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JP2016130066A - Head-up display, control method, program, and storage medium - Google Patents

Head-up display, control method, program, and storage medium Download PDF

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JP2016130066A
JP2016130066A JP2015004353A JP2015004353A JP2016130066A JP 2016130066 A JP2016130066 A JP 2016130066A JP 2015004353 A JP2015004353 A JP 2015004353A JP 2015004353 A JP2015004353 A JP 2015004353A JP 2016130066 A JP2016130066 A JP 2016130066A
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light
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front window
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慶治 坂口
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慶治 坂口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head-up display which can suitably improve visibility of an image.SOLUTION: A head-up display system displays a virtual image Iv so as to be visible from a cabin of a vehicle Ve by reflecting display light emitted from a light source unit 4 on a reflection surface of a front window 25. The head-up display system is provided with a phase difference plate 5, and the light source unit 4. The phase difference plate 5 is arranged on an optical path between the light source unit 4 and the reflection surface of the front window 25, and rotates a polarization plane of the light emitted from the light source unit 4. A phase difference plate rotation control part 46 of the light source unit 4 rotates the phase difference plate 5 in a direction for improving reflectivity of the display light on the front window 25 based on vehicle information Iw acquired by a vehicle information acquisition part 44.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイの表示の視認性を向上させる技術に関する。   The present invention relates to a technique for improving the visibility of display on a head-up display.

従来から、ヘッドアップディスプレイにおいて、投影部からの射出光の偏光方向を調整することで、虚像の視認性を向上させる技術が存在する。例えば、特許文献1には、偏光サングラス着用によって虚像を明瞭に視認できない場合に、虚像観察者のマニュアル操作に基づき、位相差板を光路上に配置することで、偏光サングラスでの透過率が向上する方向に偏光方向を変更させることが可能なヘッドアップディスプレイが開示されている。   Conventionally, in a head-up display, there is a technique for improving the visibility of a virtual image by adjusting the polarization direction of light emitted from a projection unit. For example, in Patent Document 1, when a virtual image cannot be clearly seen by wearing polarized sunglasses, the transmittance of polarized sunglasses is improved by placing a phase difference plate on the optical path based on the manual operation of the virtual image observer. A head-up display capable of changing the direction of polarization in the direction to be disclosed is disclosed.

特開2010−113197号公報JP 2010-113197 A

一般に、フロントウィンドウを介して虚像を視認させるヘッドアップディスプレイの場合、フロントウィンドウに入射する光の偏光方向によってフロントウィンドウでの反射率が異なり、これによって虚像の見た目上の輝度が変わる。また、フロントウィンドウは車種等によって形状や傾きが異なるため、車両ごとに最適な光の偏光方向は異なる。この点について、特許文献1は、何ら開示していない。   In general, in the case of a head-up display in which a virtual image is viewed through a front window, the reflectance at the front window varies depending on the polarization direction of light incident on the front window, and the apparent luminance of the virtual image changes accordingly. In addition, since the shape and inclination of the front window vary depending on the vehicle type and the like, the optimal polarization direction of light differs for each vehicle. In this regard, Patent Document 1 does not disclose anything.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、虚像の視認性を好適に向上させることが可能なヘッドアップディスプレイを提供することを主な目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and has as its main object to provide a head-up display capable of suitably improving the visibility of a virtual image.

請求項に記載の発明は、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイであって、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板と、前記車両の車両情報を取得する取得手段と、前記位相差板の回転角度を制御する制御手段と、を備え、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする。   The invention described in claim is a head-up that is installed in a vehicle and displays the image so as to be visible from inside the vehicle by reflecting light constituting the image emitted from the light source by a reflecting surface of a front window. A phase difference plate that rotates a polarization plane of light emitted from the light source; an acquisition unit that acquires vehicle information of the vehicle; and a control unit that controls a rotation angle of the phase difference plate. The retardation plate is disposed on an optical path between the light source and the reflective surface of the front window of the vehicle, and the control means is based on the vehicle information acquired by the acquisition means. The retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance of the light constituting the image is improved on the reflection surface.

また、請求項に記載の発明は、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、前記車両の車両情報を取得する取得工程と、前記位相差板の回転角度を制御する制御工程と、を有し、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御工程は、前記取得工程により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする。   Further, the invention described in the claims displays the image so that the image can be viewed from the interior of the vehicle by reflecting the light constituting the image emitted from the light source, which is installed in the vehicle, by the reflecting surface of the front window. A control method executed by a head-up display including a phase difference plate that rotates a polarization plane of light emitted from the light source, the acquisition step of acquiring vehicle information of the vehicle, and a rotation angle of the phase difference plate The retardation plate is disposed on an optical path between the light source and the reflective surface of the front window of the vehicle, and the control step is acquired by the acquisition step. Further, based on the vehicle information, the retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance of the light constituting the image on the reflection surface is improved.

また、請求項に記載の発明は、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記車両の車両情報を取得する取得手段と、前記位相差板の回転角度を制御する制御手段として前記コンピュータを機能させ、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする。   Further, the invention described in the claims displays the image so that the image can be viewed from the interior of the vehicle by reflecting the light constituting the image emitted from the light source, which is installed in the vehicle, by the reflecting surface of the front window. A program executed by a computer that controls a head-up display including a phase difference plate that rotates a polarization plane of light emitted from the light source, the acquisition unit acquiring vehicle information of the vehicle, and the phase difference plate The computer functions as control means for controlling the rotation angle of the vehicle, wherein the phase difference plate is disposed on an optical path between the light source and the reflection surface of the front window of the vehicle, and the control means Based on the vehicle information acquired by the means, the retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance of the light constituting the image is improved on the reflecting surface. It is characterized in.

第1実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの概略構成を示す。1 shows a schematic configuration of a head-up display system according to a first embodiment. 第1実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the head up display system concerning the 1st example. 異なる車種の車両にヘッドアップディスプレイシステムが搭載された場合の車室内の側面図を示す。The side view in a vehicle interior at the time of mounting a head-up display system in the vehicle of a different vehicle type is shown. フロントウィンドウを上方から観察した図を示す。The figure which observed the front window from the upper part is shown. 第2実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの構成を示す。The structure of the head up display system which concerns on 2nd Example is shown. 第3実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the head up display system concerning a 3rd example. 変形例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the head up display system concerning a modification.

本発明の1つの好適な実施形態では、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイであって、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板と、前記車両の車両情報を取得する取得手段と、前記位相差板の回転角度を制御する制御手段と、を備え、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。   In one preferred embodiment of the present invention, the image that is installed in the vehicle and that constitutes the image emitted from the light source is reflected by the reflecting surface of the front window so that the image can be viewed from the interior of the vehicle. A head-up display that rotates a polarization plane of light emitted from the light source, an acquisition unit that acquires vehicle information of the vehicle, and a control unit that controls a rotation angle of the retardation plate The retardation plate is disposed on an optical path between the light source and the reflecting surface of the front window of the vehicle, and the control means is based on the vehicle information acquired by the acquisition means. Then, the retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance of the light constituting the image on the reflection surface is improved.

上記ヘッドアップディスプレイは、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、画像を車両の室内から視認可能に表示する。ここで、上記「画像」は、虚像として表示される。ヘッドアップディスプレイは、位相差板と、取得手段と、制御手段とを備える。位相差板は、光源と車両のフロントウィンドウの反射面との間の光路上に配置され、光源から射出された光の偏光面を回転させる。取得手段は、車両の車両情報を取得する。制御部は、位相差板の回転角度を制御する。ここで、制御部は、取得手段により取得された車両情報に基づいて、画像を構成する光の反射面での反射率が向上する方向に位相差板を回転させる。この態様では、ヘッドアップディスプレイは、車種等によってフロントウィンドウの形状や傾きが異なることを勘案し、車両情報に基づいて、位相差板を回転させる。これにより、ヘッドアップディスプレイは、フロントウィンドウの反射面での画像を構成する光の反射率を高くし、画像の視認性を好適に向上させることができる。   The head-up display is installed in the vehicle and reflects the light constituting the image emitted from the light source by the reflecting surface of the front window, thereby displaying the image so as to be visible from the interior of the vehicle. Here, the “image” is displayed as a virtual image. The head-up display includes a phase difference plate, an acquisition unit, and a control unit. The phase difference plate is disposed on the optical path between the light source and the reflection surface of the front window of the vehicle, and rotates the polarization plane of the light emitted from the light source. The acquisition means acquires vehicle information of the vehicle. The control unit controls the rotation angle of the phase difference plate. Here, based on the vehicle information acquired by the acquisition unit, the control unit rotates the phase difference plate in a direction in which the reflectance of the light reflecting surface constituting the image is improved. In this aspect, the head-up display rotates the phase difference plate based on the vehicle information in consideration of the difference in the shape and inclination of the front window depending on the vehicle type and the like. Thereby, the head-up display can improve the reflectance of the light which comprises the image in the reflective surface of a front window, and can improve the visibility of an image suitably.

上記ヘッドアップディスプレイの一態様では、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報が示すフロントウィンドウの取り付け角度、及び/又は湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。この態様により、ヘッドアップディスプレイは、フロントウィンドウの取り付け角度及び/又は湾曲状態を勘案し、フロントウィンドウの反射面での画像を構成する光の反射率が向上する方向に、位相差板を好適に回転させることができる。   In one aspect of the head-up display, the control means reflects the light constituting the image based on a front window attachment angle and / or a curved state indicated by the vehicle information acquired by the acquisition means. The retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance at the surface is improved. According to this aspect, the head-up display preferably uses the phase difference plate in a direction in which the reflectance of light constituting the image on the reflection surface of the front window is improved in consideration of the mounting angle and / or the curved state of the front window. Can be rotated.

上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、前記制御手段は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。この態様によれば、表示する内容等に応じて画像の表示位置が異なる場合であっても、画像を構成する光の照射位置でのフロントウィンドウの湾曲状態に応じて画像を構成する光の偏光方向を調整し、反射面での反射率を好適に向上させることができる。   In another aspect of the head-up display, the control means recognizes a curved state of the front window at a position where light constituting the image is reflected by the reflecting surface based on information on a display position of the image. And based on the said curved state, the said phase difference plate is rotated in the direction which the reflectance in the said reflective surface of the light which comprises the said image improves. According to this aspect, even when the display position of the image differs depending on the content to be displayed, etc., the polarization of the light constituting the image according to the curved state of the front window at the irradiation position of the light constituting the image The direction can be adjusted, and the reflectance at the reflecting surface can be suitably improved.

上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、ヘッドアップディスプレイは、前記車両の画像観察者のサングラスの着用の有無を判断する判断手段を更に備え、前記制御手段は、前記判断手段により前記画像観察者がサングラス着用有りと判断された場合、前記画像を構成する光の前記サングラスでの透過率が向上する方向に前記位相差板を回転させ、前記制御手段は、前記判断手段により前記画像観察者がサングラス着用無しと判断された場合、前記車両情報に基づいて前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。この態様によれば、ヘッドアップディスプレイは、画像観察者のサングラス着用の有無に応じて、画像を構成する光の偏光方向を調整し、サングラスの着用時と非着用時のいずれにおいても画像を明確に視認させることができる。   In another aspect of the head-up display, the head-up display further includes determination means for determining whether the image observer of the vehicle wears sunglasses, and the control means uses the determination means to determine whether the image observer is wearing the sunglasses. If it is determined that sunglasses are worn, the phase difference plate is rotated in a direction in which the transmittance of light constituting the image is improved in the sunglasses, and the control means allows the image observer to When it is determined that sunglasses are not worn, the retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance of the light constituting the image on the reflection surface is improved based on the vehicle information. According to this aspect, the head-up display adjusts the polarization direction of the light constituting the image according to whether or not the image observer wears sunglasses, and clears the image both when wearing sunglasses and when not wearing sunglasses. Can be visually recognized.

上記ヘッドアップディスプレイの他の一態様では、ヘッドアップディスプレイは、前記車両の周囲の明るさを検知する検知手段を更に備え、前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記車両の周囲の明るさが所定の明るさ以下の場合に、前記車両の周囲の明るさが暗くなるほど、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が低下する方向に前記位相差板を回転させる。この態様によれば、ヘッドアップディスプレイは、前記車両の周囲の明るさに応じて、画像が見やすいように、画像の見た目上の輝度を好適に調整することができる。   In another aspect of the head-up display, the head-up display further includes detection means for detecting the brightness around the vehicle, and the control means detects the brightness around the vehicle detected by the detection means. When the brightness is less than or equal to a predetermined brightness, the retardation plate is rotated in such a direction that the reflectance of the light constituting the image on the reflecting surface decreases as the brightness around the vehicle becomes darker. According to this aspect, the head-up display can suitably adjust the apparent luminance of the image so that the image is easy to see according to the brightness around the vehicle.

本発明の他の好適な実施形態では、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、前記車両の車両情報を取得する取得工程と、前記位相差板の回転角度を制御する制御工程と、を有し、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御工程は、前記取得工程により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。ヘッドアップディスプレイは、この制御方法を実行することで、フロントウィンドウの反射面での画像を構成する光の反射率を高くし、画像の視認性を好適に向上させることができる。   In another preferred embodiment of the present invention, the image that is installed in the vehicle and that constitutes the image emitted from the light source is reflected by the reflecting surface of the front window, so that the image can be viewed from inside the vehicle. A control method executed by a head-up display including a phase difference plate that rotates a polarization plane of light emitted from the light source, an acquisition step of acquiring vehicle information of the vehicle, and rotation of the phase difference plate A control step for controlling an angle, wherein the retardation plate is disposed on an optical path between the light source and the reflecting surface of the front window of the vehicle, and the control step is acquired by the acquisition step. The retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance of the light constituting the image on the reflecting surface is improved based on the vehicle information. By executing this control method, the head-up display can increase the reflectance of the light constituting the image on the reflective surface of the front window, and can suitably improve the visibility of the image.

