JP6515796B2 - Head-up display device - Google Patents

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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 of this specification relates to a head-up display device that displays a virtual image that can be viewed 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、ハーフミラー等の投影部材を、車両のウインドシールドとは別体で設けた構成が開示されている。この投影部材は、収納時にメータフードの上面と連続するような凹面形状に湾曲している。こうした投影部材の凹面形状により、投影部材に投影された光が虚像として結像される結像位置は、この投影部材、ひいては乗員の視点位置から遠ざけられる。   Conventionally, for example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a projection member such as a half mirror is provided separately from a windshield of a vehicle in a head-up display device (hereinafter referred to as HUD device) mounted on the vehicle There is. The projection member is curved in a concave shape that is continuous with the top surface of the meter hood when stored. Due to the concave shape of the projection member, an imaging position at which light projected onto the projection member is imaged as a virtual image is moved away from the viewpoint position of the projection member and hence the occupant.

特開2014−91466号公報JP, 2014-91466, A

さて、特許文献1のHUD装置では、投影部材の凹面形状によって規定される一つの結像位置に、種々の画像が結像されることとなる。ここで、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。しかし、特許文献1のHUD装置では、乗員に通知する情報の特性に応じて、情報を通知する画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。   Now, in the HUD device of Patent Document 1, various images are formed at one imaging position defined by the concave shape of the projection member. Here, recent HUD devices are required to notify a passenger of a wide variety of information by virtual image display. However, in the HUD device of Patent Document 1, it is substantially impossible to switch the imaging position of the image to be notified of the information according to the characteristics of the information to be notified to the occupant. As a result, the occupant may fail to recognize the information presented by the HUD device or may feel bothersome of the information presented frequently.

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 a problem, and an object thereof is to provide an HUD device capable of displaying an image for notifying information as a virtual image so as to be appropriately noticed by a passenger. 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)の光を射出する表示器(240)と、移動体のウインドシールド(13)とは別体で設けられ、互いに異なる画像の光が表示器によって投影される複数の投影領域(20)を有し、各投影領域に投影された各画像の光を、各投影領域から互いに異なる距離の結像位置で結像させる投影部材(20)と、を備え、投影部材は、互いに隣接する二つの投影領域の間に、各投影領域に入射する光の入射方向に沿った段差を形成する段差部(226a,226b)を有するHUD装置とされる。
また開示された第二の態様は、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)を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、虚像として結像される画像(70)の光を射出する表示器(40,240)と、移動体のウインドシールド(13)とは別体で設けられ、互いに異なる画像の光が表示器によって投影される複数の投影領域(30,230,330)を有し、各投影領域に投影された各画像の光を、各投影領域から互いに異なる距離の結像位置で結像させる投影部材(20,220,320)と、を備え、複数の投影領域には、乗員の正面に位置する正面投影領域(31〜33,231,331,333)と、正面投影領域の側方に位置する側方投影領域(34,35,234,235,334,335)とが含まれ、側方投影領域は、移動体の幅方向に沿って正面投影領域から離れるに従い、乗員側へ傾斜した姿勢であるHUD装置とされる。
In order to achieve the above object, the first aspect disclosed is a HUD device mounted on a mobile unit (A) and displaying a virtual image (60) visible by an occupant of the mobile unit, and forming an image as a virtual image an image display device which emits light of (70) (2 40) which is, the windshield of the moving body (13) provided separately, a plurality of projections which light different images are projected by the display device has a region (2 3 0), with the light of the image projected on the projection area, the projection member for imaging at the imaging position of the different distances from the projection area (2 2 0), a, projection member, between two projected regions adjacent to each other, the step portion forming the step along the incident direction of light incident on the projection area (226a, 226b) are HUD device that have a.
The second aspect disclosed is a head-up display device mounted on a mobile body (A) and displaying a virtual image (60) visible by an occupant (D) of the mobile body, and is imaged as a virtual image Displays (40, 240) for emitting the light of the image (70), and a plurality of projections which are provided separately from the windshield (13) of the movable body and light of different images are projected by the display A projection member (20, 220, 320) having an area (30, 230, 330) for imaging the light of each image projected on each projection area at an imaging position at a different distance from each projection area; And a plurality of projection areas, a front projection area (31 to 33, 231, 331, 333) located in front of the occupant, and a side projection area (34, 35) located on the side of the front projection area. , 234, 235, 334 335) and includes, lateral projection region with increasing distance from the front projection area along the width direction of the moving body, are HUD device is a position which is inclined toward the driver.

この態様では、投影部材がウインドシールドとは別体で設けられているため、投影部材の形状の自由度が確保され得る。故に、互いに異なる複数の投影領域を投影部材に設けたうえで、それぞれの投影領域から互いに異なる距離の結像位置で各画像の光が結像されるように、投影部材の形状を規定することが可能になる。   In this aspect, since the projection member is provided separately from the windshield, freedom in the shape of the projection member can be secured. Therefore, providing a plurality of projection areas different from each other on the projection member, and defining the shape of the projection member so that the light of each image is imaged at the imaging positions at different distances from each projection area Becomes possible.

以上の投影部材を用いれば、投影領域の切り替えにより、乗員に情報を通知する画像の結像位置を、その情報の特性に応じて変更することができる。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可能になる。   By using the above-described projection member, by switching the projection area, it is possible to change the imaging position of the image for notifying the occupant of the information according to the characteristics of the information. Therefore, the HUD device can display an image for notifying information as a virtual image so as to be noticed properly by the 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。   The reference numerals in the parentheses above merely show an example of the correspondence with specific configurations in the embodiments to be 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 which shows typically the state which looked at the virtual image display by HUD device of a first embodiment from a driver's seat. センタコンバイナ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 center combiner typically. 互いに異なる位置に結像される各虚像の位置関係を、各コンバイナ及び各表示面の配置と共に模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the positional relationship of each virtual image imaged in a mutually different position with the arrangement | positioning of each combiner and each display surface. 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. 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. 第二実施形態における各虚像の位置関係を、コンバイナ及び表示面の配置と共に模式的に示す平面図である。It is a top view which shows typically the positional relationship of each virtual image in 2nd embodiment with arrangement | positioning of a combiner and a display surface. 第三実施形態の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 3rd embodiment from the driver's seat.

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 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 embodiments described above can be applied to other parts of the configuration. In addition to the combinations of the configurations explicitly described in the description of each embodiment, the configurations of the plurality of embodiments can be partially combined with each other even if they are not explicitly specified unless any problem occurs in 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、コンビネーションメータ110の上方を覆うメータフード11に収容されている。
First Embodiment
A head-up display (HUD) device 100 according to a 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 visible 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 body portion of the HUD device 100 is housed in a meter hood 11 that covers the top of the combination meter 110.

HUD装置100は、コンバイナユニット20、表示ユニット40、ハウジング50、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 is configured by a combiner unit 20, a display unit 40, a housing 50, 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、複数の投影領域30を有している。各投影領域30には、虚像60として結像される種々の画像70の光が表示ユニット40によって投影される。   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. The combiner unit 20 has a plurality of projection areas 30. On each projection area 30, the light of various images 70, which are imaged as a virtual image 60, is projected by the display unit 40.

コンバイナユニット20は、センタコンバイナ20a及び一対のサイドコンバイナ20b,20cを備えている。各コンバイナ20a〜20c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20a〜20c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の材料により、湾曲した板状に形成されている。   The combiner unit 20 includes a center combiner 20a and a pair of side combiners 20b and 20c. Each of the combiners 20a to 20c is a half mirror that transmits a part of incident light and reflects another part. Each of the combiners 20a to 20c is formed in a curved plate shape by a translucent material such as polycarbonate resin, acrylic resin, and glass.

センタコンバイナ20aは、車両Aの幅方向において、二つのサイドコンバイナ20b,20cの間に配置されており、運転者Dの正面に位置している。センタコンバイナ20aは、横長の略矩形状に形成されている。センタコンバイナ20aは、車両Aの横断面に板面方向を沿わせた姿勢にて、メータフード11から上方へ突き出している。センタコンバイナ20aは、運転席側を向く投影面に、凹面状に形成された複数(三つ)の湾曲面部21〜23を有している。これら上方湾曲面部21、中間湾曲面部22、及び下方湾曲面部23は、静止状態にある車両Aの上下方向に並んでいる。   The center combiner 20 a is disposed between the two side combiners 20 b and 20 c in the width direction of the vehicle A, and is located in front of the driver D. The center combiner 20a is formed in a horizontally long substantially rectangular shape. The center combiner 20a protrudes upward from the meter hood 11 in a posture in which the plate surface direction is aligned with the cross section of the vehicle A. The center combiner 20a has a plurality of (three) curved surface portions 21 to 23 formed in a concave shape on a projection surface facing the driver's seat side. The upper curved surface portion 21, the intermediate curved surface portion 22, and the lower curved surface portion 23 are aligned in the vertical direction of the vehicle A in a stationary state.

上方湾曲面部21は、三つの湾曲面部21〜23のうちで最も上方に規定されている。上方湾曲面部21は、水平視線軸線HVAよりも下方に位置しており、他の二つの湾曲面部22,23よりも水平視線軸線HVAに近接している。水平視線軸線HVAは、静止状態の車両Aにおいて、水平な地面に沿って前方を見た運転者Dの視線を想定した仮想の軸線である。上方湾曲面部21の基準となる曲率は、他の二つの湾曲面部22,23の曲率よりも大きく設定されている。上方湾曲面部21には、遠方投影領域31が規定されている。   The upper curved surface portion 21 is defined at the top among the three curved surface portions 21 to 23. The upper curved surface portion 21 is located below the horizontal line of sight axis HVA, and is closer to the horizontal line of sight axis HVA than the other two curved surface portions 22 and 23. The horizontal line of sight axis HVA is a virtual axis that assumes the line of sight of the driver D looking forward along the horizontal ground in the vehicle A in a stationary state. The curvature serving as the reference of the upper curved surface portion 21 is set larger than the curvatures of the other two curved surface portions 22 and 23. A far projection area 31 is defined in the upper curved surface 21.

中間湾曲面部22は、上方湾曲面部21及び下方湾曲面部23の間に位置している。中間湾曲面部22の基準となる曲率は、上方湾曲面部21の曲率よりも小さく設定されており、且つ、下方湾曲面部23の曲率よりも大きく設定されている。中間湾曲面部22には、中間投影領域32が設定されている。   The middle curved surface 22 is located between the upper curved surface 21 and the lower curved surface 23. The curvature serving as the reference of the intermediate curved surface portion 22 is set smaller than the curvature of the upper curved surface portion 21 and is set larger than the curvature of the lower curved surface portion 23. An intermediate projection area 32 is set in the intermediate curved surface portion 22.

下方湾曲面部23は、中間湾曲面部22の下方に位置している。下方湾曲面部23の基準となる曲率は、他の二つの湾曲面部21,22の曲率よりも小さく設定されている。下方湾曲面部23には、近傍投影領域33が規定されている。   The lower curved surface portion 23 is located below the intermediate curved surface portion 22. The curvature serving as the reference of the lower curved surface portion 23 is set smaller than the curvatures of the other two curved surface portions 21 and 22. In the lower curved surface portion 23, a near projection area 33 is defined.

以上のように、上方湾曲面部21、中間湾曲面部22、及び下方湾曲面部23のそれぞれには、投影領域30が一つずつ規定されている。これら遠方投影領域31、中間投影領域32、及び近傍投影領域33は、各湾曲面部21の中に、それぞれ横長の略矩形状に規定されている。各投影領域31〜33は、互いに異なる曲率で形成された各湾曲面部21〜23の形状により、それぞれ異なる拡大率を備えた凹面鏡として機能する。上述した各湾曲面部21〜23の曲率の相関から、遠方投影領域31の拡大率は、中間投影領域32の拡大率よりも大きくなり、近傍投影領域33の拡大率は、中間投影領域32の拡大率よりも小さくなる。   As described above, one projection area 30 is defined in each of the upper curved surface portion 21, the intermediate curved surface portion 22, and the lower curved surface portion 23. The distant projection area 31, the intermediate projection area 32, and the near projection area 33 are respectively defined in each curved surface portion 21 in a substantially rectangular shape that is horizontally long. Each of the projection areas 31 to 33 functions as a concave mirror with a different enlargement factor due to the shapes of the curved surface portions 21 to 23 formed with curvatures different from each other. From the correlation of the curvatures of the curved surface portions 21 to 23 described above, the enlargement ratio of the far projection region 31 becomes larger than the enlargement ratio of the middle projection region 32, and the enlargement ratio of the near projection region 33 is the enlargement of the middle projection region 32 Less than the rate.

こうした構成によれば、各投影領域31〜33に投影された各画像70の光は、これら投影領域31〜33から互いに異なる距離の結像位置で結像される。詳記すると、遠方投影領域31に投影された画像70の光が遠方虚像61として結像される結像位置は、中間投影領域32に投影された画像70の光が中間虚像62として結像される結像位置よりも、センタコンバイナ20aから離れた位置となる。同様に、近傍投影領域33に投影された画像70の光が近傍虚像63として結像される結像位置は、中間虚像62の結像位置よりもセンタコンバイナ20aに近い位置となる。具体的に、遠方虚像61は、遠方投影領域31から1.5メートル程度前方に結像される。また、中間虚像62は、中間投影領域32から0.7メートル程度前方に結像される。そして、近傍虚像63は、近傍投影領域33から0.5メートル程度前方に結像される。   According to such a configuration, the light of each of the images 70 projected onto the projection areas 31 to 33 is imaged at imaging positions at different distances from the projection areas 31 to 33. Specifically, at the imaging position where the light of the image 70 projected on the far projection area 31 is imaged as the far virtual image 61, the light of the image 70 projected on the intermediate projection area 32 is imaged as the mid virtual image 62 This position is farther from the center combiner 20a than the imaging position. Similarly, the imaging position at which the light of the image 70 projected on the near projection area 33 is imaged as the near virtual image 63 is closer to the center combiner 20 a than the imaging position of the intermediate virtual image 62. Specifically, the far virtual image 61 is imaged about 1.5 meters forward from the far projection area 31. In addition, the intermediate virtual image 62 is imaged about 0.7 meters in front of the intermediate projection area 32. Then, the near virtual image 63 is imaged about 0.5 meters forward from the near projection area 33.

以上の各投影領域31〜33は、投影面上において互いに重ならないように、互いに離れた位置に規定されている。そのため、センタコンバイナ20aには、二つの接続部分26a,26bが形成されている。接続部分26aは、センタコンバイナ20aにおいて、遠方投影領域31と中間投影領域32との間に位置している。接続部分26aは、互いに異なる曲率で湾曲した上方湾曲面部21と中間湾曲面部22とを連続させている。一方、接続部分26bは、センタコンバイナ20aにおいて、中間投影領域32と近傍投影領域33との間に位置している。接続部分26bは、互いに異なる曲率で湾曲した中間投影領域32と近傍投影領域33とを連続させている。   The projection areas 31 to 33 described above are defined at mutually separated positions so as not to overlap each other on the projection plane. Therefore, two connection portions 26a and 26b are formed in the center combiner 20a. The connection portion 26 a is located between the far projection area 31 and the middle projection area 32 in the center combiner 20 a. The connecting portion 26 a connects the upper curved surface portion 21 and the intermediate curved surface portion 22 which are curved with different curvatures. On the other hand, the connection portion 26 b is located between the intermediate projection area 32 and the near projection area 33 in the center combiner 20 a. The connection portion 26 b continues the intermediate projection area 32 and the near projection area 33 which are curved with different curvatures.

これら接続部分26a,26bのうちでウインドシールド13と対向する背面領域には、遮光部28a,28bがそれぞれ設けられている。各遮光部28a,28bは、遮光性の塗料によって薄膜状に形成されている。遮光部28aは、接続部分26aの背面領域を覆うことにより、接続部分26aへの外光の入射を遮っている。遮光部28bは、接続部分26bの背面領域を覆うことにより、接続部分26aへの外光の入射を遮っている。これら遮光部28a,28bは、薄板状に成形された遮光性の樹脂材料によって形成されてもよい。   Of the connection portions 26a and 26b, light shielding portions 28a and 28b are provided in the back surface area facing the windshield 13, respectively. Each of the light shielding portions 28a and 28b is formed in a thin film shape by a light shielding paint. The light shielding portion 28 a blocks the incidence of outside light on the connection portion 26 a by covering the rear surface area of the connection portion 26 a. The light shielding portion 28 b blocks the incidence of external light on the connection portion 26 a by covering the rear surface area of the connection portion 26 b. The light shielding portions 28a and 28b may be formed of a light shielding resin material formed in a thin plate shape.

各サイドコンバイナ20b,20cは、車両Aの幅方向において、センタコンバイナ20aの両側に一つずつ配置されている。各サイドコンバイナ20b,20cは、車両Aの前後方向において、センタコンバイナ20aよりも僅かに後方(運転席側)に配置されている。サイドコンバイナ20bは、運転者Dから見てセンタコンバイナ20aの左側に位置している。サイドコンバイナ20cは、運転者Dから見てセンタコンバイナ20aの右側に位置している。   The side combiners 20b and 20c are disposed one by one on both sides of the center combiner 20a in the width direction of the vehicle A. The side combiners 20b and 20c are disposed slightly behind (on the driver's seat side) the center combiner 20a in the front-rear direction of the vehicle A. The side combiner 20b is located on the left side of the center combiner 20a as viewed from the driver D. The side combiner 20c is located on the right side of the center combiner 20a as viewed from the driver D.

各サイドコンバイナ20b,20cは、それぞれ略四辺形状に形成されている。各サイドコンバイナ20b,20cは、センタコンバイナ20aを左右対称に分割する仮想の中心面に対し、面対称な形状及び配置とされている。各サイドコンバイナ20b,20cは、画像70の光が投影される投影面が運転席側を向くように、センタコンバイナ20aに対して傾斜した姿勢で設置されている。   Each side combiner 20b, 20c is formed in a substantially quadrilateral shape, respectively. The side combiners 20b and 20c have a shape and arrangement that are plane-symmetrical with respect to a virtual center plane that divides the center combiner 20a into left-right symmetry. The side combiners 20b and 20c are installed in an inclined posture with respect to the center combiner 20a such that the projection plane on which the light of the image 70 is projected is directed to the driver's seat side.

サイドコンバイナ20bは、運転者側を向く投影面に、側方湾曲面部24を有している。側方湾曲面部24には、左方投影領域34が規定されている。サイドコンバイナ20cは、運転者側を向く投影面に、側方湾曲面部25を有している。側方湾曲面部24には、右方投影領域35が規定されている。各サイドコンバイナ20b,20c取り付け姿勢により、左方投影領域34及び右方投影領域35は、車両Aの幅方向に沿って各投影領域31〜33から離れるに従い、運転席(運転者D)側へ傾斜した姿勢となっている(図3参照)。左方投影領域34及び右方投影領域35は、実質的に同一の曲率で形成されており、同一の拡大率を備えた凹面鏡として機能する。左方投影領域34及び右方投影領域35の基準となる曲率は、各投影領域31〜33のいずれの曲率とも異なっている。   The side combiner 20b has a side curved surface portion 24 on a projection surface facing the driver. A left projection region 34 is defined in the side curved surface portion 24. The side combiner 20c has a side curved surface 25 on the projection surface facing the driver. A rightward projection area 35 is defined in the side curved surface portion 24. As the left projection area 34 and the right projection area 35 move away from the projection areas 31 to 33 along the width direction of the vehicle A due to the mounting postures of the side combiners 20b and 20c, the driver's seat (driver D) side It has an inclined posture (see FIG. 3). The leftward projected region 34 and the rightward projected region 35 are formed with substantially the same curvature, and function as concave mirrors with the same magnification. The curvature serving as the reference of the leftward projected region 34 and the rightward projected region 35 is different from any curvature of each of the projected regions 31 to 33.

