WO2018109902A1 - 画像表示装置 - Google Patents

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WO2018109902A1
WO2018109902A1 PCT/JP2016/087393 JP2016087393W WO2018109902A1 WO 2018109902 A1 WO2018109902 A1 WO 2018109902A1 JP 2016087393 W JP2016087393 W JP 2016087393W WO 2018109902 A1 WO2018109902 A1 WO 2018109902A1
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light
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curved mirror
optical system
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酒井　重史
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アルプス電気株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an image display device such as a head-up display device, and more particularly to an image display device that visually recognizes a virtual image through a transparent member such as a windshield.
  • Head-up displays for automobiles project images toward the front window glass (windshield) and combiner, and display various information as virtual images in front of the driver's field of view. Products have been put to practical use.
  • an intermediate image formed on a screen such as a diffuser is projected onto a windshield or combiner by a projection optical system (magnifying mirror, etc.). Therefore, even when the position of the projection optical system is fixed, the position of the virtual image seen by the driver in the front-rear direction can be changed by changing the position of the screen on which the intermediate image is formed.
  • a projection optical system magnifying mirror, etc.
  • the resolution is improved as the beam diameter is smaller. Therefore, the light incident on the screen is usually focused by an optical system. Since the light beam is focused by the optical system, the beam diameter varies depending on the distance from the optical system. If there is one screen, a good resolution can be obtained by configuring the optical system so that the screen is focused (the beam diameter is minimized). However, in the case where there are a plurality of screens, when the light beam is focused on one of the screens, the beam diameter increases on the other screens. Therefore, in the head-up display device described in Patent Document 1 described above, when the light beam is focused on one screen, the resolution is reduced on the other two screens. If the optical system is configured so that the light beam approaches the parallel light, the difference in the beam diameter depending on the position of the screen is reduced. However, the beam diameter cannot be sufficiently reduced by this method, so the resolution of each screen is lowered.
  • the above-described conventional head-up display device has a problem that the size of the device increases because it is necessary to arrange a plurality of screens for forming an intermediate image at different positions with respect to the optical system.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an image display device capable of forming a plurality of virtual images with different distances from the viewpoint while having a simple configuration.
  • the present invention emits the light of the first image and the light of the second image toward the translucent member, and reflects the light of the first image and the light of the second image from the translucent member toward the viewing area.
  • the present invention relates to an image display device that displays a first virtual image corresponding to the first image and a second virtual image corresponding to the second image at a position through the translucent member as viewed from the viewing region.
  • the image display device includes a display unit that displays the first image and the second image, and a projection optical system that emits the light of the first image and the light of the second image toward the translucent member.
  • the display unit displays the first image and the second image in different display areas on the same plane.
  • the projection optical system forms an image point of the light of the first image and a light of the second image so as to form the first virtual image and the second virtual image at positions having different distances from the viewpoint in the viewing area. Set each image point.
  • the first image and the second image are displayed in different display areas on the same plane in the display unit. Therefore, the configuration is simplified and the size of the apparatus is reduced compared to the case where the respective display areas are not on the same plane.
  • the display unit may have one display surface for displaying the first image and the second image.
  • the display means for the two images can be shared, and the configuration of the display unit Becomes simple.
  • the display unit may have one display surface for displaying the first image and one display surface for displaying the second image.
  • the optical path length of the second optical path from the display area of the second image in the display section to the incident area of the light of the second image in the translucent member may be different.
  • the first virtual image corresponding to the first image is formed when viewed from the viewpoint in the viewing area. And a position where the second virtual image corresponding to the second image is formed.
  • the projection optical system includes at least one of a first plane mirror provided only in the first optical path and a second plane mirror provided only in the second optical path. Good.
  • the optical path length of the first optical path and the optical path length of the second optical path can be set independently.
  • the projection optical system may include at least one common curved mirror that is provided in common in the first optical path and the second optical path and concentrates or diverges reflected light.
  • the characteristics (focal length, etc.) of the projection optical system are set when the reflected light concentrates or diverges in the common curved mirror.
  • the projection optical system reflects the light of the first image and the light of the second image toward the translucent member, and concentrates or diverges the reflected light.
  • a mirror and a second common curved mirror that reflects the light of the first image and the light of the second image toward the first common curved mirror and concentrates or diverges the reflected light may be included.
  • At least one of the first plane mirror and the second plane mirror may be provided in an optical path between the display unit and the second common curved mirror.
  • the reflected light concentrates or diverges in the first common curved mirror and the second common curved mirror, so that characteristics such as a focal length of the projection optical system are set. Further, when an image is magnified in the first common curved mirror and the second common curved mirror, an image in an optical path (first optical path, second optical path) between the display unit and the second common curved mirror ( The size of the first image and the second image is relatively small. Therefore, it is possible to reduce the size of the plane mirror (first plane mirror, second plane mirror).
  • the projection optical system may be configured such that the projection optical system extends from a display area of the first image in the display unit to an incident area of the light of the first image in the light transmitting member.
  • a first optical system that forms one optical path; and a second optical system that forms a second optical path from the display area of the second image in the display section to the incident area of the light of the second image in the translucent member; May be included.
  • the first optical system and the second optical system may have different composite focal lengths.
  • the viewpoint is viewed from the viewpoint within the viewing area.
  • the position where the first virtual image corresponding to the first image is formed is different from the position where the second virtual image corresponding to the second image is formed.
  • the projection optical system is provided only in the first optical path, and is provided only in the second optical path and the first curved mirror that concentrates or diverges the reflected light, and concentrates the reflected light.
  • the second curved mirror to diverge may be included.
  • the combined focal length of the first optical system and the combined focal length of the second optical system are set independently. This makes it easy to create a difference between the combined focal lengths of the two.
  • a plane mirror for creating a difference between the optical path length of the first optical path and the optical path length of the second optical path by creating a difference in combined focal length in two optical systems (first optical system and second optical system) Can be omitted.
  • the projection optical system may include at least one common curved mirror that is provided in common in the first optical path and the second optical path and concentrates or diverges reflected light.
  • the characteristics (synthetic focal length, etc.) of the projection optical system in each of the first optical system and the second optical system are set by the concentrated or diverged reflected light in the common curved mirror. .
  • the configuration is simplified.
  • the projection optical system is provided in common for the first optical path and the second optical path, and the light of the first image and the light of the second image are directed toward the translucent member.
  • a first common curved mirror that concentrates or diverges reflected light
  • a first curved mirror that reflects the light of the first image toward the first common curved mirror
  • a first common curved mirror that reflects the light of the second image toward the head.
  • the second curved mirror that reflects the light of the second image toward the head.
  • the combined focal length of the first optical system is set in the first curved mirror and the first common curved mirror
  • the second optical system is set in the second curved mirror and the first common curved mirror. Is set. Since the combined focal length is set in each of the two optical systems (the first optical system and the second optical system), it is easy to make a difference between the combined focal lengths of the two optical systems.
  • a plane mirror for creating a difference between the optical path length of the first optical path and the optical path length of the second optical path by creating a difference in combined focal length in two optical systems (first optical system and second optical system) Can be omitted.
  • the image display device may include an actuator that moves the first common curved mirror so that the position of the visual recognition area changes.
  • This configuration reduces the number of actuators and simplifies the configuration as compared to moving a plurality of mirrors in order to change the position of the viewing area.
  • the optical path length of the first optical path and the optical path length of the second optical path may be different in the projection optical system.
  • the projection optical system may include at least one of a first plane mirror provided only in the first optical path and a second plane mirror provided only in the second optical path.
  • the difference between the optical path length of the first optical path and the optical path length of the second optical path is set. Therefore, it becomes easy to make a difference in distance between the position where the first virtual image is formed and the position where the second virtual image is formed.
  • a plurality of virtual images having different distances from the viewpoint can be formed with a simple configuration.
  • FIG. 4A shows an example in which two display areas are provided on one display surface
  • FIG. 4B shows an example in which display areas are provided on two display surfaces, respectively.
  • FIG. 4A shows an example in which two display areas are provided on one display surface
  • FIG. 4B shows an example in which display areas are provided on two display surfaces, respectively.
  • FIG. 4A shows an example in which two display areas are provided on one display surface
  • FIG. 4B shows an example in which display areas are provided on two display surfaces, respectively.
  • the image display device is a device that forms virtual images at a plurality of positions at different distances from the viewpoint.
  • a vehicle head that forms virtual images at positions near and far from the front of the driver. It is an up display device.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining a state in which the image display device 10 according to the present embodiment is mounted on the vehicle 1.
  • the image display device 10 is embedded in the dashboard 2 ahead of the steering wheel 4.
  • the image display device 10 emits the light L1 of the first image toward the first incident area PA1 of the windshield 3, and emits the light L2 of the second image toward the second incident area PA2 of the windshield 3. .
  • the windshield 3 corresponds to the translucent member in the present invention. Since the windshield 3 functions as a semi-reflective surface, these lights (L1, L2) are reflected from the windshield 3 toward the visual recognition area SA of the driver 5 and reach the eyes of the driver 5.
  • the driver 5 visually recognizes the first virtual image IM1 with the light L1 of the first image, and visually recognizes the second virtual image IM2 with the light L2 of the second image.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a virtual image displayed by the image display apparatus 10 according to the present embodiment.
  • the virtual images (IM 1, IM 2) viewed from the driver 5 are formed at a front position via the windshield 3.
  • the first virtual image IM1 is formed at a position farther than the second virtual image IM2.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image display apparatus 10 according to the first embodiment.
  • the image display apparatus 10 includes a display unit 11, a projection optical system 12, an actuator 15, and a control unit 16.
  • the display unit 11 displays a first image and a second image corresponding to the first virtual image IM1 and the second virtual image IM2.
  • the display unit 11 displays the first image and the second image in different display areas on the same plane.
  • the display unit 11 includes a device (liquid crystal display) that displays an image on a flat display surface by transmitting or reflecting light from a light source such as an LED in a liquid crystal panel.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a display surface and a display area in the display unit 11.
  • the display unit 11 has one display surface 111, and the display surface 111 is provided with two display areas (DA1, DA2).
  • the display unit 11 displays the first image in the first display area DA1, and displays the second image in the second display area DA2.
  • the display unit 11 is configured by using one display means (liquid crystal display or the like).
  • the display unit 11 has two display surfaces 111A and 111B.
  • the display surface 111A is provided with a first display area DA1 for displaying a first image.
  • a second display area DA2 for displaying the second image is provided on the display surface 111B.
  • the display unit 11 is configured using two display means (liquid crystal display or the like).
  • the projection optical system 12 emits the light L1 of the first image and the light L2 of the second image displayed on the display unit 11 toward the windshield 3.
  • the projection optical system 12 forms the first virtual image IM1 and the second virtual image IM2 at positions where the distance from the viewpoint E of the visual recognition area SA is different, and the light L1 of the first image and the light L2 of the second image. Set each image point.
  • the optical path length of the first optical path OP1 and the optical path length of the second optical path OP2 are different.
  • the first optical path OP1 is an optical path of the light L1 of the first image from the first display area DA1 of the display unit 11 to the first incident area PA1 of the windshield 3.
  • the second optical path OP2 is an optical path of the light L2 of the second image from the second display area DA2 of the display unit 11 to the second incident area PA2 of the windshield 3.
  • the difference between the optical path length of the first optical path OP1 and the optical path length of the second optical path OP2 causes a shift between the image point of the light L1 of the first image and the image point of the light L2 of the second image.
  • the projection optical system 12 includes a first flat mirror 121, a second flat mirror 122, a first common curved mirror 131, and a second common curved mirror 132.
  • the first common curved mirror 131 and the second common curved mirror 132 are provided in common in the first optical path OP1 and the second optical path OP2, and concentrate or diverge the reflected light.
  • the first common curved mirror 131 reflects the light L 1 of the first image and the light L 2 of the second image toward the windshield 3.
  • the second common curved mirror 132 reflects the light L 1 of the first image and the light L 2 of the second image toward the first common curved mirror 131.
  • the first plane mirror 121 is provided in a first optical path OP1 between the display unit 11 and the second common curved mirror 132, and the first image light L1 incident from the display unit 11 is incident on the second common curved mirror 132.
  • the second flat mirror 122 is provided in the second optical path OP2 between the display unit 11 and the second common curved mirror 132, and the second common curved mirror 132 receives the light L2 of the second image incident from the display unit 11.
  • the actuator 15 is a mechanism that moves the first common curved mirror 131 so that the position of the visual recognition area SA changes under the control of the control unit 16, and is configured by using, for example, a motor or a piezoelectric element.
  • the control unit 16 is a circuit that controls the overall operation of the image display apparatus 10, and is configured using a computer that executes processing in accordance with an instruction code of a program, for example.
  • the control unit 16 generates an image to be displayed on the display unit 11 and controls the position, posture, inclination, and the like of the first common curved mirror 131 by the actuator 15.
  • the first image and the second image are displayed in different display areas (DA1, DA2) on the same plane in the display unit 11.
  • the light L1 of the first image displayed in the first display area DA1 is incident on the first flat mirror 121, reflected from the first flat mirror 121 toward the second common curved mirror 132, and the second common curved mirror 132.
  • the light L2 of the second image displayed in the second display area DA2 is incident on the second plane mirror 122, reflected from the second plane mirror 122 toward the second common curved mirror 132, and the second common curved surface.
  • the light is reflected from the mirror 132 toward the first common curved mirror 131, is reflected from the first common curved mirror 131 toward the windshield 3, and enters the second incident area PA2 of the windshield 3.
  • the light L1 of the first image and the light L2 of the second image incident on the windshield 3 are reflected toward the viewing area SA and reach the eyes of the driver 5 in the viewing area SA.
  • the first virtual image IM ⁇ b> 1 due to the light L ⁇ b> 1 of the first image and the second virtual image IM ⁇ b> 2 due to the light L ⁇ b> 2 of the second image are formed at positions ahead through the windshield 3. As shown in FIG.
  • the first optical path OP1 of the light L1 of the first image has a longer optical path length than the second optical path OP2 of the light L2 of the second image. Therefore, the image point of the light L1 of the first image has a longer optical path from the first common curved mirror 131 than the image point of the light L2 of the second image. Accordingly, the first virtual image IM1 is formed at a position farther from the viewpoint E than the second virtual image IM2.
  • the first image and the second image are displayed in different display areas (DA1, DA2) on the same plane in the display unit 11.
  • the image point of the light L1 of the first image and the image point of the light L2 of the second image are set separately in the projection optical system 12, whereby the first virtual image IM1 and the second virtual image IM1 are located at different positions from the viewpoint E.
  • a virtual image IM2 is formed. Therefore, the configuration can be simplified and the size of the apparatus can be reduced as compared with the case where the display areas of the first image and the second image are not on the same plane (when different screens are arranged with their positions shifted). Can be.
  • the display means for the two images can be shared.
  • the configuration of the display unit 11 can be further simplified.
  • an independent display unit is provided for each image by displaying two images (first image and second image) on the two display surfaces 111A and 111B. Therefore, it is possible to easily set different display characteristics (resolution, brightness, etc.) for each image.
  • characteristics such as the focal length of the projection optical system 12 can be set with a simple configuration by concentrating or diverging the reflected light in the first common curved mirror 131 and the second common curved mirror 132.
  • characteristics such as the focal length of the projection optical system 12 can be set with a simple configuration by concentrating or diverging the reflected light in the first common curved mirror 131 and the second common curved mirror 132.
  • the optical path between the display unit 11 and the second common curved mirror 132 first In the optical path OP1 and the second optical path OP2
  • the size of each image is relatively small. Therefore, by providing a plane mirror (first plane mirror, second plane mirror) between the display unit 11 and the second common curved mirror 132, the size of the plane mirror can be reduced.
  • the first common curved mirror 131 that reflects the light (L 1, L 2) of the two images toward the windshield 3 is driven by the actuator 15, so that the position of the visual recognition area SA is changed. Be changed.
  • FIG. 5 is a diagram showing a modification of the display unit 11.
  • the display unit 11 scans the light source 112 such as a laser, the scanner 113 that reflects the light beam LS from the light source 112, and the light beam LS reflected by the scanner 113. And a screen 114 on which an image, a second image) is formed.
  • the scanner 113 is, for example, a MEMS element having a mirror surface whose inclination changes under the control of the control unit 16.
  • the control unit 16 forms a predetermined image on the screen 114 by controlling the light intensity of each color of the light beam LS generated in the light source 112 and the angle of the scanner 113.
  • the beam diameter of light rays incident on the screen 114 is adjusted for each image. There is no need to do.
  • the display unit 11 includes a display device that displays an image by applying light to a MEMS element in which a large number of micromirror surfaces are arranged in an array, and an organic EL element.
  • a display device in which a number of self-luminous elements such as are arranged in an array may be used.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image display apparatus 10 according to the second embodiment.
  • the image display device 10 shown in FIG. 6 is obtained by omitting the actuator 15 in the image display device 10 shown in FIG. 3 and replacing the projection optical system 12 with a projection optical system 12A.
  • the other configuration is the image shown in FIG. This is the same as the display device 10.
  • the light L1 of the first image and the light L2 of the second image are incident on the combiner 3A.
  • the combiner 3A is disposed, for example, in front of the windshield 3, and the driver 5 visually recognizes the first virtual image IM1 and the second virtual image IM2 through the combiner 3A.
  • Combiner 3A is equivalent to a translucent member in the present invention.
  • the projection optical system 12A includes a first plane mirror 121A and a second plane mirror 122A.
  • the first plane mirror 121A reflects the light L1 of the first image incident from the display unit 11 toward the first incident area PA1 of the combiner 3A.
  • the second plane mirror 122A reflects the light L2 of the second image incident from the display unit 11 toward the second incident area PA2 of the combiner 3A.
  • the first optical path OP1 of the light L1 of the first image has a longer optical path length than the two optical paths OP2 of the light L2 of the second image. Therefore, the first virtual image IM1 by the light L1 of the first image is formed at a position farther from the viewpoint E than the second virtual image IM2 by the light L2 of the second image. In this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image display apparatus 10 according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a view of the projection optical system 12B in the image display apparatus 10 shown in FIG.
  • the image display device 10 shown in FIGS. 7 and 8 is obtained by replacing the projection optical system 12 in the image display device 10 shown in FIG. 3 with a projection optical system 12B, and the other configuration is the image display device 10 shown in FIG. It is the same.
  • the projection optical system 12B includes first flat mirrors 121B and 121C, a first common curved mirror 131B, and a second common curved mirror 132B.
  • the first common curved mirror 131B and the second common curved mirror 132B are provided in common in the first optical path OP1 and the second optical path OP2, and concentrate or diverge the reflected light.
  • the first common curved mirror 131B reflects the light L1 of the first image and the light L2 of the second image toward the windshield 3.
  • the second common curved mirror 132B reflects the light L1 of the first image and the light L2 of the second image toward the first common curved mirror 131.
  • the first flat mirrors 121B and 121C are provided in series in the first optical path OP1 between the display unit 11 and the second common curved mirror 132. As shown in FIG. 8, the first plane mirror 121B reflects the light L1 of the first image incident from the display unit 11 toward the first plane mirror 121C. The first plane mirror 121C reflects the light L1 of the first image incident from the first plane mirror 121B toward the common curved mirror 132B.
  • the actuator 15 moves the first common curved mirror 131B so that the position of the visual recognition area SA changes under the control of the control unit 16.
  • the light L1 of the first image displayed in the first display area DA1 is incident on the first plane mirror 121B, and is reflected from the first plane mirror 121B toward the first plane mirror 121C. And reflected from the first flat mirror 121C toward the second common curved mirror 132B, reflected from the second common curved mirror 132B toward the first common curved mirror 131B, and reflected from the first common curved mirror 131B to the windshield 3.
  • the light is reflected toward the first incident area PA ⁇ b> 1 of the windshield 3.
  • the light L2 of the second image displayed in the second display area DA2 is directly incident on the first common curved mirror 131B, reflected from the second common curved mirror 132B toward the first common curved mirror 131B, and the first common curved mirror 131B.
  • the light is reflected from the common curved mirror 131B toward the windshield 3 and enters the second incident area PA2 of the windshield 3.
  • the light L1 of the first image and the light L2 of the second image incident on the windshield 3 are reflected toward the viewing area SA and reach the eyes of the driver 5 in the viewing area SA. As shown in FIG.
  • the image point of the light L1 of the first image is that of the second image.
  • the optical path from the first common curved mirror 131 is longer than the image point of the light L2. Accordingly, the first virtual image IM1 is formed at a position farther from the viewpoint E than the second virtual image IM2. In this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image display apparatus 10 according to the fourth embodiment.
  • An image display device 10 shown in FIG. 9 is obtained by replacing the projection optical system 12 in the image display device 10 shown in FIG. 3 with a projection optical system 12C, and the other configuration is the same as that of the image display device 10 shown in FIG. is there.
  • the projection optical system 12C has two optical systems (12C-1 and 12C-2) having different combined focal lengths.
  • the first optical system 12C-1 forms a first optical path OP1 from the first display area DA1 of the display unit 11 to the first incident area PA1 of the windshield 3.
  • the second optical system 12C-2 forms a second optical path OP2 from the second display area DA2 of the display unit 11 to the second incident area PA2 of the windshield 3.
  • the combined focal length of the first optical system 12C-1 is longer than the combined focal length of the second optical system 12C-2.
  • the image point of the light L1 of the first image and the image point of the light L2 of the second image Since the deviation occurs, a difference between the distance from the viewpoint E to the first virtual image IM1 and the distance from the viewpoint E to the second virtual image IM2 occurs.
  • the projection optical system 12C includes a first curved mirror 141, a second curved mirror 142, and a first common curved mirror 131C.
  • the first optical system 12C-1 includes a first curved mirror 141 and a first common curved mirror 131C
  • the second optical system 12C-2 includes a second curved mirror 142 and a first common curved mirror 131C.
  • the first common curved mirror 131C is provided in common for the first optical path OP1 and the second optical path OP2, and concentrates or diverges the reflected light.
  • the first common curved mirror 131C reflects the light L1 of the first image and the light L2 of the second image toward the windshield 3.
  • the first curved mirror 141 is provided in the first optical path OP1 between the display unit 11 and the first common curved mirror 131C, and concentrates or diverges the reflected light.
  • the first curved mirror 141 reflects the light L1 of the first image incident from the display unit 11 toward the first common curved mirror 131C.
  • the second curved mirror 142 is provided in the second optical path OP2 between the display unit 11 and the first common curved mirror 131C, and concentrates or diverges the reflected light.
  • the second curved mirror 142 reflects the light L2 of the second image incident from the display unit 11 toward the first common curved mirror 131C.
  • the actuator 15 moves the first common curved mirror 131C so that the position of the visual recognition area SA changes under the control of the control unit 16.
  • the light L1 of the first image displayed in the first display area DA1 is incident on the first curved mirror 141, and is directed from the first curved mirror 141 toward the first common curved mirror 131C.
  • the light is reflected, reflected from the first common curved mirror 131C toward the windshield 3, and enters the first incident area PA1 of the windshield 3.
  • the light L2 of the second image displayed in the second display area DA2 is incident on the second curved mirror 142, reflected from the second curved mirror 142 toward the first common curved mirror 131C, and the first common curved mirror.
  • the light is reflected from 131C toward the windshield 3 and enters the second incident area PA2 of the windshield 3.
  • the light L1 of the first image and the light L2 of the second image incident on the windshield 3 are reflected toward the viewing area SA and reach the eyes of the driver 5 in the viewing area SA. Since the first optical system 12C-1 that forms the first optical path OP1 has a longer combined focal length than the second optical system 12C-2 that forms the second optical path OP2, the first virtual image IM1 becomes the second virtual image IM2. Compared to the viewpoint E, it is formed at a far position.
  • the combined focal length of the first optical system 12C-1 is set in the first curved mirror 141 and the first common curved mirror 131C, and the second curved mirror 142 and the first common curved mirror 131C are set.
  • the combined focal length of the second optical system 12C-2 is set in the curved mirror 131C. Since the combined focal length is set in each of the two optical systems (the first optical system 12C-1 and the second optical system 12C-2), it is easy to create a difference between the combined focal lengths.
  • the difference between the optical path length of the first optical path OP1 and the optical path length of the second optical path OP2 by creating a difference in the combined focal length in the two optical systems (first optical system 12C-1 and second optical system 12C-2) Can be omitted (for example, the first plane mirror 121 and the second plane mirror 122 in FIG. 3). Therefore, the overall configuration can be further simplified, and the size of the apparatus can be further reduced.
  • the two curved mirrors (the first curved mirror 141 and the second curved mirror 142) cause the light of the two images (first image and second image) to be first. 1 is reflected toward the common curved mirror 131C.
  • the two optical paths (first optical path OP1 and second optical path OP2) are folded back between the display unit 11 and the first common curved mirror 131C, so that the size of the apparatus can be further reduced.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of the configuration of the image display apparatus 10 according to the fifth embodiment.
  • the image display device 10 shown in FIG. 10 is obtained by replacing the projection optical system 12 in the image display device 10 shown in FIG. 3 with a projection optical system 12D, and the other configuration is the same as that of the image display device 10 shown in FIG. is there.
  • the projection optical system 12D has two optical systems (12D-1 and 12D-2) having different combined focal lengths, like the projection optical system 12C (FIG. 9) already described.
  • the projection optical system 12D includes a first flat mirror 121D, a second flat mirror 122D, a first curved mirror 141D, a second curved mirror 142D, and a first common curved mirror 131D.
  • the first optical system 12D-1 includes a first flat mirror 121D, a first curved mirror 141D, and a first common curved mirror 131D.
  • the second optical system 12D-2 includes a second flat mirror 122D, a second curved mirror 142D, and a first common curved mirror 131D.
  • the first common curved mirror 131D is provided in common for the first optical path OP1 and the second optical path OP2, and concentrates or diverges the reflected light.
  • the first common curved mirror 131D reflects the light L1 of the first image and the light L2 of the second image toward the windshield 3.
  • the first curved mirror 141D is provided in the first optical path OP1 between the first flat mirror 121D and the first common curved mirror 131D, and concentrates or diverges the reflected light.
  • the first curved mirror 141D reflects the light L1 of the first image incident from the first flat mirror 121D toward the first common curved mirror 131D.
  • the second curved mirror 142D is provided in the second optical path OP2 between the second flat mirror 122D and the first common curved mirror 131D, and concentrates or diverges the reflected light.
  • the second curved mirror 142D reflects the light L2 of the second image incident from the second flat mirror 122D toward the first common curved mirror 131D.
  • the first flat mirror 121D is provided in the first optical path OP1 between the display unit 11 and the first curved mirror 141D, and directs the light L1 of the first image incident from the display unit 11 to the first curved mirror 141D. Reflect.
  • the second plane mirror 122D is provided in the second optical path OP2 between the display unit 11 and the second curved mirror 142D, and directs the light L1 of the first image incident from the display unit 11 to the second curved mirror 142D. Reflect.
  • the light L1 of the first image displayed in the first display area DA1 is incident on the first plane mirror 121D and reflected from the first plane mirror 121D toward the first curved mirror 141D. Then, the light is reflected from the first curved mirror 141D toward the first common curved mirror 131D, reflected from the first common curved mirror 131D toward the windshield 3, and enters the first incident area PA1 of the windshield 3.
  • the light L2 of the second image displayed in the second display area DA2 is incident on the second plane mirror 122D, reflected from the second plane mirror 122D toward the second curved mirror 142D, and from the second curved mirror 142D.
  • the light is reflected toward the first common curved mirror 131D, reflected from the first common curved mirror 131D toward the windshield 3, and enters the second incident area PA2 of the windshield 3.
  • the light L1 of the first image and the light L2 of the second image incident on the windshield 3 are reflected toward the viewing area SA and reach the eyes of the driver 5 in the viewing area SA.
  • the first optical system 12C-1 that forms the first optical path OP1 has a longer combined focal length than the second optical system 12C-2 that forms the second optical path OP2.
  • the optical path length of the first optical path OP1 is longer than the optical path length of the second optical path OP2. Therefore, the first virtual image IM1 is formed at a position farther from the viewpoint E than the second virtual image IM2.
  • the optical path length of the first optical path OP1 and the second optical path OP2 Therefore, it becomes easier to create a difference in distance between the position where the first virtual image IM1 is formed and the position where the second virtual image IM2 is formed. Even when the range of the composite focal length that can be set in each optical system is limited, the first virtual image IM1 is obtained by setting the difference between the optical path length of the first optical path OP1 and the optical path length of the second optical path OP2. It is possible to set the difference in distance between the formed position and the position where the second virtual image IM2 is formed in a wider range. In addition, the relationship between the distance between the position where the first virtual image IM1 is formed and the position where the second virtual image IM2 is formed and the projection magnification of each virtual image can be individually adjusted.
  • the number of plane mirrors, the number of curved mirrors, and the number of common curved mirrors in the projection optical system described in the above-described embodiments are examples, and the number of these mirrors may be arbitrary. Further, the shape and arrangement of each mirror in the above-described embodiment are also an example, and other shapes and other arrangements may be used.
  • the two curved mirrors (141 and 142, 141D and 142D) are physically separated, but these curved mirrors may be formed integrally.
  • the translucent member in the present invention is a member having a property of transmitting light, and the degree of transparency can be arbitrarily selected according to the application.

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Abstract

画像表示装置１０は、第１画像及び第２画像を表示する表示部１１と、第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２をウィンドシールド３に向けて出射する投影光学系１２とを備える。表示部１１は、同一の平面上の異なる表示領域（ＤＡ１，ＤＡ２）において第１画像及び第２画像を表示する。投影光学系１２は、視認領域ＳＡ内の視点Ｅからの距離が異なる位置に第１虚像ＩＭ１及び第２虚像ＩＭ２を形成するように、第１画像の光Ｌ１の像点及び第２画像の光Ｌ２の像点をそれぞれ設定する。

Description

画像表示装置
　本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置などの画像表示装置に係り、特に、ウィンドシールドなどの透明な部材を介して虚像を視認させる画像表示装置に関するものである。
　自動車用のヘッドアップディスプレイは、フロントウィンドウのガラス（ウィンドシールド）やコンバイナに向けて映像を投影し、運転者の視界の前方に虚像として各種の情報を表示させるものであり、近年、様々なタイプの製品が実用化されている。
　一般的なヘッドアップディスプレイでは、デフューザなどのスクリーンに結像された中間像を投影光学系（拡大ミラーなど）によってウィンドシールドやコンバイナに投影する。従って、投影光学系の位置が固定されている場合でも、中間像が結像されるスクリーンの位置を変えることによって、運転者に見える虚像の前後方向の位置を変えることができる。
　下記の特許文献１に記載されるヘッドアップディスプレイ装置では、３つのスクリーンにそれぞれ映像が描画され、その映像がミラーで反射されてフロントガラスに投影される（特許文献１の図３）。３つのスクリーンは投影手段であるミラーからの距離が異なるため、それぞれのスクリーンの映像に対応する３つの虚像は、運転者から見て前後方向の位置が異なるように見える。
　また、下記の特許文献２に記載されるヘッドアップディスプレイ装置では、２つのスクリーンにそれぞれ映像が描画され、その映像が光学部の凹面鏡において反射されてフロントガラスに投影される（特許文献２の図１，図５）。このヘッドアップディスプレイ装置においても、２つのスクリーンの映像に対応する２つの虚像は、運転者からみて前後方向の位置が異なるように見える。
特開２００９－１５０９４７号公報 特開２０１５－３４９１９号公報
　光線の走査によってスクリーンに中間像を結像させる場合、ビーム径が小さいほど解像度が向上するため、通常は、スクリーンに入射する光線を光学系によって集束させる。光学系により光線を集束させるため、ビーム径は光学系からの距離に応じて異なる。スクリーンが１つであれば、そのスクリーンで焦点が合うように（ビーム径が最小となるように）光学系を構成することで、良好な解像度が得られる。ところが、スクリーンが複数の場合、何れか１つのスクリーンに光線の焦点を合わせると、他のスクリーンにおいてビーム径が大きくなる。そのため、上述した特許文献１に記載されるヘッドアップディスプレイ装置では、１つのスクリーンに光線の焦点を合わせた場合、他の２つのスクリーンにおいて解像度が低下する。光線を平行光へ近づけるように光学系を構成すれば、スクリーンの位置によるビーム径の違いは小さくなるが、この方法ではビーム径を十分に絞ることができないため、各スクリーンの解像度が低下する。
　他方、上述した特許文献２に記載されるヘッドアップディスプレイ装置では、光線の走査を行う焦点変更部として、凹面鏡の曲率を変更可能なＭＥＭＳミラーが用いられており、２つのスクリーンにそれぞれ焦点を合わせることができる（特許文献２の図５）。しかしながら、ＭＥＭＳミラーによる凹面鏡の曲率の制御では、複雑な曲率の制御が必要になるため演算負荷が重くなるという問題や、スポット径の小さい光線の焦点を精度よくスクリーンに合わせることが困難であるという問題がある。
　更に、上述した従来のヘッドアップディスプレイ装置では、中間像を結像させるための複数のスクリーンを光学系に対して異なる位置に配置させる必要があるため、装置サイズが大型化するという問題がある。
　本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構成でありながら、視点からの距離が異なる複数の虚像を形成することができる画像表示装置を提供することにある。
　本発明は、透光部材に向けて第１画像の光及び第２画像の光を出射し、前記透光部材から視認領域に向けて前記第１画像の光及び前記第２画像の光を反射させ、前記第１画像に対応する第１虚像及び前記第２画像に対応する第２虚像を、前記視認領域からみて前記透光部材を介した位置に表示する画像表示装置に関するものである。この画像表示装置は、前記第１画像及び前記第２画像を表示する表示部と、前記第１画像の光及び前記第２画像の光を前記透光部材に向けて出射する投影光学系とを備える。前記表示部は、同一の平面上の異なる表示領域において前記第１画像及び前記第２画像を表示する。前記投影光学系は、前記視認領域内の視点からの距離が異なる位置に前記第１虚像及び前記第２虚像を形成するように、前記第１画像の光の像点及び前記第２画像の光の像点をそれぞれ設定する。
　この構成によれば、前記表示部における同一の平面上の異なる表示領域において前記第１画像及び前記第２画像が表示される。そのため、それぞれの表示領域が同一の平面上にない場合に比べて構成が簡易になり、装置のサイズが小型になる。
　好適に、前記表示部は、前記第１画像及び前記第２画像を表示する１つの表示面を持ってよい。
　この構成によれば、１つの表示面に２つの画像（第１画像、第２画像）が表示されるため、２つの画像の表示手段を共通化することが可能になり、前記表示部の構成が簡易になる。
　好適に、前記表示部は、前記第１画像を表示する１つの表示面と前記第２画像を表示する１つの表示面とを持ってよい。
　この構成によれば、２つの表示面の各々に１つの画像（第１画像、第２画像）が表示されるため、画像ごとに独立の表示手段を設けることが可能になり、画像ごとに異なる表示特性（解像度、輝度など）を設定し易くなる。
　好適に、上記画像表示装置に係る第１の発明において、前記表示部における前記第１画像の表示領域から前記透光部材における前記第１画像の光の入射領域へ至る第１光路の光路長と、前記表示部における前記第２画像の表示領域から前記透光部材における前記第２画像の光の入射領域へ至る第２光路の光路長とが異なってもよい。
　この構成によれば、前記第１光路の光路長と前記第２光路の光路長とが異なるため、前記視認領域内の視点から見て、前記第１画像に対応する前記第１虚像が形成される位置と、前記第２画像に対応する前記第２虚像が形成される位置とが異なる。
　好適に、上記第１の発明において、前記投影光学系は、前記第１光路のみに設けられた第１平面ミラーと前記第２光路のみに設けられた第２平面ミラーとの少なくとも一方を含んでよい。
　この構成によれば、前記第１平面ミラー及び前記第２平面ミラーの少なくとも一方を設けることにより、これらの平面ミラーが設けない場合に比べて光路が長くなる。そのため、前記第１光路の光路長と前記第２光路の光路長とを独立に設定することが可能になる。
　好適に、上記第１の発明において、前記投影光学系は、前記第１光路及び前記第２光路に共通に設けられ、反射光を集中又は発散させる少なくとも１つの共通曲面ミラーを含んでよい。
　この構成によれば、前記共通曲面ミラーにおいて反射光が集中又は発散することにより、前記投影光学系の特性（焦点距離等）が設定される。
　好適に、上記第１の発明において、前記投影光学系は、前記第１画像の光及び第２画像の光を前記透光部材に向けて反射し、反射光を集中又は発散させる第１共通曲面ミラーと、前記第１画像の光及び第２画像の光を前記第１共通曲面ミラーに向けて反射し、反射光を集中又は発散させる第２共通曲面ミラーとを含んでよい。前記第１平面ミラー及び前記第２平面ミラーの少なくとも一方が、前記表示部と前記第２共通曲面ミラーとの間の光路に設けられていてよい。
　この構成によれば、前記第１共通曲面ミラー及び前記第２共通曲面ミラーにおいて反射光が集中又は発散することにより、前記投影光学系の焦点距離等の特性が設定される。また、前記第１共通曲面ミラー及び前記第２共通曲面ミラーにおいて画像が拡大される場合、前記表示部と前記第２共通曲面ミラーとの間の光路（第１光路、第２光路）における画像（第１画像、第２画像）のサイズは比較的小さい。そのため、平面ミラー（第１平面ミラー、第２平面ミラー）を小型にすることが可能になる。
　好適に、上記画像表示装置に係る第２の発明において、前記投影光学系は、前記表示部における前記第１画像の表示領域から前記透光部材における前記第１画像の光の入射領域へ至る第１光路を形成する第１光学系と、前記表示部における前記第２画像の表示領域から前記透光部材における前記第２画像の光の入射領域へ至る第２光路を形成する第２光学系とを含んでよい。前記第１光学系と前記第２光学系とが異なる合成焦点距離を持ってよい。
　この構成によれば、前記第１光路を形成する前記第１光学系と前記第２光路を形成する前記第２光学系とが異なる合成焦点距離を持つため、前記視認領域内の視点から見て、前記第１画像に対応する前記第１虚像が形成される位置と、前記第２画像に対応する前記第２虚像が形成される位置とが異なる。
　好適に、上記第２発明において、前記投影光学系は、前記第１光路のみに設けられ、反射光を集中又は発散させる第１曲面ミラーと、前記第２光路のみに設けられ、反射光を集中又は発散させる第２曲面ミラーとの少なくとも一方を含んでよい。
　この構成によれば、前記第１曲面ミラー及び前記第２曲面ミラーの少なくとも一方を設けることにより、前記第１光学系の合成焦点距離と前記第２光学系の合成焦点距離とを独立に設定することが可能になり、両者の合成焦点距離の差を作り易くなる。２つの光学系（第１光学系、第２光学系）において合成焦点距離の差を作ることにより、前記第１光路の光路長と前記第２光路の光路長との差を作るための平面ミラーを省略することが可能になる。
　好適に、上記第２発明において、前記投影光学系は、前記第１光路及び前記第２光路に共通に設けられ、反射光を集中又は発散させる少なくとも１つの共通曲面ミラーを含んでよい。
　この構成によれば、前記共通曲面ミラーにおいて反射光が集中又は発散することにより、前記第１光学系及び前記第２光学系のそれぞれにおける投影光学系の特性（合成焦点距離等）が設定される。共通の曲面ミラーを用いることで、構成が簡易になる。
　好適に、上記第２の発明において、前記投影光学系は、前記第１光路及び前記第２光路に共通に設けられ、前記透光部材に向けて前記第１画像の光及び第２画像の光を反射し、反射光を集中又は発散させる第１共通曲面ミラーと、前記第１共通曲面ミラーに向けて前記第１画像の光を反射する前記第１曲面ミラーと、前記第１共通曲面ミラーに向けて前記第２画像の光を反射する前記第２曲面ミラーとを含んでよい。
　この構成によれば、前記第１曲面ミラー及び前記第１共通曲面ミラーにおいて前記第１光学系の合成焦点距離が設定され、前記第２曲面ミラー及び前記第１共通曲面ミラーにおいて前記第２光学系の合成焦点距離が設定される。２つの光学系（第１光学系、第２光学系）においてそれぞれ合成焦点距離が設定されるため、両者の合成焦点距離の差を作り易くなる。２つの光学系（第１光学系、第２光学系）において合成焦点距離の差を作ることにより、前記第１光路の光路長と前記第２光路の光路長との差を作るための平面ミラーを省略することが可能になる。
　また、この構成によれば、２つの曲面ミラー（第１曲面ミラー、第２曲面ミラー）によって２つの画像（第１画像、第２画像）の光が共に前記第１共通ミラーに向けて反射される。これにより、前記表示部と前記第１共通曲面ミラーとの間で光路（第１光路、第２光路）が折り返されるため、装置サイズが小型になる。
　好適に、上記第２の発明において、上記画像表示装置は、前記視認領域の位置が変わるように前記第１共通曲面ミラーを動かすアクチュエータを備えてもよい。
　この構成によれば、前記視認領域の位置を変更するために複数のミラーを動かす場合に比べてアクチュエータの数が減り、構成が簡易になる。
　好適に、上記第２の発明において、前記投影光学系は、前記第１光路の光路長と前記第２光路の光路長とが異なっていてもよい。例えば、前記投影光学系は、前記第１光路のみに設けられた第１平面ミラーと前記第２光路のみに設けられた第２平面ミラーとの少なくとも一方を含んでもよい。
　この構成によれば、２つの光学系（第１光学系、第２光学系）における合成焦点距離の差に加えて、前記第１光路の光路長と前記第２光路の光路長と差が設定されるため、前記第１虚像が形成される位置と前記第２虚像が形成される位置との距離の差を作り易くなる。
　本発明によれば、簡易な構成でありながら、視点からの距離が異なる複数の虚像を形成することができる。
本発明の実施形態に係る画像表示装置が車両に搭載された状態を説明するための図である。 本発明の実施形態に係る画像表示装置によって表示される虚像を説明するための図である。 第１の実施形態に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。 表示部における表示面と表示領域の例を示す図である。図４Ａは１つの表示面に２つの表示領域が設けられた例を示し、図４Ｂは２つの表示面にそれぞれ表示領域が設けられた例を示す。 表示部の一変形例を示す図である。 第２の実施形態に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。 図７に示す画像表示装置における投影光学系を矢印Ａの方向から見た図である。 第４の実施形態に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。 第５の実施形態に係る画像表示装置の構成の一例を示す図である。
＜第１の実施形態＞
　以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る画像表示装置について説明する。
　本実施形態に係る画像表示装置は、視点からの距離が異なる複数の位置に虚像を形成する装置であり、例えば、運転者の前方の近い位置と遠い位置にそれぞれ虚像を形成する車両用のヘッドアップディスプレイ装置である。
　図１は、本実施形態に係る画像表示装置１０が車両１に搭載された状態を説明するための図である。図１の例において、画像表示装置１０は、ステアリングホイール４より前方のダッシュボード２の内部に埋設される。
　画像表示装置１０は、ウィンドシールド３の第１入射領域ＰＡ１に向けて第１画像の光Ｌ１を出射するとともに、ウィンドシールド３の第２入射領域ＰＡ２に向けて第２画像の光Ｌ２を出射する。ウィンドシールド３は、本発明における透光部材に相当する。ウィンドシールド３が半反射面として機能することにより、これらの光（Ｌ１，Ｌ２）がウィンドシールド３から運転者５の視認領域ＳＡに向けて反射されて、運転者５の眼に届く。運転者５は、第１画像の光Ｌ１によって第１虚像ＩＭ１を視認し、第２画像の光Ｌ２によって第２虚像ＩＭ２を視認する。
　図２は、本実施形態に係る画像表示装置１０によって表示される虚像を説明するための図である。図１及び図２に示すように、運転者５から見た虚像（ＩＭ１，ＩＭ２）は、ウィンドシールド３を介して前方の位置に形成される。図の例では、第１虚像ＩＭ１が第２虚像ＩＭ２に比べて遠い位置に形成される。
　図３は、第１の実施形態に係る画像表示装置１０の構成の一例を示す図である。図３の例において、画像表示装置１０は、表示部１１と、投影光学系１２と、アクチュエータ１５と、制御部１６を有する。
　表示部１１は、第１虚像ＩＭ１及び第２虚像ＩＭ２に対応する第１画像及び第２画像を表示する。表示部１１は、同一の平面上の異なる表示領域において第１画像及び第２画像を表示する。例えば表示部１１は、ＬＥＤなどの光源からの光を液晶パネルにおいて透過若しくは反射させることにより、平面状の表示面において画像を表示する装置（液晶ディスプレイ）を含む。
　図４は、表示部１１における表示面と表示領域の例を示す図である。図４Ａの例において、表示部１１は１つの表示面１１１を有しており、表示面１１１に２つの表示領域（ＤＡ１，ＤＡ２）が設けられている。表示部１１は、第１表示領域ＤＡ１において第１画像を表示し、第２表示領域ＤＡ２において第２画像を表示する。図４Ａのように表示面が１つの場合、表示部１１は１つの表示手段（液晶ディスプレイ等）を用いて構成される。
　他方、図４Ｂの例において、表示部１１は２つの表示面１１１Ａ及び１１１Ｂを有する。表示面１１１Ａには、第１画像を表示する第１表示領域ＤＡ１が設けられる。表示面１１１Ｂには、第２画像を表示する第２表示領域ＤＡ２が設けられる。図４Ｂのように表示面が２つの場合、表示部１１は２つの表示手段（液晶ディスプレイ等）を用いて構成される。
　投影光学系１２は、表示部１１に表示された第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２を、ウィンドシールド３に向けて出射する。投影光学系１２は、視認領域ＳＡの視点Ｅからの距離が異なる位置に第１虚像ＩＭ１及び第２虚像ＩＭ２を形成するように、第１画像の光Ｌ１の像点及び第２画像の光Ｌ２の像点をそれぞれ設定する。
　本実施形態において、投影光学系１２は、第１光路ＯＰ１の光路長と第２光路ＯＰ２の光路長とが異なる。第１光路ＯＰ１は、表示部１１の第１表示領域ＤＡ１からウィンドシールド３の第１入射領域ＰＡ１へ至る第１画像の光Ｌ１の光路である。第２光路ＯＰ２は、表示部１１の第２表示領域ＤＡ２からウィンドシールド３の第２入射領域ＰＡ２へ至る第２画像の光Ｌ２の光路である。第１光路ＯＰ１の光路長と第２光路ＯＰ２の光路長とが異なることにより、第１画像の光Ｌ１の像点と第２画像の光Ｌ２の像点とのずれが生じるため、視点Ｅから第１虚像ＩＭ１までの距離と視点Ｅから第２虚像ＩＭ２までの距離との違いが生じる。
　図３の例において、投影光学系１２は、第１平面ミラー１２１と、第２平面ミラー１２２と、第１共通曲面ミラー１３１と、第２共通曲面ミラー１３２を有する。
　第１共通曲面ミラー１３１及び第２共通曲面ミラー１３２は、第１光路ＯＰ１及び第２光路ＯＰ２に共通に設けられており、反射光を集中又は発散させる。第１共通曲面ミラー１３１は、第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２をウィンドシールド３に向けて反射する。第２共通曲面ミラー１３２は、第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２を第１共通曲面ミラー１３１に向けて反射する。
　第１平面ミラー１２１は、表示部１１と第２共通曲面ミラー１３２との間の第１光路ＯＰ１に設けられており、表示部１１から入射した第１画像の光Ｌ１を第２共通曲面ミラー１３２に向けて反射する。第２平面ミラー１２２は、表示部１１と第２共通曲面ミラー１３２との間の第２光路ＯＰ２に設けられており、表示部１１から入射した第２画像の光Ｌ２を第２共通曲面ミラー１３２に向けて反射する。
　アクチュエータ１５は、制御部１６の制御に従って、視認領域ＳＡの位置が変わるように第１共通曲面ミラー１３１を動かす機構であり、例えばモータや圧電素子などを用いて構成される。
　制御部１６は、画像表示装置１０の全体的な動作を制御する回路であり、例えばプログラムの命令コードに従って処理を実行するコンピュータを用いて構成される。制御部１６は、表示部１１において表示させる画像の生成や、アクチュエータ１５による第１共通曲面ミラー１３１の位置、姿勢、傾きなどの制御を行う。
　図３に示す画像表示装置１０では、表示部１１における同一平面上の異なる表示領域（ＤＡ１，ＤＡ２）に第１画像及び第２画像が表示される。第１表示領域ＤＡ１に表示された第１画像の光Ｌ１は、第１平面ミラー１２１に入射し、第１平面ミラー１２１から第２共通曲面ミラー１３２に向けて反射され、第２共通曲面ミラー１３２から第１共通曲面ミラー１３１に向けて反射され、第１共通曲面ミラー１３１からウィンドシールド３に向けて反射されて、ウィンドシールド３の第１入射領域ＰＡ１に入射する。また、第２表示領域ＤＡ２に表示された第２画像の光Ｌ２は、第２平面ミラー１２２に入射し、第２平面ミラー１２２から第２共通曲面ミラー１３２に向けて反射され、第２共通曲面ミラー１３２から第１共通曲面ミラー１３１に向けて反射され、第１共通曲面ミラー１３１からウィンドシールド３に向けて反射されて、ウィンドシールド３の第２入射領域ＰＡ２に入射する。ウィンドシールド３に入射した第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２は、それぞれ視認領域ＳＡに向けて反射され、視認領域ＳＡ内にある運転者５の眼に届く。運転者５の視点Ｅから見て、第１画像の光Ｌ１による第１虚像ＩＭ１及び第２画像の光Ｌ２による第２虚像ＩＭ２はウィンドシールド３を介した前方の位置に形成される。図３に示すように、第１画像の光Ｌ１の第１光路ＯＰ１は、第２画像の光Ｌ２の第２光路ＯＰ２に比べて、光路長が長い。そのため、第１画像の光Ｌ１の像点は、第２画像の光Ｌ２の像点に比べて、第１共通曲面ミラー１３１からの光路が長い。従って、第１虚像ＩＭ１は第２虚像ＩＭ２に比べて視点Ｅから遠い位置に形成される。
　以上説明したように、本実施形態に係る画像表示装置１０によれば、表示部１１における同一の平面上の異なる表示領域（ＤＡ１、ＤＡ２）に第１画像及び第２画像が表示される。第１画像の光Ｌ１の像点及び第２画像の光Ｌ２の像点は、投影光学系１２において別個に設定され、これにより、視点Ｅからの距離が異なる位置に第１虚像ＩＭ１及び第２虚像ＩＭ２が形成される。そのため、第１画像及び第２画像の表示領域が同一の平面上にない場合（位置をずらして配置された異なるスクリーンを用いる場合など）に比べて構成を簡易化できるとともに、装置のサイズを小型にすることができる。
　また、本実施形態に係る画像表示装置１０によれば、１つの表示面１１１に２つの画像（第１画像、第２画像）を表示させることにより、２つの画像の表示手段を共通化できるため、表示部１１の構成を更に簡易化できる。
　更に、本実施形態に係る画像表示装置１０によれば、２つの表示面１１１Ａ及び１１１Ｂに２つの画像（第１画像、第２画像）を表示させることにより、画像ごとに独立の表示手段を設けることができるため、画像ごとに異なる表示特性（解像度、輝度など）を設定し易くすることができる。
　また、本実施形態によれば、第１共通曲面ミラー１３１及び第２共通曲面ミラー１３２において反射光を集中又は発散させることにより、投影光学系１２の焦点距離等の特性を簡易な構成で設定できる。第１共通曲面ミラー１３１及び第２共通曲面ミラー１３２において２つの画像（第１画像、第２画像）が拡大される場合、表示部１１と第２共通曲面ミラー１３２との間の光路（第１光路ＯＰ１、第２光路ＯＰ２）では各画像のサイズが比較的小さい。そのため、表示部１１と第２共通曲面ミラー１３２との間に平面ミラー（第１平面ミラー、第２平面ミラー）を設けることにより、平面ミラーのサイズを小型にすることができる。
　しかも、本実施形態によれば、２つの画像の光（Ｌ１、Ｌ２）をウィンドシールド３に向けて反射させる第１共通曲面ミラー１３１がアクチュエータ１５で駆動されることにより、視認領域ＳＡの位置が変更される。これにより、視認領域ＳＡの位置を変更するために複数のミラーを動かす場合に比べてアクチュエータの数を削減できるため、構成を簡易化できる。
　図５は、表示部１１の変形例を示す図である。図５の変形例において、表示部１１は、レーザなどの光源１１２と、光源１１２からの光線ＬＳを反射するスキャナ１１３と、スキャナ１１３において反射された光線ＬＳが走査されることによって画像（第１画像、第２画像）が結像されるスクリーン１１４とを有する。スキャナ１１３は、例えば制御部１６の制御に従って傾きが変化する鏡面を持ったＭＥＭＳ素子である。制御部１６は、光源１１２において発生する光線ＬＳの各色の光強度とスキャナ１１３の角度とを制御することにより、所定の画像をスクリーン１１４に結像させる。本実施形態によれば、スクリーン１１４における同一平面上の異なる領域に２つの画像（第１画像、第２画像）が結像されるため、スクリーン１１４に入射する光線のビーム径を画像ごとに調整する必要がない。
　なお、表示部１１には、上記の変形例以外にも、例えば多数の微小鏡面がアレイ状に配列されたＭＥＭＳ素子に光を当てて反射させることにより画像を表示するディスプレイ装置や、有機ＥＬ素子などの多数の自発光素子がアレイ状に配置されたディスプレイ装置などを用いてもよい。
＜第２の実施形態＞
　次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、第２の実施形態に係る画像表示装置１０の構成の一例を示す図である。図６に示す画像表示装置１０は、図３に示す画像表示装置１０におけるアクチュエータ１５を省略し、投影光学系１２を投影光学系１２Ａに置き換えたものであり、他の構成は図３に示す画像表示装置１０と同様である。第２の実施形態に係る画像表示装置１０は、第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２をコンバイナ３Ａに入射する。コンバイナ３Ａは、例えばウィンドシールド３の前に配置されており、運転者５はコンバイナ３Ａを介して第１虚像ＩＭ１及び第２虚像ＩＭ２を視認する。コンバイナ３Ａは、本発明における透光部材に相当する。
　投影光学系１２Ａは、第１平面ミラー１２１Ａ及び第２平面ミラー１２２Ａを有する。第１平面ミラー１２１Ａは、表示部１１から入射した第１画像の光Ｌ１をコンバイナ３Ａの第１入射領域ＰＡ１に向けて反射する。第２平面ミラー１２２Ａは、表示部１１から入射した第２画像の光Ｌ２をコンバイナ３Ａの第２入射領域ＰＡ２に向けて反射する。
　図６に示すように、第１画像の光Ｌ１の第１光路ＯＰ１は第２画像の光Ｌ２の２光路ＯＰ２に比べて光路長が長い。そのため、第１画像の光Ｌ１による第１虚像ＩＭ１は第２画像の光Ｌ２による第２虚像ＩＭ２に比べて視点Ｅから遠い位置に形成される。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
＜第３の実施形態＞
　次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図７は、第３の実施形態に係る画像表示装置１０の構成の一例を示す図である。図８は、図７に示す画像表示装置１０における投影光学系１２Ｂを矢印Ａの方向から見た図である。図７及び図８に示す画像表示装置１０は、図３に示す画像表示装置１０における投影光学系１２を投影光学系１２Ｂに置き換えたものであり、他の構成は図３に示す画像表示装置１０と同様である。
　投影光学系１２Ｂは、第１平面ミラー１２１Ｂ及び１２１Ｃと、第１共通曲面ミラー１３１Ｂと、第２共通曲面ミラー１３２Ｂを有する。
　第１共通曲面ミラー１３１Ｂ及び第２共通曲面ミラー１３２Ｂは、第１光路ＯＰ１及び第２光路ＯＰ２に共通に設けられており、反射光を集中又は発散させる。第１共通曲面ミラー１３１Ｂは、第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２をウィンドシールド３に向けて反射する。第２共通曲面ミラー１３２Ｂは、第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２を第１共通曲面ミラー１３１に向けて反射する。
　第１平面ミラー１２１Ｂ及び１２１Ｃは、表示部１１と第２共通曲面ミラー１３２との間の第１光路ＯＰ１において直列に設けられている。図８において示すように、第１平面ミラー１２１Ｂは、表示部１１から入射した第１画像の光Ｌ１を第１平面ミラー１２１Ｃに向けて反射する。第１平面ミラー１２１Ｃは、第１平面ミラー１２１Ｂから入射した第１画像の光Ｌ１を共通曲面ミラー１３２Ｂに向けて反射する。
　アクチュエータ１５は、制御部１６の制御に従って、視認領域ＳＡの位置が変わるように第１共通曲面ミラー１３１Ｂを動かす。
　図７に示す画像表示装置１０では、第１表示領域ＤＡ１に表示された第１画像の光Ｌ１が第１平面ミラー１２１Ｂに入射し、第１平面ミラー１２１Ｂから第１平面ミラー１２１Ｃに向けて反射され、第１平面ミラー１２１Ｃから第２共通曲面ミラー１３２Ｂに向けて反射され、第２共通曲面ミラー１３２Ｂから第１共通曲面ミラー１３１Ｂに向けて反射され、第１共通曲面ミラー１３１Ｂからウィンドシールド３に向けて反射されて、ウィンドシールド３の第１入射領域ＰＡ１に入射する。また、第２表示領域ＤＡ２に表示された第２画像の光Ｌ２が第１共通曲面ミラー１３１Ｂに直接入射し、第２共通曲面ミラー１３２Ｂから第１共通曲面ミラー１３１Ｂに向けて反射され、第１共通曲面ミラー１３１Ｂからウィンドシールド３に向けて反射されて、ウィンドシールド３の第２入射領域ＰＡ２に入射する。ウィンドシールド３に入射した第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２は、それぞれ視認領域ＳＡに向けて反射され、視認領域ＳＡ内にある運転者５の眼に届く。図７に示すように、第１画像の光Ｌ１の第１光路ＯＰ１は第２画像の光Ｌ２の第２光路ＯＰ２に比べて長いため、第１画像の光Ｌ１の像点は第２画像の光Ｌ２の像点に比べて第１共通曲面ミラー１３１からの光路が長くなる。従って、第１虚像ＩＭ１は第２虚像ＩＭ２に比べて視点Ｅから遠い位置に形成される。
　本実施形態においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することができる。
＜第４の実施形態＞
　次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図９は、第４の実施形態に係る画像表示装置１０の構成の一例を示す図である。図９に示す画像表示装置１０は、図３に示す画像表示装置１０における投影光学系１２を投影光学系１２Ｃに置き換えたものであり、他の構成は図３に示す画像表示装置１０と同じである。
　投影光学系１２Ｃは、異なる合成焦点距離を持った２つの光学系（１２Ｃ－１、１２Ｃ－２）を有する。第１光学系１２Ｃ－１は、表示部１１の第１表示領域ＤＡ１からウィンドシールド３の第１入射領域ＰＡ１へ至る第１光路ＯＰ１を形成する。第２光学系１２Ｃ－２は、表示部１１の第２表示領域ＤＡ２からウィンドシールド３の第２入射領域ＰＡ２へ至る第２光路ＯＰ２を形成する。第１光学系１２Ｃ－１の合成焦点距離は第２光学系１２Ｃ－２の合成焦点距離に比べて長い。第１光学系１２Ｃ－１の合成焦点距離と第２光学系１２Ｃ－２の合成焦点距離とが異なることにより、第１画像の光Ｌ１の像点と第２画像の光Ｌ２の像点とのずれが生じるため、視点Ｅから第１虚像ＩＭ１までの距離と視点Ｅから第２虚像ＩＭ２までの距離との違いが生じる。
　図９の例において、投影光学系１２Ｃは、第１曲面ミラー１４１と、第２曲面ミラー１４２と、第１共通曲面ミラー１３１Ｃを有する。第１光学系１２Ｃ－１は第１曲面ミラー１４１と第１共通曲面ミラー１３１Ｃを含み、第２光学系１２Ｃ－２は第２曲面ミラー１４２と第１共通曲面ミラー１３１Ｃを含む。
　第１共通曲面ミラー１３１Ｃは、第１光路ＯＰ１及び第２光路ＯＰ２に共通に設けられており、反射光を集中又は発散させる。第１共通曲面ミラー１３１Ｃは、第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２をウィンドシールド３に向けて反射する。
　第１曲面ミラー１４１は、表示部１１と第１共通曲面ミラー１３１Ｃとの間の第１光路ＯＰ１に設けられており、反射光を集中又は発散させる。第１曲面ミラー１４１は、表示部１１から入射した第１画像の光Ｌ１を第１共通曲面ミラー１３１Ｃに向けて反射する。第２曲面ミラー１４２は、表示部１１と第１共通曲面ミラー１３１Ｃとの間の第２光路ＯＰ２に設けられており、反射光を集中又は発散させる。第２曲面ミラー１４２は、表示部１１から入射した第２画像の光Ｌ２を第１共通曲面ミラー１３１Ｃに向けて反射する。
　アクチュエータ１５は、制御部１６の制御に従って、視認領域ＳＡの位置が変わるように第１共通曲面ミラー１３１Ｃを動かす。
　図９に示す画像表示装置１０では、第１表示領域ＤＡ１に表示された第１画像の光Ｌ１が第１曲面ミラー１４１に入射し、第１曲面ミラー１４１から第１共通曲面ミラー１３１Ｃに向けて反射され、第１共通曲面ミラー１３１Ｃからウィンドシールド３に向けて反射されて、ウィンドシールド３の第１入射領域ＰＡ１に入射する。また、第２表示領域ＤＡ２に表示された第２画像の光Ｌ２が第２曲面ミラー１４２に入射し、第２曲面ミラー１４２から第１共通曲面ミラー１３１Ｃに向けて反射され、第１共通曲面ミラー１３１Ｃからウィンドシールド３に向けて反射されて、ウィンドシールド３の第２入射領域ＰＡ２に入射する。ウィンドシールド３に入射した第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２は、それぞれ視認領域ＳＡに向けて反射され、視認領域ＳＡ内にある運転者５の眼に届く。第１光路ＯＰ１を形成する第１光学系１２Ｃ－１は、第２光路ＯＰ２を形成する第２光学系１２Ｃ－２に比べて合成焦点距離が長いため、第１虚像ＩＭ１は第２虚像ＩＭ２に比べて視点Ｅから遠い位置に形成される。
　本実施形態に係る画像表示装置１０によれば、第１曲面ミラー１４１及び第１共通曲面ミラー１３１Ｃにおいて第１光学系１２Ｃ－１の合成焦点距離が設定され、第２曲面ミラー１４２及び第１共通曲面ミラー１３１Ｃにおいて第２光学系１２Ｃ－２の合成焦点距離が設定される。２つの光学系（第１光学系１２Ｃ－１、第２光学系１２Ｃ－２）においてそれぞれ合成焦点距離が設定されるため、両者の合成焦点距離の差を作り易くなる。２つの光学系（第１光学系１２Ｃ－１、第２光学系１２Ｃ－２）において合成焦点距離の差を作ることにより、第１光路ＯＰ１の光路長と第２光路ＯＰ２の光路長との差を作るための平面ミラー（例えば図３における第１平面ミラー１２１、第２平面ミラー１２２）を省略できる。そのため、全体の構成を更に簡易化できるとともに、装置のサイズを更に小型化できる。
　また、本実施形態に係る画像表示装置１０によれば、２つの曲面ミラー（第１曲面ミラー１４１、第２曲面ミラー１４２）によって２つの画像（第１画像、第２画像）の光が共に第１共通曲面ミラー１３１Ｃに向けて反射される。これにより、表示部１１と第１共通曲面ミラー１３１Ｃとの間で２つの光路（第１光路ＯＰ１、第２光路ＯＰ２）が共に折り返されるため、装置のサイズを一層小型にすることができる。
＜第５の実施形態＞
　次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１０は、第５の実施形態に係る画像表示装置１０の構成の一例を示す図である。図１０に示す画像表示装置１０は、図３に示す画像表示装置１０における投影光学系１２を投影光学系１２Ｄに置き換えたものであり、他の構成は図３に示す画像表示装置１０と同じである。
　投影光学系１２Ｄは、既に説明した投影光学系１２Ｃ（図９）と同様に、異なる合成焦点距離を持った２つの光学系（１２Ｄ－１、１２Ｄ－２）を有する。
　図１０の例において、投影光学系１２Ｄは、第１平面ミラー１２１Ｄと、第２平面ミラー１２２Ｄと、第１曲面ミラー１４１Ｄと、第２曲面ミラー１４２Ｄと、第１共通曲面ミラー１３１Ｄを有する。第１光学系１２Ｄ－１は、第１平面ミラー１２１Ｄと、第１曲面ミラー１４１Ｄと、第１共通曲面ミラー１３１Ｄを含む。第２光学系１２Ｄ－２は、第２平面ミラー１２２Ｄと、第２曲面ミラー１４２Ｄと、第１共通曲面ミラー１３１Ｄを含む。
　第１共通曲面ミラー１３１Ｄは、第１光路ＯＰ１及び第２光路ＯＰ２に共通に設けられており、反射光を集中又は発散させる。第１共通曲面ミラー１３１Ｄは、第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２をウィンドシールド３に向けて反射する。
　第１曲面ミラー１４１Ｄは、第１平面ミラー１２１Ｄと第１共通曲面ミラー１３１Ｄとの間の第１光路ＯＰ１に設けられており、反射光を集中又は発散させる。第１曲面ミラー１４１Ｄは、第１平面ミラー１２１Ｄから入射した第１画像の光Ｌ１を第１共通曲面ミラー１３１Ｄに向けて反射する。
　第２曲面ミラー１４２Ｄは、第２平面ミラー１２２Ｄと第１共通曲面ミラー１３１Ｄとの間の第２光路ＯＰ２に設けられており、反射光を集中又は発散させる。第２曲面ミラー１４２Ｄは、第２平面ミラー１２２Ｄから入射した第２画像の光Ｌ２を第１共通曲面ミラー１３１Ｄに向けて反射する。
　第１平面ミラー１２１Ｄは、表示部１１と第１曲面ミラー１４１Ｄとの間の第１光路ＯＰ１に設けられており、表示部１１から入射した第１画像の光Ｌ１を第１曲面ミラー１４１Ｄに向けて反射する。
　第２平面ミラー１２２Ｄは、表示部１１と第２曲面ミラー１４２Ｄとの間の第２光路ＯＰ２に設けられており、表示部１１から入射した第１画像の光Ｌ１を第２曲面ミラー１４２Ｄに向けて反射する。
　図１０に示す画像表示装置１０では、第１表示領域ＤＡ１に表示された第１画像の光Ｌ１が第１平面ミラー１２１Ｄに入射し、第１平面ミラー１２１Ｄから第１曲面ミラー１４１Ｄに向けて反射され、第１曲面ミラー１４１Ｄから第１共通曲面ミラー１３１Ｄに向けて反射され、第１共通曲面ミラー１３１Ｄからウィンドシールド３に向けて反射されて、ウィンドシールド３の第１入射領域ＰＡ１に入射する。また、第２表示領域ＤＡ２に表示された第２画像の光Ｌ２が第２平面ミラー１２２Ｄに入射し、第２平面ミラー１２２Ｄから第２曲面ミラー１４２Ｄに向けて反射され、第２曲面ミラー１４２Ｄから第１共通曲面ミラー１３１Ｄに向けて反射され、第１共通曲面ミラー１３１Ｄからウィンドシールド３に向けて反射されて、ウィンドシールド３の第２入射領域ＰＡ２に入射する。ウィンドシールド３に入射した第１画像の光Ｌ１及び第２画像の光Ｌ２は、それぞれ視認領域ＳＡに向けて反射され、視認領域ＳＡ内にある運転者５の眼に届く。第１光路ＯＰ１を形成する第１光学系１２Ｃ－１は、第２光路ＯＰ２を形成する第２光学系１２Ｃ－２に比べて合成焦点距離が長い。また、図１０において示すように、第１光路ＯＰ１の光路長は第２光路ＯＰ２の光路長に比べて長い。そのため、第１虚像ＩＭ１は第２虚像ＩＭ２に比べて視点Ｅから遠い位置に形成される。
　本実施形態によれば、２つの光学系（第１光学系１２Ｄ－１、第２光学系１２Ｄ－２）における合成焦点距離の差に加えて、第１光路ＯＰ１の光路長と第２光路ＯＰ２の光路長と差が設定されるため、第１虚像ＩＭ１が形成される位置と第２虚像ＩＭ２が形成される位置との距離の差を更に作り易くなる。また、それぞれの光学系において設定可能な合成焦点距離の範囲に制限がある場合でも、第１光路ＯＰ１の光路長と第２光路ＯＰ２の光路長と差を設定することにより、第１虚像ＩＭ１が形成される位置と第２虚像ＩＭ２が形成される位置との距離の差をより広範囲に設定することが可能になる。また、第１虚像ＩＭ１が形成される位置と第２虚像ＩＭ２が形成される位置との距離とそれぞれの虚像の投影倍率との関係を、個別に調整することが可能になる。
　以上、本発明の幾つかの実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、更に種々のバリエーションを含んでいる。
　例えば、上述した実施形態において挙げた投影光学系における平面ミラーの数や、曲面ミラーの数、共通曲面ミラーの数は一例であり、これらのミラーの数は任意でよい。また、上述した実施形態における各ミラーの形状や配置も一例であり、他の形状や他の配置でもよい。
　また、上述した実施形態では、視点からの距離が異なる２つの虚像が形成される例を挙げたが、本発明の他の実施形態では、視点からの距離が異なる３以上の虚像が形成されてもよい。
　また、図９及び図１０の例において、２つの曲面ミラー（１４１及び１４２、１４１Ｄ及び１４２Ｄ）が物理的に分離しているが、これらの曲面ミラーは一体に形成されてもよい。
　本発明における透光部材は、光を透過する性質を持った部材であり、透明性の度合いは用途に応じて任意に選択可能である。
　１…車両１、２…ダッシュボード、３…ウィンドシールド、３Ａ…コンバイナ、４…ステアリングホイール、５…運転者、１０…画像表示装置、１１…表示部、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ…表示面、１１２…光源１１２、１１３…スキャナ１１３、１１４…スクリーン１１４、１２…投影光学系、１２Ｃ－１，１２Ｄ－１…第１光学系、１２Ｃ－２，１２Ｄ－２…第２光学系、１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄ…第１平面ミラー、１２２，１２２Ａ，１２２Ｄ…第２平面ミラー、１３１，１３１Ｂ，１３１Ｃ，１３１Ｄ…第１共通曲面ミラー、１３２，１３２Ｂ…第２共通曲面ミラー、１４１，１４１Ｄ…第１曲面ミラー、１４２，１４２Ｄ…第２曲面ミラー、１５…アクチュエータ、１６…制御部、ＤＡ１…第１表示領域、ＤＡ２…第２表示領域、ＰＡ１…第１入射領域、ＰＡ２…第２入射領域、ＩＭ１…第１虚像、ＩＭ２…第２虚像、ＯＰ１…第１光路、ＯＰ２…第２光路、Ｌ１…第１画像の光、Ｌ２…第２画像の光、ＳＡ…視認領域、Ｅ…視点
 

Claims (13)

  1. 　透光部材に向けて第１画像の光及び第２画像の光を出射し、前記透光部材から視認領域に向けて前記第１画像の光及び前記第２画像の光を反射させ、前記第１画像に対応する第１虚像及び前記第２画像に対応する第２虚像を、前記視認領域からみて前記透光部材を介した位置に表示する画像表示装置であって、
    　前記第１画像及び前記第２画像を表示する表示部と、
    　前記第１画像の光及び前記第２画像の光を前記透光部材に向けて出射する投影光学系とを備え、
    　前記表示部は、同一の平面上の異なる表示領域において前記第１画像及び前記第２画像を表示し、
    　前記投影光学系は、前記視認領域内の視点からの距離が異なる位置に前記第１虚像及び前記第２虚像を形成するように、前記第１画像の光の像点及び前記第２画像の光の像点をそれぞれ設定する、
    　画像表示装置。
  2. 　前記表示部は、前記第１画像及び前記第２画像を表示する１つの表示面を持つ、又は、前記第１画像を表示する１つの表示面と前記第２画像を表示する１つの表示面とを持つ、
    　請求項１に記載の画像表示装置。
  3. 　前記投影光学系は、前記表示部における前記第１画像の表示領域から前記透光部材における前記第１画像の光の入射領域へ至る第１光路の光路長と、前記表示部における前記第２画像の表示領域から前記透光部材における前記第２画像の光の入射領域へ至る第２光路の光路長とが異なる、
    　請求項２に記載の画像表示装置。
  4. 　前記投影光学系は、前記第１光路のみに設けられた第１平面ミラーと前記第２光路のみに設けられた第２平面ミラーとの少なくとも一方を含む、
    　請求項３に記載の画像表示装置。
  5. 　前記投影光学系は、前記第１光路及び前記第２光路に共通に設けられ、反射光を集中又は発散させる少なくとも１つの共通曲面ミラーを含む、
    　請求項４に記載の画像表示装置。
  6. 　前記投影光学系は、
    　前記第１画像の光及び第２画像の光を前記透光部材に向けて反射し、反射光を集中又は発散させる第１共通曲面ミラーと、
    　前記第１画像の光及び第２画像の光を前記第１共通曲面ミラーに向けて反射し、反射光を集中又は発散させる第２共通曲面ミラーとを含み、
    　前記第１平面ミラー及び前記第２平面ミラーの少なくとも一方が、前記表示部と前記第２共通曲面ミラーとの間の光路に設けられている、
    　請求項５に記載の画像表示装置。
  7. 　前記投影光学系は、
    　前記表示部における前記第１画像の表示領域から前記透光部材における前記第１画像の光の入射領域へ至る第１光路を形成する第１光学系と、
    　前記表示部における前記第２画像の表示領域から前記透光部材における前記第２画像の光の入射領域へ至る第２光路を形成する第２光学系とを含み、
    　前記第１光学系と前記第２光学系とが異なる合成焦点距離を持つ、
    　請求項２に記載の画像表示装置。
  8. 　前記投影光学系は、前記第１光路のみに設けられ、反射光を集中又は発散させる第１曲面ミラーと、前記第２光路のみに設けられ、反射光を集中又は発散させる第２曲面ミラーとの少なくとも一方を含む、
    　請求項３に記載の画像表示装置。
  9. 　前記投影光学系は、前記第１光路及び前記第２光路に共通に設けられ、反射光を集中又は発散させる少なくとも１つの共通曲面ミラーを含む、
    　請求項８に記載の画像表示装置。
  10. 　前記投影光学系は、
    　前記第１光路及び前記第２光路に共通に設けられ、前記透光部材に向けて前記第１画像の光及び第２画像の光を反射し、反射光を集中又は発散させる第１共通曲面ミラーと、
    　前記第１共通曲面ミラーに向けて前記第１画像の光を反射する前記第１曲面ミラーと、
    　前記第１共通曲面ミラーに向けて前記第２画像の光を反射する前記第２曲面ミラーとを含む、
    　請求項９に記載の画像表示装置。
  11. 　前記視認領域の位置が変わるように前記第１共通曲面ミラーを動かすアクチュエータを備える、
    　請求項６又は１０に記載の画像表示装置。
  12. 　前記投影光学系は、前記第１光路の光路長と前記第２光路の光路長とが異なる、
    　請求項７乃至１１の何れか一項に記載の画像表示装置。
  13. 　前記投影光学系は、前記第１光路のみに設けられた第１平面ミラーと前記第２光路のみに設けられた第２平面ミラーとの少なくとも一方を含む、
    　請求項１２に記載の画像表示装置。
     
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