JP2017107166A - Head-up display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a HUD device which can perform display of a virtual image whose information is notified in the way that a crew member appropriately notices it.SOLUTION: An HUD device 100 is mounted on a vehicle A and displays a virtual image 60 visible by a driver D as a crew member. The HUD device 100 is provided with: a virtual image display 40 emitting light of an image 70 formed as the virtual image 60; a plurality of combiner plates 21 to 23 having recessed projection surfaces 30 respectively; and a switch mechanism 90. The projection surfaces 30 magnify the image 70 projected and display it as the virtual image 60. Magnification ratios of the respective projection surfaces 30 differ from one another. The switch mechanism 90 can switch a selection combiner plate 20s arranged in a first projection range PA1 where the light emitted by the virtual image display 40 is projected among the plurality of combiner plates 21 to 23.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

この明細書による開示は、移動体の乗員によって視認可能な虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置に関する。   The disclosure according to this specification relates to a head-up display device that displays a virtual image that can be visually recognized by an occupant of a moving object.

従来、例えば特許文献1には、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置)において、照射装置から射出された画像の光が投影されるコンバイナと、コンバイナを回転変位させる回転変位手段とを備える構成が開示されている。このHUD装置では、コンバイナの投影面上に回転中心軸が設定されており、回転変位機構は、下端の移動軌跡が回転中心軸を中心とした円弧となるように、コンバイナを回転変位させる。   Conventionally, for example, in Patent Document 1, in a head-up display device (hereinafter referred to as a HUD device) mounted on a vehicle, a combiner on which light of an image emitted from an irradiation device is projected, and a rotational displacement unit that rotationally displaces the combiner. The structure provided with these is disclosed. In this HUD device, the rotation center axis is set on the projection surface of the combiner, and the rotation displacement mechanism rotates and displaces the combiner so that the movement locus of the lower end is an arc centered on the rotation center axis.

特開2013−160841号公報JP 2013-160841 A

さて、近年のHUD装置には、多種多様な情報を虚像表示によって乗員に通知することが求められてきている。ここで、特許文献1のHUD装置では、回転変位機構によってコンバイナが回転変位されても、虚像の結像位置は、微調整される程度である。このように、特許文献1のHUD装置では、情報を通知する虚像の結像位置を切り替えることが実質的に不可能である。そのため、乗員は、HUD装置によって提示された情報を認識し損ねたり、又は頻繁に提示される情報を煩わしく感じてしまったりし得た。   Nowadays, HUD devices have been required to notify a wide variety of information to a passenger by virtual image display. Here, in the HUD device of Patent Document 1, even if the combiner is rotationally displaced by the rotational displacement mechanism, the virtual image forming position is finely adjusted. As described above, in the HUD device of Patent Document 1, it is practically impossible to switch the imaging position of the virtual image for notifying information. For this reason, the occupant may fail to recognize the information presented by the HUD device, or may feel annoying the frequently presented information.

本開示は、このような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、情報を通知する画像を、乗員によって的確に気づかれるように虚像表示することが可能なHUD装置を提供することにある。   The present disclosure has been made in view of such problems, and an object of the present disclosure is to provide a HUD device capable of displaying a virtual image so as to be accurately noticed by an occupant. is there.

上記目的を達成するため、開示された第一の態様は、移動体(A)に搭載され、移動体の乗員(D)によって視認可能な虚像(60)を表示するHUD装置であって、虚像として結像される画像(70)の光を射出する虚像表示器(40)と、虚像表示器から射出された光が投影される凹面状の投影面(30,330)をそれぞれ有し、当該投影面に投影される画像を拡大した虚像を表示させ、各投影面の拡大率が互いに異なっている複数の投影部材(21〜23,221〜223,321〜323,421,423,521,523)と、虚像表示器から射出された光が投影される投影範囲(PA1)に配置する投影部材を、複数の投影部材のうちで切り替える切替機構(90,290)と、を備えるHUD装置とされている。   In order to achieve the above object, a disclosed first aspect is a HUD device that displays a virtual image (60) that is mounted on a moving object (A) and is visible by an occupant (D) of the moving object. A virtual image display (40) that emits light of an image (70) that is imaged as a concave projection surface (30, 330) on which light emitted from the virtual image display is projected, A virtual image obtained by enlarging an image projected on the projection plane is displayed, and a plurality of projection members (21 to 23, 221 to 223, 321 to 323, 421, 423, 521, and 523) having different magnifications of the projection planes are displayed. ) And a switching mechanism (90, 290) for switching a projection member arranged in the projection range (PA1) in which the light emitted from the virtual image display is projected among the plurality of projection members. ing.

この態様における複数の投影部材のそれぞれには、拡大率の異なる投影面が設けられている。故に、投影範囲に配置されて虚像表示器から射出された光の投影される投影部材が切替機構によって切り替えられれば、虚像の拡大率の変更により、ひいては虚像の結像位置が明確に変更され得る。   Each of the plurality of projection members in this aspect is provided with projection surfaces having different magnifications. Therefore, if the projection member to which the light emitted from the virtual image display device is projected is arranged by the switching mechanism, the imaging position of the virtual image can be clearly changed by changing the magnification ratio of the virtual image. .

このようなHUD装置であれば、投影部材の切り替えにより、画像の光が虚像として結像される結像位置を、この画像によって乗員に通知される情報の特性に応じて、変更することが可能となる。したがって、HUD装置は、情報を通知する画像を、乗員によって的確に気づかれるように虚像表示することができる。   With such a HUD device, it is possible to change the imaging position where the light of the image is formed as a virtual image according to the characteristics of the information notified to the occupant by this image by switching the projection member It becomes. Therefore, the HUD device can display a virtual image so as to be accurately noticed by an occupant.

尚、上記括弧内の参照番号は、後述する実施形態における具体的な構成との対応関係の一例を示すものにすぎず、技術的範囲を何ら制限するものではない。   Note that the reference numbers in the parentheses merely show an example of a correspondence relationship with a specific configuration in an embodiment described later, and do not limit the technical scope at all.

第一実施形態のHUD装置による虚像表示を運転席から見た状態を模式的に示す正面図である。It is a front view showing typically the state where the virtual image display by the HUD device of a first embodiment was seen from the driver's seat. インシツルメントパネル内に収容されたHUD装置の斜視図である。It is a perspective view of the HUD device accommodated in the instrument panel. HUD装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a HUD apparatus typically. HUD装置の電気系の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the electric system of a HUD apparatus. 遠方虚像として虚像表示される第一画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 1st image displayed as a virtual image as a distant virtual image. 中間虚像として虚像表示される第一画像の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 1st image displayed as a virtual image as an intermediate | middle virtual image. 第二実施形態のHUD装置による虚像表示を運転席から見た状態を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the state which looked at the virtual image display by the HUD apparatus of 2nd embodiment from the driver's seat. HUD装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of a HUD apparatus typically. 第三実施形態によるHUD装置の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the HUD apparatus by 3rd embodiment. 第四実施形態によるHUD装置の構成を模式的に示す断面図であって、各コンバイナプレートを収容凹部に収容した状態を示す図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the HUD apparatus by 4th embodiment, Comprising: It is a figure which shows the state which accommodated each combiner plate in the accommodation recessed part. 複数のコンバイナプレートのうちの一つが第一投影範囲に配置された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state by which one of several combiner plates is arrange | positioned in the 1st projection range. 第五実施形態によるHUD装置において、各コンバイナプレートを収容凹部に収容した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which accommodated each combiner plate in the accommodation recessed part in the HUD apparatus by 5th embodiment. 複数のコンバイナプレートのうちの一つが第一投影範囲に配置された状態を示す斜視図である。It is a perspective view showing the state where one of a plurality of combiner plates is arranged in the 1st projection range. 参考例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a reference example. 参考例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a reference example.

以下、本開示の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。   Hereinafter, a plurality of embodiments of the present disclosure will be described based on the drawings. In addition, the overlapping description may be abbreviate | omitted by attaching | subjecting the same code | symbol to the corresponding component in each embodiment. When only a part of the configuration is described in each embodiment, the configuration of the other embodiment described above can be applied to the other part of the configuration. In addition, not only combinations of configurations explicitly described in the description of each embodiment, but also the configurations of a plurality of embodiments can be partially combined even if they are not explicitly specified unless there is a problem with the combination. .

(第一実施形態)
図1〜図3に示す本開示の第一実施形態によるヘッドアップディスプレイ(Head-Up Display,HUD)装置100は、車両Aに搭載されている。HUD装置100は、車両Aの乗員である運転者Dによって視認可能な種々の虚像60を表示する。HUD装置100は、運転者Dの正面に配置されている。HUD装置100の本体部分は、車両Aのインスツルメントパネル11に収容されている。
(First embodiment)
A head-up display (HUD) device 100 according to the first embodiment of the present disclosure shown in FIGS. 1 to 3 is mounted on a vehicle A. The HUD device 100 displays various virtual images 60 that can be visually recognized by the driver D who is an occupant of the vehicle A. The HUD device 100 is disposed in front of the driver D. The main body portion of the HUD device 100 is accommodated in the instrument panel 11 of the vehicle A.

HUD装置100は、コンバイナユニット20、虚像表示器40、実像表示器45、ハウジング50、切替機構90、及び制御回路80(図4参照)等によって構成されている。   The HUD device 100 includes a combiner unit 20, a virtual image display 40, a real image display 45, a housing 50, a switching mechanism 90, a control circuit 80 (see FIG. 4), and the like.

コンバイナユニット20は、車両Aのウインドシールド13から、運転者Dの着座する運転席側へ離れた位置に、ウインドシールド13とは別体で設けられている。コンバイナユニット20は、複数(三つ)のコンバイナプレート21〜23、及び保持軸部28等によって構成されている。   The combiner unit 20 is provided separately from the windshield 13 at a position away from the windshield 13 of the vehicle A toward the driver seat on which the driver D is seated. The combiner unit 20 includes a plurality (three) of combiner plates 21 to 23, a holding shaft portion 28, and the like.

各コンバイナプレート21〜23は、入射する光の一部を透過し、他の一部を反射するハーフミラーである。各コンバイナプレート21〜23は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、及びガラス等の透光性材料の板材により、横長の略矩形状に形成されている。各コンバイナプレート21〜23はそれぞれ、凹面状に湾曲した投影面30を一つずつ有している。投影面30には、虚像表示器40から射出され、虚像60として結像される種々の画像(以下、第一画像)70の光が投影される。各コンバイナプレート21〜23は、凹面状の各投影面30により、投影された第一画像70の光を運転者Dへ向けて反射する。その結果、投影された第一画像70を拡大した虚像60が、投影面30よりも遠い位置に、運転者Dによって視認可能に表示される。   Each of the combiner plates 21 to 23 is a half mirror that transmits a part of incident light and reflects the other part. Each of the combiner plates 21 to 23 is formed in a horizontally long substantially rectangular shape by a plate material made of a light-transmitting material such as polycarbonate resin, acrylic resin, and glass. Each of the combiner plates 21 to 23 has one projection surface 30 curved in a concave shape. On the projection surface 30, light of various images (hereinafter referred to as a first image) 70 emitted from the virtual image display device 40 and formed as a virtual image 60 is projected. The combiner plates 21 to 23 reflect the light of the projected first image 70 toward the driver D by the concave projection surfaces 30. As a result, the virtual image 60 obtained by enlarging the projected first image 70 is displayed at a position farther than the projection plane 30 so that the driver D can visually recognize it.

