CN114728587A - 平视显示器、平视显示器系统以及移动体 - Google Patents

平视显示器、平视显示器系统以及移动体 Download PDF

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Abstract

平视显示器包含显示面板、反射光学元件、控制器、获取部。显示面板构成为显示第1图像。反射光学元件构成为对显示面板显示的第1图像的图像光进行反射。控制器构成为对显示面板上的显示第1图像的位置进行控制。获取部构成为能够将利用者的眼睛的位置获取为位置信息。控制器构成为根据位置信息来变更在显示面板显示所述第1图像的位置。

Description

平视显示器、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、平视显示器系统以及移动体。
背景技术
专利文献1中记载了现有技术的一例。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-008722号公报
发明内容
本公开的一实施方式所涉及的平视显示器包含显示面板、反射光学元件、控制器和获取部。所述显示面板构成为显示第1图像。所述反射光学元件构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射。所述控制器构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制。所述获取部构成为能够将利用者的眼睛的位置获取为位置信息。所述控制器构成为根据所述位置信息，变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
本公开的一实施方式所涉及的平视显示器系统具备平视显示器、检测装置。所述检测装置构成为能够将利用者的眼睛的位置检测为位置信息。所述平视显示器包含显示面板、反射光学元件、控制器和获取部。所述显示面板构成为显示第1图像。所述反射光学元件构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射。所述控制器构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制。所述获取部构成为能够从所述检测装置获取所述位置信息。所述控制器构成为根据所述位置信息，变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
本公开的一实施方式所涉及的移动体具备平视显示器系统。所述平视显示器系统具备平视显示器、检测装置。所述检测装置构成为将利用者的眼睛的位置检测为位置信息。所述平视显示器包含显示面板、反射光学元件、控制器和获取部。所述显示面板构成为显示第1图像。所述反射光学元件构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射。所述控制器构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制。所述获取部构成为能够从所述检测装置获取所述位置信息。所述控制器构成为根据所述位置信息来变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
附图说明
本公开的目的、特点以及优点通过以下的详细说明和附图变得更为明确。
图1是表示被搭载于移动体的平视显示器系统的一例的概略结构图。
图2是表示基于图1的平视显示器系统的显示的一例的图。
图3是说明利用者的眼睛的位置处于比图1的情况更靠下方的情况下的图像显示的图。
图4是表示被搭载于移动体的平视显示器系统的另一例的概略结构图。
图5是表示图4的显示面板的区域的配置的图。
图6是表示从进深方向观察图4所示的显示面板的例子的图。
图7是表示从进深方向观察图4所示的视差光学元件的例子的图。
图8是用于说明图4所示的虚像与利用者的眼睛的关系的图。
图9是显示面板的虚像中的从左眼能够视觉辨认的区域的图。
图10是表示显示面板的虚像中的从右眼能够视觉辨认的区域的图。
图11是用于伴随着利用者的眼睛的位置的变化的视差光学元件的切换的图。
图12是表示基于图4的平视显示器系统的显示的一例的图。
具体实施方式
作为本公开的平视显示器的基础的结构的平视显示器，已知传播在利用者的左右眼具有视差的图像、在利用者的视野内对被视觉辨认为具有进深的三维图像的虚像进行投影的平视显示器。
在被搭载于车辆等移动体的平视显示器中，若由于利用者的坐姿以及座高等的差异而眼睛的位置不同，则可能利用者难以看到图像。优选平视显示器能够根据利用者的眼睛的位置而提供易于观看的图像。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外，以下的说明中使用的附图是示意性的附图。附图上的尺寸、比例等未必与现实的情况一致。
(平视显示器系统)
本公开的一实施方式所涉及的平视显示器系统1如图1所示构成为包含平视显示器2和检测装置3。平视显示器系统1以下被记为HUD(Head Up Display)系统1。HUD系统1可以被搭载于移动体20。被搭载于移动体20的HUD系统1对搭乘移动体20的利用者30来显示图像。
在表示被搭载于移动体20的HUD系统1的图1中，穿过利用者30的左眼31l以及右眼31r的直线的方向机眼间方向表示为x轴方向。利用者30的前后方向表示为z轴方向。与x轴方向以及z轴方向垂直的高度方向表示为y轴方向。
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机。汽车包含乘用车、卡车、公共汽车、摩托车、以及无轨巴士等，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、耕种机、插秧机、收割扎束机、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含推土机、铲运机、挖掘机、起重机、自卸车、以及压路机，但并不限于此。车辆包含以人力进行行驶的车辆。另外，车辆的分类并不限于上述。例如，汽车可以包含能够在道路上行驶的工业车辆，也可以包含在多个分类中相同的车辆。本公开中的船舶包含海上喷气机、船只、游轮。本公开中的飞机包含固定翼机、旋转翼机。
(检测装置的结构)
检测装置3检测利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置。检测装置3将检测出的利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置对获取部7输出。检测装置3可以包含摄像装置或者传感器。在HUD系统1被搭载于作为车辆的移动体20的情况下，检测装置3可以被安装于车内后视镜、仪表盘、方向盘、控制板等各种位置。
在检测装置3包含摄像装置的情况下，摄像装置被构成为获取被摄体的像而生成被摄体的图像。摄像装置包含摄像元件。摄像元件例如可以包含CCD(Charge CoupledDevice：电荷耦合器件)摄像元件或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补金属氧化物半导体)摄像元件。摄像装置被构成为利用者30的脸位于被摄体侧。检测装置3被构成为检测利用者30的左眼31l以及右眼31r的至少一方的位置。例如，检测装置3被构成为：将规定的位置作为原点，检测左眼31l以及右眼31r的位置距原点的位移方向以及位移量。检测装置3可以构成为：使用2台以上的摄像装置，将左眼31l以及右眼31r的至少一方的位置检测为三维空间的坐标。
检测装置3也可以不具备摄像装置，而连接于装置外的摄像装置。检测装置3可以具备输入端子，该输入端子构成为输入来自装置外的摄像装置的信号。装置外的摄像装置可以与输入端子直接连接。装置外的摄像装置也可以经由共有的网络而与输入端子间接连接。
在检测装置3具备传感器的情况下，传感器可以是超声波传感器或者光传感器等。
(平视显示器的结构)
平视显示器2构成为包含：反射光学元件4、控制器5、显示面板6和获取部7。
显示面板6是按照来自控制器5的指示来显示图像的装置。对显示面板6，能够采用液晶显示器(LCD：Liquid Crystal Display)、有机EL(Electro-Luminescence)显示器、无机EL显示器、等离子显示器(PDP：Plasma Display Panel)、电场发射显示器(FED：FieldEmission Display)、电泳显示器、扭转球显示器等各种的平板显示器。在显示面板6为透射型的液晶显示器的情况下，也可以在显示面板6的背面具有背光灯。
反射光学元件4是构成为至少部分地反射被显示于显示面板6的第1图像的图像光的光学部件。反射光学元件4构成为使从显示面板6射出的第1图像的图像光朝向利用者30的左眼31l以及右眼31r进行反射。被搭载于作为车辆的移动体20的HUD系统1可以将车辆的挡风玻璃兼用作反射光学元件4。
在多个实施方式的一个中，显示面板6构成为如图1所示那样将图像光直接向反射光学元件4进行投光。被反射光学元件4反射的图像光入射至利用者30的左眼31l以及右眼31r。由此，利用者30对被反射光学元件4反射的显示面板6的虚像V1进行视觉辨认。
控制器5构成为与平视显示器2的各结构要素连接，控制各结构要素。控制器5被构成为例如处理器。控制器5可以包含1个以上的处理器。处理器可以包含被构成为读取特定的程序来执行特定的功能的通用处理器、以及专门用于特定处理的专用处理器。专用处理器可以包含面向特定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 Gate Array：现场可编程门阵列)。控制器5可以是一个或者多个处理器协作的SoC(System-On-a-Chip，片上系统)、以及SiP(System In a Package，系统级封装)的任一者。
控制器5包含存储器。存储器包含例如RAM(Random Access Memory)以及ROM(ReadOnly Memory)等任意的存储设备。存储器能够构成为存储用于各种处理的程序以及信息等。例如，存储器可以包含作为第1图像而显示的显示内容。显示内容可以包含文字、图形以及将这些组合的动画等。
控制器5构成为能够控制显示面板6显示的图像的内容以及显示位置。控制器5构成为能够经由获取部7从检测装置3获取利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息。控制器5构成为能够根据从获取部7获取的位置信息，来变更在显示面板6显示第1图像的位置。
