JP7483355B2

JP7483355B2 - ヘッドアップディスプレイ、ヘッドアップディスプレイシステム及び移動体

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Publication number: JP7483355B2
Application number: JP2019214706A
Authority: JP
Inventors: 薫草深; 充弘村田; 直橋本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2019-11-27
Filing date: 2019-11-27
Publication date: 2024-05-15
Anticipated expiration: 2039-11-27
Also published as: EP4067971A1; CN114746794A; WO2021106688A1; EP4067971A4; US20230004002A1; JP2021085993A

Description

本開示は、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドアップディスプレイシステム及び移動体に関する。

車両等の移動体において、液晶ディスプレイ等の表示パネルに表示される画像を、移動体のウインドシールド等に投影するヘッドアップディスプレイが使用されている。ヘッドアップディスプレイは、移動体の外部から入射する太陽光等の外光が入射すると、視認性が低下することがある。このため、外光による影響を受け難いように構成されたヘッドアップディスプレイが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。例えば、特許文献１では、ウインドシールドの画像が投影されるコンバイナー部分の内側に、コンバイナーと同じ大きさの反射防止層が設けられている。また、特許文献２では、車両の内部に収容され、表示デバイスの直後に配置された凸レンズに、反射防止コートが施されている。

特開７－１７２２１３号公報国際公開第２０１７／０９４２４８号パンフレット

移動体は、状況に応じて種々の方向から外光が侵入することがある。外光が侵入する方向に関わらず、ヘッドアップディスプレイの構成要素による外光の反射が、利用者の視界に悪影響を与えないことが好ましい。

本開示は、外光の反射が利用者の視界に与える悪影響の発生を低減したヘッドアップディスプレイ、及び、当該ヘッドアップディスプレイを搭載した移動体を提供する。

本開示のヘッドアップディスプレイは、移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイであって、第１表示パネルと、反射光学素子と、光学部材とを備える。前記第１表示パネルは、第１画像を表示するように構成される。前記反射光学素子は、前記第１表示パネルが表示する前記第１画像の画像光を、前記移動体の利用者に向けて、少なくとも部分的に反射するように構成される。前記光学部材は、前記第１表示パネルと前記反射光学素子との間に位置し透光性を有する。前記反射光学素子は、前記反射光学素子における黒い部分である反射領域であって、入射した光の一部を反射し、他の一部を遮光するように構成された反射領域を含む。前記第１表示パネルは、前記反射領域に前記第１画像の一部を投影するように構成される。前記第１表示パネル及び前記光学部材は、互いに対向する面に光の反射を低減する反射低減層を有する。
また、本開示のヘッドアップディスプレイは、移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイであって、第１表示パネルと、反射光学素子と、光学部材と、遮光部とを備える。前記第１表示パネルは、第１画像を表示するように構成される。前記反射光学素子は、前記第１表示パネルが表示する前記第１画像の画像光を、前記移動体の利用者に向けて、少なくとも部分的に反射するように構成される。前記光学部材は、前記第１表示パネルと前記反射光学素子との間に位置し透光性を有する。前記遮光部は、前記移動体の外部から前記光学部材に入射可能な範囲の入射光の少なくとも一部が、該光学部材に反射して前記移動体の利用者の眼に入射しないように構成される。前記反射光学素子は、前記反射光学素子における黒い部分である反射領域であって、入射した光の一部を反射し、他の一部を遮光するように構成された反射領域を含む。前記第１表示パネルは、前記反射領域に前記第１画像の一部を投影するように構成される。前記第１表示パネル及び前記光学部材は、互いに対向する面に光の反射を低減する反射低減層を有する。

本開示のヘッドアップディスプレイシステムは、移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイシステムであって、第１表示パネルと、反射光学素子と、光学部材と、第２表示パネルと、光学系とを含む。前記第１表示パネルは、第１画像を表示するように構成される。前記反射光学素子は、前記第１表示パネルが表示する前記第１画像の画像光を、前記移動体の利用者に向けて、少なくとも部分的に反射するように構成される。前記光学部材は、前記第１表示パネルと前記反射光学素子との間に位置し透光性を有する。前記第２表示パネルは、第２画像を表示するように構成される。前記光学系は、前記第２表示パネルが表示する前記第２画像の画像光を、前記反射光学素子に向けて伝播させるように構成される。前記反射光学素子は、前記反射光学素子における黒い部分である反射領域であって、入射した光の一部を反射し、他の一部を遮光するように構成された反射領域を含む。前記第１表示パネルは、前記反射領域に前記第１画像の一部を投影するように構成される。前記光学部材は前記光学系と前記反射光学素子との間に位置する。前記第１表示パネル及び前記光学部材は、互いに対向する面に光の反射を低減する反射低減層を有する。

本開示の移動体は、ヘッドアップディスプレイを備える。前記ヘッドアップディスプレイは、第１表示パネル、反射光学素子、及び、光学部材を含む。前記第１表示パネルは、第１画像を表示するように構成される。前記反射光学素子は、前記第１表示パネルが表示する前記第１画像の画像光を少なくとも部分的に反射するように構成される。前記光学部材は、前記第１表示パネルと前記反射光学素子との間に位置し透光性を有する。前記反射光学素子は、前記反射光学素子における黒い部分である反射領域であって、入射した光の一部を反射し、他の一部を遮光するように構成された反射領域を含む。前記第１表示パネルは、前記反射領域に前記第１画像の一部を投影するように構成される。前記第１表示パネル及び前記光学部材は、互いに対向する面に光の反射を低減する反射低減層を有する。

本発明の実施形態によれば、外光の反射が利用者の視界に与える悪影響の発生を低減することができる。

移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイシステムの一例を示す概略構成図である。移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイの一例を示す概略構成図である。図１に示す第２表示パネルを奥行方向から見た例を示す図である。図１に示す視差光学素子を奥行方向から見た例を示す図である。図１に示す虚像と利用者の眼との関係を説明するための図である。第２表示パネルの虚像における左眼から視認可能な領域を示す図である。第２表示パネルの虚像における右眼から視認可能な領域を示す図である。利用者の眼の位置の変化に伴う視差光学素子の切り替えを説明する図である。図１の第１表示パネル及び光学部材の対向する部分を拡大して示す図である。図９の第１表示パネル及び光学部材の対向する面が非平行な場合の構成例を示す図である。図１のヘッドアップディスプレイシステムによる表示の一例を示す図である。車両に外光が侵入する場合の光線の経路の一例を示す図である。車両に外光が侵入する場合の光線の経路の他の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

