平视显示装置的制作方法

文档序号:17726663发布日期:2019-05-22 02:33阅读:138来源:国知局
平视显示装置的制作方法

本公开涉及搭载于移动体并以乘坐者能够视觉确认的方式显示虚像的平视显示装置(以下,简称为hud装置)。



背景技术:

以往,已知一种搭载于移动体并以乘坐者能够视觉确认的方式显示虚像的hud装置。专利文献1中公开的hud装置具备投射部以及导光部。投射部将图像的显示光作为直线偏振光进行投射。导光部形成将该显示光向投影部件引导的光路。

这里,导光部具有光学透镜以及圆偏光板。光学透镜配置在光路上,并具有设置为能够将来自投影部件侧的光向投影部件侧反射的反射面。圆偏光板在光路上配置在比光学透镜靠投影部件侧的位置,是将1/4波长板与直线偏光板贴合而成的。

在这样的hud装置中,从投影部件侧射入到导光部的例如太阳光等干扰光通过直线偏光板被转换为直线偏振光之后,通过1/4波长板被转换为圆偏振光,进一步被光学透镜的反射面反射,由此变成与反射前逆向的圆偏振光。然后变成逆向的圆偏振光的干扰光通过1/4波长板被转换为直线偏振光,但该偏振方向沿着直线偏光板的遮光轴。即,由于干扰光被直线偏光板遮挡,因此抑制该干扰光向投影部件的投影,而不易映入虚像。

专利文献1:日本特开2015-222337号公报

然而,在专利文献1的hud装置中,来自投射部的显示光透过光学透镜之后,进一步通过1/4波长板被转换为圆偏振光,之后,射入到直线偏光板。因此,显示光的大约一半通过直线偏光板被吸收。其结果为,虚像的亮度降低,因此虽然干扰光变得不易映入,但在虚像的对比度这一观点下,不能说是良好的。



技术实现要素:

本公开是鉴于以上说明的问题所做出的,其目的在于提供通过提高虚像的对比度而使该虚像的视觉确认性良好的hud装置。

为了实现上述目的,本公开的一个方式为一种平视显示装置,其搭载于移动体,通过将图像向投影部件投影,而以乘坐者能够视觉确认的方式对图像进行虚像显示,其中,具备:投射部,其将图像的显示光作为直线偏振光进行投射;和导光部,其形成将显示光向投影部件引导的光路,导光部具备:第一相位元件,其配置在光路上,将来自投射部的直线偏振光的显示光转换为圆偏振光,并且具有朝向投影部件侧并设置为能够将来自投影部件侧的光向投影部件侧反射的反射面;第二相位元件,其在光路上配置在比第一相位元件靠投影部件侧的位置,对利用第一相位元件转换为圆偏振光的显示光赋予1/4波长大小的相位差,由此转换为直线偏振光;以及线性起偏器,其在光路上配置在比第二相位元件靠投影部件侧的位置,对偏振方向沿着导光轴的光进行引导,并且对偏振方向沿着与导光轴正交的遮光轴的光进行遮挡,且通过设置为使导光轴对准利用第二相位元件转换为直线偏振光的显示光的偏振方向,而将显示光向投影部件侧引导。

根据这样的方式,从投射部作为直线偏振光被投射的显示光通过第一相位元件被转换为圆偏振光,之后,通过第二相位元件再次变成直线偏振光。而且,线性起偏器由于设置为使导光轴对准通过第二相位元件被转换为直线偏振光的显示光的偏振方向,因此显示光被向投影部件侧引导。这样,抑制显示光在线性起偏器的遮光,并且该显示光被投影于投影部件,因此抑制了所显示的虚像的亮度降低。

