(57)【要約】      （修正有）【課題】光源の発した光のロスを少なくし、比較的小規模な光源にて充分な表示輝度を得られるようにでき、光源の発した光を走査する光学系として、多角柱状ミラーを用いることなく、比較的低コストな光学系を用いることができ、さらに画像ブレを抑制し、表示の品位を向上させることができる車両用表示装置を提供する。【解決手段】プリズム体２の複数の回転位置を検出する回転羽根部７及びフォトインタラプタ８とから生成されるタイミング信号に同期して、表示させる画像情報に応じて、ＬＥＤアレイ１の点灯、消灯を制御するＬＥＤ駆動回路４７と、を備える。【選択図】図１
2007017554.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を表示で乗員に伝達する車両用表示器において、
線状に配置された複数の発光素子と、
同発光素子の光を入射・出射する透明体から成る第１の光学系と、
前記第１光学系を回転させる回転手段と、
前記第１光学系の複数の回転位置を検出する回転位置検出手段と、
表示させる画像情報により第１光学系の回転位置に同期させて発光素子の点灯、消灯を制御する制御手段と、
複数の回転位置の１回転分の時間間隔の和から前記制御手段が同期する回転位置を設定する同期設定手段と、
を備えることを特徴とする車両用表示器。
【請求項２】
請求項１に記載の車両用表示器において、
前記第１光学系の回転変動の有無を検出する変動検知手段と、
回転変動が有る場合は、複数の回転位置のそれぞれの時間間隔から前記制御手段が同期する回転位置を設定する変動同期設定手段と、
を備えることを特徴とする車両用表示器。
【請求項３】
請求項２に記載の車両用表示器において、
前記変動同期設定手段は、回転変動が一定した変動の場合は、変動無しとして処理する、
ことを特徴とする車両用表示器。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の車両用表示器において、
前記第１光学系は、多角柱形状であり、
前記回転位置検出手段は、前記第１光学系の複数面のうち入射・反射に用いる面に対応した複数回転位置を検出するようにした、
ことを特徴とする車両用表示器。
【請求項５】
請求項４に記載の車両用表示器において、
前記回転位置検出手段は、
前記第１光学系の多角柱の複数面に対応した羽根部を有し、前記第１光学系と一体となって回転する回転羽根体と、
回転する前記回転羽根体の羽根部の遮蔽による光の通過・非通過で回転位置を検出する光検出部と、
を備えたものである、
ことを特徴とする車両用表示器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に取り付けられ、表示により情報を乗員に伝達する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術においては、複数の面からなる多角柱状ミラーと直線上に配置された発光素子列を配置し、発光素子から発光する光を拡大するレンズと一定回転数で回転させる駆動手段とを設け、ミラーの回転位置に応じて発光素子を選択的に発光させることにより２次元画像をスクリーン上に表示させている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−２０７９４号公報（第２−４頁、全図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら従来技術を、車両、船舶、航空機などにおいて運転に関わる情報を表示する車両用表示器に適用する場合、スクリーンを用いる必要があるため、スクリーンにより光が拡散してしまうため光エネルギーのロスが多い。
【０００４】
このロスを補うため光源規模の大型化が必要であり、表示器の大型化、消費電力の増大、発熱の増大、コストの増大（発熱による）光源の短寿命化を招くという問題があった。
【０００５】
さらに、従来技術では複数色の光源を用意し、選択的に点灯させることで、色の表現を行ったが、光源を非常に多く用意しなければならず、コストの増大を招くものであった。
【０００６】
