(57)【要約】  本発明は、画像生成装置（３）と、画像生成装置（３）からの光ビームを受ける半反射表示領域（７）とを備えるヘッドアップディスプレイ（１）であって、半反射領域（７）が少なくとも１つの不透明部分を含むこと、または半反射領域（７）を不透明にできることを特徴とするヘッドアップディスプレイ（１）に関する。
2018506052.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像生成装置（３）と、
前記画像生成装置（３）からの光ビームを受ける半反射表示領域（７）と、
を備えるヘッドアップディスプレイ装置（１）であって、
前記半反射領域（７）は、不透明であり、または不透明にすることができる少なくとも１つの部分を含む、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】
前記半反射領域は、フロントガラスの前のダッシュボード（２７）の高さに配置されるように意図された半反射薄板（７）によって形成される、ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記半反射領域は、自動車のフロントガラスによって形成される、ことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記半反射領域（７）は、エレクトロクロミックガラスから作られている、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ディスプレイ装置。
【請求項５】
前記エレクトロクロミックガラスは、半反射ガラスのシートと、前記ガラスシート上に貼り付けられたエレクトロクロミックフィルムとによって形成されている、ことを特徴とする請求項４に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
制御信号の受信時に前記半反射領域（７）の不透明化を命じるように構成された制御ユニット（２１）を備える、ことを特徴とする請求項４または５に記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
前記制御信号は、警告信号である、ことを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記制御信号は、自動運転中の読み取りモードの信号である、ことを特徴とする請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記半反射領域（７）の全体を不透明にすることができる、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記半反射領域（７）は、不透明であり、または不透明にすることができる単一の部分（２５）を含み、前記部分（２５）は、ダッシュボード（２７）に近い部分である、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記半反射領域（７）は、自己清浄コーティングを備える、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用のヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、例えば自動車において、車両のユーザ、とくには運転者に、情報を提供するために使用されるであろう。
【０００３】
ヘッドアップディスプレイまたはＨＵＤ（英語の「ヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display）」の略）としても知られるヘッドアップディスプレイ装置を、自動車に装備することが知られている。そのようなディスプレイは、自動車の運転者の視野内に配置され、車両の状態、交通、または他の事柄に関する情報を表示する。
【０００４】
この種の自動車用ヘッドアップディスプレイ装置は、ユーザ、とりわけ車両の運転者が、あらゆる状況において、昼夜を問わず、気象条件（晴天または曇天）に応じて、画像を充分に認識できるように、充分な明るさの画像を得ることを必要とする。
【０００５】
ヘッドアップディスプレイ装置によるそのような画像の形成について考えられる技術のうちで、従来技術において最も使用されている技術は、液晶ディスプレイ技術であり、とりわけＴＦＴ−ＬＣＤ（英語の「薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display）」の略）技術である。これらのＴＦＴ−ＬＣＤディスプレイ画面は、画像の表示のために、一般的には複数の発光ダイオードまたはＬＥＤ（ＬＥＤは英語の「発光ダイオード（Light-Emitting Diode）」の略）によって実行されるバックライトを必要とする。実際には、このＴＦＴ−ＬＣＤ画面およびバックライトは、画像生成装置と呼ばれるアセンブリ（assembly）（英語の単語「イメージャ（imager）」によっても知られる）に含まれる。
【０００６】
ヘッドアップディスプレイ装置は、一般に、光ビームの移動の方向における画面の下流に、半反射薄板と、１つ以上の平面鏡または凹面鏡を有する反射装置とを備える。
【０００７】
画像は、半反射薄板を介し、拡大されて表示され、および／または車両のフロントガラスの向こうへの透明性によって表示される。
【０００８】
しかしながら、特定の用途および／または特定の照明条件においては、表示される画像のコントラストが最適でない。
【０００９】
さらに、近い将来において、自動運転の自動車が存在すると考えられる。したがって、移動の最中に、乗客／運転者は、例えば電子メールを読み、またはインターネットをサーフィンするために利用することができる時間を持つことになるであろう。しかしながら、現時点において利用可能な画面は、一般に、２つの前部座席の中間においてダッシュボード上に配置されているため、長時間にわたる参照のために頭部の向きを変える必要があり、したがってこれらの画面は、ディスプレイ画面を参照する長時間の活動にはあまり適していない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、上述の欠点の少なくともいくつかを克服することにある。
【００１１】
とくに、本発明は、特定の状況において表示画像のコントラストを改善することを可能にするバックライト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】
【００１２】
この目的のために、本発明は、
画像生成装置と、
前記画像生成装置からの光ビームを受ける半反射表示領域と、
を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記半反射領域は、不透明であり、または不透明にすることができる少なくとも１つの部分を含む、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【００１３】
不透明であり、または不透明にすることができる少なくとも１つの部分を使用することで、表示画像のコントラストの向上を可能にする。とくには、警告メッセージの場合に、ユーザによりうまく警告を伝えることができる。自動運転の最中に、ユーザは、半反射領域に投影された情報を、より快適に、不快の恐れなく読み取ることができる。さらに、半反射領域がユーザの視野内にあるため、ユーザは、道路から目を離す必要なく、大きな画面を利用することができる。
【００１４】
ヘッドアップディスプレイ装置は、以下の個別に、あるいは組み合わせて考慮することができる１又はそれ以上の特徴を備えていてもよい。
【００１５】
１態様によれば、前記半反射領域は、フロントガラスの前のダッシュボードの高さに配置されるように意図された半反射薄板によって形成され、望ましい薄板を形成することを可能とする。
【００１６】
前記半反射領域は、自動車のフロントガラスによって形成されてもよく、個別の半反射薄板は、必須ではない。
【００１７】
前記半反射領域は、例えば、エレクトロクロミックガラスにより形成され、部分的に不透明に制御することができる。
【００１８】
前記エレクトロクロミックガラスは、例えば、半反射ガラスのシートと、前記ガラスシート上に貼り付けられたエレクトロクロミックフィルムとによって形成される。これにより、既存のＨＵＤへと適用が可能となる。
【００１９】
もう１つの態様によれば、ディスプレイ装置は、制御信号の受信時に前記半反射領域の不透明かを命じるように構成された制御ユニットを備える。
【００２０】
したがって、不透明は、許可された状況、例えば、車両の自動運転中、または、例えば警告する場合におけるような必須な状況において得られる。
【００２１】
前記制御信号は、警告信号であってもよい。
【００２２】
もう１つの態様によれば、前記制御信号は、自動運転中の読み取りモードの信号である。
【００２３】
さらにもう１つの態様によれば、前記半反射領域は、全体を不透明にすることができる。
【００２４】
そうすると、前記半反射領域は、例えば、不透明であり、または不透明にすることができる単一の部分を含み、前記部分はダッシュボードに近い部分である。
【００２５】
前記半反射領域は、自己洗浄コーティングを備えていてもよい。前記半反射領域に投影される情報の読みやすさを劣化させ得るほこりの堆積を、長期的に回避する。
【００２６】
他の利点および特徴は、本発明の説明および添付の図面を検討することによって明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】ヘッドアップディスプレイ装置を図式的なやり方で示している。
【図２】第１の実施形態による半反射薄板の図を断面図にて示している。
【図３】動作時の図１および図２に示したディスプレイ装置の画像を示している。
【図４】第２の実施形態による半反射薄板の図を断面図にて示している。
【図５】動作時の図４に示したディスプレイ装置の画像を示している。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
同一の構成要素は、すべての図において同じ参照番号を有する。
【００２９】
次に、典型的な実施形態を、図面を参照して説明する。
【００３０】
以下の実施形態は、いくつかの例である。説明は、１つ以上の実施形態に言及するが、それは、必ずしも各々の言及が同じ実施形態に関する言及であることを意味せず、またはそれらの特徴が単一の実施形態にのみ当てはまるという意味ではない。異なる実施形態の個々の特徴を、他の実施形態をもたらすために組み合わせることもできる。
【００３１】
図１は、ヘッドアップディスプレイ装置１の図を示している。
【００３２】
このディスプレイ装置１は、画像生成装置３を備えている。
【００３３】
この画像生成装置３は、例えば、この場合には例えば薄膜トランジスタを備える液晶ディスプレイ画面（ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）画面）５である液晶ディスプレイ画面と、一体化されたバックライト装置（図示せず）とを備える。液晶ディスプレイ画面５は、アクティブマトリクス式またはパッシブマトリクス式であってよい。薄膜トランジスタ液晶画面５は、一般に、ＴＦＴ−ＬＣＤ（英語の「薄膜トランジスタ液晶ディスプレイ（Thin-Film Transistor Liquid Crystal Display）」の略）画面と呼ばれ、画像生成装置３による画像の形成を可能にする。
【００３４】
したがって、画像生成装置３は、液晶ディスプレイ画面５の助けによって画像を形成する。
【００３５】
ディスプレイ装置１は、光ビームの移動の方向における画面５の下流に、断面が真っ直ぐまたはわずかに湾曲した形状である少なくとも１つの半反射薄板７と、画像の経路において画面５と半反射薄板７との間に挿入された反射装置９とを備え、反射装置９は、図１に示されるように、１つ以上の平面鏡または凹面鏡を備える。
【００３６】
半反射薄板７は、画像生成装置からの光ビームを受ける半反射ディスプレイ領域を形成する。
【００３７】
この薄板７は、例えば少なくとも２０％に等しい反射能（reflective power）を有し、ユーザが薄板を通して車両が通る道路を視認しつつ、表示された画像を眺めることを可能にする。
【００３８】
図示されていない変種によれば、車両のフロントガラスの一部によって半反射ディスプレイ領域を形成することが可能である。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置１の半反射薄板を省くことが可能になると考えられるが、フロントガラスは、ディスプレイ領域において、とりわけ湾曲に関してディスプレイ装置１に適合した形状と、例えばフロントガラスに半透明フィルムを貼り付けることによる適切な半反射能とを有する必要があると考えられる。
【００３９】
この図において、画像の経路は、反射装置９において反射させられた後に半反射薄板７を介して表示される点線で描かれた３つの矢印１１によって表されている。
【００４０】
半反射薄板７は、拡大を介し、さらには／または透明性によって、仮想画面１３の高さにおいて、半反射薄板の向こう、とりわけ車両のフロントガラスの向こうへの画像の表示を可能にする。
【００４１】
図２は、半反射薄板７の一実施形態を断面にて示している。
【００４２】
この例によれば、薄板７は、例えば２つのガラス層１５および１７によって形成され、ガラス層１５および１７は、例えば液晶フィルム１９を挟んでおり、液晶フィルム１９は、液晶を配向させ、または液晶の色を変化させる適切な電界を印加することによって薄板７が不透明であるか否かを制御することができるように、制御ユニット２１に電気的に接続される。したがって、半反射薄板７は、エレクトロクロミックガラスによって作られていると言える。
【００４３】
本発明において、「ガラス」という用語は、石英ガラスおよび例えば結晶ポリカーボネートなどのプラスチック製のガラスを等しく指す。
【００４４】
変種として、例えば電流の印加時に白色かつ不透明になり、電流が存在しないと透明になるエレクトロクロミック膜が貼り付けられたガラスの単一層によって形成された薄板７を使用することが可能である。
【００４５】
図２に示した例によれば、薄板７は、完全にエレクトロクロミックであり、すなわち制御ユニット２１からの制御信号によって完全に不透明にすることができる。
【００４６】
図示されていない変種によれば、例えば下部など、ダッシュボードに近い薄板７の一部分だけを、例えば液晶フィルム１９が薄板７の下部にのみ存在するという事実によって、不透明にすることができる。
【００４７】
不透明であり、または不透明にすることができる少なくとも１つの部分を使用することで、表示画像のコントラストを高めること、およびコントラストを一定にすることが可能になる。とくには警告メッセージの場合に、ユーザによりうまく警告を伝えることができる。自動運転の最中に、ユーザは、半反射領域７に投影された情報を、より快適に、不快の恐れなく読み取ることができる。さらに、半反射領域７がユーザの視野内にあるため、ユーザは、頭部を向け直すことなく大きなサイズの画面を使用することができる。
【００４８】
制御ユニット２１は、例えば、警告信号などの制御信号または自動運転中の読み取りモード信号の受信時に半反射薄板７の不透明化を命じるように構成される。
【００４９】
このようにして、不透明度は、例えば車両の自動運転の最中などの認可された状況、または例えば警告の場合などの不可避な状況においてのみ得られる。
【００５０】
図３は、動作中の図１および図２に示したディスプレイ装置の画像を示している。この例においては、車両が、先行する車両２３に接近しすぎている。これは、警告信号を発生させ、警告信号は制御ユニット２１にも伝えられ、制御ユニット２１が、半透明性薄板７を完全に不透明にする。
【００５１】
このようにして、不透明化によってユーザの注意を引くことができ、不透明な外観ゆえに、提示される情報を、とりわけより高いコントラストで、よりよく視認することができる。
【００５２】
図４は、第２の実施形態による半反射薄板７の図を断面図にて示している。
【００５３】
この実施形態においては、半反射薄板７は、恒久的に不透明であり、または不透明にすることができる単一の部分２５を含み、この部分２５は、車両のダッシュボード２７に近い部分である。
【００５４】
これは、例えば半反射薄板７の背面２９上に部分２５を覆って添えられる黒色フィルムによって生み出すことができる。
【００５５】
図５は、動作中の図４に示した実施形態によるディスプレイ装置の画像を示している。薄板７の半反射部分が、例えば辿るべき方向を運転者に示す一方で、下方部分２５は、電子メールが届いたことを良好なコントラストで示す。
【００５６】
さらに、半反射薄板７は、光ビームを受ける前面３１に自己清浄コーティングを備えることができる。
【００５７】
したがって、長期的に、半反射領域７に投影される情報の読みやすさを低下させる可能性のあるダストの付着が回避される。
【００５８】
したがって、ヘッドアップディスプレイ装置１を読み続けるときのユーザの不快を防止し、危険な運転状況においてユーザの注意を引く半反射薄板７の少なくとも部分的な不透明化によって、ユーザの快適さを大幅に改善できることを、理解できるであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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