车辆用显示装置制造方法
【专利摘要】车辆用显示装置包括：基板安装部(100)，用于安装输出要显示的图像的图像信号的电路基板；光学单元，被设在基板安装部的一端，基于从电路基板输出的图像信号生成并投射图像；以及合成器(400)，被设于光学单元的一端，被投射图像；其中，光学单元包括：光学单元主体(210)，包含光源和图像显示元件；投射部(300)，被安装于光学单元主体，含有投射镜和成实像的中间像屏幕，并决定投射方向；光学单元主体具有第1主体面和作为与第1主体面相对的面的第2主体面；投射部具有投射部的投射口处于第1主体面侧的第1状态、和投射口处于第2主体面侧的第2状态这样的2个配置状态。
【专利说明】车辆用显示装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及车辆用显示装置。
【背景技术】
[0002]已知有被称作平视显示器的车辆用显示装置。平视显示器是采用使从车外进入的光透过、并使从车内配置的光学单元投射的图像反射的被称作合成器的光学元件，将信息重叠于车外的风景来进行显示的显示装置。平视显示器能让驾驶者几乎不改变视线和焦点地观看从光学单元投射的图像的信息，故作为车辆用的显示装置，近年受到关注。
[0003]专利文献I公开了如下信息:在安装于车辆的仪表盘的平视显示器中，通过采用X轴平台、Z轴平台及旋转平台，来调整能视认的空间。
[0004][在先技术文献]
[0005][专利文献]
[0006][专利文献I]日本特开平10-278629号公报
【发明内容】
[0007]专利文献I公开的方案被认为在某安装位置调整可视认空间是有效的。
[0008]车内能安装平视显示器的位置和空间是受限的，因安装的位置不同，有时无法恰当地配置投射图像的投射口的位置和投射方向。
[0009]本发明是鉴于上述情况而研发的，其目的在于提供一种能改变向合成器投射图像的投射口的位置的车辆用显示装置。
[0010]本发明的车辆用显示装置的特征在于，包括:基板安装部，用于安装输出要显示的图像的图像信号的电路基板；光学单元，被设在上述基板安装部的一端，基于从上述电路基板输出的图像信号生成并投射图像；以及合成器，被设于上述光学单元的一端，被投射上述图像；其中，上述光学单元包括:光学单元主体，包含光源和图像显示元件；投射部，被安装于上述光学单元主体，含有投射镜和成实像的中间像屏幕，并决定投射方向；上述光学单元主体具有第I主体面和作为与上述第I主体面相对的面的第2主体面；上述投射部具有上述投射部的投射口处于上述第I主体面侧的第I状态、和上述投射口处于上述第2主体面侧的第2状态这样的2个配置状态。
[0011]通过本发明的车辆用显示装置，能改变向合成器投射图像的投射口的位置。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是从车辆内部的视野来表示本发明车辆用显示装置的平视显示器的立体图。
[0013]图2是从挡风玻璃侧的视野来表示图1的平视显示器的立体图。
[0014]图3是一并示出光学单元的内部构成和光的路径的图。
[0015]图4是一并示出光学单元的内部构成和光的路径的图。
[0016]图5是表不光学单兀的内部一部分及基板安装部的内部一部分的图。
[0017]图6是表示在图5中拆下散热器及挠性缆线后的样子的图。
[0018]图7是被安装于室内镜的平视显示器的侧视图。
[0019]图8是被安装于室内镜的平视显示器的主视图。
[0020]图9是表示被投射于合成器的图像(虚像)的视认区域的图。
[0021]图10是表示被投射于合成器的图像(虚像)的视认区域的图。
[0022]图11是表示在为右侧驾驶车用而安装的平视显示器中、拆下投射部及合成器时的样子的图。
[0023]图12是表示为左侧驾驶车用而重装基板安装部时的样子的图。
[0024]图13是表示为左侧驾驶车用而重新安装后的平视显示器的图。
[0025]图14是表示用于将基板安装部安装于室内镜的安装构件的立体图。
[0026]图15是图14的安装构件中的安装托盘的三面图。
[0027]图16是表示被安装于室内镜的平视显示器的立体图。
[0028]图17是以基板安装部的第I安装面接触于安装托盘的方式安装时的固定螺钉部分的剖视图。
[0029]图18是以基板安装部的第2安装面接触于安装托盘的方式安装时的固定螺钉部分的剖视图。
[0030]图19是表示安装托盘的变形例的图。
[0031]图20是表示合成器通过安装合页而被折叠起来的样子的侧视图。
[0032]图21是表示合成器通过安装合页而被折叠起来的样子的主视图。
【具体实施方式】
[0033]下面针对本发明的实施方式，参照附图进行说明。实施方式所示的具体数值等仅是为便于理解发明的例示，除有特别说明时以外，其并不限定本发明。在本说明书及附图中，对于具有实质相同的功能、构成的要素，通过标注相同的标号来省略重复说明，此外，还省略了与本发明无直接关系的要素的图示。
[0034][本实施方式的车辆用显示装置的外观构成]
[0035]作为本实施方式的车辆用显示装置，以安装于车辆所具有的室内镜(backmirror)上进行使用的平视显示器为例，参照图1及图2说明其外观构成。图1是基于从安装平视显示器10的室内镜600向车辆的未图示的挡风玻璃方向的视野，来观察本实施方式的平视显示器10的状态的立体图。图2是基于从该未图示的挡风玻璃向室内镜600方向的视野来观察平视显示器10的状态的立体图。在以下的说明中，前后、左右及上下所示的方向分别表不车辆的前方、后方、车辆的左侧方向、右侧方向、垂直于车辆所被配置的路面的相对于该面的车辆侧方向及其反方向。
