專利名稱：車輛用平視顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種平視顯示裝置(Head Up Display),其利用前擋風(fēng) 玻璃以虛像對駕駛中所需的駕駛信息影像等進行遠(yuǎn)方顯示。
背景技術(shù)：
車輛用平視顯示(Head Up Display:以下，省略為"HUD")裝置，
將駕駛信息(例如速度顯示及導(dǎo)航顯示等)以虛像投影到從駕駛員觀 看向著前窗擋風(fēng)玻璃(以下，省略為"擋風(fēng)玻璃")偵纟，即與前方視野 的前景重疊而投影。此外，下面，將投影的像稱為"虛像"。因此，需 要適當(dāng)設(shè)定駕駛信息投影的虛像的顯示位置(即，從駕駛員的眼睛到 虛像的顯示位置的距離(以下稱為"顯示距離"))，以使在駕駛員的眼 睛焦點對準(zhǔn)于前方視野的前景的狀態(tài)下能夠看到駕駛信息。換句話說， 需要根據(jù)車輛的行駛速度等，使駕駛信息的虛像的顯示位置(顯示距 離)為可變(例如，請參照日本專利特開2004-168230號公報的圖2)。 另外，HUD裝置具有同時顯示多個駕駛信息，例如，速度顯示和導(dǎo)航 顯示等的功能。
例如，日本專利特開2004-168230號公報中公開了如下HUD裝置， 其圖2所示，具有光源；位于投影方向上隔開規(guī)定的距離重疊而配置 的多個顯示體(例如，液晶面板)；和對顯示體上的顯示影像(也稱為 圖像)進行投影的投影單元(例如凸透鏡)，避免使各顯示體上的顯示 影像的位置在各自投影方向上重疊而顯示。根據(jù)如上所述構(gòu)成HUD裝 置，通過選擇多個顯示體中的一個，改變投影單元和顯示體之間的距 離，能夠使對形成在顯示體上的顯示影像投影后的虛像的顯示位置(顯 示距離)為可變。另外，通過同時驅(qū)動多個顯示體，可以將多個顯示 影像，避免重疊地分別投影在投影到方向上不同的位置(顯示距離)。

發(fā)明內(nèi)容
4如日本專利特開2004-168230號公報中記載的那樣，通過改變投影 單元和顯示體之間的距離，可以改變顯示距離。g卩，能夠根據(jù)車輛的 行駛速度改變投影單元和顯示體之間的距離，如果在高速時從駕駛員 觀看使虛像顯示在遠(yuǎn)處，在低速時從駕駛員觀看使虛像顯示在近處， 能夠減少駕駛員的視線移動。
但是，當(dāng)改變投影單元和顯示體之間的距離時，眾所周知，也改 變虛像的放大倍率。例如，當(dāng)增大投影單元和顯示體之間的距離時， 從駕駛員觀看虛像位置遠(yuǎn)離，虛像的倍率增大。相反地，當(dāng)減小投影 單元和顯示體之間的距離時，從駕駛員觀看虛像位置接近，虛像的倍 率減小。即，在日本專利特開2004-168230號公報中，存在當(dāng)同時驅(qū)動 多個顯示體顯示多個駕駛信息時，由于每個顯示體的位置關(guān)系不同， 對每個顯示體的放大倍率不同，影像(虛像)的大小不統(tǒng)一，難以辨 識等問題。
另外，在日本專利特開2004-168230號公報中，也存在由于透過多 個顯示體而對影像進行投影，因而光損失增大，降低了影像亮度等問 題。
本發(fā)明的就是鑒于上述課題提出的，本發(fā)明的目的是提供能夠與 投影的虛像的顯示距離無關(guān)，以規(guī)定大小，高亮度地投影影像的車輛 用平視顯示裝置。
為了解決上述課題，本發(fā)明的車輛用平視顯示裝置的特征是包含 光源；二維掃描來自光源的光的掃描單元；使掃描光成像(形成圖像) 的屏幕；和對在屏幕上的影像進行投影的投影單元。
另外，特征在于，具有用于調(diào)整該屏幕位置的可動機構(gòu)或可動單元。
而且，特征在于，具有至少對上述光源、上述掃描單元、上述可 動機構(gòu)、可動單元進行控制的控制電路或控制單元。
另外，特征在于，將作為與行駛有關(guān)的信息的行駛信息輸入到上 述控制單元，根據(jù)該行駛信息，對上述可動機構(gòu)、可動單元進行控制， 由此，改變由上述投影單元投影的虛像的投影位置，變更上述掃描單 元進行掃描的偏向角，而改變上述虛像的大小。
