虚拟图像光学系统、包括虚拟图像光学系统的虚拟图像显示设备以及车载系统的制作方法

本发明涉及一种适于用于显示图像的虚拟图像的虚拟图像显示设备的虚拟图像光学系统。

背景技术：

1、在诸如车辆的可移动装置中，诸如平视显示器(hud)的虚拟图像显示设备迄今为止已被使用，该虚拟图像显示设备在空间中形成由显示部件显示的图像的虚拟图像，从而使得乘员(用户)能够视觉地识别图像。利用虚拟图像显示设备，当从乘员观看时，图像可以被显示在车辆的挡风玻璃前方，并且图像可以被叠加在车辆的周围环境上。

2、可能存在以下的情况：当乘员的视点改变时，例如当乘员视觉地检查比虚拟图像远的距离处的车辆时，优异的可视性不能被获得。专利文献1讨论了一种虚拟图像显示设备，该虚拟图像显示设备被配置为通过使用反射表面将来自多个显示部件的光束引导至乘员来形成分别对应于乘员的多个视点的多个虚拟图像。

3、引文列表

4、专利文献

5、ptl 1：日本专利申请公开no.2020-98236

技术实现思路

1、技术问题

2、然而，在ptl 1中讨论的虚拟图像显示设备中，需要在没有任何干扰的情况下，将来自多个显示部件的光束同时引导至乘员，这使得难以简化光学系统或使每个反射表面小型化。

3、本发明旨在提供一种能够利用简单的配置来实现优异的可视性的虚拟图像光学系统。

4、问题解决方案

5、根据本发明的方面，一种虚拟图像光学系统，包括：第一光学元件和第二光学元件，每个光学元件被配置为引导来自显示部件的光，其中第二光学元件将来自显示部件的光引导至第一光瞳以形成第一虚拟图像，并且第二光学元件同时将来自显示部件的光引导至第二光瞳以形成第二虚拟图像，并且其中第二光学元件的偏心使得能够进行第一光瞳和第二光瞳的位置的彼此切换。

6、发明的有利效果

7、利用本发明，可以提供一种能够利用简单的配置实现优异的可视性的虚拟图像光学系统。

技术特征：

1.一种虚拟图像光学系统，包括：

2.根据权利要求1所述的虚拟图像光学系统，其中第二光学元件的偏心使得第一光瞳和第二光瞳的位置能够在包括与参考轴垂直的方向的分量的方向上移动。

3.根据权利要求1或2所述的虚拟图像光学系统，其中第二光学元件的偏心使得来自显示部件的光相对于第二光学元件的反射角度能够被改变。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的虚拟图像光学系统，其中从第一光瞳到第一虚拟图像的距离比从第二光瞳到第二虚拟图像的距离长。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的虚拟图像光学系统，其中第一虚拟图像与连接第一光瞳的中心和第一虚拟图像的中心的直线不垂直。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的虚拟图像光学系统，其中第一光学元件和第二光学元件将来自显示部件的光引导至第一光瞳以形成第一虚拟图像，并且在不使用第一光学元件的情况下第二光学元件将来自显示部件的光引导至第二光瞳以形成第二虚拟图像。

7.一种虚拟图像显示设备，包括：

8.根据权利要求7所述的虚拟图像显示设备，其中驱动部件使第二光学元件偏心以在第一状态和第二状态之间切换，所述第一状态是使用户视觉地识别第一虚拟图像的状态，所述第二状态是使用户视觉地识别第二虚拟图像的状态。

9.根据权利要求8所述的虚拟图像显示设备，其中在第一状态下，用户被阻止视觉地识别第二虚拟图像，并且在第二状态下，用户被阻止视觉地识别第一虚拟图像。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的虚拟图像显示设备，其中驱动部件使第二光学元件偏心以调整第一光瞳与用户的眼睛之间的相对位置以及第二光瞳和用户的眼睛之间的相对位置中的至少一个。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的虚拟图像显示设备，其中驱动部件基于关于用户的视点信息和位置信息中的至少一个使第二光学元件偏心。

12.一种车载系统，包括：

13.根据权利要求12所述的车载系统，还包括：

14.根据权利要求12或13所述的车载系统，其中驱动部件基于关于所述可移动装置的移动速度的信息来使第二光学元件偏心。

15.根据权利要求14所述的车载系统，

16.根据权利要求12至15中任一项所述的车载系统，还包括被配置为获得关于外界的信息的第二获得部件。

17.根据权利要求16所述的车载系统，还包括确定部件，所述确定部件被配置为基于由第二获得部件获得的信息来确定所述可移动装置与物体之间的碰撞的可能性。

18.根据权利要求17所述的车载系统，其中，在确定部件确定存在所述可移动装置与所述物体之间的碰撞的可能性的情况下，虚拟图像显示设备向用户发出警告。

19.一种可移动装置，包括：

20.根据权利要求19所述的可移动装置，还包括光学构件，所述光学构件被配置为将来自虚拟图像显示设备的光朝向用户反射。

技术总结
虚拟图像光学系统105具有引导来自显示部件101的光的第一光学元件102和第二光学元件103。虚拟光学系统可以通过第二光学元件103将来自显示部件101的光引导至第一光瞳112来形成第一虚拟图像113，并且同时通过第二光学元件103将来自显示部件101的光引导至第二光瞳115来形成第二虚拟图像116，并且能够通过第二光学元件的偏心在第一光瞳和第二光瞳的位置之间进行切换。

技术研发人员：加纳宽人,杉山孝幸
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16