JP2019128389A - ヘッドアップディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体視域を左右方向に移動させることができ、かつ、車両に搭載されるパッケージ数を低減することができるヘッドアップディスプレイ装置を提供する。【解決手段】ヘッドアップディスプレイ装置１００は、立体視用の画像を表示する表示器２と、表示器２の表示面における縦方向及び横方向のうちの縦方向に沿う方向の回動軸ＲＡにより表示器２を回動させる回動機構７と、ヘッドアップディスプレイ装置１００に内蔵されている赤外線カメラ６による撮像画像に対する画像認識処理を実行することにより、ユーザＵの眼Ｅの位置を算出する位置算出部１２と、ユーザＵの眼Ｅと立体視用の画像による立体視域ＳＡとの位置関係に応じて、回動機構７を用いて表示器２を回動させることにより立体視域ＳＡを左右方向に移動させる制御を実行する回動制御部１３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッドアップディスプレイ装置に関する。

従来、車載用のヘッドアップディスプレイ装置が開発されている。また、車両のダッシュボードに搭載されている撮像装置による撮像画像に対する画像認識処理を実行することにより、当該車両の搭乗者の眼の位置、すなわち当該ヘッドアップディスプレイ装置のユーザの眼の位置を算出する技術が開発されている。

これに対して、特許文献１には、車載用のヘッドアップディスプレイ装置に内蔵されている赤外線カメラによる撮像画像に対する画像認識処理を実行することにより、当該車両の搭乗者の眼の位置、すなわち当該ヘッドアップディスプレイ装置のユーザの眼の位置を算出する技術が開示されている。これにより、ヘッドアップディスプレイ装置と撮像装置とが互いに別個のパッケージにより構成されている従来の構造に比して、車両のダッシュボードに搭載されるパッケージ数を低減することができる。

また、特許文献１記載のヘッドアップディスプレイ装置は、当該算出された眼の位置に応じてコンバイナ又は凹面鏡を回動させるものである。これにより、虚像の結像位置を自動的に調整している。

特開２００８−１２６９８４号公報

近年、右眼用の画像及び左眼用の画像に対応する可視光をウインドシールド又はコンバイナに投射することにより、両眼視差に基づく裸眼立体視（以下、単に「立体視」ということがある。）を実現するヘッドアップディスプレイ装置が開発されている（いわゆる「３Ｄ−ＨＵＤ」）。３Ｄ−ＨＵＤによる立体視は、ユーザの眼が所定の三次元領域（以下「立体視域」という。）内に位置しているときに実現される。ユーザの眼が立体視域外に位置しているときは、立体視が困難となり、いわゆる「二重像」又は「ちらつき」などが発生する。このため、ユーザの眼の位置を算出する技術を適用して、ユーザの眼の位置の変化に追従するように立体視域を移動させるのが好適である。

ここで、両眼視差に基づく裸眼立体視の原理により、左右方向に対する立体視域のサイズを大きくすることは困難である。より具体的には、左右方向に対する立体視域のサイズは、ユーザの両眼間の距離以下の値に設定される必要がある。このため、ユーザの眼の位置の変化に追従するように立体視域を移動させる場合、特に左右方向に立体視域を移動させることが重要となる。

これに対して、立体視に非対応のヘッドアップディスプレイ装置（いわゆる「２Ｄ−ＨＵＤ」）においては、虚像の視認性を向上する観点などから、ユーザの眼の位置に応じて、特に上下方向に対する虚像の結像位置を調整することが重要となる。特許文献１記載のヘッドアップディスプレイ装置においては、コンバイナ又は凹面鏡の回動方向が上下方向であるため、虚像の結像位置の調整方向も主として上下方向となる。

すなわち、特許文献１記載のヘッドアップディスプレイ装置は立体視に対応していない。仮に特許文献１記載のヘッドアップディスプレイ装置を３Ｄ−ＨＵＤに用いたとしても、立体視域を左右方向に移動させることはできないという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、立体視域を左右方向に移動させることができ、かつ、車両に搭載されるパッケージ数を低減することができるヘッドアップディスプレイ装置を提供することを目的とする。

本発明のヘッドアップディスプレイ装置は、立体視用の画像を表示する表示器と、表示器の表示面における縦方向及び横方向のうちの縦方向に沿う方向の回動軸により表示器を回動させる回動機構と、当該ヘッドアップディスプレイ装置に内蔵されている赤外線カメラによる撮像画像に対する画像認識処理を実行することにより、ユーザの眼の位置を算出する位置算出部と、ユーザの眼と立体視用の画像による立体視域との位置関係に応じて、回動機構を用いて表示器を回動させることにより立体視域を左右方向に移動させる制御を実行する回動制御部とを備えるものである。

本発明によれば、上記のように構成したので、立体視域を左右方向に移動させることができ、かつ、車両に搭載されるパッケージ数を低減することができる。

本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置の要部を側方から見た状態を示す断面図である。 本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置に設けられている制御基板の要部を示すブロック図である。 図３Ａは、本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置に設けられている制御基板の要部のハードウェア構成を示すブロック図である。図３Ｂは、本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置に設けられている制御基板の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置に設けられている制御基板の動作を示すフローチャートである。 立体視用の画像に対応する可視光が視差バリアにより分光される様子を示す説明図である。 ユーザの眼が立体視域の中央部に位置している状態を示す説明図である。 ユーザの眼が立体視域の縁部に位置している状態を示す説明図である。 立体視域の中心部の位置がユーザの眼の位置に近づくように立体視域が移動する様子を示す説明図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置の要部を側方から見た状態を示す断面図である。図２は、実施の形態１に係るヘッドアップディスプレイ装置に設けられている制御基板の要部を示すブロック図である。図１及び図２を参照して、実施の形態１のヘッドアップディスプレイ装置１００について説明する。

図１に示す如く、制御基板１、表示器２、ミラー３、赤外線光源４、赤外線反射板５、赤外線カメラ６及び回動機構７が筐体８に収容されている。図２に示す如く、制御基板１は画像生成部１１、位置算出部１２及び回動制御部１３を有している。

画像生成部１１は、立体視用の画像を生成するものである。より具体的には、画像生成部１１は、右眼用の画像と左眼用の画像とを生成するものである。表示器２は、画像生成部１１により生成された画像を表示するものである。ミラー３は、表示器２に表示された画像に対応する可視光を反射して、車両（不図示）のウインドシールドＷＳに投射するものである。以下、表示器２に表示された画像に対応する可視光、すなわち立体視用の画像に対応する可視光を「画像光」という。

表示器２は、表示部２１と、この表示部２１の表示面に沿うようにして設けられた分光部２２とを有している。表示部２１は、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）又はＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ Ｄｉｓｐｌａｙ）などのディスプレイにより構成されている。分光部２２は、例えば、視差バリアにより構成されている。

図１における実線の矢印Ｐ１は、表示器２からユーザＵの眼Ｅまでの画像光の光路を示している。Ｐ１に示す如く、表示器２が発した画像光は、赤外線反射板５を透過し、次いで、ミラー３により反射され、次いで、ウインドシールドＷＳにより反射され、次いで、ユーザＵの眼Ｅに到達する。これに対して、図１における二点鎖線の矢印Ｐ２は、ユーザＵにより知覚される画像光の光路を示している。Ｐ２に示す如く、画像光はユーザＵにより虚像ＶＩとして視認される。

赤外線光源４は、赤外線カメラ６による撮像用の赤外線を発するものである。赤外線光源４は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）により構成されている。図１に示す例において、赤外線光源４及び赤外線カメラ６は互いに隣設されている。以下、赤外線カメラ６による撮像用の赤外線を「撮像光」という。

図１における破線の矢印Ｐ３は、赤外線光源４からユーザＵの眼Ｅまでの撮像光の光路を示している。Ｐ３に示す如く、赤外線光源４が発した撮像光は、赤外線反射板５により反射され、次いで、ミラー３により反射され、次いで、ウインドシールドＷＳにより反射され、次いで、ユーザＵの眼Ｅに到達する。このとき、ウインドシールドＷＳにより反射された撮像光は、ユーザＵの眼Ｅのみならず、ユーザＵの顔を含む所定の範囲内に存在する物体に照射される。

