WO2017051757A1 - 車両用表示装置 - Google Patents

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WO2017051757A1
WO2017051757A1 PCT/JP2016/077163 JP2016077163W WO2017051757A1 WO 2017051757 A1 WO2017051757 A1 WO 2017051757A1 JP 2016077163 W JP2016077163 W JP 2016077163W WO 2017051757 A1 WO2017051757 A1 WO 2017051757A1
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WO
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image
virtual image
size
vehicle
user
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2016/077163
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English (en)
French (fr)
Inventor
芽久実 佐藤
一夫 諸橋
宗也 松浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Seiki Co Ltd
Original Assignee
Nippon Seiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]
    • 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
    • B60K35/26—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using acoustic output
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle display device.
  • the present invention relates to a display device for a vehicle that can provide appropriate information to a user without a large line of sight movement of the user sitting in the driver's seat of the vehicle.
  • a virtual image is visually recognized by a user sitting in the driver's seat using the light of the display image reflected by the front window shield.
  • the virtual image is formed on the vehicle traveling direction side (vehicle front side) with reference to the front window shield of the vehicle, and is visually recognized by a user sitting in the driver's seat.
  • a user sitting in a driver's seat of a vehicle equipped with such a vehicle display device can grasp information provided by the vehicle display device without performing a large line of sight movement during driving.
  • a vehicle display device As an example of such a vehicle display device, for example, there is a vehicle display device provided with two indicators that project light constituting a display image. In such a vehicle display device, different images are projected by two displays, so that virtual images of these images are formed at different distances in the vehicle traveling direction and are visually recognized by a user sitting in the driver's seat. The As a result, the recognizability of each information provided by the two virtual images can be improved.
  • Patent Document 1 discloses a single display and a first screen on which light constituting the upper half (first portion) of an image projected from the single display is imaged and transmitted.
  • a vehicle display device is shown that includes a second screen through which light constituting the lower half (second portion) of the image projected from the one display is imaged and transmitted.
  • the display apparatus for vehicles shown by patent document 1 is comprised so that a 2nd screen can be moved along the advancing direction (optical path) of the light which comprises an image.
  • the vehicular display device disclosed in Patent Document 1 includes a single display device, but the upper half (first portion) of the image projected by the display device (first portion) and the lower half (second embodiment).
  • the virtual image of (part) is visually recognized at different distances in the vehicle traveling direction for the user sitting in the driver's seat.
  • the vehicle display device disclosed in Patent Document 1 improves both the recognition of each information provided by the two virtual images, and prevents the vehicle display device from becoming complicated and large. be able to.
  • One object of the present invention is to provide a display device for a vehicle that reduces a sense of discomfort given to a user.
  • Other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art by referring to the aspects and preferred embodiments exemplified below and the accompanying drawings.
  • an image generation unit that generates an image;
  • a display device having a display element and drawing the image on the display element, and capable of projecting light constituting the drawn image;
  • a second screen that forms and transmits a second image light that is a light constituting a second portion that is a portion different from the first portion of the image drawn by the display;
  • an optical system for guiding the first image light and the second image light projected by the display so as to be reflected by a light-transmissive member of the vehicle, With The optical system is configured such that the virtual image of the first part is visually recognized by the user in a state where the first part of the generated image is magnified at a first magnification.
  • the image generation unit Projecting by the display unit so that a virtual image of the second part is visually recognized by the user in a state in which the second part is enlarged at a second magnification that is different from the first magnification. Guiding the first image light and the second image light to be reflected by the translucent member of the vehicle, The image generation unit generates an image such that an image element included in the first part of the generated image is included in the second part instead of the first part.
  • the size of the virtual image of the image element included in the second portion to be visually recognized is less than or equal to the size of the virtual image of the image element that was viewed by the user when the image element was included in the first portion.
  • the image generation unit While determining the size of this image element contained in the second part to generate the image, The image generation unit generates an image such that an image element included in the second part of the generated image is included in the first part instead of the second part.
  • the size of the virtual image of the image element included in the first portion that is visually recognized is greater than or equal to the size of the virtual image of the image element that was visually recognized by the user when the image element was included in the second portion.
  • the present invention relates to a vehicular display device that determines the size of the image element included in the first portion and generates the image.
  • the image generation unit If the image generation unit generates an image without changing the size of the image element drawn on the display element, the image generation unit sits in the driver's seat depending on the relationship between the first enlargement factor and the second enlargement factor. There is a possibility that the size of the virtual image of the image element visually recognized by the user may change against the user's will.
  • the vehicular display device of the present invention can reduce such a sense of discomfort given to the user.
  • the optical system is configured such that the second magnification ratio is larger than the first magnification ratio.
  • the image generation unit generates the image such that the image element included in the first part of the generated image is included in the second part instead of the first part.
  • the vertical size of the image element included in the two parts on the image is obtained by dividing the first magnification in the vertical direction by the second magnification in the vertical direction.
  • the horizontal size of the image element included in the second part on the image is obtained by dividing the first magnification in the horizontal direction by the second magnification in the horizontal direction, While generating the image by determining the size of the image element so as to be less than or equal to the size obtained by multiplying the horizontal size of the image element when included in the first part ,
  • the image generation unit generates the image such that the image element included in the second part of the generated image is included in the first part instead of the second part.
  • the size of the image element included in one part in the vertical direction on the image is obtained by dividing the second enlargement factor in the vertical direction by the first enlargement factor in the vertical direction.
  • the horizontal size of the image element included in the first portion on the image is obtained by dividing the second magnification in the horizontal direction by the first magnification in the horizontal direction, Even if the image is generated by determining the size of the image element so that it is less than or equal to the size obtained by multiplying the size of the image element when included in the second part. Good.
  • the image generation unit ensures that the size of the virtual image in which the image element is included in the second part is less than or equal to the size of the virtual image in the case where the image element is included in the first part. Or the image element is included in the image so that the size of the virtual image included in the first part is surely equal to or larger than the size of the virtual image when the image element is included in the second part.
  • the size of the image element to be displayed can be determined.
  • the image generation unit is configured such that the image element included in the first part of the generated image is not the first part.
  • a notification signal may be generated.
  • the notification signal may be a signal for reproducing a predetermined sound source from at least one speaker mounted on the vehicle.
  • the user can also recognize by the sound source that the virtual image of the image element to be viewed moves between the position corresponding to the first screen and the position corresponding to the second screen.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows the example of a structure of the display apparatus for vehicles of this invention. It is sectional drawing of the optical system shown by FIG. It is a figure which shows the example of the virtual image seen from the user sitting in the driver's seat of a vehicle provided with the display apparatus for vehicles shown by FIG. It is a figure which shows the relationship between the drawing area in the display shown in FIG. 1, and the 1st screen and 2nd screen shown in FIG. It is a figure explaining the example of the change of the virtual image visually recognized by the user, when the vehicle is drive
  • the z-axis is defined in the vehicle front-rear direction with the traveling direction of the vehicle 1 as the vehicle front direction, and the y-axis in the vertical direction.
  • the x-axis is defined in the left-right direction (vehicle left-right direction) facing the front direction of the vehicle.
  • the x-axis positive direction represents the left direction of the vehicle
  • the y-axis positive direction represents the upper side in the vertical direction (upward in real space)
  • the z-axis positive direction represents the front direction of the vehicle.
  • the vehicular display device 10 includes an image generation unit 20, a display 30, an optical system 40, and a screen 60 including a first screen 61 and a second screen 62.
  • the vehicle display device 10 may further include a front information acquisition unit 50.
  • the image generation unit 20 includes a processing unit 21 and a storage unit 22.
  • the processing unit 21 includes, for example, one or a plurality of microprocessors, a microcontroller, an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), an FPGA (Field-Programmable Gate Array), and any other IC (Integrated Circuit).
  • the storage unit 22 is, for example, a rewritable RAM (Random Access Memory), a read-only ROM (Read Only Memory), an erasable program read-only EEPROM (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory), or a nonvolatile memory. It has one or a plurality of memories capable of storing programs and / or data such as a flash memory.
  • the image generation unit 20 generates an image, for example, when the processing unit 21 executes a program stored in the storage unit 22.
  • the image generation unit 20 is, for example, a front information acquisition unit 50, a vehicle speed detection unit 6, a navigation device 7, a fuel amount detection unit 8, a device (not shown) via a bus 5 such as CAN (Controller Area Network) bus communication. It can be reflected in an image generated by inputting a signal from an ECU or the like.
  • CAN Controller Area Network
  • the display 30 is a projector having a display element 31 such as a DMD (Digital Micromirror Device) or a liquid crystal light valve.
  • the display device 30 is configured to draw an image input from the image generation unit 20 on the display element 31 and to project the light 80 constituting the drawn image.
  • the light 80 constituting the drawn image is also referred to as image light 80.
  • the optical system 40 is provided, for example, on the lower side of the dashboard 4 and guides the image light 80 projected from the display unit 30 to the first screen 61 and the second screen 62.
  • the image light 80 is further imaged and transmitted by the first screen 61 and the second screen 62, reflected by the translucent member 2 such as the front window shield 2 of the vehicle 1, and the driver's seat. It guides so that it may inject into the eyebox of the user 100 who sits down.
  • the configuration of the optical system 40 will be described later.
  • the user 100 sitting in the driver's seat can visually recognize the virtual image 400 formed on the front side of the vehicle with respect to the front window shield 2.
  • the virtual image 400 includes a virtual image 400-1 formed on the first screen 61 and a virtual image 400-2 formed on the second screen 62.
  • the virtual image 400-1 is formed so as to be visually recognized by the user 100 sitting in the driver's seat on the front side of the vehicle with respect to the virtual image 400-2.
  • the user 100 sitting in the driver's seat is also simply referred to as the user 100.
  • the front information acquisition unit 50 includes, for example, a front image acquisition unit 51 and a front image analysis unit 52.
  • the forward information acquisition unit 50 is configured to detect the position of the lane of the road in the forward direction of the vehicle, the position information of other vehicles and obstacles existing in the forward direction of the vehicle, the information on the road sign in the forward direction of the vehicle, etc. Get information.
  • the front image acquisition unit 51 is, for example, a camera outside the vehicle that captures an image in front of the vehicle.
  • the front image acquisition unit 51 may be, for example, a shared vehicle camera used in a drive recorder or the like, or a vehicle camera dedicated to the vehicle display device 10.
  • the camera outside the vehicle may be a monocular camera, but it is preferable that the camera outside the vehicle is a stereo camera in order to accurately acquire the distance between the object existing ahead of the vehicle and the host vehicle 1.
  • the camera outside the vehicle may be capable of infrared imaging so that an image ahead of the vehicle can be taken even when the vehicle front is dark.
  • the front image acquisition unit 51 outputs the acquired image ahead of the vehicle to the front image analysis unit 52, for example.
  • the front image analysis unit 52 analyzes the input image ahead of the vehicle using, for example, known image processing, a pattern matching method, or the like.
  • the front image analysis unit 52 analyzes the input image ahead of the vehicle to obtain forward information about the road shape ahead of the vehicle (lane, white line, yellow line, stop line, pedestrian crossing, road width, number of lanes, intersection, Curve, branch road, etc.). Further, the front image analysis unit 52 analyzes the input image in front of the vehicle, so that the position and size of other vehicles and obstacles existing in front of the vehicle, the distance from the own vehicle 1, and the own vehicle 1 Forward information such as the relative speed of the vehicle, the type of sign existing in front of the vehicle, and the distance to the host vehicle 1.
  • the front image analysis unit 52 outputs the acquired front information to the image generation unit 20 via the bus 5.
  • the front image analysis unit 52 may be provided, for example, in a camera outside the vehicle, and the image generation unit 20 may include the function of the front image analysis unit 52. Further, the image generation unit 20 may directly input the front information from the front image analysis unit 52 without using the bus 5.
  • the image generation unit 20 may generate a notification signal for reproducing a sound source from at least one speaker 9 mounted on the vehicle 1.
  • the at least one speaker 9 may be a dedicated speaker 9 for the vehicle display device 10, or may be a shared speaker 9 such as a speaker of an audio device or the like that is mounted on the vehicle 1 (not shown). The timing at which the image generation unit 20 generates the notification signal will be described later.
  • the optical system 40 includes a first plane mirror 41, a reflecting mirror 42, a second plane mirror 43, a concave mirror 44, and a field lens 45. As shown in FIG. 2, the first plane mirror 41, the second plane mirror 43, the reflecting mirror 42, and the concave mirror 44 are disposed inside the case 70 together with the display 30, the first screen 61, and the second screen 62. Yes.
  • the case 70 has an upper case 72 covered with a lower case 71 that opens upward.
  • the lower case 71 and the upper case 72 are made of, for example, a synthetic resin having a black light shielding property.
  • An opening 72 a is formed on the upper surface of the upper case 72.
  • a transparent resin cover 73 is provided in the opening 72a.
  • an inner lid 74 may be disposed inside the lower case 71 in order to block light from the outside such as sunlight.
  • the inner lid 74 is made of, for example, a black synthetic resin having a light shielding property.
  • the inner lid 74 is partially formed with an opening 74 a so as to allow the image light 80 projected from the display 30 to pass therethrough.
  • the first plane mirror 41 of the optical system 40 is supported by a stay (not shown) fixed to the side wall of the lower case 71.
  • the first plane mirror 41 is obtained by forming a reflective film on the surface of a base material made of synthetic resin or glass material by means such as vapor deposition.
  • the first plane mirror 41 reflects the image light 80 projected from the display device 30 toward the reflecting mirror 42.
  • the reflecting mirror 42 of the optical system 40 is supported by a stay (not shown) fixed to the side wall of the lower case 71.
  • the reflecting mirror 42 is formed by, for example, forming a reflecting film on the surface of a base material made of synthetic resin or glass material by means such as vapor deposition.
  • the surface of the reflecting mirror 42 is constituted by a first reflecting surface 42-1 and a second reflecting surface 42-2.
  • the first reflecting surface 42-1 is formed in a plane mirror shape.
  • the second reflecting surface 42-2 is formed in a convex mirror shape.
  • the second reflecting surface 42-2 has, for example, a free curved surface.
  • the first reflecting surface 42-1 and the second reflecting surface 42-2 are formed on one base material.
  • the first screen 61 transmits the image light 80 reflected by the first reflecting surface 42-1.
  • the image light 80 reflected by the first reflecting surface 42-1 is light constituting the first portion of the image drawn on the display element 31 by the display device 30, and hereinafter, the first image is displayed. Also called light 80-1.
  • the first screen 61 receives the first image light 80-1 on the surface on the negative side of the y axis and forms an image on the surface on the positive side of the y axis, whereby the image drawn on the display element 31 in the display 30 It is the transmissive screen which displays the 1st part of the above on the surface of the y-axis positive side.
  • a holographic diffuser, a microlens array, a diffusion plate, or the like can be used for example.
  • the second screen 62 transmits the image light 80 reflected by the second reflecting surface 42-2.
  • the image light 80 reflected by the second reflecting surface 42-2 is light constituting the second portion of the image drawn on the display element 31 in the display device 30, and hereinafter, the second image Also called light 80-2.
  • the second portion of the image drawn on the display element 31 in the display 30 is a portion different from the first portion.
  • the second screen 62 receives the second image light 80-2 on the surface on the negative side of the y-axis and forms an image on the surface on the positive side of the y-axis, whereby the image drawn on the display element 31 in the display 30 It is the transmissive screen which displays the 2nd part of the above on the surface of the y-axis positive side.
  • a holographic diffuser, a microlens array, a diffusion plate, or the like can be used for the second screen 62.
  • the first screen 61 and the second screen 62 are supported by a screen holder 65.
  • the screen holder 65 is fixed to a stay or the like (not shown) attached to the side wall of the lower case 71.
  • the screen holder 65 includes a first tube portion 66 that supports the first screen 61 and a second tube portion 67 that supports the second screen 62. Further, the first tube portion 66 and the second tube portion 67 are separated by a wall portion 68.
  • the second plane mirror 43 of the optical system 40 is supported by a stay (not shown) fixed to the side wall of the upper case 72.
  • the second flat mirror 43 is formed, for example, by forming a reflective film on the surface of a base material made of synthetic resin or glass material by means such as vapor deposition.
  • the concave mirror 44 of the optical system 40 is rotatably supported on the side wall of the upper case 72.
  • the concave mirror 44 is formed, for example, by forming a reflective film on the surface of a base material made of a synthetic resin material by means such as vapor deposition.
  • the concave mirror 44 is a mirror having a free-form surface, and further reflects the first image light 80-1 and the second image light 80-2 reflected by the second plane mirror 43 toward the front window shield 2.
  • the user 100 has a virtual image 400-1 that is a virtual image of the image formed on the first screen 61 and an image formed on the second screen 62 on the front side of the vehicle with respect to the front window shield 2.
  • the length of the optical path of the first image light 80-1 from the first screen 61 to the front window shield 2 is the second image from the second screen 62 to the front window shield 2.
  • the first screen 61 and the second screen 62 are arranged in the screen holder 65 so as to be longer than the length of the optical path of the light 80-2.
  • the virtual image 400-1 and the virtual image 400-2 visually recognized by the user 100, the virtual image 400-1 is formed on the front side of the vehicle.
  • the length of the optical path of the first image light 80-1 from the display 30 to the first screen 61 and the optical path of the second image light 80-2 from the display 30 to the second screen 62 is The optical path of the second image light 80-2 from 30 to the second screen 62 is longer. That is, when the focus of the projection lens (not shown) of the display 30 is set to the position of the first screen 61, the position of the second screen 62 is not focused. Therefore, in the example shown in FIG. 2, the second reflecting surface 42-2 of the reflecting mirror 42 is formed in a convex mirror shape, and the second image light is reflected so as to spread, so that the focal point is positioned at the second screen 62. It is matched.
  • the field lens 45 is provided in the second cylindrical portion 67 of the screen holder 65 and closer to the reflecting mirror 42 than the second screen 62.
  • the field lens 45 changes the traveling direction of the second image light 80-2 reflected so as to spread radially by the second reflecting surface 42-2 of the reflecting mirror 42 in a narrowing direction, whereby the second image light 80- 2 is provided to transmit the second screen 62.
  • a part of the structure of the optical system 40 is different between the display 30 and the first screen 61 and the second screen 62.
  • the optical system 40 also exists between the first screen 61 and the second screen 62 and the translucent member 2.
  • the enlargement ratio when visually recognized by the user 100 is different.
  • the magnification when the second portion is visually recognized by the user 100 as the virtual image 400-2 is as follows: The first portion is larger than the magnification when the user 100 visually recognizes the virtual image 400-1.
  • the magnification when the first portion of the image drawn on the display element 31 of the display 30 is visually recognized by the user 100 as the virtual image 400-1 is also referred to as a first magnification.
  • an enlargement factor when the second portion is visually recognized by the user 100 as a virtual image 400-2 is also referred to as a second enlargement factor.
  • the first enlargement factor and the second enlargement factor are calculated based on, for example, the design values of the display device 10 for the vehicle and the vehicle 1 and the position of the eye box serving as a reference for the user 100 sitting in the driver's seat of the vehicle 1. It may be stored in the storage unit 22 of the generation unit 20. Further, by performing a predetermined calibration process, for example, the stored first enlargement factor and / or second enlargement factor is corrected based on the actual eyebox position of the user 100 sitting in the driver's seat of the vehicle 1. May be.
  • the shapes of the first reflecting surface 42-1 and the second reflecting surface 42-2 of the reflecting mirror 42 shown in FIG. 2 are merely examples, and, for example, the first reflecting surface 42-1 is curved rather than flat. It may be a curved surface.
  • the second reflecting surface 42-2 of the reflecting mirror 42 may be a flat surface instead of a curved surface, for example.
  • both the first reflecting surface 42-1 and the second reflecting surface 42-2 may be curved surfaces.
  • the shapes of the first reflecting surface 42-1 and the second reflecting surface 42-2 need to be different from each other. .
  • first reflecting surface 42-1 and the second reflecting surface 42-2 of the reflecting mirror 42 is not limited to a curved surface, and both may be configured as a flat surface.
  • a first lens and a second lens obtained by dividing a circular lens in the z-axis direction may be provided between the display 30 and the screen holder 65.
  • the shape and / or position of the first lens is optimized so that the first image light 80-1 is focused on the first screen 61, and the second image light 80-2 is focused on the second screen 62.
  • a method of optimizing the shape and / or position of the second lens may be adopted so as to meet the above. That is, focusing is not performed by changing the shape and / or position of the lens, but by changing the shape of the first reflecting surface 42-1 and the second reflecting surface 42-2 of the reflecting mirror 42. A method may be adopted.
  • first reflecting surface 42-1 and the second reflecting surface 42-2 of the reflecting mirror 42 shown in FIG. 2 are formed on one base material, but are not limited thereto. That is, the first reflecting surface 42-1 and the second reflecting surface 42-2 of the reflecting mirror 42 may be formed on separate substrates.
  • the second enlargement ratio is larger than the first enlargement ratio.
  • the first enlargement ratio is changed to the second enlargement ratio. May be larger.
  • the optical axis of the first screen 61 and the optical axis of the second screen 62 correspond to the optical axis of the first image light 80-1 and the optical axis of the second image light 80-2. It is arranged along the optical axis.
  • the first screen 61 and / or the second screen 62 may be inclined with respect to the optical axis of the transmitted light.
  • the virtual image 400-1 and / or the virtual image 400-2 inclined from the user 100 are visually recognized. .
  • FIG. 3 shows only a virtual image among the landscape and the virtual image that can be seen from the user 100 through the front window shield 2.
  • the scenery is actually seen through the front window shield 2, but the illustration of the front window shield 2 and the scenery is omitted in FIG.
  • FIG. 3 shows a first virtual image area 410 corresponding to the entire first screen 61 and a second virtual image area 420 corresponding to the entire second screen 62. That is, the virtual image 400 is formed only in the first virtual image region 410 and the second virtual image region 420.
  • a virtual image mark 451 for informing the presence and type of a road sign, the presence of a lane, A virtual image mark 452 for informing the type is shown.
  • the virtual image mark 451 and the virtual image mark 452 illustrated in FIG. 3 are virtual image marks 450 that are visually recognized in a manner that overlaps with the scenery seen through the front window shield 2 from the user 100 sitting in the driver's seat.
  • the virtual image mark 450 in the first virtual image area 410 visually recognized by the user 100 include, for example, a virtual image mark that notifies that there is another vehicle or the like ahead of the vehicle 1, or a virtual image that reflects navigation information. There are marks.
  • the virtual image mark 450 in the first virtual image region 410 visually recognized by the user 100 is not limited to the virtual image mark exemplified so far. Note that the virtual image in the first virtual image region 410 visually recognized by the user 100 does not necessarily have to be superimposed on the landscape.
  • a virtual image mark 453 for informing the vehicle speed of the vehicle 1 is shown as an example of the virtual image 400 of the image element (mark) imaged on the second screen 62.
  • the virtual image mark 453 shown in FIG. 3 is a virtual image mark 450 that does not need to be superimposed on the scenery seen from the user 100 through the front window shield 2.
  • the virtual image mark 450 in the second virtual image area 420 visually recognized by the user 100 include a virtual image mark that notifies the remaining amount of fuel, battery, and the like, a virtual image mark that notifies the speed limit, and the like.
  • the virtual image mark 450 of the second virtual image region 420 visually recognized by the user 100 is not limited to the virtual image mark exemplified so far.
  • the first virtual image area 410 is superimposed with the scenery seen through the front window shield 2 to form a virtual image or the like that calls attention to the user 100 compared to the second virtual image area 420. It is an area. That is, the first virtual image area 410 may be used for notifying information with a higher degree of attention than the second virtual image area 420. Therefore, when the virtual image mark 450 is moved between the first virtual image region 410 and the second virtual image region 420, an image in which the virtual image mark 450 is visually recognized is larger in the first virtual image region 410. It is preferably generated by the generation unit 20.
  • FIG. 4A shows an example in which the display element 31 of the display 30 is viewed from below.
  • FIG. 4B shows an example of the first virtual image region 410 and the second virtual image region 420 viewed from the user 100 sitting in the driver's seat of the vehicle 1. Note that the example shown in FIG. 4B is a case where the configuration of the optical system 40 shown in FIG. 2 and the arrangement of the first screen 61 and the second screen 62 are adopted.
  • the virtual image 400 is visually recognized by the user 100 in a distorted state due to the curvature of the optical system 40, the front window shield 2, and the like.
  • the image generation unit 20 generates an image in a previously distorted state in consideration of the curvature of the optical system 40, the front window shield 2, and the like as distortion correction.
  • the virtual image 400 having no or little distortion is visually recognized by the user 100.
  • distortion correction is omitted in the following explanation.
  • the ix axis is defined in the horizontal direction and the iy axis is defined in the vertical direction when the display element 31 of the display 30 is viewed from below.
  • the x axis and the y axis are shown.
  • the ix axis on the display element 31 corresponds to the x axis in the real space
  • the iy axis on the display element 31 corresponds to the y axis in the real space.
  • the display element 31 includes a first drawing area 36, a second drawing area 37, and a third drawing area 38.
  • the first drawing area 36 is an area in which a first portion of an image drawn on the display element 31 is drawn.
  • the second drawing area 37 is an area in which a second portion of the image drawn on the display element 31 is drawn.
  • the third drawing area 38 is located between the first drawing area 36 and the second drawing area 37.
  • the light projected from the third drawing area 38 is guided to the wall 68 of the screen holder 65 by the optical system 40 shown in FIG. That is, even if an image element is displayed in the third drawing area 38, the virtual image is not visually recognized by the user 100 sitting in the driver's seat. Therefore, the image generation unit 20 does not need to generate any image element in the portion to be drawn in the third drawing area 38 of the generated image.
  • first drawing area 36, the second drawing area 37, and the third drawing area 38 are merely called for the sake of convenience. That is, the display 30 and the display element 31 need not be individually controlled in each region.
  • FIG. 4A shows an example in which an image including the image element 210 in the first portion and the image element 220 in the second portion is drawn on the display element 31 of the display 30. Yes.
  • the length 210x of the image element 210 in the ix axis direction is the same as the length 220x of the image element 220 in the ix axis direction.
  • 210y which is the length of the image element 210 in the iy-axis direction
  • 220y which is the length of the image element 220 in the iy-axis direction
  • the virtual image mark 460 shown in FIG. 4B is visually recognized by the user 100 when the image element 210 is drawn in the first drawing area 36 on the display element 31 as in the example shown in FIG.
  • the virtual image mark 450 is displayed.
  • 460x shown in FIG. 4B is an apparent size of the virtual image mark 460 from the user 100 in the x-axis direction.
  • 460y shown in FIG. 4B is the apparent size of the virtual image mark 460 in the y-axis direction from the user 100.
  • the virtual image mark 470 shown in FIG. 4B is displayed when the image element 220 is drawn in the second drawing area 37 on the display element 31 as in the example shown in FIG.
  • This is a virtual image mark 450 visually recognized by 100.
  • 470x shown in FIG. 4B is the apparent size of the virtual image mark 470 in the x-axis direction from the user 100.
  • 470y shown in FIG. 4B is an apparent size in the y-axis direction of the virtual image mark 470 from the user 100.
  • 460x, 460y, 470x, and 470y are the apparent sizes of the virtual image mark 450 from the user 100 because the actual size and the apparent size of the virtual image mark 450 are different. To clarify that it is a size.
  • the reason why the actual size and the apparent size of the virtual image mark 450 are different is that the first virtual image region 410 is formed on the front side of the vehicle from the second virtual image region 420 when viewed from the user 100.
  • the first magnification ratio includes a first enlargement ratio in the horizontal direction (ix-axis direction and x-axis direction) and a first enlargement ratio in the vertical direction (iy-axis direction and y-axis direction).
  • the second enlargement ratio includes a second enlargement ratio in the horizontal direction and a second enlargement ratio in the vertical direction. That is, the second magnification in the horizontal direction is larger than the first magnification in the horizontal direction, and the second magnification in the vertical direction is larger than the first magnification in the vertical direction.
  • the apparent size from the user 100 in the x-axis direction is 460x
  • the virtual image mark 470 is the apparent size from the user 100 in the x-axis direction.
  • 470x is larger than a certain 470x.
  • 460y which is an apparent size in the y-axis direction from the user 100 in the virtual image mark 460 shown in FIG. 4B and an apparent size in the y-axis direction from the user 100 in the virtual image mark 470.
  • 470y is larger than 470y.
  • the first enlargement ratio is larger than the second enlargement ratio.
  • the second screen 62 is larger than the first screen 61 and image elements are imaged.
  • the virtual image mark 450 in the second virtual image region 420 (virtual image mark 470 in the example of FIG. 4B) is changed to the virtual image mark 450 in the first virtual image region 410 (the virtual image mark 460 in the example of FIG. 4B). )
  • the first magnification in the horizontal direction is obtained by 460x / 210x using the symbols shown in FIGS. 4A and 4B, and the first magnification in the vertical direction is obtained by 460y / 210y.
  • the second magnification in the horizontal direction is obtained by 470x / 220x, and the second magnification in the vertical direction is obtained by 470y / 220y.
  • a situation may occur in which the virtual image mark 450 visually recognized by the user 100 in the first virtual image area 410 is moved so as to be visually recognized in the second virtual image area 420.
  • this is a situation in which the vehicle 1 travels on a road with a road sign ahead.
  • a virtual image mark 450 representing the road sign is formed in the first virtual image area 410 in a manner of being superimposed on the road sign as viewed from the user 100.
  • a virtual image mark 450 representing the road sign is formed in the second virtual image area 420 in a manner that does not overlap with the road sign when viewed from the user 100.
  • the image generation unit 20 generates an image so that the image element 200 included in the first part of the generated image is included in the second part instead of the first part.
  • the image generation unit 20 has a size that is visually recognized by the user 100 as the virtual image mark 450 (the virtual image mark 470 in the example of FIG. 4B) on the second virtual image region 420.
  • the size of the image element 200 on the display element 31 is determined so as to be equal to or smaller than the size when it is visually recognized by the user 100 as the virtual image mark 450 (virtual image mark 460 in the example of FIG. 4B). Is generated.
  • the second enlargement factor is set according to the relationship between the first enlargement factor and the second enlargement factor.
  • the size of the virtual image mark 450 in the virtual image area 420 is visually recognized by the user 100 so as to change against the intention of the user 100.
  • the second enlargement ratio is larger than the first enlargement ratio
  • the size of the virtual image mark 450 in the second virtual image area 420 is visually recognized by the user 100 so as to become larger than the user 100 intends.
  • the vehicular display device 10 of the present invention can reduce such a sense of discomfort given to the user.
  • the image generation unit 20 when moving the virtual image mark 450 in the second virtual image area 420 into the first virtual image area 410, the image generation unit 20 was included in the second part of the generated image.
  • the image is generated so that the image element 200 is included in the first part rather than the second part.
  • the image generation unit 20 has a size that is visually recognized by the user 100 as the virtual image mark 450 (the virtual image mark 460 in the example of FIG. 4B) on the first virtual image area 410.
  • the size of the image element 200 on the display element 31 is determined so as to be equal to or larger than the size when it is visually recognized by the user 100 as the virtual image mark 450 (virtual image mark 470 in the example of FIG. 4B). Is generated.
  • the first enlargement factor and the second enlargement factor are set according to the relationship between the first enlargement factor and the second enlargement factor.
  • the size of the virtual image mark 450 in the virtual image region 410 is visually recognized so as to change contrary to the intention of the user 100.
  • the second magnification rate is larger than the first magnification rate
  • the size of the virtual image mark 450 in the first virtual image area 410 is visually recognized so as to be smaller than the user 100 intends.
  • the vehicular display device 10 of the present invention can reduce such a sense of discomfort given to the user.
  • 460x is represented by 210x ⁇ first horizontal magnification.
  • 470x is represented by 220x ⁇ second horizontal magnification.
  • 460y is represented by 210y ⁇ first magnification in the vertical direction.
  • 470y is represented by 220y ⁇ second vertical magnification.
  • the image generation unit 20 sets the horizontal size 220x of the image element 200 (image element 220) to be newly included in the second portion to the image element 200 ( It is necessary to determine a value equal to or less than a value obtained by multiplying the horizontal size 210x of the image element 210) by the value obtained by dividing the first magnification in the horizontal direction by the second magnification in the horizontal direction.
  • this is expressed by using the reference numerals shown in FIGS. 4A and 4B, it is expressed by the following expression (1).
  • the image generation unit 20 uses the image element 200 (image element 200) when the vertical size 220y of the image element 200 (image element 220) to be newly included in the second part is included in the first part. 210) must be determined to be less than or equal to the value obtained by multiplying the vertical size 210y by the value obtained by dividing the first magnification in the vertical direction by the second magnification in the vertical direction.
  • this is expressed by using the reference numerals shown in FIGS. 4A and 4B, it is expressed by the following equation (2).
  • the image generation unit 20 calculates the above expressions (1) and (2), so that the user 100 visually recognizes the virtual image mark 450 (the virtual image mark 470 in the example of FIG. 4B) on the second virtual image region 420.
  • the size of the image element 200 included in the image can be determined.
  • the image generation unit 20 uses the image element 200 (image element 220) when the horizontal size 210x of the image element 200 (image element 210) to be newly included in the first portion is included in the second portion. ) In the horizontal direction 220x and multiplied by a value obtained by multiplying the second magnification in the horizontal direction by the first magnification in the horizontal direction.
  • this is expressed using the reference numerals shown in FIGS. 4A and 4B, it is expressed by the following equation (3).
  • the image generation unit 20 adds the vertical size 210y of the image element 200 (image element 210) to be newly included in the first part to the image element 200 (image element 200) that was included in the second part. 220) must be determined to be equal to or larger than the value obtained by multiplying the vertical size 220y by the value obtained by dividing the second magnification in the vertical direction by the first magnification in the vertical direction.
  • this is expressed using the reference numerals shown in FIGS. 4A and 4B, it is expressed by the following expression (4).
  • the image generation unit 20 calculates the above expressions (3) and (4), so that the user 100 can visually recognize the virtual image mark 450 (the virtual image mark 460 in the example of FIG. 4B) on the first virtual image region 410.
  • the size to be surely equal to or larger than the size when it is visually recognized by the user 100 as the virtual image mark 450 (the virtual image mark 470 in the example of FIG. 4B) on the second virtual image region 420,
  • the size of the image element 200 included in the image can be determined.
  • the image generation unit 20 generates an image so that the image element 200 included in the first part of the generated image is included in the second part instead of the first part, and / or The notification signal may be generated when the image is generated so that the image element 200 included in the second part of the generated image is included in the first part instead of the second part.
  • a sound source is reproduced from at least one speaker 9 mounted on the vehicle 1.
  • the user 100 can recognize the movement of the virtual image mark 450 from one of the first virtual image region 410 and the second virtual image region 420 to the other by the sound source, the sense of incongruity can be further reduced.
  • a motor mounted in the steering handle may be driven so that a steering handle (not shown) vibrates.
  • the notification signal is generated, the user 100 may recognize that the virtual image mark 450 has moved from one of the first virtual image region 410 and the second virtual image region 420 to the other by another method. Good.
  • FIG. 5 An example of a change in the virtual image 400 visually recognized by the user 100 when the vehicle 1 is traveling will be described with reference to FIGS.
  • the example shown in FIG. 5 is an example when the vehicle 1 is traveling on a road where the speed limit sign 91 exists.
  • On the left side of FIG. 5A an example in which a speed limit sign 91 is present in front of the vehicle 1 is shown.
  • the right side of FIG. 5A shows an example of a virtual image 400 visually recognized by the user 100 in the example shown on the left side of FIG.
  • the user 100 can also see the scenery through the front window shield 2, but this is omitted in FIGS. 5 and 6.
  • a virtual image mark 451 for notifying the presence of the speed limit sign 91 is formed in the first virtual image area 410 so as to be superimposed on the speed limit sign 91 as viewed from the user 100. Yes.
  • a virtual image mark 453 representing the current vehicle speed of the vehicle 1 is formed in the second virtual image area 420 as viewed from the user 100.
  • the left side of FIG. 5B shows an example in which the vehicle 1 is closer to the speed limit sign 91 than the example shown on the left side of FIG.
  • the right side of FIG. 5B shows an example of a virtual image 400 visually recognized by the user 100 in the example shown on the left side of FIG.
  • the size of the virtual image mark 451 in the first virtual image area 410 is large and the position is moved. Visible by the user 100.
  • the left side of FIG. 5 (c) shows an example when the vehicle 1 passes the speed limit sign 91.
  • the right side of FIG. 5C shows an example of a virtual image 400 visually recognized by the user 100 in the example shown on the left side of FIG.
  • the vehicle 1 has a speed limit sign so that the forward information acquisition unit 50 cannot recognize the speed limit sign 91 or cannot superimpose the virtual image mark 451 on the speed limit sign 91.
  • the forward information acquisition unit 50 cannot recognize the speed limit sign 91 or cannot superimpose the virtual image mark 451 on the speed limit sign 91.
  • the virtual image mark 451 formed in the first virtual image region 410 as viewed from the user 100 is the same as that shown on the right side of FIG. It is formed in the second virtual image area 420.
  • the virtual image mark 451 shown on the right side of FIG. 5C is smaller than the virtual image mark 451 shown on the right side of FIG. Therefore, when the virtual image mark 451 in the first virtual image area 410 is moved into the second virtual image area 420, for example, a feeling of strangeness that the size of the virtual image mark 451 is visually recognized contrary to the intention of the user 100 is given. There is no.
  • the example shown in FIG. 6 is an example when the vehicle 1 is traveling on a road on which a yellow line 92 for notifying lane change prohibition exists.
  • An example in which a yellow line 92 exists in front of the vehicle 1 is shown on the left side of FIG.
  • the right side of FIG. 6A shows an example of a virtual image 400 visually recognized by the user 100 in the example shown on the left side of FIG.
  • a virtual image mark 452 is formed in the first virtual image region 410 so as to notify that the lane change is prohibited in a manner of being superimposed on the yellow line 92 when viewed from the user 100. Yes.
  • the left side of FIG. 6B shows an example in which the vehicle 1 is closer to the starting point of the yellow line 92 than the example shown on the left side of FIG.
  • the right side of FIG. 5B shows an example of a virtual image 400 visually recognized by the user 100 in the example shown on the left side of FIG.
  • the size (length) of the virtual image mark 452 in the first virtual image area 410 becomes larger (longer) as the vehicle 1 approaches the starting point of the yellow line 92. As seen by the user 100.
  • the left side of FIG. 6C shows an example when the vehicle 1 passes the starting point of the yellow line 92.
  • the right side of FIG. 6C shows an example of a virtual image 400 visually recognized by the user 100 in the example shown on the left side of FIG.
  • the vehicle 1 passes through the starting point of the yellow line 92 and enters the area where lane change is prohibited, so the first virtual image area 410 has no virtual image mark 452. That is, in the example shown on the right side of FIG. 6B, the virtual image mark 452 in the first virtual image area 410 is in the second virtual image area 420 in the example shown on the right side of FIG. Is visually recognized. If the virtual image mark 452 is visually recognized in the first virtual image area 410 in the state of the example shown on the left side of FIG. 6C, the virtual image mark 452 occupies most of the first virtual image area 410. Therefore, the user 100 may be uncomfortable.
  • the virtual image mark 452 shown on the right side of FIG. 6C is smaller than the virtual image mark 452 shown on the right side of FIG. Therefore, when the virtual image mark 452 in the first virtual image region 410 is moved into the second virtual image region 420, for example, a feeling of strangeness is given such that the size of the virtual image mark 452 is visually recognized contrary to the intention of the user 100. There is no.
  • the image generation unit 20 of the vehicle display device 10 is configured so that the state of the vehicle 1 is, for example, when the remaining amount of fuel in the vehicle 1 is reduced or when the vehicle 1 is turned on.
  • An image may be generated such that the virtual image mark 450 that notifies these states is visually recognized in the first virtual image region 410 when the state changes.
  • the user 100 can grasp that the state of the vehicle 1 has changed without lowering the line of sight.
  • the image generation unit 20 may generate an image in which the virtual image mark 450 that has been visually recognized in the first virtual image area 410 has moved into the second virtual image area 420.
  • the user 100 is not uncomfortable.
  • the image generation unit 20 of the vehicle display device 10 of the present invention has a virtual image mark 450 such as an arrow for prompting a left turn or a right turn based on the navigation information input from the navigation device 7, for example, in the second virtual image region 420.
  • An image that can be visually recognized may be generated.
  • the user 100 can grasp that it is necessary to make a left turn or a right turn on the currently traveling road.
  • the virtual image mark 450 that has been visually recognized in the second virtual image region 420 turns left or right in the first virtual image region 410.
  • the image generation unit 20 of the vehicle display device 10 for example, when the current vehicle speed of the vehicle 1 exceeds the legal speed, the virtual image mark 450 indicating the current vehicle speed is displayed in the first virtual image region 410. An image that can be visually recognized may be generated. Thereby, the user 100 can surely grasp that the current vehicle speed exceeds the legal speed. Then, when the current vehicle speed of the vehicle 1 is equal to or lower than the legal speed, the virtual image mark 450 representing the current vehicle speed visually recognized in the first virtual image area 410 is moved into the second virtual image area 420. An image may be generated. Thereby, even after the current vehicle speed of the vehicle 1 returns to the legal speed or less, the user 100 is uncomfortable compared to the case where the virtual image mark 450 representing the current vehicle speed is visually recognized in the first virtual image region 410. Don't give.
  • the user 100 selects whether to display ON / OFF for a certain type of virtual image mark 450, in the first virtual image region 410 or the second virtual image region 420. Selection, selection of presence / absence of movement between the first virtual image region 410 and the second virtual image region 420, and the like may be settable. However, it is necessary that the display of the vehicle speed or the like is not included in certain types of virtual image marks 450 that can be set. Accordingly, the user 100 can adopt his / her preference while ensuring safety.
  • the present invention can be used for a vehicle display device such as a head-up display.

Landscapes

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Abstract

ユーザーに与える違和感を軽減する車両用表示装置を提供する。　車両用表示装置１０は、画像生成部２０が生成した画像のうちの第１部分の虚像４００－１と第２部分の虚像４００－２とを、車両１の運転席に座るユーザー１００に視認させることができる。車両用表示装置１０の画像生成部２０は、虚像４００－１に含まれていた虚像マーク４５０が虚像４００－１ではなく虚像４００－２に含まれるようにユーザー１００に視認される画像を生成するときに、虚像４００－２に含まれるようにユーザー１００に視認される虚像マーク４５０の大きさが虚像４００－１に含まれるようにユーザー１００に視認されていたときの虚像マーク４５０の大きさ以下になるように、第２部分に含まれる画像要素２００の大きさを決定する。

Description

車両用表示装置
　本発明は、車両用表示装置に関する。本発明は、特に、車両の運転席に座るユーザーが大きな視線移動をすることなく、ユーザーに適切な情報を提供可能な車両用表示装置に関する。
　車両用表示装置として、車両のフロントウィンドウシールド等の透光部材に表示画像を投射することによって、フロントウィンドウシールドで反射される表示画像の光を用いて運転席に座ったユーザーに、虚像を視認させる、いわゆるヘッドアップディスプレイがある。このような車両用表示装置では、虚像は、車両のフロントウィンドウシールドを基準にして車両進行方向側（車両前方側）に形成され、運転席に座ったユーザーによって視認される。このような車両用表示装置が備えられている車両の運転席に座るユーザーは、運転中に大きな視線移動を行うことなく、車両用表示装置によって提供される情報を把握することができる。
　このような車両用表示装置の例として、例えば、表示画像を構成する光を投射する表示器を２つ備える車両用表示装置がある。このような車両用表示装置は、２つの表示器によって別々の画像を投射することによって、これらの画像の虚像が、車両進行方向において異なった距離に形成され、運転席に座ったユーザーによって視認される。その結果、この２つの虚像が提供する各々の情報の認識性を向上することができる。
　ところで、このような車両用表示装置には、２つの表示器を備えることに起因する、車両用表示装置の構造の複雑化及び大型化という問題点があった。そこで、例えば、特許文献１には、１つの表示器と、この１つの表示器から投射される画像の上半分（第１部分）を構成する光が結像されると共に透過する第１スクリーンと、この１つの表示器から投射される画像の下半分（第２部分）を構成する光が結像されると共に透過する第２スクリーンとを備える車両用表示装置が示されている。また、特許文献１に示されている車両用表示装置は、第２スクリーンを、画像を構成する光の進行方向（光路）に沿って移動可能に構成されている。
　このように、特許文献１に示されている車両用表示装置は、備える表示器が１つでありながら、表示器が投射する画像の上半分（第１部分）の虚像と下半分（第２部分）の虚像とが、運転席に座ったユーザーにとって、車両進行方向において異なった距離に視認される。すなわち、特許文献１に示されている車両用表示装置は、２つの虚像が提供する各々の情報の認識性を向上と、車両用表示装置の構造の複雑化及び大型化の防止とを両立させることができる。
特開２０１５－０１１２１１号公報
　ところで、特許文献１に示されている車両用表示装置では、表示器から投射される画像の下半分（第２部分）を構成する光の焦点を、第２スクリーンの位置に調整する機構として、光路に沿って移動可能な第２投射レンズが光学系に設けられている。第２投射レンズが光路に沿って移動可能なことによって、特許文献１に示されている車両用表示装置では、表示器から投射される画像が第１スクリーン上に結像される拡大率と第２スクリーン上に結像される拡大率とが異なることを、本発明者らは認識した。
　その結果、例えば、画像に含まれるマーク等の画像要素が第１スクリーン上に結像される第１部分から第２スクリーン上に結像される第２部分へ移動するようなときに、この画像要素の虚像の大きさが意図せず拡大されてしまう状況が発生し得ることを、本発明者らは認識した。したがって、特許文献１に示されている車両用表示装置では、ユーザーに違和感を与えてしまう可能性があり、改善の余地がある。
　本発明の１つの目的は、ユーザーに与える違和感を軽減する車両用表示装置を提供することにある。本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び好ましい実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。
　本発明に従う第１の態様は、画像を生成する画像生成部と、
　表示素子を有して、前記画像を前記表示素子上に描画すると共に、描画された前記画像を構成する光を投射可能な表示器と、
　前記表示器によって描画された前記画像のうちの第１部分を構成する光である第１画像光が結像されると共に透過する第１スクリーンと、
　前記表示器によって描画された前記画像のうちの前記第１部分とは異なる部分である第２部分を構成する光である第２画像光が結像されると共に透過する第２スクリーンと、
　車両の運転席に座るユーザーから、前記第１スクリーンに結像された前記画像のうちの前記第１部分の虚像と前記第２スクリーンに結像された前記画像のうちの前記第２部分の虚像とが視認されるように、前記表示器によって投射される前記第１画像光及び前記第２画像光を前記車両の透光部材で反射させるように案内する光学系と、
　を備え、
　前記光学系は、生成された前記画像のうちの前記第１部分が第１拡大率で拡大された状態で前記ユーザーによって前記第１部分の前記虚像が視認されると共に、生成された前記画像のうちの前記第２部分が前記第１拡大率とは異なる拡大率である第２拡大率で拡大された状態で前記ユーザーによって前記第２部分の虚像が視認されるように、前記表示器によって投射される前記第１画像光及び前記第２画像光を前記車両の前記透光部材で反射させるように案内し、
　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第１部分に含まれていた画像要素が前記第１部分ではなく前記第２部分に含まれるような画像を生成するときに、前記ユーザーによって視認される前記第２部分に含まれるこの画像要素の虚像の大きさが、この画像要素が前記第１部分に含まれていたときにユーザーによって視認されていたこの画像要素の虚像の大きさ以下になるように、前記第２部分に含まれるこの画像要素の大きさを決定して前記画像を生成する一方で、
　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第２部分に含まれていた画像要素が前記第２部分ではなく前記第１部分に含まれるような画像を生成するときに、前記ユーザーによって視認される前記第１部分に含まれるこの画像要素の虚像の大きさが、この画像要素が前記第２部分に含まれていたときにユーザーによって視認されていたこの画像要素の虚像の大きさ以上になるように、前記第１部分に含まれるこの画像要素の大きさを決定して前記画像を生成する車両用表示装置に関する。
　仮に、画像生成部が、表示素子上に描画される画像要素の大きさを変更せずに、画像を生成したとすると、第１拡大率と第２拡大率との関係によって、運転席に座ったユーザーによって視認される画像要素の虚像の大きさがユーザーの意に反した変化をする可能性がある。本発明の車両用表示装置は、このようなユーザーに与える違和感を軽減することができる。
　本発明に従う第２の態様では、第１の態様において、前記光学系は、前記第２拡大率が前記第１拡大率よりも大きくなるように構成され、
　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第１部分に含まれていた前記画像要素が前記第１部分ではなく前記第２部分に含まれるような画像を生成するときに、前記第２部分に含まれるこの画像要素の前記画像上の縦方向の大きさが、前記縦方向における前記第１拡大率を前記縦方向における前記第２拡大率で割って得た値を、前記第１部分に含まれていたときのこの画像要素の前記縦方向の大きさに掛けて得た大きさ以下になり、且つ、
　前記第２部分に含まれるこの画像要素の前記画像上の横方向の大きさが、前記横方向における前記第１拡大率を前記横方向における前記第２拡大率で割って得た値を、前記第１部分に含まれていたときのこの画像要素の前記横方向の大きさに掛けて得た大きさ以下になるように、この画像要素の大きさを決定して前記画像を生成する一方で、
　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第２部分に含まれていた前記画像要素が前記第２部分ではなく前記第１部分に含まれるような画像を生成するときに、前記第１部分に含まれるこの画像要素の前記画像上の縦方向の大きさが、前記縦方向における前記第２拡大率を前記縦方向における前記第１拡大率で割って得た値を、前記第２部分に含まれていたときのこの画像要素の前記縦方向の大きさに掛けて得た大きさ以上になり、且つ、
　前記第１部分に含まれる前記画像要素の前記画像上の横方向の大きさが、前記横方向における前記第２拡大率を前記横方向における前記第１拡大率で割って得た値を、前記第２部分に含まれていたときのこの画像要素の前記横方向の大きさに掛けて得た大きさ以下になるように、この画像要素の大きさを決定して前記画像を生成してもよい。
　第２の態様において、画像生成部は、画像要素が第２部分に含まれる虚像の大きさが、確実に、この画像要素が第１部分に含まれていたときの虚像の大きさ以下になるように、又は、画像要素が第１部分に含まれる虚像の大きさが、確実に、この画像要素が第２部分に含まれていたときの虚像の大きさ以上になるように、画像に含ませる画像要素の大きさを決定することができる。
　本発明に従う第３の態様では、第１又は第２の態様において、前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第１部分に含まれていた前記画像要素が前記第１部分ではなく前記第２部分に含まれるような画像を生成するとき、及び／又は、生成した前記画像のうちの前記第２部分に含まれていた前記画像要素が前記第２部分ではなく前記第１部分に含まれるような画像を生成するときに、報知信号を生成してもよい。
　第３の態様において、運転席に座ったユーザーによって視認される画像要素の虚像が第１スクリーンに対応する位置と第２スクリーンに対応する位置との間で移動することを、ユーザーに対して報知することができる。
　本発明に従う第４の態様では、第３の態様において、前記報知信号は、前記車両が搭載する少なくとも１つのスピーカから所定の音源を再生させる信号であってもよい。
　第４の態様において、ユーザーは、視認する画像要素の虚像が第１スクリーンに対応する位置と第２スクリーンに対応する位置との間で移動することを、音源によっても認識できる。
本発明の車両用表示装置の構成の例を示すブロック図である。 図１に示される光学系の断面図である。 図１に示される車両用表示装置を備える車両の運転席に座るユーザーから見える虚像の例を示す図である。 図１に示される表示器における描画領域と図２に示される第１スクリーン及び第２スクリーンとの関係を示す図である。 車両が走行中しているときに、ユーザーによって視認される虚像の変化の例を説明する図である。 車両が走行中しているときに、ユーザーによって視認される虚像の変化の例を説明する図である。
　以下に説明する好ましい実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。
　図１を参照して、本発明の車両用表示装置１０の全体の構成の例を説明する。以下の説明を容易にするために、図１に示されるように、実空間において、例えば、車両１の進行方向を車両前方向とした車両前後方向にｚ軸を規定し、鉛直方向にｙ軸を規定し、車両前方向を向いて左右方向（車両左右方向）にｘ軸を規定する。このとき、ｘ軸正方向は車両左方向を表し、ｙ軸正方向は鉛直方向上側（実空間上における上方向）を表し、ｚ軸正方向は車両前方向を表す。
　図１に示されるように、車両用表示装置１０は、画像生成部２０と表示器３０と光学系４０と第１スクリーン６１及び第２スクリーン６２を含むスクリーン６０とを備える。車両用表示装置１０は、前方情報取得部５０をさらに備えてもよい。
　画像生成部２０は、処理部２１と記憶部２２とを含む。処理部２１は、例えば、１又は複数のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、任意の他のＩＣ（Integrated Circuit）等を有する。記憶部２２は、例えば、書き換え可能なＲＡＭ（Random Access Memory）、読み出し専用のＲＯＭ（Read Only Memory）、消去不能なプログラム読み出し専用のＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）、不揮発性メモリであるフラッシュメモリ等のプログラム及び／又はデータを記憶可能な１又は複数のメモリを有する。
　画像生成部２０は、例えば、記憶部２２に記憶されているプログラムを処理部２１が実行することによって、画像を生成する。画像生成部２０は、ＣＡＮ（Controller Area Network）バス通信等のバス５を介して、例えば、前方情報取得部５０、車速検出部６、ナビゲーション装置７、燃料量検出部８、図示されていない装置、ＥＣＵ等から信号を入力することによって生成する画像に反映させることができる。
　表示器３０は、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、液晶ライトバルブ等の表示素子３１を有する、プロジェクタである。すなわち、表示器３０は、画像生成部２０から入力する画像を表示素子３１上に描画すると共に、この描画された画像を構成する光８０を投射可能に構成されている。描画された画像を構成する光８０を、以下、画像光８０とも呼ぶ。
　光学系４０は、例えば、ダッシュボード４の下側に設けられ、第１スクリーン６１及び第２スクリーン６２へ表示器３０から投射される画像光８０を案内する。光学系４０は、さらに、画像光８０が、第１スクリーン６１及び第２スクリーン６２で結像されると共に透過され、車両１のフロントウィンドウシールド２等の透光部材２で反射され、運転席に座るユーザー１００のアイボックスに入射されるように案内する。光学系４０の構成については後述する。
　運転席に座るユーザー１００は、フロントウィンドウシールド２を基準にして車両前方側に形成される虚像４００を視認することができる。虚像４００には、第１スクリーン６１に結像された像の虚像４００－１と、第２スクリーン６２に結像された像の虚像４００－２とが含まれる。なお、詳しくは後述するが、虚像４００－１は、運転席に座るユーザー１００にとって、虚像４００－２よりも車両前方向側に視認されるように形成される。以下、運転席に座るユーザー１００を、単にユーザー１００とも呼ぶ。
　前方情報取得部５０は、例えば、前方画像取得部５１と前方画像解析部５２とを含む。前方情報取得部５０は、例えば、車両前方向の道路の車線の位置情報、車両前方向に存在する他の車両及び障害物等の位置情報、車両前方向の道路標識の情報等の車両前方の情報を取得する。
　前方画像取得部５１は、例えば、車両前方の画像を撮像する車外カメラである。前方画像取得部５１は、例えば、ドライブレコーダー等に用いられている共用の車外カメラ等であってもよく、車両用表示装置１０専用の車外カメラ等であってもよい。また、車外カメラは、単眼カメラであってもよいが、車両前方に存在する物体と自車両１との距離を正確に取得するために、車外カメラはステレオカメラであることが好ましい。また、車外カメラは、車両前方が暗いときであっても車両前方の画像を撮像できるように、赤外線撮像が可能であってもよい。前方画像取得部５１は、例えば、取得した車両前方の画像を前方画像解析部５２に出力する。
　前方画像解析部５２は、例えば、公知の画像処理、パターンマッチング手法等を用いて、入力した車両前方の画像を解析する。前方画像解析部５２は、入力した車両前方の画像を解析することによって、車両前方の道路形状に関する前方情報（車線、白線、黄線、停止線、横断歩道、道路の幅員、車線数、交差点、カーブ、分岐路等）を取得する。また、前方画像解析部５２は、入力した車両前方の画像を解析することによって、車両前方に存在する他の車両、障害物等の位置、大きさ、自車両１との距離、自車両１との相対速度、車両前方に存在する標識の種類及び自車両１との距離等の前方情報を取得する。前方画像解析部５２は、例えば、取得した前方情報をバス５を介して、画像生成部２０に出力する。ここで、前方画像解析部５２は、例えば、車外カメラの中に含まれて設けられていてもよく、画像生成部２０が前方画像解析部５２の機能を含んでもよい。また、画像生成部２０は、バス５を介さずに前方画像解析部５２から前方情報を直接入力してもよい。
　また、画像生成部２０は、車両１が搭載する少なくとも１つのスピーカ９から音源を再生させる報知信号を生成してもよい。少なくとも１つのスピーカ９は、車両用表示装置１０の専用のスピーカ９であってもよく、例えば図示されていない車両１が搭載するオーディオ装置等のスピーカ等の共用のスピーカ９であってもよい。なお、画像生成部２０が報知信号を生成するタイミングについては、後述する。
　図２を用いて、光学系４０の構成の例を説明する。光学系４０は、第１平面鏡４１、反射鏡４２、第２平面鏡４３、凹面鏡４４及びフィールドレンズ４５を含む。図２に示されているように、第１平面鏡４１、第２平面鏡４３、反射鏡４２及び凹面鏡４４は、表示器３０、第１スクリーン６１及び第２スクリーン６２と共にケース７０の内側に配置されている。
　ケース７０は、上方に向かって開口した下ケース７１に、上ケース７２が被されている。下ケース７１及び上ケース７２は、例えば、黒色の遮光性を有する合成樹脂によって形成されている。上ケース７２の上面には、開口部７２ａが形成されている。この開口部７２ａには、例えば、透明樹脂製のカバー部７３が設けられている。
　また、下ケース７１の内部に、太陽光等の外部からの光を遮るために中蓋７４が配置されてもよい。中蓋７４は、例えば、黒色の遮光性を有する合成樹脂によって形成されている。中蓋７４は、表示器３０から投射された画像光８０の通過を許容するよう、一部に開口部７４ａが形成されている。
　光学系４０の第１平面鏡４１は、下ケース７１の側壁に固定された図示されていないステー等によって支持されている。第１平面鏡４１は、例えば、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものである。第１平面鏡４１は、表示器３０から投射される画像光８０を反射鏡４２に向けて反射する。
　光学系４０の反射鏡４２は、下ケース７１の側壁に固定された図示されていないステー等によって支持されている。反射鏡４２は、例えば、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものである。
　反射鏡４２の表面は、第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２によって構成されている。第１反射面４２－１は平面鏡状に形成される。第２反射面４２－２は凸面鏡状に形成される。第２反射面４２－２は例えば自由曲面を有する。第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２は１つの基材上に形成されている。
　第１スクリーン６１は、第１反射面４２－１において反射された画像光８０を透過する。ここで、第１反射面４２－１において反射された画像光８０は、表示器３０において表示素子３１上に描画された画像のうちの第１部分を構成する光であり、以下、第１画像光８０－１とも呼ぶ。
　第１スクリーン６１は、第１画像光８０－１をｙ軸負側の面で受光してｙ軸正側の面に結像させることによって、表示器３０において表示素子３１上に描画された画像のうちの第１部分をｙ軸正側の面に表示する透過スクリーンである。第１スクリーン６１には、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等を採用することができる。
　第２スクリーン６２は、第２反射面４２－２において反射された画像光８０を透過する。ここで、第２反射面４２－２において反射された画像光８０は、表示器３０において表示素子３１上に描画された画像のうちの第２部分を構成する光であり、以下、第２画像光８０－２とも呼ぶ。なお、表示器３０において表示素子３１上に描画された画像のうちの第２部分は、第１部分とは異なる部分である。
　第２スクリーン６２は、第２画像光８０－２をｙ軸負側の面で受光してｙ軸正側の面に結像させることによって、表示器３０において表示素子３１上に描画された画像のうちの第２部分をｙ軸正側の面に表示する透過スクリーンである。第２スクリーン６２には、第１スクリーン６１と同様に、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等を採用することができる。
　第１スクリーン６１及び第２スクリーン６２は、スクリーンホルダ６５によって、支持されている。スクリーンホルダ６５は、下ケース７１の側壁に取り付けられた図示されていないステー等に固定されている。スクリーンホルダ６５は、第１スクリーン６１を支持している第１筒部６６と、第２スクリーン６２を支持している第２筒部６７と、からなる。また、第１筒部６６と第２筒部６７との間は、壁部６８で隔てられている。
　光学系４０の第２平面鏡４３は、上ケース７２の側壁に固定された図示されていないステー等によって支持されている。第２平面鏡４３は、例えば、合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成してなる。
　光学系４０の凹面鏡４４は、上ケース７２の側壁に回転可能に支持されている。凹面鏡４４は、例えば、合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成してなる。凹面鏡４４は、自由曲面を有するミラーであり、第２平面鏡４３によって反射した第１画像光８０－１及び第２画像光８０－２をフロントウィンドウシールド２に向けてさらに反射させる。
　フロントウィンドウシールド２で反射された第１画像光８０－１及び第２画像光８０－２は、上述したように、ユーザー１００のアイボックスに入射する。その結果、ユーザー１００は、フロントウィンドウシールド２を基準にして車両前方側に、第１スクリーン６１に結像される像の虚像である虚像４００－１と、第２スクリーン６２に結像される像の虚像である虚像４００－２とを視認することができる。
　ここで、図２に示される例において、第１スクリーン６１からフロントウィンドウシールド２までの第１画像光８０－１の光路の長さが、第２スクリーン６２からフロントウィンドウシールド２までの第２画像光８０－２の光路の長さと比較して長くなるように、第１スクリーン６１及び第２スクリーン６２がスクリーンホルダ６５内に配置されている。その結果、ユーザー１００に視認される虚像４００－１と虚像４００－２とでは、虚像４００－１の方が車両前方向側に形成される。
　また、表示器３０から第１スクリーン６１までの第１画像光８０－１の光路と、表示器３０から第２スクリーン６２までの第２画像光８０－２の光路との長さでは、表示器３０から第２スクリーン６２までの第２画像光８０－２の光路の方が長くなる。すなわち、表示器３０の図示されていない投射レンズの焦点が、第１スクリーン６１の位置に合わせられているとき、第２スクリーン６２の位置にはその焦点が合わない。そのため、図２に示される例では、反射鏡４２の第２反射面４２－２が凸面鏡状に形成され、第２画像光を広げるように反射することによって、焦点を第２スクリーン６２の位置に合わせている。
　さらに、図２に示される例においては、フィールドレンズ４５が、スクリーンホルダ６５の第２筒部６７内であって第２スクリーン６２よりも反射鏡４２側に設けられている。フィールドレンズ４５は、反射鏡４２の第２反射面４２－２によって放射状に広がるように反射された第２画像光８０－２の進行方向を狭まる方向に変化させることによって、第２画像光８０－２が第２スクリーン６２を透過させるために設けられている。
　このように、表示器３０から第１スクリーン６１までと第２スクリーン６２までとでは、光学系４０の一部の構造が異なる。
　このことに加えて、第１スクリーン６１及び第２スクリーン６２から透光部材２までの間にも光学系４０が存在する。これらの結果、表示器３０の表示素子３１上に描画された画像のうち、第１部分が虚像４００－１としてユーザー１００に視認されるときの拡大率と、第２部分が虚像４００－２としてユーザー１００に視認されるときの拡大率とが、異なる。具体的に、図２に示される例においては、表示器３０の表示素子３１上に描画された画像のうち、第２部分が虚像４００－２としてユーザー１００に視認されるときの拡大率が、第１部分が虚像４００－１としてユーザー１００に視認されるときの拡大率よりも大きくなる。
　以下、表示器３０の表示素子３１上に描画された画像のうち、第１部分が虚像４００－１としてユーザー１００に視認されるときの拡大率を第１拡大率とも呼ぶ。また、表示器３０の表示素子３１上に描画された画像のうち、第２部分が虚像４００－２としてユーザー１００に視認されるときの拡大率を第２拡大率とも呼ぶ。第１拡大率及び第２拡大率は、例えば、車両用表示装置１０及び車両１の設計値並びに車両１の運転席に座るユーザー１００の基準となるアイボックスの位置等に基づいて算出され、画像生成部２０の記憶部２２に記憶されていてもよい。また、所定のキャリブレーション処理を行うことによって、例えば車両１の運転席に座るユーザー１００の実際のアイボックスの位置に基づいて、記憶されている第１拡大率及び／又は第２拡大率を補正してもよい。
　なお、図２に示される反射鏡４２の第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２の形状は一例に過ぎず、例えば、第１反射面４２－１が、平面ではなく湾曲した面である湾曲面であっても良い。このとき、反射鏡４２第２反射面４２－２が、例えば、湾曲面でなく平面であってもよい。また、第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２の両方が湾曲面であってもよい。第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２が共に湾曲面である場合には、第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２の形状が互いに異なっている必要がある。
　また、反射鏡４２の第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２の一方又は双方が湾曲面で構成される場合に限らず、双方が平面で構成されてもよい。この場合、例えば、表示器３０とスクリーンホルダ６５との間に円形状のレンズをｚ軸方向に分割した第１レンズと第２レンズを設けてもよい。例えば、第１画像光８０－１の焦点が第１スクリーン６１に合うように、第１レンズの形状及び／又は位置を最適化し、且つ、第２画像光８０－２の焦点が第２スクリーン６２に合うように、第２レンズの形状及び／又は位置を最適化する方法が採用されてもよい。すなわち、反射鏡４２の第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２の形状を変化させることによって焦点を合わせるのではなく、レンズの形状及び／又は位置を変化させることによって焦点を合わせる方式を採用してもよい。
　また、図２に示される反射鏡４２の第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２は、１つの基材上に形成されているが、これに限らない。すなわち、反射鏡４２の第１反射面４２－１及び第２反射面４２－２が別体の基材上に形成されてもよい。
　また、図２に示されている例においては、第２拡大率が第１拡大率よりも大きくなっている。しかしながら、例えば、表示器３０を設置する位置、すなわち表示器３０から画像光８０を投射する方向を変更すること、フィールドレンズ４５の形状を変更すること等により、第１拡大率を第２拡大率よりも大きくしてもよい。
　さらに、図２に示される例において、第１スクリーン６１の光軸及び第２スクリーン６２の光軸は、第１画像光８０－１の光軸及び第２画像光８０－２の光軸の対応する光軸に沿うよう配置されている。しかしながら、第１スクリーン６１及び／又は第２スクリーン６２を、透過する光の光軸に対して傾けて配置してもよい。第１スクリーン６１及び／又は第２スクリーン６２が、透過する光の光軸に対して傾けて配置されたときは、ユーザー１００から傾いた虚像４００－１及び／又は虚像４００－２が視認される。
　図３を用いて、本発明の車両用表示装置１０を備える車両１の運転席に座るユーザー１００から見える虚像の例を説明する。図３には、ユーザー１００からフロントウィンドウシールド２越しに見える、風景及び虚像のうち、虚像のみが示されている。すなわち、実際には、フロントウィンドウシールド２越しに風景が見えているが、図３においては、フロントウィンドウシールド２及び風景の図示が省略されている。
　図３には、第１スクリーン６１全体に相当する第１虚像領域４１０と、第２スクリーン６２全体に相当する第２虚像領域４２０とが示されている。すなわち、第１虚像領域４１０内及び第２虚像領域４２０内のみに、虚像４００が形成される。
　図３において、第１虚像領域４１０には、第１スクリーン６１に結像される画像要素（マーク）の虚像４００の例として、道路標識の存在及び種類を報知する虚像マーク４５１と車線の存在及び種類を報知する虚像マーク４５２とが示されている。図３に示される虚像マーク４５１及び虚像マーク４５２は、運転席に座るユーザー１００からフロントウィンドウシールド２越しに見える風景と重畳する態様で視認される虚像マーク４５０である。
　ユーザー１００によって視認される第１虚像領域４１０における虚像マーク４５０の他の例としては、例えば、車両１の前方に他の車両等が存在することを報知する虚像マーク、ナビゲート情報を反映した虚像マーク等がある。ユーザー１００によって視認される第１虚像領域４１０における虚像マーク４５０は、ここまでに例示した虚像マークに限定されない。なお、ユーザー１００によって視認される第１虚像領域４１０内の虚像は、必ずしも、風景と重畳する態様である必要はない。
　図３において、第２虚像領域４２０には、第２スクリーン６２に結像される画像要素（マーク）の虚像４００の例として、車両１の車速を報知する虚像マーク４５３が示されている。図３に示される虚像マーク４５３は、ユーザー１００からフロントウィンドウシールド２越しに見える風景と重畳する必要がない虚像マーク４５０である。
　ユーザー１００によって視認される第２虚像領域４２０における虚像マーク４５０の他の例としては、燃料、バッテリ等の残量を報知する虚像マーク、制限速度を報知する虚像マーク等がある。ユーザー１００によって視認される第２虚像領域４２０の虚像マーク４５０は、ここまでに例示した虚像マークに限定されない。
　このように、第１虚像領域４１０は、フロントウィンドウシールド２越しに見える風景と重畳させること等によって、第２虚像領域４２０と比較して、ユーザー１００に対して注意を促す虚像等が形成される領域である。すなわち、第１虚像領域４１０は、第２虚像領域４２０と比較して、注意度が高い情報を報知するために使用されてもよい。したがって、第１虚像領域４１０及び第２虚像領域４２０の間で、虚像マーク４５０が移動するようなときは、第１虚像領域４１０の方が、虚像マーク４５０が大きく視認されるような画像が画像生成部２０によって生成されることが好ましい。
　図４を用いて、表示器３０の表示素子３１上の領域と、第１虚像領域４１０及び第２虚像領域４２０との関係を説明する。図４（ａ）は、表示器３０の表示素子３１を見下ろすように見た例を示す。図４（ｂ）は、車両１の運転席に座るユーザー１００から見た第１虚像領域４１０及び第２虚像領域４２０の例を示す。なお、図４（ｂ）に示される例は、図２に示される光学系４０の構成と第１スクリーン６１及び第２スクリーン６２の配置とを採用した場合のものである。
　なお、光学系４０、フロントウィンドウシールド２等が湾曲していることに起因し、虚像４００は、ユーザー１００によって歪んだ状態で視認される。このことを防止するため、画像生成部２０は、歪み補正として、光学系４０、フロントウィンドウシールド２等の湾曲を考慮して予め歪んだ状態の画像を生成する。歪み補正が実行されることによって、歪みのない又は少ない虚像４００がユーザー１００によって視認される。しかしながら、説明を容易にするために、歪み補正については以下の説明において省略されている。
　図４（ａ）に示される例において、表示器３０の表示素子３１を見下ろすように見たときの横方向にｉｘ軸を規定し、縦方向にｉｙ軸を規定する。また、図４（ｂ）に示される例には、ｘ軸及びｙ軸が示されている。表示素子３１上のｉｘ軸は実空間上のｘ軸に対応し、表示素子３１上のｉｙ軸は実空間上のｙ軸に対応する。
　図４（ａ）に示される例において、表示素子３１上には、第１描画領域３６と、第２描画領域３７と、第３描画領域３８とが含まれている。第１描画領域３６は、表示素子３１上に描画される画像のうちの第１部分が描画される領域である。第２描画領域３７は、表示素子３１上に描画される画像のうちの第２部分が描画される領域である。第３描画領域３８は、第１描画領域３６と第２描画領域３７との間に位置する。
　第３描画領域３８から投射される光は、図２に示される光学系４０によって、スクリーンホルダ６５の壁部６８に案内される。すなわち、第３描画領域３８に画像要素を表示したとしても、運転席に座るユーザー１００には、その虚像は視認されることはない。したがって、画像生成部２０は、生成する画像のうち第３描画領域３８に描画される部分には、何ら画像要素を生成する必要がない。
　なお、第１描画領域３６、第２描画領域３７及び第３描画領域３８は、説明を容易にするために、便宜的に呼んでいるに過ぎない。すなわち、表示器３０及び表示素子３１として、各領域で個別の制御等をする必要はない。
　図４（ａ）には、第１部分に画像要素２１０が含まれ、第２部分に画像要素２２０が含まれる画像が、表示器３０の表示素子３１上に描画されている例が示されている。図４（ａ）に示される画像の例において、画像要素２１０のｉｘ軸方向の長さである２１０ｘと、画像要素２２０のｉｘ軸方向の長さである２２０ｘとは同じである。また、図４（ａ）に示される画像の例において、画像要素２１０のｉｙ軸方向の長さである２１０ｙと、画像要素２２０のｉｙ軸方向の長さである２２０ｙとは同じである。
　図４（ｂ）に示される虚像マーク４６０は、図４（ａ）に示される例のように表示素子３１上の第１描画領域３６に画像要素２１０が描画されたときに、ユーザー１００によって視認される虚像マーク４５０である。図４（ｂ）に示される４６０ｘは、虚像マーク４６０におけるユーザー１００からの見かけ上のｘ軸方向の大きさである。図４（ｂ）に示される４６０ｙは、虚像マーク４６０におけるユーザー１００からの見かけ上のｙ軸方向の大きさである。
　同様に、図４（ｂ）に示される虚像マーク４７０は、図４（ａ）に示される例のように表示素子３１上の第２描画領域３７に画像要素２２０が描画されたときに、ユーザー１００によって視認される虚像マーク４５０である。図４（ｂ）に示される４７０ｘは、虚像マーク４７０におけるユーザー１００からの見かけ上のｘ軸方向の大きさである。図４（ｂ）に示される４７０ｙは、虚像マーク４７０におけるユーザー１００からの見かけ上のｙ軸方向の大きさである。
　ここで、４６０ｘ、４６０ｙ、４７０ｘ及び４７０ｙを、虚像マーク４５０のユーザー１００からの見かけ上の大きさとしているのは、虚像マーク４５０の実際の大きさと見かけ上の大きさとが異なるため、見かけ上の大きさであることを明確にするためでる。虚像マーク４５０の実際の大きさと見かけ上の大きさとが異なる理由は、ユーザー１００からみて、第１虚像領域４１０が第２虚像領域４２０より車両前方向側に形成されることに起因する。
　上述した図２に示される例においては、表示素子３１上に描画された画像のうちの第１部分が虚像としてユーザー１００に視認されるときの拡大率である第１拡大率と、第２部分が虚像としてユーザー１００に視認されるときの拡大率である第２拡大率とでは、第２拡大率の方が大きい。なお、第１拡大率には、横方向（ｉｘ軸方向及びｘ軸方向）の第１拡大率と、縦方向（ｉｙ軸方向及びｙ軸方向）の第１拡大率とが含まれる。また、第２拡大率には、横方向の第２拡大率と、縦方向の第２拡大率とが含まれる。すなわち、横方向の第２拡大率は横方向の第１拡大率より大きく、縦方向の第２拡大率は縦方向の第１拡大率より大きくなっている。
　そのため、図４（ｂ）に示される虚像マーク４６０におけるユーザー１００からの見かけ上のｘ軸方向の大きさである４６０ｘと、虚像マーク４７０におけるユーザー１００からの見かけ上のｘ軸方向の大きさである４７０ｘとでは、４７０ｘの方が大きくなっている。同様に、図４（ｂ）に示される虚像マーク４６０におけるユーザー１００からの見かけ上のｙ軸方向の大きさである４６０ｙと、虚像マーク４７０におけるユーザー１００からの見かけ上のｙ軸方向の大きさである４７０ｙとでは、４７０ｙの方が大きくなっている。
　このように、表示素子３１上に描画する画像の第１部分と第２部分に同じサイズの画像要素を描画したときは、第１拡大率が第２拡大率よりも大きいことに起因して、第２スクリーン６２の方が第１スクリーン６１よりも大きく画像要素が結像される。その結果、第２虚像領域４２０内の虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４７０）は、第１虚像領域４１０内の虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４６０）よりもユーザー１００によって大きく視認される。
　なお、横方向の第１拡大率は、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示される符号を用いて、４６０ｘ／２１０ｘで求まり、縦方向の第１拡大率は４６０ｙ／２１０ｙで求まる。また、横方向の第２拡大率は、４７０ｘ／２２０ｘで求まり、縦方向の第２拡大率は、４７０ｙ／２２０ｙで求まる。
　ここで、例えば、第１虚像領域４１０内でユーザー１００によって視認されていた虚像マーク４５０を、第２虚像領域４２０内で視認されるように移動させる状況が発生し得る。例えば、前方に道路標識が存在する道路を車両１が走行する状況である。この場合、例えば、車両１が道路標識を通過するまでは、第１虚像領域４１０内に、ユーザー１００からみて道路標識と重畳する態様で、この道路標識を表す虚像マーク４５０が形成される。その後、車両１が道路標識を通過したときは、例えば、第２虚像領域４２０内に、ユーザー１００からみて道路標識と重畳しない態様で、この道路標識を表す虚像マーク４５０が形成される。
　そのために、画像生成部２０は、生成した画像のうちの第１部分に含まれていた画像要素２００が、第１部分ではなく第２部分に含まれるように、画像を生成する。このとき、画像生成部２０は、第２虚像領域４２０上に虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４７０）としてユーザー１００に視認される大きさが、第１虚像領域４１０上に虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４６０）としてユーザー１００に視認されていたときの大きさ以下になるように、表示素子３１上における画像要素２００の大きさを決定して画像を生成する。
　仮に、画像生成部２０が、表示素子３１上に描画される画像要素２００の大きさを変更せずに、画像を生成したとすると、第１拡大率と第２拡大率との関係によって第２虚像領域４２０内の虚像マーク４５０の大きさが、ユーザー１００の意に反して変化をするようにユーザー１００によって視認される可能性がある。例えば、第２拡大率が第１拡大率よりも大きいときは、第２虚像領域４２０内の虚像マーク４５０の大きさが、ユーザー１００の意に反して大きくなってしまうようにユーザー１００によって視認される。本発明の車両用表示装置１０は、このようなユーザーに与える違和感を軽減することができる。
　これとは逆に、第２虚像領域４２０内の虚像マーク４５０を、第１虚像領域４１０内に移動させるときは、画像生成部２０は、生成した画像のうちの第２部分に含まれていた画像要素２００が、第２部分ではなく第１部分に含まれるように、画像を生成する。このとき、画像生成部２０は、第１虚像領域４１０上に虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４６０）としてユーザー１００に視認される大きさが、第２虚像領域４２０上に虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４７０）としてユーザー１００に視認されていたときの大きさ以上になるように、表示素子３１上における画像要素２００の大きさを決定して画像を生成する。
　仮に、画像生成部２０が、表示素子３１上に描画される画像要素２００の大きさを変更せずに、画像を生成したとすると、第１拡大率と第２拡大率との関係によって第１虚像領域４１０内の虚像マーク４５０の大きさが、ユーザー１００の意に反した変化をするように視認される可能性がある。例えば、第２拡大率が第１拡大率よりも大きいときは、第１虚像領域４１０内の虚像マーク４５０の大きさが、ユーザー１００の意に反して小さくなってしまうように視認される。本発明の車両用表示装置１０は、このようなユーザーに与える違和感を軽減することができる。
　具体的に、画像生成部２０が、生成した画像のうちの第１部分に含まれていた画像要素２００が、第１部分ではなく第２部分に含まれるように、画像を生成するときは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されている符号を用いて表すと、４６０ｘ≧４７０ｘ及び４６０ｙ≧４７０ｙが成立する必要がある。４６０ｘは、２１０ｘ×横方向の第１拡大率、で表せられる。４７０ｘは、２２０ｘ×横方向の第２拡大率、で表せられる。４６０ｙは、２１０ｙ×縦方向の第１拡大率、で表せられる。４７０ｙは、２２０ｙ×縦方向の第２拡大率、で表せられる。すなわち、このとき、画像生成部２０は、新たに第２部分に含ませる画像要素２００（画像要素２２０）の横方向の大きさ２２０ｘを、第１部分に含まれていたときの画像要素２００（画像要素２１０）の横方向の大きさ２１０ｘに、横方向における第１拡大率を横方向における第２拡大率で割った値を掛けて得た値以下に決定する必要がある。これを図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されている符号を用いて表すと、以下に示される式（１）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　同様に、画像生成部２０は、新たに第２部分に含ませる画像要素２００（画像要素２２０）の縦方向の大きさ２２０ｙを、第１部分に含まれていたときの画像要素２００（画像要素２１０）の縦方向の大きさ２１０ｙに、縦方向における第１拡大率を縦方向における第２拡大率で割った値を掛けて得た値以下に決定する必要がある。これを図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されている符号を用いて表すと、以下に示される式（２）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　例えば、画像生成部２０が上記式（１）、（２）を演算することによって、第２虚像領域４２０上に虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４７０）としてユーザー１００に視認される大きさが、確実に、第１虚像領域４１０上に虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４６０）としてユーザー１００に視認されていたときの大きさ以下になるように、画像に含ませる画像要素２００の大きさを決定することができる。
　また、画像生成部２０が、生成した画像のうちの第２部分に含まれていた画像要素２００が、第２部分ではなく第１部分に含まれるように、画像を生成するときにも、上述した、４６０ｘ≧４７０ｘ及び４６０ｙ≧４７０ｙが成立する必要がある。すなわち、画像生成部２０は、新たに第１部分に含ませる画像要素２００（画像要素２１０）の横方向の大きさ２１０ｘを、第２部分に含まれていたときの画像要素２００（画像要素２２０）の横方向の大きさ２２０ｘに、横方向における第２拡大率を横方向における第１拡大率で割った値を掛けて得た値以上に決定する必要がある。これを図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されている符号を用いて表すと、以下に示される式（３）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　同様に、画像生成部２０は、新たに第１部分に含ませる画像要素２００（画像要素２１０）の縦方向の大きさ２１０ｙを、第２部分に含まれていたときの画像要素２００（画像要素２２０）の縦方向の大きさ２２０ｙに、縦方向における第２拡大率を縦方向における第１拡大率で割った値を掛けて得た値以上に決定する必要がある。これを図４（ａ）及び図４（ｂ）に示されている符号を用いて表すと、以下に示される式（４）で表される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　例えば、画像生成部２０が上記式（３）、（４）を演算することによって、第１虚像領域４１０上に虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４６０）としてユーザー１００に視認される大きさが、確実に、第２虚像領域４２０上に虚像マーク４５０（図４（ｂ）の例における虚像マーク４７０）としてユーザー１００に視認されていたときの大きさ以上になるように、画像に含ませる画像要素２００の大きさを決定することができる。
　また、画像生成部２０は、生成した画像のうちの第１部分に含まれていた画像要素２００が、第１部分ではなく第２部分に含まれるように、画像を生成するとき、及び／又は、生成した画像のうちの第２部分に含まれていた画像要素２００が、第２部分ではなく第１部分に含まれるように、画像を生成するときに、報知信号を生成してもよい。
　画像生成部２０によって、報知信号が生成されると、例えば、車両１が搭載する少なくとも１つのスピーカ９から音源が再生される。例えば、第１虚像領域４１０及び第２虚像領域４２０のうちの一方から他方に虚像マーク４５０が移動したことを、ユーザー１００が音源によっても認識できることによって、違和感をさらに軽減することができる。
　代替的に、報知信号が生成されたときに、例えば、図示されていないステアリングハンドルが振動するように、ステアリングハンドル内に取り付けられているモータを駆動してもよい。また、報知信号が生成されたときに、他の方法によって、第１虚像領域４１０及び第２虚像領域４２０のうちの一方から他方に虚像マーク４５０が移動したことを、ユーザー１００に認識させてもよい。
　図５及び図６を用いて、車両１が走行中しているときの、ユーザー１００によって視認される虚像４００の変化の例を説明する。図５に示される例は、速度制限標識９１が存在する道路を車両１が走行しているときの例である。図５（ａ）の左側には、車両１の前方に速度制限標識９１が存在する例が示されている。図５（ａ）の右側は、図５（ａ）の左側に示される例のときに、ユーザー１００によって視認される虚像４００の例を示している。なお、実際には、ユーザー１００はフロントウィンドウシールド２越しに景色も見えるが、図５及び図６では省略している。
　図５（ａ）の右側に示される例では、第１虚像領域４１０に、ユーザー１００からみて速度制限標識９１に重畳する態様で、速度制限標識９１の存在を報知する虚像マーク４５１が形成されている。また、図５（ａ）の右側に示される例では、ユーザー１００からみて第２虚像領域４２０に、車両１の現在の車速を表す虚像マーク４５３が形成されている。
　図５（ｂ）の左側は、図５（ａ）の左側に示される例よりも、車両１が速度制限標識９１に近づいた例が示されている。図５（ｂ）の右側は、図５（ｂ）の左側に示される例のときにユーザー１００によって視認される虚像４００の例を示している。
　図５（ｂ）の右側に示される例では、車両１が速度制限標識９１に近づいたことによって、第１虚像領域４１０内の虚像マーク４５１の大きさが大きく、且つ、位置が移動したようにユーザー１００によって視認される。
　図５（ｃ）の左側は、車両１が速度制限標識９１を通過するときの例が示されている。図５（ｃ）の右側は、図５（ｃ）の左側に示される例のときにユーザー１００によって視認される虚像４００の例を示している。
　図５（ｃ）の右側に示される例では、前方情報取得部５０が速度制限標識９１を認識できない又は、虚像マーク４５１を速度制限標識９１に重畳することができない程度に車両１が速度制限標識９１に近づいたことによって、第１虚像領域４１０には虚像マーク４５１がない。すなわち、図５（ｂ）の右側に示される例において、ユーザー１００からみて、第１虚像領域４１０内に形成されていた虚像マーク４５１は、図５（ｃ）の右側に示される例においては、第２虚像領域４２０内に形成されている。
　図５（ｃ）の右側に表されている虚像マーク４５１は、図５（ｂ）の右側に表されている虚像マーク４５１よりも小さい。そのため、第１虚像領域４１０内の虚像マーク４５１が第２虚像領域４２０内に移動したときに、例えばユーザー１００の意に反して虚像マーク４５１の大きさが大きく視認されるような違和感を与えることがない。
　図６に示される例は、車線変更禁止を報知する黄線９２が存在する道路を車両１が走行しているときの例である。図６（ａ）の左側には、車両１の前方に黄線９２が存在する例が示されている。図６（ａ）の右側は、図６（ａ）の左側に示される例のときにユーザー１００によって視認される虚像４００の例を示している。
　図６（ａ）の右側に示される例では、第１虚像領域４１０に、ユーザー１００からみて黄線９２に重畳する態様で、車線変更が禁止されることを報知する虚像マーク４５２が形成されている。
　図６（ｂ）の左側は、図６（ａ）の左側に示される例よりも、車両１が黄線９２の始点に近づいた例が示されている。図５（ｂ）の右側は、図５（ｂ）の左側に示される例のときにユーザー１００によって視認される虚像４００の例を示している。
　図６（ｂ）の右側に示される例では、車両１が黄線９２の始点に近づいたことによって、第１虚像領域４１０内の虚像マーク４５２の大きさ（長さ）が大きく（長く）なっているようにユーザー１００によって視認される。
　図６（ｃ）の左側は、車両１が黄線９２の始点を通過するときの例が示されている。図６（ｃ）の右側は、図６（ｃ）の左側に示される例のときにユーザー１００によって視認される虚像４００の例を示している。
　図６（ｃ）の右側に示される例では、車両１が黄線９２の始点を通過し、車線変更が禁止される領域に入ったため、第１虚像領域４１０には虚像マーク４５２がない。すなわち、図６（ｂ）の右側に示される例において、第１虚像領域４１０内の虚像マーク４５２は、図６（ｃ）の右側に示される例においては、第２虚像領域４２０内にユーザー１００によって視認される。仮に、図６（ｃ）の左側に示される例の状態で、第１虚像領域４１０内に虚像マーク４５２が視認されるとすると、第１虚像領域４１０の大部分を虚像マーク４５２が占めることになり、ユーザー１００に不快感を与えてしまう可能性がある。
　図６（ｃ）の右側に表されている虚像マーク４５２は、図６（ｂ）の右側に表されている虚像マーク４５２よりも小さい。そのため、第１虚像領域４１０内の虚像マーク４５２が第２虚像領域４２０内に移動したときに、例えばユーザー１００の意に反して虚像マーク４５２の大きさが大きく視認されるような違和感を与えることがない。
　また、本発明の車両用表示装置１０の画像生成部２０は、例えば、車両１の燃料の残量が少なくなったとき、車両１の電源がオン状態になったとき等、車両１の状態が変化したときに、これらの状態を報知する虚像マーク４５０が第１虚像領域４１０内に視認されるような画像を生成してもよい。これにより、ユーザー１００は、視線を下げることなく、車両１の状態が変化したことを把握することができる。そして、一定時間が経過したときに、画像生成部２０は、第１虚像領域４１０内に視認されていた虚像マーク４５０が第２虚像領域４２０内に移動したような画像を生成してもよい。これにより、車両１の状態が変化したことを報知する虚像マーク４５０が、一定時間経過後も第１虚像領域４１０内に視認される場合と比較して、ユーザー１００に不快感を与えない。
　また、本発明の車両用表示装置１０の画像生成部２０は、例えば、ナビゲーション装置７から入力するナビゲート情報に基づいて、左折又は右折を促す矢印等の虚像マーク４５０が、第２虚像領域４２０内に視認されるような画像を生成してもよい。これより、ユーザー１００は、現在走行中の道路を左折又は右折する必要があることを把握することができる。そして、画像生成部２０は、左折又は右折する地点に所定距離まで近づいたときに、第２虚像領域４２０内に視認されていた虚像マーク４５０が、第１虚像領域４１０内で左折又は右折する地点に重畳する態様で視認されるような画像を生成してもよい。これにより、ユーザー１００は、左折又は右折する地点を正確に、且つ、必要なタイミングで把握することができる。
　また、本発明の車両用表示装置１０の画像生成部２０は、例えば、車両１の現在の車速が法定速度を超えているときに、現在の車速を表す虚像マーク４５０が、第１虚像領域４１０内に視認されるような画像を生成してもよい。これにより、ユーザー１００は、現在の車速が法定速度を超えていることを確実に把握することができる。そして、車両１の現在の車速が法定速度以下になったときに、第１虚像領域４１０内に視認されていた現在の車速を表す虚像マーク４５０が、第２虚像領域４２０内に移動したような画像を生成してもよい。これにより、車両１の現在の車速が法定速度以下に戻った後も、現在の車速を表す虚像マーク４５０が第１虚像領域４１０内に視認される場合と比較して、ユーザー１００に不快感を与えない。
　さらに、本発明の車両用表示装置１０において、一定の種類の虚像マーク４５０について、ユーザー１００が、表示のＯＮ／ＯＦＦの選択、第１虚像領域４１０又は第２虚像領域４２０のどちらに形成するかの選択、第１虚像領域４１０と第２虚像領域４２０との間の移動の有無の選択等を、設定可能であってもよい。しかしながら、車速等の表示が義務付けられているものについては、設定できる一定の種類の虚像マーク４５０に含まれないことが必要である。これにより、安全を確保しながら、ユーザー１００が自身の嗜好を採用することができる。
　本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。
　本発明は、ヘッドアップディスプレイ等の車両用表示装置に利用できる。
　１・・・車両、２・・・フロントウィンドウシールド、９・・・スピーカ、１０・・・車両用表示装置、２０・・・画像生成部、３０・・・表示器、３１・・・表示素子、４０・・・光学系、６０・・・スクリーン、６１・・・第１スクリーン、６２・・・第２スクリーン、８０・・・画像光、８０－１・・・第１画像光、８０－２・・・第２画像光、２００・・・表示素子上の画像要素、４００・・・虚像、４５０・・・虚像マーク。

Claims (4)

  1. 　画像を生成する画像生成部と、
    　表示素子を有して、前記画像を前記表示素子上に描画すると共に、描画された前記画像を構成する光を投射可能な表示器と、
    　前記表示器によって描画された前記画像のうちの第１部分を構成する光である第１画像光が結像されると共に透過する第１スクリーンと、
    　前記表示器によって描画された前記画像のうちの前記第１部分とは異なる部分である第２部分を構成する光である第２画像光が結像されると共に透過する第２スクリーンと、
    　車両の運転席に座るユーザーから、前記第１スクリーンに結像された前記画像のうちの前記第１部分の虚像と前記第２スクリーンに結像された前記画像のうちの前記第２部分の虚像とが視認されるように、前記表示器によって投射される前記第１画像光及び前記第２画像光を前記車両の透光部材で反射させるように案内する光学系と、
    　を備え、
    　前記光学系は、生成された前記画像のうちの前記第１部分が第１拡大率で拡大された状態で前記ユーザーによって前記第１部分の前記虚像が視認されると共に、生成された前記画像のうちの前記第２部分が前記第１拡大率とは異なる拡大率である第２拡大率で拡大された状態で前記ユーザーによって前記第２部分の虚像が視認されるように、前記表示器によって投射される前記第１画像光及び前記第２画像光を前記車両の前記透光部材で反射させるように案内し、
    　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第１部分に含まれていた画像要素が前記第１部分ではなく前記第２部分に含まれるような画像を生成するときに、前記ユーザーによって視認される前記第２部分に含まれるこの画像要素の虚像の大きさが、この画像要素が前記第１部分に含まれていたときにユーザーによって視認されていたこの画像要素の虚像の大きさ以下になるように、前記第２部分に含まれるこの画像要素の大きさを決定して前記画像を生成する一方で、
    　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第２部分に含まれていた画像要素が前記第２部分ではなく前記第１部分に含まれるような画像を生成するときに、前記ユーザーによって視認される前記第１部分に含まれるこの画像要素の虚像の大きさが、この画像要素が前記第２部分に含まれていたときにユーザーによって視認されていたこの画像要素の虚像の大きさ以上になるように、前記第１部分に含まれるこの画像要素の大きさを決定して前記画像を生成する車両用表示装置。
  2. 　前記光学系は、前記第２拡大率が前記第１拡大率よりも大きくなるように構成され、
    　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第１部分に含まれていた前記画像要素が前記第１部分ではなく前記第２部分に含まれるような画像を生成するときに、前記第２部分に含まれるこの画像要素の前記画像上の縦方向の大きさが、前記縦方向における前記第１拡大率を前記縦方向における前記第２拡大率で割って得た値を、前記第１部分に含まれていたときのこの画像要素の前記縦方向の大きさに掛けて得た大きさ以下になり、且つ、
    　前記第２部分に含まれるこの画像要素の前記画像上の横方向の大きさが、前記横方向における前記第１拡大率を前記横方向における前記第２拡大率で割って得た値を、前記第１部分に含まれていたときのこの画像要素の前記横方向の大きさに掛けて得た大きさ以下になるように、この画像要素の大きさを決定して前記画像を生成する一方で、
    　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第２部分に含まれていた前記画像要素が前記第２部分ではなく前記第１部分に含まれるような画像を生成するときに、前記第１部分に含まれるこの画像要素の前記画像上の縦方向の大きさが、前記縦方向における前記第２拡大率を前記縦方向における前記第１拡大率で割って得た値を、前記第２部分に含まれていたときのこの画像要素の前記縦方向の大きさに掛けて得た大きさ以上になり、且つ、
    　前記第１部分に含まれる前記画像要素の前記画像上の横方向の大きさが、前記横方向における前記第２拡大率を前記横方向における前記第１拡大率で割って得た値を、前記第２部分に含まれていたときのこの画像要素の前記横方向の大きさに掛けて得た大きさ以下になるように、この画像要素の大きさを決定して前記画像を生成する、請求項１に記載の車両用表示装置。
  3. 　前記画像生成部は、生成した前記画像のうちの前記第１部分に含まれていた前記画像要素が前記第１部分ではなく前記第２部分に含まれるような画像を生成するとき、及び／又は、生成した前記画像のうちの前記第２部分に含まれていた前記画像要素が前記第２部分ではなく前記第１部分に含まれるような画像を生成するときに、報知信号を生成する、請求項１又は２に記載の車両用表示装置。
  4. 　前記報知信号は、前記車両が搭載する少なくとも１つのスピーカから所定の音源を再生させる信号である、請求項３に記載の車両用表示装置。
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