[发明专利]平视显示装置及其照明单元

说明书

提供一种平视显示装置及其照明单元。照明单元以光源和多级聚光透镜作为一组照明单位，并具备在基准方向上排列的多组照明单位，其中，光源配置于隔着放大光学系统而与视觉确认区域共轭的共轭位置；多级聚光透镜使来自光源的光朝向显示器会聚。各组照明单位包含作为最接近光源的聚光透镜的初级透镜、以及作为最远离光源的聚光透镜的最后一级透镜。在各组照明单位中，若假定对从初级透镜到最后一级透镜的所有级的聚光透镜进行合成而得到的合成透镜的合成焦点，则将初级透镜的主平面与光源之间隔开的间隔设定为在初级透镜的主平面与合成焦点之间隔开的间隔以下。

本申请是申请号为2015 8 2230 722.4(国际申请号PCT/JP2015/002758)、申请日为2015年6月1日、发明名称为“平视显示装置及其照明单元”的申请的分案申请

本申请基于在2014年6月9日申请的日本专利申请2014-118741，通过参照将其公开内容编入本申请。

技术领域

本公开涉及平视显示装置及其照明单元。

背景技术

以往，广泛公知有平视显示装置(以下，称为“HUD装置”)，该平视显示装置将由显示器形成并被放大光学系统放大后的显示图像投影至移动体的显示部件，而以能在移动体室内的视觉确认区域进行视觉确认的方式，显示该显示图像的虚像。

在这样的HUD装置中，作为对显示器进行透光照明而使显示图像的光到达视觉确认区域的照明单元，例如具有如在专利文献1中公开的构造的照明单元。在该照明单元中，作为将来自光源的放射光朝向显示器聚光的多级聚光透镜，设置有初级聚焦透镜、中间级柱状透镜(lenticular lens)以及最后一级聚光透镜。

专利文献1：日本特开2009-169399号公报

那么，在专利文献1的照明单元中，针对多个光源共用的一个凸透镜被用作最后一级聚光透镜。因而，为了有效利用来自那些光源的光来对显示器的大范围面积进行照明，需要对像被多个光源共用化的最后一级聚光透镜给予较大的有效直径。一般地，在聚光透镜中，若有效直径较大，则难以增大透镜面的曲率，因此存在难以减小焦距之虞。因此，在最后一级聚光透镜被多个光源共用化的专利文献1的照明单元中，存在由所有级的聚光透镜合成得到的合成透镜的焦点即合成焦点远离初级聚焦透镜的可能性。

这里，在如专利文献1的照明单元那样的构造中，为了使来自各光源的光在视觉确认区域内成像并提高照明效率，需要将这些各光源配置于隔着放大光学系统而与视觉确认区域共轭的共轭位置。因此，本发明者进行了研究，结果明确了：若将聚焦透镜和光源之间隔开的间隔设定在与该聚焦透镜和合成焦点之间隔开的间隔相应的特定范围内，则能够将各光源准确地配置于与视觉确认区域共轭的共轭位置。但是，进一步深入研究，结果也明确了：在如专利文献1的照明单元那样的构造中，如上所述，由于合成焦点远离聚焦透镜，因而，该聚焦透镜与光源的间隔也必须变大，存在大型化之虞。

发明内容

本公开是鉴于以上说明的研究结果而完成的，其目的在于提供一种在HUD装置中以较高的照明效率对显示器的大范围面积进行照明的小型的照明单元、以及具备这样的照明单元的HUD装置。