JP2015031700A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
ヘッドアップディスプレイ装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015031700A JP2015031700A JP2013158508A JP2013158508A JP2015031700A JP 2015031700 A JP2015031700 A JP 2015031700A JP 2013158508 A JP2013158508 A JP 2013158508A JP 2013158508 A JP2013158508 A JP 2013158508A JP 2015031700 A JP2015031700 A JP 2015031700A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- screen
- video
- projection
- image
- projection mode
- 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.)
- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 37
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 abstract 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 abstract 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 11
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 230000015654 memory Effects 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000003936 working memory Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
- Instrument Panels (AREA)
Abstract
【課題】いずれかのスクリーンに何らかの異常が発生した場合であっても、異常の発生していないスクリーンによって代替することにより、虚像の生成に係る機能が大きく低下することを防止したヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】プロジェクタ4から夫々映像を第1スクリーン20及び第2スクリーン21に投射し、第1スクリーン20及び第2スクリーン21に投射された映像を車両2のフロントウィンドウ6に反射させて車両の乗員7に視認させることによって、車両の乗員7が視認する映像の虚像を生成する。また、スクリーンに対する映像の投射態様を、プロジェクタ4から映像を第1スクリーン20と第2スクリーン21とを対象として投射する第1投射態様と、第1スクリーン20のみを対象として投射する第2投射態様との間で切り換えるように構成する。【選択図】図16
Description
本発明は、乗員が視認する各種映像を生成するヘッドアップディスプレイ装置に関する。
従来より、車両等の移動体の乗員に対して経路案内や障害物の警告等の運転情報を提供する情報提供手段として、様々な手段が用いられている。例えば、移動体に設置された液晶ディスプレイによる表示や、スピーカから出力する音声等である。そして、近年、このような情報提供手段の一つとして、ヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDという)がある。
ここで、例えば移動体として特に車両に対して設置されたHUDは、特開2009−150947に記載されているように、車両の乗員から見て車両のウィンドウ(例えばフロントウインドウ)の前方に、前方視野の前景に重畳して、運転情報(例えば、速度表示、経路案内表示等)を虚像として生成することが可能である。その結果、乗員は運転情報を視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。
ここで、車両の乗員の運転時の負担をより少なくする為には、虚像を生成する位置(より具体的には乗員から虚像までの距離)を適切に設定することが重要である。例えば、障害物に対する警告の虚像を生成する為には、その障害物が実際に存在する位置に虚像を生成することが望ましい。また、道路の右左折を案内する虚像を生成する場合には、右左折する地点に虚像を生成することが望ましい。
そして、上記特許文献1の技術では、プロジェクタからの映像を投射する対象となるスクリーンの位置を光路に沿って前後に移動可能に構成し、虚像を生成する位置を調整することが開示されている。更に、スクリーンを左右方向に複数のスクリーンに分割し、各スクリーンを異なる位置に移動可能に構成することによって、異なる距離に同時に複数の虚像を生成することについても開示されている。
ここで、スクリーンを分割すれば、上述したように異なる距離に同時に複数の虚像を生成することは可能となるが、一のスクリーンのみから構成される場合と比較して構造が複雑化するので、スクリーンに何らかの異常が発生する可能性は高くなる。しかしながら、上記特許文献1の技術ではいずれか一方のスクリーンに異常が発生した場合であっても、代替する手段がなく、虚像が生成できる領域が狭くなる等の虚像の生成に係る機能が大きく低下する問題があった。
本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、複数のスクリーンを用いることによって多様な形態による虚像を生成することを可能にする一方で、いずれかのスクリーンに何らかの異常が発生した場合であっても、異常の発生していないスクリーンによって代替することにより、虚像の生成に係る機能が大きく低下することを防止したヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置(1)は、スクリーン(20、21)と、映像をスクリーンに投射する投射レンズ(16、17)を用いたプロジェクタ(4)と、スクリーンに投射された映像から映像の虚像を生成する虚像生成手段(11、12)と、を有し、ユーザに視認可能な虚像を生成するヘッドアップディスプレイ装置である。また、スクリーンは第1スクリーン(20)と第2スクリーン(21)を含む複数のスクリーンからなり、更に以下の手段を備える。具体的には、第1スクリーン及び第2スクリーンをプロジェクタの光路(52)に対して交差する方向に沿って一体に移動させる交差方向移動手段(31)と、第1スクリーン及び第2スクリーンを光路に対して交差する方向に沿って一体に移動させることによって、スクリーンに対する映像の投射態様を、映像を第1スクリーンと第2スクリーンとを対象として投射する第1投射態様と、映像を第1スクリーンのみを対象として投射する第2投射態様と、の間で切り換える投射切換手段(31)と、を有する。
前記構成を有する本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置によれば、複数のスクリーンを用いることによって多様な形態による虚像を生成することを可能にする一方で、いずれかのスクリーンに何らかの異常が発生した場合であっても、異常の発生していないスクリーンによって代替することが可能となる。従って、いずれかのスクリーンに異常が発生した場合であっても、虚像が生成できる領域が狭くなる等の虚像の生成に係る機能が大きく低下することを防止できる。
以下、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置について具体化した一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
先ず、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDという)1の構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係るHUD1の車両2への設置態様を示した図である。
図1に示すようにHUD1は、車両2のダッシュボード3内部に設置されており、内部にプロジェクタ4やプロジェクタ4からの映像が投射されるスクリーン5を有する。そして、スクリーン5に投射された映像を、後述のようにHUD1が備えるミラーやフレネルレンズを介し、更に運転席の前方のフロントウィンドウ6に反射させて車両2の乗員7に視認させるように構成されている。尚、スクリーン5に投射される映像としては、車両2に関する情報や乗員7の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物(他車両や歩行者)に対する警告、ナビゲーション装置で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報(右左折方向を示す矢印等)、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。
また、本実施形態のHUD1では、フロントウィンドウ6を反射して乗員7がスクリーン5に投射された映像を視認した場合に、乗員7にはフロントウィンドウ6の位置ではなく、フロントウィンドウ6の先の遠方の位置にスクリーン5に投射された映像が虚像8として視認されるように構成される。尚、乗員7が視認できる虚像8はスクリーン5に投射された映像であるが、ミラーを介するので上下方向は反転する。また、フレネルレンズを介することによってサイズも変更する。
ここで、虚像8を生成する位置、より具体的には乗員7から虚像8までの距離(以下、生成距離という)Lについては、HUD1が備えるミラーやフレネルレンズの形状や位置、光路に対するスクリーン5の位置等によって適宜設定することが可能である。特に、本実施形態では後述のようにスクリーン5の位置を光路に沿って前後方向に移動可能に構成する。その結果、生成距離Lを適宜変更することが可能となる。例えば生成距離Lを2.5m〜20mの間で変更することが可能である。
次に、図2を用いてHUD1のより具体的な構成について説明する。図2は、本実施形態に係るHUD1の内部構成を示した図である。
図2に示すようにHUD1は、プロジェクタ4と、スクリーン5と、反射ミラー10と、ミラー11と、フレネルレンズ12と、制御回路部13と、CANインターフェース14とから基本的に構成されている。
ここで、プロジェクタ4は光源としてLED光源を用いた映像投射装置であり、例えばDLPプロジェクタとする。尚、プロジェクタ4としては液晶プロジェクタやLCOSプロジェクタを用いても良い。また、プロジェクタ4は映像を投射する為の投射レンズ15を備えているが、本実施形態では投射レンズ15は第1投射レンズ16と第2投射レンズ17の2つの投射レンズから構成され、それぞれ異なる映像を投射可能に構成する。ここで、図3はプロジェクタ4が備える第1投射レンズ16及び第2投射レンズ17を示した図である。
図3に示すように第1投射レンズ16及び第2投射レンズ17は、一の円形状のレンズを上下方向に分割した分割形状を有する。更に、下方にある第2投射レンズ17は、光路に沿って前後方向に移動可能に構成されている。一方、第1投射レンズ16の位置は固定とする。具体的には、第2投射レンズ17の背面側にあるレンズ駆動モータ18を駆動させることによって、図4に示すように第2投射レンズ17を光路に沿って前後方向に移動させることが可能となる。特に、本実施形態では、後述のようにスクリーン5を光路に沿って前後方向に移動させる場合において、第2投射レンズ17から投射される映像の焦点を移動後のスクリーン5の位置に一致させる為に、第2投射レンズ17も追従して移動させる構成とする。
また、レンズ駆動モータ18はステッピングモータからなる。そして、HUD1は、制御回路部13から送信されるパルス信号に基づいてレンズ駆動モータ18を制御し、第2投射レンズ17の位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。
また、スクリーン5は、プロジェクタ4から投射された映像が投射される被投射媒体であり、例えばフレネルスクリーンや拡散型スクリーン等が用いられる。また、本実施形態ではスクリーン5は、第1スクリーン20と第2スクリーン21の2枚のスクリーンから構成される。ここで、図5は第1スクリーン20と第2スクリーン21をそれぞれ示した図である。
図5に示すように第1スクリーン20は、上方に映像が投射される被投射エリア22を有しており、図6に示すようにプロジェクタ4の第1投射レンズ16から投射された映像が表示される。一方、第2スクリーン21は、下方に映像が投射される被投射エリア23を有しており、図6に示すようにプロジェクタ4の第2投射レンズ17から投射された映像が表示される。そして、第1スクリーン20と第2スクリーン21は、図2及び図6に示すように被投射エリア22、23が重ならないように、光路に沿って前後方向に所定間隔で並べて配置される。従って、本実施形態では虚像8は、第1スクリーン20に投射された映像の虚像(以下、第1虚像8Aという)と、第2スクリーン21に投射された映像の虚像(以下、第2虚像8Bという)から構成されることとなる。
また、第2スクリーン21は、光路に沿って前後方向に移動可能に構成されている。一方、第1スクリーン20の位置は前後方向に対して固定とする。具体的には、第2スクリーン21の背面側にあるスクリーン前後駆動モータ24を駆動させることによって、図7に示すように第1スクリーン20と第2スクリーン21との間の距離を変更し、第2スクリーン21を光路に沿って前後方向に移動させることが可能となる。その結果、第2スクリーン21に投射された映像の虚像である第2虚像8Bが生成される位置(具体的には乗員7から第2虚像8Bまでの距離である生成距離L2)を変更することが可能である。尚、生成距離L2は、ミラー11から第2スクリーン21までの距離に依存する。即ち、生成距離L2は、ミラー11から第2スクリーン21までの距離に応じて長短を変更される。例えば、ミラー11から第2スクリーン21までの距離が長くなると生成距離L2が長くなり、ミラー11から第2スクリーン21までの距離が短くなると生成距離L2が短くなる。
例えば、第2スクリーン21をプロジェクタ4側(ミラー11までの距離が長くなる側)に移動させると、生成距離L2が長くなる(即ち、乗員7からはより遠くに第2虚像8Bが視認されるようになる)。一方、第2スクリーン21をプロジェクタ4と反対側(ミラー11までの距離が短くなる側)に移動させると、生成距離L2が短くなる(即ち、乗員7からはより近くに第2虚像8Bが視認されるようになる)。尚、第1スクリーン20の位置は前後方向に対して固定であるので、第1スクリーン20に投射された映像の虚像である第1虚像8Aが生成される位置(具体的には乗員7から第1虚像8Aまでの距離である生成距離L1)は固定である。従って、生成距離L2を変更することによって、第1虚像8Aから第2虚像8Bまでの距離(|L2−L1|)が変更されることとなる。
従って、仮に第1スクリーン20と第2スクリーン21が光路に沿ってミラー11から同距離にある場合には、車両2の前方の同位置に第1虚像8Aと第2虚像8Bが生成されることとなるが、第1スクリーン20と第2スクリーン21がミラー11から光路に沿って異なる距離にある場合には、図8に示すように第1虚像8Aと第2虚像8Bとがそれぞれ異なる位置に生成されることとなる。また、図5及び図6に示すように、第1スクリーン20の被投射エリア22は、第2スクリーン21の被投射エリア23よりも上方に位置するように各スクリーンは配置されるが、ミラー11によって映像が上下反転されるので、光路に対して交差する方向を基準にして、第2虚像8Bが第1虚像8Aの上方に生成されることとなる。
また、本実施形態では第1スクリーン20及び第2スクリーン21を、光路に交差する方向に一体に移動可能に構成されている。具体的には、第1スクリーン20の側面にあるスクリーン上下駆動モータ25を駆動させることによって、図9に示すように第1スクリーン20及び第2スクリーン21を一体に光路に交差する方向に移動させることが可能となる。その結果、図10に示すように第1スクリーン20と第2スクリーン21を対象としてプロジェクタ4からの映像を投射する第1投射態様と、第1スクリーン20のみを対象としてプロジェクタ4からの映像を投射する第2投射態様との間で、スクリーン5への映像の投射態様を切り換えることが可能となる。
そして、HUD1は、投射態様が第1投射態様にある場合には、基本的に第1投射レンズ16と第2投射レンズ17とで異なる種類の映像(例えば、第1投射レンズ16では車両の現在車速の映像、第2投射レンズ17では案内情報や警告情報の映像)をそれぞれ各スクリーンに投射する。一方、投射態様が第2投射態様にある場合には、第1投射態様と同様に第1投射レンズ16と第2投射レンズ17とで異なる種類の映像をそれぞれ各スクリーンに投射することとしても良いし、第1投射レンズ16と第2投射レンズ17とでそれぞれ投射された映像を組み合わせた一の映像(例えば、第1投射レンズ16ではテレビ画面の下半分の映像、第2投射レンズ17ではテレビ画面の上半分の映像)を第1スクリーン20に投射することとしても良い。尚、映像を組み合わせた一の映像を投射することとすれば、分割線の無いより大きいサイズの映像を虚像として生成することも可能となる。
また、スクリーン前後駆動モータ24及びスクリーン上下駆動モータ25はそれぞれステッピングモータからなる。そして、HUD1は、制御回路部13から送信されるパルス信号に基づいてスクリーン前後駆動モータ24を制御し、第2スクリーン21の前後位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。また、HUD1は、制御回路部13から送信されるパルス信号に基づいてスクリーン上下駆動モータ25を制御し、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の上下位置を設定位置に対して適切に位置決めすることが可能となる。
一方、反射ミラー10は、図2に示すようにプロジェクタ4から投射された映像を反射して光路を変更し、スクリーン5へと投射する反射板である。
また、ミラー11は、図2に示すようにスクリーン5からの映像光を反射させて、フロントウィンドウ6を介して、乗員7の前方に虚像8(図1参照)を投影する投影手段である。ミラー11としては、球面凹面鏡や、非球面凹面鏡、若しくは投影映像の歪みを補正するための自由曲面鏡が用いられる。
また、フレネルレンズ12は、図2に示すようにスクリーン5に投射された映像を拡大して虚像8を生成する為の拡大鏡である。そして、本実施形態に係るHUD1では、スクリーン5に投射された映像を、ミラー11やフレネルレンズ12を介し、更にフロントウィンドウ6に反射させて乗員7に視認させることによって、フロントウィンドウ6の先の遠方の位置にスクリーン5に投射された映像が拡大され、虚像8として乗員に視認される(図1参照)。
また、制御回路部13は、HUD1の全体の制御を行う電子制御ユニットである。ここで、図11は本実施形態に係るHUD1の構成を示したブロック図である。
図11に示すように制御回路部13は、演算装置及び制御装置としてのCPU31、並びにCPU31が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるRAM32、制御用のプログラムのほか、後述の走行時虚像生成処理プログラム(図12参照)及び駐車時虚像生成処理プログラム(図17参照)等が記録されたROM33、ROM33から読み出したプログラムや後述の位置設定テーブルを記憶するフラッシュメモリ34等の内部記憶装置を備えている。また、制御回路部13は、プロジェクタ4、レンズ駆動モータ18、スクリーン前後駆動モータ24、スクリーン上下駆動モータ25とそれぞれ接続され、プロジェクタ4や各種モータの駆動制御を行う。
また、CAN(コントローラエリアネットワーク)インターフェース14は、車両内に設置された各種車載器や車両機器の制御装置間で多重通信を行う車載ネットワーク規格であるCANに対して、データの入出力を行うインターフェースである。そして、HUD1は、CANを介して、各種車載器や車両機器の制御装置(例えば、ナビゲーション装置48、AV装置49等)と相互通信可能に接続される。それによって、HUD1は、ナビゲーション装置48やAV装置49等の出力画面を投影可能に構成する。
続いて、前記構成を有するHUD1においてCPU31が実行する走行時虚像生成処理プログラムについて図12に基づき説明する。図12は本実施形態に係る走行時虚像生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、走行時虚像生成処理プログラムは車両のACCがONされた後に実行され、車両の乗員であるユーザに視認可能な虚像を生成するとともに、第2スクリーン21に異常が生じた場合には第1スクリーン20によって代替を行うプログラムである。尚、以下の図12及び図17にフローチャートで示されるプログラムは、HUD1が備えているRAM32やROM33に記憶されており、CPU31により実行される。
先ず、走行時虚像生成処理プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、プロジェクタ4による第1スクリーン20及び第2スクリーン21への映像の投射を開始する。ここで、プロジェクタ4により投射される映像としては、車両2に関する情報や乗員7の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物(他車両や歩行者)に対する警告、ナビゲーション装置で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報(右左折方向を示す矢印等)、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。
特に本実施形態では、第1投射レンズ16によって第1スクリーン20に投射する映像は、車両の現在車速の映像とする。また、第2投射レンズ17によって第2スクリーン21に投射する映像は、ナビゲーション装置で設定された案内経路に基づく案内情報の映像とする。尚、本実施形態では、図2に示すように第1スクリーン20の下方に第2スクリーン21が配置される。従って、ミラー11によって反射された結果、第2スクリーン21に投射された映像の虚像である第2虚像8Bは、第1スクリーン20に投射された映像の虚像である第1虚像8Aの上方に生成されることとなる。
従って、図13に示すように、フロントウィンドウ6の下縁付近で且つフロントウィンドウ6の前方に、第1虚像8Aとして現在車速を示す数値が生成され、乗員から視認可能となる。また、フロントウィンドウ6の中央付近で且つフロントウィンドウ6の前方に、第2虚像8Bとして案内矢印が生成され、乗員から視認可能となる。ここで、第1スクリーン20は位置が固定であることから第1虚像8Aが生成される位置(具体的には乗員7から第1虚像8Aまでの距離である生成距離L1)も固定であり、乗員7から2.5m前方の位置とする。尚、生成距離L1は、2.5m以外としても良い。但し、生成距離L1を長くし過ぎると、第1虚像8Aが路面に埋め込まれることとなるので、2m〜4m程度であることが好ましい。
尚、図13に示す例では第1虚像8Aとして現在車速の映像を表示させる構成としているが、それ以外の情報、例えば案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等の車両からの距離を変位させる必要が無い情報の映像についても表示させる構成としても良い。そして、生成距離L1を適切な距離(例えば2.5m)に固定することによって、路面に埋め込まれるような不自然な虚像が生成されることを防止できる。更に、車両の乗員は第1虚像8Aを視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能であり、運転時の負担をより少なくすることが可能となる。
一方、第2虚像8Bが生成される位置は、車両から生成距離L2前方の位置となるが、生成距離L2はHUD1の規格によって決定された範囲内で任意に設定及び変更することが可能である。特に、本実施形態では2.5mm〜20mmの範囲内で設定、変更可能とする。また、生成距離L2は第2スクリーン21に投射する映像(即ち第2虚像8B)の内容に基づいて適宜設定することが望ましい。
例えば、図13に示すように第2虚像8Bとして右左折を示す案内矢印を表示する場合には、乗員7から右左折対象となる交差点60までの距離をナビゲーション装置から取得した車両位置や地図情報に基づいて算出し、算出した距離を生成距離L2に設定する。本実施形態に係るHUD1は、前記したように第2スクリーン21を光路に沿って前後方向に移動させることによって生成距離L2を変更することが可能である(図8参照)。従って、CPU31は乗員7から生成距離L2だけ離れた位置に第2虚像8Bが生成されるように第2スクリーン21の位置を制御する。その結果、第2虚像8Bが生成される位置は、乗員7から設定された生成距離L2前方の位置(図13に示す例では右折対象となる交差点60の位置)となる。従って、乗員7が視認する前方の風景と第2虚像8Bの位置を対応させることが可能となり、乗員7は、第2虚像8Bを視認する際にも視線移動を極力少なくすることが可能である。尚、その後に車両が移動することによって乗員7から右左折対象となる交差点までの距離が変化すれば、それに伴って生成距離L2も変更するように構成する。また、第2スクリーン21が移動すると、第2投射レンズ17から投射された映像の焦点を第2スクリーン21上に合わせる為に第2投射レンズ17についても移動する。
以下に、図14を用いて第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の位置の制御についてより詳細に説明する。ここで、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の位置は、図14に示すようにプロジェクタ4の光源51の光路52に沿って移動可能に構成される。そして、ミラー11から第2スクリーン21までの距離に生成距離L2が依存するので、第2スクリーン21の位置は、ミラー11から第2スクリーン21までの距離が設定された生成距離L2に対応する距離となるように決定される。一方、第2投射レンズ17の位置は、第2投射レンズ17から投射された映像の焦点を第2スクリーン21上に合わせる位置に決定される。即ち、生成距離L2を長くする為に第2スクリーン21が光路に沿ってミラー11から離間する方向(即ち第2投射レンズ17に近づく方向)に移動すれば、第2投射レンズ17は光路に沿ってその逆方向である第2スクリーン21に近づく方向へと移動することとなる。一方、生成距離L2を短くする為に第2スクリーン21が光路に沿ってミラー11へ近づく方向(即ち第2投射レンズ17から離間する方向)に移動すれば、第2投射レンズ17は光路に沿ってその逆方向である第2スクリーン21から離間する方向へと移動することとなる。即ち、設定された生成距離L2に基づいて、光路52における第2スクリーン21の位置が先ず決定され、決定された第2スクリーン21の位置に基づいて、光路52における第2投射レンズ17の位置が決定されることとなる。また、第2投射レンズ17と第2スクリーン21は、光路52に沿って互いに異なる方向に移動することとなる。
その結果、例えば生成距離L2を長く変更する為に、第2スクリーン21を第2投射レンズ17側に移動させた場合であっても、第2スクリーン21の移動に伴って第2投射レンズ17も第2スクリーン21側に移動することにより投射される映像の焦点を第2スクリーン21上に合わせた状態を維持できる。それによって、第2スクリーン21を移動させた後においても鮮明な映像を投射することが可能となる。
次に、S2においてCPU31は、第2スクリーン21に異常があったか否か判定する。ここで、第2スクリーン21に異常があったか否かの判定は、第2スクリーン21の状態を監視するセンサやカメラから送信される異常を検知する検知信号に基づいて行われ、CPU31は、検知信号を受信した場合に第2スクリーン21に異常があったと判定する。尚、第2スクリーン21の状態を監視するカメラとしては、例えば虚像の重畳を補正する為のフロントカメラ等が該当する。また、上記検知信号は、後述のようにスクリーンに対する映像の投射態様を、第1投射態様から第2投射態様へと切り換える要求に相当する。
そして、第2スクリーン21に異常があったと判定された場合(S2:YES)には、S3へと移行する。それに対して、第2スクリーン21に異常が無いと判定された場合(S2:NO)には、継続して第1スクリーン20及び第2スクリーン21への映像の投射を行う。
S3においてCPU31は、フラッシュメモリ34から位置設定テーブルを読み出し、固定表示位置とする為の第2スクリーン21の位置を決定する。ここで、固定表示位置は、乗員7から第2虚像8Bまでの距離である生成距離L2が、乗員7から第1虚像8Aまでの距離である生成距離L1(例えば2.5m)と同距離となる位置、即ちミラー11から第1スクリーン20までの距離とミラー11から第2スクリーン21までの距離が同距離となる位置をいう。更に、S3においてCPU31は、位置設定テーブルに基づいて固定表示位置とする為の第2投射レンズ17の位置についても決定する。尚、位置設定テーブルは、図15に示すように生成距離L2毎に、該生成距離L2に第2虚像8Bを生成する為の第2スクリーン21の位置が規定されている。また、第2スクリーン21の位置に対応付けて第2投射レンズ17の位置について規定されている。
次に、S4においてCPU31は、第2スクリーン21を現在位置から前記S3で特定された位置まで移動させるのに必要なスクリーン前後駆動モータ24の駆動量(パルス数)を決定する。同じく、S4においてCPU31は、第2投射レンズ17を現在位置から前記S3で特定された位置まで移動させるのに必要なレンズ駆動モータ18の駆動量(パルス数)を決定する。
続いて、S5においてCPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、第2スクリーン21を対象として第2投射レンズ17から投射する映像(以下、第2映像という)の投射を一時中断する。一方、第1スクリーン20を対象として第1投射レンズ16から投射する映像(以下、第1映像という)の投射は継続して行う。
その後、S6においてCPU31は、前記S4で決定された駆動量だけスクリーン前後駆動モータ24を駆動させる為のパルス信号をスクリーン前後駆動モータ24へと送信する。同じく、前記S4で決定された駆動量だけレンズ駆動モータ18を駆動させる為のパルス信号をレンズ駆動モータ18へと送信する。そして、パルス信号を受信したスクリーン前後駆動モータ24やレンズ駆動モータ18は、受信したパルス信号に基づいて駆動を行う。その結果、第2スクリーン21は固定表示位置に移動し、第2投射レンズ17は固定表示位置にある第2スクリーン21上に焦点を合わせた位置に移動する。
次に、S7においてCPU31は、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記S6でパルス信号を送信したスクリーン前後駆動モータ24やレンズ駆動モータ18から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の移動が完了したと判定する。
そして、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の移動が完了したと判定された場合(S7:YES)には、S8へと移行する。それに対して、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の移動が完了していないと判定された場合(S7:NO)には、移動が完了するまで待機する。
S8においてCPU31は、スクリーンへの映像の投射態様を第1投射態様から第2投射態様へと切り替える為に必要なスクリーン上下駆動モータ25の駆動量(パルス数)を決定する。前記したように、第2投射態様は第1スクリーン20のみを対象としてプロジェクタ4からの映像を投射する投射態様である(図10参照)。そして、本実施形態では第1スクリーン20及び第2スクリーン21を光路に交差する方向に一体に移動させることによって第1投射態様と第2投射態様の切り替えを行う。
次に、S9においてCPU31は、前記S8で決定された駆動量だけスクリーン上下駆動モータ25を駆動させる為のパルス信号をスクリーン上下駆動モータ25へと送信する。
続いて、S10においてCPU31は、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記S9でパルス信号を送信したスクリーン上下駆動モータ25から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したと判定する。
そして、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したと判定された場合(S10:YES)には、S11へと移行する。それに対して、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了していないと判定された場合(S10:NO)には、移動が完了するまで待機する。
S11においてCPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、前記S5で中断した第2映像の投射を再開する。但し、スクリーンへの映像の投射態様が第1投射態様から第2投射態様へと切り替わったことによって、図10に示すように第2映像についても第1映像と同じく第1スクリーン20を対象として投射されることとなる。
以下に、第2スクリーンに異常が発生した場合に実行される上記S3〜S11の投射処理の詳細について図16を用いてより詳細に説明する。
図16に示すように第2スクリーン21に異常が発生すると、第2映像62の投射が中断され、スクリーン上下駆動モータ25が駆動される。そして、第1スクリーン20及び第2スクリーン21が光路に交差する方向に一体に移動され、スクリーンへの映像の投射態様が第1投射態様から第2投射態様へと切り替わる。尚、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動中は、第2映像62の投射が中断されることによって、第2虚像8Bは非表示となる。一方、第1映像61は第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動中においても継続して表示される。ここで、第1スクリーン20は、第2スクリーン21よりも映像が投射可能な範囲が大きく、第1投射態様から第2投射態様へと切り替わる間において、第1映像61は第1スクリーン20に継続して投射することが可能である。その結果、第1投射態様から第2投射態様へと切り替わる間においても、第1虚像8Aの生成する位置を変更することなく継続して第1虚像8Aを生成することが可能となる。
図16に示すように第2スクリーン21に異常が発生すると、第2映像62の投射が中断され、スクリーン上下駆動モータ25が駆動される。そして、第1スクリーン20及び第2スクリーン21が光路に交差する方向に一体に移動され、スクリーンへの映像の投射態様が第1投射態様から第2投射態様へと切り替わる。尚、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動中は、第2映像62の投射が中断されることによって、第2虚像8Bは非表示となる。一方、第1映像61は第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動中においても継続して表示される。ここで、第1スクリーン20は、第2スクリーン21よりも映像が投射可能な範囲が大きく、第1投射態様から第2投射態様へと切り替わる間において、第1映像61は第1スクリーン20に継続して投射することが可能である。その結果、第1投射態様から第2投射態様へと切り替わる間においても、第1虚像8Aの生成する位置を変更することなく継続して第1虚像8Aを生成することが可能となる。
その後、第2投射態様への切り替えが完了すると、プロジェクタ4は第2映像62の投射を再開する。その場合に、第2映像62を投射する対象は第2スクリーン21から第1スクリーン20へと変更されることとなり、異常の発生した第2スクリーン21を用いずに第2虚像8Bを生成することが可能となる。但し、第2虚像8Bの生成距離L2は、第1虚像8Aの生成距離L1と異なる距離とすることはできない。
尚、第2スクリーン21の異常が解消された場合には、スクリーンへの映像の投射態様を第2投射態様から第1投射態様へと切り替えることによって、再度第2スクリーン21を用いた第2虚像8Bの生成が可能となる。
続いて、HUD1においてCPU31が実行する駐車時虚像生成処理プログラムについて図17に基づき説明する。図17は本実施形態に係る駐車時虚像生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、駐車時虚像生成処理プログラムは車両のACCがONされた後に実行され、自車両が駐車を行う際に、スクリーンへの投射態様を変更し、より大きなサイズの虚像8を生成するプログラムである。
先ず、駐車時虚像生成処理プログラムではS21において、CPU31は、自車両が停車し、且つシフト位置がパーキング「P」に移行したか否かを判定する。
そして、自車両が停車し、且つシフト位置がパーキング「P」に移行したと判定された場合(S21:YES)には、S22へと移行する。それに対して、自車両が停車していない、又は停車していてもシフト位置がパーキング「P」以外にあると判定された場合(S21:NO)には、当該駐車時虚像生成処理プログラムを終了する。
S22においてCPU31は、フラッシュメモリ34から位置設定テーブル(図13)を読み出し、固定表示位置とする為の第2スクリーン21の位置を決定する。詳細については前記S3と同様であるので説明は省略する。
次に、S23においてCPU31は、第2スクリーン21を現在位置から前記S22で特定された位置まで移動させるのに必要なスクリーン前後駆動モータ24の駆動量(パルス数)を決定する。同じく、S23においてCPU31は、第2投射レンズ17を現在位置から前記S22で特定された位置まで移動させるのに必要なレンズ駆動モータ18の駆動量(パルス数)を決定する。
続いて、S24においてCPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、第2スクリーン21を対象として第2投射レンズ17から投射する第2映像の投射を一時中断する。一方、第1スクリーン20を対象として第1投射レンズ16から投射する第1映像の投射は継続して行う。
その後、S25においてCPU31は、前記S23で決定された駆動量だけスクリーン前後駆動モータ24を駆動させる為のパルス信号をスクリーン前後駆動モータ24へと送信する。同じく、前記S23で決定された駆動量だけレンズ駆動モータ18を駆動させる為のパルス信号をレンズ駆動モータ18へと送信する。そして、パルス信号を受信したスクリーン前後駆動モータ24やレンズ駆動モータ18は、受信したパルス信号に基づいて駆動を行う。その結果、第2スクリーン21は固定表示位置に移動し、第2投射レンズ17は固定表示位置にある第2スクリーン21上に焦点を合わせた位置に移動する。
次に、S26においてCPU31は、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記S25でパルス信号を送信したスクリーン前後駆動モータ24やレンズ駆動モータ18から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の移動が完了したと判定する。
そして、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の移動が完了したと判定された場合(S26:YES)には、S27へと移行する。それに対して、第2スクリーン21及び第2投射レンズ17の移動が完了していないと判定された場合(S26:NO)には、移動が完了するまで待機する。
S27においてCPU31は、スクリーンへの映像の投射態様を第1投射態様から第2投射態様へと切り替える為に必要なスクリーン上下駆動モータ25の駆動量(パルス数)を決定する。詳細については前記S8と同様であるので説明は省略する。
次に、S28においてCPU31は、前記S26で決定された駆動量だけスクリーン上下駆動モータ25を駆動させる為のパルス信号をスクリーン上下駆動モータ25へと送信する。
続いて、S29においてCPU31は、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記S28でパルス信号を送信したスクリーン上下駆動モータ25から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したと判定する。
そして、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したと判定された場合(S29:YES)には、S30へと移行する。それに対して、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了していないと判定された場合(S29:NO)には、移動が完了するまで待機する。
S30においてCPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、第2映像の投射を再開する。但し、スクリーンへの映像の投射態様が第1投射態様から第2投射態様へと切り替わったことによって、図10に示すように第2映像についても第1映像と同じく第1スクリーン20を対象として投射されることとなる。特に本実施形態では、第2映像の投射再開後は、第1投射レンズ16から投射された第1映像と第2投射レンズ17から投射された第2映像を組み合わせた一の映像(例えば、第1映像はテレビ画面の下半分の映像、第2映像はテレビ画面の上半分の映像)を第1スクリーン20に投射する。その結果、図18に示すように、より大きいエリアを対象として分割線の生じない虚像8Cを生成することが可能となる。
ここで、図18に示すように車両が走行中(第1投射態様にある状態)では、第1スクリーン20に基づく第1虚像8Aが生成できる範囲63と、第2スクリーン21に基づく第2虚像8Bが生成できる範囲64とは区分されており、各範囲63、64に跨る大きいサイズの虚像を生成しようとすると、分割線が生じることとなる。一方、車両が駐車中(第2投射態様にある状態)では、第1スクリーン20のみに映像が投射され、且つ第1スクリーン20に基づく虚像8Cが生成できる範囲65を範囲63及び範囲64を含む、より大きな範囲とすることが可能となる。
従って、車両の乗員は駐車後の外部環境を視認する必要が無い状況では、より大きなサイズの虚像8Cによって、必要な情報を得ることが可能となる。また、第1映像については投射態様を変更する間及び第2投射態様へと変更された後においても継続して投射を行うので、第1虚像8Aを駐車前から虚像8Cが生成された後も継続して表示することが可能である。例えば、図18に示す例では現在車速を示す第1虚像8Aについては継続して同位置に生成することが可能である。尚、駐車時においてプロジェクタ4により投射される映像としては、テレビ画面以外の映像としても良い。例えば、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面等がある。また、車両が駐車中であっても第1投射レンズ16と第2投射レンズ17とで異なる種類の映像を投射する構成とすることも可能である。
次に、S31においてCPU31は、シフト位置がパーキング「P」以外に移行したか否かを判定する。
そして、シフト位置がパーキング「P」以外に移行したと判定された場合(S31:YES)には、S32へと移行する。それに対して、シフト位置がパーキング「P」にあると判定された場合(S31:NO)には、継続して映像の投射を行う。
S32においてCPU31は、プロジェクタ4へと信号を送信し、プロジェクタ4による映像の投射を終了する。
続いて、S33においてCPU31は、スクリーンへの映像の投射態様を第2投射態様から第1投射態様へと切り替える為に必要なスクリーン上下駆動モータ25の駆動量(パルス数)を決定する。
次に、S34においてCPU31は、前記S33で決定された駆動量だけスクリーン上下駆動モータ25を駆動させる為のパルス信号をスクリーン上下駆動モータ25へと送信する。
続いて、S35においてCPU31は、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したか否かを判定する。具体的には、前記S34でパルス信号を送信したスクリーン上下駆動モータ25から駆動を完了したことを示す信号を受信した場合に、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したと判定する。
そして、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了したと判定された場合(S35:YES)には、当該駐車時虚像生成処理プログラムを終了する。それに対して、第1スクリーン20及び第2スクリーン21の移動が完了していないと判定された場合(S35:NO)には、移動が完了するまで待機する。
以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るHUD1によれば、プロジェクタ4から、第1投射レンズ16及び第2投射レンズ17を介して夫々映像を第1スクリーン20及び第2スクリーン21に投射し、第1スクリーン20及び第2スクリーン21に投射された映像を車両2のフロントウィンドウ6に反射させて車両の乗員7に視認させることによって、車両の乗員7が視認する映像の虚像を生成する。また、スクリーンに対する映像の投射態様を、プロジェクタ4から映像を第1スクリーン20と第2スクリーン21とを対象として投射する第1投射態様と、第1スクリーン20のみを対象として投射する第2投射態様との間で切り換えるので、複数のスクリーンを用いることによって多様な形態による虚像を生成することを可能にする一方で、例えば第2スクリーン21に何らかの異常が発生し、第2スクリーン21が使用できなくなった場合であっても、異常の発生していない第1スクリーン20によって代替することが可能となる。従って、第2スクリーン21に異常が発生した場合であっても、虚像が生成できる領域が狭くなる等の虚像の生成に係る機能が大きく低下することを防止できる。
尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態ではHUD1によって車両2のフロントウィンドウ6の前方に虚像を生成する構成としているが、フロントウィンドウ6以外のウィンドウの前方に虚像を生成する構成としても良い。また、HUD1により映像を反射させる対象はフロントウィンドウ6自身ではなくフロントウィンドウ6の周辺に設置されたバイザー(コンバイナー)であっても良い。また、プロジェクタ4としてはLEDを光源とするプロジェクタ以外のプロジェクタを用いても良い。
例えば、本実施形態ではHUD1によって車両2のフロントウィンドウ6の前方に虚像を生成する構成としているが、フロントウィンドウ6以外のウィンドウの前方に虚像を生成する構成としても良い。また、HUD1により映像を反射させる対象はフロントウィンドウ6自身ではなくフロントウィンドウ6の周辺に設置されたバイザー(コンバイナー)であっても良い。また、プロジェクタ4としてはLEDを光源とするプロジェクタ以外のプロジェクタを用いても良い。
また、本実施形態では車両2に対してHUD1を設置する構成としているが、車両2以外の移動体に設置する構成としても良い。例えば、船舶や航空機等に対して設置することも可能である。また、アミューズメント施設に設置されるライド型アトラクションに設置しても良い。その場合には、ライドの周囲に虚像を生成し、ライドの乗員に対して虚像を視認させることが可能となる。
また、本実施形態では第1虚像8Aとして、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等の生成距離を変位させる必要が無い情報の映像を表示させることとしているが、第1虚像8Aも第2虚像8Bと同様に車両からの距離が変位する障害物や交差点等の対象物に関する映像(即ち生成距離を変位させる必要がある情報)を表示する構成としても良い。
また、本実施形態では、駐車時虚像生成処理プログラム(図17)において自車両が停車し、且つシフト位置がパーキング「P」に移行したと判定された場合に、スクリーンに対する映像の投射態様を第1投射態様から第2投射態様へと切り換える構成としているが、走行時虚像生成処理プログラム(図12)と同様に第2スクリーン21に異常が発生した場合に切り換える構成としても良い。
また、本実施形態では、第2スクリーン21のみを光路に沿って前後方向に移動可能に構成しているが、第1スクリーン20についても移動可能に構成しても良い。同様に、第1投射レンズ16についても移動可能に構成しても良い。その場合には、第1虚像8Aの生成距離L1について変更可能となる。また、第2スクリーン21のみを光路に沿って前後方向に移動可能に構成し、第2投射レンズ17については位置を固定する構成としても良い。
また、本実施形態では、スクリーンを第1スクリーン20と第2スクリーン21の2枚のスクリーンから構成し、プロジェクタ4のレンズを第1投射レンズ16と第2投射レンズ17の2つのレンズから構成しているが、スクリーンとレンズの数は3対以上としても良い。また、プロジェクタ4のレンズは一のみとし、スクリーンのみ複数枚から構成されるようにしても良い。
また、本発明に係るヘッドアップディスプレイ装置を具体化した実施例について上記に説明したが、ヘッドアップディスプレイ装置は以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。
例えば、第1の構成は以下のとおりである。
第1スクリーンと第2スクリーンの内、少なくとも一方を光路に沿って移動させる前後方向移動手段を有し、投射切換手段は、前後方向移動手段によって虚像生成手段から第1スクリーンまでの距離と虚像生成手段から第2スクリーンまでの距離が同距離となる位置となるまで移動させた後に、スクリーンに対する映像の投射態様を第1投射態様から第2投射態様へと切り換える。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、第1スクリーン又は第2スクリーンを、乗員から虚像までの距離が互いに同じ距離となる位置まで前後方向に移動させた後に交差方向に一体に移動させるので、投射対象となるスクリーンを第1スクリーンと第2スクリーンから第1スクリーンのみに切り換えたとしても、投射レンズの焦点をスクリーン上に合わせた状態を維持できるので、高い品質の映像を虚像として生成することが可能となる。
第1スクリーンと第2スクリーンの内、少なくとも一方を光路に沿って移動させる前後方向移動手段を有し、投射切換手段は、前後方向移動手段によって虚像生成手段から第1スクリーンまでの距離と虚像生成手段から第2スクリーンまでの距離が同距離となる位置となるまで移動させた後に、スクリーンに対する映像の投射態様を第1投射態様から第2投射態様へと切り換える。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、第1スクリーン又は第2スクリーンを、乗員から虚像までの距離が互いに同じ距離となる位置まで前後方向に移動させた後に交差方向に一体に移動させるので、投射対象となるスクリーンを第1スクリーンと第2スクリーンから第1スクリーンのみに切り換えたとしても、投射レンズの焦点をスクリーン上に合わせた状態を維持できるので、高い品質の映像を虚像として生成することが可能となる。
また、第2の構成は以下のとおりである。
映像は第1映像と第2映像からなり、第1投射態様では、第1映像が第1スクリーンに投射されるとともに、第2映像が第2スクリーンに投射され、第2投射態様では、第1映像と第2映像がともに第1スクリーンに投射される。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、例えば第2スクリーンに異常等が発生して使用できなくなった場合であっても、異常の発生した第2スクリーンを用いずに第1映像と第2映像をそれぞれ第1スクリーンに投射することによって、第1映像に基づく虚像と第2映像に基づく虚像をそれぞれ生成することが可能となる。
映像は第1映像と第2映像からなり、第1投射態様では、第1映像が第1スクリーンに投射されるとともに、第2映像が第2スクリーンに投射され、第2投射態様では、第1映像と第2映像がともに第1スクリーンに投射される。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、例えば第2スクリーンに異常等が発生して使用できなくなった場合であっても、異常の発生した第2スクリーンを用いずに第1映像と第2映像をそれぞれ第1スクリーンに投射することによって、第1映像に基づく虚像と第2映像に基づく虚像をそれぞれ生成することが可能となる。
また、第3の構成は以下のとおりである。
映像は第1映像と第2映像からなり、第1投射態様では、第1映像が第1スクリーンに投射されるとともに、第2映像が第2スクリーンに投射され、第2投射態様では、第1映像と第2映像を組み合わせた一の映像が第1スクリーンに投射される。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、例えば第2スクリーンに異常等が発生して使用できなくなった場合であっても、異常の発生した第2スクリーンを用いずに第1映像と第2映像をそれぞれ第1スクリーンに投射することによって、第1映像に基づく虚像と第2映像に基づく虚像をそれぞれ生成することが可能となる。更に、第1映像と第2映像とを組み合わせることによって分割線の無い大きいサイズの虚像を生成することが可能となる。
映像は第1映像と第2映像からなり、第1投射態様では、第1映像が第1スクリーンに投射されるとともに、第2映像が第2スクリーンに投射され、第2投射態様では、第1映像と第2映像を組み合わせた一の映像が第1スクリーンに投射される。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、例えば第2スクリーンに異常等が発生して使用できなくなった場合であっても、異常の発生した第2スクリーンを用いずに第1映像と第2映像をそれぞれ第1スクリーンに投射することによって、第1映像に基づく虚像と第2映像に基づく虚像をそれぞれ生成することが可能となる。更に、第1映像と第2映像とを組み合わせることによって分割線の無い大きいサイズの虚像を生成することが可能となる。
また、第4の構成は以下のとおりである。
プロジェクタは、投射切換手段によってスクリーンに対する映像の投射態様が、第1投射態様から第2投射態様へと切り換えられる間において、第1映像の投射を継続して行う一方、第2映像の投射は中断する。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、投射対象となるスクリーンが切り換わることとなる第2映像については投射を中断することにより、第2映像に基づく虚像がスクリーンの移動によって不具合が発生することを防止できる。一方で、投射対象となるスクリーンが変化しない第1映像については投射を継続することにより、投射態様の切り替え中に虚像の生成が行われない範囲を最小限に抑えることが可能となる。
プロジェクタは、投射切換手段によってスクリーンに対する映像の投射態様が、第1投射態様から第2投射態様へと切り換えられる間において、第1映像の投射を継続して行う一方、第2映像の投射は中断する。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、投射対象となるスクリーンが切り換わることとなる第2映像については投射を中断することにより、第2映像に基づく虚像がスクリーンの移動によって不具合が発生することを防止できる。一方で、投射対象となるスクリーンが変化しない第1映像については投射を継続することにより、投射態様の切り替え中に虚像の生成が行われない範囲を最小限に抑えることが可能となる。
また、第5の構成は以下のとおりである。
スクリーンに対する映像の投射態様を、第1投射態様から第2投射態様へと切り換える要求を受信する要求受信手段を有し、投射切換手段は、要求受信手段によって第1投射態様から第2投射態様へと切り換える要求を受信した場合に、スクリーンに対する映像の投射態様を第1投射態様から第2投射態様へと切り換える。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、第2スクリーンに何らかの異常が発生した場合において、異常の発生していない第1スクリーンによって代替することが可能となる。従って、第2スクリーンに異常が発生した場合であっても、虚像が生成できる領域が狭くなる等の虚像の生成に係る機能が大きく低下することを防止できる。
スクリーンに対する映像の投射態様を、第1投射態様から第2投射態様へと切り換える要求を受信する要求受信手段を有し、投射切換手段は、要求受信手段によって第1投射態様から第2投射態様へと切り換える要求を受信した場合に、スクリーンに対する映像の投射態様を第1投射態様から第2投射態様へと切り換える。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、第2スクリーンに何らかの異常が発生した場合において、異常の発生していない第1スクリーンによって代替することが可能となる。従って、第2スクリーンに異常が発生した場合であっても、虚像が生成できる領域が狭くなる等の虚像の生成に係る機能が大きく低下することを防止できる。
また、第6の構成は以下のとおりである。
第1スクリーンは、第2スクリーンよりも映像が投射可能な範囲が大きいことを特徴とする。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、スクリーンに対する映像の投射対象を第1投射態様から第2投射態様へと切り替わる間において、第1映像を第1スクリーンに継続して投射することが可能である。また、第2投射態様へと切り替わった後は、第1映像と第2映像の両方を第2スクリーンに投射する、即ち第1スクリーンによって第2スクリーンを代替することが可能となる。
第1スクリーンは、第2スクリーンよりも映像が投射可能な範囲が大きいことを特徴とする。
上記構成を有するヘッドアップディスプレイ装置によれば、スクリーンに対する映像の投射対象を第1投射態様から第2投射態様へと切り替わる間において、第1映像を第1スクリーンに継続して投射することが可能である。また、第2投射態様へと切り替わった後は、第1映像と第2映像の両方を第2スクリーンに投射する、即ち第1スクリーンによって第2スクリーンを代替することが可能となる。
1 ヘッドアップディスプレイ装置
2 車両
3 ダッシュボード
4 プロジェクタ
5 スクリーン
6 フロントウィンドウ
7 乗員
8 虚像
16 第1投射レンズ
17 第2投射レンズ
18 レンズ駆動モータ
20 第1スクリーン
21 第2スクリーン
24 スクリーン前後駆動モータ
25 スクリーン上下駆動モータ
31 CPU
32 RAM
33 ROM
34 フラッシュメモリ
51 光源
52 光路
2 車両
3 ダッシュボード
4 プロジェクタ
5 スクリーン
6 フロントウィンドウ
7 乗員
8 虚像
16 第1投射レンズ
17 第2投射レンズ
18 レンズ駆動モータ
20 第1スクリーン
21 第2スクリーン
24 スクリーン前後駆動モータ
25 スクリーン上下駆動モータ
31 CPU
32 RAM
33 ROM
34 フラッシュメモリ
51 光源
52 光路
Claims (7)
- スクリーンと、
映像を前記スクリーンに投射する投射レンズを用いたプロジェクタと、
前記スクリーンに投射された前記映像から前記映像の虚像を生成する虚像生成手段と、を有し、
前記スクリーンは、第1スクリーンと第2スクリーンとを含み、
前記第1スクリーン及び前記第2スクリーンを前記プロジェクタの光路に対して交差する方向に沿って一体に移動させる交差方向移動手段と、
前記第1スクリーン及び前記第2スクリーンを前記光路に対して交差する方向に沿って一体に移動させることによって、前記スクリーンに対する前記映像の投射態様を、前記映像を前記第1スクリーンと前記第2スクリーンとを対象として投射する第1投射態様と、前記映像を前記第1スクリーンのみを対象として投射する第2投射態様と、の間で切り換える投射切換手段と、を有することを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記第1スクリーンと前記第2スクリーンの内、少なくとも一方を前記光路に沿って移動させる前後方向移動手段を有し、
前記投射切換手段は、前記前後方向移動手段によって前記虚像生成手段から前記第1スクリーンまでの距離と前記虚像生成手段から前記第2スクリーンまでの距離が同距離となる位置となるまで移動させた後に、前記スクリーンに対する前記映像の投射態様を前記第1投射態様から前記第2投射態様へと切り換えることを特徴とする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記映像は第1映像と第2映像からなり、
前記第1投射態様では、前記第1映像が前記第1スクリーンに投射されるとともに、前記第2映像が前記第2スクリーンに投射され、
前記第2投射態様では、前記第1映像と前記第2映像がともに前記第1スクリーンに投射されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記映像は第1映像と第2映像からなり、
前記第1投射態様では、前記第1映像が前記第1スクリーンに投射されるとともに、前記第2映像が前記第2スクリーンに投射され、
前記第2投射態様では、前記第1映像と前記第2映像を組み合わせた一の映像が前記第1スクリーンに投射されることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記プロジェクタは、前記投射切換手段によって前記スクリーンに対する前記映像の投射態様が、前記第1投射態様から前記第2投射態様へと切り換えられる間において、前記第1映像の投射を継続して行う一方、前記第2映像の投射は中断することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記スクリーンに対する前記映像の投射態様を、前記第1投射態様から前記第2投射態様へと切り換える要求を受信する要求受信手段を有し、
前記投射切換手段は、前記要求受信手段によって前記第1投射態様から前記第2投射態様へと切り換える要求を受信した場合に、前記スクリーンに対する前記映像の投射態様を前記第1投射態様から前記第2投射態様へと切り換えることを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記第1スクリーンは、前記第2スクリーンよりも前記映像が投射可能な範囲が大きいことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013158508A JP2015031700A (ja) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013158508A JP2015031700A (ja) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015031700A true JP2015031700A (ja) | 2015-02-16 |
Family
ID=52517104
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013158508A Pending JP2015031700A (ja) | 2013-07-31 | 2013-07-31 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015031700A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015087512A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
WO2015174238A1 (ja) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | 矢崎総業株式会社 | 表示装置 |
JP2017044806A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 画像表示装置 |
WO2019058645A1 (ja) * | 2017-09-21 | 2019-03-28 | マクセル株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
US10473480B2 (en) | 2015-08-20 | 2019-11-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Display control device, and display device having a virtual image displayed on a windshield, and display control method thereof |
JP2021014259A (ja) * | 2020-10-14 | 2021-02-12 | 株式会社Jvcケンウッド | 映像表示装置、及び映像表示方法 |
WO2021088892A1 (zh) * | 2019-11-04 | 2021-05-14 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 焦点切换方法、投影显示设备及系统 |
-
2013
- 2013-07-31 JP JP2013158508A patent/JP2015031700A/ja active Pending
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015087512A (ja) * | 2013-10-30 | 2015-05-07 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
WO2015174238A1 (ja) * | 2014-05-12 | 2015-11-19 | 矢崎総業株式会社 | 表示装置 |
JP2015215476A (ja) * | 2014-05-12 | 2015-12-03 | 矢崎総業株式会社 | 表示装置 |
US9857668B2 (en) | 2014-05-12 | 2018-01-02 | Yazaki Corporation | Head-up display device for vehicle displaying a virtual image ahead of a virtual line of an observer |
US10473480B2 (en) | 2015-08-20 | 2019-11-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Display control device, and display device having a virtual image displayed on a windshield, and display control method thereof |
JP2017044806A (ja) * | 2015-08-25 | 2017-03-02 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | 画像表示装置 |
WO2019058645A1 (ja) * | 2017-09-21 | 2019-03-28 | マクセル株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
JPWO2019058645A1 (ja) * | 2017-09-21 | 2020-10-15 | マクセル株式会社 | ヘッドアップディスプレイ装置 |
US11039112B2 (en) | 2017-09-21 | 2021-06-15 | Maxell, Ltd. | Head up display apparatus |
WO2021088892A1 (zh) * | 2019-11-04 | 2021-05-14 | 青岛海信激光显示股份有限公司 | 焦点切换方法、投影显示设备及系统 |
JP2021014259A (ja) * | 2020-10-14 | 2021-02-12 | 株式会社Jvcケンウッド | 映像表示装置、及び映像表示方法 |
JP7015014B2 (ja) | 2020-10-14 | 2022-02-02 | 株式会社Jvcケンウッド | 映像表示装置、及び映像表示方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6149543B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6241093B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6138634B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6027498B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6204793B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6269262B2 (ja) | 虚像表示装置 | |
JP6213323B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP2015031700A (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6314584B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6337721B2 (ja) | 虚像表示装置 | |
JP6337720B2 (ja) | 虚像表示装置 | |
JP2015200770A (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP2016078726A (ja) | 虚像表示装置 | |
JP2015034945A (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6269261B2 (ja) | 虚像表示装置 | |
JP6287351B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6196840B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP2015074391A (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6287422B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6102628B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6094437B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP6281323B2 (ja) | ヘッドアップディスプレイ装置 | |
JP2018159738A (ja) | 虚像表示装置 | |
JP6318772B2 (ja) | 虚像表示装置 |