CN109791300B - 平视显示器系统 - Google Patents
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Abstract
本发明的平视显示器系统具备第1平视显示器、第2平视显示器，配置成作为第1平视显示器的光学上的中心线的第1中心线(CL)和第2平视显示器的第2中心线(CL)相交的角度
为
并且作为第1平视显示器的假想的影像射出点的第1假想射出点(P)和第2平视显示器的第2假想射出点(P)的距离PD为PD＝L(M‑L(W‑D)/(H‑W))/W。α是α＝arctan(W/2L)，θ是第1假想射出点(P)或第2假想射出点(P)的视角，W是眼动范围(EB)的车宽方向的长度，L是从视点至虚像面的距离，M是从视点至看不到虚像的距离，D是双眼间隔，H是虚像被显示的虚像面的车宽方向的长度。
Description
技术领域
本发明涉及平视显示器系统的技术，特别涉及适用于平视显示器系统的省空间化以及显示范围的扩大的技术。
背景技术
已知在汽车等车辆中使用向前面玻璃等投射信息而显示的平视显示器(Head UpDisplay，以下有时记载为“HUD”)。
该HUD将车速、引擎转速等行驶信息或者车辆导航等信息等如上所述投射到前面玻璃。驾驶员无需将视线移动到组装于仪表盘的仪器盘所谓仪表板等而能够确认信息，能够减少视线的移动量。
近年来，HUD被要求除了显示上述行驶信息、车辆导航的信息以外，还显示行人、障碍物的检测等支援安全驾驶的信息等各种信息，随之要求扩大显示虚像的显示范围。
HUD的基本结构是将光学地生成的影像经由反射镜等投射到前面玻璃，反射的影像光入射到驾驶员的眼睛，驾驶员在前面玻璃的前方视觉辨认其虚像。因此，如果使反射影像的上述反射镜大型化，则能够扩大显示范围。
关于这种HUD中的显示技术，例如已知与驾驶员的眼睛的高度匹配地调整投射方向而减小虚像的失真的技术(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-107391号公报
发明内容
如上所述，在为了扩大HUD的显示范围而例如使反射镜等大型化的情况下，生成并投射影像等的投射单元会大型化。该投射单元被设置于驾驶席侧的速度仪、转速表、油耗表、水温表以及里程表等仪表类被收纳的仪表盘里侧的控制台部。
在该控制台部的空间中存在空间的限制，所以在投射单元大型化时，有可能发生难以将该投射单元收纳于控制台部或者无法完全收纳于控制台部的问题。
本发明的目的在于提供一种无需牺牲平视显示器系统的容纳性而能够扩大虚像的显示范围的技术。
本发明的上述以及其他目的和新的特征根据本说明书的描述以及附图将更加明确。
如果简单地说明在本申请中公开的发明中的代表性的发明的概要，则如下所述。
即，代表性的平视显示器系统具有通过向车辆的挡风玻璃投射影像而对驾驶员与车辆的前方的风景重叠地显示虚像的第1平视显示器及第2平视显示器。
第1平视显示器及第2平视显示器配置成作为该第1平视显示器的光学上的中心线的第1中心线和作为该第2平视显示器的光学上的中心线的第2中心线相交的角度
为
作为第1平视显示器的假想的影像射出点的第1假想射出点和作为第2平视显示器的假想的影像射出点的第2假想射出点的距离PD为PD＝L(M-L(W-D)/(H-W))/W。
α是α＝arctan(W/2L)，θ是第1假想射出点的视角或第2假想射出点的视角，W是眼动范围的在车辆的车宽方向上的长度，L是从视点至虚像面的距离，M是从视点至看不到虚像的距离，D是双眼间隔，H是虚像面的水平显示宽度。
特别地，第1平视显示器配置成第1中心线相对挡风玻璃直角地入射而到达驾驶员的眼瞳位置。另外，第2平视显示器配置成第2中心线相对挡风玻璃以并非直角的角度入射而到达驾驶员的眼瞳位置。
如果简单地说明通过在本申请中公开的发明中的代表性的发明而得到的效果，则如以下所述。
无需牺牲平视显示器系统的容纳性而能够扩大虚像的视觉辨认区域。
附图说明
图1是示出实施方式1的HUD系统具有的HUD的概要的说明图。
图2是示出图1的HUD中的内部结构的一个例子的框图。
图3是示出图2的HUD中的与获取车辆信息相关的硬件结构的例子的说明图。
图4是示出利用图1的HUD的影像显示状态的一个例子的示意图。
图5是示出HUD的基本动作的一个例子的流程图。
图6是示出图5的处理的详细内容的流程图。
图7是以图4所示的光学系统成为直线状的方式简单地展开的说明图。
图8是示出基于本发明人的研究的HUD的配置的一个例子的说明图。
图9是示出图8的HUD的配置的其他例的说明图。
图10是示出图9的HUD的配置的其他例的说明图。
图11是示出付与角度地配置图10的2个凸透镜时的一个例子的说明图。
图12是示出实施方式1的HUD系统具有的2个HUD100中的配置的一个例子的说明图。
图13是示出图12所示的2个HUD100中的其他配置例的说明图。
图14是示出图12所示的2个HUD100中的车辆1的配置例的说明图。
图15是示出实施方式2的2个HUD中的配置例的说明图。
图16是示出图15中的2个HUD中的其他配置例的说明图。
图17是示出实施方式3的2个HUD中的配置例的说明图。
图18是示出图17中的2个HUD中的其他配置例的说明图。
(符号说明)
1：车辆；2：影像显示装置；3：反射镜；3b：反射镜；3a：反射镜；4：反射镜驱动部；5：车辆信息获取部；6：扬声器；7：挡风玻璃；8：眼睛；9：虚像；10：控制部；11：ECU；12：声音输出部；13：非易失性存储器；14：存储器；15：光源调整部；16：失真校正部；17：显示元件驱动部；18：反射镜调整部；19：重心计算部；21：光源；22：照明光学系统；23：显示元件；30：凸透镜；50：车辆信息；101：车速传感器；102：档位传感器；103：方向盘操舵角传感器；104：头灯传感器；105：照度传感器；106：色度传感器；107：测距传感器；108：红外线传感器；109：引擎起动传感器；110：加速度传感器；111：陀螺仪传感器；112：温度传感器；113：路车间通信用无线接收机；114：车车间通信用无线接收机；117：GPS接收机；118：VICS接收机；119：载荷传感器；120：位置传感器；121：HUD显示开/关传感器；122：HUD反射镜调整传感器。
具体实施方式
在用于说明实施方式的全部附图中，对同一部件原则上付与同一符号，省略其重复的说明。此外，为了使附图易于理解，即使是俯视图，有时也付与阴影线。
(实施方式1)
<概要>
在本实施方式1中，使用2台HUD扩大驾驶员视觉辨认的虚像的显示区域。说明此时能够通过设置2台HUD的配置条件而最小限度地抑制这2台HUD的设置空间的增加的HUD系统单元。
以下，详细说明实施方式。
<HUD的基本结构例>
平视显示器系统如上所述包括具有2个HUD的结构。这2个HUD由相同的结构构成。
首先，说明平视显示器系统具有的HUD中的结构的概要。
图1是示出本实施方式1的HUD系统具有的HUD的概要的说明图。
平视显示器系统包括具有2台图1所示的平视显示器即HUD100的结构。该HUD100如图1所示搭载于车辆1。该HUD100将影像显示装置2生成的影像光经由反射镜3投射到作为车辆1的前面玻璃的挡风玻璃7。
在挡风玻璃7反射的影像光入射到驾驶员的眼睛，该驾驶员对影像进行视觉辨认。在显示的影像中包括与驾驶关联的信息，设为用于支援驾驶操作。
HUD100具有车辆信息获取部5、控制部10、反射镜驱动部4以及扬声器6等。车辆信息获取部5获取各种车辆信息50。控制部10根据车辆信息获取部5获取的车辆信息50生成要显示的影像信息。
反射镜驱动部4驱动反射镜3。扬声器6对驾驶员输出声音信息。在车辆信息50中，除了包括表示车辆的驾驶状态的速度信息、齿轮信息等以外，还包括与反射镜3的调整关联的HUD显示开/关信号、HUD反射镜调整信号等基于驾驶员的操作信号等。
图2是示出图1的HUD100中的内部结构的一个例子的框图。
车辆信息获取部5获取的各种车辆信息50被送到控制部10。作为控制部10内的电子控制单元的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)11根据输入的车辆信息50生成HUD100显示的影像信号。另外，根据车辆信息50，生成针对反射镜3的控制信号、扬声器6的声音信号。
影像显示装置2包括LED(light emitting diode，发光二极管)、激光器等光源21、照明光学系统22以及液晶元件等显示元件23等，将由显示元件23生成的影像光朝向反射镜3射出。
