CN113711106A - 车辆用平视显示器以及用于该车辆用平视显示器的光源单元 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆用平视显示器使用的光源单元(60)具备：筒状的多重反射部件(61)，其将入射面(63)和出射面(64)连接，并在内表面设置有反射面(66)；基板(62)，其以面对入射面(63)的方式配置，供多个光源(65)以矩阵状搭载。在入射面(63)的长边方向上设置的光源(65)的个数(A)与在入射面(63)的短边方向上设置的光源(65)的个数(B)之比Ra＝A/B设定为比出射面(64)的长边尺寸(C)与短边尺寸(D)之比Rb＝C/D大。

Description

车辆用平视显示器以及用于该车辆用平视显示器的光源单元
技术领域
本公开涉及车辆用平视显示器以及用于该车辆用平视显示器的光源单元。
背景技术
专利文献1公开了具备用于使用透明的显示介质来显示立体虚像的光学系统的平视显示器。该平视显示器在挡风玻璃上向驾驶员的视野内投射光。投射的光的一部分透过挡风玻璃，而另一部分被挡风玻璃反射。该反射光射向驾驶员的眼睛。驾驶员将进入眼睛的该反射光感知为虚像，该虚像以透过挡风玻璃看到的实际的物体为背景，看起来如同隔着挡风玻璃而位于相反侧(汽车的外侧)的物体的像。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-45103号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1中已知有HUD(平视显示器)。HUD将光照射到液晶元件，将该光形成的像投影到挡风玻璃或组合器上。对于将光照射到液晶元件的光源单元，要求射出具有均匀的亮度分布的光。
本发明的目的在于提供一种能够射出具有更加均匀的亮度分布的光的光源单元以及使用该光源单元的平视显示器。
用于解决课题的方案
为了达到上述目的，本发明的一个方面的光源单元是用于车辆用平视显示器的光源单元，该车辆用平视显示器构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像，所述光源单元具备：
筒状的多重反射部件，其入射面、出射面、以及将所述入射面和出射面连接并设置于内表面的反射面；
基板，其以面对所述入射面的方式配置，供多个光源以矩阵状搭载；
在所述入射面的长边方向上设置的所述光源的个数A与在所述入射面的短边方向上设置的所述光源的个数B之比Ra＝A/B比所述出射面的长边尺寸C与短边尺寸D之比Rb＝C/D大，或者，
多个所述光源的发光面在所述入射面的长边方向上的长度的总和a与多个所述光源的发光面在所述入射面的短边方向上的长度的总和b之比Rc＝a/b比所述出射面的长边尺寸C与短边尺寸D之比Rb＝C/D大。
为了达到上述目的，本发明的一个方面的车辆用平视显示器是设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像的平视显示器，所述平视显示器具有图像生成单元，
所述图像生成单元具有：图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光；反射部，其以使由所述图像生成部射出的光向挡风玻璃或组合器照射的方式反射所述光；
图像生成部包括液晶元件和上述的所述光源单元。
发明效果
根据本发明，提供一种能够射出具有更加均匀的亮度分布的光的光源单元以及使用该光源单元的平视显示器。
附图说明
图1是具备车辆用显示系统的车辆用系统的框图。
图2是车辆用显示系统所包含的本实施方式的平视显示器(HUD)的示意图。
图3是液晶单元和光源单元的分解立体图。
图4是从液晶单元侧观察设置在基板上的LED元件的图。
图5示出从光源单元射出的光在出射面上的亮度分布。
图6是参考例的光源单元的与图4相同的图。
图7是参考例的光源单元的与图5相同的图。
图8是示出在参考例的光源单元中，反射从LED元件沿短边方向射出的光的状况的图。
图9是示出在参考例的光源单元中，反射从LED元件沿长边方向射出的光的状况的图。
图10是本发明的变形例的光源单元的与图4相同的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式(以下，称为本实施方式。)进行说明。为了便于说明，本附图所示的各部件的尺寸存在与实际的各部件的尺寸不同的情况。
