(57)【要約】【課題】  対象と虚像を同時に視認する視認者に違和感を与えるのを抑制することができる表示装置を提供する。【解決手段】  ＨＵＤ装置は、画像を形成した光を車両（移動体）に設けられたフロントウインドシールド（透過反射部材）に照射して車両が走行する車線（移動体外の対象）と重なるように表示エリア内に虚像を表示する表示装置において、虚像の消失点は、車線の消失点からずれている表示装置である。この場合、対象と虚像を同時に視認する視認者に違和感を与えるのを抑制することが可能な表示装置を提供できる。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を形成した光を移動体に設けられた透過反射部材に照射して前記移動体外の対象と重なるように表示エリア内に虚像を表示する表示装置において、
前記虚像の消失点は、前記対象の消失点からずれていることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記虚像の消失点が前記対象の消失点からずれるように前記画像を光により形成する画像形成部と、
前記画像を形成した光を前記透過反射部材に導光する導光部と、を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
画像を形成した光を移動体に設けられた透過反射部材に照射して前記移動体外の対象と重なるように表示エリア内に虚像を表示する表示装置であって、
前記虚像の消失点が前記対象の消失点からずれるように前記画像を光により形成する画像形成部と、
前記画像を形成した光を前記透過反射部材に導光する導光部と、を備える表示装置。
【請求項４】
前記虚像の消失点の位置を前記対象に関する情報に基づいて設定する設定手段を更に備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
撮像装置により撮影された前記対象の撮影画像に基づいて前記虚像の消失点の位置が設定されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記虚像の消失点は、少なくとも前記移動体の左右方向に関して前記対象の消失点からずれていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記虚像の消失点は、少なくとも前記移動体の上下方向に関して前記対象の消失点からずれていることを特徴とする１〜６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記虚像の消失点は、前記透過反射部材側から見て、前記対象を規定する２つの外側線のうち前記移動体の左右方向の一側の外側線である第１の外側線に対する、前記虚像の前記一側の外側線である第２の外側線の傾斜が、前記虚像の消失点と前記対象の消失点とが一致する場合よりも小さくなる位置に設定されることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記虚像の消失点は、前記透過反射部材側から見て前記第１及び第２の外側線が略平行となるように設定されることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表示エリアの中心は、少なくとも前記左右方向に関して前記移動体の中心からずれており、
前記一側は、前記表示エリアの中心のずれ方向側であることを特徴とする請求項８又は９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記虚像の消失点は、前記表示エリアの下端の中心点及び前記表示エリアの上端における前記対象の中心線に重なる点を通る直線と、水平線との交点に設定されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記移動体は、車両であり、
前記対象は、前記車両が走行する車線であり、
前記車両に対して先行する先行車両と前記車両との車間距離を取得する装置から、取得された前記車間距離が当該表示装置に入力され、
前記虚像は、前記車間距離を示す表示を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記車間距離を示す表示は、前記車線の幅方向に延び、前記車線の長さ方向に並ぶ複数の構成単位を有することを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記複数の構成単位は、非表示から表示に切り替わる際、前記表示エリアの下端側に表示されるものから上端側に表示されるものの順に順次出現することを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記装置は、前記車両と前記先行車両との相対速度に基づいて前記車間距離の目標値を設定し、
当該表示装置は、前記装置から前記目標値を取得し、
前記虚像は、前記目標値を示す表示を更に含むことを特徴とする請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記装置は、前記先行車両が検出されたときに前記虚像を表示する指令を当該表示装置に出力し、
前記装置から前記指令が入力された時点で前記装置から取得している最新の前記目標値を用いて前記虚像を表示することを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
請求項１〜１６のいずれか一項に記載の表示装置と、
前記表示装置が搭載される移動体と、を備える移動体装置。
【請求項１８】
画像を形成した光を移動体に設けられた透過反射部材に照射して前記移動体外の対象と重なるように表示エリア内に虚像を表示する表示方法であって、
前記虚像の消失点が前記対象の消失点からずれるように前記画像を光により形成する工程と、
前記画像を形成した光を前記透過反射部材に導光する工程と、を含む表示方法。
【請求項１９】
前記形成する工程では、前記透過反射部材側から見て、前記対象を規定する２つの外側線のうち前記対象の左右方向の一側の外側線に対する前記虚像の前記一側の外側線の傾斜が、前記虚像の消失点と前記対象の消失点とが一致する場合よりも小さくなるように前記画像を形成することを特徴とする請求項１８に記載の表示方法。
【請求項２０】
前記形成する工程に先立って、前記表示エリアを、少なくとも前記移動体の左右方向に関して前記表示エリアの中心が前記移動体の中心からずれる位置に設定する工程を更に含み、
前記一側は、前記表示エリアの中心のずれ方向側であることを特徴とする請求項１８又は１９に記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、移動体装置及び表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を形成した光を移動体に設けられた透過反射部材に照射して移動体外の対象と重なるように表示エリア内に虚像を表示する装置が知られている（例えば特許文献１参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に開示されている装置では、対象と虚像を同時に視認する視認者に違和感を与えるのを抑制することに関して改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、画像を形成した光を移動体に設けられた透過反射部材に照射して前記移動体外の対象と重なるように表示エリア内に虚像を表示する表示装置において、前記虚像の消失点は、前記対象の消失点からずれていることを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、対象と虚像を同時に視認する視認者に違和感を与えるのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態のＨＵＤ装置の概略構成を示す図である。
【図２】ＨＵＤ装置の制御系のハードウェア構成を示すブロック図である。
【図３】ＨＵＤ装置の機能ブロック図である。
【図４】ＨＵＤ装置の光源装置について説明するための図である。
【図５】ＨＵＤ装置の光偏向器について説明するための図である。
【図６】光偏向器のミラーと走査範囲の対応関係を示す図である。
【図７】２次元走査時の走査線軌跡の一例を示す図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、マイクロレンズアレイにおいて入射光束径とレンズ径の大小関係の違いによる作用の違いについて説明するための図である。
【図９】虚像の消失点と車線の消失点が一致する例（比較例）について説明するための図である。
【図１０】図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）は、虚像の消失点を車線の消失点から左右方向にずらす例である実施例１を説明するための図である。
【図１１】図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）は、虚像の消失点を車線の消失点から上下方向にずらす例である実施例２を説明するための図である。
【図１２】図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）は、虚像の消失点を車線の消失点から左右方向及び上下方向にずらす例である実施例３のケース１を説明するための図である。
【図１３】図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）は、実施例３のケース２を説明するための図である。
【図１４】図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）は、実施例３のケース３を説明するための図である。
【図１５】画像データ生成部の構成例１を説明するための図である。
【図１６】表示処理を説明するためのフローチャートである。
【図１７】画像データ生成部の構成例２を説明するための図である。
【図１８】虚像消失点設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図１９】車間距離表示と車間距離の目標値とを含む虚像を表示する例を示す図である。
【図２０】実施例１を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
［概要］
以下に、一実施形態のＨＵＤ装置１００について図面を参照して説明する。なお、「ＨＵＤ」は「ヘッドアップディスプレイ」の略称である。
【０００８】
図１には、本実施形態のＨＵＤ装置１００の全体構成が概略的に示されている。
【０００９】
《ＨＵＤ装置の全体構成》
ところで、ヘッドアップディスプレイの投射方式は、液晶パネル、ＤＭＤパネル（デジタルミラーデバイスパネル）、蛍光表示管（ＶＦＤ）のようなイメージングデバイスで中間像を形成する「パネル方式」と、レーザ光源から射出されたレーザビームを２次元走査デバイスで走査し中間像を形成する「レーザ走査方式」がある。特に後者のレーザ走査方式は、全画面発光の部分的遮光で画像を形成するパネル方式とは違い、各画素に対して発光／非発光を割り当てることができるため、一般に高コントラストの画像を形成することができる。
【００１０】
そこで、ＨＵＤ装置１００では「レーザ走査方式」を採用している。無論、投射方式として上記「パネル方式」を用いることもできる。
【００１１】
ＨＵＤ装置１００は、一例として、車両に搭載され、該車両のフロントウインドシールド５０（図１参照）を介して該車両の操縦に必要なナビゲーション情報（例えば車両の速度、進路情報、目的地までの距離、現在地名称、車両前方における物体（対象物）の有無や位置、制限速度等の標識、渋滞情報などの情報）を視認可能にする。この場合、フロントウインドシールド５０は、入射された光の一部を透過させ、残部の少なくとも一部を反射させる透過反射部材としても機能する。以下では、ＨＵＤ装置１００がフロントウインドシールド５０を備える、車両としての自動車に搭載される例を、主に説明する。
【００１２】
ＨＵＤ装置１００は、図１に示されるように、光源装置１１、光偏向器１５及び走査ミラー２０を含む光走査装置１０と、スクリーン３０と、凹面ミラー４０とを備え、フロントウインドシールド５０に対して画像を形成する光（画像光）を照射することにより、視認者Ａ（ここでは自動車の乗員である運転者）の視点位置から虚像Ｉを視認可能にする。つまり、視認者Ａは、光走査装置１０によりスクリーンに形成（描画）される画像（中間像）を、フロントウインドシールド５０を介して虚像Ｉとして視認することができる。
【００１３】
ＨＵＤ装置１００は、一例として、自動車のダッシュボードの下方に配置されており、視認者Ａの視点位置からフロントウインドシールド５０までの距離は、数十ｃｍから精々１ｍ程度である。
【００１４】
ここでは、凹面ミラー４０は、虚像Ｉの結像位置が所望の位置になるように、一定の集光パワーを有するように既存の光学設計シミュレーションソフトを用いて設計されている。
【００１５】
ＨＵＤ装置１００では、虚像Ｉが視認者Ａの視点位置から例えば１ｍ以上かつ３０ｍ以下（好ましくは１０ｍ以下）の位置（奥行位置）に表示されるように、凹面ミラー４０の集光パワーが設定されている。
【００１６】
なお、通常、フロントウインドシールドは、平面でなく、僅かに湾曲している。このため、凹面ミラー４０とフロントウインドシールド５０の曲面により、虚像Ｉの結像位置が決定される。
【００１７】
光源装置１１では、画像データに応じて変調されたＲ,Ｇ,Ｂの３色のレーザ光が合成される。３色のレーザ光が合成された合成光は、光偏向器１５の反射面に導かれる。偏向手段としての光偏向器１５は、半導体製造プロセス等で作製された２軸のＭＥＭＳスキャナであり、直交する２軸周りに独立に揺動可能な単一の微小ミラーを含む。光源装置１１、光偏向器１５の詳細は、後述する。
【００１８】
光源装置１１からの画像データに応じた光（合成光）は、光偏向器１５で偏向され、走査ミラー２０で折り返されてスクリーン３０に照射される。そこで、スクリーン３０が光走査され該スクリーン３０上に中間像が形成される。すなわち、光偏向器１５と走査ミラー２０を含んで光走査系が構成される。なお、凹面ミラー４０は、フロントウインドシールド５０の影響で中間像の水平線が上または下に凸形状となる光学歪み要素を補正するように設計、配置されることが好ましい。
【００１９】
スクリーン３０を介した光は、凹面ミラー４０でフロントウインドシールド５０に向けて反射される。フロントウインドシールド５０への入射光束の一部はフロントウインドシールド５０を透過し、残部の少なくとも一部は視認者Ａの視点位置に向けて反射される。この結果、視認者Ａはフロントウインドシールド５０を介して中間像の拡大された虚像Ｉを視認可能となる、すなわち、視認者から見て虚像Ｉがフロントウインドシールド５０越しに拡大表示される。
【００２０】
なお、フロントウインドシールド５０よりも視認者Ａの視点位置側に透過反射部材としてコンバイナを配置し、該コンバイナに凹面ミラー４０からの光を照射するようにしても、フロントウインドシールド５０のみの場合と同様に虚像表示を行うことができる。
【００２１】
《ＨＵＤ装置の制御系のハードウェア構成》
図２には、ＨＵＤ装置１００の制御系のハードウェア構成を示すブロック図が示されている。ＨＵＤ装置１００の制御系は、図２に示されるように、ＦＰＧＡ６００、ＣＰＵ６０２、ＲＯＭ６０４、ＲＡＭ６０６、Ｉ／Ｆ６０８、バスライン６１０、ＬＤドライバ６１１１、ＭＥＭＳコントローラ６１５を備えている。
【００２２】
ＦＰＧＡ６００は、画像データに応じてＬＤドライバ６１１１を介して後述するＬＤを動作させ、ＭＥＭＳコントローラ６１５を介して光偏向器１５を動作させる。ＣＰＵ６０２は、ＨＵＤ装置１００の各機能を制御する。ＲＯＭ６０４は、ＣＰＵ６０２がＨＵＤ装置１００の各機能を制御するために実行する画像処理用プログラムを記憶している。ＲＡＭ６０６は、ＣＰＵ６０２のワークエリアとして使用される。Ｉ／Ｆ６０８は、外部コントローラ等と通信するためのインターフェイスであり、例えば、自動車のＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等に接続される。
【００２３】
《ＨＵＤ装置の機能ブロック》
図３には、ＨＵＤ装置１００の機能を示すブロック図が示されている。ＨＵＤ装置１００は、図３に示されるように、車両情報入力部８００、外部情報入力部８０２、画像データ生成部８０４及び画像描画部８０６を備えている。車両情報入力部８００には、ＣＡＮ等から車両の情報（速度、走行距離、対象物の位置、外界の明るさ等の情報）が入力される。外部情報入力部８０２には、外部ネットワークから車両外部の情報（例えば自動車に搭載されたカーナビからのナビ情報等）が入力される。画像データ生成部８０４は、車両情報入力部８００、外部情報入力部８０２等から入力される情報に基づいて、描画すべき画像の画像データを生成し、画像描画部８０６に送信する。画像描画部８０６は、制御部８０６０を備え、受信した画像データに応じた画像を描画する。画像データ生成部８０４及び制御部８０６０は、ＦＰＧＡ６００によって実現される。画像描画部８０６は、ＦＰＧＡ６００に加えて、ＬＤドライバ６１１１、ＭＥＭＳコントローラ６１５、光走査装置１０、スクリーン３０、凹面ミラー４０等によって実現される。
【００２４】
《光源装置の構成》
図４には、光源装置１１の構成が示されている。光源装置１１は、図４に示されるように、単数あるいは複数の発光点を有する複数（例えば３つの）の発光素子１１１Ｒ、１１１Ｂ、１１１Ｇを含む。各発光素子は、ＬＤ（レーザダイオード）であり、互いに異なる波長λＲ、λＧ、λＢの光束を放射する。例えばλＲ＝６４０ｎｍ、λＧ＝５３０ｎｍ、λＢ＝４４５ｎｍである。以下では、発光素子１１１ＲをＬＤ１１１Ｒ、発光素子１１１ＧをＬＤ１１１Ｇ、発光素子１１１ＢをＬＤ１１１Ｂとも表記する。ＬＤ１１１Ｒ、１１１Ｇ、１１１Ｂから放射された波長λＲ、λＧ、λＢの光束は、対応するカップリングレンズ１１２Ｒ、１１２Ｇ、１１２Ｂにより後続の光学系にカップリングされる。カップリングされた光束は、対応するアパーチャ部材１１３Ｒ、１１３Ｇ、１１３Ｂにより整形される。各アパーチャ部材の開口形状は、光束の発散角等に応じて円形、楕円形、長方形、正方形等、様々な形状とすることができる。その後、対応するアパーチャ部材で整形された光束は、合成素子１１５により光路合成される。合成素子１１５は、プレート状あるいはプリズム状のダイクロイックミラーであり、波長に応じて光束を反射／透過し、１つの光路に合成する。合成された光束は、レンズ１１９により光偏向器１５の反射面に導かれる。レンズ１１９は、光偏向器１５側に凹面が向くメニスカスレンズである。
【００２５】
《光偏向器の構成》
図５には、光偏向器１５の構成が示されている。光偏向器１５は、半導体プロセスにて製造された２軸のＭＥＭＳスキャナであり、図５に示されるように、反射面を有するミラー１５０と、α軸方向に並ぶ複数の梁を含み、隣り合う２つの梁が折り返し部を介して蛇行するように接続された一対の蛇行部１５２とを有する。各蛇行部１５２の隣り合う２つの梁は、梁Ａ（１５２ａ）、梁Ｂ（１５２ｂ）とされ、枠部材１５４に支持されている。複数の梁には、複数の圧電部材１５６（例えばＰＺＴ）が個別に設けられている。各蛇行部の隣り合う２つの梁の圧電部材に異なる電圧を印加することで、該蛇行部の隣り合う２つの梁が異なる方向に撓み、それが蓄積されて、ミラー１５０がα軸周り（＝垂直方向）に大きな角度で回転することになる。このような構成により、α軸を中心とした垂直方向の光走査が、低電圧で可能となる。一方、β軸を中心とした水平方向では、ミラー１５０に接続されたトーションバーなどを利用した共振による光走査が行われる。
【００２６】
ＨＵＤ装置１００からは、瞬間的にはレーザビーム径に相当する点像しか投射されないが、非常に高速に走査させるため、一フレーム画像内では十分に人間の目に残像が残っている。この残像現象を利用することで、視認者には、あたかも「表示エリア」に像を投射させているように知覚される。実際には、スクリーンに映った像が、凹面ミラー４０とフロントウインドシールド５０によって反射されて視認者に「表示エリア」において虚像として知覚される。このような仕組みであるので、像を表示させない場合は、ＬＤの発光を停止すれば良い。つまり、「表示エリア」において虚像が表示される箇所以外の箇所の輝度を実質０にすることが可能となる。
【００２７】
すなわち、ＨＵＤ装置１００による虚像の結像位置は、該虚像を結像可能な所定の「表示エリア」内の任意の位置となる。この「表示エリア」は、ＨＵＤ装置の設計時の仕様で決まる。
【００２８】
このように、「レーザ走査方式」を採用したことにより、表示したい部分以外では、表示の必要がないためＬＤを消灯したり、光量を低下させたりするなどの措置を取ることができる。
【００２９】
これに対して、例えば液晶パネル及びＤＭＤパネルのようなイメージングデバイスで中間像を表現する「パネル方式」では、パネル全体を照明する必要があるため、画像信号としては非表示とするために黒表示であったとしても、液晶パネルやＤＭＤパネルの特性上、完全には０にし難い。このため、黒部が浮き上がって見えることがあったが、レーザ走査方式ではその黒浮きを無くすことが可能となる。
【００３０】
ところで、光源装置１１の各発光素子は、ＦＰＧＡ６００によって発光強度や点灯タイミング、光波形が制御され、ＬＤドライバ６１１１によって駆動され、光を射出する。各発光素子から射出され光路合成された光は、図６に示されるように、光偏向器１５によってα軸周り、β軸周りに２次元的に偏向され、走査ミラー２０（図１参照）を介して走査光としてスクリーン３０に照射される。すなわち、走査光によりスクリーン３０が２次元走査される。なお、図６では、走査ミラー２０の図示が省略されている。
【００３１】
走査光は、スクリーン３０の走査範囲を、２〜４万Ｈｚ程度の速い周波数で主走査方向に振動走査（往復走査）しつつ、数十Ｈｚ程度の遅い周波数で副走査方向に片道走査する。すなわち、ラスタースキャンが行われる。この際、走査位置（走査光の位置）に応じて各発光素子の発光制御を行うことで画素毎の描画、虚像の表示を行うことができる。
【００３２】
１画面を描画する時間、すなわち１フレーム分の走査時間（２次元走査の１周期）は、上記のように副走査周期が数十Ｈｚであることから、数十ｍｓｅｃとなる。例えば主走査周期２００００Ｈｚ、副走査周期を５０Ｈｚとすると、１フレーム分の走査時間は２０ｍｓｅｃとなる。
【００３３】
スクリーン３０は、図７に示されるように、画像が描画される（画像データに応じて変調された光が照射される）画像領域３０ａ（有効走査領域）と、該画像領域を取り囲むフレーム領域３０ｂとを含む。
【００３４】
ここで光偏向器１５によって走査しうる全範囲を「走査範囲」と呼ぶ。ここでは、走査範囲は、スクリーン３０における画像領域３０ａとフレーム領域３０ｂの一部（画像領域３０ａの外縁近傍の部分）を併せた範囲とされている。図７には、走査範囲における走査線の軌跡がジグザグ線によって示されている。図７においては、走査線の本数を、便宜上、実際よりも少なくしている。
【００３５】
スクリーン３０の画像領域３０ａは、例えばマイクロレンズアレイ等の光拡散効果を持つ透過型の素子で構成されている。画像領域は、矩形、あるいは平面である必要はなく、多角形や曲面であっても構わない。また、スクリーン３０は、光拡散効果を持たない平板や曲板であっても良い。また、画像領域は、装置レイアウトによっては例えばマイクロミラーアレイ等の光拡散効果を持つ反射型の素子とすることもできる。
【００３６】
以下に、図８（Ａ）及び図８（Ｂ）を参照して、スクリーン３０の画像領域に用いられるマイクロレンズアレイにおける拡散と干渉性ノイズ発生について説明する。
図８（Ａ）において、符号８５２はマイクロレンズアレイを示す。マイクロレンズアレイ８５２は、微細凸レンズ８５１を配列した微細凸レンズ構造を有する。符号８５３で示す「画素表示用ビーム」の光束径８５７は、微細凸レンズ８５１の大きさよりも小さい。すなわち、微細凸レンズ８５１の大きさ８５６は、光束径８５７よりも大きい。なお、説明中の形態例で、画素表示用ビーム８５３はレーザ光束であり、光束中心のまわりにガウス分布状の光強度分布をなす。従って、光束径８５７は、光強度分布における光強度が「１／ｅ２」に低下する光束半径方向距離である。
図８（Ａ）では、光束径８５７は微細凸レンズ８５１の大きさ８５６に等しく描かれているが、光束径８５７が「微細凸レンズ８５１の大きさ８５６」に等しい必要は無い。微細凸レンズ８５１の大きさ８５６を食み出さなければよい。
図８（Ａ）において、画素表示用ビーム８５３は、その全体が１個の微細凸レンズ８５１に入射し、発散角８５５をもつ拡散光束８５４に変換される。なお、「発散角」は、以下において「拡散角」と呼ぶこともある。
図８（Ａ）の状態では、拡散光束８５４は１つで、干渉する光束が無いので、干渉性ノイズは発生しない。なお、発散角８５５の大きさは、微細凸レンズ８５１の形状により適宜設定できる。
図８（Ｂ）では、画素表示用ビーム８１１は、光束径が微細凸レンズの配列ピッチ８１２の２倍となっており、２個の微細凸レンズ８１３、８１４に跨って入射している。この場合、画素表示用ビーム８１１は、入射する２つの微細凸レンズ８１３、８１４により２つの発散光束８１５、８１６のように拡散される。２つの発散光束８１５、８１６は、領域８１７において重なり合い、この部分で互いに干渉して干渉性ノイズを発生する。
【００３７】
図７に戻り、走査範囲における画像領域３０ａの周辺領域（フレーム領域３０ｂの一部）には、受光素子を含む同期検知系６０が設置されている。ここでは、同期検知系６０は、画像領域の−Ｘ側かつ＋Ｙ側の隅部の＋Ｙ側に配置されている。以下では、スクリーン３０の主走査方向をＸ方向とし、副走査方向をＹ方向として説明する。
【００３８】
同期検知系６０は、光偏向器１５の動作を検出して、走査開始タイミングや走査終了タイミングを決定するための同期信号をＦＰＧＡ６００に出力する。
【００３９】
［詳細］
ところで、運転者は自車両が走行中の路面の車線を目安に自車両を走行させるため、視界内に車線とはかけ離れた形状の虚像が表示されると、車線と虚像を同時に視認する運転者に違和感を与え、運転操作のミスを誘発し、事故等の危険な事態を招きかねない。
【００４０】
ここで、運転者から見たときの虚像と車線の形状を近似させるほど、運転者に違和感を与えるのを抑制できると考えられる。
【００４１】
その具体例として、例えば図９に示される比較例のように、運転者（運転席に着座した視認者）から見て虚像の消失点を車線の消失点に一致させることが考えられる。なお、図９は、先行車両と同一車線を走行中の右ハンドルの自車両の運転席から前方を見た図である（但し、運転者の視界に入る自車両の部分は図示を省略している）。ここで、「虚像の消失点」とは、表示エリア内に表示された虚像を構成する図形（例えば台形や三角形）の左右２つの外側線の交点もしくは該左右２つの外側線の延長線の交点を意味する。「車線の消失点」とは、運転者（運転席に着座した視認者）から見て、車線を規定する左右２つの外側線が奥行き方向に向かって最終的に交わる点を意味する。
【００４２】
図９では、右ハンドルの自車両と先行車両との車間距離を示す車間距離表示が自車両と先行車両との間の車線に重なるよう表示エリア内に虚像として表示されている。この車間距離表示は、全体として自車両側ほど幅が広くなる等脚台形状の表示であって、車線の長さ方向に並ぶ、それぞれが一定の距離範囲（例えば１０ｍ）を示す複数の等脚台形状の構成単位を含む。
【００４３】
しかしながら、比較例では、車間距離表示を車線に重なるよう虚像として表示エリア内に表示すると、運転者から見て虚像の左右２つの外側線が成す角度が車線を規定する左右２つの外側線が成す角度よりも小さくなってしまい、運転者から見たときの虚像と車線の形状を近似させるにも限度がある。なお、虚像を該虚像の横幅（左右方向の幅）を車線の幅に一致するよう表示することも可能であるが、この場合、表示エリアを大きくする必要があるため装置の大型化を招き、また虚像が表示エリア内で僅かでもずれると虚像が車線から食み出してしまう。このため、虚像を該虚像の幅が車線の幅よりも狭くなるよう表示することが好ましい。
【００４４】
ここで、運転者の視点位置は、右ハンドル車では車両の左右方向中央よりも右側に位置し、左ハンドル車では車両の左右方向中央よりも左側に位置する。そして、虚像が表示される表示エリアは、通常、車両の運転席の前方（正面）に設定される。
【００４５】
この場合、運転席に着座した運転者は、専ら、自車両が走行する車線を規定する左右２つの外側線のうち自己に近い側の外側線（以下では「第１の外側線」とも呼ぶ）を目安に自車両を走行させるため、運転者に違和感を与えるのを抑制するためには、運転者から見た、虚像における第１の外側線側の外側線（以下では「第２の外側線」とも呼ぶ）の、第１の外側線に対する傾斜を極力小さくすることが望まれる。
【００４６】
すなわち、図９の比較例では、運転者の視点位置が、車両の左右方向中央の右側もしくは左側にあることを考慮せずに表示エリア内に左右対称の虚像を表示するため、運転者から見た第１の外側線に対する第２の外側線の傾斜が大きくなってしまう。
【００４７】
そこで、発明者らは、鋭意検討の末、この傾斜を図９の比較例よりも小さくする技術を開発した。
【００４８】
この技術は、虚像の消失点を上記傾斜が比較例よりも小さくなる位置に設定することである。以下に、この技術について、幾つかの実施例を用いて説明する。各実施例では、自車両が右ハンドルの場合を例にとって説明する。各実施例において、第１の外側線は車線の右側の外側線であり、第２の外側線は車間距離表示（虚像）の右側の外側線である。各実施例の説明に用いる図面は、先行車両と同一車線を走行中の右ハンドルの自車両の運転席から前方を見た図である（但し、運転者の視界に入る自車両の部分は図示を省略している）。
【００４９】
《実施例１》
図１０（Ａ）〜図１０（Ｃ）には、実施例１の虚像の消失点の設定例が示されている。
実施例１では、運転者から見て虚像の消失点を車線の消失点から車両の左右方向（以下では単に「左右方向」とも呼ぶ）にずらす方法を採用している。なお、実施例１でも、表示エリアに表示される虚像は、比較例と同様の車間距離表示であるが、その消失点が車線の消失点から左右方向にずれているため、全体及び各構成単位が、等脚台形ではない台形状（左右非対称な形状）となる。
【００５０】
図１０（Ａ）には、虚像の消失点が左右方向の設定範囲の左端（車線の消失点の左側）に設定されている状態が示されている。図１０（Ａ）において、上記傾斜は比較例よりも僅かに小さい。
【００５１】
図１０（Ｂ）には、虚像の消失点が左右方向の設定範囲の右端（車線の消失点の左側近傍）に設定されている状態が示されている。図１０（Ｂ）において、上記傾斜は比較例よりも僅かに小さい。
【００５２】
図１０（Ｃ）には、虚像の消失点が左右方向の設定範囲の左右端間（両端間）に設定されている状態が示されている。図１０（Ｃ）において、運転者から見て第１及び第２の外側線は略平行である。
【００５３】
なお、「虚像の消失点」を、運転者から見て、表示エリアの下端の中心点及び表示エリアの上端の所定点を通る直線が水平線と交わる点と定義することもできる。この場合、上記所定点の位置を左右方向にずらすことにより、虚像の消失点を左右方向の設定範囲内でずらすことができる。例えば上記所定点を表示エリアの上端における車線の中心線と重なる点とすれば、運転者から見て第１及び第２の外側線を略平行とすることが可能である（図２０参照）。
【００５４】
以上の説明から分かるように、自車両が右ハンドルの場合、虚像の消失点の左右方向の設定範囲を車線の消失点の左側の所定範囲に決定すると、上記傾斜を比較例よりも小さくすることができる。
【００５５】
なお、実施例１とは逆に自車両が左ハンドルの場合には、第１の外側線は車線の左側の外側線であり、第２の外側線は虚像の左側の外側線であり、虚像の消失点の左右方向の設定範囲を車線の消失点の右側の所定範囲に決定すると、上記傾斜を比較例よりも小さくすることができる。
【００５６】
《実施例２》
図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）には、実施例２の虚像の消失点の設定例が示されている。
実施例２では、運転者から見て虚像の消失点を車線の消失点から車両の上下方向（以下では単に「上下方向」とも呼ぶ）にずらす方法を採用している。なお、実施例２でも、表示エリアに表示される虚像は、比較例と同様の車間距離表示であるが、消失点が車線の消失点から上下方向にずれているため、全体及び各部分が等脚台形状となる場合（図１１（Ａ）及び図１１（Ｃ）参照）と、全体及び一部分が二等辺三角形状となる場合がある（図１１（Ｂ）参照）。
【００５７】
図１１（Ａ）には、虚像の消失点が上下方向の設定範囲の上端（車線の消失点の下側近傍）に設定されている状態が示されている。図１１（Ａ）において、上記傾斜は比較例よりも僅かに小さい。
【００５８】
図１１（Ｂ）には、虚像の消失点が上下方向の設定範囲の下端（車線の消失点の下側）に設定されている状態が示されている。図１１（Ｂ）において、上記傾斜は比較例よりも僅かに小さい。
【００５９】
図１１（Ｃ）には、虚像の消失点が上下方向の設定範囲の上下端間（両端間）に設定されている状態が示されている。図１１（Ｃ）において、運転者から見て第１及び第２の外側線は略平行である。
【００６０】
以上の説明から分かるように、自車両が右ハンドル車の場合、虚像の消失点の上下方向の設定範囲を車線の消失点の下側の所定範囲に決定すると、上記傾斜を比較例よりも小さくすることができる。
【００６１】
なお、実施例２とは逆に自車両が左ハンドルの場合には、第１の外側線は車線の左側の外側線であり、第２の外側線は虚像の左側の外側線であるが、実施例２と同様にして虚像の消失点の上下方向の設定範囲を車線の消失点の下側の所定範囲に決定すると、上記傾斜を比較例よりも小さくすることができる。
【００６２】
《実施例３》
図１２〜図１４には、実施例３の虚像の消失点設定方法が示されている。
実施例３では、虚像の消失点を車線の消失点から左右方向及び上下方向にずらす方法を採用している。なお、実施例３でも、表示エリアに表示される虚像は、比較例と同様の車間距離表示であるが、消失点が車線の消失点から左右方向及び上下方向にずれているため、全体及び各部分が台形状となる場合（図１２（Ｂ）、図１２（Ｃ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）、図１４（Ｂ）、図１４（Ｃ）参照）と、全体及び一部分が三角形状となる場合がある（図１２（Ａ）、図１３（Ａ）、図１４（Ａ）参照）。
【００６３】
図１２には、実施例３のケース１、すなわち運転者から見て第１及び第２の外側線が略平行の場合が示されている。この場合、虚像の消失点を第２の外側線上における所定範囲（好ましくは表示エリア内に虚像が表示される範囲）内の任意の位置に設定することが可能である（図１２（Ａ）〜図１２（Ｃ）参照）。
【００６４】
図１３には、実施例３のケース２、すなわち上記傾斜が比較例よりも僅かに小さい場合が示されている。この場合、虚像の消失点を第２の外側線上における所定範囲（好ましくは表示エリア内に虚像が表示される範囲）内の任意の位置に設定することが可能である（図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）参照）。なお、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）において、上記傾斜の大きさ及び向きは同じである。
【００６５】
図１４には、実施例３のケース３、すなわち上記傾斜が比較例よりも僅かに小さい場合であって、その傾斜の向きが図１３に示されるケース２とは逆の場合が示されている。この場合、虚像の消失点を第２の外側線上における所定範囲（好ましくは表示エリア内に虚像が表示される範囲）内の任意の位置に設定することが可能である（図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）参照）。なお、図１４（Ａ）〜図１４（Ｃ）において、上記傾斜の大きさ及び向きは同じである。
【００６６】
以上の説明から分かるように、実施例３では、虚像の消失点を、第１の外側線に対して所定の傾斜範囲にある第２の外側線上における所定範囲（好ましくは表示エリア内に虚像が表示される範囲）内の任意の位置に設定することが可能である（図１２〜図１４参照）。
【００６７】
以上説明した実施例１〜３を実現するためにＨＵＤ装置１００には、上述した基本的な構成に加えて、図１５に示されるように、対象物（例えば先行車両）を検出する検出系としてのレーザレーダ２００を備えるとともに、画像データ生成部８０４に必要な構成、機能が盛り込まれている。
【００６８】
なお、「検出系」は、「車間距離表示」を表示するための専用のものでなくても良く、例えば車両の自動制御（例えばオートブレーキ、オートステアリング等）に用いられる検出装置を利用しても良い。このような「検出装置」を利用する場合には、ＨＵＤ装置は、検出系を備える必要がない。
【００６９】
また、「検出系」や「検出装置」としては、要は、車両の前方（斜め前方を含む）における対象物の有無及び位置を検出できるものであれば良く、レーザレーダ（例えば半導体レーザを光源に用いるレーダ）の代わりに、ＬＥＤを光源に用いたレーダ、ミリ波レーダ、赤外線レーダ、単眼カメラ、ステレオカメラ、あるいはこれらの組み合わせを用いても良い。
【００７０】
レーザレーダ２００は、少なくとも１つのレーザ光源（例えば半導体レーザ）を含む投光系と、該投光系から投光され対象物で反射された光を受光する少なくとも１つの受光素子（例えばフォトダイオード）を含む受光系と、対象物までの距離を演算する処理系とを有する。レーザレーダ２００の投光範囲は、自車両前方及び斜め前方の所定範囲となっている。レーザレーダ２００の測距方式は、レーザ光源の発光タイミングと受光素子の受光タイミングとの時間差を算出し該時間差から対象物までの距離を求める直接ＴＯＦ方式であっても良いし、受光素子の受光信号を複数の位相信号に分割し該複数の位相信号を用いた演算によって上記時間差を算出し、該時間差から対象物までの距離を求める間接ＴＯＦ方式であっても良い。また、投光系は、走査型及び非走査型のいずれであっても良い。
【００７１】
レーザレーダ２００は、例えば自動車のフロントバンパー、バックミラー付近等に装着されており、対象物（ここでは自車両前方の先行車両）を検出したときに、その検出結果である３次元位置情報（距離画像とも呼ぶ）を車両制御装置３００に送る。
【００７２】
車両制御装置３００は、自車両の制御全般を行う装置であり、受信した先行車両の３次元位置情報及び該３次元位置情報の変化から、それぞれ自車両と先行車両との車間距離及び相対速度を取得し、該相対速度に応じた車間距離の目標値（適正な車間距離の下限値）を設定し、設定した目標値と車間距離を車両情報入力部８００を介して画像データ生成部８０４に送るとともに、先行車両の有無や位置に応じて車間距離表示の表示を開始、終了又は更新すべき指令をＣＰＵ６０２に送る。
【００７３】
画像データ生成部８０４は、車間距離／目標値取得手段９０１と、車間距離表示／目標値データ生成手段９０２とを含む。
【００７４】
車間距離／目標値取得手段９０１は、ＣＰＵ６０２の指示により、車両制御装置３００から現在の車間距離と車間距離の目標値を取得し、車間距離表示／目標値データ生成手段９０２に送る。
【００７５】
車間距離表示／目標値データ生成手段９０２は、受信した現在の車間距離及び車間距離の目標値と、車間距離表示のテンプレートである基準データ（複数の等脚台形状の部分を含み全体として等脚台形状の表示のデータ）と、例えば実施例１〜実施例３の要領で予め設定された車間距離表示の消失点の位置情報（車線の消失点からのずれ量及びずれ方向）とに基づいて、車間距離表示の画像データ及び車間距離の目標値の画像データを含むデータである車間距離表示／目標値データを生成し、制御部８０６０に送る。
【００７６】
制御部８０６０は、受信した車間距離表示／目標値データに基づいてＬＤドライバ６１１１及びＭＥＭＳコントローラ６１５を制御して、車間距離表示及び車間距離の目標値を表示エリア内に虚像として表示する。
【００７７】
このようにして、例えば図１９に示されるように運転者から見て自車両と先行車両との間の路面（車線）に重なるよう表示エリア内に自車両と先行車両との車間距離を示す車間距離表示（例えば各構成単位の縦幅である１目盛が１０ｍ）及び車間距離の目標値が表示されれば、運転者は前方風景から視線を逸らさずに現在の車間距離及び車間距離の目標値を容易に認識することができ、適正な車間距離をとるべく自車両の減速等を行うことができる。なお、図１９には、現在の車間距離が例えば４０ｍ、車間距離の目標値が例えば６０ｍの場合が示されている。
【００７８】
次に、本実施形態のＨＵＤ装置１００で実施される表示処理について図１６を参照して説明する。図１６のフローチャートは、ＣＰＵ６０２によって実行される処理アルゴリズムに対応している。この表示処理は、ＨＵＤ装置１００が搭載される自動車（自車両）の電気系統がＯＮになったときに開始される。
【００７９】
最初のステップＳ１では、先行車両があるか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６０２が、レーザレーダ２００の検出結果を受信する車両制御装置３００から「先行車両あり」の通知を受信したときに「先行車両あり」と判断する。ステップＳ１での判断が肯定されるとステップＳ２に移行し、否定されるとステップＳ６に移行する。
【００８０】
ステップＳ２では、自車両と先行車両との現在の車間距離及び車間距離の目標値を取得する。具体的には、車間距離／目標値取得手段９０１が、車両制御装置３００から車両情報入力部８００を介して現在の車間距離及び車間距離の目標値を取得し、車間距離表示／目標値データ生成手段９０２に送る。なお、「現在の車間距離及び車間距離の目標値」は、それぞれ、ＣＰＵ６０２が車両制御装置３００から車間距離表示の表示を開始又は更新すべき指令を受けた時点で、車両制御装置３００が取得している最新の車間距離及び設定している最新の車間距離の目標値を意味する。
【００８１】
次のステップＳ３では、車間距離表示／目標値データを生成する。具体的には、車間距離表示／目標値データ生成手段９０２が、車間距離表示の基準データ、取得された現在の車間距離、車間距離の目標値及び予め設定された車間距離表示の消失点の位置に基づいて車間距離表示／目標値データを生成し、制御部８０６０に送る。
【００８２】
なお、車間距離表示の消失点の位置の設定は、表示処理に先立って例えば車載カメラ等を用いて自車両が走行する車線（前方路面）を撮影し、その撮影画像における車線内に表示エリアに入るよう車間距離表示を重ねたときに、運転者から見た第１の外側線に対する第２の外側線の傾斜が比較例よりも小さくなるように（好ましくは図２０に示されるように）行えば良い。
【００８３】
次のステップＳ４では、車間距離表示及び車間距離の目標値を虚像として表示エリア内に表示する。具体的には、制御部８０６０が、受信した車間距離表示／目標値データに基づいてＬＤ６１１１及びＭＥＭＳコントローラ６１５を制御して、車間距離表示及び車間距離の目標値を表示エリア内に虚像として表示する。
【００８４】
次のステップＳ５では、当該先行車両があるか否かを判断する。具体的には、ＣＰＵ６０２が、レーザレーダ２００の検出結果を受信する車両制御装置３００から「当該先行車両あり」の通知を受信したときに「当該先行車両あり」と判断する。ステップＳ５での判断が否定されるとステップＳ６に移行し、肯定されるとステップＳ２に戻る。
【００８５】
ステップＳ６では、処理終了か否かを判断する。ここでの判断が肯定されるとフローは終了し、否定されるとステップＳ１に戻る。ここでは、ＨＵＤ装置１００が搭載される自動車（自車両）の電気系統がＯＮのままのときは処理を継続させ、ＯＦＦになったときに処理を終了させる。
【００８６】
なお、図１７に示される変形例のように、自車両に前方路面を撮影するカメラ４００を設置するとともに、車間距離表示の消失点を設定する機能を画像データ生成部に盛り込んでも良い。
【００８７】
詳述すると、変形例の画像データ生成部８０４Ａは、上記実施形態の画像データ生成部８０４の構成に加えて、車線情報抽出部９０３と虚像消失点設定部９０４とを含む。
【００８８】
カメラ４００は、単眼カメラもしくはステレオカメラであって、自車両の前方路面が画角に入るように自車両に設置されおり、ＣＰＵ６０２から撮影開始の指令を受けたタイミングで前方路面を撮影し、その撮影画像を車線情報抽出部９０３に送る。
【００８９】
車線情報抽出部９０３は、受信した撮像画像から、車線を規定する各外側線のデータや、車線の消失点と車線を規定する各外側線上の任意の点とを含むデータ等の車線に関する情報（以下では「車線情報」とも呼ぶ）を抽出し、虚像消失点設定部９０４に送る。
【００９０】
虚像消失点設定部９０４は、受信した車線情報に基づいて、運転者から見た第１の外側線に対する第２の外側線の傾斜が比較例よりも小さくなり、かつ車間距離表示の全ての構成単位が表示エリア内に入るように車間距離表示（虚像）の消失点の位置を設定し、車間距離表示／目標値データ生成手段９０２に送る。
【００９１】
車間距離表示／目標値データ生成手段９０２は、車両制御装置３００から受信した現在の車間距離及び車間距離の目標値と、車間距離表示の基準データ（複数の等脚台形状の構成単位を含み全体として等脚台形状の表示のデータ）と、虚像消失点設定部９０４から受信した車間距離表示の消失点の位置とに基づいて、車間距離表示の画像データ及び車間距離の目標値の画像データを含む車間距離表示／目標値データを生成し、制御部８０６０に送る。
【００９２】
制御部８０６０は、受信した車間距離表示／目標値データに基づいてＬＤドライバ６１１１及びＭＥＭＳコントローラ６１５を制御して、車間距離表示及び車間距離の目標値を表示エリア内に虚像として表示する。
【００９３】
変形例において、ＣＰＵ６０２は、虚像の消失点の設定を、装置起動後、車間距離表示を初めて表示させるときにのみ行っても良いし、車間距離表示を非表示から表示に切り替える度に行っても良いし、定期的に行っても良い。
【００９４】
以下に、変形例における虚像消失点設定処理について、図１８を参照して説明する。図１８のフローチャートは、ＣＰＵ６０２によって実行される処理アルゴリズムに対応している。
【００９５】
最初のステップＳ１１では、自車両の前方路面を撮影する。具体的には、カメラ４００により自車両の前方路面を撮影し、その撮影画像の画像データを車線情報抽出部９０３に送る。
【００９６】
次のステップＳ１２では、自車両が走行する車線に関する情報（車線情報）を抽出する。具体的には、車線情報抽出部９０３が、受信した撮影画像の画像データから、車線情報を抽出し、該車線情報を虚像消失点設定部９０４に送る。
【００９７】
最後のステップＳ１３では、車線情報に基づいて虚像の消失点の位置を設定する。具体的には、虚像消失点設定部９０４が、受信した車線情報に基づいて、運転者から見た第１の外側線に対する第２の外側線の傾斜が比較例よりも小さくなるように（好ましくは図２０に示されるように）虚像の消失点の位置を設定する。
【００９８】
以上説明した本実施形態のＨＵＤ装置１００は、第１の観点からすると、画像を形成した光を車両（移動体）に設けられたフロントウインドシールド５０（透過反射部材）に照射して車両が走行する車線（移動体外の対象）と重なるように表示エリア内に虚像を表示する表示装置において、運転者（運転席に着座した視認者）から見て、虚像の消失点は、車線の消失点からずれている表示装置である。
【００９９】
ＨＵＤ装置１００は、運転者から見て虚像の消失点が車線の消失点からずれるように画像を光により形成する、光走査装置１０及びスクリーン３０を含む画像形成部と、画像を形成した光をフロントウインドシールド５０に導光する凹面ミラー４０（導光部）と、を備えることが好ましい。
【０１００】
また、本実施形態のＨＵＤ装置１００は、第２の観点からすると、画像を形成した光を車両（移動体）に設けられたフロントウインドシールド５０（透過反射部材）に照射して車線（移動体外の対象）と重なるように表示エリア内に虚像を表示する表示装置であって、運転者（運転席に着座した視認者）から見て虚像の消失点が車線の消失点からずれるように画像を光により形成する、光走査装置１０及びスクリーン３０を含む画像形成部と、画像を形成した光をフロントウインドシールド５０（透過反射部材）に導光する凹面ミラー４０（導光部）と、を備える表示装置である。
【０１０１】
本実施形態のＨＵＤ装置１００によれば、虚像の消失点と車線の消失点が一致する場合よりも、虚像の左右方向の一側の外側線の向きを車線の該一側の外側線の向きに近似させることができる。この結果、対象と虚像を同時に視認する運転者（視認者）に違和感を与えるのを抑制することができる。
【０１０２】
一方、例えば特許文献１（特開２０１６−１０７９４５号公報）に開示されている装置では、虚像の消失点と車線の消失点が一致しているため、虚像の幅を車線幅に一致させて表示する特殊な場合を除いて、虚像の左右方向の一側の外側線の向きを車線の該一側の外側線の向きに近似させることが困難であった。すなわち、特許文献１では、対象と虚像を同時に視認する視認者に違和感を与えるのを抑制することに関して改善の余地があった。
【０１０３】
また、ＨＵＤ装置１００は、虚像の消失点が車線の消失点からずれるように画像を光により形成する画像形成部と、画像を形成した光をフロントウインドシールド５０に導光する凹面ミラー４０（導光部）と、を備えている。
【０１０４】
また、ＨＵＤ装置１００は、虚像の消失点の位置を車線の消失点の位置に応じて設定する虚像消失点設定部９０４（設定手段）を更に備えることが好ましい。この場合、虚像の消失点の位置を車線の消失点の位置に応じて随時自動的に設定することができる。
【０１０５】
また、撮像装置（例えばカメラ４００）により撮影された車線の撮影画像に基づいて虚像の消失点の位置が設定されることが好ましい。なお、虚像の消失点の位置の設定は、予め車線情報のデータを取得しておけば、撮像装置の撮像画像を用いずに行うこともできる。
【０１０６】
また、虚像の消失点は、少なくとも車両の左右方向に関して車線の消失点からずれていることが好ましい。
【０１０７】
また、虚像の消失点は、少なくとも車両の上下方向に関して車線の消失点からずれていても良い。
【０１０８】
また、虚像の消失点は、フロントウインドシールド５０側から見て、車線を規定する２つの外側線のうち車両の左右方向の一側の外側線である第１の外側線に対する、虚像の該一側の外側線である第２の外側線の傾斜が、虚像の消失点と車線の消失点とが一致する場合よりも小さくなる位置に設定されていることが好ましい。なお、「車線を規定する２つの外側線」は、車道を規定する白線のみならず、車道と歩道の境界線等も含む。
【０１０９】
また、虚像の消失点は、フロントウインドシールド５０側から見て第１及び第２の外側線が略平行となる位置に設定されていることが好ましい。この場合、運転者（視認者）に違和感を与えるのを極力抑制することができる。
【０１１０】
また、表示エリアの中心は、少なくとも車両の左右方向に関して車両の中心からずれており、上記一側は、表示エリアの中心のずれ方向側であることが好ましい。この場合、運転者（視認者）に違和感を与えるのを確実に抑制することができる。
【０１１１】
また、虚像の消失点は、表示エリアの下端の中心点及び表示エリアの上端における車線の中心線に重なる点を通る直線と、水平線との交点に設定されることが好ましい。
【０１１２】
また、虚像の外縁は、ｎ角形状（ｎ≧３）であることが好ましい。
【０１１３】
なお、虚像は、車間距離表示に限らず、例えば車両の移動予定ルートに関連する案内表示（例えば車両の次の曲がり地点に関する表示、移動予定ルート付近の店、施設、家等に関する表示等）であっても良いし、他車両を指し示す指示表示（例えば矢印）であっても良い。上記案内表示は、カーナビ等の車両の位置情報を取得する装置から、車両の移動予定ルートに関連する情報（例えば車両の次の曲がり地点に関する情報や、移動予定ルート付近の店、施設、家等に関する情報等）を取得することにより表示することができる。上記指示表示は、レーザレーダやカメラが検出した他車両（例えば先行車両）の位置に基づいて指示方向を設定することができる。
【０１１４】
また、車両に対して先行する先行車両と車両との車間距離を取得する車両制御装置３００（装置）から、取得された車間距離がＨＵＤ装置１００に入力され、虚像は、車間距離を示す表示を含むことが好ましい。
【０１１５】
また、車間距離を示す表示（車間距離表示）は、車両が走行する車線の幅方向に延び、車線の長さ方向に並ぶ複数の構成単位を含むことが好ましい。この場合、車間距離を一見して把握することができる。
【０１１６】
また、複数の構成単位は、非表示から表示に切り替わる際、表示エリアの下端側に表示されるものから上端側に表示されるものの順に順次出現することが好ましい。この場合、先行車両が現れたことを通知することができる。
【０１１７】
また、車両制御装置３００は、車両と先行車両との相対速度に基づいて車間距離の目標値を設定し、ＨＵＤ装置１００は、車両制御装置３００から車間距離の目標値を取得し、虚像は、車間距離の目標値を示す表示を更に含むことが好ましい。
【０１１８】
また、車両制御装置３００は、先行車両が検出されたときに虚像を表示する指令をＨＵＤ装置１００に出力し、ＨＵＤ装置１００は、車両制御装置３００から該指令が入力された時点で車両制御装置３００から取得している最新の車間距離の目標値を用いて虚像を表示することが好ましい。
【０１１９】
また、ＨＵＤ装置１００と、ＨＵＤ装置１００が搭載される車両と、を備える車両装置（移動体装置）によれば、運転者に違和感を与えるのを抑制しつつ運転に資する情報（例えば車間距離表示や車間距離の目標値）を提供することができる。
【０１２０】
また、本実施形態の表示方法は、画像を形成した光を車両（移動体）に設けられたフロントウインドシールド５０（透過反射部材）に照射して車両が走行する車線（移動体外の対象）と重なるように表示エリア内に虚像を表示する表示方法であって、虚像の消失点が車線の消失点からずれるように画像を光により形成する工程と、画像を形成した光をフロントウインドシールド５０に導光する工程と、を含む表示方法である。
【０１２１】
この場合、虚像の消失点と車線の消失点が一致する場合よりも、虚像の左右方向の一側の外側線の向きを車線の該一側の外側線の向きに近似させることができる。この結果、対象と虚像を同時に視認する運転者（視認者）に違和感を与えるのを抑制することができる。
【０１２２】
また、上記形成する工程では、フロントウインドシールド５０側から見て、車線を規定する２つの外側線のうち車線の左右方向の一側の外側線に対する虚像の該一側の外側線の傾斜が、虚像の消失点と車線の消失点とが一致する場合よりも小さくなるように画像を形成することが好ましい。
【０１２３】
また、上記形成する工程に先立って、表示エリアを、少なくとも車両の左右方向に関して表示エリアの中心が車両の中心からずれる位置に設定する工程を更に含み、上記一側は、表示エリアの中心のずれ方向側であることが好ましい。
【０１２４】
また、上記形成する工程に先立たって、車線を撮影する工程を更に含み、上記形成する工程では、撮影する工程での撮影結果（撮影画像）に基づいて画像を形成することが好ましい。
【０１２５】
なお、図１５や図１７では、車間距離表示及び車間距離の目標値を表示する構成を採用しているが、例えば車間距離表示のみを表示する構成を採用しても良い。
【０１２６】
また、上記実施形態及び変形例のＨＵＤ装置において、「導光部」は、凹面ミラー４０（凹面鏡）から構成されているが、これに限らず、例えば、凸面鏡から構成されても良いし、曲面鏡（凹面鏡や凸面鏡）と、該曲面鏡とスクリーン３０との間に配置された折り返しミラーとを含んで構成されても良い。
【０１２７】
また、上記実施形態及び変形例では、光走査装置は、走査ミラー２０を有しているが、有していなくても良い。
【０１２８】
また、上記実施形態及び変形例では、光源としてＬＤ（端面発光レーザ）を用いているが、例えば面発光レーザ等の他のレーザ等を用いても良い。
【０１２９】
また、上記実施形態及び変形例では、ＨＵＤ装置は、カラー画像に対応するように構成されているが、モノクロ画像に対応するように構成されても良い。
【０１３０】
また、透過反射部材は、車両のフロントウインドシールドに限らず、例えばサイドウインドシールド、リアウインドシールド等であっても良く、要は、透過反射部材は、虚像を視認する視認者が搭乗する車両に設けられ、該視認者が車両の外部を視認するための窓部材（ウインドシールド）であることが好ましい。
【０１３１】
また、上記実施形態及び変形例では、ＨＵＤ装置は、例えば自動車に搭載されるものを一例として説明したが、要は、車両、航空機、船舶等の移動体に搭載されるものであれば良い。例えば、本発明の「移動体装置」に用いられる車両としては、４輪の自動車に限らず、自動二輪車、自動三輪車等であっても良い。この場合、透過反射部材としてのウインドシールドもしくはコンバイナを装備する必要がある。また、車両の動力源としては、例えばエンジン、モータ、これらの組み合わせ等が挙げられる。
【０１３２】
また、上記実施形態及び変形例では、虚像を重畳表示する「対象」を車両が走行する車線としているが、これに限らず、要は、虚像の視認者が移動体を移動させるときの基準となる、視認可能なもの（好ましくはライン状のもの）であれば良く、例えば移動体外にある物体間の境界線、移動外にある物体と空間との境界線、移動体外にある物体に形成された凸条や凹条（溝）等であっても良い。
【０１３３】
また、上記実施形態及び変形例に記載した具体的な数値、形状等は、一例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【０１３４】
１０…光走査装置（画像形成部の一部）、３０…スクリーン（画像形成部の一部）、４０…凹面ミラー（導光部）、１００…ＨＵＤ装置（表示装置）、３００…車両制御装置（装置）、４００…カメラ（撮像装置）、９０４…虚像消失点設定部（設定手段）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１３５】
【特許文献１】特開２０１６−１０７９４５号公報
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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