DE112017007685B4

DE112017007685B4 - Anzeigesteuervorrichtung, Anzeigesystem und Anzeigesteuerverfahren

Info

Publication number: DE112017007685B4
Application number: DE112017007685.4T
Authority: DE
Inventors: Shuhei OTA; Kiyotaka Kato
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2017-07-24
Filing date: 2017-07-24
Publication date: 2021-07-15
Anticipated expiration: 2037-07-25
Also published as: JP6599058B2; JPWO2019021340A1; US20210152812A1; DE112017007685T5; WO2019021340A1; CN110915205A

Abstract

Eine Anzeigesteuervorrichtung für eine Anzeigevorrichtung, umfassend:eine Projektionsvorrichtung (31a) zum Projizieren von Anzeigelicht eines Bilds von einer Projektionsebene (31a-1);eine spektroskopische Vorrichtung (31b) zum Teilen des Anzeigelichts in ein Linkes-Auge-Bild (200L) und ein Rechtes-Auge-Bild (200R); undeine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32) zum Einstellen einer Projektionsrichtung der Projektionsvorrichtung (31a),wobei die Anzeigevorrichtung (3) veranlasst, dass ein Beobachter Binokular-Parallaxe-Bilder stereoskopisch sieht, durch Bilden von stereoskopischen Sichtbereichen (23L, 23R) für ein linkes Auge und ein rechtes Auge, in welchen ein auf eine Reflexionsebene (300) projiziertes stereoskopisches Bild (201) visuell erkannt werden kann, veranlasst, dass das linke Auge (100L) des Beobachters das stereoskopische Bild des Linkes-Auge-Bilds (200L) als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich für das linke Auge (23L) visuell erkennt, und veranlasst, dass das rechte Auge (100R) des Beobachters das stereoskopische Bild des Rechtes-Auge-Bilds (200R) als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich für das rechte Auge (23R) visuell erkennt,wobei die Anzeigesteuervorrichtung (2) umfasst: eine Bilderzeugungseinheit (21) zum Erzeugen des Bilds und Veranlassen, dass die Anzeigevorrichtung (3) das Bild anzeigt;eine Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit (22) zum Erfassen einer Positionsinformation des linken Auges (100L) und des rechten Auges (100R) des Beobachters; undeine Steuereinheit (23) zum Bestimmen von Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche (23L, 23R) für das linke Auge und das rechte Auge auf einer Basis eines Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32), die die Projektionsebene (31a-1) um eine Rotationsachse (31a-2) rotiert, die durch eine Mittelposition der Projektionsebene (31a-1) der Projektionsvorrichtung (31a) hindurchgeht, und Einstellen der Positionen der bestimmten stereoskopischen Sichtbereiche (23L, 23R) für das linke Auge und das rechte Auge durch Anweisen der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32), die Projektionsebene (31a-1) um die Rotationsachse (31a-2) zu rotieren, in Abhängigkeit von der durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit (22) erfassten Positionsinformation des linken Auges (100L) und des rechten Auges (100R) des Beobachters.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anzeigesteuervorrichtung, die ein stereoskopisches Sehen eines auf einer Anzeigevorrichtung angezeigten Bilds ermöglicht, ein Anzeigesystem das die Anzeigesteuervorrichtung umfasst, und ein Anzeigesteuerverfahren.
Stand der Technik
Im Stand der Technik gibt es Anzeigevorrichtungen, die ein stereoskopisches Sehen von Binokular-Parallaxe-Bildern unter Verwendung von zwei unterschiedlichen Bildern (nachfolgend als Binokular-Parallaxe-Bilder bezeichnet) ermöglichen, bei denen eine Parallaxe für das linke Auge und das rechte Auge eines Beobachters gegeben ist.
Beispielsweise beschreibt Patentliteratur 1 eine dreidimensionale Anzeige, die an einem Fahrzeug angebracht ist und zum Darstellen eines stereoskopischen Bilds für einen Insassen geeignet ist. Diese dreidimensionale Anzeige umfasst eine nahe an der Anzeigeoberfläche angeordnete Parallaxe-Barriere.
Die Parallaxe-Barriere trennt ein auf der Anzeigeoberfläche angezeigtes Bild in einen linken Augenabschnitt und einen rechten Augenabschnitt und blockiert den rechte Augenabschnitt des Bilds von dem linken Auge des Insassen und den linke Augenabschnitt des Bilds von dem rechten Auge des Insassen. Die Parallaxe-Barriere verursacht, das das linke Auge des Insassen auf den linken Augenabschnitt des Bilds und das rechte Auge des Insassen auf den rechten Augenabschnitt des Bilds blickt, während die dreidimensionale Anzeige in Richtung des Kopf des Insassen gerichtet ist. Im Ergebnis kann der Insasse ein stereoskopisches Bild visuell erkennen.
In der in Patentliteratur 1 beschriebenen dreidimensionalen Anzeige ist eine zu der Anzeigeoberfläche senkrechte Achse in Richtung des Kopfs des Insassen gerichtet. Im Ergebnis wird der linke Augenabschnitt des Bilds auf das linke Auge des Insassen gerichtet und wird der rechte Augenabschnitt des Bilds auf das rechte Auge des Insassen gerichtet. Allerdings, wenn die Position des Kopfes des Insassen sich verändert, verändert sich die Positionsbeziehung zwischen der Parallaxe-Barriere und der Orientierung des Kopfs des Insassen, wodurch verhindert wird, dass der Insasse das stereoskopische Bild visuell erkennt.
Um diesen Nachteil zu lösen, umfasst eine in Patentliteratur 1 beschriebene Fahrzeuganzeigeanordnung einen Stellmotor zum Einstellen der Orientierung der dreidimensionalen Anzeige, eine Sensoranordnung zum überwachen der Position des Kopfs des Insassen und eine Steuereinheit zum Steuern der Sensoranordnung des Stellmotors. Die Steuereinheit steuert den Stellmotor und die Sensoranordnung zum Einstellen der Orientierung der dreidimensionalen Anzeige auf der Basis der Position eines Kopfs des Insassen.
Indessen ist ein Head-up-Display (als HUD abgekürzt) eine Anzeigevorrichtung, die es einem Beobachter ermöglicht, eine Anzeigeinformation visuell zu erkennen, ohne die Blickrichtung von dem vorderen visuellen Feld wesentlich zu verschieben.
Ebenso sind aus dem Stand der Technik HUDs bekannt, die ein stereoskopisches Sehen eines Anzeigebilds basierend auf einer Binokular-Parallaxe ermöglichen.
Beispielsweise ist in einer an einem Fahrzeug angebrachten HUD ein Anzeigelicht eines auf einem Bildschirm angezeigten Bilds in ein Anzeigelicht eines Linkes-Auge-Bilds und ein Anzeigelicht eines Rechtes-Auge-Bilds getrennt, die dann auf eine Projektionsebene wie beispielsweise eine Windschutzscheibe oder ein Kombinationselement projiziert werden. Mit dem Anzeigelicht des Linkes-Auge-Bilds, das durch die Projektionsebene reflektiert wird, das auf das linke Auge des Fahrers einfällt, und dem Anzeigelicht des Rechtes-Auge-Bilds, das durch die Projektionsebene reflektiert wird, das auf das rechte Auge des Fahrers einfällt, kann der Fahrer ein stereoskopisches Bild visuell erkennen, das vor dem Fahrzeug gebildet wird. Im Gegensatz zu gewöhnlichen dreidimensionalen Anzeigen muss eine HUD, die ein stereoskopisches Sehen eines Anzeigebilds basierend auf einer Binokular-Parallaxe ermöglicht, ein Anzeigelicht unter Berücksichtigung eines optischen Projektionssystems wie beispielsweise einer Reflektionsebene und einer Projektionsebene teilen.
Literaturliste
Patentliteratur

Patentliteratur 1: JP 2016-510518 A
Patentliteratur 2: US 2014/0232 746 A1
Patentliteratur 3: WO 2016/136 573 A1
Patentliteratur 4: JP 2011-073 496 A
Patentliteratur 5: JP H06-247 184 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technische Aufgabe
Um zu veranlassen, dass ein Beobachter ein Bild stereoskopisch sieht, ist es notwendig einen Bereich zu berücksichtigen, um zu veranlassen, dass das linke Auge des Beobachters ein Linkes-Auge-Bild beobachtet, und einen Bereich, um zu veranlassen, dass das rechte Auge des Beobachters ein Rechte-Auge-Bild beobachtet. Dieser Bereich wird als „stereoskopischer Sichtbereich“ (stereoskopischer Anzeigebereich) bezeichnet. Das linke Auge des Beobachters beobachtet ein stereoskopisches Bild des Linkes-Auge-Bilds innerhalb eines stereoskopischen Sichtbereich des linken Auges, und das rechte Auge des Beobachters beobachtet ein stereoskopisches Bild des Rechtes-Auge-Bilds innerhalb eines stereoskopischen Sichtbereich des rechten Auges, wodurch der Beobachter ein stereoskopisches Bild der Binokular-Parallaxe-Bilder visuell erkennen kann.
Allerdings, falls stereoskopische Sichtbereiche bei einer bestimmten Position festgelegt sind, gibt es Möglichkeiten, das die Augen des Beobachters von den stereoskopischen Sichtbereichen abweichen oder das die Augen des Beobachters in der Nähe des Rands der stereoskopischen Sichtbereiche positioniert sind, in Abhängigkeit von der Konstitution oder der Haltung des Beobachters. Wie oben beschrieben, wenn die Augen des Beobachters von dem stereoskopischen Sichtbereich abweichen, kann der Beobachter das Bild nicht stereoskopisch sehen. Darüber hinaus, obwohl die Augen des Beobachters nahe an dem Rand der stereoskopischen Sichtbereiche positioniert sind, werden die Augen des Beobachters außerhalb der stereoskopischen Sichtbereiche sein, mit lediglich einer kleinen Bewegungen des Kopfs des Beobachters.
Indessen stellen manche konventionelle dreidimensionale Anzeigen die Position von stereoskopischen Sichtbereichen durch ein dynamisches Steuern einer spektroskopischen Vorrichtung ein, die vor einem Anzeigebildschirm angeordnet ist, in Abhängigkeit von der Position der Augen des Beobachters. Die spektroskopische Vorrichtung umfasst ein zaun-ähnliches Element, das Barriere oder lentikular Linse genannt wird, und trennt ein Anzeigelicht von auf dem Bildschirm angezeigten Binokular-Parallaxe-Bildern in ein Anzeigelicht eines Linkes-Auge-Bilds und ein Anzeigelicht eines Rechtes-Auge-Bilds. Somit ist eine komplizierte Vorrichtung zum dynamischen Steuern einer spektroskopischen Vorrichtung in konventionellen dreidimensionalen Anzeigen notwendig, und somit wird eine spektroskopische Vorrichtung sehr kostspielig.
Indessen stellt die in Patentliteratur 1 beschriebenen Fahrzeuganzeigeanordnung die Orientierung der dreidimensionalen Anzeige ein und ist somit nicht anwendbar, wie diese ist, auf eine Positionseinstellung von stereoskopischen Sichtbereichen einer HUD, die das optische Design eines Projektionssystem berücksichtigen muss.
Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten Nachteile und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es eine Anzeigesteuervorrichtungen, ein Anzeigesystem und ein Anzeigesteuerverfahren zu erhalten, die zum Einstellen der Position von stereoskopischen Sichtbereichen in Abhängigkeit von der Position der Augen eines Beobachters geeignet sind, mit einer einfacheren Konfiguration als eine Konfiguration zum Steuern einer spektroskopischen Vorrichtung.
