(57)【要約】【課題】  視認者から見て虚像が路面に沿うように認識され易いヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】  本開示のヘッドアップディスプレイ装置（１Ａ，１Ｂ）は、光源（１０Ａ，１０Ｂ）と、光源（１０Ａ，１０Ｂ）に照らされて虚像Ｖを表す画像を表示面に形成する表示部（１２Ａ，１２Ｂ）と、光源（１０Ａ，１０Ｂ）と表示部（１２Ａ，１２Ｂ）を制御する制御部１４と、を備えるヘッドアップディスプレイ装置である。制御部１４は、表示部（１２Ａ，１２Ｂ）に車両の進行方向を奥行方向とする遠近図法で画像を表示面に形成させる。そして、表示部（１２Ａ，１２ｂ）の表面側あるいは裏面側に台形の枠状遮光部１１を設ける。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
前記光源に照らされて虚像を表す画像を表示面に形成する表示部と、
前記光源と前記表示部を制御する制御部と、を備えた車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記制御部は、前記表示部に前記車両の進行方向を奥行方向とする遠近図法で前記画像を前記表示面に形成させ、
前記表示部の表面側あるいは裏面側に台形の枠状遮光部を設ける、
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】
前記枠状遮光部は、前記台形の形状を可変可能に構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
前記光源は、プロジェクタであり、
前記表示部は、前記プロジェクタに照らされるスクリーンである、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記光源は、ＬＥＤであり、
前記表示部は、液晶表示素子である、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のヘッドアップディスプレイ装置として、特許文献１や特許文献２に開示されたものがある。特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置は液晶方式のヘッドアップディスプレイ装置において、視認者から見て路面に沿うように虚像を見せるため、視認者から離れる方向（車両が前進するときの進行方向）に沿って表示画像を引き延ばして虚像表示をしている。
【０００３】
また、特許文献２に開示されたヘッドアップディスプレイ装置はプロジェクション方式のヘッドアップディスプレイ装置において、視認者から見て路面に沿うように虚像を見せるため、スクリーンの上下を通る表示光の光路長を異ならせて虚像の上下の結像距離を変えて虚像表示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−１５８８２号公報
【特許文献２】特開２０１８−１６７６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１や特許文献２に開示されたヘッドアップディスプレイ装置においては、虚像の表示領域の外縁部が薄く光輝し、当該表示領域と非表示領域との境界（本開示ではポストカード表示と定義する）が視認される。
【０００６】
特許文献１や特許文献２に開示されたヘッドアップディスプレイ装置においては、視認者から見て路面に沿うように虚像を見せるにあたって、一点透視図法などの奥行き方向（車両の進行方向）の線が所定の消失点に収束する絵を表示する。しかしながら、ポストカードが矩形に表示されるため、視認者から見て虚像が路面に沿うように認識され難いという課題があった。  
【０００７】
本開示は、視認者から見て虚像が路面に沿うように認識され易いヘッドアップディスプレイ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】
【０００８】
本開示のヘッドアップディスプレイ装置は、
光源と、
前記光源に照らされて虚像を表す画像を表示面に形成する表示部と、
前記光源と前記表示部を制御する制御部と、を備えた車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記制御部は、前記表示部に前記車両の進行方向を奥行方向とする遠近図法で前記画像を前記表示面に形成させ、
前記表示部の表面側あるいは裏面側に台形の枠状遮光部を設ける。
【発明の効果】
【０００９】
本開示によれば、視認者から見て虚像が路面に沿うように認識され易いヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の構成概略図。
【図２】枠状遮光部の第１状態を示す図。
【図３】枠状遮光部の第２状態を示す図。
【図４】枠状遮光部が第１状態にあるときの虚像表示を示す図。
【図５】枠状遮光部が第２状態にあるときの虚像表示を示す図。
【図６】第２実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の構成概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本開示のヘッドアップディスプレイ装置を添付図面（図１〜図６）を参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
図１を参照する。本開示の第１実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａは、プロジェクタ（光源）１０Ａ、枠状遮光部１１、スクリーン（表示部）１２、凹面鏡１３、制御回路基板（制御部）１４、筐体１５、を備える。
【００１３】
ヘッドアップディスプレイ装置１Ａは、車両の運転席側のインストルメントパネル内に収容される。プロジェクタ１０Ａが出射した光をスクリーン１２Ａの背面に照射し、このスクリーン１２Ａの表示面に画像が形成される。スクリーン１２Ａの表示面に形成された画像から発せられた光は、凹面鏡１３で反射されて筐体１５の透光性防塵カバー（出射口）１６から筐体１５外部に出射される。筐体１５外部に出射された光は、車両の運転席前方のウィンドシールド２に投射される。車両に搭乗し運転席に座った搭乗者（視認者）４は、虚像可視領域３内からウィンドシールド２を視認することで、ウィンドシールド２の前方にスクリーン１２Ａの表示面に形成された画像から発せられた光の虚像Ｖを見ることができる。
【００１４】
プロジェクタ１０Ａは、例えば、ＤＭＤ（ディジタルマイクロミラーデバイス）などの反射型表示器を用いたものである。
【００１５】
枠状遮光部１１は、プロジェクタ１０Ａが出射した光の一部を遮光する枠状の覆い部材であり、プロジェクタ１０Ａとスクリーン１２Ａの間、つまり、スクリーン１２Ａの入射面側に設けられている。枠状遮光部１１は、制御回路基板１４に制御されて、プロジェクタ１０Ａが出射した光の一部を遮光する枠形状を変更することができる。詳細については後述する。
【００１６】
スクリーン１２Ａは、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板などを用いたものである。スクリーン１２Ａは、制御回路基板１４に制御されて鉛直方向を基準に角度０〜θ１２傾けることができる。スクリーン１２Ａが角度θ１２傾くと、ウィンドシールド２の前方に表示される虚像Ｖも角度θｖ傾いて視認される。
【００１７】
凹面鏡１３は、虚像を拡大するための拡大鏡である。また、凹面鏡１３の曲面は、ウィンドシールド２の湾曲形状による虚像Ｖの歪みを補正する形状を含む。
【００１８】
制御回路基板１４は、プロジェクタ１０Ａ、枠状遮光部１１、スクリーン１２Ａを制御するマイクロコントローラが実装された回路基板である。制御回路基板１４は、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）などの車両内ネットワークに接続されており、ＣＡＮを介して車両の走行速度やエンジン回転数、車両の警告情報、経路案内情報などの各種車両情報を取得する。
【００１９】
筺体１５は、プロジェクタ１０Ａ、枠状遮光部１１、スクリーン１２Ａ、凹面鏡１３、制御回路基板１４を収容するケースである。筐体１５には、虚像を表す光を筐体１５外に出射するための開口（出射口）が設けられている。この開口は、アクリル樹脂製の透光性防塵カバー１６で覆われている。
【００２０】
図２及び図３を参照する。枠状遮光部１１は、矩形の開口１１０が形成された遮光性の基部１１１と、回転軸１１２０を中心に回転し開口１１０の一部を覆う遮光形状変更部１１２から主に構成される。枠状遮光部１１は、制御回路基板１４に制御されて、図２に示すような矩形の開口１１０が遮光形状変更部１１２に覆われない第１状態Ｓ１と、図３に示すような矩形の開口１１０の一部が遮光形状変更部１１２に覆われて開口１１０が台形形状となる第２状態Ｓ２に変更される。
【００２１】
図４を参照する。制御回路基板１４は、スクリーン１２Ａを鉛直方向と平行に移動させているとき、ウィンドシールド２の前方に表示される虚像Ｖも鉛直方向に平行に表示される。このとき、制御回路基板１４は、スクリーン１２Ａに車両情報ｉｎｆоを遠近図法でない通常画像で表示させる。また、制御回路基板１４は、枠状遮光部１１を第１状態Ｓ１に変更する。このようにすることで、虚像Ｖは、鉛直方向に立って表示され、そのときの虚像ＶのポストカードＶｆは矩形で表示される。
【００２２】
図５を参照する。制御回路基板１５は、スクリーン１２Ａを鉛直方向に対し角度θ１２傾くように移動させるとき、ウィンドシールド２の前方に表示される虚像Ｖも鉛直方向に対し角度θｖ傾いて表示される。このとき、制御回路基板１４は、スクリーン１２Ａに車両情報ｉｎｆоを車両の進行方向を奥行方向とする遠近図法で表現されたパースペクティブ画像を表示させる。パースペクティブ画像は、例えば、図５に示されるような奥行方向に向かって狭まる矢印で表される経路案内情報を表す画像である。また、制御回路基板１４は、枠状遮光部１１を第２状態Ｓ２に変更する。このようにすることで、虚像Ｖは、鉛直方向に角度θｖ傾いて表示され、そのときの虚像ＶのポストカードＶｆは上方が狭まった台形で表示され、遠近図法で表現された車両情報ｉｎｆоの遠近感と相まって、視認者４から見て虚像Ｖが路面に沿うように認識され易い。
【００２３】
（第２実施形態）
本開示の枠状遮光部１１は、第１実施形態で示したプロジェクション型ヘッドアップディスプレイ装置１Ａの他に、図６に示す液晶型ヘッドアップディスプレイ装置１Ｂにも適用できる。
本開示の第２実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ｂを、第１実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１Ａとの差分によって説明する。ヘッドアップディスプレイ装置１Ｂは、ヘッドアップディスプレイ装置１Ａに対し、プロジェクタ１０ＡがＬＥＤ回路基板１０Ｂに置き換え、スクリーン１２Ａが液晶表示素子１２Ｂに置き換かえたものである。また、枠状遮光部１１が液晶表示素子（表示部）１２ｂの出射側に設けられている。
【００２４】
また、ヘッドアップディスプレイ装置１Ｂは、虚像Ｖの傾きを不動にしたものである。制御回路基板１４は、遠近図法で表現された車両情報ｉｎｆоを液晶表示素子１２ｂに表示させるとき、枠状遮光部１１を第２状態Ｓ２に変更する。このようにすることで、上方が狭まった台形で表示される虚像ＶのポストカードＶｆと遠近図法で表現された車両情報ｉｎｆоの遠近感が相まって、視認者４から見て虚像Ｖが路面に沿うように認識され易い。
【符号の説明】
【００２５】
１Ａ    プロジェクション型ヘッドアップディスプレイ装置
１Ｂ    液晶型ヘッドアップディスプレイ装置
１０Ａ  プロジェクタ（光源）
１０Ｂ  ＬＥＤ基板（光源）
１１    枠状遮光部
１２Ａ  スクリーン
１２Ｂ  液晶表示素子
１４    制御回路基板（制御部）
【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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