WO2014208330A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

ヘッドアップディスプレイ装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2014208330A1
WO2014208330A1 PCT/JP2014/065341 JP2014065341W WO2014208330A1 WO 2014208330 A1 WO2014208330 A1 WO 2014208330A1 JP 2014065341 W JP2014065341 W JP 2014065341W WO 2014208330 A1 WO2014208330 A1 WO 2014208330A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
screen
image
virtual image
projected
projection
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/065341
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
賢二 渡邊
広之 三宅
良和 小畠
尚哉 大行
Original Assignee
アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
株式会社Ｓｕｗａオプトロニクス
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アイシン・エィ・ダブリュ株式会社, 株式会社Ｓｕｗａオプトロニクス filed Critical アイシン・エィ・ダブリュ株式会社
Publication of WO2014208330A1 publication Critical patent/WO2014208330A1/ja

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/22—Display screens
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/50—Instruments characterised by their means of attachment to or integration in the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/50—Instruments characterised by their means of attachment to or integration in the vehicle
    • B60K35/53—Movable instruments, e.g. slidable
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B21/00—Projectors or projection-type viewers; Accessories therefor
    • G03B21/14—Details
    • G03B21/142—Adjusting of projection optics
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
    • G09G3/002—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to project the image of a two-dimensional display, such as an array of light emitting or modulating elements or a CRT
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K2360/00—Indexing scheme associated with groups B60K35/00 or B60K37/00 relating to details of instruments or dashboards
    • B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
    • B60K2360/66—Projection screens or combiners
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B37/00—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe
    • G03B37/04—Panoramic or wide-screen photography; Photographing extended surfaces, e.g. for surveying; Photographing internal surfaces, e.g. of pipe with cameras or projectors providing touching or overlapping fields of view

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display device that generates various images visually recognized by an occupant.
  • HUD head-up display device
  • a HUD installed on a vehicle as a moving body is located in front of a vehicle window (for example, a front window) as viewed from the vehicle occupant, as described in JP-A-2009-150947.
  • Driving information for example, speed display, route guidance display, etc.
  • the occupant can reduce the line-of-sight movement as much as possible when visually confirming the driving information, and can further reduce the burden during driving.
  • a virtual image such as a character or a sentence can be generated around the ride so that the rider can visually recognize the virtual image.
  • the position for generating the virtual image (more specifically, the distance from the occupant to the virtual image). It is.
  • ride type attractions it is desirable that a plurality of virtual images can be generated at different distances in the depth direction in order to give a sense of realism.
  • Patent Document 1 discloses that the position of a screen that is a target for projecting an image from a projector is configured to be movable back and forth along an optical path, and the position for generating a virtual image is adjusted. Furthermore, it is also disclosed that a plurality of virtual images are generated at different distances simultaneously by dividing the screen into a plurality of screens in the left-right direction and configured to move each screen to a different position.
  • the screen when the screen is divided, there is a problem that the size of the virtual image that can be generated on one screen is reduced. Particularly in ride-type attractions, there is a desire to generate one large virtual image in a specific situation such as when an event occurs. Therefore, as shown in FIG. 18, a plurality of divided screens 101 to 103 are arranged at the same position, and a large virtual image 104 is generated by combining the images projected on the screens 101 to 103. Can be considered.
  • the screens 101 to 103 are configured to be movable, it is necessary to form a gap between the screens 101 to 103 in order to prevent contact between the screens 101 to 103. Accordingly, the generated virtual image 104 also has a problem that a dividing line 105 based on the gap is generated.
  • the present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and allows a plurality of virtual images to be generated simultaneously at different distances by a plurality of screens, while also generating a virtual image having no dividing line.
  • An object of the present invention is to provide a head-up display device that makes it possible.
  • a head-up display device (1) includes a screen (20, 21) and a projector (4) using a projection lens (16, 17) for projecting an image on the screen, Virtual image generating means (11, 12) for generating a virtual image of the video that is visually recognized by the user from the video projected on the screen, at least one of the screens being along the optical path (52) of the projector
  • the first screen (20) and the second screen (21) that move in a moving manner, and the first screen and the second screen are respectively disposed in a direction intersecting the optical path, and the image on the screen
  • a first projection mode in which the video is projected on the first screen and the second screen And having a second projection embodiment for projecting the serial image as an object only the first screen, a projection switching means for switching between (31).
  • the projection mode of the image on the screen is the first projection mode for projecting the image on the plurality of screens, and only one screen. Since it switches between the second projection modes for projecting to the target, it is possible to simultaneously generate a plurality of virtual images at different distances by a plurality of screens, while also generating a large virtual image having no dividing line. It becomes possible. Further, even when a large size virtual image is generated, the image quality is not deteriorated.
  • FIG. 1 is a diagram showing an installation mode of the HUD 1 according to the present embodiment on the vehicle 2.
  • the HUD 1 is installed inside the dashboard 3 of the vehicle 2, and has a projector 4 and a screen 5 on which an image from the projector 4 is projected. Then, the image projected on the screen 5 is reflected on the front window 6 in front of the driver's seat through the mirror and Fresnel lens provided in the HUD 1 as will be described later, and is made visible to the passenger 7 of the vehicle 2. ing. Note that the image projected on the screen 5 includes information related to the vehicle 2 and various information used for assisting the driving of the occupant 7.
  • warnings for obstacles other vehicles and pedestrians
  • guidance information set by the navigation device and guidance information based on the guidance route (such as arrows indicating the direction of turning left and right), current vehicle speed, guidance signs, map images, traffic information,
  • the occupant 7 when the occupant 7 visually recognizes an image projected on the screen 5 by reflecting the front window 6, the occupant 7 is not at the position of the front window 6 but at the front of the front window 6.
  • An image projected on the screen 5 at a distant position is configured to be visually recognized as a virtual image 8.
  • the virtual image 8 that can be seen by the occupant 7 is an image projected on the screen 5, but the vertical direction is reversed because the image is projected through the mirror.
  • the size is changed by using a Fresnel lens.
  • the position where the virtual image 8 is generated more specifically, the distance L from the occupant 7 to the virtual image 8 (hereinafter referred to as a generation distance) L, the shape and position of the mirror and Fresnel lens provided in the HUD 1, and the screen 5 with respect to the optical path It is possible to appropriately set the position depending on the position.
  • the position of the screen 5 is configured to be movable in the front-rear direction along the optical path as will be described later.
  • the generation distance L can be changed as appropriate.
  • the generation distance L can be changed between 2.5 m and 20 m.
  • FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the HUD 1 according to the present embodiment.
  • the HUD 1 basically includes a projector 4, a screen 5, a reflection mirror 10, a mirror 11, a Fresnel lens 12, a control circuit unit 13, and a CAN interface 14.
  • the projector 4 is a video projection device using an LED light source as a light source, and is a DLP projector, for example.
  • a liquid crystal projector or an LCOS projector may be used.
  • the projector 4 includes a projection lens 15 for projecting an image.
  • the projection lens 15 is composed of two projection lenses, a first projection lens 16 and a second projection lens 17, which are different from each other. Configure to project video.
  • FIG. 3 is a diagram showing the first projection lens 16 and the second projection lens 17 provided in the projector 4.
  • the first projection lens 16 and the second projection lens 17 have a divided shape obtained by dividing one circular lens in the vertical direction.
  • the second projection lens 17 below is configured to be movable in the front-rear direction along the optical path.
  • the position of the first projection lens 16 is fixed.
  • the focal point of the image projected from the second projection lens 17 is made to coincide with the position of the screen 5 after the movement.
  • the second projection lens 17 is also moved to follow.
  • the lens driving motor 18 is a stepping motor.
  • the HUD 1 can control the lens driving motor 18 based on the pulse signal transmitted from the control circuit unit 13 and appropriately position the second projection lens 17 with respect to the set position.
  • the screen 5 is a projection medium on which the image projected from the projector 4 is projected, and for example, a Fresnel screen or a diffusion screen is used.
  • the screen 5 includes two screens, a first screen 20 and a second screen 21.
  • FIG. 5 is a view showing the first screen 20 and the second screen 21.
  • the first screen 20 has a projection area 22 on which an image is projected upward, and the image projected from the first projection lens 16 of the projector 4 is displayed as shown in FIG. 6. Is done.
  • the 2nd screen 21 has the to-be-projected area 23 in which an image
  • the first screen 20 and the second screen 21 are arranged at predetermined intervals in the front-rear direction along the optical path so that the projection areas 22 and 23 do not overlap as shown in FIGS. 2 and 6.
  • the virtual image 8 includes a virtual image of a video projected on the first screen 20 (hereinafter referred to as a first virtual image 8A) and a virtual image of a video projected on the second screen 21 (hereinafter referred to as a second virtual image 8B). It will be composed of.
  • the second screen 21 is configured to be movable in the front-rear direction along the optical path.
  • the position of the first screen 20 is fixed with respect to the front-rear direction.
  • the distance between the first screen 20 and the second screen 21 is changed as shown in FIG. 7 by driving the screen front / rear drive motor 24 on the back side of the second screen 21.
  • the two screens 21 can be moved in the front-rear direction along the optical path.
  • the position where the second virtual image 8B, which is the virtual image of the image projected on the second screen 21 is generated (specifically, the generation distance L2 that is the distance from the occupant 7 to the second virtual image 8B) is changed. Is possible.
  • the generation distance L2 depends on the distance from the mirror 11 to the second screen 21. That is, the generation distance L ⁇ b> 2 is changed in length depending on the distance from the mirror 11 to the second screen 21. For example, the generation distance L2 increases as the distance from the mirror 11 to the second screen 21 increases, and the generation distance L2 decreases as the distance from the mirror 11 to the second screen 21 decreases.
  • the generation distance L2 is increased (that is, the second virtual image 8B is viewed farther from the passenger 7). It becomes like).
  • the generation distance L2 is shortened (that is, the second virtual image 8B is visible closer to the occupant 7). Will come to be). Since the position of the first screen 20 is fixed in the front-rear direction, the position (specifically, from the occupant 7 to the first virtual image 8A, which is a virtual image of the image projected on the first screen 20).
  • the generation distance L1) that is the distance to one virtual image 8A is fixed. Therefore, by changing the generation distance L2, the distance (
  • each screen is arranged so that the projection area 22 of the first screen 20 is positioned above the projection area 23 of the second screen 21, but the mirror 11.
  • the image is inverted upside down, so that the second virtual image 8B is generated above the first virtual image 8A with reference to the direction intersecting the optical path.
  • the first screen 20 and the second screen 21 are configured to be integrally movable in a direction crossing the optical path. Specifically, by driving a screen vertical drive motor 25 on the side surface of the first screen 20, the first screen 20 and the second screen 21 are integrally moved in a direction crossing the optical path as shown in FIG. It becomes possible. As a result, as shown in FIG. 10, the first projection mode in which the image from the projector 4 is projected on the first screen 20 and the second screen 21, and the image from the projector 4 is projected only on the first screen 20. It is possible to switch the projection mode of the image on the screen 5 between the second projection mode to be performed.
  • the HUD 1 basically has different types of video images (for example, the first projection lens 16 presents the current vehicle state) between the first projection lens 16 and the second projection lens 17.
  • the vehicle speed image and the second projection lens 17 project guidance information and warning information image) on each screen.
  • the projection mode is the second projection mode
  • one video for example, the first projection lens 16
  • the first projection lens 16 that is basically a combination of the images projected by the first projection lens 16 and the second projection lens 17.
  • the image on the lower half of the television screen is projected on the first screen 20 and the image on the upper half of the television screen is projected on the second projection lens 17.
  • the first projection lens 16 and the second projection lens 17 may be configured to project different types of images.
  • the screen front / rear drive motor 24 and the screen vertical drive motor 25 are each composed of a stepping motor. Then, the HUD 1 can control the screen front / rear drive motor 24 based on the pulse signal transmitted from the control circuit unit 13 and appropriately position the front / rear position of the second screen 21 with respect to the set position. The HUD 1 controls the screen vertical drive motor 25 based on the pulse signal transmitted from the control circuit unit 13 and appropriately positions the vertical positions of the first screen 20 and the second screen 21 with respect to the set position. Is possible.
  • the reflecting mirror 10 is a reflecting plate that reflects the image projected from the projector 4 to change the optical path and project it onto the screen 5 as shown in FIG.
  • the mirror 11 is a projection unit that reflects the image light from the screen 5 and projects a virtual image 8 (see FIG. 1) in front of the occupant 7 through the front window 6.
  • a spherical concave mirror, an aspheric concave mirror, or a free-form curved mirror for correcting distortion of a projected image is used.
  • the Fresnel lens 12 is a magnifying glass for generating a virtual image 8 by enlarging the image projected on the screen 5 as shown in FIG. And in HUD1 which concerns on this embodiment, the image
  • the image projected on the screen 5 at a distant position is enlarged and is visually recognized by the occupant as a virtual image 8 (see FIG. 1).
  • control circuit unit 13 is an electronic control unit that controls the entire HUD 1.
  • FIG. 11 is a block diagram showing the configuration of the HUD 1 according to the present embodiment.
  • the control circuit unit 13 includes a CPU 31 as an arithmetic device and a control device, a RAM 32 used as a working memory when the CPU 31 performs various arithmetic processes, a control program, and a later-described travel time.
  • ROM 33 in which a virtual image generation processing program (see FIG. 12), a virtual image generation processing program in parking (see FIG. 16), and the like are recorded, an internal storage device such as a flash memory 34 that stores a program read from the ROM 33 and a position setting table to be described later It has.
  • the control circuit unit 13 is connected to the projector 4, the lens drive motor 18, the screen front / rear drive motor 24, and the screen vertical drive motor 25, respectively, and performs drive control of the projector 4 and various motors.
  • the CAN (controller area network) interface 14 is an interface for inputting / outputting data to / from CAN which is an in-vehicle network standard for performing multiplex communication between various on-vehicle devices installed in a vehicle and control devices for vehicle equipment. It is.
  • the HUD 1 is connected to a control device (for example, the navigation device 48, the AV device 49, etc.) of various vehicle-mounted devices and vehicle equipment via the CAN so as to be able to communicate with each other. Accordingly, the HUD 1 is configured to be able to project output screens of the navigation device 48, the AV device 49, and the like.
  • FIG. 12 is a flowchart of the running virtual image generation processing program according to the present embodiment.
  • the running virtual image generation processing program is executed after the ACC of the vehicle is turned ON, and warns the other vehicle when another vehicle traveling in another lane in front of the forward walking of the own vehicle interrupts.
  • This is a program for generating a virtual image 8.
  • the programs shown in the flowcharts of FIGS. 12 and 16 below are stored in the RAM 32 and ROM 33 provided in the HUD 1 and executed by the CPU 31.
  • the projection mode of the image on the screen 5 is always in the first projection mode (FIG. 10).
  • step 1 the CPU 31 determines whether or not another vehicle traveling in another lane ahead of the forward walking of the host vehicle has interrupted.
  • the distance sensor is always detected by a distance measuring sensor, and it is determined that the other vehicle has interrupted when the distance changes shorter by a predetermined amount or more at a time.
  • the direction indicator information of the other vehicle traveling in the lane adjacent to the lane in which the host vehicle travels is acquired and it is detected that the direction indicator on the lane side in which the host vehicle travels is detected, It may be determined that an interrupt has been performed.
  • the CPU 31 obtains the distance R from the own vehicle to the other vehicle that interrupted (hereinafter referred to as the interrupting vehicle) based on the detection result of the distance measuring sensor or the like.
  • the distance R is acquired using a captured image captured by the front camera instead of the distance measuring sensor.
  • the CPU 31 determines whether or not the distance R acquired in S2 is 20 m or less.
  • the distance serving as the determination criterion of S3 is determined by the HUD1 standard, and specifically, is the longest generation distance L2 at which the second virtual image 8B can be generated by the HUD1.
  • the second screen 21 is moved in the front-rear direction along the optical path to generate the second virtual image 8B that is a virtual image of the image projected on the second screen 21 (specifically, Can change the generation distance L2) that is the distance from the occupant 7 to the second virtual image 8B (see FIG. 8).
  • the generation distance L2 is the longest.
  • the criterion of said S3 will be 20 m.
  • the longest generation distance L2 that can generate the second virtual image 8B by the HUD 1 is 30 m
  • the determination criterion in S3 is 30 m. In the following example, it is assumed that the longest generation distance L2 that can generate the second virtual image 8B by the HUD 1 is 20 m.
  • the CPU 31 sets the generation distance L2 of the second virtual image 8B to the distance R acquired in S2.
  • the CPU 31 sets the generation distance L2 of the second virtual image 8B to 20 m which is the maximum distance. Thereafter, the CPU 31 controls the position of the second screen 21 so that the second virtual image 8B is generated at a position away from the occupant 7 by the generation distance L2 set in S4 or S5 as described later.
  • the CPU 31 reads the position setting table from the flash memory 34, and determines the position of the second screen 21 based on the generation distance L2 set in S4 or S5. Furthermore, in S7, the CPU 31 determines the position of the second projection lens 17 based on the position of the second screen 21 determined in S6.
  • the position setting table as shown in FIG. 13, the position of the second screen 21 for generating the second virtual image 8B at the generation distance L2 is defined for each generation distance L2. Further, the position of the second projection lens 17 is defined in association with the position of the second screen 21.
  • the positions of the second screen 21 and the second projection lens 17 are configured to be movable along the optical path 52 of the light source 51 of the projector 4 as shown in FIG. Since the generation distance L2 depends on the distance from the mirror 11 to the second screen 21, the position of the second screen 21 is the generation distance in which the distance from the mirror 11 to the second screen 21 is set in S4 or S5. It is determined to be a distance corresponding to L2. On the other hand, the position of the second projection lens 17 is determined as a position where the image projected from the second projection lens 17 is focused on the second screen 21.
  • the second projection lens 17 follows the optical path. Therefore, it moves in a direction approaching the second screen 21 which is the opposite direction.
  • the second projection lens 17 follows the optical path. Therefore, it moves in the direction away from the second screen 21 which is the opposite direction.
  • the position of the second screen 21 in the optical path 52 is first determined based on the generation distance L2 set in S4 or S5, and the second position in the optical path 52 is determined based on the determined position of the second screen 21.
  • the position of the projection lens 17 is determined.
  • the second projection lens 17 and the second screen 21 move in different directions along the optical path 52.
  • the second projection lens 17 is also moved along with the movement of the second screen 21.
  • the second screen 21 side it is possible to maintain the state in which the projected image is focused on the second screen 21.
  • a clear image can be projected even after the second screen 21 is moved.
  • the CPU 31 determines the drive amount (number of pulses) of the screen front / rear drive motor 24 necessary to move the second screen 21 from the current position of the second screen 21 to the position determined in S6. To do. Similarly, the driving amount (number of pulses) of the lens driving motor 18 required to move the second projection lens 17 from the current position of the second projection lens 17 to the position determined in S7 is determined.
  • the CPU 31 transmits a pulse signal for driving the screen front / rear drive motor 24 by the drive amount determined in S8 to the screen front / rear drive motor 24.
  • a pulse signal for driving the lens driving motor 18 by the driving amount determined in S8 is transmitted to the lens driving motor 18.
  • the screen front / rear drive motor 24 and the lens drive motor 18 that have received the pulse signal drive based on the received pulse signal.
  • the second screen 21 moves to the position determined in S6, and the second projection lens 17 moves to the position determined in S7.
  • the CPU 31 determines whether or not the movement of the second screen 21 and the second projection lens 17 is completed. Specifically, the movement of the second screen 21 and the second projection lens 17 is received when a signal indicating that the drive is completed is received from the screen front / rear drive motor 24 or the lens drive motor 18 that transmitted the pulse signal in S9. Is determined to be complete.
  • the CPU 31 transmits a signal to the projector 4 and starts projecting an image by the projector 4.
  • the video projected by the projector 4 includes information related to the vehicle 2 and various types of information used for assisting the driving of the occupant 7. For example, warnings for obstacles (other vehicles and pedestrians), guidance information set by the navigation device and guidance information based on the guidance route (such as arrows indicating the direction of turning left and right), current vehicle speed, guidance signs, map images, traffic information, There are news, weather forecast, time, screen of connected smartphone, TV program and so on.
  • the image projected on the first screen 20 by the first projection lens 16 is an image of the current vehicle speed of the vehicle.
  • the image projected onto the second screen 21 by the second projection lens 17 is a warning image for the interrupting vehicle.
  • the second screen 21 is disposed below the first screen 20 as shown in FIG. Therefore, as a result of being reflected by the mirror 11, the second virtual image 8B that is a virtual image of the image projected on the second screen 21 is generated above the first virtual image 8A that is a virtual image of the image projected on the first screen 20. Will be.
  • a numerical value indicating the current vehicle speed is generated as the first virtual image 8 ⁇ / b> A in the vicinity of the lower edge of the front window 6 and in front of the front window 6, and is visible to the passenger.
  • a frame surrounding the interrupting vehicle 60 is generated as the second virtual image 8B in the vicinity of the center of the front window 6 and in front of the front window 6, and is visible to the passenger.
  • the position where the first virtual image 8A is generated (specifically, the generation distance L1 which is the distance from the occupant 7 to the first virtual image 8A) is also fixed.
  • the position is 2.5 m ahead of the occupant 7.
  • the generation distance L1 may be other than 2.5 m.
  • the generation distance L1 is too long, the first virtual image 8A will be embedded in the road surface, so it is preferably about 2 m to 4 m.
  • FIG. 15 although it is set as the structure which displays the image
  • the generation distance L1 is fixed to an appropriate distance (for example, 2.5 m)
  • the interrupt vehicle 60 approaches the host vehicle as shown in FIG. 15 and the position where the second virtual image 8B is generated is displaced. Even so, it is possible to prevent the generation of an unnatural virtual image that is embedded in the road surface. Furthermore, the vehicle occupant can reduce the line-of-sight movement as much as possible when visually recognizing the first virtual image 8A, and can further reduce the burden during driving.
  • the position where the second virtual image 8B is generated is the position ahead of the generation distance L2 set in S4 or S5 from the vehicle (that is, the position of the interrupting vehicle 60). Therefore, the occupant can reduce the movement of the line of sight as much as possible when visually recognizing the second virtual image 8B, and can further reduce the burden during driving.
  • the CPU 31 determines whether or not the elapsed time t from the start of the video projection by the projector 4 in S11 is equal to or longer than a predetermined time Y (for example, 5 seconds).
  • the predetermined time Y can be changed as appropriate depending on the content of the projected image.
  • the projection of the video by the projector 4 is terminated (S13). Note that only the projection by the second projection lens 17 may be terminated and the projection by the first projection lens 16 may be continued.
  • the CPU 31 acquires the distance R from the own vehicle to the interrupting vehicle again.
  • the CPU 31 determines whether or not the difference between the generation distance L2 set in S4 or S5 and the distance R acquired in S14 is a predetermined distance X (for example, 2 m) or more.
  • the predetermined distance X can be changed as appropriate depending on the content of the projected image.
  • the process proceeds to S3. . Thereafter, the generation distance L2 is newly set based on the newly acquired distance R (S4, S5), and the second screen 21 is moved. As a result, even if the distance from the own vehicle to the interrupting vehicle has changed greatly, the second virtual image 8B can be generated at the position of the interrupting vehicle after the change.
  • FIG. 16 is a flowchart of the parking virtual image generation processing program according to the present embodiment.
  • the virtual image generation processing program at the time of parking is a program that is executed after the ACC of the vehicle is turned on, and changes the projection mode on the screen when the host vehicle parks to generate a virtual image 8 having a larger size. is there.
  • the CPU 31 determines whether or not the host vehicle has stopped and the shift position has shifted to parking "P".
  • the CPU 31 reads the position setting table (FIG. 13) from the flash memory 34, and determines the position of the second screen 21 to be the fixed display position.
  • the fixed display position is the same distance as the generation distance L1 (for example, 2.5 m) in which the generation distance L2 that is the distance from the occupant 7 to the second virtual image 8B is the distance from the occupant 7 to the first virtual image 8A. The position which becomes.
  • the CPU 31 also determines the position of the second projection lens 17 for setting the fixed display position based on the position setting table. In the position setting table, the position of the second projection lens 17 is defined in association with the position of the second screen 21 as shown in FIG.
  • the CPU 31 determines the drive amount (number of pulses) of the screen front / rear drive motor 24 required to move the second screen 21 from the current position to the position specified in S22. Similarly, in S23, the CPU 31 determines the driving amount (number of pulses) of the lens driving motor 18 necessary to move the second projection lens 17 from the current position to the position specified in S22.
  • the CPU 31 transmits to the screen front / rear drive motor 24 a pulse signal for driving the screen front / rear drive motor 24 by the drive amount determined in S23.
  • a pulse signal for driving the lens driving motor 18 by the driving amount determined in S23 is transmitted to the lens driving motor 18.
  • the screen front / rear drive motor 24 and the lens drive motor 18 that have received the pulse signal drive based on the received pulse signal.
  • the second screen 21 moves to the fixed display position
  • the second projection lens 17 moves to a position focused on the second screen 21 at the fixed display position.
  • the CPU 31 determines whether or not the movement of the second screen 21 and the second projection lens 17 is completed. Specifically, the movement of the second screen 21 and the second projection lens 17 is received when a signal indicating that the drive is completed is received from the screen front / rear drive motor 24 or the lens drive motor 18 that transmitted the pulse signal in S24. Is determined to be complete.
  • the CPU 31 determines the drive amount (number of pulses) of the screen vertical drive motor 25 required for switching the image projection mode on the screen from the first projection mode to the second projection mode.
  • the second projection mode is a projection mode in which an image from the projector 4 is projected only on the first screen 20 (see FIG. 10).
  • the first screen 20 and the second screen 21 are integrally moved in a direction intersecting the optical path to switch between the first projection mode and the second projection mode.
  • the CPU 31 transmits to the screen vertical drive motor 25 a pulse signal for driving the screen vertical drive motor 25 by the drive amount determined in S26.
  • the CPU 31 determines whether or not the movement of the first screen 20 and the second screen 21 is completed. Specifically, it is determined that the movement of the first screen 20 and the second screen 21 is completed when a signal indicating that the driving is completed is received from the screen vertical drive motor 25 that transmitted the pulse signal in S27. .
  • the CPU 31 transmits a signal to the projector 4 and starts projecting an image by the projector 4.
  • the video projected by the projector 4 includes various information provided to the occupant who parked. For example, there are traffic information, news, weather forecast, time, connected smartphone screen, TV program, and the like.
  • one image obtained by combining the images projected by the first projection lens 16 and the second projection lens 17 (for example, the first projection lens 16 is the lower half image of the television screen, the second projection The lens 17 projects an image of the upper half of the television screen) onto the first screen 20.
  • the first projection lens 16 is the lower half image of the television screen
  • the second projection The lens 17 projects an image of the upper half of the television screen
  • the range 61 in which the first virtual image 8A based on the first screen 20 can be generated and the second virtual image based on the second screen 21 are generated.
  • 8B is separated from the range 62 that can be generated, and when a large-sized virtual image that spans the ranges 61 and 62 is generated, a dividing line is generated.
  • a range 63 in which an image is projected only on the first screen 20 and a virtual image 8C based on the first screen 20 can be generated includes the range 61 and the range 62 It becomes possible to make it a larger range. Further, the image quality of the virtual image 8C does not deteriorate compared to the first virtual image 8A and the second virtual image 8B.
  • the first projection lens 16 and the second projection lens 17 may be configured to project different types of images.
  • the CPU 31 determines whether or not the shift position has shifted to other than parking “P”.
  • the CPU 31 transmits a signal to the projector 4 and ends the projection of the video by the projector 4.
  • the CPU 31 determines the drive amount (number of pulses) of the screen vertical drive motor 25 necessary for switching the image projection mode on the screen from the second projection mode to the first projection mode.
  • the CPU 31 transmits to the screen vertical drive motor 25 a pulse signal for driving the screen vertical drive motor 25 by the drive amount determined in S32.
  • the CPU 31 determines whether or not the movement of the first screen 20 and the second screen 21 is completed. Specifically, it is determined that the movement of the first screen 20 and the second screen 21 is completed when a signal indicating that the driving is completed is received from the screen vertical drive motor 25 that transmitted the pulse signal in S33. .
  • images are projected from the projector 4 using the LED light source via the first projection lens 16 and the second projection lens 17, respectively.
  • the image projected on the screen 21 and reflected to the front window 6 of the vehicle 2 by the image projected on the first screen 20 and the second screen 21 to be visually recognized by the vehicle occupant 7 allows the image of the image viewed by the vehicle occupant 7 to be viewed.
  • video with respect to a screen is the 1st projection mode which projects a video from the projector 4 on the 1st screen 20 and the 2nd screen 21, and the 2nd projection mode which projects only on the 1st screen 20 Therefore, a plurality of virtual images can be generated simultaneously at different distances by a plurality of screens, while a large virtual image having no dividing line can also be generated. Further, even when a large size virtual image is generated, the image quality is not deteriorated. Further, since the projection mode is switched by integrally moving the first screen 20 and the second screen 21 along the direction intersecting the optical path, the image on the screen can be obtained without controlling the projector 4 or changing the optical path. It is possible to easily change the projection mode.
  • a fixed screen whose position is fixed as a screen for projecting an image and a moving screen that moves in the front-rear direction along the optical path are provided, a plurality of virtual images are generated simultaneously at different distances between the fixed clean and the moving screen.
  • the moving screen when displaying images related to multiple objects such as obstacles and intersections with different distances from the user as virtual images, an appropriate position according to the distance to each object It is possible to generate a virtual image.
  • the second screen 21 is moved in the front-rear direction to the position where the distance from the occupant to the virtual image is the same as that of the first screen 20, the second screen 21 is moved integrally in the cross direction, so that the screen to be projected is the first screen.
  • the focus of the projection lenses 16 and 17 can be maintained on the screen, so that a high-quality image can be generated as a virtual image.
  • the projection mode is the first projection mode
  • the first video is projected from the first projection lens 16 onto the first screen 20 and the second video is projected from the second projection lens 17 onto the second screen 21.
  • the projection mode is the second projection mode
  • the first screen is obtained by combining the first video projected from the first projection lens 16 and the second video projected from the second projection lens 17.
  • the projector 4 having a plurality of projection lenses corresponding to the number of screens is used, a large size without a dividing line can be obtained by combining a plurality of images projected from each projection lens. It is possible to generate a virtual image. Furthermore, by dividing the lens of the projector 4 so as to correspond to the screen, it is possible to generate different types of virtual images at different distances.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
  • the virtual image is generated in front of the front window 6 of the vehicle 2 by the HUD 1, but the virtual image may be generated in front of a window other than the front window 6.
  • the object to be reflected by the HUD 1 may be a visor (combiner) installed around the front window 6 instead of the front window 6 itself.
  • the projector 4 a projector other than a projector using an LED as a light source may be used.
  • the HUD 1 is installed on the vehicle 2, but it may be installed on a moving body other than the vehicle 2.
  • it can be installed on a ship or an aircraft.
  • you may install in the ride type attraction installed in an amusement facility.
  • a virtual image can be generated around the ride so that the rider can visually recognize the virtual image.
  • the first virtual image 8A does not need to change the generation distance of the current vehicle speed, guidance signs, map images, traffic information, news, weather forecast, time, connected smartphone screen, TV program, and the like.
  • the information virtual image is displayed, but the first virtual image 8A is similar to the second virtual image 8B, and the image regarding an object such as an obstacle or an intersection whose distance from the vehicle is displaced (that is, the generation distance needs to be displaced). (Information) may be displayed.
  • the second screen 21 is configured to be movable in the front-rear direction along the optical path.
  • the first screen 20 may be configured to be movable.
  • the first projection lens 16 may be configured to be movable. In that case, the generation distance L1 of the first virtual image 8A can be changed.
  • the second screen 21 may be configured to be movable in the front-rear direction along the optical path, and the position of the second projection lens 17 may be fixed.
  • the screen is composed of two screens, a first screen 20 and a second screen 21, and the lens of the projector 4 is composed of two lenses, a first projection lens 16 and a second projection lens 17.
  • the number of screens and lenses may be three pairs or more.
  • the projector 4 may have only one lens, and the screen may be composed of a plurality of sheets.
  • the head-up display device can also have the following configuration, and in that case, the following effects can be obtained.
  • the first configuration is as follows.
  • a screen a projector using a projection lens that projects an image on the screen, and a virtual image generation unit that generates a virtual image of the image to be visually recognized by the user from the image projected on the screen.
  • At least one includes a first screen and a second screen that move along the optical path of the projector, and the first screen and the second screen are respectively disposed in directions intersecting the optical path
  • the projection mode of the image on the screen is a first projection mode in which the image is projected on the first screen and the second screen, and a second projection mode in which the image is projected only on the first screen.
  • a projection switching means for switching between the two.
  • the head-up display device having the above-described configuration, a plurality of screens are provided, and the projection mode of the image on the screen is projected on the first projection mode on which the image is projected on the plurality of screens, and only one screen is projected.
  • Switching between the second projection mode and the second projection mode it is possible to simultaneously generate a plurality of virtual images at different distances by a plurality of screens, and also to generate a large virtual image having no dividing line. Become. Further, even when a large size virtual image is generated, the image quality is not deteriorated.
  • the second configuration is as follows.
  • Crossing direction moving means for integrally moving the first screen and the second screen along a direction crossing the optical path
  • the projection switching means is configured to move the first screen and the second screen by the crossing direction moving means.
  • the projection mode is switched by moving the second screen.
  • the projection mode is switched by integrally moving the first screen and the second screen along the direction intersecting the optical path, so that the projector can be controlled and the optical path can be changed. Without performing this, it is possible to easily change the projection mode of the image on the screen.
  • the third configuration is as follows.
  • the first screen is a fixed screen that generates a first virtual image that is a virtual image of the image projected on the first screen at a position fixed with respect to the optical path and fixed with respect to the optical path.
  • the second screen moves in the front-rear direction along the optical path, thereby changing a position at which a second virtual image, which is a virtual image of the image projected on the second screen, is generated with respect to the optical path. It is a moving screen.
  • the fixed screen and the moving screen are provided with a fixed screen whose position is fixed as a screen for projecting an image and a moving screen that moves in the front-rear direction along the optical path.
  • each target It becomes possible to generate a virtual image at an appropriate position according to the distance to the object.
  • the fourth configuration is as follows.
  • the video projected on the first screen is a video of information that does not need to displace the distance from the user to the position where the first virtual image is generated
  • the video projected on the second screen is It is a video of information which needs to change the distance from a user to the position where the 2nd virtual image is generated.
  • information that does not need to be displaced from the user to the virtual image can be generated as the first virtual image whose position is fixed, and the distance from the user to the virtual image needs to be displaced.
  • Information can be generated as a second virtual image whose position is displaced.
  • the fifth configuration is as follows. It has a front-rear direction moving means for moving the second screen in the front-rear direction along the optical path, and the cross-direction moving means moves the second screen to the first optical path with respect to the optical path. After moving to the same position as the screen, the first screen and the second screen are moved along a direction intersecting the optical path.
