JP7400594B2

JP7400594B2 - Automotive display device

Info

Publication number: JP7400594B2
Application number: JP2020062954A
Authority: JP
Inventors: 昌樹青沼; 一輝太田
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2023-12-19
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: JP2021160480A

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。 The present invention relates to an in-vehicle display device that is mounted on a moving body such as an automobile that has a transparent member, and is capable of reducing image reflection on the transparent member.

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。 2. Description of the Related Art Conventionally, there have been known in-vehicle display devices in which a display unit for displaying various images is mounted near a windshield in a vehicle such as an automobile, and the display device presents various images to occupants. In this type of display device, part of the light from the display unit is projected onto the windshield, and when the reflected light enters the occupant's eyes, the image on the display unit is displayed on the windshield and is visible (hereinafter referred to as " There is a window reflection). When this window reflection occurs, it becomes difficult for the occupants to see the scene in front of the windshield, which is not desirable for safety. An example of a display device that can suppress such window reflection is the one described in Patent Document 1.

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。 The display device described in Patent Document 1 includes a three-dimensional display mounted on an instrument panel of a vehicle, and a louver disposed above the three-dimensional display and between the three-dimensional display and a windshield. Equipped with This louver has multiple blades arranged parallel to the display surface of the display section, and allows outside light from the front of the windshield to reach the occupant's eyes, while allowing light from the display section to pass through the windshield. It prevents it from being projected.

特開２００７－３２６４０９号公報Japanese Patent Application Publication No. 2007-326409

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。 Now, in recent years, in this type of display device, from the viewpoints of design, mountability, etc., it has been considered to use a flexible display in which the display section has flexibility. When the display section has a curved shape, the light from the display section is diffused over a wider area, so there is a concern that window reflections may occur more easily.

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。 Therefore, it is possible to use a louver as in the display device described in Patent Document 1, but if the display part has a curved shape, it may not be possible to prevent some of the light from being projected onto the windshield, causing window reflections. may not be able to be suppressed. Furthermore, if the arrangement of the blades constituting the louver is changed to match the curved shape of the display section, manufacturing costs will increase, and it will be difficult to simultaneously secure visibility in front of the windshield and suppress window reflection.

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。 In view of the above points, the present invention provides an in-vehicle display device equipped with a display having a predetermined curved shape. The purpose is to reduce window reflections.

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、基部（２２１）と、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）とを備えるとともに、特定領域を含む映像表示面の全域を覆うと共に、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、複数のレンズ部は、特定領域を覆う部分にのみ形成されている。 In order to achieve the above object, an in-vehicle display device according to claim 1 is an in-vehicle display device (1) mounted on a vehicle (V) , which includes a curved display (21) and a display device. The display includes a lens film (22) placed over the video display surface (21a), which is the surface on which the video is displayed, and a control section (4) that controls the display of the display. The display surface faces the opposite side of the vehicle's windshield (WS), one end (211) is fixed, and the other end (212) is positioned closer to the windshield than the other end, so that the image display A part of the area from the other end to the one end, including the other end of the image display area on the screen, is defined as a specific area, and the image light of the display is directed to the normal direction to the image display surface. The lens film includes a base (221) and a plurality of lens parts (222) repeatedly arranged and formed on one surface of the base, and covers the entire area of the image display surface including a specific area. At the same time, the principal ray of the image light in the specific area is refracted by a predetermined angle (θ1) in the direction opposite to the windshield, and the plurality of lens portions are formed only in the portion that covers the specific area.

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。 According to this, in a specific area including the other end of the curved display that is closer to the windshield WS than one end, the chief ray of the image light that goes in the normal direction to the image display surface leaves the windshield WS. The structure is such that it is refracted as follows. Therefore, compared to the case without a lens film, the principal ray of the image light in the specific area is less likely to be reflected by the windshield WS and incident on the eye point of the occupant. This reduces window reflection on the windshield without placing a light shield between the display and the windshield.

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。 Note that the reference numerals in parentheses attached to each component etc. indicate an example of the correspondence between the component etc. and specific components etc. described in the embodiments to be described later.

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。FIG. 1 is a diagram showing how the in-vehicle display device of the first embodiment is mounted on a vehicle. 表示部の構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a display part. レンズフィルムの構成例を示す図である。It is a figure showing an example of composition of a lens film. 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。FIG. 3 is an enlarged view of a lens film and a part of the display, and is a diagram for explaining the refraction of image light of the display by the lens portion. 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。FIG. 3 is a diagram for explaining calculation of the arrangement range of a lens film on a display. 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。FIG. 2 is a schematic diagram showing refraction of a principal ray in a specific area by the entire lens film. 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。FIG. 7 is a diagram for explaining drive control executed by a control unit in an in-vehicle display device according to a second embodiment. 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。It is a figure which shows the example of the shape of a display, and the visual recognition distance of a display in 2nd Embodiment.

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。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings. Note that in each of the following embodiments, parts that are the same or equivalent to each other will be described with the same reference numerals.

（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。 (First embodiment)
The in-vehicle display device 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In the in-vehicle display device 1 of this embodiment, for example, as shown in FIG. 1, a display unit 2 is mounted on an instrument panel of a vehicle V, and is mounted on a center information display (CID) or a meter that displays vehicle speed, rotational speed, etc. It is suitable for use as a display device or the like. In this specification, a case where the in-vehicle display device 1 is used as a CID will be described as a representative example, but the present invention is not limited to this representative example and may be adopted for other uses as well.

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。 Hereinafter, for convenience of explanation, as shown in FIG. 1, the direction from the passenger compartment side to the windshield WS of the vehicle V along the entire vehicle length direction is referred to as "front", the opposite direction is "rear", and the vertical direction is referred to as "front". is referred to as "down", and the opposite direction in the vertical direction is referred to as "up".

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。 In FIG. 1, the above-mentioned "front", "rear", "up", and "down" directions are indicated by arrows. In this specification, unless otherwise specified, "front", "rear", "upper", and "lower" mean the directions indicated by the arrows in FIG. 1. In FIG. 4, a part of the lens film 22 and the display 21, which will be described later, are shown enlarged in order to make it easier to understand the refractive effect of the lens film 22, which will be described later. In addition, “R”, “G”, and “B” shown in FIG. 4 refer to sub-colors of red (R), green (G), and blue (B) emitted light in the main pixels that constitute the display 21, which will be described later. means pixel. In FIG. 4, for ease of viewing, only one of the plurality of main pixels forming the display 21 is shown, and other pixel groups are omitted.

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。 The in-vehicle display device 1 includes, for example, as shown in FIG. 1, a display section 2 having a predetermined curved shape, a drive circuit 3, and a control section 4. For example, as shown in FIG. 2, the in-vehicle display device 1 has a display unit 2 configured such that the angle of the principal ray of the image displayed on a portion of the display 21 is moved away from the windshield WS of the vehicle V. It has a bendable lens film 22. As a result, the in-vehicle display device 1 suppresses the image of the curved display section 2 from reaching the occupant's eye point EP via the windshield WS, and reduces window reflection on the windshield WS. The configuration is as follows.

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。 For example, as shown in FIG. 2, the display section 2 includes a display 21 and a lens film 22 that is translucent and covers at least a portion of an image display surface 21a that is the surface of the display 21 that displays images. Equipped with The display unit 2 is used in a curved shape with a convex video display surface 21a, and displays various videos.

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。 Display 21 may be any flexible display, for example an organic light emitting diode (OLED) display. An OLED display is formed by laminating a TFT (thin film transistor) layer and an OLED layer in this order on a flexible arbitrary substrate such as a resin material such as polyimide or flexible glass. The TFT layer includes a gate electrode, a gate insulating layer, a semiconductor layer, a source electrode, and a drain electrode, and a plurality of TFT elements that can control the on/off of current between the source and drain electrodes by adjusting the voltage applied to the gate electrode. They are arranged repeatedly in the direction. In the TFT layer, for example, the drain electrode of each TFT element is connected to at least one of a pair of electrodes constituting an OLED element, and is used for drive control of the OLED layer. For example, an OLED layer is formed by sequentially stacking a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, etc. between a pair of electrodes, and includes a plurality of OLED elements that emit light when a voltage is applied. I have it. In the OLED layer, a main pixel composed of an OLED element and having three sub-pixels that emit light of different colors, for example, red, green, and blue, is arranged in one direction in a plan view and orthogonally perpendicular to the one direction. They are arranged repeatedly along the direction.

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。 Note that the configurations of OLED elements, TFT elements, and OLED displays, the materials constituting these elements, and the like are well known, and therefore detailed description thereof will be omitted in this specification.

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。 For example, as shown in FIG. 2, the display 21 is arranged in a curved shape such that one end 211 side is fixed to the instrument panel V1 and the other end 212 side is closer to the windshield WS than the one end 211 side. Specifically, the display 21 has, for example, an image display surface 21a facing the opposite direction from the windshield WS, and an upper end (other end 212) side that is tilted forward more than a fixed lower end (one end 211) side. It has a curved shape. In the display 21, for example, a terminal for power supply wiring (not shown) connected to the electrode of the TFT element or OLED element is formed at the lower end, and an FPC or the like is connected to connect this terminal (not shown) to the drive circuit 3. flexible wiring is connected. The display 21 displays various images based on drive signals input from the drive circuit 3, for example.

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。 Hereinafter, for convenience of explanation, the normal direction to the video display surface 21a of the display 21 will be referred to as the "video surface normal direction", and the video surface normal direction of the video display area on the video display surface 21a of the display 21 will be referred to as the windshield WS. The area that intersects with is referred to as a "specific area." Further, among the image light of the display 21, a ray of light directed in the normal direction of the image plane may be referred to as a "principal ray", and a ray of light directed in another direction may be referred to as a "secondary ray".

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。 For example, as shown in FIG. 2, the lens film 22 covers at least a specific area of the image display surface 21a of the display 21, and has the role of refracting the image light of the display 21 in a predetermined direction to change the projection direction. It is a member that fulfills the following functions. For example, the lens film 22 is placed overlapping a part of the area including the upper end of the display 21, and is attached to the display 21 using an optical adhesive such as OCA (Optical Clear Adhesive), which is not shown. For example, as shown in FIG. 3, the lens film 22 is a microlens comprising a transparent and flexible base 221 and a plurality of lens parts 222 repeatedly formed along a plane direction on one surface of the base 221. It is considered a film.

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。 Hereinafter, for convenience of explanation, as shown in FIG. 3, the surface of the lens film 22 on which the lens portion 222 is formed will be referred to as "one surface 22a," and the surface opposite to the one surface 22a, that is, the surface facing the display 21, will be referred to as "one surface 22a." "Other surface 22b". Further, as shown in FIG. 4, a surface of the lens portion 222 that refracts the image light of the display 21 is referred to as an "slanted surface 222a."

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。 The base portion 221 is a film base material made of any optical resin material such as polyester, polyvinyl chloride, polymethyl methacrylate, polycarbonate, acetate resin, etc., and has a flexible and translucent structure. A plurality of lens portions 222 are repeatedly arranged and formed on one surface of the base portion 221 .

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。 For example, as shown in FIG. 3, the lens portions 222 are repeatedly formed at predetermined intervals. The lens portion 222 can be formed by any method such as putting a thermoplastic or ultraviolet curable optical resin material into a mold (not shown) having a cavity along the outer shape, curing it by heat or ultraviolet irradiation, and then peeling it off. formed by. The lens portion 222 plays a role of bending the chief ray of the image light of the display 21, which is directed toward the normal line of the image plane, by a predetermined angle.

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。 Specifically, as shown in FIG. 4, for example, when the image light from the display 21 enters the other surface 22b, the lens film 22 causes the image light to be totally reflected within the lens film 22, and the lens portion 222 The image light is refracted in a predetermined direction by the inclined surface 222a. Each of the plurality of lens parts 222 has a structure like a Fresnel lens, and an inclined surface 222a corresponding to a Fresnel lens surface refracts the image light of the display 21 in a specific area in a direction different from the normal direction of the image plane. let For example, as shown in FIG. 2, the plurality of lens parts 222 are arranged such that the principal ray at one end (in this case, the unfixed upper end) of the display 21 curved toward the windshield WS is directed from the normal direction of the image plane. It is designed to bend by a predetermined angle θ1. In other words, the lens section 222 plays a role of projecting the chief ray in the specific area in a direction away from the windshield WS.

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。 This is because the chief ray of the image light in a part of the image display surface 21a of the curved display 21 that is directed toward the windshield WS is regularly reflected by the windshield WS and is incident on the passenger's eye point EP. This is to suppress the noise and prevent reflections on the windows. Suppression of window reflection on the windshield WS by the lens portion 222 and a design example of the lens portion 222 will be described later.

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。 Note that the lens film 22 is not limited to the example of covering only a specific area as shown in FIG. 2, but may cover the entire area of the image display surface 21a. When the lens film 22 covers the entire area of the image display surface 21a, the lens portion 222 is provided only in a portion of the base 221 located in a specific area, for example. Further, in the above, an example was explained in which the lens film 22 was formed by directly forming the lens portion 222 on the base portion 221, but an optical resin sheet having the lens portion 222 and a separate flexible transparent base material were bonded together. This may be used as a lens film 22.

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。 The drive circuit 3 is an electronic control unit that includes, for example, a T-CON, ROM, RAM, etc. mounted on a circuit board (not shown), and includes an IC for driving the display 21. For example, as shown in FIG. 1, the drive circuit 3 is connected to a control unit 4 via flexible wiring or the like, and when a video signal is input from the control unit 4, the drive circuit 3 displays a drive signal corresponding to the video signal. Output to 21. The drive circuit 3 is placed, for example, at an arbitrary position near the display 21.

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。 The control unit 4 is, for example, an electronic control unit including a CPU, ROM, RAM, etc. mounted on a circuit board (not shown), and is referred to as an ECU (abbreviation for electronic control unit). The control unit 4 is connected to, for example, other vehicle-mounted sensors and vehicle-mounted devices (not shown), outputs video signals corresponding to the other vehicle-mounted sensors and vehicle-mounted devices to the display 21, and performs display control on the display 21. The control unit 4, like the drive circuit 3, is placed at an arbitrary location in the vehicle V.

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。 Note that examples of on-vehicle sensors include, but are not limited to, distance sensors, acceleration sensors, gyro sensors, oil sensors, and seat belt sensors. Examples of in-vehicle devices include, but are not limited to, navigation devices, car air conditioners, in-vehicle cameras, communication devices, and audio devices.

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。 The above is the basic configuration of the in-vehicle display device 1 of this embodiment.

〔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。 [Example of design of lens part]
Next, a design example of the lens portion 222 that suppresses window reflection on the windshield WS will be described with reference to FIGS. 5 and 6. In FIGS. 5 and 6, the display section 2, windshield WS, etc. are shown in a simplified manner for ease of viewing.

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。 Hereinafter, for convenience of explanation, as shown in FIGS. 5 and 6, the principal ray of the image light in a specific area, and the ray that heads toward the normal to the image plane when not refracted by the lens film 22, will be referred to as "ray L0". A light ray obtained by refracting the light ray L0 by the lens film 22 is referred to as a "light ray L1." Moreover, the angle formed by the light ray L0 and the light ray L1 is referred to as a "refraction angle θ1."

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。 In the absence of the lens film 22, the chief ray of the image light in the specific area of the display 21, that is, the light ray L0, is partially reflected by the windshield WS and enters the eye point EP, as shown in FIG. In this case, the image displayed in the specific area is reflected on the windshield WS and visible to the occupant, reducing the visibility of the front of the vehicle V.

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。 The lens film 22 causes the lens portion 222 to refract the light ray L0 at a refraction angle θ1 in the opposite direction to the windshield WS, thereby lowering the proportion of the image light reflected by the windshield WS and reducing window reflection on the windshield WS. do. In other words, the light ray L1 is projected by the lens portion 222 in a direction farther from the windshield WS by the refraction angle θ1 than the light ray L0. Therefore, even if a portion of the light ray L1 is reflected by the windshield WS, the reflected light is projected to an area farther away from the eye point EP than the light ray L0 reflected by the windshield WS, and Window reflection will no longer occur in WS.

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。 As the refraction angle θ1 increases, the incident angle of the light beam L1 with respect to the windshield WS increases, and the reflected light becomes less likely to enter the eyepoint EP. By setting the refraction angle θ1 to a predetermined value or more, window reflection on the windshield WS can be reduced. Note that if the light ray L1 directly enters the eyepoint EP, there is a concern that the visibility of the image will deteriorate, so in addition to the lower limit, the upper limit is set for the refraction angle θ1 to prevent the light ray L1 from directly entering the eyepoint EP. It is preferable to set The lens film 22 exhibits the above-mentioned functions due to the optical design of the lens portion 222.

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。 As shown in FIG. 6, for example, the various parameters of the lens portion 222 are determined according to the arrangement of the display 21 with respect to the eye point EP, the radius of curvature R of the display 21, the refraction angle θ1, and the inclination angle θ2 of the windshield WS. Ru. The various parameters of the lens portion 222 mentioned here include, for example, structural parameters such as the size and arrangement of the inclined surface 222a with respect to the position of the lens film 22, and the angle with respect to a plane parallel to the other surface 22b, and physical parameters such as the refractive index. Point.

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。 Specifically, various parameters of the lens portion 222 are determined by taking into consideration the straight-line distance X between the eye point EP and one end 211 of the display 21, and the radius of curvature R in a specific area of the display 21, as shown in FIG. 6, for example. Determined by Furthermore, in determining various parameters of the lens portion 222, in addition to the above conditions, the inclination angle θ2 of the windshield WS with respect to the horizontal plane of the vehicle V and the arrangement of the display 21 are taken into consideration.

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。 More specifically, based on the straight line distance X, the radius of curvature R of the display 21, and the inclination angle θ2 of the windshield WS, the area (specific area) where window reflection occurs in the display 21 is calculated. Then, the refraction angle θ1 necessary to suppress window reflection in the calculated specific area is calculated, and various parameters of the lens unit 222 for realizing the refraction angle θ1 are determined.

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。 Here, an example of calculation of the specific area will be described with reference to FIG. 5.

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。 In FIG. 5, a virtual straight line that is normal to the horizontal plane of the vehicle V and passes through the upper end of the image display surface 21a of the display 21 is shown by a two-dot chain line. The "horizontal plane of the vehicle V" (hereinafter referred to as "vehicle horizontal plane") herein means a virtual plane whose normal is the vertical direction of the vehicle V, and varies depending on the inclination of the vehicle V with respect to the ground.

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。 Hereinafter, for convenience of explanation, as shown in FIG. 5, a virtual straight line that is normal to the vehicle horizontal plane and passes through the other end 212 (upper end) of the video display surface 21a of the display 21 will be referred to as a "virtual straight line VL0." In addition, a virtual straight line along the longitudinal direction of the vehicle V on the vehicle horizontal plane is referred to as a "virtual straight line VL1," and the intersection of the virtual straight lines VL0 and VL1 is referred to as an "intersection point P." The line located after the virtual line VL0 is referred to as a "virtual line VL2."

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。 For example, as shown in FIG. 5, it is assumed that a display 21 curved with a radius of curvature R is arranged on the horizontal plane of the vehicle, and a specific area where the window reflection caused by the light ray L0 occurs is calculated. At this time, the specific area is located, for example, in cross-sectional view, between the virtual straight line VL0 passing through the other end 212 (upper end) of the display 21 and the virtual straight line VL2 obtained by tilting the virtual straight line VL0 backward by an angle θ3. It can be said to be an area. For example, if the straight line distance X = 750 mm, the radius of curvature R of the display 21 = 100 mm, and the inclination angle θ2 of the windshield WS = 30°, the angle θ3 will be approximately 21°. In this case, the lens film 22 may be disposed in a specific area including the other end 212, which is a part of the area on the way from the other end 212 to the one end 211, and where the angle θ3=21°. Then, a refraction angle θ1 for suppressing window reflection on the windshield WS in the specific region is appropriately set, and various parameters of the lens unit 222 are determined to realize the set refraction angle θ1.

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。 Note that various parameters of the lens portion 222 in the lens film 22 can be calculated using any optical calculation software such as optical simulation software manufactured by Zemax Japan Co., Ltd., for example. For example, a mold having a shape that reflects the design values of the structural parameters of the lens portion 222 obtained based on simulation calculations is prepared, and molding is performed using thermoplastic or ultraviolet curable optical resin to obtain the desired shape. A lens film 22 having the following characteristics is obtained.

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。 Further, the predetermined angle θ1 may be constant regardless of the position on the display 21, or in the case of a curved display 21, the angle in the normal direction of the image plane changes as it goes from the upper end to the lower end. , may be changed depending on the location on the display 21. For example, the predetermined angle θ1 is changed depending on the position on the display 21 so that the image light of the display 21 is aligned in a predetermined direction different from the normal direction of the image plane in the area covered by the lens film 22. You can. In this case, the plurality of lens portions 222 have an angle of inclination θ4 of the inclined surface 222a with respect to the other surface 22b as shown in FIG. 4, and the inclination angle θ4 has a different value depending on the position on the display 21.

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。 According to the present embodiment, the lens film 22 is arranged in a specific area of the display 21 where the chief ray of image light is likely to enter the windshield WS, and the chief ray is refracted in the opposite direction to the windshield WS. This is an in-vehicle display device 1. This suppresses the principal ray of the image light that goes in the normal direction of the image light, that is, the light in the direction where the brightness is highest, from entering the passenger's eye point EP via the windshield WS. Therefore, window reflection on the windshield WS can be reduced without arranging a separate light shield such as a louver between the display 21 and the windshield WS.

（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。 (Second embodiment)
An in-vehicle display device 1 according to a second embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8.

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。 In FIG. 7, in order to make it easier to see, boundaries between main pixels MP, which will be described later, are shown with broken lines for convenience, and some of the sub-pixels SP1 to SP3 are hatched, although a cross section is not shown. In FIG. 8, each direction of "up", "down", "front", and "rear" corresponding to FIG. The position is indicated by a dashed line.

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。 The in-vehicle display device 1 of this embodiment is different from the first embodiment in that, when chromatic aberration is caused by the lens film 22 that suppresses window reflection, the chromatic aberration is suppressed by drive control of the display 21 by the control unit 4. do. In this embodiment, these differences will be mainly explained.

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。 Similarly to the first embodiment, the lens film 22 refracts the chief ray of the image light in the specific area in a direction away from the windshield WS by a predetermined angle θ1. On the other hand, depending on the design of the lens portion 222, chromatic aberration may occur due to the light ray L1 refracted by the lens film 22 entering the eye point EP. This is because light of a plurality of wavelengths (for example, red, green, and blue) included in the image light of the display 21 passes through the lens film 22, causing a shift in the convergence position of the light of each wavelength. In this embodiment, the configuration is such that this chromatic aberration is suppressed by drive control by the control section 4. The details will be described later.

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。 In this embodiment, the control unit 4 performs drive control different from main pixel groups located in other areas on the main pixel group located in a specific area of the display 21 where window reflection is likely to occur.

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。 Hereinafter, for convenience of explanation, a main pixel located in a specific area among the main pixels constituting the display 21 will be referred to as a "specific main pixel," and a plurality of sub-pixels that emit light of different colors that make up the specific main pixel will be referred to as a "specific sub-pixel." ”. Moreover, for convenience, a specific sub-pixel in which an aberration has occurred among the plurality of specific sub-pixels is referred to as an "aberration sub-pixel".

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。 When aberrations occur in a plurality of specific sub-pixels constituting a specific main pixel, the control unit 4 controls the specific sub-pixels in which aberrations do not occur among the specific main pixels and the specific sub-pixels constituting other specific main pixels. Therefore, control is performed to reduce chromatic aberration by using an aberration sub-pixel that emits light of the same color as the aberration sub-pixel. Further, the control unit 4 performs drive control for the main pixel group located in the curved portion of the display 21 to suppress image distortion caused by the curved shape. That is, in this embodiment, the control unit 4 controls the main pixel group located in the curved portion of the display 21 by performing first drive control to reduce chromatic aberration, and second drive control to reduce image distortion different from chromatic aberration. It is configured to execute control.

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。 Next, regarding drive control for reducing chromatic aberration by the control unit 4 in this embodiment, for example, as shown in FIG. 7, chromatic aberration is A case where this occurs will be explained as a representative example. The emitted light colors of the subpixels SP1, SP2, and SP3 are, for example, red, green, and blue.

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。 For example, when the main pixels MP1 and MP2 shown in FIG. Control is performed to display an image using subpixels of the same luminescent color as the aberration subpixel of pixel MP1. Specifically, when chromatic aberration occurs between the sub-pixels SP1, SP2 and the sub-pixel SP3 of the main pixel MP1, the control unit 4, for example, A control signal for displaying an image using sub-pixel SP3 of MP2 is output.

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。 That is, in the in-vehicle display device 1 of the present embodiment, among the sub-pixels SP1 to SP3 that constitute the main pixel MP1, in place of the sub-pixel SP3 whose focusing position is shifted through the lens section 222, the sub-pixel SP3 of the other main pixel MP is used. Chromatic aberration is reduced by using pixels SP3 that have close focusing positions. In other words, the control unit 4 controls the aberration sub-pixels that are the same as the aberration sub-pixel among the plurality of specific sub-pixels that constitute a certain specific main pixel, and those that are the same as the aberration sub-pixel among the plurality of specific sub-pixels that constitute a different specific main pixel. A main pixel whose focusing position is aligned is formed using sub-pixels of luminescent colors. That is, in a specific area of the display 21, the control unit 4 corrects chromatic aberration by combining specific sub-pixels between different specific main pixels and driving them as one main pixel in which the focusing positions of all the emitted light colors are aligned. do. Thereby, even if chromatic aberration occurs due to the lens portion 222, this chromatic aberration can be reduced by the driving method.

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。 For example, if a configuration is adopted in which a selection table for specific sub-pixels for reducing chromatic aberration is stored in a storage medium (not shown) of the control unit 4, the selection table is read and executed when driving the main pixel group in a specific area. good. This selection table can be created based on, for example, the shape of the display 21, the radius of curvature, the coordinate data of the pixel group in the specific area, and the refraction angle θ1 of the chief ray by the lens unit 222. With such a method, it is possible to select an appropriate specific sub-pixel group in which the focal positions of the emitted light colors are aligned, and chromatic aberration can be reduced.

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。 Note that "chromatic aberration" here means "axial chromatic aberration" caused by the chief ray incident on the lens section 222, and "lateral chromatic aberration" caused by the image light incident obliquely on the lens section 222.

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。 Furthermore, the chromatic aberration in the portion of the display 21 covered by the lens film 22 can be calculated using any optical modeling program such as OpticStudio (registered trademark) by Zemax, for example. For example, various parameters such as the radius of curvature of a specific area of the display 21, the eye point on the vehicle V, the position of the vehicle V on the display 21, the visible distance, the refractive index of the lens portion 222, and the refraction angle θ1 of the principal ray are set as appropriate, Calculate chromatic aberration by simulation calculation.

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。 Then, based on the results of the simulation calculation, a combination of specific sub-pixels for reducing chromatic aberration in the specific sub-pixels is determined. This determination is made, for example, by calculating the focusing position of each luminescent color of a specific subpixel group, and selecting specific subpixels whose focusing positions are within a predetermined range, that is, substantially the same. According to the combination determined in this manner, the control unit 4 combines specific sub-pixels between different specific main pixels and drives them to form one main pixel, thereby reducing chromatic aberration.

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。 Next, drive control executed by the control unit 4 to reduce image distortion caused by the curved portion of the display 21 will be described with reference to FIG. 8.

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。 Here, as shown in FIG. 8, for example, the chromatic aberration when the upper half of the display 21 on one end 211 side is a flat plate portion 213 and the lower half on the other end 212 side is a curved portion 214. A specific example of reduction will be explained.

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。 For convenience of explanation, the display 21 has a rectangular video display area, a diagonal size of 21.6 inches, and a horizontal and vertical aspect ratio of 16:9, but the display 21 is not limited to this. do not have.

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。 In this case, assuming that the entire display 21 has a flat plate shape, the vertical dimension (hereinafter referred to as "vertical dimension") is approximately 269 mm, and the vertical dimension _Z1 of the flat plate portion 213 is approximately 134.5 mm. By curving, the curved portion 214 has a smaller vertical dimension than if the curved portion 214 had a flat plate shape. For example, if the radius of curvature R of the curved portion 214 is 100 mm, the center angle of a virtual fan shape with the image display surface 21a of the curved portion 214 as a circular arc is 360×134.5/(2×π×100)≈77° It is. Further, the vertical dimension _Z2 of the curved portion 214 is 100×sin77°≈98 mm.

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。 In other words, when the curved portion 214 is curved with a radius of curvature of 100 mm, its vertical dimension increases from 134.5 mm to approximately 98 mm, reducing the size in the vertical direction by approximately 27%. Therefore, to a user who views the display 21 from the front, the displayed image of the curved section 214 appears distorted as if the size in the vertical direction has been compressed by 27% compared to the case where the curved section 214 has a flat plate shape.

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。 The control unit 4 executes drive control to correct image distortion caused by a change in the vertical dimension of the bending unit 214. That is, the control unit 4 causes the main pixel group located in the flat plate portion 213 to display an image based on an external video signal, while the main pixel group located in the curved portion 214 displays an image based on an external video signal. Perform distortion correction. For example, for the main pixel group located in the curved part 214, the control unit 4 corrects the video signal so that the image is expanded by the amount that appears compressed (approximately 27% in the above example), and Performs processing to output to the group. As a result, distortion of the image displayed on the curved portion 214 is reduced, and visibility of the image on the entire display 21 is improved.

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。 Note that the control unit 4 is configured to separately perform distortion correction in consideration of refraction of a ray other than the principal ray by the lens unit 222 for the main pixel group located in the portion of the curved portion 214 covered with the lens film 22. You can.

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。 Furthermore, assuming that the entire display 21 has a flat plate shape, the distance between the video display surface 21a and the eye point EP in the front-rear direction is defined as a "visible distance X ₀ ", and the visible distance X ₀ is, for example, 700 mm. may vary depending on the type of vehicle V, the physique of the user, etc.

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。 Note that the selection table of the specific pixel group used for reducing chromatic aberration in the control unit 4 is set according to, for example, the vertical dimension of the curved part 214, the refraction angle other than the principal ray by the lens part 222, and the visible distance _X0 . be done.

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。 According to the present embodiment, the in-vehicle display device 1 has a configuration in which the lens film 22 suppresses window reflection on the windshield WS, and drive control by the control unit 4 reduces visibility deterioration due to chromatic aberration. Therefore, in this embodiment, in addition to obtaining the same effects as the first embodiment, it is also possible to obtain the effect of suppressing chromatic aberration in the area where the lens film 22 is placed while making the image visible in the area.

（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。 (Other embodiments)
Although the present invention has been described based on examples, it is understood that the present invention is not limited to the examples or structures. The present invention also includes various modifications and equivalent modifications. In addition, various combinations and configurations, as well as other combinations and configurations that include only one, more, or less of these elements, fall within the scope and spirit of the present invention.

（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。 (1) In each of the embodiments described above, the control unit 4 may perform brightness correction on a portion of the display 21 where the video display surface 21a is curved. Specifically, when the display 21 is an OLED panel, the display 21 is configured such that, for example, the principal ray of the image light that goes in the normal direction of the image plane is the reference (0°), and the luminous flux of the principal ray is the largest. It has a characteristic that the larger the angle with respect to the light beam, the smaller the luminous flux. That is, the display 21 has viewing angle characteristics such that the brightness is highest when viewed from the front (in the normal direction of the image plane) and the brightness is low when viewed from an angle. When part or all of the display 21 has a curved shape, the user may perceive a difference in brightness in the image displayed on the display 21 due to the curved shape, and may feel uncomfortable.

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。 In consideration of the viewing angle characteristics of the display 21, the control unit 4 controls the brightness of the pixel group located in the curved portion of the display 21 to reduce the brightness difference of the image caused by the curved shape of the display 21. Brightness correction may be performed to make the brightness higher than that of the pixel group.

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。 For example, a case where the display 21 has a shape having a flat plate part 213 and a curved part 214 as shown in FIG. 8 will be described as a representative example. In this case, when the flat plate part 213 and the curved part 214 are driven with the same gradation value, if the brightness of the curved part 214 is apparently 10% lower than that of the flat plate part 213, the control part 4 controls the curved part 214. Brightness correction is performed to increase the brightness of the located pixel group by 10%. As a result, the user recognizes that an image with the same brightness is displayed on the flat plate portion 213 and the curved portion 214, and the apparent difference in brightness caused by the curved shape is reduced, so that the user does not feel uncomfortable.

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。 In addition, although the example in which the brightness is uniformly increased in the curved portion 214 has been described above, the present invention is not limited to this as long as the apparent brightness difference due to the curved shape can be reduced. For example, the brightness of a pixel closer to the other end 212 (upper end) of the curved portion 214 may be increased, or the ratio of brightness increase between the portion of the curved portion 214 covered with the lens film 22 and the other portion. may be changed or a combination thereof may be used. In the latter case, for the part of the curved part 214 covered by the lens film 22, the angle of the chief ray is changed by the lens part 222, so the brightness is adjusted by taking into account the changed angle of the chief ray and viewing angle characteristics. All you have to do is determine the degree of increase.

（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。 (2) In the other embodiments described above, a detection unit that detects the eye point EP of the user (for example, the driver) is mounted on the vehicle V, and the control unit 4 acquires the position of the eye point EP from the detection unit. After that, brightness correction may be performed in consideration of the change in the eye point EP. As a result, even if the position of the user's face changes, the brightness is corrected according to the position of the eyepoint EP at that time, so the visibility of the display 21 is further improved.

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。 Note that the detection unit (not shown) is placed at any location where the user's face can be imaged, and is, for example, a driver status monitor (registered trademark) manufactured by Denso Corporation, but is not limited thereto. .

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 1 In-vehicle display device 21 Display 211 One end 212 Other end 21a Image display surface 22 Lens film 221 Base 222 Lens section 4 Control section WS Windshield

Claims

An in-vehicle display device (1) mounted on a vehicle (V),
a curved display (21);
a lens film (22) placed over the video display surface (21a), which is the video display side of the display;
a control unit (4) that controls the display of the display;
The display has the image display surface facing the opposite side of the windshield (WS) of the vehicle, one end (211) side is fixed, and the other end (212) side is closer to the windshield than the one end side. It is said to be located close to
A part of the video display area on the video display surface including the end on the other end side and halfway from the other end toward the one end is defined as a specific area, and the video light of the display is The principal ray is the ray that goes in the normal direction to the image display surface,
The lens film includes a base (221) and a plurality of lens parts (222) repeatedly formed on one surface of the base, and covers the entire area of the image display surface including the specific area. refracting the principal ray of the image light in a specific area by a predetermined angle (θ1) in a direction opposite to the windshield;
In the vehicle-mounted display device, the plurality of lens portions are formed only in a portion that covers the specific area.

The lens portion includes an inclined surface (222a) that is inclined with respect to the other surface (22b) of the lens film that faces the display, and acts as a Fresnel lens surface that refracts the chief ray ,
The angle between the surface of the lens film facing the display and the slope is defined as a slope angle (θ4), and the plurality of lens parts have different slope angles depending on their positions in the specific area. The in-vehicle display device according to claim 1.

The display includes a plurality of main pixels (MP) each consisting of a plurality of sub-pixels (SP1 to SP3) that emit light of different colors, which are repeatedly arranged along the image display surface,
Among the plurality of main pixels, the main pixel arranged in the specific area is defined as a specific main pixel, and among the plurality of sub-pixels constituting the specific main pixel, the sub-pixel causes aberration through the lens film. as an aberration subpixel,
The control unit includes the sub-pixel different from the aberration sub-pixel among the plurality of sub-pixels forming the specific main pixel, and the aberration sub-pixel among the plurality of sub-pixels forming the other specific main pixel. 3. The in-vehicle display device according to claim 1 , wherein control for correcting aberrations is executed by using a pixel and the sub-pixel having the same luminescent color as one main pixel in combination.