CN110431038B - 显示装置以及具有显示装置的移动体 - Google Patents
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Abstract
显示装置具有图像形成部、投影部、主体部以及位置校正部。图像形成部具有显示面,在显示面形成图像。投影部利用图像形成部的输出光,来向对象空间投影与图像对应的虚像。在主体部安装图像形成部和投影部。位置校正部基于表示主体部的姿势的姿势信号,来改变虚像相对于主体部的相对的显示位置。位置校正部具有通过互不相同的方法改变虚像的显示位置的多个校正部。位置校正部根据姿势信号的频率分量,来从多个校正部中选择至少一个校正部,并利用所选择的校正部来改变虚像的显示位置。
Description
技术领域
本公开一般而言涉及一种显示装置以及具有显示装置的移动体,更详细地说,涉及一种用于向对象空间投影虚像的显示装置以及具有显示装置的移动体。
背景技术
以往,作为车辆用的显示装置,众所周知的是将来自图像形成部(图像显示器)的信息图像叠加于驾驶员的视野内来进行显示的平视显示装置(例如,参照专利文献1)。
专利文献1所记载的显示装置构成为:使从图像形成部的显示面发出的光经过投影透镜入射到风挡(窗构件),并使该光在风挡处反射,来将来自显示面的光反射而引导到驾驶员处。专利文献1所记载的显示装置具有检测车辆的振动状态的单元以及用于驱动投影透镜的驱动装置,该显示装置根据振动位移的方向来使投影透镜位移,由此改变在驾驶员的视野内叠加图像(虚像)的位置。由此,专利文献1公开了减少因搭载有显示装置的车辆的振动而产生的虚像的振动。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平1-293239号公报
发明内容
本公开提供一种能够与施加于显示装置的各种各样的振动对应地调整虚像的显示位置的显示装置以及具有显示装置的移动体。
第1方式所涉及的显示装置具有图像形成部、投影部、主体部以及位置校正部。图像形成部具有显示面,在显示面形成图像。投影部利用图像形成部的输出光,来向对象空间投影与图像对应的虚像。在主体部安装图像形成部和投影部。位置校正部基于表示主体部的姿势的姿势信号,来改变虚像相对于主体部的相对的显示位置。位置校正部具有通过互不相同的方法改变虚像的显示位置的多个校正部。位置校正部构成为:根据姿势信号的频率分量,来从多个校正部中选择至少一个校正部,并利用所选择的校正部来改变虚像的显示位置。
关于第2方式所涉及的显示装置,在第1方式中,多个校正部包括图像校正部,该图像校正部通过变更显示面中的图像的位置,来改变虚像的显示位置。
关于第3方式所涉及的显示装置,在第2方式中,位置校正部构成为:针对规定的下限频率以上的姿势信号的频率分量,至少选择图像校正部。
关于第4方式所涉及的显示装置,在第1~3中的任一方式中,投影部具有光学元件,该光学元件通过使图像形成部的输出光反射或者透过,来向对象空间投影虚像。多个校正部包括元件校正部,该元件校正部通过变更光学元件的朝向或者位置,来改变虚像的显示位置。
关于第5方式所涉及的显示装置,在第4方式中,位置校正部构成为:针对规定的上限频率以下的姿势信号的频率分量,至少选择元件校正部。
关于第6方式所涉及的显示装置,在第1~5中的任一方式中,多个校正部包括显示面校正部,该显示面校正部通过变更显示面的位置,来改变虚像的显示位置。
关于第7方式所涉及的显示装置,在第6方式中,位置校正部构成为:针对规定的上限频率以下的姿势信号的频率分量,至少选择显示面校正部。
关于第8方式所涉及的显示装置,在第1~7中的任一方式中,多个校正部包括第一校正部和第二校正部。位置校正部还具有第一滤波器和第二滤波器。姿势信号经过第一滤波器被输入到第一校正部。姿势信号经过第二滤波器被输入到第二校正部。
第9方式所涉及的移动体具有:第1~8中的任一方式所涉及的显示装置;以及反射构件,其用于反射来自投影部的光。
本公开具有能够与施加于显示装置的各种各样的振动对应地调整虚像的显示位置这样的优点。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的显示装置的结构的示意图。
图2是具有上述的显示装置的汽车的示意图。
图3是示出使用上述的显示装置的情况下的用户的视野的示意图。
图4A是从侧方观察处于基准姿势的汽车的概要图。
图4B是示出驾驶处于基准姿势的汽车的用户的视野的示意图。
图5A是从侧方观察处于后倾姿势的汽车的概要图。
图5B是示出驾驶处于后倾姿势的汽车的用户的视野的示意图。
图6A是从侧方观察处于前倾姿势的汽车的概要图。
图6B是示出驾驶处于前倾姿势的汽车的用户的视野的示意图。
图7是示出上述的显示装置中的第一校正部的动作的示意图。
图8是示出上述的显示装置中的第二校正部的动作的示意图。
图9是示出上述的显示装置中的第二校正部的动作的示意图。
图10是示出实施方式2所涉及的显示装置的结构的示意图。
图11是具有实施方式1所涉及的显示装置的汽车的示意图。
具体实施方式
在说明本公开的实施方式之前,先简单说明现有技术中的问题点。在专利文献1所记载的显示装置中,不论施加于显示装置的振动(车辆的振动)为哪种频率分量的振动,均通过单一的方法(例如驱动投影透镜)来调整虚像在驾驶员的视野内的显示位置。因此,例如在因路面状况以及车辆的加减速等而对显示装置施加了各种各样的振动的情况下,根据振动的种类不同,仅通过对虚像的显示位置进行调整的话,有可能无法减少虚像的振动。作为一例,调整虚像的显示位置的方法在应对振幅比较小且频率比较高的振动的情况下,有时针对振幅比较大且频率比较低的振动却无法减少虚像的振动。
(实施方式1)
(1)概要
如图1、图2以及图11所示,实施方式1所涉及的显示装置10例如是作为移动体的汽车100中使用的平视显示器(HUD:Head-Up Display)。
如图11所示,汽车100具有:汽车主体部109;汽车驱动部104,其用于使汽车主体部109移动;风挡101,其固定于汽车主体部109;以及显示装置10,其配置在汽车主体部109的前围板102内。汽车驱动部104包括发动机、电动机等驱动源105以及被驱动源105驱动的驱动轮106。
如图1所示,显示装置10以从汽车100的风挡101的下方向该风挡101投影图像的方式设置在汽车100的车室内。在图2的例子中,在风挡101的下方的前围板102内配置显示装置10。当从显示装置10向风挡101投影图像时,在作为反射构件的风挡101发生反射的图像被用户200(驾驶员)视觉识别。