[0036]平视显示器10具备安装有生成要作为虚像而显示于合成器400的图像的图像信号、并向光学单元200输出该生成的图像信号的电路基板111(参照图5)的基板安装部100。电路基板111也能在被输入了从导航装置或媒体再现装置等未图示的外部装置输出的图像信号时，针对该输入的信号进行预定的处理后，输出给光学单元200。该基板安装部100与作为平视显示器10的构成要素之一的后述的安装构件500(参照图14)相连结，室内镜600被保持于安装构件500，由此，平视显示器10被安装于室内镜600。关于基板安装部100与安装构件500的连结、以及安装构件500的室内镜600的保持的相关各机构的详细情况，将在后面说明。此外，为便于说明和理解平视显示器10的整体构成，在图1及图2中省略了安装构件500的记载。
[0037]平视显示器10具有被输入从电路基板111输出的图像信号的光学单元200。光学单元200具有光学单元主体210和投射部300。光学单元主体210上被安装后述的光源231、图像显示元件240、及各种光学透镜等。投射部300上被安装后述的各种投射镜及中间像屏幕360。电路基板111输出的图像信号介由光学单元主体210的上述各器件及投射部300的上述各器件，作为图像显示光而被从投射口 301向具有凹面形状的合成器400投射。此外，在本实施方式中，作为图像显示元件240，例示了采用反射型液晶显示板的LCOS (Liquid crystal on silicon:娃基液晶)的情况,但作为图像显示元件240,也可以采用DMD(Digital Micromirror Device:数字微镜元件)。此时,用与要适用的显示元件相应的光学系统及驱动电路来构成。
[0038]作为驾驶者的用户介由合成器400，以虚像的方式观看投射来的图像显示光。在图1中，投射部300向合成器400投射了 “A”文字的图像显示光。用户通过观看合成器400，就看到“A”文字仿佛被显示于距用户例如1.7m?2.0m前方(车辆前方)那样，即能观看到虚像450。在此，将从投射部300向合成器400投射的图像显示光的中心轴定义为投射轴320。
[0039]详细情况会在后面说明，光学单元200为可相对于基板安装部100转动的构成。进而，在本实施方式的平视显示器10中，投射部300和合成器400为可相对于光学单元主体210的预定面变更安装方向、以及可拆装的构成。
[0040][本实施方式的车辆用显示装置的内部构成:光学系统]
[0041]下面说明平视显示器10的内部构成。图3和图4是用于说明上述的平视显示器10的光学单元200的内部构成的图。图3是一并示出光学单元主体210的内部构成及投射部300的内部构成的一部分、和图像显示光的光路的图。图4是一并示出投射部300的内部构成及光学单元主体210的内部构成的一部分、以及投射至合成器400的图像显示光的光路的图。
[0042]首先，参照图3说明光学单元主体210的内部构成及图像显示光的光路。光学单元主体210包括光源231、准直透镜232、UV-1R(UltraV1let-1nfrared Ray:紫外光-红外光)截止滤波器233、偏振器234、复眼透镜235、反射镜236、场镜237、线栅偏振分束器238、1/4波长板239、检光器241、投射透镜组242、及散热器243。
[0043]光源231由发出白色光、或发出蓝色、绿色及红色的三色光的发光二极管构成。光源231上安装有用于使伴随于发光而产生的热散热的散热器243。光源231发出的光被准直透镜232变成平行光。UV-1R截止滤波器233从通过了准直透镜232的平行光中吸收并除去紫外光及红外光。偏振器234将通过了 UV-1R截止滤波器233的光变成无杂乱的P偏振。然后，复眼透镜235将通过了偏振器234的光的亮度调整均匀。
[0044]反射镜236使通过了复眼透镜235的各单元的光的光路改变90度。在反射镜236反射后的光被场镜237集光。场镜237集光后的光介由使P偏振透射的线栅偏振分束器238及1/4波长板239，被照射到图像显示元件240。
[0045]图像显示元件240针对每个像素分别具有红色、绿色及蓝色的滤色器。被照射到图像显示元件240的光成为与各像素对应的颜色,被图像显示元件240所具有的液晶组合物施以调制，成为S偏振的图像显示光后，朝线栅偏振分束器238射出。射出的S偏振的光在线栅偏振分束器238被反射，改变光路而通过了检光器241后，入射到投射透镜组242。
[0046]透射过投射透镜组242的图像显示光从光学单元主体210出来而进入投射部300。然后，投射部300所具有的第I投射镜351改变入射来的图像显示光的光路。
[0047]下面参照图4说明投射部300的内部构成及图像显示光的光路。投射部300具有第I投射镜351、第2投射镜352、及中间像屏幕360。
[0048]如上所述，通过了光学单元主体210具有的线栅偏振分束器238、检光器241、及投射透镜组242的图像显示光的光路被第I投射镜351及第2投射镜352改变成朝向合成器400的光路。在此期间，基于被第2投射镜352反射后的图像显示光的实像成像于中间像屏幕360。在中间像屏幕360成像后的实像的图像显示光透过中间像屏幕360而投射到合成器400。用户如上述那样介由合成器400向前方观看该投射的图像显示光的虚像。
[0049]通过采用以上那样的内部构成，用户能介由合成器400将基于从电路基板111输出的图像信号的虚像重叠于现实风景上来视认。
