JP2023092264A - 虚像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ウインドシールドの縦方向と横方向の曲率が異なる場合であっても、表示部の表示領域を有効に活用し、虚像の表示品位の向上を可能とする虚像表示装置を提供する。
【解決手段】虚像表示装置において、アイボックスＥＢに対して、水平方向結像距離Ｄｈ、および垂直方向結像距離Ｄｖは、５ｍ未満であり、虚像の中心点の水平方向角度変化量ｄＶｉｈと、虚像の中心点の垂直方向角度変化量ｄＶｉｖと、において、水平方向角度変化量／垂直方向角度変化量＜０．９、または、１．１＜水平方向角度変化量／垂直方向角度変化量、であり、水平方向結像距離と、垂直方向結像距離とが異なるように設定されている。
【選択図】図１

Description

本開示は、虚像表示装置に関するものである。

虚像表示装置として、例えば、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の虚像表示装置（車両用表示装置）では、液晶表示パネルによって形成される画像の表示光を出射して、ミラーで反射させて、ウインドシールドに導くようになっている。そして、ウインドシールドの表面で反射した表示光が視認者に至り、表示像として視認される。視認者にとっては、表示像は、ウインドシールド前方における虚像として視認されることになる。

ウインドシールドで反射する表示光（画像）においては、ウインドシールドの曲率、およびミラーの傾斜角度（視認者の目の高さ位置）に応じて、歪みが発生する。よって、歪み補正のために、液晶表示パネルに形成される画像に、予め、逆歪みをかけた補正画像にして、ウインドシールドに出射するようになっている。歪み補正のための補正係数（パラメータ）は、目の高さ位置、およびウインドシールドの歪み（製造時の曲率のばらつき）に応じて、予め設定されており、表示制御部によって自動的に選択されるようになっている。

これにより、画像の表示光は、ウインドシールドで反射する際に発生する歪によって、補正用の逆歪みが相殺されて、歪みのない表示像が視認されるようになっている。

特許第６２７８７６９号公報

しかしながら、ウインドシールドにおいて、縦方向と横方向とで曲率が異なる場合に、任意の表示距離に虚像を表示するための倍率が、縦方向と横方向とで異なってしまう。つまり、このような場合、任意の表示サイズを達成するための歪補正を行った表示器での表示使用領域のアスペクト比と、虚像のアスペクト比が異なってしまう。このような状況では、表示部の表示領域が有効に活用できなくなり、また、元画像が縦横どちらかが無理に引き延ばされたり圧縮されたりするため、表示品位が低下する。

本開示の目的は、上記問題に鑑み、ウインドシールドの縦方向と横方向の曲率が異なる場合であっても、表示部の表示領域を有効に活用し、虚像の表示品位の向上を可能とする虚像表示装置を提供することにある。

本開示は上記目的を達成するために、以下の技術的手段を採用する。

本開示では、画像の表示光を出射する表示部（１２１）と、
表示光を反射させる反射部（１３１、１３２）と、を備え、
反射部で反射された表示光を、視認者の前方に位置するウインドシールド（１０）の前方に虚像（２０）として、視認者に視認させる虚像表示装置であって、
アイボックス（ＥＢ）に対して、視点の水平方向における虚像までの距離として定義される水平方向結像距離（Ｄｈ）、および視点の垂直方向における虚像までの距離として定義される垂直方向結像距離（Ｄｖ）は、５ｍ未満であり、
アイボックスにおける視点の水平方向への所定移動量に対する虚像の中心点の水平方向角度変化量（ｄＶｉｈ）と、
アイボックスにおける視点の垂直方向への所定移動量に対する虚像の中心点の垂直方向角度変化量（ｄＶｉｖ）と、において、
水平方向角度変化量／垂直方向角度変化量＜０．９、または、
１．１＜水平方向角度変化量／垂直方向角度変化量、であり、
水平方向結像距離と、垂直方向結像距離とが異なるように設定されている。

本開示によれば、水平方向結像距離と、垂直方向結像距離とを異なるように設定することで、それぞれの距離における虚像の横方向および縦方向の倍率を、自由に設定することが可能となる。よって、「課題」の項で説明したような、表示画像と、虚像とにおいて、縦方向と横方向の倍率（アスペクト比）が異なってしまうことを抑制できるので、表示部の表示領域を有効に活用し、虚像の表示品位を向上させることができる。

尚、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

ヘッドアップディスプレイ装置の全体構成を示す説明図である。 ウインドシールドにおける水平方向の曲線の曲率、および垂直方向の曲線の曲率を示す説明図である。 水平方向結像距離、および垂直方向結像距離を示す説明図である。 水平方向角度変化量を示す説明図である。 垂直方向角度変化量を示す説明図である。 垂直方向角度変化量に対する水平方向角度変化量の比の設定領域を示す説明図である。 左右の目の高さが異なるときに発生する縦視差を示す説明図である。 結像距離、および両眼間隔を示す説明図である。

以下に、図面を参照しながら本開示を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組み合わせが可能であることを明示している部分同士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実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
第１実施形態の虚像表示装置を図１～図８に基づいて説明する。図１、図２に示すように、虚像表示装置は、車両の運転者（視認者）前方の投影部材（ここではウインドシールド１０）に、表示装置１２０（液晶ディスプレイ１２１）の画像を投影する装置である。

つまり、虚像表示装置は、表示装置１２０から出射される画像を表す表示光（図１中の実線矢印）を、車両のウインドシールド１０の投射位置１０ａに投影させる。そして、虚像表示装置は、運転者と投射位置１０ａとを結ぶ線の車両前方延長線上（ウインドシールド１０の前方＝前景）に、虚像２０として重畳表示して、運転者に視認させるものとなっている。このような虚像表示装置を、ヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ‐Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置１００と呼び、以下、「ＨＵＤ装置１００」と表記する。

ウインドシールド１０は、車両のフロント側のシールドであり、例えば２枚のガラスと、その中間に設けられる中間膜とから形成された合わせガラスが使用されている。ウインドシールド１０は、車両の上方から見た場合、および車両の側方から見た場合に、車両の室内側が凹面となる曲率を有しており、凹面鏡と同一の効果により、表示像を拡大して、より遠方に表示できるようになっている。

図２に示すように、ウインドシールド１０の虚像２０が視認される領域の凹面（曲面）上において、水平方向の仮想曲線の曲率は、水平方向曲率Ｐｈ（第１曲率）であり、垂直方向の仮想曲線の曲率は、垂直方向曲率Ｐｖ（第２曲率）である。本開示では、水平方向曲率Ｐｈと、垂直方向曲率Ｐｖは、異なる設定となっている。尚、図２におけるｘ軸は、車両左右方向の軸であり、ｙ軸は、車両前後方向の軸であり、ｚ軸は、車両上下方向の軸である。

ＨＵＤ装置１００は、筐体１１０、表示装置１２０、平面鏡１３１、凹面鏡１３２、および制御部１４０等を備えている。

筐体１１０は、表示装置１２０、平面鏡１３１、凹面鏡１３２、および制御部１４０等を内部に収容するケース部材であり、例えば、直方体を成している。筐体１１０の上側（ウインドシールド１０側）には、表示装置１２０からの表示光が出射（通過）できるように、開口部１１１が形成されている。開口部１１１には、筐体１１０内への塵、埃等の侵入を防止する透光性の防塵シートが設けられている。筐体１１０は、車両のインストルメントパネル内に配置されている。尚、インストルメントパネルの上面にも表示光が通過するためのインパネ開口部が形成されている。

表示装置１２０は、液晶ディスプレイ１２１、およびバックライト１２２等を有している。

液晶ディスプレイ１２１は、バックライト１２２からの光によって透過照明されて、表示面１２１ａに所定の画像を表示するもの（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ＝ＬＣＤ）であり、制御部１４０の駆動回路によって駆動制御（画像処理）されるようになっている。液晶ディスプレイ１２１は、例えば、薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ＝ＴＦＴ）が用いられたＴＦＴ液晶ディスプレイが使用されている。液晶ディスプレイ１２１は、本開示の表示部に対応する。

バックライト１２２は、液晶ディスプレイ１２１の背面側（表示面１２１ａの反対側）に配置されて、通電（電力供給）されることで発光して、液晶ディスプレイ１２１に対して画像表示のための光を照射する光源部となっている。バックライト１２２は、例えば、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ＝ＬＥＤ）が使用されている。発光ダイオードは、複数設けられて、格子状に配置されている。バックライト１２２は、制御部１４０によって、発光状態が制御されて、液晶ディスプレイ１２１に対する光軸に沿うように、光を照射する。

そして、液晶ディスプレイ１２１は、バックライト１２２から照射される光によって、画像を表わす表示光を、バックライト１２２とは反対側となる平面鏡１３１に向けて出射するようになっている。

液晶ディスプレイ１２１によって形成される画像（所定の画像）は、例えば、走行時における車両情報としての車速、車両用ナビゲーションシステムにおける目的地への案内情報としての右左折指示（ターンバイターン）、道路上における歩行者検出表示（歩行者を囲う楕円形マーク、あるいは歩行者マーク）、および衝突防止用の緊急的な安全警告（ブレーキ要請）等とすることができる。

液晶ディスプレイ１２１は、上記のような複数種類の表示画像を、１つずつ、あるいは、複数組み合わせて、表示面１２１ａに形成することができるようになっている。運転者は表示切替えスイッチにより、表示画像をいずれにするか、選択できるようになっている。

尚、表示部としては、上記のような液晶ディスプレイ１２１に限定されることなく、例えば、有機ＥＬディスプレイ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ＝ＯＬＥＤ）、ＬＥＤディスプレイ、スクリーンを用いた投影機等としてもよい。

平面鏡１３１は、反射面が平面を成す鏡であり、平面鏡１３１の反射面は、液晶ディスプレイ１２１および凹面鏡１３２に向き合うように配置されている。平面鏡１３１は、液晶ディスプレイ１２１からの表示光を、凹面鏡１３２に反射させるようになっている。平面鏡１３１は、本開示の反射部に対応する。

凹面鏡１３２は、反射面が凹面状を成して、平面鏡１３１からの反射像を拡大する鏡であり、凹面鏡１３２の反射面は、平面鏡１３１およびウインドシールド１０の投射位置１０ａに向き合うように配置されている。凹面鏡１３２は、液晶ディスプレイ１２１から出射されて、平面鏡１３１で反射された表示光を、筐体１１０の開口部１１１を通して、ウインドシールド１０の投射位置１０ａに反射させるようになっている。凹面鏡１３２は、平面鏡１３１と同様に、本開示の反射部に対応する。

尚、凹面鏡１３２は、水平方向の軸部（ｘ軸）によって回動可能に支持されており、駆動部と接続されている。そして、運転者の入力操作、あるいは制御部１４０によって、駆動部が作動されて、図１に示す凹面鏡１３２の傾斜方向が調整されるようになっている。凹面鏡１３２の傾斜角度が調整されることで、体格の異なる運転者に対して、個々に、投射位置１０ａをずらして、好適な位置で虚像２０が視認できるようになっている。つまり、図３に示すアイボックスＥＢ（運転者にとって虚像２０が視認される範囲）の設定位置が、調整される。

制御部１４０は、投影用の画像形成のためのバックライト１２２の発光状態の制御、液晶ディスプレイ１２１の画像処理、および凹面鏡１３２における駆動部による凹面鏡１３２の傾斜角度の制御等を行う。

具体的には、制御部１４０は、表示切替えスイッチによる運転者の指示に基づいて表示すべき画像を決定すると共に、バックライト１２２の発光状態を制御し、駆動回路を介して液晶ディスプレイ１２１に画像を形成させる（画像処理する）。

すると、図１に示すように、液晶ディスプレイ１２１は、バックライト１２２から出射される光によって、画像の表示光を、平面鏡１３１に出射させる。平面鏡１３１は、液晶ディスプレイ１２１から出射された表示光を反射させて、凹面鏡１３２に出射させる。更に、凹面鏡１３２は、表示光を、開口部１１１を通して、ウインドシールド１０の投射位置１０ａに反射させる。投射位置１０ａに反射された表示光（画像）は、運転者と投射位置１０ａとを結ぶ線の車両の前方延長線上（運転者の視野前方）に虚像２０として表示（結像）されて、運転者に視認されることになる。

画像の表示光に対する虚像２０の倍率（縦横比）は、ウインドシールド１０とアイボックスＥＢとの距離、液晶ディスプレイ１２１、平面鏡１３１および凹面鏡１３２等の設定位置、ウインドシールド１０および凹面鏡１３２の曲率等によって決定される。

また、運転者によって虚像２０の上下方向位置（アイボックスＥＢの上下方向位置）を変更するための要求信号が生成されると、制御部１４０は、凹面鏡１３２の駆動部を作動させて、凹面鏡１３２を要求方向に回転させて運転者の設定位置に調整する。

ここで、本開示のＨＵＤ装置１００においては、図３～図５に示すように、水平方向結像距離Ｄｈ、および垂直方向結像距離Ｄｖの設定内容に特徴を持たせている。

図３に示すように、水平方向結像距離Ｄｈは、アイボックスＥＢに対して、視点の水平方向における虚像２０までの距離である。また、垂直方向結像距離Ｄｖは、アイボックスＥＢに対して、視点の垂直方向における虚像２０までの距離である。

水平方向結像距離Ｄｈ、および垂直方向結像距離Ｄｖは、共に、５ｍ未満に設定されている。

また、水平方向結像距離Ｄｈ、および垂直方向結像距離Ｄｖは、異なるように設定されている。

水平方向結像距離Ｄｈ、および垂直方向結像距離Ｄｖが異なる場合であっても、人の目には、両結像距離Ｄｈ、Ｄｖの虚像２０は視認される。しかしながら、人の目は左右方向に並ぶように配置されており、左右の両眼指差によって、対象物に対する奥行き方向の距離（遠近感）が把握されるようになっている。よって、上記のように両結像距離Ｄｈ、Ｄｖが異なる場合、人は、主に（実質的に）、水平方向結像距離Ｄｈにおける虚像２０を安定して視認する。

垂直方向結像距離Ｄｖは、水平方向結像距離Ｄｈよりも短く設定される場合（図３の中段）では、垂直方向結像距離Ｄｖ１であり、水平方向結像距離Ｄｈよりも長く設定される場合（図３の下段）では、垂直方向結像距離Ｄｖ２である。

図４に示すように、アイボックスＥＢにおける運転者の視点の水平方向への所定移動量Ｌｈ（例えば、１０ｍｍ）に対する虚像２０の中心点の角度変化量を、水平方向角度変化量ｄＶｉｈとすると、
ｔａｎ（ｄＶｉｈ／２）＝（Ｌｈ／２）／Ｄｈ、であり、
Ｄｈ＝（Ｌｈ／２）／｛ｔａｎ（ｄＶｉｈ／２）｝、である。

よって、水平方向結像距離Ｄｈは、水平方向角度変化量ｄＶｉｈに相関する。尚、図４におけるｘ軸は、車両左右方向の軸であり、ｙ軸は、車両前後方向の軸であり、ｚ軸は、車両上下方向の軸である。

図５に示すように、アイボックスＥＢにおける運転者の視点の垂直方向への所定移動量Ｌｖ（例えば、１０ｍｍ）に対する虚像２０の中心点の角度変化量を、垂直方向角度変化量ｄＶｉｖとすると、
ｔａｎ（ｄＶｉｖ／２）＝（Ｌｖ／２）／Ｄｖ、であり、
Ｄｖ＝（Ｌｖ／２）／｛ｔａｎ（ｄＶｉｖ／２）｝、である。

よって、垂直方向結像距離Ｄｖは、垂直方向角度変化量ｄＶｉｖに相関する。尚、図５におけるｘ軸は、車両左右方向の軸であり、ｙ軸は、車両前後方向の軸であり、ｚ軸は、車両上下方向の軸である。

