本发明专利技术的透过型显示装置包括：透明显示板(106)；显示部(20)，将表示图像的显示光(204)向在透明显示板的一部分设定的显示区域(40)投射；比率变更部(30)，设置于透明显示板的显示区域，能够变更背面反射光(206)到达观察者的视点(107)的光量相对于表面反射光(205)到达所述视点的光量的比率，其中，背面反射光为透过透明显示板表面的显示光被透明显示板的背面反射的光，表面反射光为显示光被透明显示板的显示区域的表面侧反射的光，并且光透过率可变更；以及控制部(12)，让比率变更部以指定的占空比交替地切换为第一状态和第二状态。比率变更部在第一状态时，通过使背面反射光到达视点的光量低于第二状态时的光量来降低所述比率，在第二状态时，光透过率高于第一状态时的光透过率。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种在透明显示板上投射影像，让用户同时辨认该影像的虚像和透过背景的HUDOfead-Up Display，平视显示器)等透过型显示装置、具备该透过型显示装置的移动体、以及控制图像显示部的控制装置。
技术介绍
以往，提出了一种在透明显示板上投影影像，能够同时辨认其虚像和可透过透明显示板看到的透过背景的透过型显示装置。尤其是，为了在汽车等的驾驶时在前方视野中显示速度、各种警告显示，开发了在前挡玻璃上投影显示影像的所谓的平视显示器(HUD)。 如果使用这种透过型的显示装置，驾驶员能够一边辨认前方外界一边同时观看与驾驶有关的信息(例如地图、速度计)，因此能够更加安全地进行驾驶。图10中示出以往的HUD的例子。在该例中，通过利用前挡玻璃部分将显示光反射向驾驶员，能够同时进行前方外界与显示光的辨认。在图10中，101是搭载有HUD的车身。102是收纳于仪表盘内部的HUD光学单元，内部包括显示部103、偏转部104。显示部103例如包括液晶元件以及光源，用来显示要对驾驶员的视点107显示的信息。由显示部103显示的显示光向偏转部104投影。偏转部104由镜等构成，将来自显示部103的显示光偏转向前挡玻璃106上的显示区域105。前挡玻璃106的显示区域105将来自HUD光学单元102的显示光向驾驶员的视点107反射，形成显示图像的虚像108。驾驶员通过观看由前挡玻璃106的显示区域105反射的显示光，能够辨认与驾驶有关的信息。由于前挡玻璃106的可见光透过率(transmittance)保持外界的视野，因此规定了可见光的垂直透过率。例如在日本的“道路运输车辆的安全准则”中规定为70%以上。因此，显示区域105的反射率至少被限制为可见光的垂直透过率达到规定值以上。通常，玻璃的表面反射率根据入射角、偏振方向而变化。在垂直入射时约为4%，而在轿车中常见的前挡玻璃106的倾角为30°左右的情况下，为了将显示光投射到视点107的位置，入射角为60至70°，反射率为10至12%左右。在这种由前挡玻璃106反射显示光的以往的HUD中产生二重像。图11是表示前挡玻璃106的结构的图。前挡玻璃106通常通过中间膜201接合内侧玻璃202与外侧玻璃203。从显示部103的某个像素点P发出并射入前挡玻璃106的入射光204由内侧玻璃202的表面的点All反射，成为表面反射光205，生成显示像点207。另外，入射光204由外侧玻璃203的背面的点Bll反射，成为背面反射光206，生成重影像点208。这样，由于到达视点107的光路有两条，因而从显示部103投射的影像不会如图12(a)所示那样成为清晰的影像，而是如图12(b)所示那样，上下二重重叠地被辨认。提出了一些减轻该二重像的方法。例如，举出在前挡玻璃的表面设置光学干涉膜的方法(专利文献I)。利用以高反射率仅反射特定范围的波长的光，以高透过率让其他波长的光透过的滤光片，通过与从显示部发出的显示光的波长频谱相配合，一边确保高透过率一边提高显示光的反射率。若显示光的反射率较高，则相应地成为背面反射光，到达视点的光量减少，因而使二重像减轻。另外，还有一种使显示光为S偏振，以布儒斯特角射入前挡玻璃的方法(专利文献2)。利用在布儒斯特角下P偏振的反射率为零、反射光全部为S偏振的性质，通过利用设置于前挡玻璃内部的波长板等使透过的S偏振的光旋转为P偏振，使背面反射光为P偏振而不反射，从而防止二重像。布儒斯特角是由折射率决定的角度，对折射率为I. 5的玻璃而言约为56°。 另外，还有一种在前挡玻璃内设置全息(hologram),对透过表面的显示光进行衍射，使背面反射光偏转而不会到达视点的方法(专利文献3)。若将全息的衍射效率设计为接近100%，取得足够大的衍射角，则能够有效地防止二重像。但是，上述方法存在如下的课题。在专利文献I的方法中，为了确保高透过率，需要使光学干涉膜的反射波长宽度非常窄，因此反射膜的角度依赖性变高，难以明亮地显示画面整体。例如，若配合画面中央的入射角设计干涉膜，则在相对于画面的上下部的入射角下反射率下降，画面变暗。另外，在反射率较低的区域，透过的光还是会背面反射，产生二重像。在专利文献2的方法中存在如下课题，即为了针对视点位置进行设定使射向前挡玻璃的入射角符合布儒斯特角，前挡玻璃的设置角度受到限制，无法适应各种设计的车型。在专利文献3的方法中，为了偏转透过前挡玻璃的表面的光，使其不会到达视点方向，以使二重像不被辨认，需要使全息的衍射效率接近100%。由于未被全息衍射的光直接透过，因而成为二重像的原因。越提高衍射效率，全息的波长依赖性、角度依赖性越高，越难以实现显示的均匀化。即，与使用光学干涉膜的情况相同，若使用相对于画面中央的入射角度具有较高衍射效率的全息，则在画面的上下衍射效率降低，二重像防止效果减弱。此外，在使用全息的情况下，有时路灯、对面车的头灯等外来光被偏转而到达视点。即，为了使透过前挡玻璃的表面的光偏转而不到达视点，考虑向视点的上方偏转的情况和向下方偏转的情况，但无论哪种情况下，都会产生来自上方的外光到达视点，或者来自下方的外光到达视点的情况。作为上方的外光有路灯等，作为来自下方的外光有对面车的头灯等。这样，在驾驶员透过显示区域观看前方外界时，如果来自与视线方向不同方向的光到达视点而被辨认，则成为杂散光，产生问题。若将全息的衍射效率抑制得较低，则能够减少该杂散光，但在此情况下，通过背面反射到达视点的显示光增加，无法期待二重像防止效果O如上所述，让前挡玻璃保持较高的透过率，并且也使杂散光不明显，抑制背面反射光以防止二重像是较为困难的。专利文献I :日本专利公开公报特开昭60-124532号专利文献2 :日本专利公开公报特开平2-141720号专利文献3 :日本专利公报特许第2751436号
技术实现思路
本专利技术用于解决所述以往问题，其目的在于提供一种能够让显示区域保持较高的透过率(transmittance)，并防止二重像的产生的透过型显示装置、移动体以及控制装置。本专利技术所提供的透过型显示装置包括透明显示板，让外部光透过；显示部，将表示图像的显示光向在所述透明显示板的一部分设定的显示区域投射；比率变更部，设置于所述透明显示板的所述显示区域，被设计成能够变更背面反射光到达观察者的视点的光量相对于表面反射光到达观察者的视点的光量的比率，其中，所述背面反射光为透过所述透明显示板表面的所述显示光被所述透明显示板的背面反射的光，所述表面反射光为所述显示光被所述透明显示板的所述显示区域的表面侧反射的光，并且光透过率可变更；以及控制部，让所述比率变更部以指定的占空比交替地切换为第一状态和第二状态，其中，所述比率变更部在所述第一状态时，通过使所述背面反射光到达所述视点的光量低于所述第二状态时的光量来降低所述比率，在所述第二状态时，所述光透过率高于所述第一状态时的光透过率。本专利技术所提供的移动体包括上述透过型显示装置；由所述观察者操作的操作 部；产生用于移动的驱动力的驱动源；以及基于所述观察者进行的所述操作部的操作控制所述驱动源的驱动控制部。本专利技术所提供的控制装置用于控制图像显示部，所述图像显示部包括透明显示板，让外部光透过；显示部，将表示图像的显示光向在所述透明显示板的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：黑塚章，门胁慎一，山本格也，笠澄研一，杉山圭司，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。