另外，特征在于，該掃描單元配置在該投影單元的焦點位置附近。另外，特征在于，作為該屏幕，具有多個屏幕，各屏幕分別獨立 地進行動作。
另外，特征在于，作為該掃描單元用MEMS鏡。 另外，特征在于，作為該光源用激光光源。
另外，特征在于，作為該光源，具有多個激光光源，且該激光光 源的色域包含R， G， B該3原色。
根據(jù)本發(fā)明的車輛用平視顯示裝置，能夠與投影的虛像的顯示距 離無關(guān)，使虛像的尺寸具有規(guī)定大小。另外，能夠使虛像的亮度為高 亮度。


圖1是根據(jù)實施例1的車輛用平視顯示裝置的概略側(cè)視圖。 圖2是說明根據(jù)實施例1的虛像移動的圖。
圖3是根據(jù)實施例2的車輛用平視顯示裝置的主要部分的概略上 面圖。
圖4 (a)、 (b)是表示當(dāng)使用根據(jù)實施例2的車輛用平視顯示裝置 時駕駛員辨識的狀況例的概略說明圖。
圖5是實施例3的車輛用平視顯示裝置的概略側(cè)視圖。
具體實施例方式
下面，結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細(xì)說明。此外，在全 部附圖中，對具有共同功能的要素附加相同的標(biāo)號進行表示，省略對 已說明的要素的重復(fù)說明。
第1實施例
用圖l、圖2，對與投影的虛像的顯示距離無關(guān)，而投影規(guī)定大小 的虛像的基于本實施例的HUD裝置進行說明。
圖1是根據(jù)實施例1的HUD裝置的概略側(cè)視圖。圖2是說明根據(jù) 本實施例的虛像移動的圖。此外，在圖l、圖2中，對于位置變化的要 素在標(biāo)號后面添加大寫的英文字母進行表示。具體地說，對于位置變 化前的要素添加A，對于位置變化后的要素添加B。但是，當(dāng)不生成
6疑義時，省略添加的英文字母A、 B。另夕卜，在圖2中，為了使圖示簡 單，省略后述的可動單元8和控制單元9的圖示。
首先，說明本實施例中的HUD裝置的構(gòu)成。
在圖1中，根據(jù)實施例1的HUD裝置包含光源l;對來自光源 1的光以二維狀進行掃描的掃描單元2;用來自掃描單元2的掃描光描 繪影像(光學(xué)像)的屏幕3 (這里是3A);在投影方向上調(diào)整屏幕3 的位置的可動單元8;作為對屏幕3上的影像進行反射投影的投影單元
的反射鏡4;和對光源1進行光強度調(diào)制(以下，簡單地省略為"調(diào)制")
并且驅(qū)動掃描單元2的控制電路9。
在實施例1中，為了生成圖像，使用由光源1、掃描單元2和屏幕 3構(gòu)成的掃描型的圖像顯示裝置。
光源1是平行光束光源。這里，用半導(dǎo)體激光器或半導(dǎo)體激光器 激發(fā)的固體激光器等的激光光源。光源1，用控制電路9調(diào)制其射出光 的光強度，射出調(diào)制后的光(調(diào)制光)的光束。
掃描單元2，使來自光源1的光束光在二維上偏向而進行掃描。這 里，使用基于微機械技術(shù)的MEMS (微電子機械系統(tǒng)Micro Electro Machanical Systems) f竟、檢^荒i十反射鏡(galvanometermirror)、多角 鏡和基于多個上述掃描單元的掃描單元等。特別是，MEMS鏡，面向 小型化，能夠適合地用于HUD裝置。例如，在日本專利特開 2006-189573號公報中詳細(xì)地記述了 MEMS鏡，這里省略對它的詳細(xì) 說明。此外，在本發(fā)明中，將在后面述說詳細(xì)情況，但是將掃描單元2 配置在反射鏡4的焦點位置附近。
屏幕3，利用掃描單元2的二維掃描描繪例如駕駛信息等的顯示影 像(光學(xué)像)，成為HUD裝置的顯示體。這里，作為屏幕3，用菲涅 耳屏幕、擴散屏幕或?qū)⒎颇哥R與擴散板組合的屏幕等。
反射鏡4是反射來自作為顯示體的屏幕3的影像光，經(jīng)過擋風(fēng)玻 璃5，將虛像6 (在圖1中是6A)投影在駕駛員的眼睛55的前方的投 影單元。為了投影放大的虛像，將屏幕3配置在反射鏡4的焦距f內(nèi)。 作為反射鏡4，使用球面凹面鏡、非球面凹面鏡、或用于校正投影影像 的畸變的自由曲面鏡?？蓜訂卧?，如由箭頭85所示，使所安裝的反射鏡3沿與屏幕3 的面垂直的方向前后移動，而調(diào)整屏幕3的位置。此外，為了說明簡 單起見，將沿著HUD裝置的光軸100 (由虛線表示)射出的光行進的 方向稱為"投影方向"?？蓜訂卧?由如下組件構(gòu)成利用未圖示的 控制電路根據(jù)例如從未圖示的導(dǎo)航系統(tǒng)或障礙物檢測裝置等輸出的駕 駛信息等而被控制的馬達(dá)81;利用馬達(dá)81被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的進給螺旋82、 隨著進給螺旋82的旋轉(zhuǎn)進行移動而使屏幕3在投影方向(光軸方向) 移動的機架(lack) 83。在機架83上安裝屏幕3，利用馬達(dá)81的旋轉(zhuǎn)， 根據(jù)例如駕駛信息等調(diào)整屏幕3的位置。
控制電路9，根據(jù)輸入的影像信號Pin進行光源l的調(diào)制，并進行 掃描單元2的掃描驅(qū)動?？刂齐娐?包含將影像信號Pin分離成各原 色信號，或進行規(guī)定的信號處理的影像信號處理單元91;根據(jù)由影像 信號處理單元91進行處理后的影像信號進行光源1的調(diào)制的調(diào)制驅(qū)動 單元92;和從影像信號Pin提取同步信號，根據(jù)同步信號對掃描單元2 在二維上進行掃描驅(qū)動的掃描驅(qū)動單元93。此外，作為影像信號Pin， 例如，是從未圖示的導(dǎo)航系統(tǒng)和障礙物檢測裝置等輸出的駕駛信息等。
下面，說明HUD裝置的動作。
光源1，利用控制電路9的調(diào)制驅(qū)動單元92，根據(jù)例如駕駛信息 等的影像信號而被調(diào)制，生成成為影像(也稱為圖像)的源的調(diào)制光。 利用掃描單元2使從光源1射出的調(diào)制光以二維狀進行掃描，在屏幕3 上形成基于調(diào)制光的二維分布的影像(圖像)。在反射鏡4上反射形 成于屏幕3的影像(圖像)，由車輛的擋風(fēng)玻璃5反射，而到達(dá)駕駛 員的眼睛。這時由駕駛員的眼睛55，看到在擋風(fēng)玻璃5的前面遠(yuǎn)方的 虛像6。
下面，利用本實施例的HUD裝置，對與被投影的虛像的顯示距離 無關(guān)而投影規(guī)定的固定大小的虛像的本發(fā)明的特征進行說明。
因為反射鏡4具有透鏡作用，所以如眾所周知，當(dāng)令從作為顯示 體的屏幕3到反射鏡4的距離為a，從反射鏡4到虛像6的距離為b, 反射鏡4的焦距為f時，在它們之間存在公式1所示的關(guān)系。<formula>formula see original document page 9</formula>(f >a)
這里a， b是絕對值，為了滿足f^a的虛像顯示條件，1/b的符號成 為負(fù)號。
在公式l中，因為反射鏡4的焦距f為固定值，所以當(dāng)屏幕3和反 射鏡4之間的距離a變小時，從反射鏡4到虛像6之間的距離b也變 小。從而，在圖2中，因為屏幕3B的位置是利用可動單元8使屏幕 3A (用虛線表示)向反射鏡4側(cè)移動的位置，所以與反射鏡3B對應(yīng) 的虛像6B的位置，成為與屏幕3A對應(yīng)的虛像6A(用虛線表示)向擋 風(fēng)玻璃5側(cè)移動的位置。
另外虛像6的放大倍率M能夠由公式2表示。
另一方面，在屏幕3上的圖像大小H與從掃描單元2到屏幕3的 距離c之間，存在公式3所示的關(guān)系。 [公式3]
乂《1 — A G
其中，A是與掃描單元2的掃描角度有關(guān)的常數(shù)(以下，稱為"角 度常數(shù)")。
1i誦"i
一 G從而，根據(jù)公式2和公式3，成為利用公式4表示虛像6的大小H' [公式4]
<formula>formula see original document page 10</formula>
特別是當(dāng)將掃描單元2配置在反射鏡4的焦點位置上時，因為 a+c-f，所以當(dāng)將變形后的c-f-a代入到公式4時，虛像6的大小H' 由公式5表示。
<formula>formula see original document page 10</formula>
從公式5可知，因為虛像6的大小H'成為一定值A(chǔ)f，所以與屏 幕3的位置無關(guān)。即，即便在通過將掃描單元2配置在反射鏡4的焦 點位置附近，改變屏幕3的位置，而使從駕駛員的眼睛55到虛像6的 顯示距離改變的情況下，也能夠不用特別的控制算法，使虛像6的大 小一定。
在以往技術(shù)(例如，日本專利特開2004-168230號公報)中，當(dāng)通 過改變投影單元和顯示體之間的距離來改變顯示距離時，同時也改變 了虛像的大小。例如，當(dāng)增大顯示距離時也增大了虛像的大小，當(dāng)減 小顯示距離時也減小了虛像的大小。因此，存在例如，在顯示距離大 的情況下，當(dāng)駕駛信息等的顯示大小與規(guī)定大小一致時，顯示距離變 小，顯示大小變小，存在辨識困難等課題。
但是，如上所述，在本實施例中，即便顯示距離變化，也能夠使 虛像6的大小一定。該大小根據(jù)公式5用Af表示。因此，考慮當(dāng)顯示 距離最大時和最小時兩者，利用反射鏡4的焦距f和掃描單元的角度常 數(shù)A使其設(shè)定為規(guī)定值，能夠得到容易看見的大小。例如，為了將超越車輛和行人突然出現(xiàn)等的在行駛車輛的附近發(fā) 生的危險傳達(dá)給駕駛員，需要將駕駛員的注意視域拉到車輛附近。對 此，將表示危險的虛像以規(guī)定的大小成像在車輛附近，是非非常有效 的。以往技術(shù)中，由于在車輛附近的顯示距離小時虛像的大小也小， 因此，難以將駕駛員的注意視線引導(dǎo)至車輛的附近。在本實施例中， 即使顯示距離變小，虛像的尺寸也為規(guī)定的一定大小，因此，能夠良 好地將駕駛員的注意視線引導(dǎo)至車輛的附近。
當(dāng)然，也可以變更虛像的大小。例如，預(yù)先利用Af將基準(zhǔn)大小確
定在規(guī)定值上，想要變更大小時，能夠通過改變角度常數(shù)A，即變更 掃描單元2的偏向角對應(yīng)地進行改變。
如以上所述的那樣，根據(jù)實施例l，能夠提供一種車輛用平視顯示 裝置，其能夠調(diào)整從駕駛員到像(虛像)的顯示距離，并且能夠使虛 像的大小為規(guī)定的一定大小。
第2實施例
用圖3，圖4 (a) ， (b)對基于使用實施例1的技術(shù)而可高亮度 投影多個例如行駛信息的實施例2的HUD裝置進行說明。
圖3是具有基于實施例2的多個屏幕的HUD裝置的主要部分的概 略上面圖。圖4 (a) ， (b)是對駕駛員辨識使用實施例2的HUD裝 置而投影的多個駕駛信息的虛像的狀況進行說明的概略圖。圖4的(a) 是以模型表示駕駛員辨識通過擋風(fēng)玻璃重疊在前方視野的前景上的多 個駕駛信息的狀況的圖；圖4的(b)表示對分別形成在多個屏幕上的 顯示影像的虛像與各顯示影像的對應(yīng)關(guān)系進行說明的圖。而且，在圖3、 圖4 (a) 、 (b)中，為了使圖示簡單，適當(dāng)省略可動單元和控制電路 的圖示。
如圖3所示可知，基于本實施例的HUD裝置，特征在于具有多個 屏幕。在此，取代基于實施例1的屏幕3，在與擋風(fēng)玻璃5的左右方向 對應(yīng)的方向上隔幵規(guī)定的間隔大致均等地分割為3個屏幕31、 32、 33， 且從掃描單元2觀看相互不重疊。即3個屏幕31、 32、 33上的各顯示 影像分別如圖4 (a)所示，從未圖示的駕駛員觀看，投影到對擋風(fēng)玻 璃5在左右方向上大致3分割的3個區(qū)域510、 520、 530的前方視野。 而且，對各屏幕的掃描單元2的偏向角大致相等，因此，各屏幕的顯示影像(圖像)所對應(yīng)的虛像的倍率分別大致相等。另外，屏幕31、 32、 33上的各顯示影像(圖像)利用反射鏡4使左右方向反轉(zhuǎn)。因此， 例如在圖3中，從掃描單元2觀看，右側(cè)的屏幕33的顯示影像，從未 圖示的駕駛員觀看，投影到擋風(fēng)玻璃5上左側(cè)的區(qū)域530的前方視野。
這里，為了使下面的說明簡單起見，在圖3中，導(dǎo)入以Z軸為基 準(zhǔn)的XYZ正交坐標(biāo)系。即，令與投影方向平行的從掃描單元2朝向屏 幕32的中心方向的軸為Z軸，在與Z軸垂直的面內(nèi)，以平行于紙面的 軸為X軸(即，與擋風(fēng)玻璃5上的左右方向平行的軸對應(yīng))，同樣在 與Z軸垂直的面內(nèi)，以垂直于紙面的軸為Y軸(即，與擋風(fēng)玻璃5中 的上下方向平行的軸對應(yīng))。
在圖3中，各屏幕31， 32， 33分別相對X-Y平面平行而配置，且 配置為X軸方向的坐標(biāo)均不重疊。而且，在各屏幕31， 32， 33上，利 用掃描單元2，以對X-Z平面上的偏向角進行例如大致3分割的偏向 角，分別描畫作為光學(xué)像的顯示影像。另外，各屏幕31、 32、 33分別 具有可動單元831， 832， 833。艮卩，在與Z軸平行的方向上，能夠分別獨 立地進行調(diào)整。因此，能夠避免重疊地同時將各屏幕上的圖像(顯示 影像)分別投影在擋風(fēng)玻璃5前方的不同的位置(即，不同的顯示距 離)上。
本實施例的HUD裝置，因為如上述那樣地構(gòu)成，所以來自作為顯 示體的各屏幕的光，不透過位于Z軸方向(投影方向)的前方的其它 的屏幕。從而，能夠提供如以往技術(shù)那樣不導(dǎo)致光損失，而能夠投影 高亮度的影像的HUD裝置。
下面用圖4 (a) 、 (b)，說明當(dāng)用本實施例的HUD裝置時，駕 駛員辨識多個駕駛信息的狀況的例子。
這里，作為駕駛信息，例如顯示作為導(dǎo)航顯示的促使左轉(zhuǎn)彎的左 轉(zhuǎn)彎顯示、警告在左轉(zhuǎn)彎后的道路上存在行人的危險信號顯示和顯示
速度。此外，導(dǎo)航顯示能夠通過例如未圖示的眾所周知的導(dǎo)航系統(tǒng)知 道。另外，能夠通過利用例如未圖示的激光反射進行檢測的障礙物檢 測裝置(未圖示)掌握危險信號。gP，由掃描單元2在屏幕33上形成 左轉(zhuǎn)彎顯示和危險信號顯示，在屏幕32上形成速度顯示。此外，這里， 在屏幕31上不進行任何顯示。換句話說，在圖4 (a) 、 (b)中，省
12略屏幕31、與其對應(yīng)的虛像的圖示和說明。當(dāng)然，當(dāng)右轉(zhuǎn)彎時，在屏 幕31上描繪出右轉(zhuǎn)彎顯示。
如上述那樣，在屏幕33上描繪出左轉(zhuǎn)彎顯示和危險信號顯示，在 屏幕32上描繪出速度顯示。從而，在擋風(fēng)玻璃5的區(qū)域530的前方視 野中，通過用可動單元833的屏幕33的位置調(diào)整，將左轉(zhuǎn)彎顯示631 和危險信號顯示虛像632 (總稱這些虛像的顯示虛像的標(biāo)號為63)投 影在與左轉(zhuǎn)彎位置對應(yīng)的顯示距離位置上。在擋風(fēng)玻璃5的區(qū)域520 的前方視野中，將速度顯示虛像62投影在比顯示虛像63遠(yuǎn)的顯示距 離位置上。
一般，在駕駛時，駕駛員的眼睛55的焦點與行進方向的遠(yuǎn)方的前 景(例如道路) 一致。因此，如圖4 (a) 、 (b)所示，將速度顯示虛 像62顯示在區(qū)域520的圖4 (a)的紙面上側(cè)附近，遠(yuǎn)方的顯示距離位 置上。在該狀態(tài)中，例如，由未圖示的導(dǎo)航系統(tǒng)，與左轉(zhuǎn)彎位置的顯 示距離對應(yīng)地，將左轉(zhuǎn)彎顯示虛像631顯示在左轉(zhuǎn)彎位置附近。因為 用與速度顯示虛像62大致相同的、與顯示距離無關(guān)的大小顯示左轉(zhuǎn)彎 顯示虛像631，所以駕駛員的眼睛55注意到左轉(zhuǎn)彎顯示虛像631。與 此相伴，駕駛員的眼睛55能夠不調(diào)整焦點地同時辨識左轉(zhuǎn)彎顯示虛像 631和實際上左轉(zhuǎn)彎的道路。另外，因為在左轉(zhuǎn)彎的過程中，也追加顯 示使駕駛員知道由未圖示的障礙物檢測裝置檢測出的危險信號信息的 危險信號顯示虛像632，所以也能夠同時辨識危險信號顯示虛像632， 可以預(yù)防事故。這里通過與車的速度相符地控制屏幕32、 33的位置， 也可以進行隨著車輛的行進，顯示左轉(zhuǎn)彎位置的左轉(zhuǎn)彎顯示虛像631 接近駕駛員側(cè)的顯示，可以進行彩色的影像顯示。
這里，由上述可動單元8調(diào)整上述屏幕位置，改變位置。通過將 來自控制電路9的控制信號(圖1中未圖示)輸入到上述可動單元8 中，控制該屏幕位置的調(diào)整和改變。
另外，能夠根據(jù)作為與行駛有關(guān)的信息的行駛信息生成從控制電 路9輸入到上述可動單元8的控制信號(圖l中未圖示)。
上述行駛信息是與行駛有關(guān)的信息，例如是當(dāng)行駛時與速度計顯 示的速度有關(guān)的行駛速度，也可以包含為了促進行駛安全以降低行駛 速度的方式發(fā)出警告的速度警告信息，或者促使踩剎車的剎車信息等。或者，上述行駛信息也可以是在行駛中，當(dāng)具有危險時，警告該 危險的危險信息。按照其意義，也可以在行駛信息中也包含上述危險 信號信息。
因為將上述行駛信息輸入到上述控制電路9中，所以根據(jù)在行駛
信息中包含的行駛速度的信息來控制上述可動單元8，由此，經(jīng)過上述 反射鏡4，上述擋風(fēng)玻璃5，能夠使投影的虛像的投影位置，與低速時 相比在高速時，顯示在駕駛員的視野中行進方向的更前方的位置(駕 駛員的行進方向的更遠(yuǎn)方的位置)上。
相反地，如果在車輛附近存在危險，則根據(jù)在行駛信息中包含的 上述危險信號信息，控制上述可動單元8，將投影的虛像的投影位置， 與具有上述危險的位置相對應(yīng)相對應(yīng)地進行投影。
如以上所述的那樣，如果根據(jù)本實施例，則能夠提供在同一時間 內(nèi)，能夠高亮度地將多個影像投影在分別不同的距離上，根據(jù)行駛信 息，改變虛像的投影位置，改變駕駛員的視野，注視位置等，可以支 援安全駕駛的HUD裝置。
第3實施例
下面，用圖5說明根據(jù)實施例3的投影彩色顯示影像的HUD裝置。 圖5是根據(jù)實施例3的HUD裝置中的光學(xué)系統(tǒng)的主要部分的概略側(cè)視 圖。
如圖5所示，根據(jù)實施例3的HUD裝置包含與紅色(R)、綠色 (G)、藍(lán)色(B)的3原色光對應(yīng)的光源1R， 1G， 1B;波長合成單 元7a， 7b;掃描單元2;屏幕3和反射鏡4。當(dāng)然雖然未圖示，但是包 含控制使屏幕3移動的可動單元，光源1R， 1G， 1B和掃描單元2的 控制電路等，是不言而喻的。
作為波長合成單元7a， 7b，例如，用二向色鏡，分色鏡(dichroic mirror)和衍射元件等。在本實施例中的波長合成單元7a具有透過紅 色光的波長區(qū)域，反射除此以外的色光的波長區(qū)域的特性。另外，波 長合成單元7b具有透過從紅色光到綠色光的波長區(qū)域，反射藍(lán)色光的 波長區(qū)域的特性。但是，波長組合的順序等不限定于上述。
由波長合成單元7a， 7b使從光源lR， 1G， 1B射出的各色光重合 在一起，使彩色光合成。由掃描單元2 二維狀地掃描合成后的光，在屏幕3上描繪例如駕駛信息等的彩色影像顯示(光學(xué)像)。而且，由
