JP7127590B2 - 虚像表示装置 - Google Patents
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Description
I1=Is・Rs・R1・Rs+Io …(1)
ここで、Isは虚像表示装置10から出射される第1投射光52sの光強度であり、Rsはウィンドシールド62のS偏光成分の反射率であり、R1はアイボックス領域76におけるS偏光成分の反射率であり、Ioはウィンドシールド62の上方(車外)から光路56に入射する外部光58などの光強度(背景光強度ともいう)である。ウィンドシールド62の反射率Rsが2回乗算されるのは、行きと帰りでウィンドシールド62にて2回反射されるためである。
I2=Ip・Rp・R2・Rp+Io …(2)
ここで、Ipは虚像表示装置10から出射される第2投射光52pの光強度であり、Rpはウィンドシールド62のP偏光成分の反射率であり、R2はアイボックス領域76におけるP偏光成分の反射率である。ウィンドシールド62の反射率Rpが2回乗算されるのは、行きと帰りでウィンドシールド62にて2回反射されるためである。
R2/R1=[(I2-Io)・Is・Rs2]/[(I1-Io)・Ip・Rp2]…(3)
ここで、Is、Ip,Rs、Rpは既知の値であり、背景光強度Ioは、投射光52を投射していないときに光路56に沿って虚像表示装置10に入射する光強度に相当する。したがって、I1,I2,Ioを測定することで、アイボックス領域76の反射率比R2/R1を算出できる。偏光サングラスの着用時には、反射率比R2/R1が所定値(例えば、1、5、10、100)以上となるため、算出した反射率比R2/R1の値に基づいて偏光サングラスの着用有無を判定できる。
R1-R2=[(I1-Io)/Is/Rs2]-[(I2-Io)/Ip/Rp2]…(4)
ここで、I1は第1測定画像の各画素の輝度値であり、I2は第2測定画像の各画素の輝度値であり、Ioは背景光画像の各画素の輝度値であり、Isは第1照明光の光強度であり、Ipは第2照明光の光強度であり、Rsはウィンドシールド62のS偏光成分の反射率であり、Rpはウィンドシールド62のP偏光成分の反射率である。なお、第1測定画像の各画素の輝度値は、上述の式(1)で示した第1光強度I1に対応し、第2測定画像の各画素の輝度値は、上述の式(2)で示した第2光強度I2に対応する。また、背景光画像の各画素の輝度値は、上述の背景光強度Ioに対応する。
Claims (8)
- 車両に搭載される虚像表示装置であって、
第1方向に直線偏光された第1投射光と、前記第1方向と直交する第2方向に直線偏光された第2投射光とを選択的にウィンドシールドに向けて投射し、前記ウィンドシールドにて反射される前記第1投射光または前記第2投射光に基づく虚像をユーザに提示する画像投射部と、
前記第1投射光および前記第2投射光が投射される光路に沿って前記ウィンドシールドから前記画像投射部に向けて入射する光の強度を測定する反射光測定部と、
前記第1投射光の投射時に前記反射光測定部が測定する第1光強度と、前記第2投射光の投射時に前記反射光測定部が測定する第2光強度とに基づいて、前記第1方向の直線偏光成分を遮蔽する偏光サングラスを前記ユーザが着用しているか否かを判定する判定部と、
前記判定部が前記偏光サングラスを着用していないと判定した場合に前記画像投射部に前記第1投射光を投射させ、前記判定部が前記偏光サングラスを着用していると判定した場合に前記画像投射部に前記第2投射光を投射させる表示制御部と、を備え、
前記第1方向は、前記光路と前記車両の上下方向の双方に直交する方向であり、
前記第2方向は、前記光路と前記第1方向の双方に直交する方向であることを特徴とする虚像表示装置。 - 前記ユーザは、前記車両の運転者であることを特徴とする請求項1に記載の虚像表示装置。
- 前記画像投射部は、前記第1方向に直線偏光された第1レーザ光を生成する第1光源と、前記第2方向に直線偏光された第2レーザ光を生成する第2光源と、前記第1レーザ光をラスタースキャンして前記第1投射光を生成し、前記第2レーザ光をラスタースキャンして前記第2投射光を生成するスキャン部と、を有し、
前記判定部は、前記第1投射光を生成するラスタースキャンの周期にわたって前記反射光測定部が測定する前記第1光強度の時間積分値と、前記第2投射光を生成するラスタースキャンの周期にわたって前記反射光測定部が測定する前記第2光強度の時間積分値とに基づいて、前記偏光サングラスを着用しているか否かを判定することを特徴とする請求項1または2に記載の虚像表示装置。 - 前記画像投射部は、前記第1投射光として、前記第1方向に直線偏光された第1照明光と、表示用画像を提示するための前記第1方向に直線偏光された第1表示光とを投射可能であり、
前記画像投射部は、前記第2投射光として、前記第2方向に直線偏光された第2照明光と、前記表示用画像を提示するための前記第2方向に直線偏光された第2表示光とを投射可能であり、
前記表示制御部は、前記第1照明光が投射される第1期間と、前記第2照明光が投射される第2期間と、前記第1表示光または前記第2表示光が投射される第3期間とを切り替え、
前記判定部は、前記第1期間に前記反射光測定部が測定する第1光強度と、前記第2期間に前記反射光測定部が測定する第2光強度とに基づいて、前記偏光サングラスを着用しているか否かを判定し、
前記表示制御部は、前記判定部が前記偏光サングラスを着用していないと判定した場合に前記第3期間において前記画像投射部に前記第1表示光を投射させ、前記判定部が前記偏光サングラスを着用していると判定した場合に前記第3期間において前記画像投射部に前記第2表示光を投射させることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の虚像表示装置。 - 前記表示制御部は、前記第1期間と、前記第2期間と、前記第3期間とを周期的に切り替え、
前記判定部は、複数回の前記第1期間に前記反射光測定部が測定する複数の第1光強度と、複数回の前記第2期間に前記反射光測定部が測定する複数の第2光強度とに基づいて、前記偏光サングラスを着用しているか否かを判定することを特徴とする請求項4に記載の虚像表示装置。 - 前記判定部は、前記ウィンドシールドにおける前記第1投射光の第1反射率と、前記ウィンドシールドにおける前記第2投射光の第2反射率とにさらに基づいて、前記偏光サングラスを着用しているか否かを判定することを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
- 前記判定部は、前記第1投射光および前記第2投射光のいずれも投射されない非表示期間に前記反射光測定部により測定される背景光強度にさらに基づいて、前記偏光サングラスを着用しているか否かを判定することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
- 前記反射光測定部は、前記光路に沿って前記ウィンドシールドから前記画像投射部に向けて入射する光の強度に基づく画像を撮像する撮像素子を含み、前記第1投射光の投射時に前記第1光強度に対応する第1測定画像を撮像し、前記第2投射光の投射時に前記第2光強度に対応する第2測定画像を撮像するよう構成され、
前記判定部は、前記第1測定画像および前記第2測定画像に基づいて、前記第1方向の直線偏光成分を遮蔽する偏光サングラスを前記ユーザが着用しているか否かを判定することを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
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