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公開番号2024128896
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-24
出願番号2023038174
出願日2023-03-10
発明の名称画像投影装置
出願人株式会社小糸製作所
代理人弁理士法人プロウィン
主分類G02B 27/01 20060101AFI20240913BHJP(光学)
要約【課題】複数の視点位置に対して画像を投影するために必要なワーピングパラメータを低減し、情報処理の負荷を低減することが可能な画像投影装置を提供する。
【解決手段】虚像を表示するための表示部(WS)に対して投影画像を投影する画像投影装置(100)であって、画像光を照射する画像照射部(10)と、表示部(WS)に対して画像光を投影画像として投影する投影光学部(20,30)を備え、投影光学部(20,30)は、表示部(WS)に対して画像光を反射面で反射する出射ミラー(30)を有し、出射ミラー(30)は回転軸を中心に回動可能に設けられており、回転軸は、水平面に対して角度θ(θ≠0)だけ傾斜している画像投影装置(100)。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
虚像を表示するための表示部に対して投影画像を投影する画像投影装置であって、
画像光を照射する画像照射部と、
前記表示部に対して前記画像光を前記投影画像として投影する投影光学部を備え、
前記投影光学部は、前記表示部に対して前記画像光を反射面で反射する出射ミラーを有し、
前記出射ミラーは回転軸を中心に回動可能に設けられており、
前記回転軸は、水平面に対して角度θ（θ≠０）だけ傾斜していることを特徴とする画像投影装置。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記角度θは、０．１度以上２５度以下の範囲であることを特徴とする画像投影装置。
【請求項３】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記反射面における前記画像光の照射領域の長手方向と、前記回転軸が略一致していることを特徴とする画像投影装置。
【請求項４】
請求項１に記載の画像投影装置であって、
前記投影画像から同じ高さ位置の第１抽出点および第２抽出点を抽出し、
前記回転軸を回動させた際の、前記反射面上での前記第１抽出点および前記第２抽出点の変化からそれぞれ第１代表点および第２代表点を算出し、
前記第１代表点および前記第２代表点を結ぶ線分が、前記回転軸と一致することを特徴とする画像投影装置。
【請求項５】
請求項４に記載の画像投影装置であって、
前記第１代表点および前記第２代表点は、それぞれ複数の前記回転軸の回転角度における前記第１抽出点および前記第２抽出点の重心位置であることを特徴とする画像投影装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れか一つに記載の画像投影装置であって、
前記出射ミラーは、前記反射面が凹面の自由曲面ミラーであることを特徴とする画像投影装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像投影装置に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
従来から、車両内に各種情報を表示する装置として、アイコンを点灯表示する計器盤が用いられている。また、表示する情報量の増加とともに、計器盤に画像表示装置を埋め込むことや、計器盤全体を画像表示装置で構成することも提案されている。
【０００３】
しかし、計器盤は車両のフロントガラス（ウィンドシールド）より下方に位置しているため、計器盤に表示された情報を運転者等の搭乗者が視認するには、運転中に視線を下方に移動させる必要があり好ましくない。そこで、フロントガラスに画像を投影して、搭乗者が車両の前方を視認したときに情報を読み取れるようにするヘッドアップディスプレイ（以下ＨＵＤ：ＨｅａｄＵｐＤｉｓｐｌａｙ）のような画像投影装置が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。
【０００４】
従来の画像投影装置は、画像照射部が画像を含んだ照射光を照射し、自由曲面ミラー等で照射光を反射させて、ウィンドシールド等の表示部を介して空間中に画像が結像するように搭乗者の視点の位置に到達させる。これにより、搭乗者は視点に入射した照射光によって、奥行き方向における結像位置に画像が表示されているように認識することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１９－１１９２４８号公報
特開２０１９－１１９２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のＨＵＤ装置では、運転者の視点位置に合わせて自由曲面ミラーの角度を変更して、運転者の視点位置に画像を含んだ照射光を照射することも提案されている。しかし、ウィンドシールドは曲率が一定ではない自由曲面形状をしており、さらに運転席は車両の左右一方に偏って配置されている。そのため、自由曲面ミラーの角度を変更してウィンドシールドでの照射光の反射位置が変化すると、ウィンドシールドの形状に応じて表示画像に歪みが生じるという問題があった。
【０００７】
このような表示画像の歪みを解消するために、予め歪みを補償して画像を表示する方法も提案されている。しかし、自由曲面ミラーの角度毎に歪み補償の演算を行うためには、複数のワーピングパラメータを用意する必要があり事前設定処理が煩雑化し、情報処理装置の負荷が増大するという問題があった。
【０００８】
そこで本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであり、複数の視点位置に対して画像を投影するために必要なワーピングパラメータを低減し、情報処理の負荷を低減することが可能な画像投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の画像投影装置は、虚像を表示するための表示部に対して投影画像を投影する画像投影装置であって、画像光を照射する画像照射部と、前記表示部に対して前記画像光を前記投影画像として投影する投影光学部を備え、前記投影光学部は、前記表示部に対して前記画像光を反射面で反射する出射ミラーを有し、前記出射ミラーは回転軸を中心に回動可能に設けられており、前記回転軸は、水平面に対して角度θ（θ≠０）だけ傾斜していることを特徴とする。
【００１０】
このような本発明の画像投影装置では、出射ミラーの回転軸が水平面に対して角度θだけ傾斜しているため、複数の視点位置に対して画像を投影するために必要なワーピングパラメータを低減し、情報処理の負荷を低減することが可能となる。
（【００１１】以降は省略されています）

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