车辆用平视显示装置

摘要

在使透过了防尘罩(150)的显示光反射至挡风玻璃(20)或者组合器，以能够从车辆的驾驶座将显示信息视觉确认为虚像的方式对显示信息进行显示的车辆用平视显示装置(100)中，防尘罩(150)通过压延而制造并具备透光性，将显示器的长边方向的第一端部侧的第一点和在与第一端部侧相反方向的第二端部侧与第一点相同的高度的第二点连结的线设为长边方向轴(121)，通过调整防尘罩(150)所使用的树脂性片材的压延方向与在被反射镜(130)反射的显示器(120)的虚像中与上述长边方向轴对应的虚像长边方向轴(121a)所成的角度，来调整虚像的亮度。由此，能够不导致部件个数以及体型的增加地使显示光的偏振状态变化，来调整虚像的亮度。

权利要求

1.一种车辆用平视显示装置，具备：

壳体(101)，被配置于具备挡风玻璃(20)或者与上述挡风玻璃独立设置的组合器(500)的车辆的驾驶座周边，并设置有开口部(100a)；

发光元件(110)，被收纳于上述壳体；

显示器(120)，被收纳于上述壳体内，接受上述发光元件发出的光而发出表示显示信息的显示光；

反射镜(130)，被收纳于上述壳体内，反射上述显示光；以及

防尘罩(150)，由树脂性片材形成，被安装于上述开口部，

所述车辆用平视显示装置通过使透过了上述防尘罩的上述显示光反射至上述挡风玻璃或者上述组合器，来以能够从上述车辆的驾驶座将上述显示信息视觉确认为虚像的方式对上述显示信息进行显示，其中，上述防尘罩通过沿压延方向压延上述树脂性片材而制造并具备透光性，

将上述显示器的长边方向的第一端部侧的第一点和在与上述第一端部侧相反方向的第二端部侧与上述第一点相同的高度的第二点连结的线作为长边方向轴(121)，在将树脂性片材的上述压延方向与在被上述反射镜反射出的上述显示器的虚像中与上述长边方向轴对应的虚像长边方向轴(121a)所成的角度设为角度α的情况下，通过调整上述角度α，来调整上述虚像的亮度。

2.根据权利要求1所述的车辆用平视显示装置，其中，

在将上述发光元件的亮度设为I0，将上述显示器的透过率设为TTFT，将上述反射镜的反射率设为R，将上述长边方向轴与上述显示光的偏振方向的角度设为θLCD，将由上述显示光被上述挡风玻璃或者上述组合器反射时的入射光和反射光定义的虚拟平面、和与被上述反射镜反射出的上述显示器的虚像中的上述虚像长边方向轴垂直相交的平面所成的角度设为角度Δθ，将上述挡风玻璃或者上述组合器的s偏振光的反射率设为Rs，将p偏振光的反射率设为Rp，将由上述防尘罩的特性确定的值设为A1、A2，并通过下述公式1表示从上述驾驶座将上述显示信息视觉确认为虚像的情况下的亮度I时，以上述亮度I成为其最大值的65％以上且90％以下的方式选定上述角度α，[式1]I＝(I0·TTFT·R)×[Rs·{A1cos2(θLCD+Δθ-2α)+A2cos2(θLCD+Δθ)}+Rp·{A1sin2(θLCD+Δθ-2α)+A2sin2(θLCD+Δθ)}]。

3.根据权利要求1所述的车辆用平视显示装置，其中，

在将上述发光元件的亮度设为I0，将上述显示器的透过率设为TTFT，将上述反射镜的反射率设为R，将上述长边方向轴与上述显示光的偏振方向的角度设为θLCD，将由上述显示光被上述挡风玻璃或者上述组合器反射时的入射光和反射光定义的虚拟平面、和与被上述反射镜反射出的上述显示器的虚像中的上述虚像长边方向轴垂直相交的平面所成的角度设为角度Δθ，将上述挡风玻璃或者上述组合器的s偏振光的反射率设为Rs，将p偏振光的反射率设为Rp，将由上述防尘罩的特性确定的值设为A1、A2，并通过下述公式1表示从上述驾驶座将上述显示信息视觉确认为虚像的情况下的亮度I时，以上述亮度I不是其最大值且不成为最小值的方式，选定上述角度α，

[式1]

I＝(I0·TTFT·R)×[Rs·{A1cos2(θLCD+Δθ-2α)+A2cos2(θLCD+Δθ)}+Rp·{A1sin2(θLCD+Δθ-2α)+A2sin2(θLCD+Δθ)}]。

4.根据权利要求1所述的车辆用平视显示装置，其中，

在将上述发光元件的亮度设为I0，将上述显示器的透过率设为TTFT，将上述反射镜的反射率设为R，将上述长边方向轴与上述显示光的偏振方向的角度设为θLCD，将由上述显示光被上述挡风玻璃或者上述组合器反射时的入射光和反射光定义的虚拟平面、和与被上述反射镜反射出的上述显示器的虚像中的上述虚像长边方向轴垂直相交的平面所成的角度设为角度Δθ，将上述挡风玻璃或者上述组合器的s偏振光的反射率设为Rs，将p偏振光的反射率设为Rp，将由上述防尘罩的特性确定的值设为A1、A2，并通过下述公式1表示从上述驾驶座将上述显示信息视觉确认为虚像的情况下的亮度I时，以上述亮度I成为其最大值的方式选定上述角度α，

[式1]

I＝(I0·TTFT·R)×[Rs·{A1cos2(θLCD+Δθ-2α)+A2cos2(θLCD+Δθ)}+Rp·{A1sin2(θLCD+Δθ-2α)+A2sin2(θLCD+Δθ)}]。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的车辆用平视显示装置，其中，

上述值A1、A2设定为0.3＜A1＜0.5，0.39＜A2＜0.59。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆用平视显示装置，其中，上述防尘罩由聚碳酸酯形成。

7.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆用平视显示装置，其中，上述防尘罩由丙烯酸形成。

8.根据权利要求1～4中任一项所述的车辆用平视显示装置，其中，上述防尘罩由通过压延方法成型的树脂片材形成。

说明书

车辆用平视显示装置

技术领域

[0001] 本申请基于通过参照而将其公开内容引入到本申请的在2013年8月6日提出的日本专利申请2013-163503来主张优先权。

[0002] 本公开涉及使显示器所显示的图像反射到车辆的挡风玻璃(windowshield)或者组合器，来以能够从车厢内的视点(eye point)视觉确认的方式显示该图像的虚像的车辆用平视显示装置。

背景技术

[0003] 作为现有的车辆用平视显示装置，例如已知有专利文献1所记载的装置。专利文献1的车辆用平视显示装置具有液晶显示面板和对该液晶显示面板进行照明的发光元件。而且，将由直线偏振光构成的显示光投影至挡风玻璃来显示虚像。

[0004] 另外，专利文献1的车辆用平视显示装置通过另外准备的相位板，使显示光的偏振光轴旋转，来提高透过太阳镜观看时的虚像的可视性。

[0005] 专利文献1：日本特开2010-113197号公报

[0006] 然而，在专利文献1中，由于另外设置相位差板，所以装置的体型增大，存在对车辆的搭载性变差这一可能性。

发明内容

[0007] 本公开鉴于上述问题点，其目的在于，提供一种能够不导致体型的增加地调整虚像的亮度的车辆用平视显示装置。

[0008] 本公开采用以下的技术方案。

[0009] 第一方式所涉及的车辆用平视显示装置是具备：壳体，被配置于具备挡风玻璃或者与挡风玻璃独立设置的组合器(conbiner)的车辆的驾驶座周边，并设置有开口部；发光元件，被收纳于壳体；显示器，同样被收纳于壳体内，接受发光元件发出的光来发出表示显示信息的显示光；反射镜，被收纳于壳体内，反射显示光；以及防尘罩，被安装于开口部，该车辆用平视显示装置通过使透过了防尘罩的显示光反射于挡风玻璃或者组合器，以能够从车辆的驾驶座将显示信息视觉确认为虚像的方式来对显示信息进行显示，防尘罩通过压延而制造并具有透光性，在将显示器的长边方向的第一端部侧的第一点、和在与第一端部侧相反方向的第二端部侧与第一点相同高度的第二点连结的线作为长边方向轴，并将防尘罩所使用的树脂性片材的压延方向与在被反射镜反射了的显示器的虚像中与上述长边方向轴对应的虚像长边方向轴所成的角度设为角度α的情况下，通过调整角度α，来调整虚像的亮度。

[0010] 这样，通过调整角度α，能够期待由防尘罩引起的旋光作用。因此，通过适当地变更角度α，能够不导致体型的增加地调整显示器所照射的显示光的偏振状态。

[0011] 在第二方式所涉及的车辆用平视显示装置中，在将发光元件的亮度设为I0，将显示器的透过率设为TTFT，将反射镜的反射率设为R，将长边方向轴与显示光的偏振方向的角度设为θLCD，将由显示光被挡风玻璃或者组合器反射时的入射光与反射光定义的虚拟平面、和与被反射镜反射的显示器的虚像中的长边方向轴垂直相交的平面所成的角度设为角度Δθ，将挡风玻璃或者组合器的S偏振光的反射率设为Rs，将P偏振光的反射率设为Rp，将由防尘罩的特性确定的值设为A1、A2，并通过下述公式1表示从驾驶座将显示信息视觉确认为虚像的情况下的亮度I时，以亮度I成为其最大值的65％以上且90％以下的方式选定角度α。

[0012] [式1]

[0013] I＝(I0·TTFT·R)×[Rs·{A1cos2(θLCD+Δθ-2α)+A2cos2(θLCD+Δθ)}

[0014] +Rp·{A1sin2(θLCD+Δθ-2α)+A2sin2(θLCD+Δθ)}]

