JP2014206706A - Display device, display method, and display program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、ヘッドアップディスプレイに適用される表示装置、表示方法、及び表示プログラムに関する。 The present invention relates to a display device, a display method, and a display program applied to, for example, a head-up display.
近年、車載用ナビゲーションシステムのナビゲーション表示などを、運転席からフロントガラス越しで見た前方の景色に重ね合わせるように表示するヘッドアップディスプレイの開発、普及が進んでいる。このヘッドアップディスプレイの表示方式の一つとして、外光に対し光透過性を有して内光に対し反射性を有するようハーフミラー処理された反射板をフロントガラスの手前に設置し、この反射側にレーザなどで表示内容を表示させるプロジェクター型の技術が提案されている。 In recent years, development and popularization of a head-up display that displays a navigation display of an in-vehicle navigation system so as to be superimposed on a front view viewed from a driver's seat through a windshield has been progressing. As one of the display methods of this head-up display, a reflector that is half-mirror treated so as to be transmissive to external light and reflective to internal light is installed in front of the windshield. A projector-type technology has been proposed in which display content is displayed on the side using a laser or the like.
例えば特許文献1には、ヘッドアップディスプレイ(HUD)のHUD表示器が動作していない間に、HUD表示器中のTFT液晶表示板に日光が当たらないようにシャッターを閉じる技術が開示されている。
For example,
上記従来技術は、HUD表示器が動作していない間にTFT液晶表示板に日光が当たって損傷するのを防ぐための技術である。 The above prior art is a technique for preventing the TFT liquid crystal display panel from being exposed to sunlight and being damaged while the HUD display is not operating.
一方、上述したようにヘッドアップディスプレイの反射板は、車外の景色を視認できるよう外光を透過する構成となっている。このため、早朝もしくは夕方で太陽が低い位置にある時間帯では、この反射板に太陽が重なって逆光となりその表示内容を視認できなくなる。上記従来技術は、HUD表示器の非動作中に対しての技術であり、HUD表示器の動作中には表示自体を遮蔽してしまう。そこで、太陽が重なって逆光となった場合でも、ヘッドアップディスプレイの表示内容を明確に視認したという要望があった。 On the other hand, as described above, the reflection plate of the head-up display is configured to transmit external light so that a scenery outside the vehicle can be visually recognized. For this reason, in the time zone in which the sun is low in the early morning or evening, the sun overlaps with the reflector and becomes backlit, and the display content cannot be visually recognized. The above prior art is a technique for when the HUD display is not operating, and the display itself is shielded while the HUD display is operating. Therefore, there has been a demand for clearly viewing the display contents of the head-up display even when the sun overlaps and becomes backlight.
本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が一例として挙げられる。 The problem to be solved by the present invention includes the above-described problem as an example.
上記課題を解決するために、請求項1記載の発明は、光源からの光を表示面に照射して画像を表示する表示手段と、前記表示面付近に入射される外光の光量を検知する検知手段と、前記表示面への外光の入射を遮蔽する遮蔽手段と、前記検知された外光の光量に応じて、前記遮蔽手段を制御する制御手段と、を備え、前記表示手段は、前記遮蔽手段が前記表示面への外光の入射を遮断している状態においても前記画像の表示を継続する。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 detects a light amount of external light incident on the display surface and display means for displaying an image by irradiating light from a light source onto the display surface. Detection means; shielding means for shielding external light from being incident on the display surface; and control means for controlling the shielding means in accordance with the detected amount of external light. The display of the image is continued even in a state where the shielding means blocks the incidence of external light on the display surface.
また上記課題を解決するために、請求項4記載の発明は、移動体に搭載される表示装置が実行する表示方法であって、光源からの光を表示面に照射して画像を表示する表示手順と、前記表示面付近に入射される外光の光量を検知する検知手順と、前記表示面への外光の入射を遮蔽する遮蔽手順と、前記検知された外光の光量に応じて、前記遮蔽手順での遮蔽を制御する制御手順と、を実行し、前記表示手順では、前記遮蔽手順で前記表示面への外光の入射を遮断している状態においても前記画像の表示を継続する。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 is a display method executed by a display device mounted on a moving body, and displays an image by irradiating light from a light source onto a display surface. According to the procedure, the detection procedure for detecting the amount of external light incident near the display surface, the shielding procedure for blocking the incidence of external light on the display surface, and the detected amount of external light, A control procedure for controlling shielding in the shielding procedure, and in the display procedure, the display of the image is continued even in a state in which the incidence of external light to the display surface is blocked in the shielding procedure. .
また上記課題を解決するために、請求項5記載の発明は、移動体に搭載される表示装置に備えられた演算手段に実行させる表示プログラムであって、光源からの光を表示面に照射して画像を表示する表示手順と、前記表示面付近に入射される外光の光量を検知する検知手順と、前記表示面への外光の入射を遮蔽する遮蔽手順と、前記検知された外光の光量に応じて、前記遮蔽手順での遮蔽を制御する制御手順と、を実行させ、前記表示手順では、前記遮蔽手順で前記表示面への外光の入射を遮断している状態においても前記画像の表示を継続する。
In order to solve the above problem, the invention according to
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1に、車両(移動体)の車内から見た車窓風景、及び本発明の表示装置の一実施形態であるヘッドアップディスプレイ1の表示の一例を示す。この図1に示す例において、図中の右側に位置する運転席の上方でヘッドアップディスプレイプロジェクタ2が天井ルーフに固定されている。また、フロントガラス101の手前上方側でヘッドアップディスプレイプロジェクタ2の投影範囲を覆うようにスクリーン部3が設けられている。このヘッドアップディスプレイプロジェクタ2とスクリーン部3は、特に図示しないナビゲーションユニット、または車両の速度表示器などの制御をおこなう車両制御装置から出力された画像信号に基づいて、スクリーン部3の手前側表面に現在の目的地の名称201やそれまでの距離202、誘導経路203などの各種情報の画像を表示する。
FIG. 1 shows an example of a vehicle window scenery viewed from the inside of a vehicle (moving body) and a display of a head-up
図2は、上記ヘッドアップディスプレイ1によるスクリーン部3への投影表示の態様を側方から見た模式図である。ヘッドアップディスプレイプロジェクタ2は、適宜にハーフミラーとしての機能を有するスクリーン部3の手前側表面に画像を投影表示する。ここで、画像の表示内容を、車両100のフロントガラス101を介した運転者の視界と一致させる配置に設定していることで、運転者はあたかもフロントガラス101を介した前方視界中において、誘導経路203′を示す標識が設けられているよう視認できる。このようにすると、運転者がフロントガラス101を介して視認する前方視界そのものに位置が整合した誘導経路203の画像を投影表示できるため、運転者は視線を大きく移動させることなく誘導経路203を視認でき、運転に集中することができる。
FIG. 2 is a schematic view of the aspect of projection display on the
また、この図2中において、スクリーン部3の上端部近傍には、後述の光量センサ22が設けられている。この位置に設けられた光量センサ22は、フロントガラス101を介してスクリーン部3へ入射される外光の光量を検知できる。
In FIG. 2, a
図3に、本実施形態のヘッドアップディスプレイ1全体のシステム構成の一例を示す。この図3に示すように、ヘッドアップディスプレイ1は、画像信号入力部11と、ビデオASIC12と、フレームメモリ13と、ROM14と、RAM15と、レーザドライバASIC16と、MEMS制御部17と、レーザ光源部18と、MCU19と、MEMSミラー20と、光検知ユニット21と、スクリーン部3とを備えている。
FIG. 3 shows an example of the system configuration of the entire head-up
画像信号入力部11は、外部から入力される画像信号を受信してビデオASIC12に出力する。
The image
ビデオASIC12は、画像信号入力部11から供給される入力画像信号及びMEMSミラー20から入力される走査位置情報に基づいてレーザドライバASIC16やMEMS制御部17を制御するブロックであり、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)として構成されている。ビデオASIC12は、映像処理部12aと、タイミングコントローラ12bと、を備える。
The video ASIC 12 is a block that controls the laser driver ASIC 16 and the
映像処理部12aは、入力画像信号から、スクリーン部3に表示される画像データと同期信号とを分離し、画像データをフレームメモリ13へ書き込む。また、映像処理部12aは、フレームメモリ13に書き込まれた画像データを読み出してビットデータに変換する。さらの映像処理部12aは、変換されたビットデータを、各レーザの発光パターンを表す信号に変換する。ここで、発光パターン信号には、各レーザを発光させる輝度、即ち各レーザ光の光量に関する情報も含まれる。
The
タイミングコントローラ12bは、映像処理部12aの動作タイミングを制御する。また、タイミングコントローラ12bは、後述するMEMS制御部17の動作タイミングも制御する。
The
フレームメモリ13には、映像処理部12aにより分離された画像データが書き込まれる。ROM14は、ビデオASIC12が動作するための制御プログラムやデータなどを記憶している。RAM15には、ビデオASIC12が動作する際のワークメモリとして、各種データが逐次書き込みされる。
In the
レーザドライバASIC16は、後述するレーザ光源部18に設けられるレーザダイオードを駆動する信号を生成するブロックであり、ASICとして構成されている。レーザドライバASIC16は、赤色レーザ駆動回路16rと、青色レーザ駆動回路16bと、緑色レーザ駆動回路16gと、を備える。
The laser driver ASIC 16 is a block that generates a signal for driving a laser diode provided in a laser light source unit 18 described later, and is configured as an ASIC. The laser driver ASIC 16 includes a red
赤色レーザ駆動回路16rは、映像処理部12aが出力する発光パターン信号に基づき、赤色レーザを駆動するための電流を赤色レーザLDrに供給する。青色レーザ駆動回路16bは、映像処理部12aが出力する発光パターン信号に基づき、青色レーザを駆動するための電流を青色レーザLDbに供給する。緑色レーザ駆動回路16gは、映像処理部12aが出力する発光パターン信号に基づき、緑色レーザを駆動するための電流を緑色レーザLDgに供給する。
The red
MEMS制御部17は、タイミングコントローラ12bが出力する信号に基づきMEMSミラー20を制御する。MEMS制御部17は、サーボ回路17aと、ドライバ回路17bと、を備えている。
The
サーボ回路17aは、タイミングコントローラ12bからの信号に基づき、MEMSミラー20の動作を制御する。
The servo circuit 17a controls the operation of the
ドライバ回路17bは、サーボ回路17aが出力するMEMSミラー20の制御信号を所定レベルに増幅して出力する。
The
レーザ光源部18は、レーザドライバASIC16から出力される駆動信号に基づいて、レーザ光を射出する。具体的には、レーザ光源部18は、主に、赤色レーザLDrと、青色レーザLDbと、緑色レーザLDgと、コリメータレンズ31r,31b,31gと、反射ミラー32r,32b,32gと、マイクロレンズアレイ33と、レンズ34と、を備える。なお、このレーザ光源部18が各請求項記載の光源に相当する。
The laser light source unit 18 emits laser light based on the drive signal output from the laser driver ASIC 16. Specifically, the laser light source unit 18 mainly includes a red laser LDr, a blue laser LDb, a green laser LDg,
赤色レーザLDrは赤色のレーザ光を射出し、青色レーザLDbは青色のレーザ光を射出し、緑色レーザLDgは緑色のレーザ光を射出する。コリメータレンズ31r,31b,31gは、それぞれ、赤色、青色、及び緑色のレーザ光を平行光にして、反射ミラー32r,32b,32gに射出する。反射ミラー32bは、青色レーザ光を反射させる。反射ミラー32rは、青色レーザ光を透過させて赤色レーザ光を反射させる。そして、反射ミラー32gは、緑色レーザ光のみを透過させて青色及び赤色のレーザ光を反射させる。こうして反射ミラー32gを透過した緑色レーザ光及び反射ミラー32gで反射された青色及び赤色のレーザ光は、MEMSミラー20に入射される。
The red laser LDr emits red laser light, the blue laser LDb emits blue laser light, and the green laser LDg emits green laser light. The
MEMSミラー20は、反射ミラーから入射されたレーザ光をEPE(Exit Pupil Expander)の一例であるマイクロレンズアレイ33に向けて反射する。また、MEMSミラー20は、基本的には、画像信号入力部11に入力された画像を表示するためにMEMS制御部17の制御により、マイクロレンズアレイ33上を走査するように移動し、その際の走査位置情報(例えばミラーの角度などの情報)をビデオASIC12へ出力する。マイクロレンズアレイ33は、複数のマイクロレンズが配列されており、MEMSミラー20で反射されたレーザ光が入射される。レンズ34は、マイクロレンズアレイ33の放射面に形成された画像を拡大してスクリーン部3へ投影する。
The
MCU19は、その内部に特に図示しないCPU、ROM、RAMを備えたコンピュータであって、当該ヘッドアップディスプレイ1の各部の制御を行う。なお図中では、MCU19からビデオASIC12と後述の光検知ユニット21への制御信号の入力のみ示している。
The
スクリーン部3は、コンバイナ41と液晶シャッター42とを備えている。コンバイナ41と液晶シャッター42はいずれも同じ形状、同じ大きさに形成された薄板であり、それらが重複一致するよう張り合わされている。このスクリーン部3は、液晶シャッター42側をフロントガラス101に向けるよう車両の室内に設置される。
The
コンバイナ41は、フロントガラス101からの外光に対しては光透過性を有し、室内からの内光に対しては反射性を有するよう、適宜にハーフミラーとしての機能を有する。なお、このコンバイナ41が、各請求項記載の表示面に相当する。
The
液晶シャッター42は、電圧印可の有無を切り替えることにより、光の透過性を変化させる光遮蔽機能を有する。この液晶シャッター42の構成と動作原理については、後述の図4で詳細に説明する。なお、この液晶シャッター42が、各請求項記載の遮蔽手段に相当する。
The
光検知ユニット21は、外光の光量と時刻情報とに基づいて、上記液晶シャッター42の光遮蔽動作の制御を行う機能を有する。この光検知ユニット21は、光量センサ22と、電源供給部23と、シャッター制御部24とを備えている。
The
光量センサ22は、半導体素子などで構成され、上述したようにフロントガラス101を介してスクリーン部3へ入射される外光の光量を検知する機能を有する。なお、この光量センサ22が、各請求項記載の検知手段に相当する。
The
電源供給部23は、車両のバッテリーから供給される電力を逐次蓄電し、上記液晶シャッター42への駆動電力を供給する機能を有する。
The
シャッター制御部24は、その内部にCPU,RAM15、ROM14を備えたコンピュータであって、上記電源供給部23から液晶シャッター42への駆動電力の供給を制御する機能を有する。この制御処理は、上記光量センサ22で検知した外光の光量や、特に図示しないナビゲーションユニットなどから取得した時刻情報、及び上記MCU19から取得した制御信号に基づいて行われる。なお、このシャッター制御部24が、各請求項記載の制御手段に相当する。
The
なお、以上の構成において、スクリーン部3及び光検知ユニット21を除いた各部がヘッドアップディスプレイプロジェクタ2を構成し、これが各請求項記載の表示手段に相当する。
In the above configuration, each part excluding the
次に、上記液晶シャッター42の詳細構成及びその動作原理について説明する。図4は、液晶シャッター42の分解斜視図であり、図4(a)は電力を供給していない場合、図4(b)は電力を供給している場合を示している。液晶シャッター42は主に、外側に2つの偏光フィルタF1,F2を、内側に2つの配向膜P1,P2を重ねた4層構造で構成されている。
Next, the detailed configuration and operation principle of the
配向膜P1,P2には、それぞれ一定方向に微細な溝が設けられている。また、配向膜P1,P2の間には、液晶分子が注入されている。自然状態において、液晶分子は、分子の長軸方向にゆるやかな規則性を持って並んでいる。配向膜P1,P2に液晶を接触させると、配向膜P1,P2の溝に沿って液晶分子が並ぶ。 The alignment films P1 and P2 are each provided with a fine groove in a certain direction. Further, liquid crystal molecules are injected between the alignment films P1 and P2. In the natural state, the liquid crystal molecules are arranged with gentle regularity in the long axis direction of the molecules. When the liquid crystal is brought into contact with the alignment films P1 and P2, liquid crystal molecules are aligned along the grooves of the alignment films P1 and P2.
配向膜P1,P2の溝の向きは90°ずれて直交しており、配向膜P1,P2の間にはさまれた液晶分子は、90°ねじれて配列する。すなわち、配向膜P1の溝に沿った液晶分子はa方向を、配向膜P2の溝に沿った液晶分子はb方向を向き、液晶分子は配向膜P1,P2の間で90°ねじれた状態になる。 The orientations of the grooves of the alignment films P1 and P2 are 90 ° perpendicular to each other, and the liquid crystal molecules sandwiched between the alignment films P1 and P2 are twisted by 90 ° and arranged. That is, the liquid crystal molecules along the grooves of the alignment film P1 are in the a direction, the liquid crystal molecules along the grooves of the alignment film P2 are in the b direction, and the liquid crystal molecules are twisted by 90 ° between the alignment films P1 and P2. Become.
ここで、液晶に光を通すと、液晶分子の並ぶ隙間に沿って光が透過する。このため、図4のように配向膜P1,P2の溝の向きが90°ねじれている場合、すなわち、液晶分子の配列が90°ねじれている場合は、光の波はその進行軸を中心に90°ねじれて透過する。一方で、液晶分子は、電圧の印加などの刺激によって、簡単に並び方が変化する。電圧がかかると液晶分子は垂直方向に並び方を変えて(電界に沿って)並ぶ。この場合、光の波は分子の並びに沿って直進する。 Here, when light is transmitted through the liquid crystal, the light is transmitted along the gap where the liquid crystal molecules are arranged. Therefore, as shown in FIG. 4, when the orientation of the grooves of the alignment films P1 and P2 is twisted by 90 °, that is, when the alignment of the liquid crystal molecules is twisted by 90 °, the light wave is centered on the traveling axis. Twist through 90 ° to penetrate. On the other hand, the arrangement of liquid crystal molecules is easily changed by stimulation such as application of voltage. When a voltage is applied, the liquid crystal molecules are aligned in a vertical direction (along the electric field). In this case, the wave of light goes straight along the array of molecules.
偏光フィルタF1,F2は、それぞれの光の偏光方向が直行するように並べると光を遮断する。一方で、偏光方向を同じくするように並べると、光を透過させる。ここで、図4(a)のように、光を遮断するように偏光方向を直交させた偏光フィルタF1,F2の間に、ねじれた液晶(電圧無印可の配向膜P1,P2)を挟むと、偏光フィルタF1側から入った光Lは、液晶分子の隙間に沿って90°ねじれ、偏光フィルタF2を透過することができる。 The polarizing filters F1 and F2 block light when arranged so that the polarization directions of the respective lights are orthogonal. On the other hand, if the polarization directions are the same, light is transmitted. Here, as shown in FIG. 4A, when twisted liquid crystals (voltage-unaligned alignment films P1 and P2) are sandwiched between polarizing filters F1 and F2 whose polarization directions are orthogonal to each other so as to block light. The light L entering from the polarizing filter F1 side is twisted by 90 ° along the gap between the liquid crystal molecules and can pass through the polarizing filter F2.
一方で、図4(b)のように、配向膜P1,P2に電圧Vを印加すると、配向膜P1,P2に挟まれた液晶分子が直立してねじれが取れる。このため、偏光フィルタF1側から入った光Lは、そのまま配向膜P1,P2間を透過して偏光フィルタF2側に向かうため、偏光フィルタF2を透過することができない。このように、液晶シャッター42は、電圧を印加していない状態では光が透過し、電圧を印加すると光が遮断され、表面上が黒くなる。すなわち、電圧の印加をトリガーとして、液晶が光のシャッターの機能(光遮蔽機能)を果たすこととなる。
On the other hand, as shown in FIG. 4B, when a voltage V is applied to the alignment films P1 and P2, the liquid crystal molecules sandwiched between the alignment films P1 and P2 stand upright and can be twisted. For this reason, the light L that has entered from the polarizing filter F1 side passes through the alignment films P1 and P2 as it is and travels toward the polarizing filter F2, and therefore cannot pass through the polarizing filter F2. In this way, the
ここで、ヘッドアップディスプレイ1の表示面として用いられるスクリーン部3は、基本的に車外の景色を視認できるよう外光を透過する構成となっている。しかしこのために、早朝もしくは夕方で太陽が低い位置にある時間帯では、図5(a)に示すように、このスクリーン部3に太陽が重なって逆光となりその表示内容を視認できなくなる。
Here, the
そこで本実施形態では、太陽が重なって逆光となり得る状態を検知した際に、自動的にスクリーン部3の液晶シャッター42に電圧を印可して光遮蔽機能を作動させるよう制御する。この場合には、図5(b)に示すようにスクリーン部3の背景が黒く表示されることで、一種のサンバイザーとして機能する。その一方、液晶シャッター42よりも手前側に位置するコンバイナ41は、そのハーフミラー機能によってヘッドアップディスプレイプロジェクタ2からの投影画像を明確に表示し続けることができる。
Therefore, in this embodiment, when detecting a state where the sun can overlap and become backlit, control is performed to automatically apply a voltage to the
なお本実施形態の例では、液晶シャッター42で外光を遮蔽する条件としては、フロントガラス101を介してスクリーン部3に入射される外光の光量が所定値以上であり、かつその時点の時刻が太陽の位置が低い時間帯にあることを条件とする。この2つの条件を同時に満たす場合に、スクリーン部3に逆光が入射されていると判断し、液晶シャッター42で外光を遮蔽する。
In the example of the present embodiment, the condition for shielding the external light by the
図6は、以上説明した動作態様を実現するために、シャッター制御部24のCPU(特に図示せず)が実行する制御内容を表すフローチャートの一例である。なお、このフローは、車両のイグニッションがON操作されて、車載電装品に電源が投入された際に実行を開始する。
FIG. 6 is an example of a flowchart showing control contents executed by a CPU (not shown) of the
図6において、まずステップS5において、シャッター制御部24のCPUは、車両が走行を開始するまでループ待機する。車両が走行を開始した際には、ステップS10へ移る。
In FIG. 6, first, in step S5, the CPU of the
ステップS10では、シャッター制御部24のCPUは、MCU19からヘッドアップディスプレイプロジェクタ2の制御状態を示す制御信号を取得する。
In step S <b> 10, the CPU of the
次にステップS15へ移り、シャッター制御部24のCPUは、上記ステップS10で取得した制御信号に基づいて、ヘッドアップディスプレイプロジェクタ2がイメージ画像をスクリーン部3へ投影表示しているか否かを判定する。イメージ画像をスクリーン部3へ投影表示していない場合、判定は満たされず、ステップS10へ戻り同様の手順を繰り返す。
Next, the process proceeds to step S15, and the CPU of the
一方、イメージ画像をスクリーン部3へ投影表示している場合には、判定が満たされ、ステップS20へ移る。
On the other hand, if the image is projected and displayed on the
ステップS20では、シャッター制御部24のCPUは、光量センサ22から外光の光量を検知する。
In step S <b> 20, the CPU of the
次にステップS25へ移り、シャッター制御部24のCPUは、上記ステップS20で検知した外光の光量が所定値以上であるか否かを判定する。検知した外光の光量が所定値以上である場合、判定が満たされ、ステップS30へ移る。
Next, the process proceeds to step S25, and the CPU of the
ステップS30では、シャッター制御部24のCPUは、特に図示しないナビゲーションユニットからその時点の時刻情報を取得する。
In step S30, the CPU of the
次にステップS35へ移り、シャッター制御部24のCPUは、上記ステップS30で取得した現在時刻が、逆光となり得る時間帯にあるか否かを判定する。この逆光時間帯については、例えば早朝の6:00から7:00の間や、夕方の16:00から17:00の間に設定される。また、季節などの時期に応じてこの逆光時間帯の設定を適宜変更してもよい。現在時刻が逆光時間帯にない場合、判定は満たされず、後述のステップS45へ移る。
Next, the process proceeds to step S35, and the CPU of the
一方、現在時刻が逆光時間帯にある場合、判定が満たされ、ステップS40へ移る。 On the other hand, if the current time is in the backlight time zone, the determination is satisfied, and the routine goes to Step S40.
ステップS40では、シャッター制御部24のCPUは、電源供給部23を制御して液晶シャッター42への電圧印可を開始し、その光遮蔽機能を起動させる。
In step S40, the CPU of the
次にステップS45へ移り、シャッター制御部24のCPUは、MCU19から新たに制御信号を取得して(図示省略)、イメージ画像の投影表示が終了したか否かを判定する。まだイメージ画像が投影表示されている場合、判定は満たされず、ステップS50へ移る。
Next, the process proceeds to step S45, and the CPU of the
ステップS50では、シャッター制御部24のCPUは、車両が走行を終了したか否か、言い換えるとエンジンをOFFにしたか否かを判定する。車両が走行終了していない場合、判定は満たされず、ステップS20へ戻って同様の手順を繰り返す。
In step S50, the CPU of the
一方、車両が走行終了した場合、判定が満たされ、ステップS55へ移る。 On the other hand, when the vehicle has finished running, the determination is satisfied, and the routine goes to Step S55.
また一方、上記ステップS45の判定において、イメージ画像の投影表示が終了した場合も、判定が満たされ、ステップS55へ移る。 On the other hand, when the projection display of the image image is finished in the determination in step S45, the determination is satisfied, and the process proceeds to step S55.
ステップS55では、シャッター制御部24のCPUは、電源供給部23を制御して液晶シャッター42への電圧印可を停止し、その光遮蔽機能を解除させる。そしてこのフローを終了する。
In step S55, the CPU of the
また一方、上記ステップS25の判定において、検知した外光の光量が所定値未満である場合、判定は満たされず、ステップS60へ移る。 On the other hand, if the detected amount of external light is less than the predetermined value in the determination in step S25, the determination is not satisfied and the process proceeds to step S60.
ステップS60では、シャッター制御部24のCPUは、その時点で液晶シャッター42に電圧が印可されて光遮蔽機能が作動中であるか否かを判定する。液晶シャッター42に電圧が印可されていない場合、判定は満たされず、ステップS45へ移る。
In step S60, the CPU of the
一方、その時点で液晶シャッター42に電圧が印可されている場合、判定が満たされ、ステップS65へ移る。
On the other hand, if a voltage is applied to the
ステップS65では、シャッター制御部24のCPUは、電源供給部23を制御して液晶シャッター42への電圧印可を停止し、その光遮蔽機能を解除させる。そして、ステップS45へ移る。
In step S65, the CPU of the
以上において、MCU19と映像処理部12aによる画像投影表示のための制御手順が各請求項記載の表示手順に相当し、ステップS20の手順が各請求項記載の検知手順に相当し、ステップS40の手順が各請求項記載の遮蔽手順に相当し、上記図6に記載のフロー全体の処理手順が各請求項記載の制御手順に相当する。
In the above, the control procedure for image projection display by the
以上説明したように、本実施形態のヘッドアップディスプレイ1は、レーザ光源部18(光源に相当)からの光をコンバイナ41(表示面に相当)に照射して画像を表示するヘッドアップディスプレイプロジェクタ2(表示手段に相当)と、コンバイナ41付近に入射される外光の光量を検知する光量センサ22(検知手段に相当)と、コンバイナ41への外光の入射を遮蔽する液晶シャッター42(遮蔽手段に相当)と、検知された外光の光量に応じて、液晶シャッター42を制御するシャッター制御部24(制御手段に相当)と、を備え、ヘッドアップディスプレイプロジェクタ2は、液晶シャッター42がコンバイナ41への外光の入射を遮断している状態においても画像の表示を継続する。
As described above, the head-up
また、上記ヘッドアップディスプレイ1が実行する表示方法は、レーザ光源部18(光源に相当)からの光をコンバイナ41(表示面に相当)に照射して画像を表示するためのMCU19と映像処理部12aによる制御手順(表示手順に相当)と、コンバイナ41付近に入射される外光の光量を検知するステップS20の手順(検知手順に相当)と、コンバイナ41への外光の入射を遮蔽するステップS40の手順(遮蔽手順に相当)と、検知された外光の光量に応じて、液晶シャッター42での遮蔽を制御する図6のフロー全体の手順(制御手順に相当)と、を実行し、MCU19と映像処理部12aによる制御手順では、ステップS40の手順でコンバイナ41への外光の入射を遮断している状態においても画像の表示を継続する。
The display method executed by the head-up
これにより、スクリーン部3に太陽が重なって逆光となった場合でも、自動的にスクリーン部3の液晶シャッター42に電圧を印可して光遮蔽機能を作動させるよう制御する。この場合には、スクリーン部3の背景が黒く表示されることで一種のサンバイザーとして機能し、運転者の視界を良好に維持することができる。さらにこの状態でも、ヘッドアップディスプレイプロジェクタ2からの投影表示を継続することで、コンバイナ41における投影表示画像を明確に表示し続けることができる。この結果、太陽が重なって逆光となった場合でも、運転者はヘッドアップディスプレイ1の表示内容を明確に視認できる。
As a result, even when the sun overlaps with the
また、上記ヘッドアップディスプレイ1においては、時間帯に応じて液晶シャッター42を遮蔽させないよう制御する。
In the head-up
ここで、液晶シャッター42による光遮蔽機能は、あくまでスクリーン部3に太陽が重なった際の逆光を防ぐためのものであり、そのような逆光状態以外ではできるだけ外光を入射して前方の視界を視認できるようにすべきである。しかし、例えば光量センサ22を手作業で取り付けた場合などには、その設置位置によっては高い位置の太陽からでも強い外光を検知することがある。従って、強い外光の入射が検知された場合でも、例えば朝夕の逆光時間帯以外では液晶シャッター42を遮蔽させないよう制御することで、不必要に液晶シャッター42を遮蔽させることを回避できる。
Here, the light shielding function by the
また、上記ヘッドアップディスプレイ1においては、コンバイナ41は、外光に対する光透過性を有し、液晶シャッター42は、外光の入射側でコンバイナ41に重複する配置で設けられる。
In the head-up
これにより、液晶シャッター42の光遮蔽機能を解除している間は、コンバイナ41と併せたスクリーン部3全体が外光からの入射を許容するため、運転者の前方視界を広く確保できる。また、液晶シャッター42がコンバイナ41の外光入射側に配置されていることにより、その光遮蔽機能が作動中であっても、その逆側のコンバイナ41の反射面に対するヘッドアップディスプレイプロジェクタ2からの画像の投影表示を良好に確保できる。
As a result, while the light shielding function of the
なお、液晶シャッター42には、印可する電圧の強度を変化させることによって液晶分子のうち直立するものの割合を変化させ、光透過率を可変的に制御できるものがある。この場合、外光の入射量に応じて光透過率を変更するよう適宜制御してもよい。例えば、外光の入射量が高いほど光透過率を低くし、外光の入射量が低いほど光透過率を高くする。これにより、スクリーン部3全体を介した外光の入射量を一定に維持することができ、逆光に対する遮蔽機能と前方視界の確保を両立させることができる。
In some
なお、上記実施形態の例では、スクリーン部を室内天井から吊り下げてレーザ光の照射により画像投影するプロジェクター型の車載用ヘッドアップディスプレイに適用する場合で説明したが、本発明はこれに限られない。外にも、レーザ光以外でLEDなどを光源とした照射光を投影するものに適用してもよく、またプロジェクター自体も天井に吊り下げる以外にダッシュボードに埋め込むよう設置してもよい。また、投影表示するプロジェクター型以外にも自発光型のディスプレイを利用するなどの広義の表示装置に適用してもよい。また、自動車などの車両に搭載する以外にも船舶や航空機などの広義の移動体に搭載してもよい。 In the example of the above embodiment, the case where the screen unit is applied to a projector-type head-up display for a vehicle that hangs the screen from the indoor ceiling and projects an image by irradiation with laser light has been described, but the present invention is not limited thereto. Absent. In addition to the laser light, the present invention may be applied to projection light emitted from an LED or the like as a light source, and the projector itself may be installed so as to be embedded in the dashboard in addition to being suspended from the ceiling. Further, the present invention may be applied to a display device in a broad sense such as using a self-luminous display other than the projector type that performs projection display. Further, in addition to being mounted on a vehicle such as an automobile, it may be mounted on a mobile object in a broad sense such as a ship or an aircraft.
なお、図6に示すフローチャートは本発明を図示する手順に限定するものではなく、趣旨及び技術的思想を逸脱しない範囲内で手順の追加・削除又は順番の変更等をしてもよい。 Note that the flowchart shown in FIG. 6 is not intended to limit the present invention to the illustrated procedure, and the procedure may be added / deleted or the order may be changed without departing from the spirit and technical idea.
また、以上既に述べた以外にも、上記実施形態や各変形例による手法を適宜組み合わせて利用してもよい。 In addition to those already described above, the methods according to the above-described embodiments and modifications may be used in appropriate combination.
その他、一々例示はしないが、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。 In addition, although not illustrated one by one, the present invention is implemented with various modifications within a range not departing from the gist thereof.
1 ヘッドアップディスプレイ(表示装置に相当)
2 ヘッドアップディスプレイプロジェクタ(表示手段に相当)
3 スクリーン部
12a 映像処理部
19 MCU
21 光検知ユニット
22 光量センサ(検知手段に相当)
23 電源供給部
24 シャッター制御部(制御手段に相当)
41 コンバイナ(表示面に相当)
42 液晶シャッター(遮蔽手段に相当)
1 Head-up display (equivalent to a display device)
2 Head-up display projector (equivalent to display means)
3
21
23
41 Combiner (equivalent to display surface)
42 Liquid crystal shutter (equivalent to shielding means)
Claims (5)
前記表示面付近に入射される外光の光量を検知する検知手段と、
前記表示面への外光の入射を遮蔽する遮蔽手段と、
前記検知された外光の光量に応じて、前記遮蔽手段を制御する制御手段と、
を備え、
前記表示手段は、
前記遮蔽手段が前記表示面への外光の入射を遮断している状態においても前記画像の表示を継続することを特徴とする表示装置。 Display means for displaying an image by irradiating the display surface with light from a light source;
Detecting means for detecting the amount of external light incident near the display surface;
Shielding means for shielding external light from entering the display surface;
Control means for controlling the shielding means according to the detected amount of external light;
With
The display means includes
A display device characterized in that the display of the image is continued even in a state where the shielding means blocks external light from entering the display surface.
時間帯に応じて前記遮蔽手段を遮蔽させないよう制御することを特徴とする請求項1記載の表示装置。 The control means includes
The display device according to claim 1, wherein the shielding unit is controlled not to be shielded according to a time zone.
前記遮蔽手段は、前記外光の入射側で前記表示面に重複する配置の液晶シャッターであることを特徴とする請求項1又は2記載の表示装置。 The display surface has optical transparency to the external light;
The display device according to claim 1, wherein the shielding means is a liquid crystal shutter arranged to overlap the display surface on the incident side of the external light.
光源からの光を表示面に照射して画像を表示する表示手順と、
前記表示面付近に入射される外光の光量を検知する検知手順と、
前記表示面への外光の入射を遮蔽する遮蔽手順と、
前記検知された外光の光量に応じて、前記遮蔽手順での遮蔽を制御する制御手順と、
を実行し、
前記表示手順では、
前記遮蔽手順で前記表示面への外光の入射を遮断している状態においても前記画像の表示を継続することを特徴とする表示方法。 A display method executed by a display device mounted on a moving body,
A display procedure for displaying an image by irradiating light from a light source on the display surface;
A detection procedure for detecting the amount of external light incident near the display surface;
A shielding procedure for shielding external light from entering the display surface;
A control procedure for controlling shielding in the shielding procedure according to the detected amount of external light,
Run
In the display procedure,
A display method characterized in that the display of the image is continued even in a state where the incident of external light to the display surface is blocked by the shielding procedure.
光源からの光を表示面に照射して画像を表示する表示手順と、
前記表示面付近に入射される外光の光量を検知する検知手順と、
前記表示面への外光の入射を遮蔽する遮蔽手順と、
前記検知された外光の光量に応じて、前記遮蔽手順での遮蔽を制御する制御手順と、
を実行させ、
前記表示手順では、
前記遮蔽手順で前記表示面への外光の入射を遮断している状態においても前記画像の表示を継続することを特徴とする表示プログラム。 A display program to be executed by a calculation means provided in a display device mounted on a moving body,
A display procedure for displaying an image by irradiating light from a light source on the display surface;
A detection procedure for detecting the amount of external light incident near the display surface;
A shielding procedure for shielding external light from entering the display surface;
A control procedure for controlling shielding in the shielding procedure according to the detected amount of external light,
And execute
In the display procedure,
A display program characterized in that the display of the image is continued even in a state where the incidence of external light on the display surface is blocked by the shielding procedure.
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