(57)【要約】  本発明の実施例は、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ方法及び車載ディスプレイ装置を提供する。前記ヘッドアップディスプレイは、イメージングビームを生成するために使用されるデジタル光処理ユニットと、前記ヘッドアップディスプレイと協働する反射表面に前記イメージングビームを反射することにより、イメージを形成するために使用される反射鏡ユニットと、前記反射鏡ユニットの方向を調整することにより、前記イメージに予定の深さを与えるために使用される調整ユニットと、を含む。本発明は所望の深さを有するイメージを示すことにより、表示情報を環境と良好に融合させる。これは最良のモードで情報を提示することができるだけでなく、運転者の視覚疲労を効果的に回避でき、それゆえに危険を回避することができる。
2018513394.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッドアップディスプレイであって、
イメージングビームを生成するために使用されるデジタル光処理ユニットと、
前記ヘッドアップディスプレイと協働する反射表面に前記イメージングビームを反射することにより、イメージを形成するために使用される反射鏡ユニットと、
前記反射鏡ユニットの方向を調整することにより、前記イメージに予定の深さを与えるために使用される調整ユニットと、
を含むことを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
前記デジタル光処理ユニットは光源とマイクロミラーアレイからなるデジタルマイクロミラーデバイスを含む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。
【請求項３】
前記デジタルマイクロミラーデバイスはカラー表示を実現するためのカラーホイールをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】
前記調整ユニットは前記反射鏡ユニットを水平軸に沿って回転させるための第１の機械的モータデバイスを含む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。
【請求項５】
前記調整ユニットは前記反射鏡ユニットを垂直軸に沿って回転させるための第２の機械的モータデバイスを含む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。
【請求項６】
前記調整ユニットは前記イメージの内容によって前記反射鏡ユニットの方向を調整す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。
【請求項７】
前記調整ユニットは走行速度の増加に伴って前記イメージの深さが増加するように、走行速度に基づいて前記反射鏡ユニットの方向を調整す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。
【請求項８】
前記デジタル光処理ユニット、反射鏡ユニット及び調整ユニットを収容し、かつ前記反射鏡ユニットと前記反射表面との間に位置する透明部を含むハウジングユニットをさらに含む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。
【請求項９】
イメージングビームを生成することと、
前記イメージングビームを反射表面に反射することにより、イメージを形成することと、
反射されたイメージングビームの方向を調整することにより、前記イメージに予定の深さを与えることと、
を含むことを特徴とするヘッドアップディスプレイ方法。
【請求項１０】
前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、水平軸に沿って反射されたイメージングビームの方向を調整することを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、垂着軸に沿って反射されたイメージングビームの方向を調整することを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１２】
前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、前記イメージの内容によって反射されたイメージングビームの方向を調整することを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１３】
前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、走行速度の増加に伴ってイメージの深さが増加するように、走行速度に基づいて反射されたイメージングビームの方向を調整することを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
請求項１〜８のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイを備え、前記反射表面が車両風防ガラスの内表面であることを特徴とする車載ディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記反射表面は車両前部風防ガラスの内表面であることを特徴とする請求項１４に記載の車載ディスプレイ装置。
【請求項１６】
