车辆用显示装置的制作方法

1.本发明涉及车辆用显示装置。


背景技术：

2.作为应用于车辆的以往的车辆用显示装置，例如在专利文献1中公开了平视显示装置。该平视显示装置具备：显示器，其射出显示光；第一镜，其反射由该显示器射出的显示光；第二镜，其反射由该第一镜反射的显示光；以及壳体，其容纳显示器、第一镜、第二镜。并且，第一镜是具有使被反射的显示光在到达第二镜之前在上下交叉的曲率的第一凹面镜。第二镜是反射所接受的显示光的第二凹面镜。壳体具备：第一遮蔽部及第二遮蔽部，其以夹着第一、第二凹面镜之间的光路的方式延伸至交叉的交叉点的附近；以及透过部件，其使可见光透过成为第一遮光部与第二遮光部之间的光路的开口部并反射红外线。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2017-173557号公报


技术实现要素：

6.发明欲解决的技术问题
7.然而，上述那样的平视显示装置例如在基于显示光的显示图像的截断方式的改善等方面存在进一步改善的余地。
8.本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够进行适当地显示的车辆用显示装置。
9.用于解决问题的技术手段
10.为了达到上述目的，本发明所涉及的车辆用显示装置的特征在于，具备：射出部，所述射出部搭载于车辆并射出显示光；光学系统，所述光学系统在使从所述射出部射出的所述显示光沿着与该显示光的光轴方向交叉的交叉方向交叉后，使所述显示光在设置于所述车辆的显示面上向预先假设的目视位置侧反射；遮光壁，所述遮光壁位于面向所述显示光的光路的位置，所述遮光壁具有沿着所述交叉方向朝向该显示光的交叉点侧缩小所述光路的光圈部；以及截断调整结构，在所述目视位置沿着所述交叉方向移动时，所述截断调整结构在所述光圈部以外的部位产生基于所述显示光的显示图像的截断。
11.另外，可以是，在所述车辆用显示装置中，所述截断调整结构包括在所述遮光壁设置的截断壁部。
12.另外，可以是，在所述车辆用显示装置中，所述光学系统包括反射镜，所述反射镜对从所述射出部射出的所述显示光进行反射，所述截断调整结构包括在所述反射镜设置的截断壁部。
13.另外，可以是，在所述车辆用显示装置中，所述光学系统包括反射镜，所述反射镜对从所述射出部射出的所述显示光进行反射，所述截断调整结构包括所述反射镜的所述交
叉方向的端部即截断端。
14.另外，可以是，在所述车辆用显示装置中，所述截断调整结构设置于最终的所述反射镜，所述最终的所述反射镜将从所述射出部射出并在所述交叉方向交叉的所述显示光朝向所述显示面反射。
15.发明效果
16.本发明所涉及的车辆用显示装置通过光学系统使从射出部射出的显示光在与光轴方向交叉的交叉方向上交叉后，使显示光在显示面上向目视位置侧反射，从而能够对该显示面进行基于显示光的显示。在该情况下，车辆用显示装置通过位于面对显示光的光路的位置的遮光壁的光圈部，使光路沿着交叉方向朝向显示光的交叉点侧缩小，从而能够实现装置的小型化。在这样的结构中，在目视位置沿着交叉方向移动时，在基于显示光的显示图像被朝向交叉点而缩小的光圈部截断之前，车辆用显示装置能够通过截断调整结构实现该显示图像的截断。根据该结构，车辆用显示装置能够在希望的适当的位置产生显示图像的截断。其结果是，车辆用显示装置起到能够进行适当的显示这样的效果。
附图说明
17.图1是表示实施方式1所涉及的车辆用显示装置的概略结构的示意性剖视图。
18.图2是表示实施方式1所涉及的车辆用显示装置的光学系统的概略结构的示意性俯视图。
19.图3是对实施方式1所涉及的车辆用显示装置中的显示图像的截断进行说明的示意图。
20.图4是表示比较例所涉及的车辆用显示装置的光学系统的概略结构的示意性俯视图。
21.图5是对比较例所涉及的车辆用显示装置中的显示图像的截断进行说明的示意图。
22.图6是表示实施方式2所涉及的车辆用显示装置的光学系统的概略结构的示意性俯视图。
23.图7是表示实施方式3所涉及的车辆用显示装置的光学系统的概略结构的示意性俯视图。
24.符号说明
25.1、201、301 车辆用显示装置
26.2 射出部
27.3 光学系统
28.4 壳体
29.5 遮光壁
30.6、206、306 截断调节结构
31.31 第一反射镜
32.32 第二反射镜
33.51 光圈部
34.61、261 截断壁部
35.361 截断端
36.ax 光轴
37.cp 交叉点
38.dr 驾驶员
39.eb 眼动范围
40.ep 目视位置
41.er 眼睛区域
42.l1 显示光
43.l11、l12、l13、l14、l15 光线