各コンバイナプレート21〜23は、互いに異なった曲率で凹面状に湾曲している。そのため、各投影面30は、互いに異なった拡大率を備えた凹面鏡として機能する。具体的に、最も高い曲率で湾曲するコンバイナプレート21には、三つの投影面30のうちで最も拡大率の大きい遠方投影面31が形成されている。一方、最も低い曲率で湾曲するコンバイナプレート23には、三つの投影面30のうちで最も拡大率の小さい近傍投影面33が形成されている。そして、コンバイナプレート22には、遠方投影面31及び近傍投影面33の中間の拡大率を有する中間投影面32が形成されている。   Each of the combiner plates 21 to 23 is concavely curved with different curvatures. Therefore, each projection surface 30 functions as a concave mirror having different magnifications. Specifically, the far projection surface 31 having the largest magnification among the three projection surfaces 30 is formed on the combiner plate 21 that is curved with the highest curvature. On the other hand, the combiner plate 23 that is curved with the lowest curvature is formed with a neighboring projection surface 33 having the smallest magnification among the three projection surfaces 30. The combiner plate 22 is formed with an intermediate projection surface 32 having an intermediate magnification ratio between the far projection surface 31 and the near projection surface 33.

保持軸部28は、樹脂材料によって円柱状に形成されている。保持軸部28は、ハウジング50によって仮想の回転軸RA周りに回転可能に支持されている。保持軸部28には、各コンバイナプレート21〜23の一方の長辺が取り付けられている。各コンバイナプレート21〜23は、長辺の延伸方向を保持軸部28の軸方向に沿わせた姿勢にて、保持軸部28に一体的に保持されており、保持軸部28と共に回転する。各コンバイナプレート21〜23は、保持軸部28に規定される回転軸RA周りに互いに間隔を開けて保持されている。具体的に、各コンバイナプレート21〜23は、回転軸RAの周方向に120°ずつずらされて、保持軸部28に固定されている。   The holding shaft portion 28 is formed in a cylindrical shape from a resin material. The holding shaft portion 28 is supported by the housing 50 so as to be rotatable around a virtual rotation axis RA. One long side of each combiner plate 21 to 23 is attached to the holding shaft portion 28. Each of the combiner plates 21 to 23 is integrally held by the holding shaft portion 28 in a posture in which the extending direction of the long side is aligned with the axial direction of the holding shaft portion 28, and rotates together with the holding shaft portion 28. The combiner plates 21 to 23 are held at intervals around the rotation axis RA defined by the holding shaft portion 28. Specifically, the combiner plates 21 to 23 are fixed to the holding shaft portion 28 while being shifted by 120 ° in the circumferential direction of the rotation shaft RA.

以上のコンバイナユニット20は、ハウジング50に対する回転により、第一投影範囲PA1に配置させる一つ(以下、選択コンバイナプレート20s)を、複数のコンバイナプレート21〜23のうちで切り替える。第一投影範囲PA1にある選択コンバイナプレート20sは、インスツルメントパネル11の上面から突き出した状態で、投影面30を運転席側へ向けている。選択コンバイナプレート20sには、虚像表示器40によって第一画像70の光が投影される。選択コンバイナプレート20sとして選択される一つが複数のコンバイナプレート21〜23のうちで変更されることにより、各投影面30に投影された各第一画像70の光は、各投影面30から互いに異なる距離の結像位置で結像される。   The above combiner unit 20 switches one of the plurality of combiner plates 21 to 23 to be arranged in the first projection range PA1 (hereinafter referred to as a selected combiner plate 20s) by rotation with respect to the housing 50. The selected combiner plate 20s in the first projection range PA1 projects from the upper surface of the instrument panel 11 and directs the projection surface 30 toward the driver's seat. The light of the first image 70 is projected on the selected combiner plate 20s by the virtual image display 40. Since one selected as the selected combiner plate 20 s is changed among the plurality of combiner plates 21 to 23, the light of each first image 70 projected onto each projection plane 30 is different from each projection plane 30. An image is formed at an imaging position at a distance.

詳記すると、コンバイナプレート21が選択コンバイナプレート20sとされた場合、遠方投影面31に投影された第一画像70の光は、例えば遠方投影面31から1.5メートル程度前方に、遠方虚像61(図5参照)として結像される。コンバイナプレート22が選択コンバイナプレート20sとされた場合、中間投影面32に投影された第一画像70の光は、例えば中間投影面32から0.7メートル程度前方に、中間虚像62(図6参照)として結像される。コンバイナプレート23が選択コンバイナプレート20sとされた場合、近傍投影面33に投影された第一画像70の光は、例えば近傍投影面33から0.5メートル程度前方に、近傍虚像63(図1参照)として結像される。   More specifically, when the combiner plate 21 is the selected combiner plate 20s, the light of the first image 70 projected on the far projection surface 31 is, for example, about 1.5 meters ahead of the far projection surface 31 and the far virtual image 61. (See FIG. 5). When the combiner plate 22 is the selected combiner plate 20s, the light of the first image 70 projected onto the intermediate projection plane 32 is, for example, about 0.7 meters ahead of the intermediate projection plane 32, and the intermediate virtual image 62 (see FIG. 6). ). When the combiner plate 23 is the selected combiner plate 20s, the light of the first image 70 projected onto the near projection plane 33 is, for example, a near virtual image 63 (see FIG. 1) about 0.5 meters ahead of the near projection plane 33. ).

虚像表示器40は、第一投影範囲PA1に配置された選択コンバイナプレート20sの投影面30へ向けて、第一画像70の光を射出する構成である。虚像表示器40は、車両Aの前後方向において、コンバイナユニット20の後方に配置されている。虚像表示器40は、液晶パネル41及び虚像光源43等によって構成されている。   The virtual image display 40 is configured to emit light of the first image 70 toward the projection surface 30 of the selected combiner plate 20s arranged in the first projection range PA1. The virtual image display 40 is arranged behind the combiner unit 20 in the front-rear direction of the vehicle A. The virtual image display 40 includes a liquid crystal panel 41, a virtual image light source 43, and the like.

液晶パネル41は、表示面42を有している。表示面42は、矩形の平板状に形成されている。表示面42には、多数の画素が二次元状に配列されている。各画素には、赤色、緑色、及び青色のサブ画素が設けられている。液晶パネル41は、サブ画素の光の透過率を制御することにより、表示面42上に種々の第一画像70をカラー表示可能である。尚、以下の説明では、表示面42上に形成された第一画像70を、特に「中間画像70b」と記載する。   The liquid crystal panel 41 has a display surface 42. The display surface 42 is formed in a rectangular flat plate shape. A large number of pixels are two-dimensionally arranged on the display surface 42. Each pixel is provided with red, green, and blue sub-pixels. The liquid crystal panel 41 can color-display various first images 70 on the display surface 42 by controlling the light transmittance of the sub-pixels. In the following description, the first image 70 formed on the display surface 42 is particularly referred to as an “intermediate image 70b”.

液晶パネル41は、表示面42を選択コンバイナプレート20sの投影面30と向かい合わせた姿勢にて、ハウジング50内に設置されている。表示面42には、投影面30での反射によって生じる歪みを補正した形態で、虚像60として結像される中間画像70bが形成される。   The liquid crystal panel 41 is installed in the housing 50 so that the display surface 42 faces the projection surface 30 of the selected combiner plate 20s. On the display surface 42, an intermediate image 70b formed as a virtual image 60 is formed in a form in which distortion caused by reflection on the projection surface 30 is corrected.

虚像光源43は、白色の光源光を放射する複数のLEDと、各LEDから放射された光を液晶パネル41へ導光するプリズムとを有している。各LEDから放射された光は、表示面42の背面側に導光され、表示面42に形成された第一画像70を透過照明する。表示面42を通過した光は、第一投影範囲PA1にある投影面30に投影される。   The virtual image light source 43 includes a plurality of LEDs that emit white light source light and a prism that guides light emitted from each LED to the liquid crystal panel 41. The light emitted from each LED is guided to the back side of the display surface 42 to transmit and illuminate the first image 70 formed on the display surface 42. The light that has passed through the display surface 42 is projected onto the projection surface 30 in the first projection range PA1.

実像表示器45は、車両Aの前後方向において、コンバイナユニット20の前方に配置されている。実像表示器45は、複数のコンバイナプレート21〜23のうちで、第二投影範囲PA2に配置された一つ(以下、退避コンバイナプレート20r)の投影面30へ向けて、第一画像70とは異なる第二画像75の光を射出する。退避コンバイナプレート20rは、第一投影範囲PA1から外れた位置に退避している二つのコンバイナプレートのうちの一方である。第二投影範囲PA2は、第一投影範囲PA1の下方に規定されている。第二投影範囲PA2は、実像表示器45から運転者Dの視点位置へ向かう仮想の光軸線上に設定されている。実像表示器45は、液晶パネル46及び実像光源48等によって構成されている。   The real image display 45 is disposed in front of the combiner unit 20 in the front-rear direction of the vehicle A. The real image display 45 is the first image 70 toward the projection surface 30 of one of the plurality of combiner plates 21 to 23 (hereinafter referred to as the evacuation combiner plate 20r) arranged in the second projection range PA2. The light of the different second image 75 is emitted. The retreat combiner plate 20r is one of the two combiner plates retreated to a position outside the first projection range PA1. The second projection range PA2 is defined below the first projection range PA1. The second projection range PA2 is set on a virtual optical axis line from the real image display 45 to the viewpoint position of the driver D. The real image display 45 includes a liquid crystal panel 46, a real image light source 48, and the like.

液晶パネル46は、虚像表示器40の液晶パネル41と実質同一の構成である。液晶パネル46は、第二画像75をカラー表示可能な表示面47を有している。液晶パネル46は、表示面47を、退避コンバイナプレート20rの投影面30と向かい合わせた姿勢にて、ハウジング50内に設置されている。表示面47に形成される第二画像75の内容は、第一画像70と実質同一の内容であってもよく、又は第一画像70とは異なる内容であってもよい。   The liquid crystal panel 46 has substantially the same configuration as the liquid crystal panel 41 of the virtual image display 40. The liquid crystal panel 46 has a display surface 47 capable of displaying the second image 75 in color. The liquid crystal panel 46 is installed in the housing 50 so that the display surface 47 faces the projection surface 30 of the retractable combiner plate 20r. The content of the second image 75 formed on the display surface 47 may be substantially the same as the first image 70 or may be different from the first image 70.

実像光源48は、虚像光源43と同様に、白色の光源光を放射する複数のLEDと、各LEDから放射された光を液晶パネル46へ導光するプリズムとを有している。各LEDから放射された光は、各表示面47の背面側に導光され、表示面47に形成された第二画像75を透過照明する。表示面47を通過した光は、第二投影範囲PA2にある投影面30に投影されることで、退避コンバイナプレート20rの背面に、第二画像75の実像65を発光表示させる。   Similar to the virtual image light source 43, the real image light source 48 includes a plurality of LEDs that emit white light source light and a prism that guides light emitted from each LED to the liquid crystal panel 46. The light emitted from each LED is guided to the back side of each display surface 47 and illuminates the second image 75 formed on the display surface 47. The light that has passed through the display surface 47 is projected onto the projection surface 30 in the second projection range PA2, thereby causing the real image 65 of the second image 75 to be emitted and displayed on the back surface of the retractor combiner plate 20r.

ハウジング50は、図3に示すように、樹脂材料によって箱状に形成されたHUD装置100の筐体である。ハウジング50は、虚像表示器40、実像表示器45、及び制御回路80(図4参照)を収容している。ハウジング50は、運転者Dから視認され難いように、インスツルメントパネル11に収容されている。ハウジング50には、第一投射開口51、第二投射開口53、コンバイナ支持部55、及び収容凹部57が設けられている。   As shown in FIG. 3, the housing 50 is a housing of the HUD device 100 formed in a box shape from a resin material. The housing 50 accommodates the virtual image display 40, the real image display 45, and the control circuit 80 (see FIG. 4). The housing 50 is accommodated in the instrument panel 11 so that it is difficult for the driver D to visually recognize the housing 50. The housing 50 is provided with a first projection opening 51, a second projection opening 53, a combiner support portion 55, and an accommodation recess 57.

第一投射開口51は、ハウジング50を構成する複数の壁部のうちで、表示面42から選択コンバイナプレート20sの投影面30へ射出される光の照射範囲に形成された貫通開口である。第二投射開口53は、ハウジング50を構成する複数の壁部のうちで、表示面47から退避コンバイナプレート20rの投影面30へ射出される光の照射範囲に形成された貫通開口である。第一投射開口51及び第二投射開口53には、透過蓋材52及び透過蓋材54がそれぞれ嵌め込まれている。各透過蓋材52,54は、透光性の樹脂材料によって板状に形成されている。各透過蓋材52,54は、各画像70,75の光の透過を許容しつつ、各投射開口51,53を物理的に塞ぐことにより、ハウジング50内への塵及び埃の侵入を防いでいる。   The first projection opening 51 is a through-opening formed in the irradiation range of light emitted from the display surface 42 to the projection surface 30 of the selection combiner plate 20 s among the plurality of wall portions constituting the housing 50. The second projection opening 53 is a through-opening formed in the irradiation range of light emitted from the display surface 47 to the projection surface 30 of the retracting combiner plate 20r among the plurality of wall portions constituting the housing 50. A transmissive lid member 52 and a transmissive lid member 54 are fitted in the first projection opening 51 and the second projection opening 53, respectively. Each of the transmission lid members 52 and 54 is formed in a plate shape by a translucent resin material. The transmission lid members 52 and 54 allow the light of the images 70 and 75 to pass through and physically block the projection openings 51 and 53, thereby preventing dust and dust from entering the housing 50. Yes.

コンバイナ支持部55は、車両Aの幅方向において対向するハウジング50の両側壁部に形成された軸受部である。コンバイナ支持部55は、コンバイナユニット20がハウジング50に対して回転可能となるように、保持軸部28の軸方向の両端を軸受支持している。コンバイナユニット20は、保持軸部28の軸方向を車両Aの幅方向に沿わせた姿勢で、コンバイナ支持部55に取り付けられている。   The combiner support portion 55 is a bearing portion formed on both side walls of the housing 50 that face each other in the width direction of the vehicle A. The combiner support portion 55 supports both ends of the holding shaft portion 28 in the axial direction so that the combiner unit 20 can rotate with respect to the housing 50. The combiner unit 20 is attached to the combiner support portion 55 in a posture in which the axial direction of the holding shaft portion 28 is aligned with the width direction of the vehicle A.

収容凹部57は、ハウジング50の上面に設けられた窪み部分である。収容凹部57の開口58は、インスツルメントパネル11の上面の形状に合わせて、湾曲した形状とされている。収容凹部57は、複数のコンバイナプレート21〜23の少なくとも一部と、保持軸部28とを収容している。第一実施形態では、複数のコンバイナプレート21〜23のうちで選択コンバイナプレート20sを除く二つが、収容凹部57に収容される。   The housing recess 57 is a recessed portion provided on the upper surface of the housing 50. The opening 58 of the housing recess 57 has a curved shape in accordance with the shape of the upper surface of the instrument panel 11. The housing recess 57 houses at least a part of the plurality of combiner plates 21 to 23 and the holding shaft portion 28. In the first embodiment, two of the plurality of combiner plates 21 to 23 excluding the selected combiner plate 20 s are accommodated in the accommodating recess 57.

切替機構90は、複数のコンバイナプレート21〜23を保持軸部28と一体的に回転変位させる機構である。切替機構90は、回転軸RA周りにコンバイナユニット20を回転させることで、第一投影範囲PA1に配置する選択コンバイナプレート20sを、複数のコンバイナプレート21〜23のうちで切り替えることができる。切替機構90は、ステッピングモータ91及び減速ギア部92等によって構成されている。   The switching mechanism 90 is a mechanism that rotates and displaces the plurality of combiner plates 21 to 23 integrally with the holding shaft portion 28. The switching mechanism 90 can switch the selected combiner plate 20s arranged in the first projection range PA1 among the plurality of combiner plates 21 to 23 by rotating the combiner unit 20 around the rotation axis RA. The switching mechanism 90 includes a stepping motor 91, a reduction gear unit 92, and the like.

ステッピングモータ91は、例えば永久磁石型モータであり、コンバイナユニット20を変位させるための回転力を出力軸から出力する。減速ギア部92は、一つ又は複数の伝達ギアを噛合させた構成である。減速ギア部92は、ステッピングモータ91の回転を減速させつつ、保持軸部28に伝達する。こうした構成により、切替機構90は、ステッピングモータ91の出力軸の回転により、コンバイナユニット20の角度位置を変位させることが可能である。   The stepping motor 91 is, for example, a permanent magnet type motor, and outputs a rotational force for displacing the combiner unit 20 from the output shaft. The reduction gear unit 92 has a configuration in which one or a plurality of transmission gears are engaged. The reduction gear portion 92 transmits the rotation to the holding shaft portion 28 while reducing the rotation of the stepping motor 91. With such a configuration, the switching mechanism 90 can displace the angular position of the combiner unit 20 by the rotation of the output shaft of the stepping motor 91.

制御回路80は、図4及び図3に示すように、HUD装置100による表示を制御する回路である。制御回路80は、プロセッサ、RAM、及び記憶媒体等を有するマイクロコントローラ81を主体に構成されている。制御回路80は、各液晶パネル41,46、各光源43,48、及びステッピングモータ91に加えて、車両Aに搭載された表示制御装置88と接続されている。   As shown in FIGS. 4 and 3, the control circuit 80 is a circuit that controls display by the HUD device 100. The control circuit 80 is mainly configured by a microcontroller 81 having a processor, a RAM, a storage medium, and the like. The control circuit 80 is connected to a display control device 88 mounted on the vehicle A in addition to the liquid crystal panels 41 and 46, the light sources 43 and 48, and the stepping motor 91.

表示制御装置88は、車両Aに搭載された通信バス89と接続されている。通信バス89には、種々の搭載センサによる検出結果に基づいた車両Aの情報が出力されている。表示制御装置88は、通信バス89を通じて車両Aの情報を取得する。表示制御装置88は、取得した車両Aの情報を運転者Dに通知するための第一画像70を選定する。加えて表示制御装置88は、取得した車両Aの情報の特性に基づき、選定した第一画像70の投影に適した拡大率を有する投影面30を選択する。表示制御装置88は、選択した投影面30に選定した第一画像70を投影させるための制御信号を、制御回路80へ出力する。   The display control device 88 is connected to a communication bus 89 mounted on the vehicle A. Information on the vehicle A based on the detection results of various mounted sensors is output to the communication bus 89. The display control device 88 acquires information on the vehicle A through the communication bus 89. The display control device 88 selects the first image 70 for notifying the driver D of the acquired information on the vehicle A. In addition, the display control device 88 selects the projection plane 30 having an enlargement ratio suitable for the projection of the selected first image 70 based on the acquired information characteristic of the vehicle A. The display control device 88 outputs a control signal for projecting the selected first image 70 onto the selected projection surface 30 to the control circuit 80.

制御回路80は、表示制御装置88から出力された制御信号に従い、各液晶パネル41,46の表示制御、及び各光源43,48の発光制御を実施する。加えて制御回路80は、切替機構90によるコンバイナユニット20の回転制御を実施する。これにより切替機構90は、虚像表示器40によって投影される第一画像70に関連付けられた選択コンバイナプレート20sを選択し、選択した選択コンバイナプレート20sが第一投影範囲PA1に配置されるよう、ステッピングモータ91の作動を制御する。   The control circuit 80 performs display control of the liquid crystal panels 41 and 46 and light emission control of the light sources 43 and 48 according to the control signal output from the display control device 88. In addition, the control circuit 80 performs rotation control of the combiner unit 20 by the switching mechanism 90. Thereby, the switching mechanism 90 selects the selected combiner plate 20s associated with the first image 70 projected by the virtual image display 40, and stepping is performed so that the selected selected combiner plate 20s is arranged in the first projection range PA1. The operation of the motor 91 is controlled.

以上の制御回路80及び表示制御装置88による制御に基づき、HUD装置100が表示する虚像60及び実像65の詳細をさらに説明する。   Based on the control by the control circuit 80 and the display control device 88 described above, details of the virtual image 60 and the real image 65 displayed by the HUD device 100 will be further described.

図5に示すように、緊急度及び重要度の少なくとも一方が高く、運転者D(図3参照)に直ちに認識して欲しい情報を通知する第一画像70が、遠方虚像61として表示される。例えば、予防安全表示及び道案内表示等に係る第一画像70が、遠方投影面31(図3参照)と関連付けられており、遠方投影面31に投影される。例えば、車両A(図3参照)に搭載された衝突被害軽減(自動)ブレーキの作動を通知するAEB(Autonomous Emergency Braking)インジケータ画像71a等が、予防安全表示の遠方虚像61として表示される。また、右左折するポイントを通知するターンバイターン画像71b等が、道案内表示の遠方虚像61として表示される。これらの画像71a,71bは、通知する情報が有効な期間に限って一時的に表示される。   As shown in FIG. 5, at least one of the urgency level and the importance level is high, and a first image 70 that notifies the driver D (see FIG. 3) information that should be immediately recognized is displayed as a far virtual image 61. For example, the first image 70 relating to the preventive safety display and the road guidance display is associated with the far projection plane 31 (see FIG. 3) and is projected onto the far projection plane 31. For example, an AEB (Autonomous Emergency Braking) indicator image 71a for notifying the operation of the collision damage reduction (automatic) brake mounted on the vehicle A (see FIG. 3) is displayed as the far virtual image 61 of the preventive safety display. In addition, a turn-by-turn image 71b or the like for notifying a point to turn left or right is displayed as a far virtual image 61 on the road guidance display. These images 71a and 71b are temporarily displayed only during a period in which the information to be notified is valid.

図6に示すように、主に運転者D(図3参照)の入力に対するフィードバックとしての情報を通知する第一画像70が、中間虚像62として表示される。具体的には、車両A(図3参照)に搭載されたエンターテイメント系の機器、及びコンフォート系の機器に関連する第一画像70が、中間投影面32(図3参照)と関連付けられており、中間投影面32に投影される。例えば、運転者Dによって選択された楽曲の情報を通知するトラック画像72、運転者Dによって選択された空調機器の設定温度を通知する画像等が、中間虚像62として表示される。   As shown in FIG. 6, a first image 70 that mainly notifies information as feedback for the input of the driver D (see FIG. 3) is displayed as an intermediate virtual image 62. Specifically, an entertainment device mounted on the vehicle A (see FIG. 3) and a first image 70 related to the comfort device are associated with the intermediate projection plane 32 (see FIG. 3). Projected onto the intermediate projection plane 32. For example, a track image 72 for notifying information on the music selected by the driver D, an image for notifying the set temperature of the air conditioner selected by the driver D, and the like are displayed as the intermediate virtual image 62.

図1に示すように、主に車両Aの状態を通知する第一画像70が、近傍投影面33と関連付けられており、近傍投影面33に投影されて、近傍虚像63として表示される。例えば、車両Aの走行速度を示す車速画像73、車両Aの瞬間燃費に基づくエコドライブインジケータ画像等が、近傍虚像63として表示される。   As shown in FIG. 1, a first image 70 that mainly notifies the state of the vehicle A is associated with the near projection plane 33, projected onto the near projection plane 33, and displayed as a near virtual image 63. For example, a vehicle speed image 73 indicating the traveling speed of the vehicle A, an eco-drive indicator image based on the instantaneous fuel consumption of the vehicle A, and the like are displayed as the near virtual image 63.

第二画像75は、複数種類の第一画像70のうちで、近傍投影面33と関連付けられている画像と同様に、主に車両Aの状態を通知する。例えば、車両Aの外観形状を模った自車ステータス画像75a、シフトインジケータ画像75b、及び燃料計画像75c等が、実像65として表示される。   The second image 75 mainly notifies the state of the vehicle A in the same manner as the image associated with the neighboring projection plane 33 among the plurality of types of first images 70. For example, a host vehicle status image 75a, a shift indicator image 75b, a fuel gauge image 75c, and the like imitating the external shape of the vehicle A are displayed as the real image 65.

ここまで説明した第一実施形態の各コンバイナプレート21〜23には、拡大率の異なる投影面30それぞれが設けられている。故に、第一投影範囲PA1に配置されて虚像表示器40から射出された光の投影される選択コンバイナプレート20sが切替機構90によって切り替えられれば、中間画像70bから虚像60への拡大率も変更される。その結果、例えば、空調機器等の車載機器の操作に係る表示項目の変更、車両Aの状況の変化、或いは運転者Dの選択操作等に応じて、虚像60の大きさ及び結像位置が明確に変更され得る。   Each of the combiner plates 21 to 23 according to the first embodiment described so far is provided with the projection surfaces 30 having different magnifications. Therefore, if the selection combiner plate 20s arranged in the first projection range PA1 and projected by the light emitted from the virtual image display 40 is switched by the switching mechanism 90, the enlargement ratio from the intermediate image 70b to the virtual image 60 is also changed. The As a result, for example, the size and the imaging position of the virtual image 60 are clear according to a change in display items related to the operation of an in-vehicle device such as an air conditioner, a change in the situation of the vehicle A, or a selection operation of the driver D. Can be changed.

このようなHUD装置100であれば、コンバイナプレート21〜23の切り替えにより、第一画像70の光が虚像60として結像される結像位置を、この第一画像70によって運転者Dに通知される情報の特性に応じて、適宜変更することが可能となる。したがって、HUD装置100は、情報を通知する第一画像70を、運転者Dによって的確に気づかれるように虚像表示することができる。   With such a HUD device 100, the first image 70 notifies the driver D of the imaging position at which the light of the first image 70 is formed as a virtual image 60 by switching the combiner plates 21 to 23. It can be changed as appropriate according to the characteristics of the information. Therefore, the HUD device 100 can display the first image 70 for notifying information in a virtual image so that the driver D can notice it accurately.

加えて第一実施形態では、複数のコンバイナプレート21〜23が保持軸部28によって一体化されている。故に、切替機構90は、複数のコンバイナプレート21〜23を個別に動かさなくてもよくなる。以上によれば、切替機構90の構成を簡素化することが可能になる。   In addition, in the first embodiment, the plurality of combiner plates 21 to 23 are integrated by the holding shaft portion 28. Therefore, the switching mechanism 90 does not have to move the plurality of combiner plates 21 to 23 individually. As described above, the configuration of the switching mechanism 90 can be simplified.

また第一実施形態では、保持軸部28と一体化された複数のコンバイナプレート21〜23が回転軸RA周りに回転する構成である。故に、切替機構90は、コンバイナプレートの切り替えに際して、新たに選択されたコンバイナプレートを第一投影範囲PA1へ移動させる作動と、第一投影範囲PA1に配置されていたコンバイナプレートを退避させる作動とを、同時に行うことができる。以上によれば、選択コンバイナプレート20sの切替時間が短縮され得るので、切り替えに伴った虚像表示の中断時間の短縮も実現可能となる。   In the first embodiment, the plurality of combiner plates 21 to 23 integrated with the holding shaft portion 28 rotate around the rotation axis RA. Therefore, the switching mechanism 90 has an operation of moving the newly selected combiner plate to the first projection range PA1 and an operation of retracting the combiner plate arranged in the first projection range PA1 when switching the combiner plate. Can be done at the same time. According to the above, since the switching time of the selected combiner plate 20s can be shortened, the virtual image display interruption time associated with the switching can be shortened.

さらに第一実施形態のように、多種の第一画像70と各コンバイナプレート21〜23とがそれぞれ関連付けられていれば、運転者Dに情報を通知する各第一画像70の結像位置は、その情報を通知するのに好適な位置となり得る。故に、HUD装置100は、情報を通知する第一画像70を、運転者Dによって的確に気づかれるように表示可能となる。   Further, as in the first embodiment, if the various first images 70 and the respective combiner plates 21 to 23 are associated with each other, the imaging position of each first image 70 that notifies the driver D of information is It can be a suitable position for notifying the information. Therefore, the HUD device 100 can display the first image 70 for notifying information so that the driver D can accurately recognize it.

加えて第一実施形態のHUD装置100では、第二投影範囲PA2に配置された退避コンバイナプレート20rの凸面状の背面に第二画像75が実像表示される。このような実像65の表示位置は、退避コンバイナプレート20rの背面であるため、各虚像60の表示位置と明確に異なってくる。以上のように、HUD装置100は、虚像表示に使用されていない退避コンバイナプレート20rを活用した実像表示を、虚像表示と組み合わせることにより、情報提示の表現の幅をさらに広げることが可能となる。   In addition, in the HUD device 100 of the first embodiment, the second image 75 is displayed as a real image on the convex back surface of the retractor combiner plate 20r arranged in the second projection range PA2. The display position of such a real image 65 is clearly different from the display position of each virtual image 60 because it is on the back surface of the retractable combiner plate 20r. As described above, the HUD device 100 can further widen the range of expression of information presentation by combining the real image display utilizing the retraction combiner plate 20r not used for the virtual image display with the virtual image display.

尚、第一実施形態において、退避コンバイナプレート20rが「退避投影部材」に相当し、コンバイナプレート21〜23が「投影部材」に相当し、保持軸部28が「保持部」に相当する。また、車両Aが「移動体」に相当し、第一投影範囲PA1が「投影範囲」に相当する。   In the first embodiment, the retracting combiner plate 20r corresponds to the “retracting projection member”, the combiner plates 21 to 23 correspond to the “projecting member”, and the holding shaft portion 28 corresponds to the “holding portion”. Further, the vehicle A corresponds to a “moving body”, and the first projection range PA1 corresponds to a “projection range”.

(第二実施形態)
図7及び図8に示す第二実施形態のHUD装置200は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態によるHUD装置200は、コンバイナユニット220、ハウジング250、及び切替機構290と、第一実施形態と実質同一の虚像表示器40及び制御回路80(図4参照)等とによって構成されている。コンバイナユニット220、ハウジング250、及び切替機構290は、第一実施形態の各要素20,50,90(図3及び図4参照)に相当する構成である。またHUD装置200からは、第一実施形態の実像表示器45(図3参照)に相当する構成が省略されている。HUD装置200は、運転者Dから見て、例えばコンビネーションメータ110の上方且つ奥側に配置されている。
(Second embodiment)
The HUD device 200 of the second embodiment shown in FIGS. 7 and 8 is a modification of the first embodiment. The HUD device 200 according to the second embodiment includes a combiner unit 220, a housing 250, a switching mechanism 290, a virtual image display 40 and a control circuit 80 (see FIG. 4) that are substantially the same as those in the first embodiment. Yes. The combiner unit 220, the housing 250, and the switching mechanism 290 are structures corresponding to the elements 20, 50, 90 (see FIGS. 3 and 4) of the first embodiment. Further, from the HUD device 200, a configuration corresponding to the real image display 45 (see FIG. 3) of the first embodiment is omitted. When viewed from the driver D, the HUD device 200 is disposed above and behind the combination meter 110, for example.

コンバイナユニット220は、車両Aのウインドシールド13とは別体で設けられた複数(三つ)のコンバイナプレート221〜223と、各コンバイナプレート221〜223を支持しているスライド支持部228等とによって構成されている。各コンバイナプレート221〜223は、第一実施形態の各コンバイナプレート21〜23に相当する構成であり、凹面鏡の機能を備えた投影面30をそれぞれ有するハーフミラーである。各コンバイナプレート221〜223において、各投影面30の拡大率は、互いに異なっている。各コンバイナプレート221〜223は、各投影面30を運転席側へ向けた姿勢で、車両Aの前後方向に沿って並ぶ配置とされている。   The combiner unit 220 includes a plurality (three) of combiner plates 221 to 223 provided separately from the windshield 13 of the vehicle A, and a slide support portion 228 that supports the combiner plates 221 to 223. It is configured. Each of the combiner plates 221 to 223 has a configuration corresponding to each of the combiner plates 21 to 23 of the first embodiment, and is a half mirror having a projection surface 30 having a concave mirror function. In each of the combiner plates 221 to 223, the enlargement ratios of the projection surfaces 30 are different from each other. The combiner plates 221 to 223 are arranged along the front-rear direction of the vehicle A in a posture in which the projection surfaces 30 face the driver's seat.

