CN109884794B - 车辆用平视显示器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种不仅进行车内显示还进行车外显示的HUD装置。一种被搭载于车辆(C)的平视显示器装置(1)，构成为具备：图像投影单元(4)，其发出并投影表示预定的图像的光(W1)；车内显示单元(16)，其将来自图像投影单元(4)的光(W1)向车内显示；以及车外显示单元(16、18)，其将来自图像投影单元(4)的光向车外显示。由此，提供不仅能够进行图像的车内显示还能够进行车外显示的平视显示器装置(1)。

Description

车辆用平视显示器装置
技术领域
本发明涉及一种被搭载于车辆的平视显示器装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种向坐在驾驶座及副驾驶座上的用户显示有效的信息的平视显示器装置(以下，称为HUD装置)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2013－257584号
[专利文献2]日本特许第6097382号
发明内容
本发明欲解决的技术问题
如专利文献1那样，存在使用HUD装置而不仅向车内的驾驶员还向他人、例如在车外的行人等进行信息的显示这种需求。
本发明是鉴于上述的情况而完成的，目的在于提供一种不仅向车内的驾驶员进行显示、还向车外进行显示的HUD装置。
另外，HUD装置被以不显眼的方式被设置在前围板内的情况较多，但是，在前围板内已经设置有多个设备类，进一步应当将HUD装置怎样配置对于设计者来说是头痛的问题。另外，由光源、反射器、投影装置等多个构成要素构成的HUD装置的零件个数削减以及成本削减是问题。
本发明是鉴于这种状况而完成的，提供一种能够实现省空间和零件个数削减的HUD装置。
用于解决问题的技术方案
本发明的平视显示器装置，其被搭载于车辆，能够进行图像的车内显示及车外显示，该平视显示器装置的特征在于，具备：图像投影单元，其发出并投影表示预定的图像的光；车内显示单元，其将来自所述图像投影单元的光向车内显示；以及车外显示单元，其将来自所述图像投影单元的光向车外显示。
另外，本发明的平视显示器装置，其中，所述面向车外显示区域与所述面向车内显示区域被设置为在所述窗的车内侧表面贴合透明显示器，再在所述透明显示器表面层叠调光膜的三层结构。
为了解决上述问题，本公开的HUD装置，其被搭载于车辆，该平视显示器装置的特征在于，具备：光源；第1光学单元，其将所述光源的光向所述平视显示器装置的车内用显示区域引导；以及第2光学单元，其将所述光源的光向车外引导。
优选的是，构成为：所述平视显示器装置被构成为所述光源的光由可动反射器向所述第1光学单元和所述第2光学单元切换地引导。
优选的是，光源、第1光学单元及第2光学单元被容纳在同一箱体内。
优选的是，车内用显示区域是被设置于所述车辆上的窗，经过了第2光学单元的光通过窗而被向车外引导。
优选的是，所述平视显示器装置具备描画装置，所述描画装置使用第2光学单元在车外形成描画图案。
优选的是，所述平视显示器装置还具备彩色化单元，所述彩色化单元对已输入的光进行彩色化。
另外，本发明的平视显示器装置，其中，所述可动反射器被构成为包括旋转轴以及被安装为能绕所述旋转轴转动的反射镜。
另外，本发明的平视显示器装置，其中，还具备控制单元，所述控制单元被设置在灯室内且控制所述光源和所述可动反射器。
另外，本发明的平视显示器装置，其中，所述彩色化单元包括共轭用透镜和滤色器。
另外，本发明的平视显示器装置，其中，使用扫描机构形成配光图案并作为灯具来使用。
发明效果
根据本公开的构成，能够提供不仅进行车内显示还进行车外显示的HUD装置。
根据本公开的构成，能够提供一种能够削减零件个数、并能够实现省空间和零件个数削减的平视显示器装置。
附图说明
图1是示出本发明的第1实施方式所涉及的HUD装置的构成的铅直剖视图。
图2是示出本发明的第2实施方式所涉及的HUD装置的构成的铅直剖视图。
图3是示出本发明的第3实施方式所涉及的HUD装置的构成的铅直剖视图。
图4是示出用同一HUD装置进行图像显示的情况下的、发光层所发出的光的光路的说明图。
图5是示出本发明的第1实施方式所涉及的HUD装置的构成的铅直剖视图。
图6是示出本发明的第2实施方式所涉及的HUD装置的构成的铅直剖视图。
图7是示出同一HUD装置的共轭用透镜、DMD、滤色器的关系的说明图。
图8是说明同一HUD装置的滤色器及DMD的各元件的说明图，(a)是滤色器放大概略说明图，(b)是DMD放大概略说明图。
图9是示出本发明的第3实施方式所涉及的HUD装置的构成的铅直剖视图。
图10是同一HUD装置的光源单元的侧视图。
图11是同一HUD装置的扫描机构的立体图。
图12是示出描画图案的点亮区域的一个例子的图。
图13是说明同一HUD装置进行的路面描画的实施例的图。
图14是示出由同一HUD装置形成的配光图案的一个例子的图，且是说明本发明的变形例的图。
图15是说明本发明的变形例的图。
图16是示出HUD装置的概要的说明图。
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照附图，来详细说明本发明的实施方式所涉及的HUD装置。对于各图所示的相同或等同的构成要素、部件、处理标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。另外，实施方式并非限定发明，而是例示，实施方式中所记述的所有特征及其组合并非都是发明的本质部分。
图1是示出本发明的第1实施方式所涉及的HUD装置的概略结构的铅直剖视图。HUD装置1是向在驾驶员前方设置的预定的显示区域(前窗玻璃14的预定区域)20主要显示图像的装置，该图像示出对驾驶员的驾驶操作有效的各种行驶信息。HUD装置1具备调光膜16、棱镜片18以及箱体12。
箱体12被配置在车辆C的前窗玻璃14下部，且与前窗玻璃14的一部分及车辆C的框架的一部分一起形成灯室。在灯室内容纳有作为HUD装置1的构成要素的头灯单元8、控制单元2、投影单元4以及反射镜6。各部分利用未图示的支承机构而被安装于箱体12。
投影单元4向前方(在图1中是车辆后方)发出并投影表示图像的光。因为利用所谓的公知的投射装置，所以省略详细的说明。投影单元4能够调整光源的光度。
控制单元2具备以CPU及存储器为中心的众所周知的微型计算机。存储器是RAM、ROM、闪存器等半导体存储器。在控制单元2中预先设定有能显示的图像，投影单元4基于控制单元2的指令而投影图像。另外，投影单元4的光源的光度的调整也由控制单元2进行。
反射镜6被设置为与投影单元4及显示区域20这两者对置，且该反射镜6反射由投影单元4投影的光W1以使光W1入射到显示区域20。
头灯单元8例如可以使用反射型、投射型的灯具单元，在此，其种类无限制。图1所示的头灯单元8的构成是采用了投射型的一个例子，采用以下构成：利用反射器将来自单元的光源的光汇聚、反射而通过前窗玻璃14照射到车辆C的前方，并形成预定的配光图案。
前窗玻璃14的显示区域20是车内侧表面由棱镜片18覆盖、且棱镜片18再被调光膜16覆盖的三层结构。
调光膜16是光的扩散度和着色度会由于电压的施加而变化的构成，且能够通过电压调整而使调光膜16的透射率无级地变化。当透射率由于电压施加而变高时，调光膜呈现透光性并使入射的光透过，如果不被施加电压，则透射率较低且使入射的光反射而成为反射型屏幕。
棱镜片18具有改变已入射的光的角度的作用，且该棱镜片被调整为：使由反射镜6入射的光折射，并向车辆C前方出射。
在被设置于箱体12的上表面壁的与显示区域20对应的位置处的开口部12b，设置有使光透过的透光盖12c。在HUD装置1中，表示从投影单元4投影来的图像的光W1在反射镜6处反射并通过透光盖12c而被投影到显示区域20。在此，在调光膜16的透射率较低的情况下，光W1被调光膜16反射，反射光W11被车内的驾驶员视觉识别。在调光膜16的透射率由于电压施加而较高的情况下，光W1透过调光膜16，且透射光W12在棱镜片18处折射并被出射到车辆C前方。即，在显示区域20向车外显示图像，且图像被存在于车外的行人等视觉识别。
