JP2018202950A - 表示システム、電子ミラーシステム及び移動体 - Google Patents

Abstract

【課題】表示する画像を見る人が距離感を掴みやすい表示システム、電子ミラーシステム及び移動体を提供する。【解決手段】表示システム１０は、表示面２１と、表示用ミラー３と、表示素子４と、を備える。表示面２１は、カメラから出力される撮像画像に基づく画像が表示される。表示用ミラー３は、表示面２１に表示される画像を反射する。表示素子４は、表示面２１と表示用ミラー３との間の光路ＯＰ上に配置される。表示素子４は、表示用ミラー３の視野内であってかつカメラの視野外に存在する物体の少なくとも一部をパターン像ＰＡ１として表示する。【選択図】図２

Description

本開示は、一般に表示システム、電子ミラーシステム及び移動体に関し、より詳細には、撮像画像に基づく画像を表示する表示システム、電子ミラーシステム及び移動体に関する。

従来、車両の後方や側方の様子を撮像する撮像装置と、撮像装置から出力された映像信号を映像として表示する表示装置と、を備える電子ミラーシステムが知られている（特許文献１）。ここにおいて、表示装置は、車両の内部において、運転者が表示装置の映像を確認しやすい位置に設置されている。表示装置は、液晶ディスプレイ等で構成されている。

特開２００９−８３６１８号公報

特許文献１に記載された電子ミラーシステムでは、液晶ディスプレイに表示される映像を見た人が、撮像装置により撮像された別の車両等との距離感を掴みにくい。

本開示の目的は、表示する画像を見る人が距離感を掴みやすい表示システム、電子ミラーシステム及び移動体を提供することにある。

本開示の一態様の表示システムは、表示面と、表示用ミラーと、表示素子と、を備える。前記表示面は、カメラから出力される撮像画像に基づく画像が表示される。前記表示用ミラーは、前記表示面に表示される画像を反射する。前記表示素子は、前記表示面と前記表示用ミラーとの間の光路上に配置される。前記表示素子は、前記表示用ミラーの視野内であってかつ前記カメラの視野外に存在する物体の少なくとも一部をパターン像として表示する。

本開示の一態様の電子ミラーシステムは、上記の表示システムと、前記表示システムに前記撮像画像を出力するカメラと、を備える。

本開示の一態様の移動体は、上記の電子ミラーシステムと、前記電子ミラーシステムが搭載される移動体本体と、を備える。

本開示は、表示する画像を見る人が距離感を掴みやすい、という利点がある。

図１は、実施形態１に係る表示システムを備える自動車の概念図である。 図２は、同上の係る表示システムの構成を示す概念図である。 図３Ａは、同上の表示システムの表示素子の正面図である。図３Ｂは、同上の表示システムの表示素子の側面図である。 図４は、同上の表示システムを用いた場合のユーザの眼の焦点を説明する概念図である。 図５は、同上の表示システムを適用した自動車における表示用ミラーの位置を説明する概念図である。 図６は、同上の表示システムのユーザの視野と表示面に表示される画像の虚像との関係を示す概念図である。 図７Ａは、同上の表示システムのユーザの視野と表示面に表示される画像の虚像との関係を示す概念図である。図７Ｂは、同上の表示システムにおける画像と表示用ミラーで反射された画像との相対的な位置関係の概念図である。 図８Ａは、同上の表示システムのユーザの視野と表示面に表示される画像の虚像との関係を示す概念図である。図８Ｂは、同上の表示システムにおける画像と表示用ミラーで反射された画像との相対的な位置関係の概念図である。 図９Ａは、実施形態１の第１変形例に係る表示システムの表示素子の正面図である。図９Ｂは、同上の表示システムの表示素子の側面図である。図９Ｃは、同上の表示システムの表示素子の背面図である。 図１０は、実施形態１の第２変形例に係る表示システムの表示素子を示す概念図である。 図１１Ａは、実施形態１の第３変形例に係る表示システムの表示素子においてパターン像が表示されている状態を示す概念図である。図１１Ｂは、同上の表示システムにおいてパターン像が表示されていない状態を示す概念図である。 図１２は、実施形態１の第４変形例に係る表示システムの表示素子を示す概念図である。 図１３は、実施形態１の第５変形例に係る表示システムの構成を示す概念図である。 図１４は、実施形態１の第６変形例に係る表示システムにおいて表示用ミラーで反射された画像を示す概念図である。 図１５は、実施形態２に係る表示システムの構成を示す概念図である。

下記の実施形態等において説明する図１〜１５は、概念図であり、図中の各構成要素の大きさ、厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。

（実施形態１）
（１）概要
本実施形態に係る表示システム１０は、図１に示すように、例えば、移動体としての自動車１００に用いられるシステムである。

この表示システム１０は、自動車１００の本体（移動体本体）１１０に搭載される。表示システム１０では、撮像画像に基づく画像Ｐ１が表示面２１に表示されると、表示用ミラー３で反射された画像（以下、反射画像ともいう）Ｐ２（図２及び５参照）が、表示用ミラー３を見る対象者であるユーザ２００（自動車１００の運転者）に視認される。表示用ミラー３は、本体１１０の天井部分１０１においてウインドシールド１０２（フロントガラス）に近い前側部分であって、前部座席１０３に着座するユーザ２００が前方を向いた状態でユーザ２００の視界に入る位置に配置されている（図１参照）。撮像画像は、自動車１００の後方を撮像するカメラ（撮像装置）９０から出力される。カメラ９０は、自動車１００の本体１１０に搭載される。ユーザ２００は表示用ミラー３で反射画像Ｐ２を見るので、ユーザ２００には、自身の眼（眼球）２０１を基準として表示用ミラー３よりも遠方の空間に、表示面２１の画像Ｐ１が表示されているかのように見える（図３参照）。つまり、ユーザ２００には、ユーザ２００から表示用ミラー３が見える方向において、自動車１００の前方の位置に表示面２１の画像Ｐ１の虚像３００（図４参照）が表示されているように見える。

ところで、特許文献１に記載された電子ミラーシステムでは、自動車の運転者は、液晶ディスプレイで構成された表示装置に表示された画像の実像を見る。よって、運転者にとっては、例えば、自動車の前方の道路状況を見るときに眼のピントを合わせる位置までの距離と表示装置の画像を見るときとに眼のピントを合わせる位置まで距離との距離差が大きいので、ピントの調整量が大きく、ピント合わせ（焦点合わせ）の時間が長くなる。

これに対し、表示システム１０では、図４に示すように、ユーザ２００にとっては、自動車１００の前方の道路状況を見るときに眼２０１のピントを合わせる位置までの距離Ｌ１と虚像３００を見るときに眼２０１のピントを合わせる位置までの距離Ｌ２との距離差ΔＬが小さくなる。よって、表示システム１０では、ユーザ２００のピント調整量を少なくでき、ユーザ２００のピント合わせの時間を短くすることができる。また、表示システム１０では、ユーザ２００が、高齢、遠視等で比較的短い距離にピントを合わせづらい場合でもピント調整が容易になる。

本実施形態に係る表示システム１０は、表示面２１と表示用ミラー３との間の光路ＯＰ上に配置される表示素子４を備えている。ここにおいて、表示素子４は、表示用ミラー３の視野内であってかつカメラ９０の視野ＦＶ９（図１参照）外に存在する物体の一部をパターン像ＰＡ１として表示する。ここにおいて、表示素子４は、第１面４１と、第２面４２と、を有し、第１面４１を通して表示素子４に入射した光を、第２面４２を通して表示素子４から出射するように構成されている。よって、表示システム１０では、表示用ミラー３を見るユーザ２００において、表示面２１に表示される画像Ｐ１と表示素子４に表示されるパターン像ＰＡ１とが重なって見える。これにより、表示システム１０では、撮像装置から出力された映像信号を映像として表示する表示装置を運転者が直接見る場合に比べて、ユーザ２００が自動車１００の後方の他の自動車等との距離感を掴みやすい、という利点がある。

（２）構成
（２．１）表示システムの全体構成
本実施形態に係る表示システム１０は、図１、２、４、６、７Ａ及び８Ａに示すように、表示面２１を有する表示部（画像形成部）２と、表示用ミラー３と、表示素子４と、を備えている。図４、６、７Ａ及び８Ａでは、表示素子４の図示を省略してある。また、表示システム１０は、表示部２を制御する制御部を更に備えている。

表示面２１は、カメラ９０から出力される撮像画像に基づく画像Ｐ１が表示される。カメラ９０は、表示システム１０の構成要素ではない。カメラ９０における撮像素子は、ＣＭＯＳ（Complementary MOS）イメージセンサである。撮像素子は、ＣＭＯＳイメージセンサに限らず、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサ等でもよい。

表示部２は、画像を形成する光を出力する。表示部２は、図２に示すように、液晶パネル２２（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）及び光源装置２３を有している。液晶パネル２２は、光源装置２３の前方に配置されている。光源装置２３は、液晶パネル２２のバックライトとして用いられる。光源装置２３は、いわゆる面光源である。光源装置２３は、発光ダイオード又はレーザダイオード等の固体発光素子を用いた、サイドライト方式の光源装置である。光源装置２３からの光は液晶パネル２２を透過して表示部２の表示面２１から出力される。表示面２１から出力される光（出力光）は、液晶パネル２２に表示された画像を反映した光である。図２では、表示部２の表示面２１に表示される画像Ｐ１の一点（ある画素点）から出力される光の進行経路（光路ＯＰ）を模式的に表している。

表示システム１０では、液晶パネル２２の縦方向が反射画像Ｐ２の縦方向となり、液晶パネル２２の横方向が反射画像Ｐ２の横方向となる。反射画像Ｐ２の縦方向は、虚像３００（図４参照）の縦方向、つまりユーザ２００の視野内において鉛直方向に沿った方向である。反射画像Ｐ２の横方向は、虚像３００の横方向、つまりユーザ２００の視野内において水平方向に沿った方向である。

制御部は、表示部２（液晶パネル２２及び光源装置２３）を制御する。ここにおいて、制御部は、カメラ９０から出力される撮像画像を取得して撮像画像に基づく画像Ｐ１を表示部２に表示させる。撮像画像は、自動車１００の後部に搭載されているカメラ９０が自動車１００の後方を撮像することで生成された画像である。制御部は、一例として、取得した撮像画像をそのまま画像Ｐ１として表示部２に表示させる。ここにおいて、カメラ９０は自動車１００の後部において左右方向の中央に配置されている。これにより、カメラ９０は、カメラ９０よりも後方の範囲（カメラ９０の視野ＦＶ９内）を撮像することができる。表示システム１０は、電子ミラーシステム８０に適用することができる。電子ミラーシステム８０は、表示システム１０と、表示システム１０に撮像画像を出力するカメラ９０と、を備える。電子ミラーシステム８０は、自動車１００のインサイドミラーとして用いることができる。

制御部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びメモリを主構成とするマイクロコンピュータにて構成されている。言い換えれば、制御部は、ＣＰＵ及びメモリを有するコンピュータにて実現されており、ＣＰＵがメモリに格納されているプログラムを実行することにより、コンピュータが制御部として機能する。プログラムは、ここでは制御部のメモリに予め記録されているが、インターネット等の電気通信回線を通じて、又はメモリカード等の記録媒体に記録されて提供されてもよい。