[0050][本实施方式的车辆用显示装置的内部构成:光学单元200的内部构成详细情况]
[0051]光学单元200为可相对于基板安装部100转动的构成。下面参照图5，针对光学单元200及基板安装部100的内部构成，以光学单元200及基板安装部100的连接处附近为中心详细说明。
[0052]图5是表示光学单元200的内部的一部分及基板安装部100的内部的一部分的图。在该图5中，主要示出了光学单元200与基板安装部100的连接处附近。光学单元200所具有的光学系统配置部245安装有除上述的散热器243外的各种器件。并且，在光学单元200内的光学系统配置部245的基板安装部100侧的与基板安装部100的连接处附近，设有散热器243和空间部248。
[0053]电路基板111对安装于光学系统配置部245的图像显示元件240及光源231进行电控制。电路基板111和光学系统配置部245所安装的图像显示元件240通过作为配线的挠性缆线246连接。在此，挠性缆线246只是一例，也可以采用挠性基板或其它传递电信号的配线。光学单元200在框体的一面形成有光学单元侧开口部247，基板安装部100在框体的一面形成有基板安装部侧开口部112。挠性缆线246介由这些光学单元侧开口部247和基板安装部侧开口部112来连接电路基板111和图像显示元件240。挠性缆线246优选具有能让基板安装部100和光学单元200自由转动的长度。
[0054]图6是针对图5的光学单元200的内部的一部分及基板安装部100的内部的一部分，拆掉上述的散热器243及挠性缆线246后的样子的图。
[0055]光学单元侧开口部247及基板安装部侧开口部112分别被形成为具有按预定角度相对分开的2边的形状，作为一例，形成为具有预定角度的大致扇形的形状。由此，在如后述那样光学单元200相对于基板安装部100转动时，能减轻设有光学单元200的光学单元侧开口部247的面的框体、以及基板安装部100的设有基板安装部侧开口部112的面的框体施加于挠性缆线246的力。因此，能防止随着转动、挠性缆线246被各框体破损或切断的情况。
[0056]此外，如上所述光学单元200内的基板安装部100的连接处附近设有空间部248，挠性缆线246在光学单元200内主要被安装于该空间部248。通过设置该空间部248，能留有余地地确保挠性缆线的长度。因此，在光学单元200相对于基板安装部100转动时，能减轻被施加于挠性缆线246的张力。于是，能防止因伴随于转动的张力而使挠性缆线246破损或切断的情况。
[0057]光学单元200及基板安装部100用成为彼此的转动的转动轴的作为转动构件的合页113和限制转动的角度范围的转动停止机构114连接。光学单元200以该合页113为中心相对于基板安装部100转动预定的角度。在此，本实施方式中是采用合页113的，但也可以使用其它转动构件。
[0058]基板安装部100的基板安装部侧开口部112及光学单元200的光学单元侧开口部247如上所述为大致扇形形状。在基板安装部100相对于光学单元200转动时，由基板安装部侧开口部112及光学单元侧开口部247两者形成的用于通过挠性缆线246的开口是被缩小的，但因基板安装部侧开口部112及光学单元侧开口部247为大致扇形形状，故在转动停止机构114所限制的角度范围内，维持了足够通过挠性缆线246的开口。
[0059]此外，上述的基板安装部侧开口部112及光学单元侧开口部247的形状仅为例示，只要是在转动时不损坏挠性缆线246等的形状，可以是任意形状。例如，也可以仅使基板安装部侧开口部112及光学单元侧开口部247的一者形成为具有按预定角度相对分开的2边的形状，使得不对挠性缆线246造成负荷。
[0060]如上所述，平视显示器10成为光学单元200和基板安装部100能以合页113为中心转动的构成。并且，合成器400被设于光学单元200，基板安装部100通过安装构件500而被安装于室内镜600。通过如上这样，用户能分别独立地进行室内镜的观察角度的调整和合成器400的观察角度的调整。因此，用户能将室内镜600调整成恰当确认车辆后方的角度，并能调整合成器400的视认角度，观看无畸变的恰当的图像(虚像)。
[0061]此外，通过在光学单元200内设置用于安装确保了余地的长度的挠性缆线246的空间部248，光学单元200相对于基板安装部100的转动变得自由，用户能适当地实施上述各观察角度的调整，并能防止因转动而产生的张力使挠性缆线246破损或切断的情况。
[0062]进而，通过使基板安装部侧开口部112及光学单元200的光学单元侧开口部247成为上述的大致扇形的形状，能防止因光学单元200相对于基板安装部100转动、光学单元200及基板安装部100的各框体外壁使挠性缆线246破损或切断的情况，用户能适当地实施上述各观察角度的调整。
[0063]另外，如图3所示，在本实施方式中，通过采用反射镜236和线栅偏振分束器238，使图像显示光的光路转了 2次90度方向。然后，图像显示光按与光源231的光出射方向相反的朝向射出到投射部300。通过像这样使图像显示光的路径成为字形，能将挠性缆线246以不与光源231相接近的方式布线(参照图5)。由此，能防止从光源231产生的电磁波所引起的噪音混入图像信号，并能防止挠性缆线246因光源231产生的热而发生破损。进而，由于与光源231相接近地设置的散热器243也被远离挠性缆线246地配置，故能设置安装挠性缆线246的空间部248。
[0064][采用了合页的角度调整]
