2024-162606 ヘッドアップディスプレイ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024162606

(43)【公開日】2024-11-21

(54)【発明の名称】ヘッドアップディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20241114BHJP

   G02F 1/13 20060101ALI20241114BHJP

【ＦＩ】

G02B27/01

G02F1/13 505

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023078291

(22)【出願日】2023-05-11

(71)【出願人】

【識別番号】000231512

【氏名又は名称】日本精機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】笠原 毅

【テーマコード（参考）】

2H088

2H199

【Ｆターム（参考）】

2H088EA33

2H088EA45

2H088GA10

2H088JA04

2H088MA20

2H199DA03

2H199DA15

2H199DA17

2H199DA30

2H199DA36

2H199DA46

(57)【要約】

【課題】シンプルな構成でウインドシールドの外側及び内側の両方の位置に視認者に対する所望の表示を行えるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】プロジェクター１１と、実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２からなるスクリーン機構１２と、反射部１３と、制御部１４とを備え、実像スクリーン１２１は焦点面Ｆよりもプロジェクター１１側に配置され、虚像スクリーン１２２は焦点面Ｆよりも反射部１３側に配置され、制御部１４は、実像スクリーン１２１を拡散状態にすると共に虚像スクリーン１２２を透過状態にする実像視認モードと、実像スクリーン１２１を透過状態にすると共に虚像スクリーン１２２を拡散状態にする虚像視認モードとを切り替える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出口を有し、前記射出口から表示光を透光部材に向けて射出することで前記表示光が表す表示像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記表示像となる光を出射する光源を含む表示器と、
光を拡散させる拡散状態及び光を透過させる透過状態に切り替え可能に構成された第１スクリーン及び第２スクリーンを含み、前記光源が出射した光に基づき前記表示像を表示するスクリーン機構と、
前記スクリーン機構に表示された前記表示像を表す光を前記透光部材に向けて反射させる反射部と、
前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを前記拡散状態又は前記透過状態にそれぞれ制御する制御部と、
を備え、
前記第１スクリーンは、前記透光部材及び前記反射部を含む結像光学系の光学焦点よりも前記光源側に配置され、
前記第２スクリーンは、前記光学焦点よりも前記射出口側に配置され、
前記制御部は、
前記第１スクリーンを前記拡散状態に制御すると共に前記第２スクリーンを前記透過状態に制御する第１制御モード、及び、前記第１スクリーンを前記透過状態に制御すると共に前記第２スクリーンを前記拡散状態に制御する第２制御モード、のいずれか一方の制御モードにより前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを制御する
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項2】

前記第１スクリーンと前記光学焦点との間の光軸に沿った距離は、前記第２スクリーンと前記光学焦点との間の光軸に沿った距離よりも長い
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項3】

前記第１スクリーンの面積は、前記第２スクリーンの面積よりも小さい
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項4】

前記制御部は、
操作部での操作に応じた第１信号の入力に基づき、前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンに対する制御を、前記第１制御モード及び前記第２制御モードのいずれか一方に切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【請求項5】

前記制御部は、
前記表示器における前記表示像を表す光の切替信号に同期した第２信号に基づき、前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンに対する制御を、前記第１制御モード及び前記第２制御モードのいずれか一方に切り替える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、視認者に対して所望の表示を行うヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、例えば特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置が知られている。このヘッドアップディスプレイ装置は、プロジェクターから投影された映像光をスクリーンで拡散し、この拡散された映像光を拡大光学系で拡大し、ウインドシールドで結像させて視認者が虚像として観察できるように表示するものである。

【0003】

また、例えば特許文献２に記載のヘッドアップディスプレイは、表示器からの光によりスクリーンに表示された表示像を透光部材へと反射させる構成において、結像光学系の光学焦点とスクリーンとの間の前後位置関係を変更することで、虚像が透光部材の外に視認される状態と、実像が透光部材の内側に視認される状態と、の表示切替を行うものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１６－８０８６０号公報

【特許文献2】特開２０１１－７００７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、映像光をウインドシールドの外側に位置するように視認させるものであり、視認者からすると情報を参照する際のバリエーションが少なく、面白みに欠けるといった問題があった。加えて、スクリーンと拡大光学系の配置関係により、視認される映像光の奥行方向の表示距離が一義的に決まるため、映像光はウインドシールドの外側又は内側のいずれか一方にしか表示することができないという問題があった。

