(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】
(24)【登録日】2024-10-09
(45)【発行日】2024-10-18
(54)【発明の名称】表示制御装置、ヘッドアップディスプレイ装置
(51)【国際特許分類】
G02B 27/01 20060101AFI20241010BHJP
B60K 35/235 20240101ALI20241010BHJP
【ＦＩ】
G02B27/01
B60K35/235
【請求項の数】
9
(21)【出願番号】P 2020145168
(22)【出願日】2020-08-31
(65)【公開番号】P2022040442
(43)【公開日】2022-03-11
【審査請求日】2023-06-16
(73)【特許権者】
【識別番号】000231512
【氏名又は名称】日本精機株式会社
(72)【発明者】
【氏名】板垣 惇平
【審査官】岩村 貴
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－０４５１４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／００２３４４（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１２－０７８４３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２０１９／００５６５８７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】特開平０９－２３６７７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平１０－０７８５６１（ＪＰ，Ａ）
【文献】独国特許出願公開第１０２０１５２２０６５４（ＤＥ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ２７／０１
Ｇ０２Ｂ ２６／１０
Ｂ６０Ｋ ３５／２３－３５／２３５
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
発光領域を有し、前記発光領域の部分領域毎に選択的に照明光を出射可能な光源素子と、前記光源素子から入射した前記照明光を変調して画像光として出射する光変調素子と、
異なる前記部分領域から出射された前記照明光が前記光変調素子により変調された前記画像光毎に、アイボックス内の異なる部分視域に向けて集光させる集光光学系と、を備え、被投影部に前記画像光を投影することで、前記アイボックスの範囲内から観察者が虚像を視認するヘッドアップディスプレイ装置を制御する表示制御装置において、
前記光源素子を制御するプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記アイボックス内の観察者の目位置に関する情報、又は目位置を推定可能な情報を取得し、
前記目位置が所定の閾値より高いと推定される場合、所定の光強度以上で発光させる前記部分領域（以下、部分発光領域と呼ぶ。）狭くする、
表示制御装置。
【請求項2】
前記部分発光領域は、前記観察者の目が存在すると推定される主部分視域に対応する主部分発光領域と、前記主部分視域の周囲の副部分視域に対応する副部分発光領域と、を含み、
前記プロセッサは、
前記目位置が所定の閾値より高いと推定される場合、前記主部分視域の下側の前記副部分視域に対応する前記副部分発光領域での光強度を少なくとも低下、又は消灯することで、前記部分発光領域を狭くする、
請求項１に記載の表示制御装置。
【請求項3】
発光領域を有し、前記発光領域の部分領域毎に選択的に照明光を出射可能な光源素子と、前記光源素子から入射した前記照明光を変調して画像光として出射する光変調素子と、
異なる前記部分領域から出射された前記照明光が前記光変調素子により変調された前記画像光毎に、アイボックス内の異なる部分視域に向けて集光させる集光光学系と、を備え、被投影部に前記画像光を投影することで、前記アイボックスの範囲内から観察者が虚像を視認するヘッドアップディスプレイ装置を制御する表示制御装置において、
前記光源素子を制御するプロセッサを備え、
前記プロセッサは、
前記アイボックス内の観察者の目位置に関する情報、又は目位置を推定可能な情報を取得し、
前記目位置が所定の閾値より低いと推定される場合、所定の光強度以上で発光させる前記部分領域（以下、部分発光領域と呼ぶ。）を狭くする、
表示制御装置。
【請求項4】
前記部分発光領域は、前記観察者の目が存在すると推定される主部分視域に対応する主部分発光領域と、前記主部分視域の周囲の副部分視域に対応する副部分発光領域と、を含み、
前記プロセッサは、
前記目位置が所定の閾値より低いと推定される場合、前記主部分視域の上側の前記副部分視域に対応する前記副部分発光領域での光強度を少なくとも低下、又は消灯することで、前記部分発光領域を狭くする、
請求項３に記載の表示制御装置。
【請求項5】
前記部分発光領域は、前記観察者の右目に前記画像光を向けさせる右目用部分発光領域と、前記観察者の左目に前記画像光を向けさせる左目用部分発光領域と、を含む、請求項１又は３に記載の表示制御装置。
【請求項6】
被投影部に画像光を投影することで、アイボックスの範囲内から観察者が虚像を視認するヘッドアップディスプレイ装置において、発光領域を有し、前記発光領域の部分領域毎に選択的に照明光を出射可能な光源素子と、
前記光源素子から入射した前記照明光を変調して前記画像光として出射する光変調素子と、
異なる前記部分領域から出射された前記照明光が前記光変調素子により変調された前記画像光毎に、前記アイボックス内の異なる部分視域に向けて集光させる集光光学系と、
前記光源素子を制御するプロセッサと、を備え、
前記被投影部は、入射角よりも反射角を大きくする非正反射素子を有し、
前記プロセッサは、
前記アイボックス内の観察者の目位置に関する情報、又は目位置を推定可能な情報を取得し、
前記目位置が所定の閾値より高いと推定される場合、所定の光強度以上で発光させる前記部分領域（以下、部分発光領域と呼ぶ。）を狭くする、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項7】
前記部分発光領域は、前記観察者の目が存在すると推定される主部分視域に対応する主部分発光領域と、前記主部分視域の周囲の副部分視域に対応する副部分発光領域と、を含み、
前記プロセッサは、
前記目位置が所定の閾値より高いと推定される場合、前記主部分視域の下側の前記副部分視域に対応する前記副部分発光領域での光強度を少なくとも低下、又は消灯することで、前記部分発光領域を狭くする、
請求項６に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項8】
被投影部に画像光を投影することで、アイボックスの範囲内から観察者が虚像を視認するヘッドアップディスプレイ装置において、発光領域を有し、前記発光領域の部分領域毎に選択的に照明光を出射可能な光源素子と、
前記光源素子から入射した前記照明光を変調して前記画像光として出射する光変調素子と、
異なる前記部分領域から出射された前記照明光が前記光変調素子により変調された前記画像光毎に、前記アイボックス内の異なる部分視域に向けて集光させる集光光学系と、
前記光源素子を制御するプロセッサと、を備え、
前記被投影部は、入射角よりも反射角を小さくする非正反射素子を有し、
前記プロセッサは、
前記アイボックス内の観察者の目位置に関する情報、又は目位置を推定可能な情報を取得し、
前記目位置が所定の閾値より低いと推定される場合、所定の光強度以上で発光させる前記部分領域（以下、部分発光領域と呼ぶ。）を狭くする、
ヘッドアップディスプレイ装置。
【請求項9】
前記部分発光領域は、前記観察者の目が存在すると推定される主部分視域に対応する主部分発光領域と、前記主部分視域の周囲の副部分視域に対応する副部分発光領域と、を含み、
前記プロセッサは、
前記目位置が所定の閾値より低いと推定される場合、前記主部分視域の上側の前記副部分視域に対応する前記副部分発光領域での光強度を少なくとも低下、又は消灯することで、前記部分発光領域を狭くする、
請求項８に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両などの移動体に用いられるヘッドアップディスプレイ装置などに関する。
【背景技術】
【0002】
車両のウインドシールドに、特定波長領域の光に対する回折効率（反射率）が高いホログラム素子を設け、これに内部で生成した表示画像の画像光を投影することで、虚像を視認させるヘッドアップディスプレイ装置が記載されている。
【0003】
特許文献１には、ホログラム素子への光の入射角と、回折角（反射角）との差を大きくする（非正反射の程度を大きくする）ことで、ウインドシールドで正反射する光を視域に向きにくくし、ホログラム素子での回折光のみを入射させやすくする方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１１－２２７２８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、ヘッドアップディスプレイ装置で生成される表示画像の各ピクセルから出射される画像光は、所定の幅を有する出射角を有しているため、一部の出射角の画像光は、ウインドシールドで正反射されても、観察者の目が配置される視域（回折光を向けた視域）とは異なる方向に向かうため、視認者に視認されないが、他部の出射角の画像光は、ウインドシールドで正反射されると、観察者の目が配置される視域に向かうため、観察者は、ホログラム素子で回折された光と、ウインドシールドで正反射された光と、の２重の光（２重像）を視認することが依然として想定され、この観点で改善の余地があった。
【0006】
また、従来のヘッドアップディスプレイ装置（ホログラム素子などの有無によらない。）では、表示される画像（虚像）が視認できる領域の広さは、目の位置によらず、一定であった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本明細書に開示される特定の実施形態の要約を以下に示す。これらの態様が、これらの特定の実施形態の概要を読者に提供するためだけに提示され、この開示の範囲を限定するものではないことを理解されたい。実際に、本開示は、以下に記載されない種々の態様を包含し得る。
【0008】
本開示の概要は、目高さにより視認できる領域の広さを調整できるようにする。または、本開示の概要は、虚像の表示品位を向上させる。より具体的には、２重像の発生を抑制することに関する。
【0009】
したがって、本明細書に記載される表示制御装置、又はヘッドアップディスプレイ装置は、前記課題を解決するため、以下の手段を採用した。本実施形態は、観察者の目位置に応じて、光源素子における発光領域の広さを制御することで、アイボックス内で虚像を視認可能な広さを調整する、ことをその要旨とする。
【0010】
本明細書に記載される第１の態様における表示制御装置では、被投影部に画像光を投影することで、アイボックスの範囲内から観察者が虚像を視認するヘッドアップディスプレイ装置を制御する表示制御装置において、発光領域を有し、発光領域の部分領域毎に選択的に照明光を出射可能な光源素子と、光源素子から入射した照明光を変調して画像光として出射する光変調素子と、異なる部分領域から出射された照明光が光変調素子により変調された画像光毎に、アイボックス内の異なる部分視域に向けて集光させる集光光学系と、光源素子を制御するプロセッサと、を備え、プロセッサは、アイボックス内の観察者の目位置に関する情報、又は目位置を推定可能な情報を取得し、目位置の高さに応じて、所定の光強度以上で発光させる部分領域（以下では、部分発光領域とも呼ぶ。）の広さを変える。
【0011】
第１の態様における表示制御装置によれば、プロセッサは、観察者の目の高さに応じて、光源素子の発光させる領域（以下では、部分発光領域とも呼ぶ。）を変えることで、アイボックス内で虚像を視認可能な広さを観察者の目高さに応じて調整することができる。目高さに応じて画像光を向ける範囲を調整する、換言すると、画像光を向けない範囲を調整することで、余計な画像光の出射を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、図１ないし図１５では、例示的な車両用表示システム、ヘッドアップディスプレイ装置、表示制御装置の構成、及び動作の説明を提供する。なお、本発明は以下の実施形態（図面の内容も含む）によって限定されるものではない。下記の実施形態に変更（構成要素の削除も含む）を加えることができるのはもちろんである。また、以下の説明では、本発明の理解を容易にするために、公知の技術的事項の説明を適宜省略する。