本発明の他の好適な実施形態では、車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、前記車両の車両情報を取得する取得手段と、前記位相差板の回転角度を制御する制御手段として前記コンピュータを機能させ、前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させる。コンピュータは、このプログラムを実行することで、フロントウィンドウの反射面での画像を構成する光の反射率を高くし、画像の視認性を好適に向上させることができる。好適には、上記プログラムは、記憶媒体に記憶される。   In another preferred embodiment of the present invention, the image that is installed in the vehicle and that constitutes the image emitted from the light source is reflected by the reflecting surface of the front window, so that the image can be viewed from inside the vehicle. And a program executed by a computer that controls a head-up display including a phase difference plate that rotates a polarization plane of light emitted from the light source, the acquisition unit acquiring vehicle information of the vehicle, and the phase difference The computer is made to function as control means for controlling a rotation angle of the plate, the retardation plate is disposed on an optical path between the light source and the reflection surface of the front window of the vehicle, and the control means includes the Based on the vehicle information acquired by the acquisition unit, the retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance of the light constituting the image is improved on the reflection surface. To. By executing this program, the computer can increase the reflectance of the light constituting the image on the reflection surface of the front window, and can suitably improve the visibility of the image. Preferably, the program is stored in a storage medium.

以下、図面を参照して本発明の好適な第1〜第3実施例について説明する。   Hereinafter, preferred first to third embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<第1実施例>
[概略構成]
図1は、第1実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの概略構成を示す。図1に示すように、本実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムは、主に、光源ユニット4と、位相差板5と、凹面鏡8と、を備え、フロントウィンドウ25と、天井部27と、ボンネット28と、ダッシュボード29とを備える車両Veに取り付けられる。
<First embodiment>
[Schematic configuration]
FIG. 1 shows a schematic configuration of a head-up display system according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the head-up display system according to the present embodiment mainly includes a light source unit 4, a phase difference plate 5, and a concave mirror 8, and includes a front window 25, a ceiling portion 27, and a bonnet. 28 and a dashboard 29 equipped with a dashboard 29.

光源ユニット4は、ダッシュボード29内に設けられ、現在地を含む地図情報や経路案内情報、走行速度、その他運転を補助する情報を示す表示像を構成する光(単に「表示光」とも呼ぶ。)を、ダッシュボード29内に設けられた凹面鏡8に向けて射出する。この場合、光源ユニット4の射出光は、偏光方向が揃った偏光レーザであり、所定の偏光面を有し、位相差板5で偏光方向が変更されて、凹面鏡8により反射される。凹面鏡8により反射された表示光は、ダッシュボード29に設けられた開口部89を介してフロントウィンドウ25へ到達し、さらにフロントウィンドウ25で反射することで運転者の目の位置(「アイポイント」とも呼ぶ。)に到達する。このように、光源ユニット4は、表示光を運転者の目の位置へ到達させて、運転者に虚像「Iv」を視認させる。   The light source unit 4 is provided in the dashboard 29, and constitutes a display image indicating map information including the current location, route guidance information, traveling speed, and other information for assisting driving (also simply referred to as “display light”). Are emitted toward the concave mirror 8 provided in the dashboard 29. In this case, the light emitted from the light source unit 4 is a polarized laser having a uniform polarization direction, has a predetermined polarization plane, the polarization direction is changed by the phase difference plate 5, and is reflected by the concave mirror 8. The display light reflected by the concave mirror 8 reaches the front window 25 through an opening 89 provided in the dashboard 29 and is further reflected by the front window 25 so that the position of the driver's eyes (“eye point”). Also called). In this way, the light source unit 4 causes the display light to reach the position of the driver's eyes and causes the driver to visually recognize the virtual image “Iv”.

位相差板5は、入射する光に対して位相差を与えるための光学部品であり、1枚のλ/2板であってもよく、2枚重ねられたλ/4板であってもよい。位相差板5は、光源ユニット4から送信される制御信号に基づき、表示光の入射方向を回転軸として回転自在(即ち回転角度を調整自在)に構成される。そして、位相差板5は、位相差板5に入射する表示光に対し、回転角度が調整された後の位相差板5の光学軸と表示光の偏光面との角度差に応じ、表示光の偏光面を回転させる。   The phase difference plate 5 is an optical component for giving a phase difference to incident light, and may be one λ / 2 plate or two λ / 4 plates stacked. . The phase difference plate 5 is configured to be rotatable (that is, the rotation angle can be adjusted) based on a control signal transmitted from the light source unit 4 with the incident direction of display light as a rotation axis. Then, the phase difference plate 5 displays the display light according to the angle difference between the optical axis of the phase difference plate 5 and the polarization plane of the display light after the rotation angle is adjusted with respect to the display light incident on the phase difference plate 5. Rotate the plane of polarization.

凹面鏡8は、光源ユニット4から射出された表示光を、ダッシュボード29に設けられた開口部89に向けて反射し、フロントウィンドウ25へ到達させる。この場合、凹面鏡8は、表示光が示す画像を拡大して反射する。   The concave mirror 8 reflects the display light emitted from the light source unit 4 toward an opening 89 provided in the dashboard 29 and reaches the front window 25. In this case, the concave mirror 8 magnifies and reflects the image indicated by the display light.

[機能構成]
図2は、ヘッドアップディスプレイシステムの機能的な構成を表すブロック図である。図2に示すように、光源ユニット4は、車両Ve内に存在するナビゲーション装置1と通信可能であって、投射部40と、通信部41と、制御部43とを有する。
[Function configuration]
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration of the head-up display system. As shown in FIG. 2, the light source unit 4 can communicate with the navigation device 1 existing in the vehicle Ve, and includes a projection unit 40, a communication unit 41, and a control unit 43.

ナビゲーション装置1は、ディスプレイや音声出力装置などの出力部、GPS受信機やジャイロセンサなどの自立測位装置、及び地図データなどを有し、車両Veの経路案内を実行する。ナビゲーション装置1は、光源ユニット4に対し、虚像Ivを表示するのに必要な情報を送信する。ナビゲーション装置1は、例えば、据置型の車載用ナビゲーション装置やスマートフォンなどの携帯端末である。   The navigation device 1 includes an output unit such as a display and an audio output device, a self-supporting positioning device such as a GPS receiver and a gyro sensor, map data, and the like, and performs route guidance of the vehicle Ve. The navigation device 1 transmits information necessary for displaying the virtual image Iv to the light source unit 4. The navigation device 1 is a mobile terminal such as a stationary in-vehicle navigation device or a smartphone, for example.

投射部40は、例えば画像が結像されるスクリーンを備えた投射装置であり、制御部43の制御に基づき、表示光を、フロントウィンドウ25に向けて射出する。通信部41は、ナビゲーション装置1や車両の制御部(ECU)などと通信を行い、虚像Ivの表示に必要な情報等を受信する。例えば、通信部41は、制御部43の制御に基づき、現在位置情報や車両の走行速度の情報、経路案内のルート情報などをナビゲーション装置1から受信する。   The projection unit 40 is a projection device including a screen on which an image is formed, for example, and emits display light toward the front window 25 based on the control of the control unit 43. The communication unit 41 communicates with the navigation device 1, the vehicle control unit (ECU), and the like, and receives information necessary for displaying the virtual image Iv. For example, the communication unit 41 receives current position information, vehicle travel speed information, route guidance route information, and the like from the navigation device 1 based on the control of the control unit 43.

制御部43は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)などを含んでおり、光源ユニット4全体の制御を行う。本実施例に係る制御部43は、車両情報取得部44と、表示制御部45と、位相差板回転制御部46とを有する。制御部43は、本発明における「取得手段」、「制御手段」及びプログラムを実行するコンピュータの一例である。   The control unit 43 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and the like, and controls the entire light source unit 4. The control unit 43 according to the present embodiment includes a vehicle information acquisition unit 44, a display control unit 45, and a retardation plate rotation control unit 46. The control unit 43 is an example of a computer that executes “acquisition unit”, “control unit”, and a program in the present invention.

車両情報取得部44は、車両Veに関する情報(「車両情報Iw」とも呼ぶ。)を取得する。車両情報Iwは、フロントウィンドウ25の地面に対する取付角度(単に「取付角度」とも呼ぶ。)の情報、及び、フロントウィンドウ25を上端から観察した際のフロントウィンドウ25の各位置での湾曲状態(単に「湾曲状態」とも呼ぶ。)を示す情報を含む。例えば、車両情報取得部44は、車両情報Iwを、通信部41を介して車両の制御部から取得する。他の例では、車両情報取得部44は、車種(型式)ごとの車両情報Iwのデータベースを参照し、ユーザ入力により車両Veの車種等が指定された場合に、上述のデータベースから、車両Veに対応する車両情報Iwを抽出する。なお、上述のデータベースは、光源ユニット4が記憶してもよく、通信部41と通信可能なナビゲーション装置1又はサーバ装置等が記憶してもよい。   The vehicle information acquisition unit 44 acquires information about the vehicle Ve (also referred to as “vehicle information Iw”). The vehicle information Iw includes information on the mounting angle of the front window 25 with respect to the ground (also simply referred to as “mounting angle”), and the curved state (simply simply) at each position of the front window 25 when the front window 25 is observed from the upper end. (Also referred to as “curved state”). For example, the vehicle information acquisition unit 44 acquires the vehicle information Iw from the vehicle control unit via the communication unit 41. In another example, the vehicle information acquisition unit 44 refers to a database of vehicle information Iw for each vehicle type (model), and when the vehicle type of the vehicle Ve is designated by a user input, the vehicle information is changed from the above database to the vehicle Ve. Corresponding vehicle information Iw is extracted. In addition, the light source unit 4 may memorize | store the above-mentioned database, and the navigation apparatus 1 or server apparatus etc. which can communicate with the communication part 41 may memorize | store it.

表示制御部45は、虚像Ivとして表示すべき画像を生成すると共に、フロントウィンドウ25上での虚像Ivの表示位置を決定し、生成した画像を示す虚像Ivが、決定した表示位置に表示されるように、投射部40に表示光を射出させる。このとき、表示制御部45は、運転者の顔を撮影する図示しないカメラの撮影画像に基づき、運転者のアイポイントを検出し、アイポイントに応じて虚像Ivの表示位置を変更してもよい。そして、表示制御部45は、虚像Ivのフロントウィンドウ25上での表示位置に関する情報(「表示位置情報Idp」とも呼ぶ。)を位相差板回転制御部46へ送信する。   The display control unit 45 generates an image to be displayed as the virtual image Iv, determines the display position of the virtual image Iv on the front window 25, and displays the virtual image Iv indicating the generated image at the determined display position. As described above, display light is emitted to the projection unit 40. At this time, the display control unit 45 may detect the driver's eye point based on a captured image of a camera (not shown) that captures the driver's face and change the display position of the virtual image Iv according to the eye point. . Then, the display control unit 45 transmits information related to the display position of the virtual image Iv on the front window 25 (also referred to as “display position information Idp”) to the phase difference plate rotation control unit 46.

位相差板回転制御部46は、位相差板5に対し、制御信号「Sc」を送信することで、位相差板5の回転角度を制御する。この場合、位相差板回転制御部46は、車両情報取得部44により取得された車両情報Iwと、表示制御部45から供給される表示位置情報Idpとに基づき、光源ユニット4から射出された表示光のフロントウィンドウ25の反射面での反射率を向上する方向に位相差板5を回転させる。具体的には、位相差板回転制御部46は、フロントウィンドウ25の取付角度と、虚像Ivの表示位置(即ち表示光の反射位置)でのフロントウィンドウ25の湾曲状態とに基づき、反射率が最大となるように、位相差板5の回転角度を調整する。この場合、例えば、位相差板回転制御部46は、想定され得るフロントウィンドウ25の取付角度及び湾曲状態の組み合わせごとに、設定すべき位相差板5の回転角度を示すマップを予め記憶しておき、当該マップを参照することで、位相差板5の回転角度を決定する。上述のマップは、例えば、実験又は理論計算に基づき予め生成され、光源ユニット4のメモリに記憶される。   The retardation plate rotation control unit 46 controls the rotation angle of the retardation plate 5 by transmitting a control signal “Sc” to the retardation plate 5. In this case, the retardation plate rotation control unit 46 displays the display emitted from the light source unit 4 based on the vehicle information Iw acquired by the vehicle information acquisition unit 44 and the display position information Idp supplied from the display control unit 45. The phase difference plate 5 is rotated in a direction that improves the reflectance of the light at the reflection surface of the front window 25. Specifically, the retardation plate rotation control unit 46 has a reflectance based on the mounting angle of the front window 25 and the curved state of the front window 25 at the display position of the virtual image Iv (that is, the reflection position of the display light). The rotation angle of the phase difference plate 5 is adjusted so as to be maximized. In this case, for example, the phase difference plate rotation control unit 46 stores in advance a map indicating the rotation angle of the phase difference plate 5 to be set for each possible combination of the mounting angle and the curved state of the front window 25. By referring to the map, the rotation angle of the phase difference plate 5 is determined. The above-described map is generated in advance based on, for example, experiments or theoretical calculations, and stored in the memory of the light source unit 4.

[効果]
ここで、フロントウィンドウ25の取付角度及び湾曲状態に基づき位相差板5の回転角度を調整する処理の効果について、図3及び図4を参照して補足説明する。
[effect]
Here, the effect of the process of adjusting the rotation angle of the phase difference plate 5 based on the mounting angle and the curved state of the front window 25 will be supplementarily described with reference to FIGS. 3 and 4.

図3は、異なる車種の車両にヘッドアップディスプレイシステムが搭載された場合の車室内の側面図を示す。図3の例では、比較的小型の車両「Ve1」に対するフロントウィンドウ25及び表示光の光路等を実線により示し、比較的大型の車両「Ve2」に対するフロントウィンドウ25及び表示光の光路等を破線により示す。   FIG. 3 shows a side view of the passenger compartment when the head-up display system is mounted on vehicles of different vehicle types. In the example of FIG. 3, the front window 25 and the light path of the display light for the relatively small vehicle “Ve1” are indicated by solid lines, and the front window 25 and the light path of the display light for the relatively large vehicle “Ve2” are indicated by broken lines. Show.

図3に示すように、フロントウィンドウ25の取付角度は、車種によって異なる。具体的には、車両Ve1のフロントウィンドウ25の取付角度は、車両Ve2のフロントウィンドウ25の取付角度よりも大きい。そして、同一角度の偏光面を有する表示光がフロントウィンドウ25に入射する場合であっても、フロントウィンドウ25の取付角度によって、フロントウィンドウ25への入射角度が異なることに起因して、フロントウィンドウ25での反射率が異なる。よって、車種によっては、フロントウィンドウ25での表示光の反射率が、運転者の虚像Ivの視認性が最適となる反射率とならない場合がある。   As shown in FIG. 3, the attachment angle of the front window 25 differs depending on the vehicle type. Specifically, the attachment angle of the front window 25 of the vehicle Ve1 is larger than the attachment angle of the front window 25 of the vehicle Ve2. Even when display light having the same plane of polarization is incident on the front window 25, the incident angle on the front window 25 varies depending on the mounting angle of the front window 25. The reflectance at is different. Therefore, depending on the vehicle model, the reflectance of the display light on the front window 25 may not be the reflectance that optimizes the visibility of the driver's virtual image Iv.

