本发明专利技术的课题在于提供一种平视显示装置，其可提高向视点区的光照射效率，可抑制伴随视点移动的显示像的亮度变化量，另外可实现希望的配光角度特性。平视显示装置的照明光学系统(111)包括发出光线(L0)的光源(111a)；分割光线(L0)、按照多个而形成光源(111a)的像的透镜阵列(111c)；场镜(111d)，该场镜(111d)以规定的角度，将下述光线(L0)射入显示部件(113)，该光线(L0)是由通过透镜阵列(111c)而形成的光源(111a)的像发出的，其中，透镜阵列(111c)按照通过透镜阵列(111c)而形成的光源(111a)的像面位于场镜(111d)的物体侧焦点的场镜(111d)的主点侧的方式设置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的课题在于提供一种平视显示装置，其可提高向视点区的光照射效率，可抑制伴随视点移动的显示像的亮度变化量，另外可实现希望的配光角度特性。平视显示装置的照明光学系统(111)包括发出光线(L0)的光源(111a)；分割光线(L0)、按照多个而形成光源(111a)的像的透镜阵列(111c)；场镜(111d)，该场镜(111d)以规定的角度，将下述光线(L0)射入显示部件(113)，该光线(L0)是由通过透镜阵列(111c)而形成的光源(111a)的像发出的，其中，透镜阵列(111c)按照通过透镜阵列(111c)而形成的光源(111a)的像面位于场镜(111d)的物体侧焦点的场镜(111d)的主点侧的方式设置。【专利说明】平视显示装置
本专利技术涉及平视显示装置。
技术介绍
在过去人们提出的各种的平视显示装置中，将显示光经由车辆的前玻璃、专用的组合器构成的投射部件，投射到观察者(针对车辆用的平视显示装置，主要是驾驶员)的视点范围(在下面也称为视点区(eye box))，显示虚像，该显示光是从包括具有光源的照明光学系统和液晶显示面板的液晶显示器而发出的。过去的平视显示装置包括有比如专利文献I中公开的类型。在该平视显示装置中，照明光学系统包括汇聚发光元件发出的照明光的聚光镜；柱状透镜，该柱状透镜至少在横向将通过聚光镜汇聚的照明光扩展；具有环形面的聚光透镜。按照采用上述照明光学系统的平视显示装置，可按照与观察者的视点区相对应的方式对显示部件进行透射照明，可通过高亮度显示虚像。现有技术文献专利文献专利文献I JP特开2009—169399号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题但是，在采用柱状透镜的平视显示装置中，在相对光轴而倾斜的方向的大部分(特别是，在斜横、斜纵方向 以外的纵横方向，同时倾斜地行进的光)，难以进行配光控制，与相对光轴的上下左右方向的配光强度相比较，相对光轴的倾斜方向的配光强度较低，由此，具有伴随观察者的视点移动的显示像的亮度变化量大的问题。另外，在平视显示装置中，要求不同于投影仪等的配光角度特性，实现希望的配光角度特性。于是，本专利技术的目的在于提供一种平视显示装置，其可提高向视点区的光照射效率，可抑制伴随视点移动的显示像的亮度变化量，另外可实现希望的配光角度特性。用于解决课题的技术方案为了解决上述课题，本专利技术涉及一种平视显示装置，其中，将显示光经由投射部件导向到观察者的视点区域以显示虚像，该显示光由具有照明光学系统和显示部件的显示器而发出，其特征在于，上述照明光学系统包括:发出光线的光源；透镜阵列，该透镜阵列分割上述光线，按照多个而形成上述光源的像；场镜，该场镜以规定的角度，将由通过透镜阵列而形成的光源的像发出的上述光线射入上述显示部件；上述透镜阵列按照通过上述透镜阵列而形成的上述光源的像面位于上述场镜的物体侧焦点的上述场镜的主点侧的方式设置。专利技术的效果按照本专利技术，可提高视点区的光照射效率，可抑制伴随视点移动的显示像的亮度变化量，另外可实现希望的配光角度特性。【专利附图】【附图说明】图1为作为本专利技术的实施方式的平视显示装置的概况图；图2为该平视显示装置的剖视图；图3为说明该平视显示装置中的光路的图；图4为表示该平视显示装置的第I外壳体的固定方法的立体图。【具体实施方式】下面根据图1?