(作用效果)
如上所述，通过控制调光膜16的透射率，从而HUD装置1能够进行图像的车内显示和车外显示这两者。能够向在车内的驾驶员显示与有效的信息对应的图像，另一方面，能够使行人、对面车辆驾驶员等视觉识别车辆状态、动作信息等图像。例如，作为车外显示，能够显示“请您先行”、“动作预告(停车、发车、右左转)”“自动驾驶等级”等，并向在车外的行人等提供有效的信息、与对面驾驶员取得沟通。通过车内显示，车内的驾驶员能够得到有效的信息，通过车外显示，还能够进行互相妥协、意思确认，能够顺畅地进行驾驶，安全性也提高。因为能够用一个HUD装置1来进行图像的车内显示和车外显示，所以与单独地设置装置的情况相比，能够进行零件的共有化，省空间且实现成本削减。
另外，采用以下构成：在利用控制单元2来调整投影单元4的光源的光度并进行车外显示的情况下，与进行车内显示的情况相比，光度变高。向车外的行人提高光度、明亮地显示图像以引起注意，另一方面，在车内，降低光度以防止炫目。通过调整投影单元4的光源的光度，从而能够向需要信息的人分别可靠地引导、显示信息，安全性提高。
显示图像的显示区域20是被设置于车辆C上的前窗玻璃14的一部分，头灯单元8也被容纳在车内的箱体12中，通过前窗玻璃14将光照射到车外。与分体构成各装置的情况相比，能够实现省空间、小型化。进一步，通过将头灯单元8配置在车内，从而与通常相比，能够以覆盖车辆C的前面方式配置前窗玻璃14，且能够对应未来的设计。另外，通过透光盖12c，驾驶员的视野也扩大。头灯单元8被配置在比控制单元2、投影单元4及反射镜6靠车辆后方的位置，照射光不会进入驾驶员的眼睛，防止炫目。通过采用这样的构成，从而能够将HUD装置1和作为车辆用灯具的头灯单元8在光学上和结构上均高效率地配置在车内。
(第2实施方式)
图2是示出本发明的第2实施方式所涉及的HUD装置1A的概略结构的铅直剖视图。对于与图1同样或对应的构成要素，标注相同的附图标记，并且适当省略重复的说明。在本实施方式中，HUD装置1A的图像的显示区域与第1实施方式同样为车辆C的前窗玻璃14的预定区域，但是该显示区域被分为向车内显示图像的面向车内显示区域22以及向车外显示图像的面向车外显示区域24。图2所示的HUD装置1A具备可动反射镜30以代替反射镜6，且使表示从投影单元4投影的图像的光W2分别在面向车内显示区域22和面向车外显示区域24被反射，这一点与第1实施方式不同。另外，头灯单元8被配置在该头灯单元的出射光不会被面向车外显示区域24盖住的位置。
可动反射镜30能够借助促动器而转动，且通过控制该可动反射镜与投影单元4的相对角度，从而能够控制入射的光的反射方向。
前窗玻璃14的面向车外显示区域24在车内侧具备透明屏幕28。面向车外显示区域24所具备的透明屏幕28为透过型，入射的图像光发生折射并出射到车辆前方而被显示，且使存在于屏幕另一面的用户视觉识别图像。
被投影到面向车内显示区域22的图像光在眼睛范围ER成为被形成在车辆前方的虚像。虚像被以重叠在隔着前窗玻璃14可见的景色上的方式投影，且能够使驾驶员不必将视线从存在于车辆C的行进路上的注视物移动就能够视觉识别。
在HUD装置1A中，被控制单元2控制并表示从投影单元4投影的图像的光W2入射到可动反射镜30。可动反射镜30将已入射的光W2向面向车内显示区域22或面向车外显示区域24反射。
在可动反射镜30处于与面向车内显示区域22对置的位置的情况下，反射光W21被投影到面向车内显示区域22，且被车内的驾驶员作为虚像而视觉识别。在可动反射镜30处于与面向车外显示区域24对置的位置的情况下，反射光W22被投影到透明屏幕28并折射而出射到车外，被车外的行人等视觉识别。
如以上说明的那样，本实施方式的HUD装置1A具备将光向两个显示区域切换地引导的可动反射镜30，通过控制投影单元4与可动反射镜30的相对角度，从而能够分为面向车内显示区域22和面向车外显示区域24而进行图像显示。因为在车内显示与车外显示中，显示所需的光学特性不同，所以通过将可共有部分进行共有化、并将单独时有利的部分单独地分配零件，从而减少了整体的成本和零件数量。
(第3实施方式)
图3是示出本发明的第3实施方式所涉及的HUD装置的概略结构的铅直剖视图。在本实施方式中，HUD装置1B的图像的显示区域20与其它实施方式同样是车辆C的前窗玻璃14的预定区域，且是被设置成在同一区域的前窗玻璃14的车内侧表面紧密贴合地设置有透明显示器32、再在透明显示器表面层叠调光膜34的三层结构。
透明显示器32是有机发光二极管(OLED)等以往公知的极薄且透明的显示器，且该透明显示器具有在两片玻璃板32A之间夹着发光层32B的结构。因为发光层32B的光向背表两方出射，所以显示在透明显示器32上的图像被在正面的用户视觉识别，并且也被在背面的用户以左右颠倒的方式视觉识别。利用了发光层32B在通过电流时发光的性质，通过调整电流来增减透明显示器32的亮度(发光层32B的亮度)。
调光膜34与第1实施方式同样能够利用电压来调整透射率，且利用透射率来呈现透明性、反射性、或半透过性的性质。控制单元2除了进行透明显示器32的控制之外，还进行调光膜34的控制。
图4是示出用HUD装置1B在显示区域20对图像进行车内显示、车外显示及车内车外两方显示的情况下的、发光层32B所发出的光的光路的说明图。箭头的粗细示出光的明亮度，越粗则越明亮。在HUD装置1B中，通过调整透明显示器32的亮度和调光膜34的透射率，从而决定主要向哪里显示。
即，如图4所示，在将透明显示器32的图像主要向车内显示的情况下，透明显示器32的亮度被比较低地抑制到被显示的图像被驾驶员不成问题地识别的程度，调光膜34呈现具有较高的透射率的透明性。从发光层32B投射的光中的向车内出射的光W32通过调光膜34，并被车内的驾驶员视觉识别。同时，光W31从发光层32B向车外出射，但是，因为亮度被抑制得较低，所以尽管对于在前窗玻璃14的跟前对面的驾驶员来说可充分识别，但是，对在车外步行的行人而言的识别性较低。
另外，在将透明显示器32的图像主要向车外显示的情况下，透明显示器32的亮度被设定得高且明亮，调光膜34具有较低的透射率且呈现反射性。从发光层32B投射的光中的向车外出射的光W33以原状态出射，向车内出射的光W34在调光膜34上反射，仍旧向车外出射，被车外的行人等视觉识别。图像被向车外明亮地显示，对于行人而言，炫目并引起注意。
进一步，在将透明显示器32的图像向车外和车内这两方显示的情况下，例如在显示箭头等的情况下，透明显示器32的亮度较高，且调光膜34的透射率为上述2种情况的中间的中等程度，呈现半透明性。从发光层32B向车内出射的光W36中，一部分的光W36'透过调光膜34，一部分的光W36"反射并与向车外出射的光W35合起来向车外出射。图像被向车外和车外两方显示，与向车内显示的图像相比，向车外显示的图像明亮。
通过如上所述地构成，从而HUD装置1B当然能够向车内而且也能够向车外、或者还能够向两方同时以容易被视觉识别的方式显示图像。
以上，描述了向车内及车外显示图像的HUD装置的实施方式，但是，这是本发明的一个例子，还能够将各实施方式基于本领域技术人员的知识进行组合，那样的显示的方式也包含在本发明的范围中。
对本发明的另一实施例进行说明。
以下，参照附图，来详细说明本发明的实施方式所涉及的HUD装置。对于各图所示的相同或等同的构成要素、构件、处理标注相同的附图标记，适当省略重复的说明。另外，实施方式并非限定发明，而是例示，实施方式中所记述的所有特征及其组合并非都是发明的本质部分。
(第4实施方式)
图5是示出本发明的第4实施方式所涉及的HUD装置的概略结构的铅直剖视图。HUD装置1是向车辆C的前窗玻璃14的预定的显示区域(HUD显示区域Re)主要投影各种图像(例如箭头图像M1)、并将这些图像以重叠在从驾驶座隔着前窗玻璃可见的景色上的方式进行显示的装置(参照图16)。
如图5所示，HUD装置1具备箱体12，该箱体12在前方具有开口部。箱体12被设置成开口部在前窗玻璃14的下部封闭，且与前窗玻璃14的一部分一起形成灯室S。
在灯室S内，作为HUD装置1的构成要素，容纳有DMD(Digital Mirror Device：数字反射镜装置)6；光源2；反射器4；能转动的可动反射镜8；将来自DMD6的光向上方的前窗玻璃14投影的第1投影透镜10；以及将来自DMD6的光向车辆前方投影的第2投影透镜16。这些构成要素利用未图示的支承机构而被安装于箱体12。
光源2是被搭载在基板上的LED(发光二极管)，利用被供给的电流来发光，并将漫射光向反射器4出射。
反射器4是为了将从光源2出射的光向DMD6反射而设置的，该反射器具备用于使光反射的反射面。
DMD6是在单一的基板上呈矩阵状排列有多个微反射镜7的二维图像形成装置。通过驱动控制该微反射镜7，从而用微反射镜7选择性地反射从反射器4出射的光，形成并照射期望的图像(图像光)。
可动反射镜8的构成包括旋转轴8a及被能绕旋转轴8a转动地安装的反射镜8b。利用反射镜8b的配置来决定由DMD6形成的图像光被投影的场所。在反射镜8b被配置在HUD作用位置(图5的实线位置)的情况下，图像光由反射镜8b反射并入射到第1投影透镜10。在反射镜8b被配置在HUD非作用位置(图5的虚线位置)的情况下，反射镜8b从DMD6的对置位置离开，图像光直接入射到第2投影透镜16。
第1投影透镜10被设置成将图像光以特定的大小投影到前窗玻璃14上的HUD显示区域Re。第1投影透镜10将来自可动反射镜8的映像光放大或缩小。在箱体12的上表面壁设置有开口部12a，并使来自第1投影透镜10的光通过。也可以以覆盖开口部12a的方式设置有使光透射的透光盖12b。
被投影到HUD显示区域Re的图像光在眼睛范围ER内成为被形成在车辆前方的虚像。在HUD装置1中，虚像被以重叠在隔着前窗玻璃14可见的景色上的方式投影，且能够使驾驶员不必将视线从存在于车辆C的行进路上的注视物移动就能够视觉识别。
第2投影透镜16被配置在与DMD6对置的位置，图像光经由第2投影透镜16并通过前窗玻璃14而被投影到车辆C前方。配光图案所涉及的图像光由DMD6形成，并经由第2投影透镜16作为期望的配光图案而被照射到车辆C前方。
在本实施方式中，光源2的出射强度调整、DMD6的微反射镜的驱动控制、可动反射镜8的配置位置、HUD装置1的显示内容由在图5中未图示的控制单元34来控制。对于控制单元34，作为其硬件构成，由以计算机的CPU、存储器为首的元件、电路实现，作为其软件构成，由计算机程序等实现。控制单元34接收来自未图示的开关等的信号。然后，根据所接收到的信号，向光源2、DMD6、可动反射镜8发送各种控制信号。
(作用效果)
通过如上所述地构成，从而HUD装置1能够一方面作为HUD装置而使驾驶员视觉识别图像，另一方面作为车辆用灯具而在车辆C前方形成配光图案。通过用反射器4使从光源2出射的光反射从而引导到DMD6，并使用可动反射镜8来向进行车内图像显示的第1投影透镜10和向车外引导光的第2投影透镜16切换引导光的方向，从而将两个功能的光源、反射器及图像形成装置共用化。由此，与分别设置HUD装置和车辆用灯具的情况相比较，实现了零件数量削减和省空间。通过将这些构成要素配置在1个箱体内，从而实现省空间、小型化。
HUD装置1显示图像的HUD显示区域Re是前窗玻璃14的预定区域，作为灯具的配光也通过前窗玻璃14而照射到车外。通过如本实施方式这样构成，从而与通常相比，能够以覆盖车辆C的前面的方式配置前窗玻璃14，能够对应未来的设计，能够将HUD装置1在光学上和结构上均效率良好地配置在车内。
通过调整光源2的输出，从而能够使被投影在前窗玻璃14上的图像与被配光在车辆前方的配光图案的明亮度产生差别。在向车内照射的情况下，将输出抑制到能够视觉识别的程度以能够减轻炫目，在向车外照射的情况下，提高输出以能够确保良好的视野，并能够提供舒适的驾驶环境。
(第5实施方式)