表示用ミラー３は、凹面ミラーである。表示用ミラー３は、一例として、ガラス製の基材と、基材の凹面に形成された反射膜と、を有する。反射膜は、例えば、金属膜である。

表示用ミラー３は、表示面２１に表示される画像Ｐ１を反射する。表示システム１０における表示用ミラー３は、表示面２１に表示される画像Ｐ１のうちの一部の領域のみを反射画像Ｐ２として反射する。

表示システム１０では、図６に示すように、ユーザ２００から離れた空間の仮想平面上での、画像Ｐ１全体に対する虚像３００の大きさが、表示用ミラー３で決まるユーザ２００の眼２０１の視野ＶＦ２よりも大きくなるように、表示用ミラー３の大きさを決めてある。ここにおいて、表示システム１０では、上記の仮想平面上において視野ＶＦ２の外周線が虚像３００の外周線の内側に位置するように、表示用ミラー３の大きさを決めてある。これにより、表示システム１０は、表示用ミラー３を見るユーザ２００（対象者）の眼２０１の移動に伴って遠方に虚像３０１として表示される反射画像Ｐ２の位置が変わるように構成されている（図７Ａ、７Ｂ、８Ａ及び８Ｂ参照）。ここにおいて、反射画像Ｐ２は、画像Ｐ１の縦方向と横方向とのいずれの方向においても画像Ｐ１よりも画素数が少ない。

以下では、説明の便宜上、ユーザ２００の２つの眼２０１を、互いに区別するために右眼２０１Ｒ、左眼２０１Ｌと称することもある。また、以下の図７Ａ及び８Ａの説明における「右側」は、ユーザ２００から見て右側であることを意味し、「左側」は、ユーザ２００から見て左側であることを意味する。表示システム１０では、表示面２１のサイズがあらかじめ決められている場合、虚像３０１のサイズが視野ＶＦ２よりも大きくなるように表示用ミラー３の曲率半径を決めてもよい。

図７Ａは、ユーザ２００の右眼２０１Ｒと左眼２０１Ｌとを結ぶ直線の中点と表示面２１の中心とが一つの鉛直面ＶＰの面内に位置している場合の概念図である。図８Ａは、ユーザ２００の右眼２０１Ｒと左眼２０１Ｌとを結ぶ直線の中点が図７Ａにおける位置から右側に移動して右眼２０１Ｒがアイボックス２０３の右端まで移動した場合の概念図である。ここでいう「アイボックス２０３」は、ユーザ２００が画像を欠けることなく視認できる範囲である。より詳細には、「アイボックス２０３」は、眼２０１の視野の全体に虚像３００の一部が映る視点範囲である。表示システム１０では、ユーザ２００の眼２０１がアイボックス２０３の範囲内にあれば反射画像Ｐ２は、図７Ｂ及び８Ｂに示すように画像Ｐ１内に収まる。

また、図７Ａ及び８Ａに示すように、表示用ミラー３で画像Ｐ１の一部を反射することによって形成される虚像３０１は、表示面２１に表示される画像Ｐ１の全体を比較例の凹面ミラーで反射した場合に形成される虚像３００の一部になる。ここで、図７Ａでは、上下方向及び左右方向のそれぞれで全体の虚像３００の中央部が、ユーザ２００に見える虚像３０１となる。

図７Ａでは、虚像３００のうち、ユーザ２００の右眼２０１Ｒで見える虚像３０１の範囲を示している。ユーザ２００の左眼２０１Ｌで見える虚像３０１の範囲は、鉛直面ＶＰを基準として右眼２０１Ｒで見える虚像３０１の範囲と面対称になる。

図８Ａに示すように、ユーザ２００の右眼２０１Ｒと左眼２０１Ｌとを結ぶ直線の中点が図７Ａに示す位置に比べて右側に移動すると、ユーザ２００の右眼２０１Ｒで見える虚像３０１の範囲が左側に移動する。図８Ａでは、ユーザ２００の右眼２０１Ｒがアイボックス２０３の右端２０３Ｒに位置しており、ユーザ２００の右眼２０１Ｒで見える虚像３０１の左端３０１Ｌが虚像３００の左端３００Ｌに一致している。

図８Ａとは逆に、ユーザ２００の右眼２０１Ｒと左眼２０１Ｌとを結ぶ直線の中点が図７Ａに示す位置に比べて左側に移動すると、ユーザ２００の左眼２０１Ｌで見える虚像３０１の範囲が右側に移動する。ユーザ２００の左眼２０１Ｌがアイボックス２０３の左端２０３Ｌに位置するまで移動すると、ユーザ２００の左眼２０１Ｌで見える虚像３０１の右端３０１Ｒが虚像３００の右端３００Ｒに一致する。

したがって、表示システム１０では、ユーザ２００が顔を左右方向に動かした場合、ユーザ２００が従来の自動車のインサイドミラーを見る場合と同様、ユーザ２００の顔の移動に伴って、右眼２０１Ｒ及び左眼２０１Ｌでそれぞれ見える虚像３０１の範囲が変化する。ここにおいて、ユーザ２００の右眼２０１Ｒ及び左眼２０１Ｌがアイボックス２０３内にあれば、画像が欠けて見えることがない。

また、表示システム１０では、ユーザ２００が顔を上下方向に動かした場合も、ユーザ２００がインサイドミラーを見る場合と同様、ユーザ２００の顔の移動に伴って、右眼２０１Ｒ及び左眼２０１Ｌでそれぞれ見える虚像３０１の範囲が変化する。すなわち、ユーザ２００の顔が上側に移動すれば、右眼２０１Ｒ及び左眼２０１Ｌでそれぞれ見える虚像３０１の範囲が下側に移動し、ユーザ２００の顔が下側に移動すれば、右眼２０１Ｒ及び左眼２０１Ｌでそれぞれ見える虚像３０１の範囲が上側に移動する。ここにおいて、ユーザ２００の右眼２０１Ｒ及び左眼２０１Ｌがアイボックス２０３内にあれば、画像が欠けて見えることがない。

表示素子４は、表示面２１と表示用ミラー３との間の光路ＯＰ上に配置される。表示素子４は、表示用ミラー３の視野内であってかつカメラ９０の視野ＦＶ９外に存在する物体の少なくとも一部をパターン像ＰＡ１（図２及び３Ａ参照）として表示する素子である。ここにおいて、物体の少なくとも一部は、自動車１００のピラー１０５（図１参照）である。ここでいうピラー１０５は、自動車１００において後部座席の斜め後ろにある窓柱である。パターン像ＰＡ１は、一例として、２つの像部分ＰＡ１１と、像部分ＰＡ１２と、像部分ＰＡ１３と、を含んでいる。２つの像部分ＰＡ１１は、自動車１００の左右において互いに離れている２つのピラー１０５の各々に一対一に対応する。像部分ＰＡ１２は、自動車１００の２つのピラー１０５の上端に連結されている天井部分１０１（図１参照）の後部に対応する。像部分ＰＡ１３は、自動車１００の２つのピラー１０５の下端に連結されている部分に対応する。パターン像ＰＡ１は、図１の例に限らず、例えば、少なくとも２つのピラー１０５の各々に一対一に対応する２つの像部分ＰＡ１１を含んでいればよい。ピラー１０５の像部分ＰＡ１１の太さは、自動車１００の車種等に応じて変えてもよいし、自動車１００のピラー１０５よりも細く見える太さでもよい。

表示素子４は、図３Ａ及び３Ｂに示すように、透明板４０と、パターン像ＰＡ１と、を有する。透明板４０は、矩形板状であり、厚さ方向において互いに反対側にある第１面４１及び第２面４２を有する。第１面４１及び第２面４２の各々は、平面状である。第１面４１と第２面４２とは互いに平行である。言い換えれば、透明板４０の厚さは、一定である。パターン像ＰＡ１は、透明板４０の第１面４１に形成されているが、これに限らず、透明板４０の第２面４２に形成されていてもよい。パターン像ＰＡ１は、印刷技術により形成されている。要するに、パターン像ＰＡ１は、所定パターンの印刷膜である。
表示素子４は、光路ＯＰ上において表示面２１の近傍に配置される。表示素子４は、第１面４１と第２面４２とのうち第２面４２が表示面２１側となるように配置されている。光路ＯＰ上において、表示素子４と表示面２１との距離は、表示素子４と表示用ミラー３との距離よりも短い。

透明板４０は、例えば、ガラスにより形成されており、透明性を有する。ここで、「透明性を有する」とは、可視光に対する透過率が５０％以上、好ましくは７０％以上、９０％以上であるのが好ましい。透明板は、ガラスに限らず、例えば、アクリル樹脂等の樹脂により形成されていてもよい。

本実施形態に係る表示システム１０は、表示面２１と表示用ミラー３との間に表示素子４を備えていることにより、表示用ミラー３を見るユーザ２００において、画像Ｐ１とパターン像ＰＡ１とが重なって見える（図２の反射画像Ｐ２参照）。これにより、表示システム１０では、従来の電子ミラーシステムのように撮像装置から出力された映像信号を映像として表示する表示装置を運転者が直接見る場合に比べて、表示システム１０によって表示される画像（反射画像Ｐ２）を見るユーザ２００がパターン像ＰＡ１を基準（目印）として後方の他の自動車等との距離感を掴みやすい、という利点がある。

撮像画像に基づく画像Ｐ１が表示される表示面２１と、表示面２１に表示される画像Ｐ１を反射する表示用ミラー３と、を備える表示システム１０において、表示面２１に表示される画像Ｐ１の解像度は、虚像３００の表示位置における虚像３００の限界解像度よりも高いことが好ましい。ここで、「虚像３００の表示位置における虚像３００の限界解像度」（以下、単に限界解像度という）は、ユーザ２００の眼２０１から虚像３００までの視距離とユーザ２００の視力とで決まる値である。限界解像度は、人間の目の識別可能な解像度の限界値であり、例えば視力検査に用いられるランドルト環のギャップをもとに求めることができる。視距離が長いほど、限界解像度は低い値になる。また、ユーザ２００の視力が良いほど、限界解像度は高い値になる。限界解像度については、ユーザ２００の眼２０１から虚像３００までの視距離の値とユーザ２００の視力の値とを用いて所定の計算式から求めることができる。本実施形態の表示システム１０では、表示用ミラー３が表示面２１の画像の一部を拡大して表示するので、限界解像度が決まれば、この限界解像度に応じて表示面２１の画像Ｐ１の解像度が決定され、画像Ｐ１の解像度が限界解像度よりも高い値に設定される。このように表示面２１の画像Ｐ１の解像度が決定されていれば、虚像３００の表示位置において限界解像度よりも高い解像度の虚像３００が表示されることになり、虚像３００を見るユーザ２００は鏡を見ているように虚像３００の奥行き感、立体感を感じることができる。特に、自動車１００の走行中は自動車１００の移動に伴って高精細の画像が移動するため、ユーザ２００が、より立体感を感じることができる。

表示システム１０では、表示部２と表示素子４と制御部とが収納されている筐体２８と、表示用ミラー３が収納されている筐体３８とが別体であるが、これに限らず、例えば、表示部２と表示素子４と制御部と表示用ミラー３とが１つの筐体に収納されていてもよい。

（２．２）電子ミラーシステムの動作
電子ミラーシステム８０の動作について説明する。

例えば、自動車１００のバッテリから電子ミラーシステム８０に電力が供給され、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）から電子ミラーシステム８０に動作を開始させる制御信号が入力されると、電子ミラーシステム８０が動作を開始する。

例えば、自動車１００のＥＣＵから制御部に制御信号が入力されると、制御部は、カメラ９０に所定のフレームレートで自動車１００の後方を撮像させ、カメラ９０から撮像画像の画像データを取得する。

制御部は、カメラ９０から撮像画像の画像データが入力されると、撮像画像に基づく画像Ｐ１を表示部２の表示面２１に表示させる。

表示部２の表示面２１に表示された画像Ｐ１の一部は表示用ミラー３で反射される。これにより、ユーザ２００は、画像Ｐ１とパターン像ＰＡ１とが重なった反射画像Ｐ２を視認することができる。

（３）変形例
実施形態１は、本開示の様々な実施形態の一つに過ぎない。実施形態１は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（３．１）第１変形例
第１変形例に係る表示システム１０は、実施形態１の表示システム１０の表示素子４とは構成の異なる表示素子４ａ（図９Ａ、９Ｂ及び９Ｃ参照）を備えている点が実施形態１の表示システム１０と相違する。実施形態１と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。

表示素子４ａは、透明板４０と、第１パターン像要素４３と、第２パターン像要素４４と、を有する。透明板４０は、その厚さ方向において互いに反対側にある第１面４１及び第２面４２を有する。表示素子４ａでは、光路ＯＰ上において第１面４１が表示用ミラー３側に位置し、第２面４２が表示面２１側に位置する。

第１パターン像要素４３は、透明板４０の第１面４１に形成されている。第１パターン像要素４３は、パターン像ＰＡ１と同じ形状であってパターン像ＰＡ１の元になる。第２パターン像要素４４は、透明板４０の第２面４２に形成されている。第２パターン像要素４４は、パターン像ＰＡ１と同じ形状であってパターン像ＰＡ１の元になる。第１パターン像要素４３と第２パターン像要素４４とは、透明板４０の厚さ方向において重なるように配置されている。

表示素子４ａでは、第１パターン像要素４３の明るさ分布と第２パターン像要素４４の明るさ分布とが異なる。

第１パターン像要素４３と第２パターン像要素４４とのうち、光路ＯＰ上において表示用ミラー３に近い第１パターン像要素４３は、パターン像ＰＡ１に対応する実際の物体において相対的に表示用ミラー３に近い部分ほど明るい。これに対し、第１パターン像要素４３と第２パターン像要素４４とのうち、光路ＯＰ上において表示用ミラー３から遠い第２パターン像要素４４は、パターン像ＰＡ１に対応する実際の物体において相対的に表示用ミラー３から遠い部分ほど明るい。表示システム１０では、表示素子４ａに表示部２からの光が入射して表示素子４ａから出射するから、第１パターン像要素４３の輝度分布と第２パターン像要素４４の輝度分布とが互いに異なる。要するに、表示素子４ａは、ＤＦＤ（Depth-Fused 3-D）方式の表示素子である。よって、表示システム１０の表示用ミラー３を見るユーザ２００は、錯覚により、画像がより立体的に見え、例えば後方の他の自動車等との距離感をより掴みやすくなる。

（３．２）第２変形例
第２変形例に係る表示システム１０は、実施形態１の表示システム１０の表示素子４とは構成の異なる表示素子４ｂ（図１０参照）を備えている点が実施形態１の表示システム１０と相違する。

表示素子４ｂは、透明ブロック４５と、透明ブロック４５内に形成されたパターン像ＰＡ１と、を有する。表示素子４ｂは、３Ｄクリスタルガラスであり、透明ブロック４５がクリスタルガラスにより構成され、パターン像ＰＡ１がクリスタルガラスの改質部により構成されている。改質部は、クリスタルガラスに対してレーザ加工を施すことにより形成されている。

（３．３）第３変形例
第３変形例に係る表示システム１０は、実施形態１の表示システム１０の表示素子４とは構成の異なる表示素子４ｃ（図１１Ａ及び１１Ｂ参照）を備えている点が実施形態１の表示システム１０と相違する。

表示素子４ｃは、透明ディスプレイである。透明ディスプレイは、透明な画面にパターン像ＰＡ１を表示できるディスプレイである。透明ディスプレイは、透明液晶ディスプレイであるが、これに限らず、例えば、ＯＬＥＤディスプレイ等でもよい。表示素子４ｃは、例えば、制御部によって制御され、図１１Ａに示すようにパターン像ＰＡ１を表示した状態と、図１１Ｂに示すようにパターン像ＰＡ１を表示していない状態が、を切り替えられる。

（３．４）第４変形例
第４変形例に係る表示システム１０は、実施形態１の表示システム１０は、ＤＦＤディスプレイ６を備える点が実施形態１の表示システム１０と相違する。

ＤＦＤディスプレイ６は、立体錯覚現象を利用するディスプレイであり、ＤＦＤディスプレイ６は、２つの画像表示パネル６１、６２を備えている。また、ＤＦＤディスプレイ６は、光源装置６３を更に備えている。ＤＦＤディスプレイ６では、２つの画像表示パネル６１、６２のうち表示用ミラー３から遠い画像表示パネル６１（以下、第１画像表示パネル６１ともいう）の画面が、表示面２１である。また、ＤＦＤディスプレイ６では、表示用ミラー３に近い画像表示パネル６２（以下、第２画像表示パネル６２ともいう）が、パターン像ＰＡ１を表示する表示素子４ｄである。要するに、第１画像表示パネル６１には、撮像画像に基づく画像Ｐ１が表示される。また、第２画像表示パネル６２には、パターン像ＰＡ１が表示される。

２つの画像表示パネル６１、６２の各々は、液晶パネルである。光源装置６３は、２つの画像表示パネル６１、６２のバックライトとして用いられる。光源装置６３は、いわゆる面光源である。ＤＦＤディスプレイ６の２つの画像表示パネル６１、６２及び光源装置６３は、制御部によって制御される。

（３．５）第５変形例
第５変形例に係る表示システム１０は、実施形態１の表示システム１０と略同じであって、図１３に示すように、表示素子４が表示面２１と表示用ミラー３との間の光路ＯＰ上の第１位置と光路ＯＰ外の第２位置との間で回転可能である点が、実施形態１の表示システム１０と相違する。

（３．６）第６変形例
第６変形例に係る表示システム１０は、自動車１００の後方を撮像するカメラ９０（第１カメラ９０）、自動車１００の右後方を撮像する第２カメラ、自動車１００の左後方を撮像する第３カメラのそれぞれから出力される撮像画像を合成した画像に自動車１００のピラー等の物体を重ね合わせて表示させる。図１４は、第６変形例に係る表示システム１０において表示用ミラーで反射された画像を示す概念図の一例である。

（３．７）その他の変形例
以下、実施形態１の第１変形例〜第６変形例以外の変形例を列挙する。

表示部２は、液晶パネル２２と光源装置２３とを有する構成に限らない。表示部２は、例えば、拡散透過型のスクリーンに対し、スクリーンの背後からレーザ光を走査することで、スクリーン上に画像を描画する構成であってもよい。また、表示部２は、例えば、拡散透過型のスクリーンに対し、スクリーンの背後からプロジェクタで画像を投影する構成であってもよい。また、表示部２は、ＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）等を備える自発光型の表示パネルであってもよい。

撮像画像に基づく画像は、撮像画像そのものに限らず、例えば、撮像画像を画像処理した画像でもよいし、撮像画像をもとに作成したＣＧ（Computer Graphics）画像でもよい。例えば、夜間にはカメラ９０で撮像された画像は暗くなるので、撮像画像に基づく画像は、カメラ９０で撮像された画像に対して明るさ補正を行った画像でもよい。また、撮像画像に基づく画像は、カメラ９０で撮像された画像から障害物を抽出し、障害物を示すＣＧ（Computer Graphics）画像を撮像画像に重畳した画像でもよい。

また、表示システム１０では、反射画像Ｐ２の縦方向の画素数が画像Ｐ１の縦方向の画素数よりも少なく、かつ、反射画像Ｐ２の横方向の画素数が画像Ｐ１の横方向の画素数よりも少ないが、これに限らない。例えば、表示システム１０では、反射画像Ｐ２の縦方向と横方向との一方の画素数が画像Ｐ１において対応する方向（縦方向又は横方向）の画素数よりも少ないだけでもよい。

また、表示システム１０では、表示素子４のパターン像ＰＡ１が半透明な印刷膜でもよい。これにより、表示用ミラー３を見るユーザ２００にとっては、死角が減る。

また、表示システム１０では、表示素子４の代わりに、ＤＦＤディスプレイを備えていてもよい。ＤＦＤディスプレイは、立体錯覚現象を利用するディスプレイである。この場合、ＤＦＤディスプレイは、光路ＯＰ上において表示用ミラー３側に配置される第１液晶パネルと、表示面２１側に配置される第２液晶パネルと、を有する。ここにおいて、第１液晶パネルには、第１変形例で説明した第１パターン像要素と同様の明るさ分布を有する第１パターン像要素を含む画像が表示される。第２液晶パネルには、第１変形例で説明した第２パターン像要素と同様の明るさ分布を有する第２パターン像要素を含む画像が表示される。

また、表示システム１０では、表示素子４が表示面２１に対して平行に配置されているが、表示素子４の上辺を下辺に対して表示面２１から遠ざけて配置してもよい。これにより、表示システム１０を見るユーザ２００にとっては、表示素子４が表示面２１に対して平行に配置されている場合に比べて立体的に見えるようになる。

また、表示素子４は平板上にパターン像が形成された構成としているが、立体的な構造体でもよい。これにより、表示システム１０を見るユーザ２００にとっては、表示素子４が平板上のパターン像である場合に比べて立体的に見えるようになる。

また、自動車１００ではカメラ９０が自動車１００の後側方であって従来のドアミラー、フェンダーミラーで視認できる範囲の画像を撮像するように配置されていてもよい。この場合、電子ミラーシステム８０は、従来のドアミラー、フェンダーミラーの代わりの後方確認ミラーとして用いてもよい。

また、電子ミラーシステム８０を適用する移動体は、自動車１００に限らない。例えば、電子ミラーシステム８０は、二輪車、電車、航空機、建設機械、及び船舶等の自動車１００以外の移動体にも適用可能である。要するに、移動体本体は、自動車の車両に限らず、二輪車、電車、航空機、建設機械、及び船舶等の自動車１００以外の移動体の本体でもよい。さらに、電子ミラーシステム８０は、移動体に限らず、例えば、アミューズメント施設、医療設備等に用いられてもよい。

（実施形態２）
本実施形態に係る表示システム１０ｇは、図１５に示すように、表示面２１と表示用ミラー３との間の光路Ｐ１上に配置されているミラー７を備えている点が、実施形態１に係る表示システム１０とは相違する。以下、実施形態１と同様の構成については、共通の符号を付して適宜説明を省略する。

ミラー７は、表示面２１側からの画像Ｐ１を表示用ミラー３側へ反射するように構成されている。表示素子４、ミラー７及び表示用ミラー３は、表示面２１と表示用ミラー３との間の光路ＯＰ（表示面２１から出力される光の光路）上において、表示素子４、ミラー７、表示用ミラー３の順で配置されている。

すなわち、ミラー７は、表示面２１からの光（以下、出力光ともいう）が表示素子４を通して入射するように、液晶パネル２２から見て光源装置２３とは反対側、つまり液晶パネル２２の前方に配置されている。ミラー７は、表示面２１側からの出力光を、表示用ミラー３に向けて反射する。表示用ミラー３は、ミラー７で反射された表示面２１の出力光が入射するような位置に配置されている。表示用ミラー３は、ミラー７で反射された表示面２１の出力光を、ユーザ２００の眼２０１に向けて反射する。

ミラー７は、平面鏡である。ミラー７は、一例として、ガラス製の基材と、この基材の表面に形成された金属膜等からなる反射膜と、を有する。よって、ミラー７では、表示面２１からの出力光が反射膜の表面で反射される。

本実施形態の表示システム１０ｇでは、表示部２、ミラー７及び表示用ミラー３は、鉛直面内に形成される三角形の頂点位置に配置されている。ここでいう「鉛直面」は、表示部２が表示する画像の縦方向（鉛直方向）及び出力光の進行方向（光軸）を含む平面である。表示システム１０ｇでは、表示面２１からの出力光を、まずはミラー７で反射し、さらに表示用ミラー３で反射する。

したがって、本実施形態の表示システム１０ｇでは、表示面２１からの出力光が２回反射される。表示システム１０ｇの変形例では、表示面２１からの出力光が３回以上反射されるようにミラー７の数を増やしてもよい。要するに、表示システム１０ｇは、表示面２１からの出力光を複数回反射するように構成されていればよい。ここで、表示面２１とユーザ２００の眼２０１との間の光路長は、ユーザ２００の眼２０１に見える虚像３００の投影位置とユーザ２００の眼２０１との間の距離に関係する。よって、表示システム１０ｇでは、表示面２１からの出力光を複数回反射することで、ユーザ２００の眼２０１から虚像３００の投影位置までの距離を長くすることができる。

また、表示システム１０ｇでは、表示部２と制御部と表示用ミラー３とミラー７とを１つの筐体３５に収納してある。表示システム１０ｇでは、例えば、ユーザ２００の眼２０１から虚像３００までの距離を実施形態１の表示システム１０と同じにすれば、表示システム１０ｇの小型化を図ることが可能となる。

表示システム１０ｇは、表示面２１と表示用ミラー３との間の光路ＯＰ上に、ミラー７以外の光学部品（例えば、レンズ等）を有していてもよい。

実施形態２に係る表示システム１０ｇの構成（変形例を含む）は、実施形態１の第１変形例〜第６変形例の構成と適宜組み合わせ可能である。

（まとめ）
以上説明したように、第１の態様に係る表示システム（１０；１０ｇ）は、表示面（２１）と、表示用ミラー（３）と、表示素子（４；４ａ；４ｂ；４ｃ；４ｄ）と、を備える。表示面（２１）は、カメラ（９０）から出力される撮像画像に基づく画像（Ｐ１）が表示される。表示用ミラー（３）は、表示面（２１）に表示される画像（Ｐ１）を反射する。表示素子（４；４ａ；４ｂ；４ｃ；４ｄ）は、表示面（２１）と表示用ミラー（３）との間の光路（Ｐ１）上に配置される。表示素子（４）は、表示用ミラー（３）の視野内であってかつカメラ（９０）の視野（ＦＶ９）外に存在する物体の少なくとも一部をパターン像（ＰＡ１）として表示する。

この構成によれば、表示用ミラー（３）を見る対象者において、画像（Ｐ１）とパターン像（ＰＡ１）とが立体的に重なって見える。これにより、表示システム（１０；１０ｇ）では、従来の電子ミラーシステムのように撮像装置から出力された映像信号を映像として表示する表示装置を人が直接見る場合に比べて、表示システム（１０；１０ｇ）によって表示される画像を見る人がパターン像（ＰＡ１）を基準（目印）として距離感を掴みやすい、という利点がある。

第２の態様に係る表示システム（１０；１０ｇ）では、第１の態様において、表示素子（４）は、透明板（４０）と、パターン像（ＰＡ１）と、を有する。透明板（４０）は、その厚さ方向において互いに反対側にある第１面（４１）及び第２面（４２）を有する。パターン像（ＰＡ１）は、第１面（４１）と第２面（４２）とのいずれか一方に形成されている。

この構成によれば、表示素子（４）を比較的簡単な構成で実現できる。

第３の態様に係る表示システム（１０；１０ｇ）では、第１の態様において、表示素子（４ａ）は、透明板（４０）と、第１パターン像要素（４３）と、第２パターン像要素（４４）と、を有する。透明板（４０）は、その厚さ方向において互いに反対側にある第１面（４１）及び第２面（４２）を有する。第１パターン像要素（４３）は、透明板（４０）の第１面（４１）に形成されている。第１パターン像要素（４３）は、パターン像（ＰＡ１）と同じ形状であってパターン像（ＰＡ１）の元になる。第２パターン像要素（４４）は、透明板（４０）の第２面（４２）に形成されている。第２パターン像要素（４４）は、パターン像（ＰＡ１）と同じ形状であってパターン像（ＰＡ１）の元になる。第１パターン像要素（４３）の明るさ分布と第２パターン像要素（４４）の明るさ分布とが異なる。

この構成によれば、表示システム（１０，１０ｇ）の表示用ミラー（３）を見る人は、錯覚により、画像がより立体的に見え、距離感をより掴みやすくなる。

第４の態様に係る表示システム（１０；１０ｇ）では、第１の態様において、表示素子（４ｂ）は、透明ブロック（４５）と、透明ブロック（４５）内に形成されたパターン像（ＰＡ１）と、を有する。

この構成によれば、パターン像（ＰＡ１）の汚れ、傷等による画像の品質の低下を低減できる、という利点がある。

第５の態様に係る表示システム（１０；１０ｇ）では、第１の態様において、表示素子（４ｃ）は、透明ディスプレイである。

この構成によれば、パターン像（ＰＡ１）の汚れ、傷等による画像の品質の低下を低減できる、という利点や、必要に応じてパターン像（ＰＡ１）の表示をなくすことができるという利点や、パターン像（ＰＡ１）の変更が容易である、という利点がある。

第６の態様に係る表示システム（１０；１０ｇ）は、第１の態様において、２つの画像表示パネル（６１、６２）を含むＤＦＤディスプレイ（６）を備える。２つの画像表示パネル（６１、６２）のうち表示用ミラー（３）から遠い画像表示パネル（６１）の画面が表示面（２１）であり、表示用ミラー（３）に近い画像表示パネル（６２）が表示素子（４ｄ）である。

この構成によれば、必要に応じてパターン像（ＰＡ１）の表示をなくすことができるという利点や、パターン像（ＰＡ１）の変更が容易である、という利点がある。

第７の態様に係る表示システム（１０；１０ｇ）では、第１乃至６の態様のいずれか一つにおいて、表示用ミラー（３）は、凹面ミラーである。

この構成によれば、表示システム（１０；１０ｇ）の表示用ミラー（３）を見る人は、表示用ミラー（３）が平面ミラーである場合と比べて、画像がより立体的に見え、距離感をより掴みやすくなる。

第８の態様に係る電子ミラーシステム（８０）は、第１乃至７の態様のいずれか一つの表示システム（１０；１０ｇ）と、表示システム（１０；１０ｇ）に撮像画像を出力するカメラ（９０）と、を備える。

この構成によれば、従来の電子ミラーシステムのように撮像装置から出力された映像信号を映像として表示する表示装置を人が直接見る場合に比べて、表示システム（１０；１０ｇ）によって表示される画像を見る人が距離感を掴みやすい、という利点がある。

第９の態様に係る移動体（例えば、自動車１００）は、第８の態様の電子ミラーシステム（８０）と、電子ミラーシステム（８０）が搭載される移動体本体（例えば、自動車１００の本体１１０）と、を備える。

この構成によれば、電子ミラーシステム（８０）の表示システム（１０；１０ｇ）によって表示される画像を見る人が距離感を掴みやすい、という利点がある。

第１０の態様に係る表示システム（１０；１０ｇ）は、撮像画像に基づく画像（Ｐ１）が表示される表示面（２１）と、表示面（２１）に表示される画像（Ｐ１）を反射する表示用ミラー（３）と、を備える。表示用ミラー（３）によって所定の表示位置に表示される画像の限界解像度よりも、表示面（２１）の解像度が高い。なお、第１３の態様については、それ単独でも実施し得る態様であって、第１乃至７の態様のいずれか一つを前提とすることは必須ではない。

２１ 表示面
３ 表示用ミラー
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 表示素子
４０ 透明板
４１ 第１面
４２ 第２面
４３ 第１パターン像要素
４４ 第２パターン像要素
４５ 透明ブロック
６ ＤＦＤディスプレイ
６１ 画像表示パネル
６２ 画像表示パネル
１０、１０ｇ 表示システム
８０ 電子ミラーシステム
９０ カメラ
１００ 自動車（移動体）
１１０ 本体（移動体本体）
Ｐ１ 画像
ＰＡ１ パターン像
ＯＰ 光路

Claims (9)

1. カメラから出力される撮像画像に基づく画像が表示される表示面と、
   前記表示面に表示される画像を反射する表示用ミラーと、
   前記表示面と前記表示用ミラーとの間の光路上に配置され、前記表示用ミラーの視野内であってかつ前記カメラの視野外に存在する物体の少なくとも一部をパターン像として表示する表示素子と、を備える
   表示システム。
2. 前記表示素子は、厚さ方向において互いに反対側にある第１面及び第２面を有する透明板と、前記第１面と前記第２面とのいずれか一方に形成された前記パターン像と、を有する
   請求項１記載の表示システム。
3. 前記表示素子は、厚さ方向において互いに反対側にある第１面及び第２面を有する透明板と、前記透明板の前記第１面に形成され前記パターン像と同じ形状であって前記パターン像の元になる第１パターン像要素と、前記透明板の前記第２面に形成され前記パターン像と同じ形状であって前記パターン像の元になる第２パターン像要素と、を有し、前記第１パターン像要素の明るさ分布と前記第２パターン像要素の明るさ分布とが異なる
   請求項１記載の表示システム。
4. 前記表示素子は、透明ブロックと、前記透明ブロック内に形成された前記パターン像と、を有する
   請求項１記載の表示システム。
5. 前記表示素子は、透明ディスプレイである
   請求項１記載の表示システム。
6. ２つの画像表示パネルを含むＤＦＤディスプレイを備え、
   前記２つの画像表示パネルのうち前記表示用ミラーから遠い画像表示パネルの画面が前記表示面であり、前記表示用ミラーに近い画像表示パネルが前記表示素子である
   請求項１記載の表示システム。
7. 前記表示用ミラーは、凹面ミラーである
   請求項１乃至６のいずれか一項に記載の表示システム。
8. 請求項１乃至７のいずれか一項に記載の表示システムと、
   前記表示システムに前記撮像画像を出力するカメラと、を備える
   電子ミラーシステム。
9. 請求項８に記載の電子ミラーシステムと、
   前記電子ミラーシステムが搭載される移動体本体と、を備える
   移動体。