平视显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供能够防止斑点噪声的产生，并且将高品质的影像作为虚像生成的平视显示装置。从使用了LED光源的投影仪4，经由第一投射透镜16以及第二投射透镜17分别将影像投射于第一屏幕20以及第二屏幕21，使投射于第一屏幕20以及第二屏幕21的影像反射于车辆2的前车窗6而供车辆的乘客7视认，由此生成供车辆的乘客7视认的影像的虚像。另外，构成为，通过使第二屏幕21移动来对从乘客至虚像的距离进行调整，并且以使从第二投射透镜17投射的影像在第二屏幕21上对焦的方式伴随着第二屏幕21的移动而使第二投射透镜17移动。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及能够搭载于移动体，且生成供移动体的乘客视认的各种影像的平视显示装置。
技术介绍
以往，作为对车辆等移动体的乘客提供路径引导、障碍物的警告等驾驶信息的信息提供机构，使用各种机构。例如，基于设置于移动体的液晶显示器的显示、从扬声器输出的声音等。而且，近年来，作为一个这样的信息提供机构，具有平视显示装置(以下，称为HUD)。此处，例如相对于作为移动体特别是车辆而设置的HUD如日本特开2009－150947号公报所记载的那样，能够在从车辆的乘客观察车辆的车窗(例如前车窗)的前方，与前方视场的前景重叠，将驾驶信息(例如，速度显示、路径引导显示等)作为虚像生成。其结果，乘客在视认驾驶信息时能够尽量少进行视线移动，从而能够更加减少驾驶时的负担。专利文献1:日本特开2009－150947号公报(第5－6页，图1)此处，为了进一步减少车辆的乘客的驾驶时的负担，适当地设定生成虚像的位置(更具体而言从乘客至虚像的距离)是重要的。例如，为了生成对于障碍物的警告的虚像，优选在该障碍物实际存在的位置生成虚像。另外，在生成引导道路的右左转弯的虚像的情况下，优选在右左转弯的地点生成虚像。另外，在上述专利文献1的技术中，公开有构成为使成为投射来自投影仪的影像的对象的屏幕的位置能够沿着光路前后移动，从而对生成虚像的位置进行调整的情况。然而，在上述专利文献1的技术中作为投影仪的光源使用激光源。r>此处，公知有在将激光源作为投影仪的光源使用的情况下，由于散射光彼此干涉而产生斑点噪声。因此，为了抑制斑点噪声的产生，需要预先将投影仪的投射透镜与屏幕的位置关系最佳化来设计。然而，上述专利文献1的技术中具有使屏幕移动的(即，从投射透镜至屏幕的距离可变)结构，因此作为斑点噪声的减少单元使用例如微透镜阵列，在使屏幕移动时也产生斑点噪声。因此，可以考虑取代激光源将没有产生斑点噪声的担忧的LED光源用于投影仪，但LED光源的投影仪存在以下的那样的问题。即，对于激光源的投影仪而言，通过激光制成点单位的像，使这些像经由MEMS镜等在屏幕上组合由此将最终的整体像描绘于屏幕，与此相对地，LED光源的投影仪通过投影仪制成整体像，通过投射透镜将制成的整体像放大并投射由此在屏幕显示影像。因此，为了使鲜明的影像显示于屏幕，需要使投影仪的透镜的焦点在屏幕的位置准确地对焦。但是，例如如图16所示，若为了将从乘客至虚像的距离朝远方变更，使屏幕101移动至投射透镜102侧，则投射透镜102的焦点在移动前的屏幕101的位置对焦，因此在固定了投射透镜102的位置的状态下相对于移动后的屏幕101产生焦点的偏移。其结果，产生无法使鲜明的影像显示于屏幕101的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了消除上述以往的问题点而完成的，目的在于提供能够将高品质的影像作为虚像生成的平视显示装置。为了实现上述目的，本专利技术的平视显示装置(1)的特征在于，具有：屏幕(20、21)；投影仪，其使用使影像投射于上述屏幕的投射透镜(16、17)；虚像生成单元(11、12)，其根据投射于上述屏幕的上述影像生成使用户视认的上述影像的虚像；虚像位置决定单元(31)，其决定生成上述虚像的位置；以及移动单元(31)，其使上述投射透镜以及上述屏幕沿着光路(52)在前后方向移动，上述移动单元基于由上述虚像位置决定单元决定的位置，使上述投射透镜以及上述屏幕沿着上述光路移动。根据具有上述结构的本专利技术的平视显示装置，使投射透镜以及屏幕沿着光路分别移动，因此通过使屏幕移动能够对从用户至使用户视认的虚像的距离进行调整，另一方面在使屏幕移动的情况下也能够使从投射透镜投射的影像在屏幕上对焦，因此能够将高品质的影像作为虚像生成。附图说明图1是示出本实施方式的HUD朝车辆的设置方式的图。