CN111727399A - 显示系统、移动体以及设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种能够在维持从虚像的视点位置到叠加虚像的位置的距离的同时实现小型化并且能够减少虚像的失真的显示系统、移动体以及设计方法。显示系统(10)以虚像(310)处于对象空间(400)中的对象位置(P410)的方式进行显示。将从虚像(310)的视点位置(P200)到虚像(310)的显示位置(P310)的距离即显示距离设为L1[m]。将从视点位置(P200)到对象位置(P410)的距离即对象距离的最大值设为L2max[m]。|1/L1‑1/L2max|大于0且为0.06以下。

Description

显示系统、移动体以及设计方法
技术领域
本公开一般而言涉及一种显示系统、移动体以及设计方法，特别是涉及一种将虚像投影到对象空间的显示系统、移动体以及显示系统的设计方法。
背景技术
专利文献1公开一种平视显示器(headup display)装置，通过将影像光投影到车辆的前窗玻璃，来针对驾驶员的眼睛将虚像投影到前窗玻璃的前方。平视显示器装置具备显示元件、可动反射镜、可动部、第一反射镜以及第二反射镜。可动反射镜使显示元件射出的显示光朝向第一反射镜反射。第一反射镜使由可动反射镜反射的显示光朝向第二反射镜反射。第二反射镜使由第一反射镜反射的显示光反射，并且使该显示光会聚并朝向前窗玻璃射出。
在专利文献1中，通过使可动反射镜从离第一反射镜近的第一位置移动到离第一反射镜远的第二位置，能够将虚像显示在更远处。也就是说，在想要延长从虚像的视点位置到叠加虚像的位置的距离的情况下，导致包括用于投影虚像的反射镜等的光学系统大型化。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2017/163292号
发明内容
本公开的课题在于提供一种能够在维持从虚像的视点位置到叠加虚像的位置的距离的同时实现小型化并且能够减少虚像的失真的显示系统、移动体以及设计方法。
本公开的一个方式的显示系统是将虚像叠加于对象空间中的对象位置来进行显示的显示系统。将从所述虚像的视点位置到所述虚像的显示位置的距离即显示距离设为L1[m]。将从所述视点位置到所述对象位置的距离即对象距离的最大值设为L2max[m]。|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下。
本公开的一个方式的移动体具备移动体主体以及搭载于所述移动体主体的上述方式的显示系统。
本公开的一个方式的设计方法是将虚像叠加于对象空间中的对象位置来进行显示的显示系统的设计方法，包括第一步骤和第二步骤。所述第一步骤是决定从所述虚像的视点位置到所述虚像的显示位置的距离即显示距离的步骤。所述第二步骤是决定从所述视点位置到所述对象位置的距离即对象距离的最大值的步骤。将所述显示距离设为L1[m]。将所述最大值设为L2max[m]。|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下。
附图说明
图1是一个实施方式的显示系统的概念图。
图2是具备上述显示系统的移动体(汽车)的概念图。
图3是示出使用上述显示系统的情况下的用户的视场的概念图。
图4是上述显示系统的说明图。
图5是示出虚像的显示的评价结果的曲线图。
具体实施方式
1.实施方式
1.1概要
图1示出显示系统10。显示系统10将虚像310叠加于对象空间400中的对象位置P410来进行显示。将从虚像310的视点位置P200到虚像310的显示位置P310的距离即显示距离设为L1[m]。将从视点位置P200到对象位置P410的距离即对象距离的最大值设为L2max[m]。|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下。
在显示系统10中，显示距离L1和对象距离的最大值L2max满足0<|1/L1-1/L2max|≤0.06的关系。因此，即使使虚像310的显示位置P310比对象位置P410更接近视点位置P200，从视点位置P200观看对象空间400的人也易于识别为虚像310处于对象位置P410。因此，可以不为了延长对象距离的最大值而延长虚像310的显示距离L1。因此，能够抑制用于延长虚像310的显示距离L1的用于显示虚像310的光学构件(在本实施方式中为第一光学构件121和第二光学构件122)等的大型化。这种光学构件等的大型化还成为虚像310失真的原因。因此，根据本实施方式，能够在维持从虚像310的视点位置P200到叠加虚像310的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现小型化，并且能够减少虚像310的失真。
