CN114746795A - 平视显示器模块、平视显示器系统以及移动体 - Google Patents

Abstract

本公开的平视显示器模块搭载于移动体，具备：第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部和控制器。第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向。所述第1输入部构成为接受所述移动体的速度的输入。所述控制器构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。

Description

平视显示器模块、平视显示器系统以及移动体

技术领域

本公开涉及平视显示器模块、平视显示器系统以及移动体。

背景技术

现有技术的一例记载于专利文献1。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：JP特开2017-202721号公报

发明内容

本公开的平视显示器模块搭载于移动体，具备：第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部和控制器。所述第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向。所述第1输入部构成为接受所述移动体的速度的输入。所述控制器构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。

本公开的平视显示器系统具备平视显示器模块和第2光学元件。平视显示器模块搭载于移动体，具备：第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部和控制器。所述第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向。所述第1输入部构成为接受所述移动体的速度的输入。所述控制器构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。所述第2光学元件构成为将被所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光向利用者反射。

本公开的平视显示器系统搭载于移动体，具备平视显示器模块和第2光学元件。所述平视显示器模块具备第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部、控制器和第2显示面板。所述第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向。所述第1输入部构成为接受所述移动体的速度的输入。所述控制器根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。所述控制器在具有应显示的多个显示内容的情况下，在所述速度小于给定值时，使所述第2显示面板显示至少一部分的所述显示内容。所述控制器构成为在所述速度为所述给定值以上时，使所述第1显示面板显示全部的所述显示内容。所述第2光学元件构成为将被所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光以及从所述第2显示面板出射的第2图像的图像光向利用者反射。

本公开的移动体具备平视显示器系统。所述平视显示器系统包含平视显示器模块和第2光学元件。所述平视显示器模块具备：第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部和控制器。所述第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向。所述第1输入部构成为接受速度的输入。所述控制器构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。所述第2光学元件构成为将被所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光向利用者反射。

附图说明

本公开的目的、特色以及优点会根据下述的详细的说明和附图而变得更加明确。

图1是表示搭载于移动体的平视显示器系统的一例的概略结构图。

图2是表示从纵深方向来看图1所示的显示面板的示例的图。

图3是表示从纵深方向来看图1所示的视差光学元件的示例的图。

图4是用于说明图1所示的虚像与利用者的眼睛的关系的图。

图5是表示显示面板的虚像中的能从左眼视觉辨认的区域的图。

图6是表示显示面板的虚像中的能从右眼视觉辨认的区域的图。

图7是说明与利用者的眼睛的位置的变化相伴的视差光学元件的切换的图。

图8是表示基于图1的平视显示器系统的显示的一例的图。

图9是表示具备2个显示装置的平视显示器系统的一例的概略结构的图。

图10是表示基于图9的平视显示器系统的显示的一例的图。

图11是表示基于图9的平视显示器系统的显示的其他一例的图。

具体实施方式

作为成为本公开的平视显示器系统的基础的结构的平视显示器系统，已知从驾驶者来看在前方的景色上的特定的位置重叠显示速度计等的平视显示器系统。

有时优选移动体中的平视显示器系统所显示的图像根据移动体的速度而显示于合适的位置。

本公开提供能根据所搭载的移动体的速度来在合适的位置显示图像的平视显示器模块、平视显示器系统以及搭载这些的移动体。

以下参考附图来说明本公开的实施方式。以下的说明中所用的图是示意性的。附图上的尺寸比率等不一定与现实一致。

(平视显示器系统)

本公开的一实施方式所涉及的平视显示器系统1如图1所示那样，构成为包含平视显示器模块3和反射光学元件4。反射光学元件4是第2光学元件。平视显示器系统1在以下标注为HUD(Head Up Display，平视显示器)系统1。平视显示器模块3在以下标注为HUD模块3。HUD系统1可以搭载于移动体20。搭载于移动体20的HUD系统1对搭载于移动体20的利用者30显示图像。HUD系统1所投影的图像称作第1图像。

在示出搭载于移动体20的HUD系统1的图1中，穿过利用者30的左眼311以及右眼31r的直线的方向即眼间方向被表征为x轴方向。利用者30的前后方向表征为z轴方向。与x轴方向以及z轴方向垂直的高度方向表征为y轴方向。

本公开中的“移动体”包含车辆、船舶、航空器。本公开中的“车辆”包含汽车以及产业车辆，但并不限于此，也可以包含铁道车辆以及生活车辆、在跑道上行驶的固定翼机。汽车包含乘用车、卡车、巴士、二轮车、以及无轨电车等，但并不限于此，可以包含在道路上行驶的其他车辆。产业车辆包含面向农业以及建設的产业车辆。产业车辆包含叉车以及高尔夫车，但并不限于此。面向农业的产业车辆包含拖拉机、耕耘机、移栽机、捆扎机、联合收割机以及割草机，但并不限于此。面向建設的产业车辆包含推土机、铲土机、铲车、起重车、翻斗车以及压路机，但并不限于此。车辆包含以人力行驶的车辆。车辆的分类并不限于上述。例如，汽车可以包含能在道路上行驶的产业车辆，可以在多个分类中包含相同车辆。本公开中的船舶包含海上喷射器、小船、油轮。本公开中的航空器包含固定翼机、旋翼机。

