CN113924520A - 平视显示器系统以及移动体 - Google Patents

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Abstract

平视显示器系统(100)具备三维显示装置(4)、光学部件(3)和加速度传感器(1)。三维显示装置(4)包含显示面板(43)、光学元件(45)和控制器(42)。显示面板(43)构成为显示图像。光学元件(45)构成为对从显示面板(43)射出的图像光的传播方向进行规定。光学部件(3)构成为使来自三维显示装置(4)的图像光向利用者的眼睛进行反射。光学部件(3)相对于三维显示装置(4)被固定。加速度传感器(1)构成为检测三维显示装置(4)的加速度。控制器(42)构成为基于加速度来控制显示面板(43)中的图像的位置。

Description

平视显示器系统以及移动体
技术领域
本公开涉及平视显示器系统以及移动体。
背景技术
以往，已知一种平视显示器装置，由车辆的挡风玻璃等的光学部件使透射投影部的液晶面板等的图像光反射并入射至车辆的操作者的眼球，从而使搭乘车辆的利用者视觉辨认虚像面。这种平视显示器装置检测利用者的眼睛的位置，并基于该眼睛的位置来控制对图像光的行进方向进行规定的反射镜的角度，以使得图像光能够到达利用者的眼睛(专利文献1)。
但是，在移动体行驶中发生振动的情况下，随着移动体的振动，由搭载于该移动体的平视显示器装置所形成的虚像面进行振动。因此，即使假设虚像面形成在利用者的视野范围内，利用者也对振动的虚像面进行视觉辨认。该情况下，为了正确地识别虚像面，必须与虚像面的振动相匹配地使视点移动，可能利用者无法舒适地视觉辨认虚像面。因此，期望利用者舒适地视觉辨认虚像面。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2018/042898号
发明内容
本公开的平视显示器系统具备：三维显示装置、光学部件和加速度传感器。所述三维显示装置包含显示面板、光学元件和控制器。所述显示面板构成为显示图像。所述光学元件构成为规定从所述显示面板射出的图像光的传播方向。所述光学部件构成为使来自所述三维显示装置的图像光向利用者的眼睛进行反射。所述光学部件相对于所述三维显示装置被固定。所述加速度传感器构成为检测所述三维显示装置的加速度。所述控制器构成为基于所述加速度来控制所述显示面板中的所述图像的位置。
本公开的移动体具备平视显示器系统。平视显示器系统包含三维显示装置、光学部件和加速度传感器。所述三维显示装置具有显示面板、光学元件和控制器。所述显示面板构成为显示图像。所述光学元件构成为规定从所述显示面板射出的图像光的传播方向。所述光学部件构成为使来自所述三维显示装置的图像光向利用者的眼睛进行反射。所述光学部件相对于所述三维显示装置被固定。所述加速度传感器构成为检测所述三维显示装置的加速度。所述控制器构成为基于所述加速度来控制所述显示面板中的所述图像的位置。
附图说明
本公开的目的、特点以及优点通过下述的详细说明和附图变得更为明确。
图1是表示搭载有第1实施方式的HUD的移动体的例子的图。
图2是图1所示的三维显示装置的概略结构图。
图3是表示从进深方向观察图2所示的显示面板的例子的图。
图4是表示从进深方向观察图2所示的视差屏障的例子的图。
图5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6是表示三维显示装置以及利用者的眼睛各自的位移的时间变化的图。
图7是用于说明利用者的眼睛、虚像面、光学部件以及显示装置的v轴方向的位置关系的图。
图8是用于说明利用者的眼睛、虚像面、光学部件以及显示装置的w轴方向的位置关系的图。
图9是从u轴方向观察图8所示的利用者的眼睛、虚像面以及光学部件的图。