另一方面,能够从投影部件侧向导光部射入的例如太阳光等干扰光的大约一半通过线性起偏器被遮挡,干扰光中的在线性起偏器被向投射部侧引导的光变成偏振方向沿着该线性起偏器的导光轴的直线偏振光。若这样的干扰光射入到第二相位元件,则干扰光中的接近显示光的波长的光被从第二相位元件赋予1/4波长大小的相位差,由此转换为圆偏振光。通过第二相位元件被转换为圆偏振光的来自投影部件侧的干扰光通过第一相位元件的反射面被向投影部件侧反射。此时,干扰光变成与反射前逆向的圆偏振光,因此若再次射入到第二相位元件被赋予1/4波长大小的相位差,则转换为与最初射入到第二相位元件时正交的偏振方向的直线偏振光。因此,在再次射入到线性起偏器时,干扰光的偏振方向沿着该线性起偏器的遮光轴,因此该干扰光被该线性起偏器遮挡。

其结果为,若干扰光一次射入到导光部,则不易被从线性起偏器向投影部件侧引导,因此抑制了该干扰光向投影部件的投影,而不易映入虚像。因此,能够提供兼顾由显示光引起的虚像的亮度降低的抑制、和背景光向虚像的映入的抑制,通过提高虚像的对比度,而使该虚像的视觉确认性良好的hud装置。

附图说明

参照附图并根据下述的详细记述,更加明确本公开的上述目的、其他目的、特征以及优点。

图1是示出第一实施方式中的hud装置向车辆的搭载状态的图。

图2是示出第一实施方式中的投射部的图。

图3是示出第一实施方式中的hud装置的简要结构的图。

图4是用于说明第一实施方式中的显示光以及干扰光的行动的图。

图5是示出第二实施方式中的hud装置的简要结构的图。

图6是示出变形例1中的投射部的图。

图7是示出变形例1中的一个例子的hud装置的简要结构的图。

图8是示出变形例1中的另一例子的hud装置的简要结构的图。

具体实施方式

下面基于附图说明多个实施方式。此外,有时会对各实施方式中对应的构成元件标注相同的附图标记,而省略重复的说明。在各实施方式中仅说明结构的一部分的情况下,该结构的其他部分能够适用在先说明的其他实施方式的结构。另外,不仅是在各实施方式的说明中明示的结构的组合,只要不特别妨碍组合,即使未明示,也能部分地组合多个实施方式的结构彼此。

(第一实施方式)

如图1所示,第一实施方式的hud装置100搭载于作为移动体的一种的车辆1,并被收容在仪表板2内。hud装置100将图像投影于作为车辆1的投影部件的前挡风玻璃3。由此,hud装置100以乘坐者能够视觉确认的方式对图像进行虚像显示。即,被前挡风玻璃3反射的图像的显示光到达设定在车辆1的室内的视觉确认区域eb,由此在视觉确认区域eb内,存在眼点ep的乘坐者将该显示光感知为虚像vi。而且,乘坐者能够识别作为虚像vi显示的各种信息。作为显示为虚像vi的各种信息,例如列举车速、燃料余量等车辆状态值、或者道路信息、视界辅助信息等车辆信息。

车辆1的前挡风玻璃3由透光性的玻璃或合成树脂形成为板状。前挡风玻璃3使供显示光投影的投影面3a形成为平滑的凹面状或者平面状。此外,作为投影部件,也可以将与车辆1相独立的合束器(combiner)设置在车辆1内,将图像投影于该合束器。另外,hud装置100本身也可以具备作为投影部件的合束器。

视觉确认区域eb是能够视觉确认由hud装置100显示的虚像vi的空间区域。典型地,视觉确认区域eb设置为与在车辆1设定的眼椭圆重叠。眼睛活动范围基于统计上表示作为乘坐者的驾驶员的眼点ep的分布的眼睛范围而设定(详细内容参照jisd0021:1998)。

