光学元件、显示装置、显示方法和移动体制造方法及图纸

技术编号:6626829 阅读:181 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提供一种光学元件、显示装置、显示方法和移动体,该光学元件的特征在于,具备第一光学板(10),该第一光学板(10)具有设置有第一菲涅尔透镜(10f)的第一主面(10a),第一主面上的第一菲涅尔透镜的光轴(130a)配置在与第一主面的外形的中心(外形中心(13s))不同的位置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的实施方式涉及光学元件、显示装置、显示方法和移动体
技术介绍
已知有一种平视显示器(HUD =Head-Up Display)技术,其在车辆或飞机等移动体的挡风玻璃(Wind Shield)上显示各种影像信息,使驾驶人员能够观看外界背景的图像和影像信息。例如,日本公开专利公报的特开平11-271665号公报(以下称之为专利文献1) 中公开了一种与使用了液晶显示器的平视显示器有关的技术。对于这种HUD来说,既要求实现装置的小型化,又要求提高易视性。
技术实现思路
本专利技术提供一种能够提高平视显示器的易视性、实现装置的小型化的光学元件、 显示装置、显示方法和移动体。本专利技术的一个实施方式提供一种光学元件,其特征在于,具备第一光学板,该光学板所具有设置了第一菲涅尔透镜的第一主面,所述第一主面上的所述第一菲涅尔透镜的光轴配置在与所述第一主面的外形的中心不同的位置。本专利技术的另一个实施方式提供的光学元件的特征在于,具备第一光学板,该第一光学板具有设置了第一菲涅尔透镜的第一主面,该第一菲涅尔透镜具有同心圆状的多个凸条部,所述多个凸条部之中彼此相邻的凸条部沿从所述同心圆的中心朝向外侧的放射方向的各自的宽度互不相同,所述多个凸条部的各凸条部沿所述放射方向的各个宽度为预定长度以下。本专利技术的另一个实施方式提供的光学元件的特征在于,具备第一光学板,该第一光学板具有设置了第一菲涅尔透镜的第一主面,该第一菲涅尔透镜具有同心圆状的多个凸条部,所述多个凸条部之中相邻的2个凸条部沿从所述同心圆的中心朝向外侧的放射方向的宽度彼此相同,所述相邻的2个所述凸条部沿所述放射方向的宽度总和为预定长度以下。本专利技术的另一个实施方式提供一种显示装置,其特征在于,具备影像投影部,该影像投影部使权利要求1至4中任意一项所述的光学元件反射包含影像的光束,从而向观看者进行投影。本专利技术的另一个实施方式提供一种显示方法,对于包含设置有第一菲涅尔透镜的第一主面和处于所述第一主面相反侧的第二主面的第一光学板,使包含影像的光束从所述第二主面一侧入射该第一光学板,将所述光束被所述第二主面反射后所产生的第二主面反射光束的方向相对于所述光束被所述第一主面反射后所产生的第一主面反射光束的方向改变5度以上,将所述第一主面反射光束朝向观看者进行投影。本专利技术的另一个实施方式提供一种移动体,其特征在于,具备上述记载的某一个光学元件;和用于支承所述光学元件的透明板。专利技术效果根据本专利技术,可以提供一种能够提高平视显示器的易视性、实现装置的小型化的光学元件、显示装置、显示方法和移动体。附图说明图1是示例表示第一实施方式的光学元件的结构的示意图。图2是示例表示使用了第一实施方式的光学元件的显示装置的使用状态的示意图。图3是示例表示第一实施方式的光学元件的动作的示意图。图4是示例表示比较例的光学元件的动作的示意图。图5是示例表示光学元件的特性的示意图。图6是示例表示第一实施方式的光学元件的动作的示意图。图7是示例表示第一实施方式的光学元件的结构的示意性剖视图。图8是示例表示第二实施方式的光学元件的结构的示意性剖视图。图9是示例表示光学元件的特性的图表。图10是示例表示光学元件的特性的图表。图11是示例表示第二实施方式的另一个光学元件的结构的示意性剖视图。图12是示例表示第三实施方式的显示装置的结构的示意图。图13是示例表示第五实施方式的移动体的一部分结构的示意性剖视图。附图标记说明10..… 第一光学板10a—·…第一主面10b — ·…第二主面IOf"..…第一菲涅尔透镜11..… 凸部12、12a 129......凸条亩130"..…中心130a..…·光轴13s ….…外形中心15..… 透射反射光学层16a—·…第一高折射率层16b — ·…第二高折射率层18a—·…第一透光层18b — ·…第二透光层20..… 第二光学板20a..·.…第三主面20b — ·…第四主面20f—·…第二菲涅尔透镜21..… 凹部22,22a 22d......凹条部230......中心230a......光轴θ outU θ out2......第一和第二反射角100......观看者101……眼睛IOlp......位置105......头部110……影像光形成部111......光源112......光束114……投影区域114a……投影位置114c......观看区域115……影像投影部116……楔形光导管117……影像形成部120……光束投影部123……光源侧透镜124......光圈125……出射侧透镜126……出射侧反射镜126a......驱动部130……影像数据生成部180......显示内容181......像181p……成像位置250......控制部251……控制信号部310,330......显示装置510、511、512、513、514、515、519、520、520a、520b、520c、529、530......光学元件710……挡风玻璃部710a、710al、710a2......挡风玻璃711……反射部715a,715b......第一和第2透明板715c……透明树脂层720......仪表盘730......车辆(移动体)Ir……光强度Lil、Li2......光Linl、Lin2……第一和第二入射光Loutl、Lout2......第一和第二反射光Lral、Lra2、Lrbl、Lrb2......反射光LtU Lt2……透射光Xv……位置wl、w2、w3……第一、第二、第三宽度xol、xo2、xsl、xs2、yol、yo2、ysl> ys2......距离具体实施例方式下面,参照附图详细说明本专利技术的实施方式。其中,附图是示意性或概念性的,各部分的厚度和宽度的关系、各部分之间的大小比例等并不一定与实际状况相同。另外,即使在表示相同部分的情况下,其尺寸或比例在不同的附图中有时候也会有所不同。此外,在本申请的说明书和各附图中,对于已经出现的附图中与前面所述内容相同的要素标注同样的符号,并适当省略其详细说明。(第一实施方式)本专利技术的第一实施方式是应用于HUD等显示装置中的光学元件。该显示装置可以装配在车辆或船舶、飞机等移动体上而作为HUD。不过,本专利技术的实施方式并不限于此,该显示装置也适用于驾驶仿真器(driving sumulator)或飞行仿真器(flight simulator)等仿真装置以及游戏机等娱乐用途。下面以将本实施方式的光学元件应用于车辆用HUD的显示装置时的情形为例进行说明。图1是示例表示本专利技术的第一实施方式的光学元件的结构的示意图。即,图1 (a)是俯视图,图1 (b)是沿图1 (a)的A1-A2线的剖视图。图2是示例表示使用了本专利技术的第一实施方式的光学元件的显示装置的使用状态的示意图。首先,根据图2说明本实施方式的显示装置310的概要结构。如图2所示,本实施方式的显示装置310装配在车辆730(移动体)上。显示装置 310具备影像投影部115。显示装置310还可以具备影像数据生成部130。影像数据生成部130生成影像数据。影像投影部115使车辆730的挡风玻璃部710反射光束112,光束112包含以影像数据生成部130所生本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学元件,其特征在于,具备第一光学板,该光学板具有设置了第一菲涅尔透镜的第一主面,所述第一主面上的所述第一菲涅尔透镜的光轴配置在与所述第一主面的外形的中心不同的位置。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:铃木梨沙岛川茂冈田直忠堀内一男奥村治彦佐佐木隆铃木宏美
申请(专利权)人:株式会社东芝
类型:发明
国别省市:JP

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