JP2012255859A - 表示装置 - Google Patents
表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012255859A JP2012255859A JP2011128067A JP2011128067A JP2012255859A JP 2012255859 A JP2012255859 A JP 2012255859A JP 2011128067 A JP2011128067 A JP 2011128067A JP 2011128067 A JP2011128067 A JP 2011128067A JP 2012255859 A JP2012255859 A JP 2012255859A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- unit
- state
- image
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 90
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 40
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 13
- 238000013500 data storage Methods 0.000 description 12
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 6
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000001579 optical reflectometry Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 229910000828 alnico Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910001172 neodymium magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000938 samarium–cobalt magnet Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G1/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data
- G09G1/06—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows
- G09G1/07—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with cathode-ray tube indicators; General aspects or details, e.g. selection emphasis on particular characters, dashed line or dotted line generation; Preprocessing of data using single beam tubes, e.g. three-dimensional or perspective representation, rotation or translation of display pattern, hidden lines, shadows with combined raster scan and calligraphic display
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/02—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes by tracing or scanning a light beam on a screen
- G09G3/025—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes by tracing or scanning a light beam on a screen with scanning or deflecting the beams in two directions or dimensions
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/014—Head-up displays characterised by optical features comprising information/image processing systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
- G02B26/10—Scanning systems
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G2380/00—Specific applications
- G09G2380/10—Automotive applications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
- G09G3/002—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to project the image of a two-dimensional display, such as an array of light emitting or modulating elements or a CRT
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
- G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
- G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
- G09G3/003—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to produce spatial visual effects
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Mechanical Optical Scanning Systems (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
【解決手段】表示装置1は、光を出射する光出射部3と、光出射部3から出射した光を反射させる光反射部411e、421eが回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、表示面91上にて、光反射部411e、421eで反射した光を水平方向に走査するとともに垂直方向に走査する光走査部4と、光反射部411e、421eの回動の振幅を変更するとともに、光出射部3から出射される単位時間当たりの光量を調整する作動制御装置5とを有し、作動制御装置5が光反射部411eの回動の振幅を変更することにより、表示面91の第1の領域に光を走査する第1の状態と、表示面91の第1の領域と第1の領域に隣接する第2の領域とに光を走査する第2の状態とを切り換える。
【選択図】図3
Description
このような表示装置には、光を1次元または2次元に走査する光スキャナーが設けられている。例えば、特許文献1に記載の表示装置では、鏡面部を互いに直交する2つの回転軸まわりにそれぞれ回動させることにより光を2次元に走査する光スキャナーを備える。
そのため、表示する画像の形状(外形)や大きさによっては、描画可能領域のうち画像の形成されていない領域の面積が大きくなってしまう場合があった。このような場合、1フレーム中における画像の描画を行う期間の割合(いわゆる時間開口率)が低下してしまう。このような時間開口率の低下は、エネルギー効率の低下を意味する。
特に、HUDのような表示装置においては、随時表示する画像(例えば速度計を示す画像)とは異なる領域に適時必要な画像(例えば危険を知らせる画像)を表示するが、その適時必要な画像が表示される領域は、画像を表示しない期間が比較的長い。そのため、エネルギー効率が極めて低くなり、消費電力の増大を招いてしまう。
本発明の表示装置は、光を出射する光出射部と、
前記光出射部から出射した光を反射させる少なくとも1つの光反射部が回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、画像が表示される表示面上にて、前記光反射部で反射した光を第1の方向に走査するとともに前記第1の方向に直交する第2の方向に前記第1の方向に走査する速度よりも遅い速度で走査する光走査部と、
前記光反射部の回動の振幅を変更する振幅変更部と、
前記光出射部からの光の出射タイミングおよび前記光出射部から出射される光量を調整する発光制御部と、を有し、
前記振幅変更部が前記光反射部の回動の振幅を変更することにより、前記表示面の第1の領域に光を走査する第1の状態と、前記表示面の前記第1の領域と前記第1の領域と異なる第2の領域とに光を走査する第2の状態とを切り換え、
前記発光制御部が前記光出射部から出射する光量を調整することにより、前記第1の領域の単位面積当たりの光量を前記第1の状態と前記第2の状態とで等しくすることを特徴とする。
このような表示装置によれば、必要時のみ、描画可能領域を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域が必要最低限となるように光反射部の回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部の回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
これにより、第1の状態と第2の状態との切り換え時に第1の領域に表示される画像の解像度が変化することを低減することができる。
前記第1の領域に表示される画像と、前記第2の領域に表示される画像とは、互いに異なる種類であることが好ましい。
これにより、第2の状態において、第2の領域に表示される画像を、第1の領域に表示される画像よりも目に付きやすくすることができる。
前記第2の領域に表示される画像は、前記移動体の外部の状況に関する情報を示す画像を含むことが好ましい。
これにより、第1の状態および第2の状態において、表示装置を備える移動体の移動状態に関する情報を提供可能としつつ、第2の状態において、移動体の外部の状況に関する情報を報知することができる。
前記振幅変更部は、前記状況検知部の検知結果に基づいて、前記第1の状態と前記第2の状態とを切り換えることが好ましい。
これにより、移動体の外部の状況を検知し得るとともに、その検知結果を報知することができる。
これにより、描画可能領域の第1の方向での長さを変更することができる。
本発明の表示装置では、前記振幅変更部は、前記第2の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更することが好ましい。
これにより、描画可能領域の第2の方向での長さを変更することができる。
前記振幅変更部は、前記駆動部に供給する前記電流または前記電圧の大きさおよび周波数を調整することにより、前記光反射部の回動の振幅を変更することが好ましい。
これにより、比較的簡単かつ確実に、光反射部の回動の振幅を変更することができる。
本発明の表示装置では、前記光出射部は、レーザー光を出射することが好ましい。
これにより、平行光とするためのレンズ等の光学系を簡略化または小型化することができるため、光出射部の小型化、ひいては、画像形成装置の小型化を図ることができる。
<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る表示装置(ヘッドアップディスプレイ)を備える表示システム(ヘッドアップディスプレイシステム)を示す概略図、図2は、図1に示す表示システムの概略を説明するための図、図3は、図1に示す表示システムに備えられた表示装置の概略構成を示す模式図、図4は、図3に示す表示装置の光走査部に備えられた光スキャナーの部分断面斜視図、図5は、図4に示す光スキャナーの動作を説明する断面図、図6は、図3に示す表示装置の制御系(作動制御装置、光走査部および光源ユニット)を示すブロック図、図7は、図3に示す表示装置の動作を説明するための図(描画可能領域、描画領域および画像を説明する図)、図8は、図7に示す描画可能領域を説明する図、図9は、図3に示す表示装置の光スキャナー(垂直走査用の光スキャナー)の可動板の振れ角の変遷を示すグラフ、図10は、図3に示す表示装置の光スキャナー(水平走査用の光スキャナー)の可動板の振れ角の変遷(第1の状態)を示すグラフ、図11は、図3に示す表示装置の光スキャナー(水平走査用の光スキャナー)の可動板の振れ角の変遷(第2の状態)を示すグラフである。なお、以下では、説明の便宜上、図5中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
本実施形態では、移動体Mは、車両である。その移動体Mの操縦者は、ウインドシールド9に対して前方に位置する仮想面9Aに虚像として画像(図2に示す画像g)を視認することができる。
このような表示装置1では、作動制御装置5が情報供給部7からの情報に基づいてプロジェクター2の作動を制御し、ウインドシールド9の表示面91上に画像を表示する。
(プロジェクター)
まず、プロジェクター2について説明する。
プロジェクター2は、表示面91に形成される描画領域911に、光を走査することにより画像を表示するように構成されている。
具体的には、図1に示すように、プロジェクター2は、光を出射する光源ユニット(光出射部)3と、表示面91に対して光源ユニット3から出射した光を走査する光走査部4とを有している。
図3に示すように、光源ユニット3は、各色のレーザー光源31r、31g、31bと、各色のレーザー光源31r、31g、31bに対応して設けられたコリメーターレンズ32r、32g、32bおよびダイクロイックミラー33r、33g、33bとを備えている。
ダイクロイックミラー33r、33g、33bは、それぞれ、赤色レーザー光RR、緑色レーザー光GG、青色レーザー光BBを反射する特性を有し、各色のレーザー光RR、GG、BBを結合して1つのレーザー光(光)LLを出射する。
次に、光走査部4について説明する。
光走査部4は、光源ユニット3から出射したレーザー光LLを表示面91に対し、水平方向(第1の方向)に走査(水平走査:主走査)すると共に、水平方向の走査速度(第1の速度)よりも遅い走査速度(第2の速度)で垂直方向(第1の方向に直交する第2の方向)に走査(垂直走査:副走査)することで2次元的に走査するものである。
図2に示すように、光スキャナー41は、いわゆる1自由度振動系(1次元走査)のものであり、基体411と、基体411の下面に対向するよう設けられた対向基板413と、基体411と対向基板413との間に設けられたスペーサー部材412とを有している。
支持部411bは、可動板411aの平面視にて、可動板411aの外周を囲むように設けられている。すなわち、支持部411bは、枠状をなしていて、その内側に可動板411aが位置している。
連結部411c、411dは、それぞれ、長手形状をなしている。また、連結部411c、411dは、それぞれ、弾性変形可能である。このような1対の連結部411c、411dは、互いに同軸的に設けられており、この軸(以下「回動中心軸J1」と言う)まわりに、可動板411aが支持部411bに対して回動する。
なお、スペーサー部材412と基体411との接合方法としては、特に限定されず、例えば、接着剤等の別部材を介して接合してもよいし、スペーサー部材412の構成材料などによっては直接接合や陽極接合などを用いてもよい。
永久磁石414は、板棒状をなしていて、可動板411aの下面に沿って設けられている。このような永久磁石414は、可動板411aの平面視にて、回動中心軸J1に対して直交する方向に磁化(着磁)されている。すなわち、永久磁石414は、両極(S極、N極)を結んだ線分が、回動中心軸J1に対して直交するよう設けられている。
コイル415は、可動板411aの平面視にて、永久磁石414の外周を囲むように設けられている。
また、光スキャナー41は、コイル415に電圧を印加する電圧印加手段416を有している。電圧印加手段416は、印加する電圧の電圧値や周波数等の各条件を調整(変更)し得るように構成されている。電圧印加手段416、コイル415および永久磁石414により、可動板411aを回動させる駆動手段(駆動部)417が構成される。
コイル415には、電圧印加手段416から所定の電圧が印加され、所定の電流が流れる。
状態Aでは、図5(a)に示すように、永久磁石414の右側の部分が、コイル415への通電により発生する磁界との反発力により上側へ変位するとともに、永久磁石414の左側の部分が、前記磁界との吸引力により下側へ変位する。これにより、可動板411aが反時計回りに回動して傾斜する。
一方、状態Bでは、図5(b)に示すように、永久磁石414の右側の部分が下側へ変位するとともに、永久磁石414の左側の部分が上側へ変位する。これにより、可動板411aが時計回りに回動して傾斜する。
また、後述する作動制御装置5の制御により、電圧印加手段416からコイル415に印加する電圧を調整することにより、流れる電流を調整することができ、これにより、可動板411a(光反射部411eの反射面)の回動中心軸J1まわりの回動の振れ角(振幅)を調整することができる。
なお、光源ユニット3から出射した光が、先に、光スキャナー42の光反射部421eで反射し、次に、光スキャナー41の光反射部411eで反射するようになっていてもよい。すなわち、先に、垂直走査がなされ、次に、水平走査がなされるように構成されていてもよい。
図4に示すように、角度検出手段43は、光スキャナー41の連結部411c上に設けられた圧電素子431と、圧電素子431から発生する起電力を検出する起電力検出部432と、起電力検出部432の検出結果に基づいて可動板411aの角度を求める(挙動を検知する)角度検知部433とを有している。
また、前記可動板411aの角度の検出は、リアルタイムで(連続的に)行ってもよく、また、間欠的に行ってもよい。また、角度検出手段43としては、可動板411aの角度を検出することができれば、本実施形態のような圧電素子を用いたものに限定されず、例えば、光学センサーを用いてもよい。
次に、作動制御装置5について説明する。
図6に示すように、作動制御装置5は、画像を描画する際に用いられる映像データ(画像データ)を記憶する映像データ記憶部(映像データ記憶手段)51と、映像データ演算部52と、描画タイミング生成部53と、光源変調部(光変調部)54と、振れ角演算部(振幅演算部)55と、角度指示部56とを有している。
特に、この作動制御装置5は、水平方向(第1の方向)に走査する可動板411aの光反射部411eの回動の振幅(振れ角)を変更する変更手段(振幅変更部)を構成する。
このような作動制御装置5は、光反射部411eの回動の振幅(振れ角)を変更することにより、描画が可能な領域である描画可能領域912の水平方向での長さを変更する。
これにより、必要時のみ、描画可能領域912を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域912が必要最低限となるように光反射部411eの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部911eの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
作動制御装置5によるプロジェクター2の制御においては、まず、プロジェクター2に映像データが入力される。入力された映像データは映像データ記憶部51に一時的に記憶され、その映像データ記憶部51から読み出された映像データを用いて画像の描画が行われる。この場合、映像データのすべてが映像データ記憶部51に記憶された後に、画像の描画を開始してもよく、また、映像データの一部が映像データ記憶部51に記憶された後に、画像の描画を開始し、その画像の描画と並行して続きの映像データを映像データ記憶部51に記憶するようにしてもよい。
描画タイミング生成部53では、描画タイミング情報および描画ライン情報がそれぞれ生成される。描画タイミング情報は、映像データ演算部52に送出され、描画ライン情報は、振れ角演算部55および角度指示部56に送出される。
映像データ演算部52は、描画タイミング生成部53から入力された描画タイミング情報に基づいて、映像データ記憶部51から描画する画素に対応する映像データを読み出し、各種の補正演算等を行った後、各色の輝度データを光源変調部54に送出する。
なお、本実施形態では、各描画ラインLにおいて、描画開始点から描画終了点まで、可動板421aの角速度を一定とし、レーザー光LLの垂直方向の走査速度を一定とするが、可動板421aの角速度を徐々に変化させ、レーザー光LLの垂直方向の走査速度を徐々に変化さてもよい。
振れ角演算部55では、描画タイミング生成部53から入力された次に描画を行う描画ラインLの垂直方向の位置の情報、および、その描画ラインLの長さ情報に基づいて、次に描画を行う描画ラインLにおける可動板411aの目標振れ角(振れ角の目標値)を求める。
駆動手段417は、前記駆動データに基づいて、コイル415に、光スキャナー41の共振周波数と同じ周波数の実効電圧を印加して電流を流し、所定の磁界を発生させ、実効電流の大きさや光スキャナー41と駆動波形との位相差を変化させる事で、光スキャナー41にエネルギーを供給したり、逆に、光スキャナー41からエネルギーを奪ったりする。これにより、共振運動している可動板411aの振れ角は、前記目標振れ角になる。このようにして、角度検出手段43により検出された可動板411aの振れ角の情報(検出結果)と、前記目標振れ角(目標値)とに基づいて、可動板411aの振れ角が目標振れ角になるようにその可動板411aの振れ角を調整しつつ、描画領域911の各描画ラインL上に、順次、レーザー光LLを走査し、画像を描画してゆく。
また、作動制御装置5は、情報供給部7からの情報に基づいて、プロジェクター2の作動を制御する。例えば、情報供給部7からの情報に基づき、プロジェクター2が表示する映像を変更したり、光反射部411eの振れ角(回動の振幅)を変更したりすることができる。
情報供給部7は、図3に示すように、外部センサー71と、ナビゲーション装置72とを有する。
外部センサー71は、例えば、CCDイメージセンサー、CMOSイメージセンサー等のイメージセンサーである。また、赤外センサー、超音波センサー等、光学的な方法でなく物体の有無を検知できるセンサーであっても良い。このような外部センサー71は移動体Mに取り付けられ、例えば、移動体Mの周囲の状況として、移動体Mの移動方向前方側の標識(道路交通標識)や、人、自転車、他の自動車等の移動体の存在の有無を検知する機能を有する。また、外部センサー71は、検知した移動体の位置、進行方向、進行速度や、検知した標識の内容を判別する機能を有していても良い。ここで、外部センサー71は、移動体Mの周囲の状況を検知する状況検知センサー(状況検知部)を構成する。
ナビゲーション装置72は、GPSを利用して目的地までの経路を操縦者に案内する機能を有する。
これにより、必要時のみ、描画可能領域912を大きくし、それ以外のときには、描画可能領域912が必要最低限となるように光反射部411eの回動の振幅を抑えることができる。そのため、光反射部911eの回動の振幅が一定である場合に比し、消費電力を抑えることができる。
ここで、光走査部4は、垂直方向に1回走査する間に、水平方向に複数回走査することにより、1つのフレームの画像を表示面91に形成し、これを繰り返すことにより複数のフレームの画像を表示面91に順次形成する。
そこで、作動制御装置5は、可動板411aの振れ角、すなわち可動板411aの光反射部411eの振れ角(回動の振幅)を変更することにより、描画可能領域912の水平方向での長さを変更する。
第1の状態においては、例えば、図8(a)に示すように、描画ラインLの長さが比較的短く設定される。これにより、表示面91上に形成される描画可能領域912の面積は比較的小さいものとなる。ここで、第1の状態での描画可能領域912は、第1の領域912aで構成される。また、描画ラインLの長さ、すなわち、水平方向での光LLの振れ幅A1は、第1の領域912aの水平方向での長さB1よりも若干長いもの(B1+α)となる。
また、垂直走査は前述したように各フレーム内において1回行われるが、第1の状態および第2の状態において、可動板421aの振れ角θ2(最大振れ角)は一定(角度θ21)である。より具体的には、図9に示すように、可動板421aの角度θ2は、1フレーム内において、画像の表示を行う表示期間では最小振れ角から徐々に増大し、最大振れ角に到達した後、急激に減少する。そして、以降の各フレームにおいては、同様に、前記動作を繰り返す。なお、図9では、各フレーム内における可動板421aが一方の方向へ最大角度(最小振れ角)まで回動したと他方の方向へ最大角度(最大振れ角)まで回動したときとの間の可動板421aの回動角の変遷を示している。また、可動板421aの振れ角θ2が、前述したように急激に減少する期間を「垂直帰線期間」と言う。この垂直帰線期間は、隣接する2つのフレーム間近傍に設定される。
第1の状態では、図7(a)に示すように、第1の領域912aに画像g1が表示される。
また、画像g2に含まれる画像としてナビゲーション情報を示す画像、画像g3に含まれる画像として注意情報を示す画像を用いている。なお、画像g2、g3としては、移動体Mの周囲の外部の状況に関する情報を示す画像を含むものであれば、これに限定されない。
また、ナビゲーション装置72からの案内が必要となったときに、第1の状態から第2の状態へ切り換え、第2の領域912bに、ナビゲーション装置72からの案内情報に関する画像を表示する。
また、第2の状態において、画像g1の解像度と、画像g2、g3の解像度とを互いに等しくする。これにより、第2の状態における画像g1、g2、g3の解像感の違いを視認者が感じにくくなり、視認者にとって見やすい表示を行うことができる。
また、描画可能領域912の水平方向での長さを変更しても、その変化の前後(すなわち第1の状態と第2の状態)で同じ画像を同じ明るさで表示することができる。そのため、視認者にとって違和感の少ない見やすい表示を行うことができる。
次に、本発明の表示装置の第2実施形態について説明する。
図12は、本発明の第2実施形態に係る表示装置の動作を説明するための図(描画可能領域、描画領域および画像を説明する図)、図13は、図12に示す描画可能領域を説明する図である。
第2実施形態の表示装置は、描画可能領域の水平方向での長さを変更せずに描画可能領域の垂直方向での長さを変更する以外は、第1実施形態とほぼ同様である。なお、図12、13にて、前述した実施形態と同様の構成には、同一符号を付してある。
すなわち、光反射部421eの回動の振幅を変更することにより、図13(a)に示すように、表示面91の第1の領域912aに光を走査する第1の状態と、図13(b)に示すように、表示面91の第1の領域912aと第1の領域912aに隣接する第2の領域912d、912eとに光を走査する第2の状態とを切り換える。
ここで、第1の状態では、垂直方向での光LLの振れ幅C1は、第1の領域912aの垂直方向での長さD1とほぼ等しいものとなる。
第2の状態では、図12(b)に示すように、第1の領域912aに画像g1が表示されるとともに、第2の領域912dに画像g2が表示される。本実施形態では、第2の状態においても、第2の領域912eには画像を表示しない。なお、第2の状態において第2の領域912eに画像を表示してもよい。また、第2の状態において、第2の領域912dには、画像g2および画像g3(図7(b)参照)を選択的に表示してもよい。
また、第1の状態で第1の領域912aに表示される画像g1の解像度と、第2の状態で第1の領域912aに表示される画像g1の解像度とを等しくする。これにより、第1の状態と第2の状態との切り換え時に第1の領域に表示される画像g1の解像度が変化することを低減することができる。結果的に、視認者が画像の解像感の変化を感じにくく、視認者にとって見た目の違和感を低減して見やすい表示を行うことができる。また、比較的簡単に、画像g1の明るさが第1の状態と第2の状態との切り換え時に変化するのを防止することができる。このとき、本実施形態では、水平走査および垂直走査の周波数が変化しないので、例えば、第2の状態における第1の領域912aを走査するときの光出射部3から出射される光強度を、第1の状態における第1の領域912aを走査するときの光出射部3から出射される光強度よりも強くする。なお、第2の状態における第1の領域912aを走査するときの光出射部3から出射される光強度と、第1の状態における第1の領域912aを走査するときの光出射部3から出射される光強度とを等しくした場合、第2の状態での垂直走査の周波数を第1の状態での垂直走査の周波数よりも高くすればよい。
以上説明したような第2実施形態に係る表示装置によっても、前述した第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
次に、本発明の表示装置の第3実施形態について説明する。
図14は、本発明の第3実施形態に係る表示装置に備えられたプロジェクターの光スキャナーを示す模式的平面図、図15は、図14中のB−B線断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図14中の紙面手前側を「上」、紙面奥側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言い、図15中の上側を「上」、下側を「下」、右側を「右」、左側を「左」と言う。
第3実施形態の表示装置は、プロジェクターが備える光スキャナーの構成が異なる以外は、第1実施形態とほぼ同様である。
本実施形態に係る光走査部は、いわゆる2自由度振動系(2次元走査)の1つの光スキャナー45を有している。
第1の振動系46aは、枠状の支持部46cの内側に設けられた枠状の駆動部461aと、駆動部461aを支持部46cに両持ち支持する1対の第1の連結部462a、463aとで構成されている。
駆動部461aは、図14の平面視にて、円環状をなしている。なお、駆動部461aの形状は、枠状をなしていれば特に限定されず、例えば、図14の平面視にて、四角環状をなしていてもよい。このような駆動部461aの下面には、永久磁石491が接合されている。
可動板461bは、図14の平面視にて、円形状をなしている。なお、可動板461bの形状は、駆動部461aの内側に形成することができれば特に限定されず、例えば、図14の平面視にて、楕円形状をなしていてもよいし、四角形状をなしていてもよい。このような可動板461bの上面には、光反射性を有する光反射部464bが形成されている。
第2の連結部462bには、可動板461bの角度(回動中心軸J4まわりの回動角)(挙動)を検出するための圧電素子465bが設けられている。
図15に示すように、以上のような基体46は、スペーサー部材48を介して対向基板47と接合している。対向基板47の上面には、永久磁石491に作用する磁界を発生させるコイル492が設けられている。
電圧印加手段493は、可動板461bを回動中心軸J3まわりに回動させるための第1の電圧と、可動板461bを回動中心軸J4まわりに回動させるための第2の電圧とをそれぞれ発生させ、その第1の電圧と第2の電圧とを重畳し、その重畳した電圧をコイル492に印加する。
このような第3実施形態によっても、第1実施形態と同様の効果を発揮することができる。
また、必要に応じて、垂直方向および水平方向の少なくとも一方の方向における可動板の振れ角を調整するか、あるいは、光出射部の変調を調整して、いわゆる台形補正を行うことも可能である。
また、前述した実施形態では、表示装置が1つのプロジェクターを備える場合を説明したが、これに限定されず、表示装置が備えるプロジェクターの数は、2つ以上であってもよい。この場合、複数のプロジェクターを同期させて作動させることができる。
また、前記実施形態では、3つのダイクロイックミラーを用いて、赤色レーザー光、緑色レーザー光、青色レーザー光を結合して1つのレーザー光(光)を出射しているが、ダイクロイックプリズム等を用いて結合しても良い。
また、前述した実施形態では、移動体が車両(自動車)である場合を例に説明したが、本発明では、これに限らず、移動体は、例えば、列車、飛行体、船等であってもよい。飛行体としては、例えば、旅客機、戦闘機等の飛行機、ヘリコプター、飛行船等が挙げられる。
Claims (9)
- 光を出射する光出射部と、
前記光出射部から出射した光を反射させる少なくとも1つの光反射部が回動中心軸まわりに回動可能に設けられ、かつ、画像が表示される表示面上にて、前記光反射部で反射した光を第1の方向に走査するとともに前記第1の方向に直交する第2の方向に前記第1の方向に走査する速度よりも遅い速度で走査する光走査部と、
前記光反射部の回動の振幅を変更する振幅変更部と、
前記光出射部からの光の出射タイミングおよび前記光出射部から出射される光量を調整する発光制御部と、を有し、
前記振幅変更部が前記光反射部の回動の振幅を変更することにより、前記表示面の第1の領域に光を走査する第1の状態と、前記表示面の前記第1の領域と前記第1の領域と異なる第2の領域とに光を走査する第2の状態とを切り換え、
前記発光制御部が前記光出射部から出射する光量を調整することにより、前記第1の領域の単位面積当たりの光量を前記第1の状態と前記第2の状態とで等しくすることを特徴とする表示装置。 - 前記発光制御部は、前記光出射部からの光の出射タイミングを調整することにより、前記第1の状態で前記第1の領域に表示される画像の解像度と、前記第2の状態で前記第1の領域に表示される画像の解像度とを等しくする請求項1に記載の表示装置。
- 前記第1の状態で前記第1の領域に表示される画像と、前記第2の状態で前記第1の領域に表示される画像とは、互いに同じ種類であり、
前記第1の領域に表示される画像と、前記第2の領域に表示される画像とは、互いに異なる種類である請求項1または2に記載の表示装置。 - 前記第1の領域に表示される画像は、前記表示装置を備える移動体の移動状態に関する情報を示す画像を含み、
前記第2の領域に表示される画像は、前記移動体の外部の状況に関する情報を示す画像を含む請求項3に記載の表示装置。 - 前記移動体の外部の状況を検知する状況検知部を有し、
前記振幅変更部は、前記状況検知部の検知結果に基づいて、前記第1の状態と前記第2の状態とを切り換える請求項4に記載の表示装置。 - 前記振幅変更部は、前記第1の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項1ないし5のいずれかに記載の表示装置。
- 前記振幅変更部は、前記第2の方向に光を走査する前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項1ないし6のいずれかに記載の表示装置。
- 前記光走査部は、周期的に変化する電流または電圧の供給により前記光反射部を回動させる駆動部を備え、
前記振幅変更部は、前記駆動部に供給する前記電流または前記電圧の大きさおよび周波数を調整することにより、前記光反射部の回動の振幅を変更する請求項1ないし7のいずれかに記載の表示装置。 - 前記光出射部は、レーザー光を出射する請求項1ないし8のいずれかに記載の表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011128067A JP5811605B2 (ja) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 表示装置 |
US13/487,539 US20120313850A1 (en) | 2011-06-08 | 2012-06-04 | Display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011128067A JP5811605B2 (ja) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 表示装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012255859A true JP2012255859A (ja) | 2012-12-27 |
JP2012255859A5 JP2012255859A5 (ja) | 2014-07-24 |
JP5811605B2 JP5811605B2 (ja) | 2015-11-11 |
Family
ID=47292748
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011128067A Active JP5811605B2 (ja) | 2011-06-08 | 2011-06-08 | 表示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120313850A1 (ja) |
JP (1) | JP5811605B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014149478A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Seiko Epson Corp | 画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ |
JP2016118603A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 株式会社Jvcケンウッド | 画像表示装置及び画像補正方法 |
JP2018146761A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | パイオニア株式会社 | 表示装置及び投影装置 |
JP2020112583A (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 矢崎総業株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
WO2022024866A1 (ja) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | 株式会社東海理化電機製作所 | 表示装置、表示方法、及び表示システム |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5812633B2 (ja) * | 2011-03-14 | 2015-11-17 | 三菱重工業株式会社 | 航空機の制御システム、航空機、航空機の制御プログラム、及び航空機の制御方法 |
JP5953987B2 (ja) * | 2012-06-29 | 2016-07-20 | 株式会社Jvcケンウッド | 画像表示装置 |
EP2708308A1 (de) * | 2012-09-14 | 2014-03-19 | Trumpf Laser Marking Systems AG | Laserbearbeitungsvorrichtung |
EP2936235B1 (en) * | 2012-12-21 | 2021-10-13 | Harman Becker Automotive Systems GmbH | System for a vehicle |
FR3004816B1 (fr) * | 2013-04-18 | 2016-10-21 | Valeo Etudes Electroniques | Generateur d'images pour afficheur, notamment afficheur tete haute |
US10895741B2 (en) * | 2017-10-03 | 2021-01-19 | Industrial Technology Research Institute | Ultra-wide head-up display system and display method thereof |
US10691161B2 (en) * | 2018-07-08 | 2020-06-23 | Pixart Imaging Inc. | Joystick |
JP7195078B2 (ja) * | 2018-07-20 | 2022-12-23 | スタンレー電気株式会社 | 光照射装置 |
CN114360471A (zh) * | 2020-05-15 | 2022-04-15 | 华为技术有限公司 | 显示调整方法、装置、系统及存储介质 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006133643A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | 光走査装置、光走査方法及び画像表示装置 |
JP2009157111A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Samsung Electronics Co Ltd | 画像表示装置 |
WO2010044205A1 (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | パナソニック株式会社 | 走査型画像表示装置 |
JP2010139688A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Panasonic Corp | 画像投影装置 |
JP2010271663A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Hoya Corp | 静電駆動型光スキャナ |
JP2011095614A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Aisin Aw Co Ltd | 表示制御装置、ナビゲーション装置及び表示制御方法 |
-
2011
- 2011-06-08 JP JP2011128067A patent/JP5811605B2/ja active Active
-
2012
- 2012-06-04 US US13/487,539 patent/US20120313850A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006133643A (ja) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Seiko Epson Corp | 光走査装置、光走査方法及び画像表示装置 |
JP2009157111A (ja) * | 2007-12-26 | 2009-07-16 | Samsung Electronics Co Ltd | 画像表示装置 |
WO2010044205A1 (ja) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | パナソニック株式会社 | 走査型画像表示装置 |
JP2010139688A (ja) * | 2008-12-11 | 2010-06-24 | Panasonic Corp | 画像投影装置 |
JP2010271663A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Hoya Corp | 静電駆動型光スキャナ |
JP2011095614A (ja) * | 2009-10-30 | 2011-05-12 | Aisin Aw Co Ltd | 表示制御装置、ナビゲーション装置及び表示制御方法 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014149478A (ja) * | 2013-02-04 | 2014-08-21 | Seiko Epson Corp | 画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ |
JP2016118603A (ja) * | 2014-12-19 | 2016-06-30 | 株式会社Jvcケンウッド | 画像表示装置及び画像補正方法 |
JP2018146761A (ja) * | 2017-03-06 | 2018-09-20 | パイオニア株式会社 | 表示装置及び投影装置 |
JP2020112583A (ja) * | 2019-01-08 | 2020-07-27 | 矢崎総業株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
WO2022024866A1 (ja) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | 株式会社東海理化電機製作所 | 表示装置、表示方法、及び表示システム |
JP7469174B2 (ja) | 2020-07-27 | 2024-04-16 | 株式会社東海理化電機製作所 | 表示装置及び表示方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20120313850A1 (en) | 2012-12-13 |
JP5811605B2 (ja) | 2015-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5811604B2 (ja) | 表示装置 | |
JP5811605B2 (ja) | 表示装置 | |
JP5454325B2 (ja) | 画像形成装置 | |
US8641195B2 (en) | Image forming apparatus for projecting an image to guide an individual | |
JP5447115B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP5447114B2 (ja) | 画像形成装置 | |
US8459799B2 (en) | Optical scanning projector with raster scanning unit and vector scanning unit | |
JP2011237707A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5494225B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011102847A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010230730A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010217647A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010230731A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011107566A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011107238A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011102845A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011170140A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011107237A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011221217A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011107347A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2012013746A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011107284A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011107564A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011107565A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2011170139A (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140606 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140606 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150317 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150825 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5811605 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |