WO2019106951A1 - 車両用表示装置および車両用表示システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a display device for a vehicle and a display system for a vehicle.
- a technology related to an electronic mirror that displays an image from a camera that captures the back of a vehicle on a display and allows the occupant to view it instead of the conventional optical rearview mirror that reflects the view behind the vehicle and makes it visible to the occupant of the vehicle are known (see, for example, Patent Document 1).
- Patent No. 5286750 gazette
- the electronic mirror is disposed at the top center of the front of the passenger compartment, similar to a conventional optical rearview mirror.
- it is desirable to miniaturize the vehicle so as not to block the forward view.
- it is desirable to suppress the occurrence of distortion.
- This invention is made in view of the above, Comprising: It aims at providing the display apparatus for vehicles and the display system for vehicles which were small and which generation
- a display device for a vehicle includes: a display for displaying an image; a first mirror for reflecting the image displayed on the display; And a second mirror for reflecting the image reflected by the first mirror, wherein the distance from the viewpoint of the occupant of the vehicle to the reflected image imaged by the second mirror is the distance from the viewpoint of the passenger to the display device. It is characterized in that it is geometrically optically extended so as to be longer than the distance to the display surface.
- a display system for a vehicle includes: the display apparatus for a vehicle, a rear camera for photographing the rear of the vehicle, and a control device for acquiring an image photographed by the rear camera and displaying the image on the display And.
- FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a display device for a vehicle according to the embodiment.
- FIG. 2 is a schematic view showing a configuration example of a display device for a vehicle according to the embodiment.
- FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a configuration example of a display device for a vehicle according to the embodiment.
- FIG. 4 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver by the vehicle display device according to the embodiment.
- FIG. 5 is a view showing another example of the virtual image visually recognized by the driver by the vehicle display device according to the embodiment.
- FIG. 6 is a view showing another example of a virtual image visually recognized by the driver by the vehicle display device according to the embodiment.
- FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a display device for a vehicle according to the embodiment.
- FIG. 2 is a schematic view showing a configuration example of a display device for a vehicle according to the embodiment.
- FIG. 3 is a side cross-section
- FIG. 7 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the first embodiment.
- FIG. 8 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the second embodiment.
- FIG. 9 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the third embodiment.
- FIG. 10 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the fourth embodiment.
- FIG. 11 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the first comparative example.
- FIG. 12 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the second comparative example.
- FIG. 13 is a schematic view showing a configuration example of a conventional display device for a vehicle.
- FIG. 14 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the conventional display device for a vehicle.
- the front-rear direction is the traveling direction when the vehicle goes straight on, and the front side in the traveling direction is referred to as "front” in the front-rear direction, and the rear side as “rear” in the front-rear direction.
- the left-right direction is a direction orthogonal to the front-rear direction. In the front-rear direction "front” side, the left hand side is “left” and the right hand side is “right”.
- the up-down direction is a direction orthogonal to the front-rear direction and the left-right direction.
- the longitudinal direction, the lateral direction, and the vertical direction are orthogonal in three dimensions.
- FIG. 1 is a schematic view showing a configuration example of a display device for a vehicle according to the embodiment.
- FIG. 2 is a schematic view showing a configuration example of a display device for a vehicle according to the embodiment.
- FIG. 3 is a side cross-sectional view showing a configuration example of a display device for a vehicle according to the embodiment.
- the display system 1 for a vehicle is a so-called electronic rearview mirror.
- the display system 1 for vehicles has the back camera 2, the control apparatus 3, and the display 4 for vehicles.
- the occupant of the vehicle will be described as a driver.
- the rear camera 2 is disposed at the rear of the vehicle and captures the rear of the vehicle. Rear camera 2 captures a range including the range of confirmation by display device 4 for vehicle. The rear camera 2 captures an image including a range not displayed on the vehicle display device 4.
- the rear camera 2 has a horizontal angle of view of, for example, 30 to 60 °, and a vertical angle of view of, for example, 5 to 20 °.
- the rear camera 2 outputs the captured video data to the video acquisition unit 31 of the control device 3.
- the control device 3 is, for example, an arithmetic processing device configured by a CPU (Central Processing Unit) or the like. Control device 3 executes an instruction included in a program stored in a storage unit (not shown).
- the control device 3 includes an image acquisition unit 31 and a display control unit 32.
- the image acquisition unit 31 acquires an image obtained by capturing the rear of the vehicle.
- the photographed video data acquired by the video acquisition unit 31 is, for example, video data in which an image of 60 frames per second is continuous.
- the video acquisition unit 31 acquires captured video data output from the rear camera 2.
- the video acquisition unit 31 cuts out a range to be displayed on the display device 4 for vehicle from the captured video data. Which range of the photographed video data is cut out is stored in advance in the storage unit.
- the cut-out range includes the range viewed by the driver with a conventional optical rearview mirror.
- the video acquisition unit 31 outputs the cut out video data as a video signal to the display control unit 32.
- the display control unit 32 causes the display device 4 for vehicle to display the video signal output from the video acquisition unit 31.
- the display 4 for vehicles makes a driver visually recognize the back of vehicles.
- the vehicle display device 4 can switch between visual recognition of a virtual image and use as an optical rearview mirror.
- the vehicle display device 4 is disposed at the upper central upper portion of the front of the passenger compartment.
- the display device 4 for a vehicle includes a display (display) 5, a first concave mirror (first mirror) 6, a second concave mirror (second mirror) 7, a half mirror 8, and a housing 10 that accommodates these. Have.
- the distance from the driver's viewpoint E to the reflected image formed by the second concave mirror 7, in other words, the virtual image distance from the driver's viewpoint E to the virtual image, is from the driver's viewpoint E It is geometrically optically extended so as to be longer than the distance to the display surface 51 of the display 5.
- the vehicle display device 4 sets the virtual image distance to, for example, about 800 mm or more.
- the above virtual image distance is one of the preconditions.
- the virtual image distance described above is a condition for reducing the burden on the eyes when the driver visually recognizes the virtual image.
- the virtual image distance described above is a distance at which a driver who views a few tens of meters ahead during driving can easily view a virtual image.
- the display 5 displays an image of the rear of the vehicle based on the image signal output from the display control unit 32.
- the display 5 includes, for example, a liquid crystal display (LCD) or an organic electro-luminescence (EL) display.
- the display 5 has a flat display surface 51.
- the display surface 51 is formed in a horizontally long rectangular shape.
- the display surface 51 has a width of 180 mm in the long side direction, which is the lateral direction of the effective area, and a width of 45 mm in the short side direction, which is the vertical direction.
- the display surface 51 is disposed facing upward in a state where the display device 4 for a vehicle is attached to the vehicle.
- the display surface 51 is disposed to face the reflective surface 61 of the first concave mirror 6.
- the optical axis A1 of the display 5 extends from the central portion of the display surface 51 in the direction orthogonal to the display surface 51.
- the central ray of the display 5 when an image is displayed is emitted at an angle of, for example, 14 ° to the first concave mirror 6 in the YZ plane shown in FIG. 3 with respect to the optical axis A1. It will be incident.
- the display surface 51 is disposed to be inclined with respect to the central ray incident on the first concave mirror 6.
- the display surface 51 is disposed at a position inside the focal length of the first concave mirror 6.
- the display 5 is disposed at a position where the display surface 51 is inside the focal length of the second concave mirror 7.
- the display surface 51 is disposed at a position inside the combined focal length of the first concave mirror 6 and the second concave mirror 7.
- the first concave mirror 6 reflects the image displayed on the display 5. More specifically, the first concave mirror 6 reflects light incident from the display 5 toward the second concave mirror 7.
- the first concave mirror 6 has a reflecting surface 61 for reflecting an image formed in a concave shape.
- the first concave mirror 6 is concavely curved toward the front lower side.
- the first concave mirror 6 is disposed above the display 5.
- the reflective surface 61 of the first concave mirror 6 is disposed to face the display surface 51 of the display 5 and the reflective surface 71 of the second concave mirror 7.
- the second concave mirror 7 is displayed on the display 5 and reflects the light reflected by the first concave mirror 6. More specifically, the second concave mirror 7 reflects the light reflected by the first concave mirror 6 toward the half mirror 8.
- the second concave mirror 7 has a reflecting surface 71 that reflects an image formed in a concave shape.
- the second concave mirror 7 is concavely curved toward the rear upper side.
- the second concave mirror 7 is disposed in front of the half mirror 8 in a state where the vehicle display device 4 is attached to the vehicle.
- the reflecting surface 71 of the second concave mirror 7 is disposed to face the reflecting surface 61 of the first concave mirror 6 and the half mirror 8.
- the half mirror 8 transmits an image reflected by the first concave mirror 6 and the second concave mirror 7 and reflects light incident from the opposite side of the second concave mirror 7.
- the half mirror 8 is formed in a planar shape.
- the half mirror 8 has a transmittance of 50% of incident light. In other words, the half mirror 8 transmits 50% of the incident light and reflects the remaining 50%.
- the half mirror 8 is disposed to face the reflection surface 71 of the second concave mirror 7.
- the half mirror 8 is disposed further to the rear than the display 5, the first concave mirror 6, and the second concave mirror 7 in a state where the vehicular display device 4 is attached to the vehicle. In addition, such a half mirror 8 is disposed to face the driver in a state where the display device 4 for a vehicle is attached to the vehicle.
- the housing 10 is formed in a box shape having an opening.
- the display 5, the first concave mirror 6 and the second concave mirror 7 are assembled in the internal space.
- the housing 10 has an opening covered by a half mirror 8.
- the housing 10 configured in this manner is attached to a vehicle. In the present embodiment, the housing 10 is disposed at a position where the driver looks up.
- the display device 4 for vehicles satisfy at least one of the following conditions (i) to (v).
- Condition (i) defines the ratio of the radius of curvature of the first concave mirror 6 and the second concave mirror 7.
- FIG. 4 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver by the vehicle display device according to the embodiment.
- FIG. 5 is a view showing another example of the virtual image visually recognized by the driver by the vehicle display device according to the embodiment.
- FIG. 6 is a view showing another example of a virtual image visually recognized by the driver by the vehicle display device according to the embodiment. Description will be made assuming that a rectangular image is displayed on the display surface 51 of the display 5.
- a virtual image in which no optical distortion occurs is rectangular as in the image displayed on the display surface 51 of the display 5.
- Condition (ii) defines the bending configuration of the optical path by the first concave mirror 6 and the second concave mirror 7.
- the radius of curvature R1 of the reflecting surface 61 of the first concave mirror 6 is 300 mm ⁇ R1 ⁇ 600 mm (4) Meet. Furthermore, the curvature radius R1 of the reflective surface 61 of the first concave mirror 6 is 360 mm ⁇ R1 ⁇ 470 mm (5) It is preferable to satisfy
- Condition (iii) defines the radius of curvature of the first concave mirror 6.
- Condition (iv) defines the magnification of the image. By satisfying the condition (iv), it is possible to correct the aberration well while realizing downsizing of the entire optical system.
- Yv / Yp falls below the lower limit of the condition (iv)
- a sufficiently enlarged image in other words, a virtual image can not be obtained.
- Yv / Yp exceeds the upper limit of the condition (iv)
- the aberration of the virtual image is increased, which makes it particularly difficult to correct distortion.
- the display surface 51 of the display 5 is disposed in parallel with an optical axis A2 connecting the viewpoint E of the driver and the virtual image.
- the condition (v) defines the installation direction of the display 5 in the housing 10.
- the condition (v) is a precondition for downsizing the housing 10.
- the direction in which the short side of the rectangular display surface 51 extends is arranged parallel to the optical axis A2 connecting the driver's viewpoint E and the virtual image There is.
- the display surface 51 of the display 5 is arranged such that the short side direction of the rectangular display surface 51 is parallel to the optical axis A2 connecting the driver's viewpoint E and the virtual image.
- the short side direction is a direction from the opening side of the housing 10 toward the second concave mirror 7 side.
- the display surface 51 of the display 5 faces upward and is disposed along a direction parallel to the optical axis A2 from the second concave mirror 7 toward the viewpoint E of the driver, and from the display surface 51 of the display 5 to the first concave mirror 6 It is placed at an angle to the incident central ray.
