特許 7625581 画像生成装置、反射鏡及びヘッドアップディスプレイ

(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】2025-01-24

(45)【発行日】2025-02-03

(54)【発明の名称】画像生成装置、反射鏡及びヘッドアップディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/01 20060101AFI20250127BHJP

   G02B 7/182 20210101ALI20250127BHJP

   B60K 35/23 20240101ALI20250127BHJP

【ＦＩ】

G02B27/01

G02B7/182

B60K35/23

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022509895

(86)(22)【出願日】2021-03-10

(86)【国際出願番号】 JP2021009630

(87)【国際公開番号】W WO2021193074

(87)【国際公開日】2021-09-30

【審査請求日】2023-12-25

(31)【優先権主張番号】P 2020055742

(32)【優先日】2020-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020055743

(32)【優先日】2020-03-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020077611

(32)【優先日】2020-04-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020077612

(32)【優先日】2020-04-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(31)【優先権主張番号】P 2020088272

(32)【優先日】2020-05-20

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】堀 匡紘

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 真義

(72)【発明者】

【氏名】山本 卓司

(72)【発明者】

【氏名】片山 征史

(72)【発明者】

【氏名】小菅 守

【審査官】磯崎 忠昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１３７０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７９７２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／００１６０８９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ２７／０１－２７／０２

Ｇ０２Ｂ ７／１８２

Ｂ６０Ｋ ３５／２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘッドアップディスプレイ用の画像を生成する画像生成装置であって、
光源が搭載された光源基板と、
前記光源から出射された光を透過する光学部材と、
前記光学部材を透過した光により所定の画像を生成するための光を形成する表示デバイスと、
前記光源基板から発生する熱を放熱するヒートシンクと、
前記光学部材を保持するホルダと、を備え、
前記ホルダは複数の第一係合部を有し、前記ヒートシンクは前記複数の第一係合部に対応する箇所に設けられた複数の第二係合部を有し、
前記複数の第一係合部のそれぞれと前記複数の第二係合部のそれぞれとが固定されることにより、前記光源基板は、前記ホルダと前記ヒートシンクとの間に挟み込まれて前記複数の第一係合部同士の間に形成された空間に収容された状態で位置決め固定され、
前記ホルダは、前記表示デバイスの光出射面に平行な一対の第一面と、前記一対の第一面同士の間に形成されて前記一対の第一面に対して傾斜した第二面とを有し、
前記複数の第一係合部は、前記一対の第一面にそれぞれ形成された孔部であり、
前記第二面に前記光源基板が取り付けられる、画像生成装置。

【請求項2】

前記第二面は、開口部と、前記開口部の周囲を囲む枠部と、を有し、
前記枠部に前記光源基板が取り付けられて前記光源が前記開口部内に配置される、請求項１に記載の画像生成装置。

【請求項3】

前記光源基板は、少なくとも一つの孔部を有し、
前記少なくとも一つの孔部に挿通可能な少なくとも一つのピンが前記枠部から突出している、請求項２に記載の画像生成装置。

【請求項4】

前記ヒートシンクは、前記一対の第一面に平行な面であって前記複数の第二係合部がそれぞれ形成される一対の第三面と、前記一対の第三面同士の間に形成されて前記第二面に平行な第四面と、を有し、
前記光源基板は、前記第二面と前記第四面との間に形成された空間に収容されている、請求項２または３に記載の画像生成装置。

【請求項5】

前記表示デバイスが搭載可能なハウジングをさらに備え、
前記ホルダおよび前記ヒートシンクは、前記複数の第一係合部および前記複数の第二係合部により前記ハウジングに取り付けられる、請求項１から４のいずれか一項に記載の画像生成装置。

【請求項6】

前記表示デバイスを少なくとも制御する回路基板と、
前記ハウジングの背面を覆う背面カバーと、
をさらに備え、
前記回路基板が前記ヒートシンクと前記背面カバーとの間に配置されるようにして前記ハウジングに取り付けられた状態で前記背面カバーが前記ハウジングに取り付けられる、請求項５に記載の画像生成装置。

【請求項7】

前記背面カバーは、背面部と、前記背面部から立ち上がる側面部とを備え、
前記背面部には、前記ハウジングから前記背面カバーに向けて突出するボスに対してねじ止め可能な少なくとも一つの係合孔が形成され、前記少なくとも一つの係合孔が形成された領域は前記背面部の他の領域よりも前記背面カバーの前記ハウジングへの取り付け方向に向けて凹んでいる、請求項６の画像生成装置。

【請求項8】

請求項１から７のいずれか一項に記載の画像生成装置と、
前記画像生成装置により出射された前記光がウインドシールドまたはコンバイナへ照射されるように、前記光を反射させる少なくとも一つの反射部と、を備えている、ヘッドアップディスプレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像生成装置及び当該画像生成装置を備えたヘッドアップディスプレイに関する。

【0002】

また、本発明は、反射鏡及び当該反射鏡を備えたヘッドアップディスプレイに関する。

【0003】

また、本発明は、ヘッドアップディスプレイに関する。

【背景技術】

【0004】

将来の自動運転社会では、車両と人間との間の視覚的コミュニケーションが益々重要になっていくことが予想される。例えば、車両と当該車両の乗員との間の視覚的コミュニケーションが益々重要になっていくことが予想される。この点において、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を用いて車両と乗員との間の視覚的コミュニケーションを実現することができる。ヘッドアップディスプレイは、ウインドシールドやコンバイナに画像や映像を投影させ、その画像をウインドシールドやコンバイナを通して現実空間と重畳させて乗員に視認させることで、いわゆるＡＲ（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ Ｒｅａｌｉｔｙ）を実現することができる。

【0005】

特許文献１には、車両のフロントガラス等に情報を表示するヘッドアップディスプレイ装置に使用される表示装置が開示されている。

【0006】

特許文献２には、運転席の前方に設けた所定の表示領域に所定のコンテンツを表示する車載用ＨＵＤ装置が開示されている。

【0007】

特許文献３には、表示器と反射装置とを備え、表示情報の虚像を運転者の視野前方に表示させる車両用ヘッドアップディスプレイ装置が開示されている。特許文献１に開示の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、正面形状が矩形状の凹面鏡を備えており、当該凹面鏡は、背面側に配置されたホルダ部を有している。

【0008】

特許文献４には、車両に搭載されて、表示情報の虚像を運転者の視野前方に表示させる車両用ヘッドアップディスプレイ装置が開示されている。特許文献１に開示の車両用ヘッドアップディスプレイ装置は、表示器と、表示器から出射された光を反射する反射部と、反射部を回転させるステップモータと、ステップモータを制御することで反射部の回転を制御する制御装置とを備えている。

【0009】

ヘッドアップディスプレイでは、画像生成装置から出射された光が反射鏡に反射され、車両のウインドシールドやコンバイナに照射される。反射鏡としては、一般的に特許文献５及び特許文献６に開示されるような凹面鏡が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【文献】日本国特開２０１８－８３５９３号公報

【文献】日本国特開２０１９－１１９２６２号公報

【文献】日本国特開２０１８－５４９６６号公報

【文献】日本国特開２０１６－４６６５０号公報

【文献】日本国特開２０１９－１３２９９０号公報

【文献】国際出願ＷＯ２０１７／２０８９６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

ところで、特許文献１のような既存のヘッドアップディスプレイにおいて表示装置が備える光源が搭載される基板の作製コストの削減が求められている。

【0012】

そこで、本発明は、作製コストを削減することが可能な画像生成装置、及び当該画像生成装置を備えたヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。

【0013】

また、既存のヘッドアップディスプレイにおいて、所定のコンテンツの表示範囲を広げる構成には改善の余地がある。

【0014】

そこで、本発明は、低コストで画像の表示範囲を広げることが可能であるとともに、外光あるいは反射光が画像の生成に悪影響を与えることを抑制可能な画像生成装置、及び当該画像生成装置を備えたヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。

【0015】

また、特許文献３に開示のような凹面鏡には更なる改良の余地がある。

【0016】

そこで、本発明は、大型化が可能であるとともに成形性を改善可能な反射鏡、及び当該反射鏡を備えたヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。

【0017】

また、ヘッドアップディスプレイにおいては反射部のハウジングへの搭載構造については改善の余地がある。

【0018】

そこで、本発明は、低コスト且つ簡便な構成で反射部を搭載可能なヘッドアップディスプレイを提供することを目的とする。

【0019】

また、凹面鏡の一般的な製造方法では、基板が金型を用いて樹脂により成形され、成形された基板の表面に蒸着処理により反射膜が形成される。基板が成形される際、基板の角部分はその角を構成する２つの面が金型と接しているため、他の部分と比べ、冷却固化しやすく、成形収縮しにくい。そのため、外周角部分と他の部分との収縮差ができ、基板が歪むことがある。基板が歪んだ凹面鏡がヘッドアップディスプレイに使用されると、特に映像の外周部分の文字が歪んで表示されてしまうという問題があった。

【0020】

そこで、本発明は、成形時における基板の歪みが抑制された反射鏡、及びこれを用いたヘッドアップディスプレイ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】

【0021】

上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係る画像生成装置は、
ヘッドアップディスプレイ用の画像を生成する画像生成装置であって、
光源が搭載された光源基板と、
前記光源から出射された光を透過する光学部材と、
前記光学部材を透過した光により前記所定の画像を生成するための光を形成する表示デバイスと、
前記光源基板から発生する熱を放熱するヒートシンクと、
前記光学部材を保持するホルダと、を備え、
前記ホルダは複数の第一係合部を有し、前記ヒートシンクは前記複数の第一係合部に対応する箇所に設けられた複数の第二係合部を有し、
前記複数の第一係合部のそれぞれと前記複数の第二係合部のそれぞれとが固定されることにより、前記光源基板は、前記ホルダと前記ヒートシンクとの間に挟み込まれて前記複数の第一係合部同士の間に形成された空間に収容された状態で位置決め固定される。

【0022】

上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係る画像生成装置は、
ヘッドアップディスプレイ用の画像を生成する画像生成装置であって、
前記画像のうち前記車両の状況に応じて変化する変化画像を生成する変化画像生成部と、
前記画像のうち前記状況によらずに固定された固定画像を生成する固定画像生成部と、を備え、
前記変化画像生成部は、光源が搭載された光源基板と、前記光源から出射された光を透過する光学部材と、前記光学部材を透過した光により所定の画像を生成するための光を形成する表示デバイスと、を有し、
前記光源基板は、前記表示デバイスの第一光出射面に対して一定角度傾いて配置され、
前記固定画像生成部の第二光出射面は、前記第一光出射面に対して平行する面である。

【0023】

また、本発明の一側面に係るヘッドアップディスプレイは、
上記いずれかの画像生成装置と、
前記画像生成装置により出射された前記光がウインドシールドまたはコンバイナへ照射されるように、前記光を反射させる少なくとも一つの反射部と、
を備えている。

【0024】

上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係る反射鏡は、
回転軸を中心に回動可能な反射鏡であって、
光を反射させるための反射面と、第一端面と、前記反射面に対して前記第一端面とは反対側に位置する第二端面と、を有する板状の本体部と、
前記第一端面から連続するようにして前記反射面の裏面側に向けて突出する板状の第一突出部と、
前記第二端面から連続するようにして前記裏面側に向けて突出する板状の第二突出部と、
前記回転軸を中心にして前記本体部を回動させるために前記第一突出部に設けられた第一軸部と、
前記回転軸を中心にして前記本体部を回動させるために前記第二突出部に設けられた第二軸部と、を備え、
前記第一突出部の先端は、前記回転軸に沿った方向において前記第一端面とは異なる位置であって前記反射面とは反対側に位置している。

【0025】

上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係る反射鏡は、
第一面と、前記第一面と反対側に位置する第二面と、を有する基板と、
前記第一面に形成され、光を反射する反射膜と、を備える反射鏡であって、
前記基板の端部の少なくとも一部には、前記第一面と前記第二面の間に、前記基板の厚み方向断面において少なくとも三つの鈍角を形成する面が形成されている。

【0026】

また、本発明の一側面に係るヘッドアップディスプレイは、
車両に設けられ、所定の画像を前記車両の乗員に向けて表示するように構成されたヘッドアップディスプレイであって、
上記の反射鏡と、
前記所定の画像を生成し、前記反射鏡に対して光を出射する画像生成装置と、
を備えている。

【0027】

上記目的の一つを達成するために、本発明の一側面に係るヘッドアップディスプレイは、
車両に設けられ、所定の画像を前記車両の乗員に向けて表示するように構成されたヘッドアップディスプレイであって、
前記所定の画像を生成するための光を出射する画像生成部と、
前記画像生成部により出射された前記光がウインドシールドまたはコンバイナへ照射されるように、前記光を反射させる反射部と、
前記画像生成部及び前記反射部を収容するハウジングと、
を備え、
前記反射部は、本体部と、前記本体部の一方の端部から外側へ突出する第一軸部と、前記本体部の他方の端部から外側へ突出する第二軸部と、を有し、
前記ハウジングは、前記第一軸部の端部を収容可能な第一収容部を少なくとも有し、
前記端部は、前記第一収容部から外部に露出している。

【発明の効果】

【0028】

本発明によれば、作製コストを削減することが可能な画像生成装置、及び当該画像生成装置を備えたヘッドアップディスプレイを提供することができる。

【0029】

また、本発明によれば、低コストで画像の表示範囲を広げることが可能であるとともに、外光あるいは反射光が画像の生成に悪影響を与えることを抑制可能な画像生成装置、及び当該画像生成装置を備えたヘッドアップディスプレイを提供することができる。

【0030】

また、本発明によれば、大型化が可能であるとともに成形性を改善可能な反射鏡、及び当該反射鏡を備えたヘッドアップディスプレイを提供することができる。

【0031】

また、本発明の反射鏡によれば、基板の端部の一部には少なくとも三つの鈍角を形成する面が形成されているため、成形時に端部の一部に鋭角あるいは９０度が形成されている場合と比べると、端部の一部は冷却固化されにくい。したがって、成形時における基板の歪みが抑制される。

【0032】

また、本発明によれば、低コスト且つ簡便な構成で反射部を搭載可能なヘッドアップディスプレイを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0033】

【図1】図１は、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）を備えた車両システムのブロック図である。

【図2】図２は、ＨＵＤの構成を示す模式図である。

【図3】図３は、図２のＨＵＤが備える画像生成装置の構成を示す分解斜視図である。

【図4】図４は、図３の画像生成装置の正面図である。

【図5】図５は、図４のＡ－Ａ断面図である。

【図6】図６は、レンズホルダの背面斜視図である。

【図7】図７は、図３の画像生成装置の上面図である。

【図8】図８は、図４のＢ－Ｂ断面図である。

【図9】図９は、第二実施形態に係るＨＵＤを備えた車両システムのブロック図である。

【図10】図１０は、第二実施形態に係るＨＵＤの構成を示す模式図である。

【図11】図１１は、第二実施形態に係る反射鏡と画像生成装置及び回転機構とを示す斜視図である。

【図12】図１２は、図１１の反射鏡の斜視図である。

【図13】図１３は、反射鏡の上面図である。

【図14】図１４は、反射鏡の側面図である。

【図15】図１５は、反射鏡に回転機構が取り付けられた状態の斜視図である。

【図16】図１６は、図１５に示す状態の側面図である。

【図17】図１７は、第二実施形態において、ハウジングに反射鏡及び画像生成装置が収容された状態を示す斜視図である。

【図18】図１８は、第二実施形態において、反射鏡が取り外された状態でのハウジングの斜視図である。

【図19】図１９は、図１７に示す状態の側面図である。

【図20】図２０は、第三実施形態において、図２に示すヘッドアップディスプレイの反射鏡の斜視図である。

【図21】図２１は、図２０の反射鏡の底面図である。

【図22】図２２は、反射鏡の端部の拡大断面図である。

【図23】図２３は、反射鏡の基板の成形時の断面図である。

【図24】図２４は、図２３の比較例を示す断面図である。

【図25】図２５は、反射鏡の端部の変形例の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0034】

以下、本発明の実施形態（以下、本実施形態という。）について図面を参照しながら説明する。本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。

【0035】

また、本実施形態の説明では、説明の便宜上、「左右方向」、「上下方向」、「前後方向」について適宜言及する場合がある。これらの方向は、図２に示すＨＵＤ（Ｈｅａｄ－Ｕｐ Ｄｉｓｐｌａｙ）２０について設定された相対的な方向である。ここで、「左右方向」は、「左方向」および「右方向」を含む方向である。「上下方向」は、「上方向」および「下方向」を含む方向である。「前後方向」は、「前方向」および「後方向」を含む方向である。左右方向は、図２では示されていないが、上下方向および前後方向に直交する方向である。

【0036】

図１を参照して、本実施形態に係るＨＵＤ２０を備える車両システム２について以下に説明する。図１は、車両システム２のブロック図である。当該車両システム２が搭載された車両１は、自動運転モードで走行可能な車両（自動車）である。

【0037】

図１に示すように、車両システム２は、車両制御部３と、センサ５と、カメラ６と、レーダ７と、ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ Ｍａｃｈｉｎｅ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）８と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）９と、無線通信部１０と、記憶装置１１とを備える。また、車両システム２は、ステアリングアクチュエータ１２と、ステアリング装置１３と、ブレーキアクチュエータ１４と、ブレーキ装置１５と、アクセルアクチュエータ１６と、アクセル装置１７とを備える。さらに、車両システム２は、ＨＵＤ２０を備える。

【0038】

車両制御部３は、車両１の走行を制御するように構成されている。車両制御部３は、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット（ＥＣＵ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）により構成されている。電子制御ユニットは、１以上のプロセッサおよびメモリを備えるコンピュータシステム（例えば、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ ｏｎ ａ Ｃｈｉｐ）等）と、トランジスタ等のアクティブ素子および抵抗等のパッシブ素子から構成される電子回路とを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、およびＴＰＵ（Ｔｅｎｓｏｒ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）のうちの少なくとも一つを含む。ＣＰＵは、複数のＣＰＵコアによって構成されてもよい。ＧＰＵは、複数のＧＰＵコアによって構成されてもよい。メモリは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを含む。ＲＯＭには、車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、車両制御プログラムは、自動運転用の人工知能（ＡＩ）プログラムを含んでもよい。ＡＩプログラムは、多層のニューラルネットワークを用いた教師有りまたは教師なし機械学習（特に、ディープラーニング）によって構築されたプログラム（学習済みモデル）である。ＲＡＭには、車両制御プログラム、車両制御データ及び/又は車両１の周辺環境を示す周辺環境情報が一時的に記憶されてもよい。プロセッサは、ＲＯＭに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをＲＡＭ上に展開し、ＲＡＭとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。また、コンピュータシステムは、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。さらに、コンピュータシステムは、ノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの組み合わせによって構成されてもよい。

【0039】

センサ５は、加速度センサ、速度センサおよびジャイロセンサのうち少なくとも一つを含む。センサ５は、車両１の走行状態を検出して、走行状態情報を車両制御部３に出力するように構成されている。センサ５は、運転者が運転席に座っているかどうかを検出する着座センサ、運転者の顔の方向を検出する顔向きセンサ、外部天候状態を検出する外部天候センサおよび車内に人がいるかどうかを検出する人感センサ等をさらに備えてもよい。

【0040】

カメラ６は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（相補型ＭＯＳ）等の撮像素子を含むカメラである。カメラ６は、一以上の外部カメラ６Ａと、内部カメラ６Ｂとを含む。
外部カメラ６Ａは、車両１の周辺環境を示す画像データを取得した上で、当該画像データを車両制御部３に送信するように構成されている。車両制御部３は、送信された画像データに基づいて、周辺環境情報を取得する。ここで、周辺環境情報は、車両１の外部に存在する対象物（歩行者、他車両、標識等）に関する情報を含んでもよい。例えば、周辺環境情報は、車両１の外部に存在する対象物の属性に関する情報と、車両１に対する対象物の距離や位置に関する情報とを含んでもよい。外部カメラ６Ａは、単眼カメラとして構成されてもよいし、ステレオカメラとして構成されてもよい。

【0041】

内部カメラ６Ｂは、車両１の内部に配置されると共に、乗員を示す画像データを取得するように構成されている。内部カメラ６Ｂは、例えば、乗員の視点Ｅ（図２で後述する）をトラッキングするアイトラッキングカメラとして機能する。内部カメラ６Ｂは、例えば、ルームミラーの近傍、あるいはインストルメントパネルの内部等に設けられている。

【0042】

レーダ７は、ミリ波レーダ、マイクロ波レーダ、およびレーザーレーダ（例えば、ＬｉＤＡＲユニット）のうちの少なくとも一つを含む。例えば、ＬｉＤＡＲユニットは、車両１の周辺環境を検出するように構成されている。特に、ＬｉＤＡＲユニットは、車両１の周辺環境を示す３Ｄマッピングデータ（点群データ）を取得した上で、当該３Ｄマッピングデータを車両制御部３に送信するように構成されている。車両制御部３は、送信された３Ｄマッピングデータに基づいて、周辺環境情報を特定する。

【0043】

ＨＭＩ８は、運転者からの入力操作を受付ける入力部と、走行情報等を運転者に向けて出力する出力部とから構成される。入力部は、ステアリングホイール、アクセルペダル、ブレーキペダル、車両１の運転モードを切替える運転モード切替スイッチ等を含む。出力部は、各種走行情報を表示するディスプレイ（ＨＵＤを除く）である。

【0044】

ＧＰＳ９は、車両１の現在位置情報を取得し、当該取得された現在位置情報を車両制御部３に出力するように構成されている。

【0045】

無線通信部１０は、車両１の周囲にいる他車に関する情報（例えば、走行情報等）を他車から受信すると共に、車両１に関する情報（例えば、走行情報等）を他車に送信するように構成されている（車車間通信）。また、無線通信部１０は、信号機や標識灯等のインフラ設備からインフラ情報を受信すると共に、車両１の走行情報をインフラ設備に送信するように構成されている（路車間通信）。また、無線通信部１０は、歩行者が携帯する携帯型電子機器（スマートフォン、タブレット、ウェアラブルデバイス等）から歩行者に関する情報を受信すると共に、車両１の自車走行情報を携帯型電子機器に送信するように構成されている（歩車間通信）。車両１は、他車両、インフラ設備または携帯型電子機器との間をアドホックモードにより直接通信してもよいし、アクセスポイントを介して通信してもよい。さらに、車両１は、図示しない通信ネットワークを介して他車両、インフラ設備または携帯型電子機器と通信してもよい。通信ネットワークは、インターネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）および無線アクセスネットワーク（ＲＡＮ）のうちの少なくとも一つを含む。無線通信規格は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＬＰＷＡ、ＤＳＲＣ（登録商標）又はＬｉ－Ｆｉである。また、車両１は、他車両、インフラ設備または携帯型電子機器と第５世代移動通信システム（５Ｇ）を用いて通信してもよい。

【0046】

記憶装置１１は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の外部記憶装置である。記憶装置１１には、２次元または３次元の地図情報及び／又は車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、３次元の地図情報は、３Ｄマッピングデータ（点群データ）によって構成されてもよい。記憶装置１１は、車両制御部３からの要求に応じて、地図情報や車両制御プログラムを車両制御部３に出力するように構成されている。地図情報や車両制御プログラムは、無線通信部１０と通信ネットワークを介して更新されてもよい。

【0047】

車両１が自動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等に基づいて、ステアリング制御信号、アクセル制御信号およびブレーキ制御信号のうち少なくとも一つを自動的に生成する。ステアリングアクチュエータ１２は、ステアリング制御信号を車両制御部３から受信して、受信したステアリング制御信号に基づいてステアリング装置１３を制御するように構成されている。ブレーキアクチュエータ１４は、ブレーキ制御信号を車両制御部３から受信して、受信したブレーキ制御信号に基づいてブレーキ装置１５を制御するように構成されている。アクセルアクチュエータ１６は、アクセル制御信号を車両制御部３から受信して、受信したアクセル制御信号に基づいてアクセル装置１７を制御するように構成されている。このように、車両制御部３は、走行状態情報、周辺環境情報、現在位置情報、地図情報等に基づいて、車両１の走行を自動的に制御する。つまり、自動運転モードでは、車両１の走行は車両システム２により自動制御される。

【0048】

一方、車両１が手動運転モードで走行する場合、車両制御部３は、アクセルペダル、ブレーキペダルおよびステアリングホイールに対する運転者の手動操作に従って、ステアリング制御信号、アクセル制御信号およびブレーキ制御信号を生成する。このように、手動運転モードでは、ステアリング制御信号、アクセル制御信号およびブレーキ制御信号が運転者の手動操作によって生成されるので、車両１の走行は運転者により制御される。

【0049】

上述の通り、運転モードは、自動運転モードと手動運転モードとからなる。自動運転モードは、例えば、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードとからなる。完全自動運転モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御およびアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはない。高度運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御およびアクセル制御の全ての走行制御を自動的に行うと共に、運転者は車両１を運転できる状態にはあるものの車両１を運転しない。運転支援モードでは、車両システム２がステアリング制御、ブレーキ制御およびアクセル制御のうち一部の走行制御を自動的に行うと共に、車両システム２の運転支援の下で運転者が車両１を運転する。一方、手動運転モードでは、車両システム２が走行制御を自動的に行わないと共に、車両システム２の運転支援なしに運転者が車両１を運転する。

