(57)【要約】【課題】虚像の表示状態の調整が効率的に行え、ヘッドアップディスプレイ装置の製造効率の低下を抑制することができるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法および、同製造方法に用いるのに適した虚像調整装置を提供する。【解決手段】撮像工程にて、検査用画像３２の虚像２２と正規基準点２４ａとを撮影し、位置ずれ検出工程にて、検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６の相対位置関係が正規の場合における正規基準点２４ａと、撮影画像から求めた検査用画像３２の虚像２２の撮影基準点２２ｂとの位置ずれを検出し、相対位置調整工程にて、検出された位置ずれを補正するように、検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を調整する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を出力する画像出力器と、前記画像を拡大し、車両のウインドシールドに投影する光学系とを有し、前記拡大された前記画像の前記ウインドシールドへの投影により、前記車両の車内に前記画像の虚像を表示させるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法において、
前記画像出力器から出力される静止画である検査用画像の虚像における特定位置に予め設定される基準点として、前記検査用画像と前記光学系の光軸の相対位置関係が正規の場合における正規基準点を、前記光学系の前記検査用画像の投影側において表示させる基準点表示工程と、
前記検査用画像の虚像を、前記正規基準点とともに撮影する撮像工程と、
前記検査用画像の虚像の基準点を、前記撮像工程にて撮影された撮影画像から撮影基準点として抽出し、前記正規基準点と前記撮影基準点との位置ずれを検出する位置ずれ検出工程と、
前記位置ずれを補正するように、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置を調整する相対位置調整工程と、を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置の製造方法。
【請求項２】
画像を出力する画像出力器と、前記画像を拡大し、車両のウインドシールドに投影する光学系とを有し、前記拡大された前記画像の前記ウインドシールドへの投影により、前記車両の車内に前記画像の虚像を表示させるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法において、
前記画像出力器から出力される静止画である検査用画像の虚像における特定位置に予め設定される基準点として、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置関係が正規の場合における正規基準点の位置情報を記憶する記憶工程と、
前記検査用画像の虚像を撮影する撮像工程と、
前記検査用画像の虚像の基準点を、前記撮像工程にて撮影された撮影画像から撮影基準点として抽出し、前記正規基準点の位置情報から特定される前記正規基準点と、前記撮影基準点との位置ずれを検出する位置ずれ検出工程と、
前記位置ずれを補正するように、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置を調整する相対位置調整工程と、を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置の製造方法。
【請求項３】
前記検査用画像の虚像の特定位置に予め設定される基準点は、前記検査用画像の中心点であることを特徴とする請求項１または２に記載のヘッドアップディスプレイ装置の製造方法。
【請求項４】
前記相対位置調整工程では、前記画像出力器の画面上での前記検査用画像の表示位置を変更することにより、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置の製造方法。
【請求項５】
前記相対位置調整工程では、前記画像出力器の位置を変更することにより、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置の製造方法。
【請求項６】
前記相対位置調整工程では、前記光学系の位置、および前記画像出力器の画面上の前記検査用画像の表示位置を変更することにより、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置を調整することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置の製造方法。
【請求項７】
画像を出力する画像出力器と、前記画像を拡大し、車両のウインドシールドに投影して前記車両の車内に前記画像の虚像を表示させる光学系と、前記画像と前記光学系の光軸との相対位置を変更する変更手段とを有するヘッドアップディスプレイ装置の前記虚像の表示状態を調整する虚像調整装置において、
前記画像出力器から出力される静止画である検査用画像の虚像の特定位置に予め定められる基準点として、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置関係が正規の場合における正規基準点を、前記光学系の前記検査用画像の投影側において表示させる基準点表示手段と、
前記検査用画像の虚像を、前記正規基準点とともに撮影する撮像手段と、
前記検査用画像の虚像の基準点を、前記撮像手段にて撮影された撮影画像から撮影基準点として抽出し、前記撮影基準点と前記正規基準点との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれを補正するように、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置を前記変更手段に変更させることにより前記相対位置を調整する相対位置調整手段と、を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置の虚像調整装置。
【請求項８】
画像を出力する画像出力器と、前記画像を拡大し、車両のウインドシールドに投影して前記車両の車内に前記画像の虚像を表示させる光学系と、前記画像と前記光学系の光軸との相対位置を変更する変更手段とを有するヘッドアップディスプレイ装置の前記虚像の表示状態を調整する虚像調整装置において、
前記画像出力器から出力される静止画像である検査用画像の虚像の特定位置に予め設定される基準点として、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置関係が正規の場合における正規基準点の位置情報を記憶する記憶手段と、
前記検査用画像の虚像を撮影する撮像手段と、
前記検査用画像の虚像の基準点を、前記撮像手段にて撮像された撮影画像から撮影基準点として抽出し、前記記憶手段に記憶されている前記正規基準点の位置情報から特定される前記正規基準点と、前記撮影基準点との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
前記位置ずれを補正するように、前記検査用画像と前記光学系の光軸との相対位置を前記変更手段に変更させることにより前記相対位置を調整する相対位置調整手段と、を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置の虚像調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両などの移動体に備えられるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法および同製造方法に用いるのに適した虚像調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を出力する画像出力器と、前記画像を車両のウインドシールドに投影する光学系とを有し、ウインドシールドへの投影により、車両の車内に画像の虚像を表示させるヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と記す）が知られている。
【０００３】
特許文献１には、光を透過かつ反射するリフレクタと、このリフレクタに向って画像を出力する画像出力器と、を有し、リフレクタにて反射した画像の虚像を車内に表示させるＨＵＤ装置が開示されている。
【０００４】
このＨＵＤ装置は、画像出力器の位置を変更する変更機構を有しており、当該装置をインパネに組付ける際の組付け誤差や、インストルメントパネル（以下、インパネと記す）の製造誤差などにより、虚像がインパネの表面に対して傾いて表示されるという問題に対し、インパネに対する当該装置の位置を調整するのではなく、変更機構により画像出力器の位置を変更させて、虚像の傾きを調整している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４３３６２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、ＨＵＤ装置が設置されているインパネの内側空間には、車両情報を表示するコンビネーションメータや、車室内の空調を制御する空調装置などがひしめき合って設置されている。このため、ＨＵＤ装置を設置するスペースを確保するのが非常に困難である。
【０００７】
ＨＵＤ装置の小型化を実現する方法の一つに、例えば拡大機能を有する光学系の拡大率を大きくするという方法がある。光学系の拡大率を大きくすることにより、光学系と画像出力器との光路長を短くすることができ、画像出力器の体格を更に小さくすることができる。このことにより、ＨＵＤ装置の小型化が実現できる。
【０００８】
しかしながら、光学系の拡大率を大きくし、光学系と画像出力器との相対距離を短くすると、画像出力器の画像と、光学系の光軸との相対位置関係のずれに対して虚像が大きく歪むこととなる。この傾向は、光学系の拡大率を大きくすればするほど顕著となる。したがって、画像出力器にて出力される画像と、光学系の光軸との相対位置関係の精度を高めることが、非常に重要となる。
【０００９】
上記画像出力器および光学系は、ＨＵＤ装置のハウジング内の正規の位置に設置されることとなっているが、ハウジングの寸法誤差や部品の組付け時に発生する組付け誤差により、光学系に対する画像の位置が正規の場合からずれてしまう。光学系の拡大率を大きくする前の状態では、ハウジングの寸法誤差や組付け誤差に起因する虚像の歪みは、表示品質に影響を及ぼすほどではなかった。
【００１０】
しかしながら、ＨＵＤ装置を小型化する目的で、光学系の拡大率を大きくすると、上記寸法誤差や組付け誤差に起因する虚像の歪みは、当該拡大率を大きくする前の状態と比較して大きくなり、表示品質に多大な影響を及ぼす。このため、ＨＵＤ装置を製造する上で、画像出力器の画像と光学系の光軸との相対位置を変更して虚像の表示状態を調整する工程が必須となる。
【００１１】
特許文献１のＨＵＤ装置には、上述したように画像出力器の位置を変更する変更機構が設けられており、虚像の表示状態を調整することが可能となっている。しかしながら、このＨＵＤ装置は変更機構を有しているものの、虚像の表示状態を調整する際、リフレクタに表示された虚像とインパネの表面とを見比べながら作業者は調整作業を行わなければない。このため、作業者の熟練度などに大きく影響するため、場合によっては調整作業に膨大な時間がかかるおそれがある。この調整作業の工程をＨＵＤ装置の製造過程の一部に組み込むと、ＨＵＤ装置の製造効率が低下してしまう。
【００１２】
本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであって、虚像の表示状態の調整が効率的に行え、ヘッドアップディスプレイ装置の製造効率の低下を抑制することができるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法および、同製造方法に用いるのに適した虚像調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の請求項１に記載の発明は、画像を出力する画像出力器と、画像を拡大し、車両のウインドシールドに投影する光学系とを有し、拡大された画像のウインドシールドへの投影により、車両の車内に画像の虚像を表示させるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法において、
画像出力器から出力される静止画である検査用画像の虚像における特定位置に予め設定される基準点として、検査用画像と光学系の光軸の相対位置関係が正規の場合における正規基準点を、光学系の検査用画像の投影側において表示させる基準点表示工程と、
検査用画像の虚像を、正規基準点とともに撮影する撮像工程と、
検査用画像の虚像の基準点を、撮像工程にて撮影された撮影画像から撮影基準点として抽出し、正規基準点と撮影基準点との位置ずれを検出する位置ずれ検出工程と、
位置ずれを補正するように、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を調整する相対位置調整工程と、を備えることを特徴としている。
【００１４】
また、本発明の請求項２に記載の発明は、画像を出力する画像出力器と、画像を拡大し、車両のウインドシールドに投影する光学系とを有し、拡大された画像のウインドシールドへの投影により、車両の車内に画像の虚像を表示させるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法において、
画像出力器から出力される静止画である検査用画像の虚像における特定位置に予め設定される基準点として、検査用画像と光学系の光軸との相対位置関係が正規の場合における正規基準点の位置情報を記憶する記憶工程と、
検査用画像の虚像を撮影する撮像工程と、
検査用画像の虚像の基準点を、撮像工程にて撮影された撮影画像から撮影基準点として抽出し、正規基準点の位置情報から特定される正規基準点と、撮影基準点との位置ずれを検出する位置ずれ検出工程と、
位置ずれを補正するように、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を調整する相対位置調整工程と、を備えることを特徴としている。
【００１５】
請求項１に記載の発明では、位置ずれ検出工程にて、撮像工程にて撮影された撮影画像から抽出した撮影基準点と、正規基準点との位置ずれを検出している。また、請求項２に記載の発明では、位置ずれ検出工程にて、撮像工程にて撮影された撮影画像から抽出した撮影基準点と、記憶工程にて記憶された正規基準点の位置情報から特性した正規基準点との位置ずれを検出している。
【００１６】
そして、いずれの請求項の場合でも、相対位置調整工程にて、検出した当該位置ずれを補正するように、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を調整している。この相対位置調整工程での調整により、検査用画像と光学系の光軸との位置関係が正規の位置関係に近づくため、歪みが抑えられた虚像を容易に得ることができる。
【００１７】
以上説明した請求項１および請求項２に記載の発明によれば、相対位置調整工程にて、位置ずれ検出工程にて得られた位置ずれを補正するように、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を調整しているため、作業者の手を煩わせること無く、自動的に虚像の表示状態を容易に調整することができるため、調整作業が非常に効率的となる。したがって、この調整作業をＨＵＤ装置の製造過程の一部に組み込んだとしても、ＨＵＤ装置の製造効率が大きく低下してしまうことを抑制することができる。
【００１８】
よって、請求項１および請求項２に記載の発明によれば、虚像の表示状態の調整が効率的に行え、ＨＵＤ装置の製造効率の低下を抑制することができるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法を提供することができる。
【００１９】
なお、請求項１および請求項２に記載の画像を拡大する光学系としては、拡大機能を有する、例えば、鏡面が凹状となっている拡大鏡や凸レンズが適用可能である。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、検査用画像の虚像の特定位置に予め設定される基準点は、検査用画像の中心点であることを特徴としている。
【００２１】
本発明によれば、検査用画像の虚像の特定位置に予め設定される基準点を検査用画像の中心点としている。検査用画像の中心点から放射される光は、光学系の光学的特性が比較的安定した中央部を通ることとなる。検査用画像の虚像の基準点を検査用画像の中心点とすることにより、基準点自体が歪み難くなる。このため、位置ずれ検出工程にて、撮影基準点を抽出する際の抽出精度が向上する。よって、相対位置調整工程での虚像の表示状態の調整精度が向上する。
【００２２】
請求項４に記載の発明は、相対位置調整工程では、画像出力器の画面上での検査用画像の表示位置を変更することにより、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を調整することを特徴としている。
【００２３】
本発明によれば、相対位置調整工程で行う検査用画像と光学系の光軸との相対位置の調整を、画面上での検査用画像の表示位置を変更することにより行っているので、画像出力器や光学系にＨＵＤ装置内での位置を変更させる機構を設けることなく容易に当該相対位置を調整することができる。また、変更機構を設ける必要がないため、ＨＵＤ装置の更なる小型化に貢献できる。
【００２４】
請求項５に記載の発明は、相対位置調整工程では、画像出力器の位置を変更することにより、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を調整することを特徴としている。
【００２５】
本発明によれば、相対位置調整工程で行う検査用画像と光学系の光軸との相対位置の調整を、画像出力器の位置を変更することにより行っているので、請求項４のように画面内での検出用画像の表示位置を調整する必要が無い。このため、必要最小限の大きさの画面を有する画像出力器を用いることができる。なお、ここでいう画像出力器の位置を変更するとは、画像出力器自体の位置を変更する場合や、画像出力器の画面の位置のみを可変する場合を含む。
【００２６】
請求項６に記載の発明は、相対位置調整工程では、光学系の位置、および画像出力器の画面上の検査用画像の表示位置を変更することにより、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を調整することを特徴としている。
【００２７】
本発明のように、相対位置調整工程で行う検査用画像と光学系の光軸との相対位置の調整を、画面上での検査用画像の表示位置および光学系の位置の両方を変更することにより行っても良い。
【００２８】
請求項７に記載の発明は、画像を出力する画像出力器と、画像を拡大し、車両のウインドシールドに投影して車両の車内に画像の虚像を表示させる光学系と、画像と光学系の光軸との相対位置を変更する変更手段とを有するヘッドアップディスプレイ装置の虚像の表示状態を調整する虚像調整装置において、
画像出力器から出力される静止画である検査用画像の虚像の特定位置に予め定められる基準点として、検査用画像と光学系の光軸との相対位置関係が正規の場合における正規基準点を、光学系の検査用画像の投影側において表示させる基準点表示手段と、
検査用画像の虚像を、正規基準点とともに撮影する撮像手段と、
検査用画像の虚像の基準点を、撮像手段にて撮影された撮影画像から撮影基準点として抽出し、撮影基準点と正規基準点との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
位置ずれを補正するように、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を変更手段に変更させることにより相対位置を調整する相対位置調整手段と、を備えることを特徴としている。
【００２９】
また、請求項８に記載の発明は、画像を出力する画像出力器と、画像を拡大し、車両のウインドシールドに投影して車両の車内に画像の虚像を表示させる光学系と、画像と光学系の光軸との相対位置を変更する変更手段とを有するヘッドアップディスプレイ装置の虚像の表示状態を調整する虚像調整装置において、
画像出力器から出力される静止画像である検査用画像の虚像の特定位置に予め設定される基準点として、検査用画像と光学系の光軸との相対位置関係が正規の場合における正規基準点の位置情報を記憶する記憶手段と、
検査用画像の虚像を撮影する撮像手段と、
検査用画像の虚像の基準点を、撮像手段にて撮像された撮影画像から撮影基準点として抽出し、記憶手段に記憶されている正規基準点の位置情報から特定される正規基準点と、撮影基準点との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段と、
位置ずれを補正するように、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を変更手段に変更させることにより相対位置を調整する相対位置調整手段と、を備えることを特徴としている。
【００３０】
請求項７に記載の発明では、位置ずれ検出手段にて、撮像手段にて撮影された撮影画像から抽出した撮影基準点と、正規基準点との位置ずれを検出している。また、請求項８に記載の発明では、位置ずれ検出手段にて、撮像手段にて撮影された撮影画像から抽出した撮影基準点と、記憶手段にて記憶された正規基準点の位置情報から特性した正規基準点との位置ずれを検出している。
【００３１】
そして、いずれの請求項の場合でも、相対位置調整手段にて、検出した当該位置ずれを補正するように、検査用画像と光学系の光軸との相対位置を調整するように、ＨＵＤ装置が備えている変更手段に検査用画像と光学系の光軸との相対位置を変更させている。この変更手段が行う変更動作により、検査用画像と光学系の光軸との位置関係が正規の位置関係に近づくため、歪みが抑えられた虚像を容易に得ることができる。
【００３２】
以上説明した請求項７および請求項８に記載の発明によれば、相対位置調整手段が、位置ずれ検出手段にて得られた位置ずれを補正するように、ＨＵＤ装置が備える変更手段に検査用画像と光学系の光軸との相対位置を変更させているため、作業者の手を煩わせること無く、自動的に虚像の表示状態を容易に調整することができるため、調整作業が非常に効率的となる。したがって、この調整作業をＨＵＤ装置の製造過程の一部に組み込んだとしても、ＨＵＤ装置の製造効率が大きく低下してしまうことを抑制することができる。
【００３３】
よって、請求項７および請求項８に記載の発明によれば、虚像の表示状態の調整が効率的に行え、ＨＵＤ装置の製造効率の低下を抑制することができるヘッドアップディスプレイ装置の製造方法に用いるのに適した虚像調整装置を提供することができる。
【００３４】
なお、請求項７および請求項８に記載の画像を拡大する光学系としては、画像拡大機能を有する、例えば、鏡面が凹状となっている拡大鏡や凸レンズが適用可能である。また、これら請求項７および請求項８に記載の発明は、それぞれ請求項１および請求項２に記載された各工程を手段として備える虚像調整装置に関する発明であるため、請求項１または請求項２を引用する請求項３から請求項６に記載の発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態によるヘッドアップディスプレイ装置が車両に適用された状態を示す概略構成図である。
【図２】画像出力器の構造を示す概略構成図である。
【図３】液晶パネルの画面上に画像が表示された状態を示す平面図である。
【図４】拡大鏡の斜視図である。
【図５】画像出力器が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に、拡大鏡が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に設置された場合の表示像が受ける影響を説明する説明図である。
【図６】図５に示す状態のときに乗員から見える表示像の状態を示す図である。
【図７】画像出力器が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に、拡大鏡が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に設置された場合の表示像が受ける影響を説明する説明図である。
【図８】図７に示す状態のときに乗員から見える表示像の状態を示す図である。
【図９】ＨＵＤ装置を作動させたときにフロントウインドシールドの前方に表示される表示像の表示状態を調整する虚像調整装置の概略構成図である。
【図１０】虚像調整装置の機能を示した機能ブロック図である。
【図１１】表示像の表示状態の調整手順を示すフローチャートである。
【図１２】図５に示す状態のときの表示像の調整作業を説明する説明図である。
【図１３】図７に示す状態のときの表示像の調整作業を説明する説明図である。
【図１４】第２実施形態による虚像調整装置の機能を示した機能ブロック図である。
【図１５】第２実施形態による表示像の表示状態の調整手順を示すフローチャートである。
【図１６】第３実施形態による画像出力器の構造を示す概略構成図である。
【図１７】第４実施形態による画像出力器の構造を示す概略構成図である。
【図１８】第５実施形態による画像出力器および拡大鏡の構造を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する。
【００３７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明が適用された第１実施形態のヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）が車両に適用された状態を示す概略構成図である。
【００３８】
図１に示すように、ＨＵＤ装置１０は、フロントウインドシールド６０の下縁から車室内側へ延出するインストルメントパネル（インパネ）７０の内側空間に設置されている。ＨＵＤ装置１０は、画面３０ａ上に各種情報（画像）３２を表示する画像出力器１２と、画像出力器１２から出射される光をフロントウインドシールド６０に向けて反射するとともに、画像３２を拡大してフロントウインドシールド６０に投影する光学系としての拡大鏡１４とを有する。なお、図１に示す拡大鏡１４の入射側（画像出力器１２側）の実線１６が光学系の入射側の光軸１６を表し、拡大鏡１４の出射側（フロントウインドシールド６０側）の実線１８が光学系の出射側の光軸１８を示している。図１では、画面３０ａから出射された光が、光軸１６、１８を含む実線上を進み、乗員のアイレンジ８０に到達する様子を示している。これにより、乗員には、画像３２の虚像２４が、車両の前景（フロントウインドシールド６０を挟んで乗員とは反対側）に存在するように視認される。
【００３９】
これら画像出力器１２および拡大鏡１４は、ＨＵＤ装置１０の図示しないハウジングに収容され、画像出力器１２の画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置が予め定められた位置となるように所定の固定手段にて固定されている。
【００４０】
なお、画像出力器１２は、車両前方に光を出射するように車両に対して設置されており、拡大鏡１４は、車両後方を向き、画像出力器１２からの光をフロントウインドシールド６０に向けて反射する位置に設置されている。
【００４１】
なお、本実施形態では、乗員が認識する虚像２４の形状は、図１に示すように、鉛直方向に二つ、当該鉛直方向と直交し、かつ車両の左右方向と平行となる水平方向に四つのマスが隣接して形成される格子形状となっている。本実施形態では、虚像２４の大きさは、ＨＵＤ装置１０が表示させようとする最大の大きさとなっている。
【００４２】
また、インパネ７０には、当該インパネ７０の上面部に開口を有し、拡大鏡１４で反射された画像光１８をフロントウインドシールド６０に導くための筒状の導光部２６が形成されている。この導光部２６には、当該導光部２６を隙間無く塞ぐようにカバー２８が設置されている。このカバー２８は、インパネ７０の内側空間を防塵する。
【００４３】
次に、画像出力器１２および拡大鏡１４のそれぞれについて詳細に説明する。
【００４４】
図２は、本実施形態で使用する画像出力器１２の概略構成図である。画像出力器１２は、液晶表示装置であって、液晶パネル３０、バックライト３４、制御装置３６などから構成されている。
【００４５】
液晶パネル３０は、例えば、二次元方向に配された複数の液晶画素から画面３０ａが形成されてなるドットマトリクス型のＴＦＴ透過液晶パネルである。画面３０ａを構成する一つ一つの液晶画素の光の透過率が、制御装置３６によって制御される。液晶画素の透過率は、当該画素に印加する電圧を制御することにより制御される。画面３０ａは、液晶画素を透過した光が拡大鏡１４に入射するように拡大鏡１４に向って設置されている。
【００４６】
図３は、液晶パネル３０の画面３０ａ上に画像３２が表示された状態を示す平面図である。本実施形態では、画面３０ａから出射される光の出射方向に対して直交する二つの方向をＸ１方向およびＹ１方向としたとき、画面３０ａのＸ１方向およびＹ１方向の大きさは、画面３０ａに表示しようとする最も大きな画像３２のＸ１方向およびＹ１方向の大きさよりも大きく設定している。このことにより、この画像３２を、画面３０ａ内にてＸ１方向およびＹ１方向に自由に移動させることができる。
【００４７】
図２に示すように、バックライト３４は、液晶パネル３０の拡大鏡１４とは反対側に設置され、液晶パネル３０に向う光を出射する。バックライト３４は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）からなっており、制御装置３６によって制御される。
【００４８】
制御装置３６は、液晶パネル３０の液晶画素の透過率およびバックライト３４の点灯ならびに消灯を制御する。制御装置３６は、液晶パネル３０およびバックライト３４の他に、車両の走行速度や矢印などで形成される進路表示の情報が入手できるように車両に搭載されているコンビネーションメータ（図示せず）を制御する制御装置やナビゲーション装置を制御する制御装置（図示せず）と、電気的に接続されている。
【００４９】
制御装置３６は、入手した走行速度や進路表示情報に基づき、それらの情報に基づいた画像を画面３０ａに表示すべく、バックライト３４を点灯させるとともに、個々の液晶画素の透過率を制御する。これにより、画面３０ａからは表示された画像３２に応じた光が出射されることとなる。
【００５０】
図４は、拡大鏡の斜視図である。拡大鏡１４は、図４に示すように、光を反射する反射面１４ａを有する。反射面１４ａは、画像出力器１２とは反対側に向うほど凹むような曲面となっている。なお、反射面１４ａの中央部分の法線方向と直交する二つの方向をα方向およびβ方向とする。
【００５１】
ここで、フロントウインドシールド６０の車室内側における光を反射する面は、車室外側に突出するような曲面となっており、この曲面の曲率は、全体に一様ではなく部分的に異なっている。具体的には、当該曲面は、車両の左右方向中央を基準に左右対称となっており、かつ、当該左右方向中央から両端に向うほど曲率が大きくなっている。
【００５２】
反射面１４ａの曲面は、画像出力器１２からの画像３２をα方向およびβ方向に拡大するとともに、上述したフロントウインドシールド６０の形状に基づいて生じる虚像２４の歪みを補正する光学的作用が得られるような曲率となっている。
【００５３】
以上説明したように、拡大鏡１４は、フロントウインドシールド６０の前方で結像される虚像２４が歪まないように曲率を設定している。しかしながら、これは、画像出力器１２から出射される光が拡大鏡１４に対して予め定められた入射角度で入射した場合に限ったものである。画像出力器１２の画像３２と拡大鏡１４の入射側の光軸１６（図１を参照）との相対位置関係がずれると、当該光の入射角度が変わってしまい、虚像２４の位置が正規の位置からずれ、当該虚像２４の端の部分が歪んでしまう。
【００５４】
上記相対位置のずれは、ＨＵＤ装置１０のハウジングに画像出力器１２および拡大鏡１４を組付けるときの組付け誤差によって発生する。また、ハウジングの寸法誤差によっても上記相対位置のずれは発生する。この組付け誤差またはハウジングの寸法誤差が、虚像２４に歪みが発生の原因となる。
【００５５】
次に、画像出力器１２の画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置のずれることによる、虚像２４の表示状態（位置ずれ、および歪み）への影響について説明する。
【００５６】
（画像出力器１２が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に設置された場合）
図５は、画像出力器１２が車両前方に向って正規の位置から右斜め下にずれて設置され、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から左斜め上にずれて設置された場合の虚像２４が受ける影響を説明する説明図である。
【００５７】
図５では、正規の位置からずれて設置された画像出力器１２に表示される画像３２および拡大鏡１４を実線で示し、正規の位置に設置された画像出力器１２に表示される画像３２および拡大鏡１４を破線で示している。破線で示す画像出力器１２、破線で示す拡大鏡１４、フロントウインドシールド６０およびアイレンジ８０を結ぶ破線で示す線は図１の実線に対応する線であり、画像出力器１２の画像３２の中心から出射された光の経路を示している。また、実線で示す画像出力器１２、実線で示す拡大鏡１４、フロントウインドシールド６０およびアイレンジ８０を結ぶ実線で示す線は、画像出力器１２の画像３２の中心から出射された光の経路を示している。
【００５８】
画像出力器１２および拡大鏡１４が正規の位置に設置された場合の破線で示す虚像２４を正規虚像２４と称し、正規の位置からずれて設置された場合の実線で示す虚像２２を調整前虚像２２と称する。なお、虚像２２および虚像２４の中心点Ｏは、それぞれ実線で示す画像３２の中心、および破線で示す画像３２の中心に対応している。
【００５９】
画像出力器１２および拡大鏡１４が正規の位置からずれて設置されると、正規の位置に設置された場合と比べ、拡大鏡１４に入射する画像出力器１２からの入射光の入射角度が変わってしまう。このため、図５に示すように、拡大鏡１４にて反射された反射光のフロントウインドシールド６０への投影位置が正規の位置に設置された場合に比べ変化してしまう。本実施形態では、図５に示すように、調整前虚像２２は、車両前方に向って（乗員から見て）、正規虚像２４から右斜め上にずれて表示されることとなる。本実施形態では、光を反射する箇所が、拡大鏡１４およびフロントウインドシールド６０の合計二箇所あるため、調整前虚像２２が乗員から見て正規の位置から右斜め上にずれて表示される。
【００６０】
さらに、図６に示すように乗員から見える調整前虚像２２は、右端が上方に歪むような形状となる。これは、乗員から見て拡大鏡１４への画像出力器１２からの入射光の入射位置が右側にずれるからである。
【００６１】
（画像出力器１２が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に設置された場合）
図７は、画像出力器１２が車両前方に向って正規の位置から左斜め上にずれて設置され、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から右斜め下にずれて設置された場合の虚像２４が受ける影響を説明する説明図である。
【００６２】
図７では、図５と同様に正規の位置からずれて設置された画像出力器１２の画像３２および拡大鏡１４を実線で示し、正規の位置に設置された画像出力器１２に表示される画像３２および拡大鏡１４を破線で示している。破線で示す画像出力器１２、破線で示す拡大鏡１４、フロントウインドシールド６０およびアイレンジ８０を結ぶ破線で示す線は図１の実線に対応する線であり、画像出力器１２の画像３２の中心から出射された光の経路を示している。また、実線で示す画像出力器１２、実線で示す拡大鏡１４、フロントウインドシールド６０およびアイレンジ８０を結ぶ実線で示す線は、画像出力器１２の画像３２の中心から出射された光の経路を示している。
【００６３】
本実施形態では、図７に示すように、調整前虚像２２は、車両前方に向って（乗員から見て）、正規虚像２４から左斜め下にずれて表示されることとなる。本実施形態では、光を反射する箇所が、拡大鏡１４およびフロントウインドシールド６０の合計二箇所あるため、調整前虚像２２が乗員から見て正規の位置から左斜め下にずれて表示される。
【００６４】
さらに、図８に示すように乗員から見える調整前虚像２２は、左端が上方に歪むような形状となる。これは、乗員から見て拡大鏡１４への画像出力器１２からの入射光の入射位置が左側にずれるからである。
【００６５】
なお、上記虚像２２の歪みは、拡大鏡１４の拡大率が大きくなると、すなわち拡大鏡１４の曲率が大きくなると、虚像２２の中心点Ｏ（調整前基準点２２ａ）から遠い位置にある部位が大きく歪むこととなる。すなわち、拡大鏡１４の拡大率を大きくすると、画像出力器１２と拡大鏡１４との相対位置のずれに対する歪みへの影響が拡大率の小さい拡大鏡１４に比べ大きくなる。したがって、ハウジングの寸法誤差や組付け誤差による少量のずれであっても、虚像の歪みは乗員にとって無視できないほど大きく歪んでしまう。
【００６６】
また、拡大鏡１４の拡大率を大きくすればするほど、拡大率を大きくする前の虚像と同じ大きさの虚像を表示させる場合、画像出力器１２と拡大鏡１４との距離を短くすることができる。加えて、画像出力器１２が映し出す画像３２の大きさを小さくすることができる。すなわち、画像出力器１２の体格を小さくすることができる。以上のことにより、拡大鏡１４の拡大率を大きくすれば、ＨＵＤ装置１０を小型化することができる。
【００６７】
しかしながら、上述したように拡大鏡１４の拡大率を大きくすることにより、画像出力器１２および拡大鏡１４の組付け誤差による調整前虚像２２の歪みへの影響が大きくなるため、表示品質が安定し難くなる。このため、ＨＵＤ装置１０を製造する上で、画像出力器１２の画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を変更して虚像の表示状態を調整する工程が必須となる。
【００６８】
図９は、ＨＵＤ装置１０を作動させたときにフロントウインドシールド６０の前方に表示される調整前虚像２２の表示状態を調整する虚像調整装置４０の概略構成図である。
【００６９】
図９に示す虚像調整装置４０は、撮像装置４２、検査チャート４４、および制御装置４８などから構成されている。
【００７０】
虚像調整装置４０は、ＨＵＤ装置１０を車両に搭載した状態、または、ＨＵＤ装置１０を搭載すべき車両を模した調整台にＨＵＤ装置１０を設置した状態で、調整前虚像２２の調整を行う。本実施形態では、ＨＵＤ装置１０を車両に搭載させた状態で調整前虚像２２を調整する場合を例にとって説明する。
【００７１】
撮像手段としての撮像装置４２は、図１に示すアイレンジ８０の位置に設置され、フロントウインドシールド６０に表示される虚像２２を撮影する。本実施形態では、撮像装置４２として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device；電化結合素子）カメラを使用する。また、撮像装置４２としては、ＣＣＤカメラに限らず、ＣＭＯＳ（Complementary Mental-Oxide Semiconductor；相補型金属酸化物半導体）カメラなどを用いても良い。
【００７２】
ここで、本実施形態では、画像出力器１２の画面３０ａに表示する画像３２は、図３に示すような格子形状の検査用の画像であり、ＨＵＤ装置１０が表示しようとする最も大きな画像である。この検査用の画像３２は静止画である。以下、この画像３２のことを検査用画像３２と記す。また、この格子形状の画像３２は、その検査用画像３２の中心点Ｏが画面３０ａの中心と一致する位置に表示される。中心点Ｏは、調整前虚像２２の調整前基準点２２ａに対応する点である。撮像装置４２は、制御装置４８に電気的に接続されており、撮影画像の信号を制御装置４８に送る。
【００７３】
図９に図示する調整前基準点２２ａは、画像出力器１２から出力される検査用画像３２の虚像の特定位置に予め定められる基準点であり、検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置関係が不正規の場合の基準点である。
【００７４】
検査チャート４４は、画像出力器１２と拡大鏡１４との相対位置を調整するための指標であり、車両の前方であって、正規虚像２４（図１を参照）が結像される位置付近に設置されている。検査チャート４４は、表面が平面となっている板状のプレート部材４６を有しており、そのプレート部材４６の表面には、正規虚像２４の中心に位置する基準となる正規基準点２４ａが表示されている。なお、検査チャート４４が、特許請求の範囲に記載の基準点表示手段に相当する。
【００７５】
図９に図示する正規基準点２４ａは、画像出力器１２から出力される検査用画像３２の虚像の特定位置に予め定められる基準点であり、検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置関係が正規の場合の基準点である。
【００７６】
このように、車両の前方に検査チャート４４が設置されているため、ＨＵＤ装置１０を動作させると、撮像装置４２は、フロントウインドシールド６０に表示される正規基準点２４ａと調整前虚像２２とをともに撮影する。このため、撮像装置４２からは、正規基準点２４ａおよび調整前基準点２２ａを含んだ調整前虚像２２が撮影された撮影画像の信号が送られる。
【００７７】
制御装置４８は、撮像装置４２から送られた撮影画像に基づき、調整前虚像２２と正規虚像２４との位置ずれを検出し、その検出した位置ずれが低減して、調整前虚像２２の位置のずれや歪みを調整する。本実施形態では、制御装置４８は、検出した位置ずれが低減するように、ＨＵＤ装置１０の制御装置３６に、画像出力器１２の検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を変更させる。具体的には、制御装置３６が画像出力器１２の画面３０ａ上での検査用画像３２の表示位置を変更することにより、画像出力器１２の検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を変更している（図２および３を参照）。なお、この制御装置３６が特許請求の範囲に記載の変更手段に相当する。
【００７８】
以下、画像出力器１２の検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置の変更および虚像２２の調整手順を説明する。図１０は、虚像調整装置４０の機能を示した機能ブロック図である。図１０に示すように、制御装置４８は、位置ずれ検出部５０、および相対位置調整部５４を有する。
【００７９】
位置ずれ検出部５０は、正規虚像２４からの調整前虚像２２の位置ずれを検出する。本実施形態では、正規虚像２４における正規基準点２４ａと、調整前虚像２２における調整前基準点２２ａとを比較することにより行われる。
【００８０】
位置ずれ検出部５０は、撮像装置４２から送られる撮影画像を画像処理することにより、撮影画像に映っている調整前基準点２２ａとして、撮影基準点２２ｂを抽出する。そして、当該検出部５０は、撮影画像上での正規基準点２４ａおよび、上記撮影基準点２２ｂを検出し、図９に示すように、正規基準点２４ａが撮影基準点２２ｂに対して、水平方向（Ｘ２方向）および鉛直方向（Ｙ２方向）にどの程度ずれているかを検出する。
【００８１】
図９に示す例では、正規基準点２４ａは、撮影基準点２２ｂから水平方向（Ｘ２方向）においては、検査チャート４４に向って左側にΔｘだけずれており、鉛直方向（Ｙ２方向）においは、検査チャート４４に向って下側にΔｙだけずれている。位置ずれ検出部５０は、撮影基準点２２ｂの位置を（Ｘ２ｂ，Ｙ２ｂ）＝（０，０）に設定し、正規基準点２４ａの位置を検出する。本実施形態では、正規基準点２４ａは、（Ｘ２ａ，Ｙ２ａ）＝（−Δｘ，−Δｙ）に位置することとなる。そして、位置ずれ検出部５０は、正規基準点２４ａの撮影基準点２２ｂに対する位置ずれの検出結果を相対位置調整部５４に送る。
【００８２】
相対位置調整部５４は、位置ずれ検出部５０から送られた正規基準点２４ａの撮影基準点２２ｂからの位置ずれが低減されるような指令、具体的には制御装置３６に画面３０ａ上の検査用画像３２の表示位置を変更する指令をＨＵＤ装置１０の制御装置３６に送る。
【００８３】
上述したように、撮影基準点２２ｂの位置ずれが低減されるように制御装置３６が検査用画像３２の表示位置を変更することにより、画像出力器１２からの調整前基準点２２ａ（撮影基準点２２ｂ）に対応する光の拡大鏡１４への入射角度が予め定められた角度となるため、調整前基準点２２ａが正規基準点２４ａの位置に移動する。このことにより、調整前虚像２２の位置ずれおよび歪みが調整される。
【００８４】
次に、調整前虚像２２の調整手順について説明する。図１１は、本実施形態による虚像２２の調整手順を示すフローチャートである。
【００８５】
このフローチャートは、画像出力器１２および拡大鏡１４などが組み付けられたＨＵＤ装置１０を搭載させた車両に、虚像調整装置４０の制御装置４８をＨＵＤ装置１０の制御装置３６に電気的に接続させた状態から始まる。
【００８６】
ステップＳ１０では、撮像装置４２を乗員のアイレンジ８０の範囲内に設置するとともに、検査チャート４４を上記正規虚像２４が結像される位置付近に設置する。
【００８７】
なお、検査チャート４４の設置は、作業者が行っても良いし、予め所定の場所に固定されている検査チャート４４に対して車両を移動することにより行っても良い。また、検査チャート４４に移動装置を設け、その移動装置を虚像調整装置４０が制御することにより適切な位置に検査チャート４４を設置しても良い。
【００８８】
ステップＳ２０では、虚像調整装置４０がＨＵＤ装置１０の制御装置３６に画像出力器１２の画面３０ａの中心と検査用画像３２の中心点Ｏとが一致するように、図３に示すような格子状の検査用画像３２を表示させる。制御装置３６は、検査用画像３２の中心点Ｏを、原点（（Ｘ１，Ｙ１）＝（０，０））として設定する。
【００８９】
ステップＳ２０に続く、ステップＳ３０では、撮像装置４２がフロントウインドシールド６０に表示される調整前虚像２２および正規基準点２４ａを撮影し、位置ずれ検出部５０に撮影画像の信号を送る。
【００９０】
その後、ステップＳ４０では、位置ずれ検出部５０が上記撮影画像に対して画像処理を施し、調整前虚像２２の調整前基準点２２ａとして、撮影基準点２２ｂを抽出する。そして、当該検出部５０が、撮影画像上での正規基準点２４ａおよび撮影基準点２２ｂを検出し、撮影基準点２２ｂを原点（（Ｘ２ｂ，Ｙ２ｂ）＝（０，０））として設定するとともに、原点に対する正規基準点２４ａ（Ｘ２ａ，Ｙ２ａ）の位置ずれを検出する。本実施形態では、正規基準点２４ａは、（Ｘ２ａ，Ｙ２ａ）＝（−Δｘ，−Δｙ）となる（図９を参照）。
【００９１】
撮像装置４２の設置位置を乗員のアイレンジ８０内としているので、実際の使用状況に近い状態での調整が可能となり、調整前虚像２２の表示状態の調整精度が向上する。
【００９２】
また、検査チャート４４のプレート部材４６が正規虚像２４が結像される位置付近に設置されているので、撮像装置４２にてプレート部材４６に描かれている正規基準点２４ａと調整前虚像２２の両方を撮像する際、撮像装置４２は正規基準点２４ａおよび調整前虚像２２の両方に焦点を合わせやすくなる。これにより、正規基準点２４ａおよび撮影基準点２２ｂの検出が精度良く行える。
【００９３】
続く、ステップＳ５０では、検出した位置ずれ（Ｘ２ａ，Ｙ２ａ）のそれぞれが、Ｘ２ａ＝０およびＹ２ａ＝０となっているか否かを判定する。いずれか一方の座標が、０（ゼロ）以外の数値を示すならば、その座標情報を相対位置調整部５４に送るとともに、ステップＳ６０に進む。一方、両方の座標が、０（ゼロ）を示すならば、画像出力器１２および拡大鏡１４の設置位置がＨＵＤ装置１０のハウジングに対して正規の位置に設置され、調整前虚像２２に歪みが発生していないとして、調整作業を終了する。
【００９４】
ステップＳ６０では、相対位置調整部５４が、撮影基準点２２ｂと正規基準点２４ａとの位置ずれを低減するように、検査用画像３２の表示位置を変更させる指示をＨＵＤ装置１０の制御装置３６に送る。このステップＳ６０では、当該調整部５４が、撮影基準点２２ｂからの正規基準点２４ａの位置ずれ（Ｘ２ａ，Ｙ２ａ）＝（−Δｘ，−Δｙ）に基づき、撮影基準点２２ｂに対応する検査用画像３２上の中心点Ｏの画面３０ａ上での表示位置を求める。そして、当該調整部５４は、当該調整部５４が求めた位置に当該中心点Ｏが表示されるよう検査用画像３２の表示位置を変更させる指示を制御装置３６に送る。制御装置３６は、当該調整部５４からの指示に基づき、検査用画像３２の画面３０ａ上での表示位置を変更する。
【００９５】
本実施形態では、相対位置調整部５４が、（Ｘ２ａ，Ｙ２ａ）＝（−Δｘ，−Δｙ）という正規基準点２４ａの撮影基準点２２ｂに対する位置ずれに基づいて、撮影基準点２２ｂに対応する検査用画像３２の中心点Ｏが（Ｘ１，Ｙ１）＝（−Ｃ１Δｘ，Ｃ２Δｙ）の位置に表示されるように、画面３０ａ上での検査用画像３２の表示位置を変更させる指示を制御装置３６に送る。なお、Ｃ１およびＣ２は定数であり、拡大鏡１４の拡大率や、拡大鏡１４の反射面１４ａの形状によって予め定められる。
【００９６】
例えば、画像出力器１２が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に設置された場合には、図１２に示すように、相対位置調整部５４は、検査用画像３２の表示位置を車両前方に向って左斜め上に移動させる。そして、画像出力器１２が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に設置された場合には、図１３に示すように、相対位置調整部５４は、検査用画像３２の表示位置を車両前方に向って右斜め下に移動させる。
【００９７】
ステップＳ６０にて、相対位置調整部５４からの指示に基づき制御装置３６が検査用画像３２の表示位置を変更した後、再び、ステップＳ３０にて、表示位置変更後の調整前虚像２２および検査チャート４４の正規基準点２４ａを撮影し、ステップＳ４０にて、正規基準点２４ａの撮影基準点２２ｂに対する位置ずれを検出する。そして、ステップＳ５０にて正規基準点２４ａの位置ずれが発生していないか否かを再度判断する。ステップＳ３０からステップＳ６０での作業は、正規基準点２４ａの位置ずれが発生していないと判断されるまで、繰り返し続けられる。
【００９８】
なお、虚像調整装置４０にて検査用画像３２の表示位置が調整された後、画像出力器１２の制御装置３６は、調整後の検査用画像３２の位置を基準にして、各種情報に応じた検査用画像３２を画面３０ａ上に表示させる。
【００９９】
以上説明したように、相対位置調整部５４が、位置ずれ検出部５０から得た正規基準点２４ａと撮影基準点２２ｂとの位置ずれに基づいて、画像出力器１２の検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を画像出力器１２の制御装置３６に変更させて、調整前虚像２２の表示状態を調整しているため、作業者の手を煩わせることなく、自動的に歪みの無い虚像２２を容易に得ることができる。また、この虚像調整装置４０を使用することによれば、調整作業が非常に効率的に行える。したがって、この調整作業をＨＵＤ装置１０の製造過程の一部に組み込んだとしても、ＨＵＤ装置１０の製造効率が大きく低下してしまうことを抑制できる。
【０１００】
また、本実施形態では、位置ずれを検出する基準点２２ａ、ｂ、および２４ａとして、虚像２２、２４の中心点Ｏを採用している。検査用検査用画像３２の中心点から放射される光は、拡大鏡１４の光学的特性が比較的安定した中央部を通ることとなる。虚像２２、２４のそれぞれの調整前基準点２２ａ、正規基準点２４ａを、検査用画像の３２の中心点とすることにより、基準点２２ａ、２４ａ自体が歪み難くなる。このため、位置ずれ検出部５０での撮影基準点２２ｂを抽出する際の抽出精度および、撮影基準点２２ｂおよび正規基準点２４ａの検出精度が向上する。基準点２２ｂ、２４ａの検出精度が向上するため、虚像２２の表示状態の調整精度が向上する。
【０１０１】
加えて、本実施形態のＨＵＤ装置１０の画像出力器１２の画面３０ａは、表示した検査用画像３２を画面３０ａの表面に沿った方向に移動させて表示させることが可能なほどの大きさに設定している。このため、画面３０ａ上で検査用画像３２の表示位置を変更するだけで、検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置の変更を、例えば、画像出力器１２に画像出力器１２自体の位置を移動する移動装置のようなものを用いずとも容易に行うことができる。このことによれば、ＨＵＤ装置１０の小型化できる。
【０１０２】
（第２実施形態）
以下、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。第２実施形態は、第１実施形態に記載されている虚像調整装置４０の変形例である。第２実施形態は、虚像調整装置４０の構成の一部および虚像２２の調整作業の一部が、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。説明を省略する部分については、第１実施形態と実質的に同じである。
【０１０３】
具体的には、虚像調整装置４０が、図１４に示すように、検査チャート４４の代わりに、正規虚像２４の正規基準点２４ａの位置情報を記憶する記憶装置４７が虚像調整装置４０に設けられる。記憶装置４７は、制御装置４８と電気的に接続されている。なお、記憶装置４７が、特許請求の範囲に記載の記憶手段に相当する。
【０１０４】
このような第２実施形態による虚像調整装置４０による調整フローでは、図１５に示すように、第１実施形態のステップＳ３０およびステップＳ４０に代わるステップＳ１３０およびステップＳ１４０により、撮像装置４２が調整前虚像２２のみを撮像し、位置ずれ検出部５０が調整前基準点２２ａに対する正規基準点２４ａの位置ずれを検出する。
【０１０５】
ステップＳ１３０では、撮像装置４２がフロントウインドシールド６０に表示される調整前虚像２２のみを撮影し、位置ずれ検出部５０に撮影画像を送る。なお、本実施形態では、検査チャート４４を使用しない実施形態であるため、ステップＳ１１０では、撮像装置４２をアイレンジ８０内に設置するのみである。
【０１０６】
ステップＳ１４０では、位置ずれ検出部５０が記憶装置４７に記憶されている正規虚像２４の正規基準点２４ａの位置情報を読み出す。そして、位置ずれ検出部５０は、撮像装置４２から送られた撮像画像に対して画像処理を施し、撮影基準点２２ｂを抽出する。さらに、位置ずれ検出部５０は、上記正規基準点２４ａの位置情報から正規基準点２４ａを特定するともに、撮影基準点２２ｂを検出し、撮像画像上の実像基準点２２ａを原点（（Ｘ２ｂ，Ｙ２ｂ）＝（０，０））として設定する。そして、位置ずれ検出部５０が原点に対する正規基準点２４ａ（Ｘ２ａ，Ｙ２ａ）の位置ずれを検出する。
【０１０７】
以上説明した第２実施形態によれば、車両の前方に検査チャート４４を設置せずとも、撮影基準点２２ｂと正規基準点２４ａとの位置ずれを検出することができる。このことによれば、調整作業を行う場所の制約が無くなる。例えば、本実施形態によれば、検査チャート４４の設置場所を確保できないような場所で調整作業を行うことができる。
【０１０８】
（第３実施形態）
以下、本発明の第３実施形態を図面に基づいて説明する。第３実施形態は、第１実施形態に記載されているＨＵＤ装置１０の変形例である。第３実施形態は、画像出力器１１２の構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。説明を省略する部分については、第１実施形態と実質的に同じである。
【０１０９】
具体的には、図１６に示すように、ＨＵＤ装置１０の画像出力器１１２は、画像出力器１１２の位置を画面３０ａの表面に沿った方向、すなわちＸ１方向およびＹ１方向に移動させることが可能な移動装置９０を有している。移動装置９０は、例えば電動モータ９０ａ、その電動モータ９０ａの回転力をＸ１方向およびＹ１方向の運動に変換し、その運動を画像出力器１１２に伝達する伝達機構９０ｂ、および電動モータ９０ａを駆動制御する制御部９０ｃから構成されている。制御部９０ｃは、制御装置３６と電気的に接続されており、制御装置３６によって制御される。また、制御部９０ｃは、虚像調整装置４０の制御装置４８と直接電気的に接続させるように構成しても良い。
【０１１０】
相対位置調整部５４から、制御装置３６経由、または直接送られる、ステップＳ６０（第１実施形態）、またはステップＳ１６０（第２実施形態）にて求められた検査用画像３２の表示位置を変更させる指示に基づき、制御部９０ｃは、電動モータ９０ａを駆動制御して、画像出力器１１２自体の位置を変更する。このことによっても、画面３０ａ上の検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を変更することができる。
【０１１１】
本実施形態では、図１２に示すような画像出力器１１２が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に設置された場合、移動装置９０は、画像出力器１１２を車両前方に向って左斜め上に移動させる。
【０１１２】
本実施形態のＨＵＤ装置１０では、画像出力器１１２自体の位置を移動させることにより、検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を変更しているため、表示する検査用画像３２の大きさよりも画面３０ａの大きさを大きくする必要が無い。このため、画面３０ａの大きさを極力小さくすることができる。
【０１１３】
（第４実施形態）
以下、本発明の第４実施形態を図面に基づいて説明する。第４実施形態は、第１実施形態に記載されているＨＵＤ装置１０の変形例である。第４実施形態は、画像出力器２１２の構成が第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。説明を省略する部分については、第１実施形態と実質的に同じである。
【０１１４】
具体的には、図１７に示すように、ＨＵＤ装置１０の画像出力器２１２は、液晶パネル３０の位置を画面３０ａの表面に沿った方向、すなわちＸ１方向およびＹ１方向に移動させることが可能な移動装置９２を有している。移動装置９２は、例えば電動モータ９２ａ、その電動モータ９２ａの回転力をＸ１方向およびＹ１方向の運動に変換し、その運動を液晶パネル３０に伝達する伝達機構９２ｂ、および電動モータ９２ａを駆動制御する制御部９２ｃから構成されている。制御部９２ｃは、制御装置３６と電気的に接続されており、制御装置３６によって制御される。また、制御部９２ｃは、虚像調整装置４０の制御装置４８と直接電気的に接続させるように構成しても良い。
【０１１５】
相対位置調整部５４から、制御装置３６経由、または直接送られる、ステップＳ６０（第１実施形態）、またはステップＳ１６０（第２実施形態）にて求められた検査用画像３２の表示位置を変更させる指示に基づき、制御部９２ｃは、電動モータ９２ａを駆動制御することにより、液晶パネル３０の位置を変更する。このことによっても、画面３０ａ上の検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を変更することができる。
【０１１６】
本実施形態では、図１２に示すような画像出力器２１２が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に設置された場合、移動装置９２は、画像出力器１１２の液晶パネル３０を車両前方に向って左斜め上に移動させる。
【０１１７】
本実施形態のＨＵＤ装置１０では、液晶パネル３０の位置を変更させることにより、検査用画像３２と拡大鏡１４の光軸１６との相対位置を変更しているため、移動装置９２は、上記第３実施形態のような画像出力器１１２自体を移動させる移動装置９０ほど大がかりな装置とはならない。よって、本実施形態によれば、第３実施形態の画像出力器１１２と比べ、画像出力器２１２を小型化することができる。
【０１１８】
（第５実施形態）
以下、本発明の第５実施形態を図面に基づいて説明する。第５実施形態は、第１実施形態に記載されているＨＵＤ装置１０の変形例である。第５実施形態は、画像出力器３１２の構成および拡大鏡１４の構成が、第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる点を中心に説明する。説明を省略する部分については、第１実施形態と実質的に同じである。
【０１１９】
具体的には、図１８に示すように、拡大鏡２１４は、画像出力器３１２が表示した検査用画像３２のフロントウインドシールド６０への投影位置を変更する投影位置変更部９４を備えている。投影位置変更部９４は、拡大鏡２１４に設けられた回転軸９６周りに拡大鏡２１４を回転させ、検査用画像３２のフロントウインドシールド６０への投影位置を変更する。
【０１２０】
拡大鏡２１４が回転軸９６周りに回転すると、画像出力器３１２からの画像光１６の反射面２１４ａでの反射角が変わる。これにより、フロントウインドシールド６０への検査用画像３２の投影位置が変わる。
【０１２１】
図１８に示すように、拡大鏡２１４の下辺が乗員に近づくように、拡大鏡２１４が回転軸９６周りに回転すると、フロントウインドシールド６０での検査用画像３２の投影位置が上方に移動する。拡大鏡１４の下辺が乗員から遠のくように、拡大鏡２１４が回転軸９６周りに回転すると、検査用画像３２の投影位置が下方に移動する。
【０１２２】
投影位置変更部９４は、例えば回転軸を回転させる回転力を発生する電動モータ９４ａ、および電動モータ９４ａを駆動制御する制御部９４ｂから構成されている。制御部９４ｂは、インパネ７０に設けられた乗員が操作可能なスイッチ９８と電気的に接続されている。
【０１２３】
図１８に示すように、スイッチ９８には、「ＵＰ」および「ＤＯＷＮ」を選択するボタンが設けられている。乗員が検査用画像３２の投影位置を上方に移動させるべく、「ＵＰ」ボタンを操作すると、スイッチ９８から制御部９４ｂに「ＵＰ」ボタンの操作に対応した信号が送られる。当該信号を受け取った制御部９４ｂは、電動モータ９４ａを駆動し、拡大鏡２１４の下辺が車室に近づくように拡大鏡２１４を回転させる。
【０１２４】
乗員が検査用画像３２の投影位置を下方に移動させるべく、「ＤＯＷＮ」ボタンを操作すると、スイッチ９８から制御部９４ｂに「ＤＯＷＮ」ボタンの操作に対応した信号が送られる。当該信号を受け取った制御部９４ｂは、電動モータ９４ａを駆動し、拡大鏡２１４の下辺が車室から遠のくように拡大鏡２１４を回転させる。
【０１２５】
制御部９４ｂは、虚像調整装置４０の制御装置４８と電気的に接続されており、制御装置４８からの指示に基づき、電動モータ９４ａを駆動制御することにより、回転軸９６周りに拡大鏡２１４を回転させることができるようになっている。
【０１２６】
図１８に示すように、投影位置変更部９４が拡大鏡２１４を回転軸９６周りに回転させることにより、画面３０ａから出射する光の拡大鏡２１４に入射する位置が回転軸９６と直交する方向（β方向）に移動することとなる。よって、拡大鏡２１４を回転軸９６周りに回転させることにより、検査用画像３２を画面３３０ａ上でＹ１方向に移動させた場合と同様の効果を発揮することができる。例えば、検査用画像３２を上方に移動させる場合と同じ効果を得るには、拡大鏡２１４を下辺が車室に近づくように回転させる。検査用画像３２を下方に移動させる場合と同じ効果を得るには、拡大鏡２１４を下辺が車室から遠のくように回転させる。
【０１２７】
画像出力器３１２は、画面の大きさが第１実施形態の液晶パネル３０と異なる液晶パネル３３０を有する。この液晶パネル３３０の画面３３０ａは、第１実施形態の液晶パネル３０と異なり、画面３３０ａの回転軸９６に沿ったＸ１方向のみが検査用画像３２よりも大きく設定されている。この液晶パネル３３０では、検査用画像３２をＹ１方向に移動させることができないようになっている。画像出力器３１２の制御部３６は、第１実施形態と同様、虚像調整装置４０の制御装置４８と電気的に接続されており、制御装置４８からの指示に基づき、検査用画像３２をＸ１方向に変更させる。
【０１２８】
相対位置調整部５４から送られる、ステップＳ６０（第１実施形態）、またはステップＳ１６０（第２実施形態）にて求められた検査用画像３２と拡大鏡２１４の光軸１６の相対位置を変更させる指示に基づき、投影位置変更部９４の制御部９４ｂは電動モータ９４ａを駆動制御して、拡大鏡２１４の回転角を変更し、画像出力器３１２の制御装置３６は画面３３０ａ上での検査用画像３２のＸ１方向の表示位置を変更する。
【０１２９】
本実施形態では、図１２に示すような画像出力器３１２が車両前方に向って正規の位置から右斜め下に、拡大鏡１４が車両前方に向って正規の位置から左斜め上に設置された場合、制御部９４ｂは、電動モータ９４ａを駆動制御して、拡大鏡２１４の下辺を車室から遠ざけるように拡大鏡２１４を回転させ、制御装置３６は検査用画像３２の表示位置を左に変更する。
【０１３０】
本実施形態では、フロントウインドシールド６０への検査用画像３２の投影位置を調整するために設けられた投影位置変更部９４を利用することにより、画像出力器３１２の画面３３０ａにおける検査用画像３２の移動方向を第１実施形態のものに比べ減らすことができる。このことによれば、液晶パネル３３０の画面３３０ａの面積を小さくすることができ、画像出力器３１２のコスト上昇を抑えることができる。
【０１３１】
（その他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明した。本発明は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態に適用することができる。
【０１３２】
例えば、第１実施形態において、画像出力器１２と拡大鏡１４との間、または拡大鏡１４とフロントウインドシールド６０との間に、別の平面鏡や拡大レンズなどを設置しても良い。
【０１３３】
また、第１実施形態および第２実施形態では、ステップＳ５０およびステップＳ１５０での判断処理において、Ｘ２ａおよびＹ２ａの値が０（ゼロ）となった場合に調整作業を終了しているが、必ずしも０（ゼロ）である必要はない。乗員による虚像の歪みの判断が不能となる程度の判定値であれば良い。
【０１３４】
また、第３および第４実施形態のように画像出力器１１２、２１２に移動装置９０、９２を設けずに、拡大鏡１４に移動装置９０、９２を設けても良い。また、画像出力器１１２、２１２および拡大鏡１４の両方に移動装置９０、９２を設けても良い。
【０１３５】
さらに、第５実施形態において、画像出力器３１２自体を画面３０ａのＸ１方向に移動させるようにしても良いし、画像出力器３１２の液晶パネル３０を当該Ｘ１方向に移動させるようにしても良い。
【符号の説明】
【０１３６】
１０  ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置）、１２  画像出力器、１４  拡大鏡、１６  光軸、１８  光軸、２２  虚像（調整前虚像）、２２ａ  調整前基準点、２２ｂ  撮影基準点、２４  虚像（正規虚像）、２４ａ  世紀基準点、３０  液晶パネル、３０ａ  画面、３２  画像（検査用画像）、３４  バックライト、３６  制御装置、４０  虚像調整装置、４２  撮像装置（撮像手段）、４４  検査チャート（基準点表示手段）、４６  プレート部材、４７  記憶装置（記憶手段）、４８  制御装置、５０  位置ずれ検出部（位置ずれ検出手段）、５４  相対位置調整部（相対位置調整手段）、６０  フロントウインドシールド、７０  インストルメントパネル（インパネ）、８０  アイレンジ、９０  移動装置、９２  移動装置、９４  投影位置変更部、９６  回転軸、９８  スイッチ
【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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