- the vehicle display device 4 configured in this way can switch between when viewing a virtual image display and when using it as an optical rearview mirror by changing the angle with respect to the vertical direction. More specifically, when a virtual image display is viewed by the vehicle display system 1, the driver can view an image of the display 5 reflected by the second concave mirror 7 and transmitted through the half mirror 8 as a virtual image. Since the half mirror 8 faces the rear upper side, the reflection image of the half mirror 8 viewed from the driver is the rear upper side of the vehicle interior, and the visibility of the image of the display 5 is less affected. At this time, the driver can view a virtual image based on the image displayed by the display 5.
- the half mirror 8 can be viewed from the rear of the vehicle by changing the angle of the housing 10 of the vehicle display device 4 with respect to the time of viewing the virtual image display. Reflect incident light. At this time, similarly to the optical rearview mirror, the view behind the vehicle is projected.
- the rear camera 2 outputs the photographed video data of the rear of the vehicle to the video acquisition unit 31 of the control device 3.
- the video acquisition unit 31 acquires video data from the rear camera 2 and outputs the video data to the display control unit 32.
- the display control unit 32 outputs the video data as a video signal to the display 5 of the vehicle display device 4.
- the display 5 displays an image of the rear of the vehicle on the display surface 51 based on the image signal.
- the display 5 on which the image is displayed emits light.
- the emitted light is incident on the first concave mirror 6.
- the light incident on the first concave mirror 6 is reflected toward the second concave mirror 7.
- the light reflected by the first concave mirror 6 enters the second concave mirror 7.
- the light incident on the second concave mirror 7 is reflected toward the half mirror 8.
- the light reflected by the second concave mirror 7 enters the half mirror 8.
- the light incident on the half mirror 8 passes through the half mirror 8 and reaches the driver.
- the driver visually recognizes the virtual image display.
- Example 1 As shown in Table 1, the radius of curvature R1 of the reflecting surface 61 of the first concave mirror 6 is 410.747 mm, the radius of curvature R2 of the reflecting surface 71 of the second concave mirror 7 is 6111.76 mm, and the incident angle i1 is 24.5 °. The incident angle i2 is 27.6 °.
- FIG. 7 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the first embodiment.
- the bending distortion is 0.65% and the trapezoidal distortion is -0.16%.
- Example 2 As shown in Table 3, the radius of curvature R1 of the reflecting surface 61 of the first concave mirror 6 is 420.000 mm, the radius of curvature R2 of the reflecting surface 71 of the second concave mirror 7 is 600.000 mm, and the incident angle i1 is 24.5 °. The incident angle i2 is 27.6 °.
- FIG. 8 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the second embodiment.
- the bending distortion is 0.79% and the trapezoidal distortion is 0.01%.
- Example 3 As shown in Table 5, the radius of curvature R1 of the reflective surface 61 of the first concave mirror 6 is 450.000 mm, the radius of curvature R2 of the reflective surface 71 of the second concave mirror 7 is 568.130 mm, and the incident angle i1 is 24.5 °. The incident angle i2 is 27.6 °.
- FIG. 9 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the third embodiment.
- the bending distortion is 1.18% and the trapezoidal distortion is 0.52%.
- Example 4 As shown in Table 7, the radius of curvature R1 of the reflective surface 61 of the first concave mirror 6 is 370.000 mm, the radius of curvature R2 of the reflective surface 71 of the second concave mirror 7 is 679.810 mm, and the incident angle i1 is 24.5 °. The incident angle i2 is 27.6 °.
- FIG. 10 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the fourth embodiment.
- the bending distortion is ⁇ 0.04% and the trapezoidal distortion is ⁇ 1.06%.
- Comparative Example 1 As shown in Table 9, the radius of curvature R1 of the reflecting surface 61 of the first concave mirror 6 is 310.000 mm, the radius of curvature R2 of the reflecting surface 71 of the second concave mirror 7 is 840.889 mm, and the incident angle i1 is 24.5 °. The incident angle i2 is 27.6 °.
- FIG. 11 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the first comparative example.
- the bending distortion is ⁇ 1.30% and the trapezoidal distortion is ⁇ 2.98%.
- bending distortion and trapezoidal distortion increase relative to Examples 1 to 4.
- Comparative Example 2 As shown in Table 11, the radius of curvature R1 of the reflecting surface 61 of the first concave mirror 6 is 518.597 mm, the radius of curvature R2 of the reflecting surface 71 of the second concave mirror 7 is 518.597 mm, and the incident angle i1 is 24.5 °. The incident angle i2 is 27.6 °.
- FIG. 12 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the second comparative example.
- the bending distortion is 1.86% and the trapezoidal distortion is 1.44%.
- Comparative Example 2 bending distortion and trapezoidal distortion increase relative to Examples 1 to 4.
- the optical path length in the housing 10 is secured in the vertical direction by arranging the two first concave mirrors 6 and the second concave mirror 7.
- the present embodiment can miniaturize the housing 10 by shortening the length in the optical axis A2 direction connecting the virtual image and the viewpoint E of the driver, which is the depth direction of the housing 10.
- FIG. 13 is a schematic view showing a configuration example of a conventional display device for a vehicle.
- FIG. 14 is a view showing an example of a virtual image visually recognized by the driver in the conventional display device for a vehicle.
- the vehicular display device 100 includes a display 101, a half mirror 102, and a concave mirror 103.
- the light emitted from the display 101 is reflected by the half mirror 102 and enters the concave mirror 103.
- the light incident on the concave mirror 103 is reflected toward the half mirror 102.
- the light incident on the half mirror 102 passes through the half mirror 102 to reach the driver.
- distortion of the virtual image is suppressed in the vehicle display device 100.
- the optical path length in the housing 110 can not be secured in the vertical direction, the length in the depth direction of the housing 110 becomes long, and the housing 110 becomes large.
- the two first concave mirrors 6 and the second concave mirror 7 can share and reduce the influence of aberration when reflecting the optical system. According to the present embodiment, distortion can be reduced.
- the downsizing of the housing 10 can be realized, and the occurrence of distortion can be suppressed.
- the optical distortion of the virtual image visually recognized by the driver can be favorably corrected.
- R2 / R1 satisfies the lower limit of the condition (i) and R1 ⁇ R2, it is possible to suppress bending distortion.
- trapezoidal distortion can be suppressed when R2 / R1 satisfies the upper limit of the condition (i).
- the whole of the display device 4 for a vehicle in other words, downsizing of the housing 10 is realized, and oblique incidence on the first concave mirror 6 and the second concave mirror 7 It is possible to suppress the deterioration of image quality due to
- the vehicle display device 4 when i1 + i2 satisfies the lower limit of the condition (ii), the vehicle display device 4 can be miniaturized.
- i1 + i2 satisfies the upper limit of the condition (ii)
- the display surface 51 of the display 5 is arranged to be inclined with respect to the central ray incident on the first concave mirror 6 from the display surface 51.
- the sunlight reflected by the first concave mirror 6 and the second concave mirror 7 is incident on the display surface 51.
- a part of the light incident on the display surface 51 is reflected in a direction different from the incident direction, and thus does not reach the driver as return light. Therefore, it is possible to suppress the deterioration of the visibility of the display image due to the return light.
- the display surface 51 of the display 5 is disposed orthogonal to the central ray incident on the first concave mirror 6 from the display surface 51, the light is incident from the rear to the display device 4 for a vehicle
- the sunlight is incident on the display surface 51 and is partially reflected by the display surface 51.
- the reflected light travels back the incident light path, is reflected in the order of the second concave mirror 7 and the first concave mirror 6, and becomes a return light that passes through the half mirror 8 and reaches the driver. This may lead to the deterioration of the visibility of the displayed image.
- the display 5, the half mirror 8, the first concave mirror 6, the second concave mirror 7, and the housing 10 may be disposed as an optical unit by being embedded in a front ceiling or a dashboard of the vehicle.
- Display System for Vehicles Rear Camera 3
- Control Device 4
- Display Device for Vehicles 5
- Display (Display Unit) 51
- Display surface 6 First concave mirror (first mirror)
- Reflective surface 7 Second concave mirror (second mirror)
- reflective surface 8 half mirror 10 housing E viewpoint i1 incident angle i2 incident angle
- R2 Curvature radius of reflection surface of second concave mirror curvevature radius of reflection surface of second mirror
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- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
映像を表示する表示器であるディスプレイ5と、ディスプレイ5に表示された映像を反射する第一ミラーである第一凹面鏡6と、第一凹面鏡6において反射された映像を反射する第二ミラーである第二凹面鏡7と、を備え、車両の乗員の視点から第二凹面鏡7によって結像された反射映像までの距離が乗員の視点からディスプレイ5の表示面51までの距離より長くなるように幾何光学的に延長している。
Description
本発明は、車両用表示装置および車両用表示システムに関する。
車両の後方の視界を反射して車両の乗員に視認させる従来の光学式のバックミラーに代わって、車両の後方を撮影するカメラからの映像をディスプレイに表示して乗員に視認させる電子ミラーに関する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
電子ミラーは、従来の光学式のバックミラーと同様に車室の前方の中央上部に配置される。これにより、前方の視界を遮らないように小型化することが望まれる。また、視認性をよくするため、歪の発生を抑制することが望まれる。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小型で、歪の発生が抑制された車両用表示装置および車両用表示システムを提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る車両用表示装置は、映像を表示する表示器と、前記表示器に表示された前記映像を反射する第一ミラーと、前記第一ミラーにおいて反射された前記映像を反射する第二ミラーと、を備え、車両の乗員の視点から前記第二ミラーによって結像された反射映像までの距離が前記乗員の視点から前記表示器の表示面までの距離より長くなるように幾何光学的に延長している、ことを特徴とする。
本発明に係る車両用表示システムは、上記の車両用表示装置と、前記車両の後方を撮影する後方カメラと、前記後方カメラで撮影された映像を取得し、前記表示器に表示させる制御装置と、を備える。
本発明によれば、小型で、歪の発生を抑制することができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、本発明に係る車両用表示システム1の実施形態を詳細に説明する。なお、以下の実施形態により本発明が限定されるものではない。
以下の説明においては、前後方向とは、車両直進時の進行方向であり、進行方向前方側を前後方向の「前」、後方側を前後方向の「後」とする。左右方向とは、前後方向に対して水平に直交する方向である。前後方向「前」側へ向かって、左手側が「左」、右手側が「右」である。上下方向とは、前後方向および左右方向に対して直交する方向である。前後方向、左右方向および上下方向は、3次元で直交する。
車両用表示システム1は、車両に搭載され、車両後方を表示する。図1は、実施形態に係る車両用表示装置の構成例を示す概略図である。図2は、実施形態に係る車両用表示装置の構成例を示す概略図である。図3は、実施形態に係る車両用表示装置の構成例を示す側面断面図である。
図1ないし図3に示すように、車両用表示システム1は、いわゆる電子ルームミラーである。車両用表示システム1は、後方カメラ2と、制御装置3と、車両用表示装置4とを有する。本実施形態では、車両の乗員を、運転者として説明する。
後方カメラ2は、車両の後方に配置され、車両の後方を撮影する。後方カメラ2は、車両用表示装置4による確認範囲を含んだ範囲を撮影する。後方カメラ2は、車両用表示装置4に表示されない範囲を含んで撮影している。後方カメラ2は、水平方向の画角が例えば30~60°、上下方向の画角が例えば5~20°である。後方カメラ2は、撮影した撮影映像データを制御装置3の映像取得部31へ出力する。
制御装置3は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などで構成された演算処理装置である。制御装置3は、図示しない記憶部に記憶されているプログラムに含まれる命令を実行する。制御装置3は、映像取得部31と、表示制御部32とを有する。
映像取得部31は、車両の後方を撮影した映像を取得する。映像取得部31が取得する撮影映像データは、例えば、毎秒60フレームの画像が連続した映像データである。本実施形態では、映像取得部31は、後方カメラ2が出力した撮影映像データを取得する。映像取得部31は、撮影映像データから、車両用表示装置4に表示させる範囲を切出す。撮影映像データのどの範囲を切出すかは、あらかじめ記憶部に記憶されている。切出す範囲は、従来の光学式のバックミラーで運転者が視認する範囲を含む。映像取得部31は、切出した映像データを映像信号として表示制御部32に出力する。
表示制御部32は、映像取得部31から出力された映像信号を車両用表示装置4に表示させる。
車両用表示装置4は、車両の後方を運転者に視認させる。本実施形態では、車両用表示装置4は、虚像表示を視認することと、光学式のバックミラーとして使用することとを切り替え可能である。本実施形態では、車両用表示装置4は、車室の前方の中央上部に配置されている。車両用表示装置4は、ディスプレイ(表示器)5と、第一凹面鏡(第一ミラー)6と、第二凹面鏡(第二ミラー)7と、ハーフミラー8と、これらを収容する筐体10とを有する。車両用表示装置4は、運転者の視点Eから第二凹面鏡7によって結像された反射映像までの距離、言い換えると、運転者の視点Eから虚像までの虚像距離が、運転者の視点Eからディスプレイ5の表示面51までの距離より長くなるように幾何光学的に延長している。本実施形態では、車両用表示装置4は、虚像距離を例えば800mm程度以上とする。
上記の虚像距離は、前提条件の一つである。上記の虚像距離は、運転者が虚像を視認する際の眼の負担を軽減するための条件である。上記の虚像距離は、運転中に数10m前方を視認している運転者が、虚像を視認しやすい距離である。
ディスプレイ5は、表示制御部32から出力された映像信号に基づき、車両の後方の映像を表示する。ディスプレイ5は、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)または有機EL(Organic Electro-Luminescence)ディスプレイなどを含む。ディスプレイ5は、平面状の表示面51を有する。
表示面51は、横長の矩形状に形成されている。本実施形態では、表示面51は、有効エリアの左右方向である長辺方向の幅が、例えば、180mm、上下方向である短辺方向の幅が45mmである。表示面51は、車両用表示装置4が車両に取り付けられた状態で、上方を向いて配置されている。表示面51は、第一凹面鏡6の反射面61と向かい合って配置されている。
ディスプレイ5の光軸A1は、表示面51の中央部から表示面51と直交する方向に延びている。本実施形態では、映像が表示されたときのディスプレイ5の中心光線は、光軸A1に対して、図3に示すYZ平面内で、例えば、14°の角度で射出して第一凹面鏡6へ入射する。言い換えると、本実施形態では、表示面51は、第一凹面鏡6へ入射する中心光線に対して傾いて配置されている。
ディスプレイ5は、表示面51が第一凹面鏡6の焦点距離より内側の位置に配置されている。ディスプレイ5は、表示面51が第二凹面鏡7の焦点距離より内側の位置に配置されている。ディスプレイ5は、表示面51が第一凹面鏡6と第二凹面鏡7との合成焦点距離より内側の位置に配置されている。
第一凹面鏡6は、ディスプレイ5に表示された映像を反射する。より詳しくは、第一凹面鏡6は、ディスプレイ5から入射する光を第二凹面鏡7に向けて反射する。第一凹面鏡6は、映像を反射する反射面61が凹面状に形成されている。第一凹面鏡6は、前下方を向いて凹状に湾曲している。第一凹面鏡6は、ディスプレイ5に対して上方に配置されている。第一凹面鏡6の反射面61は、ディスプレイ5の表示面51と第二凹面鏡7の反射面71と向かい合って配置されている。
第二凹面鏡7は、ディスプレイ5に表示され、第一凹面鏡6で反射された光を反射する。より詳しくは、第二凹面鏡7は、第一凹面鏡6で反射された光をハーフミラー8に向けて反射する。第二凹面鏡7は、映像を反射する反射面71が凹面状に形成されている。第二凹面鏡7は、後上方を向いて凹状に湾曲している。第二凹面鏡7は、車両用表示装置4が車両に取り付けられた状態で、ハーフミラー8に対して前方に配置されている。第二凹面鏡7の反射面71は、第一凹面鏡6の反射面61とハーフミラー8と向かい合って配置されている。
ハーフミラー8は、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とにおいて反射された映像を透過し、第二凹面鏡7と反対側から入射する光を反射する。ハーフミラー8は、平面状に形成されている。ハーフミラー8は、入射光の透過率が50%である。言い換えると、ハーフミラー8は、入射光の50%を透過し、残りの50%を反射する。ハーフミラー8は、第二凹面鏡7の反射面71と向かい合って配置されている。ハーフミラー8は、車両用表示装置4が車両に取り付けられた状態で、ディスプレイ5と第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とより後方に配置されている。また、このようなハーフミラー8は、車両用表示装置4が車両に取り付けられた状態で、運転者と向かい合って配置されている。
筐体10は、開口を有する箱型に形成されている。筐体10は、内部の空間に、ディスプレイ5と第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とが組み付けられている。筐体10は、ハーフミラー8によって開口が覆われている。このように構成された筐体10は、車両に取り付けられる。本実施形態において、筐体10は、運転者が見上げる位置に配置される。
さらに、車両用表示装置4は、以下の条件(i)ないし条件(v)の少なくとも一つを満たすことが好ましい。
条件(i)
第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径をR1、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径をR2とすると、R1とR2とが、以下の数式1、
1.1<R2/R1<2 ・・・(1)
を満たす。
第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径をR1、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径をR2とすると、R1とR2とが、以下の数式1、
1.1<R2/R1<2 ・・・(1)
を満たす。
条件(i)は、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7との曲率半径の比を規定する。条件(i)を満たすことで、運転者が視認する虚像の光学的な歪を良好に補正可能である。
図4ないし図6を参照して、運転者が視認する虚像について説明する。図4は、実施形態に係る車両用表示装置によって運転者に視認される虚像の一例を示す図である。図5は、実施形態に係る車両用表示装置によって運転者に視認される虚像の他の例を示す図である。図6は、実施形態に係る車両用表示装置によって運転者に視認される虚像の他の例を示す図である。ディスプレイ5の表示面51に矩形状の映像を表示したものとして説明する。
図4に示すように、光学的な歪が発生していない虚像は、ディスプレイ5の表示面51に表示された映像と同様に矩形状である。
図5に示すように、R2/R1が条件(i)の下限を下回ると、湾曲歪が増大する。この場合、円弧の中心点を上方に有する扇形の歪形状となり、光学的な歪の補正が困難になる。湾曲歪は、(B/A)×100[%]で算出する。図5に示すように、円弧の中心点が上方にあるような歪の形状の場合、湾曲歪は正の値となる。円弧の中心点が下方にあるような歪の形状の場合、湾曲歪は負の値となる。
図6に示すように、R2/R1が条件(i)の上限を上回ると、台形歪が増大する。この場合、台形の底辺の長さは、下底<上底となる。台形歪を補正するには、前提条件である条件(v)を外れてディスプレイ5の設置方向を調整しなければならず、車両用表示装置4の小型化が困難になる。台形歪は、(C/A)×100[%]で算出する。図6に示すように、台形の上底と下底の長さが、下底<上底となるような歪の形状の場合、台形歪は正の値となる。台形の上底と下底の長さが、上底<下底となるような歪の形状の場合、台形歪は負の値となる。
条件(ii)
中心光線がディスプレイ5から第一凹面鏡6へ入射する角度をi1、中心光線が第一凹面鏡6から第二凹面鏡7へ入射する角度をi2として、i1とi2とが、以下の数式2、
30°≦i1+i2≦70° ・・・(2)
を満たす。
さらに、i1とi2とは、以下の数式3、
45°≦i1+i2≦59° ・・・(3)
を満たすことが好ましい。
中心光線がディスプレイ5から第一凹面鏡6へ入射する角度をi1、中心光線が第一凹面鏡6から第二凹面鏡7へ入射する角度をi2として、i1とi2とが、以下の数式2、
30°≦i1+i2≦70° ・・・(2)
を満たす。
さらに、i1とi2とは、以下の数式3、
45°≦i1+i2≦59° ・・・(3)
を満たすことが好ましい。
条件(ii)は、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とによる光路の折り曲げ構成を規定する。条件(ii)を満たすことで、車両用表示装置4の全体、言い換えると、筐体10の小型化が実現するとともに、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とへの斜め入射による画質の劣化が抑制される。i1+i2が条件(ii)の下限を下回ると、車両用表示装置4の小型化が難しくなる。また、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7との光線束を確保するためのミラー配置によって、筐体10の体積が増加する。i1+i2が条件(ii)の上限を上回ると、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とによる収差が増大する。
条件(iii)
第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1が、以下の数式4、
300mm≦R1≦600mm ・・・(4)
を満たす。
さらに、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は、以下の数式5、
360mm≦R1≦470mm ・・・(5)
を満たすことが好ましい。
第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1が、以下の数式4、
300mm≦R1≦600mm ・・・(4)
を満たす。
さらに、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は、以下の数式5、
360mm≦R1≦470mm ・・・(5)
を満たすことが好ましい。
条件(iii)は、第一凹面鏡6の曲率半径を規定する。条件(iii)と条件(iv)とを満たすことで、光学系全体の小型化を実現しながら、収差を良好に補正可能である。R1が条件(iii)の下限を下回ると、光学系全体の焦点距離が小さくなり、収差が増大するとともに、光学部品の誤差による画質の変動が大きくなる。R1が条件(iii)の上限を上回ると、条件(i)の下限を下回って、円弧の中心点を上方に持つ扇形の歪が増大する。また、光学系全体の焦点距離が大きくなるので、筐体10の小型化が困難になる。
条件(iv)
運転者が視認する虚像の垂直方向の大きさをYv、虚像の垂直方向に対応するディスプレイ5の表示面51に表示された映像の高さ方向の大きさをYpとすると、YvとYpとが、以下の数式6、
1<Yv/Yp<10 ・・・(6)
を満たす。
さらに、YvとYpとは、以下の数式7、
2<Yv/Yp<5 ・・・(7)
を満たすことが好ましい。
運転者が視認する虚像の垂直方向の大きさをYv、虚像の垂直方向に対応するディスプレイ5の表示面51に表示された映像の高さ方向の大きさをYpとすると、YvとYpとが、以下の数式6、
1<Yv/Yp<10 ・・・(6)
を満たす。
さらに、YvとYpとは、以下の数式7、
2<Yv/Yp<5 ・・・(7)
を満たすことが好ましい。
条件(iv)は、映像の倍率を規定する。条件(iv)を満たすことで、光学系全体の小型化を実現しながら、収差を良好に補正することが可能になる。Yv/Ypが条件(iv)の下限を下回ると、十分な拡大映像、言い換えると、虚像が得られなくなる。Yv/Ypが条件(iv)の上限を上回ると、虚像の収差が増大し、特に歪の補正が困難になる。
条件(v)
ディスプレイ5の表示面51は、運転者の視点Eと虚像とを結ぶ光軸A2と平行に配置されている。
ディスプレイ5の表示面51は、運転者の視点Eと虚像とを結ぶ光軸A2と平行に配置されている。
条件(v)は、筐体10内におけるディスプレイ5の設置方向を規定する。条件(v)は、筐体10を小型化するための前提条件となる。従来の光学式のバックミラーに代わって車両用表示システム1を設置する場合、筐体10が大型化すると前方視界の妨げとなるおそれがある。そこで、筐体10は、小型化することが好ましい。
条件(v)は、言い換えると、ディスプレイ5の表示面51は、矩形状の表示面51の短辺の延びる方向が、運転者の視点Eと虚像とを結ぶ光軸A2と平行に配置されている。ディスプレイ5の表示面51は、矩形状の表示面51の短辺方向が、運転者の視点Eと虚像とを結ぶ光軸A2と平行に配置されている。短辺方向は、筐体10の開口側から第二凹面鏡7側に向かう方向とする。ディスプレイ5の表示面51は、上方を向いて、第二凹面鏡7から運転者の視点Eへ向かう光軸A2と平行な方向に沿って配置され、ディスプレイ5の表示面51から第一凹面鏡6へ入射する中心光線に対して傾いて配置されている。
このように構成された、車両用表示装置4は、上下方向に対する角度を変えることで、虚像表示を視認する場合と光学式のバックミラーとして使用する場合とを切り替え可能である。より詳しくは、車両用表示システム1によって虚像表示を視認するとき、運転者からは、第二凹面鏡7で反射され、ハーフミラー8を透過したディスプレイ5の映像を虚像として視認することができる。ハーフミラー8が後上方を向いているため、運転者から見たハーフミラー8の反射映像は、車室内後上方となり、ディスプレイ5の映像の視認性への影響は少ない。このとき、運転者は、ディスプレイ5が表示した映像に基づく虚像を視認可能である。車両用表示システム1を光学式のバックミラーとして使用するとき、車両用表示装置4の筐体10の角度を虚像表示を視認するときに対して変えることで、ハーフミラー8は、車両の後方から入射した光を反射する。このとき、光学式のバックミラーと同様に、車両の後方の景色を映す。
次に、車両用表示システム1における虚像表示の表示方法およびその作用について説明する。まず、後方カメラ2は、撮影した車両後方の映像データを制御装置3の映像取得部31に出力する。映像取得部31は、後方カメラ2から映像データを取得し、表示制御部32に出力する。表示制御部32は、映像データを映像信号として車両用表示装置4のディスプレイ5に出力する。
そして、ディスプレイ5は、映像信号に基づいて車両後方の映像を表示面51で表示させる。映像が表示されたディスプレイ5は、光を発する。そして、発せられた光は、第一凹面鏡6へ入射する。そして、第一凹面鏡6へ入射した光は、第二凹面鏡7に向けて反射される。そして、第一凹面鏡6によって反射された光は、第二凹面鏡7へ入射する。そして、第二凹面鏡7へ入射した光は、ハーフミラー8に向けて反射される。そして、第二凹面鏡7によって反射された光は、ハーフミラー8へ入射する。そして、ハーフミラー8へ入射した光は、ハーフミラー8を透過して運転者に到達する。運転者は、虚像表示を視認する。
[実施例1]
表1に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は410.747mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は611.761mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表1に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は410.747mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は611.761mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表2に示すように、i1+i2は52.1、R2/R1は1.49、Yv/Ypは3.71とすると、虚像から視点Eまでの距離は836.028mmである。
図7を用いて、実施例1における歪みについて説明する。図7は、実施例1において運転者に視認される虚像の一例を示す図である。この場合、湾曲歪が0.65%であり、台形歪が-0.16%である。
[実施例2]
表3に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は420.000mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は600.000mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表3に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は420.000mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は600.000mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表4に示すように、i1+i2は52.1、R2/R1は1.43、Yv/Ypは3.71とすると、虚像から視点Eまでの距離は828.606mmである。
図8を用いて、実施例2における歪みについて説明する。図8は、実施例2において運転者に視認される虚像の一例を示す図である。この場合、湾曲歪が0.79%であり、台形歪が0.01%である。
[実施例3]
表5に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は450.000mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は568.130mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表5に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は450.000mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は568.130mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表6に示すように、i1+i2は52.1、R2/R1は1.26、Yv/Ypは3.71とすると、虚像から視点Eまでの距離は840.755mmである。
図9を用いて、実施例3における歪みについて説明する。図9は、実施例3において運転者に視認される虚像の一例を示す図である。この場合、湾曲歪が1.18%であり、台形歪が0.52%である。
[実施例4]
表7に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は370.000mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は679.810mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表7に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は370.000mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は679.810mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表8に示すように、i1+i2は52.1、R2/R1は1.84、Yv/Ypは3.72とすると、虚像から視点Eまでの距離は830.598mmである。
図10を用いて、実施例4における歪みについて説明する。図10は、実施例4において運転者に視認される虚像の一例を示す図である。この場合、湾曲歪が-0.04%であり、台形歪が-1.06%である。
[比較例1]
表9に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は310.000mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は840.889mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表9に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は310.000mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は840.889mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表10に示すように、i1+i2は52.1、R2/R1は2.71、Yv/Ypは3.71とすると、虚像から視点Eまでの距離は829.999mmである。
図11を用いて、比較例1における歪みについて説明する。図11は、比較例1において運転者に視認される虚像の一例を示す図である。この場合、湾曲歪が-1.30%であり、台形歪が-2.98%である。比較例1は、湾曲歪と台形歪とが、実施例1ないし実施例4に対して増大する。
[比較例2]
表11に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は518.597mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は518.597mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表11に示すように、第一凹面鏡6の反射面61の曲率半径R1は518.597mm、第二凹面鏡7の反射面71の曲率半径R2は518.597mm、入射角度i1は24.5°、入射角度i2は27.6°である。
表12に示すように、i1+i2は52.1、R2/R1は1.00、Yv/Ypは3.71とすると、虚像から視点Eまでの距離は847.298mmである。
図12を用いて、比較例1における歪みについて説明する。図12は、比較例2において運転者に視認される虚像の一例を示す図である。この場合、湾曲歪が1.86%であり、台形歪が1.44%である。比較例2は、湾曲歪と台形歪とが、実施例1ないし実施例4に対して増大する。
上述したように、本実施形態は、二つの第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とを配置することによって、筐体10内における光路長を上下方向に確保する。これにより、本実施形態は、筐体10の奥行方向である運転者の視点Eと虚像とを結ぶ光軸A2方向の長さを短くして筐体10を小型化することができる。
これに対して、図13、図14を参照して、一つの凹面鏡103を有する車両用表示装置100について説明する。図13は、従来の車両用表示装置の構成例を示す概略図である。図14は、従来の車両用表示装置において運転者に視認される虚像の一例を示す図である。車両用表示装置100は、ディスプレイ101とハーフミラー102と凹面鏡103とを有する。ディスプレイ101において発せられた光は、ハーフミラー102において反射して凹面鏡103へ入射する。そして、凹面鏡103に入射した光は、ハーフミラー102に向けて反射される。そして、ハーフミラー102へ入射した光は、ハーフミラー102を透過して運転者に到達する。図14に示すように、車両用表示装置100は、虚像の歪が抑制されている。しかしながら、図13に示すように、筐体110内における光路長を上下方向に確保することができないため、筐体110の奥行方向の長さが長くなり筐体110が大型化する。
本実施形態は、二つの第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とによって、光学系を反射する際の収差の影響を分担し低減することができる。本実施形態によれば、歪を低減することができる。
また、本実施形態は、条件(i)ないし条件(v)を満たすことによって、筐体10の小型化を実現するとともに、歪の発生を抑制することができる。
本実施形態は、条件(i)を満たすことにより、運転者が視認する虚像の光学的な歪を良好に補正することができる。本実施形態は、R2/R1が条件(i)の下限を満たし、R1≦R2を満たすことで、湾曲歪を抑制することができる。本実施形態は、R2/R1が条件(i)の上限を満たすことで、台形歪を抑制することができる。
本実施形態は、条件(ii)を満たすことで、車両用表示装置4の全体、言い換えると、筐体10の小型化が実現するとともに、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とへの斜め入射による画質の劣化を抑制することができる。本実施形態は、i1+i2が条件(ii)の下限を満たすことで、車両用表示装置4を小型化することができる。本実施形態は、i1+i2が条件(ii)の上限を満たすことで、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とによる収差を抑制することができる。
本実施形態は、条件(iii)と条件(iv)とを満たすことで、光学系全体の小型化を実現しながら、収差を良好に補正することができる。本実施形態は、R1が条件(iii)の下限を満たすことで、収差を抑制して、光学部品の誤差による画質の変動を低減することができる。本実施形態は、R1が条件(iii)の上限を満たすことで、扇形の歪を抑制することができる。
本実施形態は、ディスプレイ5の表示面51が、表示面51から第一凹面鏡6へ入射する中心光線に対して傾いて配置されている。本実施形態によれば、車両用表示装置4に対して後方から太陽光が入射したとき、第一凹面鏡6と第二凹面鏡7とにおいて反射した太陽光線が、表示面51に入射する。そして表示面51に入射する光の一部を入射とは異なる方向へ反射するため戻り光として運転者に到達しない。従って、戻り光による表示像の視認性劣化を抑制することができる。
これに対して、ディスプレイ5の表示面51が、表示面51から第一凹面鏡6へ入射する中心光線に対して直交して配置されていると、車両用表示装置4に対して後方から入射した太陽光線が表示面51に入射して、表示面51で一部反射する。反射光は入射の光路を逆行し第二凹面鏡7と第一凹面鏡6の順番で反射し、ハーフミラー8を透過して運転者に到達する戻り光となる。これにより、表示像の視認性劣化をまねくおそれがある。
上記に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものを含む。さらに、上記に記載した構成は適宜組み合わせが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成の種々の省略、置換または変更が可能である。
ハーフミラー8に代えて、同様の機能を有する偏光板を備えたガラスプレートを配置してもよい。
ディスプレイ5とハーフミラー8と第一凹面鏡6と第二凹面鏡7と筐体10とは光学ユニットとして、車両の前方の天井部またはダッシュボードに埋め込まれて配置されていてもよい。
1 車両用表示システム
2 後方カメラ
3 制御装置
4 車両用表示装置
5 ディスプレイ(表示器)
51 表示面
6 第一凹面鏡(第一ミラー)
61 反射面
7 第二凹面鏡(第二ミラー)
71 反射面
8 ハーフミラー
10 筐体
E 視点
i1 入射角度
i2 入射角度
R1 第一凹面鏡の反射面の曲率半径(第一ミラーの反射面の曲率半径)
R2 第二凹面鏡の反射面の曲率半径(第二ミラーの反射面の曲率半径)
2 後方カメラ
3 制御装置
4 車両用表示装置
5 ディスプレイ(表示器)
51 表示面
6 第一凹面鏡(第一ミラー)
61 反射面
7 第二凹面鏡(第二ミラー)
71 反射面
8 ハーフミラー
10 筐体
E 視点
i1 入射角度
i2 入射角度
R1 第一凹面鏡の反射面の曲率半径(第一ミラーの反射面の曲率半径)
R2 第二凹面鏡の反射面の曲率半径(第二ミラーの反射面の曲率半径)
Claims (10)
- 映像を表示する表示器と、
前記表示器に表示された前記映像を反射する第一ミラーと、
前記第一ミラーにおいて反射された前記映像を反射する第二ミラーと、
を備え、
車両の乗員の視点から前記第二ミラーによって結像された反射映像までの距離が前記乗員の視点から前記表示器の表示面までの距離より長くなるように幾何光学的に延長している、
車両用表示装置。 - 前記第一ミラーは、前記映像を反射する反射面が凹面状に形成された凹面鏡であり、
前記表示器は、前記表示面が、前記第一ミラーの焦点距離より内側の位置に配置されている、
請求項1に記載の車両用表示装置。 - 前記第二ミラーは、前記映像を反射する反射面が凹面状に形成された凹面鏡であり、
前記表示器は、前記表示面が、前記第二ミラーの焦点距離より内側の位置に配置されている、
請求項1に記載の車両用表示装置。 - 前記第一ミラーは、前記映像を反射する反射面が凹面状に形成された凹面鏡であり、
前記第二ミラーは、前記映像を反射する反射面が凹面状に形成された凹面鏡であり、
前記表示器は、前記表示面が、前記第一ミラーと前記第二ミラーとの合成焦点距離より内側の位置に配置されている、
請求項1に記載の車両用表示装置。 - 前記第一ミラーの反射面の曲率半径をR1、前記第二ミラーの反射面の曲率半径をR2とすると、R1とR2とが、
1.1<R2/R1<2
を満たす、
請求項4に記載の車両用表示装置。 - 中心光線が前記表示器から前記第一ミラーへ入射する角度をi1、中心光線が前記第一ミラーから前記第二ミラーへ入射する角度をi2として、i1とi2とが、
30°≦i1+i2≦70°
を満たす、
請求項5に記載の車両用表示装置。 - 前記第一ミラーの反射面の曲率半径R1が、
300mm≦R1≦600mm
を満たす、
請求項5または6に記載の車両用表示装置。 - 前記乗員が視認する映像の垂直方向の大きさをYv、前記表示面に表示された映像の垂直方向に対応する高さ方向の大きさをYpとすると、YvとYpとが、
1<Yv/Yp<10
を満たす、
請求項5から7のいずれか一項に記載の車両用表示装置。 - 前記表示面は、上方を向いて、前記第二ミラーから前記乗員の視点へ向かう光軸と平行な方向に沿って配置され、前記表示面から前記第一ミラーへ入射する中心光線に対して傾いて配置されている、
請求項1から8のいずれか一項に記載の車両用表示装置。 - 請求項1から9のいずれか一項に記載の車両用表示装置と、
前記車両の後方を撮影する後方カメラと、
前記後方カメラで撮影された映像を取得し、前記表示器に表示させる制御装置と、
を備えた車両用表示システム。
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