图6是示出第5实施方式所涉及的HUD装置的概略结构的铅直剖视图。对于与第1实施方式同样或对应的构成要素，标注相同的附图标记，并且适当省略重复的说明。
本实施方式的HUD装置1A除了在可动反射镜8与第1投影透镜10之间还具备共轭用透镜18、滤色器20之外，是与第1实施方式同样的构成。
分别地，图7是说明DMD6、共轭用透镜18和滤色器20的关系的放大概略说明图，图8的(a)是说明滤色器20的放大概略说明图，(b)是说明DMD6的各元件的放大概略说明图。
如上所述，DMD6具备多个被呈矩阵状地配置的微反射镜7，通过选择用各个微反射镜7反射/不反射光，从而将1个微反射镜7作为显示元件的1个像素来形成图像。
滤色器20具有规则地呈矩阵状地配置有三色以上(例如红/绿/蓝、浅蓝色/品红色/黄色等)的元件22的构成。将最低含有各1个三色的多个元件22的集合作为1个单元(颜色单元23)。通过各元件22的光的量由未图示的控制单元34来进行控制，且通过控制各颜色单元23a、23b、23c…的三色的混合比率，从而按每个颜色单元形成白色、或混色光。
共轭用透镜18被配置在滤色器20与DMD6之间，且将入射的来自DMD6的光放大或缩小并投射到滤色器20，以使DMD6的1个要素(微反射镜7)对应1个元件22。
具体的各部的1个要素所涉及的作用如以下所述。在位于DMD6右下的微反射镜7a上反射后的光通过共轭用透镜18，并入射到第一色的元件22α，该第一色的元件22α构成被配置在滤色器20的左上处的颜色单元23a。在微反射镜7b上反射后的光通过共轭用透镜18，并入射到构成颜色单元23a的第二色的元件22β。同样，微反射镜7c的反射光入射到第三色的元件22γ。这些颜色单元23a的光作为混色光而出射。利用共轭用透镜18，从DMD6的微反射镜7出射的各光入射到滤色器20的对应的元件22。通过改变各微反射镜7的反射光量，从而控制元件的发色。将1个颜色单元23作为1个像素，而使从滤色器20出射的光形成彩色图像。即，由DMD6形成的单色图像光通过共轭用透镜18并通过滤色器20，从而彩色化。
通过如上所述地构成，从而HUD装置1A能够将彩色图像投影到HUD显示区域Re。
(第6实施方式)
图9是示出第6实施方式所涉及的HUD装置的概略结构的铅直剖视图。对于与第1实施方式同样或对应的构成要素，标注相同的附图标记，并且适当省略重复的说明。
本实施方式的HUD装置1B在灯室S内具备：光源单元24、扫描机构28、反射器26、控制单元34、第1投影透镜10以及第2投影透镜16。
(光源单元24)
图10是光源单元24的侧视图。此外，在图10中透视地示出了光源单元24的箱体内部。光源单元24是RGB激光单元，出射红色激光的第1光源35、出射绿色激光的第2光源36及出射浅蓝色激光的第3光源37分别经由基板而被固定于支承台38。光源单元24通过利用各聚光透镜40、41、42而使来自光源35、36、37的各出射光成为平行光并汇聚，且入射到各二向色镜45、46、47，使该平行光通过二向色镜45、46、47，从而进行RGB合成，该激光B2能够形成各单色光或者混色光或者白色光。光源单元24的各光源35、36、37的输出被控制单元34控制，且激光B2的照射强度被控制。此外，光源单元24的光源不限于具有由各光源35、36、37构成的RGB3光源的光源，也可以通过具备单体的白色光源、或者具备对RGB追加了橙色激光二极管的4光源、或者具备使浅蓝色激光二极管的出射光通过黄色的荧光体的构成，从而通过进行激发而产生白色的光源。另外，各光源35、36、37也可以是激光二极管以外的其它激光器。
本实施方式的光源单元24中，支承台38兼做散热器，为了避免灯室S内的温度上升，而将该光源单元配置成支承台38的散热器部分从箱体12的孔部12c到达灯室S外，并被安装于箱体12。
(扫描机构28)
图11是扫描机构28的立体图。扫描机构28是具有能在2个轴向上摆动的反射镜的扫描设备。在本实施方式中，作为一个例子，采用了MEMS(Micro Electro MechanicalSystems：微机电系统)反射镜。
扫描机构28具有基体57、第1转动体58、第2转动体59、第1扭杆50、第2扭杆51、一对第1永磁铁52、一对第2永磁铁53以及端子部54。第2转动体59是被形成为板状的反射镜，在第2转动体59的前表面，利用银蒸镀、溅射处理等形成有反射面56。
板状的第1转动体58由第1扭杆50能左右(绕Y轴)转动地支承，第2转动体59由一对第2扭杆51以能上下(绕X轴)转动的状态支承于第1转动体58。一对第1永磁铁52及一对第2永磁铁53在基体57中分别被沿着一对第1及第2扭杆50、51的延伸方向设置。在一对第1及第2转动体58、59上分别设置有经由端子部54而通电的第1及第2线圈(未图示)。未图示的第1及第2线圈由控制单元34分别进行独立的通电控制。
第1转动体58基于向第1线圈(未图示)的通电接通或断开而绕第1扭杆的轴线(Y线)往复摆动，第2转动体59基于向第2线圈(未图示)的通电的接通或断开而绕第2扭杆51的轴线(X轴)往复摆动。反射面56基于向第1或第2线圈(未图示)的通电而上下左右摆动，并反射光B2。
在本实施方式中，作为一个例子而采用了MEMS反射镜，但是，在扫描机构28中，能够采用振镜、一边反射来自光源的光一边以旋转轴为中心向一方向旋转的旋转反射器(日本特开2016－195129)等多样的公知的扫描机构。
控制单元34控制光源单元24的各光源的输出、扫描机构28的各线圈的通电。在本实施方式中，控制单元34被配置在灯室S内，但是，也可以被配置在灯室S外。反射器26被配置为将扫描机构28的扫描光反射到第2投影透镜16。
光源单元24和扫描机构28被配置在从光源单元24出射的光B2在反射面56上既能向反射器26也能向第1投影透镜10反射的位置。扫描机构28利用反射面56的往复转动而用光B2来扫描反射器26的表面(反射面)、或者第1投影透镜10的入射面。
扫描机构28在扫描反射器26表面的情况下，用光B2扫描被描写在路面上的描写图案所涉及的区域。被反射器26扫描的光在反射器26上反射并经由第2投影透镜16作为描写图案而被照射到车辆前方。
此外，控制单元34也可以配合用扫描机构28所产生的光B2进行扫描来控制光源35、36、37的激光的出射。例如，扫描机构28在比描写图案所涉及的区域大的范围内使反射面56转动。而且，控制单元34在反射面56的转动位置处于与应当形成的描写图案所涉及的区域对应的位置时使各光源35、36、37点亮。利用这样的控制，也能够在车辆C前方形成预定的描写图案。
图12是示出作为利用HUD装置1B而形成的描写图案的一个例子即描写图案E1所涉及的点亮区域E1'的图。点亮区域E1'被形成在反射器26的反射面上。
本实施方式所涉及的HUD装置1B的扫描机构28能够用激光B2扫描矩形的扫描范围SA内。控制单元34在扫描机构28的扫描位置为点亮区域E1'内的情况下，使来自各光源35、36、37的激光出射，在处于点亮区域E1'外的情况下，使来自各光源的激光的出射停止。将线形像上下层叠而成的点亮区域E1'由反射器26反射，通过第2投影透镜16及前窗玻璃14，并被照射到车辆C前方的路面。第2投影透镜16的焦点被设定在反射器26的表面(反射面)上，点亮区域E1'被反射器26左右翻转，进一步经由第2投影透镜16而被上下左右翻转并投影到车辆C前方，在路面上将描写图案E1进行描写。(参照图13)。
另外，扫描机构28也能够通过反射面56的转动使光B2向第1投影透镜10入射面扫描。在此情况下，将表示驾驶信息的各种图像与上述同样地形成为光B2的线形像，并经由第1投影透镜投影到前窗玻璃14的HUD显示区域Re。被投影到前窗玻璃14上的图像在眼睛范围ER内成为被形成在车辆前方的虚像，且被驾驶员视觉识别。
通过如上所述地构成，从而在本实施方式的HUD装置1B中，使得能够使用1个光源来作为HUD装置，以使驾驶员视觉识别图像，另一方面，作为路面描写装置，在车辆C前方的路面上形成描画图案。由此，与分别设置HUD装置和路面描画装置的情况相比较，能够实现零件数量削减和省空间。
(变形例)
