CN109891300A - 平视显示器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种可实现远距离显示和近距离显示这两种用途的平视显示器装置。在平视显示器装置(1)的防眩光部(50)上安装有功能膜(51)。第一影像显示装置(30a)使第一影像(6a)透过防眩光部向挡风玻璃(3)投射，以显示第一虚像(9a)。第二影像显示装置(30b)在功能膜上生成第二影像(6b)，并使第二影像向挡风玻璃投射，以显示具有不同显示距离的第二虚像(9b)。功能膜(51)使用光透射率与施加电压相应地变化的透射率可变膜，或在对其照射了特定波长的激光时被照射的部分能够发光的透明的自发光膜。

Description

平视显示器装置
技术领域
本发明涉及搭载在车辆等上显示各种影像信息的平视显示器装置。
背景技术
近年来，作为在真实空间中叠加显示影像的技术的一种，在车辆的前挡风玻璃(亦称挡风玻璃)上显示各种信息的平视显示器(Head Up Display：HUD)已得到实用化。通过将例如面向驾驶员的信息作为要显示的影像信息来进行提供，能够辅助车辆的驾驶操作。
HUD的基本结构中，利用凹面反射镜将以光学方式生成的影像投射到前挡风玻璃上，反射的影像光入射到驾驶员的眼中，其虚像于前挡风玻璃的前方被驾驶员观察到。对此，提出了一种能够改变驾驶员此时观察到的虚像的位置，也就是既能够在离前挡风玻璃远距离处显示虚像也能够在近距离处显示虚像的装置。
例如专利文献1公开了一种结构，其包括2套影像显示系统，以凹面镜至各自的液晶显示面板的光程不同的方式配置，改变到所显示的2个虚像的距离。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-11645号公报。
发明内容
发明要解决的技术问题
专利文献1记载的虚像显示装置虽然能够实现远距离显示和近距离显示这两种用途，但因为配置了2套性能几乎相同的显示器(光源和液晶显示部)，所以存在装置整体变得大型化的问题。因此，可能难以将大型的装置收纳在空间受限的仪表盘内。并且，需要设置使2套系统的显示光中的一方透射而另一方反射的半反射镜，因此光的利用效率较低。相应地，会产生光源变得大型化、功耗增大且发热量增大等问题。
本发明的目的在于提供一种无需使用半反射镜的、可实现远距离显示和近距离显示这两种用途的小型的平视显示器装置。
解决问题的技术手段
本发明提供一种搭载在车辆上的能够在挡风玻璃的前方显示具有不同显示距离的第一虚像和第二虚像的平视显示器装置，其中，在所述平视显示器装置的防眩光部安装有功能膜，所述平视显示器装置包括：第一影像显示装置，其使第一影像透过所述防眩光部向所述挡风玻璃投射，以显示所述第一虚像；和第二影像显示装置，其在所述功能膜上生成第二影像，并使该第二影像向所述挡风玻璃投射，以显示所述第二虚像。
发明效果
采用本发明，能够提供一种无需使用半反射镜的、可实现远距离显示和近距离显示这两种用途的小型的平视显示器装置。
附图说明
图1是搭载在车辆上的平视显示器装置(HUD)的示意图。
图2是表示与车辆信息的获取相关的硬件结构的例子的图。
图3A是表示HUD装置的内部结构的框图(投影显示方式)。
图3B是表示HUD装置的内部结构的框图(激光扫描方式)。
图4是表示HUD装置的影像显示状态的示意图。
图5是表示HUD装置的外观的图。
图6是表示HUD装置的内部结构和影像光的光路的图。
图7是表示远近虚像的显示位置的图。
图8是表示远近虚像的显示切换的流程图。
图9是说明远近虚像同时显示的图。
图10是表示功能膜的各种分割图案的图。
