JP2015215509A - 表示装置、表示方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ユーザが視認する画像に対する風防ガラスによる歪みを低減する表示装置を提供する。
【解決手段】裸眼立体視用の表示画像を風防ガラスに反射させる表示部１１０と、前記風防ガラスの湾曲形状に応じた補正パターンに従って前記表示部で表示すべき画像を補正する補正部１２０とを備え、前記表示すべき画像は、左眼用画像３３Ｌと右眼用画像３３Ｒとを含み、前記補正パターンは、前記左眼用画像を補正するための第１パターン３２Ｌと、前記右眼用画像を補正するための第２パターン３２Ｒとを含む。
【選択図】図３

Description

本開示は、表示装置に関し、特に、車両用の表示装置、表示方法およびプログラムに関する。

車両用の表示装置として、ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）が知られている。ヘッドアップディスプレイでは、例えば、車両の状態を示すメータ類や、車両をナビゲートするための矢印等が表示される。

例えば、特許文献１は、凹面鏡の反射面の形状に工夫を凝らして、ウインドシールドガラスの前方に結像する虚像の歪みを抑制したヘッドアップディスプレイを開示している。

また、特許文献２は、ランドマークの３次元的位置にあわせた視覚的なナビゲーションを、オペレータの目の焦点をずらすことなく行う３次元ヘッドアップディスプレイ装置を開示している。

特許文献３は、車への取り付け誤差で立体感を損なわないようにするため、視点位置を検出しミラー回転角を制御する車載立体表示装置を開示している。

特開２００４−１０１８２９号公報 特開２００９−８７２２号公報 特開２０１１−７３４９６号公報

車両のフロントガラス（つまり風防ガラス）に表示画像を反射させてユーザに表示画像を視認させる表示装置において、風防ガラスの湾曲によってユーザが視認する画像が歪むという問題がある。

そこで、非制限的かつ例示的な実施の形態は、ユーザが視認する画像における風防ガラスによる歪みを低減する表示装置、表示方法およびプログラムを提供する。

本開示の１態様に係る表示装置は、裸眼立体視用の表示画像を風防ガラスに反射させる表示部と、前記風防ガラスの湾曲形状に応じた補正パターンに従って前記表示部で表示すべき画像を補正する補正部とを備え、前記表示すべき画像は、左眼用画像と右眼用画像とを含み、前記補正パターンは、前記左眼用画像を補正するための第１パターンと、前記右眼用画像を補正するための第２パターンと含む。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

開示された実施の形態が提供する更なる利益や利点は、明細書および図面から明らかになる。それらの利益や利点は、さまざまな実施の形態や明細書および図面の特徴によって個々にもたらされる場合があり、１つ以上の利益や利点を得るために、全てが必ずしも提供される必要はない。

本開示に係る表示装置、表示方法およびプログラムによれば、画像の部分的な歪みによる画質の劣化を低減することができる。

図１Ａは、実施の形態１における表示装置の車載例を示す模式的な側面断面図である。 図１Ｂは、実施の形態１における表示装置の車載例を示す模式的な上面断面図である。 図２は、実施の形態１における表示装置の機能的な構成例を示すブロック図である。 図３は、実施の形態１における補正部および表示部の動作説明図である。 図４は、実施の形態１における変更部の詳細な構成例を示すブロック図である。 図５は、実施の形態１における表示装置の動作例を示すフローチャートである。 図６は、実施の形態２における表示装置の機能的な構成例を示すブロック図である。 図７は、変形例における変更部の構成例を示すブロック図である。 図８は、変形例におけるパターン記憶部の構成例を示すブロック図である。

（本開示の基礎となった知見）
本発明者は、「背景技術」の欄において記載した、風防ガラスの湾曲によってユーザが視認する画像が歪むことに関し、以下の問題が生じることを見出した。

すなわち、裸眼立体視用の表示画像を風防ガラスに反射させる場合に、ユーザの左眼と右眼の位置が異なることから、左眼と右眼とで画像の歪み方が異なっている。そのため、歪みが大きい画像部分では左眼用画像と右眼用画像とが融合せず、部分的に二重像として感知されるという問題がある。

ユーザーの座高位置によって、裸眼立体視用の表示部の位置、或いは設置角度を変更したときに、表示装置から出射された表示像の光が風防ガラスで反射される位置が変化し、この場合にも表示画像に生じる画像歪みのパターンが変化し、正常な裸眼立体視表示ができなくなるという問題がある。

このような問題を解決するために、本開示の１態様に係る表示装置は、裸眼立体視用の表示画像を風防ガラスに反射させる表示部と、前記風防ガラスの湾曲形状に応じた補正パターンに従って前記表示部で表示すべき画像を補正する補正部とを備え、前記表示すべき画像は、左眼用画像と右眼用画像とを含み、前記補正パターンは、前記左眼用画像を補正するための第１パターンと、前記右眼用画像を補正するための第２パターンとを含む。

これにより、風防ガラスによる歪みを低減することができる。また、左眼用画像と右眼用画像とをそれぞれの歪みを個別に補正するので、クロストークを低減することができる。

ここで、前記表示装置は、さらにユーザを撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された画像から前記ユーザの左眼の位置および右眼の位置を検出する検出部と、前記左眼の位置および右眼の位置に応じて前記第１パターンおよび第２パターンを変更する変更部とを備えてもよい。

これにより、実際の眼の位置に応じて補正パターンを変更することができる。つまり、ユーザの眼の位置に応じた歪みを適切に補正することができる。

ここで、前記変更部は、前記検出部により検出された左眼の位置または右眼の位置が変化した場合に前記補正パターンを変更してもよい。

これにより、実際の眼の位置が変化した場合に補正パターンを変更することができる。つまり、ユーザの眼の位置の変化による歪みの変化することができる。

ここで、前記検出部は、前記カメラの動画撮影によるフレーム毎に前記ユーザの左眼の位置および右眼の位置を検出してもよい。

これにより、ユーザの眼の位置の変化に対して補正パターンを動的にあるいはリアルタイムに変更することができる。

ここで、前記検出部は、ｘｙｚ座標系における左眼の位置および右眼の位置を示す座標を検出し、前記変更部は、前記座標に応じて前記第1パターンおよび第２パターンを変更してもよい。

これにより、上下方向、左右方向および前後方向におけるユーザの眼の位置の変化に対応することができる。

ここで、前記変更部は、前記風防ガラスの経年変化に応じた湾曲形状に対応する補正パターンを記憶し、前記風防ガラスの使用年数に応じて前記補正パターンを変更してもよい。

これにより、風防ガラスの経年変化によって歪み方が変化した場合でも、適切に歪みを補正することができる。

ここで、前記表示装置は、前記表示部の傾斜角度を調節する調節部を備えてもよい。

これにより、ユーザの眼の高さ、つまりユーザの座高について広い範囲で歪みを補正することができる。

ここで、前記変更部は、さらに、前記表示画像のアスペクト比を変更するように前記補正パターンを調整してもよい。

これにより、ユーザの眼の高さ、つまりユーザの座高について広い範囲で画像のアスペクト比を適正にすることができる。

また、本開示の１態様に係る表示方法は、裸眼立体視用の表示画像を風防ガラスに反射させる表示方法であって、前記風防ガラスの湾曲形状に応じた補正パターンに従って前記表示部で表示すべき画像を補正するステップと、補正された画像を表示するステップとを有し、前記表示すべき画像は、左眼用画像と右眼用画像とを含み、前記補正パターンは、前記左眼画像を補正するための第１パターンと、前記右眼用画像を補正するための第２パターンとを含む。

また、本開示の１態様に係るプログラムは、上記の表示方法をコンピュータに実行させる。

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよく、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、請求の範囲を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

（実施の形態１）
［表示装置の構成］
図１Ａは、実施の形態１における表示装置の車載例を示す模式的な側面断面図である。図１Ａは、風防ガラス２０１、ダッシュボート２０２、パネルカバー２０４、ハンドル２０３を有する車両の部分的な側面断面を示す模式図である。また、図１Ｂは、図１Ａに示す車載例の模式的な上面断面図である。

図１Ａおよび図１Ｂにおいて、表示装置１００は、表示面を風防ガラスに向けて、ダッシュボード２０２の上面に設置される。表示装置１００の表示画像は、風防ガラス２０１の表面に反射されて、ユーザの眼２０（左眼２０Ｌ、右眼２０Ｒ）に視認される。

表示装置１００が二次元画像を表示する場合には、表示画像は、ユーザにとっては風防ガラスの外側の虚像ＶＭ１として視認される。また、表示装置１００が３次元の裸眼立体視画像を表示する場合には、表示画像は、ユーザにとっては、風防ガラスの外側の虚像ＶＭ２として視認される。虚像ＶＭ２とユーザとの距離は任意に設定可能である。

図２は、実施の形態１における表示装置１００の機能的な構成例を示すブロック図である。同図のように、表示装置１００は、表示部１１０、補正部１２０、カメラ１３０、検出部１４０、変更部１５０、および取得部１６０を備える。

表示部１１０は、裸眼立体視用の表示画像を風防ガラス２０１の表面に反射させる。表示部１１０は、例えば視差バリア方式またはレンチキュラーレンズ方式等による裸眼立体視可能な平面状の表示画面を有する。表示部１１０は、液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネルを含む。表示部１１０に表示される画像は、左眼用画像と右眼用画像とを含み、上記の視差バリアまたはレンチキュラーレンズの配置に対応して、左眼用画像の画素列と右眼用画像の画素列とが例えばｋ（ｋは１以上の整数）画素列単位に交互に短冊状に配置される。

補正部１２０は、風防ガラス２０１の湾曲形状に応じた補正パターンに従って表示部１１０で表示すべき画像を補正する。表示すべき画像は、上記の左眼用画像と右眼用画像とを含む。補正パターンは、風防ガラス２０１の湾曲形状による画像歪みを打ち消すための画像の形状を示す。この補正パターンは、左眼用画像を補正するための第１パターンと、右眼用画像を補正するための第２パターンと含む。

カメラ１３０は、車両内のユーザの前方に備えられ、ユーザを撮像する。

検出部１４０は、カメラ１３０により撮像された画像からユーザの左眼の位置および右眼の位置を検出する。例えば、検出部１４０は、カメラ１３０の動画撮影によるフレーム毎にユーザの左眼の位置および右眼の位置を検出する。

変更部１５０は、検出部１４０によって検出された左眼の位置および右眼の位置に応じて補正パターン（つまり第１パターンおよび第２パターン）を変更する。具体的には、変更部１５０は、検出部１４０により検出された左眼の位置または右眼の位置が変化したときに補正パターンを変更する。

取得部１６０は、カーナビゲーション装置や、スマートフォンなどのタブレット型情報端末装置等から、表示部１１０において表示すべき画像（上記の左眼用画像および右眼用画像）を取得する。なお、取得部１４の情報の取得には、有線または無線のどのような通信インターフェースが用いられてもよい。

［補正部１２０の詳細構成］
次に補正部１２０による補正の詳細について説明する。

図３は、実施の形態１における補正部１２０および表示部１１０の動作説明図である。

同図中の矩形画像に対する反射画像３１Ｌは、表示部１１０が長方形の表示画像を風防ガラス２０１に反射させた場合に、左眼で見える反射画像の形状を表す。矩形画像に対する反射画像３１Ｒは、同じ場合に右眼で見た反射画像の形状を表している。

反射画像３１Ｌと反射画像３１Ｒとは、見える位置と歪んだ形状とが異なって見える。これは、図１Ｂのように右ハンドルの車両では風防ガラス２０１の右端ほど湾曲が大きいことを前提としている。左ハンドルの場合は、反射画像３１Ｌ、３１Ｒの左右が反転したようは形状になる。また、反射画像３１Ｌおよび反射画像３１Ｒの形状は、左眼および右眼の位置によって異なる。これは、風防ガラス２０１の湾曲形状が一様でないためである。

第１パターン３２Ｌは、反射画像３１Ｌの形状を上下反転した形状を有している。第２パターン３２Ｒも同様に反射画像３１Ｒの形状を上下反転した形状を有している。第１パターン３２Ｌおよび第２パターン３２Ｒは、変更部１５０から補正部１２０に動的に供給される。

補正部１２０は、取得部１６０から入力されるオリジナル左眼用画像３３Ｌおよびオリジナル右眼用画像３３Ｒを補正する。すなわち、補正部１２０は、元々は矩形のオリジナル左眼用画像３３Ｌの形状を、第１パターン３２Ｌの形状に変換することによって補正後の左眼用画像３４Ｌを作成する。同様に、補正部１２０は、元々は矩形のオリジナル右眼用画像３３Ｒの形状を、第２パターン３２Ｒの形状に変換することによって補正後の右眼用画像３４Ｒを作成する。

さらに、補正部１２０は、補正後の左眼用画像３４Ｌと補正後の右眼用画像３４Ｒとを、表示部１１０の視差バリアまたはレンチキュラーレンズの配置に対応して、ｋ（ｋは１以上の整数）画素列単位に交互に短冊状に配置することにより、表示画像３４を作成する。作成された表示画像３４は、表示部１１０によって表示され、風防ガラス２０１の表面で反射される。この反射により表示画像３４は歪むけれども、同図の表示画像３４のように表示画像３４の形状は、風防ガラス２０１による歪みを相殺することができる。その結果、ユーザに見える虚像ＶＭ１またはＶＭ２は矩形になる。

［変更部１５０の詳細構成］
つづいて、変更部１５０の詳細な構成例について説明する。

図４は、実施の形態１における変更部１５０の詳細な構成例を示すブロック図である。

同図の変更部１５０は、パターン記憶部１５１、第１読み出し部１５２、および第２読み出し部１５３を有する。

パターン記憶部１５１は、左眼および右眼のとり得る複数の位置毎に、風防ガラス２０１の湾曲形状に応じて予め作成された複数の第１パターン３２Ｌ（図４ではＬ１）および複数の第２パターン３２Ｒ（図４ではＲ１）を記憶している。図中の（ｘ１、ｙ１、ｚ１）〜（ｘｎ、ｙｍ、ｚｋ）は、車両内におけるｘｙｚ座標系の左眼および右眼のとり得る複数の位置座標を表している。例えば、ｘは風防ガラス２０１を平面とみなして平行な水平方向の座標であり左右方向の位置を示す。ｙは、垂直方向の座標であり上下方向の位置を示す。ｚは、ｘ軸と直交する水平方向の座標であり前後方向の位置を示す。すなわち、左眼および右眼のとり得る複数の位置座標として、左右方向にｎ個、上下方向にｍ個、前後方向にｋ個のサンプルポイントとしている。サンプルポイント毎の補正パターン（第１パターンおよび第２パターン）は、風防ガラス２０１（あるいは車種）に対して予め計測された歪みに応じて作成される。パターン記憶部１５１は、これらの補正パターンを記憶する。

第１読み出し部１５２は、検出部１４０により検出された左眼の座標（Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚ）に対応する第１パターンをパターン記憶部１５１から読み出して、補正部１２０に出力する。ここでは、パターン記憶部１５１は、左眼の座標（Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚ）に直近のサンプルポイントの第１パターンを読み出すものとする。ただし、第１読み出し部１５２は、検出部１４０によって検出された左眼の座標が前回と同じであれば、パターン記憶部１５１から読み出さない。