下面说明这样的hud装置100的具体结构。hud装置100具备投射部10以及导光部30。投射部10以及导光部30被收容于hud装置100的外壳50。

如图2所示,投射部10具有光源12、聚光透镜14、场透镜16以及液晶面板20,例如将它们收容于箱状的壳体而形成。

光源12例如通过多个发光元件12a的排列而构成。本实施方式中的发光元件12a为配置在光源用电路基板12b上并与电源连接的发光二极管元件。各发光元件12a通过通电以与电流量相对应的发光量发光。更加详细而言,在各发光元件12a中,例如通过由荧光体覆盖蓝色发光二极管,而实现准白色的发光。在本实施方式中,发光元件12a设置有三个。

聚光透镜14以及场透镜16配置在光源12与液晶面板20之间。聚光透镜14例如由合成树脂或玻璃等形成为具有透光性。特别是本实施方式的聚光透镜14为多个凸透镜元件14a配合发光元件12a的数量以及配置而排列的透镜阵列。聚光透镜14会聚从光源侧射入的光并向场透镜16侧射出。

场透镜16配置在聚光透镜14与液晶面板20之间,例如由合成树脂或玻璃等形成为具有透光性。特别是本实施方式的场透镜16为形成为平板状的菲涅尔透镜。场透镜16进一步会聚从聚光透镜14侧射入的光并向液晶面板20侧射出。

如图2、3所示,本实施方式的液晶面板20为使用了薄膜晶体管(thinfilmtransistor,tft)的液晶面板,例如是由沿两个方向排列的多个液晶像素形成的有源矩阵型的液晶面板。在液晶面板20中,层叠有一对直线偏光板和夹设于一对直线偏光板的液晶层等。各直线偏光板具有对偏振方向沿着导光轴的光进行引导并且对偏振方向沿着遮光轴的光进行遮挡的性质。一对直线偏光板与导光轴分别实质正交地配置。液晶层能够通过对每个液晶像素施加电压而与施加电压相对应地使射入液晶层的光的偏振方向旋转。

液晶面板20能够通过来自聚光透镜14侧的光的射入,控制该光在每个液晶像素的透过率,并通过从显示面20a射出的显示光形成图像。在相邻的液晶像素中,设置有互不相同的颜色(例如红、绿、以及蓝)的彩色滤光片,在它们的组合中实现各种颜色。这里,显示光作为偏振方向沿着显示面20a侧的直线偏光板21的导光轴21a以及遮光轴21b中的导光轴21a(也参照图4)的直线偏振光而被从该显示面20a射出。

通过这样的液晶面板20,投射部10将图像的显示光作为直线偏振光进行投射。如图3所示,由投射部10投射的显示光经过导光部30形成的光路op被向前挡风玻璃3引导。导光部30具有第一相位元件32、反射部件36、放大镜44、以及线性起偏器47。

第一相位元件32配置在光路op上。具体地,第一相位元件32为形成为平板状的1/4波长板,并通过贴合经由显示面20a而与液晶面板20以层叠状态配置。第一相位元件32的光轴32a(也参照图4)相对于液晶面板20的直线偏光板21的导光轴21a以实质成45度的角度的方式配置。此外,本实施方式中所说的光轴32a或者光轴37a表示在组成相位元件32或者相位元件37的晶体中具有色散的轴(所谓的c轴)。

若显示光透过第一相位元件32,则在电场的振动方向平行于光轴32a的成分与垂直于光轴32a的成分之间,实质产生1/4波长大小的相位差。现在,射入第一相位元件32的显示光的偏振方向相对于光轴32a成45度的角度,因此通过这样第一相位元件32向显示光赋予1/4波长大小的相位差,实质上,该显示光从直线偏振光转换为圆偏振光。这样,通过透过第一相位元件32而转换为圆偏振光的显示光射入反射部件36。