图11是用于恰当地进行远近虚像同时显示的流程图。
图12是说明远近虚像交替显示的方法的图。
图13是表示远近虚像交替显示的例子的图。
图14是表示远近虚像交替显示的动作的流程图。
图15A是表示改变了第二影像显示装置的设置位置的例子的图。
图15B是表示改变了第二影像显示装置的设置位置的例子的图。
图15C是表示改变了第二影像显示装置的设置位置的例子的图。
具体实施方式
首先，对包括2套影像显示系统的平视显示器装置的基本结构进行说明。
图1是说明搭载在车辆上的平视显示器装置(下文简称HUD装置)之概要的示意图。搭载在车辆2上的HUD装置1将2套影像显示装置30a、30b生成的各影像光投射到车辆2的前挡风玻璃(下文称作挡风玻璃3)上。挡风玻璃3上反射的影像光入射到驾驶员的眼中，驾驶员观察来自HUD的影像。所显示的影像包括与驾驶相关的信息，用于对驾驶操作进行辅助。HUD装置1的内部包括用于获取各种车辆信息4的车辆信息获取部10，基于车辆信息4生成要显示的影像信息的控制部20，使影像光反射的凹面反射镜41，对凹面反射镜41进行驱动的反射镜驱动部42，和对驾驶员输出声音信息的扬声器60等。车辆信息4包含表示车辆的驾驶状态的速度信息和挡位信息等。
图2是表示HUD装置1中的与车辆信息4的获取相关的硬件结构的例子的图。这里主要说明车辆信息获取部10和控制部20的部分硬件结构。车辆信息4的获取例如是在控制部20内的电子控制单元(ECU、Electronic Control Unit)21的控制下，由与ECU21连接的各种传感器等信息获取设备进行的。这些设备包括下述设备。
车速传感器101获取车辆2的速度信息。换挡位置传感器102获取车辆2当前的挡位信息。方向盘转向角传感器103获取方向盘转向角信息。前灯传感器104获取关于前灯的开关(ON/OFF)的灯点亮信息。照度传感器105和色度传感器106获取外部光信息。测距传感器107获取车辆2与外部物体之间的距离信息。红外光传感器108获取关于车辆2的近距离内有无物体以及与物体的距离等的红外光信息。发动机起动传感器109检测发动机启停(ON/OFF)信息。
加速度传感器110和陀螺仪传感器111获取包括加速度和角速度的加速度陀螺仪信息，以其作为车辆2的姿态和动作的信息。温度传感器112获取车内外的温度信息。路车间通信用无线接收机113获取通过车辆2与道路、标识、信号灯等之间的路车间通信而接收到的路车间通信信息，车车间通信用无线接收机114获取通过车辆2与周边的其他车辆之间的车车间通信而接收到的车车间通信信息。
摄像机(车内)115和摄像机(车外)116分别拍摄车内和车外状况的动态图像来获取摄像影像信息(车内/车外)。摄像机(车内)115例如拍摄驾驶员的姿态、眼睛的位置和运动等。通过对得到的动态图像进行分析，例如能够掌握驾驶员的疲劳状况和视线位置等。摄像机(车外)116拍摄车辆2的前方和后方等周围的状况。通过对得到的动态图像进行分析，例如能够掌握周边的其他车辆和人等移动物的有无、建筑物和地形、路面状况等(雨、积雪、结冰、凹凸等)。
GPS接收机117和VICS(Vehicle Information and Communication System：道路交通信息通信系统，注册商标(下同))接收机118分别获取通过接收GPS信号而得到的GPS信息和通过接收VICS信号而得到的VICS信息。它们也可以作为获取并利用这些信息的汽车导航系统的一部分来实现。
此处，各种设备位于HUD的外部，但也可以设置在HUD的内部。这些设备并不需要全部设置，并且也可以设置其他种类的设备。
实施例1
