BR112020015353A2

BR112020015353A2 - Mostrador head-up, dispositivo de exibição para mostrador head-up e corpo em movimento

Info

Publication number: BR112020015353A2
Application number: BR112020015353-2A
Authority: BR
Inventors: Kaoru Kusafuka
Original assignee: Kyocera Corporation
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2019-01-30
Publication date: 2020-12-08
Also published as: CN111670401A; JP6556274B2; EP3748417B1; CN111670401B; JP2019133057A; EP3748417A1; US11656478B2; US20210048669A1; WO2019151319A1; EP3748417A4

Abstract

um mostrador head-up inclui um primeiro painel, um segundo painel e um sistema ótico. o primeiro painel inclui primeiros subpixels dispostos em um primeiro passo em uma direção paralaxe, em cuja direção paralaxe binocular é provido para os olhos do usuário. o segundo painel inclui segundos subpixels dipostos em um segundo passo na direção paralaxe. o segundo painel é colocado ao longo do primeiro painel. o segundo painel é configurado para produzir, com base em uma imagem exibida no primeiro painel, uma imagem paralaxe para prover paralaxe binocular para os olhos do usuário. o sistema ótico permite que a imagem paralaxe seja provida em dimensão ampliada para os olhos do usuário. o primeiro passo e o segundo passo são iguais entre si.

Description

“MOSTRADOR HEAD-UP, DISPOSITIVO DE EXIBIÇÃO PARA MOSTRADOR HEAD-UP E CORPO EM MOVIMENTO” Referência cruzada a pedido correlato

[0001] O presente pedido reivindica prioridade ao pedido de patente japonesa no. 2018-16405 depositado em 1 de fevereiro de 2018, cujas revelações são totalmente incorporadas na presente invenção por referência. Campo técnico

[0002] A presente revelação se refere a um mostrador head-up, a um dispositivo de exibição para mostrador head-up e a um corpo em movimento. Técnica antecedente

[0003] Há um mostrador até o presente conhecido incluindo uma barreira que define a direção de luz de imagem para projeção de uma imagem paralaxe para os olhos do usuário a fim de fornecer ao usuário visão estereoscópica (consulte, por exemplo, a Literatura de patente 1 etc.). Lista de citação Literatura de patente

[0004] Literatura de patente 1: Publicação de patente japonesa não examinada JP-A 7-287196 (1995). Sumário da invenção

[0005] Um mostrador head-up de acordo com uma modalidade da revelação inclui um primeiro painel, um segundo painel e um sistema ótico. O primeiro painel inclui primeiros subpixels dispostos em um primeiro passo em uma direção paralaxe, em cuja direção paralaxe binocular é provido para os olhos do usuário. O segundo painel inclui segundos subpixels dispostos em um segundo passo na direção paralaxe. O segundo painel é colocado ao longo do primeiro painel. O segundo painel é configurado para produir, com base em uma imagem exibida no primeiro painel, uma imagem paralaxe para provê paralaxe binocular para os olhos do usuário. O sistema ótico permite que a imagem paralaxe seja provida em dimensão aumentada para os olhos do usuário. O primeiro passo e o segundo passo são iguais entre si.

[0006] Um corpo em movimento de acordo com uma modalidade da revelação incorpora um mostrador head-up incluindo um primeiro painel, um segundo painel e um sistema ótico. O primeiro painel inclui primeiros subpixels dispostos em um primeiro passo em uma direção paralaxe, em cuja direção paralaxe binocular é provido para os olhos do usuário. O segundo painel inclui segundos pixels dispostos em um segundo passo na direção paralaxe. O segundo painel é colocado ao longo do primeiro painel. O segundo painel é configurado para produzir, com base em uma imagem exibida no primeiro painel, uma imagem paralaxe para prover paralaxe binocular para os olhos do usuário. O sistema ótico permite que a imagem paralaxe seja provida em dimensão aumentada para os olhos do usuário. O primeiro passo e o segundo passo são iguais entre si.

[0007] Um dispositivo de exibição para mostrador head-up de acordo com uma modalidade da revelação inclui um primeiro painel e um segundo painel. O primeiro painel inclui primeiros subpixels dispostos em um primeiro passo em uma primeira direção. O segundo painel inclui segundos subpixels dispostos em um segundo passo na primeira direção. O segundo painel é colocado ao longo do primeiro painel. O segundo painel é configurado para produzir, com base em uma imagem exibida no primeiro painel, uma imagem paralaxe para prover paralaxe binocular para os olhos do usuário disposto na primeira direção. O primeiro passo e o segundo passo são iguais entre si. Breve descrição dos desenhos

[0008] A figura 1 é uma vista mostrando um exemplo de construção de um mostrador head-up de acordo com uma modalidade;

[0009] A figura 2 é uma vista mostrando um exemplo de disposição de pixels em um dispositivo de exibição;

[0010] A figura 3 é uma vista mostrando um exemplo de construção de uma barreira;

[0011] A figura 4 é uma vista mostrando como o dispositivo de exibição e a barreira devem ser vistos por um usuário quando uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário sem usar um sistema ótico;

[0012] A figura 5 é uma vista mostrando como uma imagem virtual a partir do dispositivo de exibição e uma imagem virtual a partir da barreira devem ser vistas quando um usuário vê a barreira e o dispositivo de exibição através do sistema ótico;

[0013] A figura 6 é uma vista mostrando como uma imagem virtual deve ser vista por um usuário quando uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário através do sistema ótico;

[0014] Afigura7 é uma vista mostrando um exemplo de disposição de subpixels na barreira; e

[0015] A figura 8 é uma vista mostrando um exemplo de construção do subpixel. Descrição das modalidades

[0016] Um dispositivo de exibição para prover visão estereoscópica a um usuário pode incluir uma barreira como uma barreira ativa realizada, por exemplo, por um painel de cristal líquido. Nesse caso, uma matriz preta disposta em torno de pixels em um painel de cristal líquido servindo como uma barreira pode causar um declínio em transmitância de luz na barreira. Isso cria demandas para uma barreira que exibe um nível mais alto de transmitância de luz.

[0017] Como mostrado na figura 1, um mostrador head-up 1 de acordo com uma modalidade da invenção inclui um dispositivo de exibição 10, uma barreira 20 e um sistema ótico 30. O mostrador head-up 1 pode também ser mencionado como “HUD” (Head up Display). No mostrador head-up 1, o dispositivo de exibição 10 exibe uma imagem, e a barreira 20 bloqueia parte da luz de imagem, de modo que imagens diferentes possam ser projetadas para os olhos esquerdo e direito 5L e 5R do usuário. Isto é, o mostrador head-up 1 pode projetar uma imagem paralaxe para os olhos do usuário. A imagem paralaxe pode ser dita como sendo uma imagem incluindo uma imagem projetada para o olho esquerdo 5L do usuário e uma imagem projetada para o olho direito 5SR do usuário. Ao ver a imagem paralaxe com seu olho esquerdo 5L e olho direito 5R, o usuário pode ver uma imagem estereoscópica. O dispositivo de exibição 10 e a barreira 20 podem ser combinados para constituir um único dispositivo de exibição para HUD 100.

[0018] O dispositivo de exibição 10 exibe uma imagem do olho esquerdo para ser projetada para o olho esquerdo 5L do usuário e também exibem uma imagem do olho direito para ser projetada para o olho direito 5R do usuário. Por exemplo, o dispositivo de exibição 10 pode incluir um dispositivo de cristal líquido como um LCD (Display de cristal líquido). Alternativamente, o dispositivo de exibição 10 pode incluir um dispositivo auto luminoso como um mostrador EL (Eletroluminescência) ou um mostrador EL inorgânico.

[0019] A barreira 20 está situada entre o dispositivo de exibição 10 e os olhos esquerdo e direito 5L e 5R do usuário. A barreira 20 é disposta ao longo do dispositivo de exibição 10. A barreira 20, enquanto permite projeção da imagem do olho direito exibida no dispositivo de exibição 10 para o olho direito 5R do usuário, inibe a projeção da imagem do olho direito para o olho esquerdo 5L do usuário. A barreira 20, enquanto permite projeção da imagem do olho esquerdo exibida no dispositivo de exibição 10 para o olho esquerdo 5L do usuário, inibe projeção da imagem do olho esquerdo para o olho direito 5SR do usuário.

[0020] O sistema ótico 30 está situado em um percurso ótico 32 sobre o qual luz de imagem emitida a partir do dispositivo de exibição 10 e barreira 20 se desloca para os olhos esquerdo e direito 5L e 5R do usuário. O sistema ótico 30 foca a luz de imagem correspondendo a uma imagem paralaxe para projetar a imagem paralaxe para os olhos do usuário. Isto é, o sistema ótico 30 provê uma imagem paralaxe para os olhos do usuário. O sistema ótico 30 pode ser configurado para prover imagens paralaxes adaptadas para os olhos do usuário. O sistema ótico 30 inclui um elemento ótico 30a, um elemento ótico 30b e um elemento ótico 30c. o número dos elementos óticos constituindo o sistema ótico 30 não é limitado a três, e desse modo dois ou menos, ou quatro ou mais elementos óticos podem ser providos. O elemento ótico pode incluir um elemento refletivo incluindo um espelho convexo ou um espalho côncavo. O elemento ótico pode incluir um elemento refrativo incluindo uma lente convexa ou uma lente côncava. Os exemplos da lente convexa incluem uma lente biconvexa, uma lente plano-convexa e uma lente de menisco convexa. Os exemplos da lente côncava incluem uma lente bicôncava, uma lente plano-côncava, e uma lente de menisco côncava. O elemento ótico não é limitado ao elemento refletivo e o elemento refrativo e pode incluir, desse modo outro elemento ótico diferente.

[0021] Uma imagem virtual 10Q a partir do dispositivo de exibição 10 e uma imagem virtual 20Q a partir da barreira 20 estão situadas diretamente à frente de uma linha tracejada dupla de cadeia reta se estendendo no sentido de profundidade a partir do elemento ótico mais próximo 30c na visão de um usuário. A imagem virtual 10Q e a imagem virtual 20Q formam uma imagem paralaxe para ser provida aos olhos do usuário. Isto é, o usuário pode visualmente reconhecer a imagem virtual 10Q e a imagem virtual 20Q como uma imagem paralaxe. Desse modo, visão estereoscópica pode ser provida para o usuário.

[0022] Como mostrado na figura 2, o dispositivo de exibição 10 inclui subpixels 11. Os subpixels 11 podem ser dispostos em forma de grade. Nessas modalidades, eixos geométricos de grade definindo a matriz dos subpixels 11 são assumidos como sendo um eixo geométrico X e um eixo geométrico Y. Os subpixels 11 podem ser dispostos em um passo predeterminado em uma direção de eixo geométrico X bem como em uma direção de eixo geométrico Y. O passo dos subpixels 11 na direção de eixo geométrico X é designado por Hp, e o passo dos subpixels 11 na direção de eixo geométrico Y é designado por Vp. No que se segue, o passo Vp é assumido como sendo maior que o passo Hp.

[0023] Uma direção na qual paralaxe binocular é provido para os olhos do usuário também é mencionada como “direção paralaxe”., A direção paralaxe corresponde à direção na qual o olho esquerdo 5L e o olho direito 5R do usuário são dispostos. Nessas modalidades, a direção do eixo geométrico X é assumida como se conformando à direção de paralaxe. A direção do eixo geométrico X também é mencionada como “direção horizontal” ou “primeira direção”. A direção do eixo geométrico Y também é mencionada como “direção vertical” ou “segunda direção”.

[0024] Os subpixels 11 podem constituir um pixel 12. O pixel 12 pode compreender três subpixels 11 encerrados em contornos de traço no desenho. Por exemplo, o pixel 12 inclui subpixels 11 representando cores diferentes, a saber R, G e B. O número dos subpixels 11 constituindo o pixel 12 não é limitado a três, e desse modo os dois subpixels 11 ou quatro ou mais subpixels 11 podem ser incluídos. No caso onde o dispositivo de exibição 10 é construído como um LCD, ou um mostrador EL orgânico ou inorgânico, cada pixel pode corresponder ao subpixel 11 ou ao pixel 12. Nessas modalidades, o pixel 12 é assumido como incluindo os subpixels 11 alinhados na direção horizontal. Em outras palavras, nessas modalidades, a direção horizontal se conforma à direção de disposição dos subpixels 11 constituindo o pixel 12.

[0025] Nessas modalidades, é assumido que os subpixels 11 constituindo o pixel 12 são dispostos lado a lado na visão de um usuário. Nesse caso, a direção do eixo geométrico X se conforma à direção da disposição lado a lado, isto é, a direção lateral, e a direção do eixo geométrico Y se conforma à direção longitudinal. A relação entre o comprimento longitudinal do subpixel 11 e o comprimento lateral do subpixel 11 na visão de um usuário também é mencionada como “relação de aspecto do subpixel 11”. Nesse caso, a relação de aspecto é expressa como: Vp/Hp. A relação de aspecto Vp/Hp será a seguir designada por x. Nesse caso, o valor de x é maior que 1.

[0026] A matriz dos subpixels 11 pode ser dividida por um limite de exibição 15 em configuração escalonada indicada por uma linha pesada. A posição e a configuração do limite de exibição 15 podem ser determinadas pelo dispositivo de exibição 10. À configuração do limite de exibição 15 não é limitada àquela como mostrado na figura 2 e desse modo o limite de exibição 15 pode ter outra configuração. A matriz dos subpixels 11 é dividida pelo limite de exibição 15 em uma primeira região 11L e uma segunda região 11R. O dispositivo de exibição 10 pode permitir que a primeira região 11L exiba a imagem do olho esquerdo, e permitir que a segunda região 11R exiba a imagem do olho direito. O limite de exibição 15 pode incluir um primeiro limite de exibição indicando a faixa da primeira região 11L e um segundo limite de exibição indicando a faixa da segunda região 11R. Isso permite representação de subpixels 11 que não estão contidos na primeira região 11L e na segunda região 11R.

[0027] Como mostrado na figura 3, a barreira 20 inclui uma região de transmissão de luz 21 e uma região de bloqueio de luz 22. A região de transmissão de luz 21 permite que luz incidente sobre a barreira 20 passe através da mesma. A região de transmissão de luz 21 permite transmissão de luz em uma transmitância que é maior ou igual a um primeiro valor predeterminado. Por exemplo, o primeiro valor predeterminado pode ser ajustado em 100%, ou um valor próximo a 100%. A região de bloqueio de luz 22 bloqueia luz incidente sobre a barreira 20. A região de bloqueio de luz 22 permite transmissão de luz em uma transmissão que é menor ou igual a um segundo valor predeterminado. Por exemplo, o segundo valor predeterminado pode ser ajustado em 0%, ou um valor próximo a 0%.

[0028] A região de transmissão de luz 21 e a região de bloqueio de luz 22 são alternadamente dispostas na direção do eixo geométrico X. O limite entre a região de transmissão de luz 21 e a região de bloqueio de luz 22 se estende com inclinação em um ângulo predeterminado designado por 6 com relação a uma direção de eixo geométrico Y. Uma linha representando uma extremidade da região de transmissão de luz 21 também é mencionada como “linha extrema da região de transmissão de luz 21”. O ângulo predeterminado 0 também é mencionado como “ângulo de inclinação de barreira”. O ângulo 0 pode ser maior que O grau e menor que 90 graus.

[0029] A barreira 20 pode ser construída de um obturador de cristal líquido. O obturador de cristal líquido pode controlar a transmitância de luz de acordo com uma tensão aplicada. O obturador de cristal líquido, que inclui pixels, pode controlar a transmitância de luz em cada um dos pixels. No obturador de cristal líquido, uma região de alta transmitância de luz ou uma região de baixa transmitância de luz pode ser formada em qualquer formato dado. No caso onde a barreira 20 é construída de um obturador de cristal líquido, a região de transmissão de luz 21 pode ser uma região tendo uma transmitância de luz que é maior ou igual ao primeiro valor predeterminado. Além disso, no caso onde a barreira 20 é construída de um obturador de cristal líquido, a região de bloqueio de luz 22 pode ser uma região tendo uma transmitância de luz que é menor ou igual ao segundo valor predeterminado.

[0030] A região de transmissão de luz 21 permite transmissão da imagem do olho esquerdo para projeção da imagem do olho esquerdo exibida no dispositivo de exibição 10 para o olho esquerdo 5L do usuário e também permite transmissão da imagem do olho direito para projeção da imagem do olho direito exibida no dispositivo de exibição 10 para o olho direito SR do usuário. A região de bloqueio de luz 22 protege a imagem do olho esquerdo de modo a inibir projeção da imagem do olho esquerdo exibida no dispositivo de exibição 10 para o olho direito 5R do usuário, bem como protege a imagem do olho direito de modo a inibir a projeção da imagem do olho direito exibida no dispositivo de exibição 10 para o olho esquerdo 5L do usuário. Isto é, a barreira 20, enquanto permite projeção da imagem do olho direito exibida no dispositivo de exibição 10 para o olho direito 5R do usuário, inibe a projeção da imagem do olho direito para o olho esquerdo 5L do usuário. Além disso, a barreira 20, enquanto permite projeção da imagem do olho esquerdo exibida no dispositivo de exibição 10 para o olho esquerdo 5L do usuário, inibe a projeção da imagem do olho esquerdo para o olho direito 5R do usuário. A barreira 20 pode ser espaçada por uma distância predeterminada na direção oposta ao dispositivo de exibição 10.

[0031] A estrutura da barreira 20 pode variar dependendo de se uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário através do sistema ótico 30 ou uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário sem usar o sistema ótico 30. O que se segue descreve como o dispositivo de exibição 10 e a barreira 20 devem ser vistos no caso onde uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário sem usar o sistema ótico 30 com referência à figura 4.

[0032] O olho esquerdo 5L e o olho direito 5SR do usuário são assumidos como sendo espaçados por uma distância designada por P na direção oposta à barreira 20. O passo da disposição alternada da região de transmissão de luz 21 e a região de bloqueio de luz 22 na direção de eixo geométrico X também é mencionado como “passo de barreira” designado por j. A distância entre o olho esquerdo 5L e o olho direito 5SR também é mencionada como “distância interocular” designada por E. À distância a partir da barreira 20 até o dispositivo de exibição 10 também é mencionada como “lacuna” designada por g. A distância a partir de cada do olho esquerdo 5L e olho direito 5SR do usuário até o dispositivo de exibição 10 é designada por a.

[0033] O dispositivo de exibição 10 inclui uma região visível para o olho esquerdo 13L que é visível para o olho esquerdo 5L, do usuário, através da região de transmissão de luz 21 e uma região de proteção do olho esquerdo 14L que é invisível para o olho esquerdo 5L do usuário devido à região de bloqueio de luz 22. A região visível para o olho esquerdo 13L e a região de proteção do olho esquerdo 14L são alternadamente dispostas na direção de eixo geométrico X. A posição de um limite entre a região visível do olho esquerdo 13l e a região de proteção do olho esquerdo 14L é determinada com base na posição da linha extrema da região de transmissão de luz 21, a distância (P) a partir da barreira 20 até os olhos do usuário e a lacuna (9).

[0034] O dispositivo de exibição 10 inclui uma região visível para o olho direito 138R que é visível para o olho direito do usuário 5R através da região de transmissão de luz 21, e uma região de proteção do olho direito 14R que é invisível para o olho direito do usuário 5R devido à região de bloqueio de luz 22. A região visível para o olho direito 13R e a região de proteção de olho direito 14R são alternadamente dispostas na direção de eixo geométrico X. A posição de um limite entre a região visível para o olho direito 13R e a região de proteção do olho direito 14R é determinada com base na posição da linha extrema da região de transmissão de luz 21, e a lacuna (9).

[0035] No dispositivo de exibição 10, a região visível para o olho esquerdo 13L pode ser formada por permitir que os subpixels 11 localizados na primeira região 11L (consulte a figura 2) exibam a imagem do olho esquerdo. No dispositivo de exibição 10, a região visível para o olho direito 138R pode ser formada por permitir que os subpixels 11 localizados na segunda região 11R (consulte a figura 2) exibam a imagem do olho direito. No caso onde a primeira região 11L e a segunda região 11IR correspondem à região visível para o olho esquerdo 13L e a região visível para o olho direito 13R, respectivamente, o limite de exibição 15 representa um limite entre a região visível para o olho esquerdo 13L e a região visível para o olho direito 13R. Isto é, no dispositivo de exibição 10, a posição do limite de exibição 15 pode ser determinada com base na posição da linha extrema da região de transmissão de luz 21, a distância (P) a partir da barreira 20 até os olhos do usuário e a lacuna (g).

[0036] No caso onde a região visível para o olho esquerdo 13L e a região visível para o olho direito 13R pelo menos parcialmente sobrepõem uma à outra na direção do eixo geométrico X, pode surgir diafonia que é um fenômeno no qual parte da imagem do olho esquerdo é projetada para o olho direito 5R, ou parte da imagem do olho direito é projetada para o olho esquerdo 5L. Diafonia causa deterioração na qualidade de imagem de uma imagem paralaxe projetada para o usuário.

[0037] No caso onde a região visível para o olho esquerdo 13L e a região visível para o olho direito 13R são alternadamente dispostas sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X, o olho esquerdo 5L reconhece a imagem do olho esquerdo sozinho, e o olho direito 5SR reconhece a imagem do olho direito sozinho, em consequência do que pode resultar em diafonia reduzida. Desde que o olho esquerdo 5l reconheça somente a imagem do olho esquerdo e o olho direito 5R reconheça somente a imagem do olho direito, pode-se dizer que a distância (P) a partir da barreira 20 até os olhos do usuário é uma distância de visualização ideal. À distância de visualização ideal também é mencionada como “OVD (Distância de visualização ótima)”.