1.2结构
图1和图2示出作为移动体的汽车100。汽车100具备作为移动体主体的车体100a以及搭载于车体100a的显示系统10。显示系统10在汽车100中被用作平视显示器(HUD：Head-Up Display)。特别地，显示系统10是增强现实(Augmented Reality：AR)HUD。因而，显示系统10利用增强现实(AR)技术来将虚像310叠加于用户200的视野的前方的风景中进行显示。
显示系统10以从汽车100的车体(移动体主体)100a的风挡101的下方向该风挡101投影图像的方式设置于汽车100的车厢内。在图2的例子中，显示系统10被配置在风挡101的下方的前围板(dashboard)102内。当从显示系统10向风挡10投影图像时，由作为反射构件的风挡101反射的图像被用户200(驾驶员)视觉确认。
根据显示系统10，用户200透过风挡101视觉确认在汽车100的前方(车外)设定的对象空间400中投影出的虚像310。这里所说的“虚像”是指在从显示系统10射出的光在风挡101等反射物处发散时由该光的发散光线如实际存在物体那样所成的像。因此，驾驶汽车100的用户200能够如图3所示的那样以将利用显示系统10投影的虚像310叠加于在汽车100的前方扩展的实际空间中的方式观察该虚像310。因而，根据显示系统10，例如能够将车速信息、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显示为虚像310来使用户200视觉确认。在图3中，虚像310为导航信息，作为一例，显示出表示左转的箭头。由此，用户200仅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。
在显示系统10中，对象空间400中形成的虚像310形成在显示系统10的与光轴500交叉的虚拟面501上。在本实施方式中，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310的虚拟面501相对于光轴500倾斜。虚拟面501相对于光轴500的倾斜角度没有特别限定。另外，虚拟面501也可以不需要相对于光轴500倾斜，也可以是垂直的。
下面，进一步详细地说明显示系统10。如图2所示，显示系统10具备显示部110、投影部120以及控制部130。
显示部110用于显示在对象空间400中被投影为虚像310的图像。显示部110具有用于显示在对象空间400中被投影为虚像310的图像的显示面。也就是说，在显示部110的显示面显示的图像是成为虚像310的基础的图像，下面根据需要称为基础图像。在本实施方式中，显示面是显示部110的一个面内的长方形的区域。在本实施方式中，显示部110为液晶显示器。
投影部120用于在对象空间400投影出与基础图像(在显示部110的显示面显示的图像)对应的虚像310。如图2所示，投影部120具备第一光学构件121和第二光学构件122。换言之，投影部120是由第一光学构件121和第二光学构件122构成的光学系统。第一光学构件121使来自显示部110的光(构成在显示面显示的图像的光)朝向第二光学构件122反射。第二光学构件122使来自第一光学构件121的光朝向风挡101(参照图2)反射。即，投影部120通过将显示部110的显示面上形成的图像投影到风挡101，来在对象空间400中投影出虚像310。
在显示系统10中，从虚像310的视点位置P200到虚像310的显示位置P310的距离即显示距离L1[m]是通过投影部120的设计来决定的。视点位置P200是能够视觉确认虚像310的范围(所谓的眼观察区(eye-box))的中心的位置。此外，在本实施方式中，投影部120的第一光学构件121和第二光学构件122的位置是固定的。也就是说，投影部120不具有调节显示距离L1的功能，显示距离L1为固定值。另外，在显示系统10中，虚像310的可显示范围300(参照图4)是通过显示部110的显示面的大小以及投影部120的第一光学构件121及第二光学构件122的设计来决定的。在本实施方式中，可以不将显示距离L1设定为对象距离L2的最大值L2max。因此，与将显示距离L1设定为对象距离L2的最大值L2max的情况相比，能够实现用于显示虚像310的光学系统(投影部120)的小型化。并且，虚像310离视点位置P200越近，则失真越少。因此，能够减少因光学系统引起的虚像310的失真。
控制部130是对显示系统10的动作进行控制的电气电路。控制部130构成为特别是对显示部110进行控制。控制部130对显示部110提供图像信号，来在显示部110的显示面上形成图像。控制部130例如能够通过一个以上的处理器(微处理器)以及一个以上的存储器来实现。也就是说，一个以上的处理器通过执行一个以上的存储器中存储的一个以上的程序，来作为控制部130发挥功能。一个以上的程序既可以预先记录在存储器中，也可以通过因特网等电气通信线路或者记录在存储卡等非暂态的记录介质中来提供。
控制部130具有对显示部110进行控制来进行将虚像310叠加于对象空间400中的对象位置P410进行显示的处理(虚像显示处理)的功能。将虚像310叠加于对象空间400中的对象位置P410进行显示是指看起来在对象位置P410存在虚像310。也就是说，控制部130通过执行虚像显示处理，使处于显示位置P310的虚像310看起来好像存在于实际空间中的对象位置P410。例如，将处于显示位置P310的虚像310看起来好像是存在于对象位置P410的对象物410的方式呈现给从视点位置P200观看对象空间400的用户200(参照图3和图4)。
控制部130在从外部装置被提供了虚像310的显示指示的情况下，开始虚像显示处理。显示指示包含虚像310的场所和种类。虚像310的场所能够包括与对象位置P410有关的信息。与对象位置P410有关的信息能够包括与对象空间400中的对象位置P410的三维位置有关的信息。虚像310的种类例如是车速信息、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。此外，作为外部装置的例子，列举汽车100的发动机控制单元和导航系统。
在显示系统10中，设定了从虚像310的视点位置P200到对象位置P410的距离即对象距离L2[m]的最大值L2max[m](参照图1和图4)。换言之，对象距离L2的最大值L2max是离视点位置P200最远的对象位置P400与视点位置P200之间的距离。在本实施方式中，控制部130不将虚像310叠加于对象距离L2超过最大值L2max的对象位置P410进行显示。
对象距离L2的最大值L2max是基于虚像的显示的评价结果决定的。虚像的显示的评价是根据在使虚像310的显示位置P310比对象位置P410更接近视点位置P200的情况下从视点位置P200观看虚像310及其附近时具有不协调感的人数以及错误地识别了虚像310的距离的人数来进行的。
图5示出虚像的显示评价的结果的一部分。在图5中，纵轴表示人数，横轴表示由显示距离L1和对象距离L2决定的参数D。参数D通过|1/L1-1/L2|来给出。L1和L2的单位为[m]。因此，参数D的单位为[1/m]。以下，将该参数称为“屈光度”。在图5中，曲线G11表示在将虚像310叠加于对象位置P210进行显示时从视点位置P200观看虚像310及其附近时具有不协调感的人数。曲线G12表示在将虚像310叠加于对象位置P210进行显示时从视点位置P200观看虚像310及其附近时错误地识别了虚像310的距离的人数。
从虚像的显示评价的结果确认出：如果屈光度D为0.06以下，则即使虚像310的显示位置P310与对象位置P410之间存在差，从视点位置P200观看对象空间400的人中的半数以上的人也识别为虚像310处于对象位置P410。进一步地，如果屈光度D为0.03以下，则即使虚像310的显示位置P310与对象位置P410之间存在差，从视点位置P200观看对象空间400的人中的大多数人也识别为虚像310处于对象位置P410。进一步地，如果屈光度D为0.02以下，则即使虚像310的显示位置P310与对象位置P410之间存在差，从视点位置P200观看对象空间400的人中的半数以上的人也能够没有不协调感地视觉确认出虚像310及其附近。进一步地，如果屈光度D为0.015以下，则即使虚像310的显示位置P310与对象位置P410之间存在差，从视点位置P200观看对象空间400的人中的大多数人也能够没有不协调感地视觉确认出虚像310及其附近。进一步地，如果屈光度D为0.01以下，则即使虚像310的显示位置P310与对象位置P410之间存在差，从视点位置P200观看对象空间400的几乎所有人都能够没有不协调感地视觉确认出虚像310及其附近。
在本实施方式中，以使|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下的方式决定显示距离L1和对象距离L2的最大值L2max。作为一例，显示距离L1为15[m]，最大值L2max为100[m]。
控制部130在虚像显示处理中以虚像310看起来叠加于对象空间400中的对象位置P410的方式将基础图像显示于显示部110的显示面。控制部130根据显示指示中包含的虚像310的种类来决定基础图像。另外，控制部130根据显示指示中包含的虚像310的场所(与对象位置P410有关的信息)来决定基础图像在显示部110的显示面内的基准位置。
并且，控制部130基于虚像310的显示位置P310和对象位置P410，并基于透视法来使基础图像变化。例如，在图4的例子中，控制部130调节虚像310的可视性，使得看起来在对象位置P410实际存在对象物410。在该情况下，控制部130根据显示位置P310和对象位置P410来求出对象位置P410的俯角、对象位置P410的纵深、以及显示位置P310与对象位置P410的位置关系。对象位置P410的俯角对应于用户200观看对象位置P410的角度。对象位置P410的纵深对应于在对象位置P410中叠加虚像310的范围。显示位置P310与对象位置P410的位置关系例如能够包含显示距离L1与对象距离L2之差、要通过虚像310展现的对象物410同视点位置P200之间的物体与对象物410的位置关系。控制部130基于俯角、纵深以及位置关系来调整基础图像的形状和大小中的至少一者。例如，控制部130根据俯角和纵深来调整基础图像的透视性(perspective)(倾斜程度、伸长程度)。另外，控制部130根据纵深来调整基础图像在纵深方向上的尺寸。另外，控制部130根据显示距离L1与对象距离L2的位置关系，来进行基础图像的放大或缩小。另外，在从视点位置P200看起来对象物410的一部分被遮挡的情况下，控制部130将基础图像设为缺少一部分的形状。
并且，控制部130构成为根据由显示位置P310和对象位置P410决定的参数D来变更图像(基础图像)的显示方法。参数D为上述的屈光度，通过|1/L1-1/L2|给出。在本实施方式中，如果屈光度D为阈值以下，则控制部130不变更基础图像的显示方法。另一方面，如果屈光度D超过阈值，则控制部130变更基础图像的显示方法。在本实施方式中，阈值为0.03。此外，阈值小于|1/L1-1/L2max|。
显示方法的变更是基于立体视觉灵敏度进行的。立体视觉灵敏度为是否能够判别出远离观测者的两个对象物的前后关系的指标(参考：James E.Cutting，“Perception ofSpace and Motion”，Academic Press,1995)。在对立体视觉灵敏度产生影响的信息源中，存在“相对密度”、“相对大小”、“遮挡”、“晶体的焦点调节”、“辐辏”、“双眼视差”、“运动视差”、“视野内的高度”以及“空气透视(aerial perspective)”。“遮挡”是两个对象物中的一方被另一方遮挡。这里，与“相对密度”、“相对大小”及“遮挡”相对应的立体视觉灵敏度与远离观测者的两个对象物的平均距离无关，是恒定的，立体视觉灵敏度按“相对密度”、“相对大小”以及“遮挡”的顺序变高。与“晶体的焦点调节”及“辐辏”相对应的立体视觉灵敏度在所述平均距离为约0～10m的范围内是有效的，且随着所述平均距离的增加而减少。与“双眼视差”及“运动视差”相对应的立体视觉灵敏度在所述平均距离为约0～1000m的范围内是有效的。与“双眼视差”相对应的立体视觉灵敏度随着所述平均距离的增加而减少，但是与“运动视差”相对应的立体视觉灵敏度随着所述平均距离的增加而暂时增加之后减少，在约1m～2m的范围内存在峰值。与“视野内的高度”相对应的立体视觉灵敏度在所述平均距离为约2m～5000m的范围内是有效的，且随着所述平均距离的增加而减少。与“空气透视”相对应的立体视觉灵敏度在所述平均距离为约50m～5000m的范围内是有效的，且随着所述平均距离的增加而暂时增加之后减少，在约5000m附近的区域内存在峰值。作为这种基于立体视觉灵敏度变更显示方法的例子，列举基础图像的亮度、分辨率、对比度、彩度以及纹理密度的变更。并且，作为变更显示方法的例子，列举基础图像的俯角的强调、基础图像的透视性的强调以及基础图像的大小的变化的强调。像这样，通过根据屈光度D变更基础图像的显示方法，能够进一步降低从视点位置P200观看的人对于虚像310具有的不协调感。特别地，通过基于立体视觉灵敏度变更基础图像的显示方法，能够进一步降低从视点位置P200观看的人对于虚像310具有的不协调感。关于变更显示方法的具体方法，例如在从视点位置P200观看时显示位置P310比对象位置P410远的情况下，提高基础图像的亮度、分辨率、对比度、色度、以及降低纹理密度、降低基础图像的俯角、将基础图像变大强调是有效的。相反地，在从视点位置P200观看时显示位置P310比对象位置P410近的情况下，降低基础图像的亮度、分辨率、对比度、色度、以及提高纹理密度、提高基础图像的俯角、将基础图像变小强调是有效的。另外，在显示位置P310处于远处的区域(即，用户200的视场的上侧部分)的情况下，通过透视图法在基础图像上绘制平行线并在基础图像中的远处区域改变平行线的收敛程度是有效的。作为一例，平行线是沿基础图像的水平方向或垂直方向排列的线。远处区域是基础图像中与用户200的视场的上侧部分对应的区域。具体地说，在从视点位置P200观看时显示位置P310比对象位置P410近的情况下，可以使远处区域中的平行线的收敛程度大于收敛的基准值。相反地，在从视点位置P200观看时显示位置P310比对象位置P410远的情况下，可以使远处区域中的平行线的收敛程度小于收敛的基准值。作为一例，收敛的基准值为从视点位置P200观看时显示位置P310与对象位置P410处于同一位置时的平行线的收敛程度。另一方面，在显示位置P310位于近处的区域(即，用户200的视场的下侧部分)的情况下，通过透视图法在基础图像上绘制平行线并在基础图像中的近处区域改变平行线的发散程度是有效的。近处区域是基础图像中与用户200的视场的下侧部分对应的区域。具体地说，在从视点位置P200观看时显示位置P310比对象位置P410近的情况下，可以使近处区域中的平行线的发散程度小于发散的基准值。相反地，在从视点位置P200观看时显示位置P310比对象位置P410远的情况下，可以使近处区域中的平行线的发散程度大于发散的基准值。作为一例，发散的基准值为从视点位置P200观看时显示位置P310与对象位置P410处于同一位置时的平行线的发散程度。这些显示方法的变更或强调最好优先使用与立体视觉灵敏度更高的信息源相关联的显示方法。另外，最好根据与各个显示方法相关联的信息源的灵敏度的高低来逐步变更显示方法。
1.3设计方法
根据本实施方式的显示系统10，能够在维持从虚像310的视点位置P200到叠加虚像310的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现小型化，并且能够减少虚像310的失真。而且，显示系统10能够通过包括下述的设计方法的制造方法来制造。换言之，显示系统10是通过下述的设计方法设计出的。该设计方法是用于将虚像310叠加于对象空间400中的对象位置P410来进行显示的显示系统10的设计方法，包括第一步骤和第二步骤。第一步骤是决定从虚像310的视点位置P200到虚像310的显示位置P310的距离即显示距离的步骤。第二步骤是决定从视点位置P200到对象位置P410的距离即对象距离的最大值的步骤。这里，在将显示距离设为L1[m]、将对象距离的最大值设为L2max[m]时，|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下。根据该设计方法，能够设计出如下的显示系统10：能够在维持从虚像310的视点位置P200到叠加虚像310的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现小型化，并且能够减少虚像310的失真。此外，在上述设计方法中，对于第一步骤与第二步骤的顺序不做特别限定。也就是说，既可以先决定最大值L2max再决定显示距离L1，也可以反过来。
2.变形例
本公开的实施方式不限定于上述实施方式。关于上述实施方式，如果能够达成本公开的目的，则能够根据设计等进行各种变更。下面，列举上述实施方式的变形例。
在上述实施方式中，|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下，但|1/L1-1/L2max|的上限值也可以大于0且小于0.06。例如，|1/L1-1/L2max|也可以为0.03以下。在该情况下，显示距离L1为25[m]，最大值L2max为100[m]即可。另外，|1/L1-1/L2max|也可以为0.02以下。在该情况下，显示距离L1为33[m]，最大值L2max为100[m]即可。另外，|1/L1-1/L2max|也可以为0.015以下。在该情况下，显示距离L1为40[m]，最大值L2max为100[m]即可。另外，|1/L1-1/L2max|也可以为0.01以下。在该情况下，显示距离L1为50[m]，最大值L2max为100[m]即可。
在上述实施方式中，例示了与对象位置P410相比显示位置P310离视点位置P200更近的情况。然而，即使在与显示位置P310相比对象位置P410离视点位置P200更近的情况下，也能够获得与上述实施方式同样的效果。
