(57)【要約】【課題】窓の状態によらず一定の表示品質を維持し且つ製造コストの増大を防ぐことのできる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び投写型表示装置の制御プログラムを提供する。【解決手段】回動して開く窓６を運転室１０Ａに有する建設機械１００に搭載されるＨＵＤ４は、運転室１０Ａ内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を窓６に投写してこの画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部２及び第二の投写表示部３と、窓６の回動量を受信し、受信した回動量に基づいて、第一の投写表示部２と第二の投写表示部３の何れかから画像光を窓６に投写させる制御部８０と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置であって、
前記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を前記乗り物の前記窓に投写して前記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部と、
前記窓の回動量を受信する回動量受信部と、
前記回動量に基づいて、前記第一の投写表示部と前記第二の投写表示部の何れかから前記画像光を前記窓に投写させる制御部と、を備える投写型表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の投写型表示装置であって、
前記制御部は、前記回動量受信部により受信された前記回動量が予め決められた閾値以下の状態では前記第一の投写表示部から前記画像光を前記窓に投写させ、前記回動量受信部により受信された前記回動量が前記閾値を超える状態では前記第二の投写表示部から前記画像光を前記窓に投写させる投写型表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の投写型表示装置であって、
前記第二の投写表示部による前記画像光の投写方向を調整するための第二の調整機構を更に備え、
前記制御部は、前記回動量が前記閾値を超える状態では、前記回動量に基づいて前記第二の調整機構を駆動して、前記窓に対する前記第二の投写表示部から投写される画像光の入射角を制御する投写型表示装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の投写型表示装置であって、
前記第一の投写表示部による前記画像光の投写方向を調整するための第一の調整機構を更に備え、
前記制御部は、前記回動量が前記閾値以下の状態では、前記回動量に基づいて前記第一の調整機構を駆動して、前記窓に対する前記第一の投写表示部から投写される画像光の入射角を制御する投写型表示装置。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか１項記載の投写型表示装置であって、
前記第二の投写表示部によって表示される虚像のサイズは、前記第一の投写表示部によって表示される虚像のサイズよりも大きい投写型表示装置。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか１項記載の投写型表示装置であって、
前記第二の投写表示部による虚像の表示位置は、前記第一の投写表示部による虚像の表示位置よりも前記運転室内の運転席に近い位置にある投写型表示装置。
【請求項７】
請求項１〜３、請求項５、請求項６のいずれか１項記載の投写型表示装置であって、
前記第一の投写表示部によって表示される虚像の色調は、前記第二の投写表示部によって表示される虚像の色調と異なっている投写型表示装置。
【請求項８】
回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置の制御方法であって、
前記投写型表示装置は、前記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を前記乗り物の前記窓に投写して前記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部を有し、
前記窓の回動量を受信する回動量受信ステップと、
前記回動量に基づいて、前記第一の投写表示部と前記第二の投写表示部の何れかから前記画像光を前記窓に投写させる制御ステップと、を備える投写型表示装置の制御方法。
【請求項９】
請求項８記載の投写型表示装置の制御方法であって、
前記制御ステップでは、前記回動量受信ステップにより受信された前記回動量が予め決められた閾値以下の状態では前記第一の投写表示部から前記画像光を前記窓に投写させ、前記回動量受信ステップにより受信された前記回動量が前記閾値を超える状態では前記第二の投写表示部から前記画像光を前記窓に投写させる投写型表示装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項９記載の投写型表示装置の制御方法であって、
前記投写型表示装置は、前記第二の投写表示部による前記画像光の投写方向を調整するための第二の調整機構を含み、
前記制御ステップでは、前記回動量が前記閾値を超える状態では、前記回動量に基づいて前記第二の調整機構を駆動して、前記窓に対する前記第二の投写表示部から投写される画像光の入射角を制御する投写型表示装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０記載の投写型表示装置の制御方法であって、
前記投写型表示装置は、前記第一の投写表示部による前記画像光の投写方向を調整するための第一の調整機構を含み、
前記制御ステップでは、前記回動量が前記閾値以下の状態では、前記回動量に基づいて前記第一の調整機構を駆動して、前記窓に対する前記第一の投写表示部から投写される画像光の入射角を制御する投写型表示装置の制御方法。
【請求項１２】
請求項８〜１０のいずれか１項記載の投写型表示装置の制御方法であって、
前記第二の投写表示部によって表示される虚像のサイズを、前記第一の投写表示部によって表示される虚像のサイズよりも大きくする投写型表示装置の制御方法。
【請求項１３】
請求項８〜１０のいずれか１項記載の投写型表示装置の制御方法であって、
前記第二の投写表示部による虚像の表示位置を、前記第一の投写表示部による虚像の表示位置よりも前記運転室内の運転席に近い位置にする投写型表示装置の制御方法。
【請求項１４】
請求項８〜１０、請求項１２、請求項１３のいずれか１項記載の投写型表示装置の制御方法であって、
前記第一の投写表示部によって表示される虚像の色調と、前記第二の投写表示部によって表示される虚像の色調とを変える投写型表示装置の制御方法。
【請求項１５】
回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置の制御プログラムであって、
前記投写型表示装置は、前記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を前記乗り物の前記窓に投写して前記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部を有し、
前記窓の回動量を受信する回動量受信ステップと、
前記回動量に基づいて、前記第一の投写表示部と前記第二の投写表示部の何れかから前記画像光を前記窓に投写させる制御ステップと、をコンピュータに実行させるための投写型表示装置の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、投写型表示装置の制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車、電車、船舶、建設機械、航空機、又は農作用機械等の乗り物のウインドシールド、或いはウインドシールドの手前付近に配置されるコンバイナに光を投写して画像を表示させるＨＵＤ（Ｈｅａｄ−ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が知られている（例えば特許文献１、２参照）。このＨＵＤによれば、ＨＵＤから投写された光に基づく画像を、実像又は虚像として運転者に視認させることができる。