[0038] A região visível para o olho esquerdo 13| e a região visível para o olho direito 13R são individualmente também mencionadas como “grupo de pontos monoculares”. O passo da disposição dos grupos de pontos monoculares na direção de eixo geométrico X também é mencionado como “passo do grupo de pontos monoculares” designado por R. Uma combinação da região visível para o olho esquerdo 13L e a região visível para o olho direito 13R também é mencionada como “grupo de pontos binoculares”. O passo da disposição dos grupos de pontos binoculares na direção de eixo geométrico X também é mencionado como “passo do grupo de pontos binoculares”. Dado que a distância P é OVD, então o passo do grupo de pontos binoculares é duas vezes o passo do grupo de pontos monoculares, e é desse modo designado por 2R.

[0039] Em um exemplo de construção como mostrado na figura 4, é assumido que a distância P é OVD e os grupos de pontos monoculares são dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X. Nesse caso, com base na relação posicional geométrica entre os olhos do usuário, a barreira 20 e o dispositivo de exibição 10, uma relação definida pelas seguintes expressões (1) e (2) é atendida. Como usado na presente invenção o termo “relação posicional geométrica” abrange relação de semelhança. n=E% (1)

P iÃE (2)

[0040] O valor R pode ser excluído de acordo com as expressões (1) e (2). Isto é, a distância P, isto é OVD, pode ser determinada com base no passo de barreira (]), a lacuna (g) e a distância interocular (E).

[0041] Ao identificar visualmente o dispositivo de exibição 10 e a barreira 20 através do sistema ótico 30, o usuário pode visualizar cada de uma imagem virtual a partir do dispositivo de exibição 10 e uma imagem virtual a partir da barreira 20. O que se segue descreve como a imagem virtual 10Q a partir do dispositivo de exibição 10 e a imagem virtual 20Q a partir da barreira 20 devem ser vistas pelo usuário com referência a um exemplo de construção como mostrado na figura 5.

[0042] O dispositivo de exibição 10, a barreira 20 e o sistema ótico 30 são dispostos ao longo de um eixo geométrico Z. O sistema ótico 30 é assumido como sendo um plano independente de se inclui somente um elemento ótico como uma lente ou espelho ou inclui tais elementos óticos. O sistema ótico 30 é assumido como se situando em um plano que passa através de um ponto O e se estendendo perpendicularmente ao eixo geométrico Z. o centro do sistema ótico 30 é assumido como coincidindo com o ponto O. O eixo geométrico ótico do sistema ótico 30 é assumido como se estendendo ao longo do eixo geométrico Z. o sistema ótico 30 é representado como um segmento de linha situado no eixo geométrico X. O segmento de linha representando o sistema ótico 30 é estendido somente para a esquerda a partir do eixo geométrico Z para fins de conveniência em ilustração, porém pode ser estendido para a direita a partir do eixo geométrico Z também. O sistema ótico 30 pode ser simétrico em torno do eixo geométrico Z. O sistema ótico 30 tem um ponto focal em um ponto F espaçado por uma distância f no sentido oposto ao ponto O em uma direção negativa ao longo do eixo geométrico Z, e um ponto focal em um ponto F' espaçado por uma distância f no sentido oposto ao ponto O em uma direção positiva ao longo do eixo geométrico Z. A distância f representa o comprimento focal do sistema ótico 30. É assumido que luz que se desloca radialmente a partir do ponto F em direção ao sistema ótico 30 é submetida à refração ao passar através do sistema ótico 30 e então se desloca em uma direção paralela ao eixo geométrico Z em uma região localizada em direção a um lado positivo na direção do eixo goemétrico Z além do sistema ótico 30. Isto é, o sistema ótico 30 colima a luz que espalha radialmente a partir do ponto F.

[0043] O dispositivo de exibição 10 é assumido como se situando ao longo de um plano perpendicular ao eixo geométrico Z espaçado por uma distância no sentido oposto a partir do sistema ótico 30 assumido como sendo um plano perpendicular ao eixo geométrico Z na direção negativa ao longo do eixo geométrico Z. O dispositivo de exibição 10 é representado como um segmento de linha tendo um comprimento que corresponde ao passo do grupo de pontos binoculares (2R).

[0044] A barreira 20 é assumida como se situando ao longo de um plano perpendicular ao eixo geométrico Z espaçado por uma distância g no sentido oposto ao plano onde o dispositivo de exibição 10 está situado na direção positiva ao longo do eixo geométrico Z. A barreira 20 é representada como um segmento de linha tendo um comprimento correspondendo ao passo de barreira (j).

[0045] Uma linha reta ligando o ponto F e uma das extremidades do segmento de linha que repreesenta o dispositivo de exibição 10, bem como uma linha reta ligando o ponto F e a outra das extremidades, intersecta o segmento de linha que representa o sistema ótico 30 no ponto correspondente do ponto O e um ponto S. Isto é, o segmento de linha correspondendo ao passo do grupo de pontos binoculares no dispositivo de exibição 10 é aumentado até um segmento de linha O-S, como visto através do sistema ótico 30 a partir do lado positivo na direção do eixo geométrico Z.

[0046] Uma linha reta ligando o ponto O e um ponto extremo do segmento de linha representando o dispositivo de exibição 10 que é oposto ao ponto extremo do mesmo situado no eixo geométrico Z intersecta uma linha reta passando através do ponto S e se estendendo em paralelo ao eixo geométrico Z em um ponto S'. Uma linha perpendicular se estendendo perpendicularmente a partir do ponto S' até o eixo geométrico Z intersecta o eixo geométrico Z em um ponto S”. O segmento de linha S"- S” representa a imagem virtual 10Q a partir do dispositivo de exibição 10. A distância entre o ponto O e o ponto S” é designada por h. Isto é, quando o usuário vê o dispositivo de exibição 10 através do sistema ótico 30, a imagem virtual 10Q é espaçada pela distância h no sentido oposto ao ponto O na direção negativa ao longo do eixo geométrico Z. O comprimento do segmento de linha S'-S”, que é igual ao comprimento do segmento de linha O-S, corresponde ao passo do grupo de pontos binoculares na imagem virtual 10AQ. O passo do grupo de pontos binoculares na imagem virtual 10Q é designado por 2Q. O passo do grupo de pontos binoculares na imagem virtual 10Q é um passo aumentado em relação ao passo do grupo de pontos binoculares no dispositivo de exibição 10.

[0047] Uma linha reta ligando o ponto F e uma das extremidades do segmento de linha representando a barreira 20, bem como uma linha reta ligando o ponto F e uma outra das extermidades, intersecta o segmento de linha que representa o sistema ótico em um correspondente do ponto O e um ponto T. Isto é, o segmento de linha correspondendo ao passo de barreira é aumentado até um segmento de linha O-T, como visto através do sistema ótico 30 a partir do lado positivo na direção de eixo geométrico Z.

[0048] Uma linha reta ligando o ponto O e um ponto extremo do segmento de linha representando a barreira 20 que é oposta ao ponto extremo da mesma situado no eixo geométrico Z intersecta uma linha reta passando através do ponto T e se estendendo em paralelo ao eixo geométrico Z em um ponto T'. Uma linha perpendicular se estendendo perpendicularmente a partir do ponto T' até o eixo geométrico Z intersecta o eixo geométrico Z em um ponto T”. O segmento de linha T'-T" representa a imagem virtual 20Q a partir da barreira 20. A distância entre o ponto O e o ponto T" é designada por b. Isto é, quando o usuário vê a barreira 20 através do sistema ótico 30, a imagem virtual 20Q é espaçada pela distância b no sentido oposto a partir do ponto O na direção negativa ao longo do eixo geométrico Z. O comprimento do segmento de linha T'-T" que é igual ao comprimento do segmento de linha O-T, corresponde ao passo da barreira na imagem virtual 20Q. O passo de barreira na imagem virtual 20Q é designado por k. O passo de barreira na imagem virtual 20Q é um passo aumentado em relação ao passo de barreira na barreira 20.

[0049] A imagem virtual 10Q a partir do dispositivo de exibição 10 e a imagem virtual 20Q a partir da barreira 20 formam uma imagem paralaxe a ser provida aos olhos do usuário. O que se segue descreve como a imagem virtual 10Q e a imagem virtual 20Q devem ser vistas no caso onde uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário através do sistema ótico 30 com referência a um exemplo de construção como mostrado na figura 6.

[0050] A distância entre o sistema ótico 30 e o olho esquerdo 5L e o olho direito 5R do usuário é designada por P. O usuário reconhece visualmente a imagem virtual 10Q a partir do dispositivo de exibição 10 e a imagem virtual 20Q a partir da barreira através do sistema ótico 30. O passo de barreira na imagem virtual 20Q é designado por k. O passo do grupo de pontos monoculares e o passo do grupo de pontos binoculares na imagem virtual 10Q são designados por Q e 20, respectivamente. A distância entre a imagem virtual 10Q e a imagem virtual 20Q é designada por m. A distância entre o sistema ótico 30 e a imagem virtual 10Q é designada por h. A distância entre o sistema ótico 30 e a imagem virtual 20Q é designada por b.

[0051] No exemplo de construção mostrado na figura 6, é assumido que os grupos de pontos monoculares na imagem virtual 10Q a partir do dipositivo de exibição 10 são dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X. Nesse caso, com base na relação posicional geométrica entre os olhos do usuário, a imagem virtual 10Q, e a imagem virtual 10Q, uma relação definida pelas seguintes expressões (3) e (4) é atendida. Como usado na presente invenção o termo “relação posicional geométrica” abrange relação de semelhança.

o rr E (8) k =2x0xT2> (4)

[0052] Na figura 5, um triângulo cujos vértices são respectivamente definidos pelas extremidades do segmento de linha representando a barreira 20 e o ponto F e um triângulo cujos vértices são respectivamente definidos pelo ponto O, o ponto Te o ponto F estão em relação de semelhança entre si. Com base na relação de semelhança, a relação entre o passo de barreira (j) na barreira 20 e o passo de barreira (k) na imagem virtual 20Q é definida pela seguinte expressão (5).

jebrloars (5)

Í

[0053] Na figura 5, um triângulo cujos vértices são respectivamente definidos pelas extremidades do segmento de linha representando o dispositivo de exibição 10 e o ponto F e um triângulo cujos vértices são respectivamente definidos pelo ponto O, ponto S e ponto F estão em relação de semelhança entre si. Com base na relação de semelhança, a relação entre o passo do grupo de pontos binoculares (2R) no dispositivo de exibição 10 e o passo do grupo de pontos binoculares (2Q) na imagem virtual 10Q é definida pela seguinte expressão (6). =2IBx—L ( 209=2R Fa (6)

[0054] O passo de barreira (j) é definido pela seguinte expressão (7) de acordo com a expressão (4), a expressão (5) e a expressão (6). jecnx—t horta Pb (7) f-a f P+h

[0055] A distância a partir dos olhos do usuário até a imagem virtual 20Q a partir da barreira 20 (P + b) é definida pela seguinte expressão (8) de acordo com a expressão (3) e a expressão (6). Pib=smiENZoÊ (8) Rxf

[0056] A distância entre a imagem virtual 20Q e a imagem virtual 10Q (m) é definida pela seguinte expressão (9) com referência à figura 5. chobheanto fazendo ) m=h bra (a rasa (9)

[0057] Como indicado pelas seguintes expressões (10) e (11), o fator de ampliação da imagem virtual 10Q com relação ao dispositivo de exibição 10 é definido como A, e o fator de ampliação da imagem virtual 20Q com relação à barreira 20 é definido como B. a=t (10) fa pet (117) S-a+g

[0058] O passso de barreira (j) é definido pela seguinte expressão (12) de acordo com as expressões (7) a (11). 11 jet UA mto (12)

PRB AAA HZ

[0059] A expressão (12) representando a relação entre o passo de barreira (|) e o passo do grupo de pontos binoculares (2R) é definida como a condição necessária para os grupos de pontos monoculares na imagem virtual 10Q serem dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X. No caso onde a expressão (12) é atendida, uma imagem paralaxe derivada da imagem virtual 10Q e a imagem virtual 20Q pode ser provida aos olhos do usuário com pouca diafonia.

[0060] No caso onde a expressão (12) é atendida, a condição necessária para o passo de barreira (j) e o passo do grupo de pontos binoculares (2R) serem iguais é definida pela seguinte expressão (13).

Fen (13)

[0061] —Aexpressão (13) é transformada nas expressões (14) e (15) de acordo com as definições Ae B.

ad) (ga de - [G-Sat (14) g EE (186)

[0062] O passo de barreira ()) e o passo do grupo de pontos binoculares (2R) podem se tornar iguais quando a expressão (14) ou a expressão (15) é atendida. Isto é, no caso onde a condição necessária para os grupos de pontos monoculares serem dispostos sem sobreposição mútua na direção do eixo geométrico X é atendida e a expressão (14) ou a expressão (15) é adicionalmente atendida, então uma relação dada como: j = 2R é atendida.

[0063] No caso onde uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário sem usar o sistema ótico 30 (consulte a figura 4), a condição necessária para os grupos de pontos monoculares serem dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X abrange a condição definida pela expressão (2). De acordo com a expressão (2) em que g é maior que O, o preenchimento de uma relação dada como: j = 2R é definido como a condição necessária para os grupos de pontos monoculares serem dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X. Por outro lado, quando uma imagem paralaxe é projetada em dimensão ampliada para os olhos do usuário através do sistema ótico 30 e, além disso, a expressão (14) ou a expressão (15) é atendida, então o preenchimento da relação dada como: j 2R não mais é a condição necessária para os grupos de pontos monoculares serem dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X. Expresso de modo diferente, desde que uma imagem paralaxe seja projetada para os olhos do usuário através do sistema ótico 30, os grupos de pontos monoculares podem ser dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X mesmo no caso onde a relação dada como: j=2R é atendida.

[0064] No caso onde o sistema ótico 30 permite que a imagem paralaxe seja projetada em dimensão ampliada para os olhos do usuário, a imagem virtual 10Q corrseponde a uma representação aumentada do dispositivo de exibição 10 e a imagem virtual 20Q corresponde a uma representação aumentada da barreira 20. Em outras palavras, o sistema ótico 30 aumenta o passo de barreira (j) e o passo do grupo de pontos binoculares (2R) em fatores de ampliação diferentes um do outro para causar uma diferença entre o passo do grupo de pontos binoculares (2Q) na imagem virtual 10Q e o passo de barreira (k) na imagem virtual 20Q.