[0065]下面详细说明上述的光学单元200相对于基板安装部100的转动。图7是被安装于室内镜600的平视显示器10的侧视图。如该图所示，室内镜600通常为驾驶者能视认车辆后方而朝向驾驶者侧。即，很少情况下驾驶者在室内镜600的镜面602相对于车辆底面及行驶路面垂直的状态下进行驾驶，通常，驾驶者以使室内镜600的镜面602相对于与车辆底面等垂直的面具有一定角度的方式、来使室内镜600的朝向有所倾斜。因此，在室内镜600上安装平视显示器10时，随着室内镜600的倾斜，基板安装部100也相对于与车辆底面等平行的面具有一定角度。
[0066]本申请的发明人在针对很多车辆及各种用户进行了使其观看合成器400所提示的虚像的实验后发现，在以室内镜600的长度方向和基板安装部100的长度方向为相同方向的方式设置平视显示器10时，若调整合成器400及光学单元200的角度以成为用户无畸变地观看到虚像的位置，多数情况下镜面602与光学单元主体210的基准面212所成的角度约为100度。
[0067]这里所谓光学单元主体210的“基准面”，是作为用于测量光学单元主体210相对于室内镜600的镜面602的倾角的基准来使用的角度测量基准面。作为基准面212的一例，有包含光学单元主体210的光轴的平面或与其平行的平面。作为基准面212的另一例，有在将平视显示器10安装于右侧驾驶车辆时的作为下侧面的第I主体面221或作为与第I主体面221相对的面的第2主体面222，或者是与这些面平行的平面。光学单元主体210的“基准面”也可以作为光学单元200的基准面。
[0068]基于上述实验结果，实施方式的平视显示器10被如下这样设计:在以室内镜600的长度方向和基板安装部100的长度方向成为相同方向的方式、利用安装构件500或安装托盘571、581等将平视显示器10安装于室内镜600的情况下，当镜面602与基准面212所成的角度为预定的基准角度时能提示无畸变的最佳图像。具体来说，对构成平视显示器10的光学系统的光学部进行设计，以使得在上述条件下能提示最佳的图像。
[0069]这里所谓“构成平视显示器10的光学系统的光学部”，是基于基板安装部100上所安装的电路基板111输出的图像信号生成图像显示光并进行投射的系统。更具体来说，是光学单元主体210中的、光源231、准直透镜232、UV-1R(Ultra V1let-1nfrared Ray)截止滤波器233、偏振器234、复眼透镜235、反射镜236、场镜237、线栅偏振分束器238、1/4波长板239、检光器241、以及投射透镜组242、投射部300中的第I投射镜351、第2投射镜352、中间像屏幕360、以及合成器400的全部或预定的一部分。
[0070]此外，所谓“预定的基准角度”，是镜面602与基准面212所成的角度，是在平视显示器10的光学设计时作为设计基准而预设的角度。“预定的基准角度”只要针对多个车辆和各种用户通过实验来确定，以使得能提示无畸变的最佳图像即可。作为预定的基准角度的一例，是钝角，更具体来说为100度。此外，“预定的基准角度”在图7中用φ示出。
[0071]这样，实施方式的平视显示器10，以镜面602与基准面212所成角度成为预定的基准角度时为基准来设计构成光学系统的光学部，故与在通常的使用状态下所预想的室内镜600的倾斜相对应地、进行了最佳的光学设计。以能针对多种车辆和各种用户提示无畸变的最佳图像的方式安装实施方式的平视显示器10后，多数情况下光学单元200被保持为水平附近。由于光学单元200没有朝向用户的方向，故能降低作为驾驶者的用户所受到的压迫感。
[0072]在图7中，介由未图示的安装构件500安装的基板安装部100如上述那样被固定设置于朝向用户的室内镜600。因此，基板安装部100就被施加与室内镜600所被施加的朝向变更同样的朝向变更。另一方面，如上述那样，包含投射部300的光学单元200和合成器400能通过合页113相对于基板安装部100 —体地转动。因此，驾驶者能与室内镜600的调整角度无关地、不使投射到合成器400的图像(虚像)发生畸变地调整为可视认的位置。
[0073]图8是被安装于室内镜600的平视显示器10的从室内镜600的镜面602侧来看时的视野的图。如该图所示，由基于合页113的转动所形成的作为基板安装部100及光学单元200的分界面的合页113的转动面，是与镜面602垂直且与投射轴320平行的面，从而处于不横跨室内镜600的位置。因此，能在基板安装部100被固定于室内镜600的状态下、不接触室内镜600地使光学单元200及合成器400 —体地转动。
[0074]图9及图10是表示被投射到合成器400的图像(虚像)的可视认空间的图，是用于说明通过上述的合页113而转动的光学单元200及合成器400的驾驶者观察方向的变化的图。例如驾驶者A和眼的位置比其高的驾驶者B都使用被安装于同一车辆的平视显示器10时，驾驶者A使用时的合页113的调整角度如图9所示那样为角度φ?。以该角度，能使驾驶者A无畸变地视认到被投射到合成器400的图像(虚像)。另一方面，驾驶者B使用时的合页113的调整角度如图10所示那样为比角度φ?大的角度φ2，以该角度φ2，能使驾驶者
B无畸变地视认到被投射到合成器400的图像(虚像)。从该角度φ?向角度φ2的合页113
的转动，使观看由合成器400作为虚像而显示的图像的位置主要沿平行于转动面和室内镜600的镜面602所形成的直线的方向变化。
