JPH1130764A - 表示装置 - Google Patents
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- JPH1130764A JPH1130764A JP9202187A JP20218797A JPH1130764A JP H1130764 A JPH1130764 A JP H1130764A JP 9202187 A JP9202187 A JP 9202187A JP 20218797 A JP20218797 A JP 20218797A JP H1130764 A JPH1130764 A JP H1130764A
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 114
- 238000013500 data storage Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
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- Instrument Panels (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 任意の光学特性を有する光学系を用いて歪み
のない観察対象虚像を形成できる表示装置を提供する。 【解決手段】 表示器３の画像表示面３ａから出射され
る画像表示光Ｌの光路を変更することで観察対象の虚像
を形成する光学系２を備える。その画像表示面３ａに表
示される画像を、その光学系２の光学特性に起因する表
示目標像からの虚像の歪みを相殺するように、その表示
目標像から歪ませる。
のない観察対象虚像を形成できる表示装置を提供する。 【解決手段】 表示器３の画像表示面３ａから出射され
る画像表示光Ｌの光路を変更することで観察対象の虚像
を形成する光学系２を備える。その画像表示面３ａに表
示される画像を、その光学系２の光学特性に起因する表
示目標像からの虚像の歪みを相殺するように、その表示
目標像から歪ませる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、車両、建
設機械、運搬装置等の運転や操作を、前方を見たままの
状態で行うのに利用できるヘッドアップディスプレイ等
の表示装置に関する。
設機械、運搬装置等の運転や操作を、前方を見たままの
状態で行うのに利用できるヘッドアップディスプレイ等
の表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、ナビゲーション情報を車両のド
ライバーに提供する表示装置として、ヘッドアップディ
スプレイが用いられる。そのヘッドアップディスプレイ
は、画像表示面から画像表示光を出射する表示器と、そ
の画像表示光を反射することで観察対象の虚像を形成す
る光学系とを備える。その光学系の構成要素として、ド
ライバーの前方に配置されるハーフミラーが用いられる
ことで、ドライバーは、そのハーフミラーの前方に形成
される観察対象の虚像と、そのハーフミラーの前方の景
色を視認できる。
ライバーに提供する表示装置として、ヘッドアップディ
スプレイが用いられる。そのヘッドアップディスプレイ
は、画像表示面から画像表示光を出射する表示器と、そ
の画像表示光を反射することで観察対象の虚像を形成す
る光学系とを備える。その光学系の構成要素として、ド
ライバーの前方に配置されるハーフミラーが用いられる
ことで、ドライバーは、そのハーフミラーの前方に形成
される観察対象の虚像と、そのハーフミラーの前方の景
色を視認できる。
【０００３】そのハーフミラーを、車両のフロントガラ
スの一部により構成することで、前方の景色の視認性を
向上できる。
スの一部により構成することで、前方の景色の視認性を
向上できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、そのフロント
ガラスは、空気力学的特性や製造の容易性を考慮してデ
ザインされた形状を有する。そのため、フロントガラス
により観察対象の虚像を形成するための光学系を構成し
た場合、その虚像に歪みが生じるという問題がある。
ガラスは、空気力学的特性や製造の容易性を考慮してデ
ザインされた形状を有する。そのため、フロントガラス
により観察対象の虚像を形成するための光学系を構成し
た場合、その虚像に歪みが生じるという問題がある。
【０００５】本発明は、上記問題を解決することのでき
る表示装置を提供することを目的とする。
る表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、画像表示面か
ら画像表示光を出射する表示器と、その画像表示光の光
路を変更することで観察対象の虚像を形成する光学系と
を備える表示装置において、その画像表示面に表示され
る画像を、その光学系の光学特性に起因する表示目標像
からの虚像の歪みを相殺するように、その表示目標像か
ら歪ませる手段を備えることを特徴とする。本発明によ
れば、その画像表示面に表示される画像の表示目標像か
らの歪みは、その光学系の光学特性に起因する歪により
相殺されるので、結果として表示目標像に一致する表示
虚像を得ることができる。
ら画像表示光を出射する表示器と、その画像表示光の光
路を変更することで観察対象の虚像を形成する光学系と
を備える表示装置において、その画像表示面に表示され
る画像を、その光学系の光学特性に起因する表示目標像
からの虚像の歪みを相殺するように、その表示目標像か
ら歪ませる手段を備えることを特徴とする。本発明によ
れば、その画像表示面に表示される画像の表示目標像か
らの歪みは、その光学系の光学特性に起因する歪により
相殺されるので、結果として表示目標像に一致する表示
虚像を得ることができる。
【０００７】その画像表示面に表示される画像が、その
光学系の光学特性に起因する表示目標像からの虚像の歪
みを相殺するように当該表示目標像から歪むように、そ
の画像表示面を構成する画素の配列が定められているの
が好ましい。この構成によれば、その表示器に出力され
る画像データの特別な処理を行なうことなく、表示目標
像に一致する表示虚像を得ることができる。
光学系の光学特性に起因する表示目標像からの虚像の歪
みを相殺するように当該表示目標像から歪むように、そ
の画像表示面を構成する画素の配列が定められているの
が好ましい。この構成によれば、その表示器に出力され
る画像データの特別な処理を行なうことなく、表示目標
像に一致する表示虚像を得ることができる。
【０００８】画像データの記憶手段と、その記憶された
画像データを、その画像データに対応する画像表示光が
出射されるように、その表示器に出力する手段とを備
え、その画像表示面に表示される画像が、その光学系の
光学特性に起因する表示目標像からの虚像の歪みを相殺
するように当該表示目標像から歪むように、その表示器
に出力される画像データを、その光学系の光学特性を基
準に変更する手段が設けられているのが好ましい。この
構成によれば、その表示器として特別な構造のものを用
いることなく、表示目標像に一致する表示虚像を得るこ
とができる。この場合、複数の光学系の互いに異なる光
学特性を記憶する手段と、この複数の光学特性の中か
ら、その画像データの変更基準となる光学特性を選択す
る手段とを有するのが好ましい。これにより、光学系の
光学特性が変化しても、光学系以外の構成要素を変化さ
せることなく、表示目標像に一致する表示虚像を得るこ
とができる表示装置を構成できる。
画像データを、その画像データに対応する画像表示光が
出射されるように、その表示器に出力する手段とを備
え、その画像表示面に表示される画像が、その光学系の
光学特性に起因する表示目標像からの虚像の歪みを相殺
するように当該表示目標像から歪むように、その表示器
に出力される画像データを、その光学系の光学特性を基
準に変更する手段が設けられているのが好ましい。この
構成によれば、その表示器として特別な構造のものを用
いることなく、表示目標像に一致する表示虚像を得るこ
とができる。この場合、複数の光学系の互いに異なる光
学特性を記憶する手段と、この複数の光学特性の中か
ら、その画像データの変更基準となる光学特性を選択す
る手段とを有するのが好ましい。これにより、光学系の
光学特性が変化しても、光学系以外の構成要素を変化さ
せることなく、表示目標像に一致する表示虚像を得るこ
とができる表示装置を構成できる。
【０００９】画像データの記憶手段と、その記憶された
画像データを、その画像データに対応する画像表示光が
出射されるように、その表示器に出力する手段とを備
え、その光学系の光学特性に起因する虚像の表示目標像
からの歪みを検知する手段と、その画像表示面に表示さ
れる画像が、その検知した歪みを相殺するように当該表
示目標像から歪むように、その表示器に出力される画像
データを、その検知した歪みを基準に変更する手段が設
けられているのが好ましい。この構成によれば、その表
示器として特別な構造のものを用いることなく、表示目
標像に一致する表示虚像を得ることができる。また、光
学系の光学特性に起因する虚像の表示目標像からの歪み
をフィードバック情報として、表示器に出力される画像
データを変更することで、表示目標像に一致する表示虚
像を得ることができる。これにより、光学系の光学特性
が変化しても、光学系以外の構成要素を変化させること
なく、表示目標像に一致する表示虚像を得ることができ
る。
画像データを、その画像データに対応する画像表示光が
出射されるように、その表示器に出力する手段とを備
え、その光学系の光学特性に起因する虚像の表示目標像
からの歪みを検知する手段と、その画像表示面に表示さ
れる画像が、その検知した歪みを相殺するように当該表
示目標像から歪むように、その表示器に出力される画像
データを、その検知した歪みを基準に変更する手段が設
けられているのが好ましい。この構成によれば、その表
示器として特別な構造のものを用いることなく、表示目
標像に一致する表示虚像を得ることができる。また、光
学系の光学特性に起因する虚像の表示目標像からの歪み
をフィードバック情報として、表示器に出力される画像
データを変更することで、表示目標像に一致する表示虚
像を得ることができる。これにより、光学系の光学特性
が変化しても、光学系以外の構成要素を変化させること
なく、表示目標像に一致する表示虚像を得ることができ
る。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。
施形態を説明する。
【００１１】図１に示す車両用のヘッドアップディスプ
レイ１は、光学系２と、表示器３と、画像データ生成部
４と、その表示器３と画像データ生成部４とを覆うハウ
ジング５とを備える。その光学系２は、ドライバー（観
察者）の前方のフロントガラスの一部により構成される
コンバイナすなわちハーフミラー７と、全反射ミラー８
とからなる。
レイ１は、光学系２と、表示器３と、画像データ生成部
４と、その表示器３と画像データ生成部４とを覆うハウ
ジング５とを備える。その光学系２は、ドライバー（観
察者）の前方のフロントガラスの一部により構成される
コンバイナすなわちハーフミラー７と、全反射ミラー８
とからなる。
【００１２】そのハウジング５は、例えばダッシュボー
ドの上面に取り付けられる。そのハウジング５の上部に
画像表示光の出射窓５ａが形成される。
ドの上面に取り付けられる。そのハウジング５の上部に
画像表示光の出射窓５ａが形成される。
【００１３】その表示器３は、その画像表示面３ａから
例えばナビゲーション情報等に対応する画像表示光Ｌを
出射するもので、バックライト付液晶表示装置やブラウ
ン管ディスプレイ等により構成できる。
例えばナビゲーション情報等に対応する画像表示光Ｌを
出射するもので、バックライト付液晶表示装置やブラウ
ン管ディスプレイ等により構成できる。
【００１４】その画像表示面３ａから出射された画像表
示光Ｌは、そのミラー８により反射されることで光路が
変更されてハーフミラー７に導かれ、そのハーフミラー
７により反射されることで光路が変更されてドライバー
の瞳Ｅに導かれる。この光学系２による画像表示光Ｌの
光路変更により、そのハーフミラー７の前方位置Ｐに観
察対象の虚像が形成される。これにより、その虚像と前
方に実際に存在する物の双方をドライバーは視認でき
る。
示光Ｌは、そのミラー８により反射されることで光路が
変更されてハーフミラー７に導かれ、そのハーフミラー
７により反射されることで光路が変更されてドライバー
の瞳Ｅに導かれる。この光学系２による画像表示光Ｌの
光路変更により、そのハーフミラー７の前方位置Ｐに観
察対象の虚像が形成される。これにより、その虚像と前
方に実際に存在する物の双方をドライバーは視認でき
る。
【００１５】その画像データ生成部４は、例えば、ＧＰ
Ｓシステムを利用して検知した自車両の位置と記憶した
地図情報とに基づいてナビゲーション情報に対応する画
像データを生成する公知の構成を有する。その画像デー
タが表示器３に出力されることで、上記画像表示面３ａ
に画像が表示され、その表示画像に対応する画像表示光
Ｌが出射される。
Ｓシステムを利用して検知した自車両の位置と記憶した
地図情報とに基づいてナビゲーション情報に対応する画
像データを生成する公知の構成を有する。その画像デー
タが表示器３に出力されることで、上記画像表示面３ａ
に画像が表示され、その表示画像に対応する画像表示光
Ｌが出射される。
【００１６】その画像表示面３ａに表示される画像は、
上記光学系２の光学特性に起因する表示目標像からの虚
像の歪みを相殺するように、その表示目標像から歪んで
いる。すなわち、その画像表示面３ａに表示される画像
が表示目標像から歪んでいない場合、光学系２の光学特
性に起因して観察対象の虚像に歪みが生じる。例えば、
図２の（１）に示すような一般的な書体の数字画像が表
示目標像Ａであり、ミラー８の反射面が平坦で虚像を歪
ませることがない場合、その画像表示面３ａに表示目標
像Ａが表示されると、フロントガラスの形状に応じたハ
ーフミラー７の光学特性に起因して、図２の（２）に示
すように観察対象の虚像Ａ′は表示目標像Ａから歪み、
図示の例では上方に向かうに従い左右寸法が狭くなるよ
うに湾曲する。これに対し、上記実施形態では、図２の
（３）に示すように画像表示面３ａに表示される画像
Ａ″は、そのハーフミラー７の光学特性に起因する観察
対象の虚像Ａ′の表示目標像Ａからの歪みを相殺するよ
うに表示目標像Ａから歪み、図示の例では上方に向かう
に従い左右寸法が広くなるように湾曲する。これによ
り、その画像表示面３ａに表示される画像Ａ″の表示目
標像Ａからの歪みは、その光学系２の光学特性に起因す
る歪みより相殺されるので、結果として歪みのない表示
目標像Ａに一致する表示虚像を得ることができる。
上記光学系２の光学特性に起因する表示目標像からの虚
像の歪みを相殺するように、その表示目標像から歪んで
いる。すなわち、その画像表示面３ａに表示される画像
が表示目標像から歪んでいない場合、光学系２の光学特
性に起因して観察対象の虚像に歪みが生じる。例えば、
図２の（１）に示すような一般的な書体の数字画像が表
示目標像Ａであり、ミラー８の反射面が平坦で虚像を歪
ませることがない場合、その画像表示面３ａに表示目標
像Ａが表示されると、フロントガラスの形状に応じたハ
ーフミラー７の光学特性に起因して、図２の（２）に示
すように観察対象の虚像Ａ′は表示目標像Ａから歪み、
図示の例では上方に向かうに従い左右寸法が狭くなるよ
うに湾曲する。これに対し、上記実施形態では、図２の
（３）に示すように画像表示面３ａに表示される画像
Ａ″は、そのハーフミラー７の光学特性に起因する観察
対象の虚像Ａ′の表示目標像Ａからの歪みを相殺するよ
うに表示目標像Ａから歪み、図示の例では上方に向かう
に従い左右寸法が広くなるように湾曲する。これによ
