WO2024105899A1 - Head-up display device and vehicle - Google Patents

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利昌 永井
啓之 梶川
千明 金野
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マクセル株式会社
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Abstract

This head-up display device is mounted to a vehicle, the device comprising an image light output device and an image light projection device. The image light output device emits an image light and is disposed in front of and above a user. The image light projection device projects the image light from the image light output device toward a windshield.

Description

ヘッドアップディスプレイ装置および乗り物Head-up display device and vehicle
 本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置および該ヘッドアップディスプレイ装置を搭載した乗り物に関する。 The present invention relates to a head-up display device and a vehicle equipped with the head-up display device.
 車両等に搭載するヘッドアップディスプレイ(HUDと記載することがある)が知られている。例えば、特許文献1は、「ヘッドアップディスプレイ装置であって、光源および表示素子を有し、前記表示素子に映像表示して映像光を生成して出射する映像表示装置と、ミラーと補正レンズとを含み、前記映像表示装置から出射された前記映像投射光を車両のウィンドシールドまたはコンバイナで反射させることで虚像を前記車両の前方に表示する虚像光学系と、筐体と、を備え、前記筐体が形成する空間に前記表示素子及び前記虚像光学系が配置され、前記補正レンズは、前記筐体内において、前記表示素子と前記ミラーとの間に配置される、ヘッドアップディスプレイ装置。」を開示する。 Head-up displays (sometimes referred to as HUDs) mounted on vehicles and the like are known. For example, Patent Document 1 discloses "a head-up display device, comprising: an image display device having a light source and a display element, which displays an image on the display element and generates and emits image light; a virtual image optical system including a mirror and a correction lens, which displays a virtual image in front of the vehicle by reflecting the image projection light emitted from the image display device by a windshield or a combiner of the vehicle; and a housing, in which the display element and the virtual image optical system are disposed in a space formed by the housing, and the correction lens is disposed within the housing between the display element and the mirror."
特開2022-27798号公報JP 2022-27798 A
 ユーザーの前方で映像光反射面、例えば、乗り物の映像表示装置にて良好な映像表示を行う場合、ウィンドシールドへの光線入射角を最適化の上、その光学系を搭載できるだけのダッシュボードの内部空間の確保が必要となる。その一方で、ダッシュボード内部には、フレームやパイプの他、計器類及びその保持具が搭載される等、大きな空間を確保できない場合が多い。そこで、ダッシュボード内部にヘッドアップディスプレイ装置の一部または全部が収納できない場合にも、乗り物に搭載可能なHUDレイアウトを実現することに課題がある。 When displaying a good image on an image light reflecting surface in front of the user, for example, on a vehicle's image display device, it is necessary to optimize the angle of light incidence on the windshield and ensure there is enough space inside the dashboard to accommodate the optical system. However, it is often not possible to secure a large space inside the dashboard, as frames, pipes, instruments and their holders are installed inside the dashboard. Therefore, there is a challenge in realizing a HUD layout that can be installed in a vehicle even when some or all of the head-up display device cannot be stored inside the dashboard.
 本発明の第1の態様によれば、下記のヘッドアップディスプレイ装置が提供される。このヘッドアップディスプレイ装置は、乗り物に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置であって、ユーザーの前方且つ上方に配置されている映像光出力装置と、前記ユーザーの前方のウィンドシールドに向けて前記映像光出力装置からの映像光を投射する映像光投射部と、を備える。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a head-up display device as described below. This head-up display device is mounted on a vehicle and includes an image light output device disposed in front of and above a user, and an image light projection unit that projects image light from the image light output device toward a windshield in front of the user.
 本発明の第2の態様によれば、下記のヘッドアップディスプレイ装置が提供される。このヘッドアップディスプレイ装置は、乗り物に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置であって、ユーザーの前方且つ上方にS偏光とP偏光を含む映像光を出射する映像光出力装置と、前記ユーザーの前方のウィンドシールドに向けて前記映像光出力装置からのS偏光とP偏光を含む映像光を反射して投射する映像光投射部と、を備える。前記映像光投射部は、S偏光を反射し、P偏光を透過する第1のミラーと、P偏光を反射し、S偏光を透過する第2のミラーと、を備え、前記第1のミラーと前記第2のミラーは、上下方向でそれぞれ異なる位置に配置される。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a head-up display device as described below. This head-up display device is mounted on a vehicle and includes an image light output device that emits image light including S-polarized light and P-polarized light in front of and above a user, and an image light projection unit that reflects and projects the image light including S-polarized light and P-polarized light from the image light output device toward the windshield in front of the user. The image light projection unit includes a first mirror that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light, and a second mirror that reflects P-polarized light and transmits S-polarized light, and the first mirror and the second mirror are disposed at different positions in the vertical direction.
 本発明の第3の態様によれば、下記のヘッドアップディスプレイ装置が提供される。このヘッドアップディスプレイ装置は、ユーザーの前方で下方へ向かう映像光の経路、および、ウィンドシールドに向けて反射した前記映像光に基づく虚像を視認するユーザーの視線が、乗り物内に設置された可動する物体の可動範囲に重ならないように、前記乗り物に搭載されている。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a head-up display device as described below. This head-up display device is mounted on a vehicle such that the path of image light directed downward in front of the user and the line of sight of the user viewing a virtual image based on the image light reflected toward the windshield do not overlap with the range of motion of a movable object installed within the vehicle.
 また、上記したヘッドアップディスプレイ装置を搭載した乗り物が提供される。  Also, a vehicle equipped with the above-mentioned head-up display device is provided.
 本発明によれば、ダッシュボード内部に占める割合を少なく、もしくは無くした状態で、映像表示が可能である。なお、上記した以外の課題、構成および効果は、以下の発明を実施するための形態の説明により明らかにされる。 According to the present invention, it is possible to display images while reducing or eliminating the proportion of the interior space of the dashboard. Problems, configurations, and effects other than those described above will become clear from the description of the embodiment of the invention below.
HUD装置を搭載する車両の概要を説明するための図。1 is a diagram for explaining an overview of a vehicle equipped with a HUD device; HUD装置の構成例を示す機能ブロック図である。FIG. 2 is a functional block diagram showing a configuration example of a HUD device. 図2の車両情報取得部に係わる構成例を示す機能ブロック図である。3 is a functional block diagram showing a configuration example related to a vehicle information acquisition unit in FIG. 2; 第1実施形態に係り、HUD装置の構造およびレイアウトの一例を示す図である。1 is a diagram illustrating an example of a structure and layout of a HUD device according to a first embodiment. FIG. 第2実施形態に係り、HUD装置の構造およびレイアウトの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram illustrating an example of the structure and layout of a HUD device according to a second embodiment. 図5とは別の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing another example different from that shown in FIG. 5 . 変形例1に係り、反射ミラーをダッシュボード内に配置する場合のレイアウトの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a layout in which a reflecting mirror is disposed inside a dashboard according to a first modified example. 変形例1に係り、反射ミラーをダッシュボード内に配置する場合のレイアウトの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a layout in which a reflecting mirror is disposed inside a dashboard according to a first modified example. 変形例1に係り、映像表示装置を含めてレイアウトの一例を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a layout including a video display device according to Modification 1. 変形例2に係り、太陽光対策をした一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a solar protection measure according to the second modification. 図10とは別の一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing another example different from that shown in FIG. 10 . 図10-図11とは別の一例を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing another example different from that shown in FIGS. 図10-図12とは別の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing another example different from that shown in FIGS. 変形例3に係り、表示位置、表示距離の異なる複数の虚像表示を行う場合の一例を示す図である。13A and 13B are diagrams illustrating an example of a case in which a plurality of virtual images are displayed at different display positions and display distances according to Modification 3. 図14の構造における映像表示装置部分の拡大図である。FIG. 15 is an enlarged view of the image display device portion in the structure of FIG. 14 . 映像光投射部の拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of an image light projection unit. 図14とは別の構造の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing an example of a structure different from that shown in FIG. 14 . 図17の構造における映像表示装置部分の拡大図である。FIG. 18 is an enlarged view of the image display device portion in the structure of FIG. 17. 図14および図17とは別の構造の一例を示す図である。FIG. 18 is a diagram showing an example of a structure different from those in FIGS. 14 and 17 . 図19の構造における映像表示装置部分の拡大図である。FIG. 20 is an enlarged view of the image display device portion in the structure of FIG. 19 .
 以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図面において、同一部には原則として同一符号を付し、繰り返しの説明を省略する。図面において、各構成要素の表現は、発明の理解を容易にするために、実際の位置、大きさ、形状、および範囲等を表していない場合がある。 Below, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same parts are generally given the same reference numerals, and repeated explanations will be omitted. In the drawings, the depiction of each component may not represent the actual position, size, shape, range, etc., in order to facilitate understanding of the invention.
 説明上、プログラムによる処理について説明する場合に、プログラムや機能や処理部等を主体として説明する場合があるが、それらについてのハードウェアとしての主体は、プロセッサ、あるいはそのプロセッサ等で構成されるコントローラ、装置、計算機、システム等である。計算機は、プロセッサによって、適宜にメモリや通信インタフェース等の資源を用いながら、メモリ上に読み出されたプログラムに従った処理を実行する。これにより、所定の機能や処理部等が実現される。プロセッサは、例えばCPUやGPU等の半導体デバイス等で構成される。プロセッサは、所定の演算が可能な装置や回路で構成される。処理は、ソフトウェアプログラム処理に限らず、専用回路でも実装可能である。専用回路は、FPGA、ASIC、CPLD等が適用可能である。 For the purpose of explanation, when describing processing by a program, the program, functions, processing units, etc. may be described as the main focus, but the main hardware focus for these is the processor, or a controller, device, computer, system, etc. that is composed of the processor. The computer executes processing according to the program read into the memory by the processor, appropriately using resources such as memory and communication interfaces. This realizes the specified functions, processing units, etc. The processor is composed of semiconductor devices such as a CPU or GPU, for example. The processor is composed of devices or circuits that are capable of performing specified calculations. Processing is not limited to software program processing, and can also be implemented by dedicated circuits. Dedicated circuits that can be used include FPGAs, ASICs, CPLDs, etc.
 先ず、図1-図3を参照しながら、HUD装置等の概要について説明する。 First, we will explain the overview of the HUD device, etc., with reference to Figures 1 to 3.
 [HUD装置および車両]
  図1は、ヘッドアップディスプレイ装置(HUD装置)1を搭載した乗り物2の構成例を示す概略図である。図1のHUD装置1は、乗り物2に搭載されており、本発明における乗り物は車両である。車両2は、代表的には、自動車であるが、必ずしもこれに限定されず、場合によっては鉄道車両、航空機等であってもよい。図1では車両2および運転者に対して、水平方向は、左右方向、車両の横方向または車両の幅方向であり、鉛直方向は、車両の上下方向、縦方向であり、車両の横方向に対し直交する水平方向は、車両の前後方向または車両の進行方向である。
[HUD device and vehicle]
Fig. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of a vehicle 2 equipped with a head-up display device (HUD device) 1. The HUD device 1 in Fig. 1 is equipped in the vehicle 2, and the vehicle in the present invention is a vehicle. The vehicle 2 is typically an automobile, but is not necessarily limited thereto, and may be a railroad car, an airplane, or the like in some cases. In Fig. 1, with respect to the vehicle 2 and the driver, the horizontal direction is the left-right direction, the lateral direction of the vehicle, or the width direction of the vehicle, the vertical direction is the up-down direction or longitudinal direction of the vehicle, and the horizontal direction perpendicular to the lateral direction of the vehicle is the front-rear direction of the vehicle or the traveling direction of the vehicle.
 HUD装置1は、車両2の各部に設置された各種センサなどから車両情報4を取得する。各種センサは、例えば、車両2で生じた各種イベントを検出したり、走行状況に係る各種パラメータの値を定期的に検出したりする。車両情報4には、例えば、車両2の速度情報やギア情報、ハンドル操舵角情報、ランプ点灯情報、外光情報、距離情報、赤外線情報、エンジンON/OFF情報、カメラ映像情報、加速度ジャイロ情報、GPS(Global Positioning System)情報、ナビゲーション情報、車車間通信情報、および路車間通信情報などが含まれる。カメラ映像情報は、車内カメラ映像情報や車外カメラ映像情報がある。GPS情報の中には緯度および経度の他に現在時刻情報なども含まれる。 The HUD device 1 acquires vehicle information 4 from various sensors installed in various parts of the vehicle 2. The various sensors, for example, detect various events that occur in the vehicle 2 and periodically detect the values of various parameters related to the driving conditions. The vehicle information 4 includes, for example, the speed information and gear information of the vehicle 2, steering wheel steering angle information, lamp illumination information, external light information, distance information, infrared information, engine ON/OFF information, camera image information, acceleration gyro information, GPS (Global Positioning System) information, navigation information, vehicle-to-vehicle communication information, and road-to-vehicle communication information. The camera image information includes in-vehicle camera image information and outside-vehicle camera image information. The GPS information includes latitude and longitude as well as current time information.
 HUD装置1は、このような車両情報4に基づいて、映像表示ユニット12(図2)を用いて、ウィンドシールド3の表示領域5へ映像を投影する。これによって、HUD装置1は、投影映像がそれに対応する虚像9として重畳された風景を、車両2の運転者(運転者の視点)に視認させる。 The HUD device 1 uses the image display unit 12 (Fig. 2) to project an image onto the display area 5 of the windshield 3 based on such vehicle information 4. In this way, the HUD device 1 allows the driver of the vehicle 2 (from the driver's viewpoint) to view the scenery in which the projected image is superimposed as a corresponding virtual image 9.
 図2は、図1のHUD装置1における制御系の主要部の構成例を示す機能ブロック図である。また、図3は、図2の車両情報4の取得に関わる箇所である車両情報取得部15に係わる構成例を示す機能ブロック図である。 FIG. 2 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the main parts of the control system in the HUD device 1 in FIG. 1. Also, FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of the configuration related to the vehicle information acquisition unit 15, which is a part related to the acquisition of the vehicle information 4 in FIG. 2.
 HUD装置1(虚像表示装置)は、映像表示ユニット12を備える。また、映像表示ユニット12を制御する制御装置10と、太陽光を検出する日射センサ66を備えている。制御装置10は、例えば電子制御ユニット(Electronic Control Unit:ECU)で構成されている。映像表示ユニット12のレイアウトは、図を用いて後で詳しく説明する。なお、制御装置10は、筐体内に実装されてもよいし、筐体外に実装されてもよい。 The HUD device 1 (virtual image display device) includes an image display unit 12. It also includes a control device 10 that controls the image display unit 12, and a solar radiation sensor 66 that detects sunlight. The control device 10 is, for example, configured as an electronic control unit (ECU). The layout of the image display unit 12 will be explained in detail later using figures. The control device 10 may be mounted inside or outside the housing.
 [映像表示ユニット]
  映像表示ユニット12は、映像光を出射する映像表示装置または映像光出力装置35を備える。映像表示装置35は、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示パネルや、プロジェクタ等であり、入力された映像データに基づいて映像を表示し、表示した映像の映像光を出射する。本発明の実施形態における映像表示装置35は、光源装置100と、表示パネル64と、を備える。映像表示装置35は、光源装置100から出射される光(言い換えると、光源光)を用いて、表示パネル64に形成された映像を投射する、プロジェクタ(投射型映像表示装置)である。光源装置100は、代表的には、LED(Light Emitting Diode)光源を含んで構成される。
[Image display unit]
The image display unit 12 includes an image display device or image light output device 35 that emits image light. The image display device 35 is, for example, a display panel such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a projector, and displays an image based on input image data and emits image light of the displayed image. The image display device 35 in the embodiment of the present invention includes a light source device 100 and a display panel 64. The image display device 35 is a projector (projection type image display device) that projects an image formed on the display panel 64 using light (in other words, light source light) emitted from the light source device 100. The light source device 100 is typically configured to include an LED (Light Emitting Diode) light source.
 表示パネル64は、代表的には、映像表示素子を有する液晶パネル(Liquid Crystal Display:LCD)である。表示パネル64は、制御装置から指示され入力された映像データに基づいて、映像を作成し、当該表示パネル64の表示画面に表示する。表示パネル64は、映像データに応じて、光源装置100からの光の透過率を画素毎に変調することで、表示領域5へ投影するための映像を形成し、映像光(言い換えると投射光)として出射する。 The display panel 64 is typically a liquid crystal display (LCD) panel having an image display element. The display panel 64 creates an image based on the image data input instructed by the control device, and displays it on the display screen of the display panel 64. The display panel 64 forms an image to be projected onto the display area 5 by modulating the transmittance of light from the light source device 100 for each pixel according to the image data, and emits it as image light (in other words, projection light).
 また、表示パネル64は液晶パネルに限らず拡散機能を有するスクリーン板としてもよい。拡散機能を有するスクリーン板に映像を投影する手段として、DMD(Digital Micromirror Device)または液晶パネルの像を投写レンズと組み合わせて投影する手段や、微小電気機械システム(Micro Electro Mechanical Systems)を用いる手段でもよい。 In addition, the display panel 64 is not limited to a liquid crystal panel, but may be a screen plate with a diffusion function. Means for projecting an image onto a screen plate with a diffusion function may include a means for projecting an image of a DMD (Digital Micromirror Device) or a liquid crystal panel in combination with a projection lens, or a means using Micro Electro Mechanical Systems.
 光源装置100は、光源として例えば半導体光源素子を用いて構成され、所定の光源光を生成してLCDに供給する。光源装置100は、LCDのバックライト光源として機能する。半導体光源素子は、代表的にはLED(Light Emitting Diode)素子が用いられる。 The light source device 100 is configured using, for example, a semiconductor light source element as a light source, and generates a predetermined light source light and supplies it to the LCD. The light source device 100 functions as a backlight light source for the LCD. A typical example of the semiconductor light source element is an LED (Light Emitting Diode) element.
 実施形態における一例の光源装置100は、光源(LED基板)、コリメータ、導光体、偏光変換素子、および拡散板を備え、偏光変換素子が、コリメータと導光体との間(言い換えると導光体の前段)ではなく、導光体と拡散板(もしくは表示パネル)との間(言い換えると導光体の後段)に配置されている。なお、光源装置100はほかの構成でもよい。 The light source device 100 in one embodiment includes a light source (LED board), a collimator, a light guide, a polarization conversion element, and a diffusion plate, and the polarization conversion element is disposed between the light guide and the diffusion plate (or display panel) (in other words, after the light guide), rather than between the collimator and the light guide (in other words, before the light guide). Note that the light source device 100 may have other configurations.
 光源装置100は、導光体の後段の偏光変換素子によって、導光体からのランダム偏光の光を、直線偏光の光に変換する。よって、導光体において、残留応力が内在していたとしても、その残留応力の影響、すなわち偏光状態の変化は、偏光変換素子での直線偏光への変換によって対処される。LCDパネル64への入射光は、残留応力の影響、すなわち偏光状態の変化が解消された光となる。言い換えると、光源装置100は、導光体の残留応力による偏光への影響を無くすことができる。 The light source device 100 converts the randomly polarized light from the light guide into linearly polarized light by using a polarization conversion element downstream of the light guide. Therefore, even if residual stress is present in the light guide, the effects of that residual stress, i.e., changes in the polarization state, are dealt with by conversion to linear polarization in the polarization conversion element. The light incident on the LCD panel 64 is light from which the effects of the residual stress, i.e., changes in the polarization state, have been eliminated. In other words, the light source device 100 can eliminate the effects of residual stress in the light guide on polarization.
 特に、偏光変換素子は、LCDパネル64の近く(導光体よりはLCDパネル64寄りの位置)に配置されてもよい。偏光変換素子とLCDパネル64との間には、拡散板などが配置されてもよい。偏光変換素子とLCDパネル64との間には、光学素子として、薄肉レンズまたはフレネルレンズが配置されてもよい。この光学素子(薄肉レンズまたはフレネルレンズ)の機能は、LCDパネル64の後段のレンズ63(図4等)への配光制御(光線入射角度・領域の制御)である。この光学素子は、拡散板に対し前後のいずれに配置されてもよい。この光学素子と拡散板とが一体化された部材でもよい。 In particular, the polarization conversion element may be placed near the LCD panel 64 (at a position closer to the LCD panel 64 than the light guide). A diffuser plate or the like may be placed between the polarization conversion element and the LCD panel 64. A thin lens or Fresnel lens may be placed between the polarization conversion element and the LCD panel 64 as an optical element. The function of this optical element (thin lens or Fresnel lens) is to control the light distribution (control the angle and area of incidence of light) to the lens 63 (Figure 4, etc.) subsequent to the LCD panel 64. This optical element may be placed either in front of or behind the diffuser plate. This optical element and the diffuser plate may be an integrated component.
 なお、レンズ63は補正レンズであり、レンズ63によって、後述する反射ミラーM1への光線の出射方向を調整することで、反射ミラーM1の形状と合わせて歪曲収差の補正を行う。このように、収差補正能力を向上させるために最適設計された光学素子を反射ミラーM1と映像表示装置35との間に設けてもよい。 The lens 63 is a correction lens, and by adjusting the direction of light emitted to the reflecting mirror M1 (described later), the lens 63 corrects distortion in accordance with the shape of the reflecting mirror M1. In this way, an optical element that is optimally designed to improve aberration correction capability may be provided between the reflecting mirror M1 and the image display device 35.
 また、映像表示ユニット12は、ミラーM1と、ミラーM1を駆動する駆動機構62と、を有する。ミラーM1は、例えば、凹面鏡(拡大鏡)であり、光路上で後段に配置される。ミラーM1は、映像表示装置35から出射された映像光を表示領域5に投射することで、投射された映像光を虚像として運転者等の利用者(ユーザー)に視認させる映像光投射部として機能する。映像表示装置35から出射された映像光(言い換えると投射光)は、ミラーM1で反射されて、ウィンドシールド3の表示領域5へ向かう。従って、ヘッドアップディスプレイ装置(または虚像表示装置)のユーザーは、その映像光を虚像として視認できる。 The image display unit 12 also has a mirror M1 and a drive mechanism 62 that drives the mirror M1. The mirror M1 is, for example, a concave mirror (magnifying mirror) and is arranged at a later stage on the optical path. The mirror M1 functions as an image light projection unit that projects the image light emitted from the image display device 35 onto the display area 5, thereby allowing a user such as a driver to view the projected image light as a virtual image. The image light (in other words, the projection light) emitted from the image display device 35 is reflected by the mirror M1 and heads toward the display area 5 of the windshield 3. Therefore, a user of the head-up display device (or virtual image display device) can view the image light as a virtual image.
 これにより、運転者は、表示領域5に投射された映像を、透明のウィンドシールド3の先の虚像9として、車外の風景(例えば道路や建物、人など)に重畳される形で視認することができる。投影映像である虚像は、例えば、道路標識や、自車の現速度や、風景上の対象物に付加される各種情報など、様々なものがある。これにより、風景上の対象物に各種情報を付加して表示するような拡張現実(AR)機能などが実現される。 This allows the driver to view the image projected onto the display area 5 as a virtual image 9 beyond the transparent windshield 3, superimposed on the scenery outside the vehicle (e.g. roads, buildings, people, etc.). There are various types of virtual images that are projected images, such as road signs, the vehicle's current speed, and various types of information added to objects in the scenery. This allows for the realization of an augmented reality (AR) function that adds and displays various types of information to objects in the scenery.
 なお、ミラーM1には、駆動機構62が取り付けられており、駆動機構62にてミラーM1の角度調整が可能である。駆動機構62によりミラーM1の設置角度を調整することで、ウィンドシールド3上の表示領域5および虚像の位置を調整可能となっている。駆動機構62は、ステッピングモータ等を含む機構である。駆動機構62は、制御装置からの制御に基づいて、ミラーM1の設置角度を変更する。また、ユーザーの手動操作に基づいて、ミラーM1の設置角度を変更可能とされてもよい。これにより、運転者6が表示領域5に視認する虚像の位置を例えば上下方向に調整可能となっている。 In addition, a drive mechanism 62 is attached to the mirror M1, and the angle of the mirror M1 can be adjusted by the drive mechanism 62. By adjusting the installation angle of the mirror M1 with the drive mechanism 62, the positions of the display area 5 and the virtual image on the windshield 3 can be adjusted. The drive mechanism 62 is a mechanism including a stepping motor, etc. The drive mechanism 62 changes the installation angle of the mirror M1 based on control from the control device. The installation angle of the mirror M1 may also be changed based on manual operation by the user. This makes it possible to adjust the position of the virtual image viewed by the driver 6 in the display area 5, for example, in the vertical direction.
 また、例えば、ミラーM1の面積を変更すること等により、表示領域5の面積が調整され、適切な量の情報を表示領域5へ投影可能になる。 In addition, for example, the area of the display area 5 can be adjusted by changing the area of the mirror M1, making it possible to project an appropriate amount of information onto the display area 5.
 なお、図2で不図示ではあるが、映像表示ユニット12において映像表示装置35および駆動機構62は、有線または無線で接続されている。 Although not shown in FIG. 2, the image display device 35 and the drive mechanism 62 in the image display unit 12 are connected by wire or wirelessly.
 [HUD装置の制御系]
  制御装置10は、HUD装置1の全体および各部を制御するコントローラに相当し、主に、HUD装置1における投影映像(虚像)の表示の制御や、音声出力の制御などを行う。制御装置10は、例えば、配線基板などによって構成されている。この配線基板は、例えば、筐体内に搭載されている。制御装置10は、この配線基板上に実装されている、車両情報取得部15、マイクロコントローラ(MCU)16、不揮発性メモリ17、揮発性メモリ18、音声用ドライバ19、表示用ドライバ20、および通信部21等を備える。
[HUD device control system]
The control device 10 corresponds to a controller that controls the entire HUD device 1 and each part thereof, and mainly controls the display of a projected image (virtual image) in the HUD device 1 and the audio output. The control device 10 is configured, for example, with a wiring board. This wiring board is mounted, for example, inside a housing. The control device 10 includes a vehicle information acquisition unit 15, a microcontroller (MCU) 16, a non-volatile memory 17, a volatile memory 18, an audio driver 19, a display driver 20, a communication unit 21, and the like, which are mounted on the wiring board.
 MCU16は、広く知られているように、CPU(Central Processing Unit)のようなプロセッサや、メモリに加え、各種周辺機能を備えている。したがって、この制御装置10内のMCU16を除く各ブロックは、適宜、MCU16内に搭載されてもよい。また、制御装置10は、MCU16を用いた実装に限定されず、ECUや他の半導体デバイスを用いた実装でもよい。 As is widely known, the MCU 16 includes a processor such as a CPU (Central Processing Unit), memory, and various peripheral functions. Therefore, each block in the control device 10, except for the MCU 16, may be mounted in the MCU 16 as appropriate. Furthermore, the control device 10 is not limited to being implemented using the MCU 16, and may also be implemented using an ECU or other semiconductor devices.
 車両情報取得部15は、例えば、CAN(Controller Area Network)インタフェースやLIN(Local Interconnect Network)インタフェースなどに対応した通信プロトコルに基づいて、車両情報4を取得する。 The vehicle information acquisition unit 15 acquires the vehicle information 4 based on a communication protocol corresponding to, for example, a CAN (Controller Area Network) interface or a LIN (Local Interconnect Network) interface.
 図3のように、車両情報4は、車両情報取得部15に接続される各種センサなどの情報取得デバイスによって生成される。図3には、各種情報取得デバイスの一例を示している。なお、図3の各種情報取得デバイスに関しては、適宜、削除や、他の種類のデバイスの追加や、他の種類のデバイスへの置換が可能である。 As shown in FIG. 3, the vehicle information 4 is generated by information acquisition devices such as various sensors connected to the vehicle information acquisition unit 15. FIG. 3 shows an example of various information acquisition devices. Note that the various information acquisition devices in FIG. 3 can be deleted, other types of devices can be added, or other types of devices can be replaced as appropriate.
 例えば、車速センサ41は、図1の車両2の速度を検出し、検出結果となる速度情報を生成する。シフトポジションセンサ42は、現在のギアを検出し、検出結果となるギア情報を生成する。ハンドル操舵角センサ43は、現在のハンドル操舵角を検出し、検出結果となるハンドル操舵角情報を生成する。ヘッドライトセンサ44は、ヘッドライトのON/OFFを検出し、検出結果となるランプ点灯情報を生成する。 For example, the vehicle speed sensor 41 detects the speed of the vehicle 2 in FIG. 1 and generates speed information as the detection result. The shift position sensor 42 detects the current gear and generates gear information as the detection result. The steering wheel steering angle sensor 43 detects the current steering wheel steering angle and generates steering wheel steering angle information as the detection result. The headlight sensor 44 detects whether the headlights are on or off and generates lamp illumination information as the detection result.
 照度センサ45および色度センサ46は、外光を検出し、検出結果となる外光情報を生成する。測距センサ47は、車両2と外部の物体との間の距離を検出し、検出結果となる距離情報を生成する。赤外線センサ48は、車両2の近距離における物体の有無や距離などを検出し、検出結果となる赤外線情報を生成する。エンジン始動センサ49は、エンジンのON/OFFを検出し、検出結果となるON/OFF情報を生成する。 The illuminance sensor 45 and chromaticity sensor 46 detect external light and generate external light information that is the detection result. The distance measurement sensor 47 detects the distance between the vehicle 2 and an external object and generates distance information that is the detection result. The infrared sensor 48 detects the presence or absence of an object in close range of the vehicle 2 and the distance, and generates infrared information that is the detection result. The engine start sensor 49 detects whether the engine is ON/OFF and generates ON/OFF information that is the detection result.
 加速度センサ50およびジャイロセンサ51は、車両2の加速度および角速度を検出し、検出結果として、車両2の姿勢や挙動を表す加速度ジャイロ情報を生成する。温度センサ52は、車内外の温度を検出し、検出結果となる温度情報を生成する。例えば、温度センサ52によって、HUD装置1の周囲温度を検出可能である。HUD装置1内に、別途、温度センサを搭載してもよい。 The acceleration sensor 50 and gyro sensor 51 detect the acceleration and angular velocity of the vehicle 2, and generate acceleration gyro information representing the attitude and behavior of the vehicle 2 as the detection result. The temperature sensor 52 detects the temperature inside and outside the vehicle, and generates temperature information as the detection result. For example, the temperature sensor 52 can detect the ambient temperature of the HUD device 1. A separate temperature sensor may be installed inside the HUD device 1.
 路車間通信用無線送受信機53は、車両2と、道路、標識、信号等との間の路車間通信によって、路車間通信情報を生成する。車車間通信用無線送受信機54は、車両2と周辺の他の車両との間の車車間通信によって、車車間通信情報を生成する。車内用カメラ55および車外用カメラ56は、車内および車外を撮影することで、車内のカメラ映像情報および車外のカメラ映像情報を生成する。具体的には、車内用カメラ55は、例えば、運転者6の姿勢や、眼の位置、動きなどを撮影するDMS(Driver Monitoring System)用のカメラなどである。この場合、撮像された映像を解析することで、運転者6の疲労状況や視線の位置などが把握できる。 The road-to-vehicle communication wireless transceiver 53 generates road-to-vehicle communication information by road-to-vehicle communication between the vehicle 2 and roads, signs, traffic lights, etc. The vehicle-to-vehicle communication wireless transceiver 54 generates vehicle-to-vehicle communication information by vehicle-to-vehicle communication between the vehicle 2 and other vehicles in the vicinity. The interior camera 55 and the exterior camera 56 capture images of the interior and exterior of the vehicle to generate interior camera image information and exterior camera image information. Specifically, the interior camera 55 is, for example, a camera for a DMS (Driver Monitoring System) that captures the driver 6's posture, eye position, movements, etc. In this case, the captured image can be analyzed to ascertain the driver 6's fatigue state, line of sight, etc.
 一方、車外用カメラ56は、例えば、車両2の前方や後方などの周囲の状況を撮影する。この場合、撮像された映像を解析することで、周辺に存在する他の車両や人などの障害物の有無、建物や地形、雨や積雪、凍結、凹凸などといった路面状況、および道路標識などを把握可能になる。また、車外用カメラ56には、例えば、走行中の状況を映像で記録するドライブレコーダなども含まれる。 On the other hand, the exterior camera 56 captures the surrounding conditions, for example, in front of and behind the vehicle 2. In this case, by analyzing the captured image, it becomes possible to ascertain the presence or absence of obstacles such as other vehicles or people in the vicinity, buildings, terrain, road conditions such as rain, snow, ice, unevenness, and road signs. The exterior camera 56 also includes, for example, a drive recorder that records the conditions while driving.
 GPS受信機57は、GPS衛星からGPS信号を受信することで得られるGPS情報を生成する。例えば、GPS受信機57によって、現在時刻、緯度および経度を取得可能である。VICS(Vehicle Information and Communication System、登録商標)受信機58は、VICS信号を受信することで得られるVICS情報を生成する。GPS受信機57やVICS受信機58は、ナビゲーションシステムの一部として設けられてもよい。 The GPS receiver 57 generates GPS information by receiving GPS signals from GPS satellites. For example, the current time, latitude, and longitude can be obtained by the GPS receiver 57. The VICS (Vehicle Information and Communication System, registered trademark) receiver 58 generates VICS information by receiving VICS signals. The GPS receiver 57 and the VICS receiver 58 may be provided as part of a navigation system.
 図2において、MCU16は、このような車両情報4を、車両情報取得部15を介して受信する。MCU16は、車両情報4などに基づいて、スピーカ11に向けた音声データや、映像表示装置35に向けた映像データなどを生成する。MCU16は、音声データ生成部27と、映像データ生成部28と、歪み補正部29と、光源調整部30と、ミラー調整部31と、保護処理部75とを備える。これらの各部は、主に、不揮発性メモリ17または揮発性メモリ18に格納されるプログラムをMCU16のCPUが読み出して実行することで実現される。保護処理部75は、タイマ76を用いて処理を行ってもよい。 In FIG. 2, the MCU 16 receives such vehicle information 4 via the vehicle information acquisition unit 15. Based on the vehicle information 4, the MCU 16 generates audio data for the speaker 11, video data for the video display device 35, and the like. The MCU 16 includes an audio data generation unit 27, a video data generation unit 28, a distortion correction unit 29, a light source adjustment unit 30, a mirror adjustment unit 31, and a protection processing unit 75. Each of these units is mainly realized by the CPU of the MCU 16 reading and executing a program stored in the non-volatile memory 17 or the volatile memory 18. The protection processing unit 75 may perform processing using a timer 76.
 音声データ生成部27は、必要に応じて、車両情報4などに基づいた音声データを生成する。音声データは、例えば、ナビゲーションシステムの音声案内を行う場合や、AR機能によって運転者6に警告を発する場合などに生成される。音声用ドライバ19は、音声データに基づいてスピーカ11を駆動し、スピーカ11に音声を出力させる。 The voice data generating unit 27 generates voice data based on the vehicle information 4 etc. as necessary. The voice data is generated, for example, when providing voice guidance for the navigation system or when issuing a warning to the driver 6 using the AR function. The voice driver 19 drives the speaker 11 based on the voice data, causing the speaker 11 to output voice.
 映像データ生成部28は、車両情報4などに基づいて、図1等の表示領域5に投影される投影映像の表示内容を定める映像データを生成する。歪み補正部29は、映像データ生成部28からの映像データに対して歪み補正を加えた補正後の映像データを生成する。具体的には、歪み補正部29は、図1に示したように、映像表示装置35からの映像を表示領域5に投影した場合にウィンドシールド3の曲率によって生じる映像の歪みを補正する。 The video data generation unit 28 generates video data that determines the display content of the projection image to be projected onto the display area 5 of FIG. 1, etc., based on the vehicle information 4, etc. The distortion correction unit 29 generates corrected video data by applying distortion correction to the video data from the video data generation unit 28. Specifically, the distortion correction unit 29 corrects the distortion of the image caused by the curvature of the windshield 3 when the image from the video display device 35 is projected onto the display area 5, as shown in FIG. 1.
 表示用ドライバ20は、歪み補正部29からの補正後の映像データに基づいて、映像表示装置35内の表示パネル64に含まれる各表示素子(画素)を駆動する。これによって、映像表示装置35は、補正後の映像データに基づいて、表示領域5へ投影するための映像を作成、表示する。 The display driver 20 drives each display element (pixel) included in the display panel 64 in the image display device 35 based on the corrected image data from the distortion correction unit 29. In this way, the image display device 35 creates and displays an image to be projected onto the display area 5 based on the corrected image data.
 光源調整部30は、映像表示装置35内の光源の輝度などを制御する。ミラー調整部31は、ウィンドシールド3における表示領域5の位置を調整する必要がある場合に、図2の映像表示ユニット12内の駆動機構62の駆動を介して反射ミラーM1の設置角度を変更する。 The light source adjustment unit 30 controls the brightness of the light source in the image display device 35. When it is necessary to adjust the position of the display area 5 on the windshield 3, the mirror adjustment unit 31 changes the installation angle of the reflecting mirror M1 by driving the drive mechanism 62 in the image display unit 12 in FIG. 2.
 不揮発性メモリ17は、主に、MCU16内のCPUで実行されるプログラムや、MCU16内の各部の処理で使用する設定パラメータや、規定の音声データおよび映像データなどを予め記憶する。 The non-volatile memory 17 mainly stores in advance the programs executed by the CPU in the MCU 16, the setting parameters used in the processing of each part in the MCU 16, and specified audio and video data.
 揮発性メモリ18は、主に、取得された車両情報4や、MCU16内の各部の処理過程で使用される各種データを適宜記憶する。通信部21は、通信インタフェースが実装された装置であり、HUD装置1の外部との間で、CANやLINなどに従った通信プロトコルに基づいて通信を行う。通信部21は、車両情報取得部15と一体であってもよい。なお、図5の制御装置10内の各部は、適宜、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの専用回路によって実装されてもよい。 The volatile memory 18 mainly stores the acquired vehicle information 4 and various data used in the processing of each part in the MCU 16 as appropriate. The communication unit 21 is a device equipped with a communication interface, and communicates with the outside of the HUD device 1 based on a communication protocol such as CAN or LIN. The communication unit 21 may be integrated with the vehicle information acquisition unit 15. Each part in the control device 10 in FIG. 5 may be implemented as appropriate by a dedicated circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array).
 次に、本発明のHUD装置の構造および複数のレイアウトを説明する。なお、上記で説明した同様の内容については省略することがある。本発明のHUD装置または虚像表示装置は、映像光出力装置と映像光投射部を備えている。映像光出力装置は、乗り物の前後方向において、乗り物の運転者の前方に配置され、乗り物の上下方向において、運転者の上方に配置される。運転者の上方は運転者の視線より上、視線を妨げなければよい。映像光投射部は、乗り物のウィンドシールドに向けて映像光出力装置からの映像光を投射/反射する。映像光投射部は、乗り物の上下方向において、映像光出力装置の下方に配置されている。また、乗り物の上下方向において、映像光投射部へ入射する映像光の方向は上から下へ向かっているが、映像光出力装置が出射する映像光の方向は下向きに限らず、下向き以外の場合、映像光出力装置からの映像光の光路方向を下向きに変換する光方向変換部、例えば、レンズなどを配置すればよい。 Next, the structure and multiple layouts of the HUD device of the present invention will be described. Note that similar content to that described above may be omitted. The HUD device or virtual image display device of the present invention includes an image light output device and an image light projection unit. The image light output device is disposed in front of the driver of the vehicle in the longitudinal direction of the vehicle, and disposed above the driver in the vertical direction of the vehicle. The area above the driver is above the driver's line of sight, and should not obstruct the line of sight. The image light projection unit projects/reflects the image light from the image light output device toward the windshield of the vehicle. The image light projection unit is disposed below the image light output device in the vertical direction of the vehicle. In addition, the direction of the image light incident on the image light projection unit is from top to bottom in the vertical direction of the vehicle, but the direction of the image light emitted by the image light output device is not limited to downward, and in cases other than downward, a light direction conversion unit, such as a lens, that converts the optical path direction of the image light from the image light output device to downward may be disposed.
 <第1実施形態>
  第1実施形態におけるHUD装置の構造およびレイアウトを説明する。図4に示すように、第1実施形態では、映像表示装置35は、乗り物の鉛直方向または乗り物の上下方向において、下方に映像光80を出射可能な映像表示装置35aとして構成されており、乗り物の横方向に対し直交する水平方向である乗り物の前後方向または乗り物の進行方向において、映像表示装置35aはユーザーの視点位置6の前方に位置するルーフ82に配置されている。つまり、映像表示装置35aは、乗り物の上下方向において、映像光80の出射側が下向きに配置されており、乗り物の進行方向において、ユーザーの前方のルーフ82に収納されている。
First Embodiment
The structure and layout of the HUD device in the first embodiment will be described. As shown in Fig. 4, in the first embodiment, the image display device 35 is configured as an image display device 35a capable of emitting image light 80 downward in the vertical direction of the vehicle or the up-down direction of the vehicle, and the image display device 35a is disposed on a roof 82 located in front of the user's viewpoint position 6 in the front-rear direction of the vehicle or the traveling direction of the vehicle, which is a horizontal direction perpendicular to the lateral direction of the vehicle. In other words, the image display device 35a is disposed such that the emission side of the image light 80 faces downward in the up-down direction of the vehicle, and is stored in the roof 82 in front of the user in the traveling direction of the vehicle.
 詳細に説明すると、車両の鉛直方向または車両の上下方向において、映像表示装置35aは、光源装置100の下側または光の出射方向に表示パネル64を配置する構成であり、表示パネル64の下側には、レンズ63と、透光性を有し且つ外部からの塵の侵入を防止する防塵カバー86と、が設けられている。また、車両2は、ルーフ82の内側に、映像表示装置35aを収容する収容部を備える。そして、収容部は、出射する映像光80が下方に通過できるように構成されている。収容部は、例えば、映像表示装置35aの下方の位置に映像光80が通過する開口部が形成される構成であってもよい。また、収容部は、例えば、映像表示装置35aからの映像光80を透過するように、映像表示装置35aの映像光出射側と対向する部分が透光性の材質で形成されてもよいし、収納部の開口部だけが透光性の材質で形成されてもよい。一方、本実施形態では、映像表示装置35aを収納部に収納しているが、映像表示装置35aは収納部に収納せずに、ルーフ82に配置されても構わない。 To explain in detail, in the vertical direction or the up-down direction of the vehicle, the image display device 35a is configured to arrange the display panel 64 below the light source device 100 or in the light emission direction, and a lens 63 and a dust cover 86 that is translucent and prevents dust from entering from the outside are provided below the display panel 64. The vehicle 2 also has a storage section inside the roof 82 that stores the image display device 35a. The storage section is configured so that the emitted image light 80 can pass downward. The storage section may be configured, for example, so that an opening through which the image light 80 passes is formed at a position below the image display device 35a. The storage section may be formed, for example, with a portion facing the image light emission side of the image display device 35a made of a translucent material so as to transmit the image light 80 from the image display device 35a, or only the opening of the storage section may be formed of a translucent material. Meanwhile, in this embodiment, the image display device 35a is stored in the storage section, but the image display device 35a may be arranged on the roof 82 without being stored in the storage section.
 本実施形態では、ミラーM1は反射ミラーM1である。反射ミラーM1は、凹面形状のミラーであり、車両2のダッシュボード81上に配置される。また、反射ミラーM1を収容する収容部が形成されており、反射ミラーM1の反射面に対応する収容部の面は、透光性を有し且つ外部からの塵の侵入を防止する防塵カバー87とされている。従って、反射ミラーM1は、上方から防塵カバー87を介して入射する映像光80を、防塵カバー87を介してウィンドシールド3に向けて反射する。 In this embodiment, the mirror M1 is a reflective mirror M1. The reflective mirror M1 is a concave mirror and is disposed on the dashboard 81 of the vehicle 2. A storage section is formed to store the reflective mirror M1, and the surface of the storage section corresponding to the reflective surface of the reflective mirror M1 is a dust cover 87 that is translucent and prevents dust from entering from the outside. Therefore, the reflective mirror M1 reflects the image light 80 that enters from above through the dust cover 87 toward the windshield 3 via the dust cover 87.
 なお、反射ミラーM1は、ダッシュボード81に近接する位置に配置されてもよく、ダッシュボード81との間に間隔が形成されてもよい。また、反射ミラーM1は、ダッシュボード81内に収納されてもよいし、ダッシュボード81の上面と同一面となるように配置されてもよい。また、反射ミラーM1の収容部が省略されてもよい。 The reflecting mirror M1 may be disposed in a position close to the dashboard 81, or a gap may be formed between the reflecting mirror M1 and the dashboard 81. The reflecting mirror M1 may be stored within the dashboard 81, or may be disposed so as to be flush with the upper surface of the dashboard 81. The storage section for the reflecting mirror M1 may be omitted.
 反射ミラーM1の向きは、駆動装置62によって調整可能であり、反射ミラーM1の向きを変更することで、虚像表示9の位置を調整することができる。制御装置10は、例えば、駆動機構62を用いて、車両2の運転時に発生する虚像表示9の位置ズレを抑制する制御を行ってもよい。なお、反射ミラーM1はダッシュボード81上に配置される場合、反射ミラーM1の収容部が省略され、反射ミラーM1の向きが手動で変更可能であってもよい。 The orientation of the reflective mirror M1 can be adjusted by the drive device 62, and the position of the virtual image display 9 can be adjusted by changing the orientation of the reflective mirror M1. The control device 10 may, for example, use the drive mechanism 62 to perform control to suppress positional deviation of the virtual image display 9 that occurs when the vehicle 2 is being driven. Note that when the reflective mirror M1 is placed on the dashboard 81, the storage section for the reflective mirror M1 may be omitted, and the orientation of the reflective mirror M1 may be manually changeable.
 次に、映像光の光路の観点からレイアウトについて説明する。車両2には、運転者の前方、あるいはウィンドシールドの上部に可動部材83、例えば、ルーフ82の近傍で可動するサンバイザーやルームミラー等が設けられ、可動部材83の動きにより、映像光80が遮られることが考えられる。また、車両の鉛直方向(または車両の上下方向)における運転者の視認範囲と車両の前後方向(または車両の進行方向)における可動部材83の可動範囲とが重なる場合、虚像表示9を運転者が視認できなくなることが考えられる。そこで、本実施形態では、虚像表示9を行う際に、映像表示装置35aから出射された映像光80を反射ミラーM1に入射する映像光の光路および、映像光80に基づく虚像表示9を視認するユーザーの視線が、可動部材83の可動範囲84に重ならないように、映像表示装置35aおよび反射ミラーM1が配置される。 Next, the layout will be described from the viewpoint of the optical path of the image light. The vehicle 2 is provided with a movable member 83, such as a sun visor or a rearview mirror that is movable near the roof 82, in front of the driver or on the upper part of the windshield, and it is considered that the image light 80 is blocked by the movement of the movable member 83. In addition, if the driver's visibility range in the vertical direction of the vehicle (or the up-down direction of the vehicle) overlaps with the movable range of the movable member 83 in the front-rear direction of the vehicle (or the traveling direction of the vehicle), it is considered that the driver will not be able to see the virtual image display 9. Therefore, in this embodiment, the image display device 35a and the reflecting mirror M1 are arranged so that the optical path of the image light that causes the image light 80 emitted from the image display device 35a to enter the reflecting mirror M1 and the line of sight of the user viewing the virtual image display 9 based on the image light 80 do not overlap with the movable range 84 of the movable member 83 when performing the virtual image display 9.
 なお、可動範囲84は、車両の前後方向の範囲だけではなく、3次元的な範囲として考えることができる。また、車両の上下方向において、反射ミラーM1の角度を調整することにより、反射ミラーM1からウィンドシールド3へ反射する映像光が、可動部材83の可動範囲84に重ならない範囲で調整可能であってもよい。あるいは、映像表示装置35aから出射された映像光の光路、反射ミラーM1で反射された映像光の光路または反射ミラーM1で反射された映像光をウィンドシールド3へ投射する投射範囲、及びユーザーの視線が可動部材83の可動範囲84に重ならないように、映像表示装置35aと反射ミラーM1が配置される。 The movable range 84 can be considered as a three-dimensional range, not just a range in the front-to-rear direction of the vehicle. Also, by adjusting the angle of the reflecting mirror M1 in the vertical direction of the vehicle, it may be possible to adjust the range within which the image light reflected from the reflecting mirror M1 to the windshield 3 does not overlap with the movable range 84 of the movable member 83. Alternatively, the image display device 35a and the reflecting mirror M1 are positioned so that the optical path of the image light emitted from the image display device 35a, the optical path of the image light reflected by the reflecting mirror M1, or the projection range in which the image light reflected by the reflecting mirror M1 is projected onto the windshield 3, and the user's line of sight do not overlap with the movable range 84 of the movable member 83.
 本実施形態によれば、ダッシュボード81内に、例えば、フレームやパイプ、計器類及びその保持具等が搭載され、ダッシュボード81の内側上方の空間85が狭くなり、映像表示装置をダッシュボード81内に搭載する空間を確保できない場合であっても、映像表示装置35aを搭載可能なレイアウトが実現される。なお、映像表示装置35aが乗り物の上下方向における運転手の前方でのルーフ82の中に配置されている。また、映像表示装置35aがルーフ82の内側の収容部に収納される場合、収納部は、運転手の上方かつ前方部で映像表示装置35aを収容する空間がある構造であればよく、トラック等の車両である場合、物置や寝台であってもよい。また、本実施形態では、反射ミラーM1は、収差等の性能の向上を図る観点から凹面ミラーとされていたが、平面ミラーに変更してもよい。 According to this embodiment, even if, for example, frames, pipes, instruments and their holders are mounted inside the dashboard 81, narrowing the space 85 above the inside of the dashboard 81 and making it impossible to secure space to mount the image display device inside the dashboard 81, a layout is realized that allows the image display device 35a to be mounted. The image display device 35a is disposed inside the roof 82 in front of the driver in the vertical direction of the vehicle. Furthermore, when the image display device 35a is stored in a storage section inside the roof 82, the storage section may have a structure that has space above and in front of the driver to accommodate the image display device 35a, and in the case of a vehicle such as a truck, it may be a storage shed or a bed. Furthermore, in this embodiment, the reflecting mirror M1 is a concave mirror from the viewpoint of improving performance such as aberration, but it may be changed to a flat mirror.
 <第2実施形態>
  次に、第2実施形態におけるHUD装置の構造およびレイアウトを説明する。なお、上記で説明した同様の内容については省略することがある。
Second Embodiment
Next, the structure and layout of the HUD device in the second embodiment will be described. Note that the same contents as those described above may be omitted.
 図5に示すように、第2実施形態では、映像表示装置35は、乗り物の進行方向において、光源装置100からの映像光が後方に向けて出射されて表示パネル64に入射し、表示パネル64が出力した映像光80を下方に出射可能な映像表示装置35bとして構成されている。この映像表示装置35bは、表示パネル64から出射する映像光80を下方へ出射または反射する光方向変換部を備える。本実施形態の光方向変換部はガイドミラー88である。また、レンズ63が設けられもよいし、映像光80の出射部には、透光性を有し且つ外部からの塵の侵入を防止する防塵カバー86が設けられてよい。なお、本実施形態では、光源装置100からの映像光の出射方向である後方は、進行方向と逆、バックする方向であるが、バックする方向より上向きまたは下向きにずれてもよい。この場合、ガイドミラー88の配置を調整すればよい。ガイドミラー88は、凹面ミラーであるが、平面ミラーに変更してもよい。また、反射ミラーM1は、平面ミラーであるが、凹面ミラーに変更してもよい。 As shown in FIG. 5, in the second embodiment, the image display device 35 is configured as an image display device 35b in which the image light from the light source device 100 is emitted backward in the traveling direction of the vehicle and enters the display panel 64, and the image light 80 output by the display panel 64 can be emitted downward. This image display device 35b has a light direction conversion unit that emits or reflects the image light 80 emitted from the display panel 64 downward. The light direction conversion unit in this embodiment is a guide mirror 88. A lens 63 may also be provided, and a dust cover 86 that is translucent and prevents dust from entering from the outside may be provided at the emission part of the image light 80. In this embodiment, the rear, which is the emission direction of the image light from the light source device 100, is the reverse direction of the traveling direction, that is, the backing direction, but may be shifted upward or downward from the backing direction. In this case, the arrangement of the guide mirror 88 may be adjusted. The guide mirror 88 is a concave mirror, but may be changed to a flat mirror. Additionally, the reflecting mirror M1 is a flat mirror, but it may be changed to a concave mirror.
 第2実施形態によれば、乗り物の進行方向において、光源装置100に対して後方のガイドミラー88で出射する映像光の角度設定を容易に行うことができる。その結果として、例えば、映像光の光路を可動部材83の可動範囲84から後方、あるいはウィンドシールドに離したレイアウトの実現が容易になる。 According to the second embodiment, the angle of the image light emitted by the rear guide mirror 88 with respect to the light source device 100 can be easily set in the traveling direction of the vehicle. As a result, for example, it becomes easy to realize a layout in which the optical path of the image light is separated from the movable range 84 of the movable member 83 to the rear or to the windshield.
 次に、映像表示装置35bに代えて映像表示装置35cを配置する例について説明する。図6に示すように、乗り物の進行方向において、映像表示装置35cは、光源装置100から前方に向けて出力した映像光80を下方に出射可能な構成であり、表示パネル64から入射する映像光80を下方へ反射するガイドミラー88(光方向変換部)を備える。また、レンズ63が設けられてもよいし、映像光80の出射部には、防塵カバー86が設けられてもよい。なお、ガイドミラー88は、凹面ミラーであるが、平面ミラーに変更してもよい。反射ミラーM1は、平面ミラーであるが、凹面ミラーに変更してもよい。 Next, an example in which image display device 35c is disposed in place of image display device 35b will be described. As shown in FIG. 6, in the traveling direction of the vehicle, image display device 35c is configured to emit downward image light 80 outputted forward from light source device 100, and includes a guide mirror 88 (light direction conversion unit) that reflects downward image light 80 incident from display panel 64. A lens 63 may also be provided, and a dust cover 86 may be provided at the emission unit of image light 80. Note that guide mirror 88 is a concave mirror, but may be changed to a flat mirror. Reflection mirror M1 is a flat mirror, but may be changed to a concave mirror.
 この構成によれば、乗り物の進行方向において、光源装置100に対して前方のガイドミラー88で出射する映像光の角度設定を容易に行うことができる。その結果として、例えば、反射ミラーM1が運転者から離れた位置となるように、反射ミラーM1をより前側に配置するレイアウトの実現が容易になる。 This configuration makes it easy to set the angle of the image light emitted by the forward guide mirror 88 relative to the light source device 100 in the direction of travel of the vehicle. As a result, it becomes easier to realize a layout in which the reflecting mirror M1 is positioned further forward, for example, so that the reflecting mirror M1 is located away from the driver.
 <変形例1>
  次に、図7-図9を参照しながら、変形例1を説明する。なお、上記で説明した同様の内容については省略することがある。
<Modification 1>
Next, a first modified example will be described with reference to Figures 7 to 9. Note that the same contents as those described above may be omitted.
 図7に示すように、映像光投射部は凹面形状の反射ミラーM1となり、ダッシュボード81の内側の空間85に凹面形状の反射ミラーM1が配置されている。これにより、ダッシュボード81内に当該反射ミラーM1を配置するレイアウトが実現されることができる。ここで、防塵カバー87は、例えば、ダッシュボード81の上面と同一面となるように設けられてもよいし、乗り物の上下方向においてダッシュボード81の上面より下方に配置されてもよい。そして、映像光80が防塵カバー87を介してダッシュボード81の内側に入り、反射ミラーM1で反射した映像光80が防塵カバー87を介してウィンドシールド3に向かう。 As shown in FIG. 7, the image light projection unit is a concave reflective mirror M1, which is disposed in a space 85 inside the dashboard 81. This allows a layout in which the reflective mirror M1 is disposed inside the dashboard 81. Here, the dust cover 87 may be provided so as to be flush with the upper surface of the dashboard 81, for example, or may be disposed below the upper surface of the dashboard 81 in the vertical direction of the vehicle. Then, the image light 80 enters the inside of the dashboard 81 through the dust cover 87, and the image light 80 reflected by the reflective mirror M1 travels toward the windshield 3 through the dust cover 87.
 図8に示すように、映像光投射部は平面形状の反射ミラーM1となり、ダッシュボード81の内側上方の空間85に、平面形状の反射ミラーM1が配置されている。これにより、ダッシュボード81内に当該反射ミラーM1を配置するレイアウトが実現されることができる。ここで、防塵カバー87は、例えば、ダッシュボード81の上面と同一面となるように設けられでもよいし、乗り物の上下方向においてダッシュボード81の上面より下方に配置されてもよい。そして、映像光80が防塵カバー87を介してダッシュボード81の内側に入り、反射ミラーM1で反射した映像光80が防塵カバー87を介してウィンドシールド3に向かう。 As shown in FIG. 8, the image light projection unit is a flat reflective mirror M1, which is disposed in a space 85 above the inside of the dashboard 81. This allows a layout in which the reflective mirror M1 is disposed within the dashboard 81. Here, the dust cover 87 may be provided so as to be flush with the upper surface of the dashboard 81, for example, or may be disposed below the upper surface of the dashboard 81 in the vertical direction of the vehicle. Then, the image light 80 enters the inside of the dashboard 81 via the dust cover 87, and the image light 80 reflected by the reflective mirror M1 travels toward the windshield 3 via the dust cover 87.
 図9に示すように、映像表示装置35cは、ダッシュボード81内の反射ミラーM1に映像光80が入射するように、ルーフ82の内側の収容部に収容される。なお、この例では、映像表示装置35cが用いられているが、映像表示装置35aまたは映像表示装置35bが用いられてもよい。なお、反射ミラーM1の位置は、ダッシュボード81内の空間85の位置や大きさ等を考慮して決定してもよい。また、ダッシュボード81内の反射ミラーM1の位置も考慮して、何れの映像表示装置(35a~35c)を用いるかが決定されてもよい。 As shown in FIG. 9, image display device 35c is accommodated in a storage section on the inside of roof 82 so that image light 80 is incident on reflection mirror M1 inside dashboard 81. Note that in this example, image display device 35c is used, but image display device 35a or image display device 35b may also be used. Note that the position of reflection mirror M1 may be determined taking into consideration the position and size of space 85 inside dashboard 81. Also, which image display device (35a to 35c) to use may be determined taking into consideration the position of reflection mirror M1 inside dashboard 81.
 変形例1によれば、ダッシュボード81の内側に反射ミラー1を配置することで、よりコンパクトな(よりすっきりとした)レイアウトが実現する。 In accordance with variant 1, by placing the reflecting mirror 1 inside the dashboard 81, a more compact (cleaner) layout can be achieved.
 <変形例2>
  次に、図10-図13を参照しながら、変形例2を説明する。なお、上記で説明した同様の内容については省略することがある。
<Modification 2>
Next, a second modified example will be described with reference to Figures 10 to 13. Note that the same content as that described above may be omitted.
 変形例2では、太陽光対策がされた例について説明する。図10の例では、反射ミラーM1に代えて、P偏光を透過し、S偏光を反射する平面形状の反射ミラーM11が用いられる。この例では、反射ミラーM11にはS偏光を含む映像光80aが入射し、反射したS偏光の映像光80aに基づく虚像表示が行われる。また、反射ミラーM11に入射する太陽光90のうちで、P偏光の太陽光90aは透過し、S偏光の太陽光90bのみが反射する。このように、反射ミラーM11で上方に向かって反射する太陽光の光量を低下させることで、太陽光によるレンズ63や映像表示素子(または表示パネル)の劣化を抑制することができる。また、反射する太陽光の光量の低下により、運転者の虚像表示に対する視認性の低下が抑制される。 In the second modification, an example where measures against sunlight are taken will be described. In the example of FIG. 10, a flat reflecting mirror M11 that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light is used instead of the reflecting mirror M1. In this example, image light 80a including S-polarized light is incident on the reflecting mirror M11, and a virtual image is displayed based on the reflected S-polarized image light 80a. Of the sunlight 90 incident on the reflecting mirror M11, P-polarized sunlight 90a is transmitted, and only S-polarized sunlight 90b is reflected. In this way, by reducing the amount of sunlight reflected upward by the reflecting mirror M11, it is possible to suppress deterioration of the lens 63 and the image display element (or display panel) due to sunlight. Furthermore, the reduction in the amount of reflected sunlight suppresses a decrease in the driver's visibility of the virtual image display.
 なお、この例では、反射ミラーM11は、S偏光を反射しP偏光を透過する構成であったが、P偏光を反射しS偏光を透過する構成であってもよい。この場合、P偏光の映像光を用いて虚像表示が行われる。実施形態等の場合と同様に、反射ミラーM11は、ダッシュボード81に近接する位置、ダッシュボード81上、ダッシュボード81の内側に適宜に配置することができる。また、反射ミラーM11は、ダッシュボード81の上面と同一面となるように配置されてもよい。また、反射ミラーM11は、平面形状に代えて曲面形状であってもよい。表示パネル64がS偏光あるいはP偏光の一方の映像光を出力する構成であってもよい。 In this example, the reflecting mirror M11 is configured to reflect S-polarized light and transmit P-polarized light, but it may be configured to reflect P-polarized light and transmit S-polarized light. In this case, a virtual image is displayed using P-polarized image light. As in the embodiment, the reflecting mirror M11 can be appropriately positioned close to the dashboard 81, on the dashboard 81, or inside the dashboard 81. The reflecting mirror M11 may also be positioned so that it is flush with the upper surface of the dashboard 81. The reflecting mirror M11 may also have a curved shape instead of a flat shape. The display panel 64 may be configured to output either S-polarized or P-polarized image light.
 図11の例では、反射ミラーM1に代えて、赤外光を透過し、可視光を反射する平面形状のコールドミラーとして構成された反射ミラーM12が用いられる。この例では、映像表示装置は映像光80を出射し、反射した映像光80に基づく虚像表示が行われる。また、反射ミラーM12に入射する太陽光90のうちで、太陽光90に含まれる赤外光90cは透過し、太陽光90に含まれる可視光90dのみが反射する。このように、反射ミラーM12で上方に向かって反射する赤外光を防止することで、太陽光に含まれる赤外光によるレンズ63や映像表示素子の劣化を防止することができる。 In the example of FIG. 11, instead of the reflecting mirror M1, a reflecting mirror M12 configured as a flat cold mirror that transmits infrared light and reflects visible light is used. In this example, the image display device emits image light 80, and a virtual image is displayed based on the reflected image light 80. Furthermore, of the sunlight 90 that is incident on the reflecting mirror M12, infrared light 90c contained in the sunlight 90 is transmitted, and only visible light 90d contained in the sunlight 90 is reflected. In this way, by preventing infrared light from being reflected upward by the reflecting mirror M12, it is possible to prevent deterioration of the lens 63 and the image display element due to the infrared light contained in the sunlight.
 なお、実施形態等の場合と同様に、反射ミラーM12は、ダッシュボード81に近接する位置、ダッシュボード81上、ダッシュボード81の内側に適宜に配置することができる。また、反射ミラーM12は、ダッシュボード81の上面と同一面となるように配置されてもよい。また、反射ミラーM12は、平面形状に代えて曲面形状であってもよい。 As in the embodiment, the reflecting mirror M12 can be appropriately positioned in a position close to the dashboard 81, on the dashboard 81, or inside the dashboard 81. The reflecting mirror M12 may also be positioned so that it is flush with the upper surface of the dashboard 81. The reflecting mirror M12 may also have a curved shape instead of a flat shape.
 図12の例のように、反射ミラーM1に代えて、P偏光を透過してS偏光を反射し、且つ、赤外光を透過して可視光を反射する曲面形状の反射ミラーM13が用いられてもよい。反射ミラーM13は、例えば、光を偏光させるミラーの反射面あるいは反射面と反対側の面に、赤外光を透過し可視光を反射する光学薄膜を形成することで、構成することができる。 As shown in the example of FIG. 12, instead of the reflecting mirror M1, a curved reflecting mirror M13 that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and transmits infrared light and reflects visible light, may be used. The reflecting mirror M13 can be constructed, for example, by forming an optical thin film that transmits infrared light and reflects visible light on the reflecting surface of the mirror that polarizes light or on the surface opposite the reflecting surface.
 この例では、反射ミラーM13にはS偏光を含む映像光80aが入射し、反射したS偏光の映像光80aに基づく虚像表示が行われる。また、反射ミラーM13に入射する太陽光90のうちで、P偏光の可視光及び赤外光を含んだ太陽光90dは透過し、S偏光の可視光90eが反射する。この例によれば、上方に反射する赤外光の反射量を低下させることができ、太陽光に含まれる赤外光によるレンズ63や映像表示素子の劣化を抑制することができる。 In this example, image light 80a containing S-polarized light is incident on the reflecting mirror M13, and a virtual image is displayed based on the reflected S-polarized image light 80a. Furthermore, of the sunlight 90 incident on the reflecting mirror M13, sunlight 90d containing P-polarized visible light and infrared light is transmitted, and S-polarized visible light 90e is reflected. According to this example, the amount of infrared light reflected upward can be reduced, and deterioration of the lens 63 and image display element caused by the infrared light contained in the sunlight can be suppressed.
 なお、この例では、反射ミラーM13は、S偏光を反射しP偏光を透過する構成であったが、P偏光を反射しS偏光を透過する構成であってもよい。この場合、P偏光の映像光を用いて虚像表示が行われ、S偏光の赤外光が透過する。実施形態等の場合と同様に、反射ミラーM13は、ダッシュボード81に近接する位置、ダッシュボード81上に適宜に配置することができる。また、反射ミラーM13は、ダッシュボード81の上面と同一面となるように配置されてもよい。また、反射ミラーM13は、曲面形状に代えて平面形状であってもよい。表示パネル64がS偏光あるいはP偏光の一方の映像光を出力する構成であってもよい。 In this example, the reflecting mirror M13 is configured to reflect S-polarized light and transmit P-polarized light, but it may be configured to reflect P-polarized light and transmit S-polarized light. In this case, a virtual image is displayed using P-polarized image light, and S-polarized infrared light is transmitted. As in the embodiment, the reflecting mirror M13 can be appropriately positioned close to the dashboard 81 or on the dashboard 81. The reflecting mirror M13 may also be positioned so that it is flush with the top surface of the dashboard 81. The reflecting mirror M13 may also be flat instead of curved. The display panel 64 may be configured to output either S-polarized or P-polarized image light.
 図13の例のように、反射ミラーM1に代えて、P偏光を透過してS偏光を反射し、且つ、赤外光を透過して可視光を反射する平面形状の反射ミラーM14が用いられてもよい。反射ミラーM14は、例えば、反射ミラーM11の反射面あるいは反射面と反対側の面に、赤外光を透過し可視光を反射する光学薄膜を形成することで、構成することができる。また、反射ミラーM14は、ダッシュボード81内に配置される。 As shown in the example of FIG. 13, a flat reflecting mirror M14 that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and transmits infrared light and reflects visible light, may be used instead of the reflecting mirror M1. The reflecting mirror M14 can be constructed, for example, by forming an optical thin film that transmits infrared light and reflects visible light on the reflecting surface of the reflecting mirror M11 or on the surface opposite to the reflecting surface. The reflecting mirror M14 is disposed inside the dashboard 81.
 この例では、反射ミラーM14にはS偏光を含む映像光80aが入射し、反射したS偏光の映像光80aに基づく虚像表示が行われる。また、反射ミラーM14に入射する太陽光90のうちで、P偏光の可視光及び赤外光を含んだ太陽光90dは透過し、S偏光の可視光90eが反射する。この例によれば、上方に反射する赤外光の反射量を低下させることができ、太陽光に含まれる赤外光によるレンズ63や映像表示素子(表示パネル)の劣化を抑制することができる。 In this example, image light 80a containing S-polarized light is incident on the reflecting mirror M14, and a virtual image is displayed based on the reflected S-polarized image light 80a. Furthermore, of the sunlight 90 incident on the reflecting mirror M14, sunlight 90d containing P-polarized visible light and infrared light is transmitted, and S-polarized visible light 90e is reflected. According to this example, the amount of infrared light reflected upward can be reduced, and deterioration of the lens 63 and the image display element (display panel) caused by the infrared light contained in the sunlight can be suppressed.
 なお、この例では、反射ミラーM14は、S偏光を反射しP偏光を透過する構成であったが、P偏光を反射しS偏光を透過する構成であってもよい。この場合、P偏光の映像光を用いて虚像表示が行われ、S偏光の赤外光が透過する。なお、反射ミラーM14は、ダッシュボード81に近接する位置、ダッシュボード81上に適宜に配置されてもよい。また、反射ミラーM14は、ダッシュボード81の上面と同一面となるように配置されてもよい。また、反射ミラーM13は、平面形状に代えて曲面形状であってもよい。表示パネル64がS偏光あるいはP偏光の一方の映像光を出力する構成であってもよい。 In this example, the reflecting mirror M14 is configured to reflect S-polarized light and transmit P-polarized light, but it may be configured to reflect P-polarized light and transmit S-polarized light. In this case, a virtual image is displayed using P-polarized image light, and S-polarized infrared light is transmitted. The reflecting mirror M14 may be appropriately positioned close to the dashboard 81 or on the dashboard 81. The reflecting mirror M14 may also be positioned so that it is flush with the upper surface of the dashboard 81. The reflecting mirror M13 may also be curved instead of flat. The display panel 64 may be configured to output either S-polarized or P-polarized image light.
 <変形例3>
  次に、図14-図20を参照しながら、変形例3を説明する。なお、上記で説明した同様の内容については省略することがある。
<Modification 3>
Next, a third modification will be described with reference to Figures 14 to 20. Note that the same contents as those described above may be omitted.
 変形例3では、複数の虚像表示を行う例について説明する。先ず、図14-図16を用いて変形例3の一例を説明する。図14に示すように、映像表示装置35は、S偏光とP偏光を分けて映像光を下方に出射可能な映像表示装置35dとして構成されている。また、反射ミラーM1に代えて、ダッシュボード81の上には、映像光投射部110が配置されている。この映像光投射部110は、S偏光の映像光を反射する反射ミラーまたは第1のミラーおよびP偏光の映像光を反射する反射ミラーまたは第2のミラーを含んだ構成であり、これらの反射ミラーは、上下方向に間隔を空けて配置される。また、映像光投射部110は映像光反射部と称してもよい。太陽光対策のため、映像光投射部110は可視光を反射し、赤外光を透過するミラーでもよい。 In the third modification, an example of displaying multiple virtual images will be described. First, an example of the third modification will be described with reference to Figs. 14 to 16. As shown in Fig. 14, the image display device 35 is configured as an image display device 35d that can separate S-polarized light and P-polarized light and emit the image light downward. Also, instead of the reflecting mirror M1, an image light projection unit 110 is arranged on the dashboard 81. This image light projection unit 110 includes a reflecting mirror or a first mirror that reflects S-polarized image light and a reflecting mirror or a second mirror that reflects P-polarized image light, and these reflecting mirrors are arranged at intervals in the vertical direction. Also, the image light projection unit 110 may be referred to as an image light reflection unit. To protect against sunlight, the image light projection unit 110 may be a mirror that reflects visible light and transmits infrared light.
 映像表示装置35dから出射するS偏光およびP偏光の映像光は、それぞれ異なる反射ミラーで反射される。そして、S偏光およびP偏光の映像光は、ウィンドシールド3上の異なる位置にそれぞれ投射される。そして、運転者は、表示位置および表示距離が異なる複数の虚像表示(9a、9b)を同時に視認することができる。一方、映像表示装置35dの表示パネルの表示を制御することで、虚像9aと虚像9bのうちの一つを表示することができる。また、表示パネルの制御ではなく、二つの光源を配置して、光源のON/OFFを制御することにより虚像の表示を調整することも可能となる。 The S-polarized and P-polarized image lights emitted from the image display device 35d are each reflected by a different reflecting mirror. The S-polarized and P-polarized image lights are then projected onto different positions on the windshield 3. The driver can simultaneously view multiple virtual image displays (9a, 9b) with different display positions and display distances. Meanwhile, by controlling the display on the display panel of the image display device 35d, one of the virtual images 9a and 9b can be displayed. Also, instead of controlling the display panel, it is possible to adjust the display of the virtual images by arranging two light sources and controlling the ON/OFF of the light sources.
 図14に示す映像光投射部または映像光反射部110は、ダッシュボード81の上に配置されている。ただし、ダッシュボード81内のスペースを考慮して、映像光投射部110の一部または全部(すなわち、映像光投射部110の少なくとも一部)が、ダッシュボード81内に位置してもよい。あるいは、第1ミラーと第2ミラーのうち一つまたは両方ともがダッシュボード81内に収納される。また、第1ミラーと第2ミラーのうち一つまたは両方ともは、ダッシュボード81の上面と同一面となるように配置されてもよい。映像光投射部110において、第1ミラーと第2ミラーとの間隔は適宜に調整できることで、それぞれ異なる位置および距離に虚像を表示可能である。第1ミラーと第2ミラーとの間隔は、乗り物の鉛直方向、乗り物の前後方向、及び乗り物の幅方向においていずれか調整でき、ウィンドシールド3に対してミラー上の映像光反射箇所が近づくように高さを調整すれば光路が短くなる。 The image light projection unit or image light reflection unit 110 shown in FIG. 14 is disposed on the dashboard 81. However, taking into consideration the space within the dashboard 81, a part or all of the image light projection unit 110 (i.e., at least a part of the image light projection unit 110) may be located within the dashboard 81. Alternatively, one or both of the first mirror and the second mirror may be stored within the dashboard 81. Also, one or both of the first mirror and the second mirror may be disposed so as to be flush with the upper surface of the dashboard 81. In the image light projection unit 110, the distance between the first mirror and the second mirror can be appropriately adjusted, so that virtual images can be displayed at different positions and distances. The distance between the first mirror and the second mirror can be adjusted in any of the vertical direction of the vehicle, the front-rear direction of the vehicle, and the width direction of the vehicle, and the light path can be shortened by adjusting the height so that the image light reflection point on the mirror is closer to the windshield 3.
 図15は映像表示装置35dの拡大図である。次に、図15を用いて映像表示装置35dの詳細を説明する。図15に示すように、映像表示装置35dは、表示パネル64の映像光の出射側に、S偏光とP偏光を変換するλ/2位相差板101を備える。具体的には、この例では、車両進行方向において、λ/2位相差板101が表示パネル64の映像光の出射側のうちの前方側に設けられるが、後方側に設けられてもよい。つまり、第1のミラーM21に入射する映像光の光路に対応する映像表示装置35dの表示パネルの出射側に位相差板を配置してもよい、または、第2のミラーM22に入射する映像光の光路に対応する映像表示装置35dの表示パネルの出射側に位相差板を配置してもよい。なお、S偏光とP偏光の映像光を出射し、これらの映像光に基づく2つの虚像表示を行うことができればよく、λ/2位相差板101の長さは適宜に設定可能である。λ/2位相差板101は、例えば、表示パネル64の端部から中央部付近までの長さを有する構成であってもよい。 FIG. 15 is an enlarged view of the image display device 35d. Next, the details of the image display device 35d will be described with reference to FIG. 15. As shown in FIG. 15, the image display device 35d includes a λ/2 retarder 101 that converts S-polarized light and P-polarized light on the output side of the image light of the display panel 64. Specifically, in this example, the λ/2 retarder 101 is provided on the front side of the output side of the image light of the display panel 64 in the vehicle travel direction, but may be provided on the rear side. In other words, a retarder may be provided on the output side of the display panel of the image display device 35d corresponding to the optical path of the image light incident on the first mirror M21, or a retarder may be provided on the output side of the display panel of the image display device 35d corresponding to the optical path of the image light incident on the second mirror M22. Note that it is only necessary to output S-polarized and P-polarized image light and display two virtual images based on these image lights, and the length of the λ/2 retarder 101 can be set appropriately. The λ/2 retardation plate 101 may be configured to have a length extending from the edge of the display panel 64 to near the center.
 次に、図16を用いて映像光投射部の詳細を説明する。図16に示すように、乗り物の上下方向において、映像光投射部110は、P偏光を透過しS偏光を反射する反射ミラー(または第1のミラー)M21と、この反射ミラーM21の下側に位置し、S偏光を透過しP偏光を反射する反射ミラーM22(または第2のミラー)と、を備える。反射ミラーM21は、S偏光の映像光80aをウィンドシールド3に向けて反射する。これにより、映像光80aに基づく虚像表示9aが行われる。反射ミラーM22は、反射ミラーM21を透過したP偏光の映像光80bをウィンドシールド3に向けて反射する。これにより、映像光80bに基づく虚像表示9bが行われる。 Next, the image light projection unit 110 will be described in detail with reference to FIG. 16. As shown in FIG. 16, in the vertical direction of the vehicle, the image light projection unit 110 includes a reflecting mirror (or a first mirror) M21 that transmits P-polarized light and reflects S-polarized light, and a reflecting mirror M22 (or a second mirror) that is located below the reflecting mirror M21 and transmits S-polarized light and reflects P-polarized light. The reflecting mirror M21 reflects the S-polarized image light 80a toward the windshield 3. This allows a virtual image display 9a based on the image light 80a to be performed. The reflecting mirror M22 reflects the P-polarized image light 80b that has transmitted through the reflecting mirror M21 toward the windshield 3. This allows a virtual image display 9b based on the image light 80b to be performed.
 なお、反射ミラーM21および反射ミラーM22は、平面形状であってもよいし、曲面形状であってもよい。また、駆動機構62は、それぞれの反射ミラー(M21、M22)の向き/角度を連動して変更することができるように構成されてもよい。また、駆動機構62は、それぞれの反射ミラー(M21、M22)の向き/角度を独立して変更することができるように構成され、制御装置10は、選択した反射ミラーの向き/角度を変更してもよい。また、2つの虚像表示(9a、9b)を表示可能であれば、反射ミラーM21と反射ミラーM22の配置を入れ替えてもよい。 The reflecting mirror M21 and the reflecting mirror M22 may be flat or curved. The driving mechanism 62 may be configured to change the orientation/angle of each reflecting mirror (M21, M22) in conjunction with each other. The driving mechanism 62 may be configured to change the orientation/angle of each reflecting mirror (M21, M22) independently, and the control device 10 may change the orientation/angle of a selected reflecting mirror. If two virtual image displays (9a, 9b) can be displayed, the positions of the reflecting mirror M21 and the reflecting mirror M22 may be swapped.
 次に、図17-図18を用いて変形例3の別の一例を説明する。図17に示すように、映像表示装置35は、S偏光とP偏光を分けて映像光を下方に出射可能な映像表示装置35eとして構成されている。また、反射ミラーM1に代えて、映像光投射部110が構成されている。映像光投射部110は、ダッシュボード81の上に配置されているが、ダッシュボード81内のスペースを考慮して、映像光投射部110の一部あるいは全部がダッシュボード81内に配置してもよい。また、いずれかの反射ミラーがダッシュボード81の上面と同一面となるように配置されてもよい。なお、この映像光投射部110は、図16を用いて上述した構成の説明と同様であり、その詳細な説明は省略する。 Next, another example of Modification 3 will be described with reference to Figures 17 and 18. As shown in Figure 17, the image display device 35 is configured as an image display device 35e that can separate S-polarized light and P-polarized light and emit the image light downward. Also, instead of the reflecting mirror M1, an image light projection unit 110 is configured. The image light projection unit 110 is arranged on the dashboard 81, but taking into account the space inside the dashboard 81, part or all of the image light projection unit 110 may be arranged inside the dashboard 81. Also, one of the reflecting mirrors may be arranged so that it is flush with the top surface of the dashboard 81. Note that this image light projection unit 110 is similar to the configuration described above with reference to Figure 16, and a detailed description thereof will be omitted.
 映像表示装置35eから出射するS偏光およびP偏光の映像光は、それぞれ異なる反射ミラー、あるいは、第1のミラーと第2のミラーで反射される。そして、S偏光およびP偏光の映像光は、ウィンドシールド3上の異なる位置にそれぞれ投射される。そして、運転者は、表示位置および表示距離が異なる複数の虚像表示(9a、9b)を同時に視認することができる。 The S-polarized and P-polarized image lights emitted from the image display device 35e are reflected by different reflecting mirrors, or by the first and second mirrors. The S-polarized and P-polarized image lights are then projected onto different positions on the windshield 3. The driver can then simultaneously view multiple virtual image displays (9a, 9b) with different display positions and display distances.
 次に、図18を用いて映像表示装置35eの詳細を説明する。図18に示すように、映像表示装置35eは、乗り物の進行方向において、後方に向けて表示パネル64が出力した映像光を下方に出射可能な構成である。この映像表示装置35eは、表示パネル64から出射する映像光を下方へ反射するガイドミラー88を備える。なお、ガイドミラー88は、曲面形状とされているが、平面形状であってもよい。また、表示パネル64の映像光出射側に、S偏光とP偏光を変換するλ/2位相差板101を配置している。なお、乗り物の上下方向において、この例では、λ/2位相差板101が表示パネル64の映像光出射側のうちの上側に設けられるが、下側に設けられてもよい。あるいは、第1のミラーM21または第1のミラーM22に入射する映像光の光路に対応する映像表示装置35eの表示パネルの出射側に位相差板が配置されてもよい。 Next, the details of the image display device 35e will be described with reference to FIG. 18. As shown in FIG. 18, the image display device 35e is configured to be able to emit the image light output by the display panel 64 downward toward the rear in the traveling direction of the vehicle. This image display device 35e includes a guide mirror 88 that reflects the image light emitted from the display panel 64 downward. Note that the guide mirror 88 has a curved shape, but may also have a planar shape. Also, a λ/2 retarder 101 that converts S-polarized light and P-polarized light is disposed on the image light emission side of the display panel 64. Note that in this example, the λ/2 retarder 101 is disposed on the upper side of the image light emission side of the display panel 64 in the vertical direction of the vehicle, but may also be disposed on the lower side. Alternatively, a retarder may be disposed on the emission side of the display panel of the image display device 35e that corresponds to the optical path of the image light incident on the first mirror M21 or the first mirror M22.
 表示パネル64から出力されたS偏光とP偏光の映像光は、ガイドミラー88にそれぞれ入射し、下方に向けて反射される。なお、S偏光とP偏光の映像光を出射し、これらの映像光に基づく2つの虚像表示を行うことができればよく、λ/2位相差板101の長さは適宜に設定可能である。λ/2位相差板101は、例えば、表示パネル64の端部から中央部付近までの長さを有する構成であってもよい。また、2つの虚像表示(9a、9b)を表示可能であれば、反射ミラーM21と反射ミラーM22の配置を入れ替えてもよい。 The S-polarized and P-polarized image light output from the display panel 64 enter the guide mirror 88 and are reflected downward. The length of the λ/2 retarder 101 can be set appropriately as long as it is possible to emit S-polarized and P-polarized image light and display two virtual images based on this image light. The λ/2 retarder 101 may be configured to have a length extending from the edge of the display panel 64 to near the center, for example. Furthermore, if two virtual image displays (9a, 9b) can be displayed, the positions of the reflecting mirror M21 and the reflecting mirror M22 may be swapped.
 次に、図19-図20を用いて変形例3の別の一例を説明する。図19に示すように、映像表示装置35は、S偏光とP偏光を分けて映像光を下方に出射可能な映像表示装置35fとして構成されている。また、反射ミラーM1に代えて、映像光投射部110が構成されている。映像光投射部110は、ダッシュボード81の上に配置されているが、ダッシュボード81内のスペースを考慮して、映像光投射部110の一部あるいは全部がダッシュボード81内に位置してもよい。また、いずれかの反射ミラーがダッシュボード81の上面と同一面となるように配置されてもよい。なお、この映像光投射部110は、図16を用いて上述した構成の説明と同様であり、その詳細な説明は省略する。 Next, another example of Modification 3 will be described with reference to Figures 19 and 20. As shown in Figure 19, the image display device 35 is configured as an image display device 35f that can separate S-polarized light and P-polarized light and emit the image light downward. Also, instead of the reflecting mirror M1, an image light projection unit 110 is configured. The image light projection unit 110 is arranged on the dashboard 81, but taking into account the space inside the dashboard 81, part or all of the image light projection unit 110 may be located inside the dashboard 81. Also, one of the reflecting mirrors may be arranged so that it is flush with the top surface of the dashboard 81. Note that this image light projection unit 110 is similar to the configuration described above with reference to Figure 16, and a detailed description thereof will be omitted.
 映像表示装置35fから出射するS偏光およびP偏光の映像光は、それぞれ異なる反射ミラーで反射される。そして、S偏光およびP偏光の映像光は、ウィンドシールド3上の異なる位置にそれぞれ投射される。そして、運転者は、表示位置および表示距離が異なる複数の虚像表示(9a、9b)を同時に視認することができる。 The S-polarized and P-polarized image lights emitted from the image display device 35f are each reflected by a different reflecting mirror. The S-polarized and P-polarized image lights are then each projected onto different positions on the windshield 3. The driver can then simultaneously view multiple virtual image displays (9a, 9b) with different display positions and display distances.
 次に、図20を用いて映像表示装置35fの詳細を説明する。図20に示すように、乗り物の進行方向において、映像表示装置35fは、前方に向けて表示パネル64が出力した映像光を下方に出射可能な構成である。この映像表示装置35fは、表示パネル64から出射する映像光を下方へ反射するガイドミラー88を備える。なお、ガイドミラー88は、曲面形状とされているが、平面形状であってもよい。また、表示パネル64の映像光出射側に、S偏光とP偏光を変換するλ/2位相差板101を備える。なお、乗り物の上下方向において、この例では、λ/2位相差板101が表示パネル64の下側に設けられるが、上側に設けられてもよい。 Next, the details of the image display device 35f will be described with reference to FIG. 20. As shown in FIG. 20, in the traveling direction of the vehicle, the image display device 35f is configured to be able to emit the image light output by the display panel 64 downward toward the front. This image display device 35f is provided with a guide mirror 88 that reflects the image light emitted from the display panel 64 downward. Note that the guide mirror 88 has a curved shape, but may also have a flat shape. In addition, the image light emission side of the display panel 64 is provided with a λ/2 retarder 101 that converts S-polarized light and P-polarized light. Note that in this example, the λ/2 retarder 101 is provided below the display panel 64 in the vertical direction of the vehicle, but it may also be provided above it.
 表示パネル64から出力されたS偏光とP偏光の映像光は、乗り物の上下方向において、ガイドミラー88にそれぞれ入射し、下方に向けて反射される。なお、S偏光とP偏光の映像光を出射し、これらの映像光に基づく2つの虚像表示を行うことができればよく、λ/2位相差板101の長さは適宜に設定可能である。λ/2位相差板101は、例えば、表示パネル64の端部から中央部付近までの長さを有する構成であってもよい。また、2つの虚像表示(9a、9b)を表示可能であれば、反射ミラーM21と反射ミラーM22の配置を入れ替えてもよい。 The S-polarized and P-polarized image light output from the display panel 64 is incident on the guide mirror 88 in the vertical direction of the vehicle and is reflected downward. The length of the λ/2 retarder 101 can be set appropriately as long as it is possible to emit S-polarized and P-polarized image light and display two virtual images based on this image light. The λ/2 retarder 101 may be configured to have a length extending from the edge of the display panel 64 to near the center, for example. Furthermore, if two virtual image displays (9a, 9b) can be displayed, the positions of the reflecting mirror M21 and the reflecting mirror M22 may be swapped.
 従来のように、ダッシュボード内に映像表示装置を搭載可能な空間を確保できず、これにより、ヘッドアップディスプレイ装置の一部または全部を搭載できない場合であっても、上記の実施形態および変形例によれば、ヘッドアップディスプレイ装置の搭載が可能となる。 Even in cases where it is not possible to secure space within the dashboard to mount an image display device as in the past, and as a result it is not possible to mount part or all of a head-up display device, the above embodiment and modified examples make it possible to mount a head-up display device.
 本発明は上記の内容に限定されるものではなく、様々な変形が含まれる。例えば、上記した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、例えば、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態および変形例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 The present invention is not limited to the above, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to those having all of the configurations described. For example, it is possible to replace part of the configuration of one embodiment with the configuration of another embodiment, and it is also possible to add the configuration of another embodiment to the configuration of one embodiment. It is also possible to add, delete, or replace part of the configuration of each embodiment and modified example with other configurations.
 本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、例えば、図4に示すように、立ち上がるように設けられるウィンドシールド3に対して映像光を良好に投射できる。ただし、適切な虚像表示を行うことができる範囲で、ウィンドシールド3の角度が変更されてもよい。 The head-up display device of the present invention can effectively project image light onto a windshield 3 that is arranged to rise up, as shown in FIG. 4. However, the angle of the windshield 3 may be changed within a range that allows for appropriate virtual image display.
 防塵カバー(86、87)は、例えば、光線を透過する透明な部材で構成され、曲面であっても平面であってもよい。また、防塵カバー(86、87)は、周辺光及び反射ミラーに起因するウィンドシールド3への映り込みを防止するために、反射防止膜等の反射防止処理を適用してもよい。 The dust covers (86, 87) are made of, for example, a transparent material that transmits light, and may be curved or flat. In addition, the dust covers (86, 87) may be treated with an anti-reflection coating or other anti-reflection coating to prevent reflections on the windshield 3 caused by ambient light and reflective mirrors.
 レンズ63は、一例として、曲面形状とすることができる。また、レンズ63に加えて、配光制御するための新たなレンズを、表示パネル64から防塵カバー86までの間に配置してもよい。なお、ヘッドアップディスプレイ装置は、レンズ63とこの新たなレンズが省略される構成であってもよい。 The lens 63 may have a curved shape, for example. In addition to the lens 63, a new lens for controlling light distribution may be disposed between the display panel 64 and the dust cover 86. The head-up display device may be configured such that the lens 63 and this new lens are omitted.
 液晶方式、LCOS(Liquid crystal on silicon)方式、DLP(Digital Lighting Processing)方式等による投射が行われてもよい。表示パネル64は、投射方式に応じた映像表示素子を有する構成とされてもよい。光源装置100は、バックライト光源として機能すればよく、適宜に構成を変更してもよい。DLP方式では、例えば、デジタルミラーデバイス(Digital Mirror Device)に加えてスクリーンが設けられてもよい。 Projection may be performed using a liquid crystal method, a liquid crystal on silicon (LCOS) method, a digital lighting processing (DLP) method, or the like. The display panel 64 may be configured to have an image display element according to the projection method. The light source device 100 only needs to function as a backlight source, and the configuration may be changed as appropriate. In the DLP method, for example, a screen may be provided in addition to a digital mirror device.
 車両には、例えば、自動車(自動四輪車、トラック、バス等)、電車等が含まれる。なお、乗り物の一例として車両である例が説明されたが、ヘッドアップディスプレイ装置を搭載する乗り物は、車両に限定されず、例えば、航空機(旅客機等)であってもよい。 Vehicles include, for example, automobiles (four-wheeled automobiles, trucks, buses, etc.), trains, etc. Note that while a vehicle has been described as an example of a vehicle, a vehicle equipped with a head-up display device is not limited to a vehicle and may be, for example, an aircraft (passenger plane, etc.).
 ヘッドアップディスプレイ装置は、電車や航空機内に形成される運転者の前方且つ上方の収容部に映像表示装置が配置され、電車や航空機のダッシュボードの上側に反射ミラーまたは映像光投射部が配置される構成であってもよい。また、ダッシュボード内のスペースを考慮して、反射ミラー、または、映像光投射部の一部あるいは全部が、ダッシュボード内に位置する配置であってもよい。 The head-up display device may be configured such that the image display device is disposed in a storage unit formed in front of and above the driver inside a train or airplane, and the reflecting mirror or image light projection unit is disposed on the upper side of the dashboard of the train or airplane. Also, taking into consideration the space inside the dashboard, the reflecting mirror or part or all of the image light projection unit may be disposed inside the dashboard.
 乗り物は、内燃機関を原動機として備えてもよいし、モータを原動機として備えてもよい。 The vehicle may be equipped with an internal combustion engine as a prime mover, or it may be equipped with a motor as a prime mover.
 変形例3において、制御装置10は、それぞれ異なる情報(あるいは同一の情報)を表示させるS偏光とP偏光の映像光(80a、80b)を出射するように、映像表示装置(35d~35f)を制御してもよい。 In variant 3, the control device 10 may control the image display devices (35d-35f) to emit S-polarized and P-polarized image light (80a, 80b), each of which displays different information (or the same information).
 変形例3において、λ/2位相差板101の長さ等が調整され、それぞれの虚像表示(9a、9b)の大きさが調整されてもよい。 In the third modification, the length of the λ/2 retardation plate 101, etc. may be adjusted to adjust the size of each virtual image display (9a, 9b).
 また、実施の形態の方式を用いると、利用者は、行き先や速度などのナビゲーション情報の他に、対向車や歩行者を検知した際のアラート情報など、走行に必要な各種情報をウィンドシールド越しの映像として視認できる。これにより、安全運転の支援に寄与するヘッドアップディスプレイ装置(虚像表示装置)を提供できる。その結果、交通事故を防止することが可能となる。さらに、国連の提唱する持続可能な開発目標(SDGs:Sustainable Development Goals)の「3.すべての人に健康と福祉を」に貢献することが可能になる。 Furthermore, by using the method of the embodiment, the user can view various information necessary for driving, such as navigation information such as destination and speed, as an image through the windshield, such as alert information when an oncoming vehicle or pedestrian is detected. This makes it possible to provide a head-up display device (virtual image display device) that contributes to supporting safe driving, which in turn makes it possible to prevent traffic accidents. Furthermore, it becomes possible to contribute to "3. Good health and well-being for all" of the Sustainable Development Goals (SDGs) advocated by the United Nations.
1  HUD装置(虚像表示装置)
12  映像表示ユニット
35  映像表示装置(映像光出力装置)
110  映像光投射部
M1  反射ミラー(映像光投射部)
1. HUD device (virtual image display device)
12 Image display unit 35 Image display device (image light output device)
110 Image light projection unit M1 Reflection mirror (image light projection unit)

Claims (20)

  1.  乗り物に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記乗り物の前後方向において、前記乗り物の運転者の前方に配置され、前記乗り物の上下方向において、前記運転者の上方に配置される映像光出力装置と、
     前記乗り物のウィンドシールドに向けて前記映像光出力装置からの映像光を投射する映像光投射部と、を備える、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    A head-up display device mounted on a vehicle,
    an image light output device disposed in front of a driver of the vehicle in a longitudinal direction of the vehicle and above the driver in a vertical direction of the vehicle;
    an image light projection unit that projects the image light from the image light output device toward a windshield of the vehicle,
    Head-up display device.
  2.  請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光出力装置は前記乗り物の前方のルーフに配置されており、
     または、前記映像光出力装置が前記乗り物の前方のルーフに配置された収納部に収容されている、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 1,
    the image light output device is disposed on a front roof of the vehicle;
    Alternatively, the image light output device is housed in a storage unit arranged on the roof at the front of the vehicle.
    Head-up display device.
  3.  請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記乗り物の上下方向において、前記映像光出力装置の映像光出射側が下向き配置されている、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 1,
    In the vertical direction of the vehicle, the image light output side of the image light output device is disposed facing downward.
    Head-up display device.
  4.  請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光投射部は前記乗り物のダッシュボードの上に配置され、または、前記ダッシュボード内に配置される、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 1,
    The image light projection unit is disposed on or within a dashboard of the vehicle.
    Head-up display device.
  5.  請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光出力装置が出射した映像光を前記映像光投射部に向けて入射するミラーを備えている、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 1,
    a mirror that causes the image light emitted by the image light output device to be incident on the image light projection unit,
    Head-up display device.
  6.  請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光投射部は、
     可視光を反射し、赤外光を透過するミラーである、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 1,
    The image light projection unit includes:
    A mirror that reflects visible light and transmits infrared light.
    Head-up display device.
  7.  請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光投射部は、
     S偏光を反射し、P偏光を透過するミラーである、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 1,
    The image light projection unit includes:
    A mirror that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light.
    Head-up display device.
  8.  請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光投射部は、
     可視光のS偏光を反射し、可視光のP偏光と赤外光を透過するミラーである、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 1,
    The image light projection unit includes:
    A mirror that reflects S-polarized visible light and transmits P-polarized visible light and infrared light.
    Head-up display device.
  9.  乗り物に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記乗り物の前後方向において、前記乗り物の運転者の前方に配置され、前記乗り物の上下方向において、前記運転者の上方に配置され、S偏光とP偏光を含む映像光を出射する映像光出力装置と、
     前記乗り物のウィンドシールドに向けて前記映像光出力装置からの映像光を投射する映像光投射部と、を備え、
     前記映像光投射部は、
     S偏光を反射し、P偏光を透過する第1のミラーと、
     P偏光を反射し、S偏光を透過する第2のミラーと、を備え、
     前記第1のミラーと前記第2のミラーは、上下方向でそれぞれ異なる位置に配置される、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    A head-up display device mounted on a vehicle,
    an image light output device that is disposed in front of a driver of the vehicle in a longitudinal direction of the vehicle and above the driver in a vertical direction of the vehicle, and that outputs image light including S-polarized light and P-polarized light;
    an image light projection unit that projects the image light from the image light output device toward a windshield of the vehicle,
    The image light projection unit includes:
    a first mirror that reflects S-polarized light and transmits P-polarized light;
    a second mirror that reflects P-polarized light and transmits S-polarized light;
    the first mirror and the second mirror are disposed at different positions in the vertical direction;
    Head-up display device.
  10.  請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記乗り物の上下方向において、前記映像光出力装置の映像光出射側が下向き配置されている、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 9,
    In the vertical direction of the vehicle, the image light output side of the image light output device is disposed facing downward.
    Head-up display device.
  11.  請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光出力装置が出射した映像光を前記映像光投射部に向けて入射する光方向変換部を備えている、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 9,
    a light direction conversion unit that causes the image light emitted by the image light output device to be incident toward the image light projection unit,
    Head-up display device.
  12.  請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記第1のミラーに入射する映像光の光路に対応する前記映像光出力装置の表示パネルの出射側に位相差板を配置している、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 9,
    a retardation plate is disposed on the exit side of a display panel of the image light output device corresponding to the optical path of the image light incident on the first mirror;
    Head-up display device.
  13.  請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記第2のミラーに入射する映像光の光路に対応する前記映像光出力装置の表示パネルの出射側に位相差板を配置している、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 9,
    a retardation plate is disposed on the exit side of a display panel of the image light output device corresponding to the optical path of the image light incident on the second mirror;
    Head-up display device.
  14.  請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光出力装置は前記乗り物の前方のルーフに配置されており、
     または、前記映像光出力装置は前記乗り物の前方のルーフに配置された収納部に収容されている、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 9,
    the image light output device is disposed on a front roof of the vehicle;
    Alternatively, the image light output device is housed in a storage unit arranged on the roof at the front of the vehicle.
    Head-up display device.
  15.  請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光投射部は、
     前記乗り物のダッシュボードの上に配置されており、
     または、少なくとも一部が前記ダッシュボード内に配置される、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 9,
    The image light projection unit includes:
    located on a dashboard of the vehicle;
    Or, at least a portion of the display is disposed within the dashboard.
    Head-up display device.
  16.  請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記映像光投射部は、
     前記第1のミラーおよび前記第2のミラーのうちの下方のミラーが前記乗り物のダッシュボードの上面と同一面となるように配置される、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    The head-up display device according to claim 9,
    The image light projection unit includes:
    a lower one of the first and second mirrors is positioned to be flush with an upper surface of a dashboard of the vehicle;
    Head-up display device.
  17.  乗り物に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置であって、
     前記乗り物の前後方向において、前記乗り物の運転者の前方に配置され、前記乗り物の上下方向において、前記運転者の上方に配置される映像光出力装置と、
     前記乗り物のウィンドシールドに向けて前記映像光出力装置からの映像光を投射する映像光投射部と、を備え、
     前記映像光出力装置から出射された映像光を下方へ向かう映像光の経路、および、前記ウィンドシールドに向けて反射した前記映像光に基づく虚像を視認する前記運転者の視線が、前記ウィンドシールドの上部に設置された可動部材の可動範囲に重ならないように、前記映像光出力装置と前記映像光投射部が配置されている、
     ヘッドアップディスプレイ装置。
    A head-up display device mounted on a vehicle,
    an image light output device disposed in front of a driver of the vehicle in a longitudinal direction of the vehicle and above the driver in a vertical direction of the vehicle;
    an image light projection unit that projects the image light from the image light output device toward a windshield of the vehicle,
    the image light output device and the image light projection unit are arranged so that a path of the image light emitted from the image light output device toward a downward direction and a line of sight of the driver who visually recognizes a virtual image based on the image light reflected toward the windshield do not overlap with a movable range of a movable member installed on an upper portion of the windshield;
    Head-up display device.
  18.  請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置を搭載した乗り物。 A vehicle equipped with the head-up display device according to claim 1.
  19.  請求項9に記載のヘッドアップディスプレイ装置を搭載した乗り物。 A vehicle equipped with the head-up display device according to claim 9.
  20.  請求項17に記載のヘッドアップディスプレイ装置を搭載した乗り物。 A vehicle equipped with the head-up display device according to claim 17.
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