44.l2 外部光
45.op 光路
46.t 视点保证区域
47.v 车辆
48.vi 显示图像
49.ws 挡风玻璃
50.x 车辆前后方向
51.y 车辆宽度方向(交叉方向)
52.z 车辆高度方向(交叉方向)
具体实施方式
53.以下，基于附图对本发明所涉及的实施方式进行详细说明。另外，本发明并不限定于该实施方式。另外，下述实施方式中的构成要素包括本领域技术人员能够且容易置换的要素、或者实质上相同的要素。
54.[实施方式1]
[0055]
图1所示的本实施方式所涉及的车辆用显示装置1应用于车辆v，构成所谓的平视显示器(hud：head up display)。车辆用显示装置1例如搭载于在车辆v的仪表盘设置的仪表板内。车辆用显示装置1朝向车辆v的挡风玻璃ws等射出显示光l1并利用由该挡风玻璃ws朝向目视位置ep侧反射的显示图像vi向驾驶员dr等提示各种可视信息。车辆用显示装置1通过映在挡风玻璃ws上的显示图像vi在目视位置ep能够目视地显示与车辆v相关的车辆信息。
[0056]
在此，通常，目视位置(眼点)ep预先假设为位于在车辆v中的所谓的眼睛区域er内设定的眼动范围eb内的位置。眼睛区域er是指“汽车的驾驶员眼睛区域”，相当于根据车辆v而预先决定的驾驶员dr的视点所处位置的区域。通常，眼睛区域er统计地表示驾驶员dr的眼睛的位置在车辆v中的分布，例如，相当于包含在驾驶员dr坐在驾驶席上的状态下规定比例(例如，95％)的驾驶员dr的眼睛的位置在内的区域。眼动范围eb预先假设为位于眼睛区域er内且驾驶员dr在坐在驾驶席上的状态下能够一边驾驶一边适当地视觉确认显示图像vi的空间区域。
[0057]
另外，挡风玻璃ws在车辆v中构成使从车辆用显示装置1射出的显示光l1向上述目视位置ep侧反射的显示面。挡风玻璃ws是至少使可见光谱中的光(可见光线)透过的透光性
的透过部件。在此，可见光谱中的光是人能够视觉确认的可见光谱中的波长成分的光，例如是波长为360～830nm的范围的成分的光。
[0058]
本实施方式的车辆用显示装置1通过在显示光l1的光路op中使显示光l1在与沿着光轴ax的光轴方向交叉的方向上交叉来实现装置的紧凑化。而且，在这样的结构中，本实施方式的车辆用显示装置1通过利用截断调整结构6(参照图2)来抑制显示图像vi的截断的错乱，从而消除了如上述那样使显示光l1交叉而可能产生的矛盾并实现了适当的显示。以下，参照各图对车辆用显示装置1的结构进行详细说明。
[0059]
此外，在以下的说明中，在应用了车辆用显示装置1的车辆v中，通常，“车辆前后方向x”相当于车辆v的全长方向，进一步而言，相当于沿着车辆v的前后直行方向的方向。通常，“车辆宽度方向y”相当于车辆v的整个宽度方向，相当于车辆v的车辆左右方向。通常，“车辆高度方向z”相当于车辆v的车高方向。作为第一方向的车辆前后方向x、作为第二方向的车辆宽度方向y和作为第三方向的车辆高度方向z相互正交，在车辆v位于水平面的状态下，车辆前后方向x、车辆宽度方向y沿着水平方向，车辆高度方向z沿着铅垂方向。另外，在以下的说明中，在车辆前后方向x上，有时将车辆v前进的一侧称为“前侧”，将车辆v后退的一侧称为“后侧”。在车辆宽度方向y上，有时将朝向车辆前后方向x的前侧时的左侧称为“左侧”，将朝向车辆前后方向x的前侧时的右侧称为“右侧”。在车辆高度方向z上，有时将铅垂方向上侧称为“上侧”，将铅垂方向下侧称为“下侧”。在以下的说明中使用的各方向只要没有特别说明，表示各部分相互组装的状态下的方向。
[0060]
具体而言，本实施方式的车辆用显示装置1在车辆前后方向x上位于挡风玻璃ws与目视位置ep之间，且位于挡风玻璃ws的铅垂方向下侧而配置。车辆用显示装置1将显示光l1射出到构成显示面的挡风玻璃ws，并将利用该挡风玻璃ws反射到目视位置ep侧的显示光l1的显示图像vi显示于挡风玻璃ws，由此显示与车辆v相关的车辆信息。车辆用显示装置1所显示的车辆信息例如可以包括车辆的速度、行驶用动力源的输出转速、累计行驶距离、冷却水温、燃料余量、蓄电池蓄电量、各种警告灯、挡位、方向指示方向、导航信息等。此外，车辆用显示装置1所显示的车辆信息也可以包含与从目视位置ep隔着挡风玻璃ws而目视的背景重叠而显示的车辆v的周边的注意对象信息(例如，与行人、周边车辆、障碍物、货物等相关的信息)等。
[0061]
更具体而言，车辆用显示装置1具备射出部2、光学系统3以及壳体4。车辆用显示装置1中，射出部2、光学系统3等各部容纳于壳体4的内部而被单元化，如上述那样配置于挡风玻璃ws的铅垂方向下侧。并且，车辆用显示装置1通过使从射出部2射出的显示光l1经由光学系统3朝向挡风玻璃ws射出并利用该挡风玻璃ws使显示光l1向目视位置ep侧反射，从而使挡风玻璃ws显示显示图像vi。
