JP2017187528A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】拡大ユニットに入射する外光を容易に制御可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置は、投射ユニット１１と、拡大ユニット１２と、を有する。投射ユニット１１は、プロジェクタを有する。拡大ユニット１２は、第２の凹面鏡と、第２の凹面鏡を内蔵する第２の外装と、を有する。第２の外装は、投射ユニット１１から投射された映像光Ｌを通過させる第１の開口部１２ｂと、第２の凹面鏡を反射した後の映像光Ｌを通過させる第２開口部１２ｃと、を有する。第２の開口部１２ｃから出射した後の映像光Ｌは、さらにフロントガラス２によって反射され、視認者にプロジェクタが生成した映像が提示される。【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。

車両用のヘッドアップディスプレイ（HUD；Head Up Display）装置が、特許文献１と２に開示されている。特許文献１に記載されている表示装置は、車両の天井に配置されたプロジェクタと、車両の天井に配置された第１非球面鏡と、車両のダッシュボード（インストルメントパネル）に配置された第２非球面鏡から構成されている。特許文献１に記載されている表示装置は、プロジェクタが投影する映像光を第１非球面鏡、第２非球面鏡、フロントガラスの順に反射することによって、運転者に映像を表示する。また、特許文献２に記載されている画像再生装置は、第１非球面鏡の代わりに、凸レンズを用いる。

特表２００３−５１７９７１号公報 特開平０１−２０８２３７号公報

しかし、特許文献１に記載の表示装置においては、インストルメントパネルに設けられる１つの開口部を通して第１非球面鏡からの映像光を第２非球面鏡に入射し、さらに第２非球面鏡で反射された後の映像光をフロントガラスに向けて出射する。特許文献２に記載の画像再生装置は、第１非球面鏡に代えて凸レンズを用い、中間像を形成して大型化を防止している。しかし、特許文献２においてもインストルメントパネルに設けられる開口部は１つであり、１つの開口部を通じてコリメータ等の光学素子への映像光の入射と光学素子からの映像光の出射を行っている。ここで、映像光をフロントガラスに向けて拡大して出射する拡大ユニットにおいては、拡大ユニット内に異物が侵入することを防止するために開口部を透明カバーで覆うことが考えられる。しかし、拡大ユニットの開口部に太陽光等の外光が入射すると、外光が光学素子を介してあるいは透明カバーで反射され、映像光を投射する投射ユニット側に入射してプロジェクタが損傷したり、運転者の視点に至って映像の視認性を損なったりするという問題がある。しかしながら、映像光の入射と出射を１つの開口部を通して行うと、映像光の入射と出射の双方を可能とした上で拡大ユニットに入射する外光を制御する必要が生じ、外光を制御することが困難となるという問題が生じる。

本発明は、前記問題点を解消し、投射ユニットと拡大ユニットが別体に設けられるヘッドアップディスプレイ装置において、拡大ユニットに入射する外光を容易に制御可能なヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置は、
投射ユニットと、拡大ユニットと、を有するヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記投射ユニットは、
映像を表示して映像光を投射する表示器を有し、
前記拡大ユニットは、
前記投射ユニットから投射された前記映像光が入射する光学素子と、
前記光学素子を内蔵する外装と、を有し、
前記光学素子は、前記表示器からの映像光を反射又は透過し、当該反射又は透過した後の映像光によって前記表示器が生成した映像が視認者に提示され、
前記外装は、前記投射ユニットから投射された映像光を通過させる第１の開口部と、前記光学素子を反射又は透過した後の映像光を通過させる第２の開口部と、を有する、
ことを特徴とする。

本発明によれば、拡大ユニットに入射する外光を容易に制御可能となる。

本発明の第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の全体構成図である。 図１に示すヘッドアップディスプレイ装置の投射ユニットの内部構造を示す説明図である。 図１に示すヘッドアップディスプレイ装置の拡大ユニットの内部構造を示す説明図である。 図１に示すヘッドアップディスプレイ装置の液溜まり防止の説明図である。 図１に示すヘッドアップディスプレイ装置を構成する光学部品の機能と光学経路を示す説明図である。 本発明の第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置の拡大ユニットを示す図である。

以下に、本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置を、添付図面に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、図１に示すように、投射ユニット１１と拡大ユニット１２とを有し、フロントガラス２に画像を投影する装置である。

投射ユニット１１は、例えば車両の天井に設置され、運転者に視認される映像の基となる映像光を拡大ユニット１２に射出する。拡大ユニット１２は、投射ユニット１１とは別体に設けられ、例えば車両のインストルメントパネル内に設置され、投射ユニット１１からの映像光をフロントガラス２に拡大して投影する。

投射ユニット１１は、図２に示すように、プロジェクタ１１ｃと、スクリーン１１ｄと、平面鏡１１ｅと、第１の凹面鏡（補正鏡）１１ｆと、開口部１１ｂを備える第１の外装１１ａと、を有する。

プロジェクタ１１ｃは、表示器の一例であり、電源、発光ダイオード（LED； Light Emitting Diode）等の光源、透過液晶等の表示素子、レンズ群を有する。プロジェクタ１１ｃは、光源の光を表示素子に照射して映像を生成し、レンズ群を介して、スクリーン１１ｄに映像を投射する。表示器として、液晶ディスプレイや有機ＥＬ（electro-luminescence）ディスプレイを用いてもよい。

スクリーン１１ｄは、プロジェクタ１１ｃの投射光を、一定の角度範囲に拡散することにより、映像光Ｌを生成するものであり、例えば、ポリカーボネート製の拡散フィルムから構成される。

平面鏡１１ｅは、スクリーン１１ｄによって拡散され、生成された映像光Ｌを、第１の凹面鏡１１ｆの方へ反射する。平面鏡１１ｅは、例えば、ポリカーボネートの樹脂を金型成形し、アルミ等の金属を真空蒸着したものから構成される。

第１の凹面鏡１１ｆは、平面鏡１１ｅが反射した映像光Ｌを、拡大ユニット１２の後述する第２の凹面鏡１２ｄに向けて反射する。すなわち、第１の凹面鏡１１ｆは、光線を伝送するリレー光学系の一部として機能する。第１の凹面鏡１１ｆは、例えば、ポリカーボネートの樹脂を金型成形し、アルミ等の金属を真空蒸着したものから構成される。

第１の外装１１ａは、映像光Ｌを通過させる開口部１１ｂを備える。開口部１１ｂは、第１の外装１１ａにおいて、第１の凹面鏡１１ｆから射出される映像光Ｌを遮らないような位置、大きさ、形状に設計される。また、開口部１１ｂは、投射ユニット１１の内部へ異物が侵入することを避けるために、透明度と強度を有する材料、例えば、透明なポリカーボネート板からなる透明カバー（図示せず）によって覆われている。

図１に示す拡大ユニット１２は、図３に示すように、第２の凹面鏡１２ｄと、第１の開口部１２ｂ及び第２の開口部１２ｃを備える第２の外装１２ａと、を有する。

第２の凹面鏡１２ｄは、光学素子の一例であり、投射ユニット１１の第１の凹面鏡１１ｆが反射した映像光Ｌを、第１の開口部１２ｂから取り込んで反射し、第２の開口部１２ｃからフロントガラス２に向けて再び投射する。第２の凹面鏡１２ｄは、例えば、ポリカーボネートの樹脂を金型成形し、アルミ等の金属を真空蒸着したものから構成される。

第２の外装１２ａは、投射ユニット１１から投射された映像光Ｌを第２の凹面鏡１２ｄに入射するための第１の開口部１２ｂと、第２の凹面鏡１２ｄで反射された後の映像光Ｌをフロントガラス２へ投射するための第２の開口部１２ｃと、を備える。第２の外装１２ａは、例えば、光非透過性の材料から形成されている。第１の開口部１２ｂは、投射ユニット１１から投射された映像光Ｌを遮らずに通過させ、第２の凹面鏡１２ｄに入射させるような位置、大きさ、形状となるように設計される。第２の開口部１２ｃは、第２の凹面鏡１２ｄによって反射された映像光Ｌを遮らずに通過させ、フロントガラス２に向けて出射させるような位置、大きさ、形状となるように設計される。

第１の開口部１２ｂには、拡大ユニット１２の内部へ異物が侵入することを避けるために、透明度と強度を有する材料、例えば、透明なポリカーボネート板からなる第１の透明カバー１２ｅが配置されている。また、第１の透明カバー１２ｅの表面（第２の外装１２ａの外側の面）には第１のルーバーフィルム１２ｆが接着などによって配置されている。第１のルーバーフィルム１２ｆは、第１の開口部１２ｂを覆うように設けられ、投射ユニット１１から投射されて第２の凹面鏡１２ｄに向かう映像光Ｌを透過する一方、第２の凹面鏡１２ｄに向かう映像光Ｌと異なる方向の光（外光Ｅ）を遮る第１の光制御部材として機能するものである。具体的に、第１のルーバーフィルム１２ｆは、一対の透明フィルム間に第１のルーバーフィルム１２ｆの厚さ方向に対して所定の角度を有するように複数が間隔を隔てて配置されるルーバー片（遮光部）を配置してなる。ルーバー片は、第２の凹面鏡１２ｄに向かう映像光Ｌを遮ることなく通過させるように、角度、間隔、長さ、厚さなどが設計される。また、詳細には、第１の開口部１２ｂに入射する映像光Ｌ及び外光Ｅのうち、ルーバー片によって定まる第１のルーバーフィルム１２ｆの第１の光透過角度よりも大きい角度で入射する光がルーバー片によって遮られる。なお、第１のルーバーフィルム１２ｆの表面には、反射防止（AR；Anti-Reflective）処理が施されることが望ましい。

第２の開口部１２ｃには、第１の開口部１２ｂと同様に、拡大ユニット１２の内部へ異物が侵入することを避けるために、透明度と強度を有する材料、例えば、透明なポリカーボネート板からなる第２の透明カバー１２ｇが配置されている。また、第２の透明カバー１２ｇの表面（第２の外装１２ａの外側の面）には第２のルーバーフィルム１２ｈが接着などによって配置されている。第２のルーバーフィルム１２ｈは、第２の開口部１２ｃを覆うように設けられ、第２の凹面鏡１２ｄで反射されてフロントガラス２に向かう映像光Ｌを透過する一方、フロントガラス２に向かう映像光Ｌと異なる方向の光（外光Ｅ）を遮る第２の光制御部材として機能するものである。具体的に、第２のルーバーフィルム１２ｈは、一対の透明フィルム間に第２のルーバーフィルム１２ｈの厚さ方向に対して所定の角度を有するように複数が間隔を隔てて配置されるルーバー片（遮光部）を配置してなる。ルーバー片は、フロントガラス２に向かう映像光Ｌを遮ることなく通過させるように、角度、間隔、長さ、厚さなどが設計される。また、詳細には、第２の開口部１２ｃに入射する映像光Ｌ及び外光Ｅのうち、ルーバー片によって定まる第２のルーバーフィルム１２ｈの第２の光透過角度よりも大きい角度で入射する光がルーバー片によって遮られる。なお、第２のルーバーフィルム１２ｈの表面には、反射防止処理が施されることが望ましい。

本発明の実施形態では、図１に示すように、拡大ユニット１２は、運転者から見てメータフード３の奥に配置されている。メータフード３は、車両のメータ等を保護するために、車両のインストルメントパネル面に配置される。映像光Ｌや外光Ｅの反射を避けるために、図１に示した拡大ユニット１２に対するフード表面３ａは、反射防止材により成型される。また、フード表面３ａは、反射防止塗装が施される。

図１に示すように、第１の開口部１２ｂの付近には、映像光Ｌが通る空間が設けられる。拡大ユニット１２をメータフード３に接近して設けることにより、インストルメントパネル周辺の空間を有効に活用することができる。しかし、雨の吹き込みや結露、飲料の滴等により、映像光Ｌが通るための空間に水その他の液体が溜まり、車両又はヘッドアップディスプレイ装置１の機能を害する可能性がある。

このような事態を避けるための手法を、図４を参照しながら説明する。液溜まり防止の一例として、拡大ユニット１２に、液体を車両外部に排出する切欠き１２ｉを設ける。切欠き１２ｉは、拡大ユニット１２内に液体が滞留しないような位置、大きさ及び形状で設計される。また、切欠き１２ｉは、内部に侵入又は発生した液体が車両の加減速等により自然に排出されるように、又は、ファンによる吸排気により強制的に排出されるように設計される。さらに、拡大ユニット１２ではなく、メータフード３に、排水孔３ｂや切欠き３ｃを設けることにより、メータフード３内に液体が滞留することを防止できる。

第１の凹面鏡１１ｆと第２の凹面鏡１２ｄと第２の外装１２ａは、後述するように、第１の凹面鏡１１ｆと第２の凹面鏡１２ｄとがその間に実像である第１の中間像を形成するよう、実験などに基づいて設計されている。また、第２の凹面鏡１２ｄは、その焦点が拡大ユニット１２の第２の外装１２ａ内となるように設計されている。
また、第１の凹面鏡１１ｆ、第２の凹面鏡の１２ｄ、拡大ユニット１２及びフロントガラス２は、これらが形成する光学経路が運転者、その他の障害物によって遮られることがないように設計される。
ここで、第１の凹面鏡１１ｆ及び第２の凹面鏡の１２ｄの詳細な表面形状は、スクリーン１１ｄ、平面鏡１１ｅ、フロントガラス２、アイボックスＢ間の位置関係と、フロントガラス２の曲率、要求される表示距離、表示画角等のデータに依存する運転者の視点ＰがアイボックスＢ内で移動しても表示像の位置が変化しないという制約条件の下で、表示像の歪が最小となるように、例えば、光学設計ソフトに、スクリーン１１ｄ、平面鏡１１ｅ、フロントガラス２、アイボックスＢ間の位置関係と、フロントガラス２の曲率、要求される表示距離、表示画角等のデータを投入して、表示像の歪が最小となるように設計される。

次に、図５を参照して、投射ユニット１１、拡大ユニット１２を構成する光学部品、フロントガラス２、運転者の視点Ｐの位置関係及び映像光Ｌの進路を説明する。

理解を容易にするため、プロジェクタ１１ｃ、スクリーン１１ｄ及び平面鏡１１ｅは、図５に図示していない。図５において、各光学経路における実像又は虚像の向きと大きさは、一例として、それぞれ、スクリーン上の像Ｓ、第１の中間像Ｍ１、第２の中間像Ｍ２、虚像Ｖを表す矢印の向きと長さによって示される。

プロジェクタ１１ｃは、スクリーン１１ｄに光を投影し、スクリーン上の像Ｓを生成する。スクリーン１１ｄは、プロジェクタ１１ｃの投射光を一定の角度範囲に拡散する部材から構成されている。そのため、スクリーン１１ｄ上の像Ｓから、散乱光として、映像光Ｌが射出される。映像光Ｌは、第１の凹面鏡１１ｆで反射及び拡大され、第１の中間像Ｍ１として結像する。
第１の中間像Ｍ１として結像した映像光Ｌは、さらに、第２の凹面鏡１２ｄで反射・拡大され、第２の中間像Ｍ２として結像する。第２の中間像Ｍ２として結像した映像光Ｌは、最後に、フロントガラス２で反射され、運転者の視点Ｐにおいて、虚像Ｖとして観察される。

上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置１によれば、映像光Ｌは、第１の凹面鏡１１ｆによって反射される。凹面鏡は、入射する光線を内側、すなわち、光軸に集中しようとする性質を有するから、効率よく光を集めることができる。映像光Ｌは、第１の凹面鏡１１ｆに反射され、第１の凹面鏡１１ｆと第２の凹面鏡１２ｄとの間に第１の中間像Ｍ１を結像する。第１の凹面鏡１１ｆは、第１の中間像Ｍ１を結像する凹面鏡であり、スクリーン１１ｄの発した散乱光を効率よく集めることができる。

したがって、ヘッドアップディスプレイ装置１によれば、スクリーン１１ｄが投射する散乱光を受ける第１の凹面鏡１１ｆのサイズを小さくできる。また、これに伴って、ヘッドアップディスプレイ装置１の小型化を図ることができ、車内という限られたスペースを有効に活用できる上、ヘッドアップディスプレイ装置１を構成する投射ユニット１１の配置の自由度も向上する。

以上のようにして、ヘッドアップディスプレイ装置１が構成されている。

本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１は、投射ユニット１１と、拡大ユニット１２と、を有するヘッドアップディスプレイ装置であって、
投射ユニット１１は、
映像を表示して映像光Ｌを投射するプロジェクタ１１ｃを有し、
拡大ユニット１２は、
投射ユニット１１から投射された映像光Ｌが入射する第２の凹面鏡１２ｄと、
第２の凹面鏡１２ｄを内蔵する第２の外装１２ａと、を有し、
第２の凹面鏡１２ｄは、プロジェクタ１１ｃからの映像光Ｌを反射又は透過し、当該反射又は透過した後の映像光Ｌによってプロジェクタ１１ｃが生成した映像が視認者に提示され、
第２の外装１２ａは、投射ユニット１１から投射された映像光Ｌを通過させる第１の開口部１２ｂと、第２の凹面鏡１２ｄを反射又は透過した後の映像光Ｌを通過させる第２の開口部１２ｃと、を有する。
これによれば、投射ユニット１１から投射された映像光Ｌを第２の凹面鏡１２ｄに取り込むための第１の開口部１２ｂと、第２の凹面鏡を反射した映像光Ｌをフロントガラス２に向けて出射するための第２の開口部１２ｃとをそれぞれ別に形成したことによって、それぞれ通過させるべき光の方向が１方向に定まるため、拡大ユニット１２に入射する外光Ｅを容易に制御可能となる。

また、ヘッドアップディスプレイ装置１は、第１の開口部１２ｂを覆うように設けられ、投射ユニット１１から投射された映像光Ｌを透過し、当該投射された映像光Ｌと異なる方向の光を遮る第１のルーバーフィルム１２ｆと、
第２の開口部１２ｃを覆うように設けられ、第２の凹面鏡１２ｄを反射又は透過した後の映像光Ｌを透過し、当該反射又は透過した後の映像光Ｌと異なる方向の光を遮る第２のルーバーフィルム１２ｈと、を有する。
これによれば、拡大ユニット１２内に入射しようとする外光Ｅの大部分を、第１，第２のルーバーフィルム１２ｆ，１２ｈの各々で容易に遮ることができる。

（第２の実施形態）
次に、図６を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。なお、前述の第１の実施形態と同一あるいは相当個所には同一符号を付してその詳細な説明を省略する。

第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、第１の実施形態と同様に、投射ユニット１１と、拡大ユニット１２を備えるが、図６に示すように、拡大ユニット１２の第２の外装１２ａに設けられる第１，第２の開口部１２ｂ，１２ｃがそれぞれ外側から見て凹状に湾曲するように形成されており、第１，第２の透明カバー１２ｅ，１２ｇがそれぞれ凹状の第１，第２の曲面１２ｅ１，１２ｇ１を有するように湾曲して形成されている点で異なる。なお、第２の実施形態では、第１，第２のルーバーフィルム１２ｆ，１２ｈは設けられていないが、さらにこれらを設けてもよい。また、第１，第２の開口部１２ｂ，１２ｃを湾曲させずに、第１，第２の透明カバー１２ｅ，１２ｇを湾曲させてもよい。

第１の透明カバー１２ｅは、第１の開口部１２ｂを覆うように設けられ、本実施形態においては表面が凹状の第１の曲面１２ｅ１となるように湾曲して形成される。第１の曲面１２ｅ１は、入射した外光Ｅの少なくとも一部を第１の方向（例えばインストルメントパネルに向かう方向）に反射する。第２の透明カバー１２ｇは、第２の開口部１２ｃを覆うように設けられ、本実施形態においては表面が凹状の第２の曲面１２ｇ１となるように湾曲して形成される。第２の曲面１２ｇ１は、入射した外光Ｅの少なくとも一部を第１の方向と異なる第２の方向（例えばメータフード３に向かう方向）に反射する。反射された外光Ｅが向かう部材は、塗装等により反射防止処理が施され、また、耐熱性が高いことが望ましい。

以上のように、第２の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、第１の開口部１２ｂを覆うように設けられ、入射した外光Ｅの少なくとも一部を第１の方向に向けて反射する第１の曲面１２ｅ１を有する第１の透明カバー１２ｅと、
第２の開口部１２ｃを覆うように設けられ、入射した外光Ｅの少なくとも一部を第１の方向とは異なる第２の方向に向けて反射する第２の曲面１２ｇ１を有する第２の透明カバー１２ｇと、を有する。
これによれば、第１，第２の開口部１２ｂ，１２ｃから拡大ユニット１２内に異物が侵入することを防止しつつ、第１，第２の曲面１２ｅ１，１２ｇ１でそれぞれ外光Ｅが投射ユニット１１や運転者の視点Ｐ以外の方向に反射されるように外光Ｅを容易に制御することができる。

なお、本発明は以上の実施形態及び図面によって限定されるものではない。本発明の要旨を変更しない範囲で、適宜、変更（構成要素の削除も含む）を加えることが可能である。

以上の実施例の説明においては、車両用のヘッドアップディスプレイ装置１について説明したが、本発明によれば、投射ユニット１１、拡大ユニット１２及びガラスの配置には自由度があるため、車両以外の用途、例えば、航空機、船舶にも適用することができる。

ここで、本発明の実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置１は、典型的には、車両のフロントガラス２に映像光Ｌを反射させ、運転者に映像を提示するが、投射ユニット１１又は拡大ユニット１２の配置の柔軟性から、車両のフロントガラス２以外の反射部材（コンバイナと称される）に映像光Ｌを反射させ、又は、運転者以外の者に映像を提示することができる。

また、第１の凹面鏡１１ｆ又は第２の凹面鏡１２ｄの一方又は両方を、正の焦点距離を有する他の光学素子、例えば、凸レンズで代替することができる。
凸レンズを用いた場合、凹面鏡を用いた場合と異なり、光を反射するのではなく、透過させることとなる。したがって、例えば、第１の凹面鏡１１ｆを凸レンズで代替する場合には、当該凸レンズを透過した映像光Ｌが第１の中間像Ｍ１を結び、第２の凹面鏡１２ｄで反射されるように、当該凸レンズ、平面鏡１１ｅ及び第２の凹面鏡１２ｄの位置関係を定める。また、第２の凹面鏡１２ｄを凸レンズで代替する場合には、当該凸レンズとフロントガラス２との間に映像光Ｌを反射する（光路を曲げる）平面ミラーをさらに設け、当該凸レンズを透過した映像光Ｌが当該平面ミラー及びフロントガラス２で反射され、運転者に到達するように、当該凸レンズ、当該平面ミラー及びフロントガラス２の位置関係を定める。

１ ヘッドアップディスプレイ装置
１１ 投射ユニット
１１ａ 第１の外装
１１ｂ 開口部
１１ｃ プロジェクタ
１１ｄ スクリーン
１１ｅ 平面鏡
１１ｆ 第１の凹面鏡（補正鏡）
１２ 拡大ユニット
１２ａ 第２の外装
１２ｂ 第１の開口部
１２ｃ 第２の開口部
１２ｄ 第２の凹面鏡
１２ｅ 第１の透明カバー
１２ｅ１ 第１の曲面
１２ｆ 第１のルーバーフィルム（第１の光制御部材）
１２ｇ 第２の透明カバー
１２ｇ１ 第２の曲面
１２ｈ 第２のルーバーフィルム（第２の光制御部材）
１２ｉ 切り欠き
２ フロントガラス
３ メータフード
３ａ フード表面
３ｂ 排水孔
３ｃ 切欠き
Ｂ アイボックス
Ｅ 外光
Ｌ 映像光
Ｍ１ 第１の中間像
Ｍ２ 第２の中間像
Ｐ 運転者の視点
Ｓ スクリーン上の像
Ｖ 虚像

Claims (6)

1. 投射ユニットと、拡大ユニットと、を有するヘッドアップディスプレイ装置であって、
   前記投射ユニットは、
   映像を表示して映像光を投射する表示器を有し、
   前記拡大ユニットは、
   前記投射ユニットから投射された前記映像光が入射する光学素子と、
   前記光学素子を内蔵する外装と、を有し、
   前記光学素子は、前記表示器からの映像光を反射又は透過し、当該反射又は透過した後の映像光によって前記表示器が生成した映像が視認者に提示され、
   前記外装は、前記投射ユニットから投射された映像光を通過させる第１の開口部と、前記光学素子を反射又は透過した後の映像光を通過させる第２の開口部と、を有する、
   ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記第１の開口部を覆うように設けられ、前記投射ユニットから投射された映像光を透過し、当該投射された映像光と異なる方向の光を遮る第１の光制御部材と、
   前記第２の開口部を覆うように設けられ、前記光学素子を反射又は透過した後の映像光を透過し、当該反射又は透過した後の映像光と異なる方向の光を遮る第２の光制御部材と、を有する、
   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. 前記第１の開口部を覆うように設けられ、入射した光の少なくとも一部を第１の方向に向けて反射する第１の曲面を有する第１の透明カバーと、
   前記第２の開口部を覆うように設けられ、入射した光の少なくとも一部を第１の方向とは異なる第２の方向に向けて反射する第２の曲面を有する第２の透明カバーと、を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 前記第２の開口部から出射した後の映像光は、さらに反射部材によって反射され、視認者に前記表示器が生成した映像が提示される、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記反射部材が自動車のフロントガラスであり、前記視認者が当該自動車の運転者である、
   ことを特徴とする請求項４に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記拡大ユニットは自動車のインストルメントパネル内に設けられ、前記投射ユニットは当該インストルメントパネル外に設けられる、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。

Images