[0075]因此，本实施方式的平视显示器10即使被设置在车辆内狭窄的空间，也能省空间地调节来自投射部300的图像显示光的投射方向、和被投射图像显示光的合成器400。此夕卜，由于能不移动平视显示器10整体地仅一体移动光学单元200和合成器400，故能容易地调整可视认显示图像的空间。
[0076][合成器及投射部的转动和拆装]
[0077]图11、图12、及图13是用于说明将平视显示器10安装于与右侧驾驶车辆对应的安装位置和与左侧驾驶车辆对应的安装位置的情况的图。在图11中，示出了在为右侧驾驶的车辆用而安装的平视显示器10中、将投射部300及合成器400从光学单元主体210拆下时的样子。在为右侧驾驶车用而安装的平视显示器10中，光学单元主体210及合成器400从驾驶者侧来看被配置于室内镜600的驾驶者侧、即右侧。基板安装部100具有第I安装面115和与第I安装面115相对的第2安装面117，在图11中，按第I安装面115与未图示的安装构件500相接触的朝向安装于室内镜600。此外，光学单元主体210在与基板安装部100的第I安装面115相同侧具有第I主体面221。将与第I主体面221相对的光学单元主体210的面作为第2主体面222。
[0078]图11所示的平视显示器10以基板安装部100的第I安装面115和光学单元主体210的第I主体面221朝向下侧、投射部300的投射口 301及合成器400的下端404处于第I主体面221侧的配置状态，安装于室内镜600。因此，投射轴320处于第I主体面221侧(参照图1)。
[0079]图12中示出了为左侧驾驶车用而安装的平视显示器10。如该图所示，在为左侧驾驶车用而安装时，按使基板安装部100的第2安装面117处于下侧、第2安装面117与未图示的安装构件500相接触的朝向安装于室内镜600。此时，从驾驶者侧来看，光学单元主体210及合成器400被配置于室内镜600的驾驶者侧、即左侧。
[0080]图13是表示为左侧驾驶车用而安装的平视显示器10的图。平视显示器10被以基板安装部100的第2安装面117和光学单元主体210的第2主体面222处于作为相同侧的下侧、投射部300的投射口 301及合成器400的下端404处于第2主体面222侧的配置状态，安装于室内镜600。
[0081]如图11及图13所示，投射部300及合成器400在投射口 301和下端404处于光学单元主体210的第I主体面221侧或第2主体面222侧的任一侧的状态下，都能配置于光学单元主体210。此外，如图11和图12所示那样，还能从光学单元主体210拆下投射部300及合成器400改变其各自的安装方向，省略图示的是，光学单元主体210和投射部300及合成器400还可以通过转动构件而连接，介由转动构件改变其各自的安装方向。即，在平视显示器10中，投射部300及合成器400能分别向光学单元主体210改变安装朝向地安装，通过改变安装的朝向，既能使射出从投射部300投射到合成器400的图像显示光的投射口301的配置和与图像显示光的投射方向相关的投射轴320处于第I主体面221侧，也可以使其处于第2主体面222侦U。
[0082]如图13所示，在第2安装面117成为下侧时，也能以投射部300的投射口 301处于光学单元主体210的第2主体面222侧的状态配置投射部300，故图像显示光从光学单元主体210朝下方向投射。因此，投射轴320处于第2主体面222侦U。
[0083]如上所述，投射部300和合成器400能以投射口 301和下端404处于光学单元主体210的第I主体面221侧或第2主体面222侧的任一侧的状态，配置于光学单元主体210。SP，能在投射部300的投射口 301及合成器400的下端404相对于光学单元主体210的一个面(第I主体面221或第2主体面222)改变了 180°的位置安装投射部300及合成器400。能改变向光学单元主体210安装投射部300及合成器400的安装位置，也能改变向基板安装部100的第I安装面115 (或第2安装面117)安装投射部300及合成器400的安装位置。
[0084]在此，在分别相对于光学单元主体210改变了 180°安装位置地安装投射部300及合成器400的情况下，合成器400上所被视认的图像(虚像)与改变安装前相比有可能朝向改变180°。因此，在平视显示器10中，通过由检测投射部300或合成器400的安装位置或朝向的传感器进行检测，或由驾驶者介由未图示的遥控器等操作部进行设定，电路基板111输出与安装变更前相比改变了图像的朝向的图像信号。
[0085]例如在如图11所示那样安装的平视显示器10中，通过使以投射部300的投射口301处于第I主体面221侧的安装位置输出的图像的朝向、和以投射部300的投射口 301处于第2主体面222侧的安装位置输出的图像的朝向改变180°，使得即使投射部300安装于光学单元主体210的安装位置改变了 180°，也能视认同样朝向的图像。
[0086]由此，图像显示元件240根据投射部300的安装位置改变图像的方向(上下左右、180°等)地输出图像，故驾驶者即使改变了安装位置也能视认图像(虚像)。
[0087]另外，在为左侧驾驶车用而安装时，由于合页113的转动面与图8所示时同样、处于不横跨室内镜600的位置，故能在基板安装部100被固定于室内镜600的状态下，不接触室内镜600地使光学单元200及合成器400 —体地转动。
[0088][室内镜安装构件]
[0089]下面详细说明用于将平视显示器10安装于室内镜600的安装构件500。图14中示出了用于将平视显示器10安装于室内镜600的安装构件500。如该图所示，安装构件500具有以抓住室内镜600的方式固定于室内镜600的一对支持部590、和用于安装该一对支持部590和基板安装部100的安装托盘581。在此，支持部590包括:具有为夹住室内镜600的下侧端部而可前后滑动的爪部分的2个下侧支持机构部591 ;具有为夹住室内镜600的上侧端部而可前后滑动的爪部分的2个上侧支持机构部592 ;为从后侧上下夹住室内镜600而可上下滑动的高度调整部593 ;在托载安装托盘581的上面、用于进行安装托盘581相对于支持部590的位置调整的作为长孔的位置调整槽594。在此，安装托盘581以横跨一对支持部590各自的上面的方式配置,通过在位置调整槽594内卡定后述的安装托盘581的一对突起部584来进行安装。
[0090]图15是图14的安装构件500中的安装托盘581的三面图。如该图所示，安装托盘581整体上由大致长方形的板状构件构成，在作为安装面的平整的表面，具有一对不同朝向的圆弧形状的孔、即圆弧孔部582，和分别形成在圆弧孔部582的作为圆弧基础圆的中心位置的一对孔、即中心孔部583，此外，在背面侧，具有在向支持部590安装时、以嵌合于支持部590上所形成的位置调整槽594的方式进行安装、从而能沿位置调整槽594的长度方向滑动的突起部584。
[0091]中心孔部583被设置在与连接安装托盘581的一对突起部的直线相正交的方向、即宽度方向的中央。与此不同，一对突起部584并非安装在上述宽度方向的中央，而是被配置在距中央向宽度方向偏离一定距离(偏置D)的位置。由此，能使安装托盘581成为下述的第I状态和第2状态，能使滑动的范围有较大不同，能加大基板安装部100的位置可调整范围，所述第I状态是，以各突起部584分别比各自的中心孔部583更接近高度调整部593的方式安装的状态，所述第2状态是，从该第I状态起、以垂直于安装托盘581的面的方向为轴，保持一对突起部584在下地旋转180°，对调宽度方向的2个端来使用的状态。需要说明的是，所谓第2状态，是以突起部584比中心孔部583更远离高度调整部593的方式安装的状态。
[0092]室内镜600与车的前挡风玻璃(front glass)的距离因车种而各有不同，故通过如以上那样使一对突起部584偏离中央偏置D地配置，使得向室内镜600固定平视显示器10的前后方向的位置的自由度变大，能安装于各种车辆。另外，通过设置多个支持部590 (本实施方式中为一对)，能支持更多种类的车辆。
[0093]此外，关于一对支持部590间的距离，可以以2个位置调整槽594之间的距离与安装托盘581的2个突起部584间的距离为相同距离的方式进行配置，也可以以使2个位置调整槽594间的距离比2个突起部584间的距离短的方式配置一对支持部590。由于一对突起部584间的距离不变，故这样配置时，必然会倾斜地安装安装托盘581，能改变相对于位置调整槽594的长度方向的角度地进行安装。即，能使安装托盘581和基板安装部100沿安装托盘581上的平面转动后、带有一定角度地安装。这样，通过设置多个支持部590 (本实施方式中为一对)，调整该多个支持部590间的距离，能实现更多样的安装位置。
[0094]在安装基板安装部100时，在以安装托盘581的表面(未设有突起部584的面)与基板安装部100的第I安装面或第2安装面相重叠的方式配置后，从圆弧孔部582和位于其圆弧的中心的中心孔部583插入固定螺钉118 (固定构件)，螺固基板安装部100。在进行螺固时，基板安装部100能在安装托盘581的表面上以中心孔部583为中心转动，调整以基板安装部100的安装托盘581的面的法线为旋转轴的朝向。此时，以中心孔部583为中心，基板安装部100、光学单元200及合成器400—体地转动，故驾驶者能调整以安装托盘581的表面的法线为旋转轴的安装角度，以使得成为能确认合成器400上所显示的图像(虚像)的位置。此外，圆弧孔部582的圆弧的中心角被设定为足以调整成驾驶者可视认合成器400所显示的图像(虚像)的位置的范围的角度。此外，圆弧孔部582的圆弧的中心角优选设定成合成器400不与前挡风玻璃相接触的范围的角度。
[0095]另外，将圆弧孔部582的圆弧中心方向称为内侧、将圆弧中心方向的反方向称作外侧时，在本实施方式中，一对圆弧孔部582被配置成彼此的内侧相对的方式，根据基板安装部100的固定螺钉所固定的位置，也可以配置成彼此的外侧相对的方式。
[0096]图16中示出了被安装于室内镜600的平视显示器10。安装构件500的支持部590从室内镜600的背面(在此为没有镜子的面)两处支持室内镜600的上端及下端，安装托盘581通过使突起部584嵌合于支持部590的上侧支持机构部592上所形成的位置调整槽594，来可调整地安装位置调整槽594的长度方向、主要是与室内镜600的镜面垂直的方向的位置。另外，安装托盘581可调整地固定以基板安装部100的安装托盘581的面的法线为旋转轴的角度。
[0097]下面利用图16说明室内镜600的位置与合成器400的位置的关系。以使室内镜600的长度方向与水平面平行、并使镜面处于与水平面垂直的状态来进行说明。此外，将通过室内镜600的上下方向的中央、并与室内镜600的横方向平行的线称作室内镜中心线605。另外，将通过合成器400的上下方向的中央、并与合成器400的横方向平行的线称作合成器中心线403。
[0098]在本实施方式中，合成器400的观察角度是可调整的，随着调整合成器400的观察角度，合成器400相对于室内镜600的高度的相对高度也变化。所谓合成器400与室内镜600的相对高度，也可以称作合成器中心线403的高度与室内镜中心线605的高度之差。例如当合成器中心线403处于比室内镜中心线605高的位置时，可以说合成器400处于比室内镜600相对高的位置。
[0099]另外，以下说明的合成器400的位置条件优选在使用状态(投射图像，用户能视认该图像的状态)下的合成器400的所有位置都满足。即，优选在合成器400可能取得的所有观察角度都满足，但只要至少在处于合成器400所能取得的、相对于室内镜600的高度的相对高度内的平均高度时满足，就能发挥足够的效果。例如，在能将合成器400相对于室内镜600的高度的相对高度从合成器中心线403比室内镜中心线605高5cm的位置调整到低5cm的位置时，只要在合成器中心线403和室内镜中心线605处于相同高度时满足即可。
[0100]另外，在采用能固定相对于室内镜600的高度的合成器400的相对高度、以使得无法通过螺固等进行调整的结构时，即，采用随着平视显示器10安装于车辆的室内镜600，相对于室内镜600的高度的合成器400的相对高度被固定(高度唯一确定)的结构时，只要在该被固定的位置满足以下说明的合成器400的位置条件即可。
[0101]此外，如图16所示，室内镜600具有横方向(长度方向)的长度L和上下方向的高度H。
[0102]首先，说明合成器400的优选的位置条件。在本实施方式中，被构成为使用状态下的合成器400的上端402比室内镜600的室内镜中心线605靠上侧，合成器400的下端606比室内镜600的室内镜中心线605靠下侧。通过采用将平视显示器10安装于室内镜600、并使合成器400处于这样的位置的安装构造，能将平视显示器10设置在观看显示图像时的视点移动较少的最佳位置。
[0103]此外，也可以构成为使用状态下的合成器400的合成器中心线403与室内镜中心线605处于几乎相同的高度。通过采用将平视显示器10安装于室内镜600、并使合成器400处于这样的位置的安装构造，能将平视显示器10设置在观看显示图像时的视点移动更少的最佳位置。
[0104]另外，针对合成器400的上下方向的高度比室内镜600的上下方向的高度H大的情况，可以构成为使用状态下的合成器400的上端402比室内镜600的上端604靠上侧、合成器400的下端606比室内镜600的下端606靠下侧。通过采用将平视显示器10安装于室内镜600、并使得合成器400处于这样的位置的安装构造，能将平视显示器10设置在观看显示图像时的视点移动更少的最佳位置。
[0105]在此需要说明的是，本实施方式这样的位置是最佳的，但只要被构成为至少使用状态下的合成器400的上端402比室内镜600的下端606靠上侧、或合成器400的下端606比室内镜600的上端604靠下侧，就能将平视显示器10设置在观看显示图像时的视点移动较少的优选位置。在本实施方式中，所谓合成器400处于室内镜600的侧方的状态,只要满足能发挥该上述效果的条件、且合成器400的横方向的位置为能从车辆的座席视认显示图像的位置即可。即，只要投射到合成器400的显示图像不被室内镜600遮挡即可。
[0106]另外，除上述的位置条件外，若使合成器400的横方向的位置在从室内镜600的横方向的端部(侧端)到室内镜600的长度L的范围内配置，室内镜600与合成器400就不会过分分离，且视点移动较少，故是更加优选的。
[0107]图17是以基板安装部100的第I安装面115与安装托盘581接触的方式安装时的固定螺钉118部分的剖视图，图18是以基板安装部100的第2安装面117与安装托盘581接触的方式安装时的固定螺钉118部分的剖视图。一般来说，室内镜600的上侧与车顶的间隙非常狭窄，故不论第I安装面115与安装托盘581接触时，还是第2安装面117与安装托盘581接触时，固定螺钉118都仅从下方来螺固。此外，由于基板安装部100也被设计得极薄，故使得电路基板111的由固定螺钉118进行固定的固定位置有贯通孔，能用更长的螺钉来固定。另外，在第I安装面115上形成延伸至第2安装面117的作为固定构件卡合部的嵌入螺母(insert nut) 116，并在第2安装面117的对应位置形成贯通孔，不论在第I安装面115与安装托盘581接触时、还是第2安装面117与安装托盘581接触时，固定螺钉118都与同一嵌入螺母116相卡合来进行固定。因此，即使是车辆的室内镜600与车顶之间的狭小区域，也能设置基板安装部100。因此，本实施方式的平视显示器10，能省空间地进行位置及角度的调节。
[0108]图19中示出了作为安装托盘581的变形例的安装托盘571。安装托盘571具有在安装基板安装部100时使用的向相同方向延伸的一对直线状的直线孔部572，基板安装部100的第I安装面115和第2安装面117的任一安装面与安装托盘571的安装面相向时，固定螺钉118都通过两者的直线孔部572来固定。在安装托盘571中，在安装基板安装部100时，通过改变一对直线孔部572的两者的长度方向的安装位置地进行安装，能调整与基板安装部100的直线孔部572的长度方向相关的位置。在此，直线孔部572各孔的宽度被形成得比固定螺钉118的螺径足够大，由此，通过改变一对直线孔部572中的一者的长度方向的安装位置，就能调整以基板安装部100的安装托盘581的面的法线为旋转轴的朝向。直线孔部572的长度和宽度在合成器400不与前挡风玻璃接触的范围内设定。
[0109]像这样，在上述的安装托盘581上采用了圆弧状的一对长孔，但如该变形例的安装托盘571这样采用直线状的一对长孔，也能自由地调整基板安装部100的朝向。
