(57)【要約】【課題】遠距離像と近距離像とを表示し得るシンプルなヘッドアップディスプレイ装置を得る。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置１０に、遠距離像形成光投射装置４０、近距離像形成光投射装置４２およびハーフミラー４４を設ける。遠距離像形成光投射装置４０を車内天井に設置するとともに遠距離像形成光３９をハーフミラー４４によってコンバイナ５０側へ反射させることで遠距離像形成光３９から運転者のアイポイント５２までの道程を大きくする。また、近距離像形成光投射装置４２がハーフミラー４４の近くに設置されるとともに、近距離像形成光４１がハーフミラー４４の遠距離像形成光３９を反射させる部分を透過するようにされており、遠距離像５４と近距離像５５とを運転者１５の前方視界中の同じ領域に表示することができる。【選択図】  図２
2009184406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の乗員の前方に像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
車両の乗員の前方に第１像を形成する第１像形成光を投射する第１像形成光投射装置と、
その第１像形成光の光路と少なくとも一部が異なる光路を通り、前記第１像よりも乗員の近くに第２像を形成する第２像形成光を投射する第２像形成光投射装置と、
前記第１像形成光と前記第２像形成光との一方を透過させるとともに、その一方が出射する側から入射させられた前記第１像形成光と前記第２像形成光との他方を反射させる半透過反射体と、
車両の乗員の前方に設けられ、車両前方から入射して車両後方に向かう外界光を透過させるとともに、前記半透過反射体によって透過・反射させられた前記第１像形成光と前記第２像形成光との前記一方と前記他方とを乗員側に反射させることにより、それら第１像形成光と第２像形成光とを前記外界光に重ね合わせるコンバイナと
を含むことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項２】
前記コンバイナが、前記第１像形成光の少なくとも一部と前記第２像形成光の少なくとも一部とを同じ領域から同じ方向に反射させる重複反射部を含む請求項１に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項３】
当該ヘッドアップディスプレイ装置が、前記第１像形成光投射装置と前記第２像形成光投射装置とを制御する投射装置制御装置を含み、
その投射装置制御装置が、前記重複反射部に前記第１像形成光および前記第２像形成光の一方が投射されている場合に、それら第１像形成光および第２像形成光の他方の少なくとも前記重複反射部への投射を停止させる排他的表示制御部を含む請求項２に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項４】
前記コンバイナが、前記第１像形成光を反射させる第１反射領域と、前記第２像形成光を反射させる第２反射領域とを含む請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項５】
当該ヘッドアップディスプレイ装置が、前記半透過反射体によって透過・反射させられた前記第１像形成光と前記第２像形成光との前記一方と前記他方とを前記コンバイナ側へ反射させる反射体を含む請求項１ないし４のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項６】
前記第１像形成光投射装置が、乗員よりも上側に設置され、前記第２像形成光投射装置が、インストルメントパネル内に設置された請求項１ないし５のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項７】
前記第２像の表示距離が、人間工学的に乗員が自分との一体感を感じられるエリアであるパーソナルエリアに属する距離とされた請求項１ないし６のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項８】
当該ヘッドアップディスプレイ装置を備えた車両に、乗員が視線を前方に保ったまま指令を入力することができる視線前方保持指令入力装置が設けられており、
当該ヘッドアップディスプレイ装置が、前記第１像形成光投射装置と前記第２像形成光投射装置とを制御する投射装置制御装置を含み、
その投射装置制御装置が、前記視線前方保持指令入力装置への指令の入力によって選択される複数の選択肢の各々を表す像である複数の選択肢像の集合を含む選択肢提示像を前記第２像として表示する選択肢提示像表示制御部を含む請求項１ないし７のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項９】
当該ヘッドアップディスプレイ装置が、前記第１像および前記第２像の表示位置を調整する像位置調整装置を含む請求項１ないし８のいずれか１つに記載の車両用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、車両用ヘッドアップディスプレイ装置に関するものであり、特に、車両の乗員の前方に像を形成する像形成光を投射する像形成光投射装置を２つ備えたヘッドアップディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、例えば、車速等の情報を表示する画像を車両のフロントガラスに反射させ、運転者の前方視界中に車速等の情報を表示する像である情報表示像を形成する装置である。下記特許文献１〜３には、像形成光投射装置がフロントガラスの上部ないし車内の天井、あるいはルームミラーに配置されたヘッドアップディスプレイ装置の例が記載されている。また、下記特許文献４，５には、情報表示像の運転者からの表示距離を変更し得るヘッドアップディスプレイ装置の例が記載されている。
【特許文献１】特表２００３−５１７９７１号公報
【特許文献２】特表２００４−５０５３１５号公報
【特許文献３】実開平６−６０７１号公報
【特許文献４】特開平６−１１５３８１号公報
【特許文献５】特開平９−１８５０１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記特許文献１〜３に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、像形成光投射装置が上方に配置されていることで、投射された像形成光が運転者に到達するまでの道程が長くされている。そのため、車速等の情報を表示する像である情報表示像が、運転者の前方であって比較的遠距離の位置に表示される。つまり、情報表示像の表示距離が大きくされており、情報表示像を運転者の近くに表示させることができない。
また、上記特許文献４，５に記載のヘッドアップディスプレイ装置は、像形成光投射装置を光軸方向に移動させることで、あるいは、像形成光を反射させるミラーを曲率の異なるものに切り換えることで情報表示像の表示距離を変更し得るものとされている。しかしながら、像形成光投射装置の移動やミラーの回転を実現するために、ヘッドアップディスプレイ装置の構造が複雑化するとともに大型化するという問題がある。
以上のように、従来のヘッドアップディスプレイ装置には、例えば、シンプルな構成で情報表示像を異なる表示距離で表示することを可能にする等、実用性向上の観点から未だ改良の余地がある。本発明は、そういった実情に鑑みて、より実用的な車両用ヘッドアップディスプレイ装置を得ることを課題としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、(a)互いに表示距離の異なる２つの像を形成する２つの像形成光を投射する２つの像形成光投射装置と、(b)互いに異なる向きで入射する２つの像形成光の一方を透過させるとともに他方を反射させる半透過反射体と、(c)外界光を透過させるとともに２つの像形成光を乗員側に反射させることにより、それら２つの像形成光を外界光に重ね合わせるコンバイナとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、２つの像形成光投射装置と半透過反射体を用いることによって、比較的シンプルな構成で、遠距離像と近距離像とを近接した位置ないしは同じ位置に表示することができ、限られた表示スペースを有効に活用することができる。すなわち、本発明によれば、より実用的なヘッドアップディスプレイ装置が得られるのである。
【発明の態様】
【０００６】
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載，実施例の記載，従来の技術等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から一部の構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
【０００７】
なお、以下の各項において、(1)項が請求項１に、(2)項が請求項２に、(4)項が請求項３に、(5)項が請求項４に、(6)項が請求項５に、(8)項の説明に記載された態様と(9)項とを合わせたものが請求項６に、(12)項が請求項７に、(21)項と(24)項とを合わせたものが請求項８に、(13)項が請求項９に、それぞれ相当する。
【０００８】
（１）車両の乗員の前方に像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
車両の乗員の前方に第１像を形成する第１像形成光を投射する第１像形成光投射装置と、
その第１像形成光の光路と少なくとも一部が異なる光路を通り、前記第１像よりも乗員の近くに第２像を形成する第２像形成光を投射する第２像形成光投射装置と、
前記第１像形成光と前記第２像形成光との一方を透過させるとともに、その一方が出射する側から入射させられた前記第１像形成光と前記第２像形成光との他方を反射させる半透過反射体と、
車両の乗員の前方に設けられ、車両前方から入射して車両後方に向かう外界光を透過させるとともに、前記半透過反射体によって透過・反射させられた前記第１像形成光と前記第２像形成光との前記一方と前記他方とを乗員側に反射させることにより、それら第１像形成光と第２像形成光とを前記外界光に重ね合わせるコンバイナと
を含むことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項のヘッドアップディスプレイ装置により、乗員の前方視界に第１像と第２像とを表示することによって、乗員が前方視界から目を逸らさずに情報を得ることができる。特に、運転者が前方視界から目を逸らすこと（いわゆる脇見運転）を抑制できる点で有益である。本項のヘッドアップディスプレイ装置は、２つの投射装置を備えており、第１像形成光投射装置によって乗員から比較的遠い位置に第１像を形成させ、第２像形成光投射装置によって乗員の近くに第２像を形成させることができる。なお、第１像を「遠距離像」、第２像を「近距離像」と称する場合がある。また、遠距離像および近距離像は、多くの場合、何らかの情報を表示するものとされるため、遠距離像および近距離像を「情報表示像」と総称する場合がある。さらにまた、第１像形成光と第２像形成光とを「像形成光」と、第１像形成光投射装置と第２像形成光投射装置とを「像形成光投射装置」と総称する場合がある。本項の態様において、「前方視界」とは、フロントガラスを通して得られる車両前方の直接視界をいう。また、前方視界を前方外界視界ということもできる。
なお、車両の乗員のうち、脇見運転を抑制すべきであるのは運転者であるため、以後、運転者の例を中心に説明する。しかしながら、例えば、助手席の乗員（以後、「同乗者」と称する場合がある）の前方視界に情報表示像を表示する場合であっても、同乗者が自然な着座姿勢を保ったまま情報を取得できることや、運転者と情報を共有できること等により、利便性が向上する。
遠距離像（第１像）は、運転者から遠くの位置に表示されるものとすることができ、つまり、表示距離を大きくすることができ、例えば、運転者が前方視界（道路や前方車両等）に目の焦点を合わせたまま、ないしは、焦点を少し変えるだけで遠距離像を視認することができる。そのため、遠距離像には、車速や右左折案内表示等、運転に役立てられる情報を表示するのに適している。
一方、近距離像（第２像）は、遠距離像（第１像）よりも運転者の近くに表示されることから、比較的詳細な情報を運転者に提示することが可能となる。例えば、遠距離像には、車速のように桁数の小さい数値等の単純な文字による情報や、右左折マーク等の単純な図形で情報を表示させることが望ましいのに対し、近距離像には、漢字を含む文字、やや複雑な図形、比較的多くの文字や図形等を表示させることができる。したがって、例えば、メータパネルに表示される警告を分かり易くして表示すること、メータパネルに液晶表示器等が設けられている場合にその表示器に表示される文字情報、ナビゲーション装置のディスプレイに表示される内容を近距離像として表示すること等ができ、その場合には、運転者が前方視界から目を逸らさずに上述の情報を取得することができる。
なお、近距離像が走行中に表示されることは必須ではなく、停車中に表示されるものであってもよい。通常、車内空間における乗員前方の情報表示スペースは、前方視界を遮らないようにフロントガラスよりも下方に制限されているため、前方視界中に近距離像を表示することによって、インストルメントパネル上方の広く見やすい空間を表示スペースとして活用することができる。
本項のコンバイナは、外界光を透過させるとともに、第１像形成光と第２像形成光とを乗員側に反射させることにより、運転者の前方視界中に第１像（遠距離像）と第２像（近距離像）とを表示するものである。そのコンバイナは、外界光を透過させることと像形成光を反射させることとを両立させ得るものであれば、特に制限されない。例えば、単に、像形成光をフロントガラスに反射させることでフロントガラスの一部をコンバイナとして機能させることができる。また、例えば、フロントガラスの少なくとも一部に薄膜，多層膜，反射型のホログラム素子等が設けられたものとすることができる。なお、ホログラム素子は回折格子の一種であるが、本項の反射にはこのような回折格子による反射も含まれるものとする。また、本項のコンバイナを、車両のフロントガラスと別個に設けることもできる。なお、第１像形成光と第２像形成光とを、半透過反射体を経た後に直接コンバイナに入射させることや、反射体によって一旦反射させた後に入射させることができる。
一般に、前方視界における遠距離像と近距離像との表示位置（表示距離とは異なり、上下左右方向の位置）が、例えば、少なくとも一部において重複する等、近接した位置、あるいは、同じ位置であることが望ましい場合が多い。例えば、前方視界の視認性と情報表示像（第１，第２像）の視認性との兼ね合いで情報表示像の表示位置が限られている場合や、コンバイナの面積が限られている場合等である。なお、視認性に関して、例えば、遠距離像および近距離像の表示位置は、上下方向に関して運転者のアイポイントよりも低い位置であることが望ましく、左右方向に関して運転者のアイポイントを通り車両の前後軸線と平行な直線の方向、あるいは、それに近い方向（例えば、上記直線の中央側）に位置させることが望ましい。例えば、上下方向に関して、情報表示像とアイポイントとを結ぶ直線が、水平面に対して前方側が下降する向きに４度〜１２度傾斜していることが望ましい。また、例えば、左右方向に関して、車両の前後軸線とのなす角が１５度以下（あるいは、１０度以下、５度以下）の方向の位置とされることが望ましいのである。また、例えば、遠距離像と近距離像とを交互に表示させる場合には、同じ位置に表示させることが望ましい場合が多い。
それに対して、本項のヘッドアップディスプレイ装置は、半透過反射体によって、第１像形成光と第２像形成光との一方を透過させるとともに、他方を反射させることにより、容易に第１像形成光の光路と第２像形成光の光路とを近接させ、あるいは、重ねることができる。すなわち、遠距離像と近距離像とを近接した位置に表示することや、同じ位置に表示することができるのである。
仮に半透過反射体を用いない場合、第１像形成光と第２像形成光とを平行に投射する態様が考えられるが、一方の像形成光と他方の投射装置本体との干渉により、第１像形成光と第２像形成光とを重ねることが困難となる。また、例えば、乗員の前方に２つのコンバイナを直列に設け、それらの各々によって２つの像形成光を乗員側に反射させる態様が考えられるが、外界光が２つのコンバイナを透過することとなり、透過率の低下が問題となる。
また、情報表示像の表示距離を変更するために反射鏡を回転させる態様や、像形成光投射装置を移動させる態様は、回転や移動のための装置が必要となり、構造が複雑になるという問題がある。さらに、情報表示像の表示距離を変更する態様では、遠距離像と近距離像とを同時に表示することができない。
本項のヘッドアップディスプレイ装置は、２つの像形成光投射装置と半透過反射体を用いることによって、比較的シンプルな構成で、遠距離像と近距離像とを近接した位置ないしは同じ位置に表示することができ、限られた表示スペースを有効に活用することができる。また、２つの像形成光投射装置を設けることにより、遠距離像と近距離像とを同時に表示することも可能になる。すなわち、本項の態様によれば、より実用的なヘッドアップディスプレイ装置が得られるのである。