获取部7能够获取由检测装置3检测的利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息。检测装置3与获取部7之间通过有线以及/或者无线通信来连接。在移动体20为车辆的情况下，检测装置3与获取部7之间可以经由CAN(Control Area Network)等车辆的网络进行连接。获取部7能够包含与有线通信对应的电连接器以及光连接器等的连接器。获取部7能够包含与无线通信对应的天线。
平视显示器2还能够具有从外部获取信息的输入部8。在HUD系统1被搭载于移动体20的情况下，输入部8能够从移动体20的ECU(Electronic Control Unit)9获取信息。ECU9是对搭载于移动体20的各种装置进行电子控制的计算机。在ECU9，例如能够包含引擎控制系统、导航/系统、或者、控制车间距离的系统等。输入部8通过从ECU9接收表示车辆速度的车速信号，能够接受移动体20的速度的输入。
如图2所示，平视显示器2构成为能够在利用者30的视场内显示第1图像11。第1图像11被显示于图像显示区域12上。图像显示区域12是被显示面板6显示的图像的图像光能够投光的反射光学元件4上的区域。控制器5构成为能够根据左眼31l以及右眼31r的位置信息来变更在显示面板6显示第1图像的位置。显示面板6上的显示第1图像的位置被变更，由此图像显示区域12内的第1图像11的显示位置变化。
(平视显示器的显示)
如图2所示，反射光学元件4可以包含第1反射区域4a，该第1反射区域4a对入射的图像光的一部分进行反射，透射另一部分。显示面板6可以构成为向第1反射区域4a投光第1图像11的至少一部分。由此，第1图像11的重叠于第1反射区域4a的部分被重合于反射光学元件4的与利用者30相反的一侧的背景，从而被显示于利用者30的视场内。
反射光学元件4可以包含第2反射区域4b，该第2反射区域4b构成为对入射的图像光的一部分进行反射，对另一部分实质上进行遮光。由此，被投光至第2反射区域4b的第1图像11不重叠于反射光学元件4的与利用者30相反的一侧的背景，能够在利用者30的视野内显示为清楚的图像。例如，显示面板6可以构成为在第2反射区域4b投影第1图像11的一部分。由此，能够使第1图像11独立地显示与背景的信息无关的信息。
在搭载于作为车辆的移动体20的HUD系统1中，第2反射区域4b能够设为挡风玻璃下部的黑色的部分。挡风玻璃下部的黑色的部分有时被称为黑陶瓷。移动体20的第2反射区域4b能够用于显示现有技术中被配置于移动体的仪表面板内的车速表、转速表以及方向指示器等的仪表类的信息。
由于利用者30的左眼31l以及右眼31r的y方向的位置的差异，利用者30能够看到的第1图像11的位置变化。控制器5控制显示面板6，使第1图像11显示在显示区域内的从利用者30易于观察的位置。例如，如图3所示，由于利用者30的座高以及/或者姿势，利用者30的左眼31l以及右眼31r处于比图1所示的例子低的位置的情况下，图像光的一部分的光路与移动体20内部的构造物干扰。这种情况下，位于反射光学元件4的下部的图像显示区域12的一部分无法从利用者30进行视觉辨认。因此，控制器5构成为将显示面板6中显示第1图像11的位置限定在利用者30能够视觉辨认第1图像11的范围。控制器5可根据反射光学元件4上利用者30能够视觉辨认的范围，设定图像显示区域12内的第1图像11被显示的位置的下限。控制器5可以控制显示面板6上的第1图像的显示位置，以使得在图像显示区域12的高于该下限值的位置显示第1图像11。
若利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置变化，则能够从利用者30视觉辨认的、显示面板6上的位置与反射光学元件4上的位置的位置关系发生变化。例如，在用者30的左眼31l以及右眼31r的位置较高的情况下从利用者30观察而被显示于第2反射区域4b图像，在利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置较低的情况下，可能不显示于第2反射区域4b。因此，控制器5可以构成为：根据利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息，变更在显示面板6上显示第1图像11的位置。控制器5能够通过使特定的第1图像11显示于第2反射区域4b，使图像清楚地显示。控制器5通过使其他特定的第1图像11显示于第1反射区域4a，由此能够使该第1图像11重叠于目标背景来进行显示。
如以上所说明，本公开所涉及的HUD系统1能够与利用者30的眼睛的位置无关地提供易于观察的图像。
(与速度相应的显示位置)
如前述，平视显示器2能够从输入部8接受移动体20的速度的输入。控制器5能够构成为除了利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息以外，还根据移动体20的速度来变更在显示面板6显示第1图像11的位置。例如，可以移动体20的速度越快，则控制器5变更使显示面板6显示第1图像11的位置，以使得在利用者30的视野内第1图像11越在上侧被视觉辨认。可以移动体20的速度越慢，则控制器5变更使显示面板6显示第1图像11的位置，以使得在利用者30的视野内第1图像11越在下侧被视觉辨认。
移动体20的速度越快，则利用者30将视线朝向更远。因此，利用者30的视线的方向变高。使第1图像11的被视觉辨认的位置更靠上侧，由此利用者30不移动视线就能够看到第1图像11。移动体20的速度越慢，则利用者30将视线朝向路面等的更近的对象。因此，利用者30的视线的方向可能较低。使第1图像11的被视觉辨认的位置更靠下侧，由此利用者30不移动视线就能够看到第1图像11。
控制器5作为第1图像11例如使车速表进行显示。速度越快则第1图像11越被显示在上侧，速度越慢则第1图像11越被显示在下侧，由此，利用者30即使不观察第1图像11的详细也能够感知到大概的速度。
(能够多图像显示的平视显示器系统)
图4中表示能够显示多个图像的、本公开所涉及的HUD系统1A。HUD系统1A包含平视显示器2A和检测装置3。HUD系统1A的平视显示器2A构成为包含：反射光学元件4A、控制器5A、显示面板6A、获取部7A、输入部8A、视差光学元件13、光学系统14。由于反射光学元件4A、控制器5A、显示面板6A、获取部7A、以及输入部8A分别与图1的反射光学元件4、控制器5、显示面板6、获取部7、以及输入部8类似，因此对不同点进行说明。
如图5所示，显示面板6A在面状扩展的有源区域A上包含第1区域51和第2区域52。第1区域51位于靠近反射光学元件4A的下端的一侧。第1区域51是能够显示二维图像的区域。第2区域52是能够显示被利用者30视觉辨认为三维图像的视差图像的区域。视差图像包含后述的左眼图像和右眼图像。右眼图像相对于左眼图像具有视差。平视显示器2A将被显示于第1区域51的第2图像和被显示于第2区域52的第3图像分别向反射光学元件4A进行投光，使其在利用者30的视野内进行显示。第2图像以及第3图像包含于第1图像。
平视显示器2A与图1的平视显示器2同样地，能够在利用者30的视野内显示第2图像。以下，对基于平视显示器2A的第3图像的显示进行说明。
显示面板6如图6所示在面状扩展的有源区域A上具有多个划分区域。图6表示有源区域A之中的第2区域52。图6中多个划分区域分别是在u轴方向以及与u轴方向正交的v轴方向被划分的区域。与u轴方向以及v轴方向正交的方向被称为w轴方向。u轴方向可以被称为水平方向。v轴方向可以被称为铅垂方向。w轴方向可以被称为进深方向。u轴方向是与利用者30的视差方向对应的方向。
多个划分区域各自对应一个子像素。有源区域A具备沿着u轴方向以及v轴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。作为1像素的多个子像素并不限于3个，也可以是包含4个的其他数量。作为1像素的多个子像素并不限于R、G、B的组合。1像素能够被称为1像素点。构成1像素的多个子像素例如能够在水平方向排列。相同颜色的多个子像素例如能够在铅垂方向排列。
在有源区域A的第2区域52排列的多个子像素通过控制器5的控制而构成多个子像素群Pg。多个子像素群Pg在u轴方向被反复排列。多个子像素群Pg能够在v轴方向在相同的位置进行排列、以及在v轴方向错开进行排列。例如，多个子像素群Pg能够在v轴方向，在u轴方向错开1子像素的位置相邻地反复进行排列。多个子像素群Pg包含规定的行以及列的多个子像素。具体而言，多个子像素群Pg包含在v轴方向b个(b行)、在u轴方向2×n个(2×n列)连续地被排列的(2×n×b)个的子像素P1～PN(N＝2×n×b)。在图6所示的例子中，n＝6、b＝1。在图6的第2区域52。配置有包含在v轴方向1个、在u轴方向12个连续地被排列的12个子像素P1～P12在内的多个子像素群Pg。在图3所示的例子中，仅对一部分的子像素群Pg赋予符号。
多个子像素群Pg是控制器5进行用于显示图像的控制的最小单位。多个子像素群Pg中包含的各子像素通过识别信息P1～PN(N＝2×n×b)被识别。全部的子像素群Pg的具有相同识别信息的多个子像素P1～PN(N＝2×n×b)构成为通过控制器5被同时期控制。同时期包含同时以及实质上的同时。同时期的控制包含基于相同的一个时钟的发生的控制、以及相同的帧下的控制。例如，控制器5在将显示于多个子像素Pl的图像从左眼图像切换为右眼图像的情况下，能够将全部的子像素群Pg中的多个子像素Pl所显示的图像从左眼图像同时期地切换为右眼图像。
视差光学元件13如图4所示沿着显示面板6A被配置。视差光学元件13与显示面板6A的第2区域52分离间隙g的距离。视差光学元件13可以相对于显示面板6A而位于反射光学元件4A侧。
视差光学元件13是构成为能够对从多个子像素射出的图像光的传播方向进行规定的光学元件。视差光学元件13构成为能够实质上规定视差图像的视域32。视域32是利用者30的左眼31l以及右眼31r能够将视差图像观察为三维图像的、空间上的范围。作为一例，视差光学元件13能够如图7所示那样构成为液晶快门。液晶快门与显示面板6类似地包含多个像素点P。作为液晶快门的视差光学元件13构成为能够控制各像素点P处的光的透射率。视差光学元件13的各像素点P能够在光的透射率高的状态和光的透射率低的状态之间切换状态。以下，有时将光的透射率高的多个像素点P称为开口的像素点。视差光学元件13的多个像素点P可以对应于显示面板6的多个子像素。视差光学元件13的多个像素点P不具有颜色成分这一点与显示面板6的子像素不同。
视差光学元件13通过控制器5的控制而具有多个透光区域13a和多个减光区域13b。在视差光学元件13是液晶快门的情况下，透光区域13a包含光的透射率高的像素点P。减光区域13b包含光的透射率低的像素点P。多个减光区域13b是在视差光学元件13的面内的规定方向延伸的多个带状区域。多个减光区域13b在相互相邻的两个减光区域13b之间划定透光区域13a。多个透光区域13a和多个减光区域13b在沿着有源区域A的规定方向延伸，在与规定方向正交的方向被反复交替排列。多个透光区域13a的光透射率比多个减光区域13b高。多个透光区域13a的光透射率能够设为多个减光区域13b的光透射率的10倍以上，优选设为100倍以上，进一步优选设为1000倍以上。多个减光区域13b的光透射率比多个透光区域13a低。多个减光区域13b可以对图像光进行遮光。
多个透光区域13a以及多个减光区域13b延伸的方向能够设为显示面板6A的多个子像素群Pg排列的方向。视差光学元件13被控制为：在从利用者30的左眼31l以及右眼31r观察时，不同的多个子像素群Pg的以相同的识别符号P1～P12被识别的多个子像素同时进行透光以及减光。
光学系统14使在显示面板6A的第2区域52出射的第3图像的图像光朝向反射光学元件4A进行传播。光学系统14可以具有规定的正的折射率。通过光学系统14具有正的折射率，由此第2区域52的第3图像在利用者30的视野内被投影为位于比反射光学元件4A更远的位置的放大虚像。光学系统14可以包含凸透镜以及/或者凹面镜。
从显示面板6A的第2区域52射出的第3图像的图像光的一部分透射多个透光区域13a、经由光学系统14而到达反射光学元件4A。到达反射光学元件4A的图像光被反射光学元件4A反射而到达利用者30的左眼31l以及右眼31r。由此，利用者30的左眼31l以及右眼31能够识别在反射光学元件4A的前方被第2区域52显示的图像的虚像即第2虚像V2。如图8所示，利用者30在表观上识别图像，好像作为视差光学元件13的虚像的第3虚像V3规定了来自第2虚像V2的图像光的方向。
这样，利用者30在表观上识别第3图像，好像经由第3虚像V3来对第2虚像V2进行视觉辨认。实际上，视差光学元件13的虚像即第3虚像V3没有被视觉辨认。但是，以后，假定视为第3虚像V3表观上位于视差光学元件13的虚像所形成的位置、规定来自第2虚像V2的图像光的传播方向来进行说明。以后，通过传播至利用者30的左眼31l的位置的图像光而利用者30能够视觉辨认的第2虚像V2内的区域被称为左可视区域VaL。通过传播至利用者30的右眼31r的位置的图像光而利用者30能够视觉辨认的第2虚像V2内的区域被称为右可视区域VaR。
图8所示的虚像屏障间距VBp以及虚像间隙Vg规定为使用了合适观看距离Vd的以下的式(1)以及式(2)成立。
E：Vd＝(n×VHp)：Vg 式(1)
Vd：VBp＝(Vdv+Vg)：(2×n×VHp) 式(2)
虚像屏障间距VBp是作为第3虚像V3被投影的多个减光区域12b的u轴方向所对应的x轴方向的配置间隔。虚像间隙Vg是第3虚像V3与第2虚像V2之间的距离。最佳观看距离Vd是利用者30的左眼31l以及右眼31r各自的位置与视差光学元件13的虚像即第3虚像V3之间的距离。眼间距离E是左眼31l与右眼31r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是多个子像素的虚像的水平方向的长度。VHp是第2虚像V2中的一个子像素的虚像的、x轴方向所对应的方向的长度。
图8所示的左可视区域VaL是如上述那样透射视差光学元件13的多个透光区域13a的图像光到达利用者30的左眼31l从而利用者30的左眼31l进行视觉辨认的第2虚像V2的区域。右可视区域VaR是如上述那样透射视差光学元件13的多个透光区域13a的图像光到达利用者30的右眼31r从而利用者30的右眼31r进行视觉辨认的第2虚像V2的区域。
作为一例，图9中表示在视差光学元件13的开口率为50％的情况下、从利用者30的左眼31l观察到的第2虚像V2的多个子像素的虚像的配置。对第2虚像V2上的多个子像素的虚像，赋予与图6中所示的多个子像素相同的识别符号P1至P12。在开口率为50％时，视差光学元件13的多个透光区域13a和多个减光区域13b具有相等的眼间方向(x轴方向)的宽度。第2虚像V2的一部分通过第3虚像V3被减光，成为多个左减光区域VbL。多个左减光区域VbL是通过视差光学元件13的多个减光区域13b而图像光被减光、利用者30的左眼31l难以进行视觉辨认的区域。
图10中表示从利用者30的左眼31l观察而左可视区域VaL以及左减光区域VbL如图9那样设置的情况下、从利用者30的右眼31r观察到的第2虚像V2的多个子像素的配置。第2虚像V2的一部分成为通过第3虚像V3被减光的多个右减光区域VbR。多个右减光区域VbR是通过视差光学元件13的多个减光区域13b而图像光被减光、利用者30的右眼31r难以进行视觉辨认的区域。
在视差光学元件13的开口率为50％的情况下，多个左可视区域VaL能够与多个右减光区域VbR一致。多个右可视区域VaR能够与多个左减光区域VbL一致。
在视差光学元件13的开口率低于50％的情况下，多个左可视区域VaL能够包含于多个右减光区域VbR。多个右可视区域VaR能够包含于多个左减光区域VbL。因此，多个右可视区域VaR难以从左眼31l看到。多个左可视区域VaL难以从右眼31r看到。
图9以及图10的例子中，，在左可视区域VaL中，包含在第2区域52排列的多个子像素P1至P6的虚像。利用者30的左眼31l难以对在第2区域52排列的多个子像素P7至P12的虚像进行视觉辨认。在右可视区域VaR中，包含在第2区域52排列的多个子像素P7至P12的虚像。利用者30的右眼31r难以对在第2区域52排列的多个子像素P1至P6的虚像进行视觉辨认。控制器5能够使多个子像素P1至P6显示左眼图像。控制器5能够使多个子像素P7至P12显示右眼图像。这样一来，利用者30的左眼31l对多个左可视区域VaL的左眼图像的虚像进行视觉辨认。利用者30的右眼31r对多个右可视区域VaR的右眼图像的虚像进行视觉辨认。如上述，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30能够将右眼图像以及左眼图像视觉辨认为三维图像。
若利用者30的眼睛31的位置变化，则能够从利用者30的左眼31l以及右眼31r对虚像进行视觉辨认的多个子像素P1至P12的范围变化。控制器5构成为能够经由获取部7A来获取由检测装置3检测的利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息。控制器5根据利用者30的左眼31l的位置来控制视差光学元件13，以使得显示左眼图像的多个子像素P1至P6从左眼31l被视觉辨认。控制器5根据利用者30的右眼31r的位置来控制视差光学元件13，以使得显示右眼图像的多个子像素P7至P12从右眼31r被视觉辨认。
例如，在如图9以及图10所示观察第2虚像V2的状态下，利用者30的左眼31l以及右眼31r相对地向左移动的情况下，作为视差光学元件13的虚像的第3虚像V3表观上向右移动。图11表示从图7的状态起利用者30的左眼31l向左移动的情况下、从利用者30进行视觉辨认的第2虚像V2。利用者30的左眼301的位置向左移动，由此多个左可视区域VaL以及多个左减光区域VbL向右移动。
在图11的情况下，多个子像素P2至P6的全部、多个子像素P1以及P7的一部分包含于多个左可视区域VaL。多个子像素P8至P12的全部和多个子像素P7以及P1的一部分包含于右可视区域VaR。控制器5控制视差光学元件13，以使得显示左眼图像的多个子像素P1～P6的最多的部分位于多个左可视区域VaL。例如，若从图11的状态，利用者30的左眼30l进一步向左移动，多个子像素P1至多个子像素P7的部分更多地包含于多个左可视区域VaL，则控制器5可以切换视差光学元件13的开口的像素点P。该情况下，控制器5将在左可视区域VaL的左侧相邻地设置虚像的视差光学元件13的光的透射率低的像素点，切换为开口的像素点。控制器5将在左减光区域VbL的左侧相邻地设置虚像的视差光学元件13的开口的像素点，切换为光的透射率低的像素点。控制器5通过切换开口的像素点P，维持显示左眼图像的子像素P1～P6被利用者30的左眼301最佳地视觉辨认的状态。控制器5关于右眼31r，也针对视差光学元件13进行同样的控制。
在其他实施方式中，视差光学元件13的开口率可以低于50％。例如，如图6那样第2区域52的一个子像素群Pg包含12个子像素P1～P12的情况下，控制器5可以进行控制以使得一个子像素群Pg中的光的透射率高的子像素的数量始终为5个。该情况下，控制器5能够控制视差光学元件13以使得从图11的这种状态对来自子像素P7的图像光进行减光，从而在各左减光区域VbL的左侧进一步配置一个光透射率低的像素点P。
在多个实施方式的一个中，平视显示器2A可以构成为：切换相对于利用者30将上述的第3图像显示为三维图像的第1状态和显示为二维图像的第2状态。在第1状态中，控制器5使显示面板6A显示视差图像，并且使视差光学元件13显示对图像光的传播方向进行规定的透光区域13a以及减光区域13b。在第2状态中，控制器5使显示面板6A显示表现二维的图像的二维图像，并且将视差光学元件13整体设为透光状从而使图像光均匀地透射。控制器5使显示面板6A与视差光学元件13的状态的切换同步地进行控制。由此，平视显示器2A能够针对利用者30、作为第3图像适当地选择二维图像和三维图像的任一者来进行显示。
通过以上的结构，如图12所示，HUD系统1A能够从利用者30观察在反射光学元件4A上显示第2图像61和第3图像62。第2图像61在显示面板6A的第1区域51所对应的第1显示区域63被显示为二维图像。第3图像62在显示面板6A的第2区域52所对应的第2显示区域64被显示为三维图像。第3图像62也能够在二维图像与三维图像之间进行切换。
控制器5能够根据从获取部7A获取的利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息，来变更显示第2图像61以及第3图像62的位置。控制器5可以根据利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息，变更仅第2图像61和第3图像62的任一者显示的位置。例如，控制器5也能够根据利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置信息，变更在显示面板6A显示第2图像61的位置，不变更在显示面板6A显示第3图像62的位置。这样一来，能够在利用者30的左眼31l以及右眼31r的位置变得较低的情况下，仅从利用者30观察而位于下侧的第2图像61的位置被变更至利用者能够视觉辨认的位置。
控制器5能够根据从输入部8A接受输入的移动体20的速度，来变更显示第2图像61以及第3图像62的位置。控制器5可以根据移动体20的速度，变更仅第2图像61和第3图像62的任一者显示的位置。例如，控制器5也能够根据速度，变更在显示面板6A显示第2图像61的位置，不变更在显示面板6A显示第3图像62的位置。这样一来，在移动体20的速度不快的情况下，仅从利用者30观察而位于下侧的第2图像61的位置能够与利用者的视线方向相匹配地被变更为更靠上侧。
上述的实施方式作为代表性的例子进行了说明，但是本领域技术人员可知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，本公开并不应理解为通过上述的实施方式进行限制，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。本公开所涉及的实施方式能够作为通过装置具备的处理器所执行的方法、程序、或者记录有程序的存储介质来实现。可理解为这些也包含在本公开的范围中。
在本公开的实施方式中，作为视差光学元件使用了液晶快门。视差光学元件并不限于液晶快门，也能够使用能实际上规定视差图像的视域的其他光学元件。例如，作为视差光学元件，能够使用多个狭缝状的开口部被平行地排列的板状的视差屏障。多个狭缝状的开口部使视差图像的右眼图像在朝向右眼的光路的方向透射，使左眼图像朝向左眼透射。作为视差光学元件，使用上述这种的开口部被固定的视差屏障的情况下，控制器能够根据利用者的头部的移动，切换第2显示面板的显示左眼图像的多个子像素和显示右眼图像的多个子像素。这样一来，控制器能够与利用者的眼睛的位置的移动无关地，针对利用者持续地显示三维图像。
作为视差光学元件，能够使用多个双凸透镜被平行地排列为平面状的光学部件。多个双凸透镜能够将在第2显示面板上被交替显示的视差图像的左眼图像和右眼图像分别向朝向右眼和左眼的光路进行偏向。
本公开可以是如下的实施方式。
本公开的一实施方式所涉及的平视显示器包含显示面板、反射光学元件、控制器和获取部。所述显示面板构成为显示第1图像。所述反射光学元件构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射。所述控制器构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制。所述获取部构成为能够将利用者的眼睛的位置获取为位置信息。所述控制器构成为根据所述位置信息，变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
本公开的一实施方式所涉及的平视显示器系统具备平视显示器、检测装置。所述检测装置构成为能够将利用者的眼睛的位置检测为位置信息。所述平视显示器包含显示面板、反射光学元件、控制器和获取部。所述显示面板构成为显示第1图像。所述反射光学元件构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射。所述控制器构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制。所述获取部构成为能够从所述检测装置获取所述位置信息。所述控制器构成为根据所述位置信息，变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
本公开的一实施方式所涉及的移动体具备平视显示器系统。所述平视显示器系统具备平视显示器、检测装置。所述检测装置构成为将利用者的眼睛的位置检测为位置信息。所述平视显示器包含显示面板、反射光学元件、控制器和获取部。所述显示面板构成为显示第1图像。所述反射光学元件构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射。所述控制器构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制。所述获取部构成为能够从所述检测装置获取所述位置信息。所述控制器构成为根据所述位置信息来变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
根据本公开的实施方式，能够根据利用者的眼睛的位置而提供易于观看的图像。
以上，对本公开的实施方式进行了详细说明，但是本公开并不限定于上述实施方式，在不脱离本公开的主旨的范围内能够进行各种的变更、改良等。当然能够将分别构成上述各实施方式的全部或者一部分适当地在不矛盾的范围内进行组合。
符号说明
1、1A 平视显示器系统(HUD系统)
2、2A 平视显示器
3 检测装置
4、4A 反射光学元件
4a 第1反射区域
4b 第2反射区域
5 控制器
6 显示面板
7、7A 获取部
8、8A 输入部
9 ECU
11 第1图像
12 图像显示区域
13 视差光学元件
13a 透光区域
13b 减光区域
14 光学系统
20 移动体
30 利用者
31L 左眼
31R 右眼
32 视域
51 第1区域
52 第2区域
61 第2图像
62 第3图像
63 第1显示区域
74 第2显示区域
A 有源区域
P 像素点
Pg 子像素群
V1 第1虚像
V2 第2虚像
V3 第3虚像
VaL 左可视区域
VbL 左减光区域
VaR 右可视区域
VbR 右减光区域。

Claims (13)

1.一种平视显示器，包含：
显示面板，构成为显示第1图像；
反射光学元件，构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射；
控制器，构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制；和
获取部，构成为能够将利用者的眼睛的位置获取为位置信息，
所述控制器构成为：根据所述位置信息，变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
2.根据权利要求1所述的平视显示器，其中，
所述控制器构成为：根据所述位置信息，将在所述显示面板显示所述第1图像的位置限定于所述利用者能够视觉辨认所述第1图像的范围。
3.根据权利要求1或者2所述的平视显示器，其中，
所述平视显示器是被搭载于移动体的平视显示器，
所述平视显示器还具备：输入部，接受所述移动体的速度的输入，
所述控制器构成为根据所述速度来变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
4.根据权利要求3所述的平视显示器，其中，
所述控制器构成为：变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置，以使得所述速度越快则在所述利用者的视野内所述第1图像越在上侧被视觉辨认。
5.根据权利要求3或者4所述的平视显示器，其中，
所述控制器构成为：变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置，以使得所述速度越慢则在所述利用者的视野内所述第1图像越在下侧被视觉辨认。
6.根据权利要求3至5的任意一项所述的平视显示器，其中，
所述第1图像包含第2图像和第3图像，
所述控制器构成为：
根据所述速度来变更在所述显示面板显示所述第2图像的位置，
不根据所述速度来变更在所述显示面板显示所述第3图像的位置。
7.根据权利要求6所述的平视显示器，其中，
所述控制器构成为：根据所述位置信息，变更在所述显示面板显示所述第2图像的位置。
8.根据权利要求1至7的任意一项所述的平视显示器，其中，
所述反射光学元件包含：第1反射区域，构成为反射所入射的图像光的一部分，并透射该图像光的另一部分。
9.根据权利要求8所述的平视显示器，其中，
所述控制器构成为：能够进行控制，以使得向所述第1反射区域投光所述第1图像的至少一部分。
10.根据权利要求1至9的任意一项所述的平视显示器，其中，
所述反射光学元件包含：第2反射区域，构成为反射所入射的图像光的一部分，并对该图像光的另一部分实质上进行遮光。
11.根据权利要求10所述的平视显示器，其中，
所述控制器构成为：能够进行控制，以使得向所述第2反射区域投光所述第1图像的至少一部分。
12.一种平视显示器系统，具备：
平视显示器；和
检测装置，构成为将利用者的眼睛的位置检测为位置信息，
所述平视显示器包含：
显示面板，构成为显示第1图像；
反射光学元件，构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射；
控制器，构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制；和
获取部，构成为能够从所述检测装置获取所述位置信息，
所述控制器构成为：根据所述位置信息，变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
13.一种移动体，具备平视显示器系统，所述平视显示器系统包含平视显示器、和构成为将利用者的眼睛的位置检测为位置信息的检测装置，
所述平视显示器具有：
显示面板，构成为显示第1图像；
反射光学元件，构成为对所述显示面板显示的所述第1图像的图像光进行反射；
控制器，构成为对所述显示面板上的显示所述第1图像的位置进行控制；和
获取部，能够从所述检测装置获取所述位置信息，
所述控制器构成为：根据所述位置信息，变更在所述显示面板显示所述第1图像的位置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3462227B2 (ja) * 1992-11-13 2003-11-05 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
JPH0891094A (ja) * 1994-09-26 1996-04-09 Asahi Glass Co Ltd 乗り物用表示システム
JP2009008722A (ja) * 2007-06-26 2009-01-15 Univ Of Tsukuba ３次元ヘッドアップディスプレイ装置
JP4886751B2 (ja) 2008-09-25 2012-02-29 株式会社東芝 車載用表示システム及び表示方法
JP2010143520A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Toshiba Corp 車載用表示システム及び表示方法
JP6292320B2 (ja) * 2014-12-25 2018-03-14 株式会社Ｊｖｃケンウッド 表示システム
JP2016170052A (ja) 2015-03-13 2016-09-23 日本精機株式会社 目検出装置及び車両用表示システム
WO2017138527A1 (ja) * 2016-02-10 2017-08-17 株式会社リコー 情報提供装置
JP6643969B2 (ja) * 2016-11-01 2020-02-12 矢崎総業株式会社 車両用表示装置
JP6987341B2 (ja) 2017-10-24 2021-12-22 マクセル株式会社 情報表示装置およびその空間センシング装置
JP6928570B2 (ja) 2018-03-22 2021-09-01 マクセル株式会社 情報表示装置

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