（ヘッドアップディスプレイ及びヘッドアップディスプレイシステム）
本開示の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイシステム１００は、図１に示すように、第１投影モジュール２と、第２投影モジュール３と、第１反射光学素子４と、コントローラ５とを含む。ヘッドアップディスプレイシステム１００は、以下にＨＵＤ（Head Up Display）システム１００と表記される。ＨＵＤシステム１００は、移動体２０に搭載されてよい。移動体２０に搭載されたＨＵＤシステム１００は、移動体２０に搭乗する利用者３０に対して、画像を表示する。第１投影モジュール２が投影する画像は、第１画像と称される。第２投影モジュール３が投影する画像は、第２画像と称される。

ＨＵＤシステム１００は、２つのヘッドアップディスプレイを含む。本開示のヘッドアップディスプレイ１は、第１投影モジュール２、第１反射光学素子４及びコントローラ５を含む。第２投影モジュール３、第１反射光学素子４及びコントローラ５は、もう一つのヘッドアップディスプレイを構成する。一方のヘッドアップディスプレイは、他方のヘッドアップディスプレイが無くとも単独で存在しうる。本開示のヘッドアップディスプレイ１は、図２に示すように構成されうる。図２のヘッドアップディスプレイ１は、図１のＨＵＤシステム１００に包含されるので、以下では図１のＨＵＤシステム１００の構成について説明する。

移動体２０に搭載されたＨＵＤシステム１００を示す図１において、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒを通る直線の方向である眼間方向はｘ軸方向として表される。利用者３０の前後方向はｚ軸方向として表される。ｘ軸方向及びｚ軸方向に垂直な高さ方向はｙ軸方向として表される。

本開示における「移動体」には、車両、船舶、航空機を含む。本開示における「車両」には、自動車および産業車両を含むが、これに限られず、鉄道車両および生活車両、滑走路を走行する固定翼機を含めてよい。自動車は、乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含むがこれに限られず、道路上を走行する他の車両を含んでよい。産業車両は、農業および建設向けの産業車両を含む。産業車両には、フォークリフト、およびゴルフカートを含むがこれに限られない。農業向けの産業車両には、トラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機を含むが、これに限られない。建設向けの産業車両には、ブルドーザー、スクレーバー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラを含むが、これに限られない。車両は、人力で走行するものを含む。なお、車両の分類は、上述に限られない。例えば、自動車には、道路を走行可能な産業車両を含んでよく、複数の分類に同じ車両が含まれてよい。本開示における船舶には、マリンジェット、ボート、タンカーを含む。本開示における航空機には、固定翼機、回転翼機を含む。

（第１投影モジュール）
第１投影モジュール２は、第１表示パネル６を備える。第１表示パネル６は、画像を表示する装置である。第１表示パネル６には、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ:Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、電気泳動ディスプレイ、ツイストボールディスプレイ等の種々のフラットパネルディスプレイを採用しうる。

複数の実施形態の一つにおいて、第１表示パネル６は、図１に示すように画像光を直接的に第１反射光学素子４に投光するように構成される。第１反射光学素子４により反射された画像光は、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒに入射する。これにより、利用者３０は、第１反射光学素子４により反射された第１表示パネル６の虚像である第１虚像Ｖ１を視認する。

第１投影モジュール２は、さらに、第１表示パネル６を搭載可能なステージ７を有してよい。ステージ７は、第１反射光学素子４に対して第１表示パネル６の位置又は向きを動かすことが可能に構成されうる。これにより、第１投影モジュール２は、第１反射光学素子４に第１画像を投光する位置を変更することができる。

（第２投影モジュール）
第２投影モジュール３は、表示装置８と光学系９とを備える。

表示装置８は、照射器１０と第２表示パネル１１とを含む。表示装置８は、第２表示パネル１１に表示される第２画像の画像光を射出する。表示装置８は、第２投影モジュール３が、利用者３０に対して３次元の画像と視認される視差画像を投影可能に構成される場合、さらに、視差光学素子１２を含んでよい。第２投影モジュール３が、利用者３０に対して２次元の画像と視認される画像のみを投影する場合、視差光学素子１２は含まれなくてよい。第２投影モジュール３が視差画像を表示可能な場合の構成については、後で詳細に説明する。

光学系９は、表示装置８を出射した第２画像の画像光を、第１反射光学素子４に向けて伝播させる。光学系９は、所定の正の屈折率を有してよい。光学系９が正の屈折率を有することにより、第２表示パネル１１の第２画像は、利用者３０の視野内に第１反射光学素子４より遠くに位置する拡大虚像として投影される。光学系９はミラーを含んでよい。光学系９に含まれるミラーは、凹面鏡であってよい。

次に、視差画像を表示可能な第２投影モジュール３の構成について説明する。

照射器１０は、第２表示パネル１１を面的に照射するように構成される。照射器１０は、光源、導光板、拡散板、拡散シート等を含んでよい。照射器１０は、光源により照射される照射光を第２表示パネル１１の面方向に均一化するように構成される。照射器１０は、導光板、拡散板、拡散シート等により照射光を概ね均一化しうる。照射器１０は均一化された光を第２表示パネル１１の方に出射するように構成されうる。

第２表示パネル１１は、例えば透過型の液晶表示パネルなどの表示パネルを採用しうる。第２表示パネル１１としては、透過型の液晶パネルに限られず、自発光型の表示パネルを使用しうる。自発光型の表示パネルは、有機ＥＬ，無機ＥＬ等を使用しうる。第２表示パネル１１として、自発光型の表示パネルを使用した場合、表示装置８は照射器１０を備えなくてよい。

図３に示すように、第２表示パネル１１は、面状に広がるアクティブエリアＡ上に複数の区画領域を有する。アクティブエリアＡは、視差画像を表示するように構成される。視差画像は、後述する左眼画像と、右眼画像とを含む。右眼画像は、左眼画像に対して視差を有する。図３において複数の区画領域の各々は、ｕ軸方向及びｕ軸方向に直交するｖ軸方向に区画された領域である。ｕ軸方向及びｖ軸方向に直交する方向はｗ軸方向と称される。ｕ軸方向は水平方向と称されてよい。ｖ軸方向は鉛直方向と称されてよい。ｗ軸方向は奥行方向と称されてよい。ｕ軸方向は、利用者３０の視差方向に対応する方向である。

