JP2015534125A - ヘッドアップディスプレイ装置及び方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、少なくとも１つの画像を表示するためのヘッドアップディスプレイ装置及び方法に関するものであって、表示される画像を搭載した光ビームを生成するため少なくとも１つの投影手段（４）、ユーザー視野内に画像を表示するようにした、少なくとも１つの近接ディスプレイゾーン及び１つの遠隔ディスプレイゾーンを含む部分反射スクリーン（７）、及び投影手段（４）から光ビームを受信して、それを交互に表示ゾーンに透過させるように設計される能動エレメント（５）を含む。【選択図】図３

Description

本発明は、ＨＵＤの頭字語で通称されるヘッドアップディスプレイ装置に関する。

このような装置は一般的に、航空機、列車、又は船舶に実装されているが、自動車両（乗用車、トラックなど）においても実装される。

現在の移動手段は、安全性を高め、ドライバの快適性を高めるため、電子運転支援システムを増々備えるようになっている。

このようなシステムは、例えば、ＨＵＤ（ヘッドアップディスプレイ）タイプの正面ディスプレイ装置に関連している。このタイプの装置は、運転者が車両に関する情報を利用しやすくすることによって、すなわち、運転と表示情報との間での視線の切り替えを少なくすることによって、安全な運転を実現している。

このような情報は各種ディスプレイによって表示可能であることが知られている、

実際には、従来技術では、これらのディスプレイは例えば、ハンドルの上方に配置されるＬＣＤ（液晶ディスプレイ）技術のスクリーンに関連することがある。

しかしながら、このような車両内の配置は、構造上、人間工学上、及び法規制上の制約に関連した問題を引き起こす。

これらのディスプレイは、国際公開第ＷＯ２０１０１３９８８９号又は仏国特許第２９１４０７０号に記載のヘッドアップ装置にも関連しうる。実際には、これらの装置は、部分反射する板ガラス、或いは車両のフロントガラスの一部及び／又は特定の領域を介して情報を伝達するように構成され、ライトボックスから光学的に投影される情報を確実に表示するように特別に処理されている。

しかしながら、これらの装置には、特にダッシュボード下に相当な容積を必要とする特有のライトボックスからなるため、非常にかさばるという大きな欠点がある。

さらに、組込システムに関連する運転支援及び運転警告が一般化するにつれて、現在のディスプレイは、より具体的に言うならば、ダッシュボードは、スペース不足、表示される要素の大きさの縮小、情報の視認性、要素の識別の問題などで制約されている。

本発明は、従来技術の欠点から生ずるこれらの問題を解決することを目的とする。

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置の容積の低減に関する問題の解決を目指すとともに、これらの装置が表示する可能性の高い情報の可読性を改善するものである。

この目的を達成するため、本発明の一態様は、
―表示される画像を担う光ビームを生成するための投影手段、
―ユーザー視野内に前記画像を表示するように配置される、少なくとも１つの近接ディスプレイ領域及び１つの遠隔ディスプレイ領域を含む部分反射スクリーン、及び
―投影手段から光ビームを受け取り、その光ビームを交互にディスプレイ領域に透過させるように配置される能動エレメント
を備える、少なくとも１つの画像を表示するためのヘッドアップディスプレイ装置に関する。

具体的な実施形態により、
―能動エレメントは、前記能動エレメントの光透過特性の変動を前記特性の関数として同期させることができる、光ビーム特性管理モジュールにリンクされており、
―能動エレメントは、ＰＤＬＣフィルムのような能動光拡散器に係わり、
―近接ディスプレイ領域は、光ビーム吸収後の可視領域波長の放射線の放出に適した発光粒子を含む、部分反射スクリーンの領域に係わり、
―投影手段はレーザーピコプロジェクタであり、
―能動エレメントは透過型で、投影手段とディスプレイ領域との間に配置されており、
―能動エレメントは反射型で、ミラーと投影手段との間に配置されており、前記ミラーは、ディスプレイ領域に向かう光学経路上での能動エレメントから発せられる光ビームの反射に適している。

本発明はまた、以下のステップ：
―表示される画像を担う光ビームの投影手段による生成；
―部分反射スクリーンに配置される少なくとも１つの近接ディスプレイ領域及び１つの遠隔ディスプレイ領域内の前記画像のユーザー視野内での表示、及び
―ディスプレイ領域への投影手段によって放出される光ビームの能動エレメントによる交互透過のステップ
を含む、少なくとも１つの画像を表示するためのヘッドアップディスプレイの方法に関する。

有利には、方法は、前記能動エレメントにリンクされる前記特性のための管理モジュールから、光ビームの特性の関数として、前記能動エレメントの光透過特性の変動に同期するステップを含む。

本発明の他の利点及び特徴は、以下の好適な実施形態の説明を読み、例示的且つ非限定的な実施例として提供される以下の図を参照することで、より明確になるであろう。

本発明の一実施形態による積層フロントガラスを示している。 本発明の一実施形態による、フロントガラスのディスプレイ領域の発光粒子の励起の原理を記述している。 本発明の一実施形態による、フロントガラスの部分反射領域に虚像を作り出す光学ダイアグラムを示している。 本発明の一実施形態による、光拡散状態にある透過型能動エレメントを示している。 本発明の一実施形態による、透過状態にある透過型能動エレメントを示している。 本発明の一実施形態による、光拡散状態にある反射型能動エレメントを示している。 本発明の一実施形態による、透過状態にある反射型能動エレメントを示している。 本発明の一実施形態による、単一投影手段からの２つの平行画像の構成を図解する光学ダイアグラムを示している。 本発明の一実施形態による、情報フローからのインターリーブ画像の生成に関連するダイアグラムを示している。 本発明の一実施形態による、画像インターリーブの原理を記述している。 本発明の一実施形態による、インターリーブ画像モードでの画像のアドレッシングを図解するダイアグラムを示している。 本発明の一実施形態による、異なる大きさの画像のインターリーブの原理を記述している。 本発明の一実施形態による、オルタネート画像モードでの画像のアドレッシングを図解するダイアグラムを示している。 本発明の一実施形態による、能動エレメントによる投影手段を図解している。 本発明の一実施形態による、単一投影手段からの励起源の虚像と反射を図解する光学ダイアグラムを示している。 本発明の一実施形態によるディスプレイ領域の位置を示している。

少なくとも１つの画像を表示するためのヘッドアップディスプレイ装置は、
表示される画像を担う光ビームを生成するための少なくとも１つの投影手段４、
ユーザーの視野内に前記画像を表示するように配置される、少なくとも１つの近接ディスプレイ領域及び１つの遠隔ディスプレイ領域を含む部分透過兼部分反射スクリーン７、及び
光ビームをディスプレイ領域に向けるため、プロジェクタとディスプレイ領域の１つとの間に光学経路を定義する光学システム、
光学経路の距離を増すことを可能にする非平面ミラー、
光学経路に沿ってすべて透過される初期画像がその上に生成される光拡散エレメント
を備える。採用される技術に応じて、この拡散エレメントはプロジェクタ４に配置されてもよい。

投影手段４は、すべてを網羅するわけではないが、概して従来のヘッドアップディスプレイ装置に使用される任意の投影手段４に関する。例えば、透過モードのバックライト式アクティブ液晶に基づく装置、反射モードのバックライト式アクティブ液晶に基づく装置、又は光源を反射するマイクロミラーのマトリクスを組み込んだピコプロジェクタ、或いはレーザーピコプロジェクタであってよい。

図１１は、小型のビデオプロジェクタに対応するレーザーピコプロジェクタを示している。

このピコプロジェクタは特に、ビデオ信号のための入力モジュール１７、組込型論理モジュール１８、管理モジュール８、ＭＥＭＳ（微小機械システム）２４、及び水平／垂直スキャニング制御モジュール２５を備える。

変形例として、１つのＭＥＭＳ２４の代わりに２つ以上のＭＥＭＳが使用可能である。各ＭＥＭＳは、空間の所定の方向に対して使用される。

この管理モジュール８は、波長の異なる３つの光源１４、１５、１６にリンクされ、このピコプロジェクタに含まれている。管理モジュール８は、リンク２６によって能動エレメント５にも結合されている。

この管理モジュール８は、能動エレメント５に加えて、３つの光源１４、１５、１６のそれぞれの駆動に適している。ヘッドアップディスプレイ装置内では、この能動エレメント５は投影手段４から光ビームを受け取り、この光ビームを交互にディスプレイ領域に透過させるように配置されている。

この操作との関連で、レーザーピコプロジェクタは、屈折したレーザービームにより画像をポイントごとに再構築するのに適している。レーザービームの偏向は、例えば、マイクロミラーなどの微小電気機械システムＭＥＭＳによって得ることができる。このようなＭＥＭＳ技術のピコプロジェクタへの実装は、国際公開公報第ＷＯ２０１２０００５５６号及び米国公報第２０１２０１３８５５号に記載されている。

ピコプロジェクタなどの投影手段４は、光学エレメントに組み込まれている３つのレーザー光源を備えており、各レーザービームは出力において、例えば、ダイクロイックミラーなどのミラーを用いて、波長の中心に揃えられている。この投影手段４に含まれる各レーザーは、スベクトル領域を
８００ｎｍから６２０ｎｍを赤
５６０ｎｍから４９２ｎｍを緑、及び
４８２ｎｍから４４５ｎｍを青
のようにアドレッシングして、画像の演色性を考慮することができる。

したがって、波長の異なる別の光源は、単一の投影手段の中でグループ化される。

このヘッドアップディスプレイ装置では、スクリーン７は、例えば、車両の外側からの光線に関して基本的に透明である、車両のフロントガラス７に係わる。このフロントガラス又はスクリーン７は、光ビームの演色性の異なるディスプレイ領域を含む。近接ディスプレイ領域は、実質的に透明で、光放射の放出に適した電子発光粒子３２を備える。遠隔ディスプレイ領域は、特に車両の内側からの光ビームに関しては、部分反射的である。反射属性を備えた異なる光ビーム演色属性を有するこのような領域を持つことにより、スクリーン７は部分反射スクリーンに対応する。

実際には、近位ディスプレイ領域は例えば、光ビーム３４の吸収後に可視領域波長の放射線３３を放出する発光粒子３２を含むフロントガラス７の透明な領域に関連する。実際には、フロントガラスのこの領域は、ＰＶＢ（ポリブチルビニラール）に溶解されている、或いはフロントガラス７の光沢面の１つの表面に接着されるフィルムに含まれる発光粒子３２を用いることによって得られる。積層フロントガラス７は、図１に示すようにＰＶＢの熱可塑性シート３６によって結合される２枚の板ガラス３５、３７からなる。

光子発光分子は、仏国特許第２９１４０７０Ｂ１号、仏国特許第２９２９０１６Ａ１号、或いは仏国特許第２９２９０１７Ａ１号にも記載されている機構と実質的に同様な封入機構に基づいて、ＰＶＢ層３６に組み込まれている。

図２は、ある波長の入射放射線３４によって励起され、この最初の波長の放射線を吸収した後、これとは別の可視範囲に入るより長い波長の放射線３３を放出する、これらの発光粒子３２を図解している。

したがって、既に見たように、発光粒子を含む表面に関しては、励起光は再放出される可視光よりも短い波長を有していなければならない。したがって、励起光は紫外線領域にあって、不可視となる可能性がある。この場合、画像は感光性粒子の平面内、すなわちフロントガラス７の平面内に再構成される。

有利には、このような領域内に表示される画像は、視界にフロントガラス７があればすべての人が見ることができる。すべての人が見ることができるためには、フロントガラス７のこの領域は、システムによって作り出される画像がフロントガラス７を通過してこれらすべての人の視界に入るように、反射面を追加すること、又はエレメントの相対位置によって生成されてもよい。

遠隔ディスプレイ領域は、例えば、フロントガラス７の部分反射領域に係わる。このディスプレイ領域は、図３に示すように、虚像が部分反射スクリーン７から少なくとも１ｍの距離に位置するように配置される。こうするため、投影手段は可視光を放出し、画像は次いでこのフロントガラス７の先に焦点を結ぶ。この画像を見ることができるのは、一般的に運転者だけである。

投影手段によって放出される光ビームの特性は、表示領域の関数として変化する。

ディスプレイ領域が発光粒子を備えるスクリーン７の透明な領域に関連するときには、光ビーム、或いはまさにこの場合の励起ビームの波長は、スクリーンここではフロントガラスに放出される光ビームの波長よりも短い。換言するならば、スクリーン上、すなわちフロントガラス上で見ることができる放出に関しては、光ビーム（又は励起ビーム）の波長は、紫外線領域内にある可能性があるが、波長の短い可視光領域内にあってもよい。

ディスプレイ領域が部分反射領域に対応しているときには、これらの波長は４００〜８００ｎｍの範囲にある。

１つの実施形態では、ヘッドアップディスプレイ装置は任意の数の投影手段４を備える。各投影手段４は、光ビームをディスプレイ領域に向けるため、各投影手段とこのディスプレイ領域との間の光学経路を画定する光学システムからのディスプレイ領域に関連づけられている。

車両は、すべてを網羅するわけではないが、２つのディスプレイ領域に対して、車両内で別々に配置される２つの別個の投影手段を備える。

概して従来のヘッドアップディスプレイ装置で使用される任意の投影手段４などの第１の投影手段は、部分反射フロントガラス７の領域上の遠隔平面への画像投影のために使用され、また、レーザーピコプロジェクタなどの第２の投影手段は、フロントガラス７のディスプレイ領域の発光粒子をアドレスするように使用される。

別の実施形態では、前述の実施形態とは反対に、ヘッドアップディスプレイ装置は、少なくとも２つのディスプレイ領域に画像を表示するための単一の投影手段のみを備える。

この実施形態では、表示される画像を担う光ビームを生成するための投影手段は、例えば、ピコプロジェクタに係わる。この装置はまた、投影手段から光ビームを受け取り、その光ビームを光学経路を介してディスプレイ領域まで送るように配置される能動エレメント５を備える。この能動エレメント５は、光ビーム特性管理モジュールにリンクされて、能動エレメント５の光透過特性の変動を前記特性の関数として同期させることに適している。この管理モジュールは、投影手段に含まれており、投影手段及び能動エレメント５に含まれる種々の光源の駆動に適している。

この能動エレメント５は、例えば、ＰＤＬＣ（ポリマー分散液晶）フィルムなど、能動光の能動拡散器に係わる。このＰＤＬＣフィルムは、前記結晶の電気分極の関数として変動しうる配向特性を有する、液晶とポリマーの混合物を含む。

この能動エレメント５は、投影手段の下流に配置される。管理モジュールによって電気分極が生成されると、ＰＤＬＣフィルムは透明になる。逆に、電気分極がなくなると、フィルムは投影手段によって放出された光を拡散する。このように、能動エレメント５は、透過と拡散の２つの状態を交互に切り換えることができる。

投影手段４がレーザーピコプロジェクタの場合、ソース画像は、能動拡散器が拡散しているときには、能動拡散器の平面上の画像となり、能動拡散器が透明なときには、光線は偏向されることなく、能動拡散器を通過する。

したがって、この能動エレメント５を管理モジュール１８にリンクすることより、単一の投影手段４で２つのディスプレイ領域を識別することが可能になる。

実際に、管理モジュール１８は、投影手段４の電源を能動光拡散器の電気分極源に同期させることを可能にする。

例えば、能動光拡散器の電気分極源と投影手段の電源、ここでは発光粒子を含むフロントガラス７の蛍光領域の励起源とを同期させることにより、フロントガラス７の部分反射領域の遠隔平面上に焦点を結ぶ画像の能動拡散器上で、拡散画像は得られ、発光粒子を含むフロントガラス７の領域に直接形成されるフロントガラス７の平面上の画像用の拡散器上では、画像は得られない。

この能動エレメント５は透過型又は反射型であってもよい。

能動エレメント５が透過型の場合には、図４Ａ及び４Ｂに示すように、投影手段４とディスプレイ領域との間に配置される。アドレスされるディスプレイ領域に応じて、能動エレメント５は光に対して透過性又は拡散性になることによって状態を変える。

装置の投影アセンブリの実施例を図１２に示す。このアセンブリは投影手段４、球面ミラー及び透過型の能動エレメント５を備え、共通のソースから虚像２１の投影及び励起源の反射を生成するように配置されている。投影アセンブリの領域３０は、球面ミラーによる反射後の励起スキャンによってカバーされる。点２３及び２２はそれぞれ、球面ミラーの屈曲の中心及びこのミラーの対物焦点に対応する。

図５Ａ及び５Ｂは、ミラー６と投影手段４との間に配置される反射型の能動エレメントを図解している。この構成では、投影手段４及び表示領域は、能動エレメント５に対して同じ側に配置される。

したがって、ミラー６は、光学経路上の能動エレメント５から発せられる光ビームをディスプレイ領域で反射させることができる。

能動エレメント５が拡散状態にあるときには、能動エレメント５は光を通さないことが、明確に理解されるであろう。したがって、能動エレメント５の状態にかかわらず、光は常にディスプレイ領域に透過されている。

このヘッドアップディスプレイは、特に、透過型又は反射型の能動エレメント５から、部分反射フロントガラス７のディスプレイ領域の遠隔平面に平行に焦点を結ぶ画像を生成することを可能にする。実際に、図６では、提示されている装置の投影アセンブリは、投影手段４、能動エレメント５及び球面ミラーを備える。この投影手段４は、例えば、ここではカラーレーザーピコプロジェクタであるが、交互に透明になる能動エレメント５上に画像を生成するのに適している。したがって、画像は、光学経路の通過後、異なる投影平面上に平行な虚像２１を生成する種々の位置で、画像源を生成する任意の数の平面上に生成される。

本発明はまた、少なくとも１つの画像を表示するため、ヘッドアップディスプレイの方法に関する。

この方法は、
表示される画像を担う光ビームの少なくとも１つの投影手段４による生成のステップ、
部分反射スクリーン７に配置される少なくとも１つの所定のディスプレイ領域内の前記画像のユーザー視野内での表示のステップ、及び
光ビームをディスプレイ領域に向けるため、投影手段４とディスプレイ領域との間の光学経路の光学システムによる定義のステップ
を含む。

この方法が任意の数の投影手段を備えるヘッドアップディスプレイ装置によって実装され、各投影手段が所定のディスプレイ領域に関連づけられている場合には、この方法は、前記スクリーン７の各ディスプレイ領域と連携する投影手段の同期ステップであって、管理モジュール１８から実行される同期ステップを含む。

ヘッドアップディスプレイ装置が単一の投影手段４のみを含む場合には、この表示方法は、
投影手段４によって放出される光ビームを能動エレメント５からディスプレイ領域まで透過させるステップ、及び
前記能動エレメント５の光透過特性の変動を、前記能動エレメント５にリンクされた特性管理モジュールからの光ビームの特性の関数として同期するステップ
を含む。

図７は、このヘッドアップディスプレイ装置での、インターリーブ画像表示モードに関連するダイアグラムを示す。この装置は、ディスプレイ領域の各々に表示される情報フロー３１を受け取る。この情報の処理ステップ９では、装置は各々のディスプレイ領域に応じて情報の分離を実行する。生成ステップ１０及び１１では、ディスプレイ領域の各々に対して意図された画像が生成される。ステップ１２では、これらの画像はディスプレイ領域上にアドレス１３されるように重ねられる。

ディスプレイ領域のどちらかへ光ビームを透過させるステップでは、能動エレメント５の光透過特性変動により、表示される画像のピクセルを、各ディスプレイ領域に交互にアドレスすることが可能になる。前記能動エレメント５の光透過特性のこの変動は、２４Ｈｚを超える周波数で生成される。このように、インターリーブ画像は生成され、これらのディスプレイ領域にアドレスされる。

これらの各画像の解像度は、ディスプレイ装置の最大解像度よりも低い。各画像の各軸で利用可能なピクセルの総数は、各軸上の総ピクセル数に等しい。アドレス可能なピクセルの１００％が使用されることに留意されたい。

図８Ｂに図解されるように、インターリーブ画像の表示は、管理モジュールによる能動エレメント５の急速駆動に関連づけられている。ディスプレイ領域が変化するたびに、状態の変化（透明又は拡散）は能動エレメント５に適用されなければならない。インターリーブ画像の表示は、赤、緑及び青（励起）の光源の駆動、及び各ディスプレイ領域に対してピクセルを交互にアドレスするように、オンとオフのモードを交互に切り換える能動エレメント５（拡散器）から生成される。

このような状況では、駆動周波数は最大で、その結果として、画像のリフレッシュ・レート（網膜の残像、２４Ｈｚ超）とシステムによってアドレスされるピクセル総数との積を上回っていなければならない。

この装置によって実装される画像インターリーブモードは図８Ａ及び９に図解されており、図中のピクセル２７はフロントガラス７のディスプレイ領域に含まれ、光ビームの吸収後の可視領域波長の放射線の放出に適している発光粒子の励起源を示している。緑のピクセル２８及び赤のピクセル２９は、部分反射ディスプレイ領域を対象としている。図９では、図８と異なり、インターリーブ画像はサイズが異なり、異なるピクセル数で表示されている。

インターリーブ画像ディスプレイ領域上での生成及びアドレッシングの利点は、これによりディスプレイ領域内での表示を動的に制限することが可能になるという事実に関連している。したがって、画像表示は一連の情報に関しては画像の右上隅のディスプレイ領域に限定可能であり、別の応用に関しては右下隅に限定可能である。

この場合、これらのディスプレイ領域の各範囲及び各画像に対する表示手段の変位は最大になり、これにより、各範囲に投影手段４の関数として提供されるエネルギーを最大化することができる。

インターリーブ画像による表示モードは能動エレメント５と共に使用され、明確な表示領域内での高い周波数での駆動及び表示を可能にする。

代替的に、ディスプレイ領域にアドレスされる画像は、非インターリーブ画像又はオルタネート画像であってもよい。画像の表示モードは、ディスプレイ領域内のオルタネート画像アドレッシングモードである。

図１０に示されているように、この場合、ディスプレイ領域のどちらかへの光ビームの透過は、前記能動エレメント５の光透過特性の変動に依存する。

ディスプレイ領域が変化するたびに、状態の変化（透明又は拡散）は能動エレメント５に適用されなければならない。この非インターリーブ画像の表示は、赤、緑及び青（励起子）の光源の駆動、並びに能動エレメント５（拡散器）から生成される。これに関連して、投影手段４の周波数は、赤、緑及び青の光源が示すように２倍になり、能動エレメントの各ディスプレイ領域に対して画像は交互に表示される。

部分反射ディスプレイ領域への画像のアドレッシングに対して、赤及び緑の光源がオンになっているときには、能動エレメント５（拡散器）は「拡散」モードにあり、発光粒子を含むフロントガラス７の領域にアドレスされる画像の拡散に対して、青の励起光源（励起子）がオンになっているときには、能動エレメント５（拡散器）は「透明」モードにある。

この透過は、
２４Ｈｚを超える変動周波数：
変動周波数の２倍に対応する、表示される画像を担う光ビームの生成周波数
によって実施される。

したがって、投影手段４の周波数を２倍にすることによって、画像は各ディスプレイ領域に表示される。例えば、画像が遠隔平面、すなわち、フロントガラス７の部分反射領域に対して表示されるとき、能動エレメント５は画像を拡散する。また、画像が発光粒子を含むフロントガラス７の領域に表示されるとき、能動エレメント５は透明である。

これに関連して、網膜の残像を無効にするため、単一のディスプレイ領域に対して単一の画像のみを表示しなければならない場合には、投影手段４は画像を２回生成しなければならない。同様に、能動エレメント５は、少なくとも網膜の残像に等しい動作周波数、すなわち、投影手段４の動作周波数の半分に等しい周波数で作動される。管理モジュール１８によって、能動エレメント５が透明な状態にあるときに、発光粒子を含むフロントガラス７の領域に表示されるよう意図された画像が表示されるような方法で、投影手段４を能動エレメント５に同期させることができる。

非インターリーブ画像のディスプレイ領域上での生成及びアドレッシングの利点は、図１０からわかるように、能動エレメント５が「低い」周波数での駆動しか要求しないことである。

さらに、アセンブリの使用に応じて、各領域内でディスプレイ領域の範囲を動的に制限することが可能である。したがって、ディスプレイ領域の各々に対するアセンブリの最終発光は増加する。

非インターリーブ画像による表示モードは、高い周波数での駆動を許可しない能動エレメント５と共に使用されるが、網膜の残像に対して１秒あたりに表示される画像数を少なくとも２倍にすることが可能な投影手段４と共には使用されない。

このヘッドアップディスプレイ装置は、車両内での情報の表示及び運転の快適性を改善する。この装置は、例えば、ナビゲーションにリンクした情報及びマルチメディア情報に対して十分な表示領域を提供する。

この装置は、近接ディスプレイ領域、フロントガラス７の領域内に情報を表示することを可能にする。

例えば、近接ディスプレイ領域は、運転に関連する情報：車両速度、レギュレータ／リミッタ／ＡＣＣ速度、速度制限に対して適切なものとなりうる。図１３に示されているように、このディスプレイ領域は、いわゆる「中間」位置１９、すなわち、フロントガラス７の底部の運転者の視野内に配置可能である。このディスプレイ領域は、すべてを網羅するわけではないが、発光粒子を含むフロントガラス７の領域に対応する。

フロントガラス７の部分反射領域は、遠隔ディスプレイ領域と呼ばれ、安全及び警告情報：ＡＣＣターゲット、事故警報（「衝突」）、距離警報（「車間警告」）、軌道ドリフト警報（「車線逸脱警告」）に対して使用可能である。図１３に示されているように、このディスプレイ領域は、いわゆる「上方」位置２０、すなわち、近接ディスプレイ領域上方の運転者の視野内に配置可能である。

この領域はまた、環境内に投影されるナビゲーションアプリケーションに適しており、「疑似拡張現実」モードで表示されることもある。

これら２つのディスプレイ領域と共に新規の範囲が現われる。実際に、動的なモードでエレメントを使用することが可能である。

例えば、警告は、リスクなし；明らかなリスク；明らかな危険性、の３つのリスク水準に分類される。明らかなリスクを遠隔ディスプレイ領域に表示し、これが明らかな危険性になると近接ディスプレイ領域に表示することが可能である。リスクがない場合には、運転者の気を散らさないよう、情報を表示する必要はない。

したがって、任意の数のディスプレイ領域を組み込むことにより、運転者に送られる情報の体系化及び順位づけに役立てることが可能になる。情報の階層的体系化のための新ルールを確立することは、この情報の理解に役立つだけでなく、運転中の運転者を支援し、運転に有用な情報及び緊急警報のみを近接平面に表示することによって、運転手の精神的な負荷を軽減する。

本発明によるヘッドアップディスプレイ装置は、例えば、市販の窓ガラスの表面又は投影される情報を有する電子機器など、情報を表示することができる任意の種類の透明な面で実装可能である。

Claims (9)

1. 少なくとも１つの画像を表示するためのヘッドアップディスプレイ装置であって、
   ―表示される画像を担う光ビームを生成するための投影手段（４）；
   ―ユーザー視野内に前記画像を表示するように配置される、少なくとも１つの近接ディスプレイ領域及び１つの遠隔ディスプレイ領域を含む部分反射スクリーン（７）、及び
   ―前記投影手段（４）から前記光ビームを受け取り、前記光ビームを交互に前記ディスプレイ領域に透過させるように配置される能動エレメント（５）
   を備えることを特徴とする装置。
2. 前記能動エレメント（５）は、前記能動エレメント（５）の光透過特性の変動を、前記特性の関数として同期させることができる、光ビーム特性管理モジュール（１８）にリンクされていることを特徴とする、請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記能動エレメント（５）は、ＰＤＬＣフィルムなどの能動光拡散器に係わるものであることを特徴とする、請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記近接ディスプレイ領域は、前記光ビーム吸収後の可視領域波長の放射線の放出に適した発光粒子を含む、前記部分反射スクリーン（７）の領域に係わるものであることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記投影手段（４）はレーザーピコプロジェクタであることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記能動エレメント（５）は透過型で、前記投影手段（４）と前記ディスプレイ領域との間に配置されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 前記能動エレメント（５）は反射型で、ミラーと前記投影手段（４）との間に配置されており、前記ミラーは前記ディスプレイ領域に向かう光学経路上での前記能動エレメントから発せられる前記光ビームの反射に適していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
8. 少なくとも１つの画像を表示するためのヘッドアップディスプレイの方法であって、
   表示される画像を担う光ビームの少なくとも１つの投影手段（４）による生成のステップ、
   部分反射スクリーン（７）に配置される少なくとも１つの近接ディスプレイ領域及び１つの遠隔ディスプレイ領域内の前記画像のユーザー視野内での表示のステップ、及び
   前記ディスプレイ領域への、前記投影手段（４）によって放出される前記光ビームの能動エレメント（５）による、交互透過のステップ
   を含む、方法。
9. 前記方法は、前記能動エレメント（５）にリンクされる前記特性のための管理モジュール（１８）から、前記光ビームの特性の関数として、前記能動エレメント（５）の光透過特性の変動を同期させるステップを含むことを特徴とする、請求項８に記載のヘッドアップディスプレイの方法。

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