显示装置，显示系统和移动体制造方法及图纸

一种显示装置,设有光学元件,其包括多个排成阵列的微透镜,光通过其进行发散；以及扫描仪,设置为使用从光源发射的光来二维扫描光学元件。视觉识别区域的长轴方向，其中通过多个微透镜时发散的发散光形成的虚像可以视觉识别为规定的图像，与多个微透镜的长轴方向相一致。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】显示装置，显示系统和移动体
本专利公布的实施例涉及显示装置，显示系统，以及移动体。
技术介绍
显示装置，如平视显示器(HUD)，被用于移动体,如车辆,的用途，其允许驾驶员(观看者)识别各种信息(例如车辆信息、导航信息和警告信息)，并减少视线的移动量。此外，在通过光学扫描用作光学元件的微透镜阵列形成中间图像的技术中，显示装置是众所周知的。在这样的显示装置中，适当控制微透镜的形状和入射光的形状，从而减少由高相干激光束引起的干扰噪声。例如，PTL1公开了在使用光学元件如微透镜对HUD激光扫描中微透镜阵列的多个微透镜被垂直定向。引文列表专利文献【专利文献1】日本专利申请公开第2014-139657号
技术实现思路
技术问题然而，在上述方法中，当假设一起配置成光学元件的多个微透镜，如微透镜阵列，的曲率在X方向和Y方向(垂直和水平两个方向)是恒定的时候，观察者在其中的范围内可以视觉识别的图像是垂直方向的。为此，当为移动体如车辆提供显示装置时，需要扩展垂直方向上的视觉识别区域，以确保驾驶员(观看者)的视点在横向的可视识别区域中可以很容易地移动，并且要确保观看者视觉识别的图像亮度不会恶化。解决问题的方案所述显示装置上设有光学元件，包括排列在阵列中的多个微透镜，光通过其发散，以及配置为使用从光源发射的光对光学元件进行二维扫描的扫描仪。视觉识别区域的长轴方向与所述多个微透镜的长轴方向相一致，通过所述多个微透镜发散的发散光形成的虚像在所述视觉识别区域可视觉识别为规定的图像。本专利技术的效果根据本公开的一个方面，可以有效地控制观看者视觉识别的图像亮度的减弱。附图说明附图旨在描绘本专利技术的实施例，不应被解释为限制其范围。附图不应视为按比例绘制，除非有明确标注。同样，相同或相似的标号在多个视图中表示相同或相似的组件。图1是根据本公开的实施例说明显示系统的系统配置的图。图2是根据本公开的实施例说明显示装置硬件配置的图。图3是根据本公开的实施例说明显示装置功能配置的图。图4是根据本公开的实施例说明光源装置的具体配置的图。图5是根据本公开的实施例说明光偏转器的具体配置的图。图6是根据本公开的实施例说明屏幕具体配置的图。图7A和图7B是根据本公开的实施例，说明由于入射光通量直径和微透镜阵列中透镜直径的大小不同而在操作上的差异的图。图8是根据本公开的实施例，说明光偏转器的反射镜与扫描范围之间的关系的图。图9是根据本公开的实施例，说明在进行二维扫描时扫描线的轨迹的图。图10是根据本公开的实施例，说明在微透镜阵列上绘制点的图。图11是根据本公开的实施例，说明光通量在微透镜上的入射位置与该微透镜上的点图像强度之间的关系的图。图12是根据本公开的实施例，说明当光源装置以恒定的输出连续打开时，微透镜阵列上点图像的强度分布。图13是根据本公开的实施例，说明在扫描多个微透镜执行高功率模式和低功率模式时，微透镜阵列上点图像的强度分布的图。图14是根据本公开的实施例，说明执行减少照明时，微透镜阵列上点图像的强度分布的图。图15A到图15F是根据本公开的实施例，每个图示一种输出模式的具体示例的图。图16是根据本公开的实施例，说明执行减少照明的间隔、透镜排列的间隔和云纹之间的关系的图。图17是根据本公开的实施例，说明显示系统中元件的相对位置的示意图。图18是根据本公开的实施例，说明微透镜阵列与眼框(eyebox)之间关系的图。图19是根据本公开的实施例，说明中间图像与虚像之间关系的图。图20A和图20B是根据控制样本，分别说明微透镜形状与眼框形状之间关系的示意图。图21是根据本公开的实施例，说明微透镜形状与眼框形状之间关系的图。图22A，图22B和图22C是根据本公开的实施例，分别说明微透镜阵列中微透镜的排列的图。图23是根据本实施例，说明随机透镜阵列中多个微透镜的顶点的图。图24A，图24B和图24C是根据本公开的实施例，分别说明水平方向随机透镜阵列的具体例子的图。图25A到图25C是根据控制样本分别说明微透镜的顶点的图。图25D到图25F是根据本公开的实施例，分别说明水平方向微透镜的顶点的图。图26是根据本公开的实施例说明微透镜阵列结构的图。具体实施方式本文所使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，并不旨在限制本专利技术。如本文所使用的，单数形式的“一”，“一个”和“该”也意图包括复数形式，除非上下文另外明确指出。在描述附图中所示的实施例时，为了清楚起见采用特定术语。然而，本说明书的公开内容不旨在限于如此选择的特定术语，并且应当理解，每个特定元件包括具有相似功能，以相似方式操作并且获得相似结果的所有技术等同物。本公开的实施例在下面参照附图描述。在图纸的描述中，类似的代号代表类似的元件，重复的描述省略。实施例系统配置图1所示是根据本公开的实施例说明显示系统的系统配置的图。图1所示的显示系统1能够防止显示图像的亮度降低，而不降低观看者3视觉识别的显示图像的分辨率。在显示系统1中，因为从显示装置10投影的投影光投影到透射反射器上，观看者3能够视觉识别显示图像。显示图像是作为虚像45叠加在观看者3的视场上的图像。例如，显示系统1提供给移动体，如车辆、飞机和船舶，或固定物体，如机动模拟系统和家庭影院系统。在本实施例中，描述了显示系统1提供给作为移动体示例的车辆的案例。然而，无意对此加以限制，并且显示系统1的使用类型不限于本实施例。例如，显示系统1安装在车辆中，使观看者3(即司机)通过车辆的前挡风玻璃50可见导航信息。导航信息包括，例如，关于车辆速度的信息、行程信息、到目的地的距离、当前地点的名称、车辆前面物体的存在或位置、交通标志指示例如限速和交通拥堵，以及辅助车辆的驾驶。在这些情况下，前挡风玻璃50作为透射反射器，它透过一部分入射光，并至少反射一些剩余的入射光。观看者3的视点位置与前挡风玻璃50之间的距离约为几十厘米(cm)至一米(m)。显示系统1包括显示装置10，自由曲面镜30，前挡风玻璃50。例如，显示装置10，是作为移动体的示例为车辆提供的抬头显示器(HUD)。显示装置10可设置在符合车辆内部设计的任何所需位置.例如，根据本实施例所述的显示装置10可设置在车辆仪表板下或内置在车辆仪表板中。显示装置10上设有光源装置11，光偏转器13，屏幕15。光源装置11是一种发射从装置外的光源发射的激光束的装置.例如，光源装置11可以发射激光束，其中红色、绿色和蓝色的三色激光束(RGB)被结合在一起。从光源装置11发射的激光束被引导到光偏转器13的反射面。例如，光源装置11具有半导体发光元件，如作为光源的激光二极管(LD)。然而，无意对此限制，光源可以是半导体发光元件，如发光二极管(LED)。光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种显示装置，包括：/n光学元件，包括排成阵列状的多个微透镜，光通过其发散；和/n扫描仪，配置为使用从光源发射的光对所述光学元件进行二维扫描，/n其中，视觉识别区域的长轴方向与所述多个微透镜的长轴方向相一致，通过所述多个微透镜发散的发散光形成的虚像在所述视觉识别区域可视觉识别为规定的图像。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180319 JP 2018-0509721.一种显示装置，包括：
光学元件，包括排成阵列状的多个微透镜，光通过其发散；和
扫描仪，配置为使用从光源发射的光对所述光学元件进行二维扫描，
其中，视觉识别区域的长轴方向与所述多个微透镜的长轴方向相一致，通过所述多个微透镜发散的发散光形成的虚像在所述视觉识别区域可视觉识别为规定的图像。


2.根据权利要求1所述的显示装置，
其中，所述光学元件被所述扫描仪的主扫描和副扫描进行二维扫描，以及
其中，所述主扫描的扫描方向与所述多个微透镜的长轴方向相一致。


3.根据权利要求2所述的显示装置，
其中，在所述副扫描方向上两条扫描线的间距比所述多个微透镜的长轴方向的透镜直径短，并且小于所述扫描仪扫描的光的在所述副扫描方向的光束直径。


4.根据权利要求1至3中任一个所述的显示装置，
其中，所述光学元件具有在规定方向上弯曲的形状，以及
其中，所述光学元件的弯曲方向与所述多个微透镜的长轴方向相一致。


5.根据权利要求1至4中任一个所述的显示装置，
其中，所述多个微透镜在所述光学元件中互相邻接，连接所述多个微透镜的多个顶点的线段互相不平行。


6.根据权利要求5...

【专利技术属性】
技术研发人员：田边启之，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本;JP