JP6509601B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
また、この構成によれば、第1の受光結果が示す受光強度が所定基準値以上の場合は外光の強度が強過ぎると判断し、誤動作を防ぐため、位置調整機能を禁止とする。
この構成によれば、画像形成部における光の位相変調を制御することで、投影画像の位置調整を行うことができる。
この構成によれば、受光部の受光強度を基に、簡単な構成で投影画像の位置調整を行うことができる。
をさらに有する。
この構成によればPWM制御により、前記発光部の光出力がオフの状態を所定時間間隔で所持させることでき、位置調整を行うか否かの判断を定期的に行うことができる。
図1は本発明の実施形態に係る画像表示装置1の機能ブロック図である。図2は運転者が虚像を視認する原理を説明するための図である。図3は本実施形態に係る画像表示装置において、受光部の配置を説明するための図である。
本実施形態に係る画像表示装置1は、車両(移動体)に搭載されて用いられるヘッドアップディスプレイである。
本実施形態の発光部11は、PWM制御されるので、レーザ光を発光(光出力)するオン状態と、レーザ光を発光しないオフ状態が存在する。本実施形態では、後述するように、発光部11がオフ状態において投影画像の位置調整動作を行うか否かを判断する。
画像形成部13は、入力したパラメータを基にLCOS上に仮想レンズを形成する機能を有している。画像形成部13は、投影画像の位置調整情報を制御部35から入力し、これをパラメータとして用いて投影画像の位置調整を行う。
画像形成部13は、LCOSに代えて透過型LCD等を用いてもよい。
受光部31は、例えば、光を電気に変換する計測用デバイスとしてのフォトディテクタ(PD)である。代表的なフォトディテクタとしては、例えば、半導体のpn接合を利用した光起電力型のフォトダイオードが挙げられる。
本実施形態の受光部31は、図3に示すように、光拡散部(ディフューザ)17の投影画像の表示領域17A外に設けられている。本実施形態では、R(赤)とG(緑)のレーザ光のそれぞれの波長に対応する2つの受光部31A,31Bが光強度のフィードバックループ用(Auto Power Control:APC)、受光部31Cがイメージ位置調整用に設けられている。
パラメータメモリ43は、原画像情報を輝度等を調整(設定)するためのパラメータデータの初期情報を記憶する。
画像メモリ41及びパラメータメモリ43としては、ROMが挙げられるが、SSD(Solid State Drive)等の他の形式の記憶装置であってもよい。
図3は本実施形態に係る画像表示装置において、受光部の配置を説明するための図である。図4は本実施形態に係る画像表示装置において、外乱光の影響をキャンセルする機能を説明するための図である。図5は本実施形態に係る画像表示装置において、色毎の位置ずれを補正する機能を説明するための図である。
また、画像情報生成部47において、パラメータ設定部45から入力したパラメータを基に、画像メモリ41から読み出した原画像情報を調整して表示画像情報が生成される。
そして、光拡散部17において、ホログラム回折光が拡散され、光反射部19で指向されてウィンドウシールドガラス51に照射される。
ここで、画像形成部13の表示面と、光拡散部17の拡散領域上に形成される画像と、虚像57とが共役関係にある。
本実施形態の受光部31は、上述したように、光拡散部(ディフューザ)17の投影画像の表示領域外に設けられている。本実施形態では、1つの受光部31CがR(赤)とG(緑)のレーザ光の位置判断を行っている。RとGは時間差を持って照射されておりRとGそれぞれの単独ON期間中が必ず存在する。そのRG単独のON中にそれぞれの位置ずれ調整を行う。
受光部31Cが調整イメージ60を受光すると、光の強度を測定することができる。実際には、フォトディテクタ(PD)の電圧として光の強度を把握する。
発光部11はPWM制御されており、発光部11がオフの状態のときには、受光部31Cはレーザ光を受光せず、受光部31Cの出力は0の筈である。しかし、受光部31Cが外乱光を受光すると、その外乱光に見合った出力が発生する(図4(b)参照)。
この外乱光の入力に対しては、ノイズフィルタリング及び平均化処理を行わない。
したがって、発光部11のオン状態における受光部31Cの出力をも加味すると、図4(a)に示すような受光電圧が得られることになる。
所定基準値としては、図4(a)において、受光電圧が急峻変化する部分の中間部、例えば、300LSBとする。所定基準値の300LSBの値は例示であって、この値に限定されない。
調整イメージ60が受光部31Cに重なる量が多ければ(位置ずれが小さい)、受光部31Cの出力(受光強度)が強く、調整イメージ60が受光部31Cに重なる量が少なければ(位置ずれが大きい)、受光部31Cの出力(受光強度)が弱い。
また、画像表示装置1では、発光部11がオフの状態において検出した光成分を外光として認識させ、認識結果を発光部11がオン状態の調整作業にフィードバックすることで、外乱光の影響を受けることなく投影画像の位置調整を可能とする。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
また、上述した実施形態では、画像形成部13において位置調整制御部35から位置調整情報を基に位相変調を制御して投影画像の位置調整を行う場合を例示したが、その他の方法で位置調整を行うようにしてもよい。
11…発光部
13…画像形成部
17…光拡散部
19…光反射部
31…受光部
33…発光制御部
35…位置調整制御部
41…画像メモリ
43…パラメータメモリ
45…パラメータ設定部
47…画像情報生成部
Claims (6)
- 投影画像を表示するための光を出力する発光部と、
前記発光部からの光に応じた投影画像の表示領域外に設けられ、前記投影画像の位置調整用の光を受光する受光部と、
前記発光部から出射された光に応じた投影画像を形成する画像形成部と、
前記発光部の光出力がオフの状態における前記受光部の第1の受光結果に基づいて前記投影画像の位置調整を行うか否かを判断する位置調整制御部と
を有し、
前記位置調整制御部は、前記第1の受光結果が示す受光強度が所定基準値以上の場合は前記位置調整を行わないと判断する
画像表示装置。 - 前記位置調整制御部は、前記第1の受光結果が示す受光強度が所定基準値以下の場合は、前記発光部がオンの状態において前記受光部に入射した場合の第2の受光結果から、前記第1の受光結果を差し引いた第3の受光結果を基に前記位置調整を行う
請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記位置調整制御部は、一定期間内の前記第3の受光結果の平均値を基に、前記位置調整を行う
請求項2に記載の画像表示装置。 - 前記位置調整制御部は、前記発光部がオンの状態における前記受光部の受光結果を基に、前記投影画像を位置調整するための位置設定情報を前記画像形成部に出力し、
前記画像形成部は、前記発光部からの出射された光を、前記位置設定情報を基に位相変調する
請求項1〜3のいずれかに記載の画像表示装置。 - 前記受光部は、前記投影画像の表示位置に応じた受光強度を生じるように配置されている
請求項1〜4のいずれかに記載の画像表示装置。 - 前記発光部の光出力をPWM制御する発光制御部
をさらに有する請求項1〜5のいずれかに記載の画像表示装置。
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