[发明专利]车辆用投影显示装置

说明书

一种车辆用投影显示装置(HUD装置100和200)，包括：投影部(显示装置10)，其将形成了作为显示图像的图像的光投射在挡风玻璃(WS)等的显示表面上；光学系统(凹面镜50)，其将从投影部投射的光引导至显示表面；和调整机构(显示图像10、中间图像形成光学部件230)，其在光被引导至光学系统之前调整光，从而使得来源于弯曲图像的光能够被引导至光学系统，所述弯曲图像的至少一部分是弯曲的。

本申请是国家申请号为201580029918.1，国际申请号为PCT/JP2015/064013，国际申请日为2015年5月15日，进中国国家阶段日期为2016年12月5日，申请人为“矢崎总业株式会社”，发明创造名称为“车辆用投影显示装置”的申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种通过使用在车辆的挡风玻璃(窗玻璃)上的光反射来进行显示的车辆用投影显示装置。

背景技术

例如，一般的车辆用平视显示装置(在下文中，称为“HUD装置”)将包括各种待显示信息的光的图像投影至前挡风玻璃或前挡风玻璃附近的组合器(combiner)(反射板)，并且形成光路，使得由前挡风玻璃等反射的光朝向驾驶员的视点方向。因此，在视觉识别车辆前方的风景的同时，驾驶员能够视觉识别作为虚拟图像的从将图像反射到前挡风玻璃等的HUD装置所投影的图像(在下文中，称为“显示图像”)。换句话说，在维持通常的驾驶状态的同时，驾驶员能够在不移动视线的情况下视觉识别HUD装置的显示图像。

然而，在与HUD装置相似的将显示图像投影到挡风玻璃等的表面上的装置中，存在在驾驶员视觉识别的虚拟图像中产生扭曲的情况。例如，这种扭曲的原因的实例包括如下情况：驾驶员可能从倾斜方向观看投影于挡风玻璃的表面的显示图像，和挡风玻璃的表面自身可能具有光滑曲面的形状。此外，由于挡风玻璃上的各个位置处的曲率或相对于水平面(或垂直面)的倾斜角度变化，所以存在根据这种状况而在虚拟图像中产生各种扭曲的情况。另外，在使用扩大光学系统来投影显示图像的情况下，存在由于在扩大光学系统中所包括的透镜和镜子的曲面形状而产生扭曲的情况。扭曲负面地影响显示图像的可视性。

通常，在这样的扭曲(像差)中，由于“像面弯曲”引起的显示图像(虚拟图像)的三维扭曲是显示图像的可视性恶化的一个主要原因。

由于三维显示图像的扭曲被降低，所以专利文献1中描述的HUD装置(在下文中称为“现有技术中的装置”)在将从激光模块发出的激光投影于挡风玻璃等之前，将该激光投影到设置在HUD装置的光学系统中间且以预定形状弯曲的屏幕上。此后，从投影到屏幕的图像(弯曲图像)出射(反射)的光经由凹面镜等投影到挡风玻璃上。以这种方式，现有技术中的装置通过在弯曲的屏幕上形成一次弯曲图像而修正虚拟图像的像面弯曲。

引用列表

专利文献

[专利文献1]：JP-A-2013-25205

发明内容

技术问题

如上所述，现有技术中的装置通过将具有特定形状的屏幕用在HUD装置的光学系统的中间(光路上)而降低了由于挡风玻璃等的特性产生的“像面弯曲”所引起的显示图像(虚拟图像)的三维扭曲。

然而，在现有技术的装置中，由于当光由屏幕的表面反射时光会分散并且传递到光路的下游侧的光量减少，所以光的利用效率不高。此外，在诸如阳光这样的外部光入射到屏幕上的情况下，存在显示图像的可视性由于外部光而恶化的可能性。

考虑到上述情况，本发明的目的是提供一种车辆用投影显示装置，该车辆用投影显示装置能够降低由于挡风玻璃等的形状和HUD装置的光学系统而产生的像面弯曲而无需在光路上设置具有特定形状的屏幕，并且该车辆用投影显示装置能够提高显示图像的可视性。

解决问题的方案

为了实现上述目的，根据本发明的车辆用投影显示装置具有下面的特征(1)至(11)。