图10是表示图1所示的三维显示装置的变形例的图。
具体实施方式
以下，参照附图对本公开的一实施方式进行说明。另外，以下的说明中使用的图是示意性的图，附图上的尺寸比例等未必与现实的情况一致。
本公开提供一种利用者能够舒适地视觉辨认虚像面的平视显示器系统以及移动体。
本公开的一实施方式所涉及的平视显示器(HUD：Head Up Display)系统100如图1所示，具备：加速度传感器1、一个以上的反射器2、光学部件3、三维显示装置4。HUD系统100被搭载于移动体10。将反射器2以及光学部件3也称为光学系统。
本公开中的“移动体”包含车辆、船舶、飞机。本公开中的“车辆“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、在滑行道路行驶的固定翼飞机。汽车包含客车、卡车、公共汽车、两轮车以及无轨电车，但并不限于此，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。工业车辆包含升降式叉车以及高尔夫球车，但并不限于此。面向农业的工业车辆包含拖拉机、耕耘机、移植机、捆扎机、联合收割机以及割草机，但并不限于此。面向建设的工业车辆包括推土机、铲土机、铲车、吊车、翻斗车及装货滚轮，但不限于此。车辆包括通过人力行驶的车辆。车辆的分类并不限于上述。例如，汽车可以包括能够在道路上行驶的工业车辆，并且多个类别可以包括相同的车辆。本公开的船舶包括喷气式飞机、船只、油轮。本公开的飞机包括固定翼飞机、旋翼飞机。
加速度传感器1检测搭载该加速度传感器1的三维显示装置4的加速度，将检测出的加速度发送至三维显示装置4。加速度传感器1可以固定并安装于三维显示装置4的壳体。加速度传感器1可以固定并安装于将三维显示装置4固定搭载的移动体10的任意的部件。加速度传感器包含机械式的位移测定方式、光学式的方式、半导体方式等各种方式，但是加速度传感器并不限于这些。作为半导体方式的加速度传感器，包含压电电阻型、静电电容型、气体温度分布型等各种类型的加速度传感器。
反射器2被配置为相对于三维显示装置4的相对位置固定。例如，三维显示装置4被配置为相对于移动体10的相对位置固定，反射器2被配置为相对于移动体10的相对位置固定。由此，反射器2相对于三维显示装置4相对位置被固定。
反射器2使从三维显示装置4射出的图像光向光学部件3的规定区域进行反射。规定区域是由该规定区域反射的图像光朝向利用者的眼睛的方向的区域。规定区域能够由利用者的眼睛相对于光学部件3的方向、以及图像光向光学部件3的入射方向来确定。反射器2包含一个以上的反射元件。
反射元件分别可以是反射镜。在反射元件是反射镜的情况下，例如反射镜可以设为凹面镜。图1中，一个以上的反射元件表示为一个反射镜。但是，并不限于此，一个以上的反射元件可以组合两个以上的反射镜而构成。
光学部件3被配置为相对于三维显示装置4的相对位置固定。例如，三维显示装置4被配置为相对于移动体10的相对位置固定，光学部件3被配置为相对于移动体10的相对位置固定。由此，光学部件3相对于三维显示装置4的相对位置被固定。
光学部件3使从三维显示装置4射出并通过一个以上的反射器2而被反射的图像光，向利用者的左眼(第1眼)以及右眼(第2眼)进行反射。例如，移动体10的挡风玻璃可以兼用作光学部件3。因此，HUD系统100沿着光路L，使从三维显示装置4射出的光行进至利用者的左眼以及右眼。利用者能够将沿着光路L到达的光视觉辨认为虚像面V。
如图2所示，三维显示装置4能够包含通信部41、控制器42、显示面板43、照射器44、视差屏障45。
