(57)【要約】【課題】虚像の表示距離を可変とすることで、運転者が焦点移動を行う時間を短縮でき、事故に対する高い予防安全性を有する車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】光源と、光源からの光を２次元に走査する走査手段と、走査光を結像するスクリーンと、スクリーン上の映像を投影する投影手段とを含む車両用ヘッドアップディスプレイ装置であって、該スクリーンの位置を可変とする可動機構を備える。【選択図】  図１
2009150947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源と、
該光源からの光を走査する走査手段と、
該走査手段からの走査光が結像、形成されるスクリーンと、
該スクリーンに結像、形成された映像を投影する投影手段と、
該投影手段と該光源との間における該スクリーンの位置を変える可動手段と、
該光源、該走査手段、または該可動手段を制御する制御手段と、
を含むことを特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記投影手段は、少なくともミラー、フロントシールド
を有すること
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項３】
請求項１、または請求項２に記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記走査手段が前記投影手段の焦点位置近傍に配置されたこと
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記スクリーンとして複数のスクリーンを備え、
各スクリーンがそれぞれ独立して稼動すること
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記走査手段としてMEMSミラーを用いたこと
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記光源としてレーザー光源を用いたこと
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記光源として複数のレーザー光源を有し、且つ該レーザー光源の色域として、R,G,Bの３原色を含むこと
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項８】
請求項１に記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記制御回路の制御によって、前記走査手段の走査する振れ角を変更すること
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項９】
請求項１に記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記制御回路の制御によって、前記可動手段を制御し、前記スクリーンの位置を変えること、
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記制御回路の制御によって、前記可動手段を制御し、前記スクリーンの位置を変えて、前記投影手段によって投影される虚像の投影位置を変えること
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記制御回路に入力される走行に関する情報である走行情報によって、運転者からの虚像の投影位置の距離を走行速度が速い場合の方が遅い場合よりも長くすること
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【請求項１２】
請求項２に記載の車両用ヘッドアップ装置であって、
前記ミラーは、球面凹面鏡、非球面凹面鏡、若しくは投影映像の歪みを補正するの自由曲面鏡が含まれること
を特徴とする車両用ヘッドアップ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、運転に必要な運転情報映像などを、フロントシールドを介して虚像として遠方表示する車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ヘッドアップディスプレイ（Head Up Display：以下、「ＨＵＤ」と省略）装置は、運転者から見てフロントウインドシールドガラス（以下、「フロントシールド」と省略）の向こう側に、すなわち前方視野の前景に重畳して、運転情報（例えば、速度表示やナビゲーション表示など）を虚像として投影する。なお、以下、投影された像を「虚像」というものとする。従って、運転情報を視認する際に運転者の視線移動が極力少なくなるように、つまり、運転者の目の焦点が前方視野の前景に合っている状態で運転情報を見て取れるように、運転情報が投影される虚像の表示位置〔すなわち、運転者の目から虚像の表示位置までの距離（以下、「表示距離」という）〕を適切に設定する必要がある。換言すれば、車両の走行速度などに応じて、運転情報の虚像の表示位置（表示距離）を可変とする必要がある（例えば、特許文献１の図２参照）。また、ＨＵＤ装置は、複数の運転情報、例えば、速度表示やナビゲーション表示などを同時に表示する機能を有する。
【０００３】
例えば、特許文献１は、その図２に示すように、光源と、投影方向に所定の距離を置いて重なるように配置された複数の表示体（例えば液晶パネル）と、表示体上の表示映像（画像ともいう）を投影する投影手段（例えば凸レンズ）とを備え、各表示体上の表示映像の位置をそれぞれ投影方向で重なりを避けて表示するＨＵＤ装置を開示する。このようにＨＵＤ装置を構成すれば、複数の表示体の１つを選択し、投影手段と表示体との間の距離を変えることにより、表示体上に形成された表示映像が投影された虚像の表示位置（表示距離）を可変とすることができる。また、複数の表示体を同時に駆動することにより、複数の表示映像をそれぞれ投影方向における異なる位置（表示距離）に、重なりを避けて、投影することが可能である。
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１６８２３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載の如く、投影手段と表示体との間の距離を変えることにより、表示距離を可変することが可能となる。すなわち、車両の走行速度に応じて投影手段と表示体との間の距離を変え、高速の場合には虚像を運転者から見て遠くに表示し、低速の場合には虚像を運転者から見て近くに表示すれば、運転者の視線移動を少なくすることができる。
【０００６】
しかし、投影手段と表示体との間の距離を変えると、周知の如く、虚像の倍率も変わる。例えば、投影手段と表示体との間の距離を大きくすると、虚像位置は運転者から見て遠ざかり、虚像の倍率は大きくなる。逆に、投影手段と表示体との間の距離を小さくすると、虚像位置は運転者から見て近づき、虚像の倍率は小さくなる。つまり、特許文献１において、複数の表示体を同時に駆動して複数の運転情報を表示させた場合、表示体毎の位置関係の違いによって、表示体毎で拡大倍率が異なり、映像（虚像）のサイズが統一されず、視認し難いという課題がある。
【０００７】
また、特許文献１では、複数の表示体を透過した上で映像が投影されるため光損失が大きく、映像の輝度が低下してしまう課題もある。
【０００８】
本発明は、上記した課題に鑑みてなされたもので、その目的は、投影される虚像の表示距離に係わらず、所定の大きさで、高輝度な映像を投影できる車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の車両用ヘッドアップ装置は、光源と、光源からの光を２次元に走査する走査手段と、走査光を結像するスクリーンと、スクリーン上の映像を投影する投影手段とを含むことを特徴とする。
【００１０】
また該スクリーンの位置を調整するための可動機構、若しくは可動手段を有することを特徴とする。
【００１１】
そして、少なくとも前記光源、前記走査手段、前記可動機構、可動手段を制御する制御回路、若しくは制御手段を有することを特徴とする。
【００１２】
また、前記制御手段には、走行に関する情報である走行情報が入力されるようにし、該走行情報によって、前記可動機構、可動手段を制御することによって、前記投影手段によって、投影される虚像の投影位置を変えたり、前記走査手段の走査する振れ角を変更することで、前記虚像の大きさを変えることを特徴とする。
【００１３】
また該走査手段が該投影手段の焦点位置近傍に配置されたことを特徴とする。
【００１４】
また該スクリーンとして複数のスクリーンを備え、各スクリーンがそれぞれ独立して稼動することを特徴とする。
【００１５】
また該走査手段としてMEMSミラーを用いたことを特徴とする。
【００１６】
また該光源としてレーザー光源を用いたことを特徴とする。
【００１７】
また該光源として複数のレーザー光源を有し、且つ該レーザー光源の色域がＲ，Ｇ，Ｂの３原色を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置によれば、投影される虚像の表示距離に係わらず、虚像のサイズを所定の大きさとすることができる。また、虚像の輝度を高輝度とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いながら詳細に説明する。なお、全図において、共通な機能を有する要素には同一な符号を付して示し、一度説明したものについては、その重複する説明を省略する。
【実施例１】
【００２０】
投影される虚像の表示距離に係わらず、所定の大きさの虚像を投影する本実施例によるＨＵＤ装置について、図１，図２を用いて説明する。
【００２１】
図１は、実施例１によるＨＵＤ装置の概略側面図である。図２は、本実施例による虚像の移動を説明する図である。なお、図１，図２において、位置が変わる要素には符号の後に大文字の英文字を添えて示す。具体的には、位置が変わる前の要素にはＡを添え、位置が変わった後の要素にはＢを添える。但し、疑義が生じない場合には、英文字Ａ，Ｂの添え字を省略する。また、図２においては、図示を簡単とするため、後述する可動手段８および制御手段９の図示を省略する。
【００２２】
まず、本実施例におけるＨＵＤ装置の構成について説明する。
【００２３】
図１において、実施例１によるＨＵＤ装置は、光源１と、光源１からの光を２次元状に走査する走査手段２と、走査手段２からの走査光によって映像（光学像）が描画されるスクリーン３（ここでは３Ａ）と、スクリーン３の位置を投影方向（後述）に調整する可動手段８と、スクリーン３上の映像を反射投影する投影手段としてのミラー４と、光源１を光強度変調（以下、単に「変調」と省略）すると共に走査手段２を駆動する制御回路９と、を含んでなる。
【００２４】
実施例１では、画像を生成するために、光源１と走査手段２とスクリーン３とで構成される走査型の画像表示装置を用いている。
【００２５】
光源１は、平行ビーム光源である。ここでは、半導体レーザーや、半導体レーザー励起の固体レーザーなどのレーザー光源が用いられる。光源１は、制御回路９によりその射出光の光強度が変調され、変調された光（変調光）のビームを射出する。
【００２６】
走査手段２は、光源１からのビーム光を２次元上に偏向させて走査を行う。ここでは、マイクロマシン技術を用いたＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーや、ガルバノミラーや、ポリゴンミラーや、これらの走査手段を複数用いた走査手段などが用いられる。特に、ＭＥＭＳミラーは、小型化に向いており、ＨＵＤ装置に好適に用いることができる。ＭＥＭＳミラーについては、例えば、特開２００６−１８９５７３号公報に詳細に記述されており、詳細な説明を省略する。なお、本発明においては、詳細は後述するが、走査手段２はミラー４の焦点位置近傍に配置される。
【００２７】
スクリーン３は、走査手段２の２次元走査によって例えば運転情報などの表示映像（光学像）が描画されるもので、ＨＵＤ装置の表示体となるものである。ここでは、スクリーン３として、フレネルスクリーンや、拡散スクリーンや、フレネルレンズと拡散板を組み合せたスクリーンなどが用いられる。
【００２８】
ミラー４は、表示体としてのスクリーン３からの映像光を反射させて、フロントシールド５を介して、運転者の目５５の前方に虚像６（図１では６Ａ）を投影する投影手段である。拡大された虚像を投影するため、スクリーン３は、ミラー４の焦点距離ｆ内に配置される。ミラー４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。
【００２９】