[0065] A barreira 20 pode ser construída de um painel de cristal líquido. Como mostrado na figura 7, a barreira 20 pode incluir subpixels 23. Os subpixels 23 podem ser dispostos em forma de grade. Eixos geométricos de grade definindo a matriz dos subpixels 23 são assumidos como sendo um eixo geométrico X e um eixo geométrico Y. Os subpixels 23 podem ser dispostos em um passo predeterminado em uma direção de eixo geométrico X bem como em uma direção de eixo geométrico Y. À barreira 20 pode incluir subpixels 23 correspondendo à região de transmissão de luz 21 e subpixels 23 correspondendo à região de bloqueio de luz 22. O subpixel 23 correspondendo à região de transmissão de luz 21 é controlado em um estado onde um obturador de cristal líquido é aberto. O subpixel 23 correspondendo à região de bloqueio de luz 22 é controlado em um estado onde um obturador de cristal líquido é fechado. A região onde os subpixels 23 correspondendo à região de transmissão de luz 21 são dispostos e a região onde os subpixels 23 coresrpondendo à região de bloqueio de luz 22 são dispostos podem ser separadas por um limite de controle 25. A barreira 20 inclui um painel de obturador que pode ser submetido a uma transição entre um estado de transmissão de luz e um estado de bloqueio de luz em uma base de microrregião por microrregião. Os exemplos do painel de obturador incluem, além do painel de cristal líquido, um painel MEMS incorporando um obturador MEMS (Sistema micro eletromecânico). O painel de obturador também é mencionado como “segundo painel”.

[0066] Como mostrado na figura 8, o subpixel 23 pode incluir uma porção de obturador 23A e uma matriz preta 23B. A porção de obturador 23A permite que luz passe através da mesma quando controlada em um estado aberto, e bloqueia luz quando controlada em um estado fechado. Quando a porção de obturador 23A está no estado aberto, o subpixel 23 pode exibir uma transmitância de luz que é maior ou igual a um primeiro valor predeterminado. Quando a porção de obturador 23A está no estado fechado, o subpixel 23 pode exibir uma transmitância de luz que é menor ou igual a um segundo valor predetermiando.

[0067] A matriz preta 23B é disposta ao longo da periferia externa do subpixel 23 para demarcação entre os subpixels individuais 23. A matriz preta 23B bloqueia luz independente do estado da porção de obturador 23A. A dimensão transversal e a dimensão longitudinal do subpixel 23 são designadas por H1 e V1, respectivamente. A matriz preta 23B tem uma largura designada por W. A dimensão transversal e a dimensão longitudinal da porção de obturador 23A são expressas como (H1 — W x 2) e (VI — W x 2), respectivamente. Mesmo se o subpixel 23 for alterado em tamanho, a largura (W) da matriz preta 23B pode ser deixada inalterada. No caso onde H1 ou V1 é aumentado e W permanece inalterado, a proporção de área da matriz preta 23B na área inteira do subpixel 23 é aumentada. Um aumento em H1 ou V1 aumenta a transmitância de luz do subpixel 23 controlada para o estado onde a porção de obturador 23A é aberta.

[0068] O dispositivo de exibição 10 pode ser construído de um painel de cristal líquido. O painel de cristal líquido servindo como o dispositivo de exibição 10 também é mencionado como “primeiro painel”. Cada subpixel 11 provido no primeiro painel é também mencionado como “primeiro subpixel”. Os primeiros subpixels são dispostos em um primeiro passo na direção paralaxe. O dispositivo de exibição 10 inclui um painel de exibição do tipo obturador que pode ser submetido a uma transição entre um estado de transmissão de luz e um estado de bloqueio de luz em uma base de microrregião por microrregião. Os exemplos do painel de exibição do tipo obturador incluem, além do painel de cristal líquido, um painel de exibição MEMS incorporando um obturador MEMS. O painel de exibição do tipo obturador também é mencionado como “primeiro painel”.

[0069] O painel de cristal líquido servindo como a barreira 20 também é mencionado como “segundo painel”. Cada subpixel 23 provido no segundo painel também é mencionado como “segundo subpixel”. Os segundos subpixels são dispostos em um segundo passo na direção paralaxe. O segundo subpixel pode constituir a região de transmissão de luz 21 quando controlada para o estado onde a porção de obturador 23A é aberta. O segundo subpixel pode constituir a região de bloqueio de luz 22 quando controlada para o estado onde a porção de obturador 23A está fechada.

[0070] No caso onde o segundo subpixel constitui a região de transmissão de luz 21, quanto maior o segundo subpixel, menor a proporção de área da matriz preta 23B na área inteira do segundo pixel. Consequentemente, quanto maior o segundo subpixel, mais alto o nível de transmitância de luz na região de transmissão de luz 21 constituída pelo segundo subpixel pode se tornar.

[0071] Em uma modalidade da invenção, o primeiro painel exibe uma imagem incluindo uma imagem do olho esquerdo e uma imagem do olho direito. O segundo painel permite que a imagem do olho esquerdo e a imagem do olho direito sejam projetadas para o olho esquerdo 5L e para o olho direito 5R, respectivamente, do usuário através da região de transmissão de luz 21 e região de bloqueio de luz 22.

Isto é, com base na imagem exibida no primeiro painel, o segundo painel produz uma imagem paralaxe para prover paralaxe binocular para os olhos do usuário. O sistema ótico 30 permite que a imagem paralaxe seja provida em dimensão ampliada para os olhos do usuário.

[0072] Nessas modalidades, no caso onde o passo de barreira (j)) e o passo do grupo de pontos binoculares (2R) são iguais, o segundo subpixel pode ser aumentado em tamanho. Isso torna possível aumentar a transmitância de luz do segundo painel.

[0073] Como ilustrado na figura 4, como exemplo comparativo, é assumido que uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário sem usar o sistema ótico que permite ampliação da imagem paralaxe. No exemplo comparativo, no caso onde a distância P é OVD, a relação definida pela expressão (2) descrita mais cedo é atendida. De acordo com a expressão (2) em que P e g são números positivos, uma relação dada como: j < 2R é atendida. Isto é, no caso onde uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário sem usar o sistema ótico 30, o preenchimento de tal relação que o passo de barreira é menor que o passo do grupo de pontos binoculares é definida como a condição necessária para os grupos de pontos monoculares serem dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico XxX.

[0074] Por outro lado, no mostrador head-up 1 de acordo com a modalidade, no caso onde a relação definida pela expressão (14) ou a expressão (15) é atendida, uma relação dada como: j = 2R é atendida. Isto é, no caso onde uma imagem paralaxe é projetada para os olhos do usuário sem usar o sistema ótico 30, o preenchimento de tal relação que o passo de barreira é igual ao passo do grupo de pontos binoculares é atendido como a condição necessária para os grupos de pontos monoculares serem dispostos sem sobreposição mútua na direção de eixo geométrico X.

[0075] O grupo de pontos binoculares é constituído por um cluster dos primeiros subpixels. Nesse caso, o passo do grupo de pontos binoculares é igual a um múltiplo de número natural do primeiro passo. A região de transmissão de luz 21 e a região de bloqueio de luz 22 da barreira 20 são constituídas por um cluster dos segundos subpixels. Nesse caso, o passo de barreira é igual a um múltiplo de número natural do segundo passo.

[0076] No exemplo comparativo, o passo de barreira é menor que o passo do grupo de pontos binoculares. Com a condição de que o passo do grupo de pontos binoculares seja igual a um múltiplo de números naturais do primeiro passo e que o passo de barreira seja igual a um múltiplo de números naturais do segundo passo, então, como regra, o segundo passo é menor que o primeiro passo. Isto é, o segundo subpixel é menor que o primeiro subpixel. Nesse caso, pode-se dizer que o primeiro painel e o segundo painel que diferem em passo um do outro incluem configurações de pixel diferentes.

[0077] Por outro lado, na modalidade, no caso onde o passo de barreira é igual ao passo do grupo de pontos binoculares, o segundo subpixel é igual em tamanho ao primeiro subpixel. Nesse caso, o primeiro painel e o segundo painel são idênticos em configuração de pixel entre si. O primeiro painel pode ser provido com um filtro de cores para representar cores diferentes, a saber, R (vermelho), G (verde) e B (azul) em uma imagem exibida. Não há necessidade do segundo painel incluir um filtro de cores. O segundo painel pode apresentar um nível mais alto de transmitância de luz sem ser provido com um filtro de cores. No caso onde o primeiro painel e o segundo painel são idênticos em configuração de pixels entre si, outros componentes constituintes além do filtro de cores podem ser compartilhados entre o primeiro painel e o segundo painel. Isto é, como contrastado com o exemplo comparativo, o uso da configuração de pixel que o primeiro painel e o segundo painel têm em comum pode diminuir o custo dos componentes constituintes.

[0078] É assumido que o exemplo comparativo e a modalidade são idênticos em tamanho do primeiro subpixel entre si. Sob essa assunção, de acordo com uma comparação do tamanho do primeiro subpixel e o tamanho do segundo subpixel, o segundo subpixel da modalidade é maior que o segundo subpixel do exemplo comparativo. No caso onde o segundo subpixel constitui a região de transmissão de luz 21, a transmitância de luz do segundo subpixel da modalidade é maior que a transmitância de luz do segundo subpixel do exemplo comparativo. Isto é, na modalidade, o preenchimento de tal relação que o segundo subpixel é igual em tamanho ao primeiro subpixel aumenta a transmitância de luz da barreira 20. Como resultado, é possível aumentar o brilho de uma imagem paralaxe projetada para os olhos do usuário.

[0079] O mostrador head-up 1 controla o primeiro painel e o segundo painel em uma base individual em relação ao passo do grupo de pontos binoculares e o passo de barreira. Seja assumido que o primeiro passo e o segundo passo diferem um do outro. Nesse caso, ao definir um valor que é m1 vezes o primeiro passo igual a um valor que é m2 vezes o segundo passo e também definir o valor que é m1 vezes o primeiro passo e o valor que é m2 vezes o segundo passo igual a j e 2R, respectivamente, a determinação de “mi” e “m2” será difícil. Por outro lado, no caso onde o primeiro passo e o segundo passo são iguais, é fácil definir um valor que é n vezes o primeiro passo igual a um valor que é n vezes o segundo passo. Isso torna fácil definir o valor que é n vezes o primeiro passo e o valor que é n vezes o segundo passo igual a j e 2R, respectivamente. Isto é, o passo de barreira (j)) e o passo do grupo de pontos binoculares (2R) podem se tornar iguais quando o primeiro passo e o segundo passo são iguais. Observe que m1, m2 e n são cada um número natural.

[0080] No caso onde o passo de barreira e o passo do grupo de pontos binoculares são iguais, desde que uma imagem paralaxe seja projetada para os olhos do usuário através do sistema ótico 30, os grupos de pontos monoculares podem ser dispostos sem sobreposição mútua na direção do eixo geométrico X. Isso permite redução em diafonia na imagem paralaxe.

[0081] No caso onde o passo do grupo de pontos binoculares (2R) é igual ao passo de barreira (j), um passo (R) igual à metade do passo do grupo de pontos binoculares e um passo igual à metade do passo de barreira (j)) são cada também mencionados como “terceiro passo”. A expressão descrita mais cedo (14) indica que o terceiro passo é calculado com base na lacuna (g), o ponto focal (f) do sistema ótico 30 e a distância interocular (E) do usuário. Por exemplo, mesmo com variação em distância interocular a partir de usuário para usuário, o mostrador head-up 1 determina o terceiro passo em conformidade com a distância interocular de cada usuário em uma base individual, e desse modo obtém projeção de imagens paralaxe adequadas para usuários.

[0082] A expressão descrita mais cedo (15) indica que a lacuna (g) é calculada com base no ponto focal (f) do sistema ótico 30, a distância interocular (E) do usuário, e o passo (R) igual à metade do passo do grupo de pontos binoculares. Por exemplo, no curso da fabricação do mostrador head-up 1, um elemento de ajuste de espaçamento como um espaçador pode ser disposto entre o primeiro painel e o segundo painel. A lacuna (g) pode ser determinada de acordo com a espessura do espaçador. Isto é, a espessura do espaçador pode ser determinada com base no ponto focal (f) do sistema ótico 30, a distância interocular (E) do usuário e o passo (R) igual à metade do passo do grupo de pontos binoculares.

[0083] Pode ser dito que a expressão descrita mais cedo (14) ou expressão (15) é atendida quando o sistema ótico 30 funciona em um modo ideal, e forma um feixe de luz colimada na região localizada no sentido do lado positivo na direção do eixo geométrico Z mostrada na figura 5. Nesse caso, independente da distância (P) a partir do sistema ótico 30 até os olhos do usuário, o preenchimento da expressão (14) ou a expressão (15) torna possível prover visão estereoscópica mesmo no caso onde o passo de barreira e o passo do grupo de pontos binoculares são iguais.

[0084] Pode haver um caso onde o sistema ótico 30 não forma um feixe de luz colimada na região situada no sentido do lado positivo na direção do eixo geométrico Z além do sistema ótico 30 como mostrado na figura 5. Nesse caso, a condição necessária para visão estereoscópica a ser provida quando o passo de barreira e o passo do grupo de pontos binoculares são iguais se baseia não somente nos parâmetros individuais na expressão (14) ou expressão (15) mas também na distância (P) a partir do sistema ótico 30 até os olhos do usuário. Nesse caso, por exemplo, o terceiro passo pode ser calculado com base não somente na lacuna (g), ponto focal (f) e distância interocular (E), mas também na distância (P) a partir do sistema ótico até os olhos do usuário.

[0085] O terceiro passo pode ser igual a um múltiplo de número natural de cada do primeiro passo e segundo passo. No dispositivo de exibição 10 e barreira 20, o número de pixels no grupo de pontos monoculares ou o número de pixels na região de transmissão de luz 21 pode ser determinado com base no valor R obtido por cálculo usando a expressão (14).

[0086] O mostrador head-up 1 de acordo com a modalidade é montável em um corpo em movimento. No caso onde o mostrador head-up 1 é montado em um corpo em movimento, os usuários do mostrador head-up 1 incluem motoristas ou operadores de corpo em movimento e passageiros. Em um corpo em movimento incorporando o mostrador head-up 1, alguns componentes constituintes do mostrador head-up 1 podem ser preparados pelo uso compartilhado de alguns dispositivos ou componentes do corpo em movimento. Por exemplo, um para-brisa provido no corpo em movimento pode servir também como um componente constituinte do mostrador head-up 1. Por exemplo, o elemento ótico 30c mostrado na figura 1 pode ser substituído com o para- brisa do corpo em movimento.

[0087] No caso onde o dispositivo de exibição 10 inclui um painel de exibição do tipo obturador, um dispositivo de fonte de luz pode ser incluído no dispositivo de exibição 10. Nesse caso, no mostrador head-up 1, a barreira 20 pode estar situada entre o painel de exibição do tipo obturador e o dispositivo de fonte de luz.

[0088] O termo “corpo em movimento” como usado na revelação inclui veículos, navios e aeronaves. Na revelação, os “veículos” incluem veículos a motor e veículos industriais, porém não são limitados aos mesmos, e podem incluir também veículos ferroviários, veículos domésticos e aeronaves de asa fixa que se deslocam em pistas. Os “veículos a motor” incluem automóveis de passageiros, caminhões, ônibus, motocicletas e tróleis, porém não são limitados aos mesmos, e também podem incluir outros veículos que se deslocam em estradas. Os “veículos industriais” incluem veículos industriais para agricultura e aqueles para trabalho de construção. Mais especificamente, os “veículos industriais" incluem empilhadeiras e carrinhos de golfe, porém não são limitados aos mesmos. Os “veículos industriais para agricultura” incluem tratores, cultivadores, plantadeiras, binders, colheitadeiras, e cortadores de grama, porém não são limitados aos mesmos. Os “veículos industriais para trabalho de construção” incluem escavadeiras, raspadores, pás de carregamento, veículos de guindaste, caminhões basculantes e rolos compactadores, porém não são limitados aos mesmos. Os “veículos” também incluem veículos de tração humana. O modo como categorizar veículos não é limitado ao acima. Por exemplo, os “veículos a motor” podem incluir veículo industrial que pode se deslocar em estradas e, um mesmo veículo pode ser colocado em categorias. Na revelação, os “navios” incluem embarcações pessoais, barcos e navios-tanque. Na revelação, as “aeronaves” incluem aeronaves de asa fixa e aeronaves de asa rotativa.

[0089] As construções de acordo com a revelação não são limitadas às modalidades descritas até aqui, e várias modificações e alterações podem ser feitas. Por exemplo, as características como funções dos componentes constituintes podem ser reorganizadas sem causar inconsistências lógicas. Além disso, por exemplo, componentes constituintes pode ser montada em um ou um único componente pode ser dividido em peças.

[0090] Os desenhos para explicar as construções de acordo com a revelação são representações esquemáticas. Desse modo, as razões dimensionais, etc. nos desenhos não coincidem necessariamente com as razões dimensionais efetivas, etc.

[0091] Os termos como “primeiro” e “segundo” como usados na revelação são identificadores usados meramente para fazer uma distinção entre os componentes constituintes. Na revelação, os componentes distinguidos um do outro pelos identificadores como “primeiro” e “segundo” podem ter seus identificadores trocados entre si. Por exemplo, o primeiro painel e o segundo painel podem ter seus identificadores, a saber “primeiro” e “segundo”, trocados entre si. Os identificadores são trocados simultaneamente. Os componentes são distinguíveis mesmo após a troca de seus identificadores. Os identificadores podem ser omitidos. No caso de omitir os identificadores, os componentes são distinguidos entre si por símbolos de referência. A descrição de identificadores como “primeiro” e “segundo” na revelação não será usada individualmente para a interpretação da ordem dos componentes ou para a fundamentação da presença de um identificador menor.

[0092] Na revelação, o eixo geométrico X, o eixo geométrico Y, e o eixo geométrico Z são usados para fins de conveniência em ilustração e podem desse modo ser trocados. Embora a disposição de acordo com a revelação tenha sido descrita com base no sistema de coordenadas retangular incluindo o eixo geométrico

X, o eixo geométrico Y, e o exio geométrico Z, a relação posicional entre os componentes constituintes de acordo com a revelação não é limitada à relação ortogonal definida pelo sistema de coordenadas retangular X-Y-Z. Lista de sinais de referência

[0093] 1: mostrador head-up 5L: olho esquerdo BR: olho direito 10: dispositivo de exibição 10Q: imagem virtual a partir do dispositivo de exibição 11: subpixel 11L: primeira região 11R: segunda região 12: pixel 13L: região visível do olho esquerdo 13R: região visível do olho direito 14L: região de proteção do olho esquerdo 14R: região de proteção do olho direito 15: limite de exibição 20: barreira 200Q: imagem virtual a partir da barreira 21: região de transmissão de luz 22: região de bloqueio de luz 23: subpixel 23A: porção de obturador 23B: matriz preta 25: limite de controle 30: sistema ótico 30a, 30b, 30c: elemento ótico 32: percurso ótico

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Mostrador head-up, caracterizado pelo fato de compreender: um primeiro painel; um segundo painel; e um sistema ótico, o primeiro painel compreendendo primeiros subpixels dispostos em um primeiro passo em uma direção paralaxe, em cuja direção paralaxe binocular é provido para os olhos do usuário, o segundo painel compreendendo segundos subpixels dispostos em um segundo passo na direção paralaxe, o segundo painel sendo colocado ao longo do primeiro painel, o segundo painel sendo configurado para produzir, com base em uma imagem exibida no primeiro painel, uma imagem paralaxe para prover paralaxe binocular para os olhos do usuário, o sistema ótico permitindo que a imagem paralaxe seja provida em dimensão ampliada aos olhos do usuário, o primeiro passo e o segundo passo sendo iguais entre si.

2. Mostrador head-up, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema ótico é configurado para ampliar o primeiro painel e o segundo painel e fatores de ampliação do primeiro painel e do segundo painel são diferentes entre si.

3. Mostrador head-up, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o primeiro painel é configurado para exibir uma imagem do olho direito e uma imagem do olho esquerdo, que são dispostas em um terceiro passo na direção paralalaxe, nos primeiros subpixels, os segundos subpixels do segundo painel são configurados para formar uma região de transmissão de luz e uma região de bloqueio de luz, que são dispostas no terceiro passo na direção paralaxe, e o terceiro passo é calculado com base em uma distância entre o primeiro painel e o segundo painel, um ponto focal do sistema otico e uma distância interocular entre os olhos do usuário.

4. Mostrador head-up, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma expressão que se segue é atendida: R=ÉxE

Í em que g designa a distância entre o primeiro painel e o segundo painel, f designa o ponto focal do sistema ótimo, E designa a distância interocular entre os olhos do usuário e R designa um passo igual à metade do terceiro passo.

5. Mostrador head-up de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o terceiro passo é adicionalmente calculado com base em uma distância entre o sistema ótico e os olhos do usuário.

6. Mostrador head-up de acordo com qualquer uma das reivindicações 3 a 5, caracterizado pelo fato de que o terceiro passo é igual a um múltiplo de número natural de cada do primeiro passo e do segundo passo.

7. Corpo em movimento, caracterizado pelo fato de compreender: um mostrador head-up compreendendo um primeiro painel, um segundo painel e um sistema ótico, o primeiro painel compreendendo primeiros subpixels dispostos em um primeiro passo em uma direção paralaxe, em cuja direção paralaxe binocular é provido para os olhos do usuário, o segundo painel compreendendo segundos subpixels dispostos em um segundo passo na direção paralaxe, o segundo painel sendo colocado ao longo do primeiro painel, o segundo painel sendo configurado para produzir, com base em uma imagem exibida no primeiro painel, uma imagem paralaxe para prover paralaxe binocular para os olhos do usuario, o sistema ótico permitindo que a imagem paralaxe seja provida em dimensão ampliada aos olhos do usuário, o primeiro passo e o segundo passo sendo iguais entre si.

8. Dispositivo de exibição para mostrador head-up, caracteriado pelo fato de compreender: um primeiro painel; e um segundo painel, o primeiro painel compreendendo primeiros subpixels dispostos em um primeiro passo em uma primeira direção, o segundo painel compreendendo segundos subpixels dispostos em um segundo passo na direção paralaxe, o segundo painel sendo colocado ao longo do primeiro painel, o segundo painel sendo configurado para produzir, com base em uma imagem exibida no primeiro painel, uma imagem paralaxe para prover paralaxe binocular para os olhos do usuário disposto na primiera direção, o primeiro passo e o segundo passo sendo iguais entre si.

9. Dispositivo de exibição para mostrador head-up de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o segundo painel não compreende filtro de cor.

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