通信部41能够与加速度传感器1进行通信。基于通信部41的与加速度传感器1的通信中使用的通信方式可以是无线通信标准或者连接至移动电话网的无线通信标准，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)等。连接至移动电话网的无线通信标准例如可以包含LTE(Long Term Evolution)、第四代移动通信系统或者第五代移动通信系统等。
通信部41从加速度传感器1接收通过该加速度传感器1检测出的加速度。
控制器42能够与三维显示装置4的各结构要素连接，对各结构要素进行控制。由控制器42控制的结构要素包含通信部41以及显示面板43。控制器42例如被构成为处理器。控制器42可以包含一个以上的处理器。处理器可以包含读入特定的程序从而执行特定的功能的通用处理器、以及专用于特定的处理的专用处理器。专用处理器可以包含面向特定用途IC(ASIC：Application Specific Integrated Circuit)。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 GateArray：现场可编程门阵列)。控制器42可以是一个或者多个处理器进行协作的SoC(System-on-a-Chip：片上系统)以及SiP(System In a Package：系统级封装)的任意一者
控制器42基于由加速度传感器1检测、并由通信部41接收的加速度来进行各种控制。对于控制器42的控制的详细接下来进行说明。
如图3所示，显示面板43在形成为面状的显示视差图像的有效区域(Active area)A上具有多个划分区域。视差图像包含左眼图像(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)。左眼图像是用于使利用者的左眼(第1眼)视觉辨认的图像。右眼图像是用于使利用者的右眼(第2眼)视觉辨认的图像。划分区域是在第1方向以及与第1方向正交的第2方向被划分的区域。与第1方向以及第2方向正交的方向被称为第3方向。在本实施方式中，将第1方向设为水平方向。将第2方向设为铅垂方向。将第3方向设为进深方向。但是，第1方向、第2方向、以及第3方向分别并不限于这些。图中，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。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2～图4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、图5、以及图7～图9、以及以后的说明中，将穿过利用者的右眼以及左眼的直线的方向即眼间方向表示为u轴方向，将利用者的前后方向表示为w轴方向。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。
多个划分区域各自对应一个子像素。因此，有效区域A具备沿着水平方向以及铅垂方向被排列为格子状的多个子像素。
各子像素能够对应于R(Red)、G(Green)、B(Blue)的任意颜色，将R、G、B的三个子像素作为一组而构成1像素。1像素能够被称为1像素点。作为显示面板43，并不限于透射型的液晶面板，也能够使用有机EL等其他显示面板。作为显示面板43，在使用自发光型的显示面板的情况下，三维显示装置4也可以不具备照射器44。
如上述，在有效区域A排列的多个子像素构成多个子像素群Pg。子像素群Pg在行方向以及列方向分别包含规定数量的子像素。在图3所示的例子中，子像素群Pg包含在铅垂方向b个、在水平方向2×n个连续排列的(2×n×b)个的子像素P1～P(2×n×b)。在图3所示的例子中，子像素群Pg在水平方向被反复排列。子像素群Pg在铅垂方向被反复排列为在水平方向错开1个子像素的位置相邻。在本实施方式中，作为一例，对n＝5、b＝1的情况进行说明。如图3所示，在有效区域A，配置有包含在铅垂方向1行、在水平方向10列连续地被排列的10个子像素P1～P10的子像素群Pg。将P1～P10成为子像素的识别信息。图3中，对一部分的子像素群Pg赋予符号。
子像素群Pg是后述的控制器42进行用于显示图像的控制的最小单位。子像素群Pg中包含的各子像素通过识别信息P1～P(2×n×b)被识别。所有的子像素群Pg的具有相同识别信息的子像素P1～P(2×n×b)通过控制器42被同时控制。例如，控制器42在将使子像素P1显示的图像从左眼图像切换为右眼图像的情况下，将使所有的子像素群Pg中的子像素P1所显示的图像从左眼图像同时切换为右眼图像。
照射器44能够对显示面板43进行面照射。照射器44可以包含光源、导光板、扩散板、扩散片等。照射器44通过光源出射照射光，通过导光板、扩散板、扩散片等使照射光在显示面板43的面方向均匀化。并且，照射器44能够将均匀化的光向显示面板43出射。以下，将显示面板43说明为液晶面板。
如图2所示，视差屏障45由沿着有效区域A的平面形成，配置为与有效区域A分离规定距离(间隙)g。视差屏障45可以相对于显示面板43而位于照射器44的相反一侧。视差屏障45也可以位于显示面板43的照射器44侧。
视差屏障45如图4所示，具有沿着水平方向以及铅垂方向被排列为格子状的多个屏障区域s。视差屏障45具有的多个屏障区域s构成屏障区域群sg。屏障区域群sg在水平方向以及铅垂方向分别包含规定数量的屏障区域。具体而言，屏障区域群sg对应于子像素群Pg的子像素的排列，包含在铅垂方向b个、在水平方向2×n个被连续排列的(2×n×b)个的屏障区域s1～s(2×n×b)。屏障区域群sg在水平方向被反复排列。屏障区域群sg在铅垂方向被反复排列为在水平方向错开1个屏障区域的位置相邻。
如上述，在n＝5、b＝1的情况下，屏障区域群sg具有包含在铅垂方向1个、在水平方向10个被连续排列的10个屏障区域s1～s10的屏障区域群sg。图4中，对一部分的屏障区域群sg赋予符号。屏障区域群sg可以包含在铅垂方向b’个(b’≠b)、在水平方向2×n’个(n’≠n)被连续排列的(2×n’×b’)个的屏障区域s1～s(2×n’×b’)。
例如，如图4所示，视差屏障45具有包含多个屏障区域群sg的使图像光减光的多个减光区域452。多个减光区域452划定彼此相邻的该减光区域452之间的透光区域451。透光区域451的光透射率比减光区域452高。
虚像面屏障间距VBp以及虚像面间隙Vg被规定为使用最佳观看距离Vd的以下的式(1)以及式(2)成立。虚像面屏障间距VBp是第2虚像面V2上的透光区域451的水平方向的配置间隔所对应的长度。虚像面间隙Vg是第2虚像面V2与第1虚像面V1之间的距离。在式(1)以及式(2)中，最佳观看距离Vd是利用者的右眼以及左眼各自的位置与视差屏障45的第2虚像面V2之间的距离。眼间距离E是右眼与左眼之间的距离。眼间距离E例如可以是通过产业技术综合研究所的研究而计算出的值即61.1mm～64.4mm。VHp是第1虚像面V1处的子像素的虚像的第1方向所对应的方向(u轴方向)的长度。
E：Vd＝(n×VHp)：Vg 式(1)
Vd：VBp＝(Vd+Vg)：(2×n×VHp) 式(2)
由此，从显示面板43的有效区域A射出的图像光的一部分透射透光区域451，如图1所示那样经由一个以上的反射器2而到达光学部件3，被光学部件3反射从而到达利用者的眼睛。
这样，通过视差屏障45规定图像光的传播方向，从而如图5所示那样利用者的眼睛能够视觉辨认的、有效区域A的区域所对应的第1虚像面V1的区域确定。因此，利用者在表观上识别出好像经由作为视差屏障45的虚像的第2虚像面V2而视觉辨认显示面板43的第1虚像面V1的视差图像。但是，实际上，利用者没有识别作为视差屏障45的虚像面的第2虚像面V2。
以后，通过传播到利用者的眼睛的位置的图像光而利用者能够视觉辨认的第1虚像面V1内的区域被称为可视区域Va。通过传播到利用者的左眼的位置的图像光而利用者能够视觉辨认的第1虚像面V1内的区域被称为左可视区域VaL(第1可视区域)。通过传播到利用者的右眼的位置的图像光而利用者能够视觉辨认的第1虚像面V1内的区域被称为右可视区域VaR(第2可视区域)。
视差屏障45例如可以包含液晶快门。液晶快门能够基于施加的电压来控制光的透射率。液晶快门可以包含多个像素点，控制各像素点处的光的透射率。
在此，对基于控制器42的控制进行详细说明。
控制器42使显示面板43显示图像。具体而言，控制器42可以基于由通信部41接收的图像数据来使显示面板43显示图像。三维显示装置4可以具备存储器，该情况下，控制器42可以基于存储器中存储的图像数据来使显示面板43显示图像。三维显示装置4可以具备输入接口，该情况下，可以基于经由输入接口而输入的图像数据来使显示面板43显示图像。
控制器42在使显示面板43显示图像时，基于由加速度传感器1检测的加速度，控制使显示面板43显示的图像的该显示面板43上的位置。
具体而言，首先，控制器42基于通信部41从加速度传感器1接收的加速度α(t)，计算从时刻t0到时刻t为止三维显示装置4位移的距离L1(t)。例如，可以控制器42通过对时刻t0至时刻t的加速度α(t)进行二阶积分，如式(3)所示那样计算距离L1(t)。
[数学式1]
Figure BDA0003371619140000081
控制器42基于通信部41从加速度传感器1接收的加速度α(t)，推断从时刻t0到时刻t为止利用者的眼睛位移的距离L2(t)。由发明人和其他人发现了：搭乘搭载有三维显示装置4的移动体10的利用者由于座椅的缓冲性等，相对于移动体10的位移延迟规定时间Δt，从而相对于移动体10的位移以规定比率r进行位移。如上述，三维显示装置4被安装为相对于移动体10而相对位置固定。因此，如图6所示，利用者的眼睛针对三维显示装置4的位移而延迟规定时间Δt进行位移。利用者的眼睛位移的距离L2(t)的大小相对于三维显示装置4位移的距离L1(t)是规定比率r。因此，控制器42例如能够利用式(4)，基于通信部41从加速度传感器1接收的加速度α(t)，来推断利用者的眼睛位移的距离L2(t)。
[数学式2]
Figure BDA0003371619140000091
规定时间Δt以及规定比率r例如可以依赖于移动体10的座椅的特性、利用者的身体的特征(例如体重)等而适当地预先被没定。例如，可以座椅的刚性越高(缓冲性低)则规定时间Δt被设定得越小。可以利用者的体重越大则规定比率r被设定得越小。在这种结构中，例如可以在通过利用者的操作而进行表示体重是第1范围的输入的情况下将规定比率r设为r1，在进行表示体重是大于第1范围的第2范围的输入的情况下将规定比率r设为小于r1的r2。规定时间Δt以及规定比率r可以测定每个利用者相对于移动体10的位移的实际的位移来设定。
若控制器42计算三维显示装置4位移的距离L1(t)，并推断利用者的眼睛位移的距离L2(t)，则可以计算利用者的眼睛相对于三维显示装置4的相对位置位移的距离ΔL(t)。相对位置位移的距离ΔL(t)如式(5)所示那样是距离L2(t)相对于距离L1(t)的差分。
ΔL(t)＝L2(t)-L1(t) (5)
(针对u轴方向以及v轴方向的位移的控制)
参照图7，对基于控制器42的、针对虚像面V的平行方向(u轴方向以及v轴方向)的位移的控制进行说明。控制器42可以控制使显示面板43显示的图像的位置，以使得从利用者观看的虚像面V的位置的变化减少。例如，控制器42可以变更显示面板43上的视差图像的位置，以使得在虚像面V的平行方向的、虚像面V相对于利用者的眼睛的相对位移的相反方向变更虚像的位置。假定三维显示装置4以及利用者的眼睛各自在v轴方向分别进行距离L1v(t)以及距离L2v(t)的位移，对与v轴方向的三维显示装置4以及利用者的眼睛的位移相应的、图像的v轴方向的控制进行说明。关于u轴方向省略说明，但是能够通过与针对v轴方向的控制相似的方法来进行。
如上述，反射器2以及光学部件3相对于三维显示装置4的相对位置被固定。因此，如图7所示，三维显示装置4在从时刻t0的位置到时刻t的位置，在v轴方向进行了距离L1v(t)的位移的情况下，反射器2以及光学部件3在v轴方向分别进行了距离L1v(t)的位移。图7中，时刻t0的利用者的眼睛Ey、三维显示装置4、反射器2、光学部件3、以及虚像面V分别表示为符号Ey(t0)、4(t0)、2(t0)、3(t0)、以及V(t0)。时刻t的利用者的眼睛Ey、三维显示装置4、反射器2、光学部件3、以及虚像面V分别表示为符号Ey(t)、4(t)、2(t)、3(t)、以及V(t)。
在利用者的眼睛Ey从时刻t0的位置到时刻t的位置，进行了距离L2v(t)的位移的情况下，虚像面V进行距离L3v(t)的位移。距离L3v(t)如式(6)所示那样基于光学部件3与利用者的距离Z、以及虚像面V(第1虚像面V1)与利用者的眼睛的距离D而计算出。距离D利用参照图5所说明的虚像面间隙Vg以及最佳观看距离Vd而能够表示为D＝Vg+Vd。距离Z以及距离D根据眼睛相对于光学部件3的相对位置的变化而变化，但是由于该变化的量相比于距离Z以及距离D是微小的，因此这里的距离L3v(t)的计算时近似为距离Z以及距离D是恒定的。
[数学式3]
Figure BDA0003371619140000101
时刻t的虚像面V(t)相对于利用者的相对位置从时刻t0的虚像面V(t0)相对于利用者的相对位置，在v轴方向进行距离L3v(t)-L2v(t)的位移。为此，控制器42变更使显示面板43显示的图像的位置，以使得在从利用者观察而与虚像面V位移的方向相反的方向进行了距离L3v(t)-L2v(t)的位移的位置显示虚像面V上的虚像。图7中，将时刻t0的虚像面V内包含的对象的虚像OB表示为符号OB(t0)。将由控制器42没有变更图像的位置的情况下的、时刻t的虚像面V内包含的对象的虚像OB表示为符号OB(t)。将由控制器42变更了图像的位置的情况下、时刻t的虚像面V内包含的对象的虚像OB表示为符号OB(t)’。
由此，由于移动体10的振动而三维显示装置4相对于利用者的眼睛的相对位置变化时的、相对于眼睛的虚像在虚像面的平行方向上的相对位置的变化能够减少。因此，利用者不需要为了正确地识别图像而在与虚像面平行的方向较大地移动视点就能够舒适地视觉辨认虚像。
(针对w轴方向的位移的控制)
参照图8以及图9，对基于控制器42的针对虚像面V的法线方向(w轴方向)的位移的控制进行说明。控制器42控制使显示面板43显示的图像的位置，以使得由虚像面V形成的立体像3DI的、从利用者观察的位置的变化减少。例如，控制器42变更视差图像的视差，以使得在虚像面V的法线方向上的、与眼睛相对于虚像面V的相对位移的方向相同的方向由虚像面V形成的立体像3DI的位置被变更。在以后的说明中，假定三维显示装置4以及利用者的眼睛各自在w轴方向分别进行距离L1w(t)以及距离L2w(t)的位移，对与w轴方向的三维显示装置4以及眼睛的位移相应的图像的控制进行说明。
如上述，反射器2以及光学部件3相对于三维显示装置4的相对位置被固定。因此，如图8所示，在三维显示装置4从时刻t0的位置到时刻t的位置，在w轴方向进行了距离L1w(t)的位移的情况下，反射器2、光学部件3以及虚像面V分别进行距离L1w(t)的位移。虚像面V的位置由三维显示装置4、反射器2以及光学部件3的位置来确定，在三维显示装置4、反射器2以及光学部件3分别在w轴方向进行了距离L1w(t)的位移的情况下，虚像面V在w轴方向进行距离L1w(t)的位移。
图8中，时刻t0的利用者的眼睛Ey、三维显示装置4、反射器2、光学部件3以及虚像面V分别表示为符号Ey(t0)、4(t0)、2(t0)、3(t0)、以及V(t0)。时刻t的利用者的眼睛Ey、三维显示装置4、反射器2、光学部件3以及虚像面V分别表示为符号Ey(t)4(t)、2(t)、3(t)、以及V(t)。
在时刻t0至时刻t，利用者的眼睛Ey进行距离L2w(t)的位移，虚像面V进行L1w(t)的位移的情况下，利用者的眼睛相对于虚像面V的相对位置进行了L2w(t)-L1w(t)的位移。这里，参照表示虚像面V以及光学部件3处于静止的系统的图9来进行说明。图9中，时刻t0的由虚像面V(t0)形成的立体像3DI表示为符号3DI(t0)。由控制器42没有变更图像的位置的情况下的、时刻t的由虚像面V(t)形成的立体像3DI表示为符号3DI(t)。此外，由控制器42变更了图像的位置的情况下的、时刻t的由虚像面V(t)形成的立体像3DI表示为符号3DI(t)’。图9中，与图8相同，时刻t0的利用者的眼睛Ey表示为符号Ey(t0)，时刻t的利用者的眼睛Ey表示为符号Ey(t)。
在图9所示的这种虚像面V以及光学部件3处于静止的系统中，利用者的眼睛进行距离L2w(t)-L1w(t)的位移。在时刻t0和时刻t，在虚像面V所显示的、视差图像的虚像的视差未被变更的情况下，若利用者在虚像面V的法线方向(w轴方向)相对于虚像面V进行相对位移，则由虚像面V形成的立体像3DI进行L4w(t)的位移。具体而言，若利用者的眼睛向远离虚像面V的方向进行位移，则立体像3DI向远离虚像面V的方向进行位移。若利用者的眼睛向靠近虚像面V的方向进行位移，则立体像3DI向靠近虚像面V的方向进行位移。
控制器42可以变更显示面板43上的视差图像的视差，以使得形成在与从利用者观察的立体像3DI的位移方向相反的方向立体像3DI(t)进行距离L2w(t)-L1w(t)+L4w(t)的位移的立体像3DI(t)’。控制器42可以通过公知的方法来基于利用者的眼睛与虚像面V的距离、以及利用者的眼睛与立体像3DI的距离来计算视差。控制器42可以变更显示面板43上的视差图像的位置，以使得视差图像具有该视差。由此，距离立体像3DI(t0)相对于利用者的眼睛Ey(t0)的相对位置的、立体像3DI(t)相对于利用者的眼睛Ey(t)的相对位置的变化能够减少。因此，对于利用者看起来立体像3DI向w轴方向的位移减少。
由此，即使由于移动体10的振动、三维显示装置4相对于利用者的眼睛的相对的位置变化，也能够减少虚像相对于眼睛的、虚像面的法线方向的相对的位置的变化。因此，利用者能够舒适地视觉辨认虚像。
作为本实施方式所涉及的控制器42，能够采用计算机等的信息处理装置。这种信息处理装置通过将记载有实现实施方式所涉及的控制器42的各功能的处理内容的程序保存在信息处理装置的存储器，由信息处理装置的处理器读出并执行该程序从而能够实现。
如以上所说明那样，在本实施方式中，控制器42基于加速度来控制显示面板43中的图像的位置。因此，控制器42能够根据图像相对于利用者的相对位置的变化来控制图像的位置。由此，能够减少虚像面V以及立体像3DI相对于利用者的相对位置的变化。因此，利用者与虚像面V以及立体像3DI的相对位置的变化相匹配地使视点移动的情况减少，利用者能够舒适地视觉辨认虚像。
根据本公开的一实施方式，利用者能够舒适地视觉辨认虚像面。
上述的实施方式作为代表的例子而进行了说明，但是对于本领域技术人员而言可以明确在本公开的主旨以及范围内能够进行更多的变更以及置换。因此，本公开不应解释为通过上述实施方式而限制的内容，在不脱离权利要求书的情况下能够进行各种的变形以及变更。例如，能够将实施方式中记载的多个结构模块组合为一个，或者对一个结构模块进行分割。
上述的实施方式中，光学元件是视差屏障45，但是并不限于此。例如，如图10所示，三维显示装置4具备的光学元件可以不是视差屏障45，而设为双凸透镜46。双凸透镜46将在垂直方向延伸的多个柱面透镜47在水平方向排列而构成。双凸透镜46与视差屏障45同样地，规定从排列于有效区域A的子像素射出的图像光的传播方向。
本公开中，各要件执行能够执行的动作。因此，本公开中，各要件进行的动作可意味着该要件被构成为能够执行该动作。本公开中，在各要件执行动作的情况下，可适当地换言为该要件构成为能够执行该动作。本公开中，各要件能够执行的动作可适当地换言为具备或者包含该要件的要件能够执行该动作。本公开中，在一个要件使其他要件执行动作的情况下，意味着该一个要件构成为能够使该其他要件执行该动作。本公开中，在一个要件使其他要件执行动作的情况下，可换言为该一个要件构成为控制该其他要件以使得使该其他要件执行该动作。本公开中，各要件执行的动作之中未记载于权利要求书的动作能够理解为是非必须的动作。
符号说明
1 加速度传感器
2 反射器
3 光学部件
4 三维显示装置
10 移动体
41 通信部
42 控制器
43 显示面板
44 照射器
45 视差屏障
VaL 左可视区域
VaR 右可视区域
100 平视显示器系统
451 透光区域
452 减光区域
A 有效区域
L 光路
V 虚像面
V1 第1虚像面
V2 第2虚像面
Pg 子像素群
P1～P10 子像素
s 屏障区域
sg 屏障区域群。

Claims (7)

1.一种平视显示器系统，具备：
三维显示装置，包含构成为显示视差图像的显示面板、构成为对从所述显示面板射出的图像光的传播方向进行规定的光学元件、和控制器；
光学部件，构成为使来自所述三维显示装置的图像光向利用者的眼睛进行反射，所述光学部件相对于所述三维显示装置被固定；和
加速度传感器，构成为检测所述三维显示装置的加速度，
所述控制器构成为基于所述加速度来控制所述显示面板上的所述图像的位置。
2.根据权利要求1所述的平视显示器系统，其中，
所述控制器构成为：基于所述加速度来计算所述三维显示装置的位移，基于所述加速度来推断所述利用者的眼睛的位移，基于所述三维显示装置的位移与所述利用者的眼睛的位移来控制所述显示面板上的所述视差图像的位置。
3.根据权利要求1或者2所述的平视显示器系统，其中，
所述控制器构成为：基于所述利用者通过所述图像光而视觉辨认的虚像面相对于所述利用者的眼睛的相对位移，来控制所述视差图像的位置。
4.根据权利要求3所述的平视显示器系统，其中，
所述控制器构成为：控制为变更所述显示面板上的所述视差图像的位置，以使得向所述虚像面的平行方向中的、所述相对位移的相反方向变更所述虚像面内的虚像的位置。
5.根据权利要求3所述的平视显示器系统，其中，
所述控制器构成为：控制为变更所述视差图像的视差，以使得向所述虚像面的法线方向中的、与所述相对位移的方向相同的方向变更由所述虚像面形成的立体像的位置。
6.根据权利要求2至4的任意一项所述的平视显示器系统，其中，
所述控制器构成为：将所述利用者的眼睛的位移推断为相对于所述三维显示装置的位移延迟了规定时间的、具有所述三维显示装置的位移的大小的规定比率的大小的位移。
7.一种移动体，具备平视显示器系统，所述平视显示器系统包含：
三维显示装置，具有构成为显示图像的显示面板、构成为对从所述显示面板射出的图像光的传播方向进行规定的光学元件、和控制器；
光学部件，构成为使来自所述三维显示装置的图像光向利用者的眼睛进行反射，所述光学部件相对于所述三维显示装置被固定；和
加速度传感器，构成为检测所述三维显示装置的加速度，
所述控制器构成为基于所述加速度来控制所述显示面板中的所述图像的位置。
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