另外，在本实施方式的说明中，为了便于说明，存在适当提及“左右方向”、“上下方向”、“前后方向”的情况。这些方向是针对图2所示的HUD(Head-Up Display，平视显示器)42设定的相对方向。在此，“左右方向”是包括“左方向”以及“右方向”的方向。“上下方向”是包括“上方向”以及“下方向”的方向。“前后方向”是包括“前方向”以及“后方向”的方向。左右方向在图2中未示出，是与上下方向以及前后方向正交的方向。
首先，参照图1，以下对本实施方式的车辆系统2进行说明。
图1是车辆系统2的框图。搭载有该车辆系统2的车辆1是能够以自动驾驶模式行驶的车辆(汽车)。
如图1所示，车辆系统2具备车辆控制部3、车辆用显示系统4(以下，简称为“显示系统4”。)、传感器5、照相机6、雷达7。进而，车辆系统2具备HMI(Human Machine Interface：人机接口)8、GPS(Global Positioning System：全球定位系统)9、无线通信部10、存储装置11、转向促动器12、转向装置13、制动促动器14、制动装置15、油门促动器16和油门装置17。
车辆控制部3构成为控制车辆的行驶。车辆控制部3例如由至少一个电子控制单元(ECU：Electronic Control Unit)构成。电子控制单元包括：包含一个以上的处理器和一个以上的存储器的计算机系统(例如，SoC(System on a Chip：片上系统)等)、及由晶体管等有源元件以及无源元件构成的电子电路。处理器例如包括CPU(Central Processing Unit：中央处理器)、MPU(Micro Processing Unit：微处理单元)、GPU(Graphics ProcessingUnit：图形处理单元)以及TPU(Tensor Processing Unit：张量处理单元)中的至少一个。CPU可以由多个CPU核构成。GPU可以由多个GPU核构成。存储器包括ROM(Read Only Memory：只读存储器)、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)。在ROM中，也可以存储有车辆控制程序。例如，车辆控制程序可以包括自动驾驶用的人工智能(AI)程序。AI程序是通过使用多层神经网络的有教师或无教师机器学习(特别是深度学习)构建的程序(已学习模型)。在RAM中，可以暂时存储车辆控制程序、车辆控制数据和/或表示车辆的周边环境的周边环境信息。处理器也可以构成为，将从存储在ROM中的各种车辆控制程序指定的程序在RAM上展开，通过与RAM的协作来执行各种处理。另外，计算机系统可以由ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit：专用集成电路)或FPGA(Field-Programmable GateArray：现场可编程门阵列)等非诺依曼型计算机构成。另外，计算机系统也可以由诺依曼型计算机和非诺依曼型计算机的组合构成。
显示系统4具备前照灯20、路面描绘装置45、HUD42、显示控制部43。
前照灯20配置在车辆的前表面的左侧和右侧，具备：近光灯，其构成为向车辆的前方照射近光；远光灯，其构成为向车辆1的前方照射远光。近光灯和远光灯各自具有LED(Light Emitting Diode：发光二极管)或LD(Laser Diode：激光二极管)等一个以上的发光元件、透镜以及反射器等光学部件。
路面描绘装置45配置在前照灯20的灯室内。路面描绘装置45构成为朝向车辆的外部的路面射出光图案。路面描绘装置45例如具有光源部、驱动反射镜、透镜或反射镜等光学系统、光源驱动电路、以及反射镜驱动电路。光源部是激光光源或LED光源。例如，激光光源是构成为分别射出红色激光、绿色激光、蓝色激光的RGB(三原色)激光光源。驱动反射镜例如包括MEMS(Micro Electro Mechanical System：微机电系统)反射镜、DMD(DigitalMicromirror Device：数字微镜器件)反射镜、电流镜、多面反射体等。光源驱动电路构成为对光源部进行驱动控制。光源驱动电路构成为，基于从显示控制部43发送的与规定的光图案相关的信号，生成用于控制光源部的动作的控制信号，在此基础上将该生成的控制信号发送到光源部。反射镜驱动电路构成为对驱动反射镜进行驱动控制。反射镜驱动电路构成为，基于从显示控制部43发送的与规定的光图案相关的信号，生成用于控制驱动反射镜的动作的控制信号，在此基础上将该生成的控制信号发送到驱动反射镜。在光源部是RGB激光光源的情况下，路面描绘装置45通过扫描激光，能够在路面上描绘各种颜色的光图案。例如，光图案也可以是表示车辆的行进方向的箭头形状的光图案。
另外，路面描绘装置45的描绘方式也可以是光栅(raster)扫描方式、DLP(DigitalLight Processing：数字光处理)方式或LCOS(Liquid Crystal on Silicon：硅上液晶)方式。在采用DLP方式或LCOS方式的情况下，光源部也可以是LED光源。另外，作为路面描绘装置的描绘方式，也可以采用投影方式。在采用投影方式的情况下，光源部也可以是排列成矩阵状的多个LED光源。路面描绘装置45可以分别配置在左右前照灯的灯室内，也可以配置在车身车顶上、保险杠或格栅部。
HUD42的至少一部分位于车辆的内部。具体而言，HUD42设置在车辆的室内的规定部位。例如，HUD42也可以配置在车辆的仪表板(dash board)内。HUD42作为车辆和乘员之间的视觉性接口起作用。HUD42构成为，以规定的信息(以下，称为HUD信息。)与车辆的外部的现实空间(特别是，车辆的前方的周边环境)重叠的方式朝向乘员显示该HUD信息。这样，HUD42作为AR(Augmented Reality：增强现实)显示器起作用。由HUD42显示的HUD信息例如是与车辆的行驶相关的车辆行驶信息和/或与车辆的周边环境相关的周边环境信息(特别是，与存在于车辆的外部的对象物相关的信息)。
如图2所示，HUD42具备HUD主体部420。HUD主体部420具有壳体422和出射窗423。出射窗423是使可见光透过的透明板。HUD主体部420在壳体422的内侧具有图像生成部(PGU：Picture Generation Unit)424、控制基板(控制部的一个例子)425、透镜426、屏幕427、凹面镜(反射部的一个例子)428。
图像生成部424具有光源、光学部件、显示装置。光源例如是激光光源或LED光源。激光光源例如是构成为分别射出红色激光、绿色激光、蓝色激光的RGB激光光源。光学部件适当地具有棱镜、透镜、扩散板、放大镜等。显示装置是液晶显示器、DMD(DigitalMicromirror Device：数字微镜器件)等。图像生成部424的描绘方式可以是光栅扫描方式、DLP方式或LCOS方式。在采用DLP方式或LCOS方式的情况下，HUD42的光源也可以是LED光源。需要说明的是，在采用液晶显示器方式的情况下，HUD42的光源也可以是白色LED光源。
控制基板425构成为控制图像生成部424、透镜426、屏幕427的动作。控制基板425搭载有CPU(Central Proccessing Unit：中央处理器)等处理器和存储器，处理器执行从存储器读出的计算机程序，控制图像生成部424、透镜426、屏幕427的动作。控制基板425构成为，基于从显示控制部43发送的图像数据，生成用于控制图像生成部424的动作的控制信号，在此基础上将该生成的控制信号发送到图像生成部424。另外，控制基板425构成为，基于从显示控制部43发送的图像数据，生成用于调整透镜426、屏幕427的位置的各控制信号，在此基础上将该生成的控制信号分别发送到透镜426、屏幕427。另外，控制基板425也可以以变更凹面镜428的朝向的方式进行控制。
透镜426配置在从图像生成部424射出的光的光路上。透镜426例如包括凸透镜，构成为将由图像生成部424生成的图像以期望的大小投影到屏幕427上。另外，透镜426包括驱动部，构成为能够根据由控制基板425生成的控制信号，以短时间的响应速度进行平行移动，变更与图像生成部424之间的距离。
屏幕427配置在从图像生成部424射出的光的光路上。从图像生成部424射出的光透过透镜426而投影到屏幕427上。另外，屏幕427包括驱动部，构成为能够根据由控制基板425生成的控制信号，以短时间的响应速度进行平行移动，变更与图像生成部424以及透镜426之间的距离。
需要说明的是，图像生成部424也可以内包有透镜426和屏幕427。另外，也可以不设置透镜426以及屏幕427。
凹面镜428配置在从图像生成部424射出的光的光路上。凹面镜428使从图像生成部424射出并透过透镜426以及屏幕427的光朝向挡风玻璃18反射。凹面镜428具有为了形成虚像而弯曲成凹状的反射面，使在屏幕427上成像的光的像以规定的倍率反射。
