平视显示器装置制造方法及图纸

提供一种平视显示器装置，其能够抑制由于驾驶员的视点移动而导致的显示图像的亮度的变化。平视显示器装置(1)具备从背面侧对液晶面板(10)进行照明的背光单元(20)。背光单元(20)包括：聚光部件(23)，其将从光源(21)出射的光向着液晶面板(10)进行汇聚；以及微透镜阵列(25)，其被设置在聚光部件(23)和液晶面板(10)之间的光路上，且将由聚光部件(23)汇聚的光进行漫射。微透镜阵列(25)被设置在与眼盒(202)成光学共轭关系的位置，且具有将从聚光部件(23)入射的光出射的出射面(25b)。聚光部件(23)被形成为在出射面(25b)的上下方向上能够调整从出射面(25b)出射的光的发光强度，以使眼盒(202)的上下方向的亮度分布成为恒定。

【技术实现步骤摘要】
平视显示器装置
本专利技术涉及一种平视显示器装置。
技术介绍
已知一种平视显示器装置，其被搭载在车辆，且通过将显示图像向挡风玻璃投影，从而在该挡风玻璃的前方显示虚像。在这样的平视显示器装置中，通过使用在相当于光学系统的入射光瞳的位置处设置有漫射片等的背光单元，从而抑制亮度不均匀。例如，在专利文献1中公开了一种平视显示器装置，其将漫射片的出射面设置在与眼盒的表面共轭的位置，以使从眼盒进行观察时的液晶面板的面内的亮度分布均匀。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-180922号公报
技术实现思路
专利技术欲解决的技术问题在以往的平视显示器装置中，由于由挡风玻璃上的具有不同反射率的面进行了反射的光入射到眼盒，所以因驾驶员的视点的上下移动而会识别到投影到挡风玻璃的显示图像的亮度发生变化，因此存在改善的余地。本专利技术的目的在于提供一种平视显示器装置，其能够抑制由于驾驶员的视点移动而导致的显示图像的亮度的变化。用于解决问题的技术手段为了达成上述目的，本专利技术所涉及的平视显示器装置，利用车辆的光学系统而将显示器所显示的显示图像向显示部件投影，使根据所述显示图像而向所述显示部件的前方显示的虚像在所述车辆内的驾驶员的能够视觉识别区域内能够被所述驾驶员视觉识别，所述平视显示器装置的特征在于，所述显示器具备：透光型的液晶显示元件；和背光单元，其从背面侧对所述液晶显示元件进行照明，所述背光单元至少具备：一个光源；聚光部件，其将从所述光源出射的光向着所述液晶显示元件进行汇聚；以及光学部件，其被设置于所述聚光部件和所述液晶显示元件之间的光路上，并将由所述聚光部件汇聚的光进行漫射，所述光学部件被设置于与所述能够视觉识别区域成光学共轭关系的位置，且具有使从所述聚光部件入射的光出射的出射面，所述聚光部件被形成为在所述出射面的上下方向上能够调整从所述出射面出射的光的发光强度，以使所述能够视觉识别区域的上下方向的亮度分布成为恒定。优选为，在上述的平视显示器装置中，所述聚光部件具有透镜面，所述透镜面是凸状的自由曲面，且在上下方向上被非对称地形成，所述聚光部件被形成为：将与使所述出射面的发光强度变低的位置对应的所述透镜面的曲率变小，且将从所述光源到所述曲面的光学距离变短，以使与所述能够视觉识别区域的上下方向的上侧为共轭关系的一侧的所述出射面的发光强度变低。优选为，在上述平视显示器装置中，所述聚光部件具有透镜面，该所述透镜面是凸状的自由曲面，且在上下方向上被非对称地形成，所述聚光部件被形成为：将与使所述出射面的发光强度变高的位置对应的所述透镜面的曲率变大，且将从所述光源到所述曲面的光学距离变长，以使与所述能够视觉识别区域的上下方向的下侧为共轭关系的一侧的所述出射面的发光强度变高。优选为，在上述的平视显示器装置中，所述聚光部件是聚光透镜，所述聚光透镜具有：凹状的入射面，其形成在所述光源侧；以及出射面，其形成在所述光学部件侧，且使从所述入射面入射的光向从光轴方向离开的方向漫射以进行出射，所述入射面被形成为中心轴位于所述出射面的上下方向的下侧。优选为，在上述的平视显示器装置中，所述光学部件的多个微小透镜被格子状地排列，各微小透镜具有凸状或凹状的曲面即透镜面。为了达成上述目的，本专利技术所涉及的平视显示器装置，利用车辆的光学系统而将显示器所显示的显示图像向显示部件投影，使根据所述显示图像而向所述显示部件的前方显示的虚像在所述车辆内的驾驶员的能够视觉识别区域内能够被所述驾驶员视觉识别，所述平视显示器装置的特征在于，所述显示器具备：透光型的液晶显示元件；和背光单元，其从背面侧对所述液晶显示元件进行照明，所述背光单元至少具备：一个光源；聚光部件，其将从所述光源出射的光向着所述液晶显示元件进行汇聚；以及漫射板，其被设置于所述聚光部件和所述液晶显示元件之间的光路上，并将由所述聚光部件汇聚的光进行漫射，所述漫射板被设置于与所述能够视觉识别区域成光学共轭关系的位置，且具有使从所述聚光部件入射的光出射的出射面，所述漫射板相对于所述出射面的光轴方向倾斜地设置，以使所述能够视觉识别区域的上下方向的亮度分布成为恒定。专利技术效果根据本专利技术所涉及的平视显示器装置，起到能够抑制由于驾驶员的视点移动而导致的显示图像的亮度的变化的效果。附图说明图1是实施方式所涉及的平视显示器装置的概要构成图。图2实施方式所涉及的背光单元的概要构成图。图3是实施方式所涉及的聚光部件的概要构成图。图4是示出实施方式所涉及的微透镜阵列的出射面与眼盒的共轭关系的示意图。图5是用于说明实施方式所涉及的二次光源面发光强度分布的图。图6是用于说明实施方式所涉及的眼盒的亮度分布的图。图7是实施方式的变形例1所涉及的聚光部件的概要构成图。图8是实施方式的变形例2所涉及的漫射板的概要构成图。符号说明1平视显示器装置2放大反射镜3显示单元10液晶面板11光20背光单元21光源23，24，28，聚光部件23a，28a透镜面24a，25a入射面24b，25b，31a出射面24c全反射面24d，30a透镜面25微透镜阵列27微小透镜30聚光透镜31漫射板101挡风玻璃110虚像200司机201眼点202眼盒具体实施方式以下，参照附图对本专利技术所涉及的平视显示器装置的实施方式进行详细说明。此外，本实施方式并不限定本专利技术。另外，下述的实施方式的构成要素中，包含本领域技术人员容易想到的或实质上相同的要素。另外，下述的实施方式的构成要素在不超出专利技术的要旨的范围内，能够进行种种省略、置换、变更。进一步，可以将以下所述的结构进行适当组合。[实施方式]图1是实施方式所涉及的平视显示器装置的概要构成图。图2是实施方式所涉及的背光单元的概要构成图。图3是实施方式所涉及的聚光部件的概要构成图。图4是示出实施方式所涉及的微透镜阵列的出射面与眼盒的共轭关系的示意图。图5是用于说明实施方式所涉及的二次光源面发光强度分布的图。图6是用于说明实施方式所涉及的眼盒的亮度分布的图。此外，图2示出从侧方观察背光单元的情况下的各要素的位置关系。此处，图1～图4(图7、图8也同样)所示的上下方向是本实施方式的平视显示器装置以及背光单元的上下方向，以上方向为上侧，下方向为下侧。本实施方式所涉及的平视显示器装置1例如被设置在汽车等车辆(未图示)的仪表盘(未图示)的内侧。如图1所示，平视显示器装置1利用放大反射镜2将显示图像向挡风玻璃101投影，从而使根据显示图像而在挡风玻璃101的前方显示的虚像110能够在司机200的眼盒202处被司机200视觉识别。眼盒202是能够视觉识别区域，且是车辆内的司机200能够视觉识别虚像110的区域。眼盒202包含眼点201。眼点201是坐在驾驶座(未图示)的司机200的视点位置。司机200将被作为显示部件的挡风玻璃101所反射的图像识别为虚像110。虚像110根据显示图像而在挡风玻璃101的前方被显示。平视显示器装置1被构成为包含放大反射镜2和显示单元3。放大反射镜2是车辆的光学系统，其将显示单元3所显示的显示图像向着挡风玻璃101反射。挡风玻璃2例如用非球面镜构成。显示单元3是显示器，其出射与显示图像对应的显示光。显示单元3被构成为包含液晶面板10和背光单元20。液晶面板10是液晶显示元件。液晶面板10例如由透光型或半透光型的TFT本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平视显示器装置，利用车辆的光学系统而将显示器所显示的显示图像向显示部件投影，使得根据所述显示图像而向所述显示部件的前方显示的虚像在所述车辆内的驾驶员的能够视觉识别区域内能够被所述驾驶员视觉识别，所述平视显示器装置的特征在于，所述显示器具备：透光型的液晶显示元件；和背光单元，其从背面侧对所述液晶显示元件进行照明，所述背光单元至少具备：一个光源；聚光部件，其将从所述光源出射的光向着所述液晶显示元件进行汇聚；以及光学部件，其被设置在所述聚光部件和所述液晶显示元件之间的光路上，并将由所述聚光部件汇聚的光漫射，所述光学部件被设置在与所述能够视觉识别区域成光学共轭关系的位置，且具有使从所述聚光部件入射的光出射的出射面，所述聚光部件被形成为在所述出射面的上下方向上能够调整从所述出射面出射的光的发光强度，以使所述能够视觉识别区域的上下方向的亮度分布成为恒定。

【技术特征摘要】
2017.11.02 JP 2017-2124821.一种平视显示器装置，利用车辆的光学系统而将显示器所显示的显示图像向显示部件投影，使得根据所述显示图像而向所述显示部件的前方显示的虚像在所述车辆内的驾驶员的能够视觉识别区域内能够被所述驾驶员视觉识别，所述平视显示器装置的特征在于，所述显示器具备：透光型的液晶显示元件；和背光单元，其从背面侧对所述液晶显示元件进行照明，所述背光单元至少具备：一个光源；聚光部件，其将从所述光源出射的光向着所述液晶显示元件进行汇聚；以及光学部件，其被设置在所述聚光部件和所述液晶显示元件之间的光路上，并将由所述聚光部件汇聚的光漫射，所述光学部件被设置在与所述能够视觉识别区域成光学共轭关系的位置，且具有使从所述聚光部件入射的光出射的出射面，所述聚光部件被形成为在所述出射面的上下方向上能够调整从所述出射面出射的光的发光强度，以使所述能够视觉识别区域的上下方向的亮度分布成为恒定。2.如权利要求1所述的平视显示器装置，其中，所述聚光部件具有透镜面，所述透镜面是凸状的自由曲面，且被形成为在上下方向上非对称，所述聚光部件被形成为：将与使所述出射面的发光强度变低的位置对应的所述透镜面的曲率变小，且将从所述光源到所述曲面的光学距离变短，以使与所述能够视觉识别区域的上下方向的上侧为共轭关系的一侧的所述出射面的发光强度变低。3.如权利要求1所述的平视显示器装置，其中，所述聚光部件具有透镜面，所述透镜面是凸状的自由曲面，且被形成为在上下方向上非对称，所述聚光部件...

【专利技术属性】
技术研发人员：成岛范昭，
申请(专利权)人：矢崎总业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP