JP7225272B2

JP7225272B2 - 車両用表示装置

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Publication number: JP7225272B2
Application number: JP2021002499A
Authority: JP
Inventors: 範昭成島; 武信富平
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2021-01-12
Filing date: 2021-01-12
Publication date: 2023-02-20
Anticipated expiration: 2041-01-12
Also published as: US20220219533A1; EP4026720B1; EP4026720A1; CN114764196A; JP2022107856A

Description

本発明は、車両用表示装置に関する。

従来、車両には、車室内の乗員に提供する情報を虚像表示させる車両用表示装置が搭載されている。この車両用表示装置は、所謂ヘッドアップディスプレイ装置であり、被投影部に投影させる表示情報を表示光として出射する表示器と、この表示器から出射された表示光を反射させて、この表示光を被投影部に投影させる反射部材と、を備えている。この車両用表示装置は、その被投影部に投影されている表示光に応じた表示情報を乗員に虚像として視認させる。この種の車両用表示装置については、例えば、下記の特許文献１に開示されている。

特開２０１７－９８６４号公報

ところで、その表示情報の提供対象者となる乗員の目の位置（所謂アイポイント）は、乗員の座高の高さや座席の座面の高さ等に応じて異なる。このため、車両用表示装置は、乗員の利便性を高めるべく、アイポイントに拘わらず明瞭な虚像表示を行う必要がある。しかしながら、この車両用表示装置においては、様々なアイポイントで明瞭な虚像表示を行うためであるからといって、光源の出射光の出力を上げるなど、消費電力の増加に至るような対応を採ることは望まれない。

そこで、本発明は、消費電力の増加を抑えつつアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことが可能な車両用表示装置を提供することを、その目的とする。

上記目的を達成する為、本発明は、車室内の乗員に虚像として視認させる表示情報を表示光として出射する表示器と、前記表示器から出射された前記表示光を反射させて、前記表示光を車室内の被投影部に投影させる反射部材と、前記乗員のアイポイントの検知結果たる検知アイポイント又は前記虚像の視認が可能な前記アイポイントの範囲であるアイボックスの検知結果たる検知アイボックスに応じた前記表示光の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記反射部材に向けた前記表示器からの前記表示光の出射角度を前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた前記表示器の制御によって調整し、前記反射部材で反射させた前記表示光を前記被投影部における前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた視点位置に投影させ、前記表示器は、バックライトユニットと、前記バックライトユニットの出射光を裏面から入射させ、その裏面からの入射光に応じた前記表示光を表面から前記反射部材に出射させる表示ユニットと、を備え、前記バックライトユニットには、前記アイポイント又は前記アイボックスに応じた出射角度の前記表示光を前記表示ユニットから出射させるための光源が複数の前記アイポイント又は複数の前記アイボックス毎に設けられ、前記制御部は、前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに対応する前記光源を点灯させ、前記検知アイポイント以外の非検知アイポイント又は前記検知アイボックス以外の非検知アイボックスに対応する前記光源を消灯させることで、前記反射部材に向けた前記表示ユニットからの前記表示光の出射角度を前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた出射角度に調整することを特徴としている。また、上記目的を達成する為、本発明は、車室内の乗員に虚像として視認させる表示情報を表示光として出射する表示器と、前記表示器から出射された前記表示光を反射させて、前記表示光を車室内の被投影部に投影させる反射部材と、前記乗員のアイポイントの検知結果たる検知アイポイント又は前記虚像の視認が可能な前記アイポイントの範囲であるアイボックスの検知結果たる検知アイボックスに応じた前記表示光の制御を行う制御部と、を備え、前記制御部は、前記反射部材に向けた前記表示器からの前記表示光の出射角度を前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた前記表示器の制御によって調整し、前記反射部材で反射させた前記表示光を前記被投影部における前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた視点位置に投影させ、前記表示器は、バックライトユニットと、前記バックライトユニットの出射光を裏面から入射させ、その裏面からの入射光に応じた前記表示光を表面から前記反射部材に出射させる表示ユニットと、を備え、前記バックライトユニットは、光源と、前記光源側から入射面に入射された光を前記表示ユニット側に出射させる出射面が凹状の湾曲面になっているフィールドレンズと、前記光源に対して前記フィールドレンズを相対移動させることで、前記出射面からの光の出射角度を変化させる駆動部と、を備え、前記制御部は、前記駆動部を制御し、前記出射面からの光の出射角度が前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた出射角度となる位置に前記フィールドレンズを相対移動させることで、前記反射部材に向けた前記表示ユニットからの前記表示光の出射角度を前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた出射角度に調整することを特徴としている。

本発明に係る車両用表示装置は、表示器の制御によって、反射部材に向けた表示器からの表示光の出射角度を検知アイポイント又は検知アイボックスに応じた出射角度に調整し、反射部材で反射させた表示光を被投影部における検知アイポイント又は検知アイボックスに応じた視点位置に投影させるので、乗員のアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことができる。また、本発明に係る車両用表示装置は、拡散角度の大きな拡散部材を用いずとも、表示器の制御によって、複数のアイポイント又は複数のアイボックスの位置に対応させて光を広角度に拡散させることができるので、従来のようなアイポイント又はアイボックスの変化に伴う輝度の低下が少なく、光源の出力を増加させる必要もない。このため、この車両用表示装置は、消費電力の増加を抑えることができる。このように、本発明に係る車両用表示装置は、消費電力の増加を抑えつつアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことができる。

図１は、実施形態並びに変形例１及び２の車両用表示装置について示す模式図であって、基準位置の第１アイボックスでの制御形態を示している。図２は、実施形態の表示器について示す模式図であって、基準位置の第１アイボックスでの制御形態を示している。図３は、実施形態の光源の配列について示す斜視図である。図４は、実施形態並びに変形例１及び２の車両用表示装置について示す模式図であって、車両上方の第２アイボックスでの制御形態を示している。図５は、実施形態の表示器について示す模式図であって、車両上方の第２アイボックスでの制御形態を示している。図６は、実施形態並びに変形例１及び２の車両用表示装置について示す模式図であって、車両下方の第３アイボックスでの制御形態を示している。図７は、実施形態の表示器について示す模式図であって、車両下方の第３アイボックスでの制御形態を示している。図８は、実施形態の車両用表示装置における光源の点灯制御の変形形態について説明する図である。図９は、変形例１の表示器について示す模式図であって、基準位置の第１アイボックスでの制御形態を示している。図１０は、変形例１の駆動部を車両上方から見た模式図である。図１１は、変形例１の駆動部を車両側方から見た模式図である。図１２は、変形例１の表示器について示す模式図であって、車両上方の第２アイボックスでの制御形態を示している。図１３は、変形例１の表示器について示す模式図であって、車両下方の第３アイボックスでの制御形態を示している。図１４は、変形例２の表示器について示す模式図であって、基準位置の第１アイボックスでの制御形態を示している。図１５は、変形例２の駆動部を車両上方から見た模式図である。図１６は、変形例２の駆動部を車両側方から見た模式図である。図１７は、変形例２の駆動部の別形態を車両上方から見た模式図である。図１８は、変形例２の駆動部の別形態を車両側方から見た模式図である。図１９は、変形例２の表示器について示す模式図であって、車両上方の第２アイボックスでの制御形態を示している。図２０は、変形例２の表示器について示す模式図であって、車両下方の第３アイボックスでの制御形態を示している。

以下に、本発明に係る車両用表示装置の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１の符号１は、実施形態の車両用表示装置を示す。また、図１の符号２は、変形例１の車両用表示装置を示す。また、図１の符号３は、変形例２の車両用表示装置を示す。これらの車両用表示装置１，２，３は、車両（自動車等）の車室内の乗員に提供する情報を虚像表示させる所謂ヘッドアップディスプレイ装置である。そして、ここで示す車両用表示装置１，２，３は、乗員が視認している実在の視認情報に虚像表示情報を重畳表示させる所謂拡張現実（ＡＲ：Augmented Reality）技術を利用したヘッドアップディスプレイ装置として例示する。

車両用表示装置１，２，３は、車室内の乗員に虚像として視認させる表示情報を表示光として出射する表示器１０を備える（図１）。この表示器１０は、バックライトユニット２０と表示ユニット３０を備えるものであり、バックライトユニット２０から表示ユニット３０に向けて光を出射させ、そのバックライトユニット２０からの入射光に応じた表示情報の表示光を表示ユニット３０から出射させる。更に、この車両用表示装置１，２，３は、その表示器１０（表示ユニット３０）から出射された表示光を反射させて、この表示光を車室内の被投影部Ｒｗｆに投影させる反射部材４０を備える（図１）。この反射部材４０は、例えば、表示器１０から出射された表示光を拡大させて反射させる拡大ミラーである。この反射部材４０としては、例えば、非球面（自由曲面）ミラーが用いられる。また更に、この車両用表示装置１，２，３は、表示情報の表示制御を行う制御部５０を備える（図１）。

この車両用表示装置１，２，３は、更に、その表示器１０と反射部材４０と制御部５０とを内方に収容させる筐体６１と、この筐体６１の開口を塞ぐ透明のカバー６２と、を備える（図１）。この車両用表示装置１，２，３においては、反射部材４０で反射させた表示光をカバー６２から筐体６１の外に出射させ、その先に存在している被投影部Ｒｗｆに投影させる。ここで示す車両用表示装置１，２，３は、カバー６２を露出させた状態で車室内のインスツルメントパネルＰｉの中に収容され、被投影部ＲｗｆとしてのフロントウインドシールドＷｆの反射部に反射部材４０で反射させた表示光を投影させる（図１）。そのフロントウインドシールドＷｆの反射部（被投影部Ｒｗｆ）には、例えば、フロントウインドシールドＷｆの車室内側の壁面に、入射してきた光の一部を反射させ、この入射してきた光の残りを透過させる半透過性のコーティングが施されたり、フロントウインドシールドＷｆの中に、そのような半透過性のフィルム材が埋め込まれたりしている。

被投影部Ｒｗｆに投影された表示光は、この被投影部ＲｗｆからアイボックスＥＢに反射されることによって、乗員に虚像として視認される（図１）。アイボックスＥＢとは、虚像の視認が可能なアイポイントの範囲を示すものである。アイポイントとは、車室内の乗員の目の位置を示すものである。よって、アイポイントは、乗員の座高の高さや座席の座面の高さ等に応じて異なるものとなる。従って、この車両用表示装置１，２，３においては、車室内に複数のアイボックスＥＢが設定されている。ここでは、基準位置のアイボックス（以下、「第１アイボックス」という。）ＥＢ１と、この第１アイボックスＥＢ１よりも車両上方のアイボックス（以下、「第２アイボックス」という。）ＥＢ２と、その第１アイボックスＥＢ１よりも車両下方のアイボックス（以下、「第３アイボックス」という。）ＥＢ３と、が設定されている（図１）。尚、複数のアイボックスＥＢは、車幅方向に並べられたものであってもよい。

［実施形態］
先ず、実施形態の車両用表示装置１について説明する。

この実施形態の車両用表示装置１においては、バックライトユニット２０及び表示ユニット３０を備える表示器１０について、次のようなバックライトユニット２０Ａ及び表示ユニット３０Ａを備える表示器１０Ａとして構成されている（図２）。

本実施形態のバックライトユニット２０Ａは、基材２１と、光源２２と、集光レンズ２３と、フィールドレンズ２４と、拡散部材２５と、を備える（図２）。このバックライトユニット２０Ａにおいては、光源２２からの出射光を集光レンズ２３で集光させ、この集光レンズ２３からの出射光をフィールドレンズ２４に入射させる。このバックライトユニット２０Ａにおいては、その入射光をフィールドレンズ２４で屈折させ、このフィールドレンズ２４で進行方向が整えられた出射光を拡散部材２５に入射させることによって、その入射光を拡散部材２５で表示ユニット３０Ａに好適な広さに拡散させながら表示ユニット３０Ａに向けて出射させる。

基材２１は、光源２２を固定するための部材である。この基材２１は、矩形の平板状に成形され、一方の平面に光源２２を固定させる（図２及び図３）。

このバックライトユニット２０Ａには、アイボックスＥＢに応じた出射角度の表示光を表示ユニット３０Ａから出射させるための光源２２が複数のアイボックスＥＢ毎に設けられている（図２及び図３）。ここで例示する表示器１０Ａは、反射部材４０よりも車両後方に配置され、車両前方の反射部材４０に向けて表示光を出射させる。そして、この車両用表示装置１においては、その表示光の出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影される。このため、ここで示す複数の光源２２は、車両上下方向に位置する複数のアイボックスＥＢ（第１アイボックスＥＢ１、第２アイボックスＥＢ２、第３アイボックスＥＢ３）に応じて、車両上方のアイボックスＥＢ（第２アイボックスＥＢ２）に対応させたものから順に車両下方へと並べられている。

このバックライトユニット２０Ａは、光源２２として、そのようなアイボックスＥＢ毎に対応させたもののみを備えるものであってもよい。但し、ここで示すバックライトユニット２０Ａにおいては、光源２２として、そのアイボックスＥＢ毎の光源（以下、「主光源」という。）２２の他に、別の光源（以下、「副光源」という。）２２も設けられている。その副光源２２は、隣り合うアイボックスＥＢに各々対応させた２箇所の主光源２２の間に配置される（図２及び図３）。ここでは、基準位置の第１アイボックスＥＢ１に対応させた第１主光源２２Ａと、車両上方の第２アイボックスＥＢ２に対応させた第２主光源２２Ｂと、車両下方の第３アイボックスＥＢ３に対応させた第３主光源２２Ｃと、第１主光源２２Ａと第２主光源２２Ｂとの間に介在させた第１副光源２２Ｄと、第１主光源２２Ａと第３主光源２２Ｃとの間に介在させた第２副光源２２Ｅと、が設けられている。

このバックライトユニット２０Ａにおいては、その第１主光源２２Ａと第２主光源２２Ｂと第３主光源２２Ｃと第１副光源２２Ｄと第２副光源２２Ｅとが各々車幅方向に複数設けられている（図３）。ここでは、その第１主光源２２Ａと第２主光源２２Ｂと第３主光源２２Ｃと第１副光源２２Ｄと第２副光源２２Ｅとが各々車幅方向に同数ずつ（この例示では３つずつ）設けられている。つまり、これら全ての光源２２は、基材２１の一方の平面の上で格子状に配置されている。

ここで示す光源２２としては、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）が用いられている。この光源２２には、車両の二次電池等の電源（図示略）から電力が供給される。また、この光源２２は、制御部５０によって、点灯、消灯又は点灯時の出射光の出力が制御される。

集光レンズ２３は、光源２２からの光を集光させるガラス又は透明樹脂から成るレンズ部材であり、光源２２毎に設けられる。この集光レンズ２３は、光を入射させる入射面と、この入射面から入射してきた光を出射させる出射面と、を有する。そして、この集光レンズ２３は、入射面を光源２２における光の出射部に対向配置させ、かつ、出射面を表示ユニット３０Ａ側に対向配置させる。ここで示す集光レンズ２３は、入射面が平坦面で且つ出射面が凸状の湾曲面の平凸レンズとして成形されている。また、ここで示す集光レンズ２３は、表示ユニット３０Ａ側から見て略矩形状に成形されている。

フィールドレンズ２４は、集光レンズ２３から出射された光の進行方向を揃えるガラス又は透明樹脂から成るレンズ部材であり、全ての集光レンズ２３と表示ユニット３０Ａとの間に介在させる。このフィールドレンズ２４は、光を入射させる入射面と、この入射面から入射してきた光を出射させる出射面と、を有する。そして、このフィールドレンズ２４は、入射面を全ての集光レンズ２３の出射面に対向配置させ、かつ、出射面を表示ユニット３０Ａ側に対向配置させる。ここで示すフィールドレンズ２４は、入射面と出射面が各々凸状の湾曲面の両凸レンズとして成形されている。また、ここで示すフィールドレンズ２４は、表示ユニット３０Ａ側から見て略矩形状に成形されている。

拡散部材２５は、フィールドレンズ２４から出射された光をアイボックスＥＢ全体に拡散させる拡散板等の光学素子であり、フィールドレンズ２４と表示ユニット３０Ａとの間に介在させる。この拡散部材２５は、矩形の平板状に成形され、一方の平面（入射面）をフィールドレンズ２４の出射面に対向配置させ、かつ、他方の平面（出射面）を表示ユニット３０Ａの裏面に対向配置させる。この拡散部材２５は、車両上下方向と車幅方向とで拡散角度が同じものであってもよく、車両上下方向と車幅方向とで拡散角度が異なるものであってもよい。例えば、一般的なアイボックスＥＢは、車両上下方向よりも車幅方向に長い。このため、拡散部材２５は、車両上下方向の拡散角度よりも車幅方向の拡散角度の方が広角のものを用いることによって、光をアイボックスＥＢ全体に拡散させるに際しての効率を高めることができる。また、その効率については、この拡散部材２５と共に、例えば、拡散特性がトップハット型となるレンズアレイのような素子を併用することによって高めることもできる。

このバックライトユニット２０Ａにおいては、その拡散部材２５から出射させる光が表示ユニット３０Ａに向けて出射させる出射光になる。

本実施形態の表示ユニット３０Ａは、バックライトユニット２０Ａの出射光を裏面から入射させ、その裏面からの入射光に応じた表示光を表面から反射部材４０に出射させるものとして構成されている。例えば、この表示ユニット３０Ａとしては、光透過型のＴＦＴ液晶（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）等が用いられる。この表示ユニット３０Ａは、制御部５０によって制御され、表示情報を表示させる。例えば、その表示情報としては、文字、数字、図形等の画像情報が表示される。

この車両用表示装置１においては、乗員のアイポイントに拘わらず明瞭な虚像表示を行うために、次のように制御部５０に制御させるよう構成している。

その制御部５０には、アイボックスＥＢの検知結果たる検知アイボックスＥＢｄに応じた表示光の制御を行わせる（図１、図４及び図６）。ここで示す制御部５０には、乗員のアイポイントに応じたアイボックスＥＢを検知させ、その検知アイボックスＥＢｄに応じた表示光の制御を行わせる。

先ず、この制御部５０は、乗員のアイポイントを検出するアイポイント検出部７１（図１、図４及び図６）の検出信号に基づいて、アイボックスＥＢを検知する。車両用表示装置１は、自らがアイポイント検出部７１を備えていてよく、車両が具備するアイポイント検出部７１の検出信号を利用するものであってもよい。

続いて、この制御部５０は、反射部材４０に向けた表示器１０Ａからの表示光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた表示器１０Ａの制御によって調整し、反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影させる。具体的に、この実施形態の制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄに対応する光源２２を点灯させ、検知アイボックスＥＢｄ以外の非検知アイボックスＥＢ０に対応する光源２２を消灯させることで、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ａからの表示光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整する（図１、図２及び図４から図７）。

図１及び図２には、検知アイボックスＥＢｄが基準位置の第１アイボックスＥＢ１であり、この第１アイボックスＥＢ１に対応させた第１主光源２２Ａを点灯させ、残りの全ての光源２２を消灯させた場合を示している。この場合には、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ａからの表示光の出射角度が第１アイボックスＥＢ１に応じた出射角度に調整され、この反射部材４０で反射させた表示光が被投影部Ｒｗｆにおける第１アイボックスＥＢ１に応じた視点位置Ｐｖ１に投影される。

図４及び図５には、検知アイボックスＥＢｄが車両上方の第２アイボックスＥＢ２であり、この第２アイボックスＥＢ２に対応させた第２主光源２２Ｂを点灯させ、残りの全ての光源２２を消灯させた場合を示している。この場合には、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ａからの表示光の出射角度が第２アイボックスＥＢ２に応じた出射角度に調整され、この反射部材４０で反射させた表示光が被投影部Ｒｗｆにおける第２アイボックスＥＢ２に応じた視点位置Ｐｖ２（基準位置の第１アイボックスＥＢ１に応じた視点位置Ｐｖ１よりも車両上方の視点位置Ｐｖ２）に投影される。

図６及び図７には、検知アイボックスＥＢｄが車両下方の第３アイボックスＥＢ３であり、この第３アイボックスＥＢ３に対応させた第３主光源２２Ｃを点灯させ、残りの全ての光源２２を消灯させた場合を示している。この場合には、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ａからの表示光の出射角度が第３アイボックスＥＢ３に応じた出射角度に調整され、この反射部材４０で反射させた表示光が被投影部Ｒｗｆにおける第３アイボックスＥＢ３に応じた視点位置Ｐｖ３（基準位置の第１アイボックスＥＢ１に応じた視点位置Ｐｖ１よりも車両下方の視点位置Ｐｖ３）に投影される。

以上示したように、本実施形態の車両用表示装置１は、検知アイボックスＥＢｄに対応する光源２２を点灯させ、かつ、これ以外の光源２２を消灯させるという表示器１０Ａの制御によって、反射部材４０に向けた表示器１０Ａからの表示光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整し、反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影させる。このため、この車両用表示装置１は、乗員のアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことができる。

また、従来の車両用表示装置では、複数のアイボックスＥＢの位置に対応させて光を広角度に拡散させるべく、例えば、拡散角度の大きな拡散部材を用い、かつ、このような拡散部材の適用に伴う輝度の低下を光源の出射光の出力増加で抑えている。しかしながら、本実施形態の車両用表示装置１は、拡散角度の大きな拡散部材を用いずとも、点灯させる光源２２を切り替えるという表示器１０Ａの制御によって、複数のアイボックスＥＢの位置に対応させて光を広角度に拡散させることができるので、従来のようなアイボックスＥＢの変化に伴う輝度の低下が少なく、光源２２の出力を増加させる必要もない。このため、この車両用表示装置１は、消費電力の増加を抑えることができる。

このように、本実施形態の車両用表示装置１は、消費電力の増加を抑えつつアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことができる。

ところで、本実施形態の車両用表示装置１は、検知アイボックスＥＢｄの変位を検出することができる場合、制御部５０に次のような制御を実施させてもよい。

制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが隣のアイボックスＥＢｄ側へ変位する場合、現状の検知アイボックスＥＢｄに対応させて点灯している主光源の出力を低下させながら、現状の検知アイボックスＥＢｄに対応する主光源と隣のアイボックスＥＢｄに対応する主光源との間に介在する副光源の出力を増加させ、その副光源の出力が最大値になったら当該副光源の出力を低下させながら、次の検知アイボックスＥＢｄである隣のアイボックスＥＢｄに対応させた主光源の出力を増加させる（図８）。例えば、現状の検知アイボックスＥＢｄが基準位置の第１アイボックスＥＢ１で車両上方の第２アイボックスＥＢ２側へ変位する場合、基準位置の第１アイボックスＥＢ１に対応させて点灯している第１主光源２２Ａの出力を低下させながら、この第１主光源２２Ａと車両上方の第２アイボックスＥＢ２に対応する第２主光源２２Ｂとの間に介在する第１副光源２２Ｄの出力を増加させ、その第１副光源２２Ｄの出力が最大値になったら当該第１副光源２２Ｄの出力を低下させながら、次の検知アイボックスＥＢｄである車両上方の第２アイボックスＥＢ２に対応させた第２主光源２２Ｂの出力を増加させる。尚、図８では、隣り合う２つの光源２２の出力の合計値を一定にして、一方の光源２２の出力を低下させるときに、その低下代分だけ他方の光源２２の出力を増加させている。しかしながら、例えば、制御部５０は、隣り合う２つの光源２２の出力の合計値をアイポイント（アイボックスＥＢ）に応じて増減させるように、一方の光源２２の出力の低下代と他方の光源２２の出力の増加代とを決めてもよい。

これにより、本実施形態の車両用表示装置１は、乗員の車両上下方向でのアイポイントの変化に伴う輝度の変化を小さくできる。

また、本実施形態の車両用表示装置１は、乗員の車両上下方向のアイポイントの変化だけでなく、乗員の車幅方向のアイポイントの変化も検出することができる場合、制御部５０に次のような制御を実施させてもよい。この場合の車両用表示装置１においては、乗員のアイポイントに対応する光源２２をアイポイント毎に設定しておく。そして、制御部５０は、例えば、検出したアイポイントに対応する光源２２のみを点灯させる。また、制御部５０は、例えば、検出したアイポイントに対応する光源２２と当該光源２２の周囲の全ての光源２２とを点灯させ、残りの全ての光源２２を消灯させる。本実施形態の車両用表示装置１は、このように制御することによって、乗員の様々な方向へのアイポイントの変化に伴う輝度の変化を小さくできる。

また、本実施形態の車両用表示装置１は、反射部材４０に車幅方向を軸線とする回転軸（図示略）を設け、この反射部材４０を制御部５０によって回転軸周りに回転させるものとして構成してもよい。この場合、制御部５０は、反射部材４０を回転させた上で上述した制御を実施して、この反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影してもよい。また、この場合、制御部５０は、その反射部材４０の回転位置に基づいて検知アイボックスＥＢｄを把握してもよい。

