WO2019225571A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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WO2019225571A1
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head
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昭徳 小飯田
宏幸 古澤
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日本精機株式会社
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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
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    • 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]

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display device.
  • Patent Document 1 a head-up display device that displays a virtual image on a windshield or the like is known.
  • the head-up display device is mounted on either a right-hand drive vehicle or a left-hand drive vehicle. Since the head-up display device is generally mounted on a portion of the dashboard facing the driver's seat, the position at which the head-up display device is mounted differs between the right-hand drive vehicle and the left-hand drive vehicle. When the position where the head-up display device is mounted changes, conditions such as the position of the windshield that receives display light from the head-up display device change. For this reason, a head-up display device for a right-hand drive vehicle and a head-up display device for a left-hand drive vehicle need to be configured differently according to the conditions. Accordingly, parts cannot be shared between the head-up display device for right-hand drive vehicles and the head-up display device for left-hand drive vehicles, and a large number of dedicated parts are required.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a head-up display device capable of increasing common parts when mounted on a right-hand drive vehicle and when mounted on a left-hand drive vehicle.
  • the head-up display device includes: A head-up comprising: a first unit that generates display light; and a second unit that is mounted on the first unit and displays a virtual image by guiding the display light generated by the first unit to a projection member.
  • a display device The first unit is: A display for emitting the display light; A first optical relay for guiding the display light from the display to the second unit along a virtual plane; A first housing in which the indicator and the first optical relay are accommodated,
  • the second unit is A second optical relay for guiding the display light to the projection member so as to shift an irradiation position at which the display light is irradiated to the projection member in a crossing direction intersecting the virtual plane; A second housing in which the second optical relay is accommodated.
  • a head-up display device that can increase the number of common parts when mounted on a right-hand drive vehicle and when mounted on a left-hand drive vehicle.
  • FIG. 1 shows the vehicle carrying the head-up display apparatus which concerns on one Embodiment of this invention. It is a typical sectional view showing the head up display device concerning one embodiment of the present invention. It is a perspective view showing the 1st unit concerning one embodiment of the present invention. It is a perspective view showing the 1st unit where a part of housing body part concerning one embodiment of the present invention was omitted. It is a perspective view of a projector, a 1st optical relay, and a 2nd optical relay concerning one embodiment of the present invention. It is a perspective view of the 1st unit and the 2nd optical relay concerning one embodiment of the present invention. It is a perspective view showing the 2nd housing of the 2nd unit concerning one embodiment of the present invention. (A) which concerns on one Embodiment of this invention is a front view of the head-up display apparatus mounted in a left-hand drive vehicle, (b) is a front view of the head-up display apparatus mounted in a right-hand drive vehicle.
  • the head-up display device 2 ⁇ / b> R is provided on the dashboard 5 of the vehicle 1.
  • the vehicle 1 is a right-hand drive vehicle, and the head-up display device 2R for the right-hand drive vehicle is installed in a portion of the dashboard 5 that faces the front right seat.
  • the head-up display device 2R for a right-hand drive vehicle will be mainly described.
  • the head-up display device 2R for the right-hand drive vehicle is a spacer between the head-up display device 2L for the left-hand drive vehicle.
  • the first unit 3A can be shared.
  • the head-up display device 2R irradiates the display light L toward the windshield 3.
  • the vehicle driver 4 receives the display light L reflected on the windshield 3 and can visually recognize the virtual image V including the vehicle information superimposed on the landscape.
  • the head-up display device 2R includes a first unit 3A that generates the display light L, and a second unit 3B that guides the display light L generated by the first unit 3A to the windshield 3. Prepare.
  • the first unit 3A includes a transmission screen 26, a first housing 41, a first optical relay 11 including reflecting mirrors 11a and 11b, and a projector 10 that is a display.
  • the first housing 41 forms a hollow rectangular parallelepiped with, for example, a light shielding resin. In the first housing 41, the transmission screen 26, the projector 10, and the first optical relay 11 are accommodated. A specific configuration of the first housing 41 will be described later.
  • the projector 10 emits display light L to display an image on the transmission screen 26 by a field sequential method.
  • the projector 10 is positioned in the forward direction Zf and the downward direction Yd in the first housing 41, and emits the display light L obliquely toward the reflecting mirror 11a in the upward direction Yu and the backward direction Zr.
  • the projector 10 includes a light source unit 10a, a reflective display element 10b made of a digital mirror device, and a projection lens 10c.
  • the light source unit 10a includes an LED group 10a1 including a red LED (Light Emitting Diode), a green LED, and a blue LED, and a light combining unit 10a2 including a dichroic mirror and a reflection mirror that combine light from the LED group 10a1.
  • the reflective display element 10b receives the combined light that has passed through the light combining unit 10a2, generates display light L, and emits the display light L toward the projection lens 10c.
  • the projection lens 10 c expands the display light L in accordance with the transmissive screen 26. In each figure, the principal ray of the display light L is shown as the display light L.
  • the reflecting mirror 11a is a flat mirror, and reflects the display light L from the projector 10 toward the reflecting mirror 11b.
  • the reflecting surface of the reflecting mirror 11 a is positioned to face the projection lens 10 c of the projector 10.
  • the display light L reflected by the reflecting mirror 11a travels obliquely in the downward direction Yd and the backward direction Zr.
  • the reflecting mirror 11b is a flat mirror, and reflects the display light L from the reflecting mirror 11a toward the transmission screen 26.
