平视显示装置制造方法及图纸

在平视显示装置中，实现小型化且良好地校正光学上的各像差而实现高性能化。平视显示装置(10)具备将图像显示面(17)中所显示的图像投射于配置在与观察者(P)的预定观察位置相对置的位置的反射光学面(13)并使观察者(P)将已放大的图像辨识为虚像(16)的投影光学系统(20)。该平视显示装置以如下方式构成：当将从图像显示面(17)的中心出射并到达视点区(15)的中心(15a)的光路设为光轴时，投影光学系统(20)从图像显示面(17)侧依次具备在光轴附近具有负光焦度的第1反射镜(18)及在光轴附近具有正光焦度的第2反射镜(19)，并且满足条件式(1)以及(2)。

Flat view display device

In the flat view display device, the realization of miniaturization and good correction of the optical aberrations is achieved. Head up display device (10) with the image display surface (17) projecting the image displayed in the configuration with the observer (P) reflection optical surface opposing a predetermined position of the observation (13) and the observer (P) will have magnified image identification for image (16) of the vote the optical system (20). The head up display device as follows: when the image from the display surface (17) of the center exit and reach the view area (15) the center (15a) of the optical path for the optical axis, the projection optical system (20) from the image display surface (17) having first mirror side in negative light the focal length of the vicinity of the optical axis (18) and with second mirrors of positive optical power in the vicinity of the optical axis (19), and meet the conditions of type (1) and (2).

【技术实现步骤摘要】
平视显示装置
本专利技术涉及一种汽车等的移动体用平视显示装置，尤其涉及一种大型车辆用平视显示装置。
技术介绍
以往，作为对汽车等的驾驶员显示指示方向、唤起注意及行驶速度等信息的装置，已知有平视显示装置。平视显示装置是用于将所显示的图像的虚像映射在前窗或迭像镜等反射光学面而使驾驶员无需从视野移开目光便能够识别驾驶汽车等时所需的信息的装置。作为这种平视显示装置，提出有专利文献1。专利文献1中公开有通过将小汽车等车辆中所搭载的图像形成装置配置在驾驶员的前方，驾驶员通过第1反射镜、第2反射镜及反射光学面能够辨识图像显示面中所形成的二维图像的已放大的虚像。专利文献1：日本特开2013-61554号公报这种平视显示装置中，为了安全性及防止驾驶员的眼疲劳，希望减少确认平视显示装置的显示信息时的驾驶员的视线的移动。为了减少驾驶员的视线的移动，优选尽量使虚像的焦点位置远离驾驶员，为了设为这种结构，需要将从平视显示装置内的图像显示面至反射光学面的光程设为较长。另一方面，近年来希望开发不仅在用于小汽车还用于在公共汽车、卡车、船舶及重型设备等大型车辆中搭载的平视显示装置。在上述大型车辆中，可配置平视显示装置的空间不同于小汽车，在驾驶座的后侧或顶棚等也可以配置平视显示装置。通过设为这种配置，能够加长从平视显示装置内的图像显示面至配置于观察者的前方的反射光学面的光程，从而容易使虚像的焦点位置远离驾驶员。然而，为了如上述那样提高平视显示装置的配置的自由度，需要平视显示装置的小型化。并且，在平视显示装置中，要求进一步的高性能化，为了实现高性能化希望良好地校正光学上的各像差。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种实现小型化且良好地校正光学上的各像差而能够实现高性能化的平视显示装置。本专利技术的平视显示装置具备将图像显示面中所显示的图像投射于配置在与观察者的预定观察位置相对置的位置的反射光学面并使观察者将已放大的图像辨识为虚像的投影光学系统，该平视显示装置中，当将从图像显示面的中心出射并到达视点区(eyebox)的中心的光路设为光轴时，投影光学系统从图像显示面侧依次具备：第1反射镜，其在光轴附近具有负光焦度；及第2反射镜，其在光轴附近具有正光焦度，并且满足下述条件式(1)及下述条件式(2)。-50＜φ1/|φ12|＜-6…(1)3.5＜φ2/|φ12|＜50…(2)其中，φ1：第1反射镜的光轴附近的光焦度；φ2：第2反射镜的光轴附近的光焦度；φ12：第1反射镜和第2反射镜的合成光学系统的光焦度。本专利技术中“视点区”表示在已固定平视显示装置的状态下观察者能够适宜地观察虚像的范围。并且，本专利技术中“图像显示面”不仅包括图像显示元件其本身的图像显示面，还包括关于为了放大视点区而将图像显示元件中所显示的图像暂时投影于漫射器等扩散部件，将该扩散部件的图像显示面视为上述“图像显示面”的情况。本专利技术的平视显示装置优选满足以下条件式(1-1)～(3-1)中的任一个。另外，作为优选方式，可以满足条件式(1-1)～(3-1)中的任一个，或可以满足任意组合。-35＜φ1/|φ12|＜-8…(1-1)4＜φ2/|φ12|＜20…(2-1)0.2＜φ3/|φ12|＜5…(3)0.4＜φ3/|φ12|＜2…(3-1)其中，设为φ3：反射光学面的光轴附近的光焦度。在本专利技术的平视显示装置中，优选反射光学面在光轴附近具有正光焦度。并且，在本专利技术的平视显示装置中，优选通过使选自第1反射镜及第2反射镜中的至少1片反射镜移动，将从投影光学系统朝向反射光学面的光束的角度设为可变。并且，在本专利技术的平视显示装置中，进一步优选在第1反射镜及第2反射镜中，使配置在离视点区的中心最近的位置的反射镜移动，由此将从投影光学系统朝向反射光学面的光束的角度设为可变。另外，在本专利技术中，“使反射镜移动”表示移动反射镜本身、改变反射镜的斜率、使反射镜以光轴为中心旋转等反射镜中存在动作的变化。并且，在本专利技术的平视显示装置中，上述图像可以是根据图像信息由光学系统以中间像来形成的图像。在该情况下，能够在中间像的形成位置即图像显示面具备漫射器。另外，在本专利技术中，“投影光学系统”表示从图像显示面至第2反射镜的光学系统，“光学系统”表示隔着图像显示面位于与第1反射镜及第2反射镜相反的侧的光学系统。专利技术效果本专利技术的平视显示装置具备将图像显示面中所显示的图像投射于配置在与观察者的预定观察位置相对置的位置的反射光学面并使观察者将已放大的图像辨识为虚像的投影光学系统，该平视显示装置以如下方式构成：当将从图像显示面的中心出射并到达视点区的中心的光路设为光轴时，投影光学系统从图像显示面侧依次具备：第1反射镜，其在光轴附近具有负光焦度；及第2反射镜，其在光轴附近具有正光焦度，并且满足下述条件式(1)及下述条件式(2)，因此能够设为实现小型化且良好地校正光学上的各像差而可实现高性能化的平视显示装置。-50＜φ1/|φ12|＜-6…(1)3.5＜φ2/|φ12|＜50…(2)附图说明图1是搭载有本专利技术的一实施方式所涉及的平视显示装置的公共汽车的驾驶座的示意图。图2是从本专利技术的实施例1的平视显示装置的x轴方向观察到的概略结构图。图3是从本专利技术的实施例1的平视显示装置的y轴方向观察到的概略结构图。图4是从本专利技术的实施例1的平视显示装置的z轴方向观察到的概略结构图。图5是从本专利技术的实施例2的平视显示装置的x轴方向观察到的概略结构图。图6是从本专利技术的实施例2的平视显示装置的y轴方向观察到的概略结构图。图7是从本专利技术的实施例2的平视显示装置的z轴方向观察到的概略结构图。图8是从本专利技术的实施例3的平视显示装置的x轴方向观察到的概略结构图。图9是从本专利技术的实施例3的平视显示装置的y轴方向观察到的概略结构图。图10是从本专利技术的实施例3的平视显示装置的z轴方向观察到的概略结构图。图11是从本专利技术的实施例4的平视显示装置的x轴方向观察到的概略结构图。图12是从本专利技术的实施例4的平视显示装置的y轴方向观察到的概略结构图。图13是从本专利技术的实施例4的平视显示装置的z轴方向观察到的概略结构图。具体实施方式以下，参考附图对本专利技术的实施方式进行详细的说明。图1是搭载有本专利技术的一实施方式所涉及的平视显示装置的公共汽车的驾驶座的示意图，图2是从实施例1的平视显示装置的x轴方向观察到的概略结构图，图3是从实施例1的平视显示装置的y轴方向观察到的概略结构图，图4是从实施例1的平视显示装置的z轴方向观察到的概略结构图。另外，在本实施方式中，为了方便起见，利用实施例1的平视显示装置的图进行说明，但对实施例2～4的平视显示装置也能够以与本实施方式相同的方式进行说明。并且，在以下说明的实施方式中，关于平视显示装置，以搭载于公共汽车的情况进行说明，但本专利技术并不限定于公共汽车，能够搭载于卡车、船舶及重型设备等大型车辆中。如图1所示，本实施方式的平视显示装置10配置于公共汽车11的内部空间，配置于公共汽车11的顶棚或驾驶座的后方或侧方等。将表示从平视显示装置10内射出的行驶速度等信息的图像用竖立设置在仪表盘12的上表面的迭像镜(反射光学面)13反射，并隔着观察者(驾驶员)P的前窗14以虚像16来放大显示于前方。另外，在本实施方式中，用迭像镜13来反射图像，但本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平视显示装置，其具备投影光学系统，该投影光学系统将图像显示面中所显示的图像投射于配置在与观察者的预定观察位置相对置的位置的反射光学面并使观察者将已放大的所述图像辨识为虚像，所述平视显示装置中，当将从所述图像显示面的中心出射并到达视点区的中心的光路设为光轴时，所述投影光学系统从所述图像显示面侧依次具备：第1反射镜，其在所述光轴附近具有负光焦度；及第2反射镜，其在所述光轴附近具有正光焦度，并且满足下述条件式(1)及下述条件式(2)：‑50＜φ1/|φ12|＜‑6  …(1)3.5＜φ2/|φ12|＜50  …(2)其中，φ1：所述第1反射镜的所述光轴附近的光焦度；φ2：所述第2反射镜的所述光轴附近的光焦度；φ12：所述第1反射镜和所述第2反射镜的合成光学系统的光焦度。

