平视显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种小型且对比度优秀、在存在外部光时辨认性也优秀的平视显示装置。在操作者的视野的一部分中显示包括影像的信息的平视显示装置包括：影像显示装置，其配置在离开操作者的视野的位置，产生用于投影上述信息的影像光以进行投影；和透明屏幕，其配置在上述操作者的视野的一部分中，使来自视野的光透过，并且使来自上述影像显示装置的投影光向上述操作者的方向反射，作为构成上述影像显示装置的光源，使用使来自多个发光单元(40)的光反射和混合而向规定方向射出的固体光源装置(421)。

Head up display device

The present invention provides a head up display device which is small in size and excellent in contrast. A part in the field of vision of the operator in the display image information including the head up display device includes: an image display device and its configuration in the left position of the field of vision of the operator, with the light of the above information for projection projection image; and a transparent screen, the configuration of a part in the operator's view, from view of the light and the image display device from the projection light reflected from the operator's direction, as the image display device using the light source, from a plurality of light emitting units (40) of the light reflection and mixed to the predetermined solid light source device (421) in the direction of injection.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及例如对汽车等的挡风玻璃等投射影像等信息，经由该挡风玻璃在人的视野中直接映出该信息的平视显示装置。
技术介绍
能够在汽车等车辆中搭载的、对在内侧表面形成有金属薄膜或电介质多层膜等的挡风玻璃(部分反射部件)投射影像、经由该挡风玻璃在视野中用虚像显示该影像的平视显示装置，已记载于以下的专利文献1中。另外，在以下专利文献2中，作为用于将驾驶员通过挡风玻璃不能直接目视的车轮模拟地告知驾驶员的车辆用显示装置，公开了将从仪表盘内安装的例如包括液晶显示装置的显示体投射的影像(立体的车轮的影像)，对在上述挡风玻璃的一部分(底边部)安装的全息组合镜投射的装置。进而，作为引导前进道路的导航装置，通过对汽车的挡风玻璃投射必要的导航信息(例如箭头等)，不需要详细的地图数据等地简单且明确地对驾驶员显示导航信息的装置，根据以下专利文献3已知。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006-258884号公报专利文献2：日本特开平5-58196号公报专利文献3：日本特开2006-258884号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，用上述现有技术，难以实现能够在狭小的仪表盘内安装、并且能够充分确保特别是在车载的平视显示装置中成为问题的、经由挡风玻璃看见的实像的亮度(外部光)与用投射机构显示的信息的亮度的比率(对比度高)的、辨认性优秀的平视显示装置。另外，一般而言，应用将白色灯作为光源的投射装置时，为了充分确保上述亮度和比率，该光源会变得大型，不能在狭小的仪表盘内安装。于是，本专利技术鉴于上述现有技术中的问题点而提出，其目的在于提供一种特别是能够在狭小的仪表盘内安装、并且能够充分确保上述亮度及其比率(对比度)、在存在外部光时辨认性也优秀的平视显示装置。用于解决技术课题的技术方案为了达成上述目的，根据本专利技术，提供一种在操作者的视野的一部分中显示包括影像的信息的平视显示装置，其包括：影像显示装置，其配置在离开上述操作者的视野的位置，产生用于投影上述信息的影像光以进行投影；和透明屏幕，其配置在上述操作者的视野的一部分中，使来自视野的光透过，并且使来自上述影像显示装置的投影光向上述操作者的方向反射，作为构成上述影像显示装置的光源，使用使来自多个发光单元的光反射和混合而向规定方向射出的固体光源装置。专利技术效果根据上述本专利技术，能够发挥提供一种能够在狭小的仪表盘内安装、并且能够充分确保上述亮度及其比率(对比度)、在存在外部光时辨认性也优秀的平视显示装置的优异效果。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的平视显示装置的整体结构的侧面图。图2是表示构成上述平视显示装置的影像显示装置的内部结构的侧面图。图3是表示构成上述平视显示装置的影像显示装置的内部结构的上面图。图4是表示构成上述影像显示装置的光方向转换部的具体结构的放大立体图及其截面图。图5是表示构成上述影像显示装置的固体光源装置的具体结构的立体图。图6是表示上述固体光源装置的光反射合成部的结构的放大立体图。图7是表示上述固体光源装置的光合成部的各部分和整体的放大立体图。图8是表示上述光合成部与光源单元的关系的部分放大截面图。图9是表示上述光合成部波长选择性的光学面(膜)的反射特性的一例的图。图10是说明上述光反射合成部和光合成部整体的内部中的光合成的图。图11是说明上述影像显示装置的另一实施例(实施例2)的侧面图。图12是说明上述另一实施例(实施例2)中的立体(三维)显示的图。图13是说明上述影像显示装置的又一实施例(实施例3)的侧面图。图14是说明上述影像显示装置的又一实施例(实施例4)的侧面图。图15是表示光色循环式的调制方式的上述影像显示装置的结构的一例的块图。图16是表示上述光色循环式的调制方式的影像显示装置的动作的一例的信号波形图。图17是用于说明上述光色循环式的调制方式的影像显示装置实现的效果的说明图。图18是表示上述影像显示装置的投影透镜的具体结构的透镜结构图。图19是说明上述投影透镜的特性的光线图。图20是说明构成上述平视显示装置的透明屏幕的另一例子的部分放大立体图和截面图。图21是用于说明上述透明屏幕的结构的上面图。图22是表示上述透明屏幕的特性的光线图。图23是表示本专利技术的另一实施方式的平视显示装置的整体结构的侧面图。具体实施方式以下参照附图详细说明本专利技术的实施方式。首先，在附图1中，示出了本专利技术的一个实施方式的平视显示装置，特别是在汽车中搭载的对其挡风玻璃投射影像等信息而在人的视野中直接映出该信息的车辆用的平视显示装置的概要结构。图中，构成平视显示装置的、例如包括防反射膜的透明屏幕410在用附图标记400表示的挡风玻璃的底边部沿其内侧表面安装，另一方面，构成平视显示装置的影像显示装置420在该挡风玻璃400的底边部在配置于与方向盘404邻接的位置的仪表盘403的内部安装。该结构的平视显示装置中，来自影像显示装置420的影像(信息)对施加了指向性反射处理的透明屏幕410上投射而被反射，向被驾驶座406和头枕405支承的驾驶员(操作者)407的眼409投影。由此，驾驶员407能够辨认经由挡风玻璃400进入眼409的外部的视野和同时与其局部重叠地显示的驾驶所需的各种信息等，能够总是一边判断外部状况一边操作方向盘404，能够进行更安全的驾驶操作。接着，图2和图3是表示包括上述透明屏幕410的影像显示装置420的更详细的结构的一例的图，图2是其侧面图，图3是上面图。如这些图所示，影像显示装置420包括：使用了光的利用效率高的、能够照射白色光、或者有选择地照射需要的颜色(例如R(红)、G(绿)、B(蓝))的光的例如LED光源或激光光源的光源部421；作为基于来自外部的影像信号将来自该光源部421的光转换为需要的影像光的元件的、例如包括TFT型液晶面板的光调制部(液晶面板)422；将来自该光调制部422的影像光放大而投影的所谓投影透镜423；和使来自该投影透镜423的光向在挡风玻璃400的内表面下方安装的透明屏幕410照射(投影)的、例如包括菲涅尔透镜片的光方向转换部424等，详情在后文中说明。另外，图中的附图标记430表示基于来自外部的影像信号驱动光调制部422(例如液晶面板、反射型液晶面板、DLP元件)的驱动电路。另外，上述图2中，在广角的投射光中，将对上述透明屏幕410的上端部投射的光作为上限光，并且将对屏幕410的下端部投射的光作为下限光，分别用附图标记412、413表示。另外，在附图4(A)和4(B)中，示出了上述光方向转换部424的具体结构，图4(A)是从光调制部(液晶面板)422侧观察菲涅尔透镜片的立体图，图4(B)是G-G截面图。由这些图可知，在光方向转换部424中，同心圆状地形成有多个折射型菲涅尔透镜425，从上述光调制部(液晶面板)422倾斜投影的光，因这些菲涅尔透镜425的作用，而向大致垂直方向射出(参照图中箭头)。＜＜高效率固体光源装置＞＞接着，以下参照附图5～9对上述光的利用效率高、能够有选择地照射包括白色的所需的颜色的光的光源部421的详细结构进行说明。首先，图5中示出了该光源部421的整体结构，由图可知，包括光反射合成部20、光合成部30和多个(本例中例如为4个)光源单元40。另外，该图中，因为其视点的原因，仅表示了2个光源单元40。另外，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在操作者的视野的一部分中显示包括影像的信息的平视显示装置，其特征在于，包括：影像显示装置，其配置在离开所述操作者的视野的位置，产生用于投影所述信息的影像光以进行投影；和透明屏幕，其配置在所述操作者的视野的一部分中，使来自视野的光透过，并且使来自所述影像显示装置的投影光向所述操作者的方向反射，作为构成所述影像显示装置的光源，使用使来自多个发光单元的光反射和混合而向规定方向射出的固体光源装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在操作者的视野的一部分中显示包括影像的信息的平视显示装置，其特征在于，包括：影像显示装置，其配置在离开所述操作者的视野的位置，产生用于投影所述信息的影像光以进行投影；和透明屏幕，其配置在所述操作者的视野的一部分中，使来自视野的光透过，并且使来自所述影像显示装置的投影光向所述操作者的方向反射，作为构成所述影像显示装置的光源，使用使来自多个发光单元的光反射和混合而向规定方向射出的固体光源装置。2.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述影像显示装置的所述固体光源装置射出白色光，所述影像显示装置还包括：将来自所述固体光源装置的白色光分离为R光、G光、B光而生成影像光的光调制部；将来自该光调制部的影像光放大投影的投影光学系统；和接受经由该投影光学系统的来自所述光调制部的影像光，将其向所述透明屏幕投影的光方向转换部。3.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述固体光源装置包括发出R光、G光、B光的发光单元，依次有选择地射出R光、G光、B光，所述影像显示装置还包括：通过对从所述固体光源装置依次发出的R光、G光、B光依次循环地调制而生成R光用影像光、G光用影像光、B光用影像光的光调制部；将来自该光调制部的R光用影像光、G光用影像...

【专利技术属性】
技术研发人员：平田浩二，谷津雅彦，三泽昭央，
申请(专利权)人：日立麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP