(57)【要約】      （修正有）【課題】主に、立体的な表示を可能にすることで、新たな表示効果が得られるようにする。【解決手段】表示装置２の画像３を運転席４の前方の反射部材５で反射させて反射部材５の奥側に虚像７を結像させるヘッドアップディスプレイ装置１に関する。上記表示装置２の画像３を上記反射部材５へ導く光路１１の途中に、表示装置２による虚像７の周囲に位置するように、表示装置２による虚像７と向きが異なる補助虚像を結像可能な補助表示部１６〜１９を設置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の画像を運転席の前方の反射部材で反射させて反射部材の奥側に虚像を結像させるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記表示装置の画像を前記反射部材へ導く光路の途中に、表示装置による虚像の周囲に位置するように、表示装置による虚像と向きが異なる補助虚像を結像可能な補助表示部を設置した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】
請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記補助表示部が、前記光路を構成する光路壁部に設けられた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３】
請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記表示装置による虚像が、運転席に正対する向きとなるように結像されると共に、
前記補助表示部による補助虚像が、運転席に正対しない向きとなるように結像され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４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置において、
前記表示装置による虚像および前記補助表示部による補助虚像が、フロントウインドウ越しに見える外部の風景に重ねて結像されると共に、
前記補助表示部による補助虚像が、路面に対して重畳された路面表示、または、車線の側部に沿って立ち上がる縦向表示の少なくともいずれかとされたことを特徴とする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】
この発明は、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】
自動車などの車両にはヘッドアップディスプレイ装置を備えたものが存在している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このヘッドアップディスプレイ装置は、表示パネルの画像を運転席の前方の反射部材（例えば、コンバイナなどの専用の反射板）で反射させて反射部材の奥側に上記した画像の虚像を結像させるようにしたものである。
【０００４】
このようなヘッドアップディスプレイ装置を備えることによって、少ない視線移動で、運転に必要な情報を得ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−１６４０３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記したヘッドアップディスプレイ装置は、前方に結像される虚像が平面的で単調なものとなっており、表示効果が特に高いものではなかった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記した問題点を解決することを、主な目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、
表示装置の画像を運転席の前方の反射部材で反射させて反射部材の奥側に虚像を結像させるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記表示装置の画像を前記反射部材へ導く光路の途中に、表示装置による虚像の周囲に位置するように、表示装置による虚像と向きが異なる補助虚像を結像可能な補助表示部を設置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、上記構成によって、立体的な表示を可能にすることで、新たな表示効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施の形態にかかるヘッドアップディスプレイ装置の説明図（側方から見た図）である。