[0015] 这样，通过选定角度α，能够利用防尘罩的旋光作用，不导致体型的增加地使驾驶员以裸眼观看虚像的情况下的S偏振光与P偏振光的亮度之和、以及通过偏振光太阳镜观看虚像的情况下的P偏振光的亮度双方成为驾驶员能够允许的水平。

[0016] 在第三方式所涉及的车辆用平视显示装置中，在由上述公式I表示亮度I的情况下，也可以以亮度I不成为其最大值且不成为最小值的方式选定角度α。

[0017] 这样，通过选定角度α，能够不导致体型的增加地防止驾驶员以裸眼观看虚像的情况下的S偏振光与P偏振光的亮度之和、以及通过偏振光太阳镜观看虚像的情况下的P偏振光的亮度的一方极端降低。

[0018] 在第四方式所涉及的车辆用平视显示装置中，也可以在由上述公式1表示亮度I的情况下，以亮度I成为其最大值的方式选定角度α。

[0019] 由此，能够调整为驾驶员以裸眼观看虚像的情况下的S偏振光与P偏振光的亮度之和为最大。

附图说明

[0020] 图1是实施方式1中的车辆用平视显示装置的整体结构图。

[0021] 图2是在实施方式1中从上方观察车辆用平视显示装置的一部分的图。

[0022] 图3是在实施方式1中，对显示光偏振的情况进行说明的图。

[0023] 图4是在实施方式1中，对角度θLCD＝0°时的罩搭载角α的选定例进行说明的图。

[0024] 图5是在实施方式1中，对角度θLCD＝30°时的罩搭载角α的选定例进行说明的图。

[0025] 图6是在实施方式1中，对角度θLCD＝45°时的罩搭载角α的选定例进行说明的图。

[0026] 图7是在实施方式1中，对角度θLCD＝135°时的罩搭载角α的选定例进行说明的图。

[0027] 图8是在实施方式1中，对角度θLCD＝150°时的罩搭载角α的选定例进行说明的图。

[0028] 图9是在实施方式2中，对显示光偏振的情况进行说明的图。

[0029] 图10是在实施方式2中，对角度θLCD＝45°时的罩搭载角α的选定例进行说明的图。

[0030] 图11是第三实施方式中的车辆用平视显示装置的简要结构图。

[0031] 图12是第四实施方式中的车辆用平视显示装置的简要结构图。

具体实施方式

[0032] 以下，参照附图对用于实施本公开的多个方式进行说明。有时对于在各方式中与在先行的方式中说明了的事项对应的部分标注相同的参照符号来省略重复的说明。当在各方式中仅对结构的一部分进行说明的情况下，对于结构的其它部分能够应用先行说明的其它方式。除了在各实施方式中具体地明确表示了能够组合的部分彼此的组合之外，只要不特别在组合上产生障碍，则即使未明确表示也能够部分地组合实施方式彼此。

[0033] (实施方式1)

[0034] 基于图1～图9对实施方式1中的车辆用平视显示装置100进行说明。如图1所示，车辆用平视显示装置100在壳体101中收纳有显示器120。从显示器120照射表示显示信息的显示光。所照射的显示光被投射至车辆的挡风玻璃20的投射位置20a。而且，平视显示装置100使显示信息的显示像160在将可视区(Eye Box)400a和投射位置20a连结的线的车辆前方延长线上成像。由此，显示像160作为虚像被驾驶员400视觉确认。这里，作为可视区400a，被设定为在车厢内预先设定的规定的区域。具体而言，可视区400a被设定为驾驶员400的眼睛在驾驶时所位于的区域。通过该车辆用平视显示装置100，驾驶员400能够将显示像160和车辆的前景重叠地视觉确认。以下，将车辆用平视显示装置100称为HUD100。

[0035] 其中，挡风玻璃20是车辆的前挡风玻璃，例如使用由2块玻璃和设置于其中间的中间膜形成的夹层玻璃。挡风玻璃20在从车辆上方观察的情况下的左右方向、以及从车辆侧方观察的情况下的沿着挡风玻璃20的线条的方向具有微小的曲率。挡风玻璃20利用凹面镜的效果，将显示像160放大而能够显示在更远方。另外，在挡风玻璃20中，针对S偏振光的反射率为Rs(以下称为S偏振光反射率Rs)，针对P偏振光的反射率为Rp(以下称为P偏振光反射率Rp)。

[0036] HUD100的壳体101被配设在从挡风玻璃20的下部向车厢内延伸突出的仪表板的内侧。HUD100具备发光元件110、显示器120、反射镜130、凹面镜140、防尘罩150、以及未图示的控制部等。以下，对HUD100的各结构的详细内容进行说明。

[0037] 发光元件110通过被通电而对显示器120照射光。发光元件例如使用发光二极管(Light Emitting Diode＝LED)。其中，在以下的说明中，将发光元件110所发出的光的亮度设为I0(以下称为发光元件亮度I0)。