[0110]另外，使用图14至图19说明的实施方式表示了基板安装部100和光学单元200分别为单体的构成例子，但它们是不作为单体构成的图像生成部50(图16)时，也能够适用。此外，在使用图14至图19说明的实施方式中，设置了 2个位置调整槽594，但只要是I个以上具有位置调整功能的槽即可。
[0111][合成器安装]
[0112]图20和图21分别是表示合成器400通过安装合页472而被置于安装时的位置的样子的侧视图及主视图。如图20和图21所示，合成器400通过作为合成器400的转动部的安装合页472，与光学单元200的框体面、即光学单元主体210的框体面相对，例如以与框体面重叠的方式转动安装。在此，投射部300处于与安装合成器400的一侧夹着框体面的相反侧，从安装合页472的转动中心至作为合成器400的最远端部的下端404的长度，比光学单元主体210的长度短，下端404比投射部300更靠安装合页472侧。此外，其距光学单元主体210的框体面的高度，比投射部300距框体面的高度低。因此，在不使用平视显示器10时，通过用安装合页472安装合成器400，能将合成器400配置在比使用时更不使驾驶者感到压迫感的位置(比使用合成器400时更难以进入驾驶者的视野的位置)。此外，通过用安装合页472转动地安装，能利用车辆的车顶和光学单元主体210遮挡太阳光，故能防止合成器400的劣化。进而，安装合页472在合成器400使用时的角度停止，故用安装合页472使合成器400转动地安装后，即使再次开始使用，驾驶者也能不再重新调整位置地开始使用。在此，也可以在合成器400的下端404侧的角部安装透明的套406。带有套406地用安装合页472安装合成器400，也能防止合成器400上附着污迹等。套406是透明的，几乎不会遮挡驾驶者的视野。
[0113]此外，以上是假定从室内镜600的背面侧进行安装的，但也可以安装在室内镜600的支柱上，还可以从作为镜面602的前面侧进行安装。此时，可以在与镜面602对应位置的车辆用显示装置的面上配置替代镜。
[0114]另外,在上述的实施方式中，室内镜600只要是在车辆中为确认其后方而使用的镜子即可，其在车辆内部的镜子位置等不受限定。另外，平视显示器10在上述中是安装于室内镜600的，但也可以在仪表盘上使用。另外，也可以在合成器400的位置配置液晶显示装置或有机EL显示装置等显示装置作为车辆用显示装置。
[0115]〔标号说明〕
[0116]10平视显示器、50图像生成部、100基板安装部、111电路基板、112基板安装部侧开口部、113合页、114转动停止机构、115第I安装面、116嵌入螺母、117第2安装面、118固定螺钉、200光学单元、210光学单元主体、212基准面、221第I主体面、222第2主体面、231光源、232准直透镜、233UV-1R截止滤波器、234偏振器、235复眼透镜、236反射镜、237场镜、238线栅偏振分束器、2391/4波长板、240图像显示元件、241检光器、242投射透镜组、243散热器、245光学系统配置部、246挠性缆线、247光学单元侧开口部、248空间部、300投射部、301投射口、320投射轴、351第I投射镜、352第2投射镜、360中间像屏幕、400合成器、402上端、404下端、406套、450虚像、472安装合页、500安装构件、571安装托盘、572直线孔部、581安装托盘、582圆弧孔部、583中心孔部、584突起部、590支持部、591下侧支持机构部、592上侧支持机构部、593高度调整部、594位置调整槽、600室内镜、602镜面、604上端、606下端。
[0117]〔工业可利用性〕
[0118]本发明能适用于车辆用显示装置。
【权利要求】
1.一种车辆用显示装置，其特征在于，包括: 基板安装部，用于安装输出要显示的图像的图像信号的电路基板， 光学单元，被设在上述基板安装部的一端，基于从上述电路基板输出的图像信号生成并投射图像，以及 合成器，被设于上述光学单元的一端，被投射上述图像； 其中，上述光学单元包括: 光学单元主体，包含光源和图像显示元件， 投射部，被安装于上述光学单元主体，含有投射镜和成实像的中间像屏幕，并决定投射方向； 上述光学单元主体具有第I主体面和作为与上述第I主体面相对的面的第2主体面；上述投射部具有上述投射部的投射口处于上述第I主体面侧的第I状态、和上述投射口处于上述第2主体面侧的第2状态这样的2个配置状态。
2.如权利要求1所述的车辆用显示装置，其特征在于， 上述投射部和合成器分别相对于光学单元主体拆装自由。
3.如权利要求1或2所述的车辆用显示装置，其特征在于， 上述图像显示元件根据上述投射口的位置输出图像。
4.如权利要求1至3的任一项所述的车辆用显示装置，其特征在于， 上述基板安装部在与上述第I主体面相同侧具有第I安装面，并具有作为与上述第I安装面相对的面的第2安装面。
5.如权利要求4所述的车辆用显示装置，其特征在于， 上述第I安装面或第2安装面被利用安装构件安装于车辆内部的室内镜。
【文档编号】G02B27/01GK104169780SQ201380012175
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2013年6月6日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】任田元史, 金野勲, 田中裕二, 佐藤达哉, 小林建, 小林学 申请人:Jvc建伍株式会社