CN112889275A - 通信平视显示器系统、通信设备、移动体以及程序 - Google Patents

通信平视显示器系统、通信设备、移动体以及程序 Download PDF

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Abstract

通信平视显示器系统具备通信设备和平视显示器。通信设备包含判定至少一个方向上的利用者的眼睛的位置的第1控制器。平视显示器包含显示面板、光学元件和反射器。显示面板显示视差图像。光学元件规定从视差图像射出的图像光的传播方向。反射器反射由光学元件规定了传播方向的图像光。反射器具有反射元件和驱动装置。反射元件反射图像光。驱动装置使反射元件的位置以及姿势的至少一者变化，以使得由反射元件反射的图像光到达眼睛的位置。

Description

通信平视显示器系统、通信设备、移动体以及程序
相关申请的相互参照
本申请主张在2018年11月2日申请的日本专利申请2018-207588号的优先权，为了参照而将该在先申请的公开整体援引于此。
技术领域
本公开涉及通信平视显示器系统、通信设备、移动体以及程序。
背景技术
以往，为了不使用眼镜而进行三维显示，已知有具备如下的光学元件的三维显示装置，该光学元件使从显示面板出射的光的一部分到达右眼，并使从显示面板出射的光的另一部分到达左眼(参照专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-166259号公报
发明内容
本公开的通信平视显示器系统具备通信设备和平视显示器。所述通信设备包含第1控制器和第1通信部。第1控制器构成为基于传感器以及该传感器的输出，推定至少一个方向上的利用者的眼睛的位置。所述第1通信部构成为发送由所述第1控制器推定的所述位置。所述平视显示器包含显示面板、光学元件、反射器和第2通信部。所述显示面板构成为显示视差图像。所述光学元件构成为规定从所述视差图像射出的图像光的传播方向。所述反射器构成为反射由所述光学元件规定了传播方向的图像光。所述反射器具有反射元件和驱动装置。所述反射元件构成为反射所述图像光。所述驱动装置构成为使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化，使得由所述反射元件反射的图像光到达所述眼睛的位置。
本公开的通信设备能够与平视显示器进行通信。所述平视显示器包含：显示面板、光学元件、反射元件和驱动装置。所述显示面板构成为显示视差图像。所述光学元件构成为规定从所述视差图像射出的图像光的传播方向。所述反射元件构成为反射所述图像光。所述驱动装置构成为使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化。所述通信设备具备摄像元件、控制器、第1通信部。所述摄像元件构成为生成拍摄了利用者的摄像图像。所述控制器构成为基于所述摄像图像，推定所述利用者的眼睛的高度方向的位置，并生成包含所述高度方向的位置的位置信息。所述第1通信部构成为将所述位置信息发送到所述平视显示器，以用于所述驱动装置的控制。
本公开的移动体具备通信平视显示器系统和安装部。所述通信平视显示器系统具备通信设备和平视显示器。所述通信设备包含第1控制器和第1通信部。第1控制器构成为基于传感器以及该传感器的输出，推定至少一个方向上的利用者的眼睛的位置。所述第1通信部构成为发送由所述第1控制器推定的所述位置。所述平视显示器包含显示面板、光学元件、反射器、第2通信部。所述显示面板构成为显示视差图像。所述光学元件构成为规定从所述视差图像射出的图像光的传播方向。所述反射器构成为反射由所述光学元件规定了传播方向的图像光。所述反射器具有反射元件和驱动装置。所述反射元件构成为反射所述图像光。所述驱动装置构成为使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化，使得由所述反射元件反射的图像光到达所述眼睛的位置。所述安装部能够移动地安装所述通信设备。
本公开的程序是具备摄像元件、控制器、通信部的通信设备所执行的程序。所述通信设备构成为与平视显示器进行通信。所述平视显示器包含显示面板、光学元件、反射器。所述显示面板构成为显示视差图像。所述光学元件构成为规定从所述视差图像射出的图像光的传播方向。所述反射器具有反射元件和驱动装置。所述反射元件构成为反射所述图像光。所述驱动装置构成为使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化。所述控制器进行控制，使得基于所述摄像元件通过拍摄利用者而生成的摄像图像，推定所述利用者的眼睛的高度方向的位置，并生成包含所述高度方向上的位置的位置信息。所述控制器进行控制，以使得所述通信部将所述位置信息发送到使反射元件的位置以及姿势的至少一者变化的驱动装置。
附图说明
图1是示出搭载在移动体的通信平视显示器系统的例子的图。
图2是示出图1所示的通信设备移动前的状态的图。
图3是示出图1所示的通信设备移动后的状态的图。
图4是示出图1所示的通信设备以及平视显示器的概略结构的图。
图5是示出从进深方向观察图4所示的显示面板的例子的图。
图6是示出从进深方向观察图4所示的视差屏障的例子的图。
图7是用于说明图1所示的虚像与利用者的眼睛的关系的图。
图8是示出图4所示的第1控制器的处理流程的一个例子的流程图。
图9是示出利用者对显示面板进行直接视觉辨认的情况下的三维显示装置与利用者的眼睛的位置关系的图。
图10是将光学元件设为双凸透镜的情况下的三维显示装置的概略结构图。
具体实施方式
为了使利用者适当地视觉辨认由平视显示器投影的图像的虚像，期望图像光适当地到达利用者的眼睛的位置。
本公开提供一种能够使利用者视觉辨认适当的虚像的通信平视显示器系统、通信设备、移动体以及程序。
以下，参照附图对本公开的一个实施方式进行说明。另外，在以下的说明中使用的附图是示意性的，且附图上的尺寸比率等未必一定与现实的尺寸比率等一致。
如图1所示，本公开的一个实施方式涉及的通信平视显示器系统(通信HUD(HUD：Head Up Display，平视显示器)系统)100具备通信设备1和平视显示器(HUD)2。通信HUD系统100可以搭载在移动体20。
在本公开中的“移动体”中包含车辆、船舶、飞机。在本公开中的“车辆”中包含汽车以及工业车辆，但是并不限于此，也可以包含铁道车辆以及生活车辆、在滑行路上行驶的固定翼机。汽车包含乘用车、卡车、公共汽车、两轮车以及无轨电车，但是并不限于此，也可以包含在道路上行驶的其他车辆。工业车辆包含面向农业以及建设的工业车辆。工业车辆包含叉车以及高尔夫车，但是并不限于此。在面向农业的工业车辆中包含拖拉机、耕耘机、移植机、割捆机(binder)、联合收割机以及割草机，但是并不限于此。在面向建设的工业车辆中包含推土机、铲土机(scraper)、挖土机、起重机车、翻斗车以及压路机，但是并不限于此。车辆包含通过人力而行驶的车辆。另外，车辆的分类并不限于上述。例如，在汽车中可以包含能够在道路上行驶的工业车辆，也可以在多个分类中包含相同的车辆。在本公开中的船舶中包含海上喷气机、船只、油轮。在本公开中的飞机中包含固定翼机、旋转翼机。
通信设备1被配置为能够拍摄利用者的双眼。通信设备1可以能够移动地安装在移动体20。例如，在通信HUD系统100搭载在移动体20的结构中，如图2所示，将通信设备1安装在移动体20的安装部201可以固定在方向盘202。通信设备1在安装部201固定在方向盘202的结构中，通过旋转该方向盘202，如图3所示，移动到与旋转前的位置不同的位置。即，安装部201在安装了通信设备1的状态下能够移动到实际空间中的多个不同的位置。
通信设备1能够采用通用的无线通信终端，例如，便携式电话、智能手机、平板终端等。如图4所示，通信设备1包含摄像光学系统10、摄像元件11、第1控制器(控制器)12、存储器13、第1通信部(通信部)14。
摄像光学系统10包含一个以上的透镜。在摄像光学系统10中，摄像光学系统10的光轴与摄像元件11的摄像面成为垂直。摄像光学系统10构成为使从被摄体入射的光在摄像元件11的摄像面成像为被摄体像。
摄像元件(传感器)11例如可以包含CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合器件)摄像元件或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)摄像元件。摄像元件11构成为通过将由摄像光学系统10成像的像变换为电信号，从而生成并输出摄像图像。例如，摄像元件11构成为通过将利用者与位于实际空间中的给定的位置的给定的物体一起拍摄，从而生成并输出摄像图像。摄像元件11可以在通信设备1位于不同的位置的状态下分别生成多个摄像图像并输出。例如，如上所述，在通信设备1如图2所示的那样安装在方向盘202的状态下，该方向盘202通过自动或手动而被旋转，由此通信设备1移动时，摄像元件11能够生成多个摄像图像。在该方向盘202处于旋转前的状态时，摄像元件11可以生成并输出第1摄像图像。如图3所示，在方向盘202被利用者旋转而处于旋转后的状态时，摄像元件11可以生成并输出第2摄像图像。
第1控制器12与通信设备1的各结构要素连接，并能够构成为控制各结构要素。由第1控制器12控制的结构要素包含摄像元件11、存储器13以及第1通信部14。第1控制器12可以包含一个以上的处理器。第1控制器12可以包含使其读取特定的程序而执行特定的功能的通用的处理器以及专用于特定的处理的专用的处理器的至少一者。专用的处理器可以包含面向特定用途的IC(ASIC：Application Specific Integrated Circuit，特定用途集成电路)。处理器可以包含可编程逻辑器件(PLD：Programmable Logic Device)。PLD可以包含FPGA(Field-Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)。第1控制器12可以是一个或多个处理器协作的SoC(System-on-a-Chip，片上系统)以及SiP(System In a Package，系统级封装)中的任个。
关于第1控制器12的详情，将在后面进行说明。
存储器13例如包含RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)以及ROM(ReadOnly Memory，只读存储器)等任意的存储设备而构成。存储器13构成为存储由第1控制器12进行了处理的各种信息。
例如，存储器13构成为存储安全信息。安全信息可以包含在用于使其能够向其他装置连接的认证中使用的、用于唯一地识别通信设备1的识别信息。在通信设备1例如是由多个利用者共有的如平板终端那样的设备的情况下，安全信息可以包含用于唯一地识别各利用者的识别信息。
例如，存储器13可以存储表示利用者的眼睛的位置的位置信息。存储器13可以存储表示反射元件31的位置以及姿势的至少一个的驱动信息。
第1通信部14构成为能够与三维显示装置5进行通信。在第1通信部14与三维显示装置5的通信中使用的通信方式可以是近距离无线通信标准或向便携式电话网连接的无线通信标准，并且也可以是有线通信标准。近距离的无线通信标准例如可以包含WiFi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)、红外线、NFC(Near Field Communication，近场通信)等。向便携式电话网连接的无线通信标准例如可以包含LTE(Long Term Evolution，长期演进)、第4代移动通信系统或第5代移动通信系统等。
第1通信部14可以包含第1通信模块141和第2通信模块142。为了建立通信设备1与HUD2之间的通信，第1通信模块141构成为与HUD2交换安全信息。第1通信模块141可以对HUD2发送用于识别通信设备1或该通信设备1的利用者的识别信息。第2通信模块142可以对HUD2发送位置信息。例如，第1通信模块141可以使用NFC的通信标准而与HUD2之间交换安全信息。若经过由HUD2进行的基于安全信息的认证而建立通信设备1与HUD2的连接，则第2通信模块142可以使用WiFi发送各种信息。通信设备1通过难以被窃听的NFC通信标准而与HUD2之间交换安全信息，由此安全地建立通信之后，能够通过通用的WiFi的通信标准收发各种信息。在通信设备1与HUD2之间交换的安全信息中可以包含WiFi通信的加密密钥。
并不限于此，第1通信模块141以及第2通信模块142可以分别使用任意的通信标准进行通信。第1通信模块141以及第2通信模块142也可以使用相同的通信标准进行通信。
HUD2能够包含一个以上的反射器3、光学构件4、三维显示装置5。
反射器3构成为使从三维显示装置5射出的图像光朝向光学构件4的给定领域反射。给定领域是在该给定领域反射的图像光朝向利用者的眼睛的领域。给定领域能够根据利用者的眼睛相对于光学构件4的方向以及向光学构件4的图像光的入射方向来决定。一个以上的反射器3包含一个以上的反射元件31和驱动装置32。
反射元件31可以分别是反射镜。在反射元件31为反射镜的情况下，例如，反射镜可以是凹面镜。在图1中，一个以上的反射元件31作为一个反射镜而进行显示。但是，并不限于此，一个以上的反射元件31也可以组合一个以上的反射镜。
驱动装置32构成为根据利用者的眼睛的位置，驱动反射元件31，使该反射元件31的位置以及姿势的至少一者变化。例如，驱动装置32构成为具有通信功能并从通信设备1接收位置信息。驱动装置32可以从通信设备1直接接收位置信息。驱动装置32构成为根据在位置信息中表示的眼睛的位置，计算图像光到达利用者的眼睛的位置的反射元件31的位置以及姿势的至少一者。驱动装置32构成为能够进行控制使得通过驱动反射元件31来使该反射元件31的位置以及姿势的至少一者成为计算出的值。
光学构件4构成为使从三维显示装置5射出并由一个以上的反射器3反射的图像光朝向利用者的左眼(第1眼)以及右眼(第2眼)反射。例如，移动体20的风挡也可以兼用作光学构件4。HUD2沿着光路L使从三维显示装置5射出的光行进到利用者的左眼以及右眼。利用者能够将沿着光路L到达的光作为虚像V进行视觉辨认。
如图4所示，三维显示装置5能够包含照射器51、显示面板52、作为光学元件的视差屏障53、第2通信部54、第2控制器55。在HUD2搭载在移动体20的结构中，三维显示装置5也可以收容在移动体20的仪表盘(dashboard)。
照射器51能够对显示面板52进行面照射。照射器51可以包含光源、导光板、扩散板、扩散片等。照射器51构成为由光源出射照射光，并由导光板、扩散板、扩散片等使照射光在显示面板52的面方向上均匀化。而且，照射器51能够构成为将被均匀化的光向显示面板52出射。
显示面板52例如能够采用透射型的液晶显示面板等显示面板。作为显示面板52，并不限于透射型的液晶面板，而能够使用有机EL等其他显示面板。作为显示面板52，在使用自发光型的显示面板的情况下，三维显示装置5也可以不具备照射器51。在以下的实施方式的例子中，将显示面板52作为液晶面板进行说明。
如图5所示，显示面板52在形成为面状的有效区域A上具有多个划分领域。有效区域A能够显示视差图像。视差图像包含后述的左眼图像(第1图像)和相对于左眼图像具有视差的右眼图像(第2图像)。多个划分领域是在第1方向以及与第1方向正交的第2方向上划分的领域。与第1方向以及第2方向正交的方向被称为第3方向。第1方向可以称为水平方向。第2方向可以称为铅垂方向。第3方向可以称为进深方向。但是，第1方向、第2方向以及第3方向分别并不限于这些。在图4～图6、图9以及图10中，第1方向表示为x轴方向，第2方向表示为y轴方向，第3方向表示为z轴方向。在图1以及图7中，作为通过利用者的右眼以及左眼的直线的方向的眼睛间方向表示为u轴方向，利用者的前后方向表示为w轴方向，以及与u轴方向以及w轴方向垂直的高度方向表示为v轴方向。
在多个划分领域的每一个中，对应有一个子像素。有效区域A具备沿着水平方向以及铅垂方向排列为格子状的多个子像素。
各子像素对应于R(Red，红)、G(Green，绿)、B(Blue，蓝)的任一色，并能够将R、G、B这三个子像素作为一组来构成一个像素。一个像素能够称为一个图像元素。作为显示面板52，并不限于透射型的液晶面板，而能够使用有机EL等其他显示面板。作为显示面板52，在使用自发光型的显示面板的情况下，三维显示装置5也可以不具备照射器51。
如上所述，在有效区域A排列的多个子像素构成子像素组Pg。子像素组Pg在水平方向上重复地排列。子像素组Pg能够在铅垂方向上排列在相同的位置以及偏移地排列。例如，子像素组Pg能够在铅垂方向上，与在水平方向上偏移个子像素的量的位置相邻而重复地排列。子像素组Pg包含给定的行以及列的子像素。例如，子像素组Pg包含在铅垂方向上连续地排列b个(b行)、在水平方向上连续地排列2×n个(2×n列)的(2×n×b)个子像素P1～P(2×n×b)。在图5所示的例子中，n＝6，b＝1。在有效区域A配置有子像素组Pg，该子像素组Pg包含在铅垂方向上连续地排列1个、在水平方向上连续地排列12个的12个子像素P1～P12。在图5所示的例子中，对一部分的子像素组Pg标注符号。
子像素组Pg是后述的第2控制器55进行用于显示视差图像的控制的最小单位。子像素组Pg包含的各子像素由识别信息P1～P(2×n×b)来识别。具有全部子像素组Pg的相同的识别信息的子像素P1～P(2×n×b)由第2控制器55同时控制。例如，第2控制器55在将使显示在子像素P1的视差图像从左眼图像切换为右眼图像的情况下，同时将使全部子像素组Pg中的子像素P1显示的视差图像从左眼图像切换为右眼图像。
如图4所示，视差屏障53由沿着有效区域A的平面形成，并从有效区域A离开给定距离(间隙)g。视差屏障53可以相对于显示面板52位于照射器51的相反侧。视差屏障53也可以位于显示面板52的照射器51侧。
如图6所示，视差屏障53构成为按照在面内的给定方向上延伸的多个带状领域即透光领域531的每一个，来规定从子像素射出的图像光的传播方向。例如，视差屏障53具有使图像光减光的多个减光领域532。多个减光领域532在相互相邻的该减光领域532之间，划定多个透光领域531。多个透光领域531与多个减光领域532相比，光透射率较高。减光领域532与透光领域531相比，光透射率较低。多个透光领域531与多个减光领域532在沿着有效区域A的给定方向上延伸，并在与给定方向正交的方向上重复交替地排列。给定方向例如是沿着子像素的对角线的方向。给定方向例如能够设为在第1方向上横穿a个子像素的期间，在第2方向上横穿b个子像素的方向(a、b是互质的正整数)。给定方向也可以设为第2方向。
视差屏障53规定从排列在有效区域A的多个子像素射出的图像光的传播方向，由此如图7所示，决定利用者的眼睛能够视觉辨认的与有效区域A的领域对应的第1虚像V1的领域。以下，将利用者能够通过传播到利用者的眼睛的位置的图像光来进行视觉辨认的第1虚像V1内的领域称为可视领域Va。将利用者能够通过传播到利用者的第1眼的位置的图像光来进行视觉辨认的第1虚像V1内的领域称为第1可视领域。将利用者通过传播到利用者的第2眼的位置的图像光来进行视觉辨认的第1虚像V1内的领域称为第2可视领域。在本公开中，将第1眼记载为左眼，将第2眼记载为右眼，但是能够变更对应。在将第1眼设为左眼的例子中，第1可视领域能够记载为左可视领域VaL。在将第2眼设为右眼的例子中，第2可视领域能够记载为右可视领域VaR。
透光领域531的水平方向上的配置间隔即虚像屏障间距VBp以及虚像间隙Vg能够被规定为使用了适视距离Vd的下式(1)以及式(2)成立。虚像屏障间距VBp是减光领域532的虚像V2的与第1方向对应的方向上的配置间隔。虚像间隙Vg是第2虚像V2与第1虚像V1之间的距离。在式(1)以及式(2)中，虚像屏障开口宽度VBw是与第2虚像V2中的透光领域531的宽度对应的宽度。适视距离Vd是从通信设备1接收到的位置信息所表示的利用者的右眼以及左眼各自的位置与视差屏障53的虚像V2之间的距离。眼睛间距离E是右眼与左眼之间的距离。眼睛间距离E例如可以是通过产业技术综合研究所的研究计算出的值即61.1mm～64.4mm。VHp是子像素的虚像的水平方向上的长度。VHp是第1虚像V1中的子像素虚像的与第1方向对应的方向的长度。
E：Vd＝(n×VHp)：Vg 式(1)
Vd：VBp＝(Vdv+Vg)：(2×n×VHp) 式(2)
从显示面板52的有效区域A射出的图像光的一部分透射透光领域531，经由一个以上的反射器3到达光学构件4。进而，到达光学构件4的图像光被光学构件4反射而到达利用者的眼睛。利用者的眼睛识别在光学构件4的前方显示在有效区域A的视差图像的虚像即第1虚像V1。在本申请中，前方是从利用者来看光学构件4的方向。前方是移动体20的通常移动的方向。
利用者在表观上如同经由第2虚像V2而视觉辨认第1虚像V1那样识别视差图像，但是实际上不识别作为视差屏障53的虚像的第2虚像V2。
第2通信部54构成为能够与通信设备1进行通信。第2通信部54包含第3通信模块541以及第4通信模块542。第3通信模块541能够使用与通信设备1的第1通信模块141相同的通信标准来与第1通信模块141进行通信。第4通信模块542能够使用与通信设备1的第2通信模块142相同的通信标准来与第2通信模块142进行通信。
例如，第3通信模块541构成为与第1通信模块141之间交换安全信息。第4通信模块542构成为在基于安全信息的认证后，在第3通信模块541建立了与第1通信模块141的连接后，建立与第2通信模块142的连接。第4通信模块542构成为若建立与第2通信模块142的连接，则从第2通信模块142接收各种信息。各种信息例如可以包含位置信息。
第2控制器55与HUD2的各结构要素连接，并构成为能够控制各结构要素。由第2控制器55控制的结构要素包含照射器51、显示面板52、第2通信部54。第2控制器55可以包含一个以上的处理器。第2控制器55也可以包含使其读取特定的程序而执行特定的功能的通用的处理器以及专用于特定的处理的专用的处理器。专用的处理器可以包含ASIC。处理器可以包含PLD。PLD可以包含FPGA。第2控制器55可以是一个或多个处理器协作的SoC以及SiP中的任一个。
通信HUD系统100构成为在开始显示视差图像的动作之前，执行用于使利用者视觉辨认三维图像的虚像的初始设定。根据利用者的眼睛的位置，通信HUD系统100使图像光到达的位置不同。通信HUD系统100构成为根据利用者的眼睛的位置，为了利用者适当地视觉辨认三维图像，进行眼睛的位置的推定、反射元件31的驱动控制、可视领域Va的判定。
<眼睛的位置的推定>
第1控制器12也可以根据包含由摄像元件11生成的利用者的双眼的像的摄像图像，推定左眼以及右眼的位置。
作为推定眼睛的位置的方法的一个例子，第1控制器12也可以根据由摄像元件11生成的单个摄像图像包含的给定的物体的像与眼睛的像的位置关系，推定实际空间中的眼睛的位置。在通信设备1安装在移动体20内部的结构中，给定的物体是相对于移动体20固定地安装的物体，例如是驾驶座的头枕、侧窗的框架等。
例如，第1控制器12可以与摄像图像上的各位置建立对应，并使从与该位置对应的实际空间的位置到给定的物体的像的位置为止的距离以及方向预先建立对应并存储在存储器13。在这样的结构中，第1控制器12从摄像图像提取眼睛。第1控制器12构成为从存储器13提取与摄像图像中的眼睛的位置对应地存储的、从与该位置对应的实际空间的位置到给定的物体的像的位置为止的距离以及方向。第1控制器12能够根据到给定的物体的像的位置为止的距离以及方向，推定实际空间中的位置。
第1控制器12构成为根据由摄像元件11生成的单个摄像图像中的利用者的身体的至少一部分的像以及给定的物体的像的位置和实际空间中的给定的物体的位置，推定实际空间中的眼睛的位置。身体的一部分例如可以是头的顶部、肩、耳朵等。
作为推定眼睛的位置的方法的其他例子，第1控制器12也可以根据在通信设备1位于不同的位置的状态下由摄像元件11分别生成的多个摄像图像，推定眼睛的位置。在第1控制器12根据多个摄像图像来推定眼睛的位置的结构中，如上所述，安装在方向盘202的通信设备1的位置能够伴随着该方向盘202的旋转而变更。例如，第1控制器12构成为使表示方向盘202旋转前的第1位置的信息存储在存储器13。摄像元件11构成为通过在通信设备1位于第1位置的状态下对利用者进行拍摄，从而生成第1摄像图像。第1控制器12构成为若方向盘202旋转而通信设备1在与第1位置不同的第2位置停止，则使表示第2位置的信息存储在存储器13。摄像元件11构成为通过在通信设备1位于第2位置的状态下对利用者进行拍摄，从而生成第2摄像图像。第1控制器12构成为根据第1摄像图像以及第2摄像图像上各自的眼睛的位置和实际空间中的第1位置以及第2位置，通过光流(Optical flow)法等，推定三维空间中的眼睛的位置。
第1控制器12构成为生成表示所推定的眼睛的位置的位置信息。第1控制器12构成为进行控制使得第1通信部14将位置信息发送到HUD2。
<反射器的驱动控制>
HUD2的驱动装置32构成为若HUD2的第2通信部54接收从第1通信部14发送的位置信息，则根据位置信息所表示的高度方向(w轴方向)上的眼睛的位置，驱动反射元件31。从三维显示装置5射出的图像光构成为由反射元件31朝向光学构件4的给定领域反射。到达光学构件4的给定领域的图像光构成为由光学构件4朝向利用者的眼睛的位置反射。利用者的眼睛的位置根据利用者、该利用者的坐高等身体特征、利用者的就座姿势而不同。驱动装置32构成为根据利用者的眼睛的位置，判定图像光到达该眼睛的位置的反射元件31的位置以及姿势的至少一个。驱动装置32构成为驱动反射元件31使得成为判定的位置以及姿势。