【０００３】
特許文献１には、投写ユニット内における画像が結像されるスクリーンの角度を変更することで、運転手から虚像までの距離を変更可能にしたＨＵＤが記載されている。
【０００４】
特許文献２には、自動車のサイドウインドウに光を投写して虚像を表示するＨＵＤが記載されている。このＨＵＤは、サイドウインドウの開閉を制限して光の投写領域を確保することで、虚像の表示を可能にしている。
【０００５】
また、ＨＵＤに関する技術ではないが、特許文献３には、自動車の座席の背面に設置されたスクリーンに画像を表示させるプロジェクタが記載されている。
【０００６】
このプロジェクタは、座席の背もたれの背面に沿って配置されたミラーに対して光を投写し、このミラーで反射した光をスクリーンに結像させることで画像の表示を行っている。このプロジェクタは、座席の背もたれの角度が変更された場合には、背もたれのミラーに入射する光の入射角度を制御することで、観察者から画像が視認できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１９７４９６号公報
【特許文献２】特開２０１０−００６０９２号公報
【特許文献３】特開２００５−０６７５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
重機又は建設機械等の作業用機械には、運転室の内側に回動することで開く内倒し窓が運転室に設けられているものがある。この内倒し窓に光を投写し、内倒し窓で反射した光を運転者の眼に導くことで、内倒し窓の前方に虚像を表示するＨＵＤが考えられる。
【０００９】
このようなＨＵＤの場合、内倒し窓の傾斜角度は一定ではないため、内倒し窓の開閉状態によらずに安定した虚像を表示させるには工夫が必要になる。例えば、特許文献３に記載されている技術を応用し、内倒し窓に入射する光の入射角を変更する機構を導入することが考えられる。
【００１０】
しかし、作業用機械の運転室のスペースには余裕があまりなく、また、内倒し窓は閉じている状態での角度が垂直に近い。これらの事情から、１つの投写ユニットだけで虚像の表示品質を確保することは難しい。或いは、１つの投写ユニットだけで表示品質を確保しようとすると、光学設計及び投写ユニットの機構設計等が複雑となり、製造コストが増大する。
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、窓が開いた状態と閉じた状態のどちらであっても一定の表示品質を維持し且つ製造コストの増大を防ぐことのできる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び投写型表示装置の制御プログラム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】
本発明の投写型表示装置は、回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置であって、上記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を上記乗り物の上記窓に投写して上記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部と、上記窓の回動量を受信する回動量受信部と、上記回動量に基づいて、上記第一の投写表示部と上記第二の投写表示部の何れかから上記画像光を上記窓に投写させる制御部と、を備えるものである。
【００１３】
本発明の投写型表示装置の制御方法は、回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置の制御方法であって、上記投写型表示装置は、上記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を上記乗り物の上記窓に投写して上記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部を有し、上記窓の回動量を受信する回動量受信ステップと、上記回動量に基づいて、上記第一の投写表示部と上記第二の投写表示部の何れかから上記画像光を上記窓に投写させる制御ステップと、を備えるものである。
【００１４】
本発明の投写型表示装置の制御プログラムは、回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置の制御プログラムであって、上記投写型表示装置は、上記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を上記乗り物の上記窓に投写して上記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部を有し、上記窓の回動量を受信する回動量受信ステップと、上記回動量に基づいて、上記第一の投写表示部と上記第二の投写表示部の何れかから上記画像光を上記窓に投写させる制御ステップと、をコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、内倒し窓が開いた状態と閉じた状態のどちらであっても一定の表示品質を維持し且つ製造コストの増大を防ぐことのできる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び投写型表示装置の制御プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤを搭載する建設機械１００の外観構成を示す模式図である。
【図２】図１に示す建設機械１００における運転室１０Ａの内部構成例を示す模式図である。
【図３】図２に示すＨＵＤ４における第一の投写表示部２の内部構成を示す模式図である。
【図４】図２に示すＨＵＤ４における第二の投写表示部３の内部構成を示す模式図である。
【図５】図２に示すＨＵＤ４の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図２に示すＨＵＤ４の変形例であるＨＵＤ４Ａが設けられた建設機械１００の運転室１０Ａの内部構成を示す模式図である。
【図７】図６に示すＨＵＤ４Ａの第二の投写表示部３Ａの内部構成を示す模式図である。
【図８】図６に示す状態から窓６の回動量が変化した状態を示す図である。
【図９】図６に示すＨＵＤ４Ａの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１０】図２に示すＨＵＤ４の変形例であるＨＵＤ４Ｂが設けられた建設機械１００の運転室１０Ａの内部構成を示す模式図である。
【図１１】図１０に示す状態から窓６の回動量が変化した状態を示す図である。
【図１２】図１０に示すＨＵＤ４Ｂの動作を説明するためのフローチャートである。
【図１３】図２に示すＨＵＤ４の変形例であるＨＵＤ４Ｃが設けられた建設機械１００の運転室１０Ａの内部構成を示す模式図である。
【図１４】図２に示すＨＵＤ４の変形例であるＨＵＤ４Ｄが設けられた建設機械１００の運転室１０Ａの内部構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は、本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤを搭載する建設機械１００の外観構成を示す模式図である。
【００１９】
建設機械１００は、油圧ショベルであり、本体部１０と、走行体２０と、作業機３０と、を備える。
【００２０】
走行体２０は、金属製又はゴム製のクローラ、或いは複数の車輪等の走行機構と、この走行機構を駆動する駆動部と、を有する。この走行機構が動作することで、建設機械１００は前進又は後進等の走行を行うことができる。
【００２１】
本体部１０は、走行体２０に支持されており、走行体２０に対し回動自在に構成されている。本体部１０は、走行体２０の走行方向に対し垂直な方向（図１における上下方向）に延びる軸の周りに回動可能となっている。
【００２２】
本体部１０は、建設機械１００の運転を行う運転者が着座するための運転席１を含む運転室１０Ａを有する。
【００２３】
運転室１０Ａには、運転席１の前方にフロントウインドシールド５が設けられており、このフロントウインドシールド５の一部は、後述する画像光を反射させる加工がなされた領域となっている。そして、この領域に、建設機械１００に搭載されるＨＵＤから画像光が投写されることで、虚像の表示が可能となっている。
【００２４】
作業機３０は、本体部１０に回動自在に支持されたアーム３０Ｃと、アーム３０Ｃに回動自在に支持されたブーム３０Ｂと、ブーム３０Ｂに回動自在に支持されたバケット３０Ａと、を備える。
【００２５】
バケット３０Ａは、地面又は搬出物等の作業対象物に対して直接接触可能な部分である。バケット３０Ａに代えて、鉄骨切断機、コンクリート圧砕機、つかみ機、又は打撃式破砕具等の他のアクセサリがブーム３０Ｂに装着された構成であってもよい。
【００２６】
図２は、図１に示す建設機械１００における運転室１０Ａの内部構成例を示す模式図である。
【００２７】
運転室１０Ａのフロントウインドシールド５には、運転室１０Ａの内部に向かって回動することで開く内倒し式の窓６が形成されている。
【００２８】
この窓６は、回動軸６Ｊを中心にして回動することができる。図２では、窓６が最も開いた状態（回動量＝角度θ１の状態）が一点鎖線によって示されている。窓６は、手動によって開閉できる構成、或いは、建設機械１００に含まれるスイッチ又はボタンの操作等によって電動で開閉できる構成である。
【００２９】
この窓６には、運転室１０Ａ外部から入射される可視光を透過し、且つ運転室１０Ａの内部から投写される可視光を反射する加工が施されている。
【００３０】
運転室１０Ａには、窓６が完全に閉じている状態を基準としたときの窓６の回動量を検出する回動量センサ７が設けられている。窓６の回動量は、例えば角度で表される。本実施形態では、窓６が完全に閉じている状態での回動量を０°とし、窓６が完全に開いている状態での回動量を角度θ１としている。
【００３１】
回動量センサ７は、例えば窓６に固定された角速度センサ又は加速度センサ等が用いられる。
【００３２】
本発明の投写型表示装置の一実施形態であるＨＵＤ４は、運転室１０Ａ内の異なる位置に配置された第一の投写表示部２及び第二の投写表示部３を備える。
【００３３】
第一の投写表示部２と第二の投写表示部３は、それぞれ、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、この空間変調された画像光を窓６に投写してこの画像光に基づく虚像を表示させるものである。
【００３４】
第一の投写表示部２は、運転者が運転席１に着座した状態で、運転者の上方かつ後方に設けられている。第一の投写表示部２は、窓６が完全に閉まっている状態（窓６の回動量が０°の状態）において、窓６に画像光を投写する。
【００３５】
第一の投写表示部２では、窓６で反射した画像光が、運転席１の上方に設定されたアイボックスＥＢ内に入射するように、窓６に対する画像光の入射角が調整されている。
【００３６】
建設機械１００の運転者は、第一の投写表示部２から投写され窓６で反射された画像光を見ることで、建設機械１００による作業を支援するためのアイコン又は文字等の情報を、虚像ＶＣとして視認することができる。
【００３７】
第二の投写表示部３は、運転席１の側方かつ下方に設けられている。
【００３８】
第二の投写表示部３は、窓６が開いている状態（回動量センサ７によって検出される回動量が予め決められた閾値ＴＨを超えている状態）において、窓６に画像光を投写する。ＨＵＤ４では、この閾値ＴＨが０°とされている。
【００３９】
第二の投写表示部３は、画像光を出射するユニット３０Ｕと、ユニット３０Ｕから出射された画像光を反射させて、開いた状態の窓６に入射させるミラー３１と、を備える。
【００４０】
第二の投写表示部３では、回動量＝角度θ１で開いた状態の窓６において反射した画像光がアイボックスＥＢ内に入射するように、ミラー３１の傾き（窓６に対する画像光の入射角）が調整されている。
【００４１】
建設機械１００の運転者は、第二の投写表示部３から投写され窓６で反射された画像光を見ることで、建設機械１００による作業を支援するためのアイコン又は文字等の情報を、虚像ＶＯとして視認することができる。
【００４２】
ＨＵＤ４は、図１の例では、油圧ショベルに搭載されているが、回動して開くことのできる窓を運転室に有する乗り物であれば同様に搭載可能である。例えば、作業用機械（ホイールローダー、ブルドーザ、モーターグレーダー、又は、フォークリフト等）、自動車、電車、航空機、又は船舶等にも搭載することができる。
【００４３】
図３は、図２に示すＨＵＤ４における第一の投写表示部２の内部構成を示す模式図である。
【００４４】
第一の投写表示部２は、画像光を生成するユニット２０Ｕと、全体を統括制御する制御部８０と、を備える。
【００４５】
ユニット２０Ｕは、光源ユニット４０と、光変調素子４４と、光変調素子４４を駆動する駆動部４５と、投写光学系４６と、拡散板４７と、反射ミラー４８と、拡大鏡４９と、を備える。
【００４６】
光源ユニット４０は、光源制御部４０Ａと、赤色光を出射する赤色光源であるＲ光源４１ｒと、緑色光を出射する緑色光源であるＧ光源４１ｇと、青色光を出射する青色光源であるＢ光源４１ｂと、ダイクロイックプリズム４３と、Ｒ光源４１ｒとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｒと、Ｇ光源４１ｇとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｇと、Ｂ光源４１ｂとダイクロイックプリズム４３の間に設けられたコリメータレンズ４２ｂと、を備えている。
【００４７】
ダイクロイックプリズム４３は、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂの各々から出射される光を同一光路に導くための光学部材である。すなわち、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｒによって平行光化された赤色光を透過させて光変調素子４４に出射する。また、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｇによって平行光化された緑色光を反射させて光変調素子４４に出射する。さらに、ダイクロイックプリズム４３は、コリメータレンズ４２ｂによって平行光化された青色光を反射させて光変調素子４４に出射する。このような機能を持つ光学部材としては、ダイクロイックプリズムに限らない。例えば、クロスダイクロイックミラーを用いてもよい。
【００４８】
Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂは、それぞれ、レーザ又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子が用いられる。Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂは、光源を構成する。本実施形態では、第一の投写表示部２の光源として、Ｒ光源４１ｒとＧ光源４１ｇとＢ光源４１ｂの３つの光源を含むものとしているが、光源の数は１つ、２つ、又は４つ以上であってもよい。
【００４９】
光源制御部４０Ａは、Ｒ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂの各々の発光量を予め決められた発光量パターンに設定し、この発光量パターンに従ってＲ光源４１ｒ、Ｇ光源４１ｇ、及びＢ光源４１ｂから光を順次出射させる制御を行う。
【００５０】
光変調素子４４は、ダイクロイックプリズム４３から出射された光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調した画像光（赤色画像光、青色画像光、及び緑色画像光）を投写光学系４６に出射する。
【００５１】
光変調素子４４としては、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｏｎ  ｓｉｌｉｃｏｎ）、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ  Ｄｅｖｉｃｅ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ  Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）素子、又は液晶表示素子等を用いることができる。
【００５２】
駆動部４５は、制御部８０から入力される画像情報に基づいて光変調素子４４を駆動し、画像情報に応じた画像光（赤色画像光、青色画像光、及び緑色画像光）を投写光学系４６に出射させる。
【００５３】
画像情報には、例えば作業支援情報と関連情報が含まれる。作業支援情報は、例えば、バケット３０Ａによる掘削方向を示す情報、掘削量（○○ｍ）を示す情報、又は人物等の障害物に注意が必要なことを通知するための警告情報等である。関連情報は、例えば、現在の日付を示す情報、現在時刻を示す情報、又は建設機械１００の燃料の量を示す情報等である。
【００５４】
投写光学系４６は、光源ユニット４０の光変調素子４４から出射された光を、拡散板４７に投写するための光学系である。この光学系は、レンズに限らず、スキャナを用いることもできる。例えば、走査型スキャナから出射された光を拡散板４７で拡散させて面光源化してもよい。
【００５５】
反射ミラー４８は、拡散板４７で拡散された光を拡大鏡４９側に反射させる。
【００５６】
拡大鏡４９は、反射ミラー４８で反射されてきた光に基づく像を拡大させて窓６に投写する。
【００５７】
投写光学系４６、拡散板４７、反射ミラー４８、及び拡大鏡４９は、窓６に投写された画像光に基づく画像が、窓６の前方の位置において虚像として視認可能となるように光学設計がなされている。
【００５８】
制御部８０は、ＨＵＤ４全体を統括制御するものであり、ハードウェア的な構造は、制御プログラムを含むプログラムを実行して後述する処理を行う各種のプロセッサである。
【００５９】
各種のプロセッサとしては、プログラムを実行して各種処理を行う汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｓｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）等の製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：ＰＬＤ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路等が含まれる。
【００６０】
これら各種のプロセッサの構造は、より具体的には、半導体素子等の回路素子を組み合わせた電気回路である。
【００６１】
制御部８０は、各種のプロセッサのうちの１つで構成されてもよいし、同種又は異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせ（例えば、複数のＦＰＧＡの組み合わせ又はＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。
【００６２】
制御部８０は、光源制御部４０Ａ及び駆動部４５を制御して、第一の投写表示部２から画像光を窓６に投写させる制御を行う。また、制御部８０は、第二の投写表示部３の後述するシステム制御部６０（図４参照）に指令を出して、第二の投写表示部３から画像光を窓６に投写させる制御も行う。
【００６３】
制御部８０は、回動量センサ７と接続されており、回動量センサ７によって検出された回動量の情報を受信する回動量受信部として機能する。
【００６４】
制御部８０は、回動量センサ７から受信した回動量の情報に基づいて、第一の投写表示部２と第二の投写表示部３の何れかから、画像光を窓６に投写させる。
【００６５】
図４は、図２に示すＨＵＤ４における第二の投写表示部３の内部構成を示す模式図である。
【００６６】
第二の投写表示部３は、画像光をミラー３１に向けて出射するユニット３０Ｕと、全体を統括制御するシステム制御部６０と、を備える。
【００６７】
ユニット３０Ｕの内部構成は、図３に示す第一の投写表示部２のユニット２０Ｕと同じである。ただし、ユニット３０Ｕの拡大鏡４９は、光変調素子４４で空間変調して得られた画像光をミラー３１に投写する点は、ユニット２０Ｕと異なる。
【００６８】
システム制御部６０は、各種のプロセッサにより構成されており、第一の投写表示部２の制御部８０からの指令に基づいて、ユニット３０Ｕの駆動部４５及び光源制御部４０Ａを制御する。
【００６９】
システム制御部６０は、制御部８０から画像光の投写を行う指令を受けると、駆動部４５及び光源制御部４０Ａを制御して、ユニット３０Ｕとミラー３１によって、画像光を窓６に投写させる。
【００７０】
なお、第一の投写表示部２の投写光学系４６、拡散板４７、反射ミラー４８、拡大鏡４９と、第二の投写表示部３の投写光学系４６、拡散板４７、反射ミラー４８、拡大鏡４９及びミラー３１は、虚像ＶＣと虚像ＶＯの表示位置が運転席１から同じ距離となるように、光路長の調整がなされている。
【００７１】
図５は、図２に示すＨＵＤ４の動作を説明するためのフローチャートである。
【００７２】
ＨＵＤ４の電源がオンになると、制御部８０は、回動量センサ７から窓６の回動量の情報を受信する（ステップＳ１）。
【００７３】
次に、制御部８０は、ステップＳ１で受信した回動量が閾値ＴＨ（＝０°）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００７４】
窓６の回動量が閾値ＴＨ以下である場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）には、制御部８０は、ユニット２０Ｕの駆動部４５及び光源制御部４０Ａを制御して、第一の投写表示部２から画像光を投写させる（ステップＳ３）。これにより、この画像光に基づく虚像ＶＣが視認可能となる。
【００７５】
なお、窓６の回動量が閾値ＴＨ以下である場合、制御部８０は、第二の投写表示部３のシステム制御部６０に対しては画像光の投写を停止する指令を送信する。この指令を受けたシステム制御部６０は、ユニット３０Ｕを停止又はスタンバイ状態に制御する。これにより、第二の投写表示部３から画像光は投写されない状態となる。
【００７６】
窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている場合（ステップＳ２：ＮＯ）には、制御部８０は、第二の投写表示部３のシステム制御部６０に対して画像光の投写を開始する指令を送信する。この指令を受けたシステム制御部６０は、ユニット３０Ｕを起動し、第二の投写表示部３から画像光を投写させる（ステップＳ４）。これにより、窓６が完全に開いた状態（回動量＝θ１となった状態）では、運転者から虚像ＶＯを視認可能となる。
【００７７】
なお、窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている場合、制御部８０は、第一の投写表示部２のユニット２０Ｕを停止又はスタンバイ状態に制御する。これにより、第一の投写表示部２から画像光は投写されない状態となる。
【００７８】
ステップＳ３又はステップＳ４の後、制御部８０は、回動量センサ７から窓６の回動量の情報を受信する（ステップＳ５）。制御部８０は、ステップＳ５で受信した回動量が、直前に受信した回動量に対して変化しているか否かを判定する（ステップＳ６）。
【００７９】
回動量が変化していない場合（ステップＳ６：ＮＯ）には、ステップＳ５に処理が戻って、窓６の回動量のモニタが継続される。
【００８０】
回動量が変化した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）には、制御部８０はステップＳ２に処理を戻す。以上の動作が、ＨＵＤ４の電源がオンの間は継続して行われる。
【００８１】
以上のように、ＨＵＤ４によれば、窓６が完全に閉じている状態では、第一の投写表示部２から投写される画像光によって虚像ＶＣを表示することができ、窓６が完全に開いている状態では、第二の投写表示部３から投写される画像光によって虚像ＶＯを表示することができる。
【００８２】
このように、ＨＵＤ４によれば、窓６が開いた状態と閉じた状態のどちらであっても、同じ品質の虚像を表示させることができる。また、第一の投写表示部２と第二の投写表示部３の構成は、一般的なＨＵＤと大きく変わらない。このため、ＨＵＤ４の製造コストの増大を防ぐことができる。
【００８３】
なお、窓６が僅かに開いた状態であっても、第一の投写表示部２からの画像光をアイボックスＥＢ内に入射させられる場合がある。したがって、上記の閾値ＴＨは、第一の投写表示部２からの画像光をアイボックスＥＢ内に入射させることのできる窓６の回動量の最大値としておけばよい。つまり、閾値ＴＨは、０°には限らず、０°より大きな角度とすることもできる。
【００８４】
図６は、図２に示すＨＵＤ４の変形例であるＨＵＤ４Ａが設けられた建設機械１００の運転室１０Ａの内部構成を示す模式図である。図７は、図６に示すＨＵＤ４Ａの第二の投写表示部３Ａの内部構成を示す模式図である。
【００８５】
図６において図２と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。図７において図４と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００８６】
ＨＵＤ４Ａは、第二の投写表示部３が第二の投写表示部３Ａに変更された点と、第一の投写表示部２の制御部８０の機能が一部変更された点を除いては、ＨＵＤ４と同じ構成である。
【００８７】
第二の投写表示部３Ａは、第二の調整機構３２が追加された点と、システム制御部６０がシステム制御部６０Ａに変更された点と、を除いては、第二の投写表示部３と同じ構成である。
【００８８】
第二の調整機構３２は、第二の投写表示部３Ａによる画像光の投写方向を調整するための機構である。
【００８９】
第二の調整機構３２は、例えば、ミラー３１を回転軸（図６の紙面に垂直な方向に延びる軸）の周りに回動自在に支持する支持部材と、ミラー３１を回転軸周りに回転させるモータと、を備える。
【００９０】
第二の調整機構３２は、モータによってミラー３１を回転駆動し、ユニット３０Ｕから出射された画像光の反射させる方向を変えることで、第二の投写表示部３Ａから投写する画像光の投写方向を変更する。
【００９１】
ミラー３１は、所定の角度範囲で回転可能である。以下では、図６において最も反時計回りに回転した状態の回転角度を０°とし、その状態から時計回りに回転すると回転角度が大きくなるものとして説明する。ミラー３１の回転角度は、窓６の回動量が角度θ１となっている状態で最大の値をとる。
【００９２】
ＨＵＤ４Ａの第二の投写表示部３Ａのシステム制御部６０Ａは、第一の投写表示部２の制御部８０からの指令に基づいて、ユニット３０Ｕの駆動部４５及び光源制御部４０Ａを制御する。
【００９３】
また、ＨＵＤ４Ａの第二の投写表示部３Ａのシステム制御部６０Ａは、制御部８０から画像光の投写を行う指令を受けると、駆動部４５及び光源制御部４０Ａを制御して、ユニット３０Ｕとミラー３１によって、画像光を窓６に投写させる。
【００９４】
このとき、システム制御部６０Ａは、第二の調整機構３２のモータを駆動して、ミラー３１の回転角度を、制御部８０から指定された角度に制御することで、第二の投写表示部３Ａから投写する画像光の投写方向を制御する。
【００９５】
このように、ＨＵＤ４Ａでは、第二の投写表示部３Ａからの画像光の投写方向が変更可能である。このため、窓６の回動量が角度θ１より小さい状態であっても、第二の投写表示部３Ａからの画像光をアイボックスＥＢに入射させて、虚像ＶＯを運転者に視認させることが可能である。
【００９６】
以下では、第二の投写表示部３Ａからの画像光をアイボックスＥＢに入射させることのできる窓６の回動量の最小値を角度θ２とする。
【００９７】
ＨＵＤ４Ａでは、窓６の回動量が角度θ２以上の状態では、第二の投写表示部３Ａによって運転者に虚像ＶＯを視認させることができる。この角度θ２は、上記の閾値ＴＨよりも大きな値である。
【００９８】
ＨＵＤ４Ａの第一の投写表示部２には、窓６の回動量（角度θ２以上の値）と、その回動量で開いた窓６に画像光を投写する場合に、この画像光をアイボックスＥＢに入射させることのできるミラー３１の回転角度と、を対応付けた制御データが予め記憶されている。
【００９９】
ＨＵＤ４Ａの第一の投写表示部２の制御部８０は、窓６の回動量が閾値ＴＨ以下の場合には、第一の投写表示部２から画像光を投写させる制御を行う。また、ＨＵＤ４Ａの第一の投写表示部２の制御部８０は、窓６の回動量が閾値ＴＨを超える場合には、第二の投写表示部３Ａのシステム制御部６０Ａに指令を出して、第二の投写表示部３Ａから画像光を投写させる制御を行う。
【０１００】
また、ＨＵＤ４Ａの第一の投写表示部２の制御部８０は、窓６の回動量が閾値ＴＨを超える場合には、窓６の回動量と上記の制御データとに基づいて、第二の投写表示部３Ａのミラー３１の回転角度をシステム制御部６０Ａに対して指示する。
【０１０１】
具体的には、ＨＵＤ４Ａの第一の投写表示部２の制御部８０は、窓６の回動量が閾値ＴＨより大きく且つ角度θ２よりも小さい状態では、ミラー３１の回転角度を０°に制御する。
【０１０２】
また、ＨＵＤ４Ａの第一の投写表示部２の制御部８０は、窓６の回動量が角度θ２以上の状態では、ミラー３１の回転角度を、その回動量に対応した値に制御する。
【０１０３】
例えば、図６に示す状態から、窓６の回動量が角度θ１より小さい角度θ２になると、ミラー３１は図６に示す状態から反時計回りに回転して図８に示す状態になる。
【０１０４】
図８に示す状態では、第二の投写表示部３Ａから投写された画像光は、角度θ２の回動量で開いている窓６において反射して、アイボックスＥＢに入射している。このため、運転者は虚像ＶＯを確認することができる。
【０１０５】
図９は、図６に示すＨＵＤ４Ａの動作を説明するためのフローチャートである。
【０１０６】
ＨＵＤ４Ａの電源がオンになると、制御部８０は、回動量センサ７から窓６の回動量の情報を受信する（ステップＳ１１）。
【０１０７】
次に、制御部８０は、ステップＳ１１で受信した回動量が閾値ＴＨ以下であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【０１０８】
窓６の回動量が閾値ＴＨ以下である場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）には、ＨＵＤ４Ａの制御部８０は、ユニット２０Ｕの駆動部４５及び光源制御部４０Ａを制御して、第一の投写表示部２から画像光を投写させる（ステップＳ１３）。これにより、この画像光に基づく虚像ＶＣが視認可能となる。
【０１０９】
なお、窓６の回動量が閾値ＴＨ以下である場合、ＨＵＤ４Ａの制御部８０は、第二の投写表示部３Ａのシステム制御部６０Ａに対しては画像光の投写を停止する指令を送信する。この指令を受けたシステム制御部６０Ａは、ユニット３０Ｕを停止又はスタンバイ状態に制御する。これにより、第二の投写表示部３Ａからの画像光は投写されない状態となる。
【０１１０】
窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている場合（ステップＳ１２：ＮＯ）には、ＨＵＤ４Ａの制御部８０は、第二の投写表示部３Ａのシステム制御部６０Ａに対して画像光の投写を開始する指令を送信する。この指令を受けたシステム制御部６０Ａは、ユニット３０Ｕを起動し、第二の投写表示部３Ａから画像光を投写させる（ステップＳ１４）。
【０１１１】
さらに、ＨＵＤ４Ａの制御部８０は、窓６の回動量に応じてミラー３１の回転角度をシステム制御部６０Ａに対して指示し、この回転角度を制御する（ステップＳ１４ａ）。これにより、運転者からは、窓６の回動量が角度θ２以上であれば、窓６がどのように開いた状態であっても、虚像ＶＯを視認可能となる。
【０１１２】
なお、窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている場合、ＨＵＤ４Ａの制御部８０は、第一の投写表示部２のユニット２０Ｕを停止又はスタンバイ状態に制御する。これにより、第一の投写表示部２からの画像光は投写されない状態となる。
【０１１３】
ステップＳ１３又はステップＳ１４ａの後、ＨＵＤ４Ａの制御部８０は、回動量センサ７から窓６の回動量の情報を受信する（ステップＳ１５）。ＨＵＤ４Ａの制御部８０は、ステップＳ１５で受信した回動量が、直前に受信した回動量に対して変化しているか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１１４】
回動量が変化していない場合（ステップＳ１６：ＮＯ）には、ステップＳ１５に処理が戻って、窓６の回動量のモニタが継続される。
【０１１５】
回動量が変化した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）には、ＨＵＤ４Ａの制御部８０はステップＳ１２に処理を戻す。以上の動作が、ＨＵＤ４Ａの電源がオンの間は継続して行われる。
【０１１６】
以上のようにＨＵＤ４Ａによれば、ＨＵＤ４と同様の効果を得ることができる。また、ＨＵＤ４Ａでは、窓６の回動量が角度θ２から角度θ１の範囲で変化しても、第二の投写表示部３Ａからの画像光はアイボックスＥＢに入射される。このため、窓６が開いていく過程においても虚像ＶＯの表示を継続することができ、作業支援として有効となる。
【０１１７】
また、窓６の回動量を角度θ２から角度θ１の範囲の何れかの値に固定したとしても、虚像ＶＯを運転者に視認させることができる。このため、窓６を少しだけ開けて作業を行う場合でも、虚像ＶＯによる作業支援を行うことができ、利便性を向上させることができる。
【０１１８】
なお、ＨＵＤ４Ａでは、ミラー３１を回転させることで、窓６の回動量が角度θ２から角度θ１の範囲にある場合に虚像ＶＯの表示を維持している。しかし、ミラー３１及びモータを用いずに、ユニット３０Ｕを回転させることで、この表示の維持を実現してもよい。
【０１１９】
図１０は、図２に示すＨＵＤ４の変形例であるＨＵＤ４Ｂが設けられた建設機械１００の運転室１０Ａの内部構成を示す模式図である。図１０において図６と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１２０】
ＨＵＤ４Ｂは、第一の調整機構２２が追加された点と、第一の投写表示部２の制御部８０が第一の調整機構２２を駆動する点を除いては、図６に示すＨＵＤ４Ａと同じ構成である。
【０１２１】
第一の調整機構２２は、第一の投写表示部２による画像光の投写方向を調整するための機構である。
【０１２２】
第一の調整機構２２は、例えば、第一の投写表示部２を回転軸（図１０の紙面に垂直な方向に延びる軸）の周りに回動自在に支持する支持部材と、この第一の投写表示部２を回転軸周りに回転させるモータと、を備える。
【０１２３】
第一の調整機構２２は、モータによって第一の投写表示部２を回転駆動して、第一の投写表示部２から投写する画像光の投写方向を変更する。
【０１２４】
なお、第一の調整機構２２は、第一の投写表示部２から投写する画像光の方向を変更できる機構であればよく、第一の投写表示部２を直接回転させる機構でなくてもよい。
【０１２５】
例えば、第一の投写表示部２とミラーを組み合わせ、このミラーを回転駆動することで、画像光の投写方向を変更できるようにしてもよい。
【０１２６】
ＨＵＤ４Ｂの第一の投写表示部２は、所定の角度範囲で回転可能である。以下では、ＨＵＤ４Ｂの第一の投写表示部２が図１０において最も反時計回りに回転した状態の回転角度を０°とし、その状態から時計回りに回転すると回転角度が大きくなるものとして説明する。
【０１２７】
ＨＵＤ４Ｂの第一の投写表示部２の回転角度は、窓６の回動量が角度θ２より小さく０°よりも大きい角度θ３となっている状態で最大の値をとる。
【０１２８】
ＨＵＤ４Ｂの第一の投写表示部２の制御部８０は、ユニット２０Ｕから画像光を投写させる場合に、第一の調整機構２２のモータを駆動して、その画像光の投写方向を制御する。
【０１２９】
ＨＵＤ４Ｂでは、第一の投写表示部２からの画像光の投写方向が変更可能なため、窓６の回動量が角度θ２より小さい状態でも、第一の投写表示部２からの画像光をアイボックスＥＢに入射させて、虚像ＶＣを運転者に視認させることができる。
【０１３０】
第一の投写表示部２からの画像光をアイボックスＥＢに入射させることのできる窓６の回動量の最小値は０°、最大値は角度θ３である。
【０１３１】
ＨＵＤ４Ｂでは、窓６の回動量が０°以上角度θ３以下の状態では、第一の投写表示部２によって運転者に虚像ＶＣを視認させることができる。
【０１３２】
ＨＵＤ４Ｂの第一の投写表示部２には、窓６の回動量（角度θ３以下の値）と、その回動量で開いた窓６に画像光を投写する場合に、この画像光をアイボックスＥＢに入射させることのできる第一の投写表示部２の回転角度と、を対応付けた制御データが予め記憶されている。
【０１３３】
ＨＵＤ４Ｂの第一の投写表示部２の制御部８０は、窓６の回動量が閾値ＴＨ（ここでは角度θ３が設定される）以下の場合には、第一の投写表示部２から画像光を投写させる制御を行う。
【０１３４】
また、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、窓６の回動量が閾値ＴＨを超える場合には、第二の投写表示部３Ａのシステム制御部６０Ａに指令を出して、第二の投写表示部３Ａから画像光を投写させる制御を行う。
【０１３５】
また、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、窓６の回動量が閾値ＴＨ以下の場合には、窓６の回動量と上記の制御データとに基づいて、第一の投写表示部２の回転角度を制御する。
【０１３６】
具体的には、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、窓６の回動量が角度θ３以下の状態では、第一の投写表示部２の回転角度をその回動量に対応した値に制御する。
【０１３７】
例えば、図１０に示す状態から、窓６の回動量が角度θ２より小さい角度θ３になった状態では、第一の投写表示部２は図１０に示す状態から時計回りに回転して図１１に示す状態になる。
【０１３８】
図１１に示す状態では、第一の投写表示部２から投写された画像光は、角度θ３の回動量で開いている窓６において反射して、アイボックスＥＢに入射している。このため、運転者は虚像ＶＣを確認することができる。
【０１３９】
図１１に示す状態から窓６の回動量が更に小さくなると、第一の投写表示部２は時計回りに更に回転されて、虚像ＶＣの表示が維持される。
【０１４０】
図１２は、図１０に示すＨＵＤ４Ｂの動作を説明するためのフローチャートである。
【０１４１】
ＨＵＤ４Ｂの電源がオンになると、制御部８０は、回動量センサ７から窓６の回動量の情報を受信する（ステップＳ２１）。
【０１４２】
次に、制御部８０は、ステップＳ２１で受信した回動量が閾値ＴＨ（＝角度θ３）以下であるか否かを判定する（ステップＳ２２）。
【０１４３】
窓６の回動量が閾値ＴＨ以下である場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）には、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、ユニット２０Ｕの駆動部４５及び光源制御部４０Ａを制御して、第一の投写表示部２から画像光を投写させる（ステップＳ２３）。
【０１４４】
さらに、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、窓６の回動量に応じて第一の調整機構２２のモータを駆動して、第一の投写表示部２の回転角度を制御する（ステップＳ２４ａ）。これにより、運転者からは、窓６の回動量が０°以上、角度θ３以下であれば、窓６がどのように開いた状態であっても、虚像ＶＯを視認可能となる。
【０１４５】
なお、窓６の回動量が閾値ＴＨ以下である場合、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、第二の投写表示部３Ａのシステム制御部６０Ａに対しては画像光の投写を停止する指令を送信する。この指令を受けたシステム制御部６０Ａは、ユニット３０Ｕを停止又はスタンバイ状態に制御する。これにより、第二の投写表示部３Ａからの画像光は投写されない状態となる。
【０１４６】
窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている場合（ステップＳ２２：ＮＯ）には、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、第二の投写表示部３Ａのシステム制御部６０Ａに対して画像光の投写を開始する指令を送信する。この指令を受けたシステム制御部６０Ａは、ユニット３０Ｕを起動し、第二の投写表示部３Ａから画像光を投写させる（ステップＳ２４）。
【０１４７】
さらに、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、窓６の回動量に応じてミラー３１の回転角度をシステム制御部６０Ａに対して指示し、この回転角度を制御する（ステップＳ２４ａ）。これにより、運転者からは、窓６の回動量が角度θ２以上であれば、窓６がどのように開いた状態であっても、虚像ＶＯを視認可能となる。
【０１４８】
なお、窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている場合、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、第一の投写表示部２のユニット２０Ｕを停止又はスタンバイ状態に制御する。これにより、第一の投写表示部２からの画像光は投写されない状態となる。
【０１４９】
ステップＳ２３ａ又はステップＳ２４ａの後、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、回動量センサ７から窓６の回動量の情報を受信する（ステップＳ２５）。ＨＵＤ４Ｂの制御部８０は、ステップＳ２５で受信した回動量が、直前に受信した回動量に対して変化しているか否かを判定する（ステップＳ２６）。
【０１５０】
回動量が変化していない場合（ステップＳ２６：ＮＯ）には、ステップＳ２５に処理が戻って、窓６の回動量のモニタが継続される。
【０１５１】
回動量が変化した場合（ステップＳ２６：ＹＥＳ）には、ＨＵＤ４Ｂの制御部８０はステップＳ２２に処理を戻す。以上の動作が、ＨＵＤ４Ｂの電源がオンの間は継続して行われる。
【０１５２】
以上のようにＨＵＤ４Ｂによれば、ＨＵＤ４Ａと同様の効果を得ることができる。また、ＨＵＤ４Ｂでは、窓６の回動量が０°から角度θ３の範囲で変化しても、第一の投写表示部２からの画像光はアイボックスＥＢに入射される。このため、ＨＵＤ４Ａと比べて、虚像の表示が継続される時間を増やすことができ、作業支援として有効となる。
【０１５３】
図１３は、図２に示すＨＵＤ４の変形例であるＨＵＤ４Ｃが設けられた建設機械１００の運転室１０Ａの内部構成を示す模式図である。図１３において図２と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１５４】
ＨＵＤ４Ｃは、第二の投写表示部３が第二の投写表示部３Ｂに変更された点を除いては、ＨＵＤ４と同じ構成である。
【０１５５】
第二の投写表示部３Ｂは、ここから投写される画像光の光路長が第二の投写表示部３よりも短くなっている点、すなわち、この画像光に基づく虚像ＶＯの表示位置が虚像ＶＣの表示位置よりも運転席１に近い位置にある点が、第二の投写表示部３とは異なる。
【０１５６】
このように、ＨＵＤ４Ｃでは、窓６が開いている状態では、窓６が完全に閉じている状態よりも、運転者に近い位置に虚像が表示される。虚像が運転者に近づくことで、運転者に視認される虚像のサイズは大きくなる。
【０１５７】
窓６は、回動量が０°より大きい状態では、回動量が０°の状態と比べると建設機械１００の動作に伴う振動の影響を受けやすい。このため、ＨＵＤ４Ｃのように、窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている場合には、虚像ＶＯの表示位置を運転者に近づけることで、虚像ＶＯの視認性を向上させることができる。
【０１５８】
なお、虚像ＶＯの表示位置を虚像ＶＣの表示位置よりも運転席１に近い位置とする構成は、ＨＵＤ４Ａにも同様に適用可能である。
【０１５９】
図１４は、図２に示すＨＵＤ４の変形例であるＨＵＤ４Ｄが設けられた建設機械１００の運転室１０Ａの内部構成を示す模式図である。図１４において図２と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【０１６０】
ＨＵＤ４Ｄは、第二の投写表示部３が第二の投写表示部３Ｃに変更された点を除いては、ＨＵＤ４と同じ構成である。
【０１６１】
第二の投写表示部３Ｃは、ユニット３０Ｕの駆動部４５に入力される画像情報のサイズが、第一の投写表示部２の駆動部４５に入力される画像情報のサイズよりも大きくなっている点、すなわち、第二の投写表示部３Ｃから投写される画像光に基づく虚像ＶＯのサイズが虚像ＶＣのサイズよりも大きい点が、第二の投写表示部３とは異なる。なお、虚像ＶＯと虚像ＶＣのサイズ差は、画像光の光路長が同一であれば、拡散板４７で形成する画像のサイズを変更することで実現することができる。
【０１６２】
このように、ＨＵＤ４Ｄでは、窓６が開いている状態では、窓６が完全に閉じている状態よりも、虚像が大きく表示される。このため、窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている状態での虚像ＶＯの視認性を向上させることができる。
【０１６３】
なお、虚像ＶＯの表示サイズを虚像ＶＣの表示サイズよりも大きくする構成は、ＨＵＤ４Ａにも同様に適用可能である。
【０１６４】
ここまで説明してきたＨＵＤ４、ＨＵＤ４Ａ、ＨＵＤ４Ｃ、及びＨＵＤ４Ｄの各々において、虚像ＶＣの色調と虚像ＶＣの色調は異なるものとすることが好ましい。
【０１６５】
この色調は、ユニット２０Ｕの駆動部４５と、ユニット３０Ｕの駆動部４５の各々に入力される画像情報によって調整可能である。
【０１６６】
例えば、虚像ＶＯの色調を寒色系の色調とし、虚像ＶＯの色調を暖色系の色調とすることで、窓６の回動量が閾値ＴＨを超えている状態では、寒色系の色調の虚像ＶＯによって運転者に涼感を与える心理的効果を期待することができる。この結果、作業環境を良好なものとすることができる。
【０１６７】
以上の説明では、建設機械１００として窓６が運転室１０Ａの内部に向かって回動するものを例にしたが、窓６が運転室１０Ａの外部に向かって回動するものであっても、本発明を同様に適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６８】
本発明によれば、窓が開いた状態と閉じた状態のどちらであっても一定の表示品質を維持し且つ製造コストの増大を防ぐことのできる投写型表示装置、投写型表示装置の制御方法、及び投写型表示装置の制御プログラムを提供することができる。
【０１６９】
以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。
【０１７０】
（１）  回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置であって、上記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を上記乗り物の上記窓に投写して上記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部と、上記窓の回動量を受信する回動量受信部と、上記回動量に基づいて、上記第一の投写表示部と上記第二の投写表示部の何れかから上記画像光を上記窓に投写させる制御部と、を備える投写型表示装置。
【０１７１】
（２）  （１）記載の投写型表示装置であって、上記制御部は、上記回動量受信部により受信された上記回動量が予め決められた閾値以下の状態では上記第一の投写表示部から上記画像光を上記窓に投写させ、上記回動量受信部により受信された上記回動量が上記閾値を超える状態では上記第二の投写表示部から上記画像光を上記窓に投写させる投写型表示装置。
【０１７２】
（３）  （２）記載の投写型表示装置であって、上記第二の投写表示部による上記画像光の投写方向を調整するための第二の調整機構を更に備え、上記制御部は、上記回動量が上記閾値を超える状態では、上記回動量に基づいて上記第二の調整機構を駆動して、上記窓に対する上記第二の投写表示部から投写される画像光の入射角を制御する投写型表示装置。
【０１７３】
（４）  （２）又は（３）記載の投写型表示装置であって、上記第一の投写表示部による上記画像光の投写方向を調整するための第一の調整機構を更に備え、上記制御部は、上記回動量が上記閾値以下の状態では、上記回動量に基づいて上記第一の調整機構を駆動して、上記窓に対する上記第一の投写表示部から投写される画像光の入射角を制御する投写型表示装置。
【０１７４】
（５）  （１）〜（３）のいずれか１つに記載の投写型表示装置であって、上記第二の投写表示部によって表示される虚像のサイズは、上記第一の投写表示部によって表示される虚像のサイズよりも大きい投写型表示装置。
【０１７５】
（６）  （１）〜（３）のいずれか１つに記載の投写型表示装置であって、上記第二の投写表示部による虚像の表示位置は、上記第一の投写表示部による虚像の表示位置よりも上記運転室内の運転席に近い位置にある投写型表示装置。
【０１７６】
（７）  （１）〜（３）、（５）、（６）のいずれか１つに記載の投写型表示装置であって、上記第一の投写表示部によって表示される虚像の色調は、上記第二の投写表示部によって表示される虚像の色調と異なっている投写型表示装置。
【０１７７】
（８）  回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置の制御方法であって、上記投写型表示装置は、上記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を上記乗り物の上記窓に投写して上記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部を有し、上記窓の回動量を受信する回動量受信ステップと、上記回動量に基づいて、上記第一の投写表示部と上記第二の投写表示部の何れかから上記画像光を上記窓に投写させる制御ステップと、を備える投写型表示装置の制御方法。
【０１７８】
（９）  （８）記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記制御ステップでは、上記回動量受信ステップにより受信された上記回動量が予め決められた閾値以下の状態では上記第一の投写表示部から上記画像光を上記窓に投写させ、上記回動量受信ステップにより受信された上記回動量が上記閾値を超える状態では上記第二の投写表示部から上記画像光を上記窓に投写させる投写型表示装置の制御方法。
【０１７９】
（１０）  （９）記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記投写型表示装置は、上記第二の投写表示部による上記画像光の投写方向を調整するための第二の調整機構を含み、上記制御ステップでは、上記回動量が上記閾値を超える状態では、上記回動量に基づいて上記第二の調整機構を駆動して、上記窓に対する上記第二の投写表示部から投写される画像光の入射角を制御する投写型表示装置の制御方法。
【０１８０】
（１１）  （９）又は（１０）記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記投写型表示装置は、上記第一の投写表示部による上記画像光の投写方向を調整するための第一の調整機構を含み、上記制御ステップでは、上記回動量が上記閾値以下の状態では、上記回動量に基づいて上記第一の調整機構を駆動して、上記窓に対する上記第一の投写表示部から投写される画像光の入射角を制御する投写型表示装置の制御方法。
【０１８１】
（１２）  （８）〜（１０）のいずれか１つに記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記第二の投写表示部によって表示される虚像のサイズを、上記第一の投写表示部によって表示される虚像のサイズよりも大きくする投写型表示装置の制御方法。
【０１８２】
（１３）  （８）〜（１０）のいずれか１つに記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記第二の投写表示部による虚像の表示位置を、上記第一の投写表示部による虚像の表示位置よりも上記運転室内の運転席に近い位置にする投写型表示装置の制御方法。
【０１８３】
（１４）  （８）〜（１０）、（１２）、（１３）のいずれか１つに記載の投写型表示装置の制御方法であって、上記第一の投写表示部によって表示される虚像の色調と、上記第二の投写表示部によって表示される虚像の色調とを変える投写型表示装置の制御方法。
【０１８４】
（１５）  回動して開く窓を運転室に有する乗り物に搭載される投写型表示装置の制御プログラムであって、上記投写型表示装置は、上記運転室内の異なる位置に設置され、光源から出射される光を画像情報に基づいて空間変調し、空間変調された画像光を上記乗り物の上記窓に投写して上記画像光に基づく虚像を表示させる第一の投写表示部及び第二の投写表示部を有し、上記窓の回動量を受信する回動量受信ステップと、上記回動量に基づいて、上記第一の投写表示部と上記第二の投写表示部の何れかから上記画像光を上記窓に投写させる制御ステップと、をコンピュータに実行させるための投写型表示装置の制御プログラム。
【符号の説明】
【０１８５】
１００  建設機械
１０  本体部
１０Ａ  運転室
１  運転席
５  フロントウインドシールド
２０  走行体
３０  作業機
３０Ａ  バケット
３０Ｂ  ブーム
３０Ｃ  アーム
２  第一の投写表示部
３  第二の投写表示部
３０Ｕ  ユニット
３１  ミラー
４  ＨＵＤ
６  窓
６Ｊ  回動軸
７  回動量センサ
θ１、θ２、θ３  回動量を示す角度
ＶＣ、ＶＯ  虚像
ＥＢ  アイボックス
２０Ｕ  ユニット
４０  光源ユニット
４０Ａ  光源制御部
４１ｒ  Ｒ光源
４１ｇ  Ｇ光源
４１ｂ  Ｂ光源
４２ｒ、４２ｇ、４２ｂ  コリメータレンズ
４３  ダイクロイックプリズム
４４  光変調素子
４５  駆動部
４６  投写光学系
４７  拡散板
４８  反射ミラー
４９  拡大鏡
８０  制御部
６０  システム制御部
４Ａ  ＨＵＤ
３Ａ  第二の投写表示部
３２  第二の調整機構
４Ｂ  ＨＵＤ
２２  第一の調整機構
４Ｃ  ＨＵＤ
３Ｂ  第二の投写表示部
４Ｄ  ＨＵＤ
３Ｃ  第二の投写表示部
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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