本発明は、上記問題点に着目してなされたもので、光源の発した光のロスを少なくし、比較的小規模な光源にて充分な表示輝度を得られるようにでき、光源の発した光を走査する光学系として、多角柱状ミラーを用いることなく、比較的低コストな光学系を用いることができ、さらに画像ブレを抑制し、表示の品位を向上させることができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の目的を達成するため、本発明では、情報を表示で乗員に伝達する車両用表示器において、線状に配置された複数の発光素子と、同発光素子の光を入射・出射する透明体から成る第１の光学系と、前記第１光学系を回転させる回転手段と、前記第１光学系の複数の回転位置を検出する回転位置検出手段と、表示させる画像情報により第１光学系の回転位置に同期させて発光素子の点灯、消灯を制御する制御手段と、複数の回転位置の１回転分の時間間隔の和から前記制御手段が同期する回転位置を設定する同期設定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
よって、本発明にあっては、小規模な光源にすることができ、省スペースで、低コスト、且つ画像ブレを抑制し、表示の品位を向上させる車両用表示器にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の車両用表示器を実現する実施の形態を、実施例に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１０】
まず構成を説明する。
図１は実施例１の車両用表示器の主な構成を示す概略図である。図２は実施例１の車両用表示器のプリズム体の説明図である。図３は実施例１の車両用表示器の回転羽根部の説明図である。図４は実施例１の車両用表示器のLED制御回路のブロック図である。
ここでは以下の部品を用いている。
・プリズム２          ：透明アクリル樹脂加工品 断面40mm角
・モータ６            ：並木精密宝石社  SBL22-37
・回転羽根７          ：黒色ＡＢＳ樹脂加工品
・フォトインタラプタ８：ローム社 RPI-352
実施例１の車両用表示器では、まず複数のLEDを１列に並べたLEDアレイ１を設ける。このLEDアレイ１の発光は、LED制御回路４により表示内容とプリズム体２（第１光学系に相当する）の回転位置に応じて行われる。LEDアレイ１の発光方向には、スリット３を設ける。スリット３には、光を通過させる開口部を設ける。
【００１１】
プリズム体２は、材質を透明アクリルとして、射出成形工法により作成される。形状は４角柱体にする。
さらに、プリズム体２は一方の端面には、モータシャフト用の取付け孔２ａを設け、モータ６の出力軸を差し込んで取り付けることにより駆動回転が可能になる。また、反対側となる端面には、突形状の回転軸部２ｂを設ける。
つまり、取付け孔２ａ，回転軸部２ｂが、４角柱を回転自在にする中心軸となる。
プリズム体２の回転軸部２ｂには、図１，３に示す回転羽根部７、フォトインタラプタ８を設ける。回転羽根部７は、図３に示すうように、プリズム体２の外周の４面に対応した回転位置、実施例１では９０度毎に４つの羽根を有する。
フォトインタラプタ８は、図１に示すように、回転羽根部７の羽根を挟むようにして発光部と受光部を設け、羽根が発光部からの光を遮ることで、受光をON,OFFさせて、回転位置を検出する。または、発光部と受光部の組み合わせと、反射部により羽根を挟む構成であってもよい。検出信号は、ON,OFFによりパルス信号となる。
【００１２】
LEDアレイ１、プリズム体２は、LEDアレイ１と運転者のアイポイントを結ぶ基準光軸Ｄ上に、LEDアレイ１からの光を通過させるようにプリズム体２を設ける。
【００１３】
次に、図４を参照してLED制御回路４について説明する。
LED制御回路４は、受信部４１、記憶部４２、表示データ部４３、点灯タイミングデータ部４４、タイミング生成部４５、点灯制御部４６からなる。
受信部４１は、フォトインタラプタ８からのパルス信号を受けて、パルス信号をトリガとして、パルス信号の間隔ｔを計測する。
記憶部４２は、受信部４１で計測された、信号間隔の測定値、t0,t1,t2・・を記憶し、タイミング生成部４５へ出力する。
【００１４】
表示データ部４３は、表示させるデータをテーブルデータとして保存し、タイミング生成部４５へ出力する。
点灯タイミングデータ部４４は、LEDアレイ１に対する点灯タイミングをテーブルデータとして保存し、タイミング生成部４５へ出力する。
タイミング生成部４５は、パルス間隔の測定値、表示するデータ、点灯タイミングから、LEDアレイ１の点灯タイミングを設定し、出力する。
点灯制御部４６は、設定されたタイミングに従って、LEDアレイ１の点灯タイミングを制御する。
LED駆動回路４７は、点灯制御部４６の制御によりLEDアレイ１を駆動点灯させる。
【００１５】
次に作用を説明する。
[スクリーンについて]
ここで、スクリーンを用いた場合の表示について、追加して説明しておく。スクリーンを用いた場合、LEDアレイ（発光素子列）が発する光線は、ミラーやレンズによりスクリーン上に結像することになる。
スクリーンは一般には透明部材の表裏面を梨地加工したもの、乳白色板が用いられるが、入射する光線に対して、透過側、反射側のいずれの方向にも拡散光線群を発生させることになる。
【００１６】
この拡散光線群のうち、ドライバのアイポイントに向かう光線のみが有効で、他は無駄となる。
従って充分な輝度を得ようとすると、このロスを補うため光源規模の大型化が必要であり、表示器の大型化、消費電力の増大、発熱の増大、コストの増大、発熱による光源の短寿命化を招く。
これに対して、本実施例１では、スクリーン無しで充分な表示を行えるようにしている。
【００１７】
[画像表示作用]
図５，６に示すようにLEDアレイの各LEDはプリズム体２に向かい光束を発する。
なお、説明の便宜上、図６に示したプリズム体２の回転角を基準角とする。
光束はプリズム体２の回転角に応じて、光軸から離れる方向に偏向される。この様子を図５に示す。図５では、プリズム体２が基準角から４０°反時計回りに回転したときの光束の偏向を示す。
【００１８】
光軸方向に出射された光束は、光軸に対して角度αの偏向を受ける。
図５に示す、プリズム体２が基準角から４０°反時計回りに回転した場合、αは約０．６２度である。
このように、プリズム体２を任意の方向に回転させた場合、回転に応じて光束が偏向される。
【００１９】
ここで、プリズム体２を反時計廻りに回転させた場合を考えると、図６に示す通り、基準角からプリズム体２が時計廻りに４０度回転した位置、基準角からプリズム体２が時計廻りに２０度回転した位置、基準角の位置、基準角からプリズム体２が反時計廻りに２０度回転した位置、基準角からプリズム体２が反時計廻りに４０度回転した位置に順に達し、光束が各回転位置に応じて偏向され、アイポイント方向へ向かうように設けられている。
【００２０】
この各回転位置に達した時間に所定の時間、LEDを発光され、かつ、これらのLEDアレイ１の回転及び回転に合わせたLEDの発光制御を高速で行うことにより人間の目の残像効果から、図７に示すように２次元の表示像Ｓが得られる。
【００２１】
この図７では、横１１×縦１１ドットの表示を示している。表示像Ｓの横方向は１１個並べられたLEDアレイにより得られる。表示像Ｓの縦方向はLEDアレイ１をプリズム体２の回転位置に応じて１１回の発光制御を行い、人間の目の残像効果により得られる。
なお、LED像の縦方向の長さは、スリット３の開口部サイズを変更することにより、またはLEDの発光時間を制御することで、調整することができる。
【００２２】
[表示のブレ及びズレについて]
(イ)回転羽根の誤差について
図８を参照して、回転羽根部７の誤差について説明する。図８(a)は誤差のない回転羽根部７を示し、図８(b)は誤差のある回転羽根部７を示す。
フォトインタラプタ８は、回転羽根部７の羽根のエッジが検出域を横切る毎にパルス信号を発する。図８(a)に示す寸法誤差のない場合では、羽根のエッジの間隔は、回転中心に対して９０度間隔で一定となる。このとき、フォトインタラプタ８の発するパルス信号列は正しく羽根の回転速度、つまりプリズム体２の回転速度を反映している。
【００２３】
しかし、実際の羽根では、羽根自身の寸法誤差及び羽根の回転中心に対する偏心の影響を受ける。図８(b)では、羽根Ｂが０．２ｍｍ下方向に、羽根Ｃが０．２ｍｍ右方向にずれている。この際、羽根のエッジの間隔には、図示の通り±０．４％程度のバラツキが生じてしまう。このため、フォトインタラプタ８の発するパルス信号列は羽根の回転速度を正しく反映できない。
【００２４】
(ロ)プリズム体回転の角速度が一定の場合の回転羽根の誤差の影響について
図９に示すタイミングチャートを参照して、回転羽根部７の誤差の表示への影響について説明する。
なお、回転羽根部７は４枚羽根とし、プリズム体２は定速で回転しているものとする。
【００２５】
(ロ-1)誤差がない場合
フォトインタラプタ８からの面パルス信号の間隔（図９(a-1)参照）から、面時間間隔を求める（図９(a-2)参照）。この面間隔時間はプリズム体２が４角柱の場合、９０度回転するのに要する時間に相当する。
図中の時刻T1において、面０がLEDアレイ１に相対していた時間R0が測定され、このR0を基に、次の面１がLEDアレイ１に相対する際のLED点灯タイミングを生成する。即ち、予め定めた比率において、R0を休止時間Ta、LEDの発光時間Tb、所定の休止時間Tcに分割する。Taのスタートは面１の面パルスが観察された点、即ち時刻T1とする。LEDアレイ１は、この点灯タイミング及び表示情報に基づき時間Tbの間、発光し、以下、面２、面３、面０、面１・・・と同様に繰り返す。人間の目の持つ残像現象により、観察者に表示情報が観察される。なお、Taのスタートを、T1から任意の時間後の時点に設定することにより、表示位置の調整を行うこと、あるいは羽根のプリズムに対する回転方向の取り付けバラツキを吸収することができる（図示せず）。
【００２６】
(ロ-2)誤差がある場合
実際の回転羽根部７が図８(b)に示すように寸法誤差を持つ場合、フォトインタラプタ８が発する面パルスの間隔はプリズム体２の回転を正しく反映することができない。
ここでは、説明上、図示寸法誤差を±１０％に拡大し、寸法誤差が表示位置のバラツキに及ぼす影響を説明する。
【００２７】
フォトインタラプタ８から得られる面パルス間隔は寸法誤差により、R0、0.9R0、R0、1.1R0・・・と一定値ではなくなる（図９(b-1)参照）。時刻T1において求めた面間隔時間はR0と偶々正しい値を持つため、面１においては正しい表示タイミングが得られる。しかし、次の面パルスが発生する時刻T2'においては、面１の面間隔時間が0.9R0なので、面間隔より生成する点灯タイミングは0.9Ta,0.9Tbとなる。これは各々正しい値Ta,Tbの各々0.9倍となってしまう。LEDアレイ１の点灯タイミングのスタート時刻T2'は正しいスタート時刻T2に対して0.1R0早い。このように２重の誤差が発生する。このため、面２での表示は、正しい表示に対して表示位置が上側にズレ、かつ表示サイズが短いものとなる。次の面３では、表示位置ズレが発生する。次の面０では、表示位置ズレ及び表示サイズが長いものとなる。以下、同様に面１以降を繰り返すことになる。この表示位置のズレ、表示サイズの変動は実際の表示器においても、表示ズレが観察され充分な表示品位は得られないという問題がある。
【００２８】
(ハ)プリズム体回転の角速度が一定でない場合の影響について
羽根間隔誤差を図８(b)で示す±０．４％とし、図１０に示すようにプリズム体２及び回転羽根部７の回転軸にロータリエンコーダ９を接続し、実際のプリズム体２の角速度を測定した。なお、ロータリエンコーダ９にはキャノン社 M-1を用いた。測定結果をsin波形で近似したものを図１３に示す。
すると、表示位置上端ではpeak to peak値（以下pp値と記す）にて0.1mm、下端ではpp値にて0.22mmの表示位置変動が発生する（図１１、図１２参照）。これは、表示位置の変動及び表示サイズの変動が発生していることを意味しており、表示品質の劣化を招くことは明らかである。実際の表示器の表示でも、表示ブレが観察され、充分な表示品位が得られないという問題がある。
【００２９】
[LED点灯タイミング制御処理]
図１４は、上記説明した問題を解決した実施例１の車両表示器におけるLED制御回路４で実行されるLED点灯タイミング制御処理の流れを示すフローチャート図である。以下各ステップについて説明する。なお、t0は最新の面パルス間隔、t1は１つ前の面パルス間隔、t2は２つ前の面パルス間隔、t3は３つ前の面パルス間隔である。
【００３０】
ステップS１では、Rを１回転相当時間とし、R=t0+t1+t2+t3を演算する。
【００３１】
ステップS２では、測定値メモリをt1=t0、t2=t1、t3=t2となるよう更新する。
【００３２】
ステップS３では、１回転相当時間RからLEDアレイ１の点灯タイミングを生成する。
【００３３】
ステップS４では、生成された点灯タイミングでLED点灯タスクを始動する。
つまり、実施例１では、フォトインタラプタ８が面パルスを発生する毎に最新４回分の面パルス間隔の和をとり１回転に要する時間を計算する。この１回転相当の時間を基にLEDアレイ１の点灯タイミングを生成する。これは、あたかも１枚羽根にて回転時間を計算していることに相当するため、羽根間隔誤差の影響を排除することになる。
【００３４】
[LED点灯タイミング制御作用]
(イ)羽根間隔の影響を抑制する作用
実施例１では、フォトインタラプタ８が面パルスを発生する毎に最新４回分の面パルス間隔の和を取り、１回転に要する時間を計算する。そして、この時間を基にしてLED点灯タイミングを計算している。
このLED点灯タイミング制御について、図１５のタイミングチャートを参照して、さらに詳細に説明する。
説明上、プリズム体２は定速で回転しているものとし、面０、面１、面２、面３は各々の時刻にLEDアレイ１に相対している面を示すものとする。
【００３５】
図１５(a),(b)は、図９と同様であるが比較説明のために再度示すものとする。
図１５(b)に示し、且つ上記説明のように、実際の回転羽根部７は寸法誤差を持つため、フォトインタラプタ８が発する面パルス間はプリズム体２の回転を正しく反映することができない。ここでは、説明上、寸法誤差を±１０％に拡大し、寸法誤差が表示位置のバラツキに及ぼす影響を説明する。フォトインタラプタ８から得られる面パルス間隔は、寸法誤差により、R0、0.9R0、R0、1.1R0・・と一定値でなくなる。
【００３６】
これに対し、実施例１では、最新４回分の面パルス間隔の和を求め、これを４等分することにより羽根誤差の影響はキャンセルされ（図１５(C-1)参照）、正しい面パルス間隔R0を得る。
式で表現すると、(R0+0.9R0+R0+1.1R0)/4=R0となり、このR0を用いてLEDアレイ１の点灯タイミングを生成する（図１５(C-2)参照）。
【００３７】
この生成された点灯タイミングでは、LEDアレイ１の点灯タイミングのスタート時刻については、羽根誤差の影響が残るものの、面間隔より生成する点灯タイミングは、羽根誤差の影響を受けずに常に正しい値Ta,Tbを得る。
このため、羽根誤差の影響は、スタート時刻にのみ留めることができるため、表示位置の変動は残るものの、表示サイズについては常に一定値を得ることができる。
【００３８】
(ロ)角速度変化の影響を抑制する作用
羽根間隔誤差を図８(b)で示す±０．４％とし、図１０に示すようにプリズム体２及び回転羽根部７の回転軸にロータリエンコーダ９を接続し、実際のプリズム体２の角速度を測定した。測定結果をsin波形で近似したものを図１３に示す。
この条件下の実施例１において表示を行った場合の表示上端及び表示下端の変動を図１６、図１７に示す。表示位置上端ではpp値にて０．０８ｍｍ、表示位置下端ではpp値にて０．１１ｍｍの表示位置変動が発生する。表示位置上端、表示位置下端の変動が小さくなっており、特に下端については変動値が半減している。また、上端と下端の変動の仕方は、変動量がほぼ等量で時間変化に対する増減方向も同等である。これは表示サイズが常にほぼ一定であることを意味する。
よって、従来に対して表示ブレが改善されていることが確認でき、実際の表示器において充分な表示品位が得られた。
【００３９】