第２読み出し部１５３は、検出部１４０により検出された右眼の座標（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）に対応する第２パターンをパターン記憶部１５１から読み出して、補正部１２０に出力する。ここでは、パターン記憶部１５１は、右眼の座標（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）に直近のサンプルポイントの第２パターンを読み出すものとする。ただし、第２読み出し部１５３は、検出部１４０によって検出された右眼の座標が前回と同じであれば、パターン記憶部１５１から読み出さない。

これにより変更部１５０は、左眼または右眼の位置が変化する毎に、変化後の位置に適した補正パターンを補正部１２０に出力する。

なお、図２〜図４に示したブロック図の各機能は、表示装置１００内に備えられるマイクロコンピュータおよびメモリによって実現される。このメモリは各機能を実現するプログラムを記憶し、マイクロコンピュータはプログラムを実行する。また、ここでいうメモリは、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等により構成され、１次記憶としてのメインメモリおよび２次記憶補としての補助メモリを含む。

［動作説明］
以上のように構成された実施の形態１における表示装置１００について、その動作を説明する。

図５は、実施の形態１における表示装置の補正動作例を示すフローチャートである。同図では、取得部１６０は、車両の走行に伴ってナビゲーション用のオリジナル左眼用画像３３Ｌおよびオリジナル右眼用画像３３Ｒを映像信号として補正部１２０に連続的に出力しているものとする。

同図のように、カメラ１３０はユーザを撮像し（Ｓ５１）、検出部１４０は撮像された画像からユーザの左眼の位置および右眼の位置を検出する（Ｓ５２）。

変更部１５０は、検出部１４０によって検出された左眼の位置または右眼の位置に変化したか否かを判定し（Ｓ５３）、変化していないと判定した場合にはステップＳ５１に戻る。変化したと判定した場合には、変更部１５０は、変化した左眼の位置または右眼の位置に対応する補正パターン（第１パターンまたは第２パターン）を決定し（Ｓ５４）、当該補正パターンを補正部１２０に出力する、すなわち、補正部１２０における補正パターンを変更する（Ｓ５５）。

なお、ステップＳ５１における撮像は、静止画としての撮像でも動画としての撮像でよい。動画撮像の場合は、例えばカメラ１３０は３０フレーム／秒程度のフレームレートで撮像し、検出部１４０は動画を構成するフレーム毎に左眼の位置および右眼の位置を検出してもよい。また、静止画として撮像する場合は、図５における撮像周期を望ましい周期にするために、タイマーによる待ち時間を設けてもよい。

以上説明してきたように実施の形態１における表示装置によれば、風防ガラスによる画像の歪みを低減することができる。また、左眼用画像と右眼用画像とをそれぞれの歪みを個別に補正し、二重像を防止することができる。その際、実際の眼の位置に応じて補正パターンを変更することができる。つまり、ユーザの眼の位置に応じた歪みを適切に補正することができる。しかも、ユーザの眼の位置の変化に対して補正パターンを動的にあるいはリアルタイムに変更することができる。たま、上下方向、左右方向および前後方向におけるユーザの眼の位置の変化に対応することができる。

（実施の形態２）
図６は、実施の形態２における表示装置１００の機能的な構成例を示すブロック図である。同図は、図２と比べて、調節部１７０が追加されている点が異なっている。以下異なる点を中心に説明する。

調節部１７０は、表示部１１０の傾斜角度を調整する部材である。調整可能な傾斜角度の向きは、表示画像の少なくとも上下方向の傾斜である。言い換えれば、調節部１７０は、風防ガラス２０１を平面とみなした場合に風防ガラス２０１と平行な軸を回転軸とする傾斜を少なくとも調整する。この調整は、ユーザによる手動の調整でよい。すなわち、ユーザによって座高（より正確には眼の高さ）が異なるので、ユーザの眼の高さに応じて虚像の上下方向の長さを（または虚像のアスペクト比）を傾斜角によって異なる。傾斜角によって虚像の長さが異なることは、一種の歪みである。調節部１７０は、傾斜角度によるこのような歪みを最適化（例えば最大化）する。また、変更部１５０は、傾斜角を示す角度情報を調節部１７０から取得し、当該傾斜角に応じて補正パターンのアスペクト比を最適化（例えば最大化）する。

また、調節部１７０は、表示部１１０のｚ方向（前後方向）の位置を調整してもよい。この場合には、表示部１１０のｚ方向（前後方向）の位置に応じて補正パターンを変更することになる。

このように実施の形態２における表示装置１００によれば、さらに、ユーザの眼の高さ、つまりユーザの座高について広い範囲で歪みを補正することができる。また、ユーザの眼の高さ、つまりユーザの座高について広い範囲で画像のアスペクト比を適正にすることができる。

（変形例１）
風防ガラス２０１の湾曲形状は経年変化することがある。本変形例では湾曲形状に経年変化による画像の歪みを補正する表示装置１００について説明する。

図７は、変形例１における変更部１５０の構成例を示すブロック図である。同図は、図４と比べて、複数のパターン記憶部１５１ｘ〜１５１ｚが追加されている点が異なっている。以下、異なる点を中心に説明する。

複数のパターン記憶部１５１ａ〜１５１ｚは、パターン記憶部１５１と同様の構成であるが、風防ガラス２０１の経年変化に応じた補正パターンを記憶する。例えば、パターン記憶部１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、・・・はそれぞれ、１、２、３、・・・年の経年変化した湾曲形状に対応する。湾曲形状の経年変化についは、風防ガラス２０１の使用環境を模擬した加速試験またはシミュレーション、過去の風防ガラス２０１の耐用データの収集等によって予め求めておけばよい。

選択部１５４は、風防ガラス２０１の使用年数に応じてパターン記憶部１５１、１５１ａ〜１５１ｚの中から１つを選択する。選択されたパターン記憶部１５１は、第１読み出し部１５２および第２読み出し部１５３による読み出し対象となる。また、選択部１５４は、ユーザから風防ガラス２０１（車両）の使用年数を受け付けるようにしてもよい。

このような構成により、風防ガラス２０１の経年変化によって歪み方が変化した場合でも、表示装置１００は、適切に歪みを補正することができる。

なお、風防ガラス２０１の経年変化は、車両の使用環境、使用頻度、走行距離等により異なるので、選択部１５４は、ユーザの指定により選択するようにしてもよい。

（変形例２）
上記各実施の形態では、図４に示したように、パターン記憶部１５１が左眼および右眼の取りうる位置座標についての複数のサンプルポイント毎に補正パターンを記憶する構成例について説明した。本変形例では、パターン記憶部１５１は、補正パターンそのものを記憶する代わりに、補正量データを記憶し、補正量データから補正パターンを算出する構成例について説明する。

図８は、変形例２におけるパターン記憶部１５１の構成例を示すブロック図である。パターン記憶部１５１は、反射領域テーブル１５５、補正量テーブル１５６を有する。

反射領域テーブル１５５は、ユーザの左眼の位置または右眼の位置を表す視点座標と、当該視点座標から見える風防ガラス２０１表面上の反射画像の領域を示す反射領域とを対応させるテーブルである。視点座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）は、既に説明した車両内のｘｙｚ座標系における座標である。風防ガラス表面上の反射領域は、同図のように反射領域が矩形である場合の左上座標（ｘ１、ｙ１）と右下座標（ｘ２、ｙ２）とによって表される。反射領域の座標系は、例えば、風防ガラス２０１を平面とみなしたときの座標系でよい。また、風防ガラス２０１の何れかの反射点を含む垂直な平面の座標系であってもよい。また、虚像ＶＭ１を含む平面の座標系としてもよい。

よって、視点座標が定まると反射領域が一意に定まる。この反射領域テーブル１５５は風防ガラス２０１の形状に応じて予め作成される。

補正量テーブル１５６は、風防ガラス２０１の座標（ｘ、ｙ）と、当該座標における補正量（ｄｘ、ｄｙ）とを対応させるテーブルである。風防ガラス２０１の座標は、上記の反射領域の座標系における座標である。補正量（ｄｘ、ｄｙ）は、対応する座標の画素位置をｘ方向、ｙ方向にどれだけずらすべきかを示す。