前記反射表面は車両後部風防ガラスの内表面であることを特徴とする請求項１４に記載の車載ディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレイ技術分野に関し、特にヘッドアップディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ方法及び車載ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドアップディスプレイ（HUD，Head Up Display）は運転者が注意しなくても必要なすべての情報を見ることを可能にするために、車両に益々使用されている。
【０００３】
従来のヘッドアップディスプレイは常に透明な表示画面を有し、かつ情報を当該透明な表示画面の表面に投影し、或いは、光路を介して情報を車両の風防ガラスに投影してヘッドアップ表示を実現している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、本発明者は具体的な情報内容及び車両の走行状態に対して、異なるヘッドアップディスプレイモードを採用すべきであることを見出した。これは最良のモードで情報を提示することができるだけでなく、運転者の視覚疲労を効果的に回避でき、それゆえに危険を回避することができる。
【０００５】
これに鑑み、本発明の実施例は、所望の深さを有するイメージを示すことによって表示情報を環境と良好に融合させることができる、ヘッドアップディスプレイ、ヘッドアップディスプレイ方法及び車載ディスプレイ装置を提供する。
【０００６】
本発明の実施例は、
イメージングビームを生成するために使用されるデジタル光処理ユニットと、
ヘッドアップディスプレイと協働する反射表面に前記イメージングビームを反射することにより、イメージを形成するために使用される反射鏡ユニットと、
前記反射鏡ユニットの方向を調整することにより、前記イメージに予定の深さを与えるために使用される調整ユニットと、
を含む、ヘッドアップディスプレイを提供する。
【０００７】
調整ユニットを活用し、本発明は所望の深さを有するイメージを示すことにより、表示情報を環境と良好に融合させる。これは最良のモードで情報を提示することができるだけでなく、運転者の視覚疲労を効果的に回避でき、それゆえに危険を回避することができる。
【０００８】
好ましくは、前記デジタル光処理ユニットは光源とマイクロミラーアレイからなるデジタルマイクロミラーデバイスを含む。
【０００９】
好ましくは、前記デジタルマイクロミラーデバイスはカラー表示を実現するためのカラーホイールをさらに含む。
【００１０】
好ましくは、前記調整ユニットは前記反射鏡ユニットを水平軸に沿って回転させるための第１の機械的モータデバイスを含む。
【００１１】
好ましくは、前記調整ユニットは前記反射鏡ユニットを垂直軸に沿って回転させるための第２の機械的モータデバイスをさらに含む。
【００１２】
好ましくは、前記調整ユニットは前記イメージの内容によって前記反射鏡ユニットの方向を調整する。
【００１３】
好ましくは、前記調整ユニットは走行速度の増加に伴って前記イメージの深さが増加するように、走行速度に基づいて前記反射鏡ユニットの方向を調整する。
【００１４】
好ましくは、前記ヘッドアップディスプレイは、前記デジタル光処理ユニット、反射鏡ユニット及び調整ユニットを収容し、かつ前記反射鏡ユニットと前記反射表面との間に位置する透明部を含むハウジングユニットをさらに含む。
【００１５】
また、本発明の実施例は、
イメージングビームを生成することと、
前記イメージングビームを反射表面に反射することにより、イメージを形成することと、
反射されたイメージングビームの方向を調整することにより、前記イメージに予定の深さを与えることと、
を含む、ヘッドアップディスプレイ方法を提供する。
【００１６】
調整ユニットを活用し、本発明は所望の深さを有するイメージを示すことにより、表示情報を環境と良好に融合させる。これは最良のモードで情報を提示することができるだけでなく、運転者の視覚疲労を効果的に回避でき、それゆえに危険を回避することができる。
【００１７】
好ましくは、前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、水平軸に沿って反射されたイメージングビームの方向を調整することを含む。
【００１８】
好ましくは、前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、垂着軸に沿って反射されたイメージングビームの方向を調整することを含む。
【００１９】
好ましくは、前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、前記イメージの内容によって反射されたイメージングビームの方向を調整することを含む。
【００２０】
好ましくは、前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、走行速度の増加に伴ってイメージの深さが増加するように、走行速度に基づいて反射されたイメージングビームの方向を調整することを含む。
【００２１】
また、本発明の実施例は、前記ヘッドアップディスプレイを備え、前記反射表面が車両風防ガラスの内表面である車載ディスプレイ装置を提供する。
【００２２】
好ましくは、前記反射表面は車両前部風防ガラスの内表面である。
【００２３】
好ましくは、前記反射表面は車両後部風防ガラスの内表面である。
【００２４】
本発明の実施例または従来技術における技術案をより明確に説明するために、以下、実施例または従来技術の記載に使用される必要がある図面を簡単に紹介する。明らかに、後述の図面は本発明の実施例の一部に過ぎず、当業者であれば、進歩性のある労働に付することなく、これらの図面に基づいて他の図面を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例によるヘッドアップディスプレイの構造概略図である。