通过显示装置10,用户200隔着风挡101来视觉识别被投影到在汽车100的前方(车外)设定的对象空间400的虚像300。这里所说的“虚像”是指从显示装置10射出的光在风挡101等反射物处发散时由其发散光线如实际存在物体那样形成的像。因此,驾驶汽车100的用户200能够看到如图3所示那样叠加于在汽车100的前方扩展的现实空间的由显示装置10投影的虚像300。因而,根据显示装置10,能够将例如车速信息、导航信息、行人信息、前方车辆信息、车道偏离信息以及车辆状况信息等各种驾驶辅助信息以虚像300的形式进行显示,以供用户200视觉识别。由此,用户200只通过从使视线朝向风挡101的前方的状态稍微移动视线,就能够在视觉上获取驾驶辅助信息。
在实施方式1所涉及的显示装置10中,对象空间400中形成的虚像300至少包括第一虚像301和第二虚像302这两种虚像。这里所说的“第一虚像”例如是作为导航信息的表示汽车100的行进方向的信息,能够在路面600上呈现表示向右转弯或向左转弯的箭头符号等。这种第一虚像301是使用增强现实(AR:Augmented Reality)技术显示的图像,被叠加于由用户200看到的现实的风景(路面600、建筑物、周边车辆以及行人等)中的特定位置来进行显示。第二虚像302例如是车速信息,能够呈现当前的汽车100的行驶速度(车速)等。图3的例子中,作为一例,第一虚像301为在汽车100的前方的丁字路上体现用于指示“向左转弯”的箭头符号。作为一例,第二虚像302显示“50km/h”这样的信息。
在显示装置10中,对象空间400中形成的虚像300被形成在显示装置10的与光轴500交叉的虚拟面501上。在实施方式1中,光轴500在汽车100的前方的对象空间400中沿着汽车100的前方的路面600。而且,形成虚像300的虚拟面501大致垂直于路面600。例如,在路面600为水平面的情况下,虚像300沿着铅垂面显示。
这里,实施方式1所涉及的显示装置10具有图像形成部2、投影部3以及主体部1。图像形成部2具有显示面20,在显示面20上形成图像700(参照图7)。投影部3利用图像形成部2的输出光,来向对象空间400投影与图像700对应的虚像300。在主体部1安装这些图像形成部2和投影部3。在主体部1搭载于汽车100的状态下,例如会因路面600的状况以及汽车100的加减速等使主体部1的姿势与汽车100的姿势一起变化。具体地说,例如,如果汽车100因减速等而成为前倾姿势,则主体部1也成为前倾姿势,如果汽车100因加速等而成为后倾姿势,则主体部1也成为后倾姿势。当显示装置10的主体部1的姿势变化时,由显示装置10投影的虚像300在对象空间400内的位置也变化。因此,例如,在汽车100成为前倾姿势或者后倾姿势的情况下,有时第一虚像301被叠加于相对于用户200看到的现实风景中本来应叠加的特定的位置发生了偏离的位置来进行显示。
因此,实施方式1所涉及的显示装置10还具有用于对虚像300的显示位置进行校正的位置校正部4。位置校正部4基于表示主体部1的姿势的姿势信号Si1,来改变虚像300相对于主体部1的相对的显示位置。这里,位置校正部4具有多个(在图1的例子中为两个)校正部(41、42)。多个校正部(41、42)通过互不相同的方法改变虚像300的显示位置。位置校正部4根据姿势信号Si1的频率分量,来从多个校正部(41、42)中选择至少一个校正部,并利用所选择的校正部来改变虚像300的显示位置。
由此,按照主体部1的姿势来调整虚像300的显示位置。因此,例如即使汽车100成为前倾姿势或后倾姿势,显示装置10也能够将第一虚像301叠加于用户200看到的现实风景中本来应叠加的特定的位置来进行显示。而且,在实施方式1所涉及的显示装置10中,根据姿势信号Si1的频率分量来区分使用通过互不相同的方法改变虚像300的显示位置的多个校正部(41、42)。因而,例如即使在因路面600的状况以及汽车100的加减速等而对显示装置10的主体部1施加了各种各样的振动的情况下,也能够利用适合于振动的种类(频率分量)的校正部(41、42)来改变虚像300的显示位置。其结果是,具有能够与施加于显示装置10的各种各样的振动对应地调整虚像300的显示位置这样的优点。
(2)结构
如图1所示,实施方式1所涉及的显示装置10具有主体部1、图像形成部2、投影部3以及位置校正部4。另外,显示装置10还具有显示控制部51、反射镜驱动部52以及组件驱动部53。
主体部1例如由一个壳体构成。通过在主体部1内收容图像形成部2和投影部3,来将图像形成部2和投影部3安装于主体部1。在实施方式1中,图像形成部2和投影部3以外的构成要素(位置校正部4、显示控制部51、反射镜驱动部52以及组件驱动部53)也被安装(收容)于主体部1。主体部1被固定在汽车100的前围板102内。但是,图像形成部2和投影部3以外的构成要素(位置校正部4、显示控制部51、反射镜驱动部52以及组件驱动部53)也可以不安装于主体部1。另外,主体部1也可以由多个壳体构成,也可以不是壳体而例如是框或者板材等。
图像形成部2具有显示面20,在显示面20形成图像700(参照图7)。在实施方式1中,作为一例,图像形成部2如图1所示那样具有液晶面板21(LCD:Liquid Crystal Display)和光源装置22。液晶面板21被配置在光源装置22的前方。液晶面板21的前表面(与光源装置22相反的一侧的表面)构成显示面20。光源装置22被用作液晶面板21的背光灯。来自光源装置22的光透过液晶面板21后从图像形成部2输出。光源装置22是使用发光二极管或激光二极管等固体发光元件来向液晶面板21的背面的大致整个区域照射光的面光源。
在图像形成部2中,在图像显示于液晶面板21的状态下,通过使光源装置22发光,来使从光源装置22向前方输出的光透过液晶面板21并从液晶面板21的前表面(显示面20)向前方输出。此时,从显示面20向前方输出的光是反映出显示于液晶面板21的图像的光。因而,当从前方观看显示面20时,会看到显示面20上显示出图像700,在显示面20形成图像700。
这里,显示面20的纵向成为图像700的纵向,显示面20的横向成为图像700的横向。所投影的图像700的纵向是向对象空间400(参照图2)投影的虚像300(参照图2)的纵向、也就是在用户200(参照图2)的视野内沿着铅垂方向的方向。所投影的图像700的横向是向对象空间400的投影的虚像300的横向、也就是在用户200的视野内沿着水平方向的方向。
投影部3利用图像形成部2的输出光,来向对象空间400投影与图像700对应的虚像300。在实施方式1中,如上所述那样,显示装置10是平视显示器,用于向风挡101(参照图2)投影图像,因此投影部3对由风挡101构成的对象物投影图像。
在实施方式1中,作为一例,如图1所示,投影部3具有第一反射镜31和第二反射镜32。关于第一反射镜31和第二反射镜32,以第一反射镜31、第二反射镜32这样的顺序配置在从图像形成部2输出的光的光路上。这些第一反射镜31和第二反射镜32是光学元件,投影部3通过利用这些光学元件反射图像形成部2的输出光,来向对象空间400投影虚像300。在实施方式1中,图像形成部2、第一反射镜31以及第二反射镜32被配置在形成于铅垂面内的三角形的顶点位置。这里所说的“铅垂面”是包含由图像形成部2形成的图像的纵向(铅垂方向)以及输出光的行进方向(光轴)的平面。投影部3使图像形成部2的输出光首先在第一反射镜31处发生反射,并且在第二反射镜32发生反射,从而朝向对象物(风挡101)射出。
即,第一反射镜31被配置于从液晶面板21观察时与光源装置22相反的一侧、也就是液晶面板21的前方,以入射图像形成部2的输出光。第一反射镜31使图像形成部2的输出光朝向第二反射镜32反射。第二反射镜32被配置于在第一反射镜31处发生了反射的图像形成部2的输出光入射的位置。第二反射镜32使在第一反射镜31处发生了反射的图像形成部2的输出光朝向对象物(风挡101)反射。在实施方式1中,第一反射镜31是凸面镜,第二反射镜32是凹面镜。
根据以上所述,投影部3将在图像形成部2的显示面20形成的图像700(参照图7)设为适当的大小,并将该图像700作为投影图像投影到对象物(风挡101),由此向对象空间400(参照图2)投影虚像300(参照图2)。也就是说,在驾驶汽车100的用户200的视野内,能够看到叠加于在汽车100的前方扩展的现实空间的由显示装置10投影的虚像300。
显示控制部51控制图像形成部2(液晶面板21和光源装置22)。显示控制部51例如是由以CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)和存储器为主结构的微型计算机构成的。换言之,显示控制部51由具有CPU和存储器的计算机来实现,由CPU执行存储器中保存的程序,由此计算机作为显示控制部51来发挥功能。在此,程序被预先记录在显示控制部51的存储器中,但也可以通过互联网等电通信回路或者被记录在存储卡等记录介质中来提供。
显示控制部51通过控制图像形成部2,来在显示面20形成任意的图像700。即,显示控制部51能够通过软件处理来使液晶面板21显示(描绘)任意的影像内容,由此,在显示面20形成任意的图像700。例如,在向对象空间400投影如图3那样的虚像300(第一虚像301和第二虚像302)的情况下,由显示控制部51决定第一虚像301的内容(箭头符号的朝向、位置等)和第二虚像302的内容(车速等)。并且,显示控制部51还决定液晶面板21的前表面、也就是显示面20中的图像700的位置。总之,显示控制部51例如能够使与第一虚像301对应的图像700显示于显示面20的上半部分或者显示于显示面20的下半部分。如果显示面20中的图像的位置发生变化,则虚像300相对于主体部1的相对的显示位置也变化。
反射镜驱动部52使投影部3包含的光学元件移动。也就是说,反射镜驱动部52变更光学元件的朝向或位置。在实施方式1中,反射镜驱动部52驱动的对象是第二反射镜32。反射镜驱动部52通过使第二反射镜32旋转,来变更第二反射镜32的朝向。因此,被第二反射镜32反射的光的朝向根据第二反射镜32的旋转角度(偏转角)而变化,从而虚像300相对于主体部1的相对的显示位置变化。这里,反射镜驱动部52至少以沿着显示面20的横向的旋转轴321为中心来使第二反射镜32向图1中的箭头符号A1的方向旋转,由此改变向对象空间400投影的虚像300的纵向上的显示位置。反射镜驱动部52例如由电动机等电驱动型的致动器构成。
组件驱动部53使图像形成部2移动。也就是说,组件驱动部53以物理方式变更显示面20的位置或朝向。在实施方式1中,组件驱动部53驱动的对象是液晶面板21和光源装置22。组件驱动部53通过使图像形成部2直行移动,来变更显示面20的位置。因此,图像700相对于主体部1的相对的位置根据显示面20的移动量而变化,从而虚像300相对于主体部1的相对的显示位置变化。这里,组件驱动部53至少沿着显示面20的纵向使图像形成部2在图1中的箭头符号A2的方向上直行移动,由此使向对象空间400投影的虚像300的纵向上的显示位置变化。组件驱动部53例如由音圈电动机等电驱动型的致动器构成。
位置校正部4具有多个校正部(第一校正部41和第二校正部42)、姿势探测部43、高通滤波器44(在图1中标记为“HPF”)以及低通滤波器45(在图1中标记为“LPF”)。位置校正部4基于表示主体部1的姿势的姿势信号Si1,来改变虚像300相对于主体部1的相对的显示位置。由此,在主体部1的姿势发生了变化的情况下,显示装置10能够对虚像300的显示位置进行校正,例如,能够将第一虚像301叠加于用户200看到的现实风景中本来应叠加的特定的位置来进行显示。
位置校正部4例如是由以CPU和存储器为主结构的微型计算机构成的。在该情况下,高通滤波器44和低通滤波器45是由数字滤波器构成的,但高通滤波器44和低通滤波器45也可以是模拟滤波器。位置校正部4的至少一部分功能(例如第一校正部41和第二校正部42)也可以与显示控制部51共用一个微型计算机。
姿势探测部43例如通过从搭载于汽车100的ECU(Electronic Control Unit:电子控制单元)等获取表示汽车100(车身)的姿势的姿势信息,来探测主体部1的姿势。也就是说,主体部1被固定于前围板102,因此主体部1的姿势与汽车100(车身)的姿势联动,由此,能够根据汽车100的姿势信息来探测主体部1的姿势。姿势探测部43当探测到主体部1的姿势时,输出表示主体部1的姿势的姿势信号Si1。姿势信号Si1是其瞬时值至少表示汽车100在纵倾方向上相对于水平面的倾斜量(例如角度)的信号。这里所说的“纵倾”是指以汽车100的重心为中心绕着将汽车100沿左右方向贯穿的轴进行的旋转、也就是汽车100成为前倾姿势或者后倾姿势的旋转。
例如,在汽车100加速时汽车100成为后倾姿势从而汽车100相对于水平面倾斜了5度的情况下(仰角5度),姿势信号Si1的瞬时值成为与“5”相当的值。另一方面,在汽车100减速时汽车100成为前倾姿势从而汽车100相对于水平面倾斜了5度的情况下(俯角5度),姿势信号Si1的瞬时值成为与“-5”相当的值。将相对于水平面在纵倾方向上没有发生倾斜时的汽车100的姿势称为“基准姿势”,此时的姿势信号Si1的瞬时值成为与“0”相当的值。因而,例如在对汽车100施加了纵倾方向上的振动的状态下,姿势信号Si1的振幅与汽车100的振动的振幅相当,姿势信号Si1的频率与汽车100的振动的频率(振动数)相当。
高通滤波器44构成为:从姿势探测部43输入姿势信号Si1,并且仅使姿势信号Si1的高频分量通过。这里所说的“高频分量”是高通滤波器44的规定的下限频率(截止频率)以上的频率分量。即,姿势信号Si1中的下限频率以上的频率分量(高频分量)通过高通滤波器44,姿势信号Si1中的小于下限频率的频率分量被高通滤波器44减少。
低通滤波器45构成为:从姿势探测部43输入姿势信号Si1,并且仅使姿势信号Si1的低频分量通过。这里所说的“低频分量”是低通滤波器45的规定的上限频率(截止频率)以下的频率分量。即,姿势信号Si1中的上限频率以下的频率分量(低频分量)通过低通滤波器45,姿势信号Si1中的超过上限频率的频率分量被低通滤波器45减少。
这里,位置校正部4构成为:姿势信号Si1经过作为第一滤波器的高通滤波器44被输入到第一校正部41,姿势信号Si1经过作为第二滤波器的低通滤波器45被输入到第二校正部42。也就是说,第一校正部41连接于高通滤波器44的输出,第二校正部42连接于低通滤波器45的输出。
由此,位置校正部4根据姿势信号Si1的频率分量,来从多个校正部(第一校正部41和第二校正部42)中选择至少一个校正部,并利用所选择的校正部来改变虚像300的显示位置。而且,位置校正部4针对规定的下限频率以上的姿势信号Si1的频率分量,至少选择第一校正部41(图像校正部)。另外,位置校正部4针对规定的上限频率以下的姿势信号Si1的频率分量,至少选择第二校正部42(元件校正部或显示面校正部)。
在实施方式1中,作为一例,高通滤波器44的截止频率(下限频率)与低通滤波器45的截止频率(上限频率)为大致相同的值。但是,不限于此例,高通滤波器44的截止频率(下限频率)与低通滤波器45的截止频率(上限频率)也可以是不同的值。
多个校正部(第一校正部41和第二校正部42)通过互不相同的方法改变虚像300的显示位置。即,第一校正部41和第二校正部42都具有改变虚像300的显示位置的功能,但是在第一校正部41与第二校正部42之间,用于改变虚像300的显示位置的方法(手段)不同。
在实施方式1中,第一校正部41控制显示控制部51。也就是说,第一校正部41作为通过变更显示面20中的图像700的位置来改变虚像300的显示位置的图像校正部发挥功能。具体地说,第一校正部41按照高通滤波器44的输出、也就是姿势信号Si1的高频分量,来控制显示控制部51。这里,第一校正部41至少针对第一虚像301,控制显示控制部51来变更显示面20中的图像700的位置,以吸收(减少)因主体部1的姿势变化而引起的虚像300在对象空间400内的位置的变化。因而,针对汽车100的振动中的高频分量的振动,能够通过由第一校正部41调整虚像300相对于主体部1的相对的显示位置来进行应对。
第二校正部42控制反射镜驱动部52和组件驱动部53。也就是说,第二校正部42作为如下的元件校正部发挥功能:通过控制反射镜驱动部52,来变更光学元件(第二反射镜32)的朝向或位置,由此改变虚像300的显示位置。另外,第二校正部42还作为如下的显示面校正部发挥功能:通过控制组件驱动部53,来变更显示面20的位置,由此改变虚像300的显示位置。具体地说,第二校正部42按照低通滤波器45的输出、也就是姿势信号Si1的低频分量,来控制反射镜驱动部52和组件驱动部53中的至少一方。这里,第二校正部42针对第一虚像301和第二虚像302这两方,控制反射镜驱动部52来变更第二反射镜32的朝向,以吸收(减少)因主体部1的姿势变化而引起的虚像300在对象空间400内的位置的变化。或者,第二校正部42针对第一虚像301和第二虚像302这两方,控制组件驱动部53来变更显示面20的位置,以吸收(减少)因主体部1的姿势变化而引起的虚像300在对象空间400内的位置的变化。因而,针对汽车100的振动中的低频分量的振动,能够通过由第二校正部42调整虚像300相对于主体部1的相对的显示位置来进行应对。
(3)动作
接下来,说明上述的显示装置10的动作。
(3.1)位置校正部的基本动作
首先,参照图4A~图6B来说明位置校正部4的基本动作。下面,假设对汽车100施加了振幅比较小且频率比较高的振动的情况。
图4A、图5A以及图6A是从侧方观察正在行驶的汽车100时的概要图。图4B、图5B以及图6B是示出分别与图4A、图5A及图6A对应的用户200的视野的示意图。这里,在图5A和图5B中,假设汽车100相比于图4A和图4B的基准姿势而言在纵倾方向上成为后倾姿势、也就是汽车100的前部相对于路面600的高度变高的状态。在图6A和图6B中,假设汽车100相比于图4A和图4B的基准姿势而言在纵倾方向上成为前倾姿势、也就是汽车100的前部相对于路面600的高度变低的状态。
另外,在图4A~图6B中,将对象空间400中的能够投影与形成于显示面20上的图像700对应的虚像300的区域表示为显示区域401。另外,在图4A、图5A以及图6A中,仅图示出向对象空间400投影的虚像300中的第一虚像301,省略了第二虚像302的图示。另外,在图5A~图6B中,由于显示区域401和第一虚像301发生了移动,因此对移动前的显示区域401及第一虚像301附加参考标记“X”,对移动后的显示区域401及第一虚像301附加参考标记“Y”,来将两者加以区别。并且,在图5A和图6A中,将移动前的第一虚像301(X)和移动后的第一虚像301(Y)在沿着光轴500的深度方向上错开地进行标记,以易于将它们加以区别。但是,实际上,在第一虚像301(X)与第一虚像301(Y)之间,深度方向上的位置不变。
如图4A和图4B所示,在汽车100处于基准姿势的状态下,位置校正部4不改变虚像300(第一虚像301)相对于主体部1的相对的显示位置而使虚像300显示于默认的显示位置。在此,第一虚像301的默认的显示位置是显示区域401的大致中央部、也就是光轴500(参照图4A)穿过的位置。这里,第一虚像301呈现出用于指示汽车100在前方的丁字路处“向左转弯”的箭头符号。也就是说,在用户200的视野内,第一虚像301叠加于显示区域401内的现实的风景中的丁字路来进行显示。另外,在显示区域401的左下角的位置显示第二虚像302(参照图4B)。
另一方面,如图5A和图5B所示,在汽车100处于后倾姿势的状态下,位置校正部4使虚像300(第一虚像301)相对于主体部1的相对的显示位置相对于默认的显示位置而言变化。即,在该状态下,如图5B所示,在用户200的视野内,显示区域401(X)向上方移动,在相对于显示区域401向上方偏移的位置处形成显示区域401(Y)。由此,在默认的显示位置时,第一虚像301(X)被显示于显示区域401(Y)的大致中央部,因此在用户200的视野内,第一虚像301(X)叠加于相对于现实的风景中的丁字路向前方偏移的位置来进行显示。
因此,位置校正部4通过由第一校正部41变更显示面20中的图像700的位置,来改变虚像300的显示位置。关于由第一校正部41进行的校正的详细内容,在“(3.2)第一校正部的动作”一栏中进行说明。因而,如图5A所示,第一虚像301(X)相对于主体部1的相对的显示位置向下方移动,在显示区域401(Y)内,在相对于第一虚像301(X)向下方偏移的位置处显示第一虚像301(Y)。其结果是,如图5B所示,在用户200的视野内,第一虚像301(Y)叠加于显示区域401(Y)内的现实的风景中的丁字路来进行显示。另外,在显示区域401(Y)的左下角的位置显示第二虚像302(参照图5B)。
另外,如图6A和图6B所示,在汽车100处于前倾姿势的状态下,位置校正部4使虚像300(第一虚像301)相对于主体部1的相对的显示位置相对于默认的显示位置而言变化。即,在该状态下,如图6B所示,在用户200的视野内,显示区域401(X)向下方移动,在相对于显示区域401向下方偏移的位置处形成显示区域401(Y)。由此,在默认的显示位置时,第一虚像301(X)被显示于显示区域401(Y)的大致中央部,因此在用户200的视野内,第一虚像301(X)叠加于相对于现实的风景中的丁字路向后方偏移的位置来进行显示。
因此,位置校正部4通过由第一校正部41变更显示面20中的图像700的位置,来改变虚像300的显示位置。其结果是,如图6A所示,第一虚像301(X)相对于主体部1的相对的显示位置向上方移动,在显示区域401(Y)内,在相对于第一虚像301(X)向上方偏移的位置处显示第一虚像301(Y)。其结果是,如图6B所示,在用户200的视野内,第一虚像301(Y)叠加于显示区域401(Y)内的现实的风景中的丁字路来进行显示。另外,在显示区域401(Y)的左下角的位置显示第二虚像302(参照图6B)。
像这样,例如,针对汽车100的高频分量的振动,位置校正部4通过由第一校正部41变更显示面20中的图像700的位置,来减少因主体部1的姿势变化而引起的虚像300在对象空间400内的位置的变化。在实施方式1中,第一校正部41仅针对第一虚像301和第二虚像302中的第一虚像301,改变相对于主体部1的相对的显示位置,因此第二虚像302在对象空间400内的位置通过主体部1的姿势的变化而变化。
在此,假设了对汽车100施加振幅比较小且频率比较高的振动的情况,但还有时对汽车100施加其它种类的振动。例如,在对汽车100施加了振幅比较大且频率比较低的振动的情况下,位置校正部4利用第二校正部42来改变虚像300的显示位置。另外,在对汽车100施加了包含高频分量和低频分量这两方的振动的情况下,位置校正部4将第一校正部41与第二校正部42进行组合来改变虚像300的显示位置。
(3.2)第一校正部的动作
接下来,参照图7来说明第一校正部41的动作。在图7中,由于图像700和第一虚像301发生了移动,因此对移动前的图像700及第一虚像301附加参考标记“X”,对移动后的图像700及第一虚像301附加参考标记“Y”,以对两者加以区别。并且,在图7中,将移动前的图像700(X)和移动后的图像700(Y)在与显示面20正交的深度方向上错开地进行标记,以易于将它们加以区别。同样地,在图7中,将移动前的第一虚像301(X)和移动后的第一虚像301(Y)在沿着光轴500(参照图2)的深度方向上错开地进行标记,以易于将它们加以区别。但是,实际上,在图像700(X)与图像700(Y)之间、以及在第一虚像301(X)与第一虚像301(Y)之间,深度方向上的位置不变。
如图7所示,在显示面20上形成了图像700(X)的状态下,在对象空间400中与图像700(X)对应地投影出第一虚像301(X)。第一校正部41通过控制显示控制部51,来使显示面20中的图像700(X)的位置移动,在相对于显示面20中的图像700(X)沿着显示面20的纵向偏移的位置处形成图像700(Y)。由此,在对象空间400中与图像700(Y)对应地投影出第一虚像301(Y)。其结果是,第一虚像301(X)相对于主体部1的相对的显示位置向上方移动,在对象空间400中,在相对于第一虚像301(X)向上方偏移的位置处显示第一虚像301(Y)。
另外,第一校正部41通过使显示面20中的图像700(X)的位置向与图7的例子相反的方向移动,能够使第一虚像301(X)的显示位置向与图7的例子相反的方向(也就是下方)移动。
如以上说明的那样,第一校正部41利用显示控制部51变更显示面20中的图像700的位置,因此能够针对主体部1的姿势变化做出比较高速的响应,能够以追随高频分量的振动的方式调整虚像300的显示位置。也就是说,根据第一校正部41,能够调整虚像300的显示位置,以减少振幅比较小且频率比较高的振动的影响。
另外,第一校正部41通过变更显示面20中的图像700的位置,来改变虚像300相对于主体部1的相对的显示位置。因此,如上述的那样,第一校正部41能够仅针对第一虚像301和第二虚像302中的第一虚像301,改变相对于主体部1的相对的显示位置。但是,第一校正部41也可以针对第一虚像301和第二虚像302中的至少一方,改变相对于主体部1的相对的显示位置。例如,第一校正部41可以针对第一虚像301和第二虚像302这两方,改变相对于主体部1的相对的显示位置,在该情况下,能够减少因主体部1的姿势变化而引起的第一虚像301及第二虚像302在对象空间400内的位置的变化。
(3.3)第二校正部的动作
接下来,参照图8和图9来说明第二校正部42的动作。在图8和图9中,由于第一虚像301发生了移动,因此对移动前的第一虚像301附加参考标记“X”,对移动后的第一虚像301附加参考标记“Y”,以对两者加以区别。并且,在图8和图9中,将移动前的第一虚像301(X)和移动后的第一虚像301(Y)在沿着光轴500(参照图2)的深度方向上错开地进行标记,以易于将它们加以区别。但是,实际上,在第一虚像301(X)与第一虚像301(Y)之间,深度方向上的位置不变。
首先,参照图8来说明第二校正部42控制反射镜驱动部52来变更第二反射镜32的朝向的情况。如图8所示,在第二反射镜32的朝向为默认的状态下,在对象空间400中投影出第一虚像301(X)。在图8中,用虚拟线(双点划线)表示处于默认状态的第二反射镜32。第二校正部42通过控制反射镜驱动部52,来驱动第二反射镜32,变更反射来自第一反射镜31的光的方向。由此,第一虚像301(X)相对于主体部1的相对的显示位置向上方移动,在对象空间400中,在相对于第一虚像301(X)向上方偏移的位置处显示第一虚像301(Y)。
另外,第二校正部42通过使第二反射镜32向与图8的例子相反的方向移动,能够使第一虚像301(X)的显示位置向与图8的例子相反的方向(也就是下方)移动。
接下来,参照图9来说明第二校正部42控制组件驱动部53来变更显示面20的位置的情况。如图9所示,在图像形成部2的位置为默认的状态下,在对象空间400中投影出第一虚像301(X)。在图9中,用虚拟线(双点划线)表示处于默认状态的图像形成部2。第二校正部42通过控制组件驱动部53,来驱动图像形成部2,从而使显示面20的位置沿着显示面20的纵向移动。由此,第一虚像301(X)相对于主体部1的相对的显示位置向上方移动,在对象空间400中,在相对于第一虚像301(X)向上方偏移的位置处显示第一虚像301(Y)。
另外,第二校正部42通过使图像形成部2向与图9的例子相反的方向移动,能够使第一虚像301(X)的显示位置向与图9的例子相反的方向(也就是下方)移动。并且,在图9中,将移动前的图像形成部2(虚拟线)和移动后的图像形成部2在与显示面20正交的深度方向上错开地进行标记,以易于将它们加以区别。但是,实际上,图像形成部2在进深方向上的位置不变。
如以上说明的那样,第二校正部42使光学元件或显示面20以物理方式移动,因此能够根据主体部1的姿势变化来变更图像形成部2的输出光在对象空间400中的投影范围。也就是说,第二校正部42能够按能够投影虚像300的每个显示区域401(参照图4A~图6B)来改变虚像300的显示位置。因而,根据第二校正部42,即使发生比较大的姿势变化,也能够不超出显示区域401地投影虚像300,从而能够减少虚像300在用户200的视野内看起来被截切的情形。因此,第二校正部42能够调整虚像300的显示位置,以减少振幅比较大且频率比较低的振动的影响。
另外,第二校正部42通过变更光学元件(第二反射镜32)的朝向或位置,或者通过变更显示面20的位置,来改变虚像300相对于主体部1的相对的显示位置。因此,第二校正部42针对第一虚像301和第二虚像302这两方,改变相对于主体部1的相对的显示位置。即,根据第二校正部42,在对象空间400中,按能够投影虚像300的每个显示区域401(参照图4A~图6B)来移动,因此第一虚像301和第二虚像302的显示位置一起变化。
(4)变形例
实施方式1只不过是本公开的各种各样的实施方式中的一个。只要能够实现本公开的目的,则能够根据设计等对实施方式1进行各种变更。并且,实施方式1所涉及的方式不限于以单个的显示装置进行具体化。例如,实施方式1所涉及的方式也可以以系统、显示装置的控制方法、计算机程序、或者存储有程序的存储介质等来进行具体化。以下说明的变形例能够适当地进行组合来应用。
姿势探测部43不限于从汽车100的ECU(Electronic Control Unit)等获取姿势信息的结构,例如也可以是如下结构:具有加速度传感器和陀螺仪传感器等传感器,并基于这些传感器的输出来探测主体部1的姿势。
另外,位置校正部4只要具有通过互不相同的方法改变虚像300的显示位置的多个校正部(第一校正部41和第二校正部42)即可,也可以具有三个以上的校正部。
另外,位置校正部4包含的滤波器不限于高通滤波器44和低通滤波器45,例如也可以是带通滤波器或者用于制限振幅的限幅滤波器等。
另外,在对象空间400中投影第一虚像301和第二虚像302那样的两种虚像300这一结构在显示装置10中并不是必须的结构,也可以是在对象空间400中仅投影一种虚像300。并且,包括将虚像300如虚像301那样使用增强现实技术来进行显示的图像这一结构在显示装置10中并不是必须的结构。
另外,也可以根据虚像300的内容(例如是第一虚像301还是第二虚像302)来使由位置校正部4校正的内容不同。例如,在第一虚像301与第二虚像302之间,用于执行校正的姿势信号Si1的频率分量可以不同。作为一例,位置校正部4针对高频分量,对第一虚像301和第二虚像302这两方执行显示位置的调整,针对低频分量,仅对第一虚像301执行显示位置的调整。
另外,显示面20也可以相对于光轴500倾斜。在该情况下,在显示装置10中,不仅能够投影垂直于路面600的虚像300,还能够投影沿着路面600显示的虚像300。即,根据显示装置10,能够沿着路面600具有进深地显示所要视觉识别的虚像300。
另外,也可以是,位置校正部4不限于根据汽车100的纵倾方向上的姿势变化,还根据例如横摇方向或者横摆方向上的姿势变化,来改变虚像300相对于主体部1的相对的显示位置。这里所说的“横摇”是指以汽车100的重心为中心绕着将汽车100沿前后方向贯穿的轴进行的旋转、也就是汽车100在横向上的倾斜。这里所说的“横摆”是指以汽车100的重心为中心绕着将汽车100沿上下方向贯穿的轴进行的旋转。
另外,投影部3至少具有光学元件即可,并非必须具有第一反射镜31和第二反射镜32这两个反射镜,也可以只具有一个反射镜,或者具有三个以上的反射镜。并且,投影部3也可以具有例如透镜等反射镜以外的光学部件。在该情况下,第二校正部42(元件校正部)可以通过变更使图像形成部2的射出光透过的透镜(光学元件)的朝向或位置,来改变虚像300的显示位置。另外,投影部3既可以包括用于形成中间像的中继光学系统,也可以不包括中继光学系统。
另外,显示装置10不限于向在汽车100的行进方向上的前方设定的对象空间400投影虚像300的结构,例如也可以向汽车100的行进方向上的侧方、后方或者上方等投影虚像300。
另外,显示装置10不限于汽车100中使用的平视显示器,例如还能够应用于两轮车、电车、飞机、建筑机械以及船舶等汽车100以外的移动体。并且,显示装置10不限于用于移动体,例如既可以在娱乐设施中使用,也可以作为头戴式显示器(HMD:Head MountedDisplay)等可穿戴终端、医疗设备或者固定型的装置来使用。另外,显示装置10例如还可以被作为电子取景器等组装到数字摄像机等设备中来使用。
(实施方式2)
实施方式2所涉及的显示装置10A如图10所示那样,图像形成部2A的结构与实施方式1所涉及的显示装置10不同。下面,针对与实施方式1同样的结构,附加共同的附图标记并适当省略说明。在图10中,由于图像700和第一虚像301发生了移动,因此对移动前的图像700及第一虚像301附加参考标记“X”,对移动后的图像700及第一虚像301附加参考标记“Y”,以对两者加以区别。并且,在图10中,将移动前的图像700(X)和移动后的图像700(Y)在与显示面20A正交的深度方向上错开地进行标记,以易于将它们加以区别。同样地,在图10中,将移动前的第一虚像301(X)和移动后的第一虚像301(Y)在沿着光轴500(参照图2)的深度方向上错开地进行标记,以易于将它们加以区别。但是,实际上,在图像700(X)与图像700(Y)之间、以及在第一虚像301(X)与第一虚像301(Y)之间,深度方向上的位置不变。
即,在实施方式2中,图像形成部2A具有扩散透过型的屏幕23以及用于从屏幕23的背后对屏幕23照射光的照射部24。照射部24是扫描型的光照射部,用于对屏幕23照射光。由此,在由屏幕23的前表面或背面(在此为前表面)构成的显示面20a上,利用来自照射部24的光来描绘图像700,利用透过屏幕23的光来在对象空间400中形成虚像300(参照图2)。
照射部24具有用于输出激光的光源241、对来自光源241的光进行扫描的扫描部242以及透镜243。光源241由输出激光的激光组件构成。扫描部242通过对来自光源241的光进行扫描,来向屏幕23照射用于扫描显示面20A的光。在此,扫描部242进行在显示面20A的纵向和横向上以二维方式扫描光的光栅扫描(Raster scan)。也就是说,扫描部242通过扫描显示面20A上形成的亮点,来形成二维的图像。扫描部242例如具有使用了MEMS(MicroElectro Mechanical Systems:微电子机械系统)技术的微小的扫描反射镜。也就是说,扫描部242包含用于反射激光的光学元件(反射镜部),通过使光学元件旋转来将来自光源241的光朝向与光学元件的旋转角度(偏转角)相应的方向反射。由此,扫描部242对来自光源241的光进行扫描。扫描部242通过使光学元件以互相正交的两个轴为中心进行旋转,来实现以二维方式扫描光的光栅扫描。
在实施方式2所涉及的显示装置10A中,第一校正部41(参照图1)通过控制扫描部242,来变更显示面20A中的图像700的位置、也就是由来自照射部24的光产生的图像700的描绘位置。由此,第一校正部41作为通过变更显示面20A中的图像700的位置来改变虚像300的显示位置的图像校正部发挥功能。通过该结构,第一校正部41不使图像形成部2A以物理方式移动将能够变更显示面20A中的图像700的位置。
接下来,说明实施方式2所涉及的显示装置10A的动作。
如图10所示,在显示面20A上形成了图像700(X)的状态下,在对象空间400中与图像700(X)对应地投影出第一虚像301(X)。第一校正部41通过控制扫描部242,来使显示面20A中的图像700(X)的位置移动,从而在显示面20A中的相对于图像700(X)在显示面20A的纵向上偏移的位置处形成图像700(Y)。由此,在对象空间400中与图像700(Y)对应地投影出第一虚像301(Y)。其结果是,第一虚像301(X)相对于主体部1的相对的显示位置向上方移动,在对象空间400中,在相对于第一虚像301(X)向上方偏移的位置处显示第一虚像301(Y)。
另外,第一校正部41通过使显示面20A中的图像700(X)的位置向与图10的例子相反的方向移动,能够使第一虚像301(X)的显示位置向与图10的例子相反的方向(也就是下方)移动。
如以上说明的那样,第一校正部41利用扫描部242变更显示面20A中的图像700的位置,因此能够针对主体部1的姿势变化做出比较高速的响应,能够以追随高频分量的振动的方式调整虚像300的显示位置。也就是说,根据第一校正部41,能够调整虚像300的显示位置,以减少振幅比较小且频率比较高的振动的影响。
另外,第一校正部41通过变更显示面20A中的图像700的位置,来改变虚像300相对于主体部1的相对的显示位置。因此,第一校正部41能够仅针对第一虚像301和第二虚像302中的第一虚像301,改变相对于主体部1的相对的显示位置。但是,第一校正部41也可以针对第一虚像301和第二虚像302中的至少一方,改变相对于主体部1的相对的显示位置。例如,第一校正部41可以针对第一虚像301和第二虚像302这两方改变相对于主体部1的相对的显示位置,在该情况下,能够减少因主体部1的姿势变化而引起的第一虚像301和第二虚像302在对象空间400内的位置的变化。
另外,在实施方式2中,图像形成部2A例如也可以是利用投影仪从屏幕23的背后对扩散透过型的屏幕23投影图像700的结构。在该情况下,第一校正部41能够通过控制投影仪来变更显示面20A中的图像700的位置。
实施方式2所涉及的显示装置10A的结构(包括变形例)能够与实施方式1(包括变形例)的结构适当地进行组合。
上述各实施方式中示出的附图只不过是用于说明显示装置10(或10A)的一例的示意图,与实际的显示装置10(或10A)之间,各部的形状、尺寸以及位置关系等适当不同。
(总结)
如以上说明的那样,第1方式所涉及的显示装置(10、10A)具有图像形成部(2、2A)、投影部(3)、主体部(1)以及位置校正部(4)。图像形成部(2、2A)具有显示面(20、20A),在显示面(20、20A)形成图像(700)。投影部(3)利用图像形成部(2、2A)的输出光,来向对象空间(400)投影与图像(700)对应的虚像(300)。在主体部(1)安装图像形成部(2、2A)和投影部(3)。位置校正部(4)基于表示主体部(1)的姿势的姿势信号(Si1),来改变虚像(300)相对于主体部(1)的相对的显示位置。位置校正部(4)具有通过互不相同的方法改变虚像(300)的显示位置的多个校正部(41、42)。位置校正部(4)构成为:根据姿势信号(Si1)的频率分量,来从多个校正部(41、42)中选择至少一个校正部,并利用所选择的校正部来改变虚像(300)的显示位置。
根据该结构,能够按照主体部(1)的姿势来调整虚像(300)相对于主体部(1)的相对的显示位置。因此,即使主体部(1)的姿势变化,显示装置(10、10A)例如也能够将虚像(300)叠加于用户(200)看到的现实的风景中本来应叠加的特定的位置来进行显示。而且,在显示装置(10、10A)中,根据姿势信号(Si1)的频率分量,来区分使用通过互不相同的方法改变虚像(300)的显示位置的多个校正部(41、42)。因而,例如即使在对主体部(1)施加了各种各样的振动的情况下,也能够利用适合于振动的种类(频率分量)的校正部(41、42)来改变虚像(300)的显示位置。其结果是,具有能够与施加于显示装置(10、10A)的各种各样的振动对应地调整虚像(300)的显示位置这样的优点。
关于第2方式所涉及的显示装置(10、10A),在第1方式中,多个校正部(41、42)包括图像校正部(例如第一校正部41),该图像校正部通过变更显示面(20、20A)中的图像(700)的位置,来改变虚像(300)的显示位置。根据该结构,图像校正部变更显示面(20、20A)中的图像(700)的位置,因此能够针对主体部(1)的姿势变化做出比较高速的响应。
关于第3方式所涉及的显示装置(10、10A),在第2方式中,位置校正部(4)构成为:针对规定的下限频率以上的姿势信号(Si1)的频率分量,至少选择图像校正部。根据该结构,针对高频分量的振动,位置校正部(4)能够利用图像校正部来改变虚像(300)的显示位置,从而提高针对高频分量的振动的虚像(300)的显示位置的变化的响应性。
关于第4方式所涉及的显示装置(10、10A),在第1~3中的任一方式中,投影部(3)具有光学元件(例如第二反射镜32),该光学元件通过使图像形成部(2、2A)的输出光反射或者透过,来向对象空间(400)投影虚像(300)。多个校正部(41、42)包括元件校正部(例如第二校正部42),该元件校正部通过变更光学元件的朝向或者位置,来改变虚像(300)的显示位置。根据该结构,图像校正部变更图像形成部(2、2A)的输出光在对象空间(400)中的投影范围,因此即使主体部(1)的姿势发生比较大的变化,也能够减少虚像(300)看起来被截切的情形。
关于第5方式所涉及的显示装置(10、10A),在第4方式中,位置校正部(4)构成为:针对规定的上限频率以下的姿势信号(Si1)的频率分量,至少选择元件校正部。根据该结构,针对低频分量的振动,位置校正部(4)能够利用元件校正部来改变虚像(300)的显示位置,从而提高针对振幅比较大的低频分量的振动的虚像(300)的显示位置的变化的响应性。
关于第6方式所涉及的显示装置(10、10A),在第1~5中的任一方式中,多个校正部(41、42)包括显示面校正部(例如第二校正部42),该显示面校正部通过变更显示面(20、20A)的位置,来改变虚像(300)的显示位置。根据该结构,显示面校正部变更图像形成部(2、2A)的输出光在对象空间(400)中的投影范围,因此即使主体部(1)的姿势发生比较大的变化,也能够减少虚像(300)看起来被截切的情形。
关于第7方式所涉及的显示装置(10、10A),在第6方式中,位置校正部(4)构成为:针对规定的上限频率以下的姿势信号(Si1)的频率分量,至少选择显示面校正部。根据该结构,针对低频分量的振动,位置校正部(4)能够利用显示面校正部来改变虚像(300)的显示位置,从而提高针对振幅比较大的低频分量的振动的虚像(300)的显示位置的变化的响应性。
关于第8方式所涉及的显示装置(10、10A),在第1~7中的任一方式中,多个校正部(41、42)包括第一校正部(41)和第二校正部(42)。位置校正部(4)构成为:还具有第一滤波器(例如高通滤波器44)和第二滤波器(例如低通滤波器45)。姿势信号(Si1)经过第一滤波器被输入到第一校正部(41)。姿势信号(Si1)经过第二滤波器被输入到第二校正部(42)。根据该结构,位置校正部(4)能够利用第一滤波器和第二滤波器根据姿势信号(Si1)的频率分量,来从多个校正部(41、42)中被动地选择至少一个校正部。因而,能够简化位置校正部(4)的结构。
第9方式所涉及的移动体(例如汽车100)具有:第1~8中的任一方式所涉及的显示装置(10、10A);以及反射构件(例如风挡101),其用于反射来自投影部(3)的光。
根据该结构,能够按照移动体的姿势来调整虚像(300)相对于主体部(1)的相对的显示位置。因此,即使移动体的姿势变化,显示装置(10、10A)也能够将虚像(300)叠加于例如用户(200)看到的现实的风景中本来应叠加的特定的位置来进行显示。而且,在显示装置(10、10A)中,根据姿势信号(Si1)的频率分量,来区分使用通过互不相同的方法改变虚像(300)的显示位置的多个校正部(41、42)。因而,例如即使在对移动体施加了各种各样的振动的情况下,也能够利用适合于振动的种类(频率分量)的校正部(41、42)来改变虚像(300)的显示位置。其结果是,具有能够与施加于显示装置(10、10A)的各种各样的振动对应地调整虚像(300)的显示位置这样的优点。
关于第2~第8方式所涉及的结构,在显示装置(10、10A)中不是必须的结构,能够适当地省略。
产业上的可利用性
本公开作为用于向对象空间投影虚像的显示装置以及具有显示装置的移动体等是有用的。
附图标记说明
1:主体部;2、2A:图像形成部;3:投影部;4:位置校正部;10、10A:显示装置;20、20A:显示面;21:液晶面板;22:光源装置;23:屏幕;24:照射部;31:第一反射镜;32:第二反射镜(光学元件);321:旋转轴;41:第一校正部(图像校正部);42:第二校正部(元件校正部、显示面校正部);43:姿势探测部;44:高通滤波器(HPF);45:低通滤波器(LPF);51:显示控制部;52:反射镜驱动部;53:组件驱动部;100:汽车(移动体);101:风挡(反射构件);102:前围板;104:汽车驱动部;105:驱动源;106:驱动轮;109:汽车主体部;200:用户;241:光源;242:扫描部;243:透镜;300:虚像;301:第一虚像;302:第二虚像;400:对象空间;401:显示区域;500:光轴;501:虚拟面;600:路面;700:图像;Si1:姿势信号。
Claims (9)
1.一种显示装置,具备:
图像形成部,其具有显示面,在所述显示面形成图像;
投影部,其利用所述图像形成部的输出光,来向对象空间投影与所述图像对应的虚像;
主体部,在该主体部安装所述图像形成部和所述投影部;以及
位置校正部,其基于表示所述主体部的姿势的姿势信号,来改变所述虚像相对于所述主体部的相对的显示位置,
其中,所述位置校正部构成为:
具有通过互不相同的方法改变所述虚像的所述显示位置的多个校正部,
所述位置校正部根据所述姿势信号的频率分量,来从所述多个校正部中选择至少一个校正部,并利用所选择的所述至少一个校正部来改变所述虚像的所述显示位置。
2.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述多个校正部包括图像校正部,该图像校正部通过变更所述显示面中的所述图像的位置,来改变所述虚像的所述显示位置。
3.根据权利要求2所述的显示装置,其特征在于,
所述位置校正部构成为:针对规定的下限频率以上的所述姿势信号的频率分量,至少选择所述图像校正部。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的显示装置,其特征在于,
所述投影部具有光学元件,该光学元件通过使所述图像形成部的输出光反射或者透过,来向所述对象空间投影所述虚像,
所述多个校正部包括元件校正部,该元件校正部通过变更所述光学元件的朝向或者位置,来改变所述虚像的所述显示位置。
5.根据权利要求4所述的显示装置,其特征在于,
所述位置校正部构成为:针对规定的上限频率以下的所述姿势信号的频率分量,至少选择所述元件校正部。
6.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述多个校正部包括显示面校正部,该显示面校正部通过变更所述显示面的位置,来改变所述虚像的所述显示位置。
7.根据权利要求6所述的显示装置,其特征在于,
所述位置校正部构成为:针对规定的上限频率以下的所述姿势信号的频率分量,至少选择所述显示面校正部。
8.根据权利要求1所述的显示装置,其特征在于,
所述多个校正部包括第一校正部和第二校正部,
所述位置校正部构成为:
还具有第一滤波器和第二滤波器,
所述姿势信号经过所述第一滤波器被输入到所述第一校正部,
所述姿势信号经过所述第二滤波器被输入到所述第二校正部。
9.一种移动体,具备:
根据权利要求1~8中的任一项所述的显示装置;以及
反射构件,其用于反射来自所述投影部的光。
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