[0062]
射出部2是搭载于车辆v并能够射出显示光l1的显示设备。射出部2设置于壳体4的内部。射出部2所射出的显示光l1是表示在挡风玻璃ws上显示的显示图像vi的光，至少包括可见光谱中的光。射出部2作为射出显示光l1的器件，例如可以使用激光投影机、薄型的液晶显示器、等离子显示器、有机el显示器、光指示器、荧光显示管等。在此，射出部2在壳体4的内部设置于车辆前后方向x的大致中央且车辆高度方向z的下侧的位置。并且，射出部2以使射出的显示光l1的光轴方向(沿着光轴ax的方向)朝向车辆前后方向x的后侧且车辆高度方向z的上侧的方式支承于壳体4的内部，将显示光l1朝向车辆前后方向x的后侧且车辆高
度方向z的上侧射出(投射)。
[0063]
光学系统3构成光路光学系统，该光路光学系统形成从射出部2到目视位置ep的显示光l1的光路op。本实施方式的光学系统3形成使从射出部2射出的显示光l1在沿着与该显示光l1的光轴方向交叉的交叉方向交叉后，被构成显示面的挡风玻璃ws向预先假设的目视位置ep侧反射的光路op。本实施方式的光学系统3构成为包含第一反射镜31和第二反射镜32，利用第一反射镜31和第二反射镜32形成光路op。
[0064]
第一反射镜31和第二反射镜32是构成光路变更光学系统的光学元件，该光路变更光学系统通过反射从射出部2射出的显示光l1来变更显示光l1的光路op。第一反射镜31相当于中间的反射镜，该中间的反射镜将从射出部2射出的显示光l1朝向第二反射镜32反射。第二反射镜32相当于最终的反射镜，该最终的反射镜将由第一反射镜31反射后在交叉方向上交叉的显示光l1朝向挡风玻璃ws反射。即，第一反射镜31将从射出部2射出的显示光l1朝向第二反射镜32全反射，并利用该第二反射镜32使显示光l1向挡风玻璃ws侧反射。第二反射镜32将由第一反射镜31反射的显示光l1朝向挡风玻璃ws全反射，并利用该挡风玻璃ws向目视位置ep侧反射。
[0065]
第一反射镜31、第二反射镜32可以是所谓的平面镜，也可以是放大镜，也可以是自由曲面镜。放大镜形成为凹面或凸面的镜，对像进行放大并反射，以使反射后的显示光l1所显示的像比反射前的显示光l1所显示的像相对变大。另外，自由曲面镜与球面、抛物面不同，形成为相对于光轴ax非对称的形状的镜，也被称为非球面镜。即，自由曲面镜形成为凹面或凸面且相对于光轴ax呈非对称的形状的镜。自由曲面镜形成为与挡风玻璃ws的表面形状、第一反射镜31、第二反射镜32、挡风玻璃ws等各光学反射系统的几何学位置关系等相应的形状。并且，自由曲面镜在对显示光l1进行反射时，光学地对畸变进行校正并反射以使得最终映在挡风玻璃ws上的显示光l1所显示的显示图像vi成为所希望的形状。在此，作为一例，图示了第一反射镜31、第二反射镜32构成自由曲面镜(非球面镜)，但不限于此。
[0066]
光学系统3设置在壳体4的内部。在此，第一反射镜31在壳体4的内部设置于车辆前后方向x的后侧且车辆高度方向z的上侧的位置。另一方面，第二反射镜32在壳体4的内部设置于车辆前后方向x的前侧且车辆高度方向z的上侧的位置。而且，在壳体4的内部，第一反射镜31和第二反射镜32的彼此的反射面沿着车辆前后方向x相互对置地配置。第一反射镜31以反射的显示光(反射光)l1的光轴方向朝向车辆前后方向x的前侧且车辆高度方向z的稍下侧的方式支承于壳体4的内部，将显示光l1朝向车辆前后方向x的前侧且车辆高度方向z的稍下侧反射。第二反射镜32以反射的显示光(反射光)l1的光轴方向朝向车辆前后方向x的稍后侧且车辆高度方向z的大致正上方侧的方式支承于壳体4的内部，将显示光l1朝向车辆前后方向x的稍后侧且车辆高度方向z的大致正上方侧反射。
[0067]
并且，如上所述，本实施方式的第一反射镜31和第二反射镜32形成将从射出部2射出并在与光轴方向(沿着光轴ax的方向)交叉的方向上交叉的显示光l1朝向挡风玻璃ws反射的光路op。本实施方式的车辆用显示装置1在第一反射镜31与第二反射镜32之间的光路op中，存在显示光l1的交叉点cp，在该交叉点cp，显示光l1在与光轴方向交叉的方向上交叉。
[0068]
本实施方式的车辆用显示装置1在从射出部2射出并被第一反射镜31反射的显示光l1到达至第二反射镜32之前，使该显示光l1在车辆宽度方向y以及车辆高度方向z两者上