【図２】本発明の実施例による表示効果概略図である。
【図３】本発明の実施例による車載ディスプレイ装置の構造概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施例における技術案を、本発明の実施例における図面に組み合わせて明瞭かつ完全に説明する。明らかに、記載される実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全ての実施例ではない。本発明の実施例に基づき、当業者であれば、進歩性のある労働に付することなく得られた他の実施例の全ては本発明特許の保護範囲に属する。
【００２７】
図１は本発明の実施例によるヘッドアップディスプレイの構造概略図である。図１に示すように、本発明の実施例は、
イメージングビーム１０２を生成するために使用されるデジタル光処理ユニット１０１と、
ヘッドアップディスプレイ１００と協働する反射表面（図１に図示せず）に前記イメージングビーム１０２を反射することにより、イメージを形成するために使用される反射鏡ユニット１０３と、
前記反射鏡ユニット１０３の方向を調整することにより、前記イメージに予定の深さを与えるために使用される調整ユニット１０４と、
を含む、ヘッドアップディスプレイ１００を提供する。
【００２８】
調整ユニットを活用し、本発明は所望の深さを有するイメージを示すことにより、表示情報を環境と良好に融合させる。これは最良のモードで情報を提示することができるだけでなく、運転者の視覚疲労を効果的に回避でき、それゆえに危険を回避することができる。
【００２９】
好ましくは、前記デジタル光処理ユニット１０１は光源１０６とマイクロミラーアレイ１０７からなるデジタルマイクロミラーデバイス１０５を含む。
【００３０】
マイクロミラーアレイを含むデジタル光処理ユニットは、ヘッドアップディスプレイの体積を効果的に低減し、スペースを節約することができる。
【００３１】
好ましくは、前記デジタルマイクロミラーデバイス１０５はカラー表示を実現するためのカラーホイール１０８をさらに含む。任意選択的に、図１に示すように、光源１０６とカラーホイール１０８との間に、ビームを調整するためのレンズを配置することができる。同様に、前記カラーホイール１０８とマイクロミラーアレイ１０７との間に、ビームをさらに調整するレンズを配置することもでき、これにより、ビームを前記マイクロミラーアレイ１０７に均一に入射させる。
【００３２】
好ましくは、前記調整ユニット１０４は前記反射鏡ユニット１０３を水平軸に沿って回転させるための第１の機械的モータデバイス１０４を含む。
【００３３】
本発明者は、前記イメージの高さ位置を車両の外界の実景に関連する場合、情報を最良のモードで提示することができることを認識した。例えば、車両の外界の実景では、遠くの目的物は通常、より高い（即ち、より深い）場所に位置し、その逆もまた同じである。  
【００３４】
従って、前記反射鏡ユニットを水平軸に沿って回転させることにより、前記イメージを異なる高さの位置に調整することができる。このようにして、運転者は通常運転中に、視線を調整することなく、ナビゲーション、道路標識、速度、オイルゲージなどの情報が得られる。
【００３５】
好ましくは、前記調整ユニット１０４は前記反射鏡ユニット１０３を垂直軸に沿って回転させるための第２の機械的モータデバイス（図示せず）をさらに含む。
【００３６】
車両が旋回するときや旋回しようとするとき、運転者は通常、視線を車両の旋回方向に調整する（まっすぐに見るのではない）。従って、前記反射鏡ユニットを垂直軸に沿って回転させることにより、前記イメージを車両の旋回方向に調整することができる。このようにして、運転者は通常運転中に、視線を調整することなく、ナビゲーション、道路標識、速度およびオイルゲージなどの情報が得られる。
【００３７】
好ましくは、前記調整ユニット１０４は前記イメージの内容によって前記反射鏡ユニット１０３の方向を調整する。
【００３８】
図２は本発明の実施例による表示効果概略図である。例えば、ナビゲーション装置または車載CPUの処理により、前記イメージの内容（即ち、提示される情報の内容）を車両の外界の実景に関連できる。このようにして、ナビゲーション２０１、道路標示２０２のような、車両の外界の実景に関連する情報は実景の対応する位置に提示されることができる。同様に、速度２０３、オイルゲージ２０４及び通信ショートメッセージ２０５などの情報も、運転に影響を与えない位置に表示されることができる。
【００３９】
好ましくは、前記調整ユニット１０４は走行速度の増加に伴ってイメージの深さが増加するように、走行速度に基づいて前記反射鏡ユニット１０３の方向を調整する。
【００４０】
本発明者は、走行速度の増加に伴い、運転者は通常、視線をより高い位置に調整し、より遠方の道路状態に注意を払い、その逆もまた同じであることを認識した。従って、走行速度に基づいて前記反射鏡ユニットの方向を調整することにより、運転者は通常運転中に、視線を調整することなく、ナビゲーション、道路標識、速度、オイルゲージなどの情報が得られる。
【００４１】
好ましくは、図３に示すように、前記ヘッドアップディスプレイ１００は、前記デジタル光処理ユニット１０１、反射鏡ユニット１０３及び調整ユニット１０４を収容し、かつ前記反射鏡ユニット１０３と前記反射表面３０１との間に位置する透明部１１０を含むハウジングユニット１０９をさらに含む。
【００４２】
また、本発明の実施例は、
イメージングビームを生成することと、
前記イメージングビームを反射表面に反射することにより、イメージを形成することと、
反射されたイメージングビームの方向を調整することにより、前記イメージに予定の深さを与えることと、
