WO2020059618A1 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

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WO2020059618A1
WO2020059618A1 PCT/JP2019/035835 JP2019035835W WO2020059618A1 WO 2020059618 A1 WO2020059618 A1 WO 2020059618A1 JP 2019035835 W JP2019035835 W JP 2019035835W WO 2020059618 A1 WO2020059618 A1 WO 2020059618A1
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projection light
image
screen
imaging
projector
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PCT/JP2019/035835
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English (en)
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Inventor
健 川合
Original Assignee
日本精機株式会社
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Publication date
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    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
    • B60K35/21—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor using visual output, e.g. blinking lights or matrix displays
    • B60K35/23—Head-up displays [HUD]
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N5/00—Details of television systems
    • H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor

Definitions

  • the present invention relates to a head-up display capable of displaying images on a plurality of virtual surfaces.
  • a conventional head-up display is disclosed, for example, in Patent Document 1.
  • Such a head-up display projects projection light emitted from one projector onto a first screen and a second screen at different distances from the projector, and displays the light on the first screen and the second screen.
  • Each of the images thus formed is projected on the transmission / reflection portion in front of the viewer.
  • a virtual image based on the image displayed on the first screen and a virtual image based on the image displayed on the second screen are visually recognized at positions different in distance from the viewer.
  • Patent Document 2 discloses that an image forming distance is adjusted partially by using an image forming position adjusting mirror for a projection light emitted from one projector, and an image is formed on a screen arranged obliquely with respect to the optical axis of the projector.
  • a head-up display device for imaging is described.
  • the first screen and the second screen are arranged at different angles with respect to the optical axis of the projector, so that a virtual image of an image displayed on the first screen as viewed from a viewer and a virtual image displayed on the second screen are displayed.
  • the virtual image of the displayed image is arranged at different angles and visually recognized by the viewer.
  • the imaging position adjustment mirror (imaging position adjustment unit) can form the projection light on two or more screens arranged at different angles with respect to the optical axis in a favorable state without any defocus. This is difficult, and there is a possibility that an image visually recognized by a viewer may be blurred, distortion may be increased, or optical design of the imaging position adjustment unit may be difficult.
  • the summary of the present disclosure relates to improving the visibility of two or more images displayed at different angles. More specifically, by reducing the load of the image formation adjustment by the image formation position adjustment unit, it is possible to make it easier to eliminate the defocus of the image.
  • the second screen 14 is disposed farther than the first screen 13 along the optical axis AX from the projector 20, and the projector 20
  • the imaging plane 16 is positioned at a position farther than the first screen 13 along the optical axis AX of 100 so as to have a third tilt angle ⁇ 3 smaller than the first tilt angle ⁇ 1 of the first screen 13 with respect to the optical axis AX. It is arranged at a position closer to the optical axis AX than the second screen 14 from the projector 20 so as to have a third inclination angle ⁇ 3 larger than the second inclination angle ⁇ 2 of the second screen 14 with respect to the optical axis AX.
  • the imaging plane 16 is arranged at the position.
  • FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of an optical system of the head-up display device and an optical path of projection light in the embodiment. It is a figure showing the schematic structure of the head up display device of a 2nd embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing an arrangement of an optical system of the head-up display device and an optical path of projection light in the embodiment.
  • FIG. 1 provides a description of the configuration of the head-up display device according to the first embodiment
  • FIG. 2 provides a description of the arrangement of the optical system and the optical path of the projection light
  • FIG. 3 provides a description of the configuration of the head-up display device according to the second embodiment
  • FIG. 4 provides a description of the arrangement of the optical system and the optical path of the projection light.
  • a head-up display device (hereinafter, referred to as a HUD device) 1 is mounted on, for example, an automobile. As shown in FIG. System) 40, a housing 50, and a control board (not shown).
  • the HUD 1 converts the first display light 201 of the first image M1 displayed by the display device 10 and the second display light 202 of the second image M2 by using the plane mirror 30 and the concave mirror 40 on the windshield of the vehicle (for the projection member).
  • Light is emitted toward 2.
  • the first display light 201 and the second display light 202 reflected by the windshield 2 are respectively distributed to an eye box 3 having a predetermined space.
  • a viewer 4 (typically, a viewer who is in the driver's seat of the host vehicle and faces forward, which is the traveling direction of the host vehicle), places his / her viewpoint in the eye box 3 to thereby obtain a first virtual image of the first image M1. 301 and the second virtual image 302 of the second image M2 can be visually recognized.
  • the display device 10 controls the first image M1 and the first image M1 so that the distance of the first display light 201 until reaching the viewpoint of the viewer 4 is longer than the distance of the second display light 202.
  • Two images M2 are displayed. Thereby, the viewer 4 visually recognizes the first virtual image 301 based on the first image M1 at a position farther than the second virtual image 302 based on the second image M2.
  • the HUD device 1 generates a first virtual image 301 in a vertical direction when a viewer in a driver's seat of the own vehicle faces a traveling direction of the own vehicle.
  • the information may be displayed so as to be visually recognized above the second virtual image 302.
  • the HUD device 1 may change the angle so that the second virtual image 302 is closer to the road surface angle than the first virtual image 301.
  • the HUD device 1 displays the first virtual image 301 so that the viewer 4 can visually recognize the first virtual image 301 such that the upper end and the lower end are substantially aligned in a vertical direction.
  • the second virtual image 302 may be displayed so that the viewer 4 can visually recognize the second virtual image 302 such that the upper end is located on the back side of the lower end.
  • the housing 50 is formed of, for example, a black light-blocking synthetic resin, houses the display device 10, the plane mirror 30, and the concave mirror 40 therein, and has a control board (not shown) mounted outside.
  • the housing 50 has an opening 50a that allows the first display light 201 and the second display light 202 to pass through the windshield 2, and the opening 50a is covered with a translucent cover 50b.
  • the display device 10 displays a plurality of images at different positions along the optical axis AX of the projection light 100 emitted from the projector 20.
  • the display device 10 of the present embodiment displays two images: a first image M1 and a second image M2 that is arranged farther from the projector 20 than the first image M1.
  • the display device 10 of some embodiments may display images at three or more different positions in the depth direction. The configuration of the display device 10 will be described later in detail.
  • the plane mirror (relay optical system) 30 is formed by forming a reflective film on a surface of a base material made of, for example, a synthetic resin or a glass material by a method such as vapor deposition. 1 reflects the first display light 201 and the second display light 202 based on the first image M1 and the second image M2 displayed toward the concave mirror 40.
  • the concave mirror (relay optical system) 40 is formed by forming a reflective film on a surface of a base made of, for example, a synthetic resin material by means such as vapor deposition, and the first display light 201 and the second display light reflected by the plane mirror 30.
  • the first display light 201 and the second display light 202 reflected by the concave mirror 40 pass through the translucent cover 50b provided in the opening 50a of the housing 50 and reach the windshield 2.
  • the first display light 201 and the second display light 202 are reflected by the windshield 2 toward the viewer 4, and a first virtual image 301 based on the first display light 201 and a second virtual image 302 based on the second display light 202 are visually recognized.
  • the person 4 is visually recognized.
  • the concave mirror 40 has a function as a magnifying mirror, and the first image M1 and the second image M2 displayed on the display device 10 may be enlarged and reflected toward the windshield 2. Further, the concave mirror 40 may have a function of reducing distortion of the first virtual image 301 and the second virtual image 302 due to the curved surface of the windshield 2.
  • the HUD 1 of the present invention uses a refraction type optical member such as a lens or a known optical member other than these as a relay optical system instead of the reflection type optical member such as the plane mirror 30 or the concave mirror 40 described above. Or a combination of two or more optical members such as reflection type and refraction type.
  • a specific configuration of the display device 10 will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the path of the first projection light 110 and the second projection light 120 emitted from the projector 20.
  • the first projection light 110 emitted from a predetermined pixel 21 of a display 20a described later.
  • FIG. 2 A path of the first imaging light flux 111 which is a part of the projection light 110, a path of the second imaging light flux 121 which is a part of the second projection light 120 emitted from the predetermined pixel 22 of the display 20a, FIG.
  • the mere turning of the light by the mirror is not reflected in the drawing.
  • Other imaging light fluxes are omitted for simplification of the drawing.
  • the display device 10 includes a projector 20 that emits projection light 100, a first fold mirror 11 that reflects and folds the projection light 100 from the projector 20, and a projection light 100 that is reflected from the first fold mirror 11.
  • Fold mirror 12 that reflects and folds back light
  • a first screen 13 that receives the first projection light 110 of the projection light 100 on the back surface and displays a first image M1 in which the first projection light 110 forms an image on the front surface
  • a second screen 14 for receiving the second projection light 120 of the projection light 100 on the back surface and displaying a second image M2 in which the second projection light 120 is formed on the front surface, the projector 20 and the first screen 13 , And on the optical path of the second projection light 120 between the projector 20 and the second screen 14, and the first projection light 110
  • a first original imaging distance PO1 described later and an imaging distance extension unit 15 (an example of a projection distance adjusting unit) that increases a second original imaging distance PO2 of the second projection light 120 described later. Be composed.
