JP2021160480A

JP2021160480A - 車載用表示装置

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Publication number: JP2021160480A
Application number: JP2020062954A
Authority: JP
Inventors: 昌樹青沼; Masaki Aonuma; 一輝太田; Kazuki Ota
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2021-10-11
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: JP7400594B2

Abstract

【課題】曲面ディスプレイを備える車載用表示装置においてウィンドシールドでの映像の映り込みを低減する。【解決手段】曲面形状のディスプレイ２１がウィンドシールドＷＳに背を向けるように配置され、ディスプレイ２１の映像表示面２１ａにおける映像表示領域のうちウィンドシールドＷＳに近い他端２１２側を含む特定領域には、レンズフィルム２２が配置されている。レンズフィルム２２は、特定領域の映像光のうち映像表示面２１ａに対する法線方向に向かう主光線を所定の角度θ１だけウィンドシールドＷＳとは反対方向に屈折させる。これにより、特定領域における映像光がウィンドシールドＷＳを介して乗員のアイポイントＥＰに入射することが抑制され、ウィンドシールドＷＳでの映像の映り込みを低減できる。【選択図】図２

Description

本発明は、透明部材を有する自動車等の移動体に搭載され、当該透明部材における映像映りを低減可能な車載用表示装置に関する。

従来、自動車等の車両においてウィンドシールドの近傍に各種映像を表示する表示部が搭載され、各種映像を乗員に提示する車載用途の表示装置が知られている。この種の表示装置では、表示部による光の一部がウィンドシールドに投射され、その反射光が乗員の眼に入射すると、ウィンドシールドに表示部の映像が表示されて見えてしまうこと（以下「窓映り」という）がある。この窓映りが生じると、乗員がウィンドシールド前方の光景を見づらくなり、安全上好ましくない。このような窓映りを抑制可能な表示装置としては、例えば特許文献１に記載のものが挙げられる。

特許文献１に記載の表示装置は、車両のインストルメントパネルに搭載される立体表示器と、当該立体表示器の上方であって、当該立体表示器とウィンドシールドとの間に配置されるルーバーとを備える。このルーバーは、表示部の表示面に対して平行に配置される複数の羽板を有し、ウィンドシールドの前方からの外光が乗員の眼に届くようにしつつ、表示部の光がウィンドシールドに投射されることを妨げている。

特開２００７−３２６４０９号公報

さて、近年、この種の表示装置では、意匠性や搭載性等の観点から、表示部が可撓性を有するフレキシブルディスプレイとされることが検討されている。表示部が曲面形状とされた場合、表示部の光がより広範囲に拡散するため、より窓映りが発生し易くなることが懸念される。

そこで、特許文献１に記載の表示装置のようにルーバーを用いることも考えられるが、表示部が曲面形状の場合、その一部の光がウィンドシールドに投射されることを防ぎきれず、窓映りを抑制できないおそれがある。また、ルーバーを構成する羽板を表示部の曲面形状に合わせてその配置を変更すると、製造コストが増大すると共に、ウィンドシールド前方の視界確保と窓映り抑制との両立が難しくなる。

本発明は、上記の点に鑑み、所定の曲面形状とされたディプレイを備える車載用表示装置において、ディスプレイとウィンドシールドとの間にルーバーのような光遮蔽物を配置することなく、ウィンドシールドにおける窓映りを低減することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の車載用表示装置は、車両（Ｖ）に搭載される車載用表示装置（１）であって、湾曲した曲面形状のディスプレイ（２１）と、ディスプレイのうち映像を表示する側の面である映像表示面（２１ａ）に重ねて配置されるレンズフィルム（２２）と、ディスプレイの表示制御を行う制御部（４）と、を備え、ディスプレイは、映像表示面が車両のウィンドシールド（ＷＳ）の反対側に面し、かつ一端（２１１）側が固定されると共に、他端（２１２）側が一端側よりもウィンドシールドに近い配置とされており、映像表示面における映像表示領域のうち他端側の端部を含み、他端側から一端側に向かう途中までの一部の領域を特定領域とし、ディスプレイの映像光のうち映像表示面に対する法線方向に向かう光線を主光線として、レンズフィルムは、少なくとも特定領域を覆うと共に、特定領域における映像光の主光線をウィンドシールドとは反対側に向かう方向に所定の角度（θ１）だけ屈折させる。

これによれば、曲面形状のディスプレイのうち一端側よりもウィンドシールドＷＳに近い他端側を含む特定領域において、映像光のうち映像表示面に対する法線方向に向かう主光線がウィンドシールドＷＳから離れるように屈折する構成となる。そのため、レンズフィルムを有さない場合に比べて、特定領域における映像光の主光線がウィンドシールドＷＳに反射して乗員のアイポイントに入射することが低減される。これにより、ディスプレイとウィンドシールドとの間に光遮蔽物を配置することなく、ウィンドシールドにおける窓映りが低減される。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態の車載用表示装置が車両に搭載された様子を示す図である。表示部の構成例を示す図である。レンズフィルムの構成例を示す図である。レンズフィルムおよびディスプレイの一部を拡大したものであって、レンズ部によるディスプレイの映像光の屈折について説明するための図である。ディスプレイ上のレンズフィルムの配置範囲の算出を説明するための図である。レンズフィルム全体による特定領域の主光線の屈折を示す模式図である。第２実施形態の車載用表示装置において制御部が実行する駆動制御を説明するための図である。第２実施形態におけるディスプレイの形状例とディスプレイの視認距離を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態の車載用表示装置１について、図１〜図４を参照して説明する。本実施形態の車載用表示装置１は、例えば図１に示すように、表示部２が車両Ｖのインストルメントパネルに搭載され、センターインフォメーションディスプレイ（ＣＩＤ）や車両速度や回転数等を表示するメータ表示装置等として用いられると好適である。本明細書では、車載用表示装置１がＣＩＤとして用いられる場合を代表例として説明するが、この代表例に限定されるものではなく、他の用途にも採用され得る。

以下、説明の便宜上、図１に示すように、車両Ｖの車両全長方向に沿った方向のうち車室側からウィンドシールドＷＳに向かう方向を「前」、その反対方向を「後」、鉛直方向を「下」、鉛直方向の逆方向を「上」と、それぞれ称する。

図１では、上記の「前」、「後」、「上」、「下」の各方向を矢印で示している。本明細書では、特に断りがない場合、「前」、「後」、「上」、「下」とは、図１の矢印で示す各方向を意味する。図４では、後述のレンズフィルム２２の屈折作用を分かり易くするため、レンズフィルム２２および後述のディスプレイ２１の一部を拡大したものを示している。また、図４に示す「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」とは、それぞれディスプレイ２１を構成する後述の主画素における赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の発光色の副画素を意味する。図４では、見易くするため、ディスプレイ２１を構成する複数の主画素のうち１つのみを示し、他の画素群については省略している。

車載用表示装置１は、例えば図１に示すように、所定の曲面形状とされた表示部２と、駆動回路３と、制御部４とを備える。車載用表示装置１は、例えば図２に示すように、表示部２がディスプレイ２１と、ディスプレイ２１のうち一部に表示される映像の主光線の角度を車両ＶのウィンドシールドＷＳから遠ざかるように曲げるレンズフィルム２２とを有してなる。これにより、車載用表示装置１は、曲面形状とされた表示部２の映像がウィンドシールドＷＳを介して乗員のアイポイントＥＰに到達することが抑制され、ウィンドシールドＷＳでの窓映りが低減される構成となっている。

表示部２は、例えば図２に示すように、ディスプレイ２１と、透光性があり、ディスプレイ２１のうち映像を表示する側の面である映像表示面２１ａの少なくとも一部を覆うレンズフィルム２２とを備える。表示部２は、映像表示面２１ａが凸となるように湾曲した曲面形状で使用され、各種映像を表示する。

ディスプレイ２１は、可撓性のある任意のフレキシブルディスプレイであり、例えば、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイとされ得る。ＯＬＥＤディスプレイは、例えば、ポリイミド等の樹脂材料やフレキシブルガラス等の可撓性のある任意の基板上に、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）層とＯＬＥＤ層とがこの順に積層されてなる。ＴＦＴ層は、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極およびドレイン電極を備え、ゲート電極への印加電圧の調整によりソース／ドレイン電極間の電流のオンオフを制御可能な複数のＴＦＴ素子が平面方向に繰り返し配列されてなる。ＴＦＴ層は、例えば、各ＴＦＴ素子のドレイン電極がＯＬＥＤ素子を構成する一対の電極の少なくとも一方に接続され、ＯＬＥＤ層の駆動制御に用いられる。ＯＬＥＤ層は、例えば、一対の電極間に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などが順次積層されてなり、電圧印加により発光する複数のＯＬＥＤ素子を有してなる。ＯＬＥＤ層は、ＯＬＥＤ素子で構成された、例えば赤色、緑色および青色の発光色の異なる３つの副画素を有してなる主画素が、平面視にてある一方向および当該一方向に直交する直交方向に沿って繰り返し配列されてなる。

なお、ＯＬＥＤ素子やＴＦＴ素子並びにＯＬＥＤディスプレイの構成やこれらを構成する材料などについては、公知であるため、本明細書ではそれらの詳細の説明を省略する。

ディスプレイ２１は、例えば図２に示すように、一端２１１側がインストルメントパネルＶ１に固定され、他端２１２側が一端２１１側よりもウィンドシールドＷＳに近づくように湾曲した形状で配置される。具体的には、ディスプレイ２１は、例えば、映像表示面２１ａがウィンドシールドＷＳとは反対方向に面し、かつ上端（他端２１２）側が固定された下端（一端２１１）側よりも前方向に倒れるように湾曲した形状とされる。ディスプレイ２１は、例えば、下端側の端部にＴＦＴ素子やＯＬＥＤ素子の電極に接続される図示しない給電配線の端子が形成されており、この図示しない端子と駆動回路３とを繋ぐようにＦＰＣなどのフレキシブルな配線が接続されている。ディスプレイ２１は、例えば、駆動回路３から入力される駆動信号に基づいて各種映像を表示する。

以下、説明の便宜上、ディスプレイ２１の映像表示面２１ａに対する法線方向を「映像面法線方向」と称し、ディスプレイ２１の映像表示面２１ａにおける映像表示領域のうち映像面法線方向がウィンドシールドＷＳと交差する領域を「特定領域」と称する。また、ディスプレイ２１の映像光のうち映像面法線方向に向かう光線を「主光線」と称し、他の方向に向かう光線を「副光線」と称することがある。

レンズフィルム２２は、例えば図２に示すように、ディスプレイ２１の映像表示面２１ａのうち少なくとも特定領域を覆っており、ディスプレイ２１の映像光を所定の方向に屈折させてその投射方向を変更する役割を果たす部材である。例えば、レンズフィルム２２は、ディスプレイ２１の上端を含む一部の領域に重ねて配置され、図示しないＯＣＡ（Optical Clear Adhesiveの略）等の光学接着剤によりディスプレイ２１に貼り付けられる。レンズフィルム２２は、例えば図３に示すように、透光性および可撓性のある基部２２１および基部２２１の一面において平面方向に沿って繰り返し形成されてなる複数のレンズ部２２２を備える、マイクロレンズフィルムとされる。

以下、説明の便宜上、図３に示すように、レンズフィルム２２のうちレンズ部２２２が形成されている面を「一面２２ａ」と称し、一面２２ａとは反対面、すなわちディスプレイ２１と向き合う面を「他面２２ｂ」と称する。また、図４に示すように、レンズ部２２２のうちディスプレイ２１の映像光を屈折させる面を「傾斜面２２２ａ」と称する。

基部２２１は、任意の光学樹脂材料、例えば、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、アセテート樹脂などを用い、可撓性および透光性のある構成とされたフィルム基材とされる。基部２２１の一面には、複数のレンズ部２２２が繰り返し並べて形成されている。

レンズ部２２２は、例えば図３に示すように、所定の間隔で繰り返し形成されている。レンズ部２２２は、例えば、外形に沿ったキャビティを有する図示しない金型に熱可塑性または紫外線硬化性のある光学樹脂材料を投入して熱または紫外線照射により硬化させた後に剥離するなどの任意の方法により形成される。レンズ部２２２は、ディスプレイ２１の映像光のうち映像面法線方向に向かう主光線を所定の角度だけ曲げる役割を果たす。

具体的には、レンズフィルム２２は、例えば図４に示すように、ディスプレイ２１からの映像光が他面２２ｂに入光すると、レンズフィルム２２内において当該映像光を全反射させ、レンズ部２２２の傾斜面２２２ａにより所定の方向へ当該映像光を屈折させる。複数のレンズ部２２２は、それぞれがフレネルレンズのような構造となっており、フレネルレンズ面に相当する傾斜面２２２ａが特定領域においてディスプレイ２１の映像光を映像面法線方向とは異なる方向に屈折させる。複数のレンズ部２２２は、例えば図２に示すように、ディスプレイ２１のうちウィンドシールドＷＳに向かうように湾曲した一端（この場合、固定されていない上端）側における主光線が映像面法線方向から所定の角度θ１だけ曲がるように設計される。言い換えると、レンズ部２２２は、特定領域における主光線をウィンドシールドＷＳから遠ざかる方向に投射させる役割を果たす。

これは、湾曲したディスプレイ２１の映像表示面２１ａのうちウィンドシールドＷＳを向く状態とされた一部の領域の映像光の主光線がウィンドシールドＷＳで正反射し、乗員のアイポイントＥＰに入射することを抑制し、窓映りを防ぐためである。このレンズ部２２２によるウィンドシールドＷＳへの窓映りの抑制およびレンズ部２２２の設計例については後述する。

なお、レンズフィルム２２は、図２に示すように特定領域のみを覆う例に限定されるものではなく、映像表示面２１ａの全域を覆ってもよい。レンズフィルム２２は、映像表示面２１ａの全域を覆う場合には、例えば、基部２２１のうち特定領域に位置する部分のみにレンズ部２２２を備える構成とされる。さらに、上記では、基部２２１にレンズ部２２２を直接形成することでレンズフィルム２２とした例について説明したが、レンズ部２２２を有する光学樹脂シートと別体のフレキシブルな透光基材とを貼り合わせることでレンズフィルム２２とされてもよい。

駆動回路３は、例えば、図示しない回路基板上にＴ−ＣＯＮやＲＯＭ、ＲＡＭ等が搭載され、ディスプレイ２１の駆動用ＩＣを備える電子制御ユニットである。駆動回路３は、例えば図１に示すように、フレキシブル配線などを介して制御部４が接続されており、制御部４から映像信号が入力されたとき、当該映像信号に対応する駆動信号をディスプレイ２１に出力する。駆動回路３は、例えば、ディスプレイ２１近傍の任意の位置に配置される。

制御部４は、例えば、図示しない回路基板上にＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等が搭載されてなる電子制御ユニットであり、ＥＣＵ（Electronic Control Unitの略）とされる。制御部４は、例えば、図示しない他の車載センサや車載機器に接続され、当該他の車載センサや車載機器に対応する映像信号をディスプレイ２１に出力し、ディスプレイ２１の表示制御を行う。制御部４は、駆動回路３と同様に車両Ｖのうち任意の箇所に配置される。

なお、車載センサとしては、例えば、測距センサ、加速度センサ、ジャイロセンサ、オイルセンサやシートベルトセンサなどが挙げられるが、これらに限定されない。車載機器としては、例えば、ナビゲーション装置、カーエアコン、車載カメラ、通信機器やオーディオ装置などが挙げられるが、これらに限定されない。

以上が、本実施形態の車載用表示装置１の基本的な構成である。

〔レンズ部の設計例〕
次に、ウィンドシールドＷＳへの窓映りを抑制するレンズ部２２２の設計例について、図５、図６を参照して説明する。図５、図６では、見易くするため、表示部２やウィンドシールドＷＳ等を簡素化して示している。

以下、説明の便宜上、図５、６に示すように、特定領域における映像光の主光線であって、レンズフィルム２２で屈折させない場合に映像面法線に向かう光線を「光線Ｌ０」と称し、光線Ｌ０をレンズフィルム２２で屈折させた場合の光線を「光線Ｌ１」と称する。また、光線Ｌ０と光線Ｌ１とのなす角度を「屈折角度θ１」と称する。

レンズフィルム２２がない場合、ディスプレイ２１の特定領域における映像光の主光線、すなわち光線Ｌ０は、図６に示すように、ウィンドシールドＷＳで一部が反射し、アイポイントＥＰに入射してしまう。この場合、乗員には、特定領域に表示される映像がウィンドシールドＷＳに映って見えてしまい、車両Ｖの前方の視認性が低下する。

レンズフィルム２２は、レンズ部２２２により光線Ｌ０を屈折角度θ１でウィンドシールドＷＳとは反対方向に屈折させることで、ウィンドシールドＷＳで反射する映像光の割合を下げ、ウィンドシールドＷＳにおける窓映りを低減する。言い換えると、光線Ｌ１は、レンズ部２２２により光線Ｌ０よりも屈折角度θ１だけウィンドシールドＷＳから遠ざけられた方向に投射されることとなる。そのため、光線Ｌ１がウィンドシールドＷＳでその一部が反射したとしても、その反射光は、光線Ｌ０のウィンドシールドＷＳでの反射光に比べて、アイポイントＥＰから外れた領域に投射され、ウィンドシールドＷＳでの窓映りが生じなくなる。

屈折角度θ１が大きくなるほど、光線Ｌ１のウィンドシールドＷＳに対する入射角が大きくなり、その反射光がアイポイントＥＰに入射しにくくなる。屈折角度θ１を所定以上とすることで、ウィンドシールドＷＳでの窓映りを低減することができる。なお、光線Ｌ１が直接アイポイントＥＰに入射してしまうと、映像の視認性が低下することが懸念されるため、屈折角度θ１については下限に加えて、直接アイポイントＥＰに入射しないように上限を設定することが好ましい。レンズフィルム２２は、レンズ部２２２の光学設計により、上記した機能を発現する。

レンズ部２２２は、例えば図６に示すように、アイポイントＥＰに対するディスプレイ２１の配置、ディスプレイ２１の曲率半径Ｒ、屈折角度θ１およびウィンドシールドＷＳの傾き角度θ２に応じて、その各種パラメータが決定される。ここでいうレンズ部２２２の各種パラメータとは、例えば、レンズフィルム２２の位置に対する傾斜面２２２ａのサイズ、配置や他面２２ｂに平行な面に対する角度などの構造パラメータ、および屈折率などの物性パラメータを指す。

具体的には、レンズ部２２２の各種パラメータは、例えば図６に示すように、アイポイントＥＰとディスプレイ２１の一端２１１との直線距離Ｘ、およびディスプレイ２１のうち特定領域における曲率半径Ｒを考慮して決定される。また、レンズ部２２２の各種パラメータの決定においては、上記の条件に加えて、車両Ｖの水平面に対するウィンドシールドＷＳの傾き角度θ２、およびディスプレイ２１の配置を考慮する。

より具体的には、直線距離Ｘ、ディスプレイ２１の曲率半径Ｒ、およびウィンドシールドＷＳの傾き角度θ２に基づき、ディスプレイ２１のうち窓映りが生じる領域（特定領域）を算出する。そして、算出した特定領域における窓映りを抑制するために必要な屈折角度θ１を算出し、屈折角度θ１を実現するためのレンズ部２２２の各種パラメータを決定する。

ここで、特定領域の算出の一例について図５を参照して説明する。

図５では、車両Ｖの水平面に対する法線方向であって、ディスプレイ２１の映像表示面２１ａの上端を通る仮想直線を二点鎖線で示している。ここでいう「車両Ｖの水平面」（以下「車両水平面」という）とは、車両Ｖにおける鉛直方向を法線とする仮想平面を意味し、車両Ｖの地面に対する傾きにより変動する。

以下、説明の便宜上、図５に示すように、車両水平面に対する法線であって、ディスプレイ２１の映像表示面２１ａにおける他端２１２（上端）を通る仮想の直線を「仮想直線ＶＬ０」と称する。また、車両水平面上において車両Ｖの前後方向に沿った仮想の直線を「仮想直線ＶＬ１」と称し、仮想直線ＶＬ０、ＶＬ１の交点を「交点Ｐ」と称し、交点Ｐを通る仮想の直線であって、仮想直線ＶＬ０よりも後に位置するものを「仮想直線ＶＬ２」と称する。

例えば図５に示すように、車両水平面上に曲率半径Ｒで湾曲したディスプレイ２１が配置されている場合を想定し、光線Ｌ０による窓映りを生じる特定領域を算出する。このとき、特定領域は、例えば、断面視にて、ディスプレイ２１の他端２１２（上端）を通る仮想直線ＶＬ０と仮想直線ＶＬ０を後方向に角度θ３だけ傾けた仮想直線ＶＬ２との間に位置する領域といえる。例えば、直線距離Ｘ＝７５０ｍｍ、ディスプレイ２１の曲率半径Ｒ＝１００ｍｍ、ウィンドシールドＷＳの傾き角度θ２＝３０°とすると、角度θ３はおよそ２１°となる。この場合、レンズフィルム２２は、他端２１２を含み、他端２１２から一端２１１に向かう途中の一部の領域であって、角度θ３＝２１°となる特定領域に配置されればよい。そして、特定領域においてウィンドシールドＷＳでの窓映りを抑制するための屈折角度θ１を適宜設定し、設定した屈折角度θ１を実現するためのレンズ部２２２の各種パラメータを決定する。

なお、レンズフィルム２２におけるレンズ部２２２の各種パラメータについては、例えば、ＺｅｍａｘＪａｐａｎ株式会社製の光学シミュレーションソフトなどの任意の光学計算ソフトを用いることで算出され得る。そして、例えば、シミュレーション計算に基づいて得られたレンズ部２２２の構造パラメータの設計値を反映した形状の金型を用意し、熱可塑性もしくは紫外線硬化性の光学樹脂を用いて成型することで所望の特性を備えるレンズフィルム２２が得られる。

また、所定の角度θ１は、ディスプレイ２１上での位置に関係なく一定であってもよいし、湾曲したディスプレイ２１では、その上端から下端側に向かうにつれて映像面法線方向の角度が変化するため、ディスプレイ２１における場所に応じて変更されてもよい。例えば、所定の角度θ１は、レンズフィルム２２に覆われた領域においてディスプレイ２１の映像光が映像面法線方向とは異なる所定の方向に揃うように、ディスプレイ２１上での位置に応じて変更されてもよい。この場合、複数のレンズ部２２２は、例えば図４に示すように傾斜面２２２ａの他面２２ｂに対する角度を傾斜角度θ４として、傾斜角度θ４がディスプレイ２１上での位置に応じて異なる値となる。

本実施形態によれば、ディスプレイ２１のうち映像光の主光線がウィンドシールドＷＳに入射しやすい特定領域にレンズフィルム２２が配置され、当該主光線がウィンドシールドＷＳとは反対方向に屈折させられる構成の車載用表示装置１となる。これにより、映像光のうち映像光法線方向に向かう主光線、すなわち最も輝度が高くなる方向の光がウィンドシールドＷＳを介して乗員のアイポイントＥＰに入射することが抑制される。そのため、ディスプレイ２１とウィンドシールドＷＳとの間にルーバーのような別体の光遮蔽物を配置することなく、ウィンドシールドＷＳでの窓映りを低減できる。

（第２実施形態）
第２実施形態の車載用表示装置１について、図７、図８を参照して説明する。

図７では、見易くするため、後述する主画素ＭＰ同士の境界を便宜的に破線で示すと共に、断面を示すものではないが、一部の副画素ＳＰ１〜ＳＰ３にハッチングを施している。図８では、図１に対応する「上」、「下」、「前」、「後」の各方向を矢印で示すと共に、ディスプレイ２１全体が平板形状であるとした場合における映像表示面２１ａの位置を破線で示している。

本実施形態の車載用表示装置１は、窓映りを抑制するレンズフィルム２２により色収差が生じる場合には、制御部４によるディスプレイ２１の駆動制御により色収差を抑制する点で上記第１実施形態と相違する。本実施形態では、これらの相違点について主に説明する。

レンズフィルム２２は、上記第１実施形態と同様に、特定領域における映像光の主光線を所定の角度θ１だけウィンドシールドＷＳから遠ざける方向に屈折させる。一方、レンズ部２２２の設計によっては、レンズフィルム２２により屈折した光線Ｌ１がアイポイントＥＰに入射することにより、色収差が生じる場合がある。これは、ディスプレイ２１の映像光に含まれる複数の波長の光（例えば赤、緑、青）がレンズフィルム２２を介することで、それぞれの波長の光の集束位置にズレが生じることに起因する。本実施形態では、制御部４での駆動制御によってこの色収差を抑制する構成となっている。この詳細については、後述する。

制御部４は、本実施形態では、ディスプレイ２１のうち窓映りが生じ易い特定領域に位置する主画素群について、他の領域に位置する主画素群とは異なる駆動制御を実行する。

以下、説明の便宜上、ディスプレイ２１を構成する主画素のうち特定領域に位置する主画素を「特定主画素」と称し、特定主画素を構成する発光色の異なる複数の副画素を「特定副画素」と称する。また、複数の特定副画素のうち収差が生じている特定副画素を便宜的に「収差副画素」と称する。

制御部４は、特定主画素を構成する複数の特定副画素に収差が生じる場合、当該特定主画素のうち収差が生じていない特定副画素と、他の特定主画素を構成する特定副画素であって、収差副画素と同じ発光色のものとを用いて色収差を低減する制御を実行する。また、制御部４は、ディスプレイ２１のうち湾曲形状とされた部分に位置する主画素群について、湾曲形状とされたことに起因する映像の歪みを抑制するための駆動制御を実行する。つまり、制御部４は、本実施形態では、ディスプレイ２１の湾曲部分に位置する主画素群について、色収差を低減する第１の駆動制御、および色収差とは異なる映像の歪みを低減する第２の駆動制御を実行する構成となっている。

次に、本実施形態における制御部４による色収差を低減するための駆動制御について、例えば図７に示すように、発光色の異なる３つの副画素ＳＰ１〜ＳＰ３により構成される主画素ＭＰにおいて色収差が生じた場合を代表例として説明する。副画素ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ３の発光色は、例えば、赤色、緑色、青色とされる。

例えば図７に示す主画素ＭＰ１、ＭＰ２が特定主画素であって、色収差が生じているとき、制御部４は、主画素ＭＰ１の副画素ＳＰ１〜ＳＰ３の一部と、主画素ＭＰ２のうち主画素ＭＰ１の収差副画素と同じ発光色の副画素とを用いて映像表示させる制御を行う。具体的には、主画素ＭＰ１のうち副画素ＳＰ１、ＳＰ２と副画素ＳＰ３との間に色収差が生じている場合、制御部４は、例えば、主画素ＭＰ１の副画素ＳＰ１、ＳＰ２と、主画素ＭＰ２の副画素ＳＰ３とを用いて映像を表示させる制御信号を出力する。

つまり、本実施形態の車載用表示装置１は、主画素ＭＰ１を構成する副画素ＳＰ１〜ＳＰ３のうちレンズ部２２２を介することで集束位置がずれる副画素ＳＰ３に代わり、他の主画素ＭＰの副画素ＳＰ３のうち集束位置が近いものを用いることで色収差を低減する。言い換えると、制御部４は、ある特定主画素を構成する複数の特定副画素のうち収差副画素以外のものと、異なる特定主画素を構成する複数の特定副画素のうち当該収差副画素と同じ発光色の副画素とを用いて、集束位置が揃った主画素を構成する。すなわち、制御部４は、ディスプレイ２１の特定領域では、異なる特定主画素間の特定副画素を組み合わせてすべての発光色の集束位置が揃った１つの主画素として駆動させることで色収差の補正を実行する。これにより、レンズ部２２２に起因して色収差が生じた場合であっても、駆動方式によってこの色収差を低減することが可能となる。

例えば、色収差を低減するための特定副画素の選択テーブルを制御部４の図示しない記憶媒体に格納しておき、特定領域における主画素群の駆動に当該選択テーブルを読み込んで実行する構成とすればよい。この選択テーブルは、例えば、ディスプレイ２１の形状、曲率半径や特定領域における画素群の座標データおよびレンズ部２２２による主光線の屈折角度θ１に基づいて作成され得る。このような方法により、発光色の集束位置が揃った適切な特定副画素群の選択を行うことができ、色収差を低減できる。

なお、ここでいう「色収差」とは、レンズ部２２２に入射する主光線に起因する「軸上色収差」、およびレンズ部２２２に斜めに入射した映像光に起因する「倍率色収差」を意味する。

また、ディスプレイ２１のうちレンズフィルム２２に覆われた部分における色収差については、例えば、Ｚｅｍａｘ社のＯｐｔｉｃＳｔｕｄｉｏ（登録商標）などの任意の光学モデリングプログラムを用いて算出することができる。例えば、ディスプレイ２１の特定領域の曲率半径、車両Ｖにおけるアイポイント、ディスプレイ２１の車両Ｖの位置、視認距離、レンズ部２２２の屈折率や主光線の屈折角度θ１等の各種パラメータを適宜設定し、シミュレーション計算により色収差を算出する。

そして、シミュレーション計算の結果に基づき、特定副画素における色収差を低減するための特定副画素の組み合わせを決定する。この決定は、例えば、特定副画素群の各発光色の集束位置を算出し、集束位置の差が所定の範囲内、すなわち略同一となる特定副画素同士を選択する等の方法によりなされる。このようにして決定した組み合わせに従って、制御部４により異なる特定主画素間の特定副画素を組み合わせて、１つの主画素を構成するように駆動させることで、色収差を低減することができる。

次に、制御部４がディスプレイ２１の湾曲部分に起因する映像の歪みを低減するために実行する駆動制御について、図８を参照して説明する。

ここでは、例えば図８に示すように、ディスプレイ２１のうち一端２１１側の上半分が平板状の平板部２１３とされ、他端２１２側の下半分が湾曲した湾曲部２１４とされた場合における色収差低減の具体例について説明する。

なお、説明の便宜上、ディスプレイ２１は、映像表示領域が四角形状であって、その対角線のサイズを２１．６インチ、横縦のアスペクト比を１６：９とするが、これに限定されるものではない。

この場合、ディスプレイ２１全体が平板形状であるとした場合の上下方向における寸法（以下「縦寸法」という）が約２６９ｍｍであり、平板部２１３の縦寸法Ｚ_１は、約１３４．５ｍｍである。湾曲部２１４は、湾曲することによって、湾曲部２１４が平板形状であるとした場合よりもその縦寸法が小さくなる。例えば湾曲部２１４の曲率半径Ｒが１００ｍｍであるとすると、湾曲部２１４の映像表示面２１ａを円弧とする仮想扇形の中心角度は、３６０×１３４．５／（２×π×１００）≒７７°である。また、湾曲部２１４の縦寸法Ｚ_２は、１００×ｓｉｎ７７°≒９８ｍｍとなる。

つまり、湾曲部２１４は、曲率半径１００ｍｍで湾曲することにより、その縦寸法が１３４．５ｍｍから約９８ｍｍとなり、上下方向におけるサイズが約２７％低下する。そのため、ディスプレイ２１を正面から見るユーザには、湾曲部２１４が平板形状の場合に比べ、湾曲部２１４の表示映像の上下方向におけるサイズが２７％圧縮されたように歪んで見えてしまう。

制御部４は、湾曲部２１４における縦寸法の変化に伴う映像の歪みを補正する駆動制御を実行する。すなわち、制御部４は、平板部２１３に位置する主画素群については外部からの映像信号に基づく映像を表示させる一方で、湾曲部２１４に位置する主画素群については、外部からの映像信号の歪み補正を実行する。例えば、制御部４は、湾曲部２１４に位置する主画素群については、圧縮して見える分（上記の例では約２７％）だけ拡大した映像となるように映像信号を補正し、当該主画素群に出力する処理を行う。これにより、湾曲部２１４に表示される映像の歪みが低減され、ディスプレイ２１全体の映像の視認性が向上する。

なお、制御部４は、湾曲部２１４のうちレンズフィルム２２で覆われた部分に位置する主画素群については、レンズ部２２２による主光線以外の屈折を考慮した歪み補正を別途実行する構成であってもよい。

また、ディスプレイ２１全体が平板形状であるとしたときの映像表示面２１ａとアイポイントＥＰとの前後方向に沿った距離を「視認距離Ｘ_０」として、視認距離Ｘ_０は、例えば７００ｍｍとされるが、車両Ｖの種類やユーザの体格等により変化し得る。

なお、制御部４における色収差の低減に用いられる特定画素群の選択テーブルは、例えば、湾曲部２１４の縦寸法、レンズ部２２２による主光線の以外の屈折角度、および視認距離Ｘ_０に応じて設定される。

本実施形態によれば、レンズフィルム２２ではウィンドシールドＷＳでの窓映りを抑制し、制御部４による駆動制御により色収差に起因する視認性低下を低減した構成の車載用表示装置１となる。そのため、本実施形態では、上記第１実施形態と同様の効果が得られることに加えて、レンズフィルム２２を配置した領域における映像を視認させつつ、当該領域における色収差を抑制する効果も得られる。

（他の実施形態）
本発明は、実施例に準拠して記述されたが、本発明は当該実施例や構造に限定されるものではないと理解される。本発明は、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらの一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本発明の範疇や思想範囲に入るものである。

（１）上記各実施形態において、制御部４は、ディスプレイ２１のうち映像表示面２１ａが曲面形状とされた部分について輝度補正を実行してもよい。具体的には、ディスプレイ２１がＯＬＥＤパネルである場合、ディスプレイ２１は、例えば、映像光のうち映像面法線方向に向かう主光線を基準（０°）として、主光線の光束が最も多く、主光線に対する角度が大きくなるほど光束が少なくなる特性を有する。すなわち、ディスプレイ２１は、正面（映像面法線方向）から見たときの輝度が最も高く、斜めから見たときの輝度が低くなる視野角特性を備える。ディスプレイ２１の一部または全部が湾曲形状となっている場合、ユーザは、ディスプレイ２１に表示された映像に湾曲形状に起因する輝度差を感じてしまい、違和感を覚え得る。

制御部４は、ディスプレイ２１の視野角特性を考慮し、ディスプレイ２１の湾曲形状に起因する映像の輝度差を低減するため、ディスプレイ２１のうち湾曲形状の部分に位置する画素群の輝度を他の画素群よりも高くする輝度補正を実行してもよい。

例えば、ディスプレイ２１が図８に示すように平板部２１３と湾曲部２１４とを有する形状である場合を代表例として説明する。この場合において、平板部２１３および湾曲部２１４を同じ階調値で駆動したとき、湾曲部２１４の輝度が平板部２１３に比べて見かけ上１０％低いとすると、制御部４は、湾曲部２１４に位置する画素群の輝度を１０％上昇させる輝度補正を実行する。これにより、ユーザは、平板部２１３と湾曲部２１４で同じ輝度の映像が表示されていると認識し、湾曲形状に起因する見かけ上の輝度差が低減され、違和感を覚えることがなくなる。

なお、上記では、湾曲部２１４で一律に輝度を高くする例について説明したが、湾曲形状に起因する見かけ上の輝度差を低減できればよく、これに限定されるものではない。例えば、湾曲部２１４のうち他端２１２（上端）に近い画素ほど輝度を高くしてもよいし、湾曲部２１４のうちレンズフィルム２２で覆われた部分とそれ以外の部分とで輝度上昇の比率を変更してもよいし、これらの組み合わせであってもよい。後者の場合、湾曲部２１４のうちレンズフィルム２２に覆われた部分については、レンズ部２２２により主光線の角度が変更されるため、変更後の主光線の角度および視野角特性を加味して輝度上昇の度合いを決定すればよい。

（２）上記した他の実施形態においては、ユーザ（例えば運転者）のアイポイントＥＰを検出する検出部を車両Ｖに搭載し、制御部４は、当該検出部からアイポイントＥＰの位置を取得した上で、アイポイントＥＰの変化を加味した輝度補正を実行してもよい。これにより、ユーザの顔の位置が変わったとしても、そのときのアイポイントＥＰの位置に応じた輝度補正が行われるため、ディスプレイ２１の視認性がさらに向上することとなる。

なお、図示しない検出部としては、ユーザの顔を撮像可能な任意の箇所に配置され、例えば、株式会社デンソー製のドライバーステータスモニター（登録商標）とされるが、これに限定されるものではない。

１車載用表示装置
２１ディスプレイ
２１１一端
２１２他端
２１ａ映像表示面
２２レンズフィルム
２２１基部
２２２レンズ部
４制御部
ＷＳウィンドシールド

Claims

車両（Ｖ）に搭載される車載用表示装置（１）であって、
湾曲した曲面形状のディスプレイ（２１）と、
前記ディスプレイのうち映像を表示する側の面である映像表示面（２１ａ）に重ねて配置されるレンズフィルム（２２）と、
前記ディスプレイの表示制御を行う制御部（４）と、を備え、
前記ディスプレイは、前記映像表示面が前記車両のウィンドシールド（ＷＳ）の反対側に面し、かつ一端（２１１）側が固定されると共に、他端（２１２）側が前記一端側よりも前記ウィンドシールドに近い配置とされており、
前記映像表示面における映像表示領域のうち前記他端側の端部を含み、前記他端側から前記一端側に向かう途中までの一部の領域を特定領域とし、前記ディスプレイの映像光のうち前記映像表示面に対する法線方向に向かう光線を主光線として、
前記レンズフィルムは、少なくとも前記特定領域を覆うと共に、前記特定領域における前記映像光の主光線を前記ウィンドシールドとは反対側に向かう方向に所定の角度（θ１）だけ屈折させる、車載用表示装置。
前記レンズフィルムは、基部（２２１）と、前記基部の一面上に繰り返し並べて形成された複数のレンズ部（２２２）とを備え、
前記レンズ部は、前記レンズフィルムのうち前記ディスプレイと向き合う他面（２２ｂ）に対して傾いた面であって、前記主光線を屈折させるフレネルレンズ面として作用する傾斜面（２２２ａ）を備える、請求項１に記載の車載用表示装置。
前記レンズフィルムのうち前記ディスプレイと向き合う面と前記傾斜面とのなす角度を傾斜角度（θ４）として、複数の前記レンズ部は、前記特定領域における位置に応じて異なる前記傾斜角度とされている、請求項２に記載の車載用表示装置。
前記ディスプレイは、発光色の異なる複数の副画素（ＳＰ１〜ＳＰ３）によりなる複数の主画素（ＭＰ）が前記映像表示面に沿って繰り返し配列されてなり、
複数の前記主画素のうち前記特定領域に配置される前記主画素を特定主画素とし、前記特定主画素を構成する複数の前記副画素のうち前記レンズフィルムを介することで収差が生じる前記副画素を収差副画素として、
前記制御部は、前記特定主画素を構成する複数の前記副画素のうち前記収差副画素とは異なる前記副画素と、他の前記特定主画素を構成する複数の前記副画素のうち前記収差副画素と同じ発光色の前記副画素とを組み合わせた１つの主画素として用いることにより収差を補正する制御を実行する、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の車載用表示装置。