Title:
PROJEKTIONSANZEIGEVORRICHTUNG FÜR EIN FAHRZEUG
Document Type and Number:
Kind Code:
A1

Abstract:

Eine Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug umfasst: ein optisches Zwischenbild-Erzeugungsglied; eine Anzeigeeinrichtung, die angeordnet ist, um Licht einschließlich eines Anzeigebilds zu dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied zu projizieren und um ein Zwischenbild als ein virtuelles Bild oder ein echtes Bild zu bilden; und ein optisches HUD-System, das Licht des durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildeten Zwischenbilds empfängt, das Licht zu einer Reflexionsfläche einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs oder einem Lichtreflexionsglied in Nachbarschaft zu der Windschutzscheibe führt und das Licht projiziert, um zu gestatten, dass das Anzeigebild des durch die Reflexionsfläche reflektierten Lichts als ein virtuelles Bild an einem vorbestimmten Augenpunkt betrachtet wird. Das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied bildet das Zwischenbild derart, dass wenigstens ein Teil des Zwischenbilds von einer flachen Ebene in Bezug auf die Anzeigeeinrichtung gekrümmt ist.





Inventors:
Narushima, Noriaki (Shizuoka, Susono-shi, JP)
Watanabe, Takeyoshi (Shizuoka, Susono-shi, JP)
Application Number:
DE102017205340A
Publication Date:
10/05/2017
Filing Date:
03/29/2017
Assignee:
Yazaki Corporation (Tokyo, JP)
International Classes:
G02B27/01; G02B27/18; G03B21/00; G03B21/28
Foreign References:
JP2016065763A2016-04-28
JP2013025205A2013-02-04
JP2010224016A2010-10-07
JP2004130892A2004-04-30
Attorney, Agent or Firm:
Grünecker Patent- und Rechtsanwälte PartG mbB, 80802, München, DE
Claims:
1. Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst:
ein optisches Zwischenbild-Erzeugungsglied, das eine optische Linse, einen konvexen Spiegel und/oder einen konkaven Spiegel umfasst und eine Fläche für das Durchlassen oder Reflektieren von Licht aufweist,
eine Anzeigeeinrichtung, die angeordnet ist, um Licht einschließlich eines Anzeigebilds zu dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied zu projizieren und um ein Zwischenbild des Anzeigebilds als ein virtuelles Bild an einer Position näher an dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied als ein Fokus des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds zu bilden oder um das Zwischenbild als ein echtes Bild an einer Position weiter weg von dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied als der Fokus des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied zu bilden, und
ein optisches HUD-System, das das Licht des durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildeten Zwischenbilds über das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied empfängt, das Licht zu einer Reflexionsfläche einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs oder einem Lichtreflexionsglied in Nachbarschaft zu der Windschutzscheibe führt und das Licht projiziert, um zu gestatten, dass das Anzeigebild des durch die Reflexionsfläche reflektierten Lichts als ein virtuelles Bild an einem vorbestimmten Augenpunkt betrachtet wird,
wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied das Zwischenbild derart bildet, dass wenigstens ein Teil des Zwischenbilds von einer flachen Ebene in Bezug auf die Anzeigeeinrichtung gekrümmt ist.

2. Projektlonsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
wobei das optische HUD-System einen konkaven Spiegel, der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied einen konvexen Spiegel mit einer Form, in der ein mittlerer Teil einer Fläche gegenüber einer konkaven Fläche des konkaven Spiegels des optischen HUD-Systems in Bezug auf einen peripheren Teil vorsteht, umfasst und wobei das durch das optische Zwischenglied-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild ein virtuelles Bild ist, und
wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch den Einfluss der gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder einer Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.

3. Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
wobei das optische HUD-System einen ersten konkaven Spiegel, der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied einen zweiten konvexen Spiegel mit einer Form, in welcher ein peripherer Teil einer Fläche gegenüber einer konkaven Fläche des ersten konkaven Spiegels weiter vorsteht als ein mittlerer Teil, umfasst und wobei das durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild ein echtes Bild ist, und
wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch den Einfluss einer gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder eine Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.

4. Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug nach Anspruch 1,
wobei das optische HUD-System einen konkaven Spiegel, der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied eine oder mehrere konvexe Flächen mit einer Form, in der ein mittlerer Teil weiter vorsteht als ein peripherer Teil, aufweist und wobei das durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild ein echtes Bild ist, und
wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch einen Einfluss wenigstens einer gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder eine Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.

5. Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Position, an welcher das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied angeordnet ist, und eine optische Eigenschaft des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds derart bestimmt werden, dass das Bild an der Position des Augenpunkts über das optische System erzeugt wird, das eine Reflexionsfläche der Windschutzscheibe oder in Nachbarschaft dazu das optische HUD-System umfasst, und wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied in Nachbarschaft zu einer Ebene angeordnet ist, die den Fokus des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds enthält.

Description:
QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)

Diese Anmeldung beruht auf und beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nr. 2016-065763 vom 29. März 2016, die hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossen ist.

HINTERGRUND1. Erfindungsfeld

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Anzeige unter Verwendung von zum Beispiel einer Lichtreflexion der vor dem Fahrer in einem Fahrzeug vorgesehenen Windschutzscheibe (Fensterglas) durchführt.

2. Stand der Technik

Wenn Informationen für den Fahrer eines Fahrzeugs wie etwa die Fahrzeuggeschwindigkeit und Anweisungen eines Navigationssystems angezeigt werden sollen, kann eine Head-up-Display(HUD)-Vorrichtung verwendet werden, um die Sichtbarkeit der Anzeige für den während des Fahrens auf die Anzeige blickenden Fahrer zu verbessern.

In einer Head-up-Display-Vorrichtung für allgemeine Fahrzeuge wird ein optischer Pfad gebildet, sodass ein Lichtbild für verschiedene Arten von anzuzeigenden Informationen von einer HUD-Einheit zu einer vorderen Windschutzscheibe oder einer als Combiner bezeichneten Reflexionsplatte projiziert wird und das durch die vordere Windschutzscheibe usw. reflektierte Licht zu dem Sichtpunkt des Fahrers gerichtet wird. Der Fahrer kann also die auf die Windschutzscheibe usw. reflektierte Anzeige der HUD-Einheit als ein virtuelles Bild betrachten und gleichzeitig die Szenerie vor dem Fahrzeug durch die Windschutzscheibe hindurch sehen. Der Fahrer kann also dank der Anzeige der HUD-Einheit verschiedene Arten von Informationen betrachten und dabei seine gewöhnliche Fahrhaltung beibehalten, weil er seine Sichtlinie nicht bewegen muss.

In einer Vorrichtung für das Projizieren eines Anzeigebilds unter Verwendung einer Lichtreflexion auf der Fläche der Windschutzscheibe wie im Fall der HUD-Einheit kann jedoch eine Verzerrung in dem durch den Fahrer zu betrachtenden Bild auftreten. Mit anderen Worten tritt eine Verzerrung in dem Bild auf, weil das Bild durch eine Lichtreflexion an der Fläche der Windschutzscheibe in einer schrägen Richtung verformt wird und weil die Fläche der Windschutzscheibe selbst eine graduell gekrümmte Form aufweist. Und weil die Krümmung und der Neigungswinkel der Windschutzscheibe in Bezug auf die horizontale Ebene (oder die vertikale Ebene) in Abhängigkeit von der Position an der Windschutzscheibe verschieden sind, können verschiedene Arten von Verzerrung in dem zu betrachtenden Anzeigebild in Entsprechung zu bestimmten Situationen auftreten, wodurch die Sichtbarkeit beeinträchtigt wird. Und wenn die HUD-Einheit ein Bild unter Verwendung eines optischen Vergrößerungssystems projiziert, tritt eine Aberration aufgrund des Einflusses der gekrümmten Flächen der Linsen und Spiegel in diesem optischen System auf.

Es ist bekannt, dass eine durch die Windschutzscheibe und das optische HUD-System eines Fahrzeugs verursachte Aberration ein Faktor für die in einem Anzeigebild (virtuellen Bild) auftretende Verzerrung ist. Weiterhin wird innerhalb der verschiedenen Arten von Aberration die durch die dreidimensionale Verzerrung eines Anzeigebilds (virtuellen Bilds) aufgrund einer „Bildflächenkrümmung” verursachte Aberration als ein die Anzeigequalität beeinträchtigender Faktor angenommen.

Um diese Art von Verzerrung in dem Anzeigebild zu korrigieren, ist zum Beispiel ein Anzeigesystem verfügbar, in dem ein asphärischer Spiegel in dem optischen System verwendet wird. Außerdem kann ein zuvor verzerrtes Bild an der Anzeigefläche einer Anzeigeeinrichtung angezeigt werden, sodass ein gewünschtes Bild (virtuelles Bild) erhalten wird.

Weiterhin wird eine Technik zum Korrigieren der durch eine Bildflächenkrümmung verursachten dreidimensionalen Verzerrung eines virtuellen Bilds zum Beispiel in JP-A-2013-25205 angegeben. In der Head-up-Display-Vorrichtung von JP-A-2013-25205 wird ein von einem Laserscanner emittiertes Laserlicht auf die Bilderzeugungsfläche einer Bildfläche projiziert. Das Licht des Bilds auf der Bilderzeugungsfläche wird reflektiert und dabei gestreut und wird über einen konkaven Spiegel und die Projektionsfläche der Windschutzscheibe zu dem Augenpunkt gerichtet. Außerdem weist die Bilderzeugungsfläche der Bildfläche eine konvexe Form auf, die in der horizontalen Richtung eines zu erzeugenden Bilds gekrümmt ist, wobei diese Form verwendet wird, um die durch die Krümmung der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels und die Krümmung der Projektionsfläche der Windschutzscheibe verursachte Bildflächenkrümmung des virtuellen Bilds zu korrigieren.

Außerdem ist in der Bildanzeigevorrichtung gemäß JP-A-2010-224016 eine plankonvexe zylindrische Linse an einer Position in Nachbarschaft zu der Anzeigefläche einer Anzeigeeinrichtung für das Anzeigen von zweidimensionalen Bildern angeordnet, wobei die Bildanzeigevorrichtung derart konfiguriert ist, dass die scheinbare Krümmung der Anzeigefläche aufgrund der optischen Wirkung der zylindrischen Linse und die aufgrund eines konkaven Spiegels auftretende Bildflächenkrümmung einander aufheben, wodurch die Bildflächenkrümmung reduziert wird.

Weiterhin gibt die Fahrzeuganzeigevorrichtung gemäß JP-A-2004-130892 eine Technik an, die eine Positionseinstellung in dem Betrachtungsbereich innerhalb eines Augenbereichs durchführen kann.

ZUSAMMENFASSUNG

Wenn der asphärische Spiegel als der Reflexionsspiegel des optischen HUD-Systems verwendet wird, kann die aufgrund der Eigenschaften des Reflexionsspiegels auftretende Aberration reduziert werden und kann die aufgrund der Eigenschaften der Reflexionsfläche der Windschutzscheibe eines Fahrzeugs auftretende Aberration korrigiert werden. Die Bildflächenkrümmung, d. h. die dreidimensionale Verzerrung, kann jedoch auch unter Verwendung des asphärischen Spiegels nicht korrigiert werden.

Und wenn das auf der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung in der HUD-Einheit anzuzeigende Bild zuvor verzerrt wurde, kann die Verzerrung in dem an dem Augenpunkt zu betrachtenden virtuellen Bild bis zu einem gewissen Grad korrigiert werden. Weil jedoch die Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung allgemein flach ist, kann auch dann, wenn das an der Anzeigefläche anzuzeigende Bild verzerrt wurde, nur die plarare Verzerrung des anzuzeigenden virtuellen Bilds korrigiert werden. Weil also die Verzerrung in der Tiefenrichtung des Bilds (in der Richtung der optischen Achse während der Projektion des Bilds) nicht korrigiert werden kann, kann die dreidimensionale Verzerrung des Anzeigebilds (virtuellen Bilds) aufgrund der „Bildflächenkrümmung” nicht korrigiert werden.

Wenn wie in JP-A-2013-25205 eine Bildfläche, auf die ein Bild projiziert wird, verwendet wird, kann die Fläche der Bildfläche gekrümmt sein. Dabei kann die gekrümmte Form der Fläche der Bildfläche die dreidimensionale Verzerrung des Anzeigebilds (virtuellen Bilds) reduzieren, die durch die „Bildflächenkrümmung” aufgrund der Eigenschaften der Windschutzscheibe usw. verursacht wird.

Weil jedoch die Fläche der in einem Projektor oder ähnlichem zu verwendenden Bildfläche eine Streufläche ist, wird das Licht des auf die Bildfläche zu projizierenden Anzeigebilds gestreut. Daraus resultiert das Problem, dass die Nutzungseffizienz des Lichts verschlechtert wird und ein größerer Stromverbrauch und eine größere Wärmeerzeugung in der Lichtquelle auftreten. Und wenn externes Licht wie etwa Sonnenlicht auf die Fläche der Bildfläche einfällt und dieses externe Licht gestreut wird, ergibt sich das Problem, dass die Sichtbarkeit des Anzeigelichts verschlechtert wird.

Und auch wenn die Technik von JP-A-2010-224016 angewendet wird, kann die dreidimensionale Verzerrung aufgrund der Bildflächenkrümmung reduziert werden. Weil jedoch in der Technik von JP-A-2010-224016 die zylindrische Linse an einer Position in Nachbarschaft zu der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, verwendet das optische HUD-System einen Lichtstrahl mit einem großen Emissionswinkel in Bezug auf die Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung. Wenn also eine Anzeigeeinrichtung mit einem kleinen Sichtwinkel und stark in Abhängigkeit von dem Sichtwinkel variierenden Leuchtdichteeigenschaften wie etwa eine TN(Twisted Nematic)-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung verwendet wird, ist es schwierig, hervorragende Leuchtdichteeigenschaften in der virtuellen Bildanzeige der HUD-Einheit zu erhalten. Deshalb ist eine konkave Fresnel-Linse zwischen der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung und der flachen Fläche der zylindrischen Linse angeordnet, um die Anzeigeeigenschaften in der Technik von JP-A-2010-224016 zu verbessern. Dadurch wird jedoch der Aufbau der Bildanzeigevorrichtung verkompliziert.

Die vorliegende Erfindung nimmt auf die vorstehend geschilderten Umstände Bezug, wobei es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug anzugeben, die den Einfluss der durch die Windschutzscheibe und andere Komponenten in dem optischen HUD-System verursachten „Bildflächenkrümmung” reduzieren kann, ohne dafür eine Bildfläche zu verwenden, und weiterhin die Anzeigequalität verbessern kann, ohne den Aufbau der Vorrichtung zu verkomplizieren.

Aspekte dieser Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug werden im Folgenden zusammengefasst:

  • (1) Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst:
    ein optisches Zwischenbild-Erzeugungsglied, das eine optische Linse, einen konvexen Spiegel und/oder einen konkaven Spiegel umfasst und eine Fläche für das Durchlassen oder Reflektieren von Licht aufweist,
    eine Anzeigeeinrichtung, die angeordnet ist, um Licht einschließlich eines Anzeigebilds zu dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied zu projizieren und um ein Zwischenbild des Anzeigebilds als ein virtuelles Bild an einer Position näher an dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied als ein Fokus des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds zu bilden oder um das Zwischenbild als ein echtes Bild an einer Position weiter weg von dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied als der Fokus des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied zu bilden, und
    ein optisches HUD-System, das das Licht des durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildeten Zwischenbilds über das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied empfängt, das Licht zu einer Reflexionsfläche einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs oder einem Lichtreflexionsglied in Nachbarschaft zu der Windschutzscheibe führt und das Licht projiziert, um zu gestatten, dass das Anzeigebild des durch die Reflexionsfläche reflektierten Lichts als ein virtuelles Bild an einem vorbestimmten Augenpunkt betrachtet wird,
    wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied das Zwischenbild derart bildet, dass wenigstens ein Teil des Zwischenbilds von einer flachen Ebene in Bezug auf die Anzeigeeinrichtung gekrümmt ist.
  • (2) Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem oben genannten Punkt (1),
    das optische HUD-System einen konkaven Spiegel, der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
    wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied einen konvexen Spiegel mit einer Form, in der ein mittlerer Teil einer Fläche gegenüber einer konkaven Fläche des konkaven Spiegels des optischen HUD-Systems in Bezug auf einen peripheren Teil vorsteht, umfasst,
    wobei das durch das optische Zwischenglied-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild ein virtuelles Bild ist, und
    wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch den Einfluss der gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder einer Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.
  • (3) Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem oben genannten Punkt (1),
    wobei das optische HUD-System einen ersten konkaven Spiegel, der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
    wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied einen zweiten konvexen Spiegel mit einer Form, in welcher ein peripherer Teil einer Fläche gegenüber einer konkaven Fläche des ersten konkaven Spiegels weiter vorsteht als ein mittlerer Teil, enthält und wobei das durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild ein echtes Bild ist, und
    wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch den Einfluss einer gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder eine Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.
  • (4) Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem oben genannten Punkt (1),
    wobei das optische HUD-System einen konkaven Spiegel, der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
    wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied eine oder mehrere konvexe Flächen mit einer Form, in der ein mittlerer Teil weiter vorsteht als ein peripherer Teil, aufweist und wobei das durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild ein echtes Bild ist, und
    wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch einen Einfluss wenigstens einer gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder eine Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.
  • (5) Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der oben genannten Punkte (1) bis (4),
    wobei die Position, an welcher das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied angeordnet ist, und eine optische Eigenschaft des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds derart bestimmt werden, dass das Bild an der Position des Augenpunkts über das optische System erzeugt wird, das eine Reflexionsfläche der Windschutzscheibe oder in Nachbarschaft dazu das optische HUD-System umfasst, und wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied in Nachbarschaft zu einer Ebene angeordnet ist, die den Fokus des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds enthält.

Weil in der Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit der in dem oben genannten Punkt (1) beschriebenen Konfiguration das Zwischenbild gekrümmt erzeugt wird, kann eine durch die Windschutzscheibe des Fahrzeugs und das optische HUD-System verursachte „Bildflächenkrümmung” korrigiert werden. Und weil das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied das Licht des Zwischenbilds durchlässt oder reflektiert und das Licht direkt zu dem optischen HUD-System überträgt, wird die optische Übertragungseffizienz verbessert. Und weil keine Licht streuende Bildfläche verwendet wird, wird die Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug kaum durch externes Licht wie etwa Sonnenlicht beeinflusst. Und weil außerdem das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied nicht notwendigerweise in Nachbarschaft zu der Anzeigeeinrichtung angeordnet sein muss, kann ein Licht verwendet werden, das einen kleinen Emissionswinkel aufweist und von der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung emittiert wird, wodurch eine Verschlechterung der Leuchtdichteeigenschaften des anzuzeigenden Bilds verhindert werden kann.

In der Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit der in dem oben genannten Punkt (2) beschriebenen Konfiguration ist das durch den konvexen Spiegel, der als das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied dient, erzeugte Bild ein virtuelles Bild, das in der gleichen Richtung gekrümmt ist wie der konkave Spiegel des optischen HUD-System. Deshalb kann eine Aberration der Bildflächenkrümmung, die durch den Einfluss der gekrümmten Fläche des konkaven Spiegels des optischen HUD-Systems verursacht wird, durch die gekrümmte Form des Zwischenbilds korrigiert werden.

In der Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit der in dem oben genannten Punkt (3) beschriebenen Konfiguration ist das durch den zweiten konkaven Spiegel, der als das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied dient, erzeugte Zwischenbild ein echtes Bild, das in der gleichen Richtung gekrümmt ist wie der erste konkave Spiegel des optischen HUD-Systems. Deshalb kann eine Aberration der Bildflächenkrümmung, die durch den Einfluss der gekrümmten Fläche des ersten konkaven Spiegels des optischen HUD-Systems verursacht wird, durch die gekrümmte Form des Zwischenbilds korrigiert werden.

In der Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit der in dem oben genannten Punkt (4) beschriebenen Konfiguration ist das durch die konvexe Fläche des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds erzeugte Zwischenbild ein echtes Bild, das in der gleichen Richtung wie der konkave Spiegel des optischen HUD-Systems gekrümmt ist. Deshalb kann eine Aberration der Bildflächenkrümmung, die durch den Einfluss der gekrümmten Fläche des konkaven Spiegels des optischen HUD-Systems verursacht wird, durch die gekrümmte Form des Zwischenbilds korrigiert werden.

In der Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug mit der in dem oben genannten Punkt (5) beschriebenen Konfiguration kann das Licht, das einen kleinen Emissionswinkel aufweist und von der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung emittiert wird, einen optischen Pfad bilden, sodass ein Bild in Nachbarschaft zu dem Augenpunkt erzeugt wird. Deshalb können die Leuchtdichteeigenschaften des zu projizierenden Bilds auch dann in einem hervorragenden Zustand gehalten werden, wenn der Sichtwinkel der Anzeigeeinrichtung klein ist.

In der Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß den Aspekten der vorliegenden Erfindung kann der durch die Windschutzscheibe und andere Komponenten in dem optischen HUD-System verursachte Einfluss der „Bildflächenkrümmung” reduziert werden, ohne dass hierfür eine Bildfläche verwendet wird. Weiterhin kann die Anzeigequalität der Vorrichtung verbessert werden und kann gleichzeitig eine Vergrößerung der Anzahl von Komponenten in der Vorrichtung unterdrückt werden.

Die Aspekte der vorliegenden Erfindung wurden vorstehend kurz beschrieben. Details der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine Ansicht, die eine allgemeine Konfiguration einer Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug und einen optischen Pfad in der Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

2 ist eine Ansicht eines optischen Pfads und zeigt die Beziehung zwischen dem konvexen Spiegel von 1, einem Objekt und einem Zwischenbild.

3 ist eine Ansicht eines optischen Pfads und zeigt die Beziehung zwischen einem in einer Modifikation 1 verwendeten konkaven Spiegel, einem Objekt und einem Zwischenbild.

4 ist eine Ansicht eines optischen Pfads und zeigt die Beziehung zwischen einer in einer Modifikation 2 verwendeten konvexen Linse, einem Objekt und einem Zwischenbild.

5 ist eine Ansicht eines optischen Pfads in einer Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Modifikation 2.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG

Im Folgenden werden spezifische Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die entsprechenden beigefügten Zeichnungen beschrieben.

Zuerst wird ein Konfigurationsbeispiel für eine Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug beschrieben. 1 zeigt die Positionsbeziehung entsprechender Komponenten der Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, wobei ein Fahrzeug, das mit der Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, d. h. einer HUD-Einheit 100, ausgestattet ist, von innen gezeigt ist.

Die in 1 gezeigte HUD-Einheit 100 ist im Inneren des Armaturenbretts des Fahrzeugs aufgenommen und derart konfiguriert, dass sie Licht einschließlich eines Anzeigebilds von einem Öffnungsabschnitt 70, der in einem Teil der oberen Fläche des Armaturenbretts ausgebildet ist, nach oben emittieren kann.

Eine Anzeigeeinrichtung 20, ein konvexer Spiegel 30, ein konkaver Spiegel 50 und ein Anzeigesteuerabschnitt (nicht gezeigt) sind in der HUD-Einheit 100 vorgesehen. Die Anzeigeeinrichtung 20 kann ein durchlässiges Flüssigkristallanzeigepaneel oder ein Projektor mit einer Lichtquelle und einem optischen System für das Projizieren von Anzeigelicht sein und kann eine Bildfläche an der Position der Anzeigeeinrichtung 20 von 1 aufweisen, wobei eine derartige Anzeigeeinrichtung bzw. ein derartiger Projektor hier nicht gezeigt sind.

Die Anzeigeeinrichtung 20 weist eine Anzeigefläche auf, die beliebige zweidimensionale Bilder anzeigen kann. Im Fall einer allgemeinen Anzeigeeinrichtung ist die Anzeigefläche flach. Informationen für das Fahren des Fahrzeugs, die zum Beispiel Zeicheninformationen wie etwa ein Fahrzeuggeschwindigkeitswert und „km/h” sind, werden bei Bedarf an der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung angezeigt.

Das Licht einschließlich eines an der Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung 20 angezeigten zweidimensionalen Anzeigebilds wird von der Anzeigeeinrichtung 20 zu dem konvexen Spiegel 30 emittiert, wird durch die Fläche des konvexen Spiegels 30 zu einem konkaven Spiegel 50 reflektiert, wird durch die Fläche des konkaven Spiegels 50 reflektiert und wird von dem Öffnungsabschnitt 70 wie in 1 gezeigt emittiert. Das von dem Öffnungsabschnitt 70 emittierte Licht wird durch die Fläche einer Windschutzscheibe WS zu einem Augenpunkt EP reflektiert. Der Augenpunkt EP ist ein Punkt oder Bereich, an dem der tatsächliche Sichtpunkt des Fahrers angenommen wird.

Der Fahrer kann also das durch die HUD-Einheit 100 projizierte Anzeigebild an einer Position des Augenpunkts EP betrachten. Das tatsächlich durch den Fahrer zu betrachtende Anzeigebild 60 wird als ein virtuelles Bild an einer vorbestimmten Position vor der Windschutzscheibe WS gebildet. Weil der konkave Spiegel 50 optisch einen Vergrößerungsfaktor aufweist, kann der konkave Spiegel das durch den Fahrer zu betrachtende Anzeigebild vergrößert projizieren.

In dem Beispiel von 1 wird das von der HUD-Einheit 100 emittierte Licht durch die Fläche der Windschutzscheibe WS reflektiert, wobei jedoch auch ein optisches Reflexionsglied, das als Combiner oder Halbspiegel bezeichnet wird, anstatt der Windschutzscheibe WS verwendet werden kann.

Im Folgenden wird der optische Pfad des konvexen Spiegels 30 beschrieben. In der Projektionsanzeigevorrichtung 200 für ein Fahrzeug von 1 weist der konvexe Spiegel 30 in der HUD-Einheit 100 die Funktion auf, ein spezielles Zwischenbild 40 für das Korrigieren der dreidimensionalen Bildflächenkrümmung zu bilden, die in dem Anzeigebild 60 durch den Einfluss der gekrümmten Fläche des konkaven Spiegels 50 und die Form der Reflexionsfläche auf der Windschutzscheibe WS verursacht wird.

2 zeigt die Beziehung zwischen dem konvexen Spiegel 30 von 1, einem Objekt und dem Zwischenbild 40. In 2 gibt der Punkt f1 den Fokus des konvexen Spiegels 30 wieder und gibt der Punkt c die sphärische Mitte des konvexen Spiegels 30 wieder. In 2 wird angenommen, dass der konvexe Spiegel 30 nur einen Krümmungsradius aufweist, um das Betriebsprinzip der Vorrichtung einfacher verständlich zu machen, wobei die Form des Spiegels jedoch nach Belieben verändert werden kann.

Wenn die Fläche der Anzeigeeinrichtung 20 flach ist und ein Bild auf der flachen Anzeigefläche der Anzeigeeinrichtung angezeigt wird, tritt ein flaches optisches Bild in den konvexen Spiegel 30 ein, wie durch das „Objekt” in 2 wiedergegeben. Wenn dieses „Objekt” dem konvexen Spiegel 30 nahe ist, wird das Zwischenbild 40 des „Objekts” als ein virtuelles Bild an einer Position näher an dem konvexen Spiegel 30 als die Fokusebene 31 gebildet, die wie in 2 gezeigt eine den Fokus f1 des konvexen Spiegels 30 enthaltende Ebene ist und senkrecht zu der optischen Achse desselben ausgerichtet ist.

Und weil die Reflexionsfläche des konvexen Spiegels 30 gekrümmt ist, weist das Zwischenbild 40 eine gekrümmte Form auf, die einer Form ähnlich ist, die durch das Krümmen der flachen Fläche des „Objekts” erhalten wird. Das heißt also, dass wie die gekrümmte Form des konvexen Spiegels 30 auch die gekrümmte Form des Zwischenbilds 40 eine Form ist, in welcher der mittlere Abschnitt der gekrümmten Form weiter zu der Seite der Reflexionsfläche des konvexen Spiegels 30 vorsteht als der periphere Abschnitt.

In der Projektionsanzeigevorrichtung 200 für ein Fahrzeug von 1 wird das optische Bild (virtuelle Bild) des durch den konvexen Spiegel 30 gebildeten Zwischenbilds 40 über den konvexen Spiegel 30 zu der Fläche des konkaven Spiegels 50 geführt. Das Zwischenbild 40 ist in der gleichen Richtung wie die Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 gekrümmt. Obwohl also der mittlere Abschnitt der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 in Bezug auf den peripheren Abschnitt vertieft ist, ist der mittlere Abschnitt des Zwischenbilds 40 gekrümmt, um zu der Seite der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 im Vergleich zu dem peripheren Abschnitt vorzustehen.

Im Folgenden werden die Bildflächenkrümmung und die Korrektur derselben beschrieben. Wenn angenommen wird, dass das in 1 gezeigte spezielle Zwischenbild 40 nicht gebildet wird und die Fläche der Anzeigeeinrichtung 20 flach ist, ist die Bilderzeugungsposition des Anzeigebilds (virtuellen Bilds) eine Position auf einer gekrümmten Fläche und nicht auf einer flachen Fläche, was auf den Einfluss der Form der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 mit einer gekrümmten Fläche zurückzuführen ist. Wenn also der Fahrer das Anzeigebild 60 betrachtet, ist eine Aberration der Bildflächenkrümmung gegeben und ist eine Verzerrung in der Tiefenrichtung (Z-Richtung) der optischen Achse gegeben.

Und weil in der Projektionsanzeigevorrichtung 200 für ein Fahrzeug von 1 das gekrümmte Zwischenbild 40 von der Anzeigeeinrichtung 20 durch den konvexen Spiegel 30 gebildet wird, wird auch das Anzeigebild 60 durch die Form des Zwischenbild 40 beeinflusst. Und weil die Form des Zwischenbilds 40 in der gleichen Richtung wie die Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 gekrümmt ist, wirkt sich der Einfluss der Form des Zwischenbilds 40 derart aus, dass die durch den Einfluss der gekrümmten Fläche des konkaven Spiegels 50 verursachte Bildflächenkrümmung aufgehoben wird. Das Anzeigebild 60 wird also nicht gekrümmt, sondern flach gebildet, wodurch die Bildflächenkrümmung korrigiert wird.

In der Realität ist die Fläche der Windschutzscheibe WS jedoch allgemein gekrümmt. Deshalb kann eine Bildflächenkrümmung manchmal durch den Einfluss der gekrümmten Fläche der Windschutzscheibe WS verursacht werden. Die gekrümmte Form des Zwischenbilds 40 muss also unter Berücksichtigung des Einflusses des konkaven Spiegels 50 und des Einflusses der Windschutzscheibe WS bestimmt werden. Deshalb kann auch die durch den Einfluss der Form der Windschutzscheibe WS verursachte Bildflächenkrümmung korrigiert werden.

Im Folgenden werden der Einfluss des Einfallswinkels der Anzeigeeinrichtung 20 und die Verbesserung der Anzeigequalität der Anzeigeeinrichtung beschrieben.

Wenn die Anzeigeeinrichtung 20 von 1 zum Beispiel eine TN-Flüssigkristall-Anzeigeeinrichtung ist, ist der Sichtwinkel klein. Und wenn Lichtflüsse, die große Emissionswinkel aufweisen und von der Anzeigeeinrichtung emittiert werden, verwendet werden, variieren die Leuchtdichteeigenschaften der Anzeige beträchtlich in Abhängigkeit von dem Emissionswinkel, sodass die Anzeigequalität wahrscheinlich vermindert wird.

Eine Verminderung der Anzeigequalität kann verhindert werden, indem nur Lichtflüsse, die kleine Emissionswinkel aufweisen und von der Anzeigeeinrichtung 20 emittiert werden, verwendet werden, und zwar auch dann, wenn eine Anzeigeeinrichtung mit einem kleinen Sichtwinkel verwendet wird. In der Projektionsanzeigevorrichtung 200 für ein Fahrzeug von 1 wurden die Eigenschaften des optischen Systems und die Position, an welcher der konvexe Spiegel 30 angeordnet ist, zuvor eingestellt, sodass das Anzeigebild (virtuelle Bild) 60 nur unter Verwendung von Lichtflüssen, die kleine Emissionswinkel aufweisen und von der Anzeigeeinrichtung emittiert werden, angezeigt wird.

Insbesondere wird der gesamte optische Pfad derart gebildet, dass das Bild an dem Augenpunkt EP zum Beispiel durch die Pfade der Lichtflüsse L1, L2 und L3 geht, durch die Fläche der Windschutzscheibe WS reflektiert wird, durch die Fläche des konkaven Spiegels 50 reflektiert wird und dann als ein Bild 32 in Nachbarschaft zu der Fokusebene 31, die den Fokus f1 des konvexen Spiegels 30 enthält, gebildet wird.

Folglich werden aufgrund des Einflusses der optischen Eigenschaften des konvexen Spiegels 30 innerhalb der von der Anzeigeeinrichtung 20 emittierten Lichtflüsse nur die Lichtflüsse mit einem kleinen Emissionswinkel für das durch den Fahrer an der Position des Augenpunkts EP zu betrachtende Bild verwendet. Also auch wenn eine Anzeigeeinrichtung mit einem kleinen Sichtwinkel verwendet wird, kann eine Variation der Leuchtdichteeigenschaften unterdrückt werden und kann eine Beeinträchtigung der Anzeigequalität wie etwa eine Verschlechterung des Kontrasts verhindert werden.

<Modifikation 1>

3 zeigt die Positionsbeziehung zwischen einem in einer Modifikation 1 verwendeten konkaven Spiegel 30B, einem Objekt und einem Zwischenbild. In der Modifikation 1 wird also der konkave Spiegel 30B von 3 anstelle des konvexen Spiegels 30 von 1 verwendet.