从HUD主体部420射出的光照射到挡风玻璃18(例如，车辆1的前窗)。接着，从HUD主体部420照射到挡风玻璃18的光的一部分朝向乘员的视点E反射。其结果，乘员将从HUD主体部420射出的光(规定的图像)识别为在挡风玻璃18的前方的规定的距离形成的虚像。这样，由HUD42显示的图像穿过挡风玻璃18重叠在车辆1的前方的现实空间上，其结果，乘员能够以由规定的图像形成的虚像对象I在位于车辆外部的道路上呈现的方式进行视觉识别。
另外，虚像对象I的距离(从乘员的视点E到虚像的距离)可以通过调整透镜426以及屏幕427的位置来适当调整。在作为虚像对象I形成2D图像(平面图像)的情况下，将规定的图像投影为任意确定的单一距离的虚像。在作为虚像对象I形成3D图像(立体图像)的情况下，将相互相同或相互不同多个规定图像分别投影为不同距离的虚像。
显示控制部43构成为控制路面描绘装置45、前照灯20以及HUD42的动作。显示控制部43由电子控制单元(ECU)构成。电子控制单元包括:包含一个以上处理器和一个以上的存储器的计算机系统(例如，SoC等)、以及由晶体管等有源元件以及无源元件构成的电子电路。处理器包括CPU、MPU、GPU以及TPU中的至少一个。存储器包括ROM和RAM。另外，计算机系统也可以由ASIC或FPGA等非诺依曼型计算机构成。
在本实施方式中，车辆控制部3和显示控制部43作为单独的结构而设置，但车辆控制部3和显示控制部43也可以一体地构成。在这一点上，显示控制部43和车辆控制部3也可以由单一的电子控制单元构成。另外，显示控制部43也可以由构成为控制前照灯20和路面描绘装置45的动作的电子控制单元、和构成为控制HUD42的动作的电子控制单元这两个电子控制单元构成。另外，控制HUD42的动作的控制基板425也可以构成为显示控制部43的一部分。
传感器5包括加速度传感器、速度传感器以及陀螺仪传感器中的至少一个。传感器5构成为检测车辆的行驶状态，并将行驶状态信息输出到车辆控制部3。传感器5还可以具备检测驾驶员是否坐在驾驶席上的落座传感器、检测驾驶员的面部的方向的面部朝向传感器、检测外部天气状况的外部天气传感器以及检测车内是否有人的人感传感器等。
照相机6例如是包括CCD(Charge-Coupled Device：电荷耦合器件)或CMOS(互补型MOS)等摄像元件的照相机。照相机6包括一个以上的外部照相机6A和内部照相机6B。外部照相机6A构成为，在取得表示车辆的周边环境的图像数据的基础上，将该图像数据发送到车辆控制部3。车辆控制部3基于发送的图像数据，取得周边环境信息。在此，周边环境信息也可以包含与存在于车辆的外部的对象物(步行者、其他车辆、标识等)有关的信息。例如，周边环境信息可以包含与存在于车辆的外部的对象物的属性有关的信息、与对象物相对于车辆的距离或位置有关的信息。外部照相机6A可以构成为单眼照相机，也可以构成为立体照相机。
内部照相机6B构成为，配置在车辆的内部并且取得表示乘员的图像数据。内部照相机6B作为跟踪乘员的视点E的跟踪照相机起作用。在此，乘员的视点E可以是乘员的左眼视点或右眼视点中的任一个。另外，视点E也可以被规定为连结左眼视点和右眼视点的线段的中点。显示控制部43也可以基于由内部照相机6B取得的图像数据，确定乘员的视点E的位置。乘员的视点E的位置可以基于图像数据以规定的周期更新，也可以仅在车辆起动时一次决定。
雷达7包括毫米波雷达、微波雷达以及激光雷达(例如，LiDAR单元)中的至少一个。例如，LiDAR单元构成为检测车辆的周围环境。特别是，LiDAR单元构成为，在取得表示车辆的周边环境的3D映射数据(点阵数据)的基础上，将该3D映射数据发送到车辆控制部3。车辆控制部3基于发送的3D映射数据，确定周边环境信息。
HMI8由接受来自驾驶员的输入操作的输入部和朝向驾驶员输出行驶信息等的输出部构成。输入部包括方向盘、油门踏板、制动踏板、切换车辆的驾驶模式的驾驶模式切换开关等。输出部是显示各种行驶信息的显示器(HUD除外)。GPS9构成为，取得车辆的当前位置信息，并将该取得的当前位置信息输出到车辆控制部3。