複数の区画領域の各々には、１つのサブピクセルが対応する。アクティブエリアＡは、ｕ軸方向及びｖ軸方向に沿って格子状に配列された複数のサブピクセルを備える。各サブピクセルは、Ｒ（Red），Ｇ（Green），Ｂ（Blue）のいずれかの色に対応し、Ｒ，Ｇ，Ｂの３つのサブピクセルを一組として１ピクセルを構成することができる。１ピクセルとなる複数のサブピクセルは、３つに限られず、４つを含む他の数であってよい。１ピクセルとなる複数のサブピクセルは、Ｒ，Ｇ，Ｂの組み合わせに限られない。１ピクセルは、１画素と称されうる。１ピクセルを構成する複数のサブピクセルは、例えば、水平方向に並びうる。同じ色の複数のサブピクセルは、例えば、鉛直方向に並びうる。

アクティブエリアＡに配列された複数のサブピクセルは、コントローラ５の制御により、複数のサブピクセル群Ｐｇを構成する。複数のサブピクセル群Ｐｇは、ｕ軸方向に繰り返して配列される。複数のサブピクセル群Ｐｇは、ｖ軸方向に同じ列に配列すること、及び、ｖ軸方向にずらして配列することができる。例えば、複数のサブピクセル群Ｐｇは、ｖ軸方向においては、ｕ軸方向に１サブピクセル分ずれた位置に隣接して繰り返して配列することができる。複数のサブピクセル群Ｐｇは、所定の行数及び列数の複数のサブピクセルを含む。具体的には、複数のサブピクセル群Ｐｇは、ｖ軸方向にｂ個（ｂ行）、ｕ軸方向に２×ｎ個（２×ｎ列）、連続して配列された（２×ｎ×ｂ）個のサブピクセルＰ１～ＰＮ（Ｎ＝２×ｎ×ｂ）を含む。図３に示す例では、ｎ＝６、ｂ＝１である。図３のアクティブエリアＡには、ｖ軸方向に１個、ｕ軸方向に１２個、連続して配列された１２個のサブピクセルＰ１～Ｐ１２を含む複数のサブピクセル群Ｐｇが配置される。図３に示す例では、一部のサブピクセル群Ｐｇにのみ符号を付している。

複数のサブピクセル群Ｐｇは、コントローラ５が画像を表示するための制御を行う最小単位である。複数のサブピクセル群Ｐｇに含まれる各サブピクセルは、識別符号Ｐ１～ＰＮ（Ｎ＝２×ｎ×ｂ）で識別される。全てのサブピクセル群Ｐｇの同じ識別符号を有する複数のサブピクセルＰ１～ＰＮ（Ｎ＝２×ｎ×ｂ）は、コントローラ５によって同時期に制御される。同時期は、同時及び実質的同時を含む。同時期の制御は、同一の１のクロックの発生に基づく制御、および同じフレームでの制御を含む。例えば、コントローラ５は、複数のサブピクセルＰ１に表示させる画像を左眼画像から右眼画像に切り替える場合、全てのサブピクセル群Ｐｇにおける複数のサブピクセルＰ１に表示させる画像を左眼画像から右眼画像に同時期に切り替えるように制御しうる。

視差光学素子１２は、図１に示すように、第２表示パネル１１に沿って配置される。視差光学素子１２は、第２表示パネル１１のアクティブエリアＡからギャップｇの距離だけ離れている。視差光学素子１２は、第２表示パネル１１に対して照射器１０の反対側に位置してよい。視差光学素子１２は、第２表示パネル１１の照射器１０側に位置してよい。

視差光学素子１２は、複数のサブピクセルから射出される画像光の伝播方向を規定しうるように構成される光学素子である。視差光学素子１２は、視差画像の視域３２を実質的に規定することが可能に構成される。視域３２は、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒが、視差画像を３次元画像として見ることができる、空間的な範囲である。一例として、視差光学素子１２は、図４に示すように、液晶シャッタとして構成することができる。液晶シャッタは、第２表示パネル１１と類似に複数の画素Ｐで構成される。液晶シャッタである視差光学素子１２は、各画素Ｐにおける光の透過率を制御可能に構成される。視差光学素子１２の各画素Ｐは、光の透過率の高い状態と光の透過率の低い状態との間で、状態を切り替えることができる。以下において、光の透過率が高い複数の画素Ｐを、開口した画素とよぶことがある。視差光学素子１２の複数の画素Ｐは、第２表示パネル１１の複数のサブピクセルに対応してよい。視差光学素子１２の複数の画素Ｐは、色成分を有していない点で第２表示パネル１１とは異なる。

視差光学素子１２は、コントローラ５の制御により、複数の透光領域１２ａと複数の減光領域１２ｂとを有する。視差光学素子１２が液晶シャッタの場合、透光領域１２ａは、光の透過率の高い画素Ｐにより構成される。減光領域１２ｂは、光の透過率の低い画素Ｐにより構成される。複数の減光領域１２ｂは、視差光学素子１２の面内の所定方向に伸びる複数の帯状領域である。複数の減光領域１２ｂは互いに隣接する２つの減光領域１２ｂの間に、透光領域１２ａを画定する。複数の透光領域１２ａと複数の減光領域１２ｂとは、アクティブエリアＡに沿う所定方向に延び、所定方向と直交する方向に繰り返し交互に配列される。複数の透光領域１２ａは、複数の減光領域１２ｂに比べて光透過率が高い。複数の透光領域１２ａの光透過率は、複数の減光領域１２ｂの光透過率の１０倍以上、好適には１００倍以上、より好適には１０００倍以上としうる。複数の減光領域１１ｂは、複数の透光領域１２ａに比べて光透過率が低い。複数の減光領域１２ｂは、画像光を遮光してよい。

複数の透光領域１２ａ及び複数の減光領域１２ｂの延びる方向は、第２表示パネル１１の複数のサブピクセル群Ｐｇの並ぶ方向とすることができる。視差光学素子１２は、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒから見たとき、異なる複数のサブピクセル群Ｐｇの同じ識別符号Ｐ１～Ｐ１２で識別される複数のサブピクセルが、同時に透光及び減光されるように制御される。

第２表示パネル１１のアクティブエリアＡから射出された第２画像の画像光の一部は、複数の透光領域１２ａを透過し、光学系９を介して第１反射光学素子４に到達する。第１反射光学素子４に到達した画像光は第１反射光学素子４に反射されて利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒに到達する。これにより、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒは、第１反射光学素子４の前方にアクティブエリアＡに表示された画像の虚像である第２虚像Ｖ２を認識することができる。本願において前方はｚ方向である。図５に示したように、利用者３０は、見かけ上、視差光学素子１２の虚像である第３虚像Ｖ３が、第２虚像Ｖ２からの画像光の方向を規定しているかのごとく、画像を認識する。