在实施例1中，对利用2套影像显示装置30a、30b分别显示远距离虚像和近距离虚像的结构进行说明。近距离虚像用的影像显示装置的结构为：在装置开口部设置功能膜，将生成的影像投射到功能膜面上。在实施例1中，说明作为功能膜使用透射率随电压施加而变化的透射率可变膜的情况。
图3A和图3B是表示HUD装置1的内部结构的框图。HUD装置1包括2套影像显示装置30a、30b，第一影像显示装置30a用于远距离显示，第二影像显示装置30b用于近距离显示，将各影像显示装置的结构要素称作“第一”和“第二”加以区分。
关于第二影像显示装置30b，能够实现2种显示方式，结构均为：利用设置在HUD装置1的开口部的功能膜51生成第二影像，将其向挡风玻璃3投射。图3A是将影像显示元件(液晶面板等)生成的第二影像光投射到功能膜51上的方式(投影显示方式)。图3B是使激光在功能膜51上扫描而生成第二影像的方式(激光扫描方式)。下面对各方式进行说明。
在图3A的投影显示方式下，第一、第二影像显示装置30a、30b分别包括LED等光源31a、31b、照明光学系统32a、32b和液晶元件等显示元件33a、33b。第一显示元件33a生成的第一影像光在凹面反射镜41上反射后，从覆盖在HUD装置1的开口部上的、由可透射影像光的材料构成的防眩光部(防眩板)出射。第二显示元件33b生成的第二影像光被投射到防眩光部(防眩板)上而不经过凹面反射镜41。
防眩光部上安装有功能膜(透射率可变膜)51，对于第一影像光，使功能膜51为透明状态以使入射的第一影像光原样透射。对于第二影像光，使功能膜51为不透明状态(乳白色状态)，在膜面上生成第二影像。这样，能够生成远距离用的第一影像和近距离用的第二影像。
车辆信息获取部10接受各种车辆信息4的输入，将它们发送至控制部20。控制部20内的电子控制单元(ECU)21基于输入的车辆信息4，生成供HUD装置1显示的远近显示用的2套影像信号。并且，基于车辆信息4生成凹面反射镜41的控制信号和扬声器60的声音信号。
控制部20内包括对扬声器60输出声音信号的声音输出部22，用于存储供ECU21执行的程序的非易失性存储器23，用于存储影像信息和控制信息的存储器24。针对第一、第二影像显示装置30a、30b，包括控制各光源31a、31b的光源调节部25a、25b，对要显示的各影像信号的畸变进行校正的畸变校正部26a、26b，和基于校正后的影像信号对各显示元件33a、33b进行驱动的显示元件驱动部27a、27b。
此外，第一影像显示装置30a包括反射镜调节部28，其对用于驱动凹面反射镜41的反射镜驱动部42输出驱动信号。功能膜控制部52切换施加在功能膜51上的电压，来控制功能膜51的透射率(透明/乳白色)。
在图3B所示的激光扫描方式下，第二影像显示装置30b包括激光光源34和使激光二维扫描的扫描反射镜35。扫描反射镜35例如使用了MEMS(微机电系统)。控制部20包括根据影像信号的电平而驱动激光光源34的光源驱动部25c，和根据影像信号的水平、垂直同步信号来驱动扫描反射镜35的扫描驱动部28c。
扫描反射镜35上反射的激光按照影像信号在功能膜51上扫描。此时，利用功能膜控制部52使功能膜51成为不透明状态(乳白色状态)，来在膜面上生成第二影像。
在图3A的投影显示方式和图3B的激光扫描方式下，为了投射第一、第二影像光均不需要半反射镜，不会因使用半反射镜而导致光利用效率降低。并且，由于第二影像显示装置30b一侧的出射光学系统中不存在凹面反射镜，因此结构比第一影像显示装置30a一侧的出射光学系统简单，能够实现小型化。尤其是，与图3A的投影显示方式相比，图3B的激光扫描方式不需要影像显示装置内的照明光学系统，因此能够进一步实现小型化。于是，能够实现小型的、可实现远近两用的2套系统的影像显示的HUD装置。
图4是表示HUD装置1的影像显示状态的示意图。从设置在车辆2的仪表盘内部的第一、第二影像显示装置30a、30b，出射第一、第二影像光。第二影像显示装置30b可以是图3A所示的“投影显示方式”和图3B所示的“激光扫描方式”中的任一种。该图中表示了图3B的“激光扫描方式”的示意。
从第一影像显示装置30a出射的第一影像光6a被第一反射镜41a和第二反射镜41b反射，向着防眩光部50投射。第一反射镜41a被固定设置，第二反射镜41b具有凹面形状(包括自由曲面形状、光轴非对称形状)并可在反射镜驱动部42的驱动下旋转。在下文的说明中，将第二反射镜41b简单称作“凹面反射镜41”。另一方面，从第二影像显示装置30b出射的第二影像光6b被直接投射到防眩光部50上。
在防眩光部50安装有功能膜51，透射率能够因电压施加而变化。在投射第一影像光6a的情况下，使功能膜51为透明状态，使第一影像光6a原样通过。在投射第二影像光6b的情况下，使功能膜51为乳白色状态，使光散射而在其位置上生成第二影像。
第一影像光6a通过透明状态的功能膜51，在挡风玻璃3上反射而入射到驾驶员的眼睛8中，在视网膜上成像，使得驾驶员能够观察到影像。此时，驾驶员看到位于挡风玻璃3前方的第一虚像9a。驾驶员观察到的第一虚像9a的位置由从第一影像显示装置30a的影像生成面即显示元件33a起的距离，和配置在光路上的投影透镜(图中省略)的倍率所决定，第一虚像9a显示在距离挡风玻璃3较远的位置上。
另一方面，第二影像光6b照射在乳白色状态的功能膜51上，在其位置上生成第二影像。所生成的第二影像在挡风玻璃3上反射而入射到驾驶员的眼睛8中，能够被观察到。此时，驾驶员观察到位于挡风玻璃3前方的第二虚像9b。不过，观察到的第二虚像9b的位置由从影像生成面即功能膜51(防眩光部50)的距离所决定，因此第二虚像9b显示在距离挡风玻璃3较近的位置上(此时不使用投影透镜)。
像这样，在防眩光部50安装功能膜51，通过施加电压来切换透明状态和乳白色状态。在要显示远距离的虚像9a时使功能膜51为透明状态，从远距离显示用的第一影像显示装置30a投射第一影像光6a。在要显示近距离的虚像9b时使功能膜51为乳白色状态，从近距离显示用的第二影像显示装置30b投射第二影像光6b。采用这样的方式，能够切换显示远近两用的虚像。
此外，如后文所述，通过在防眩光部50上局部设置功能膜51，能够同时利用没有设置功能膜的区域显示远距离的虚像，并利用设置了功能膜(乳白色状态)的区域显示近距离的虚像。
图5是表示HUD装置的外观的图。HUD装置1出射的第一、第二影像光从防眩光部50向图中的上方投射。HUD装置1的外壳的上表面形成有供影像光向挡风玻璃3投射的开口部，该开口部被防眩光部50(防眩板)覆盖。防眩光部50由影像光可透射的凹面状的材料构成，是对外部光进行防眩作用的部分。本实施例中，在防眩光部50的外侧或内侧的全部区域或部分区域安装有功能膜51。该图表示了在大致全部区域安装功能膜51的情况。
功能膜51是透射率(透明/乳白色)随施加的电压而变化的透射率可变型膜，也被称作功能性液晶膜或调光膜等。功能膜51存在透射率随电压施加而增大的类型和透射率随电压施加而减小的类型。本实施例可使用任一种类型，不过在下文的说明中采用了后一种类型，即在电压施加为(ON，即施加电压)时变化为乳白色状态，在电压施加为(OFF，即不施加电压)时变化为透明状态的情况。
图6是表示HUD装置1的内部结构和影像光的光路的图。在HUD装置1的下部配置有第一、第二影像显示装置30a、30b。在上部的防眩光部50安装有功能膜51。
从第一影像显示装置30a出射的第一影像光6a(以虚线和灰色部分表示)经投影透镜43扩束，在第一反射镜41a和第二反射镜41b(凹面反射镜41)上反射后，从防眩光部50投射。另一方面，从第二影像显示装置30b出射的第二影像光6b(以实线表示)直接出射到防眩光部50上。
当安装在防眩光部50上的功能膜51为透明状态时，第一影像光6a原样投射至上方。而当安装在防眩光部50上的功能膜51为乳白色状态时，通过第二影像光6b在膜内形成第二影像而投射至上方。在该图中，第二影像的生成区域是防眩光部50(功能膜51)的局部区域。
采用该结构，第二影像显示装置30b由于出射光学系统较为小型故配置上的限制较小，能够配置在避开第一影像显示装置30a的空间中。从而，能够实现具有2套影像显示装置且小型的HUD装置1。
图7是表示远近虚像的显示位置的图。当使功能膜51为透明状态，从第一影像显示装置30a投射影像时，车辆2内的驾驶员的眼睛8观察到的第一虚像9a显示在远距离(例如前方40m)处。该显示距离可通过选择投影透镜43和调节透镜位置来改变。另一方面，当使功能膜51为乳白色状态，从第二影像显示装置30b出射影像时，第二虚像9b显示在近距离(例如前方3m)处。该显示距离由驾驶员的眼睛8的位置到挡风玻璃3的距离和从挡风玻璃3到安装了功能膜51的防眩光部50的距离决定。从而，通过改变防眩光部50的位置能够改变显示距离。从驾驶员的眼睛8看来，第一虚像9a和第二虚像9b大致位于同一视线上。其中，远距离显示的影像主要是叠加在实景上显示的信息。而近距离显示的影像主要是速度、距离、标识信息等不叠加在实景上显示的信息。
图8是表示远近虚像的显示切换的流程图。其内容为，根据要显示的影像的种类来自动切换显示距离。以下处理由控制部20的电子控制单元(ECU)21控制。近距离显示方式采用图3A的投影显示方式。
当发动机起动传感器109接收到电源(点火开关)ON的信号时，通过车辆信息获取部10获取车辆信息4(S201)。首先，根据照度传感器105的外部光信息计算合适的亮度等级，控制光源调节部25a、25b来设定光源31a、31b的亮度等级(S202)。并且，从获取的车辆信息4中提取由驾驶员选择的信息(例如当前的车速信息)，决定要显示的影像(S203)。
当显示影像决定后，判断该影像的显示距离是远距离还是近距离(S204)。为此，在非易失性存储器23中预先存储显示影像的种类与显示距离的关系。例如，对于像前方道路的状况(行车线的显示等)这样的要叠加在实景上的显示的信息采用远距离显示，而对于车速信息等不用叠加在实景上显示的信息则采用近距离显示。根据是进行远距离显示还是进行近距离显示，处理发生分支。
在远距离显示的情况下，对于要显示的影像，利用第一畸变校正部26a实施因投影光学系统(例如挡风玻璃3的曲面形状)而产生的影像畸变的校正(S205a)。通过显示元件驱动部27a对第一显示元件33a供给驱动信号(S206a)。并且，功能膜控制部52使功能膜51上的施加电压为OFF，使膜为透明状态(S207a)。
当接收到HUD显示的ON信号时，使第一影像显示装置30a的光源31a发光(S208a)，进行远距离用的第一虚像的显示(S209a)。
在近距离显示的情况下，对于要显示的影像，利用第二畸变校正部26b实施因投影光学系统而产生的影像畸变的校正(S205b)。通过显示元件驱动部27b对第二显示元件33b供给驱动信号(S206b)。并且，功能膜控制部52使功能膜51上的施加电压为ON，使膜为乳白色状态(S207b)。
当接收到HUD显示的ON信号时，使第二影像显示装置30b的光源31b发光(S208b)，进行近距离用的第二虚像的显示(S209b)。
上述显示方法选择了远距离虚像和近距离虚像的任一种进行显示。但也可以对显示区域进行分割，同时显示远距离虚像和近距离虚像这两者。
图9是说明远近虚像同时显示的图。图9中(a)和(b)表示功能膜51的安装结构的例子，(c)表示从车辆内观察到的远近虚像的显示状态。
如图9的(c)所示，虚像的显示区域90被分割为远距离用的显示区域90a和近距离用的显示区域90b。并且，在各区域同时显示从第一、第二影像显示装置30a、30b出射的远距离虚像9a和近距离虚像9b。
用于实现该效果的功能膜51如图9的(a)所示，在防眩光部50中，仅在与近距离显示区域90b对应的区域安装功能膜51，使电压为ON来形成乳白色状态。或者如图9的(b)所示，在防眩光部50的整个面上安装功能膜51，仅使与近距离显示区域90b对应的区域的电压为ON来形成乳白色状态。于是，可以从第一影像显示装置30a和第二影像显示装置30b分别同时出射第一影像和第二影像。此外，采用图9的(b)的结构，能够通过改变电压施加区域的面积来改变远近显示区域的大小。
图10是表示功能膜的各种分割图案的图。图10中的(a1)～(a4)是表示将功能膜上下分割为2部分(51a、51b)，对各区域进行电压ON/OFF控制的情况。从而能够这样进行切换，即，在想要在整个面上显示远距离虚像的情况下采用(a1)，在想要在整个面上显示近距离虚像的情况下采用(a2)，在想要上下同时显示远距离虚像和近距离虚像的情况下采用(a3、a4)。
图10中的(b1)～(b4)是将功能膜上下分割为3部分的情况(51c～51e)。采用这样的方式，例如(b3)所示，能够在中央区域51d显示远距离虚像，在上下端51c、51e显示近距离虚像(速度、距离信息)。
功能膜的透射率是通过施加电压使膜内颗粒的状态(配光性能)发生变化而实现的，但透明状态与乳白色状态之间的转移需要花费规定的时间才能完成。若在转移的过程中开始进行显示，则驾驶员观察到的远距离虚像和近距离虚像的显示时机会发生偏差，导致不容易观察。尤其是，在使用图10所示的功能膜的分割图案同时显示远近虚像的情况下，最好在考虑了功能膜的转移时间的基础上，调整远近影像的出射时机。
图11是用于恰当地进行远近虚像同时显示的流程图。使功能膜51中的要进行近距离显示的区域的电压为ON(S301)，并等待规定时间(t0)直到转移完成，膜成为乳白色状态(S302)。该规定时间(t0)是由膜材料的转移时间决定的量。之后，使第一、第二影像显示装置30a、30b的光源31a、31b发光，开始出射远距离用影像和近距离用影像(S303a、S303b)，进行远近虚像的同时显示(S304)。
当远近虚像的同时显示结束时，首先使第一、第二影像显示装置30a、30b的光源31a、31b停止发光，停止出射远距离用影像和近距离用影像(S305a、S305b)。之后，使功能膜的电压为OFF，使其转移至透明状态(S306)。这样，通过在考虑了功能膜的转移时间的基础上进行光源31a、31b的发光/停止发光，远近虚像的显示时机能够一致，能够进行易于观察的显示。
采用实施例1的各结构，能够提供一种无需使用半反射镜的、可实现远距离显示和近距离显示这两种用途的小型的HUD装置。
实施例2
在实施例2中，对交替显示远距离虚像和近距离虚像的情况进行说明。通过高速切换远近虚像的显示，远近虚像看起来仿佛同时显示。此外，通过在显示区域的相同位置交替显示远距离虚像和近距离虚像，还能够将远距离虚像和近距离虚像叠加显示。