无线通信部10构成为，从其他车辆接收与位于车辆的周围的其他车辆有关的信息(例如，行驶信息等)，并且将与车辆有关的信息(例如，行驶信息等)发送到其他车辆(车辆间通信)。另外，无线通信部10构成为，从信号机、标识灯等基础设施设备接收基础设施信息，并且将车辆1的行驶信息发送到基础设施设备(路车间通信)。另外，无线通信部10构成为，从步行者携带的便携式电子设备(智能手机、平板电脑、可穿戴设备等)接收与步行者有关的信息，并且将车辆的本车行驶信息发送到便携式电子设备(步车间通信)。车辆与其他车辆、基础设施设备或便携式电子设备可以通过自组织(ad-hoc)模式直接通信，也可以经由接入点通信。进而，车辆也可以经由未图示的通信网络与其他车辆、基础设施设备或便携式电子设备通信。通信网络包括因特网、局域网(LAN)、广域网(WAN)以及无线接入网络(RAN)中的至少一个。无线通信标准例如是Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)、ZigBee(注册商标)、LPWA、DSRC(注册商标)或Li-Fi。另外，车辆1也可以使用第5代移动通信系统(5G)与其他车辆、基础设施设备或便携式电子设备通信。
存储装置11是硬盘驱动器(HDD)或SSD(Solid State Drive：固态驱动器)等外部存储装置。在存储装置11中，也可以存储二维或三维地图信息和/或车辆控制程序。例如，三维地图信息也可以由3D映射数据(点阵数据)构成。存储装置11构成为，根据来自车辆控制部3的请求，将地图信息、车辆控制程序输出到车辆控制部3。地图信息、车辆控制程序也可以与无线通信部10经由通信网络进行更新。
在车辆以自动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3基于行驶状态信息、周边环境信息、当前位置信息、地图信息等，自动地生成转向控制信号、油门控制信号以及制动控制信号中的至少一个。转向促动器12构成为，从车辆控制部3接收转向控制信号，并基于接收到的转向控制信号来控制转向装置13。制动促动器14构成为，从车辆控制部3接收制动控制信号，并基于接收到的制动控制信号来控制制动装置15。油门促动器16构成为，从车辆控制部3接收油门控制信号，并基于接收到的油门控制信号来控制油门装置17。这样，车辆控制部3基于行驶状态信息、周边环境信息、当前位置信息、地图信息等，自动地控制车辆的行驶。即，在自动驾驶模式下，车辆的行驶由车辆系统2自动控制。
另一方面，在车辆1以手动驾驶模式行驶的情况下，车辆控制部3按照驾驶员对油门踏板、制动踏板以及方向盘的手动操作，生成转向控制信号、油门控制信号以及制动控制信号。这样，在手动驾驶模式下，由于通过驾驶员的手动操作生成转向控制信号、油门控制信号以及制动控制信号，因此车辆的行驶由驾驶员控制。
接着，对车辆的驾驶模式进行说明。驾驶模式由自动驾驶模式和手动驾驶模式构成。自动驾驶模式由完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式构成。在完全自动驾驶模式下，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及油门控制的全部行驶控制，并且驾驶员不处于能够驾驶车辆的状态。在高度驾驶辅助模式下，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及油门控制的全部行驶控制，并且驾驶员虽然处于能够驾驶车辆的状态，但不驾驶车辆1。在驾驶辅助模式下，车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及油门控制中的一部分行驶控制，并且驾驶员在车辆系统2的驾驶辅助下驾驶车辆。另一方面，在手动驾驶模式下，车辆系统2不自动地进行行驶控制，并且驾驶员在没有车辆系统2的驾驶辅助的情况下驾驶车辆。
这样，本实施方式的HUD42设置在车辆1上，并构成为朝向车辆1的乘员显示规定的图像。HUD42具备：壳体422，其在上方开口；出射窗423(透明罩)，其覆盖壳体422的开口；图像生成部424，其设置在由壳体422和出射窗423形成的图像形成室(收容部)的内部，射出用于生成规定图像的光；反射部428，其反射由图像生成部424射出的光，以使其向挡风玻璃18照射。
图像生成部424具备图3所示的液晶单元50和光源单元60。液晶单元50具有排列成矩阵状的多个液晶元件51。从光源单元60射出的光透过液晶元件51，由此生成形成期望的图像的光。对于光源单元60，要求使光强度均匀的光束以均匀的入射角度入射到多个液晶元件51。这样的光源单元60有时也称为积分棒(rod integrator)。
