平视显示装置制造方法及图纸

本发明专利技术的平视显示装置的导光部(30)具备：第一相位元件(32)，其配置在光路(OP)上，将来自投射部(10)的直线偏振光的显示光转换为圆偏振光，并且具有朝向投影部件侧并设置为能够将来自投影部件侧的光向投影部件侧反射的反射面(33)；第二相位元件(37)，其在光路上配置在比第一相位元件(32)靠投影部件侧的位置，对利用第一相位元件(32)转换为圆偏振光的显示光赋予1/4波长大小的相位差，由此转换为直线偏振光；以及线性起偏器(47)，其在光路上配置在比第二相位元件(37)靠投影部件侧的位置，对偏振方向沿着导光轴的光进行引导，并且对偏振方向沿着与导光轴正交的遮光轴的光进行遮挡，且通过设置为使导光轴对准利用第二相位元件(37)转换为直线偏振光的显示光的偏振方向，而将显示光向投影部件侧引导。

Head-up Display Device

The light guide part (30) of the flat-view display device of the present invention has: a first phase element (32), which is arranged on the optical path (OP), converts the display light of the linearly polarized light from the projection part (10) into circularly polarized light, and has a side facing the projection part and is arranged as a reflecting surface (33) capable of reflecting the side of the light projection part from the projection part side, and a second phase element (37) on the optical path. The display light converted from the first phase element (32) to circularly polarized light is assigned a phase difference of 1/4 wavelength, which is converted to linear polarized light, and the linear polarizer (47), which is located on the side of the projection component on the optical path, guides the polarized light along the light guide axis in the direction of polarization, compared with the position of the second phase element (37) on the side of the projection component. The polarization direction is shielded along the light shielding axis orthogonal to the light guide axis, and the display light is guided to the side of the projection part by aligning the light guide axis with the polarization direction of the display light converted from the linearly polarized light by the second phase element (37).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】平视显示装置本申请基于2016年9月22日申请的日本专利申请号2016-184951号，并在此援引其记载的内容。
本公开涉及搭载于移动体并以乘坐者能够视觉确认的方式显示虚像的平视显示装置(以下，简称为HUD装置)。
技术介绍