半透過反射体は、例えば、透明な板状部材に薄膜，多層膜等がコーティングされたもの（いわゆるハーフミラー）とすることができる。また、例えば、ホログラム素子やプリズムを含むものとすることができる。
第１像形成光投射装置および第２像形成光投射装置は、例えば、液晶表示器，レーザディスプレイ，蛍光表示管（Vacuum Fluorecent Display），有機ＥＬディスプレイ，マイクロミラーディスプレイ等の表示器を有するものとすることができる。なお、自己発光型ではない表示器には、照明用の光源を合わせて用いることができる。また、像を拡大または縮小する光学レンズを含むものとすることができる。また、例えば、像形成光の進行方向を変える反射鏡等の反射体を含むものとすることもできる。その反射体を、拡大等の機能を有するものとすることや、単に角度を変化させるものとすることができる。
【０００９】
（２）前記コンバイナが、前記第１像形成光の少なくとも一部と前記第２像形成光の少なくとも一部とを同じ領域から同じ方向に反射させる重複反射部を含む(1)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様によれば、乗員の前方視界に、遠距離像の少なくとも一部と近距離像の少なくとも一部との両方を重複して表示させることが可能である。その前方視界のうちの遠距離像と近距離像とが重複する領域において、遠距離像と近距離像とを排他的に表示することや、同時に重ねて表示することができる。
（３）前記半透過反射体が、前記第１像形成光と前記第２像形成光との前記一方を透過させる領域の少なくとも一部において、前記第１像形成光と前記第２像形成光との前記他方を前記一方と平行に反射させるものとされた(2)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様では、第１像形成光と第２像形成光との少なくとも一部が重なり、その重なった部分が前項のコンバイナの重複反射部において反射されることとなる。
（４）当該ヘッドアップディスプレイ装置が、前記第１像形成光投射装置と前記第２像形成光投射装置とを制御する投射装置制御装置を含み、
その投射装置制御装置が、前記重複反射部に前記第１像形成光および前記第２像形成光の一方が投射されている場合に、それら第１像形成光および第２像形成光の他方の少なくとも前記重複反射部への投射を停止させる排他的表示制御部を含む(2)項または(3)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様によれば、前方視界のうちの遠距離像と近距離像とが重複する領域において、遠距離像と近距離像とを排他的に表示することができ、限られた表示スペースを有効に活用することができる。
（５）前記コンバイナが、前記第１像形成光を反射させる第１反射領域と、前記第２像形成光を反射させる第２反射領域とを含む(1)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様は、前方視界において遠距離像が表示される領域と近距離像が表示される領域との両方が存在する態様である。本項の態様によれば、例えば、遠距離像と近距離像とを異なる領域に同時に表示させることができる。
（６）当該ヘッドアップディスプレイ装置が、前記半透過反射体によって透過・反射させられた前記第１像形成光と前記第２像形成光との前記一方と前記他方とを前記コンバイナ側へ反射させる反射体を含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の反射体によれば、第１像形成光と第２像形成光とを、半透過反射体を経た後に直接コンバイナに入射させる必要がなく、像形成光投射装置や半透過反射体の配置の自由度が大きくなる。特に、第２像形成光投射装置がインストルメントパネル内に設置される場合に好適である。また、後述する情報表示像の表示位置の調整において、反射体を回転させるだけで行うことが可能である。なお、反射体は、例えば、平板状，凹面状，凸面状等の鏡面を有するものとすることができる。
【００１０】
（７）前記コンバイナが、フロントガラスに設けられた(1)項ないし(6)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様によれば、専用のコンバイナ保持装置を設ける必要がなく、その分装置の構成を簡略化できる。また、フロントガラスと別個にコンバイナを設けなくともよく、車内空間を有効に利用することができる。
（８）前記第１像形成光投射装置が、インストルメントパネル外に設置された(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様によれば、容易に遠距離像の表示距離を確保することができる。本項において、第１像形成光投射装置を、例えば、車内の天井部分、フロントガラスの上部、ルームミラー等、乗員よりも上側に設置することや、フロントピラー、センターピラー等、乗員の側方に設置すること等ができる。なお、第１像形成光投射装置と半透過反射体との間に、第１像形成光を反射させる反射体（ミラー等）を設けることができる。
なお、車内の天井部分、フロントガラスの上部、ルームミラー等に設置する場合、厳密に乗員よりも上側であることを要さず、例えば、乗員の肩よりも上側、あるいは、座席のヘッドレストよりも上側に設置することができる。また、上記車内の天井部分等に設置する場合、第１像形成光投射装置が乗員よりも上側の位置において支持されたものとすることもできる。
（９）前記第１像形成光投射装置と前記第２像形成光投射装置との少なくとも一方が、インストルメントパネル内に設置された(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様によれば、乗員や積載物等によって像形成光が遮られにくいという利点がある。なお、乗員の近距離に像を形成するために、第２像形成光投射装置をコンバイナの近くに設置することが望ましいことから、第２像形成光投射装置をインストルメントパネル内に設置することが特に望ましい。
（１０）前記第１像の表示距離が、乗員のアイポイントから1.5m以上にされた(1)項ないし(9)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
情報表示像（第１像，第２像）の表示距離は、乗員が情報表示像に目の焦点を合わせた場合に、どの程度離間しているように見えるかを示す値である。その表示距離は、乗員のアイポイントと情報表示像が表示される位置との間の距離であり、概ね像形成光投射装置から乗員のアイポイントまでの像形成光の道程と同じになる。なお、像形成光の光路の途中に拡大レンズや拡大鏡が設けられている場合は上記よりも表示距離が小さくなる。第１像（遠距離像）は、前方視界に合わされた焦点をなるべく変化させずに視認できるように、表示距離が大きいことが望ましく、1.7m以上であることがさらに望ましい。
（１１）前記第２像の表示距離が、前記第１像の表示距離の75%以下にされた(1)項ないし(10)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
第２像（近距離像）は、第１像よりも多くの情報を乗員に伝えるため、ある程度乗員の近くに表示されることが望ましい。また、第１像の表示距離の60%以下であることがさらに望ましい。なお、ヘッドアップディスプレイ装置の各構成部分の大きさや配置等の制限により、第１像の表示距離と第２像の表示距離との差を大きくすることが難しい場合が多いことを考慮すると、例えば、第２像の表示距離を第１像の表示距離の15%以上にすることが望ましく、30%以上にすることがさらに望ましい。
（１２）前記第２像の表示距離が、人間工学的に乗員が自分との一体感を感じられるエリアであるパーソナルエリアに属する距離とされた(1)項ないし(11)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様は、第２像（近距離像）が、人間工学的見地から乗員が一体感を感じられる範囲（パーソナルエリア）内に表示されるようにするものである。このパーソナルエリア内に近距離像として、例えば、乗員の操作のために提示する画像を表示すると、乗員が前方を見ながら操作できるという利点がある。なお、乗員の操作のために提示する画像は、例えば、後述する機器操作情報表示像等とすることができる。
近距離像の表示距離は、具体的には、例えば、1.2m以下であることが望ましく、1m以下であることがさらに望ましい。なお、乗員に近すぎると視認しにくい場合があり、乗員からある程度離間させることが望ましい。具体的には、例えば、第２像の表示距離を、0.6m以上にすることが望ましく、0.8m以上にすることがさらに望ましい。なお、上記パーソナルエリアに属するか否かに拘わらず、近距離像の表示距離を上述の範囲にすることもできる。
【００１１】
（１３）当該ヘッドアップディスプレイ装置が、前記第１像および前記第２像の表示位置を調整する像位置調整装置を含む(1)項ないし(12)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様によれば、例えば、着座した乗員の目の位置であるアイポイントに合わせて、情報表示像（第１像，第２像）の上下位置を調整することができる。表示位置を調整する場合に、例えば、像形成光投射装置等を回転させることと、移動させることと、像形成光投射装置の表示器の表示面における画像の位置を変化させることとの少なくとも１つによることができる。例えば、主として像形成光投射装置等を回転等させることによって像位置を変化させ、表示器の表示面における画像の位置を変化させることによって像位置の微調整を行うことができる。
なお、本項が上記(6)項に従属する場合において、例えば、反射体を左右方向の成分を含む方向の軸線回りに回転させることで、上下方向の像位置調整を行うことができる。
（１４）前記像位置調整装置が、前記第１像形成光投射装置、前記第２像形成光投射装置および前記半透過反射体を、前記コンバイナに対して共通の軸線である共通軸線回りに相対回転させて前記コンバイナに対する相対回転位置を変更する相対回転位置変更装置を含む(13)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様によれば、第１像形成光投射装置、第２像形成光投射装置および半透過反射体の相対位置関係を保ったまま、コンバイナに対する像形成光の入射角，反射角を変化させ、情報表示像の位置を調整することができる。この場合、第１像と第２像との相対位置を保ち易いという利点がある。
上記共通軸線の方向は、当該ヘッドアップディスプレイ装置の設計事情に応じて変化させられ、例えば、車両の左右方向の成分を含む方向とすることや、後述する平面に垂直な直線とすることができる。なお、車両の左右方向の成分を含む方向は、例えば、車両の左右方向とのなす角度が６０度以下（あるいは、４０度以下、２０度以下）の直線とすることができる。
また、共通軸線を、「コンバイナの反射面の少なくとも１点の近傍を通過する直線」にすることが望ましい。その場合は、コンバイナの反射面における像形成光の入射位置の移動を抑制し得る。その結果、コンバイナの面積増大を抑制することができる。なお、「反射面の少なくとも１点の近傍を通過する直線」には、「反射面の少なくとも１点およびそれの近傍を通過する直線」と、「反射面の少なくとも１点を通過せず、その１点の近傍を通過する直線」とが含まれる。また、「反射面の少なくとも１点を通過する直線」には、反射面の少なくとも１点において反射面と交差する直線と、半透過反射体の表面と接する直線とが含まれる。「上記１点の近傍」は、例えば、上記１点からの距離が20mm以下の範囲であることが望ましく、10mm以下，5mm以下，2mm以下と小さい方がさらに望ましい。
なお、上述の「反射面の少なくとも１点の近傍を通過する直線」は、例えば、反射面の少なくとも１点を中心とし、かつ、設定された半径の球を通過する直線とすることができる。その場合に、球の半径の設定を、20mm以下に設定することが望ましく、10mm以下，5mm以下，2mm以下と小さい方がさらに望ましい。
さらに、上記反射面の少なくとも１点を、像形成光の中心線の近傍に位置するものとすることが望ましい。また、第１像形成光の中心線と第２像形成光の中心線とが離れている場合には、それらの中間に位置する直線の近傍に位置するものとすることができる。なお、上記反射面の少なくとも１点が上記中心線等の近傍に位置する場合、上記中心線等上に位置する場合も含まれるものとする。また、上記中心線等の近傍は、例えば、それらの各々からの距離が20mm以下の範囲であることが望ましく、10mm以下，5mm以下，2mm以下と小さい方がさらに望ましい。
なお、後の実施例において詳述するが、本項の態様は、第１像形成光投射装置および第２像形成光投射装置が一体的に設けられている場合に特に好適である。
（１５）前記半透過反射体が、前記第１像形成光を反射させ、前記第２像形成光を透過させるものであり、
前記第１像形成光の前記半透過反射体に入射する方向が、車両の左右方向と直角な成分を含む方向であり、
前記像位置調整装置が、前記第１像形成光投射装置を回転させずに、前記半透過反射体および前記第２像形成光投射装置を、前記半透過反射体に入射する前記第１像形成光と異なる方向に延びる共通の軸線である共通軸線回りに回転させるとともに、前記半透過反射体の回転角を前記第２像形成光投射装置の回転角よりも小さくする回転位置変更装置を含む(13)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の態様は、情報表示像の表示位置を調整する場合に、半透過反射体および第２像形成光投射装置を回転させるが第１像形成光投射装置は回転させないものであるため、第１像形成光投射装置を回転させる機構を必要としないという利点がある。また、半透過反射体および第２像形成光投射装置を共通軸線回りに回転させることで、回転位置変更装置の構成をシンプルにし得る。その共通軸線の方向は、当該ヘッドアップディスプレイ装置の設計事情に応じて変化させられ、例えば、車両の左右方向の成分を含む方向（前項に記載のものと同様）とすることや、後述する平面に垂直な直線とすることができる。
本態様において、情報表示像の上下位置を変更する場合に、半透過反射体および第２像形成光投射装置の各々が共通軸線回りに回転させられる。
ここで、半透過反射体および第２像形成光投射装置の回転角度と、像形成光の角度変化との関係について述べると、半透過反射体を透過する第２像形成光の角度変化は第２像形成光投射装置の回転角度と等しくなるのに対し、半透過反射体によって反射させられる第１像形成光の角度変化は半透過反射体の回転角度の２倍になる。したがって、像位置調整時において、第１像形成光と第２像形成光との角度変化の差を低減するために、半透過反射体の回転角度を第２像形成光投射装置の回転角度よりも小さくすることが望ましいのである。なお、半透過反射体の回転角度を第２像形成光投射装置の回転角度の７０％以下にすることが望ましく、６０％以下、５５％以下と、５０％に近づけることがさらに望ましい。また、半透過反射体の回転角度が第２像形成光投射装置の回転角度より過少でないことが望ましく、半透過反射体の回転角度を第２像形成光投射装置の回転角度の３０％以上にすることが望ましく、４０％以上、４５％以上と、５０％に近づけることがさらに望ましい。半透過反射体の回転角度を第２像形成光投射装置の回転角度の５０％とすれば、第１像形成光と第２像形成光との角度変化の差をなくすことができる。
本項の態様において、共通軸線と半透過反射体に入射する第１像形成光とのなす角は、例えば、５度以上とすることや、１０度以上、２０度以上、３０度以上とすることができる。なお、本項の態様と異なるが、例えば、第１像形成光の半透過反射体に入射する方向が共通軸線と平行である場合は、上記２つのものの回転角を同じにすることで第１像形成光と第２像形成光との角度変化の差をなくすことができる。
また、本項の態様において、半透過反射体に入射する第１像形成光の方向が、車両の左右方向と直角な成分を含む方向とされている。その方向は、例えば、左右方向とのなす角が５度以上（あるいは、１０度以上、２０度以上等）の方向とすることができる。
本項の像位置調整装置を、半透過反射体および第２像形成光投射装置を、上述のように回転させるとともにコンバイナと平行に移動させ、コンバイナ上の適宜の領域において像形成光が反射されるように調節するものとすることができる。例えば、回転位置変更装置をコンバイナに対して相対移動させる相対移動装置を含むものとすることができる。
なお、第２像形成光投射装置が、第２像形成光の向きを変える反射体を有していない場合、つまり、表示器から発せられた第２像形成光が直接あるいはレンズ通過後に半透過反射体に入射する場合には、本態様とは異なるが、第１像形成光投射装置および第２像形成光投射装置を回転させずに、半透過反射体を回転させる態様とすることができる場合がある。しかしながら、その様な場合であっても、例えば、第２像形成光投射装置の向きによって第２像の視認性（例えば、明るさ）が変化する場合等には、第２像形成光投射装置を回転させることにより、第２像の視認性の変化を抑制できる等の利点がある。
