(57)【要約】【課題】光学ユニットの設計の自由度を高くすることのできるヘッドアップディスプレイを提供する。【解決手段】光学ユニット１０は表示器部１０ａと導光部１０ｂとから構成する。表示器部１０ａは、光源２０及び表示器３０によって生成された映像情報をレンズ４０によって導光部１０ｂの結像部材５０上へ実像として投射結像させる。導光部１０ｂは、結像部材５０上に投射され結像された実像の映像情報を反射鏡６０が反射鏡７０方向へ反射させて、さらに、反射鏡６０で反射された映像情報を反射鏡７０がウインドシールド方向へ反射させるように構成する。こうして、反射鏡７０によって反射された映像情報は、ウインドシールドによって運転者の視点方向へ反射され、運転者の視点からウインドシールドによる虚像として視認可能に表示される。【選択図】図２
2004126226.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像情報を表示する表示手段を備えた光学ユニットから投射される映像情報を反射手段で反射させて前記反射手段による虚像として表示するようにしたヘッドアップディスプレイにおいて、
前記表示手段から前記反射手段に至る光路中で映像情報を一旦実像として結像させる実像結像手段を備えること
を特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項２】
光学ユニットから投射される映像情報を反射手段で反射させて、前記映像情報を前記反射手段による虚像として表示するようにしたヘッドアップディスプレイにおいて、
前記光学ユニットは、
映像情報を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された映像情報を実像として結像部材に結像させるように投射する第１投射手段と、
前記結像部材と、
前記第１投射手段によって前記結像部材に結像された映像情報を前記反射手段へ投射する第２投射手段と
を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【請求項３】
前記第１投射手段は、前記第２投射手段における映像情報の光路の外部に設置すること
を特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項４】
前記光学ユニットは、
少なくとも前記表示手段を備えた第１のユニットと、
前記第１のユニットと別体であり、少なくとも前記結像部材と前記第２投射手段とを備えた第２のユニットと
を備えることを特徴とする請求項２または３に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項５】
前記結像部材は、前記第１投射手段によって結像された映像情報を反射させ、
前記第２投射手段は、前記結像部材によって反射された映像情報を前記反射手段に目的とする表示態様で表示されるように加工して投射する複数の光学素子を備えること
を特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項６】
前記結像部材は、前記第１投射手段によって結像された映像情報を透過させ、
前記第２投射手段は、前記結像部材によって透過された映像情報を前記反射手段に目的とする表示態様で表示されるように加工して投射する複数の光学素子を備えること
を特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項７】
前記結像部材は、スクリーンであること
を特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項８】
前記スクリーンは、前記実像を結像させる面が鏡面体であること
を特徴とする請求項７に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項９】
前記スクリーンは、フレネルミラーであること
を特徴とする請求項７または８に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１０】
前記スクリーンは、散乱型スクリーンであること
を特徴とする請求項７に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１１】
前記散乱型スクリーンは、反射型スクリーンであること
を特徴とする請求項１０に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１２】
前記散乱型スクリーンは、透過型スクリーンであり、
前記第１投射手段は、当該透過型スクリーンの一方の面に映像情報を実像として投射し、
前記第２投射手段は、当該透過型スクリーンによって、他方の面に透過した当該実像としての映像情報を前記反射手段へ投射すること
を特徴とする請求項１０に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１３】
前記第１投射手段は、前記表示手段に表示された映像情報を実像として前記結像部材に結像させるように前記結像部材へ導入する映像情報の光路を調整する光路調整手段を備えること
を特徴とする請求項２〜１２のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１４】
前記光路調整手段と前記結像部材とは一体に構成すること
を特徴とする請求項１３に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１５】
前記光路調整手段としてプリズム、プリズムシート、ホログラムの少なくともいずれか１つを用いること
を特徴とする請求項１３または１４に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１６】
前記光学ユニットは、
少なくとも前記表示手段を備えた第１のユニットと、
前記第１のユニットと別体であり、少なくとも前記結像部材と前記第２投射手段とを備えた第２のユニットと
を備え、
前記光路調整手段は、前記第２のユニットに備えること
を特徴とする請求項１３〜１５のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１７】
前記第１投射手段は、前記表示手段に表示された映像情報を導光する導光体を備えること
と特徴とする請求項２〜１６のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１８】
前記結像部材に投射される映像情報を加工変更するための映像情報加工変更手段を備えること
を特徴とする請求項２〜１７のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項１９】
前記映像情報加工変更手段は、前記虚像の観察者の視点に基づいて前記映像情報の加工変更を行うこと
を特徴とする請求項１８に記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項２０】
当該ヘッドアップディスプレイは車両に設置されており、
前記反射手段は、ウインドシールドまたはコンバイナであること
を特徴とする請求項２〜１９のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ。
【請求項２１】
光学ユニットから投射される映像情報を反射手段で反射させて、前記映像情報を前記反射手段による虚像として表示するようにしたヘッドアップディスプレイにおいて、
前記光学ユニットは、
目的とする映像情報を右目用と左目用の２つの映像情報を生成する映像生成手段と、
前記映像生成手段によって生成された２つの映像情報を実像として結像部材に結像させるように投射する第１投射手段と、
前記結像部材と、
前記第１投射手段によって前記結像部材に結像された映像情報を前記反射手段へ投射する第２投射手段と
を備えることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
自動車等の車両等に採用可能なヘッドアップディスプレイ等に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今後、車両内表示情報の多様化・多量化が進み、視認性に優れドライバ負担の少ない画像ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）への要求が一層高まるものと思われる。特に、表示コンテンツとして、視界補助情報、視覚情報等の安全走行支援分野のニーズが高まり、これらをより効果的に伝達するためには、大画面表示、遠方表示、重畳表示が可能なヘッドアップディスプレイが望ましい。
【０００３】
従来、この種のヘッドアップディスプレイとして図１２に示したものがある。車室内のインストルメントパネル２００に配置する光学ユニット１０は、光源２０、液晶ディスプレイなどの表示器３０、凹面鏡などの反射鏡６０・７０、防塵カバー８０から構成されている。表示器３０からの光線は反射鏡６０・７０でそれぞれ反射され、開口部に設置された防塵カバー８０を通してウインドシールド１００上等の反射手段に入射する。そして、この入射光がウインドシールド１００等の反射手段により反射されることにより映像情報が、ウインドシールド１００の前方に形成される虚像１２０として提示される。
【０００４】
しかしながら、光学ユニット１０のインストルメントパネル２００への搭載を容易にするためには、光学ユニット１０の大きさや形状、配置などの設計の自由度が高いことが要求される。
従来のヘッドアップディスプレイとしては、例えば、光学ユニットを、表示器とＮ個（例えば３個）の偏向手段とで構成し、表示器と１番目の偏向手段との間の光路と２番目と３番目の偏向手段との間の光路とが水平面内で交差するように配置したものが知られている（例えば特許文献１参照。）。
【０００５】
また、樹脂製またはガラス製の透明部材をブロック状に成型し、ブロック内を光路が往復するようにして小型化を図ったヘッドアップディスプレイが知られている（例えば特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平０６−５５９５５７号公報
【０００７】
【特許文献２】
特開平０９−３１８９０６号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、表示器の位置が水平面内に限定されてしまう。また、特許文献２に開示された構成では、表示器から発せられた画像情報の光路は、ブロックの外表面を反射するのみであり、ブロックの内部に光路を反射・屈折させる手段を設置することができない。また、表示器内の光源（ハロゲンランプ、ＬＥＤ等）の大きさが問題となって配置できない場合もある。したがってこれらは設計の自由度が低いという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明は上記の点を鑑みてなされたもので、光学ユニットの設計の自由度を、従来よりも高くすることのできるヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上述した問題点を解決するためになされた請求項１に記載のヘッドアップディスプレイは、映像情報を表示する表示手段を備えた光学ユニットから投射される映像情報を反射手段で反射させて前記反射手段による虚像として表示するようにしたヘッドアップディスプレイであり、表示手段から反射手段に至る光路中で映像情報を一旦実像として結像させる実像結像手段を備える。このように、一旦実像として結像させる構成により、結像部材の形状等を調整することによって実像を調整することが容易にでき、表示器において画像情報を処理することなく、実際に反射手段に投影する画像に必要な歪みや形状を調整することも可能となるため、光学ユニットの設計の自由度を高めることができる。例えば、実像を結像させずに表示手段に表示された映像情報を反射手段へ投影する従来のヘッドアップディスプレイに比べ、表示手段の配置位置に関する物理的な制約を緩和することができる。なお、実像として結像させる回数は１回でもよいし、例えば、表示手段から反射手段に至る光路中で映像情報を複数回実像として結像させるようにしてもよい。
【００１１】
また、請求項２に記載のヘッドアップディスプレイは、光学ユニットにおいて、映像情報を実像として結像部材へ投射して結像させ、結像部材に結像された映像情報を反射手段へ投射する。そして、この光学ユニットから投射された映像情報を反射手段で反射させることで、反射手段による虚像として映像情報を表示する。
【００１２】
このように、光学ユニットにおいて一旦実像として結像させてから、結像した映像情報を反射手段へ投射する構成を採るため、結像部材に実像を結像させる構成について、種々の構成を採ることが可能であり、さらに一旦実像を結像部材に結像させるので、結像部材の形状等を調整することによって実像を調整することが容易にでき、表示器において画像情報を処理することなく、実際に反射手段に投影する画像に必要な歪みや形状を調整することも可能となるため、光学ユニットの設計の自由度を高めることができる。例えば、実像を結像させずに表示手段に表示された映像情報の光路を変更して反射手段へ投影する従来のヘッドアップディスプレイに比べ、表示手段の配置位置に関する物理的な制約を緩和することができる。
【００１３】
例えば、前述した特許文献１の構成のように、表示器の位置が水平面内に限定されることはなく、実像を結像部材へ結像させる光路と、結像部材に結像された実像を反射手段へ投影する光路とが交わらないように構成することも容易にできる。
【００１４】
また、請求項３に示すように、第１投射手段は、第２投射手段における映像情報の光路の外部に設置するとよい。このようにすれば、第２投射手段における映像情報の光路が第１投射手段の設置位置により遮断されることはなく、第２投射手段における映像情報の光路の設計自由度が高くなる。
【００１５】
また、請求項４に示すように、表示手段を備える第１のユニットと、結像部材と第２投射手段とを備える第２のユニットとに分けて光学ユニットを構成することも容易にできる。すなわち第１のユニットの表示手段と第２のユニットの結像部材との間に、表示手段に表示された映像情報を実像として結像部材に結像させるように投射する第１投射手段を設ければよい。このように光学ユニットを複数の部分に分割することも容易にでき、例えば光学ユニットの大きさや形状、配置などの設計の自由度を高めることができる。
【００１６】
また、例えば、請求項２１に示すように、光学ユニットから投射される映像情報を反射手段で反射させて、映像情報を反射手段による虚像として表示するようにしたヘッドアップディスプレイにおいて、光学ユニットは、目的とする映像情報を右目用と左目用の２つの映像情報を生成する映像生成手段と、映像生成手段によって生成された２つの映像情報を実像として結像部材に結像させるように投射する第１投射手段と、結像部材と、第１投射手段によって結像部材に結像された映像情報を反射手段へ投射する第２投射手段とを備える構成なども容易にとることができる。例えば、第１の光学ユニットに右目用の映像を生成する手段を備え、第２の光学ユニットに左目用の映像を生成する手段を備え、第３の光学ユニットに第１の光学ユニットから投射された右目用の映像情報と第２の光学ユニットから投射された左目用の映像情報とを実像として結像させる１つの結像部材と、この結像部材に結像された映像情報を複数の光学素子で拡大・縮小等して反射手段に投射させる手段とを備える構成とすることができる。一旦実像として結像部材に右目用と左目用の映像情報を結像させる構成をとることにより、右目用と左目用の映像情報をそれぞれ容易に調整することができ、光学ユニットの設計の自由度も高めることができる。
【００１７】
なお、反射手段は例えばウインドシールドやコンバイナで構成することができる。また、第１投射手段は例えばレンズ等の光学素子で構成することができる。そして、第２投射手段は、請求項５、６に示すように例えば凹面鏡などの複数の光学素子で構成し、結像部材に結像された映像情報を拡大または縮小して反射手段に対して目的とする表示態様（大きさや形状等）の映像情報を投射する構成とすることができる。例えば虚像の遠方、大画面表示等を行うことも容易にできる。
【００１８】
また、結像部材は、請求項５に示すようにして、第１投射手段によって結像された映像情報を反射させ、第２投射手段が結像部材によって反射された映像情報を反射手段に対して目的とする表示態様で表示されるように加工して投射するように構成することや、請求項６に示すようにして、第１投射手段によって結像された映像情報を透過させ、第２投射手段が結像部材によって透過された映像情報を反射手段に対して目的とする表示態様で表示されるように加工して投射するようにすることができる。このように、結像部材として反射部材を採用するか透過部材を採用するかによって、第１投射手段の結像部材への投射方向を容易に変更することができる。したがって、光学ユニットの大きさや形状、配置などの設計の自由度を高めることができる。
【００１９】
なお、結像部材は請求項７に示すようにスクリーンを用いるとよい。スクリーンとしては、例えば、請求項８に示すような鏡面体、請求項９に示すようなフレネルミラー、請求項１０に示す散乱型スクリーンを用いることができる。散乱型スクリーンを用いる場合には、請求項１１に示すように反射型スクリーンや、請求項１２に示すように透過型スクリーンを用いることができる。
【００２０】
特に請求項９に示すフレネルミラーは、例えば図４に示すように、その表面が鋸状に形成され、面内方向に対して所定の角度を有するミラー（例えば図４のＩ面）が配列された構成を有する。そのため、フレネルミラー自体の設置角度を、この所定の角度を調整することにより変更することができるため、光学ユニットの設計の自由度を高めることができる。
【００２１】
ところで、第１投射手段は、表示手段に表示された映像情報を実像として結像部材に結像させるように投射する際に、請求項１３に示すように、結像部材へ導入する映像情報の光路を調整する光路調整手段を備えるとよい。光路の調整としては、例えば光路の屈折等が挙げられる。なお、光路調整手段と結像部材とは、別体であってもよいが、請求項１４に示すように一体に構成するとよい。一体に構成することにより、光学ユニットの小型化が可能となる。こうした光路調整手段としては、例えば請求項１５に示すように、プリズム、プリズムシート、ホログラムの少なくともいずれか１つを用いるとよい。特にプリズムシートは、シート状であるため、光学ユニットを小型にでき、設計の自由度を高くすることができる。そして、光学ユニットが、表示手段を備えた第１のユニットと、結像部材と前記第２投射手段とを備えた第２のユニットとに分けて構成される場合には、請求項１６に示すように、光路調整手段は第２のユニットに備えるとよい。このようにすれば、第１のユニットから第２のユニットへの映像情報の入射方向を第２のユニットに設けた光路調整手段によって調整することができる。したがって第１のユニットと第２のユニットの配置の自由度を高めることができる。
【００２２】
また、映像情報は、請求項１７に示すようにして、導光体によって導光するようにしてもよい。導光体としては、例えば光ファイバーなどを用いることができる。このようにすれば、導光体によって光路を容易に調整することができ、光学ユニットの設計の自由度を高めることができる。
【００２３】
ところで、結像部材に投射する映像情報は、請求項１８のようにして、加工変更を行えるようにするとよい。請求項１８に示す映像情報加工変更手段としては、例えば表示手段に表示させる映像情報を生成するコンピュータ等や、第１投射手段中に設けた光路の調整手段（例えば光学素子の位置の移動手段など）を用いることができる。特に、請求項１９に示すように、映像情報の加工変更は、虚像の観察者の視点に基づいて行うとよい。例えば、観察者（ヘッドアップディスプレイの利用者）の位置を検出して、視点位置を推定し、推定した位置から虚像が見やすくなるように、映像情報を加工する。このようにすれば、観察者にとって見やすい表示を行うことができる。
【００２４】
上述したヘッドアップディスプレイは、種々の用途に利用できる。特に、例えば、請求項２０に示すように、車両用として、ウインドシールドまたはコンバイナに表示させることができる。例えば、視点を運転者の視点に設定し、反射手段は外光と映像情報とを重ね合わせて表示するようにすることができる。このようなヘッドアップディスプレイによれば、光学ユニットの設計の自由度が高まるため、車両に容易に設置することができ、運転者が見やすい表示を行うことのできるヘッドアップディスプレイを容易に提供できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された実施例について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうることは言うまでもない。
［第１実施例］
本発明の一実施例を図１〜４に基づいて説明する。図１は、実施例のヘッドアップディスプレイの構成図である。このヘッドアップディスプレイは、ウインドシールド１００に対して映像情報を投影する光学ユニット１０を備える。
【００２６】
この光学ユニット１０の構成を図２に示す。光学ユニット１０は、図２に示すように、特許請求の範囲における第１のユニットに相当する表示器部１０ａと、第２のユニットに相当する導光部１０ｂの２つの独立した構造から構成されている。
【００２７】
表示器部１０ａは、光源２０、表示手段としての表示器３０、第１投射手段としてのレンズ４０を備え、光源２０及び表示器３０によって生成された映像情報をレンズ４０によって導光部１０ｂの結像部材５０上へ実像として投射結像させる構造である。光源２０は、例えば、ハロゲンランプ等の各種ランプやＬＥＤ、スキャナ型の投影機等が使用される。また、表示器３０には、例えば液晶ディスプレイやＤＭＤ等の表示体を用いる。なお、この光源２０と表示器３０は一体のものでもよく、例えばＣＲＴなどを用いることもできる。そして、レンズ４０の素材としては、例えば、ガラスや樹脂を用いる。反射鏡６０及び反射鏡７０は、例えば凹面鏡を用いる。なお、表示器３０は、図示しない、表示制御回路等を備えたマイコン等で構成された映像情報加工変更手段としての表示制御装置に接続されており、表示制御装置は、図示しないカメラによって撮影された車室内の映像を入力して、運転者の顔の位置を検出し、検出した運転者の顔の位置から適切に虚像１２０が観察できる位置に、表示器３０への映像情報の表示位置を決定して表示器３０へ表示させる映像情報を生成する。
【００２８】