反射部件36在光路op上配置在比第一相位元件32靠前挡风玻璃3侧的位置。反射部件36通过贴合将反射镜41与第二相位元件37层叠而形成。

反射镜41例如通过在由合成树脂或玻璃等构成的基材的表面蒸镀铝等金属等而形成为反射导光面42。反射导光面42形成为平滑的平面状,为了对显示光进行引导而设置。

第二相位元件37具体地为形成为平板状的1/8波长板,并经由反射导光面42与反射镜41以层叠状态配置。第二相位元件37的光轴37a(也参照图4)以与后述的线性起偏器47的配置相对应地设定。换言之,第一相位元件32的光轴32a与第二相位元件37的光轴37a的配置的关系性并未特别要求,光轴32a、光轴37a能够分别独立地设定。

在第二相位元件37中与反射导光面42相反侧的表面亦即露出面38中,存在由空气的折射率与第二相位元件37的晶体的折射率产生的折射率差,因此射入到第二相位元件37的露出面38的显示光的一部分能够通过该露出面38反射。然而,在第二相位元件37中反射导光面42侧的表面与该反射导光面42的界面中,利用构成反射导光面42的金属实现金属反射,因此变成更高的反射率。因此,显示光大多以作为光路op,透过露出面38,由反射导光面42反射,并且选取从露出面38射出的光路、即在1/8波长板往复的光路的方式行动。

因此,若显示光在第二相位元件37往复,则对该显示光赋予将1/8波长大小与1/8波长大小加起来的实质1/4波长大小的相位差,显示光实质上转换为偏振方向为相对于第二相位元件37的光轴37a成45度的角度的直线偏振光。这里为了实现1/4波长大小的相位差,更加优选设计成显示光向反射部件36的射入角以及反射角极小,或者考虑该射入角以及反射角来调整第二相位元件37。这样,通过在第二相位元件37的往复而转换为直线偏振光的显示光输入到放大镜44。

放大镜44在光路op上配置在比第一相位元件32以及反射部件36靠前挡风玻璃3侧的位置。放大镜44例如通过在由合成树脂或玻璃等构成的基材的表面蒸镀铝等金属等而形成为反射导光面45。反射导光面45通过放大镜44的中心弯曲成凹陷的凹状,而形成为平滑的凹面状。射入到放大镜44的显示光通过反射导光面45向线性起偏器47反射。

另外,放大镜44能够绕与步进马达连结的连结轴而旋转。通过旋转而使反射导光面45的朝向改变,由此能够使虚像vi的位置与乘坐者的座高等相配合地上下移动。

线性起偏器47在光路op上配置在比第一相位元件32、反射部件36、以及放大镜44靠前挡风玻璃3侧的位置。线性起偏器47具有对偏振方向沿着导光轴47a(也参照图4)的光进行引导并且对偏振方向沿着遮光轴47b(也参照图4)的光进行遮挡的性质。

特别是本实施方式的线性起偏器47例如以向聚乙烯醇添加了碘而得的膜为主形成为片状或板状,通过碘分子的取向方向使导光轴47a与遮光轴47b实质正交地形成。在这样的线性起偏器47中,导光轴47a为使与其对应的偏振方向的光透过的透过轴,遮光轴47b为吸收与其对应的偏振方向的光的吸收轴。

另外,本实施方式的线性起偏器47以封堵在仪表板2的上表面部以及外壳50的与该上表面部对应的部位敞开的导光窗的整个面的方式设置,由此也作为防止灰尘等向外壳50内侵入的防尘罩发挥功能。

线性起偏器47设置为使导光轴47a对准在通过第二相位元件37转换为直线偏振光之后在放大镜44反射并射入到该线性起偏器47的显示光的偏振方向。这里,使导光轴47a对准偏振方向是指导光轴47a的方向与偏振方向成不足45度的角度。特别是在本实施方式中,线性起偏器47设置为使导光轴47a与显示光的偏振方向实质一致。因此,显示光大多透过线性起偏器47,并被向前挡风玻璃3侧引导。