図１における破線の矢印Ｐ４は、ユーザＵの眼Ｅから赤外線カメラ６までの撮像光の光路を示している。Ｐ４に示す如く、ユーザＵの顔を含む所定の範囲内に存在する物体により反射された撮像光は、ウインドシールドＷＳにより反射され、次いで、ミラー３により反射され、次いで、赤外線反射板５により反射され、次いで、赤外線カメラ６に到達する。すなわち、赤外線カメラ６は、ユーザＵの顔を含む所定の範囲（以下「撮像範囲」という。）を撮像するものである。

このように、ヘッドアップディスプレイ装置１００内の光学系はミラー３及び赤外線反射板５を含むものであり、この光学系は画像光及び撮像光により共用されるものである。このため、赤外線反射板５とミラー３間、ミラー３とウインドシールドＷＳ間、及び、ウインドシールドＷＳとユーザＵの眼Ｅ間においては、画像光の光路Ｐ１と撮像光の光路Ｐ３，Ｐ４とが互いに重畳している。しかしながら、通常、赤外線である撮像光はユーザＵにより不可視である。このため、ユーザＵの眼Ｅに照射される撮像光が虚像ＶＩの視認性に影響を与えることはなく、視認性の低下を回避することができる。また、撮像光に赤外線を用いることにより、夜間の撮像に対応することができる。

また、赤外線反射板５は可視光を透過するとともに赤外線を反射するものである。赤外線反射板５が表示器２とミラー３間に配置されていることにより、撮像光が表示器２に照射されるのを防ぐことができるのはもちろんのこと、太陽光に含まれる赤外線が表示器２に照射されるのも防ぐことができる。この結果、表示器２の温度上昇を抑制することができる。なお、赤外線反射板５の面積を小さくして製造コストの低減を図る観点から、赤外線反射板５は可能な限り表示器２の近くに配置するのが好適である。

位置算出部１２は、赤外線カメラ６による撮像画像を示す画像データを赤外線カメラ６から取得するものである。位置算出部１２は、当該取得された画像データに対する画像認識処理を実行することにより、ユーザＵの眼Ｅの位置を算出するものである。

具体的には、例えば、位置算出部１２は、公知の画像認識処理を実行することにより右眼Ｅ_Ｒの位置及び左眼Ｅ_Ｌの位置を算出する。または、例えば、位置算出部１２は、公知の画像認識処理を実行することにより両眼Ｅ_Ｒ，Ｅ_Ｌ間の中心部の位置を算出する。なお、位置算出部１２は、公知の画像認識処理を実行することによりユーザＵの頭部の位置を算出して、当該算出された頭部の位置に基づき両眼Ｅ_Ｒ，Ｅ_Ｌ間の中心部の位置を推定するものであっても良い。

通常、表示部２１の表示面は長手方向及び短手方向を有する形状（例えば長方形状）であり、当該長手方向に沿う方向が表示の横方向、当該短手方向に沿う方向が表示の縦方向となる。回動機構７は、回動機構７に内蔵されているモータ（不図示）を用いて、当該縦方向に沿う軸（以下「回動軸」という。）ＲＡにより表示器２を回動させるものである。図１における両方向の矢印ＲＤは、回動機構７により表示器２が回動可能な方向を示している。

回動機構７内のモータは、例えば、ステッピングモータを用いたものである。これにより、回動機構７を安価に実現することができる。

回動制御部１３は、位置算出部１２により算出されたユーザＵの眼Ｅの位置に応じて、回動機構７を用いて表示器２を回動させることにより立体視域ＳＡを左右方向に移動させる制御を実行するものである。回動制御部１３による制御の具体例については、図５〜図８を参照して後述する。

