JP6766828B2 - Head-up display device - Google Patents

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Description

本発明は、視線の奥行き方向に傾斜した仮想的な第１虚像表示面と、この第１虚像表示面より視認者の方に起き上がった仮想的な第２虚像表示面と、を生成可能なヘッドアップディスプレイ装置に関するものである。 The present invention is a head capable of generating a virtual first virtual image display surface inclined in the depth direction of the line of sight and a virtual second virtual image display surface raised toward the viewer from the first virtual image display surface. It relates to an up-display device.

ヘッドアップディスプレイ装置は、仮想的な虚像表示面上に虚像を表示するものであり、特許文献１に開示されたヘッドアップディスプレイ装置は、視認者の遠方に生成される遠方虚像表示面と、視認者の近傍に生成される近傍虚像表示面と、を生成している。 The head-up display device displays a virtual image on a virtual virtual image display surface, and the head-up display device disclosed in Patent Document 1 has a distant virtual image display surface generated far away from the viewer and visual recognition. A near virtual image display surface generated in the vicinity of the person is generated.

例えば、図７（ａ）に示されるように、従来のヘッドアップディスプレイ装置５０１は、視認者の遠方に生成され、領域内に遠方虚像５１１を表示可能な遠方虚像表示面５１０と、視認者の近傍に生成され、領域内に近傍虚像５２１を表示可能な近傍虚像表示面５２０とを、それぞれ車線３に対する角度５１２，５２２が概ね９０度となるように生成している。 For example, as shown in FIG. 7A, the conventional head-up display device 501 has a distant virtual image display surface 510 that is generated in the distance of the viewer and can display the distant virtual image 511 in the area, and the viewer. The neighborhood virtual image display surface 520, which is generated in the vicinity and can display the neighborhood virtual image 521 in the area, is generated so that the angles 521 and 522 with respect to the lane 3 are approximately 90 degrees, respectively.

また、図７（ｂ）に示されるように、従来のヘッドアップディスプレイ装置５０１は、視認者の視野における上方に遠方虚像表示面５１０を配置し、この遠方虚像表示面５１０の下方に近傍虚像表示面５２０を配置している。遠方虚像表示面５１０には、車両が走行する路面３に重畳して視認させる虚像５１１が表示される。Further, as shown in FIG. 7B, in the conventional head-up display device 501, the distant virtual image display surface 510 is arranged above the visual field of the viewer, and the near virtual image display is displayed below the distant virtual image display surface 510. The surface 520 is arranged. On the distant virtual image display surface 510, a virtual image 511 that is superimposed on the road surface 3 on which the vehicle travels and is visually recognized is displayed.

特開２０１４−２１３７６３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-213763

図７に示した従来のヘッドアップディスプレイ装置５０１は、遠方虚像表示面５１０に表示される遠方虚像５１１が、当然のように車線３における遠方側に重畳して視認されるため、遠方に表示されているように認識されやすい。しかしながら、遠方虚像表示面５１０が近傍虚像表示面５２０と上下に分離されているため、近傍虚像５２１と比べて遠方虚像５１１がどれだけ離れた位置に表示されているか認識されづらく、より表示を立体的に認識させる技術が望まれていた。 In the conventional head-up display device 501 shown in FIG. 7, the distant virtual image 511 displayed on the distant virtual image display surface 510 is naturally superimposed on the distant side in the lane 3 and visually recognized, so that the distant virtual image 511 is displayed in the distance. It is easy to be recognized as if it were. However, since the distant virtual image display surface 510 is vertically separated from the near virtual image display surface 520, it is difficult to recognize how far the distant virtual image 511 is displayed as compared with the near virtual image 521, and the display is more three-dimensional. A technique for making people aware of it has been desired.

本発明の１つの目的は、より立体的に虚像を認識させやすいヘッドアップディスプレイ装置を提供する。 One object of the present invention is to provide a head-up display device that makes it easier to recognize a virtual image more three-dimensionally.

本発明は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、下端が視認者の近傍に位置するように傾斜した仮想的な面内に第１虚像を表示可能な第１虚像表示面と、前記第１虚像表示面の下端よりも前記視認者の近くに位置し、前記第１虚像表示面より前記視認者の方に起き上がった仮想的な面内に第２虚像を表示可能な第２虚像表示面と、を生成する移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記第１虚像表示面は、
前記第２虚像表示面の左端よりも左側の左表示領域または／および前記第２虚像表示面の右端よりも右側の右表示領域、を有し、
前記左表示領域または／および前記右表示領域における前記第２虚像表示面の上端よりも下方に配置される第１の端部から、前記第２虚像表示面の上端よりも上方に配置される第２の端部までを結ぶ経路に沿った単数または複数の画像からなるライン虚像を表示するものである。The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The head-up display device of the present invention has a first virtual image display surface capable of displaying a first virtual image in a virtual surface whose lower end is inclined so as to be located near the viewer, and a lower end of the first virtual image display surface. A movement that creates a second virtual image display surface that is located closer to the viewer and can display a second virtual image in a virtual surface that rises toward the viewer from the first virtual image display surface. In the head-up display device mounted on the body
The first virtual image display surface is
It has a left display area to the left of the left edge of the second virtual image display surface and / and a right display area to the right of the right edge of the second virtual image display surface.
A second located above the upper end of the second virtual image display surface from a first end located below the upper end of the second virtual image display surface in the left display area and / and the right display area. It displays a line virtual image consisting of a single or a plurality of images along a path connecting to the ends of 2.

本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、視認者に対してより立体的に虚像を認識させることができる。 The head-up display device of the present invention can make a viewer recognize a virtual image more three-dimensionally.

本発明の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の視認者の視線の左右方向から見た第１虚像表示面と第２虚像表示面との配置を示す図である。It is a figure which shows the arrangement of the 1st virtual image display surface and the 2nd virtual image display surface seen from the left-right direction of the line of sight of the viewer of the head-up display device of embodiment of this invention. 上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置が生成する第１虚像表示面と第２虚像表示面との配置を説明する図であり、（ａ）は、視認者の視線方向から見た第１虚像表示面と第２虚像表示面との配置を示す図であり、（ｂ）は、第１虚像表示面と第２虚像表示面との配置を示す斜視図である。It is a figure explaining the arrangement of the 1st virtual image display surface and the 2nd virtual image display surface generated by the head-up display device of the said embodiment, and (a) is the 1st virtual image display surface seen from the line-of-sight direction of a viewer. It is a figure which shows the arrangement of a 2nd virtual image display surface, and (b) is a perspective view which shows the arrangement of the 1st virtual image display surface and the 2nd virtual image display surface. 上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の構成の例を示す概略図である。It is the schematic which shows the example of the structure of the head-up display device of the said embodiment. 上記実施形態の第１スクリーンと第２スクリーンとの配置を説明する図である。It is a figure explaining the arrangement of the 1st screen and the 2nd screen of the said embodiment. 上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の電気的な構成を示す図である。It is a figure which shows the electrical structure of the head-up display device of the said embodiment. 上記実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の表示の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the display of the head-up display device of the said embodiment. 従来のヘッドアップディスプレイ装置で生成される第１虚像表示面と第２虚像表示面とを示す図であり、（ａ）は、ヘッドアップディスプレイ装置の視認者の視線の左右方向から見た第１虚像表示面と第２虚像表示面との配置を示す図であり、（ｂ）は、ヘッドアップディスプレイ装置の視認者の視線方向から見た第１虚像表示面と第２虚像表示面との配置を示す図である。It is a figure which shows the 1st virtual image display surface and the 2nd virtual image display surface generated by the conventional head-up display device, and (a) is the 1st seen from the left-right direction of the line-of-sight of the viewer of a head-up display device. It is a figure which shows the arrangement of the virtual image display surface and the 2nd virtual image display surface, (b) is the arrangement of the 1st virtual image display surface and the 2nd virtual image display surface seen from the line-of-sight direction of the viewer of the head-up display device. It is a figure which shows.

以下に説明する実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられ、当業者は、本発明が以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。 The embodiments described below are used for easy understanding of the present invention, and those skilled in the art should note that the invention is not unreasonably limited by the embodiments described below.

本発明のＨＵＤ装置１は、図１に示すように、自車両（移動体の一例）２に搭載され、面上に第１虚像Ｖ１を表示可能な仮想的な第１虚像表示面１００と、第１虚像表示面１００よりも視認者（例えば、自車両２の運転者）に近い位置にあり、面上に第２虚像Ｖ２を表示可能な仮想的な第２虚像表示面２００と、を生成する。なお、第１虚像表示面１００と第２虚像表示面２００とは、第１虚像Ｖ１及び第２虚像Ｖ２を表示可能な領域を示しているに過ぎず、視認者に像として視認されない。 As shown in FIG. 1, the HUD device 1 of the present invention is mounted on the own vehicle (an example of a moving body) 2 and has a virtual first virtual image display surface 100 capable of displaying the first virtual image V1 on the surface. Generates a virtual second virtual image display surface 200 that is closer to the viewer (for example, the driver of the own vehicle 2) than the first virtual image display surface 100 and can display the second virtual image V2 on the surface. To do. The first virtual image display surface 100 and the second virtual image display surface 200 merely indicate areas in which the first virtual image V1 and the second virtual image V2 can be displayed, and are not visually recognized as images by the viewer.

第１虚像表示面１００は、視認者から見て奥行き方向Ｚ（典型的には自車両２の前方）に傾斜した面である。
本実施形態の第１虚像表示面１００は、例えば、図２に示すように、第２虚像表示面２００の左側端部より左側に視認される左表示領域１０１と、第２虚像表示面２００の右側端部より右側に視認される右表示領域１０２と、第２虚像表示面２００の上方に視認され、左表示領域１０１と左表示領域１０１とを連結する連結表示領域１０３と、を備えた略門型に形成されている。なお、第１虚像表示面１００における左表示領域１０１及び右表示領域１０２は、視認者から見て第２虚像表示面２００の上端よりも下方に延出した左延出表示領域１０１ａ及び右延出表示領域１０２ａを含む。そして、本実施形態の第１虚像表示面１００は、図１に示すように、下端部１００ｄに比べて上端部１００ｕの方が視認者から離れるように傾斜して配置される。The first virtual image display surface 100 is a surface inclined in the depth direction Z (typically in front of the own vehicle 2) when viewed from the viewer.
The first virtual image display surface 100 of the present embodiment is, for example, as shown in FIG. 2, a left display area 101 visually recognized on the left side of the left end portion of the second virtual image display surface 200, and a second virtual image display surface 200. An abbreviation comprising a right display area 102 that is visually recognized on the right side from the right end portion, and a connected display area 103 that is visually recognized above the second virtual image display surface 200 and connects the left display area 101 and the left display area 101. It is formed in a gate shape. The left display area 101 and the right display area 102 on the first virtual image display surface 100 are the left extension display area 101a and the right extension display area 101a extending below the upper end of the second virtual image display surface 200 when viewed from the viewer. Includes display area 102a. Then, as shown in FIG. 1, the first virtual image display surface 100 of the present embodiment is arranged so that the upper end portion 100u is inclined away from the viewer as compared with the lower end portion 100d.

第２虚像表示面２００は、第１虚像表示面１００より視認者の方に起き上がった面である。
本実施形態の第２虚像表示面２００は、例えば、下端部２００ｄから上端部２００ｕまで視認者を基点とした距離が略同じ仮想的な面である。すなわち、図１に示すように、勾配のない路面（車線３）上の自車両２において、第１虚像表示面１００の視認者側とは反対の面と車線３（例えば、水平方向）とのなす角θ１は、第２虚像表示面２００の視認者側とは反対の面と車線３（例えば、水平方向）とのなす角θ２より小さく設定される。上記角θ１は、０〜３０度であり、具体的に例えば、２０度に設定される。また、上記角θ２は、８０度以上９０度以下であり、具体的に例えば、８３度に設定される。第１虚像表示面１００と第２虚像表示面２００とのなす角は、５０度以上であることが好ましい。また、上述した視認者を基点とした距離が略同じとは、視認者から第２虚像表示面２００全領域までの距離の公差が０．１メートル以内であることをいう。The second virtual image display surface 200 is a surface that rises toward the viewer from the first virtual image display surface 100.
The second virtual image display surface 200 of the present embodiment is, for example, a virtual surface having substantially the same distance from the lower end portion 200d to the upper end portion 200u with respect to the viewer. That is, as shown in FIG. 1, in the own vehicle 2 on a road surface (lane 3) having no slope, the surface of the first virtual image display surface 100 opposite to the viewer side and the lane 3 (for example, the horizontal direction) are The angle θ1 formed is set smaller than the angle θ2 formed by the surface of the second virtual image display surface 200 opposite to the viewer side and the lane 3 (for example, the horizontal direction). The angle θ1 is 0 to 30 degrees, and is specifically set to, for example, 20 degrees. Further, the right angle θ2 is 80 degrees or more and 90 degrees or less, and is specifically set to, for example, 83 degrees. The angle formed by the first virtual image display surface 100 and the second virtual image display surface 200 is preferably 50 degrees or more. Further, the above-mentioned distance with respect to the viewer is substantially the same means that the tolerance of the distance from the viewer to the entire area of the second virtual image display surface 200 is within 0.1 meter.

本実施形態のヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置と記載）１の概略断面図である図３と、本実施形態の第１スクリーン３０と第２スクリーン４０の配置を説明する斜視図である図４を参照して、本実施形態のＨＵＤ装置の構成を説明する。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the head-up display device (hereinafter, referred to as a HUD device) 1 of the present embodiment, and is a perspective view illustrating the arrangement of the first screen 30 and the second screen 40 of the present embodiment. The configuration of the HUD apparatus of this embodiment will be described with reference to 4.

ＨＵＤ装置１は、例えば自動車に搭載されるものであり、図３に示すように、筐体１０と、投影装置２０と、第１スクリーン３０と、第２スクリーン４０と、平面鏡（投射部）５０と、凹面鏡（投射部）６０と、制御基板（図示しない）と、を備える。ＨＵＤ装置１は、投影装置２０が第１スクリーン３０に投影した第１表示画像Ｍ１と、同じく投影装置２０が第２スクリーン４０に投影した第２表示画像Ｍ２とを、平面鏡５０と凹面鏡６０とで車両のフロントガラス（透過反射部の一例）２に向けて反射することで、視認者に対して第１表示画像Ｍ１の第１虚像Ｖ１と、第２表示画像Ｍ２の第２虚像Ｖ２とを表示する。 The HUD device 1 is mounted on, for example, an automobile, and as shown in FIG. 3, the housing 10, the projection device 20, the first screen 30, the second screen 40, and the plane mirror (projection unit) 50. A concave mirror (projection unit) 60, and a control board (not shown) are provided. In the HUD device 1, the first display image M1 projected on the first screen 30 by the projection device 20 and the second display image M2 projected on the second screen 40 by the projection device 20 are formed by a plane mirror 50 and a concave mirror 60. The first virtual image V1 of the first display image M1 and the second virtual image V2 of the second display image M2 are displayed to the viewer by reflecting toward the front glass (an example of the transmission reflection unit) 2 of the vehicle. To do.

筐体１０は、例えば黒色の遮光性合成樹脂から形成され、投影装置２０、第１スクリーン３０、第２スクリーン４０、平面鏡５０、凹面鏡６０を内部に収納し、外部に制御基板（図示しない）が取り付けられる。
筐体１０は、後述する表示光Ｎをフロントガラス２ａに通過させる開口部１０ａを有し、この開口部１０ａは、透光性カバー１０ｂに覆われている。The housing 10 is formed of, for example, a black light-shielding synthetic resin, contains a projection device 20, a first screen 30, a second screen 40, a plane mirror 50, and a concave mirror 60 inside, and has a control board (not shown) outside. It is attached.
The housing 10 has an opening 10a for passing the display light N, which will be described later, through the windshield 2a, and the opening 10a is covered with a translucent cover 10b.

投影装置２０は、後述する第１表示画像Ｍ１を示す第１投影光Ｌ１と、第２表示画像Ｍ２を示す第２投影光Ｌ２とを、後述する第１スクリーン３０と第２スクリーン４０とに向けて出射し、第１スクリーン３０及び第２スクリーン４０上に第１表示画像Ｍ１，第２表示画像Ｍ２を結像するものである。投影装置２０の詳細な構成については、後に詳述する。 The projection device 20 directs the first projected light L1 indicating the first display image M1 described later and the second projected light L2 indicating the second display image M2 toward the first screen 30 and the second screen 40 described later. The first display image M1 and the second display image M2 are formed on the first screen 30 and the second screen 40. The detailed configuration of the projection device 20 will be described in detail later.

第１スクリーン３０は、投影装置２０から出射された第１投影光Ｌ１を背面で受光し、表面側に第１表示画像Ｍ１を表示する透過スクリーンであり、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。第１スクリーン３０が第１表示画像Ｍ１を表示すると、この第１表示画像Ｍ１を示す第１表示光Ｎ１は、後述の平面鏡５０、凹面鏡６０によりフロントガラス２ａに投射され、フロントガラス２ａにより視認者Ｅの方向に反射される。これにより、視認者Ｅは、フロントガラス２ａの向こう側に第１虚像Ｖ１を視認することができる。なお、本実施形態において第１スクリーン３０は、図４に示すように略矩形状の外縁部分の一部を矩形状に切り抜いた切り欠き部３０ａを設けた凹状の表示エリアを有する。従って、第１虚像表示面１００も凹状の表示可能エリアを有する。なお、後述する第２投影光Ｌ２は、図４に示すように第１スクリーン３０の切り欠き部３０ａを通って後述する第２スクリーン４０に到達する。 The first screen 30 is a transmission screen that receives the first projected light L1 emitted from the projection device 20 on the back surface and displays the first display image M1 on the front surface side. For example, a holographic diffuser, a microlens array, and the like. It is composed of a diffuser plate and the like. When the first screen 30 displays the first display image M1, the first display light N1 indicating the first display image M1 is projected onto the windshield 2a by the plane mirror 50 and the concave mirror 60 described later, and the viewer is projected by the windshield 2a. It is reflected in the direction of E. As a result, the viewer E can visually recognize the first virtual image V1 on the other side of the windshield 2a. In the present embodiment, the first screen 30 has a concave display area provided with a notch 30a obtained by cutting out a part of a substantially rectangular outer edge portion into a rectangular shape as shown in FIG. Therefore, the first virtual image display surface 100 also has a concave displayable area. As shown in FIG. 4, the second projected light L2, which will be described later, reaches the second screen 40, which will be described later, through the cutout portion 30a of the first screen 30.

第２スクリーン４０は、第１スクリーン３０の切り欠き部３０ａの略相似形状である矩形状に形成され、投影装置２０から出射された第２投影光Ｌ２を背面で受光し、表面側に第２表示画像Ｍ２を表示する透過スクリーンであり、第１スクリーン３０と同様、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。第２スクリーン４０が第２表示画像Ｍ２を表示すると、この第２表示画像Ｍ２を示す第２表示光Ｎ２は、後述の平面鏡５０、凹面鏡６０によりフロントガラス２ａに投射され、視認者Ｅから見たフロントガラス２ａの向こう側に第２虚像Ｖ２を表示する。 The second screen 40 is formed in a rectangular shape having a substantially similar shape to the cutout portion 30a of the first screen 30, receives the second projected light L2 emitted from the projection device 20 on the back surface, and receives the second projected light L2 on the front surface side. It is a transmissive screen that displays the display image M2, and like the first screen 30, it is composed of, for example, a holographic diffuser, a microlens array, a diffuser, and the like. When the second screen 40 displays the second display image M2, the second display light N2 indicating the second display image M2 is projected onto the windshield 2a by the plane mirror 50 and the concave mirror 60 described later, and is viewed by the viewer E. The second virtual image V2 is displayed on the other side of the windshield 2a.

図４に示すように、第１スクリーン３０は、第２スクリーン４０よりも投影装置２０の近くに配置される。すなわち、第１スクリーン３０から視認者Ｅに向けて進行する第１表示光Ｎ１の光路長は、第２スクリーン４０から視認者Ｅに向けて進行する第２表示光Ｎ２の光路長よりも長くなる。それゆえ、視認者Ｅから第１虚像Ｖ１が表示される位置までの距離（表示距離）は、視認者Ｅから第２虚像Ｖ２が表示される位置までの距離（表示距離）よりも長くなるので、本実施形態におけるＨＵＤ装置１は、第１虚像Ｖ１が第２虚像Ｖ２よりも遠くの位置にあるように表示することができる。 As shown in FIG. 4, the first screen 30 is arranged closer to the projection device 20 than the second screen 40. That is, the optical path length of the first display light N1 traveling from the first screen 30 toward the viewer E is longer than the optical path length of the second display light N2 traveling from the second screen 40 toward the viewer E. .. Therefore, the distance (display distance) from the viewer E to the position where the first virtual image V1 is displayed is longer than the distance (display distance) from the viewer E to the position where the second virtual image V2 is displayed. The HUD device 1 in the present embodiment can display the first virtual image V1 as if it is located farther than the second virtual image V2.

また、第１スクリーン３０は、法線方向３１が、第１スクリーン３０から視認者Ｅに向かう第１表示光Ｎ１の光軸に対して所定の角度θ３を有するように配置される。また、第２スクリーン４０は、法線方向４１が、第２スクリーン４０から視認者Ｅに向かう第２表示光Ｎ２の光軸に対する角度（図示しない）が、第１スクリーン３０の法線方向３１と第１表示光Ｎ１とのなす角度θ３より小さくなるように配置されている。このように、第１スクリーン３０（第２スクリーン４０）から視認者Ｅに向かう第１表示光Ｎ１（第２表示光Ｎ２）の光軸に対する角度を調整することで、車線３に対する第１虚像表示面１００（第２虚像表示面２００）の角度θ１（角度θ２）の角度が決定される。なお、車線３に対する第１虚像表示面１００（第２虚像表示面２００）の角度θ１（角度θ２）は、後述する凹面鏡６０の自由曲面により、調整されてもよい。 Further, the first screen 30 is arranged so that the normal direction 31 has a predetermined angle θ3 with respect to the optical axis of the first display light N1 from the first screen 30 toward the viewer E. Further, in the second screen 40, the normal direction 41 is the angle (not shown) of the second display light N2 from the second screen 40 toward the viewer E with respect to the optical axis of the first screen 30. It is arranged so as to be smaller than the angle θ3 formed by the first display light N1. In this way, by adjusting the angle of the first display light N1 (second display light N2) from the first screen 30 (second screen 40) toward the viewer E with respect to the optical axis, the first virtual image display with respect to the lane 3 is displayed. The angle of the angle θ1 (angle θ2) of the surface 100 (second virtual image display surface 200) is determined. The angle θ1 (angle θ2) of the first virtual image display surface 100 (second virtual image display surface 200) with respect to the lane 3 may be adjusted by the free curved surface of the concave mirror 60 described later.

本実施形態において、自車両２内の視認者から最も遠い第１虚像表示面１００の上端部１００ｕと視認者との間の距離は、約５メートルであり、視認者（自車両２）から最も近い第１虚像表示面１００の下端部１００ｄと視認者との間は、約３メートルである。また、第２虚像表示面２００と視認者との間の距離は、約２．５メートルである。 In the present embodiment, the distance between the upper end 100u of the first virtual image display surface 100, which is the farthest from the viewer in the own vehicle 2, and the viewer is about 5 meters, which is the farthest from the viewer (own vehicle 2). The distance between the lower end 100d of the near first virtual image display surface 100 and the viewer is about 3 meters. The distance between the second virtual image display surface 200 and the viewer is about 2.5 meters.

すなわち、本実施形態の第２虚像表示面２００は、視認者から最も遠い第１虚像表示面１００の上端部１００ｕから２メートル離れて視認者側に配置される。このように、第２虚像表示面２００が、視認者から最も遠い第１虚像表示面１００の上端部１００ｕから２メートル以上離れることによって、第１虚像表示面１００に表示される第１虚像Ｖ１と、第２虚像表示面２００に表示される第２虚像Ｖ２との表示距離の違い（立体的な配置）を認識させることができる。 That is, the second virtual image display surface 200 of the present embodiment is arranged on the viewer side at a distance of 2 meters from the upper end portion 100u of the first virtual image display surface 100 farthest from the viewer. As described above, when the second virtual image display surface 200 is separated from the upper end portion 100u of the first virtual image display surface 100 farthest from the viewer by 2 meters or more, the first virtual image V1 displayed on the first virtual image display surface 100 , The difference in display distance (three-dimensional arrangement) from the second virtual image V2 displayed on the second virtual image display surface 200 can be recognized.

また、本実施形態の第２虚像表示面２００は、視認者から最も近い第１虚像表示面１００の下端部１００ｄから０．５メートル離れて視認者側に配置される。このように、第２虚像表示面２００が、視認者から最も近い第１虚像表示面１００の下端部１００ｄから０．５メートル以上離れることによって、第１虚像表示面１００上に表示される第１虚像Ｖ１と、第２虚像表示面２００上表示される第２虚像Ｖ２との立体的な配置を視認者に認識させることができる。 Further, the second virtual image display surface 200 of the present embodiment is arranged on the viewer side at a distance of 0.5 m from the lower end portion 100d of the first virtual image display surface 100 closest to the viewer. As described above, the first virtual image display surface 200 is displayed on the first virtual image display surface 100 by being separated from the lower end portion 100d of the first virtual image display surface 100 closest to the viewer by 0.5 meters or more. The viewer can be made to recognize the three-dimensional arrangement of the virtual image V1 and the second virtual image V2 displayed on the second virtual image display surface 200.

平面鏡（投射部）５０は、例えば合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、第１スクリーン３０，第２スクリーン４０から出射した第１表示光Ｎ１，第２表示光Ｎ２を、凹面鏡６０に向けて反射する。 The plane mirror (projection unit) 50 has a reflective film formed on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin or a glass material by means of vapor deposition or the like, and is a first screen emitted from the first screen 30 and the second screen 40. The display light N1 and the second display light N2 are reflected toward the concave mirror 60.

凹面鏡（投射部）６０は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、平面鏡５０で反射した第１表示光Ｎ１，第２表示光Ｎ２をさらに反射させ、フロントガラス２ａに向けて出射する凹状の自由曲面を有するミラーである。凹面鏡６０で反射した第１表示光Ｎ１，第２表示光Ｎ２は、筐体１０の開口部１０ａに設けられた透光性カバー１０ｂを透過して、フロントガラス２ａに到達する。フロントガラス２ａで反射された第１表示光Ｎ１，第２表示光Ｎ２は、フロントガラス２ａの前方位置に第１虚像Ｖ１及び第２虚像Ｖ２を形成する。これにより、ＨＵＤ装置１は、虚像Ｖ（第１虚像Ｖ１及び第２虚像Ｖ２）とフロントガラス２ａの前方に実際に存在する外景等の双方を、視認者Ｅに視認させることができる。なお、凹面鏡６０は拡大鏡としての機能を有し、投影装置２０に表示された表示画像Ｍを拡大してフロントガラス２ａ側へ反射する。すなわち、視認者Ｅに視認される第１虚像Ｖ１，第２虚像Ｖ２は投影装置２０が表示する第１表示画像Ｍ１，第２表示画像Ｍ２が拡大した像である。また、凹面鏡６０は、フロントガラス２ａが曲面であることに起因する第１虚像Ｖ１及び第２虚像Ｖ２の歪みを軽減する機能も有する。以下に、投影装置２０の具体的な構成を説明する。 The concave mirror (projection unit) 60 has a reflective film formed on the surface of a base material made of a synthetic resin material by means of vapor deposition or the like, and the first display light N1 and the second display light N2 reflected by the plane mirror 50. Is a mirror having a concave free curved surface that further reflects light and emits light toward the windshield 2a. The first display light N1 and the second display light N2 reflected by the concave mirror 60 pass through the translucent cover 10b provided in the opening 10a of the housing 10 and reach the windshield 2a. The first display light N1 and the second display light N2 reflected by the windshield 2a form a first virtual image V1 and a second virtual image V2 at a position in front of the windshield 2a. As a result, the HUD device 1 allows the viewer E to visually recognize both the virtual image V (the first virtual image V1 and the second virtual image V2) and the external view actually existing in front of the windshield 2a. The concave mirror 60 has a function as a magnifying glass, and magnifies the display image M displayed on the projection device 20 and reflects it toward the windshield 2a. That is, the first virtual image V1 and the second virtual image V2 visually recognized by the viewer E are enlarged images of the first display image M1 and the second display image M2 displayed by the projection device 20. The concave mirror 60 also has a function of reducing distortion of the first virtual image V1 and the second virtual image V2 due to the curved surface of the windshield 2a. The specific configuration of the projection device 20 will be described below.

投影装置２０は、図３に示すように、第１投影光Ｌ１，第２投影光Ｌ２を生成して出射する投影器２１と、この投影器２１から入射した第１投影光Ｌ１，第２投影光Ｌ２を反射して折り返すフォールドミラー２２と、フォールドミラー２２から入射した光の結像距離を調整する結像位置調整ミラー２３と、を備え、投影装置２０から異なる距離だけ離れた第１スクリーン３０及び第２スクリーン４０のそれぞれに第１投影光Ｌ１及び第２投影光Ｌ２を結像させる。 As shown in FIG. 3, the projection device 20 includes a projector 21 that generates and emits a first projection light L1 and a second projection light L2, and a first projection light L1 and a second projection incident from the projection light 21. The first screen 30 is provided with a fold mirror 22 that reflects light L2 and folds back, and an imaging position adjusting mirror 23 that adjusts the imaging distance of the light incident from the fold mirror 22, and is separated from the projection device 20 by a different distance. The first projected light L1 and the second projected light L2 are formed on the second screen 40 and the second screen 40, respectively.

投影器２１は、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ ＭｉｃｒｏＭｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）やＬＣＯＳ（登録商標：Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）などの反射型表示素子やＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶パネルなどの透過型表示素子を有し、図示しない制御基板からの制御信号に基づき、第１表示画像Ｍ１及び第２表示画像Ｍ２を表示させるための第１投影光Ｌ１及び第２投影光Ｌ２をフォールドミラー２２に向けて出射する。なお、投影器２１は、第１スクリーン３０，第２スクリーン４０，平面鏡５０，凹面鏡６０，フロントガラス２ａなどを介して視認者Ｅに視認される際に、歪んだ虚像Ｖ（第１虚像Ｖ１，第２虚像Ｖ２）にならないように、それぞれの光学部材の光学特性及び配置などを考慮して予め歪ませた表示画像Ｍ（第１表示画像Ｍ１，第２表示画像Ｍ２）を表示するように制御される。 The projector 21 has a reflective display element such as a DMD (Digital MicroMirror Device) or LCOS (registered trademark: Liquid Crystal On Silicon), or a transmissive display element such as a TFT (Thin Film Transistor) liquid crystal panel, and is not shown. Based on the control signal from the substrate, the first projected light L1 and the second projected light L2 for displaying the first display image M1 and the second display image M2 are emitted toward the fold mirror 22. The projector 21 is a distorted virtual image V (first virtual image V1, when it is visually recognized by the viewer E through the first screen 30, the second screen 40, the plane mirror 50, the concave mirror 60, the front glass 2a, and the like. Control to display the display image M (first display image M1, second display image M2) distorted in advance in consideration of the optical characteristics and arrangement of each optical member so as not to become the second virtual image V2). Will be done.

フォールドミラー２２は、例えば合成樹脂やガラス材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、投影器２１から出射された第１投影光Ｌ１及び第２投影光Ｌ２を後述する結像位置調整ミラー２３に反射する平面鏡である。フォールドミラー２２を設けることで、投影装置２０のパッケージをよりコンパクトにすることができる。なお、投影器２１から結像位置調整ミラー２３までの間にフォールドミラー２２を複数設けてもよく、またフォールドミラー２２を省略してもよい。 The fold mirror 22 has a reflective film formed on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin or a glass material by means of vapor deposition or the like, and the first projected light L1 and the second projected light emitted from the projector 21. It is a plane mirror that reflects L2 on the imaging position adjusting mirror 23 described later. By providing the fold mirror 22, the package of the projection device 20 can be made more compact. A plurality of fold mirrors 22 may be provided between the projector 21 and the imaging position adjusting mirror 23, or the fold mirrors 22 may be omitted.

結像位置調整ミラー２３は、例えば合成樹脂材料やガラス材料などからなる基材の表面に蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、同一基材上に、第１投影光Ｌ１を受光する第１反射面２３１と、第２投影光Ｌ２を受光する第２反射面２３２とを有する。本実施形態において、第１反射面２３１は、反射面が平面で形成され、受光した第１投影光Ｌ１を、結像距離を変化させずに第１スクリーン３０に反射することで第１スクリーン３０の表面側に第１表示画像Ｍ１を結像する。また、第２反射面２３２は、反射面が凸の自由曲面で形成され、受光した第２投影光Ｌ２を、結像距離を長く変化させて第２スクリーン４０に反射することで第２スクリーン４０の表面側に第２表示画像Ｍ２を結像する。 The image formation position adjusting mirror 23 has a reflective film formed on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin material or a glass material by means such as thin film deposition, and receives the first projected light L1 on the same base material. It has a first reflecting surface 231 and a second reflecting surface 232 that receives the second projected light L2. In the present embodiment, the first reflecting surface 231 has a reflecting surface formed of a flat surface, and the received first projected light L1 is reflected on the first screen 30 without changing the imaging distance, so that the first screen 30 The first display image M1 is formed on the surface side of the image. Further, the second reflecting surface 232 is formed by a free curved surface having a convex reflecting surface, and the received second projected light L2 is reflected on the second screen 40 by changing the imaging distance for a long time. A second display image M2 is formed on the surface side of the image.

本実施形態における結像位置調整ミラー２３は、第１投影光Ｌ１を反射する第１反射面２３１と、第２投影光Ｌ２を反射する第２反射面２３２との曲面形状が異なるので、１つの投影器２１からの投影光Ｌを受光するだけで第１投影光Ｌ１と第２投影光Ｌ２とで結像距離を異ならせることができる。従って、視認者Ｅが視認する第１虚像Ｖ１と第２虚像Ｖ２とを異なる表示距離で表示することができ、第１虚像Ｖ１として表示される情報と、第２虚像Ｖ２として表示される情報とで差別化することができ、情報の識別性を高めることができる。また、同一の投影器２１から出射される少なくとも第１投影光Ｌ１と第２投影光Ｌ２との結像距離を異ならせることができるため、表示器を複数設ける場合と比較してコストを抑えることができる。 The image formation position adjusting mirror 23 in the present embodiment has one different curved surface shape between the first reflecting surface 231 that reflects the first projected light L1 and the second reflecting surface 232 that reflects the second projected light L2. The imaging distance can be made different between the first projected light L1 and the second projected light L2 only by receiving the projected light L from the projector 21. Therefore, the first virtual image V1 and the second virtual image V2 visually recognized by the viewer E can be displayed at different display distances, and the information displayed as the first virtual image V1 and the information displayed as the second virtual image V2 can be displayed. Can be differentiated by, and the distinctiveness of information can be enhanced. Further, since the imaging distances of at least the first projected light L1 and the second projected light L2 emitted from the same projector 21 can be made different, the cost can be suppressed as compared with the case where a plurality of indicators are provided. Can be done.

また、結像位置調整ミラー２３における第１反射面２３１と第２反射面２３２とは、同一基材上に形成されているため、投影器２１からの投影光Ｌを結像位置調整ミラー２３に照射するだけで少なくとも第１投影光Ｌ１と第２投影光Ｌ２との結像距離を異ならせることができるため、投影光Ｌの光路を複雑化することなく省スペースを実現することができる。 Further, since the first reflecting surface 231 and the second reflecting surface 232 of the imaging position adjusting mirror 23 are formed on the same base material, the projected light L from the projector 21 is transmitted to the imaging position adjusting mirror 23. Since the imaging distances of at least the first projected light L1 and the second projected light L2 can be made different only by irradiating the light, space saving can be realized without complicating the optical path of the projected light L.

また、本実施形態における結像位置調整ミラー２３は、同一基材上に第１投影光Ｌ１と第２投影光Ｌ２との結像距離を異ならせる第１反射面２３１と第２反射面２３２とを形成しているため、第１反射面２３１と第２反射面２３２との相対的な位置が組み立て誤差などでずれにくく、精度よく第１投影光Ｌ１と第２投影光Ｌ２とを第１スクリーン３０及び第２スクリーン４０に結像させることができる。なお、結像位置調整ミラー２３における第１反射面２３１と第２反射面２３２とは、組立誤差などの影響が少ない場合などは別々のミラー上に設けられてもよい。 Further, the imaging position adjusting mirror 23 in the present embodiment includes a first reflecting surface 231 and a second reflecting surface 232 having different imaging distances between the first projected light L1 and the second projected light L2 on the same base material. The relative positions of the first reflecting surface 231 and the second reflecting surface 232 are less likely to shift due to assembly errors, etc., and the first projected light L1 and the second projected light L2 are accurately displayed on the first screen. An image can be formed on the 30 and the second screen 40. The first reflecting surface 231 and the second reflecting surface 232 of the imaging position adjusting mirror 23 may be provided on separate mirrors when the influence of assembly error or the like is small.

また、本実施形態における投影器２１は、結像位置調整ミラー２３の第１反射面２３１と第２反射面２３２との境界付近には画像を生成するための投影光Ｌを投射しない。または、画像として認識されにくい程、光強度の低い投影光Ｌを照射する。斯かる構成により、投影光Ｌの結像位置調整ミラー２３に対する投影位置がＨＵＤ装置１の組み付け誤差や振動などによってずれてしまった場合でも、第１スクリーン３０に映したい第１表示画像Ｍ１が第２スクリーン４０に映されてしまうことを防止することができる。 Further, the projector 21 in the present embodiment does not project the projected light L for generating an image near the boundary between the first reflecting surface 231 and the second reflecting surface 232 of the imaging position adjusting mirror 23. Alternatively, the projected light L having a low light intensity is irradiated so that it is difficult to be recognized as an image. With such a configuration, even if the projection position of the projected light L with respect to the imaging position adjusting mirror 23 shifts due to an assembly error of the HUD device 1, vibration, or the like, the first display image M1 to be projected on the first screen 30 is the first. It is possible to prevent the image from being projected on the two screens 40.

また、本実施形態における結像位置調整ミラー２３の一部（第１反射面２３１）は平面で形成されるため、投影器２１から投射される投影光Ｌを歪ませることなく反射させることができる。また、結像位置調整ミラー２３の設計や製造が容易になり設計製造コストを削減することができる。 Further, since a part of the imaging position adjusting mirror 23 (first reflecting surface 231) in the present embodiment is formed in a plane, the projected light L projected from the projector 21 can be reflected without being distorted. .. Further, the design and manufacture of the imaging position adjusting mirror 23 can be facilitated, and the design and manufacturing cost can be reduced.

なお、結像位置調整ミラー２３は、第１スクリーン３０に向かって第１投影光Ｌ１を反射する第１反射面２３１を凹面で形成し、第２スクリーン４０に向かって第２投影光Ｌ２を反射する第２反射面２３２を平面で形成してもよい。また、結像位置調整ミラー２３は、第１スクリーン３０に向かって第１投影光Ｌ１を反射する第１反射面２３１を凹面で形成し、第２スクリーン４０に向かって第２投影光Ｌ２を反射する第２反射面２３２を凸面で形成してもよい。 The imaging position adjusting mirror 23 forms a first reflecting surface 231 that reflects the first projected light L1 toward the first screen 30 as a concave surface, and reflects the second projected light L2 toward the second screen 40. The second reflecting surface 232 may be formed in a plane. Further, the imaging position adjusting mirror 23 forms a first reflecting surface 231 that reflects the first projected light L1 toward the first screen 30 as a concave surface, and reflects the second projected light L2 toward the second screen 40. The second reflecting surface 232 may be formed as a convex surface.

本実施形態のＨＵＤ装置１は、図２に示されるように、視認者から見て第１虚像表示面１００のうち第２虚像表示面２００の上端部２００ｕよりも下方の領域１１１に延出する左延出表示領域１０１ａまたは／および右延出表示領域１０２ａに第１端部Ｐ１が配置され、第２虚像表示面２００の上端部２００ｕよりも上方の領域１１２に第２端部Ｐ２が配置される経路Ｐに沿った単数または複数の画像からなるライン虚像Ｖ１を表示する。 As shown in FIG. 2, the HUD device 1 of the present embodiment extends to a region 111 of the first virtual image display surface 100 below the upper end portion 200u of the second virtual image display surface 200 when viewed from the viewer. The first end P1 is arranged in the left extension display area 101a and / and the right extension display area 102a, and the second end P2 is arranged in the area 112 above the upper end 200u of the second virtual image display surface 200. A line virtual image V1 composed of a single or a plurality of images along the path P is displayed.

ＨＵＤ装置１の表示制御部７０は、図５に示されるように、自車両２に設けられたＣＡＮなどの通信バス４を介して、例えば、自車両２の速度を検出する速度検出部５と、自車両２のステアリングの操舵角を検出する舵角検出部６と、自車両２の周辺に存在する他車両の位置や相対速度などを検出する周辺車両検出部７と、が接続される。 As shown in FIG. 5, the display control unit 70 of the HUD device 1 has a speed detection unit 5 that detects the speed of the own vehicle 2, for example, via a communication bus 4 such as a CAN provided in the own vehicle 2. The steering angle detection unit 6 for detecting the steering angle of the steering of the own vehicle 2 and the peripheral vehicle detection unit 7 for detecting the position and relative speed of other vehicles existing around the own vehicle 2 are connected.

表示制御部７０は、例えば、処理部７１、記憶部７２及びインターフェース７３を含む。処理部７１は、例えばＣＰＵなどで構成され、記憶部７２は、例えばＲＯＭなどで構成され、インターフェース７３は、通信バス４に接続される入出力通信インターフェースで構成される。例えば、インターフェース７３は、通信バス４を介して速度検出部５からの自車両２の速度に関する情報、舵角検出部６からの操舵角に関する情報や周辺車両検出部７からの後方車両との相対距離や相対速度などに関する情報を取得する。また、記憶部７２は、入力した情報等に基づいて画像データを生成するための表示制御データを記憶する。処理部７１は、記憶部７２からこの表示制御データを読み出し、投影器２１を制御することで、第１虚像表示面１００上の所定の位置に第１虚像Ｖ１を表示させる。なお、表示制御部７０は、ＨＵＤ装置１の内部にあってもよく、その一部または全部の機能がＨＵＤ装置１の外側の車両側に設けられてもよい。 The display control unit 70 includes, for example, a processing unit 71, a storage unit 72, and an interface 73. The processing unit 71 is composed of, for example, a CPU, the storage unit 72 is composed of, for example, a ROM, and the interface 73 is composed of an input / output communication interface connected to the communication bus 4. For example, the interface 73 has information on the speed of the own vehicle 2 from the speed detection unit 5, information on the steering angle from the steering angle detection unit 6, and relative to the rear vehicle from the peripheral vehicle detection unit 7 via the communication bus 4. Get information about distance, relative speed, etc. In addition, the storage unit 72 stores display control data for generating image data based on the input information and the like. The processing unit 71 reads the display control data from the storage unit 72 and controls the projector 21 to display the first virtual image V1 at a predetermined position on the first virtual image display surface 100. The display control unit 70 may be inside the HUD device 1, and some or all of its functions may be provided on the vehicle side outside the HUD device 1.

速度検出部５は、例えば、自車両２の速度を検出する速度センサなどで構成される。表示制御部７０は、速度検出部５から入力される自車両２の速度が所定の閾値以上になった場合、第１虚像表示面１００にライン虚像Ｖ１を表示する。なお、表示制御部７０は、自車両２の速度の大きさに応じてライン虚像Ｖ１の表示態様を変化させてもよい。表示態様の変化とは、例えば、ライン虚像Ｖ１の点滅周期の変更、表示色の変更、表示輝度の変更、形状の変更、大きさの変更などである。また、ライン虚像Ｖ１が経路Ｐに沿って配列された複数の画像からなっている場合、経路Ｐに沿って前記複数の画像の表示態様を順次変化させてもよい。なお、表示制御部７０は、自車両２の速度に基づいて、この複数の画像の表示態様の変化の移動速度を調整してもよく、具体的には、自車両２の走行に基づき、ライン虚像Ｖ１が重畳する景色（実景）の移動速度よりも速くなるように、前記複数の画像の表示態様の変化の移動速度を調整する。 The speed detection unit 5 is composed of, for example, a speed sensor that detects the speed of the own vehicle 2. The display control unit 70 displays the line virtual image V1 on the first virtual image display surface 100 when the speed of the own vehicle 2 input from the speed detection unit 5 exceeds a predetermined threshold value. The display control unit 70 may change the display mode of the line virtual image V1 according to the magnitude of the speed of the own vehicle 2. The change in the display mode is, for example, a change in the blinking cycle of the line virtual image V1, a change in the display color, a change in the display brightness, a change in the shape, a change in the size, and the like. Further, when the line virtual image V1 is composed of a plurality of images arranged along the path P, the display mode of the plurality of images may be sequentially changed along the path P. The display control unit 70 may adjust the moving speed of the change in the display mode of the plurality of images based on the speed of the own vehicle 2, and specifically, the line is based on the traveling of the own vehicle 2. The moving speed of the change in the display mode of the plurality of images is adjusted so as to be faster than the moving speed of the scenery (actual scene) on which the virtual image V1 is superimposed.

また、舵角検出部６は、例えば、自車両２のステアリングの操舵角を検出する舵角センサや自車両２のタイヤの角度を検出するタイヤ角度センサなどで構成される。表示制御部７０は、舵角検出部６から入力される信号に基づく、自車両２のタイヤの走行経路を推定し、その自車両２のタイヤの走行経路を、第１虚像表示面１００にライン虚像Ｖ１として表示してもよい。 Further, the steering angle detection unit 6 includes, for example, a steering angle sensor that detects the steering angle of the steering of the own vehicle 2, a tire angle sensor that detects the angle of the tire of the own vehicle 2, and the like. The display control unit 70 estimates the travel path of the tire of the own vehicle 2 based on the signal input from the steering angle detection unit 6, and lines the travel path of the tire of the own vehicle 2 on the first virtual image display surface 100. It may be displayed as a virtual image V1.

また、周辺車両検出部７は、例えば、測距カメラやレーダセンサ等によって構成される。周辺車両検出部７は、自車両２に接近する後方車両を個別に認識可能であり、自車両２と個々の前記後方車両との相対距離を連続的または断続的に検出し、その時間差分などの比較により自車両２の速度を基準とした前記後方車両の相対速度を算出することができる。また、周辺車両検出部７は、車車間通信や路上の通信インフラを介した路車間通信等の通信手段を有し、互いの車両位置とその時間的差分によって相対距離や相対速度を求めてもよい。表示制御部７０は、周辺車両検出部７からの信号に基づき、後方車両との相対距離が所定の距離以内である場合や後方車両の相対速度が所定の速度以上で接近してきた場合に、第１虚像表示面１００にライン虚像Ｖ１を表示する。なお、表示制御部７０は、前記後方車両の相対距離や相対速度の大きさに応じてライン虚像Ｖ１の表示態様を変化させてもよい。表示態様の変化とは、例えば、ライン虚像Ｖ１の点滅周期の変更、表示色の変更、表示輝度の変更、形状の変更、大きさの変更などである。 Further, the peripheral vehicle detection unit 7 is composed of, for example, a distance measuring camera, a radar sensor, or the like. The peripheral vehicle detection unit 7 can individually recognize the rear vehicle approaching the own vehicle 2, and continuously or intermittently detects the relative distance between the own vehicle 2 and each of the rear vehicles, such as a time difference thereof. The relative speed of the rear vehicle can be calculated based on the speed of the own vehicle 2. Further, the peripheral vehicle detection unit 7 has communication means such as vehicle-to-vehicle communication and road-to-vehicle communication via a communication infrastructure on the road, and even if the relative distance and the relative speed are obtained from each other's vehicle positions and their time difference. Good. Based on the signal from the peripheral vehicle detection unit 7, the display control unit 70 is the first when the relative distance to the rear vehicle is within a predetermined distance or when the relative speed of the rear vehicle approaches at a predetermined speed or more. 1 The line virtual image V1 is displayed on the virtual image display surface 100. The display control unit 70 may change the display mode of the line virtual image V1 according to the relative distance and the relative speed of the rear vehicle. The change in the display mode is, for example, a change in the blinking cycle of the line virtual image V1, a change in the display color, a change in the display brightness, a change in the shape, a change in the size, and the like.

以上に説明した本実施形態のＨＵＤ装置１は、下端部１００ｄが視認者の近傍に位置するように傾斜した仮想的な面内に第１虚像Ｖ１を表示可能な第１虚像表示面１００と、第１虚像表示面１００の下端部１００ｄよりも視認者の近くに位置し、第１虚像表示面１００より視認者の方に起き上がった仮想的な面内に第２虚像Ｖ２を表示可能な第２虚像表示面２００と、を生成する自車両（移動体）２に搭載されるＨＵＤ装置１において、第１虚像表示面１００は、左右方向Ｘの長さが第２虚像表示面２００の左右方向Ｘの長さより長く、第２虚像表示面２００の左端よりも左側の左表示領域１０１と、第２虚像表示面２００の右端よりも右側の右表示領域１０２と、を含み、少なくとも左表示領域１０１または右表示領域１０２のいずれかは、第２虚像表示面２００の上端部２００ｕよりも下方の領域１１１に延出して視認される延出表示領域（１０１ａ，１０２ａ）を含み、第１虚像表示面１００は、第１端部Ｐ１が延出表示領域（１０１ａ，１０２ａ）に配置され、第２端部Ｐ２が第２虚像表示面２００の上端部２００ｕよりも上方の領域１１２に配置される経路Ｐに沿った単数または複数の画像からなるライン虚像Ｖ１を表示する。 The HUD device 1 of the present embodiment described above includes a first virtual image display surface 100 capable of displaying the first virtual image V1 in a virtual surface inclined so that the lower end portion 100d is located near the viewer. A second virtual image V2 that is located closer to the viewer than the lower end 100d of the first virtual image display surface 100 and can display the second virtual image V2 in a virtual surface that rises toward the viewer from the first virtual image display surface 100. In the HUD device 1 mounted on the own vehicle (moving body) 2 that generates the virtual image display surface 200, the length of the first virtual image display surface 100 in the left-right direction X is the left-right direction X of the second virtual image display surface 200. The left display area 101 on the left side of the left end of the second virtual image display surface 200 and the right display area 102 on the right side of the right end of the second virtual image display surface 200 are included, and at least the left display area 101 or Any of the right display areas 102 includes extended display areas (101a, 102a) that extend to a region 111 below the upper end 200u of the second virtual image display surface 200 and are visually recognized, and includes the first virtual image display surface 100. In the path P where the first end P1 is arranged in the extended display area (101a, 102a) and the second end P2 is arranged in the area 112 above the upper end 200u of the second virtual image display surface 200. A line virtual image V1 consisting of one or more images along the line is displayed.

斯かる構成により、第１虚像表示面１００に表示されるライン虚像Ｖ１の一端（第１端部Ｐ１）は、第２虚像表示面２００に表示される第２虚像Ｖ２と左右方向で並んで視認される。すなわち、ライン虚像Ｖ１の一端（第１端部Ｐ１）と第２虚像Ｖ２との双方は、自車両２から概ね等距離の実景３ａに重畳して視認される。しかしながら、第１虚像表示面１００は、第２虚像表示面２００よりも遠い位置に生成されているため、自車両２から概ね等距離の実景３ａに重畳しているが、ライン虚像Ｖ１の一端（第１端部Ｐ１）は、第２虚像Ｖ２よりも遠方に認識される。第１虚像表示面１００は、第２虚像表示面２００よりも大きく奥行き方向に傾斜しているため、ライン虚像Ｖ１は、第１端部Ｐ１を基点として経路Ｐに沿って第２端部Ｐ２に向かうにつれ、徐々に第２虚像Ｖ２から遠ざかっていくように認識される。これにより、ライン虚像Ｖ１と第２虚像Ｖ２との立体感を視認者に強く印象づけることができる。 With such a configuration, one end (first end P1) of the line virtual image V1 displayed on the first virtual image display surface 100 is visually recognized side by side with the second virtual image V2 displayed on the second virtual image display surface 200. Will be done. That is, both one end (first end P1) of the line virtual image V1 and the second virtual image V2 are visually recognized superimposing on the actual view 3a at a substantially equidistant distance from the own vehicle 2. However, since the first virtual image display surface 100 is generated at a position farther than the second virtual image display surface 200, it is superimposed on the actual view 3a at a substantially equidistant distance from the own vehicle 2, but one end of the line virtual image V1 ( The first end P1) is recognized farther than the second virtual image V2. Since the first virtual image display surface 100 is larger than the second virtual image display surface 200 and is inclined in the depth direction, the line virtual image V1 is directed to the second end P2 along the path P with the first end P1 as the base point. It is recognized that it gradually moves away from the second virtual image V2 as it heads toward it. As a result, the stereoscopic effect of the line virtual image V1 and the second virtual image V2 can be strongly impressed on the viewer.

（変形例）
これより、本発明の実施形態の変形例を説明する。
図６（ａ）は、ライン虚像Ｖ１の変形例Ｖ１ａを示す図である。ライン虚像Ｖ１ａは、変形例として、経路Ｐに沿った破線、点線などであってもよい。(Modification example)
Hereinafter, a modified example of the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 6A is a diagram showing a modified example V1a of the line virtual image V1. The line virtual image V1a may be a broken line, a dotted line, or the like along the path P as a modification.

図６（ｂ）は、ライン虚像Ｖ１の変形例Ｖ１ｂを示す図である。ライン虚像Ｖ１ｂは、変形例として、経路Ｐに沿って、複数の図形や画像を配置したものであってもよい。 FIG. 6B is a diagram showing a modified example V1b of the line virtual image V1. As a modification, the line virtual image V1b may have a plurality of figures and images arranged along the path P.

図６（ｃ）は、経路Ｐの変形例Ｐａを示す図である。経路Ｐａは、変形例として、曲線や屈曲した線であってもよい。 FIG. 6C is a diagram showing a modified example Pa of the path P. The path Pa may be a curved line or a bent line as a modification.

また、上記実施形態における第１虚像表示面１００及び第２虚像表示面２００は、平面であったが、曲面であってもよい。また、虚像表示面は、３個以上生成されてもよい。 Further, although the first virtual image display surface 100 and the second virtual image display surface 200 in the above embodiment are flat surfaces, they may be curved surfaces. Further, three or more virtual image display surfaces may be generated.

また、上記実施形態では、第１虚像表示面１００は、第２虚像表示面２００の左端よりも左側の左表示領域１０１と、第２虚像表示面２００の右端よりも右側の右表示領域１０２と、の双方を有していたが、どちらか一方のみ有していてもよい。 Further, in the above embodiment, the first virtual image display surface 100 includes a left display area 101 on the left side of the left end of the second virtual image display surface 200 and a right display area 102 on the right side of the right end of the second virtual image display surface 200. , But only one of them may be possessed.

本発明は、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として利用することができる。 The present invention can be used, for example, as a head-up display device mounted on a vehicle.

１ ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置））
２ 自車両（移動体）
２ａ フロントガラス（透過反射部）
３ 車線（路面、実景）
１１ 第１表示面
１２ 第２表示面
２０ 投影装置
２１ 投影器
２２ フォールドミラー
２３ 結像位置調整ミラー
３０ 第１スクリーン
３０ａ 切り欠き部
３１ 法線方向
４０ 第２スクリーン
４１ 法線方向
５０ 平面鏡
６０ 凹面鏡
７０ 表示制御部
１００ 第１虚像表示面
１００ｄ 下端部
１００ｕ 上端部
１０１ 左表示領域
１０１ａ 左延出表示領域
１０２ 右表示領域
１０２ａ 右延出表示領域
１０３ 連結表示領域
１１１ 下方の領域
１１２ 上方の領域
２００ 第２虚像表示面
２００ｄ 下端部
２００ｕ 上端部
２３１ 第１反射面
２３２ 第２反射面
Ｅ 視認者
Ｌ 投影光
Ｌ１ 第１投影光
Ｌ２ 第２投影光
Ｍ 表示画像
Ｍ１ 第１表示画像
Ｍ２ 第２表示画像
Ｎ 表示光
Ｎ１ 第１表示光
Ｎ２ 第２表示光
Ｐ、Ｐａ 経路
Ｐ１ 第１端部
Ｐ２ 第２端部
Ｖ 虚像
Ｖ１、Ｖ１ａ、Ｖ１ｂ、 ライン虚像（第１虚像）
Ｖ２ 第２虚像
Ｘ 左右方向1 HUD device (head-up display device))
2 Own vehicle (moving body)
2a Windshield (transmission reflector)
3 lanes (road surface, actual view)
11 1st display surface 12 2nd display surface 20 Projector 21 Projector 22 Fold mirror 23 Imaging position adjustment mirror 30 1st screen 30a Notch 31 Normal direction 40 2nd screen 41 Normal direction 50 Plane mirror 60 Concave mirror 70 Display control unit 100 1st virtual image display surface 100d Lower end 100u Upper end 101 Left display area 101a Left extension display area 102 Right display area 102a Right extension display area 103 Connected display area 111 Lower area 112 Upper area 200 Second Virtual image display surface 200d Lower end 200u Upper end 231 First reflection surface 232 Second reflection surface E Viewer L Projection light L1 First projection light L2 Second projection light M Display image M1 First display image M2 Second display image N display Light N1 First display light N2 Second display light P, Pa Path P1 First end P2 Second end V Virtual image V1, V1a, V1b, Line virtual image (first virtual image)
V2 2nd virtual image X left and right

Claims (5)

下端が視認者の近傍に位置するように傾斜した仮想的な面内に第１虚像を表示可能な第１虚像表示面と、前記第１虚像表示面の下端よりも前記視認者の近くに位置し、前記第１虚像表示面より前記視認者の方に起き上がった仮想的な面内に第２虚像を表示可能な第２虚像表示面と、を生成する移動体に搭載されるヘッドアップディスプレイ装置において、
前記第１虚像表示面は、
前記第２虚像表示面の左端よりも左側の左表示領域または／および前記第２虚像表示面の右端よりも右側の右表示領域、を有し、
前記左表示領域または／および前記右表示領域における前記第２虚像表示面の上端よりも下方に配置される第１端部から、前記第２虚像表示面の上端よりも上方に配置される第２端部までを結ぶ経路に沿った単数または複数の画像からなるライン虚像を表示する、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 A first virtual image display surface capable of displaying a first virtual image in a virtual surface inclined so that the lower end is located near the viewer, and a position closer to the viewer than the lower end of the first virtual image display surface. A head-up display device mounted on a moving body that generates a second virtual image display surface capable of displaying a second virtual image in a virtual surface that rises from the first virtual image display surface toward the viewer. In
The first virtual image display surface is
It has a left display area to the left of the left edge of the second virtual image display surface and / and a right display area to the right of the right edge of the second virtual image display surface.
The left display region and / or the right viewed from a first end portion disposed below the upper end of the second virtual image display surface in the region, the second being disposed above the upper end of the second virtual image display surface Display a line virtual image consisting of one or more images along the path connecting to the end ,
A head-up display device characterized by this. 前記第１虚像表示面は、左右方向の長さが前記第２虚像表示面の左右方向の長さより長く、前記第２虚像表示面の左端よりも左側の左表示領域と、前記第２虚像表示面の右端よりも右側の右表示領域と、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。 The length of the first virtual image display surface in the left-right direction is longer than the length of the second virtual image display surface in the left-right direction, and the left display area on the left side of the left end of the second virtual image display surface and the second virtual image display. Has a right display area on the right side of the right edge of the surface,
The head-up display device according to claim 1. 前記第２虚像表示面は、前記第１虚像表示面の下端より０．５メートル以上離れて視認者側に配置される、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 The second virtual image display surface is arranged on the viewer side at a distance of 0.5 m or more from the lower end of the first virtual image display surface.
The head-up display device according to claim 1 or 2. 前記第２虚像表示面は、視認者側とは反対の面と前記移動体が走行する路面とのなす角が８０度以上になるように生成され、前記第１虚像表示面は、前記第２虚像表示面とのなす角が５０度以上になるように生成される、
ことを特徴とする請求項１乃至３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。 The second virtual image display surface is generated so that the angle formed by the surface opposite to the viewer side and the road surface on which the moving body travels is 80 degrees or more, and the first virtual image display surface is the second virtual image display surface. Generated so that the angle between the virtual image display surface and the virtual image display surface is 50 degrees or more.
The head-up display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the head-up display device is characterized. 前記ライン虚像は、前記第２端部が前記第１端部よりも視認者から見た前記第１虚像表示面の左右方向の中心側に配置される、
ことを特徴とする請求項１乃至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。
The line virtual image is arranged so that the second end portion is closer to the center side in the left-right direction of the first virtual image display surface as seen by the viewer than the first end portion.
The head-up display device according to any one of claims 1 to 4.
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