[发明专利]平视显示装置以及用于平视显示装置的照明装置

说明书

本申请主张于2013年6月20日申请的日本专利申请2013-130061的优先权。

技术领域

本发明涉及通过向设置于驾驶席的前方的透明的板状部件投影图像，将图像重叠于驾驶员的前方的景色而进行虚像显示的平视显示装置以及用于平视显示装置的照明装置。

背景技术

公知有通过向设置于驾驶席的前方的透明的板状部件(合成仪(Combiner)、挡风玻璃等)投影图像，将图像重叠于驾驶员的前方的景色而进行虚像显示的平视显示装置(以下，HUD装置)。HUD装置通过将欲投影的图像显示于液晶画面等并从背面侧照射光来投影图像。

在该HUD装置中，即使在好天气时，也需要能够清晰地视认重叠于前方的景色地被显示的图像，因此要求能够以充分的较高的亮度虚像显示图像。为了应对该要求，虽只要使从背面侧照射液晶画面等的光源的亮度增加即可，但这样一来光源的散热量增加、为了收容光源而需要较大的空间。

因此，提出了由红色像素以及绿色像素两种像素构成通常由红色像素、绿色像素、蓝色像素三种像素构成的液晶画面的技术(专利文献1)。这样一来，能够提高在每个单位面积的液晶画面发光的像素的密度，因此即使不提高光源的亮度，也能够提高被虚像显示的图像的亮度。

专利文献1：日本特开2009-075547号公报

但是，在被提出的技术中，由于在液晶画面上不存在蓝色像素，所以导致能够显示的颜色受限。即，若能够显示与光的三原色对应的红色、绿色、蓝色，则通过将这些颜色混色，能够显示实用的全部的颜色。然而，在专利文献1的技术中，由于无法显示蓝色，所以导致能够显示的颜色大幅度地受限。

发明内容

本发明是鉴于上述的点而完成的，其目的在于提供一种能够不提高光源的亮度、减少能够显示的颜色个数，而在HUD装置虚像显示较高的亮度的图像的技术。

本发明的平视显示装置以及照明装置通过将欲对驾驶员显示的图像显示于图像显示部并对显示的图像进行照明来对驾驶员进行虚像显示。此处，在图像显示部与发射用于对显示于图像显示部的图像进行照明的光的发光面之间配置有透镜阵列。

此外，发光面只要为发射光的面即可，能够形成发出光的发光面，也能够形成供来自内部的光透过的透过面，进一步能够形成使光扩散的扩散面。

透镜阵列由多个小透镜构成，因此能够缩短焦距，由此，能够以透镜阵列整体实现较大的透镜半径。因此，即便在图像显示部与发光面的距离较短的情况下，也能够使来自发光面的光高效地聚光。其结果，能够对图像显示部的图像整体进行照明，从而能够虚像显示较高的亮度的图像。

此外，透镜阵列只要多个小透镜被配置为矩阵状或者面状即可。因此，多个小透镜可以形成为一体，也可以通过配置分体地形成的多个小透镜而形成透镜阵列。

另外，在上述的本发明的平视显示装置中，也可以使用至少具有一个凹面镜要素的显示光学系统将显示于图像显示部并被照明的图像向驾驶员进行虚像显示。而且，也可以使用设置于图像显示部与发光面之间的透镜阵列，将眼箱的基于显示光学系统形成的入射瞳孔分割并成像在发光面上。

这样一来，发光面与眼箱经由透镜阵列以及显示光学系统成为共轭关系，因此从发光面朝向透镜阵列被发射的光必然到达眼箱。因此，能够高效地利用从发光面被发射的光，因此能够虚像显示较高的亮度的图像。

此外，作为凹面镜要素，能够使用所谓的凹面镜，也能够使用由透明的材料形成并反射从倾斜方向被投影的光的所谓的合成仪。

另外，在上述的本发明的平视显示装置中，也可以通过使用凹面镜向设置于驾驶员的前方的透明的板状部件投影图像，来虚像显示投影的图像。

这样一来，能够向车辆的挡风玻璃投影图像，因此能够虚像显示较大的图像。而且，在本发明的平视显示装置中，能够显示高亮度的图像。因此，即使显示的图像增大，也能够确保充分的亮度。

另外，在上述的本发明的平视显示装置中，也可以从通过变更光的透射率而显示图像的透射式的图像显示部的背面侧对图像进行照明。

作为图像显示部，也能够使用通过对排列为矩阵状的微小的反射镜的角度进行控制而显示图像的反射型的图像显示部。其中，若为透射式的图像显示部，则能够缩短图像显示部与发光面的距离。而且，在本发明的平视显示装置中，即使图像显示部与发光面的距离缩短，通过使用透镜阵列，也能够对眼箱的像进行分割并使其成像于发光面。因此，能够高效地使用光来进行照明。其结果，能够实现小型化且能够以较高的亮度显示图像的平视显示装置。