以下、水平方向結像距離Ｄｈを、水平方向角度変化量ｄＶｉｈとして捉え、また、垂直方向結像距離Ｄｖを、垂直方向角度変化量ｄＶｉｖとして捉えることにする。

尚、図４、図５において、水平方向角度変化量ｄＶｉｈ、および垂直方向角度変化量ｄＶｉｖは、例えば、運転者に代えて設置したカメラを車両の水平方向、あるいは垂直方向に併進させつつ、アイボックスＥＢ内で虚像２０の中心点を撮影することで確認することができる。

本実施形態では、水平方向結像距離Ｄｈと、垂直方向結像距離Ｄｖとが異なるようにするために、水平方向角度変化量ｄＶｉｈと、垂直方向角度変化量ｄＶｉｖとにおいて、以下の数式１、または数式２の関係となっている。

（数１）
ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９ 。

（数２）
１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ 。

上記の数式１、および数式２に示される領域は、図６において、ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＝０．９となる直線よりも下側の領域、および、ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＝１．１となる直線よりも上側の領域である。これは、ｄＶｉｈとｄＶｉｖとが同等となる直線（ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＝１．０）の近傍領域ではないことを意味している。

上記のｄＶｉｈ／ｄＶｉｖの領域を設定するにあたっては、更に、縦視差ｖｄを考慮した条件を採用している。以下、図７、図８を用いて説明する。

図７に示すように、左右の目の高さ位置が異なる場合（首を傾けたとき）、左目像２１と右目像２２との位置が変化し（図７中の左）、左右の目の軸に合わせると、融像不可能な縦視差ｖｄが生じる（図７中の右）。

本実施形態では、図８の上側に示すように、運転者の目に対して水平方向における虚像２０までの距離（水平方向結像距離Ｄｈ）と、図８の下側に示すように、運転者の目に対して垂直方向における虚像２０までの距離（垂直方向結像距離Ｄｖ）と、が異なるように設定されている。

更に、両眼間隔をＩＰＤ（図８）、頭部回転角をｒｈ（図７）としたときに、縦視差ｖｄは、以下の数式３のように表すことができる。

（数３）
ｖｄ＝｛ａｔａｎ（ＩＰＤ／２Ｄｖ）－ａｔａｎ（ＩＰＤ／２Ｄｈ）｝×ｓｉｎ（２ｒｈ） 。

一般的に、
両眼間隔ＩＰＤ＝６５ｍｍであり、
また、ＨＵＤ装置１００の視認時の頭部回転角ｒｈ＝１０ｄｅｇであり、
縦視差ｖｄの許容値＝１ｍｒａｄ（ミリラジアン）とすると、
－１ｍｒａｄ＜ｖｄ＜１ｍｒａｄであり、以下のように関係付けすることが可能となる。

即ち、
１ｍｒａｄ＞｛ａｔａｎ（６５／２Ｄｖ）－ａｔａｎ（６５／２Ｄｈ）｝×ｓｉｎ（２０）、
また、
－１ｍｒａｄ＜｛ａｔａｎ（６５／２Ｄｖ）－ａｔａｎ（６５／２Ｄｈ）｝×ｓｉｎ（２０）、である。

よって、
１ｍｒａｄ＞｛ａｔａｎ（３２．５／Ｄｖ）－ａｔａｎ（３２．５／Ｄｈ）｝×０．３４２、
また、
－１ｍｒａｄ＜｛ａｔａｎ（３２．５／Ｄｖ）－ａｔａｎ（３２．５／Ｄｈ）｝×０．３４２、である。よって、以下の数式４、および数式５となる。

（数４）
２．９２４ｍｒａｄ＞｛ａｔａｎ（３２．５／Ｄｖ）－ａｔａｎ（３２．５／Ｄｈ）｝。

（数５）
－２．９２４ｍｒａｄ＜｛ａｔａｎ（３２．５／Ｄｖ）－ａｔａｎ（３２．５／Ｄｈ）｝。

尚、｛ａｔａｎ（３２．５／Ｄｖ）｝は、垂直方向角度変化量ｄＶｉｖに相関する値であり、｛ａｔａｎ（３２．５／Ｄｈ）｝は、水平方向角度変化量ｄＶｉｈに相関する値である。

図６において、上記の数式４より、縦視差ｖｄに基づく上限ラインが得られ、また上記の数式５より、縦視差ｖｄに基づく下限ラインが得られる。よって、数式１、２、および数式４、５から、ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖの設定領域として、図６中において斜線ハッチングを施した領域を採用している。

本実施形態では、更に、好適な領域として、
水平方向結像距離Ｄｈが、２ｍから３ｍ未満では、
０．８＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、または、１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜１．３、
水平方向結像距離Ｄｈが、３ｍから４ｍ未満では、
０．７５＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、または、１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜１．５、
水平方向結像距離Ｄｈが、４ｍから５ｍ未満では、
０．７＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、または、１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜１．８、と設定している。

また、本実施形態では、液晶ディスプレイ１２１における画像のアスペクト比ＡＲ１と、虚像２０のアスペクト比ＡＲ２と、において、以下の数式６の関係となっている。

（数６）
０．９＜ＡＲ１／ＡＲ２＜１．１ 。

各アスペクト比ＡＲ１、ＡＲ２は、いわゆる像の縦横比であり、ここでは、各アスペクト比ＡＲ１、ＡＲ２は、横寸法／縦寸法として計算した値を用いて、アスペクト比同士の比率（ＡＲ１／ＡＲ２）を算出するようにしている。尚、上記のように、０．９＜ＡＲ１／ＡＲ２＜１．１、であるということは、液晶ディスプレイ１２１における画像のアスペクト比ＡＲ１と、虚像２０のアスペクト比ＡＲ２とが、ほぼ同等であることを意味する。

また、本実施形態では、ウインドシールド１０の、水平方向曲率Ｐｈと、垂直方向曲率Ｐｖとにおいて、図６に示すように、
Ｐｈ＞Ｐｖのとき、
ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、であり、
Ｐｈ＜Ｐｖのとき、
１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ、である。

即ち、図６において、Ｐｈ＞Ｐｖのときは、縦視差ｖｄの影響も加味して、ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖは、ｖｄの下限ラインと０．９の間の領域になるようにしており、また、Ｐｈ＜Ｐｖのときは、縦視差ｖｄの影響も加味して、ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖは、１．１とｖｄの上限ラインの間の領域になるようにしている。

以上のように、本実施形態では、ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、または、１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ、として、水平方向結像距離Ｄｈと、垂直方向結像距離Ｄｖとが異なるようにしている。

これにより、それぞれの結像距離Ｄｈ、Ｄｖにおける虚像２０の横方向および縦方向の倍率を、自由に設定することが可能となる。よって、「課題」の項で説明したような、液晶ディスプレイ１２１における表示画像と、虚像２０とにおいて、縦方向と横方向の倍率（アスペクト比ＡＲ１、ＡＲ２）が異なってしまうことを抑制できるので、表示部の表示領域を有効に活用し、虚像２０の表示品位を向上させることができる。

つまり、液晶ディスプレイ１２１における表示画像のアスペクト比ＡＲ１と、虚像２０のアスペクト比ＡＲ２と、において、
０．９＜ＡＲ１／ＡＲ２＜１．１、にして、両アスペクト比を同等にすることができる。

また、水平方向結像距離Ｄｈが、２ｍから３ｍ未満では、
０．８＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、または、１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜１．３、であり、
水平方向結像距離Ｄｈが、３ｍから４ｍ未満では、
０．７５＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、または、１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜１．５、であり、
水平方向結像距離Ｄｈが、４ｍから５ｍ未満では、
０．７＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、または、１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜１．８、である。

これにより、縦視差ｖｄによる影響を許容量（１ｍｒａｄ）以下に抑えることができ、視認性を向上させることができる。

また、ウインドシールド１０の曲面上の、水平方向曲率Ｐｈと、垂直方向曲率Ｐｖと、において、
Ｐｈ＞Ｐｖのとき、垂直方向に虚像２０の倍率が小さくなるところ、ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ＜０．９、とすることで、垂直方向角度変化量ｄＶｉｖ（垂直方向結像距離Ｄｖ）大きくして、垂直方向の倍率を大きくすることができ、虚像２０のアスペクト比ＡＲ２を表示画像のアスペクト比ＡＲ１と同等にすることができる。

また、Ｐｈ＜Ｐｖのとき、垂直方向に虚像２０の倍率が大きくなるところ、１．１＜ｄＶｉｈ／ｄＶｉｖ、とすることで、垂直方向角度変化量ｄＶｉｖ（垂直方向結像距離Ｄｖ）小さくして、垂直方向の倍率を小さくすることができ、虚像２０のアスペクト比ＡＲ２を表示画像のアスペクト比ＡＲ１と同等にすることができる。

（その他の実施形態）
この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、１つの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。開示されるいくつかの技術的範囲は、請求の範囲の記載によって示され、更に請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内での全ての変更を含むものと解されるべきである。

また、上記各実施形態では、反射部として、平面鏡１３１と、凹面鏡１３２とを有するものとしたが、例えば、凹面鏡１３２のみを用いたものとしてもよい。

１０ ウインドシールド
２０ 虚像
１００ ヘッドアップディスプレイ装置（虚像表示装置）
１２１ 液晶ディスプレイ（表示部）
１３１ 平面鏡（反射部）
１３２ 凹面鏡（反射部）
Ｄｈ 水平方向結像距離
Ｄｖ 垂直方向結像距離
ｄＶｉｈ 水平方向角度変化量
ｄＶｉｖ 垂直方向角度変化量
ＡＲ１ 画像のアスペクト比
ＡＲ２ 虚像のアスペクト比
ＥＢ アイボックス
Ｐｈ 水平方向曲率（第１曲率）
Ｐｖ 垂直方向曲率（第２曲率）

Claims (4)

1. 画像の表示光を出射する表示部（１２１）と、
   前記表示光を反射させる反射部（１３１、１３２）と、を備え、
   前記反射部で反射された前記表示光を、視認者の前方に位置するウインドシールド（１０）の前方に虚像（２０）として、前記視認者に視認させる虚像表示装置であって、
   アイボックス（ＥＢ）に対して、視点の水平方向における前記虚像までの距離として定義される水平方向結像距離（Ｄｈ）、および視点の垂直方向における前記虚像までの距離として定義される垂直方向結像距離（Ｄｖ）は、５ｍ未満であり、
   前記アイボックスにおける視点の水平方向への所定移動量に対する前記虚像の中心点の水平方向角度変化量（ｄＶｉｈ）と、
   前記アイボックスにおける視点の垂直方向への前記所定移動量に対する前記虚像の前記中心点の垂直方向角度変化量（ｄＶｉｖ）と、において、
   前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量＜０．９、または、
   １．１＜前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量、であり、
   前記水平方向結像距離と、前記垂直方向結像距離とが異なるように設定された虚像表示装置。
2. 前記水平方向結像距離が、２ｍから３ｍ未満では、
   ０．８＜前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量＜０．９、または、１．１＜前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量＜１．３、であり、
   前記水平方向結像距離が、３ｍから４ｍ未満では、
   ０．７５＜前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量＜０．９、または、１．１＜前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量＜１．５、であり、
   前記水平方向結像距離が、４ｍから５ｍ未満では、
   ０．７＜前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量＜０．９、または、１．１＜前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量＜１．８、である請求項１に記載の虚像表示装置。
3. 前記画像のアスペクト比（ＡＲ１）と、前記虚像のアスペクト比（ＡＲ２）と、において、
   ０．９＜前記画像のアスペクト比／前記虚像のアスペクト比＜１．１、である請求項１または請求項２に記載の虚像表示装置。
4. 前記ウインドシールドの曲面上の、水平方向の曲線の第１曲率（Ｐｈ）と、垂直方向の曲線の第２曲率（Ｐｖ）と、において、
   前記第１曲率＞前記第２曲率のとき、前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量＜０．９、であり、
   前記第１曲率＜前記第２曲率のとき、１．１＜前記水平方向角度変化量／前記垂直方向角度変化量、である請求項１～請求項３のいずれか１つに記載の虚像表示装置。

Images