ここで、この例示の車両用表示装置１は、表示器１０Ａが反射部材４０よりも車両後方に配置され、この表示器１０Ａが車両前方の反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影されるものとして構成及び配置されている。しかしながら、本実施形態の車両用表示装置１は、次のような構成及び配置のものであってもよい。

例えば、本実施形態の車両用表示装置１は、表示器１０Ａが反射部材（以下、「第１反射部材」という。）４０よりも車両前方且つ車両下方に配置され、かつ、その第１反射部材４０よりも車両前方に別の反射部材（以下、「第２反射部材」という。）が配置され、表示器１０Ａが第１反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく第１反射部材４０の反射光が第２反射部材にて車両上下方向で反転して投影され、かつ、その投影光に基づく第２反射部材の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。この場合、複数の光源２２は、先の例示と同じように、車両上下方向に位置する複数のアイボックスＥＢ（第１アイボックスＥＢ１、第２アイボックスＥＢ２、第３アイボックスＥＢ３）に応じて、車両上方のアイボックスＥＢ（第２アイボックスＥＢ２）に対応させたものから順に車両下方へと並べられる。

更に、例えば、本実施形態の車両用表示装置１は、表示器１０Ａが反射部材４０よりも車両前方に配置され、この表示器１０Ａが車両後方の反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転せずに投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。また、本実施形態の車両用表示装置１は、表示器１０Ａが反射部材（以下、「第１反射部材」という。）４０よりも車両後方に配置され、かつ、その第１反射部材４０よりも車両後方且つ車両上方に別の反射部材（以下、「第２反射部材」という。）が配置され、表示器１０Ａが車両前方の第１反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく第１反射部材４０の反射光が第２反射部材にて車両上下方向で反転せずに投影され、かつ、その投影光に基づく第２反射部材の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転せずに投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。これらのように構成及び配置を行った場合、車両上下方向での虚像の反転を抑止するべく、複数の光源２２は、車両上下方向に位置する複数のアイボックスＥＢ（第１アイボックスＥＢ１、第２アイボックスＥＢ２、第３アイボックスＥＢ３）に応じて、車両上方のアイボックスＥＢ（第２アイボックスＥＢ２）に対応させたものから順に車両上方へと並べられる。

尚、本実施形態の車両用表示装置１は、検知アイボックスＥＢｄに基づいた上記の制御を行うものとして示しているが、アイポイント検出部７１の検出信号により検知される検知アイポイントに基づいて上記の制御を実施してもよい。この場合には、上記の説明においてアイボックスをアイポイントと読み替える。

［変形例１］
次に、変形例１の車両用表示装置２について説明する。

本変形例の車両用表示装置２においては、バックライトユニット２０及び表示ユニット３０を備える表示器１０について、次のようなバックライトユニット２０Ｂ及び表示ユニット３０Ｂを備える表示器１０Ｂとして構成されている（図９）。

本変形例のバックライトユニット２０Ｂは、基材１２１と、光源１２２と、集光レンズ１２３と、フィールドレンズ１２４と、拡散部材１２５と、を備える（図９）。このバックライトユニット２０Ｂにおいては、光源１２２からの出射光を集光レンズ１２３で集光させ、この集光レンズ１２３からの出射光をフィールドレンズ１２４に入射させる。このバックライトユニット２０Ｂにおいては、その入射光をフィールドレンズ１２４で屈折させ、このフィールドレンズ１２４で進行方向が整えられた出射光を拡散部材１２５に入射させることによって、その入射光を拡散部材１２５で表示ユニット３０Ｂに好適な広さに拡散させながら表示ユニット３０Ｂに向けて出射させる。

基材１２１は、光源１２２を固定するための部材である。この基材１２１は、実施形態の基材２１と同じように、矩形の平板状に成形され、一方の平面に光源１２２を固定させる（図９）。

光源１２２は、実施形態の光源２２と同じように、発光ダイオードが用いられ、制御部５０によって、点灯、消灯又は点灯時の出射光の出力が制御される。本変形例の光源１２２は、例えば、車両上下方向に２つ並べられると共に、車幅方向に３つ並べられている。

集光レンズ１２３は、光源１２２からの光を集光させるガラス又は透明樹脂から成るレンズ部材であり、光源１２２毎に設けられる。本変形例の集光レンズ１２３は、実施形態の集光レンズ２３と同形状の平凸レンズとして成形され、平坦な入射面を光源１２２における光の出射部に対向配置させ、かつ、凸状の出射面を表示ユニット３０Ｂ側に対向配置させている。この集光レンズ１２３を介した光源１２２からの光は、表示ユニット３０Ｂの裏面における区画された領域を照射させるものであってもよく、隣り合う領域同士の一部又は全部に重なるように照射させるものであってもよい。

フィールドレンズ１２４は、集光レンズ１２３から出射された光の進行方向を揃えるガラス又は透明樹脂から成るレンズ部材であり、全ての集光レンズ１２３と表示ユニット３０Ｂとの間に介在させる。このフィールドレンズ１２４は、光を入射させる入射面と、この入射面から入射してきた光を出射させる出射面と、を有する。そして、このフィールドレンズ１２４は、入射面を全ての集光レンズ１２３の出射面に対向配置させ、かつ、出射面を表示ユニット３０Ｂ側に対向配置させる。ここで示すフィールドレンズ１２４は、入射面が平坦面で且つ出射面が凹状の湾曲面の平凹レンズとして成形されている。つまり、ここで示すフィールドレンズ１２４は、光源１２２側から入射面に入射された光を表示ユニット３０Ｂ側に出射させる出射面が凹状の湾曲面になっている。また、ここで示すフィールドレンズ１２４は、表示ユニット３０Ｂ側から見て略矩形状に成形されている。

拡散部材１２５は、フィールドレンズ１２４から出射された光をアイボックスＥＢ全体に拡散させる拡散板等の光学素子であり、フィールドレンズ１２４と表示ユニット３０Ｂとの間に介在させる。本変形例の拡散部材１２５は、実施形態の拡散部材２５と同じものであり、一方の平面（入射面）をフィールドレンズ１２４の出射面に対向配置させ、かつ、他方の平面（出射面）を表示ユニット３０Ｂの裏面に対向配置させる。

このバックライトユニット２０Ｂにおいては、実施形態と同じように、この拡散部材１２５と共に、例えば、拡散特性がトップハット型となるレンズアレイのような素子を併用することによって、光をアイボックスＥＢ全体に拡散させるに際しての効率を高めることができる。

このバックライトユニット２０Ｂにおいては、その拡散部材１２５から出射させる光が表示ユニット３０Ｂに向けて出射させる出射光になる。

本変形例の表示ユニット３０Ｂは、前述した実施形態の表示ユニット３０Ａと同じものである。そして、本変形例の車両用表示装置２は、実施形態における具体的な例示の車両用表示装置１と同じように、表示器１０Ｂが反射部材４０よりも車両後方に配置され、この表示器１０Ｂが車両前方の反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影されるものとして構成及び配置されている。

この車両用表示装置２においては、乗員のアイポイントに拘わらず明瞭な虚像表示を行うために、次のように制御部５０に制御させるよう構成している。

その制御部５０には、アイボックスＥＢの検知結果たる検知アイボックスＥＢｄに基づきフィールドレンズ１２４を光源１２２に対して相対移動させることによって、この検知アイボックスＥＢｄに応じた表示光の制御を行わせる（図１、図４及び図６）。ここで示す制御部５０には、乗員のアイポイントに応じたアイボックスＥＢを検知させ、その検知アイボックスＥＢｄに基づいてフィールドレンズ１２４を相対移動させる。

そこで、本変形例のバックライトユニット２０Ｂには、光源１２２に対してフィールドレンズ１２４を相対移動させることで、このフィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度を変化させる駆動部１２６が設けられている（図１０及び図１１）。ここで示す駆動部１２６は、光源１２２に対してフィールドレンズ１２４を車両上下方向に相対移動させるものである。例えば、駆動部１２６は、駆動源たる電動モータ１２６Ａと、この電動モータ１２６Ａの出力軸に取り付けられた同心のピニオンギヤ１２６Ｂと、フィールドレンズ１２４に固定され、かつ、ピニオンギヤ１２６Ｂに噛み合わされたラックギヤ１２６Ｃと、を備える。この駆動部１２６は、ピニオンギヤ１２６Ｂを介して電動モータ１２６Ａの駆動トルクをラックギヤ１２６Ｃに伝達させることによって、そのラックギヤ１２６Ｃを車両上下方向に移動させながら、このラックギヤ１２６Ｃが取り付けられているフィールドレンズ１２４を車両上下方向に相対移動させる。