以上を勘案し、位相差板回転制御部46は、車両情報Iwが示すフロントウィンドウ25の取付角度に基づき、位相差板5の回転角度を調整して表示光の偏光面の角度を変更する。これにより、位相差板回転制御部46は、車種によらずに、鮮明な虚像Ivを運転者に視認させることができる。   Considering the above, the phase difference plate rotation control unit 46 adjusts the rotation angle of the phase difference plate 5 based on the mounting angle of the front window 25 indicated by the vehicle information Iw to change the angle of the polarization plane of the display light. Thereby, the phase difference plate rotation control part 46 can make a driver | operator visually recognize the clear virtual image Iv irrespective of a vehicle model.

図4は、フロントウィンドウ25を上方から観察した図を示す。図4に示す範囲「DR1」、「DR2」は、虚像Ivの表示位置が異なる場合に、各虚像Ivに対応する表示光が入射するフロントウィンドウ25の範囲を示す。図4に示すように、表示光が入射する位置でのフロントウィンドウ25の湾曲状態は、虚像Ivの表示位置に応じて異なる。また、フロントウィンドウ25の形状は、車種によって異なるため、表示光が入射する位置でのフロントウィンドウ25の湾曲状態は、車種によっても異なる。従って、車種及び虚像Ivの表示位置によっては、フロントウィンドウ25での表示光の反射率が、運転者の虚像Ivの視認性が最適となる反射率とならない場合がある。   FIG. 4 shows a view of the front window 25 as viewed from above. The ranges “DR1” and “DR2” illustrated in FIG. 4 indicate the range of the front window 25 in which the display light corresponding to each virtual image Iv is incident when the display position of the virtual image Iv is different. As shown in FIG. 4, the curved state of the front window 25 at the position where the display light is incident differs depending on the display position of the virtual image Iv. Further, since the shape of the front window 25 differs depending on the vehicle type, the curved state of the front window 25 at the position where the display light is incident also differs depending on the vehicle type. Therefore, depending on the vehicle type and the display position of the virtual image Iv, the reflectance of the display light on the front window 25 may not be the reflectance at which the visibility of the virtual image Iv of the driver is optimal.

以上を勘案し、位相差板回転制御部46は、車両情報Iw及び表示位置情報Idpに基づき、虚像Ivの表示位置でのフロントウィンドウ25の湾曲状態を認識する。そして、位相差板回転制御部46は、当該湾曲状態に基づき、位相差板5の回転角度を調整して表示光の偏光面の角度を変更する。これにより、位相差板回転制御部46は、車種及び虚像Ivの表示位置によらずに、鮮明な虚像Ivを運転者に表示させることができる。   Considering the above, the retardation plate rotation control unit 46 recognizes the curved state of the front window 25 at the display position of the virtual image Iv based on the vehicle information Iw and the display position information Idp. Then, based on the curved state, the retardation plate rotation control unit 46 adjusts the rotation angle of the retardation plate 5 to change the angle of the polarization plane of the display light. Thereby, the phase difference plate rotation control unit 46 can display a clear virtual image Iv to the driver regardless of the vehicle type and the display position of the virtual image Iv.

以上説明したように、第1実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムは、車両Veに設置され、光源ユニット4から射出された表示光をフロントウィンドウ25の反射面で反射させることにより、虚像Ivを車両Veの室内から視認可能に表示する。ヘッドアップディスプレイシステムは、位相差板5と、光源ユニット4とを備える。位相差板5は、光源ユニット4とフロントウィンドウ25の反射面との間の光路上に配置され、光源ユニット4から射出された光の偏光面を回転させる。光源ユニット4は、車両情報Iwを取得する車両情報取得部44と、位相差板5の回転角度を制御する位相差板回転制御部46とを有する。ここで、位相差板回転制御部46は、車両情報取得部44により取得された車両情報Iwに基づいて、フロントウィンドウ25での表示光の反射率が向上する方向に位相差板5を回転させる。これにより、ヘッドアップディスプレイシステムは、フロントウィンドウ25での表示光の反射率を高くし、虚像Ivの視認性を好適に向上させることができる。   As described above, the head-up display system according to the first embodiment is installed in the vehicle Ve, and reflects the display light emitted from the light source unit 4 on the reflecting surface of the front window 25, whereby the virtual image Iv is displayed on the vehicle. It is displayed so as to be visible from the inside of Ve. The head-up display system includes a phase difference plate 5 and a light source unit 4. The phase difference plate 5 is disposed on the optical path between the light source unit 4 and the reflection surface of the front window 25 and rotates the polarization plane of the light emitted from the light source unit 4. The light source unit 4 includes a vehicle information acquisition unit 44 that acquires the vehicle information Iw, and a phase difference plate rotation control unit 46 that controls the rotation angle of the phase difference plate 5. Here, the phase difference plate rotation control unit 46 rotates the phase difference plate 5 in a direction in which the reflectance of the display light on the front window 25 is improved based on the vehicle information Iw acquired by the vehicle information acquisition unit 44. . Thereby, the head-up display system can raise the reflectance of the display light in the front window 25, and can improve the visibility of the virtual image Iv suitably.

<第2実施例>
第2実施例では、光源ユニット4の制御部43は、第1実施例の処理に加え、観察者である運転者のサングラスの着用の有無を判定し、サングラスを着用していると判断した場合には、サングラスでの表示光の透過率が最大となるように位相差板5の回転角度を定める。
<Second embodiment>
In 2nd Example, when the control part 43 of the light source unit 4 determines the presence or absence of wearing of sunglasses of the driver | operator who is an observer in addition to the process of 1st Example, and judges that he is wearing sunglasses. The rotation angle of the phase difference plate 5 is determined so that the transmittance of display light through sunglasses is maximized.

図5(A)は、第2実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの概略構成を示し、図5(B)は、第2実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能的なブロック図を示す。図5(A)、(B)に示すように、ヘッドアップディスプレイシステムには、運転者の顔を撮影する車室内撮影カメラ6が設けられる。また、図5(B)に示すように、制御部43は、サングラス着用判断部47を備える。なお、第1実施例と同様の構成については、適宜同一の符号を付し、その説明を省略する。   FIG. 5A shows a schematic configuration of a head-up display system according to the second embodiment, and FIG. 5B shows a functional block diagram of the head-up display system according to the second embodiment. As shown in FIGS. 5A and 5B, the head-up display system is provided with a vehicle interior photographing camera 6 for photographing a driver's face. Further, as shown in FIG. 5B, the control unit 43 includes a sunglasses wear determination unit 47. In addition, about the structure similar to 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected suitably and the description is abbreviate | omitted.

サングラス着用判断部47は、車室内撮影カメラ6が生成した画像を取得し、当該画像に対して公知の画像認識処理を行うことで、運転者のサングラスの着用の有無を判定する。そして、サングラス着用判断部47は、運転者のサングラスの着用の有無に関する情報(「サングラス着用情報Isg」とも呼ぶ。)を位相差板回転制御部46へ供給する。サングラス着用判断部47は、本発明における「判断手段」の一例である。   The sunglasses wearing determination unit 47 acquires an image generated by the vehicle interior photographing camera 6 and performs a known image recognition process on the image to determine whether the driver wears sunglasses. Then, the sunglasses wearing determination unit 47 supplies information regarding whether or not the driver wears sunglasses (also referred to as “sunglasses wearing information Isg”) to the phase difference plate rotation control unit 46. The sunglasses wearing determination unit 47 is an example of the “determination means” in the present invention.

位相差板回転制御部46は、サングラス着用情報Isgに基づき、運転者がサングラスを着用していると判断した場合、当該サングラスが偏光サングラスであると見なし、偏光サングラスでの表示光の透過率が向上する方向に位相差板5を回転させる。具体的には、位相差板回転制御部46は、この場合、フロントウィンドウ25を反射した表示光が偏光サングラスに入射する際の透過率が最大となる位相差板5の回転角度を認識し、当該回転角度になるように位相差板5を回転させる。上述の透過率が最大となる回転角度は、例えば、実験又は理論的に導出され、光源ユニット4のメモリに予め記憶される。これにより、位相差板回転制御部46は、運転者が偏光サングラスを着用している場合であっても、好適に虚像Ivを視認させることができる。   When the retardation plate rotation control unit 46 determines that the driver is wearing sunglasses based on the sunglasses wearing information Isg, the retardation plate rotation control unit 46 regards the sunglasses as polarized sunglasses, and the transmittance of display light in the polarized sunglasses is high. The phase difference plate 5 is rotated in an improving direction. Specifically, in this case, the retardation plate rotation control unit 46 recognizes the rotation angle of the retardation plate 5 that maximizes the transmittance when the display light reflected from the front window 25 is incident on the polarized sunglasses. The phase difference plate 5 is rotated so that the rotation angle is reached. The rotation angle at which the transmittance is maximized is derived, for example, experimentally or theoretically and stored in advance in the memory of the light source unit 4. Thereby, the phase difference plate rotation control part 46 can make the virtual image Iv be visually recognized suitably, even if it is a case where the driver | operator is wearing polarized sunglasses.

一方、位相差板回転制御部46は、運転者がサングラスを着用していないと判断した場合、第1実施例と同様に位相差板5の回転角度を定める。即ち、位相差板回転制御部46は、この場合、車両情報Iw及び表示位置情報Idpに基づき、フロントウィンドウ25の取付角度及び虚像Ivの表示位置での湾曲状態を認識し、フロントウィンドウ25での表示光の反射率が最大となるように、位相差板5の回転角度を定める。   On the other hand, the phase difference plate rotation control unit 46 determines the rotation angle of the phase difference plate 5 in the same manner as in the first embodiment when it is determined that the driver is not wearing sunglasses. That is, in this case, the retardation plate rotation control unit 46 recognizes the mounting angle of the front window 25 and the curved state at the display position of the virtual image Iv based on the vehicle information Iw and the display position information Idp. The rotation angle of the phase difference plate 5 is determined so that the reflectance of the display light is maximized.

次に、第2実施例の効果について補足説明する。一般に、市場に広く普及している偏光サングラスは、眩しさや反射光を効果的にカットできるレンズを使用している。このレンズは、自然光を通しつつ紫外線や反射光をカットすることができ、視界を良好に保つ機能を有している。一方、ヘッドアップディスプレイシステムは、フロントウィンドウ25の反射光を運転者の目に入射させることで虚像Ivを視認させるため、運転者が偏光サングラスを着用している場合、虚像Ivの視認性が極めて低くなるという課題がある。   Next, the effects of the second embodiment will be supplementarily described. In general, polarized sunglasses that are widely used in the market use lenses that can effectively cut glare and reflected light. This lens can cut ultraviolet rays and reflected light while allowing natural light to pass therethrough, and has a function of maintaining good visibility. On the other hand, in the head-up display system, the virtual image Iv is visually recognized by causing the reflected light of the front window 25 to enter the eyes of the driver. Therefore, when the driver wears polarized sunglasses, the visibility of the virtual image Iv is extremely high. There is a problem of being lowered.

以上を勘案し、第2実施例では、位相差板回転制御部46は、運転者がサングラスを着用しているとサングラス着用判断部47が判断した場合、フロントウィンドウ25を反射した表示光の偏光サングラスでの透過率が向上する方向に、位相差板5を回転させる。これにより、虚像Ivの観察者である運転者に、より鮮明な虚像Ivを視認させることができる。   In consideration of the above, in the second embodiment, the retardation plate rotation control unit 46 determines the polarization of the display light reflected from the front window 25 when the sunglasses wearing determination unit 47 determines that the driver is wearing sunglasses. The phase difference plate 5 is rotated in a direction in which the transmittance with sunglasses is improved. Thereby, the driver who is the observer of the virtual image Iv can visually recognize the clearer virtual image Iv.

<第3実施例>
第3実施例では、光源ユニット4の制御部43は、第1実施例の処理に加え、車外での明るさを検知し、当該明るさが暗いほど、フロントウィンドウ25での表示光の反射率が下がるように位相差板5の回転角度を定める。これにより、車外の明るさに適した輝度の虚像Ivを運転者に好適に視認させる。
<Third embodiment>
In the third embodiment, the control unit 43 of the light source unit 4 detects the brightness outside the vehicle in addition to the processing of the first embodiment. The darker the brightness, the reflectivity of the display light on the front window 25 The rotation angle of the phase difference plate 5 is determined so that is lowered. Thereby, the driver is made to visually recognize the virtual image Iv having a luminance suitable for the brightness outside the vehicle.

図6は、第3実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムの機能的なブロック図を示す。図6に示すように、制御部43は、明るさ検知部48を備える。なお、第1実施例と同様の構成については、適宜同一の符号を付し、その説明を省略する。   FIG. 6 is a functional block diagram of the head-up display system according to the third embodiment. As shown in FIG. 6, the control unit 43 includes a brightness detection unit 48. In addition, about the structure similar to 1st Example, the same code | symbol is attached | subjected suitably and the description is abbreviate | omitted.

明るさ検知部48は、車外に取り付けられた図示しないセンサから取得した検出信号に基づき、又は、車両の制御部から取得したヘッドライトの点灯スイッチの状態を示す信号に基づき、車外の明るさを検出又は推定する。そして、明るさ検知部48は、検出又は推定した車外の明るさに適したフロントウィンドウ25での表示光の反射率になるように、位相差板5の回転角度を調整する。明るさ検知部48は、本発明における「検知手段」の一例である。   The brightness detection unit 48 determines the brightness outside the vehicle based on a detection signal acquired from a sensor (not shown) attached outside the vehicle, or based on a signal indicating the state of a headlight lighting switch acquired from the control unit of the vehicle. Detect or estimate. Then, the brightness detection unit 48 adjusts the rotation angle of the phase difference plate 5 so that the reflectance of the display light at the front window 25 suitable for the detected or estimated brightness outside the vehicle is obtained. The brightness detector 48 is an example of the “detector” in the present invention.

例えば、位相差板回転制御部46は、検出又は推定した車外の明るさの度合いが所定値より高い場合には、第1実施例と同様に、フロントウィンドウ25での表示光の反射率が最大となるように位相差板5の回転角度を定める。これにより、位相差板回転制御部46は、虚像Ivの見た目上の輝度を高くし、日中等の外が明るい時間帯であっても虚像Ivを好適に視認させる。
一方、位相差板回転制御部46は、検出又は推定した車外の明るさの度合いが所定値以下の場合に、車外が暗いほど、フロントウィンドウ25での表示光の反射率を下げて虚像Ivの輝度を低くするように、位相差板5の回転角度を調整する。この場合、位相差板回転制御部46は、例えば、車外の各明るさの度合いに適したフロントウィンドウ25での反射率のマップ等を予め記憶しておき、当該マップ等を参照し、検出又は推定した車外の明るさに好適なフロントウィンドウ25での表示光の反射率を認識する。そして、位相差板回転制御部46は、目標となるフロントウィンドウ25での表示光の反射率を達成するために必要な位相差板5の回転角度を認識し、当該回転角度になるように位相差板5を回転させる。この場合、好適には、位相差板回転制御部46は、車両情報Iw及び表示位置情報Idpから認識したフロントウィンドウ25の取付角度及び湾曲状態を勘案し、目標となるフロントウィンドウ25での表示光の反射率を達成するために必要な位相差板5の回転角度を認識する。
For example, when the detected or estimated brightness level outside the vehicle is higher than a predetermined value, the retardation plate rotation control unit 46 maximizes the reflectance of the display light on the front window 25 as in the first embodiment. The rotation angle of the phase difference plate 5 is determined so that Thereby, the phase difference plate rotation control unit 46 increases the apparent brightness of the virtual image Iv, and allows the virtual image Iv to be appropriately visually recognized even in a bright time zone such as during the daytime.
On the other hand, the phase difference plate rotation control unit 46 reduces the reflectance of the display light on the front window 25 and reduces the virtual image Iv as the outside of the vehicle is darker when the detected or estimated degree of brightness outside the vehicle is a predetermined value or less. The rotation angle of the phase difference plate 5 is adjusted so as to reduce the luminance. In this case, for example, the retardation plate rotation control unit 46 stores in advance a map of the reflectance at the front window 25 suitable for each brightness level outside the vehicle, and refers to the map or the like to detect or The reflectance of the display light on the front window 25 suitable for the estimated brightness outside the vehicle is recognized. Then, the retardation plate rotation control unit 46 recognizes the rotation angle of the retardation plate 5 necessary to achieve the reflectance of the display light at the target front window 25, and adjusts the rotation angle to be the rotation angle. The phase difference plate 5 is rotated. In this case, preferably, the phase difference plate rotation control unit 46 takes into account the mounting angle and the curved state of the front window 25 recognized from the vehicle information Iw and the display position information Idp, and displays light on the target front window 25. The rotation angle of the phase difference plate 5 necessary to achieve the reflectance is recognized.

以上のように、第3実施例に係るヘッドアップディスプレイシステムは、車外の明るさを検知し、虚像Ivが当該明るさに適した輝度になるように、位相差板5の回転角度を定める。これにより、車外の明るさに適した輝度の虚像Ivを運転者に好適に視認させることができる。   As described above, the head-up display system according to the third embodiment detects the brightness outside the vehicle and determines the rotation angle of the phase difference plate 5 so that the virtual image Iv has a luminance suitable for the brightness. Thereby, the driver can visually recognize the virtual image Iv having a luminance suitable for the brightness outside the vehicle.

<変形例>
以下、上述の第1〜第3実施例に好適な変形例について説明する。以下の変形例は、任意に組み合わせて第1〜第3実施例に適用してもよい。
<Modification>
Hereinafter, modified examples suitable for the first to third embodiments will be described. The following modifications may be applied to the first to third embodiments in any combination.

(変形例1)
位相差板回転制御部46は、位相差板5を回転させる代わりに、投射部40を回転させることで、表示光の偏光面の向きを調整してもよい。
(Modification 1)
The phase difference plate rotation control unit 46 may adjust the direction of the polarization plane of the display light by rotating the projection unit 40 instead of rotating the phase difference plate 5.

この場合、投射部40は、位相差板回転制御部46から送信される制御信号に基づき、光の射出方向を軸として回転自在に構成される。そして、位相差板回転制御部46は、第1〜第3実施例に基づき、表示光の偏光面の向きが最適な向きとなるように、投射部40の回転角度を定める。また、この場合、表示制御部45は、虚像Ivとして視認させる画像の向きが変わらないように、投射部40の回転角度に応じて、投射部40に射出させる画像の向きを変える。この態様によっても、ヘッドアップディスプレイシステムは、実施例と同様に、虚像Ivの視認性を好適に向上させることができる。   In this case, the projection unit 40 is configured to be rotatable about the light emission direction based on the control signal transmitted from the phase difference plate rotation control unit 46. And the phase difference plate rotation control part 46 determines the rotation angle of the projection part 40 so that the direction of the polarization plane of display light may become the optimal direction based on the 1st-3rd Example. In this case, the display control unit 45 changes the orientation of the image to be emitted to the projection unit 40 according to the rotation angle of the projection unit 40 so that the orientation of the image visually recognized as the virtual image Iv does not change. Also according to this aspect, the head-up display system can preferably improve the visibility of the virtual image Iv as in the embodiment.

(変形例2)
光源ユニット4は、位相差板5を内部に有してもよい。この場合であっても、位相差板5は、投射部40から射出された光が照射される位置に配置される。
(Modification 2)
The light source unit 4 may have a retardation plate 5 inside. Even in this case, the phase difference plate 5 is disposed at a position where the light emitted from the projection unit 40 is irradiated.

(変形例3)
ナビゲーション装置1は、光源ユニット4の代わりに、位相差板5の回転角度の制御等の処理を実行してもよい。
(Modification 3)
The navigation device 1 may execute processing such as control of the rotation angle of the phase difference plate 5 instead of the light source unit 4.

図7は、本変形例に係るヘッドアップディスプレイシステムの構成例を示す。図7の例では、ナビゲーション装置1は、位相差板5に対して制御信号Scを送信することで、位相差板5の回転角度を調整する。この場合、ナビゲーション装置1は、各実施例で説明した車両情報取得部44、表示制御部45、及び位相差板回転制御部46等の制御部43の処理を実行するCPU等を有し、第1〜第3実施例に基づき、フロントウィンドウ25での表示光の反射率が最適になるように位相差板5の回転角度を調整する。また、図7の例では、ナビゲーション装置1は、通信部41を介し、虚像Ivとして表示する画像や表示位置などを指定する制御信号を投射部40へ供給することで、投射部40に表示光を射出させる。   FIG. 7 shows a configuration example of a head-up display system according to this modification. In the example of FIG. 7, the navigation device 1 adjusts the rotation angle of the phase difference plate 5 by transmitting a control signal Sc to the phase difference plate 5. In this case, the navigation device 1 includes a CPU that executes processing of the control unit 43 such as the vehicle information acquisition unit 44, the display control unit 45, and the retardation plate rotation control unit 46 described in each embodiment, and the like. Based on the first to third embodiments, the rotation angle of the phase difference plate 5 is adjusted so that the reflectance of the display light at the front window 25 is optimized. In the example of FIG. 7, the navigation device 1 supplies display light to the projection unit 40 by supplying, to the projection unit 40, a control signal that specifies an image to be displayed as a virtual image Iv, a display position, and the like via the communication unit 41. Is injected.

なお、本変形例では、ナビゲーション装置1のCPUは、本発明における「取得手段」、「制御手段」及びプログラムを実行するコンピュータの一例である。   In the present modification, the CPU of the navigation device 1 is an example of a computer that executes the “acquisition unit”, “control unit”, and program in the present invention.

(変形例4)
各実施例では、光源ユニット4は、現在位置情報や地図データなどの投射部40に表示光を射出させるのに必要な情報をナビゲーション装置1から受信した。これに代えて、光源ユニット4は、GPS受信機やジャイロセンサなどの自立測位装置、及び地図データなどを有し、ナビゲーション装置1と通信を行うことなく、虚像Ivとして表示させる画像等を生成し、表示光を射出してもよい。
(Modification 4)
In each embodiment, the light source unit 4 receives information necessary for causing the projection unit 40 to emit display light, such as current position information and map data, from the navigation device 1. Instead, the light source unit 4 includes a self-supporting positioning device such as a GPS receiver and a gyro sensor, map data, and the like, and generates an image to be displayed as a virtual image Iv without communicating with the navigation device 1. Display light may be emitted.

(変形例5)
投射部40は、液晶ディスプレイであってもよい。この場合、液晶ディスプレイが光源ユニット4の機能を全て有してもよく、変形例3と同様にナビゲーション装置1が制御部43の機能を有してもよい。
(Modification 5)
The projection unit 40 may be a liquid crystal display. In this case, the liquid crystal display may have all the functions of the light source unit 4, and the navigation device 1 may have the function of the control unit 43 as in the third modification.

1 ナビゲーション装置
4 光源ユニット
5 位相差板
6 車室内撮影カメラ
8 凹面鏡
25 フロントウィンドウ
28 ボンネット
29 ダッシュボード
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Navigation apparatus 4 Light source unit 5 Phase difference plate 6 Car interior camera 8 Concave mirror 25 Front window 28 Bonnet 29 Dashboard

Claims (8)

車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示するヘッドアップディスプレイであって、
前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板と、
前記車両の車両情報を取得する取得手段と、
前記位相差板の回転角度を制御する制御手段と、
を備え、
前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とするヘッドアップディスプレイ。
A head-up display that is installed in a vehicle and displays the image so as to be visible from the interior of the vehicle by reflecting light constituting an image emitted from a light source by a reflecting surface of a front window,
A phase difference plate that rotates a polarization plane of light emitted from the light source;
Obtaining means for obtaining vehicle information of the vehicle;
Control means for controlling the rotation angle of the retardation plate;
With
The retardation plate is disposed on an optical path between the light source and the reflecting surface of the front window of the vehicle,
The control means rotates the retardation plate in a direction in which the reflectance of the light constituting the image is improved on the basis of the vehicle information acquired by the acquisition means. Head-up display.
前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報が示すフロントウィンドウの取り付け角度、及び/又は湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ。   The control means is a direction in which the reflectance of the light constituting the image on the reflection surface is improved based on a front window attachment angle and / or a curved state indicated by the vehicle information acquired by the acquisition means. The head-up display according to claim 1, wherein the phase difference plate is rotated. 前記制御手段は、前記画像の表示位置に関する情報に基づき、前記画像を構成する光が前記反射面で反射する位置での前記フロントウィンドウの湾曲状態を認識し、当該湾曲状態に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする請求項1〜2のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。   The control means recognizes a curved state of the front window at a position where light constituting the image is reflected by the reflecting surface based on information on a display position of the image, and based on the curved state, the image The head-up display according to claim 1, wherein the retardation plate is rotated in a direction in which the reflectance of the light constituting the light beam at the reflection surface is improved. 前記車両の画像観察者のサングラスの着用の有無を判断する判断手段を更に備え、
前記制御手段は、前記判断手段により前記画像観察者がサングラス着用有りと判断された場合、前記画像を構成する光の前記サングラスでの透過率が向上する方向に前記位相差板を回転させ、
前記制御手段は、前記判断手段により前記画像観察者がサングラス着用無しと判断された場合、前記車両情報に基づいて前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
A judgment means for judging whether or not the image observer of the vehicle wears sunglasses;
The control unit rotates the retardation plate in a direction in which the transmittance of the light constituting the image is improved when the image observer determines that the image observer is wearing sunglasses,
If the image observer determines that the image observer does not wear sunglasses, the control means is configured to improve the reflectance of the light constituting the image on the reflection surface based on the vehicle information. The head-up display according to claim 1, wherein the phase difference plate is rotated.
前記車両の周囲の明るさを検知する検知手段を更に備え、
前記制御手段は、前記検知手段により検知された前記車両の周囲の明るさが所定の明るさ以下の場合に、前記車両の周囲の明るさが暗くなるほど、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が低下する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載のヘッドアップディスプレイ。
Further comprising detection means for detecting brightness around the vehicle,
When the brightness of the surroundings of the vehicle detected by the detection means is equal to or lower than a predetermined brightness, the control surface is configured to reflect the light constituting the image as the brightness of the surroundings of the vehicle becomes darker. The head-up display according to any one of claims 1 to 3, wherein the phase difference plate is rotated in a direction in which the reflectance at the surface decreases.
車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイが実行する制御方法であって、
前記車両の車両情報を取得する取得工程と、
前記位相差板の回転角度を制御する制御工程と、を有し、
前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、
前記制御工程は、前記取得工程により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とする制御方法。
Reflecting the light constituting the image emitted from the light source installed in the vehicle by the reflecting surface of the front window, the image is displayed so as to be visible from the interior of the vehicle, and the polarization of the light emitted from the light source A control method executed by a head-up display including a phase difference plate that rotates a surface,
An acquisition step of acquiring vehicle information of the vehicle;
A control step of controlling the rotation angle of the retardation plate,
The retardation plate is disposed on an optical path between the light source and the reflecting surface of the front window of the vehicle,
The control step rotates the retardation plate in a direction in which the reflectance of the light constituting the image is improved on the basis of the vehicle information acquired by the acquisition step. Control method.
車両に設置され、光源から射出された画像を構成する光をフロントウィンドウの反射面で反射させることにより、前記画像を前記車両の室内から視認可能に表示し、前記光源から射出された光の偏光面を回転させる位相差板を備えるヘッドアップディスプレイを制御するコンピュータが実行するプログラムであって、
前記車両の車両情報を取得する取得手段と、
前記位相差板の回転角度を制御する制御手段
として前記コンピュータを機能させ、
前記位相差板は、前記光源と前記車両のフロントウィンドウの前記反射面との間の光路上に配置され、
前記制御手段は、前記取得手段により取得された前記車両情報に基づいて、前記画像を構成する光の前記反射面での反射率が向上する方向に前記位相差板を回転させることを特徴とするプログラム。
Reflecting the light constituting the image emitted from the light source installed in the vehicle by the reflecting surface of the front window, the image is displayed so as to be visible from the interior of the vehicle, and the polarization of the light emitted from the light source A program executed by a computer that controls a head-up display including a phase difference plate that rotates a surface,
Obtaining means for obtaining vehicle information of the vehicle;
Causing the computer to function as control means for controlling the rotation angle of the retardation plate;
The retardation plate is disposed on an optical path between the light source and the reflecting surface of the front window of the vehicle,
The control means rotates the retardation plate in a direction in which the reflectance of the light constituting the image is improved on the basis of the vehicle information acquired by the acquisition means. program.
請求項7に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。   A storage medium storing the program according to claim 7.
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