这里,为了提高在前挡风玻璃3的反射率,优选显示光以s偏振光射入到前挡风玻璃3。因此,线性起偏器47的导光轴47a按照显示光以s偏振光射入到前挡风玻璃3的方式配置。即,第二相位元件37的光轴37a的方向也根据与前挡风玻璃3的位置关系自己决定。

这样,显示光通过从投射部10经由第一相位元件32、反射部件36、放大镜44、以及线性起偏器47到达前挡风玻璃3的光路op,而到达该前挡风玻璃3。进一步,被前挡风玻璃3反射的显示光到达视觉确认区域eb,从而乘坐者能够视觉确认虚像vi。

另一方面,在搭载有hud装置100的车辆1中,也如图4所示,例如太阳光等干扰光能够在从车外透过前挡风玻璃3之后,进一步通过导光窗2a射入到外壳50的内部。这样的干扰光的一部分能够沿光路op逆行。下面关于导光部30中的干扰光的行动进行说明。

干扰光例如在为太阳光的情况下,为随机偏振光。因此,从前挡风玻璃3侧射入到线性起偏器47的干扰光的一半左右被线性起偏器47吸收,剩下的干扰光作为偏振方向沿着导光轴47a的直线偏振光透过该线性起偏器47。另外,虽然也存在由线性起偏器47的前挡风玻璃3侧的表面48反射的干扰光,但通过调整该表面48的朝向,能够抑制其在前挡风玻璃3反射并到达视觉确认区域eb。

透过了线性起偏器47的干扰光被放大镜44反射,能够射入到反射部件36。在反射部件36中,与显示光同样地,干扰光中的接近显示光的波长的光通过作为1/8波长板的第二相位元件37的往复被赋予1/4波长大小的相位差,由此实质上转换为圆偏振光。

通过第二相位元件37转换为圆偏振光的干扰光射入到第一相位元件32。这里,第一相位元件32与液晶面板20贴合。在第一相位元件32的与液晶面板20相反侧的表面且是光路op上的朝向前挡风玻璃3侧的露出面33中,存在由空气的折射率与第一相位元件32的晶体的折射率产生的折射率差。另一方面,在第一相位元件32的靠液晶面板20侧的表面与液晶面板20的显示面20a的界面中,能够稍微存在折射率差,但比前述的露出面33侧的折射率差小。因此,干扰光主要通过第一相位元件32的与液晶面板20相反侧的露出面33反射。因此,该露出面33在光路op中作为将来自前挡风玻璃3侧的干扰光向前挡风玻璃3侧折返并反射的折返反射面而发挥功能。因此,干扰光的多数不会通过第一相位元件32赋予相位差,而通过露出面33反射,由此在射入前后成为逆向的圆偏振光。

这样的干扰光再次射入到反射部件36,并通过作为1/8波长板的第二相位元件37的往复赋予1/4波长大小的相位差,但在光路op逆行时是逆向的圆偏振光,因此转换为与最初射入到第二相位元件37时实质正交的偏振方向的直线偏振光。

若通过第二相位元件37转换为直线偏振光的干扰光被放大镜44再次反射,并到达线性起偏器47,则该干扰光的偏振方向沿着线性起偏器47的遮光轴47b,因此该干扰光被该线性起偏器47吸收。此外,在图4的下方,例示了各光学元件21、32、37、47中的各轴21a、21b、32a、37a、47a、47b的方向,但只要以发挥上述的说明中的功能的方式设定各轴21a、21b、32a、37a、47a、47b,则并不限于图4所例示的方向。

另外,干扰光向线性起偏器47的射入角与显示光不同,由此能够也存在从导光部30的光路op偏离的干扰光,但这样的干扰光通过在外壳50的内表面52设置有吸收功能而被吸收。

下面说明以上说明的第一实施方式的作用效果。

根据第一实施方式,从投射部10作为直线偏振光投射的显示光通过第一相位元件32被转换为圆偏振光,之后,通过第二相位元件37再次成为直线偏振光。然后,线性起偏器47设置为使导光轴47a对准通过第二相位元件37转换为直线偏振光的显示光的偏振方向,因此显示光被向前挡风玻璃3侧引导。这样,抑制显示光在线性起偏器47的遮光,并且该显示光被投影于前挡风玻璃3,因此抑制了显示的虚像vi的亮度降低。