【0006】

また、特許文献２に記載のヘッドアップディスプレイは、結像光学系の光学焦点とスクリーンとの間の前後位置関係を変更するための機械的な移動機構を有する必要があることから、装置構成が複雑化してしまうという問題があった。

【0007】

そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、シンプルな構成でウインドシールドの外側及び内側の両方の位置に視認者に対する所望の表示を行えるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、射出口１５を有し、前記射出口１５から表示光Ｌを透光部材ＷＳに向けて射出することで前記表示光Ｌが表す表示像の虚像Ｖ１を視認させるヘッドアップディスプレイ装置１であって、前記表示像となる光を出射する光源を含む表示器１１と、光を拡散させる拡散状態及び光を透過させる透過状態に切り替え可能に構成された第１スクリーン１２１及び第２スクリーン１２２を含み、前記光源が出射した光に基づき前記表示像を表示するスクリーン機構１２と、前記スクリーン機構１２に表示された前記表示像を表す光を前記透光部材ＷＳに向けて反射させる反射部１３と、前記第１スクリーン１２１及び前記第２スクリーン１２２を前記拡散状態又は前記透過状態にそれぞれ制御する制御部１４と、を備え、前記第１スクリーン１２１は、前記透光部材ＷＳ及び前記反射部１３を含む結像光学系の光学焦点Ｆよりも前記光源側に配置され、前記第２スクリーン１２２は、前記光学焦点Ｆよりも前記射出口１５側に配置され、前記制御部１４は、前記第１スクリーン１２１を前記拡散状態に制御すると共に前記第２スクリーン１２２を前記透過状態に制御する第１制御モード、及び、前記第１スクリーン１２１を前記透過状態に制御すると共に前記第２スクリーン１２２を前記拡散状態に制御する第２制御モードのいずれか一方の制御モードにより前記第１スクリーン１２１及び前記第２スクリーン１２２を制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、シンプルな装置構成で、ウインドシールドの外側及び内側の両方の位置に所望の情報をバリエーション豊かに表示することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の第１の実施形態に係るＨＵＤ装置の構成を示す図。

【図2】調光フィルムの構成の一例を示す模式図。

【図3】本発明の第１の実施形態に係るＨＵＤ装置においてスクリーン機構を制御した場合のスクリーン機構の状態と表示される表示像との関係を示すタイミングチャート。

【図4】本発明の第２の実施形態に係るＨＵＤ装置において実像スクリーン及び虚像スクリーンの配置位置を調整した場合の一例を示す図。

【図5】本発明の第２の実施形態に係るＨＵＤ装置において実像スクリーン及び虚像スクリーンのサイズを調整した場合の一例を示す図。

【図6】本発明の第３の実施形態に係るＨＵＤ装置においてスクリーン機構を制御した場合のスクリーン機構の状態と表示される表示像との関係を示すタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0011】

（本発明の第１の実施形態）
本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display）装置（以下、ＨＵＤ装置という）について図１ないし図３を参照して説明する。

【0012】

図１は、本実施形態に係るＨＵＤ装置の構成を示す図である。図１において、ＨＵＤ装置１は、車両ＣのウインドシールドＷＳ（透光部材）の下方（例えばインストゥルメントパネルの内部）に配置されており、カバーガラス１５（射出口）から表示光ＬをウインドシールドＷＳに向けて射出することで、表示光Ｌが表す表示像の虚像Ｖ１や実像Ｖ２を車両Ｃ内の乗員の視点Ｅから視認できるように表示する。

【0013】

ＨＵＤ装置１は、ＬＥＤ等の光源から表示像となる表示光Ｌを生成して射出するプロジェクター１１（表示器）と、表示光Ｌを拡散させる拡散状態及び表示光Ｌを透過させる透過状態に切り替え可能な実像スクリーン１２１（第１スクリーン）及び虚像スクリーン１２２（第２スクリーン）を含み、表示光Ｌに基づいた表示像を表示するスクリーン機構１２と、スクリーン機構１２に表示された表示像を表す表示光Ｌをカバーガラス１５を通してウインドシールドＷＳに向けて反射させる平面鏡１３１及び凹面鏡１３２を含む反射部１３と、スクリーン機構１２の拡散状態及び透過状態を制御する制御部１４と、上記プロジェクター１１、スクリーン機構１２、反射部１３及び制御部１４を内部に収納する筐体１６とを備える。ここで、プロジェクター１１は表示器の一例、実像スクリーン１２１は第１スクリーンの一例、虚像スクリーン１２２は第２スクリーンの一例、カバーガラス１５は射出口の一例、ウインドシールドＷＳは透光部材の一例である。