交叉。该显示光l1的交叉点cp相当于从射出部2射出的显示光l1聚焦的焦点。显示光l1的交叉点cp的位置根据包括光学系统3的各光学系统的光学设计来决定。车辆用显示装置1例如通过对构成第一反射镜31、第二反射镜32、射出部2的器件内部的透镜等进行调整而使显示光l1在第一反射镜31与第二反射镜32之间交叉。另外，车辆用显示装置1例如也可以通过在构成射出部2的器件的外部另外使透镜、镜等光学系统介入，从而使显示光l1在第一反射镜31与第二反射镜32之间交叉。
[0069]
壳体4在内部容纳射出部2、光学系统3等。壳体4例如由绝缘性的合成树脂等形成。壳体4例如通过组合多个部件而形成为中空箱状，在该中空状的内部空间部容纳射出部2、光学系统3等。除此之外，壳体4也在内部容纳对车辆用显示装置1的各部的动作进行控制的控制电路基板等。
[0070]
而且，壳体4在车辆高度方向z的上侧的面形成有开口部。开口部将壳体4的内外连通。开口部是用于将射出部2射出的显示光l1导出到壳体4的外部的光路开口。开口部将从壳体4的内部朝向挡风玻璃ws的显示光l1导出到该壳体4的外部。在此，壳体4的开口部朝向车辆高度方向z的上侧，且该开口部被透明罩部件覆盖。透明罩部件由至少使射出部2射出的显示光l1透过的透光性的部件构成。壳体4以开口部朝向车辆高度方向z的上侧的位置关系安装于仪表板内。
[0071]
如上述那样构成的车辆用显示装置1将从射出部2射出的与要显示的信息对应的显示光l1经由第一反射镜31以及交叉点cp朝向第二反射镜32投射。并且，车辆用显示装置1中，该显示光l1通过第二反射镜32向构成显示面的挡风玻璃ws反射。车辆用显示装置1中，由第二反射镜32朝向挡风玻璃ws反射的该显示光l1经由开口部以及透明罩部件到达至该挡风玻璃ws。而且，在车辆用显示装置1中，到达至该挡风玻璃ws的显示光l1被该挡风玻璃ws向目视位置ep侧反射。根据该结构，车辆用显示装置1将基于显示光l1的显示图像vi显示于该挡风玻璃ws。该显示图像vi是利用挡风玻璃ws向目视位置ep侧反射的显示光l1的反射像，是能够从目视位置ep视觉确认的所谓虚像。这样，车辆用显示装置1能够通过显示光l1将与车辆信息相关的显示图像vi以虚像形式显示在挡风玻璃ws上。
[0072]
在这样的结构中，如图2所示，本实施方式的车辆用显示装置1通过在第一反射镜31与第二反射镜32之间的光路op中形成显示光l1的交叉点cp，由此能够在该交叉点cp的附近将光路op的宽度抑制得相对较窄。其结果是，车辆用显示装置1能够实现紧凑化。
[0073]
本实施方式的车辆用显示装置1具备遮光壁5，该遮光壁5位于面向第一反射镜31与第二反射镜32之间的显示光l1的光路op的位置，通过在该遮光壁5上与交叉点cp对应地设置光圈部51，能够实现装置整体的紧凑化。
[0074]
遮光壁5例如构成在壳体4的内部设置的内壳的一部分。在显示光l1的交叉方向、图2的例子中为车辆宽度方向y上隔着光路op对置地设置有一对遮光壁5。一对遮光壁5各自的板厚方向沿着车辆宽度方向y且一对遮光壁5沿着车辆前后方向x在第一反射镜31与第二反射镜32之间延伸。各遮光壁5的车辆前后方向x的各端部分别位于与第一反射镜31、第二反射镜32接近的位置。一对遮光壁5位于面向第一反射镜31与第二反射镜32之间的光路op的位置。在车辆用显示装置1中，光路op在车辆宽度方向y上位于该一对遮光壁5之间，并且该光路op中的显示光l1的交叉点cp也位于该一对遮光壁5之间。
[0075]
而且，各遮光壁5分别具有光圈部51，该光圈部51沿着显示光l1的交叉方向、在图2
的例子中沿着车辆宽度方向y朝向显示光l1的交叉点cp侧使光路op缩小。
[0076]
光圈部51是在遮光壁5中以沿着车辆宽度方向y朝向交叉点cp突出的方式形成的部位。光圈部51在遮光壁5中形成于车辆前后方向x的大致中央部。光圈部51成为如下缩小的形状：随着从车辆前后方向x的端部侧朝向中央部侧，遮光壁5沿着车辆宽度方向y逐渐接近交叉点cp侧，一对光圈部51的沿着车辆宽度方向y的间隔逐渐变窄。根据该结构，车辆用显示装置1能够构成为通过各遮光壁5的光圈部51而使光路op沿着车辆宽度方向y朝向交叉点cp侧缩小的结构。
[0077]
此外，在此，第一反射镜31、第二反射镜32以及一对遮光壁5根据车辆v中的车辆用显示装置1的设置环境等而成为车辆宽度方向y上左右非对称的形状，但不限于此，也可以是左右对称的形状。
[0078]
另外，在图2的例子中，图示了沿着显示光l1的交叉方向中的车辆宽度方向y对置地设置一对遮光壁5，但对于显示光l1的交叉方向中的车辆高度方向z也同样地对置地设置有一对遮光壁。
[0079]
并且，在以下的说明中，以目视位置ep在显示光l1的交叉方向中沿着车辆宽度方向y移动了的情况下的显示图像vi的截断为例，对截断调整结构6进行说明。关于目视位置ep在显示光l1的交叉方向中沿着车辆高度方向z移动了的情况下的显示图像vi的截断，由于与车辆宽度方向y的情况大致相同，因此在此省略其说明。
[0080]
在此，显示光l1的交叉点cp并不是构成显示光l1的光线(例如，图2所示的光线l11～l15)严格地在一点相交，实际上在构成显示面的挡风玻璃ws、光学系统3的像差、公差等的影响下，构成显示光l1的光线在交叉点cp的附近以规定的范围交叉。而且，车辆用显示装置1中在该交叉点cp附近，存在容易出现显示光l1的光线由于交叉点cp而导致的错乱的倾向，例如，显示光l1中的中央侧的光线具有容易从交叉点cp向外侧偏离的倾向。由此，车辆用显示装置1有可能在非预想的位置产生显示图像vi的截断。
[0081]
与此相对，本实施方式的车辆用显示装置1通过具备光圈部51和截断调整结构6，从而抑制由上述那样的交叉点cp附近的显示光l1的光线的错乱引起的显示图像vi的截断的错乱。
[0082]
具体而言，本实施方式中，在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时，截断调整结构6在光圈部51以外的部位实现基于显示光l1的显示图像vi的截断。
[0083]
本实施方式的光圈部51根据在光学系统3等中容许的像差、公差等来规定沿着车辆宽度方向y(交叉方向)向交叉点cp侧的突出量(换言之，光圈量)。进一步而言，光圈部51形成为，即使对于在交叉点cp附近可能产生的最大光线的错乱，也不会在该光圈部51处产生显示图像vi的截断的突出量。该光圈部51向交叉点cp侧的突出量根据构成显示面的挡风玻璃ws、光学系统3等的光学设计、根据眼动范围eb等确定的目视位置ep的视点保证区域、它们的几何学位置关系等，例如根据实机评价、模拟等来设定。
[0084]
在此基础上，本实施方式的截断调整结构6构成为，在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时，作为在光圈部51以外的部位实现基于显示光l1的显示图像vi的截断的结构，包括在遮光壁5设置的截断壁部61。
[0085]
在此，截断壁部61由遮光壁5中位于比光圈部51靠第一反射镜31侧的部位、更详细而言与第一反射镜31接近的端部构成。在遮光壁5中设置有截断壁部61的部位根据构成显
示面的挡风玻璃ws、光学系统3等的光学设计、根据眼动范围eb等确定的目视位置ep的视点保证区域、它们的几何位置关系等，例如根据实机评价、模拟等来设定。
[0086]
如图2、图3所示，例如，当目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)向图3中的右侧移动并从根据眼动范围eb等确定的视点保证区域t偏离时，车辆用显示装置1开始在显示图像vi中产生截断。在该情况下，例如，如图2中的包围线a所示，显示光l1从在显示光l1中位于车辆宽度方向y的端侧的光线l15侧起依次被截断壁部61等遮挡。其结果，如图3所示，在目视位置ep目视到的显示图像vi的截断线从光线l15侧以光线l14、光线l13、光线l12、光线l11的顺序从右侧朝向左侧移动。
[0087]
另一方面，图4、图5表示比较例所涉及的车辆用显示装置1001。车辆用显示装置1001与本实施方式的车辆用显示装置1的不同点在于，光圈部1051的突出量(光圈量)设定得比光圈部51的突出量大，不具备上述的截断调整结构6。
[0088]
如图4、图5所示，例如，当目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)向图5中的右侧移动并从根据眼动范围eb等确定的视点保证区域t偏离时，车辆用显示装置1001开始在显示图像vi中产生截断。在该情况下，显示光l1从在显示光l1中位于车辆宽度方向y的端侧的光线l15侧被遮光壁1005等遮挡，但例如如图4中包围线b所示，在中途在光圈部1051处光线l12、l11先于光线l13被遮挡。其结果是，在目视位置ep目视到的显示图像vi的截断线在从光线l15侧移动到光线l14后，跳到光线l12、光线l11侧，最后光线l13被截断，在非预想的位置，显示图像vi的截断产生错乱。
[0089]
与此相对，本实施方式的车辆用显示装置1具备截断调整结构6，从而如上述那样，能够在由光圈部51造成的截断之前，通过构成截断调整结构6的截断壁部61实现显示图像vi的截断。其结果是，本实施方式的车辆用显示装置1能够抑制由光圈部51产生显示图像vi的截断，在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时能够从一端侧朝向另一端侧没有不协调感地产生显示图像vi的截断。换言之，截断壁部61在遮光壁5中设置于如下部位：能够抑制由光圈部51产生显示图像vi的截断，且在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时能够依次从交叉方向的一端侧朝向另一端侧依次地没有不协调感地产生显示图像vi的截断。
[0090]
另外，车辆用显示装置1通过在显示光l1的交叉方向中的车辆高度方向z上也设置与上述的截断调整结构6大致相同的截断调整结构，也能够抑制显示图像vi在车辆高度方向z上截断的错乱的产生。
[0091]
以上说明的车辆用显示装置1通过光学系统3使从射出部2射出的显示光l1在与光轴方向交叉的交叉方向(车辆宽度方向y、车辆高度方向z)上交叉后，使显示光l1由挡风玻璃ws反射到目视位置ep侧，由此能够对该挡风玻璃ws进行基于显示光l1的显示。在该情况下，车辆用显示装置1通过位于面向显示光l1的光路op的位置的遮光壁5的光圈部51，沿着交叉方向朝向显示光l1的交叉点cp侧缩小光路op，从而能够实现装置的小型化。
[0092]
在这样的结构中，在目视位置ep沿着交叉方向移动时，在通过朝向交叉点cp缩小的光圈部51来截断显示光l1的显示图像vi之前，车辆用显示装置1能够通过截断调整结构6实现该显示图像vi的截断。通过该结构，车辆用显示装置1能够在希望的适当的位置实现显示图像vi的截断。即，在通过使显示光l1交叉来实现装置的小型化的基础上，车辆用显示装置1能够通过截断调整结构6来抑制显示图像vi的截断的错乱，消除由于使显示光l1交叉而
可能产生的矛盾。其结果，车辆用显示装置1能够进行适当的显示。
[0093]
在此，车辆用显示装置1构成为，截断调整结构6包括在遮光壁5设置的截断壁部61。在该情况下，车辆用显示装置1在基于光圈部51实现截断之前，能够通过构成截断调整结构6的截断壁部61产生显示图像vi的截断。其结果，车辆用显示装置1能够通过利用遮光壁5的一部分的截断壁部61来实现截断调整结构6，因此能够抑制构成零部件个数的增加，例如能够在抑制制造成本的增加的基础上进行适当的显示。
[0094]
[实施方式2]
[0095]
实施方式2所涉及的车辆用显示装置的截断调整结构的结构与实施方式1不同。以下，对与上述的实施方式相同的构成要素标注相同的符号，并且对于相同的构成、作用、效果，尽可能省略重复的说明(以下相同)。
[0096]
图6所示的本实施方式的车辆用显示装置201在具备截断调整结构206来代替截断调整结构6这一点上与上述的车辆用显示装置1不同。车辆用显示装置201的其他结构是与上述的车辆用显示装置1大致相同的结构。
[0097]
本实施方式的截断调整结构206在设置于作为反射镜的第一反射镜31或第二反射镜32这一点上与上述的截断调整结构6不同。截断调整结构206的其他结构是与上述的截断调整结构6大致相同的结构。
[0098]
本实施方式的截断调整结构206构成为，作为在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时在光圈部51以外的部位实现基于显示光l1的显示图像vi的截断的结构，包括在第一反射镜31或者第二反射镜32的一者设置截断壁部261。本实施方式的截断壁部261设置于最终的第二反射镜32，该最终的第二反射镜32将从射出部2射出并在车辆宽度方向y(交叉方向)上交叉的显示光l1朝向挡风玻璃ws反射。即，本实施方式的截断调整结构206构成为包括在第二反射镜32设置的截断壁部261。
[0099]
在此，截断壁部261在第二反射镜32的反射面(沿着车辆前后方向x与第一反射镜31对置的面)，分别设置于车辆宽度方向y(交叉方向)的两端部。截断壁部261形成为板厚方向为车辆前后方向x的壁体，并沿着车辆高度方向z延伸。在第二反射镜32的反射面上设置有截断壁部261的部位根据构成显示面的挡风玻璃ws、光学系统3等的光学设计、根据眼动范围eb等确定的目视位置ep的视点保证区域、它们的几何位置关系等，例如根据实机评价、模拟等来设定。需要说明的是，在此，示出了截断壁部261与遮光壁5连续地形成为一体，但不限于此，也可以与遮光壁5分体地形成。
[0100]
在该情况下，在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时，车辆用显示装置201与车辆用显示装置1同样地，通过具备截断调整结构206，从而在基于光圈部51实现的截断之前，能够通过构成截断调整结构206的截断壁部261产生显示图像vi的截断。其结果是，本实施方式的车辆用显示装置201能够抑制由光圈部51产生显示图像vi的截断，在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时能够从一端侧朝向另一端侧没有不协调感地产生显示图像vi的截断。换言之，截断壁部261设置于如下部位：能够抑制在第二反射镜32的反射面中由光圈部51产生显示图像vi的截断的情况，且在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时能够依次从交叉方向的一端侧朝向另一端侧没有不协调感地产生显示图像vi的截断。
[0101]
以上说明的车辆用显示装置201能够与车辆用显示装置1同样地进行适当的显示。
[0102]
在此，车辆用显示装置201构成为，截断调整结构206包括在第二反射镜32设置的截断壁部261。在该情况下，车辆用显示装置1能够在基于光圈部51实现的截断之前，通过构成截断调整结构206的截断壁部261来产生显示图像vi的截断。其结果是，车辆用显示装置201能够通过在第二反射镜32设置的截断壁部261来实现截断调整结构206。
[0103]
另外，在该情况下，车辆用显示装置201中，构成截断调整结构206的截断壁部261设置于第二反射镜32，该第二反射镜32是将从射出部2射出并在交叉方向上交叉的显示光l1朝向挡风玻璃ws反射的最终的反射镜。即，截断壁部261在光路op中设置于比交叉点cp靠开口部(参照图1)侧的位置。根据该结构，如图6所例示的那样，车辆用显示装置201能够利用在第二反射镜32设置的截断壁部261将从壳体4的外部经由开口部入射至第二反射镜32的外部光l2的一部分遮挡。其结果，车辆用显示装置201能够使在第二反射镜32中外部光l2反射的区域相对较小，因此能够减少在壳体4内由外部光l2引起的聚光能量。由此，车辆用显示装置201能够在如上述那样进行了适当的显示的基础上，降低由外部光l2产生的聚光能量，抑制壳体4的温度上升，能够抑制由于热引起的劣化。
[0104]
[实施方式3]
[0105]
实施方式3所涉及的车辆用显示装置的截断调整结构的结构与实施方式2不同。
[0106]
图7所示的本实施方式的车辆用显示装置301与上述的车辆用显示装置201的不同点在于，具备截断调整结构306来代替截断调整结构206。车辆用显示装置301的其他结构是与上述的车辆用显示装置201大致相同的结构。
[0107]
本实施方式的截断调整结构306的在第二反射镜32设置的结构与截断调整结构206不同。截断调整结构306的其他结构是与上述的截断调整结构206大致相同的结构。
[0108]
本实施方式的截断调整结构306构成为：作为在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时在光圈部51以外的部位产生基于显示光l1的显示图像vi的截断的结构，包括在第一反射镜31或者第二反射镜32的一者设置的截断端361。本实施方式的截断端361设置于最终的第二反射镜32，该最终的第二反射镜32将从射出部2射出并在车辆宽度方向y(交叉方向)上交叉的显示光l1朝向挡风玻璃ws反射。即，本实施方式的截断调整结构306构成为包括在第二反射镜32设置的截断端361。
[0109]
在此，截断端361在第二反射镜32的反射面(沿着车辆前后方向x与第一反射镜31对置的面)，分别设置于车辆宽度方向y(交叉方向)的两端。更详细而言，截断端361是第二反射镜32的反射面的车辆宽度方向y(交叉方向)的端部。第二反射镜32的反射面中的截断端361的位置根据构成显示面的挡风玻璃ws、光学系统3等的光学设计、根据眼动范围eb等确定的目视位置ep的视点保证区域、它们的几何位置关系等，例如根据实机评价、模拟等来设定。
[0110]
在该情况下，在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时，车辆用显示装置301与车辆用显示装置201同样地，由于具备截断调整结构306，由此在基于光圈部51实现的截断之前，能够通过构成截断调整结构306的截断端361来产生显示图像vi的截断。其结果是，本实施方式的车辆用显示装置301能够抑制由光圈部51产生显示图像vi的截断，在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交叉方向)移动时能够从一端侧朝向另一端侧没有不协调感地产生显示图像vi的截断。换言之，截断端361在第二反射镜32的反射面中被设定在如下位置：能够抑制由光圈部51产生显示图像vi的截断，且在目视位置ep沿着车辆宽度方向y(交
叉方向)移动时能够依次从交叉方向的一端侧朝向另一端侧没有不协调感地产生显示图像vi的截断。
[0111]
以上说明的车辆用显示装置301能够与车辆用显示装置201同样地进行适当的显示。
[0112]
在此，车辆用显示装置301构成为：截断调整结构306包括第二反射镜32的交叉方向的端部即截断端361。在该情况下，车辆用显示装置301能够在由光圈部51实现的截断之前，通过构成截断调整结构306的截断端361来产生显示图像vi的截断。其结果，车辆用显示装置301能够通过利用第二反射镜32的一部分的截断端361来实现截断调整结构306，因此能够抑制构成部件件数的增加，例如能够在抑制制造成本的增加的基础上进行适当的显示。
[0113]
另外，在该情况下，车辆用显示装置301中，构成截断调整结构306的截断端361设置于第二反射镜32，该第二反射镜32是将从射出部2射出并在交叉方向上交叉的显示光l1朝向挡风玻璃ws反射的最终的反射镜。其结果是，车辆用显示装置301与车辆用显示装置201同样地，能够在进行适当的显示的基础上，降低由外部光l2引起的聚光能量，并抑制壳体4的温度上升，能够抑制由于热引起的劣化。
[0114]
此外，上述的本发明的实施方式所涉及的车辆用显示装置并不限于上述的实施方式，能够在权利要求书所记载的范围内进行各种变更。
[0115]
在以上的说明中，说明了车辆用显示装置1、201、301作为与光轴方向交叉的交叉方向而使该显示光l1与车辆宽度方向y以及车辆高度方向z两者交叉的情况，但也可以仅是任意一者。
[0116]
在以上的说明中，说明了将显示光l1朝向目视位置ep侧反射的显示面为挡风玻璃ws的情况，但不限于此，例如也可以是与挡风玻璃ws分体设置的合成器等。
[0117]
在以上的说明中，对截断壁部261设置于最终的反射镜即第二反射镜32的情况进行了说明，但不限于此，也可以设置于中间的反射镜即第一反射镜31。同样，截断端361也可以设置于中间的反射镜即第一反射镜31。
[0118]
在以上的说明中，对光学系统3包含第一反射镜31和第二反射镜32而构成的情况进行了说明，但例如也可以由1个自由曲面镜构成。
[0119]
本实施方式所涉及的车辆用显示装置也可以通过适当组合以上说明的实施方式、变形例的结构要素来构成。

技术特征：
1.一种车辆用显示装置，其特征在于，具备：射出部，所述射出部搭载于车辆并射出显示光；光学系统，所述光学系统在使从所述射出部射出的所述显示光沿着与该显示光的光轴方向交叉的交叉方向交叉后，使所述显示光在设置于所述车辆的显示面上向预先假设的目视位置侧反射；遮光壁，所述遮光壁位于面向所述显示光的光路的位置，所述遮光壁具有沿着所述交叉方向朝向该显示光的交叉点侧缩小所述光路的光圈部；以及截断调整结构，当所述目视位置沿着所述交叉方向移动时，所述截断调整结构在所述光圈部以外的部位产生基于所述显示光的显示图像的截断。2.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其特征在于，所述截断调整结构包括在所述遮光壁设置的截断壁部。3.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其特征在于，所述光学系统包括反射镜，所述反射镜对从所述射出部射出的所述显示光进行反射，所述截断调整结构包括在所述反射镜设置的截断壁部。4.根据权利要求1所述的车辆用显示装置，其特征在于，所述光学系统包括反射镜，所述反射镜对从所述射出部射出的所述显示光进行反射，所述截断调整结构包括截断端，该截断端作为所述反射镜的所述交叉方向的端部。5.根据权利要求3或4所述的车辆用显示装置，其特征在于，所述截断调整结构设置于最终的所述反射镜，所述最终的反射镜将从所述射出部射出并在所述交叉方向交叉的所述显示光朝向所述显示面反射。

技术总结
本发明的目的在于提供一种能够进行适当的显示的车辆用显示装置。车辆用显示装置(1)的特征在于，具备：光学系统(3)，其在使从射出部射出的显示光(L1)沿着与该显示光(L1)的光轴方向交叉的交叉方向(Y)交叉之后，在设置于车辆的显示面上向预先假设的目视位置侧反射；遮光壁(5)，其位于面向显示光(L1)的光路(OP)的位置，具有沿着交叉方向(Y)朝向该显示光(L1)的交叉点(CP)侧缩小光路(OP)的光圈部(51)；以及截断调整结构(6)，其在目视位置(EP)沿着交叉方向移动时，在光圈部(51)以外的部位产生基于显示光(L1)的显示图像的截断。产生基于显示光(L1)的显示图像的截断。产生基于显示光(L1)的显示图像的截断。


技术研发人员：市川顺一
受保护的技术使用者：矢崎总业株式会社
技术研发日：2021.09.07
技术公布日：2022/3/8