[发明专利]平视显示装置

说明书

本公开主张享有2013年2月6日申请的日本申请号2013-21730号以及2013年9月20日申请的日本申请号2013-195858号的优先权，并在此引用其记载的全部内容。

技术领域

本公开涉及向车辆等移动体的投影面投影显示图像，并将该显示图像的虚像显示为能够从移动体的室内对其进行识别的平视显示装置。

背景技术

以往，公知有利用屏幕部件使成为显示图像的激光漫反射并导向投影面侧，从而实现显示图像的虚像显示的平视显示装置(以下，称为“HUD装置”)。

例如，专利文献1所公开的HUD装置利用格子状排列的多个光学元件使从投射器投射并入射至屏幕部件的激光漫反射。这样被漫反射并投影于投影面的激光被移动体室内的识别者识别为显示图像的虚像。

专利文献1：日本特开2009-128659号公报

但是，若相干性较高的激光入射至凭借格子状排列而具有规律性的光学元件的图案并在该图案漫反射，则导致在将该激光识别为虚像的识别者感觉到的亮度产生不均。

发明内容

本公开是鉴于上述的问题而完成的，其目的在于提供一种抑制亮度不均的HUD装置。

本发明的发明人们针对利用各光学元件使激光漫反射并出射的屏幕部件进行了专心研究。其结果，本发明的发明人们得出了如下见解，即在激光通过邻接的光学元件之间的边界而出射时，因该边界处的衍射，而在出射光产生与出射角对应地波动的强度分布，从而因这样的边界衍射而引起亮度不均。

因此，根据基于这样的见解而完成的本公开的第一方式，平视显示装置向移动体的投影面投影显示图像，并将显示图像的虚像显示为能够从移动体的室内对其进行识别，上述平视显示装置的特征在于，具备：投射器，其投射成为显示图像的激光；以及屏幕部件，其具有呈格子状排列的多个光学元件，使从投射器入射至光学元件的激光漫反射并导向投影面侧。各光学元件在表面形成呈凸状弯曲以及凹状弯曲中任一种且相互共通的弯曲形态的弯曲面，使通过该弯曲面并向投影面侧出射的激光漫反射，并且各光学元件形成为与沿格子状排列的至少一排列方向邻接的光学元件的该邻接方向的元件宽度相互不同。

在第一方式所涉及的平视显示装置中，通过邻接的光学元件之间的边界而出射的激光因衍射而相互干涉，从而在从这些光学元件出射的出射光产生与出射角对应地波动的强度分布。但是，在沿格子状排列的至少一排列方向邻接的光学元件彼此之间，强度分布的波形与元件宽度的差对应地相互偏移。据此，从邻接的各光学元件出射的出射光能够在强度分布的波形偏移的状态下被识别者识别为虚像，因此能够抑制识别者感觉到的亮度不均。

另外，本发明的发明人们也得出如下见解，即通过邻接的光学元件表面的弯曲面而出射的激光彼此相互干涉，从而产生与出射角对应地给予多次衍射峰的强度分布的衍射光，进而因这样的多重衍射而引起亮度不均。

因此，根据本公开的第二方式，在平视显示装置中，各光学元件形成为在邻接的光学元件彼此之间从弯曲面的表面顶点至相互之间的边界的下沉量相互不同。根据这样的相互不同的下沉量的设定，在一光学元件与其两侧的邻接光学元件之间产生的衍射光的衍射峰相互错开。利用该错开作用，并根据使在一光学元件与一侧的邻接光学元件之间产生的衍射光的衍射峰和在一光学元件与相反侧的邻接光学元件之间产生的衍射光的衍射谷重叠，能够抑制将这些衍射光识别为虚像的识别者感觉到的亮度不均。此外，所谓衍射谷是指在衍射光的强度分布中成为衍射峰之间的凹处的部分。

附图说明

针对本公开的上述目的以及其他目的、特征、优点通过参照所附的附图进行的下述的详细叙述而变得更加明确。

图1是表示第一实施方式的HUD装置搭载于车辆的搭载状态的示意图。

图2是表示第一实施方式的HUD装置的简要结构的立体图。

图3是表示第一实施方式的HUD装置的显示状态的主视图。

图4是表示第一实施方式的HUD装置的具体结构的示意图。

图5是局部地表示第一实施方式的屏幕部件的俯视图。

图6是局部地表示第一实施方式的屏幕部件的图，且是与图5的VIx-VIx线剖面以及VIy-VIy线剖面对应的示意图。

图7是局部地表示比较例的屏幕部件的图，且是相当于图6的示意图。

图8是用于对比较例的出射光的重合进行说明的特性图。

图9是用于对第一实施方式的出射光的强度分布进行说明的特性图。

图10是用于对第一实施方式的出射光的重合进行说明的特性图。