以上の左方投影領域34及び右方投影領域35に投影された画像70の光がそれぞれ左方虚像64及び右方虚像65として結像される結像位置は、運転者Dの正面から左右にずれた位置となる。左方虚像64及び右方虚像65は、運転者Dを囲むような左方投影領域34及び右方投影領域35の斜め配置により、車両Aの横断面に対して傾斜した姿勢で結像される。その結果、左方虚像64及び右方虚像65は、運転者Dから見て、車両Aの前後方向に奥行きを持った態様で表示される。   The imaging positions at which the light of the image 70 projected on the above leftward projection region 34 and rightward projection region 35 is imaged as the leftward virtual image 64 and rightward virtual image 65 are left and right from the front of the driver D It will be a shifted position. The left virtual image 64 and the right virtual image 65 are imaged in an inclined posture with respect to the cross section of the vehicle A by the oblique arrangement of the left projection region 34 and the right projection region 35 surrounding the driver D. . As a result, the left virtual image 64 and the right virtual image 65 are displayed with a depth in the front-rear direction of the vehicle A as viewed from the driver D.

具体的に、運転者Dの左前方に表示される左方虚像64は、左方投影領域34から0.7メートル程度の所定範囲に、奥行きを持って結像される。同様に、運転者Dの右前方に表示される右方虚像65は、右方投影領域35から0.7メートル程度の所定範囲に、前後の奥行きを持って結像される。このように、各投影領域34,35から各虚像64,65の結像位置までの距離は、各投影領域31,33から各虚像61,63の結像位置までの距離と異なっている。   Specifically, the left virtual image 64 displayed in front of the left of the driver D is imaged with a depth in a predetermined range of about 0.7 meters from the left projection area 34. Similarly, the right virtual image 65 displayed in front of the right of the driver D is imaged with a front and rear depth in a predetermined range of about 0.7 meters from the right projection area 35. Thus, the distance from each projection area 34, 35 to the imaging position of each virtual image 64, 65 is different from the distance from each projection area 31, 33 to the imaging position of each virtual image 61, 63.

ここで、各湾曲面部21〜25において基準となる曲率は、各投影領域30の中心において各投影領域30と直交し且つ上下方向に沿った基準断面において、各中心に規定された曲率である。各投影領域30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。加えて、各投影領域30の拡大率も、各投影領域30の中心の曲率に基づいて設定される。さらに、各投影領域30の中心において各投影領域30と直交し且つ水平方向に沿った水平断面において、各投影領域30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。   Here, the curvature serving as a reference in each of the curved surface portions 21 to 25 is a curvature defined at each center in a reference cross section orthogonal to each projection region 30 at the center of each projection region 30 and along the vertical direction. The curvature of each projection area 30 may be constant at the center curvature or may gradually change as it goes away from the center. In addition, the enlargement factor of each projection area 30 is also set based on the curvature of the center of each projection area 30. Furthermore, the curvature of each projection area 30 may be constant at the center curvature or at a distance from the center in a horizontal section orthogonal to each projection area 30 at the center of each projection area 30 and along the horizontal direction. It may change gradually.

尚、各投影領域30の中心は、便宜的に投影領域30の重心位置とする。各画像70の光の光軸は、各投影領域30の中心に入射するものとする。加えて、各投影領域30を形成する各湾曲面部21〜25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であってもよい。   The center of each projection area 30 is taken as the barycentric position of the projection area 30 for convenience. The optical axis of the light of each image 70 is assumed to be incident on the center of each projection area 30. In addition, each of the curved surface portions 21 to 25 forming each of the projection areas 30 may have a Fresnel lens shape in which a plurality of divided curved surfaces are arranged to be shifted in the thickness direction.

表示ユニット40は、コンバイナユニット20に形成された複数の投影領域30へ向けて、画像70の光を射出する構成である。表示ユニット40は、車両Aの前後方向において、センタコンバイナ20aの後方に配置されている。表示ユニット40は、各投影領域31〜35のそれぞれに、互いに異なった画像70の光を投影可能である。表示ユニット40は、図2〜図4に示すように、TFT(Thin Film Transistor)方式の複数の液晶パネル45〜47と、各液晶パネル45〜47を透過照明する投影光源48等によって構成されている。   The display unit 40 is configured to emit light of the image 70 toward the plurality of projection areas 30 formed in the combiner unit 20. The display unit 40 is disposed behind the center combiner 20 a in the front-rear direction of the vehicle A. The display unit 40 can project the light of the images 70 different from each other on each of the projection areas 31 to 35. As shown in FIGS. 2 to 4, the display unit 40 includes a plurality of liquid crystal panels 45 to 47 of a TFT (Thin Film Transistor) system, and a projection light source 48 for transmitting and illuminating each of the liquid crystal panels 45 to 47. There is.

各液晶パネル45〜47は、それぞれ表示面41〜43を有している。各表示面41〜43は、それぞれ矩形の平板状に形成されている。各表示面41〜43は、互いに異なる投影領域30へ向けて画像70の光を射出する。各表示面41〜43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。各液晶パネル45〜47は、サブ画素の光の透過率を制御することにより、表示面41〜43上に種々の画像70をカラー表示可能である。   Each of the liquid crystal panels 45 to 47 has display surfaces 41 to 43, respectively. Each of the display surfaces 41 to 43 is formed in a rectangular flat plate shape. The display surfaces 41 to 43 emit the light of the image 70 toward the different projection areas 30. On each of the display surfaces 41 to 43, a large number of pixels are two-dimensionally arranged. Each pixel is provided with red, green and blue sub-pixels. The liquid crystal panels 45 to 47 can color-display various images 70 on the display surfaces 41 to 43 by controlling the light transmittance of the sub-pixels.

液晶パネル45は、中央表示面41をセンタコンバイナ20aの各投影領域31〜33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。中央表示面41は、各投影領域31〜33へ向けて、画像70の光を射出する。中央表示面41には、各投影領域31〜33での反射によって生じる歪みを補正した形態で、各虚像61〜63として結像される画像70が形成される。液晶パネル45は、各投影領域31〜33から外れた接続部分26a,26bに画像70を投影しないよう、中央表示面41の表示を制御される。   The liquid crystal panel 45 is installed in the housing 50 in a posture in which the central display surface 41 faces the projection areas 31 to 33 of the center combiner 20a. The central display surface 41 emits light of the image 70 toward the projection areas 31 to 33. On the central display surface 41, an image 70 formed as virtual images 61 to 63 is formed in a form in which distortion caused by reflection in the projection regions 31 to 33 is corrected. The liquid crystal panel 45 controls the display of the central display surface 41 so as not to project the image 70 on the connection portions 26 a and 26 b which are out of the projection areas 31 to 33.

液晶パネル46は、左方表示面42をサイドコンバイナ20bの左方投影領域34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。左方表示面42は、左方投影領域34へ向けて、画像70の光を射出する。左方表示面42には、左方投影領域34での反射によって生じる歪みを補正した形態で、左方虚像64として結像される画像70が形成される。   The liquid crystal panel 46 is installed in the housing 50 with the left display surface 42 facing the left projection area 34 of the side combiner 20 b. The left display surface 42 emits the light of the image 70 toward the left projection area 34. On the left display surface 42, an image 70 formed as a left virtual image 64 is formed in a form in which distortion caused by reflection in the left projection area 34 is corrected.

液晶パネル47は、右方表示面43をサイドコンバイナ20cの右方投影領域35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。右方表示面43は、右方投影領域35へ向けて、画像70の光を射出する。右方表示面43には、右方投影領域35での反射によって生じる歪みを補正した形態で、右方虚像65として結像される画像70が形成される。   The liquid crystal panel 47 is installed in the housing 50 with the right display surface 43 facing the right projection area 35 of the side combiner 20c. The right display surface 43 emits the light of the image 70 toward the right projection area 35. On the right side display surface 43, an image 70 formed as the right side virtual image 65 is formed in a form in which distortion caused by reflection in the right side projection region 35 is corrected.

以上の液晶パネル45と液晶パネル46,47とでは、各表示面41〜43から、これら表示面41〜43によって画像70の光を投影される各投影領域30までの各光路の距離が互いに異なっている。尚、光路距離は、各表示面41〜43のうちで画像70を表示する範囲の中心から、各投影領域30の中心までの距離とする。   In the liquid crystal panel 45 and the liquid crystal panels 46 and 47 described above, the distances of the optical paths from the display surfaces 41 to 43 to the projection areas 30 on which the light of the image 70 is projected by the display surfaces 41 to 43 are different from each other ing. The optical path distance is a distance from the center of the range in which the image 70 is displayed among the display surfaces 41 to 43 to the center of the projection area 30.

投影光源48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各液晶パネル45〜47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41〜43の背面側に導光され、各表示面41〜43に形成された画像70を透過照明する。各表示面41〜43を通過した光は、各投影領域31〜35に投影される。   The projection light source 48 includes a plurality of LEDs that emit white light source light, and a prism that guides the light emitted from each LED to the liquid crystal panels 45 to 47. The light emitted from each LED is guided to the back side of each display surface 41 to 43, and transmits and illuminates the image 70 formed on each display surface 41 to 43. The light which passed each display surface 41-43 is projected on each projection area 31-35.

ハウジング50は、図2及び図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、表示ユニット40及び制御回路80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、メータフード11に収容されている。ハウジング50は、コンバイナユニット20を支持しおり、各コンバイナ20a〜20cを特定の姿勢で固定している。   The housing 50 is a housing of the HUD device 100 formed in a box shape of a resin material as shown in FIGS. 2 and 3. The housing 50 accommodates the display unit 40 and the control circuit 80. The housing 50 is housed in the meter hood 11 so as to be less visible to the driver D. The housing 50 supports the combiner unit 20, and fixes each of the combiners 20a to 20c in a specific posture.

ハウジング50には、投射開口51が形成されている。投射開口51は、ハウジング50の天井壁のうちで、各表示面41〜43から各投影領域31〜35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。投射開口51は、各表示面41〜43から各投影領域31〜35への光の投射を可能にしている。投射開口51には、蓋部材52が嵌め込まれている。蓋部材52は、透光性の樹脂材料によって板状に形成されている。蓋部材52は、画像70の光の透過を許容しつつ、投射開口51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 housing 50 is formed with a projection opening 51. The projection openings 51 are through openings formed in the irradiation range of light emitted from the display surfaces 41 to 43 to the projection areas 31 to 35 in the ceiling wall of the housing 50. The projection openings 51 enable the projection of light from the display surfaces 41 to 43 to the projection areas 31 to 35. A lid member 52 is fitted into the projection opening 51. The lid member 52 is formed in a plate shape by a translucent resin material. The lid member 52 prevents the entry of dust and dirt into the housing 50 by physically blocking the projection opening 51 while allowing the light transmission of the image 70.

制御回路80は、図4及び図3に示すように、各虚像60の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45〜47及び投影光源48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。   The control circuit 80 is a circuit which controls the display of each virtual image 60, as shown in FIG. 4 and FIG. The control circuit 80 mainly includes 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 45 to 47 and the projection light source 48.

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、選定した画像70を投影する投影領域30を決定する。表示制御装置88は、決定した投影領域30に選定した画像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。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45〜47の表示制御と投影光源48の発光制御とを実施する。   The display control device 88 is connected to the communication bus 89 mounted on the vehicle A. The communication bus 89 outputs information of the vehicle A based on the detection results of various on-board sensors. The display control device 88 acquires the information of the vehicle A through the communication bus 89. The display control device 88 selects an image 70 for notifying the driver D of the acquired information of the vehicle A. In addition, the display control device 88 determines the projection area 30 on which the selected image 70 is to be projected, based on the characteristics of the acquired information of the vehicle A. The display control device 88 outputs, to the control circuit 80, a control signal for projecting the selected image 70 on the determined projection area 30. The control circuit 80 performs display control of the liquid crystal panels 45 to 47 and light emission control of the projection light source 48 in accordance with a control signal output from the display control device 88.

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が表示する各虚像60の詳細を、図1及び図2に基づいて説明する。   The details of each virtual image 60 displayed by the HUD device 100 based on the control by the control circuit 80 and the display control device 88 described above will be described based on FIGS. 1 and 2.

遠方投影領域31には、緊急度及び重要度の少なくとも一方が高く、運転者Dに直ちに認識して欲しい情報を通知する画像70の光が投影される。具体的には、予防安全表示及び道案内表示等に係る画像70の光が、遠方投影領域31に投影され、遠方虚像61として水平視線軸線HVA近くに結像される。予防安全表示の一種として、例えば車両Aに搭載された衝突被害軽減(自動)ブレーキの作動を通知又は予告するAEB(Autonomous Emergency Braking)インジケータ画像71a等が、遠方虚像61として表示される。また道案内表示の一種として、例えば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、遠方虚像61として表示される。AEBインジケータ画像71a及びターンバイターン画像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。   The distant projection area 31 is projected with the light of the image 70, which is high in at least one of the degree of urgency and the degree of importance and which notifies the driver D of information desired to be recognized immediately. Specifically, the light of the image 70 relating to the preventive safety display, the route guidance display, etc. is projected onto the far projection area 31 and imaged as the far virtual image 61 near the horizontal visual axis HVA. As a kind of preventive safety display, for example, an AEB (Autonomous Emergency Braking) indicator image 71a etc. for notifying or giving notice of the operation of a collision damage reduction (automatic) brake mounted on the vehicle A is displayed as a distant virtual image 61. Further, as one type of the route guidance display, for example, a turn-by-turn image 71 b or the like notifying of a point to turn to the left or right is displayed as a distant virtual image 61. The AEB indicator image 71a and the turn-by-turn image 71b are temporarily displayed only for a period in which the information to be notified is valid.

中間投影領域32には、主に運転者D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画像70の光が投影される。具体的には、車両A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画像70の光が、中間投影領域32に投影され、中間虚像62として結像される。中間虚像62は、運転者Dからの見かけ上において、遠方虚像61の下方に位置している。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。トラック画像72等は、運転者D等の乗員によって操作が入力された場合に、操作実施後の所定期間に限って表示される。   The light of the image 70 is mainly projected onto the intermediate projection area 32 to notify information as feedback to the driver D's input. Specifically, the light of the image 70 associated with the entertainment apparatus mounted on the vehicle A and the comfort apparatus is projected onto the intermediate projection area 32 and imaged as an intermediate virtual image 62. The intermediate virtual image 62 is located below the distant virtual image 61 in appearance from the driver D. For example, a track image 72 for notifying information of a music piece selected by the driver D, an image for notifying a set temperature of an air conditioner selected by the driver D, and the like are displayed as an intermediate virtual image 62. The truck image 72 and the like are displayed only for a predetermined period after the operation is performed, when the driver such as the driver D inputs an operation.

近傍投影領域33には、主に車両Aの走行状態を通知する画像70の光が投影される。例えば、車両Aの走行速度を示す車速画像73a、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73b等が、近傍虚像63として結像される。近傍虚像63は、運転者Dからの見かけ上において、中間虚像62の下方に位置している。車速画像73a及びエコドライブインジケータ画像73bは、少なくとも車両Aが走行しているうちは、常に表示されている。 左方投影領域34及び右方投影領域35には、車両Aの左右の状況を通知する画像70の光が投影される。例えば、運転支援システムにて区画線が正しく認識されているか否かを示す区画線インジケータ画像74aが、左方虚像64と右方虚像65とを組み合わせた態様で表示される。加えて、前側方から接近する歩行者を通知する歩行者警告画像74b、及び隣接車線を走行する後続車の接近を通知するブラインドスポットモニタ(BSM)画像74c等が、左方虚像64及び右方虚像65として表示可能とされている。   The light of the image 70 for mainly notifying the traveling state of the vehicle A is projected on the near projection area 33. For example, a vehicle speed image 73a indicating the traveling speed of the vehicle A, an eco-drive indicator image 73b based on the instantaneous fuel consumption of the vehicle A, and the like are formed as the near virtual image 63. The near virtual image 63 is located below the intermediate virtual image 62 in appearance from the driver D. The vehicle speed image 73a and the eco-drive indicator image 73b are always displayed at least while the vehicle A is traveling. The light of the image 70 notifying the left and right situations of the vehicle A is projected onto the leftward projected area 34 and the rightward projected area 35. For example, a lane line indicator image 74a indicating whether the lane line is correctly recognized by the driving support system is displayed in a mode in which the left virtual image 64 and the right virtual image 65 are combined. In addition, a pedestrian warning image 74b notifying a pedestrian approaching from the front side, and a blind spot monitor (BSM) image 74c notifying notification of the approach of a following vehicle traveling in an adjacent lane are the left virtual image 64 and the right The virtual image 65 can be displayed.

ここまで説明した第一実施形態では、コンバイナユニット20がウインドシールド13とは別体で設けられているため、各コンバイナ20a〜20cの形状の自由度が確保されている。故に、互いに異なる複数の投影領域30を各コンバイナ20a〜20cに設けたうえで、それぞれの投影領域30から互いに異なる距離の結像位置で各画像70の光が結像されるように、各コンバイナ20a〜20cの形状を規定することが可能になる。   In the first embodiment described so far, since the combiner unit 20 is provided separately from the windshield 13, the freedom of the shape of each of the combiners 20a to 20c is secured. Therefore, after providing a plurality of projection areas 30 different from each other in each of the combiners 20a to 20c, the light of each image 70 is imaged at an imaging position at a different distance from each projection area 30. It becomes possible to define the shape of 20a-20c.

こうした構成のコンバイナユニット20を用いれば、画像70を投影する投影領域30の切り替えにより、運転者Dに情報を通知する画像70の結像位置を、その情報の特性に応じて変えることができる。したがって、HUD装置100は、情報を通知する画像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可能になる。   By using the combiner unit 20 having such a configuration, by switching the projection area 30 on which the image 70 is projected, the imaging position of the image 70 for notifying the driver D of information can be changed according to the characteristics of the information. Therefore, the HUD device 100 can display the image 70 for notifying information as a virtual image so that the driver D appropriately notices.

加えて第一実施形態では、凹面状の曲率が互いに異なった複数の湾曲面部21〜25に各投影領域30が規定されている。こうした構成であれば、各投影領域30は、表示ユニット40から入射する画像70の光を、異なる拡大率をもって虚像60として結像させることができる。その結果、各投影領域30による各虚像60は、確実に異なった位置に結像される。以上のように、虚像60の結像位置を変更可能にするHUD装置100を実現させるために、曲率の異なった複数の湾曲面部21〜25を有するコンバイナユニット20は、特に好適なのである。   In addition, in the first embodiment, the projection areas 30 are defined in the plurality of curved surface portions 21 to 25 having different concave curvatures. With such a configuration, each projection area 30 can form the light of the image 70 incident from the display unit 40 as a virtual image 60 with different magnifications. As a result, each virtual image 60 by each projection area 30 is reliably imaged at a different position. As described above, in order to realize the HUD device 100 capable of changing the imaging position of the virtual image 60, the combiner unit 20 having the plurality of curved surface portions 21 to 25 different in curvature is particularly preferable.

また第一実施形態では、センタコンバイナ20aにおいて最も上方に位置する遠方投影領域31が、他の投影領域30よりも遠い位置に遠方虚像61を結像させている。こうした構成であれば、運転者Dの中心視の範囲内又はその近傍に遠方虚像61が結像されるので、運転者Dは、僅かな視線方向及び焦点距離の変更だけで、遠方虚像61を認知できるようになる。故に、HUD装置100は、遠方虚像61を通じた通知により、緊急度及び重要度の高い情報を、運転者Dに確実に気付かせることができる。したがって、センタコンバイナ20aの上方に拡大率の大きな遠方投影領域31を設ける構成は、運転者Dによって的確に気づかれる虚像表示を実現するために、好適な構成なのである。   Further, in the first embodiment, the far-field virtual image 61 is formed at a position farther from the far projection area 30 than the far-field projection area 31 located uppermost in the center combiner 20a. With such a configuration, the distant virtual image 61 is formed in or near the range of the central vision of the driver D, so that the driver D can adjust the distant virtual image 61 with only a slight change in the viewing direction and focal length. Become aware of it. Therefore, the notification through the distant virtual image 61 enables the HUD device 100 to make the driver D notice the information with high urgency and importance. Therefore, the configuration in which the far projection area 31 with a large magnification ratio is provided above the center combiner 20a is a preferred configuration in order to realize a virtual image display that the driver D can appropriately notice.

さらに第一実施形態では、運転者Dを囲むようにして左右のサイドコンバイナ20b,20cが斜め方向に向けられている。故に、左方虚像64及び右方虚像65は、運転者Dから見て、奥行きのある表示とる。以上によれば、HUD装置100は、虚像表示の表現の幅を広げることができるため、運転者Dにさらに気づかれ易い情報提示を実施し得る。   Furthermore, in the first embodiment, the left and right side combiners 20b and 20c are directed diagonally so as to surround the driver D. Therefore, when viewed from the driver D, the left virtual image 64 and the right virtual image 65 have a deep display. According to the above, since the HUD device 100 can widen the expression of virtual image display, the HUD device 100 can carry out information presentation more easily noticed by the driver D.

加えて第一実施形態のHUD装置100では、複数の液晶パネル45〜47が用いられることで、各表示面41〜43から各投影領域30までの光路の距離にも差が設けられている。以上の構成では、各投影領域30の拡大率の差だけでなく、光路距離の差によっても、各虚像60の結像位置に違いを設けることが可能になる。そのため、虚像60の結像位置に明確な差を設けることがいっそう容易となる。   In addition, in the HUD device 100 of the first embodiment, a difference is also provided in the distance of the optical path from each display surface 41 to 43 to each projection area 30 by using the plurality of liquid crystal panels 45 to 47. In the above configuration, it is possible to provide a difference in the imaging position of each virtual image 60 not only by the difference in the enlargement ratio of each projection area 30 but also by the difference in the optical path distance. Therefore, it becomes easier to provide a clear difference in the imaging position of the virtual image 60.

また第一実施形態では、投影領域30毎に曲率等の形状が異なっている。そのため、隣接する二つの投影領域30の間となる接続部分26a,26bでは、形状の変化が円滑になり難く、変曲点が生じ易い。故に、こうした接続部分26a,26bに画像70の光が投影されないように、隣接する二つの投影領域30は、互いに接しないように、離れた位置に規定されることが望ましい。   In the first embodiment, the shape such as the curvature is different for each projection area 30. Therefore, in the connection portions 26a and 26b between two adjacent projection areas 30, the change in shape is difficult to be smooth, and an inflection point is easily generated. Therefore, it is desirable that the two adjacent projection areas 30 be defined in a separated position so as not to touch each other so that the light of the image 70 is not projected onto such connection portions 26a and 26b.

さらに第一実施形態では、遮光部28a,28bによって接続部分26a,26bへの外光の入射が遮られている。上述したように、接続部分26a,26bは、形状の変化が円滑ではないため、入射した外光を運転者D側へ反射させて、目立ってしまう虞がある。故に、遮光部28a,28bを設ける構成は、異なる曲率の各湾曲面部21〜23を一つのセンタコンバイナ20aに並べて形成するHUD装置100において、見映えの悪化を防止するために、特に必要な構成となる。   Furthermore, in the first embodiment, the light shielding portions 28a and 28b block the incidence of external light on the connection portions 26a and 26b. As described above, since the connection portions 26a and 26b do not smoothly change in shape, the incident external light may be reflected to the driver D side to be noticeable. Therefore, in the HUD device 100 in which the light shielding portions 28a and 28b are provided, in which the curved surface portions 21 to 23 having different curvatures are arranged in one center combiner 20a, the configuration particularly necessary to prevent the deterioration of the appearance. It becomes.

尚、第一実施形態において、車両Aが「移動体」に相当し、コンバイナユニット20が「投影部材」に相当し、上方湾曲面部21,中間湾曲面部22、下方湾曲面部23、側方湾曲面部24,25が「湾曲面部」に相当する。また、遠方投影領域31が「上方投影領域」及び「正面投影領域」に相当し、中間投影領域32が「正面投影領域」に相当し、近傍投影領域33が「下方投影領域」及び「正面投影領域」に相当する。さらに、左方投影領域34及び右方投影領域35が「側方投影領域」に相当する。表示ユニット40が「表示器」に相当し、中央表示面41、左方表示面42、及び右方表示面43がそれぞれ「表示面」に相当する。   In the first embodiment, the vehicle A corresponds to a "moving member", the combiner unit 20 corresponds to a "projection member", and the upper curved surface 21, the intermediate curved surface 22, the lower curved surface 23, and the side curved surface 24, 25 correspond to the "curved surface portion". In addition, the far projection area 31 corresponds to the “upper projection area” and the “front projection area”, the intermediate projection area 32 corresponds to the “front projection area”, and the near projection area 33 corresponds to the “lower projection area” and the “front projection It corresponds to "area". Furthermore, the leftward projection area 34 and the rightward projection area 35 correspond to the “lateral projection area”. The display unit 40 corresponds to a "display", and the central display surface 41, the left display surface 42, and the right display surface 43 correspond to "display surfaces".

(第二実施形態)
図5及び図6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、第一実施形態のコンバイナユニット20及び表示ユニット40(図1参照)に相当する構成として、複数の投影領域230を有するコンバイナ220と表示ユニット240とを備えている。
Second Embodiment
The HUD device 200 of the second embodiment shown in FIGS. 5 and 6 is a modification of the first embodiment. The HUD device 200 according to the second embodiment includes a combiner 220 having a plurality of projection areas 230 and a display unit 240 as a configuration corresponding to the combiner unit 20 and the display unit 40 (see FIG. 1) of the first embodiment. There is.

コンバイナ220は、第一実施形態の各コンバイナ20a〜20c(図1参照)と同様に、透光性の樹脂材料又はガラス等の板材によって形成されている。コンバイナ220は、複数箇所にて屈曲されており、立体的な形状とされている。コンバイナ220は、正面湾曲面部221、側方湾曲面部224,225、及び段差部226a,226bを有している。   The combiner 220 is formed by board materials, such as translucent resin material or glass, similarly to each combiner 20a-20c (refer FIG. 1) of 1st embodiment. The combiner 220 is bent at a plurality of points, and has a three-dimensional shape. The combiner 220 has a front curved surface portion 221, side curved surface portions 224 and 225, and step portions 226a and 226b.

正面湾曲面部221及び各側方湾曲面部224,225は、運転席側を向くコンバイナ220の投影面に形成されている。正面湾曲面部221は、コンバイナ220の幅方向の中央に設けられている。正面湾曲面部221は、横長の略矩形状に形成されている。正面湾曲面部221には、正面投影領域231が規定されている。   The front curved surface portion 221 and the respective side curved surface portions 224, 225 are formed on the projection surface of the combiner 220 facing the driver's seat side. The front curved surface portion 221 is provided at the center in the width direction of the combiner 220. The front curved surface portion 221 is formed in a horizontally long substantially rectangular shape. A front projection area 231 is defined in the front curved surface portion 221.

正面投影領域231は、運転者Dの正面に位置している。正面投影領域231は、凹面状に湾曲する正面湾曲面部221の形状により、所定の拡大率を備えた凹面鏡として機能する。正面投影領域231に投影された画像70の光は、遠方虚像61として、正面投影領域231から1.5メートル程度前方に結像される。   The front projection area 231 is located in front of the driver D. The front projection area 231 functions as a concave mirror having a predetermined magnification, due to the shape of the front curved surface portion 221 curved in a concave shape. The light of the image 70 projected on the front projection area 231 is imaged as a distant virtual image 61 forward about 1.5 meters from the front projection area 231.

第二実施形態では、AEBインジケータ画像71a、ターンバイターン画像71b、車速画像73a、及びエコドライブインジケータ画像73b等が遠方虚像61として表示される。AEBインジケータ画像71a及びターンバイターン画像71b等の期限付きで表示される各画像70は、複数の遠方虚像61のうちで、水平視線軸線HVA(図2参照)に近接した上方に結像される。一方、車速画像73a及びエコドライブインジケータ画像73b等の常時表示される各画像70は、複数の遠方虚像61のうちで、下方に結像される。   In the second embodiment, the AEB indicator image 71a, the turn-by-turn image 71b, the vehicle speed image 73a, the eco-drive indicator image 73b, and the like are displayed as the distant virtual image 61. Each image 70 displayed with a time limit, such as the AEB indicator image 71a and the turn-by-turn image 71b, is imaged in the upper part close to the horizontal visual axis HVA (see FIG. 2) among the plurality of distant virtual images 61. . On the other hand, each of the constantly displayed images 70 such as the vehicle speed image 73 a and the eco-drive indicator image 73 b is formed downward among the plurality of distant virtual images 61.

各側方湾曲面部224,225は、幅方向において、正面湾曲面部221の両側にそれぞれ設けられている。各側方湾曲面部224,225は、正面湾曲面部221に対して、車両Aの後方に位置している。各側方湾曲面部224,225はそれぞれ、正面湾曲面部221よりも狭い横長の略矩形状に形成されている。上下方向に沿って延伸する各側方湾曲面部224,225の二つの縁部のうち、正面湾曲面部221から遠い外側の各縁部は、正面湾曲面部221に近い内側の各縁部よりも、車両Aの後方に位置している。運転者Dから見て正面湾曲面部221の左側に位置する側方湾曲面部224には、左方投影領域234が規定されている。運転者Dから見て正面湾曲面部221の右側に位置する側方湾曲面部225には、右方投影領域235が規定されている。   The side curved surface portions 224 and 225 are respectively provided on both sides of the front curved surface portion 221 in the width direction. The side curved surface portions 224 and 225 are located at the rear of the vehicle A with respect to the front curved surface portion 221. Each of the side curved surface portions 224 and 225 is formed in a horizontally elongated substantially rectangular shape narrower than the front curved surface portion 221. Among the two edges of the side curved surface portions 224 and 225 extending along the vertical direction, the outer edges far from the front curved surface portion 221 are closer to the inner edges closer to the front curved surface portion 221, It is located at the rear of the vehicle A. A leftward projected region 234 is defined in the side curved surface portion 224 located on the left side of the front curved surface portion 221 as viewed from the driver D. A right-side projection area 235 is defined in the side curved surface portion 225 located on the right side of the front curved surface portion 221 when viewed from the driver D.

左方投影領域234及び右方投影領域235は、上述した各側方湾曲面部224,225の傾斜姿勢により、運転席側を向けられている。左方投影領域234及び右方投影領域235は、実質的に同一の曲率で形成されており、同一の拡大率を備えた凹面鏡として機能する。左方投影領域234及び右方投影領域235の基準となる曲率は、正面湾曲面部221の曲率と異なっており、正面湾曲面部221の曲率よりも小さい値とされている。そのため、左方投影領域234及び右方投影領域235の各拡大率は、正面湾曲面部221の拡大率よりも小さい値となる。   The leftward projected area 234 and the rightward projected area 235 are directed to the driver's seat side by the inclined postures of the side curved surface portions 224 and 225 described above. The leftward projected area 234 and the rightward projected area 235 are formed with substantially the same curvature, and function as concave mirrors with the same magnification. The curvature serving as the reference of the leftward projected region 234 and the rightward projected region 235 is different from the curvature of the front curved surface portion 221 and is set to a value smaller than the curvature of the front curved surface portion 221. Therefore, the enlargement factors of the leftward projection area 234 and the rightward projection area 235 are smaller than the enlargement factors of the front curved surface portion 221.

以上の構成により、各投影領域234,235に投影された画像70の光は、第一実施形態と同様に、前後方向の奥行きをもった左方虚像64及び右方虚像65として、各投影領域234,235から0.7メートル程度の所定範囲に、それぞれ結像される。これら左方虚像64及び右方虚像65は、遠方虚像61よりも運転者Dに近い位置に結像される。第二実施形態でも、区画線インジケータ画像74a、歩行者警告画像74b、及びBSM画像74c等が左方虚像64及び右方虚像65として表示される。   With the above-described configuration, the light of the image 70 projected onto the projection areas 234 and 235 becomes each of the projection areas as the left virtual image 64 and the right virtual image 65 having the depth in the front-rear direction as in the first embodiment. Images are formed in predetermined ranges of about 234 and 235 to about 0.7 meters, respectively. The left virtual image 64 and the right virtual image 65 are imaged at a position closer to the driver D than the far virtual image 61. Also in the second embodiment, the dividing line indicator image 74a, the pedestrian warning image 74b, the BSM image 74c and the like are displayed as the left virtual image 64 and the right virtual image 65.

各段差部226a,226bは、互いに隣接する二つの投影領域230の間に設けられている。各段差部226a,226bは、車両Aの前後方向及び上下方向に沿った略平板状に形成されている。段差部226aは、正面湾曲面部221と左方投影領域234との間に位置している。段差部226bは、正面湾曲面部221と右方投影領域235との間に位置している。各段差部226a,226bは、表示ユニット240から各投影領域231,234,235に入射する光の入射方向に沿った段差を形成しており、具体的には、左方投影領域234及び右方投影領域235を正面湾曲面部221に対して後方に位置させている。このような各段差部226a,226bが設けられることにより、左方投影領域234及び右方投影領域235は、正面湾曲面部221よりも、表示ユニット240の近くに位置するようになる。   Each stepped portion 226a, 226b is provided between two projection areas 230 adjacent to each other. Each step portion 226a, 226b is formed in a substantially flat plate shape along the longitudinal direction and the vertical direction of the vehicle A. The stepped portion 226 a is located between the front curved surface portion 221 and the left projection region 234. The stepped portion 226 b is located between the front curved surface portion 221 and the right projection region 235. Each of the step portions 226a and 226b forms a step along the incident direction of light entering the projection areas 231, 234, and 235 from the display unit 240. Specifically, the leftward projection area 234 and the right side The projection area 235 is located rearward with respect to the front curved surface portion 221. The leftward projection region 234 and the rightward projection region 235 are positioned closer to the display unit 240 than the front curved surface portion 221 by providing the step portions 226a and 226b.

各段差部226a,226bにおいて、前後方向の両端に位置する各縁部は、それぞれ屈曲部分227a〜227bを形成している。段差部226aに設けられた屈曲部分227aは、側方湾曲面部224と接続されており、この側方湾曲面部224を段差部226aに対して幅方向へ向けて約70度程度、屈曲させている。屈曲部分227bは、正面湾曲面部221と接続されており、この正面投影領域231に対して段差部226aを前後方向へ向けて約90度程度、屈曲させている。   In each of the step portions 226a and 226b, the respective edge portions located at both ends in the front-rear direction respectively form bent portions 227a to 227b. The bent portion 227a provided in the step portion 226a is connected to the side curved surface portion 224, and the side curved surface portion 224 is bent by about 70 degrees in the width direction with respect to the step portion 226a. . The bent portion 227b is connected to the front curved surface portion 221, and the step portion 226a is bent in the front-rear direction by about 90 degrees with respect to the front projection region 231.

同様に、段差部226bに設けられた屈曲部分227cは、側方湾曲面部225と接続されており、この側方湾曲面部225を段差部226bに対して幅方向へ向けて約70度程度、屈曲させている。屈曲部分227dは、正面湾曲面部221と接続されており、この正面投影領域231に対して段差部226bを前後方向へ向けて約90度、屈曲させている。   Similarly, the bent portion 227c provided in the step portion 226b is connected to the side curved surface portion 225, and the side curved surface portion 225 is bent by about 70 degrees in the width direction with respect to the step portion 226b. I am doing it. The bent portion 227 d is connected to the front curved surface portion 221, and the step portion 226 b is bent by about 90 degrees with respect to the front projection region 231 in the front-rear direction.

各屈曲部分227a〜227bの背面領域には、第一実施形態の各遮光部28a,28b(図2参照)に相当する遮光部228a〜228dがそれぞれ設けられている。各遮光部228a〜228dは、各屈曲部分227a〜227bの背面領域を覆うことにより、これら屈曲部分227a〜227bへの外光の入射を遮り、外光の入射に起因した各屈曲部分227a〜227bの発光を抑制している。   Light shielding portions 228a to 228d corresponding to the light shielding portions 28a and 28b (see FIG. 2) of the first embodiment are provided in the back surface area of the bent portions 227a to 227b, respectively. Each light shielding portion 228a to 228d covers the back surface area of each of the bent portions 227a to 227b to block the incidence of external light on the bent portions 227a to 227b, and each bent portion 227a to 227b resulting from the incidence of the external light Light emission is suppressed.

表示ユニット240は、一つの液晶パネル245を有している。液晶パネル245は、第一実施形態の各液晶パネル45〜47を兼ねた構成であり、表示面241を正面投影領域231、左方投影領域234、及び右方投影領域235と向かい合わせた姿勢で設置されている。表示面241は、正面投影領域231、左方投影領域234、及び右方投影領域235のそれぞれへ向けて、画像70の光を射出可能である。液晶パネル245は、各投影領域231,234,235から外れた各段差部226a,226bに画像70の光を投影しないよう、表示面241の表示を制御される。   The display unit 240 has one liquid crystal panel 245. The liquid crystal panel 245 serves as the liquid crystal panels 45 to 47 of the first embodiment, and has a posture in which the display surface 241 faces the front projection area 231, the left projection area 234, and the right projection area 235. is set up. The display surface 241 can emit the light of the image 70 toward the front projection area 231, the left projection area 234, and the right projection area 235, respectively. The liquid crystal panel 245 controls the display on the display surface 241 so as not to project the light of the image 70 on the step portions 226a and 226b which are out of the projection areas 231, 234 and 235, respectively.

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することにより、HUD装置200は、結像位置の異なった種々の虚像60を表示することが可能になる。したがって、HUD装置200は、運転者Dによって的確に気づかれるような虚像表示を行うことができる。   Also in the second embodiment described so far, the HUD device 200 can display various virtual images 60 with different imaging positions by achieving the same effect as the first embodiment. Therefore, the HUD device 200 can perform a virtual image display that the driver D can appropriately notice.

加えて第二実施形態では、コンバイナ220に各段差部226a,226bが形成されることにより、表示面241から正面投影領域231までの光路距離と、表示面241から左右の投影領域234,235までの光路距離との差が拡大されている。以上によれば、遠方虚像61と左方虚像64及び右方虚像65との間に、さらに明確な結像位置の差を設けることが可能になる。   In addition, in the second embodiment, by forming the step portions 226a and 226b in the combiner 220, the optical path distance from the display surface 241 to the front projection area 231, and from the display surface 241 to the left and right projection areas 234 and 235. The difference with the optical path distance of According to the above, it is possible to provide a clearer difference in imaging position between the distant virtual image 61 and the left virtual image 64 and the right virtual image 65.

また第二実施形態では、左方投影領域234及び右方投影領域235は、表示ユニット240の周囲を囲むように、正面投影領域231に対して傾斜している。故に、液晶パネル245から左方投影領域234及び右方投影領域235に入射する光の光軸は、左方虚像64及び右方虚像65に顕著な歪みを生じさせない姿勢に規定可能となる。したがって、HUD装置200は、虚像60の表示品質を確保しつつ、一つの液晶パネル345で複数の投影領域231,234,235に画像70の光を投影できるため、コンパクトな体格を維持できる。   In the second embodiment, the left projection area 234 and the right projection area 235 are inclined with respect to the front projection area 231 so as to surround the periphery of the display unit 240. Therefore, the optical axes of light incident from the liquid crystal panel 245 to the leftward projected region 234 and the rightward projected region 235 can be defined in a posture that does not cause significant distortion in the leftward virtual image 64 and the rightward virtual image 65. Therefore, since the HUD device 200 can project the light of the image 70 onto a plurality of projection areas 231, 234 and 235 with one liquid crystal panel 345 while securing the display quality of the virtual image 60, a compact physique can be maintained.

尚、第二実施形態では、コンバイナ220が「投影部材」に相当し、正面湾曲面部221及び側方湾曲面部224,225が「湾曲面部」に相当し、屈曲部分227a〜227dが「接続部分」に相当する。また、左方投影領域234及び右方投影領域235が「側方投影領域」に相当し、表示ユニット240が「表示器」に相当する。   In the second embodiment, the combiner 220 corresponds to a “projection member”, the front curved surface portion 221 and the side curved surface portions 224 and 225 correspond to a “curved surface portion”, and the bent portions 227a to 227d are “connection portions”. It corresponds to In addition, the leftward projection area 234 and the rightward projection area 235 correspond to the “lateral projection area”, and the display unit 240 corresponds to the “display”.

(第三実施形態)
図7に示す第三実施形態のHUD装置300は、第二実施形態の変形例である。第三実施形態によるHUD装置300は、第二実施形態のコンバイナ220(図5参照)に相当する構成として、複数の投影領域330を有するコンバイナ320を備えている。コンバイナ320からは、第二実施形態の各段差部226a,226b及び各遮光部228a〜228d(図6参照)に相当する構成が省略されている。コンバイナ320は、互いに曲率の異なった上方湾曲面部321、下方湾曲面部323、及び側方湾曲面部324,325を有しており、全体として円滑な部分球面形状に形成されている。コンバイナ320は、凹面状に形成された内側の面を運転席側に向けた姿勢で、メータフード11の上方に配置されている。
Third Embodiment
The HUD device 300 of the third embodiment shown in FIG. 7 is a modification of the second embodiment. The HUD device 300 according to the third embodiment includes a combiner 320 having a plurality of projection areas 330, as a configuration corresponding to the combiner 220 (see FIG. 5) of the second embodiment. From the combiner 320, the structure equivalent to each level difference part 226a, 226b of 2nd embodiment and each light-shielding part 228a-228d (refer FIG. 6) is abbreviate | omitted. The combiner 320 has an upper curved surface portion 321, a lower curved surface portion 323, and side curved surface portions 324, 325 having mutually different curvatures, and is formed in a smooth partial spherical shape as a whole. The combiner 320 is disposed above the meter hood 11 with the concave inner surface facing the driver's seat side.

各湾曲面部321,323,324,325には、それぞれ遠方投影領域331,近傍投影領域333,左方投影領域334,右方投影領域335が規定されている。これらの投影領域331,333,334,335には、表示ユニット240によって画像70の光が投影される。遠方投影領域331、近傍投影領域333、及び左方投影領域334又は右方投影領域335は、互いに曲率の異なった各湾曲面部321,323〜324の形状により、それぞれ異なる拡大率を備えた凹面鏡として機能する。   A far projection area 331, a near projection area 333, a left projection area 334, and a right projection area 335 are defined in the curved surface portions 321, 323, 324, and 325, respectively. The light of the image 70 is projected by the display unit 240 on these projection areas 331, 333, 334, and 335. The far projection area 331, the near projection area 333 and the left projection area 334 or the right projection area 335 are concave mirrors having different magnifications depending on the shapes of the curved surface portions 321 and 323 to 324 different from each other in curvature. Function.

遠方投影領域331及び近傍投影領域333は、運転者D(図6参照)の正面に位置している。遠方投影領域331は、コンバイナ320において、近傍投影領域333の上方に規定され、近傍投影領域333よりも大きな拡大率を備えている。遠方投影領域331に投影された画像70の光によって遠方虚像61が表示され、近傍投影領域333に投影された画像70の光により、遠方虚像61よりもコンバイナ320の近くに近傍虚像63が表示される。   The far projection area 331 and the near projection area 333 are located in front of the driver D (see FIG. 6). The far projection area 331 is defined above the near projection area 333 in the combiner 320 and has a larger magnification than the near projection area 333. The far virtual image 61 is displayed by the light of the image 70 projected to the far projection area 331, and the near virtual image 63 is displayed closer to the combiner 320 than the far virtual image 61 by the light of the image 70 projected to the near projection area 333. Ru.

左方投影領域334及び右方投影領域335は、コンバイナ320において、遠方投影領域331及び近傍投影領域333の左右に規定されている。左方投影領域334及び右方投影領域335の各拡大率は、互いに実質同一であり、遠方投影領域331の拡大率よりも小さく、近傍投影領域333の拡大率よりも大きい。左方投影領域334及び右方投影領域335に投影される画像70の光により、遠方虚像61及び近傍虚像63の中間となる距離に、左方虚像64及び右方虚像65が表示される。   The left projection area 334 and the right projection area 335 are defined in the combiner 320 on the left and right of the far projection area 331 and the near projection area 333. The enlargement factors of the leftward projection area 334 and the rightward projection area 335 are substantially the same as each other, smaller than the enlargement factor of the far projection area 331, and larger than the enlargement factor of the near projection area 333. The left virtual image 64 and the right virtual image 65 are displayed at a distance between the far virtual image 61 and the near virtual image 63 by the light of the image 70 projected to the left projection region 334 and the right projection region 335.

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することにより、HUD装置300は、結像位置の異なった種々の虚像60を表示することが可能になる。したがって、HUD装置300は、運転者によって的確に気づかれるような虚像表示を行うことができる。   Also in the third embodiment described so far, the HUD device 300 can display various virtual images 60 with different imaging positions by achieving the same effects as the first embodiment. Therefore, the HUD device 300 can perform virtual image display that the driver can appropriately notice.

尚、第三実施形態では、コンバイナ320が「投影部材」に相当し、上方湾曲面部321、下方湾曲面部323、側方湾曲面部324,325が「湾曲面部」に相当する。また、遠方投影領域331が「上方投影領域」及び「正面投影領域」に相当し、近傍投影領域333が「下方投影領域」及び「正面投影領域」に相当する。左方投影領域334及び右方投影領域335が「側方投影領域」に相当する。   In the third embodiment, the combiner 320 corresponds to a “projection member”, and the upper curved surface 321, the lower curved surface 323, and the side curved surfaces 324 and 325 correspond to “curved surface”. Further, the far projection area 331 corresponds to the “upper projection area” and the “front projection area”, and the near projection area 333 corresponds to the “lower projection area” and the “front projection area”. The leftward projected area 334 and the rightward projected area 335 correspond to "lateral projected areas".

(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 embodiments, and may be applied to various embodiments and combinations without departing from the scope of the present disclosure. it can.

上記実施形態では、各投影領域に異なった拡大率を設定する構成により、各投影領域から各結像位置までの距離に差が設けられていた。しかし、各投影領域の拡大率を実質同一としたうえで、一つのコンバイナに段差部を設ける構成の採用により、各投影領域から各結像位置までの距離に差が設けられていてもよい。或いは、各投影領域の拡大率を実質同一としたうえで、複数のコンバイナを一つの表示面から異なる距離に配置する構成により、各投影領域から各結像位置までの距離に差が設けられていてもよい。   In the above embodiment, a difference is provided in the distance from each projection area to each imaging position by the configuration in which different magnification ratios are set to each projection area. However, differences in the distance from each projection area to each imaging position may be provided by adopting a configuration in which a stepped portion is provided in one combiner after making the magnification ratio of each projection area substantially the same. Alternatively, with the configuration in which the plurality of combiners are arranged at different distances from one display surface after making the magnification ratio of each projection region substantially the same, a difference is provided in the distance from each projection region to each imaging position May be

上記実施形態では、三つ以上の投影領域が、コンバイナ又はコンバイナユニットに規定されていた。しかし、投影部材に規定される投影領域の数は、二つ以上であれば、適宜変更可能である。加えて、三つ以上の投影領域が投影部材に規定される形態であれば、例えば左方投影領域及び右方投影領域のように、同一の距離に虚像を結像させる投影領域が設けられていてもよい。   In the above embodiment, three or more projection areas are defined in the combiner or the combiner unit. However, the number of projection areas defined in the projection member can be appropriately changed as long as it is two or more. In addition, in the case where three or more projection areas are defined in the projection member, projection areas for forming virtual images at the same distance are provided, such as leftward projection area and rightward projection area. May be

上記実施形態では、上下方向に並ぶ複数の投影領域のうちで、下方に位置する投影領域よりも上方に位置する投影領域が、遠くに虚像を結像させていた。しかし、例えばコンバイナ等の投影部材が車両Aの天井から吊り下げられた形態であれば、上方に位置する投影領域よりも下方に位置する投影領域が、遠くに虚像を結像させてもよい。   In the embodiment described above, among the plurality of projection areas arranged in the vertical direction, the projection area located above the projection area located below has the virtual image formed far. However, if the projection member such as the combiner is suspended from the ceiling of the vehicle A, for example, the projection area located below the projection area located above may form a virtual image at a distance.