遠方投影面31を有するコンバイナプレート221は、三つのコンバイナプレート221〜223のうちで、虚像表示器40から最も離れた前方に位置している。近傍投影面33を有するコンバイナプレート223は、三つのコンバイナプレート221〜223のうちで、虚像表示器40に最も近い後方に位置している。中間投影面32を有するコンバイナプレート222は、二つのコンバイナプレート221,223の間に位置している。   The combiner plate 221 having the far projection surface 31 is located in the front of the three combiner plates 221 to 223 farthest from the virtual image display 40. The combiner plate 223 having the near projection surface 33 is located in the rear of the three combiner plates 221 to 223 that is closest to the virtual image display 40. A combiner plate 222 having an intermediate projection surface 32 is located between the two combiner plates 221 and 223.

スライド支持部228は、ハウジング250に固定されている。スライド支持部228には、車両Aの上下方向に沿って延伸する複数のガイド溝229が形成されている。各ガイド溝229には、各コンバイナプレート221〜223が個別に取り付けられている。スライド支持部228は、各ガイド溝229により、各コンバイナプレート221〜223を車両Aの上下方向に昇降可能に支持している。こうしたスライド支持部228の支持により、各コンバイナプレート221〜223は、ハウジング250から個別にせり出し可能となっている。   The slide support 228 is fixed to the housing 250. The slide support portion 228 is formed with a plurality of guide grooves 229 extending along the vertical direction of the vehicle A. Each combiner plate 221 to 223 is individually attached to each guide groove 229. The slide support portion 228 supports the combiner plates 221 to 223 so as to be movable up and down in the vertical direction of the vehicle A by the guide grooves 229. Each of the combiner plates 221 to 223 can be individually protruded from the housing 250 by the support of the slide support portion 228.

以上のコンバイナユニット220は、三つのコンバイナプレート221〜223のうちの一つを選択コンバイナプレート220sとして、ハウジング250から突き出させることにより、第一投影範囲PA1に配置する。三つのコンバイナプレート221〜223のうちで、選択コンバイナプレート220sを除く他の二つは、ハウジング250に収容された状態となる。選択コンバイナプレート220sとして持ち上げられる一つが変更されることにより、コンバイナユニット220は、投影面30の拡大率、ひいては各虚像60の結像位置を切り替えることができる。   The above combiner unit 220 is arranged in the first projection range PA1 by causing one of the three combiner plates 221 to 223 to protrude from the housing 250 as the selected combiner plate 220s. Of the three combiner plates 221 to 223, the other two except the selected combiner plate 220s are accommodated in the housing 250. By changing one lifted as the selected combiner plate 220s, the combiner unit 220 can switch the enlargement ratio of the projection plane 30, and thus the imaging position of each virtual image 60.

ハウジング250は、車両Aの幅方向において対向する両側壁部により、スライド支持部228を保持している。ハウジング250には、投射開口251と、プレート開口255とが形成されている。投射開口251は、第一実施形態の第一投射開口51に相当し、透光性の透過蓋材252によって塞がれている。プレート開口255は、各コンバイナプレート221〜223の上方に形成されている。プレート開口255は、ハウジング250からせり出される選択コンバイナプレート220sを通過させることができる。   The housing 250 holds the slide support portion 228 by both side wall portions facing each other in the width direction of the vehicle A. A projection opening 251 and a plate opening 255 are formed in the housing 250. The projection opening 251 corresponds to the first projection opening 51 of the first embodiment, and is closed by a translucent transmission lid member 252. The plate opening 255 is formed above the combiner plates 221 to 223. The plate opening 255 can pass the selective combiner plate 220s protruding from the housing 250.

切替機構290は、各コンバイナプレート221〜223を個別に昇降させる機構である。切替機構290は、制御回路80(図4参照)からの制御信号に従い、選択コンバイナプレート220sを第一投影範囲PA1にせり出させると共に、他のコンバイナプレートをハウジング250内に引き込むことができる。こうした作動により、第一投影範囲PA1に配置される選択コンバイナプレート220sが、複数のコンバイナプレート221〜223のうちで切り替えられる。   The switching mechanism 290 is a mechanism that moves the combiner plates 221 to 223 individually. In accordance with a control signal from the control circuit 80 (see FIG. 4), the switching mechanism 290 can cause the selected combiner plate 220 s to protrude into the first projection range PA 1 and draw another combiner plate into the housing 250. By such an operation, the selected combiner plate 220s arranged in the first projection range PA1 is switched among the plurality of combiner plates 221 to 223.

切替機構290は、例えば複数組の螺子軸及び螺子ナットと、複数のモータ等とによって構成された螺子機構である。各螺子軸は、各ガイド溝229に沿って上下方向に延伸している。各螺子ナットは、それぞれ螺子軸と螺合している。各螺子ナットは、それぞれ各コンバイナプレート221〜223に固定されている。螺子ナットは、回転する螺子軸に沿って、各コンバイナプレート221〜223と一体的に移動可能である。各モータは、サーボモータ又はステッピングモータ等であり、各螺子軸に一つずつ設けられている。切替機構290は、各モータによって各螺子軸を個別に回転させることにより、各ガイド溝229に沿った各コンバイナプレート221〜223の上下移動を可能にしている。   The switching mechanism 290 is a screw mechanism that includes, for example, a plurality of sets of screw shafts and screw nuts, and a plurality of motors. Each screw shaft extends in the vertical direction along each guide groove 229. Each screw nut is screwed with a screw shaft. Each screw nut is fixed to each combiner plate 221 to 223, respectively. The screw nut can move integrally with each of the combiner plates 221 to 223 along the rotating screw shaft. Each motor is a servo motor, a stepping motor, or the like, and is provided for each screw shaft. The switching mechanism 290 allows each of the combiner plates 221 to 223 to move up and down along the guide grooves 229 by individually rotating the screw shafts by the motors.

ここまで説明した第二実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏し、選択コンバイナプレート220sの切り替えによって、虚像60の大きさ及び結像位置が明確に変更され得る。したがって、HUD装置200は、情報を通知する第一画像70を、運転者Dによって的確に気づかれるように虚像表示することができる。尚、第二実施形態では、コンバイナプレート221〜223が「投影部材」に相当し、スライド支持部228が「支持部」に相当する。   Even in the second embodiment described so far, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the size and the imaging position of the virtual image 60 can be clearly changed by switching the selection combiner plate 220s. Therefore, the HUD device 200 can display a virtual image of the first image 70 for notifying information so that the driver D can notice it accurately. In the second embodiment, the combiner plates 221 to 223 correspond to “projection members”, and the slide support portion 228 corresponds to “support portions”.

(第三実施形態)
図9に示す第三実施形態のHUD装置300は、第一実施形態の別の変形例である。HUD装置300は、第一実施形態のコンバイナユニット20(図3参照)に替えて、コンバイナユニット320を備えている。コンバイナユニット320の各コンバイナプレート321〜323に区画された投影面330は、拡大率だけでなく、透過率も互いに異なっている。
(Third embodiment)
The HUD device 300 of the third embodiment shown in FIG. 9 is another modification of the first embodiment. The HUD device 300 includes a combiner unit 320 instead of the combiner unit 20 (see FIG. 3) of the first embodiment. The projection planes 330 partitioned into the combiner plates 321 to 323 of the combiner unit 320 are different not only in magnification but also in transmittance.

各コンバイナプレート321〜323は、第一実施形態と同様に、入射する光の一部を透過し、他の一部を反射するハーフミラーである。各コンバイナプレート321〜323は、互いに濃度の異なるスモーク板によって形成されている。その結果、各コンバイナプレート321〜323の各投影面330は、互いに異なる透過率を有しており、互いに異なった反射率を示すようになる。そのため、各投影面330は、互いに異なった拡大率及び反射率を備えた凹面鏡として機能する。   Each combiner plate 321 to 323 is a half mirror that transmits a part of incident light and reflects the other part as in the first embodiment. Each of the combiner plates 321 to 323 is formed of smoke plates having different concentrations. As a result, the projection surfaces 330 of the combiner plates 321 to 323 have different transmittances and exhibit different reflectances. Therefore, each projection surface 330 functions as a concave mirror having different magnification and reflectance.

具体的に、コンバイナプレート321には、最も拡大率の大きい遠方投影面331が形成されている。遠方投影面331の透過率は、三つの投影面330のうちで、最も低い値(例えば20%)に設定されている。コンバイナプレート323には、最も拡大率の小さい近傍投影面333が形成されている。近傍投影面333の透過率は、三つの投影面330のうちで、最も高い値(例えば70%)に設定されている。コンバイナプレート322には、遠方投影面331及び近傍投影面333の中間の拡大率を有する中間投影面332が形成されている。中間投影面332の透過率は、遠方投影面331よりも高く、近傍投影面333よりも低い値(例えば40%)に設定されている。   Specifically, the combiner plate 321 is formed with a far projection surface 331 having the largest enlargement ratio. The transmittance of the far projection plane 331 is set to the lowest value (for example, 20%) among the three projection planes 330. The combiner plate 323 is formed with a vicinity projection surface 333 having the smallest enlargement ratio. The transmittance of the neighboring projection surface 333 is set to the highest value (for example, 70%) among the three projection surfaces 330. On the combiner plate 322, an intermediate projection surface 332 having an intermediate magnification ratio between the far projection surface 331 and the near projection surface 333 is formed. The transmittance of the intermediate projection plane 332 is set to a value (for example, 40%) that is higher than the far projection plane 331 and lower than the neighboring projection plane 333.

以上の透過率の設定により、遠方投影面331の反射率は、中間投影面332及び近傍投影面333の各反射率よりも高くなる。その結果、コンバイナプレート321が選択コンバイナプレート320sである場合に結像される虚像60は、他のコンバイナプレート322,323が選択コンバイナプレート320sである場合の虚像60よりも高輝度となる。一方、近傍投影面333の反射率は、遠方投影面331及び中間投影面332及び近傍投影面333の各反射率よりも低くなる。その結果、コンバイナプレート323が選択コンバイナプレート320sとされた場合に結像される虚像60は、他のコンバイナプレート321,322が選択コンバイナプレート320sとされた場合の虚像60よりも低輝度となる。   With the above transmittance settings, the reflectance of the far projection surface 331 is higher than the reflectances of the intermediate projection surface 332 and the near projection surface 333. As a result, the virtual image 60 formed when the combiner plate 321 is the selected combiner plate 320s has higher brightness than the virtual image 60 when the other combiner plates 322 and 323 are the selected combiner plate 320s. On the other hand, the reflectance of the near projection surface 333 is lower than the reflectances of the far projection surface 331, the intermediate projection surface 332, and the near projection surface 333. As a result, the virtual image 60 formed when the combiner plate 323 is the selected combiner plate 320s has lower brightness than the virtual image 60 when the other combiner plates 321 and 322 are the selected combiner plate 320s.