图2是示出本实施方式的HUD的内部结构的图。图3是示出投影仪具备的第一投射透镜以及第二投射透镜的图。图4是示出第二投射透镜的移动方式的图。图5是分别示出第一屏幕与第二屏幕的图。图6是示出投影仪相对于第一屏幕与第二屏幕的影像的投射方式的图。图7是示出第二屏幕朝相对于光路的前后方向的移动方式的图。图8是分别示出通过投射于第一屏幕与第二屏幕的影像而生成的虚像的图。图9是示出第一屏幕以及第二屏幕朝相对于光路的交叉方向的移动方式的图。图10是示出使第一屏幕与第二屏幕沿上下方向移动的情况的投影仪的影像的投射方式的图。图11是示出本实施方式的HUD的结构的框图。图12是本实施方式的虚像生成处理程序的流程图。图13是示出位置设定表的一个例子的图。图14是示出使第二屏幕移动的情况的第二屏幕与第二投射透镜的位置关系的图。图15是示出能够从车辆的乘客视认的虚像的一个例子的图。图16是对以往技术的问题点进行了说明的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的平视显示装置具体化的一实施方式详细地进行说明。首先，关于本实施方式的平视显示装置(以下，称为HUD)1的结构，使用图1进行说明。图1是示出本实施方式的HUD1朝车辆2的设置方式的图。如图1所示，HUD1设置于车辆2的仪表盘3内部，具有在内部投射来自投影仪4、投影仪4的影像的屏幕5。而且，构成为使投射于屏幕5的影像经由如后述那样HUD1所具备的镜、菲涅尔透镜，进一步反射于驾驶席的前方的前车窗6而使车辆2的乘客7视认。另外，作为投射于屏幕5的影像，有关于车辆2的信息、为了乘客7的驾驶的支援而使用的各种信息。例如有针对障碍物(其他车辆、行人)的警告、导航装置所设定的引导路径、基于引导路径的引导信息(示出右左转弯方向的箭头等)、当前车速、引导标志、地图图像、交通信息、新闻、天气预报、时刻、连接的智能手机的画面、电视节目等。另外，在本实施方式的HUD1中，构成为，在前车窗6反射而乘客7视认了投射于屏幕5的影像的情况下，乘客7将在不是前车窗6的位置而是前车窗6的前面的远方的位置投射于屏幕5的影像作为虚像8视认。另外，乘客7能够视认的虚像8是投射于屏幕5的影像，但经由镜因此上下方向反转。另外，由于经由菲涅尔透镜尺寸也变更。此处，针对生成虚像8的位置、更具体而言从乘客7至虚像8的距离(以下，称为生成距离)L，通过HUD1所具备的镜、菲涅尔透镜的形状、位置、屏幕5相对于光路的位置等能够适当地设定。特别是，在本实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平视显示装置，其特征在于，具有：屏幕；投影仪，其使用使影像投射于所述屏幕的投射透镜；虚像生成单元，其根据投射于所述屏幕的所述影像生成使用户视认的所述影像的虚像；虚像位置决定单元，其决定生成所述虚像的位置；以及移动单元，其使所述投射透镜以及所述屏幕沿着光路在前后方向移动，所述移动单元基于由所述虚像位置决定单元决定的位置，使所述投射透镜以及所述屏幕沿着所述光路移动。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.28 JP 2013-1369741.一种平视显示装置，其特征在于，具有：
屏幕；
投影仪，其使用使影像投射于所述屏幕的投射透镜；
虚像生成单元，其根据投射于所述屏幕的所述影像生成使用户视认
的所述影像的虚像；
虚像位置决定单元，其决定生成所述虚像的位置；以及
移动单元，其使所述投射透镜以及所述屏幕沿着光路在前后方向移
动，
所述移动单元基于由所述虚像位置决定单元决定的位置，使所述投
射透镜以及所述屏幕沿着所述光路移动。
2.根据权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于，
所述移动单元使所述投射透镜以及所述屏幕沿着所述光路相互向
不同方向移动，由此使从所述投射透镜投射的所述影像在所述屏幕上对
焦。
3.根据权利要求1或2所述的平视显示装置，其特征在于，
所述虚像位置决定单元作为生成所述虚像的位置来决定从视认所
述虚像的用户至所述虚像的距离，
所述平视显示装置具有屏幕位置决定单元，该屏幕位置决定单元基
于由所述虚像位置决定单元决定的所述距离来决定所述屏幕在所述光
路中的位置，
所述移动单元使所述屏幕移动至由所述屏幕位置决定单元决定的
位置。

【专利技术属性】
技术研发人员：渡边贤二，三宅广之，
申请(专利权)人：爱信艾达株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP