JP6213323B2 - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents
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Description
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。
スクリーンと、光源から出力される光に基づいて生成される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、前記スクリーンを前記光源の光路に沿って移動させる第1駆動源と、前記第1駆動源の駆動制御を行う第1ドライバ基板と、前記スクリーンを前記光源の光路に対して交差する方向に沿って移動させる第2駆動源と、前記投射レンズを前記光源の光路に沿って移動させる第3駆動源と、前記第2駆動源及び前記第3駆動源の駆動制御を行う第2ドライバ基板と、前記第2ドライバ基板によって制御対象となる駆動源を前記第2駆動源と前記第3駆動源との間で切り換える切換基板と、を有することを特徴とする。
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、投射レンズ及びスクリーンを光路に沿って夫々移動させるので、スクリーンを移動させることによってユーザから虚像までの距離を調整できる一方、スクリーンを移動させた場合であっても投射レンズから投射された映像をスクリーン上で焦点を合わせることができるので、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、スクリーンを光路に対して交差する方向に移動させる第2駆動源を制御するドライバ基板と、投射レンズを光路に沿って移動させる第3駆動源を制御するドライバ基板とを共用化することにより、必要なドライバ基板の数を減らして装置の小型化とコストダウンを実現することが可能となる。また、ヘッドアップディスプレイ装置の動作中において第2駆動源と第3駆動源は同時に駆動させる必要が無いので、ドライバ基板を共用化することがヘッドアップディスプレイ装置の動作を妨げる虞も無い。
前記第1駆動源の駆動に伴って前記スクリーンを前記光路に沿って移動させることにより、前記虚像を視認するユーザから前記虚像生成手段により生成される前記虚像までの距離を変更することを特徴とする。
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、ユーザ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を虚像として表示させる場合に、ユーザから対象物までの距離に応じた適切な位置に虚像を生成することが可能となる。
前記第1駆動源の駆動に伴って前記スクリーンを前記光路に沿って移動させる場合に、前記第3駆動源の駆動に伴って前記投射レンズを前記光路に沿って移動させることによって、前記投射レンズから投射された前記映像を前記スクリーン上で焦点を合わせることを特徴とする。
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、スクリーンを移動させた場合であっても投射レンズから投射された映像をスクリーン上で焦点を合わせることができるので、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。
前記虚像を生成する位置を決定する虚像位置決定手段と、前記虚像位置決定手段により決定された位置に基づいて、前記スクリーンを前記光路に沿って移動させる移動方向と移動量を決定するスクリーン移動決定手段と、前記スクリーン移動決定手段により決定された前記スクリーンの移動方向と移動量に基づいて、前記投射レンズを前記光路に沿って移動させる移動方向と移動量を決定するレンズ移動決定手段と、を有し、前記第1ドライバ基板は、前記スクリーン移動決定手段により決定された移動方向と移動量に従って前記スクリーンを移動させるように前記第1駆動源を駆動制御し、前記第2ドライバ基板は、前記レンズ移動決定手段により決定された移動方向と移動量に従って前記投射レンズを移動させるように前記第3駆動源を駆動制御することを特徴とする。
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、第1ドライバ基板と第2ドライバ基板による制御によって、予め決められた位置にスクリーンと投射レンズを夫々適切に移動させることが可能となる。
前記スクリーン移動決定手段及び前記レンズ移動決定手段は、前記投射レンズ及び前記スクリーンを前記光路に沿って互いに異なる方向に移動させるように各移動方向を決定することを特徴とする。
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、投射レンズ及びスクリーンを光路に沿って互いに異なる方向へと移動させるので、スクリーンを移動させることによってユーザから虚像までの距離を調整できる一方、スクリーンを移動させた場合であっても投射レンズから投射された映像をスクリーン上で焦点を合わせることができるので、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、スクリーンの移動方向と逆方向に投射レンズを移動させることによって、投射レンズから投射された映像をスクリーン上で焦点を合わせるので、光源から投射レンズまでの距離にクリアランスを設ける必要が無く装置を小型化することが可能となる。
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2駆動源の駆動に伴って前記第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、複数のスクリーンを備え、スクリーンに対する映像の投射態様を、映像を複数のスクリーンを対象として投射する第1投射態様と、一の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ので、複数のスクリーン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を可能にする一方で、分割線の無いサイズの大きな虚像についても生成することが可能となる。また、大きなサイズの虚像を生成する場合であっても画質を低下させることもない。
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
22 第1投射レンズ
23 第2投射レンズ
24 レンズ駆動モータ
25 第1スクリーン
26 第2スクリーン
29 スクリーン前後駆動モータ
30 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 (6)
- スクリーンと、
光源から出力される光に基づいて生成される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、
前記スクリーンを前記光源の光路に沿って移動させる第1駆動源と、
前記第1駆動源の駆動制御を行う第1ドライバ基板と、
前記スクリーンを前記光源の光路に対して交差する方向に沿って移動させる第2駆動源と、
前記投射レンズを前記光源の光路に沿って移動させる第3駆動源と、
前記第2駆動源及び前記第3駆動源の駆動制御を行う第2ドライバ基板と、
前記第2ドライバ基板によって制御対象となる駆動源を前記第2駆動源と前記第3駆動源との間で切り換える切換基板と、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駆動源の駆動に伴って前記スクリーンを前記光路に沿って移動させることにより、前記虚像を視認するユーザから前記虚像生成手段により生成される前記虚像までの距離を変更す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。
- 前記第1駆動源の駆動に伴って前記スクリーンを前記光路に沿って移動させる場合に、前記第3駆動源の駆動に伴って前記投射レンズを前記光路に沿って移動させることによって、前記投射レンズから投射された前記映像を前記スクリーン上で焦点を合わせることを特徴とする請求項2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記虚像を生成する位置を決定する虚像位置決定手段と、
前記虚像位置決定手段により決定された位置に基づいて、前記スクリーンを前記光路に沿って移動させる移動方向と移動量を決定するスクリーン移動決定手段と、
前記スクリーン移動決定手段により決定された前記スクリーンの移動方向と移動量に基づいて、前記投射レンズを前記光路に沿って移動させる移動方向と移動量を決定するレンズ移動決定手段と、を有し、
前記第1ドライバ基板は、前記スクリーン移動決定手段により決定された移動方向と移動量に従って前記スクリーンを移動させるように前記第1駆動源を駆動制御し、
前記第2ドライバ基板は、前記レンズ移動決定手段により決定された移動方向と移動量に従って前記投射レンズを移動させるように前記第3駆動源を駆動制御することを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載のヘッドアップディスプレイ装置。 - 前記スクリーン移動決定手段及び前記レンズ移動決定手段は、前記投射レンズ及び前記スクリーンを前記光路に沿って互いに異なる方向に移動させるように各移動方向を決定することを特徴とする請求項4に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
- 前記スクリーンは、第1スクリーンと第2スクリーンとを含み、
前記第2駆動源の駆動に伴って前記第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。
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