  • the projector 20 includes a display 20a that generates light that is a source of the projection light 100, and an imaging unit 24, and includes the projection light 100 (the first projection light 110 and the second projection light 110). 120) toward the first fold mirror 11.
  • the imaging unit 24 forms an image of the light from the display 20a as the first projection light 110 at the first original imaging distance PO1, and uses the light from the display 20a as the second projection light 120 as the first projection light 120.
  • An image is formed at a second original imaging distance PO2 longer than the original imaging distance PO1.
  • the image formation distance indicates a distance along the optical axis AX of the projection light 100 emitted from the projector 20 from the image forming unit 24 to a position where the projection light 100 forms an image, and includes a projection distance, a projection distance, Alternatively, it may be referred to as an imaging distance or an image plane distance.
  • the display 20a includes a reflective display element such as DMD (Digital Micro Mirror Device) or LCOS (registered trademark: Liquid Crystal On Silicon) or a transmissive display element such as a TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal panel, and a control not shown. Based on a control signal from the substrate, light forming the first projection light 110 for displaying the first image M1 and light forming the second projection light 120 for displaying the second image M2 are imaged. Turn to section 24.
  • DMD Digital Micro Mirror Device
  • LCOS registered trademark: Liquid Crystal On Silicon
  • TFT Thin Film Transistor
  • the display area of the display 20a includes a first display area (not shown) for generating the first projection light 110, a second display area (not shown) for generating the second projection light 120, and the first display area.
  • a third display area (not shown) which is located between the area and the second display area and does not perform display.
  • the image forming unit 24 includes one or a plurality of lenses, and enlarges and projects the light generated by the display 20a as the projection light 100 toward the first fold mirror 11 (the first screen 13 and the second screen 14). Further, the image forming section 24 forms the light emitted from the display 20a as the projection light 100 at a predetermined image forming distance. Specifically, the imaging unit 24 forms an image of a predetermined pixel 21 in the first display area on a first original imaging point 17 separated by a first original imaging distance PO1. It has an optical power to form an image of a predetermined pixel 22 in the second display area on a second original imaging point 18 separated by a second original imaging distance PO2.
  • the imaging unit 24 includes a first imaging light beam 111 having a first divergence angle ⁇ 1 that converges from the imaging unit 24 toward the first original imaging point 17, and a first imaging light flux 111 from the imaging unit 24.
  • the second imaging light flux 121 having the second spread angle ⁇ 2 converging toward the second original imaging point 18 is expanded toward the first fold mirror 11 (the first screen 13 and the second screen 14). Project.
  • the imaging unit 24 is inclined with respect to the optical axis of the imaging unit 24 (the optical axis AX of the projection light 100 emitted from the imaging unit 24) by adjusting the inclination of the display 20a with respect to the imaging unit 24.
  • Image plane 16 can be generated.
  • the imaging unit 24 has a third inclination angle ⁇ 3 (0 ⁇ 3 ⁇ 90 [degree]) with respect to the optical axis AX, and the optical axis AX of the projection light 100 from the imaging unit 24 (projector 20). May be generated closer to the image plane 16 than the first screen 13.
  • the first fold mirror (reflection unit) 11 is arranged on the path of the projection light 100 between the projector 20 and the second fold mirror 12, and the first projection light 110 and the second projection light 120 emitted from the projector 20. Is a flat mirror having no refracting power and reflecting toward the second fold mirror 12 on the same surface. Since the optical path of the projection light 100 is folded by providing the first fold mirror 11, the package size in the primary direction of the display device 10 can be made more compact.
  • the first imaging light flux 111 emitted from the pixel 201a of the display 20a and the second imaging light flux 121 emitted from the pixel 21 of the display 20a are branched ( The first projection light 110 and the second projection light 120 are branched).
  • first fold mirror 11 can be reduced.
  • a plurality of first fold mirrors 11 may be provided between the projector 20 and the second fold mirror 12, or the first fold mirror 11 may be omitted. Further, the first fold mirror 11 may be disposed farther from the projector 20 than the branch point 28. When the first fold mirror 11 is disposed farther from the projector 20 than the branch point 28 in this manner, the first fold mirror 11 receives the first projection light 110 and receives the second projection light 120. May be provided separately from the fold mirror.
  • the second fold mirror 12 is disposed on the path of the projection light 100 between the first fold mirror 11 and the first screen 13 and converts the first projection light 110 and the second projection light 120 emitted from the projector 20 into the second fold mirror 12.
  • the first screen 13 and the second screen 14 are configured by plane mirrors having no refracting power. Since the optical path of the projection light 100 is folded by providing the second fold mirror 12, the package size in the primary direction of the display device 10 can be made more compact.
  • the second fold mirror 12 of the present embodiment is disposed closer to the projector 20 than the branch point 28 where the first projection light 110 and the second projection light 120 branch. Thus, the size of the second fold mirror 12 can be reduced.
  • a plurality of second fold mirrors 12 may be provided between the first fold mirror 11 and the first screen 13, or the second fold mirror 12 may be omitted. Further, the second fold mirror 12 may be arranged farther from the projector 20 than the branch point 28. When the second fold mirror 12 is disposed farther from the projector 20 than the branch point 28, the second fold mirror 12 receives the first projection light 110 and the second fold mirror 120. May be provided separately from the fold mirror.
  • the first screen 13 has a first inclination angle ⁇ 1 (0 ⁇ 1 ⁇ 90 [0] with respect to the optical axis AX about the first imaging distance P1 along the optical axis AX of the projection light 100 from the image forming unit 24. degree]], and is a transmission screen that receives the first projection light 110 emitted from the projector 20 on the back surface and displays (images) the first image M1 on the front surface side, and is, for example, holographic. It is composed of a diffuser, a micro lens array, a diffusion plate and the like.
  • the first display light 201 indicating the first image M1 is projected on the windshield 2 by the relay optical system (the flat mirror 30 and the concave mirror 40) and visually recognized by the windshield 2. Is reflected in the direction of the person 4 (eye box 3). Thereby, the viewer 4 can visually recognize the first virtual image 301 on the other side of the windshield 2 by placing the viewpoint in the eye box 3.
  • the second screen 14 has a second inclination with respect to the optical axis AX about the second imaging distance P2 longer than the first imaging distance P1 along the optical axis AX of the projection light 100 from the imaging unit 24.
  • a transmission screen that is arranged so as to have an angle ⁇ 2 (0 ⁇ 2 ⁇ 90 [degree]), receives the second projection light 120 emitted from the projector 20 on the back surface, and displays the second image M2 on the front surface side.
  • the holographic diffuser, the microlens array, the diffusion plate, and the like are provided.
  • the second display light 202 indicating the second image M2 is projected on the windshield 2 by the plane mirror 30 and the concave mirror 40 described later, and the viewer 4 The light is reflected in the direction (eye box 3).
  • the viewer 4 can visually recognize the second virtual image 302 on the other side of the windshield 2 by placing the viewpoint in the eye box 3.
  • the optical path length of the first projection light 110 from the projector 20 to the first screen 13 along the optical axis AX is shorter than the optical path length of the second projection light 120 to the second screen 14.
  • the first screen 13 is disposed closer to the projector 20 than the second screen 14 is.
  • the optical path length of the first display light 201 traveling from the first screen 13 to the viewer 4 is from the second screen 14 to the viewer 4. Longer than the optical path length of the second display light 202 traveling. Therefore, the distance (display distance) from the viewer 4 to the position where the first virtual image 301 is displayed is longer than the distance (display distance) from the viewer 4 to the position where the second virtual image 302 is displayed.
  • the HUD 1 can display the first virtual image 301 such that the first virtual image 301 is located farther than the second virtual image 302.
  • the display distance of the first virtual image 301 is 5 m
  • the display distance of the second virtual image 302 is 2 m.
  • the first screen 13 has a normal line with respect to the optical axis of the first display light 201 traveling toward the eye box 3 via the relay optical system (the plane mirror 30 and the concave mirror 40) and the transmission / reflection unit (the windshield 2).
  • the second screen 14 is also arranged such that the normal direction of the second screen 14 is directed to the eye box 3 via the relay optical system (the plane mirror 30 and the concave mirror 40) and the transmission / reflection unit (the windshield 2).
  • the second display light 202 is arranged so as not to be parallel to the optical axis of the heading second display light 202.
  • the angle of the first screen 13 with respect to the first display light 201 different from the angle of the second screen 14 with respect to the second display light 202, the first virtual image 301 and the second virtual image 302 are visually recognized at different angles. be able to. Specifically, as described above, the angle of the HUD device 1 of the present embodiment is changed so that the second virtual image 302 is closer to the road surface angle than the first virtual image 301.
  • the imaging distance extension unit 15 is formed of a single concave lens or a biconcave lens having a negative refractive power, and is disposed on the optical path of the first projection light 110 between the original imaging plane 16 and the branch point 28.
  • a first imaging distance extending unit 15a (an example of a first imaging distance adjusting unit) and a second imaging distance extending unit 15 on the optical path of the second projection light 120 between the original imaging plane 16 and the branch point 28.