【技术特征摘要】
2016.08.31 JP 2016-1690201.一种平视显示装置，其具备投影光学系统，该投影光学系统将图像显示面中所显示的图像投射于配置在与观察者的预定观察位置相对置的位置的反射光学面并使观察者将已放大的所述图像辨识为虚像，所述平视显示装置中，当将从所述图像显示面的中心出射并到达视点区的中心的光路设为光轴时，所述投影光学系统从所述图像显示面侧依次具备：第1反射镜，其在所述光轴附近具有负光焦度；及第2反射镜，其在所述光轴附近具有正光焦度，并且满足下述条件式(1)及下述条件式(2)：-50＜φ1/|φ12|＜-6…(1)3.5＜φ2/|φ12|＜50…(2)其中，φ1：所述第1反射镜的所述光轴附近的光焦度；φ2：所述第2反射镜的所述光轴附近的光焦度；φ12：所述第1反射镜和所述第2反射镜的合成光学系统的光焦度。2.根据权利要求1所述的平视显示装置，其中，所述反射光学面在所述光轴附近具有正光焦度。3.根据权利要求1所述的平视显示装置，其满足下述条件式(3)：0.2＜φ3/|φ12|＜5…(3)其中，φ3：所述反射光学面的所述光轴附近的光焦度。4.根据权利要求2所述的平视显示装置，其满足下述条件式(3)：0.2＜φ3/...

【专利技术属性】
技术研发人员：马场智之，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP