Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2018077435A - Virtual image display device - Google Patents

Virtual image display device Download PDF

Info

Publication number
JP2018077435A
JP2018077435A JP2016220772A JP2016220772A JP2018077435A JP 2018077435 A JP2018077435 A JP 2018077435A JP 2016220772 A JP2016220772 A JP 2016220772A JP 2016220772 A JP2016220772 A JP 2016220772A JP 2018077435 A JP2018077435 A JP 2018077435A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
concave mirror
user
angle
virtual image
optical path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2016220772A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
賢二 渡邊
Kenji Watanabe
賢二 渡邊
広之 三宅
Hiroyuki Miyake
広之 三宅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin AW Co Ltd
Original Assignee
Aisin AW Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aisin AW Co Ltd filed Critical Aisin AW Co Ltd
Priority to JP2016220772A priority Critical patent/JP2018077435A/en
Publication of JP2018077435A publication Critical patent/JP2018077435A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Instrument Panels (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a virtual image display device that enables a user to visually recognize a high-quality virtual image.SOLUTION: A reflection type polarizing plate 6 is arranged between a liquid crystal display 5 and a concave mirror 7 along a light path connecting the liquid crystal display 5 and concave mirror 7, and the angle of the concave mirror 7 and a video display area of the liquid crystal display 5 are adjusted according to the detected position of the eyes of a user, to control to maintain the relationship in which the direction of a path of light made incoming from the reflection type polarizing plate 6 to the concave mirror 7 is opposite to the direction of a path of light reflected on the concave mirror and directed toward the position of the eyes of the driver 9 irrespective of the position of the eyes of the user.SELECTED DRAWING: Figure 10

Description

本発明は、ユーザが視認する虚像を表示する虚像表示装置に関する。   The present invention relates to a virtual image display device that displays a virtual image visually recognized by a user.

従来より、車両等の移動体の乗員に対して経路案内や障害物の警告等の運転情報を提供する情報提供手段として、様々な手段が用いられている。例えば、移動体に設置された液晶ディスプレイによる表示や、スピーカから出力する音声等である。そして、近年、このような情報提供手段の一つとして、ヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDという)のような人間の目の錯覚を利用して実際に映像が表示された位置と異なる空間上に映像を視認させる虚像表示装置がある。   Conventionally, various means have been used as information providing means for providing driving information such as route guidance and obstacle warnings to passengers of moving bodies such as vehicles. For example, display on a liquid crystal display installed on a moving body, sound output from a speaker, and the like. In recent years, as one of such information providing means, a head-up display device (hereinafter referred to as HUD) is used in a space different from a position where an image is actually displayed using an illusion of human eyes. There is a virtual image display device for visually recognizing an image.

ここで、このような虚像表示装置は移動体の空きスペースに対して設置する必要があるので、できる限り小型化するのが望ましい。しかし、虚像をユーザからある程度離れた位置に視認させる為には、装置内部において映像を表示する映像表示面(例えばスクリーンやディスプレイ)から凹面鏡までを結ぶ光路長を一定の距離以上確保する必要があり、小型化を実現することが難しかった。そこで、例えば特開平8−136856号公報では、液晶ディスプレイと凹面鏡との間にコレステリック液晶素子を配置して光路を折り返すことによって、従来に比べてより狭いスペースで長い光路長を確保することを可能にする技術について開示されている。   Here, since such a virtual image display device needs to be installed in an empty space of a moving body, it is desirable to make it as small as possible. However, in order to visually recognize the virtual image at a position some distance away from the user, it is necessary to secure a certain optical path length from the image display surface (for example, a screen or display) that displays the image to the concave mirror within a certain distance. It was difficult to achieve downsizing. Therefore, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-136856, it is possible to secure a long optical path length in a narrower space than in the past by arranging a cholesteric liquid crystal element between a liquid crystal display and a concave mirror and turning the optical path back. The technology to make is disclosed.

特開平8−136856号公報(図1)JP-A-8-136856 (FIG. 1)

ここで、虚像表示装置において、より品質の高い虚像をユーザに視認させる為には、光路をどのように凹面鏡によって反射させてユーザの目に向かわせるかが重要である。即ち、光路を形成する各部材(例えば、上記特許文献1では液晶ディスプレイ、凹面鏡及びコレステリック液晶素子)の位置設計が非常に重要であった。   Here, in the virtual image display device, in order for the user to visually recognize a higher quality virtual image, it is important how the optical path is reflected by the concave mirror and directed to the user's eyes. That is, the position design of each member forming the optical path (for example, the liquid crystal display, the concave mirror and the cholesteric liquid crystal element in Patent Document 1) is very important.

しかしながら、上記特許文献1では上記のような虚像の品質を向上させる為の液晶ディスプレイ、凹面鏡、及びコレステリック液晶素子の位置設計については行われていなかった。その結果、各部材の位置設計によっては虚像の品質が低下する虞があった。   However, in the above-mentioned Patent Document 1, the position design of the liquid crystal display, the concave mirror, and the cholesteric liquid crystal element for improving the quality of the virtual image as described above has not been performed. As a result, the quality of the virtual image may be deteriorated depending on the position design of each member.

また、上述した虚像の品質を向上させる為の各部材の位置や角度はユーザの目の位置との関係で決まるので、ユーザの目の位置が変わればそれに伴って変更する必要が生じる。しかしながら、上記特許文献1では液晶ディスプレイ、凹面鏡、及びコレステリック液晶素子の位置や角度を変更する手段は設けられていなかった。その結果、ユーザの目の位置によっては虚像の品質が低下する虞があった。   In addition, since the position and angle of each member for improving the quality of the virtual image described above are determined by the relationship with the position of the user's eyes, if the position of the user's eyes changes, it is necessary to change it accordingly. However, in Patent Document 1, no means for changing the position and angle of the liquid crystal display, the concave mirror, and the cholesteric liquid crystal element has been provided. As a result, the quality of the virtual image may be deteriorated depending on the position of the user's eyes.

本発明は前記従来における問題点を解消するためになされたものであり、ユーザに対して品質の高い虚像を視認させることを可能にした虚像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a virtual image display device that enables a user to visually recognize a high-quality virtual image.

前記目的を達成するため本発明に係る虚像表示装置は、第1の偏光方向を有する光を出力することによって映像を表示する映像表示面と、前記映像表示面に表示された前記映像を反射させてユーザに視認させることによって前記映像の虚像を前記ユーザに視認させる凹面鏡と、前記映像表示面と前記凹面鏡とを結ぶ光路に沿って前記映像表示面と前記凹面鏡との間に配置され、前記第1の偏光方向を有する光を反射するとともに、前記第1の偏光方向と異なる第2の偏光方向を有する光は透過させる反射型偏光板と、前記映像表示面と前記凹面鏡とを結ぶ光路に沿って前記反射型偏光板と前記凹面鏡との間に配置され、光の偏光方向を前記第1の偏光方向から前記第2の偏光方向へと変位させる偏光方向変位部材と、前記映像表示面に対して映像を表示する映像表示領域を設定する表示領域設定手段と、前記凹面鏡の角度を調整する角度調整手段と、を有し、前記反射型偏光板は、前記映像表示面から第1方向で入射する光路を、前記凹面鏡へ向かう第2方向に変更し、前記凹面鏡は、前記反射型偏光板から前記第2方向で入射する光路を、前記反射型偏光板を透過してユーザの目の位置へ向かう第3方向に変更し、前記表示領域設定手段及び前記角度調整手段は、前記第2方向と前記第3方向とが逆方向となるように、前記映像表示領域を設定するとともに前記凹面鏡の角度を調整する。
尚、「光路」とは、映像表示面における映像の表示に用いられる光源(例えばプロジェクタ、液晶パネルのバックライト、有機ELディスプレイの発光素子等)から出力された光が通る経路をいう。例えば、映像表示面から凹面鏡までを結ぶ光路とは、光が映像表示面から凹面鏡に到達するまでの光の経路であり、基本的には映像表示面(特に映像が表示された位置)から投影鏡までを直線で結ぶ経路となる。但し、映像表示面と凹面鏡の間に光を屈折したり反射することによって光の進行方向を変更する手段(例えばミラーやレンズ等)が配置されている場合には、該手段で所定角度に屈折又は反射された経路が該当する。
また、「逆方向」とは、180度異なる方向のみに限られず、180度異なる方向を含む一定範囲の幅を持った方向とする。
In order to achieve the above object, a virtual image display device according to the present invention reflects an image display surface for displaying an image by outputting light having a first polarization direction, and the image displayed on the image display surface. And a concave mirror that allows the user to visually recognize the virtual image of the video, and is disposed between the video display surface and the concave mirror along an optical path that connects the video display surface and the concave mirror, and A reflective polarizing plate that reflects light having a first polarization direction and transmits light having a second polarization direction different from the first polarization direction, along an optical path connecting the image display surface and the concave mirror A polarization direction displacement member disposed between the reflective polarizing plate and the concave mirror and displacing the polarization direction of light from the first polarization direction to the second polarization direction, and with respect to the image display surface The Display area setting means for setting a video display area for displaying an image; and angle adjustment means for adjusting the angle of the concave mirror, and the reflective polarizing plate is incident in the first direction from the video display face The optical path is changed to the second direction toward the concave mirror, and the concave mirror transmits the optical path incident in the second direction from the reflective polarizing plate through the reflective polarizing plate toward the user's eye position. In the third direction, the display area setting means and the angle adjusting means set the video display area and set the angle of the concave mirror so that the second direction and the third direction are opposite to each other. adjust.
The “optical path” refers to a path through which light output from a light source (for example, a projector, a backlight of a liquid crystal panel, a light emitting element of an organic EL display, etc.) used for displaying an image on an image display surface. For example, the optical path connecting the image display surface to the concave mirror is the light path from the image display surface to the concave mirror, and is basically projected from the image display surface (particularly the position where the image is displayed). This is a route connecting the mirrors with straight lines. However, when a means (for example, a mirror or a lens) for changing the traveling direction of light by refracting or reflecting light is disposed between the image display surface and the concave mirror, it is refracted at a predetermined angle by the means. Or the reflected path | route corresponds.
The “reverse direction” is not limited to a direction different by 180 degrees, but a direction having a certain range of width including a direction different by 180 degrees.

前記構成を有する本発明に係る虚像表示装置によれば、光路に沿って映像表示面と凹面鏡との間に反射型偏光板を配置し、一旦反射型偏光板で光路を反射させて凹面鏡へと向かわせた後に、凹面鏡から反射した光路は反射型偏光版を透過させてユーザに向かわせるので、映像表示面から凹面鏡までを結ぶ光路長を従来と比較して同じ容積の装置の中でより長く確保することが可能となる。その結果、装置の小型化を実現することが可能となる。また、反射型偏光板から凹面鏡へと入射する光路の方向と凹面鏡で反射してユーザの目の位置へ向かう光路の方向とを逆方向とするので、虚像の品質を向上させることが可能となる。例えば、よりハッキリとした鮮やかな虚像をユーザに視認させることが可能となる。更に、映像表示面に対して映像を表示する領域と凹面鏡の角度とを調整することによって、ユーザの目の位置がどのような位置にあったとしても上記逆方向となる各部材の関係性を保持することが可能となり、虚像の品質が低下することを防止できる。   According to the virtual image display device according to the present invention having the above-described configuration, the reflective polarizing plate is disposed between the image display surface and the concave mirror along the optical path, and the optical path is once reflected by the reflective polarizing plate into the concave mirror. Since the optical path reflected from the concave mirror is transmitted to the user through the reflective polarizing plate, the optical path length from the image display surface to the concave mirror is longer than that of the conventional device in the same volume. It can be secured. As a result, it is possible to reduce the size of the apparatus. In addition, since the direction of the optical path incident on the concave mirror from the reflective polarizing plate and the direction of the optical path reflected by the concave mirror toward the user's eyes are reversed, the quality of the virtual image can be improved. . For example, it becomes possible to make the user visually recognize a clearer and clearer virtual image. Furthermore, by adjusting the image display area with respect to the image display surface and the angle of the concave mirror, the relationship between the members in the reverse direction can be obtained regardless of the position of the user's eyes. This makes it possible to hold the image and prevent the quality of the virtual image from deteriorating.

本実施形態に係るHUDの車両への設置態様を示した図である。It is the figure which showed the installation aspect to the vehicle of HUD which concerns on this embodiment. 本実施形態に係るHUDの内部構成を示した図である。It is the figure which showed the internal structure of HUD which concerns on this embodiment. HUDにおいて形成される光路を示した図である。It is the figure which showed the optical path formed in HUD. λ/4波長板の配置態様を示した図である。It is the figure which showed the arrangement | positioning aspect of (lambda) / 4 wavelength plate. 虚像の生成距離を説明した図である。It is a figure explaining the production | generation distance of a virtual image. 本実施形態に係るHUDの構成を示したブロック図である。It is the block diagram which showed the structure of HUD which concerns on this embodiment. 本実施形態に係る虚像生成処理プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the virtual image generation processing program which concerns on this embodiment. 視認可能範囲を示した図である。It is the figure which showed the visually recognizable range. 凹面鏡の角度の調整処理について説明した図である。It is a figure explaining the adjustment process of the angle of a concave mirror. 液晶ディスプレイの映像表示領域の設定処理について説明した図である。It is a figure explaining the setting process of the video display area of a liquid crystal display. 車両の乗員から視認できる虚像の一例を示した図である。It is the figure which showed an example of the virtual image visually recognizable from the passenger | crew of a vehicle.

以下、本発明に係る虚像表示装置について、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイ装置に具体化した一実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, a virtual image display device according to the invention will be described in detail with reference to the drawings with regard to an embodiment in which the virtual image display device is embodied in a head-up display device mounted on a vehicle.

先ず、本実施形態に係るヘッドアップディスプレイ装置(以下、HUDという)1の構成について図1を用いて説明する。図1は本実施形態に係るHUD1の車両2への設置態様を示した図である。   First, the configuration of a head-up display device (hereinafter referred to as HUD) 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a diagram showing an installation mode of the HUD 1 according to the present embodiment on the vehicle 2.

図1に示すようにHUD1は、車両2のダッシュボード3内部に設置されており、内部に映像を表示する液晶ディスプレイ5を有する。そして、液晶ディスプレイ5に表示された映像を、後述のようにHUD1が備える反射型偏光板6や凹面鏡7を介し、更に運転席の前方のフロントウィンドウ8に反射させて車両2の乗員9に視認させるように構成されている。尚、液晶ディスプレイ5に表示される映像としては、車両2に関する情報や乗員9の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物(他車両や歩行者)に対する警告、ナビゲーション装置で設定された案内経路や案内経路に基づく案内情報(右左折方向を示す矢印等)、路面に表示する警告(追突注意、制限速度等)、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ番組等がある。   As shown in FIG. 1, the HUD 1 is installed inside the dashboard 3 of the vehicle 2 and includes a liquid crystal display 5 that displays an image therein. Then, the video displayed on the liquid crystal display 5 is reflected on the front window 8 in front of the driver's seat through the reflective polarizing plate 6 and the concave mirror 7 provided in the HUD 1 as will be described later, and visually recognized by the passenger 9 of the vehicle 2. It is configured to let you. The video displayed on the liquid crystal display 5 includes information related to the vehicle 2 and various information used for assisting the driving of the occupant 9. For example, warnings for obstacles (other vehicles and pedestrians), guidance information set by the navigation device, guidance information based on the guidance route (arrows indicating right and left turn directions, etc.), warnings to be displayed on the road surface (attention to rear-end collision, speed limit, etc.) ), Current vehicle speed, information signs, map images, traffic information, news, weather forecast, time, connected smartphone screen, TV program, and the like.

また、本実施形態のHUD1では、フロントウィンドウ8を反射して乗員9が液晶ディスプレイ5に表示された映像を視認した場合に、乗員9にはフロントウィンドウ8の位置ではなく、フロントウィンドウ8の先の遠方の位置に液晶ディスプレイ5に表示された映像が虚像10として視認されるように構成される。尚、乗員9が視認できる虚像10は液晶ディスプレイ5に表示された映像であるが、反射型偏光板6や凹面鏡7を介することによって上下方向や左右方向が反転する場合があり、それらの反転を考慮して液晶ディスプレイ5の映像の表示を行う必要がある。また、凹面鏡7を介することによってサイズも変更する。   Further, in the HUD 1 of the present embodiment, when the occupant 9 visually recognizes the image displayed on the liquid crystal display 5 by reflecting the front window 8, the occupant 9 is not at the position of the front window 8 but at the tip of the front window 8. The image displayed on the liquid crystal display 5 at a distant position is visually recognized as a virtual image 10. The virtual image 10 that can be seen by the occupant 9 is an image displayed on the liquid crystal display 5, but the vertical direction and the horizontal direction may be reversed through the reflective polarizing plate 6 and the concave mirror 7. It is necessary to display the video on the liquid crystal display 5 in consideration. In addition, the size is changed through the concave mirror 7.

ここで、虚像10を生成する位置、より具体的には乗員9から虚像10までの距離(以下、虚像生成距離という)Lについては、HUD1が備える凹面鏡7の曲率、液晶ディスプレイ5と凹面鏡7との相対位置等によって適宜設定することが可能である。例えば、凹面鏡7の曲率が固定であれば、液晶ディスプレイ5において映像の表示された位置から凹面鏡7までの光路に沿った距離(光路長)によって虚像生成距離Lが決定される。例えば虚像生成距離Lが40mとなるように光路長が設定されている。   Here, regarding the position where the virtual image 10 is generated, more specifically, the distance from the occupant 9 to the virtual image 10 (hereinafter referred to as virtual image generation distance) L, the curvature of the concave mirror 7 included in the HUD 1, the liquid crystal display 5 and the concave mirror 7 It is possible to set as appropriate depending on the relative position of the. For example, if the curvature of the concave mirror 7 is fixed, the virtual image generation distance L is determined by the distance (optical path length) along the optical path from the position where the image is displayed on the liquid crystal display 5 to the concave mirror 7. For example, the optical path length is set so that the virtual image generation distance L is 40 m.

ここで、本実施形態のHUD1は、後述のように液晶ディスプレイ5、反射型偏光板6及び凹面鏡7について、反射型偏光板6から凹面鏡7へと入射する光路の方向と凹面鏡7で反射してユーザの目の位置へ向かう光路の方向とを逆方向となるように位置設計しているので、虚像10の品質を向上させることが可能となる。例えば、よりハッキリとした鮮やかな虚像10をユーザに視認させることが可能となる。また、反射型偏光板6を用いることによって、液晶ディスプレイ5において映像の表示された位置から凹面鏡7までの光路に沿った距離(光路長)を、装置の容積に比べてより長く確保可能に構成している。   Here, the HUD 1 of the present embodiment reflects the direction of the optical path incident on the concave mirror 7 from the reflective polarizing plate 6 and the concave mirror 7 with respect to the liquid crystal display 5, the reflective polarizing plate 6 and the concave mirror 7 as will be described later. Since the position is designed so that the direction of the optical path toward the user's eye is opposite, the quality of the virtual image 10 can be improved. For example, it is possible to make the user visually recognize a clearer and clearer virtual image 10. Further, by using the reflective polarizing plate 6, the distance (optical path length) along the optical path from the position where the image is displayed on the liquid crystal display 5 to the concave mirror 7 can be secured longer than the volume of the apparatus. doing.

また、車両のフロントバンパの上方やルームミラーの裏側等にはフロントカメラ11が設置される。フロントカメラ11は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたカメラにより構成された撮像装置であり、光軸方向を車両の進行方向前方に向けて設置される。そして、フロントカメラ11により撮像された撮像画像に対して画像処理が行われることによって、フロントウィンドウ8越しに乗員9に視認される前方環境(即ち虚像10が重畳される環境)の状況等が検出される。尚、フロントカメラ11の代わりにミリ波レーダ等のセンサを用いても良い。   A front camera 11 is installed above the front bumper of the vehicle, behind the rearview mirror, and the like. The front camera 11 is an imaging device configured by a camera using a solid-state imaging device such as a CCD, for example, and is installed with the optical axis direction facing forward in the traveling direction of the vehicle. Then, by performing image processing on the captured image captured by the front camera 11, the situation of the front environment (that is, the environment in which the virtual image 10 is superimposed) that is visually recognized by the occupant 9 through the front window 8 is detected. Is done. A sensor such as a millimeter wave radar may be used instead of the front camera 11.

また、ダッシュボード3の上面には車内カメラ12が設置される。ここで、車内カメラ12は、例えばCCD等の固体撮像素子を用いたものであり、図1に示すように撮像方向を運転席に向けて設置される。そして、運転席に座った乗員9の顔を撮像する。尚、HUD1は、後述のように車内カメラ12により撮像した撮像画像から乗員9の目の位置を検出する。   An in-vehicle camera 12 is installed on the upper surface of the dashboard 3. Here, the in-vehicle camera 12 uses a solid-state imaging device such as a CCD, for example, and is installed with the imaging direction facing the driver's seat as shown in FIG. Then, the face of the occupant 9 sitting in the driver's seat is imaged. The HUD 1 detects the position of the eyes of the occupant 9 from the captured image captured by the in-vehicle camera 12 as will be described later.

次に、図2を用いてHUD1のより具体的な構成について説明する。図2は、本実施形態に係るHUD1の内部構成を示した図である。   Next, a more specific configuration of the HUD 1 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing an internal configuration of the HUD 1 according to the present embodiment.

図2に示すようにHUD1は、液晶ディスプレイ5と、反射型偏光板6と、凹面鏡7と、λ/4波長板15と、制御回路部16と、CANインターフェース17とから基本的に構成されている。   As shown in FIG. 2, the HUD 1 is basically composed of a liquid crystal display 5, a reflective polarizing plate 6, a concave mirror 7, a λ / 4 wavelength plate 15, a control circuit unit 16, and a CAN interface 17. Yes.

ここで、液晶ディスプレイ5は光源としてバックライトを用い、バックライトからの光の内、特定の偏光方向を有する光だけを出力することによって、前面に設けられた映像表示面に対して映像を表示する機能を有する映像表示装置である。尚、液晶ディスプレイ5は映像表示面の全体ではなく、任意の一部の領域のみに対して映像を表示する(即ち、光源からの光の出力範囲を任意に設定する)ことも可能である。また、バックライトとしては、例えばCCFL(冷陰極管)や白色LEDが用いられる。尚、映像を表示する手段としては、液晶ディスプレイ以外に、液晶プロジェクタとスクリーンの組み合わせを用いても良い。   Here, the liquid crystal display 5 uses a backlight as a light source, and outputs only the light having a specific polarization direction out of the light from the backlight, thereby displaying an image on the image display surface provided on the front surface. This is a video display device having the function of Note that the liquid crystal display 5 can display an image only on an arbitrary partial area instead of the entire image display surface (that is, an output range of light from the light source is arbitrarily set). Moreover, as a backlight, CCFL (cold cathode tube) and white LED are used, for example. As a means for displaying an image, a combination of a liquid crystal projector and a screen may be used in addition to the liquid crystal display.

また、反射型偏光板6は、特定の第1の偏光方向を有する光については反射(非透過)するとともに、第1の偏光方向と異なる第2の偏光方向を有する光は透過させる性質を有する部材である。そして、本実施形態の反射型偏光板6では、第1の偏光方向を液晶ディスプレイ5から出力される光の偏光方向と同一方向に設計し、第2の偏光方向は第1の偏光方向に対してλ/2(180度)の位相差を有する偏光方向(即ち第1の偏光方向と直交する方向)に設計する。また、反射型偏光板6は、液晶ディスプレイ5と凹面鏡7とを結ぶ光路18に沿って液晶ディスプレイ5と凹面鏡7との間に配置される。そして、図3に示すように液晶ディスプレイ5から第1方向で入射する光路18に対しては、凹面鏡7へ向かう第2方向に変更する光の反射手段として機能する。一方、凹面鏡7へと反射された光は後述のようにλ/4波長板15を2回通過することによって偏光方向が最終的に第2の偏光方向へと変更されるので、凹面鏡7から入射する光路18に対しては光の透過手段として機能する。尚、図3はHUD1において形成される光路18を示した模式図である。   The reflective polarizing plate 6 has a property of reflecting (non-transmitting) light having a specific first polarization direction and transmitting light having a second polarization direction different from the first polarization direction. It is a member. In the reflective polarizing plate 6 of this embodiment, the first polarization direction is designed to be the same as the polarization direction of the light output from the liquid crystal display 5, and the second polarization direction is relative to the first polarization direction. Thus, the polarization direction is designed to have a phase difference of λ / 2 (180 degrees) (that is, a direction orthogonal to the first polarization direction). The reflective polarizing plate 6 is disposed between the liquid crystal display 5 and the concave mirror 7 along an optical path 18 connecting the liquid crystal display 5 and the concave mirror 7. As shown in FIG. 3, the light path 18 incident in the first direction from the liquid crystal display 5 functions as a light reflecting means that changes in the second direction toward the concave mirror 7. On the other hand, since the light reflected to the concave mirror 7 passes through the λ / 4 wavelength plate 15 twice as will be described later, the polarization direction is finally changed to the second polarization direction. The light path 18 functions as a light transmission means. FIG. 3 is a schematic diagram showing the optical path 18 formed in the HUD 1.

一方、凹面鏡7は、液晶ディスプレイ5に表示された映像を拡大して反射させて乗員9に視認させることによって、乗員9の前方に映像の虚像10(図1参照)を生成する投影鏡である。尚、凹面鏡7としては、球面凹面鏡や、非球面凹面鏡、若しくは投影映像の歪みを補正するための自由曲面鏡が用いられる。   On the other hand, the concave mirror 7 is a projection mirror that generates a virtual image 10 (see FIG. 1) of the image in front of the occupant 9 by enlarging and reflecting the image displayed on the liquid crystal display 5 and causing the occupant 9 to visually recognize the image. . As the concave mirror 7, a spherical concave mirror, an aspheric concave mirror, or a free-form curved mirror for correcting distortion of a projected image is used.

また、図3に示すように凹面鏡7は、反射型偏光板6から第2方向で入射する光路を、反射型偏光板6を透過してユーザの目の位置へ向かう第3方向に変更する。特に本実施形態では、凹面鏡7の背面側にある凹面鏡角度調整モータ19を駆動させることによって、凹面鏡7の角度を調整することが可能となっている。そして、制御回路部16は、後述のように車内カメラ12で検出した乗員9の目の位置に基づいて凹面鏡7の角度と液晶ディスプレイ5において映像を表示する領域をそれぞれ調整し、第2方向と第3方向とが逆方向となる関係を維持するように制御する。尚、「逆方向」とは、180度異なる方向のみに限られず、180度異なる方向を含む一定範囲の幅を持った方向とする。例えば175度や185度異なる方向についても逆方向とする。   As shown in FIG. 3, the concave mirror 7 changes the optical path incident in the second direction from the reflective polarizing plate 6 to the third direction that passes through the reflective polarizing plate 6 and moves toward the user's eyes. In particular, in this embodiment, the angle of the concave mirror 7 can be adjusted by driving the concave mirror angle adjusting motor 19 on the back side of the concave mirror 7. Then, the control circuit unit 16 adjusts the angle of the concave mirror 7 and the area for displaying an image on the liquid crystal display 5 based on the position of the eyes of the occupant 9 detected by the in-vehicle camera 12 as will be described later. Control is performed so as to maintain a relationship in which the third direction is the opposite direction. The “reverse direction” is not limited to a direction different by 180 degrees, but a direction having a certain range of width including a direction different by 180 degrees. For example, the direction different from 175 degrees or 185 degrees is also set as the opposite direction.

そして、本実施形態にかかるHUD1では、凹面鏡7の角度と液晶ディスプレイ5において映像を表示する領域を制御し、反射型偏光板6から凹面鏡7へと入射する光路18の方向である第2方向と、凹面鏡7で反射して乗員9の目の位置へ向かう光路18の方向である第3方向とを逆方向とすることによって、虚像10の品質を向上させることが可能となる。例えば、よりハッキリとした鮮やかな虚像10を乗員9に視認させることが可能となる。更に、虚像10の品質を向上させる虚像生成距離Lに幅を持たせることが可能となる。従って、虚像生成距離Lの設定を変更した場合であっても、新たに各部材の位置設計をやり直す必要が無く、設計の汎用性についても向上させる。尚、凹面鏡7と液晶ディスプレイ5の制御の詳細については後述する。   In the HUD 1 according to the present embodiment, the angle of the concave mirror 7 and the area in which the image is displayed on the liquid crystal display 5 are controlled, and the second direction that is the direction of the optical path 18 that enters the concave mirror 7 from the reflective polarizing plate 6. The quality of the virtual image 10 can be improved by reversing the third direction, which is the direction of the optical path 18 that is reflected by the concave mirror 7 and travels toward the eye of the occupant 9. For example, it becomes possible to make the occupant 9 visually recognize a clearer and clearer virtual image 10. Furthermore, it is possible to give a width to the virtual image generation distance L that improves the quality of the virtual image 10. Therefore, even if the setting of the virtual image generation distance L is changed, there is no need to newly redesign the position of each member, and the versatility of the design is improved. Details of the control of the concave mirror 7 and the liquid crystal display 5 will be described later.

また、λ/4波長板15は、通過する光の偏光方向に対してλ/4(90度)の位相差を与える平板形状を有する偏光素子である。本実施形態では、液晶ディスプレイ5と凹面鏡7とを結ぶ光路に沿って反射型偏光板6と凹面鏡7との間に、凹面鏡7とは別体に配置される。従って、図3に示すように、液晶ディスプレイ5から出力された光は、反射型偏光板6から凹面鏡7へと移動する間において先ずλ/4波長板15を通過する。そして、その後に凹面鏡7で反射されて反射型偏光板6へと移動する間においてλ/4波長板15を再度通過する。その結果、光の偏光方向に対してλ/4ずつ計λ/2(180度)の位相差を与える。従って、液晶ディスプレイ5から出力された段階では光の偏光方向が反射型偏光板6において反射対象(非透過対象)となる第1の偏光方向であったのが、λ/4波長板15を2回通過することによって最終的には反射型偏光板6において透過対象となる第2の偏光方向へと変位する。   The λ / 4 wavelength plate 15 is a polarizing element having a flat plate shape that gives a phase difference of λ / 4 (90 degrees) with respect to the polarization direction of light passing therethrough. In the present embodiment, the concave mirror 7 is disposed separately between the reflective polarizing plate 6 and the concave mirror 7 along the optical path connecting the liquid crystal display 5 and the concave mirror 7. Therefore, as shown in FIG. 3, the light output from the liquid crystal display 5 first passes through the λ / 4 wavelength plate 15 while moving from the reflective polarizing plate 6 to the concave mirror 7. Then, the light passes through the λ / 4 wavelength plate 15 again while being reflected by the concave mirror 7 and moved to the reflective polarizing plate 6. As a result, a phase difference of λ / 2 (180 degrees) is given in increments of λ / 4 with respect to the polarization direction of light. Accordingly, at the stage of output from the liquid crystal display 5, the light polarization direction is the first polarization direction that is a reflection target (non-transmission target) in the reflective polarizing plate 6. By passing through the number of times, the reflective polarizing plate 6 is finally displaced in the second polarization direction to be transmitted.

また、λ/4波長板15は、基本的に透過する光路18に対して垂直となる角度で配置される。尚、本実施形態では位置や角度は固定するが、凹面鏡7とともに角度を変更可能に構成しても良い。更に、反射型偏光板6から第2方向で透過する光と、凹面鏡7から第3方向で透過する光の全てを含むサイズで且つできる限り小さいサイズとする。特に本実施形態では凹面鏡7の角度や液晶ディスプレイ5において映像を表示する領域を変更するので、凹面鏡7の角度や映像の表示領域がどのように制御されたとしても透過する光の全てを含むサイズとする。   The λ / 4 wavelength plate 15 is disposed at an angle that is perpendicular to the optical path 18 that is basically transmitted. In the present embodiment, the position and angle are fixed, but the concave mirror 7 and the angle may be changed. Furthermore, the size includes all the light transmitted from the reflective polarizing plate 6 in the second direction and the light transmitted from the concave mirror 7 in the third direction, and the size is as small as possible. In particular, in this embodiment, the angle of the concave mirror 7 and the area for displaying an image on the liquid crystal display 5 are changed. Therefore, the size includes all of the transmitted light regardless of how the angle of the concave mirror 7 and the image display area are controlled. And

また、λ/4波長板15は、図4に示すように液晶ディスプレイ5と反射型偏光板6とを結ぶ光路18に重複しない範囲に配置される。特に本実施形態では凹面鏡7の角度や液晶ディスプレイ5において映像を表示する領域を変更するので、凹面鏡7の角度や映像の表示領域がどのように制御されたとしても液晶ディスプレイ5と反射型偏光板6とを結ぶ光路18に重複しない位置に配置する。   Further, the λ / 4 wavelength plate 15 is arranged in a range that does not overlap the optical path 18 that connects the liquid crystal display 5 and the reflective polarizing plate 6 as shown in FIG. 4. In particular, in the present embodiment, the angle of the concave mirror 7 and the area for displaying an image on the liquid crystal display 5 are changed. Therefore, the liquid crystal display 5 and the reflective polarizing plate are controlled regardless of how the angle of the concave mirror 7 and the image display area are controlled. 6 is arranged at a position not overlapping with the optical path 18 connecting the

また、液晶ディスプレイ5に投射された映像の虚像10が生成される位置、具体的には図5に示す乗員9から虚像10までの距離である虚像生成距離Lは、図3に示す液晶ディスプレイ5から凹面鏡7までを結ぶ光路18の光路長に依存する。本実施形態では、反射型偏光板6を設けることによって装置の容積に対して光路長をより長く確保できるので、従来に比べて装置を小型化したとしても虚像生成距離Lを長く設定することが可能であり、乗員9から一定距離以上離れた適切な位置に虚像10を生成することが可能となる。   Further, the position where the virtual image 10 of the image projected on the liquid crystal display 5 is generated, specifically, the virtual image generation distance L which is the distance from the passenger 9 to the virtual image 10 shown in FIG. 5 is the liquid crystal display 5 shown in FIG. Depends on the optical path length of the optical path 18 from the first to the concave mirror 7. In this embodiment, since the optical path length can be secured longer than the volume of the apparatus by providing the reflective polarizing plate 6, the virtual image generation distance L can be set longer even if the apparatus is downsized compared to the conventional apparatus. It is possible, and it becomes possible to generate the virtual image 10 at an appropriate position away from the occupant 9 by a certain distance or more.

また、制御回路部16は、HUD1の全体の制御を行う電子制御ユニットである。ここで、図6は本実施形態に係るHUD1の構成を示したブロック図である。   The control circuit unit 16 is an electronic control unit that controls the entire HUD 1. Here, FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the HUD 1 according to the present embodiment.

図6に示すように制御回路部16は、演算装置及び制御装置としてのCPU31、並びにCPU31が各種の演算処理を行うにあたってワーキングメモリとして使用されるRAM32、制御用のプログラムのほか、後述の虚像生成処理プログラム(図7参照)等が記録されたROM33、ROM33から読み出したプログラムを記憶するフラッシュメモリ34等の内部記憶装置を備えている。また、制御回路部16は、液晶ディスプレイ5、凹面鏡角度調整モータ19とそれぞれ接続され、液晶ディスプレイ5やモータの駆動制御を行う。   As shown in FIG. 6, the control circuit unit 16 includes a CPU 31 as an arithmetic device and a control device, a RAM 32 used as a working memory when the CPU 31 performs various arithmetic processes, a control program, and a virtual image generation described later. A ROM 33 in which a processing program (see FIG. 7) and the like are recorded, and an internal storage device such as a flash memory 34 for storing a program read from the ROM 33 are provided. The control circuit unit 16 is connected to the liquid crystal display 5 and the concave mirror angle adjustment motor 19, respectively, and performs drive control of the liquid crystal display 5 and the motor.

また、CAN(コントローラエリアネットワーク)インターフェース17は、車両内に設置された各種車載器や車両機器の制御装置間で多重通信を行う車載ネットワーク規格であるCANに対して、データの入出力を行うインターフェースである。そして、HUD1は、CANを介して、各種車載器や車両機器の制御装置(例えば、ナビゲーション装置48、AV装置49等)と相互通信可能に接続される。それによって、HUD1は、ナビゲーション装置48やAV装置49等から取得した情報を表示可能に構成する。   The CAN (controller area network) interface 17 is an interface for inputting / outputting data to / from CAN, which is a vehicle-mounted network standard that performs multiplex communication between various vehicle-mounted devices and vehicle equipment control devices installed in the vehicle. It is. The HUD 1 is connected to a control device (for example, the navigation device 48, the AV device 49, etc.) of various vehicle-mounted devices and vehicle equipment via the CAN so as to be able to communicate with each other. Thereby, the HUD 1 is configured to be able to display information acquired from the navigation device 48, the AV device 49, and the like.

続いて、前記構成を有するHUD1においてCPU31が実行する虚像生成処理プログラムについて図13に基づき説明する。図7は本実施形態に係る虚像生成処理プログラムのフローチャートである。ここで、虚像生成処理プログラムは車両のACC電源(accessory power supply)がONされた後に実行され、車両の乗員9に視認させる虚像10を生成するプログラムである。尚、以下の図7にフローチャートで示されるプログラムは、HUD1が備えているRAM32やROM33に記憶されており、CPU31により実行される。   Next, a virtual image generation processing program executed by the CPU 31 in the HUD 1 having the above configuration will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart of the virtual image generation processing program according to this embodiment. Here, the virtual image generation processing program is a program that is executed after an ACC power supply (accessory power supply) of the vehicle is turned on, and generates a virtual image 10 that is visually recognized by an occupant 9 of the vehicle. Note that the program shown in the flowchart of FIG. 7 below is stored in the RAM 32 or ROM 33 provided in the HUD 1 and is executed by the CPU 31.

先ず、虚像生成処理プログラムではステップ(以下、Sと略記する)1において、CPU31は、視認可能範囲(アイボックス)を設定する。尚、視認可能範囲は、HUD1に内蔵された液晶ディスプレイ5に表示された映像を視認可能な乗員9の目の位置の範囲である。ここで、HUD1は、前記したように内部にある液晶ディスプレイ5に表示された映像を、フロントウィンドウ8に反射させて乗員9に視認させる構成を有する。尚、S1の時点では凹面鏡7の角度は初期状態とし、液晶ディスプレイ5において映像を表示する領域(以下、映像表示領域という)についても初期状態とする。尚、初期状態では図3に示すように反射型偏光板6から凹面鏡7へと向かう光路18の方向である第2方向と、凹面鏡7によって反射されてユーザの目の位置へ向かう光路18の方向である第3方向とは、逆方向となるように設計されている。また、視認可能範囲は例えば横12cm縦4cm程度のサイズとなる。   First, in step (hereinafter abbreviated as S) 1 in the virtual image generation processing program, the CPU 31 sets a visible range (eye box). The visible range is the range of the eye position of the occupant 9 who can visually recognize the video displayed on the liquid crystal display 5 built in the HUD 1. Here, the HUD 1 has a configuration in which the image displayed on the liquid crystal display 5 inside is reflected on the front window 8 and visually recognized by the occupant 9 as described above. At the time of S1, the angle of the concave mirror 7 is set to an initial state, and an area for displaying an image on the liquid crystal display 5 (hereinafter referred to as an image display area) is also set to an initial state. In the initial state, as shown in FIG. 3, the second direction, which is the direction of the optical path 18 from the reflective polarizing plate 6 to the concave mirror 7, and the direction of the optical path 18 reflected by the concave mirror 7 toward the user's eyes. It is designed to be opposite to the third direction. The visible range is, for example, about 12 cm wide and 4 cm long.

続いて、S2においてCPU31は、車内カメラ12で運転席に着座した車両の乗員9の顔を撮像し、撮像画像に対して画像処理を行うことによって現在の乗員9の左右の目の位置を検出する。尚、カメラによる目の位置の検出方法については既に公知であるので、詳細は省略する。   Subsequently, in S2, the CPU 31 captures the face of the occupant 9 of the vehicle seated in the driver's seat with the in-vehicle camera 12, and detects the current position of the left and right eyes of the occupant 9 by performing image processing on the captured image. To do. Since the method for detecting the eye position by the camera is already known, the details are omitted.

次に、S3においてCPU31は、前記S2で検出された乗員9の両目の位置がいずれも視認可能範囲に含まれているか否かを判定する。   Next, in S3, the CPU 31 determines whether or not the positions of both eyes of the occupant 9 detected in S2 are included in the visible range.

そして、前記S2で検出された乗員9の両目の位置がいずれも視認可能範囲に含まれていると判定された場合(S3:YES)には、凹面鏡7の角度や映像表示領域は初期状態のままで虚像10を適切に視認させることが可能であると推定し、S7へと移行する。   If it is determined that both positions of the eyes of the occupant 9 detected in S2 are included in the visible range (S3: YES), the angle of the concave mirror 7 and the video display area are in the initial state. It is presumed that the virtual image 10 can be visually recognized as it is, and the process proceeds to S7.

一方、前記S2で検出された乗員9の少なくとも一方の目の位置が視認可能範囲内に含まれていないと判定された場合(S3:NO)には、S4へと移行する。   On the other hand, when it is determined that the position of at least one eye of the occupant 9 detected in S2 is not included in the visible range (S3: NO), the process proceeds to S4.

S4においてCPU31は、前記S2で検出した乗員9の目の位置に基づいて視認可能領域を新たに設定する。尚、視認可能領域は少なくとも乗員9の両目が含まれる範囲に設定する。例えば図8に示すように両目の中点が視認可能範囲51の中心となるように設定する。尚、前記S4で設定された視認可能範囲51は、フラッシュメモリ34等の記憶媒体に記憶される。   In S4, the CPU 31 newly sets a visually recognizable area based on the position of the eyes of the occupant 9 detected in S2. The visible region is set to a range including at least both eyes of the occupant 9. For example, as shown in FIG. 8, the midpoint of both eyes is set to be the center of the visible range 51. The viewable range 51 set in S4 is stored in a storage medium such as the flash memory 34.

次に、S5においてCPU31は、凹面鏡角度調整モータ19を駆動し、図9に示すように凹面鏡7の角度を視認可能範囲51の中心位置と垂直の関係性を有する角度に調整する。具体的には視認可能範囲51の中心位置と凹面鏡7の中心位置を結ぶ線が凹面鏡7の法線となるように角度を調整する。即ち、乗員9の現在の目の位置からフロントウィンドウ8を経て凹面鏡7へ到る光路と該光路が凹面鏡7によって反射される光路とが逆方向となる角度に調整する。   Next, in S <b> 5, the CPU 31 drives the concave mirror angle adjustment motor 19 to adjust the angle of the concave mirror 7 to an angle having a vertical relationship with the center position of the visible range 51 as shown in FIG. 9. Specifically, the angle is adjusted so that the line connecting the center position of the visible range 51 and the center position of the concave mirror 7 becomes the normal line of the concave mirror 7. In other words, the optical path from the current eye position of the occupant 9 to the concave mirror 7 through the front window 8 and the optical path reflected by the concave mirror 7 are adjusted to be in an opposite direction.

続いて、S6においてCPU31は、液晶ディスプレイ5において映像を表示する映像表示領域を設定する。尚、映像表示領域は光源(液晶ディスプレイ5のバックライト)の出力領域に相当する。具体的には、図10に示すように反射型偏光板6から前記S5で角度調整後の凹面鏡7へと向かう光路の方向である第2方向と、凹面鏡7によって反射されてフロントウィンドウ8を経てユーザの目の位置へ向かう光路の方向である第3方向とが逆方向となるように映像表示領域52を設定する。映像表示領域52の設定の際には反射型偏光板6の位置及び角度についても考慮する。   Subsequently, in S <b> 6, the CPU 31 sets a video display area for displaying video on the liquid crystal display 5. The video display area corresponds to the output area of the light source (backlight of the liquid crystal display 5). Specifically, as shown in FIG. 10, the second direction, which is the direction of the optical path from the reflective polarizing plate 6 to the concave mirror 7 whose angle has been adjusted in S 5, and the light reflected by the concave mirror 7 and passing through the front window 8. The video display area 52 is set so that the third direction, which is the direction of the optical path toward the user's eyes, is in the opposite direction. In setting the video display area 52, the position and angle of the reflective polarizing plate 6 are also considered.

以下に、映像表示領域52の設定方法について説明する。
先ずCPU31は、前記S5の角度調整後の凹面鏡7の中心位置Pから第3方向と逆方向に沿って引いた線と反射型偏光板6との交点Qを特定する。その後、線PQを反射型偏光板6で同角度により折り返した線と液晶ディスプレイ5の交点Xを特定する。そして、交点Xを中心とした領域を映像表示領域52とする。尚、映像表示領域52のサイズは生成する虚像10の大きさによって決まる。尚、液晶ディスプレイ5の角度についても調整可能にしても良い。例えば、光路に対して垂直となるように液晶ディスプレイ5の角度を調整しても良い。
A method for setting the video display area 52 will be described below.
First, the CPU 31 specifies an intersection point Q between the reflective polarizing plate 6 and a line drawn along the direction opposite to the third direction from the center position P of the concave mirror 7 after the angle adjustment of S5. Thereafter, an intersection X between the line PQ and the liquid crystal display 5 obtained by folding the line PQ at the same angle by the reflective polarizing plate 6 is specified. Then, an area centering on the intersection X is defined as a video display area 52. Note that the size of the video display area 52 is determined by the size of the virtual image 10 to be generated. The angle of the liquid crystal display 5 may be adjustable. For example, the angle of the liquid crystal display 5 may be adjusted so as to be perpendicular to the optical path.

そして、前記S5及びS6において、現在のユーザの目の位置に対応して液晶ディスプレイ5の映像表示領域及び凹面鏡7の角度の調整を行った結果、視認可能範囲51を現在のユーザの目の位置を含む範囲に変更することが可能となる。また、反射型偏光板6から凹面鏡7へと向かう光路18の方向である第2方向と、凹面鏡7によって反射されてユーザの目の位置へ向かう光路18の方向である第3方向とが逆方向となる関係についても維持される。   Then, in S5 and S6, as a result of adjusting the video display area of the liquid crystal display 5 and the angle of the concave mirror 7 corresponding to the current user's eye position, the viewable range 51 is changed to the current user's eye position. It is possible to change the range to include. Further, the second direction, which is the direction of the optical path 18 from the reflective polarizing plate 6 toward the concave mirror 7, and the third direction, which is the direction of the optical path 18 reflected by the concave mirror 7 toward the user's eyes, are reversed. This relationship is also maintained.

その後、S7においてCPU31は、液晶ディスプレイ5へと駆動信号を送信し、液晶ディスプレイ5の内、前記S6で設定された映像表示領域に対して映像の表示を開始する。尚、液晶ディスプレイ5に表示される映像としては、車両2に関する情報や乗員9の運転の支援の為に用いられる各種情報がある。例えば障害物(他車両や歩行者)に対する警告、ナビゲーション装置48で設定された案内経路(走行予定経路)や案内経路に基づく案内情報(車両の進行方向を示す矢印等)、路面に表示する警告(追突注意、制限速度等)、現在車速、案内標識、地図画像、交通情報、ニュース、天気予報、時刻、接続されたスマートフォンの画面、テレビ画面等がある。特に本実施形態では、周辺環境に重畳させて乗員9に視認させることにより案内を行う虚像を生成する為の映像を出力する。例えば、ナビゲーション装置48で設定された案内経路に基づく案内情報である車両の進行方向を示す矢印を出力する構成とする。   Thereafter, in S7, the CPU 31 transmits a drive signal to the liquid crystal display 5, and starts displaying video in the video display area set in S6 in the liquid crystal display 5. The video displayed on the liquid crystal display 5 includes information related to the vehicle 2 and various information used for assisting the driving of the occupant 9. For example, a warning for an obstacle (another vehicle or a pedestrian), a guidance route (planned travel route) set by the navigation device 48, guidance information based on the guidance route (such as an arrow indicating the traveling direction of the vehicle), and a warning displayed on the road (Notes of rear-end collision, speed limit, etc.), current vehicle speed, information signs, map images, traffic information, news, weather forecast, time, connected smartphone screen, TV screen, etc. In particular, in the present embodiment, a video for generating a virtual image for guidance is output by superimposing it on the surrounding environment and causing the occupant 9 to visually recognize it. For example, an arrow indicating the traveling direction of the vehicle, which is guidance information based on the guidance route set by the navigation device 48, is output.

その結果、例えばナビゲーション装置48において案内経路が設定されており、車両の進行方向前方に特に右左折の対象となる交差点が存在しない場合には、図11に示すように車両の進行方向前方に直進方向を示す矢印の虚像10が生成される。また、矢印の虚像10については、地面上、より具体的には虚像10の下端が地面上に位置するように生成するのが望ましい。尚、車両の進行方向前方に右左折の対象となる交差点が接近した場合には、直進方向を示す矢印に替えて右左折を示す矢印の虚像10を生成する。その結果、乗員9から40m前方付近に車両の進行方向を示す矢印の虚像が生成されることとなり、乗員9は虚像を視認する際に視線移動を極力少なくすることが可能である。   As a result, for example, when a guidance route is set in the navigation device 48, and there is no intersection to be turned right or left in front of the vehicle in the traveling direction, the vehicle travels straight ahead in the traveling direction of the vehicle as shown in FIG. A virtual image 10 of an arrow indicating the direction is generated. The virtual image 10 indicated by the arrow is desirably generated so that the lower end of the virtual image 10 is positioned on the ground, more specifically, the lower end of the virtual image 10 is positioned on the ground. Note that when an intersection to be turned right or left approaches in front of the traveling direction of the vehicle, a virtual image 10 of an arrow indicating a right / left turn is generated instead of an arrow indicating a straight traveling direction. As a result, a virtual image of an arrow indicating the traveling direction of the vehicle is generated in the vicinity of 40 m ahead of the occupant 9, and the occupant 9 can minimize the movement of the line of sight when viewing the virtual image.

以上詳細に説明した通り、本実施形態に係るHUD1によれば、液晶ディスプレイ5と凹面鏡7とを結ぶ光路に沿って液晶ディスプレイ5と凹面鏡7との間に反射型偏光板6を配置し、検出したユーザの目の位置に応じて凹面鏡7の角度と液晶ディスプレイ5の映像表示領域を調整することによって、ユーザの目の位置に関わらず反射型偏光板6から凹面鏡7へと入射する光路の方向と、凹面鏡で反射して乗員9の目の位置へ向かう光路の方向とが逆方向となる関係を維持するので、虚像10の品質を向上させることが可能となる。例えば、よりハッキリとした鮮やかな虚像10を乗員9に視認させることが可能となる。更に、例えば乗員が乗り替わるなどして、乗員の目の位置が大きく変位したとしても上記逆方向となる各部材の関係性を保持し、虚像の品質が低下することを防止できる。また、液晶ディスプレイ5から凹面鏡7までを結ぶ光路長を従来と比較して同じ容積の装置の中でより長く確保することが可能となる。その結果、装置の小型化を実現することが可能となる。   As described above in detail, according to the HUD 1 according to the present embodiment, the reflective polarizing plate 6 is disposed between the liquid crystal display 5 and the concave mirror 7 along the optical path connecting the liquid crystal display 5 and the concave mirror 7, and detection is performed. By adjusting the angle of the concave mirror 7 and the image display area of the liquid crystal display 5 according to the position of the user's eyes, the direction of the optical path incident on the concave mirror 7 from the reflective polarizing plate 6 regardless of the position of the user's eyes Since the relationship that the direction of the optical path reflected by the concave mirror and directed to the eye of the occupant 9 is opposite is maintained, the quality of the virtual image 10 can be improved. For example, it becomes possible to make the occupant 9 visually recognize a clearer and clearer virtual image 10. Furthermore, even if the occupant changes positions, for example, even if the position of the occupant's eyes is greatly displaced, the relationship between the members in the opposite directions can be maintained, and the quality of the virtual image can be prevented from deteriorating. In addition, the optical path length connecting the liquid crystal display 5 to the concave mirror 7 can be secured longer in a device having the same volume as compared with the conventional case. As a result, it is possible to reduce the size of the apparatus.

尚、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能であることは勿論である。
例えば、本実施形態ではHUD1によって車両2のフロントウィンドウ8の前方に虚像を生成する構成としているが、フロントウィンドウ8以外のウィンドウの前方に虚像を生成する構成としても良い。また、HUD1により映像を反射させる対象はフロントウィンドウ8自身ではなくフロントウィンドウ8の周辺に設置されたバイザー(コンバイナー)であっても良い。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various improvements and modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, the virtual image is generated in front of the front window 8 of the vehicle 2 by the HUD 1, but the virtual image may be generated in front of a window other than the front window 8. Further, the object to be reflected by the HUD 1 may be a visor (combiner) installed around the front window 8 instead of the front window 8 itself.

また、本実施形態では車両2に対してHUD1を設置する構成としているが、車両2以外の移動体に設置する構成としても良い。例えば、船舶や航空機等に対して設置することも可能である。また、アミューズメント施設に設置されるライド型アトラクションに設置しても良い。その場合には、ライドの周囲に虚像を生成し、ライドの乗員に対して虚像を視認させることが可能となる。   In the present embodiment, the HUD 1 is installed on the vehicle 2. However, the HUD 1 may be installed on a moving body other than the vehicle 2. For example, it can be installed on a ship or an aircraft. Moreover, you may install in the ride type attraction installed in an amusement facility. In that case, a virtual image can be generated around the ride so that the rider can visually recognize the virtual image.

また、本実施形態では凹面鏡7の角度と液晶ディスプレイ5における映像表示領域の両方を調整することによって、第2方向と第3方向が逆方向となる関係を維持しつつ視認可能範囲51を乗員9の目の位置を含む位置へと変更する制御を行っている(S5、S6)が、いずれか一方のみの調整を行っても良い。例えば、凹面鏡7の角度のみ調整する構成としても良いし、液晶ディスプレイ5における映像表示領域のみ調整する構成としても良い。また、前記S1で設定された視認可能範囲と乗員9の目の位置の離間距離(即ち補正量)によって調整対象を決定しても良い。例えば、離間距離が閾値未満である場合には、液晶ディスプレイ5の映像表示領域の調整のみを行うことによって、第2方向と第3方向が逆方向となる関係を維持しつつ視認可能範囲51を乗員9の目の位置を含む位置へと変更する。一方、離間距離が閾値以上である場合には、液晶ディスプレイ5の映像表示領域に加えて凹面鏡7の角度についても調整することによって、第2方向と第3方向が逆方向となる関係を維持しつつ視認可能範囲51を乗員9の目の位置を含む位置へと変更する。   Further, in this embodiment, by adjusting both the angle of the concave mirror 7 and the image display area on the liquid crystal display 5, the visible range 51 is set in the occupant 9 while maintaining the relationship in which the second direction and the third direction are opposite to each other. Although control to change to a position including the position of the first eye is performed (S5, S6), only one of the adjustments may be performed. For example, only the angle of the concave mirror 7 may be adjusted, or only the video display area in the liquid crystal display 5 may be adjusted. Further, the adjustment target may be determined based on the separation distance (that is, the correction amount) between the visible range set in S1 and the eye position of the occupant 9. For example, when the separation distance is less than the threshold value, the visible range 51 is maintained while maintaining the relationship in which the second direction and the third direction are opposite by adjusting only the video display area of the liquid crystal display 5. It changes to the position including the position of the occupant 9's eyes. On the other hand, when the separation distance is equal to or greater than the threshold value, the relationship between the second direction and the third direction is maintained by adjusting the angle of the concave mirror 7 in addition to the image display area of the liquid crystal display 5. The visible range 51 is changed to a position including the position of the occupant 9's eyes.

また、本実施形態では虚像の表示開始時において虚像生成処理プログラム(図7参照)を実施して凹面鏡7の角度や液晶ディスプレイ5の映像表示領域を調整する構成としているが、虚像の表示を開始した後に虚像生成処理プログラム(図7参照)を実施しても良い。その場合には、例えば運転中の乗員9の姿勢が変化して目の位置が変位した場合であっても、虚像10の品質が低下することを防止できる。   In this embodiment, the virtual image generation processing program (see FIG. 7) is executed at the start of virtual image display to adjust the angle of the concave mirror 7 and the video display area of the liquid crystal display 5, but the display of the virtual image is started. After that, the virtual image generation processing program (see FIG. 7) may be executed. In that case, for example, even when the posture of the occupant 9 during driving is changed and the position of the eyes is displaced, it is possible to prevent the quality of the virtual image 10 from being deteriorated.

また、本実施形態ではHUD1のCPU31が虚像生成処理プログラム(図7参照)の各ステップを実行する構成としているが、HUD1以外の車載器(例えばナビゲーション装置48)や車両の制御を行うECU等が一部または全部の処理を実行する構成としても良い。   Further, in the present embodiment, the CPU 31 of the HUD 1 is configured to execute each step of the virtual image generation processing program (see FIG. 7). However, an in-vehicle device other than the HUD 1 (for example, the navigation device 48), an ECU that controls the vehicle, or the like. It is good also as a structure which performs a one part or all process.

また、本発明に係る虚像表示装置を具体化した実施例について上記に説明したが、虚像表示装置は以下の構成を有することも可能であり、その場合には以下の効果を奏する。   Moreover, although the embodiment which actualized the virtual image display device according to the present invention has been described above, the virtual image display device can also have the following configuration, and in that case, the following effects can be obtained.

例えば、第1の構成は以下のとおりである。
第1の偏光方向を有する光を出力することによって映像を表示する映像表示面(5)と、前記映像表示面に表示された前記映像を反射させてユーザに視認させることによって前記映像の虚像を前記ユーザに視認させる凹面鏡(7)と、前記映像表示面と前記凹面鏡とを結ぶ光路に沿って前記映像表示面と前記凹面鏡との間に配置され、前記第1の偏光方向を有する光を反射するとともに、前記第1の偏光方向と異なる第2の偏光方向を有する光は透過させる反射型偏光板(6)と、前記映像表示面と前記凹面鏡とを結ぶ光路に沿って前記反射型偏光板と前記凹面鏡との間に配置され、光の偏光方向を前記第1の偏光方向から前記第2の偏光方向へと変位させる偏光方向変位部材(15)と、前記映像表示面に対して映像を表示する映像表示領域(52)を設定する表示領域設定手段(31)と、前記凹面鏡の角度を調整する角度調整手段(31)と、を有し、前記反射型偏光板は、前記映像表示面から第1方向で入射する光路を、前記凹面鏡へ向かう第2方向に変更し、前記凹面鏡は、前記反射型偏光板から前記第2方向で入射する光路を、前記反射型偏光板を透過してユーザの目の位置へ向かう第3方向に変更し、前記表示領域設定手段及び前記角度調整手段は、前記第2方向と前記第3方向とが逆方向となるように、前記映像表示領域を設定するとともに前記凹面鏡の角度を調整する。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、光路に沿って映像表示面と凹面鏡との間に反射型偏光板を配置し、一旦反射型偏光板で光路を反射させて凹面鏡へと向かわせた後に、凹面鏡から反射した光路は反射型偏光版を透過させてユーザに向かわせるので、映像表示面から凹面鏡までを結ぶ光路長を従来と比較して同じ容積の装置の中でより長く確保することが可能となる。その結果、装置の小型化を実現することが可能となる。また、反射型偏光板から凹面鏡へと入射する光路の方向と凹面鏡で反射してユーザの目の位置へ向かう光路の方向とを逆方向とするので、虚像の品質を向上させることが可能となる。例えば、よりハッキリとした鮮やかな虚像をユーザに視認させることが可能となる。更に、映像表示面に対して映像を表示する領域と凹面鏡の角度とを調整することによって、ユーザの目の位置がどのような位置にあったとしても上記逆方向となる各部材の関係性を保持することが可能となり、虚像の品質が低下することを防止できる。
For example, the first configuration is as follows.
An image display surface (5) for displaying an image by outputting light having a first polarization direction, and a virtual image of the image by reflecting the image displayed on the image display surface and allowing the user to visually recognize the image. A concave mirror (7) to be visually recognized by the user, and disposed between the video display surface and the concave mirror along an optical path connecting the video display surface and the concave mirror, and reflects light having the first polarization direction. And a reflective polarizing plate (6) that transmits light having a second polarization direction different from the first polarization direction, and the reflective polarizing plate along an optical path connecting the image display surface and the concave mirror. And a concave direction mirror (15) for displacing the polarization direction of light from the first polarization direction to the second polarization direction, and for displaying an image on the image display surface. Video display area to be displayed Display area setting means (31) for setting (52) and angle adjustment means (31) for adjusting the angle of the concave mirror, and the reflective polarizing plate extends in the first direction from the video display surface. The incident optical path is changed to the second direction toward the concave mirror, and the concave mirror transmits the optical path incident in the second direction from the reflective polarizing plate through the reflective polarizing plate to the position of the user's eyes The display area setting means and the angle adjusting means set the image display area so that the second direction and the third direction are opposite to each other, and the display area setting means and the angle adjustment means Adjust the angle.
According to the virtual image display device having the above configuration, after the reflective polarizing plate is disposed between the image display surface and the concave mirror along the optical path, the optical path is once reflected by the reflective polarizing plate and directed to the concave mirror. Since the optical path reflected from the concave mirror is transmitted to the user through the reflective polarizing plate, the optical path length from the image display surface to the concave mirror can be ensured longer in the apparatus of the same volume compared to the conventional one. It becomes possible. As a result, it is possible to reduce the size of the apparatus. In addition, since the direction of the optical path incident on the concave mirror from the reflective polarizing plate and the direction of the optical path reflected by the concave mirror toward the user's eyes are reversed, the quality of the virtual image can be improved. . For example, it becomes possible to make the user visually recognize a clearer and clearer virtual image. Furthermore, by adjusting the image display area with respect to the image display surface and the angle of the concave mirror, the relationship between the members in the reverse direction can be obtained regardless of the position of the user's eyes. This makes it possible to hold the image and prevent the quality of the virtual image from deteriorating.

また、第2の構成は以下のとおりである。
現在のユーザ(9)の目の位置を取得する目位置取得手段(31)を有し、前記表示領域設定手段(31)及び前記角度調整手段(31)は、前記目位置取得手段により取得したユーザの目の位置に基づいて前記映像表示領域(52)を設定するとともに前記凹面鏡(7)の角度を調整する。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、現在のユーザの目の位置に対応させて映像表示面に対して映像を表示する領域と凹面鏡の角度との関係を適切な関係へと調整することが可能となる。従って、ユーザの目の位置がどのような位置にあっても虚像の品質が低下することを防止できる。
The second configuration is as follows.
It has eye position acquisition means (31) for acquiring the current user's (9) eye position, and the display area setting means (31) and the angle adjustment means (31) are acquired by the eye position acquisition means. The video display area (52) is set based on the position of the user's eyes, and the angle of the concave mirror (7) is adjusted.
According to the virtual image display device having the above-described configuration, the relationship between the area for displaying the image on the image display surface and the angle of the concave mirror can be adjusted to an appropriate relationship in accordance with the current user eye position. It becomes possible. Therefore, it is possible to prevent the quality of the virtual image from being deteriorated regardless of the position of the user's eyes.

また、第3の構成は以下のとおりである。
前記映像表示面(5)に表示された前記映像を視認可能な前記ユーザの目の位置の範囲である視認可能範囲(51)を取得し、前記表示領域設定手段(31)及び前記角度調整手段(31)は、ユーザの目の位置が前記視認可能範囲から外れた場合に、ユーザの目の位置に対応して前記映像表示領域及び前記凹面鏡の角度の調整を行う。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、ユーザの目の位置が視認可能範囲から外れた場合であっても、視認可能範囲を現在のユーザの目の位置を含む範囲に変更することが可能となる。また、第2方向と第3方向とが逆方向となる関係についても維持することが可能となる。
The third configuration is as follows.
A viewable range (51), which is a range of positions of the eyes of the user who can view the video displayed on the video display surface (5), is acquired, and the display area setting means (31) and the angle adjusting means (31) adjusts the angles of the video display area and the concave mirror corresponding to the position of the user's eyes when the position of the user's eyes is out of the visible range.
According to the virtual image display device having the above configuration, even when the user's eye position is out of the visible range, the visible range can be changed to a range including the current user's eye position. Become. It is also possible to maintain a relationship in which the second direction and the third direction are opposite directions.

また、第4の構成は以下のとおりである。
前記表示領域設定手段(31)及び前記角度調整手段(31)は、前記視認可能範囲(51)からユーザの目の位置の離間距離が閾値未満である場合には、前記凹面鏡(7)の角度は調整せずに、ユーザの目の位置に対応して前記映像表示領域(52)の設定の調整を行い、前記視認可能範囲からユーザの目の位置の離間距離が閾値以上である場合には、ユーザの目の位置の変位が閾値以上である場合には、ユーザの目の位置に対応して前記映像表示領域及び前記凹面鏡の角度の調整を行う。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、制御負担を軽減しつつ視認可能範囲を現在のユーザの目の位置を含む範囲に変更することが可能となる。また、第2方向と第3方向とが逆方向となる関係についても維持することが可能となる。
The fourth configuration is as follows.
The display area setting unit (31) and the angle adjusting unit (31) are configured to determine the angle of the concave mirror (7) when the distance of the user's eye position from the viewable range (51) is less than a threshold value. Is adjusted without adjusting the setting of the video display area (52) corresponding to the position of the user's eyes, and when the distance of the user's eye position from the viewable range is equal to or greater than a threshold value When the displacement of the user's eye position is greater than or equal to the threshold value, the angles of the video display area and the concave mirror are adjusted in accordance with the user's eye position.
According to the virtual image display device having the above configuration, it is possible to change the viewable range to a range including the current user's eye position while reducing the control burden. It is also possible to maintain a relationship in which the second direction and the third direction are opposite directions.

また、第5の構成は以下のとおりである。
前記角度調整手段(31)は、前記目位置取得手段(31)により取得したユーザの目の位置に基づいて、ユーザの目の位置から前記凹面鏡(7)への光路と該光路が前記凹面鏡によって反射される光路とが逆方向となる角度に前記凹面鏡の角度を調整し、前記表示領域設定手段(31)は、調整後の角度に前記凹面鏡がある場合に、前記第2方向と前記第3方向とが逆方向となる領域に前記映像表示領域(52)を設定する。
上記構成を有する虚像表示装置によれば、現在のユーザの目の位置に応じて、反射型偏光板から凹面鏡へと入射する光路の方向と凹面鏡で反射してユーザの目の位置へ向かう光路の方向とが逆方向となる関係を成立させることができるので、ユーザの目の位置に関わらず虚像の品質を向上させることが可能となる。
The fifth configuration is as follows.
The angle adjusting means (31) is configured to provide an optical path from the user's eye position to the concave mirror (7) based on the position of the user's eye acquired by the eye position acquiring means (31) and the optical path by the concave mirror. The angle of the concave mirror is adjusted to an angle in which the reflected light path is in the opposite direction, and the display area setting means (31) has the second direction and the third direction when the concave mirror is present at the adjusted angle. The video display area (52) is set in an area where the direction is opposite.
According to the virtual image display apparatus having the above-described configuration, the direction of the optical path incident on the concave mirror from the reflective polarizing plate and the optical path reflected by the concave mirror toward the user's eye position according to the current user eye position. Since a relationship in which the direction is opposite to the direction can be established, the quality of the virtual image can be improved regardless of the position of the user's eyes.

1 ヘッドアップディスプレイ装置
2 車両
3 ダッシュボード
5 液晶ディスプレイ
6 反射型偏光板
7 凹面鏡
8 フロントウィンドウ
9 乗員
10 虚像
15 λ/4波長板
18 光路
19 凹面鏡角度調整モータ
31 CPU
32 RAM
33 ROM
34 フラッシュメモリ
51 視認可能範囲
52 映像表示領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head up display apparatus 2 Vehicle 3 Dashboard 5 Liquid crystal display 6 Reflective polarizing plate 7 Concave mirror 8 Front window 9 Crew 10 Virtual image 15 λ / 4 wavelength plate 18 Optical path 19 Concave mirror angle adjustment motor 31 CPU
32 RAM
33 ROM
34 Flash memory 51 Visible range 52 Video display area

Claims (5)

第1の偏光方向を有する光を出力することによって映像を表示する映像表示面と、
前記映像表示面に表示された前記映像を反射させてユーザに視認させることによって前記映像の虚像を前記ユーザに視認させる凹面鏡と、
前記映像表示面と前記凹面鏡とを結ぶ光路に沿って前記映像表示面と前記凹面鏡との間に配置され、前記第1の偏光方向を有する光を反射するとともに、前記第1の偏光方向と異なる第2の偏光方向を有する光は透過させる反射型偏光板と、
前記映像表示面と前記凹面鏡とを結ぶ光路に沿って前記反射型偏光板と前記凹面鏡との間に配置され、光の偏光方向を前記第1の偏光方向から前記第2の偏光方向へと変位させる偏光方向変位部材と、
前記映像表示面に対して映像を表示する映像表示領域を設定する表示領域設定手段と、
前記凹面鏡の角度を調整する角度調整手段と、を有し、
前記反射型偏光板は、前記映像表示面から第1方向で入射する光路を、前記凹面鏡へ向かう第2方向に変更し、
前記凹面鏡は、前記反射型偏光板から前記第2方向で入射する光路を、前記反射型偏光板を透過してユーザの目の位置へ向かう第3方向に変更し、
前記表示領域設定手段及び前記角度調整手段は、前記第2方向と前記第3方向とが逆方向となるように、前記映像表示領域を設定するとともに前記凹面鏡の角度を調整する虚像表示装置。
An image display surface for displaying an image by outputting light having a first polarization direction;
A concave mirror that causes the user to visually recognize a virtual image of the image by reflecting the image displayed on the image display surface and allowing the user to visually recognize the image;
It is disposed between the image display surface and the concave mirror along an optical path connecting the image display surface and the concave mirror, reflects light having the first polarization direction, and is different from the first polarization direction. A reflective polarizing plate that transmits light having the second polarization direction;
It is disposed between the reflective polarizing plate and the concave mirror along an optical path connecting the image display surface and the concave mirror, and the polarization direction of light is displaced from the first polarization direction to the second polarization direction. A polarization direction displacement member to be
Display area setting means for setting a video display area for displaying video on the video display surface;
Angle adjusting means for adjusting the angle of the concave mirror,
The reflective polarizing plate changes an optical path incident in the first direction from the image display surface to a second direction toward the concave mirror,
The concave mirror changes an optical path incident in the second direction from the reflective polarizing plate to a third direction that passes through the reflective polarizing plate and travels toward the user's eyes,
The display area setting unit and the angle adjustment unit are a virtual image display device that sets the video display area and adjusts the angle of the concave mirror so that the second direction and the third direction are opposite to each other.
現在のユーザの目の位置を取得する目位置取得手段を有し、
前記表示領域設定手段及び前記角度調整手段は、前記目位置取得手段により取得したユーザの目の位置に基づいて前記映像表示領域を設定するとともに前記凹面鏡の角度を調整する請求項1に記載の虚像表示装置。
Eye position acquisition means for acquiring the current user's eye position;
2. The virtual image according to claim 1, wherein the display area setting unit and the angle adjustment unit set the video display area based on a user's eye position acquired by the eye position acquisition unit and adjust an angle of the concave mirror. Display device.
前記映像表示面に表示された前記映像を視認可能な前記ユーザの目の位置の範囲である視認可能範囲を取得し、
前記表示領域設定手段及び前記角度調整手段は、ユーザの目の位置が前記視認可能範囲から外れた場合に、ユーザの目の位置に対応して前記映像表示領域及び前記凹面鏡の角度の調整を行い、前記視認可能範囲をユーザの目の位置を含む範囲に変更する請求項2に記載の虚像表示装置。
Obtaining a viewable range that is a range of positions of the eyes of the user that can visually recognize the video displayed on the video display surface;
The display area setting means and the angle adjustment means adjust the angles of the video display area and the concave mirror corresponding to the position of the user's eyes when the position of the user's eyes is out of the visible range. The virtual image display device according to claim 2, wherein the visible range is changed to a range including a position of a user's eyes.
前記表示領域設定手段及び前記角度調整手段は、
前記視認可能範囲からユーザの目の位置の離間距離が閾値未満である場合には、前記凹面鏡の角度は調整せずに、ユーザの目の位置に対応して前記映像表示領域の設定の調整を行い、
前記視認可能範囲からユーザの目の位置の離間距離が閾値以上である場合には、ユーザの目の位置の変位が閾値以上である場合には、ユーザの目の位置に対応して前記映像表示領域及び前記凹面鏡の角度の調整を行う請求項3に記載の虚像表示装置。
The display area setting means and the angle adjustment means are
When the distance of the user's eye position from the visible range is less than the threshold, the setting of the video display area is adjusted according to the user's eye position without adjusting the angle of the concave mirror. Done
When the separation distance of the user's eye position from the viewable range is equal to or greater than the threshold value, and when the displacement of the user's eye position is equal to or greater than the threshold value, the video display is performed corresponding to the user's eye position. The virtual image display device according to claim 3, wherein the angle of the region and the concave mirror is adjusted.
前記角度調整手段は、前記目位置取得手段により取得したユーザの目の位置に基づいて、ユーザの目の位置から前記凹面鏡への光路と該光路が前記凹面鏡によって反射される光路とが逆方向となる角度に前記凹面鏡の角度を調整し、
前記表示領域設定手段は、調整後の角度に前記凹面鏡がある場合に、前記第2方向と前記第3方向とが逆方向となる領域に前記映像表示領域を設定する請求項2乃至請求項4のいずれかに記載の虚像表示装置。
The angle adjusting means is configured such that, based on the position of the user's eyes acquired by the eye position acquiring means, the optical path from the position of the user's eyes to the concave mirror and the optical path where the optical path is reflected by the concave mirror are reversed. Adjusting the angle of the concave mirror to an angle of
5. The display area setting unit sets the video display area in an area in which the second direction and the third direction are opposite to each other when the concave mirror is at an adjusted angle. The virtual image display device according to any one of the above.
JP2016220772A 2016-11-11 2016-11-11 Virtual image display device Pending JP2018077435A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016220772A JP2018077435A (en) 2016-11-11 2016-11-11 Virtual image display device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016220772A JP2018077435A (en) 2016-11-11 2016-11-11 Virtual image display device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018077435A true JP2018077435A (en) 2018-05-17

Family

ID=62150504

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016220772A Pending JP2018077435A (en) 2016-11-11 2016-11-11 Virtual image display device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018077435A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020016675A (en) * 2018-07-23 2020-01-30 株式会社Jvcケンウッド Virtual image display device
CN112313737A (en) * 2018-06-22 2021-02-02 三菱电机株式会社 Image display device
CN112965246A (en) * 2021-02-03 2021-06-15 业成科技(成都)有限公司 Augmented reality heads-up display device and conveyer
JP2022514070A (en) * 2018-12-21 2022-02-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Small head-up display
WO2023157710A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 矢崎総業株式会社 Vehicular display device
WO2024159376A1 (en) * 2023-01-30 2024-08-08 华为技术有限公司 Projection apparatus, display device, vehicle, and projection method

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112313737A (en) * 2018-06-22 2021-02-02 三菱电机株式会社 Image display device
JP2020016675A (en) * 2018-07-23 2020-01-30 株式会社Jvcケンウッド Virtual image display device
WO2020021773A1 (en) * 2018-07-23 2020-01-30 株式会社Jvcケンウッド Virtual image display device
JP2022514070A (en) * 2018-12-21 2022-02-09 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Small head-up display
US12025797B2 (en) 2018-12-21 2024-07-02 3M Innovative Properties Company Compact heads-up display
JP7539383B2 (en) 2018-12-21 2024-08-23 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Small head-up display
CN112965246A (en) * 2021-02-03 2021-06-15 业成科技(成都)有限公司 Augmented reality heads-up display device and conveyer
WO2023157710A1 (en) * 2022-02-18 2023-08-24 矢崎総業株式会社 Vehicular display device
WO2024159376A1 (en) * 2023-01-30 2024-08-08 华为技术有限公司 Projection apparatus, display device, vehicle, and projection method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6149543B2 (en) Head-up display device
JP2018077435A (en) Virtual image display device
WO2014208165A1 (en) Head-up display device
JP6269262B2 (en) Virtual image display device
JP6314584B2 (en) Head-up display device
JP6204793B2 (en) Head-up display device
JP6361492B2 (en) Virtual image display device
JP6337721B2 (en) Virtual image display device
JP2017094882A (en) Virtual image generation system, virtual image generation method and computer program
JP2014036268A (en) Mobile object peripheral image display device
JP2016078726A (en) Virtual image display
JP2016102966A (en) Virtual image display device
JP6337720B2 (en) Virtual image display device
JP2015031700A (en) Head-up display device
JP6269261B2 (en) Virtual image display device
JP2017015806A (en) Virtual image display device
JP6459446B2 (en) Virtual image display device
JP2015200770A (en) Head-up display device
JP2015034945A (en) Head-up display device
JP2018081276A (en) Virtual image display device
JP6287351B2 (en) Head-up display device
JP6094437B2 (en) Head-up display device
JP6318772B2 (en) Virtual image display device
JP2018149965A (en) Display device
JP6365269B2 (en) Virtual image display device