图3是液晶单元50和光源单元60的分解立体图。如图3所示，光源单元60具备多重反射部件61和基板62。
图示的多重反射部件61是具有长方形状的截面形状的方筒状的部件。筒状的多重反射部件61的内表面设为反射面。多重反射部件61的两端开口。多重反射部件61的一个端部是入射面63，另一个端部是出射面64。光从多重反射面的入射面63入射，从出射面64射出光。多重反射部件61以及液晶单元50配置为使从出射面64射出的光入射到液晶单元50。
基板62配置为面对多重反射部件61的入射面63。在基板62上，多个LED元件65(光源)排列成矩阵状。在图示的基板62上，1×3的LED元件65在基板62上排列成矩阵状。另外，如图3所示，将入射面63的长边方向定义为x方向，将入射面63的短边方向定义为y方向，将从入射面63垂直地朝向出射面64的方向定义为z方向。
图4是从液晶单元50侧观察设置在基板62上的LED元件65的图。在图4中，也一并显示出射面64的外框。如图4所示，将沿着入射面63的长边方向设置在基板62上的LED元件65的个数设为A。将沿着入射面63的短边方向设置在基板62上的LED元件65的个数设为B。需要说明的是，入射面63的长边方向是图4中的x方向。入射面63的短边方向是图4中的y方向。另外，将比Ra定义为A/B。在图4中，Ra＝A/B＝3/1＝3。
进而，将出射面64的长边尺寸设为C，将短边尺寸设为D。另外，将比Rb定义为C/D。在图4中，C具有D的2倍的长度。因此，Rb＝2/1＝2。这样，比Ra设定为比Rb大。
图5示出从这样构成的光源单元60射出的光在出射面64上的亮度分布。图5示出出射面64中的y＝0且与x方向平行的线段上的亮度分布。y＝0是指y方向上的LED元件65的发光面的中心点。
将基于本实施方式的光源单元60的亮度分布与基于参考例的光源单元160的亮度分布进行比较。图6是参考例的光源单元160的与图4相同的图，图7是参考例的光源单元160的与图5相同的图。如图6所示，参考例的光源单元160虽然使用与实施方式的光源单元60相同的LED元件65以及基板62，但LED元件65的数量为2个。因此，比Ra(2/1＝2)等于比Rb(2/1＝2)。该参考例的光源单元60在出射面64上的亮度分布如图7所示，在x方向上与LED元件65的位置对应的位置可见峰值，亮度分布产生不均。与此相对，根据本实施方式的光源单元60，如图5所示，在x方向上的亮度分布中不产生不均。
使用图8以及图9，对这样在本实施方式的光源单元60中难以产生亮度分布不均的理由进行说明。图8是示出在参考例的光源单元160中，反射从LED元件65沿短边方向射出的光的状况的图。图9是示出在参考例的光源单元160中，反射从LED元件65沿长边方向射出的光的状况的图。
如图8以及图9所示，在参考例的光源单元160中，从LED元件65沿长边方向射出的光被多重反射部件61反射的次数比从LED元件65沿短边方向射出的光被多重反射部件61反射的次数少。
但是，由于HUD42在挡风玻璃18或组合器(Combiner)等扁平的长方形的显示部上显示图像，因此液晶单元50的液晶元件51形成长方形的矩阵。由于多重反射部件61的出射面64也与该液晶单元50的形状一致地形成为长方形状，因此多重反射部件61的出射面64具有长边和短边。
因此，如参考例的光源单元160那样，在比Ra和比Rb相等或比Ra在比Rb以下的情况下，沿长边方向行进的光被多重反射部件61反射的次数比沿短边方向行进的光被多重反射部件61反射的次数少。在此，被多重反射部件61反射的次数越多，从LED元件65射出的光在出射面64中越表示均匀的亮度。因此，在参考例的光源单元160中，在出射面64中，在长度方向上容易产生亮度不均。
与此相对，根据本实施方式的光源单元60，比Ra大于比Rb，因此从LED元件65射出并沿长边方向行进的光被多重反射部件61反射的次数与从LED元件65出射并沿短边方向行进的光被多重反射部件61反射的次数相同或从LED元件65射出并沿长边方向行进的光被多重反射部件61反射的次数比从LED元件65出射并沿短边方向行进的光被多重反射部件61反射的次数多。因此，本实施方式的光源单元60在容易产生不均的长度方向上变得难以产生亮度不均。需要说明的是，在短边方向上，反射次数本身容易变大，本来就难以在亮度上产生不均。因此，本实施方式的光源单元60适用于从出射面64射出的光的亮度不均较少且产生入射到液晶单元50的光的光源单元。
