JP2015007717A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】虚像表示される表示像の視認性を高める。【解決手段】ＨＵＤ装置１は、複数の光学素子３３が格子状に配列されるアレイ面３２を有し、投射器１０からアレイ面３２に投射された表示光を拡散するスクリーン部材３１と、スクリーン部材３１にて拡散された表示光を投影面９１側へ導光する光学部材５１とを備える。光学部材５１は、拡散された表示光がスクリーン部材３１から直接入射される入射面５２を有する。アレイ面３２のうち投射器１０からの表示光の投射により表示像７１が結像される結像面３４上の仮想点１０１を、入射面５２の外周縁５３に対して仮想面１０２により接続して、仮想点１０１と外周縁５３との間の仮想面１０２により囲まれる仮想空間１０３を想定したとき、スクリーン部材３１は、結像面３４の仮想点１０１における法線１０４が仮想空間１０３外部に位置する光学位置関係１００を成立させる。【選択図】図６

Description

本発明は、車両等の移動体の投影面に表示像を投影することにより、当該表示像の虚像を移動体の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置（以下、「ＨＵＤ装置」という）に、関する。

従来、表示像となる表示光を投射器からスクリーン部材へ投射して拡散し、さらに拡散された表示光を光学部材により投影面側へと導光するＨＵＤ装置が、知られている。

こうした装置の一種として特許文献１に開示されるＨＵＤ装置は、複数の光学素子が格子状に配列されるアレイ面を、スクリーン部材としての光学板に有しており、投射器からの表示光の投射により表示像を、当該アレイ面に結像可能となっている。それと共に、特許文献１に開示される装置ＨＵＤは、拡散された表示光が光学板から直接入射する入射面を、光学部材としてのミラーに有しており、当該入射面での反射作用により表示光を導光可能となっている。

特開２００９−１２８６５９号公報

しかし、特許文献１に開示されるＨＵＤ装置において外光は、ＨＵＤ装置外から入射面に入射してスクリーン部材側へ導光されると、アレイ面により反射して入射面に戻る場合が懸念される。この場合、入射面から投影面側へは、表示像となる表示光と共に、アレイ面での外光の反射光（以下、「外光反射光」という）も導光される。その結果、外光反射光の重なった表示光により表示像が虚像表示されることになるので、当該表示像について、乱れやコントラスト比の低下に起因する視認性の悪化が生じてしまう。

本発明は、以上説明した問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、虚像表示される表示像の視認性を高めたＨＵＤ装置を、提供することにある。

そこで、開示された一つの発明は、移動体（２）の投影面（９１）に表示像（７１）を投影することにより、当該表示像の虚像（７０）を移動体の室内の視認領域（６０）にて視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、表示像を形成する表示光を、投射する投射器（１０）と、複数の光学素子（３３）が格子状に配列されるアレイ面（３２，２０３２，３０３２）を、有し、投射器からアレイ面に投射された表示光を拡散するスクリーン部材（３１，２０３１，３０３１）と、スクリーン部材にて拡散された表示光を投影面側へ導光する光学部材（５１，４０５１）と、を備え、光学部材は、拡散された表示光がスクリーン部材から直接入射される入射面（５２，４０５２）を、有し、アレイ面のうち投射器からの表示光の投射により表示像が結像される結像面（３４，２０３４，３０３４）上の仮想点（１０１）を、入射面の外周縁（５３，４０５３）に対して仮想面（１０２）により接続して、それら仮想点と外周縁と間の仮想面により囲まれる仮想空間（１０３）を想定したとき、スクリーン部材は、結像面の仮想点における法線（１０４）が仮想空間の外部に位置する光学位置関係（１００，２１００，３１００，４１００）を、成立させる。

この発明によると、スクリーン部材のアレイ面のうち結像面上の仮想点と光学部材の入射面のうち外周縁との間の接続仮想面により囲まれた仮想空間に対して、その外部に、仮想点での法線が位置する。かかる光学位置関係の下、ＨＵＤ装置外から入射面へと入射した外光は、仮想空間内部にてスクリーン部材側へ導光されて結像面により反射されることで、仮想空間外部にて法線に関する対称方向へと向かう。これによれば、結像面での外光反射光が仮想空間内部を通じて入射面に戻ることを、規制できる。故に、表示像の結像される結像面から入射面へ直接入射する表示光に、外光反射光が重なる事態を抑止して、当該表示光により虚像表示される表示像の視認性を高め得る。

また、開示された他の一つの発明においてスクリーン部材は、結像面全域の任意の仮想点にて光学位置関係を成立させる。

この発明によると、結像面の法線が仮想空間外部に位置する光学位置関係は、結像面全域の任意の仮想点にて成立するので、当該全域から入射面の外周縁内へと入射した表示光の全てに対して、外光反射光の重なりを抑止できる。これによれば、入射面の外周縁内から表示光が車両乗員の眼に届くことで虚像表示される表示像について、視認性を確実に高め得る。

第一実施形態によるＨＵＤ装置を示す構成図である。 第一実施形態による表示状態を示す模式図である。 第一実施形態によるスクリーン部材を部分的に示す斜視図である。 第一実施形態によるスクリーン部材の光学部材に対する光学位置関係を説明するための斜視図である。 第一実施形態によるスクリーン部材の光学部材に対する光学位置関係を説明するための正面図である。 第一実施形態によるスクリーン部材の光学部材に対する光学位置関係を説明するための拡大構成図である。 第二実施形態によるＨＵＤ装置を示す構成図である。 第二実施形態によるスクリーン部材の光学部材に対する光学位置関係を説明するための拡大構成図である。 第三実施形態によるＨＵＤ装置を示す構成図である。 第三実施形態によるスクリーン部材の光学部材に対する光学位置関係を説明するための拡大構成図である。 第四実施形態によるＨＵＤ装置を示す構成図である。 第四実施形態によるスクリーン部材の光学部材に対する光学位置関係を説明するための拡大構成図である。

以下、本発明の複数の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施形態において対応する構成要素には同一の符号を付すことにより、重複する説明を省略する場合がある。各実施形態において構成の一部分のみを説明している場合、当該構成の他の部分については、先行して説明した他の実施形態の構成を適用することができる。また、各実施形態の説明において明示している構成の組み合わせばかりではなく、特に組み合わせに支障が生じなければ、明示していなくても複数の実施形態の構成同士を部分的に組み合せることができる。

（第一実施形態）
図１に示すように、本発明の第一実施形態によるＨＵＤ装置１は、「移動体」としての車両２に搭載され、インストルメントパネル８０内に収容されている。ＨＵＤ装置１は、車両２の表示部材であるウインドシールド９０へ向かって、表示像７１を投影する。ここで、車両２においてウインドシールド９０の室内側の面は、インストルメントパネル８０の上方にて表示像７１が投影される投影面９１を構成している。また、車両２においてウインドシールド９０は、室内側の面と室外側の面とで、光路差を抑制するための角度差を有するものであってもよいし、当該光路差抑制のために蒸着膜乃至はフィルム等を室内側の面に設けたものであってもよい。

投影面９１に対して表示像７１が投影されると、車両２の室内では、当該投影面９１により反射した表示光が乗員のアイポイント６１に到達する。乗員は、アイポイント６１への到達表示光を知覚することで、ウインドシールド９０前方に結像された表示像７１の虚像７０を、視認可能となる。このとき虚像７０の視認は、乗員の視認領域６０内に、アイポイント６１が位置するときに限られる。換言すれば、アイポイント６１が視認領域６０から外れている場合には、乗員による虚像７０の視認が困難となる。

こうした投影面９１への表示像７１の投影によりＨＵＤ装置１は、図２に示すような表示像７１の虚像７０を、車両２の室内から視認可能に表示することとなる。尚、虚像７０としては、例えば車両２の走行速度の指示表示７０ａや、ナビゲーションシステムによる車両２の進行方向の指示表示７０ｂ、車両２に関するウォーニング表示７０ｃ等が、表示される。

次に、以上の如き虚像７０の表示機能を実現するＨＵＤ装置１の具体的構成につき、以下に説明する。図１に示すようにＨＵＤ装置１は、投射器１０、結像光学系３０及び導光光学系５０を備えている。

投射器１０は、表示像７１を形成する表示光を射出部１２から投射する。例えば投射器１０は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）を用いてレーザ光を投射するレーザスキャナであってもよいし、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）を用いて可視光乃至はレーザ光を投射する映像表示システムであってもよいし、それら以外であってもよい。

結像光学系３０は、投射器１０よりも斜め上方に配置されるスクリーン部材３１を有している。板状のスクリーン部材３１は、例えば樹脂基材乃至はガラス基材の表面にアルミニウムを蒸着させてなり、射出部１２と向き合うアレイ面３２を投射器１０側の表面に形成している。全体として矩形面状に形成されるアレイ面３２には、図３に示すようにマイクロミラーとして凸面状に湾曲する複数の光学素子３３が、縦横方向に格子状配列されている。ここで光学素子３３は、全て一体物として形成されていてもよいし、あるいは別体に形成されて共通基材に保持されていてもよい。図１，３，６に示すように、こうした光学素子３３の複数からなるアレイ面３２のうち少なくとも一部の領域３４には、投射器１０から投射された表示光が直接に入射することで、表示像７１が結像される。即ち第一実施形態では、アレイ面３２の一部乃至は全体をなす領域３４が、結像面３４となる。かかる結像面３４は、入射した表示光に対して反射作用を発揮することで、当該表示光を導光光学系５０へと向かって拡散させる。尚、本実施形態において、各光学素子３３の縦横各方向の幅は、例えば１０〜５００μｍであり、また各光学素子３３の頂点及び境界間のサグ量（換言ずれば、高さ乃至は深さ）は、例えば０．１〜５μｍである。

図１に示すように導光光学系５０は、投影面９１の斜め下方に配置される拡大鏡５１を、光学部材５１として有している。板状の光学部材５１は、例えば樹脂基材乃至はガラス基材の表面にアルミニウムを蒸着させてなる光反射型であり、アレイ面３２と向き合う入射面５２をスクリーン部材３１側の表面に形成している。故に入射面５２には、スクリーン部材３１にて拡散された表示光が直接に入射する。ここで図４〜６に示すように、入射面５２の全体形状としては、外周縁５３が縦横の矩形であって、当該縦横の両方向にてスクリーン部材３１からの離間側へと滑らかに湾曲する凹面形状が、採用されている。かかる凹面形状により入射面５２は、アレイ面３２のうち結像面３４から入射する表示光に対して反射作用及び拡大作用を発揮することで、当該表示光を投影面９１側へと導光する。このときには、入射面５２から投影面９１へ表示光が直接に導光されることで、当該投影面９１に表示像７１が投影される。したがって、入射面５２により拡大されて投影面９１から視認領域６０の乗員の眼に届く表示光によれば、虚像７０として表示される表示像７１も拡大されたものとなる。

次に、スクリーン部材３１の光学部材５１に対する光学位置関係１００を、詳細に説明する。

図４〜６に示すように、仮想点１０１、仮想面１０２及び仮想空間１０３を定義する。具体的に仮想点１０１は、アレイ面３２のうち結像面３４を構成する各光学素子３３の湾曲凸面３５（図３，６参照）上の点として、想定される。仮想面１０２は、光学部材５１のうち入射面５２の外周縁５３をなす四辺５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄに対して、仮想点１０１を接続する面として、想定される。即ち仮想面１０２は、外周縁５３と仮想点１０１との間を接続する錐面として、想定される。仮想空間１０３は、そうした外周縁５３及び仮想点１０１間の仮想面１０２と、外周縁５３内の入射面５２とにより囲まれることで、錐状の空間として想定される。尚、入射面５２とは、光学部材５１のうち表面の一部又は全体領域として、結像面３４からの入射表示光に対して投影面９１側への導光作用（即ち反射作用）を実質的に発揮可能な領域を意味し、外周縁５３は、当該領域の最外周の輪郭部を意味する。

以上の想定下にて実現される光学位置関係１００は、図６に示すように、仮想点１０１における結像面３４の法線１０４と仮想空間１０３との関係に特徴がある。具体的に法線１０４は、結像面３４をなす湾曲凸面３５に対して仮想点１０１を接点とする接平面１０５を、想定した場合に、仮想点１０１を通って当該接平面１０５に垂直な直線をいう。光学位置関係１００は、そうした法線１０４を上述の仮想空間１０３とは重ねない、即ち錘状の仮想空間１０３の外部に位置させるように、設定されている。ここで、特に第一実施形態の光学位置関係１００は、結像面３４の全域における任意の仮想点１０１にて、結像面３４の法線１０４が仮想空間１０３の外部に位置する関係を、成立させるものとなっている。尚、結像面３４の全域とは、アレイ面３２のうち投射器１０からの投射表示光により表示像７１が結像される一部又は全体領域を、意味する。

以上説明した第一実施形態の作用効果を、以下に説明する。

第一実施形態によると、スクリーン部材３１のアレイ面３２のうち結像面３４上の仮想点１０１と光学部材５１の入射面５２のうち外周縁５３との間の接続仮想面１０２により囲まれた仮想空間１０３に対して、その外部に、仮想点１０１での法線１０４が位置する。かかる光学位置関係１００の下、図６の如くＨＵＤ装置１外から入射面５２へと入射した外光Ｌｏは、仮想空間１０３内部にてスクリーン部材３１側へ導光されて結像面３４により反射されることで、仮想空間１０３外部にて法線１０４に関する対称方向へと向かう。これによれば、図６の如く結像面３４での外光反射光Ｌｒが仮想空間１０３内部を通じて入射面５２に戻ることを、規制できる。故に、表示像７１の結像される結像面３４から入射面５２へ直接入射する表示光に、外光反射光Ｌｒが重なる事態を抑止して、当該表示光により虚像表示される表示像７１の視認性を高め得る。

ここで特に、結像面３４の法線１０４が仮想空間１０３外部に位置する光学位置関係１００は、結像面３４全域の任意の仮想点１０１にて成立するので、当該全域から入射面５２の外周縁５３内へ入射した表示光の全てに対して、外光反射光の重なりを抑止できる。これによれば、入射面５２の外周縁５３内から表示光が乗員の眼に届くことで虚像表示される表示像７１について、視認性を確実に高め得る。

また、第一実施形態によるスクリーン部材３１において拡散される表示光は、入射面５２での反射作用により拡大されて投影面９１側へ導光されるので、当該表示光が乗員の眼に届くことで虚像表示される表示像７１も、拡大される。そこで、仮想点１０１における結像面３４の法線１０４が仮想空間１０３外部に位置する光学位置関係１００を採用することによれば、拡大された表示像７１ついて、外光反射光Ｌｒの重なった表示光に起因して視認性の悪化する事態を、抑止できる。

さらに第一実施形態によると、投射器１０から投射された表示光を反射作用により拡散する結像面３４では、仮想点１０１での法線１０４が仮想空間１０３の外部に位置することになる。かかる結像面３４によれば、反射作用を受けて拡散した表示光を、仮想空間１０３の内部を通じて入射面５２に入射させると同時に、入射面５２から導かれる外光Ｌｏを仮想空間１０３の外部へと反射できる。故に、入射面５２へ入射する表示光に外光反射光Ｌｒが重なるのを抑止して、当該表示光により虚像表示される表示像７１の視認性を高め得る。

（第二実施形態）
図７，８に示すように本発明の第二実施形態は、第一実施形態の変形例である。第二実施形態のスクリーン部材２０３１は、例えば樹脂板乃至はガラス板からなる光透過型である。スクリーン部材２０３１は、射出部１２と向き合う投射面２０３６を投射器１０側の裏面に形成している。それと共にスクリーン部材２０３１は、入射面５２と向き合うアレイ面２０３２を光学部材５１側の表面に形成している。ここで、全体として矩形面状に形成されるアレイ面２０３２には、マイクロレンズとして凸面状に湾曲する複数の光学素子３３（図８参照）が、縦横方向に格子状配列されている。こうした光学素子３３の複数からなるアレイ面２０３２のうち少なくとも一部の領域２０３４には、投射器１０から投射面２０３６へ直接に投射された表示光が入射することで、表示像７１が結像される。即ち第二実施形態では、アレイ面２０３２の一部乃至は全体をなす領域２０３４が、結像面２０３４となる。かかる結像面２０３４は、入射した表示光に対して透過作用を発揮することで、当該表示光を入射面５２へと向かって拡散させる。尚、こうして入射面５２へ直接入射する表示光は、第一実施形態と同様に、拡大されて投影面９１側へと導光される。

このような第二実施形態の光学位置関係２１００は、図８に示す如く、第一実施形態の光学位置関係１００にて「結像面３４」及び「アレイ面３２」をそれぞれ「結像面２０３４」及び「アレイ面２０３２」と読み替えた関係となる。即ち、結像面２０３４を構成する各光学素子３３の湾曲凸面３５上の点として、仮想点１０１が想定される光学位置関係２１００では、結像面２０３４全域における任意の仮想点１０１にて、結像面２０３４の法線１０４が仮想空間１０３外部に位置する。

ここまで説明した第二実施形態によると、結像面３４の反射作用による効果を除いて、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに第二実施形態によると、投射器１０から投射された表示光を透過作用により拡散する結像面２０３４では、仮想点１０１での法線１０４が仮想空間１０３の外部に位置することになる。かかる結像面２０３４によれば、透過作用を受けて拡散した表示光を、仮想空間１０３の内部を通じて入射面５２に入射させると同時に、入射面５２から導かれる外光Ｌｏを仮想空間１０３外部へと反射できる。故に、入射面５２へ入射する表示光に外光反射光Ｌｒが重なるのを抑止して、当該表示光により虚像表示される表示像７１の視認性を高め得る。

（第三実施形態）
図９，１０に示すように本発明の第三実施形態は、第一及び第二実施形態の変形例である。第三実施形態のスクリーン部材３０３１も、例えば樹脂板乃至はガラス板からなる光透過型であるが、当該部材３０３１は、入射面５２と向き合う射出面３０３７を光学部材５１側の表面に形成している。それに応じてスクリーン部材３０３１は、射出部１２と向き合うアレイ面３０３２を投射器１０側の裏面に形成している。ここで、全体として矩形面状に形成されるアレイ面３０３２に、マイクロレンズとして凸面状に湾曲する複数の光学素子３３（図１０参照）が、縦横方向に格子状配列されている。こうした光学素子３３の複数からなるアレイ面３０３２のうち少なくとも一部の領域３０３４には、投射器１０から直接に投射された表示光が入射することで、表示像７１が結像される。即ち第二実施形態では、アレイ面３０３２の一部乃至は全体をなす領域３０３４が、結像面３０３４となる。かかる結像面３０３４は、入射した表示光に対して透過作用を発揮することで、当該表示光を射出面３０３７側へ拡散させる。尚、こうして拡散されることで、射出面３０３７から入射面５２に直接入射する表示光は、第一実施形態と同様に、拡大されて投影面９１側へと導光される。

このような第三実施形態の光学位置関係３１００は、図１０に示す如く、第一実施形態の光学位置関係１００にて「結像面３４」及び「アレイ面３２」をそれぞれ「結像面３０３４」及び「アレイ面３０３２」と読み替えた関係となる。即ち、結像面３０３４を構成する各光学素子３３の湾曲凸面３５上の点として、仮想点１０１が想定される光学位置関係３１００では、結像面３０３４全域における任意の仮想点１０１にて、結像面３０３４の法線１０４が仮想空間１０３外部に位置する。

ここまで説明した第三実施形態によると、結像面３４の反射作用による効果を除いて、第一実施形態と同様の効果を奏することができ、また第二実施形態の結像面２０３４による効果を、結像面３０３４によって同様に奏することができる。

（第四実施形態）
図１１，１２に示すように本発明の第四実施形態は、第一実施形態の変形例である。第四実施形態では、上下方向において投影面９１及びスクリーン部材３１間に配置される拡大レンズ４０５１を、光学部材４０５１としている。光学部材４０５１は、例えば樹脂レンズ乃至はガラスレンズからなる光透過型であり、アレイ面３２と向き合う入射面４０５２をスクリーン部材３１側のレンズ面に形成している。故に入射面４０５２には、スクリーン部材３１にて拡散された表示光が直接に入射する。ここで、入射面４０５２の全体形状としては、図１２に示す外周縁４０５３が縦横の矩形であって、当該縦横の両方向にてスクリーン部材３１からの接近側へと滑らかに湾曲する凸面形状が、採用されている。かかる凸面形状により入射面４０５２は、結像面３４から入射する表示光に対して透過作用及び拡大作用を発揮することで、当該表示光を投影面９１側へと導光する。

このような第四実施形態の光学位置関係４１００は、図１２に示す如く、第一実施形態の光学位置関係１００にて「光学部材５１」、「入射面５２」及び「外周縁５３」をそれぞれ「光学部材４０５１」、「入射面４０５２」及び「外周縁４０５３」と読み替えた関係となる。即ち、光学位置関係４１００では、結像面３４全域における任意の仮想点１０１にて、外周縁４０５３との間の仮想面１０２と、外周縁４０５３内の入射面４０５２とにより囲まれた仮想空間１０３の外部に、結像面３４の法線１０４が位置する。

ここまで説明した第四実施形態によると、入射面５２の反射作用による効果を除いて、第一実施形態と同様の効果を奏することができる。さらに第四実施形態によると、スクリーン部材３１にて拡散される表示光は、入射面４０５２を通じた透過作用により拡大されて投影面９１側へと導光されるので、当該表示光が乗員の眼に届くことで虚像表示される表示像７１も、拡大される。そこで、仮想点１０１における結像面３４の法線１０４が仮想空間１０３外部に位置する光学位置関係４１００を採用することによれば、拡大された表示像７１について、外光反射光Ｌｒの重なった表示光に起因して視認性の悪化する事態を、抑止できる。

（他の実施形態）
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は、それらの実施形態に限定して解釈されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の実施形態及び組み合わせに適用することができる。

第一〜第四実施形態に関する変形例１では、法線１０４が仮想空間１０３外部に位置する関係１００，２１００，３１００，４１００を、結像面３４，２０３４，３０３４のうち外周縁等を除く一部領域にて想定可能な任意の仮想点１０１に対し、成立させてもよい。また、第二及び第三実施形態に関する変形例２では、第四実施形態に準じて透過作用を発揮する入射面４０５２を有した光学部材４０５１を、反射作用を発揮する入射面５２を有した光学部材５１に代えて採用してもよい。さらにまた、第一及び第四実施形態に関する変形例３では、スクリーン部材３１のうち射出部１２及び光学部材５１，４０５１と向き合う表面とは反対側の裏面に、結像面３４を含む光反射型のアレイ面３２を形成してもよい。

第一〜第四実施形態に関する変形例４では、導光光学系５０において光学部材５１，４０５１と投影面９１との間に、例えばミラー乃至はレンズといった他の光学要素の少なくとも一つを、設けてもよい。また、第一〜第四実施形態に関する変形例５では、結像光学系３０においてスクリーン部材３１，２０３１，３０３１よりも投射器１０側に、例えばレンズといった他の光学要素の少なくとも一つを、設けてもよい。

第一〜第四実施形態に関する変形例６では、車両２の投影面９１を形成する表示部材として、ウインドシールド９０以外の要素、例えばウインドシールド９０の室内側の面に貼り付けたコンバイナ、又はウインドシールド９０とは別体に形成されたコンバイナ等を、採用してもよい。また、第一〜第四実施形態に関する変形例７では、車両２以外の船舶乃至は飛行機等の各種移動体（輸送機器）に、本発明を適用してもよい。

１ ＨＵＤ装置、２ 車両、１０ 投射器、３１，２０３１，３０３１ スクリーン部材、３２，２０３２，３０３２ アレイ面、３３ 光学素子、３４，２０３４，３０３４ 領域・結像面、３５ 湾曲凸面、５１ 拡大鏡・光学部材、５２，４０５２ 入射面、５３，４０５３ 外周縁、５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ 四辺、６０ 視認領域、７０ 虚像、７１ 表示像、９０ ウインドシールド、９１ 投影面、１００，２１００，３１００，４１００ 光学位置関係、１０１ 仮想点、１０２ 仮想面、１０３ 仮想空間、１０４ 法線、１０５ 接平面、２０３６ 投射面、３０３７ 射出面、４０５１ 拡大レンズ・光学部材、Ｌｏ 外光、Ｌｒ外光反射光

Claims (6)

1. 移動体（２）の投影面（９１）に表示像（７１）を投影することにより、当該表示像の虚像（７０）を前記移動体の室内の視認領域（６０）にて視認可能に表示するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記表示像を形成する表示光を、投射する投射器（１０）と、
   複数の光学素子（３３）が格子状に配列されるアレイ面（３２，２０３２，３０３２）を、有し、前記投射器から前記アレイ面に投射された前記表示光を拡散するスクリーン部材（３１，２０３１，３０３１）と、
   前記スクリーン部材にて拡散された前記表示光を前記投影面側へ導光する光学部材（５１，４０５１）と、を備え、
   前記光学部材は、拡散された前記表示光が前記スクリーン部材から直接入射される入射面（５２，４０５２）を、有し、
   前記アレイ面のうち前記投射器からの前記表示光の投射により前記表示像が結像される結像面（３４，２０３４，３０３４）上の仮想点（１０１）を、前記入射面の外周縁（５３，４０５３）に対して仮想面（１０２）により接続して、それら仮想点と外周縁と間の前記仮想面により囲まれる仮想空間（１０３）を想定したとき、
   前記スクリーン部材は、前記結像面の前記仮想点における法線（１０４）が前記仮想空間の外部に位置する光学位置関係（１００，２１００，３１００，４１００）を、成立させることを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記スクリーン部材は、前記結像面全域の任意の前記仮想点にて前記光学位置関係を成立させることを特徴とする請求項１に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記光学部材（５１）は、前記スクリーン部材にて拡散された前記表示光を、前記入射面での反射作用により拡大して導光することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記光学部材（４０５１）は、前記スクリーン部材にて拡散された前記表示光を、前記入射面を通じた透過作用により拡大して導光することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記スクリーン部材（３１）は、前記投射器から投射された前記表示光を、前記結像面（３４）での反射作用により拡散することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記スクリーン部材（２０３１，３０３１）は、前記投射器から投射された前記表示光を、前記結像面（２０３４，３０３４）を通じた透過作用により拡散することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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