Weiterhin wird in der Modifikation 1 ein optischer Pfad derart gebildet, dass die Anzeigeeinrichtung 20 in Entsprechung zu dem in 3 gezeigten „Objekt” an einer Position weiter weg von der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 30B als die Fokusebene, die den Fokus f2 des konkaven Spiegels 30B wie in 3 gezeigt enthält, angeordnet ist. Der Punkt c in 3 gibt die sphärische Mitte der Reflexionsfläche des konvexen Spiegels 30B wieder.

In der Modifikation 1 wird wie in 3 gezeigt ein Zwischenbild 40B als ein echtes Bild an einer Position weiter weg von der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 30B als der Fokus f2 des konkaven Spiegels 30B gebildet. Die Lichtflüsse des Zwischenbilds 40B, d. h. das echte Bild, werden zu dem konkaven Spiegel 50 von 1 geführt, und die Lichtflüsse des Anzeigebilds werden weiter über die Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 und die Fläche der Windschutzscheibe WS zu dem Augenpunkt EP geführt.

Das Zwischenbild 40B, d. h. das echte Bild, ist in der Richtung gekrümmt, die derjenigen der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 30B wie in 3 gezeigt entgegengesetzt ist. Wenn also der konkave Spiegel 30B anstatt des konvexen Spiegels 30 von 1 angeordnet ist, wird das Zwischenbild 40B, das in der gleichen Richtung wie die Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 gekrümmt ist, an der Position in Entsprechung zu dem Zwischenbild 40 von 1 gebildet.

Also auch in der Modifikation 1 kann wie in dem Fall der Konfiguration von 1 die durch die gekrümmte Flächenform der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 verursachte Bildflächenkrümmung durch die gekrümmte Form des Zwischenbilds 40B aufgehoben werden. Außerdem kann auch in der Modifikation 1 wie in der Konfiguration von 1 eine Variation in den Leuchtdichteeigenschaften in dem Anzeigebild 60 unterdrückt werden und kann eine Beeinträchtigung der Anzeigequalität wie etwa eine Verschlechterung des Kontrasts verhindert werden, indem ein optischer Pfad derart gebildet wird, dass das Bild 32 an dem Augenpunkt EP in Nachbarschaft zu der Fokusebene 31 des konkaven Spiegels 30B gebildet wird.

<Modiflkation 2>

4 zeigt die Positionsbeziehung zwischen einer in einer Modifikation 2 verwendeten konvexen Linse 30C, einem Objekt und einem Zwischenbild. Weiterhin zeigt 5 den optischen Pfad einer Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der Modifikation 2.

In der Modifikation 2 wird also die konvexe Linse 30C von 4 anstatt des konvexen Spiegels 30 von 1 verwendet und wird ein optischer Pfad wie in 5 gezeigt gebildet. Beide Flächen der konvexen Linse 30C können eine konvexe Form aufweisen, wobei aber auch eine der Flächen eine konvexe Form aufweisen kann und die andere Fläche eine flache Form aufweisen kann.

Weiterhin wird in der Modifikation 2 der optische Pfad wie in 5 gezeigt gebildet, sodass die Anzeigeeinrichtung 20 in Entsprechung zu dem „Objekt” von 4 an einer Position weiter weg von der konvexen Linse 30C als die Fokusebene, die den Fokus f3a der konvexen Linse 30C wie in 4 gezeigt enthält, angeordnet ist.

In der Modifikation 2 wird wie in 4 gezeigt ein Zwischenbild 40C als ein echtes Bild an einer Position weiter weg von dem konvexen Spiegel 30C als der Fokus f3b der konvexen Linse 30C gebildet. Die Lichtflüsse des Zwischenbilds 40C, d. h. das echte Bild, werden zu dem konkaven Spiegel 50 von 5 geführt, und die Lichtflüsse des Anzeigebilds werden weiterhin zu dem Augenpunkt EP über die Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 und die Fläche der Windschutzscheibe WS geführt.

Das Zwischenbild 40C, d. h. das echte Bild, ist in der gleichen Richtung wie die Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 wie in 4 und 5 gezeigt gekrümmt. Das Zwischenbild 40C, das in der gleichen Richtung wie die Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 gekrümmt ist, wird also an der in 5 gezeigten Position gebildet.

Also auch in der Modifikation 2 kann wie in der Konfiguration von 1 die Bildflächenkrümmung, die durch die gekrümmte Form der Reflexionsfläche des konkaven Spiegels 50 verursacht wird, durch die gekrümmte Form des Zwischenbilds 40C aufgehoben werden. Außerdem kann auch in der Modifikation 2 wie in der Konfiguration von 1 eine Variation in den Leuchtdichteeigenschaften des Anzeigebilds 60 unterdrückt werden und kann eine Beeinträchtigung der Anzeigequalität wie etwa eine Verschlechterung des Kontrasts verhindert werden, indem ein optischer Pfad derart gebildet wird, dass das Bild 32 an dem Augenpunkt EP in Nachbarschaft zu der Fokusebene der konvexen Linse 30C gebildet wird.

Wenn in der Konfiguration von 5 die Anzeigeeinrichtung 20 derart angeordnet ist, dass ihre Anzeigefläche näher an der konvexen Linse 30C ist als die Fokusebene der konvexen Linse 30C, kann ein Zwischenbild, d. h. ein gekrümmtes virtuelles Bild, an einer Position zwischen der konvexen Linse 30C und der Anzeigeeinrichtung gebildet werden und kann die Bildflächenkrümmung wie in dem Fall der Konfiguration von 1 gezeigt reduziert werden, indem das optische Bild des Zwischenbilds zu dem konkaven Spiegel 50 geführt wird. Wenn jedoch die konvexe Linse 30C nahe an der Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, kann sich der Kontrast verschlechtern, weil Lichtflüsse, die große Emissionswinkel aufweisen und von der Anzeigeeinrichtung emittiert werden, verwendet werden.