を含む、ヘッドアップディスプレイ方法を提供する。
【００４３】
反射されたイメージングビームの方向を調整することにより、本発明は所望の深さを有するイメージを示すことにより、表示情報を環境と良好に融合させる。これは最良のモードで情報を提示することができるだけでなく、運転者の視覚疲労を効果的に回避でき、それゆえに危険を回避することができる。
【００４４】
好ましくは、前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、水平軸に沿って反射されたイメージングビームの方向を調整することを含む。
【００４５】
本発明者は、前記イメージの高さ位置を車両の外界の実景に関連する場合、情報を最良のモードで提示することができることを認識した。例えば、車両の外界の実景では、遠くの目的物は通常、より高い（即ち、より深い）場所に位置し、その逆もまた同じである。  
【００４６】
従って、前記反射鏡ユニットを水平軸に沿って回転させることにより、前記イメージを異なる高さの位置に調整することができる。このようにして、運転者は通常運転中に、視線を調整することなく、ナビゲーション、道路標識、速度、オイルゲージなどの情報が得られる。
【００４７】
好ましくは、前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、垂着軸に沿って反射されたイメージングビームの方向を調整することを含む。
【００４８】
車両が旋回するときや旋回しようとするとき、運転者は通常、視線を車両の旋回方向に調整する（まっすぐに見るのではない）。従って、前記反射鏡ユニットを垂直軸に沿って回転させることにより、前記イメージを車両の旋回方向に調整することができる。このようにして、運転者は通常運転中に、視線を調整することなく、ナビゲーション、道路標識、速度およびオイルゲージなどの情報が得られる。
【００４９】
好ましくは、前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、前記イメージの内容によって反射されたイメージングビームの方向を調整することを含む。
【００５０】
例えば、ナビゲーション装置または車載CPUの処理により、前記イメージの内容（即ち、提示される情報の内容）を車両の外界の実景に関連できる。このようにして、ナビゲーション、道路標示のような、車両の外界の実景に関連する情報は実景の対応する位置に提示されることができる。
【００５１】
好ましくは、前記反射されたイメージングビームの方向を調整することは、走行速度の増加に伴ってイメージの深さが増加するように、走行速度に基づいて反射されたイメージングビームの方向を調整することを含む。
【００５２】
本発明者は、走行速度の増加に伴い、運転者は通常、視線をより高い位置に調整し、より遠方の道路状態に注意を払い、その逆もまた同じであることを認識した。従って、走行速度に基づいて前記反射鏡ユニットの方向を調整することにより、運転者は通常運転中に、視線を調整することなく、ナビゲーション、道路標識、速度、オイルゲージなどの情報が得られる。
【００５３】
図３は本発明の実施例による車載ディスプレイ装置の構造概略図である。図３に示すように、本発明の実施例は、前記ヘッドアップディスプレイ１００を備え、前記反射表面が  
【００５４】
車両風防ガラスの内表面３０１である車載ディスプレイ装置３００を提供する。
【００５５】
好ましくは、前記反射表面は車両前部風防ガラスの内表面である。
【００５６】
好ましくは、前記反射表面は車両後部風防ガラスの内表面である。
【００５７】
前記反射表面が車両後部風防ガラスの内表面である場合、運転者はヘッドを直接に回転させ、視線を車両後部風防ガラスに調整することができる。好都合なことに、運転者は車両内部のバックミラーを介して車両後部風防ガラスを観察することにより、情報を得ることもできる。運転者が車両内部のバックミラーを介して車両後部風防ガラスを観察するとき、その情報が車両後部風防ガラスに左右鏡像として投影されることができ、これにより、運転者に車両の外界の実景の関連情報を正しく提供することができる。
【００５８】
本発明は、調整ユニットを活用し、所望の深さを有するイメージを示すことにより、表示情報を環境と良好に融合させる。これは最良のモードで情報を提示することができるだけでなく、運転者の視覚疲労を効果的に回避でき、それゆえに危険を回避することができる。
【００５９】
明らかに、当業者は、本発明の技術的思想および特許請求の範囲を逸脱することなく、本発明に対して様々な変更や変形を行うことができる。このようにして、本発明のこれらの改変や変形が本発明の請求項およびそれらの均等物の範囲に属する限り、本発明はこれらの改変および変形を包含することが意図される。
【符号の説明】
【００６０】
１００  ヘッドアップディスプレイ
１０１  デジタル光処理ユニット
１０２  イメージングビーム
１０３  反射鏡ユニット
１０４  調整ユニット
１０５  デジタルマイクロミラーデバイス
１０６  光源
１０７  マイクロミラーアレイ
１０８  カラーホイール
１０９  ハウジングユニット
１１０  透明部
２０１  ナビゲーション
２０２  道路標示
２０３  速度
２０４  オイルゲージ
２０５  通信ショートメッセージ
３０１  反射表面
【図１】
2018513394.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018513394.tif 000005
【国際調査報告】
2018513394.tif 000006
2018513394.tif 000007
2018513394.tif 000008
2018513394.tif 000009