一例として、車両Aの外部の環境が晴天時等の非常に明るい場合では、制御回路80(図4参照)による切替機構90の制御により、透過率の低い遠方投影面331が第一投影範囲PA1に配置される。このように、高反射率の遠方投影面331が用いられることで、外光の多い環境であっても、虚像60の見易さは、確保可能となる。また、運転者Dに通知される情報の緊急度が高い場合でも、高反射率の遠方投影面331が第一投影範囲PA1に配置される。その結果、高輝度の虚像60を用いた報知により、運転者Dによる情報の見逃しが低減される。一方、夜間等の暗い環境では、透過率の高い近傍投影面333が、第一投影範囲PA1に配置される。このように、低反射率の近傍投影面333が用いられることで、暗順応している運転者Dに対しても、眩しく感じられ難い虚像60が表示され得る。   As an example, when the environment outside the vehicle A is very bright such as in fine weather, the distant projection surface 331 having a low transmittance is controlled by the control mechanism 80 (see FIG. 4), so that the distant projection surface 331 has a low transmittance. Placed in. Thus, by using the distant projection surface 331 having a high reflectance, it is possible to ensure the visibility of the virtual image 60 even in an environment with a lot of external light. Even when the urgency of the information notified to the driver D is high, the distant projection surface 331 having a high reflectance is disposed in the first projection range PA1. As a result, information missed by the driver D is reduced by the notification using the high-luminance virtual image 60. On the other hand, in a dark environment such as at night, the near projection surface 333 having a high transmittance is arranged in the first projection range PA1. Thus, by using the low-reflectance vicinity projection surface 333, the virtual image 60 that is difficult to feel dazzling can be displayed even for the driver D who is darkly adapted.

ここまで説明した第三実施形態でも第一実施形態と同様の効果を奏し、HUD装置300は、運転者Dによって的確に気づかれ易い虚像60を表示できる。加えて第三実施形態では、透過率の異なる複数のコンバイナプレート321〜323を選択的に用いる構成により、外光量及び情報の緊急度等に合わせて虚像60の輝度が調整される。以上によれば、虚像60によって通知される情報は、さらに確実に運転者Dに伝わるようになる。尚、第三実施形態では、コンバイナプレート321〜323が「投影部材」に相当する。   Even in the third embodiment described so far, the same effects as in the first embodiment can be obtained, and the HUD device 300 can display the virtual image 60 that is easily noticed by the driver D accurately. In addition, in the third embodiment, the luminance of the virtual image 60 is adjusted according to the external light amount, the urgency level of information, and the like by the configuration that selectively uses a plurality of combiner plates 321 to 323 having different transmittances. According to the above, information notified by the virtual image 60 is more reliably transmitted to the driver D. In the third embodiment, the combiner plates 321 to 323 correspond to “projection members”.

(第四実施形態)
図10及び図11に示す第四実施形態のHUD装置400は、第三実施形態の変形例である。HUD装置400は、第一実施形態のコンバイナユニット20(図3参照)に替えて、コンバイナユニット420を備えている。コンバイナユニット420は、二つのコンバイナプレート421,423、カバープレート426、及び保持軸部28等によって構成されている。コンバイナユニット420の少なくとも一部は、ハウジング450に設けられた収容凹部457に収容されている。
(Fourth embodiment)
The HUD device 400 of the fourth embodiment shown in FIGS. 10 and 11 is a modification of the third embodiment. The HUD device 400 includes a combiner unit 420 instead of the combiner unit 20 (see FIG. 3) of the first embodiment. The combiner unit 420 includes two combiner plates 421 and 423, a cover plate 426, a holding shaft portion 28, and the like. At least a part of the combiner unit 420 is accommodated in an accommodation recess 457 provided in the housing 450.

コンバイナプレート421,423は、第三実施形態のコンバイナプレート321,323(図9参照)に相当する構成である。コンバイナプレート421には、遠方投影面431が区画されている。コンバイナプレート423には、近傍投影面433が区画されている。遠方投影面431の透過率(例えば20%)は、近傍投影面433の透過率(例えば70%)よりも低い値に設定されている。以上の設定によれば、遠方投影面431の反射率が近傍投影面433の反射率よりも高くなる。故に、虚像表示器40から遠方投影面431に光を投影する場合の虚像60は、虚像表示器40から近傍投影面433に光を投影する場合の虚像60よりも高輝度に表示される。   The combiner plates 421 and 423 have a configuration corresponding to the combiner plates 321 and 323 (see FIG. 9) of the third embodiment. A far projection plane 431 is defined on the combiner plate 421. The combiner plate 423 is partitioned with a proximity projection plane 433. The transmittance (for example, 20%) of the far projection surface 431 is set to a value lower than the transmittance (for example, 70%) of the near projection surface 433. According to the above setting, the reflectance of the far projection plane 431 is higher than the reflectance of the near projection plane 433. Therefore, the virtual image 60 in the case of projecting light from the virtual image display 40 to the far projection plane 431 is displayed with higher brightness than the virtual image 60 in the case of projecting light from the virtual image display 40 to the nearby projection plane 433.

カバープレート426は、遮光性の樹脂材料等によって平板状に形成されている。カバープレート426の外形形状は、各コンバイナプレート421,423の外形形状と概ね同一の横長の略矩形状である。カバープレート426の表面の質感及び色は、インスツルメントパネル11の上面に合わせられている。   The cover plate 426 is formed in a flat plate shape using a light shielding resin material or the like. The outer shape of the cover plate 426 is a substantially rectangular shape that is substantially the same as the outer shape of each of the combiner plates 421 and 423. The texture and color of the surface of the cover plate 426 are matched to the upper surface of the instrument panel 11.

保持軸部28は、ハウジング450によって回転軸RA周りに回転可能に支持されている。保持軸部28は、車両Aの幅方向に回転軸RAを沿わせた姿勢にて、前後方向における収容凹部457の開口458の中間に配置されている。保持軸部28には、各コンバイナプレート421,423の各一方の長辺と、カバープレート426の一方の長辺とが取り付けられている。   The holding shaft portion 28 is supported by the housing 450 so as to be rotatable around the rotation axis RA. The holding shaft portion 28 is disposed in the middle of the opening 458 of the housing recess 457 in the front-rear direction with a posture along the rotation axis RA in the width direction of the vehicle A. One long side of each of the combiner plates 421 and 423 and one long side of the cover plate 426 are attached to the holding shaft portion 28.

各コンバイナプレート421,423及びカバープレート426は、回転軸RA周りに互いに間隔を開けた状態で、保持軸部28に保持されている。回転軸RAの周方向において、カバープレート426及びコンバイナプレート423は、約180°ずれて位置している。各コンバイナプレート421,423及びカバープレート426の外形形状は、保持軸部28によって前後に区切られた開口458の半分の領域と相似形であり、且つ、開口458の半分の領域よりも僅かに小さくされている。   The combiner plates 421 and 423 and the cover plate 426 are held by the holding shaft portion 28 in a state of being spaced apart from each other around the rotation axis RA. In the circumferential direction of the rotation axis RA, the cover plate 426 and the combiner plate 423 are positioned with a shift of about 180 °. The outer shapes of the combiner plates 421 and 423 and the cover plate 426 are similar to the half area of the opening 458 divided forward and backward by the holding shaft portion 28, and are slightly smaller than the half area of the opening 458. Has been.

以上の構成によるコンバイナユニット420は、二つのコンバイナプレート421,423を共に第一投影範囲PA1から退避させている場合に、カバープレート426及びコンバイナプレート423を、開口458を実質的に塞ぐ防塵カバーとして機能させる。詳記すると、カバープレート426は、保持軸部28によって区画された開口458の二つの領域のうちで、運転者Dから遠い前方の領域を覆っている(図10参照)。一方、コンバイナプレート423は、保持軸部28によって区画された開口458の二つの領域のうちで、運転者Dに近い後方の領域を覆っている。   The combiner unit 420 configured as described above serves as a dust-proof cover that substantially covers the opening 458 when the two combiner plates 421 and 423 are both retracted from the first projection range PA1. Make it work. Specifically, the cover plate 426 covers a front area far from the driver D among the two areas of the opening 458 defined by the holding shaft portion 28 (see FIG. 10). On the other hand, the combiner plate 423 covers a rear area close to the driver D among the two areas of the opening 458 defined by the holding shaft portion 28.

加えて、一方のコンバイナプレート423が第一投影範囲PA1に位置しているとき、他方のコンバイナプレート421は、保持軸部28から虚像表示器40の下方へ向けて延伸している(図11参照)。こうした配置により、虚像60が表示されている場合に、コンバイナプレート421は、収容凹部457のうちで虚像表示器40の下側の空間を覆う防塵カバーとして機能する。   In addition, when one combiner plate 423 is located in the first projection range PA1, the other combiner plate 421 extends from the holding shaft portion 28 toward the lower side of the virtual image display 40 (see FIG. 11). ). With this arrangement, when the virtual image 60 is displayed, the combiner plate 421 functions as a dust-proof cover that covers the space below the virtual image display 40 in the housing recess 457.

ここまで説明した第四実施形態でも、第一実施形態と同様の効果を奏する。加えて第四実施形態では、虚像60が表示されない場合に、各コンバイナプレート421,423は、インスツルメントパネル11から突き出さないように、収容凹部457に収容される。加えて、コンバイナプレート423及びカバープレート426は、防塵カバーとして用いられて、収容凹部457を運転者Dから視認され難くさせる。以上によれば、虚像60の表示が行われていない場合の運転席前方の見映えが向上する。   The fourth embodiment described so far has the same effect as the first embodiment. In addition, in the fourth embodiment, when the virtual image 60 is not displayed, the combiner plates 421 and 423 are accommodated in the accommodating recess 457 so as not to protrude from the instrument panel 11. In addition, the combiner plate 423 and the cover plate 426 are used as a dust-proof cover, and make it difficult for the driver D to visually recognize the housing recess 457. According to the above, the appearance in front of the driver's seat when the virtual image 60 is not displayed is improved.

さらに、コンバイナプレート421及びカバープレート426は、開口458の概ね全体を覆うことにより、インスツルメントパネル11から窪んだ収容凹部457への埃や塵の進入を防ぐことができる。また、虚像60が表示されている場合では、コンバイナプレート421が、虚像表示器40の下側にて収容凹部457の運転者D側を目隠ししている。こうしたコンバイナプレート421の配置により、虚像60を表示しているときのインスツルメントパネル11の上面の見映えも、高く維持される。尚、第四実施形態では、コンバイナプレート421,423が「投影部材」に相当し、カバープレート426が「蓋部材」に相当する。   Further, the combiner plate 421 and the cover plate 426 cover the substantially entire opening 458, thereby preventing dust and dust from entering the housing recess 457 recessed from the instrument panel 11. When the virtual image 60 is displayed, the combiner plate 421 covers the driver D side of the housing recess 457 under the virtual image display 40. Due to the arrangement of the combiner plate 421, the appearance of the upper surface of the instrument panel 11 when the virtual image 60 is displayed is also maintained high. In the fourth embodiment, the combiner plates 421 and 423 correspond to “projection members”, and the cover plate 426 corresponds to “lid members”.