このように、利用者３０は、見かけ上、第３虚像Ｖ３を介して第２虚像Ｖ２を視認するかのごとく画像を認識している。実際には視差光学素子１２の虚像である第３虚像Ｖ３は、視認されない。しかし、以降においては、第３虚像Ｖ３は、見かけ上、視差光学素子１２の虚像が形成される位置にあり、第２虚像Ｖ２からの画像光の伝播方向を規定するとみなされるものとして説明される。以降において、利用者３０の左眼３１ｌの位置に伝播する画像光によって利用者３０が視認しうる第２虚像Ｖ２内の領域は左可視領域ＶａＬと称される。利用者３０の右眼３１ｒの位置に伝播する画像光によって利用者３０が視認しうる第２虚像Ｖ２内の領域は右可視領域ＶａＲと称される。

図５に示される虚像バリアピッチＶＢｐ及び虚像ギャップＶｇは、適視距離Ｖｄを用いた次の式（１）及び式（２）が成り立つように規定される。
Ｅ：Ｖｄ＝（ｎ×ＶＨｐ）：Ｖｇ式（１）
Ｖｄ：ＶＢｐ＝（Ｖｄｖ＋Ｖｇ）：（２×ｎ×ＶＨｐ）式（２）
虚像バリアピッチＶＢｐは、第３虚像Ｖ３として投影された複数の減光領域１２ｂのｕ軸方向に対応するｘ軸方向の配置間隔である。虚像ギャップＶｇは、第３虚像Ｖ３と第２虚像Ｖ２との間の距離である。適視距離Ｖｄは、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒそれぞれの位置と視差光学素子１２の虚像である第３虚像Ｖ３との間の距離である。眼間距離Ｅは、左眼３１ｌと右眼３１ｒとの間の距離である。眼間距離Ｅは、例えば、産業技術総合研究所の研究によって算出された値である６１．１ｍｍ～６４．４ｍｍであってよい。ＶＨｐは、複数のサブピクセルの虚像の水平方向の長さである。ＶＨｐは、第２虚像Ｖ２における１つのサブピクセルの虚像の、ｘ軸方向に対応する方向の長さである。

図５に示す左可視領域ＶａＬは、上述のように、視差光学素子１２の複数の透光領域１２ａを透過した画像光が利用者３０の左眼３１ｌに到達することによって、利用者３０の左眼３１ｌが視認する第２虚像Ｖ２の領域である。右可視領域ＶａＲは、上述のように、視差光学素子１２の複数の透光領域１２ａを透過した画像光が利用者３０の右眼３１ｒに到達することによって、利用者３０の右眼３１ｒが視認する第２虚像Ｖ２の領域である。

一例として、視差光学素子１２の開口率が５０％の場合、利用者３０の左眼３１ｌから見た第２虚像Ｖ２の複数のサブピクセルの虚像の配置を図６に示す。第２虚像Ｖ２上の複数のサブピクセルの虚像には、図３で示した複数のサブピクセルと同じ識別符号Ｐ１からＰ１２を付している。開口率が５０％のとき、視差光学素子１２の複数の透光領域１２ａと複数の減光領域１２ｂとは、等しい眼間方向（ｘ軸方向）の幅を有する。第２虚像Ｖ２の一部は第３虚像Ｖ３により減光され複数の左減光領域ＶｂＬとなっている。複数の左減光領域ＶｂＬは、視差光学素子１２の複数の減光領域１２ｂによって画像光が減光されることによって、利用者３０の左眼３１ｌが視認し難い領域である。

利用者３０の左眼３１ｌからみて左可視領域ＶａＬ及び左減光領域ＶｂＬが図６のように位置する場合、利用者３０の右眼３１ｒから見た第２虚像Ｖ２の複数のサブピクセルの配置を図７に示す。第２虚像Ｖ２の一部は第３虚像Ｖ３により減光された複数の右減光領域ＶｂＲとなっている。複数の右減光領域ＶｂＲは、視差光学素子１２の複数の減光領域１２ｂによって画像光が減光されることによって、利用者３０の右眼３１ｒが視認し難い領域である。

視差光学素子１２の開口率が５０％の場合、複数の左可視領域ＶａＬは複数の右減光領域ＶｂＲに一致しうる。複数の右可視領域ＶａＲは複数の左減光領域ＶｂＬに一致しうる。視差光学素子１２の開口率が５０％未満の場合、複数の左可視領域ＶａＬは複数の右減光領域ＶｂＲに含まれうる。複数の右可視領域ＶａＲは複数の左減光領域ＶｂＬに含まれうる。このため、複数の右可視領域ＶａＲは、左眼３１ｌからは見えづらい。複数の左可視領域ＶａＬは、右眼３１ｒからは見えづらい。

図６および図７の例では、左可視領域ＶａＬには、アクティブエリアＡに配列された複数のサブピクセルＰ１からＰ６の虚像が含まれる。利用者３０の左眼３１ｌは、アクティブエリアＡに配列された複数のサブピクセルＰ７からＰ１２の虚像を視認し難い。右可視領域ＶａＲには、アクティブエリアＡに配列された複数のサブピクセルＰ７からＰ１２の虚像が含まれる。利用者３０の右眼３１ｒは、アクティブエリアＡに配列された複数のサブピクセルＰ１からＰ６の虚像を視認し難い。コントローラ５は、複数のサブピクセルＰ１からＰ６に左眼画像を表示させることができる。コントローラ５は、複数のサブピクセルＰ７からＰ１２に右眼画像を表示させることができる。このようにすることによって、利用者３０の左眼３１ｌは、複数の左可視領域ＶａＬの左眼画像の虚像を視認する。利用者３０の右眼３１ｒは、複数の右可視領域ＶａＲの右眼画像の虚像を視認する。上述したように、右眼画像及び左眼画像は互いに視差を有する視差画像である。そのため、利用者３０は、右眼画像及び左眼画像を３次元画像として視認することができる。

利用者３０の眼３１の位置が変化すると、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒから虚像を視認することができる複数のサブピクセルＰ１からＰ１２の範囲は変化する。利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒの位置を検出するために、ＨＵＤシステム１００は、検出装置１３をさらに備えてよい。検出装置１３は、検出した利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒの位置をコントローラ５に対して出力する。検出装置１３は、撮像装置又はセンサを含んでよい。ＨＵＤシステム１００が車両である移動体２０に搭載される場合、検出装置１３は、ルームミラー、インスツルメントパネル、ステアリングホイール、ダッシュボード等種々の場所に取付けられてよい。

検出装置１３が撮像装置を含む場合、撮像装置は、被写体の像を取得して被写体の画像を生成するように構成される。撮像装置は、撮像素子を含む。撮像素子は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子又はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子を含んでよい。撮像装置は、被写体側に利用者３０の顔が位置するように配置される。例えば、検出装置１３は、所定の位置を原点とし、原点からの眼３１の位置の変位方向及び変位量を検出するように構成されてよい。検出装置１３は、２台以上の撮像装置を用いて、左眼３１ｌ及び右眼３１ｒの少なくとも一方の位置を３次元空間の座標として検出するように構成してよい。

検出装置１３は、撮像装置を備えず、装置外の撮像装置に接続されていてよい。検出装置１３は、装置外の撮像装置からの信号を入力するように構成される入力端子を備えてよい。装置外の撮像装置は、入力端子に直接的に接続されてよい。装置外の撮像装置は、共有のネットワークを介して入力端子に間接的に接続されてよい。

検出装置１３がセンサを備える場合、センサは、超音波センサ又は光センサ等であってよい。

コントローラ５は、取得部１４を介して検出装置１３から利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒの位置情報を取得してよい。取得部１４は、検出装置１３によって検出される利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒの位置情報を取得可能に構成される。検出装置１３と取得部１４との間は、有線及び／又は無線通信により接続される。移動体２０が車両の場合、検出装置１３と取得部１４との間は、ＣＡＮ（Control Area Network）等の車両のネットワークを介して接続されてよい。取得部１４は、有線通信に対応した、電気コネクタ及び光コネクタ等のコネクタを含みうる。取得部１４は、無線通信に対応したアンテナを含みうる。

コントローラ５は、利用者３０の左眼３１ｌの位置に応じて、左眼画像を表示する複数のサブピクセルＰ１からＰ６が、左眼３１ｌから視認されるように、視差光学素子１２を制御する。コントローラ５は、利用者３０の右眼３１ｒの位置に応じて、右眼画像を表示する複数のサブピクセルＰ７からＰ１２が、右眼３１ｒから視認されるように、視差光学素子１２を制御する。

例えば、図６及び図７に示すように第２虚像Ｖ２を観察している状態において、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒが相対的に左に移動した場合、視差光学素子１２の虚像である第３虚像Ｖ３は、見かけ上右へ移動する。図８は、図６の状態から利用者３０の左眼３１ｌが左に移動した場合の、第２虚像を示している。利用者３０の左眼３０ｌの位置が左に移動することにより、複数の左可視領域ＶａＬ及び複数の左減光領域ＶｂＬは、右に移動する。

図８の場合、複数のサブピクセルＰ２からＰ６の全体と、複数のサブピクセルＰ１及びＰ７の一部が、複数の左可視領域ＶａＬに含まれる。複数のサブピクセルＰ８からＰ１２の全部と複数のサブピクセルＰ７及びＰ１の一部が右可視領域ＶａＲに含まれる。コントローラ５は、左眼画像を表示する複数のサブピクセルＰ１～Ｐ６の最も多くの部分が、複数の左可視領域ＶａＬに位置するように、視差光学素子１２を制御する。例えば、図８の状態から、利用者３０の左眼３０ｌが更に左に移動し、複数のサブピクセルＰ１より複数のサブピクセルＰ７の部分がより多く複数の左可視領域ＶａＬに含まれると、コントローラ５は視差光学素子１２の開口している画素Ｐを切り替えてよい。この場合、コントローラ５は、左可視領域ＶａＬの左側に隣接して虚像が位置している視差光学素子１２の光の透過率が低い画素を、開口した画素に切り替える。コントローラ５は、左減光領域ＶｂＬの左側に隣接して虚像が位置している視差光学素子１２の開口した画素を、光の透過率が低い画素に切り替える。コントローラ５は、開口している画素Ｐを切り替えることにより、左眼画像を表示するサブピクセルＰ１～Ｐ６が、利用者３０の左眼３０ｌに最もよく視認される状態を維持する。コントローラ５は、右眼３１ｒに関しても、視差光学素子１２に対して同様な制御を行う。

他の実施形態において、視差光学素子１２の開口率は５０％より低くてもよい。例えば、図３のように、アクティブエリアＡの１つのサブピクセル群Ｐｇが１２のサブピクセルＰ１～Ｐ１２より構成される場合、コントローラ５は、１つのサブピクセル群Ｐｇ中の光の透過率が高いサブピクセルの数が常に５つになるように制御してよい。その場合、コントローラ５は、図８のような状態からサブピクセルＰ７からの画像光を減光するように、視差光学素子１２を制御して光の透過率の低い画素Ｐを各左減光領域ＶｂＬの左側にさらに１つ配置しうる。

複数の実施形態の一つにおいて、第２投影モジュール３は、利用者３０に対して上述の如く３次元画像を表示する第１状態と、２次元画像を表示する第２状態とを切り替え可能に構成されてよい。第１状態において、コントローラ５は、第２表示パネル１１に視差画像を表示させるとともに、視差光学素子１２に画像光の伝播方向を規定する透光領域１２ａ及び減光領域１２ｂを表示させる。第２状態において、コントローラ５は、第２表示パネル１１に２次元の画像を表現する２次元画像を表示させるとともに、視差光学素子１２を全体に透光状態として画像光を均一に透過させる。コントローラ５は、第２表示パネル１１と視差光学素子１２との状態の切り替えを同期させて制御する。これにより、第２投影モジュール３は、利用者３０に対して、適宜２次元画像と３次元画像との何れかを選択して表示することが可能になる。

第２投影モジュール３は、さらに、外部から情報を取得する入力部１５を有することができる。ＨＵＤシステム１００が移動体２０に搭載される場合、入力部１５は、移動体２０のＥＣＵ（Electronic Control Unit）２１から情報を取得することができる。ＥＣＵ２１は、移動体２０に搭載される種々の装置を電子制御するコンピュータである。ＥＣＵ２１には、例えば、ナビゲーション・システム、または、車間距離を制御するシステム等を含みうる。