画像生成部１１、位置算出部１２及び回動制御部１３により、制御基板１の要部が構成されている。制御基板１、表示器２、ミラー３、赤外線光源４、赤外線反射板５、赤外線カメラ６、回動機構７及び筐体８により、ヘッドアップディスプレイ装置１００の要部が構成されている。

次に、図３を参照して、制御基板１の要部のハードウェア構成について説明する。

図３Ａに示す如く、制御基板１にはプロセッサ１４及びメモリ１５が実装されている。メモリ１５には、制御基板１を画像生成部１１、位置算出部１２及び回動制御部１３として機能させるためのプログラムが記憶されている。メモリ１５に記憶されているプログラムをプロセッサ１４が読み出して実行することにより、画像生成部１１、位置算出部１２及び回動制御部１３の機能が実現される。

プロセッサ１４は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）などを用いたものである。メモリ１５は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの半導体メモリを用いたものである。

または、図３Ｂに示す如く、制御基板１に専用の処理回路１６が実装されており、この処理回路１６により画像生成部１１、位置算出部１２及び回動制御部１３の機能が実現されるものであっても良い。処理回路１６は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ−ｏｎ−ａ−Ｃｈｉｐ）又はシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ−Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）などを用いたものである。

または、制御基板１にプロセッサ１４、メモリ１５及び処理回路１６が実装されており、画像生成部１１、位置算出部１２及び回動制御部１３のうちの一部の機能がプロセッサ１４及びメモリ１５により実現されるとともに、残余の機能が処理回路１６により実現されるものであっても良い。

次に、図４のフローチャートを参照して、制御基板１の動作について、位置算出部１２及び回動制御部１３の動作を中心に説明する。

まず、ステップＳＴ１にて、位置算出部１２は、赤外線カメラ６による撮像画像を示す画像データを赤外線カメラ６から取得する。位置算出部１２は、当該取得された画像データに対する画像認識処理を実行することにより、ユーザＵの眼Ｅの位置を算出する。眼Ｅの位置の算出方法の具体例は既に説明したとおりであるため、再度の説明は省略する。

次いで、ステップＳＴ２にて、回動制御部１３は、ステップＳＴ１で算出された眼Ｅの位置に応じて、回動機構７を用いて表示器２を回動させることにより立体視域ＳＡを左右方向に移動させる制御を実行する。ステップＳＴ２における制御の具体例については、図５〜図８を参照して後述する。

次いで、図５〜図８を参照して、回動制御部１３による制御の具体例などについて説明する。

図５に示す如く、表示器２は、表示部２１の表示面に沿うようにして設けられた分光部２２を有している。図５に示す例において、分光部２２は視差バリアにより構成されている。視差バリアは、略一定間隔に配列された複数本の短冊状のバリア２２_１〜２２_Ｎにより構成されている。なお、Ｎは視差バリアに含まれるバリアの本数に対応しており、図５に示す例においてはＮ＝７である。

表示部２１が発した画像光は、分光部２２により右眼用の画像光と左目用の画像光とに分光される。図中、Ｐ１_Ｒは右眼用の画像光の光路を示しており、θ_Ｒは表示部２１の表示面に対する右眼用の画像光の光線角度を示している。また、Ｐ１_Ｌは左眼用の画像光の光路を示しており、θ_Ｌは表示部２１の表示面に対する左眼用の画像光の光線角度を示している。これらの光線角度θ_Ｒ，θ_Ｌは、右眼用の画像光が右眼用の立体視域ＳＡ_Ｒのみに投射され、かつ、左眼用の画像光が左眼用の立体視域ＳＡ_Ｌのみに投射される値に設定されている。

図６及び図７の各々は、回動機構７による表示器２の回動位置φが初期位置であり（すなわちφ≒０°であり）、かつ、θ_Ｒ≒θ_Ｌである状態（以下「基準状態」という。）を示している。図６は、基準状態において、ユーザＵの右眼Ｅ_Ｒが右眼用の立体視域ＳＡ_Ｒの中心部に位置しており、かつ、ユーザＵの左眼Ｅ_Ｌが左眼用の立体視域ＳＡ_Ｌの中心部に位置している状態を示している。図７は、基準状態において、ユーザＵの右眼Ｅ_Ｒが右眼用の立体視域ＳＡ_Ｒの縁部に位置しており、かつ、ユーザＵの左眼Ｅ_Ｌが左眼用の立体視域ＳＡ_Ｌの縁部に位置している状態を示している。