制御部５０は、先ず、実施形態と同じように、アイポイント検出部７１の検出信号に基づいて、アイボックスＥＢを検知する。

続いて、この制御部５０は、駆動部１２６を制御し、フィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度が検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度となる位置にフィールドレンズ１２４を相対移動させることで、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ｂからの表示光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整する（図１、図４、図６、図９、図１２及び図１３）。ここで例示する表示器１０Ｂは、反射部材４０よりも車両後方に配置され、車両前方の反射部材４０に向けて表示光を出射させる。このため、制御部５０には、駆動部１２６を次のように制御させる。

制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが基準位置の第１アイボックスＥＢ１のときに、駆動部１２６を制御し、フィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度が基準位置の第１アイボックスＥＢ１に応じた出射角度となる基準レンズ位置にフィールドレンズ１２４を相対移動させる（図９）。これにより、反射部材４０で反射させた表示光は、被投影部Ｒｗｆにおける第１アイボックスＥＢ１に応じた視点位置Ｐｖ１に投影される。

また、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが車両上方の第２アイボックスＥＢ２のときに、駆動部１２６を制御し、フィールドレンズ１２４を基準レンズ位置よりも車両上方に相対移動させることで、フィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度が車両上方の第２アイボックスＥＢ２に応じた出射角度となるように調整する（図１２）。これにより、反射部材４０で反射させた表示光は、被投影部Ｒｗｆにおける第２アイボックスＥＢ２に応じた視点位置Ｐｖ２に投影される。

また、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが車両下方の第３アイボックスＥＢ３のときに、駆動部１２６を制御し、フィールドレンズ１２４を基準レンズ位置よりも車両下方に相対移動させることで、フィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度が車両下方の第３アイボックスＥＢ３に応じた出射角度となるように調整する（図１２）。これにより、反射部材４０で反射させた表示光は、被投影部Ｒｗｆにおける第３アイボックスＥＢ３に応じた視点位置Ｐｖ３に投影される。

以上示したように、本変形例の車両用表示装置２は、検知アイボックスＥＢｄに応じてフィールドレンズ１２４を光源１２２に対して相対移動させ、そのフィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整するという表示器１０Ｂの制御によって、反射部材４０に向けた表示器１０Ｂからの表示光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整し、反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影させる。このため、この車両用表示装置２は、乗員のアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことができる。

また、本変形例の車両用表示装置２は、拡散角度の大きな拡散部材を用いずとも、光源１２２に対するフィールドレンズ１２４の位置を変えるという表示器１０Ｂの制御によって、複数のアイボックスＥＢの位置に対応させて光を広角度に拡散させることができるので、従来のようなアイボックスＥＢの変化に伴う輝度の低下が少なく、光源１２２の出力を増加させる必要もない。このため、この車両用表示装置２は、消費電力の増加を抑えることができる。

このように、本変形例の車両用表示装置２は、消費電力の増加を抑えつつアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことができる。

ところで、本変形例の車両用表示装置２は、光源１２２に対するフィールドレンズ１２４の相対移動方向について、車両上下方向に加えて、車幅方向又は／及び車両前後方向にも相対移動できるように駆動部を構成してもよい。この場合、車両用表示装置２は、その駆動部を制御部５０が制御し、車両上下方向に加えて、車幅方向又は／及び車両前後方向へとフィールドレンズ１２４を光源１２２に対して相対移動させることによって、乗員のアイポイントに応じたより明瞭な虚像表示を行うことができる。

また、本変形例の車両用表示装置２は、実施形態と同じように、反射部材４０に車幅方向を軸線とする回転軸（図示略）を設け、この反射部材４０を制御部５０によって回転軸周りに回転させるものとして構成してもよい。そして、本変形例の制御部５０は、実施形態と同じように、反射部材４０を回転させた上で上述した制御を実施して、この反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影してもよい。この場合、制御部５０は、その反射部材４０の回転位置に基づいて検知アイボックスＥＢｄを把握してもよい。

ここで、この例示の車両用表示装置２は、実施形態における具体的な例示の車両用表示装置１と同じように、表示器１０Ｂが反射部材４０よりも車両後方に配置され、この表示器１０Ｂが車両前方の反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影されるものとして構成及び配置されている。しかしながら、本変形例の車両用表示装置２は、次のような構成及び配置のものであってもよい。

例えば、本変形例の車両用表示装置２は、実施形態で車両用表示装置１の別の形態として示したものと同じように、表示器１０Ｂが第１反射部材４０よりも車両前方且つ車両下方に配置され、かつ、その第１反射部材４０よりも車両前方に第２反射部材が配置され、表示器１０Ｂが第１反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく第１反射部材４０の反射光が第２反射部材にて車両上下方向で反転して投影され、かつ、その投影光に基づく第２反射部材の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。この場合でも、制御部５０には、先の例示と同じように駆動部１２６を制御させる。

更に、例えば、本変形例の車両用表示装置２は、実施形態で車両用表示装置１の別の形態として示したものと同じように、表示器１０Ｂが反射部材４０よりも車両前方に配置され、この表示器１０Ｂが車両後方の反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転せずに投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。また、本変形例の車両用表示装置２は、実施形態で車両用表示装置１の別の形態として示したものと同じように、表示器１０Ｂが第１反射部材４０よりも車両後方に配置され、かつ、その第１反射部材４０よりも車両後方且つ車両上方に第２反射部材が配置され、表示器１０Ｂが車両前方の第１反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく第１反射部材４０の反射光が第２反射部材にて車両上下方向で反転せずに投影され、かつ、その投影光に基づく第２反射部材の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転せずに投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。

これらのように構成及び配置を行った場合でも、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが基準位置の第１アイボックスＥＢ１であれば、駆動部１２６を制御し、フィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度が基準位置の第１アイボックスＥＢ１に応じた出射角度となる基準レンズ位置にフィールドレンズ１２４を相対移動させる。

一方、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが車両上方の第２アイボックスＥＢ２のときに、車両上下方向での虚像の反転を抑止するべく、駆動部１２６を制御し、フィールドレンズ１２４を基準レンズ位置よりも車両下方に相対移動させることで、フィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度が車両上方の第２アイボックスＥＢ２に応じた出射角度となるように調整する。また、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが車両下方の第３アイボックスＥＢ３のときに、車両上下方向での虚像の反転を抑止するべく、駆動部１２６を制御し、フィールドレンズ１２４を基準レンズ位置よりも車両上方に相対移動させることで、フィールドレンズ１２４の出射面からの光の出射角度が車両下方の第３アイボックスＥＢ３に応じた出射角度となるように調整する。

尚、本変形例の車両用表示装置２は、検知アイボックスＥＢｄに基づいた上記の制御を行うものとして示しているが、アイポイント検出部７１の検出信号により検知される検知アイポイントに基づいて上記の制御を実施してもよい。この場合には、上記の説明においてアイボックスをアイポイントと読み替える。

［変形例２］
次に、変形例２の車両用表示装置３について説明する。

本変形例の車両用表示装置３においては、バックライトユニット２０及び表示ユニット３０を備える表示器１０について、次のようなバックライトユニット２０Ｃ及び表示ユニット３０Ｃを備える表示器１０Ｃとして構成されている（図１４）。

本変形例のバックライトユニット２０Ｃは、基材２２１と、光源２２２と、集光レンズ２２３と、フィールドレンズ２２４と、拡散部材２２５と、を備える（図１４）。このバックライトユニット２０Ｃにおいては、光源２２２からの出射光を集光レンズ２２３で集光させ、この集光レンズ２２３からの出射光をフィールドレンズ２２４に入射させる。このバックライトユニット２０Ｃにおいては、その入射光をフィールドレンズ２２４で屈折させ、このフィールドレンズ２２４で進行方向が整えられた出射光を拡散部材２２５に入射させることによって、その入射光を拡散部材２２５で表示ユニット３０Ｃに好適な広さに拡散させながら表示ユニット３０Ｃに向けて出射させる。

基材２２１は、光源２２２を固定するための部材である。この基材２２１は、変形例１の基材１２１と同じように、矩形の平板状に成形され、一方の平面に光源２２２を固定させる（図１４）。

光源２２２は、変形例１の光源１２２と同じように、発光ダイオードが用いられ、制御部５０によって、点灯、消灯又は点灯時の出射光の出力が制御される。本変形例の光源２２２は、変形例１の光源１２２と同じように、車両上下方向に２つ並べられると共に、車幅方向に３つ並べられている。

集光レンズ２２３は、光源２２２からの光を集光させるガラス又は透明樹脂から成るレンズ部材であり、光源２２２毎に設けられる。本変形例の集光レンズ２２３は、変形例１の集光レンズ１２３と同形状の平凸レンズとして成形され、平坦な入射面を光源２２２における光の出射部に対向配置させ、かつ、凸状の出射面を表示ユニット３０Ｃ側に対向配置させている。この集光レンズ２２３を介した光源２２２からの光は、表示ユニット３０Ｃの裏面における区画された領域を照射させるものであってもよく、隣り合う領域同士の一部又は全部に重なるように照射させるものであってもよい。

フィールドレンズ２２４は、集光レンズ２２３から出射された光の進行方向を揃えるガラス又は透明樹脂から成るレンズ部材であり、全ての集光レンズ２２３と表示ユニット３０Ｃとの間に介在させる。本変形例のフィールドレンズ２２４は、変形例１のフィールドレンズ１２４と同形状の平凹レンズとして成形され、平坦な入射面を全ての集光レンズ２２３の出射面に対向配置させ、かつ、凹状の出射面を表示ユニット３０Ｃ側に対向配置させている。

拡散部材２２５は、フィールドレンズ２２４から出射された光をアイボックスＥＢ全体に拡散させる拡散板等の光学素子であり、フィールドレンズ２２４と表示ユニット３０Ｃとの間に介在させる。本変形例の拡散部材２２５は、変形例１の拡散部材１２５と同じものであり、一方の平面（入射面）をフィールドレンズ２２４の出射面に対向配置させ、かつ、他方の平面（出射面）を表示ユニット３０Ｃの裏面に対向配置させる。

このバックライトユニット２０Ｃにおいては、実施形態や変形例１と同じように、この拡散部材２２５と共に、例えば、拡散特性がトップハット型となるレンズアレイのような素子を併用することによって、光をアイボックスＥＢ全体に拡散させるに際しての効率を高めることができる。

このバックライトユニット２０Ｃにおいては、その拡散部材２２５から出射させる光が表示ユニット３０Ｃに向けて出射させる出射光になる。

本変形例の表示ユニット３０Ｃは、前述した実施形態の表示ユニット３０Ａ（変形例１の表示ユニット３０Ｂ）と同じものである。そして、本変形例の車両用表示装置３は、実施形態における具体的な例示の車両用表示装置１と同じように、表示器１０Ｃが反射部材４０よりも車両後方に配置され、この表示器１０Ｃが車両前方の反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影されるものとして構成及び配置されている。

この車両用表示装置３においては、乗員のアイポイントに拘わらず明瞭な虚像表示を行うために、次のように制御部５０に制御させるよう構成している。

その制御部５０には、アイボックスＥＢの検知結果たる検知アイボックスＥＢｄに基づき表示器１０Ｃを車体に対して相対回転させることによって、この検知アイボックスＥＢｄに応じた表示光の制御を行わせる（図１、図４及び図６）。ここで示す制御部５０には、乗員のアイポイントに応じたアイボックスＥＢを検知させ、その検知アイボックスＥＢｄに基づいて表示器１０Ｃを相対回転させる。

そこで、本変形例の車両用表示装置３には、表示器１０Ｃを車体に対して相対回転させる駆動部８０が設けられている（図１５から図１８）。その駆動部８０は、車幅方向を軸線とする回転軸６３の軸周りに表示器１０Ｃを車体に対して相対回転させることによって、その表示器１０Ｃからの表示光の出射角度を変化させるものである。ここでは、その回転軸６３をバックライトユニット２０Ｃの筐体６１に設けており、バックライトユニット２０Ｃを相対回転させながら、このバックライトユニット２０Ｃの筐体６１に固定させた表示ユニット３０Ｃも一緒に相対回転させる。

例えば、駆動部８０は、駆動源たる電動モータ８１と、この電動モータ８１の出力軸に取り付けられた同心のウォームギヤ８２と、バックライトユニット２０Ｃの筐体６１に固定され、かつ、ウォームギヤ８２に噛み合わされたラックギヤ８３と、を備える（図１５及び図１６）。そのラックギヤ８３においては、回転軸６３の軸線から見て径方向の外側に、その外側に凸の弧状となるよう複数の歯が並べられている。この駆動部８０は、ウォームギヤ８２を介して電動モータ８１の駆動トルクをラックギヤ８３に伝達させることによって、回転軸６３を中心にラックギヤ８３を車両上下方向に回転させながら、このラックギヤ８３が取り付けられている筐体６１を回転軸６３の軸周りに相対回転させる。

また、駆動部８０は、駆動源たる電動モータ８５と、この電動モータ８５の出力軸上に形成された雄螺子部８６と、この雄螺子部８６に螺合された雌螺子部（図示略）を有する動力伝達具８７と、バックライトユニット２０Ｃの筐体６１に設けられ、動力伝達具８７からの力を受ける被動力伝達部８８と、動力伝達具８７を車両上下方向に案内するガイド具８９と、を備えるものであってもよい（図１７及び図１８）。動力伝達具８７は、車両上方又は車両下方に向けて突出させた突起状の動力伝達部８７ａを有しており、この動力伝達部８７ａから被動力伝達部８８に力を伝える。また、この動力伝達具８７は、ガイド具８９のガイド軸８９ａに沿って車両上下方向に案内される被ガイド部８７ｂを有している。ここで示す動力伝達部８７ａは、車両上方に向けて突出させている。この動力伝達具８７は、雄螺子部８６と雌螺子部とによる軸力で車両上方への力が作用している場合、動力伝達部８７ａが被動力伝達部８８を車両上方に押し上げながら、この被動力伝達部８８が取り付けられている筐体６１を回転軸６３の軸周りに相対回転させる。そして、この動力伝達具８７は、雄螺子部８６と雌螺子部とによる軸力で車両下方への力が作用している場合、動力伝達部８７ａから被動力伝達部８８に作用する力が抜けるので、この動力伝達部８７ａの車両下方への移動に合わせて被動力伝達部８８も車両下方に移動しながら、この被動力伝達部８８が取り付けられている筐体６１を回転軸６３の軸周りに相対回転させる。

制御部５０は、先ず、実施形態や変形例１と同じように、アイポイント検出部７１の検出信号に基づいて、アイボックスＥＢを検知する。

続いて、この制御部５０は、駆動部８０を制御し、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ｃからの表示光の出射角度が検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度となる位置に表示器１０Ｃを相対回転させる（図１、図４、図６、図１４、図１９及び図２０）。ここで例示する表示器１０Ｃは、反射部材４０よりも車両後方に配置され、車両前方の反射部材４０に向けて表示光を出射させる。このため、制御部５０には、駆動部８０を次のように制御させる。

制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが基準位置の第１アイボックスＥＢ１のときに、駆動部８０を制御し、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ｃからの表示光の出射角度が基準位置の第１アイボックスＥＢ１に応じた出射角度となる基準表示器位置に表示器１０Ｃを相対回転させる（図１４）。これにより、反射部材４０で反射させた表示光は、被投影部Ｒｗｆにおける第１アイボックスＥＢ１に応じた視点位置Ｐｖ１に投影される。

また、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが車両上方の第２アイボックスＥＢ２のときに、駆動部８０を制御し、表示ユニット３０Ｃの表面が基準表示器位置よりも車両下方を向くように表示器１０Ｃを相対回転させることで、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ｃからの表示光の出射角度が車両上方の第２アイボックスＥＢ２に応じた出射角度となるように調整する（図１９）。これにより、反射部材４０で反射させた表示光は、被投影部Ｒｗｆにおける第２アイボックスＥＢ２に応じた視点位置Ｐｖ２に投影される。

また、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが車両下方の第３アイボックスＥＢ３のときに、駆動部８０を制御し、表示ユニット３０Ｃの表面が基準表示器位置よりも車両上方を向くように表示器１０Ｃを相対回転させることで、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ｃからの表示光の出射角度が車両下方の第３アイボックスＥＢ３に応じた出射角度となるように調整する（図２０）。これにより、反射部材４０で反射させた表示光は、被投影部Ｒｗｆにおける第３アイボックスＥＢ３に応じた視点位置Ｐｖ３に投影される。

以上示したように、本変形例の車両用表示装置３は、検知アイボックスＥＢｄに応じて表示器１０Ｃを車体に対して相対移動させるという表示器１０Ｃの制御によって、反射部材４０に向けた表示器１０Ｃからの表示光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整し、反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影させる。このため、この車両用表示装置３は、乗員のアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことができる。

また、本変形例の車両用表示装置３は、拡散角度の大きな拡散部材を用いずとも、車体に対して表示器１０Ｃを相対回転させ、この表示器１０Ｃの表示ユニット３０Ｃの表面の向きを変えるという表示器１０Ｃの制御によって、複数のアイボックスＥＢの位置に対応させて光を広角度に拡散させることができるので、従来のようなアイボックスＥＢの変化に伴う輝度の低下が少なく、光源２２２の出力を増加させる必要もない。このため、この車両用表示装置３は、消費電力の増加を抑えることができる。

このように、本変形例の車両用表示装置３は、消費電力の増加を抑えつつアイポイントに応じた明瞭な虚像表示を行うことができる。

ところで、本変形例の車両用表示装置３は、車体に対する表示ユニット３０Ｃの位置を固定させ、かつ、バックライトユニット２０Ｃを上記の如く車体に対して相対回転させるものとして構成してもよい。この場合、制御部５０は、バックライトユニット２０Ｃを相対回転させ、バックライトユニット２０Ｃからの出射光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整することによって、反射部材４０に向けた表示器１０Ｃ（表示ユニット３０Ｃ）からの表示光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整し、反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影させる。

また、本変形例の車両用表示装置３は、車体に対する表示ユニット３０Ｃの位置と車体に対するバックライトユニット２０Ｃの筐体６１及び拡散部材２２５の位置とを固定させ、かつ、バックライトユニット２０Ｃにおける基材２２１と光源２２２と集光レンズ２２３とフィールドレンズ２２４を車体に対して一緒に相対回転させるものとして構成してもよい。この場合、制御部５０は、基材２２１と光源２２２と集光レンズ２２３とフィールドレンズ２２４を車体に対して一緒に相対回転させ、バックライトユニット２０Ｃからの出射光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整することによって、反射部材４０に向けた表示器１０Ｃ（表示ユニット３０Ｃ）からの表示光の出射角度を検知アイボックスＥＢｄに応じた出射角度に調整し、反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影させる。

また、本変形例の車両用表示装置３は、実施形態や変形例１と同じように、反射部材４０に車幅方向を軸線とする回転軸（図示略）を設け、この反射部材４０を制御部５０によって回転軸周りに回転させるものとして構成してもよい。そして、本変形例の制御部５０は、実施形態と同じように、反射部材４０を回転させた上で上述した制御を実施して、この反射部材４０で反射させた表示光を被投影部Ｒｗｆにおける検知アイボックスＥＢｄに応じた視点位置に投影してもよい。この場合、制御部５０は、その反射部材４０の回転位置に基づいて検知アイボックスＥＢｄを把握してもよい。

ここで、この例示の車両用表示装置３は、実施形態における具体的な例示の車両用表示装置１等と同じように、表示器１０Ｃが反射部材４０よりも車両後方に配置され、この表示器１０Ｃが車両前方の反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影されるものとして構成及び配置されている。しかしながら、本変形例の車両用表示装置３は、次のような構成及び配置のものであってもよい。

例えば、本変形例の車両用表示装置３は、実施形態で車両用表示装置１の別の形態として示したものと同じように、表示器１０Ｃが第１反射部材４０よりも車両前方且つ車両下方に配置され、かつ、その第１反射部材４０よりも車両前方に第２反射部材が配置され、表示器１０Ｃが第１反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく第１反射部材４０の反射光が第２反射部材にて車両上下方向で反転して投影され、かつ、その投影光に基づく第２反射部材の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転して投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。この場合でも、制御部５０には、先の例示と同じように駆動部８０を制御させる。

更に、例えば、本変形例の車両用表示装置３は、実施形態で車両用表示装置１の別の形態として示したものと同じように、表示器１０Ｃが反射部材４０よりも車両前方に配置され、この表示器１０Ｃが車両後方の反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく反射部材４０の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転せずに投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。また、本変形例の車両用表示装置３は、実施形態で車両用表示装置１の別の形態として示したものと同じように、表示器１０Ｃが第１反射部材４０よりも車両後方に配置され、かつ、その第１反射部材４０よりも車両後方且つ車両上方に第２反射部材が配置され、表示器１０Ｃが車両前方の第１反射部材４０に向けて表示光を出射させ、その出射光に基づく第１反射部材４０の反射光が第２反射部材にて車両上下方向で反転せずに投影され、かつ、その投影光に基づく第２反射部材の反射光が被投影部Ｒｗｆにて車両上下方向で反転せずに投影されるものとして構成及び配置されたものであってもよい（図示略）。

これらのように構成及び配置を行った場合でも、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが基準位置の第１アイボックスＥＢ１であれば、駆動部８０を制御し、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ｃからの表示光の出射角度が基準位置の第１アイボックスＥＢ１に応じた出射角度となる基準表示器位置に表示器１０Ｃを相対回転させる。

一方、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが車両上方の第２アイボックスＥＢ２のときに、駆動部８０を制御し、表示ユニット３０Ｃの表面が基準表示器位置よりも車両上方を向くように表示器１０Ｃを相対回転させることで、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ｃからの表示光の出射角度が車両上方の第２アイボックスＥＢ２に応じた出射角度となるように調整する。また、制御部５０は、検知アイボックスＥＢｄが車両下方の第３アイボックスＥＢ３のときに、駆動部８０を制御し、表示ユニット３０Ｃの表面が基準表示器位置よりも車両下方を向くように表示器１０Ｃを相対回転させることで、反射部材４０に向けた表示ユニット３０Ｃからの表示光の出射角度が車両下方の第３アイボックスＥＢ３に応じた出射角度となるように調整する。

尚、本変形例の車両用表示装置３は、検知アイボックスＥＢｄに基づいた上記の制御を行うものとして示しているが、アイポイント検出部７１の検出信号により検知される検知アイポイントに基づいて上記の制御を実施してもよい。この場合には、上記の説明においてアイボックスをアイポイントと読み替える。

１，２，３車両用表示装置
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ表示器
２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃバックライトユニット
２２，１２２，２２２光源
２２Ａ第１主光源
２２Ｂ第２主光源
２２Ｃ第３主光源
２２Ｄ第１副光源
２２Ｅ第２副光源
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ表示ユニット
４０反射部材
５０制御部
７１アイポイント検出部
８０駆動部
１２４フィールドレンズ
１２６駆動部
ＥＢアイボックス
ＥＢ０非検知アイボックス
ＥＢ１第１アイボックス
ＥＢ２第２アイボックス
ＥＢ３第３アイボックス
ＥＢｄ検知アイボックス
Ｐｖ１，Ｐｖ２，Ｐｖ３視点位置
Ｒｗｆ被投影部

