JP2009137491A - On-vehicle display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両等の移動体において、運転者に対して情報を表示する車載用表示装置に関する。 The present invention relates to an in-vehicle display device that displays information to a driver in a moving body such as a vehicle.
近年、光走査装置の小型化を目的として、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用した光走査装置が種々提案されている。
例えば、支持基板にトーションバーで支持されたミラーに対して、基板に支持された固定電極とミラーに設けられた電極部との間に電圧を印加して、両者間に生じる静電引力によってミラーを揺動させることにより、ミラーに入射したレーザ光を走査するように構成した光走査装置が知られている（特許文献１を参照）。
In recent years, various optical scanning devices using MEMS (Micro Electro Mechanical System) technology have been proposed for the purpose of downsizing the optical scanning device.
For example, for a mirror supported on a support substrate by a torsion bar, a voltage is applied between a fixed electrode supported on the substrate and an electrode portion provided on the mirror, and the mirror is generated by electrostatic attraction generated between the two. There is known an optical scanning device configured to scan a laser beam incident on a mirror by swinging (see Patent Document 1).
さらに、直交する２つの弾性梁により水平及び垂直の２方向へ揺動可能なミラーに対して、それら２つの弾性梁を支持する基板をさらに弾性梁で支持し水平方向へ揺動可能とすることにより、水平方向の任意の角度で２次元走査を行うように構成した光走査装置が知られている（特許文献２を参照）。
ところで車載用表示装置のなかには、車両のウインドシールド上に情報を表示して、少ない視点移動で車両の運転者が情報を視認できるヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置という）が知られている。このＨＵＤ装置では、ＨＵＤ装置内に配置されたスクリーン上にレーザ光を走査することにより表示を行うために、ＨＵＤ装置内の光走査装置とスクリーン間の距離が一般的に小さくなる。このため、ウインドシールド全体にわたった表示を行うには、ＨＵＤ装置内の光走査装置による走査角（ミラーの振れ角）を大きくしなければならず、例えば５０°程度の走査角を必要とする。 By the way, a head-up display device (hereinafter referred to as a HUD device) that displays information on a windshield of a vehicle and enables the driver of the vehicle to visually recognize the information with a small amount of viewpoint movement is known as an in-vehicle display device. In this HUD device, since display is performed by scanning laser light on a screen arranged in the HUD device, the distance between the light scanning device in the HUD device and the screen is generally reduced. For this reason, in order to perform display over the entire windshield, the scanning angle (mirror deflection angle) of the optical scanning device in the HUD device must be increased, and for example, a scanning angle of about 50 ° is required. .
しかし、上述の特許文献１，２に記載の光走査装置では、弾性梁を介してミラーを揺動させるため、その走査角を大きくすることができず（例えば、２０°程度）、ウインドシールド全体にわたった表示を行うことができないという問題があった。 However, in the optical scanning devices described in Patent Documents 1 and 2 described above, since the mirror is swung through the elastic beam, the scanning angle cannot be increased (for example, about 20 °), and the entire windshield There was a problem that it was not possible to display over a wide range.
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、ウインドシールド上に広範囲の表示を行うことができる小型の車載用表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a small vehicle-mounted display device capable of performing a wide range display on a windshield.
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の車載用表示装置では、画像形成手段が、レーザ光源からレーザ光を照射し、さらに、交差する２つの回転軸を中心にして２方向に揺動可能に支持された第１反射面で、レーザ光源から照射されたレーザ光を反射して２方向に走査することにより画像を形成する。そして反射手段が、交差する２つの回転軸を中心にして２方向に回転可能に支持された第２反射面で、画像形成手段により形成された画像を反射する。 In the vehicle-mounted display device according to claim 1, which is made to achieve the above object, the image forming means emits laser light from a laser light source, and further, in two directions around two intersecting rotation axes. An image is formed by reflecting the laser beam emitted from the laser light source on the first reflecting surface supported so as to be swingable and scanning in two directions. Then, the reflecting means reflects the image formed by the image forming means on the second reflecting surface supported so as to be rotatable in two directions around two intersecting rotation axes.
このように構成された車載用表示装置によれば、第２反射面が２方向に回転可能であるので、第２反射面の向きを変えることができる。このため、画像形成手段により形成された画像を第２反射面で反射させることにより、第２反射面の向きに応じて、当該画像の表示位置を変えることができる。つまり、車両のウインドシールド上での、画像形成手段により形成された画像が表示される範囲の拡張を、画像形成手段の第１反射面の走査角を大きくすることなく実現することができる。 According to the vehicle-mounted display device configured as described above, the second reflecting surface can be rotated in two directions, so that the direction of the second reflecting surface can be changed. For this reason, by reflecting the image formed by the image forming unit with the second reflecting surface, the display position of the image can be changed according to the direction of the second reflecting surface. That is, it is possible to extend the range in which the image formed by the image forming unit is displayed on the windshield of the vehicle without increasing the scanning angle of the first reflecting surface of the image forming unit.
このため、ＭＥＭＳ技術を利用して第１反射面を製造することができるので、第１反射面を小型化することができる。これにより、車載用表示装置を小型化することができる。
以上より、ウインドシールド上に広範囲の表示を行うことができる小型の車載用表示装置を実現することができる。
For this reason, since a 1st reflective surface can be manufactured using a MEMS technique, a 1st reflective surface can be reduced in size. Thereby, a vehicle-mounted display apparatus can be reduced in size.
As described above, a small vehicle-mounted display device that can display a wide range on the windshield can be realized.
なお、車両の運転者へ提示される情報は、例えば車両進行方向の指示や飛び出し歩行者の警告であり、その表示サイズがウインドシールドと比較して小さくてもよく、さらに、複数同時に表示する必要がない。このため、請求項１に記載の車載用表示装置は、車両の運転者への情報提示に好適である。 The information presented to the driver of the vehicle is, for example, an instruction of the vehicle traveling direction or a warning of a jumping pedestrian, and its display size may be smaller than that of the windshield, and more than one need to be displayed simultaneously. There is no. For this reason, the vehicle-mounted display device according to claim 1 is suitable for presenting information to the driver of the vehicle.
また、請求項１に記載の車載用表示装置では、請求項２に記載のように、反射手段は、第２反射面における、第２反射面を支持する２つの回転軸が互いに交差する点で、画像形成手段により形成された画像の中心を反射するようにするとよい。 Moreover, in the vehicle-mounted display device according to claim 1, as described in claim 2, the reflecting means is such that the two reflecting shafts of the second reflecting surface that support the second reflecting surface intersect each other. The center of the image formed by the image forming means may be reflected.
このように構成された車載用表示装置では、第２反射面は、第２反射面を支持する２つの回転軸が互いに交差する点（以下、軸交差点ともいう）を中心として回転する。このため、この軸交差点から離れるほど、第２反射面の回転による振れ幅が大きくなる。即ち、第２反射面上において軸交差点から離れるほど、その地点では、第１反射面との間の距離の変動が大きくなり、第１反射面で反射されて第２反射面に到達したときの画像の大きさの変動が大きくなる。 In the vehicle-mounted display device configured as described above, the second reflecting surface rotates around a point where the two rotation axes supporting the second reflecting surface intersect each other (hereinafter also referred to as an axis intersection). For this reason, the further away from this axis intersection, the larger the deflection width due to the rotation of the second reflecting surface. That is, the further away from the axis crossing point on the second reflecting surface, the larger the variation in the distance from the first reflecting surface at that point, and when the light is reflected by the first reflecting surface and reaches the second reflecting surface. The variation of the image size becomes large.
つまり、請求項２に記載の車載用表示装置によれば、第２反射面上において、画像形成手段により形成された画像の中心（以下、画像中心ともいう）と、軸交差点とが一致するため、画像形成手段により形成された画像の縁部のうち軸交差点から最も離れた箇所と、軸交差点との間の距離を、画像中心と軸交差点とがずれている場合と比較して、短くすることができる。このため、第２反射面の面積を最小限に抑えることができる。そして、第２反射面の面積を小さくすることができるので、第２反射面を回転させるために必要なエネルギーを低減することができる。 That is, according to the in-vehicle display device of the second aspect, the center of the image formed by the image forming unit (hereinafter also referred to as the image center) coincides with the axis intersection on the second reflecting surface. The distance between the position farthest from the axis intersection in the edge of the image formed by the image forming means and the axis intersection is shortened as compared with the case where the image center is shifted from the axis intersection. be able to. For this reason, the area of the second reflecting surface can be minimized. And since the area of a 2nd reflective surface can be made small, the energy required in order to rotate a 2nd reflective surface can be reduced.
また、請求項１または請求項２に記載の車載用表示装置では、請求項３に記載のように、レーザ光源における、レーザ光の照射の始点と、第１反射面における、第１反射面を支持する２つの回転軸が互いに交差する点と、第２反射面における、第２反射面を支持する２つの回転軸が互いに交差する点とが、同一平面上に配置されるようにするとよい。 Moreover, in the vehicle-mounted display device according to claim 1 or 2, as described in claim 3, the laser light source starting point of the laser light irradiation and the first reflecting surface at the first reflecting surface are provided. It is preferable that the point where the two rotation axes to support intersect with each other and the point at which the two rotation axes supporting the second reflection surface intersect with each other in the second reflection surface are arranged on the same plane.
このように構成された車載用表示装置では、第２反射面により反射された画像は、上記平面を中心として対称となる。このため、画像の歪みを補正する場合には、画像の半分のみを考慮して行えばよいので、歪みを補正するための処理を簡略化できる。 In the in-vehicle display device configured as described above, the image reflected by the second reflecting surface is symmetric about the plane. For this reason, when correcting the distortion of the image, it is sufficient to consider only half of the image, so that the process for correcting the distortion can be simplified.
以下に本発明の実施形態について図面とともに説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態のヘッドアップディスプレイ装置１の配置を示す模式図、図２はヘッドアップディスプレイ装置１の構成を示す模式図、図３（ａ）はスキャナ１２の構成を示す模式図、図３（ｂ）は表示移動装置１３の構成を示す模式図、図４はスキャナ１２と表示移動装置１３との位置関係を示す図、図５は制御ユニット１６の構成を示すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing an arrangement of a head-up display device 1 according to an embodiment to which the present invention is applied, FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of the head-up display device 1, and FIG. FIG. 3B is a schematic diagram showing the configuration of the display moving device 13, FIG. 4 is a diagram showing the positional relationship between the scanner 12 and the display moving device 13, and FIG. 5 shows the configuration of the control unit 16. It is a block diagram.
ヘッドアップディスプレイ装置１（以下、ＨＵＤ装置１という）は、車両に搭載され、図１に示すように、車両のウインドシールドＷＳの下方に設置される。
ＨＵＤ装置１は、ウインドシールドＷＳの下方からウインドシールドＷＳに向けて、画像を表示するための表示光ＤＬを照射する。これにより、ウインドシールドＷＳに虚像ＶＩが投影され、車室内の運転席に着座する運転者ＤＲは、その投影された虚像ＶＩを車両前方の実際の風景に重ねて視認することになる。
A head-up display device 1 (hereinafter referred to as a HUD device 1) is mounted on a vehicle and is installed below a windshield WS of the vehicle as shown in FIG.
The HUD device 1 irradiates display light DL for displaying an image from below the windshield WS toward the windshield WS. As a result, the virtual image VI is projected onto the windshield WS, and the driver DR sitting on the driver's seat in the vehicle cabin visually recognizes the projected virtual image VI superimposed on the actual scenery in front of the vehicle.
ＨＵＤ装置１は、図２に示すように、レーザ光を照射するレーザダイオード１１と、レーザダイオード１１により照射されたレーザ光を２次元走査することにより画像を形成するスキャナ１２と、スキャナ１２により形成された画像を反射することにより画像の表示位置を移動させる表示移動装置１３と、表示移動装置１３により移動させられた画像を投影するスクリーン１４と、スクリーン１４に投影された画像を拡大して外部に放射する拡大光学系１５と、ウインドシールドＷＳに画像を表示するためにレーザダイオード１１、スキャナ１２及び表示移動装置１３を制御する制御ユニット１６とを備えている。 As shown in FIG. 2, the HUD device 1 includes a laser diode 11 that emits laser light, a scanner 12 that forms an image by two-dimensionally scanning the laser light emitted by the laser diode 11, and a scanner 12. A display moving device 13 that moves the display position of the image by reflecting the image that has been reflected, a screen 14 that projects the image moved by the display moving device 13, and an image projected on the screen 14 is enlarged to the outside And a control unit 16 for controlling the laser diode 11, the scanner 12 and the display moving device 13 in order to display an image on the windshield WS.
これらのうちレーザダイオード１１は、ＲＧＢの３色の光源を備え、制御ユニット１６から出力されたレーザ駆動信号（後述）に基づいて各々の色についての発光タイミングおよび出力強度を変化させ、１画素に相当するレーザ光を照射する。 Among these, the laser diode 11 includes RGB three-color light sources, and changes the light emission timing and output intensity for each color based on a laser drive signal (described later) output from the control unit 16 to each pixel. The corresponding laser beam is irradiated.
またスキャナ１２は、例えばシリコンウエハを半導体プロセスで加工して製造されたものであり、図３（ａ）に示すように、例えばアルミ薄膜の鏡面部が表面に形成された第１フレーム２１と、梁２２ａを回転軸ｉとして第１フレーム２１を揺動可能に支持する第２フレーム２２と、梁２２ａと直交する梁２３ａを回転軸ｊとして第２フレーム２２を揺動可能に支持する第３フレーム２３と、制御ユニット１６から出力されたスキャナ駆動信号（後述）に基づいて周期的な電圧を印加することにより回転軸ｉ及び回転軸ｊを２軸同時に共振駆動させる共振駆動部（不図示）とを備える。なお回転軸ｉ及び回転軸ｊは、第１フレーム２１の中心上で交差するように配置される（図中の交差点２１ａを参照）。 The scanner 12 is manufactured by, for example, processing a silicon wafer by a semiconductor process. As shown in FIG. 3A, for example, a first frame 21 having a mirror surface portion of an aluminum thin film formed on the surface, A second frame 22 that supports the first frame 21 in a swingable manner with the beam 22a as the rotation axis i, and a third frame that supports the second frame 22 in a swingable manner with the beam 23a orthogonal to the beam 22a as the rotation axis j. 23, and a resonance drive unit (not shown) that simultaneously drives the rotation axis i and the rotation axis j to resonate two axes by applying a periodic voltage based on a scanner drive signal (described later) output from the control unit 16. Is provided. The rotation axis i and the rotation axis j are arranged so as to intersect on the center of the first frame 21 (see the intersection 21a in the figure).
そしてスキャナ１２は、共振駆動部による共振駆動により第１フレーム２１を回転軸ｉと回転軸ｊを中心にして振動させることにより、レーザダイオード１１から照射されたレーザ光の２次元走査を行う。なお第１フレーム２１の振れ角は、例えば２方向のそれぞれに対して１０°程度である。したがって、スキャナ１２による表示画角は２０°程度である。 The scanner 12 performs two-dimensional scanning of the laser light emitted from the laser diode 11 by vibrating the first frame 21 around the rotation axis i and the rotation axis j by resonance driving by the resonance driving unit. The deflection angle of the first frame 21 is, for example, about 10 ° with respect to each of the two directions. Therefore, the display angle of view by the scanner 12 is about 20 °.
また表示移動装置１３は、図３（ｂ）に示すように、スキャナ１２により形成された画像を反射するミラー３１と、ミラー３１を回転軸ｋを中心に回転させる第１モータ３２と、ミラー３１及び第１モータ３２を支持するフレーム３３と、回転軸ｋと直交する回転軸ｌを中心にフレーム３３を回転させる第２モータ３４とから構成される。 3B, the display moving device 13 includes a mirror 31 that reflects an image formed by the scanner 12, a first motor 32 that rotates the mirror 31 around the rotation axis k, and the mirror 31. And a frame 33 that supports the first motor 32, and a second motor 34 that rotates the frame 33 about a rotation axis 1 orthogonal to the rotation axis k.
そして表示移動装置１３は、制御ユニット１６から出力された回転角度指令信号（後述）に基づいて第１モータ３２及び第２モータ３４を所望の角度に回転させることにより、所望の方向にミラー３１を移動させる。なおミラー３１は、回転軸ｋ及び回転軸ｌのそれぞれについて３６０°回転可能に構成されている（図中の矢印ＲＹ１，ＲＹ２を参照）。 The display moving device 13 rotates the first motor 32 and the second motor 34 to a desired angle based on a rotation angle command signal (described later) output from the control unit 16, thereby moving the mirror 31 in a desired direction. Move. The mirror 31 is configured to be able to rotate 360 ° with respect to each of the rotation axis k and the rotation axis l (see arrows RY1 and RY2 in the figure).
また回転軸ｋ及び回転軸ｌは、ミラー３１の中心上で交差するように配置される（図中の交差点３１ａを参照）。これによりミラー３１は、その中心が固定された２方向へ回転可能となる。更に、２つの回転軸ｋ，ｌは軸そのものが回転体であるため、回転軸方向の共振周波数を１ｋＨｚ以上とすることができ、車載振動の影響を受けることなく回転させることができる。 The rotation axis k and the rotation axis 1 are arranged so as to intersect on the center of the mirror 31 (see the intersection 31a in the figure). As a result, the mirror 31 can be rotated in two directions whose centers are fixed. Further, since the two rotary shafts k and l themselves are rotating bodies, the resonance frequency in the direction of the rotary shaft can be set to 1 kHz or more, and can be rotated without being influenced by on-vehicle vibration.
なお、レーザダイオード１１とスキャナ１２と表示移動装置１３は、レーザダイオード１１におけるレーザ光の照射の始点１１ａ（図２を参照）と、第１フレーム２１における交差点２１ａ（図３（ａ）を参照）と、ミラー３１における交差点３１ａ（図３（ｂ）を参照）とが同一平面上になるように配置される。 The laser diode 11, the scanner 12, and the display moving device 13 include a laser beam irradiation start point 11a (see FIG. 2) in the laser diode 11 and an intersection 21a in the first frame 21 (see FIG. 3 (a)). And the intersection 31a of the mirror 31 (see FIG. 3B) are arranged on the same plane.
また表示移動装置１３は、スキャナ１２から入射する画像の中心を交差点３１ａ上で反射するように配置される。
また図４に示すように、スキャナ１２と表示移動装置１３との距離が大きくなるほど、表示移動装置１３に表示される画像が大きくなる（実線で記載されたスキャナ１２及び表示移動装置１３と、破線で記載されたスキャナ１２及び表示移動装置１３を参照）。このため、ヘッドアップディスプレイ装置１をできるだけ小型化するために、スキャナ１２は、スキャナ１２と表示移動装置１３との距離ができるだけ小さくなるように配置される。
The display moving device 13 is arranged so as to reflect the center of the image incident from the scanner 12 on the intersection 31a.
Further, as shown in FIG. 4, as the distance between the scanner 12 and the display moving device 13 increases, the image displayed on the display moving device 13 becomes larger (the scanner 12 and the display moving device 13 indicated by solid lines and the broken line). (See the scanner 12 and the display moving device 13 described in the above). For this reason, in order to make the head-up display device 1 as small as possible, the scanner 12 is arranged so that the distance between the scanner 12 and the display moving device 13 is as small as possible.
次に制御ユニット１６は、所定の処理プログラムに基づいて処理を実行するＣＰＵ４１と、種々の処理プログラムが格納されたＲＯＭ４２と、種々のデータを格納するＲＡＭ４３と、レーザダイオード１１、スキャナ１２、第１モータ３２、及び第２モータ３４等が接続されてＣＰＵ４１及びＲＡＭ４３との間で信号及びデータの入出力を行う入出力部４４と、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３及び入出力部４４をデータ入出力可能に接続するバス４５とから構成される。 Next, the control unit 16 includes a CPU 41 that executes processing based on a predetermined processing program, a ROM 42 that stores various processing programs, a RAM 43 that stores various data, the laser diode 11, the scanner 12, the first An input / output unit 44 for inputting / outputting signals and data to / from the CPU 41 and RAM 43 by connecting the motor 32, the second motor 34, etc., and data input / output to / from the CPU 41, ROM 42, RAM 43 and input / output unit 44. And a bus 45 to be connected.
なお入出力部４４には更に、車両の走行速度を検出する車速センサ５１、目的地までの走行経路を運転者に案内するナビゲーション装置５２、他車両の自車両への接近を検出する接近車両検出器５３、運転者の眼球位置を検出する眼球位置センサ５４、及び車道に飛び出してくる歩行者を検出する飛び出し歩行者検出器５５が接続される。 The input / output unit 44 further includes a vehicle speed sensor 51 that detects the traveling speed of the vehicle, a navigation device 52 that guides the traveling route to the destination, and an approaching vehicle detection that detects the approach of another vehicle to the host vehicle. A device 53, an eyeball position sensor 54 for detecting the eyeball position of the driver, and a jumping pedestrian detector 55 for detecting a pedestrian jumping out on the roadway are connected.
このように構成された制御ユニット１６のＣＰＵ４１は、車速センサ５１からの車速情報、ナビゲーション装置５２からのナビゲーション情報、接近車両検出器５３からの接近車両情報、眼球位置センサ５４からの眼球位置情報、及び飛び出し歩行者検出器５５からの飛び出し歩行者情報を取得し、これらの情報から、表示画像とその表示画像のスクリーン１４上での表示位置とを決定する。 The CPU 41 of the control unit 16 configured as described above has vehicle speed information from the vehicle speed sensor 51, navigation information from the navigation device 52, approaching vehicle information from the approaching vehicle detector 53, eyeball position information from the eyeball position sensor 54, And the jumping pedestrian information from the popping pedestrian detector 55 is acquired, and the display image and the display position of the display image on the screen 14 are determined from these information.
なお、表示画像を広角に偏向させるようにすると、表示画像をスクリーン１４の端に移動させるほど表示画像の表示歪が大きくなる。このためＣＰＵ４１は、ウインドシールドＷＳに表示されているときの画像の歪みを補正するために、決定した表示位置に応じて、決定した表示画像を歪ませる。 If the display image is deflected to a wide angle, the display distortion of the display image increases as the display image is moved to the end of the screen 14. Therefore, the CPU 41 distorts the determined display image in accordance with the determined display position in order to correct the distortion of the image displayed on the windshield WS.
さらにＣＰＵ４１は、決定した表示位置から第１モータ３２及び第２モータ３４の回転角度を計算する。
そしてＣＰＵ４１は、決定した表示画像を表示させるためのレーザダイオード１１の発光タイミングおよび出力強度を指示するレーザ駆動信号をレーザダイオード１１に出力する。またＣＰＵ４１は、決定した表示画像が形成されるようにレーザダイオード１１に同期して２次元走査を行わせるためのスキャナ駆動信号をスキャナ１２に出力する。さらにＣＰＵ４１は、計算した回転角度を指示する回転角度指令信号を第１モータ３２及び第２モータ３４に出力する。
Further, the CPU 41 calculates the rotation angles of the first motor 32 and the second motor 34 from the determined display position.
Then, the CPU 41 outputs to the laser diode 11 a laser drive signal that indicates the light emission timing and output intensity of the laser diode 11 for displaying the determined display image. Further, the CPU 41 outputs to the scanner 12 a scanner driving signal for performing two-dimensional scanning in synchronization with the laser diode 11 so that the determined display image is formed. Further, the CPU 41 outputs a rotation angle command signal for instructing the calculated rotation angle to the first motor 32 and the second motor 34.
このように構成されたＨＵＤ装置１では、レーザダイオード１１がレーザ光を照射し、さらに、スキャナ１２が、交差する２つの梁２２ａ，２３ａ（回転軸ｉ，ｊ）を中心にして２方向に揺動可能に支持された第１フレーム２１で、レーザダイオード１１から照射されたレーザ光を反射して２方向に走査することにより画像を形成する。そして表示移動装置１３が、交差する２つの回転軸ｋ，ｌを中心にして２方向に回転可能に支持されたミラー３１で、レーザダイオード１１及びスキャナ１２により形成された画像を反射する。 In the HUD device 1 configured as described above, the laser diode 11 emits laser light, and the scanner 12 swings in two directions around two intersecting beams 22a and 23a (rotating axes i and j). The first frame 21 movably supported reflects the laser light emitted from the laser diode 11 and scans in two directions to form an image. The display moving device 13 reflects the image formed by the laser diode 11 and the scanner 12 with a mirror 31 supported so as to be rotatable in two directions around two intersecting rotation axes k and l.
このように構成されたＨＵＤ装置１によれば、ミラー３１が２方向に回転可能であるので、ミラー３１の向きを変えることができる。このため、レーザダイオード１１及びスキャナ１２により形成された画像をミラー３１で反射させることにより、ミラー３１の向きに応じて、当該画像の表示位置を変えることができる。 According to the HUD device 1 configured as described above, since the mirror 31 can be rotated in two directions, the direction of the mirror 31 can be changed. For this reason, by reflecting the image formed by the laser diode 11 and the scanner 12 with the mirror 31, the display position of the image can be changed according to the direction of the mirror 31.
例えば、図６（ａ）に示すように、車両進行方向を指示する画像Ｄ１をウインドシールドＷＳの中央に表示したり、図６（ｂ）に示すように、飛び出し歩行者の警告する画像Ｄ２をウインドシールドＷＳの左側に表示したりすることができる。 For example, as shown in FIG. 6 (a), an image D1 indicating the vehicle traveling direction is displayed at the center of the windshield WS, or as shown in FIG. 6 (b), an image D2 for warning a jumping pedestrian is displayed. It can be displayed on the left side of the windshield WS.
つまり、車両のウインドシールドＷＳ上での、画像が表示される範囲の拡張を、スキャナ１２の第１フレーム２１の走査角を大きくすることなく実現することができる。
このため、ＭＥＭＳ技術を利用してスキャナ１２を製造することができるので、スキャナ１２を小型化することができる。これにより、ＨＵＤ装置１を小型化することができる。
That is, it is possible to extend the range in which an image is displayed on the windshield WS of the vehicle without increasing the scanning angle of the first frame 21 of the scanner 12.
For this reason, since the scanner 12 can be manufactured using MEMS technology, the scanner 12 can be reduced in size. Thereby, the HUD apparatus 1 can be reduced in size.
以上より、ウインドシールドＷＳ上に広範囲の表示を行うことができる小型のＨＵＤ装置１を実現することができる。
また、レーザダイオード１１におけるレーザ光の照射の始点１１ａと、第１フレーム２１における交差点２１ａと、ミラー３１における交差点３１ａ（図３（ｂ）を参照）とが同一平面上になるように配置される。これにより、ミラー３１により反射されてスクリーン１４に投影された画像は、上記平面を中心として対称となる。このため、画像の歪みを補正する場合には、画像の半分のみを考慮して行えばよいので、歪みを補正するための処理を簡略化できる。
From the above, it is possible to realize a small HUD device 1 that can display a wide range on the windshield WS.
Further, the laser beam irradiation start point 11a in the laser diode 11, the intersection 21a in the first frame 21, and the intersection 31a in the mirror 31 (see FIG. 3B) are arranged on the same plane. . As a result, the image reflected by the mirror 31 and projected onto the screen 14 is symmetric about the plane. For this reason, when correcting the distortion of the image, it is sufficient to consider only half of the image, so that the process for correcting the distortion can be simplified.
また、ミラー３１における交差点３１ａで画像の中心が反射される。これにより、ミラー３１の面積を最小限に抑えることができる。そして、ミラー３１の面積を小さくすることができるので、ミラー３１を回転させるために必要なエネルギーを低減することができる。 Further, the center of the image is reflected at the intersection 31 a in the mirror 31. Thereby, the area of the mirror 31 can be minimized. And since the area of the mirror 31 can be made small, energy required in order to rotate the mirror 31 can be reduced.
以上説明した実施形態において、ＨＵＤ装置１は本発明における車載用表示装置、第１フレーム２１は本発明における第１反射面、レーザダイオード１１は本発明におけるレーザ光源、レーザダイオード１１とスキャナ１２と制御ユニット１６は本発明における画像形成手段、ミラー３１は本発明における第２反射面、表示移動装置１３は本発明における反射手段である。 In the embodiment described above, the HUD device 1 is the on-vehicle display device according to the present invention, the first frame 21 is the first reflecting surface according to the present invention, the laser diode 11 is the laser light source according to the present invention, and the laser diode 11 and the scanner 12 are controlled. The unit 16 is the image forming means in the present invention, the mirror 31 is the second reflecting surface in the present invention, and the display moving device 13 is the reflecting means in the present invention.
以上、本発明の一実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。 As mentioned above, although one Example of this invention was described, this invention is not limited to the said Example, As long as it belongs to the technical scope of this invention, a various form can be taken.
１…ＨＵＤ装置、１１…レーザダイオード、１１ａ…始点、１２…スキャナ、１３…表示移動装置、１４…スクリーン、１５…拡大光学系、１６…制御ユニット、２１…第１フレーム、２１ａ…交差点、２２…第２フレーム、２２ａ…梁、２３…第３フレーム、２３ａ…梁、３１…ミラー、３１ａ…交差点、３２…第１モータ、３３…フレーム、３４…第２モータ、４１…ＣＰＵ、４２…ＲＯＭ、４３…ＲＡＭ、４４…入出力部、４５…バス、５１…車速センサ、５２…ナビゲーション装置、５３…接近車両検出器、５４…眼球位置センサ、５５…及び飛び出し歩行者検出器、５５…飛び出し歩行者検出器、ｉ，ｊ，ｋ，ｌ…回転軸、ＷＳ…ウインドシールド DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... HUD apparatus, 11 ... Laser diode, 11a ... Starting point, 12 ... Scanner, 13 ... Display moving device, 14 ... Screen, 15 ... Magnifying optical system, 16 ... Control unit, 21 ... 1st frame, 21a ... Intersection, 22 2nd frame, 22a ... Beam, 23 ... 3rd frame, 23a ... Beam, 31 ... Mirror, 31a ... Intersection, 32 ... 1st motor, 33 ... Frame, 34 ... 2nd motor, 41 ... CPU, 42 ... ROM 43 ... RAM, 44 ... Input / output unit, 45 ... Bus, 51 ... Vehicle speed sensor, 52 ... Navigation device, 53 ... Vehicle detector, 54 ... Eye position sensor, 55 ... and pop-out pedestrian detector, 55 ... Jump out Pedestrian detector, i, j, k, l ... rotating shaft, WS ... windshield
Claims (3)
交差する２つの回転軸を中心にして２方向に揺動可能に支持された第１反射面と、該第１反射面にレーザ光を照射するレーザ光源とを有し、前記第１反射面により反射されたレーザ光を前記２方向に走査することにより前記画像を形成する画像形成手段と、
交差する２つの回転軸を中心にして２方向に回転可能に支持された第２反射面を有し、前記画像形成手段により形成された前記画像を前記第２反射面により反射する反射手段と
を備えることを特徴とする車載用表示装置。 An in-vehicle display device that displays an image on a windshield of a vehicle,
A first reflection surface supported so as to be swingable in two directions around two intersecting rotation axes; and a laser light source for irradiating the first reflection surface with a laser beam, the first reflection surface Image forming means for forming the image by scanning reflected laser light in the two directions;
Reflecting means having a second reflecting surface supported so as to be rotatable in two directions around two intersecting rotation axes, and reflecting the image formed by the image forming means by the second reflecting surface; A vehicle-mounted display device comprising:
前記第２反射面における、前記第２反射面を支持する前記２つの回転軸が互いに交差する点上で、前記画像形成手段により形成された前記画像の中心を反射する
ことを特徴とする請求項１に記載の車載用表示装置。 The reflecting means is
The center of the image formed by the image forming unit is reflected at a point on the second reflecting surface where the two rotation axes that support the second reflecting surface intersect each other. The vehicle-mounted display device according to 1.
前記第１反射面における、前記第１反射面を支持する前記２つの回転軸が互いに交差する点と、
前記第２反射面における、前記第２反射面を支持する前記２つの回転軸が互いに交差する点とが、
同一平面上に配置される
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載用表示装置。 In the laser light source, the starting point of laser light irradiation,
A point on the first reflecting surface at which the two rotation axes supporting the first reflecting surface intersect each other;
The point on the second reflecting surface where the two rotation axes supporting the second reflecting surface intersect each other.
The on-vehicle display device according to claim 1, wherein the display device is mounted on the same plane.
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013173465A (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Jvc Kenwood Corp | Image display device, and control method thereof |
| JP2013200475A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Jvc Kenwood Corp | Image display device and control method for image display device |
| WO2013146096A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | Image display device and control method for image display device |
| WO2017002311A1 (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Display device |
| CN110088526A (en) * | 2017-03-09 | 2019-08-02 | 宝马股份公司 | Lighting device for motor vehicle |
| JP2021049987A (en) * | 2020-12-21 | 2021-04-01 | 株式会社リコー | Information providing device, information providing method, and control program for providing information |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02282784A (en) * | 1989-04-25 | 1990-11-20 | Nippondenso Co Ltd | Screen |
| JPH06259001A (en) * | 1993-01-07 | 1994-09-16 | Nippondenso Co Ltd | Information display device |
| JP2003517971A (en) * | 1999-12-21 | 2003-06-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Display device |
| JP2004226548A (en) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Nissan Motor Co Ltd | Optical scanner, object detection device using the same, and plotting device |
-
2007
- 2007-12-07 JP JP2007317109A patent/JP4998239B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02282784A (en) * | 1989-04-25 | 1990-11-20 | Nippondenso Co Ltd | Screen |
| JPH06259001A (en) * | 1993-01-07 | 1994-09-16 | Nippondenso Co Ltd | Information display device |
| JP2003517971A (en) * | 1999-12-21 | 2003-06-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング | Display device |
| JP2004226548A (en) * | 2003-01-21 | 2004-08-12 | Nissan Motor Co Ltd | Optical scanner, object detection device using the same, and plotting device |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013173465A (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-05 | Jvc Kenwood Corp | Image display device, and control method thereof |
| WO2013128722A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-09-06 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | Image display device, and control method therefor |
| JP2013200475A (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | Jvc Kenwood Corp | Image display device and control method for image display device |
| WO2013146096A1 (en) * | 2012-03-26 | 2013-10-03 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | Image display device and control method for image display device |
| US9465209B2 (en) | 2012-03-26 | 2016-10-11 | JVC Kenwood Corporation | Image display apparatus and method for controlling image display apparatus |
| WO2017002311A1 (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-05 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Display device |
| JP2017015954A (en) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | Display device |
| CN110088526A (en) * | 2017-03-09 | 2019-08-02 | 宝马股份公司 | Lighting device for motor vehicle |
| JP2021049987A (en) * | 2020-12-21 | 2021-04-01 | 株式会社リコー | Information providing device, information providing method, and control program for providing information |
| JP7054483B2 (en) | 2020-12-21 | 2022-04-14 | 株式会社リコー | Information providing device, information providing method and information providing control program |
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