  • an imaging distance extension unit 15b (an example of a second imaging distance adjustment unit).
  • the first imaging distance extension unit 15a sets the original imaging point of the first imaging light beam 111 by setting the divergence angle ⁇ 1 of the first imaging light beam 111 of the first projection light 110 to a smaller divergence angle ⁇ 3.
  • the second imaging distance extension unit 152 sets the original imaging point of the second imaging light flux 121 by setting the divergence angle ⁇ 2 of the second imaging light flux 121 of the second projection light 120 to a smaller divergence angle ⁇ 4.
  • 18 is adjusted to a second imaging distance P2 extended from the second original imaging distance PO2.
  • the first projection light 110 displays the first image M1 in a focused state on the first screen 13 disposed farther from the projector 20 than the original imaging surface 16
  • the second projection light 110 120 displays the second image M2 in focus on the second screen 14 located farther from the projector 20 than the first screen 13.
  • the imaging distance extension unit 15 may be configured by a lens group having a negative refractive power as a whole by combining a plurality of types of lenses.
  • the angle formed between the image and the optical axis is reduced by the image forming distance extending unit 15 extending the image forming distance.
  • the original imaging plane 16 has the third inclination angle ⁇ 3 with the optical axis AX.
  • the image An angle (image tilt angle) with the optical axis is larger than the third tilt angle ⁇ 3.
  • the image inclination angle ⁇ M1 of the first image M1 to be formed becomes , Smaller than the third tilt angle ⁇ 3 of the original image plane 16.
  • the image inclination angle ⁇ M2 of the second image M2 to be formed becomes the original image inclination angle ⁇ M2. It is smaller than the third inclination angle ⁇ 3 of the imaging surface 16 and further smaller than the image inclination angle ⁇ M1 of the first image M1.
  • the relationship between the first tilt angle ⁇ 1 of the first screen 13, the second tilt angle ⁇ 2 of the second screen 14, and the third tilt angle ⁇ 3 of the original imaging plane 16 is ⁇ 2 ⁇ 1 ⁇ 3.
  • the image inclination angle ⁇ M1 of the first image M1 formed near the first screen 13 becomes smaller than the third inclination angle ⁇ 3 due to the extension of the imaging distance, and the first screen 13 .
  • the image inclination angle ⁇ M2 of the second image M2 formed near the second screen 14 becomes smaller than the image inclination angle ⁇ M1 ( ⁇ 3) of the first image M1, and the angle ⁇ 2 of the second screen 14 Approach.
  • the image inclination angle ⁇ M1 of the first image M1 (the image inclination angle ⁇ M2 of the second image M2) approaches the angle ⁇ 1 of the first screen 13 (the angle ⁇ 2 of the second screen 14)
  • the image inclination of the first image M1 is considered.
  • the absolute value of the angle difference between the angle ⁇ M1 (the image tilt angle ⁇ M2 of the second image M2) and the angle ⁇ 1 of the first screen 13 (the angle ⁇ 2 of the second screen 14) is the third tilt of the original imaging plane 16. Is smaller than the absolute value of the angle difference between the angle ⁇ 3 and the angle ⁇ 1 of the first screen 13 (the angle ⁇ 2 of the second screen 14), and the image tilt angle ⁇ M1 of the first image M1 (the image of the second image M2) That the inclination angle ⁇ M2) is the same as the angle ⁇ 1 of the first screen 13 (the angle ⁇ 2 of the second screen 14) or smaller than the angle ⁇ 1 of the first screen 13 (the angle ⁇ 2 of the second screen 14). Including.
  • the first image M1 and the second image M2 do not need to form an image at a position coinciding with the screen surface, and may be within a depth of focus capable of generating an image that is substantially in focus.
  • the depth of focus includes the front depth of focus on the projector 20 (imaging unit 14) side from the position where the first image M1 (second image M2) is formed, and the first image M1 (second image M2).
  • the depth of focus is on the opposite side of the projector 20 (imaging unit 14) from the position of the rear focus.
  • the depth of focus has, for example, a range of about 6 mm, where the front depth of focus is 3 mm and the rear depth of focus is 3 mm. Note that the depth of focus may be called an image plane depth.
  • the angle relationship when the imaging distance is adjusted by the imaging distance adjustment unit 15 (the relationship between the angle ⁇ 3 of the original image plane 16 and the angle ⁇ M1 of the first image M1, the angle ⁇ 3 of the original image plane 16 and the angle
  • the relationship between the two images M2 and the angle ⁇ M2) can be calculated by the following Expressions 1 and 2 based on the positions of the original image 16, the first screen 13, and the second screen 14.
  • P1 is an imaging distance between a predetermined pixel 131 of the first image M1 to be imaged in the vicinity of the first screen 13 and the imaging unit 24, and P2 is an image in the vicinity of the second screen 14.
  • the image forming distance PO1 between the predetermined pixel 141 of the second image M2 and the image forming unit 24 and the image forming point 17 on the original image forming plane 16 corresponding to the predetermined pixel 131 of the first image M1 are obtained.
  • the original imaging distance to the part 24, PO2 is the original imaging distance between the imaging point 18 on the original imaging surface 16 corresponding to the predetermined pixel 141 of the second image M2 and the imaging part 24, Represents
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the HUD device 1 according to the second embodiment
  • FIG. 4 is a diagram illustrating an arrangement of optical members and a first projection light 110 (first light) in the display device 10a according to the second embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating optical paths of an imaging light beam 111) and a second projection light 120 (a second imaging light beam 121).
  • the display device 10a according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the imaging distance extension 15a is formed by a reflection curved surface on the second fold mirror 12a.
  • the second fold mirror 12a is disposed farther from the projector 20 than the branch point 28 where the first projection light 110 and the second projection light 120 branch, and a negative mirror that reflects the first projection light 110 is provided.
  • a first reflection curved surface 12c having optical power and functioning as a first imaging distance extension unit (first imaging distance adjustment unit) 15c, and a stronger negative reflection than the first reflection curved surface 12c that reflects the second projection light 120.
  • a second reflection curved surface 12d functioning as a second imaging distance extension unit (second imaging distance adjustment unit) 15d.
  • the first reflection curved surface 12c (first imaging distance adjusting unit 15c) is formed of a convex free-form surface having negative optical power or the like, and the divergence angle ⁇ 1 of the first imaging light beam 111 of the first projection light 110 is formed. Is set to a smaller divergence angle ⁇ 3 to adjust the original imaging point 17 of the first imaging light beam 111 to the first imaging distance P1 extended from the first original imaging distance PO1.
  • the second reflection curved surface 12d (the second imaging distance adjusting unit 15d) is formed of a convex free-form surface having negative optical power or the like, and has a divergence angle ⁇ 2 of the second imaging light flux 121 of the second projection light 120.
  • the first projection light 110 displays the first image M1 in a focused state on the first screen 13 disposed farther from the projector 20 than the original imaging surface 16
  • the second projection light 110 120 displays the second image M2 in focus on the second screen 14 located farther from the projector 20 than the first screen 13.
  • a plurality of second fold mirrors 12a may be provided between the first fold mirror 11 and the first screen 13, and the negative optical power required to extend the image forming distance of the projection light 100 is reduced.
  • the optical power of the plurality of second fold mirrors 12a may be used.
  • the second fold mirror 12 may be provided separately from a fold mirror that receives the first projection light 110 and a fold mirror that receives the second projection light 120.
  • the HUD device 1 arranges the original imaging plane 16 near the first screen 13.
  • the imaging distance adjustment unit 15 may not be disposed on the optical path of the first projection light 110 between the first screen 13 and the projector 20.
  • an image forming distance extending unit (second image forming distance adjusting unit) 15 is arranged on the optical path of the second projection light 120.
  • the third tilt angle ⁇ 3 of the original image plane 16 generated by the projector 20 may be the same as the first tilt angle ⁇ 1 ( ⁇ 2) of the first screen 13.
  • the image tilt angle ⁇ M2 of the second image M2 formed near the second screen 14 becomes smaller than the third tilt angle ⁇ 3 and approaches the angle ⁇ 2 of the second screen 14 due to the extension of the imaging distance.
  • the original image plane 16 is arranged between the first screen 13 and the second screen 14.
  • an imaging distance shortening unit (first imaging distance adjusting unit) 15 for shortening the imaging distance is arranged on the optical path of the first projection light 110 between the first screen 13 and the projector 20 .
  • an imaging distance extension unit (second imaging distance adjustment unit) 15 for increasing the imaging distance is arranged on the optical path of the second projection light 120 between the second screen 14 and the projector 20 .
  • the third tilt angle ⁇ 3 of the original imaging plane 16 generated by the projector 20 is preferably smaller than the first tilt angle ⁇ 1 of the first screen 13 and larger than the second tilt angle ⁇ 2 of the second screen 14.
  • the imaging distance shortening unit has a positive optical power, and may be configured by a convex lens or a concave mirror.