(HUD模块的结构)

HUD模块3具备控制器5、显示装置6、反光镜7、驱动装置8和第1输入部9。反光镜7是第1光学元件。以下说明HUD模块3的各部的结构。

控制器5构成为与HUD模块3的各构成要素连接，控制各构成要素。控制器5例如构成为处理器。控制器5可以包含1个以上处理器。处理器可以包含构成为将特定的程序读入来执行特定的功能的通用的处理器、以及对特定的处理进行特别强化的专用的处理器。专用的处理器可以包含面向特定用途IC(ASIC：Application Specific IntegratedCircuit)。处理器可以包含可编程逻辑器件(PLD：Programmable Logic Device)。PLD可以包含FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)。控制器5可以是1或多个多个处理器共同工作的SoC(System-on-a-Chip，片上系统)、以及SiP(System In aPackage，系统级封装)的任一者。

控制器5包含存储器。存储器例如由RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)以及ROM(Read Only Memory，只读存储器)等任意的存储器件构成。存储器能构成为存储用于各种处理的程序以及信息等。例如，存储器可以包含作为第1图像而显示的显示内容的一部分。显示内容可以包含字符、图形以及将它们组合的动画等。

显示装置6包含照射器10和第1显示面板11。显示装置6射出显示于第1显示面板11的第1图像的图像光。显示于第1显示面板11的显示图像由控制器5控制。在HUD模块3构成为能对利用者30投影视觉辨认为三维的图像的视差图像的情况下，显示装置6可以还包含视差光学元件12。在HUD模块3对利用者30仅投影视觉辨认为二维的图像的图像的情况下，也可以不含视差光学元件12。关于HUD模块3能显示视差图像的情况的结构，之后详细说明。

反光镜7使显示装置6出射的第1图像的图像光向反射光学元件4反射。反光镜7可以是具有给定的正的折射率的凹面镜。通过反光镜7具有正的折射率，第1显示面板11的第1图像在利用者30的视野内作为位于比反射光学元件4远的位置的放大虚像而被投影。

驱动装置8构成为驱动反光镜7，来变更反射第1图像的图像光的方向。为此，反光镜7可以构成为能绕着给定的旋转轴或旋转中心旋转。反光镜7可以构成为能和旋转移动一起并进移动。能通过驱动装置8改变反光镜7的倾斜度及/或位置，来变更在反射光学元件4投光第1图像的位置。驱动装置8可以由控制器5控制。驱动装置8例如可以包含步进电动机等。

第1输入部9能构成为从移动体20的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)21等接受移动体20的速度的输入。ECU21是对搭载于移动体20的各种装置进行电子控制的计算机。在移动体20是车辆的情况下，ECU21能构成为获取车速传感器检测到的车速脉冲信号。第1输入部9能从ECU21接收表征车辆速度的车速信号。

接下来，说明能显示视差图像的HUD模块3的结构。

照射器10构成为面状地照射第1显示面板11。照射器10可以包含光源、导光板、扩散板、扩散片等。照射器10构成为将由光源照射的照射光在第1显示面板11的面方向上均匀化。照射器10能构成为通过导光板、扩散板、扩散片等将照射光大致均匀化。照射器10能构成为将均匀化的光向第1显示面板11的方向出射。

第1显示面板11例如能采用透射型的液晶显示面板等显示面板。作为第1显示面板11，并不限于透射型的液晶面板，能使用自发光型的显示面板。自发光型的显示面板能使用有机EL、无机EL等。在作为第1显示面板11而使用自发光型的显示面板的情况下，显示装置6可以不具备照射器10。

如图2所示那样，第1显示面板11在面状扩展的有源显示区域A上具有多个划分区域。有源显示区域A构成为显示视差图像。视差图像包含后述的左眼图像和右眼图像。右眼图像相对于左眼图像有视差。图2中多个划分区域各自是在与u轴方向以及u轴方向正交的v轴方向上划分的区域。与u轴方向以及v轴方向正交的方向称作w轴方向。u轴方向可以称作水平方向。v轴方向可以称作铅垂方向。w轴方向可以称作纵深方向。u轴方向是与利用者30的视差方向对应的方向。

在多个划分区域各自对应1个子像素。有源显示区域A具备沿着u轴方向以及v轴方向格子状排列的多个子像素。各子像素与R(Red，红)、G(Green，绿)、B(Blue，蓝)的任一色对应，能将R、G、B这3个子像素作为一组来构成1像素。成为1像素的多个子像素并不限于3个，也可以是包括4在内的其他数。成为1像素的多个子像素并不限于R、G、B的组合。1像素能称作1个像素点。构成1像素的多个子像素例如能在水平方向上并排。相同颜色的多个子像素例如能在铅垂方向上并排。

在有源显示区域A中排列的多个子像素通过控制器5的控制而构成多个子像素群Pg。多个子像素群Pg在u轴方向上重复排列。多个子像素群Pg能在v轴方向上排列在相同列，并能在v轴方向上错开排列。例如，多个子像素群Pg能在v轴方向上在u轴方向上错开1子像素的量的位置相邻重复排列。多个子像素群Pg包含给定的行数以及列数的多个子像素。具体地，多个子像素群Pg包含v轴方向上b个(b行)、u轴方向上2×n个(2×n列)、连续排列的(2×n×b)个子像素P1～PN(N＝2×n×b)。在图2所示的示例中，n＝6、b＝1。在图2的有源显示区域A中，配置有包含v轴方向上1个、u轴方向上12个、连续排列的12个子像素P1～P12的多个子像素群Pg。在图2所示的示例中，仅对一部分子像素群Pg标注符号。

多个子像素群Pg是控制器5进行用于显示图像的控制的最小单位。多个子像素群Pg中包含的各子像素以识别符号P1～PN(N＝2×n×b)识别。全部子像素群Pg的具有相同识别符号的多个子像素P1～PN(N＝2×n×b)由控制器5同时期地控制。同时期包含同时以及实质的同时。同时期的控制包含基于相同的1个时钟产生的控制以及相同帧中的控制。例如，控制器5在将使多个子像素P1显示的图像从左眼图像切换成右眼图像的情况下，能控制成将使全部子像素群Pg中的多个子像素P1显示的图像从左眼图像同时期地切换成右眼图像。

视差光学元件12如图1所示那样沿着第1显示面板11配置。视差光学元件12从第1显示面板11的有源显示区域A离开间隙g的距离。视差光学元件12可以相对于第1显示面板11位于照射器10的相反侧。视差光学元件12可以位于第1显示面板11的照射器10侧。

视差光学元件12是构成为能规定从多个子像素射出的图像光的传播方向的光学元件。视差光学元件12构成为能实质规定视差图像的视域32。视域32是利用者30的左眼31l以及右眼31r能将视差图像看成是三维图像的空间上的范围。作为一例，视差光学元件12如图3所示那样，能构成为液晶光闸。液晶光闸与第1显示面板11类似，由多个像素点P构成。作为液晶光闸的视差光学元件12构成为能控制各像素点P中的光的透射率。视差光学元件12的各像素点P能在光的透射率高的状态与光的透射率低的状态之间切换状态。以下，有时将光的透射率高的多个像素点P称作开口的像素点。视差光学元件12的多个像素点P可以与第1显示面板11的多个子像素对应。视差光学元件12的多个像素点P在没有颜色分量这点上与第1显示面板11不同。

视差光学元件12通过控制器5的控制而具有多个透光区域12a和多个减光区域12b。在视差光学元件12是液晶光闸的情况下，透光区域12a由光的透射率高的像素点P构成。减光区域12b由光的透射率低的像素点P构成。多个减光区域12b是在视差光学元件12的面内的给定方向上伸长的多个带状区域。多个减光区域12b在相互相邻的2个减光区域12b之间划定透光区域12a。多个透光区域12a和多个减光区域12b在沿着有源显示区域A的给定方向上延伸，在与给定方向正交的方向上重复交替排列。多个透光区域12a比多个减光区域12b光透射率高。多个透光区域12a的光透射率能设为多个减光区域12b的光透射率的10倍以上，适合设为100倍以上，更适合设为1000倍以上。多个减光区域11b比多个透光区域12a光透射率低。多个减光区域12b可以将图像光遮光。

多个透光区域12a以及多个减光区域12b所延伸的方向能设为第1显示面板11的多个子像素群Pg所并排的方向。对视差光学元件12进行控制，以使得在从利用者30的左眼311以及右眼31r来看时，不同的多个子像素群Pg的以相同识别符号P1～P12识别的多个子像素同时透光以及减光。

从第1显示面板11的有源显示区域A射出的第1图像的图像光的一部分透射多个透光区域12a，经由反光镜7到达反射光学元件4。到达反射光学元件4的图像光在反射光学元件4反射而到达利用者30的左眼311以及右眼31r。由此，利用者30的左眼31l以及右眼31r能在反射光学元件4的前方识别显示于有源显示区域A的图像的虚像即第1虚像V1。在本申请中前方是z方向。如图4所示那样，利用者30看上去像是视差光学元件12的虚像即第2虚像V2规定来自第1虚像V1的图像光的方向那样地识别图像。

如此地，利用者30看上去像是经由第2虚像V2视觉辨认第1虚像V1那样地识别图像。实际上，视差光学元件12的虚像即第2虚像V2不被视觉辨认。但在以后，第2虚像V2设为看上去位于形成有视差光学元件12的虚像的位置、视作规定来自第1虚像V1的图像光的传播方向，来进行说明。在以后，通过传播到利用者30的左眼31l的位置的图像光而能由利用者30视觉辨认的第1虚像V1内的区域称作左可见区域VaL。通过传播到利用者30的右眼31r的位置的图像光而能由利用者30视觉辨认的第1虚像V1内的区域称作右可见区域VaR。

规定图4所示的虚像屏障间距VBp以及虚像间隙Vg，以使得利用了适视距离Vd的如下的式(1)以及式(2)成立。

E：Vd＝(n×VHp)：Vg 式(1)

Vd：VBp＝(Vdv+Vg)：(2×n×VHp) 式(2)

虚像屏障间距VBp是作为第2虚像V2投影的多个减光区域12b的与u轴方向对应的x轴方向的配置间隔。虚像间隙Vg是第2虚像V2与第1虚像V1之间的距离。适视距离Vd是利用者30的左眼31l以及右眼31r各自的位置与视差光学元件12的虚像即第2虚像V2之间的距离。眼间距离E是左眼31l与右眼31r之间的距离。眼间距离E例如可以是通过产业技术综合研究所的研究算出的值即61.1mm～64.4mm。VHp是多个子像素的虚像的水平方向的长度。VHp是第1虚像V1中的1个子像素的虚像的与x轴方向对应的方向的长度。

图4所示的左可见区域VaL如上述那样，是通过透射视差光学元件12的多个透光区域12a的图像光到达利用者30的左眼311而由利用者30的左眼311视觉辨认的第1虚像V1的区域。右可见区域VaR如上述那样，是通过透射视差光学元件12的多个透光区域12a的图像光到达利用者30的右眼31r而由利用者30的右眼31r视觉辨认的第1虚像V1的区域。

作为一例，在图5示出在视差光学元件12的开口率为50％的情况下从利用者30的左眼31l看到的第1虚像V1的多个子像素的虚像的配置。在第1虚像V1上的多个子像素的虚像标注与图2所示的多个子像素相同的识别符号P1到P12。在开口率为50％时，视差光学元件12的多个透光区域12a和多个减光区域12b具有相等的眼间方向(x轴方向)的宽度。第1虚像V1的一部分通过第2虚像V2减光，成为多个左减光区域VbL。多个左减光区域VbL是通过视差光学元件12的多个减光区域12b将图像光减光从而利用者30的左眼311难以视觉辨认的区域。

在图6示出在从利用者30的左眼31l来看左可见区域VaL以及左减光区域VbL位于图5所示的位置的情况下从利用者30的右眼31r来看的第1虚像V1的多个子像素的配置。第1虚像V1的一部分成为通过第2虚像V2减光的多个右减光区域VbR。多个右减光区域VbR是通过视差光学元件12的多个减光区域12b将图像光减光从而利用者30的右眼31r难以视觉辨认的区域。

在视差光学元件12的开口率为50％的情况下，多个左可见区域VaL能与多个右减光区域VbR一致。多个右可见区域VaR能与多个左减光区域VbL一致。在视差光学元件12的开口率小于50％的情况下，多个左可见区域VaL能包含在多个右减光区域VbR中。多个右可见区域VaR能包含在多个左减光区域VbL中。为此，多个右可见区域VaR难以从左眼31l看见。多个左可见区域VaL难以从右眼31r看见。

在图5以及图6的示例中，在左可见区域VaL中包含在有源显示区域A中排列的多个子像素P1到P6的虚像。利用者30的左眼31l难以视觉辨认在有源显示区域A中排列的多个子像素P7到P12的虚像。在右可见区域VaR中包含在有源显示区域A中排列的多个子像素P7到P12的虚像。利用者30的右眼31r难以视觉辨认在有源显示区域A中排列的多个子像素P1到P6的虚像。控制器5能使多个子像素P1到P6显示左眼图像。控制器5能使多个子像素P7到P12显示右眼图像。由此一来，利用者30的左眼311视觉辨认多个左可见区域VaL的左眼图像的虚像。利用者30的右眼31r视觉辨认多个右可见区域VaR的右眼图像的虚像。如上述那样，右眼图像以及左眼图像是相互具有视差的视差图像。为此，利用者30能将右眼图像以及左眼图像视觉辨认为三维图像。

若利用者30的眼睛31的位置发生变化，则能从利用者30的左眼311以及右眼31r视觉辨认虚像的多个子像素P1到P12的范围发生变化。可以为了检测利用者30的左眼311以及右眼31r的位置而HUD系统1还具备检测装置13。检测装置13对控制器5输出检测到的利用者30的左眼311以及右眼31r的位置。检测装置13可以包含摄像装置或传感器。在HUD系统1搭载于作为车辆的移动体20的情况下，检测装置13可以安装于后视镜、仪表板、方向盘、前围板等各种场所。

在检测装置13包含摄像装置的情况下，摄像装置构成为获取被摄体的像并生成被摄体的图像。摄像装置包含摄像元件。摄像元件例如可以包含CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合器件)摄像元件或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)摄像元件。摄像装置配置为使得利用者30的脸位于被摄体侧。例如，检测装置13可以将给定的位置作为原点，检测原点起的眼睛31的位置的位移方向以及位移量。检测装置13可以构成为使用2台以上的摄像装置来将左眼311以及右眼31r的至少一方的位置检测为三维空间的坐标。

检测装置13也可以不具备摄像装置，与装置外的摄像装置连接。检测装置13可以具备构成为被输入来自装置外的摄像装置的信号的输入端子。装置外的摄像装置可以与输入端子直接连接。装置外的摄像装置可以经由共享的网络与输入端子间接连接。

在检测装置13具备传感器的情况下，传感器可以是超声波传感器或光传感器等。

HUD模块3能具有构成为能从检测装置13获取利用者30的眼睛31的位置作为位置信息的第2输入部14控制器5可以经由第2输入部14从检测装置13获取利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息。检测装置13与第2输入部14之间通过有线及/或无线通信连接。在移动体20是车辆的情况下，检测装置13与第2输入部14之间可以经由CAN(Control AreaNetwork，控制局域网)等车辆的网络连接。第2输入部14能包含与有线通信对应的电连接器以及光连接器等连接器。第2输入部14能包含与无线通信对应的天线。

控制器5根据利用者30的左眼31l的位置来控制视差光学元件12，以使得从左眼311视觉辨认显示左眼图像的多个子像素P1到P6。控制器5根据利用者30的右眼31r的位置来控制视差光学元件12，以使得从右眼31r视觉辨认显示右眼图像的多个子像素P7到P12。

例如在如图5以及图6所示那样观察第1虚像V1的状态下，在利用者30的左眼31l以及右眼31r相对向左移动的情况下，视差光学元件12的虚像即第2虚像V2看上去向右移动。图7表示从图5的状态起利用者30的左眼311向左移动的情况下的第1虚像V1。通过利用者30的左眼31l的位置向左移动，多个左可见区域VaL以及多个左减光区域VbL向右移动。

在图7的情况下，多个子像素P2到P6的全体和多个子像素P1以及P7的一部分包含在多个左可见区域VaL中。多个子像素P8到P12的全部和多个子像素P7以及P1的一部分包含在右可见区域VaR中。控制器5控制视差光学元件12，以使得显示左眼图像的多个子像素P1～P6的最多的部分位于多个左可见区域VaL。例如，若从图8的状态起，利用者30的左眼311进一步向左移动，与多个子像素P1相比多个子像素P7的部分更多地包含在多个左可见区域VaL中，则控制器5可以切换视差光学元件12的开口的像素点P。在该情况下，控制器5将与左可见区域VaL的左侧相邻且虚像所位于的视差光学元件12的光的透射率低的像素点切换成开口的像素点。控制器5将与左减光区域VbL的左侧相邻且虚像所位于的视差光学元件12的开口的像素点切换成光的透射率低的像素点。控制器5通过切换开口的像素点P，来维持显示左眼图像的子像素P1～P6在利用者30的左眼31l被最佳地视觉辨认的状态。控制器5关于右眼31r也对视差光学元件12进行同样的控制。

在其他实施方式中，视差光学元件12的开口率可以比50％低。例如，如图2所示那样，在有源显示区域A的1个子像素群Pg由12个子像素P1～P12构成的情况下，控制器5可以进行控制，以使得1个子像素群Pg中的光的透射率高的子像素的数量始终成为5个。在该情况下，控制器5能控制视差光学元件12来在各左减光区域VbL的左侧进一步配置1个光的透射率低的像素点P，以使得从图7那样的状态将来自子像素P7的图像光减光。

在多个实施方式之一中，HUD模块3可以构成为能切换对利用者30如上述那样显示三维图像的第1状态和显示二维图像的第2状态。在第1状态下，控制器5使第1显示面板11显示视差图像，并且使视差光学元件12显示规定图像光的传播方向的透光区域12a以及减光区域12b。在第2状态下，控制器5使第1显示面板11显示表现二维的图像的二维图像，并且使视差光学元件12整体为透光状态来使图像光均匀地透射。控制器5使第1显示面板11与视差光学元件12的状态的切换同步来进行控制。由此，HUD模块3能对利用者30适宜选择二维图像和三维图像的任一者来显示。

HUD系统1可以在HUD模块3与反射光学元件4之间具备用于保护HUD模块3的玻璃盖板15。玻璃盖板15能采用平板状的玻璃或弯曲的板状的玻璃。

(反射光学元件)

反射光学元件4是构成为至少部分地反射第1图像的光学构件。反射光学元件4构成为使从HUD模块3射出的第1图像的图像光向利用者30的视域32反射。搭载于作为车辆的移动体20的HUD系统1可以将车辆的挡风玻璃兼用作反射光学元件4。

在HUD模块3的工作状态下，反射光学元件4如图8所示那样，构成为能在利用者30的视场内显示第1图像51。第1图像51显示于第1图像显示区域52上。第1图像显示区域52是显示于第1显示面板11的图像所能投光的反射光学元件4上的区域。

如图8所示那样，反射光学元件4可以包含构成为将入射的光的一部分反射且将另一部分透射的第1反射区域4a。第1反射区域4a是HUD系统1能将第1图像与反射光学元件4的前方的背景重叠进行显示的区域。反射光学元件4可以包含构成为将入射的光的一部分反射且将另一部分实质遮光的第2反射区域4b。在载置于作为车辆的移动体20的HUD系统1中，第2反射区域4b能设为挡风玻璃下部的黑色的部分。挡风玻璃下部的黑的部分有时称作黑陶瓷。对第2反射区域4b投光的图像能不与反射光学元件4的纵深方向的背景重叠地在利用者30的视野内显示为清晰的图像。移动体20的第2反射区域4b能为了显示过去以来配置于移动体的仪表盘内的速度计、转速计以及方向指示器等仪表类的信息而使用。

(第1图像的显示)

接下来，说明控制器5的第1图像的显示方法。控制器5构成为能根据从第1输入部9输入的移动体20的速度来使驱动装置8驱动。控制器5构成为能根据移动体20的速度来控制显示于第1显示面板11的显示图像的位置。控制器5能通过驱动驱动装置8改变反光镜7的朝向以及位置，来变更第1图像显示区域52的位置。

例如，控制器5控制驱动装置8，以使得移动体20的速度越快，反射反光镜7的图像光的方向越大地上仰。如此一来，第1图像51和第1图像显示区域52一起在利用者30的视野内向反射光学元件4的上方移动。控制器5控制驱动装置8，以使得移动体20的速度越慢，反射反光镜7的图像光的方向越小地上仰，即，上仰的角度变小。如此一来，第1图像51和第1图像显示区域52一起在利用者30的视野内向反射光学元件4的下方移动。

移动体20的速度越快，利用者30多越将视线朝向更远方。为此，利用者30的视线的方向变高。通过使第1图像51被视觉辨认的位置向上方移动，利用者30不太挪动视线，就能看到第1图像51。移动体20的速度越慢，利用者30多越将视线朝向路面等更附近的对象。为此，利用者30的视线的方向变低。通过使第1图像51被视觉辨认的位置向更下方移动，利用者30不太挪动视线就能看到第1图像51。

控制器5除了移动体20的速度的信息以外，还能从第2输入部14获取利用者30的左眼311以及右眼31r的位置信息。控制器5可以构成为根据移动体20的速度、以及、利用者30的左眼31l以及右眼31r的高度方向的位置信息来驱动驱动装置8。利用者30的左眼311以及右眼31r的高度方向的位置根据利用者30的座高、座席的设定以及就坐姿态等而变化。通过获取利用者的左眼311以及右眼31r的高度方向的位置信息，控制器5能使第1图像显示于从利用者30来看的反射光学元件4的纵深方向的更合适的位置。

控制器5能根据利用者30的左眼311以及右眼31r的位置信息中包含的利用者30的眼睛的高度来驱动驱动装置8，从而变更成为反射图像光的方向的下限的角度。根据利用者30的左眼311以及右眼31r的高度，有时反射光学元件4的下部被仪表板的上部等当中，而从利用者30部分看不到。控制器5可以设定反射图像光的方向的下限，以使得不会在从利用者30看不到的部分显示第1图像51。

控制器5可以构成为根据左眼311以及右眼31r的位置信息中包含的利用者30的眼睛的高度来改变反射图像光的方向相对于移动体20的速度的变化的变化量，由此驱动驱动装置8。用作作为车辆的移动体20的反射光学元件4的挡风玻璃具有弯曲的曲面。为此，控制器5可以在根据速度的变化变更显示第1图像的位置时，考虑反射光学元件4的弯曲导致的图像光的反射方向来控制驱动装置8。

在HUD系统1显示三维图像的情况下，控制器5可以根据移动体20的速度来变更显示于第1显示面板11的视差图像的视差量。通过变更视差图像的视差量，HUD系统1能显示从利用者30来看感知为位于比第1虚像V1的虚像位置远或近的位置的三维图像。移动体20的速度越快，利用者30将实现对准远方的情况越多。为此，控制器5可以减小使第1显示面板11显示的视差图像的视差。反过来，在移动体20的速度慢的情况下，利用者30将视线对准近距离的情况较多。为此，控制器5可以加大使第1显示面板11显示的视差图像的视差。

如以上说明的那样，HUD系统1能根据移动体20的速度使图像显示于合适的位置。

(能进行多图像显示的平视显示器)

在图9示出能显示多个图像的本公开所涉及的HUD系统1A。HUD系统1A包含HUD模块3A和反射光学元件4。HUD系统1A的HUD模块3A除了图1所示的HUD模块3的构成要素以外，还包含第2显示面板41。在该情况下，反射光学元件4构成为除了在反光镜7反射的第1图像的图像光以外，还将从第2显示面板41出射的第2图像的图像光向利用者30反射。由此一来，能将显示于第1显示面板11和第2显示面板41双方的图像投影成能在利用者30的视野内视觉辨认为虚像。显示于第2显示面板41的图像在利用者30视觉辨认为第3虚像V3。

HUD模块3A可以还具有能搭载第2显示面板41的载台42。载台42构成为能相对于反射光学元件4挪动第2显示面板41的位置或朝向。控制器5能使载台42驱动。由此，HUD模块3A能变更在反射光学元件4投光第2图像的位置。

HUD系统1能根据要显示的图像来分开使用第1显示面板11和第2显示面板41。例如，第1显示面板11所显示的第1图像能设为与位于反射光学元件4的前方的背景重叠显示这一操作为有源的图像。第2显示面板41所显示的第2图像能设为优选显示于固定位置的图像。例如，能使第1图像显示于反射光学元件4的第1反射区域4a。能使第2图像至少部分地显示于反射光学元件4的第2反射区域4b。

控制器5构成为在具有应显示的多个显示内容的情况下，根据移动体20的速度，使各个显示内容选择性地显示于第1显示面板11或第2显示面板41。例如，控制器5能在移动体20的速度为给定值以上时，使第1显示面板11显示全部所述显示内容。控制器5能在移动体20的速度小于给定值时，使第2显示面板41显示至少一部分的显示内容。

作为一例，在图10示出移动体20的速度为给定值以上时的由HUD系统1A显示的图像。给定值能确定为任意的速度。给定值例如能设为10km/h、30km/h或50km/h等，但并不限于此。在图10的第1图像显示区域52显示第1显示内容53和第2显示内容54。第1图像显示区域52如前述那样，是显示于第1显示面板11的第1图像所能投光的反射光学元件4上的区域。在图10中，除了第1图像显示区域52以外，还示出显示于第2显示面板41的第2图像所能投光的反射光学元件4上的区域即第2图像显示区域55。第1显示内容53以及第2显示内容54是通过控制器5的控制显示于HUD系统1的个别的显示对象。控制器5在有应显示的多个显示内容53、54时，能生成包含这些的图像，并使其显示于第1显示面板11。在图10中，第1显示内容53以及第2显示内容54作为第1图像显示于第1图像显示区域52。由此一来，在移动体20高速移动中，以使得在接近于利用者30的视线的方向的方向上显示第1显示内容53以及第2显示内容54。

在图11示出移动体20的速度小于给定值时由HUD系统1A显示的图像的一例。伴随移动体20的速度变慢，控制器5使第1出勤诊断图像显示区域52位于比图10的位置低的位置。此外，第1显示内容53显示于第1图像显示区域52。第2显示内容54显示于第2图像显示区域55。在该情况下，第1显示内容53是第1图像。第2显示内容54是第2图像。第2显示内容54能定位在反射光学元件4的第2反射区域4b。由此一来，在移动体20低速移动中，能使得在接近于利用者30的视线的方向的方向上显示第1显示内容53以及第2显示内容54。关于第2显示内容54，能通过显示于第2反射区域4b，来显示为精细的易于看清的图像。

将上述的实施方式作为代表性的示例进行了说明，但能在本公开的趣旨以及范围内进行许多变更以及置换，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，本公开不应理解为被上述的实施方式限制，能不脱离权利要求书地进行各种变形以及变更。例如，能将记载于实施方式以及实施例的多个结构块组合成1者，或者能分割1个结构块。本公开所涉及的实施方式还能实现为由装置所具备的处理器执行的方法、程序或记录了程序的存储介质。希望理解的是，本公开的范围中也包含这些。

在本公开的实施方式中，作为HUD模块的视差光学元件而使用液晶光闸。视差光学元件并不限于液晶光闸，能使用能实质规定视差图像的视域的其他光学元件。例如，作为视差光学元件，能使用将多个狭缝状的开口部平行地排列的板状的视差屏障。多个狭缝状的开口部使视差图像的右眼图像向前往右眼的光路的方向透射，使左眼图像向左眼透射。在作为视差光学元件而使用上述那样的将开口部固定的视差屏障的情况下，控制器能根据利用者的头的水平方向的活动来切换第2显示面板的显示左眼图像的多个子像素和显示右眼图像的多个子像素。由此一来，控制器不管利用者的眼睛的位置的挪动如何，都能对利用者持续显示三维图像。

作为视差光学元件，能使用将多个双凸透镜平行地平面状排列的光学构件。多个双凸透镜能使在第2显示面板上交替显示的视差图像的左眼图像和右眼图像分别向前往右眼和左眼的光路偏向。

本公开能是如下的实施方式。

本公开的平视显示器模块搭载于移动体，具备第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部和控制器。所述第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为反射从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，来变更反射所述第1图像的图像光的方向。所述第1输入部构成为接受所述移动体的速度的输入。所述控制器构成为根据所述速度驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。

本公开的平视显示器系统具备平视显示器模块和第2光学元件。平视显示器模块搭载于移动体，具备第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部和控制器。所述第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为反射从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，来变更反射所述第1图像的图像光的方向。所述第1输入部构成为接受所述移动体的速度的输入。所述控制器构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。所述第2光学元件构成为将在所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光向利用者反射。

本公开的平视显示器系统搭载于移动体，具备平视显示器模块和第2光学元件。所述平视显示器模块具备第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部、控制器和第2显示面板。所述第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为反射从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，来变更反射所述第1图像的图像光的方向。所述第1输入部构成为接受所述移动体的速度的输入。所述控制器根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。所述控制器在有应显示的多个显示内容的情况下，在所述速度小于给定值时，使所述第2显示面板显示至少一部分的所述显示内容。所述控制器构成为在所述速度为所述给定值以上时，使所述第1显示面板显示全部所述显示内容。所述第2光学元件构成为将在所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光以及从所述第2显示面板出射的第2图像的图像光向利用者反射。

本公开的移动体具备平视显示器系统。所述平视显示器系统包含平视显示器模块和第2光学元件。所述平视显示器模块具备第1显示面板、第1光学元件、驱动装置、第1输入部和控制器。所述第1显示面板构成为显示第1图像。所述第1光学元件构成为反射从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光。所述驱动装置构成为驱动所述第1光学元件，来变更反射所述第1图像的图像光的方向。所述第1输入部构成为接受速度的输入。所述控制器构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。所述第2光学元件构成为将在所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光向利用者反射。

根据本公开的实施方式，平视显示器模块、平视显示器系统以及搭载这些的移动体能根据移动体的速度而在合适的位置显示图像。

以上详细说明了本公开的实施方式，但此外，本公开并不限定于上述的实施方式，能在不脱离本公开的要旨的范围内进行各种变更、改良等。能适宜在不矛盾的范围内组合分别构成上述各实施方式的全部或一部分，这点不言自明。

符号说明

1、1A 平视显示器系统(HUD系统)

3、3A 平视显示器模块(HUD模块)

4 反射光学元件(第2光学元件)

4a 第1反射区域

4b 第2反射区域

5 控制器

6 显示装置

7 反光镜(第1光学元件)

8 驱动装置

9 第1输入部

10 照射器

11 第1显示面板

12 视差光学元件

13 检测装置

14 第2输入部

15 玻璃盖板

20 移动体

21 ECU

30 利用者

31L 左眼

31R 右眼

32 视域

41 第2显示面板

42 载台

51 第1图像

52 第1图像显示区域

53 第1显示内容

54 第2显示内容

55 第2图像显示区域

A 有源显示区域

P 像素点

Pg 子像素群

V1 第1虚像

V2 第2虚像

V3 第3虚像

VaL 左可见区域

VbL 左减光区域

VaR 右可见区域

VbR 右减光区域。

Claims (13)

1.一种平视显示器模块，搭载于移动体，所述平视显示器模块具备：

第1显示面板，其构成为显示第1图像；

第1光学元件，其构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射；

驱动装置，其构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向；

第1输入部，其构成为接受所述移动体的速度的输入；和

控制器，其构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像。

2.根据权利要求1所述的平视显示器模块，其中，

所述控制器构成为控制所述驱动装置，以使得所述速度越快，所述第1光学元件反射所述图像光的方向越大地上仰。

3.根据权利要求1或2所述的平视显示器模块，其中，

所述控制器构成为控制所述驱动装置，以使得所述速度越慢，所述第1光学元件反射所述图像光的方向越小地上仰。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的平视显示器模块，其中，

所述平视显示器模块包含：第2输入部，其构成为能将利用者的眼睛的位置获取为位置信息，

所述控制器构成为根据所述速度以及所述位置信息来驱动所述驱动装置。

5.根据权利要求4所述的平视显示器模块，其中，

所述控制器构成为根据所述位置信息中包含的所述利用者的眼睛的高度来驱动所述驱动装置，从而变更成为反射所述图像光的方向的下限的角度。

6.根据权利要求4或5所述的平视显示器模块，其中，

所述控制器构成为根据所述位置信息中包含的所述利用者的眼睛的高度来驱动所述驱动装置，从而变更成为反射所述图像光的方向的上限的角度。

7.根据权利要求4～6中任一项所述的平视显示器模块，其中，

所述控制器构成为根据所述位置信息中包含的所述利用者的眼睛的高度以及所述速度来驱动所述驱动装置。

8.根据权利要求4～7中任一项所述的平视显示器模块，其中，

所述控制器构成为根据所述位置信息中包含的所述利用者的眼睛的高度来改变反射所述图像光的方向相对于所述速度的变化的变化量，来驱动所述驱动装置。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的平视显示器模块，其中，

所述平视显示器模块具备视差光学元件，

所述第1显示面板构成为能将视差图像显示为所述第1图像，所述视差光学元件通过规定所述视差图像的图像光的传播方向来实质地规定所述第1图像的视域，所述控制器构成为根据所述速度来变更显示于所述第1显示面板的视差图像的视差量。

10.一种平视显示器系统，具备平视显示器模块和第2光学元件，

所述平视显示器模块搭载于移动体，具备：

第1显示面板，其构成为显示第1图像；

第1光学元件，其构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射；

驱动装置，其构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向；

第1输入部，其构成为接受所述移动体的速度的输入；和

控制器，其构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像，

所述第2光学元件构成为将被所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光向利用者反射。

11.根据权利要求1～9中任一项所述的平视显示器模块，其中，

所述平视显示器模块还具备第2显示面板，

所述控制器构成为在具有应显示的多个显示内容的情况下，在所述速度小于给定值时，使所述第2显示面板显示至少一部分的所述显示内容，在所述速度为所述给定值以上时，使所述第1显示面板显示全部的所述显示内容。

12.一种平视显示器系统，具备平视显示器模块和第2光学元件，

所述平视显示器模块搭载于移动体，具备：

第1显示面板，其构成为显示第1图像；

第1光学元件，其构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射；

驱动装置，其构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向；

第1输入部，其构成为接受所述移动体的速度的输入；

控制器，其构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像；和

第2显示面板，

所述控制器构成为在具有应显示的多个显示内容的情况下，在所述速度小于给定值时，使所述第2显示面板显示至少一部分的所述显示内容，在所述速度为所述给定值以上时，使所述第1显示面板显示全部的所述显示内容，

所述第2光学元件构成为将被所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光以及从所述第2显示面板出射的第2图像的图像光向利用者反射。

13.一种移动体，具备平视显示器系统，

所述平视显示器系统包含平视显示器模块和第2光学元件，

所述平视显示器模块具备：

第1显示面板，其构成为显示第1图像；

第1光学元件，其构成为对从所述第1显示面板出射的所述第1图像的图像光进行反射；

驱动装置，其构成为驱动所述第1光学元件，变更对所述第1图像的图像光进行反射的方向；

第1输入部，其构成为接受速度的输入；和

控制器，其构成为根据所述速度来驱动所述驱动装置，且控制显示于所述第1显示面板的显示图像，

所述第2光学元件构成为将被所述第1光学元件反射的所述第1图像的图像光向利用者反射。

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