HUD装置1B也可以用扫描机构28形成配光图案并作为灯具来使用。图14是示出由HUB装置1B形成的配光图案的一个例子的图。扫描机构28用光B2扫描比近光用配光图案La所涉及的点亮区域La'大的扫描范围SA。通过进行控制单元34的光源单元24的点亮控制，从而层叠在点亮区域La'中的线形像在反射器26上反射，并通过第2投影透镜16及前窗玻璃14而被照射到车辆C前方，形成具有截止线CL的近光用配光图案La。同样，也可以将DMD6用于图像描画。
在上述实施方式中，能够使得HUD装置也能够起作为灯具或者描画装置的作用从而将光源共用化，但是，也能够实现与标识灯、室内灯等其它发光装置的光源的共用化。
也可以采用以下构成：利用各种传感器取得本车辆及本车辆周围的信息，并使用DMD6或扫描机构28对驾驶员或行人等他人进行信息通知、警告。例如，也可以如图15那样构成为：从控制单元34所取得的信息来判断本车辆的状况，
在交叉路口显示描画图案E2或者描画图案E3，描画图案E2表示示出行人从左侧过来的主旨的信息的箭头、到存在行人闯出的风险的交叉路口为止的距离，描画图案E3为了向行人101通知车辆C向交叉路口直行而示出警告和停止。通过向行人、驾驶员显示驾驶所涉及的信息，从而能够对驾驶员或行人等他人进行信息通知、警告。将光源设为一个并具有两个的功能，与设置2个装置相比，能够实现零件数量的削减和省空间。
以上，基于实施方式说明了本发明。这些实施方式是例示，各构成要素、组合存在各种变形例、另外这种变形例也处于本发明的范围内，这是本领域技术人员可理解的范畴。

Claims (9)

1.一种平视显示器装置，其被搭载于设置有车辆用灯具的箱体的车辆，且能够进行图像的车内显示及车外显示，该平视显示器装置的特征在于，
具备：
图像投影单元，其发出并投影表示预定的图像的光；
车内显示单元，其将来自所述图像投影单元的光向车内显示；以及
车外显示单元，其将来自所述图像投影单元的光向车外显示，其中
所述平视显示器装置被容纳于所述箱体内，并且所述箱体与所述车辆的前窗玻璃的一部分形成灯室。
2.如权利要求1所述的平视显示器装置，其特征在于，
利用所述车外显示单元进行车外显示时的所述图像投影单元的光源的光度，比利用所述车内显示单元进行车内显示时的所述图像投影单元的光源的光度高。
3.如权利要求1或2所述的平视显示器装置，其特征在于，
所述车外显示单元显示图像的面向车外显示区域与所述车内显示单元显示图像的面向车内显示区域被构成为不同，
所述平视显示器装置被构成为具备光学单元，所述光学单元将表示从所述图像投影单元投影的图像的光向所述两个显示区域切换地引导。
4.如权利要求3所述的平视显示器装置，其特征在于，
所述平视显示器装置被构成为：所述面向车外显示区域是被设置于所述车辆的窗，所述车辆用灯具的光透过所述窗而被照射到车外。
5.如权利要求3所述的平视显示器装置，其特征在于，
还具备头灯单元，所述头灯单元被容纳于在所述车辆设置的车辆用灯具的箱体内且被配置在比控制单元、所述图像投影单元和反射镜靠车辆后方的位置。
6.如权利要求3所述的平视显示器装置，其特征在于，
还具备头灯单元，所述头灯单元被配置在该头灯单元的出射光不会被所述面向车外显示区域盖住的位置。
7.如权利要求3所述的平视显示器装置，其特征在于，
所述光学单元能够借助促动器而转动。
8.如权利要求4所述的平视显示器装置，其特征在于，
所述面向车外显示区域与所述面向车内显示区域被设置为在所述窗的车内侧表面覆盖棱镜片，再在所述棱镜片覆盖调光膜的三层结构。
9.一种平视显示器装置，其被搭载于车辆，该平视显示器装置的特征在于，具备：
光源；
第1光学单元，其将所述光源的光向所述平视显示器装置的车内用显示区域引导；以及
第2光学单元，其将所述光源的光向车外引导，其中
所述光源、所述第1光学单元及所述第2光学单元被容纳于在所述车辆设置的同一箱体内，并且所述箱体与所述车辆的前窗玻璃的一部分形成灯室。
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