【0014】
図１のヘッドアップディスプレイシステム１０は、車両１に搭載され、ヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置とも記載する。）２０と、ＨＵＤ装置２０を制御する表示制御装置３０と、後述する非正反射素子３を含み、ＨＵＤ装置２０からの画像光Ｌを受ける被投影部２と、から構成される。ＨＵＤ装置２０は、観察者（典型的には、車両の運転席に着座する運転者）の正面（前記正面は、前方、車両の進行方向とも換言できる。）に配置される車両のフロントウインドシールド（被投影部２の一例。）に向けて画像光Ｌを投影する。
【0015】
非正反射素子３は、例えばホログラフィック素子、回折光学素子（ＤＯＥ）で構成することができる。ホログラフィック素子は、例えば，フォトポリマーや重クロム酸ゼラチンなどのホログラム材料などからなり、入射した光を所望の方向へ向けて回折する光学部材であり、物体光と参照光の干渉パターンを記録することで作成される。非正反射素子３は、例えば、シート状であり、被投影部２に内包され、ＨＵＤ装置２０が投影する画像光Ｌを車両１の内側の所定の領域であるアイボックス２００へ回折する。例えば、後述する非正反射素子３は、ＨＵＤ装置２０から受けた画像光Ｌを回折することで、観察者に視認される画像（虚像）のサイズを大きくすることができる。観察者は、アイボックス２００内に目７００を配置することで、被投影部２より遠方側に、ＨＵＤ装置２０が表示する表示画像（不図示）の虚像Ｖを視認することができる。
【0016】
本実施形態の説明で用いる「アイボックス」とは、（１）領域内では画像の虚像Ｖの全部が視認でき、領域外では画像の虚像Ｖの少なくとも一部分が視認されない領域、（２）領域内では画像の虚像Ｖの少なくとも一部が視認でき、領域外では画像の虚像Ｖの一部分も視認されない領域、（３）領域内では画像の虚像Ｖの少なくとも一部が所定の輝度以上で視認でき、領域外では画像の虚像Ｖの全体が前記所定の輝度未満である領域、又は（４）ＨＵＤ装置２０が立体視可能な虚像Ｖを表示可能である場合、虚像Ｖの少なくとも一部が立体視でき、領域外では虚像Ｖの一部分も立体視されない領域である。すなわち、観察者が目（両目）をアイボックス２００外に配置すると、観察者は、画像の虚像Ｖの全体が視認できない、画像の虚像Ｖの全体の視認性が非常に低く知覚しづらい、又は画像の虚像Ｖが立体視できない。前記所定の輝度とは、例えば、アイボックスの中心で視認される画像の虚像の輝度に対して１／５０程度である。「アイボックス」は、ＨＵＤ装置２０が搭載される車両で観察者の視点位置の配置が想定されるエリア（アイリプスとも呼ぶ。）と同じ、又は前記アイリプスの大部分（例えば、８０％以上。）を含むように設定される。
【0017】
虚像表示領域１００は、ＨＵＤ装置２０の内部で生成された画像が、虚像Ｖとして結像する平面、曲面、又は一部曲面の領域であり、結像面とも呼ばれる。虚像表示領域１００は、ＨＵＤ装置２０の後述する表示器５０の表示面（例えば、液晶光変調素子の出射面）５２が虚像として結像される位置であり、すなわち、虚像表示領域１００は、ＨＵＤ装置２０の後述する表示面５２に対応し（言い換えると、虚像表示領域１００は、後述する表示器５０の表示面５２と、共役関係となる。）、そして、虚像表示領域１００で視認される虚像は、ＨＵＤ装置２０の後述する表示面５２に表示される画像に対応している、と言える。虚像表示領域１００自体は、実際に観察者の目に視認されない、又は視認されにくい程度に視認性が低いことが好ましい。
【0018】
虚像表示領域１００には、車両１の左右方向（Ｘ軸方向）を軸とした水平方向（ＸＺ平面）とのなす角度（図１のチルト角θｔ）と、アイボックス２００の中心２０５と虚像表示領域１００の上端１０１とを結ぶ線分と、アイボックス中心と虚像表示領域１００の下端１０２とを結ぶ線分とのなす角度を虚像表示領域１００の縦画角として、この縦画角の二等分線と水平方向（ＸＺ平面）とのなす角度（図１の縦配置角θｖ）と、が設定される。本実施形態の虚像表示領域１００は、前方（Ｚ軸正方向）を向いた際に概ね正対するように、概ねＬ［ｄｅｇｒｅｅ］のチルト角θｔを有する。但し、チルト角θｔは、これに限定されるものではなく、０≦θｔ＜Ｌ［ｄｅｇｒｅｅ］の範囲で変更し得る。この場合、例えば、チルト角θｔは、６０［ｄｅｇｒｅｅ］に設定され、虚像表示領域１００は、観察者から見て上側の領域が下側の領域より遠方になるように配置されてもよい。
【0019】
図２は、本実施形態のＨＵＤ装置２０の構成を示す図である。ＨＵＤ装置２０は、画像を表示する表示面５２を有する表示器５０と、リレー光学系（集光光学系）４０と、を含む。なお、後述する本実施形態の表示器５０は、２Ｄ表示器であるが、３Ｄ表示器であってもよい。すなわち、ＨＵＤ装置２０は、アイボックス２００に配置された前記アイポイント（左右の目）に対応した視差画像を表示することで、虚像表示領域１００を基準に立体画像の虚像を観察者に知覚させてもよい（なお、３Ｄ表示器は、両眼視差方式の３Ｄ表示器でなくてもよい。）。また、リレー光学系４０の一部は、省略され得る。
【0020】
図２の表示器５０は、光変調素子５１と、指向性光源ユニット６０と、から構成される。表示面５２は、光変調素子５１の視認側の表面であり、画像の画像光Ｌを出射する。表示面５２の中心からリレー光学系４０及び被投影部２を介してアイボックス２００（アイボックス２００の中心２０５）へ向かう画像光Ｌの光軸Ｌｐに対する、表示面５２の角度の設定により、虚像表示領域１００の角度（チルト角θｔを含む。）が設定され得る。また、後述する指向性光源ユニット６０が、照明光の向きを変えることにより、アイボックス２００内で虚像Ｖを視認できる（視認しやすい）位置を変化させることができる。
【0021】
リレー光学系４０は、表示器５０から出射された画像光Ｌ（表示器５０からアイボックス２００へ向かう光。）の光路上に配置され、表示器５０からの画像光ＬをＨＵＤ装置２０の外側のフロントウインドシールド２に投影する１つ又はそれ以上の光学部材で構成される。図２のリレー光学系４０は、１つの凹状の第１ミラー４１と、１つの平面の第２ミラー４２と、を含む。
【0022】
第１ミラー４１は、例えば、正の光学的パワーを有する自由曲面形状である。換言すると、第１ミラー４１は、領域毎に光学的パワーが異なる曲面形状であってもよく、すなわち、画像光Ｌが通る領域（光路）に応じて画像光Ｌに付加される光学的パワーが異なってもよい。具体的には、表示面５２の各領域からアイボックス２００へ向かう第１画像光Ｌ１、第２画像光Ｌ２、第３画像光Ｌ３（図２参照）とで、リレー光学系４０によって付加される光学的パワーが異なってもよい。
【0023】
なお、第２ミラー４２は、例えば、平面ミラーであるが、これに限定されるものではなく、光学的パワーを有する曲面であってもよい。すなわち、リレー光学系４０は、複数のミラー（例えば、本実施形態の第１ミラー４１、第２ミラー４２。）を合成することで、画像光Ｌが通る領域（光路）に応じて付加される光学的パワーを異ならせてもよい。なお、第２ミラー４２は、省略されてもよい。すなわち、表示器５０から出射される画像光Ｌは、第１ミラー４１により被投影部（フロントウインドシールド）２に反射されてもよい。
【0024】
また、本実施形態では、リレー光学系４０は、２つのミラーを含んでいたが、これに限定されるものではなく、これらに追加又は代替で、１つ又はそれ以上の、レンズなどの屈折光学部材、ホログラムなどの回折光学部材、反射光学部材、又はこれらの組み合わせを含んでいてもよい。
【0025】
また、本実施形態のリレー光学系４０は、この曲面形状（光学的パワーの一例。）により、虚像表示領域１００までの距離を設定する機能、及び表示面５２に表示された画像を拡大した虚像を生成する機能、を有するが、これに加えて、フロントウインドシールド２の湾曲形状により生じ得る虚像の歪みを抑制する（補正する）機能、を有していてもよい。
【0026】
また、リレー光学系４０は、表示制御装置３０により制御される図示しない単数又は複数のアクチュエータが取り付けられ、回転（及び／又は移動）可能であってもよい。
【0027】
光変調素子５１は、指向性光源ユニット６０から照明光を入射し、空間光変調した画像光Ｌをリレー光学系４０（第２ミラー４２）へ向けて出射する。光変調素子５１は、例えば、観察者から見た虚像Ｖの上下方向（Ｙ軸方向）に対応する画素が配列される方向が短辺であり、これと直交する観察者から見た虚像Ｖの左右方向（Ｘ軸方向）に対応する画素が配列される方向が長辺である矩形状である。観察者は、光変調素子５１の透過光（光変調素子５１の種類によっては反射光、回折光なども考えられる。）を、虚像光学系９０を介して視認する。虚像光学系９０は、図２で示すリレー光学系４０とフロントウインドシールド２（これに含まれる非正反射素子３）とを合わせたものである。なお、光変調素子（表示器）５０は、ＬＣｏＳやＤＭＤを用いた反射型表示パネルであってもよい。
【0028】
図３を参照する。図３は、視点追従スポットライティング制御を実施する機能を備えたＨＵＤ装置２０（指向性光源ユニット６０）の主要な構成の一例を示す図である。図３に示されるＨＵＤ装置２０（指向性光源ユニット６０）では、アイボックス２００は、観察者（車両の運転者）が車両の前方を向いた場合の左右方向（Ｘ軸方向）に９個に分割され、上下方向（Ｙ軸方向）に９個に分割されたｎ個（本実施例では、８１個。）の部分視域Ｅ（図４におけるＥ１１～Ｅ９９）に分割されており、この部分視域Ｅを単位として、運転者（ユーザー）の目（視点）の位置を検出することが可能であり、目位置が検出された部分視域Ｅに向けて画像光Ｌを局所的に向ける視点追従スポットライティング制御が実施される。
【0029】
後述する表示制御装置３０は、後述する目位置検出部４１１から観察者の目位置を検出し、その観察者の目位置、及びその周辺でのみ明るい画像（虚像Ｖ）が視認されるように指向性光源ユニット６０を制御する。これらについては、後で詳述する。
【0030】
指向性光源ユニット６０は、光源７０、走査デバイス（スキャナ）７５、第１のフィールドレンズ７６、第２のフィールドレンズ７７、及び光拡散光学系８０から構成される。走査デバイス７５は、光源７０から出射されるレーザー光を、光拡散光学系８０のｎ個の部分領域Ｄ（本実施形態の部分領域Ｄは、Ｄ１１～Ｄ９９までの８１個。）上を走査可能であり、表示制御装置３０が、目位置検出部４１１で検出した目位置が存在する部分視域Ｅに対応する部分領域Ｄに強いレーザー光を照射するように、光源７０を制御することで、観察者に画像（虚像Ｖ）を視認させる。
【0031】
光源７０は、例えば、異なる３色（例えばＲ，Ｇ，Ｂ）をそれぞれ出射可能な複数のレーザーダイオードなどであり、複数のレーザービームをダイクロイックミラーなどで混色（例えば、白色）し、１つの照明用レーザービーム７４として走査デバイス７５に向ける。光源７０は、後述する表示制御装置３０からの制御のもと、照明用レーザービーム７４の強度を調整可能である（消灯も含む）。
【0032】
走査デバイス（スキャナ）７５は、光源７０から出射された照明用レーザービーム７４を２次元的に偏向する素子であり、例えば、ポリゴンビラー、ガルバノミラー、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）、技術を用いたＭＥＭＳミラー装置）などの光走査装置である。走査デバイス７５は、互いに直交する２軸を用いて揺動しうるように構成された微小なミラーである。走査デバイス７５は、例えば、主走査方向で高速で走査し、かつ主走査方向と直交する副走査方向で低速で走査する。
【0033】
第１のフィールドレンズ７６は、走査デバイス７５と光拡散光学系８０との間の走査デバイス７５が走査する照明用レーザービーム７４の光路上に配置されている。第１のフィールドレンズ７６は、受光した照明用レーザービーム７４を、第１のフィールドレンズ７６の光軸に平行な方向に平行化させる機能を持つ。なお、第１のフィールドレンズ７６は、必須の構成部品でないため、省略しても良い。ただし、第１のフィールドレンズ７６を設けることにより、光拡散光学系８０の各部分領域Ｄから出射された照明用レーザービーム７４が変調された画像光Ｌを、アイボックス２００の各部分視域Ｅに精度よく向かわせることができる。なお、第１のフィールドレンズ７６は、屈折光学系であるが、走査デバイス７５と光拡散光学系８０との間の照明用レーザービーム７４の光路上には、これに代えて、１つ又は複数の他の屈折光学系、反射光学系、回折光学系を設けても良い。
【0034】
第２のフィールドレンズ（集光光学系）７７は、光拡散光学系８０と光変調素子５１との間の各部分領域Ｄにより拡散された照明用レーザービーム７４の光路上に配置されており、異なる部分領域Ｄから出射された照明光が光変調素子５１により変調された画像光Ｌ毎に、アイボックス２００内の異なる部分視域Ｅに向けて集光させる集光光学系として機能する。本実施形態の第２のフィールドレンズ７７は、１つ又は複数のフィールドレンズから構成され、光拡散光学系８０の各部分領域Ｄにより拡散された照明用レーザービーム７４が光変調素子５１の全面を透過照明するように設計された前段光学部材（バックライト光学部材）である。また、第２のフィールドレンズ７７は、光変調素子５１から出射される画像光Ｌが虚像光学系９０（リレー光学系４０及びフロントウインドシールド２から構成されるＨＵＤ光学部材）を経てアイボックス２００内の任意の位置にある部分視域Ｅに届くように設計されている。異なる部分領域Ｄから出射された照明光が光変調素子５１により変調された画像光Ｌ毎に、アイボックス２００内の異なる部分視域Ｅに向けて集光させる集光光学系は、フィールドレンズに代えて（又は加えて）、この他の１つ又は複数の屈折光学系、反射光学系、回折光学系、など様々な光学系を含んでいても良い。
【0035】
拡散板７８は、光変調素子５１と第２のフィールドレンズ７７との間の照明用レーザービーム７４の光路上に配置されている。拡散板７８は、受光した照明用レーザービーム７４光を拡散させて光変調素子５１に出射する。これにより、アイボックス２００の各部分視域Ｅで視認される部分領域Ｄから出射された照明用レーザービーム７４により生成される画像光Ｌにおける輝度ムラを低減できる。拡散板７８は、光を拡散させる機能がある光学部材であれば良く、例えばその表面がビーズ部材や微細な凹凸構造、粗面で構成される。また、ドットシートや透過性の乳白色のシートでも良い。
【0036】
まず、光拡散光学系８０として、レンズアレイ８１を用いる例を説明する。本実施形態のレンズアレイ８１は、ｎ個の部分領域Ｄに分かれており、各部分領域Ｄには、曲率を有する微小なレンズが形成される。各部分領域Ｄに照明用レーザービーム７４が入射されると、微小レンズによって屈折された照明用レーザービーム７４が拡散光となって放射される。より詳細には、光源７０からレンズアレイ８１（光拡散光学系８０）のｎ個のいずれかの部分領域Ｄに入射された照明用レーザービーム７４は、微小レンズで屈折されて、第２のフィールドレンズ７７、拡散板７８、を透過した後に、光変調素子５１の全面に照射され、光変調された画像光Ｌが虚像光学系９０を通過した後に、所定の部分領域Ｄに対応する所定の部分視域Ｅに照射される。
【0037】
次に、光拡散光学系８０として、ホログラム記録媒体８２を用いる例を説明する。本実施形態のホログラム記録媒体８２は、ｎ個の部分領域Ｄに分かれており、各部分領域Ｄには、干渉縞が形成される。各部分領域Ｄに照明用レーザービーム７４が入射されると、干渉縞によって回折された照明用レーザービーム７４が拡散光となって放射される。より詳細には、光源７０からレンズアレイ８１（光拡散光学系８０）のｎ個のいずれかの部分領域Ｄに入射された照明用レーザービーム７４は、干渉縞で回折されて、第２のフィールドレンズ７７、拡散板７８、を透過した後に、光変調素子５１の全面に照射され、光変調された画像光Ｌが虚像光学系９０を通過した後に、所定の部分領域Ｄに対応する所定の部分視域Ｅに照射される。なお、光拡散光学系８０として、フレネルレンズであってもよい。
【0038】
図５は、走査デバイス（スキャナ）７５が、光拡散光学系８０を走査する様子を示す図である。この図５では、第１のフィールドレンズ７６は省略してある。光拡散光学系８０は、アイボックス２００の部分視域Ｅが水平方向に並ぶ第１の方向（Ｘ軸）に対応する第３の方向（α軸）と、部分視域Ｅが鉛直方向に並ぶ第２の方向（Ｙ軸）に対応する第４の方向（β軸）と、を有する。走査デバイス７５は、第３の方向（α軸）に沿って主走査を行いながら、第４の方向（β軸）に沿って副走査を行う。図５の例では、走査デバイス７５は、主走査の往路と復路とで、異なる部分領域Ｄを通り、表示制御装置３０の制御により所定の部分領域Ｄに照明用レーザービーム７４を照射するようになっている。具体的には、走査デバイス７５は、往路として、部分領域Ｄ９９からＤ９１まで高速で走査しながら表示制御装置３０が選択する所定の部分領域Ｄ（部分発光領域ＤＭ）に照明用レーザービーム７４を照射し、部分発光領域ＤＭには照明用レーザービーム７４を照射せず、その後、復路として、部分領域Ｄ８１からＤ８９まで走査しながら表示制御装置３０が選択する所定の部分発光領域ＤＭに照明用レーザービーム７４を照射する。しかし、これに限定されない。
【0039】
他の例の走査デバイス７５は、往路のみ（代替えとして、復路のみ）で照明用レーザービーム７４が照射されてもよい。具体的には、走査デバイス７５は、往路として、部分領域Ｄ９９からＤ９１まで走査しながら表示制御装置３０が選択する所定の部分発光領域ＤＭに照明用レーザービーム７４を照射した後、照明用レーザービーム７４を照射することなく、部分領域Ｄ８９まで走査し、再び往路として、部分領域Ｄ８９からＤ８１まで走査しながら表示制御装置３０が選択する所定の部分発光領域ＤＭに照明用レーザービーム７４を照射してもよい。
【0040】
他の例の走査デバイス７５は、往路と復路で同じ部分領域Ｄに照明用レーザービーム７４を照射してもよい具体的には、走査デバイス７５は、往路として、部分領域Ｄ９９からＤ９１まで走査しながら表示制御装置３０が選択する所定の部分発光領域ＤＭに照明用レーザービーム７４を照射した後、復路として、再び部分領域Ｄ９１からＤ９９まで走査しながら表示制御装置３０が選択する所定の部分発光領域ＤＭに照明用レーザービーム７４を照射する。なお、往路と復路とで照明用レーザービーム７４が照射される部分領域Ｄ内での位置は異なる。すなわち、照明用レーザービーム７４は、往路では、所定の部分領域Ｄのうち上側（βの負方向）の位置に照射され、復路では、所定の部分領域Ｄのうち下側（βの正方向）の位置に照射されるようにしてもよい。
【0041】
図５の例では、表示制御装置３０は、光拡散光学系８０の部分発光領域ＤＭ（部分領域Ｄ５２、Ｄ５５）に照明用レーザービーム７４が照射されるように、走査デバイス７５が部分発光領域ＤＭ（部分領域Ｄ５２、Ｄ５５）を走査するタイミングに合わせて光源７０を駆動する。これにより、図４に示すように、光拡散光学系８０の部分発光領域ＤＭ（部分領域Ｄ５２、Ｄ５５）に対応するアイボックス２００の後述のスポットライティングパターンＳＰ（部分視域Ｅ５２、Ｅ５５）に光変調素子５１の画像光Ｌが向けられる。なお、観察者の右目が検出される部分視域Ｅ、又はこの近傍の部分視域Ｅも加えた右目用スポットライティングパターンＳＰＲ（以下では、右目用スポットライティングパターンＳＰＲとも呼ぶ）、この右目用スポットライティングパターンＳＰＲと対応する部分発光領域ＤＭ（部分領域Ｄ）を右目用部分発光領域ＤＭＲ、観察者の左目が検出される部分視域Ｅ、又はこの近傍の部分視域Ｅを加えた左目用スポットライティングパターンＳＰＬ、そして、この左目用スポットライティングパターンＳＰＬと対応する部分発光領域ＤＭ（部分領域Ｄ）を左目用部分発光領域ＤＭＬ、とする。したがって、右目用部分発光領域ＤＭＲ（Ｄ５２）から出射された照明用レーザービーム７４が光変調素子５１で変調された画像光Ｌは、右目用スポットライティングパターンＳＰＲ（Ｅ５２）に照射され、かつ左目用部分発光領域ＤＭＬ（Ｄ５５）から出射された照明用レーザービーム７４が光変調素子５１で変調された画像光Ｌは、左目用スポットライティングパターンＳＰＬ（Ｅ５５）に照射される。また、表示制御装置３０は、右目用部分発光領域ＤＭＲや左目用部分発光領域ＤＭＬ以外の部分領域Ｄには、照明用レーザービーム７４を照射しない、又は非常に低い光強度の照明用レーザービーム７４を照射する。これにより、観察者の目位置が存在する視域Ｅに効率よく画像光Ｌを照射し、消費電力を低く抑えることができる。
【0042】
図６は、スポットライティングパターンＳＰ（部分視域Ｅ５５）に画像光Ｌが配光された際の光量（輝度）の分布の例を示す図である。ＤＢ１は、アイボックス２００の左右方向（Ｘ軸方向）の光量分布を示し、ＤＢ２は、アイボックス２００の上下方向（Ｙ軸方向）の光量分布を示す。いずれの分布も部分視域Ｅの境界内において、所定閾値Ｌｔｈ以上の光量が確保されている。また、光量分布ＤＢ１、ＤＢ２は、部分視域Ｅの境界の外側にも光量がはみ出して広がり、光の強度は、急峻に低下せず、徐々に（勾配をもって）低下する。よって、視点が、境界の外側に移動したときでも、表示（虚像）が薄くなって消えることになり、唐突に消えることがない。これによって違和感、不安感が抑制（低減）される。
【0043】
また、他の好ましい例では、発光領域（ライティングのエリア）内においては、所定の輝度レベルとなるように均一（略均一を含む）な光の照射がなされるようにする。具体的には、光量分布ＤＢ１、ＤＢ２がトップハット形状となっていてもよい。これにより、照明される部分視域Ｅ内では、目位置が移動しても画像（虚像Ｖ）の輝度を略均一に視認させることができる。但し、本実施形態において、光量分布ＤＢ１、ＤＢ２は、ガウシアン分布であってもよい。
【0044】
なお、上記実施形態では、観察者の片目毎に１つの部分視域ＥからなるスポットライティングパターンＳＰに画像光Ｌが照射されていたが、これに限定されない。すなわち、観察者の目が存在する部分視域Ｅとその近傍の部分視域Ｅとを含む複数の部分視域ＥからなるスポットライティングパターンＳＰに画像光Ｌが向けられてよい。換言すると、観察者の片目毎に２つ以上の部分視域Ｅに画像光Ｌを照射してもよい。
【0045】
図７Ａは、観察者の目位置に対して複数の部分視域に画像光が向けられる態様を説明する図である。ここで、観察者の右目７００Ｒは、部分視域Ｅ５２で検出され、左目７００Ｌは、部分視域Ｅ５５で検出されたとする。右目用画像光Ｌが向けられる部分視域Ｅ（右目用スポットライティングパターンＳＰＲ）は、部分視域Ｅ５２を中心として、上側の部分視域Ｅ４２、下側の部分視域Ｅ６２、右側の部分視域Ｅ５１、左側の部分視域Ｅ５３、左上の部分視域Ｅ４３、左下の部分視域Ｅ６３、右下の部分視域Ｅ６１、及び右上の部分視域Ｅ４１の９つである。また、同様に、 左目用画像光Ｌが向けられる部分視域Ｅ（左目用スポットライティングパターンＳＰＬ）は、部分視域Ｅ５５を中心として、上側の部分視域Ｅ４５、下側の部分視域Ｅ６５、右側の部分視域Ｅ５４、左側の部分視域Ｅ５６、左上の部分視域Ｅ４６、左下の部分視域Ｅ６６、右下の部分視域Ｅ６４、及び右上の部分視域Ｅ４４の９つである。
【0046】
図７Ｂは、図７Ａで示す例における走査デバイスが、光拡散光学系を走査する様子を示す図である。左目用部分発光領域ＤＭＬは、右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２に対応する主部分発光領域（ＤＭＡ）と、主部分発光領域（ＤＭＡ）の周辺に配置される部分視域Ｅである副部分発光領域（ＤＭＢ）と、を含む。図７Ａの右目用スポットライティングパターンＳＰＲに対応する右目用部分発光領域ＤＭＲは、主部分発光領域（ＤＭＡ）である部分領域Ｄ５１と、部分領域Ｄ５１を中心とした副部分発光領域（ＤＭＢ）、紙面上の下側の部分領域Ｄ４２、上側の部分領域Ｄ６２、右側の部分領域Ｄ５１、左側の部分領域Ｄ５３、左下の部分領域Ｄ４３、左上の部分領域Ｄ６３、右上の部分領域Ｄ６１、及び右下の部分領域Ｄ４１の９つの部分領域Ｄを含む。一方、図７Ａの左目用スポットライティングパターンＳＰＬに対応する左目用部分発光領域ＤＭＬは、主部分発光領域（ＤＭＡ）である部分領域Ｄ５５と、部分領域Ｄ５５を中心とした副部分発光領域（ＤＭＢ）、紙面上の下側の部分領域Ｄ４５、上側の部分領域Ｄ６５、右側の部分領域Ｄ５４、左側の部分領域Ｄ５６、左下の部分領域Ｄ４６、左上の部分領域Ｄ６６、右上の部分領域Ｄ６４、及び右下の部分領域Ｄ４４の９つの部分領域Ｄを含む。
【0047】
図８は、複数の部分視域Ｅを含むスポットライティングパターンＳＰに画像光Ｌが配光された際の光量（輝度）の分布の例を示す図である。ＤＢ３は、アイボックス２００の左右方向（Ｘ軸方向）の光量分布を示し、ＤＢ４は、アイボックス２００の上下方向（Ｙ軸方向）の光量分布を示す。いずれの分布もスポットライティングパターンＳＰの境界内において、所定閾値Ｌｔｈ以上の光量が確保されている。また、光量分布ＤＢ３、ＤＢ４は、スポットライティングパターンＳＰの境界の外側にも光量がはみ出して広がり、光の強度は、急峻に低下せず、徐々に（勾配をもって）低下する。よって、観察者の目位置が、部分視域Ｅ５５から多少移動しても部分視域Ｅ５５の周囲の視域内であれば、所定閾値Ｌｔｈ以上の光量により所望の輝度の画像（虚像Ｖ）を観察者に視認させることができる。なお、目位置が大きく移動して、左目用スポットライティングパターンＳＰＬの外側に移動したときでも、表示（虚像）が薄くなって消えることになり、唐突に消えることがない。これによって違和感、不安感が抑制（低減）される。
【0048】
図９は、いくつかの実施形態に係る、車両用表示システム１０のブロック図である。表示制御装置３０は、１つ又は複数のＩ／Ｏインタフェース３１、１つ又は複数のプロセッサ３３、１つ又は複数の画像処理回路３５、及び１つ又は複数のメモリ３７を備える。図９に記載される様々な機能ブロックは、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれら両方の組み合わせで構成されてもよい。図９は、１つの実施形態に過ぎず、図示された構成要素は、より数の少ない構成要素に組み合わされてもよく、又は追加の構成要素があってもよい。例えば、画像処理回路３５（例えば、グラフィック処理ユニット）が、１つ又は複数のプロセッサ３３に含まれてもよい。
【0049】
図示するように、プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、メモリ３７と動作可能に連結される。より具体的には、プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、メモリ３７に記憶されているプログラムを実行することで、例えば、光源７０が出射する照明用レーザービーム７４の調整、画像データの生成及び／又は送信するなど、車両用表示システム１０（ＨＵＤ装置２０、光源７０、及び走査デバイス７５）の操作を行うことができる。プロセッサ３３及び／又は画像処理回路３５は、少なくとも１つの汎用マイクロプロセッサ（例えば、中央処理装置（ＣＰＵ））、少なくとも１つの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、少なくとも１つのフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、又はそれらの任意の組み合わせを含むことができる。メモリ３７は、ハードディスクのような任意のタイプの磁気媒体、ＣＤ及びＤＶＤのような任意のタイプの光学媒体、揮発性メモリのような任意のタイプの半導体メモリ、及び不揮発性メモリを含む。揮発性メモリは、ＤＲＡＭ及びＳＲＡＭを含み、不揮発性メモリは、ＲＯＭ及びＮＶＲＡＭを含んでもよい。
【0050】
図示するように、プロセッサ３３は、Ｉ／Ｏインタフェース３１と動作可能に連結されている。Ｉ／Ｏインタフェース３１は、例えば、車両に設けられた後述の車両ＥＣＵ４０１、又は他の電子機器（後述する符号４０３～４１９）と、ＣＡＮ（Controller Area Network）の規格に応じて通信（ＣＡＮ通信とも称する）を行う。なお、Ｉ／Ｏインタフェース３１が採用する通信規格は、ＣＡＮに限定されず、例えば、ＣＡＮＦＤ（ＣＡＮ with Flexible Data Rate）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＭＯＳＴ（Media Oriented Systems Transport：ＭＯＳＴは登録商標）、ＵＡＲＴ、もしくはＵＳＢなどの有線通信インタフェース、又は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）ネットワークなどのパーソナルエリアネットワーク（ＰＡＮ）、８０２．１１ｘ Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）ネットワークなどのローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）等の数十メートル内の近距離無線通信インタフェースである車内通信（内部通信）インタフェースを含む。また、Ｉ／Ｏインタフェース３１は、無線ワイドエリアネットワーク（ＷＷＡＮ０、ＩＥＥＥ８０２．１６－２００４（ＷｉＭＡＸ：Worldwide Interoperability for Microwave Access））、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅベース（Ｍｏｂｉｌｅ ＷｉＭＡＸ）、４Ｇ、４Ｇ－ＬＴＥ、ＬＴＥ Ａｄｖａｎｃｅｄ、５Ｇなどのセルラー通信規格により広域通信網（例えば、インターネット通信網）などの車外通信（外部通信）インタフェースを含んでいてもよい。
【0051】
図示するように、プロセッサ３３は、Ｉ／Ｏインタフェース３１と相互動作可能に連結されることで、車両用表示システム１０（Ｉ／Ｏインタフェース３１）に接続される種々の他の電子機器等と情報を授受可能となる。Ｉ／Ｏインタフェース３１には、例えば、車両ＥＣＵ４０１、道路情報データベース４０３、自車位置検出部４０５、車外センサ４０７、操作検出部４０９、目位置検出部４１１、ＩＭＵ４１３、視線方向検出部４１５、携帯情報端末４１７、及び外部通信機器４１９などが動作可能に連結される。なお、Ｉ／Ｏインタフェース３１は、車両用表示システム１０に接続される他の電子機器等から受信する情報を加工（変換、演算、解析）する機能を含んでいてもよい。
【0052】
光変調素子（表示器）５０は、例えば、液晶光変調素子であり、プロセッサ３３及び画像処理回路３５に動作可能に連結される。したがって、光変調素子５１によって表示される画像は、プロセッサ３３及び／又は画像処理回路３５から受信された画像データに基づいてもよい。プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、Ｉ／Ｏインタフェース３１から取得される情報に基づき、光変調素子５１が表示する画像を制御する。
【0053】
車両ＥＣＵ４０１は、車両１に設けられたセンサやスイッチから、車両１の状態（例えば、走行距離、車速、アクセルペダル開度、ブレーキペダル開度、エンジンスロットル開度、インジェクター燃料噴射量、エンジン回転数、モータ回転数、ステアリング操舵角、シフトポジション、ドライブモード、各種警告状態、姿勢（ロール角、及び／又はピッチング角を含む）、車両の振動（振動の大きさ、頻度、及び／又は周波数を含む））などを取得し、車両１の前記状態を収集、及び管理（制御も含んでもよい。）するものであり、機能の一部として、車両１の前記状態の数値（例えば、車両１の車速。）を示す信号を、表示制御装置３０のプロセッサ３３へ出力することができる。なお、車両ＥＣＵ４０１は、単にセンサ等で検出した数値（例えば、ピッチング角が前傾方向に３［ｄｅｇｒｅｅ］。）をプロセッサ３３へ送信することに加え、又はこれに代わり、センサで検出した数値を含む車両１の１つ又は複数の状態に基づく判定結果（例えば、車両１が予め定められた前傾状態の条件を満たしていること。）、若しくは／及び解析結果（例えば、ブレーキペダル開度の情報と組み合わせされて、ブレーキにより車両が前傾状態になったこと。）を、プロセッサ３３へ送信してもよい。例えば、車両ＥＣＵ４０１は、車両１が車両ＥＣＵ４０１のメモリ（不図示）に予め記憶された所定の条件を満たすような判定結果を示す信号を表示制御装置３０へ出力してもよい。なお、Ｉ／Ｏインタフェース３１は、車両ＥＣＵ４０１を介さずに、車両１に設けられた車両１に設けられたセンサやスイッチから、上述したような情報を取得してもよい。
【0054】
また、車両ＥＣＵ４０１は、車両用表示システム１０が表示する画像を指示する指示信号を表示制御装置３０へ出力してもよく、この際、画像の座標、サイズ、種類、表示態様、画像の報知必要度、及び／又は報知必要度を判定する元となる必要度関連情報を、前記指示信号に付加して送信してもよい。
【0055】
道路情報データベース４０３は、車両１に設けられた図示しないナビゲーション装置、又は車両１と車外通信インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース３１）を介して接続される外部サーバー、に含まれ、後述する自車位置検出部４０５から取得される車両１の位置に基づき、車両１の周辺の情報（車両１の周辺の実オブジェクト関連情報）である車両１が走行する道路情報（車線，白線，停止線，横断歩道，道路の幅員，車線数，交差点，カーブ，分岐路，交通規制など）、地物情報（建物、橋、河川など）の、有無、位置（車両１までの距離を含む）、方向、形状、種類、詳細情報などを読み出し、プロセッサ３３に送信してもよい。また、道路情報データベース４０３は、出発地から目的地までの適切な経路（ナビゲーション情報）を算出し、当該ナビゲーション情報を示す信号、又は経路を示す画像データをプロセッサ３３へ出力してもよい。
【0056】
自車位置検出部４０５は、車両１に設けられたＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）等であり、現在の車両１の位置、方位を検出し、検出結果を示す信号を、プロセッサ３３を介して、又は直接、道路情報データベース４０３、後述する携帯情報端末４１７、及び／もしくは外部通信機器４１９へ出力する。道路情報データベース４０３、後述する携帯情報端末４１７、及び／又は外部通信機器４１９は、自車位置検出部４０５から車両１の位置情報を連続的、断続的、又は所定のイベント毎に取得することで、車両１の周辺の情報を選択・生成して、プロセッサ３３へ出力してもよい。
【0057】
車外センサ４０７は、車両１の周辺（前方、側方、及び後方）に存在する実オブジェクトを検出する。車外センサ４０７が検知する実オブジェクトは、例えば、障害物（歩行者、自転車、自動二輪車、他車両など）、後述する走行レーンの路面、区画線、路側物、及び／又は地物（建物など）などを含んでいてもよい。車外センサとしては、例えば、ミリ波レーダ、超音波レーダ、レーザレーダ等のレーダセンサ、カメラ、又はこれらの組み合わせからなる検出ユニットと、当該１つ又は複数の検出ユニットからの検出データを処理する（データフュージョンする）処理装置と、から構成される。これらレーダセンサやカメラセンサによる物体検知については従来の周知の手法を適用する。これらのセンサによる物体検知によって、三次元空間内での実オブジェクトの有無、実オブジェクトが存在する場合には、その実オブジェクトの位置（車両１からの相対的な距離、車両１の進行方向を前後方向とした場合の左右方向の位置、上下方向の位置等）、大きさ（横方向（左右方向）、高さ方向（上下方向）等の大きさ）、移動方向（横方向（左右方向）、奥行き方向（前後方向））、移動速度（横方向（左右方向）、奥行き方向（前後方向））、及び／又は種類等を検出してもよい。１つ又は複数の車外センサ４０７は、各センサの検知周期毎に、車両１の前方の実オブジェクトを検知して、実オブジェクト情報の一例である実オブジェクト情報（実オブジェクトの有無、実オブジェクトが存在する場合には実オブジェクト毎の位置、大きさ、及び／又は種類等の情報）をプロセッサ３３に出力することができる。なお、これら実オブジェクト情報は、他の機器（例えば、車両ＥＣＵ４０１）を経由してプロセッサ３３に送信されてもよい。また、夜間等の周辺が暗いときでも実オブジェクトが検知できるように、センサとしてカメラを利用する場合には赤外線カメラや近赤外線カメラが望ましい。また、センサとしてカメラを利用する場合、視差で距離等も取得できるステレオカメラが望ましい。
【0058】
操作検出部４０９は、例えば、車両１のＣＩＤ（Ｃｅｎｔｅｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ）、インストルメントパネルなどに設けられたハードウェアスイッチ、又は画像とタッチセンサなどとを兼ね合わされたソフトウェアスイッチなどであり、車両１の乗員（運転席の着座するユーザ、及び／又は助手席に着座するユーザ）による操作に基づく操作情報を、プロセッサ３３へ出力する。例えば、操作検出部４０９は、ユーザの操作により、虚像表示領域１００を移動させる操作に基づく表示領域設定情報、アイボックス２００を移動させる操作に基づくアイボックス設定情報、観察者の目位置７００を設定する操作に基づく情報などを、プロセッサ３３へ出力する。
【0059】
目位置検出部４１１は、車両１の運転席に着座する観察者の目位置７００を検出する赤外線カメラなどのカメラを含み、撮像した画像を、プロセッサ３３に出力してもよい。プロセッサ３３は、目位置検出部４１１から撮像画像（目位置７００を推定可能な情報の一例。）を取得し、この撮像画像を、パターンマッチングなどの手法で解析することで、観察者の目位置７００の座標を検出し、検出した目位置７００の座標を示す信号を、プロセッサ３３へ出力してもよい。
【0060】
また、目位置検出部４１１は、カメラの撮像画像を解析した解析結果（例えば、観察者の目位置７００が、予め設定された複数の表示パラメータ６００（後述する。）が対応する空間的な領域のどこに属しているかを示す信号。）を、プロセッサ３３に出力してもよい。なお、車両１の観察者の目位置７００、又は観察者の目位置７００を推定可能な情報を取得する方法は、これらに限定されるものではなく、既知の目位置検出（推定）技術を用いて取得されてもよい。
【0061】
また、目位置検出部４１１は、観察者の目位置７００の移動速度、及び／又は移動方向を検出し、観察者の目位置７００の移動速度、及び／又は移動方向を示す信号を、プロセッサ３３に出力してもよい。
【0062】
また、目位置検出部４１１は、（１０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあることを示す信号、（２０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあると推定される信号、又は（３０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外になると予測される信号、を検出した場合、所定の条件を満たしたと判定し、当該状態を示す信号を、プロセッサ３３に出力してもよい。
【0063】
（２０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあると推定される信号は、（２１）観察者の目位置７００が検出できないことを示す信号、（２２）観察者の目位置７００の移動が検出された後、観察者の目位置７００が検出できないことを示す信号、及び／又は（２３）観察者の目位置７００Ｒ、７００Ｌのいずれかがアイボックス２００の境界２００Ａの近傍（前記近傍は、例えば、境界２００Ａから所定の座標以内であることを含む。）にあることを示す信号、などを含む。
【0064】
（３０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外になると予測される信号は、（３１）新たに検出した目位置７００が、過去に検出した目位置７００に対して、メモリ３７に予め記憶された目位置移動距離閾値以上であること（所定の単位時間内における目位置の移動が規定範囲より大きいこと。）を示す信号、（３２）目位置の移動速度が、メモリ３７に予め記憶された目位置移動速度閾値以上であることを示す信号、などを含む。
【0065】
ＩＭＵ４１３は、慣性加速に基づいて、車両１の位置、向き、及びこれらの変化（変化速度、変化加速度）を検知するように構成された１つ又は複数のセンサ（例えば、加速度計及びジャイロスコープ）の組み合わせを含むことができる。ＩＭＵ４１３は、検出した値（前記検出した値は、車両１の位置、向き、及びこれらの変化（変化速度、変化加速度）を示す信号などを含む。）、検出した値を解析した結果を、プロセッサ３３に出力してもよい。前記解析した結果は、前記検出した値が、所定の条件を満たしたか否かの判定結果を示す信号などであり、例えば、車両１の位置又は向きの変化（変化速度、変化加速度）に関する値から、車両１の挙動（振動）が少ないことを示す信号であってもよい。
【0066】
視線方向検出部４１５は、車両１の運転席に着座する観察者の顔を撮像する赤外線カメラ、又は可視光カメラを含み、撮像した画像を、プロセッサ３３に出力してもよい。プロセッサ３３は、視線方向検出部４１５から撮像画像（視線方向を推定可能な情報の一例。）を取得し、この撮像画像を解析することで観察者の視線方向（及び／又は前記注視位置）を特定することができる。なお、視線方向検出部４１５は、カメラからの撮像画像を解析し、解析結果である観察者の視線方向（及び／又は前記注視位置）を示す信号をプロセッサ３３に出力してもよい。なお、車両１の観察者の視線方向を推定可能な情報を取得する方法は、これらに限定されるものではなく、ＥＯＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏ－ｏｃｕｌｏｇｒａｍ）法、角膜反射法、強膜反射法、プルキンエ像検出法、サーチコイル法、赤外線眼底カメラ法などの他の既知の視線方向検出（推定）技術を用いて取得されてもよい。
【0067】
携帯情報端末４１７は、スマートフォン、ノートパソコン、スマートウォッチ、又は観察者（又は車両１の他の乗員）が携帯可能なその他の情報機器である。Ｉ／Ｏインタフェース３１は、携帯情報端末４１７とペアリングすることで、携帯情報端末４１７と通信を行うことが可能であり、携帯情報端末４１７（又は携帯情報端末を通じたサーバ）に記録されたデータを取得する。携帯情報端末４１７は、例えば、上述の道路情報データベース４０３及び自車位置検出部４０５と同様の機能を有し、前記道路情報（実オブジェクト関連情報の一例。）を取得し、プロセッサ３３に送信してもよい。また、携帯情報端末４１７は、車両１の近傍の商業施設に関連するコマーシャル情報（実オブジェクト関連情報の一例。）を取得し、プロセッサ３３に送信してもよい。なお、携帯情報端末４１７は、携帯情報端末４１７の所持者（例えば、観察者）のスケジュール情報、携帯情報端末４１７での着信情報、メールの受信情報などをプロセッサ３３に送信し、プロセッサ３３及び画像処理回路３５は、これらに関する画像データを生成及び／又は送信してもよい。
【0068】
外部通信機器４１９は、車両１と情報のやりとりをする通信機器であり、例えば、車両１と車車間通信（Ｖ２Ｖ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｏ Ｖｅｈｉｃｌｅ）により接続される他車両、歩車間通信（Ｖ２Ｐ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｏ Ｐｅｄｅｓｔｒｉａｎ）により接続される歩行者（歩行者が携帯する携帯情報端末）、路車間通信（Ｖ２Ｉ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｏ ｒｏａｄｓｉｄｅ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）により接続されるネットワーク通信機器であり、広義には、車両１との通信（Ｖ２Ｘ：Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｔｏ Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）により接続される全てのものを含む。外部通信機器４１９は、例えば、歩行者、自転車、自動二輪車、他車両（先行車等）、路面、区画線、路側物、及び／又は地物（建物など）の位置を取得し、プロセッサ３３へ出力してもよい。また、外部通信機器４１９は、上述の自車位置検出部４０５と同様の機能を有し、車両１の位置情報を取得し、プロセッサ３３に送信してもよく、さらに上述の道路情報データベース４０３の機能も有し、前記道路情報（実オブジェクト関連情報の一例。）を取得し、プロセッサ３３に送信してもよい。なお、外部通信機器４１９から取得される情報は、上述のものに限定されない。
【0069】
メモリ３７に記憶されたソフトウェア構成要素は、目位置検出モジュール５０２、目位置推定モジュール５０４、目位置予測モジュール５０６、目位置状態判定モジュール５０８、スポット照明パターン設定モジュール５１０、表示パラメータ設定モジュール５１２、グラフィックモジュール５１４、光源駆動モジュール５１６、及びアクチュエータ駆動モジュール５１８、を含む。
【0070】
図１０Ａ、図１０Ｂは、いくつかの実施形態に従って、観察者の目位置に基づき、スポット照明パターンを設定する動作を実行する方法Ｓ１００を示すフロー図である。方法Ｓ１００は、ディスプレイを含むＨＵＤ装置２０と、このＨＵＤ装置２０を制御する表示制御装置３０と、において実行される。方法Ｓ１００内のいくつかの動作は任意選択的に組み合わされ、いくつかの動作の手順は任意選択的に変更され、いくつかの動作は任意選択的に省略される。
【0071】
図９の目位置検出モジュール５０２は、観察者の目位置７００を検出する（Ｓ１１０）。目位置検出モジュール５０２は、観察者の目の高さを示す座標（Ｙ軸方向の位置であり、目位置７００を示す信号の一例である。）を検出すること、観察者の目の高さ及び奥行方向の位置を示す座標（Ｙ及びＺ軸方向の位置であり、目位置７００を示す信号の一例である。）を検出すること、及び／又は観察者の目位置７００を示す座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向の位置であり、目位置７００を示す信号の一例である。）を検出すること、に関係する様々な動作を実行するための様々なソフトウェア構成要素を含む。
【0072】
なお、目位置検出モジュール５０２が検出する目位置７００は、右目と左目のそれぞれの位置７００Ｒ，７００Ｌ、右目位置７００Ｒ及び左目位置７００Ｌのうち予め定められた一方の位置、右目位置７００Ｒ及び左目位置７００Ｌのうち検出可能な（検出しやすい）いずれか一方の位置、又は右目位置７００Ｒと左目位置７００Ｌとから算出される位置（例えば、右目位置と左目位置との中点）、などを含む。例えば、目位置検出モジュール５０２は、目位置７００を、表示設定を更新するタイミングの直前に目位置検出部４１１から取得した観測位置に基づき決定する。
【0073】
また、目位置検出部４１１は、目位置検出部４１１から取得する複数の観察者の目の観測位置に基づき、観察者の目位置７００の移動方向、及び／又は移動速度を検出し、観察者の目位置７００の移動方向、及び／又は移動速度を示す信号を、プロセッサ３３に出力してもよい。
【0074】
目位置推定モジュール５０４は、目位置を推定可能な情報を取得する（Ｓ１１４）。目位置を推定可能な情報は、例えば、目位置検出部４１１から取得した撮像画像、車両１の運転席の位置、観察者の顔の位置、座高の高さ、又は複数の観察者の目の観測位置などである。目位置推定モジュール５０４は、目位置を推定可能な情報から、車両１の観察者の目位置７００を推定する。目位置推定モジュール５０４は、目位置検出部４１１から取得した撮像画像、車両１の運転席の位置、観察者の顔の位置、座高の高さ、又は複数の観察者の目の観測位置などから、観察者の目位置７００を推定すること、など観察者の目位置７００を推定することに関係する様々な動作を実行するための様々なソフトウェア構成要素を含む。すなわち、目位置推定モジュール５０４は、目の位置を推定可能な情報から観察者の目位置７００を推定するためのテーブルデータ、演算式、などを含み得る。
【0075】
目位置検出モジュール５０２は、目位置７００を、スポット照明パターンを更新するタイミングの直前に目位置検出部４１１から取得した目の観測位置と、１つ又は複数の過去に取得した目の観測位置とに基づき、例えば、加重平均などの手法により、算出してもよい。
【0076】
目位置予測モジュール５０６は、観察者の目位置７００を予測可能な情報を取得する（Ｓ１１６）。観察者の目位置７００を予測可能な情報は、例えば、目位置検出部４１１から取得した最新の観測位置、又は１つ又はそれ以上の過去に取得した観測位置などである。目位置予測モジュール５０６は、観察者の目位置７００を予測可能な情報に基づいて、目位置７００を予測することに関係する様々な動作を実行するための様々なソフトウェア構成要素を含む。具体的に、例えば、目位置予測モジュール５０６は、新たな表示設定が適用された画像が観察者に視認されるタイミングの、観察者の目位置７００を予測する。目位置予測モジュール５０６は、例えば、最小二乗法や、カルマンフィルタ、α－βフィルタ、又はパーティクルフィルタなどの予測アルゴリズムを用いて、過去の１つ又はそれ以上の観測位置を用いて、次回の値を予測するようにしてもよい。
【0077】
スポット照明パターン設定モジュール５１０は、Ｓ１１０で取得した目位置に基づいて、画像光Ｌを向ける部分視域Ｅを設定する（Ｓ１３０）。スポット照明パターン設定モジュール５１０は、観察者の目位置が存在する部分視域Ｅのみを画像光Ｌが向けられるスポットライティングパターンに設定してもよい（Ｓ１３２）。具体的には、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、図４に示すように、観察者の右目７００Ｒが存在する右目用スポットライティングパターンＳＰＲ（Ｅ５２）に画像光Ｌを向けるように、右目用スポットライティングパターンＳＰＲ（Ｅ５２）に対応する右目用部分発光領域ＤＭＲ（Ｄ５２）に照明用レーザービーム７４を照射し、かつ観察者の左目７００Ｌが存在する左目用スポットライティングパターンＳＰＬ（Ｅ５５）に画像光Ｌを向けるように、左目用スポットライティングパターンＳＰＬ（Ｅ５５）に対応する左目用部分発光領域ＤＭＬ（Ｄ５５）に照明用レーザービーム７４を照射し、これら左目用スポットライティングパターンＳＰＬ（Ｅ５５）、左目用部分発光領域ＤＭＬ（Ｄ５５）以外の部分領域Ｄには、照明用レーザービーム７４を照射しない（又は光強度が非常に低い照明用レーザービーム７４を照射する）。
【0078】
また、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、観察者の目位置が存在する部分視域Ｅとその周辺の部分視域Ｅとを含む部分領域群をスポットライティングパターンに設定してもよい（Ｓ１３４）。具体的には、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、図７に示すように、観察者の右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２と周辺の部分視域Ｅ４１、Ｅ４２、Ｅ４３、Ｅ５１、Ｅ５３、Ｅ６１、Ｅ６２、及びＥ６３を含む右目用スポットライティングパターンＳＰＲに画像光Ｌを向けるように、これらに対応する右目用部分発光領域ＤＭＲ（Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ５３、Ｄ６１、Ｄ６２、及びＤ６３）に照明用レーザービーム７４を照射し、かつ観察者の左目７００Ｌが存在する部分視域Ｅ５５と周辺の部分視域Ｅ４４、Ｅ４５、Ｅ４６、Ｅ５４、Ｅ５６、Ｅ６４、Ｅ６５、及びＥ６６を含む左目用スポットライティングパターンＳＰＬに画像光Ｌを向けるように、これらに対応する左目用部分発光領域ＤＭＬ（Ｄ４４、Ｄ４５、Ｄ４６、Ｄ５４、Ｄ５５、Ｄ５６、Ｄ６４、Ｄ６５、及びＤ６６）に照明用レーザービーム７４を照射し、これら左目用部分発光領域ＤＭＬ、右目用部分発光領域ＤＭＲ以外の部分領域Ｄには、照明用レーザービーム７４を照射しない（又は光強度が非常に低い照明用レーザービーム７４を照射する）。
【0079】
図９の表示パラメータ設定モジュール５１２は、目位置検出モジュール５０２で検出した目位置７００、目位置推定モジュール５０４で推測した目位置７００、又は目位置予測モジュール５０６で予測した目位置７００が、予め定められた複数の部分視域Ｅのどこに属しているか判定し、目位置７００に対応する表示パラメータ６００を設定する。表示パラメータ設定モジュール５１２は、目位置７００が示すＸ軸座標、Ｙ軸座標、Ｚ軸座標、又はこれらの組み合わせが、複数の空間的な領域（部分視域Ｅ）のどこに属するのかを判定し、目位置７００が属する部分視域Ｅに対応する表示パラメータ６００を設定することに関係する様々な動作を実行するための様々なソフトウェア構成要素を含む。すなわち、表示パラメータ設定モジュール５１２は、目位置７００が示すＸ軸座標、Ｙ軸座標、Ｚ軸座標、又はこれらの組み合わせから、表示パラメータ６００を特定するためのテーブルデータ、演算式、などを含み得る。
【0080】
表示パラメータ設定モジュール５１２は、部分視域Ｅ毎に対応する表示パラメータを適用してもよい（Ｓ１５２）。表示パラメータ設定モジュール５１２は、例えば、図８の例では、部分視域Ｅ４４に画像光Ｌが向かう際に、部分視域Ｅ４４に対応する表示パラメータ６００を光変調素子５１に適用し、部分視域Ｅ５４に画像光Ｌが向かう際に、部分視域Ｅ５４に対応する表示パラメータ６００を光変調素子５１に適用する。
【0081】
また、他の表示パラメータ設定モジュール５１２は、複数の部分視域Ｅ毎に１つの共通の表示パラメータを適用してもよい（Ｓ１５４）。表示パラメータ設定モジュール５１２は、例えば、図８に示す複数の部分視域Ｅを含むスポットライティングパターンＳＰに画像光Ｌが向かう際に（部分視域Ｅ４４，Ｅ４５，Ｅ４６，Ｅ５４，Ｅ５５，Ｅ５６，Ｅ６４，Ｅ６５，及びＥ６６に画像光Ｌが向かう際に）、所定の部分視域Ｅに対応する共通の表示パラメータ６００を光変調素子５１に適用する。具体的には、表示パラメータ設定モジュール５１２は、スポットライティングパターンＳＰの中心の部分視域Ｅ（図８の例ではＥ５５）に対応する表示パラメータ６００を光変調素子５１に適用してもよい。
【0082】
また、他の表示パラメータ設定モジュール５１２は、１つのスポットライティングパターンＳＰに２つ以上の表示パラメータを適用してもよい（Ｓ１５４）。この場合、表示パラメータ設定モジュール５１２は、予め複数の部分視域Ｅで共通の表示パラメータ６００を設定しておく。例えば、図８の例で、Ｅ４３～Ｅ４６が共通の第１の表示パラメータが設定され、Ｅ５３～Ｅ５６が共通の第２の表示パラメータ（第１の表示パラメータとは異なる。）が設定され、かつＥ６３～Ｅ６６が共通の第３の表示パラメータ（第１、第２の表示パラメータとは異なる。）が設定されるとすると、表示パラメータ設定モジュール５１２は、部分視域Ｅ４４，Ｅ４５，及びＥ４６に画像光Ｌが向かう際に、第１の表示パラメータを光変調素子５１に適用し、部分視域Ｅ５４，Ｅ５５，及びＥ５６に画像光Ｌが向かう際に、第２の表示パラメータを光変調素子５１に適用、並びに部分視域Ｅ６４，Ｅ６５，及びＥ６６に画像光Ｌが向かう際に、第３の表示パラメータを光変調素子５１に適用する。
【0083】
表示パラメータ６００の種類は、（１）目位置７００から見て、車両１の外側に位置する実オブジェクトと所定の位置関係になるような画像の配置（画像の配置を制御するために表示器５０を制御するパラメータ、及び／又はアクチュエータを制御すパラメータ。）、（２）目位置７００から見た虚像光学系９０などにより生じ得る画像の歪みを軽減するために画像を事前に歪ませるためのパラメータ（表示器５０上で表示される画像を事前に歪ませるために表示器５０を制御するパラメータであり、ワーピングパラメータとも呼ばれる。）、（３）目位置から見て、所望の立体画像を視認させるためのパラメータ（表示器５０を制御するパラメータ、表示器５０の前記光源を制御するパラメータ、アクチュエータを制御するパラメータ、又はこれらの組み合わせを含むパラメータ。）、などを含む。ただし、表示パラメータ設定モジュール５１２が設定（選択）する表示パラメータ６００は、観察者の目位置７００に応じて変更されることが好ましいパラメータであればよく、表示パラメータ６００の種類は、これらに限定されない。
【0084】
表示パラメータ設定モジュール５１２は、１種類の表示パラメータにつき、目位置７００に対応する１つ又は複数の表示パラメータ６００を選定する。目位置７００が、例えば、右目位置７００Ｒ、及び左目位置７００Ｌのそれぞれを含む場合、表示パラメータ設定モジュール５１２は、右目位置７００Ｒに対応する表示パラメータ６００と、左目位置７００Ｌに対応する表示パラメータ６００と、の２つを選定し得る。一方、目位置７００が、例えば、右目位置７００Ｒ及び左目位置７００Ｌのうち予め定められた一方の位置、右目位置７００Ｒ及び左目位置７００Ｌのうち検出可能な（検出しやすい）いずれか一方の位置、又は右目位置７００Ｒと左目位置７００Ｌとから算出される１つの位置（例えば、右目位置７００Ｒと左目位置７００Ｌとの中点）である場合、表示パラメータ設定モジュール５１２は、目位置７００に対応する１つの表示パラメータ６００を選定し得る。なお、表示パラメータ設定モジュール５１２は、目位置７００に対応する表示パラメータ６００と、当該目位置７００の周囲に設定される表示パラメータ６００も選定し得る。すなわち、表示パラメータ設定モジュール５１２は、目位置７００に対応する３つ以上の表示パラメータ６００を選定し得る。
【0085】
図９の目位置状態判定モジュール５０８は、観察者の目位置７００が不安定状態であるか判定する（Ｓ１７０）。目位置状態判定モジュール５０８は、（１０）観察者の目位置７００が移動しているか否かを判定し、目位置の移動を検出した場合、不安定状態であると判定すること、（２０）観察者の目位置７００が所定の閾値以上の速度で移動しているか否かを判定し、所定の閾値以上の速度での移動を検出した場合、不安定状態であると判定すること、（３０）観察者の目位置７００が検出できるか否かを判定し、目位置７００が検出できない場合、不安定状態であると判定すること、（４０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあるか否かを判定し、アイボックス２００外にある場合、不安定状態であると判定すること、（５０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあると推定できるか判定し、アイボックス２００外にあると推定できる場合、不安定状態であると判定すること、又は（６０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外になると予測されるか否かを判定し、アイボックス２００外になると予測される場合、不安定状態であると判定すること、など観察者の目位置７００が不安定状態であることに関係する様々な動作を実行するための様々なソフトウェア構成要素を含む。すなわち、目位置状態判定モジュール５０８は、目位置７００の検出情報、推定情報、又は予測情報から、目位置が移動している状態か、目位置が高速で移動している状態か、及び／又はその他の不安定状態であるか否かを判定するためのテーブルデータ、演算式、などを含み得る。
【0086】
（Ｓ１７６）目位置検出モジュール５０２は、目位置検出部４１１から所定の測定時間内において取得された複数の観測位置の各々の位置データの分散を算出し、目位置状態判定モジュール５０８は、目位置検出モジュール５０２により算出された分散が所定の閾値よりも大きい場合、観察者の目位置の安定度が低い（不安定である。）と判定する形態であってもよい。
【0087】
（Ｓ１７８）目位置検出モジュール５０２は、目位置検出部４１１から所定の測定時間内において取得された複数の観測位置の各々の位置データの偏差を算出し、目位置状態判定モジュール５０８は、目位置検出モジュール５０２により算出された偏差が所定の閾値よりも大きい場合、観察者の目位置の安定度が低い（不安定である。）と判定する（不安定状態ではない）形態であってもよい。
【0088】
また、方法Ｓ１７６の分散や方法Ｓ１７８の偏差を用いずに、目位置検出モジュール５０２は、所定の単位時間当りに、目位置７００が移動した部分視域の数が、所定の閾値より多くなったときに、観察者の目位置の安定度が低い（不安定である。）と判定する（不安定状態ではない）形態であってもよい。また、目位置検出モジュール５０２は、所定の単位時間当りに、目位置７００が移動総距離（単位時間当りに複数回取得される複数の観測位置の間の距離の総和）が、所定の閾値より長くなったときに、観察者の目位置の安定度が低い（不安定である。）と判定する（不安定状態ではない）形態であってもよい。
【0089】
（Ｓ１７６）観察者の目位置７００が検出できるか否かの判定する方法は、（１）目位置検出部４１１から所定期間内において取得される観察者の目の観測位置の一部（例えば、所定の回数以上。）又は全部が検出できないこと、（２）目位置検出モジュール５０２が、通常の動作において、観察者の目位置７００を検出できないこと、（３）目位置推定モジュール５０４が、通常の動作において、観察者の目位置７００を推定できないこと、（４）目位置予測モジュール５０６が、通常の動作において、観察者の目位置７００を予測できないこと、又はこれらの組み合わせにより、観察者の目位置７００が検出できない（観察者の目位置７００が不安定状態である）と判定すること、を含む（なお前記判定方法は、これらに限定されない。）。
【0090】
（Ｓ１７８）観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあるか否かの判定する方法は、（１）目位置検出部４１１から所定期間内において取得される観察者の目の観測位置の一部（例えば、所定の回数以上。）又は全部をアイボックス２００外で取得すること、（２）目位置検出モジュール５０２が観察者の目位置７００をアイボックス２００外で検出すること、又はこれらの組み合わせにより、観察者の目位置７００がアイボックス２００外にある（観察者の目位置７００が不安定状態である）と判定すること、を含む（なお前記判定方法は、これらに限定されない。）。
【0091】
（Ｓ１８０）観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあると推定できるか判定する方法は、（１）目位置検出部４１１で観察者の目位置７００の移動が検出された後、観察者の目位置７００が検出できなくなったこと、（２）目位置検出モジュール５０２が観察者の目位置７００をアイボックス２００の境界２００Ａの近傍で検出すること、（３）目位置検出モジュール５０２が観察者の右目位置７００Ｒ及び左目位置７００Ｌのいずれかアイボックス２００の境界２００Ａの近傍で検出すること、又はこれらの組み合わせにより、観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあると推定できる（観察者の目位置７００が不安定状態である）と判定すること、を含む（なお前記判定方法は、これらに限定されない。）。
【0092】
（Ｓ１８２）観察者の目位置７００がアイボックス２００外になると予測されるか否かを判定する方法は、（１）目位置予測モジュール５０６が所定時間後の観察者の目位置７００をアイボックス２００外に予測すること、（２）目位置検出モジュール５０２が新たに検出した目位置７００が、過去に検出した目位置７００に対して、メモリ３７に予め記憶された目位置移動距離閾値以上であること（目位置７００の移動速度が、メモリ３７に予め記憶された目位置移動速度閾値以上であること。）、又はこれらの組み合わせにより、観察者の目位置７００がアイボックス２００外にあると予測できる（観察者の目位置７００が不安定状態である）と判定すること、を含む（なお前記判定方法は、これらに限定されない。）。
【0093】
スポット照明パターン設定モジュール５１０は、目位置状態判定モジュール５０８により不安定状態ではないと判定された場合、画像光Ｌを向ける部分視域Ｅを第１のスポットライティングパターンＳＰ１に設定する（Ｓ１９２）。一方、表示パラメータ設定モジュール５１２は、目位置状態判定モジュール５０８により不安定状態であると判定された場合、画像光Ｌを向ける部分視域Ｅを前記第１のスポットライティングパターンＳＰ１より画像光Ｌを向ける部分視域Ｅを拡げた第２のスポットライティングパターンＳＰ２に設定する（Ｓ１９４）。
【0094】
図１１Ａ、図１１Ｂ、図１１Ｃ、及び図１１Ｄは、第１のスポットライティングパターンＳＰ１、及び第２のスポットライティングパターンＳＰ２（等方的拡張）について説明するための図であり、図１１Ａは、第１のスポットライティングパターンＳＰ１の状態を示す。スポット照明パターン設定モジュール５１０は、目位置７０１が部分視域Ｅ４５内に存在すると判定される場合、ＨＵＤ装置２０は、第１のスポットライティングパターンＳＰ１として設定された１つの部分視域Ｅ４５に画像光Ｌを向ける（なお、本実施形態では、第１のスポットライティングパターンＳＰ１に設定される部分視域Ｅを１つとしているが、複数であっても良い。）。これにより、観察者は、画像光Ｌが示す虚像Ｖを視認することができる。図１１Ｂ、図１１Ｃ、及び図１１Ｄは、図１１Ａで示す目位置７０１が図面での下側の目位置７０２に移動した際の（目位置７０１が部分視域Ｅ４５から下側の部分視域Ｅ５５に移動した際の）、第２のスポットライティングパターンＳＰ２を示す。第２のスポットライティングパターンＳＰ２は、第１のスポットライティングパターンＳＰ１より広く設定される。
【0095】
具体的には、図１１Ｂで示す態様の第２のスポットは、移動後の目位置７０２が配置される部分視域Ｅ５５を中心に、上下左右斜め方向に隣接する部分視域Ｅ４４、Ｅ４５、Ｅ４６、Ｅ５４、Ｅ５６、Ｅ６４、Ｅ６５、及びＥ６６の９つの部分視域を含み（すなわち、第２のスポットライティングパターンＳＰ２（９つの部分視域を含み）、第１のスポットライティングパターンＳＰ１（１つの部分視域を含む）より画像光Ｌが向けられるスポットライティングパターンが拡張している。第１のスポットライティングパターンＳＰ１から第２のスポットライティングパターンＳＰ２への本変化は、スポットライティングパターンを上下左右方向に、ほぼ均等に拡張されている。このような第１のスポットライティングパターンＳＰ１に対し、上下左右方向に、ほぼ均等に拡張することを、等方的拡張ということとする。
【0096】
図１１Ｃは、他の前記等方的拡張の態様を示す図である。図１１Ｃで示す態様の第２のスポットライティングパターンＳＰ２は、移動後の目位置７０２が配置される部分視域Ｅ５５を中心に、上下左右方向に隣接する部分視域Ｅ４５、Ｅ５４、Ｅ５６、及びＥ６５の５つの部分視域を含み（すなわち、第２のスポットライティングパターンＳＰ２（５つの部分視域を含み）、第１のスポットライティングパターンＳＰ１（１つの部分視域を含む）より画像光Ｌが向けられるスポットライティングパターンが拡張している。
【0097】
図１１Ｄは、他の前記等方的拡張の態様を示す図である。本態様の第２のスポットライティングパターンＳＰ２は、移動前の目位置７０１が配置されていたＥ４５５を中心に、上下左右斜め方向に隣接する部分視域Ｅ３４、Ｅ３５、Ｅ３６、Ｅ４４、Ｅ４６、Ｅ５４、Ｅ５５、及びＥ５６の９つの部分視域を含む。第１のスポットライティングパターンＳＰ１から第２のスポットライティングパターンＳＰ２への本変化は、スポットライティングパターンを移動前の目位置７０１が配置されていた部分視域を中心に上下左右方向に、ほぼ均等に拡張されている。すなわち、本実施形態における等方的拡張は、少なくとも上下左右方向に、ほぼ均等に拡張されていればよく、中心の位置は適宜設定され得る。
【0098】
なお、第１のスポットライティングパターンＳＰ１、及び第２のスポットライティングパターンＳＰ２は、異方的拡張をしてもよい。すなわち、スポットライティングパターンは、上下左右方向に、ほぼ均等に拡張されていなくてもよい。
【0099】
再び図９を参照する。グラフィックモジュール５１４は、レンダリングなどの画像処理をして画像データを生成し、表示器５０を駆動するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含む。また、グラフィックモジュール５１４は、表示される画像の、種類、配置（位置座標、角度）、サイズ、表示距離（３Ｄの場合。）、視覚的効果（例えば、輝度、透明度、彩度、コントラスト、又は他の視覚特性）、を変更するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含んでいてもよい。グラフィックモジュール５１４は、画像の種類（表示パラメータの１つ。）、画像の位置座標（表示パラメータの１つ。）、画像の角度（Ｘ方向を軸としたピッチング角、Ｙ方向を軸としたヨーレート角、Ｚ方向を軸としたローリング角などであり、表示パラメータの１つ。）、及び画像のサイズ（表示パラメータの１つ。）で観察者に視認されるように画像データを生成し、ＨＵＤ装置２０を駆動し得る。
【0100】
光源駆動モジュール５１６は、指向性光源ユニット６０を駆動することを実行するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含む。光源駆動モジュール５１６は、設定されたスポットライティングパターン、表示パラメータ６００に基づき、指向性光源ユニット６０を駆動し得る。
【0101】
アクチュエータ駆動モジュール５１８は、第１アクチュエータ２８及び／又は第２アクチュエータ２９を駆動することを実行するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含むアクチュエータ駆動モジュール５１８は、設定された表示パラメータ６００に基づき、第１アクチュエータ２８及び第２アクチュエータ２９を駆動し得る。
【0102】
図１２は、いくつかの実施形態に従って、観察者の目高さに基づき、スポット照明パターンの広さを設定する動作を実行する方法Ｓ２００を示すフロー図である。方法Ｓ２００は、ディスプレイを含むＨＵＤ装置２０と、このＨＵＤ装置２０を制御する表示制御装置３０と、において実行される。方法Ｓ２００内のいくつかの動作は任意選択的に組み合わされ、いくつかの動作の手順は任意選択的に変更され、いくつかの動作は任意選択的に省略される。
【0103】
方法Ｓ２００において、目位置を検出する方法Ｓ１１０は、上記方法Ｓ１００におけるＳ１１０と同じなので、説明は省略する。
【0104】
スポット照明パターン設定モジュール５１０は、Ｓ１１０で取得した目位置に基づいて、画像光Ｌを向ける部分視域Ｅを設定する（Ｓ２３０）。スポット照明パターン設定モジュール５１０は、観察者の目位置が存在する部分視域Ｅ（主部分視域ＥＡ）のみを画像光Ｌが向けられるスポットライティングパターンに設定してもよい。具体的には、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、図４に示すように、観察者の右目７００Ｒが存在する右目用スポットライティングパターンＳＰＲ（Ｅ５２）に画像光Ｌを向けるように、右目用スポットライティングパターンＳＰＲ（Ｅ５２）に対応する右目用部分発光領域ＤＭＲ（Ｄ５２）に照明用レーザービーム７４を照射し、かつ観察者の左目７００Ｌが存在する左目用スポットライティングパターンＳＰＬ（Ｅ５５）に画像光Ｌを向けるように、左目用スポットライティングパターンＳＰＬ（Ｅ５５）に対応する左目用部分発光領域ＤＭＬ（Ｄ５５）に照明用レーザービーム７４を照射し、これら左目用スポットライティングパターンＳＰＬ（Ｅ５５）、左目用部分発光領域ＤＭＬ（Ｄ５５）以外の部分領域Ｄには、照明用レーザービーム７４を照射しない（又は光強度が非常に低い照明用レーザービーム７４を照射する）。
【0105】
また、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、観察者の目位置が存在する部分視域Ｅ（主部分視域ＥＡ）とその周辺の部分視域Ｅ（副部分視域ＥＢ）とを含む部分領域群をスポットライティングパターンに設定してもよい。具体的には、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、図７に示すように、観察者の右目７００Ｒが存在する主部分視域ＥＡ（部分視域Ｅ５２）と周辺の副部分視域ＥＢ（部分視域Ｅ４１、Ｅ４２、Ｅ４３、Ｅ５１、Ｅ５３、Ｅ６１、Ｅ６２、及びＥ６３）を含む右目用スポットライティングパターンＳＰＲに画像光Ｌを向けるように、これらに対応する右目用部分発光領域ＤＭＲ（Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ５３、Ｄ６１、Ｄ６２、及びＤ６３）に照明用レーザービーム７４を照射し、かつ観察者の左目７００Ｌが存在する部分視域Ｅ５５と周辺の部分視域Ｅ４４、Ｅ４５、Ｅ４６、Ｅ５４、Ｅ５６、Ｅ６４、Ｅ６５、及びＥ６６を含む左目用スポットライティングパターンＳＰＬに画像光Ｌを向けるように、これらに対応する左目用部分発光領域ＤＭＬ（Ｄ４４、Ｄ４５、Ｄ４６、Ｄ５４、Ｄ５５、Ｄ５６、Ｄ６４、Ｄ６５、及びＤ６６）に照明用レーザービーム７４を照射し、これら左目用部分発光領域ＤＭＬ、右目用部分発光領域ＤＭＲ以外の部分領域Ｄには、照明用レーザービーム７４を照射しない（又は光強度が非常に低い照明用レーザービーム７４を照射する）。
【0106】
また、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、観察者の目高さが高い場合、スポットライティングパターンの広さを狭くする。具体的には、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、図７に示すように、観察者の右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２と周辺の部分視域Ｅ４１、Ｅ４２、Ｅ４３、Ｅ５１、Ｅ５３、Ｅ６１、Ｅ６２、及びＥ６３を含む右目用スポットライティングパターンＳＰＲに画像光Ｌを向けるように、これらに対応する右目用部分発光領域ＤＭＲ（Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ５３、Ｄ６１、Ｄ６２、及びＤ６３）に照明用レーザービーム７４を照射する状況であっても、上記方法Ｓ２３２が実行されると、目位置が予めメモリ３７に記憶された所定の閾値より高い場合、右目用スポットライティングパターンＳＰＲを観察者の右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２のみに設定し、これに対応する右目用部分発光領域ＤＭＲがＤ５２のみに照明用レーザービーム７４を照射させる。すなわち、部分発光領域ＤＭが９個の部分領域Ｄ（主部分発光領域（ＤＭＡ）と、主部分発光領域（ＤＭＡ）の周辺に配置される部分視域Ｅである副部分発光領域（ＤＭＢ）を含む）から１個の部分領域Ｄ（主部分発光領域（ＤＭＡ））のみへと縮小する。なお、目位置７００が高くなり、部分発光領域ＤＭを縮小する際、部分発光領域ＤＭは、主部分発光領域（ＤＭＡ）のみだけではなく、副部分発光領域（ＤＭＢ）を含んでいてもよい。具体的には、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、目位置が予めメモリ３７に記憶された所定の閾値より高い場合であっても、右目用スポットライティングパターンＳＰＲを、右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２、及び当該部分視域Ｅ５２の周辺の上側の部分視域Ｅ４１，Ｅ４２，及びＥ４３に設定してもよい。また、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、目位置が予めメモリ３７に記憶された所定の閾値より高い場合であっても、右目用スポットライティングパターンＳＰＲを、右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２、及び当該部分視域Ｅ５２の周辺の左右の部分視域Ｅ５１，及びＥ５３に設定してもよい。また、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、目高さが高くなるに従い、段階的にスポットライティングパターンＳＰを、狭くしていってもよい（Ｓ２３４）。
【0107】
上記実施形態は、非正反射素子３が、入射角より反射角を大きくなるようにした場合であったが、以下に、非正反射素子３が、入射角より反射角を小さくなるようにした実施形態について説明する。
【0108】
図１３は、非正反射素子３が、入射角より反射角を小さくなるようにした実施形態に従って、観察者の目高さに基づき、スポット照明パターンの広さを設定する動作を実行する方法Ｓ３００を示すフロー図である。方法Ｓ３００は、ディスプレイを含むＨＵＤ装置２０と、このＨＵＤ装置２０を制御する表示制御装置３０と、において実行される。方法Ｓ３００内のいくつかの動作は任意選択的に組み合わされ、いくつかの動作の手順は任意選択的に変更され、いくつかの動作は任意選択的に省略される。方法Ｓ３００において、目位置を検出する方法Ｓ１１０は、上記方法Ｓ１００におけるＳ１１０と同じなので、説明は省略する。
【0109】
スポット照明パターン設定モジュール５１０は、Ｓ１１０で取得した目位置に基づいて、画像光Ｌを向ける部分視域Ｅを設定する（Ｓ３３０）。方法Ｓ３３０では、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、観察者の目高さが低い場合、スポットライティングパターンの広さを狭くする。具体的には、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、図７に示すように、観察者の右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２と周辺の部分視域Ｅ４１、Ｅ４２、Ｅ４３、Ｅ５１、Ｅ５３、Ｅ６１、Ｅ６２、及びＥ６３を含む右目用スポットライティングパターンＳＰＲに画像光Ｌを向けるように、これらに対応する右目用部分発光領域ＤＭＲ（Ｄ４１、Ｄ４２、Ｄ４３、Ｄ５１、Ｄ５２、Ｄ５３、Ｄ６１、Ｄ６２、及びＤ６３）に照明用レーザービーム７４を照射する状況であっても、上記方法Ｓ３３２が実行されると、目位置が予めメモリ３７に記憶された所定の閾値より低い場合、右目用スポットライティングパターンＳＰＲを観察者の右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２のみに設定し、これに対応する右目用部分発光領域ＤＭＲがＤ５２のみに照明用レーザービーム７４を照射させる。すなわち、部分発光領域ＤＭが９個の部分領域Ｄ（主部分発光領域（ＤＭＡ）と、主部分発光領域（ＤＭＡ）の周辺に配置される部分視域Ｅである副部分発光領域（ＤＭＢ）を含む）から１個の部分領域Ｄ（主部分発光領域（ＤＭＡ））のみへと縮小する。なお、目位置７００が低くなり、部分発光領域ＤＭを縮小する際、部分発光領域ＤＭは、主部分発光領域（ＤＭＡ）のみだけではなく、副部分発光領域（ＤＭＢ）を含んでいてもよい。具体的には、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、目位置が予めメモリ３７に記憶された所定の閾値より低い場合であっても、右目用スポットライティングパターンＳＰＲを、右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２、及び当該部分視域Ｅ５２の周辺の下側の部分視域Ｅ６１，Ｅ６２，及びＥ６３に設定してもよい。また、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、目位置が予めメモリ３７に記憶された所定の閾値より低い場合であっても、右目用スポットライティングパターンＳＰＲを、右目７００Ｒが存在する部分視域Ｅ５２、及び当該部分視域Ｅ５２の周辺の左右の部分視域Ｅ５１，及びＥ５３に設定してもよい。また、スポット照明パターン設定モジュール５１０は、目高さが低くなるに従い、段階的にスポットライティングパターンＳＰを、狭くしていってもよい（Ｓ３３４）。
【0110】
上述の処理プロセスの動作は、汎用プロセッサ又は特定用途向けチップなどの情報処理装置の１つ以上の機能モジュールを実行させることにより実施することができる。これらのモジュール、これらのモジュールの組み合わせ、及び／又はそれらの機能を代替えし得る公知のハードウェアとの組み合わせは全て、本発明の保護の範囲内に含まれる。
【0111】
車両用表示システム１０の機能ブロックは、任意選択的に、説明される様々な実施形態の原理を実行するために、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせによって実行される。図９で説明する機能ブロックが、説明される実施形態の原理を実施するために、任意選択的に、組み合わされ、又は１つの機能ブロックを２以上のサブブロックに分離されてもいいことは、当業者に理解されるだろう。したがって、本明細書における説明は、本明細書で説明されている機能ブロックのあらゆる可能な組み合わせ若しくは分割を、任意選択的に支持する。
【0112】
図１４は、他の指向性光源ユニット６０Ａの構成を示す図である。図１５は、図１４に示す光源アレイ８０Ａの一態様を示す図である。指向性光源ユニット６０は、フィールドレンズ７７Ａ、及びアレイ状に複数の光源（本実施形態では、図１５に示すように８１個）を配置した光源アレイ８０Ａから構成される。光源アレイ８０Ａは、ｎ個の部分領域Ｄ（本実施形態の部分領域Ｄは、Ｄ１１～Ｄ９９までの８１個。）にそれぞれ配置され、表示制御装置３０が、目位置検出部４１１で検出した目位置が存在する部分視域Ｅに対応する部分領域Ｄに強い画像光Ｌが向かように、部分的に光源を駆動する（部分駆動する）ことで、上記の指向性光源ユニット６０Ａの場合と同様に、観察者に画像（虚像Ｖ）を視認させることで、観察者の目が存在しない部分視域Ｅに光を向かわないようにすることができる。
【0113】
フィールドレンズ７７Ａは、光源アレイ８０Ａと光変調素子５１との間の各部分領域Ｄに配置された光源から出射された照明用レーザービーム７４の光路上に配置されている。本実施形態の第２のフィールドレンズ７７は、１つ又は複数のフィールドレンズから構成され、光拡散光学系８０の各部分領域Ｄにより拡散された照明用レーザービーム７４が光変調素子５１の全面を透過照明するように設計された前段光学部材（バックライト光学部材）である。また、フィールドレンズ７７Ａは、光変調素子５１から出射される画像光Ｌが虚像光学系９０（リレー光学系４０及びフロントウインドシールド２から構成されるＨＵＤ光学部材）を経てアイボックス２００内の任意の位置にある部分視域Ｅに届くように設計されている。
【0114】
拡散板７８は、光変調素子５１とフィールドレンズ７７Ａとの間の照明用レーザービーム７４の光路上に配置されている。拡散板７８は、受光した照明用レーザービーム７４光を拡散させて光変調素子５１に出射する。これにより、アイボックス２００の各部分視域Ｅで視認される部分領域Ｄから出射された照明用レーザービーム７４により生成される画像光Ｌにおける輝度ムラを低減できる。拡散板７８は、光を拡散させる機能がある光学部材であれば良く、例えばその表面がビーズ部材や微細な凹凸構造、粗面で構成される。また、ドットシートや透過性の乳白色のシートでも良い。
【0115】
本実施形態の光源アレイ８０Ａは、ｎ個の部分領域ＤにそれぞれＬＥＤなどの光源が１つずつ配置されており（複数配置されてもよい）、ｎ個のいずれの部分領域Ｄに配置された光源が出射する照明用レーザービーム７４は、フィールドレンズ７７、拡散板７８、を透過した後に、光変調素子５１の全面に照射され、光変調された画像光Ｌが虚像光学系９０を通過した後に、所定の部分領域Ｄに対応する所定の部分視域Ｅに照射される。
【符号の説明】
【0116】
１…車両、２…被投影部、３…非正反射素子、１０…ヘッドアップディスプレイシステム（車両用表示システム）、２０…ＨＵＤ装置（ヘッドアップディスプレイ装置）、２８…第１アクチュエータ、２９…第２アクチュエータ、３０…表示制御装置、３１…Ｉ／Ｏインタフェース、３３…プロセッサ、３５…画像処理回路、３７…メモリ、４０…リレー光学系、４１…第１ミラー、４２…第２ミラー、５０…表示器、５１…光変調素子、５２…表示面、６０…指向性光源ユニット、６０Ａ…指向性光源ユニット、７０…光源、７４…照明用レーザービーム、７５…走査デバイス、７６…第１のフィールドレンズ、７７…第２のフィールドレンズ（集光光学系）、７７Ａ…フィールドレンズ、７８…拡散板、８０…光拡散光学系、８０Ａ…光源アレイ、８１…レンズアレイ、８２…ホログラム記録媒体、９０…虚像光学系、１００…虚像表示領域、１０１…上端、１０２…下端、２００…アイボックス、２００Ａ…境界、２０５…中心、４０１…車両ＥＣＵ、４０３…道路情報データベース、４０５…自車位置検出部、４０７…車外センサ、４０９…操作検出部、４１１…目位置検出部、４１５…視線方向検出部、４１７…携帯情報端末、４１９…外部通信機器、５０２…目位置検出モジュール、５０４…目位置推定モジュール、５０６…目位置予測モジュール、５０８…目位置状態判定モジュール、５１０…スポット照明パターン設定モジュール、５１２…表示パラメータ設定モジュール、５１４…グラフィックモジュール、５１６…光源駆動モジュール、５１８…アクチュエータ駆動モジュール、６００…表示パラメータ、７００…目、７０１…目位置、７０２…目位置、Ｄ…部分領域、ＤＭ…部分発光領域、ＤＭＬ…左目用部分発光領域、ＤＭＲ…右目用部分発光領域、Ｅ…部分視域、ＥＡ…主部分視域、ＥＢ…副部分視域、Ｌ…画像光、Ｌ１…第１画像光、Ｌ２…第２画像光、Ｌ３…第３画像光、Ｌｐ…光軸、Ｌｔｈ…所定閾値、ＳＰ…スポットライティングパターン、ＳＰ１…第１のスポットライティングパターン、ＳＰ２…第２のスポットライティングパターン、ＳＰＬ…左目用スポットライティングパターン、ＳＰＲ…右目用スポットライティングパターン、Ｖ…虚像、θｔ…チルト角、θｖ…縦配置角
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図11D】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】