Lösung der Aufgabe
Eine Anzeigesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Anzeigesteuervorrichtung für eine Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Projektionsvorrichtung zum Projizieren von Anzeigelicht eines Bilds von einer Projektionsebene; eine spektroskopische Vorrichtung zum Teilen des Anzeigelichts in ein Linkes-Auge-Bild und ein Rechtes-Auge-Bild; und eine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit zum Einstellen einer Projektionsrichtung der Projektionsvorrichtung, wobei die Anzeigevorrichtung veranlasst, dass ein Beobachter Binokular-Parallaxe-Bilder stereoskopisch sieht, durch Bilden von stereoskopischen Sichtbereichen für ein linkes Auge und ein rechtes Auge, wobei ein auf eine Reflexionsebene projiziertes stereoskopisches Bild visuell erkannt werden kann, veranlasst, dass das linke Auge des Beobachters das stereoskopische Bild des Linkes-Auge-Bilds als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich für das linke Auge visuell erkennt, und veranlasst, dass das rechte Auge des Beobachters das stereoskopische Bild des Rechtes-Auge-Bilds als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich für das rechte Auge visuell erkennt, wobei die Anzeigesteuervorrichtung umfasst: eine Bilderzeugungseinheit zum Erzeugen des Bilds und Veranlassen, dass die Anzeigevorrichtung das Bild anzeigt; eine Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit zum Erfassen einer Positionsinformation des linken Auges und des rechten Auges des Beobachters; und eine Steuereinheit zum Bestimmen von Positionen der spektroskopischen Sichtbereichen für das linke Auge und das rechte Auge auf der Basis eines Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit, die die Projektionsebene um eine Rotationsachse dreht, die durch eine Mittelposition der Projektionsebene der Projektionsvorrichtung hindurchgeht, und Einstellen der Positionen der bestimmten spektroskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge durch Anweisen der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit die Projektionsebene um die Rotationsachse zu drehen, in Abhängigkeit von der Positionsinformation des linken Auges und des rechten Auges des Beobachters, erfasst durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der Erfindung werden durch Rotieren einer Projektionsebene um eine Rotationsachse, die durch die Mittelposition der Projektionsebene einer Projektionsvorrichtung hindurchgeht, die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge in Abhängigkeit von einer Positionsinformation des linken Auges und des rechten Auges eines Beobachters eingestellt. Mit dieser Konfiguration können die Positionen von stereoskopischen Sichtbereichen in Abhängigkeit von den Positionen der Augen eines Beobachters mit einer Konfiguration eingestellt werden, die einfacher als eine Konfiguration zum Steuern einer spektroskopischen Vorrichtung ist.
Figurenliste

1 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Anzeigesystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Anzeigesystems gemäß der ersten Ausführungsform, angebracht an einem Fahrzeug, darstellt.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel einer Projektionsvorrichtung und einer spektroskopischen Vorrichtung darstellt.
4 ist ein Diagramm, das einen Umriss einer Positionseinstellung von stereoskopischen Sichtbereichen durch eine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit darstellt.
5A ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration zum Umsetzen der Funktion einer Anzeigesteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
5B ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration für ein Ausführen von Software, die Funktionen der Anzeigesteuervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform umsetzt, darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Anzeigesteuerverfahren gemäß der ersten Ausführungsform darstellt.
7 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Anzeigesystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt.
8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Anzeigesystems gemäß der zweiten Ausführungsform, angebracht an einem Fahrzeug, schematisch darstellt.
9 ist ein Diagramm, das einen Umriss einer Positionseinstellung eines stereoskopischen Sichtbereichs durch eine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit und eine Reflektionsspiegel-Einstelleinheit der zweiten Ausführungsform darstellt.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Anzeigesteuerverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
11 ist eine Draufsicht, die stereoskopische Sichtbereiche darstellt, die auf einer Seite des Fahrers gebildet sind.
12 ist eine Draufsicht, die eine Situation darstellt, bei der der Kopf des Fahrers nach rechts in den stereoskopischen Sichtbereichen aus 11 verschoben ist.
13 ist eine Draufsicht, die einen Umriss einer Steuerverarbeitung durch eine Bilderzeugungseinheit in einer dritten Ausführungsform darstellt.
14 ist ein Flussdiagramm, das ein Anzeigesteuerverfahren gemäß der dritten Ausführungsform darstellt.

Beschreibung von Ausführungsformen
Um die Erfindung weiter genau zu beschreiben, werden Ausführungsformen zum Ausführen der Erfindung nachstehend mit Bezug zu den beiliegenden Figuren beschrieben.
Erste Ausführungsform
1 ist ein Funktionalblockdiagramm, das eine Konfiguration eines Anzeigesystems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 2 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration eines Anzeigesystems gemäß der ersten Ausführungsform, angebracht an einem Fahrzeug 1, schematisch darstellt und einen Fall darstellt, bei dem das Anzeigesystem der ersten Ausführungsform als ein HUD System umgesetzt ist. Das Anzeigesystem gemäß der ersten Ausführungsform umfasst eine Anzeigesteuervorrichtung 2 und eine Anzeigevorrichtung 3, wie in den 1 und 2 dargestellt. Die Anzeigesteuervorrichtung 2 ist dazu geeignet eine Information des Inneren und des Äußeren des Fahrzeugs von Informationsquellvorrichtungen 4 zu erhalten.
Eine durch die Anzeigesteuervorrichtung 2 erzeugte Bildinformation wird an die Anzeigevorrichtung 3 ausgegeben. Die Anzeigevorrichtung 3 projiziert ein Anzeigelicht eines Bilds, das von der Anzeigesteuervorrichtung 2 eingegeben ist, auf eine Windschutzscheibe (nachfolgend als Frontscheibe/Windschutzscheibe bezeichnet) 300. Mit dem durch die Windschutzscheibe 300 reflektierten Anzeigelicht, das in das linke Auge 100L und das rechte Auge 100R eines Fahrers eintritt, kann der Fahrer ein stereoskopisches Bild 201 des Bilds visuell erkennen.
Die Anzeigesteuervorrichtung 2 umfasst eine Bilderzeugungseinheit 21, eine Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und eine Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23. Die Anzeigevorrichtung 3 umfasst eine Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31 und eine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32. Die Informationsquellvorrichtungen 4 ist ein generischer Begriff von Vorrichtungen, die an dem Fahrzeug 1 angebracht sind und die der Anzeigesteuervorrichtung 2 eine Information des Inneren und des Äußeren des Fahrzeugs bereitstellen. In 1 sind die Informationsquellvorrichtungen 4 durch eine Bordkamera 41, eine externe Kamera 42, einen Global-Positionierungssystem (GPS) Empfänger 43, einen Radarsensor 44, eine elektronische Steuereinheit (ECU) 45, eine Drahtloskommunikationsvorrichtung 46 und eine Navigationsvorrichtung 47 beispielhaft angeführt.
Erste Komponenten der Anzeigesteuervorrichtung 2 werden beschrieben.
Bilderzeugungseinheit 21 erzeugt ein Bild und veranlasst, dass die Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31 das Bild anzeigt. Beispielsweise erfasst die Bilderzeugungseinheit 21 eine Bildinformation von der Bordkamera 41 und der externen Kamera 42, erfasst eine Positionsinformation des Fahrzeugs 1 von dem GPS Empfänger 43, erfasst verschiedene Arten von Fahrzeuginformation von der ECU 45 und erfasst eine Navigationsinformation von der Navigationsvorrichtung 47. Unter Verwendung dieser Teile von Information erzeugt die Bilderzeugungseinheit 21 eine Bildinformation, die Anzeigeobjekte umfasst, die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs 1, die Spur, auf der das Fahrzeug 1 fährt, die Position eines Fahrzeugs, das um das Fahrzeug 1 herum vorhanden ist, und die aktuelle Position und die Fahrrichtung des Fahrzeugs 1 angeben.
Die Bilderzeugungseinheit 21 kann ebenso Binokular-Parallaxe-Bilder erzeugen. Die Binokular-Parallaxe-Bilder umfassen Bilder, bei denen ein Anzeigeobjekts in der links-rechts Richtung verschoben ist, das heißt ein Linkes-Auge-Bild und ein Rechtes-Auge-Bild, in welchem eine Parallaxe für das linke Auge und das rechte Auge eines Beobachters gegeben ist.
Die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 erfasst eine Positionsinformation des linken Auges und des rechten Auges des Beobachters. Beispielsweise erfasst die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 eine Positionsinformation des linken Auges des Fahrers 100L und des rechten Auges 100R durch Analysieren eines Bilds des Fahrers, das durch die Bordkamera 41 aufgenommen ist.
Die Positionsinformation des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers kann eine Positionsinformation jeweils des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R sein oder kann die Mittelposition zwischen dem linken Auge 100L und dem rechten Auge 100R sein. Darüber hinaus kann als die Mittelposition zwischen dem linken Auge 100L und dem rechten Auge 100R eine Position verwendet werden, die aus der Gesichtsposition oder der Kopfposition des Fahrers in dem Bild abgeschätzt ist.
Die Stereoskop-Sichtbereich-Einstelleinheit 23 steuert die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32, um die Position von stereoskopischen Sichtbereichen einzustellen. Zuerst bestimmt die Stereoskop-Sichtbereich-Einstelleinheit 23 die Position von stereoskopischen Sichtbereichen für das linke Auge und das rechte Auge auf der Basis des Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 mit Bezug zu einer Referenzposition einer Projektionsebene um die vertikale Achse, die durch die Mittelposition einer Projektionsebene einer Projektionsvorrichtung 31a hindurchgeht. Die Referenzposition ist die Ursprungsposition der Rotation der Projektionsebene.
Die Position der stereoskopischen Sichtbereichen für das linke Auge und das rechte Auge können beispielsweise die Positionskoordinaten eines Beschneidungspunkts der Zentralachse (vertikale Zentralachse) des Raums sein, in dem die stereoskopischen Sichtbereiche gebildet werden, und die horizontale Ebene, die das linke Auge 100L und das rechte Auge 100R eines Fahrers umfasst.
Alternativ kann die Position der stereoskopischen Sichtbereichen für das linke Auge und das rechte Auge die Positionskoordinaten des Mittelpunkts des Liniensegments sein, das den obigen Schneidungspunkt des stereoskopischen Sichtbereich für das linke Auge und den obigen Schneidungspunkt des stereoskopischen Sichtbereich für das rechte Auge verbindet.
Die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 weist die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 an, die Projektionsebene um die vertikale Achse zu rotieren, um die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge einzustellen, in Abhängigkeit von der Positionsinformation des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers, erfasst durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22.
Beispielsweise weist die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 an, die Projektionsebene um die vertikale Achse derart zu rotieren, das der Abweichungsbetrag zwischen den Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge und den Positionen des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers weniger oder gleich einem ersten Schwellenwerts wird. Der erste Schwellenwert ist ein Schwellenwert betreffend den Abweichungsbetrag, der durch eine Rotation der Projektionsebene um die vertikale Achse durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 einstellbar ist und ist beispielsweise ein tolerierbarer Wert des Abweichungsbetrag.
Wenn die Projektionsebene um die vertikale Achse derart gedreht wird, das die Position der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge mit den Positionen des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R und des Fahrers zusammenfallen, wird der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem ersten Schwellenwert. Zu diesem Zeitpunkt ist das linke Auge 100L des Fahrers in der Nähe der Mitte des linken stereoskopischen Sichtbereichs und ist das rechte Auge 100R des Fahrers in der Nähe der Mitte des rechten stereoskopischen Sichtbereichs positioniert. Somit kann der Fahrer die Binokular-Parallaxe-Bilder stereoskopisch sehen, selbst wenn sich der Kopf etwas bewegt.
Als Nächstes werden Komponenten der Anzeigevorrichtung 3 beschrieben.
Die Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31 empfängt ein durch die Bilderzeugungseinheit 21 erzeugtes Bild als eine Eingabe und projiziert ein Anzeigelicht des Eingabebilds auf eine Projektionsebene. In dem Beispiel aus 2 ist die Projektionsebene die Windschutzscheibe 300. Es wird drauf hingewiesen, dass die Projektionsebene ein halb-transparenter Spiegel, der ein Kombinierer-Element genannt wird, sein kann.
Wie in 2 dargestellt umfasst die Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31, die Projektionsvorrichtung 31a, die spektroskopische Vorrichtung 31b und einen Reflektionsspiegel 31c.
Die Projektionsvorrichtung 31a ist eine Komponente, die Anzeigelicht auf ein Bild von einer Projektionsebene anzeigt und umfasst eine Anzeigevorrichtung, die zum Projizieren von Anzeigelicht eines Bilds von der Anzeigeebene (Projektionsebene) geeignet ist. Als die Projektionsvorrichtung 31a wird beispielsweise eine Anzeige wie beispielsweise ein Flüssigkristall, ein Projektor oder eine Laserlichtquelle verwendet. Es wird darauf hingewiesen, dass in einer Flüssigkristallanzeige ein als eine Lichtquelle dienendes Rücklicht notwendig ist. Das Rücklicht kann zusammen mit der Projektionsvorrichtung 31a durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 rotiert werden. Alternativ kann das Rücklicht nicht rotieren, und nur die Projektionsvorrichtung 31a kann rotieren.
Die spektroskopische Vorrichtung 31b teilt das von der Projektionsvorrichtung 31a projizierte Anzeigelicht des Bilds in ein Anzeigelicht eines Linkes-Auge-Bilds 200L und ein Anzeigelicht eines Rechtes-Auge-Bilds 200R. Die spektroskopische Vorrichtung 31b umfasst eine Parallaxe-Barriere oder eine lentikular Linse.
Der Reflektionsspiegel 31c reflektiert das Anzeigelicht des Bilds, projiziert von der Projektionsvorrichtung 31a, in Richtung der Windschutzscheibe 300, die eine Projektionsebene ist.
Das Anzeigelicht des Linkes-Auge-Bilds 200L und das Anzeigelicht des Rechtes-Auge-Bilds 200R werden durch die Windschutzscheibe 300 in Richtung des Fahrers reflektiert. Zu diesem Zeitpunkt wird das Linkes-Auge-Bild 200L als ein Linkes-Auge-Stereobild 201L gebildet und wird das rechte Auge Bild 200R als ein Rechtes-Auge-Stereobild 201R gebildet. Somit kann der Fahrer ein stereoskopisches Anzeigeobjekt 203 (ein Anzeigeobjekt 202L des Linkes-Auge-Stereobild 201L und ein Anzeigeobjekt 202R des Rechtes-Auge-Stereobilds 201R) bei einer Schneideposition der geraden Linie, die durch das linke Auge 100L und das Linke-Auge-Stereobild 201L hindurchtritt, und der geraden Linie, die durch das rechte Auge 100R und das Rechte-Auge-Stereobild 201R hindurchtritt, visuell erkennen.
3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel der Projektionsvorrichtung 31a und der spektroskopischen Vorrichtung 31b darstellt. Von einem Pixel der Projektionsebene der Projektionsvorrichtung 31a emittiertes Licht wird durch die spektroskopische Vorrichtung 31b geteilt und in Richtungen zu jedem Auge abgestrahlt. Zu diesem Zeitpunkt kann der Beobachter das Licht nur visuell erkennen, das durch Öffnungen der spektroskopischen Vorrichtung 31b hindurchgetreten ist. Ein Bereich, in dem die Pixel des stereoskopischen Bilds visuell erkannt werden, ohne ein fehlendes Pixel, ist ein stereoskopischer Sichtbereich, der durch Licht gebildet ist, das ähnlich von jeweils allen Pixeln abgestrahlt wird, durch die spektroskopische Vorrichtung 31b geteilt und in die Richtungen eines jeden Auges abgestrahlt wird.
Es wird drauf hingewiesen, dass die Konfiguration, bei der die spektroskopische Vorrichtung 31b räumlich in das Anzeigelicht des Linkes-Auge-Bilds 200L und in das Anzeigelicht des Rechtes-Auge-Bilds 200R teilt, beschrieben wurde; allerdings kann eine Spektroskopie zeitlich ausgeführt werden.
Darüber hinaus kann die Projektionsvorrichtung 31a und die spektroskopische Vorrichtung 31b integriert werden.
Die Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31 kann den Reflektionsspiegel 31c umfassen und kann Anzeigelicht eines Bilds direkt von der spektroskopischen Vorrichtung 31b in Richtung der Windschutzscheibe 300 projizieren.
In 3 sind das Anzeigelicht des Linkes-Auge-Bilds 200L und das Anzeigelicht des Rechtes-Auge-Bilds 200R alternierend für jedes Pixel (oder jedes Subpixel) der Projektionsebene abgestrahlt und werden durch die spektroskopische Vorrichtung 31b geteilt. Es wird drauf hingewiesen, dass die Anzeigevorrichtung 3 nicht auf eine solche Anzeigevorrichtung des dualen Blickpunktsystems beschränkt ist, und ein mehrfach Blickpunktsystem verwendet werden kann. Beispielsweise kann ein Anzeigelicht von Parallaxe-Bildern, die 3 oder mehr Bilder mit unterschiedlichen Parallaxe umfassen, von der Projektionsebene der Projektionsvorrichtung 31a projiziert werden und kann in 3 oder mehr Bildpunkte durch die spektroskopische Vorrichtung 31b geteilt werden.
Die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 ist eine Komponente, die die Projektionsrichtung der Projektionsvorrichtung 31a einstellt und ist beispielsweise ein Motor, der eine Projektionsebene 31a-1 dreht.
4 ist ein Diagramm, das ein Umriss einer Positionseinstellung von stereoskopischen Sichtbereichen durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 darstellt.
Die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 rotiert die Projektionsebene 31a-1 um eine vertikale Achse (Achse in der Y Richtung in 4) 31a-2, die durch die Mittenposition der Projektionsebene 31a-1 der Projektionsvorrichtung 31a hindurchtritt.
Wenn die Projektionsebene 31a-1 und die vertikale Achse 31a-2 rotiert, rotiert auch das stereoskopische Bild 201 um die vertikale Achse entsprechend. In Abhängigkeit von dieser Rotation dreht sich ein stereoskopischer Sichtbereich 23L für das linke Auge und ein stereoskopischer Sichtbereich 23R für das rechte Auge, wie durch Pfeile angegeben, um diese in einer links-rechts-Richtung (X Richtung in 4) und einer vorne-hinten Richtung (Z Richtung in 4) zu verschieben. Das heißt, es ist möglich die Position von stereoskopischen Sichtbereichen 23L und 23R in der Links-rechts-Richtung und der vorne-hinten-Richtung durch eine Rotation der Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 einzustellen.
Es wird drauf hingewiesen, dass der Begriff „senkrecht“ und „vertikal“ verwendet wurde, um die Rotationsachse und die Verschiebungsrichtung zu beschreiben; allerdings ist dies nicht immer senkrecht oder vertikal in Abhängigkeit von der Struktur des Fahrzeugs oder der HUD. Dasselbe gilt ebenso für die nachstehende Beschreibung.
Obwohl die HUD eines Windschutzscheiben-Typs, bei der die Projektionsebene von Anzeigelicht eines Bilds die Windschutzscheibe 300 ist, als die Anzeigevorrichtung 3 beschrieben wurde, kann die Anzeigevorrichtung 3 eine HUD eines Kombinierer-Elementtyps sein, bei der eine Projektionsebene ein Kombinierer-Element ist.
Alternativ kann die Anzeigevorrichtung 3 eine Anzeigevorrichtung sein, die zum Anzeigen eines stereoskopischen Bilds wie beispielsweise eine an einem Kopf angebrachte Anzeige (HUD) geeignet ist.
Als Nächstes werden die Informationsquellenvorrichtungen 4 beschrieben.
Die Bordkamera 41 fotografiert einen Fahrer, der zu einem Beobachter gehört, unter Insassen des Fahrzeugs 1. Die durch die Bordkamera 41 aufgenommene Bild-Information wird an die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 der Anzeigesteuervorrichtung 2 ausgegeben. Die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 analysiert das durch die Board-Kamera 41 fotografiert gebildet, um eine Positionsinformation des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers zu erfassen.
Eine externe Kamera 42 fotografiert die Umgebung des Fahrzeugs 1. Beispielsweise fotografiert die externe Kamera 42 eine Spur, auf der das Fahrzeug 1 fährt, ein Fahrzeug, das um das Fahrzeug 1 vorhanden ist, und Hindernisse.
Die durch die externe Kamera 42 aufgenommene Bild-Information wird an die Anzeigesteuervorrichtung 2 ausgegeben.
Der GPS Empfänger 43 empfängt GPS Signale von den GPS Satelliten (nicht dargestellt) und gibt eine Positionsinformation aus, die zu den durch die GPS Signale angegebenen Koordinaten gehört, an die Anzeigesteuervorrichtung 2.
Der Radarsensor 44 detektiert die Richtung und die Form eines außerhalb des Fahrzeugs 1 vorhandenen Objekts und detektiert weiter den Abstand zwischen dem Fahrzeug 1 und dem Objekt und wird beispielsweise durch einen Funkwellensensor eines Millimeterwellen-Bands oder einen Ultraschallsensor umgesetzt. Eine durch den Radarsensor 44 detektierte Information wird an die Anzeigesteuervorrichtung 2 ausgegeben.
Die ECU 45 ist eine Steuereinheit zum Steuern von verschiedenen Operationen des Fahrzeugs 1 die ECU 45 ist mit der Anzeigesteuervorrichtung 2 über einen Kabelbaum (nicht dargestellt) verbunden und ist zum Kommunizieren mit der Anzeigesteuervorrichtung 2 über ein Kombinationssystem basierend auf den Steuerbereichsnetzwerk (CAN) Standards geeignet. Eine verschiedene Operationen des Fahrzeugs 1 betreffende Fahrzeuginformation umfasst die Fahrzeuggeschwindigkeit und eine Lenkinformation und wird von der ECU 45 an die Anzeigesteuervorrichtung 2 ausgegeben.
Die Drahtlos-Kommunikationsvorrichtung 46 ist mit einem externen Netzwerk zum Kommunizieren verbunden, um verschiedene Typen von Information zu erfassen, und wird beispielsweise durch einen Transceiver umgesetzt, der an dem Fahrzeug 1 angebracht ist, oder ein tragbares Kommunikationsendgerät wie beispielsweise ein Smartphone, das in das Fahrzeug 1 gebracht wird. Das externe Netzwerk ist beispielsweise das Internet. Die verschiedenen Arten von Information umfassen eine Wetter-Information um das Fahrzeug 1 und wird von der Drahtlos-Kommunikationsvorrichtung 46 an die Anzeigesteuervorrichtung 2 ausgegeben.
Die Navigationsvorrichtung 47 sucht nach einer Fahrroute des Fahrzeugs 1 auf der Basis der eingestellten Zielinformation, einer Karteninformation, die in einer Speichervorrichtung (nicht dargestellt) gespeichert ist, und eine Positionsinformation, die von dem GPS Empfänger 43 erfasst ist, und stellt eine Führung auf einer aus den Suchergebnissen ausgewählten Fahrroute bereit. Es wird drauf hingewiesen, dass eine Darstellung einer Verbindungslinie zwischen dem GPS Empfänger 43 und der Navigationsvorrichtung 47 in 1 ausgelassen ist.
Die Navigationsvorrichtung 47 kann eine an dem Fahrzeug 1 angebrachte Informationsvorrichtung sein oder kann eine tragbare Kommunikationsvorrichtung wie beispielsweise eine tragbare Navigationsvorrichtung (PND) oder ein in das Fahrzeug 1 mitgebrachtes Smartphone sein.
Die Navigationsvorrichtung 47 gibt eine Navigationsinformation aus, die zur Führung der Fahrroute verwendet wird, an die Anzeigesteuervorrichtung 2. Die Navigation-Information umfasst beispielsweise die Führungsrichtung des Fahrzeugs 1 bei einem Führungspunkt auf der Route, eine geschätzte Ankunftszeit zu einem Übergangspunkt oder dem Ziel und eine Stauinformation der Fahrzeugroute des Fahrzeugs 1 und der umgebenden Straßen.
5A ist ein Blockdiagramm, das eine halbe Konfiguration zum Umsetzen der Funktion der Anzeigesteuervorrichtung 2 darstellt. In 5A kann ein Verarbeitungsschaltkreis 1000 mit der Anzeigevorrichtung 3 und den Informationsquellenvorrichtungen 4 zum Austauschen von Information verbunden sein. 5B ist ein Blockdiagramm, das eine Hardwarekonfiguration zum Ausführen von Software darstellt, die die Funktionen der Anzeigesteuervorrichtung 2 umsetzt. In 5B sind ein Prozessor 1001 und ein Speicher 1002 mit der Anzeigevorrichtung 3 und den Informationsquellenvorrichtungen 4 verbunden. Der Prozessor 1001 kann Information mit der Anzeigevorrichtung 3 und den Informationsquellvorrichtungen 4 austauschen.
Jede Funktion der Bilderzeugungseinheit 21, der Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und der Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 in der Anzeigesteuervorrichtung 2 wird durch einen Verarbeitungsschaltkreis umgesetzt.
Das heißt, die Anzeigesteuervorrichtung 2 umfasst einen Verarbeitungsschaltkreis zum Ausführen einer Serie von Verarbeitungen von dem Schritt ST101 bis zu einem Schritt ST109, die in 6 dargestellt sind. Der Verarbeitungsschaltkreis kann eine zugewiesene Hardware oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) zum Ausführen eines in einem Speicher gespeicherten Programms sein.
Falls der Verarbeitungsschaltkreis eine in 5A dargestellte zugewiesene Hardware ist, gehört der Verarbeitungsschaltkreis 1000 beispielsweise zu einem einzelnen Schaltkreis, einem zusammengesetzten Schaltkreis, einem programmierten Prozessor, einem parallel programmierten Prozessor, einem anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einer feldprogrammierbaren Gate-Anordnung (FPGA) oder einer Kombination davon.
Jede Funktion der Bilderzeugungseinheit 21, der Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und der Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 kann durch getrennte Verarbeitungsschaltkreise umgesetzt werden oder kann gesammelt durch einen einzelnen Verarbeitungsschaltkreis umgesetzt werden.
Falls der Verarbeitungsschaltkreis der in 5B dargestellte Prozessor 1001 ist, wird jede Funktion der Bilderzeugungseinheit 21, der Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und der Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 durch Software, Firmware oder eine Kombination von Software und Firmware umgesetzt. Die Software oder die Firmware wird als ein Programm beschrieben und ist in dem Speicher 1002 gespeichert.
Der Prozessor 1001 liest das in dem Speicher 1002 gespeicherte Programm aus und führt dieses aus und wodurch Funktionen jeder Einheit umgesetzt werden. Das heißt, die Anzeigesteuervorrichtung 2 umfasst den Speicher 1002 zum Speichern von Programmen, deren Ausführung durch den Prozessor 1001 in einer Ausführung der Serie von oben beschriebener Verarbeitung resultiert. Diese Programme veranlassen einen Computer dazu die Verfahren und Prozeduren der Bilderzeugungseinheit 21, der Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und der Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 auszuführen.
Der Speicher 1002 gehört zu einem nichtflüchtigen oder einem flüchtigen Halbleiterspeicher wie beispielsweise einem Arbeitsspeicher (RAM), einem Nurlesespeicher (ROM), einem Flashspeicher, einem löschbaren programmierbaren Nurlesespeicher (EPROM) oder einem elektrischen EPROM (EEPROM); einer magnetischen Diskette, einer flexiblen Diskette, einer optischen Diskette, einer Kompaktdiskette, einer Minidisk oder einer DVD.
Es wird drauf hingewiesen, dass manche der Funktionen der Bilderzeugungseinheit 21, der Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und der Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 durch zugewiesene Hardware umgesetzt werden können und manche davon durch Software oder Firmware umgesetzt werden können.
Beispielsweise kann die Funktion der Bilderzeugungseinheit 21 durch den Verarbeitungsschaltkreis 1000 als zugewiesene Hardware umgesetzt werden und können die Funktionen der Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und der Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 durch den Prozessor 1001 umgesetzt werden, der ein in dem Speicher 1002 gespeichertes Programm ausliest und ausführt.
Auf diese Weise kann der Verarbeitungsschaltkreis jede der oben beschriebenen Funktionen durch Hardware, Software, Firmware oder eine Kombination davon umsetzen.
Als Nächstes wird der Betrieb beschrieben.
6 ist ein Flussdiagramm, das ein Anzeigesteuerverfahren gemäß der ersten Ausführungsform darstellt, und eine Serie von Verarbeitungen in der Steuerung der Anzeigevorrichtung 3 durch die Anzeigesteuervorrichtung 2 darstellt.
Als Erstes weist die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 dazu an, die Anzeigevorrichtung 3 zu initialisieren (Schritt ST101). Durch die Initialisierung kehren die Positionen der Projektionsvorrichtung 31a, der Projektionsebene 31a-1 und des Reflektionsspiegels 31c zu den Anfangspositionen zurück. Das stereoskopische Bild 201 wird bei einer zu den Anfangspositionen gehörigen Position gebildet. Es wird drauf hingewiesen, dass die Position des stereoskopischen Bilds 201, die für einen Fahrer einfach visuell zu erkennen ist, gespeichert werden kann, und die Positionen der Projektionsvorrichtung 31a, der Projektionsebene 31a-1 und des Reflektionsspiegels 31c zu dieser Zeit als die Anfangspositionen eingestellt werden können.
Als Nächstes erzeugt die Bilderzeugungseinheit 21 ein Anzeigebild auf der Basis einer Information des Inneren und des Äußeren des Fahrzeugs, die von den Informationsquellvorrichtungen 4 eingegeben sind (Schritt ST102). Beispielsweise stellt die Bilderzeugungseinheit 21 einen Anzeigemodus eines Anzeigeobjekts auf der Basis der Information des Inneren und des Äußeren des Fahrzeugs ein und erzeugt das das Anzeigeobjekt darstellende Anzeigebild in dem eingestellten Anzeigemodus. Zwei Anzeigebilder, in denen eine Parallaxe des linken Auges und des rechten Auges zu dem Anzeigeobjekt gegeben ist, werden als Binokular-Parallaxe-Bilder erhalten. Es wird darauf hingewiesen, dass Beispiele des Anzeigemodus die Größe des Anzeigeobjekts, die Position des Anzeigeobjekts, die Farbe des Anzeigeobjekts und den Betrag einer Parallaxe in den Parallaxe-Bildern umfassen.
Die Bilderzeugungseinheit 21 weist die Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31 an, das stereoskopische Bild 201 des Anzeigebilds anzuzeigen (Schritt ST 103).
Die Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31 zeigt das stereoskopische Bild 201 des Anzeigebilds entsprechend den Anweisungen von der Bilderzeugungseinheit 21 an (Schritt ST104). Zuerst projiziert die Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31 ein Anzeigelicht des von der Bilderzeugungseinheit 21 eingegebenen Anzeigebilds auf die Projektionsebene 31a-1 der Projektionsvorrichtung 31a. Das Anzeigelicht des Anzeigebilds wird in ein Anzeigelicht des Linken-Auge-Bilds 200L und ein Anzeigelicht des Rechtes-Auge-Bilds 200R durch die spektroskopische Vorrichtung 31b geteilt und auf die Windschutzscheibe 300 durch den Reflektionsspiegel 31c reflektiert. Aus der Sicht des Fahrers wird das stereoskopische Bild 201, umfassend das Linke-Auge-Stereobild 201L und das Rechte-Auge-Stereobild 201R, über die Windschutzscheibe 300 gebildet. Falls das Anzeigebild Binokular-Parallaxe-Bildern umfasst, kann der Fahrer das stereoskopische Anzeigeobjekt 203 durch den Effekt der Parallaxe visuell erkennen. Auf diese Weise bedeutet „Anzeige eines stereoskopischen Bilds“, das ein stereoskopisches Bild bei einer gewünschten Position gebildet wird, wenn dies von der Sicht des Fahrers aus betrachtet wird.
Damit der Fahrer das stereoskopische Anzeigeobjekt 203 visuell erkennen kann, ist es notwendig, dass das Anzeigeobjekt 202L des Linken-Auge-Stereobilds 201L durch das linke Auge 100L in dem stereoskopischen Sichtbereich 23L für das linke Auge visuell erkannt wird und das das Anzeigeobjekt 202R des Rechten-Auge-Stereobilds 201R durch das rechte Auge 100R in dem stereoskopischen Anzeigebereich 23R für das rechte Auge visuell erkannt wird. Aus diesem Grund, wenn die Position der Augen des Fahrers außerhalb der stereoskopischen Sichtbereiche ist, kann der Fahrer das stereoskopische Anzeigeobjekt 203 nicht visuell erkennen. Zusätzlich, wenn die Position der Augen des Fahrers in der Nähe des Rands der stereoskopischen Sichtbereiche ist, gibt es eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Position der Augen des Fahrers von den stereoskopischen Sichtbereichen aufgrund einer Bewegung des Kopfs des Fahrers abweicht.
Daher führt die Anzeigesteuervorrichtung 2 die nachstehende Serie von Verarbeitungen aus. Die Serie von Verarbeitungen kann ausgeführt werden, bevor das Fahrzeug 1 fährt, oder kann zu allen Zeiten ausgeführt werden, während das Fahrzeug 1 gefahren wird.
Die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 erfasst eine Positionsinformation der Augen des Fahrers aus einer Bildinformation des Fahrers, fotografiert durch die Board-Kamera 41 (Schritt ST105).
Beispielsweise erfasst die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 eine Positionsinformation des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers durch Analysieren der Bildinformation und Abschätzen der Position des Gesichts des Fahrers.
Die Positionsinformation des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers kann Positionskoordinaten jeweils des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R sein, oder kann Positionskoordinaten des Mittelpunkts zwischen dem linken Auge 100L und dem rechten Auge 100R sein. Nachfolgend werden die Positionskoordinaten des Mittelpunkts zwischen dem linken Auge 100L und dem rechten Auge 100R als die Positionsinformation des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers verwendet.
Die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 erfasst, von der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32, eine Information, die den Rotationswinkel von der Referenzposition der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 angibt, die die Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 rotiert, und bestimmt die Positionen der spektroskopischen Sichtbereiche 23L und 23R auf der Basis der erfassten Information (Schritt ST106). Beispielsweise kann ein Projektionsbild Optikscansystem entworfen werden, bevor eine Datenbank vorbereitet wird, in der der Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 zum Rotieren der Projektionsebene 31a-1 mit den Positionen der spektroskopischen Sichtbereiche verknüpft ist. Die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 kann die Positionen der spektroskopischen Sichtbereiche durch Bezugnahme auf die Datenbank bestimmen.
Alternativ kann die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 die Positionen der stereoskopischen Sichtbereich aus einer Berechnungsgleichung unter Verwendung des Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 bestimmen.
Als Nächstes bestimmt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23, ob der Abweichungsbetrag zwischen den Positionen der Augen des Fahrers, erfasst durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22, und den Positionen der spektroskopischen Sichtbereichen 23L und 23R, bestimmt im Schritt ST106, größer als der erste Schwellenwert ist (Schritt ST107).
Der erste Schwellenwert ist ein Schwellenwert, der den Abweichungsbetrag betrifft, der durch die Rotation der Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 einstellbar ist. Der mit dem ersten Schwellenwert zu vergleichende Abweichungsbetrag gehört zu dem Abweichungsbetrag in der links-rechts-Richtung und der vorne-hinten-Richtung der spektroskopischen Sichtbereiche 23L und 23R, und der erste Schwellenwert ist ein tolerierbarer Wert des Abweichungsbetrags in der links-rechts-Richtung und der vorne-hinten-Richtung.
Falls der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist (Schritt ST107; Nein), beendet die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 die Verarbeitung aus 6, ohne die Positionen der spektroskopischen Sichtbereiche einzustellen.
Andererseits, falls bestimmt ist, das die der Abweichungsbetrag größer als der erste Schwellenwert ist (Schritt ST107; ja), bestimmt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 den Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32, bei der der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem ersten Schwellenwert wird, und weist die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 dazu an, eine Einstellung auszuführen (Schritt ST103).
Beispielsweise berechnet die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 einen Rotationswinkel, bei denen der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem ersten Schwellenwert wird und minimal wird. Alternativ kann eine Datenbank vorbereitet werden, in der der Rotationswinkel, bei der der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem ersten Schwellenwert ist, registriert ist, und die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 kann den Einstellbetrag durch Bezugnahme auf die Datenbank bestimmen.
Die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 stellt die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R durch Rotieren der Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 bei dem durch die Stereoskop-Sichtbereich-Einstelleinheit 23 angewiesenen Rotationswinkel ein (Schritt ST 109). Durch diese Positionseinstellung wird das linke Auge 100L des Fahrers in der Nähe der Mitte des stereoskopischen Sichtbereichs 23L für das linke Auge positioniert und wird das rechte Auge 100R des Fahrers in der Nähe der Mitte des stereoskopischen Sichtbereichs 23R für das rechte Auge positioniert. Im Ergebnis kann der Fahrer das stereoskopische Anzeigeobjekt 203 stereoskopisch sehen, selbst wenn sich der Kopf etwas bewegt.
Die in 6 dargestellte Serie von Verarbeitungen kehrt zu dem Schritt ST102 zurück und die nachfolgende Verarbeitung wird wiederholt, es sei denn der Motor des Fahrzeugs 1 wird ausgeschaltet oder eine Ausführung der obigen Verarbeitung durch die Anzeigesteuervorrichtung 2 wird angehalten. Es wird drauf hingewiesen, dass, falls ein vorheriges Anzeigebild weiterhin angezeigt wird, der Fluss zu der Verarbeitung aus Schritt ST105 zurückkehren kann und die nachfolgende Verarbeitung wiederholt werden kann.
Wie oben beschrieben, stellt die Anzeigesteuervorrichtung 2 gemäß der ersten Ausführungsform die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R in Abhängigkeit von der Positionsinformation des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers durch Rotieren der Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 ein, die durch die Mittelposition der Projektionsebene 31a-1 der Projektionsvorrichtung 31a hindurch geht.
Insbesondere weist die stereoskopische Sichtbereich-Einstelleinheit 23 die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 dazu an, die Projektionsebene 31a um die vertikale Achse 31a-2 derart zu rotieren, das der Abweichungsbetrag zwischen den Positionen der stereoskopischen Sichtbereichen 23L und 23R und die Position des linken Auges 100L und des rechten Auges 100R des Fahrers geringer oder gleich dem ersten Schwellenwert wird, der den durch die Rotation der Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 einstellbaren Abweichungsbetrag betrifft.
Mit dieser Konfiguration können die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R in Abhängigkeit von der Position der Augen des Fahrers mit einer Konfiguration eingestellt werden, die einfacher als eine Konfiguration zum Steuern einer spektroskopischen Vorrichtung ist.
Zweite Ausführungsform
Die erste Ausführungsform wurde mit der Konfiguration zum Einstellen der Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche in der links-rechts-Richtung und der vorne-hinten-Richtung dargestellt; allerdings wird zusätzlich dazu eine Konfiguration zum Einstellen der Position der stereoskopischen Sichtbereiche in der oben-unten-Richtung in einer Anzeigesteuervorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform beschrieben.
7 ist ein funktionales Blockdiagramm, das eine Konfiguration eines Anzeigesystems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung darstellt. 8 ist ein Diagramm, das eine Konfiguration des Anzeigesystems gemäß der zweiten Ausführungsform, angebracht in einem Fahrzeug 1, darstellt, und einen Fall darstellt, bei dem das Anzeigesystem der zweiten Ausführungsform als ein HUD System umgesetzt ist. In den 7 und 8 werden dieselben Komponenten wie die in 1 oder 2 mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und deren Beschreibung wird ausgelassen. 9 ist ein Diagramm, das einen Umriss einer Positionseinstellung eines stereoskopischen Sichtbereichs durch eine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A und eine Reflektionsspiegel-Einstelleinheit 33 darstellt.
Wie in den 7 und 8 dargestellt, umfasst das Anzeigesystem gemäß der zweiten Ausführungsform eine Anzeigesteuervorrichtung 2A und eine Anzeigevorrichtung 3A.
Die Anzeigesteuervorrichtung 2A steuert die Anzeigevorrichtung 3A, um die Position eines stereoskopischen Sichtbereichs in der oben-unten-Richtung zusätzlich zu der links-rechts und der vorne-hinten Richtung einzustellen.
Die Anzeigesteuervorrichtung 2A umfasst eine Bilderzeugungseinheit 21, eine Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und eine Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A als Komponenten. Die Anzeigevorrichtung 3A ist eine Anzeigevorrichtung, die einen Fahrer dazu veranlasst Binokular-Parallaxe-Bilder stereoskopisch zu sehen, und umfasst eine Stereoskop-Bildanzeigeeinheit 31, die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A und die Reflektionspiegel-Einstelleinheit 33.
Zusätzlich zu dem Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, die die Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 rotiert, was in 4 dargestellt ist, bestimmt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R auf der Basis von zumindest dem Rotationswinkel eines Reflektionsspiegels 31c und/oder dem Rotationswinkel einer Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2.
Der Rotationswinkel des Reflektionsspiegels 31c gehört zu, wie in 9 dargestellt, dem Rotationswinkel mit Bezug zu einer Referenzposition, wenn der Reflektionspiegel 31c um eine horizontale Achse 31c-1 rotiert wird, die durch den Drehpunkt des Reflektionsspiegel 31c hindurchgeht. Hierbei ist die Referenzposition die Ursprungsposition der Rotation des Reflektionsspiegel 31c.
Die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A umfasst die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1 und die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2. Die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1 ist eine Komponente, die die Projektionsrichtung der Projektionsvorrichtung 31a einstellt und ist ein Motor, der beispielsweise die Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 rotiert, wie die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 in der ersten Ausführungsform. Indessen ist die Projektionsvorrichtung-Einstelleneinheit 32A-2 eine Einstelleinheit, die die Projektionsvorrichtung 31a in der optischen Achsenrichtung verschiebt und ist ein Motor, der um eine horizontale Achse 31a-3 rotiert, um beispielsweise die Projektionsvorrichtung 31a in der optischen Achsenrichtung zu verschieben.
Der Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 gehört zu dem Rotationswinkel mit Bezug zu einer Referenzposition der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2, wenn die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 die Projektionsebene 31a-1 in der optischen Achsenrichtung von einer Referenzposition verschiebt. Hierbei bezeichnet die Referenzposition der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 die Ursprungsposition der Rotation der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2.
Wenn die Projektionsvorrichtung 31a in der Optik-Achsenrichtung verschoben wird, verschiebt sich die Position, bei der ein stereoskopisches Bild 201 gebildet wird, in den vorne-hinten und oben-oben Richtungen entsprechend. In Abhängigkeit von der vorne-hinten und oben-unten Verschiebung der Position verschieben sich ebenso stereoskopische Sichtbereiche 23L und 21R in der vorne-hinten und oben-unten Richtung (Z Richtung und Y Richtung in 9). Das heißt, es ist möglich die Positionen der stereoskopischen Sichtbereichen 23L und 23R in der vorne-hinten und der oben-unten Richtung durch Verschieben der Projektionsvorrichtung 31a in der optischen Achsenrichtung einzustellen.
Die Reflektionspiegel-Einstelleinheit 33 ist eine Komponente, die die Reflektionsrichtung des Reflektionsspiegels 31c einstellt, und ist zum Rotieren beispielsweise des Reflektionsspiegel 31c um die horizontale Achse 31c-1 geeignet.
Wenn der Reflektionspiegel 31c um die horizontale Achse 31c-1 rotiert, verschiebt sich ebenso das stereoskopische Bild 201 in der vorne-hinten und der oben-unten Richtung entsprechend. In Abhängigkeit von dieser Bewegung verschiebt sich der stereoskopische Sichtbereich 23L für das linke Auge und der stereoskopische Sichtbereich 23R für das rechte Auge ebenso in der vorne-hinten und der oben-unten Richtung (Y Richtung in 9), wie in 9 dargestellt.
Das heißt, es ist möglich die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 21R in der vorne-hinten und oben-unten Richtung durch Rotieren des Reflektionsspiegeles 31c um die horizontale Achse 31c-1 einzustellen.
Ein stereoskopischer Sichtbereich ist ein Bereich, der auf der Vorderseite gebildet wird und sich in der vorne-hinten, links-rechts und oben-unten Richtung erstreckt, und es wird erwartet, dass die Form nicht gleichförmig in der vorne-hinten, links-rechts und der oben-unten Richtung ist.
Beispielsweise verändert sich ein Querschnittsbereich, der durch Schneiden eines stereoskopischen Sichtbereichs in der horizontalen Richtung erhalten wird, in Abhängigkeit von der Position in der vertikalen Richtung und die Augen des Fahrers können leicht von den stereoskopischen Sichtbereichen bei einer Position abweichen, bei der der Querschnittsbereich klein ist.
Daher werden in der zweiten Ausführungsform zusätzlich zu dem Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, die die Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 rotiert, die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R auf der Basis von zumindest dem Rotationswinkel des Reflektionsspiegels 31c und/oder dem Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 (Verschiebung der Projektionsvorrichtung 31a in der optischen Achsenrichtung) bestimmt. Im Ergebnis ist es möglich die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R in der vorne-hinten-Richtung, links-rechts-Richtung und der oben-unten-Richtung geeignet zu bestimmen und die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche derart einzustellen, dass die Augen des Fahrers nicht abweichen.
Da die Positionen der stereoskopischen Sichtbereich in Abhängigkeit von der Position der Augen der Fahrer in der Anzeigesteuervorrichtung 2A eingestellt werden, wird die Position des stereoskopischen Bilds 201 automatisch in der vorne-hinten, links-rechts und oben-unten Richtung auf eine Position eingestellt, die der Fahrer einfach sehen kann.
Es wird drauf hingewiesen, dass die Anzeigesteuervorrichtung 2A ausgebildet sein kann, sodass zugelassen ist, dass ein Fahrer die Position des stereoskopischen Bilds 201 manuell einstellt. Beispielsweise bedient der Fahrer die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 und die Reflektionspiegel-Einstelleinheit 33 unter Verwendung einer Eingabevorrichtung (nicht dargestellt), um das stereoskopische Bild 201 bei der Position manuell einzustellen, die der Fahrer einfach sehen kann.
Jede Funktion der Bilderzeugungseinheit 21, der Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22 und der Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A in der in 7 dargestellten Anzeigesteuervorrichtung 2A wird durch einen Verarbeitungsschaltkreis umgesetzt.
Das heißt, die Anzeigesteuervorrichtung 2A umfasst einen Verarbeitungsschaltkreis zum Ausführen dieser Funktionen.
Der Verarbeitungsschaltkreis kann eine zugewiesene Hardware sein, wie in 5A dargestellt oder kann ein Prozessor sein, der ein in einem Speicher gespeichertes Programm ausführt, wie in 5B dargestellt.
Zusätzlich kann die Anzeigesteuervorrichtung 2A eine Anzeigesteuerung wie folgt ausführen.
10 ist ein Flussdiagramm, das ein Anzeigesteuerverfahren gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt, und eine Serie von Verarbeitungen in der Steuerung der Anzeigevorrichtung 3A durch die Anzeigesteuervorrichtung 2A darstellt.
Eine Verarbeitung von dem Schritt ST201 bis zu dem Schritt ST205 in 10 ist ähnlich zu der Verarbeitung von dem Schritt ST101 bis zum Schritt ST105 in 6 und somit wird eine Beschreibung davon ausgelassen.
Im Schritt ST206 erfasst die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A von der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1 eine Information, die den Rotationswinkel mit Bezug zu der Referenzposition der Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 angibt, und erfasst weiter eine Information, die den Rotationswinkel mit Bezug zu der Referenzposition um die horizontale Achse 31a-3 von der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 angibt, oder erfasst eine Information, die den Rotationswinkel mit Bezug zu der Referenzposition des Reflektionsspiegels 31c um die horizontale Achse 31c-1 von der Reflektionsspiegel-Einstelleinheit 33 angibt.
Die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A bestimmt die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R auf der Basis von zumindest dem Rotationswinkel des Reflektionsspiegels 31c oder des Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 zusätzlich zu dem Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, die die Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 rotiert.
Beispielsweise kann ein Projektionsoptik-System entworfen sein, um vorab eine Datenbank vorzubereiten, in der der Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, der Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 oder der Rotationswinkel des Reflektionsspiegel 31c und die Position von stereoskopischen Sichtbereichen verknüpft sind. Die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A kann die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche durch Bezugnahme auf die Datenbank bestimmen.
Alternativ kann die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche aus einer Berechnungsgleichung unter Verwendung der Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1 und dem Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 oder dem Rotationswinkel des Reflektionsspiegels 31c bestimmen.
Als Nächstes bestimmt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A, ob der Abweichungsbetrag zwischen der Position der Augen des Fahrers, erfasst durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22, und die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R, bestimmt im Schritt ST206, größer als ein zweiter Schwellenwert ist (Schritt ST207).
Der zweite Schwellenwert ist ein Schwellenwert, der den Abweichungsbetrag betrifft, der durch die Rotation der Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, die Verschiebung der Projektionsvorrichtung 31a in der optischen Achsenrichtung durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 oder die Rotation des Reflektionsspiegels 31c einstellbar ist. Der Abweichungsbetrag, der mit dem zweiten Schwellenwert zu vergleichen ist, gehört zu dem Abweichungsbetrag der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R in der links-rechts-Richtung, der vorne-hinten-Richtung und der oben-unten-Richtung und der zweite Schwellenwert umfasst einen tolerierbaren Wert des Abweichungsbetrag in der oben-unten Richtung zusätzlich zu dem tolerierbaren Wert des Abweichungsbetrags in der links-rechts Richtung und der vorne-hinten Richtung.
Falls der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem zweiten Schwellenwert ist (Schritt ST207; Nein), beendet die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23Ar die Verarbeitung aus 10, ohne die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche einzustellen.
Falls bestimmt ist, das der Abweichungsbetrag größer als der zweite Schwellenwert ist (Schritt ST207; ja), bestimmt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 21A den Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, den Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 und den Rotationswinkel des Reflektionsspiegels 31c, bei dem der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem zweiten Schwellenwert wird, und weist die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1 Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 und die Reflektionspiegel-Einstelleinheit 33 an, eine Einstellung auszuführen (Schritt ST208).
Beispielsweise kann ein Projektionsoptiksystem entworfen werden, um vorab eine Datenbank vorzubereiten, in der der Rotationswinkel, bei dem der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem zweiten Schwellenwert wird, registriert ist, und die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A kann den Einstellbetrag durch Bezugnahme auf die Datenbank bestimmen.
Alternativ kann die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A den Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, den Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 und den Rotationswinkel des Reflektionsspiegels 31c, bei dem der Abweichungsbetrag geringer oder gleich dem zweiten Schwellenwert wird, und das Minimum unter Verwendung einer Berechnungsgleichung berechnen.
Die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 21R werden durch Ausführen von zumindest der Verschiebung der Projektionsvorrichtung 31a in der optischen Achsenrichtung durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 und die Rotation des Reflektionsspiegel 31c um die horizontale Achse 31c-1 zusätzlich zu der Rotation der Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 durch die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1 eingestellt (Schritt ST209). Durch diese Positionseinstellung wird das linke Auge 100L des Fahrers in die Nähe der Mitte des stereoskopischen Sichtbereichs 23L auf der linken Seite positioniert und das rechte Auge 100R des Fahrers wird in der Nähe der Mitte des stereoskopischen Sichtbereichs 23R auf der rechten Seite positioniert. Somit kann der Fahrer die Binokular-Parallaxe-Bilder stereoskopisch sehen, selbst wenn sich der Kopf etwas bewegt.
Die in 10 dargestellte Serie von Verarbeitungen kehrt zu dem Schritt ST202 zurück und die nachfolgende Verarbeitung wird wiederholt, es sei denn der Motor des Fahrzeugs wird ausgeschaltet oder eine Ausführung der obigen Verarbeitung wird durch die Anzeigesteuervorrichtung 2A angehalten. Es wird darauf hingewiesen, dass, falls ein vorheriges Anzeigebild weiterhin angezeigt wird, der Fluss zu der Verarbeitung von Schritt ST205 zurückkehrt und die nachfolgende Verarbeitung wiederholt werden kann.
Wie oben beschrieben, bestimmt in der Anzeigesteuervorrichtung 2A gemäß der zweiten Ausführungsform die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R auf der Basis von zumindest dem Rotationswinkel des Reflektionsspiegels 31c um die horizontale Achse 31c-1 und/oder die Verschiebung der Projektionsvorrichtung 31a in der optischen Achsenrichtung zusätzlich zu dem Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, die die Projektionsebene 31a-1 und die vertikale Achse 31a-2 rotiert.
Mit dieser Konfiguration ist es möglich die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R in der vorderenhinteren Richtung, der links-rechts Richtung und der oben-unten Richtung geeignet zu bestimmen und die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche derart einzustellen, dass die Augen des Fahrers nicht abweichen.
In der Anzeigesteuervorrichtung 2A gemäß der zweiten Ausführungsform stellt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A die Positionen der stereoskopischen Sichtbereichen 23L und 23R durch Anweisen der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1 die Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 derart zu rotieren, das der Abweichungsbetrag zwischen den Positionen der stereoskopischen Sichtbereichen 23L und 23R und der Augenposition der Augen des Fahrers weniger oder gleich dem zweiten Schwellenwert werden, und weiter zumindest eine Anweisung der Reflektionsspiegel-Einstelleinheit 33 zum Reduzieren des Reflektionsspiegels 31c um die horizontale Achse 31c-1 und/oder eine Anweisung der ProjektionsvorrichtungEinstelleinheit 32A-2 zum Verschieben der Projektionsvorrichtung 31a in der optischen Achsenrichtung auszuführen.
Mit dieser Konfiguration können die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R in Abhängigkeit von der Position der Augen des Fahrers mit einer Konfiguration eingestellt werden, die einfach als eine Konfiguration zum Steuern einer spektroskopischen Vorrichtung ist.
Dritte Ausführungsform
Eine Anzeigesteuervorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform steuert eine Anzeigevorrichtung 3 zum Anzeigen eines Linkes-Auge-Bilds 200L und eines Rechtes-Auge-Bilds 200R durch Wechseln der Bilder, falls der Abweichungsbetrag größer als ein dritter Schwellenwert ist (es wird angenommen, das der dritte Schwellenwert größer als der erste Schwellenwert ist). Dann wird ein Rechtes-Auge-Bild 200R in einem stereoskopischen Sichtbereich 23L für das linke Auge angezeigt und wird ein Linkes-Auge-Bild 200L in einem stereoskopischen Sichtbereich 23R für das rechte Auge angezeigt. Das heißt, die stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge werden gewechselt. Dies ermöglicht es, dass der Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32, die die Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 rotiert, in einer Positionseinstellung der stereoskopischen Sichtbereiche 23L und 23R in der vorne-hinten und links-rechts Richtung reduziert wird, und somit es möglich ist eine Verzerrung eines stereoskopischen Bilds oder eine Veränderung in dem Anzeigemodus, der mit der Rotation der Projektionsebene 31a-1 einhergeht, auftritt.
In einer Anzeigesteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform steuert eine Bilderzeugungseinheit die Anzeigevorrichtung 3, um das Linkes-Auge-Bild 200L und das Rechtes-AugeBild 200R durch wechselnde Bilder anzuzeigen. Allerdings ist die Basiskonfiguration mit Ausnahme von diesem Punkt identisch zu der in der ersten Ausführungsform beschriebenen Anzeigesteuervorrichtung 2. Daher wird auf die 1 und 2 in der nachstehenden Beschreibung für die Konfiguration der Anzeigesteuervorrichtung gemäß der dritten Ausführungsform Bezug genommen.
11 ist eine Draufsicht, die stereoskopische Sichtbereiche 23R-2, 23L-1, 23R-1 und 23L-3 darstellt, die auf einer Fahrerseite gebildet werden. 12 ist eine Draufsicht, die eine Situation darstellt, bei der der Kopf des Fahrers nach rechts in den stereoskopischen Sichtbereichen aus 11 verschoben ist. 13 ist eine Draufsicht, die einen Umriss einer Steuerverarbeitung durch eine Bilderzeugungseinheit 21 in der dritten Ausführungsform darstellt.
Ein Anzeigelicht eines Bilds, projiziert von der Projektionsvorrichtung 31a, wird in eine Vielzahl von Richtungen durch eine spektroskopische Vorrichtung geteilt und im Ergebnis werden stereoskopische Sichtbereiche für das linke Auge und stereoskopische Sichtbereiche für das rechte Auge alternierend in der links-rechts Richtung angeordnet.
Beispielsweise werden in der in 3 dargestellten spektroskopischen Vorrichtung 31b, wenn Licht durch eine Öffnung unmittelbar oberhalb eines bestimmten Pixels geteilt wird, ein stereoskopischer Sichtbereich 23L-1 und ein stereoskopischer Sichtbereich 43R-1 gebildet. Indessen, wenn Licht durch eine Öffnung auf der linken Seite der Öffnung unmittelbar oberhalb des Pixels geteilt wird, wird ein stereoskopischer Sichtbereich 23R-2 gebildet, und wenn Licht durch eine Öffnung auf der rechten Seite der Öffnung unmittelbar oberhalb des Pixels geteilt wird, wird ein stereoskopischer Sichtbereich 23L-3 gebildet.
Wie in 11 dargestellt, falls der stereoskopische Sichtbereich 23L-1 für das linke Auge und der stereoskopische Sichtbereich 23R-1 für das rechte Auge ausgerichtet sind, wird der stereoskopische Sichtbereich 23R-2 für das rechte Auge auf der linken Seite des stereoskopischen Sichtbereichs 23L-1 gebildet und wird der stereoskopische Sichtbereich 23L-3 für das linke Auge auf der rechten Seite des stereoskopischen Sichtbereichs 23R-1 gebildet.
Wie in 12 dargestellt, wenn der Kopf des Fahrers sich wesentlich nach rechts bewegt, verschiebt sich das linke Auge 100L des Fahrers zu dem stereoskopischen Sichtbereich 23R-1 für das rechte Auge, und verschiebt sich das rechte Auge 100R des Fahrers zu dem stereoskopischen Sichtbereich 23L-2 für das linke Auge, somit resultiert dies in einer Fehlanpassung zwischen den Augen des Fahrers und den zugehörigen stereoskopischen Sichtbereichen. Der stereoskopische Sichtbereich 23R-1 ist durch Anzeigelichts des Rechtes-Auge-Bilds 200R gebildet und der stereoskopische Sichtbereich 23L-2 ist durch Anzeigelicht des Linkes-Auge-Bild 200L gebildet, und somit, falls die Augen des Fahrers und die zugehörigen stereoskopischen Sichtbereiche nicht miteinander übereinstimmen, kann der Fahrer die Binokular-Parallaxe-Bilder nicht geeignet stereoskopisch sehen. Zusätzlich, da der Verschiebungsbetrag für einen geeignete stereoskopische Sicht zunimmt, erhöht sich der Rotationsbetrag der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32.
Daher steuert die Bilderzeugungseinheit 21 in der dritten Ausführungsform die Anzeigevorrichtung 3, um das Linkes-Auge-Bild 200L und das Rechtes-Auge-Bild 200R durch Wechseln der Bilder anzuzeigen, wodurch das Rechtes-Auge-Bild 200R in dem stereoskopischen Sichtbereich 23 L-3 für das linke Auge angezeigt wird, dargestellt in 12, und das Linkes-Auge-Bild 200L in dem stereoskopischen Sichtbereich 23R-1 für das rechte Auge angezeigt wird, dargestellt in 12. Im Ergebnis werden die stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge mit dem stereoskopischen Sichtbereich 23R-1, der der stereoskopische Sichtbereich 23L-1 wird, und dem stereoskopischen Sichtbereich dran 23L-3, der der stereoskopische Sichtbereich 23R-3 wird, gewechselt, wie in 13 dargestellt, und somit kann der Rotationsbetrag der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 reduziert werden, und kann eine Verzerrung des stereoskopischen Bilds oder eine Veränderung in dem Anzeigemodus verhindert werden, wenn der Fahrer die Binokular-Parallaxe-Bilder geeignet stereoskopisch sieht.
Als Nächstes wird der Betrieb beschrieben.
14 ist ein Flussdiagramm, das einen Anzeigesteuerverfahren gemäß der dritten Ausführungsform darstellt, und stellt eine Serie von Verarbeitungen in der Steuerung der Anzeigevorrichtung 3 durch die Anzeigesteuervorrichtung 2 dar.
Eine Verarbeitung von dem Schritt ST301 bis Schritt ST306 in 14 ist ähnlich zu der Verarbeitung von dem Schritt ST101 bis Schritt ST106 in 6 und eine Verarbeitung von dem Schritt ST309 bis im Schritt ST311 in 14 ist ähnlich zu der Verarbeitung von dem Schritt ST107 zu dem Schritt ST109 in 6, und somit wird eine Beschreibung davon ausgelassen.
Im Schritt ST307 bestimmt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23, ob der Abweichungsbetrag zwischen der Position der Augen des Fahrers, erfasst durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit 22, und der Positionen der stereoskopischen Sichtbereichen, bestimmt im Schritt ST306, größer als der dritte Schwellenwert ist. Hierbei ist der dritte Schwellenwert beispielsweise ein Schwellenwert, der den Abweichungsbetrag der stereoskopischen Sichtbereiche in der vorne-hinten und der links-rechts Richtung betrifft. Falls der Abweichungsbetrag den dritten Schwellenwert überschreitet, wird eine Differenz zwischen den Augen des Fahrers und den zugehörigen stereoskopischen Sichtbereichen, wie in 12 dargestellt, hoch, und der Rotationsbetrag der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 nimmt zu.
Falls der Abweichungsbetrag geringer als oder gleich dem Schwellenwert ist (Schritt ST307; Nein), fährt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 mit der Verarbeitung von Schritt ST309 fort.
Andererseits, falls bestimmt ist, dass der Abweichungsbetrag größer als der dritte Schwellenwert ist (Schritt ST307; ja), meldet die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 der Bilderzeugungseinheit 21 diese Tatsache.
Wenn die obige Meldung der Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 empfangen wird, erzeugt die Bilderzeugungseinheit 21 Binokular-Parallaxe-Bilder, die durch Wechseln des Linkes-Auge-Bild 200L und des Rechtes-Auge-Bild 200R erhalten sind, und veranlasst die Anzeigevorrichtung 3, die Bilder anzuzeigen (Schritt ST308). Im Ergebnis wird die Anordnung der stereoskopischen Sichtbereiche für das rechte Auge und das rechte Auge gewechselt, wie in 13 dargestellt, mit dem Rechtes-Auge-Bild, angezeigt in dem stereoskopischen Sichtbereich für das linke Auge, und dem Linkes-Auge-Bild, angezeigt in dem stereoskopischen Sichtbereich für das rechte Auge, und somit kann der Rotationsbetrag der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32 reduziert werden. Danach bestimmt die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche wie im Schritt ST305 und der Fluss fährt mit der Verarbeitung von Schritt ST309 fort.
Es wird drauf hingewiesen, das der Fall, bei dem die Anzeigesteuervorrichtung 2 der ersten Ausführungsform die Funktion zum Wechseln der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge aufweist, in der obigen Beschreibung beschrieben wurde; allerdings kann diese Funktion bei der Anzeigesteuervorrichtung 2A der zweiten Ausführungsform vorgesehen sein.
Wie oben beschrieben, steuert in der Anzeigesteuervorrichtung 2 gemäß der dritten Ausführungsform die Bilderzeugungseinheit 21 die Anzeigevorrichtung 3, um das Linkes-Auge-Bild 200L und das rechte Auge Bild 200R durch Wechseln der Bilder anzuzeigen, wenn der Abweichungsbetrag zwischen den Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche und der Position der Augen des Fahrers den dritten Schwellenwert übersteigt.
Dies ermöglicht es, dass der Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32, der die Projektionsebene 31a-1 um die vertikale Achse 31a-2 rotiert, in einer Positionseinstellung der stereoskopischen Sichtbereiche in der links-rechts Richtung reduziert wird, und es ist somit möglich eine Verzerrung des stereoskopischen Bilds oder eine Veränderung in dem Anzeigemodus, der der Rotation der Projektionsebene 31a-1 mit einhergeht, verhindert wird.
Obwohl der Fall, bei dem die dritte Ausführungsform auf die Anzeigesteuervorrichtung 2 der ersten Ausführungsform angewendet wird, dargestellt wurde, kann die dritte Ausführungsform auf die Anzeigesteuervorrichtung 2A der zweiten Ausführungsform angewendet werden.
Es wird darauf hingewiesen, dass die Bilderzeugungseinheit 21 eine Verzerrungskorrektur an Binokular-Parallaxe-Bildern ausführen kann, nachdem die Position der stereoskopischen Sichtbereich für das linke Auge und das rechte Auge in der ersten bis dritten Ausführungsform eingestellt sind.
Die Bilderzeugungseinheit 21 kann weiter eine Korrektur ausführen, um zuzulassen, dass ein Anzeigeobjekt in den Binokular-Parallaxe-Bildern in derselben Größe wie die vor der Einstellung visuell erkannt wird, nachdem die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge eingestellt sind.
Weiterhin kann die Bilderzeugungseinheit 21 eine Korrektur ausführen, um zuzulassen, dass ein Anzeigeobjekt in dem Binokular-Parallaxe-Bildern bei derselben Position wie die vor der Einstellung visuell erkannt wird, nachdem die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge eingestellt sind.
Ein Ausführen von solchen Korrekturen ermöglicht eine Sichtbarkeit, die der des stereoskopischen Anzeigebilds 203 äquivalent ist, vor einer Positionseinstellung der stereoskopischen Sichtbereiche.
In einer HUD tritt eine Verzerrung in einem stereoskopischen Bild auf, wenn das stereoskopische Bild projiziert wird, und der Verzögerungsbetrag, die Größe eines Anzeigeobjekts und die Anzeigeposition verändern sich ebenso in Abhängigkeit von einer Blick-Position des Fahrers.
Darüber hinaus, da die Projektionsebene 31a-1 in der vorliegenden Erfindung rotiert wird, gibt es eine Möglichkeit, dass die Verzerrung, die Größe und die Position mit Bezug zu der Referenzposition verschlechtert wird.
Daher bestimmt die Bilderzeugungseinheit 21 einen Verzerrung-Korrekturwert von Binokular-Parallaxe-Bildern und einen Korrekturwert der Größe und der Anzeigeposition eines Anzeigeobjekts auf der Basis des Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32, erfasst durch die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23 von der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32.
Alternativ bestimmt die Bilderzeugungseinheit 21 einen Verzerrung-Korrekturwert von Binokular-Parallaxe-Bildern und Korrekturwerte der Größe und der Anzeigeposition eines Anzeigeobjekts auf der Basis des Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, des Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 und des Rotationswinkels des Reflektionspunkts 31c, erfasst durch die Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit 23A von der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-1, der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit 32A-2 und der Reflektionsspiegel-Einstelleinheit 33. Beispielsweise kann ein Projektion-Optiksystem entworfen werden, um vorab eine Datenbank vorzubereiten, in der die obigen Korrekturwerte registriert sind, und die Bilderzeugungseinheit 21 Korrekturwerte durch Bezugnahme auf die Datenbank bestimmen kann. Alternativ kann die Bilderzeugungseinheit 21 die Korrekturwerte unter Verwendung einer Berechnungsgleichung berechnen.
Die Bilderzeugungseinheit 21 führt eine Verzerrungskorrektur an den Binokular-Parallaxe-Bildern unter Verwendung des bestimmten Verzerrung-Korrekturwerts aus.
Alternativ kann die Bilderzeugungseinheit 21 eine Korrektur der Verzerrung, der Größe und der Anzeigeposition an jeweils einem Linkes-Auge-Bild, in dem Rechtes-Auge-Bild und einem Anzeigeobjekt in den linken und rechten Bildern unter Verwendung von unterschiedlichen Korrekturtabellen ausführen und dann diese kombinieren, um Binokular-Parallaxe-Bilder zu erzeugen. Da die Positionen des linken Auges und des rechten Auges unterschiedlich sind, kann die Sichtbarkeit weiter durch Verwenden von Korrekturtabellen für jede Position verbessert werden.
Beispielsweise, wenn die Projektionsebene 31a-1 nach hinten entlang der optischen Achse verschoben wird, wird das stereoskopische Bild 201 größer als das vor der Verschiebung.
Daher führt die Bilderzeugungseinheit 21 eine Korrektur derart aus, dass die Größe des stereoskopischen Bilds 201 dieselbe wie die vor der Verschiebung wird, wenn die Projektionsebene 31a-1 nach hinten verschoben wird, wenn diese rotiert.
Alternativ kann die Bilderzeugungseinheit 21 ein Anzeigeobjekt jeweils des Linkes-Auge-Bilds und des Rechtes-Auge-Bilds derart korrigieren, das das Anzeigeobjekt dieselbe Größe und Position wie die vor der Verschiebung aufweist, und eine Verzerrungskorrektur ausführen, um Binokular-Parallaxe-Bilder zu erzeugen.
Es wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung eine flexible Kombination einer jeden Ausführungsform, eine Modifikation einer beliebigen Komponente einer jeden Ausführungsformen oder eine Auslassungen einer beliebigen Komponente in jeder Ausführungsform umfassen kann, innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung.
Industrielle Anwendbarkeit
Eine Anzeigesteuervorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist geeignet zum Einstellen der Position von stereoskopischen Sichtbereichen in Abhängigkeit von der Position der Augen eines Beobachters mit einer Konfiguration, die einfacher als eine Konfiguration zum Steuern einer spektroskopischen Vorrichtung ist, und somit ist diese beispielsweise für eine an einem Fahrzeug anzubringende HUD geeignet.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeug
2, 2A: Anzeigesteuervorrichtung
3, 3A: Anzeigevorrichtung
4: Informationsquellenvorrichtung
21: Bilderzeugungseinheit
22: Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit
23, 23A: Stereoskop-Sichtbereich-Steuereinheit
23L, 23L-1, 23L-2, 23L-3, 23R, 23R-1, 23R-2, 23R-3: stereoskopischer Sichtbereich
31: Stereoskop-Bildanzeigeeinheit
31a: Vibrationsvorrichtung
31a-1: Projektionsebene
31a-2: vertikale Achse
31a-3: horizontale Achse
31b: spektroskopische Vorrichtung
31c: Reflektionsspiegel
31c-1: horizontale Achse
32, 32A, 32A-1, 32A-2: Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit
33: Reflektionsspiegel-Einstelleinheit
41: Board-Kamera
42: Externe Kamera
43: GPS Empfänger
44: Radarsensor
45: ECU
46: Drahtlos-Kommunikationsvorrichtung
47: Navigationsvorrichtung
100L: linkes Auge
100R: rechtes Auge
200L: Linkes-Auge-Bild
200R: Rechtes-Auge-Bild
201: stereoskopisches Bild
201L: Linkes-Auge-Stereobild
201R: Rechtes-Auge-Stereobild
202L, 202R: Anzeigeobjekt
203: stereoskopisches Anzeigeobjekt
300: Windschutzscheibe
1000: Verarbeitungsschaltkreis
1001: Prozessor
1002: Speicher

Claims

Eine Anzeigesteuervorrichtung für eine Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Projektionsvorrichtung (31a) zum Projizieren von Anzeigelicht eines Bilds von einer Projektionsebene (31a-1); eine spektroskopische Vorrichtung (31b) zum Teilen des Anzeigelichts in ein Linkes-Auge-Bild (200L) und ein Rechtes-Auge-Bild (200R); und eine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32) zum Einstellen einer Projektionsrichtung der Projektionsvorrichtung (31a), wobei die Anzeigevorrichtung (3) veranlasst, dass ein Beobachter Binokular-Parallaxe-Bilder stereoskopisch sieht, durch Bilden von stereoskopischen Sichtbereichen (23L, 23R) für ein linkes Auge und ein rechtes Auge, in welchen ein auf eine Reflexionsebene (300) projiziertes stereoskopisches Bild (201) visuell erkannt werden kann, veranlasst, dass das linke Auge (100L) des Beobachters das stereoskopische Bild des Linkes-Auge-Bilds (200L) als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich für das linke Auge (23L) visuell erkennt, und veranlasst, dass das rechte Auge (100R) des Beobachters das stereoskopische Bild des Rechtes-Auge-Bilds (200R) als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich für das rechte Auge (23R) visuell erkennt, wobei die Anzeigesteuervorrichtung (2) umfasst: eine Bilderzeugungseinheit (21) zum Erzeugen des Bilds und Veranlassen, dass die Anzeigevorrichtung (3) das Bild anzeigt; eine Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit (22) zum Erfassen einer Positionsinformation des linken Auges (100L) und des rechten Auges (100R) des Beobachters; und eine Steuereinheit (23) zum Bestimmen von Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche (23L, 23R) für das linke Auge und das rechte Auge auf einer Basis eines Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32), die die Projektionsebene (31a-1) um eine Rotationsachse (31a-2) rotiert, die durch eine Mittelposition der Projektionsebene (31a-1) der Projektionsvorrichtung (31a) hindurchgeht, und Einstellen der Positionen der bestimmten stereoskopischen Sichtbereiche (23L, 23R) für das linke Auge und das rechte Auge durch Anweisen der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32), die Projektionsebene (31a-1) um die Rotationsachse (31a-2) zu rotieren, in Abhängigkeit von der durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit (22) erfassten Positionsinformation des linken Auges (100L) und des rechten Auges (100R) des Beobachters.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Steuereinheit (23, 23A) die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32) dazu anweist, die Projektionsebene (31a-1) um die Rotationsachse (31a-2) derart zu rotieren, dass ein Abweichungsbetrag zwischen den Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge und Positionen des linken Auges und des rechten Auges des Beobachters weniger oder gleich einem ersten Schwellenwert wird, der einen Abweichungsbetrag betrifft, der durch eine Rotation der Projektionsebene (31a-1) um die Rotationsachse (31a-2) einstellbar ist.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei die Anzeigevorrichtung (3A) weiter einen Reflektionsspiegel (31c) zum Reflektieren des von der Projektionsvorrichtung (31a) in Richtung der Reflexionsebene (300) projizierten Anzeigelichts und eine Reflektionsspiegel-Einstelleinheit (33) zum Einstellen einer Reflektionsrichtung des Reflektionsspiegels (31c) umfasst und die Steuereinheit (23A) die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge auf einer Basis von zumindest einem Rotationswinkel des Reflektionsspiegels um eine Spiegelrotationsachse (31c-1), die durch einen Drehpunkt des Reflektionsspiegels (31c) hindurchgeht, und/oder einen Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32A-2), die die Projektionsvorrichtung (31a) in einer optischen Achsenrichtung verschiebt, zusätzlich zu dem Rotationswinkel der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32A-1), die die Projektionsebene um die Rotationsachse rotiert, bestimmt.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Steuereinheit (23A) die Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche (23L, 23R) für das linke Auge und das rechte Auge durch Anweisen der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32) einstellt, die Projektionsebene (31a) um die Rotationsachse (31a-2) derart zu rotieren, dass ein Abweichungsbetrag zwischen den Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge und Positionen des linken Auges und des rechten Auges des Beobachters geringer oder gleich einem zweiten Schwellenwert wird, der einen Abweichungsbetrag betrifft, der durch eine Rotation der Projektionsebene (31a-1), eine Verschiebung der Projektionsvorrichtung (31a) in der optischen Achsenrichtung und eine Rotation des Reflektionsspiegels (33) einstellbar ist, und weiter ein Ausführen von zumindest einer Anweisung, dass die Reflektionsspiegel-Einstelleinheit (33) den Reflektionsspiegel (31c) um die Spiegelrotationsachse (31c) rotiert, und/oder einer Anweisung, dass die Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32) die Projektionsvorrichtung (31a) in der optischen Achsenrichtung verschiebt.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Bilderzeugungseinheit (21) die Anzeigevorrichtung (3) durch Wechseln des Linkes-Auge-Bilds und des Rechtes-Auge-Bilds derart steuert, dass die stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und die stereoskopischen Sichtbereiche für das rechte Auge gewechselt werden, wenn ein Abweichungsbetrag zwischen den Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge und Positionen des linken Auges und des rechten Auges des Beobachters einen dritten Schwellenwert überschreitet, der einen Abweichungsbetrag der stereoskopischen Sichtbereiche in einer links-rechts Richtung betrifft.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Bilderzeugungseinheit (21) eine Verzerrungskorrektur an den Binokular-Parallaxe-Bildern ausführt, nachdem Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge eingestellt sind.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Bilderzeugungseinheit (21) eine Korrektur ausführt, um zuzulassen, dass ein Anzeigeobjekt in den Binokular-Parallaxe-Bildern in einer selben Größe wie die vor der Einstellung visuell erkannt wird, nachdem Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge eingestellt sind.
Anzeigesteuervorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei die Bilderzeugungseinheit (21) eine Korrektur ausführt, um zuzulassen, dass ein Anzeigeobjekt in den Binokular-Parallaxe-Bildern bei einer selben Position wie der vor der Einstellung visuell erkannt wird, nachdem Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge eingestellt sind.
Ein Anzeigesystem, umfassend: eine Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Projektionsvorrichtung (31a) zum Projizieren von Anzeigelicht eines Bilds von einer Projektionsebene (31a-1); eine spektroskopische Vorrichtung (31b) zum Teilen des Anzeigelichts in ein Linkes-Auge-Bild (200L) und ein Rechtes-Auge-Bild (200R); und eine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32) zum Einstellen einer Projektionsrichtung der Projektionsvorrichtung (31a), wobei die Anzeigevorrichtung (3, 3A) veranlasst, dass ein Beobachter Binokular-Parallaxe-Bilder stereoskopisch sieht, durch Bilden von stereoskopischen Sichtbereichen (32L, 32R) für ein linkes Auge und ein rechtes Auge, in denen ein auf eine Reflexionsebene (300) projiziertes stereoskopisches Bild (201) visuell erkannt werden kann, veranlasst, dass das linke Auge (100L) des Beobachters das stereoskopische Bild (201) des Linkes-Auge-Bilds (23L) als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich (200L) für das linke Auge visuell erkennt, und veranlasst, dass das rechte Auge (100R) des Beobachters das stereoskopische Bild (201) des Rechtes-Auge-Bilds als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich (200R) für das rechte Auge visuell erkennt; und eine Anzeigesteuervorrichtung, umfassend: eine Bilderzeugungseinheit (21) zum Erzeugen des Bilds und Veranlassen, dass die Anzeigevorrichtung (3) das Bild anzeigt; eine Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit (22) zum Erfassen einer Positionsinformation des linken Auges (100L) und des rechten Auges (100R) des Beobachters; und eine Steuereinheit (23) zum Bestimmen von Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche (23L, 23R) für das linke Auge und das rechte Auge auf einer Basis eines Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32), die die Projektionsebene (31a-1) um eine Rotationsachse rotiert, die durch eine Mittelposition der Projektionsebene (31a-1) der Projektionsvorrichtung (31a-1) hindurchgeht, und Einstellen der Positionen der bestimmten stereoskopischen Sichtbereiche (23L, 23R) für das linke Auge und das rechte Auge durch Anweisen der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32), die Projektionsebene um die Rotationsachse (31a-2) zu rotieren, in Abhängigkeit von der durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit (22) erfassten Positionsinformation des linken Auges (100L) und des rechten Auges (100R) des Beobachters.
Anzeigesteuerverfahren für eine Anzeigevorrichtung, umfassend: eine Projektionsvorrichtung (31a) für ein Projizieren von Anzeigelicht eines Bilds von einer Projektionsebene (31a-1); eine spektroskopische Vorrichtung (31b) zum Teilen des Anzeigelichts in ein Linkes-Auge-Bild (200L) und ein Rechtes-Auge-Bild (200R); und eine Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit (32) zum Einstellen einer Projektionsrichtung der Projektionsvorrichtung (31a), wobei die Anzeigevorrichtung (3) veranlasst, dass ein Beobachter Binokular-Parallaxe-Bilder stereoskopisch sieht, durch Bilden von stereoskopischen Sichtbereichen (23L, 23R) für ein linkes Auge und ein rechtes Auge, in welchen ein auf eine Reflexionsebene (300) projiziertes stereoskopisches Bild (201) visuell erkannt werden kann, veranlasst, dass das linke Auge (100L) des Beobachters das stereoskopische Bild des Linkes-Auge-Bilds (23L) als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich (23L, 23R) für das linke Auge visuell erkennt, und veranlasst, dass das rechte Auge (100R) des Beobachters das stereoskopische Bild (23R) des Rechtes-Auge-Bilds als ein Binokular-Parallaxe-Bild in dem stereoskopischen Sichtbereich (23R) für das rechte Auge visuell erkennt, das Anzeigesteuerverfahren die Schritte umfasst: Erzeugen, durch eine Bilderzeugungseinheit, des Bilds und Veranlassen, dass die Anzeigevorrichtung das Bild anzeigt; Erfassen, durch eine Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit, einer Positionsinformation des linken Auges und des rechten Auges des Beobachters; und Bestimmen, durch eine Steuereinheit, von Positionen der stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge auf einer Basis eines Rotationswinkels der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit, die die Projektionsebene um eine Rotationsachse rotiert, die durch eine Mittelposition der Projektionsebene der Projektionsvorrichtung hindurchgeht, und Einstellen der Positionen der bestimmten stereoskopischen Sichtbereiche für das linke Auge und das rechte Auge durch Anweisen der Projektionsvorrichtung-Einstelleinheit, die Projektionsebene um die Rotationsachse zu rotieren, in Abhängigkeit von der durch die Augenpositionsinformation-Erfassungseinheit erfassten Positionsinformation des linken Auges und des rechten Auges des Beobachters.