【0014】

虚像Ｖ１と実像Ｖ２は、後述するように制御部１４によるスクリーン機構１２の制御に応じて切り替えて表示される。具体的には、ウインドシールドＷＳ及び反射部１３を含む結像光学系の光学焦点である焦点面Ｆよりも前段側（光源があるプロジェクター１１側）に配置されている実像スクリーン１２１に投影された表示像は、反射部１３によって実像Ｖ２として結像し視点Ｅから視認される。焦点面Ｆよりも後段側（射出口であるカバーガラス１５側）に配置されている虚像スクリーン１２２に投影された表示像は、反射部１３によって虚像Ｖ１として結像し視点Ｅから視認される。

【0015】

虚像Ｖ１は、例えば車両Ｃの速度やエンジン回転数と言った車両情報や、ターンバイターンや地図などの経路案内表示、ブラインドスポットインジケータや制限速度超過警告などの警告表示など、乗員へ注意喚起する必要性が高い情報を車外（すなわち乗員から見てウインドシールドＷＳの向こう側）に表示する。また、実像Ｖ２は、例えば乗員をサポートするアシスタントやエージェント、それらを示すキャラクターなどの情報を車内（すなわち乗員から見てウインドシールドＷＳの手前側）に表示する。これらの表示により、視点移動及び眼の焦点距離調整の必要が低減された運転環境が提供されると共に、バリエーション豊かな表示態様を実現することができる。虚像Ｖ１や実像Ｖ２にはこれらの情報を示す文字やアイコンの他、背景部分も含まれており、乗員からの平面視ではこれは例えば略矩形状をなしている。

【0016】

プロジェクター１１は、表示像となる表示光Ｌを出射する光源を含む表示器であり、公知の技術を用いたもので構成されてもよい。具体的には、例えば赤色、青色、緑色の光をそれぞれ出力可能な複数のＬＥＤからなる光源と、特定の波長の光を反射しその他の波長の光を透過するダイクロイックミラーを含む複数のレンズからなるバックライト光学系と、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）に代表される光変調デバイスと、入射する光を拡大して後述するスクリーン機構１２に表示光Ｌとして出射するための複数のレンズからなる投射光学系とを備える。

【0017】

スクリーン機構１２は、例えば電圧により、光を拡散させる拡散状態及び光を透過させる透過状態に切り替え可能に制御できるように構成された調光フィルムからなり、実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２を有する。図２は、調光フィルムの構成の一例を示す模式図である。実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２として構成される調光フィルムは、例えば、対向して配設される一対の平板状の透明基板２０ａ，２０ｂのそれぞれの内側対向面に一対の透明電極２１ａ，２１ｂを有し、当該透明電極２１ａ，２１ｂの内側対向面に、電界の有無に応じて配向性を有する液晶分子２２を内在する高分子層２３を積層する構造である。

【0018】

図２（Ａ）に示すように、透明電極２１ａ，２１ｂに電圧が印加されていない場合は、液晶分子２２の配向がランダムになることで調光フィルムが拡散状態（白濁状態）となり、表示光Ｌが拡散する。図２（Ｂ）に示すように、透明電極２１ａ，２１ｂに電圧が印加されている場合は、液晶分子２２の配向が電極面に対して垂直方向に揃うことで調光フィルムが透明状態となり、表示光Ｌが透過する。実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２のそれぞれの透明電極２１ａ，２１ｂに印加する電圧の制御については詳細を後述する。

【0019】

なお、調光フィルムの光学特性として、例えば、全入射光に対して拡散せずに透過する光の割合を示す平行透過率は、拡散状態では１％程度、透過状態では８０％程度とし、全入射光に対する拡散光の割合（白濁具合）を示すヘイズ値は、拡散状態では９０％程度、透過状態では５％程度とするのが望ましい。

【0020】

反射部１３は、スクリーン機構１２に表示された表示像を表す表示光ＬをウインドシールドＷＳに向けて反射させる複数の反射鏡からなり、平面鏡１３１と凹面鏡１３２とを有する。平面鏡１３１は、スクリーン機構１２に表示される表示像を表す表示光Ｌの光路を折り返して凹面鏡１３２に反射させる。この折り返しにより筐体１６の体積を低減することができる。凹面鏡１３２は、自由曲面形状の反射鏡であり、平面鏡１３１で反射された表示光Ｌによる表示像を拡大し、カバーガラス１５を通してウインドシールドＷＳへ投射する。平面鏡１３１、凹面鏡１３２及びウインドシールドＷＳは拡大光学系を構成し、それらの光学的配置によって光軸上に位置が決定される焦点面Ｆを有する。実像スクリーン１２１は焦点面Ｆに対してプロジェクター１１側に配置され、虚像スクリーン１２２は焦点面Ｆに対して平面鏡１３１側に配置される。

【0021】

制御部１４は、図２に示したように、スイッチを切り替えることで実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２を拡散状態又は透過状態にそれぞれ制御する。具体的には、実像スクリーン１２１を拡散状態に制御すると共に虚像スクリーン１２２を透過状態に制御する実像視認モード（第１制御モード）、及び、実像スクリーン１２１を透過状態に制御すると共に虚像スクリーン１２２を拡散状態に制御する虚像視認モード（第２制御モード）のいずれか一方の制御モードにより実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２を制御する。ここで、実像視認モードは第１制御モードの一例、虚像視認モードは第２制御モードの一例である。

【0022】

実像視認モードの場合、プロジェクター１１の表示光Ｌは実像スクリーン１２１上に投影されると共に虚像スクリーン１２２を透過し、平面鏡１３１、凹面鏡１３２及びウインドシールドＷＳからなる拡大光学系によって実像Ｖ２として結像し、視点Ｅから観察される。虚像視認モードの場合、プロジェクター１１の表示光Ｌは実像スクリーン１２１を透過すると共に虚像スクリーン１２２上に投影され、上記の拡大光学系によって虚像Ｖ１として結像し、視点Ｅから観察される。

【0023】

図３は、本実施形態に係るＨＵＤ装置においてスクリーン機構１２を制御した場合のスクリーン機構１２の状態と表示される表示像との関係を示すタイミングチャートである。図３（Ａ）は実像スクリーン１２１の挙動を示す波形、図３（Ｂ）は虚像スクリーン１２２の挙動を示す波形、図３（Ｃ）は虚像Ｖ１／実像Ｖ２の表示状態を示す波形である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、横軸が時間、縦軸が拡散度合いを示す波形であり、パルス波形がＯＮの場合は拡散状態であることを示し、パルス波形がＯＦＦの場合は透過状態であることを示している。また図３（Ｃ）は、横軸が時間、縦軸が結像状態を示す波形であり、パルス波形がＯＮの場合は虚像Ｖ１又は実像Ｖ２のいずれかが結像（表示）されている状態であることを示し、パルス波形がＯＦＦの場合は虚像Ｖ１及び実像Ｖ２のいずれも結像（表示）されていない状態であることを示している。

【0024】

図３に示すように、実像視認モードの場合、すなわち虚像スクリーン１２２を構成する調光フィルムの透明電極２１ａ，２１ｂには電圧を印加し、実像スクリーン１２１を構成する調光フィルムの透明電極２１ａ，２１ｂには電圧を印加しないようにスイッチ制御した場合は、実像Ｖ２が表示像として結像される。虚像視認モードの場合、すなわち実像スクリーン１２１を構成する調光フィルムの透明電極２１ａ，２１ｂには電圧を印加し、虚像スクリーン１２２を構成する調光フィルムの透明電極２１ａ，２１ｂには電圧を印加しないようにスイッチ制御した場合は、虚像Ｖ１が表示像として結像される。

【0025】

なお、制御部１４は、図２で示したスクリーン機構１２におけるスイッチングによる実像視認モード／虚像視認モードの切り替えを、車両Ｃの乗員が操作部（図示しない）に対して行った操作に応じた操作信号（第１信号）の入力に基づいて行うようにしてもよい。また、これ以外にも、上記実像視認モード／虚像視認モードの切り替えを、予め設定された区切られた期間ごとに行ってもよいし、車両Ｃの駆動状態に関する信号（例えば、アクセル踏み込み中（低速前進、中速前進、高速前進、後退）、ブレーキ踏み込み中、サイドブレーキ作動中、ウインカー作動中、直進中、ワイパー作動中、ハザードランプ点灯中等の信号）に応じて行ってもよい。ここで、操作信号は第１信号の一例である。

【0026】

さらに、制御部１４は、プロジェクター１１が出射する表示光Ｌが表す表示像の内容に応じて実像視認モードと虚像視認モードとを切り替えるようにしてもよい。表示像の表示内容に応じて視認モードを切り替える場合は、制御部１４とプロジェクター１１とを協働させて、表示内容に応じた視認モードの切り替えを行う。例えば、プロジェクター１１から出射される表示像を表す表示光Ｌの切替信号に同期した同期信号（第２信号）に基づいて、制御部１４が実像視認モードと虚像視認モードとを切り替える。そうすることで、表示像の表示内容に対応した虚像Ｖ１又は実像Ｖ２の切り替えを実現することが可能となる。ここで、同期信号は第２信号の一例である。

【0027】

このように、焦点面Ｆに対して実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２を上述したように配置し、それぞれのスクリーンの拡散状態／透過状態を制御することで、乗員の視点Ｅから見た奥行方向に関してウインドシールドＷＳの手前側に実像Ｖ２、奥側に虚像Ｖ１を観察することが可能となり、バリエーションに富んだ表示を実現することができる。

【0028】

また、実像視認モード／虚像視認モードの切り替えを車両Ｃの乗員の操作や表示内容に応じて制御することで、乗員にとって適正なタイミング及び表示内容で虚像Ｖ１と実像Ｖ２とを切り替えて視認することが可能となる。

【0029】

（本発明の第２の実施形態）
本実施形態に係るＨＵＤ装置について図４及び図５を参照して説明する。本実施形態に係るＨＵＤ装置１は、上記第１の実施形態において説明したスクリーン機構１２における実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２の配置位置やサイズを調整することで、乗員にとって適正な視認を可能とするものである。なお、本実施形態において第１の実施形態と重複する説明は省略する。

【0030】

図４は、本実施形態に係るＨＵＤ装置において実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２の配置位置を調整した場合の一例を示す図である。ここでは、ＨＵＤ装置１の一部の構成のみを図示している。実像Ｖ２は、実像スクリーン１２１が焦点面Ｆに近づくほどウインドシールドＷＳから離れて乗員の視点Ｅに近づく位置（乗員の手前側の位置）に結像する。同様に虚像Ｖ１は、虚像スクリーン１２２が焦点面Ｆに近づくほどウインドシールドＷＳから乗員の視点Ｅと離れる位置（乗員の奥側の位置）に結像する。つまり、実像Ｖ２は、実像スクリーン１２１の配置位置によっては乗員の視点Ｅに近い位置に結像してしまう可能性があり、その場合に乗員が視覚的な疲労を起こす可能性がある。このような可能性を防止するために、図４に示すように、実像スクリーン１２１と焦点面Ｆとの光軸に沿った距離をＬ１とし、虚像スクリーン１２２と焦点面Ｆとの光軸に沿った距離をＬ２とした場合に、Ｌ１＞Ｌ２となるように実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２を配置する。

【0031】

こうすることで、乗員の視点Ｅから見て実像Ｖ２の結像位置が近づきすぎることがなく適度な位置で実像Ｖ２を視認することができ、視覚的な疲労が生じてしまうことを防止することができる。

【0032】

図５は、本実施形態に係るＨＵＤ装置において実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２のサイズを調整した場合の一例を示す図である。上述したように、虚像Ｖ１及び実像Ｖ２を切り替えて視認するためには、実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２の配置関係が重要であるが、この配置関係により、実像スクリーン１２１は必然的に虚像スクリーン１２２よりもプロジェクター１１に近い位置に配置され、乗員にとって実像Ｖ２が必要以上に大きく視認されてしまう可能性がある。そのため、図５に示すように、実像スクリーン１２１のサイズ（面積）をＳ１とし、虚像スクリーン１２２のサイズ（面積）をＳ２とした場合に、Ｓ１＜Ｓ２を満たす実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２を配置する。

【0033】

こうすることで、乗員の視点Ｅから見て実像Ｖ２が必要以上に大きく表示されることを防止して虚像Ｖ１及び実像Ｖ２の大きさを適正に視認することができると共に、筐体１６の体積を低減することができる。

【0034】

なお、図４においては実像スクリーン１２１のサイズＳ１と虚像スクリーン１２２のサイズＳ２とを同じサイズとして記載しているが、図５に示したようにそれぞれのスクリーンのサイズがＳ１＜Ｓ２を満たすようにしてもよい。また、図５においては実像スクリーン１２１と焦点面Ｆとの距離Ｌ１と、虚像スクリーン１２２と焦点面Ｆとの距離Ｌ２とが同じ距離として記載しているが、図４に示したようにそれぞれの距離がＬ１＞Ｌ２を満たすようにしてもよい。すなわち、Ｌ１、Ｌ２、Ｓ１及びＳ２の各パラメータを総合的に細かく設定することで、乗員にとって最適な結像を視認できるように調整することが可能となる。

【0035】

（本発明の第３の実施形態）
本実施形態に係るＨＵＤ装置について図６を参照して説明する。本実施形態に係るＨＵＤ装置１は、上記各実施形態において説明したスクリーン機構１２における実像スクリーン１２１及び虚像スクリーン１２２の拡散状態／透過状態の制御を時分割することで、乗員の残像効果を利用して虚像Ｖ１及び実像Ｖ２を同時に視認させるものである。なお、本実施形態において上記各実施形態と重複する説明は省略する。

【0036】

図６は、本実施形態に係るＨＵＤ装置においてスクリーン機構１２を制御した場合のスクリーン機構１２の状態と表示される表示像との関係を示すタイミングチャートである。図６（Ａ）は実像スクリーン１２１の挙動を示す波形、図６（Ｂ）は虚像スクリーン１２２の挙動を示す波形、図６（Ｃ）は虚像Ｖ１／実像Ｖ２の表示状態示す波形である。

【0037】

上記で説明した図３の場合は、実像視認モードと虚像視認モードとをそれぞれ第１期間以上（例えば数秒～数時間以上で、可変できるものとする）維持する制御を行うことで、その期間に応じて虚像Ｖ１又は実像Ｖ２のいずれか一方を視認できるように制御している。この制御は、図６に示すＴ２の期間の制御に相当する。これに加えて本実施形態に係るＨＵＤ装置１の場合は、実像視認モードと虚像視認モードとを第２期間以下（例えば視覚的にちらつきが見えない時間間隔であり、１００ミリ秒以下とする）の一定間隔で切り替える制御を行うことで、虚像Ｖ１の表示と実像Ｖ２の表示とが時分割され、乗員が虚像Ｖ１及び実像Ｖ２を同時に視認することが可能となる。この制御は、図６に示すＴ１の期間の制御に相当する。

【0038】

なお、このＴ１の期間は、図６の波形が示すように、第２期間の間隔で虚像Ｖ１又は実像Ｖ２のいずれか一方のみが結像されている状態であるが、非常に短い期間での切り替えであることから、乗員の目には残像効果で虚像Ｖ１と実像Ｖ２とを同時に視認できるものとなっている。

【0039】

また、図６において虚像Ｖ１と実像Ｖ２との表示内容を異ならせる場合は、図３のときと同様に、表示内容の切り替えと視認モードの切り替えとを上記同期信号で同期させることで、それぞれの視認モードごとに異なる表示内容で表示することが可能となり、乗員は虚像Ｖ１と実像Ｖ２とを異なる表示内容で同時に視認することが可能となる。

【0040】

このように、虚像Ｖ１と実像Ｖ２とを短期間で連続的に切り替えて表示することで乗員に虚像Ｖ１及び実像Ｖ２を同時に視認させ、ウインドシールドＷＳの外側及び内側の両方の位置に所望の情報をバリエーション豊かに表示することができる。

【符号の説明】

【0041】

Ｃ 車両
Ｅ 視点
Ｆ 焦点面
Ｌ 表示光
Ｖ１ 虚像
Ｖ２ 実像
ＷＳ ウインドシールド
１ ＨＵＤ装置
１１ プロジェクター
１２ スクリーン機構
１３ 反射部
１４ 制御部
１５ カバーガラス
１６ 筐体
２０ａ，２０ｂ 透明基板
２１ａ，２１ｂ 透明電極
２２ 液晶分子
２３ 高分子層
１２１ 実像スクリーン
１２２ 虚像スクリーン
１３１ 平面鏡
１３２ 凹面鏡

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】