JP7178638B2 - 電子ミラーシステム、及び移動体 - Google Patents
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Description
以下の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、各図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
以下、本実施形態に係る電子ミラーシステム10について図面を参照して詳しく説明する。
電子ミラーシステム10は、図1及び図3に示すように、画像表示部20と、光学系30と、を備えている。また電子ミラーシステム10は、図3に示すように、撮像部40と、制御部50と、を更に備えている。また電子ミラーシステム10は、画像表示部20、光学系30、及び制御部50を収容するハウジング60(図1参照)を更に備えている。
ハウジング60は、例えば合成樹脂の成型品等で構成されている。ハウジング60は、図1に示すように、内部に収容室64を有する直方体状に形成されている。収容室64には、画像表示部20、光学系30、及び制御部50等が収容されている。
撮像部40は、撮影方向が互いに異なる複数(例えば2台)のカメラ41,42を含む。カメラ41,42は、動画像を撮影可能なデジタルカメラである。2台のカメラ41,42は、カメラ41の撮影範囲とカメラ42の撮影範囲とが少なくとも一部重なるように配置されている。カメラ41,42は、それぞれ、所定のフレームレートで自動車100の後方を撮影して、画像データを制御部50に出力する。本実施形態では、2台のカメラ41,42が、互いに異なる方向から自動車100の後方を撮影している。よって、制御部50は、カメラ41,42の画像データと、カメラ41,42の設置位置に関する情報とに基づいて、カメラ41,42の画像に映っている対象物までの距離を三角法により求めることができる。
画像表示部20は、上述した表示部(表示デバイス)21及び光学素子群22を有している。光学素子群22は、上述の通り、レンズアレイとして構成され、表示部21の表示面211と対向するように配置される。
光学系30は、画像表示部20から出力される光を、アイボックス210に集光する。本実施形態では、光学系30は、図1及び図3に示すように、例えば、凸レンズであるレンズ31と、凹面鏡であるミラー32とを有している。
制御部50は、例えば、コンピュータシステムを含んでいる。コンピュータシステムは、ハードウェアとしての1以上のプロセッサ及び1以上のメモリを主構成とする。コンピュータシステムの1以上のメモリに記録されたプログラムを1以上のプロセッサが実行することによって、制御部50の機能が実現される。プログラムは、コンピュータシステムの1以上のメモリに予め記録されている。なお、プログラムは、電気通信回線を通じて提供されてもよいし、コンピュータシステムで読み取り可能なメモリカード、光学ディスク、ハードディスクドライブ等の非一時的記録媒体に記録されて提供されてもよい。
本実施形態の電子ミラーシステム10の動作について簡単に説明する。
以下、本実施形態の光学素子群22について、図6A、図6B及び図7を参照しながら詳しく説明する。なお、図7は、本実施形態の光学素子群22と比較するための比較例の光学素子群22Xを示す。図6Aは、光学素子群22の一部のみと、当該一部に対応する表示部21の表示面211の一部のみを図示する。同様に、比較例の図7は、光学素子群22Xの一部のみと、当該一部に対応する表示部21Xの表示面211Xの一部のみを図示する。
上記実施形態は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、上記実施形態に係る電子ミラーシステム10(特に制御部50)と同様の機能は、電子ミラーシステム10の制御方法、コンピュータプログラム、又はコンピュータプログラムを記録した非一時的記録媒体等で具現化されてもよい。
以下、変形例1の電子ミラーシステム10における光学素子群22Aについて、図8A及び図8Bを参照しながら説明する。図8Bは、図8AをX軸方向(並び方向D1)に沿って見た要部側面図である。なお、基本例の電子ミラーシステム10と実質的に共通する構成要素については、同じ参照符号を付与して適宜に説明を省略する場合もある。
以下、変形例2の電子ミラーシステム10における光学素子群22Bについて、図9A及び図9Bを参照しながら説明する。図9Aは、光学素子群22BをX軸方向(並び方向D1)に沿って見た要部側面図である。図9Bは、光学素子群22Bを正面から見た要部平面図である。なお、基本例の電子ミラーシステム10と実質的に共通する構成要素については、同じ参照符号を付与して適宜に説明を省略する場合もある。
基本例では、光学素子群22が、レンズアレイにより構成されている。しかし、光学素子群22は、レンズアレイではなく、複数のピンホールが形成された部材であってもよい。この場合、複数のピンホールの配置が、光学素子群22の正面から見て、千鳥状に配置されることで、立体画像に関する視認性の向上が達成されてもよい。
以上説明したように、第1の態様に係る電子ミラーシステム(10)は、表示部(21)と、光学素子群(22、22A)と、を備える。表示部(21)は、撮像部(40)から取得する画像データに基づく画像を表示面(211)に表示する。光学素子群(22、22A)は、表示部(21)から焦点距離(W1)に応じて表示面(211)と対向するように配置され、表示面(211)に表示される画像からの光線を集光して、立体的な虚像(310)を再生する。光学素子群(22、22A)は、各列が複数の光学素子(B0)を含む第1列(K1)と第2列(K2)とを交互に並べて方眼状に構成される。各光学素子(B0)は、画像を構成する複数の画像片(GP0)のうち、対応する画像片(GP0)からの光線を集光する。各画像片(GP0)は、第1列(K1)と第2列(K2)とが並ぶ並び方向(D1)に沿って長尺であり、かつ、長尺方向における寸法(Q1)が、並び方向(D1)における各光学素子(B0)の寸法(Q2)よりも大きい。第1列(K1)を構成する各光学素子(B0)は、光線が通る第1端面(S1)を有する。第2列(K2)を構成する各光学素子(B0)は、光線が通る第2端面(S2)を有する。第1端面(S1)及び第2端面(S2)は、表示面(211)に対して傾斜する。第1端面(S1)の傾斜方向(F1)及び第2端面(S2)の傾斜方向(F2)は、並び方向(D1)に沿って見て、互いに異なり、かつ、表示面(211)と直交する方向に沿って見て、長尺方向に直交する方向に沿っている。第1の態様によれば、立体画像に関する視認性の向上を図ることができる。
21 表示部
211 表示面
22、22A、22B 光学素子群
40 撮像部
30 光学系
100 自動車(移動体)
110 移動体本体
200 ユーザ
210 アイボックス
310 虚像
B0 光学素子
B1 第1光学素子
B2 第2光学素子
C1 入射面
C2 出射面
D1 並び方向
E1 第1辺
E2 第2辺
F1、F2 傾斜方向
GP0 画像片
GP1 第1の画像片
GP2 第2の画像片
H1、H2 中心位置
K1 第1列
K2 第2列
M1 第1曲面
M2 第2曲面
Q1 (長尺方向における各画素片の)寸法
Q2 (並び方向における各光学素子の)寸法
S1 第1端面
S2 第2端面
W1 焦点距離
Claims (10)
- 撮像部から取得する画像データに基づく画像を表示面に表示する表示部と、
前記表示部から焦点距離に応じて前記表示面と対向するように配置され、前記表示面に表示される前記画像からの光線を集光して、立体的な虚像を再生する光学素子群と、を備え、
前記光学素子群は、各列が複数の光学素子を含む第1列と第2列とを交互に並べて方眼状に構成され、
各光学素子は、前記画像を構成する複数の画像片のうち、対応する画像片からの前記光線を集光し、
各画像片は、前記第1列と前記第2列とが並ぶ並び方向に沿って長尺であり、かつ、長尺方向における寸法が、前記並び方向における各光学素子の寸法よりも大きく、
前記第1列を構成する各光学素子は、前記光線が通る第1端面を有し、
前記第2列を構成する各光学素子は、前記光線が通る第2端面を有し、
前記第1端面及び前記第2端面は、前記表示面に対して傾斜し、
前記第1端面の前記第1列に沿った方向の中点における接線に沿った傾斜方向及び前記第2端面の前記第2列に沿った方向の中点における接線に沿った傾斜方向は、
前記並び方向に沿って見て、互いに異なり、かつ、
前記表示面と直交する方向に沿って見て、前記長尺方向に直交する方向に沿っている、
電子ミラーシステム。 - 前記第1端面及び前記第2端面は、いずれも前記光線が出射する出射面である、
請求項1に記載の電子ミラーシステム。 - 前記出射面は、前記表示面から離れる方向に凸となるように湾曲した曲面である、
請求項2に記載の電子ミラーシステム。 - 前記第1端面及び前記第2端面は、いずれも前記光線が入射する入射面である、
請求項1に記載の電子ミラーシステム。 - 前記入射面は、平坦な面である、
請求項4に記載の電子ミラーシステム。 - 撮像部から取得する画像データに基づく画像を表示面に表示する表示部と、
前記表示部から焦点距離に応じて前記表示面と対向するように配置され、前記表示面に表示される前記画像からの光線を集光して、立体的な虚像を再生する光学素子群と、を備え、
前記光学素子群は、各列が複数の光学素子を含む第1列と第2列とを交互に並べて方眼状に構成され、
各光学素子は、前記画像を構成する複数の画像片のうち、対応する画像片からの前記光線を集光し、
各画像片は、前記第1列と前記第2列とが並ぶ並び方向に沿って長尺であり、かつ、長尺方向における寸法が、前記並び方向における各光学素子の寸法よりも大きく、
前記第1列を構成する各光学素子は、前記光線が出射する第1曲面を有し、
前記第2列を構成する各光学素子は、前記光線が出射する第2曲面を有し、
前記第1曲面及び前記第2曲面は、前記並び方向に沿って見て、前記表示面から離れる方向に円弧状に凸となって湾曲し、かつ当該円弧の中心位置が互いにずれるように構成される、
電子ミラーシステム。 - 前記第1列を構成する前記複数の光学素子における第1光学素子は、前記複数の画像片のうち、第1の画像片からの前記光線を集光し、
前記第2列を構成する前記複数の光学素子において、前記第1光学素子と隣り合う第2光学素子は、前記複数の画像片のうち、第2の画像片からの前記光線を集光し、
前記第1の画像片と前記第2の画像片とは、前記表示面上において、前記並び方向と直交する方向に並び、かつ、前記並び方向において互いにずれた位置にある、
請求項1~6のいずれか1項に記載の電子ミラーシステム。 - 前記光学素子群の各光学素子は、
前記並び方向に沿った第1辺と、
前記表示面に平行で、かつ前記並び方向と直交する方向に沿った第2辺と、を有し、
前記第1辺と前記第2辺とは、互いに異なる寸法である、
請求項1~7のいずれか1項に記載の電子ミラーシステム。 - 前記表示面に表示される前記画像をアイボックスに集光することによって、前記アイボックスに視点があるユーザに、前記表示面に表示される前記画像に基づく前記立体的な虚像を視認させる光学系を、更に備える、
請求項1~8のいずれか1項に記載の電子ミラーシステム。 - 移動する移動体本体と、
前記移動体本体に搭載される請求項1~9のいずれか1項に記載の電子ミラーシステムと、を備える、
移動体。
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