[0038] 显示器120照射表示显示信息的显示光。显示器120被未图示的控制部的驱动电路驱动控制。另外，显示器120例如可使用采用了薄膜晶体管(Thin Film Transistor＝TFT)的TFT液晶面板、双扫描类型的显示器(Dual Scan Super Twisted Nematic＝D-STN)、TN(Twisted Nematic：扭曲向列)段式液晶等。而且，显示器120通过从发光元件110照射的光将形成于表面的显示信息作为显示光，照射至与发光元件110相反侧的方向。

[0039] 由显示器120形成的显示信息例如是车辆行驶时的车辆信息，是车速、发动机转速、发动机冷却水温、以及电池电压、限制速度等信息。显示器120能够将上述那样的多个种类的显示信息逐个地、或者多个组合地形成于显示器120的表面。驾驶员400通过未图示的切换开关，能够选择将显示信息选择为哪一个。

[0040] 其中，在显示器120中，将发光元件110的使光透过的透过率表示为TTFT(以下称为透过率TTFT)。另外，在本实施方式中，例如在将显示器120的长边方向轴121设为0°的情况下，透过显示器120的显示光的偏振方向使用偏振光角θLCD＝0°、30°、45°、135°、150°的方向。偏振光角θLCD是显示器120的长边方向轴121与从显示器120照射的显示光的偏振方向所成的左旋的角度。

[0041] 反射镜130是反射面呈平面的镜子，被配置于壳体101内。而且，以反射镜130的反射面与凹面镜140相向的方式配置。以下，将反射镜130的反射率设为Rf(以下称为反射率Rf)。

[0042] 凹面镜140是对来自反射镜130的反射像进行放大的镜子，以与挡风玻璃的投射位置20a相向的方式配置。凹面镜140对由显示器120照射并被反射镜130反射后的显示光进行反射。在壳体101的上表面形成开口部100a，在该开口部100a安装有防尘罩150。被凹面镜140反射后的显示光通过开口部100a(防尘罩150)被投射至挡风玻璃20的投射位置20a。换言之，凹面镜140使显示光(显示信息)在与投射位置20a相反一侧的位置形成为反射像(虚像)而在投射位置20a成像。其中，以下将凹面镜140的反射率设为Rc(以下称为反射率Rc)。

[0043] 防尘罩150是将壳体101的开口部100a封闭的罩。防尘罩150呈树脂制的板状部件。防尘罩150具备使从显示器120照射的显示光透过的透过性、以及对通过防尘罩150的显示光的偏振方向进行改变的旋光性。本实施方式中的防尘罩150由透明的聚碳酸酯或丙烯酸形成。防尘罩150形成为向下侧弯曲来挡住开口部100a。因此，防尘罩150被配置于从坐在驾驶座的驾驶员400难以直接看到的位置。

[0044] 形成防尘罩150的板状部件在制造过程中被施加压延加工而形成。因此，防尘罩150成为沿着压延方向的折射率no和沿着与压延方向正交的方向的折射率ne具有不同的值的部件。由此，防尘罩150具备上述旋光性。其中，以下将防尘罩150的使S偏振光透过的透过率设为Ts(以下称为S偏振透光率Ts)，另外，将使P偏振光透过的透过率设为Tp(以下称为P偏振透光率Tp)。

[0045] 未图示的控制部控制显示器120的显示信息。若开启车辆的点火开关，则控制部被从电池供给电力而动作。控制部具备操作开关、微型计算机、各种传感器组、以及驱动电路等。

[0046] 如此构成的HUD100通过由驾驶员400将操作开关设为开启等输入而动作。控制部的微型计算机决定驾驶员400应该基于其它车载ECU的指示而显示的显示信息，并且经由驱动电路将显示信息形成于显示器120。

[0047] 而且，如图1所示，显示器120通过从发光元件110照射的光，将显示信息作为显示光照射至反射镜130。而且，通过反射镜130，将被反射的显示光照射至凹面镜140。凹面镜140将从显示器120照射的显示光通过开口部100a和防尘罩150照射至挡风玻璃20的投射位置20a。被反射至投射位置20a的显示光(显示信息)作为显示像160(虚像)在将驾驶员400和投射位置20a连结的线的车辆前方延长线上(驾驶员400的视场前方)成像，而被驾驶员400视觉确认。

[0048] 接下来，对驾驶员400视觉确认虚像的情况进行说明。

[0049] 被反射镜130反射的显示光通过凹面镜140反射至挡风玻璃20。因此，在俯视开口部100a的情况下，作为显示器120的虚像的显示器虚像120a被映于凹面镜140。这里，将与映于凹面镜140的显示器虚像120a对应的发光元件110称为发光元件虚像110a。另外，对显示器虚像120a而言，显示器120被反射至反射镜130，由反射镜130映现的显示器120的虚像被进一步映于凹面镜140。

[0050] 这里，将显示器虚像120a的长边方向的第一端部侧的第一点和在与第一端部侧相反方向的第二端部侧与上述第一点相同的高度的第二点连结的线设为显示器虚像120a中的虚像长边方向轴121a。于是，显示器虚像120a照射的显示光的偏振方向与虚像长边方向轴121a所成的角成为上述的θLCD。而且，θLCD与实际的显示器120的长边方向轴和显示器120照射的显示光的偏振方向所成的角相等。

[0051] 接下来，被凹面镜140反射后的显示光通过开口部100a和防尘罩150。此时，将虚像长边方向轴121a与防尘罩150的压延方向所成的角设为罩搭载角α。

[0052] 通过了防尘罩150的显示光被挡风玻璃20反射。而且，反射出的反射光朝向驾驶员400。这里，假定包含入射至投射位置20a的入射光(图2中所示的X01)和从投射位置20a向驾驶员400反射的反射光(图2中所示的X02)各束光的线路的虚拟平面P以及与虚像长边方向轴121a正交的虚拟平面Q。于是，由于如图2那样，挡风玻璃20具有左右方向的曲率，所以虚拟平面P相对于虚拟平面Q倾斜。将虚拟平面P与显示器虚像120a的交线P1和显示器虚像
120a的短边方向轴122a所成的角、即虚拟平面P与虚拟平面Q所成的角设为搭载角Δθ的值。
这里，将HUD100被搭载于右驾驶车的情况下的Δθ设为负的值，在被HUD100搭载于左驾驶车的情况下，将Δθ的值设为正的值。该搭载角Δθ因车辆而不同，其绝对值为3～10°左右的角度。

[0053] 其中，该所成的角Δθ在虚拟平面P与虚拟平面Q的水平方向剖面中，是面向车辆前后方向的角度。

[0054] 最终，使显示信息的显示像160在将驾驶员400附近的可视区400a与投射位置20a连结的线的车辆前方延长线上成像，使显示像160作为虚像被驾驶员400视觉确认。

[0055] 接下来，使用图1、图3对从发光元件虚像110a照射的光在被驾驶员400视觉确认之前偏振的情况进行说明。

[0056] 首先，使用图1进行说明。位置A表示刚刚从发光元件虚像110a照射之后的显示光的偏振方向。另外，位置B表示刚刚被凹面镜140反射显示光之后的显示光的偏振方向。另外，位置C表示显示光刚刚通过防尘罩150之后的显示光的偏振方向。而且，位置D表示显示光刚刚反射至挡风玻璃20之后的显示光的偏振方向。

[0057] 图3表示了显示光偏振的情况。在位置A～位置C，将显示器虚像110a的长边方向轴设为x轴，将与重力方向和x轴双方垂直相交的轴设为y轴。而且，在位置D，将驾驶员400的脸的宽度方向设为x轴，将脸的长度方向设为y轴。

[0058] 首先，对位置A进行说明。在位置A，从发光元件110刚刚发出之后的光具有各个方向的偏振分量。

[0059] 接下来，对位置B进行说明。对位置B处的显示光而言，相对于x轴成θLCD角度的偏振分量比其它偏振分量强。即，显示器120提取相对于长边方向轴121成角度θLCD的方向的分量。

[0060] 接下来，对位置C进行说明。通过防尘罩150后的显示光的偏振方向相对于X轴具有角度θLCD-2α的角度。因此，防尘罩150根据相对于虚像长边方向轴121a的罩搭载角α来改变显示光的偏振方向。

[0061] 这里，在显示光通过防尘罩150时，显示光偏振的角度的值根据防尘罩150的温度而变化。而且，在作为车载环境的温度的-30°～80°的范围内，显示光的偏振方向相对于罩搭载角α大致偏振2α。

[0062] 接下来，对位置D处的显示光进行说明。位置D处的显示光的偏振方向相对于x轴倾斜θLCD-2α+Δθ。即，偏振分量倾斜平面Q与平面P所成的角Δθ的量。

[0063] 在位置D，被挡风玻璃反射的光的P偏振分量的方向与y轴平行，S偏振分量的方向与x轴平行。因此，由于位置D处的相对于x轴所成的角θLCD-2α+Δθ，显示光的P偏振分量的大小以及S偏振分量的大小改变。

[0064] 这样，偏振方向由角度θLCD、罩搭载角α以及角度Δθ来决定。θLCD和Δθ是由车型、显示器120而决定的值。相对于此，罩搭载角α能够在防尘罩150设计时进行调整。即，通过根据被要求的亮度特性来设计罩搭载角α，能够设定驾驶员400视觉确认的虚像的S偏振光与P偏振光的强度比。

[0065] 这里，一般显示光的朝向挡风玻璃20的入射角θi、反射角θr是50～68°左右，例如若反射角为65°，则S偏振光的反射率Rs是37.3％，P偏振光的反射率Rp是2.4％，S偏振光的反射率Rs远远高于P偏振光的反射率Rp。

[0066] 由此，若为了对应于裸眼的情况、以及佩戴了偏振光太阳镜的情况来确保充分的亮度而向发光元件110流入较多的电流，则以裸眼观看的S偏振分量的亮度与P偏振分量的亮度之和有时具有过度的亮度，导致效率变差。

[0067] 鉴于此，在本实施方式的HUD100中，通过调整防尘罩150的材质选定(聚碳酸酯或丙烯酸)、防尘罩150固有的常量A1、A2的设定、罩搭载角α，能够调整显示像亮度I的S偏振光、P变更之比。

[0068] 为此，本发明者新导出了能够通过以下的公式1来表示裸眼时的亮度I。

[0069] [式1]

[0070] I＝(I0·TTFT·R)×[Rs·{A1cos2(θLCD+Δθ-2α)+A2cos2(θLCD+Δθ)}

[0071] +Rp·{A1sin2(θLCD+Δθ-2α)+A2sin2(θLCD+Δθ)}]

[0072] 其中，

[0073] I0是发光元件110的亮度，

[0074] TTFT是显示器120的透过率，

[0075] R是反射镜130以及凹面镜140的反射率(＝反射率Rf×反射率Rc)，

[0076] Rs是挡风玻璃20中的S偏振光的反射率，

[0077] Rp是挡风玻璃20中的P偏振光的反射率，

[0078] θLCD是显示光与长边方向轴121的偏振光角，

[0079] Δθ是虚拟平面P与虚拟平面Q所成的角，

[0080] α是形成防尘罩150时的压延方向与虚像长边方向轴121a所成的角(以下称为罩搭载角α)，

[0081] A1、A2是根据防尘罩150的材质以及压延条件而确定的常量。

[0082] 其中，上述公式1由以下的下述公式2导出。

[0083] [式2]

[0084] I＝I0·TTFT·R·(Rs·Ts+Rp·Tp)

[0085] 其中，

[0086] Ts是防尘罩150的S偏振透光率，

[0087] Tp是防尘罩150的P偏振透光率。

[0088] 另外，P偏振分量的亮度IP能够通过以下的公式3来表示。

[0089] [式3]

[0090] Ip＝I0·TTFT·R×Rp·{A1sin2(θLCD+Δθ-2α)+A2sin2(θLCD+Δθ)}

[0091] 上述公式1中的S偏振光反射率Rs、P偏振光反射率Rp以及搭载角Δθ根据每种车型而定。而且，Rs是比Rp大的值。因此，在以下的说明中，例如为S偏振光反射率Rs＝37.3％、P偏振光反射率Rp＝2.4％、搭载各角Δθ＝5°。另外，常量A1、A2通过实验求出，设定为常量A1＝0.50、常量A2＝0.59。另外，作为常量A1、A2能够取值的范围，设定为0.3≤常量A1≤0.5、0.39≤常量A2≤0.59。

[0092] 在本公开中，无需另外设置相位差板，不会伴有部件个数以及体型的增加。

[0093] 接下来，使用图4～图9，对驾驶员400在裸眼的情况下和佩戴了偏振光太阳镜的情况下双方，能够以适当的亮度I视觉确认虚像那样的罩搭载角α的选定方法的具体例进行叙述。

[0094] 图4～图9是将常量A1(＝0.5)、A2(＝0.39)、以及所确定的各项代入公式1之后，在任意的θLCD下，分别描绘了右驾驶车和左驾驶车中的S偏振光+P偏振光的亮度I、只有P偏振光的亮度IP的图。

[0095] 这里，S偏振光+P偏振光的亮度I以及P偏振光的亮度IP基于角度θLCD、角度Δθ、以及罩搭载角α而周期性变化。

[0096] 而且，S偏振光+P偏振光的亮度I与P偏振光的亮度IP产生90°相位差。因此，若以S偏振光+P偏振光的亮度I成为最大值的方式选定罩搭载角α，则导致只有P偏振光的亮度IP成为最小值。

[0097] 因此，若以S偏振光+P偏振光的亮度I成为上述最大值的任意比例的亮度I的方式选定罩搭载角α，则结果偏振光的亮度IP的值变得比上述最小值大。即，通过变更罩搭载角α，能够调整为S偏振光+P偏振光的亮度I和P偏振光的亮度IP双方成为比较高的值。

[0098] 在实施方式1中，以与最大值相比成为65％～90％的范围的方式，来选定罩搭载角α。如此，能够在驾驶员400以裸眼观看显示像160的情况下视觉确认充分的亮度，并且在透过偏振光眼镜观看的情况下，驾驶员400也能够以能够允许的亮度视觉确认显示像160。

[0099] 具体如图4～图8所示，根据θLCD的值，亮度I成为65％～90％的α的范围不同。其中，在图4～图8中，I0＝120000cd/m2、TTFT＝0.5、R＝0.5、Rs＝0.373、Rp＝0.024、A1＝0.5、A2＝0.39、Δθ＝±5。在图表内，与纵轴平行配置的2根实线之间的范围(αLHD)表示在LHD中选定罩搭载角度α的范围的一个例子。另外，在图表内，与纵轴平行配置的2根虚线之间的范围(αRHD)表示在RHD中选定罩搭载角度α的范围的一个例子。其中，LHD意味着将HUD100搭载于左驾驶车辆的情况，此时的Δθ是5°。另外，RHD意味着将HUD100搭载于右驾驶车辆的情况，此时的Δθ是-5°。

[0100] 图4的图表表示了θLCD＝0°时的、罩搭载角α与RHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、RHD的P偏振光的亮度IP、LHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、LHD中的P偏振光的亮度IP的关系。

[0101] 在图4中，无论是LHD的情况还是RHD的情况，显示像160的亮度I的最大值都约为10000cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值10000cd/m2的65％即6500cd/m2至最大值10000cd/m2的90％即9000cd/m2的范围的值的方式，来选定罩搭载角α。在LHD的情况下，成为α＝16°～30°±nπ/2(n＝0、1…)或者α＝65°～79°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP成为
2 2
约76cd/m至约240cd/m的范围的值。另外，在RHD的情况下，成为α＝11°～25°±nπ/2(n＝0、
1…)或者α＝60°～74°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP成为约76cd/m2至约240cd/m2的范围的值。

[0102] 图5的图表表示了θLCD＝30°、Δθ＝-5°时的罩搭载角α与RHD的S偏振光+P偏振光的亮度I的关系。另外，示有罩搭载角α与RHD的P偏振光的亮度IP＝的关系。另外，示有θLCD＝30°、Δθ＝5°时的罩搭载角α与LHD的S偏振光+P偏振光的亮度I的关系。另外，示有与LHD中的P偏振光的亮度IP的关系。

[0103] 在图5的LHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是8600cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值8600cd/m2的65％即约5600cd/m2至最大值8600cd/m2的90％即约7700cd/m2的范围的值的方式，选定罩搭载角α。该情况下，成为α＝30°～42°±nπ/2(n＝0、
2 2
1…)或者α＝83°～95°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP为约150cd/m 至约300cd/m的范围的值。

[0104] 在图5的RHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是9200cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值9200cd/m2的65％即约6000cd/m2至最大值9200cd/m2的90％即约2
8300cd/m的范围的值的方式，选定罩搭载角α。该情况下，成为α＝25°～38°±nπ/2(n＝0、
1…)或者α＝77°～90°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP为约110cd/m2至约270cd/m2的范围的值。

[0105] 图6的图表表示了θLCD＝45°时的、罩搭载角α与RHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、RHD的P偏振光的亮度IP、LHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、LHD中的P偏振光的亮度IP的关系。

[0106] 在图6的LHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是7600cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值7600cd/m2的65％即约5000cd/m2至最大值7600cd/m2的90％即约6800cd/m2的范围的值的方式，选定罩搭载角α。该情况下，成为α＝3°～14°±nπ/2(n＝0、
1…)或者α＝36°～47°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP为约210cd/m2至约340cd/m2的范围的值。

[0107] 在图6的RHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是8300cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值8300cd/m2的65％即约5400cd/m2至最大值8300cd/m2的90％即约7500cd/m2的范围的值的方式，选定罩搭载角α。该情况下，成为α＝32°～44°±nπ/2(n＝0、
1…)或者α＝86°～98°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP为约175cd/m2至约310cd/m2的范围的值。

[0108] 图7的图表示有θLCD＝135°时的罩搭载角α与RHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、RHD的P偏振光的亮度IP、LHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、LHD中的P偏振光的亮度IP的关系。

[0109] 在图7的LHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是8300cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值8300cd/m2的65％即约5400cd/m2至最大值8300cd/m2的90％即约7500cd/m2的范围的值的方式，选定罩搭载角α。该情况下，为α＝46°～58°±nπ/2(n＝0、
1…)或者α＝82°～94°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP为约175cd/m2至约315cd/m2的范围的值。

[0110] 在图7的RHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是7600cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值7600cd/m2的65％即约5000cd/m2至最大值7600cd/m2的90％即约6800cd/m2的范围的值的方式，选定罩搭载角α。该情况下，为α＝43°～54°±nπ/2(n＝0、
2 2
1…)或者α＝76°～87°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP为约210cd/m 至约340cd/m的范围的值。

[0111] 图8的图表示有θLCD＝150°、罩搭载角α与RHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、RHD的P偏振光的亮度IP、LHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、LHD中的P偏振光的亮度IP的关系。

[0112] 在图8的LHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是9200cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值9200cd/m2的65％即约6000cd/m2至最大值9200cd/m2的90％即约8300cd/m2的范围的值的方式，选定罩搭载角α。该情况下，为α＝0°～13°±nπ/2(n＝0、1…)或者α＝52°～65°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP为约115cd/m2至约270cd/m2的范围的值。

[0113] 在图8的RHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是8600cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值8600cd/m2的65％即约5600cd/m2至最大值8600cd/m2的90％即约2
7700cd/m 的范围的值的方式，选定罩搭载角α。该情况下，为α＝48°～60°±nπ/2(n＝0、
1…)或者α＝85°～97°±nπ/2(n＝0、1…)。此时，亮度IP为约150cd/m2至约300cd/m2的范围的值。

[0114] 这样，通过根据θLCD来选定罩搭载角α，能够调整驾驶员400视觉确认的显示像160的亮度I。

[0115] (实施方式2)

[0116] 接下来，对实施方式2中的罩搭载角α的选定方法进行叙述。在实施方式2中，以显示像160的S+P偏振光的亮度I成为最大值的方式选定罩搭载角α。图9示有实施方式2中的显示光的偏振方向。

[0117] 在实施方式2中，以位置D处的显示光的偏振方向与x轴(被反射镜反射的显示器的虚像中的长边方向轴)平行的方式，选定罩搭载角α。即，以S偏振分量成为最大的方式，选定罩搭载角α。而且，如上所述，S偏振光的反射率Rs比P偏振光的反射率Rp大。因此，裸眼时的虚像的亮度I成为最大值。

[0118] 接下来，图10示有实施方式2中的罩搭载角α的例子。其中，I0＝120000cd/m2、TTFT＝0.5、R＝0.5、Rs＝0.373、Rp＝0.024、A1＝0.5、A2＝0.39、Δθ＝±5。

[0119] 图10的图表示有θLCD＝45°、罩搭载角α与RHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、RHD的P偏振光的亮度IP、LHD的S偏振光+P偏振光的亮度I、LHD的P偏振光的亮度IP的关系。

[0120] 在LHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是7600cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值7600cd/m2的方式，选定罩搭载角α。若将亮度I成为最大的α设为αmax(LHD)，则选定αmax(LHD)＝25°±nπ/2(n＝0、1…)。

[0121] 在RHD的情况下，显示像160的亮度I的最大值约是8300cd/m2。因此，以显示像160的亮度I成为最大值8300cd/m2的方式，选定罩搭载角α。该情况下，选定αmax(RHD)＝20°±nπ/2(n＝0、1…)。

[0122] 此外，同样在θLCD＝0°时，为αmax(LHD)＝93°±nπ/2(n＝0、1…)、αmax(RHD)＝88°±nπ/2(n＝0、1…)。

[0123] 另外，在θLCD＝30°时，选定αmax(LHD)＝108°±nπ/2(n＝0、1…)、αmax(RHD)＝103°±nπ/2(n＝0、1…)。

[0124] 另外，在θLCD＝135°时，选定αmax(LHD)＝70°±nπ/2(n＝0、1…)、αmax(RHD)＝65°±nπ/2(n＝0、1…)。

[0125] 另外，在θLCD＝150°时，选定αmax(LHD)＝78°±nπ/2(n＝0、1…)、αmax(RHD)＝73°±nπ/2(n＝0、1…)。

[0126] 这样，通过根据θLCD来选定α，能够使显示像160的亮度I成为最大值。

[0127] (实施方式3)

[0128] 在实施方式3中，如图11所示，在壳体内还设置有马达300。而且，马达300与防尘罩150连接。另外，马达300与罩操作遥控器310连接。

[0129] 如此，防尘罩150根据马达300的转动而旋转。因此，由于防尘罩150的压延方向与虚像长边方向轴121a所成的角变化，所以罩搭载角度α变化。因而，驾驶员400能够根据自己的喜好来使显示像160的亮度I、显示像160的P偏振分量的亮度IP增减。

[0130] 操作遥控器310设置有上开关311和下开关312。若上开关311被按，则马达300转动，使得防尘罩150右旋转。

[0131] 另一方面，若下开关312被按，则马达300转动，防尘罩150左旋转。

[0132] (其它实施方式)

[0133] 此外，在上述实施方式中，将壳体101设置于车辆的仪表板内部，但本公开并不限定于此，也可以如图12所示，将发光元件110、显示器120、凹面镜140、以及防尘罩150设置于车辆的上方部，通过反射至组合器500而形成虚像。

[0134] 另外，在上述实施方式中，使显示光反射至挡风玻璃，但本公开并不限定于此，也可以使显示光反射至与挡风玻璃独立设置的组合器。

[0135] 另外，说明了使用反射镜130和凹面镜140作为反射镜的情况，但例如也可以废弃凹面镜140而仅采用反射镜130，将从反射镜130反射的显示光照射至投射位置20a。该情况下，在公式1中，反射率R仅通过反射率Rf来表示。或者，也可以不使用反射镜而将来自显示器120的显示光直接照射至投射位置20a。该情况下，在公式1中，反射率R为1。

[0136] 另外，说明了显示器120使用TFT液晶面板、双扫描类型的显示器、TN段式液晶等的情况，但并不限定于此，也可以为电致发光等自发光式的显示器。而且，也可以为扫描激光的激光投影仪。

[0137] 此外，以亮度I成为其最大值的65％～90％的方式选定了罩搭载角α，但并不限定于此，也可以以亮度I不是其最大值也不是最小值的方式，来选定罩搭载角α。这样，则能够降低亮度I、亮度IP中的一方极端变低的情况。