  • the second screen since the second screen is moved in the front-rear direction to the position where the distance from the occupant to the virtual image is the same as the first screen, the second screen is integrally moved in the cross direction. Even if the target screen is switched from the first screen and the second screen to only the first screen, the projection lens can be kept focused on the screen, so that a high-quality image can be generated as a virtual image. It becomes possible.
  • the sixth configuration is as follows.
  • the projector includes a first projection lens and a second projection lens, and when the projection mode is the first projection mode, the projector projects a first image onto the first screen from the first projection lens.
  • the second video is projected from the second projection lens onto the second screen and the projection mode is the second projection mode, the first video projected from the first projection lens and the second One image obtained by combining the second images projected from the projection lens is projected onto the first screen.
  • the head-up display device having the above configuration, when the projection mode is the first projection mode, the first video is projected from the first projection lens onto the fixed screen, and the second video is projected from the second projection lens.
  • the projection mode When projecting onto a moving screen and the projection mode is the second projection mode, a single video that combines the first video projected from the first projection lens and the second video projected from the second projection lens is fixed. Since it is projected on the screen, even when using a projector equipped with a plurality of projection lenses according to the number of screens, a large size without dividing lines can be obtained by combining a plurality of images projected from each projection lens. A virtual image can be generated.
  • the seventh configuration is as follows.
  • the first projection lens and the second projection lens have a divided shape obtained by dividing one circular lens. According to the head-up display device having the above-described configuration, it is possible to generate virtual images of different types of images at different distances by dividing the projector lens corresponding to the screen.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Instrument Panels (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)

Abstract

　複数のスクリーンによって異なる距離に同時に複数の虚像を生成することを可能にする一方で、分割線の無いサイズの大きな虚像についても生成することを可能にしたヘッドアップディスプレイ装置を提供する。プロジェクタ４から夫々映像を第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１に投射し、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１に投射された映像を車両２のフロントウィンドウ６に反射させて車両の乗員７に視認させることによって、車両の乗員７が視認する映像の虚像を生成する。また、スクリーンに対する映像の投射態様を、プロジェクタ４から映像を第１スクリーン２０と第２スクリーン２１とを対象として投射する第１投射態様と、第１スクリーン２０のみを対象として投射する第２投射態様との間で切り換えるように構成する。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置
　本発明は、乗員が視認する各種映像を生成するヘッドアップディスプレイ装置に関する。
　従来より、車両やアミューズメント施設に設置されるライド型アトラクション等の乗員に対して様々な情報を提供する情報提供手段として、様々な手段が用いられている。例えば、車両やライドに設置された液晶ディスプレイによる表示や、スピーカから出力する音声等である。そして、近年、このような情報提供手段の一つとして、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤという）がある。
　ここで、例えば移動体として特に車両に対して設置されたＨＵＤは、特開２００９－１５０９４７に記載されているように、車両の乗員から見て車両のウィンドウ（例えばフロントウインドウ）の前方に、前方視野の前景に重畳して、運転情報（例えば、速度表示、経路案内表示等）を虚像として生成することが可能である。その結果、乗員は運転情報を視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。
　また、ＨＵＤをライド型アトラクションに設置した場合には、ライドの周囲にキャラクターや文章等の虚像を生成し、ライドの乗員に対して虚像を視認させることが可能となる。
特開２００９－１５０９４７号公報（第５－６頁、図１）
　ここで、車両やライドの乗員が虚像を視認する際の負担をより少なくする為には、虚像を生成する位置（より具体的には乗員から虚像までの距離）を適切に設定することが重要である。例えば、車両において障害物に対する警告の虚像を生成する為には、その障害物が実際に存在する位置に虚像を生成することが望ましい。また、道路の右左折を案内する虚像を生成する場合には、右左折する地点に虚像を生成することが望ましい。また、ライド型アトラクションにおいては、臨場感を出すために複数の虚像を奥行き方向で異なる距離の位置に生成できることが望ましい。
　そして、上記特許文献１の技術では、プロジェクタからの映像を投射する対象となるスクリーンの位置を光路に沿って前後に移動可能に構成し、虚像を生成する位置を調整することが開示されている。更に、スクリーンを左右方向に複数のスクリーンに分割し、各スクリーンを異なる位置に移動可能に構成することによって、異なる距離に同時に複数の虚像を生成することについても開示されている。
　しかしながら、スクリーンを分割すると一のスクリーンで生成できる虚像のサイズが小さくなる問題がある。特にライド型アトラクションにおいては、イベント発生時など特定のシチュエーションにおいて、１つの大きな虚像を生成したいという要望も存在する。そこで、図１８に示すように分割した複数のスクリーン１０１～１０３を同位置に並べて配置し、各スクリーン１０１～１０３に投射された各映像を組み合わせることによってサイズの大きな一の虚像１０４を生成することが考えられる。しかし、スクリーン１０１～１０３を移動可能に構成するに際し、各スクリーン１０１～１０３の間の接触を防止する為に、各スクリーン１０１～１０３の間には必ず隙間を形成する必要がある。従って、生成された虚像１０４についても、該隙間に基づく分割線１０５が生じる問題があった。
　本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、複数のスクリーンによって異なる距離に同時に複数の虚像を生成することを可能にする一方で、分割線の無い虚像についても生成することを可能にしたヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
　前記目的を達成するため本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置（１）は、スクリーン（２０、２１）と、映像を前記スクリーンに投射する投射レンズ（１６、１７）を用いたプロジェクタ（４）と、前記スクリーンに投射された前記映像からユーザに視認させる前記映像の虚像を生成する虚像生成手段（１１、１２）と、を有し、前記スクリーンは、少なくとも一方が前記プロジェクタの光路（５２）に沿って移動する第１スクリーン（２０）と第２スクリーン（２１）とを含むとともに、前記第１スクリーンと前記第２スクリーンは前記光路に対して交差する方向にそれぞれ配設され、前記スクリーンに対する前記映像の投射態様を、前記映像を前記第１スクリーンと前記第２スクリーンとを対象として投射する第１投射態様と、前記映像を前記第１スクリーンのみを対象として投射する第２投射態様と、の間で切り換える投射切換手段（３１）を有することを特徴とする。
　前記構成を有する本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置によれば、複数のスクリーンを備え、スクリーンに対する映像の投射態様を、映像を複数のスクリーンを対象として投射する第１投射態様と、一のスクリーンのみを対象として投射する第２投射態様との間で切り換えるので、複数のスクリーンによって異なる距離に同時に複数の虚像を生成することを可能にする一方で、分割線の無いサイズの大きな虚像についても生成することが可能となる。また、大きなサイズの虚像を生成する場合であっても画質を低下させることもない。
本実施形態に係るＨＵＤの車両への設置態様を示した図である。 本実施形態に係るＨＵＤの内部構成を示した図である。 プロジェクタが備える第１投射レンズ及び第２投射レンズを示した図である。 第２投射レンズの移動態様を示した図である。 第１スクリーンと第２スクリーンをそれぞれ示した図である。 第１スクリーンと第２スクリーンに対するプロジェクタの映像の投射態様を示した図である。 第２スクリーンの光路に対する前後方向への移動態様を示した図である。 第１スクリーンと第２スクリーンに投射された映像によって生成される虚像をそれぞれ示した図である。 第１スクリーン及び第２スクリーンの光路に対する交差方向への移動態様を示した図である。 第１スクリーンと第２スクリーンを上下方向に移動させた場合におけるプロジェクタの映像の投射態様を示した図である。 本実施形態に係るＨＵＤの構成を示したブロック図である。 本実施形態に係る走行時虚像生成処理プログラムのフローチャートである。 位置設定テーブルの一例を示した図である。 第２スクリーンを移動させた場合の第２スクリーンと第２投射レンズの位置関係を示した図である。 走行時に車両の乗員から視認できる虚像の一例を示した図である。 本実施形態に係る駐車時虚像生成処理プログラムのフローチャートである。 駐車時に車両の乗員から視認できる虚像の一例を示した図である。 従来技術の問題点について説明した図である。
　以下、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置について具体化した一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
　先ず、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤという）１の構成について図１を用いて説明する。図１は本実施形態に係るＨＵＤ１の車両２への設置態様を示した図である。
　図１に示すようにＨＵＤ１は、車両２のダッシュボード３内部に設置されており、内部にプロジェクタ４やプロジェクタ４からの映像が投射されるスクリーン５を有する。そして、スクリーン５に投射された映像を、後述のようにＨＵＤ１が備えるミラーやフレネルレンズを介し、更に運転席の前方のフロントウィンドウ６に反射させて車両２の乗員７に視認させるように構成されている。尚、スクリーン５に投射される映像としては、車両２に関する情報や乗員７の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物（他車両や歩行者）に対する警告、ナビゲーション装置で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報（右左折方向を示す矢印等）、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。
　また、本実施形態のＨＵＤ１では、フロントウィンドウ６を反射して乗員７がスクリーン５に投射された映像を視認した場合に、乗員７にはフロントウィンドウ６の位置ではなく、フロントウィンドウ６の先の遠方の位置にスクリーン５に投射された映像が虚像８として視認されるように構成される。尚、乗員７が視認できる虚像８はスクリーン５に投射された映像であるが、ミラーを介するので上下方向は反転する。また、フレネルレンズを介することによってサイズも変更する。
　ここで、虚像８を生成する位置、より具体的には乗員７から虚像８までの距離（以下、生成距離という）Ｌについては、ＨＵＤ１が備えるミラーやフレネルレンズの形状や位置、光路に対するスクリーン５の位置等によって適宜設定することが可能である。特に、本実施形態では後述のようにスクリーン５の位置を光路に沿って前後方向に移動可能に構成する。その結果、生成距離Ｌを適宜変更することが可能となる。例えば生成距離Ｌを２．５ｍ～２０ｍの間で変更することが可能である。
　次に、図２を用いてＨＵＤ１のより具体的な構成について説明する。図２は、本実施形態に係るＨＵＤ１の内部構成を示した図である。
　図２に示すようにＨＵＤ１は、プロジェクタ４と、スクリーン５と、反射ミラー１０と、ミラー１１と、フレネルレンズ１２と、制御回路部１３と、ＣＡＮインターフェース１４とから基本的に構成されている。
　ここで、プロジェクタ４は光源としてＬＥＤ光源を用いた映像投射装置であり、例えばＤＬＰプロジェクタとする。尚、プロジェクタ４としては液晶プロジェクタやＬＣＯＳプロジェクタを用いても良い。また、プロジェクタ４は映像を投射する為の投射レンズ１５を備えているが、本実施形態では投射レンズ１５は第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７の２つの投射レンズから構成され、それぞれ異なる映像を投射可能に構成する。ここで、図３はプロジェクタ４が備える第１投射レンズ１６及び第２投射レンズ１７を示した図である。
　図３に示すように第１投射レンズ１６及び第２投射レンズ１７は、一の円形状のレンズを上下方向に分割した分割形状を有する。更に、下方にある第２投射レンズ１７は、光路に沿って前後方向に移動可能に構成されている。一方、第１投射レンズ１６の位置は固定とする。具体的には、第２投射レンズ１７の背面側にあるレンズ駆動モータ１８を駆動させることによって、図４に示すように第２投射レンズ１７を光路に沿って前後方向に移動させることが可能となる。特に、本実施形態では、後述のようにスクリーン５を光路に沿って前後方向に移動させる場合において、第２投射レンズ１７から投射される映像の焦点を移動後のスクリーン５の位置に一致させる為に、第２投射レンズ１７も追従して移動させる構成とする。
　また、レンズ駆動モータ１８はステッピングモータからなる。そして、ＨＵＤ１は、制御回路部１３から送信されるパルス信号に基づいてレンズ駆動モータ１８を制御し、第２投射レンズ１７の位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。
　また、スクリーン５は、プロジェクタ４から投射された映像が投射される被投射媒体であり、例えばフレネルスクリーンや拡散型スクリーン等が用いられる。また、本実施形態ではスクリーン５は、第１スクリーン２０と第２スクリーン２１の２枚のスクリーンから構成される。ここで、図５は第１スクリーン２０と第２スクリーン２１をそれぞれ示した図である。
　図５に示すように第１スクリーン２０は、上方に映像が投射される被投射エリア２２を有しており、図６に示すようにプロジェクタ４の第１投射レンズ１６から投射された映像が表示される。一方、第２スクリーン２１は、下方に映像が投射される被投射エリア２３を有しており、図６に示すようにプロジェクタ４の第２投射レンズ１７から投射された映像が表示される。そして、第１スクリーン２０と第２スクリーン２１は、図２及び図６に示すように被投射エリア２２、２３が重ならないように、光路に沿って前後方向に所定間隔で並べて配置される。従って、本実施形態では虚像８は、第１スクリーン２０に投射された映像の虚像（以下、第１虚像８Ａという）と、第２スクリーン２１に投射された映像の虚像（以下、第２虚像８Ｂという）から構成されることとなる。
　また、第２スクリーン２１は、光路に沿って前後方向に移動可能に構成されている。一方、第１スクリーン２０の位置は前後方向に対して固定とする。具体的には、第２スクリーン２１の背面側にあるスクリーン前後駆動モータ２４を駆動させることによって、図７に示すように第１スクリーン２０と第２スクリーン２１との間の距離を変更し、第２スクリーン２１を光路に沿って前後方向に移動させることが可能となる。その結果、第２スクリーン２１に投射された映像の虚像である第２虚像８Ｂが生成される位置（具体的には乗員７から第２虚像８Ｂまでの距離である生成距離Ｌ２）を変更することが可能である。尚、生成距離Ｌ２は、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離に依存する。即ち、生成距離Ｌ２は、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離に応じて長短を変更される。例えば、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離が長くなると生成距離Ｌ２が長くなり、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離が短くなると生成距離Ｌ２が短くなる。
　例えば、第２スクリーン２１をプロジェクタ４側（ミラー１１までの距離が長くなる側）に移動させると、生成距離Ｌ２が長くなる（即ち、乗員７からはより遠くに第２虚像８Ｂが視認されるようになる）。一方、第２スクリーン２１をプロジェクタ４と反対側（ミラー１１までの距離が短くなる側）に移動させると、生成距離Ｌ２が短くなる（即ち、乗員７からはより近くに第２虚像８Ｂが視認されるようになる）。尚、第１スクリーン２０の位置は前後方向に対して固定であるので、第１スクリーン２０に投射された映像の虚像である第１虚像８Ａが生成される位置（具体的には乗員７から第１虚像８Ａまでの距離である生成距離Ｌ１）は固定である。従って、生成距離Ｌ２を変更することによって、第１虚像８Ａから第２虚像８Ｂまでの距離（｜Ｌ２－Ｌ１｜）が変更されることとなる。
　従って、仮に第１スクリーン２０と第２スクリーン２１が光路に沿ってミラー１１から同距離にある場合には、車両２の前方の同位置に第１虚像８Ａと第２虚像８Ｂが生成されることとなるが、第１スクリーン２０と第２スクリーン２１がミラー１１から光路に沿って異なる距離にある場合には、図８に示すように第１虚像８Ａと第２虚像８Ｂとがそれぞれ異なる位置に生成されることとなる。また、図５及び図６に示すように、第１スクリーン２０の被投射エリア２２は、第２スクリーン２１の被投射エリア２３よりも上方に位置するように各スクリーンは配置されるが、ミラー１１によって映像が上下反転されるので、光路に対して交差する方向を基準にして、第２虚像８Ｂが第１虚像８Ａの上方に生成されることとなる。
　また、本実施形態では第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１を、光路に交差する方向に一体に移動可能に構成されている。具体的には、第１スクリーン２０の側面にあるスクリーン上下駆動モータ２５を駆動させることによって、図９に示すように第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１を一体に光路に交差する方向に移動させることが可能となる。その結果、図１０に示すように第１スクリーン２０と第２スクリーン２１を対象としてプロジェクタ４からの映像を投射する第１投射態様と、第１スクリーン２０のみを対象としてプロジェクタ４からの映像を投射する第２投射態様との間で、スクリーン５への画像の投射態様を切り換えることが可能となる。
　そして、ＨＵＤ１は、投射態様が第１投射態様にある場合には、基本的に第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７とで異なる種類の映像（例えば、第１投射レンズ１６では車両の現在車速の映像、第２投射レンズ１７では案内情報や警告情報の映像）をそれぞれ各スクリーンに投射する。一方、投射態様が第２投射態様にある場合には、基本的に第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７とでそれぞれ投射された映像を組み合わせた一の映像（例えば、第１投射レンズ１６ではテレビ画面の下半分の映像、第２投射レンズ１７ではテレビ画面の上半分の映像）を第１スクリーン２０に投射する。それによって、第２投射態様では、分割線の無いより大きいサイズの映像を虚像として生成することが可能となる。尚、第２投射態様であっても第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７とで異なる種類の映像を投射する構成とすることも可能である。
　また、スクリーン前後駆動モータ２４及びスクリーン上下駆動モータ２５はそれぞれステッピングモータからなる。そして、ＨＵＤ１は、制御回路部１３から送信されるパルス信号に基づいてスクリーン前後駆動モータ２４を制御し、第２スクリーン２１の前後位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。また、ＨＵＤ１は、制御回路部１３から送信されるパルス信号に基づいてスクリーン上下駆動モータ２５を制御し、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の上下位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。
　一方、反射ミラー１０は、図２に示すようにプロジェクタ４から投射された映像を反射して光路を変更し、スクリーン５へと投射する反射板である。
　また、ミラー１１は、図２に示すようにスクリーン５からの映像光を反射させて、フロントウィンドウ６を介して、乗員７の前方に虚像８（図１参照）を投影する投影手段である。ミラー１１としては、球面凹面鏡や、非球面凹面鏡、若しくは投影映像の歪みを補正するための自由曲面鏡が用いられる。
　また、フレネルレンズ１２は、図２に示すようにスクリーン５に投射された映像を拡大して虚像８を生成する為の拡大鏡である。そして、本実施形態に係るＨＵＤ１では、スクリーン５に投射された映像を、ミラー１１やフレネルレンズ１２を介し、更にフロントウィンドウ６に反射させて乗員７に視認させることによって、フロントウィンドウ６の先の遠方の位置にスクリーン５に投射された映像が拡大され、虚像８として乗員に視認される（図１参照）。
　また、制御回路部１３は、ＨＵＤ１の全体の制御を行う電子制御ユニットである。ここで、図１１は本実施形態に係るＨＵＤ１の構成を示したブロック図である。
　図１１に示すように制御回路部１３は、演算装置及び制御装置としてのＣＰＵ３１、並びにＣＰＵ３１が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるＲＡＭ３２、制御用のプログラムのほか、後述の走行時虚像生成処理プログラム（図１２参照）及び駐車時虚像生成処理プログラム（図１６参照）等が記録されたＲＯＭ３３、ＲＯＭ３３から読み出したプログラムや後述の位置設定テーブルを記憶するフラッシュメモリ３４等の内部記憶装置を備えている。また、制御回路部１３は、プロジェクタ４、レンズ駆動モータ１８、スクリーン前後駆動モータ２４、スクリーン上下駆動モータ２５とそれぞれ接続され、プロジェクタ４や各種モータの駆動制御を行う。
　また、ＣＡＮ（コントローラエリアネットワーク）インターフェース１４は、車両内に設置された各種車載器や車両機器の制御装置間で多重通信を行う車載ネットワーク規格であるＣＡＮに対して、データの入出力を行うインターフェースである。そして、ＨＵＤ１は、ＣＡＮを介して、各種車載器や車両機器の制御装置（例えば、ナビゲーション装置４８、ＡＶ装置４９等）と相互通信可能に接続される。それによって、ＨＵＤ１は、ナビゲーション装置４８やＡＶ装置４９等の出力画面を投影可能に構成する。
　続いて、前記構成を有するＨＵＤ１においてＣＰＵ３１が実行する走行時虚像生成処理プログラムについて図１２に基づき説明する。図１２は本実施形態に係る走行時虚像生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、走行時虚像生成処理プログラムは車両のＡＣＣがＯＮされた後に実行され、自車両の進行歩行前方に他の車線を走行する他車両が割り込みを行った場合に、該他車両を警告する虚像８を生成するプログラムである。尚、以下の図１２及び図１６にフローチャートで示されるプログラムは、ＨＵＤ１が備えているＲＡＭ３２やＲＯＭ３３に記憶されており、ＣＰＵ３１により実行される。また、走行時虚像生成処理プログラムの実行時には、スクリーン５への画像の投射態様は常に第１投射態様（図１０）にあるものとする。
　先ず、走行時虚像生成処理プログラムではステップ（以下、Ｓと略記する）１において、ＣＰＵ３１は、自車両の進行歩行前方に他の車線を走行する他車両が割り込みを行ったか否かを判定する。具体的には、前方車両との距離を測距センサで常時検出する構成とし、その距離が一度に所定量以上短く変化した場合に、他車両が割り込みを行ったと判定する。また、自車両が走行する車線と隣接する車線を走行する他車両の方向指示器情報を取得し、自車両の走行する車線側の方向指示器が作動したことを検出した場合に、他車両が割り込みを行ったと判定しても良い。
　そして、自車両の進行歩行前方に他の車線を走行する他車両が割り込みを行ったと判定された場合（Ｓ１：ＹＥＳ）には、Ｓ２へと移行する。それに対して、割り込み車両が無いと判定された場合（Ｓ１：ＮＯ）には、当該走行時虚像生成処理プログラムを終了する。
　Ｓ２においてＣＰＵ３１は、自車両から割り込みを行った他車両（以下、割り込み車両という）までの距離Ｒを測距センサ等の検出結果に基づいて取得する。測距センサの代わりにフロントカメラで撮像した撮像画像を用いて距離Ｒを取得する構成としても良い。
　Ｓ３においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ２で取得された距離Ｒが２０ｍ以下であるか否か判定する。尚、前記Ｓ３の判定基準となる距離は、ＨＵＤ１の規格によって決定され、具体的にはＨＵＤ１によって第２虚像８Ｂを生成できる最長の生成距離Ｌ２とする。前記したように、本実施形態では第２スクリーン２１を光路に沿って前後方向に移動させることによって第２スクリーン２１に投射された映像の虚像である第２虚像８Ｂを生成する位置（具体的には乗員７から第２虚像８Ｂまでの距離である生成距離Ｌ２）を変更することが可能である（図８参照）。第２スクリーン２１を最もプロジェクタ４側に移動させた場合に、生成距離Ｌ２が最長となる。そして、ＨＵＤ１によって第２虚像８Ｂを生成できる最長の生成距離Ｌ２が２０ｍである場合には、前記Ｓ３の判定基準は２０ｍとなる。一方、ＨＵＤ１によって第２虚像８Ｂを生成できる最長の生成距離Ｌ２が３０ｍである場合には、前記Ｓ３の判定基準は３０ｍとなる。以下の例では、ＨＵＤ１によって第２虚像８Ｂを生成できる最長の生成距離Ｌ２が２０ｍであるとして説明する。
　そして、前記Ｓ２で取得された距離Ｒが２０ｍ以下であると判定された場合（Ｓ３：ＹＥＳ）には、Ｓ４へと移行する。それに対して、前記Ｓ２で取得された距離Ｒが２０ｍより長いと判定された場合（Ｓ３：ＮＯ）には、Ｓ５へと移行する。
　Ｓ４においてＣＰＵ３１は、第２虚像８Ｂの生成距離Ｌ２を前記Ｓ２で取得された距離Ｒに設定する。一方、Ｓ５においてＣＰＵ３１は、第２虚像８Ｂの生成距離Ｌ２を最大距離である２０ｍに設定する。その後、ＣＰＵ３１は後述のように乗員７から前記Ｓ４又はＳ５で設定された生成距離Ｌ２だけ離れた位置に第２虚像８Ｂが生成されるように第２スクリーン２１の位置を制御する。
　続いて、Ｓ６においてＣＰＵ３１は、フラッシュメモリ３４から位置設定テーブルを読み出し、前記Ｓ４又はＳ５で設定された生成距離Ｌ２に基づいて第２スクリーン２１の位置を決定する。更に、Ｓ７においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ６で決定された第２スクリーン２１の位置に基づいて第２投射レンズ１７の位置を決定する。尚、位置設定テーブルは、図１３に示すように生成距離Ｌ２毎に、該生成距離Ｌ２に第２虚像８Ｂを生成する為の第２スクリーン２１の位置が規定されている。また、第２スクリーン２１の位置に対応付けて第２投射レンズ１７の位置について規定されている。
　ここで、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の位置は、図１４に示すようにプロジェクタ４の光源５１の光路５２に沿って移動可能に構成される。そして、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離に生成距離Ｌ２が依存するので、第２スクリーン２１の位置は、ミラー１１から第２スクリーン２１までの距離が前記Ｓ４又はＳ５で設定された生成距離Ｌ２に対応する距離となるように決定される。一方、第２投射レンズ１７の位置は、第２投射レンズ１７から投射された映像の焦点を第２スクリーン２１上に合わせる位置に決定される。即ち、生成距離Ｌ２を長くする為に第２スクリーン２１が光路に沿ってミラー１１から離間する方向（即ち第２投射レンズ１７に近づく方向）に移動すれば、第２投射レンズ１７は光路に沿ってその逆方向である第２スクリーン２１に近づく方向へと移動することとなる。一方、生成距離Ｌ２を短くする為に第２スクリーン２１が光路に沿ってミラー１１へ近づく方向（即ち第２投射レンズ１７から離間する方向）に移動すれば、第２投射レンズ１７は光路に沿ってその逆方向である第２スクリーン２１から離間する方向へと移動することとなる。即ち、前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２に基づいて、光路５２における第２スクリーン２１の位置が先ず決定され、決定された第２スクリーン２１の位置に基づいて、光路５２における第２投射レンズ１７の位置が決定されることとなる。また、第２投射レンズ１７と第２スクリーン２１は、光路５２に沿って互いに異なる方向に移動することとなる。
　その結果、例えば生成距離Ｌ２を長く変更する為に、第２スクリーン２１を第２投射レンズ１７側に移動させた場合であっても、第２スクリーン２１の移動に伴って第２投射レンズ１７も第２スクリーン２１側に移動することにより投射される映像の焦点を第２スクリーン２１上に合わせた状態を維持できる。それによって、第２スクリーン２１を移動させた後においても鮮明な映像を投射することが可能となる。
　続いて、Ｓ８においてＣＰＵ３１は、第２スクリーン２１の現在位置から前記Ｓ６で決定された位置まで、第２スクリーン２１を移動させるのに必要なスクリーン前後駆動モータ２４の駆動量（パルス数）を決定する。同じく、第２投射レンズ１７の現在位置から前記Ｓ７で決定された位置まで、第２投射レンズ１７を移動させるのに必要なレンズ駆動モータ１８の駆動量（パルス数）を決定する。
　その後、Ｓ９においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ８で決定された駆動量だけスクリーン前後駆動モータ２４を駆動させる為のパルス信号をスクリーン前後駆動モータ２４へと送信する。同じく、前記Ｓ８で決定された駆動量だけレンズ駆動モータ１８を駆動させる為のパルス信号をレンズ駆動モータ１８へと送信する。そして、パルス信号を受信したスクリーン前後駆動モータ２４やレンズ駆動モータ１８は、受信したパルス信号に基づいて駆動を行う。その結果、第２スクリーン２１は前記Ｓ６で決定された位置に移動し、第２投射レンズ１７は前記Ｓ７で決定された位置に移動する。
　次に、Ｓ１０においてＣＰＵ３１は、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記Ｓ９でパルス信号を送信したスクリーン前後駆動モータ２４やレンズ駆動モータ１８から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したと判定する。
　そして、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したと判定された場合（Ｓ１０：ＹＥＳ）には、Ｓ１１へと移行する。それに対して、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了していないと判定された場合（Ｓ１０：ＮＯ）には、移動が完了するまで待機する。
　Ｓ１１においてＣＰＵ３１は、プロジェクタ４へと信号を送信し、プロジェクタ４による映像の投射を開始する。ここで、プロジェクタ４により投射される映像としては、車両２に関する情報や乗員７の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物（他車両や歩行者）に対する警告、ナビゲーション装置で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報（右左折方向を示す矢印等）、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。
　特に本実施形態では、第１投射レンズ１６によって第１スクリーン２０に投射する映像は、車両の現在車速の映像とする。また、第２投射レンズ１７によって第２スクリーン２１に投射する映像は、割り込み車両に対する警告の映像とする。尚、本実施形態では、図２に示すように第１スクリーン２０の下方に第２スクリーン２１が配置される。従って、ミラー１１によって反射された結果、第２スクリーン２１に投射された映像の虚像である第２虚像８Ｂは、第１スクリーン２０に投射された映像の虚像である第１虚像８Ａの上方に生成されることとなる。
　従って、図１５に示すように、フロントウィンドウ６の下縁付近で且つフロントウィンドウ６の前方に、第１虚像８Ａとして現在車速を示す数値が生成され、乗員から視認可能となる。また、フロントウィンドウ６の中央付近で且つフロントウィンドウ６の前方に、第２虚像８Ｂとして割り込み車両６０を囲む枠が生成され、乗員から視認可能となる。ここで、第１スクリーン２０は位置が固定であることから第１虚像８Ａが生成される位置（具体的には乗員７から第１虚像８Ａまでの距離である生成距離Ｌ１）も固定であり、乗員７から２．５ｍ前方の位置とする。尚、生成距離Ｌ１は、２．５ｍ以外としても良い。但し、生成距離Ｌ１を長くし過ぎると、第１虚像８Ａが路面に埋め込まれることとなるので、２ｍ～４ｍ程度であることが好ましい。
　そして、図１５に示す例では第１虚像８Ａとして現在車速の映像を表示させる構成としているが、それ以外の情報、例えば案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等の車両からの距離を変位させる必要が無い情報の映像についても表示させる構成としても良い。そして、生成距離Ｌ１を適切な距離（例えば２．５ｍ）に固定することによって、仮に図１５に示すように割り込み車両６０が自車両に接近し、第２虚像８Ｂを生成する位置が変位した場合であっても、路面に埋め込まれるような不自然な虚像が生成されることを防止できる。更に、車両の乗員は第１虚像８Ａを視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。
　一方、図１５に示すように第２虚像８Ｂが生成される位置は、車両から前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２前方の位置（即ち、割り込み車両６０の位置）となる。従って、乗員は、第２虚像８Ｂを視認する際にも視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。
　その後、Ｓ１２においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ１１でプロジェクタ４による映像の投射を開始してからの経過時間ｔが所定時間Ｙ（例えば５秒）以上となったか否か判定する。尚、所定時間Ｙは投射する映像の内容によっても適宜変更することが可能である。
　そして、プロジェクタ４による映像の投射を開始してからの経過時間ｔが所定時間Ｙ以上となったと判定された場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）には、プロジェクタ４による映像の投射を終了する（Ｓ１３）。尚、第２投射レンズ１７による投射のみを終了し、第１投射レンズ１６による投射は継続する構成としても良い。
　一方、プロジェクタ４による映像の投射を開始してからの経過時間ｔが所定時間Ｙ未満であると判定された場合（Ｓ１２：ＮＯ）には、Ｓ１４へと移行する。
　Ｓ１４においてＣＰＵ３１は、自車両から割り込み車両までの距離Ｒを再度取得する。
　次に、Ｓ１５においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２と前記Ｓ１４で取得された距離Ｒの差分が所定距離Ｘ（例えば２ｍ）以上であるか否か判定する。尚、所定距離Ｘは投射する映像の内容によっても適宜変更することが可能である。
　そして、前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２と前記Ｓ１４で取得された距離Ｒの差分が所定距離Ｘ以上であると判定された場合（Ｓ１５：ＹＥＳ）には、Ｓ３へと移行する。その後、新たに取得された距離Ｒに基づいて生成距離Ｌ２を新たに設定し（Ｓ４、Ｓ５）、第２スクリーン２１の移動を行う。その結果、自車両から割り込み車両までの距離が大きく変化した場合であっても、変更後の割り込み車両の位置に第２虚像８Ｂを生成することが可能となる。
　一方、前記Ｓ４又は前記Ｓ５で設定された生成距離Ｌ２と前記Ｓ１４で取得された距離Ｒの差分が所定距離Ｘ未満であると判定された場合（Ｓ１５：ＮＯ）には、Ｓ１２へと移行し、現在の映像の投射を継続して行う。
　続いて、ＨＵＤ１においてＣＰＵ３１が実行する駐車時虚像生成処理プログラムについて図１６に基づき説明する。図１６は本実施形態に係る駐車時虚像生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、駐車時虚像生成処理プログラムは車両のＡＣＣがＯＮされた後に実行され、自車両が駐車を行う際に、スクリーンへの投射態様を変更し、より大きなサイズの虚像８を生成するプログラムである。
　先ず、駐車時虚像生成処理プログラムではＳ２１において、ＣＰＵ３１は、自車両が停車し、且つシフト位置がパーキング「Ｐ」に移行したか否かを判定する。
　そして、自車両が停車し、且つシフト位置がパーキング「Ｐ」に移行したと判定された場合（Ｓ２１：ＹＥＳ）には、Ｓ２２へと移行する。それに対して、自車両が停車していない、又は停車していてもシフト位置がパーキング「Ｐ」以外にあると判定された場合（Ｓ２１：ＮＯ）には、当該駐車時虚像生成処理プログラムを終了する。
　Ｓ２２においてＣＰＵ３１は、フラッシュメモリ３４から位置設定テーブル（図１３）を読み出し、固定表示位置とする為の第２スクリーン２１の位置を決定する。ここで、固定表示位置は、乗員７から第２虚像８Ｂまでの距離である生成距離Ｌ２が、乗員７から第１虚像８Ａまでの距離である生成距離Ｌ１（例えば２．５ｍ）と同距離となる位置をいう。更に、Ｓ２２においてＣＰＵ３１は、位置設定テーブルに基づいて固定表示位置とする為の第２投射レンズ１７の位置についても決定する。尚、位置設定テーブルでは、図１３に示すように第２スクリーン２１の位置に対応付けて第２投射レンズ１７の位置について規定されている。
　次に、Ｓ２３においてＣＰＵ３１は、第２スクリーン２１を現在位置から前記Ｓ２２で特定された位置まで移動させるのに必要なスクリーン前後駆動モータ２４の駆動量（パルス数）を決定する。同じく、Ｓ２３においてＣＰＵ３１は、第２投射レンズ１７を現在位置から前記Ｓ２２で特定された位置まで移動させるのに必要なレンズ駆動モータ１８の駆動量（パルス数）を決定する。
　その後、Ｓ２４においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ２３で決定された駆動量だけスクリーン前後駆動モータ２４を駆動させる為のパルス信号をスクリーン前後駆動モータ２４へと送信する。同じく、前記Ｓ２３で決定された駆動量だけレンズ駆動モータ１８を駆動させる為のパルス信号をレンズ駆動モータ１８へと送信する。そして、パルス信号を受信したスクリーン前後駆動モータ２４やレンズ駆動モータ１８は、受信したパルス信号に基づいて駆動を行う。その結果、第２スクリーン２１は固定表示位置に移動し、第２投射レンズ１７は固定表示位置にある第２スクリーン２１上に焦点を合わせた位置に移動する。
　次に、Ｓ２５においてＣＰＵ３１は、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記Ｓ２４でパルス信号を送信したスクリーン前後駆動モータ２４やレンズ駆動モータ１８から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したと判定する。
　そして、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了したと判定された場合（Ｓ２５：ＹＥＳ）には、Ｓ２６へと移行する。それに対して、第２スクリーン２１及び第２投射レンズ１７の移動が完了していないと判定された場合（Ｓ２５：ＮＯ）には、移動が完了するまで待機する。
　Ｓ２６においてＣＰＵ３１は、スクリーンへの画像の投射態様を第１投射態様から第２投射態様へと切り替える為に必要なスクリーン上下駆動モータ２５の駆動量（パルス数）を決定する。前記したように、第２投射態様は第１スクリーン２０のみを対象としてプロジェクタ４からの映像を投射する投射態様である（図１０参照）。そして、本実施形態では第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１を光路に交差する方向に一体に移動させることによって第１投射態様と第２投射態様の切り替えを行う。
　次に、Ｓ２７においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ２６で決定された駆動量だけスクリーン上下駆動モータ２５を駆動させる為のパルス信号をスクリーン上下駆動モータ２５へと送信する。
　続いて、Ｓ２８においてＣＰＵ３１は、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記Ｓ２７でパルス信号を送信したスクリーン上下駆動モータ２５から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の移動が完了したと判定する。
　そして、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の移動が完了したと判定された場合（Ｓ２８：ＹＥＳ）には、Ｓ２９へと移行する。それに対して、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の移動が完了していないと判定された場合（Ｓ２８：ＮＯ）には、移動が完了するまで待機する。
　Ｓ２９においてＣＰＵ３１は、プロジェクタ４へと信号を送信し、プロジェクタ４による映像の投射を開始する。ここで、プロジェクタ４により投射される映像としては、駐車を行った乗員に提供する各種情報がある。例えば、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。
　特に本実施形態では、第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７とでそれぞれ投射された映像を組み合わせた一の映像（例えば、第１投射レンズ１６ではテレビ画面の下半分の映像、第２投射レンズ１７ではテレビ画面の上半分の映像）を第１スクリーン２０に投射する。その結果、図１７に示すように、より大きいエリアを対象として分割線の生じない虚像８Ｃを生成することが可能となる。
　ここで、図１７に示すように車両が走行中（第１投射態様にある状態）では、第１スクリーン２０に基づく第１虚像８Ａが生成できる範囲６１と、第２スクリーン２１に基づく第２虚像８Ｂが生成できる範囲６２とは区分されており、各範囲６１、６２に跨る大きいサイズの虚像を生成しようとすると、分割線が生じることとなる。一方、車両が駐車中（第２投射態様にある状態）では、第１スクリーン２０のみに映像が投射され、且つ第１スクリーン２０に基づく虚像８Ｃが生成できる範囲６３を範囲６１及び範囲６２を含む、より大きな範囲とすることが可能となる。また、虚像８Ｃは、第１虚像８Ａや第２虚像８Ｂと比べて画質が低下することもない。
　従って、車両の乗員は駐車後の外部環境を視認する必要が無い状況では、より大きなサイズの虚像８Ｃによって、必要な情報を得ることが可能となる。尚、第２投射態様であっても第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７とで異なる種類の映像を投射する構成とすることも可能である。
　次に、Ｓ３０においてＣＰＵ３１は、シフト位置がパーキング「Ｐ」以外に移行したか否かを判定する。
　そして、シフト位置がパーキング「Ｐ」以外に移行したと判定された場合（Ｓ３０：ＹＥＳ）には、Ｓ３１へと移行する。それに対して、シフト位置がパーキング「Ｐ」にあると判定された場合（Ｓ３０：ＮＯ）には、継続して映像の投射を行う。
　Ｓ３１においてＣＰＵ３１は、プロジェクタ４へと信号を送信し、プロジェクタ４による映像の投射を終了する。
　続いて、Ｓ３２においてＣＰＵ３１は、スクリーンへの画像の投射態様を第２投射態様から第１投射態様へと切り替える為に必要なスクリーン上下駆動モータ２５の駆動量（パルス数）を決定する。
　次に、Ｓ３３においてＣＰＵ３１は、前記Ｓ３２で決定された駆動量だけスクリーン上下駆動モータ２５を駆動させる為のパルス信号をスクリーン上下駆動モータ２５へと送信する。
　続いて、Ｓ３４においてＣＰＵ３１は、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記Ｓ３３でパルス信号を送信したスクリーン上下駆動モータ２５から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の移動が完了したと判定する。
　そして、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の移動が完了したと判定された場合（Ｓ３４：ＹＥＳ）には、当該駐車時虚像生成処理プログラムを終了する。それに対して、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１の移動が完了していないと判定された場合（Ｓ３４：ＮＯ）には、移動が完了するまで待機する。
　以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るＨＵＤ１によれば、ＬＥＤ光源を用いたプロジェクタ４から、第１投射レンズ１６及び第２投射レンズ１７を介して夫々映像を第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１に投射し、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１に投射された映像を車両２のフロントウィンドウ６に反射させて車両の乗員７に視認させることによって、車両の乗員７が視認する映像の虚像を生成する。また、スクリーンに対する映像の投射態様を、プロジェクタ４から映像を第１スクリーン２０と第２スクリーン２１とを対象として投射する第１投射態様と、第１スクリーン２０のみを対象として投射する第２投射態様との間で切り換えるので、複数のスクリーンによって異なる距離に同時に複数の虚像を生成することを可能にする一方で、分割線の無いサイズの大きな虚像についても生成することが可能となる。また、大きなサイズの虚像を生成する場合であっても画質を低下させることもない。
　また、第１スクリーン２０及び第２スクリーン２１を光路に対して交差する方向に沿って一体に移動させることによって投射態様を切り換えるので、プロジェクタ４の制御や光路の変更を行うことなく、スクリーンに対する映像の投射態様を容易に変更することが可能となる。
　また、映像を投射するスクリーンとして位置が固定された固定スクリーンと、光路に沿って前後方向に移動する移動スクリーンとを備えるので、固定クリーンと移動スクリーンとで異なる距離に同時に複数の虚像を生成することを可能にする一方で、移動スクリーンでは、ユーザからの距離が異なる障害物や交差点等の複数の対象物に関する映像を虚像として表示させる場合に、各対象物までの距離に応じた適切な位置に虚像を生成することが可能となる。
　また、第２スクリーン２１を乗員から虚像までの距離が第１スクリーン２０と同じ距離となる位置まで前後方向に移動させた後に交差方向に一体に移動させるので、投射対象となるスクリーンを第１スクリーン２０と第２スクリーン２１から第１スクリーン２０のみに切り換えたとしても、投射レンズ１６、１７の焦点をスクリーン上に合わせた状態を維持できるので、高い品質の映像を虚像として生成することが可能となる。
　また、投射態様が第１投射態様にある場合には、第１投射レンズ１６から第１映像を第１スクリーン２０に投射するとともに、第２投射レンズ１７から第２映像を第２スクリーン２１に投射し、投射態様が第２投射態様にある場合には、第１投射レンズ１６から投射された第１映像と第２投射レンズ１７から投射された第２映像を組み合わせた一の映像を第１スクリーン２０に投射するので、スクリーンの数に応じた複数の投射レンズを備えたプロジェクタ４を用いた場合であっても、各投射レンズから投射された複数の映像を組み合わせることによって分割線の無い大きいサイズの虚像を生成することが可能となる。
　更に、プロジェクタ４のレンズをスクリーンに対応させて分割することによって、異なる距離に異なる種類の映像の虚像をそれぞれ生成することが可能となる。
　尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
　例えば、本実施形態ではＨＵＤ１によって車両２のフロントウィンドウ６の前方に虚像を生成する構成としているが、フロントウィンドウ６以外のウィンドウの前方に虚像を生成する構成としても良い。また、ＨＵＤ１により映像を反射させる対象はフロントウィンドウ６自身ではなくフロントウィンドウ６の周辺に設置されたバイザー（コンバイナー）であっても良い。また、プロジェクタ４としてはＬＥＤを光源とするプロジェクタ以外のプロジェクタを用いても良い。
　また、本実施形態では車両２に対してＨＵＤ１を設置する構成としているが、車両２以外の移動体に設置する構成としても良い。例えば、船舶や航空機等に対して設置することも可能である。また、アミューズメント施設に設置されるライド型アトラクションに設置しても良い。その場合には、ライドの周囲に虚像を生成し、ライドの乗員に対して虚像を視認させることが可能となる。
　また、本実施形態では第１虚像８Ａとして、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等の生成距離を変位させる必要が無い情報の映像を表示させることとしているが、第１虚像８Ａも第２虚像８Ｂと同様に車両からの距離が変位する障害物や交差点等の対象物に関する映像（即ち生成距離を変位させる必要がある情報）を表示する構成としても良い。
　また、本実施形態では、第２スクリーン２１のみを光路に沿って前後方向に移動可能に構成しているが、第１スクリーン２０についても移動可能に構成しても良い。同様に、第１投射レンズ１６についても移動可能に構成しても良い。その場合には、第１虚像８Ａの生成距離Ｌ１について変更可能となる。また、第２スクリーン２１のみを光路に沿って前後方向に移動可能に構成し、第２投射レンズ１７については位置を固定する構成としても良い。
　また、本実施形態では、スクリーンを第１スクリーン２０と第２スクリーン２１の２枚のスクリーンから構成し、プロジェクタ４のレンズを第１投射レンズ１６と第２投射レンズ１７の２つのレンズから構成しているが、スクリーンとレンズの数は３対以上としても良い。また、プロジェクタ４のレンズは一のみとし、スクリーンのみ複数枚から構成されるようにしても良い。
　また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置を具体化した実施例について上記に説明したが、ヘッドアップディスプレイ装置は以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。
　例えば、第１の構成は以下のとおりである。
　スクリーンと、映像を前記スクリーンに投射する投射レンズを用いたプロジェクタと、前記スクリーンに投射された前記映像からユーザに視認させる前記映像の虚像を生成する虚像生成手段と、を有し、前記スクリーンは、少なくとも一方が前記プロジェクタの光路に沿って移動する第１スクリーンと第２スクリーンとを含むとともに、前記第１スクリーンと前記第２スクリーンは前記光路に対して交差する方向にそれぞれ配設され、前記スクリーンに対する前記映像の投射態様を、前記映像を前記第１スクリーンと前記第２スクリーンとを対象として投射する第１投射態様と、前記映像を前記第１スクリーンのみを対象として投射する第２投射態様と、の間で切り換える投射切換手段を有することを特徴とする。
　上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、複数のスクリーンを備え、スクリーンに対する映像の投射態様を、映像を複数のスクリーンを対象として投射する第１投射態様と、一のスクリーンのみを対象として投射する第２投射態様との間で切り換えるので、複数のスクリーンによって異なる距離に同時に複数の虚像を生成することを可能にする一方で、分割線の無いサイズの大きな虚像についても生成することが可能となる。また、大きなサイズの虚像を生成する場合であっても画質を低下させることもない。
　また、第２の構成は以下のとおりである。
　前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを前記光路に対して交差する方向に沿って一体に移動させる交差方向移動手段を有し、前記投射切換手段は、前記交差方向移動手段によって前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを移動させることによって前記投射態様を切り換えることを特徴とする。
　上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、第１スクリーン及び第２スクリーンを光路に対して交差する方向に沿って一体に移動させることによって投射態様を切り換えるので、プロジェクタの制御や光路の変更を行うことなく、スクリーンに対する映像の投射態様を容易に変更することが可能となる。
　また、第３の構成は以下のとおりである。
　前記第１スクリーンは、前記光路に対して位置が固定され、前記光路に対して固定された位置に前記第１スクリーンに投射された前記映像の虚像である第１虚像を生成する固定スクリーンであり、前記第２スクリーンは、前記光路に沿って前後方向に移動することによって、前記光路に対して前記第２スクリーンに投射された前記映像の虚像である第２虚像が生成される位置を変更する移動スクリーンであることを特徴とする。
　上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、映像を投射するスクリーンとして位置が固定された固定スクリーンと、光路に沿って前後方向に移動する移動スクリーンとを備えるので、固定クリーンと移動スクリーンとで異なる距離に同時に複数の虚像を生成することを可能にする一方で、移動スクリーンでは、ユーザからの距離が異なる障害物や交差点等の複数の対象物に関する映像を虚像として表示させる場合に、各対象物までの距離に応じた適切な位置に虚像を生成することが可能となる。
　また、第４の構成は以下のとおりである。
　前記第１スクリーンに投射される映像は、前記ユーザから前記第１虚像が生成される位置までの距離を変位させる必要のない情報の映像であり、前記第２スクリーンに投射される映像は、前記ユーザから前記第２虚像が生成される位置までの距離を変位させる必要がある情報の映像であることを特徴とする。
　上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、ユーザから虚像までの距離を変位させる必要のない情報を位置の固定される第１虚像として生成でき、ユーザから虚像までの距離を変位させる必要がある情報を位置が変位される第２虚像として生成できる。
　また、第５の構成は以下のとおりである。
　前記第２スクリーンを前記光路に沿って前後方向に移動させる前後方向移動手段を有し、前記交差方向移動手段は、前記前後方向移動手段によって前記第２スクリーンを、前記光路に対して前記第１スクリーンと同じ位置まで移動させた後に、前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを光路に対して交差する方向に沿って移動させることを特徴とする。
　上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、第２スクリーンを乗員から虚像までの距離が第１スクリーンと同じ距離となる位置まで前後方向に移動させた後に交差方向に一体に移動させるので、投射対象となるスクリーンを第１スクリーンと第２スクリーンから第１スクリーンのみに切り換えたとしても、投射レンズの焦点をスクリーン上に合わせた状態を維持できるので、高い品質の映像を虚像として生成することが可能となる。
　また、第６の構成は以下のとおりである。
　前記プロジェクタは、第１投射レンズと第２投射レンズとを備え、前記投射態様が前記第１投射態様にある場合には、前記第１投射レンズから第１映像を前記第１スクリーンに投射するとともに、前記第２投射レンズから第２映像を前記第２スクリーンに投射し、前記投射態様が前記第２投射態様にある場合には、前記第１投射レンズから投射された第１映像と前記第２投射レンズから投射された第２映像を組み合わせた一の映像を前記第１スクリーンに投射することを特徴とする。
　上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、投射態様が第１投射態様にある場合には、第１投射レンズから第１映像を固定スクリーンに投射するとともに、第２投射レンズから第２映像を移動スクリーンに投射し、投射態様が第２投射態様にある場合には、第１投射レンズから投射された第１映像と第２投射レンズから投射された第２映像を組み合わせた一の映像を固定スクリーンに投射するので、スクリーンの数に応じた複数の投射レンズを備えたプロジェクタを用いた場合であっても、各投射レンズから投射された複数の映像を組み合わせることによって分割線の無い大きいサイズの虚像を生成することが可能となる。
　また、第７の構成は以下のとおりである。
　前記第１投射レンズと前記第２投射レンズは、一の円形状のレンズを分割した分割形状を有することを特徴とする。
　上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、プロジェクタのレンズをスクリーンに対応させて分割することによって、異なる距離に異なる種類の映像の虚像をそれぞれ生成することが可能となる。
　　１　　　ヘッドアップディスプレイ装置
　　２　　　車両
　　３　　　ダッシュボード
　　４　　　プロジェクタ
　　５　　　スクリーン
　　６　　　フロントウィンドウ