一方、導光部１０ｂは、表示器部１０ａによって投射された映像情報を実像として投射結像させる部材である結像部材５０と、第２投射手段としての反射鏡６０・７０、防塵カバー８０を備えた構造であり、結像部材５０上に投射され結像された実像の映像情報を反射鏡６０が反射鏡７０方向へ反射させて、さらに、反射鏡６０で反射された映像情報を反射鏡７０がウインドシールド１００方向（図１参照）へ反射させるように構成している。そして、反射鏡７０によって反射された映像情報は、ウインドシールド１００によって運転者の視点１１０方向へ反射され、運転者の視点１１０からウインドシールド１００による虚像１２０として視認可能に表示される。
【００２９】
なお、導光部１０ｂからウインドシールド１００への投射のためには開口部を設けており、この開口部には、例えば透明樹脂からなる防塵カバー８０を備えることができる。
そして、表示器部１０ａと導光部１０ｂとの距離ｄを変化させることにより、表示器部１０ａに備えた表示器３０の画面サイズを変えることなく、導光部１０ｂの結像部材５０上に映し出される画像を拡大・縮小できる。このように、結像部材５０へ一旦投影させるため、表示器部１０ａの配置の自由度を高めることができる。なお、この距離ｄを変化させる機構（例えば図示しない、表示器部１０ａを移動させるレバー、表示器部１０ａの水平移動用レール等）が映像情報加工変更手段に相当する。
【００３０】
また、図３に示すように、光源２０・表示器３０と、レンズ４０は、ＡＢＣＤ−ＥＦＧＨで囲まれる導光部１０ｂの外部に設置することができ、面ＢＦＧＣに対し、ほぼ垂直方向から目的とする映像情報を、結像部材５０へ投射することができる。なお、この結像部材５０は、スクリーンとすることができ、具体的には、表面が鏡面体のスクリーンとするとよい。
【００３１】
特に、光学ユニット１０を小型化するために、このスクリーンを、図４（ａ）に示すようなフレネルミラーとするとよい。フレネルミラーは、表面の形状が、図４（ａ）に示すように、鋸状となっており、例えば、図４（ｂ）に示すフレネルミラーのＩ面を反射面として用いると、表示器部１０ａから投射された映像情報は、フレネルミラーのＩ面を反射するとき、水平面に対して非対象角度で反射する。
【００３２】
この特性によって、光学ユニット１０を小型化した様子を、図５に示して説明する。図５（ａ）は結像部材５０を通常のミラーとした場合の光学ユニット１０の構成を示す図であり、図５（ｂ）は結像部材５０をフレネルミラーとした場合の光学ユニット１０の構成を示す図である。
【００３３】
図５（ａ）のように結像部材５０を通常のミラーのミラーとしたときのミラーを反射する光の対象軸と水平面との角度をα１、ミラーと水平面との角度をβ１とする。同じく、図５（ｂ）のように結像部材５０をフレネルミラーとしたときのミラーを反射する光の対称軸と水平面との角度をα２、ミラーと水平面との角度をβ２とする。図５（ａ）の構成でも図５（ｂ）の構成でも表示器部１０ａから発せられる映像情報の方向は水平であるため、各々のミラーを反射する光の対象軸と水平面との角度α１とα２は同じ角度となる（α１＝α２）。しかし、各々のスクリーンと水平面との角度β１とβ２は、スクリーンにフレネルミラーを用いたときのβ２の方が小さくなる（β２＜β１）。つまり、フレネルミラーと水平面との角度は、通常のミラーを用いた場合よりも水平に近くなるため、光学ユニットの上下方向の長さを短くできる（図５の長さＬに相当）。そして、この場合も同様に、表示器部１０ａを水平方向に移動させることで、画像をスクリーンサイズに合わせて投射結像させることができ、レンズ４０の設計を変える必要がない。このように、フレネルミラーを用いると導光部１０ｂを小型化することができ、光学ユニット１０を小型化することができる。また、例えばフレネルミラーの鋸状部分の頂角を調整することで、導光部１０ｂの形状や導光部１０ｂへの映像情報の入射方向等を容易に調整することができ、設計の自由度もさらに増すことができる。
［第２実施例］
第１実施例では、図６（ａ）に示すように結像部材５０について反射型のスクリーンを用いた光学ユニット１０の例を説明したが、本実施例の光学ユニット１０は、図６（ｂ）に示すように結像部材５０を散乱型、特に、透過型のスクリーンとしたものである。すなわち、表示器３０から出射した映像情報は、レンズ４０で拡大され、透過型スクリーンである結像部材５０上で結像させるのであるが、結像部材５０は透過型スクリーンであるため、投射された映像情報は、結像部材５０の反対側（光源方向と反対側の面、すなわち、反射鏡６０側の面）に表示される。そして、第１実施例と同様に、結像部材５０に結像されたこの実像の映像情報を反射鏡６０、反射鏡７０で反射させて、拡大し、図１の構成と同様に運転者の視点１１０からウインドシールド１００による虚像１２０として視認可能に表示する。
【００３４】
このように、透過型スクリーンを用いることにより、反射型スクリーンを用いた図６（ａ）のように水平方向に長い形状を有する光学ユニット１０を、図６（ｂ）のように垂直方向に長い形状の光学ユニット１０へ変更することができ、光学ユニットの設計の自由度を増すことができる。
［第３実施例］
本実施例は、表示器部１０ａから出射した映像情報を、結像部材５０へ投射結像する機構の途中で光路を変更して、結像部材５０へ映像情報を導入する例である。図７（ａ）は、第２実施例に示した図６（ｂ）の構成に対して、レンズ４０を通った光を特許請求の範囲における光路調整手段としてのプリズム９０で光路を変更して結像部材５０に結像させるように構成したものである。また、図７（ｂ）に示すように、プリズム９０とスクリーン等の結像部材５０とを一体化することもできる。
【００３５】
なお、光路の変更には、プリズム９０に代えて、図８（ａ）に示すようにプリズムシート９２を用いたり、図９（ａ）に示すようにホログラム９４を用いることができる。これらの場合も、図７の場合と同様に、図８（ｂ）に示すようにプリズムシート９２と結像部材５０とを一体化したり、図９（ｂ）に示すようにホログラム９４と結像部材５０とを一体化したりすることができる。一体化することにより光学ユニット１０を小型化することができる。
【００３６】
このようにして、結像部材５０へ入射させる映像情報の光路を変更できるため、光学ユニットの設計の自由度をさらに増すことができる。例えば表示器部１０ａと導光部１０ｂとの配置の自由度などを高めることができる。
［第４実施例］
本実施例は、表示器３０から出射した映像情報を、結像部材５０へ投射結像する機構の途中で光路を変更して、結像部材５０へ映像情報を導入する例である。図１０に示すように、表示器３０から出射した映像情報を光ファイバー等の導光体９６の一端に入射し、導光体９６の他端から出射した映像情報をレンズ４０によって結像部材５０へ投射し結像させる構成である。このように、投射結像させる機構の途中に光ファイバー等の導光体を設置することにより、光路を容易に変更することができ、光学ユニット１０の設計の自由度を増すことができる。
［第５実施例］
本実施例は、図１１に示すように、右目用の表示器３０ａと左目用の表示器３０ｂとを備え、レンズ４０ａ，４０ｂによってそれぞれの映像情報を、結像部材５０へ投射する構成である。一旦、結像部材５０上へ右目用の映像情報と左目用の映像情報を実像として結像させるため、それぞれの映像の位置関係なども容易に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例のヘッドアップディスプレイの構成と光路を示す説明図である。
【図２】第１実施例の光学ユニットの構成と光路を示す説明図である。
【図３】第１実施例の光学ユニットの構成と光路を示す斜視図である。
【図４】フレネルミラーの構成を示す説明図である。
【図５】結像部材として通常のミラーを用いた場合とフレネルミラーを用いた場合との光学ユニットの差異を説明する説明図である。
【図６】第２実施例の光学ユニットの構成と光路を示す説明図である。
【図７】第３実施例における光路の変更にプリズムを用いた場合の光学ユニットの構成と光路を示す説明図である。
【図８】第３実施例における光路の変更にプリズムシートを用いた場合の光学ユニットの構成と光路を示す説明図である。
【図９】第３実施例における光路の変更にホログラムを用いた場合の光学ユニットの構成と光路を示す説明図である。
【図１０】第４実施例の光学ユニットの構成と光路を示す説明図である。
【図１１】第５実施例の光学ユニットの構成と光路を示す説明図である。
【図１２】従来の光学ユニットの構成と光路を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…光学ユニット
１０ａ…表示器部　　　　　１０ｂ…導光部
２０…光源　　　　　　　　３０…表示器
４０…レンズ　　　　　　　５０…結像部材
６０，７０…反射鏡　　　　８０…防塵カバー
９０…プリズム　　　　　　９２…プリズムシート
９４…ホログラム　　　　　９６…導光体
１００…ウインドシールド　１１０…視点
１２０…虚像　　　　　　　２００…インストルメントパネル
【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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