控制部10具有声音输出部12、非易失性存储器13、存储器14、光源调整部15、失真校正部16、显示元件驱动部17、反射镜调整部18以及重心计算部19等。
声音输出部12向扬声器6输出声音信号。非易失性存储器13储存ECU11执行的程序。存储器14存储影像信息、控制信息。光源调整部15控制影像显示装置2的光源21。
失真校正部16以消除显示的影像的投影失真的方式校正信号。显示元件驱动部17根据失真校正部16校正后的影像信号，驱动显示元件23。反射镜调整部18对反射镜驱动部4输出驱动信号。重心计算部19计算驾驶员的重心位置。
图3是示出图2的HUD100中的与获取车辆信息50相关的硬件结构的例子的说明图。
在此，主要示出车辆信息获取部5以及控制部10的一部分的硬件结构。例如，在ECU11的控制下，通过与ECU11连接的各种传感器等信息获取设备进行车辆信息50的获取。
作为这些信息获取设备，例如是车速传感器101、档位传感器102、方向盘操舵角传感器103、头灯传感器104、照度传感器105、色度传感器106、测距传感器107、红外线传感器108、引擎起动传感器109、加速度传感器110、陀螺仪传感器111、温度传感器112、路车间通信用无线接收机113、车车间通信用无线接收机114、照相机(车内)115、照相机(车外)116、GPS(Global Positioning System：全球定位系统)接收机117以及VICS(VehicleInformation and Communication System：道路交通信息通信系统、日本注册商标(下同))接收机118、载荷传感器119、位置传感器120、HUD显示开/关传感器121、HUD反射镜调整传感器122等。
无需一定具备这些所有设备，另外也可以具备其他种类的设备。能够适当地使用能够通过具备的设备获取的车辆信息50。
车速传感器101获取车辆1的速度信息。档位传感器102获取车辆1的当前的齿轮信息。方向盘操舵角传感器103获取方向盘操舵角信息。
头灯传感器104获取与头灯的开/关相关的灯点亮信息。照度传感器105以及色度传感器106获取外部光信息。测距传感器107获取车辆1与外部的物体之间的距离信息。
红外线传感器108获取与车辆1的近距离处的物体的有无、距离等相关的红外线信息。引擎起动传感器109检测引擎开/关信息。加速度传感器110以及陀螺仪传感器111获取包含加速度、角速度的加速度陀螺仪信息，作为车辆1的姿势、动作的信息。
温度传感器112获取车内外的温度信息。路车间通信用无线接收机113以及车车间通信用无线接收机114分别获取通过车辆1与道路、标识、信号等之间的路车间通信接收到的路车间通信信息以及通过车辆1与周边的其他车辆之间的车车间通信接收到的车车间通信信息。
照相机(车内)115以及照相机(车外)116分别对车内以及车外的状况的运动图像进行拍摄而获取照相机影像信息(车内/车外)。照相机(车内)115例如对驾驶员的姿势、眼睛的位置、活动等进行拍摄。通过解析得到的运动图像，例如能够掌握驾驶员的疲劳状况、视线的位置等。
另外，照相机(车外)116对车辆1的前方、后方等周围的状况进行拍摄。通过解析得到的运动图像，例如能够掌握周边的其他车辆、人等移动物有无、建筑物、地形、路面状况(雨、积雪、结冰、崎岖等)等。
GPS接收机117以及VICS接收机118分别获取接收GPS信号而得到的GPS信息以及接收VICS信号而得到的VICS信息。也可以获取这些信息而组装为利用的车辆导航系统的一部分。
载荷传感器119以及位置传感器120检测驾驶员的位置、姿势。HUD显示开/关传感器121检测HUD100的电源是接通的状态还是断开的状态。HUD反射镜调整传感器122检测HUD反射镜的调整信号，获取是否实施反射镜调整处理的信息。
此外，各种传感器虽然设为存在于HUD100的外部，但HUD相关的传感器例如HUD显示开/关传感器121、HUD反射镜调整传感器122等也可以设置于HUD100的内部。
<HUD的影像显示例>
图4是示出图1的HUD的影像显示状态的一个例子的示意图。
影像显示装置2如图4所示设置于车辆1的仪表盘的下部。从该影像显示装置2射出显示用的影像光。影像光通过第1反射镜3b和第2反射镜3a而被反射，朝向挡风玻璃7被投射。
第2反射镜3a例如是凹面反射镜、自由曲面反射镜或者具有光轴非对称的形状的反射镜等。第1反射镜3b被固定，第2反射镜3a能够通过反射镜驱动部4而旋转。在以下的说明中，将第2反射镜3a简称为“反射镜3”。
从反射镜3收敛而被投射的影像光被挡风玻璃7反射而入射到驾驶员的眼睛8并在视网膜上成像，从而能够视觉辨认影像。此时，驾驶员观察到在挡风玻璃7的前方存在的虚像9。即，驾驶员在反射位置70的前方方向上观察到虚像9。在此，反射位置70表示挡风玻璃7中的影像光的反射位置。
<HUD的基本动作>
图5是示出HUD的基本动作的一个例子的流程图。
图5的(a)是示出HUD100中的初始动作的例子的图，图5的(b)是示出HUD100中的包括各种调整的通常动作的例子的图。
通过图2所示的控制部10的ECU11控制以下的处理。
首先，在图5的(a)的初始动作中，在由引擎起动传感器109接受到电源(点火)开的信号时(S101)，通过车辆信息获取部5获取车辆信息50(S102)。
接下来，根据由照度传感器105得到的外部光信息，计算合适的明亮度水平(S103)，控制光源调整部15而设定光源21的明亮度水平(S104)。另外，从获取到的车辆信息50中抽出驾驶员选择的信息例如当前的车速信息等，决定要显示的影像(S105)。
失真校正部16针对显示影像实施由投射光学系统例如挡风玻璃7的曲面形状等产生的影像失真的校正(S106)。通过显示元件驱动部17，对显示元件23供给驱动信号(S107)。
判定是否通过HUD显示开/关传感器121接受到开信号(S108)，待机至接受到开信号(S109)。在接受到开信号时，使影像显示装置2的光源21点亮，开始影像的投射显示即HUD100的通常动作。
然后，在图5的(b)的通常动作中，继续经由车辆信息获取部5获取车辆信息50(S111)。判定是否接受到来自HUD反射镜调整传感器122的反射镜调整信号(S112)，在接受到的情况下实施反射镜调整处理(S113)。
在反射镜调整处理中，通过反射镜驱动部4调整反射镜3的角度等。之后，实施显示影像的明亮度水平调整处理(S114)和显示影像的变更处理(S115)，控制显示元件而更新显示(S116)。
判定是否通过HUD显示开/关传感器121接受到关信号(S117)，反复进行从S111起的处理至接受到关信号。在接受到关信号时，使影像显示装置2的光源21熄灭，结束影像的投射显示(S118)。
<HUD的基本动作的处理例>
图6是示出图5的处理的详细内容的流程图。图6的(a)是示出图5的(b)的反射镜调整处理(S113)中的处理例的图。图6的(b)是示出图5的(b)的明亮度水平调整处理(S114)中的处理例的图。图6的(c)是示出图5的(b)的显示影像变更处理(S115)中的处理例的图。
在图6的(a)的反射镜调整处理中，在通过驾驶员的操作而从HUD反射镜调整传感器122接受到反射镜调整信号时，反射镜调整部18决定调整量，反射镜驱动部4使反射镜3正向或者逆向旋转(S201)。
判定反射镜调整信号是否消失(S202)，在接受到信号的期间，持续旋转(S203)。在驾驶员中止操作而信号消失时，使反射镜3的旋转动作停止(S204)，结束调整处理。
关于S201中的反射镜3的旋转方向(正/逆)，设为驾驶员能够选择，或者也可以设为在达到旋转终端时自动地切换旋转方向(正/逆)。由此，驾驶员能够一边观察HUD100的显示影像一边将反射镜3调整为最佳的角度。
在图6的(b)的明亮度水平调整处理中，根据由照度传感器105检测的当前的外部光信息，计算合适的明亮度水平(S211)。判定是否需要变更明亮度水平(S212)，在需要变更的情况下，控制光源调整部15，变更光源21的明亮度水平而设定(S213)。到此，结束明亮度水平的调整，以后以变更后的明亮度水平进行影像的显示。
在图6的(c)的显示影像变更处理中，根据最新的车辆信息50变更显示影像的内容(S221)。例如，根据来自车速传感器的当前的速度信息变更显示速度，根据来自GPS接收机、VICS接收机的导航信息变更引导箭头显示。
当然，将显示的项目设为驾驶员能够选择，在项目被变更的情况下切换为与新的项目对应的内容。这样，决定基于最新信息的显示影像并供给给显示元件23(S222)，结束变更处理。
以上是HUD100的基本结构和基本动作。
<HUD的配置例>
接下来，说明HUD系统具有的2个HUD100的配置例。
在说明HUD100中的配置以及显示范围时，如图4所示的光学系统的说明会变得复杂。因此，以下通过将凹面镜即图4的反射镜3置换为凸透镜30以光学系统成为直线状的方式简单地展开而说明。
另外，以下所示的图7～图18是示出了从车辆1的车顶侧观察时的凸透镜30即图4的反射镜3的位置的图。
图7是以图4所示的光学系统成为直线状的方式简单地展开的说明图。后述图8～图18也同样地示出了以光学系统成为直线状的方式简单地展开的说明图。
以下，使用图7说明HUD中的定义，使用该图7所示的定义说明图8～图18。
在图7中，假想射出点P是射出虚像的点光源，是图4的影像显示装置2生成的影像光。眼动范围EB是驾驶员能够捕捉虚像的图像的区域。
眼动范围宽度W是在眼动范围EB中驾驶员能够对显示信息的虚像进行视觉辨认的宽度方向(车辆1的车宽方向)的长度。在驾驶员的视点与眼动范围宽度W相比向假想射出点P侧移动时，会无法通过双眼对虚像进行视觉辨认。
另外，在比假想射出点P靠后方的位置，即便是通过一只眼睛也无法进行虚像的视觉辨认。虚像宽度H是显示虚像9的虚像面的上述车辆的车宽方向的长度。中心线CL是连结视点和显示的虚像面的中心的线，是光学上的中心线。
在此，说明为了扩大虚像的显示范围而简单地排列有2个HUD的情况。
图8是示出基于本发明人的研究而得到的HUD的配置的一个例子的说明图。
图8是示出了简单地排列有2个HUD的例子并如图7所示以光学系统成为直线状的方式展开的说明图。
在以使显示范围即2个HUD显示的虚像面连接的方式简单地在车辆1的车宽方向上排列相同结构的2个HUD时，如图8所示，2个眼动范围EB的位置分离。换言之，这是在车辆1的车宽方向上分别排列有2个凸透镜30的结构。
为了使驾驶员对两方的HUD显示的虚像一同进行视觉辨认，需要使各个HUD中的眼动范围EB重叠。因此，在图8的情况下，驾驶员虽然能够对2个HUD的虚像单独地进行视觉辨认，但无法对两方的HUD显示的虚像一同进行视觉辨认。
图9是示出图8的HUD的配置的其他例的说明图。
该图9示出了以使各个眼动范围EB分别重叠的方式配置有2个HUD的例子。
在该情况下，如图所示眼动范围EB分别重叠，所以驾驶员能够对2个HUD显示的虚像进行视觉辨认。其结果是显示虚像的显示范围扩大。
但是，为了使2个眼动范围EB成为分别重叠的状态，如图9所示，各个HUD具有的凸透镜30即图4的反射镜3重叠而干涉，实际上无法简单地在车辆1的车宽方向上排列配置2个HUD。
图10是示出图9的HUD的配置的其他例的说明图。
该图10是示出了2个凸透镜30与眼动范围的EB的位置关系的图，是使2个凸透镜30接触而配置的图。如图示可知，即使将2个凸透镜30分别配置至接触，眼动范围也不会重叠，仅通过并排地配置2个HUD则无法扩大虚像的视觉辨认区域。
因此，研究通过对2个凸透镜30的平坦面付与角度地配置而扩大虚像的视觉辨认区域的技术。
图11是示出付与角度地配置图10的2个凸透镜30时的一个例子的说明图。
在配置为对2个凸透镜30的平坦面付与一定角度时，如图11所示，虚像的视觉辨认范围虽然是限定的，但能够在1个点(由图11的阴影线所示)重叠2个眼动范围EB。
如该图11所示，通过付与一定角度地配置凸透镜30，能够使2个眼动范围EB重叠。因此，通过限定配置的2个凸透镜30的配置条件，能够使2个眼动范围EB重叠于更宽的范围。
图12是示出本实施方式1的HUD系统具有的2个HUD100中的配置的一个例子的说明图。
在图11所示的例子中，2个眼动范围EB重叠的区域仅为1点(由图11的阴影线所示的点)，所以无法通过双眼进行视觉辨认。
因此，在图12所示的例子中，示出了通过配置为满足配置2个凸透镜30时的条件即配置条件而扩大2个眼动范围EB重叠的区域、即扩大虚像的视觉辨认区域而能够通过双眼确认虚像的技术。
2个凸透镜30被配置成达到以下所示的式1以及式2所示的配置条件。
其中，α＝arctan(W/2L)
PD＝L(M-L(W-D)/(H-W))/W (式2)
在上述式1以及式2中，
是在2个凸透镜30中相交的2个中心线CL所成的角度。在这2个中心线CL中，一方的中心线CL成为第1中心线，另一方的中心线CL成为第2中心线。
θ是假想射出点P的视角，W是眼动范围宽度。L是从视点至虚像面的距离，PD是2个HUD100中的假想射出点P之间的距离。M是从视点至看不到虚像的距离，D是双眼间隔。H是虚像被显示的虚像面的宽度方向的长度。在此，虚像面的宽度是指车辆1的车宽方向。这些记号的含义如图7所示。对于以下的式3～式9也是同样的。
在通过基于上述式1以及式2的配置条件配置有2个HUD100的情况下，能够使2个HUD100的眼动范围EB重叠。在此，通过图12的阴影线表示2个HUD100的眼动范围EB重叠的区域。在2个HUD100中，一方的HUD100是第1平视显示器，另一方的HUD100是第2平视显示器。
但是，一方的HUD显示的虚像的显示区域(虚像面)和另一方的HUD显示的虚像的显示区域(虚像面)分离，其结果是在2个虚像面之间产生了虚像不被显示的非显示区域ND。
图13是示出图12所示的2个HUD100中的其他配置例的说明图。
在该图13中，示出了以避免产生图12的非显示区域ND的方式配置2个HUD100的例子。
在该情况下，2个HUD100并非相同的结构，而使用从视点至虚像面的距离分别不同的HUD100。2个HUD100如图所示在车辆1的前后方向上偏移地配置。
在车辆1的前后方向上偏移地配置2个HUD100时，有可能虚像的显示位置(虚像面的位置)偏移或者虚像的图像尺寸等不同。为了校正它们，例如调整图4的从影像显示装置2至反射镜3的距离或者在HUD100中设置显示距离调整机构。该显示距离调整机构例如根据来自图2的ECU11的指示，调整被显示的虚像的从驾驶员起的距离。另外，为了顺畅地显示2个HUD100显示的虚像，对图2的控制部10设置调整虚像的显示位置和显示区域的信号处理部。
如上所述，如果2个HUD100的虚像的显示位置不同、换言之如果光学倍率不同，则虚像的亮度发生偏移。因此，对图2的控制部10设置亮度连动调整部等来调整2个HUD100的亮度。亮度连动调整部以使2个HUD100的亮度大致相同的方式，控制图2的光源调整部15。
由此，能够使2个HUD100的眼动范围EB重叠并且消除虚像不被显示的非显示区域ND。
图14是示出图12所示的2个HUD100中的车辆1的配置例的说明图。
该图14是示出了通过在图12中说明的式1以及式2的配置条件将2个HUD100配置于车辆1时的一个例子的图。即，示出了使经由图4的反射镜3投射的影像光反射到车辆1的挡风玻璃7时的例子。
在该情况下，一方的HUD100(第1平视显示器)中的凸透镜30(与图4的反射镜3相当)被配置成与挡风玻璃7平行，另一方的HUD100(第2平视显示器)的凸透镜30(同样与图4的反射镜3相当)被配置成相对挡风玻璃7付与角度。
换言之，在图14所示的例子中的配置条件中，一方的HUD100的光轴换言之HUD100的光学上的中心线被配置成相对挡风玻璃7大致直角地入射而到达驾驶员的眼睛8即驾驶员的眼瞳位置。
另外，另一方的HUD100的光轴(光学上的中心线)被配置成相对挡风玻璃7以并非直角的角度入射而到达驾驶员的眼睛8即驾驶员的眼瞳位置。另外，另一方的HUD100配置于比一方的HUD更接近挡风玻璃的位置。在此，一方的HUD100中的光学上的中心线CL成为第1中心线，另一方的HUD100中的光学上的中心线CL成为第2中心线。
由此，如图14所示，2个凸透镜30能够不接触等地配置。即，2个HUD100分别具有的反射镜3(图4)不会接触而能够扩大虚像的显示区域。
这样，通过进行满足上述配置条件的配置，相比于在车辆1的车宽方向上简单地排列有2个HUD100的情况，能够在车辆1的车宽方向上实现紧凑化，所以能够提高HUD系统的容纳性。另外，由于通过2个HUD100形成虚像面，所以能够大幅扩大虚像的显示范围。
通过以上，能够实现扩大虚像的显示范围并且收纳性提高的便利性高的HUD系统。
(实施方式2)
<概要>
在上述实施方式1的图13中，说明了通过使2个凸透镜30在车辆1的前后方向上偏移以避免产生非显示区域ND的例子，而在本实施方式2中，说明避免产生非显示区域ND的2个凸透镜30的其他配置例。
<HUD的配置例>
图15是示出本实施方式2的2个HUD100中的配置例的说明图。
在该图15中，示出了通过在车辆1的上下方向即垂直方向上偏移地配置2个凸透镜30而消除非显示区域ND的例子。
在该配置例的情况下，以满足以下所示的式3以及式4的配置条件的方式，分别配置2个凸透镜30。
PD＝W (式4)
在上述式3以及式4中，
是在2个凸透镜30中相交的2个中心线CL所成的角度，θ是假想射出点P的视角。PD是2个HUD100中的假想射出点P之间的距离，W是眼动范围宽度。
通过满足上述式3以及式4的条件而在车辆1的上下方向上偏移地配置2个凸透镜30即图4的反射镜3，能够使眼动范围EB重叠的区域与图13的情况大致等同，并且如图所示防止产生非显示区域ND。
进而，不仅能够消除非显示区域ND，还能够如图15所示使2个HUD100显示的虚像的显示区域的一部分(2个虚像面的一部分)交叠(overlap)。
这样，通过2个显示区域交叠，例如在以使虚像从一方的HUD100的显示区域遍及地流动到另一方的HUD100的显示区域的方式显示时等，虚像不会缺损而能够连续地显示。
<HUD的其他配置例>
图16是示出图15中的2个HUD100中的其他配置例的说明图。
在图15中，示出了使眼动范围EB重叠的区域与图13的情况大致等同并且消除非显示区域ND的情况，而在图16中示出了并非眼动范围EB重叠的区域而是使双眼下的虚像的视觉辨认范围比图13的视觉辨认范围扩大的例子。由此，能够使双眼下的虚像的视觉辨认范围进一步扩大。
在该情况下，将2个凸透镜30分别配置满足上述式3以及以下所示的式5的配置条件。
PD＝D (式5)
在此，PD是2个HUD100中的假想射出点P之间的距离，D是双眼间隔。
在此也同样地，不仅能够消除非显示区域ND，还能够如图16所示使2个HUD100显示的虚像的显示区域的一部分交叠，虚像不会缺损而能够连续地显示。
通过以上，能够实现扩大虚像的显示范围并且收纳性提高的便利性高的HUD系统。另外，能够使虚像的显示宽范围地连续且无缺损地显示。
(实施方式3)
<概要>
在上述实施方式2中，说明了使2个虚像的显示区域的一部分交叠的例子，而在本实施方式3中说明在消除非显示区域ND的同时使2个显示区域不交叠的例子。
<HUD的配置例>
图17是示出本实施方式3的2个HUD100中的配置例的说明图。
在显示虚像时，有并非一定跨越2个显示区域连续的虚像被显示的情况。另外，还有无需使虚像连续且无缺损地显示的情况。在这样的情况下，无需上述实施方式2的2个显示区域的交叠。
在图17中，示出了以避免产生非显示区域ND的方式使2个显示区域接近的例子，与上述实施方式2的图15同样地，通过在车辆1的上下方向即垂直方向上偏移地配置2个凸透镜30来消除非显示区域ND。
在该配置例的情况下，将2个凸透镜30分别配置为满足以下所示的式6以及式7的配置条件。
其中，β＝arctan(W/2L)
PD＝D (式7)
在式6以及式7中，
是2个中心线CL所成的角度，θ是假想射出点P的视角，W是眼动范围宽度。L是从视点至虚像面的距离。PD是2个HUD100中的假想射出点P之间的距离，D是双眼间隔。
由此，通过满足式1以及式6的配置条件而在车辆1的上下方向上偏移地配置2个凸透镜30即图4的反射镜3，能够在使眼动范围E重叠的区域与图13大致等同的同时如图所示消除非显示区域ND。
由此，能够实现消除非显示区域ND而扩大虚像的显示范围并且收纳性提高的便利性高的HUD系统。
<HUD的其他配置例>
图18是示出图17中的2个HUD100中的其他配置例的说明图。
在图17中，示出了在使眼动范围EB重叠的区域与图13的情况大致等同的同时消除非显示区域ND的情况，而在图18中示出了并非眼动范围EB重叠的区域而是使双眼下的虚像的视觉辨认范围比图13的视觉辨认范围扩大的例子。由此，能够使双眼下的虚像的视觉辨认范围进一步扩大。
在该情况下，将2个凸透镜30分别配置为满足以下所示的式8以及式9的配置条件。
其中，γ＝arctan(W/2L(1+(W-D)/(H-W))
PD＝Z (式9)
其中，Z＝2LM/W
在式8以及式9中，
是2个中心线CL所成的角度，θ是假想射出点P的视角，W是眼动范围宽度。L是从视点至虚像面的距离。H是虚像被显示的虚像面的宽度方向(车辆1的车宽方向)的长度。表示驾驶员对虚像9进行视觉辨认的水平方向的虚像宽度。PD是2个HUD100中的假想射出点P之间的距离，M是从视点至看不到虚像的距离。
由此，也能够实现消除非显示区域ND而使虚像的显示范围扩大并且收纳性提高的便利性高的HUD系统。
以上，根据实施方式具体地说明了由本发明人完成的发明，但本发明不限定于上述实施方式，当然能够在不脱离其要旨的范围中进行各种变更。
此外，本发明不限于上述实施方式，包括各种变形例。例如，上述实施方式是为了易于理解地说明本发明而详细说明的例子，未必限定于具备说明的所有结构的例子。
另外，能够将某个实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外也能够对某个实施方式的结构添加其他实施方式的结构。另外，能够对各实施方式的结构的一部分进行其他结构的追加、删除、置换。
Claims (6)
1.一种平视显示器系统，是具有第1平视显示器以及第2平视显示器的车辆用的平视显示器系统，其中，
所述第1平视显示器及所述第2平视显示器配置成作为所述第1平视显示器的光学上的中心线的第1中心线和作为所述第2平视显示器的光学上的中心线的第2中心线相交的角度
为
作为所述第1平视显示器的假想的影像射出点的第1假想射出点和作为所述第2平视显示器的假想的影像射出点的第2假想射出点的距离PD为PD＝L(M-L(W-D)/(H-W))/W，所述α是α＝arctan(W/2L)，所述θ是所述第1假想射出点以及所述第2假想射出点的视角，所述W是眼动范围在所述车辆的车宽方向上的长度，所述L是从视点至虚像面的距离，所述M是从所述视点至看不到虚像的距离，所述D是双眼间隔，所述H是所述虚像被显示的虚像面的所述车辆的车宽方向的长度。
2.根据权利要求1所述的平视显示器系统，其中，
所述第1平视显示器配置成所述第1中心线相对挡风玻璃或者合成器的反射面从正面到达驾驶员的眼瞳位置，
所述第2平视显示器配置成所述第2中心线相对所述挡风玻璃或者合成器的反射面以并非正面的角度入射而到达所述驾驶员的眼瞳位置。
3.根据权利要求1所述的平视显示器系统，其中，
所述第1平视显示器及所述第2平视显示器配置成所述第1平视显示器的光学上的中心线相对挡风玻璃或者合成器的反射面从非正面的角度到达驾驶员的眼瞳位置，所述第2平视显示器的光学上的中心线相对所述挡风玻璃或者合成器的反射面以并非正面的角度入射而到达所述驾驶员的眼瞳位置。
4.一种平视显示器系统，是具有第1平视显示器以及第2平视显示器车辆用的平视显示器系统，其中，
所述第1平视显示器及所述第2平视显示器配置成作为所述第1平视显示器的光学上的中心线的第1中心线和作为所述第2平视显示器的光学上的中心线的第2中心线相交的角度
为
作为所述第1平视显示器的假想的影像射出点的第1假想射出点和作为所述第2平视显示器的假想的影像射出点的第2假想射出点的距离PD为PD＝W，所述θ是所述第1假想射出点以及所述第2假想射出点的视角，所述W是能够对虚像进行视觉辨认的眼动范围在所述车辆的车宽方向上的长度。
5.一种平视显示器系统，是具有第1平视显示器以及第2平视显示器车辆用的平视显示器系统，其中，
所述第1平视显示器及所述第2平视显示器配置成作为所述第1平视显示器的光学上的中心线的第1中心线和作为所述第2平视显示器的光学上的中心线的第2中心线相交的角度
为
作为所述第1平视显示器的假想的影像射出点的第1假想射出点和作为所述第2平视显示器的假想的影像射出点的第2假想射出点的距离PD为PD＝D，所述θ是所述假想射出点的视角，所述D是双眼间隔。
6.一种平视显示器系统，是具有第1平视显示器以及第2平视显示器车辆用的平视显示器系统，其中，
所述第1平视显示器及所述第2平视显示器配置成作为所述第1平视显示器的光学上的中心线的第1中心线和作为所述第2平视显示器的光学上的中心线的第2中心线相交的角度
为
作为所述第1平视显示器的假想的影像射出点的第1假想射出点和作为所述第2平视显示器的假想的影像射出点的第2假想射出点的距离PD为PD＝D，所述β是β＝arctan(W/2L)，所述θ是所述第1假想射出点以及所述第2假想射出点的视角，所述W是眼动范围在所述车辆的车宽方向上的长度，所述L是从视点至虚像面的距离，所述D是双眼间隔。
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