在本实施方式的光源单元60中，如图4所示，优选的是，多个LED元件65等间隔地排列并搭载在基板62上。根据这样的结构，射出更少亮度不均的光。
需要说明的是，在上述的实施方式中，讨论了比Ra和比Rb的比较，但也可以考虑多个LED元件65的发光面在入射面63的长边方向上的长度总和a与多个LED元件65的发光面在入射面63的短边方向上的长度总和b之比Rc＝a/b来构成光源单元60。在该情况下，如果比Rc大于出射面64的长边尺寸C与宽边尺寸D之比Rb＝C/D，则可得到长边方向上亮度不均较少的光源单元60。图10是本发明的变形例的光源单元260的与图4相同的图。
在本变形例中，LED元件65的发光面为长方形。入射面63的长边方向上的LED元件65的发光面的边长a1是入射面63的短边方向上的LED元件65的发光面的边长b1的3倍。另外，两个LED元件65的发光面为彼此相同的形状。因此，比Rc＝3。另一方面，比Rb＝2。因此，Rc＞Rb。在这样构成的光源单元260中，从出射面64射出的光的亮度不均少，本变形例的光源单元260也适合于产生入射到液晶单元50的光的光源单元。
需要说明的是，在各个LED元件65的长边和短边的长度不同的情况下，也同样地计算Rc。例如，对于第n个LED元件，如果设长边方向的长度为an、宽边方向的长度为bn，则Rc能够作为(a1+……+an)/(b1+……+bn)算出。
在上述实施方式中，车辆的驾驶模式作为包括完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式、手动驾驶模式的情况进行了说明，但车辆的驾驶模式不应限定于这4种模式。车辆的驾驶模式可以包括这4个模式中的至少一个。例如，车辆的驾驶模式也可以仅能够执行某一个。
另外，车辆的驾驶模式的区分和表示形态也可以按照各国的自动驾驶有关的法令和或规则适当变更。同样地，在本实施方式的说明中记载的“完全自动驾驶模式”、“高度驾驶辅助模式”、“驾驶辅助模式”的各自的定义只不过是一个例子，可以按照各国的自动驾驶的法令或规则，适当变更这些定义。
本申请基于2019年4月22日申请的日本特许申请(特愿2019-80996)，其内容在此作为参考被引入。
产业上的可利用性
根据本发明，提供一种能够射出具有较均匀的亮度分布的光的光源单元以及使用该光源单元的平视显示器。
附图标记说明
1 车辆
18 挡风玻璃
50 液晶单元
51 液晶元件
60、160、260 光源单元
61 多重反射部件
62 基板
63 入射面
64 出射面
65 LED元件
66 反射面
A 沿入射面的长边方向设置的光源的个数
B 沿入射面的短边方向设置的光源的个数
a 多个光源的发光面在入射面的长边方向上的总和
b 多个光源的发光面在入射面的短边方向上的总和
C 入射面的长边尺寸
D 入射面的短边尺寸

Claims (3)

1.一种光源单元，其是用于车辆用平视显示器的光源单元，该车辆用平视显示器构成为朝向车辆的乘员显示规定的图像，所述光源单元的特征在于，具备：
筒状的多重反射部件，其入射面、出射面、和将所述入射面和出射面连接并设置于内表面的反射面；
基板，其以面对所述入射面的方式配置，供多个光源以矩阵状搭载；
在所述入射面的长边方向上设置的所述光源的个数A与在所述入射面的短边方向上设置的所述光源的个数B之比Ra＝A/B比所述出射面的长边尺寸C与短边尺寸D之比Rb＝C/D大，或者，
多个所述光源的发光面在所述入射面的长边方向上的长度的总和a与多个所述光源的发光面在所述入射面的短边方向上的长度的总和b之比Rc＝a/b比所述出射面的长边尺寸C与短边尺寸D之比Rb＝C/D大。
2.如权利要求1所述的光源单元，其特征在于，多个所述光源等间隔地排列并搭载在所述基板上。
3.一种车辆用平视显示器，其是设置在车辆上，并构成为朝向所述车辆的乘员显示规定的图像的平视显示器，所述车辆用平视显示器的特征在于，
具有图像生成单元，其具有：图像生成部，其射出用于生成所述规定的图像的光；反射部，其以使由所述图像生成部射出的光向挡风玻璃或组合器照射的方式反射所述光；
所述图像生成部包括液晶元件和如权利要求1所述的所述光源单元。
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