以往，已知一种搭载于移动体并以乘坐者能够视觉确认的方式显示虚像的HUD装置。专利文献1中公开的HUD装置具备投射部以及导光部。投射部将图像的显示光作为直线偏振光进行投射。导光部形成将该显示光向投影部件引导的光路。这里，导光部具有光学透镜以及圆偏光板。光学透镜配置在光路上，并具有设置为能够将来自投影部件侧的光向投影部件侧反射的反射面。圆偏光板在光路上配置在比光学透镜靠投影部件侧的位置，是将1/4波长板与直线偏光板贴合而成的。在这样的HUD装置中，从投影部件侧射入到导光部的例如太阳光等干扰光通过直线偏光板被转换为直线偏振光之后，通过1/4波长板被转换为圆偏振光，进一步被光学透镜的反射面反射，由此变成与反射前逆向的圆偏振光。然后变成逆向的圆偏振光的干扰光通过1/4波长板被转换为直线偏振光，但该偏振方向沿着直线偏光板的遮光轴。即，由于干扰光被直线偏光板遮挡，因此抑制该干扰光向投影部件的投影，而不易映入虚像。专利文献1：日本特开2015-222337号公报然而，在专利文献1的HUD装置中，来自投射部的显示光透过光学透镜之后，进一步通过1/4波长板被转换为圆偏振光，之后，射入到直线偏光板。因此，显示光的大约一半通过直线偏光板被吸收。其结果为，虚像的亮度降低，因此虽然干扰光变得不易映入，但在虚像的对比度这一观点下，不能说是良好的。
技术实现思路
本公开是鉴于以上说明的问题所做出的，其目的在于提供通过提高虚像的对比度而使该虚像的视觉确认性良好的HUD装置。为了实现上述目的，本公开的一个方式为一种平视显示装置，其搭载于移动体，通过将图像向投影部件投影，而以乘坐者能够视觉确认的方式对图像进行虚像显示，其中，具备：投射部，其将图像的显示光作为直线偏振光进行投射；和导光部，其形成将显示光向投影部件引导的光路，导光部具备：第一相位元件，其配置在光路上，将来自投射部的直线偏振光的显示光转换为圆偏振光，并且具有朝向投影部件侧并设置为能够将来自投影部件侧的光向投影部件侧反射的反射面；第二相位元件，其在光路上配置在比第一相位元件靠投影部件侧的位置，对利用第一相位元件转换为圆偏振光的显示光赋予1/4波长大小的相位差，由此转换为直线偏振光；以及线性起偏器，其在光路上配置在比第二相位元件靠投影部件侧的位置，对偏振方向沿着导光轴的光进行引导，并且对偏振方向沿着与导光轴正交的遮光轴的光进行遮挡，且通过设置为使导光轴对准利用第二相位元件转换为直线偏振光的显示光的偏振方向，而将显示光向投影部件侧引导。根据这样的方式，从投射部作为直线偏振光被投射的显示光通过第一相位元件被转换为圆偏振光，之后，通过第二相位元件再次变成直线偏振光。而且，线性起偏器由于设置为使导光轴对准通过第二相位元件被转换为直线偏振光的显示光的偏振方向，因此显示光被向投影部件侧引导。这样，抑制显示光在线性起偏器的遮光，并且该显示光被投影于投影部件，因此抑制了所显示的虚像的亮度降低。另一方面，能够从投影部件侧向导光部射入的例如太阳光等干扰光的大约一半通过线性起偏器被遮挡，干扰光中的在线性起偏器被向投射部侧引导的光变成偏振方向沿着该线性起偏器的导光轴的直线偏振光。若这样的干扰光射入到第二相位元件，则干扰光中的接近显示光的波长的光被从第二相位元件赋予1/4波长大小的相位差，由此转换为圆偏振光。通过第二相位元件被转换为圆偏振光的来自投影部件侧的干扰光通过第一相位元件的反射面被向投影部件侧反射。此时，干扰光变成与反射前逆向的圆偏振光，因此若再次射入到第二相位元件被赋予1/4波长大小的相位差，则转换为与最初射入到第二相位元件时正交的偏振方向的直线偏振光。因此，在再次射入到线性起偏器时，干扰光的偏振方向沿着该线性起偏器的遮光轴，因此该干扰光被该线性起偏器遮挡。其结果为，若干扰光一次射入到导光部，则不易被从线性起偏器向投影部件侧引导，因此抑制了该干扰光向投影部件的投影，而不易映入虚像。因此，能够提供兼顾由显示光引起的虚像的亮度降低的抑制、和背景光向虚像的映入的抑制，通过提高虚像的对比度，而使该虚像的视觉确认性良好的HUD装置。附图说明参照附图并根据下述的详细记述，更加明确本公开的上述目的、其他目的、特征以及优点。图1是示出第一实施方式中的HUD装置向车辆的搭载状态的图。图2是示出第一实施方式中的投射部的图。图3是示出第一实施方式中的HUD装置的简要结构的图。图4是用于说明第一实施方式中的显示光以及干扰光的行动的图。图5是示出第二实施方式中的HUD装置的简要结构的图。图6是示出变形例1中的投射部的图。图7是示出变形例1中的一个例子的HUD装置的简要结构的图。图8是示出变形例1中的另一例子的HUD装置的简要结构的图。具体实施方式下面基于附图说明多个实施方式。此外，有时会对各实施方式中对应的构成元件标注相同的附图标记，而省略重复的说明。在各实施方式中仅说明结构的一部分的情况下，该结构的其他部分能够适用在先说明的其他实施方式的结构。另外，不仅是在各实施方式的说明中明示的结构的组合，只要不特别妨碍组合，即使未明示，也能部分地组合多个实施方式的结构彼此。(第一实施方式)如图1所示，第一实施方式的HUD装置100搭载于作为移动体的一种的车辆1，并被收容在仪表板2内。HUD装置100将图像投影于作为车辆1的投影部件的前挡风玻璃3。由此，HUD装置100以乘坐者能够视觉确认的方式对图像进行虚像显示。即，被前挡风玻璃3反射的图像的显示光到达设定在车辆1的室内的视觉确认区域EB，由此在视觉确认区域EB内，存在眼点EP的乘坐者将该显示光感知为虚像VI。而且，乘坐者能够识别作为虚像VI显示的各种信息。作为显示为虚像VI的各种信息，例如列举车速、燃料余量等车辆状态值、或者道路信息、视界辅助信息等车辆信息。车辆1的前挡风玻璃3由透光性的玻璃或合成树脂形成为板状。前挡风玻璃3使供显示光投影的投影面3a形成为平滑的凹面状或者平面状。此外，作为投影部件，也可以将与车辆1相独立的合束器(Combiner)设置在车辆1内，将图像投影于该合束器。另外，HUD装置100本身也可以具备作为投影部件的合束器。视觉确认区域EB是能够视觉确认由HUD装置100显示的虚像VI的空间区域。典型地，视觉确认区域EB设置为与在车辆1设定的眼椭圆重叠。眼睛活动范围基于统计上表示作为乘坐者的驾驶员的眼点EP的分布的眼睛范围而设定(详细内容参照JISD0021：1998)。下面说明这样的HUD装置100的具体结构。HUD装置100具备投射部10以及导光部30。投射部10以及导光部30被收容于HUD装置100的外壳50。如图2所示，投射部10具有光源12、聚光透镜14、场透镜16以及液晶面板20，例如将它们收容于箱状的壳体而形成。光源12例如通过多个发光元件12a的排列而构成。本实施方式中的发光元件12a为配置在光源用电路基板12b上并与电源连接的发光二极管元件。各发光元件12a通过通电以与电流量相对应的发光量发光。更加详细而言，在各发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平视显示装置，搭载于装置移动体(1)，通过将图像向投影部件(3)投影，而以乘坐者能够视觉确认的方式对所述图像进行虚像显示，其中，具备：投射部(10、310)，其将所述图像的显示光作为直线偏振光进行投射；和导光部(30、230、430)，其形成将所述显示光向所述投影部件引导的光路(OP)，所述导光部具备：第一相位元件(32、432)，其配置在所述光路上，将来自所述投射部的直线偏振光的所述显示光转换为圆偏振光，并且具有朝向所述投影部件侧并设置为能够将来自所述投影部件侧的光向所述投影部件侧反射的反射面(33)，第二相位元件(37、237)，其在所述光路上配置在比所述第一相位元件靠所述投影部件侧的位置，对利用所述第一相位元件转换为圆偏振光的所述显示光赋予1/4波长大小的相位差，由此转换为直线偏振光；以及线性起偏器(47)，其在所述光路上配置在比所述第二相位元件靠所述投影部件侧的位置，对偏振方向沿着导光轴(47a)的光进行引导，并且对偏振方向沿着与所述导光轴正交的遮光轴(47b)的光进行遮挡，且通过设置为使所述导光轴对准利用所述第二相位元件转换为直线偏振光的所述显示光的偏振方向，而将所述显示光向所述投影部件侧引导。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.22 JP 2016-1849511.一种平视显示装置，搭载于装置移动体(1)，通过将图像向投影部件(3)投影，而以乘坐者能够视觉确认的方式对所述图像进行虚像显示，其中，具备：投射部(10、310)，其将所述图像的显示光作为直线偏振光进行投射；和导光部(30、230、430)，其形成将所述显示光向所述投影部件引导的光路(OP)，所述导光部具备：第一相位元件(32、432)，其配置在所述光路上，将来自所述投射部的直线偏振光的所述显示光转换为圆偏振光，并且具有朝向所述投影部件侧并设置为能够将来自所述投影部件侧的光向所述投影部件侧反射的反射面(33)，第二相位元件(37、237)，其在所述光路上配置在比所述第一相位元件靠所述投影部件侧的位置，对利用所述第一相位元件转换为圆偏振光的所述显示光赋予1/4波长大小的相位差，由此转换为直线偏振光；以及线性起偏器(47)，其在所述光路上配置在比所述第二相位元件靠所述投影部件侧的位置，对偏振方向沿着导光轴(47a)的光进行引导，并且对偏振方向沿着与所述导光轴正交的遮光轴(47b)的光...

【专利技术属性】
技术研发人员：南原孝启，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP