(57)【要約】【課題】画像表示素子に表示された画像を曲面ミラーで反射拡大し、観察者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置において、虚像表示位置を変更可能にしつつ小型なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】表示された１次表示画像を曲面ミラー１５で反射拡大し、観察者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置１０において、観察者から虚像までの距離を変更する虚像位置変更手段と、１次表示画像の表示サイズを変更する表示サイズ変更手段とを備え、下記条件式（１）を満足するように構成する。    ２．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１５．０  …（１）【選択図】図２
2018017750.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示された１次表示画像を曲面ミラーで反射拡大し、観察者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記観察者から虚像までの距離を変更する虚像位置変更手段と、
前記１次表示画像の表示サイズを変更する表示サイズ変更手段とを備え、
下記条件式（１）を満足する
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
２．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１５．０  …（１）
ただし、
Ｈｆ：前記虚像を前記観察者から最も遠い最遠点位置に表示した際の前記１次表示画像の任意方向画像サイズ
Ｈｎ：前記虚像を前記観察者から最も近い最近点位置に表示した際の前記１次表示画像の前記任意方向画像サイズ
Ｂｆ：前記最遠点位置における前記虚像の表示倍率
Ｂｎ：前記最近点位置における前記虚像の表示倍率
とする。
【請求項２】
下記条件式（１−１）を満足する
請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
３．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１２．０  …（１−１）
【請求項３】
前記１次表示画像は、画像情報に基づいて光学系により中間像として形成した画像である
請求項１または２記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記中間像の形成位置に、ディフューザーを備える
請求項３記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
前記光学系は、画像表示素子に表示された画像を中間像として形成する投写光学系であり、
該投写光学系は、複数のレンズを備え、少なくとも一部のレンズを光軸に沿って移動させて前記中間像の形成位置を移動させることにより前記虚像の位置を変更し、前記虚像位置変更手段として機能する
請求項３または４記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記光学系は、画像表示素子に表示された画像を中間像として形成する投写光学系であり、
該投写光学系は、複数のレンズを備え、少なくとも一部のレンズを光軸に沿って移動させて前記中間像の表示サイズを変更し、前記表示サイズ変更手段として機能する
請求項３から５のいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記１次表示画像は、画像表示素子に表示された画像である
請求項１または２記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
前記虚像位置変更手段として、前記１次表示画像から前記曲面ミラーまでの光路上において、前記１次表示画像から前記曲面ミラーまでの光路長を変更する反射部材を備える
請求項１から７のいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
前記虚像位置変更手段として、前記１次表示画像から前記曲面ミラーまでの光路上において、前記１次表示画像から前記曲面ミラーまでの空気換算光路長を変更する透明媒質を備える
請求項１から８のいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記虚像位置変更手段として、前記１次表示画像から前記曲面ミラーまでの光路上において、前記曲面ミラーでの前記１次表示画像の投影倍率を変更するレンズを備える
請求項１から９のいずれか１項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】
本発明は、画像表示素子に表示された画像を曲面ミラーで反射拡大し、観察者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、自動車等の運転者に対して方向指示、注意喚起、および／または走行速度等の情報を表示する装置として、ヘッドアップディスプレイ装置が知られている。ヘッドアップディスプレイ装置は、表示する画像の虚像をフロントウィンドウまたはコンバイナ等の画像反射面に映し出して、運転者が視界から目をそらすことなく自動車等の運転に必要な情報を認識することができるようにするためのものである。
【０００３】
ヘッドアップディスプレイ装置で表示する情報のうち、方向指示および／または注意喚起等の情報のように運転者の前方視界中に表示した方が好ましい情報は、画像反射面から遠距離に虚像を表示させることで、運転者の視線および／または焦点の移動を抑えることができる。
【０００４】
逆に、走行速度等の情報のように車のコンソール近傍に表示した方が好ましい情報は、画像反射面から近距離に虚像を表示させることで、運転者の視線および／または焦点の移動を抑えることができる。
【０００５】
また、運転者の視認位置は、走行速度に応じて変化しており、一般的には低速度時は近距離、高速度時は遠距離にあるといわれている。そのため、速度に応じて虚像位置を遠近変化させることで、運転者の視線および／または焦点移動を抑えることができる。
【０００６】
このような、画像反射面からの距離が異なる複数の位置に虚像を表示可能なヘッドアップディスプレイ装置として、特許文献１が提案されている。なお、ヘッドアップディスプレイ装置においては、視認性向上のために虚像の大きさを画像表示素子の大きさよりも大きく拡大表示することが望ましく、そのような場合には、画像表示素子に表示された画像を曲面ミラーを介して画像反射面に拡大投影する必要があり、特許文献１においても曲面ミラーを備えた装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０６−１１５３８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、従来のヘッドアップディスプレイ装置の構成について、図７を用いて説明する。図７は虚像位置を変更した場合の画像表示素子１００、曲面ミラー１０１、アイボックスＥＢ（虚像を観察可能な領域）の位置関係を示す上面光路図である。なお、図７においては画像反射面の図示を省略している。
【０００９】
ヘッドアップディスプレイ装置において表示される虚像は、画像表示素子１００に表示された画像を曲面ミラー１０１を介して画像反射面に拡大投影し、画像反射面上の投影像をアイボックスＥＢから観察することで視認される。
【００１０】
このような構成のヘッドアップディスプレイ装置において、虚像の表示位置を変更する場合、一般的には画像表示素子１００と曲面ミラー１０１との間隔を変更することで行われる。具体的には、画像反射面から遠距離に虚像を表示させる場合には、図７上段に示すように、画像表示素子１００と曲面ミラー１０１との間隔を広くし、画像反射面から近距離に虚像を表示させる場合には、図７下段に示すように、画像表示素子１００と曲面ミラー１０１との間隔を狭くする。
【００１１】
ここで、図７上段と図７下段を比較すると分かる通り、画像表示素子１００の表示サイズを一定とすると、画像反射面から近距離に虚像を表示させる場合に比べて遠距離に虚像を表示させる場合では、曲面ミラー１０１の利用範囲が広くなるため、曲面ミラー１０１について虚像最近点位置から虚像最遠点位置まで対応させようとすると、虚像最遠点位置における利用範囲に合わせて曲面ミラー１０１のサイズを決定しなければならず、サイズが大型化する傾向があった。
【００１２】
一般的に、ヘッドアップディスプレイ装置は、自動車等の移動体の運転席周りの限られた空間に設置しなければならないため小型であることが要求されるが、曲面ミラー１０１のサイズの大型化は、装置の小型化の要求と相反するため、改善が要望されている。
【００１３】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、画像表示素子に表示された画像を曲面ミラーで反射拡大し、観察者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置において、虚像表示位置を変更可能にしつつ小型な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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、表示された１次表示画像を曲面ミラーで反射拡大し、観察者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置において、観察者から虚像までの距離を変更する虚像位置変更手段と、１次表示画像の表示サイズを変更する表示サイズ変更手段とを備え、下記条件式（１）を満足することを特徴とするものである。
２．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１５．０  …（１）
ただし、
Ｈｆ：虚像を観察者から最も遠い最遠点位置に表示した際の１次表示画像の任意方向画像サイズ
Ｈｎ：虚像を観察者から最も近い最近点位置に表示した際の１次表示画像の任意方向画像サイズ
Ｂｆ：最遠点位置における虚像の表示倍率
Ｂｎ：最近点位置における虚像の表示倍率
とする。
【００１５】
ここで、「任意方向画像サイズ」とは、虚像表示時の水平もしくは垂直に対応する、１次表示画像の水平サイズもしくは垂直サイズのうち、いずれかのサイズを意味し、２つの画像サイズのうち少なくとも一方が条件式（１）を満たせばよい。
【００１６】
また、「虚像の表示倍率」とは、下記式で表される画像の任意方向の画像サイズの比を意味する。
表示倍率＝１次表示画像サイズ／虚像表示サイズ
【００１７】
本発明のヘッドアップディスプレイ装置においては、下記条件式（１−１）を満足することが好ましい。
３．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１２．０  …（１−１）
【００１８】
また、１次表示画像は、画像情報に基づいて光学系により中間像として形成した画像としてもよい。
【００１９】
１次表示画像を中間像とした場合、中間像の形成位置に、ディフューザーを備えることが好ましい。
【００２０】
また、１次表示画像を中間像とした場合、光学系は、画像表示素子に表示された画像を中間像として形成する投写光学系であり、投写光学系は、複数のレンズを備え、少なくとも一部のレンズを光軸に沿って移動させて中間像の形成位置を移動させることにより虚像の位置を変更し、虚像位置変更手段として機能するものとしてもよい。
【００２１】
また、１次表示画像を中間像とした場合、光学系は、画像表示素子に表示された画像を中間像として形成する投写光学系であり、投写光学系は、複数のレンズを備え、少なくとも一部のレンズを光軸に沿って移動させて中間像の表示サイズを変更し、表示サイズ変更手段として機能するものとしてもよい。
【００２２】
なお、１次表示画像を中間像とする場合は、上記に限らず、他にも例えば、画像情報に基づいて、レーザー光等をスキャンして形成される画像を１次表示画像とすることもできる。
【００２３】
また、本発明のヘッドアップディスプレイ装置においては、１次表示画像は、画像表示素子に表示された画像としてもよい。
【００２４】
また、虚像位置変更手段として、１次表示画像から曲面ミラーまでの光路上において、１次表示画像から曲面ミラーまでの光路長を変更する反射部材を備えてもよい。
【００２５】
また、虚像位置変更手段として、１次表示画像から曲面ミラーまでの光路上において、１次表示画像から曲面ミラーまでの空気換算光路長を変更する透明媒質を備えてもよい。
【００２６】
また、虚像位置変更手段として、１次表示画像から曲面ミラーまでの光路上において、曲面ミラーでの１次表示画像の投影倍率を変更するレンズを備えてもよい。
【発明の効果】
【００２７】
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、表示された１次表示画像を曲面ミラーで反射拡大し、観察者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置において、観察者から虚像までの距離を変更する虚像位置変更手段と、１次表示画像の表示サイズを変更する表示サイズ変更手段とを備え、下記条件式（１）を満足するものとしたので、虚像表示位置を変更可能にしつつ小型なヘッドアップディスプレイ装置とすることができる。
２．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１５．０  …（１）
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置を搭載した自動車の運転席の模式図
【図２】上記ヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図
【図３】上記ヘッドアップディスプレイ装置の主要構成要素の位置関係を示す上面光路図
【図４】本発明の第２の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図
【図５】本発明の第３の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図
【図６】本発明の第４の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置の主要構成要素の位置関係を示す上面光路図
【図７】従来のヘッドアップディスプレイ装置の主要構成要素の位置関係を示す上面光路図
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の第１の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置を搭載した自動車の運転席の模式図、図２は上記ヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図、図３は上記ヘッドアップディスプレイ装置の主要構成要素の位置関係を示す上面光路図である。
【００３０】
図１に示すように、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０は、自動車１１のダッシュボード１２内に配置され、装置内から射出した走行速度等の情報を示す画像をフロントウィンドウ（画像反射面）１３で反射させ、運転者（観察者）１４のフロントウィンドウ１３越し前方に虚像（図１中では最近点虚像Ｖ１および最遠点虚像Ｖ２を図示）として拡大表示するものである。
【００３１】
なお、画像反射面については、フロントウィンドウ１３の代わりに、フロントウィンドウとは別途配置された透明反射部材（コンバイナ）で運転者へ反射させてもよい。また、ヘッドアップディスプレイ装置１０は、ダッシュボード１２内の配置に限定されるものではない。
【００３２】
このヘッドアップディスプレイ装置１０は、表示された１次表示画像を曲面ミラーで反射拡大し、観察者に虚像として視認させるヘッドアップディスプレイ装置であって、図２に示すように、画像表示素子２０と、複数のレンズを備える投写光学系２１と、曲面ミラー１５を備える。
【００３３】
本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０において、１次表示画像は、画像表示素子２０に表示された画像を投写光学系２１により中間像として形成した画像である。なお、図１中では最近点虚像Ｖ１に対応した中間像表示位置Ｐ１および最遠点虚像Ｖ２に対応した中間像表示位置Ｐ２を図示している。
【００３４】
投写光学系２１は、少なくとも一部のレンズを光軸に沿って移動させて中間像の形成位置を移動させることにより虚像の位置を変更し、虚像位置変更手段として機能することが好ましい。また、投写光学系２１は、少なくとも一部のレンズを光軸に沿って移動させて中間像の表示サイズを変更し、表示サイズ変更手段として機能することが好ましい。
【００３５】
ここでは、投写光学系２１の一例として、前群ＧＦと後群ＧＲからなり、前群ＧＦの全体もしくはその一部のみを光軸に沿って移動させることで、中間像の形成位置を移動させたり、中間像の表示サイズを変更したりするものを例示しているが、投写光学系２１の構成に関しては、このような構成に限定されるものではなく、公知の投写光学系の構成を適宜応用することができる。
【００３６】
なお、中間像の形成位置に、ディフューザーを備えてもよく、そのような態様とすれば、アイボックスＥＢ（虚像を観察可能な領域）の範囲を拡大することができる。
【００３７】
さらに、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０は、下記条件式（１）を満足するように構成されている。
２．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１５．０  …（１）
３．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１２．０  …（１−１）
ただし、
Ｈｆ：虚像を観察者から最も遠い最遠点位置に表示した際の１次表示画像の任意方向画像サイズ
Ｈｎ：虚像を観察者から最も近い最近点位置に表示した際の１次表示画像の任意方向画像サイズ
Ｂｆ：最遠点位置における虚像の表示倍率
Ｂｎ：最近点位置における虚像の表示倍率
とする。
【００３８】
この条件式（１）を満足するように、投写光学系２１において、中間像の形成位置を移動させることにより虚像の位置を変更し、また中間像の表示サイズを変更することで、図３に示す通り、フロントウィンドウ（画像反射面）１３から最遠点に虚像を表示させる場合の曲面ミラー１５の利用範囲が、最近点に虚像を表示させる場合の曲面ミラー１５の利用範囲と同程度に近づくため、曲面ミラー１５の利用範囲に無駄が生じず、曲面ミラー１５を小型化することができ、延いてはヘッドアップディスプレイ装置の小型化に寄与する。
【００３９】
より詳細には、条件式（１）の上限以上とならないようにすることで、最遠点に虚像を表示させる場合の曲面ミラー１５の利用範囲が、最近点に虚像を表示させる場合の曲面ミラー１５の利用範囲と比較して広くなりすぎないようにすることができるため、曲面ミラー１５を小型化することができる。
【００４０】
また、条件式（１）の下限以下とならないようにすることで、最遠点に虚像を表示させる場合の１次表示画像の画像サイズが小さくなりすぎるのを抑えることができるため、虚像を最遠点位置に表示した際の表示品質を高く維持することができる。これは、特に１次表示画像を画像表示素子に表示された画像そのものとした場合（後述の第２〜４の実施形態に例示）には、画像サイズを小さくするためには画像表示素子において表示領域を狭くしなくてはならない、すなわち表示に使用する画素数を少なくしなくてはならないため、効果が顕著になる。
【００４１】
なお、上記条件式（１−１）を満足するものとすれば、より良好な特性とすることができる。
【００４２】
また、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０においては、画像表示素子２０を固定し、投写光学系２１を用いて虚像表示位置を変更しており、画像表示素子２０に接続されている不図示の配線を移動させる必要がないため、構成を簡素化できるとともに、配線を移動させることによる接続不良等の問題を回避することができる。
【００４３】
次いで、本発明の第２の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図４は発明の第２の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図である。
【００４４】
第２の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置と比較して、１次表示画像の表示部の構成のみを変更したものであり、ここでは第１の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置から変更がない部分についての説明は省略する。
【００４５】
本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０において、１次表示画像は、画像表示素子３０に表示された画像である。なお、１次表示画像の表示サイズを変更する表示サイズ変更手段としては、画像表示素子３０の画像表示領域のうち、表示の際に使用する面積を変更することで１次表示画像の表示サイズを変更する不図示の画像表示ドライバがこれに該当する。
【００４６】
このヘッドアップディスプレイ装置１０は、図４に示すように、画像表示素子３０と曲面ミラー１５を備え、虚像位置変更手段として、画像表示素子３０から曲面ミラー１５までの光路上において、１次表示画像から曲面ミラー１５までの光路長を変更する反射部材３１および３２を備える。
【００４７】
反射部材３１および３２については、例えばミラーを用いることができ、ミラー以外にもプリズム等、光を反射させることで光路を偏向可能なものであればどのようなものを用いてもよい。
【００４８】
図４示すように、反射部材３１および３２を一体的に画像表示素子３０に近づけることで１次表示画像から曲面ミラー１５までの光路長を短くすることができ、反射部材３１および３２を一体的に画像表示素子３０から遠ざけることで１次表示画像から曲面ミラー１５までの光路長を長くする（図中点線表示）ことができる。
【００４９】
なお、反射部材を用いて１次表示画像から曲面ミラー１５までの光路長を変更する方法については、上記に限定されるものではなく、例えば図４中の反射部材３１および３２と、それらを移動させた時の位置（図中点線表示光路における反射部材位置）の４つの位置に反射部材を配置しておき、図４中の反射部材３１および３２を光路上から挿抜することで、１次表示画像から曲面ミラー１５までの光路長を変更する等、どのような態様としてもよい。
【００５０】
さらに、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０においても、下記条件式（１）を満足するように構成されており、このような構成としても、上記第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
２．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１５．０  …（１）
【００５１】
また、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０においても、画像表示素子３０を固定し、反射部材３１および３２を用いて虚像表示位置を変更しており、画像表示素子３０に接続されている不図示の配線を移動させる必要がないため、構成を簡素化できるとともに、配線を移動させることによる接続不良等の問題を回避することができる。
【００５２】
次いで、本発明の第３の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図５は発明の第３の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置の概略構成図である。
【００５３】
第３の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置と比較して、１次表示画像の表示部の構成のみを変更したものであり、ここでは第１の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置から変更がない部分についての説明は省略する。
【００５４】
本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０において、１次表示画像は、画像表示素子４０に表示された画像である。なお、１次表示画像の表示サイズを変更する表示サイズ変更手段としては、画像表示素子４０の画像表示領域のうち、表示の際に使用する面積を変更することで１次表示画像の表示サイズを変更する不図示の画像表示ドライバがこれに該当する。
【００５５】
このヘッドアップディスプレイ装置１０は、図５示すように、画像表示素子４０と曲面ミラー１５を備え、虚像位置変更手段として、画像表示素子４０から曲面ミラー１５までの光路上において、１次表示画像から曲面ミラー１５までの空気換算光路長を変更する透明媒質４１を備える。
【００５６】
透明媒質４１については、例えばプリズム等、空気と異なる屈折率を有する部材であればどのようなものを用いてもよい。
【００５７】
図５示すように、透明媒質４１を光路上から挿抜することで、１次表示画像から曲面ミラー１５までの空気換算光路長を変更する。
【００５８】
さらに、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０においても、下記条件式（１）を満足するように構成されており、このような構成としても、上記第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
２．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１５．０  …（１）
【００５９】
また、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０においても、画像表示素子４０を固定し、透明媒質４１を用いて虚像表示位置を変更しており、画像表示素子４０に接続されている不図示の配線を移動させる必要がないため、構成を簡素化できるとともに、配線を移動させることによる接続不良等の問題を回避することができる。
【００６０】
次いで、本発明の第４の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図６は本発明の第４の実施形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置の主要構成要素の位置関係を示す上面光路図である。
【００６１】
第４の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第３の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置と比較して、虚像位置変更手段の構成のみを変更したものであり、ここでは第３の実施形態の撮像装置から変更がない部分についての説明は省略する。
【００６２】
このヘッドアップディスプレイ装置１０は、図６示すように、画像表示素子５０と曲面ミラー１５を備え、虚像位置変更手段として、画像表示素子５０から曲面ミラー１５までの光路上において、曲面ミラー１５での１次表示画像の投影倍率を変更するレンズ５１を備える。
【００６３】
図６では一枚のレンズ５１のみ例示しているが、レンズの枚数や形状についてはこれに限定されるものではなく、どのような態様としてもよい。
【００６４】
図６示すように、画像表示素子５０と曲面ミラー１５の間でレンズ５１の位置を変化させることで、画像表示素子５０と虚像の光学的な共役関係が変化して虚像投影距離が変化するため、虚像の投影倍率を変更することができる。
【００６５】
さらに、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０においても、下記条件式（１）を満足するように構成されており、このような構成としても、上記第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
２．５＜（Ｈｆ／Ｈｎ）／（Ｂｆ／Ｂｎ）＜１５．０  …（１）
【００６６】
また、本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１０においても、画像表示素子５０を固定し、レンズ５１を用いて虚像表示位置を変更しており、画像表示素子５０に接続されている不図示の配線を移動させる必要がないため、構成を簡素化できるとともに、配線を移動させることによる接続不良等の問題を回避することができる。
【００６７】
また、このようなレンズを用いて１次表示画像と曲面ミラー１５の光学的共役関係を変更する方式は、１次表示画像を画像表示素子に表示された画像とする態様に限らず、第１の実施形態のように１次表示画像を画像表示素子に表示された画像を投写光学系により中間像として形成した画像とする態様においても、組み合わせることができる。
【００６８】
次に、本発明のヘッドアップディスプレイ装置の数値実施例について説明する。
まず、実施例１のヘッドアップディスプレイ装置について説明する。実施例１のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１または第２の実施形態に対応したものである。表１に諸元に関するデータを示す。
【００６９】
表１の上側の表は、主要構成要素の各面について、左から順に、曲率半径（ｍｍ）、各面とその次の面との光軸上の距離（ｍｍ）、各面の構成物質に関する情報を示している。なお、距離の欄において、虚像表示位置変更の際に間隔が変化する欄はそれぞれｄ１、ｄ２と記載している。このｄ１（ｍｍ）、ｄ２（ｍｍ）に対応する数値は表１の下側の表に示している。
【００７０】
表１の下側の表は、虚像を最遠点に表示した場合および虚像を最近点に表示した場合について、左から順に、ｄ１（ｍｍ）、ｄ２（ｍｍ）、水平方向における１次表示画像のサイズ（ｍｍ）、表示倍率、水平方向における曲面ミラー有効サイズ（ｍｍ）、水平方向におけるアイボックスサイズ（ｍｍ）、アイボックス中心位置からの視野角(度)、条件式（１）の数値を示している。
【００７１】
上記の実施例１の説明で述べた各データの記号、意味、および記載方法は、特に断りがない限り以下の実施例のものについても同様であるので、以下では重複説明を省略する。
【００７２】
【表１】
2018017750.tif 000003
【００７３】
次に、実施例２のヘッドアップディスプレイ装置について説明する。実施例２のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１または第２の実施形態に対応したものである。表２に諸元に関するデータを示す。
【００７４】
【表２】
2018017750.tif 000004
【００７５】
次に、実施例３のヘッドアップディスプレイ装置について説明する。実施例３のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１または第２の実施形態に対応したものである。表３に諸元に関するデータを示す。
【００７６】
【表３】
2018017750.tif 000005
【００７７】
次に、実施例４のヘッドアップディスプレイ装置について説明する。実施例４のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１または第２の実施形態に対応したものである。表４に諸元に関するデータを示す。
【００７８】
【表４】
2018017750.tif 000006
【００７９】
次に、実施例５のヘッドアップディスプレイ装置について説明する。実施例５のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１または第２の実施形態に対応したものである。表５に諸元に関するデータを示す。
【００８０】
【表５】
2018017750.tif 000007
【００８１】
次に、実施例６のヘッドアップディスプレイ装置について説明する。実施例６のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１または第２の実施形態に対応したものである。表６に諸元に関するデータを示す。
【００８２】
【表６】
2018017750.tif 000008
【００８３】
次に、実施例７のヘッドアップディスプレイ装置について説明する。実施例７のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第１または第２の実施形態に対応したものである。表７に諸元に関するデータを示す。
【００８４】
【表７】
2018017750.tif 000009
【００８５】
次に、実施例８のヘッドアップディスプレイ装置について説明する。実施例８のヘッドアップディスプレイ装置は、上記第４の実施形態に対応したものである。表８に諸元に関するデータを示す。
【００８６】
【表８】
2018017750.tif 000010
【００８７】
以上のデータから、実施例１〜８のヘッドアップディスプレイ装置は、全て条件式（１）を満たしており、虚像表示位置を変更可能にしつつ小型なヘッドアップディスプレイ装置であることが分かる。
【００８８】
以上、実施形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、ヘッドアップディスプレイ装置を構成する各要素の位置や大きさについては、上記各数値実施例で示した値に限定されず、他の値をとり得るものである。また、虚像位置変更手段の構成についても、反射部材、透明媒質、およびレンズを単独で用いる態様に限らず、これらを適宜組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００８９】
１０    ヘッドアップディスプレイ装置
１１    自動車
１２    ダッシュボード
１３    フロントウィンドウ
１４    運転者
１５    曲面ミラー
２０    画像表示素子
２１    投写光学系
３０    画像表示素子
３１、３２    反射部材
４０    画像表示素子
４１    透明媒質
５０    画像表示素子
５１    レンズ
１００    画像表示素子
１０１    曲面ミラー
ＥＢ    アイボックス
ＧＦ    前群
ＧＲ    後群
Ｐ１    最近点虚像に対応した中間像表示位置
Ｐ２    最遠点虚像に対応した中間像表示位置
Ｖ１    最近点虚像
Ｖ２    最遠点虚像
【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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