可動手段８は、矢印８５で示すように、装着されたスクリーン３をスクリーン３の面に直交する方向で前後に移動させて、スクリーン３の位置を調整する。なお、説明を簡単とするため、ＨＵＤ装置の光軸１００（点線で示す）に添って射出する光が進行する方向を「投影方向」というものとする。可動手段８は、図示しない制御回路によって、例えば、図示しないナビゲーションシステムや障害物検出装置などから出力される運転情報などに基づいて、制御されるモータ８１と、モータ８１によって回転駆動される送りネジ８２と、送りネジ８２の回転に伴って移動することによりスクリーン３を投影方向（光軸方向）に移動させるラック８３とからなる。ラック８３にはスクリーン３が装着されており、モータ８１の回転によりスクリーン３の位置が例えば運転情報などに基づいて調整される。
【００３０】
制御回路９は、入力される映像信号Ｐｉｎに基づいて光源１の変調を行うと共に、走査手段２の走査駆動を行う。制御回路９は、映像信号Ｐｉｎに対して各原色信号に分離し、或は、所定の信号処理を行う映像信号処理部９１と、映像信号処理部９１で処理された映像信号に基づいて光源１の変調を行う変調駆動部９２と、映像信号Ｐｉｎから同期信号を抽出して、同期信号に基づいて走査手段２を２次元上に走査駆動する走査駆動部９３とを含んでなる。なお、映像信号Ｐｉｎとしては、例えば、図示しないナビゲーションシステムや障害物検出装置などから出力される運転情報などである。
【００３１】
次に、ＨＵＤ装置の動作について説明する。
【００３２】
光源１は、制御回路９の変調駆動部９２により、例えば運転情報などの映像信号に基づいて変調され、映像（画像ともいう）の元となる変調光が生成される。光源１から射出する変調光は走査手段２により２次元状に走査され、スクリーン３上に変調光の２次元分布による映像（画像）が形成される。スクリーン３上に形成された映像（画像）はミラー４を反射し、車のフロントシールド５を反射して運転者の目に到達する。このとき運転者の目５５には、フロントシールド５の先の遠方に、虚像６が視認される。
【００３３】
次に、本実施例のＨＵＤ装置によって、投影される虚像の表示距離に係わらず、所定の一定の大きさの虚像が投影される本発明の特徴について説明する。
【００３４】
ミラー４はレンズ作用を有しているので、周知の如く、表示体であるスクリーン３からミラー４までの距離をａ、ミラー４から虚像６までの距離をｂ、ミラー４の焦点距離をｆとすると、これらの間には、数１の式で示される関係がある。
【００３５】
【数１】
2009150947.tif 000003
ここでa，ｂは絶対値であり、ｆ＞aの虚像表示条件を満足するために、１/ｂの符号がマイナスとなっている。
【００３６】
数１の式において、ミラー４の焦点距離ｆは固定値のため、スクリーン３とミラー４の間の距離ａが小さくなると、ミラー４から虚像６の間の距離ｂも小さくなる。従って、図２では、スクリーン３Ｂの位置は、可動手段８によってスクリーン３Ａ（点線で示す）がミラー４側に移動した位置であるため、スクリーン３Ｂに対応する虚像６Ｂの位置は、スクリーン３Ａに対応する虚像６Ａ（点線で示す）がフロントシールド５側に移動したものとなる。
【００３７】
また虚像６の拡大倍率Ｍは数２の式で表すことが出来る。
【００３８】
【数２】
2009150947.tif 000004
一方、スクリーン３上の画像サイズＨと、走査手段２からスクリーン３の間の距離ｃとの間には、数３の式の関係がある。
【００３９】
【数３】
2009150947.tif 000005
但し、Ａは走査手段２の走査角度に依存する定数（以下、「角度定数」という）である。
【００４０】
従って、数２と数３の式より、虚像６のサイズＨ’は数４の式で表されることになる。
【００４１】
【数４】
2009150947.tif 000006
特に走査手段２をミラー４の焦点位置に配置する場合、ａ＋ｃ＝ｆとなるため、変形したｃ＝ｆ−ａを数４の式に代入すると、虚像６のサイズＨ’は数５の式で表される。
【００４２】
【数５】
2009150947.tif 000007
数５の式から明らかなように、虚像６のサイズＨ’は、一定値Ａｆとなるので、スクリーン３の位置には無関係となる。すなわち、走査手段２をミラー４の焦点位置近傍に配置することにより、スクリーン３の位置を変化させて、運転者の目５５から虚像６までの表示距離を変えた場合でも、特別な制御アルゴリズムを用いることなく、虚像６のサイズを一定とすることができる。
【００４３】
従来技術（例えば、特許文献１）では、投影手段と表示体との間の距離を変えて表示距離を可変すると、同時に虚像の大きさも変わる。例えば、表示距離を大きくすると虚像のサイズも大きくなり、表示距離を小さくすると虚像のサイズも小さくなる。そのため、例えば、表示距離が大きい場合に運転情報などの表示サイズを所定サイズに合わせ込むと、表示距離が小さくなると表示サイズが小さくなり、視認が難しいとの課題があった。
【００４４】
しかしながら、以上述べたように、本実施例では、表示距離が変わっても、虚像６のサイズを一定とすることができる。このサイズは数５の式からＡｆで表せる。そこで、表示距離が最も大きい場合と最も小さい場合の両方を勘案し、ミラー４の焦点距離ｆと走査手段の角度定数Ａとにより所定に設定して、見やすいサイズとすることができる。
【００４５】
例えば、追い越し車両や、歩行者の飛び出しなどの、運転車両の近傍における危険を運転者に伝えるためには、運転者の注目視界を車両の近傍に引き付ける為の手段が必要となる。これには車両の近傍に、危険を示す表示虚像を所定の大きさで結像させることが有効である。従来技術は、車両の近傍の表示距離が小さい場合虚像の大きさが小さくなるので、運転者の注目視界を車両の近傍に引き付けることが難しかった。本実施例は、表示距離が小さくても、虚像のサイズを所定の一定の大きさにできるので、運転者の注目視界を車両の近傍に良好に引き付けることができる。
【００４６】
勿論、虚像のサイズを変更する事も可能である。例えば、基準の大きさをＡｆで所定に定めておき、サイズを変更したい場合には、角度定数Ａを変える、すなわち、走査手段２の振れ角を変更することにより対応できる。
【００４７】
以上述べたように、実施例１によれば、運転手から像（虚像）までの表示距離の調整ができると共に、虚像のサイズを所定の一定の大きさとすることが出来る、車両用ヘッドアップディスプレイ装置を提供できる。
【実施例２】
【００４８】
実施例１の技術を用いて、複数の例えば運転情報を高輝度に投影することができるようにした実施例２によるＨＵＤ装置について、図３，図４を用いて説明する。
【００４９】
図３は、実施例２による複数のスクリーンを備えたＨＵＤ装置の要部の概略上面図である。図４は、実施例２のＨＵＤ装置を用いて投影された複数の運転情報の虚像を、運転者が視認する状況を説明する概略図である。図４の（ａ）は、フロントシールドを介して前方視野の前景に重畳された複数の運転情報を運転者が視認する状況を模式的に示す図、図４の（ｂ）は、複数のスクリーン上にそれぞれ形成された表示映像と各表示映像の虚像との対応関係を説明する図である。なお、図３，図４において、図示を簡単とするために、可動手段および制御回路の図示を適宜省略する。
【００５０】
図３から明らかなように、本実施例によるＨＵＤ装置は、複数のスクリーンを備えていることに特徴がある。ここでは、実施例１による１つのスクリーン３に代えて、スクリーン３を、ウインドシールド５の左右方向に対応する方向で、走査手段２からみて互いに重ならないように所定の間隔をおいて、ほぼ３つのスクリーン３１，３２，３３に略均等に分割している。すなわち、３つのスクリーン３１，３２，３３上の各表示映像はそれぞれ、図４（ａ）に示されるように、図示しない運転者から見て、ウインドシールド５を左右方向にほぼ３分割した３つの領域５１０，５２０，５３０の前方視野に投影される。なお、各スクリーンに対する走査手段２の振れ角がそれぞれ略等しいので、各スクリーンの表示映像（画像）に対応した虚像の倍率は、それぞれほぼ等しくなる。また、スクリーン３１，３２，３３上の各表示映像（画像）はミラー４で左右方向が反転される。従って、例えば、図３において走査手段２から見て右側のスクリーン３３の表示映像は、図示しない運転者から見てウインドシールド５上で左側の領域５３０の前方視野に投影される。
【００５１】
ここで、以下の説明を簡単とするため、図３において、Ｚ軸を基準としたＸＹＺ直交座標系を導入する。すなわち、投影方向に平行な軸であり、走査手段２からスクリーン３２の中心方向に向かう軸をＺ軸、Ｚ軸に垂直な面内で、紙面に平行な軸をＸ軸（すなわち、ウインドシールド５における左右方向に平行な軸に対応）、同じくＺ軸に垂直な面内で、紙面に垂直な軸をＹ軸（すなわち、ウインドシールド５における上下方向に平行な軸に対応）とする。
【００５２】
図３において、各スクリーン３１，３２，３３は、それぞれＸ−Ｙ平面に対して平行に配置されており、Ｘ軸方向の座標がそれぞれ重ならないように配置されている。そして、各スクリーン３１，３２，３３上には、走査手段２により、Ｘ−Ｚ平面における振れ角を例えばほぼ３分割した振れ角で光学像としての表示映像がそれぞれ描画される。また、各スクリーン３１，３２，３３は、可動手段８31，８32，８33をそれぞれ備えている。つまり、Ｚ軸に平行な方向に、それぞれ独立して調整することができる。これにより、各スクリーン上の画像（表示映像）を、それぞれウインドシールド５前方の異なる位置（つまり、異なる表示距離）に、同時に、重なりを避けて投影することが出来る。
【００５３】
本実施例のＨＵＤ装置は、上記のように構成されているので、表示体としての各スクリーンからの光は、Ｚ軸方向（投影方向）の前方に位置する他のスクリーンを透過しない。従って、従来技術のように光損失を招くこともなく、高輝度な映像を投影できるＨＵＤ装置を提供することができる。
【００５４】
次に図４を用いて、本実施例のＨＵＤ装置を用いた際に、運転者が複数の運転情報を視認する状況の例を説明する。
【００５５】
ここでは、運転情報として、例えばナビゲーション表示である左折を促す左折表示と、左折後の道路に歩行者がいることを警告する危険シグナル表示と、スピード表示とを表示するものとする。なお、ナビゲーション表示は、例えば図示しない公知のナビゲーションシステムにより知ることが出来る。また、危険シグナルは、例えば図示しないレーザ光の反射を利用して検出する障害物検出装置（図示せず）によって把握することができる。すなわち、左折表示および危険シグナル表示は走査手段２によりスクリーン３３上に形成され、スピード表示はスクリーン３２上に形成されるものとする。なお、ここでは、スクリーン３１上には何の表示も行わない。換言すれば、図４では、スクリーン３１とそれに対応する虚像の図示と説明を省略する。勿論、右折の場合には、スクリーン３１上に右折表示が描画されることになる。
【００５６】
上記の如く、スクリーン３３上に左折表示および危険シグナル表示が描画され、スクリーン３２上にスピード表示が描画されている。従って、フロントシールド５の領域５３０の前方視野には、左折表示虚像６３１および危険シグナル表示虚像６３２（これらの虚像を総称する表示虚像の符号を６３とする）が、可動手段８33を用いたスクリーン３３の位置調整によって、左折位置に対応した表示距離位置に投影されている。フロントシールド５の領域５２０の前方視野には、表示虚像６３より遠い表示距離位置にスピード表示虚像６２が投影されている。
【００５７】
一般に、運転している時には、運転者の目５５の焦点は、進行方向の遠方の前景（例えば道路）に合っている。このため、図４に示すように、スピ−ド表示虚像６２は、領域５２０の図４紙面上側近傍で、遠方の表示距離位置に表示されている。この状態で、例えば、図示しないナビゲーションシステムにより、左折表示虚像６３１が、左折位置近傍に、左折位置の表示距離に対応して、表示されるものとする。左折表示虚像６３１がスピ−ド表示虚像６２とほぼ同じ表示距離とは無関係な大きさで表示されるので、運転者の目５５は左折表示虚像６３１に注目する。これに伴い、左折表示虚像６３１と、実際に左折する道とを、運転者の目５５は焦点調整することなく同時に視認することが出来る。また、左折の過程で、図示しない障害物検出装置によって検出された危険シグナル情報を知らせる危険シグナル表示虚像６３２も追加表示されるので、同時に危険シグナル表示虚像６３２も視認でき、事故の予防が可能となる。ここでスクリーン３２，３３の位置を車の速度に合わせて制御することで、車が進行するに従い、左折位置を示す左折表示虚像６３１が運転者側に近づいてくるという表現も可能となり、多彩な映像表現が可能となる。
【００５８】
ここで、前記のスクリーンの位置の調整、位置を変えるのは、前記可動手段８で行われる。このスクリーンの位置を調整、変えるのは、制御回路９からの制御信号(図１では図示されていない)が、前記可動手段８に入力されて、制御されることによって行われる。
【００５９】
また、制御回路９から前記可動手段８に入力される制御信号(図１では図示されていない)は、走行に関する情報である走行情報を元にして生成されるようにすることが出来る。
【００６０】
前記走行情報とは、走行に関する情報であって、例えば、走行している際に速度計に表示される速度に関係する走行速度であったり、走行の安全を促す為に走行速度を下げるように警告する速度警告情報、若しくはブレーキをかけるように促すブレーキ情報などを含むようにしても良い。
【００６１】
または、前記走行情報は、走行において、危険が有る場合に、その危険を警告する危険情報であっても良い。その意味では、前記危険シグナル情報も走行情報に含まれるようにしても良い。
【００６２】
前記走行情報が前記制御回路９に入力されるので、走行情報に含まれる走行速度の情報によって、前記可動手段８を制御することで、前記ミラー４、前記フロントシールド５を介して、投影される虚像の投影位置を、例えば、低速時よりも高速時には、運転者の視野としては、進行方向のより前方の位置(運転者の進行方向のより遠方の位置)に表示させるように出来る。
【００６３】
逆に、車両の近傍に危険なものがあれば、走行情報に含まれる前記危険シグナル情報によって、前記可動手段８を制御し、投影される虚像の投影位置を、前記の危険なものの有る位置に対応させて、投影させるようにしても良い。
【００６４】
以上述べたように、本実施例によれば、同一の時間内に、複数の映像を、それぞれ異なる表示距離に高輝度で投影できたり、走行情報によって、虚像の投影位置を変えて、運転者の視野、注視位置を変える等で、安全運転の支援が可能となる、ＨＵＤ装置を提供できる。
【実施例３】
【００６５】
次に、図５を用いて、実施例３によるカラー表示映像を投影するＨＵＤ装置について説明する。図５は実施例３によるＨＵＤ装置における光学系の要部の概略側面図である。
【００６６】
図５に示すように、実施例３によるＨＵＤ装置は、赤色（Ｒ），緑色（Ｇ），青色（Ｂ）の３原色光に対応した光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂと、波長合成手段７ａ，７ｂと、走査手段２と、スクリーン３と、ミラー４を含んでなる。勿論図示しないが、スクリーン３を移動させる可動手段や光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂや走査手段２を制御する制御回路などを含むことは言うまでもない。
【００６７】
波長合成手段７ａ，７ｂとしては、例えば、ダイクロイックミラーや、ダイクロイックプリズムや、回折素子などが用いられる。本実施例に於ける波長合成手段７ａは、赤色光の波長域を透過し、それ以外の色光の波長域を反射する特性を有する。また、波長合成手段７ｂは、赤色光から緑色光の波長域を透過し、青色光の波長域を反射する特性を有する。ただし、波長の組み合せの順番などについては上記に限定される物ではない。
【００６８】
光源１Ｒ，１Ｇ，１Ｂから出射した各色の光は、波長合成手段７ａ，７ｂによって重ね合わせられ、カラーの光が合成される。合成された光は走査手段２によって２次元状に走査され、スクリーン３上に例えば運転情報などのカラー映像表示（光学像）が描画される。そして、該カラー映像表示はミラー４によって投影される。このとき、各光源１Ｒ、１Ｇ、１Ｂの光出力をカラー映像信号に基づいて変調することで、フルカラーの表示虚像を投影することが可能となる。
【００６９】
以上述べた本実施例によれば、フルカラー表示により高い視認性を有するＨＵＤ装置が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】実施例１による車両用ヘッドアップディスプレイ装置の概略側面図。
【図２】実施例１による虚像の移動を説明する図。
【図３】実施例２による車両用ヘッドアップディスプレイ装置の要部の概略上面図。
【図４】実施例２による車両用ヘッドアップディスプレイ装置を用いた際における運転者が視認する状況例を示す概略説明図。
【図５】実施例３の車両用ヘッドアップディスプレイ装置の概略側面図。
【符号の説明】
【００７１】
１：光源、２：走査手段、３：スクリーン、４：ミラー、５：フロントシールド、６：虚像、７：波長合成手段、８：可動手段、８31，８32，８33：可動手段、９：制御回路、３１，３２，３３：スクリーン、５５：目、６２：スピード表示虚像、６３：表示虚像、８１：モータ、８２：送りネジ、８３：ラック、８５：矢印、９１：映像信号処理部、９２：変調駆動部、９３：走査駆動部、１００：光軸、５１０，５２０，５３０：領域、６３１：左折表示虚像、６３２：危険シグナル表示虚像。
【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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