【図２】図１のヘッドアップディスプレイ装置における表示装置と補助表示部との関係を示す斜視図である。
【図３】表示装置と補助表示部との表示位置の関係を示す、フロントウインドウを通した前景図である。
【図４】補助表示部による補助虚像が、路面に対して重畳された路面表示とされた場合を示す、図３と同様のフロントウインドウを通した前景図である。
【図５】補助表示部による補助虚像が、路肩に沿って立ち上がる縦向表示とされた場合を示す、図３と同様のフロントウインドウを通した前景図である。
【図６】補助表示部による補助虚像が、車線境界に沿って立ち上がる縦向表示とされた場合を示す、図３と同様のフロントウインドウを通した前景図である。このうち、（ａ）は危険度が高い状態、（ｂ）は危険度が中程度の状態、（ｃ）は危険度が低い状態、（ｄ）は危険度が低くなった状態である。
【図７】ヘッドアップディスプレイ装置の制御系統図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
図１〜図７は、この実施の形態を説明するためのものである。
【実施例１】
【００１２】
＜構成＞以下、この実施例の構成について説明する。
【００１３】
自動車などの車両に対してヘッドアップディスプレイ装置を設ける。このヘッドアップディスプレイ装置は、速度計などの計器装置よりも高い位置に設けられるものであり、運転中に計器装置を見るよりも少ない視線移動で運転に必要な情報などを視認できるようにしたものである。
【００１４】
図１に示すように、このヘッドアップディスプレイ装置１は、表示装置２の画像３を運転席４の前方の反射部材５（例えば、コンバイナなどの専用の反射板や車両のフロントウインドウ６）で反射させて反射部材５の奥側の位置に上記した画像３の虚像７を結像させるようにしたものである。コンバイナやフロントウインドウ６などの反射部材５には、必要に応じて、反射処理が施される。
【００１５】
同図では、表示装置２の画像３は、反射部材５（この場合には、フロントウインドウ６）へ直接導かれるようになっている。但し、ミラーなどの光学部品を介して反射部材５やフロントウインドウ６へ間接的に導くようにしても良い。このようにミラーなどの光学部品を用いることにより、光路長を長くして拡大倍率を上げることが可能となる。
【００１６】
この場合、ヘッドアップディスプレイ装置１は、インストルメントパネル８の部分（例えば、上面の前部の位置など）に取付けられると共に、フロントウインドウ６の奥側の位置に対して、フロントウインドウ６を通した前景と重なるように虚像７が視認されるようにしている。表示装置２には、液晶パネルや有機ＥＬパネルなどの表示パネルを使用することができる。
【００１７】
反射部材５には、フロントウインドウ６を直接用いているが、反射部材５に上記したコンバイナを用いた場合には、コンバイナは、フロントウインドウ６の近傍の位置に、フロントウインドウ６の下縁部とほぼ前後方向に重複するように設けられる。
【００１８】
以上のような基本的な構成に対し、この実施例では、以下のような構成を備えるようにしている。
【００１９】
（１）上記表示装置２の画像３を上記反射部材５へ導く光路１１の途中に、図２、図３に示すように、表示装置２による虚像７の周囲に位置するように、表示装置２による虚像７と向きが異なる補助虚像１２〜１５（例えば、図３〜図６など）を結像可能な補助表示部１６〜１９を設置する。
【００２０】
ここで、補助表示部１６〜１９は、単数、または、複数設置することができる。補助表示部１６〜１９は、表示装置２（主表示部）と同じ表示パネルなどを使用することができる。補助表示部１６〜１９は、表示装置２と同じ大きさ、または、表示装置２よりも小型のものを使用することができる。そして、補助表示部１６〜１９を表示装置２の周囲に配置することで、表示装置２による虚像７の周囲に補助虚像１２〜１５を結像させることが可能となる。この際、表示装置２とは異なる向きに補助表示部１６〜１９を配置することで、補助虚像１２〜１５の向きを、虚像７の向きとは異ならせることが可能となる。
【００２１】
（２）そして、上記補助表示部１６〜１９が、上記光路１１を構成する光路壁部２１〜２４に設けられるようにする。
【００２２】
ここで、光路壁部２１〜２４は、表示装置２を取り囲むようにヘッドアップディスプレイ装置１に設けられる遮光壁や、ヘッドアップディスプレイ装置１の本体ケーシングなどとされる。この場合、光路壁部２１〜２４は、矩形状をした表示装置２の各辺から延びるように設けられた４つの面を有するものなどとされる。光路壁部２１〜２４は、表示装置２の画像３が拡大されるように、反射部材５へ向かって先広がりとなるようにするのが好ましい。そして、補助表示部１６〜１９は、（先広がり状の）光路壁部２１〜２４（上面や下面や左右の側面）のうちの少なくともいずれか１つに対して設けることができる。
【００２３】
（３）図３に示すように、上記表示装置２による虚像７が、運転席４に正対する向きとなるように結像されるようにする。
そして、上記補助表示部１６〜１９による補助虚像１２〜１５が、運転席４に正対しない向きとなるように結像されるようにする。
【００２４】
ここで、通常の場合、表示装置２は、虚像７が運転席４に対してほぼ正対するような向きに設置される。これに対し、補助表示部１６〜１９は、少なくとも、表示装置２とは（ほぼ９０度±２０程度）向きが異なるように設置されるようにする。これにより、補助虚像１２〜１５を、運転席４に正対しない向きにすることが可能となる。例えば、上記した光路壁部２１〜２４の面と平行に取付けるようにする。
【００２５】
（４）この際、上記表示装置２による虚像７および上記補助表示部１６〜１９による補助虚像１２〜１５が、フロントウインドウ６越しに見える外部の風景３１に重ねて結像されるようにする。
そして、上記補助表示部１６〜１９による補助虚像１２〜１５が、路面３２に対して重畳された路面表示３３（図４参照）、または、車線の側部３４，３５（走行中の車線の路肩やセンターラインや車線境界など）に沿って立ち上がる縦向表示３６，３７（図５、図６参照）の少なくともいずれかとされる。
【００２６】
ここで、反射部材５として車両のフロントウインドウ６を用いることにより、虚像７および補助虚像１２〜１５を、フロントウインドウ６越しに見える外部の風景３１に直接重ねて結像させることができる。
【００２７】
なお、図７に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置１（の制御部４１）に対して、車両に備えられたカーナビゲーション装置４２からの情報や車載カメラ４３からの映像などを入力させるようにする。そして、カーナビゲーション装置４２からの情報や車載カメラ４３からの映像などを、直接または必要な情報処理を施して表示装置２や補助表示部１６〜１９に表示させるようにする。
【００２８】
そして、補助表示部１６〜１９では、例えば、図４のような路面表示３３を行うことが可能である。また、図５、図６に示すような縦向表示３６，３７を行うことが可能である。
【００２９】
路面表示３３としては、例えば、図４のように、路面３２に進路表示の矢印などを重畳させることが可能である。
【００３０】
また、縦向表示３６，３７としては、例えば、図５のように、車線の右側の側部３４（路肩）などに、通行人や交差点や一方通行出口などに対する注意喚起を行うための壁やガードレールなどのような侵入禁止表示（縦向表示３６）を重畳させることが可能である。侵入禁止表示には、侵入禁止などの文字も合わせて表示することが可能である。
【００３１】
また、例えば、図６のように、車線の左側の側部３５（のセンターラインや車線境界）に、車線変更の警告のための壁表示（縦向表示３７）などを重畳させることが可能である。更に、この場合において、追い越し車両５１の位置などに応じて、即ち、危険度に応じて、壁表示（縦向表示３７）の色を変化させることなども可能である（色違い表示）。色違い表示は、例えば、（ａ）のように危険度が高い状態を赤色表示とし、（ｂ）のように危険度が中程度の状態を黄色表示とし、（ｃ）のように危険度が低い状態を緑色表示とし、（ｄ）のように危険度が低い状態となった時に非表示とすることなども可能である。
【００３２】
＜作用＞以下、この実施例の作用について説明する。
【００３３】
ヘッドアップディスプレイ装置１では、表示装置２に画像３を表示すると、この画像３は、運転席４の前方の反射部材５（例えば、コンバイナなどの専用の反射板や車両のフロントウインドウ６）で反射されて、運転席に着座している乗員に視認されることになる。この際、反射部材５で反射された画像３は、表示装置２から反射部材５までの距離に応じた距離だけ反射部材５の奥側に位置しているように虚像７として結像される。
【００３４】
＜効果＞この実施例によれば、上記作用に加えて以下のような効果を得ることができる。
【００３５】
（効果１）車両の前方に結像される表示装置２による虚像７の周囲に、表示装置２による虚像７と向きが異なる補助表示部１６〜１９の補助虚像１２〜１５を結像させるようにした。これにより、虚像７と補助虚像１２〜１５とを３次元的に配置することが可能となり、立体的な表示が可能となるので、高い表示効果を持たせると共に、乗員に対して新たな（斬新な）視認性を与えることができるようになる。
【００３６】
（効果２）補助表示部１６〜１９を、表示装置２の光路１１を構成する光路壁部２１〜２４に設けるようにした。これにより、光路壁部２１〜２４を利用して補助表示部１６〜１９を取付けることが可能となる。また、光路壁部２１〜２４は、表示装置２を取り囲むように設けられるので、光路壁部２１〜２４に補助表示部１６〜１９を取付けることによって、補助虚像１２〜１５を、表示装置２による虚像７の周囲に位置しつつ、表示装置２による虚像７と向きが異なるように結像させることが、容易に実施できるようになる。
【００３７】
（効果３）表示装置２による虚像７を、運転席４と正対したものとし（正対配置）、補助表示部１６〜１９による補助虚像１２〜１５を、運転席４に正対していないものとした（非正対配置）。そして、表示装置２による虚像７を、運転席４と正対させることにより、メインとなる虚像７を乗員にとって見易いものとすることができる。また、補助虚像１２〜１５を、運転席４に正対していないものとすることにより、虚像７に対して補助虚像１２〜１５を３次元的に配置することができ、乗員に対して新たな視認性を持たせることができる。また、虚像７と補助虚像１２〜１５との表示内容を工夫することによって、ヘッドアップディスプレイ装置１の表示に新たな意味を持たせることができる。この際、上記したように、先広がり形状の光路壁部２１〜２４の面と平行に補助表示部１６〜１９を設置することによって、光路壁部２１〜２４は、先広がり形状となっているので、表示装置２の虚像７に対して、補助虚像１２〜１５に自然な遠近感を持たせることができる。
【００３８】
（効果４）補助虚像１２〜１５を、路面３２に対して重畳された路面表示３３、または、車線の側部３４，３５（路肩やセンターラインや車線境界など）に沿って立ち上がる縦向表示３６，３７の少なくともいずれかとした。これにより、路面表示３３として、例えば、路面３２に進路表示の矢印などを重畳させることができる。また、車線の側部３４，３５の位置に、縦向表示３６，３７として、例えば、壁やガードレールなどのような侵入禁止表示や、車線変更の警告表示などを重畳させることができる。これらの縦向表示３６，３７は、危険度に応じて、異なる色で表示させることができる（色違い表示）。色違い表示は、例えば、危険度が高い時に赤色とし、危険度が中程度の時に黄色とし、危険度が低い時に緑色とし、危険度が低い状態となった時に非表示にするなどのように、変化させることができる。これにより、道路状況をリアルタイムに報知することができる。
【００３９】
以上、実施例を図面により詳述してきたが、実施例は例示にしか過ぎないものである。よって、本発明は、実施例にのみ限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれることは勿論である。また、例えば、各実施例に複数の構成が含まれている場合には、特に記載がなくとも、これらの構成の可能な組合せが含まれることは勿論である。また、複数の実施例や変形例が開示されている場合には、特に記載がなくとも、これらに跨がった構成の組合せのうちの可能なものが含まれることは勿論である。また、図面に描かれている構成については、特に記載がなくとも、含まれることは勿論である。更に、「等」の用語がある場合には、同等のものを含むという意味で用いられている。また、「ほぼ」「約」「程度」などの用語がある場合には、常識的に認められる範囲や精度のものを含むという意味で用いられている。
【符号の説明】
【００４０】
１      ヘッドアップディスプレイ装置
２      表示装置
３      画像
４      運転席
５      反射部材
７      虚像
６      フロントウインドウ
１１    光路
１２    補助虚像
１３    補助虚像
１４    補助虚像
１５    補助虚像
１６    補助表示部
１７    補助表示部
１８    補助表示部
１９    補助表示部
２１    光路壁部
２２    光路壁部
２３    光路壁部
２４    光路壁部
３１    風景
３２    路面
３３    路面表示
３４    車線の側部（路肩）
３５    車線の側部（センターラインや車線境界）
３６    縦向表示
３７    縦向表示
【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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