图4，对本专利技术用于车辆用的平视显示装置的一个实施方式进行说明。平视显示装置100像图1所示的那样，设置于车辆200的仪表盘210的内部，将后述的液晶显示器Iio发出的显示光L经由前玻璃(投射部件)220而反射，导向到车辆200的驾驶员(观察者)D的视点区，显示虚像(显示像)。驾驶员D按照重叠有风景的方式辨认显示光L产生的虚像V。平视显示装置100像图2所示的那样，主要由液晶显示器(显示器)110、凹面镜120、外壳130与放热部件140构成。液晶显示器110包括照明光学系统111、光扩散部件112、液晶显示面板(显示部件)113、第I外壳体114、第2外壳体115与第3外壳体116。照明光学系统111为所谓的科勒(K5hler)照明光学系统，像图3所示的那样，由光源111a、聚光镜111b、透镜阵列Illc与场镜Illd构成。另外，照明光学系统111 一边将从光源Illa发出的光线LO均匀地照射到液晶显示面板的有效区域，一边控制下述显示光L的角度，该显示光L按照经由凹面镜120和前玻璃220构成的投射光学系统，导向驾驶员D的视点区的方式将该光线从液晶显示面板113面而射出。光源Illa由LED等的发光元件构成，发出光线LO。光源11 Ia安装于电路衬底(光源衬底)117上。聚光镜Illb由凸透镜构成，该凸透镜由波长587.56nm下折射率Nd在1.4?1.7的范围内的光学树脂制作，具有汇聚从光源Illa射出的L0，与平视显示装置100的光轴A平行的功能。对于聚光镜111b，相对一个光源111a，对应有一个透镜，在像实施方式那样，采用多个光源Illa的场合，取凸透镜部按照多个设置的集合透镜的方式。聚光镜Illb的有效焦点距离在5?9mm的范围内，在根据透镜制造上的情况，对透镜曲面顶点间距(透镜厚度)按照低于一定程度的方式抑制的场合等时，也可根据式样，由两个透镜构成。光源Illa的射出面位于聚光镜Illb的焦点，从光源11 Ia射出的近轴光线在透过聚光镜Illb后，与光轴A平行。另外，透过聚光镜Illb的入射侧曲面顶点和光源Illa的射出面的间隔将来自光源Illa的光获取量和尺寸限制等作为条件而规定。在光源Illa具有接近均匀扩散面(Lambertian)配光的特性的场合,聚光镜Illb的射出侧曲面形状基本为球面,但是也可对应于光源Illa的配光特性，为非球面形状。透镜阵列11 Ic为下述的光学部件，其中，根据在波长587.56mm下折射率Nd为1.4?1.7的范围内的由光学树脂制作的双凸透镜在与平视显示装置100的光轴A相垂直的平面上，有规则地按照多个设置，具有对应于阵列数而分割通过聚光镜Illb而平行化的光线L0，形成中间像的功能。该中间像为按照阵列数而分割通过聚光镜Illb而形成的光源Illa的放大像而形成的像。透镜阵列Illc可通过调整各透镜的纵横宽度，使从中间像面射出的光线LO的配光角度(开口数)在纵向和横向(液晶显示面板113的短边方向和长边方向)分别不同，进行最佳化处理。各透镜的纵横宽度的比(纵向宽度:横向宽度)按照基本等于液晶显示面板113的高宽比(显示画面的纵横尺寸比)的方式设定。由此，由于由透镜阵列Illc形成的中间像的形状与液晶显示面板113的显示画面类似，该中间像通过后述的场镜Illd的作用，放大而照射到液晶显示面板113，故可提高液晶显示面板113的入射时的照明效率。在透镜阵列Illc中，对于各透镜的曲面形状，基本为球面(通过矩形而切取球面的一部分的曲面)，但是，如果曲面形状为环形面这样的非球面，则还可使各透镜的纵横宽度相等，分别对纵向宽度，横向方向的配光角度进行最佳化处理。另外，透镜阵列Illc的厚度，即曲面顶点间距按照以透镜的入射侧曲面为基准，将射入透镜阵列Illc的近轴平行光折射而汇聚光的位置(在设计上，该位置等于上述中间像面)作为射出侧曲面的方式规定。另外，本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：松浦宗也，斋藤麻衣子，春山裕辉，
申请(专利权)人：日本精机株式会社，
类型：
国别省市：
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