JPWO2016152637A1 - Image display device - Google Patents
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Abstract
表示輝度及び色調を調整するためのメカニカルな機構の駆動制御を不要であると共に耐久性に優れ、高精度な画像を表示できる画像表示装置を提供することにある。画像表示装置(1)は、運転者の状態を検出する運転者状態検出部(12)と、運転者状態検出部(12)により検出した運転者の状態に基づいて、予め用意された原画像情報を調整するためのパラメータを設定するパラメータ設定部(13)と、パラメータ設定部(13)により設定したパラメータに基づいて、原画像情報を調整して、表示する画像の画像情報を生成する画像情報生成部(15)と、画像情報生成部(15)により生成した画像情報に基づいて、光源からの光を変調する画像形成部(18)と、を有する。An object of the present invention is to provide an image display device that does not require drive control of a mechanical mechanism for adjusting display luminance and color tone, is excellent in durability, and can display a highly accurate image. The image display device (1) includes a driver state detection unit (12) that detects the driver's state, and an original image prepared in advance based on the driver state detected by the driver state detection unit (12). A parameter setting unit (13) for setting parameters for adjusting information, and an image for adjusting the original image information based on the parameters set by the parameter setting unit (13) to generate image information of an image to be displayed An information generation unit (15) and an image forming unit (18) that modulates light from the light source based on the image information generated by the image information generation unit (15).
Description
本発明は、例えばヘッドアップディスプレイ等の画像表示装置に関するものである。 The present invention relates to an image display device such as a head-up display.
近年、ホログラフィック光学素子を用いて、車両のウィンドウシールドに表示画像を投影することにより、運転者に表示画像の虚像を視認させるヘッドアップディスプレイが知られている。 2. Description of the Related Art In recent years, a head-up display is known in which a display image is projected onto a window shield of a vehicle using a holographic optical element so that a driver can visually recognize a virtual image of the display image.
かかるヘッドアップディスプレイでは、図7に示すように、運転者が正面から虚像を見る場合、運転者が視認する虚像の輝度K1は均一である。一方、運転者が左側から虚像を見る場合、運転者が視認する虚像の輝度K2は右に行くほど大きくなる。また、運転者が右側から虚像を見る場合、運転者が視認する虚像の輝度K3は左に行くほど大きくなる。このように、運転者は、虚像を視認する際に、運転者の姿勢又は体格等により異なる輝度の虚像を視認することとなる。 In such a head-up display, as shown in FIG. 7, when the driver views a virtual image from the front, the brightness K1 of the virtual image visually recognized by the driver is uniform. On the other hand, when the driver sees the virtual image from the left side, the luminance K2 of the virtual image visually recognized by the driver increases toward the right. Further, when the driver sees the virtual image from the right side, the luminance K3 of the virtual image visually recognized by the driver increases as it goes to the left. As described above, when the driver visually recognizes the virtual image, the driver visually recognizes the virtual image having different luminance depending on the posture or the physique of the driver.
特許文献1は、ヘッドアップディスプレイに関し、表示器と表示器から発せられた光を反射する光反射部とを一体化すると共に、光反射部の角度を調整して、運転者の視認可能な領域に光を回折させる角度調整機構を備える構成を開示する。かかるヘッドアップディスプレイでは、運転者の視線位置の変化に基づいて、ホログラム素子を用いた光反射部の角度を変更することができ、運転者の視認位置に回折光を回折させられるため、運転者の姿勢又は体格等に関わらず表示輝度と色調とを一定に保持することができる。
しかしながら、特許文献1においては、メカニカルな機構で表示輝度及び色調を調整するようにしているため、機構の駆動制御が複雑になると共に、機械的な寿命を考慮しなければならないという不利益がある。また、特許文献1においては、車両に用いた場合、曲率を有するフロントウィンドウに虚像を投影する必要があるため、メカニカルな機構により虚像の投影角度を変化させた場合、投影した虚像に歪を生じるという不利益がある。 However, in
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、表示輝度及び色調を調整するためのメカニカルな機構の駆動制御を不要であると共に耐久性に優れ、ユーザの状態に適した高精度な画像を表示できる画像表示装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and its purpose is to eliminate the need for drive control of a mechanical mechanism for adjusting display luminance and color tone, and is excellent in durability and suitable for the user's condition. An object of the present invention is to provide an image display device capable of displaying an accurate image.
本発明の画像表示装置は、ユーザの状態を検出するユーザ状態検出部と、前記ユーザ状態検出部により検出した前記ユーザの状態に基づいて、予め用意された原画像情報を調整するためのパラメータを設定するパラメータ設定部と、前記パラメータ設定部により設定した前記パラメータに基づいて、前記原画像情報を調整して、表示する画像の画像情報を生成する画像情報生成部と、前記画像情報生成部により生成した前記画像情報に基づいて、光源からの光を変調する画像形成部と、を有するものである。 An image display apparatus according to the present invention includes a user state detection unit that detects a user state, and parameters for adjusting original image information prepared in advance based on the user state detected by the user state detection unit. A parameter setting unit to be set, an image information generation unit that adjusts the original image information based on the parameters set by the parameter setting unit, and generates image information of an image to be displayed; and the image information generation unit And an image forming unit that modulates light from the light source based on the generated image information.
この構成によれば、ユーザの状態を検出し、その検出結果に基づいて設定したパラメータに基づいて原画像情報を調整することにより、メカニカルな機構を用いずに画像の表示輝度及び色調を調整すると共に画像の多様な調整を可能できる。これにより、ユーザの状態に適した高画質な画像を提供できる。 According to this configuration, the display brightness and color tone of an image are adjusted without using a mechanical mechanism by detecting the state of the user and adjusting the original image information based on parameters set based on the detection result. In addition, various adjustments of the image can be made. Thereby, a high-quality image suitable for the user's condition can be provided.
好適には本発明の画像表示装置は、前記画像形成部が、前記画像情報生成部が生成した前記画像情報に基づいて、前記光を位相変調してホログラム回折光を生成する。 Preferably, in the image display device of the present invention, the image forming unit generates hologram diffracted light by phase-modulating the light based on the image information generated by the image information generating unit.
この構成によれば、ユーザの状態を検出し、その検出結果に基づいて設定したパラメータに基づいて原画像情報を調整することにより、メカニカルな機構を用いずに表示輝度及び色調を調整したホログラム回折光を得て、得られたホログラム回折光により虚像を表示できる。 According to this configuration, hologram diffraction in which the display brightness and color tone are adjusted without using a mechanical mechanism by detecting the state of the user and adjusting the original image information based on parameters set based on the detection result. Light can be obtained and a virtual image can be displayed by the obtained hologram diffraction light.
好適には本発明の画像表示装置は、前記パラメータが、前記原画像情報が示す画像の形状、輝度、使用ピクセル数および階調の少なくとも一つを設定するものである。 Preferably, in the image display device of the present invention, the parameter sets at least one of an image shape, luminance, number of used pixels, and gradation indicated by the original image information.
この構成によれば、原画像情報が示す画像の形状、輝度、使用ピクセル数および階調の少なくとも一つを設定するパラメータにより原画像情報を調整することにより、原画像情報の多様な属性を調整して、高精度な画像表示を可能にする。 According to this configuration, various attributes of the original image information are adjusted by adjusting the original image information with parameters that set at least one of the shape, brightness, number of used pixels, and gradation of the image indicated by the original image information. Thus, it is possible to display an image with high accuracy.
好適には本発明の画像表示装置は、前記パラメータ設定部が、前記画像内に規定された複数の画像ブロック毎に前記パラメータを設定し、前記画像情報生成部が、前記パラメータ設定部により前記複数の画像ブロック毎に設定した前記パラメータに基づいて、前記原画像情報を調整するものである。 Preferably, in the image display device of the present invention, the parameter setting unit sets the parameter for each of a plurality of image blocks defined in the image, and the image information generation unit uses the parameter setting unit to The original image information is adjusted based on the parameters set for each image block.
この構成によれば、画像ブロック毎にパラメータを設定して画質を調整することにより、画像ブロック毎に異なる調整を行って、より高精度な表示を可能にする。 According to this configuration, by setting parameters for each image block and adjusting the image quality, different adjustments are performed for each image block, thereby enabling display with higher accuracy.
好適には本発明の画像表示装置は、前記画像形成部が、前記画像情報生成部により生成した前記画像情報に基づいて、前記光を変調して前記複数の画像ブロック毎に異なるタイミングで前記画像を変調するものである。 Preferably, in the image display device of the present invention, the image forming unit modulates the light based on the image information generated by the image information generating unit, and the image is displayed at a different timing for each of the plurality of image blocks. Is to modulate.
この構成によれば、異なるタイミングで画像を表示する画像ブロック毎にパラメータを設定して画質を調整することを可能にする。 According to this configuration, it is possible to adjust the image quality by setting parameters for each image block that displays images at different timings.
好適には本発明の画像表示装置は、前記パラメータ設定部が、前記画像形成部により生成する前記画像の画質評価値が所定の基準を満たさない場合に、前回と異なる前記パラメータを設定するものである。 Preferably, in the image display device of the present invention, the parameter setting unit sets the parameter different from the previous one when the image quality evaluation value of the image generated by the image forming unit does not satisfy a predetermined standard. is there.
この構成によれば、画像の画質評価値が所定の基準を満たすまでパラメータを変更することにより、)良好な画質の画像を生成して表示する。 According to this configuration, by changing the parameters until the image quality evaluation value of the image satisfies a predetermined criterion, an image with good image quality is generated and displayed.
好適には本発明の画像表示装置は、前記画質評価値が、前記画像における赤の輝度、緑の輝度、及び、青の輝度の少なくともいずれかから得られる値である。 Preferably, in the image display device of the present invention, the image quality evaluation value is a value obtained from at least one of red luminance, green luminance, and blue luminance in the image.
この構成によれば、画像における赤の輝度、緑の輝度、及び、青の輝度が良好な画像を表示する。 According to this configuration, an image having good red luminance, green luminance, and blue luminance in the image is displayed.
本発明によれば、表示輝度及び色調を調整するためのメカニカルな機構の駆動制御が不要であると共に耐久性に優れ、高精度な画像を表示できる画像表示装置を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the drive control of the mechanical mechanism for adjusting a display brightness | luminance and a color tone is unnecessary, and it is excellent in durability and can provide the image display apparatus which can display a highly accurate image.
以下、本発明の実施形態に係る画像表示装置について説明する。
<画像表示装置の構成>
本発明の実施形態に係る画像表示装置1の構成につき、図1乃至図3を参照しながら、以下に詳細に説明する。
画像表示装置1は、ヘッドアップディスプレイであり、運転者(ユーザ)の状態に応じた適切な画像を提供する。Hereinafter, an image display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
<Configuration of image display device>
The configuration of the
The
本発明の実施の形態の画像表示装置1は、車両(移動体)に搭載されて用いられる。画像表示装置1は、図1に示すように、パラメータメモリ11と、運転者状態検出部12と、パラメータ設定部13と、画像メモリ14と、画像情報生成部15と、発光制御部16と、発光部17と、画像形成部18と、フーリエ変換レンズ19と、受光部20と、光拡散部21と、光反射部22と、を有している。 The
パラメータメモリ11は、図2に示すパラメータ選択テーブルを記憶している。
パラメータ選択テーブルは、図2(b)に示すように、顔の位置情報k1に対応付けられた、画像の形状k2、輝度k3、使用ピクセル数k4及び階調k5を設定するパラメータを格納している。The
As shown in FIG. 2B, the parameter selection table stores parameters for setting the image shape k2, the luminance k3, the number of used pixels k4, and the gradation k5, which are associated with the face position information k1. Yes.
画像の形状を設定するパラメータは、回転(Rotation)k21、方向(Direction)k22及び歪み(Distortion)k23を設定するパラメータである。また、画像の輝度k3を設定するパラメータは、変更する画像ブロックk31、輝度増加率k32及びAPC輝度k33を設定するパラメータである。
上記パラメータテーブルは、例えば、事前に実測により、パラメータを変更しながら画質を調整して決定される。The parameters for setting the shape of the image are parameters for setting the rotation k21, the direction k22, and the distortion k23. The parameters for setting the image luminance k3 are parameters for setting the image block k31 to be changed, the luminance increase rate k32, and the APC luminance k33.
The parameter table is determined by adjusting the image quality while changing the parameters, for example, by actual measurement in advance.
運転者状態検出部12は、運転者の顔の位置を検出し、検出した顔の位置を示す位置情報をパラメータ設定部13に出力する。運転者状態検出部12は、例えばカメラで運転者を撮影した画像を解析することにより運転者の顔の位置を検出する。ここで、顔の位置情報k1は、図2(a)に示すように、3軸直交座標系のx、y、z軸における、x軸上の位置k11、y軸上の位置k12及びz軸上の位置k13により特定される顔の位置の情報である。
また、運転者状態検出部12は、運転者の眼球の動きを特定し、視線方向を検出するようにしてもよい。The driver state detection unit 12 detects the position of the driver's face and outputs position information indicating the detected face position to the
Further, the driver state detection unit 12 may identify the movement of the driver's eyeball and detect the line-of-sight direction.
パラメータ設定部13は、パラメータメモリ11に記憶しているパラメータ選択テーブルを参照して、運転者状態検出部12から入力した位置情報の位置に対応付けられているパラメータを、複数の画像ブロック毎に選択して設定する。 The
パラメータ設定部13は、受光部20から入力した信号に基づいて、表示する画像の画質の画質評価値を求める。パラメータ設定部13は、求めた画質評価値が所定の基準を満たさない場合、パラメータメモリ11に記憶しているパラメータ選択テーブルを参照して、運転者状態検出部12から入力した位置情報の位置に対応付けられているパラメータのうち、前回設定したパラメータと異なるパラメータを、複数の画像ブロック毎に選択して設定する。
ここで、表示する画像は、図3に示すように、画像内に規定された表示位置が異なる複数の画像ブロック0,1,2により構成されている。The
Here, as shown in FIG. 3, the image to be displayed is composed of a plurality of image blocks 0, 1, and 2 having different display positions defined in the image.
パラメータ設定部13は、設定したパラメータを画像情報生成部15に出力する。 The
画像メモリ14は、表示画像の原画像情報を予め用意して記憶している。原画像情報は、例えばJPEG(Joint Photographic Experts Group)画像情報である。 The
画像情報生成部15は、画像メモリ14に記憶している原画像情報を読み出して、パラメータ設定部13から入力した複数の画像ブロック毎に設定されたパラメータにより、読み出した原画像情報を画像ブロック毎に調整して、表示する画像の画像情報を生成する。画像情報生成部15は、生成した画像情報を画像形成部18に出力する。
当該調整は、パラメータに規定される画像の形状、輝度、使用ピクセル数、階調R/G/Bについて行われる。The image information generation unit 15 reads the original image information stored in the
The adjustment is performed for the shape, brightness, number of used pixels, and gradation R / G / B defined in the parameters.
発光制御部16は、受光部20から入力した光強度に応じた信号に基づいて、光強度が指定された光強度になるように発光部17の出力をフィードバック制御する。 The light
光源である発光部17は、例えば、虚像表示のためのR(赤)とG(緑)とB(青)との3つのレーザダイオード(LD)で構成されている。発光部17は、各レーザからの光を画像形成部18に照射する。発光部17のレーザの光出力は、発光制御部16によって制御される。なお、レーザの数は特に限定されない。 The
画像形成部18は、画像情報生成部15から入力した画像情報に基づいて、発光部17から入射した光を位相変調してホログラム回折光を生成する。画像形成部18は、生成したホログラム回折光をフーリエ変換レンズ19に照射する。
画像情報生成部15から画像形成部18に関する一連の流れは、複数の画像ブロックが連続した異なるタイミングで供給される。
画像形成部18は、複数の画像ブロック毎に連続した異なるタイミングで、画像ブロックを変調してホログラム回折光を得て、これをフーリエ変換レンズ19に照射する。The image forming unit 18 generates hologram diffracted light by phase-modulating the light incident from the
A series of flows from the image information generation unit 15 to the image forming unit 18 is supplied at different timings in which a plurality of image blocks are consecutive.
The image forming unit 18 modulates the image blocks at different timings for each of the plurality of image blocks to obtain hologram diffracted light, and irradiates the
画像形成部18は、画像表示画面となる。画像形成部18は、例えば、LCOS(Liquid Crystal on Silicon)である。 The image forming unit 18 becomes an image display screen. The image forming unit 18 is, for example, LCOS (Liquid Crystal on Silicon).
ここで、LCOSは、一般的にはシリコンのCMOS基板上にマトリクス状にMOS型トランジスタや画素電極を設け、このCMOS基板と対向配置した基板の画素電極対向面に光学的に透明の共通電極を設け、これら2枚の基板間に封入された液晶層からなる反射型液晶表示素子である。 Here, the LCOS is generally provided with MOS transistors and pixel electrodes in a matrix on a silicon CMOS substrate, and an optically transparent common electrode is provided on the pixel electrode facing surface of the substrate disposed opposite to the CMOS substrate. A reflective liquid crystal display element comprising a liquid crystal layer provided and sealed between these two substrates.
なお、画像形成部18は、LCOSに変えて透過型LCD等を用いてもよい。 Note that the image forming unit 18 may use a transmissive LCD or the like instead of the LCOS.
フーリエ変換レンズ19は、画像形成部18からのホログラム回折光をフーリエ変換して光拡散部21に結像させる。 The
受光部20は、フォトダイオード(PD)であり、光拡散部21の周囲に設けられ、画像情報生成部15で生成された画像情報に含まれる輝度調整用画像情報に応じた輝度調整画像が照射される位置に設けられている。受光部20は、受光した光強度に応じた信号を発光制御部16に出力する。 The
光拡散部21は、フーリエ変換レンズ19を介して入射したホログラム回折光を光拡散させる。
光拡散部17は、例えば、ディスク状で透過型の光学部品(光学素子)を有している。当該光学部品のうち、光路を横断する光学面を光が透過する際に、場所によって約λ/2程度の光路差(位相差)が発生する。当該光部品は、光軸にほぼ平行な軸を中心に回転駆動される。光拡散部17により、視認され画質劣化の要因となる光の干渉性のスペクトルノイズが抑制される。The
The
光反射部22は、拡大ミラーからなり、光拡散部21からの光拡散された光を拡大・歪補正を行ってウィンドウシールドガラスに投影する。ウィンドウシールドガラスは、車両のフロントガラスとして設けられている。 The light reflecting section 22 is composed of a magnifying mirror, and projects the light diffused from the
光反射部22は、光拡散部21からの光に応じた表示像を拡大および歪補正を行って、ウィンドウシールドガラス51に向けて投影し、この表示像を運転者の目55の方向に反射させることによって当該表示像を、図6に示すように虚像57として運転者の前方に結像させて運転者に表示像を視認させる。 The light reflecting unit 22 enlarges and corrects the display image corresponding to the light from the
<画像表示装置の動作>
本発明の実施形態に係る画像表示装置1の動作につき、図4乃至図6を参照しながら、以下に詳細に説明する。
図4は、本発明の実施形態の画像表示装置1の動作を示すフロー図である。<Operation of image display device>
The operation of the
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the
まず、画像情報生成部15は、画像ブロック毎に原画像情報を画像メモリ14から読み込む(S1)。 First, the image information generation unit 15 reads original image information from the
次に、パラメータ設定部13は、パラメータメモリ11に記憶しているパラメータ選択テーブルを参照して、運転者状態検出部12から入力した運転者の状態としての運転者の顔の位置を示す位置情報と、表示する画像ブロックと、に対応するパラメータを選択して設定する(S2)。 Next, the
次に、画像情報生成部15は、画像メモリ14に記憶している原画像情報を読み出して取得し、図5に示すステップS12においてパラメータ設定部13から取得したパラメータにより、図5に示すS11において取得した原画像情報を調整して、表示する画像の画像情報を生成する(S3)。
画像情報生成部15は、図5に示すステップS13においてパラメータ設定部13から取得したパラメータに基づいて、原画像情報の振幅G0(x、y)を上書きする。これにより、画像情報生成部15は、赤(R)の強度、緑(G)の強度及び青(B)の強度等を変更する。Next, the image information generation unit 15 reads out and acquires the original image information stored in the
The image information generation unit 15 overwrites the amplitude G 0 (x, y) of the original image information based on the parameter acquired from the
次に、画像形成部18は、図4に示すように、画像情報生成部15から入力した画像情報に基づいて、発光光17からの光を位相変調してホログラム回折光を生成してフーリエ変換レンズ19に照射する(S4)。
そして、受光部20は、フーリエ変換レンズ19からの光を受光する(S4)。Next, as shown in FIG. 4, the image forming unit 18 phase-modulates the light from the emitted light 17 based on the image information input from the image information generating unit 15 to generate hologram diffracted light and Fourier transform. The
The
そして、光拡散部21は、ホログラム回折光を拡散する。また、光反射部22は、図6に示すように、光拡散部21からの光拡散された光線を拡大及び指向してウィンドウシールドガラス51に投影する。 Then, the
光反射部22からウィンドウシールドガラス51に投射された光は、ウィンドウシールドガラス51で反射して運転者(搭乗者)の視点55に到達する。運転者は、ウィンドウシールドガラス51の前方の地点において、光反射部22からの光に応じた画像を拡大した虚像(虚像表示像)57として視認することができる。 The light projected from the light reflecting portion 22 onto the
ここで、画像形成部18の表示面と、光拡散部21の拡散領域上に形成される画像と、虚像57と、は共役関係にある。 Here, the display surface of the image forming unit 18, the image formed on the diffusion region of the
また、パラメータ設定部13は、図4に示すように、表示する画像の画質評価値を求め、求めた画質評価値が基準値より大きいか否かを判定する(S5)。具体的には、パラメータ設定部13は、赤(R)の輝度、緑(G)の輝度、及び、青(B)の輝度により求まる画質評価値であるR/G/B比が閾値より大きいか否かを判定する。 Further, as shown in FIG. 4, the
具体的には、パラメータ設定部13は、図5に示すように、画像情報生成部15が生成した画像情報にランダム位相を付与し(S14)、逆フーリエ変換(hn´(x´,y´)=FT−1[gn−1(x,y)])を行い(S15)、振幅を規格化(hn(x´,y´)=hn´(x´,y´)/|hn´(x´,y´)|)を行い(S16)、フーリエ変換gn´(x,y)=FT[hn(x´,y´)]を行う(S17)。
そして、パラメータ設定部13は、ステップ17で得られた画像について上述した画質評価を行う。Specifically, as shown in FIG. 5, the
Then, the
パラメータ設定部13は、画質評価値が閾値より大きい場合(S5:Yes)、画質評価値は基準を満たしているため画質は良いものと判断して、設定したパラメータを変更しない。 If the image quality evaluation value is larger than the threshold value (S5: Yes), the
一方、パラメータ設定部13は、図4に示すように、画質評価値が閾値以下の場合(S5:No)、画質評価値は基準を満たしていないため画質は悪いものと判断して、図5に示すS13においてパラメータメモリ11に記憶しているパラメータ選択テーブルを参照して、運転者状態検出部12から入力した位置情報の位置に対応付けられているパラメータのうち、前回設定したパラメータと異なるパラメータを、複数の画像ブロック毎に選択して設定する(S2)。 On the other hand, as shown in FIG. 4, when the image quality evaluation value is equal to or less than the threshold (S5: No), the
このように、本実施の形態によれば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部12と、運転者状態検出部12により検出した運転者の状態に基づいて、予め用意された原画像情報を調整するためのパラメータを設定するパラメータ設定部13と、パラメータ設定部13により設定したパラメータに基づいて、原画像情報を調整して、表示する画像の画像情報を生成する画像情報生成部15と、画像情報生成部15により生成した画像情報に基づいて、光源からの光を変調して画像を生成して表示する画像形成部18と、を有することにより、運転者の状態を検出し、その検出結果に基づいて設定したパラメータに基づいて原画像情報を調整するので、メカニカルな機構を用いずに画像の表示輝度及び色調を調整すると共に画像の多様な調整を可能にする。これにより、運転者の頭の位置が異なっても、当該運転者に対して高画質な画像を提供できる。 Thus, according to the present embodiment, a driver state detection unit 12 that detects the driver's state, and an original image prepared in advance based on the driver state detected by the driver state detection unit 12 A
また、本実施の形態によれば、画像形成部18は、画像情報生成部15が生成した画像情報に基づいて、光を位相変調してホログラム回折光を生成するため、運転者の状態を検出し、その検出結果に基づいて設定したパラメータに基づいて原画像情報を調整することができるので、メカニカルな機構を用いずに表示輝度及び色調を調整したホログラム回折光を得て、得られたホログラム回折光により虚像を表示できる。 In addition, according to the present embodiment, the image forming unit 18 detects the driver's state because the light is phase-modulated to generate hologram diffracted light based on the image information generated by the image information generating unit 15. Since the original image information can be adjusted based on the parameters set based on the detection result, the hologram diffracted light obtained by adjusting the display brightness and color tone without using a mechanical mechanism is obtained. A virtual image can be displayed by diffracted light.
また、本実施の形態によれば、パラメータが、原画像情報が示す画像の形状、輝度、使用ピクセル数および階調の少なくとも一つを設定するものであることにより、原画像情報が示す画像の形状、輝度、使用ピクセル数および階調の少なくとも一つを設定するパラメータにより原画像情報を調整するので、原画像情報の多様な属性を調整して、高精度な画像表示が可能である。 Further, according to the present embodiment, the parameter sets at least one of the shape, brightness, number of used pixels, and gradation of the image indicated by the original image information, so that the image indicated by the original image information Since the original image information is adjusted by a parameter for setting at least one of shape, brightness, number of used pixels, and gradation, various attributes of the original image information can be adjusted to display an image with high accuracy.
また、本実施の形態によれば、パラメータ設定部13が、画像内に規定された複数の画像ブロック毎にパラメータを設定し、画像情報生成部15が、パラメータ設定部13により複数の画像ブロック毎に設定したパラメータに基づいて、原画像情報を調整することにより、画像ブロック毎にパラメータを設定して画質を調整するので、画像ブロック毎に異なる調整を行って、より高精度な表示が可能である。 Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、画像形成部18が、画像情報生成部15により生成した画像情報に基づいて、光を変調して複数の画像ブロック毎に異なるタイミングで画像を表示することにより、異なるタイミングで画像を表示する画像ブロック毎にパラメータを設定して画質を調整することが可能である。 Further, according to the present embodiment, the image forming unit 18 modulates light based on the image information generated by the image information generating unit 15 and displays an image at a different timing for each of a plurality of image blocks. It is possible to adjust the image quality by setting parameters for each image block that displays an image at different timings.
また、本実施の形態によれば、パラメータ設定部13が、画像形成部18により生成した画像の画質評価値が所定の基準を満たさない場合に、前回と異なるパラメータを設定することにより、画像の画質評価値が所定の基準を満たすまでパラメータを変更することにより、良好な画質の画像を表示できる。 Further, according to the present embodiment, when the image quality evaluation value of the image generated by the image forming unit 18 does not satisfy a predetermined standard, the
また、本実施の形態によれば、評価値が、画像における赤の輝度、緑の輝度、及び、青の輝度により求まる値であることにより、画像における赤の輝度、緑の輝度、及び、青の輝度が良好な画像を表示できる。 Further, according to the present embodiment, the evaluation value is a value obtained from the red luminance, the green luminance, and the blue luminance in the image, so that the red luminance, the green luminance, and the blue in the image are obtained. An image with good brightness can be displayed.
本発明は上述した実施の形態には限定されない。
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、上述した実施の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。The present invention is not limited to the embodiment described above.
That is, those skilled in the art may make various modifications, combinations, sub-combinations, and alternatives for the components of the above-described embodiment within the technical scope of the present invention or an equivalent scope thereof.
具体的には、画像表示装置1は、車両に搭載されてフロントウィンドウに画像を表示する場合に限らず、車両以外の室内等に設置されて窓に画像を表示するようにしてもよい。 Specifically, the
また、図2に示すパラメータ選択テーブルは一例であって、図2に示すパラメータ選択テーブルに格納されているパラメータ以外のパラメータを格納したパラメータ選択テーブルを用いて、パラメータを設定してもよい。 The parameter selection table shown in FIG. 2 is an example, and parameters may be set using a parameter selection table that stores parameters other than the parameters stored in the parameter selection table shown in FIG.
また、上述した実施形態では、本発明をヘッドアップディスプレイに適用し、本発明のユーザとして運転者を例示したが、車両以外のディスプレイに適用してもよい。 In the above-described embodiment, the present invention is applied to a head-up display, and a driver is exemplified as a user of the present invention. However, the present invention may be applied to a display other than a vehicle.
また、図3に示す画像ブロックの形状及び数は任意である。
また、図5に示す画像の画質を評価するフィードバック処理については行わなくてもよい。Also, the shape and number of image blocks shown in FIG. 3 are arbitrary.
Further, the feedback processing for evaluating the image quality of the image shown in FIG. 5 may not be performed.
本発明は、例えばヘッドアップディスプレイ等に適用可能である。 The present invention can be applied to, for example, a head-up display.
1 画像表示装置
11 パラメータメモリ
12 運転者状態検出部
13 パラメータ設定部
14 画像メモリ
15 画像情報生成部
16 発光制御部
17 発光部
18 画像形成部
19 フーリエ変換レンズ
20 受光部
21 光拡散部
22 光反射部
51 ウィンドウシールドガラス
55 視点
57 虚像
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記ユーザ状態検出部により検出した前記ユーザの状態に基づいて、予め用意された原画像情報を調整するためのパラメータを設定するパラメータ設定部と、
前記パラメータ設定部により設定した前記パラメータに基づいて、前記原画像情報を調整して、表示する画像の画像情報を生成する画像情報生成部と、
前記画像情報生成部により生成した前記画像情報に基づいて、光源からの光を変調する画像形成部と、
を有する画像表示装置。A user state detection unit for detecting a user state;
A parameter setting unit for setting parameters for adjusting original image information prepared in advance based on the user state detected by the user state detection unit;
An image information generation unit that adjusts the original image information based on the parameters set by the parameter setting unit and generates image information of an image to be displayed;
An image forming unit that modulates light from a light source based on the image information generated by the image information generating unit;
An image display apparatus.
前記画像情報生成部が生成した前記画像情報に基づいて、前記光を位相変調してホログラム回折光を生成する、
請求項1記載の画像表示装置。The image forming unit includes:
Based on the image information generated by the image information generation unit, the light is phase-modulated to generate hologram diffracted light,
The image display device according to claim 1.
前記原画像情報が示す画像の形状、輝度、使用ピクセル数および階調の少なくとも一つを設定するものである、
請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置。The parameter is
At least one of the shape, brightness, number of used pixels, and gradation of the image indicated by the original image information is set.
The image display device according to claim 1.
前記画像内に規定された複数の画像ブロック毎に前記パラメータを設定し、
前記画像情報生成部は、
前記パラメータ設定部により前記複数の画像ブロック毎に設定した前記パラメータに基づいて、前記原画像情報を調整する、
請求項1から請求項3の何れかに記載の画像表示装置。The parameter setting unit
Setting the parameter for each of a plurality of image blocks defined in the image;
The image information generation unit
Adjusting the original image information based on the parameters set for the plurality of image blocks by the parameter setting unit;
The image display apparatus in any one of Claims 1-3.
前記画像情報生成部により生成した前記画像情報に基づいて、前記光を変調して前記複数の画像ブロック毎に異なるタイミングで前記変調を行う、
請求項4記載の画像表示装置。The image forming unit includes:
Based on the image information generated by the image information generation unit, the light is modulated, and the modulation is performed at different timings for each of the plurality of image blocks.
The image display device according to claim 4.
前記画像形成部により生成する前記画像の画質評価値が所定の基準を満たさない場合に、前回と異なる前記パラメータを設定する、
請求項1から請求項5の何れかに記載の画像表示装置。The parameter setting unit
When the image quality evaluation value of the image generated by the image forming unit does not satisfy a predetermined standard, the parameter different from the previous time is set.
The image display device according to claim 1.
前記画像における赤の輝度、緑の輝度、及び、青の輝度の少なくともいずれかから得られる値である、
請求項6記載の画像表示装置。
The image quality evaluation value is
It is a value obtained from at least one of red luminance, green luminance, and blue luminance in the image,
The image display device according to claim 6.
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06130318A (en) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Fujitsu Ltd | Head-up display device |
JPH11168757A (en) * | 1997-05-13 | 1999-06-22 | New Light Ind Ltd | Device and method for displaying video |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06130318A (en) * | 1992-10-20 | 1994-05-13 | Fujitsu Ltd | Head-up display device |
JPH11168757A (en) * | 1997-05-13 | 1999-06-22 | New Light Ind Ltd | Device and method for displaying video |
JP2009130640A (en) * | 2007-11-22 | 2009-06-11 | Ricoh Co Ltd | Image processing device |
JP2009246505A (en) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Toshiba Corp | Image display apparatus and image display method |
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