在上述实施方式中，阈值为0.03，但是阈值也可以大于0且小于|1/L1-1/L2max|。例如，阈值可以为0.02。另外，阈值还可以为0.015。并且，阈值还可以为0.01。另外，也可以有两个以上的阈值。可以基于|1/L1-1/L2|超过哪个阈值来变更显示方法。例如，阈值可以为0.01、0.02、0.03这三个。另外，阈值也可以为第一阈值(例如0.01)和比第一阈值大的第二阈值(例如0.03)这两个。控制部130也可以在参数(|1/L1-1/L2|)为第一阈值(0.01)以下的期间不进行基于立体视觉灵敏度的显示方法的变更。另外，控制部130可以使得基于立体视觉灵敏度的显示方法在参数(|1/L1-1/L2|)超过第一阈值但为第二阈值以下的情况下与在参数超过第二阈值的情况下不同。更详细地说，当参数(|1/L1-1/L2|)超过第一阈值(0.01)时，控制部130进行基于立体视觉灵敏度的显示方法的变更，使得从视点位置P200观看对象空间400的人对于虚像310及其附近具有不协调感的可能性变低。并且，当参数(|1/L1-1/L2|)超过第二阈值(0.03)时，控制部130进行基于立体视觉灵敏度的显示方法的变更，使得从视点位置P200观看对象空间400的人识别为虚像310处于对象位置P410的可能性变高。
控制部130未必一定需要进行基础图像的显示方法的变更。例如，在|1/L1-1/L2max|为0.015以下那样的情况下，即使不进行基于立体视觉灵敏度的显示方法的变更，通常也是没有问题的。
在上述实施方式中，控制部130根据从与对象位置P410有关的信息中获得的对象距离L2来调整基础图像的形状和大小中的至少一者。然而，该结构不是必须的。
显示部110不限定于液晶显示器。例如，显示部110也可以为液晶显示器以外的图像显示装置，例如有机EL显示器。另外，显示部110也可以不为图像显示装置本身。例如，显示部110既可以为具备投影仪和用于映现投影仪的图像的屏幕的系统，也可以为具备激光扫描装置和用于映现通过激光扫描装置进行激光扫描得到的图像的屏幕的系统。另外，显示部110既可以为屏幕本身，也可以为映现来自图像显示装置的图像的平面镜。也就是说，显示部110也可以显示中间图像。
投影部120也可以具有调节显示距离L1的功能。也就是说，投影部120也可以具有使虚拟面501沿着光轴500移动的功能。作为一例，这种功能能够通过使投影部120的第一光学构件121及第二光学构件122的位置可变来实现，以往提供了各种各样的技术(参照专利文献1)。另外，关于投影部120，第一光学构件121和第二光学构件122的形状是能够变更的。另外，显示距离L1也能够通过改变从显示部110到视点位置P200的光路长度来进行调整。
显示系统10不限于是将虚像310到在汽车100的行进方向的前方设定的对象空间400的结构，例如也可以将虚像310投影到汽车100的行进方向的侧方、后方或上方等。另外，投影部120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。
显示系统10不限于汽车100中使用的平视显示器，例如还能够应用于汽车100以外的移动体，例如二轮车、电车、飞机、建筑机械以及船舶等。并且，显示系统10不限于移动体，例如还可以在娱乐设施中使用。
3.方式
如根据上述实施方式和变形例而明确可知的那样，本公开包括下述的第1方式～第9方式。下面，只是为了明确与实施方式的对应关系而带括号地附带了标记。
第1方式的显示系统(10)是将虚像(310)叠加于对象空间(400)中的对象位置(P410)来进行显示的显示系统。将从所述虚像(310)的视点位置(P200)到所述虚像(310)的显示位置(P310)的距离即显示距离设为L1[m]。将从所述视点位置(P200)到所述对象位置(P410)的距离即对象距离的最大值设为L2max[m]。|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下。根据第1方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现小型化，并且能够减少虚像(310)的失真。
第2方式的显示系统(10)能够通过与第1方式组合来实现。在第2方式中，|1/L1-1/L2max|为0.03以下。根据第2方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现更小型化，并且能够减少虚像(310)的失真。
第3方式的显示系统(10)能够通过与第1方式或第2方式组合来实现。在第3方式中，|1/L1-1/L2max|为0.02以下。根据第3方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现更小型化，并且能够减少虚像(310)的失真。
第4方式的显示系统(10)能够通过与第1方式～第3方式中的任一方式组合来实现。在第4方式中，|1/L1-1/L2max|为0.015以下。根据第4方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现更小型化，并且能够减少虚像(310)的失真。
第5方式的显示系统(10)能够通过与第1方式～第4方式中的任一方式组合来实现。在第5方式中，|1/L1-1/L2max|为0.01以下。根据第5方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现更小型化，并且能够减少虚像(310)的失真。
第6方式的显示系统(10)能够通过与第1方式～第5方式中的任一方式组合来实现。在第6方式中，L2max为100[m]。根据第6方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现小型化，并且能够减少虚像(310)的失真。
第7方式的显示系统(10)能够通过与第6方式组合来实现。在第7方式中，L1为25[m]～50[m]。根据第7方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现小型化，并且能够减少虚像(310)的失真。
第8方式的显示系统(10)能够通过与第1方式～第7方式中的任一方式组合来实现。在第8方式中，所述显示系统(10)具备：显示部(110)，其用于显示图像；投影部(120)，其将与所述图像对应的所述虚像(310)投影到所述对象空间(400)；以及控制部(130)，其对所述显示部(110)进行控制。所述控制部(130)构成为根据由所述显示位置(P310)和所述对象位置(P410)决定的参数来变更所述图像的显示方法。在将所述对象距离设为L2[m]的情况下，所述参数通过|1/L1-1/L2|给出。根据第8方式，能够降低从视点位置(P200)观看的人对于虚像(310)具有的不协调感。
第9方式的显示系统(10)能够通过与第8方式组合来实现。在第9方式中，所述控制部(130)构成为：在所述参数为阈值以上的情况下，控制部(130)基于立体视觉灵敏度来变更所述图像的显示方法。根据第9方式，能够进一步降低从视点位置(P200)观看的人对于虚像(310)具有的不协调感。
第10方式的显示系统(10)能够通过与第9方式组合来实现。在第10方式中，所述控制部(130)构成为：在所述参数为所述阈值以下的情况下，控制部(130)不变更所述图像的显示方法。根据第10方式，能够进一步降低从视点位置(P200)观看的人对于虚像(310)具有的不协调感。
第11方式的显示系统(10)能够通过与第9方式或第10方式组合来实现。在第11方式中，所述阈值为第一阈值。所述控制部(130)构成为使得基于立体视觉灵敏度的显示方法在所述参数超过所述第一阈值但为比所述第一阈值大的第二阈值以下的情况下与在所述参数超过所述第二阈值的情况下不同。根据第11方式，能够进一步降低从视点位置(P200)观看的人对于虚像(310)具有的不协调感。
第12方式的显示系统(10)能够通过与第11方式组合来实现。在第12方式中，所述控制部(130)构成为：在所述参数超过所述第一阈值但为所述第二阈值以下的情况下，控制部(130)进行基于立体视觉灵敏度的显示方法的变更，使得从所述视点位置(P200)观看所述对象空间(400)的人对于所述虚像及其附近具有不协调感的可能性变低。根据第12方式，能够进一步降低从视点位置(P200)观看的人对于虚像(310)具有的不协调感。
第13方式的显示系统(10)能够通过与第11方式或第12方式组合来实现。在第13方式中，所述控制部(130)构成为：在所述参数超过所述第二阈值的情况下，控制部(130)进行基于立体视觉灵敏度的显示方法的变更，使得从所述视点位置(P200)观看所述对象空间(400)的人识别为所述虚像(310)处于所述对象位置(P410)的可能性变高。根据第13方式，能够进一步降低从视点位置(P200)观看的人对于虚像(310)具有的不协调感。
第14方式的移动体(100)具备：移动体主体(100a)以及搭载于所述移动体主体(100a)的第1方式～第13方式中的任一方式的显示系统(10)。根据第14方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现小型化，并且能够减少虚像(310)的失真。
第15方式的设计方法是用于将虚像(310)叠加于对象空间(400)中的对象位置(P410)来进行显示的显示系统(10)的设计方法，包括第一步骤和第二步骤。所述第一步骤是决定从所述虚像(310)的视点位置(P200)到所述虚像(310)的显示位置(P310)的距离即显示距离的步骤。所述第二步骤是决定从所述视点位置(P200)到所述对象位置(P410)的距离即对象距离的最大值的步骤。在将所述显示距离设为L1[m]、将所述最大值设为L2max[m]时，|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下。根据第15方式，能够在维持从虚像(310)的视点位置(P200)到叠加虚像(310)的位置(对象位置P410)的距离(最大值L2max)的同时实现小型化，并且能够降低虚像(310)的失真。
附图标记说明
10：显示系统；110：显示部；120：投影部；130：控制部；310：虚像；400：对象空间；P200：视点位置；P310：显示位置；P410：对象位置；L1：显示距离；L2：对象距离；L2max：最大值；100：汽车(移动体)；100a：车体(移动体主体)。

Claims (15)

1.一种显示系统，其将虚像叠加于对象空间中的对象位置来进行显示，其中，
在将从所述虚像的视点位置到所述虚像的显示位置的距离即显示距离设为L1[m]、将从所述视点位置到所述对象位置的距离即对象距离的最大值设为L2max[m]时，
|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其中，
|1/L1-1/L2max|为0.03以下。
3.根据权利要求1或2所述的显示系统，其中，
|1/L1-1/L2max|为0.02以下。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的显示系统，其中，
|1/L1-1/L2max|为0.015以下。
5.根据权利要求1～4中的任一项所述的显示系统，其中，
|1/L1-1/L2max|为0.01以下。
6.根据权利要求1～5中的任一项所述的显示系统，其中，
L2max为100[m]。
7.根据权利要求6所述的显示系统，其中，
L1为25[m]～50[m]。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的显示系统，具备：
显示部，其用于显示图像；
投影部，其将与所述图像对应的所述虚像投影到所述对象空间；以及
控制部，其对所述显示部进行控制，
其中，所述控制部构成为根据由所述显示位置和所述对象位置决定的参数来变更所述图像的显示方法，
在将所述对象距离设为L2[m]的情况下，所述参数通过|1/L1-1/L2|来给出。
9.根据权利要求8所述的显示系统，其中，
所述控制部构成为：在所述参数超过阈值的情况下，该控制部基于立体视觉灵敏度来变更所述图像的显示方法。
10.根据权利要求9所述的显示系统，其中，
所述控制部构成为：在所述参数为所述阈值以下的情况下，该控制部不变更所述图像的显示方法。
11.根据权利要求9或10所述的显示系统，其中，
所述阈值为第一阈值，
所述控制部使得基于立体视觉灵敏度的显示方法在所述参数超过所述第一阈值但为第二阈值以下的情况下与在所述参数超过所述第二阈值的情况下不同，其中，所述第二阈值大于所述第一阈值。
12.根据权利要求11所述的显示系统，其中，
所述控制部构成为：在所述参数超过所述第一阈值但为所述第二阈值以下的情况下，所述控制部进行基于立体视觉灵敏度的显示方法的变更，使得从所述视点位置观看所述对象空间的人对于所述虚像及其附近具有不协调感的可能性变低。
13.根据权利要求11或12所述的显示系统，其中，
所述控制部构成为：在所述参数超过所述第二阈值的情况下，所述控制部进行基于立体视觉灵敏度的显示方法的变更，使得从所述视点位置观看所述对象空间的人识别为所述虚像处于所述对象位置的可能性变高。
14.一种移动体，具备：
移动体主体；以及
根据权利要求1～13中的任一项所述的显示系统，其搭载于所述移动体主体。
15.一种设计方法，是用于将虚像叠加于对象空间中的对象位置来进行显示的显示系统的设计方法，所述设计方法包括以下步骤：
第一步骤，决定从所述虚像的视点位置到所述虚像的显示位置的距离即显示距离；以及
第二步骤，决定从所述视点位置到所述对象位置的距离即对象距离的最大值，
其中，在将所述显示距离设为L1[m]、将所述最大值设为L2max[m]时，
|1/L1-1/L2max|大于0且为0.06以下。
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