第２投影モジュール３は、さらに、光学系９の少なくとも一部の構成要素の位置及び向きの少なくとも何れかを変更可能に構成されてよい。第２投影モジュール３は、光学系９の少なくとも一部の構成要素の位置及び向きを変更させるため、駆動部１７を有することができる。駆動部１７は、例えば、ステッピングモータ等を含んで構成されてよい。例えば、駆動部１７は、光学系９に含まれるミラーの傾きを変更可能に構成される。駆動部１７は、コントローラ５により制御されてよい。駆動部１７は、第２投影モジュール３が第１反射光学素子４に第２画像を投光する位置を変更することができるように構成される。

ＨＵＤシステム１００は、第１投影モジュール２の第１表示パネル６と、第１反射光学素子４との間に、第１投影モジュール２を保護するためのカバーガラス１８を備える。図２に示したように、カバーガラス１８は、第１投影モジュール２、第１反射光学素子４及びコントローラ５を含むヘッドアップディスプレイ１に含まれる。カバーガラス１８は、透光性を有する光学部材である。カバーガラス１８は、第２投影モジュール３の光学系９と第１反射光学素子４との間に位置してよい。カバーガラス１８は平板状のガラス、または、湾曲した板状のガラスを採用しうる。第１投影モジュール２と第２投影モジュール３とは、カバーガラス１８の部分で、少なくとも部分的に第１画像と第２画像のそれぞれの画像光の光路が重なるように構成されてよい。このようにすることによって、カバーガラス１８を小型にすることができる。また、このようにすることによって、ＨＵＤシステム１００全体を小型に構成することができる。透光部材として、カバーガラス１８は一例である。透光部材としては、カバーガラス１８に代えて、樹脂等の透光性を有する他の素材から成る部材を採用してよい。

図１に示す破線部１９の拡大図が、図９に示される。第１表示パネル６とカバーガラス１８とは、互いに対向する第１表示パネル６の第１面６ａ及びカバーガラス１８の第２面１８ａに、光の反射を低減する第１反射低減層４１及び第２反射低減層４２を有する。第１反射低減層４１及び第２反射低減層４２は、空気層を挟んで対向して位置する。第１反射低減層４１は、第１表示パネル６と空気層との界面で生じうる光の反射を低減する。第２反射低減層４２は、カバーガラス１８と空気層との界面で生じうる光の反射を低減する。第１反射低減層４１及び第２反射低減層４２は、例えば、反射防止膜により構成される。第１反射低減層４１及び第２反射低減層４２は、例えば、透明なフィルム上に透明な複数の微細な突起を密集させて形成することができる。

図９に示すように、カバーガラス１８に外光４３が侵入した場合、カバーガラス１８の第１表示パネル６に対向する第２面１８ａで、外光４３が反射し反射光４４となる場合がある。第２反射低減層４２は、この反射光４４の量を低減することができる。第２反射低減層４２は、反射光４４の光量を第２反射低減層４２が無い場合に比較して、数分の１から数十分の１に低減させうる。また、外光４３が、カバーガラス１８を透過し第１表示パネル６に到達した場合、カバーガラス１８に対向する第１面６ａで、外光４３が反射し、反射光４５となる場合がある。第１反射低減層４１は、この反射光４５の量を低減することができる。第１反射低減層４１は、反射光４５の光量を第１反射低減層４１が無い場合に比較して、数分の１から数十分の１に低減させうる。

図９では、第１表示パネル６の第１面６ａと、カバーガラス１８の第２面１８ａとは、略平行に位置しているが、第１面６ａと第２面１８ａとは、図１０に示すように互いに非平行に位置してよい。第１面６ａと第２面１８ａとが互いに傾くことにより、第１面６ａにおける外光４３の反射光４５と、第２面１８ａにおける外光４３の反射光４４との向きが異なる。これによって、反射光の方向が分散される。さらに、カバーガラス１８は、第２面１８ａが曲面を含んで構成されてよい。これによって、外光４３の第２面１８ａにおける反射光４４が特定の方向に集中することを低減することができる。

（第１反射光学素子）
第１反射光学素子４は、第１画像及び前記第２画像を、少なくとも部分的に反射するように構成された光学部材である。第１反射光学素子４は、第１投影モジュール２から射出された第１画像の画像光、及び、第２投影モジュール３から射出された第２画像の画像光を、利用者３０の視域３２に向けて反射させるように構成される。車両である移動体２０に搭載されたＨＵＤシステム１００は、車両のウインドシールドを第１反射光学素子４として兼用してよい。

第１投影モジュール２及び第２投影モジュール３の稼働状態において、第１反射光学素子４は、図１１に示すように、利用者３０の視界内に第１画像５１及び第２画像５２を表示することができるように構成される。第１画像５１は、第１画像表示領域５３上に表示される。第１画像表示領域５３は、第１表示パネル６に表示される画像が投光可能な第１反射光学素子４上の領域である。第２画像５２は、第２画像表示領域５４上に表示される。第２画像表示領域５４は、第２表示パネル１１に表示された画像が投光可能な第１反射光学素子４上の領域である。第１画像表示領域５３と第２画像表示領域５４とは、境界５５を介して隣接してよい。第１画像表示領域５３と第２画像表示領域５４とは、一部重複することも可能である。第１画像表示領域５３と第２画像表示領域５４とは、互いに離れて位置してよい。

図１１に示すように、第１反射光学素子４は、入射した光の一部を反射し、他の一部を透過するように構成された第１反射領域４ａを含んでよい。第１投影モジュール２は、第１反射領域４ａに第１画像５１の少なくとも一部を投光するように構成されてよい。第２投影モジュール３は、第１反射領域４ａに第２画像の全部を投光するように構成されてよい。これにより、第１画像５１の第１反射領域４ａに重なる部分及び第２画像は、第１反射光学素子４の利用者３０と反対側の背景と重ね合わされて、利用者３０の視界内に表示される。

第１反射光学素子４は、入射した光の一部を反射し、他の一部を実質的に遮光するように構成された第２反射領域４ｂを含んでよい。これによって、第２反射領域４ｂに投光された第１画像５１及び第２画像５２は、第１反射光学素子４の利用者３０と反対側の背景と重なること無く、利用者３０の視野内に鮮明な画像として表示されることができる。例えば、第１投影モジュール２は、第２反射領域４ｂに第１画像５１の一部を投影するように構成されてよい。これにより、第１画像５１には、背景の情報と関連しない情報を独立して表示させることができる。

車両である移動体２０に搭載されるＨＵＤシステム１００において、第２反射領域４ｂはウインドシールド下部の黒い部分としうる。ウインドシールド下部の黒い部分は、黒セラミックとよばれることがある。移動体２０の第２反射領域４ｂは、従来移動体のメーターパネル内に配置されてきたスピードメータ、タコメータ及び方向指示器等の計器類の情報を表示するために使用することができる。