【0050】

ＨＵＤ２０は、所定の情報（以下、ＨＵＤ情報という。）が車両１の外部の現実空間（特に、車両１の前方の周辺環境）と重畳されるように、当該ＨＵＤ情報を車両１の乗員に向け画像として表示するように構成されている。ＨＵＤ２０によって表示されるＨＵＤ情報は、例えば、車両１の走行に関連した車両走行情報及び／又は車両１の周辺環境に関連した周辺環境情報（特に、車両１の外部に存在する対象物に関連した情報）等である。ＨＵＤ２０は、車両１と乗員との間の視覚的インターフェースとして機能するＡＲディスプレイである。

【0051】

ＨＵＤ２０は、画像生成装置（ＰＧＵ）２４を備える。画像生成装置２４は、変化画像生成部２４Ａと、固定画像生成部２４Ｂと、制御部２５とを有する。
画像生成装置２４は、車両１の乗員に向けて表示される所定の画像を生成するための光を出射するように構成されている。変化画像生成部２４Ａは、所定の画像のうち、車両１の状況に応じて変化する変化画像を生成するための光を出射する。固定画像生成部２４Ｂは、所定の画像のうち、車両１の状況によらずに固定された固定画像を生成するための光を出射する。

【0052】

制御部２５は、ＨＵＤ２０の各部の動作を制御する。制御部２５は、車両制御部３に接続されており、車両制御部３から送信される車両走行情報や周辺環境情報等に基づいて、変化画像生成部２４Ａ及び固定画像生成部２４Ｂの動作を制御するための制御信号を生成し、生成された制御信号を変化画像生成部２４Ａ及び固定画像生成部２４Ｂに送信する。制御部２５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のプロセッサとメモリが搭載され、メモリから読みだしたコンピュータプログラムをプロセッサが実行して、変化画像生成部２４Ａ、固定画像生成部２４Ｂ等の動作を制御する。なお、本実施形態では、車両制御部３と制御部２５とは別個の構成として設けられているが、車両制御部３と制御部２５は一体的に構成されてもよい。例えば、車両制御部３と制御部２５は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。

【0053】

図２は、ＨＵＤ２０を車両１の側面側から見た模式図である。ＨＵＤ２０は、少なくともＨＵＤ２０の一部が車両１の内部に位置する。具体的には、ＨＵＤ２０は、車両１の室内の所定箇所に設置されている。例えば、ＨＵＤ２０は、車両１のダッシュボード内に配置されてもよい。

【0054】

図２に示すように、ＨＵＤ２０は、ＨＵＤ本体部２１を備える。ＨＵＤ本体部２１は、本体ハウジング２２と、出射窓２３とを有する。出射窓２３は可視光を透過させる透明板で構成されている。ＨＵＤ本体部２１は、本体ハウジング２２の内部に、画像生成装置２４と、凹面鏡２６（反射部の一例）とを有する。

【0055】

凹面鏡２６は、画像生成装置２４（変化画像生成部２４Ａ，固定画像生成部２４Ｂ）から出射される光の光路上に配置されている。凹面鏡２６は、画像生成装置２４から出射された光をウインドシールド１８（例えば、車両１のフロントウィンドウ）に向けて反射するように構成されている。凹面鏡２６は、所定の画像を形成するために凹状に湾曲した反射面を有し、画像生成装置２４から出射され結像された光の像を所定の倍率で反射させる。凹面鏡２６は、駆動（回転）機構２７を有し、制御部２５（図１参照）から送信される制御信号に基づいて凹面鏡２６の向きを回転することができるように構成されていてもよい。

【0056】

画像生成装置２４は、本体ハウジング２２内においてＨＵＤ２０の前方を向くように設置されている。画像生成装置２４（変化画像生成部２４Ａ，固定画像生成部２４Ｂ）から出射された光は、凹面鏡２６で反射されてＨＵＤ本体部２１の出射窓２３から出射される。ＨＵＤ本体部２１の出射窓２３から出射された光は、ウインドシールド１８に照射される。出射窓２３からウインドシールド１８に照射された光の一部は、乗員の視点Ｅに向けて反射される。この結果、乗員は、ＨＵＤ本体部２１から出射された光をウインドシールド１８の前方の所定の距離において形成される虚像（所定の画像）として認識する。このように、ＨＵＤ２０によって表示される画像がウインドシールド１８を通して車両１の前方の現実空間に重畳される結果、乗員は、所定の画像により形成される虚像オブジェクトＩが車両外部に位置する道路上に浮いているように視認することができる。

【0057】

ここで、乗員の視点Ｅは、乗員の左目の視点又は右目の視点のいずれかであってもよい。または、視点Ｅは、左目の視点と右目の視点を結んだ線分の中点として規定されてもよい。乗員の視点Ｅの位置は、例えば、内部カメラ６Ｂによって取得された画像データに基づいて特定される。乗員の視点Ｅの位置は、所定の周期で更新されてもよいし、車両１の起動時に一回だけ決定されてもよい。

【0058】

なお、虚像オブジェクトＩとして２Ｄ画像（平面画像）を形成する場合には、所定の画像を任意に定めた単一距離の虚像となるように投影する。虚像オブジェクトＩとして３Ｄ画像（立体画像）を形成する場合には、互いに同一または互いに異なる複数の所定の画像をそれぞれ異なる距離の虚像となるように投影する。また、虚像オブジェクトＩの距離（乗員の視点Ｅから虚像までの距離）は、画像生成装置２４から乗員の視点Ｅまでの距離を調整する（例えば画像生成装置２４と凹面鏡２６との間の距離を調整する）ことによって適宜調整可能である。

【0059】

図３は、画像生成装置２４の構成を示す分解斜視図である。図４は、画像生成装置２４の正面図である。
図３及び図４に示すように、画像生成装置２４は、正面視において中央部に配置される変化画像生成部２４Ａと、変化画像生成部２４Ａの左右両側に配置される固定画像生成部２４Ｂとを備える。変化画像生成部２４Ａ及び固定画像生成部２４Ｂは、ＰＧＵハウジング１６０に収容されている。ＰＧＵハウジング１６０には、変化画像生成部２４Ａ及び固定画像生成部２４Ｂを制御するための制御部２５が搭載された回路基板１７０と、ＰＧＵハウジング１６０の背面を覆う背面カバー１８０とが取り付けられている。

【0060】

図５は、図４に示す画像生成装置２４のＡ－Ａ線における断面図、すなわち画像生成装置２４における変化画像生成部２４Ａの断面図である。
図３から図５に示すように、変化画像生成部２４Ａは、光源１１１が搭載された光源基板１１０と、光源１１１の前側に配置されるレンズ１２０（光学部材の一例）と、レンズ１２０の前側に配置される表示デバイス１３０とを有する。変化画像生成部２４Ａは、さらに、光源基板１１０の前側に配置されるレンズホルダ１４０と、光源基板１１０の後側に配置されるヒートシンク１５０とを有する。

【0061】

光源１１１は、例えば、レーザ光源またはＬＥＤ光源である。レーザ光源は、例えば、赤色レーザ光と、緑光レーザ光と、青色レーザ光をそれぞれ出射するように構成されたＲＧＢレーザ光源である。光源基板１１０は、例えば、電気回路の配線が板の表面や内部にプリントされた絶縁体からなるプリント基板である。光源基板１１０には、例えば、複数（本例では、２個）のレーザ光源が左右方向に並べて配置されている。また、光源基板１１０には、レンズホルダ１４０に対する光源基板１１０の取り付け位置を固定するための孔部１１２が少なくとも一つ形成されている。本実施形態では、孔部１１２は光源基板１１０の左右両端に一つずつ形成されている。

【0062】

レンズ１２０は、例えば、平凸レンズから構成されている。レンズ１２０を用いる代わりに、プリズム、拡散板、拡大鏡等を採用してもよい。レンズ１２０は、レンズホルダ１４０に取り付けられている。レンズ１２０は、光源１１１から出射された光を透過または反射して表示デバイス１３０に向けて出射するように構成されている。本実施形態では、２個の光源１１１に対応して２個の平凸レンズが左右方向に並列して設けられている。

【0063】

表示デバイス１３０は、液晶ディスプレイ、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）等である。変化画像生成部２４Ａの描画方式は、ラスタースキャン方式、ＤＬＰ方式またはＬＣＯＳ方式であってもよい。ＤＬＰ方式またはＬＣＯＳ方式が採用される場合、変化画像生成部２４Ａの光源１１１はＬＥＤ光源であってもよい。なお、液晶ディスプレイ方式が採用される場合、変化画像生成部２４Ａの光源１１１は白色ＬＥＤ光源であってもよい。表示デバイス１３０は、ＰＧＵハウジング１６０の前面部に取り付けられている。表示デバイス１３０は、変化画像を生成する光を出射するための光出射面１３０ａを変化画像生成部２４Ａの前方へ向けた状態でＰＧＵハウジング１６０に取り付けられている。表示デバイス１３０は、例えば、ＰＧＵハウジング１６０の前面側からＰＧＵハウジング１６０に取り付けることができるように構成されている。表示デバイス１３０には、表示デバイス１３０と制御部２５とを接続するＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）１３１が接続されている。表示デバイス１３０は、レンズ１２０を透過した光源１１１の光により所定の変化画像を生成するための光を形成するように構成されている。

【0064】

図６は、レンズホルダ１４０の背面斜視図である。図３から図６に示すように、レンズホルダ１４０は、複数の取付孔１４２（第一係合部の一例）が形成された一対のホルダ取付部１４１と、一対のホルダ取付部１４１同士の間に設けられた固定用凹部１４３とを有する。

【0065】

ホルダ取付部１４１は、例えば、平板状に形成されている。平板状であるホルダ取付部１４１の取付面１４１ａ（第一面の一例）は、ＰＧＵハウジング１６０に取り付けられた表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに平行となるように形成されている。なお、本明細書において「平行」とは、必ずしも完全に平行であることのみを意味するものではなく、完全に平行な方向から±５度以内の方向を含む。ホルダ取付部１４１の取付孔１４２は、本実施形態では、各ホルダ取付部１４１に、上下方向に並列されて２個形成されている。

【0066】

固定用凹部１４３は、一対のホルダ取付部１４１よりも前側に窪んだ状態に形成されている。固定用凹部１４３は、ホルダ取付部１４１の取付面１４１ａに対して傾斜する傾斜面１４３ａ（第二面の一例）を有する。傾斜面１４３ａは、取付面１４１ａに対して傾斜面１４３ａの上部側が前方へ傾斜するように形成されている。

【0067】

固定用凹部１４３には、中央部に開口部１４４が形成され、開口部１４４の周囲に枠部１４５が形成されている。開口部１４４は、レンズホルダ１４０の後側に配置される光源基板１１０の周縁が枠部１４５上に重なるとともに、光源基板１１０に搭載された光源１１１が開口部１４４の内側に収容されるような大きさ及び形状に形成されている。本実施形態では、左右方向に２個の開口部１４４が形成されている。

【0068】

傾斜面１４３ａのうち固定用凹部１４３の後側である傾斜背面１４３ａ１には、枠部１４５にピン１４７が設けられている。ピン１４７は、枠部１４５から後方へ突出して設けられている。ピン１４７は、光源基板１１０の孔部１１２に挿通可能となる位置に設けられている。本例では、ピン１４７は傾斜背面１４３ａ１における左右の枠部１４５に一つずつ設けられている。枠部１４５から後方へ突出しているピン１４７の突出部分の高さは、光源基板１１０の厚さ以下となるように形成されている。

【0069】

傾斜面１４３ａのうち固定用凹部１４３の前側である傾斜前面１４３ａ２には、レンズ１２０が取り付けられる。傾斜前面１４３ａ２に取り付けられたレンズ１２０は、表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに対して傾斜した状態でＰＧＵハウジング１６０内に保持される。

【0070】

図３に戻り、ヒートシンク１５０は、熱伝導性の高いアルミや銅などの部材で形成されている。ヒートシンク１５０は、光源基板１１０から発生する熱を放熱するために、光源基板１１０の裏面に接触するように設けられている。ヒートシンク１５０は、複数の取付孔１５２（第二係合部の一例）が形成された一対の放熱器取付部１５１と、一対の放熱器取付部１５１同士の間に設けられる固定用凸部１５３とを有する。

【0071】

放熱器取付部１５１は、例えば、平板状に形成されている。平板状である放熱器取付部１５１の取付面１５１ａ（第三面の一例）は、ヒートシンク１５０がレンズホルダ１４０とともにＰＧＵハウジング１６０に取り付けられたときに、レンズホルダ１４０の取付面１４１ａに平行となるように形成されている。放熱器取付部１５１の取付孔１５２は、レンズホルダ１４０の取付面１４１ａに形成されている取付孔１４２に対応する箇所に形成されている。本実施形態では、一対の放熱器取付部１５１の各々に、上下方向に並列される２個の取付孔１５２が形成されている。

【0072】

固定用凸部１５３は、一対の放熱器取付部１５１よりも前側に突出した状態に形成されている。固定用凸部１５３は、放熱器取付部１５１の取付面１５１ａに対して傾斜する傾斜面１５３ａ（第四面の一例）を有する。傾斜面１５３ａは、取付面１５１ａに対して傾斜面１５３ａの上部側が前方へ傾斜するように形成されている。また、傾斜面１５３ａは、レンズホルダ１４０の傾斜面１４３ａに平行となるように形成されている。

【0073】

傾斜面１５３ａのうち固定用凸部１５３の後側である傾斜背面１５３ａ１には、放熱用のフィン１５４が複数形成されている。傾斜面１５３ａのうち固定用凸部１５３の前側である傾斜前面１５３ａ２は、光源基板１１０に接触する面として平面状に形成されている。

【0074】

ヒートシンク１５０は、放熱器取付部１５１の取付孔１５２を介して取付ネジ１５５によりＰＧＵハウジング１６０にネジ止めされる。また、レンズホルダ１４０は、取付面１４１ａの取付孔１４２を介して取付ネジ１５５によりＰＧＵハウジング１６０にネジ止めされる。ヒートシンク１５０は、固定用凸部１５３をレンズホルダ１４０の固定用凹部１４３に嵌合させ、放熱器取付部１５１の取付面１５１ａをレンズホルダ１４０のホルダ取付部１４１における取付面１４１ａに対向させた状態で、レンズホルダ１４０と共に共通の取付ネジ１５５によりＰＧＵハウジング１６０にネジ止めされる。

【0075】

図７は、画像生成装置２４の上面図である。図７は、図３に示す画像生成装置２４の各部材を組み合せた状態を示している。
図３、図６及び図７に示すように、光源基板１１０は、レンズホルダ１４０の固定用凹部１４３の傾斜背面１４３ａ１とヒートシンク１５０の固定用凸部１５３の傾斜前面１５３ａ２との間に挟み込まれた状態でＰＧＵハウジング１６０に取り付けられている。すなわち、光源基板１１０は、レンズホルダ１４０及びヒートシンク１５０の左右方向において、レンズホルダ１４０の一対のホルダ取付部１４１及びヒートシンク１５０の一対の放熱器取付部１５１よりも内側に取り付けられている。

【0076】

レンズホルダ１４０の固定用凹部１４３の深さは、ヒートシンク１５０の固定用凸部１５３の高さよりも深く形成されている。具体的には、固定用凹部１４３の深さは、固定用凸部１５３の高さよりも光源基板１１０の厚さ程度深く形成されている。このため、レンズホルダ１４０の固定用凹部１４３にヒートシンク１５０の固定用凸部１５３を嵌合させると、レンズホルダ１４０の傾斜背面１４３ａ１とヒートシンク１５０の傾斜前面１５３ａ２との間には、光源基板１１０の厚さほどの空間１４８が形成される（図５及び図７参照）。光源基板１１０は、このレンズホルダ１４０の固定用凹部１４３とヒートシンク１５０の固定用凸部１５３との間に形成された空間１４８に収容される。具体的には、光源基板１１０は、固定用凹部１４３の枠部１４５上に配置され、枠部１４５に設けられたピン１４７が光源基板１１０の孔部１１２に挿通された状態で空間１４８に収容される。

【0077】

光源基板１１０は、空間１４８に収容されることにより、左右方向及び上下方向の移動が孔部１１２に挿通されたピン１４７によって規制される。さらに、光源基板１１０は、空間１４８に収容されることにより、前後方向の移動がレンズホルダ１４０の固定用凹部１４３とヒートシンク１５０の固定用凸部１５３とによって規制される。このようにして、光源基板１１０が空間１４８に収容されることにより、レンズ１２０及び表示デバイス１３０に対する光源基板１１０の位置が固定される。なお、光源基板１１０が空間１４８に収容されることで、光源基板１１０に搭載されている光源１１１が固定用凹部１４３の開口部１４４内に配置される。

【0078】

光源基板１１０は、レンズホルダ１４０における固定用凹部１４３の傾斜面１４３ａ及びヒートシンク１５０における固定用凸部１５３の傾斜面１５３ａに平行するように、すなわち、ＰＧＵハウジング１６０に取り付けられた表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに対して一定角度傾斜した状態でＰＧＵハウジング１６０に取り付けられる。光源基板１１０の前側に配置されたレンズ１２０も、光源基板１１０と同様に、表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに対して一定角度傾斜した状態でＰＧＵハウジング１６０に取り付けられる。

【0079】

図８は、図４に示す画像生成装置２４のＢ－Ｂ線における断面図、すなわち画像生成装置２４における固定画像生成部２４Ｂの断面図である。
図８に示すように、固定画像生成部２４Ｂは、光源５１１が搭載された光源基板５１０と、光源５１１の前側に配置されるレンズ５２０と、レンズ５２０の前側に配置される拡散板５３０と、拡散板５３０の前側に配置される遮光部材５４０とを有する。

【0080】

光源５１１は、上記光源１１１と同様に、例えば、レーザ光源またはＬＥＤ光源である。光源基板５１０は、例えば、電気回路の配線が板の表面や内部にプリントされた絶縁体からなるプリント基板である。レンズ５２０は、光源５１１から出射される光の利用効率を高めることができるような所定の形状に形成されている。レンズ５２０は、光源５１１から出射された光を透過または反射して拡散板５３０に向けて均一に出射するように構成されている。なお、レンズ５２０を用いる代わりに、プリズム、拡散板、拡大鏡、リフレクタ等のうち少なくとも一つを用いてもよい。拡散板５３０は、例えば、合成樹脂フィルムの前面に光拡散用の微細なステップを設けるように形成されている。あるいは、拡散板５３０は、例えば、光を拡散するための光拡散剤が添加されているフィルムから構成されてもよい。遮光部材５４０は、例えば、合成樹脂フィルムと、当該合成樹脂フィルムの少なくとも片面に形成された遮光膜（シェード）とで構成されている。

【0081】

拡散板５３０は、ＰＧＵハウジング１６０に取り付けられた表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに平行となるようにＰＧＵハウジング１６０に取り付けられている。さらに、拡散板５３０は、ＰＧＵハウジング１６０に取り付けられた表示デバイス１３０の光出射面１３０ａと並列するようにＰＧＵハウジング１６０に取り付けられている。本実施形態では、拡散板５３０は、表示デバイス１３０の光出射面１３０ａと左右方向に並列してＰＧＵハウジング１６０に取り付けられている。

【0082】

図３に示すように、画像生成装置２４の回路基板１７０は、ヒートシンク１５０と背面カバー１８０との間に配置されるようにしてＰＧＵハウジング１６０に取り付けられる。回路基板１７０には、回路基板１７０をＰＧＵハウジング１６０に取り付けるための複数の取付孔１７１が形成されている。取付孔１７１は、本実施形態では、矩形状を有する回路基板１７０の一方の対向する角部に一つずつ形成されている。ＰＧＵハウジング１６０には、回路基板１７０を取り付けるためのボス１６１が形成されている。ボス１６１は、ＰＧＵハウジング１６０の後方に向けて突出するように形成されている。回路基板１７０は、取付孔１７１を介して取付ネジ１７２によりＰＧＵハウジング１６０のボス１６１にネジ止めされる。

【0083】

ボス１６１は、ＰＧＵハウジング１６０に取り付けられたヒートシンク１５０の固定用凸部１５３の傾斜面１５３ａに対して垂直となるように形成されている。このため、ボス１６１に取り付けられた回路基板１７０は、ヒートシンク１５０の固定用凸部１５３の傾斜面１５３ａに平行になるように、すなわち、ヒートシンク１５０の放熱器取付部１５１の取付面１５１ａに対して傾斜した状態となるようにＰＧＵハウジング１６０に取り付けられる。これにより、回路基板１７０は、固定用凸部１５３の傾斜背面１５３ａ１に形成された放熱用のフィン１５４に接触しないようにフィン１５４に対して一定の間隔を有して取り付けられる。回路基板１７０は、ＦＰＣ１３１を介して、変化画像生成部２４Ａ及び固定画像生成部２４Ｂに接続されている。回路基板１７０に搭載されている制御部２５によって、表示デバイス１３０及び光源基板１１０，２１０等が制御される。

【0084】

画像生成装置２４の背面カバー１８０は、図３に示すように、回路基板１７０がヒートシンク１５０の後側に取り付けられた状態で、回路基板１７０の背面を覆うようにＰＧＵハウジング１６０に取り付けられる。背面カバー１８０は、背面部１８１と、背面部１８１から前方へ向けて立ち上がる側面部１８２とを有する。

【0085】

背面部１８１には、背面カバー１８０をＰＧＵハウジング１６０に取り付けるための取付孔１８３（係合孔の一例）が形成されている。背面部１８１における取付孔１８３が形成されている領域は、背面部１８１の他の領域よりも背面カバー１８０のＰＧＵハウジング１６０への取り付け方向（前方向）に向けて窪んだ凹部１８４となるように形成されている。本実施形態において、凹部１８４は、矩形状を有する背面部１８１の四つの角部にそれぞれ形成されている。ＰＧＵハウジング１６０には、背面カバー１８０を取り付けるためのボス１６２が形成されている。ボス１６２は、ＰＧＵハウジング１６０から背面カバー１８０に向けて（後方に向けて）突出するように形成されている。背面カバー１８０は、取付孔１８３を介して取付ネジ１８５によりＰＧＵハウジング１６０のボス１６２にネジ止めされる。

【0086】

ボス１６２は、ＰＧＵハウジング１６０に取り付けられたヒートシンク１５０の放熱器取付部１５１の取付面１５１ａに対して垂直となるように形成されている。背面カバー１８０の背面部１８１における凹部１８４が形成されている領域は、背面カバー１８０がＰＧＵハウジング１６０に取り付けられたとき、ヒートシンク１５０の放熱器取付部１５１の取付面１５１ａに平行になるように形成されている。これに対して、背面カバー１８０の背面部１８１における凹部１８４以外の領域、すなわち、本実施形態において、背面部１８１の四つの角部以外の領域は、背面カバー１８０がＰＧＵハウジング１６０に取り付けられたとき、ヒートシンク１５０の固定用凸部１５３の傾斜面１５３ａに平行になるように形成されている。

【0087】

このため、背面カバー１８０がＰＧＵハウジング１６０に取り付けられたとき、背面部１８１の凹部１８４が形成されている領域は、ＰＧＵハウジング１６０のボス１６２に対して、直交する向きでネジ止めされる。一方、背面カバー１８０の背面部１８１における凹部１８４以外の領域は、背面カバー１８０がＰＧＵハウジング１６０に取り付けられたとき、回路基板１７０の背面に平行になるように取り付けられる。

【0088】

以上説明したように、本実施形態に係る画像生成装置２４は、光源１１１が搭載された光源基板１１０と、光源１１１から出射された光を透過するレンズ１２０と、レンズ１２０を透過した光により所定の画像を生成するための光を形成する表示デバイス１３０と、光源基板１１０から発生する熱を放熱するヒートシンク１５０と、レンズ１２０を保持するレンズホルダ１４０と、を備えている。そして、レンズホルダ１４０は、複数の取付孔１４２（第一係合部）を有し、ヒートシンク１５０は、複数の取付孔１４２に対応する箇所に設けられた複数の取付孔１５２（第二係合部）を有している。複数の取付孔１４２のそれぞれと複数の取付孔１５２のそれぞれとが固定されることにより、光源基板１１０は、レンズホルダ１４０とヒートシンク１５０との間に挟み込まれて複数の取付孔１４２同士の間に形成された空間１４８に収容された状態で位置決め固定される。この構成によれば、仮にレンズホルダ１４０やヒートシンク１５０に形成された取付孔１４２，１５２と同様の取付孔を光源基板１１０に形成して、これらの取付孔を一括固定する場合に比べて、光源基板１１０に取付孔を形成する必要がない。そのため、光源基板１１０のサイズを小さくすることができ、画像生成装置２４における光源基板１１０の作製コストを削減できる。

【0089】

画像生成装置２４において、レンズホルダ１４０は、表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに平行な一対の取付面１４１ａと、一対の取付面１４１ａ同士の間に形成されて一対の取付面１４１ａに対して傾斜した傾斜面１４３ａとを有している。一対の取付面１４１ａには、それぞれ取付孔１４２が設けられている。傾斜面１４３ａには、開口部１４４と、開口部１４４の周囲を囲む枠部１４５とが設けられている。そして、枠部１４５に光源基板１１０が取り付けられることで、光源１１１が開口部１４４内に配置される。この構成によれば、表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに対して光源１１１の光出射面が傾斜した状態となる。このため、外光が表示デバイス１３０の光出射面１３０ａで反射して迷光となることを抑制でき、虚像に悪影響を与えることを抑制できる。また、光源１１１から出射した光の反射光が光源１１１に直接入射することを防ぐことができる。そして、この構成のように光源基板１１０をレンズホルダ１４０とヒートシンク１５０との間に挟み込んで固定すれば、表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに対して光源１１１の光出射面を傾斜した状態で容易に組付けることができる。

【0090】

画像生成装置２４において、光源基板１１０は、少なくとも一つの孔部１１２を有し、少なくとも一つの孔部１１２に挿通可能な少なくとも一つのピン１４７が枠部１４５から突出している。このため、光源基板１１０をレンズホルダ１４０とヒートシンク１５０との間に挟み込んで、少なくとも一つの孔部１１２に少なくとも一つのピン１４７を挿通するという容易な構成で、光源基板１１０の正確な位置決めを行うことができる。

【0091】

画像生成装置２４において、ヒートシンク１５０は、レンズホルダ１４０の一対の取付面１４１ａに平行な面であって複数の取付孔１５２がそれぞれ形成される一対の取付面１５１ａと、一対の取付面１５１ａ同士の間に形成されてレンズホルダ１４０の傾斜面１４３ａに平行な傾斜面１５３ａとを有する。そして、光源基板１１０は、傾斜面１４３ａと傾斜面１５３ａとの間に形成された空間１４８に収容されている。このように、ヒートシンク１５０が異なる傾斜を有する取付面１５１ａと傾斜面１５３ａとを備えることで、表示デバイス１３０の光出射面１３０ａとは異なる傾斜を有する必要がある光源基板１１０を、レンズホルダ１４０とヒートシンク１５０との間で異なる傾斜をもたせた状態で安定的に保持することができる。

【0092】

画像生成装置２４は、表示デバイス１３０を搭載可能なＰＧＵハウジング１６０をさらに備えている。レンズホルダ１４０及びヒートシンク１５０は、複数の取付孔１４２及び複数の取付孔１５２を介して取付ネジ１５５によりＰＧＵハウジング１６０に取り付けられる。このため、容易な構成で、小型化された光源基板１１０を、レンズホルダ１４０とヒートシンク１５０との間に挟み込んで固定することができる。

【0093】

画像生成装置２４は、表示デバイス１３０を少なくとも制御する回路基板１７０と、ＰＧＵハウジング１６０の背面を覆う背面カバー１８０と、をさらに備えている。回路基板１７０がヒートシンク１５０と背面カバー１８０との間に配置されるようにしてＰＧＵハウジング１６０に取り付けられた状態で、背面カバー１８０がＰＧＵハウジング１６０に取り付けられている。これにより、表示デバイス１３０を制御するための回路が搭載された回路基板１７０も含めてユニット化することができる。そのため、画像生成装置２４と回路基板１７０とを別々でＨＵＤ本体部２１へ組付ける場合よりも組立作業性を向上させることができる。また、回路基板１７０をＰＧＵハウジング１６０に予め組付けて固定しておくことで、回路基板１７０と表示デバイス１３０とを接続するＦＰＣ１３１の接続作業が容易となる。さらに、画像生成装置２４と回路基板１７０とを別々でＨＵＤ本体部２１へ組付ける場合よりも、ＦＰＣ１３１の長さを短くすることができ、コスト削減につながる。

【0094】

画像生成装置２４において、背面カバー１８０は、背面部１８１と、背面部１８１から立ち上がる側面部１８２とを備え、背面部１８１には、ＰＧＵハウジング１６０から背面カバー１８０に向けて突出するボス１６２に対してネジ止め可能な少なくとも一つの取付孔１８３が形成されている。少なくとも一つの取付孔１８３が形成された領域は、背面部１８１の他の領域よりも背面カバー１８０のＰＧＵハウジング１６０への取り付け方向に向けて凹んでいる。このため、背面カバー１８０の取付孔１８３が形成されている領域からＰＧＵハウジング１６０のボス１６２までの距離を近くすることができ、ＰＧＵハウジング１６０と背面カバー１８０とを取り付けるための取付ネジ１８５やボス１６２の長さをできるだけ短くできる。

【0095】

さらに、画像生成装置２４において、変化画像生成部２４Ａの光源基板１１０は、表示デバイス１３０の光出射面１３０ａ（第一光出射面の一例）に対して一定角度傾いて配置される。また、固定画像生成部２４Ｂの拡散板２３０（第二光出射面の一例）は、光出射面１３０ａに対して平行する面である。この構成によれば、変化画像生成部２４Ａが生成する変化画像に付加して固定画像生成部２４Ｂが生成する固定画像を適正に生成することができる。このため、高コストな変化画像生成部２４Ａを大きくすることなく固定画像生成部２４Ｂの画像を付加することで画像表示範囲を広げることができる。さらに、光源１１１の光出射面が表示デバイス１３０の光出射面１３０ａに対して傾斜した状態となるように光源基板１１０が配置されるため、外光や光源１１１からの出射光が表示デバイス１３０でそれぞれ反射されて、当該反射光が画像の生成に悪影響を与えることを抑制できる。

【0096】

ところで、変化画像生成部２４Ａと固定画像生成部２４Ｂの光出射面が平行でないと、凹面鏡に段差部を設けて反射面を調整する必要があり、凹面鏡へアルミニウム等を蒸着して反射膜を形成するための蒸着工程が煩雑となる場合がある。これに対して、本実施形態の画像生成装置２４によれば、変化画像生成部２４Ａの光出射面１３０ａと固定画像生成部２４Ｂの光出射面である拡散板２３０とが平行となっているため、凹面鏡２６を複雑な構成とすることなく、一枚の連続面として構成することができる。これにより、蒸着工程を簡素化できる。

【0097】

画像生成装置２４において、固定画像生成部２４Ｂの拡散板２３０は、ＰＧＵハウジング１６０に取り付けられた変化画像生成部２４Ａの表示デバイス１３０の光出射面１３０ａと並列するようにＰＧＵハウジング１６０に取り付けられている。このため、変化画像生成部２４Ａの表示デバイス１３０の光出射面１３０ａと固定画像生成部２４Ｂの拡散板２３０とを容易な構成で平行に保つことができる。

【0098】

本実施形態のＨＵＤ２０は、上記構成の画像生成装置２４と、当該画像生成装置２４により出射された光がウインドシールド１８へ照射されるように、光を反射させる少なくとも一つの凹面鏡２６（反射部の一例）とを備えている。このため、ＨＵＤ２０における画像生成装置２４の作製コストを削減できる。さらに、低コストで画像の表示範囲を広げることが可能であるとともに、外光あるいは反射光が虚像の生成に悪影響を与えることを抑制可能なＨＵＤ２０を提供できる。

【0099】

（第二実施形態）
以下、図９～図１９を参照して、第二実施形態にかかるＨＵＤについて説明する。図９は、第二実施形態に係るＨＵＤを備えた車両システムのブロック図である。図１０は、第二実施形態に係るＨＵＤの構成を示す模式図である。なお、第二実施形態において、第一実施形態と同様の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。

【0100】

図９に示すように、ＨＵＤ１０２０は、画像生成装置１０２４と、制御部２５とを備える。画像生成装置１０２４は、変化画像生成部２４Ａと、固定画像生成部２４Ｂとを有する。なお、第二実施形態のＨＵＤ１０２０では、画像生成装置１０２４と、制御部２５とが個別に設けられているが、第一実施形態のＨＵＤ２０（図１）と同様に、画像生成装置１０２４内に制御部２５が設けられる構成であってもよい。

【0101】

図１０に示すように、ＨＵＤ１０２０は、ＨＵＤ本体部２１を備えている。ＨＵＤ本体部２１は、本体ハウジング２２と、出射窓２３とを有する。出射窓２３は可視光を透過させる透明板で構成されている。ＨＵＤ本体部２１は、本体ハウジング２２の内部に、画像生成装置１０２４（画像生成部の一例）と、凹面鏡２６（反射鏡の一例）と、凹面鏡２６を回転させるための回転機構２７と、平面鏡２８と、を有する。

【0102】

画像生成装置１０２４は、本体ハウジング２２内において、光を上方に出射するように設置されている。平面鏡２８は、画像生成装置１０２４から出射される光の光路上に配置されている。具体的には、平面鏡２８は、画像生成装置１０２４の上方に配置され、画像生成装置１０２４から出射された光を凹面鏡２６に向けて反射するように構成されている。

【0103】

凹面鏡２６は、画像生成装置１０２４から出射されて平面鏡２８により反射された光の光路上に配置されている。具体的には、凹面鏡２６は、本体ハウジング２２内において、画像生成装置１０２４及び平面鏡２８の前側に配置されている。凹面鏡２６は、画像生成装置１０２４から出射された光をウインドシールド１８（例えば、車両１のフロントウィンドウ）に向けて反射するように構成されている。凹面鏡２６は、所定の画像を形成するために凹状に湾曲した反射面を有し、画像生成装置１０２４から出射され結像された光の像を所定の倍率で反射させる。

【0104】

回転機構２７は、凹面鏡２６を回転させることにより凹面鏡２６の向きを変化させることができるように構成されている。回転機構２７は、画像生成装置１０２４と左右方向に並列するように本体ハウジング２２内に収容されている。本体ハウジング２２の詳細な構成については、図１７から図１９で後述する。回転機構２７は、制御部２５（図９参照）に接続されており、制御部２５から送信される制御信号に基づいて凹面鏡２６を回転させる。また、回転機構２７は、ＨＵＤ本体部２１の外部の制御部に接続されていてもよい。回転機構２７または別の部材により、凹面鏡２６の位置を変更できるようにしてもよい。

【0105】

画像生成装置１０２４から出射された光は、平面鏡２８及び凹面鏡２６で反射されてＨＵＤ本体部２１の出射窓２３から出射される。ＨＵＤ本体部２１の出射窓２３から出射された光は、ウインドシールド１８に照射される。出射窓２３からウインドシールド１８に照射された光の一部は、乗員の視点Ｅに向けて反射される。この結果、乗員は、ＨＵＤ本体部２１から出射された光をウインドシールド１８の前方の所定の距離において形成される虚像（所定の画像）として認識する。このように、ＨＵＤ１０２０によって表示される画像がウインドシールド１８を通して車両１の前方の現実空間に重畳される結果、乗員は、所定の画像により形成される虚像オブジェクトＩが車両１の外部に位置する道路上に浮いているように視認することができる。

【0106】

図１１は、ＨＵＤ１０２０の本体ハウジング２２を取り除いた状態の画像生成装置１０２４、凹面鏡２６、及び回転機構２７を示す斜視図である。図１１において、平面鏡２８の図示は省略している。図１２は、凹面鏡２６を表面（反射面）側から見た斜視図である。図１３は、凹面鏡２６を上方から見た図である。図１４は、凹面鏡２６を左側方から見た図である。

【0107】

図１１に示すように、本例の画像生成装置１０２４は、変化画像生成部２４Ａと、左右方向において変化画像生成部２４Ａを挟むように並列配置された一対の固定画像生成部２４Ｂ，２４Ｂとを有する。変化画像生成部２４Ａの光出射面及び一対の固定画像生成部２４Ｂ，２４Ｂの光出射面は、画像生成装置１０２４の上方に配置された平面鏡２８（図１０参照）に光を出射するように上向きに配置されている。

【0108】

図１１から図１４に示すように、凹面鏡２６は、左右方向に延びる回転軸Ｄを中心に回動可能である。凹面鏡２６は、本体部３１と、第一突出部３３と、第二突出部３４と、第一軸部３５と、第二軸部３６とを有する。本体部３１は、板状に形成されている。本実施形態では、本体部３１は、例えば横長矩形の板状に形成されている。本体部３１は、例えば、ポリカーボネート等の樹脂から構成されている。本体部３１は、反射膜３２が形成されている第一面２６１（反射面の一例）と、第一面２６１の反対側（本体部３１の裏面側）の第二面２６２とを有する。第一面２６１は、凹面状に形成され、第二面２６２は、凸面状に形成されている。凹面鏡２６は、凹面状の第一面２６１が画像生成装置１０２４及び平面鏡２８に向き合うように配置されている。

【0109】

本体部３１は、第一面２６１と第二面２６２との間に、第一端面２６３と、第二端面２６４と、第三端面２６５と、第四端面２６６との４つの面を有する。第二端面２６４は、第一面２６１に対して第一端面２６３とは反対側に位置する。第四端面２６６は、第一面２６１に対して第三端面２６５とは反対側に位置する。第一端面２６３～第四端面２６６は、その面積が第一面２６１の面積よりも狭くなるように形成されている。第一端面２６３及び第二端面２６４は、その面積が第三端面２６５及び第四端面２６６の面積よりも狭くなるように形成されている。すなわち、第三端面２６５及び第四端面２６６は、横長矩形状の本体部３１における長手方向Ａ（図１２及び図１３の矢印Ａ方向）の端面を構成する。第一端面２６３及び第二端面２６４は、横長矩形状の本体部３１における短手方向Ｂ（図１２及び図１４の矢印Ｂ方向）の端面を構成する。

【0110】

反射膜３２は、本体部３１の第一面２６１の表面に形成されている。反射膜３２は、光を反射させる材料から構成される。反射膜３２は、例えば、アルミニウム等の金属を本体部３１の第一面２６１の表面に蒸着することにより形成される。なお、アルミ蒸着等で反射膜３２を第一面２６１上に形成する代わりに、本体部３１自体を、光を反射可能な白色系の樹脂素材で作製してもよい。

【0111】

第一突出部３３は、本体部３１の第一端面２６３側の端部に形成される板状の部材である。第一突出部３３は、本体部３１の第一端面２６３から連続するようにして第一面２６１から第二面２６２側に向けて突出するように設けられている。第一突出部３３の先端は、回転軸Ｄに沿った方向において、第一端面２６３とは異なる位置であって反射面である第一面２６１とは反対側の位置、すなわち第一端面２６３よりも外側に位置している。具体的には、第一突出部３３は、本体部３１の長手方向Ａ及び短手方向Ｂに直交する方向Ｃ（図１３及び図１４の矢印Ｃ方向）から外側に向かって角度θ１だけ傾斜した方向へ延びるように設けられている。角度θ１は、例えば、１５度である。

【0112】

図１４に示すように、第一突出部３３は、第一端面２６３と連続する第一連続面２３１を有している。第一連続面２３１は、第一端面２６３に近づくほど本体部３１の短手方向Ｂにおける幅が広がる、いわゆる裾広がり状に形成されている。裾広がり状の第一連続面２３１の両側の傾斜は、第一突出部３３の第一端面２６３から略垂直に突出する方向である方向Ｃに対して傾斜角度θ２が例えば１５度以上となるように形成されている。第一連続面２３１の両側の傾斜が第一端面２６３から立ち上がる立上部分２３２は、円弧状となるように形成されている。

【0113】

第二突出部３４は、本体部３１の第二端面２６４側の端部に形成される板状の部材である。第二突出部３４は、本体部３１の第二端面２６４から連続するようにして第一面２６１から第二面２６２側に向けて突出するように設けられている。第二突出部３４の先端は、回転軸Ｄに沿った方向において、第二端面２６４とは異なる位置であって反射面である第一面２６１とは反対側の位置、すなわち第二端面２６４よりも外側に位置している。第二突出部３４は、第一突出部３３と同様に、方向Ｃから外側に向かって角度θ１だけ傾斜した方向へ延びるように設けられている。

【0114】

第二突出部３４は、第二端面２６４と連続する第二連続面２４１を有している。第二連続面２４１は、第一連続面２３１と同様に、第二端面２６４に近づくほど本体部３１の短手方向Ｂにおける幅が広がる裾広がり状に形成されている。第二連続面２４１の形状は、第一突出部３３と同様であるため、図示は省略する。

【0115】

第一軸部３５は、第一突出部３３の第一連続面２３１、すなわち第二突出部３４に対向する側の面とは反対側の面に設けられている。第一軸部３５は、回転軸Ｄに沿って第一連続面２３１から本体部３１とは反対側、すなわち左外方へ向かって延びるように形成されている。第一軸部３５は、嵌合軸部３５ａと、当該嵌合軸部３５ａが嵌合する対象物である嵌合対象軸部３５ｂとを有する。嵌合軸部３５ａは、第一突出部３３と一体的に形成されており、第一連続面２３１から連続して形成されている。一方、嵌合対象軸部３５ｂは、本体部３１とは別体の部品であり、嵌合軸部３５ａと嵌合することで本体部３１に取り付けられる。

【0116】

嵌合軸部３５ａは、外周面の一部が切り欠かれたＤ字状に形成されている。嵌合対象軸部３５ｂは、外面が円形状に形成されている。嵌合軸部３５ａの径は、嵌合対象軸部３５ｂの径よりも小さく形成されている。嵌合対象軸部３５ｂには嵌合軸部３５ａが嵌合する嵌合穴が形成されている。図示は省略するが、嵌合対象軸部３５ｂの嵌合穴は、嵌合軸部３５ａの形状と同じくＤ字状であって、嵌合軸部３５ａと略同一の大きさの径となるように形成されている。嵌合対象軸部３５ｂは、嵌合軸部３５ａと嵌合することで本体部３１に取り付けられて、嵌合軸部３５ａとともに第一軸部３５を構成する。第一軸部３５は、回転軸Ｄを中心にして本体部３１を回動させるための軸部として機能する。

【0117】

第二軸部３６は、第二突出部３４の第二連続面２４１、すなわち第一突出部３３に対向する側の面とは反対側の面に設けられている。第二軸部３６は、回転軸Ｄに沿って第二連続面２４１から本体部３１とは反対側、すなわち右外方へ向かって延びるように形成されている。第二軸部３６は、円柱状に形成されている。第二軸部３６の径は、第一軸部３５の嵌合対象軸部３５ｂの径と略同じ大きさとなるように形成されている。第二軸部３６は、第一軸部３５とともに、回転軸Ｄを中心にして本体部３１を回動させるための軸部として機能する。

【0118】

図１３に示すように、第一軸部３５及び第二軸部３６は、その回転軸Ｄが、本体部３１の裏面側である凸面状の第二面２６２の頂部Ｐよりも第一面２６１側を通過するように配置されている。あるいは、第一軸部３５及び第二軸部３６は頂部Ｐに接するように配置されていてもよい。

【0119】

図１５は、凹面鏡２６と当該凹面鏡２６に取り付けられた回転機構２７とを凹面鏡２６の表面側から見た斜視図である。図１６は、図１５に示す状態の側面図である。
図１５及び図１６に示すように、回転機構２７は、嵌合対象軸部３５ｂと、腕部２５１と、駆動部２５２とを有する。

【0120】

嵌合対象軸部３５ｂは、上述した凹面鏡２６を構成する第一軸部３５の一部である。嵌合対象軸部３５ｂは、凹面鏡２６の嵌合軸部３５ａと嵌合した状態において、回転軸Ｄに沿って延びている。嵌合対象軸部３５ｂは、本体部３１の第一突出部３３側の端部にフランジ２７１を有する。フランジ２７１は、嵌合対象軸部３５ｂの外周において径方向へ突出するように設けられている。本実施形態では、円板状のフランジ２７１が嵌合対象軸部３５ｂの全周に亘り設けられている。

【0121】

腕部２５１は、嵌合対象軸部３５ｂから駆動部２５２へ向かって延在する板状の部材である。腕部２５１は、その一端が嵌合対象軸部３５ｂと一体的に形成されている。腕部２５１の他端には駆動部２５２が取り付けられている。駆動部２５２は、例えば、ウォームギアとＤＣモータで構成されている。駆動部２５２は、伸縮可能な軸部２５３を有し、軸部２５３の伸縮によって腕部２５１を動作させる。回転機構２７は、駆動部２５２によって腕部２５１を嵌合対象軸部３５ｂ（第一軸部３５）の径方向に沿う方向に移動させることにより、回転軸Ｄを中心にして凹面鏡２６を回転させる。これにより、凹面鏡２６の反射面である第一面２６１の向きが変化される。

【0122】

図１７は、本体ハウジング２２に凹面鏡２６と回転機構２７とが収容された状態を示す斜視図である。図１８は、凹面鏡２６及び回転機構２７が取り外された状態での本体ハウジング２２の斜視図である。図１９は、図１８の状態での本体ハウジング２２の側面図である。
図１７から図１９に示すように、本体ハウジング２２は、凹面鏡２６の第一軸部３５を収容可能な第一収容部３１０と、凹面鏡２６の第二軸部３６を収容可能な第二収容部３２０と、凹面鏡２６の移動を規制するための規制部３６０とを有する。

【0123】

第一収容部３１０は本体ハウジング２２の左端部に配置され、第二収容部３２０は本体ハウジング２２の右端部に配置されている。規制部３６０は、第一収容部３１０と第二収容部３２０との間に設けられている。すなわち、第一収容部３１０、第二収容部３２０、及び規制部３６０は、本体ハウジング２２の左右方向における直線上に並んで設けられている。

【0124】

本例では、第一収容部３１０は、本体ハウジング２２の左側壁３４０に設けられている。第一収容部３１０は、第一軸部３５が収容される円形状の孔部３１１と、当該孔部３１１の形状の一部分を形成するように孔部３１１の前側斜め上方に設けられる変形部３１２とを有する。孔部３１１には、第一軸部３５の嵌合対象軸部３５ｂが収容される。嵌合対象軸部３５ｂは、その先端部が孔部３１１内に収容されるとともに、その先端面２７２が孔部３１１から第一収容部３１０の外部に露出した状態で収容される。

【0125】

変形部３１２は、本体ハウジング２２の左側壁３４０に設けられた一対のスリット３１３ａ，３１３ｂにより略矩形状に画成されている。一対のスリット３１３ａ，３１３ｂは、孔部３１１に連続するようにして設けられている。すなわち、変形部３１２は、一方の端部が本体ハウジング２２の左側壁３４０に連続し、他方の端部が孔部３１１の形状の一部分を形成している。変形部３１２は、弾性変形が可能であり、本体ハウジング２２の左右方向に沿って変形しやすい構成になっている。

【0126】

第二収容部３２０は、第二軸部３６が収容される凹部３２１を有する。凹部３２１は、収容された第二軸部３６が凹部３２１内において回動可能なように第二軸部３６と同径あるいは第二軸部３６よりも径が僅かに大きく形成されている。第二収容部３２０の凹部３２１は、例えば、第二軸部３６を抜き差し可能な開口を有する略Ｕ字状に形成されている。

【0127】

規制部３６０は、板状に形成され、一対のスリット３１３ａ，３１３ｂの延伸方向と略同一の方向へ延びるように設けられている。規制部３６０は、第一収容部３１０と第二収容部３２０との間における第一収容部３１０に近い位置に設けられている。規制部３６０は、第一軸部３５を収容可能な凹部３６１を有する。凹部３６１には、第一収容部３１０と同様に第一軸部３５の嵌合対象軸部３５ｂが収容される。凹部３６１は、収容された嵌合対象軸部３５ｂが凹部３６１内において回動可能なように嵌合対象軸部３５ｂと同径または嵌合対象軸部３５ｂよりも径が僅かに大きく形成されている。規制部３６０の凹部３６１は、例えば、嵌合対象軸部３５ｂを抜き差し可能な開口を有する略Ｕ字状に形成されている。嵌合対象軸部３５ｂは、第一突出部３３側に設けられたフランジ２７１が規制部３６０の内側（第二収容部３２０に近い側）に配置されるようにして凹部３６１に収容される。凹面鏡２６が本体ハウジング２２に収容された状態、すなわち、嵌合対象軸部３５ｂが規制部３６０の凹部３６１に収容された状態において、嵌合対象軸部３５ｂのフランジ２７１が規制部３６０に当接することで、凹面鏡２６が第一収容部３１０側の方向（左方向）に移動するのを規制部３６０が規制する。

【0128】

凹面鏡２６は、以下のようにして本体ハウジング２２に取り付けられる。まず、作業者は、凹面鏡２６の第二軸部３６を本体ハウジング２２の第二収容部３２０の凹部３２１に差し込むようにして第二軸部３６を凹部３２１に収容する。続いて、作業者は、嵌合対象軸部３５ｂのフランジ２７１が規制部３６０の内側に配置されるようにして嵌合対象軸部３５ｂを規制部３６０の凹部３６１に収容していく。さらに、作業者は、嵌合対象軸部３５ｂの先端部で本体ハウジング２２の第一収容部３１０の変形部３１２を本体ハウジング２２の外側（左方向）へ押して弾性変形させながら嵌合対象軸部３５ｂの端部を第一収容部３１０の孔部３１１まで移動させる。嵌合対象軸部３５ｂの端部を孔部３１１に移動させることで、本体ハウジング２２の外側へ押し出されていた変形部３１２が元に戻って孔部３１１の形状の一部分を形成するように孔部３１１の前側に配置される。嵌合対象軸部３５ｂは、その先端面２７２が孔部３１１から第一収容部３１０の外部に露出された状態で、孔部３１１に収容される。これにより、凹面鏡２６は、本体ハウジング２２に対して位置決めされた状態で本体ハウジング２２内に収容されるとともに、回転軸Ｄを中心に回動可能となる。

【0129】

回転機構２７は、凹面鏡２６の第一軸部３５の後側、すなわち、本体ハウジング２２の左端後部に収容される。回転機構２７の腕部２５１は、第一収容部３１０（左側壁３４０）と規制部３６０との間に配置される。回転機構２７の駆動部２５２は、画像生成装置１０２４（ＰＧＵ）が収容されるＰＧＵハウジング部３５０の側部、具体的には、ＰＧＵハウジング部３５０の左側部に配置される。

【0130】

以上説明したように、第二実施形態に係る凹面鏡２６は、回転軸Ｄを中心に回動可能であり、光を反射する反射膜３２が形成される第一面２６１、第一端面２６３、及び第二端面２６４を有する板状の本体部３１と、第一端面２６３から連続するようにして第一面２６１の裏面である第二面２６２側に向けて突出する板状の第一突出部３３と、第二端面２６４から連続するようにして第二面２６２側に向けて突出する板状の第二突出部３４と、を備えている。凹面鏡２６は、さらに、回転軸Ｄを中心にして本体部３１を回動させるために第一突出部３３に設けられた第一軸部３５と第二突出部３４に設けられた第二軸部３６と、を備えている。第一突出部３３の先端は、回転軸Ｄに沿った方向において第一端面２６３とは異なる位置であって第一面２６１とは反対側に位置している。同様に、第二突出部３４の先端は、回転軸Ｄに沿った方向において第二端面２６４とは異なる位置であって第一面２６１とは反対側に位置している。この構成によれば、本体部３１の両端部から第二面２６２側に向けてそれぞれ突出する第一突出部３３及び第二突出部３４が本体部３１から外側に傾斜する方向に延びているので凹面鏡２６を金型成形にて作製しやすい。このため、サイズの大きい凹面鏡２６を、金型を用いて一部品で成形することができる。よって、凹面鏡２６の成形性を向上させることができる。さらに、本構成によれば、凹面鏡２６を本体ハウジング２２に取り付けたときに、本体部３１と本体ハウジング２２との間隔が外側に傾斜する第一突出部３３及び第二突出部３４によって十分に確保される。このため、凹面鏡２６を回転させた場合でも本体部３１が本体ハウジング２２に直接に触れることがないので、本体部３１の第一面２６１に形成される反射膜３２が本体ハウジング２２との接触で損傷することを防止することができる。

【0131】

また、第二実施形態の凹面鏡２６において、第一面２６１は、凹面状に形成され、第一軸部３５及び第二軸部３６の回転軸Ｄが、凹面状の第一面２６１の裏面側の頂部Ｐに接するか、または頂部Ｐより表面側を通過するように、第一軸部３５および第二軸部３６が配置されている。このように、本体部３１の湾曲率を大きくすることで、湾曲状の第一面２６１の表面積が、第一軸部３５と第二軸部３６との間の距離を本例と同一の距離とし且つ本体部を平面状にした場合の第一面の表面積よりも、大きくなる。これにより、凹面鏡２６で反射した光の有効面積を大きくすることができる。

【0132】

また、第二実施形態の凹面鏡２６において、第一軸部３５の嵌合軸部３５ａは、外周面の一部が切り欠かれたＤ字状に形成されている。このため、嵌合軸部３５ａを回転機構２７の嵌合対象である嵌合対象軸部３５ｂに嵌合したときの嵌合軸部３５ａと嵌合対象軸部３５ｂとの回転方向を容易に規制することができる。これにより、回転機構２７によって凹面鏡２６の嵌合軸部３５ａをスムーズに回転させることができ、凹面鏡２６の位置及び角度を正確に調整することができる。

【0133】

また、第二実施形態の凹面鏡２６において、第一突出部３３の第一端面２６３と連続する第一連続面２３１、及び第二突出部３４の第二端面２６４と連続する第二連続面２４１は、それぞれ、第一端面２６３及び第二端面２６４に近づくほど広がる裾広がり状に形成されている。具体的には、第一連続面２３１及び第二連続面２４１のそれぞれの両側の傾斜は、方向Ｃに対して１５度以上の傾斜を有していることが好ましい。この構成によれば、凹面鏡２６を成形する際の金型の抜き角度を確保することができる。また、第一端面２６３及び第二端面２６４と連続する第一突出部３３及び第二突出部３４の裾部分を広くすることで第一突出部３３及び第二突出部３４の強度を高めることができる。

【0134】

また、第二実施形態の凹面鏡２６において、第一突出部３３における第一端面２６３から立ち上がる部分及び第二突出部３４における第二端面２６４から立ち上がる部分は、円弧状となるように形成されている。このため、凹面鏡２６の成形時に、第一突出部３３及び第二突出部３４の立ち上り部分にバリが発生するのを抑制することができる。

【0135】

さらに、第二実施形態に係るＨＵＤ１０２０は、所定の画像を生成するための光を出射する画像生成装置１０２４（画像生成部の一例）と、画像生成装置１０２４により出射された光がウインドシールドへ照射されるように光を反射させる凹面鏡２６（反射部の一例）と、画像生成装置１０２４及び凹面鏡２６を収容する本体ハウジング２２と、を備えている。凹面鏡２６は、本体部３１と、本体部３１の一方の端部から外側へ突出する第一軸部３５と、本体部３１の他方の端部から外側へ突出する第二軸部３６と、を有している。そして、第一軸部３５及び第二軸部３６がいずれも本体ハウジング２２に取り付けられている。さらに、本体ハウジング２２は、第一軸部３５の端部を収容可能な第一収容部３１０を少なくとも有し、第一軸部３５の当該端部の先端面３７２は、第一収容部３１０から外部に露出している。この構成によれば、凹面鏡２６の第一軸部３５及び第二軸部３６を本体ハウジング２２に直接取り付ける構成を採用しているため、部品点数の削減が可能となる。これにより、凹面鏡２６を低コスト且つ簡便な構成でＨＵＤ１０２０に搭載することができる。

【0136】

また、ＨＵＤ１０２０によれば、第一収容部３１０は、孔部３１１と、孔部３１１に連続して設けられた一対のスリット３１３ａ，３１３ｂにより画成されて弾性変形が可能な変形部３１２とを有する。そして、凹面鏡２６は、第二収容部３２０へ第二軸部３６が収容された状態で、嵌合対象軸部３５ｂが変形部３１２を弾性変形させながら孔部３１１まで移動して孔部３１１内に収容されることで本体ハウジング２２に取り付けられる。このため、変形部３１２を嵌合対象軸部３５ｂの端部で押して弾性変形させるという簡単な作業で嵌合対象軸部３５ｂを孔部３１１に収容できるとともに、孔部３１１に収容された嵌合対象軸部３５ｂの外周の一部分を元の状態に戻った変形部３１２で囲むことができる。これにより、本体ハウジング２２に収容された凹面鏡２６を確実に位置決め固定できる。

【0137】

また、ＨＵＤ１０２０によれば、本体ハウジング２２は、凹面鏡２６の所定の一方向に沿った移動を規制するための規制部３６０を有し、嵌合対象軸部３５ｂは、その外周に突出するフランジ２７１を有する。そして、本体ハウジング２２に凹面鏡２６が収容されたときに、規制部３６０にフランジ２７１が当接することで凹面鏡２６の一方向への移動が規制される。このため、凹面鏡２６を本体ハウジング２２に取り付けた際の凹面鏡２６のがたつきを簡易な構成で抑制できる。

【0138】

また、ＨＵＤ１０２０によれば、凹面鏡２６を回転させるための回転機構２７は、嵌合対象軸部３５ｂと、嵌合対象軸部３５ｂの半径方向に沿って嵌合対象軸部３５ｂから延伸する腕部２５１と、腕部２５１の嵌合対象軸部３５ｂとは反対側の端部に接続された駆動部２５２とから構成されている。これにより、凹面鏡２６を回転させる駆動部２５２を、例えば、画像生成装置１０２４が収容されるＰＧＵハウジング部３５０の側部に配置させることができる。このため、凹面鏡２６を本体ハウジング２２に取り付ける際に回転機構２７が取り付け作業の邪魔にならず、凹面鏡２６の取り付け作業性を向上できる。

【0139】

また、ＨＵＤ１０２０によれば、第一軸部３５の嵌合対象軸部３５ｂは、本体部３１とは別体の部品として設けられ、本体部３１の端部に突出する第一軸部３５の嵌合軸部３５ａに取り付け可能である。このため、嵌合対象軸部３５ｂを本体部３１から外した状態で本体部３１の第一面２６１に反射膜３２をアルミ蒸着でき、アルミ蒸着の際の作業性を向上できる。

【0140】

（第三実施形態）
以下、図２０～図２５を参照して、第三実施形態にかかる凹面鏡について説明する。
図２０は、第三実施形態に係る凹面鏡３２６の斜視図である。図２０に示すように、凹面鏡３２６は、第一面３３１と、第一面３３１と反対側に位置する第二面３３２と、を有する基板３３０を備える。凹面鏡３２６は、基板３３０に加え、第一面３３１に形成され、画像生成装置２４から出射された光を反射する反射膜３３３を備える。本実施形態において、第一面３３１及び反射膜３３３は基板３３０の後側に位置し、第二面３３２は基板３３０の前側に位置する。

【0141】

基板３３０は、凹面鏡３２６の形状を規定するための基体となる部材である。基板３３０は、例えばポリカーボネイトの樹脂を原料として、金型を用いて射出成形される。この成形された基板３３０の第一面３３１に対してアルミニウムなどの金属が蒸着されて、反射膜３３３が形成される。反射膜３３３は、画像生成装置２４から出射される光を反射して、当該光をウインドシールド１８に向けて照射されるように構成されている。なお、本実施形態において基板３３０の材料は樹脂であるが、ガラスでもよい。

【0142】

基板３３０の形状は、画像生成装置２４から出射される光が基板３３０に入射する方向から見て、長方形状である。本実施形態において、基板３３０の一方（上側）の長辺を上端部３３４、他方（下側）の長辺を下端部３３５、一方（右側）の短辺を右端部３３６、他方（左側）の短辺を左端部３３７と定義する。基板３３０の外周全周は、これら上端部３３４、下端部３３５、右端部３３６、左端部３３７全てを含む。なお、反射膜３３３は基板３３０の各端部にも蒸着されてもよい。

【0143】

図２１は、凹面鏡３２６の底面図である。図２１に示すように、凹面鏡３２６は基板３３０を保持するよう構成された一対のリブ３３８を備える。一方のリブ３３８は第二面３３２であって右端部３３６に、他方のリブ３３８は第二面３３２であって左端部３３７に設けられている。一対のリブ３３８により、基板３３０の強度が補強される。図示されていないが、凹面鏡３２６は一対のリブ３３８を介して本体ハウジング２２に支持されていてもよい。

【0144】

基板３３０の下端部３３５には、基板３３０の射出成形の際の樹脂の注ぎ口であるゲート部３３９が設けられている。本実施形態において、ゲート部３３９は、左右方向において基板３３０の中央に位置する。本実施形態において一つのゲート部３３９が下端部３３５に設けられているが、上端部３３４に設けられてもよい。また上端部３３４及び下端部３３５のそれぞれにゲート部３３９が設けられてもよい。

【0145】

基板３３０の厚み方向において、ゲート部３３９の形状は、例えば左右方向に延伸された六角形状である。図２１に示すように、ゲート部３３９の六角形状は、第一ゲート面９１と、第二ゲート面９２と、第三ゲート面９３と、第四ゲート面９４と、第五ゲート面９５と、第六ゲート面９６とによって構成されている。第一ゲート面９１は、第一面３３１から下方に延在する面である。第二ゲート面９２は、第二面３３２から下方に延在する面である。第三ゲート面９３は、第一ゲート面９１から延在する面であって、六角形状の左上を規定する面である。第四ゲート面９４は、第二ゲート面９２から延在する面であって、六角形状の左下を規定する面である。第五ゲート面９５は、第一ゲート面９１から延在する面であって、六角形状の右上を規定する面である。第六ゲート面９６は、第二ゲート面９２から延在する面であって、六角形状の右下を規定する面である。

【0146】

ゲート部３３９の六角形状を規定する角度は、全て鈍角である。言い換えると、第一ゲート面９１と第三ゲート面９３の間の角度は、鈍角である。第二ゲート面９２と第四ゲート面９４の間の角度は、鈍角である。第一ゲート面９１と第五ゲート面９５の間の角度は、鈍角である。第二ゲート面９２と第六ゲート面９６の間の角度は、鈍角である。第三ゲート面９３と第四ゲート面９４の間の角度は、鈍角である。第五ゲート面９５と第六ゲート面９６の間の角度は、鈍角である。本開示において鈍角とは、９０度よりも大きい角度である。ゲート部３３９の六角形状を規定する角度は、例えば１２０度である。

【0147】

ゲート部３３９の形状が六角形状であることで、ゲート部の形状が四角形状である場合と比較して、注ぎ口の角部分における樹脂の注入圧力が分散される。したがって、より均一に樹脂が注入される。さらに、ゲート部３３９の六角形状を規定する角度が鈍角であるため、当該角度が鋭角あるいは９０度である場合と比べると、これら鈍角付近は成形時に冷却固化されにくく、成形収縮しやすい。したがって、これら鈍角付近は、鈍角以外の部分と比較して、成形収縮の差が生じにくく、成形時におけるゲート部３３９の歪みが抑制される。

【0148】

図２２は、基板３３０の厚み方向における、図２１で示した凹面鏡３２６の下端部３３５の拡大断面図である。基板３３０は、成形される際にやや収縮する。図２２において、基板３３０が成形収縮しない場合、すなわち金型通りの大きさとなる場合の、仮想的な位置を図２２において破線で示す。第一面３３１及び第二面３３２は、成形収縮した後の基板３３０の後側面及び前側面である。

【0149】

図２２に示すように、下端部３３５の少なくとも一部には、第一面３３１と第二面３３２の間に、第三面３４３及び第四面３４４とが設けられている。第三面３４３は、下端部３３５の最先端部３４１から第一面３３１に延在する面である。第四面３４４は、下端部３３５の最先端部３４１から第二面３３２に延在する面である。最先端部３４１は、基板３３０の厚み方向の中心Ｃ１上に位置している。第三面３４３及び第四面３４４は基板３３０の厚み方向の中心Ｃ１に対して線対称に形成されている。

【0150】

第三面３４３及び第四面３４４は、基板３３０の一つの長辺である下端部３３５に設けられているが、下端部３３５に加えて他の長辺である上端部３３４も形成されている。上端部３３４の端部形状は、下端部３３５の形状と同一であるため、説明は省略する。また、第三面３４３及び第四面３４４は、下端部３３５において、少なくともゲート部３３９以外の部分に形成されるが、ゲート部３３９にも形成されてもよい。

【0151】

第一面３３１と第三面３４３の間の角度θ１は、鈍角である。第二面３３２と第四面３４４の間の角度θ２は、鈍角である。第三面３４３と第四面３４４の間の角度θ３は、鈍角である。言い換えると、上端部３３４及び下端部３３５それぞれには、基板の厚み方向断面において、少なくとも三つの鈍角θ１、θ２、及びθ３が形成されている。

【0152】

次に、基板３３０の射出成形について説明する。図２３は、成形時の基板３３０の断面図を示す。図２３に示すように、基板３３０の樹脂５０は、一対の金型６１及び６２のキャビティ内に注入される。一対の金型６１及び６２のパーティングラインＰは、厚み方向の基板３３０の中心Ｃ１と一致する。

【0153】

図２３において、一対の金型６１及び６２のキャビティ内に注入された樹脂５０のうち、基板３３０の第一面３３１に対応する面を面５１、第二面３３２に対応する面を５２、第三面３４３に対応する面を面５３、第四面３４４に対応する面を面５４である。一対の金型６１及び６２は、面５１と面５３の間の角度θ１’、面５２と面５４の間の角度θ２’、及び面５３と面５４の間の角度θ３’が鈍角となるように形成されている。角度θ１’、θ２’、及びθ３’はそれぞれ鈍角θ１、θ２、及びθ３に対応する。角度θ１’、θ２’、及びθ３’の角度は例えばそれぞれ約１２０度である。

【0154】

樹脂５０は、ゲート部３３９を通過して一対の金型６１及び６２のキャビティ内に注入された後、一対の金型６１及び６２を介して冷却される。樹脂５０は一対の金型６１及び６２に接触している面から中心に向かって徐々に冷却される。このときの冷却固化の様子を、図２４に示す比較例とともに説明する。

【0155】

図２４は、比較例として、基板の端部の角部分が鈍角ではなく９０度に形成される場合の基板の断面図である。図２４に示すように、樹脂５０は、一対の金型６１’及び６２’のキャビティ内に注入される。断面視において、注入された樹脂５０のうち、隣り合う面同士の間の角度は９０度である。角度が９０度である場合、当該角度を構成する二つの面が金型に接触しているため、樹脂５０は当該二つの面の両方から冷却される。その結果、角部分は、他の部分と比べると早く冷却されて固化しやすく、成形収縮しにくい。一方、他の部分は、二つの方向から冷却されることはないため、角部分と比べると緩やかに冷却されて固化しにくく、成形収縮しやすい。このため、角部分と他の部分との間に成形収縮の差が生じ、基板が歪むことがあった。角部分の角度が鋭角の場合は、角度が９０度の場合と比較して、より冷却されやすいため、より成形収縮の差が生じやすい。

【0156】

これに対し、本実施形態では、基板３３０の端部の少なくとも一部に、基板３３０の厚み方向断面に少なくとも三つの鈍角θ１、θ２、及びθ３が形成されるように、基板３３０は成形される。例えば角度θ３’付近は、面５３及び面５４の両側から冷却されるが、角度θ３’は鈍角であるため、角度が９０度の場合と比較すると、緩やかに冷却され、固化しにくい。同様にして角度θ１’付近は面５１及び面５３の両側から、角度θ２’は面５２及び面５４の両側から冷却されるが、角度が９０度の場合と比較すると、緩やかに冷却されて、固化しにくい。その結果角度θ１’、θ２’、θ３’付近は、成形収縮しやすい。角度θ１’、θ２’、及びθ３’付近と、角度θ１’、θ２’、及びθ３’以外の部分とを比較しても、成形収縮の差が生じにくい。

【0157】

このように、第三実施形態によれば、基板３３０の下端部３３５に少なくとも三つの鈍角θ１、θ２、θ３を形成する面が生成されているため、角部分の角度が鋭角あるいは９０度である場合と比べると、これら鈍角付近は冷却固化されにくい。したがって、成形時における基板３３０の歪みが抑制される。当該基板３３０を備え、且つ凹状の曲面を有する凹面鏡２６は、基板３３０の歪みの影響を抑制しつつ、画像生成装置２４から出射された光を反射することができる。当該凹面鏡２６を備えたヘッドアップディスプレイ２０では、表示される画像の歪みが抑制される。さらに下端部３３５に鈍角θ１、θ２、θ３を構成する第三面３４３及び第四面３４４が生成されているため、画像生成装置２４から出射された光の一部は、これら第三面３４３及び第四面３４４で出射窓２３とは異なる方向へ反射される。成形時の歪みが発生しやすい箇所の光が異なる方向へ反射されるため表示される画像の歪みがより抑制される。

【0158】

第三実施形態において、三つの鈍角θ１、θ２、θ３は、長方形状である基板３３０の各長辺に対応する上端部３３４及び下端部３３５それぞれに生成されている。したがって上端部３３４及び下端部３３５それぞれの歪みが抑制された基板３３０が成形され得る。

【0159】

また、仮に第三面３４３及び第四面３４４（三つの鈍角θ１、θ２、θ３）は線対称に形成されていない場合、一つの端面の断面視において、急に冷却される部分と、他方が緩やかに冷却される部分とが生じてしまい、成形時の歪みが生じることがある。しかしながら、本実施形態においては、厚み方向の基板３３０の中心に対して、第三面３４３及び第四面３４４（三つの鈍角θ１、θ２、θ３）は線対称に形成されている。したがって、基板３３０の樹脂５０は、第三面３４３及び第四面３４４から均等に冷却され、成形時における基板３３０の歪みがより抑制される。

【0160】

なお、第三実施形態では、三つの鈍角θ１、θ２、θ３は、長方形状である基板３３０の各長辺に形成されているが、三つの鈍角θ１、θ２、θ３は基板３３０の外周全周に亘って形成されてもよい。すなわち、一対のリブ３３８が形成される右端部３３６及び左端部３３７にも形成されてもよい。三つの鈍角θ１、θ２、θ３が、外周全周に形成されることで、成形時の基板３３０の歪みがより抑制される。

【0161】

また、第三実施形態においては、三つの鈍角θ１、θ２、θ３が形成されているが、鈍角の数は三つに限定されない。図２５は、下端部３３５の変形例の拡大断面図を示す。図２５に示すように、本変形例においては、下端部３３５’には四つの鈍角θ４、θ５、θ６及びθ７が形成されている。具体的には、第一面３３１と第二面３３２の間には、第五面３４５、第六面３４６及び第七面３４７が設けられている。第五面３４５は、第一面３３１から第七面３４７に延在する面である。第六面３４６は、第二面３３２から第七面３４７に延在する面である。第七面３４７は、第五面３４５から第六面３４６に延在する面である。第五面３４５、第六面３４６及び第七面３４７は、基板３３０の厚み方向の中心Ｃ１に対して線対称に形成されている。第五面３４５、第六面３４６及び第七面３４７は、基板３３０の一つの長辺である下端部３３５’に設けられているが、下端部３３５’に加えて他の長辺である上端部３３４’も形成されている。さらに、第五面３４５、第六面３４６及び第七面３４７は、基板３３０の外周全周に亘って形成されてもよい。

【0162】

第一面３３１と第五面３４５の間の角度θ４は、鈍角である。第二面３３２と第六面３４６の間の角度θ５は、鈍角である。第五面３４５と第七面３４７の間の角度θ６は、鈍角である。第六面３４６と第七面３４７の間の角度θ７は、鈍角である。言い換えると、基板３３０の二つの長辺それぞれには、基板の厚み方向断面において、四つの鈍角θ４、θ５、θ６及びθ７が形成されている。金型の形状以外、当該変形例の射出成形の方法は、図２３の方法と同じであるため、説明は省略する。

【0163】

本変形例によれば、基板３３０の下端部３３５’に四つの鈍角θ４、θ５、θ６及びθ７が形成されているため、角部分の角度が鋭角あるいは９０度である場合と比べると、これら鈍角付近は冷却固化されにくい。したがって、成形時における基板３３０の歪みが抑制される。

【0164】

以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が上記実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。上記実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

【0165】

上記実施形態では、画像生成装置２４，１０２４から出射された光は、凹面鏡２６で反射されてウインドシールド１８に照射されるように構成されているが、これに限られない。例えば、凹面鏡２６で反射された光は、ウインドシールド１８の内側に設けたコンバイナ（不図示）に照射されるようにしてもよい。コンバイナは、例えば、透明なプラスチックディスクで構成される。ＨＵＤ本体部２１の画像生成装置２４，１０２４からコンバイナに照射された光の一部は、ウインドシールド１８に光を照射した場合と同様に、乗員の視点Ｅに向けて反射される。

【0166】

また、上記実施形態では、車両の運転モードは、完全自動運転モードと、高度運転支援モードと、運転支援モードと、手動運転モードとを含むものとして説明したが、車両の運転モードは、これら４つのモードに限定されるべきではない。車両の運転モードは、これら４つのモードの少なくとも１つを含んでいてもよい。例えば、車両の運転モードは、いずれか一つのみを実行可能であってもよい。

【0167】

さらに、車両の運転モードの区分や表示形態は、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って適宜変更されてもよい。同様に、本実施形態の説明で記載された「完全自動運転モード」、「高度運転支援モード」、「運転支援モード」のそれぞれの定義はあくまでも一例であって、各国における自動運転に係る法令又は規則に沿って、これらの定義は適宜変更されてもよい。

【0168】

上記の第二実施形態では、第一突出部３３の先端及び第二突出部３４の先端のいずれも、回転軸Ｄに沿った方向において第一端面２６３及び第二端面２６４よりも外側にそれぞれ位置しているが、この例に限られない。第一突出部３３の先端が、回転軸Ｄに沿った方向において第一端面２６３よりも外側に位置しており、第二突出部３４の先端が回転軸Ｄに沿った方向において第二端面２６４と同じ位置に位置していてもよい。あるいは、その逆の構成であってもよい。この構成においても、金型の抜き角度を確保できるため、凹面鏡２６の成形性を維持しつつ本体部３１の大型化を実現することができる。

【0169】

また、上記の第二実施形態では、凹面鏡２６の第一軸部３５と第二軸部３６を本体ハウジング２２の第一収容部３１０と第二収容部３２０にそれぞれ直接的に取り付けているが、これに限られない。例えば、凹面鏡２６の第二軸部３６側には、凹面鏡２６とは別部材として構成される取付部材を設け、当該取付部材を介して凹面鏡２６を本体ハウジング２２に間接的に取り付けるようにしてもよい。このように、第一軸部３５及び第二軸部３６の少なくとも一方が本体ハウジング２２に直接取り付けられる構成であれば、部品点数の削減の効果が見込まれる。

【0170】

本出願は、２０２０年３月２６日出願の日本特許出願２０２０－５５７４２号、２０２０年３月２６日出願の日本特許出願２０２０－５５７４３号、２０２０年４月２４日出願の日本特許出願２０２０－７７６１１号、２０２０年４月２４日出願の日本特許出願２０２０－７７６１２号、及び２０２０年５月２０日出願の日本特許出願２０２０－８８２７２号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】