平视显示装置的制作方法

技术特征：
1.一种平视显示装置，其特征在于，包括：显示元件，其生成影像信息；和光学系统，其基于从所述显示元件出射的影像光，在观察者的前方形成虚像，其中，所述光学系统包括配置在所述影像光的光路上的光学元件，所述光学元件构成为，在从所述观察者的视点位置看来分别位于不同视野方向和虚像像距处的多个位置形成所述虚像，所述多个位置包括所述观察者前方的第一位置，虚像像距比所述第一位置远的第二位置，和虚像像距比所述第二位置远的第三位置，所述光学元件包括共用光学元件，所述共用光学元件具有能够使光学距离按照在与所述影像光的光轴垂直的方向上不同的方式变化的形状，从而在所述多个位置形成所述虚像，所述共用光学元件包括进行第一光学距离变换的部分、进行第二光学距离变换的部分和进行第三光学距离变换的部分，其中，用于形成位于所述第一位置处的第一虚像的第一影像光束通过所述进行第一光学距离变换的部分，用于形成位于所述第二位置处的第二虚像的第二影像光束通过所述进行第二光学距离变换的部分，用于形成位于所述第三位置处的第三虚像的第三影像光束通过所述进行第三光学距离变换的部分。2.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述光学系统使从所述显示元件出射的所述影像光在挡风玻璃上反射，来将所述虚像从所述观察者的视点看来显示于前方，所述光学系统包括：在所述影像光的光路上配置于所述显示元件与所述挡风玻璃之间的凹面反射镜；在所述光路上配置于所述显示元件与所述凹面反射镜之间的所述光学元件；和在所述光路上配置于所述显示元件与所述凹面反射镜之间并且位于所述光学元件之后的柱面反射镜，所述挡风玻璃的曲面满足水平方向的曲率半径大于垂直方向的曲率半径的关系，所述柱面反射镜具有用于校正因所述挡风玻璃的曲面形状引起的畸变的、关于光轴非对称的形状。3.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述光学系统使从所述显示元件出射的所述影像光在挡风玻璃上反射，来将所述虚像从所述观察者的视点看来显示于前方，所述光学系统包括：在所述影像光的光路上配置于所述显示元件与所述挡风玻璃之间的凹面反射镜；和在所述光路上配置于所述显示元件与所述凹面反射镜之间的所述光学元件，所述凹面反射镜包括自由曲面反射镜，所述自由曲面反射镜具有用于校正所述虚像的畸变的、关于所述影像光的光轴非旋转对称的形状。4.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述光学系统使从所述显示元件出射的所述影像光在挡风玻璃上反射，来将所述虚像从所述观察者的视点看来显示于前方，所述光学系统包括：
在所述影像光的光路上配置于所述显示元件与所述挡风玻璃之间的凹面反射镜；和在所述光路上配置于所述显示元件与所述凹面反射镜之间的所述光学元件，所述光学系统包括自由曲面透镜，所述自由曲面透镜在所述光路上配置于所述显示元件与所述凹面反射镜之间并且位于所述光学元件之后，所述自由曲面透镜具有用于校正所述虚像的畸变的、关于所述影像光的光轴非旋转对称的形状。5.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述共用光学元件的能够使光学距离变化的所述形状，是通过所述影像光的光轴方向上的物理长度和折射率而设计的。6.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述显示元件包括液晶显示面板。7.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述显示元件包括影像投影装置和使来自所述影像投影装置的光成像的中间像成像部。8.如权利要求1所述的平视显示装置，其特征在于：所述显示元件包括在与所述影像光的光轴垂直的方向上排列的多片平面型显示元件。9.如权利要求8所述的平视显示装置，其特征在于：为了控制所述多个位置和各虚像的倍率，所述多片平面型显示元件中的各个平面型显示元件在所述光轴的方向上被配置于不同的位置。10.如权利要求8所述的平视显示装置，其特征在于：所述多片平面型显示元件中的各个平面型显示元件被配置成，面向所述光学系统的所述光轴上的规定位置。

技术总结
一种小型的信息显示装置，在使用液晶显示面板作为影像光源的情况下，利用目视光学系统——其包括对特定偏振方向具有期望反射特性的凹面反射镜——将影像信息作为虚像显示。在有代表性的实施方式中，配置有液晶显示面板作为形成影像信息的平板显示器，并设有包括被投影部件的虚像光学系统，该被投影部件使液晶显示面板的影像在被投影部件上反射来在交通工具的前方显示虚像，虚像光学系统包括凹面反射镜，凹面反射镜的反射膜对于特定偏振方向具有期望的反射特性，以获得亮度和色度均匀的虚像。像。像。


技术研发人员：平田浩二 谷津雅彦 杉山寿纪 梶川启之 金子一臣
受保护的技术使用者：日立产业控制解决方案有限公司
技术研发日：2015.10.27
技术公布日：2021/9/24