  • the image inclination angle ⁇ M1 of the first image M1 formed near the first screen 13 becomes larger than the third inclination angle ⁇ 3, approaches the angle ⁇ 1 of the first screen 13, and Due to the extension of the imaging distance, the image inclination angle ⁇ M2 of the second image M2 formed near the second screen 14 becomes smaller than the third inclination angle ⁇ 3, and approaches the angle ⁇ 2 of the second screen 14.
  • the HUD device 1 arranges the original image plane 16 near the second screen 14.
  • an imaging distance shortening unit (first imaging distance adjusting unit) 15 for shortening the imaging distance is arranged on the optical path of the first projection light 110 between the first screen 13 and the projector 20.
  • the second imaging distance adjustment unit may not be disposed on the optical path of the second projection light 120 between the second screen 14 and the projector 20.
  • the third tilt angle ⁇ 3 of the original imaging plane 16 generated by the projector 20 may be the same as the second tilt angle ⁇ 2 (> ⁇ 1) of the second screen 14. In this case, the image inclination angle ⁇ M1 of the first image M1 formed near the first screen 13 becomes larger than the third inclination angle ⁇ 3 due to the reduction of the imaging distance, and approaches the angle ⁇ 1 of the first screen 13.
  • the HUD device 1 arranges the original image plane 16 at a position farther than the second screen 14 from the projector 20 along the optical axis AX.
  • an imaging distance shortening unit first imaging distance adjusting unit 15 for shortening the imaging distance
  • an imaging distance extension unit second imaging distance adjustment unit 15 for shortening the imaging distance
  • the third tilt angle ⁇ 3 of the original imaging plane 16 generated by the projector 20 be smaller than the second tilt angle ⁇ 2 ( ⁇ 1) of the second screen 14.
  • the image inclination angle ⁇ M1 of the first image M1 formed near the first screen 13 becomes larger than the third inclination angle ⁇ 3, approaches the angle ⁇ 1 of the first screen 13, and
  • the image inclination angle ⁇ M2 of the second image M2 formed in the vicinity of the second screen 14 becomes larger than the third inclination angle ⁇ 3 due to the reduction of the imaging distance, and approaches the angle ⁇ 2 of the second screen 14.
  • the present embodiment is a head-up display device that displays two or more images at different distances in the depth direction as viewed from a viewer, and includes a projector 20 that emits projection light 100 and an optical axis AX of projection light 100. And a first screen 13 for receiving the first projection light 101 of the projection light 100 and displaying the first image M1.
  • the first screen 13 is arranged so that the first inclination angle ⁇ 1 (0 ⁇ 1 ⁇ 90 [degree]). , At least a part of which is arranged further away from the projector 20 than the first screen 13 along the optical axis AX, and has a second tilt angle ⁇ 2 different from the first tilt angle ⁇ 1 with respect to the optical axis AX of the projection light 100.
  • the second screen 14 for receiving the second projection light 102 of the projection light 100 and displaying the second image M2, and at least the first projection light
  • An image forming distance adjusting unit 15 for adjusting the image forming distance of one of the first and second projection lights 102; and a relay optical system 30 for directing the display light 200 of the first image M1 and the second image M2 to the member to be projected.
  • the projector 20 forms the original image plane of the projection light 100 such that the third inclination angle ⁇ 3 (0 ⁇ 3 ⁇ 90 [degree]) with respect to the optical axis AX of the projection light 100 is obtained.
  • the original image plane 16 can be generated, and the original image plane 16 is positioned farther than the first screen 13 along the optical axis AX from the projector 20 so that the third tilt angle ⁇ 3 is smaller than the first tilt angle ⁇ 1. Or the original image plane 16 is positioned closer to the projector 20 than the second screen 14 along the optical axis AX so that the third tilt angle ⁇ 3 is larger than the second tilt angle ⁇ 2. Deploy.
  • the projector 20 moves the original imaging plane 16 from the projector 20 along the optical axis AX to a position farther than the second screen 14, and sets the third tilt angle ⁇ 3 to the second tilt angle.
  • the third tilt angle ⁇ 3 is set so as to be smaller than the angle ⁇ 2, or the third tilt angle ⁇ 3 is set to a position closer to the original image plane 16 than the first screen 13 along the optical axis AX from the projector 20. It may be arranged so as to be larger than ⁇ 1.
  • the first angle ⁇ 1 may be greater than the second angle ⁇ 2.
  • the imaging distance adjustment unit 15 is disposed on the optical path of the first projection light 101 and the optical path of the second projection light 102, and the first projection light 101 and the second projection light The imaging distance of the light 102 may be adjusted.
  • the imaging distance adjustment unit 15 may include lenses 15a and 15b disposed on the optical path of the first projection light 101 and the optical path of the second projection light 102, respectively.
  • the lenses 15a, 15b may be integrally formed.
  • the imaging distance adjusting unit 15 may include mirrors 15c and 15d disposed on the optical path of the first projection light 101 and the optical path of the second projection light 102, respectively. .
  • the mirrors 15c, 15d may be formed integrally.

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Abstract

異なる角度で表示される２以上の画像の視認性を良好にする。　第１スクリーン１３は、投影光１００の光軸ＡＸに対して第１の傾き角θ１となるように配置され、第１投影光１０１に基づく第１画像Ｍ１を表示し、第２スクリーン１４は、光軸ＡＸに沿って第１スクリーン１３よりもプロジェクタ２０から離れて配置され、投影光１００の光軸ＡＸに対して第１の傾き角θ１とは異なる第２の傾き角θ２となるように配置され、第２投影光に基づく第２画像Ｍ２を表示し、プロジェクタ２０は、投影光１００の光軸ＡＸに対して第３の傾き角θ３となるように投影光１００の元の結像面１６を生成可能であり、元の結像面１６をプロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第２スクリーン１４よりも近い位置に、第３の傾き角θ３が第２の傾き角θ２より大きくなるように配置する。

Description

ヘッドアップディスプレイ装置
　本発明は、仮想的な複数の面にそれぞれ画像を表示可能なヘッドアップディスプレイに関するものである。
　従来のヘッドアップディスプレイは、例えば、特許文献１に開示されるものがある。このようなヘッドアップディスプレイは、１つのプロジェクタから出射される投影光を、プロジェクタからの距離が異なる第１スクリーンと第２スクリーンとのそれぞれに投影し、この第１スクリーンと第２スクリーンとに表示されたそれぞれの画像を視認者前方の透過反射部に映す。これにより、視認者からの距離が異なる位置に、第１スクリーンに表示された画像に基づく虚像と、第２スクリーンに表示された画像に基づく虚像と、を視認させるものである。
　特許文献２には、１つのプロジェクタから出射される投影光を、結像位置調整ミラーにより部分的に結像距離を調整し、プロジェクタの光軸に対して斜めに配置されたスクリーンに画像を結像させるヘッドアップディスプレイ装置が記載されている。また、第１スクリーンと、第２スクリーンとがプロジェクタの光軸に対して異なる角度で配置され、これにより、視認者から見て第１スクリーンに表示された画像の虚像と、第２スクリーンに表示された画像の虚像とが、異なる角度に配置されて視認者に視認される。
特開２０１５－０１１２１１号公報 特開２０１６－０４５２５２号公報
　しかしながら、結像位置調整ミラー（結像位置調整部）が、光軸に対して異なる角度で配置された２以上のスクリーンに、投影光をそれぞれピントずれがない良好な状態で結像させることは困難であり、視認者に視認される画像にボケが生じたり、歪みが大きくなったり、又は結像位置調整部の光学設計が困難になってしまうおそれがあった。
　本明細書に開示される特定の実施形態の要約を以下に示す。これらの態様が、これらの特定の実施形態の概要を読者に提供するためだけに提示され、この開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、以下に記載されない種々の態様を包含し得る。
　本開示の概要は、異なる角度で表示される２以上の画像の視認性を良好にすることに関する。より具体的には、結像位置調整部による結像調整の負荷を軽減することで画像のピントずれを解消しやすくすることも可能とする。
　したがって、本明細書に記載されるヘッドアップディスプレイ装置では、第２スクリーン１４は、プロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第１スクリーン１３よりも離れて配置され、プロジェクタ２０は、プロジェクタ２０から投影光１００の光軸ＡＸに沿って第１スクリーン１３よりも遠い位置に、光軸ＡＸに対する第１スクリーン１３の第１の傾き角θ１より小さい第３の傾き角θ３になるように結像面１６を配置する、又は、プロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第２スクリーン１４よりも近い位置に、光軸ＡＸに対する第２スクリーン１４の第２の傾き角θ２より大きい第３の傾き角θ３になるように結像面１６を配置する。
第１実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の概略的な構成を示す図である。 同上実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置の光学系の配置と投影光の光路とを示す図である。 第２実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の概略的な構成を示す図である。 同上実施形態におけるヘッドアップディスプレイ装置の光学系の配置と投影光の光路とを示す図である。
　以下に、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の実施形態（図面の内容も含む。）によって限定されるものではない。以下の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができる。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
　以下、図１では、第１実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成の説明を提供し、図２では、光学系の配置と投影光の光路の説明を提供する。図３では、第２実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の構成の説明を提供し、図４では、光学系の配置と投影光の光路の説明を提供する。
（第１実施形態）
　ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と記載）１は、例えば自動車に搭載されるものであり、図１に示すように、表示装置１０と、平面鏡（リレー光学系）３０と、凹面鏡（リレー光学系）４０と、筐体５０と、制御基板（図示しない）と、を備える。ＨＵＤ１は、表示装置１０が表示する第１画像Ｍ１の第１表示光２０１と、第２画像Ｍ２の第２表示光２０２とを、平面鏡３０と凹面鏡４０とで車両のフロントガラス（被投影部材の一例）２に向けて出射する。フロントガラス２で反射した第１表示光２０１、第２表示光２０２は、それぞれ所定の空間からなるアイボックス３に配光される。視認者４（典型的には自車両の運転席にいて自車両の進行方向である前方を向く視認者）は、このアイボックス３内に視点を置くことで、第１画像Ｍ１の第１虚像３０１と、第２画像Ｍ２の第２虚像３０２とを視認することができる。後に詳述するが、表示装置１０は、視認者４の視点に到達するまでの第１表示光２０１の距離が、第２表示光２０２の距離よりも長くなるように、第１画像Ｍ１及び第２画像Ｍ２を表示する。これにより、視認者４は、第１画像Ｍ１に基づく第１虚像３０１を、第２画像Ｍ２に基づく第２虚像３０２よりも遠い位置に視認する。
　また、いくつかの実施形態では、ＨＵＤ装置１は、図１に示すように、自車両の運転席にいる視認者が自車両の進行方向を向いた場合の上下方向において、第１虚像３０１が第２虚像３０２より上側に視認されるように表示してもよい。また、本実施形態では、ＨＵＤ装置１は、第２虚像３０２が第１虚像３０１よりも路面の角度に近くなるように、角度を異ならせてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ＨＵＤ装置１は、図１に示すように、第１虚像３０１を、上端と下端が概ね鉛直方向に並んでいるように視認者４に視認されるように表示し、第２虚像３０２を、上端が下端より奥側にあるように視認者４に視認されるように表示してもよい。
　筐体５０は、例えば黒色の遮光性合成樹脂から形成され、表示装置１０、平面鏡３０、凹面鏡４０を内部に収納し、外部に制御基板（図示しない）が取り付けられる。
　筐体５０は、第１表示光２０１、第２表示光２０２をフロントガラス２に通過させる開口部５０ａを有し、この開口部５０ａは、透光性カバー５０ｂに覆われている。
　表示装置１０は、プロジェクタ２０から出射される投影光１００の光軸ＡＸに沿って異なった位置に複数の画像をそれぞれ表示するものである。本実施形態の表示装置１０は、第１画像Ｍ１と、この第１画像Ｍ１よりもプロジェクタ２０から離れて配置される第２画像Ｍ２との２つの画像を表示する。なお、いくつかの実施形態の表示装置１０では、奥行き方向の異なった３以上の位置に画像をそれぞれ表示するものであってもよい。表示装置１０の構成については、後で詳述する。
　平面鏡（リレー光学系）３０は、例えば合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、表示装置１０の第１スクリーン１３，第２スクリーン１４が表示する第１画像Ｍ１，第２画像Ｍ２に基づく第１表示光２０１，第２表示光２０２を、凹面鏡４０に向けて反射する。
　凹面鏡（リレー光学系）４０は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、平面鏡３０で反射した第１表示光２０１，第２表示光２０２をさらに反射させ、フロントガラス２に向けて出射する凹状の自由曲面を有するミラーである。凹面鏡４０で反射した第１表示光２０１，第２表示光２０２は、筐体５０の開口部５０ａに設けられた透光性カバー５０ｂを透過して、フロントガラス２に到達する。第１表示光２０１，第２表示光２０２は、フロントガラス２で視認者４側に反射され、第１表示光２０１に基づく第１虚像３０１及び第２表示光２０２に基づく第２虚像３０２を視認者４に視認させる。なお、凹面鏡４０は拡大鏡としての機能を有し、表示装置１０に表示された第１画像Ｍ１、第２画像Ｍ２を拡大してフロントガラス２側へ反射してもよい。また、凹面鏡４０は、フロントガラス２が曲面であることに起因する第１虚像３０１及び第２虚像３０２の歪みを軽減する機能を有していてもよい。また、本発明のＨＵＤ１は、上述した平面鏡３０、凹面鏡４０などの反射型の光学部材の代わりにレンズなどの屈折型の光学部材やこれら以外の公知となっている光学部材をリレー光学系として適用してもよく、また反射型、屈折型などの光学部材を２つ以上組み合わせたものであってもよい。以下に、図１，図２を用いて表示装置１０の具体的な構成を説明する。図２は、プロジェクタ２０から出射された第１投影光１１０、第２投影光１２０の経路を説明するための図であり、特に、後述する表示器２０ａの所定の画素２１から出射される第１投影光１１０の一部である第１結像光束１１１の経路と、表示器２０ａの所定の画素２２から出射される第２投影光１２０の一部である第２結像光束１２１の経路と、を説明する図である。なお、図２では、光学的パワーによる投影光１００の光路の変更をわかりやすくするため、ミラーによる光の単なる折返しについては、図面に反映していない。また、他の結像光束については、図面の簡略化のため、省略した。
（表示装置１０）
　表示装置１０は、図１に示すように、投影光１００を出射するプロジェクタ２０と、このプロジェクタ２０から投影光１００を反射して折り返す第１フォールドミラー１１と、第１フォールドミラー１１から投影光１００を反射して折り返す第２フォールドミラー１２と、投影光１００のうち第１投影光１１０を裏面で受光し、表面に第１投影光１１０が結像した第１画像Ｍ１を表示する第１スクリーン１３と、投影光１００のうち第２投影光１２０を裏面で受光し、表面に第２投影光１２０が結像した第２画像Ｍ２を表示する第２スクリーン１４と、プロジェクタ２０と第１スクリーン１３との間の第１投影光１１０の光路上、及びプロジェクタ２０と第２スクリーン１４との間の第２投影光１２０の光路上に配置され、第１投影光１１０の後述する第１の元の結像距離ＰＯ１、及び第２投影光１２０の後述する第２の元の結像距離ＰＯ２を長くする結像距離延長部１５（投影距離調整部の一例）と、により構成される。
　プロジェクタ２０は、図２に示すように、投影光１００の元となる光を生成する表示器２０ａと、結像部２４と、を備え、投影光１００（第１投影光１１０、第２投影光１２０）を第１フォールドミラー１１に向けて出射する。結像部２４は、表示器２０ａからの光を第１投影光１１０として第１の元の結像距離ＰＯ１に結像させ、表示器２０ａからの光を第２投影光１２０として、第１の元の結像距離ＰＯ１より長い第２の元の結像距離ＰＯ２に結像させる。ここでいう結像距離とは、プロジェクタ２０から出射される投影光１００の光軸ＡＸに沿う、結像部２４から投影光１００が結像する位置までの距離を示し、投影距離、投射距離、又は結像距離像面距離などと呼ばれてもよい。
　表示器２０ａは、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　ＭｉｃｒｏＭｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）やＬＣＯＳ（登録商標：Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｏｎ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）などの反射型表示素子やＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶パネルなどの透過型表示素子を有し、図示しない制御基板からの制御信号に基づき、第１画像Ｍ１を表示させるための第１投影光１１０の元となる光と第２画像Ｍ２を表示させるための第２投影光１２０の元となる光と結像部２４に向ける。
　なお、表示器２０ａの表示領域は、第１投影光１１０を生成する第１表示領域（図示しない）と、第２投影光１２０を生成する第２表示領域（図示しない）と、前記第１表示領域と前記第２表示領域との間に位置し、表示を行わない第３表示領域（図示しない）と、から構成されてもよい。
　結像部２４は、単数または複数のレンズからなり、表示器２０ａが生成した光を投影光１００として第１フォールドミラー１１（第１スクリーン１３、第２スクリーン１４）に向けて拡大投射する。また、結像部２４は、表示器２０ａから出射される光を投影光１００として所定の結像距離に結像させる。具体的には、結像部２４は、前記第１の表示領域の所定の画素２１を第１の元の結像距離ＰＯ１だけ離れた第１の元の結像点１７に結像させ、前記第２の表示領域の所定の画素２２を第２の元の結像距離ＰＯ２だけ離れた第２の元の結像点１８に結像させる光学的パワーを有する。言い換えると、結像部２４は、結像部２４から第１の元の結像点１７に向けて収束する第１の拡がり角Φ１を有する第１結像光束１１１と、結像部２４から第２の元の結像点１８に向けて収束する第２の拡がり角Φ２を有する第２結像光束１２１とを、第１フォールドミラー１１（第１スクリーン１３、第２スクリーン１４）に向けて拡大投射する。
　結像部２４は、結像部２４に対する表示器２０ａの傾きを調整することで、結像部２４の光軸（結像部２４から出射される投影光１００の光軸ＡＸ）に対して傾いた結像面１６を生成することが可能である。例えば、結像部２４は、光軸ＡＸに対して第３の傾き角θ３（０＜θ３＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）を有し、結像部２４（プロジェクタ２０）から投影光１００の光軸ＡＸに沿って第１スクリーン１３よりも近くに配置される結像面１６を生成してもよい。
　第１フォールドミラー（反射部）１１は、プロジェクタ２０と第２フォールドミラー１２との間の投影光１００の経路上に配置され、プロジェクタ２０から出射された第１投影光１１０及び第２投影光１２０を同一面で第２フォールドミラー１２に向けて反射する屈折力を有さない平面鏡で構成される。第１フォールドミラー１１を設けることで投影光１００の光路が折り畳まれるため、表示装置１０の一次方向におけるパッケージサイズをよりコンパクトにすることができる。本実施形態の第１フォールドミラー１１は、表示器２０ａの画素２０１ａから出射される第１結像光束１１１と、表示器２０ａの画素２１から出射される第２結像光束１２１とが分岐する（第１投影光１１０と第２投影光１２０とが分岐する）分岐点２８よりプロジェクタ２０の近くに配置される。これにより第１フォールドミラー１１のサイズを小さく抑えることが可能である。なお、プロジェクタ２０から第２フォールドミラー１２までの間に第１フォールドミラー１１を複数設けてもよく、また第１フォールドミラー１１を省略してもよい。また、第１フォールドミラー１１は、分岐点２８よりもプロジェクタ２０から離れて配置されてもよい。このように第１フォールドミラー１１が分岐点２８よりもプロジェクタ２０から離れて配置される場合、第１フォールドミラー１１は、第１投影光１１０を受光するフォールドミラーと、第２投影光１２０を受光するフォールドミラーとで分割して設けられていてもよい。
　第２フォールドミラー１２は、第１フォールドミラー１１と第１スクリーン１３との間の投影光１００の経路上に配置され、プロジェクタ２０から出射された第１投影光１１０及び第２投影光１２０を第１スクリーン１３、第２スクリーン１４に反射する屈折力を有さない平面鏡で構成される。第２フォールドミラー１２を設けることで投影光１００の光路が折り畳まれるため、表示装置１０の一次方向におけるパッケージサイズをよりコンパクトにすることができる。本実施形態の第２フォールドミラー１２は、第１投影光１１０と第２投影光１２０とが分岐する分岐点２８よりもプロジェクタ２０側に配置される。これにより第２フォールドミラー１２のサイズを小さく抑えることが可能である。なお、第１フォールドミラー１１から第１スクリーン１３までの間に第２フォールドミラー１２を複数設けてもよく、また第２フォールドミラー１２を省略してもよい。また、第２フォールドミラー１２は、分岐点２８よりもプロジェクタ２０から離れて配置されてもよい。このように第２フォールドミラー１２が分岐点２８よりもプロジェクタ２０から離れて配置される場合、第２フォールドミラー１２は、第１投影光１１０を受光するフォールドミラーと、第２投影光１２０を受光するフォールドミラーとで分割して設けられていてもよい。
　第１スクリーン１３は、結像部２４から投影光１００の光軸ＡＸに沿って第１結像距離Ｐ１を中心として、光軸ＡＸに対して第１の傾き角θ１（０＜θ１＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）となるように配置され、プロジェクタ２０から出射された第１投影光１１０を背面で受光し、表面側に第１画像Ｍ１を表示（結像）する透過スクリーンであり、例えば、ホログラフィックディフューザー、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。第１スクリーン１３が第１画像Ｍ１を表示すると、この第１画像Ｍ１を示す第１表示光２０１は、リレー光学系（平面鏡３０、凹面鏡４０）によりフロントガラス２に投射され、フロントガラス２により視認者４の方向（アイボックス３）に反射される。これにより、視認者４は、アイボックス３内に視点を置くことでフロントガラス２の向こう側に第１虚像３０１を視認することができる。
　第２スクリーン１４は、結像部２４から投影光１００の光軸ＡＸに沿って第１結像距離Ｐ１よりも長い第２結像距離Ｐ２を中心として、光軸ＡＸに対して第２の傾き角θ２（０＜θ２＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）となるように配置され、プロジェクタ２０から出射された第２投影光１２０を背面で受光し、表面側に第２画像Ｍ２を表示する透過スクリーンであり、第１スクリーン１３と同様、例えば、ホログラフィックディフューザー、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。第２スクリーン１４が第２画像Ｍ２を表示すると、この第２画像Ｍ２を示す第２表示光２０２は、後述の平面鏡３０、凹面鏡４０によりフロントガラス２に投射され、フロントガラス２により視認者４の方向（アイボックス３）に反射される。これにより、視認者４は、アイボックス３内に視点を置くことでフロントガラス２の向こう側に第２虚像３０２を視認することができる。
　図１に示すように、プロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿った第１スクリーン１３までの第１投影光１１０の光路長が、第２スクリーン１４までの第２投影光１２０の光路長より短くなるように、第１スクリーン１３は、第２スクリーン１４よりもプロジェクタ２０の近傍に配置される。このような第１スクリーン１３、第２スクリーン１４の配置においては、第１スクリーン１３から視認者４に向けて進行する第１表示光２０１の光路長は、第２スクリーン１４から視認者４に向けて進行する第２表示光２０２の光路長よりも長くなる。それゆえ、視認者４から第１虚像３０１が表示される位置までの距離（表示距離）は、視認者４から第２虚像３０２が表示される位置までの距離（表示距離）よりも長くなるので、本実施形態におけるＨＵＤ１は、第１虚像３０１が第２虚像３０２よりも遠くの位置にあるように表示することができる。なお、本実施形態においては、第１虚像３０１の表示距離は５ｍであり、第２虚像３０２の表示距離は２ｍである。
　また、第１スクリーン１３は、法線方向が、リレー光学系（平面鏡３０、凹面鏡４０）と透過反射部（フロントガラス２）を介してアイボックス３に向かう第１表示光２０１の光軸に対して平行とならないように配置され、そして、第２スクリーン１４も同様に、法線方向が、リレー光学系（平面鏡３０、凹面鏡４０）と透過反射部（フロントガラス２）を介してアイボックス３に向かう第２表示光２０２の光軸に対して平行とならないように配置されている。第１表示光２０１に対する第１スクリーン１３の角度と、第２表示光２０２に対する第２スクリーン１４の角度と、を異ならせることで、第１虚像３０１と第２虚像３０２とを異なる角度で視認させることができる。具体的には、上記の通り、本実施形態のＨＵＤ装置１は、第２虚像３０２が第１虚像３０１よりも路面の角度に近くなるように、角度を異ならせている。
　結像距離延長部１５は、負の屈折力を有する単数の片凹レンズまたは両凹レンズで構成され、元の結像面１６と分岐点２８との間の第１投影光１１０の光路上に配置される第１結像距離延長部１５ａ（第１結像距離調整部の一例）と、元の結像面１６と分岐点２８との間の第２投影光１２０の光路上に配置される第２結像距離延長部１５ｂ（第２結像距離調整部の一例）と、を含む。第１結像距離延長部１５ａは、第１投影光１１０の第１結像光束１１１の拡がり角Φ１を、より小さい拡がり角Φ３にすることで、第１結像光束１１１の元の結像点１７を、第１の元の結像距離ＰＯ１から延長した第１結像距離Ｐ１に調整する。第２結像距離延長部１５２は、第２投影光１２０の第２結像光束１２１の拡がり角Φ２を、より小さい拡がり角Φ４にすることで、第２結像光束１２１の元の結像点１８を、第２の元の結像距離ＰＯ２から延長した第２結像距離Ｐ２に調整する。これにより、第１投影光１１０は、元の結像面１６よりプロジェクタ２０から遠い位置に配置された第１スクリーン１３上にピントが合った状態で第１画像Ｍ１を表示し、第２投影光１２０は、第１スクリーン１３よりプロジェクタ２０から遠い位置に配置された第２スクリーン１４上にピントが合った状態で第２画像Ｍ２を表示する。なお、結像距離延長部１５は、複数種類のレンズを組み合わせて全体として負の屈折力を有するレンズ群で構成されてもよい。
　結像距離延長部１５が結像距離を延長することにより、画像と光軸とのなす角度（像傾き角）は小さくなる。具体的には、元の結像面１６は、光軸ＡＸとの間に第３傾き角θ３を有しているが、結像距離延長部１５により結像距離が延長されると、画像と光軸とのなす角度（像傾き角）は、第３傾き角θ３より大きくなる。具体的には、元の結像面１６から第１スクリーン１３付近まで結像距離を延長する（結像距離ＰＯ１からＰ１へ延長する）と、結像する第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１は、元の結像面１６の第３傾き角θ３より小さくなる。また、元の結像面１６から第２スクリーン１４付近まで結像距離を延長する（結像距離ＰＯ２からＰ２へ延長する）と、結像する第２画像Ｍ２の像傾き角θＭ２は、元の結像面１６の第３傾き角θ３より小さく、かつ第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１よりさらに小さくなる。第１スクリーン１３の第１の傾き角θ１と、第２スクリーン１４の第２の傾き角θ２と、元の結像面１６の第３の傾き角θ３と、の関係は、θ２＜θ１＜θ３となっているが、上記のとおり、結像距離の延長により、第１スクリーン１３近傍に結像する第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１は、第３傾き角θ３より小さくなり、第１スクリーン１３の角度θ１に近付き、第２スクリーン１４近傍に結像する第２画像Ｍ２の像傾き角θＭ２は、第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１（＜θ３）より小さくなり、第２スクリーン１４の角度θ２に近付く。第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１（第２画像Ｍ２の像傾き角θＭ２）が、第１スクリーン１３の角度θ１（第２スクリーン１４の角度θ２）に近付くとは、第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１（第２画像Ｍ２の像傾き角θＭ２）と、第１スクリーン１３の角度θ１（第２スクリーン１４の角度θ２）との角度差の絶対値が、元の結像面１６の第３傾き角θ３と、第１スクリーン１３の角度θ１（第２スクリーン１４の角度θ２）との角度差の絶対値より小さくなることであり、第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１（第２画像Ｍ２の像傾き角θＭ２）が、第１スクリーン１３の角度θ１（第２スクリーン１４の角度θ２）と同じになること、又は第１スクリーン１３の角度θ１（第２スクリーン１４の角度θ２）より小さくなることを含む。
　なお、第１画像Ｍ１、第２画像Ｍ２は、スクリーン面と一致する位置で結像しなくてもよく、概ねピントの合った画像を生成することができる焦点深度内であればよい。なお、焦点深度は、第１画像Ｍ１（第２画像Ｍ２）が結像する位置からプロジェクタ２０（結像部１４）側の前方焦点深度と、第１画像Ｍ１（第２画像Ｍ２）が結像する位置からプロジェクタ２０（結像部１４）とは反対側の後方焦点深度とからなる。焦点深度は、具体的に例えば、前方焦点深度が３ｍｍ、後方焦点深度が３ｍｍからなる６ｍｍ程の範囲を有する。なお、焦点深度は、像面深度と呼ばれてもよい。
　結像距離調整部１５で結像距離を調整した際の角度関係（元の結像面１６の角度θ３と第１画像Ｍ１の角度θＭ１との関係、元の結像面１６の角度θ３と第２画像Ｍ２の角度θＭ２との関係）は、元の画像１６、第１スクリーン１３、及び第２スクリーン１４の位置に基づき、下記数式１、数式２で算出できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 （式中、Ｐ１は、第１スクリーン１３の近傍に結像させる第１画像Ｍ１の所定の画素１３１と結像部２４までの結像距離、Ｐ２は、第２スクリーン１４の近傍に結像させる第２画像Ｍ２の所定の画素１４１と結像部２４までの結像距離、ＰＯ１は、第１画像Ｍ１の所定の画素１３１に対応する元の結像面１６上の結像点１７と結像部２４までの元の結像距離、ＰＯ２は、第２画像Ｍ２の所定の画素１４１に対応する元の結像面１６上の結像点１８と結像部２４までの元の結像距離、を表す）
　以下に、図３，図４を用いて、本発明の表示装置及びヘッドアップディスプレイ装置の第２実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同じ構成については、同じ符号を付し、細かい説明は省略する。
　図３は、第２実施形態におけるＨＵＤ装置１の概略的な構成を示す図であり、図４は、第２実施形態の表示装置１０ａにおける光学部材の配置と、第１投影光１１０（第１結像光束１１１）、第２投影光１２０（第２結像光束１２１）の光路を説明する図である。
（第２実施形態）
　第２実施形態の表示装置１０ａは、結像距離延長部１５ａが第２フォールドミラー１２ａ上の反射曲面で構成されている点で第１実施形態と異なる。
　第２実施形態の第２フォールドミラー１２ａは、第１投影光１１０と第２投影光１２０とが分岐する分岐点２８よりもプロジェクタ２０から離れて配置され、第１投影光１１０を反射する負の光学的パワーを有し、第１結像距離延長部（第１結像距離調整部）１５ｃとして機能する第１反射曲面１２ｃと、第２投影光１２０を反射する第１反射曲面１２ｃより強い負の光学的パワーを有し、第２結像距離延長部（第２結像距離調整部）１５ｄとして機能する第２反射曲面１２ｄと、を含み、結像距離延長部１５として機能する。第１反射曲面１２ｃ（第１結像距離調整部１５ｃ）は、負の光学的パワーを有する凸状の自由曲面などで形成され、第１投影光１１０の第１結像光束１１１の拡がり角Φ１を、より小さい拡がり角Φ３にすることで、第１結像光束１１１の元の結像点１７を、第１の元の結像距離ＰＯ１から延長した第１結像距離Ｐ１に調整する。第２反射曲面１２ｄ（第２結像距離調整部１５ｄ）は、負の光学的パワーを有する凸状の自由曲面などで形成され、第２投影光１２０の第２結像光束１２１の拡がり角Φ２を、より小さい拡がり角Φ４にすることで、第２結像光束１２１の元の結像点１８を、第２の元の結像距離ＰＯ２から延長した第２結像距離Ｐ２に調整する。これにより、第１投影光１１０は、元の結像面１６よりプロジェクタ２０から遠い位置に配置された第１スクリーン１３上にピントが合った状態で第１画像Ｍ１を表示し、第２投影光１２０は、第１スクリーン１３よりプロジェクタ２０から遠い位置に配置された第２スクリーン１４上にピントが合った状態で第２画像Ｍ２を表示する。なお、第１フォールドミラー１１から第１スクリーン１３までの間に第２フォールドミラー１２ａを複数設けてもよく、投影光１００の結像距離を延長させるのに必要とされる負の光学的パワーを複数の第２フォールドミラー１２ａの光学的パワーで構成してもよい。また、第２フォールドミラー１２は、第１投影光１１０を受光するフォールドミラーと、第２投影光１２０を受光するフォールドミラーとで分割して設けられていてもよい。
（第３実施形態）
　第３実施形態のＨＵＤ装置１は、元の結像面１６を、第１スクリーン１３の近傍に配置する。この場合、第１スクリーン１３とプロジェクタ２０との間の第１投影光１１０の光路上には、結像距離調整部１５を配置しなくてもよく、第２スクリーン１４とプロジェクタ２０との間の第２投影光１２０の光路上に、結像距離延長部（第２結像距離調整部）１５を配置する。プロジェクタ２０が生成する元の結像面１６の第３傾き角θ３は、第１スクリーン１３の第１傾き角θ１（＜θ２）と同じにしてもよい。この場合、結像距離の延長により、第２スクリーン１４近傍に結像する第２画像Ｍ２の像傾き角θＭ２は、第３傾き角θ３より小さくなり、第２スクリーン１４の角度θ２に近付く。
（第４実施形態）
　第４実施形態のＨＵＤ装置１は、元の結像面１６を、第１スクリーン１３と第２スクリーン１４との間に配置する。この場合、第１スクリーン１３とプロジェクタ２０との間の第１投影光１１０の光路上には、結像距離を短くする結像距離短縮部（第１結像距離調整部）１５を配置し、第２スクリーン１４とプロジェクタ２０との間の第２投影光１２０の光路上に、結像距離を長くする結像距離延長部（第２結像距離調整部）１５を配置する。プロジェクタ２０が生成する元の結像面１６の第３傾き角θ３は、第１スクリーン１３の第１傾き角θ１より小さく、第２スクリーン１４の第２傾き角θ２より大きくすることが好ましい。結像距離短縮部は、正の光学的パワーを有するものであり、凸状のレンズ、又は凹状のミラーで構成されてもよい。この場合、結像距離の短縮により、第１スクリーン１３近傍に結像する第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１は、第３傾き角θ３より大きくなり、第１スクリーン１３の角度θ１に近付き、他方、結像距離の延長により、第２スクリーン１４近傍に結像する第２画像Ｍ２の像傾き角θＭ２は、第３傾き角θ３より小さくなり、第２スクリーン１４の角度θ２に近付く。
（第５実施形態）
　第５実施形態のＨＵＤ装置１は、元の結像面１６を、第２スクリーン１４の近傍に配置する。この場合、第１スクリーン１３とプロジェクタ２０との間の第１投影光１１０の光路上には、結像距離を短くする結像距離短縮部（第１結像距離調整部）１５を配置し、第２スクリーン１４とプロジェクタ２０との間の第２投影光１２０の光路上に、第２結像距離調整部を配置しなくてもよい。プロジェクタ２０が生成する元の結像面１６の第３傾き角θ３は、第２スクリーン１４の第２傾き角θ２（＞θ１）と同じにしてもよい。この場合、結像距離の短縮により、第１スクリーン１３近傍に結像する第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１は、第３傾き角θ３より大きくなり、第１スクリーン１３の角度θ１に近付く。
（第６実施形態）
　第６実施形態のＨＵＤ装置１は、元の結像面１６を、プロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第２スクリーン１４よりも遠い位置に配置する。この場合、第１スクリーン１３とプロジェクタ２０との間の第１投影光１１０の光路上には、結像距離を短くする結像距離短縮部（第１結像距離調整部）１５を配置し、第２スクリーン１４とプロジェクタ２０との間の第２投影光１２０の光路上に、結像距離を短くする結像距離延長部（第２結像距離調整部）１５を配置する。プロジェクタ２０が生成する元の結像面１６の第３傾き角θ３は、第２スクリーン１４の第２傾き角θ２（＜θ１）より小さくすることが好ましい。この場合、結像距離の短縮により、第１スクリーン１３近傍に結像する第１画像Ｍ１の像傾き角θＭ１は、第３傾き角θ３より大きくなり、第１スクリーン１３の角度θ１に近付き、他方、結像距離の短縮により、第２スクリーン１４近傍に結像する第２画像Ｍ２の像傾き角θＭ２は、第３傾き角θ３より大きくなり、第２スクリーン１４の角度θ２に近付く。
本実施形態は、視認者から見て奥行方向の異なる距離に２以上の画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、投影光１００を出射するプロジェクタ２０と、投影光１００の光軸ＡＸに対して第１の傾き角θ１（０＜θ１＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）となるように配置され、投影光１００のうち第１投影光１０１を受光し、第１画像Ｍ１を表示する第１スクリーン１３と、少なくとも一部がプロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第１スクリーン１３よりも離れて配置され、投影光１００の光軸ＡＸに対して第１の傾き角θ１とは異なる第２の傾き角θ２（０＜θ２＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）となるように配置され、投影光１００のうち第２投影光１０２を受光し、第２画像Ｍ２を表示する第２スクリーン１４と、少なくとも第１投影光１０１及び第２投影光１０２のいずれか一方の結像距離を調整する結像距離調整部１５と、第１画像Ｍ１と第２画像Ｍ２との表示光２００を被投影部材に向けるリレー光学系３０，４０と、を備え、プロジェクタ２０は、投影光１００の光軸ＡＸに対して第３の傾き角θ３（０＜θ３＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）となるように投影光１００の元の結像面１６を生成可能であり、元の結像面１６をプロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第１スクリーン１３よりも遠い位置に、第３の傾き角θ３が第１の傾き角θ１より小さくなるように配置する、又は、元の結像面１６をプロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第２スクリーン１４よりも近い位置に、第３の傾き角θ３が第２の傾き角θ２より大きくなるように配置する。
また、いくつかの実施形態では、プロジェクタ２０は、元の結像面１６をプロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第２スクリーン１４よりも遠い位置に、第３の傾き角θ３が第２の傾き角θ２より小さくなるように配置する、又は、元の結像面１６をプロジェクタ２０から光軸ＡＸに沿って第１スクリーン１３よりも近い位置に、第３の傾き角θ３が第１の傾き角θ１より大きくなるように配置してもよい。
また、いくつかの実施形態では、第１の角度θ１は、第２の角度θ２より大きくしてもよい。
また、いくつかの実施形態では、結像距離調整部１５は、第１投影光１０１の光路上と、第２投影光１０２の光路上と、に配置され、第１投影光１０１及び第２投影光１０２の結像距離を調整してもよい。
また、いくつかの実施形態では、結像距離調整部１５は、第１投影光１０１の光路上と、第２投影光１０２の光路上と、にそれぞれ配置されるレンズ１５ａ，１５ｂを含んでもよい
また、いくつかの実施形態では、レンズ１５ａ，１５ｂは、一体に形成されてもよい。
また、いくつかの実施形態では、結像距離調整部１５は、第１投影光１０１の光路上と、第２投影光１０２の光路上と、にそれぞれ配置されるミラー１５ｃ，１５ｄを含んでもよい。
また、いくつかの実施形態では、ミラー１５ｃ，１５ｄは、一体に形成されてもよい。
１・・・ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）、２・・・フロントガラス、３・・・アイボックス、４・・・視認者、１０、１０ａ・・・表示装置、１１・・・第１フォールドミラー、１２、１２ａ・・・第２フォールドミラー、１３・・・第１スクリーン、１４・・・第２スクリーン、１５ａ・・・第１結像距離調整部、１５ｂ・・・第２結像距離調整部、１５ｃ・・・第１結像距離調整部、１５ｄ・・・第２結像距離調整部、１６・・・元の結像面、１７・・・結像点、１８・・・結像点、２０・・・プロジェクタ、２０ａ・・・表示器、２４・・・結像部、２８・・・分岐点、３０・・・平面鏡（リレー光学系）、４０・・・凹面鏡（リレー光学系）、５０・・・筐体、５０ａ・・・開口部、５０ｂ・・・透光性カバー、１００・・・投影光、１０１・・・第１投影光、１０２・・・第２投影光、１１０・・・第１投影光、１１１・・・第１結像光束、１２０・・・第２投影光、１２１・・・第２結像光束、１３１・・・画素、１４１・・・画素、１５２・・・第２結像距離延長部、２００・・・表示光、２０１・・・第１表示光、２０１ａ・・・画素、２０２・・・第２表示光、２０２ａ・・・画素、３０１・・・第１虚像、３０２・・・第２虚像、ＡＸ・・・光軸、Ｍ１・・・第１画像、Ｍ２・・・第２画像、Ｐ１・・・第１結像距離、Ｐ２・・・第２結像距離、ＰＯ１・・・結像距離、ＰＯ２・・・結像距離、θ１・・・第１の傾き角、θ２・・・第２の傾き角、θ３・・・第３の傾き角、θＭ１・・・像傾き角、θＭ２・・・像傾き角、

Claims (8)

  1. 　視認者から見て奥行方向の異なる距離に２以上の画像を表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
    　投影光（１００）を出射するプロジェクタ（２０）と、
    　前記投影光（１００）の光軸（ＡＸ）に対して第１の傾き角（θ１：０＜θ１＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）となるように配置され、前記投影光（１００）のうち第１投影光（１０１）を受光し、第１画像（Ｍ１）を表示する第１スクリーン（１３）と、
    　少なくとも一部が前記プロジェクタ（２０）から前記光軸（ＡＸ）に沿って前記第１スクリーン（１３）よりも離れて配置され、前記投影光（１００）の光軸（ＡＸ）に対して前記第１の傾き角（θ１）とは異なる第２の傾き角（θ２：０＜θ２＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）となるように配置され、前記投影光（１００）のうち第２投影光（１０２）を受光し、第２画像（Ｍ２）を表示する第２スクリーン（１４）と、
    　少なくとも前記第１投影光（１０１）及び前記第２投影光（１０２）のいずれか一方の結像距離を調整する結像距離調整部（１５）と、
    　前記第１画像（Ｍ１）と前記第２画像（Ｍ２）との表示光（２００）を被投影部材に向けるリレー光学系（３０，４０）と、を備え、
    　前記プロジェクタ（２０）は、前記投影光（１００）の光軸（ＡＸ）に対して第３の傾き角（θ３：０＜θ３＜９０［ｄｅｇｒｅｅ］）となるように前記投影光（１００）の元の結像面（１６）を生成可能であり、
    　　前記元の結像面（１６）を前記プロジェクタ（２０）から前記光軸（ＡＸ）に沿って前記第１スクリーン（１３）よりも遠い位置に、前記第３の傾き角（θ３）が前記第１の傾き角（θ１）より小さくなるように配置する、又は
    　　前記元の結像面（１６）を前記プロジェクタ（２０）から前記光軸（ＡＸ）に沿って前記第２スクリーン（１４）よりも近い位置に、前記第３の傾き角（θ３）が前記第２の傾き角（θ２）より大きくなるように配置する、
    ヘッドアップディスプレイ装置。
  2. 　前記プロジェクタ（２０）は、
    　　前記元の結像面（１６）を前記プロジェクタ（２０）から前記光軸（ＡＸ）に沿って前記第２スクリーン（１４）よりも遠い位置に、前記第３の傾き角（θ３）が前記第２の傾き角（θ２）より小さくなるように配置する、又は
    　　前記元の結像面（１６）を前記プロジェクタ（２０）から前記光軸（ＡＸ）に沿って前記第１スクリーン（１３）よりも近い位置に、前記第３の傾き角（θ３）が前記第１の傾き角（θ１）より大きくなるように配置する、
    請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  3. 　前記第１の角度（θ１）は、前記第２の角度（θ２）より大きい、
    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。
  4. 　前記結像距離調整部（１５）は、前記第１投影光（１０１）の光路上と、前記第２投影光（１０２）の光路上と、に配置され、前記第１投影光（１０１）及び前記第２投影光（１０２）の結像距離を調整する、
    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。
  5. 　前記結像距離調整部（１５）は、前記第１投影光（１０１）の光路上と、前記第２投影光（１０２）の光路上と、にそれぞれ配置されるレンズ（１５ａ，１５ｂ）を含む、
    請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  6. 　前記レンズ（１５ａ，１５ｂ）は、一体に形成される、
    請求項５に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  7. 　前記結像距離調整部（１５）は、前記第１投影光（１０１）の光路上と、前記第２投影光（１０２）の光路上と、にそれぞれ配置されるミラー（１５ｃ，１５ｄ）を含む、
    請求項３に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
  8. 　前記ミラー（１５ｃ，１５ｄ）は、一体に形成される、
    請求項７に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
     
     
     
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