特許 6841173 虚像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6841173

(24)【登録日】2021年2月22日

(45)【発行日】2021年3月10日

(54)【発明の名称】虚像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20210301BHJP

   B60K 35/00 20060101ALI20210301BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/01

   B60K35/00 A

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-128731(P2017-128731)

(22)【出願日】2017年6月30日

(65)【公開番号】特開2019-12191(P2019-12191A)

(43)【公開日】2019年1月24日

【審査請求日】2019年9月30日

(73)【特許権者】

【識別番号】308036402

【氏名又は名称】株式会社ＪＶＣケンウッド

(74)【代理人】

【識別番号】100105924

【弁理士】

【氏名又は名称】森下 賢樹

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 成晃

【審査官】 堀部 修平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−０６０１８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−０３９９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１８４４０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１５／０１１３５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１７／１３８２４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 国際公開第２０１４／１６２４７７（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／０１

Ｂ６０Ｋ ３５／００

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

画像表示光を投射する投射部と、
前記画像表示光を虚像提示面に向けて反射する凹面鏡と、
前記凹面鏡の向きおよび位置を変化させる駆動機構と、を備え、
前記駆動機構は、前記凹面鏡における前記画像表示光の主光線の入射方向と出射方向の双方に直交するｘ方向の回転軸まわりに前記凹面鏡を回転させ、前記凹面鏡の前記回転軸まわりの角度の変化に応じて前記凹面鏡における前記画像表示光の主光線の入射方向に沿ったｚ方向に前記凹面鏡を移動させ、
前記駆動機構は、前記凹面鏡のｚ方向の移動を可能にしながら前記凹面鏡を支持するよう構成される第１ガイドレールおよび第２ガイドレールを含み、
前記第１ガイドレールは、直線状または円弧状に延在するよう構成され、
前記第２ガイドレールは、ｘ方向およびｚ方向の双方に直交するｙ方向に前記第１ガイドレールから離れて設けられ、前記第１ガイドレールと形状および向きの少なくとも一方が異なるように直線状または円弧状に延在するよう構成されることを特徴とする虚像表示装置。

【請求項2】

前記駆動機構は、
ａ）前記凹面鏡における前記画像表示光の主光線の入射角が小さくなるように前記凹面鏡の角度を変化させる場合、前記凹面鏡における前記画像表示光の主光線の入射方向に前記凹面鏡を移動させ、
ｂ）前記凹面鏡における前記画像表示光の主光線の入射角が大きくなるように前記凹面鏡の角度を変化させる場合、前記凹面鏡における前記画像表示光の主光線の入射方向と逆方向に前記凹面鏡を移動させることを特徴とする請求項１に記載の虚像表示装置。

【請求項3】

前記駆動機構は、前記凹面鏡の向きおよび位置の変化の前後において、前記虚像提示面上の限定された表示領域内に前記画像表示光が入射するように前記凹面鏡の向きおよび位置を変化させることを特徴とする請求項１または２に記載の虚像表示装置。

【請求項4】

前記表示領域の大きさは、前記虚像提示面上での前記画像表示光の画像サイズの３倍以下であることを特徴とする請求項３に記載の虚像表示装置。

【請求項5】

前記駆動機構は、前記凹面鏡の向きおよび位置の変化の前後において、前記虚像提示面上の同一点に前記画像表示光の主光線が入射するように前記凹面鏡の向きおよび位置を変化させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の虚像表示装置。

【請求項6】

前記第１ガイドレールは、ｚ方向に直線状に延在し、前記凹面鏡のｙ方向の中心付近を支持するよう構成され、
前記第２ガイドレールは、円弧状に延在し、前記凹面鏡の中心付近からｙ方向に離れた位置を支持するよう構成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の虚像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、虚像表示装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、車両用表示装置としてヘッドアップディスプレイが用いられることがある。ヘッドアップディスプレイは、画像表示光を車両のウィンドシールドなどに投射し、画像表示光に基づく虚像を車外の風景に重畳して表示する。このようなヘッドディスプレイでは、画像表示光に基づく実像を拡大して投射するための凹面鏡が用いられることがある。ユーザの目の高さに応じた適切な位置に虚像を提示するため、例えば、凹面鏡の角度が調整可能となるように構成される（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−２１４２８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ウィンドシールドに画像表示光を投射する凹面鏡の角度を変化させた場合、ウィンドシールド上での画像表示光の入射位置が変化しうる。ウィンドシールドの曲面形状は均一ではない場合も多いため、画像表示光の入射位置が変化してその入射位置での曲率が変化すると、提示される虚像に歪みが生じるおそれがある。

【0005】

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、虚像提示位置の調整に伴う虚像の歪みを低減させる技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様の虚像表示装置は、画像表示光を投射する投射部と、画像表示光を虚像提示面に向けて反射する凹面鏡と、凹面鏡の向きおよび位置を変化させる駆動機構と、を備える。駆動機構は、凹面鏡における画像表示光の主光線の入射方向と出射方向の双方に直交する回転軸まわりに凹面鏡を回転させ、凹面鏡の回転軸まわりの角度の変化に応じて凹面鏡における画像表示光の主光線の入射方向に沿った方向に凹面鏡を移動させる。

【0007】

なお、以上の構成要素の任意の組合せや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、虚像提示位置の調整に伴う虚像の歪みを低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態に係る虚像表示装置の構成を模式的に示す図である。

【図2】比較例に係る虚像提示位置の調整方法を模式的に示す図である。

【図3】実施の形態に係る虚像提示位置の調整方法を模式的に示す図である。

【図4】凹面鏡の角度変化量と移動量の関係を模式的に示す図である。

【図5】実施の形態に係る駆動機構の構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。かかる実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0011】

図１は、実施の形態に係る虚像表示装置１０の設置態様を模式的に示す図である。本実施の形態では、移動体の一例である車両６０のダッシュボード内に虚像表示装置１０が設置される。虚像表示装置１０は、いわゆるヘッドアップディスプレイ装置である。虚像表示装置１０は、虚像提示面であるウインドシールド６２に画像表示光を投射し、車両６０の進行方向（図１の左方向）の前方に虚像５０を提示する。運転者などのユーザＥは、ウインドシールド６２を介して現実の風景に重畳される虚像５０を視認できる。そのため、ユーザＥは、車両の走行中に視線をほとんど動かすことなく虚像５０に示される情報を得ることができる。

【0012】

虚像表示装置１０は、投射部１２と、反射鏡１４と、凹面鏡１６と、駆動機構１８と、制御部４０と、を備える。投射部１２は、画像表示素子を用いて照明光を変調し、画像表示素子の表示画像に対応する画像表示光を生成する。投射部１２は、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon）などの反射型の表示素子や、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）液晶表示パネルなどの透過型表示素子を含む。投射部１２は、ラスタースキャン方式により画像表示光を生成するよう構成されてもよく、レーザ光線を変調および走査するためのＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラー等を含んでもよい。

【0013】

反射鏡１４は、投射部１２からの画像表示光を凹面鏡１６に向けて折り返すための折り返しミラーである。反射鏡１４は、平面で構成されてもよいし、曲面で構成されてもよい。反射鏡１４は、例えば、光学系の収差を補正するための凸曲面または凹曲面で構成されてもよい。なお、反射鏡１４を設けずに投射部１２からの画像表示光が凹面鏡１６に直接投射されてもよい。また、反射鏡１４を複数設け、投射部１２から凹面鏡１６までの光路が複数回折り返されるように構成されてもよい。

【0014】

凹面鏡１６は、投射部１２からの画像表示光を虚像提示面であるウインドシールド６２に向けて反射させる投射鏡である。凹面鏡１６は、画像表示光に基づく画像を拡大してユーザＥに提示する。ユーザＥは、画像表示光に基づく画像を虚像５０として視認する。

【0015】

凹面鏡１６により投射される画像表示光の光束は一定の大きさを有しており、ウインドシールド６２上において所定の大きさ（画像サイズ）を有する。ウインドシールド６２上での画像サイズとは、ウインドシールド６２の表面上において画像表示光の光束が入射および反射する領域の大きさのことをいう。図１において符号Ｄで示される寸法は、虚像５０として視認される画像の縦方向の寸法に対応する。

【0016】

駆動機構１８は、凹面鏡１６の向きおよび位置を変化させる。駆動機構１８は、凹面鏡１６の向きを変化させることにより、ウインドシールド６２からユーザＥに向かう画像表示光の方向を変化させ、ユーザＥの目の高さに応じた適切な方向に画像表示光が投射されるようにする。駆動機構１８は、凹面鏡１６における画像表示光の主光線の入射方向に沿って凹面鏡１６の位置を変化させる。これにより、ウインドシールド６２上での画像表示光の入射および反射位置が固定されるようにする。画像表示光の位置が固定されるメカニズムについては後述する。

【0017】

制御部４０は、表示用画像を生成し、表示用画像に対応する虚像５０が提示されるように投射部１２および駆動機構１８を動作させる。制御部４０は、外部装置６４と接続されており、外部装置６４からの情報に基づいて表示用画像を生成する。

【0018】

外部装置６４は、虚像５０として表示される画像の元データを生成する装置である。外部装置６４は、例えば、車両６０の電子制御ユニット（ＥＣＵ；Electronic Control Unit）や、ナビゲーション装置、携帯電話やスマートフォン、タブレットといったモバイル装置などである。外部装置６４は、虚像５０の表示に必要な画像データ、画像データの内容や種別を示す情報、車両６０の速度や現在位置といった車両６０に関する情報を制御部４０に送信する。

【0019】

本実施の形態は、駆動機構１８により凹面鏡１６の向きと位置の双方が調整可能となるように構成されることを特徴とする。凹面鏡１６の向きと位置を同時に変化させることにより、ウインドシールド６２上での画像表示光の入射および反射位置を固定しつつ、ユーザＥに向かう画像表示光の向きを変化させることができる。このようなウインドシールド６２上での画像表示光の位置固定を実現する本実施の形態について詳述する前に、比較例を参照しながらウインドシールド６２上での画像表示光の入射および反射位置の変化について説明する。

【0020】

図２は、比較例に係る虚像表示装置１１０の虚像提示位置の調整方法を模式的に示す図である。図２は、目の高さ位置が異なるユーザＥ１，Ｅ２，Ｅ３のそれぞれに適切な向きの画像表示光を提供する場合の画像表示光の主光線の光路Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３を示している。図２において、凹面鏡１１６に向かう画像表示光の主光線（入射主光線ともいう）Ｌ_ｉｎの入射方向をｚ方向とし、入射主光線Ｌ_ｉｎと出射主光線Ｌ_ｏｕｔの双方に直交する方向をｘ方向とし、ｚ方向とｘ方向に直交する方向をｙ方向としている。凹面鏡１１６の回転軸１２０は、ｘ方向である。

【0021】

本比較例では、上述の実施の形態と異なり、凹面鏡１１６の向きのみを変化させて画像表示光の光路Ｌ１〜Ｌ３を調整している。駆動機構１１８は、凹面鏡１１６を矢印Ｒに示されるように回動させて凹面鏡１１６の向きを調整する。凹面鏡１１６での主光線の入射および反射角θが大きくなるように凹面鏡１１６を回動させることで、ウインドシールド６２での主光線の入射および反射角φが小さくなる。逆に、凹面鏡１１６での主光線の入反射角θを小さくすれば、ウインドシールド６２での入反射角φが大きくなる。これにより、異なる目の高さのユーザＥ１〜Ｅ３のそれぞれに適切な方向に画像表示光を投射できる。

【0022】

本比較例では、凹面鏡１１６における入射主光線Ｌ_ｉｎの入射点および出射主光線Ｌ_ｏｕｔの出射点が固定されているため、出射主光線Ｌ_ｏｕｔの出射方向が変わると、ウインドシールド６２上での画像表示光の主光線の位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３が変化する。一般にウインドシールド６２の曲面形状は均一ではなく、場所によって傾斜や曲率が異なりうるため、ウインドシールド６２上での位置によって画像表示光に対する光学特性が変化しうる。例えば、図２に示す画像表示光の主光線の入射および反射位置Ｐ１〜Ｐ３のそれぞれの曲率が異なる場合、それぞれの位置Ｐ１〜Ｐ３を介して提示される虚像５０の拡大率が異なってしまう。また、画像表示光の光束はある程度の大きさを有するため、主光線の位置Ｐ１〜Ｐ３が変化することによってウインドシールド６２上で画像表示光の光束の全体が入射および反射する領域（表示領域ともいう）の位置も変化する。ウインドシールド６２上の表示領域の位置変化に起因して表示領域の曲面形状が変化すれば、画像表示光の結像特性が変化し、提示する虚像５０に歪みを生じさせてしまう。例えば、外部装置６４から取得した情報に基づいて、主光線の位置がＰ２のときに最適となるように歪補正した表示画像を制御部４０にて生成した場合、主光線の位置がＰ１またはＰ３に変化すると、変化後の位置Ｐ１，Ｐ３におけるウインドシールド６２の傾斜や曲率が異なることで、虚像５０に歪みが生じてしまう。

【0023】

図３は、実施の形態に係る虚像表示装置１１０の虚像提示位置の調整方法を模式的に示す図である。本実施の形態では、矢印Ｒで示される凹面鏡１６の向きと、矢印Ｚで示される凹面鏡１６の位置が可変となるように構成される。本実施の形態においても、凹面鏡１６を回転軸２０まわりに回転させて向きを変えることにより、ウインドシールド６２上での主光線の入反射角φが調整される。本実施の形態では、ウインドシールド６２上での主光線の位置Ｐが変わらないように凹面鏡１６のｚ方向の位置がさらに調整される。

【0024】

図３において、中間の高さの第２ユーザＥ２に向かう第２光路Ｌ２を基準とし、ウインドシールド６２での主光線の入反射角φを大きくして相対的に高い位置の第１ユーザＥ１に向かう第１光路Ｌ１に変更する場合、反射鏡１４から遠ざかるように凹面鏡１６の位置を変える。つまり、凹面鏡１６における入射主光線Ｌ_ｉｎの入射方向（ｚ方向）と同じ方向（正方向）に凹面鏡１６を移動させる。一方、ウインドシールド６２での主光線の入反射角φを小さくして相対的に低い位置の第３ユーザＥ３に向かう第３光路Ｌ３に変更する場合、反射鏡１４に近づくように凹面鏡１６の位置を変える。つまり、凹面鏡１６における入射主光線Ｌ_ｉｎの入射方向（ｚ方向）と逆方向（負方向）に凹面鏡１６を移動させる。

【0025】

図４は、凹面鏡１６の角度変化量Δθと移動量Δｚの関係を模式的に示す図である。図４では、第２ユーザＥ２に向かう第２光路Ｌ２から第１ユーザＥ１に向かう第１光路Ｌ１に変更する場合の光学配置を示している。ウインドシールド６２での主光線の入反射角φの変化量をΔφ、凹面鏡１６の角度変化量をΔθとしている。また、第１光路Ｌ１における凹面鏡１６での主光線の入反射位置をＱ_１、第２光路Ｌ２における凹面鏡１６での主光線の入反射位置をＱ_２としている。また、第１光路Ｌ１に沿って凹面鏡１６から出射される主光線を第１出射主光線Ｌ１_ｏｕｔ、第２光路Ｌ２に沿って凹面鏡１６から出射される主光線を第２出射主光線Ｌ２_ｏｕｔとしている。

【0026】

図４の光路配置において、ウインドシールド６２での主光線の位置Ｐと凹面鏡１６における入射主光線Ｌ_ｉｎとの相対関係は不変である。そのため、ウインドシールド６２での主光線の入射角φと凹面鏡１６における主光線の入射角θおよび反射角θの和（φ＋２θ）は一定となる。したがって、第１光路Ｌ１での角度の和｛（φ＋Δφ）＋２（θ−Δθ）｝は、第２光路Ｌ２での角度の和（φ＋２θ）と等しく、凹面鏡１６の角度変化量Δθ＝Δφ／２となる。

【0027】

また、ウインドシールド６２での主光線の位置Ｐと、第１光路Ｌ１および第２光路Ｌ２での凹面鏡１６の入反射位置Ｑ_１，Ｑ_２とで作られる三角形△ＰＱ_１Ｑ_２に着目すると、凹面鏡１６のｚ方向の移動量Δｚを求めることができる。線分ＰＱ_２（つまり、第２出射主光線Ｌ２_ｏｕｔ）の距離をｋとすると、正弦定理より、ｋ／ｓｉｎ（２θ−２Δθ）＝Δｚ／ｓｉｎ（Δφ）となり、Δｚ＝ｋ・ｓｉｎ（Δφ）／ｓｉｎ（２θ−２Δθ）と記述することができる。したがって、凹面鏡１６の角度変化量Δθと移動量Δｚの関係は、Δｚ＝ｋ・ｓｉｎ（２Δθ）／ｓｉｎ（２θ−２Δθ）と記述できる。このようにして、凹面鏡１６の移動量Δｚを凹面鏡１６の角度変化量Δθの関数として決定でき、凹面鏡１６の角度変化量Δθが決まれば、適切な移動量Δｚが一意に求まる。駆動機構１８は、凹面鏡１６の角度変化量Δθと移動量Δｚが上述の式の関係を満たすように、凹面鏡１６の向きおよび位置を調整する。

【0028】

図５は、実施の形態に係る駆動機構１８の構成を模式的に示す図である。駆動機構１８は、第１支持ピン２２と、第１ガイドレール２４と、ラックギア２６と、駆動ギア２８と、第２支持ピン３２と、第２ガイドレール３４とを備える。駆動機構１８は、凹面鏡１６の中心部１６ｃと下端部１６ｂの位置を規制して凹面鏡１６が適切な角度となるようにしながら、凹面鏡１６のｚ方向の移動を可能にする。

【0029】

図５において、凹面鏡１６の上端部１６ａ、下端部１６ｂおよび中心部１６ｃは、凹面鏡１６のｙ方向の位置を特定するために用いられる。上端部１６ａは、ウインドシールド６２に相対的に近い端部のことをいい、下端部１６ｂは、ウインドシールド６２から相対的に遠い端部のことをいう。中心部１６ｃは、上端部１６ａと下端部１６ｂの中間位置であり、画像表示光の主光線が入射および反射する部分のことをいう。

【0030】

第１支持ピン２２は、凹面鏡１６の中心部１６ｃに設けられ、凹面鏡１６の側方からｘ方向に突起するように取り付けられる。第１ガイドレール２４は、ｚ方向に直線状に延在し、第１支持ピン２２を回動可能に支持する。第１ガイドレール２４は、ｙ方向の位置が凹面鏡１６での入射主光線Ｌ_ｉｎと一致するように設けられ、入射主光線Ｌ_ｉｎが凹面鏡１６の中心部１６ｃに入射するように凹面鏡１６のｙ方向の位置を規制する。ラックギア２６は、第１ガイドレール２４に沿ってｚ方向に延在し、第１ガイドレール２４に沿ってｚ方向に移動可能となるように構成される。ラックギア２６は、第１支持ピン２２の軸受部２７を介して第１支持ピン２２と固定されている。駆動ギア２８は、図示しないモータなどの駆動源を動力として回転するよう構成される。駆動ギア２８が回転すると、ラックギア２６がｚ方向に移動し、第１ガイドレール２４に沿って凹面鏡１６がｚ方向に移動する。

【0031】

第２支持ピン３２は、凹面鏡１６の中心部１６ｃからｙ方向に離れた位置に設けられ、例えば、凹面鏡１６の下端部１６ｂまたは下端部１６ｂの近傍に設けられる。第２ガイドレール３４は、上方に凸となるように円弧状に延在し、第２支持ピン３２を回動可能に支持する。第２ガイドレール３４は、おおむねｚ方向に延在しているが、ｙ方向に傾斜するように配置される。したがって、第２ガイドレール３４は、第１ガイドレール２４とは形状および向きの少なくとも一方が異なるように構成される。このような第２ガイドレール３４を用いて凹面鏡１６の下端部１６ｂまたは下端部１６ｂの近傍の位置を規制することにより、凹面鏡１６の位置と向きを連動して変化させ、ウインドシールド６２上での主光線の位置Ｐを固定できる。

【0032】

以上の構成によれば、凹面鏡１６の向きに応じて凹面鏡１６のｚ方向の位置を適切に変化させ、虚像提示面であるウインドシールド６２上の主光線の位置Ｐを固定しながら虚像提示位置を調整できる。これにより、ウインドシールド６２上での主光線の位置が変化することによる光学特性の変化を抑制し、画像表示光の結像性能を一定以上に保つことができる。したがって、本実施の形態によれば、虚像提示位置の調整に伴う虚像５０の歪みを低減し、虚像提示位置を可変にしつつ視認性の高い虚像５０を提示できる。

【0033】

なお、駆動機構１８の構成は、図５に示されるものに限られず、他の構成が用いられてもよい。ｙ方向に異なる位置に設けられる二本のガイドレールを用いて凹面鏡１６の位置と向きを制御する場合、凹面鏡１６の中心部１６ｃに設けられる第１ガイドレールと、凹面鏡１６の上端部１６ａまたは上端部１６ａの近傍に設けられる第２ガイドレールを用いてもよい。その他、上端部１６ａと下端部１６ｂのそれぞれにガイドレールを配置し、中心部１６ｃにはガイドレールを配置しない構成としてもよい。いずれの場合においても、二本のガイドレールの形状および向きの少なくとも一方を異ならせることにより、凹面鏡１６の向きと位置を好適に調整できる。

【0034】

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各表示例に示す構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。

【0035】

上述の実施の形態では、虚像提示面上での主光線の位置Ｐを固定させたまま虚像提示面での主光線の入反射角φを調整する方法について示した。変形例においては、虚像提示面上での主光線の位置を厳密に固定するのではなく、ある一定の範囲内に限定されるようにしてもよい。例えば、虚像提示面上の限定された表示領域の範囲内であれば、凹面鏡の向きおよび位置の変化に応じて、虚像提示面上の画像表示光の位置が多少変動するようにしてもよい。例えば、虚像提示面の曲面形状が実質的に一定とみなせる範囲内であれば、虚像提示面上で画像表示光の位置が変化してもよい。このような表示領域の範囲の大きさを一概に決めることは容易ではないが、一例を挙げれば、図１に示したような虚像提示面上での画像サイズの寸法Ｄの１．２倍以下とすればよく、１．１倍以下といった１．０倍に近いほどより好ましい。図２の比較例では、虚像提示位置の調整によって最大で画像サイズの寸法Ｄの１．２倍〜１．５倍程度の範囲にわたって画像表示光の位置が移動しうるため、位置の変化に伴う画像の歪みが顕著となりやすい。一方、変形例において、虚像提示面上での画像表示光の位置の移動範囲を画像サイズの寸法Ｄの１．２倍以下、より好ましくは１．０倍に近づけることによって、画像の歪みを好適に低減できる。

【0036】

上述の実施の形態では、凹面鏡１６に入射する入射主光線Ｌ_ｉｎと凹面鏡１６の中心部１６ｃが一致するように凹面鏡１６を配置する場合について示した。変形例においては、ある一定の範囲内であれば、凹面鏡１６の中心部１６ｃが入射主光線Ｌ_ｉｎからずれるように凹面鏡１６が配置されてもよい。具体的には、凹面鏡１６の曲率が一定とみなせる範囲において凹面鏡１６と入射主光線Ｌ_ｉｎの間に位置ずれが生じてもよく、例えば、凹面鏡１６の焦点距離の１％〜５％程度の範囲にずれが生じてもよい。このような場合であっても、虚像提示位置の調整に伴う画像の歪みを好適に低減できる。

【0037】

上述の実施の形態では、二本のガイドレールを用いることで一つの駆動源により凹面鏡１６の位置および向きを制御することとした。変形例においては、凹面鏡１６をｚ方向に移動するための駆動源に加えて、凹面鏡１６を回転させるための別の駆動源を組み合わせて用いてもよい。

【0038】

上述の実施の形態では、凹面鏡１６のｚ方向の移動を入射主光線Ｌ_ｉｎと同じ方向としたが、ウインドシールド６２上の主光線の位置Ｐが変わらない、または、その変化が十分に小さいとみなせる態様であれば、厳密に同一方向としなくてもよい。

【符号の説明】

【0039】

１０…虚像表示装置、１２…投射部、１６…凹面鏡、１８…駆動機構、２０…回転軸、２４…第１ガイドレール、３４…第２ガイドレール、５０…虚像。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】