图像显示装置的制作方法

1.本发明涉及经由透镜显示由相机对车辆后方进行摄像而制作的图像的图像显示装置。


背景技术：

2.以往已知一种汽车用电子镜，在显示元件的前面隔着规定的距离配置菲涅耳凸透镜，经由该菲涅耳凸透镜，使得利用者观察由显示元件显示的图像(例如参照专利文献1。)。通过使用该汽车用电子镜，驾驶者能够像以往的镜式后视镜那样观察位于深处的虚像。
3.在先技术文献：
4.专利文献：
5.专利文献1：日本特开2018-55075号公报。


技术实现要素：

6.发明所要解决的课题：
7.另外，在上述的专利文献1所公开的汽车用电子镜中，存在如下问题：由于菲涅耳透镜的平坦面(与具有锯齿状的表面的菲涅耳面相反侧的面)的正反射，从利用者侧入射的光进入利用者的视野，造成本来想让利用者看到的图像的视觉辨认性恶化。此外，同样的问题在将菲涅耳透镜置换为一面为凸形状的凸透镜的情况下也会产生。
8.本发明是鉴于上述方面而作出的，其目的在于，提供能够减小在经由透镜显示图像时产生的透镜正反射所引起的视觉辨认性的恶化的图像显示装置。
9.用于解决课题的手段：
10.为了解决上述的课题，本发明的图像显示装置具备：显示图像的显示面；图像生成机构，生成要显示在显示面上的图像；凸透镜，与显示面隔着规定的距离配置；防正反射机构，设为使得从经由凸透镜观察图像的利用者侧入射的光不向利用者侧正反射的凸透镜的形状或者配置；以及图像校正机构，对由于使用防正反射机构而引起的图像的失真进行校正。
11.通过对凸透镜的形状、配置进行改进，能够防止从利用者侧入射的光向利用者侧正反射，能够减少由于利用者或其周围的背景映入凸透镜而引起的视觉辨认性的恶化。
12.另外，上述的防正反射机构优选使凸透镜的平坦的一面的朝向相对于与利用者的视线垂直的朝向不平行。或者，上述的防正反射机构优选使凸透镜整体的朝向相对于与利用者的视线垂直的朝向不平行。由此，能够可靠地防止由于凸透镜的平坦面的正反射造成利用者或其周围的背景等映入图像的情况。
13.另外，上述的图像校正机构优选将凸透镜设为使图像的失真消除的形状，由此进行图像的失真校正。由于使凸透镜的一面或凸透镜整体倾斜，显示面上显示的图像看上去失真，但通过在设计透镜时对透镜的形状进行改进来校正该失真，利用者能够经由凸透镜看到正常的图像。
14.另外，上述的图像校正机构优选使要显示在显示面上的图像变形，以消除经由凸透镜后的图像的失真。由于使凸透镜的一面或凸透镜整体倾斜，显示面上显示的图像看上去失真，但通过对显示前的图像进行校正以使其在失真后看上去正常，利用者能够经由凸透镜看到正常的图像。
15.另外，上述的凸透镜优选是一面平坦的菲涅耳透镜。或者，上述的凸透镜优选是一面平坦而另一面为凸形状的凸透镜。在经由这些凸透镜显示图像的情况下，能够减少由于一方的平坦面产生的由平坦面引起的视觉辨认性的恶化。
附图说明
16.图1是表示一个实施方式的图像显示装置的构成的图。
17.图2是通过由cpu执行图像生成程序而动作的后方图像显示处理部的功能框图。
18.图3是表示使菲涅耳凸透镜的平坦面(背面)相对于与利用者的视线垂直的朝向不平行地倾斜的具体例的图。
19.图4是失真的图像的说明图。
20.图5是表示图3所示的构成的变形例的图。
21.图6是变形的图像的说明图。
22.图7是表示变更了凸透镜的图像显示装置的变形例的图。
23.图8是表示变更了凸透镜的图像显示装置的其他变形例的图。
24.附图标记说明：
25.100 图像显示装置
26.10 显示处理部
27.12 显示部
28.14、14t、114、114t 菲涅耳凸透镜
29.20 cpu
30.20a 后方图像显示处理部
31.21 后方图像生成部
32.22 图像校正部
33.30 存储器
34.40 输入输出接口部(i/o if)
35.50 后方相机
具体实施方式
36.以下，参照附图说明适用了本发明的一个实施方式的图像显示装置。
37.图1是表示一个实施方式的图像显示装置的构成的图。如图1所示，本实施方式的图像显示装置100具备显示处理部10、显示部12、菲涅耳凸透镜14、cpu 20、存储器30、输入输出接口部(i/o if)40、后方相机50。该图像显示装置100用于实现制作对车辆的后方进行摄像而得的图像(后方图像)并置换为镜式的后视镜的镜像来显示的电子镜。
38.显示处理部10使用对车辆后方进行摄像的后方相机50的图像的整体或者一部分，制作要显示在显示部12的显示面上的后方图像。显示部12例如具有使用液晶显示装置
(lcd)的显示面。菲涅耳凸透镜14在一面(正面)形成同心圆状的沟槽，另一面(背面)平坦，与显示部12的显示面隔着规定的距离配置。利用者(车辆的驾驶者)能够经由菲涅耳凸透镜14放大地观察显示部12上显示的图像。
39.cpu 20通过执行存储器30中存放的规定的程序，对图像显示装置100的整体进行控制。另外，cpu 20使用由后方相机50摄像的图像，制作显示用的后方图像。
40.存储器30作为存放cpu 20的动作程序并且存放cpu 20的动作所需的各种数据的工作区使用。在由cpu 20执行的动作程序中，包含用于进行后方图像的生成动作等的程序(图像生成程序)。
41.输入输出接口部40与包括后方相机50的各种输入输出设备之间进行信号(数据)的输入输出处理。
42.后方相机50安装于车辆后方的规定位置(例如后玻璃上部)，对与后视镜(在本实施方式中，镜式的后视镜既可以存在也可以不存在)中映现的镜像相同的范围或者比其广的范围进行摄像。
43.图2是通过由cpu 20执行图像生成程序而动作的后方图像显示处理部20a的功能框图。该后方图像显示处理部20a构成为包括后方图像生成部21和图像校正部22。
44.后方图像生成部21使用由后方相机50摄像的图像，生成要显示在显示部12的显示面上的后方图像。图像校正部22减小经由菲涅耳凸透镜14观察图像时的图像的失真。
45.上述的后方图像生成部21对应于图像生成机构，菲涅耳凸透镜14的形状以及/或者配置对应于防正反射机构，图像校正部22以及/或者菲涅耳凸透镜14的菲涅耳面的形状对应于图像校正机构。
46.在本实施方式的图像显示装置100中，通过对菲涅耳凸透镜14的形状、配置进行改进，防止由于菲涅耳凸透镜14的平坦面的正反射引起从利用者侧入射的光进入利用者的视野从而本来想让利用者观察的图像的视觉辨认性恶化的情况。另外，如果仅进行该改进则图像会产生失真，因此通过使菲涅耳凸透镜14的菲涅耳面的形状变形，或者由图像校正部22对要显示在显示部12上的图像加以修正使其变形，从而对该失真进行校正。通过组合基于防正反射的视觉辨认性恶化减小与失真校正，能够考虑到具体例。
47.图3是表示使菲涅耳凸透镜14的平坦面(背面)相对于与利用者的视线垂直的朝向不平行地倾斜的具体例的图。在图3所示的菲涅耳凸透镜14中，正面14a是形成有同心圆状的沟槽的菲涅耳面，该菲涅耳面形成为与观察图像显示装置100的利用者的视线p垂直的朝向。相对于此，菲涅耳凸透镜14的背面14b形成为相对于与视线p垂直的朝向不平行的朝向(倾斜的朝向)。通过使用具有像这样使背面14b倾斜的形状的菲涅耳凸透镜14，能够避免从利用者侧入射的光在平坦的背面14b发生正反射并向利用者侧折返的情况。
48.另外，在将与厚度一定的菲涅耳凸透镜同样的形状(将图像仅单纯放大的形状(将该形状作为“形状a”))的菲涅耳面适用于菲涅耳凸透镜14的情况下，如果后方图像生成部21生成如图4(a)所示的长方形的图像并显示在显示部12的显示面上，则从利用者看来是如图4(b)所示的失真的形状。于是，在该具体例中，不是将菲涅耳凸透镜14的正面14a设为将图像单纯放大的形状，而是在设计透镜时以在放大的同时使失真的图像变回无失真的原形状(以图4(b)所示的形状为例，变回如图4(a)所示的长方形形状)的方式设定菲涅耳面的形状(将该形状作为“形状b”)。
49.另外，在上述的具体例中，通过对菲涅耳凸透镜14的菲涅耳面的形状进行改进，对由于使背面14b倾斜而引起的图像的失真进行校正，但也可以预先使显示对象的图像变形以使其在失真时成为正常的形状，由此消除从利用者看到的图像的失真。
50.图5是表示图3所示的构成的变形例的图。在图5所示的构成中，由后方图像生成部21生成的图像向图像校正部22输入。图像校正部22使要显示在显示部12的显示面上的图像变形，以使利用者能够经由菲涅耳凸透镜14t看到没有失真的图像。
51.如上所述，在菲涅耳凸透镜14t的正面14ta不进行失真校正的对策的情况下(上述的形状a的菲涅耳面的情况下)，如果将如图4(a)所示的长方形的图像显示在显示部12的显示面上，则从利用者看来是如图4(b)所示的失真的图像，因此图像校正部22针对从后方图像生成部21输出的长方形形状的图像，使其内容(形状)变形为如图6所示的图像，来抵消从利用者观察的情况下的图像的失真。
52.此外，在上述的说明中，表示了对菲涅耳凸透镜14的正面14a的形状进行改进来进行失真校正的情况(图3)、以及由图像校正部22使图像变形来进行失真校正的情况(图5)，但也可以将两者并用(组合)。
53.像这样，在本实施方式的图像显示装置100中，通过对菲涅耳凸透镜14、14t的背面14b的形状进行改进(使其倾斜)，能够防止从利用者侧入射的光在背面14b、14tb向利用者侧正反射，能够减小由于利用者或其周围的背景映入菲涅耳凸透镜14、14t而引起的视觉辨认性的恶化的情况。
54.特别是，通过使菲涅耳凸透镜14、14t的平坦的一面(背面14b、14tb)的朝向相对于与利用者的视线垂直的朝向不平行，能够可靠地防止由于菲涅耳凸透镜14、14t的背面14b、14tb的正反射引起利用者或其周围的背景等映入图像的情况。
55.另外，通过将菲涅耳凸透镜14的正面14a(菲涅耳面)设为使图像的失真消除的形状，在设计透镜时对菲涅耳面的形状进行改进，对由于背面14b的倾斜而产生的图像的失真进行校正，利用者能够经由菲涅耳凸透镜14看到正常的图像。
56.另外，在替代对菲涅耳面的形状进行改进(或者与该改进一起)，使要显示在显示部12的显示面上的图像变形以消除经由菲涅耳凸透镜14t后的图像的失真的情况下，利用者也能够经由菲涅耳凸透镜14t看到正常的图像。
57.此外，本发明不限定于上述实施方式，在本发明的主旨的范围内能够实施各种变形。例如，在上述的实施方式(图3、图5)中，使用了仅使背面14b、14tb倾斜的菲涅耳凸透镜14、14t，但也可以使用正面与背面平行(厚度一定)的菲涅耳凸透镜并使其整体倾斜。
58.图7是表示图3所示的图像显示装置的变形例的图。图7所示的构成相对于图3所示的构成而言不同点在于，将菲涅耳凸透镜14置换为菲涅耳凸透镜114。该菲涅耳凸透镜114的整体的倾斜与图3所示的菲涅耳凸透镜14的背面14b的倾斜相同。因此，能够防止从利用者侧入射的光在背面114b向利用者侧正反射，能够减小由于利用者或其周围的背景映入菲涅耳凸透镜114而引起的视觉辨认性的恶化。
59.另外，通过将菲涅耳凸透镜114的正面114a(菲涅耳面)设为使图像的失真消除的形状，在设计透镜时对菲涅耳面的形状进行改进，对由于包含背面114b在内的菲涅耳凸透镜114整体的倾斜而产生的图像的失真进行校正，利用者能够经由菲涅耳凸透镜114看到正常的图像。
60.图8是表示图5所示的图像显示装置的变形例的图。图8所示的构成相对于图5所示的构成而言不同点在于，将菲涅耳凸透镜14t置换为菲涅耳凸透镜114t。该菲涅耳凸透镜114t的整体的倾斜与图5所示的菲涅耳凸透镜14t的背面14tb的倾斜相同。因此，能够防止从利用者侧入射的光在背面114tb向利用者侧正反射的情况，能够减小由于利用者或其周围的背景映入菲涅耳凸透镜114t而引起的视觉辨认性的恶化。
61.另外，通过使要显示在显示部12的显示面上的图像变形以消除经由菲涅耳凸透镜114t后的图像的失真，利用者能够经由菲涅耳凸透镜114t看到正常的图像。
62.另外，在上述的实施方式中，说明了经由菲涅耳凸透镜观察图像的情况，但在使用一面平坦而另一面为凸形状的凸透镜的情况下也能够适用本发明。在该情况下，也能够防止由于平坦面上的正反射引起的视觉辨认性的恶化，并且通过凸形状的变形(或者图像的修正)来防止图像的失真。
63.另外，在上述的实施方式中，说明了将本发明适用于车辆所搭载的电子镜的情况，但只要是组合凸透镜与显示部来显示图像的情况即可，能够将本发明适用于车辆所搭载的电子镜以外或者车辆以外使用的图像显示装置。
64.工业上的可利用性：
65.如上所述，根据本发明，通过对凸透镜的形状、配置进行改进，能够防止从利用者侧入射的光向利用者侧正反射的情况，能够减少由于利用者或其周围的背景映入凸透镜而引起的视觉辨认性的恶化。