両眼視差に基づく裸眼立体視の原理により、右眼用の立体視域ＳＡ_Ｒの左右方向に対するサイズＳ_ＸＲは、ユーザＵの両眼Ｅ_Ｒ，Ｅ_Ｌ間の距離Ｄ以下の値に設定されている。他方、右眼用の立体視域ＳＡ_Ｒの上下方向に対するサイズＳ_ＺＲ（不図示）及び前後方向に対するサイズＳ_ＹＲは、立体視の原理による制限がないため、十分に大きい値に設定されている。

同様に、両眼視差に基づく裸眼立体視の原理により、左眼用の立体視域ＳＡ_Ｌの左右方向に対するサイズＳ_ＸＬは、ユーザＵの両眼Ｅ_Ｒ，Ｅ_Ｌ間の距離Ｄ以下の値に設定されている。他方、左眼用の立体視域ＳＡ_Ｌの上下方向に対するサイズＳ_ＺＬ（不図示）及び前後方向に対するサイズＳ_ＹＬは、立体視の原理による制限がないため、十分に大きい値に設定されている。

図６に示す状態においては、ユーザＵが頭部を右方向又は左方向に多少動かしたとしても、右眼Ｅ_Ｒが立体視域ＳＡ_Ｒ外に出る蓋然性は低く、左眼Ｅ_Ｌが立体視域ＳＡ_Ｌ外に出る蓋然性も低い。これに対して、図７に示す状態においては、ユーザＵが少しでも頭部を右方向に動かした場合、右眼Ｅ_Ｒが立体視域ＳＡ_Ｒ外に出るとともに左眼Ｅ_Ｌが立体視域ＳＡ_Ｌ外に出る蓋然性が高い。右眼Ｅ_Ｒ又は左眼Ｅ_Ｌのうちの少なくとも一方が立体視域ＳＡ外に位置している状態においては、立体視が困難となり、二重像又はちらつきなどが発生する。

そこで、回動制御部１３は、図８に示す如く表示器２を回動させることにより、立体視域ＳＡを右方向に移動させる。これにより、立体視域ＳＡ_Ｒの中心部の位置を右眼Ｅ_Ｒの位置に近づけることができ、かつ、立体視域ＳＡ_Ｌの中心部の位置を左眼Ｅ_Ｌの位置に近づけることができる。図中、矢印Ａ１は表示器２の回動方向を示しており、矢印Ａ１’は表示器２の回動による虚像ＶＩの回動方向を示しており、矢印Ａ２_Ｒは表示器２の回動による立体視域ＳＡ_Ｒの移動方向を示しており、矢印Ａ２_Ｌは表示器２の回動による立体視域ＳＡ_Ｌの移動方向を示している。また、φ’は表示器２の回動による虚像ＶＩの回動量を示しており、φ’≒φである。

すなわち、回動制御部１３には、表示器２の回動位置φと立体視域ＳＡの中心部の位置との対応関係を示すデータベースが予め記憶されている。回動制御部１３は、現在の回動位置φに対応する立体視域ＳＡの中心部の位置、及び、位置算出部１２により算出されたユーザＵの眼Ｅの位置に基づき、右眼Ｅ_Ｒの現在位置に対する立体視域ＳＡ_Ｒの中心部の現在位置のずれ量、及び、左眼Ｅ_Ｌの現在位置に対する立体視域ＳＡ_Ｌの中心部の現在位置のずれ量を算出する。

回動制御部１３は、当該算出されたずれ量を所定の閾値と比較する。回動制御部１３は、ずれ量が閾値以上である場合、ずれ量が小さくなる方向に表示器２を回動させる制御を実行する。すなわち、立体視域ＳＡの中心部の位置がユーザＵの眼Ｅの位置に近づく方向に表示器２を回動させる制御を実行する。これにより、図８に示す如く、ユーザＵの眼Ｅの位置の変化に追従するように立体視域ＳＡを移動させることができる。この結果、ユーザＵの眼Ｅが立体視域ＳＡ外に出るのを抑制することができる。

なお、回動制御部１３に予め記憶されているデータベースは、表示器２の回動方向と立体視域ＳＡの移動方向との対応関係、及び、表示器２の回動量と立体視域ＳＡの移動量との対応関係を示すものであっても良い。

また、ヘッドアップディスプレイ装置１００はウインドシールド型に限定されるものではなく、コンバイナ型であっても良い。すなわち、図１に示すウインドシールドＷＳと同様に画像光及び撮像光を反射する機能を、図１に示すウインドシールドＷＳに代えて図示しないコンバイナが果たすものであっても良い。

また、分光部２２は、いわゆる「可変視差バリア」により構成されているものであっても良い。すなわち、複数本のバリア２２_１〜２２_Ｎの配列方向に対する複数本のバリア２２_１〜２２_Ｎの各々の位置が変化することにより、立体視域ＳＡが左右方向に移動するものであっても良い。この場合、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、回動機構７を有しないものであっても良い。また、制御基板１は、回動制御部１３に代えて、複数本のバリア２２_１〜２２_Ｎの配列方向に対する複数本のバリア２２_１〜２２_Ｎの各々の位置を変化させることにより立体視域ＳＡを左右方向に移動させる制御を実行するバリア制御部（不図示）を有するものであっても良い。

ただし、分光部２２に可変視差バリアを用いた表示器２は、分光部２２に通常の視差バリアを用いた表示器２に比して高価である。このため、ヘッドアップディスプレイ装置１００の単価を低減する観点から、回動機構７及び回動制御部１３を有する構造を採用するのがより好適である。

また、分光部２２は、視差バリアに代えてレンチキュラレンズにより構成されているものであっても良い。すなわち、ヘッドアップディスプレイ装置１００による立体視は視差バリア方式に限定されるものではなく、レンチキュラ方式であっても良い。

また、表示部２１は画像光を発するものであれば良く、ＬＣＤ又はＯＬＥＤなどのディスプレイに限定されるものではない。表示部２１は、例えば、ＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｏｎ ｓｉｌｉｃｏｎ）方式のプロジェクタ、ＤＬＰ（登録商標）方式のプロジェクタ、又はラスタースキャン方式のプロジェクタなどにより構成されているものであっても良い。

また、回動機構７は、表示器２の全体を回動させるものであっても良く、又は表示器２の一部のみを回動させるものであっても良い。例えば、回動機構７は、表示部２１を回動させずに分光部２２のみを回動させるものであっても良い。

また、赤外線カメラ６は、ヘッドアップディスプレイ装置１００と他のシステムとにより共用されるものであっても良い。例えば、赤外線カメラ６は、ヘッドアップディスプレイ装置１００とドライバーモニタリングシステムとにより共用されるものであっても良い。

以上のように、実施の形態１のヘッドアップディスプレイ装置１００は、立体視用の画像を表示する表示器２と、表示器２の表示面における縦方向及び横方向のうちの縦方向に沿う方向の回動軸ＲＡにより表示器２を回動させる回動機構７と、ヘッドアップディスプレイ装置１００に内蔵されている赤外線カメラ６による撮像画像に対する画像認識処理を実行することにより、ユーザＵの眼Ｅの位置を算出する位置算出部１２と、ユーザＵの眼Ｅと立体視用の画像による立体視域ＳＡとの位置関係に応じて、回動機構７を用いて表示器２を回動させることにより立体視域ＳＡを左右方向に移動させる制御を実行する回動制御部１３とを備える。回動機構７及び回動制御部１３により、立体視域ＳＡを左右方向に移動させることができる。また、ヘッドアップディスプレイ装置１００に内蔵されている赤外線カメラ６を用いることにより、ヘッドアップディスプレイ装置１００と別パッケージの撮像装置を不要とすることができる。この結果、車両に搭載されるパッケージ数を低減することができる。

また、回動制御部１３による制御は、立体視域ＳＡを左右方向に移動させることにより立体視域ＳＡの中心部の位置をユーザＵの眼Ｅの位置に近づけるものである。これにより、ユーザＵの眼Ｅの位置の変化に追従するように立体視域ＳＡを移動させることができる。この結果、ユーザＵの眼Ｅが立体視域ＳＡ外に出るのを抑制することができる。

また、ヘッドアップディスプレイ装置１００は、立体視用の画像に対応する可視光（画像光）と赤外線カメラ６による撮像用の赤外線（撮像光）とにより共用される光学系を備える。撮像光に赤外線を用いることにより、画像光及び撮像光による共用の光学系を用いた場合であっても、ユーザＵの眼Ｅに照射された撮像光が虚像ＶＩの視認性に影響を与えるのを回避することができる。また、撮像光に赤外線を用いることにより、夜間の撮像に対応することができる。

また、ヘッドアップディスプレイ装置１００の内部において、赤外線カメラ６と赤外線（撮像光）を発する赤外線光源４とが互いに隣設されている。これにより、筐体８内にて赤外線カメラ６及び赤外線光源４を図１に示す如く配置することができる。

また、光学系は赤外線反射板５を含み、赤外線反射板５は赤外線（撮像光）が表示器２に照射されるのを防ぐものである。これにより、太陽光に含まれる赤外線が表示器２に照射されるのも防ぐことができる。この結果、表示器２の温度上昇を抑制することができる。

また、回動機構７は、モータを用いて表示器２を回動させるものである。これにより、回動機構７を安価に実現することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 制御基板、２ 表示器、３ ミラー、４ 赤外線光源、５ 赤外線反射板、６ 赤外線カメラ、７ 回動機構、８ 筐体、１１ 画像生成部、１２ 位置算出部、１３ 回動制御部、１４ プロセッサ、１５ メモリ、１６ 処理回路、２１ 表示部、２２ 分光部、２２_１〜２２_Ｎ バリア、１００ ヘッドアップディスプレイ装置。

Claims (7)

1. 立体視用の画像を表示する表示器と、
   前記表示器の表示面における縦方向及び横方向のうちの縦方向に沿う方向の回動軸により前記表示器を回動させる回動機構と、
   当該ヘッドアップディスプレイ装置に内蔵されている赤外線カメラによる撮像画像に対する画像認識処理を実行することにより、ユーザの眼の位置を算出する位置算出部と、
   前記ユーザの眼と前記立体視用の画像による立体視域との位置関係に応じて、前記回動機構を用いて前記表示器を回動させることにより前記立体視域を左右方向に移動させる制御を実行する回動制御部と、
   を備えるヘッドアップディスプレイ装置。
2. 前記回動制御部による制御は、前記立体視域を左右方向に移動させることにより前記立体視域の中心部の位置を前記ユーザの眼の位置に近づけるものであることを特徴とする請求項１記載のヘッドアップディスプレイ装置。
3. 前記立体視用の画像に対応する可視光と前記赤外線カメラによる撮像用の赤外線とにより共用される光学系を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のヘッドアップディスプレイ装置。
4. 当該ヘッドアップディスプレイ装置の内部において、前記赤外線カメラと前記赤外線を発する赤外線光源とが互いに隣設されていることを特徴とする請求項３記載のヘッドアップディスプレイ装置。
5. 前記光学系は赤外線反射板を含み、前記赤外線反射板は前記赤外線が前記表示器に照射されるのを防ぐものであることを特徴とする請求項３又は請求項４記載のヘッドアップディスプレイ装置。
6. 前記回動機構は、モータを用いて前記表示器を回動させるものであることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。
7. 前記赤外線カメラは、当該ヘッドアップディスプレイ装置とドライバーモニタリングシステムとにより共用されるものであることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のヘッドアップディスプレイ装置。

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