驱动装置32也可以不根据高度方向上的眼睛的位置而根据眼睛间方向或前后方向的位置来判定反射元件31的位置以及姿势的至少一个。第1控制器12可以根据高度方向、眼睛间方向、前后方向上的任意两个以上的眼睛的位置来生成驱动信息。驱动装置32可以根据该驱动信息来判定反射元件31的位置以及姿势的至少一个。
<显示面板的控制>
第2控制器55构成为若HUD2的第2通信部54接收位置信息，则根据利用者的眼睛的位置，使用眼睛间距离E以及三维显示装置5的特性，判定左可视领域VaL以及右可视领域VaR。三维显示装置5的特性是上述的虚像屏障间距VBp、虚像间隙Vg以及第1虚像V1的图像间距(2×n×VHp)。HUD2的第2控制器55构成为若对左可视领域VaL以及右可视领域VaR进行判定，则根据左可视领域VaL以及右可视领域VaR，使有效区域A的一部分显示左眼图像，使有效区域A的另一部分显示右眼图像。例如，第2控制器55构成为在左可视领域VaL比给定比例(例如，50％)更多地包含的子像素中显示左眼图像。第2控制器55构成为在右可视领域VaR比给定比例更多地包含的子像素中显示右眼图像。第2控制器55构成为利用者的左眼比给定比例更多地视觉辨认左眼图像的虚像，并右眼比给定比例更多地视觉辨认右眼图像的虚像。右眼图像以及左眼图像是相互具有视差的视差图像，因此利用者能够视觉辨认三维图像的虚像。
<向存储器的信息的存储>
若推定眼睛的位置，则第1控制器12也可以使表示眼睛的位置的位置信息存储在存储器13。第1控制器12构成为在第1通信部14建立了与HUD2的连接时在存储器13存储有位置信息的情况下，将该位置信息发送到HUD2。HUD2的第2控制器55根据从第1通信部14接收到的位置信息，判定可视领域Va。驱动装置32构成为根据从第1通信部14接收到的位置信息，判定反射元件31的位置以及姿势的至少一者。第1控制器12如果执行一次推定眼睛的位置的处理，则在利用者在第二次以后开始利用HUD系统100时，能够省略推定眼睛的位置的处理。
《第1控制器的处理流程》
接下来，参照图8对通信设备1的第1控制器12执行的处理进行详细说明。
首先，第1控制器12进行控制，使得第1通信模块141将安全信息发送到HUD2的第3通信模块541(步骤S11)。
若第1通信模块141基于在步骤S11中发送的安全信息建立与第3通信模块541的连接，则第1控制器12使第2通信模块142建立与第4通信模块542的连接(步骤S12)。
第1控制器12获取由摄像元件11拍摄的摄像图像(步骤S13)。
若在步骤S13中获取摄像图像，则第1控制器12根据摄像图像推定利用者的眼睛的位置(步骤S14)。
若在步骤S14中推定了眼睛的位置，则第1控制器12将表示眼睛的位置的位置信息发送到HUD2(步骤S15)。
作为上述的实施方式涉及的通信设备1，能够采用便携式电话、智能手机、平板终端等信息处理装置。关于这样的信息处理装置，通过将记述了实现实施方式涉及的通信设备1的各功能的处理内容的程序存放在信息处理装置的存储器中，并由信息处理装置的处理器来读取并执行该程序，从而能够实现。信息处理装置也可以构成为从非暂时性的计算机可读介质读取并安装该程序。非暂时性的计算机可读介质包含磁存储介质、光学存储介质、磁光存储介质、半导体存储介质，但是并不限于这些。磁存储介质包含磁盘、硬盘、磁带。光学存储介质包含CD(Compact Disc，光盘)、DVD、蓝光光盘(Blu-ray(注册商标)Disc)等光盘。半导体存储介质包含ROM(Read Only Memory，只读存储器)、EEPROM(ElectricallyErasable Programmable Read-Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、闪速存储器。
如以上说明的那样，驱动装置32构成为使反射元件31的位置以及姿势的至少一者变化，使得由反射元件31反射的图像光到达眼睛的位置。例如，即使因改变利用者自身或利用者的位置姿势而改变眼睛的位置，图像光也能够到达眼睛的位置。利用者能够适当地视觉辨认由三维显示装置5显示的视差图像。
第1控制器12构成为推定高度方向的眼睛的位置，并且驱动装置32构成为根据高度方向上的眼睛的位置，使反射元件31的位置以及姿势的至少一者变化。例如，在利用者就座于给定的座位的状态下，在使用三维显示装置5的情况下，若改变利用者，则图像光应到达的眼睛的位置在高度方向上比其他方向改变更大。如果根据高度方向上的眼睛的位置而使反射元件31变化，则能够大幅降低利用者难以视觉辨认由三维显示装置5显示的视差图像的情况。
第1控制器12根据摄像图像中的眼睛的像以及给定的物体的像的位置和实际空间中的给定的物体的位置，推定实际空间中的眼睛的位置。第1控制器12能够不使用多个摄像图像而是使用单个摄像图像来推定眼睛的位置。在通信HUD系统100的设定时，不需要在通信设备1的位置的变更前后分别生成摄像图像，而能够更简易地设定通信HUD系统100。
在第1通信部14建立了与HUD2的连接时，在存储器13存储有位置信息的情况下，第1控制器12能够进行控制，使得第1通信部14将位置信息发送到HUD2。因此，每当利用者开始HUD系统100的利用时，即使不进行如下操作，也能够将已存储的利用者的眼睛的位置发送到HUD2，其中，该操作为由摄像元件11生成摄像图像，并且由第1控制器12推定眼睛的位置。由此，通信设备1能够降低负载。
作为代表性的例子，说明了上述的实施方式，但是对于本领域技术人员来说，在本发明的宗旨以及范围内能够进行大量变更和置换是显而易见的。本发明不应理解为通过上述的实施方式来限制，在不脱离权利要求书的情况下，能够进行各种变形以及变更。例如，能够将实施方式以及实施例所记载的多个结构块组合为一个，或者将一个结构块进行分割。
例如，如图9所示，三维显示装置5也可以配置为从显示面板52射出的图像光透射视差屏障53的透光领域531并不经由反射器3以及光学构件4而直接到达利用者的眼睛。在这样的结构中，与上述的结构同样地，第2控制器55能够构成为根据通过第2通信部54接收到的可视领域信息，使有效区域A的一部分显示左眼图像，使有效区域A的剩余的一部分显示右眼图像。例如，第2控制器55在可视领域信息表示的有效区域A上的左可视领域532aL比给定比例(例如，50％)更多地包含的子像素显示左眼图像。第2控制器55能够构成为在可视领域信息表示的右可视领域532aR比给定比例更多地包含的子像素显示右眼图像。利用者的左眼比右眼图像的虚像更多地视觉辨认左眼图像的虚像，右眼比左眼图像的虚像更多地视觉辨认右眼图像的虚像。右眼图像以及左眼图像是相互具有视差的视差图像，因此利用者视觉辨认三维图像。
例如，在上述的实施方式中，设为由驱动装置32来判定反射元件31的位置以及姿势的至少一者，但是并不限于此。也可以是通信设备1的第1控制器12根据眼睛的位置，判定反射元件31的位置以及姿势。在这样的结构中，第1控制器12也可以生成表示反射元件31的位置以及姿势的驱动信息，并发送到第1通信部14。驱动装置32也可以根据从第1通信部14发送的驱动信息，驱动反射元件31。
例如，在上述的实施方式中，HUD2的第2控制器55判定了左可视领域VaL以及右可视领域VaR，但是并不限于此。也可以是通信设备1的第1控制器12根据眼睛的位置，使用眼睛间距离E以及三维显示装置5的特性，判定左可视领域VaL以及右可视领域VaR。在这样的结构中，第1控制器12也可以生成表示左可视领域VaL以及右可视领域VaR的可视领域信息，并发送到第1通信部14。HUD2的第2控制器55也可以根据从第1通信部14发送的驱动信息，在显示面板52显示视差图像。
例如，在实施方式中，设光学元件为视差屏障53，但是并不限于此。例如，如图10所示，光学元件也可以是双凸透镜624。在该情况下，双凸透镜624构成为在平面上在水平方向上排列在垂直方向上延伸的柱面透镜625。双凸透镜624与视差屏障53同样地，使在一部分的子像素出射的图像光传播到利用者的左眼睛的位置，并使在另一部分的子像素出射的图像光传播到利用者的右眼的位置。
符号说明
1：通信设备；
2：平视显示器；
3：反射器；
4：光学构件；
5：三维显示装置；
10：摄像光学系统；
11：摄像元件；
12：第1控制器；
13：存储器；
14：第1通信部；
20：移动体；
31：反射元件；
32：驱动装置；
51：照射器；
52：显示面板；
53：视差屏障；
54：第2通信部；
55：第2控制器；
56：双凸透镜；
141：第1通信模块；
142：第4通信模块；
201：安装部；
202：方向盘；
541：第3通信模块；
542：第4通信模块；
561：柱面透镜；
531：透光领域；
532：减光领域；
A：有效区域；
V1：第1虚像；
V2：第2虚像；
VaL：左可视领域；
VaR：右可视领域；
VbL：左减光领域；
VbR：右减光领域；
52aL：左可视领域；
52aR：右可视领域；
100：通信平视显示器系统。

Claims (10)

1.一种通信平视显示器系统，具备：
通信设备，包含：传感器、第1控制器以及第1通信部，其中，所述第1控制器构成为基于该传感器的输出来推定至少一个方向上的利用者的眼睛的位置，所述第1通信部构成为发送由所述第1控制器推定的所述位置；以及
平视显示器，包含：显示面板、光学元件、反射器以及第2通信部，其中，所述显示面板构成为显示视差图像，所述光学元件构成为规定从所述视差图像射出的图像光的传播方向，所述反射器构成为反射由所述光学元件规定了传播方向的图像光，所述第2通信部构成为能够从所述通信设备接收所述眼睛的位置，
所述反射器具有：
反射元件，构成为反射所述图像光；以及
驱动装置，构成为使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化，以使得由所述反射元件反射的图像光到达由所述第2通信部获取的所述眼睛的位置。
2.根据权利要求1所述的通信平视显示器系统，其中，
所述第1控制器构成为推定所述利用者的高度方向的所述眼睛的位置，
所述驱动装置构成为基于所述高度方向的所述眼睛的位置，使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化。
3.根据权利要求1或2所述的通信平视显示器系统，其中，
所述传感器是构成为通过拍摄所述利用者以及在实际空间中位于给定的位置的给定的物体，从而生成摄像图像的摄像元件，
所述第1控制器构成为基于所述摄像图像中的所述利用者的身体的至少一部分的像以及所述给定的物体的像的位置和实际空间中的所述给定的物体的位置，来推定所述实际空间中的所述眼睛的位置。
4.根据权利要求1或2所述的通信平视显示器系统，其中，
所述通信设备被设置为能够向实际空间中的多个不同的位置移动，所述传感器是构成为通过在所述多个不同的位置分别拍摄所述利用者，从而生成多个摄像图像的摄像元件，
所述第1控制器构成为基于多个所述摄像图像每一个中的所述利用者的身体的至少一部分的像的位置和拍摄了所述利用者时的所述摄像元件的多个不同的位置，来推定实际空间中的所述眼睛的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的通信平视显示器系统，其中，
所述通信设备还具备：
存储器，存储表示所述眼睛的位置的位置信息，
在所述第1通信部建立了与所述平视显示器的连接时、在所述存储器中存储有所述位置信息的情况下，所述第1控制器进行控制，以使得所述第1通信部将所述位置信息发送到所述平视显示器。
6.根据权利要求5所述的通信平视显示器系统，其中，
所述第1通信部包含：
第1通信模块，构成为对所述平视显示器发送用于识别所述通信设备或该通信设备的利用者的识别信息；以及
第2通信模块，构成为对所述平视显示器发送所述位置信息，
所述第2通信部包含：
第3通信模块，构成为从所述第1通信模块接收所述识别信息；以及
第4通信模块，构成为从所述第2通信模块接收所述位置信息，
所述第1控制器构成为在建立了所述第1通信模块与所述第3通信模块的通信之后，使所述第2通信模块建立与第4通信模块的连接。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的通信平视显示器系统，其中，
所述平视显示器具备：
第2控制器，构成为在所述驱动装置使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化后，基于所述利用者的眼睛的位置，判定显示使所述视差图像中的所述利用者的第1眼视觉辨认的第1图像的子像素、和显示用于使所述视差图像中的所述利用者的第2眼视觉辨认的第2图像的子像素。
8.一种通信设备，能够与平视显示器进行通信，所述平视显示器包含：显示面板、光学元件和反射器，其中，所述显示面板构成为显示视差图像，所述光学元件构成为规定从所述视差图像射出的图像光的传播方向，所述反射器构成为反射由所述光学元件规定了传播方向的图像光，所述反射器包含：反射元件和驱动装置，其中，所述反射元件构成为反射图像光，所述驱动装置构成为使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化，
所述通信设备具备：
摄像元件，构成为生成拍摄了利用者的摄像图像；
控制器，构成为基于所述摄像图像，推定所述利用者的眼睛的高度方向的位置，并生成包含所述高度方向的位置的位置信息；以及
通信部，构成为将所述位置信息发送到所述平视显示器，以用于所述驱动装置的控制。
9.一种移动体，具备：
通信平视显示器系统；和
安装部，能够移动地安装所述通信设备，
所述通信平视显示器系统包含：
通信设备，包含：传感器、第1控制器以及第1通信部，其中，所述第1控制器构成为基于该传感器的输出来推定至少一个方向上的利用者的眼睛的位置，所述第1通信部构成为发送由所述第1控制器推定的所述位置；以及
平视显示器，包含：显示面板、光学元件和反射器，其中，所述显示面板构成为显示视差图像，所述光学元件构成为规定从所述视差图像射出的图像光的传播方向，所述反射器构成为反射由所述光学元件规定了传播方向的图像光，
所述反射器具有：
反射元件，构成为反射所述图像光；以及
驱动装置，构成为使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化，以使得由所述反射元件反射的图像光到达利用者的眼睛的位置。
10.一种程序，是具备摄像元件、控制器和通信部的通信设备的所述控制器所执行的程序，
所述通信设备构成为与平视显示器进行通信，所述平视显示器包含：显示面板、光学元件和反射器，其中，所述显示面板构成为显示视差图像，所述光学元件构成为规定从所述视差图像射出的图像光的传播方向，所述反射器构成为反射由所述光学元件规定了传播方向的图像光，所述反射器包含：反射元件和驱动装置，其中，所述反射元件构成为反射图像光，所述驱动装置构成为使所述反射元件的位置以及姿势的至少一者变化，
所述控制器进行控制以使得：
基于所述摄像元件通过拍摄利用者而生成的摄像图像，推定所述利用者的眼睛的高度方向的位置，并生成包含所述高度方向的位置的位置信息，
所述通信部将所述位置信息发送到所述平视显示器，以用于所述驱动装置的控制。
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