JP4192827B2 - 車載用画像表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、自動車などの車両に搭載される車載用画像表示装置に関し、特に複数の撮像手段を備えて、その複数の撮像手段で撮像された画像を表示させる画像表示装置に関する。
従来、自動車などの車両に、ビデオカメラなどの撮像手段を取り付けて、その撮像手段で撮像された画像を、運転席の近傍に設けた表示装置に表示させて、運転者から死角となる位置をモニタできるようにしたものが、各種実用化されている。例えば、車両の後部を撮像するビデオカメラを取り付けて、車両を後退させる場合に、そのビデオカメラが撮像した画像を、運転者か確認できるようにしたものが、普及している。
車両にビデオカメラを配置する位置としては、車両の後部だけでなく、その他の位置にも配置して、車両の周囲のより多くの死角がモニタできるようにすることが提案され、実用化されつつある。例えば、車両の後方と左及び右の側部に、合計３台のビデオカメラを設置して、ナビゲーション装置用の表示装置に、３台のビデオカメラが撮像した３つの画像を合成して表示させることが提案されている。即ち、例えば図２６に示すように、自動車の運転席の前方に配置されたコンソール１内に、横長の１つのディスプレイを配置し、そのディスプレイの中央を、後方画像の表示エリア２とし、右端を、右後方画像の表示エリア３とし、左端を、左後方画像の表示エリア４として、いわゆるマルチ画像ディスプレイとして使用する。運転者の視点ｅから見て、表示エリア２，３，４は、平面上に横に並んでいる。
特許文献１には、このように３台のビデオカメラが撮像した３つの画像を、表示装置が備える１つの表示画面を３分割して同時に表示させることについての開示がある。
特開２００１−１１４０４８号公報（図２）
ところが、特許文献１に記載されているように、１つの表示画面上に複数の撮像画像を同時に表示させるようにすると、それぞれの画像がどの位置を撮像した画像であるのか判りにくい問題があった。特許文献１に記載された図２の表示例では、画面の中央に、後方を撮像した画像を表示させて、画面の左に、左側部を撮像した画像を表示させて、画面の右に、右側部を撮像した画像を表示させて、それなりに位置関係が判るようにしてある。しかしながら、３つの画像は、平面の画面上に並べてあるだけであり、運転者が一目で見て正確な位置関係を把握するまでには、熟練を必要とし、必ずしも好ましい表示形態であるとは言えなかった。
本発明の目的は、車両に搭載された複数の撮像手段の出力画像を、位置関係が判り易い形態で同時に表示することにある。
本発明は、車両に搭載された、車両の後部と左及び右の側部とを撮像する３つの撮像手段の出力を、前記車両内で表示する車載用画像表示装置であって、３つの撮像手段の出力画像を投影する投影手段と、この投影手段が出力する３つの撮像手段で得た画像が横方向に３つ並べて投影され、実際の配置位置とは異なる位置に仮想的に投影画像が表示されるとともに、その仮想的に投影画像が表示される位置として、車両の後部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置を、車両の左及び右の側部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置よりも奥に設定した複数のホログラムフィルムとを備えたものである。
このようにしたことで、ホログラムフィルムに投影される画像を見ている者には、複数の画像が異なる位置に表示されるように見え、画像の位置関係からどの位置に配置された撮像手段で撮像された画像であるのか容易に把握できるようになる。
本発明によると、ホログラムフィルムに投影される画像を見ている者には、複数の画像が異なる位置に表示されるように見え、画像の位置関係からどの位置に配置された撮像手段で撮像された画像であるのか容易に把握でき、表示された画像の判別が簡単にできるようになる。
この場合、複数の撮像手段は、車両の後部と左及び右の側部とを撮像する３つの撮像手段であり、ホログラムフィルムは、車両の後部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置を、車両の左右の側部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置よりも奥に設定したことで、車両の後部と左及び右の側部を撮像した画像が、それぞれ異なる位置関係で表示されるようになり、後部と左及び右の側部の位置関係が判り易い表示形態となる。
また、このように車両の後部と左及び右の側部を撮像した画像を表示させる場合に、車両の左及び右の側部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置は、車両の後部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置の手前の左及び右で、なおかつ所定の角度を持って斜めに表示される位置としたことで、左及び右の側部の画像が実際の撮像方向に近い形態で表示されて、左及び右の側部であることがより判りやすくなる。
また、車両の左及び右の側部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置として、同一平面上の左及び右に配置したことで、後部の画像を表示するホログラムフィルムと、左及び右の側部を表示するホログラムフィルムを異なる位置に配置するだけで、位置関係が判る表示が可能になる。
また、投影手段として、３６０°の投影が可能な光学系を備えた投影手段を使用し、その投影手段の限られた複数の投影方向を利用して、複数のホログラムフィルムへの投影を行うようにしたことで、１つの投影手段だけを使用して、複数のホログラムフィルムに投影できるようになる。
また、投影手段として、複数の撮像手段の数に対応して複数用意し、それぞれの撮像手段の出力画像を、それぞれ別の投影手段で、それぞれの別のホログラムフィルムに投影させる構成としたことで、各ホログラムフィルムに投影される画像毎に専用の複数の撮像手段を使用して解像度の高い画像を表示できるようになる。
また、別の表示手段を備えて、ホログラムフィルムに投影された画像と表示手段に表示された画像を合成して表示させることで、車両の運転席などで必要なスピードメータなどの各種案内表示と、撮像画像の表示とを、同時又は切換でほぼ同一位置に表示させることができるようになる。
この合成して表示させる場合に、ホログラムフィルムに投影された画像と表示手段に表示された画像との合成を行う手段として、ハーフミラーを備えたことで、ハーフミラーで簡単に合成表示できるようになる。
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図６を参照して説明する。
本例においては、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものである。まず、図２を参照して、本例の車両に搭載される車載用画像表示装置の配置位置と、その表示装置が表示する画像を撮像する撮像手段としてのビデオカメラの配置について説明する。図２に示すように、車両１０には、後方の中央を撮像するビデオカメラとしての後方中央カメラ１１が、後端に配置してあり、右側部から右後方を撮像するビデオカメラとしての後方右カメラ１２が、右側部に配置してあり、左側部から左後方を撮像するビデオカメラとしての後方左カメラ１３が、左側部に配置してある。
そして、運転席の前方のコンソール２０内に、本例の画像表示装置が配置してあり、この画像表示装置に、各カメラ１１，１２，１３が撮像（撮影）した画像を表示させる。この画像表示装置でのカメラ撮像画像表示は、例えば、走行中の車線変更の際に利用される。
図３は、本例の画像表示装置の回路ブロック構成例を示した図である。後方中央カメラ１１の撮像信号の出力と、後方右カメラ１２の撮像信号の出力と、後方左カメラ１３の撮像信号の出力とを、それぞれスクリーン歪み補正回路４１，４２，４３に供給して、画像表示装置で表示させる態様に合わせたスクリーン歪み補正を行う。そして、各スクリーン歪み補正回路４１，４２，４３で補正された３つのカメラ１１，１２，１３の撮像出力を、画像合成回路４４に供給する。画像合成回路４４では、各撮像出力を１つの映像信号とする合成処理を行う。ここでは、１つの画像の中央に後方中央カメラ１１の撮像画像を表示させ、右側に後方右カメラ１２の撮像画像を表示させ、左側に後方左カメラ１３の撮像画像を表示させる画像合成処理を行う。
画像合成回路４４が出力する映像信号は、広角方位画像歪み補正回路４５に供給して、本例で表示手段として使用する、後述する広角方位プロジェクタ３０に供給して各表示位置に正しい画像が表示されるようになるための、広角方位画像歪み補正を行う。広角方位プロジェクタ３０は、ここでは画像表示手段として液晶表示パネル３３を使用してあり、この液晶表示パネル３３での表示を制御する液晶パネル制御部３２に、画像歪み補正回路４５の出力を供給する。液晶パネル制御部３２は、供給される映像信号に基づいて、液晶表示パネル３３での表示駆動を行う水平ドライブ部３４及び垂直ドライブ部３５に、対応する制御信号を供給して、液晶表示パネル３３に入力した映像信号による画像を表示させる。
図４は、本例の広角方位プロジェクタ３０の構成例を示した断面図である。本例で使用される投影手段としての広角方位プロジェクタ３０は、３６０°の投影が可能な光学系を有する広角方位プロジェクタである。ここでは、３６０°の投影が可能な光学系を使用して、限られた角度だけ投影させるようにしてあり、ここでは３つのスクリーン（実際には後述するホログラムフィルム）に投影させるように、投影角度（及び画像の表示位置）を設定してある。
本例の広角方位プロジェクタ３０の構成について説明すると、キセノンランプなどで構成される点光源としての光源３６からの光を、集光レンズ３７と偏光板３８を介して、ほぼ平行光として液晶表示パネル３３に入射させ、液晶表示パネル３３に表示される画像を投影させる。液晶表示パネル３３を出射した光は、偏光板３９を介して投射レンズ３１に入射させる。本例の投射レンズ３１は、球体の上下を押し潰した如き形状の円形で、液晶表示パネル３３を出射した光が入射する底面は平面としてあり、その底面から入射した光が当たる頂部は凹面に湾曲した反射部３１ａとしてあり、反射部３１ａでの反射で、３６０°均等に入射光を振り分けるようにしてある。
反射部３１ａで反射した入射光は、凸状に突出した側面の下半分の反射部分３１ｂで反射して、その反射した位置と１８０°対向する側面の上半分の透過部分３１ｄから出射して、投影される。なお、本例の場合には、断面で示した図４及び上から見た図５に示すように、投影光が出射されない方向には、予め遮光部材３１ｃが配置してあり、投射レンズ３１の不要な方向から光が漏れないようにしてある。このように構成される広角方位プロジェクタ３０を、本例においては、図２に示したコンソール２０内に配置して、運転者がコンソール２０を見たときに、広角方位プロジェクタ３０から投射させた画像が見えるようにしてある。
図１は、広角方位プロジェクタ３０から投射させた画像が表示される構成を示した図である。この例では、広角方位プロジェクタ３０は、コンソール２０の手前寄りの下側に配置してあり、投射レンズ３１から投射される像光を、コンソール２０内に配置した３つのホログラムフィルム２１，２２，２３に投影させる。３つのホログラムフィルム２１，２２，２３は、横１列に配置してあり、中央のホログラムフィルム２１は横長形状としてあり、その右隣及び左隣のホログラムフィルム２２，２３は、若干斜めに傾斜させて配置させて、所定の角度を持って斜めに画像が表示されるようにしてある。このように運転者の視点ｅから見て、左右のホログラムフィルム２２，２３を斜めに傾斜させて配置させたことで、運転者を囲むように３つのホログラムフィルム２１，２２，２３が配置されて、画像が表示される。
それぞれのホログラムフィルム２１，２２，２３は、図１に示すように、運転者の視点ｅから見て、実際にフィルム２１，２２，２３が配置された位置よりも奥（後方）に、スクリーン２１ａ，２２ａ，２３ａが仮想的に見える構成のホログラムフィルムとしてある。ホログラムフィルムは、光の干渉現象を利用して、実際にフィルムが配置された位置とは異なる位置に像が見えるフィルムである。このホログラムフィルムを利用して仮想的に見えるスクリーン２１ａ，２２ａ，２３ａを、以下の説明では仮想スクリーンと称し、その仮想スクリーン上に見える画像を、仮想画像と称する。
