JP2014010409A - Projection display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクリーンに投射光を投射して画像を表示させる投射型ディスプレイ装置に関するものである。 The present invention relates to a projection display device that displays an image by projecting projection light onto a screen.
従来、画像情報に基づく投射光(画像光)をスクリーンに投射して画像を表示するプロジェクタ等の投射型ディスプレイ装置の中には、ユーザーの視野に重ねて画像を表示するヘッドアップディスプレイ(HUD)装置がある。このHUD装置は、背面側からの光を透過する光透過性を有する光透過性スクリーンを使用し、その光透過性スクリーンの背面側の視野を確保しつつ、その光透過性スクリーンのおもて面側に画像を映し出すものである。このようなHUD装置は、例えば、車両などの移動体を運転する運転者(ユーザー)に対し、視覚を通じて各種情報を提供する用途に応用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in a projection type display device such as a projector that projects projection light (image light) based on image information onto a screen to display an image, a head-up display (HUD) that displays an image superimposed on a user's field of view There is a device. This HUD device uses a light-transmitting screen having a light-transmitting property to transmit light from the back side, and secures a field of view on the back side of the light-transmitting screen, while maintaining the front of the light-transmitting screen. An image is projected on the surface side. Such a HUD device is applied to a purpose of providing various information through vision to a driver (user) who drives a moving body such as a vehicle.
投射型ディスプレイ装置としては、光源から出射した光を光走査手段によりスクリーンに対して走査することで、スクリーン上に画像を表示する光走査方式を採用したものが知られている。光走査方式には、その光走査手段として、半導体プロセスにより製造された微小電気機械システム(Micro Electro Mechanical System:以下「MEMS」という。)を用いたものがある。MEMS技術で製造された光走査手段は、共振動作により光反射面の向きを揺動させて、その光反射面に入射する光を偏向して走査するものである。 2. Description of the Related Art As a projection display device, there is known a projector that employs an optical scanning method in which an image is displayed on a screen by scanning light emitted from a light source with respect to a screen by an optical scanning unit. Some optical scanning methods use a micro electro mechanical system (hereinafter referred to as “MEMS”) manufactured by a semiconductor process as the optical scanning means. The optical scanning means manufactured by the MEMS technology swings the direction of the light reflecting surface by a resonance operation, and deflects and scans the light incident on the light reflecting surface.
このような光走査手段を用いる場合、揺動動作の往路と復路の両方を用いて、つまり画像上において右から左へのときと左から右へのときの両方を用いて、光走査を行って画像を投射する方が、往路のみ光走査を行って画像を投射する場合よりも、単位時間当たりの走査線数を増やすことができる。ただし、温度や経時変化によって各種部品の物理的特性が変化する場合があり、これにより、画像描画中に往路時に投射される画像部分と復路時に投射される画像部分とがずれてしまうことがある。この場合、画像が二重像(ぶれたような画像)になるといった問題が発生する。そのため、光反射面を揺動させる光走査方式では、このような二重像の問題を抑制するために、往路と復路間の画像投射位置を高精度に整合させることが重要となる。 When such an optical scanning means is used, optical scanning is performed using both the forward path and the backward path of the swinging operation, that is, using both from right to left and from left to right on the image. Thus, the number of scanning lines per unit time can be increased by projecting an image as compared with the case of projecting an image by performing optical scanning only in the forward path. However, the physical characteristics of various parts may change due to temperature and changes over time, which may cause the image portion projected during the forward pass and the image portion projected during the return pass to deviate during image drawing. . In this case, there arises a problem that the image becomes a double image (blurred image). Therefore, in the optical scanning method in which the light reflecting surface is swung, it is important to align the image projection position between the forward path and the backward path with high accuracy in order to suppress such a problem of the double image.
特許文献1には、往路と復路間の画像投射位置のずれを抑制するための構成を備えた走査型画像表示装置(投射型ディスプレイ装置)が開示されている。この装置では、走査光学系の最終光学面(ユーザーに視認される画像を映し出すスクリーンの面)の有効領域外に近接した位置に、走査光を検出する光検出手段を配置している。そして、その光検出手段からの信号に基づいて光源の発光タイミングを制御することにより、往路と復路間の画像投射位置のずれを補正する。 Patent Document 1 discloses a scanning image display device (projection display device) having a configuration for suppressing a shift in image projection position between the forward path and the backward path. In this apparatus, light detection means for detecting scanning light is disposed at a position close to the outside of the effective area of the final optical surface of the scanning optical system (the surface of the screen on which an image visually recognized by the user is projected). Then, the deviation of the image projection position between the forward path and the backward path is corrected by controlling the light emission timing of the light source based on the signal from the light detection means.
上記特許文献1に記載の投射型ディスプレイ装置によれば、走査光のうち有効領域に照射される画像光とは異なる非画像光を検出するための光検出手段が、最終光学面の有効領域外に配置されている。そのため、有効領域に照射される画像光が光検出手段によって邪魔されることがないので、最終光学面に画像を投射しながら往路と復路間の画像投射位置のずれを補正することができる。 According to the projection display device described in Patent Document 1, the light detection means for detecting non-image light different from the image light irradiated to the effective region of the scanning light is outside the effective region of the final optical surface. Is arranged. For this reason, the image light applied to the effective area is not obstructed by the light detection means, so that it is possible to correct the deviation of the image projection position between the forward path and the backward path while projecting the image onto the final optical surface.
しかしながら、上記特許文献1に記載の投射型ディスプレイ装置では、最終光学面の有効領域に近接する位置に光検出手段を配置するため、最終光学面上に映し出される画像を見るユーザーの視野に光検出手段が入り込むことになる。そのため、ユーザーから見た投射型ディスプレイ装置の美観が光検出手段によって損なわれるという問題が生じる。また、この投射型ディスプレイ装置をHUD装置として用いた場合には、スクリーン背面側の視界部分が光検出手段によって邪魔されるという問題も発生する。 However, in the projection display device described in Patent Document 1, since the light detection means is arranged at a position close to the effective area of the final optical surface, the light is detected in the field of view of the user who views the image displayed on the final optical surface. Means will get in. Therefore, there arises a problem that the aesthetic appearance of the projection display device viewed from the user is impaired by the light detection means. Further, when this projection type display device is used as a HUD device, there also arises a problem that the visual field part on the screen rear side is obstructed by the light detection means.
なお、これらの問題は、揺動動作の往路と復路の両方を用いて光走査を行って画像を投射する場合に限られるものではない。例えば、揺動動作の往路のみで光走査を行って画像を投射する場合でも、走査光のタイミングを検出する光検出手段を最終光学面の有効領域外の近接位置に配置した構成においては、同様に生じ得る問題である。 These problems are not limited to the case where an image is projected by performing optical scanning using both the forward path and the backward path of the swinging operation. For example, even in the case where an image is projected by performing optical scanning only in the forward path of the swinging operation, the same is true in the configuration in which the light detection means for detecting the timing of the scanning light is disposed at a close position outside the effective area of the final optical surface This can be a problem.
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像投射位置のずれを補正するための光検出手段が、ユーザーに視認される画像を映し出すスクリーン上に映し出される画像を見るユーザーの視野に入り込まない投射型ディスプレイ装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image displayed on a screen on which a light detection means for correcting a shift in the image projection position displays an image that is visually recognized by the user. It is an object of the present invention to provide a projection display device that does not enter the user's field of view.
本発明は、画像情報に応じた画像光及び該画像光ではない非画像光を出射する光源と、光源から出射された画像光及び非画像光を走査する光走査手段と、該光走査手段により走査された非画像光を検出する光検出手段と、該光検出手段の検出結果に基づいてスクリーン上に投射される画像光の投射位置を補正する補正制御手段とを有する投射型ディスプレイ装置において、上記光走査手段により走査された画像光を上記スクリーンに向かうように反射させる光反射部材を有し、上記光検出手段は、上記光反射部材に又はその近傍に取り付けられていることを特徴とする。 The present invention provides a light source that emits image light corresponding to image information and non-image light that is not the image light, an optical scanning unit that scans image light and non-image light emitted from the light source, and the optical scanning unit. In a projection display device having light detection means for detecting scanned non-image light and correction control means for correcting a projection position of image light projected on a screen based on a detection result of the light detection means, A light reflecting member that reflects the image light scanned by the light scanning unit toward the screen; and the light detecting unit is attached to or near the light reflecting member. .
光反射部材は、画像光をスクリーンに向かうように反射させるものであり、スクリーン上に映し出される画像を見るユーザーの視野に入り込まない位置に配置される。本発明においては、この光反射部材に又はその近傍に光検出手段が取り付けられるため、光検出手段もスクリーン上に映し出される画像を見るユーザーの視野に入り込まない位置に配置される。 The light reflecting member reflects the image light toward the screen, and is disposed at a position that does not enter the field of view of the user who sees the image displayed on the screen. In the present invention, since the light detecting means is attached to or near the light reflecting member, the light detecting means is also arranged at a position that does not enter the field of view of the user who sees the image displayed on the screen.
本発明によれば、光検出手段が、ユーザーに視認される画像を映し出すスクリーン上に映し出される画像を見るユーザーの視野に入り込まないという優れた効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to obtain an excellent effect that the light detection unit does not enter the field of view of the user who sees the image displayed on the screen that displays the image visually recognized by the user.
以下、本発明に係る投射型ディスプレイ装置を、自動車に搭載される自動車用HUD装置に適用した一実施形態について説明する。
図1は、本実施形態における自動車用HUD装置を搭載した自動車の構成を模式的に表した模式図である。
図2は、本実施形態における自動車用HUD装置の内部構成を模式的に表した模式図である。
Hereinafter, an embodiment in which a projection display device according to the present invention is applied to an automotive HUD device mounted on an automobile will be described.
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of an automobile equipped with the automobile HUD device in the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing the internal configuration of the automotive HUD device in the present embodiment.
本実施形態における自動車用HUD装置100は、主に、自動車101のダッシュボード内に設置される光投射部102と、フロントガラス107の内壁面に近接配置されるスクリーンとしてのコンバイナ104とから構成されている。ダッシュボード内の光投射部102から発せられる画像光である投射光103は、コンバイナ104で反射され、ユーザーである運転者106に向かう。運転者106は、投射光103によってコンバイナ104上に表示される画像を視認することができる。本実施形態のコンバイナ104は、背面側からの光(フロントガラス側から入射する光)の約70%を透過する光透過性を有する光透過性スクリーンである。運転者106は、コンバイナ104の背面側の視野(自動車101の前方風景)を確保しつつ、そのコンバイナ104上に映し出される画像を見ることができる。
The
本実施形態では、光透過性スクリーンとして、フロントガラス107の内壁面側に設置したコンバイナ104を用いる場合について説明する。ただし、フロントガラス107の内壁面上に光透過性スクリーンを貼り付けたり、フロントガラス107それ自体を光透過性スクリーンとして用いたりしてもよい。
In this embodiment, the case where the
光投射部102は、赤色、緑色、青色のレーザー光源201R,201G,201Bと、2次元変調素子202と、投影レンズ203と、中間スクリーン204と、光反射部材としての折り返しミラー205と、各種制御を行うコントローラ部220と、入力ポート208とを備えている。
The
レーザー光源201R,201G,201Bから発せられたレーザー光は、光走査手段としての2次元変調素子202によって2次元的に走査され、投影レンズ203を介して中間スクリーン204に投影、描画される。自動車用HUD装置100で表示させる画像の画像データは、入力ポート208を介してコントローラ部220に入力される。コントローラ部220は、画像データに基づき、レーザー光源201R,201G,201Bの駆動制御及び2次元変調素子202の駆動制御を実行し、画像データに応じた画像を表示させるための投射光を投射させる。
Laser light emitted from the laser light sources 201R, 201G, and 201B is two-dimensionally scanned by a two-
図3は、コンバイナ104上の表示画像の一例を示す説明図である。
本実施形態において、コンバイナ104上には、第1表示領域104Aに、自車両の速度(図示の例では「60km/h」という画像)が自動車用HUD装置100により表示される。自動車用HUD装置100の光投射部102には、自動車101の本体に設けられた図示しない速度測定器から出力される速度情報が入力ポート208を介して入力される。光投射部102のコントローラ部220は、この速度情報に応じてレーザー光源201R,201G,201B及び2次元変調素子202を制御し、コンバイナ104上に当該速度情報に応じた速度を示す画像を表示させる。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of a display image on the
In the present embodiment, on the
また、本実施形態において、コンバイナ104上の第2表示領域104Bには、カーナビゲーション制御に基づくナビゲーション画像が表示されている。図示の例では、次の曲がり角で曲がる方向を示す右折指示画像と、次の曲がり角までの距離を示す「あと46m」という画像が、ナビゲーション画像として表示されている。また、コンバイナ104上の第3表示領域104Cには、カーナビゲーション制御に基づく地図画像(自車両周囲の地図画像)が表示されている。
In the present embodiment, a navigation image based on car navigation control is displayed in the
図4は、本実施形態における光センサー210の配置を、折り返しミラー205の反射面に向かって見たときの説明図である。
本実施形態では、2次元変調素子202で走査された画像光のコンバイナ104上の投射位置を補正するため、折り返しミラー205の近傍に、2次元変調素子202からの非画像光211を検知する光検出手段としての光センサー210が設けられている。2次元変調素子202及び光センサー210は、装置ケース内に配置されており、運転者106からは視認できない位置に配置されている。
FIG. 4 is an explanatory diagram when the arrangement of the
In the present embodiment, in order to correct the projection position of the image light scanned by the two-
2次元変調素子202からの投射光103を反射させる折り返しミラー205の反射面に映し出される画像は、コンバイナ104上で正常に表示させるために、図4に示すように、正常画像の左右反転画像となる。2次元変調素子202による走査可能領域Aは、投射光103となってコンバイナ104上に画像を表示させる表示画像描画領域Bよりも広い領域となっている。
As shown in FIG. 4, the image projected on the reflecting surface of the
図5は、本実施形態における光走査方式を説明するための説明図である。
本実施形態の光走査は、主走査方向(左右方向)については往復走査方式、副走査方向(上下方向)については片側走査方式を採用している。主走査方向は、例えば、MEMS技術で製造された共振型走査デバイス等を用いることができる。なお、主走査方向について片側走査方式を採用してもよいし、副走査方向について往復走査方式を採用してもよい。
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining an optical scanning method in the present embodiment.
The optical scanning of this embodiment employs a reciprocating scanning method in the main scanning direction (left-right direction) and a one-side scanning method in the sub-scanning direction (up-down direction). For the main scanning direction, for example, a resonant scanning device manufactured by MEMS technology can be used. Note that a one-side scanning method may be employed in the main scanning direction, and a reciprocating scanning method may be employed in the sub-scanning direction.
図6は、縦線画像を表示させた場合に、往路と復路との間で画像投射位置の相対的なずれが生じていない状態を示す説明図である。
図7は、縦線画像を表示させた場合に、往路と復路との間で画像投射位置の相対的なずれが生じている状態を示す説明図である。
本実施形態のように、主走査方向について往復走査方式を採用する場合、左から右への走査時を往路とし、右から左への走査を復路とすると、往路と復路では上下位置を少しずらした画素をそれぞれ描画することになる。したがって、図示のように、1画素分の幅をもった縦線画像を描画する場合、往路と復路との間で画像投射位置の相対的なずれ(以下、単に「位置ずれ」という。)が生じていない状態であれば、図6に示すように、往路時に投射した画素と復路時に投射した画素とが交互に並んで直線状の画素ラインが形成される。
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating a state in which a relative shift of the image projection position does not occur between the forward path and the backward path when a vertical line image is displayed.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a state in which a relative shift of the image projection position occurs between the forward path and the backward path when a vertical line image is displayed.
When the reciprocating scanning method is adopted in the main scanning direction as in this embodiment, if the left-to-right scanning is the forward path and the right-to-left scanning is the backward path, the vertical position is slightly shifted between the forward path and the backward path. Each pixel is drawn. Therefore, as shown in the figure, when a vertical line image having a width of one pixel is drawn, a relative shift (hereinafter simply referred to as “position shift”) of the image projection position between the forward path and the return path. If it does not occur, as shown in FIG. 6, the pixels projected during the forward pass and the pixels projected during the return pass are alternately arranged to form a linear pixel line.
ところが、レーザー光源201R,201G,201B、2次元変調素子202、電子回路などの物理特性が温度や経時変化により変わって、応答時間(ディレイ)が変化する場合がある。このような場合、往路時に投射される画素と復路時に投射される画素との相対位置がずれてしまい、図7に示すように、縦線を描画しようとしても、往路時に投射した画素と復路時に投射した画素とが直線状にならず、縦線が二重に見えてしまい、適切な描画ができない。
However, the physical characteristics of the laser light sources 201R, 201G, 201B, the two-
本実施形態においては、このような往路と復路との間で位置ずれが生じても、これを光センサー210の検出結果に基づいて補正することができる。本実施形態では、折り返しミラー205の下端に光センサー210が取り付けられており、この光センサー210を通るように非画像光が走査されるが、光センサー210の配置はこれに限られない。光センサー210は、走査可能領域A内であって、表示画像描画領域Bの外側を通る非画像光を受光できる位置であれば、どこに配置してもよい。ただし、主走査方向(左右方向)における光センサー210の配置は、左右両端に近い位置よりも、中央に近い位置の方が好ましい。左右両端に近い位置では、非画像光の走査速度が遅いため、時間単位の走査距離が短い結果、往路と復路間における位置ずれ量に応じた光検出タイミングの差が出にくいためである。
In the present embodiment, even if such a positional deviation occurs between the forward path and the backward path, this can be corrected based on the detection result of the
図8は、非画像光を光センサー210で検出するときの説明図である。
図9(a)は、光センサー210の出力信号を示す説明図である。図9(b)は、往路と復路との間で位置ずれが生じていない状態を示す説明図である。図9(c)は、往路と復路との間で位置ずれが生じている状態を示す説明図である。
往路と復路との間における位置ずれを補正する処理を行う際、表示画像描画領域Bから外れた走査可能領域A内の領域を非画像光が走査され、図8に示すように、少なくとも往路と復路でそれぞれ1回ずつ、光センサー210によって光検出される。
FIG. 8 is an explanatory diagram when non-image light is detected by the
FIG. 9A is an explanatory diagram showing an output signal of the
When performing the process of correcting the positional deviation between the forward path and the backward path, the non-image light is scanned in the scannable area A outside the display image drawing area B, and as shown in FIG. Light is detected by the
ここで、光センサー210の出力信号は、図9(a)に示すように、往路走査中に光センサー210によって検出されたときの信号立ち下がり時と、復路走査中に光センサー210によって検出されたときの信号立ち上がり時との中間時点が、今回の検出結果における往路と復路の折り返しタイミングである。本実施形態では、この折り返しタイミングが目標の折り返しタイミングからどの程度ずれているかを検出し、その検出結果から位置ずれを補正する。
Here, as shown in FIG. 9A, the output signal of the
具体的には、往路走査中に光センサー210によって検出されたときの信号立ち下がり時と、復路走査中に光センサー210によって検出されたときの信号立ち上がり時に、それぞれ主走査カウンターの値を取得する。この主走査カウンターの値は、一画像を構成する各画素の描画順序を示すものである。したがって、往路走査中における光センサー210の信号立ち下がり時に検出されるべき主走査カウンターの値(目標値)と、復路走査中における光センサー210の信号立ち上がり時に検出されるべき主走査カウンターの値(目標値)は、予め把握される。よって、往路と復路でそれぞれ取得した主走査カウンターの値と、予め把握される目標値とのずれ量を演算することで、往路と復路のそれぞれについての絶対的な位置ずれ量を把握でき、往路と復路との間における相対的な位置ずれ量も把握できる。
Specifically, the value of the main scanning counter is acquired at the time of signal fall when detected by the
図10は、本実施形態における位置ずれ補正処理の流れを示すブロック図である。
本実施形態では、コントローラ部220によって実現される主走査描画制御部221によって、レーザー光源201R,201G,201Bの発光タイミングを制御している。主走査描画制御部221は、一画像ごとに、レーザー光源201R,201G,201Bの発光タイミングと同期して主走査方向カウンターをカウントアップする。そして、光センサー210から最初に検出される信号(往路中の非画像光の検出信号)の立ち下がり時の主走査方向カウンターの値を往路Neg時カウンタ保持部222にて保持する。また、光センサー210から次に検出される信号(復路中の非画像光の検出信号)の立ち上がり時の主走査方向カウンターの値を復路Pos時カウンタ保持部223にて保持する。
FIG. 10 is a block diagram showing the flow of misalignment correction processing in the present embodiment.
In the present embodiment, the main scanning drawing control unit 221 realized by the
その後、折返し地点演算部224において、往路Neg時カウンタ保持部222にて保持された値Aと、復路Pos時カウンタ保持部223にて保持された値Bとから、折り返し地点Cを、下記の演算式(1)より求める。このようにして演算された折り返し地点Cは、補正値演算部225に入力される。
C = A + (B−A)/2 ・・・(1)
Thereafter, the turn-back
C = A + (BA) / 2 (1)
補正値演算部225には、予め想定されている折り返し地点Dも入力される。補正値演算部225は、折返し地点演算部224から入力された実際の折り返し地点Cと、予め想定されている折り返し地点Dとの差分値を演算し、これを補正値Eとして、主走査描画制御部221へ出力する。主走査描画制御部221は、入力された補正値Eに基づき、上述した差分値が小さくなるように、レーザー光源201R,201G,201Bの発光タイミングを補正する。
The correction
図11は、本実施形態における光センサー210の配置を、折り返しミラー205の反射面に平行な方向から見たときの説明図である。
本実施形態の光センサー210は、上述したとおり、折り返しミラー205の下端に配置されている。非画像光211が照射される光センサー210の被照射面が折り返しミラー205の反射面と同じ向きであると、光センサーの被照射面で反射した非画像光211が、折り返しミラー205の反射面で反射する投射光103と同様、コンバイナ104に向かう。この場合、コンバイナ104上には、非画像光211による像が表示され、運転者106に視認されるおそれがある。このような非画像光211による像が運転者106に視認されると、コンバイナ104上に表示される画像の品質を落としたり、運転者106に何らかの誤認識を引き起こさせたりするおそれがある。
FIG. 11 is an explanatory diagram when the arrangement of the
As described above, the
そこで、本実施形態では、光センサー210の被照射面が折り返しミラー205の反射面とは異なる方向に向くように、光センサー210が設けられている。好ましくは、図11に示すように、折り返しミラー205の反射面で反射する画像光の入射面上において、反射面の法線を挟んで画像光の反射光が出射する側とは反対側へ、光センサー210の被照射面で反射した非画像光が向かうように、光センサー210を設ける。これにより、光センサー210の被照射面で反射した非画像光がコンバイナ104上に映し出されることはなく、その像が運転者106に視認されることがなくなる。
Therefore, in this embodiment, the
往路と復路との間における位置ずれを補正する処理を行う際に光センサー210へ照射する非画像光211は、すべてのレーザー光源201R,201G,201Bから出射される光でもよいが、いずれか1つのレーザー光源から出射される光を用いるのがよい。1つのレーザー光源のみから出射される光であれば、色収差によって非画像光211の焦点がぼけることを回避することができる。非画像光211の焦点がぼけると、光センサー210の出力信号の立ち上がりや立ち下がりが緩慢となり、検出精度が落ちるからである。
The
また、非画像光211の焦点がぼけることを抑制するために、図12に示すように、光センサー210の入射側に、集光手段として、集光レンズ212等の光学系を配置してもよい。これによれば、光センサー210の出力信号の立ち上がりや立ち下がりが緩慢となって検出精度が落ちることを、安定して回避することができる。
In order to prevent the non-image light 211 from being defocused, an optical system such as a condensing
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
画像情報に応じた投射光103等の画像光及び該画像光ではない非画像光211を出射するレーザー光源201R,201G,201B等の光源と、光源から出射された画像光及び非画像光を走査する2次元変調素子202等の光走査手段と、該光走査手段により走査された非画像光211を検出する光センサー210等の光検出手段と、該光検出手段の検出結果に基づいてコンバイナ104等のスクリーン上に投射される画像光の投射位置を補正するコントローラ部220等の補正制御手段とを有する投射型ディスプレイ装置において、上記光走査手段により走査された画像光を上記スクリーンに向かうように反射させる折り返しミラー205等の光反射部材を有し、上記光検出手段は、上記光反射部材に又はその近傍に取り付けられていることを特徴とする。
これによれば、光検出手段がスクリーン上に映し出される画像を見るユーザー(運転者106)の視野に入り込まない位置に配置されるため、投射型ディスプレイ装置の美観が光検出手段によって損なわれたり、スクリーン背面側の視界部分が光検出手段によって邪魔されたりするといった問題が解消される。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
Scanning light sources such as laser light sources 201R, 201G, and 201B that emit image light such as
According to this, since the light detection means is arranged at a position that does not enter the field of view of the user (driver 106) who sees the image displayed on the screen, the beauty of the projection display device is impaired by the light detection means, The problem that the field of view on the back side of the screen is obstructed by the light detection means is solved.
(態様B)
上記態様Aにおいて、上記光検出手段は、上記非画像光が該光検出手段で反射した反射光が上記スクリーンに向かわないように構成されていることを特徴とする。
これによれば、非画像光211による像がスクリーン上に表示されず、スクリーン上に表示される画像の品質を落としたり、ユーザー(運転者106)に何らかの誤認識を引き起こさせたりするおそれを回避できる。
(Aspect B)
In the aspect A, the light detection means is configured so that the reflected light of the non-image light reflected by the light detection means does not go to the screen.
According to this, the image by the
(態様C)
上記態様Bにおいて、上記非画像光が照射される上記光検出手段の被照射面は、上記画像光を反射させる上記光反射部材の反射面とは異なる方向に向いていることを特徴とする。
これにより、上記光検出手段の被照射面と上記光反射部材の反射面とを並べて配置する場合でも、非画像光211による像がスクリーン上に表示されない。
(Aspect C)
In the aspect B, the irradiated surface of the light detecting unit irradiated with the non-image light is directed in a direction different from the reflecting surface of the light reflecting member that reflects the image light.
Thereby, even when the irradiated surface of the light detection means and the reflection surface of the light reflecting member are arranged side by side, an image by the
(態様D)
上記態様A〜Cのいずれかの態様において、上記非画像光を上記光検出手段に集光させる集光レンズ212等の集光手段を有することを特徴とする。
これによれば、光センサー210の出力信号の立ち上がりや立ち下がりが緩慢となって検出精度が落ちることを、安定して回避することができる。
(Aspect D)
In any one of the above aspects A to C, the light source has a condensing unit such as a condensing
According to this, it is possible to stably avoid that the output accuracy of the
(態様E)
上記態様A〜Dのいずれかの態様において、上記光源は、互いに異なる色の光をそれぞれ発光するレーザー光源201R,201G,201B等の複数の光源部で構成されており、上記非画像光は、上記複数の光源部のうちの1つの光源部のみから出射することを特徴とする。
これによれば、色収差によって非画像光211の焦点がぼけて光センサー210の出力信号の立ち上がりや立ち下がりが緩慢となって検出精度が落ちることを回避することができる。
(Aspect E)
In any one of the aspects A to D, the light source includes a plurality of light source units such as laser light sources 201R, 201G, and 201B that emit light of different colors, and the non-image light includes: The light is emitted from only one of the plurality of light source units.
According to this, it is possible to avoid the detection accuracy from deteriorating due to the focus of the
(態様F)
上記態様A〜Eのいずれかの態様において、上記スクリーンは、背面側からの光を透過する光透過性を有するコンバイナ104等の光透過性スクリーンであることを特徴とする。
これによれば、HUD装置の美観が光検出手段によって損なわれたり、スクリーン背面側の視界部分が光検出手段によって邪魔されたりするといった問題が解消される。
(Aspect F)
In any one of the above aspects A to E, the screen is a light-transmitting screen such as a
According to this, the problem that the beauty of the HUD device is impaired by the light detection means, or the field of view on the back side of the screen is obstructed by the light detection means, is solved.
100 自動車用HUD装置
101 自動車
102 光投射部
103 投射光
104 コンバイナ
106 運転者
107 フロントガラス
201R,201G,201B レーザー光源
202 2次元変調素子
203 投影レンズ
204 中間スクリーン
205 折り返しミラー
210 光センサー
211 非画像光
212 集光レンズ
220 コントローラ部
DESCRIPTION OF
Claims (6)
上記光走査手段により走査された画像光を上記スクリーンに向かうように反射させる光反射部材を有し、
上記光検出手段は、上記光反射部材に又はその近傍に取り付けられていることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。 A light source that emits image light according to image information and non-image light that is not the image light, an optical scanning unit that scans the image light and non-image light emitted from the light source, and a non-scan that is scanned by the optical scanning unit In a projection display device having light detection means for detecting image light and correction control means for correcting the projection position of the image light projected on the screen based on the detection result of the light detection means,
A light reflecting member that reflects the image light scanned by the light scanning unit toward the screen;
The projection display device, wherein the light detection means is attached to or near the light reflecting member.
上記光検出手段は、上記非画像光が該光検出手段で反射した反射光が上記スクリーンに向かわないように構成されていることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。 The projection display device according to claim 1,
The projection display device according to claim 1, wherein the light detection means is configured such that the reflected light of the non-image light reflected by the light detection means does not face the screen.
上記非画像光が照射される上記光検出手段の被照射面は、上記画像光を反射させる上記光反射部材の反射面とは異なる方向に向いていることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。 The projection display device according to claim 2,
The projection display device according to claim 1, wherein an irradiated surface of the light detection unit irradiated with the non-image light is directed in a direction different from a reflection surface of the light reflecting member that reflects the image light.
上記非画像光を上記光検出手段に集光させる集光手段を有することを特徴とする投射型ディスプレイ装置。 The projection display device according to any one of claims 1 to 3,
A projection-type display device comprising a light condensing means for condensing the non-image light on the light detecting means.
上記光源は、互いに異なる色の光をそれぞれ発光する複数の光源部で構成されており、
上記非画像光は、上記複数の光源部のうちの1つの光源部のみから出射することを特徴とする投射型ディスプレイ装置。 In the projection type display device according to any one of claims 1 to 4,
The light source is composed of a plurality of light source sections that respectively emit light of different colors,
The non-image light is emitted from only one light source unit among the plurality of light source units.
上記スクリーンは、背面側からの光を透過する光透過性を有する光透過性スクリーンであることを特徴とする投射型ディスプレイ装置。 In the projection type display device according to any one of claims 1 to 5,
The projection display device, wherein the screen is a light-transmitting screen having a light-transmitting property that transmits light from the back side.
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104608695A (en) * | 2014-12-17 | 2015-05-13 | 杭州云乐车辆技术有限公司 | Vehicle-mounted electronic rearview mirror head-up displaying device |
WO2016208267A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | 株式会社Qdレーザ | Image projection device |
JP2017009992A (en) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 株式会社Qdレーザ | Image projection device |
WO2017217196A1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | アルプス電気株式会社 | Image display device |
JP2017227868A (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 株式会社リコー | Control device, image projection device, and control method |
JP2018180096A (en) * | 2017-04-05 | 2018-11-15 | 株式会社デンソー | Head-up display device |
JPWO2017138409A1 (en) * | 2016-02-10 | 2019-01-17 | 株式会社リコー | Information display device |
JP2020519937A (en) * | 2017-06-09 | 2020-07-02 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングContinental Automotive GmbH | Head up display |
JP2020148976A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社リコー | Optical scanner, display system, and moving object |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006235274A (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Canon Inc | Scan type image display device |
JP2007003687A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Canon Inc | Image display apparatus |
JP2008052007A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Canon Inc | Optical scanner and scanning type image display apparatus |
JP2008233562A (en) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Brother Ind Ltd | Optical scanner, optical scan type image display device, and retina scan type image display device |
JP2009184406A (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Toyota Motor Corp | Vehicular head-up display device |
JP2010079198A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Brother Ind Ltd | Image projection device |
JP2010145924A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Equos Research Co Ltd | Image forming apparatus and head-up display device |
JP2011227281A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Panasonic Corp | Transmission type display device |
JP2012003051A (en) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Brother Ind Ltd | Scanning type image display device |
JP2012027267A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Funai Electric Co Ltd | Image display device |
-
2012
- 2012-07-02 JP JP2012148900A patent/JP2014010409A/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006235274A (en) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Canon Inc | Scan type image display device |
JP2007003687A (en) * | 2005-06-22 | 2007-01-11 | Canon Inc | Image display apparatus |
JP2008052007A (en) * | 2006-08-24 | 2008-03-06 | Canon Inc | Optical scanner and scanning type image display apparatus |
JP2008233562A (en) * | 2007-03-20 | 2008-10-02 | Brother Ind Ltd | Optical scanner, optical scan type image display device, and retina scan type image display device |
JP2009184406A (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-20 | Toyota Motor Corp | Vehicular head-up display device |
JP2010079198A (en) * | 2008-09-29 | 2010-04-08 | Brother Ind Ltd | Image projection device |
JP2010145924A (en) * | 2008-12-22 | 2010-07-01 | Equos Research Co Ltd | Image forming apparatus and head-up display device |
JP2011227281A (en) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Panasonic Corp | Transmission type display device |
JP2012003051A (en) * | 2010-06-17 | 2012-01-05 | Brother Ind Ltd | Scanning type image display device |
JP2012027267A (en) * | 2010-07-23 | 2012-02-09 | Funai Electric Co Ltd | Image display device |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104608695A (en) * | 2014-12-17 | 2015-05-13 | 杭州云乐车辆技术有限公司 | Vehicle-mounted electronic rearview mirror head-up displaying device |
WO2016208267A1 (en) * | 2015-06-25 | 2016-12-29 | 株式会社Qdレーザ | Image projection device |
JP2017009992A (en) * | 2015-06-25 | 2017-01-12 | 株式会社Qdレーザ | Image projection device |
US10659743B2 (en) | 2015-06-25 | 2020-05-19 | Qd Laser, Inc. | Image projection device |
JPWO2017138409A1 (en) * | 2016-02-10 | 2019-01-17 | 株式会社リコー | Information display device |
WO2017217196A1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-12-21 | アルプス電気株式会社 | Image display device |
JP2017227868A (en) * | 2016-06-20 | 2017-12-28 | 株式会社リコー | Control device, image projection device, and control method |
JP2018180096A (en) * | 2017-04-05 | 2018-11-15 | 株式会社デンソー | Head-up display device |
DE112018001899T5 (en) | 2017-04-05 | 2019-12-19 | Denso Corporation | Head-up display device |
US10775622B2 (en) | 2017-04-05 | 2020-09-15 | Denso Corporation | Head-up display device |
JP2020519937A (en) * | 2017-06-09 | 2020-07-02 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングContinental Automotive GmbH | Head up display |
US11385461B2 (en) | 2017-06-09 | 2022-07-12 | Continental Automotive Gmbh | Head-up display |
JP2020148976A (en) * | 2019-03-15 | 2020-09-17 | 株式会社リコー | Optical scanner, display system, and moving object |
EP3709068B1 (en) * | 2019-03-15 | 2022-11-23 | Ricoh Company, Ltd. | Optical scanner, display system, and mobile object |
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