第１読み出し部１５２は、検出部１４０から入力される左眼座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が変化したとき、反射領域テーブル１５５を参照することによって、反射領域の左上座標（ｘ１、ｙ１）と右下座標（ｘ２、ｙ２）とを取得する。さらに、第１読み出し部１５２は、補正量テーブル１５６を参照し、反射領域内の座標毎に座標値に補正量を加えることにより補正パターン３２Ｌを算出する。この補正量が加えられて領域が補正パターン３２Ｌの形状を表す。第１読み出し部１５２は、このようにして算出された補正パターン３２により、補正部１２０が使用している現在の補正パターンを変更する。

第２読み出し部１５３は、検出部１４０から入力される左眼座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が変化したとき、上記と同様に、補正パターン３２Ｒを算出する。

このように、図８に示すパターン記憶部１５１は、視点座標に対応する風防ガラス２０１の反射領域を記憶する反射領域テーブル１５５と、風防ガラス２０１の座標毎の補正量を示す補正量テーブル１５６とを有する。第１読み出し部１５２および第２読み出し部１５３は、反射領域テーブル１５５および補正量テーブル１５６を参照することによって、左眼座標および右眼座標に対応する補正パターン３２Ｌおよび３２Ｒを算出する。

これにより変形例２におけるパターン記憶部１５１の構成例は、図４のパターン記憶部１５１の構成例と比べて、記憶容量を節約することができる。

以上の例では、パターン記憶部１５１に複数の補正パターンや補正量テーブルを保持する例を示したが、すべての補正パターンや補正量テーブルをパターン記憶部１５１に記憶するのではなく、左眼の座標（Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚ）や右眼の座標（Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ）や、表示部１１０の角度や位置や、経年劣化による風防ガラスの変形に応じて、補正パターンや補正量テーブルの少なくとも一部を計算プログラムにより生成してもよい。

なお、上記各実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。ここで、上記各実施の形態の画像復号化装置などを実現するソフトウェアは、次のようなプログラムである。

すなわち、このプログラムは、以下の表示方法をコンピュータに実行させるプログラムである。この表示方法は、裸眼立体視用の表示画像を風防ガラス２０１の表面に反射させる表示装置１００における表示方法であって、風防ガラス２０１の湾曲形状に応じた補正パターン３２Ｌ、３２Ｒに従って表示部１１０で表示すべき画像を補正するステップと、補正された画像を表示するステップとを有する。ここで、表示すべき画像は、オリジナル左眼用画像３３Ｌとオリジナル右眼用画像３３Ｒとを含む。また、補正パターンは、左眼画像３３Ｌを補正するための第１パターン３２Ｌと、右眼用画像３３Ｒを補正するための第２パターン３２Ｒと含む。

なお、図８において、パターン記憶部１５１は、反射領域テーブル１５５および補正量テーブル１５６の組を複数備えてもよい。この複数の組は、経年変化に対応し、風防ガラス２０１の使用年数あるいはユーザ指定によって１組が選択されるようにしてもよい。

なお、各実施の形態では、表示装置１００が車両に搭載される例を説明したが、表示装置１００は、オートバイ、航空機、船舶等に搭載されてもよいし、観光バス、観覧車、海中探査船、アトラクションカート等に搭載されてもよい。さらに、表示装置１００は、車両等の移動体に限らず、移動体以外の窓枠に搭載し、湾曲面を有する窓ガラスに反射するようにしてもよい。

また、各実施の形態では、風防ガラスがフロントガラスである例を説明したが、風防ガラスはサイドガラス、リアガラス、シーリングガラスであってもよい。また、風防ガラスの反射面が凹形状に湾曲している例を説明したが凸形状に湾曲していてもよい。

また、表示部１１０は、裸眼立体視可能な表示画像を表示する例を説明したが、偏光メガネまたはシャッターメガネによる立体視可能な画像を表示する構成でもよい。なお、シャッターメガネは、液晶板等により左眼と右眼を、右眼用画像と左眼用画像の表示に同期して交互に遮光するメガネをいう。

また、各実施形態では表示装置１００が運転席のドライバー側に搭載される例を説明したが、助手席側に搭載してもよい。また、表示装置１００は、後部座席の搭乗者をユーザとしてもよい。

以上、例示的な各実施の形態について説明したが、本願の請求の範囲は、これらの実施の形態に限定されるものではない。添付の請求の範囲に記載された主題の新規な教示および利点から逸脱することなく、上記各実施の形態においてさまざまな変形を施してもよく、上記各実施の形態の構成要素を任意に組み合わせて他の実施の形態を得てもよいことを、当業者であれば容易に理解するであろう。したがって、そのような変形例や他の実施の形態も本開示に含まれる。

本開示は、車載用のヘッドアップディスプレイなどの表示装置に利用可能である。

１００ 表示装置
１１０ 表示部
１２０ 補正部
１３０ カメラ
１４０ 検出部
１５０ 変更部
１５１ パターン記憶部
１５２ 第１読み出し部
１５３ 第２読み出し部
１５４ 選択部
１５５ 反射領域テーブル
１５６ 補正量テーブル
１６０ 取得部
２０１ 風防ガラス
２０２ ダッシュボード
２０３ ハンドル
２０４ パネルカバー
ＶＭ１ 虚像
ＶＭ２ 立体虚像

Claims (10)

1. 裸眼立体視用の表示画像を風防ガラスに反射させる表示部と、
   前記風防ガラスの湾曲形状に応じた補正パターンに従って前記表示部で表示すべき画像を補正する補正部とを備え、
   前記表示すべき画像は、左眼用画像と右眼用画像とを含み、
   前記補正パターンは、前記左眼用画像を補正するための第１パターンと、前記右眼用画像を補正するための第２パターンとを含む
   表示装置。
2. 前記表示装置は、さらに
   ユーザを撮像するカメラと、
   前記カメラにより撮像された画像から前記ユーザの左眼の位置および右眼の位置を検出する検出部と、
   前記左眼の位置および右眼の位置に応じて前記第１パターンおよび第２パターンを変更する変更部とを備える
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記変更部は、前記検出部により検出された左眼の位置または右眼の位置が変化した場合に前記補正パターンを変更する
   請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記検出部は、前記カメラの動画撮影によるフレーム毎に前記ユーザの左眼の位置および右眼の位置を検出する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記検出部は、ｘｙｚ座標系における左眼の位置および右眼の位置を示す座標を検出し、
   前記変更部は、前記座標に応じて前記第1パターンおよび第２パターンを変更する
   請求項２に記載の表示装置。
6. 前記変更部は、前記風防ガラスの経年変化に応じた湾曲形状に対応する補正パターンを記憶し、前記風防ガラスの使用年数に応じて前記補正パターンを変更する
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の表示装置。
7. 前記表示装置は、前記表示部の傾斜角度あるいは設置位置を調節する調節部を備える
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の表示装置。
8. 前記変更部は、さらに、前記表示画像のアスペクト比を変更するように前記補正パターンを調整する
   請求項１〜７に記載の表示装置。
9. 裸眼立体視用の表示画像を風防ガラスに反射させる表示方法であって、
   前記風防ガラスの湾曲形状に応じた補正パターンに従って前記表示部で表示すべき画像を補正するステップと、
   補正された画像を表示するステップとを有し、
   前記表示すべき画像は、左眼用画像と右眼用画像とを含み、
   前記補正パターンは、前記左眼画像を補正するための第１パターンと、前記右眼用画像を補正するための第２パターンとを含む
   表示方法。
10. 請求項９に記載の表示方法をコンピュータに実行させるプログラム。

Images