  • the reflecting mirror 11b is located in the downward direction Yd and the backward direction Zr with respect to the reflecting mirror 11a.
  • the reflecting surface of the reflecting mirror 11b faces the upward direction Yu.
  • the display light L reflected by the reflecting mirror 11b travels obliquely in the upward direction Yu and the backward direction Zr.
  • the transmission screen 26 is formed in a rectangular plate shape, receives the display light L reflected from the reflecting mirror 11b on one side, and transmits the display light L to the other side to form an image.
  • the transmissive screen 26 is positioned in the upward direction Yu and the backward direction Zr with respect to the reflecting mirror 11b.
  • the projector 10, the reflecting mirror 11a, and the reflecting mirror 11b are arranged along the virtual plane P1.
  • the virtual plane P1 is a plane along the height direction Y and the front-rear direction Z.
  • the imaginary plane P1 is inclined so as to advance outward in the vehicle width direction X and in the right-hand drive vehicle in the right direction Xr as it goes in the upward direction Yu.
  • the virtual plane P1 is inclined at an angle of 3 ° to 8 ° with respect to the height direction Y. Therefore, as shown in FIG. 5, the display light L between the projector 10, the reflecting mirror 11a, and the reflecting mirror 11b travels in an N shape along the virtual plane P1.
  • the first housing 41 includes a housing main body 42, a screen holder 43, and a spacer 44.
  • the housing main body part 42, the screen holder part 43, and the spacer 44 are each constituted by a separate light shielding resin.
  • the housing main body 42 has a box shape and houses the projector 10 and the reflecting mirrors 11a and 11b.
  • the housing main body 42 is formed with an opening 42a through which the display light L passes in the rear direction Zr on the upper surface thereof.
  • the screen holder 43 has a shape in which one of the four rectangular cylindrical side walls is omitted, and holds the transmission screen 26 inside.
  • the screen holder portion 43 is attached to the opening portion 42 a of the housing main body portion 42.
  • the internal space of the housing body 42 is continuous with the internal space of the screen holder 43.
  • the screen holder portion 43 extends so as to incline in the upward direction Yu and the backward direction Zr.
  • the screen holder portion 43 is formed with a side opening 43a that opens toward the front direction Zf.
  • the side opening 43a is closed by an inclined bottom plate portion 71c of the second housing 71 shown in FIG.
  • the spacer 44 is located between the screen holder portion 43 and the second unit 3B and has a function of mechanically connecting the first unit 3A to the second unit 3B.
  • the spacer 44 has a shape in which one long side wall is omitted from the four rectangular cylindrical side walls, and is mounted on the upper portion of the screen holder portion 43.
  • the internal space of the spacer 44 is continuous with the internal space of the screen holder portion 43.
  • the spacer 44 is formed with a side opening 44a that opens toward the front direction Zf.
  • the side opening 44a is closed by an inclined bottom plate 71c of the second housing 71 shown in FIG.
  • FIGS. 8A and 8B there are two types of spacers 44, a right-hand drive vehicle spacer 44R and a left-hand drive vehicle spacer 44L.
  • the two spacers 44L and 44R are symmetrical with each other about the symmetry plane P2 along the height direction Y and the front-rear direction Z.
  • the spacers 44L and 44R set the angle of the virtual plane P1 with respect to the height direction Y.
  • the right-hand drive vehicle spacer 44R is formed such that the height H in the height direction Y increases in the right direction Xr.
  • the virtual plane P1 along which the display light L in the first unit 3A is viewed is viewed from the front direction Zf shown in FIG.
  • the left-hand drive vehicle spacer 44L is formed such that the height H in the height direction Y increases in the left direction Xl.
  • the virtual plane P1 along which the display light L in the first unit 3A follows is viewed from the front direction Zf shown in FIG. 2, in other words, viewed from the vehicle driver 4, counterclockwise with respect to the height direction Y. Make a predetermined angle around.
  • the second unit 3 ⁇ / b> B includes a second optical relay 12 including reflecting mirrors 12 a and 12 b, a second housing 71, and a translucent cover 72.
  • the second housing 71 has a box shape made of light shielding resin.
  • the reflecting mirror 12a and the reflecting mirror 12b are accommodated.
  • a first opening 71 a through which the display light L passes is formed on the upper surface of the second housing 71.
  • the translucent cover 72 is formed of a translucent resin into a sheet shape and closes the first opening 71a.
  • a second opening 71b through which the display light L from the first unit 3A passes is formed at the bottom of the second housing 71 in the downward direction Yd.
  • the second opening 71b is surrounded by the upper edge of the spacer 44 of the first unit 3A.
  • the second housing 71 includes an inclined bottom plate portion 71c positioned in the front direction Zf of the second opening 71b.
  • the inclined bottom plate portion 71c is inclined so as to approach the downward direction Yd as it goes in the front direction Zf.
  • the inclined bottom plate 71c closes the side opening 44a of the spacer 44 and the side opening 43a of the screen holder 43 shown in FIG.
  • the reflecting mirror 12a is a flat mirror, and reflects the display light L from the first unit 3A toward the reflecting mirror 12b.
  • the reflecting mirror 12a is located in the upward direction Yu and the backward direction Zr with respect to the transmission screen 26.
  • the reflecting mirror 12a is inclined so as to approach the front direction Zf as it goes in the upward direction Yu.