(第五実施形態)
図12及び図13に示す第五実施形態のHUD装置500は、第四実施形態の変形例である。HUD装置500のハウジング550には、収容凹部557に加えて光路凹部559が形成されている。光路凹部559は、車両の前後方向において収容凹部557の後方に形成されており、収容凹部557と同様にインスツルメントパネル11に対して窪んでいる。光路凹部559の各側壁部のうちで最も運転者D側に位置する一つには、虚像表示器40が収容されている。光路凹部559は、虚像表示器40から第一投影範囲PA1へ向かう光路を形成している。
(Fifth embodiment)
The HUD device 500 of the fifth embodiment shown in FIGS. 12 and 13 is a modification of the fourth embodiment. In the housing 550 of the HUD device 500, an optical path recess 559 is formed in addition to the housing recess 557. The optical path recess 559 is formed behind the housing recess 557 in the front-rear direction of the vehicle, and is recessed with respect to the instrument panel 11 like the housing recess 557. The virtual image display 40 is accommodated in one of the side walls of the optical path recess 559 that is located closest to the driver D. The optical path recess 559 forms an optical path from the virtual image display 40 toward the first projection range PA1.

コンバイナユニット520は、第四実施形態と同様に、保持軸部28に保持された二つのコンバイナプレート521、523とカバープレート526とを有している。コンバイナユニット520は、虚像60が非表示とされている場合に、カバープレート526及びコンバイナプレート523を概ね収容凹部557の開口558に位置させることができる(図12参照)。以上により、カバープレート526及びコンバイナプレート523は、開口558を実質的に塞ぐ防塵カバーとして機能する。   Similar to the fourth embodiment, the combiner unit 520 includes two combiner plates 521 and 523 and a cover plate 526 held by the holding shaft portion 28. When the virtual image 60 is not displayed, the combiner unit 520 can position the cover plate 526 and the combiner plate 523 in the opening 558 of the housing recess 557 (see FIG. 12). As described above, the cover plate 526 and the combiner plate 523 function as a dust-proof cover that substantially closes the opening 558.

加えてコンバイナユニット520は、コンバイナプレート523を第一投影範囲PA1に位置させた場合に、コンバイナプレート521により、開口558のうちで保持軸部28よりも運転者D側の領域を塞ぐことができる(図13参照)。またコンバイナユニット520は、コンバイナプレート521を第一投影範囲PA1に位置させた場合に、コンバイナプレート523と及びカバープレート526により、開口558の概ね全体を塞ぐことができる。   In addition, when the combiner plate 523 is positioned in the first projection range PA1, the combiner unit 520 can close the region closer to the driver D than the holding shaft portion 28 in the opening 558 by the combiner plate 521. (See FIG. 13). Further, when the combiner plate 521 is positioned in the first projection range PA1, the combiner unit 520 can close almost the entire opening 558 by the combiner plate 523 and the cover plate 526.

ここまで説明した第五実施形態でも、第四実施形態と同様の効果を奏し、特にカバープレート526及びコンバイナプレート521、523が収容凹部557の開口558を塞ぐ防塵カバーとして機能する。尚、第五実施形態では、コンバイナプレート521,523が「投影部材」に相当し、カバープレート526が「蓋部材」に相当する。   Even in the fifth embodiment described so far, the same effects as in the fourth embodiment are obtained, and in particular, the cover plate 526 and the combiner plates 521 and 523 function as a dust-proof cover that closes the opening 558 of the housing recess 557. In the fifth embodiment, the combiner plates 521 and 523 correspond to “projection members”, and the cover plate 526 corresponds to “lid members”.

(参考例)
図14及び図15に示すHUD装置600は、第五実施形態のコンバイナユニット520(図12参照)を、コンバイナユニット620に替えた構成である。コンバイナユニット620は、一つのコンバイナプレート621、ベースプレート626、及び保持軸部28等によって構成されている。
(Reference example)
The HUD device 600 shown in FIGS. 14 and 15 has a configuration in which the combiner unit 520 (see FIG. 12) of the fifth embodiment is replaced with a combiner unit 620. The combiner unit 620 includes a single combiner plate 621, a base plate 626, a holding shaft portion 28, and the like.

ベースプレート626は、遮光性の樹脂材料によって矩形の平板状に形成されている。ベースプレート626の外形形状は、収容凹部557の開口558と相似形であり、開口558よりも僅かに小さく設定されている。ベースプレート626は、保持軸部28と一体的に形成されており、ハウジング550に対して回転可能である。   The base plate 626 is formed in a rectangular flat plate shape using a light shielding resin material. The outer shape of the base plate 626 is similar to the opening 558 of the housing recess 557 and is set slightly smaller than the opening 558. The base plate 626 is formed integrally with the holding shaft portion 28 and is rotatable with respect to the housing 550.

コンバイナプレート621は、ベースプレート626の両平面のうちの一方に取り付けられている。コンバイナプレート621は、ベースプレート626に対して実質的に直交する姿勢で、ベースプレート626に保持されている。コンバイナプレート621は、ベースプレート626及び保持軸部28と一体的に回転し、収容凹部557に収容される。   The combiner plate 621 is attached to one of the two planes of the base plate 626. The combiner plate 621 is held by the base plate 626 in a posture substantially orthogonal to the base plate 626. The combiner plate 621 rotates integrally with the base plate 626 and the holding shaft portion 28 and is accommodated in the accommodating recess 557.

コンバイナユニット620は、切替機構90に駆動されることにより、180°回転する。HUD装置600が表示による情報提示を行っている場合(図14参照)、コンバイナユニット620は、ベースプレート626によって開口558を塞ぎつつ、第一投影範囲PA1にコンバイナプレート621を位置させる。一方で、HUD装置600が表示による情報提示を行っていない場合(図15参照)、コンバイナユニット620は、ベースプレート626によって開口558を塞ぎつつ、コンバイナプレート621を収容凹部557に収容させる。以上のように、参考例では、ベースプレート626が収容凹部557の開口558を塞ぐ防塵カバーとして機能する。   The combiner unit 620 rotates 180 ° when driven by the switching mechanism 90. When the HUD device 600 is presenting information by display (see FIG. 14), the combiner unit 620 closes the opening 558 by the base plate 626 and positions the combiner plate 621 in the first projection range PA1. On the other hand, when the HUD device 600 is not presenting information by display (see FIG. 15), the combiner unit 620 accommodates the combiner plate 621 in the accommodation recess 557 while closing the opening 558 with the base plate 626. As described above, in the reference example, the base plate 626 functions as a dust-proof cover that closes the opening 558 of the housing recess 557.

(他の実施形態)
以上、複数の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定して解釈されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。
(Other embodiments)
Although a plurality of embodiments have been described above, the present disclosure is not construed as being limited to the above-described embodiments, and can be applied to various embodiments and combinations without departing from the scope of the present disclosure. it can.

上記実施形態の各HUD装置において、第一投影範囲には配置されるコンバイナプレートは、一つだけであった。しかし、複数のコンバイナプレートが、第一投影範囲に並べて配置されてもよい。加えて、HUD装置に設けられるコンバイナプレートの数は、上記実施形態のような三つに限定されない。HUD装置に設けられるコンバイナプレートの数は、二つ以上であれば適宜変更可能である。   In each HUD device of the above-described embodiment, only one combiner plate is disposed in the first projection range. However, a plurality of combiner plates may be arranged side by side in the first projection range. In addition, the number of combiner plates provided in the HUD device is not limited to three as in the above embodiment. The number of combiner plates provided in the HUD device can be appropriately changed as long as it is two or more.

例えば上記第二実施形態の変形例1によるHUD装置には、二つのコンバイナプレートが設けられている。一方のコンバイナプレートは、第一投影範囲に突き出した状態とされ、他方のコンバイナプレートは、ハウジング内に収容された状態とされる。このような変形例1では、ハウジングに収容されたコンバイナプレートを退避コンバイナプレートとし、当該コンバイナプレートの背面に第二画像の光を照射する実像表示器が設けられている。以上の構成によるHUD装置であれば、退避コンバイナプレートの投影面に第二画像を実像表示することが可能になる。   For example, the HUD device according to the first modification of the second embodiment is provided with two combiner plates. One combiner plate protrudes into the first projection range, and the other combiner plate is accommodated in the housing. In the first modification, the combiner plate housed in the housing is used as a retracting combiner plate, and a real image display that irradiates the second image light on the back surface of the combiner plate is provided. With the HUD device configured as described above, the second image can be displayed as a real image on the projection surface of the retractable combiner plate.

上記実施形態の各コンバイナプレートの曲率は、例えば各投影面の中心の曲率を基準とする。各投影面全体の曲率は、中心の曲率で一定であってもよく、或いは中心から離れるに従って徐々に変化していてもよい。各投影面の拡大率も、各中心の曲率に基づいて規定される。尚、各投影面の中心は、便宜的に投影面の重心位置とする。また、コンバイナプレートは、複数に分割された湾曲面が板厚方向にずらして配置されたフレネルレンズ形状の凹面により、投影面を形成していてもよい。   The curvature of each combiner plate of the above embodiment is based on the curvature of the center of each projection plane, for example. The curvature of the entire projection surface may be constant at the center curvature, or may gradually change as the distance from the center increases. The magnification of each projection plane is also defined based on the curvature of each center. Note that the center of each projection plane is the center of gravity of the projection plane for convenience. Moreover, the combiner plate may form the projection surface by the concave surface of the Fresnel lens shape in which the curved surface divided | segmented into plurality is shifted in the plate | board thickness direction.

上記第三〜第五実施形態では、拡大率の大きい投影面ほど、光の透過率が低く設定されていた。しかし、拡大率の小さい投影面ほど、光の透過率が高く設定されていてもよい。また、各投影面の光の透過率及び反射率は、実質的に同一であってもよい。さらに、第二実施形態のように複数のコンバイナプレートがスライド支持される構成において、各投影面の各透過率が互いに異なるように設定されていてもよい。   In the third to fifth embodiments, the light transmittance is set lower as the projection surface has a larger magnification. However, the light transmittance may be set higher as the projection surface has a smaller magnification. The light transmittance and reflectance of each projection surface may be substantially the same. Furthermore, in the configuration in which a plurality of combiner plates are slidably supported as in the second embodiment, the transmittances of the projection surfaces may be set to be different from each other.

