[发明专利]平视显示装置

说明书

本发明提供一种在确保从图像显示元件到图像反射面为止的光路长度的同时实现小型化、并且能够以高画质显示虚像的平视显示装置。平视显示装置(3)包括：具有光焦度的第一反射镜(6)；具有光焦度的第二反射镜(7)；以及设有开口(8)的遮光构件，开口(8)配置于图像显示元件(10)的图像显示面(5)与第二反射镜(7)之间，从图像显示面(5)射出的显示光按照第一反射镜(6)、第二反射镜(7)、第一反射镜(6)的顺序进行反射，并通过开口(8)而到达前窗(图像反射面)(2)。

技术领域

本发明涉及机动车等移动体用的平视显示装置。

背景技术

一直以来，作为对机动车等的驾驶员显示方向指示、注意唤起、行驶速度等信息的装置，已知有平视显示装置。平视显示装置将要显示的图像的虚像映在前窗、组合器等的图像反射面，从而驾驶员不将视线从视野挪开就能够识别机动车等的运转所需要的信息。作为这样的平视显示装置，提出有专利文献1。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2009-115908号公报

这样的平视显示装置必须设置在机动车等移动体的驾驶席周围的有限空间内，因此要求小型。另外，在平视显示装置中显示的虚像是平视显示装置内的图像显示元件所显示的图像被放大投影至图像反射面而成的，为了提高视觉确认性而增大虚像的大小，需要增长从图像显示元件到图像反射面为止的光路长度。

虽然光路长度的确保与装置的小型化的要求是相反的，但为了兼顾光路长度的确保和装置的小型化，在专利文献1中将平面反射镜和凹面反射镜这两片反射镜组合，使从图像显示元件射出的显示光按照平面反射镜、凹面反射镜、平面反射镜、图像反射面的顺序到达，并使显示光在两片反射镜间往复，由此获得光路长度。

然而，在上述的结构中，从图像显示元件到图像反射面为止的反射镜反射面中的具有光焦度的面仅为一个面，由于虚像所显示的像差的修正的自由度低，因此难以提高虚像的画质。

发明内容

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种在确保从图像显示元件到图像反射面为止的光路长度的同时实现小型化、并且能够以高画质显示虚像的平视显示装置。

本发明的平视显示装置在与观察者对置的图像反射面中使显示于图像显示面的图像的显示光向观察者侧反射，相对于观察者以越过图像反射面的方式将图像放大显示为虚像，其特征在于，平视显示装置具有：具有光焦度的第一反射镜；具有光焦度的第二反射镜；以及设有开口的遮光构件，开口配置于图像显示面与第二反射镜之间，从图像显示面射出的显示光按照第一反射镜、第二反射镜、第一反射镜的顺序进行反射，并通过开口而到达图像反射面。

在此，“图像显示面”不仅指图像显示元件本身的图像显示面，为了适当地放大能够观察虚像的观察者的光瞳位置的范围(以下，记作“视觉范围(eye box)”)，对于将图像显示元件所显示的图像暂时投影于扩散器等扩散构件的情况，也包括将该扩散构件的图像显示面视作上述的“图像显示面”的情况。

另外，“开口配置于图像显示面与第二反射镜之间”是指，在将包括图像显示面、第一反射镜以及第二反射镜的各中心位置的平面设为配置平面时，在从与该配置平面正交的方向观察时，开口处在图像显示面与第二反射镜之间，在从与配置平面平行的方向观察时，开口不处在图像显示面与第二反射镜之间。

在本发明的平视显示装置的基础上，优选地，在从图像显示面到第一反射镜为止的显示光的光路中不含有光偏转机构，图像显示面配置在从开口射入的外部光不直接照射的位置。在此，“从图像显示面到第一反射镜为止的显示光的光路”是指，从图像显示面射出的光束到最开始射入第一反射镜为止的光路。

另外，优选地，在将第一反射镜与图像反射面之间的显示光的光路方向设为上下方向、将第一反射镜侧设为下侧并将图像反射面侧设为上侧时，开口的至少一部分位于比第二反射镜的反射面的上端靠上方的位置。