り、その画像表示面３ａに表示される画像Ａ″の表示目
標像Ａからの歪みは、その光学系２の光学特性に起因す
る歪みより相殺されるので、結果として歪みのない表示
目標像Ａに一致する表示虚像を得ることができる。
【００１７】上記実施形態では、その画像表示面３ａに
表示される画像Ａ″が、その光学系２の光学特性に起因
する表示目標像Ａからの虚像の歪みを相殺するように当
該表示目標像Ａから歪むように、その画像表示面３ａを
構成する画素の配列が定められている。例えば、図３の
（１）に示すように、その表示器３が液晶表示器であっ
て、その画像表示面３ａの画素を数値表示用セグメント
により構成する場合、図示の例ではセグメントにより表
示される各数値の左右寸法が上方に向かうに従い広くな
るようにセグメントが配置される。また、例えば、図３
の（２）に示すように、その表示器３が液晶表示器であ
って、その画像表示面３ａの画素がマトリクス配置され
る場合、図示の例では各画素の隣接する画素との左右間
隔が図示の例では上方に向かうに従い広くなるように湾
曲される。この構成によれば、その表示器３に出力され
る画像データの特別な処理を行なうことなく、歪みのな
い表示目標像Ａに一致する表示虚像を得ることができ
る。
表示される画像Ａ″が、その光学系２の光学特性に起因
する表示目標像Ａからの虚像の歪みを相殺するように当
該表示目標像Ａから歪むように、その画像表示面３ａを
構成する画素の配列が定められている。例えば、図３の
（１）に示すように、その表示器３が液晶表示器であっ
て、その画像表示面３ａの画素を数値表示用セグメント
により構成する場合、図示の例ではセグメントにより表
示される各数値の左右寸法が上方に向かうに従い広くな
るようにセグメントが配置される。また、例えば、図３
の（２）に示すように、その表示器３が液晶表示器であ
って、その画像表示面３ａの画素がマトリクス配置され
る場合、図示の例では各画素の隣接する画素との左右間
隔が図示の例では上方に向かうに従い広くなるように湾
曲される。この構成によれば、その表示器３に出力され
る画像データの特別な処理を行なうことなく、歪みのな
い表示目標像Ａに一致する表示虚像を得ることができ
る。
【００１８】図４は第２実施形態を示す。なお、第２実
施形態において第１実施形態と同一部分は同一符号で示
し、相違点のみ説明する。上記実施形態との相違は、画
像表示面３ａに表示される画像が、光学系２の光学特性
に起因する表示目標像Ａからの虚像の歪みを相殺するよ
うに当該表示目標像Ａから歪むように、表示器３に出力
される画像データを、その光学系２の光学特性を基準に
変更する点にある。すなわち、画像データ生成部４と表
示器３との間に制御部２０が設けられる。その制御部２
０は、画像データ生成部４と表示器３とに接続されるＤ
ＳＰ（DigitalSignal Processor) を含むデータ処理部
２０ａと、そのデータ処理部２０ａに接続される入力画
像メモリ２０ｂと出力画像メモリ２０ｃとを有する。そ
の画像データ生成部４から出力される表示目標像Ａに対
応する画像データが、入力画像メモリ２０ｂに記憶され
る。その記憶された画像データは、ＤＳＰにより、光学
系２の光学特性に起因する表示目標像Ａからの虚像の歪
みを相殺するように当該表示目標像Ａから歪む画像のデ
ータに変換され、その変換された画像データが出力画像
メモリ２０ｃに記憶される。しかる後に、その出力画像
メモリ２０ｃに記憶された画像データが、その画像デー
タに対応する画像表示光が出射されるように表示器３に
される。その表示器３は、データ処理部２０ａから出力
される画像データに対応する画像そのものを表示する通
常のものであり、例えばマトリクス配置される画素によ
り構成される。他は第１実施形態と同様とされる。この
構成によれば、その表示器３として特別な構造のものを
用いることなく、歪みのない表示目標像Ａに一致する表
示虚像を得ることができる。この第２実施形態におい
て、その表示器３に出力される画像データを変更するた
めの操作スイッチを制御部２０に接続し、光学系２の光
学特性に対応するハーフミラー７を構成するフロントガ
ラスの形状に応じて、画像表示面３ａに表示される画像
Ａ″の歪みの量や形状を調節できるようにしてもよい。
また、この第２実施形態において、その制御部２０に記
憶装置を接続し、その記憶装置に複数の光学系の互いに
異なる光学特性を記憶し、その複数の光学特性の中か
ら、光学系２の光学特性に対応するハーフミラー７を構
成するフロントガラスの形状に応じて、画像データの変
更基準となる光学特性を選択するようにしてもよい。こ
れにより、光学系２の光学特性が変化しても、光学系以
外の構成要素を変化させることなく、歪みのない表示目
標像Ａに一致する表示虚像を得ることができるヘッドア
ップディスプレイを構成できる。すなわち、フロントガ
ラス形状の互いに異なる複数の車両において、光学系以
外の構成要素以外は共通のヘッドアップディスプレイに
より歪みのない画像の表示が可能になる。
施形態において第１実施形態と同一部分は同一符号で示
し、相違点のみ説明する。上記実施形態との相違は、画
像表示面３ａに表示される画像が、光学系２の光学特性
に起因する表示目標像Ａからの虚像の歪みを相殺するよ
うに当該表示目標像Ａから歪むように、表示器３に出力
される画像データを、その光学系２の光学特性を基準に
変更する点にある。すなわち、画像データ生成部４と表
示器３との間に制御部２０が設けられる。その制御部２
０は、画像データ生成部４と表示器３とに接続されるＤ
ＳＰ（DigitalSignal Processor) を含むデータ処理部
２０ａと、そのデータ処理部２０ａに接続される入力画
像メモリ２０ｂと出力画像メモリ２０ｃとを有する。そ
の画像データ生成部４から出力される表示目標像Ａに対
応する画像データが、入力画像メモリ２０ｂに記憶され
る。その記憶された画像データは、ＤＳＰにより、光学
系２の光学特性に起因する表示目標像Ａからの虚像の歪
みを相殺するように当該表示目標像Ａから歪む画像のデ
ータに変換され、その変換された画像データが出力画像
メモリ２０ｃに記憶される。しかる後に、その出力画像
メモリ２０ｃに記憶された画像データが、その画像デー
タに対応する画像表示光が出射されるように表示器３に
される。その表示器３は、データ処理部２０ａから出力
される画像データに対応する画像そのものを表示する通
常のものであり、例えばマトリクス配置される画素によ
り構成される。他は第１実施形態と同様とされる。この
構成によれば、その表示器３として特別な構造のものを
用いることなく、歪みのない表示目標像Ａに一致する表
示虚像を得ることができる。この第２実施形態におい
て、その表示器３に出力される画像データを変更するた
めの操作スイッチを制御部２０に接続し、光学系２の光
学特性に対応するハーフミラー７を構成するフロントガ
ラスの形状に応じて、画像表示面３ａに表示される画像
Ａ″の歪みの量や形状を調節できるようにしてもよい。
また、この第２実施形態において、その制御部２０に記
憶装置を接続し、その記憶装置に複数の光学系の互いに
異なる光学特性を記憶し、その複数の光学特性の中か
ら、光学系２の光学特性に対応するハーフミラー７を構
成するフロントガラスの形状に応じて、画像データの変
更基準となる光学特性を選択するようにしてもよい。こ
れにより、光学系２の光学特性が変化しても、光学系以
外の構成要素を変化させることなく、歪みのない表示目
標像Ａに一致する表示虚像を得ることができるヘッドア
ップディスプレイを構成できる。すなわち、フロントガ
ラス形状の互いに異なる複数の車両において、光学系以
外の構成要素以外は共通のヘッドアップディスプレイに
より歪みのない画像の表示が可能になる。
【００１９】図５は第３実施形態を示す。なお、第３実
施形態において第１実施形態と同一部分は同一符号で示
し、相違点のみ説明する。上記第１実施形態との相違
は、光学系２の光学特性に起因する虚像の表示目標像Ａ
からの歪みを検知し、画像表示面３ａに表示される画像
が、その検知した歪みを相殺するように当該表示目標像
Ａから歪むように、表示器３に出力される画像データ
を、その検知した歪みを基準に変更する点にある。すな
わち、画像データ生成部４と表示器３との間に制御部３
０が設けられる。その制御部３０は、画像データ生成部
４と表示器３とに接続されるＤＳＰ（Digital Signal P
rocessor) を含むデータ処理部３０ａと、そのデータ処
理部３０ａに接続される入力画像メモリ３０ｂと出力画
像メモリ３０ｃとを有する。また、そのデータ処理部３
０ａに、ＣＣＤ、撮像管等により構成される撮像装置３
１が接続される。その撮像装置３１により観察対象の虚
像が撮像され、その撮像された虚像の画像データがデー
タ処理部３０ａに入力される。そのＤＳＰにより、撮像
された虚像の表示目標像Ａからの歪みが求められる。こ
れにより、光学系２の光学特性に起因する虚像の表示目
標像Ａからの歪みが検知される。その撮像装置３１は、
常設しておいて恒常的に撮影できるようにしてもよい
し、ヘッドアップディスプレイの設置時にのみ撮影した
後は取り外してもよい。その画像データ生成部４から出
力される表示目標像Ａに対応する画像データが、入力画
像メモリ３０ｂに記憶される。そのＤＳＰにより、その
入力画像メモリ３０ｂに記憶された画像データは、その
検知された歪みを相殺するように当該表示目標像Ａから
歪む画像のデータに変換される。その変換された画像デ
ータが出力画像メモリ３０ｃに記憶される。しかる後
に、その出力画像メモリ３０ｃに記憶された画像データ
が、その画像データに対応する画像表示光が出射される
ように表示器３にされる。その表示器３は、データ処理
部３０ａから出力される画像データに対応する画像その
ものを表示する通常のものであり、例えばマトリクス配
置される画素により構成される。他は第１実施形態と同
様とされる。この構成によれば、その表示器３として特
別な構造のものを用いることなく、歪みのない表示目標
像Ａに一致する表示虚像を得ることができる。また、光
学系２の光学特性に起因する虚像の表示目標像Ａからの
歪みをフィードバック情報として、表示器３に出力され
る画像データを変更することで、歪みのない表示目標像
に一致する表示虚像を得ることができる。これにより、
光学系２の光学特性が変化しても、光学系以外の構成要
素を変化させることなく、歪みのない表示目標像Ａに一
致する表示虚像を得ることができる。すなわち、どのよ
うなフロントガラス形状の車両においても歪みのない画
像を表示できる。
施形態において第１実施形態と同一部分は同一符号で示
し、相違点のみ説明する。上記第１実施形態との相違
は、光学系２の光学特性に起因する虚像の表示目標像Ａ
からの歪みを検知し、画像表示面３ａに表示される画像
が、その検知した歪みを相殺するように当該表示目標像
Ａから歪むように、表示器３に出力される画像データ
を、その検知した歪みを基準に変更する点にある。すな
わち、画像データ生成部４と表示器３との間に制御部３
０が設けられる。その制御部３０は、画像データ生成部
４と表示器３とに接続されるＤＳＰ（Digital Signal P
rocessor) を含むデータ処理部３０ａと、そのデータ処
理部３０ａに接続される入力画像メモリ３０ｂと出力画
像メモリ３０ｃとを有する。また、そのデータ処理部３
０ａに、ＣＣＤ、撮像管等により構成される撮像装置３
１が接続される。その撮像装置３１により観察対象の虚
像が撮像され、その撮像された虚像の画像データがデー
タ処理部３０ａに入力される。そのＤＳＰにより、撮像
された虚像の表示目標像Ａからの歪みが求められる。こ
れにより、光学系２の光学特性に起因する虚像の表示目
標像Ａからの歪みが検知される。その撮像装置３１は、
常設しておいて恒常的に撮影できるようにしてもよい
し、ヘッドアップディスプレイの設置時にのみ撮影した
後は取り外してもよい。その画像データ生成部４から出
力される表示目標像Ａに対応する画像データが、入力画
像メモリ３０ｂに記憶される。そのＤＳＰにより、その
入力画像メモリ３０ｂに記憶された画像データは、その
検知された歪みを相殺するように当該表示目標像Ａから
歪む画像のデータに変換される。その変換された画像デ
ータが出力画像メモリ３０ｃに記憶される。しかる後
に、その出力画像メモリ３０ｃに記憶された画像データ
が、その画像データに対応する画像表示光が出射される
ように表示器３にされる。その表示器３は、データ処理
部３０ａから出力される画像データに対応する画像その
ものを表示する通常のものであり、例えばマトリクス配
置される画素により構成される。他は第１実施形態と同
様とされる。この構成によれば、その表示器３として特
別な構造のものを用いることなく、歪みのない表示目標
像Ａに一致する表示虚像を得ることができる。また、光
学系２の光学特性に起因する虚像の表示目標像Ａからの
歪みをフィードバック情報として、表示器３に出力され
る画像データを変更することで、歪みのない表示目標像
に一致する表示虚像を得ることができる。これにより、
光学系２の光学特性が変化しても、光学系以外の構成要
素を変化させることなく、歪みのない表示目標像Ａに一
致する表示虚像を得ることができる。すなわち、どのよ
うなフロントガラス形状の車両においても歪みのない画
像を表示できる。
【００２０】図６は第４実施形態を示す。なお、第４実
施形態において第１実施形態と同一部分は同一符号で示
し、相違点のみ説明する。上記第１実施形態との相違
は、光学系２の光学特性に起因する虚像の表示目標像Ａ
からの歪みを人間の視覚により検知し、画像表示面３ａ
に表示される画像が、その検知された歪みを相殺するよ
うに当該表示目標像Ａから歪むように、表示器３に出力
される画像データを、その視覚により検知された歪みを
基準に変更する点にある。すなわち、画像データ生成部
４と表示器３との間に制御部４０が設けられる。その制
御部４０は、画像データ生成部４と表示器３とに接続さ
れるＤＳＰ（Digital Signal Processor)を含むデータ
処理部４０ａと、そのデータ処理部４０ａに接続される
入力画像メモリ４０ｂと出力画像メモリ４０ｃとを有す
る。また、そのデータ処理部４０ａに、手動操作スイッ
チ４１が接続される。その手動操作スイッチ４１によ
り、観察対象の虚像の視覚により検知された表示目標像
Ａからの歪みに対応する信号がデータ処理部４０ａに入
力される。例えば、その手動操作スイッチ４１は上下に
移動可能に構成され、虚像が上方に向かうに従い左右寸
法が狭くなるように湾曲する場合は上方に変位させ、下
方に向かうに従い左右寸法が狭くなるように湾曲する場
合は下方に変位させる。さらに別のスイッチを設け、例
えば、回転、拡大、縮小等の歪みに応じた信号をデータ
処理部４０ａに入力できるようにしてもよい。この手動
操作スイッチ４１は、常設しておいて恒常的に操作でき
るようにしてもよいし、ヘッドアップディスプレイの設
置時にのみ入力した後は取り外してもよい。その画像デ
ータ生成部４から出力される表示目標像Ａに対応する画
像データが、入力画像メモリ４０ｂに記憶される。その
ＤＳＰにより演算処理されることで、その入力画像メモ
リ４０ｂに記憶された画像データは、その視覚により検
知された歪みを相殺するように当該表示目標像Ａから歪
む画像のデータに変換される。その変換された画像デー
タが出力画像メモリ４０ｃに記憶される。しかる後に、
その出力画像メモリ４０ｃに記憶された画像データが、
その画像データに対応する画像表示光が出射されるよう
に表示器３にされる。その表示器３は、データ処理部４
０ａから出力される画像データに対応する画像そのもの
を表示する通常のものであり、例えばマトリクス配置さ
れる画素により構成される。他は第１実施形態と同様と
される。この構成によれば、その表示器３として特別な
構造のものを用いることなく、歪みのない表示目標像Ａ
に一致する表示虚像を簡単な構成で得ることができる。
また、光学系２の光学特性に起因する虚像の表示目標像
Ａからの歪みをフィードバック情報として、表示器３に
出力される画像データを変更することで、歪みのない表
示目標像に一致する表示虚像を得ることができる。これ
により、光学系２の光学特性が変化しても、光学系以外
の構成要素を変化させることなく、歪みのない表示目標
像Ａに一致する表示虚像を得ることができる。すなわ
ち、どのようなフロントガラス形状の車両においても歪
みのない画像を表示できる。
施形態において第１実施形態と同一部分は同一符号で示
し、相違点のみ説明する。上記第１実施形態との相違
は、光学系２の光学特性に起因する虚像の表示目標像Ａ
からの歪みを人間の視覚により検知し、画像表示面３ａ
に表示される画像が、その検知された歪みを相殺するよ
うに当該表示目標像Ａから歪むように、表示器３に出力
される画像データを、その視覚により検知された歪みを
基準に変更する点にある。すなわち、画像データ生成部
４と表示器３との間に制御部４０が設けられる。その制
御部４０は、画像データ生成部４と表示器３とに接続さ
れるＤＳＰ（Digital Signal Processor)を含むデータ
処理部４０ａと、そのデータ処理部４０ａに接続される
入力画像メモリ４０ｂと出力画像メモリ４０ｃとを有す
る。また、そのデータ処理部４０ａに、手動操作スイッ
チ４１が接続される。その手動操作スイッチ４１によ
り、観察対象の虚像の視覚により検知された表示目標像
Ａからの歪みに対応する信号がデータ処理部４０ａに入
力される。例えば、その手動操作スイッチ４１は上下に
移動可能に構成され、虚像が上方に向かうに従い左右寸
法が狭くなるように湾曲する場合は上方に変位させ、下
方に向かうに従い左右寸法が狭くなるように湾曲する場
合は下方に変位させる。さらに別のスイッチを設け、例
えば、回転、拡大、縮小等の歪みに応じた信号をデータ
処理部４０ａに入力できるようにしてもよい。この手動
操作スイッチ４１は、常設しておいて恒常的に操作でき
るようにしてもよいし、ヘッドアップディスプレイの設
置時にのみ入力した後は取り外してもよい。その画像デ
ータ生成部４から出力される表示目標像Ａに対応する画
像データが、入力画像メモリ４０ｂに記憶される。その
ＤＳＰにより演算処理されることで、その入力画像メモ
リ４０ｂに記憶された画像データは、その視覚により検
知された歪みを相殺するように当該表示目標像Ａから歪
む画像のデータに変換される。その変換された画像デー
タが出力画像メモリ４０ｃに記憶される。しかる後に、
その出力画像メモリ４０ｃに記憶された画像データが、
その画像データに対応する画像表示光が出射されるよう
に表示器３にされる。その表示器３は、データ処理部４
０ａから出力される画像データに対応する画像そのもの
を表示する通常のものであり、例えばマトリクス配置さ
れる画素により構成される。他は第１実施形態と同様と
される。この構成によれば、その表示器３として特別な
構造のものを用いることなく、歪みのない表示目標像Ａ
に一致する表示虚像を簡単な構成で得ることができる。
また、光学系２の光学特性に起因する虚像の表示目標像
Ａからの歪みをフィードバック情報として、表示器３に
出力される画像データを変更することで、歪みのない表
示目標像に一致する表示虚像を得ることができる。これ
により、光学系２の光学特性が変化しても、光学系以外
の構成要素を変化させることなく、歪みのない表示目標
像Ａに一致する表示虚像を得ることができる。すなわ
ち、どのようなフロントガラス形状の車両においても歪
みのない画像を表示できる。
【００２１】なお、本発明は上記実施形態に限定されな
い。例えば、光学系の構成は特に限定されず、ハーフミ
ラーやミラー以外にレンズやホログラム素子を用いるよ
うにしてもよいし、光学系を構成する光学素子の数や組
み合わせ方も特に限定されない。また、観察者の前方に
配置される光学素子として、フロントガラスにより構成
されるハーフミラーに代えて、ダッシュボード等の上に
独立して配置されるハーフミラーやホログラム素子によ
り構成されるコンバイナを用いてもよい。また、表示虚
像の歪みがフロントガラスの形状に起因して生じる表示
装置においてだけでなく、スペース等の関係から歪みの
ない光学系を採用するのが困難な表示装置において、そ
の光学系を構成する他の光学素子に起因して歪みが生じ
る場合にも本発明を適用できる。本発明を適用できる表
示装置はヘッドアップディスプレイに限定されず、例え
ば頭部装着型表示装置にも適用できる。
い。例えば、光学系の構成は特に限定されず、ハーフミ
ラーやミラー以外にレンズやホログラム素子を用いるよ
うにしてもよいし、光学系を構成する光学素子の数や組
み合わせ方も特に限定されない。また、観察者の前方に
配置される光学素子として、フロントガラスにより構成
されるハーフミラーに代えて、ダッシュボード等の上に
独立して配置されるハーフミラーやホログラム素子によ
り構成されるコンバイナを用いてもよい。また、表示虚
像の歪みがフロントガラスの形状に起因して生じる表示
装置においてだけでなく、スペース等の関係から歪みの
ない光学系を採用するのが困難な表示装置において、そ
の光学系を構成する他の光学素子に起因して歪みが生じ
る場合にも本発明を適用できる。本発明を適用できる表
示装置はヘッドアップディスプレイに限定されず、例え
ば頭部装着型表示装置にも適用できる。
【００２２】
【発明の効果】本発明によれば、任意の光学特性を有す
る光学系を用いて歪みのない観察対象虚像を形成できる
表示装置を提供できる。
る光学系を用いて歪みのない観察対象虚像を形成できる
表示装置を提供できる。
【図１】本発明の第１実施形態のヘッドアップディスプ
レイの構成説明図
レイの構成説明図
【図２】（１）は表示目標像の一例を示す図、（２）は
歪んだ状態の観察対象の虚像の一例を示す図、（３）は
表示画像の一例を示す図
歪んだ状態の観察対象の虚像の一例を示す図、（３）は
表示画像の一例を示す図
【図３】（１）は画像表示面の画素配列の一例を示す
図、（２）は画像表示面の画素配列の他の一例を示す図
図、（２）は画像表示面の画素配列の他の一例を示す図
【図４】本発明の第２実施形態のヘッドアップディスプ
レイの構成説明図
レイの構成説明図
【図５】本発明の第３実施形態のヘッドアップディスプ
レイの構成説明図
レイの構成説明図
【図６】本発明の第４実施形態のヘッドアップディスプ
レイの構成説明図
レイの構成説明図
２ 光学系 ３ 表示器 ３ａ 画像表示面 ７ ハーフミラー ２０、３０、４０ 制御部 ３１ 撮像装置 ４１ 操作スイッチ Ｌ 画像表示光
Claims (5)
- 【請求項１】 画像表示面から画像表示光を出射する表
示器と、 その画像表示光の光路を変更することで観察対象の虚像
を形成する光学系とを備える表示装置において、 その画像表示面に表示される画像を、その光学系の光学
特性に起因する表示目標像からの虚像の歪みを相殺する
ように、その表示目標像から歪ませる手段を備えること
を特徴とする表示装置。 - 【請求項２】 その画像表示面に表示される画像が、そ
の光学系の光学特性に起因する表示目標像からの虚像の
歪みを相殺するように当該表示目標像から歪むように、
その画像表示面を構成する画素の配列が定められている
請求項１に記載の表示装置。 - 【請求項３】 画像データの記憶手段と、 その記憶された画像データを、その画像データに対応す
る画像表示光が出射されるように、その表示器に出力す
る手段とを備え、 その画像表示面に表示される画像が、その光学系の光学
特性に起因する表示目標像からの虚像の歪みを相殺する
ように当該表示目標像から歪むように、その表示器に出
力される画像データを、その光学系の光学特性を基準に
変更する手段が設けられている請求項１に記載の表示装
置。 - 【請求項４】 複数の光学系の互いに異なる光学特性を
記憶する手段と、 この複数の光学特性の中から、その画像データの変更基
準となる光学特性を選択する手段とを有する請求項３に
記載の表示装置。 - 【請求項５】 画像データの記憶手段と、 その記憶された画像データを、その画像データに対応す
る画像表示光が出射されるように、その表示器に出力す
る手段と、 その光学系の光学特性に起因する虚像の表示目標像から
の歪みを検知する手段とを備え、 その画像表示面に表示される画像が、その検知した歪み
を相殺するように当該表示目標像から歪むように、その
表示器に出力される画像データを、その検知した歪みを
基準に変更する手段が設けられている請求項１に記載の
表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9202187A JPH1130764A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9202187A JPH1130764A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1130764A true JPH1130764A (ja) | 1999-02-02 |
Family
ID=16453413
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9202187A Pending JPH1130764A (ja) | 1997-07-11 | 1997-07-11 | 表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1130764A (ja) |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002205571A (ja) * | 2001-01-10 | 2002-07-23 | Yazaki Corp | 車両用表示装置 |
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| WO2019082501A1 (ja) * | 2017-10-26 | 2019-05-02 | 矢崎総業株式会社 | 車両用表示装置 |
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-
1997
- 1997-07-11 JP JP9202187A patent/JPH1130764A/ja active Pending
Cited By (28)
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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