　　７　　　乗員
　　８　　　虚像
　　１６　　第１投射レンズ
　　１７　　第２投射レンズ
　　１８　　レンズ駆動モータ
　　２０　　第１スクリーン
　　２１　　第２スクリーン
　　２４　　スクリーン前後駆動モータ
　　２５　　スクリーン上下駆動モータ
　　３１　　ＣＰＵ
　　３２　　ＲＡＭ
　　３３　　ＲＯＭ
　　３４　　フラッシュメモリ

Claims (7)

  1. 　スクリーンと、
    　映像を前記スクリーンに投射する投射レンズを用いたプロジェクタと、
    　前記スクリーンに投射された前記映像からユーザに視認させる前記映像の虚像を生成する虚像生成手段と、を有し、
    　前記スクリーンは、少なくとも一方が前記プロジェクタの光路に沿って移動する第１スクリーンと第２スクリーンとを含むとともに、前記第１スクリーンと前記第２スクリーンは前記光路に対して交差する方向にそれぞれ配設され、
    　前記スクリーンに対する前記映像の投射態様を、前記映像を前記第１スクリーンと前記第２スクリーンとを対象として投射する第１投射態様と、前記映像を前記第１スクリーンのみを対象として投射する第２投射態様と、の間で切り換える投射切換手段を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 　前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを前記光路に対して交差する方向に沿って一体に移動させる交差方向移動手段を有し、
    　前記投射切換手段は、前記交差方向移動手段によって前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを移動させることによって前記投射態様を切り換えることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 　前記第１スクリーンは、前記光路に対して位置が固定され、前記光路に対して固定された位置に前記第１スクリーンに投射された前記映像の虚像である第１虚像を生成する固定スクリーンであり、
    　前記第２スクリーンは、前記光路に沿って前後方向に移動することによって、前記光路に対して前記第２スクリーンに投射された前記映像の虚像である第２虚像が生成される位置を変更する移動スクリーンであることを特徴とする請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  4. 　前記第１スクリーンに投射される映像は、前記ユーザから前記第１虚像が生成される位置までの距離を変位させる必要のない情報の映像であり、
    　前記第２スクリーンに投射される映像は、前記ユーザから前記第２虚像が生成される位置までの距離を変位させる必要がある情報の映像であることを特徴とする請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  5. 　前記第２スクリーンを前記光路に沿って前後方向に移動させる前後方向移動手段を有し、
    　前記交差方向移動手段は、前記前後方向移動手段によって前記第２スクリーンを、前記光路に対して前記第１スクリーンと同じ位置まで移動させた後に、前記第１スクリーン及び前記第２スクリーンを光路に対して交差する方向に沿って移動させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  6. 　前記プロジェクタは、第１投射レンズと第２投射レンズとを備え、
    　前記投射態様が前記第１投射態様にある場合には、前記第１投射レンズから第１映像を前記第１スクリーンに投射するとともに、前記第２投射レンズから第２映像を前記第２スクリーンに投射し、
    　前記投射態様が前記第２投射態様にある場合には、前記第１投射レンズから投射された第１映像と前記第２投射レンズから投射された第２映像を組み合わせた一の映像を前記第１スクリーンに投射することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  7. 　前記第１投射レンズと前記第２投射レンズは、一の円形状のレンズを分割した分割形状を有することを特徴とする請求項６に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
PCT/JP2014/065341 2013-06-28 2014-06-10 ヘッドアップディスプレイ装置 WO2014208330A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013-137032 2013-06-28
JP2013137032A JP6027498B2 (ja) 2013-06-28 2013-06-28 ヘッドアップディスプレイ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014208330A1 true WO2014208330A1 (ja) 2014-12-31

Family

ID=52141675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/065341 WO2014208330A1 (ja) 2013-06-28 2014-06-10 ヘッドアップディスプレイ装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6027498B2 (ja)
WO (1) WO2014208330A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015190157A1 (ja) * 2014-06-13 2015-12-17 三菱電機株式会社 虚像表示装置
JP2017015918A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表示装置
CN109308174A (zh) * 2018-10-10 2019-02-05 烟台职业学院 跨屏幕图像拼接控制方法
JP2019034610A (ja) * 2017-08-11 2019-03-07 アルパイン株式会社 車載システム及びヘッドアップディスプレイ装置
US11126005B2 (en) 2016-10-24 2021-09-21 Maxell, Ltd. Head up display system for expanding a display range of a virtual image

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017015776A (ja) * 2015-06-26 2017-01-19 日本精機株式会社 スクリーン装置及びヘッドアップディスプレイ装置
JP6427085B2 (ja) * 2015-10-20 2018-11-21 アルプス電気株式会社 画像表示装置
JP6614918B2 (ja) * 2015-10-30 2019-12-04 アルパイン株式会社 車載用表示装置
JP6598686B2 (ja) * 2016-01-08 2019-10-30 アルパイン株式会社 画像投射装置、画像投射方法および画像投射プログラム
JP6562843B2 (ja) * 2016-01-08 2019-08-21 アルパイン株式会社 画像投射装置、画像投射方法および画像投射プログラム
JP6875847B2 (ja) * 2016-12-15 2021-05-26 デュアリタス リミテッド 車載用表示装置
WO2018185956A1 (ja) * 2017-04-03 2018-10-11 三菱電機株式会社 虚像表示装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189725A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Denso Corp 車両用情報表示システム
WO2012035623A1 (ja) * 2010-09-15 2012-03-22 パイオニア株式会社 表示装置
JP2013083675A (ja) * 2011-10-06 2013-05-09 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置
JP2013111999A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Nippon Seiki Co Ltd 車両用表示装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004126226A (ja) * 2002-10-02 2004-04-22 Denso Corp ヘッドアップディスプレイ
JP2004168230A (ja) * 2002-11-21 2004-06-17 Nissan Motor Co Ltd 車両用表示装置
JP2009150947A (ja) * 2007-12-19 2009-07-09 Hitachi Ltd 車両用ヘッドアップディスプレイ装置
JP2010164941A (ja) * 2008-10-30 2010-07-29 Honda Motor Co Ltd 車両用表示装置
JP2011064902A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Toshiba Corp 表示装置及び表示方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189725A (ja) * 2003-12-26 2005-07-14 Denso Corp 車両用情報表示システム
WO2012035623A1 (ja) * 2010-09-15 2012-03-22 パイオニア株式会社 表示装置
JP2013083675A (ja) * 2011-10-06 2013-05-09 Nippon Seiki Co Ltd 表示装置
JP2013111999A (ja) * 2011-11-25 2013-06-10 Nippon Seiki Co Ltd 車両用表示装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015190157A1 (ja) * 2014-06-13 2015-12-17 三菱電機株式会社 虚像表示装置
JPWO2015190157A1 (ja) * 2014-06-13 2017-04-20 三菱電機株式会社 虚像表示装置
US10254551B2 (en) 2014-06-13 2019-04-09 Mitsubishi Electric Corporation Virtual image display device
JP2017015918A (ja) * 2015-06-30 2017-01-19 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 表示装置
EP3299865A4 (en) * 2015-06-30 2018-03-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display device
US10488655B2 (en) 2015-06-30 2019-11-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Display device
US11126005B2 (en) 2016-10-24 2021-09-21 Maxell, Ltd. Head up display system for expanding a display range of a virtual image
JP2019034610A (ja) * 2017-08-11 2019-03-07 アルパイン株式会社 車載システム及びヘッドアップディスプレイ装置
CN109308174A (zh) * 2018-10-10 2019-02-05 烟台职业学院 跨屏幕图像拼接控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6027498B2 (ja) 2016-11-16
JP2015011217A (ja) 2015-01-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6241093B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6149543B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6027498B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6138634B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6204793B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6213323B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6269262B2 (ja) 虚像表示装置
JP6314584B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6337721B2 (ja) 虚像表示装置
JP2015031700A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP2016078726A (ja) 虚像表示装置
JP2016102966A (ja) 虚像表示装置
JP2015200770A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6337720B2 (ja) 虚像表示装置
JP2015034945A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6269261B2 (ja) 虚像表示装置
JP2015074391A (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP2017015806A (ja) 虚像表示装置
JP6196840B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6287422B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6287351B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6094437B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6102628B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP6281323B2 (ja) ヘッドアップディスプレイ装置
JP2018159738A (ja) 虚像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14816716

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14816716

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1