（１６）前記共通軸線が、前記半透過反射体の表面の少なくとも１点の近傍を通過する直線とされた(15)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本態様によれば、像位置調整時にこのような直線の回りに半透過反射体および第２像形成光投射装置を回転させることにより、実施例の項において詳述するように、半透過反射体のうちの第１像形成光が反射される部分と、第２像形成光が透過する部分との相対位置の変化を抑制することが可能となる。例えば、像位置調整時において、第１像と第２像との上下方向の相対位置が変化することを抑制することが可能となるのである。
「半透過反射体の表面の少なくとも１点の近傍を通過する直線」には、「半透過反射体の表面の少なくとも１点およびそれの近傍を通過する直線」と、「半透過反射体の表面の少なくとも１点を通過せず、それの近傍を通過する直線」とが含まれる。また、「半透過反射体の表面の少なくとも１点を通過する直線」には、半透過反射体の表面とその表面上の１点において交差する直線と、半透過反射体の表面と接する直線とが含まれる。「上記１点の近傍」は、例えば、上記１点からの距離が20mm以下の範囲であることが望ましく、10mm以下，5mm以下，2mm以下と小さい方がさらに望ましい。
なお、上述の「半透過反射体の表面の少なくとも１点の近傍を通過する直線」は、例えば、半透過反射体の表面の少なくとも１点を中心とし、かつ、設定された半径の球を通過する直線とすることができる。その場合に、球の半径を、20mm以下とすることが望ましく、10mm以下，5mm以下，2mm以下と小さい方がさらに望ましい。
さらに、上記表面の少なくとも１点を、像形成光の中心線の近傍に位置するものとすることが望ましい。また、第１像形成光の中心線と第２像形成光の中心線とが離れている場合には、それらの中間に位置する直線の近傍に位置するものとすることができる。なお、上記表面の少なくとも１点が上記中心線等の近傍に位置する場合、上記中心線等上に位置する場合も含まれるものとする。また、上記中心線等の近傍は、例えば、それらの各々からの距離が20mm以下の範囲であることが望ましく、10mm以下，5mm以下，2mm以下と小さい方がさらに望ましい。
本態様において、上記半透過反射体の表面の少なくとも１点が、半透過反射体の第１像形成光を反射させる反射面上の少なくとも１点であることが望ましく、その反射面の中央の点であることがさらに望ましい。
（１７）前記回転位置変更装置が、
前記共通軸線の回りに回転可能に設けられ、前記半透過反射体を保持する半透過反射体保持部材と、
前記共通軸線の回りに回転可能に設けられ、前記第２像形成光投射装置を保持する投射装置保持部材と、
前記共通軸線から離間した位置において前記半透過反射体保持部材および前記投射装置保持部材の各々と係合させられ、それらの各々の前記共通軸線を中心とする円の周方向における少なくとも一方向の回転を制限する２つの回転制限部を有し、前記周方向と異なる方向に設定された作動方向に作動させられることによってそれら半透過反射体保持部材および投射装置保持部材の回転位置を変更する作動体と
を含み、
前記２つの回転制限部が、当該作動体が前記作動方向に作動させられた場合に、前記半透過反射体保持部材および前記投射装置保持部材の各々と係合する部分の前記共通軸線を中心とする円の周方向における位置が変化する形状のものとされた(15)項または(16)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項は、回転位置変更装置の具体的構成例を示すものである。
２つの回転制限部は、半透過反射体保持部材および投射装置保持部材の各々と、例えば、接触することによってそれらの回転を制限するものとすることができる。また、作動体の作動方向は、直線的な方向や、回転方向とすることができる。
作動体を直線方向に作動させる場合には、例えば、回転制限部に、半透過反射体保持部材等と接触する傾斜面を設け、その傾斜面を、上記直線方向と上記係合する部分における周方向との両方と交差する平面と平行な面とすることができる。その場合には、その傾斜面が上記直線方向に移動させられることによって、半透過反射体保持部材等と係合する部分の位置を変化させ得るのである。
また、作動体を回転方向に作動させる場合には、例えば、回転制限部を、回転軸線を中心とする半径方向の寸法が漸増あるいは漸減する回転時寸法漸変部（例えば、カム面）を有するものとすることができる。その場合には、回転時寸法漸変部を半透過反射体保持部材等と接触させた状態で回転させることによって、半透過反射体保持部材等と係合する部分の位置を変化させ得る。
そして、上記２つの例において、２つの回転制限部の各々の傾斜面の傾斜角度、あるいは、半径漸変回転体の漸増・漸減量等を適宜調節することによって半透過反射体保持部材の回転角を投射装置保持部材の回転角よりも小さくすることができるのである。
すなわち、本項の態様は、２つの回転制限部を有する１つの作動体を作動させるだけで、半透過反射体保持部材および投射装置保持部材の両者を同時に、かつ、それらの回転角を互いに異ならせて回転させることができる。また、半透過反射体保持部材の回転角を投射装置保持部材の回転角よりも小さくすることができるのである。
（１８）乗員のアイポイントを含む鉛直面と前記コンバイナとの交線を含む平面であって、その平面と前記鉛直面との成す角が前記交線を通る前記コンバイナの法線によって二等分されることとなる平面であるコンバイナ入射平面と６０度以上、９０度以下角度で交差する直線が前記共通軸線とされた(14)項ないし(17)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本態様において、上記鉛直面と上記コンバイナ入射平面とが、コンバイナの法線に対して対称となり、例えば、第１像形成光等をその平面に沿ってコンバイナに入射させると、反射後の第１像形成光等が上記鉛直面に沿って出射させられる。つまり、像位置調整時に、半透過反射体等を本項の共通軸線回りに回転させることにより、第１像形成光等をほぼその平面に沿った状態でそれの角度を変化させ、コンバイナによって反射された後の第１像形成光等をほぼ上記鉛直面に沿った状態でそれの角度を変化させることができる。すなわち、像位置調整時において、第１像等の左右方向への移動を抑制しつつ、上下方向に移動させることができるのである。本項のアイポイントは、例えば、乗員の両目の位置の中間点とすることができる。なお、像位置調整時において第１像形成光等を上記コンバイナ入射平面とが完全に平行であることは必ずしも必要ではなく、例えば、第１像形成光等を上記コンバイナ入射平面とのなす角度が１０度以下であれば平行と見なすこととする。その角度を６度以下、３度以下と小さくすることが望ましい。
本態様において、共通軸線とコンバイナ入射平面との成す角度を、７０度以上、８０度以上と大きくすれば、半透過反射体の回転に伴う第１像形成光とコンバイナとの交点の軌跡が直線に近くなり、９０度とすることもできる。
本項の態様の特徴は、例えば、少なくとも前記半透過反射体と、前記第１像形成光と前記第２像形成光との前記一方を投射する前記第１像形成光投射装置と前記第２像形成光投射装置との一方とを、前記コンバイナに対して共通軸線回りに回転させる回転位置変更装置を含む(13)項に記載の像位置調整装置に採用することができる。
なお、本項の態様とは異なるが、上記鉛直面に代えて、前記コンバイナと交差し、乗員のアイポイントを含む平面であって、その平面の法線が車両の左右方向の成分を含む平面である傾斜平面とすることもできる。鉛直面を傾斜平面に代えた場合には、像位置調整時に第１像等が左右方向へ移動することとなるが、設計事情等により、像位置調整時に第１像等を上下および左右に移動させたい場合に好適である。例えば、シートの前後方向における位置と、背もたれの前後方向の傾斜との少なくとも一方が変更可能である場合には、乗員のアイポイントが必ずしも乗員の体格に応じて上下にのみ移動するわけではなくなる。そのような車両において、コンバイナが乗員のアイポイントの真っ直ぐ前ではなく、左右方向にずれた位置に設置される場合には、像位置調整時に第１像等を上下および左右に移動させることが望ましくなるのである。
このように、第１像等を上下および左右に移動させることが望ましい場合には、車両のバックミラーの角度調整機構を採用し得る。半透過反射体に手で直接触れてその角度を調整し得るようにすることも可能であるが、車両のアウトサイドミラーのリモートコントローラが好適である。例えば、社団法人自動車技術会により１９９１年３月１に発行された自動車技術ハンドブック設計偏に記載されている３線ワイヤ式，レバー式，モータ式等を採用することができる。この場合、第１像の上下方向の位置の調整時には第２像形成光投射装置が半透過反射体の回転角度の１／２の角度回転し、第１像の左右方向の位置の調整時には第２像形成光投射装置が半透過反射体と一体的に回転するようにすることが望ましい。
（１９）前記第１像形成光の中心線と前記第２像形成光の中心線との少なくとも一方と前記コンバイナとの交点の軌跡が、乗員のアイポイントを含む鉛直面と前記コンバイナとの交線と平行になる直線が前記共通軸線とされた(14)項ないし(18)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
共通軸線を、像位置調整時の上記交点の軌跡を上記交線に平行にする直線とすることにより、第１像等の左右方向の移動を抑制しつつ上下方向の位置を変えることができる。なお、上記交点の軌跡が厳密に上記交線と平行であることは不可欠ではなく、上記交点の軌跡と上記交線とのなす角度が１０以下であれば平行と見なすこととする。６度以下、４度以下と小さくすることが望ましい。さらにまた、上記交点の軌跡が直線であることも不可欠ではなく、概ね直線であればよい。例えば、曲率半径の大きい円弧状の曲線であってもよいのである。
本態様において、共通軸線は、例えば、前項のコンバイナ入射平面と直角な直線とすることができ、この直線はコンバイナの反射面と交差するが、ハーフミラーの反射面に接する直線とすることもできる。後者の場合には、半透過反射体の反射面の法線の軌跡が上記直線と直交する平面となり、第１像形成光の中心線の軌跡が円錐面となる。
（２０）前記コンバイナに入射する前記第１像形成光と前記第２像形成光との光路が、乗員のアイポイントを含む鉛直面と前記コンバイナとの交線を含む平面であって、その交線を通る前記コンバイナの法線がその平面と前記鉛直面との成す角の二等分線となるコンバイナ入射側平面に平行にされた(1)項ないし(19)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
第１像形成光等を上記コンバイナ入射側平面に沿ってコンバイナに入射させると、反射後の第１像形成光等を上記鉛直面に沿って出射させることができる。なお、第１像形成光等は進行方向と直角な方向の広がりを有しており、第１像形成光および前記第２像形成光のうちの少なくとも一部が上記平面に属していることが望ましい。
【００１２】
（２１）当該ヘッドアップディスプレイ装置が、前記第１像形成光投射装置と前記第２像形成光投射装置とを制御する投射装置制御装置を含む(1)項ないし(20)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
（２２）前記投射装置制御装置が、前記第１像形成光投射装置を制御して、走行時に運転者により運転に役立てられる情報を表示する運転情報像を前記第１像として表示する運転情報表示制御部を含む(21)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本ヘッドアップディスプレイ装置は、遠距離像（第１像）と近距離像（第２像）とを表示でき、それぞれに適した情報を表示することができる。本項では、遠距離像として、車速，右左折の案内，車両の異常等の運転に役立てられる情報を表示する運転情報像（詳細は、次項に記載する）を表示することにより、前方視界に目の焦点を合わせたままで、あるいは、焦点をあまり変えずに運転情報像を視認し得るという利点がある。
なお、運転情報像は運転に用いられるものであるが、例えば、助手席の乗員（同乗者）の前方に表示することもできる。例えば、同乗者が運転者を目的地に案内しているような場合は、同乗者が前方視界とともに右左折案内表示を視認し得ることが望ましく、また、同乗者が運転を指導しているような場合には、同乗者が前方視界とともに車速等の表示を視認し得ることが望ましいからである。
（２３）前記運転情報像が、
(a)運転操作において前後方向の加速・減速操作の判断材料となる加速・減速基礎情報と、
(b)車両の走行進路上に特定の運転操作が必要な地点が存在することを報知する走行進路情報と、
(c)車両の異常を表す異常情報と
のうちの少なくとも１つの情報を表示する像である(22)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
加速・減速基礎情報は、運転者が車速を調節するために使用される情報であり、例えば、車速、回転数、シフト位置等の情報とすることができる。なお、車速を調節するという運転操作には、シフト操作によって前進か後退を選択するといった操作も含まれる。シフト位置が後退であること等を運転者の前方に表示することにより、例えば、シフトの切換え忘れあるいは切換ミスを抑制することができる。
走行進路情報は、運転者が走行進路を決定するために使用される情報であり、例えば、道案内（交差点の右左折や直進、走行車線の案内等）の情報、目的地，料金所や渋滞発生域等の接近を報知する等の情報とすることができる。なお、特定の操作として、例えば、右左折の案内では旋回操作が必要となり、料金所や渋滞発生域の接近の報知では減速操作（停止操作も含む）が必要となる。
異常発生情報は、車両の異常を示す情報であり、例えば、(a)走行不能になる可能性があること、(b)車両の損傷を招く可能性があること等を示す情報とされる。具体的には、例えば、(i)エンジンやパワステ等の異常（冷却水温度の過度な上昇等）、燃料の残量が過少である等により、修理や給油をしないと走行不能になる可能性があること、(ii)駐車ブレーキの引き摺りにより、ブレーキシューの摩耗が激しくなる虞があること等を表す情報とすることができる。
なお、走行することによって燃料が減少することは異常ではないが、上述のように、燃料がなくなると走行不能になることから、残量が過少である場合には異常であるとみなすことができる。
【００１３】
（２４）当該ヘッドアップディスプレイ装置を備えた車両に、乗員が視線を前方に保ったまま指令を入力することができる視線前方保持指令入力装置が設けられており、
前記投射装置制御装置が、前記視線前方保持指令入力装置への指令の入力によって選択される複数の選択肢の各々を表す像である複数の選択肢像の集合を含む選択肢提示像を前記第２像として表示する選択肢提示像表示制御部を含む(21)項ないし(23)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項では、車両に視線前方保持指令入力装置が設けられており、乗員が視線を前方に向けたまま指令を入力し得る。しかしながら、視線を前方に向けたままでは、どのように入力すればよいのか不明となる場合が多い。それに対し、複数の選択肢像を表示することによって、乗員は複数の選択肢の中から適切なものを選択することが可能となり、容易に目的の指令を入力することができる。また、複数の選択肢像が近距離像（第２像）として比較的乗員の近くに表示されるため、乗員は選択肢の選択を容易に行うことができる。
なお、後述するように、複数の選択肢像の各々には、例えば、車載機器に対する指令に関連付けることや、別の複数の選択肢像を表示させる指令に対応付けること等ができる。
また、複数の選択肢像の集合が、単に、複数のスイッチの配列を表示するものであってもよい。後の実施例において詳述するように、例えば、ステアリングホイールに、車載機器に対する指令のうち、比較的多く使用される複数の指令の各々に対応する複数のスイッチを有するステアリングスイッチ装置が設けられている場合がある。そして、運転者が複数のスイッチの配列を記憶していない場合には、それら複数のスイッチの配列を表示することにより、視線を前方に向けたままで容易に目的の指令を入力することができる。
本項の態様が前記(12)項に従属する場合には、人間工学的に、乗員が複数の選択肢を選択する操作を行う際に違和感が生じにくいという利点がある。
（２５）前記選択指令入力装置が、乗員の手元で指令を入力することができる手元指令入力装置と、乗員の音声によって指令が入力される音声指令入力装置との少なくとも一方を含む(24)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項の手元指令入力装置は、乗員が自然な着座姿勢を保った状態で手が届く範囲、つまり、乗員の手元に設けられたものであり、その入力装置を、例えば、ステアリングホイール，ドアの肘掛け部，シフトレバーや手動式駐車ブレーキレバー付近等に設けることができる。なお、具体例として、ステアリングホイールには前述のステアリングスイッチ装置を設けることができ、また、ドアの肘掛け部やシフトレバー等の付近には、いわゆる選択指令入力装置（後に詳述する）やウィンドウ等集中操作スイッチ（全ての窓の開閉、ドアのロック等を行うもの）等を設けることができる。
さらには、手元指令入力装置を、車体に保持されておらず、いわゆるリモコン（リモートコントローラ）のように、乗員が自由に移動させることができるものとすることもできる。なお、リモコンは、無線通信（無線LAN、赤外線通信等）、有線通信等の機能を有するものとすることができる。
音声指令入力装置は、マイクロフォン（以後、「マイク」と略記する）等によって取得された乗員の音声を認識し、どのような指令がなされたかを判断するものである。この音声指令入力装置によっても、乗員が自然な着座姿勢を保った状態で指令を入力することができる。
上記手元指令入力装置および音声指令入力装置のいずれをヘッドアップディスプレイ装置と組み合わせても、視線を前方に向けた状態で指令を入力することが可能となる。
（２６）前記選択肢像表示制御部が、前記複数の選択肢像のうちの、仮に選択された状態である仮選択状態にある１つの選択肢像を、他の選択肢像と区別して表示するものであり、
前記視線前方保持指令入力装置が、前記複数の選択肢像のうちの仮選択状態にされた選択肢を変更する指令が入力される選択肢変更指令入力部と、仮選択状態にされた前記選択肢像の選択を決定する選択決定指令が入力される決定指令入力部とを含む(24)項または(25)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本態様は、視線前方保持指令入力装置が選択指令入力装置とされた態様である。つまり、少なくとも選択肢を変更する指令（変更指令）と選択を決定する指令（決定指令）とを入力できるものとされた態様である。そして、複数の選択肢像のうちの適切なものを選択する行為を繰り返すことで、車載機器等に対して多様な指令を行うことができる。すなわち、本項の視線前方保持指令入力装置と選択肢像とが組み合わされることで、比較的少ない種類の入力で、多様な指令を行うことが可能にされているのである。
本項の視線前方保持指令入力装置は、２種類以上の信号を出力し得るものであればよく、例えば、単に、２つのON/OFFスイッチを有するものでもよい。その場合、一方のスイッチのON/OFFによって仮選択状態にされた選択肢像を変更し、他方のスイッチのON/OFFによって選択を決定し得るからである。しかしながら、選択肢変更指令入力部は、複数種類の指令入力が可能にされていることが望ましい。例えば、複数の選択肢像が二次元的に配列されている場合は、仮選択状態にされた選択肢像を上下左右の４つの方向（あるいは８方向等）に移動させることができれば、仮選択状態にされた選択肢像の変更が容易になるからである。
なお、本項の視線前方保持指令入力装置が、選択肢変更指令入力部と決定指令入力部とが明確に区別し得るものであることは不可欠ではない。例えば、タッチパネルのように、表面を指でなぞることによって変更指令を入力し、表面をタップ（指で軽く叩くこと）することで決定指令を入力し得るもの等でもよい。また、音声指令入力装置によっても変更指令と、決定指令を入力することができる。すなわち、仮選択状態にされた選択肢像を変更する指令と、仮選択状態にされた選択肢像の選択を決定する選択決定指令とを区別して入力し得るものであればよいのである。
（２７）当該ヘッドアップディスプレイ装置を備えた車両に、前記複数の選択肢像のうちの選択された１つのものに対応付けられた処理を実行する選択処理実行装置が設けられた(24)項ないし(26)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
いずれかの選択肢像が選択された場合、本項の選択処理実行装置によりその選択肢像に対応付けられた処理が実行される。なお、選択肢像に対応付けられた処理には、車載機器等、他の装置への指令の送信が含まれる。
（２８）前記複数の選択肢像のうちの１以上のものに、下位の複数の選択肢の各々を表す複数の下位選択肢像の集合を含む下位選択肢提示像を前記第２像として表示する指令が対応付けられた(24)項ないし(27)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
限られた表示領域に多くの選択肢像を表示すると、どれを選択すべきかを判断しにくい場合がある。そのため、例えば、一度に表示される選択肢像の数を、２０個以下にすることが望ましく、１０個以下、５個以下にすることがさらに望ましい。
本項の態様によれば、複数の下位選択肢像を表示させることで、一度に表示される選択肢像の数を比較的少なくしつつ、トータルとして多くの選択肢像を表示することが可能となる。なお、下位選択肢像は、選択肢像の一態様である。また、下位選択肢提示像の表示は、例えば、選択肢像表示制御部によって行われるものとすることができる。
（２９）前記複数の選択肢のうちの１以上のものに車載機器に対する指令が対応付けられた(24)項ないし(28)項のいずれか１つに記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
通常、乗員は、空気調整装置，ナビゲーション装置等の車載機器（後述する）の操作部に設けられた多数のスイッチの中から自己が意図する指令を入力するためのスイッチを見出し、そのスイッチに指令を入力することで、車載機器を作動，停止させ、あるいは、それの作動状態を変更する。すなわち、車載機器を操作するのである。しかしながら、車載機器の操作部は、通常、前方視界を遮らないようにフロントガラスよりも下方に設置されており、走行時に前方視界から目を逸らさずに操作することが容易ではない。
それに対し、本項の態様では、複数の選択肢像のうちから車載機器に対する指令を送信する処理が対応付けられたものを選択することにより、乗員が視線を前方に向けたまま、車載機器を作動，停止させ、あるいは、作動状態を変更することができる。すなわち、前方に視線を向けたままで目的とする操作を行うことができるのである。
（３０）前記車載機器が、音声や画像によって乗員に情報を提示する情報提示機器，車内の温度を調節する空気調整機器，窓やサンルーフ等の開閉部を制御する開閉部制御装置，外界の視認性を良好に保つための外界視認性保持装置，着座位置や背もたれの角度等を調節する着座姿勢調節装置のうちの少なくとも１つを含む(29)項に記載の車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項は、車載機器の具体例を示すものである。情報提示機器には、例えば、オーディオ装置や、ナビゲーション装置が含まれる。開閉部制御装置は、例えば、ドアのロック・ロック解除や、窓の開閉の禁止等の制御も行うものとすることができる。外界視認性保持装置には、例えば、ワイパ装置やリヤガラスのヒータ等が含まれる。
【００１４】
（３１）車両の乗員の前方に第１像を形成する第１像形成光と、前記第１像よりも乗員の近くに第２像を形成する第２像形成光を投射する像形成光投射装置と、
その像形成光投射装置を制御する投射装置制御装置と
を含むヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記投射装置制御装置が、
走行時に運転者により運転に役立てられる情報を表示する運転情報表示像を前記第１像として表示する運転情報表示制御部と、
複数の選択肢の各々を表す複数の選択肢像の集合を前記第２像として表示する選択肢像表示制御部と
を含むことを特徴とする車両用ヘッドアップディスプレイ装置。
本項のヘッドアップディスプレイ装置によれば、運転情報表示像を乗員から遠くに表示する一方、車載機器等の操作に使用される選択肢像を乗員の近くに表示することができる。本項のヘッドアップディスプレイ装置を、例えば、前記第１像形成光投射装置，前記第２像形成光投射装置および前記半透過反射体を含むものとすることができる。また、本項の運転情報表示制御部は、(20)項に記載のものと同様の作用効果を奏する。さらにまた、本項の選択肢表示制御部は、(22)項に記載のものと同様の作用効果を奏する。なお、本項のヘッドアップディスプレイ装置を備えた車両に、(22)項に記載の視線前方保持指令入力装置が設けられていることが望ましい。
本項の態様には、(1)項ないし(28)項のいずれかの特徴を採用することができる。
【実施例】
【００１５】
以下、請求可能発明の実施例を、図面を参照しつつ説明する。なお、請求可能発明は、下記実施例の他、上記〔発明の態様〕の項に記載された態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更を施した態様で実施することができる。
【００１６】
図１に、一実施例である車両用ヘッドアップディスプレイ装置１０（以後、特に必要がない場合は単に「ヘッドアップディスプレイ」と略記する）を備えた車両の車内の前側の部分を示す。ヘッドアップディスプレイ１０は、後述するように、車両のフロントガラス１４に設けられたコンバイナによって車速や操作メニュー等の情報を表示する画像を反射させ、運転者１５（図２参照）の前方視界中の領域である情報表示可能領域１６に種々の情報を表示する装置である。なお、本実施例において、運転者１５の前方視界とは、フロントガラス１４を通して得られる車両前方の直接視界をいう。
本実施例において、車両には、車載機器としてナビゲーション機能，オーディオ機能等を有するＡＶ情報装置２０（Audio and Visual），空気調整機器たるエアコンディショナ２４等がインストルメントパネル２８内に設置されている。一方、本実施例の車両には、上記車載機器に設けられたスイッチとは別に、上記車載機器を操作するためのスイッチが運転者１５の手元付近に設けられている。具体的には、ステアリングホイール３０にステアリングスイッチ装置３２が設けられ、コンソールボックス３４の前方かつシフトレバー３５の後方には選択指令入力装置３６が設けられている。これらのステアリングスイッチ装置３２，選択指令入力装置３６への入力に連動して、操作メニューをヘッドアップディスプレイ１０によって表示することにより、運転者１５が前方視界から目をそらさずに操作を行うことができる。なお、上記ステアリングスイッチ装置３２等については後に詳述する。
【００１７】
図２に、ヘッドアップディスプレイ１０の側面を模式的に示す。ヘッドアップディスプレイ１０は、第１像形成光たる遠距離像形成光３９を投射する遠距離像形成光投射装置４０と、第２像形成光たる近距離像形成光４１を投射する近距離像形成光投射装置４２と、遠距離像形成光３９をフロントガラス１４に向かって反射させるとともに近距離像形成光４１を透過させるハーフミラー４４と、ハーフミラー４４および近距離像形成光投射装置４２を保持する保持装置４６と、外界光を透過させるとともに上記遠距離像形成光３９と近距離像形成光４１とを運転者１５側に反射させるコンバイナ５０とを含む。
なお、遠距離像形成光３９および近距離像形成光４１の各々は、光路と直角な断面において所定の範囲内の広がりを有するものである。しかしながら、理解を容易にするために、図中において遠距離像形成光３９および近距離像形成光４１の各々を直線で表すこととする。その場合に、標準となる状態において、図１の情報表示領域１６の中心点に位置する直線である「表示領域中心線」によって、遠距離像形成光３９等を示すこととする。なお、後述するが、本実施例において、表示領域中心線は、遠距離像形成光３９の中心線と平行ではあるが、一定距離ずらされている。また、表示領域中心線は、近距離像形成光４１の中心線と重ならない場合がある。
【００１８】
遠距離像形成光投射装置４０は、運転者１５よりも上側の、車内天井部に設置されている。その遠距離像形成光投射装置４０から投射された遠距離像形成光３９は、ハーフミラー４４とコンバイナ５０とによって２回反射させられ、比較的長い道程を経て運転者１５のアイポイント５２に到達し、運転者１５から遠方に遠距離像５４を形成する。つまり、遠距離像５４の表示距離が大きくされている。なお、本実施例において、遠距離像５４および近距離像５５の表示距離は、標準的なアイポイント５２（運転者の目の位置）から像までの距離とされる。標準的なアイポイント５２は、例えば、運転者の目の位置分布（アイレンジ）が規格化されたアイリプスの中央に位置するものとすることができる。
一方、近距離像形成光投射装置４２は、インストルメントパネル２８内の上部に設置されている。その近距離像形成光投射装置４２から投射された近距離像形成光４１は、ハーフミラー４４を透過するとともにコンバイナ５０によって反射させられ、比較的短い道程を経て運転者１５のアイポイント５２に到達し、運転者１５の前方の近距離の位置（0.8〜1m）に近距離像５５を形成する。
すなわち、本ヘッドアップディスプレイ１０は、上記２つの像形成光投射装置４０，４２を備えており、遠距離像５４と近距離像５５とを表示することが可能にされている。
半透過反射体たるハーフミラー３２は、平板状とされ、透明なガラスまたは樹脂製の基板の一方の面（遠距離像形成光投射装置４０側の面）が無機材料の薄膜や誘電体多層膜でコートされた反射面とされている。また、コンバイナ５０は、フロントガラス１４の車内側の面に低反射フィルム（例えば、特開2003-98470号公報に記載）を貼り付けたものとされており、フロントガラス１４の車外側の面が反射面とされている。このコンバイナ５０によって、車両前方からフロントガラス１４を透過して車内に入射する外界光と、遠距離像形成光３９および近距離像形成光４１が重ねられ、運転者１５の前方視界のうちの情報表示可能領域１６に遠距離像５４と近距離像５５との少なくとも一方が表示されるのである。なお、コンバイナ５０をハーフミラー３２と同様の構成にすることもでき、例えば、フロントガラス１４の車内側の面を反射面とすることができる。
【００１９】
ここで、遠距離像形成光投射装置４０、近距離像形成光投射装置４２、ハーフミラー４４およびコンバイナ５０の相対位置関係について説明する。
なお、以下の説明において、図２に基づいて、車両の前後方向に平行な鉛直面への正射影における相対位置関係について述べるものとする。また、車両の前後方向をＸ軸方向、左右方向をＹ軸方向、上下方向をＺ軸方向とする。そのＸＹＺ座標において、車両の前後方向に平行な鉛直面はＸＺ平面であり、任意のベクトルのＸＺ平面への正射影は、そのベクトルのＸＺ成分（ＸＺベクトルと称する場合がある）で表される。
アイポイント５２に到達する遠距離像形成光３９および近距離像形成光４１は、車両の前後方向に平行な鉛直面への正射影において、運転者１５側から見て、水平方向より８〜１２度（例えば、１０度）下方に傾斜させられている（直線Ｅ）。つまり、俯角が８〜１２度とされている。
遠距離像形成光３９等がコンバイナ５０によって反射される際の入射角と出射角は等しいので、図に示す直線Ｗの傾きは、コンバイナ５０の傾斜角度と直線Ｅの傾斜角度とに基づいて定まる。なお、直線Ｗは、ハーフミラー４４によって反射させられた後の遠距離像形成光３９の表示領域中心線およびハーフミラー４４を透過した後の近距離像形成光４１の表示領域中心線と重なる直線である。また、直線Ｅは、アイポイント５２に到達する遠距離像形成光３９等の表示領域中心線である。直線Ｅとコンバイナ５０の反射面とが交わる点をＣとする。また、ハーフミラー４４と、それに入射する遠距離像形成光３９の表示領域中心線との交点をＭとする。
また、ハーフミラー４４の設置角度は、その法線が、自身に入射する遠距離像形成光３９と直線Ｗとがなす角の二等分線となる角度にされている。なお、三次元空間におけるハーフミラー４４の法線ベクトル（ａ，ｂ，ｃ）のＸＺ成分であるＸＺベクトルは（ａ，０，ｃ）で表される。
近距離像形成光投射装置４２は、その軸線が直線Ｗと平行にされ、ハーフミラー４４を透過した後の近距離像形成光４１の表示領域中心線が、ハーフミラー４４によって反射させられた後の遠距離像形成光３９の表示領域中心線と重なる位置に設置されている。
以上で、ＸＺ平面への正射影における相対位置関係についての説明を終了する。
【００２０】
図３に、遠距離像形成光投射装置４０、近距離像形成光投射装置４２、ハーフミラー４４，コンバイナ５０等の、水平面への正射影（ＸＹ平面への正射影）における相対位置関係を概略的に示す。なお、傾斜角度や寸法は適宜誇張されている。なお、水平面への正射影において、アイポイント５２が、運転者１５の両目の位置の中間点に位置するものとする。
遠距離像形成光投射装置４０は、運転者１５の車両中央側に設置されており、運転者１５の頭上の空間が広くされている。また、ステアリングホイール３０やそれを操作する運転者１５の手によって、遠距離像形成光３９が遮られにくくされている。
以下、水平面への正射影における相対位置関係について述べるものとする。また、任意のベクトルについて、前述のＸＹＺ座標におけるＸＹ成分（「ＸＹベクトル」と称する場合がある）によって水平面への正射影における方向を表す場合がある。
本実施例において、直線Ｅは車両の前後方向と平行な鉛直面に沿うものとされているため、直線Ｗの傾きは、後に詳述するが、コンバイナ５０の傾きによって定まる。なお、コンバイナ５０の傾きを直線Ｓで模式的に示す。
ハーフミラー３２は、その法線のＸＹベクトルが、自身に入射する遠距離像形成光３９の表示領域中心線と、直線Ｗとのなす角を二等分する角度に設置されている。近距離像形成光投射装置４２は、近距離像形成光４１が直線Ｗと平行になり、ハーフミラー４４を透過した後の近距離像形成光４１の表示領域中心線がコンバイナ５０上の点Ｃを通る位置に設置されている。
以上で、ＸＹ平面への正射影における相対位置関係についての説明を終了する。
【００２１】
図４に、コンバイナ５０と、直線Ｗとの相対位置関係を模式的に示す。この図は、コンバイナ５０を概ね水平にした状態にした場合の斜視図である。
「鉛直面Ｖ」は、仮想的な平面であり、運転者１５のアイポイント５２を通り、かつ、車両の前後方向に平行な平面である。この鉛直面Ｖに沿って、アイポイント５２に到達する遠距離像形成光３９等の光路が設定されている。すなわち、図３の直線Ｅが、鉛直面Ｖに含まれるようにされているのである。
「入射側平面Ａ」は、直線Ｗを含む平面であり、この入射側平面Ａに沿って、コンバイナ５０に入射する遠距離像形成光３９等の光路が設定されている。その入射側平面Ａは、鉛直面Ｖとコンバイナ５０との「交線Ｌ」において、それら２つの平面と交差している。また、入射側平面Ａと鉛直面Ｖとの成す角が、交線Ｌを通るコンバイナ５０の「法線Ｎ」によって二等分されている。
すなわち、交線Ｌと平行な方向（図中の大きな矢印）からの視点において、入射側平面Ａと鉛直面Ｖとは、法線Ｎを中心として対称に配置されている。したがって、入射側平面Ａに沿ってコンバイナ５０に入射する遠距離像形成光３９等は、反射後に、鉛直面Ｖに沿って出射させられる。また、入射側平面Ａに沿って直線Ｗの傾斜角度が変化させられた場合、直線Ｅは鉛直面Ｖに沿ったまま、それの傾斜角度や位置が変化させられる。
【００２２】
図５，図６に、近距離像形成光投射装置４２および保持装置４６の正面，側面を示す。
近距離像形成光投射装置４２は、ハウジング５６と、発光ダイオードと拡散板とを有する光源５７と、透過型の液晶表示器５８と、拡大レンズ５９とを有している。なお、遠距離像形成光投射装置３０の構成は、形状や寸法等の設計上の違いはあるものの、ハウジング，光源，液晶表示器および拡大レンズを含み、上記近距離像形成光投射装置４２と同様の構成にされているため、説明を省略する。
【００２３】
保持装置４６は、運転者１５の身長に合わせて遠距離像５４と近距離像５５との上下方向の表示位置を調整すること、つまり、像位置調整を行うことができるものとされている。その保持装置４６は、ハーフミラー４４を保持するミラー保持部６０，近距離像形成光投射装置４２を保持する投射装置保持部６２およびそれらを回転させる駆動力を発生させる駆動部６４を有している。
ミラー保持部６０は、ハーフミラー４４の四辺を保持する保持枠７０と、その保持枠７０の両端部の各々から下方（フロントガラス１４とは反対側）に延びる２つの板状のアーム７２を有している。アーム７２は、平板状をなしており、上部中央に四角形の穴７４が形成されている。また、アーム７２から支持軸７６が概ね車両の左右方向に延び出しており、その支持軸７６が図示を省略する車体に回転可能に保持されている。すなわち、ミラー保持部６０は支持軸７６回りに回転可能に支持されているのである。
一方、アーム７２の下部には支持軸７６と平行な貫通穴８０を有する第１被駆動部８２が設けられている。その第１被駆動部８２が駆動部６４によって駆動されることにより、ミラー保持部６０が支持軸７６回りに回転させられる。すなわち、駆動部６４によってミラー保持部６０を所定の角度回転させることで、ハーフミラー４４の回転位置を変更することが可能にされているのである。
投射装置保持部６２は、近距離像形成光投射装置４２の側面から延び出して、支持軸７６に相対回転可能に嵌合させられた２つの支持アーム８４と、近距離像形成光投射装置４２の下側に設けられた第２被駆動部８６とを備えている。また、第２被駆動部８６は、支持軸７６と平行に形成された貫通穴８８を有する。支持アーム８４は、アーム７２の穴７４を、アーム７２と接触しない状態で貫通させられている。そのため、支持アーム８４は、アーム７２とある程度の角度相対回転可能にされている。
すなわち、ミラー保持部６０と投射装置保持部６２とにより、ハーフミラー４４と近距離像形成光投射装置４２とを、支持軸７６の軸線を共通軸線として、異なる角度回転させることが可能にされているのである。
【００２４】
上記支持軸７６の軸線は、前述の入射側平面Ａ（図４参照）に垂直な直線とされている。そのため、ハーフミラー４４等が支持軸７６の軸線回りに回転させられた場合に、ハーフミラー４４を出射した遠距離像形成光３９等（直線Ｗ）が概ね入射側平面Ａに沿った状態でそれの傾斜角度が変化させられる。その結果、直線Ｅは概ね鉛直面Ｖに沿ったまま回転移動させられ、遠距離像５４等が上下方向に移動させられる。すなわち、像位置調整時において、遠距離像５４等の左右方向の移動を抑制しつつ、上下方向に移動させることができるのである。
【００２５】
駆動部６４は、車体に回転可能に保持された駆動軸９０と、駆動軸９０と相対回転不能に取り付けられたウォームホイール９２と、ウォームホイール９２と噛み合わされたウォーム９４と、ウォーム９４を回転させる電動モータ９６とを含む。
電動モータ９６には、それの回転位置を検出するアブソリュートロータリエンコーダが設けられている。ウォームホイール９２は電動モータ９６によって回転駆動されるウォーム９４によって回転させられるが、電動モータ９６が停止している状態においては、ウォームホイール９２の回転がウォーム９４によって阻止されている。すなわち、ウォーム９４およびウォームホイール９２は、減速機構として機能するとともに、回転阻止機構としても機能するのである。
【００２６】
駆動軸９０は、支持軸７６と離間した位置にそれと平行に設けられ、また、駆動軸９０には、軸線回りに回転させられる軸部１００と、軸部１００よりも直径が大きくされ、かつ、軸部１００の軸線に対して偏心させられた第１偏心カム１０２と、偏心量が第１偏心カム１０２の２倍にされた第２偏心カム１０４とが設けられている。
第１偏心カム１０２は、ミラー保持部６０の第１被駆動部８２の貫通穴８０を貫通させられており、図７に示すように、支持軸７６を中心とする円の周方向において貫通穴８０の内壁面と接触させられている。そして、駆動軸９０が回転させられると、第１偏心カム１０２の中心が、軸部１００の中心（偏心軸線）回りに回転移動させられる結果、第１偏心カム１０２とミラー保持部６０と接触する部分の上記周方向における位置が変化し、ミラー保持部６０が回転させられる。
なお、ミラー保持部６０の貫通穴８０には、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂製の筒状部材１０６が設けられており、その筒状部材１０６が第１偏心カム１０２に接触させられることで、摺動抵抗が小さくされている。また、貫通穴８０は、第１偏心カム１０２によって駆動される方向、つまり、上記支持軸７６を中心とする円の周方向における寸法が、第１偏心カム１０２の直径と概ね同じにされている。そのため、第１偏心カム１０２が回転しない状態において、ミラー保持部６０の回転が阻止され、ハーフミラー４４の回転位置が一定に保持される。上記第１偏心カム１０２によって駆動される方向は、支持軸７６の軸線と駆動軸９０の軸線とを含む平面の法線方向ということもできる。
第２偏心カム１０４についても同様に、第２被駆動部８４の貫通穴８８を貫通させられており、支持軸７６を中心とする円周の接線方向において貫通穴８８の内壁面と接触させられている。また、貫通穴８８には上記筒状部材１０６と同様の筒状部材１０８が設けられている。
【００２７】
第１偏心カム１０２と第２偏心カム１０４とは、駆動軸９０の回転によって互いに同じ角度回転させられるのであるが、上述のように、第２偏心カム１０４の偏心量が第１偏心カム１０２の２倍にされており、第２被駆動部８４の移動量は第１被駆動部８２の約２倍となる。すなわち、第１偏心カム１０２のミラー保持部６０と接触する部分の、支持軸７６を中心とする円の周方向における位置の変化量が、第２偏心カム１０４の投射装置保持部６２と接触する部分の、上記周方向における位置の変化量の約半分とされているのである。その結果、近距離像形成光投射装置４２の回転角度がハーフミラー４４の回転角度の約２倍になる。
ここで、図８に、遠距離像形成光３９，ハーフミラー４４，近距離像形成光投射装置４２等の、車両の前後方向に平行な鉛直面への正射影における相対位置関係を示す。この図において、遠距離像形成光３９のハーフミラー４４への入射角と出射角とはともに「角度θ」であり、入射光と出射光との成す角度は「２θ」になる。例えば、ハーフミラー４４を「角度α」回転させたとすると、遠距離像形成光３９の入射角と出射角とはともに「θ＋α」となり、入射光と出射光との成す角度は「２θ＋２α」になる。
すなわち、ハーフミラー４４を透過する近距離像形成光４１の角度変化が近距離像形成光投射装置４２の回転角度と等しくなるのに対し、ハーフミラー４４によって反射された後の遠距離像形成光３９の角度変化がハーフミラー４４の回転角度の２倍になるのである。したがって、遠距離像形成光３９の角度変化と近距離像形成光４１の角度変化との差を小さくするために、近距離像形成光投射装置４２の回転角度をハーフミラー４４の回転角度の２倍にすることが望ましいのである。
以上に述べた保持装置４６により、像位置調整時において、遠距離像５４と近距離像５５との上下方向の相対位置の変化を抑制することができる。また、近距離像形成光投射装置４２の軸線が、直線Ｗと平行に保たれることとなり、例えば、近距離像形成光投射装置４２の軸線と直線Ｗとの成す角が増大することにより、近距離像５５の明るさが低下することが抑制される。
また、保持装置４６によって駆動軸９０を回転させた場合に、近距離像形成光投射装置４２とハーフミラー４４とが同時に、設定された比率（約２：１）で回転させられるため、容易に像位置調整を行うことができる。なお、本実施例において、第１偏心カム１０２とミラー保持部６０と接触する部分と、第２偏心カム１０４と投射装置保持部６２とが接触する部分との、支持軸７６の軸線からの離間距離が若干異なっており、その差を修正すべく、例えば、第１偏心カム１０２の偏心量を大きくすること等もできる。
【００２８】
本実施例において、ミラー保持部６０によって「半透過反射体保持部材」が構成され、投射装置保持部６２とハウジング５６の少なくとも一部とによって「投射装置保持部材」が構成されている。
また、本実施例において、駆動軸９０によって「作動体」が構成され、第１偏心カム１０２および第２偏心カム１０４によって「２つの回転制限部」が構成されている（この場合、第１偏心カム１０２および第２偏心カム１０４の各々の外周面のうちの、貫通穴８０，８８の内壁面と接触させられている部分が回転時寸法漸変部を構成している）。なお、作動体の「作動方向」は、支持軸７６の軸線を中心とする回転方向とされている。
また、第１偏心カム１０２および第２偏心カム１０４は、支持軸７６の軸線を中心とする円の周方向における両側においてそれぞれ貫通穴８０，８８の内壁面と接触させられており、上記周方向における双方向の回転を制限するものとされている。
【００２９】
なお、本実施例において、遠距離像形成光投射装置４０が、運転者１５の中央側に設置されている。それに対し、図９に模式的に示すように、ハーフミラー４４に入射する遠距離像形成光３９を、それの表示領域中心線が前述の入射側平面Ａに沿うように配置することができる。なお、図において、遠距離像形成光投射装置４０がインストルメントパネル２８に設けられており、運転者１５の上方に遠距離像形成光３９を投射するものとされている。また、車内天井部にミラー１２０が設けられており、遠距離像形成光投射装置４０から投射された遠距離像形成光３９が、ハーフミラー４２に向かって反射させられる。
この場合、図１０に示すように、遠距離像形成光３９の表示領域中心線に沿って、近距離像形成光投射装置４２とハーフミラー４４とを移動させると、前述のハーフミラー４４上の点Ｍが入射側平面Ａに沿って移動するため、直線Ｗが入射側平面Ａに含まれた状態が保たれる。すなわち、遠距離像形成光３９の表示領域中心線に沿って、近距離像形成光投射装置４２とハーフミラー４４とを移動させることにより、直線Ｅが鉛直面Ｖに沿う状態を保ちつつ、コンバイナ５０における遠距離像形成光３９等を反射させる位置を調節することができる。
それにより、例えば、コンバイナ５０の面積が限られている場合等、コンバイナ５０と直線Ｗとの交点の位置の変化を抑制することが望ましい場合に、像位置調整時におけるコンバイナ５０と直線Ｗとの交点の位置の変化を抑制することができる。具体的には、近距離像形成光投射装置４２を「角度β」、ハーフミラー４４を「角度β／２」回転させるとともに、前述のハーフミラー４４上の点Ｍを、ハーフミラー４４に入射する遠距離像形成光３９の表示領域中心線と、直線Ｗをコンバイナ５０の点Ｃを中心に角度β回転させたものとの交点に位置させた場合は、コンバイナ５０と遠距離像形成光３９等の表示領域中心線との交点の位置が変化しない。
上述のごとく、近距離像形成光投射装置４２とハーフミラー４４とを移動させるために、例えば、ヘッドアップディスプレイ１０に、保持装置４６をハーフミラー４４に入射する遠距離像形成光３９の表示領域中心線に平行に移動させる移動装置を設けることができる。
【００３０】
図１１に、上述のヘッドアップディスプレイ１０を備えた車載機器操作システムを模式的に示す。車載機器操作システムは、後に詳述する指令入力管理装置２００を有しており、その指令入力管理装置２００に各種の電子制御ユニット（以後、ＥＣＵと称する）がＬＡＮ（Local Area Network）等の多重通信回線２０４を介して接続されて構成される。
具体的には、ヘッドアップディスプレイ１０を制御するヘッドアップディスプレイＥＣＵ２１０，ＡＶ情報装置２０を制御するＡＶ機能ＥＣＵ２１２，エアコンディショナ２４を制御するエアコンＥＣＵ２１４，コンビネーションメータを制御するメータＥＣＵ２１６および地図データ等を記憶する記憶装置２１８が多重通信回線２０４に接続されている。
なお、上記各種のＥＣＵ２１０〜２１８は、図示を省略するが、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよびそれらを接続するバスを有するコンピュータと入出力部とを含む。その入出力部には必要に応じてフラッシュメモリ等の不揮発メモリが接続されている。また、各ＥＣＵ２１０〜２１６および記憶装置２１８は、多重通信を行う通信装置（図示省略）を有している。
【００３１】
ヘッドアップディスプレイ１０は、ヘッドアップディスプレイＥＣＵ２１０（以後、「ディスプレイＥＣＵ」と略記する）の入出力部に接続され、遠距離像形成光投射装置４０および近距離像形成光投射装置４２をそれぞれ駆動する遠距離用ドライバ２３０，近距離用ドライバ２３２と、駆動部６４の電動モータ９６に電力を供給する駆動回路２３４と、像位置を調整する指令が入力される像位置調整スイッチ２３６とを有している。
ディスプレイＥＣＵ２１０は、遠距離用ドライバ２３０に指令を行うことにより遠距離像５４を制御する遠距離表示制御部２４０と、近距離用ドライバ２３２に指令を行うことにより近距離情報表示像５６を制御する近距離表示制御部２４２と、像位置調整スイッチ２３６への入力に応じて駆動部６４に指令を行い遠距離像５４等の表示位置を制御する像位置制御部２４４とを有している。
なお、像位置調整スイッチ２３６は、情報表示像を上方に移動させる指令が入力される上方移動指令入力部と、情報表示像を下方に移動させる指令が入力される下方移動指令入力部とを含む。そして、車両停車時に上方移動指令入力部に入力が成された場合に、像位置制御部２４４の制御によって電動モータ９６が情報表示像を上方に移動させる向きに回転させられる。一方、下方移動指令入力部に入力が成された場合は、電動モータ９６が上述と逆向きに回転させられる。
情報提示機器たるＡＶ情報装置２０は、インストルメントパネル２８の中央に設置され、道路地図や操作画面を表示するタッチスクリーン２５０を有している。タッチスクリーン２５０は、液晶表示器から成る表示部２５２と、その表示部２５２の前面に位置する透明な部分であって、操作者によるタッチスクリーン２５０面への接触を検出する抵抗膜式のタッチパネル部２５４とを含む。表示部２５２は表示部ドライバ２５６によって駆動され、タッチパネル部２５４への入力は接触位置検出回路２５８によって検出される。また、ＡＶ情報装置２０は、タッチスクリーン２５０の両側に配置された複数のスイッチ群から成るＡＶ操作スイッチ装置２６２を有している。
さらに、ＡＶ情報装置２０には、ラジオ受信機能や音楽再生機能を有するオーディオ部２６６、乗員の音声を取得するマイクロフォン２６８（以後、マイクと略記する）が設けられ、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２の入出力部に接続されている。また、ＡＶ情報装置２０には、図示を省略するＧＰＳ（global positioning system）受信部、ジャイロセンサ等が設けられている。なお、マイク２６８は、車内天井の運転者１５に近い場所に設置されており、運転者が発する音声を集音し易くされている。
上記タッチスクリーン２５０あるいはＡＶ操作スイッチ装置２６２への入力により、ＡＶ情報装置２０のナビゲーション機能、オーディオ機能および音声認識機能が発揮される。
なお、詳細は後述するが、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２には、選択指令入力装置３６およびステアリングスイッチ装置３２による操作に対応するために処理を行う部分である指令実行部２７０，音声を認識する音声認識部２７２，所定の情報を送信する情報送信部２７６とが設けられている。
エアーコンディショナ２４は、図１２に示す操作パネル２８０を備えている。操作パネル２８０は、温度調節等の種々の指令を入力する装置であり、インストルメントパネル２８の中央の下部に設置されている。なお、操作パネル２８０に設けられた各種のスイッチについては後述する。
【００３２】
指令入力管理装置２００は、指令入力管理ＥＣＵ３００と、その指令入力管理ＥＣＵ３００の入出力部に接続された選択指令入力装置３６と、ステアリングスイッチ装置３２（図において「ＳＴＲスイッチ」と記載）とを含む。
指令入力管理ＥＣＵ３００は、選択指令入力装置３６等からどのような指令が入力されたのかを取得する入力指令取得部３０２と、取得された指令に応じて実行する処理の内容を決定する実行内容決定部３０４と、各種の装置に作動指令を送信する作動指令送信部３０６とを含む。
【００３３】
選択指令入力装置３６は、コンソールボックス２８前方に設けられており、前方視界から視線をそらさずに操作することができる位置に配置されている。また、選択指令入力装置３６の操作面は車両前方側が下降する向きに傾斜させられており、例えば、運転者が左手をシフトレバー３５から斜め下後方に移動させることで、あるいは、コンソールボックス２８の前方を手探りすることで、選択指令入力装置３６に触れることができる。
図１３に、選択指令入力装置３６の操作面を示す。選択指令入力装置３６は、円形の操作部３１０を有している。その操作部３１０の中央には決定スイッチ３１２が設けられ、決定スイッチ３１２の前後左右にそれぞれ移動スイッチ３１４が設けられている。それら決定スイッチ３１２および４つの移動スイッチ３１４の各々は、押圧された状態でＯＮ信号を出力するものとされている。すなわち、選択指令入力装置３６は、５種類の信号を出力するものとされているのである。なお、各スイッチ３１２，３１４は、誤操作を防止するための仕切壁３１６，３１８によって仕切られている。
図１４に、ステアリングホイール３０の正面図を示す。ステアリングスイッチ装置３２は、ステアリングホイール３０のスポーク部３２０に配置されている。ステアリングスイッチ装置３２は、比較的多用される操作を行うための複数のスイッチ群を有している。具体的には、複数のスイッチとして、音量調節スイッチ３２２，チューニングスイッチ３２４，ミュートスイッチ３２６，温度設定スイッチ３３０，エアコンOFFスイッチ３３２，エアコン自動運転スイッチ３３４，配列表示スイッチ３３６および音声指令入力スイッチ３３８が設けられている。
選択指令入力装置３６とステアリングスイッチ装置３２とは、運転者の手元に設置されており、乗員が視線を前方に保ったまま指令を入力する視線前方保持指令入力が可能な入力装置とされている。すなわち、選択指令入力装置３６とステアリングスイッチ装置３２とは、それぞれ、「視線前方保持指令入力装置」の一態様なのである。
【００３４】
図１５に情報表示可能領域１６を模式的に示し、遠距離像５４と近距離像５５との表示について説明する。
情報表示可能領域１６は、運転者の前方視界中の遠距離像５４等が表示され得る領域であり、その領域内に遠距離像５４が表示される遠距離表示可能領域４００と、近距離像５５が表示される近距離表示可能領域４１０とが含まれる。なお、本実施例において、遠距離表示可能領域４００と近距離表示可能領域４１０とが重複した重複領域４１２は、遠距離像５４と近距離像５５との少なくとも一方を表示することが可能な領域とされている。また、近距離表示可能領域４１０は、遠距離表示可能領域４００よりも大きくされており、情報表示可能領域１６と同じ領域とされている。
なお、図１６に示すように、遠距離像５４と近距離像５５との表示サイズを小さくすることで、遠距離像５４を遠距離表示可能領域４００の一部の領域に表示することや、近距離像５５（図において、簡略化して四角形で示す）を近距離表示可能領域４１０の一部の領域に表示することができる。
すなわち、遠距離像５４および近距離像５５の各々の表示態様は、「表示サイズ大」、「表示サイズ小」の２通りがある。「表示サイズ大」は、遠距離表示可能領域４００あるいは近距離表示可能領域４１０の全ての領域を制限なく像の表示に使用し得る表示態様であり、遠距離像５４と近距離像５５とのいずれか一方が「表示サイズ大」で表示される場合、他方は表示されない。「表示サイズ小」は、像の表示に使用し得る領域が遠距離表示可能領域４００あるいは近距離表示可能領域４１０のうちの一部に制限された表示態様である。また、本実施例において、遠距離像５４および近距離像５５の各々が「表示サイズ小」にされた場合、遠距離像５４と近距離像５５とが異なる領域に位置させられ、遠距離像５４と近距離像５５とが同時に表示されても重複しないようにされている。
【００３５】
遠距離像５４の表示内容について説明する。遠距離像５４には、加速・減速基礎情報、走行進路情報、異常情報が表示される。例えば、図１５のように、遠距離像５４が「表示サイズ大」で表示される場合、加速・減速基礎情報の一種である車速と、走行進路情報の一種である案内用の右左折マークが表示される。なお、右左折の案内を行う必要がない場合は右左折マークは表示されず、右左折すべき交差点の手前等、必要な場合に右折マークと左折マークとの一方が表示され、点滅させられる。
また、図示を省略するが、異常が発生した場合には、車速の表示に代えて異常情報が表示される。異常情報は、例えば、エンジン等の異常の発生や、燃料切れ間近である等の重要度の高い情報とされ、その異常の内容を簡単に表す図形である異常内容表示図形が表示される。その異常内容表示図形は、例えば、エンジンや給油装置を簡略化して表したものとすることができ、メータパネルのインジケータランプ等に使用される図形と同様なものとすることができる。
また、例えば、図１６のように、遠距離像５４が「表示サイズ小」で表示される場合、車速、右左折マークおよび異常内容表示図形のうちの１つが表示される。その場合、通常時に車速が表示され、必要に応じて右左折マークが表示され、異常が発生した場合に異常内容表示図形が表示される。
なお、通常時の車速の表示を省略することもでき、必要に応じて異常内容表示図形と右左折マークとの少なくとも一方を表示することもできる。
この運転情報を表示する遠距離像５４は、運転者のアイポイント５２から前方側に1.8m離間した位置に表示され、運転者が前方視界を視認しつつ車速等の運転情報を視認することが容易にされている。
【００３６】
遠距離表示制御部２４０の処理を具体的に説明する。遠距離表示制御部２４０は、多重通信回線２０４を介して、メータＥＣＵ２１６から車速および異常情報を取得し、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２から走行進路情報を取得する。走行進路情報には、右折または左折の案内が必要であるか否かの情報が含まれている。遠距離表示制御部２４０は、車速，右左折マークおよび警告内容表示図形のうちの少なくとも１つを表示する画像のデータである運転情報表示画像データを生成し、その運転情報表示画像データを遠距離用ドライバ２３０に送信し、遠距離像形成光投射装置４０の液晶表示器に表示させる。
なお、各種の異常情報には識別番号たる異常情報番号が設定されており、記憶装置２１８には、各異常情報番号に対応する警告内容表示図形の画像データが記憶されている。そして、遠距離表示制御部２４０は、異常情報番号に対応する画像データを、多重通信回線２０４を介して記憶装置２１８から取得し、その画像データを用いて運転情報表示画像データを生成する。
また、遠距離表示制御部２４０は、遠距離像５４の表示サイズおよび表示の有無を、近距離像５５の表示態様に応じて切り換える。具体的には、(a) 近距離像５５が表示されていない場合に遠距離像５４を「表示サイズ大」で表示し、(b) 近距離像５５が「表示サイズ小」で表示される場合に遠距離像５４を「表示サイズ小」で表示し、(c) 近距離像５５が「表示サイズ大」で表示される場合に遠距離像５４の表示を停止する。なお、近距離像５５の表示の有無および表示サイズは、後述する表示指令に基づいて取得される。
【００３７】
一方、近距離像５５の表示内容は、近距離表示制御部２４２により制御される。
本実施例において、近距離像５５は常時表示されず、選択指令入力装置３６やステアリングスイッチ装置３２に近距離像５５の表示を要求する指令である近距離像表示指令が入力された場合に、情報表示領域１６に指令入力支援情報（図１７，図２５参照）が表示される。この指令入力支援情報は、運転者が目的の操作を行うためにどのような指令入力を行えばよいかを知るための情報であり、後に詳述するが、複数の選択肢像を表示するメニュー画面や、ステアリングスイッチ装置３２の配列を示す情報とされる。なお、後述する音声指令入力時における運転者の音声による指令入力においても指令入力支援情報が表示される。
上述の近距離像５５の表示距離は、運転者のアイポイントから0.9mとされ、運転者が一体感を感じられるエリアであるパーソナルエリア内に表示されている。そのため、人間工学的見地から、運転者が指令入力支援情報の表示を視認しながら指令入力を行いやすくなるようにされている。
以上に述べたように、本実施例のヘッドアップディスプレイ１０は、運転情報を比較的遠方に表示することで通常走行時の車速等の確認を容易にする一方、指令入力支援情報を比較的近くに表示することで、人間工学的に運転者が視線を前方に向けたままで指令入力を行うことが容易になる。すなわち、視線前方保持指令入力が容易になるのである。また、指令入力支援情報を運転者の前方視界中に表示することで運転者が前方を見たままで指令入力を行うことができ、例えば、運転者が走行中にＡＶ情報装置２０のＡＶ操作スイッチ装置２６２やエアコンディショナ２４の操作パネル２８０を操作する等の脇見運転を抑制することができる。
【００３８】
図１７に、指令入力支援情報を表示するメニュー画面の一種であるメインメニューＰ１を示す。メインメニューＰ１は、前述の近距離表示可能領域４１０に表示される。メインメニューＰ１には、メニュー名称４５０、音声指令のON/OFF状態を示す音声指令状態表示４５２と、６つの選択肢像４６１〜４６６が表示されている。６つの選択肢像４６１〜４６６は、ナビゲーション，エアコンディショナ，オーディオの操作を選択する操作選択画像４６１〜４６３と、音声指令入力（後述する）のON/OFFを切り換える音声指令入力切換画像４６４と、メニュー表示を終了する終了選択画像４６５と、設定操作を選択する設定選択画像４６６とがある。各選択肢像は、選択肢の内容を示す図形と文字列とが枠線に囲まれたものとされている。
【００３９】
図１８に、メインメニューＰ１の６つの選択肢像４６１〜４６６に対応付けられた情報の一部を示す。各選択肢像には、配列位置と選択肢番号とが対応付けられている。選択肢像の配列位置（（１，２）等）は、図に示すように、左右方向をＸ方向、上下方向をＹ方向として設定されている。なお、上下方向の位置を示す数値は、下の方が大きくされている。
この変数Ｘ，Ｙの値により示される配列位置に表示されている選択肢像は、仮の選択がなされた状態である仮選択状態とされており、他の選択肢像と区別できるように強調表示される。その強調表示は、例えば、仮選択状態の選択肢像が、他の選択肢像よりも明るく表示されること、反転表示されること、点滅表示させられること、他と異なる色にされること等によってなされる。なお、新たにメインメニューＰ１が表示された時点において、変数Ｘ，Ｙはいずれも１にされており、ナビゲーション操作を選択する選択肢像４６１が強調表示されている。他のメニュー画面についても同様に、変数Ｘ，Ｙの初期値がいずれも１にされている。図１７において、選択肢像４６１の枠線等を太くして仮選択状態にあることを示す。
【００４０】
図１９に、各種のメニュー画面に表示される選択肢像の各々に対応付けられた情報が記録された選択肢情報テーブルの一部を示す。この選択肢情報テーブルは、記憶装置２１８に記憶されている。この選択肢情報テーブルの「メニュー画面」の項目には、メニュー名称，メニュー番号および表示サイズが記録されている。また、各選択肢像毎に、「選択肢番号」、「配列位置」、「表題」、「図形番号」および「ジョブ（処理内容）」が記録されている。
選択肢番号は、識別番号の一種であり、各選択肢像毎に異なる番号が付されている。なお、メニュー番号、図形番号等も、同様の識別番号の一種とされている。また、各ジョブにも識別番号たるジョブ番号が割り振られているが、図示を省略する。配列位置は、図１８において説明したものである。
表題は、選択肢像に含まれる文字列であり、例えば、選択肢像４６１の「ナビゲーション」という文字列が相当する。また、図形番号は、選択肢像に含まれる図形に対応する番号であり、例えば、選択肢像４６４のマイクの図形に対応する番号である。
【００４１】
ここで、メニュー画面が表示される際の指令入力管理ＥＣＵ３００およびディスプレイＥＣＵ２１０によって行われる処理について説明する。
メニュー画面が表示される際には、指令入力管理ＥＣＵ３００の作動指令送信部３０６からディスプレイＥＣＵ２１０にメニュー画面を表示すべき旨の表示指令が送信される。その表示指令にはメニュー番号（例えば、メインメニューの場合は「Ｐ１」）が含まれており、近距離表示制御部２４２は、上述の選択肢情報テーブルに基づいて、指定されたメニュー番号に対応するメニュー画面および選択肢像の情報を取得する。
「メニュー画面」に関する情報に基づいて、近距離像５５の「表示サイズ」の大小が決定され、メニュー画面の上部に表示されるメニュー名称４５０の内容が決定される。
また、「選択肢像」の情報に関して、各選択肢番号に対応する「図形番号」と「表題」のテキストデータとに基づいて、各配列位置に表示すべき図形と表題（文字列）とが決定される。なお、各図形番号に対応する図形のデータは記憶装置２１８に記憶されているものが多重通信回線２０４を介して読み出される。また、選択肢情報テーブルの「表題」の項目において、括弧付きで表示されているものについては文字列は表示されず、図形が表示される（図２５，図２６参照）。なお、後述するが、「表題」が、選択肢情報テーブルに記録されていない文字列にされる場合がある。また、音声指令状態表示４５２については後述する。
以上に述べたように、近距離表示制御部２４２により、表示指令，選択肢情報テーブル等に基づいて、メニュー画面の表示内容が決定され、表示画像データが生成される。なお、表示指令には、仮選択状態にされた選択肢像の配列位置（変数Ｘ，Ｙの値）を示す情報が含まれている。そして、上記表示画像データは、仮選択状態にされた選択肢像が明るくされる等、強調表示された画像にされる。その表示画像データが近距離用ドライバ２３２に送られて、近距離像形成光投射装置４２の表示器にメニュー画面の画像が表示され、近距離像形成光４１が投射される。なお、選択肢像を強調表示するための画像データは、予め記憶装置２１８に記録されているものとすることができる。
【００４２】
以下に、近距離像５５に指令入力支援情報の表示を行う処理について詳細に説明する。
図２０に、視線前方保持指令入力が行われた場合に、その視線前方保持指令入力に応じた処理を実行する指令入力管理プログラムのフローチャートを示す。本プログラムは、指令入力管理ＥＣＵ３００のコンピュータのＲＯＭに記憶されており、指令入力管理ＥＣＵ３００の作動時においてＲＯＭから読み出されて極短時間毎に繰り返し実行される。
ステップ１１（以後、Ｓ１１と略記する）の入力指令取得処理において、選択指令入力装置３６、ステアリングスイッチ装置３２、あるいは、後述する音声指令入力により、どのような指令が入力されたかが取得される。
Ｓ１２において、選択指令入力装置３６の決定スイッチ３１２が操作された場合、つまり、決定指令入力がなされた場合に、Ｓ１３の決定指令入力時処理が行われる。また、Ｓ１４において、移動スイッチ３１４が操作された場合、つまり、移動指令入力がなされた場合に、Ｓ１５の移動指令入力時処理が行われる。
Ｓ１６において、ステアリングスイッチ装置３２の音声指令スイッチ３３８が操作された場合に、Ｓ１７の音声指令入力時処理が行われる。
Ｓ１８において、ステアリングスイッチ装置３２の配列表示スイッチ３３６が操作された場合に、Ｓ１９の配列表示処理が行われる。Ｓ２０において、ステアリングスイッチ装置３２の配列表示スイッチ３３６以外のものが操作された場合に、Ｓ２１の選択結果表示処理が行われる。
以下に、各処理を具体的に説明する。
【００４３】
図２１、図２２に、それぞれＳ１３の決定指令入力時処理、Ｓ１５の移動指令入力時処理のフローチャートを示す。
まず、決定指令入力時処理の一部について説明する。Ｓ３１において、メニュー画面が表示されているか否かを示すフラグＦ１の状態が判定される。フラグＦ１がOFFにされている場合は、メニュー画面が表示されておらず、Ｓ３２において、近距離像５５として、メニュー画面の一種であるメインメニューＰ１（図２０参照）が表示される。すなわち、メニュー画面が表示されていない状態で入力された決定指令は、前述の近距離像表示指令となるのである。
詳細は後述するが、Ｓ３２において、指令入力管理ＥＣＵ３００からディスプレイＥＣＵ２１０にメインメニューＰ１を表示すべき旨の作動指令である表示指令が送信される。この表示指令を受けて、近距離表示制御部２４２の制御によって近距離像５５にメインメニューＰ１が表示される。また、それと同時に、前述のように遠距離像５４の表示が停止させられる。
メインメニューの表示後には、フラグＦ１がＯＮにされ（Ｓ３３）、メニュー画面番号（Ｐ１等）が記憶変数に記憶されて（Ｓ３４）、本処理の１回の実行が終了する。
【００４４】
次に、Ｓ１５の移動指令入力時処理の説明を行う。
移動指令入力がなされた場合、Ｓ４１において、上述のフラグＦ１の状態に基づいてメニュー画面が表示されているか否かが判定される。メニュー画面が表示されていない場合（フラグＦ１がOFF）には、移動指令入力が無視され、本処理の１回の実行が終了する。一方、メニュー画面が表示されている場合（フラグＦ１がON）は、Ｓ４２において、仮選択状態を示すための変数Ｘ，Ｙが増減させられる。
具体的には、決定スイッチ３１２の右側の移動スイッチ３１４に入力がなされた場合、つまり、右入力がなされた場合は、変数Ｘが１増加させられ、左入力がなされた場合は、変数Ｘが１減少させられる。また、決定スイッチ３１２の前側の移動スイッチ３１４に入力がなされた場合、つまり前入力がなされた場合は、変数Ｙが１減少させられ、後入力がなされた場合は、変数Ｙが１増加させられる。なお、変数Ｘ，Ｙの値は、メニュー画面毎に設定範囲内の値に制限されており、例えば、メインメニューＰ１では、変数Ｘは１〜２（Ｘａ＝２）、変数Ｙは１〜３（Ｙａ＝３）の範囲とされる。そして、移動スイッチ３１４に入力がなされても、上記の範囲を超える場合には、変数の値が変わらないようにされる。例えば、変数Ｘが１の場合に、左入力がなされても変数Ｘは１のままとされる。また、例えば、変数Ｙが３の場合に、後入力がなされても変数Ｙは３のままとされる。
移動指令入力がなされた後、Ｓ４３において、変数Ｘ，Ｙの値に基づいて新たに仮選択状態にされた選択肢像が判別され、その選択肢像が強調表示される。詳細には、指令入力管理ＥＣＵ３００からディスプレイＥＣＵ２１０に、近距離像５５の表示を更新すべき旨の表示指令がなされる。その表示指令には、新たに仮選択状態にされた選択肢像の配列位置の情報が含まれており、近距離表示制御部２４２の制御により、当該選択肢像が強調表示された表示画像データが生成され、近距離像形成光投射装置４２の表示器に表示される。
以上に述べたように、仮選択状態とされた選択肢像の変更は、移動スイッチ３１４による移動指令入力によって行われる。
【００４５】
再び、図２１の決定指令入力時処理の説明に戻る。
上述したように、一回目の決定指令入力ではメインメニューが表示される。一方、２回目以降の決定指令入力がなされた場合、つまり、メインメニューやその他のメニュー画面が表示されている状態（フラグＦ１がＯＮ）で決定指令入力がなされた場合には、選択が決定され、Ｓ３１の判定がYESとなり、Ｓ３５以下の処理において、仮選択状態とされている選択肢像に対応付けられた処理が実行される。以下、具体的に説明する。
Ｓ３５において、仮選択状態にされた選択肢像の選択肢番号が取得される。
Ｓ３５の処理を詳細に説明する。選択肢情報テーブルのうち、Ｓ３４において記憶されたメニュー番号と同じ番号のメニュー画面が特定される。例えば、記憶されたメニュー番号がＰ１である場合には、メインメニューが特定される。つまり、その時点においてメインメニューが表示されていることになる。次に、特定されたメニュー画面に対応する複数の選択肢のうち、変数Ｘ，Ｙの値に基づいて、その時点において仮選択状態にされた選択肢像と「配列位置」が同じになるものが特定される。その特定された選択肢の選択肢番号が、選択が決定された選択肢像の選択肢番号として取得される。
例えば、メインメニューＰ１のナビゲーション操作を選択する選択肢像４６１が仮選択状態にされて決定指令入力がなされた場合、選択肢情報テーブルにおいて、メインメニューＰ１に属する６つの選択肢像のうち、配列位置が（１，１）であるものが対応しており、選択肢番号がC101とされる。
【００４６】
Ｓ３６において、選択が決定された選択肢像に対応付けられたジョブ（処理内容）が実行される。ジョブは、Ｓ３５において取得された選択肢番号に対応するものが、選択肢情報テーブルから取得される。例えば、選択肢番号C101の選択肢像４６１が選択された場合、「メニュー画面Ｐ２を表示する」というジョブが実行される。図２３に、ナビゲーションメニューＰ２（以後、「ナビメニュー」と略記する）を示す。ナビメニューＰ２の詳細な説明は省略するが、通常のナビゲーションの操作と同様な選択肢（選択肢像４７１〜４７６）が表示され、ルート案内や地図の表示地域や縮尺の変更等を行うための選択肢を選択することが可能にされている。また、例えば、表題が「メニュー終了」である選択肢番号C105の選択肢像４６５が選択された場合、メニュー画面の表示を停止すべき旨の指令がディスプレイＥＣＵ２１０に送信され、近距離像５５の表示が停止される。
Ｓ３７の判定により、上記Ｓ３６において「メニュー終了」が選択された場合、フラグＦ１がOFFにされ（Ｓ３８）、選択肢番号等の記憶値を消去する等の処理である終了処理（Ｓ３９）が行われた後、本決定指令入力処理の１回の実行が終了する。
一方、上記Ｓ３６において「メニュー終了」が選択されていない場合は、Ｓ３７の判定により、Ｓ３４においてメニュー番号が記憶された後、本決定指令入力処理の１回の実行が終了する。
【００４７】
その後、新たに表示されたメニュー画面に表示された複数の選択肢像の中から適切な選択肢像を選択する操作を繰り返すことで、目的の操作を実現することができる。
具体的には、例えば、メインメニューにおいてナビゲーションを選択した場合、図２４に示すように、(a)「ナビメニュー」においてルート案内を選択、(b)「目的地設定メニュー」においてメモリ地点を選択、(c)「メモリ地点一覧メニュー」において地点名称１を選択、(d)「経路設定メニュー」において推奨ルートを選択、(e)「確認メニュー」において案内開始を選択することにより、走行経路の案内が開始される。
【００４８】
なお、上述のような操作を行う場合に、多重通信回線２０４を介して、必要に応じて指令入力管理ＥＣＵ３００からＡＶ機能ＥＣＵ２１２に情報や指令が送信され、また、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２から指令入力管理ＥＣＵ３００に情報が送信される。
例えば、メモリ地点等の内容は、指令入力管理ＥＣＵ３００の要求に応じてＡＶ機能ＥＣＵ２１２から送信される。具体的に説明する。指令入力管理ＥＣＵ３００は、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２に、各メモリの番号およびそれらに記憶された目的地の名称のテキストデータの送信を要求する指令を送信する。指令を受けたＡＶ機能ＥＣＵ２１２は、要求されたデータをフラッシュメモリから読み出し、情報送信部２７６によって指令入力管理ＥＣＵ３００に送信する。さらに、指令入力管理ＥＣＵ３００は、近距離表示制御部２４２へ、特定のメニュー画面（例えば、メモリ地点一覧メニュー）を表示すべき指令とともに、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２から送信されたデータを選択肢番号に対応付けて、多重通信回線２０４を介して送信する。その結果、近距離表示制御部２４２により、特定のメニュー画面が表示される場合に、そのメニュー画面の特定の選択肢像の文字列がＡＶ機能ＥＣＵ２１２から送信されたテキストデータに基づいて決定されるのである。
また、上述の確認メニューにおいて案内開始が選択された場合には、指令入力管理ＥＣＵ３００からＡＶ機能ＥＣＵ２１２等に案内を開始すべき旨の指令がなされ、近距離表示制御部２４２にメニュー画面の表示を停止すべき旨の指令がなされる。すなわち、上記案内開始等の選択肢には、車載機器（ＡＶ情報装置２０等）に対する作動指令が対応付けられているのである。それに対し、例えば、メインメニューＰ１の選択肢像４６１（選択肢番号C101）には、別の複数の選択肢、つまり、複数の下位選択肢像を表示させる指令が対応付けられている。
【００４９】
以上に述べた処理により、運転者は、視線を前方に向けた状態で、メニュー画面に表示された複数の選択肢像を視認するとともに、手元に設置された選択指令入力装置３６を操作することで、複数の選択肢のうちの適切なものを選択し、その選択肢に対応付けられた処理を実行させることができる。
【００５０】
上述の例では、近距離像５５が表示される場合に遠距離像５４の表示が停止させられていた。それに対し、以下に遠距離像５４と近距離像５５とが同時に表示される例を示す。
上記Ｓ３５，Ｓ３６において、エアコンディショナ２４（以後、特に必要がなければ「エアコン」と略記する）の操作を行う選択肢像４６２が選択された場合は、選択肢番号C102に対応付けられたジョブである「メニュー画面Ｐ３の表示」が行われる。
図２５に、メニュー画面Ｐ３（エアコンメニューＰ３）を示す。本実施例において、エアコンメニューＰ３は、表示サイズが小にされ（図１６参照）、メインメニューＰ１等よりも小さい領域に表示されるものとされている。そして、遠距離表示可能領域４１０の一部が、エアコンメニューＰ３と重複しない領域とされており、車速等の運転情報を表示することが可能にされている。なお、前述のように、運転情報を表示する遠距離像５４が小さく表示される。
エアコンメニューＰ３において、６つの選択肢像４８１〜４８６が表示されている。なお、図１２には、操作パネル２８０の各スイッチに、上記選択肢像の符号を付して対応を表すものとする。
選択肢像４８１は、温度設定を変更する操作を行うメニュー画面を表示させるものであり、この選択肢を選択することにより、温度の上昇・下降等の指令に対応付けられた選択肢を表示する温度設定画面が表示され、さらに選択を行うことによって温度を上昇あるいは下降させることができる。つまり、操作パネル２８０の温度設定スイッチの操作に対応している。選択肢像４８３は、エアコン２８の作動状態を切り換えるメニュー画面を表示させるものであり、この選択肢像を選択することにより、自動運転，停止、冷却装置のON/OFF等の指令を入力するメニュー画面が表示される。選択肢像４８５は、送風口の設定を行うメニュー画面を表示させるものである。
選択肢像４８２は、ページ切換を行うものであり、選択されると図２５に示すメニュー画面Ｐ１１（サブメニュー）が表示される。選択肢像４８４は、前画面に戻るためのものであり、選択されるとメインメニューＰ１が表示される。選択肢像４８６は、メニューを終了するためのものであり、選択されるとメニュー画面がOFFにされる。
なお、図２５において、選択肢像４９２は、デフロスター等の作動を切り換えるメニュー画面を表示させるものであり、選択肢像４９４は、風量を調節するメニュー画面を表示させるものであり、選択肢像４９６は、外気導入の切換，空気清浄器のON/OFF等を行うその他のメニュー画面を表示させるものである。なお、選択肢像４９１，４９３，４９５が選択された場合、それぞれ、上記選択肢像４８２，４８４，４８６と同様の処理が行われる。
【００５１】
以上に述べたように、遠距離像５４と近距離像５５との表示サイズを小さくし、同時に表示することができる。この場合、エアコン２４の操作用のメニュー画面を近距離像５５に表示しつつ、車速や右左折の案内等を遠距離像５４に表示することができ、ヘッドアップディスプレイ１０の利便性が向上する。
【００５２】
図１１の、Ｓ１７の音声指令入力時処理を説明する前に、音声指令入力について説明する。
音声指令入力は、上述の選択指令入力装置３６の操作の代わりに、音声によって選択肢の選択を行うものである。例えば、メインメニューにおいて、ナビゲーション操作を選択したい場合は、「ナビゲーション」あるいは「ナビ」と発声すると、その音声がマイク２６８によって集音され、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２の音声認識部２７２の音声認識処理によって、予め登録された指令が発せられたか否かが判断される。その結果、「ナビゲーション」を選択する音声指令であると認識され、必要に応じて指令に対応する処理が行われるとともに、その指令内容が指令入力管理ＥＣＵ３００に送信される。
その指令内容を受信した指令入力管理ＥＣＵ３００により、上述の決定指令入力や移動指令入力がなされた場合と同様の処理が行われる。例えば、「ナビゲーション」を選択する指令内容であった場合には、選択肢像C101の選択が決定された場合と同様の処理が行われ、メニュー画面Ｐ２（ナビメニュー）が表示される。
以上に述べた音声指令入力は、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２の起動時において停止状態にある。
【００５３】
Ｓ１７の音声指令入力時処理では、ＡＶ機能ＥＣＵ２１２に音声指令入力機能のON/OFFを切り換えるべき旨の指令が送信される。また、指令入力管理ＥＣＵ３００からディスプレイＥＣＵ２１０に、近距離像５５の表示を更新すべき旨の表示指令がなされる。近距離像５５の表示指令には、音声指令入力のON/OFF状態が含まれており、その状態に応じた画像４５２が表示されるのである。音声指令がON状態あるいはOFF状態であることを示す図形およびテキストデータは、それぞれ記憶装置２１８に記憶されている。また、近距離像５５の表示サイズが小の場合には、音声指令のON/OFF状態を示す文字列が省略される。
なお、メニュー画面が表示されていない状態で音声指令スイッチ３３８が操作され、音声指令入力がONにされた場合には、メインメニューＰ１が表示される。
【００５４】
音声指令入力のON/OFFの切り換えは、前述のメインメニューＰ１の音声指令をON/OFFする選択肢像４６４を選択することによっても行うことができる。
なお、音声認識部２７２に、上（うえ）、下（した）、右（みぎ）、左（ひだり）、決定（けってい）等の指令を登録しておくことにより、音声によって移動指令入力および決定指令入力を行うことも可能である。その場合は、選択指令入力装置３６に、移動指令入力や決定指令入力がなされた場合と同様の処理を行うことができる。
また、音声指令入力がONにされている場合は、音声指令入力と、選択指令入力装置３６の操作とのいずれによっても指令を入力することが可能である。
【００５５】
図２０の、Ｓ１８〜Ｓ２１のステアリングスイッチ装置３２の配列表示に関する処理について説明する。ステアリングスイッチ装置３２の配列表示スイッチ３３６が操作されると、Ｓ１９の配列表示処理により、配列表示のON/OFFが切り換えられる。
図２７に、近距離像５５として表示されるステアリングスイッチ装置３２の配列表示像４９８を示す。本実施例において、配列表示像４９８は、ステアリングスイッチ装置３２の形状を模したものとされており、図中にステアリングスイッチ装置３２に含まれる各スイッチ３２２等に対応する複数の選択肢像が、上記各スイッチ３２２等と同様の順で配列されている。なお、図において、各スイッチ３２２等の符号を、それに対応する選択肢像に付す。この配列表示像４９８を前方視界に表示することにより、運転者は、ステアリングホイール３０を視認することなく目的とするスイッチのおおよその場所を知ることができる。
【００５６】
図２８に、Ｓ１９の配列表示処理のフローチャートを示す。
Ｓ６１において、配列表示のON/OFFを示すフラグＦ２に基づいて、配列表示のON/OFF状態が判別される。そして、配列表示がOFFの場合（Ｆ２＝OFF）に、指令入力管理ＥＣＵ３００からディスプレイＥＣＵ２１０に、近距離像５５として配列表示像４９８の表示指令が送信され（Ｓ６２）、フラグＦ２がONにされる（Ｓ６３）。表示指令を受けた近距離表示制御部２４２の制御により、配列表示像４９８が表示される。なお、配列表示像４９８の表示サイズは大であり、配列表示像４９８が表示されている間は、遠距離像５４の表示が停止させられる。
一方、配列表示がONの場合（Ｆ２＝ON）に、ディスプレイＥＣＵ２１０に、配列表示像４９８の表示を停止すべき指令が送信され（Ｓ６４）、フラグＦ２がOFFにされる（Ｓ６５）。そして、近距離表示制御部２４２の制御により、配列表示像４９８の表示が停止させられる。
すなわち、配列表示像４９８が表示されていない状態で入力された配列表示指令は、前述の近距離像表示指令の一例である。また、本処理では、配列表示像４９８が表示されている状態で入力された配列表示指令により、配列表示像４９８の表示が停止させられる。
【００５７】
図２９に、Ｓ２１の選択結果表示処理のフローチャートを示す。
Ｓ７１の判定により、配列表示像４９８が表示されている状態（Ｆ２＝ON）において、配列表示スイッチ３３６以外のスイッチが操作された場合に、Ｓ７２の強調表示処理がなされる。強調表示処理は、選択されたスイッチの画像、例えば、温度設定スイッチ３３０の画像（例えば、上昇側）を設定時間強調表示する処理である。この強調表示処理により、温度設定スイッチ３３０の上昇側の部分の選択肢像が，例えば、明るく表示され、運転者は、自己が目的の操作を行うことができたか否かを確認することができる。なお、配列表示像４９８は、各選択肢像毎の画像を設定された位置に表示するようにされており、各選択肢像を変更することが可能にされている。
この強調表示処理において、指令入力管理ＥＣＵ３００からディスプレイＥＣＵ２１０に、配列表示像４９８の特定の選択肢像を設定時間強調表示すべき旨の表示指令がなされる。また、この表示指令には、強調表示すべき選択肢像の識別番号が含まれており、近距離表示制御部２４２の制御により、配列表示像４９８が、指定された選択肢像の画像データが設定された強調表示されたものに変更される。また、強調表示が設定時間行われた後には、強調表示を行わない通常の配列表示像４９８に戻される。
一方、配列表示像４９８が表示されていない状態（Ｆ２＝OFF）において、配列表示スイッチ３３６以外のスイッチが操作された場合には、Ｓ７２の強調表示処理がスキップされる。
Ｓ７３において、ステアリングスイッチ装置３２に入力された指令が、目的とする車載機器に送信され、車載機器において指令内容が実行される。
なお、本実施例において、配列表示像４９８に含まれる各スイッチの画像は、前述の選択肢像のように処理が対応付けられたものとされておらず、単に、配列を示すものとされている。しかしながら、図１９の選択肢情報テーブルと同様なものによって各スイッチに指令を送信する処理を対応付けることも可能である。そして、仮選択状態にされたスイッチを強調表示し、移動指令入力に応じて仮選択状態にされたスイッチを変更し、決定指令入力によって選択が決定されたスイッチの画像に対応付けられた処理が実行されるようにすれば、配列表示像４９８をメニュー画面として機能させることができる。この場合、配列表示像４９８に表示される各スイッチの画像は、車載機器に対する指令が関連づけられた選択肢像となる。
以上で、指令入力管理プログラムの説明を終了する。
【００５８】
本実施例において、遠距離表示制御部２４０によって「運転情報表示制御部」が構成されている。また、遠距離表示制御部２４０のうちの、近距離像５５の表示に応じて遠距離像５４の表示を変更する制御を行う部分によって、「排他的表示制御部」が構成されている。
また、本実施例において、図１５に示したように、コンバイナ５０のうちの、遠距離像形成光３９と近距離像形成光４１とのうちの重複領域４１２に投射される部分を反射する部分によって「重複反射部」が構成されている。また、図１６に示したように、コンバイナ５０のうちの、遠距離像５４の表示サイズが小の場合の遠距離像形成光３９を反射させる部分によって「第１反射領域」が構成され、近距離像５５の表示サイズが小の場合の近距離像形成光４１を反射させる部分によって「第２反射領域」が構成されている。
【００５９】
本実施例において、近距離表示制御部２４２によって「選択肢像表示制御部」が構成されている。
各メニュー画面の像と、配列表示像４９８とが、それぞれ「選択肢提示像」の一態様である。また、メインメニューＰ１の選択肢像４６１等が選択された場合に表示されるナビメニューＰ２等、選択肢像４６１等に対応付けられた表示指令によって表示されるメニュー画面は「下位選択肢提示像」の一態様である。
また、本実施例において、選択指令入力装置３６とステアリングスイッチ装置３２とが、それぞれ「手元指令入力装置」の一態様である。さらに、選択指令入力装置３６の決定スイッチ３１２によって「決定指令入力部」が構成され、上下左右の４つの移動スイッチ３１４によって「選択肢変更指令入力部」が構成されている。また、マイク２６８と音声認識部２７２とによって「音声指令入力装置」が構成されている。
また、指令入力管理ＥＣＵ３００のうちの、指令入力管理プログラムを実行する部分によって「選択処理実行装置」が構成されている。
【００６０】
上記実施例において、遠距離像形成光投射装置４０が車内天井に設置されていた。
それに対し、遠距離像形成光投射装置と近距離像形成光投射装置とが、インストルメントパネル２８内に設けられた態様について説明する。
図３０，図３１に、ヘッドアップディスプレイ装置５００（以後、特に必要がない場合は「ヘッドアップディスプレイ」と略記する）をコンバイナ５０側から眺めた図と、その側方から眺めた図を示す（一部断面）。なお、図３０における上側が車両前方、図３１における上側が車両上方（詳細には、斜め上方であり、コンバイナ５０側）である。
ヘッドアップディスプレイ５００は、ハウジング５１０を有し、そのハウジング５１０内に遠距離像形成光投射装置５１２と近距離像形成光投射装置５１４とが設けられている。なお、本実施例において、近距離像形成光投射装置５１４は、自己発光型の表示器たる有機ＥＬディスプレイ５１６を備えており、別途光源を設けなくともよいため、投射装置が小型化されている。
また、ハウジング５１０内には、近距離像形成光投射装置５１４から投射される近距離像形成光５２０を透過させるとともに、遠距離像形成光５２２を反射するハーフミラー５３０と、近距離像形成光５２０および遠距離像形成光５２２を反射するミラー５３２とが設けられている。このミラー５３２は、近距離像形成光５２０等と概ね４５度の角度をなしており、このミラー５３２によって近距離像形成光５２０および遠距離像形成光５２２が上方へ反射され、光を透過させる透過部材から成る窓部５３６を通過してコンバイナ５０に到達する。また、ハーフミラー５３０は、前記実施例のハーフミラー４４と同様の構成とされる。
さらにまた、ハウジング５１０内には、遠距離像形成光５２２を反射させる３つのミラー５４０，５４２，５４４が設けられており、遠距離像形成光投射装置５１２からミラー５３２までの遠距離像形成光５２２の道程が長くされている。なお、遠距離像形成光投射装置５１２の配置を変更すれば、３つのミラー５４０等を省略することができる。なお、ミラー５３２と近距離像形成光５２０等とがなす角度は、４５度に限られない。
本実施例において、ミラー５３２によって反射された後の近距離像形成光５２０および遠距離像形成光５２２の表示領域中心線が、図２、図３における直線Ｗに重なるようにされている。
【００６１】
ヘッドアップディスプレイ５００は、図３２に示す保持装置５６０を備えている。なお、この図は前述の入射側平面Ａへの正射影を表すものとされている。保持装置５６０は、車体に取り付けられた２つの支持部材５６２と、ハウジング５１０に取り付けられた複数の被ガイド部５６４と、車体とハウジング５１０との間に設けられた駆動部５６６とを有している。
２つの支持部材５６２は、平板状をなし、車幅方向においてハウジング５１０の両側に配されている。その支持部材５６２には、コンバイナ５０の中央部を通る概ね車両の左右方向の仮想的な軸線Ｑを中心とする円弧に沿う形状のガイド穴５７０が形成されている。そのガイド穴５７０によって複数の被ガイド部５６４が案内され、ハウジング５１０が軸線Ｑを中心に回転することが許容されている。なお、軸線Ｑは、前述の入射側平面Ａに垂直な直線とされている。また、軸線Ｑと、ミラー５３２に入射する近距離像形成光５２０の表示領域中心線とが平行にされている。
駆動部５６６は、駆動力源たる電動モータ５７２と、ウォーム５７４とウォームホイール５７６とを有する減速機構５７８と、ウォームホイール５７６に連結された駆動軸５８０とを含む。電動モータ５７２は図示を省略する車体に固定され、ウォーム５７４およびウォームホイール５７６は車体に回転可能に保持されている。また、駆動軸５８０は、それの一端部において、ウォームホイール５７６の側面から回転軸線と平行な方向に伸び出す駆動ピン５８２と相対回転可能かつ相対移動不能に係合させられている。さらに、駆動軸５８０の他端部は、ハウジング５１０の底面に設けられた被駆動部５８４と相対回転可能かつ相対移動不能に係合させられている。
保持装置５６０は、以上に述べた構成により、ウォーム５７４を回転させることでハウジング５１０を軸線Ｑを中心に回転させることができる。そして、ハウジング５１０の回転位置を変更することにより、遠距離像形成光５２２等のコンバイナ５０への入射角が変化させられ、遠距離像および近距離像の上下方向の位置が調整される。すなわち、本保持装置５６０は、像位置調整機能を備えているのである。
また、本保持装置５６０によれば、ハウジング５１０がコンバイナ５０の中央部を通過する軸線Ｑを中心に回転させられるため、コンバイナ５０の面積増大を抑制することができる。
【００６２】
本実施例において、複数の被ガイド部５６４と２つの支持部材５６２の各々に形成されたガイド穴５７０とによって「ガイド機構」が構成されている。また、そのガイド機構と駆動部５６６とによって、「第１像形成光投射装置、第２像形成光投射装置および半透過反射体を、コンバイナに対して相対回転させる相対回転位置変更装置」が構成されている。
【００６３】
本実施例において、ハーフミラー５３０を出射した後の第１像形成光５２２、第２像形成光５２０が軸線Ｑと平行になる配置とされていた。それに対し、ハーフミラー５３０を出射した後の第１像形成光５２２等が軸線Ｑと直角な平面に含まれるように配置することもできる。例えば、図３０においてハウジング５１０を９０度回転させたような配置とすることができる。なお、遠距離像形成光投射装置５１２等の配置角度等は適宜変更される。その場合には、ミラー５３２を回転させることによっても像位置調整を行うことできる。すなわち、ハーフミラー５３０や遠距離像形成光投射装置５１２等を回転させずに像位置調整を行うことできるのである。
具体的には、ミラー５３２を軸線Ｑと平行な軸線回りに回転可能に保持する機構と、ミラー５３２の回転位置を変更する駆動部とを設けることにより、遠距離像形成光５２２および近距離像形成光５２０のコンバイナ５０への入射角度を変化させることができる。この態様は、「半透過反射体によって透過・反射させられた第１像形成光と第２像形成光との一方と他方とをコンバイナ側へ反射させる反射体」を回転させて像位置調整を行うものである。なお、上記軸線は、近距離像形成光５２０の表示領域中心線上に位置させることが望ましい。また、上記軸線を、ミラー５３２の反射面上の少なくとも１点を通過する直線とすることが望ましい。
【００６４】
遠距離像形成光投射装置と近距離像形成光投射装置とが、インストルメントパネル２８内に設けられた別の態様について説明する。
図３３，図３４に、ヘッドアップディスプレイ装置６００（以後、特に必要がない場合は「ヘッドアップディスプレイ」と略記する）をコンバイナ５０側から眺めた図を示す。なお、駆動部の図示を省略するが、前述の駆動部５６６と同様のものが設けられている。
本ヘッドアップディスプレイ６００は、遠距離像形成光５２２を通過させる窓部６１０を有するハウジング６２０と、そのハウジング６２０外であって車体６２４に取り付けられた外部ミラー６３０と、ハウジング６２０内に設けられた内部ミラー６３２とを含む。このような構成により、遠距離像形成光５２２の反射回数を少なくしつつその道程を長くすることができる。
本実施例において、保持装置６５０の支持部材６５２は、窓部６１０よりも下側に位置させられ、遠距離像形成光５２２との干渉が防止されており、遠距離像形成光５２２の通過スペースが確保されている。また、複数の被ガイド部５６４は、ハウジング６２０の下側に取り付けられている。なお、外部ミラー６３０を、インストルメントパネル２８外に設置することもできる。
本ヘッドアップディスプレイ６００は、像位置調整の際に外部ミラー６３０を動かさなくともよいため、ハウジング６２０をコンパクトにすることができる。
【００６５】
上記全ての実施例において、コンバイナ５０の法線が車両の前後方向に平行な鉛直面と交差するものとされていた。一方、コンバイナ５０の法線が車両の前後方向に平行な鉛直面と平行である場合は、例えば、直線Ｗ，直線Ｅがその鉛直面に平行になるように遠距離像形成光投射装置４０やハーフミラー４４等を配置することができる。その場合、像位置調整時に、ハーフミラー４４等を、車両の左右方向の直線を回転軸線とすることができる。
【００６６】
最初の実施例において、共通軸線が、入射側平面Ａに垂直な直線とされていたが、必須の事項ではない。通常、像位置調整時におけるハーフミラー４４等の回転角度は小さいため（例えば、１〜５度）、共通軸線が、上記直線と異なる方向であっても、像位置調整時における遠距離像５４等の左右方向への移動は小さい場合が多い。
なお、上記直線と異なる直線として、例えば、ハーフミラー４４の反射面に接する直線とすることができる。その場合には、ハーフミラー４４から出射する遠距離像形成光３９の表示領域中心線とコンバイナとの交点の軌跡は比較的曲率半径の大きな円弧状の曲線を描くことになるが、その曲線が前述の交線Ｌと概ね平行であれば実用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】請求可能発明の実施例であるヘッドアップディスプレイ装置を備えた車両の運転席を示す図である。
【図２】上記ヘッドアップディスプレイ装置の一部の構成の配置を示す側面図である。
【図３】上記ヘッドアップディスプレイ装置の一部の構成の配置を示す平面図である。
【図４】上記ヘッドアップディスプレイ装置のコンバイナと遠距離像形成光等の表示領域中心線との相対位置関係を示す図である。
【図５】上記ヘッドアップディスプレイ装置の保持装置の正面を示す図である。
【図６】上記ヘッドアップディスプレイ装置の保持装置の側面を示す図である。
【図７】上記保持装置の駆動部の側面を示す図である。
【図８】上記ヘッドアップディスプレイ装置において、ハーフミラーに対する遠距離像形成光の入射角と反射角とを示す図である。
【図９】上記とは別のヘッドアップディスプレイ装置の一部の構成の配置を示す平面図である。
【図１０】上記とは別のヘッドアップディスプレイ装置において、ハーフミラー等を遠距離像形成光に沿って移動させた状態を示す側面図である。
【図１１】上記ヘッドアップディスプレイ装置を含む車載機器操作システムの概要を示す図である。
【図１２】上記車両のエアコンディショナの操作パネルの正面を示す図である。
【図１３】上記車両の選択指令入力装置の操作部を示す図である。
【図１４】上記車両のステアリングスイッチ装置を示す図である。
【図１５】上記ヘッドアップディスプレイ装置によって像が形成される情報表示領域を示す図である。
【図１６】上記情報表示領域に小さく表示される遠距離像と近距離像とを示す図である。
【図１７】上記近距離像として表示されるメインメニューを示す図である。
【図１８】上記メインメニューの選択肢像に対応付けられた情報の一部を示す図である。
【図１９】上記近距離像として表示されるメニュー画面と選択肢像とに対応付けられた情報の一部を示す図である。
【図２０】上記車載機器操作システムの入力管理装置によって実行される入力指令管理プログラムのフローチャートを示す図である。
【図２１】上記入力指令管理プログラムの決定指令入力時処理のフローチャートを示す図である。
【図２２】上記入力指令管理プログラムの移動指令入力時処理のフローチャートを示す図である。
【図２３】上記近距離像として表示されるナビメニューを示す図である。
【図２４】上記ナビメニューから複数回の選択を行った場合の下位のメニュー画面の概要を示す図である。
【図２５】上記近距離像として表示されるエアコンメニューを示す図である。
【図２６】上記エアコンメニューのサブメニューを示す図である。
【図２７】上記近距離像として表示されるステアリングスイッチ装置の配列表示像を示す図である。
【図２８】上記入力指令管理プログラムのステアリングスイッチ装置の配列表示処理のフローチャートを示す図である。
【図２９】上記入力指令管理プログラムのステアリングスイッチ装置の選択結果表示処理のフローチャートを示す図である。
【図３０】上記とは別の実施例において、ヘッドアップディスプレイ装置のインストルメントパネルに設けられた部分をコンバイナ側から眺めた一部断面図である。
【図３１】上記ヘッドアップディスプレイ装置のインストルメントパネルに設けられた部分を図３０の下側から眺めた一部断面図である。
【図３２】上記ヘッドアップディスプレイ装置の保持装置を示す図である。
【図３３】上記とはさらに別の実施例において、ヘッドアップディスプレイ装置のインストルメントパネルに設けられた部分をコンバイナ側から眺めた一部断面図である。
【図３４】上記ヘッドアップディスプレイ装置の保持装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
［第１実施例］１０：ヘッドアップディスプレイ装置    １４：フロントガラス    １６：情報表示領域    ２０：ＡＶ情報装置    ２４：エアコンディショナ    ２８：インストルメントパネル    ３２：ステアリングスイッチ装置    ３６：選択指令入力装置    ３９：遠距離像形成光    ４０：遠距離像形成光投射装置    ４１：近距離像形成光    ４２：近距離表示光投射装置    ４４：ハーフミラー    ４６：保持装置    ５０：コンバイナ    ５２：アイポイント    ５４：遠距離像    ５５：近距離像    ６０：ミラー保持部    ６２：投射装置保持部    ６４：駆動部    ７６：支持軸    ９０：駆動ロッド    ９２：ウォームホイール    ９４：ウォーム    １０２：第１偏心カム    １０４：第２偏心カム    １２０：ミラー    ２００：指令入力管理装置    ２１０：ヘッドアップディスプレイＥＣＵ    ２４０：遠距離表示制御部    ２４２：近距離表示制御部    ２４４：像位置制御部    ２６８：マイクロフォン    ３００：指令入力管理ＥＣＵ    ３１２：決定スイッチ    ３１４：移動スイッチ    ３３６：配列表示スイッチ    ４００：遠距離表示可能領域    ４１０：近距離表示可能領域    ４１２：重複領域    ４７１〜４７６：ナビメニューの選択肢像    ４８１〜４８６：エアコンメニューの選択肢像    ［第２実施例］  ５００：ヘッドアップディスプレイ装置    ５１２：遠距離表示光投射装置    ５１４：近距離表示光投射装置    ５２０：近距離表示光    ５２２：遠距離表示光    ５３０：ハーフミラー    ５３６：窓部    ５６０：保持装置    ５７８：減速機構    ［第３実施例］  ６００：ヘッドアップディスプレイ装置    ６１０：窓部    ６３０：外部ミラー    ６３２：内部ミラー
【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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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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