Wie oben beschrieben, kann in den in 1 gezeigten Konfigurationen der Modifikationen 1 und 2 die durch die Formen der Reflexionsflächen des konkaven Spiegels 50 und der Windschutzscheibe WS verursachte dreidimensionale Verzerrung der Bildflächenkrümmung reduziert werden, wodurch die Anzeigequalität des betrachteten Anzeigebilds (virtuellen Bilds) 60 verbessert werden kann. Und wenn der optische Pfad derart gebildet wird, dass das Bild 32 an der Augenpunktposition in Nachbarschaft zu der Fokusebene 31 der konvexen Linse usw. gebildet wird, um ein Zwischenbild zu bilden, können nur Lichtflüsse, die kleine Emissionswinkel aufweisen und von der Anzeigeeinrichtung emittiert werden, für die Anzeige des Anzeigebilds 60 verwendet werden, wodurch eine Verschlechterung der Anzeigequalität auch dann, wenn eine Anzeigeeinrichtung mit einem kleinen Sichtwinkel verwendet wird, verhindert werden kann.

Die Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß den oben beschriebenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird in den folgenden Punkten [1] bis [5] kurz zusammengefasst.

  • [1] Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug, die umfasst:
    ein optisches Zwischenbild-Erzeugungsglied (konvexer Spiegel 30, konkaver Spiegel 30B oder konvexe Linse 30C), das eine optische Linse, einen konvexen Spiegel und/oder einen konkaven Spiegel umfasst und eine Fläche für das Durchlassen oder Reflektieren von Licht aufweist,
    eine Anzeigeeinrichtung (20), die angeordnet ist, um Licht einschließlich eines Anzeigebilds zu dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied zu projizieren und um ein Zwischenbild (40, 40B, 40C) des Anzeigebilds als ein virtuelles Bild an einer Position näher an dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied als ein Fokus (f1) des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds zu bilden oder um das Zwischenbild als ein echtes Bild an einer Position weiter weg von dem optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied als der Fokus (f2, f3) des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglied zu bilden, und
    ein optisches HUD-System (konkaver Spiegel 50), das das Licht des durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildeten Zwischenbilds über das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied empfängt, das Licht zu einer Reflexionsfläche einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs oder einem Lichtreflexionsglied in Nachbarschaft zu der Windschutzscheibe führt und das Licht projiziert, um zu gestatten, dass das Anzeigebild des durch die Reflexionsfläche reflektierten Lichts als ein virtuelles Bild an einem vorbestimmten Augenpunkt betrachtet wird,
    wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied das Zwischenbild derart bildet, dass wenigstens ein Teil des Zwischenbilds von einer flachen Ebene in Bezug auf die Anzeigeeinrichtung gekrümmt ist.
  • [2] Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem oben genannten Punkt [1],
    wobei das optische HUD-System einen konkaver Spiegel (konkaver Spiegel 50), der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
    wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied einen konvexen Spiegel (konvexer Spiegel 30) mit einer Form, in der ein mittlerer Teil einer Fläche gegenüber einer konkaven Fläche des konkaven Spiegels des optischen HUD-Systems in Bezug auf einen peripheren Teil vorsteht, umfasst und wobei das durch das optische Zwischenglied-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild (40) ein virtuelles Bild ist, und
    wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch den Einfluss der gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder einer Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.
  • [3] Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem oben genannten Punkt [1],
    wobei das optische HUD-System einen ersten konkaven Spiegel (konkaver Spiegel 50), der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
    wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied einen zweiten konvexen Spiegel (konvexer Spiegel 30B) mit einer Form, in welcher ein peripherer Teil einer Fläche gegenüber einer konkaven Fläche des ersten konkaven Spiegels weiter vorsteht als ein mittlerer Teil, umfasst und wobei das durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild (40B) ein echtes Bild ist, und
    wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch den Einfluss einer gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder eine Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.
  • [4] Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß dem oben genannten Punkt [1],
    wobei das optische HUD-System einen konkaven Spiegel (konkaver Spiegel 50), der ein zu projizierendes Bild vergrößert, umfasst,
    wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied eine oder mehrere konvexe Flächen (konvexe Linse 30C) mit einer Form, in der ein mittlerer Teil weiter vorsteht als ein peripherer Teil, aufweist und wobei das durch das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied gebildete Zwischenbild (40C) ein echtes Bild ist, und
    wobei das gekrümmte Zwischenbild eine Form aufweist, die eine Aberration einer Bildflächenkrümmung korrigiert, die durch einen Einfluss wenigstens einer gekrümmten Fläche in dem optischen HUD-System und/oder eine Flächenform der Windschutzscheibe des Fahrzeugs verursacht wird.
  • [5] Projektionsanzeigevorrichtung für ein Fahrzeug gemäß einem der oben genannten Punkte [1] bis [4],
    wobei die Position, an welcher das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied angeordnet ist, und eine optische Eigenschaft des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds derart bestimmt werden, dass das Bild (32) an der Position des Augenpunkts über das optische System erzeugt wird, das eine Reflexionsfläche der Windschutzscheibe oder in Nachbarschaft dazu das optische HUD-System umfasst, und wobei das optische Zwischenbild-Erzeugungsglied in Nachbarschaft zu einer Ebene (Fokusebene 31) angeordnet ist, die den Fokus des optischen Zwischenbild-Erzeugungsglieds enthält.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG

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Zitierte Patentliteratur

  • JP 2016-065763 [0001]
  • JP 2013-25205 A [0008, 0008, 0013]
  • JP 2010-224016 A [0009, 0015, 0015, 0015]
  • JP 2004-130892 A [0010]