反射鏡4投影該彩色影像顯示。這時，根據(jù)彩色影像顯示對光源1R， 1G， 1B的光輸出進行調(diào)制，可以投影全彩色的顯示虛像。
根據(jù)以上所述的本實施例，能夠提供通過全彩色顯示具有更高辨 識性的HUN裝置。
權(quán)利要求
1. 一種車輛用平視顯示裝置，其特征在于包含，光源；掃描來自該光源的光的掃描單元；使來自該掃描單元的掃描光形成圖像的屏幕；對在該屏幕上形成的圖像進行投影的投影單元；改變該投影單元和該光源之間的該屏幕的位置的可動單元；和對該光源、該掃描單元或可動單元進行控制的控制單元。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于所述投影單元至少具有反射鏡、前擋風(fēng)玻璃。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于:將所述掃描單元配置在所述投影單元的焦點位置附近。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1 3中任何一項所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于所述屏幕具有多個屏幕；各屏幕分別獨立動作。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任何一項所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于使用MEMS鏡作為所述掃描單元。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1 5中任何一項所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于使用激光光源作為所述光源。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1 6中任何一項所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于所述光源具有多個激光光源，且該激光光源的色域包含R、G、B三原色。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于通過所述控制電路的控制變更所述掃描單元進行掃描的偏向角。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于通過所述控制電路，控制所述可動單元，而改變所述屏幕的位置。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于通過所述控制電路，控制所述可動單元，改變所述屏幕的位置，而改變由所述投影單元投影的虛像的投影位置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于根據(jù)行駛信息，使虛像的投影位置距駕駛員的距離，在行駛速度快時比行駛速度慢時更長，該行駛信息為輸入到所述控制電路的與行駛有關(guān)的信息。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛用平視顯示裝置，其特征在于-所述反射鏡包含球面凹面鏡、非球面凹面鏡、或校正投影影像畸變的自由曲面鏡。
全文摘要
本發(fā)明涉及車輛用平視顯示裝置，其包含光源、二維掃描來自光源的光的掃描單元、使掃描光成像的屏幕、和對屏幕上的影像進行投影的投影單元，備有可以改變屏幕位置的可動機構(gòu)。
文檔編號G02B27/02GK101464562SQ20081018616
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者鋪田和夫 申請人:株式會社日立制作所