(57)【要約】【課題】ユーザに違和感を感じさせることなく虚像を視認させることを可能にしたヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】プロジェクタ４から、第１投射レンズ１６及び第２投射レンズ１７を介して夫々映像を第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１に投射し、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１に投射された映像を、ミラー１１を介して車両２のフロントウィンドウ６に反射させて車両の乗員７に視認させることによって、車両の乗員７が視認する映像の虚像を生成する。また、第２スクリーン２１は光路に沿って移動可能とし、光源の光路に沿ったミラー１１から第２スクリーン２１までの距離を、車両の乗員７から第２虚像８Ｂまでの距離が最も短くなる位置に第２スクリーン２１がある状態を基準として設定するように構成する。【選択図】図１６
2015200770.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スクリーンと、
光源から出力される光に基づいて生成される映像を前記スクリーンに投射するプロジェクタと、
前記スクリーンに投射された前記映像を凹面鏡に反射させてユーザに視認させることによって前記映像の虚像を生成する虚像生成手段と、
前記スクリーンを前記光源の光路に沿って所定の可動範囲内で移動させる移動手段と、
前記移動手段によって前記スクリーンを前記光源の光路に沿って移動させることにより、前記ユーザから前記虚像生成手段により生成される前記虚像までの距離を変更する虚像位置変更手段と、を有し、
前記光源の光路に沿った前記凹面鏡から前記スクリーンまでの距離である凹面鏡設定距離を、前記可動範囲内で前記ユーザから前記虚像までの距離が最も短くなる位置である基準位置に前記スクリーンがある状態を基準として設定す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】
前記可動範囲の内、前記基準位置に前記スクリーンがある場合に前記虚像生成手段により生成される前記虚像が最も鮮明となるように前記凹面鏡設定距離を設定す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】
前記可動範囲の内、前記基準位置に前記スクリーンがある場合に前記スクリーンにおいて前記映像が投射される面を評価面としたスポットダイアグラムのスポット径が最も小さくなるように前記凹面鏡設定距離を設定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記スクリーンにおいて前記映像が投射される面であって、前記スクリーンの中心から所定距離以内の範囲を評価エリアに設定し、
前記可動範囲の内、前記基準位置に前記スクリーンがある場合に前記評価エリア内のスポットダイアグラムのスポット径の平均値が最も小さくなるように前記凹面鏡設定距離を設定することを特徴とする請求項３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】
本発明は、ユーザが視認する各種映像を生成するヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、車両等の移動体の乗員に対して経路案内や障害物の警告等の運転情報を提供する情報提供手段として、様々な手段が用いられている。例えば、移動体に設置された液晶ディスプレイによる表示や、スピーカから出力する音声等である。そして、近年、このような情報提供手段の一つとして、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤという）がある。
【０００３】
ここで、例えば移動体として特に車両に対して設置されたＨＵＤは、特開２００９−１５０９４７号公報に記載されているように、車両の乗員から見て車両のウィンドウ（例えばフロントウインドウ）の前方に、前方視野の前景に重畳して虚像を生成することが可能である。その結果、乗員は運転情報を視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１５０９４７号公報（第８−１０頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、車両の乗員の運転時の負担をより少なくする為には、虚像を生成する位置（より具体的には乗員から虚像までの距離）を適切に設定することが重要である。例えば、障害物に対する警告の虚像を生成する為には、その障害物が実際に存在する位置に虚像を生成することが望ましい。また、道路の右左折を案内する虚像を生成する場合には、右左折する地点に虚像を生成することが望ましい。そこで、上記特許文献１の技術では、映像が投射されるスクリーンの位置を光路に沿って移動可能に構成することによって結像位置、即ち虚像を生成する位置を変更する技術についても提案されている。
【０００６】
一方で、ＨＵＤにおいて生成された虚像をユーザに対して鮮明に視認させる為には、スクリーンとスクリーンに投射された映像を反射させる凹面鏡との位置関係が重要となる。従って、従来においては光源の光路に対するスクリーンの位置に基づいて凹面鏡の位置の設計が行われていた。しかし、上記特許文献１の技術では光源の光路に対するスクリーンの位置が固定されないので、凹面鏡の位置の設計をどのように行うかが問題となる。そして、上記特許文献１ではスクリーンの移動を考慮した凹面鏡の位置の設計については行われていなかった。
【０００７】
その結果、生成される虚像に対するユーザの視認態様が、乗員から虚像までの距離と対応せず、虚像を視認するユーザが違和感を感じる結果となっていた。例えば、ユーザから近くに見える虚像よりも、遠くに見える虚像の方が鮮明に見える場合等が生じていた。
【０００８】
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、スクリーンの移動を考慮して凹面鏡の位置の設計を行うことによって、ユーザに違和感を感じさせることなく虚像を視認させることを可能にした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】
【０００９】
前記目的を達成するため本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置（１）は、スクリーン（５）と、光源から出力される光に基づいて生成される映像を前記スクリーンに投射するプロジェクタ（４）と、前記スクリーンに投射された前記映像を凹面鏡（１１）に反射させてユーザに視認させることによって前記映像の虚像を生成する虚像生成手段（１１、１２）と、前記スクリーンを前記光源の光路に沿って所定の可動範囲内で移動させる移動手段（２４）と、前記移動手段によって前記スクリーンを前記光源の光路に沿って移動させることにより、前記ユーザから前記虚像生成手段により生成される前記虚像までの距離を変更する虚像位置変更手段（３１）と、を有し、前記光源の光路に沿った前記凹面鏡から前記スクリーンまでの距離である凹面鏡設定距離を、前記可動範囲内で前記ユーザから前記虚像までの距離が最も短くなる位置である基準位置に前記スクリーンがある状態を基準として設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
前記構成を有する本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置によれば、スクリーンを移動させることによってユーザから虚像までの距離を調整できる一方、スクリーンの移動を考慮して凹面鏡の位置の設計を行うことによって、ユーザに違和感を感じさせることなく虚像を視認させることが可能となる。具体的には、ユーザから虚像までの距離の変化とユーザに視認される虚像の鮮明度合いを対応させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態に係るＨＵＤの車両への設置態様を示した図である。
【図２】本実施形態に係るＨＵＤの内部構成を示した図である。
【図３】プロジェクタが備える第１投射レンズ及び第２投射レンズを示した図である。
【図４】第２投射レンズの移動態様を示した図である。
【図５】第１スクリーンと第２スクリーンをそれぞれ示した図である。
【図６】第１スクリーンと第２スクリーンに対するプロジェクタの映像の投射態様を示した図である。
【図７】第２スクリーンの光路に対する前後方向への移動態様を示した図である。
【図８】第１スクリーンと第２スクリーンに投射された映像によって生成される虚像をそれぞれ示した図である。
【図９】第１スクリーン及び第２スクリーンの光路に対する交差方向への移動態様を示した図である。
【図１０】第１スクリーンと第２スクリーンを上下方向に移動させた場合におけるプロジェクタの映像の投射態様を示した図である。
【図１１】本実施形態に係るＨＵＤの構成を示したブロック図である。
【図１２】車両の乗員から第２虚像までの生成距離が最も短くなる位置と最も長くなる位置にそれぞれ第２スクリーンがある場合において、第２スクリーンにおいて映像が投射される面を評価面としたスポットダイアグラム、及び解像力マップを比較して示した図である。
【図１３】本実施形態に係る虚像生成処理プログラムのフローチャートである。
【図１４】位置設定テーブルを示した図である。
【図１５】第２スクリーンと第２投射レンズの移動制御について示した図である。
【図１６】車両の乗員から視認できる虚像の一例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置について具体化した一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
先ず、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤという）１の構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係るＨＵＤ１の車両２への設置態様を示した図である。
【００１４】
図１に示すようにＨＵＤ１は、車両２のダッシュボード３内部に設置されており、内部にプロジェクタ４やプロジェクタ４からの映像が投射されるスクリーン５を有する。そして、スクリーン５に投射された映像を、後述のようにＨＵＤ１が備えるミラーやフレネルレンズを介し、更に運転席の前方のフロントウィンドウ６に反射させて車両２の乗員７に視認させるように構成されている。尚、スクリーン５に投射される映像としては、車両２に関する情報や乗員７の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物（他車両や歩行者）に対する警告、ナビゲーション装置で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報（右左折方向を示す矢印等）、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。
【００１５】
また、本実施形態のＨＵＤ１では、フロントウィンドウ６を反射して乗員７がスクリーン５に投射された映像を視認した場合に、乗員７にはフロントウィンドウ６の位置ではなく、フロントウィンドウ６の先の遠方の位置にスクリーン５に投射された映像が虚像８として視認されるように構成される。尚、乗員７が視認できる虚像８はスクリーン５に投射された映像であるが、ミラーを介するので上下方向は反転する。また、フレネルレンズを介することによってサイズも変更する。
【００１６】
ここで、虚像８を生成する位置、より具体的には乗員７から虚像８までの距離（以下、生成距離という）Ｌについては、ＨＵＤ１が備えるミラーやフレネルレンズの形状や位置、光路に対するスクリーン５の位置等によって適宜設定することが可能である。特に、本実施形態では後述のようにスクリーン５の位置を光路に沿って前後方向に移動可能に構成する。その結果、生成距離Ｌを適宜変更することが可能となる。例えば生成距離Ｌを２．５ｍ〜２０ｍの間で変更することが可能である。
【００１７】
次に、図２を用いてＨＵＤ１のより具体的な構成について説明する。図２は、本実施形態に係るＨＵＤ１の内部構成を示した図である。
【００１８】
図２に示すようにＨＵＤ１は、プロジェクタ４と、スクリーン５と、反射ミラー１０と、ミラー１１と、フレネルレンズ１２と、制御回路部１３と、ＣＡＮインターフェース１４とから基本的に構成されている。
【００１９】
ここで、プロジェクタ４は光源としてＬＥＤ光源やレーザー光源を用いた映像投射装置であり、例えばＤＬＰプロジェクタとする。尚、プロジェクタ４としては液晶プロジェクタやＬＣＯＳプロジェクタやレーザー走査式プロジェクタを用いても良い。尚、レーザー走査式プロジェクタを用いた場合には後述の投射レンズは不要となる。また、プロジェクタ４は映像を投射する為の投射レンズ１５を備えているが、本実施形態では投射レンズ１５は第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７の２つの投射レンズから構成され、それぞれ異なる映像を投射可能に構成する。ここで、図３はプロジェクタ４が備える第１投射レンズ１６及び第２投射レンズ１７を示した図である。
【００２０】
図３に示すように第１投射レンズ１６及び第２投射レンズ１７は、一の円形状のレンズを上下方向に分割した分割形状を有する。更に、下方にある第２投射レンズ１７は、光路に沿って前後方向に移動可能に構成されている。一方、第１投射レンズ１６の位置は固定とする。具体的には、第２投射レンズ１７の背面側にあるレンズ駆動モータ１８を駆動させることによって、図４に示すように第２投射レンズ１７を光路に沿って前後方向に移動させることが可能となる。特に、本実施形態では、後述のようにスクリーン５を光路に沿って前後方向に移動させる場合において、第２投射レンズ１７から投射される映像の焦点を移動後のスクリーン５の位置に一致させる為に、第２投射レンズ１７も追従して移動させる構成とする。
【００２１】
また、レンズ駆動モータ１８はステッピングモータからなる。そして、ＨＵＤ１は、制御回路部１３から送信されるパルス信号に基づいてレンズ駆動モータ１８を制御し、第２投射レンズ１７の位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。
【００２２】
また、スクリーン５は、プロジェクタ４から投射された映像が投射される被投射媒体であり、例えばフレネルスクリーンや拡散型スクリーン等が用いられる。また、本実施形態ではスクリーン５は、第１スクリーン２０と第２スクリーン２１の２枚のスクリーンから構成される。ここで、図５は第１スクリーン２０と第２スクリーン２１をそれぞれ示した図である。
【００２３】
図５に示すように第１スクリーン２０は、上方に映像が投射される被投射エリア２２を有しており、通常時においては図６に示すようにプロジェクタ４の第１投射レンズ１６から投射された映像が表示される。一方、第２スクリーン２１は、下方に映像が投射される被投射エリア２３を有しており、通常時においては図６に示すようにプロジェクタ４の第２投射レンズ１７から投射された映像が表示される。即ち、第１スクリーン２０と第２スクリーン２１にはプロジェクタ４から映像が跨って投射される。また、後述のように本実施形態では第１スクリーン２０と第２スクリーン２１は一体に光路に対して交差する方向に移動可能に構成されており、その結果、第１投射レンズ１６から投射された映像の一部が第２スクリーン２１に投射されたり、第２投射レンズ１７から投射された映像の一部が第１スクリーン２０に投射される場合もある（図１０参照）。
【００２４】
また、第１スクリーン２０と第２スクリーン２１は、図２及び図６に示すように被投射エリア２２、２３が重ならないように、光路に沿って前後方向に所定間隔で並べて配置される。従って、本実施形態では虚像８は、第１スクリーン２０に投射された映像の虚像（以下、第１虚像８Ａという）と、第２スクリーン２１に投射された映像の虚像（以下、第２虚像８Ｂという）から構成されることとなる。
【００２５】
また、第２スクリーン２１は、光路に沿って前後方向に移動可能に構成されている。一方、第１スクリーン２０の位置は前後方向に対して固定とする。具体的には、第２スクリーン２１の背面側にあるスクリーン前後駆動モータ２４を駆動させることによって、図７に示すように第１スクリーン２０と第２スクリーン２１との間の距離を変更し、第２スクリーン２１を光路に沿って前後方向に移動させることが可能となる。その結果、第２スクリーン２１に投射された映像の虚像である第２虚像８Ｂが生成される位置（具体的には乗員７から第２虚像８Ｂまでの距離である生成距離Ｌ２）を変更することが可能である。尚、生成距離Ｌ２は、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離に依存する。即ち、生成距離Ｌ２は、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離に応じて長短を変更される。例えば、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離が長くなると生成距離Ｌ２が長くなり、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離が短くなると生成距離Ｌ２が短くなる。
【００２６】
例えば、第２スクリーン２１をプロジェクタ４側（ミラー１１までの距離が長くなる側）に移動させると、生成距離Ｌ２が長くなる（即ち、乗員７からはより遠くに第２虚像８Ｂが視認されるようになる）。一方、第２スクリーン２１をプロジェクタ４と反対側（ミラー１１までの距離が短くなる側）に移動させると、生成距離Ｌ２が短くなる（即ち、乗員７からはより近くに第２虚像８Ｂが視認されるようになる）。尚、第１スクリーン２０の位置は前後方向に対して固定であるので、第１スクリーン２０に投射された映像の虚像である第１虚像８Ａが生成される位置（具体的には乗員７から第１虚像８Ａまでの距離である生成距離Ｌ１）は固定である。即ち、生成距離Ｌ２を変更することによって、第１虚像８Ａから第２虚像８Ｂまでの距離（｜Ｌ２−Ｌ１｜）が変更されることとなる。
【００２７】
従って、仮に第１スクリーン２０と第２スクリーン２１が光路に沿ってミラー１１から同距離にある場合には、車両２の前方の同位置に第１虚像８Ａと第２虚像８Ｂが生成されることとなるが、第１スクリーン２０と第２スクリーン２１がミラー１１から光路に沿って異なる距離にある場合には、図８に示すように第１虚像８Ａと第２虚像８Ｂとがそれぞれ異なる位置に生成されることとなる。また、図５及び図６に示すように、第１スクリーン２０の被投射エリア２２は、第２スクリーン２１の被投射エリア２３よりも上方に位置するように各スクリーンは配置されるが、ミラー１１によって映像が上下反転されるので、光路に対して交差する方向を基準にして、第２虚像８Ｂが第１虚像８Ａの上方に生成されることとなる。
【００２８】
また、本実施形態では第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１を、光路に交差する方向に一体に移動可能に構成されている。具体的には、第１スクリーン２０の側面にあるスクリーン上下駆動モータ２５を駆動させることによって、図９に示すように第１スクリーン２０と第２スクリーン２１とスクリーン前後駆動モータ２４とを一体に光路に交差する方向（より具体的には第１スクリーン２０と第２スクリーン２１の並び方向である鉛直方向）に移動させることが可能となる。その結果、図１０に示すように、第１スクリーン２０と第２スクリーン２１を対象としてプロジェクタ４からの映像を投射する第１投射態様と、第１スクリーン２０のみを対象としてプロジェクタ４からの映像を投射する第２投射態様との間で、スクリーン５への画像の投射態様を切り換えることが可能となる。
【００２９】
そして、ＨＵＤ１は、投射態様が第１投射態様にある場合には、基本的に第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７とで異なる種類の映像（例えば、第１投射レンズ１６では車両の現在車速の映像、第２投射レンズ１７では案内情報や警告情報の映像）をそれぞれ各スクリーンに投射する。一方、投射態様が第２投射態様にある場合には、基本的に第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７とでそれぞれ投射された映像を組み合わせた一の映像（例えば、第１投射レンズ１６ではテレビ画面の下半分の映像、第２投射レンズ１７ではテレビ画面の上半分の映像）を第１スクリーン２０に投射する。それによって、第２投射態様では、分割線の無いより大きいサイズの映像を虚像として生成することが可能となる。尚、第２投射態様であっても第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７とで異なる種類の映像を投射する構成とすることも可能である。
【００３０】
また、スクリーン前後駆動モータ２４及びスクリーン上下駆動モータ２５はそれぞれステッピングモータからなる。そして、ＨＵＤ１は、制御回路部１３から送信されるパルス信号に基づいてスクリーン前後駆動モータ２４を制御し、第２スクリーン２１の前後位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。また、ＨＵＤ１は、制御回路部１３から送信されるパルス信号に基づいてスクリーン上下駆動モータ２５を制御し、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の上下位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。
【００３１】
一方、反射ミラー１０は、図２に示すようにプロジェクタ４から投射された映像を反射して光路を変更し、スクリーン５へと投射する反射板である。
【００３２】
また、ミラー（凹面鏡）１１は、図２に示すようにスクリーン５からの映像光を反射させ、フロントウィンドウ６を介してスクリーン５の映像を乗員７に視認させることにより、乗員７の前方に虚像８（図１参照）を生成する虚像生成手段である。ミラー１１としては、球面凹面鏡や、非球面凹面鏡、若しくは投影映像の歪みを補正するための自由曲面鏡が用いられる。尚、第１スクリーン２０や第２スクリーン２１に対して投射された映像は、反射ミラー１０やミラー１１によって反射されるので、生成される虚像は第１スクリーン２０や第２スクリーン２１に対して投射された映像と上下左右がそれぞれ反転した像となる。また、本実施形態に係るＨＵＤ１では、ミラー１１の設置位置を設計する際において、プロジェクタ４の光源の光路に沿ったミラー１１から第２スクリーン２１までの距離が所定の設計値となるように設計する。また、上記所定の設計値は、車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの生成距離Ｌ２が最も短くなる位置（例えば生成距離Ｌ２を２．５ｍ〜２０ｍの間で変更可能な場合には、生成距離Ｌ２が２．５ｍとなる位置）に第２スクリーン２１がある状態を基準として設定する。詳細については後述する。
【００３３】
また、フレネルレンズ１２は、図２に示すようにスクリーン５に投射された映像を拡大して虚像８を生成する為の拡大鏡である。そして、本実施形態に係るＨＵＤ１では、スクリーン５に投射された映像を、ミラー１１やフレネルレンズ１２を介し、更にフロントウィンドウ６に反射させて乗員７に視認させることによって、フロントウィンドウ６の先の遠方の位置にスクリーン５に投射された映像が拡大され、虚像８として乗員に視認される（図１参照）。
【００３４】
また、制御回路部１３は、ＨＵＤ１の全体の制御を行う電子制御ユニットである。ここで、図１１は本実施形態に係るＨＵＤ１の構成を示したブロック図である。
【００３５】
図１１に示すように制御回路部１３は、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ３１、並びにＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、後述の虚像生成処理プログラム（図１３参照）等が記録されたＲＯＭ３３、ＲＯＭ３３から読み出したプログラムや後述の位置設定テーブルを記憶するフラッシュメモリ３４等の内部記憶装置を備えている。また、制御回路部１３は、プロジェクタ４、レンズ駆動モータ１８、スクリーン前後駆動モータ２４、スクリーン上下駆動モータ２５とそれぞれ接続され、プロジェクタ４や各種モータの駆動制御を行う。
【００３６】
また、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）インターフェース１４は、車両内に設置された各種車載器や車両機器の制御装置間で多重通信を行う車載ネットワーク規格であるＣＡＮに対して、データの入出力を行うインターフェースである。そして、ＨＵＤ１は、ＣＡＮを介して、各種車載器や車両機器の制御装置（例えば、ナビゲーション装置４８、ＡＶ装置４９等）と相互通信可能に接続される。それによって、ＨＵＤ１は、ナビゲーション装置４８やＡＶ装置４９等の出力画面を投影可能に構成する。
【００３７】
続いて、本実施形態に係るＨＵＤ１を設計するに際し、特にミラー１１の設置位置の設計方法について以下に説明する。ここで、ミラー１１は、上述したように第１スクリーン２０や第２スクリーン２１に投射された映像を反射させることによって車両の乗員から視認可能な虚像を生成する。そして、生成された虚像をユーザに対して鮮明に視認させる為には、第１スクリーン２０や第２スクリーン２１とミラー１１との位置関係、より正確には第１スクリーン２０や第２スクリーン２１から光源の光路に沿ったミラー１１までの距離（以下、凹面鏡設定距離という）が重要となる。但し、本実施形態では、上述したように第１スクリーン２０と第２スクリーン２１の内、第２スクリーン２１については光源の光路に沿って移動可能に構成される（図７）。従って、第２スクリーン２１がどの位置にある状態を基準として、凹面鏡設定距離を設計するのかが問題となる。そこで、本実施形態では車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの生成距離Ｌ２が最も短くなる位置（例えば生成距離Ｌ２を２．５ｍ〜２０ｍの間で変更可能な場合には、生成距離Ｌ２が２．５ｍとなる位置）に第２スクリーン２１がある状態を基準として凹面鏡設定距離を設計する。
【００３８】
具体的には、車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの生成距離Ｌ２が最も短くなる位置に第２スクリーン２１がある場合に、生成される第２虚像８Ｂが最も鮮明となるように凹面鏡設定距離を設計する。ここで、図１２は、車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの生成距離Ｌ２が最も短くなる位置（２．５ｍ）と最も長くなる位置（２０ｍ）にそれぞれ第２スクリーン２１がある場合において、第２スクリーン２１において映像が投射される面を評価面としたスポットダイアグラム、及び解像力マップを比較して示した図である。
【００３９】
尚、スポットダイアグラムは、点光源よりレンズに多数の光線追跡を行い、評価面上での通過光線の座標分布を示したものである。また、図１２は特に瞳直径を７ｍｍとした場合のスポットダイアグラムを示す。基本的にスポット径が小さい程その場所に投射された映像から鮮明な虚像が得られることを示す。
【００４０】
また、同じく図１２の下図に示す解像力マップは、スポットダイアグラムに基づいて作成され、スポット径がスクリーンに対してどのように分布していのかを示した図である。解像力マップではスポット径に基づき領域を区分しており、具体的には、スポット径が第１基準値（例えば０．２５ｍｍ）以下を満たすレベル１のエリアを特に鮮明な虚像が生成できるエリアである『ＯＫ１』として規定し、スポット径が第１基準値よりも大きく第２基準値（例えば０．３５ｍｍ）以下を満たすレベル２のエリアを比較的鮮明な虚像が生成できるエリアである『ＯＫ２』と規定し、スポット径が第２基準値よりも大きいレベル３のエリアを不鮮明な虚像が生成されるエリアである『グレー』と規定する。
【００４１】
そして、本実施形態では図１２に示す車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの生成距離Ｌ２が最も短くなる位置に第２スクリーン２１がある場合のスポットダイアグラムを参照し、該スポットダイアグラムのスポット径が最も小さくなるように凹面鏡設定距離を設定する。尚、図１２に示すように同一スクリーン内であっても、評価位置でスポット径は大きく異なる。具体的には中心側のエリア程、スポット径が小さくなり、外側のエリア程、スポット径は大きくなる。しかしながら、スクリーンの内、実際に映像が投射される範囲は中心付近に限られる。そこで、本実施形態では、スクリーンの中心から所定距離以内の範囲（例えば、上下左右を全画面に対して夫々２／３又は１／２に縮小した範囲）を評価エリアに設定し、評価エリア内のスポットダイアグラムのスポット径の平均値が最も小さくなるように凹面鏡設定距離を設定する。
【００４２】
その結果、車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの生成距離Ｌ２が最も短くなる位置（以下、基準位置という）に第２スクリーン２１がある場合に、第２虚像８Ｂが最も鮮明となるように構成される。一方、基準位置以外にある場合には、基準位置にある場合と比較して第２虚像８Ｂが不鮮明となる。特に、第２スクリーン２１の位置が基準位置から離れる程、不鮮明となり、車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの生成距離Ｌ２が最も長くなる位置（例えば生成距離Ｌ２を２．５ｍ〜２０ｍの間で変更可能な場合には、生成距離Ｌ２が２０ｍとなる位置）に第２スクリーン２１がある場合に、第２虚像８Ｂが最も不鮮明となる。
【００４３】
ここで、図１２を用いて生成距離Ｌ２が２．５ｍの場合と２０ｍの場合とでスポットダイアグラムと比較すると、生成距離Ｌ２が２０ｍの場合のスポットダイアグラムの方がスポット径が全体的に大きくなっている。また、解像力マップを比較すると、生成距離Ｌ２が２０ｍの場合の解像力マップの方がレベル１のエリアである『ＯＫ１』が狭くなり、逆にレベル３のエリアである『グレー』が広くなっている。即ち、車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの生成距離Ｌ２が２．５ｍの場合と比べて２０ｍの方が生成される第２虚像８Ｂが不鮮明になることが分かる。
【００４４】
その結果、車両の乗員から第２虚像８Ｂまでの距離の変化と乗員に視認される第２虚像８Ｂの鮮明度合いを対応させることが可能となる。具体的には、乗員から近くに生成される第２虚像８Ｂは、遠くに生成される第２虚像８Ｂよりも車両の乗員から鮮明に見える。また、遠くに生成される第２虚像８Ｂ程、車両の乗員からは不明確に見えることとなる。従って、実際の物の見え方と類似することとなり、乗員に違和感を感じさせることが無い。
【００４５】
続いて、前記構成を有するＨＵＤ１においてＣＰＵ３１が実行する虚像生成処理プログラムについて図１３に基づき説明する。図１３は本実施形態に係る虚像生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、虚像生成処理プログラムは車両のＡＣＣがＯＮされた後に実行され、自車両の進行方向前方に他の車線を走行する他車両が割り込みを行った場合に、該他車両を警告する虚像８を生成するプログラムである。また、以下の説明では、スクリーン５への画像の投射態様は常に第１投射態様（図１０）にあるとして説明する。
【００４６】
先ず、虚像生成処理プログラムではステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ３１は、自車両の進行方向前方に他の車線を走行する他車両が割り込みを行ったか否かを判定する。具体的には、前方車両との距離を測距センサで常時検出する構成とし、その距離が一度に所定量以上短く変化した場合に、他車両が割り込みを行ったと判定する。また、自車両が走行する車線と隣接する車線を走行する他車両の方向指示器情報を取得し、自車両の走行する車線側の方向指示器が作動したことを検出した場合に、他車両が割り込みを行ったと判定しても良い。
【００４７】
そして、自車両の進行方向前方に他の車線を走行する他車両が割り込みを行ったと判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、Ｓ２へと移行する。それに対して、割り込み車両が無いと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）には、当該虚像生成処理プログラムを終了する。
【００４８】
Ｓ２においてＣＰＵ３１は、自車両から割り込みを行った他車両（以下、割り込み車両という）までの距離Ｒを測距センサ等の検出結果に基づいて取得する。測距センサの代わりにフロントカメラで撮像した撮像画像を用いて距離Ｒを取得する構成としても良い。
【００４９】
Ｓ３においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ２で取得された距離Ｒが２０ｍ以下であるか否か判定する。尚、前記Ｓ３の判定基準となる距離は、ＨＵＤ１の規格によって決定され、具体的にはＨＵＤ１によって第２虚像８Ｂを生成できる最長の生成距離Ｌ２とする。前記したように、本実施形態では第２スクリーン２１を光路に沿って前後方向に移動させることによって第２スクリーン２１に投射された映像の虚像である第２虚像８Ｂを生成する位置（具体的には乗員７から第２虚像８Ｂまでの距離である生成距離Ｌ２）を変更することが可能である（図８参照）。第２スクリーン２１を最もプロジェクタ４側に移動させた場合に、生成距離Ｌ２が最長となる。そして、ＨＵＤ１によって第２虚像８Ｂを生成できる最長の生成距離Ｌ２が２０ｍである場合には、前記Ｓ３の判定基準は２０ｍとなる。一方、ＨＵＤ１によって第２虚像８Ｂを生成できる最長の生成距離Ｌ２が３０ｍである場合には、前記Ｓ３の判定基準は３０ｍとなる。以下の例では、ＨＵＤ１によって第２虚像８Ｂを生成できる最長の生成距離Ｌ２が２０ｍであるとして説明する。
【００５０】
そして、前記Ｓ２で取得された距離Ｒが２０ｍ以下であると判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、Ｓ４へと移行する。それに対して、前記Ｓ２で取得された距離Ｒが２０ｍより長いと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）には、Ｓ５へと移行する。
【００５１】
Ｓ４においてＣＰＵ３１は、第２虚像８Ｂの生成距離Ｌ２を前記Ｓ２で取得された距離Ｒに設定する。一方、Ｓ５においてＣＰＵ３１は、第２虚像８Ｂの生成距離Ｌ２を最大距離である２０ｍに設定する。その後、ＣＰＵ３１は後述のように乗員７から前記Ｓ４又はＳ５で設定された生成距離Ｌ２だけ離れた位置に第２虚像８Ｂが生成されるように第２スクリーン２１の位置を制御する。
【００５２】
続いて、Ｓ６においてＣＰＵ３１は、フラッシュメモリ３４から位置設定テーブルを読み出し、前記Ｓ４又はＳ５で設定された生成距離Ｌ２に基づいて第２スクリーン２１の位置を決定する。更に、Ｓ７においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ６で決定された第２スクリーン２１の位置に基づいて第２投射レンズ１７の位置を決定する。尚、位置設定テーブルは、図１４に示すように生成距離Ｌ２毎に、該生成距離Ｌ２に第２虚像８Ｂを生成する為の第２スクリーン２１の位置が規定されている。また、第２スクリーン２１の位置に対応付けて第２投射レンズ１７の位置について規定されている。
【００５３】
ここで、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の位置は、図１５に示すようにプロジェクタ４の光源５１の光路５２に沿って移動可能に構成される。そして、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離に生成距離Ｌ２が依存するので、第２スクリーン２１の位置は、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離が前記Ｓ４又はＳ５で設定された生成距離Ｌ２に対応する距離となるように決定される。一方、第２投射レンズ１７の位置は、第２投射レンズ１７から投射された映像の焦点を第２スクリーン２１上に合わせる位置に決定される。即ち、生成距離Ｌ２を長くする為に第２スクリーン２１が光路に沿ってミラー１１から離間する方向（即ち第２投射レンズ１７に近づく方向）に移動すれば、第２投射レンズ１７は光路に沿ってその逆方向である第２スクリーン２１に近づく方向へと移動することとなる。一方、生成距離Ｌ２を短くする為に第２スクリーン２１が光路に沿ってミラー１１へ近づく方向（即ち第２投射レンズ１７から離間する方向）に移動すれば、第２投射レンズ１７は光路に沿ってその逆方向である第２スクリーン２１から離間する方向へと移動することとなる。即ち、前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２に基づいて、光路５２における第２スクリーン２１の位置が先ず決定され、決定された第２スクリーン２１の位置に基づいて、光路５２における第２投射レンズ１７の位置が決定されることとなる。また、第２投射レンズ１７と第２スクリーン２１は、光路５２に沿って互いに異なる方向に移動することとなる。
【００５４】
その結果、例えば生成距離Ｌ２を長く変更する為に、第２スクリーン２１を第２投射レンズ１７側に移動させた場合であっても、第２スクリーン２１の移動に伴って第２投射レンズ１７も第２スクリーン２１側に移動することにより投射される映像の焦点を第２スクリーン２１上に合わせた状態を維持できる。それによって、第２スクリーン２１を移動させた後においても鮮明な映像を投射することが可能となる。
【００５５】
続いて、Ｓ８においてＣＰＵ３１は、第２スクリーン２１の現在位置から前記Ｓ６で決定された位置まで、第２スクリーン２１を移動させるのに必要なスクリーン前後駆動モータ２４の駆動量（パルス数）を決定する。同じく、第２投射レンズ１７の現在位置から前記Ｓ７で決定された位置まで、第２投射レンズ１７を移動させるのに必要なレンズ駆動モータ１８の駆動量（パルス数）を決定する。
【００５６】
その後、Ｓ９においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ８で決定された駆動量だけスクリーン前後駆動モータ２４を駆動させる為のパルス信号をスクリーン前後駆動モータ２４へと送信する。同じく、前記Ｓ８で決定された駆動量だけレンズ駆動モータ１８を駆動させる為のパルス信号をレンズ駆動モータ１８へと送信する。そして、パルス信号を受信したスクリーン前後駆動モータ２４やレンズ駆動モータ１８は、受信したパルス信号に基づいて駆動を行う。その結果、第２スクリーン２１は前記Ｓ６で決定された位置に移動し、第２投射レンズ１７は前記Ｓ７で決定された位置に移動する。
【００５７】
次に、Ｓ１０においてＣＰＵ３１は、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記Ｓ９でパルス信号を送信したスクリーン前後駆動モータ２４やレンズ駆動モータ１８から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したと判定する。
【００５８】
そして、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、Ｓ１１へと移行する。それに対して、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了していないと判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、移動が完了するまで待機する。
【００５９】
Ｓ１１においてＣＰＵ３１は、プロジェクタ４へと信号を送信し、プロジェクタ４による映像の投射を開始する。ここで、プロジェクタ４により投射される映像としては、車両２に関する情報や乗員７の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物（他車両や歩行者）に対する警告、ナビゲーション装置で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報（右左折方向を示す矢印等）、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。
【００６０】
特に本実施形態では、第１投射レンズ１６によって第１スクリーン２０に投射する映像は、車両の現在車速の映像とする。また、第２投射レンズ１７によって第２スクリーン２１に投射する映像は、割り込み車両に対する警告の映像とする。尚、本実施形態では、図２に示すように第１スクリーン２０の下方に第２スクリーン２１が配置される。従って、ミラー１１によって反射された結果、第２スクリーン２１に投射された映像の虚像である第２虚像８Ｂは、第１スクリーン２０に投射された映像の虚像である第１虚像８Ａの上方に生成されることとなる。
【００６１】
従って、図１６に示すように、フロントウィンドウ６の下縁付近で且つフロントウィンドウ６の前方に、第１虚像８Ａとして現在車速を示す数値が生成され、乗員から視認可能となる。また、フロントウィンドウ６の中央付近で且つフロントウィンドウ６の前方に、第２虚像８Ｂとして割り込み車両６０を囲む枠が生成され、乗員から視認可能となる。ここで、第１スクリーン２０は位置が固定であることから第１虚像８Ａが生成される位置（具体的には乗員７から第１虚像８Ａまでの距離である生成距離Ｌ１）も固定であり、乗員７から２．５ｍ前方の位置とする。尚、生成距離Ｌ１は、２．５ｍ以外としても良い。但し、生成距離Ｌ１を長くし過ぎると、第１虚像８Ａが路面に埋め込まれることとなるので、２ｍ〜４ｍ程度であることが好ましい。
【００６２】
そして、図１６に示す例では第１虚像８Ａとして現在車速の映像を表示させる構成としているが、それ以外の情報、例えば案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等の車両からの距離を変位させる必要が無い情報の映像についても表示させる構成としても良い。そして、生成距離Ｌ１を適切な距離（例えば２．５ｍ）に固定することによって、仮に図１６に示すように割り込み車両６０が自車両に接近し、第２虚像８Ｂを生成する位置が変位した場合であっても、路面に埋め込まれるような不自然な虚像が生成されることを防止できる。更に、車両の乗員は第１虚像８Ａを視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。
【００６３】
一方、図１６に示すように第２虚像８Ｂが生成される位置は、車両から前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２前方の位置（即ち、割り込み車両６０の位置）となる。従って、乗員は、第２虚像８Ｂを視認する際にも視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。また、前述したように第２虚像８Ｂが車両の乗員側に近づく程、乗員からは第２虚像８Ｂが鮮明に見えるので、実際の物の見え方と類似することとなり、乗員に違和感を感じさせることが無い。
【００６４】
その後、Ｓ１２においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ１１でプロジェクタ４による映像の投射を開始してからの経過時間ｔが所定時間Ｙ（例えば５秒）以上となったか否か判定する。尚、所定時間Ｙは投射する映像の内容によっても適宜変更することが可能である。
【００６５】
そして、プロジェクタ４による映像の投射を開始してからの経過時間ｔが所定時間Ｙ以上となったと判定された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）には、プロジェクタ４による映像の投射を終了する（Ｓ１３）。尚、第２投射レンズ１７による投射のみを終了し、第１投射レンズ１６による投射は継続する構成としても良い。
【００６６】
一方、プロジェクタ４による映像の投射を開始してからの経過時間ｔが所定時間Ｙ未満であると判定された場合（Ｓ１２：ＮＯ）には、Ｓ１４へと移行する。
【００６７】
Ｓ１４においてＣＰＵ３１は、自車両から割り込み車両までの距離Ｒを再度取得する。
【００６８】
次に、Ｓ１５においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２と前記Ｓ１４で取得された距離Ｒの差分が所定距離Ｘ（例えば２ｍ）以上であるか否か判定する。尚、所定距離Ｘは投射する映像の内容によっても適宜変更することが可能である。
【００６９】
そして、前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２と前記Ｓ１４で取得された距離Ｒの差分が所定距離Ｘ以上であると判定された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）には、Ｓ３へと移行する。その後、新たに取得された距離Ｒに基づいて生成距離Ｌ２を新たに設定し（Ｓ４、Ｓ５）、第２スクリーン２１の移動を行う。その結果、自車両から割り込み車両までの距離が大きく変化した場合であっても、変更後の割り込み車両の位置に第２虚像８Ｂを生成することが可能となる。
【００７０】
一方、前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２と前記Ｓ１４で取得された距離Ｒの差分が所定距離Ｘ未満であると判定された場合（Ｓ１５：ＮＯ）には、Ｓ１２へと移行し、現在の映像の投射を継続して行う。
【００７１】
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るＨＵＤ１によれば、プロジェクタ４から、第１投射レンズ１６及び第２投射レンズ１７を介して夫々映像を第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１に投射し、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１に投射された映像を、ミラー１１を介して車両２のフロントウィンドウ６に反射させて車両の乗員７に視認させることによって、車両の乗員７が視認する映像の虚像を生成する。また、第２スクリーン２１は光路に沿って移動可能とし、光源の光路に沿ったミラー１１から第２スクリーン２１までの距離を、車両の乗員７から第２虚像８Ｂまでの距離が最も短くなる位置に第２スクリーン２１がある状態を基準として設定するように構成するので、第２スクリーン２１を移動させることによって車両の乗員７から第２虚像８Ｂまでの距離を調整できる一方、第２スクリーン２１の移動を考慮して凹面鏡の位置の設計を行うことによって、車両の乗員に違和感を感じさせることなく虚像を視認させることが可能となる。具体的には、乗員７から虚像までの距離の変化と乗員７に視認される虚像の鮮明度合いを対応させることが可能となる。
【００７２】
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態ではＨＵＤ１によって車両２のフロントウィンドウ６の前方に虚像を生成する構成としているが、フロントウィンドウ６以外のウィンドウの前方に虚像を生成する構成としても良い。また、ＨＵＤ１により映像を反射させる対象はフロントウィンドウ６自身ではなくフロントウィンドウ６の周辺に設置されたバイザー（コンバイナー）であっても良い。
【００７３】
また、本実施形態では車両２に対してＨＵＤ１を設置する構成としているが、車両２以外の移動体に設置する構成としても良い。例えば、船舶や航空機等に対して設置することも可能である。また、アミューズメント施設に設置されるライド型アトラクションに設置しても良い。その場合には、ライドの周囲に虚像を生成し、ライドの乗員に対して虚像を視認させることが可能となる。
【００７４】
また、本実施形態では第２スクリーンの可動範囲を、生成距離Ｌ２が２．５ｍ〜２０ｍの間で変位するように設定しているが、生成距離Ｌ２の下限や上限は適宜変更することが可能である。
【００７５】
また、本実施形態ではスクリーンの中心から所定距離以内の範囲（例えば、上下左右を全画面に対して夫々２／３又は１／２に縮小した範囲）を評価エリアに設定し、評価エリア内のスポットダイアグラムのスポット径の平均値が最も小さくなるように凹面鏡設定距離を設定することとしているが、評価エリアはスクリーンの中心から所定距離以内の範囲以外としても良い。例えば、スクリーンの左下付近に対して映像を頻繁に投射する場合には、スクリーンを４分割した左下部分を評価エリアとしても良い。また、スクリーンの全エリアを評価エリアとしても良い。
【００７６】
また、本実施形態では、第２スクリーン２１のみを光路に沿って前後方向に移動可能に構成しているが、第１スクリーン２０についても移動可能に構成しても良い。同様に、第１投射レンズ１６についても移動可能に構成しても良い。その場合には、第１虚像８Ａの生成距離Ｌ１について変更可能となる。そして、第１スクリーン２０を移動可能に構成した場合には、第１スクリーン２０を基準にしてミラー１１の位置を設計しても良い。即ち、車両の乗員から第１虚像８Ａまでの生成距離Ｌ１が最も短くなる位置に第１スクリーン２０がある場合に、生成される第１虚像８Ａが最も鮮明となるように凹面鏡設定距離を設計しても良い。
【００７７】
また、本実施形態では、スクリーンを第１スクリーン２０と第２スクリーン２１の２枚のスクリーンから構成し、プロジェクタ４のレンズを第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７の２つのレンズから構成しているが、スクリーンとレンズの数は一対のみ又は３対以上としても良い。また、プロジェクタ４の光源としてはＬＥＤ以外に、ランプやレーザを用いても良い。また、第２スクリーン２１のみを光路に沿って前後方向に移動可能に構成し、第２投射レンズ１７については位置を固定する構成としても良い。
【００７８】
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置を具体化した実施例について上記に説明したが、ヘッドアップディスプレイ装置は以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。
【００７９】
例えば、第１の構成は以下のとおりである。
可動範囲の内、基準位置にスクリーンがある場合に虚像生成手段により生成される虚像が最も鮮明となるように凹面鏡設定距離を設定することを特徴とする。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、ユーザから近くに生成される虚像は、遠くに生成される虚像よりもユーザから鮮明に見えることとなる。また、遠くに生成される虚像程、ユーザからは不明確に見えることとなる。従って、実際の物の見え方と類似することとなり、ユーザに違和感を感じさせることが無い。
【００８０】
また、第２の構成は以下のとおりである。
可動範囲の内、基準位置にスクリーンがある場合にスクリーンにおいて映像が投射される面を評価面としたスポットダイアグラムのスポット径が最も小さくなるように凹面鏡設定距離を設定することを特徴とする。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、スポットダイアグラムを用いることによって、基準位置にスクリーンがある場合に生成される虚像が最も鮮明となるように適切に凹面鏡設定距離を設定することが可能となる。
【００８１】
また、第３の構成は以下のとおりである。
スクリーンにおいて映像が投射される面であって、スクリーンの中心から所定距離以内の範囲を評価エリアに設定し、可動範囲の内、基準位置にスクリーンがある場合に評価エリア内のスポットダイアグラムのスポット径の平均値が最も小さくなるように凹面鏡設定距離を設定することを特徴とする。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、スクリーン内でスポット径のバラつきがある場合であっても、特に映像を投射する頻度の高いスクリーンの中心付近のスポット径の平均を用いることによって、基準位置にスクリーンがある場合に生成される虚像が最も鮮明となるように適切に凹面鏡設定距離を設定することが可能となる。
【符号の説明】
【００８２】
１      ヘッドアップディスプレイ装置
２      車両
３      ダッシュボード
４      プロジェクタ
５      スクリーン
６      フロントウィンドウ
７      乗員
８      虚像
１６    第１投射レンズ
１７    第２投射レンズ
１８    レンズ駆動モータ
２０    第１スクリーン
２１    第２スクリーン
２４    スクリーン前後駆動モータ
２５    スクリーン上下駆動モータ
３１    ＣＰＵ
３２    ＲＡＭ
３３    ＲＯＭ
３４    フラッシュメモリ
５１    光源
５２    光路
【図１】
2015200770.tif 000003
【図２】
2015200770.tif 000004
【図３】
2015200770.tif 000005
【図４】
2015200770.tif 000006
【図５】
2015200770.tif 000007
【図６】
2015200770.tif 000008
【図７】
2015200770.tif 000009
【図８】
2015200770.tif 000010
【図９】
2015200770.tif 000011
【図１０】
2015200770.tif 000012
【図１１】
2015200770.tif 000013
【図１２】
2015200770.tif 000014
【図１３】
2015200770.tif 000015
【図１４】
2015200770.tif 000016
【図１５】
2015200770.tif 000017
【図１６】
2015200770.tif 000018