JP2015063223A - Vehicle display device - Google Patents

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優 立海
Masaru Tachiumi
優 立海
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a vehicle display device capable of highly accurately performing automatic focusing with a simple configuration.SOLUTION: A stripe image J is displayed on a light intensity detection section 270. Light intensity is detected by the light intensity detection section 270 while moving the stripe image J. Transition data of an output signal Q of the light intensity detection section 270 associated with moving amount P is acquired. A difference between a maximum output Qmax and a minimum output Qmin is determined in the transition data of the output signal Q. The position (a back focus BF) of projection means 240 is adjusted so that the difference between the maximum output Qmax and the minimum output Qmin may be maximum.

Description

本発明は、虚像を表示する車両用表示装置に関するものである。   The present invention relates to a vehicle display device that displays a virtual image.

車両用表示装置であるヘッドアップディスプレイ装置は、光源部と表示素子(液晶表示パネル等)とからなる表示器と、凹面鏡等の反射ミラーと、外装筐体と、防塵カバーとから主に構成されている。表示器からの表示光は凹面鏡等の反射ミラーで反射され、開口部に設置された防塵カバーを通してウインドシールド等の反射手段に入射する。そして、この入射光がウインドシールド等の反射手段により反射されることにより、映像情報がウインドシールド等の前方に形成される虚像として提示される。   A head-up display device, which is a display device for vehicles, is mainly composed of a display device including a light source unit and a display element (liquid crystal display panel, etc.), a reflective mirror such as a concave mirror, an exterior housing, and a dustproof cover. ing. The display light from the display is reflected by a reflecting mirror such as a concave mirror and enters a reflecting means such as a windshield through a dustproof cover installed in the opening. The incident light is reflected by a reflecting means such as a windshield, so that video information is presented as a virtual image formed in front of the windshield or the like.

特許文献1に開示されたヘッドアップディスプレイ装置は、光源部,表示器,投射手段としてのレンズを備え、光源部及び表示器によって生成された映像情報をレンズによって導光部の結像部材上へ実像として投射結像させる構造である。光源部は、例えば、ハロゲンランプ等の各種ランプやLED,スキャナ型の投影機等が使用される。また、表示器には、例えば液晶表示パネルやDMD等の表示素子を用いている。斯かる構成にすることで、大きさや形状,配置等の設計の自由度を従来よりも高めたヘッドアップディスプレイ装置を提供することが可能である。   The head-up display device disclosed in Patent Document 1 includes a light source unit, a display, and a lens as a projection unit, and image information generated by the light source unit and the display is transferred onto an imaging member of the light guide by the lens. This is a structure for projecting and forming a real image. As the light source unit, for example, various lamps such as halogen lamps, LEDs, scanner type projectors, and the like are used. For the display, a display element such as a liquid crystal display panel or DMD is used. By adopting such a configuration, it is possible to provide a head-up display device in which the degree of freedom in designing the size, shape, arrangement, and the like is higher than in the past.

特開2004−126226号公報JP 2004-126226 A

しかし、特許文献1に開示されたヘッドアップディスプレイ装置では、環境の温度変化や構成部品の特性の経時変化などにより、投射手段の寸法や光学的物性に変化が生じてしまい、結像部材上での実像がぼけてしまうという問題を有している。
本発明は、この問題に鑑みなされたものであり、簡単な構成で、高精度に自動フォーカス可能な車両用表示装置を提供するものである。
However, in the head-up display device disclosed in Patent Document 1, the dimensions and optical physical properties of the projection means change due to changes in the temperature of the environment and changes in the characteristics of the component parts over time. The real image of is blurred.
The present invention has been made in view of this problem, and provides a display device for a vehicle that can be automatically focused with high accuracy with a simple configuration.

本発明は、照明光を発する光源と、前記照明光を空間光変調して表示光として反射する反射型表示素子と、前記反射型表示素子で反射された前記表示光を投射する投射手段と、前記投射手段が投射した前記表示光を表示面にて結像する結像部材と、前記投射手段からの前記表示光の光強度を検出する光強度検出部と、を備え、前記反射型表示素子は、前記光強度検出部上に輝度の異なる領域を交互に有するテスト画像を移動させながら表示し、前記光強度検出部の出力信号に応じて、前記投射手段の位置を補正するフォーカス調整手段と、を備えたものである。   The present invention includes a light source that emits illumination light, a reflective display element that spatially modulates the illumination light and reflects it as display light, a projection unit that projects the display light reflected by the reflective display element, An image forming member that forms an image of the display light projected by the projection unit on a display surface; and a light intensity detection unit that detects a light intensity of the display light from the projection unit. A focus adjustment unit that displays a test image alternately having different luminance areas on the light intensity detection unit while moving the image, and corrects the position of the projection unit according to an output signal of the light intensity detection unit; , With.

また、フォーカス調整手段は、前記光強度検出部の出力信号の最大値と最小値との差が最大になるように前記投射手段の位置を補正するものである。   The focus adjustment unit corrects the position of the projection unit so that the difference between the maximum value and the minimum value of the output signal of the light intensity detection unit is maximized.

簡単な構成で、高精度に自動フォーカス可能な車両用表示装置を提供する。   Provided is a display device for a vehicle which can be automatically focused with a simple configuration and high accuracy.

本発明の実施形態を示す概略断面図。1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the present invention. 同上実施形態の表示器の構成を示す図。The figure which shows the structure of the indicator of embodiment same as the above. 同上実施形態の透過スクリーンの正面図及び断面図。The front view and sectional drawing of the transmissive screen of embodiment same as the above. 同上実施形態を示すブロック図。The block diagram which shows embodiment same as the above. 同上実施形態のストライプ画像の移動の様子を説明する図である。It is a figure explaining the mode of the movement of the stripe image of embodiment same as the above. 同上実施形態の出力信号の遷移データを示す図である。It is a figure which shows the transition data of the output signal of embodiment same as the above. 同上実施形態のフォーカス調整処理のフロー図である。It is a flowchart of the focus adjustment process of embodiment same as the above.

以下、添付図面に基づいて、本発明の車両用表示装置をヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUD装置と記載)100に適用した一実施形態を説明する。   Hereinafter, an embodiment in which a vehicle display device of the present invention is applied to a head-up display device (hereinafter referred to as a HUD device) 100 will be described with reference to the accompanying drawings.

HUD装置100は、例えば自動車に搭載されるものであり、図1等に示すように、筐体10と、表示器20と、平面鏡30と、凹面鏡40と、アクチュエータ50と、制御基板(図示しない)と、を備え、表示器20が表示した表示画像Mを表す表示光Lを、平面鏡30と凹面鏡40とで反射させ、HUD装置100が搭載される車両のフロントガラス200に照射し表示を行う。HUD装置100がこのように表示する内容は、各種車両情報、ナビゲーション情報等である。   The HUD device 100 is mounted on, for example, an automobile. As shown in FIG. 1 and the like, the housing 10, the display 20, the plane mirror 30, the concave mirror 40, the actuator 50, and a control board (not shown) The display light L representing the display image M displayed by the display device 20 is reflected by the plane mirror 30 and the concave mirror 40 and irradiated to the windshield 200 of the vehicle on which the HUD device 100 is mounted for display. . The contents displayed by the HUD device 100 in this way are various vehicle information, navigation information, and the like.

筐体10は、例えば黒色の遮光性合成樹脂から形成される上ケース11と、下ケース12とから構成され、これら上ケース11と下ケース12を係合することで、平面鏡30、凹面鏡40、及び、アクチュエータ50を内部に収納し、外部に表示器20と制御基板が取り付けられる。
上ケース11は、フロントガラス200に対向する部分に、後述する表示光Lをフロントガラス200に通過させる開口部11aを有し、この開口部11aは、透光性カバー11bに覆われている。また、上ケース11は、開口部11aの平面鏡30に近接する箇所に遮光壁11cを有し、開口部11a(透光性カバー11b)から入射する外光が平面鏡30側または表示器20側へ進行することを防止する。
下ケース12は、筐体10の内部に収納する平面鏡30、凹面鏡40、アクチュエータ50、及び外部に取り付ける表示器20、制御基板を係合する係合部(図示しない)をそれぞれ有し、表示器20、平面鏡30、凹面鏡40、アクチュエータ50、制御基板等をそれぞれ位置決め固定する。また、下ケース12は、表示器20が表示する表示画像Mが平面鏡30に臨むように開口した表示口12aを有する。また、下ケース12は、図示しないが、制御基板からアクチュエータ50及び表示器20に各種信号と電力とを供給する配線が挿通する配線穴も有する。
The housing 10 is composed of an upper case 11 and a lower case 12 made of, for example, black light-shielding synthetic resin. By engaging the upper case 11 and the lower case 12, a plane mirror 30, a concave mirror 40, The actuator 50 is housed inside, and the display device 20 and the control board are attached to the outside.
The upper case 11 has an opening 11a that allows display light L to be described later to pass through the windshield 200 at a portion facing the windshield 200, and the opening 11a is covered with a translucent cover 11b. Further, the upper case 11 has a light shielding wall 11c at a location near the plane mirror 30 of the opening 11a, and external light incident from the opening 11a (the translucent cover 11b) is directed to the plane mirror 30 side or the display 20 side. Prevent progress.
The lower case 12 includes a plane mirror 30, a concave mirror 40, an actuator 50, and an indicator 20 attached to the outside, and an engaging portion (not shown) for engaging a control board, respectively, 20, the plane mirror 30, the concave mirror 40, the actuator 50, the control board, etc. are each positioned and fixed. The lower case 12 has a display port 12 a that is opened so that the display image M displayed by the display device 20 faces the plane mirror 30. Although not shown, the lower case 12 also has a wiring hole through which wiring for supplying various signals and power from the control board to the actuator 50 and the display 20 is inserted.

表示器20は、表示画像Mを後述する透過スクリーン260上に表示するものであり、詳細な構成については、詳述する。
平面鏡30は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、表示器20が出射した表示画像Mの表示光Lを、凹面鏡40に向けて反射させるものである。
The display 20 displays the display image M on a transmission screen 260 described later, and the detailed configuration will be described in detail.
The plane mirror 30 is formed by forming a reflective film on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin material by means such as vapor deposition, and directs the display light L of the display image M emitted from the display device 20 toward the concave mirror 40. It is to be reflected.

凹面鏡40は、例えば合成樹脂材料からなる基材の表面に、蒸着等の手段により反射膜を形成したものであり、平面鏡30で反射した表示光Lをさらに反射させ、フロントガラス200に向けて出射する。凹面鏡40で反射した表示光Lは、筐体10の開口部11aに設けられた透光性カバー11bを透過して、フロントガラス200に向かう。フロントガラス200に到達し、反射された表示光Lは、フロントガラス200の前方位置に表示画像Mの虚像(観察者Eに視認される表示像)Vを形成する。これにより、HUD装置100は、虚像Vとフロントガラス200の前方に実際に存在する外景等の双方を、観察者E(主に車両の運転者)に視認させることができる。なお、凹面鏡40は拡大鏡としての機能を有し、表示器20に表示された表示画像Mを拡大してフロントガラス200側へ反射する。すなわち、観察者Eに視認される虚像Vは表示器20が表示する表示画像Mが拡大した像である。   The concave mirror 40 is formed by forming a reflective film on the surface of a base material made of, for example, a synthetic resin material by means such as vapor deposition. The concave mirror 40 further reflects the display light L reflected by the plane mirror 30 and emits it toward the windshield 200. To do. The display light L reflected by the concave mirror 40 passes through the translucent cover 11 b provided in the opening 11 a of the housing 10 and travels toward the windshield 200. The display light L that reaches and is reflected on the windshield 200 forms a virtual image (display image visually recognized by the observer E) V of the display image M at a position in front of the windshield 200. As a result, the HUD device 100 allows the observer E (mainly the driver of the vehicle) to visually recognize both the virtual image V and the outside scene that actually exists in front of the windshield 200. In addition, the concave mirror 40 has a function as a magnifying glass, and magnifies the display image M displayed on the display device 20 and reflects it to the windshield 200 side. That is, the virtual image V visually recognized by the observer E is an enlarged image of the display image M displayed by the display device 20.

アクチュエータ50は、モータ(図示しない)と、モータの動力を凹面鏡40に伝達する歯車などの動力伝達部材(図示しない)と、これらモータと動力伝達部材及び凹面鏡40を支持する支持基体(図示しない)と、を備え、凹面鏡40を回転軸線AX周りに回転させるものである。モータは、凹面鏡40を回転軸線AX周りに回転させるための動力を発生させるものであり、例えばステッピングモータからなる。モータは、後述するコントロールユニット300からの電気信号及び電力供給に応じてモータを回動させ、動力伝達部材が凹面鏡40に動力を伝達して、凹面鏡40を回転軸線AX周りに回転させる。以下に、表示器20の具体的な構成を、図2を用いて説明する。   The actuator 50 includes a motor (not shown), a power transmission member (not shown) such as a gear that transmits the power of the motor to the concave mirror 40, and a support base (not shown) that supports the motor, the power transmission member, and the concave mirror 40. And the concave mirror 40 is rotated around the rotation axis AX. The motor generates power for rotating the concave mirror 40 around the rotation axis AX, and includes, for example, a stepping motor. The motor rotates the motor in response to an electric signal and power supply from the control unit 300, which will be described later, and the power transmission member transmits power to the concave mirror 40 to rotate the concave mirror 40 around the rotation axis AX. Below, the specific structure of the indicator 20 is demonstrated using FIG.

表示器20は、図2に示すように、照明光Cを出射する光出力部210と、照明光Cを反射型表示素子230へ導く反射ミラー221,222と、反射ミラー221,222が反射した照明光Cを受けて所望の表示画像Mを生成するために照明光Cを空間光変調して画像光Kとして投射手段240の方向へ反射する反射型表示素子230と、反射型表示素子230からの画像光Kを入射して、この画像光Kを発散方向に調整して透過スクリーン260に拡大投射する投射手段240と、この投射手段240を移動させる移動機構250と、投射手段240からの画像光Kを背面で受光し、表面に表示画像Mを表示する透過スクリーン260と、透過スクリーン260近傍に配設され、光強度を検出する光強度検出部270と、を備える。   As shown in FIG. 2, the display 20 is reflected by the light output unit 210 that emits the illumination light C, the reflection mirrors 221 and 222 that guide the illumination light C to the reflective display element 230, and the reflection mirrors 221 and 222. In order to receive the illumination light C and generate a desired display image M, the illumination light C is spatially modulated and reflected as image light K in the direction of the projection means 240, and the reflection display element 230 The image light K is incident, the image light K is adjusted in the direction of divergence and enlarged and projected onto the transmission screen 260, the moving mechanism 250 for moving the projection means 240, and the image from the projection means 240. A transmissive screen 260 that receives the light K on the back surface and displays the display image M on the front surface, and a light intensity detector 270 that is disposed in the vicinity of the transmissive screen 260 and detects the light intensity are provided.

光出力部210は、赤色光源211R,緑色光源211G,青色光源211B,ダイクロイックミラー212R,ダイクロイックミラー212Gを備え、赤色光源211R,緑色光源211G,青色光源211Bが出射する赤色,緑色,青色の光束の光軸を略同方向に揃えて照明光Cとして出射する。   The light output unit 210 includes a red light source 211R, a green light source 211G, a blue light source 211B, a dichroic mirror 212R, and a dichroic mirror 212G, and emits red, green, and blue light beams emitted from the red light source 211R, the green light source 211G, and the blue light source 211B. The light is emitted as illumination light C with the optical axes aligned in substantially the same direction.

赤色光源211R,緑色光源211G,青色光源211Bは、例えば、LEDであって、図示しない制御基板からの電力供給によってそれぞれ赤色,緑色,青色の光束を射出する。特に、光源がLEDである場合には、高温時に素子が受けるダメージを軽減するために投入電力を低く制御する必要があり、赤色光源211R,緑色光源211G,青色光源211Bの近傍にはサーミスタなどの温度検知手段を備え、LED部の温度を検知している。また、赤色光源211R,緑色光源211G,青色光源211Bが高温になるのを抑制するために、赤色光源211R,緑色光源211G,青色光源211Bの熱を外部へ放熱するようにヒートシンク20a(図1参照)に接続されている。   The red light source 211R, the green light source 211G, and the blue light source 211B are, for example, LEDs, and emit red, green, and blue light beams, respectively, by supplying power from a control board (not shown). In particular, when the light source is an LED, it is necessary to control the input power to be low in order to reduce damage to the element at a high temperature, and there is a thermistor in the vicinity of the red light source 211R, green light source 211G, and blue light source 211B. Temperature detection means is provided to detect the temperature of the LED section. Further, in order to suppress the red light source 211R, the green light source 211G, and the blue light source 211B from becoming high temperature, the heat sink 20a (see FIG. 1) is used to radiate the heat of the red light source 211R, the green light source 211G, and the blue light source 211B to the outside. )It is connected to the.

ダイクロイックミラー212Rは、ガラス基材に赤色光源211Rから射出される光を反射し、緑色光源211Gと青色光源211Bから射出された光を透過する特性を持った薄膜がコーティングされたものである。ダイクロイックミラー212Gは、ガラス基材に緑色光源211Gから射出された光を反射し、青色光源211Bから射出された光を透過する特性を持った薄膜がコーティングされたものである。   The dichroic mirror 212R is a glass substrate that is coated with a thin film that reflects light emitted from the red light source 211R and transmits light emitted from the green light source 211G and the blue light source 211B. The dichroic mirror 212G is formed by coating a glass substrate with a thin film having a characteristic of reflecting the light emitted from the green light source 211G and transmitting the light emitted from the blue light source 211B.

各光源の光束の光軸は、ダイクロイックミラー212R,ダイクロイックミラー212Gを介して略同方向に揃えられる。   The optical axes of the light beams of the respective light sources are aligned in substantially the same direction via the dichroic mirror 212R and the dichroic mirror 212G.

反射ミラー221,222は、ガラス基材に赤色光源211R、緑色光源211G、青色光源211Bから射出された光を反射する特性を持った薄膜がコーティングされたものであって、光出力部210からの光を反射によって反射型表示素子230へ適正な角度で入射させる。   The reflection mirrors 221 and 222 are formed by coating a glass substrate with a thin film having a characteristic of reflecting light emitted from the red light source 211R, the green light source 211G, and the blue light source 211B. Light is incident on the reflective display element 230 at an appropriate angle by reflection.

反射型表示素子230は、例えば、光変調素子であるDMD(Digital Micromirror Device)である。反射型表示素子230は、入射した赤色光,緑色光および青色光を、それぞれ赤色映像信号,緑色映像信号および青色映像信号に従って変調するフィールドシーケンシャル表示方式を採用する。これによって赤色,緑色,青色の画像が順次表示され、人間の目にはそれらが合成されてカラー画像として認識される。また、DMDは温度によるダメージを受け易く、素子温度をモニタリングしながら、自身のON/OFF期間や光源の強度を制御する必要があるため、温度検出手段231を内蔵する。   The reflective display element 230 is, for example, a DMD (Digital Micromirror Device) that is a light modulation element. The reflective display element 230 employs a field sequential display method in which incident red light, green light, and blue light are modulated according to a red video signal, a green video signal, and a blue video signal, respectively. As a result, red, green, and blue images are sequentially displayed and synthesized by the human eye and recognized as a color image. Further, since the DMD is easily damaged by temperature and it is necessary to control the ON / OFF period and the intensity of the light source while monitoring the element temperature, the temperature detecting means 231 is incorporated.

温度検出手段231は、本実施形態では反射型表示素子230に内蔵されているが、投射手段240に配設してもよい。反射型表示素子230に内蔵された温度検出手段231や、赤色光源211R,緑色光源211G,青色光源211Bが実装された図示しない回路基板上に備えられた温度検知手段(例えばサーミスタ)は、本来、反射型表示素子230や光源の温度によるダメージ軽減のために必要な温度検知手段と言えるため、これらを活用して投射手段240の温度を検知すれば追加の温度検知手段を省くことが可能である。   The temperature detection unit 231 is built in the reflective display element 230 in the present embodiment, but may be disposed in the projection unit 240. The temperature detection means 231 incorporated in the reflective display element 230 and the temperature detection means (for example, thermistor) provided on the circuit board (not shown) on which the red light source 211R, the green light source 211G, and the blue light source 211B are mounted Since it can be said that the temperature detection means is necessary for reducing damage due to the temperature of the reflective display element 230 and the light source, if the temperature of the projection means 240 is detected using these, it is possible to omit the additional temperature detection means. .

投射手段240は、複数のレンズ群を鏡筒と呼ばれる筒状の外装によりまとめたものであって、反射型表示素子230で生成された画像光Kを入射し、フォーカス調整する機能を有し、透過スクリーン260に拡大投射するものである。   The projecting means 240 is a group of a plurality of lens groups arranged in a cylindrical exterior called a lens barrel, and has a function of making the image light K generated by the reflective display element 230 incident and adjusting the focus. The projected image is enlarged and projected onto the transmission screen 260.

移動機構250は、後述するコントロールユニット300からの駆動信号に基づき、投射手段240を透過スクリーン260の法線方向に移動させ、透過スクリーン260の表面でちょうど表示画像Mを結像させる。 The moving mechanism 250 moves the projection unit 240 in the normal direction of the transmissive screen 260 based on a drive signal from the control unit 300 described later, and forms the display image M just on the surface of the transmissive screen 260.

透過スクリーン260は、投射手段240からの画像光Kを背面で受光し、透過させることで、表面側に表示画像Mを表示するものであり、例えば、ホログラフィックディフューザ、マイクロレンズアレイ、拡散板等によって構成される。また、透過スクリーン260は、図3に示すように、表示画像Mを表示させる表示領域260aの周辺に、樹脂材などで形成されたスクリーン保持部261を有し、スクリーン保持部261の所定箇所に後述する複数の光強度検出部270(271,272,273,274)がそれぞれ臨む光強度検出孔261aを複数設ける。 The transmission screen 260 receives the image light K from the projection unit 240 on the back surface and transmits the image light K, thereby displaying the display image M on the front surface side. For example, a holographic diffuser, a microlens array, a diffusion plate, etc. Consists of. Further, as shown in FIG. 3, the transmissive screen 260 includes a screen holding portion 261 formed of a resin material or the like around the display area 260 a for displaying the display image M, and is provided at a predetermined position of the screen holding portion 261. A plurality of light intensity detection holes 261a facing each of a plurality of light intensity detection units 270 (271, 272, 273, 274) described later are provided.

光強度検出部270は、フォトダイオードやカラーセンサなどの光強度を検出するセンサであり、透過スクリーン260の光強度検出孔261aに配設される。本実施形態においては、表示領域260aの4辺の外側中央に、光強度検出部271(図3の表示領域260aの下側)、光強度検出部272(図3の表示領域260aの上側)、光強度検出部273(図3の表示領域260aの右側)、光強度検出部274(図3の表示領域260aの左側)、をそれぞれ配設する。 The light intensity detection unit 270 is a sensor that detects light intensity, such as a photodiode or a color sensor, and is disposed in the light intensity detection hole 261 a of the transmission screen 260. In the present embodiment, a light intensity detector 271 (below the display area 260a in FIG. 3), a light intensity detector 272 (above the display area 260a in FIG. 3), at the outer center of the four sides of the display area 260a, A light intensity detector 273 (on the right side of the display area 260a in FIG. 3) and a light intensity detector 274 (on the left side of the display area 260a in FIG. 3) are provided.

HUD装置100は、温度変化や経時変化などにより投射手段240の寸法や光学的物性が変化したり、車両の振動により各光学要素の位置関係が変化したりすることによって、透過スクリーン260上での実像がぼけてしまうという問題があるが、本発明は、表示ボケが生じにくくする適正なバックフォーカスBFとなるように投射手段240の位置を調整するフォーカス調整手段が設けられている。   The HUD device 100 changes the size and optical physical properties of the projection means 240 due to changes in temperature, changes with time, etc., and changes the positional relationship of each optical element due to vehicle vibrations. Although there is a problem that the real image is blurred, the present invention is provided with a focus adjustment unit that adjusts the position of the projection unit 240 so as to obtain an appropriate back focus BF that hardly causes display blur.

フォーカス調整手段の電気的構成は、図4に示すように、照明光Cを出射する光源211と、照明光Cを変調して画像光Kとする反射型表示素子230と、画像光Kをフォーカス調整する投射手段240と、投射手段240を移動させる移動機構250と、光強度を検出する光強度検出部270と、後述するコントロールユニット300と、で主に構成され、透過スクリーン260上に表示される表示画像Mのフォーカスを調整する。   As shown in FIG. 4, the electrical configuration of the focus adjusting means includes a light source 211 that emits illumination light C, a reflective display element 230 that modulates illumination light C into image light K, and focuses image light K. The projection unit 240 for adjustment, a moving mechanism 250 for moving the projection unit 240, a light intensity detection unit 270 for detecting the light intensity, and a control unit 300 to be described later are mainly configured and displayed on the transmission screen 260. The focus of the display image M to be adjusted is adjusted.

投射手段240は、ジョイントナット固定部240aとガイド挿通部240bを有している(図2参照)。ジョイントナット固定部240aは、ジョイントナット252が固定され、ジョイントナット252の移動に伴って投射手段240を移動させる動力の伝達部である。ガイド挿通部240bは、投射手段240の移動を案内するガイド253が挿通される箇所である。ガイド挿通部240b,ガイド253には、意図しない方向への移動は規制し、意図する方向への移動はスムーズになるようクリアランスが設定されている。   The projection means 240 has a joint nut fixing part 240a and a guide insertion part 240b (see FIG. 2). The joint nut fixing portion 240 a is a power transmission portion to which the joint nut 252 is fixed and moves the projection means 240 as the joint nut 252 moves. The guide insertion part 240b is a part through which the guide 253 for guiding the movement of the projection unit 240 is inserted. The guide insertion portion 240b and the guide 253 are provided with a clearance so that movement in an unintended direction is restricted and movement in the intended direction is smooth.

動力伝達手段251は、例えば、通電により回転駆動力を発生する周知のPM型のステッピングモータからなり、動力伝達手段251から延出する回転軸は、その周面において螺旋状に形成されてなるネジ溝からなるリードスクリュー251aである。リードスクリュー251aの軸方向が、調整したいバックフォーカスBFの方向と平行となるような配置である。   The power transmission means 251 is made of, for example, a well-known PM type stepping motor that generates a rotational driving force by energization, and the rotating shaft extending from the power transmission means 251 is a screw formed in a spiral shape on the peripheral surface thereof. The lead screw 251a is a groove. The arrangement is such that the axial direction of the lead screw 251a is parallel to the direction of the back focus BF to be adjusted.

ジョイントナット252は、リードスクリュー251aのネジ溝と噛み合う穴が備えられ、側面には投射手段240のジョイントナット固定部240aに固定される形状が施されている。動力伝達手段251の駆動により、リードスクリュー251aが回転すると、リードスクリュー251aのネジ溝と噛み合ったジョイントナット252はリードスクリュー251aの軸方向に沿って直線的に移動するため、ジョイントナット252にジョイントナット固定部240aを介して固定された投射手段240も直線的に移動する。   The joint nut 252 is provided with a hole that meshes with the thread groove of the lead screw 251a, and a shape fixed to the joint nut fixing portion 240a of the projection means 240 is provided on the side surface. When the lead screw 251a is rotated by driving the power transmission means 251, the joint nut 252 engaged with the thread groove of the lead screw 251a moves linearly along the axial direction of the lead screw 251a. The projection means 240 fixed via the fixing part 240a also moves linearly.

ガイド253は、調整したいバックフォーカスBFの方向と平行な方向に延在し、投射手段240のガイド挿通部240bに挿通され、投射手段240が意図しない方向へ移動することを抑制する働きをする。バネ254は、ガイド253に挿通され、投射手段240のガイド挿通部240bを突っ張るように力が働いている。リードスクリュー251aのネジ溝と、それと噛み合うジョイントナット252との間にはガタ(所謂バックラッシュ)が存在するが、バネ254がそのガタを押さえ込む働きをしている。   The guide 253 extends in a direction parallel to the direction of the back focus BF to be adjusted, is inserted through the guide insertion portion 240b of the projection unit 240, and functions to prevent the projection unit 240 from moving in an unintended direction. The spring 254 is inserted into the guide 253, and a force acts so as to stretch the guide insertion portion 240b of the projection unit 240. There is play (so-called backlash) between the thread groove of the lead screw 251a and the joint nut 252 meshing therewith, but the spring 254 functions to hold down the play.

ストッパー255は、投射手段240のジョイントナット固定部240aの直線移動進路上に設けられている。動力伝達手段251の駆動によりジョイントナット固定部240aはストッパー255に当接するまで移動することが可能である。この当接した位置を、投射手段240の温度に応じた適正な位置を設定するための絶対基準位置としている。   The stopper 255 is provided on the linear movement path of the joint nut fixing portion 240a of the projection means 240. By driving the power transmission means 251, the joint nut fixing portion 240a can move until it abuts against the stopper 255. This abutted position is set as an absolute reference position for setting an appropriate position according to the temperature of the projection means 240.

コントロールユニット300は、マイクロコントローラ、FPGA(Field Programmable Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)などからなり、入力処理部301と、メモリ制御部302と、バッファ303と、メモリ304と、描画制御部305と、演算処理部306と、を備え、光源211、反射型表示素子230、温度検出手段231、移動機構250、光強度検出部270、アクチュエータ50などに電気的に接続されており、車両側のECU(図示しない)から入力される画像データに基づき、光源211及び反射型表示素子230を制御することで、画像データに基づく表示画像Mを透過スクリーン260上に生成させる。   The control unit 300 includes a microcontroller, a field programmable gate array (FPGA), an application specific integrated circuit (ASIC), and the like, and includes an input processing unit 301, a memory control unit 302, a buffer 303, a memory 304, and a drawing control unit. 305 and an arithmetic processing unit 306, which are electrically connected to the light source 211, the reflective display element 230, the temperature detecting means 231, the moving mechanism 250, the light intensity detecting unit 270, the actuator 50, etc. A display image M based on the image data is generated on the transmissive screen 260 by controlling the light source 211 and the reflective display element 230 based on image data input from an ECU (not shown).

入力処理部301は、車両側のECUから画像信号を入力し、そのデータをガンマ補正、歪み補正等の処理をして、コントロールユニット300内の処理に適した形式にする。   The input processing unit 301 inputs an image signal from the ECU on the vehicle side, performs processing such as gamma correction and distortion correction on the data, and puts the data into a format suitable for processing in the control unit 300.

メモリ制御部302は、入力処理部301にて変換された画像データをバッファ303に記憶させる。バッファ303は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSRAM(Static Random Access Memory)などの揮発性メモリやフラッシュメモリなどの書き換え可能な不揮発性メモリなどで構成される。メモリ制御部302は、車両側から入力された画像データをバッファ303に記憶させる際、コントロールユニット300が具備するメモリ304から予め記憶しておいたテスト画像データを読み出し、車両側から入力された画像データにテスト画像データを合成して、バッファ303に記憶させる。   The memory control unit 302 stores the image data converted by the input processing unit 301 in the buffer 303. The buffer 303 includes a volatile memory such as a DRAM (Dynamic Random Access Memory) or SRAM (Static Random Access Memory), a rewritable nonvolatile memory such as a flash memory, or the like. When the memory control unit 302 stores the image data input from the vehicle side in the buffer 303, the memory control unit 302 reads the test image data stored in advance from the memory 304 included in the control unit 300, and the image input from the vehicle side. The test image data is combined with the data and stored in the buffer 303.

メモリ制御部302は、さらに後述する描画制御部305からの命令があり次第、バッファ303から画像データ(テスト画像データも含む)を取り出して描画制御部305に出力して、描画制御部305は、描画制御部305内のメモリ(図示しない)に記憶させる。   The memory control unit 302 takes out image data (including test image data) from the buffer 303 and outputs it to the drawing control unit 305 upon receiving a command from the drawing control unit 305 to be described later. The data is stored in a memory (not shown) in the drawing control unit 305.

描画制御部305は、予め記憶されたプログラムデータを実行することで、光源211及び反射型表示素子230に対して駆動信号を出力することで、光源211及び反射型表示素子230を制御して透過スクリーン260上に画像データに基づく表示画像Mとテスト画像データに基づく縦縞模様のストライプ画像(テスト画像)Jを生成させる。具体的には、描画制御部305は、透過スクリーン260上の表示領域260aに表示画像Mを表示させ、表示領域260a外のスクリーン保持部261に配設される光強度検出部270上にストライプ画像Jを表示させる。   The drawing control unit 305 executes the program data stored in advance to output drive signals to the light source 211 and the reflective display element 230, thereby controlling the light source 211 and the reflective display element 230 to transmit light. A display image M based on the image data and a stripe image (test image) J having a vertical stripe pattern based on the test image data are generated on the screen 260. Specifically, the drawing control unit 305 displays the display image M in the display area 260a on the transmissive screen 260, and stripe images on the light intensity detection unit 270 provided in the screen holding unit 261 outside the display area 260a. J is displayed.

ストライプ画像Jは、図3に示すように、白色表示の高輝度領域Jaと、黒色表示の低輝度領域Jbとで構成される。ストライプ画像Jのメモリ304は、高輝度領域Ja及び低輝度領域Jbの横幅(図3における左右方向の幅)Da,Dbが、それぞれ光強度検出部270が配設されるスクリーン保持部261の光強度検出孔261aの横幅(図3における左右方向の幅)Hと略同一になるように、テスト画像データとして予め記憶しておく。なお、表示画像Mの上下方向に配設される光強度検出部271,272上には、縦縞のストライプ画像Jを表示し、表示画像Mの左右方向に配設される光強度検出部273,274上には、横縞のストライプ画像Jを表示させる。   As shown in FIG. 3, the stripe image J is composed of a white display high luminance area Ja and a black display low luminance area Jb. In the memory 304 of the stripe image J, the horizontal widths (widths in the horizontal direction in FIG. 3) Da and Db of the high luminance area Ja and the low luminance area Jb are respectively the light of the screen holding unit 261 in which the light intensity detection unit 270 is disposed. The intensity detection hole 261a is stored in advance as test image data so as to be substantially the same as the lateral width (width in the horizontal direction in FIG. 3) H. A vertical stripe image J is displayed on the light intensity detectors 271 and 272 arranged in the vertical direction of the display image M, and the light intensity detectors 273 and 273 arranged in the horizontal direction of the display image M are displayed. On 274, a horizontal stripe image J is displayed.

本実施形態においては、表示形式がフィールドシーケンシャル表示方式であるため、ストライプ画像Jの高輝度領域Jaの白色は、赤色光源211R,緑色光源211G,青色光源211Bが高速に順次点灯し、これらが合わされることで白色が表現される。そのため、光強度検出部270からは、赤色、緑色、青色の光強度の出力信号が順次コントロールユニット300(演算処理部306)に出力されることになるが、演算処理部306は、光強度検出部270から入力される赤色、緑色、青色の光強度の出力信号を一定期間(例えば、1フレーム期間)だけ積分し、この積分値を光強度検出部270の出力信号Qとして、ストライプ画像Jの移動量Pと対応づけて、演算処理部306が有する記憶領域(図示しない)に記憶する。このように、演算処理部306は、図5に示すように、ストライプ画像Jを所定のスライド移動量Pずつ移動させながら、光強度検出部270の出力信号Qとストライプ画像Jの移動量Pとを対応づけて記憶領域に記憶していくことで、図6に示すような、光強度検出部270の出力信号Qとストライプ画像Jの移動量Pとを対応づけた出力信号遷移データ(N0,N1,N2など)を取得する。   In the present embodiment, since the display format is a field sequential display method, the red light source 211R, the green light source 211G, and the blue light source 211B are sequentially turned on at high speed in white in the high brightness area Ja of the stripe image J, and these are combined. The white color is expressed. Therefore, the light intensity detector 270 sequentially outputs output signals of red, green, and blue light intensities to the control unit 300 (arithmetic processor 306). The arithmetic processor 306 detects the light intensity. The output signals of the red, green, and blue light intensities input from the unit 270 are integrated for a certain period (for example, one frame period), and this integrated value is used as the output signal Q of the light intensity detection unit 270 to generate the stripe image J. In association with the movement amount P, it is stored in a storage area (not shown) of the arithmetic processing unit 306. In this way, as shown in FIG. 5, the arithmetic processing unit 306 moves the stripe image J by a predetermined slide movement amount P, and outputs the output signal Q of the light intensity detection unit 270 and the movement amount P of the stripe image J. Are associated and stored in the storage area, as shown in FIG. 6, output signal transition data (N 0, N 0, association between the output signal Q of the light intensity detector 270 and the movement amount P of the stripe image J). N1, N2, etc.).

演算処理部306は、フォーカス状態を判定するフォーカスパラメータFiを、取得された出力信号遷移データの最大出力Qmaxと最小出力Qminとの差から算出する(Fi=Qmax−Qmin)。透過スクリーン260上でフォーカスが合っている場合、ストライプ画像Jの高輝度領域Jaと低輝度領域Jbとの境界が鮮明であるため、最大出力Qmaxと最小出力Qminとの差(フォーカスパラメータFi)が最大になり(図6における出力信号遷移データN2)、透過スクリーン260上でフォーカスが合っていない場合、ストライプ画像Jの高輝度領域Jaと低輝度領域Jbとの境界が不鮮明であるため、最大出力Qmaxと最小出力Qminとの差(フォーカスパラメータFi)が小さくなる(図6における出力信号遷移データN0,N1)。以下にフォーカス調整処理動作について、図7を用いて説明する。   The arithmetic processing unit 306 calculates the focus parameter Fi for determining the focus state from the difference between the maximum output Qmax and the minimum output Qmin of the acquired output signal transition data (Fi = Qmax−Qmin). When the focus is on the transmissive screen 260, the boundary between the high brightness area Ja and the low brightness area Jb of the stripe image J is clear, and therefore the difference (focus parameter Fi) between the maximum output Qmax and the minimum output Qmin is large. When the maximum is reached (output signal transition data N2 in FIG. 6) and the focus is not achieved on the transmissive screen 260, the boundary between the high brightness area Ja and the low brightness area Jb of the stripe image J is unclear. The difference (focus parameter Fi) between Qmax and the minimum output Qmin becomes small (output signal transition data N0 and N1 in FIG. 6). The focus adjustment processing operation will be described below with reference to FIG.

(フォーカス調整処理)
まず、ステップS1において、コントロールユニット300は、ストライプ画像Jを光強度検出部270上に表示させる。光強度検出部270は、光強度検出孔261aに照射された光の光強度を検出し、コントロールユニット300に信号出力する。演算処理部306は、ステップS2において、上述したように、光強度検出部270から入力される赤色、緑色、青色の光強度の出力信号を一定期間だけ積分し、この積分値を光強度検出部270の出力信号Qとして、ストライプ画像Jの移動量Pと対応づけて、演算処理部306の記憶領域に記憶する。ステップS3において、コントロールユニット300は、ストライプ画像Jの移動量Pが所定の量だけ移動したか判定し、所定量移動していない場合(ステップS3がNo)、ストライプ画像Jを一定量(スライド移動量p)移動させた後、ステップS2に移行し、ストライプ画像Jの移動量Pが所定の量だけ移動するまで(ステップS3がYesになるまで)、ステップS2,S3を繰り返す。
(Focus adjustment processing)
First, in step S <b> 1, the control unit 300 displays the stripe image J on the light intensity detection unit 270. The light intensity detector 270 detects the light intensity of the light emitted to the light intensity detection hole 261 a and outputs a signal to the control unit 300. In step S2, as described above, the arithmetic processing unit 306 integrates the output signals of the red, green, and blue light intensities input from the light intensity detecting unit 270 for a certain period, and this integrated value is integrated with the light intensity detecting unit. The output signal Q of 270 is stored in the storage area of the arithmetic processing unit 306 in association with the movement amount P of the stripe image J. In step S3, the control unit 300 determines whether the moving amount P of the stripe image J has moved by a predetermined amount. If the moving amount P has not moved by the predetermined amount (No in step S3), the control unit 300 moves the stripe image J by a certain amount (sliding movement). After moving the amount p), the process proceeds to step S2, and steps S2 and S3 are repeated until the moving amount P of the stripe image J moves by a predetermined amount (until step S3 becomes Yes).

ストライプ画像Jの移動量Pが所定の量だけ移動した場合(ステップS3がYesになった場合)、記憶領域には、グラフ化した場合に図6に示すような、移動量Pに対応付けられた出力信号Qの遷移データ(例えば、出力信号遷移データN0)が記憶される。ステップS4において、演算処理部306は、出力信号遷移データN0の最大出力Qmaxと最小出力Qminの差であるフォーカスパラメータF0を算出し、この算出したフォーカスパラメータF0を、ステップS5において、記憶領域に一時的に保持する。   When the moving amount P of the stripe image J has moved by a predetermined amount (when Step S3 becomes Yes), the storage area is associated with the moving amount P as shown in FIG. 6 when graphed. The transition data of the output signal Q (for example, output signal transition data N0) is stored. In step S4, the arithmetic processing unit 306 calculates a focus parameter F0 that is the difference between the maximum output Qmax and the minimum output Qmin of the output signal transition data N0, and temporarily stores the calculated focus parameter F0 in the storage area in step S5. Hold on.

ステップS6において、コントロールユニット300は、最新のフォーカスパラメータFiと、その前に算出したフォーカスパラメータF(i−1)とを比較する。Fi<F(i−1)でなかった場合(ステップS6でNo)、移動機構250を介して投射手段240を移動させ、バックフォーカスBFを調整する。そして、コントロールユニット300は、移動量Pを初期値に戻し、ステップS2に戻り、再び、移動量Pが所定の量だけ移動するまでの出力信号Qの遷移データ(例えば、図6における出力信号遷移データN1)を記憶し、フォーカスパラメータF1を記憶領域に保持する。   In step S6, the control unit 300 compares the latest focus parameter Fi with the focus parameter F (i-1) calculated before that. If Fi <F (i-1) is not satisfied (No in step S6), the projection unit 240 is moved via the moving mechanism 250 to adjust the back focus BF. Then, the control unit 300 returns the movement amount P to the initial value, returns to step S2, and again transition data of the output signal Q until the movement amount P moves by a predetermined amount (for example, the output signal transition in FIG. 6). Data N1) is stored, and the focus parameter F1 is held in the storage area.

コントロールユニット300は、ステップS6においてFi<F(i−1)であった場合(ステップS6でYes)、2番目に算出したフォーカスパラメータF1と最初に算出したフォーカスパラメータF0とを比較し、F1<F0であるかを判定する(ステップS7)。コントロールユニット300は、F1<F0であった場合(ステップS7でYes)、バックフォーカスBFの調整方向が、表示画像Mのフォーカスが外れる方向に移動していると判定し、バックフォーカスBFの調整方向を逆にし、ステップS2からやりなおすことで、2番目のフォーカスパラメータF1を算出し直す。斯かる構成により、バックフォーカスBFの調整方向が表示画像Mのフォーカスが外れる方向に移動していた場合でもバックフォーカスBFの調整方向を、表示画像Mのフォーカスが合う方向に自動的に修正することができる。   If Fi <F (i−1) in step S6 (Yes in step S6), the control unit 300 compares the second calculated focus parameter F1 with the first calculated focus parameter F0, and F1 < It is determined whether it is F0 (step S7). If F1 <F0 (Yes in step S7), the control unit 300 determines that the adjustment direction of the back focus BF is moving in a direction in which the display image M is out of focus, and the adjustment direction of the back focus BF. And the second focus parameter F1 is recalculated by starting over from step S2. With such a configuration, even when the adjustment direction of the back focus BF is moved in a direction in which the display image M is out of focus, the adjustment direction of the back focus BF is automatically corrected to a direction in which the display image M is in focus. Can do.

コントロールユニット300は、ステップS7でNoであった場合、1つ前に算出したフォーカスパラメータF(i−1)のときのバックフォーカスBFが最も透過スクリーン260の表面に表示画像Mのフォーカスが合ったと判定し、このフォーカスパラメータF(i−1)を最大フォーカスパラメータFaとして記憶領域に保持する(ステップS8)。次に、コントロールユニット300は、最大フォーカスパラメータFaを検出した際のバックフォーカスBFになるように、移動機構250を介して投射手段240を移動させ、バックフォーカスBFを調整する。   If the result of step S7 is No, the control unit 300 indicates that the back focus BF at the focus parameter F (i-1) calculated immediately before is the focus of the display image M on the surface of the transmissive screen 260. The focus parameter F (i-1) is stored in the storage area as the maximum focus parameter Fa (step S8). Next, the control unit 300 adjusts the back focus BF by moving the projection unit 240 via the moving mechanism 250 so that the back focus BF is obtained when the maximum focus parameter Fa is detected.

本発明は、以上に説明したとおり、光強度検出部270上にストライプ画像Jを表示し、このストライプ画像Jを移動させながら光強度検出部270により光強度を検出し、移動量Pに対応付けられた光強度検出部270の出力信号Qの遷移データを取得し、この出力信号Qの遷移データにおける最大出力Qmaxと最小出力Qminとの差を求め、この最大出力Qmaxと最小出力Qminとの差が最大になるように、投射手段240の位置(バックフォーカスBF)を調整することで、撮像手段などの複雑な構成を用いることなく、簡単な構成で透過スクリーン260上に表示される表示画像Mのフォーカス調整をすることができる。   In the present invention, as described above, the stripe image J is displayed on the light intensity detection unit 270, the light intensity is detected by the light intensity detection unit 270 while the stripe image J is moved, and is associated with the movement amount P. The obtained transition data of the output signal Q of the light intensity detector 270 is obtained, the difference between the maximum output Qmax and the minimum output Qmin in the transition data of the output signal Q is obtained, and the difference between the maximum output Qmax and the minimum output Qmin By adjusting the position (back focus BF) of the projection means 240 so that the maximum is displayed, the display image M displayed on the transmissive screen 260 with a simple configuration without using a complicated configuration such as an imaging means. The focus can be adjusted.

なお、本発明は上記実施形態及び図面によって限定されるものではない。これらに変更(構成要素の削除も含む)を加えることができるのはもちろんである。   In addition, this invention is not limited by the said embodiment and drawing. Of course, changes (including deletion of components) can be added to these.

以上の説明では、1つの光強度検出部270の出力信号Qに基づいて、最適なバックフォーカスBFを決定していたが、これに限らない。バックフォーカスBFを所定の値に設定し、図3に示す表示領域260aの下側に配設される光強度検出部271と、図3に示す表示領域260aの上側に配設される光強度検出部272と、の双方にストライプ画像Jを表示し、光強度検出部271で検出された光強度から算出されたフォーカスパラメータFiと、光強度検出部272で検出された光強度から算出されたフォーカスパラメータFiとの和が最大になるバックフォーカスBFを最適なバックフォーカスBFとするとよい。このように、表示画像M(表示領域260a)の中心を対称点とした位置に配設される複数(2つ)の光強度検出部270の検出信号から算出されるフォーカスパラメータFi(最大出力Qmaxと最小出力Qminとの差)の和に基づき、フォーカス調整することによって、複数(2つ)の光強度検出部270の間の表示画像Mを精度よくフォーカス調整することができる。   In the above description, the optimum back focus BF is determined based on the output signal Q of one light intensity detection unit 270, but the present invention is not limited to this. The back focus BF is set to a predetermined value, and the light intensity detector 271 disposed below the display area 260a shown in FIG. 3 and the light intensity detection disposed above the display area 260a shown in FIG. A stripe image J is displayed on both the unit 272 and the focus parameter Fi calculated from the light intensity detected by the light intensity detection unit 271 and the focus calculated from the light intensity detected by the light intensity detection unit 272 The back focus BF that maximizes the sum with the parameter Fi may be the optimal back focus BF. In this way, the focus parameter Fi (maximum output Qmax) calculated from the detection signals of a plurality (two) of light intensity detectors 270 disposed at positions with the center of the display image M (display region 260a) as a symmetric point. By adjusting the focus based on the sum of the difference between the minimum output Qmin and the minimum output Qmin, the display image M between the plurality (two) of light intensity detectors 270 can be accurately focused.

また、以上の説明では、フォーカスパラメータFiを、移動量Pに対応付けられた出力信号Qの最大出力Qmaxと最小出力Qminとの差としていたが、これに限らず、単位時間あたりの光強度検出部270の出力信号の平均値や積分値としてもよい。また、最大出力Qmaxと最小出力Qminとの比率を算出するように、フォーカスパラメータFiは、Fi=(最大出力Qmax−最小出力Qmin)/(最大出力Qmax+最小出力Qmin)により算出されてもよい。   In the above description, the focus parameter Fi is the difference between the maximum output Qmax and the minimum output Qmin of the output signal Q associated with the movement amount P. However, the present invention is not limited to this, and light intensity detection per unit time is detected. The average value or integral value of the output signal of the unit 270 may be used. Further, the focus parameter Fi may be calculated by Fi = (maximum output Qmax−minimum output Qmin) / (maximum output Qmax + minimum output Qmin) so as to calculate the ratio between the maximum output Qmax and the minimum output Qmin.

また、以上の説明では、高輝度領域Jaは白色としていたが、これに限らず、高輝度領域Jaは、赤色、緑色、青色などの単色であってもよい。また、高輝度領域Jaを白色で表示しつつ、光強度検出部270において、いずれかの色の光強度のみを出力信号Qとしてコントロールユニット300に出力するものであってもよい。   In the above description, the high brightness area Ja is white. However, the present invention is not limited to this, and the high brightness area Ja may be a single color such as red, green, and blue. Alternatively, the light intensity detection unit 270 may output only the light intensity of one of the colors as the output signal Q to the control unit 300 while displaying the high luminance area Ja in white.

また、フォーカス調整処理は、表示画像Mを表示している間に、連続的、断続的に行なわれるものであってもよく、所定時間経過後や温度検出手段231による検出温度が所定値以上変化した場合に、フォーカス調整処理を行うものとしてもよい。また、連続的、断続的に算出されるフォーカスパラメータFiが、記憶領域に記憶された最大フォーカスパラメータFaから所定値だけ離れた際、バックフォーカスBFを変更してもよい。斯かる構成により、バックフォーカスBFが頻繁に調整させることによる表示画像Mの表示状態が頻繁に変更されることを防止することができる。
また、温度検出手段231の温度変化の方向(温度上昇または温度低下)により、フォーカス調整処理を行う際の移動機構250の駆動方向(バックフォーカスBFの調整方向)を切り替えるように設定してもよい。
Further, the focus adjustment process may be performed continuously or intermittently while the display image M is displayed, and the temperature detected by the temperature detecting means 231 changes by a predetermined value or more after a predetermined time has elapsed. In such a case, focus adjustment processing may be performed. Further, the back focus BF may be changed when the focus parameter Fi calculated continuously or intermittently is separated from the maximum focus parameter Fa stored in the storage area by a predetermined value. With such a configuration, it is possible to prevent the display state of the display image M from being frequently changed due to frequent adjustment of the back focus BF.
Further, the drive direction of the moving mechanism 250 (adjustment direction of the back focus BF) at the time of performing the focus adjustment processing may be switched according to the temperature change direction (temperature rise or temperature drop) of the temperature detection unit 231. .

100 HUD装置(車両用表示装置)、10 筐体、20 表示器、210 光出力部、221,222 反射ミラー、230 反射型表示素子、231 温度検出手段、240 投射手段、250 移動機構、260 透過スクリーン、270(271〜274) 光強度検出部、30 平面鏡、40 凹面鏡、50 アクチュエータ、C 照明光、AX 回転軸線、BF バックフォーカス、E 観察者、J ストライプ画像、K 画像光、L 表示光、M 表示画像、S 光学経路、V 虚像、200 フロントガラス、300 コントロールユニット、301 入力処理部、302 メモリ制御部、303 バッファ、304 メモリ、305 描画制御部、306 演算処理部、Ja 高輝度領域、Jb 低輝度領域、Fi フォーカスパラメータ、Q 出力信号、Qmax 最大出力、Qmin 最小出力、P 移動量、270(271〜274) 光強度検出部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 HUD apparatus (display apparatus for vehicles), 10 housing | casing, 20 indicator, 210 light output part, 221 and 222 reflection mirror, 230 reflection type display element, 231 temperature detection means, 240 projection means, 250 moving mechanism, 260 transmission Screen, 270 (271-274) Light intensity detection unit, 30 plane mirror, 40 concave mirror, 50 actuator, C illumination light, AX rotation axis, BF back focus, E observer, J stripe image, K image light, L display light, M display image, S optical path, V virtual image, 200 windshield, 300 control unit, 301 input processing unit, 302 memory control unit, 303 buffer, 304 memory, 305 drawing control unit, 306 arithmetic processing unit, Ja high brightness area, Jb Low brightness area, Fi focus parameter, Q Force signal, Qmax maximum output, Qmin minimum output, P moving amount, 270 (271 to 274) the light intensity detector

Claims (2)

照明光を発する光源と、前記照明光を空間光変調して表示光として反射する反射型表示素子と、前記反射型表示素子で反射された前記表示光を拡大投射する投射手段と、前記投射手段が拡大投射した前記表示光を表示面にて結像する結像部材と、前記投射手段からの前記表示光の光強度を検出する光強度検出部と、を備え、前記反射型表示素子は、前記光強度検出部上に輝度の異なる領域を交互に有するテスト画像を移動させながら表示し、前記光強度検出部の出力信号に応じて、前記投射手段の位置を補正するフォーカス調整手段と、を備えたことを特徴とする車両用表示装置。   A light source that emits illumination light, a reflective display element that spatially modulates the illumination light and reflects it as display light, a projection means that magnifies and projects the display light reflected by the reflective display element, and the projection means An image forming member that forms an image of the display light that is enlarged and projected on a display surface, and a light intensity detection unit that detects the light intensity of the display light from the projection unit, and the reflective display element includes: A focus adjustment unit that displays a test image alternately having different luminance areas on the light intensity detection unit while moving the image, and corrects the position of the projection unit according to an output signal of the light intensity detection unit; A vehicle display device comprising the vehicle. フォーカス調整手段は、前記光強度検出部の出力信号の最大値と最小値との差が最大になるように前記投射手段の位置を補正することを特徴とする車両用表示装置。   The focus adjustment unit corrects the position of the projection unit so that the difference between the maximum value and the minimum value of the output signal of the light intensity detection unit is maximized.
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JP2017039440A (en) * 2015-08-21 2017-02-23 アルパイン株式会社 Projection display, projection display method, and projection display program
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