JP2021057780A - カメラ、ヘッドアップディスプレイシステム、及び移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示の一実施形態に係るヘッドアップディスプレイシステム100は、図1に示すように、カメラ10と、ヘッドアップディスプレイ(HUD:Head Up Display)20とを含む。ヘッドアップディスプレイシステム100は、移動体30に搭載されてよい。
ヘッドアップディスプレイシステム100は、カメラ10を使用して、3次元画像を観察する利用者31の複数の眼32の位置を検出するように構成される。利用者31の複数の眼32は、利用者31の左眼32l(第1眼)及び右眼32r(第2眼)を含む。本願において、利用者31の左眼32lと右眼32rとを特に区別せずに、左眼32l及び右眼32rは、纏めて複数の眼32と記載されることがある。カメラ10は、利用者31の複数の眼32を含む画像をHUD20に対して出力するように構成される。ヘッドアップディスプレイシステム100が車両である移動体30に搭載される場合、利用者31は移動体30の運転者であってよい。
一実施形態に係るHUD20は、反射器21、光学部材22及び表示装置23を含む。反射器21と光学部材22とは、HUD20の光学系を構成する。HUD20の光学系は、反射器21及び光学部材22以外に、レンズ及びミラー等の光学素子を含んでよい。他の実施形態において、HUD20の光学系は、反射器21を用いず、レンズのみにより構成することも可能である。
図5に示すように、表示装置23は、入力部24と、照射器25と、表示パネル26と、光学素子としてのパララックスバリア27と、コントローラ28と、メモリ29とを含むことができる。
E:Vd=(n×VHp):Vg 式(1)
Vd:VBp=(Vdv+Vg):(2×n×VHp) 式(2)
虚像バリアピッチVBpは、第2虚像V2として投影された減光領域272のu軸方向に対応する方向の配置間隔である。虚像ギャップVgは、第2虚像V2と第1虚像V1との間の距離である。適視距離Vdは、カメラ10から取得した位置情報が示す利用者31の左眼32l及び右眼32rそれぞれの位置とパララックスバリア27の虚像V2との間の距離である。眼間距離Eは、左眼32lと右眼32rとの間の距離である。眼間距離Eは、例えば、産業技術総合研究所の研究によって算出された値である61.1mm〜64.4mmであってよい。VHpは、サブピクセルの虚像の水平方向の長さである。VHpは、第1虚像V1におけるサブピクセルの虚像の、第1方向に対応する方向の長さである。
コントローラ28は、入力部24を介してカメラ10から取得した第2画像40に基づいて、利用者31の左眼32l及び右眼32rの位置を検出することができる。コントローラ28は、以下に説明するように、左眼32l及び右眼32rの位置の情報に基づいて、互いに視差を有する右眼画像及び左眼画像を表示パネル26に表示させる。コントローラ28は、表示パネル26の各サブピクセルが表示する画像を、右眼画像と左眼画像との間で切り替えて制御する。
上記実施形態において、アイボックス33は、予め設定された領域に固定されている。この場合、アイボックス33は、利用者31の座高及び運転姿勢等の違いに対応して、複数の眼32の位置する可能性がある広い領域に設定される必要がある。アイボックス33は、HUD20の光学系の配置等の制約等により、広い領域に設定できないことがある。そのような場合、HUD20は、利用者31の複数の眼32の位置に応じてアイボックス33の位置を調整する構成を有することも可能である。
11 レンズ
12 撮像素子
13 アナログ信号処理部
14 A/D変換部
15 デジタル信号処理部
16 出力部
17 カメラ制御部
18 信号処理部
20 ヘッドアップディスプレイ(HUD)
21 反射器(光学系)
22 光学部材(光学系)
23 表示装置
24 入力部
25 照射器
26 表示パネル
27 パララックスバリア
28 コントローラ
29 メモリ
30 移動体
31 利用者
32 眼
32l 左眼(第1眼)
32r 右眼(第2眼)
33 アイボックス
40 カメラ画像
41 高解像度領域
42 低解像度領域
51 調整機構
52 送信部
53 取得部
100、110 ヘッドアップディスプレイシステム
271 透光領域
272 減光領域
A アクティブエリア
Is 立体物像
Sv 虚像面
V1 第1虚像
V2 第2虚像
VaL 左可視領域
VaR 右可視領域
Claims (7)
- ヘッドアップディスプレイの利用者の眼を含む被写体の第1画像を取得するように構成される撮像素子と、
前記第1画像のうち、前記利用者の眼が前記ヘッドアップディスプレイの表示する虚像を視認可能な領域であるアイボックスに含まれない領域の解像度を低下させた第2画像を生成するように構成される信号処理部と、
前記第2画像を、前記ヘッドアップディスプレイに出力するように構成される出力部と、
を備えたカメラ。 - 前記信号処理部は、前記第1画像の前記アイボックスに含まれない領域の解像度を低下させた後、少なくとも1つの画像処理を行って前記第2画像を生成する請求項1に記載のカメラ。
- 前記出力部は、前記第2画像を前記ヘッドアップディスプレイ以外の装置に出力するように構成される請求項1または2に記載のカメラ。
- 前記第1画像は、前記利用者の眼の瞳の位置を検出可能な解像度を有する請求項1から3の何れか一項に記載のカメラ。
- 前記アイボックスの位置に関する情報を取得可能に構成される取得部を備え、前記信号処理部は、前記取得部から取得した前記アイボックスの位置に関する情報に基づいて、前記第2画像を生成する請求項1から4の何れか一項に記載のカメラ。
- カメラと、
ヘッドアップディスプレイと、
を備え、
前記カメラは、
前記ヘッドアップディスプレイの利用者の眼を含む被写体の第1画像を取得するように構成される撮像素子と、
前記第1画像のうち、前記利用者の眼が前記ヘッドアップディスプレイの表示する虚像を視認可能な領域であるアイボックスに含まれない領域の解像度を低下させた第2画像を生成するように構成される信号処理部と、
前記第2画像を、前記ヘッドアップディスプレイに出力するように構成される出力部と、
を含み、
前記ヘッドアップディスプレイは、
表示画像を表示するように構成される表示パネルと、
前記表示パネルから射出された画像光の伝播方向を規定するように構成される光学素子と、
前記光学素子により伝播方向を規定された前記画像光を前記利用者の眼の方向に向け伝播させ、前記利用者の視野内に前記表示画像の虚像を投影するように構成される光学系と、
前記出力部から出力された前記第2画像を受信するように構成される受信部と、
前記表示パネルに互いに視差を有する第1表示画像と第2表示画像とを含む前記表示画像を表示させるように構成されるプロセッサと
を含み、
前記プロセッサは、前記カメラから受信した前記第2画像により検出される前記利用者の眼の位置に基づいて、前記表示パネル上の前記第1表示画像が表示される領域と、前記第2表示画像が表示される領域とを、変更可能に構成される、
ヘッドアップディスプレイシステム。 - カメラと、ヘッドアップディスプレイとを含み、前記カメラは、前記ヘッドアップディスプレイの利用者の眼を含む被写体の第1画像を取得するように構成される撮像素子と、前記第1画像のうち、前記利用者の眼が前記ヘッドアップディスプレイの表示する虚像を視認可能な領域であるアイボックスに含まれない領域の解像度を低下させた第2画像を生成するように構成される信号処理部と、前記第2画像を、前記ヘッドアップディスプレイに出力するように構成される出力部と、を有し、前記ヘッドアップディスプレイは、表示画像を表示するように構成される表示パネルと、前記表示パネルから射出された画像光の伝播方向を規定するように構成される光学素子と、前記光学素子により伝播方向を規定された前記画像光を前記利用者の眼の方向に向け伝播させ、前記利用者の視野内に前記表示画像の虚像を投影するように構成される光学系と、前記出力部から出力された前記第2画像を受信するように構成される受信部と、前記表示パネルに互いに視差を有する第1表示画像と第2表示画像とを含む前記表示画像を表示させるように構成されるプロセッサとを有し、前記プロセッサは、前記カメラから受信した前記第2画像により検出される前記利用者の眼の位置に基づいて、前記表示パネル上の前記第1表示画像が表示される領域と、前記第2表示画像が表示される領域とを、変更可能に構成される、ヘッドアップディスプレイシステムを備える移動体。
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