上記実施形態では、画像の光を射出する表示器として、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 embodiment, a projector in which a liquid crystal panel and a projection light source are combined is used as a display for emitting light of an image. 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 micro mirrors and a projection light source for projecting light toward the DMD can be adopted as a display. . Furthermore, a laser scanner having a micro electro mechanical systems (MEMS) mirror and a laser light source for projecting light toward the MEMS mirror can be employed as the display.

上記実施形態では、表示器から射出された画像の光は、各投影領域に直接的に入射していた。しかし、表示面から各投影領域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 display is directly incident on each projection area. However, in order to expand the optical path distance from the display surface to each projection area, an optical system including one or more concave mirrors or plane mirrors or lenses for refracting light of an image is provided in the housing. Good.

上記実施形態における表示制御装置88は、HUD装置の虚像表示を制御する専用の制御回路であってもよい。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 display control device 88 in the above embodiment may be a dedicated control circuit that controls virtual image display of the HUD device. Alternatively, the control circuit of another in-vehicle device mounted on the vehicle A may also have the function of the display control device 88. For example, a control circuit provided in the combination meter can control a virtual image display of the HUD device together with the display of the meter. Alternatively, an HCU (Human Machine Interface) control unit (HCU) that integrally controls information presentation to the driver may double as the function of the display control device 88. Furthermore, the control circuit of the portable terminal brought into the vehicle compartment by the driver may also have 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ELP(図3参照)が設定可能である。HUD装置は、アイリプスELP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 embodiment, the eye relief ELP (see FIG. 3) can be set for each of the right eye and the left eye based on the eye range that statistically represents the distribution of the driver's eye position is there. It is desirable for the HUD device to display each virtual image so as to be visible by a driver who places the left and right eyes in the eyelid ELP. In addition, the characteristic configuration of the present disclosure is also applicable to a HUD device mounted on various types of moving objects (transportation devices) such as ships and aircraft other than vehicles.

A 車両(移動体)、D 運転者(乗員)、13 ウインドシールド、20 コンバイナユニット(投影部材)、220,320 コンバイナ(投影部材)、21,321 上方湾曲面部(湾曲面部)、221 正面湾曲面部(湾曲面部)、22 中間湾曲面部(湾曲面部)、23,323 下方湾曲面部(湾曲面部)、24,25,224,225,324,325 側方湾曲面部(湾曲面部)、26a,26b 接続部分、226a,226b 段差部、227a〜227d 屈曲部分(接続部分)、28a,28b,228a〜228d 遮光部、30,230,330 投影領域、31,331 遠方投影領域(上方投影領域,正面投影領域)、231 正面投影領域、32 中間投影領域(正面投影領域)、33,333 近傍投影領域(上方投影領域,正面投影領域)、34,234,334 左方投影領域(側方投影領域)、35,235,335 右方投影領域(側方投影領域)、40,240 表示ユニット(表示器)、41 中央表示面(表示面)、42 左方表示面(表示面)、43 右方表示面(表示面)、60 虚像、70 画像、100,200,300 HUD装置(ヘッドアップディスプレイ装置) A vehicle (moving body), D driver (passenger), 13 windshield, 20 combiner unit (projection member), 220, 320 combiner (projection member), 21, 321 upper curved surface portion (curved surface portion), 221 front curved surface portion (Curved surface portion), 22 intermediate curved surface portion (curved surface portion), 23, 323 lower curved surface portion (curved surface portion), 24, 25, 224, 225, 324, 325 side curved surface portion (curved surface portion), 26a, 26b connection portion 226a and 226b Stepped part 227a to 227d Bent part (connection part) 28a, 28b and 228a to 228d Light shielding part 30, 230, 330 Projection area 31, 331 Far projection area (Upper projection area, Front projection area) , 231 front projection area, 32 middle projection area (front projection area), 33, 333 near projection area (upper Shadow area, front projection area), 34, 234, 334 left projection area (side projection area), 35, 235, 335 right projection area (side projection area), 40, 240 display unit (display), 41 central display surface (display surface), 42 left display surface (display surface), 43 right display surface (display surface), 60 virtual images, 70 images, 100, 200, 300 HUD devices (head-up display devices)

Claims (7)

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)の光を射出する表示器(240)と、
前記移動体のウインドシールド(13)とは別体で設けられ、互いに異なる前記画像の光が前記表示器によって投影される複数の投影領域(20)を有し、各前記投影領域に投影された各前記画像の光を、各前記投影領域から互いに異なる距離の結像位置で結像させる投影部材(20)と、を備え
前記投影部材は、互いに隣接する二つの前記投影領域の間に、各前記投影領域に入射する光の入射方向に沿った段差を形成する段差部(226a,226b)を有するヘッドアップディスプレイ装置。
A head-up display device mounted on a mobile unit (A) and displaying a virtual image (60) visible by an occupant (D) of the mobile unit,
Display for emitting light of an image (70) to be imaged as the virtual image and (2 40),
The projection unit has a plurality of projection areas (2 3 0) which are provided separately from the windshield (13) of the movable body and light of the images different from one another is projected by the display, and is projected onto each of the projection areas A projection member ( 220) for imaging the light of each of the determined images at imaging positions at different distances from each of the projection areas ;
Said projection member is between two of said projection areas adjacent to each other, the step portion forming the step along the incident direction of light incident to each of said projection area (226a, 226b) head-up display apparatus that have a .
複数の前記投影領域には、前記乗員の正面に位置する正面投影領域(21)と、前記正面投影領域の側方に位置する側方投影領域(24,25)とが含まれ、
前記側方投影領域は、前記移動体の幅方向に沿って前記正面投影領域から離れるに従い、前記乗員側へ傾斜した姿勢である請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
In the plurality of projection areas, there are a front projection area (2 3 1) located in front of the occupant and a side projection area (2 3 4 2 3 5) located on the side of the front projection area. Included
2. The head-up display device according to claim 1, wherein the side projection area is inclined toward the occupant side as it is separated from the front projection area in the width direction of the movable body.
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)の光を射出する表示器(40,240)と、
前記移動体のウインドシールド(13)とは別体で設けられ、互いに異なる前記画像の光が前記表示器によって投影される複数の投影領域(30,230,330)を有し、各前記投影領域に投影された各前記画像の光を、各前記投影領域から互いに異なる距離の結像位置で結像させる投影部材(20,220,320)と、を備え
複数の前記投影領域には、前記乗員の正面に位置する正面投影領域(31〜33,231,331,333)と、前記正面投影領域の側方に位置する側方投影領域(34,35,234,235,334,335)とが含まれ、
前記側方投影領域は、前記移動体の幅方向に沿って前記正面投影領域から離れるに従い、前記乗員側へ傾斜した姿勢であるヘッドアップディスプレイ装置。
A head-up display device mounted on a mobile unit (A) and displaying a virtual image (60) visible by an occupant (D) of the mobile unit,
A display (40, 240) for emitting light of the image (70) formed as the virtual image;
The projection area (30, 230, 330) has a plurality of projection areas (30, 230, 330) which are provided separately from the windshield (13) of the movable body and light of the different images are projected by the display. A projection member (20, 220, 320) for imaging the light of each of the images projected onto the light source at imaging positions different in distance from each of the projection regions ;
In the plurality of projection areas, a front projection area (31 to 33, 231, 331, 333) located in front of the occupant and a side projection area (34, 35, 234, 235, 334, 335) and
Said lateral projection region, with the distance from the front projection area along the width direction of the movable body, tilted head-up display device Ru posture der to the occupant side.
前記投影部材は、凹面状に形成された複数の湾曲面部(21〜25,221,224,225,321,323〜325)を有し、
各前記湾曲面部には、前記投影領域が規定されており、
各前記湾曲面部において基準となる曲率は、互いに異なっている請求項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。
The projection member has a plurality of curved surface portions (21 to 25, 221, 224, 225, 321, 323 to 325) formed in a concave shape,
The projection area is defined in each of the curved surface portions,
The head up display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the curvatures serving as the reference in each of the curved surface portions are different from each other.
複数の前記投影領域には、静止状態にある前記移動体の上下方向に並ぶ上方投影領域(31,331)及び下方投影領域(33,333)が含まれ、
前記上方投影領域は、前記下方投影領域よりも遠方に前記画像の光を結像させる請求項1〜4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 plurality of projection areas include an upper projection area (31, 331) and a lower projection area (33, 333) aligned in the vertical direction of the movable body in a stationary state;
The head-up display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the upper projection area focuses light of the image farther than the lower projection area.
前記表示器(40)は、互いに異なる前記投影領域へ向けて前記画像の光を射出する複数の表示面(41〜43)を有し、
各前記表示面から、各前記表示面によって前記画像の光が投影される各前記投影領域までの各光路の距離が、互いに異なる請求項1〜5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 display (40) has a plurality of display surfaces (41 to 43) for emitting the light of the image toward the different projection areas.
The head-up display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the distance of each light path from each display surface to each projection area where the light of the image is projected by each display surface is different from each other. .
前記投影部材は、隣接する二つの前記投影領域を、互いに離れた位置に規定している請求項1〜6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 any one of claims 1 to 6, wherein the projection member defines two adjacent projection areas apart from each other.
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