图12是说明远近虚像交替显示的方法的图。在HUD装置1的防眩光部50的整个面上安装功能膜51，根据出射的远距离用/近距离用影像而相应地进行施加电压的ON/OFF控制。图12的(a)表示出射远距离用影像的情况，使功能膜51的电压为OFF(透明)，从第一影像显示装置30a出射远距离用的第一影像光6a。图12的(b)表示出射近距离用影像的情况，使功能膜51的电压为ON(乳白色)，从第二影像显示装置30b出射近距离用的第二影像光6b。二者交替切换。
图13是表示远近虚像交替显示的例子的图。图13的(a)表示在显示区域90显示远距离虚像9a的情况，图13的(b)表示在显示区域90显示近距离虚像9b的情况。当二者交替切换时，从驾驶员看来，如图13的(c)所示，显示区域90上仿佛同时显示了远距离虚像9a和近距离虚像9b。该例中远距离虚像9a和近距离虚像9b显示在分离的位置上，但也可以以二者的一部分重叠的状态显示。
图14是表示远近虚像交替显示的动作的流程图。交替反复地执行将远距离虚像9a显示时间ta的动作，和将近距离虚像9b显示时间tb的动作。显示时间ta、tb例如根据显示影像的垂直同步时序而设定。
首先，使功能膜51上的施加电压为OFF(透明)(S401)，使第一影像显示装置30a的光源31a发光，开始出射远距离用影像(S402)。在显示了规定时间ta后(S403)，停止出射远距离用影像(S404)。
接着，使功能膜51上的施加电压为ON(乳白色)(S405)，使第二影像显示装置30b的光源31b发光，开始出射近距离用影像(S406)。在显示了规定时间tb后(S407)，停止出射近距离用影像(S408)。判断是否要继续显示(S409)，在要继续的情况下返回S401，重复上述动作。
采用实施例2的结构，通过交替显示远近虚像具有看起来仿佛同时显示远近虚像的效果，并且也能够将远近虚像叠加显示。
实施例3
在实施例3中，说明作为功能膜使用了在照明特殊的激光时能够生成影像的膜(此处称作自发光膜)的情况。自发光膜通常是透明的，但在照射了某特定波长的激光时，被照射的部分的发光体会发光而生成特定颜色(例如绿色)的文字或影像。并且具有在照射了特定的激光以外的影像光的情况下，该影像光能够原样透射的性质。
实施例1、2中作为功能膜使用了透射率可变的膜，此处取而代之使用上述的自发光膜。HUD装置的结构能够使用图3B的激光扫描方式，但功能膜控制部52将变得不再需要。功能膜51(自发光膜)的安装方式与图5相同，但也可以局部地安装在防眩光部50上。
在显示远距离虚像的情况下，从第一影像显示装置30a出射第一影像光6a，该第一影像光6a透过自发光膜而显示第一虚像9a。在显示近距离虚像的情况下，使从第二影像显示装置30b出射的第二影像光6b(激光)扫描，在自发光膜上生成第二影像，投射该第二影像来显示第二虚像9b。也可以同时显示远距离虚像和近距离虚像。
采用实施例3，虽然近距离虚像9b的显示颜色是固定的，但变得不再需要功能膜的电压控制，装置结构较为简单。而且，在自发光膜的情况下，近距离显示下高效地仅利用激光的特定波长的光，即使同时进行远距离显示，也能够维持光的利用效率。
实施例4
在实施例4中，针对第二影像显示装置30b的各种设置位置进行说明。在作为近距离显示用的第二影像显示装置30b使用图3B所示的激光扫描方式的情况下，由于装置30b可实现小型化，故设置位置较为自由。
图15A～图15C是表示改变了第二影像显示装置30b的设置位置的例子的图。图15A是将第二影像显示装置30b设置在第一反射镜41a附近的情况，图15B是将第二影像显示装置30b设置在凹面反射镜41(41b)附近的情况。两种情况均是，只要使第二影像光6b向着功能膜51出射，功能膜51上生成的第二影像被挡风玻璃3反射，驾驶员能够将其作为第二虚像9b观察到。图15C表示将第二影像显示装置30b设置在车辆内的顶棚上的情况，从顶棚向仪表盘上的功能膜51出射第二影像光6b。该结构在仪表盘内无法确保第二影像显示装置30b的设置空间的情况下是有效的。
采用实施例4，能够将第二影像显示装置30b设置在第一影像显示装置30a的闲置空间内，其结果能够实现可显示远近两套影像的HUD装置的小型化。
本发明并不限定于上述实施例，还包括各种各样的变形例。例如，能够将某个实施例的结构的一部分置换为其他实施例的结构，也能够在某个实施例的结构中添加其他实施例的结构。另外，能够对各实施例结构的一部分追加、删除、置换其他实施例的结构。
附图标记说明
1：平视显示器(HUD)装置，
2：车辆，
3：挡风玻璃，
4：车辆信息，
6a、6b：影像光，
8：驾驶员的眼睛，
9a、9b：虚像，
10：车辆信息获取部，
20：控制部，
21：电子控制单元(ECU)，
25a、25b：光源调节部，
25c：光源驱动部，
26a、26b：畸变校正部，
27a、27b：显示元件驱动部，
28：反射镜调节部，
28c：扫描驱动部，
30a：第一影像显示装置，
30b：第二影像显示装置，
31a、31b：光源，
33a、33b：显示元件，
34：激光光源，
35：扫描反射镜，
41：凹面反射镜，
42：反射镜驱动部，
50：防眩光部，
51：功能膜，
52：功能膜控制部，
90：显示区域。

Claims (8)

1.一种平视显示器装置，其搭载在车辆上，能够在挡风玻璃的前方显示第一虚像和第二虚像，其特征在于：
在所述平视显示器装置的防眩光部安装有功能膜，
所述平视显示器装置包括：
第一影像显示装置，其使第一影像透过所述防眩光部向所述挡风玻璃投射，以显示所述第一虚像；和
第二影像显示装置，其在所述功能膜上生成第二影像，并使该第二影像向所述挡风玻璃投射，以显示所述第二虚像。
2.如权利要求1所述的平视显示器装置，其特征在于：
所述第二影像显示装置将显示元件中生成的影像投射到所述功能膜上来生成所述第二影像。
3.如权利要求1所述的平视显示器装置，其特征在于：
所述第二影像显示装置对所述功能膜照射激光来生成所述第二影像。
4.如权利要求1所述的平视显示器装置，其特征在于：
所述功能膜是光透射率与施加电压相应地变化的透射率可变膜，
当所述透射率可变膜为透明状态时所述第一影像从所述透射率可变膜透射，当所述透射率可变膜为不透明状态时生成所述第二影像。
5.如权利要求3所述的平视显示器装置，其特征在于：
所述功能膜是在对其照射特定波长的激光时被照射的部分能够发光的透明的自发光膜，
所述自发光膜能够使所述第一影像透射，且通过被照射所述特定波长的激光而能够生成所述第二影像。
6.如权利要求1所述的平视显示器装置，其特征在于：
所述功能膜安装在所述防眩光部的部分区域上，从安装了所述功能膜的区域显示所述第二虚像，并同时从没有安装所述功能膜的区域显示所述第一虚像。
7.如权利要求4所述的平视显示器装置，其特征在于：
所述透射率可变膜以分割成多个的方式安装在所述防眩光部上，对分割后的每个所述透射率可变膜改变施加电压，
从所述透射率可变膜为透明状态的区域显示所述第一虚像，并同时从所述透射率可变膜为不透明状态的区域显示所述第二虚像。
8.如权利要求4所述的平视显示器装置，其特征在于：
通过交替切换所投射的所述第一影像和所述第二影像，并与该切换相应地进行所述透射率可变膜上的施加电压的切换，来交替地显示所述第一虚像和所述第二虚像。
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