  • the reflecting mirror 12a is inclined so as to approach the rear direction Zr as it goes in the right direction Xr.
  • the display light L reflected by the reflecting mirror 12a travels obliquely in the forward direction Zf and the right direction Xr. Therefore, the display light L travels in the direction intersecting the virtual plane P1 by the reflecting mirror 12a.
  • the reflecting mirror 12b is a concave mirror and reflects the display light L from the reflecting mirror 12a toward the windshield 3.
  • the reflecting mirror 12b is located in the front direction Zf with respect to the reflecting mirror 12a.
  • the center position Ob of the reflecting mirror 12b is provided outside the vehicle width direction X with respect to the center position Oa of the reflecting mirror 12a, and at a position shifted in the right direction Xr in a right-hand drive vehicle.
  • the reflecting mirror 12b is inclined so as to approach the front direction Zf as it goes in the upward direction Yu.
  • the display light L reflected by the reflecting mirror 12b travels obliquely in the upward direction Yu and the backward direction Zr.
  • the second optical relay 12 has a vehicle width at which the irradiation position A1 where the display light L is irradiated onto the windshield 3 intersects the virtual plane P1, as shown in FIG. 8B, depending on the arrangement and orientation of the reflecting mirrors 12a and 12b. It has a function of shifting in the direction X (cross direction).
  • the second optical relay 12 shifts the irradiation position A1 of the display light L to the outside in the vehicle width direction X, and in the right-hand drive vehicle to the right direction Xr.
  • the irradiation position A1 moves in the right direction Xr. This is the end of the description of the configuration of the head-up display device 2R.
  • the head-up display device 2L mounted on the left-hand drive vehicle will be described with reference to FIGS. 8A and 8B in comparison with the head-up display device 2R mounted on the right-hand drive vehicle.
  • the second unit 3B of the head-up display device 2L is symmetric about the symmetry plane P2 with respect to the second unit 3B of the head-up display device 2R. Therefore, in the head-up display device 2L, the second optical relay 12 shifts the irradiation position A1 of the display light L in the left direction Xl.
  • the left-hand drive vehicle spacer 44L is symmetrical about the plane of symmetry P2 with respect to the right-hand drive vehicle spacer 44R.
  • the first unit 3A excluding the spacer 44L of the head-up display device 2L has the same configuration as the first unit 3A excluding the spacer 44R of the head-up display device 2R. Therefore, the first unit 3A excluding the spacer 44 can be shared between the head-up display devices 2L and 2R.
  • the head-up display devices 2L and 2R are attached to the first unit 3A that generates the display light L and the first unit 3A, and the display light L generated by the first unit 3A is an example of a projection member. And a second unit 3B that displays the virtual image V by being guided to a certain windshield 3.
  • the first unit 3A includes a projector 10 that is an example of a display that emits display light L, a first optical relay 11 that guides the display light L from the projector 10 to the second unit 3B along a virtual plane P1, and a projector. 10 and the first housing 41 in which the first optical relay 11 is accommodated.
  • the second unit 3B guides the display light L to the windshield 3 so as to shift the irradiation position A1 where the display light L is applied to the windshield 3 in the vehicle width direction X (crossing direction) intersecting the virtual plane P1.
  • the direction in which the irradiation position A1 of the display light L is shifted differs between the right-hand drive vehicle and the left-hand drive vehicle. Specifically, as shown in FIG. 8B, in the head-up display device 2R of the right-hand drive vehicle, the irradiation position A1 is shifted in the right direction Xr in the vehicle width direction X, and as shown in FIG.
  • the irradiation position A1 is shifted to the left direction X1 in the vehicle width direction X.
  • the head-up display device 2R on which the first unit 3A is mounted on the right-hand drive vehicle and the head mounted on the left-hand drive vehicle can be shared between the up-display devices 2L. Thereby, common parts can be increased between the head-up display devices 2R and 2L.
  • the second housing 71 is formed with a second opening 71b through which the display light L from the first unit 3A passes.
  • the first housing 41 is formed so as to surround a part of the periphery of the display light L separately from the housing main body 42 in which the projector 10 and the first optical relay 11 are housed, and the housing main body 42.
  • a spacer 44 fixed to the second housing 71 so as to surround a part of the periphery of the second opening 71b of the 71. According to this configuration, by exchanging the spacer 44 in the first unit 3A, as shown in FIGS. 8A and 8B, the virtual plane P1 is oriented in accordance with the head-up display devices 2L and 2R. Can be set.
  • the first unit 3A includes a transmissive screen 26 that receives the display light L that has passed through the first optical relay 11 and forms an image.
  • the projector 10 includes a light source unit 10a and a reflective display element 10b that receives light from the light source unit 10a and emits display light L.
  • the first optical relay 11 includes two reflecting mirrors 11a and 11b that are arranged along the virtual plane P1 and guide the display light L to the second unit 3B by reflecting the display light L.
  • the second optical relay 12 is arranged at positions where the center positions Oa and Ob are different in the vehicle width direction X (crossing direction), and reflects the display light L to guide the display light L to the windshield 3. , 12b. According to this configuration, the first unit 3A can be shared between the head-up display devices 2L and 2R.
  • the screen holder portion 43 and the spacer 44 are configured separately, but are not limited thereto, and may be configured integrally. Furthermore, the screen holder part 43 and the spacer 44 may be configured integrally with the housing main body part 42.
  • the first optical relay 11 includes the two reflecting mirrors 11a and 11b.
  • the number is not limited to this, and the number of reflecting mirrors may be one or three or more.
  • the second optical relay 12 includes the two reflecting mirrors 12a and 12b, but is not limited thereto, and the number of reflecting mirrors may be one or three or more.
  • the display light L from the projector 10 has reached the transmission screen 26 after passing through the first optical relay 11.
  • the display light L after passing through the transmission screen 26 has passed through the first optical relay 11. 11 may be reached.
  • the side opening portions 43a and 44a are formed in the screen holder portion 43 and the spacer 44, but the side opening portions 43a and 44a are omitted, and the screen holder portion 43 and the spacer 44 are transmissive screens.
  • 26 may be formed in a cylindrical shape surrounding the entire periphery of the display light L that has passed through H.26.
  • the transmission screen 26 is provided in the first unit 3A, but is not limited thereto, and may be provided in the second unit 3B.
  • the projector 10 is a system including the reflective display element 10b formed of a digital mirror device.
  • the system of the projector 10 is not limited to this, and is an LCOS (Liquid Crystal On Silicon) projector, GLV ( A Grating Light Valve) projector, a CRT (Cathode Ray Tube) projector, or a liquid crystal projector may be used.
  • the indicator was the projector 10
  • the organic EL (Electro-Luminescence) display or liquid crystal display which displays an image may be sufficient. In this case, the transmission screen 26 may be omitted.
  • the head-up display devices 2L and 2R irradiate the front glass 3 that is a projection member with the display light L.
  • the projection member is not limited to the front glass 3 and is formed of a translucent plate material. It may be a dedicated combiner.
  • the head-up display devices 2L and 2R are mounted on the vehicle, but may be mounted on a ship, an airplane, or the like other than the vehicle.

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Abstract

右ハンドル車に搭載される場合と左ハンドル車に搭載される場合で共通部品を増やすことができるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。 ヘッドアップディスプレイ装置２Ｒは、表示光Ｌを生成する第１ユニット３Ａと、第１ユニット３Ａが装着され、第１ユニット３Ａにより生成された表示光Ｌをフロントガラスに導くことにより虚像を表示する第２ユニット３Ｂと、を備える。第１ユニット３Ａは、表示光Ｌを出射するプロジェクタ１０と、プロジェクタ１０からの表示光Ｌを仮想平面に沿って第２ユニット３Ｂに導く第１光学リレー１１と、を備える。第２ユニット３Ｂは、表示光Ｌがフロントガラスに照射される照射位置を仮想平面に交わる車幅方向Ｘにずらすように表示光Ｌをフロントガラスに導く第２光学リレー１２を備える。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置
　本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。
　従来から、例えば、特許文献１に記載されるように、フロントガラス等に虚像を表示するヘッドアップディスプレイ装置が知られている。
特開２０１４－１１９７１８号公報
　上記ヘッドアップディスプレイ装置は、右ハンドル車及び左ハンドル車の何れかに搭載される。上記ヘッドアップディスプレイ装置は、一般的に、ダッシュボードにおける運転席に対向する部位に搭載されるため、右ハンドル車と左ハンドル車でヘッドアップディスプレイ装置が搭載される位置が異なる。ヘッドアップディスプレイ装置が搭載される位置が変わると、ヘッドアップディスプレイ装置からの表示光を受けるフロントガラスの位置等の条件が変わる。このため、その条件に合わせて右ハンドル車用のヘッドアップディスプレイ装置と左ハンドル車用のヘッドアップディスプレイ装置を異なる構成とする必要があった。従って、右ハンドル車用のヘッドアップディスプレイ装置と左ハンドル車用のヘッドアップディスプレイ装置で部品が共通化できず、それぞれに合わせた専用部品が多く必要となっていた。
　本発明は、上記実状を鑑みてなされたものであり、右ハンドル車に搭載される場合と左ハンドル車に搭載される場合で共通部品を増やすことができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
　本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
　表示光を生成する第１ユニットと、前記第１ユニットが装着され、前記第１ユニットにより生成された前記表示光を被投射部材に導くことにより虚像を表示する第２ユニットと、を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
　前記第１ユニットは、
　前記表示光を出射する表示器と、
　前記表示器からの前記表示光を仮想平面に沿って前記第２ユニットに導く第１光学リレーと、
　前記表示器及び前記第１光学リレーが収容される第１ハウジングと、を備え、
　前記第２ユニットは、
　前記表示光が前記被投射部材に照射される照射位置を前記仮想平面に交わる交差方向にずらすように前記表示光を前記被投射部材に導く第２光学リレーと、
　前記第２光学リレーが収容される第２ハウジングと、を備える。
　本発明によれば、右ハンドル車に搭載される場合と左ハンドル車に搭載される場合で共通部品を増やすことができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することができる。
本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両を示す概略図である。 本発明の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を示す模式的な断面図である。 本発明の一実施形態に係る第１ユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るハウジング本体部の一部が省略された第１ユニットを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプロジェクタ、第１光学リレー及び第２光学リレーの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る第１ユニット及び第２光学リレーの斜視図である。 本発明の一実施形態に係る第２ユニットの第２ハウジングを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る（ａ）は左ハンドル車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置の正面図であり、（ｂ）は右ハンドル車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置の正面図である。
　本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
　図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｒは、車両１のダッシュボード５に設けられている。車両１は右ハンドル車であり、右ハンドル車用のヘッドアップディスプレイ装置２Ｒはダッシュボード５における前方右座席に対向する部位に設置される。以下の説明では、右ハンドル車用のヘッドアップディスプレイ装置２Ｒを中心に説明する。
　なお、図８（ａ），（ｂ）を参照しつつ後で詳述するように、右ハンドル車用のヘッドアップディスプレイ装置２Ｒは、左ハンドル車用のヘッドアップディスプレイ装置２Ｌとの間でスペーサー４４を除き第１ユニット３Ａを共通化することができる。
　図１に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｒは、表示光Ｌをフロントガラス３に向けて照射する。車両運転者４は、フロントガラス３に反射した表示光Ｌを受けて、風景と重畳する車両情報を含む虚像Ｖを視認できる。
　図２に示すように、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｒは、表示光Ｌを生成する第１ユニット３Ａと、第１ユニット３Ａにより生成された表示光Ｌをフロントガラス３に導く第２ユニット３Ｂと、を備える。
　第１ユニット３Ａは、透過型スクリーン２６と、第１ハウジング４１と、反射鏡１１ａ，１１ｂからなる第１光学リレー１１と、表示器であるプロジェクタ１０と、を備える。
　第１ハウジング４１は、例えば、遮光性の樹脂により中空の直方体をなす。第１ハウジング４１内には、透過型スクリーン２６、プロジェクタ１０及び第１光学リレー１１が収容されている。第１ハウジング４１の具体的な構成については後述する。
　プロジェクタ１０は、フィールドシーケンシャル方式によって透過型スクリーン２６に画像を表示するべく表示光Ｌを出射する。プロジェクタ１０は、第１ハウジング４１内の前方向Ｚｆ及び下方向Ｙｄに位置し、表示光Ｌを上方向Ｙｕ及び後方向Ｚｒに斜めに反射鏡１１ａに向けて出射する。
　プロジェクタ１０は、光源部１０ａと、デジタルミラーデバイスからなる反射型表示素子１０ｂと、投影レンズ１０ｃと、を備える。
　光源部１０ａは、赤色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、緑色ＬＥＤ及び青色ＬＥＤからなるＬＥＤ群１０ａ１と、ＬＥＤ群１０ａ１からの光を合成するダイクロックミラー及び反射ミラーからなる光合成部１０ａ２と、を備える。
　反射型表示素子１０ｂは、光合成部１０ａ２を経た合成光を受けて表示光Ｌを生成し、その表示光Ｌを投影レンズ１０ｃに向けて出射する。投影レンズ１０ｃは、透過型スクリーン２６に合わせて表示光Ｌを拡大する。
　なお、各図においては、表示光Ｌとして表示光Ｌの主光線が図示されている。
　反射鏡１１ａは平面鏡からなり、プロジェクタ１０からの表示光Ｌを反射鏡１１ｂに向けて反射する。反射鏡１１ａの反射面はプロジェクタ１０の投影レンズ１０ｃに対向して位置する。反射鏡１１ａに反射した表示光Ｌは、下方向Ｙｄ及び後方向Ｚｒに斜めに進む。
　反射鏡１１ｂは平面鏡からなり、反射鏡１１ａからの表示光Ｌを透過型スクリーン２６に向けて反射する。反射鏡１１ｂは、反射鏡１１ａに対して下方向Ｙｄ及び後方向Ｚｒに位置する。反射鏡１１ｂの反射面は上方向Ｙｕを向く。反射鏡１１ｂに反射した表示光Ｌは、上方向Ｙｕ及び後方向Ｚｒに斜めに進む。
　透過型スクリーン２６は、長方形の板状で形成され、反射鏡１１ｂを反射した表示光Ｌを一面側で受けて、その表示光Ｌを他面側に透過させて結像する。透過型スクリーン２６は、反射鏡１１ｂに対して上方向Ｙｕ及び後方向Ｚｒに位置する。
　図４に示すように、プロジェクタ１０、反射鏡１１ａ及び反射鏡１１ｂは仮想平面Ｐ１に沿って配置される。仮想平面Ｐ１は、高さ方向Ｙ及び前後方向Ｚに沿う平面である。正確には、仮想平面Ｐ１は、図８（ｂ）に示すように、上方向Ｙｕに向かうにつれて、車幅方向Ｘの外側、右ハンドル車においては右方向Ｘｒへ進むように傾斜する。例えば、仮想平面Ｐ１は、高さ方向Ｙに対して３°～８°の角度で傾斜している。このため、図５に示すように、プロジェクタ１０、反射鏡１１ａ及び反射鏡１１ｂの間の表示光Ｌは仮想平面Ｐ１に沿ってＮ字状に進む。
　図３に示すように、第１ハウジング４１は、ハウジング本体部４２と、スクリーンホルダ部４３と、スペーサー４４と、を備える。ハウジング本体部４２、スクリーンホルダ部４３及びスペーサー４４は、それぞれ遮光性の樹脂により別体で構成される。
　ハウジング本体部４２は、箱状をなし、プロジェクタ１０及び反射鏡１１ａ，１１ｂが収容される。ハウジング本体部４２には、その上面の後方向Ｚｒに表示光Ｌが通過する開口部４２ａが形成されている。
　スクリーンホルダ部４３は、長方形筒状の４つの側壁のうち１つの長手側壁が省略された形状をなし、透過型スクリーン２６を内部に保持する。スクリーンホルダ部４３は、ハウジング本体部４２の開口部４２ａに装着される。ハウジング本体部４２の内部空間はスクリーンホルダ部４３の内部空間と連続する。スクリーンホルダ部４３は、上方向Ｙｕ及び後方向Ｚｒに傾斜するように延びる。スクリーンホルダ部４３には、前方向Ｚｆに向けて開口した側方開口部４３ａが形成される。側方開口部４３ａは、図７に示す第２ハウジング７１の傾斜底板部７１ｃにより閉じられる。
　図２及び図３に示すように、スペーサー４４は、スクリーンホルダ部４３と第２ユニット３Ｂの間に位置し、第１ユニット３Ａを第２ユニット３Ｂに機械的に接続する機能を有する。スペーサー４４は、長方形筒状の４つの側壁のうち１つの長手側壁が省略された形状をなし、スクリーンホルダ部４３の上部に装着される。スペーサー４４の内部空間はスクリーンホルダ部４３の内部空間と連続する。スペーサー４４には、前方向Ｚｆに向けて開口した側方開口部４４ａが形成される。側方開口部４４ａは、図７に示す第２ハウジング７１の傾斜底板部７１ｃにより閉じられる。
　図８（ａ），（ｂ）に示すように、スペーサー４４として、右ハンドル車用のスペーサー４４Ｒと左ハンドル車用のスペーサー４４Ｌの２種類がある。２つのスペーサー４４Ｌ，４４Ｒは、高さ方向Ｙ及び前後方向Ｚに沿う対称面Ｐ２を中心に互いに対称をなす。
　スペーサー４４Ｌ，４４Ｒは、高さ方向Ｙに対する仮想平面Ｐ１の角度を設定する。詳しくは、図８（ｂ）に示すように、右ハンドル車用のスペーサー４４Ｒは、右方向Ｘｒに向かうにつれて高さ方向Ｙの高さＨが高くなるように形成される。これにより、第１ユニット３Ａ内の表示光Ｌが沿う仮想平面Ｐ１は、図２に示す前方向Ｚｆから見て、言い換えると、車両運転者４から見て、高さ方向Ｙに対して時計回りの所定の角度をなす。
　一方、図８（ａ）に示すように、左ハンドル車用のスペーサー４４Ｌは、左方向Ｘｌに向かうにつれて高さ方向Ｙの高さＨが高くなるように形成される。これにより、第１ユニット３Ａ内の表示光Ｌが沿う仮想平面Ｐ１は、図２に示す前方向Ｚｆから見て、言い換えると、車両運転者４から見て、高さ方向Ｙに対して反時計回りの所定の角度をなす。
　図２に示すように、第２ユニット３Ｂは、反射鏡１２ａ，１２ｂからなる第２光学リレー１２と、第２ハウジング７１と、透光性カバー７２と、を備える。
　第２ハウジング７１は、遮光性の樹脂により箱状をなす。第２ハウジング７１内には反射鏡１２ａ及び反射鏡１２ｂが収容される。第２ハウジング７１の上面には、表示光Ｌが通過する第１開口部７１ａが形成されている。透光性カバー７２は、透光性樹脂によりシート状に形成され、第１開口部７１ａを塞ぐ。
　図７に示すように、第２ハウジング７１の下方向Ｙｄの底部には、第１ユニット３Ａからの表示光Ｌが通過する第２開口部７１ｂが形成されている。第２開口部７１ｂは、第１ユニット３Ａのスペーサー４４の上縁部により囲まれる。
　また、第２ハウジング７１は、第２開口部７１ｂの前方向Ｚｆに位置する傾斜底板部７１ｃを備える。傾斜底板部７１ｃは、前方向Ｚｆに向かうにつれて下方向Ｙｄに近づくように傾斜する。傾斜底板部７１ｃは、図３に示すスペーサー４４の側方開口部４４ａ及びスクリーンホルダ部４３の側方開口部４３ａを閉じる。
　図２に示すように、反射鏡１２ａは、平面鏡からなり、第１ユニット３Ａからの表示光Ｌを反射鏡１２ｂに向けて反射する。反射鏡１２ａは、透過型スクリーン２６に対して上方向Ｙｕ及び後方向Ｚｒに位置する。反射鏡１２ａは、上方向Ｙｕに向かうにつれて前方向Ｚｆに近づくように傾斜する。また、図６に示すように、反射鏡１２ａは、右方向Ｘｒに向かうにつれて後方向Ｚｒに近づくように傾斜する。反射鏡１２ａにて反射した表示光Ｌは、前方向Ｚｆ及び右方向Ｘｒに斜めに進む。よって、反射鏡１２ａにより表示光Ｌは仮想平面Ｐ１に交わる方向に進む。
　図５及び図６に示すように、反射鏡１２ｂは、凹面鏡であり、反射鏡１２ａからの表示光Ｌをフロントガラス３に向けて反射する。反射鏡１２ｂは、反射鏡１２ａに対して前方向Ｚｆに位置する。反射鏡１２ｂの中心位置Ｏｂは、反射鏡１２ａの中心位置Ｏａに対して、車幅方向Ｘの外側、右ハンドル車においては右方向Ｘｒにずれた位置に設けられる。反射鏡１２ｂは、上方向Ｙｕに向かうにつれて前方向Ｚｆに近づくように傾斜する。反射鏡１２ｂにて反射した表示光Ｌは、上方向Ｙｕ及び後方向Ｚｒに斜めに進む。
　第２光学リレー１２は、反射鏡１２ａ，１２ｂの配置及び向きにより、図８（ｂ）に示すように、表示光Ｌがフロントガラス３に照射される照射位置Ａ１を仮想平面Ｐ１に交わる車幅方向Ｘ（交差方向）にずらす機能を有する。右ハンドル車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置２Ｒにおいて、第２光学リレー１２は、表示光Ｌの照射位置Ａ１を、車幅方向Ｘの外側、右ハンドル車においては右方向Ｘｒにずらす。車幅方向Ｘにおける反射鏡１２ａ及び反射鏡１２ｂの間の距離が大きくなるにつれて、照射位置Ａ１が右方向Ｘｒに移動する。
　以上で、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｒの構成の説明を終了する。
　次に、図８（ａ），（ｂ）を参照しつつ、左ハンドル車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置２Ｌについて、右ハンドル車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置２Ｒと対比しつつ説明する。
　ヘッドアップディスプレイ装置２Ｌの第２ユニット３Ｂは、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｒの第２ユニット３Ｂに対して対称面Ｐ２を中心に対称をなす。よって、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｌにおいて、第２光学リレー１２は、表示光Ｌの照射位置Ａ１を左方向Ｘｌにずらす。
　また、左ハンドル車用のスペーサー４４Ｌは、右ハンドル車用のスペーサー４４Ｒに対して対称面Ｐ２を中心に対称をなす。ヘッドアップディスプレイ装置２Ｌのスペーサー４４Ｌを除く第１ユニット３Ａは、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｒのスペーサー４４Ｒを除く第１ユニット３Ａと同一の構成である。よって、スペーサー４４を除く第１ユニット３Ａは、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｌ，２Ｒの間で共通化できる。
　（効果）
　以上、説明した一実施形態によれば、以下の効果を奏する。
　（１）ヘッドアップディスプレイ装置２Ｌ，２Ｒは、表示光Ｌを生成する第１ユニット３Ａと、第１ユニット３Ａが装着され、第１ユニット３Ａにより生成された表示光Ｌを被投射部材の一例であるフロントガラス３に導くことにより虚像Ｖを表示する第２ユニット３Ｂと、を備える。第１ユニット３Ａは、表示光Ｌを出射する表示器の一例であるプロジェクタ１０と、プロジェクタ１０からの表示光Ｌを仮想平面Ｐ１に沿って第２ユニット３Ｂに導く第１光学リレー１１と、プロジェクタ１０及び第１光学リレー１１が収容される第１ハウジング４１と、を備える。第２ユニット３Ｂは、表示光Ｌがフロントガラス３に照射される照射位置Ａ１を仮想平面Ｐ１に交わる車幅方向Ｘ（交差方向）にずらすように表示光Ｌをフロントガラス３に導く第２光学リレー１２と、第２光学リレー１２が収容される第２ハウジング７１と、を備える。
　右ハンドル車と左ハンドル車の間で表示光Ｌの照射位置Ａ１をずらす方向が異なる。詳しくは、図８（ｂ）に示すように、右ハンドル車のヘッドアップディスプレイ装置２Ｒにおいては、照射位置Ａ１を車幅方向Ｘの右方向Ｘｒにずらし、図８（ａ）に示すように、左ハンドル車のヘッドアップディスプレイ装置２Ｌにおいては、照射位置Ａ１を車幅方向Ｘの左方向Ｘｌにずらす。
　上記構成によれば、第１ユニット３Ａにより照射位置Ａ１が車幅方向Ｘにずらされないため、第１ユニット３Ａを右ハンドル車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置２Ｒと左ハンドル車に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置２Ｌの間で共通化できる。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｒ，２Ｌの間で共通部品を増やすことができる。
　（２）第２ハウジング７１には第１ユニット３Ａからの表示光Ｌが通過する第２開口部７１ｂが形成される。第１ハウジング４１は、プロジェクタ１０及び第１光学リレー１１が収容されるハウジング本体部４２と、ハウジング本体部４２と別体で表示光Ｌの周囲の一部を囲むように形成され、第２ハウジング７１の第２開口部７１ｂの周囲の一部を囲むように第２ハウジング７１に固定されるスペーサー４４と、を備える。
　この構成によれば、第１ユニット３Ａのうちスペーサー４４を交換することにより、図８（ａ），（ｂ）に示すように、仮想平面Ｐ１をヘッドアップディスプレイ装置２Ｌ，２Ｒに合わせた向きに設定することができる。
　（３）第１ユニット３Ａは、第１光学リレー１１を経た表示光Ｌを受けて画像を結像する透過型スクリーン２６を備える。プロジェクタ１０は、光源部１０ａと、光源部１０ａからの光を受けて表示光Ｌを出射する反射型表示素子１０ｂと、を備える。第１光学リレー１１は、仮想平面Ｐ１に沿って配置され、表示光Ｌを反射させることにより表示光Ｌを第２ユニット３Ｂに導く２つの反射鏡１１ａ，１１ｂを備える。第２光学リレー１２は、中心位置Ｏａ，Ｏｂが車幅方向Ｘ（交差方向）に異なる位置に配置され、表示光Ｌを反射させることにより表示光Ｌをフロントガラス３に導く２つの反射鏡１２ａ，１２ｂを備える。
　この構成によれば、第１ユニット３Ａをヘッドアップディスプレイ装置２Ｌ，２Ｒの間で共通化できる。
（変形例）
　なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
　上記実施形態においては、スクリーンホルダ部４３とスペーサー４４は別体で構成されていたが、これに限らず、一体で構成されてもよい。さらに、スクリーンホルダ部４３及びスペーサー４４は、ハウジング本体部４２と一体で構成されてもよい。
　上記実施形態においては、第１光学リレー１１は、２つの反射鏡１１ａ，１１ｂを備えていたが、これに限らず、反射鏡の数は単数又は３つ以上であってもよい。
　同様に、第２光学リレー１２は、２つの反射鏡１２ａ，１２ｂを備えていたが、これに限らず、反射鏡の数は単数又は３つ以上であってもよい。
　上記実施形態において、プロジェクタ１０からの表示光Ｌは、第１光学リレー１１を経た後に透過型スクリーン２６に到達していたが、これとは反対に、透過型スクリーン２６を経た後に第１光学リレー１１に到達してもよい。
　上記実施形態において、スクリーンホルダ部４３及びスペーサー４４には側方開口部４３ａ，４４ａが形成されていたが、側方開口部４３ａ，４４ａが省略され、スクリーンホルダ部４３及びスペーサー４４は透過型スクリーン２６を経た表示光Ｌの全周囲を囲む筒状に形成されてもよい。
　上記実施形態において、透過型スクリーン２６は、第１ユニット３Ａに設けられていたが、これに限らず、第２ユニット３Ｂに設けられてもよい。
　上記実施形態においては、プロジェクタ１０はデジタルミラーデバイスからなる反射型表示素子１０ｂを備えた方式であったが、プロジェクタ１０の方式は、これに限らず、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）プロジェクタ、ＧＬＶ（Grating Light Valve）プロジェクタ、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube) プロジェクタ又は液晶プロジェクタ等であってもよい。
　また、上記実施形態においては、表示器はプロジェクタ１０であったが、画像を表示する有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ又は液晶ディスプレイであってもよい。この場合、透過型スクリーン２６が省略されてもよい。
　上記実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｌ，２Ｒは、被投射部材であるフロントガラス３に表示光Ｌを照射していたが、被投射部材はフロントガラス３に限らず、透光板材により形成される専用のコンバイナであってもよい。
　上記実施形態においては、ヘッドアップディスプレイ装置２Ｌ，２Ｒは車両に搭載されていたが、車両以外の船舶、飛行機等に搭載されていてもよい。
１　車両
２Ｌ，２Ｒ　ヘッドアップディスプレイ装置
３　フロントガラス
３Ａ　第１ユニット
３Ｂ　第２ユニット
１０　プロジェクタ（表示器）
１０ａ　光源部
１０ｂ　反射型表示素子
１１　第１光学リレー
１１ａ，１１ｂ　反射鏡
１２　第２光学リレー
１２ａ，１２ｂ　反射鏡
２６　透過型スクリーン
４１　第１ハウジング
４２　ハウジング本体部
４３　スクリーンホルダ部
４４，４４Ｌ，４４Ｒ　スペーサー
７１　第２ハウジング
７１ａ　第１開口部
７１ｂ　第２開口部
７１ｃ　傾斜底板部
７２　透光性カバー
Ａ１　照射位置
Ｌ　表示光
Ｐ１　仮想平面
Ｖ　虚像

Claims (3)

  1. 　表示光を生成する第１ユニットと、前記第１ユニットが装着され、前記第１ユニットにより生成された前記表示光を被投射部材に導くことにより虚像を表示する第２ユニットと、を備えるヘッドアップディスプレイ装置であって、
    　前記第１ユニットは、
    　前記表示光を出射する表示器と、
    　前記表示器からの前記表示光を仮想平面に沿って前記第２ユニットに導く第１光学リレーと、
    　前記表示器及び前記第１光学リレーが収容される第１ハウジングと、を備え、
    　前記第２ユニットは、
    　前記表示光が前記被投射部材に照射される照射位置を前記仮想平面に交わる交差方向にずらすように前記表示光を前記被投射部材に導く第２光学リレーと、
    　前記第２光学リレーが収容される第２ハウジングと、を備える、
    　ヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 　前記第２ハウジングには前記第１ユニットからの前記表示光が通過する開口部が形成され、
    　前記第１ハウジングは、
    　前記表示器及び前記第１光学リレーが収容されるハウジング本体部と、
    　前記ハウジング本体部と別体で前記表示光の周囲の少なくとも一部を囲むように形成され、前記第２ハウジングの前記開口部の周囲の少なくとも一部を囲むように前記第２ハウジングに固定されるスペーサーと、を備える、
    　請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 　前記表示器はプロジェクタであり、
    　前記第１ユニットは、前記第１光学リレーを経た前記表示光を受けて画像を結像する透過型スクリーンを備え、
    　前記プロジェクタは、
    　光源部と、
    　前記光源部からの光を受けて前記表示光を出射する反射型表示素子と、を備え、
    　前記第１光学リレーは、前記仮想平面に沿って配置され、前記プロジェクタからの前記表示光を反射させることにより前記表示光を前記第２ユニットに導く複数の反射鏡を備え、
    　前記第２光学リレーは、前記交差方向において異なる位置に配置され、前記表示光を反射させることにより前記表示光を前記被投射部材に導く複数の反射鏡を備える、
    　請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
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