ここで本例においては、中央のホログラムフィルム２１により表示される第１仮想スクリーン２１ａの位置と、左右のホログラムフィルム２２，２３により表示される第２，第３仮想スクリーン２２ａ，２３ａの位置とが、異なる位置となるようにしてある。具体的には、図１に示すように、運転者視点ｅから仮想スクリーン２１ａまでの距離よりも、運転者視点ｅから仮想スクリーン２２ａ，２３ａまでの距離の方が短くなるようにしてある。図６は、運転者視点ｅから仮想スクリーン２１ａ，２２ａ，２３ａまでの距離の設定例をコンソール２０の断面で示した図である。
そして、中央のホログラムフィルム２１により表示される第１仮想スクリーン２１ａには、後方中央カメラ１１（図２）が撮像した画像（仮想画像２１ｂ）が表示されるようにしてある。右側のホログラムフィルム２２により表示される第２仮想スクリーン２２ａには、後方右カメラ１２（図２）が撮像した画像（仮想画像２２ｂ）が表示されるようにしてある。左側のホログラムフィルム２３により表示される第３仮想スクリーン２３ａには、後方左カメラ１３（図２）が撮像した画像（仮想画像２３ｂ）が表示されるようにしてある。なお、各仮想スクリーン２１ａ，２２ａ，２３ａの仮想画像表示領域以外の部分は、広角方位プロジェクタ３０からの画像の投影が何も無いために、スクリーンそのものは見えない。
このように構成したことで、運転者視点ｅから見える画像としては、図１に示すように、コンソール２０の奥の中央に、後方中央カメラ１１が撮像した仮想画像２１ｂが表示され、その仮想画像２１ｂよりも若干手前の左右に斜めに傾斜して、後方右カメラ１２及び後方左カメラ１３が撮像した仮想画像２２ｂ及び２３ｂが表示される。従って、コンソール２０の奥で、運転者を囲むように３つの仮想画像２１ｂ，２２ｂ，２３ｂが表示され、車両の後部を撮像した画像２１ｂと左及び右の側部を撮像した画像２２ｂ，２３ｂが、それぞれ異なる位置関係で表示されるようになり、実際に撮像している位置関係とほぼ等しい表示位置関係（但し前後が逆であるので実際には左右が反転）となり、後部と左及び右の側部の位置関係が判り易い表示形態となる。さらに本例では、左及び右の側部を撮像した画像２２ｂ，２３ｂについては、所定の角度を持って斜めに表示される位置としたことで、左及び右の側部の画像が実際の撮像方向により近い形態で表示されて、左及び右の側部であることがより判りやすくなる。
また本例においては、３つの仮想画像２１ｂ，２２ｂ，２３ｂを異なる位置に表示させる投影手段として、図４及び図５に示した広角方位プロジェクタ３０を使用したことで、１つの投影手段を用意するだけでよく、画像表示のための構成を簡単にすることができる。
次に、本発明の第２の実施の形態を、図７及び図８を参照して説明する。この図７及び図８において、第１の実施の形態で説明した図１〜図６に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、コンソール２０内の広角方位プロジェクタ３０の配置位置を、第１の実施の形態で説明した配置位置と異なる位置に設定したものである。具体的には、図７，図８に示すように、ホログラムフィルム２１′，２２′，２３′のコンソール２０への配置位置については、第１の実施の形態で図１、図６に示したホログラムフィルム２１，２２，２３配置位置とほぼ同じとするが、広角方位プロジェクタ３０については、ホログラムフィルム２１′，２２′，２３′の内側（即ち運転者視点ｅから見てフィルムの奥側）となる位置２０ａに配置して、フィルム２１′，２２′，２３′の内側（視点ｅの反対側）から投影するようにしたものである。
但し、図８に示すように、左右のホログラムフィルム２２′，２３′の配置については、図１例のフィルム２２，２３の端部を視点ｅ側に傾けたのに対して、本例のホログラムフィルム２２′，２３′は、反対側に傾けてある。
この第２の実施の形態の構成とすることで、第１の実施の形態と同様に、運転者視点ｅから見える画像としては、図８に示すように、コンソール２０の奥の中央に、後方中央カメラ１１が撮像した仮想画像２１ｂが表示され、その仮想画像２１ｂよりも若干手前の左右に斜めに傾斜して、後方右カメラ１２及び後方左カメラ１３が撮像した仮想画像２２ｂ及び２３ｂが表示され、後部と左及び右の側部の位置関係が判り易い表示形態となる。さらに、左及び右の側部を撮像した画像２２ｂ，２３ｂについては、所定の角度を持って斜めに表示される位置であり、左及び右の側部の画像が実際の撮像方向により近い形態で表示されて、左及び右の側部であることがより判りやすくなる点についても第１の実施の形態と同様である。
次に、本発明の第３の実施の形態を、図９及び図１０を参照して説明する。この図９及び図１０において、第１，第２の実施の形態で説明した図１〜図８に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、コンソール２０内の広角方位プロジェクタ３０′の配置位置を、第２の実施の形態で説明した配置位置と同様に、ホログラムフィルムの内側にするとともに、ホログラムフィルムを重ねて配置するようにしたものである。コンソール２０内の所定位置２０ｂに配置された広角方位プロジェクタ３０′は、第１の実施の形態で、図４、図５を参照して説明した広角方位プロジェクタ３０から遮光部材３１ｃを除いた構成としてあり、投射方向の制限をなくしたものである。
そして本例においては、図９及び図１０に示すように、２枚のホログラムフィルム２５，２６を重ねて配置してあり、第１画像用ホログラムフィルム２５で、運転者視点ｅから見て中央の奥に、第１仮想スクリーン２５ａを形成させ、図１０に示すように後方中央仮想画像２５ｂを表示させる。後方中央仮想画像２５ｂは、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、第２画像用ホログラムフィルム２６で、第１仮想スクリーン２５ａよりも手前に第２仮想スクリーン２６ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム２６で構成される第２仮想スクリーン２６ａ上の仮想画像としては、図１０に示すように、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像２５ｂの右隣になる位置に、後方右仮想画像２６ｂを表示させ、後方中央仮想画像２５ｂの左隣になる位置に、後方左仮想画像２６ｃを表示させる。後方右仮想画像２６ｂは、後方右カメラ１２が撮像した画像であり、後方左仮想画像２６ｃは後方左カメラ１３が撮像した画像である。