另一方面,能够从前挡风玻璃3侧向导光部30射入的例如太阳光等干扰光大约一半通过线性起偏器47遮挡,干扰光中的被线性起偏器47向投射部10侧引导的干扰光为偏振方向沿着该线性起偏器47的导光轴47a的直线偏振光。若这样的干扰光射入到第二相位元件37,则从第二相位元件37赋予1/4波长大小的相位差,由此转换为圆偏振光。通过第二相位元件37转换为圆偏振光的来自前挡风玻璃3侧的干扰光通过作为第一相位元件32的反射面的露出面33向前挡风玻璃3侧反射。此时,干扰光为与反射前逆向的圆偏振光,因此若再次射入到第二相位元件37赋予1/4波长大小的相位差,则转换为与最初射入到第二相位元件37时正交的偏振方向的直线偏振光。因此,当再次射入到线性起偏器47时,由于干扰光的偏振方向沿着该线性起偏器47的遮光轴47b,因此该干扰光被该线性起偏器47遮挡。

其结果为,若干扰光一次射入到导光部30,则不易将其从线性起偏器47向前挡风玻璃3侧引导,因此该干扰光向前挡风玻璃3的投影被抑制,不易映入到虚像vi。因此,能够兼顾由显示光引起的虚像vi的亮度降低的抑制、和背景光向虚像vi的映入的抑制,来提高虚像vi的对比度,由此能够提供该虚像vi的视觉确认性良好的hud装置100。

另外,根据第一实施方式,第二相位元件37为经由反射导光面42与反射镜41以层叠状态配置的1/8波长板。根据这样的层叠,能够通过在反射导光面42的反射时在第二相位元件37内的往复对显示光以及干扰光赋予1/4波长大小的相位差。因此,能够抑制部件件数的增加,并且提高虚像vi的对比度。

另外,根据第一实施方式,第一相位元件32为经由显示面20a与液晶面板20以层叠状态配置的1/4波长板。根据这样的贴合,相对于作为朝向前挡风玻璃3侧的反射面的露出面33中的折射率差,能够减小第一相位元件32与液晶面板20的界面中的折射率差。因此,在该界面处的反射变少,能够可靠地提高干扰光中的通过露出面33反射并通过线性起偏器47遮挡的光的比例,提高干扰光向前挡风玻璃3的投影的抑制效果。

另外,根据第一实施方式,导光轴47a与通过第二相位元件37转换为直线偏振光的显示光的偏振方向一致。因此,大部分的显示光能够透过线性起偏器47,因此更加可靠地抑制了虚像vi的亮度降低。

(第二实施方式)

如图5所示,第二实施方式是第一实施方式的变形例。关于第二实施方式,以与第一实施方式不同的方面为中心进行说明。

第二实施方式的hud装置200中的导光部230具有第一相位元件32、第二相位元件237、多层膜反射镜241、放大镜44、以及线性起偏器47。关于这之中的第一相位元件32、放大镜44、以及线性起偏器47,与第一实施方式相同。

第二相位元件237在光路op上配置在比第一相位元件32靠前挡风玻璃3侧的位置,特别是配置在第一相位元件32与多层膜反射镜241之间。具体地,第二相位元件237为形成为平板状的1/4波长板。第二相位元件237的光轴37a与第一实施方式同样地与线性起偏器47的配置相对应地设定,进一步,与多层膜反射镜241的配置相对应地设定。

若通过第一相位元件32转换为圆偏振光的显示光透过第二相位元件237,则利用第二相位元件237向显示光赋予1/4波长大小的相位差,从而实质上,该显示光从圆偏振光转换为直线偏振光。这样,转换为直线偏振光的显示光射入到多层膜反射镜241。

多层膜反射镜241在光路op上配置在比第一相位元件32以及第二相位元件237靠前挡风玻璃3侧的位置。多层膜反射镜241为通过在光学多层膜243的反射对显示光进行引导的反射镜。具体地,多层膜反射镜241设置为在供透光性基板242的显示光射入的一侧的表面层叠光学多层膜243。

透光性基板242例如通过合成树脂或玻璃等形成为针对可见光区域、红外区域、以及紫外区域的大多波长具有透光性的平板状。

光学多层膜243通过层叠由两种以上的折射率彼此不同的光学材料构成的薄膜而形成。作为薄膜,能够采用电介质薄膜或金属薄膜,例如能够采用氧化钛(tio2)、氧化硅(sio2)等。

各薄膜的各膜厚例如在基于希望的光学性能的条件设定之下,通过计算机的最优化计算而适当地设定。特别是在本实施方式的光学多层膜243中,实现了相对于针对可见光区域的波长的反射率,针对红外区域以及紫外区域的波长的反射率较低的光学性能。利用这样的光学性能,多层膜反射镜241可靠地反射有助于虚像vi的视觉确认的显示光,并且作为使沿光路op逆行的干扰光中的红外光以及紫外光透过并排除到光路op外的冷光镜发挥功能。此外,被排除的红外光以及紫外光例如被外壳50的内表面52吸收。

这样,通过第二相位元件237转换为直线偏振光的显示光以s偏振光射入到多层膜反射镜241,并通过光学多层膜243反射。通常,若向光学多层膜243的层叠方向倾斜地射入光,则在s偏振光的成分与p偏振光的成分之间相位紊乱,例如能够产生虚像vi变色等各种问题。然而,在本实施方式中,第二相位元件237在光路op上配置在第一相位元件32与多层膜反射镜241之间,通过使显示光以s偏振光射入到多层膜反射镜241而避免该情况。

线性起偏器47与第一实施方式同样地,设置为使导光轴47a对准在通过第二相位元件237转换为直线偏振光之后在多层膜反射镜241以及放大镜44反射并射入到该线性起偏器47的显示光的偏振方向。

在第二实施方式的hud装置100的内部,也与第一实施方式同样地,干扰光能够射入。透过了线性起偏器47的干扰光能够通过放大镜44反射,并射入到多层膜反射镜241。这里,关于红外光以及紫外光如上述所述那样,但可见光被多层膜反射镜241反射,并作为直线偏振光射入到第二相位元件237。直线偏振光的显示光通过透过第二相位元件237而被赋予1/4波长大小的相位差,从而实质上转换为圆偏振光。

通过第二相位元件237转换为圆偏振光的干扰光射入到第一相位元件32,但与第一实施方式同样地,多数通过露出面33反射,由此不会通过第一相位元件32赋予相位差,而在射入前后为逆向的圆偏振光。

这样的干扰光再次通过透过第二相位元件237被赋予1/4波长大小的相位差,但在沿光路op逆行时为逆向的圆偏振光,因此转换为与最初射入到第二相位元件237时正交的偏振方向的直线偏振光。

若通过第二相位元件237转换为直线偏振光的干扰光再次被多层膜反射镜241以及放大镜44反射,并到达线性起偏器47,则由于该干扰光的偏振方向沿着线性起偏器47的遮光轴47b,因此该干扰光被该线性起偏器47吸收。

此外,如本实施方式那样,若将第二相位元件237相对于光轴倾斜配置,则在干扰光向第二相位元件237射入时,其一部分通过第二相位元件237的表面反射,被排除到光路op外。被排除到光路op外的干扰光例如通过外壳50的内表面52吸收。

根据以上说明的第二实施方式,第二相位元件237是设置为能够透过显示光的1/4波长板。通过这样将第二相位元件237配置在光路op上,能够可靠地对显示光以及干扰光赋予1/4波长大小的相位差。