（コントローラ）
コントローラ５は、ＨＵＤシステム１００の各構成要素に接続され、各構成要素を制御するように構成される。コントローラ５は、例えばプロセッサとして構成される。コントローラ５は、１以上のプロセッサを含んでよい。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行するように構成された汎用のプロセッサ、及び特定の処理に特化した専用のプロセッサを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ：Programmable Logic Device）を含んでよい。ＰＬＤは、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）を含んでよい。コントローラ５は、１つ又は複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、及びＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってよい。

コントローラ５は、メモリを含む。メモリは、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory）など、任意の記憶デバイスにより構成される。メモリは、種々の処理のためのプログラム及び情報等を記憶するように構成されうる。例えば、メモリは、第１画像５１及び第２画像５２として表示する表示コンテンツを含んでよい。表示コンテンツは、文字、図形及びそれらを組み合わせたアニメーション等を含んでよい。

図１に示したＨＵＤシステム１００では、コントローラ５は、第１投影モジュール２と、第２投影モジュール３とは別個に設けられている。このような構成に代えて、コントローラ５の機能は、第１投影モジュール２と第２投影モジュール３とに分散して設けられてよい。第１投影モジュール２及び第２投影モジュール３のそれぞれのコントローラ５は、連携して動作するように構成されてよい。その場合、コントローラ５の機能は、第１投影モジュール２及び第２投影モジュール３に含まれてよい。その場合、ＨＵＤシステム１００は、第１投影モジュール２、第２投影モジュール３、及び、第１反射光学素子４により構成されるといえる。

（外光の影響の低減）
ＨＵＤシステム１００において、太陽光等の外光がカバーガラス１８に入射すると、入射した外光の一部が反射されて利用者３０の視野に入り、画像が見難くなる場合、及び、移動体２０の運転に影響を与える場合が生じうる。本開示のＨＵＤシステム１００は、第１表示パネルの第１面６ａ及びカバーガラス１８の第２面１８ａに第１反射低減層４１及び第２反射低減層４２を設けたことにより、外光による影響が低減される。

一例として、移動体２０と太陽６１との位置関係が図１２に示す状態にある場合を想定する。太陽６１からの外光６２は、第１反射光学素子４を透過して、カバーガラス１８に入射する。第１反射低減層４１及び第２反射低減層４２が無い場合、外光６２は、カバーガラス１８の第２面１８ａ又は第１表示パネル６の第１面６ａで反射されうる。第２面１８ａ又は第１面６ａで反射された反射光６３は、図中破線で示される反射光６３の経路を通り利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒの少なくとも何れかに到達しうる。このような場合、図１１の第１画像５１が反射光６３と重なり視認し難くなることが生じうる。

これに対し、本開示のＨＵＤシステム１００では、第１表示パネル６の第１面６ａの第１反射低減層４１、及び、カバーガラス１８の第２面１８ａの第２反射低減層４２により、反射光６３が低減される。これによって、外光６２の反射が利用者３０の視界に与える悪影響の発生を低減することができる。

図１２における移動体２０の位置及び太陽６１の位置の関係は、一例である。ＨＵＤシステム１００は、種々の方向から入射する外光６２が、第１反射光学素子４、第１表示パネル６及びカバーガラス１８の少なくとも１つに反射され、利用者３０の視界に入らないように構成される。例えば、ＨＵＤシステム１００は、移動体２０の外部からカバーガラス１８に入射可能な範囲の入射光が、カバーガラス１８で反射して移動体２０の利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒに入射しないように構成されうる。例えば、ＨＵＤシステム１００は、移動体２０の外部からカバーガラス１８に入射可能な範囲の入射光が、カバーガラス１８に反射して、さらに第１反射光学素子４に反射し、移動体２０の利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒに入射しないように構成される。例えば、ＨＵＤシステム１００は、移動体２０の外部からカバーガラス１８に入射可能な範囲の入射光が、カバーガラス１８を透過して第１表示パネル６で反射して、移動体２０の利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒに入射しないように構成される。これによって、外光６２の反射が利用者３０の視界に与える悪影響の発生を低減することができる。

ＨＵＤシステム１００は、搭載される移動体２０の第１反射光学素子４であるウインドシールドの形状及び位置、及び、車両の構造等を考慮して、略全ての方位からの外光６２が利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒに到達しないよう設計されうる。このため、カバーガラス１８は、利用者３０から見えない位置に配置されうる。カバーガラス１８は、外光６２が移動体２０の車室内部に反射され難いように、例えばガラス面の法線方向を前方に傾けて配置されうる。

移動体２０は、移動体２０に搭乗する利用者３０の眼の位置とカバーガラス１８との間に、外部から侵入する光の少なくとも一部を遮断するように構成された遮光部２２を備えてよい。遮光部２２は、例えば、移動体２０のダッシュボード上に配置された凸部とすることができる。一例として、図１３に示すように、遮光部２２は、第１反射光学素子４であるウインドシールドを通って入射した太陽６１からの外光６２が、カバーガラス１８により反射された反射光６４を少なくとも部分的に遮光する。遮光部２２は、利用者３０の左眼３１ｌ及び右眼３１ｒに向かう第１画像及び第２画像の画像光の光路と干渉しないように配置される。これにより、利用者３０は、太陽６１からの外光６２を視認しないで、ＨＵＤシステム１００の第１画像及び第２画像を見ることができる。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換ができることは当業者に明らかである。したがって、本発明は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形および変更が可能である。例えば、実施形態および実施例に記載の複数の構成ブロックを１つに組合せたり、あるいは１つの構成ブロックを分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

本開示の実施形態では、第２投影モジュールの視差光学素子として液晶シャッタを用いた。視差光学素子は、液晶シャッタに限られず、視差画像の視域を実質的に規定することが可能な他の光学素子を使用することができる。例えば、視差光学素子として、複数のスリット状の開口部が平行に配列された板状のパララックスバリアを用いることができる。複数のスリット状の開口部は、視差画像の右眼画像を右眼に向かう光路の方向に透過させ、左眼画像を左眼に向けて透過させる。視差光学素子として、上述のような開口部が固定されたパララックスバリアを使用する場合、コントローラは、利用者の頭の動きに応じて、第２表示パネルの左眼画像を表示する複数のサブピクセルと右眼画像を表示する複数のサブピクセルを切り替えることができる。そのようにすることにより、コントローラは、利用者の眼の位置の動きに関わらず、利用者に対して３次元画像を表示し続けることができる。

