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公開番号2025171234
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024076355
出願日2024-05-09
発明の名称画像投影装置
出願人株式会社小糸製作所
代理人弁理士法人プロウィン
主分類G02B 27/01 20060101AFI20251113BHJP(光学)
要約【課題】広い面積での視認性を確保しながらも省電力化を図ることが可能な画像投影装置を提供する。
【解決手段】虚像を表示するための表示部(WS)に対して投影画像を投影する画像投影装置(100)であって、画像光を照射する画像照射部(10)と、画像光を表示部(WS)に対して投影する投影光学部(20,30)とを備え、画像照射部(10)はアイボックス全体(EBL)を複数に分割した領域を部分アイボックス(EBL1～EBL3)とし、選択された部分アイボックス(EBL1～EBL3)にのみ画像光を照射し、画像光は表示部(WS)に至る前の光路上で部分アイボックスに共役な中間像として結像される画像投影装置(100)。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
虚像を表示するための表示部に対して投影画像を投影する画像投影装置であって、
画像光を照射する画像照射部と、
前記画像光を前記表示部に対して投影する投影光学部とを備え、
前記画像照射部は、アイボックス全体を複数に分割した領域を部分アイボックスとし、選択された前記部分アイボックスにのみ前記画像光を照射し、
前記画像光は、前記表示部に至る前の光路上で前記部分アイボックスに共役な中間像として結像されることを特徴とする画像投影装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記投影光学部は、前記画像照射部からの前記画像光を反射する一次ミラーと、前記一次ミラーからの前記画像光を反射する二次ミラーとを備え、
前記一次ミラーと前記二次ミラーの間において前記中間像が結像されることを特徴とする画像投影装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記画像照射部は、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部に対して前記画像光を照射する光源部と、前記光源部からの前記画像光を前記画像表示部に投影する照射光学部とを備え、
前記照射光学部は、前記光源部と前記画像表示部との間において前記中間像を結像することを特徴とする画像投影装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記画像照射部は、前記画像照射部と前記投影光学部との間において前記中間像を結像することを特徴とする画像投影装置。
【請求項５】
請求項２から４の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
前記画像照射部は、右目に対して前記画像光を照射する右目用画像照射部と、左目に対して前記画像光を照射する左目用画像照射部とを備えることを特徴とする画像投影装置。
【請求項６】
請求項２から４の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
前記画像光の光分布は、隣接した前記部分アイボックスに一部が重畳することを特徴とする画像投影装置。
【請求項７】
請求項２から４の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
前記画像照射部は、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部に対して前記画像光を照射する光源部と、前記光源部からの前記画像光を前記画像表示部に投影する照射光学部とを備え、
前記光源部は、複数の発光素子が配列されており、前記部分アイボックスに対応した前記発光素子を選択的に点灯し、
前記画像光は、前記部分アイボックスの何れが選択されても、前記画像表示部の表示領域全体に対して照射されることを特徴とする画像投影装置。
【請求項８】
請求項２から４の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
前記画像照射部は、搭乗者の視点位置を検出した視点検出結果に基づいて、前記画像光を照射する前記部分アイボックスを選択することを特徴とする画像投影装置。
【請求項９】
請求項２から４の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
選択された前記部分アイボックスに応じて、画像の歪みを補正する画像補正部を備えることを特徴とする画像投影装置。
【請求項１０】
請求項１から４の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
前記表示部に対する前記投影光学部の角度を変更して、前記表示部への前記画像光の入射角度を変更する駆動部を備えることを特徴とする画像投影装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置に関し、特に複数の画像を投影するための画像投影装置に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、車両内に各種情報を表示する装置として、アイコンを点灯表示する計器盤が用いられている。また、表示する情報量の増加とともに、計器盤に画像表示装置を埋め込むことや、計器盤全体を画像表示装置で構成することも提案されている。
【０００３】
しかし、計器盤は車両のフロントガラス（ウィンドシールド）より下方に位置しているため、計器盤に表示された情報を運転者等の搭乗者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があり好ましくない。そこで、フロントガラスに画像を投影して、搭乗者が車両の前方を視認したときに情報を読み取れるようにするヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤ：ＨｅａｄＵｐＤｉｓｐｌａｙ）のような画像投影装置が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。
【０００４】
従来の画像投影装置は、画像照射部が画像を含んだ照射光を照射し、自由曲面ミラー等で照射光を反射させて、ウィンドシールド等の表示部を介して空間中に画像が結像するように搭乗者の視点の位置に到達させる。これにより、搭乗者は視点に入射した照射光によって、奥行き方向における結像位置に画像が表示されているように認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１１９２４８号公報
特開２０１９－１１９２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一般的に、画像照射部からの照射光は、搭乗者の搭乗位置におけるアイボックスと称される領域に対して照射され、搭乗者の視点がアイボックス内に位置している場合にのみ搭乗者は結像された画像を視認することができる。車両の走行時等には、車両の振動や搭乗者の姿勢変化によって、搭乗者の視点位置が変化するため、アイボックスはある程度の視点位置の変化を許容する程度の面積をカバーするように設定されている。しかし、このような従来の画像投影装置では、広い面積で画像の視認性を確保するためには、大きなアイボックスに対して照射光を照射する必要があるため、省電力化を図ることが困難であるという問題があった。
【０００７】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、広い面積での視認性を確保しながらも省電力化を図ることが可能な画像投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の画像投影装置は、虚像を表示するための表示部に対して投影画像を投影する画像投影装置であって、画像光を照射する画像照射部と、前記画像光を前記表示部に対して投影する投影光学部とを備え、前記画像照射部は、アイボックス全体を複数に分割した領域を部分アイボックスとし、選択された前記部分アイボックスにのみ前記画像光を照射し、前記画像光は、前記表示部に至る前の光路上で前記部分アイボックスに共役な中間像として結像されることを特徴とする。
【０００９】
このような本発明の画像投影装置では、画像光は表示部に至る前の光路上で部分アイボックスに共役な中間像として結像され、選択された部分アイボックスにのみ画像光が照射される。これにより、広い面積での視認性を確保しながらも省電力化を図ることが可能となる。
【００１０】
また、本発明の一態様では、前記投影光学部は、前記画像照射部からの前記画像光を反射する一次ミラーと、前記一次ミラーからの前記画像光を反射する二次ミラーとを備え、前記一次ミラーと前記二次ミラーの間において前記中間像が結像される。
（【００１１】以降は省略されています）

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