効果を説明する。実施例１の車両用表示器にあっては、以下の効果を有する。
(1)情報を表示で乗員に伝達する車両用表示器において、線状に配置された複数のLEDからなるLEDアレイ１と、ＬＥＤアレイ１の光を入射・出射する透明体から成るプリズム体２と、プリズム体２を回転させるモータ６と、プリズム体２の複数の回転位置を検出するフォトインタラプタ８と、表示させる画像情報によりプリズム体２の回転位置に同期させてLEDアレイ１の点灯、消灯を制御するLED点灯制御部４６と、複数の回転位置の１回転分の時間間隔の和からLED点灯制御部４６が同期する回転位置を設定するタイミング生成部４５を備えるため、小規模な光源にすることができ、省スペースで、低コスト、且つ画像ブレを抑制し、表示の品位を向上させる車両用表示器にできる。
【００４０】
(3)タイミング生成部４５は、回転変動が一定した変動の場合は、変動無しとして処理するため、表示位置の変動は残るものの、表示サイズについては常に一定にでき、表示品位を向上させることができる。
【００４１】
(4)プリズム体２は、多角柱形状であり、フォトインタラプタ８は、プリズム体２の複数面のうち入射・反射に用いる面に対応した複数回転位置を検出するようにしたため、検出信号から面パルス信号を生成して用いることができる。
【００４２】
(5)回転検出手段は、プリズム体２の４角柱の複数面に対応した羽根Ａ〜羽根Ｄを有し、プリズム体２と一体となって回転する回転羽根部７と、回転する回転羽根部７の羽根Ａ〜羽根Ｄの遮蔽による光の通過・非通過で回転位置を検出するフォトインタラプタ８とを備えたものであるため、プリズム体２の実際の回転を検出し、プリズム体２の実際の回転から発光タイミングを生成でき、正確な発光タイミングとなる。
【実施例２】
【００４３】
実施例２は、回転変動の有無を判断し、回転変動が有る場合には、それぞれの羽根間隔時間からタイミングを生成する例である。
まず、構成を説明する。
図１９は実施例２におけるLED制御回路５のブロック図である。
LED制御回路５は、受信部５１、記憶部５２、定数記憶部５３、回転変動検知部５４、表示データ部５５、点灯タイミングデータ部５６、タイミング生成部５７、点灯制御部５８からなる。
受信部５１は、フォトインタラプタ８からのパルス信号を受けて、パルス信号をトリガとして、パルス信号の間隔ｔを計測する。計測結果は、記憶部５２及び回転変動検知部５２へ出力される。
記憶部５２は、受信部５１で計測された、信号間隔の測定値、t0,t1,t2・・を記憶し、回転変動検知部５４へ出力する。
【００４４】
表示データ部５５は、表示させるデータをテーブルデータとして保存し、タイミング生成部５７へ出力する。
点灯タイミングデータ部５６は、LEDアレイ１に対する点灯タイミングをテーブルデータとして保存し、タイミング生成部５７へ出力する。
タイミング生成部５７は、パルス間隔の測定値、表示するデータ、点灯タイミング、回転変動の有無から、LEDアレイ１の点灯タイミングを設定し、出力する。
点灯制御部５８は、設定されたタイミングに従って、LEDアレイ１の点灯タイミングを制御する。
LED駆動回路４７は、点灯制御部４６の制御によりLEDアレイ１を駆動点灯させる。
【００４５】
作用を説明する。
[振動や大きな回転変動の影響について]
羽根間隔誤差を図８(b)で示す±０．４％とし、図１０に示すようにプリズム体２及び回転羽根部７の回転軸にロータリエンコーダ９を接続し、外部から実際のプリズム体２の角速度が大きく変動した状態を測定した。測定結果をsin波形で近似したものを図２２に示す。
図２２中の黒矢印の時点で、外部から振動が加わり、時刻300ms〜600msの間、プリズム体２の回転に大きな変動が生じている。
【００４６】
図２０、図２１に示すように、プリズム体２の比較的大きな回転変動の影響は、表示位置上端については殆ど表れないものの、表示位置下端については時刻350ms〜650msの間、大きく乱れてしまう。実際の表示像を目視で観察すると、変動期間が400ms前後と短いためか、表示品位上、大きな問題となるレベルではないが、表示ブレが僅かに観察された。
つまり、実施例１において、表示品位を向上させることができたが、図２２のように大きな回転変動がある場合には、実施例１のタイミング生成を行う方が、図２１に示す表示下端において、影響が大きくなってしまうという問題がある。
このことを実施例２では、回転変動検知部５４を設けることで解決している。
【００４７】
[回転変動検知及び点灯タイミング制御処理]
図２３に示すのは、実施例２の車両用表示器のLED制御回路５で実行される回転変動検知及び点灯タイミング制御処理の流れを示すフローチャート図である。
【００４８】
ステップＳ１１では、過去ｎ回の面パルス間隔の変化が一定値を越えているか、否かの判断を行い、一定値を越えているならばステップＳ１６へ進み、越えていないならばステップＳ１２へ進む。
この判断を式で表現すると、一定値をconstとして、以下のようになる。
|t1-t0|>const or |t2-t1|>const・・・・・or |tn-t(n-1)|>const
【００４９】
ステップＳ１２では、１回転相当時間Rを計算する。この、ステップＳ１２では、最新の面パルス間隔〜３つ前までを合算する。式で表現すると、以下のようになる。
R=t0+t1+t2+t3
【００５０】
ステップＳ１３では、面パルス間隔の測定値で、メモリ更新を行う。
式で表現すると、以下のようになる。
t1=t0,t2=t1・・・tn=t(n-1)
【００５１】
ステップＳ１４では、１回転相当時間Rを用いてLED点灯タイミングを生成する。
【００５２】
ステップＳ１５では、生成されたLED点灯タイミングに基づいて、LED点灯タスクを始動する。
【００５３】
ステップＳ１６では、１回転相当時間Rを計算する。このステップＳ１６では、最新の面パルス間隔を４倍する計算を行う。式で表現すると、以下のようになる。
R=4t0
【００５４】
[LED点灯タイミング制御作用]
実施例２では、面パルスの間隔を基にプリズム体２の回転変動の有無を判断する。この回転変動の有無の判断には、ステップＳ１１のように、面パルスの間隔時間変化を一定期間観察し、その変化量が一定値を越えたときを持って回転数の変動の発生と判断すればよい。ステップＳ１１〜Ｓ１５で示すフローチャートでは、面パルスの発生毎に、過去ｎ回の面パルス間隔の変動が一定値を越えているか否かを判断する。
【００５５】
つまり、図２４に示すように、回転変動の発生前の定常状態では、実施例１と同様にフォトインタラプタ８が面パルスを発生する毎に最新４回分の面パルス間隔の和をとり１回転に要する時間を計算し、この時間を基に次のLED点灯タイミングを生成する。
【００５６】
一定以上の大きな回転数の変動があった場合、最新１回分の面パルス間隔を４倍にし、これを１回転に要する時間とみなし、この時間を基に次のLED点灯タイミングを生成する（図２４右側参照）。
外部からの振動が加わり、比較的大きなプリズムの回転変動が生じたときの表示位置変動の発生について、図２５〜図２７を参照して説明する。
羽根間隔誤差を図８(b)で示す±０．４％とし、図１０に示すようにプリズム体２及び回転羽根部７の回転軸にロータリエンコーダ９を接続し、外部から実際のプリズム体２の角速度が大きく変動した状態を測定した。測定結果をsin波形で近似したものを図２７に示す。黒矢印の時点で外部から振動が加わり、時刻300ms〜600msの間、プリズム体２の回転数に大きな変動が生じている。
【００５７】
図２５、図２６に示すように、プリズム体２の比較的大きな回転変動の影響は、表示位置上端については、殆ど表れない。表示位置下端についても改善されている。また、実際の表示像を目視で観察すると、大きな回転変動が生じたときにも表示ブレは殆ど観察されなかった。
【００５８】
効果を説明する。実施例２の車両用表示器にあっては、上記(1)に加えて、以下の効果を有する。
(2)プリズム体２の回転変動の有無を検出する回転変動検知部５４と、回転変動が有る場合は、複数の回転位置のそれぞれの時間間隔から点灯制御部５８が同期する回転位置を設定するタイミング生成部５７を備えるため、大きな回転変動時には、それぞれの時間間隔により変動に対応して、大きな回転変動時の表示ブレを抑制しつつ、小規模な光源にすることができ、省スペースで、低コスト、且つ画像ブレを抑制し、表示の品位を向上させる車両用表示器にできる。
【００５９】
（その他の実施の形態）
以上、本発明の実施の形態を実施例１、実施例２に基づいて説明してきたが、本発明の具体的な構成は実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
プリズム体は、実施例１、実施例２に示した、４角柱以外の形状であってもよい。
また、回転変動の判断方法としては、この他に、別途加速度センサ、振動センサを用いることにより行ってもよい。また、過去ｎ回の面パルス間隔が一定値を越えているか、否かの判断に用いる判断基準constは、モータ他の経時劣化を考慮し、適宜変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】実施例１の車両用表示器の主な構成を示す概略図である。
【図２】実施例１の車両用表示器のプリズム体の説明図である。
【図３】実施例１の車両用表示器の回転羽根部の説明図である。
【図４】実施例１の車両用表示器のLED制御回路のブロック図である。
【図５】車両用表示器の光路を示す説明図である。
【図６】車両用表示器のプリズム体で偏向される表示光を示す説明図である。
【図７】表示像の例を示す説明図である。
【図８】回転羽根部の形状誤差についての説明図である。
【図９】回転羽根部の誤差の表示への影響を示すタイミングチャート図である。
【図１０】実施例１の車両用表示器の評価の際の構成を示す説明図である。
【図１１】実施例１のタイミングを用いない場合の表示位置上の表示位置の変動を示すグラフ図である。
【図１２】実施例１のタイミングを用いない場合の表示位置下の表示位置の変動を示すグラフ図である。
【図１３】角速度の変動を示すグラフ図である。
【図１４】実施例１の車両表示器におけるLED制御回路４で実行されるLED点灯タイミング制御処理の流れを示すフローチャート図である。
【図１５】実施例１のタイミングを用いた場合のタイミングチャート図である。
【図１６】実施例１のタイミングを用いた場合の表示位置上の表示位置の変動を示すグラフ図である。
【図１７】実施例１のタイミングを用いた場合の表示位置下の表示位置の変動を示すグラフ図である。
【図１８】角速度の変動を示すグラフ図である。
【図１９】実施例２のLED制御回路５のブロック図である。
【図２０】実施例２の処理を行わない場合の表示位置上の表示位置の変動を示すグラフ図である。
【図２１】実施例２の処理を行わない場合の表示位置下の表示位置の変動を示すグラフ図である。
【図２２】角速度の変動を示すグラフ図である。
【図２３】実施例２の車両用表示器のLED制御回路５で実行される回転変動検知及び点灯タイミング制御処理の流れを示すフローチャート図である。
【図２４】実施例２の処理を行う場合のタイミングチャート図である。
【図２５】実施例２の処理を行う場合の表示位置上の表示位置の変動を示すグラフ図である。
【図２６】実施例２の処理を行う場合の表示位置下の表示位置の変動を示すグラフ図である。
【図２７】角速度の変動を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  LEDアレイ
２  プリズム体
２ａ  取付け孔
２ｂ  回転軸部
３  スリット
４  LED制御回路
４１  受信部
４２  記憶部
４３  表示データ部
４４  点灯タイミングデータ部
４５  タイミング生成部
４６  点灯制御部
４７  駆動回路
５  LED制御回路
５１  受信部
５２  回転変動検知部
５３  定数記憶部
５４  回転変動検知部
５５  表示データ部
５６  点灯タイミングデータ部
５７  タイミング生成部
５８  点灯制御部
６  モータ
７  回転羽根部
８  フォトインタラプタ
９  ロータリエンコーダ
Ｑ  アイポイント
Ｄ  基準光軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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