視差光学素子としては、複数のレンチキュラレンズが平行に平面状に配列された光学部材を用いることができる。複数のレンチキュラレンズは、第２表示パネル上に交互に表示される視差画像の左眼画像と右眼画像とを、それぞれ右眼と左眼とに向かう光路に向けて偏向することができる。

１ヘッドアップディスプレイ
２第１投影モジュール
３第２投影モジュール
４第１反射光学素子
４ａ第１反射領域
４ｂ第２反射領域
５コントローラ
６第１表示パネル
６ａ第１面
７ステージ
８表示装置
９光学系
１０照射器
１１第２表示パネル
１２視差光学素子
１３検出装置
１４取得部
１５入力部
１７駆動部
１８カバーガラス（光学部材）
１８ａ第２面
１９破線部
２０移動体
２１ＥＣＵ
２２遮光部
３０利用者
３１Ｌ左眼
３１Ｒ右眼
３２視域
４１第１反射低減層（反射低減層）
４２第２反射低減層（反射低減層）
４３外光
４４反射光
４５反射光
５１第１画像
５２第２画像
５３第１画像表示領域
５４第２画像表示領域
５５境界
５６表示コンテンツ
６１太陽
６２外光
６３反射光
６４反射光
１００ヘッドアップディスプレイシステム（ＨＵＤシステム）
Ａアクティブエリア
Ｐ画素
Ｐｇサブピクセル群
Ｖ１第１虚像
Ｖ２第２虚像
Ｖ３第３虚像
ＶａＬ左可視領域
ＶｂＬ左減光領域
ＶａＲ右可視領域
ＶｂＲ右減光領域

Claims

移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイであって、
第１画像を表示するように構成された第１表示パネルと、
前記第１表示パネルが表示する前記第１画像の画像光を、前記移動体の利用者に向けて、少なくとも部分的に反射するように構成された反射光学素子と、
前記第１表示パネルと前記反射光学素子との間に位置し透光性を有する光学部材とを備え、
前記反射光学素子は、前記反射光学素子における黒い部分である反射領域であって、入射した光の一部を反射し、他の一部を遮光するように構成された反射領域を含み、
前記第１表示パネルは、前記反射領域に前記第１画像の一部を投影するように構成され、
前記第１表示パネル及び前記光学部材は、互いに対向する面に光の反射を低減する反射低減層を有する、ヘッドアップディスプレイ。
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記反射低減層は、反射防止膜を備える、ヘッドアップディスプレイ。
請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記第１表示パネル及び前記光学部材の互いに対向する面は、互いに非平行に位置する、ヘッドアップディスプレイ。
請求項１から３の何れか一項に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記光学部材は、前記第１表示パネルと対向する面の反対側に位置する曲面を含んで構成される、ヘッドアップディスプレイ。
請求項１から４の何れか一項に記載のヘッドアップディスプレイであって、
前記光学部材は、前記第１表示パネルを保護するカバーガラスである、ヘッドアップディスプレイ。
移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイであって、
第１画像を表示するように構成された第１表示パネルと、
前記第１表示パネルが表示する前記第１画像の画像光を、前記移動体の利用者に向けて、少なくとも部分的に反射するように構成された反射光学素子と、
前記第１表示パネルと前記反射光学素子との間に位置し透光性を有する光学部材と、
前記移動体の外部から前記光学部材に入射可能な範囲の入射光の少なくとも一部が、該光学部材に反射して前記移動体の利用者の眼に入射しないように構成される遮光部と、を備え、
前記反射光学素子は、前記反射光学素子における黒い部分である反射領域であって、入射した光の一部を反射し、他の一部を遮光するように構成された反射領域を含み、
前記第１表示パネルは、前記反射領域に前記第１画像の一部を投影するように構成され、
前記第１表示パネル及び前記光学部材は、互いに対向する面に光の反射を低減する反射低減層を有する、ヘッドアップディスプレイ。
移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイシステムであって、
第１画像を表示するように構成された第１表示パネルと、
前記第１表示パネルが表示する前記第１画像の画像光を、前記移動体の利用者に向けて、少なくとも部分的に反射するように構成された反射光学素子と、
前記第１表示パネルと前記反射光学素子との間に位置し透光性を有する光学部材と、
第２画像を表示するように構成された第２表示パネルと、
前記第２表示パネルが表示する前記第２画像の画像光を、前記反射光学素子に向けて伝播させるように構成された光学系とを含み、
前記反射光学素子は、前記反射光学素子における黒い部分である反射領域であって、入射した光の一部を反射し、他の一部を遮光するように構成された反射領域を含み、
前記第１表示パネルは、前記反射領域に前記第１画像の一部を投影するように構成され、
前記光学部材は前記光学系と前記反射光学素子との間に位置し、前記第１表示パネル及び前記光学部材は、互いに対向する面に光の反射を低減する反射低減層を有するヘッドアップディスプレイシステム。
請求項７に記載のヘッドアップディスプレイシステムであって、
視差光学素子と、コントローラと、検出装置とをさらに備え、前記第２表示パネルは、前記第２画像として視差画像を表示可能に構成され、前記視差光学素子は、前記視差画像の伝播方向を規定することにより、前記視差画像の視域を実質的に規定することが可能に構成され、前記検出装置は、利用者の眼の位置を位置情報として検出するように構成され、前記コントローラは、前記位置情報に応じて前記視差光学素子を制御するように構成される、ヘッドアップディスプレイシステム。
第１画像を表示するように構成された第１表示パネル、前記第１表示パネルが表示する前記第１画像の画像光を少なくとも部分的に反射するように構成された反射光学素子、及び、前記第１表示パネルと前記反射光学素子との間に位置し透光性を有する光学部材とを含み、前記反射光学素子は、前記反射光学素子における黒い部分である反射領域であって、入射した光の一部を反射し、他の一部を遮光するように構成された反射領域を含み、前記第１表示パネルは、前記反射領域に前記第１画像の一部を投影するように構成され、前記第１表示パネル及び前記光学部材は、互いに対向する面に光の反射を低減する反射低減層を有するヘッドアップディスプレイを備える、移動体。
請求項９に記載の移動体であって、
前記移動体に搭乗する利用者の眼と前記光学部材との間に、外部から侵入する光の少なくとも一部を遮断するように構成された遮光部を備える、移動体。