この場合、図９に示すように、広角方位プロジェクタ３０′から第１画像用ホログラムフィルム２５に投影される投映像光Ｈ１は、プロジェクタ３０′から直接第１画像用ホログラムフィルム２５に投影し、広角方位プロジェクタ３０′から第２画像用ホログラムフィルム２６に投影される投映像光Ｈ２は、プロジェクタ３０′から反射鏡２４で反射させた後に、第２画像用ホログラムフィルム２５に投影させる構成としてある。
この図９，図１０の構成例の場合にも、第１，第２の実施の形態と同様に、後方中央仮想画像２５ｂの表示位置と、後方右仮想画像２６ｂと後方左仮想画像２６ｃの表示位置とが前後に異なり、実際に撮像している位置関係とほぼ等しい表示位置関係となり、後部と左及び右の側部の位置関係が判り易い表示形態となる。
この場合、本例においては、ホログラムフィルム２５，２６が２枚でよく、それだけ表示装置の構成を簡単にすることができる。
次に、本発明の第４の実施の形態を、図１１を参照して説明する。この図１１において、第１，第２，第３の実施の形態で説明した図１〜図１０に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、コンソール２０内の広角方位プロジェクタ３０′の配置位置を、第３の実施の形態で説明した配置位置と同様に、ホログラムフィルムの内側にし、２枚のホログラムフィルムを使用する構成としてあるが、その２枚のホログラムフィルム２７，２８を重ねずに配置するようにしたものである。コンソール２０内の所定位置２０ｃに配置された広角方位プロジェクタ３０′は、第３の実施の形態で説明した、遮光部材３１ｃを除いた広角方位プロジェクタ３０′である。
そして本例においては、図１１に示すように、２枚のホログラムフィルム２７，２８をコンソール２０内の異なる位置に配置してあり、第１画像用ホログラムフィルム２７で、運転者視点ｅから見て中央の奥に、第１仮想スクリーン２７ａを形成させ、後方中央仮想画像を表示させる。後方中央仮想画像は、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、第２画像用ホログラムフィルム２８で、第１仮想スクリーン２７ａよりも手前に第２仮想スクリーン２８ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム２８で構成される第２仮想スクリーン２６ａ上の仮想画像としては、図１０に示した例と同様に、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像の右隣になる位置に、後方右仮想画像を表示させ、後方中央仮想画像の左隣になる位置に、後方左仮想画像を表示させる。後方右仮想画像は、後方右カメラ１２が撮像した画像であり、後方左仮想画像は後方左カメラ１３が撮像した画像である。
この場合、本例においては、図１１に示すように、広角方位プロジェクタ３０′から第１画像用ホログラムフィルム２７に投影される投映像光と、広角方位プロジェクタ３０′から第２画像用ホログラムフィルム２８に投影される投映像光は、それぞれ直接プロジェクタ３０′から各ホログラムフィルム２７，２８に投影させる構成としてある。
この図１１の構成例の場合にも、第３の実施の形態と同様の効果を有する。
次に、本発明の第５の実施の形態を、図１２を参照して説明する。この図１２において、第１〜第４の実施の形態で説明した図１〜図１１に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、コンソール２０内の広角方位プロジェクタ３０′の配置位置を、第４の実施の形態で説明した配置位置と同様に、その２枚のホログラムフィルム５３，５４を重ねずに配置するようにしたものである。コンソール２０内の所定位置２０ｄに配置された広角方位プロジェクタ３０′は、第３の実施の形態で説明した、遮光部材３１ｃを除いた広角方位プロジェクタ３０′である。
そして本例においては、図１２に示すように、２枚のホログラムフィルム５３，５４をコンソール２０内の異なる位置に配置してあり、第１画像用ホログラムフィルム５３で、運転者視点ｅから見て中央の奥に、第１仮想スクリーン５３ａを形成させ、後方中央仮想画像を表示させる。後方中央仮想画像は、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、第２画像用ホログラムフィルム５４で、第１仮想スクリーン５３ａよりも手前に第２仮想スクリーン５４ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム５４で構成される第２仮想スクリーン５４ａ上の仮想画像としては、図１０に示した例と同様に、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像の右隣になる位置に、後方右仮想画像を表示させ、後方中央仮想画像の左隣になる位置に、後方左仮想画像を表示させる。後方右仮想画像は、後方右カメラ１２が撮像した画像であり、後方左仮想画像は後方左カメラ１３が撮像した画像である。
そして本例においては、図１１に示すように、広角方位プロジェクタ３０′から第１画像用ホログラムフィルム２７に投影される投映像光と、広角方位プロジェクタ３０′から第２画像用ホログラムフィルム２８に投影される投映像光は、それぞれ反射鏡５１，５２で反射させてから、各ホログラムフィルム５３，５４に投影させる構成としてある。
この図１２の構成例の場合にも、第３，第４の実施の形態と同様の効果を有する。
次に、本発明の第６の実施の形態を、図１３及び図１４を参照して説明する。この図１３及び図１４において、第１〜第５の実施の形態で説明した図１〜図１２に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、コンソール２０内に速度メータなどの各種表示を行う液晶ディスプレイ６１を設け、その液晶ディスプレイ６１に表示されるメータ類と、２枚のホログラムフィルム６４，６５に表示される画像とが、重なって表示されるようにしたものである。このように合成表示を行うために、図１３に示すように、コンソール２０内に、ハーフミラー６６を配置してある。図１４は、ハーフミラー６６を正面から見た図である。
図１４に示すように、広角方位プロジェクタ３０′の脇には、２つの反射鏡６２，６３が配置してあり、反射鏡６２で反射した投影光を、ホログラムフィルム６４に入射させて、運転者視点ｅから見て、液晶ディスプレイ６１よりも奥に、第１仮想スクリーン６４ａを形成させ、後方中央仮想画像を表示させる。後方中央仮想画像は、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、反射鏡６３で反射した投影光を、ホログラムフィルム６５に入射させて、第２画像用ホログラムフィルム６５で、第１仮想スクリーン６４ａよりも手前に第２仮想スクリーン６５ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム６５で構成される第２仮想スクリーン６５ａ上の仮想画像としては、図１０に示した例と同様に、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像の右隣になる位置に、後方右仮想画像を表示させ、後方中央仮想画像の左隣になる位置に、後方左仮想画像を表示させる。後方右仮想画像は、後方右カメラ１２が撮像した画像であり、後方左仮想画像は後方左カメラ１３が撮像した画像である。
この図１３，図１４の構成例の場合にも、第３〜第５の実施の形態と同様の効果を有するとともに、メータ等が表示される液晶ディスプレイ６１の表示と重ねることができ、より多彩な表示形態が可能になる。なお、液晶ディスプレイ６１での表示と、ホログラムフィルム６４，６５による表示とは、必ずしも同時に行う必要はない。
次に、本発明の第７の実施の形態を、図１５及び図１６を参照して説明する。この図１５及び図１６において、第１〜第６の実施の形態で説明した図１〜図１４に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、コンソール２０内に速度メータなどの各種表示を行う液晶ディスプレイ６１を設け、その液晶ディスプレイ６１に表示されるメータ類と、２枚のホログラムフィルム６４，６５に表示される画像とが、重なって表示されるようにしたものであり、広角方位プロジェクタ３０′とホログラムフィルム７３，７４の配置状態を、第６の実施の形態と変えたものである。本例ではハーフミラーを使用してなく、ホログラムフィルム７３，７４上で合成するようにしてある。図１６は、投影状態を上側から見た図である。
図１５，図１６に示すように、広角方位プロジェクタ３０′の脇には、２つの反射鏡７１，７２が配置してあり、反射鏡７１で反射した投影光を、ホログラムフィルム７３に入射させて、運転者視点ｅから見て、液晶ディスプレイ６１よりも奥に、第１仮想スクリーン７３ａを形成させ、後方中央仮想画像を表示させる。後方中央仮想画像は、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、反射鏡７２で反射した投影光を、ホログラムフィルム７４に入射させて、第２画像用ホログラムフィルム７４で、第１仮想スクリーン７３ａよりも手前に第２仮想スクリーン７４ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム７４で構成される第２仮想スクリーン７４ａ上の仮想画像としては、図１０に示した例と同様に、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像の右隣になる位置に、後方右仮想画像を表示させ、後方中央仮想画像の左隣になる位置に、後方左仮想画像を表示させる。後方右仮想画像は、後方右カメラ１２が撮像した画像であり、後方左仮想画像は後方左カメラ１３が撮像した画像である。
この図１５，図１６の構成例の場合にも、第６の実施の形態と同様の効果を有する。この例の場合にも、液晶ディスプレイ６１での表示と、ホログラムフィルム７３，７４による表示とは、必ずしも同時に行う必要はない。
次に、本発明の第８の実施の形態を、図１７及び図１８を参照して説明する。この図１７及び図１８において、第１〜第７の実施の形態で説明した図１〜図１６に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、コンソール２０内に速度メータなどの各種表示を行う液晶ディスプレイ６１を設け、その液晶ディスプレイ６１に表示されるメータ類と、２枚のホログラムフィルム８４，５５に表示される画像とが、重なって表示されるようにしたものであり、広角方位プロジェクタ３０′とホログラムフィルム８４，８５の配置状態を、第６の実施の形態とは変えたものである。本例ではハーフミラー８３を使用してあるが、図１７に示すように、広角方位プロジェクタ３０′からの投射光を、２つの反射鏡８１，８２で反射させた後に、一旦ハーフミラー８３の上端で反射させてから、重ねて配置されたホログラムフィルム８４，８５に投影し、そのホログラムフィルム８４，８５で反射された像光を、ハーフミラー８３上で液晶ディスプレイ６１の表示と合成するようにしてある。図１８は、ハーフミラー８３を正面から見た図である。
図１７，図１８に示すように、コンソール２０内の所定位置２０ｆに配置された広角方位プロジェクタ３０′の脇には、２つの反射鏡８１，８２が配置してあり、反射鏡８１で反射した投影光を、ハーフミラー８３を介してホログラムフィルム８４に入射させて、運転者視点ｅから見て、液晶ディスプレイ６１よりも奥に、第１仮想スクリーン８４ａを形成させ、後方中央仮想画像を表示させる。後方中央仮想画像は、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、反射鏡８２で反射した投影光を、ハーフミラー８３を介してホログラムフィルム８５に入射させて、第２画像用ホログラムフィルム８５で、第１仮想スクリーン８４ａよりも手前に第２仮想スクリーン８５ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム８５で構成される第２仮想スクリーン８５ａ上の仮想画像としては、図１０に示した例と同様に、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像の右隣になる位置に、後方右仮想画像を表示させ、後方中央仮想画像の左隣になる位置に、後方左仮想画像を表示させる。後方右仮想画像は、後方右カメラ１２が撮像した画像であり、後方左仮想画像は後方左カメラ１３が撮像した画像である。
この図１７，図１８の構成例の場合にも、第７の実施の形態と同様の効果を有する。この例の場合にも、液晶ディスプレイ６１での表示と、ホログラムフィルム８４，８５による表示とは、必ずしも同時に行う必要はない。
次に、本発明の第９の実施の形態を、図１９及び図２０を参照して説明する。この図１７及び図１８において、第１〜第８の実施の形態で説明した図１〜図１８に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、コンソール２０内に速度メータなどの各種表示を行う液晶ディスプレイ６１を設け、その液晶ディスプレイ６１に表示されるメータ類と、２枚のホログラムフィルム９３，９４に表示される画像とが、重なって表示されるようにしたものであり、広角方位プロジェクタ３０′とホログラムフィルム９３，９４の配置状態を、第６の実施の形態とは変えたものである。本例ではハーフミラー９５を使用してあり、図１９に示すように、広角方位プロジェクタ３０′からの投射光を、２つの反射鏡９１，９２で反射させた後に、重ねて配置されたホログラムフィルム９３，９４に投影し、そのホログラムフィルム９３，９４で反射された像光を、ハーフミラー９５上で液晶ディスプレイ６１の表示と合成するようにしてある。図２０は、ハーフミラー９５を正面から見た図である。
図１９，図２０に示すように、コンソール２０内の所定位置２０ｇに配置された広角方位プロジェクタ３０′の脇には、２つの反射鏡９１，９２が配置してあり、反射鏡９１で反射した投影光を、ホログラムフィルム９３に入射させて、運転者視点ｅから見て、液晶ディスプレイ６１よりも奥に、第１仮想スクリーン９３ａを形成させ、後方中央仮想画像を表示させる。後方中央仮想画像は、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、反射鏡９２で反射した投影光を、ホログラムフィルム９４に入射させて、第２画像用ホログラムフィルム９４で、第１仮想スクリーン９３ａよりも手前に第２仮想スクリーン９４ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム９４で構成される第２仮想スクリーン９４ａ上の仮想画像としては、図１０に示した例と同様に、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像の右隣になる位置に、後方右仮想画像を表示させ、後方中央仮想画像の左隣になる位置に、後方左仮想画像を表示させる。後方右仮想画像は、後方右カメラ１２が撮像した画像であり、後方左仮想画像は後方左カメラ１３が撮像した画像である。
この図１９，図２０の構成例の場合にも、第７の実施の形態と同様の効果を有する。この例の場合にも、液晶ディスプレイ６１での表示と、ホログラムフィルム９３，９４による表示とは、必ずしも同時に行う必要はない。
次に、本発明の第１０の実施の形態を、図２１を参照して説明する。この図２１において、第１〜第９の実施の形態で説明した図１〜図２０に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、ここまでの例で使用した１つの広角方位プロジェクタ３０又は３０′を使用するのではなく、各画像毎に個別のプロジェクタ１０１，１０２，１０３を使用するようにしたものである。即ち、第１の実施の形態と同様に、図２１に示すように、コンソール２０内に３つのホログラムフィルム２１，２２，２３を配置して、その３つのホログラムフィルム２１，２２，２３に、３つのプロジェクタ１０１，１０２，１０３から個別に投影させる。３つのホログラムフィルム２１，２２，２３は、横１列に配置してあり、中央のホログラムフィルム２１は横長形状としてあり、その右隣及び左隣のホログラムフィルム２２，２３は、若干斜めに傾斜させて配置させて、所定の角度を持って斜めに画像が表示されるようにしてある。
このようにしたことで、中央のホログラムフィルム２１により表示される第１仮想スクリーン２１ａには、後方中央カメラ１１が撮像した仮想画像２１ｂが、プロジェクタ１０１から投影されて表示される。右側のホログラムフィルム２２により表示される第２仮想スクリーン２２ａには、後方右カメラ１２が撮像した仮想画像２２ｂが、プロジェクタ１０２から投影されて表示される。左側のホログラムフィルム２３により表示される第３仮想スクリーン２３ａには、後方左カメラ１３が撮像した仮想画像２３ｂが、プロジェクタ１０３から投影されて表示される。
この図２１の構成例の場合には、第１の実施の形態と同様に表示され、同様の効果を有する。
次に、本発明の第１１の実施の形態を、図２２及び図２３を参照して説明する。この図２２及び図２３において、第１〜第１０の実施の形態で説明した図１〜図２１に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においても、１つの広角方位プロジェクタ３０又は３０′を使用するのではなく、複数（ここでは２つ）のプロジェクタ１１１，１１２を使用するようにしたものである。即ち、図１０に示した第３の実施の形態と同様に、コンソール２０内に２つのホログラムフィルム１１４，１１５を配置して、その２つのホログラムフィルム１１４，１１５に、２つのプロジェクタ１１１，１１２からの投影光を、反射鏡１１３で反射させて投影する。
本例においては、図９及び図１０に示すように、２枚のホログラムフィルム１１４，１１５を重ねて配置してあり、第１画像用ホログラムフィルム１１４で、運転者視点ｅから見て中央の奥に、第１仮想スクリーン１１４ａを形成させ、図２３に示すように後方中央仮想画像１１４ｂを表示させる。後方中央仮想画像１１４ｂは、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、第２画像用ホログラムフィルム１１５で、第１仮想スクリーン１１４ａよりも手前に第２仮想スクリーン１１５ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム１１５で構成される第２仮想スクリーン１１５ａ上の仮想画像としては、図２３に示すように、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像１１４ｂの右隣になる位置に、後方右仮想画像１１５ｂを表示させ、後方中央仮想画像１１４ｂの左隣になる位置に、後方左仮想画像１１５ｃを表示させる。後方右仮想画像１１５ｂは、後方右カメラ１２が撮像した画像であり、後方左仮想画像１１５ｃは後方左カメラ１３が撮像した画像である。
この図２２，図２３の構成例の場合にも、第３の実施の形態と同様に、後方中央仮想画像１１４ｂの表示位置と、後方中央仮想画像１１５ｂと後方左仮想画像１１５ｃの表示位置とが前後に異なり、実際に撮像している位置関係とほぼ等しい表示位置関係となり、後部と左及び右の側部の位置関係が判り易い表示形態となる。
次に、本発明の第１２の実施の形態を、図２４を参照して説明する。この図２４において、第１〜第１１の実施の形態で説明した図１〜図２３に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、広角方位プロジェクタ３０又は３０′を使用するのではなく、通常のプロジェクタ１２１を使用するようにしたものである。即ち、図２４に示すように、コンソール２０内に３つのホログラムフィルム１２２，１２３，１２４を横に並べて配置して、その３つのホログラムフィルム１２２，１２３，１２４に、１つのプロジェクタ１２１からの投影光を、それぞれ投影角度を変えて直接投影する。
本例においては、第１画像用ホログラムフィルム１２２で、運転者視点ｅから見て中央の奥に、第１仮想スクリーン１２２ａを形成させ、後方中央仮想画像１２２ｂを表示させる。後方中央仮想画像１２２ｂは、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、第２画像用ホログラムフィルム１２３で、第１仮想スクリーン１２３ａよりも手前の右に第２仮想スクリーン１２３ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム１２３で構成される第２仮想スクリーン１２３ａ上の仮想画像としては、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像１２２ｂの右隣になる位置に、後方右仮想画像１２３ｂを表示させる。さらに、第３画像用ホログラムフィルム１２４で、第１仮想スクリーン１２３ａよりも手前の左に第３仮想スクリーン１２４ａを形成させる。第３画像用ホログラムフィルム１２４で構成される第３仮想スクリーン１２４ａ上の仮想画像としては、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像１２２ｂの左隣になる位置に、後方左仮想画像１２４ｂを表示させる。
この図２４の構成例の場合にも、後方中央仮想画像１２２ｂの表示位置と、後方中央仮想画像１２３ｂと後方左仮想画像１２４ｂの表示位置とが前後に異なり、実際に撮像している位置関係とほぼ等しい表示位置関係となり、後部と左及び右の側部の位置関係が判り易い表示形態となる。
次に、本発明の第１３の実施の形態を、図２５を参照して説明する。この図２５において、第１〜第１２の実施の形態で説明した図１〜図２４に対応する部分には同一符号を付す。
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、自動車の如き車両に搭載される車載用画像表示装置として構成したものであり、３台のビデオカメラの配置についても図２に示した配置と同様とする。
本実施の形態においては、通常の２つのプロジェクタ２０１，２０２を使用するとともに、コンソール２０内に速度メータなどの各種表示を行う液晶ディスプレイ６１を設け、その液晶ディスプレイ６１に表示されるメータ類と、２つのプロジェクタ２０１，２０２から２枚のホログラムフィルム２０３，２０４に投影表示される画像とが、重なって表示されるようにしたものである。
本例においては、第１画像用ホログラムフィルム２０３で、運転者視点ｅから見て中央の奥に、第１仮想スクリーン２０３ａを形成させ、後方中央仮想画像を表示させる。後方中央仮想画像は、後方中央カメラ１１が撮像した画像である。また、第２画像用ホログラムフィルム２０４で、第１仮想スクリーン２０３ａよりも手前に第２仮想スクリーン２０４ａを形成させる。第２画像用ホログラムフィルム２０４で構成される第２仮想スクリーン２０４ａ上の仮想画像としては、運転者視点ｅから見て、後方中央仮想画像の右隣になる位置に、後方右仮想画像を表示させ、後方中央仮想画像の左隣になる位置に、後方左仮想画像を表示させる。
この図２５の構成例の場合にも、後方中央仮想画像の表示位置と、後方右仮想画像と後方左仮想画像の表示位置とが前後に異なり、実際に撮像している位置関係とほぼ等しい表示位置関係となり、後部と左及び右の側部の位置関係が判り易い表示形態となる。
なお、ここまで説明した各実施の形態では、自動車である車両の後部と、左右の側部に撮像手段を設けて、その撮像手段が撮像した画像を、運転席の前方に配置されるコンソール内で表示させる場合に適用したが、その他の複数の異なる位置に配置した撮像手段が撮像した画像を同時に表示させる場合にも適用可能である。搭載させる車両についても、図２に示した如き自動車に限定されるものではなく、各種車両に適用可能である。
また、上述した実施の形態では、３つの画像を横一列に並べるようにしたが、例えば上下方向にも仮想表示される位置をずらすようにして、カメラの上下方向の位置関係が表示から判るようにしてもよい。
さらに、上述した実施の形態では、２つ又は３つのホログラムフィルムで、複数の異なる位置に仮想画像を表示させるようにしたが、１つ（１枚）のホログラムフィルムで複数の異なる位置に仮想画像を構成させることが可能な場合には、１つ（１枚）のホログラムフィルムで構成させてもよい。
本発明の第１の実施の形態による表示構成例を示した説明図である。 本発明の第１の実施の形態によるカメラ配置例を示した平面図である。 本発明の第１の実施の形態による回路のブロック構成例を示したブロック図である。 本発明の第１の実施の形態による広角方位プロジェクタの例を示した断面図である。 本発明の第１の実施の形態による広角方位プロジェクタの例を示した上面図である。 本発明の第１の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 本発明の第２の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 本発明の第２の実施の形態による表示構成例を示した説明図である。 本発明の第３の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 本発明の第３の実施の形態による表示構成例を示した説明図である。 本発明の第４の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 本発明の第５の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 本発明の第６の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 図１３例の表示装置を正面から見た説明図である。 本発明の第７の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 図１５例の表示装置を正面から見た説明図である。 本発明の第８の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 図１７例の表示装置を正面から見た説明図である。 本発明の第９の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 図１９例の表示装置を正面から見た説明図である。 本発明の第１０の実施の形態による表示構成例を示した説明図である。 本発明の第１１の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 本発明の第１１の実施の形態による表示構成例を示した説明図である。 本発明の第１２の実施の形態による表示構成例を示した説明図である。 本発明の第１３の実施の形態による表示構成例を示した断面図である。 従来のマルチ画像ディスプレイの構成例を示した説明図である。
符号の説明
１０…車両、１１…後方中央カメラ、１２…後方右カメラ、１３…後方左カメラ、２０…コンソール、２１，２１′，２２，２２′，２３，２３′…ホログラムフィルム、２１ａ，２２ａ，２３ａ…仮想スクリーン、２１ｂ，２２ｂ，２３ｂ…仮想画像、２４…反射鏡、２５，２６…ホログラムフィルム、２５ａ，２６ａ…仮想スクリーン、２５ｂ，２６ｂ，２６ｃ…仮想画像、２７，２８…ホログラムフィルム、２７ａ，２８ａ…仮想スクリーン、３０，３０′…広角方位プロジェクタ、３１…投射レンズ、３２…液晶パネル制御部、３３…液晶表示パネル、３４…水平ドライブ部、３５…垂直ドライブ部、３６…光源、４１，４２，４３…スクリーン歪み補正回路、４４…画像合成回路、４５…広角方位画像歪み補正回路、５１，５２…反射鏡、５３，５４…ホログラムフィルム、５３ａ，５４ａ…仮想スクリーン、６１…液晶ディスプレイ、６２，６３…反射鏡、６４，６５…ホログラムフィルム、６４ａ，６５ａ…仮想スクリーン、６６…ハーフミラー、７１，７２…反射鏡、７３，７４…ホログラムフィルム、７３ａ，７４ａ…仮想スクリーン、８１，８２…反射鏡、８３…ハーフミラー、８４，８５…ホログラムフィルム、８４ａ，８５ａ…仮想スクリーン、９１，９２…反射鏡、９３，９４…ホログラムフィルム、９３ａ，９４ａ…仮想スクリーン、９５…ハーフミラー、１０１，１０２，１０３，１１１，１１２…プロジェクタ、１１３…反射鏡、１１４，１１５…ホログラムフィルム、１１４ａ，１１５ａ…仮想スクリーン、１１４ｂ，１１５ｂ，１１５ｃ…仮想画像、１２１…プロジェクタ、１２２，１２３,１２４…ホログラムフィルム、１２２ａ，１２３ａ，１２４ａ…仮想スクリーン、１２２ｂ，１２３ｂ，１２４ｂ…仮想画像、２０１，２０２…プロジェクタ、２０３,２０４…ホログラムフィルム、２０３ａ，２０４ａ…仮想スクリーン

Claims (4)

  1. 車両に搭載された、車両の後部と左及び右の側部とを撮像する３つの撮像手段の出力を、前記車両内で表示する車載用画像表示装置であって、
    前記３つの撮像手段の出力画像を投影する投影手段と、
    前記投影手段が出力する前記３つの撮像手段で得た画像が横方向に３つ並べて投影され、実際の配置位置とは異なる位置に仮想的に投影画像が表示されるとともに、その仮想的に投影画像が表示される位置として、車両の後部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置を、車両の左及び右の側部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置よりも奥に設定した複数のホログラムフィルムとを備えた
    車載用画像表示装置。
  2. 請求項１記載の車載用画像表示装置において、
    車両の左及び右の側部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置は、車両の後部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置の手前の左及び右で、なおかつ所定の角度を持って斜めに表示される位置とした
    車載用画像表示装置。
  3. 請求項１記載の車載用画像表示装置において、
    車両の左及び右の側部を撮像する撮像手段の出力の仮想表示位置は、同一平面上の左及び右に配置した
    車載用画像表示装置。
  4. 請求項１記載の車載用画像表示装置において、
    前記投影手段は、３６０°の投影が可能な光学系を備えた投影手段を使用し、その投影手段の限られた複数の投影方向を利用して、前記３つの撮像手段で得た画像の前記複数のホログラムフィルムへの投影を行う
    車載用画像表示装置。
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