上記実施形態では、画像の光を射出する各表示器として、液晶パネル及び投影光源を組み合わせたプロジェクタが用いられていた。しかし、表示器の構成は、適宜変更可能である。例えば、多数のマイクロミラーを有するデジタルマイクロデバイス(DMD)と、DMDへ向けて光を投射する投射光源とを有するDLP(Digital Light Processing,登録商標)方式のプロジェクタが、表示器として採用可能である。さらに、MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーと、MEMSミラーへ向けて光を投射するレーザ光源とを有するレーザスキャナが、表示器として採用可能である。   In the above-described embodiment, a projector that combines a liquid crystal panel and a projection light source is used as each display that emits image light. However, the configuration of the display can be changed as appropriate. For example, a DLP (Digital Light Processing (registered trademark)) projector having a digital micro device (DMD) having a large number of micromirrors and a projection light source for projecting light toward the DMD can be used as the display. . Furthermore, a laser scanner having a MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) mirror and a laser light source that projects light toward the MEMS mirror can be used as the display.

上記実施形態では、虚像表示器から射出された画像の光は、各投影面に直接的に入射していた。しかし、表示面から各投影面までの光路距離を拡大させるために、ハウジング内にて画像の光を屈折させる一つ又は複数の凹面鏡又は平面鏡、或いはレンズ等を含む光学系が設けられていてもよい。   In the above embodiment, the light of the image emitted from the virtual image display device is directly incident on each projection plane. However, in order to increase the optical path distance from the display surface to each projection surface, an optical system including one or a plurality of concave mirrors or plane mirrors, lenses, or the like that refracts the light of the image in the housing may be provided. Good.

上記実施形態の各HUD装置は、インシツルメントパネルから上方へ突き出したコンバイナプレートに画像の光を投影する構成であった。しかし、HUD装置は、車両Aの天井から吊り下げられたコンバイナプレートに、画像の光を投影する構成であってもよい。   Each HUD apparatus of the said embodiment was the structure which projects the light of an image on the combiner plate protruded upwards from the instrument panel. However, the HUD device may be configured to project image light onto a combiner plate suspended from the ceiling of the vehicle A.

上記実施形態における表示制御装置88の機能は、HUD装置の制御回路80に組み込まれていてもよい。又は、車両Aに搭載された他の車載機器の制御回路が、表示制御装置88の機能を兼ねていてもよい。例えば、コンビネーションメータに設けられた制御回路が、当該メータの表示と共に、HUD装置の虚像表示を制御可能である。或いは、運転者への情報提示を統合的に制御するHCU(HMI(Human Machine Interface)Control Unit)が、表示制御装置88の機能を兼ねていてもよい。さらに、運転者によって車室内に持ち込まれた携帯端末の制御回路が、表示制御装置88の機能を兼ねていてもよい。   The function of the display control device 88 in the above embodiment may be incorporated in the control circuit 80 of the HUD device. Or the control circuit of the other vehicle equipment mounted in the vehicle A may also serve as the function of the display control device 88. For example, a control circuit provided in the combination meter can control the virtual image display of the HUD device together with the display of the meter. Alternatively, an HCU (Human Machine Interface) control unit (HMI) that integrally controls the presentation of information to the driver may also serve as the function of the display control device 88. Furthermore, the control circuit of the portable terminal brought into the passenger compartment by the driver may also serve as the function of the display control device 88.

上記実施形態のような車両Aでは、運転者の眼の位置の分布を統計的に表したアイレンジに基づき、右眼及び左眼のそれぞれに対してアイリプスが設定可能である。HUD装置は、アイリプス内に左右の眼を位置させた運転者によって視認可能となるよう、各虚像を表示させることが望ましい。尚、本開示の特徴構成は、車両以外の船舶及び航空機等の各種移動体(輸送機器)に搭載されたHUD装置にも、適用可能である。   In the vehicle A as in the above-described embodiment, eyelips can be set for each of the right eye and the left eye based on an eye range that statistically represents the distribution of the position of the driver's eyes. It is desirable for the HUD device to display each virtual image so that the driver can visually recognize the left and right eyes within the eyelips. In addition, the characteristic structure of this indication is applicable also to the HUD apparatus mounted in various moving bodies (transport equipment), such as ships other than a vehicle, and an aircraft.

A 車両(移動体)、D 運転者(乗員)、PA1 第一投影範囲(投影範囲)、RA 回転軸、20r 退避コンバイナプレート(退避投影部材)、21〜23,221〜223,321〜323,421,423,521,523 コンバイナプレート(投影部材)、426,526 カバープレート(蓋部材)、28 保持軸部(保持部)、228 スライド支持部(支持部)、30,330 投影面、40 虚像表示器、45 実像表示器、50,250,450,550 ハウジング、57,457,557 収容凹部、58,458,558 開口、60 虚像、70 第一画像(画像)、75 第二画像、90,290 切替機構、100,200,300,400,500,600 HUD装置(ヘッドアップディスプレイ装置)   A vehicle (moving body), D driver (occupant), PA1 first projection range (projection range), RA rotation axis, 20r retracting combiner plate (retracting projection member), 21-23, 221-223, 321-323, 421, 423, 521, 523 Combiner plate (projection member), 426, 526 Cover plate (lid member), 28 Holding shaft part (holding part), 228 Slide support part (supporting part), 30, 330 Projection surface, 40 Virtual image Display, 45 Real image display, 50, 250, 450, 550 Housing, 57, 457, 557 Housing recess, 58, 458, 558 Opening, 60 Virtual image, 70 First image (image), 75 Second image, 90, 290 switching mechanism, 100, 200, 300, 400, 500, 600 HUD device (head-up display device)

Claims (10)

移動体(A)に搭載され、前記移動体の乗員(D)によって視認可能な虚像(60)を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記虚像として結像される画像(70)の光を射出する虚像表示器(40)と、
前記虚像表示器から射出された光が投影される凹面状の投影面(30,330)をそれぞれ有し、当該投影面に投影される前記画像を拡大した前記虚像を表示させ、各前記投影面の拡大率が互いに異なっている複数の投影部材(21〜23,221〜223,321〜323,421,423,521,523)と、
前記虚像表示器から射出された光が投影される投影範囲(PA1)に配置する前記投影部材を、複数の前記投影部材のうちで切り替える切替機構(90,290)と、を備えるヘッドアップディスプレイ装置。
A head-up display device that is mounted on a moving body (A) and displays a virtual image (60) that is visible by an occupant (D) of the moving body,
A virtual image display (40) for emitting light of an image (70) formed as the virtual image;
Each of the projection planes has concave projection surfaces (30, 330) on which light emitted from the virtual image display is projected, displays the virtual image obtained by enlarging the image projected on the projection plane, and A plurality of projection members (21 to 23, 221 to 223, 321 to 323, 421, 423, 521, and 523) having different magnification rates,
A head-up display device comprising: a switching mechanism (90, 290) that switches the projection member arranged in the projection range (PA1) in which the light emitted from the virtual image display is projected, among the plurality of projection members. .
複数の前記投影部材(321〜323,421,423,521,523)の各透過率は、互いに異なっている請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   The head-up display device according to claim 1, wherein transmittances of the plurality of projection members (321 to 323, 421, 423, 521, 523) are different from each other. 複数の前記投影部材(321〜323,421,423,521,523)の各反射率は、互いに異なっている請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   The head-up display device according to claim 1 or 2, wherein each of the plurality of projection members (321 to 323, 421, 423, 521, 523) has a different reflectance. 複数の前記投影部材を一体的に保持する保持部(28)をさらに備え、
前記切替機構は、複数の前記投影部材を前記保持部と共に一体的に変位させる請求項1〜3のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
A holding portion (28) that integrally holds the plurality of projection members;
The head-up display device according to claim 1, wherein the switching mechanism integrally displaces the plurality of projection members together with the holding unit.
前記保持部を回転可能に支持するハウジング(50,450,550)をさらに備え、
複数の前記投影部材は、前記保持部に規定される回転軸(RA)周りに、互いに間隔を開けて保持されており、
前記切替機構は、複数の前記投影部材を前記回転軸周りに回転させることで、前記投影範囲に配置する前記投影部材を切り替える請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
A housing (50, 450, 550) for rotatably supporting the holding portion;
The plurality of projection members are held at intervals around a rotation axis (RA) defined by the holding unit,
The head-up display device according to claim 4, wherein the switching mechanism switches the projection members arranged in the projection range by rotating a plurality of the projection members around the rotation axis.
前記ハウジングは、複数の前記投影部材の少なくとも一部を収容する収容凹部(457,557)を形成し、
複数の前記投影部材(421,423,521,523)のうちで前記投影範囲から外れている一つは、前記収容凹部の開口(458,558)の少なくとも一部を塞ぐ請求項5に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
The housing forms an accommodation recess (457, 557) for accommodating at least a part of the plurality of projection members,
6. The projection member according to claim 5, wherein one of the plurality of projection members (421, 423, 521, 523) out of the projection range closes at least a part of the opening (458, 558) of the housing recess. Head-up display device.
複数の前記投影部材に対し前記回転軸周りに間隔を開けた配置にて前記保持部に保持され、前記保持部の回転によって前記開口の少なくとも一部を前記投影部材と共に塞ぐ蓋部材(426,526)、をさらに備える請求項6に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   Lid members (426, 526) that are held by the holding unit in an arrangement spaced around the rotation axis with respect to the plurality of projection members and block at least a part of the openings together with the projection member by rotation of the holding unit. The head-up display device according to claim 6, further comprising: 複数の前記投影部材を収容するハウジング(250)と、
複数の前記投影部材を前記ハウジングからせり出し可能に支持する支持部(228)と、をさらに備え、
前記切替機構は、複数の前記投影部材のうちで前記投影範囲に配置する前記投影部材を前記ハウジングからせり出させると共に、他の前記投影部材を前記ハウジング内に収容する請求項1〜3のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
A housing (250) containing a plurality of the projection members;
A support portion (228) that supports the plurality of projection members so as to protrude from the housing;
The switching mechanism causes the projection member arranged in the projection range among the plurality of projection members to protrude from the housing, and accommodates the other projection member in the housing. A head-up display device according to claim 1.
前記切替機構は、前記虚像表示器によって投影される前記画像に関連付けられた前記投影部材を前記投影範囲に配置する請求項1〜8のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   The head-up display device according to claim 1, wherein the switching mechanism arranges the projection member associated with the image projected by the virtual image display device in the projection range. 複数の前記投影部材のうちで前記投影範囲から外れた位置に退避している退避投影部材(20r)へ向けて、前記画像としての第一画像とは異なる第二画像(75)の光を射出することで、前記退避投影部材に前記第二画像を実像表示させる実像表示器(45)、をさらに備える請求項1〜9のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   Light of a second image (75) different from the first image as the image is emitted toward the retracted projection member (20r) retracted to a position out of the projection range among the plurality of projection members. The head-up display device according to any one of claims 1 to 9, further comprising a real image display (45) that displays the second image on the retracting projection member as a real image.
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