车载用投影装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及向机动车的挡风玻璃的显示区域投影显示图像的车载用投影装置。
【背景技术】
[0002] 在被称作平视显示器（Head Up Display)的车载用投影装置中，显示图像投影到 挡风玻璃的显示区域。由于挡风玻璃作为半反射面而发挥功能，因此，驾驶员看到在挡风玻 璃的前方成像的显示图像的虚像。
[0003] 挡风玻璃相对于驾驶员的视线向上下方向倾斜，而且向左右方向与上下方向弯 曲，因此，在车载用投影装置中，需要投影修正了挡风玻璃的倾斜与弯曲的图像。
[0004] 在以下的专利文献1所记载的平视显示器中，来自显示器的投影光被凹面镜反射 后投影到挡风玻璃。在该例中，通过使凹面镜的反射面的各部位处的曲率根据挡风玻璃的 内表面的各部位的曲率的变化率相应地变化，从而使没有变形的虚像在挡风玻璃的前方成 像。
[0005] 在专利文献2所记载的图像形成装置中，设定了三个实施例，在其中的实施例2与 实施例3中，投影图像的半透镜设定为与实际的挡风玻璃相同的凹曲面。
[0006] 在实施例2中，由设置于光扫描装置的微小的反射镜的动作进行扫描的显示光被 凸面反射镜反射，再被平面反射镜反射后投影到半透镜。在实施例3中，由光扫描装置扫描 的显示光被凹面镜反射，再被凸面镜反射后投影到半透镜。实施例2的凸面反射镜与实施 例3的凹面反射镜均是正交的方向上的曲率相互不同的变形面。
[0007] 在先技术文献
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :日本特开2002-31774号公报
[0010] 专利文献2 :日本特开2013-61554号公报
[0011] 发明要解决的课题
[0012] 在专利文献1所记载的平视显示器中，通过根据部位的不同使一个凹面镜的反射 面的曲率变化，从而来应对挡风玻璃的曲率的变化。但是，实施的挡风玻璃不仅弯曲，还从 前方朝向驾驶员的头上倾斜，因此，仅使一个凹面镜的曲率变化，对挡风玻璃的倾斜与弯曲 这双方进行的修正是有限的。并且，当提高向挡风玻璃投影的投影图像的倍率时，仅靠一个 凹面镜难以进行图像的修正。
[0013] 在专利文献2所记载的图像形成装置中，在实施例2中仅将凸面反射镜设为变形 面，在实施例3中仅将凹面反射镜设为变形面，均想要仅利用一个反射镜来应对挡风玻璃 的曲面。因此，与专利文献1所记载的情况相同，显示图像的修正不充分，当提高倍率时，难 以进行修正。
[0014] 另外，在平视显示器中，驾驶员的眼睛的位置因人而异，眼睛的位置也因驾驶员的 姿势的不同而变化。在想要即便驾驶员的眼睛的位置变化也将显示图像的变形抑制为最小 限度时，若仅利用一个反射镜来修正显示图像难以应对。
【发明内容】
[0015] 用于解决课题的手段
[0016] 本发明是为了解决上述以往的课题而做成的，其目的在于提供一种能够使显示图 像以适当的倍率、最小的变形显示在挡风玻璃上的车载用投影装置。
[0017] 用于解决课题的手段
[0018] 本发明的车载用投影装置向机动车的挡风玻璃的显示区域投影显示图像，其特征 在于，
[0019] 所述车载用投影装置设置有：激光源；相位调制阵列，其对从所述激光源发出的 激光进行相位调制；屏幕，其使由所述相位调制阵列进行了相位调制后的调制光束成像为 全息图像；第一投影反射镜，其反射包括成像于所述屏幕的全息图像的光；以及第二投影 反射镜，其将由所述第一投影反射镜反射出的投影光朝向所述显示区域反射，
[0020] 利用所述第一投影反射镜与所述第二投影反射镜将成像于所述屏幕的全息图像 放大，并且，所述第一投影反射镜与所述第二投影反射镜分担由所述显示区域相对于驾驶 员的视线的倾斜引起的所述显示图像的变形的修正。
[0021] 本发明优选为，所述第一投影反射镜与所述第二投影反射镜还分担由所述显示区 域的弯曲引起的所述显示图像的变形的修正。
[0022] 本发明的车载用投影装置利用两个投影反射镜这双方使成像于屏幕的全息图像 放大，而且，利用两个投影反射镜修正由挡风玻璃的显示区域的倾斜引起的图像的变形，并 修正由显示区域的弯曲引起的图像的变形。由于利用两个投影反射镜分担图像的放大与变 形的修正，因此，即便提高倍率，也能够抑制图像的变形。
[0023] 本发明优选为，利用所述第一投影反射镜与所述第二投影反射镜进行所述显示图 像的变形的修正，以使得在将所述驾驶员的眼睛所在的矩形状的区域假定为窥眼箱、从所 述窥眼箱的各角部观察所述显示区域时，显示区域的变形在规定位置以下。
[0024] 在本发明中，由于利用两个投影反射镜分担图像的放大与变形的修正，因此能够 使两个投影反射镜分担修正所需的参数，其结果是，即便驾驶员的眼睛的位置变化，也能够 目视观察到变形少的图像。
[0025] 本发明优选为，所述第一投影反射镜与所述第二投影反射镜均是凹面镜。
[0026] 本发明优选为，就所述第一投影反射镜与所述第二投影反射镜而言，通过利用多 项的修正系数对球面坐标进行修正来算出从基准光学面到反射面的距离，所述球面的半径 与所述修正系数根据所处位置而不同。
[0027] 本发明优选为，所述第一投影反射镜与所述第二投影反射镜均基于以下的式1形 成。
[0028] 如式1所示，若利用多项的修正系数对球面坐标进行修正，则也容易设计第一投 影反射镜与第二投影反射镜的反射面。
[0029] 发明效果
[0030] 本发明的车载用投影装置能够与挡风玻璃的倾斜与弯曲相应地修正全息图像的 变形。另外，即使提高图像的倍率也能够进行修正。此外，即便驾驶员的眼睛的位置变动， 也能够修正图像的变形。
【附图说明】
[0031] 图1是示出将本发明的实施方式的车载用投影装置搭载于车辆的状态的说明图。
[0032] 图2是示出车辆用投影装置的显示图像的一例的说明图。
[0033] 图3是本发明的实施方式的车载用投影装置的分解立体图。
[0034] 图4是示出本发明的实施方式的车载用投影装置的主要部件的配置的俯视图。
[0035] 图5是示出相位调制部的结构的图，是从图4所示的V向视方向观察的局部立体 图。
[0036] 图6是示出相位调制部的结构的局部放大俯视图。
[0037] 图7是图6的VII向视图。
[0038] 图8是示出全息成像部的结构的图，是从图4所示的VIII向视方向观察的局部立 体图。
[0039] 图9是示出成像于屏幕的全息图像的说明图。
[0040] 图10是示出挡风玻璃、驾驶员的视线与虚像之间的关系的说明图。
[0041] 图11是示出第一投影反射镜与第二投影反射镜的对置状态的俯视图。
[0042] 图12的㈧是从反射面侧观察第一投影反射镜的主视图，⑶是㈧的B-B线的 首1J视图。
[0043] 图13的㈧是从反射面侧观察第二投影反射镜的主视图，⑶是㈧的B-B线的 首1J视图。
[0044] 图14是对改变驾驶员的眼睛的位置时的显示图像的变形进行说明的说明图。
【具体实施方式】
[0045] (车载结构）
[0046] 如图1所示，本发明的实施方式的车载用投影装置10是所谓的平视显示器，以埋 设在机动车1的车室内前方的仪表板2的内部的方式使用。从车载用投影装置10向挡风 玻璃3的显示区域3a投影图2所示的显示图像70。
[0047] 由于显示区域3a作为半反射面而发挥功能，因此，投影到显示区域3a的显示图像 70在显示区域3a朝向驾驶员5反射，并且在挡风玻璃3的前方成像虚像6。通过目视观察 挡风玻璃3的前方的虚像6,使驾驶员5能观察到显示在方向盘4的上方的前方的各种信 肩、。
[0048] (车载用投影装置10的整体结构）
[0049] 如图3所示，车载用投影装置10的壳体分离为树脂制的下部壳体11与上部壳体 12,在壳体的内部收纳有光学单元20。光学单元20具有光学基体21。光学基体21由铝压 铸件形成。光学基体21在下部壳体11的内部隔着弹性体、金属弹簧等弹性构件而被支承。 下部壳体11虽固定在车室内的仪表板2的内部，但由于光学基体21隔着弹性构件而被支 承，因此能够防止车体振动直接对光学单元20造成影响。另外，通过利用弹性构件支承光 学基体21，能够降低合成树脂制的壳体与金属制的光学基体21的热膨胀系数的差异对光 学基体21造成的热应力的影响。
[0050] 下部壳体11与上部壳体12在将光学单元20收纳于内部的状态下，利用基于一体 地形