Claims

車室内の乗員に虚像として視認させる表示情報を表示光として出射する表示器と、
前記表示器から出射された前記表示光を反射させて、前記表示光を車室内の被投影部に投影させる反射部材と、
前記乗員のアイポイントの検知結果たる検知アイポイント又は前記虚像の視認が可能な前記アイポイントの範囲であるアイボックスの検知結果たる検知アイボックスに応じた前記表示光の制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記反射部材に向けた前記表示器からの前記表示光の出射角度を前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた前記表示器の制御によって調整し、前記反射部材で反射させた前記表示光を前記被投影部における前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた視点位置に投影させ、
前記表示器は、バックライトユニットと、前記バックライトユニットの出射光を裏面から入射させ、その裏面からの入射光に応じた前記表示光を表面から前記反射部材に出射させる表示ユニットと、を備え、
前記バックライトユニットには、前記アイポイント又は前記アイボックスに応じた出射角度の前記表示光を前記表示ユニットから出射させるための光源が複数の前記アイポイント又は複数の前記アイボックス毎に設けられ、
前記制御部は、前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに対応する前記光源を点灯させ、前記検知アイポイント以外の非検知アイポイント又は前記検知アイボックス以外の非検知アイボックスに対応する前記光源を消灯させることで、前記反射部材に向けた前記表示ユニットからの前記表示光の出射角度を前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた出射角度に調整することを特徴とした車両用表示装置。
前記表示器が前記反射部材よりも車両後方に配置され、前記表示器が車両前方の前記反射部材に向けて前記表示光を出射させ、その出射光に基づく前記反射部材の反射光が前記被投影部にて車両上下方向で反転して投影される場合、又は、前記表示器が前記反射部材としての第１反射部材よりも車両前方且つ車両下方に配置され、かつ、前記第１反射部材よりも車両前方に第２反射部材が配置され、前記表示器が前記第１反射部材に向けて前記表示光を出射させ、その出射光に基づく前記第１反射部材の反射光が前記第２反射部材にて車両上下方向で反転して投影され、かつ、その投影光に基づく前記第２反射部材の反射光が前記被投影部にて車両上下方向で反転して投影される場合、複数の前記光源は、車両上下方向に位置する複数の前記アイポイント又は複数の前記アイボックスに応じて、車両上方の前記アイポイント又は車両上方の前記アイボックスに対応させたものから順に車両下方へと並べられることを特徴とした請求項１に記載の車両用表示装置。
前記表示器が前記反射部材よりも車両前方に配置され、前記表示器が車両後方の前記反射部材に向けて前記表示光を出射させ、その出射光に基づく前記反射部材の反射光が前記被投影部にて車両上下方向で反転せずに投影される場合、又は、前記表示器が前記反射部材としての第１反射部材よりも車両後方に配置され、かつ、前記第１反射部材よりも車両後方且つ車両上方に第２反射部材が配置され、前記表示器が車両前方の前記第１反射部材に向けて前記表示光を出射させ、その出射光に基づく前記第１反射部材の反射光が前記第２反射部材にて車両上下方向で反転せずに投影され、かつ、その投影光に基づく前記第２反射部材の反射光が前記被投影部にて車両上下方向で反転せずに投影される場合、複数の前記光源は、車両上下方向に位置する複数の前記アイポイント又は複数の前記アイボックスに応じて、車両上方の前記アイポイント又は車両上方の前記アイボックスに対応させたものから順に車両上方へと並べられることを特徴とした請求項１に記載の車両用表示装置。
前記バックライトユニットは、隣り合う前記アイポイント又は隣り合う前記アイボックスに各々対応させた前記光源としての２箇所の主光源の間に副光源を備え、
前記制御部は、前記検知アイポイントが隣の前記アイポイント側へ変位する場合又は前記検知アイボックスが隣の前記アイボックス側へ変位する場合、現状の前記検知アイポイント又は現状の前記検知アイボックスに対応させて点灯している前記主光源の出力を低下させながら、現状の前記検知アイポイントに対応する前記主光源と隣の前記アイポイントに対応する前記主光源との間又は現状の前記検知アイボックスに対応する前記主光源と隣の前記アイボックスに対応する前記主光源との間に介在する前記副光源の出力を増加させ、その副光源の出力が最大値になったら当該副光源の出力を低下させながら、次の前記検知アイポイントである隣の前記アイポイント又は次の前記検知アイボックスである隣の前記アイボックスに対応させた前記主光源の出力を増加させることを特徴とした請求項１，２又は３に記載の車両用表示装置。
車室内の乗員に虚像として視認させる表示情報を表示光として出射する表示器と、
前記表示器から出射された前記表示光を反射させて、前記表示光を車室内の被投影部に投影させる反射部材と、
前記乗員のアイポイントの検知結果たる検知アイポイント又は前記虚像の視認が可能な前記アイポイントの範囲であるアイボックスの検知結果たる検知アイボックスに応じた前記表示光の制御を行う制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記反射部材に向けた前記表示器からの前記表示光の出射角度を前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた前記表示器の制御によって調整し、前記反射部材で反射させた前記表示光を前記被投影部における前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた視点位置に投影させ、
前記表示器は、バックライトユニットと、前記バックライトユニットの出射光を裏面から入射させ、その裏面からの入射光に応じた前記表示光を表面から前記反射部材に出射させる表示ユニットと、を備え、
前記バックライトユニットは、光源と、前記光源側から入射面に入射された光を前記表示ユニット側に出射させる出射面が凹状の湾曲面になっているフィールドレンズと、前記光源に対して前記フィールドレンズを相対移動させることで、前記出射面からの光の出射角度を変化させる駆動部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御し、前記出射面からの光の出射角度が前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた出射角度となる位置に前記フィールドレンズを相対移動させることで、前記反射部材に向けた前記表示ユニットからの前記表示光の出射角度を前記検知アイポイント又は前記検知アイボックスに応じた出射角度に調整することを特徴とした車両用表示装置。
前記表示器が前記反射部材よりも車両後方に配置され、前記表示器が車両前方の前記反射部材に向けて前記表示光を出射させ、その出射光に基づく前記反射部材の反射光が前記被投影部にて車両上下方向で反転して投影される場合、又は、前記表示器が前記反射部材としての第１反射部材よりも車両前方且つ車両下方に配置され、かつ、前記第１反射部材よりも車両前方に第２反射部材が配置され、前記表示器が前記第１反射部材に向けて前記表示光を出射させ、その出射光に基づく前記第１反射部材の反射光が前記第２反射部材にて車両上下方向で反転して投影され、かつ、その投影光に基づく前記第２反射部材の反射光が前記被投影部にて車両上下方向で反転して投影される場合、前記制御部は、前記検知アイポイントが基準位置の前記アイポイントのとき又は前記検知アイボックスが基準位置の前記アイボックスのときに、前記駆動部を制御し、前記出射面からの光の出射角度が前記基準位置の前記アイポイント又は前記基準位置の前記アイボックスに応じた出射角度となる基準レンズ位置に前記フィールドレンズを相対移動させ、かつ、前記検知アイポイントが前記基準位置の前記アイポイントよりも車両上方の前記アイポイントのとき又は前記検知アイボックスが前記基準位置の前記アイボックスよりも車両上方の前記アイボックスのときに、前記駆動部を制御し、前記フィールドレンズを前記基準レンズ位置よりも車両上方に相対移動させることで、前記出射面からの光の出射角度が前記車両上方の前記アイポイント又は前記車両上方の前記アイボックスに応じた出射角度となるように調整し、かつ、前記検知アイポイントが前記基準位置の前記アイポイントよりも車両下方の前記アイポイントのとき又は前記検知アイボックスが前記基準位置の前記アイボックスよりも車両下方の前記アイボックスのときに、前記駆動部を制御し、前記フィールドレンズを前記基準レンズ位置よりも車両下方に相対移動させることで、前記出射面からの光の出射角度が前記車両下方の前記アイポイント又は前記車両下方の前記アイボックスに応じた出射角度となるように調整することを特徴とした請求項５に記載の車両用表示装置。
前記表示器が前記反射部材よりも車両前方に配置され、前記表示器が車両後方の前記反射部材に向けて前記表示光を出射させ、その出射光に基づく前記反射部材の反射光が前記被投影部にて車両上下方向で反転せずに投影される場合、又は、前記表示器が前記反射部材としての第１反射部材よりも車両後方に配置され、かつ、前記第１反射部材よりも車両後方且つ車両上方に第２反射部材が配置され、前記表示器が車両前方の前記第１反射部材に向けて前記表示光を出射させ、その出射光に基づく前記第１反射部材の反射光が前記第２反射部材にて車両上下方向で反転せずに投影され、かつ、その投影光に基づく前記第２反射部材の反射光が前記被投影部にて車両上下方向で反転せずに投影される場合、前記制御部は、前記検知アイポイントが基準位置の前記アイポイントのとき又は前記検知アイボックスが基準位置の前記アイボックスのときに、前記駆動部を制御し、前記出射面からの光の出射角度が前記基準位置の前記アイポイント又は前記基準位置の前記アイボックスに応じた出射角度となる基準レンズ位置に前記フィールドレンズを相対移動させ、かつ、前記検知アイポイントが前記基準位置の前記アイポイントよりも車両上方の前記アイポイントのとき又は前記検知アイボックスが前記基準位置の前記アイボックスよりも車両上方の前記アイボックスのときに、前記駆動部を制御し、前記フィールドレンズを前記基準レンズ位置よりも車両下方に相対移動させることで、前記出射面からの光の出射角度が前記車両上方の前記アイポイント又は前記車両上方の前記アイボックスに応じた出射角度となるように調整し、かつ、前記検知アイポイントが前記基準位置の前記アイポイントよりも車両下方の前記アイポイントのとき又は前記検知アイボックスが前記基準位置の前記アイボックスよりも車両下方の前記アイボックスのときに、前記駆動部を制御し、前記フィールドレンズを前記基準レンズ位置よりも車両上方に相対移動させることで、前記出射面からの光の出射角度が前記車両下方の前記アイポイント又は前記車両下方の前記アイボックスに応じた出射角度となるように調整することを特徴とした請求項５に記載の車両用表示装置。