另外,根据第二实施方式,第二相位元件237配置在第一相位元件32与多层膜反射镜241之间。在这样的配置中,在显示光通过第二相位元件237被转换为直线偏振光之后,射入光学多层膜243,因此在显示光被光学多层膜243反射时,能够抑制相位紊乱的情况。因此,虚像vi的视觉确认性变得良好。

以上,关于多个实施方式进行了说明,但本公开并非限定于这些实施方式并由他们解释,而能够在不脱离本公开的要旨的范围内,用于各种实施方式和组合。关于上述实施方式的变形例进行叙述。

具体地,作为变形例1,能够采用除使用了液晶面板20的结构以外的投射部310。例如如图6所示,投射部310也可以通过对激光光束进行扫描来绘制在屏幕320上,由此将图像的显示光作为直线偏振光进行投射。该投射部310具有多个激光振荡器312、多个准直透镜314、折返反光镜316、多个二向色镜317、扫描镜318、以及屏幕320。

三个激光振荡器312对波长互不相同的激光光束进行振荡。作为激光振荡器312,例如通过二极管激光器,能够对直线偏振光的激光光束进行振荡。被从各激光振荡器312振荡的各色的激光光束在透过分别对应的准直透镜314之后,通过折返反光镜316以及二向色镜317相互重叠。

重叠后的激光光束射入到扫描反光镜318。扫描反光镜318的反射面318a能够绕实质正交的两个旋转轴ax、ay转动。通过反射面318a一边改变朝向一边反射激光光束,而能够在屏幕320上的投射区域pa绘制图像。

这里,如图7的hud装置300所示,屏幕320为透过型的屏幕,且形成为能够透过激光光束的透镜阵列状。在屏幕320的激光光束的射入侧的表面,呈格子状排列地形成有具有呈凸状或凹状弯曲的曲面的折射元件321。激光光束被折射元件321折射,并在屏幕320射出后其光斑直径被扩大。

相对于这样的投射部310,第一相位元件32为形成为平板状的1/4波长板,并通过贴合经由屏幕320的射出侧的表面与屏幕320以层叠状态配置。根据这样的结构,也能够起到按照第一实施方式以及第二实施方式的作用效果。

进一步,如图8的hud装置400所示,也可以相对于投射部310,将投射部410的屏幕420变更为反射型。该情况下,作为导光部430的第一相位元件432采用1/8波长板。即,激光光束在屏幕420的反射前后,激光光束在第一相位元件432往复,由此能够将激光光束从直线偏振光转换为圆偏振光。

作为变形例2,线性起偏器47并不限于以封堵导光窗2a的方式配置。例如在第一实施方式的光路op上,也可以在反射部件36与放大镜44之间配置线性起偏器47。另外,例如在第二实施方式的光路op上,也可以在第二相位元件237与多层膜反射镜241之间配置线性起偏器47。该情况下,也可以第二相位元件237与线性起偏器47以层叠状态配置。

作为与第一实施方式相关的变形例3,也可以采用如下结构:不设置反射部件36,而经由反射导光面45将1/8波长板的第二相位元件37与放大镜44以层叠状态设置。

作为与第二实施方式相关的变形例4,也可以采用将通过第二相位元件37转换为直线偏振光的显示光以p偏振光射入到多层膜反射镜241的结构。

作为与第二实施方式相关的变形例5,也可以将多层膜反射镜241置换为与第一实施方式同样的反射镜41。

作为变形例6,也可以将本公开应用于除车辆1以外的船舶乃至飞机等各种移动体(输送设备)。

本公开以实施例为准进行了描述,但应理解本公开并不限于该实施例、构造。本公开也包含各种变形例、等同范围内的变形。此外,各种组合、方式、以及仅包含它们中的一个元素、一个以上或一个以下的其他组合或方式也纳入到本公开的范围、思想范围内。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1