JP2020126098A - 表示装置および表示装置の設置方法 - Google Patents

Abstract

【課題】虚像位置を適切に調整すること。【解決手段】映像を表示する表示器２と、表示器２に表示された映像の映像表示光を、視認者に対面したウィンドシールドＳに向けて反射する凹面鏡３と、を備え、凹面鏡３は、視認者の瞳の高さによらず、ウィンドシールドＳにおいて反射して視認者に届く中心光線である入射中心光線が視認者の瞳へ入射する入射角が一定となるように、位置が調整される。【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置および表示装置の設置方法に関する。

例えば、車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置（以下、「ＨＵＤ（Ｈｅａｄ Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）装置」という。）が知られている。ＨＵＤ装置は、視認者が虚像を正しく視認するために、虚像の表示位置を視認者に対して正しい位置に正確に設定する必要がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の技術では、凹面鏡が回転軸を中心に回転可能である。

特許第５５３３７５０号公報

凹面鏡を回転させる場合、視認者の瞳の高さが変化すると、視認者が虚像を視認する際の見下ろし角（俯角）も変化する。例えば、瞳の高さが低い視認者の場合、虚像位置が高くなる。この場合、運転者が虚像を見下ろす角度が小さくなるか、または、虚像を見上げる角度になるおそれがある。これにより、虚像が注視領域の中心部に位置するおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、虚像位置を適切に調整可能な表示装置および表示装置の設置方法を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る表示装置は、映像を表示する表示器と、前記表示器に表示された前記映像の映像表示光を、視認者に対面した反射部に向けて反射する反射鏡と、を備え、前記反射鏡は、前記視認者の瞳の高さによらず、前記反射部において反射して前記視認者に届く中心光線である入射中心光線が前記視認者の瞳へ入射する入射角が一定となるように、位置が調整される、ことを特徴とする。

本発明に係る表示装置の設置方法は、映像を表示する表示器と、前記表示器に表示された前記映像の映像表示光を、視認者に対面した反射部に向けて反射する反射鏡と、を備える表示装置の設置方法であって、前記反射鏡を、前記視認者の瞳の高さによらず、前記反射部において反射して前記視認者に届く中心光線である入射中心光線が前記視認者の瞳へ入射する入射角が一定となるように、前記反射鏡の位置を調整する。

本発明によれば、虚像位置を適切に調整することができるという効果を奏する。

図１は、第一実施形態に係るＨＵＤ装置の構成例を示す概略図である。 図２は、第一実施形態に係るＨＵＤ装置において、虚像位置の調整を説明する図である。 図３は、運転者の注視領域を説明する図である。 図４は、第二実施形態に係るＨＵＤ装置の構成例を示す概略図である。 図５は、第二実施形態に係るＨＵＤ装置における処理の一例を示す概略図である。 図６は、従来のＨＵＤ装置において、虚像位置の調整を説明する図である。

以下に添付図面を参照して、本発明に係るＨＵＤ装置（表示装置）１の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。

以下の説明においては、ＨＵＤ装置１を車両の運転席の前方に搭載した状態で各方向を定義する。前後方向とは、車両直進時の進行方向と平行な方向であり、運転席側に向かう方向を前後方向の「後」、前方のウィンドシールドＳ側に向かう方向を前後方向の「前」とする。左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。運転席側から見て、左手側が「左」、右手側が「右」である。上下方向とは、前後方向および左右方向に対して直交する方向である。したがって、前後方向、左右方向および上下方向は、３次元で直交する。また、車両が平坦な路面上に位置するときの路面と平行な面を車両水平面という。

［第一実施形態］
図１、図２を参照して、ＨＵＤ装置１について説明する。図１は、第一実施形態に係るＨＵＤ装置の構成例を示す概略図である。図２は、第一実施形態に係るＨＵＤ装置において、虚像位置の調整を説明する図である。

ＨＵＤ装置１は、例えば、経路案内情報または車速情報を含む運転支援情報を、車両の前方に虚像として投影して運転者（視認者）に認識させる。ＨＵＤ装置１は、車両の運転者の前方のダッシュボードＤに設置される。ＨＵＤ装置１は、凹面鏡（反射鏡）３から投射された映像表示光がウィンドシールド（反射部）Ｓにおいて反射されて、運転者に虚像として認識される。

ＨＵＤ装置１は、運転者の瞳の位置であるアイポイントＥＰの高さによらず、一定の角度で虚像を視認させることが可能である。本実施形態では、ＨＵＤ装置１は、アイポイントＥＰの高さによらず、一定の見下ろし角θで虚像を視認可能にする場合について説明する。

見下ろし角θは、車両の運転時、運転者がまっすぐ前方を視認した状態から、虚像を視認するために下側を見下ろす角度である。見下ろし角θは、運転時、運転者の注視領域Ａ１（図３参照）の中心部Ａ２（図３参照）より下側を見下ろす角度になることが好ましい。見下ろし角θは、数°程度である。

図３を用いて、注視領域Ａ１について説明する。図３は、運転者の注視領域を説明する図である。注視領域Ａ１は、運転時、運転者が周囲の状況を確認するために注視する領域である。注視領域Ａ１の中心部Ａ２は、注視領域Ａ１の中心とその周辺部分を含む。注視領域Ａ１の中心部Ａ２は、注視領域Ａ１において、運転時、運転者が他の部分より高い頻度で注視する部分である。注視領域Ａ１の中心部Ａ２は、運転時に運転者がより注意を払う必要がある領域である。注視領域Ａ１の中心部Ａ２は、例えば、車両が直線道路を走行する際に、適切な車間距離で同一車線の前方を走行する先行車両が位置する領域である。

図１、図２に戻って、アイポイントＥＰは、運転者の両目の中間位置である。本実施形態において、アイポイントＥＰとＨＵＤ装置１との距離は、例えば、５００ｍｍ程度とする。アイポイントＥＰは、運転者の座高の違いによって、高さの違いが生じる。平均的な座高の運転者のアイポイントを基準アイポイントＥＰ１とする。基準アイポイントＥＰ１より低い位置にあるアイポイントの一例をＥＰ２とする。基準アイポイントＥＰ１より高い位置にあるアイポイントの一例をＥＰ３とする。基準アイポイントＥＰ１とアイポイントＥＰ２とアイポイントＥＰ３とが特に区別を要しない場合、アイポイントＥＰとして説明する。

凹面鏡３の位置を基準アイポイントＥＰ１に合わせた状態における、第一中心光線（表示中心光線）をＫ１１、第二中心光線（入射中心光線）をＫ２１とする。凹面鏡３の位置をアイポイントＥＰ２に合わせた状態における、第一中心光線をＫ１２、第二中心光線をＫ２２とする。凹面鏡３の位置をアイポイントＥＰ３に合わせた状態における、第一中心光線をＫ１３、第二中心光線をＫ２３とする。第一中心光線Ｋ１１と第一中心光線Ｋ１２と第一中心光線Ｋ１３とが特に区別を要しない場合、第一中心光線Ｋ１として説明する。第二中心光線Ｋ２１と第二中心光線Ｋ２２と第二中心光線Ｋ２３とが特に区別を要しない場合、第二中心光線Ｋ２として説明する。

ＨＵＤ装置１は、表示器２と、凹面鏡３と、調整機構４と、筐体５と、制御部１０とを有する。

表示器２は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）または有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ‐Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどを含むディスプレイである。表示器２の表示面２ａは、凹面鏡３の反射面３ａと対面している。表示器２は、制御部１０の表示制御部１２からの映像信号に基づいて表示面２ａに映像を表示する。表示器２の表示面２ａに表示された映像の映像表示光は、凹面鏡３へ入射する。表示器２の表示面２ａから投射する第一中心光線Ｋ１は、凹面鏡３へ入射する。本実施形態では、表示器２は、表示面２ａが前側を向くように配置される。本実施形態では、表示器２の表示面２ａから投射する第一中心光線Ｋ１は、車両水平面と平行な方向に沿って延びている。本実施形態では、第一中心光線Ｋ１は、前後方向と平行な方向に沿って延びている。

凹面鏡３は、映像表示光の第一中心光線Ｋ１の通過点である凹面鏡中心を通り、車両水平面に対して垂直な平面である凹面鏡対称面に対して対称な曲率を有する。凹面鏡３は、反射面３ａが表示器２の表示面２ａおよびウィンドシールドＳの反射面Ｓａと対面している。ここで、ウィンドシールドＳは、湾曲形状に形成されて、運転者に対面している。凹面鏡３は、表示器２の表示面２ａから入射した映像表示光をウィンドシールドＳに向けて反射する。凹面鏡３が反射した映像表示光は、ウィンドシールドＳにおいて反射されて、運転者に虚像として認識される。凹面鏡３は、映像表示光の第一中心光線Ｋ１をウィンドシールドＳに向けて反射する。凹面鏡３が反射した映像表示光は、ウィンドシールドＳにおいて反射されて第二中心光線（視認者に届く中心光線）Ｋ２となり、運転者に虚像として認識される。本実施形態では、凹面鏡３は、表示器２より前側に位置する。本実施形態では、凹面鏡３の反射面３ａは、後上側を向くように車両水平面に対して傾いて配置される。

凹面鏡３は、凹面鏡中心を通る回転軸３ｂを中心に矢印Ｂの方向に回動して、車両水平面に対する角度を変えることによって、虚像の見下ろし角θを調整可能である。

凹面鏡３は、調整機構４によって第一中心光線Ｋ１と平行な直線上を移動して前後方向の位置を移動して、虚像位置を調整可能である。本実施形態では、凹面鏡３は、矢印Ａの方向に沿って第一中心光線Ｋ１と平行な直線上を移動する。凹面鏡３は、調整機構４によって第一中心光線Ｋ１と平行な直線上を移動するとき、車両水平面に対する角度が一定に保持される。凹面鏡３は、アイポイントＥＰの高さによらず、ウィンドシールドＳにおいて反射して運転者に届く第二中心光線Ｋ２がアイポイントＥＰへ入射する入射角（見下ろし角）θが一定となるように、前後方向の位置が調整される。凹面鏡３は、アイポイントＥＰの高さによらず、第二中心光線Ｋ２同士が平行になるように、前後方向の位置が調整される。凹面鏡３により、アイポイントＥＰの高さによらず、虚像の見下ろし角θが一定になるように、虚像位置の高さが調整される。例えば、凹面鏡３は、虚像位置を低くする場合、表示器２から離間する方向に移動されて位置が調整される。例えば、凹面鏡３は、虚像位置を高くする場合、表示器２に近づける方向に移動されて位置が調整される。

調整機構４は、アイポイントＥＰの高さによらず、虚像の見下ろし角θを一定にするため、凹面鏡３の位置を調整する。調整機構４は、凹面鏡３を矢印Ａの方向に沿って直線上を移動させる。調整機構４は、アイポイントＥＰの高さによらず、見下ろし角θが一定となるように、凹面鏡３の前後方向の位置を調整する。調整機構４は、アイポイントＥＰの高さによらず、第二中心光線Ｋ２同士が平行になるように、凹面鏡３の前後方向の位置を調整する。

調整機構４は、凹面鏡３を、凹面鏡３の凹面鏡中心と表示器２の中心とを通る第一中心光線Ｋ１と平行な方向に沿って進退させる。調整機構４は、基準アイポイントＥＰ１より低いアイポイントＥＰ２に合わせて虚像位置を調整する場合、虚像位置が低くなるように凹面鏡３を移動させる。調整機構４は、基準アイポイントＥＰ１より低いアイポイントＥＰ２に合わせて虚像位置を調整する場合、凹面鏡３を第一中心光線Ｋ１と平行な方向に沿って運転者から離間する方向に移動させる。調整機構４は、基準アイポイントＥＰ１より高いアイポイントＥＰ３に合わせて虚像位置を調整する場合、虚像位置が高くなるように凹面鏡３を移動させる。調整機構４は、基準アイポイントＥＰ１より高いアイポイントＥＰ３に合わせて虚像位置を調整する場合、凹面鏡３を第一中心光線Ｋ１と平行な方向に沿って運転者に近づける方向に移動させる。調整機構４は、凹面鏡３を、例えば数μｍ程度移動する。

調整機構４は、凹面鏡３を上記のように第一中心光線Ｋ１と平行な直線上を移動させるものであればよく、構成は限定されない。例えば、調整機構４は、凹面鏡３の反射面３ａと反対側に配置されたモータと、モータによって回転する複数段のギヤと、ギヤの回転運動を直線運動に変換する変換部と、変換部と凹面鏡３とを連結する連結部とを有する構成であってもよい。このような構成の調整機構４は、モータによってギヤを回転して、変換部によってギヤの回転運動を直線運動に変換して、連結部によって凹面鏡３を第一中心光線Ｋ１と平行な直線上を移動させる。調整機構４は、制御部１０の駆動制御部１３からの制御信号に基づいて、モータの駆動と停止とが制御される。

筐体５は、車両のダッシュボードＤの下側に配置される。筐体５は、箱形状に形成されている。筐体５は、内部の空間に表示器２と凹面鏡３と調整機構４と制御部１０とが組み付けられている。

制御部１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などで構成された演算処理装置である。制御部１０は、図示しない記憶部に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行する。制御部１０は、映像生成部１１と、表示制御部１２と、駆動制御部１３とを有する。

映像生成部１１は、運転者に虚像として視認させる映像データを生成する。映像生成部１１は、例えば、経路案内情報または車速情報を含む運転支援情報をＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）またはＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、車載ネットワークなどを介して車両から取得する。映像生成部１１は、取得した運転支援情報に基づいて、映像データを生成する。映像生成部１１が生成する映像データは、例えば、毎秒６０フレームの画像が連続した映像データである。映像生成部１１は、生成した映像データを映像信号として表示制御部１２に出力する。

表示制御部１２は、映像生成部１１から出力された映像信号をＨＵＤ装置１の表示器２に表示させる。

駆動制御部１３は、図示しない操作部に対する位置調整を実行する操作を検出した場合、調整機構４の駆動と停止とを制御する制御信号を出力する。本実施形態では、運転者によって操作部に対して位置調整の操作が行われたことを検出した場合、調整機構４のモータの駆動と停止とを制御する制御信号を出力する。例えば、虚像位置を高くする操作が行われた場合、凹面鏡３を後側へ移動させるように調整機構４のモータを第一方向に回転させる制御信号を出力する。例えば、虚像位置を低くする操作が行われた場合、凹面鏡３を前側へ移動させるように調整機構４のモータを第一方向と反対の第二方向に回転させる制御信号を出力する。

次に、図２を用いて、このように構成されたＨＵＤ装置１の設置方法と作用とについて説明する。

まず、ＨＵＤ装置１が運転者の前方のダッシュボードＤに設置される。ＨＵＤ装置１は、基準アイポイントＥＰ１に合わせて凹面鏡３の位置が調整されているものとする。より詳しくは、ＨＵＤ装置１は、凹面鏡３が表示器２から距離ｄ１離間した位置に配置されている。ＨＵＤ装置１は、設置する車両のウィンドシールドＳの曲率に合わせて、凹面鏡３が回転軸３ｂを中心に回動されて車両水平面に対する角度が調整されている。これらにより、ＨＵＤ装置１は、基準アイポイントＥＰ１において、虚像の見下ろし角θが適切な角度に調整されている。

図２では、基準アイポイントＥＰ１に合わせた凹面鏡３の位置を実線で示している。表示器２の表示面２ａから投射する第一中心光線Ｋ１１は、車両水平面と平行な方向に沿って延びている。第一中心光線Ｋ１１は、前後方向と平行な方向に沿って延びている。表示器２の表示面２ａから投射する映像表示光の第一中心光線Ｋ１１は、凹面鏡３へ入射する。第一中心光線Ｋ１１は、凹面鏡３の反射面３ａにおいて、ウィンドシールドＳに向けて反射される。凹面鏡３の反射面３ａにおいて反射された映像表示光は、ウィンドシールドＳにおいて反射される。ウィンドシールドＳにおいて反射された第二中心光線Ｋ２１は、運転者に虚像として認識される。虚像の見下ろし角はθである。

運転者は、ＨＵＤ装置１によって表示される虚像が欠けて見えるなどして虚像位置の高さを変えたい場合、凹面鏡３の位置を調整する。運転者は、凹面鏡３を、アイポイントＥＰの高さによらず、第二中心光線Ｋ２同士が平行になるように、凹面鏡３の位置を調整する。運転者は、例えば、図示しないインフォティメントモニタから、ＨＵＤ装置１の虚像位置の調整メニューの項目画像を選択操作する。また、運転者は、虚像位置を高くする操作か、虚像位置を低くする操作かを選択するメニューの項目画像を選択操作する。ＨＵＤ装置１の制御部１０の駆動制御部１３は、位置調整の操作が行われたことを検出した場合、調整機構４のモータを駆動して凹面鏡３を前後方向に直線移動させる。

平均より低い座高の運転者のアイポイントＥＰ２に合わせて凹面鏡３の位置を調整する場合について説明する。例えば、平均より低い座高の運転者が、基準アイポイントＥＰ１に合わせた凹面鏡３によって表示される虚像を視認する場合、虚像が欠けて見える。

ここで、虚像位置を調節するために、図６に示すように、凹面鏡３Ｘを回転軸３Ｘｂを中心に回動して、凹面鏡３Ｘの車両水平面に対する角度を調整する場合について説明する。図６は、従来のＨＵＤ装置において、虚像位置の調整を説明する図である。凹面鏡３Ｘを回転軸３Ｘｂを中心に反時計回りに回動して虚像位置を調整する場合、アイポイントＥＰの高さに応じて、虚像の見下ろし角θが異なってしまう。アイポイントＥＰ２における虚像の見下ろし角θは、基準アイポイントＥＰ１における虚像の見下ろし角θより小さくなる。この場合、虚像位置は、図３におけるＰ２のように、注視領域Ａ１の中心部Ａ２に位置するおそれがある。虚像位置が注視領域Ａ１の中心部Ａ２に位置すると、運転者が注視すべき周辺の景色に、虚像が重なって視認される。これにより、運転者は、表示される虚像を煩わしく感じるおそれがある。

そこで、虚像が欠けた状態から虚像の全体が見えるようにするため、凹面鏡３を回動させるのではなく直線移動させる。具体的には、例えば、運転者は、虚像位置の調整メニューから虚像位置を低くする操作の項目画像を選択操作する。ＨＵＤ装置１の制御部１０の駆動制御部１３は、虚像位置を低くする操作が行われたことを検出した場合、調整機構４のモータを駆動して凹面鏡３を前側に直線移動させる。アイポイントＥＰ２における虚像の見下ろし角がθとなるように、ＨＵＤ装置１は、調整機構４によって、凹面鏡３の位置を調整する。

図２では、アイポイントＥＰ２に合わせた凹面鏡３の位置を細かい破線で示している。この場合、凹面鏡３が表示器２から距離ｄ２離間した位置に配置された状態で、アイポイントＥＰ２における虚像の見下ろし角がθになる。距離ｄ２は、距離ｄ１より大きい。表示器２の表示面２ａから投射する第一中心光線Ｋ１２は、第一中心光線Ｋ１１と一致する。第二中心光線Ｋ２２は、第二中心光線Ｋ２１と平行である。

平均より高い座高の運転者のアイポイントＥＰ３に合わせて凹面鏡３の位置を調整する場合について説明する。例えば、平均より高い座高の運転者が、基準アイポイントＥＰ１に合わせた凹面鏡３によって表示される虚像を視認する場合、虚像が欠けて見える。

ここで、虚像位置を調節するために、凹面鏡３Ｘを回転軸３Ｘｂを中心に回動して、凹面鏡３Ｘの車両水平面に対する角度を調整する場合について説明する。図６とは反対側に、凹面鏡３Ｘを回転軸３Ｘｂを中心に時計回りに回動して、凹面鏡３Ｘの車両水平面に対する角度を調整する。アイポイントＥＰ３における虚像の見下ろし角θは、基準アイポイントＥＰ１における虚像の見下ろし角θより大きくなる。この場合、虚像位置は、図３におけるＰ３のように、注視領域Ａ１の中心部Ａ２より大きく下側にずれて位置するおそれがある。虚像位置が注視領域Ａ１の中心部Ａ２より大きく下側にずれて位置すると、運転者が、虚像を視認する際の視線移動が大きくなるおそれがある。これにより、虚像の視認性が低下するおそれがある。

そこで、虚像が欠けた状態から虚像の全体が見えるようにするため、凹面鏡３を回動させるのではなく直線移動させる。具体的には、例えば、運転者は、虚像位置を高くする操作の項目画像を選択操作する。ＨＵＤ装置１の制御部１０の駆動制御部１３は、虚像位置を高くする操作が行われたことを検出した場合、調整機構４のモータを駆動して凹面鏡３を後側に直線移動させる。アイポイントＥＰ３における虚像の見下ろし角がθとなるように、ＨＵＤ装置１は、調整機構４によって、凹面鏡３の位置を調整する。

図２では、アイポイントＥＰ３に合わせた凹面鏡３の位置を粗い破線で示している。この場合、凹面鏡３が表示器２から距離ｄ３離間した位置に配置された状態で、アイポイントＥＰ３における虚像の見下ろし角がθになる。距離ｄ３は、距離ｄ１より小さい。表示器２の表示面２ａから投射する第一中心光線Ｋ１３は、第一中心光線Ｋ１１と一致する。第二中心光線Ｋ２３は、第二中心光線Ｋ２１と平行である。

このようにして、ＨＵＤ装置１は、アイポイントＥＰの高さによらず、第二中心光線Ｋ２が運転者の瞳へ入射する入射角である見下ろし角θが一定となるように、凹面鏡３の前後方向の位置が調整される。ＨＵＤ装置１は、凹面鏡３を第一中心光線Ｋ１と平行な直線上に沿って移動させて、アイポイントＥＰの高さによらず、一定の角度で虚像を視認させることを可能にする。ＨＵＤ装置１は、凹面鏡３を運転者から離間する方向または運転者に近づける方向に移動させて、虚像位置を低くしたり高くしたりして、虚像が欠けた状態から虚像の全体が見えるようにする。

上述したように、本実施形態は、アイポイントＥＰの高さによらず、第二中心光線Ｋ２が運転者の瞳へ入射する入射角である見下ろし角θが一定となるように、凹面鏡３の前後方向の位置を調整することができる。本実施形態は、凹面鏡３を第一中心光線Ｋ１と平行な直線上に沿って移動させて、アイポイントＥＰの高さによらず、一定の角度で虚像を視認させることができる。本実施形態は、凹面鏡３を運転者から離間する方向または運転者に近づける方向に移動させて、虚像位置を低くしたり高くしたりすることができる。このようにして、本実施形態によれば、虚像位置を適切に調整して、虚像が欠けた状態から虚像の全体が見えるようにすることができる。

本実施形態によれば、例えば、平均より低い座高の運転者のアイポイントＥＰ２に合わせて、虚像の見下ろし角θを、基準アイポイントＥＰ１における見下ろし角θと同じ角度にすることができる。本実施形態は、平均より低い座高の運転者であっても、適切な位置に虚像位置を調整することができる。

本実施形態によれば、例えば、平均より高い座高の運転者のアイポイントＥＰ３に合わせて、虚像の見下ろし角θを、基準アイポイントＥＰ１における見下ろし角θと同じ角度にすることができる。本実施形態は、平均より高い座高の運転者であっても、適切な位置に虚像位置を調整することができる。

［第二実施形態］
図４、図５を参照して、ＨＵＤ装置１Ａについて説明する。図４は、第二実施形態に係るＨＵＤ装置の構成例を示す概略図である。図５は、第二実施形態に係るＨＵＤ装置における処理の一例を示す概略図である。ＨＵＤ装置１Ａは、基本的な構成は第一実施形態のＨＵＤ装置１と同様である。以下の説明においては、ＨＵＤ装置１と同様の構成要素には、同一の符号または対応する符号を付し、その詳細な説明は省略する。

本実施形態では、ＨＵＤ装置１Ａは、運転者のアイポイントＥＰを検出して、検出したアイポイントＥＰの位置に基づいて、凹面鏡３の位置を自動で調整する。ＨＵＤ装置１Ａは、カメラ２０Ａを有する。

カメラ２０Ａは、運転席に着座している運転者の顔面を撮影する。カメラ２０Ａは、撮影した撮影映像データを制御部１０Ａの映像データ取得部１４Ａへ出力する。

制御部１０Ａは、映像生成部１１と、表示制御部１２と、駆動制御部１３Ａと、映像データ取得部１４Ａと、検出部１５Ａと、調整量取得部１６Ａとを有する。

映像データ取得部１４Ａは、カメラ２０Ａが出力した撮影映像データを取得する。映像データ取得部１４Ａは、取得した撮影映像データを検出部１５Ａへ出力する。

検出部１５Ａは、撮影映像データに対して画像処理を行って、運転者が虚像を視認する際のアイポイントＥＰである瞳孔位置を検出する。瞳孔位置の検出方法は公知のいずれの技術でもよく、限定されない。

調整量取得部１６Ａは、検出部１５Ａが検出した運転者のアイポイントＥＰに基づいて、虚像位置を調整する調整量を取得する。より詳しくは、調整量取得部１６Ａは、検出部１５Ａが検出したアイポイントＥＰが、基準アイポイントＥＰ１に対して上下方向に閾値以上ずれているか否かを判定する。アイポイントＥＰが基準アイポイントＥＰ１に対して上下方向に閾値以上ずれている場合、運転者からは、虚像が欠けて見える。調整量取得部１６Ａは、アイポイントＥＰが基準アイポイントＥＰ１に対して上下方向に閾値以上ずれていると判定する場合、凹面鏡３の位置の調整が必要であると判定する。そして、調整量取得部１６Ａは、虚像が欠けた状態から虚像の全体が見えるように、記憶部に記憶した、基準アイポイントＥＰ１からのずれ量に応じた調整量に基づいて、凹面鏡３の調整する調整量を取得する。調整量取得部１６Ａは、取得した凹面鏡３の位置の調整量の情報を駆動制御部１３Ａへ出力する。調整量取得部１６Ａは、アイポイントＥＰが基準アイポイントＥＰ１に対して上下方向に閾値以上ずれていないと判定する場合、凹面鏡３の位置の調整は不要であると判定する。

駆動制御部１３Ａは、調整量取得部１６Ａから取得した調整量の情報に基づいて、凹面鏡３の位置を調整するよう、調整機構４に制御信号を出力する。

次に、図５を用いて、制御部１０Ａにおける処理の流れについて説明する。

制御部１０Ａは、カメラ２０Ａによって撮影する（ステップＳ１１）。より詳しくは、制御部１０Ａは、カメラ２０Ａによって、運転席に着座している運転者の顔面を撮影映像データとして撮影する。制御部１０Ａは、ステップＳ１２に進む。

制御部１０Ａは、撮影映像データを取得する（ステップＳ１２）。より詳しくは、制御部１０Ａは、映像データ取得部１４Ａによって、カメラ２０Ａが撮影した撮影映像データを取得する。制御部１０Ａは、ステップＳ１３に進む。

制御部１０Ａは、瞳孔位置を検出する（ステップＳ１３）。より詳しくは、制御部１０Ａは、検出部１５Ａによって、撮影映像データに対して画像処理を行って、運転者のアイポイントＥＰを検出する。制御部１０Ａは、ステップＳ１４に進む。

制御部１０Ａは、アイポイントＥＰが基準アイポイントＥＰ１に対して上下方向に閾値以上ずれているか否かを判定する（ステップＳ１４）。より詳しくは、制御部１０Ａは、アイポイントＥＰが基準アイポイントＥＰ１に対して上下方向に閾値以上ずれていると判定する場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）、ステップＳ１５に進む。制御部１０Ａは、アイポイントＥＰが基準アイポイントＥＰ１に対して上下方向に閾値以上ずれていないと判定する場合（ステップＳ１４でＮｏ）、処理を終了する。

アイポイントＥＰが基準アイポイントＥＰ１に対して上下方向に閾値以上ずれていると判定する場合（ステップＳ１４でＹｅｓ）、制御部１０Ａは、虚像位置の調整量を取得する（ステップＳ１５）。より詳しくは、制御部１０Ａは、調整量取得部１６Ａによって、検出部１５Ａで検出した運転者のアイポイントＥＰに基づいて、虚像が欠けた状態から虚像の全体が見えるように、凹面鏡３の位置の調整量を取得する。制御部１０Ａは、ステップＳ１６に進む。

制御部１０Ａは、虚像の投影位置を調整する（ステップＳ１６）。制御部１０Ａは、駆動制御部１３Ａによって、調整量取得部１６Ａが取得した調整量に基づいて、凹面鏡３の位置を調整するように、駆動制御部１３Ａに制御信号を出力する。制御部１０Ａは、処理を終了する。

上述したように、本実施形態は、運転者のアイポイントＥＰを検出して、検出したアイポイントＥＰの位置に基づいて、凹面鏡３の位置を自動で調整することができる。本実施形態によれば、運転者が虚像位置を調整する操作を行う必要がないので、より簡単に凹面鏡３の位置を調整することができる。このようにして、本実施形態によれば、虚像位置を適切に調整することができる。

さて、これまで本発明に係るＨＵＤ装置１について説明したが、上述した実施形態以外にも種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

上記の説明では、表示器２と凹面鏡３と車両に配置された筐体５とを有するものとして説明したが、これに限定されない。ＨＵＤ装置１は、表示器２と凹面鏡３との間に、一つ以上の折返鏡が配置されていてもよい。

上記では、光学部材が同一平面内に平面的に配置されているものとして説明したが、これに限定されない。光学部材は、車両水平面に対して上下方向において高さを変えて立体的に配置されていてもよい。

上記では、虚像を見下ろす位置に表示させる場合について説明したが、これに限定されない。虚像が注視領域Ａ１の中心部Ａ２より上側に表示されて、見上げる位置に表示されてもよい。この場合、ＨＵＤ装置１は、アイポイントＥＰの高さによらず、一定で見上げる、一定の仰角で虚像を視認可能にする。

上記では、凹面鏡３が回転軸３ｂを中心に回動可能であるものとして説明したが、あらかじめ、設置される車両に応じて凹面鏡３の車両水平面に対する角度を調整して、虚像の見下ろし角θを調整すれば、回転軸３ｂを中心に回動させる機構はなくてもよい。

１ ＨＵＤ装置（表示装置）
２ 表示器
３ 凹面鏡（反射鏡）
４ 調整機構
５ 筐体
ＥＰ１ アイポイント（視認者の瞳の高さ）
ＥＰ２ アイポイント（視認者の瞳の高さ）
ＥＰ３ アイポイント（視認者の瞳の高さ）
Ｋ１ 第一中心光線（表示中心光線）
Ｋ２ 第二中心光線（入射中心光線）
Ｓ ウィンドシールド（反射部）

Claims (5)

1. 映像を表示する表示器と、
   前記表示器に表示された前記映像の映像表示光を、視認者に対面した反射部に向けて反射する反射鏡と、
   を備え、
   前記反射鏡は、前記視認者の瞳の高さによらず、前記反射部において反射して前記視認者に届く中心光線である入射中心光線が前記視認者の瞳へ入射する入射角が一定となるように、位置が調整される、
   ことを特徴とする表示装置。
2. 前記反射鏡は、前記表示器に表示された前記映像の映像表示光の中心光線である表示中心光線と平行な直線上を移動させて位置が調整される、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記反射鏡は、虚像位置を低くする場合、前記表示器から離間する方向に移動させ、虚像位置を高くする場合、前記表示器に近づける方向に移動させて位置が調整される、
   請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記視認者の瞳の高さを検出する検出部と、
   前記検出部が検出した前記視認者の瞳の高さに基づいて、前記反射鏡の位置を調整する調整量を取得する調整量取得部と、
   を備える請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 映像を表示する表示器と、
   前記表示器に表示された前記映像の映像表示光を、視認者に対面した反射部に向けて反射する反射鏡と、
   を備える表示装置の設置方法であって、
   前記反射鏡を、前記視認者の瞳の高さによらず、前記反射部において反射して前記視認者に届く中心光線である入射中心光線が前記視認者の瞳へ入射する入射角が一定となるように、前記反射鏡の位置を調整する、
   表示装置の設置方法。

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