KR102134140B1 - 광원 장치, 디스플레이 장치, 이동체, 3차원 투영 장치, 3차원 투영 시스템, 화상 투영 장치, 및 화상 표시 장치 - Google Patents

광원 장치, 디스플레이 장치, 이동체, 3차원 투영 장치, 3차원 투영 시스템, 화상 투영 장치, 및 화상 표시 장치 Download PDF

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Abstract

화상 투영 장치는 화상을 표시하는 표시부와, 제 1 광학 부재에 화상을 투영하고 화상의 허상을 대상자에게 시인시키는 적어도 1개의 제 2 광학 부재와, 표시부에 표시시키는 화상을 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정하는 제어부를 구비한다.

Description

광원 장치, 디스플레이 장치, 이동체, 3차원 투영 장치, 3차원 투영 시스템, 화상 투영 장치, 및 화상 표시 장치
(관련 출원의 상호 참조)
본 출원은 2016년 12월 7일에 일본국에 특허출원된 일본특허출원 2016-237398, 일본특허출원 2016-237825, 일본특허출원 2016-237832, 및 일본특허출원 2016-237877, 및 2017년 7월 5일에 일본국에 특허출원된 일본특허출원 2017-132220의 우선권을 주장하는 것이며, 이들의 선출원의 개시 전체를 여기에 참조를 위해 받아들인다.
본 개시는 광원 장치, 디스플레이 장치, 이동체, 3차원 투영 장치, 3차원 투영 시스템, 화상 투영 장치, 및 화상 표시 장치에 관한 것이다.
종래, 차량 등의 이동체에 탑재되어 이동체의 운전자 등의 이용자에게 보이는 법이 다른 복수의 표시상을 허상으로서 시인시키는 디스플레이 장치가 알려져 있다. 또한, 종래 이동체의 운전자 등의 대상자에게 허상을 시인시키는 기술이 알려져 있다.
일본특허공개 2015-168382호 공보
Nippon Seiki Co., Ltd., "2-Plane 헤드업 디스플레이", [online], 2015년 4월 23일, Nippon Seiki Co., Ltd., [2016년 10월 17일 검색], 인터넷 <URL:http://www.nippon-seiki.co.jp/wp-content/uploads/2-Plane-HUD#20150508.pdf>
본 개시의 일실시형태에 의한 광원 장치는 투과형 표시 패널을 투과시키는 광을 발하는 광원 장치이다. 상기 광원 장치는 적어도 1개의 제 1 발광 소자와, 적어도 1개의 제 2 발광 소자를 구비한다. 상기 적어도 1개의 제 1 발광 소자는 상기 투과형 표시 패널의 제 1 영역을 향해 제 1 광을 발한다. 상기 적어도 1개의 제 2 발광 소자는 상기 투과형 표시 패널의 제 2 영역을 향해 최대 휘도가 상기 제 1 광의 최대 휘도보다 작은 제 2 광을 발한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 디스플레이 장치는 투과형 표시 패널과, 광원 장치를 구비한다. 상기 투과형 표시 패널은 제 1 영역과, 제 2 영역과, 제 3 영역을 갖는다. 상기 제 3 영역은 상기 제 1 영역 및 상기 제 2 영역 사이에 위치하고 제 1 광 및 제 2 광의 입사가 차단되어 있다. 상기 광원 장치는 제 1 발광 소자와, 제 2 발광 소자를 갖는다. 상기 제 1 발광 소자는 상기 제 1 영역을 향해 상기 제 1 광을 발한다. 상기 제 2 발광 소자는 상기 제 2 영역을 향해 최대 휘도가 상기 제 1 광의 최대 휘도보다 작은 상기 제 2 광을 발한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 디스플레이 장치는 투과형 표시 패널과, 광원 장치와, 제 1 투영 광학계와, 제 2 투영 광학계를 구비한다. 상기 투과형 표시 패널은 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는다. 상기 광원 장치는 적어도 1개의 제 1 발광 소자와, 적어도 1개의 제 2 발광 소자를 갖는다. 상기 적어도 1개의 제 1 발광 소자는 상기 제 1 영역을 향해 제 1 광을 발한다. 상기 적어도 1개의 제 2 발광 소자는 상기 제 2 영역을 향해 최대 휘도가 제 1 광의 최대 휘도보다 작은 제 2 광을 발한다. 상기 제 1 투영 광학계는 상기 제 1 영역을 통과한 제 3 광을 투영한다. 상기 제 2 투영 광학계는 상기 제 2 영역을 통과한 제 4 광을 투영한다. 상기 투과형 표시 패널로부터 상기 제 1 투영 광학계까지의 상기 제 3 광의 광로 길이는 상기 투과형 패널로부터 상기 제 2 투영 광학계까지의 상기 제 4 광의 광로 길이보다 짧다.
본 개시의 일실시형태에 의한 이동체는 투과형 표시 패널과, 광원 장치를 구비한다. 상기 투과형 표시 패널은 제 1 영역 및 제 2 영역을 갖는다. 상기 광원 장치는 적어도 1개의 제 1 발광 소자와, 적어도 1개의 제 2 발광 소자를 갖는다. 상기 적어도 1개의 제 1 발광 소자는 상기 제 1 영역을 향해 제 1 광을 발한다. 상기 적어도 1개의 제 2 발광 소자는 상기 제 2 영역을 향해 최대 휘도가 제 1 광의 최대 휘도보다 작은 제 2 광을 발한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 3차원 투영 장치는 표시부와, 광학 소자와, 광학 부재와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 대략 직교하는 제 2 방향을 따라 격자 형상으로 배열된 복수의 서브 픽셀을 갖는 표시면을 포함한다. 상기 광학 소자는 상기 표시면 상의 제 2 방향으로 연장되는 복수의 띠 형상 영역마다 상기 서브 픽셀로부터 사출되는 화상광의 광선방향을 규정한다. 상기 광학 부재는 상기 광학 소자에 의해 광선방향이 규정된 상기 화상광을 상기 표시면의 허상이 형성되도록 투영한다. 상기 제어부는 대상자의 눈의 위치에 관한 정보를 취득하고, 상기 표시면에 표시시키는 화상과 상기 광학 소자를 상기 눈의 위치에 따라 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 3차원 투영 시스템은 검출 장치와, 3차원 투영 장치를 구비한다. 상기 검출 장치는 대상자의 눈의 위치를 검출한다. 상기 3차원 투영 장치는 표시부와, 광학 소자와, 광학 부재와, 제어부를 포함한다. 상기 표시부는 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 대략 직교하는 제 2 방향을 따라 격자 형상으로 배열된 복수의 서브 픽셀을 갖는 표시면을 포함한다. 상기 광학 소자는 상기 표시면 상의 제 2 방향으로 연장되는 복수의 띠 형상 영역마다 상기 서브 픽셀로부터 사출되는 화상광의 광선방향을 규정한다. 상기 광학 부재는 상기 광학 소자에 의해 광선방향이 규정된 상기 화상광을 상기 표시면의 허상이 형성되도록 투영한다. 상기 제어부는 상기 검출 장치로부터 상기 눈의 위치에 관한 정보를 취득하고, 상기 표시면에 표시시키는 화상과 상기 광학 소자를 상기 눈의 위치에 따라 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 이동체는 3차원 투영 시스템을 구비한다. 상기 3차원 투영 시스템은 검출 장치와, 3차원 투영 장치를 구비한다. 상기 검출 장치는 대상자의 눈의 위치를 검출한다. 상기 3차원 투영 장치는 표시부와, 광학 소자와, 광학 부재와, 제어부를 포함한다. 상기 표시부는 제 1 방향 및 상기 제 1 방향에 대략 직교하는 제 2 방향을 따라 격자 형상으로 배열된 복수의 서브 픽셀을 갖는 표시면을 포함한다. 상기 광학 소자는 상기 표시면 상의 제 2 방향으로 연장되는 복수의 띠 형상 영역마다 상기 서브 픽셀로부터 사출되는 화상광의 광선방향을 규정한다. 상기 광학 부재는 상기 광학 소자에 의해 광선방향이 규정된 상기 화상광을 상기 표시면의 허상이 형성되도록 투영한다. 상기 제어부는 상기 검출 장치로부터 상기 눈의 위치에 관한 정보를 취득하고, 상기 표시면에 표시시키는 화상과 상기 광학 소자를 상기 눈의 위치에 따라 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 화상 투영 장치는 표시부와, 적어도 1개의 제 2 광학 부재와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 화상을 표시한다. 상기 제 2 광학 부재는 제 1 광학 부재에 상기 화상을 투영하고 상기 화상의 허상을 대상자에게 시인시킨다. 상기 제어부는 상기 표시부에 표시시키는 상기 화상을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 화상 표시 장치는 표시부와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 화상을 표시한다. 상기 제어부는 상기 표시부에 표시시키는 상기 화상을 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 이동체는 제 1 광학 부재와, 표시부와, 적어도 1개의 제 2 광학 부재와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 화상을 표시한다. 상기 제 2 광학 부재는 제 1 광학 부재에 상기 화상을 투영하고 상기 화상의 허상을 대상자에게 시인시킨다. 상기 제어부는 상기 표시부에 표시시키는 상기 화상을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 화상 투영 장치는 표시부와, 적어도 1개의 제 2 광학 부재와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 복수의 화상을 표시한다. 상기 제 2 광학 부재는 제 1 광학 부재에 상기 복수의 화상을 투영하고 상기 복수의 화상의 허상을 대상자에게 시인시킨다. 상기 제어부는 상기 표시부에 표시시키는 상기 복수의 화상 각각을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 화상 표시 장치는 표시부와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 복수의 화상을 표시한다. 상기 제어부는 상기 표시부에 표시시키는 상기 복수의 화상 각각을 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 이동체는 제 1 광학 부재와, 표시부와, 적어도 1개의 제 2 광학 부재와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 복수의 화상을 표시한다. 상기 제 2 광학 부재는 상기 제 1 광학 부재에 상기 복수의 화상을 투영하고 상기 복수의 화상의 허상을 대상자에게 시인시킨다. 상기 제어부는 상기 표시부에 표시시키는 상기 복수의 화상 각각을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 화상 투영 장치는 표시부와, 적어도 1개의 제 2 광학 부재와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 텍스처가 투영된 폴리곤을 가상 카메라로부터 바라본 화상을 표시한다. 상기 제 2 광학 부재는 제 1 광학 부재에 상기 화상을 투영하고 상기 화상의 허상을 대상자에게 시인시킨다. 상기 제어부는 상기 폴리곤을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 화상 표시 장치는 표시부와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 텍스처가 투영된 폴리곤을 가상 카메라로부터 바라본 화상을 표시한다. 상기 제어부는 상기 폴리곤을 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
본 개시의 일실시형태에 의한 이동체는 제 1 광학 부재와, 표시부와, 적어도 1개의 제 2 광학 부재와, 제어부를 구비한다. 상기 표시부는 텍스처가 투영된 폴리곤을 가상 카메라로부터 바라본 화상을 표시한다. 상기 제 2 광학 부재는 제 1 광학 부재에 상기 화상을 투영하고 상기 화상의 허상을 대상자에게 시인시킨다. 상기 제어부는 상기 폴리곤을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다.
도 1은 본 개시의 제 1 실시형태에 의한 이동체 및 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 디스플레이 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 개시의 제 2 실시형태에 의한 이동체에 탑재된 3차원 투영 시스템을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3에 나타내는 3차원 투영 장치의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타내는 표시부를 표시면의 법선방향으로부터 본 도면이다.
도 6은 도 4에 나타내는 패럴랙스 배리어를 차광면의 법선방향으로부터 본 도면이다.
도 7은 도 4에 나타내는 표시부 및 패럴랙스 배리어를 패럴랙스 배리어측으로부터 본 도면이다.
도 8은 대상자의 눈과 허상의 관계를 나타내는 모식도이다.
도 9는 보정 정보의 예를 나타내는 도면이다.
도 10은 기준 위치 및 대상자의 양 눈의 위치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 11은 기준 위치 및 대상자의 양 눈의 위치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 12는 도 3에 나타내는 3차원 표시 장치가 가중 계수를 결정하는 처리 플로우의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 13은 도 3에 나타내는 3차원 표시 장치가 3차원 화상을 투영하는 처리 플로우의 일례를 나타내는 플로우 차트이다.
도 14는 본 개시의 제 3 실시형태에 의한 이동체 및 화상 투영 장치를 나타내는 도면이다.
도 15는 도 14의 화상 투영 장치의 개략 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 16은 도 15의 화상 표시 장치의 개략 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 17은 이동체에 있어서의 각 기준 위치에 대응하는 보정 정보의 예를 나타내는 도면이다.
도 18은 기준 위치 및 대상자의 양 눈의 위치의 제 1 예를 나타내는 도면이다.
도 19는 기준 위치 및 대상자의 양 눈의 위치의 제 2 예를 나타내는 도면이다.
도 20은 화상 투영 장치의 제 1 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도 21은 화상 투영 장치의 제 2 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
도 22는 화상 투영 장치의 제 3 동작을 나타내는 플로우 차트이다.
이하, 본 개시의 복수의 실시형태에 대하여 도면을 참조해서 설명한다.
(제 1 실시형태)
본 개시의 제 1 실시형태에 대하여 설명한다. 종래, 이용자에게 허상을 시인시키는 장치에 있어서 편리성의 향상이 요망되고 있다. 본 실시형태는 편리성을 향상시킨 광원 장치, 디스플레이 장치, 및 이동체를 제공한다. 본 실시형태에 의한 광원 장치, 디스플레이 장치, 및 이동체에 의하면 편리성이 향상된다. 도 1을 참조하여 본 실시형태에 의한 이동체(10) 및 디스플레이 장치(11)에 대하여 설명한다. 이동체(10)는 디스플레이 장치(11)를 구비한다.
본 개시에 있어서의 「이동체」는 예를 들면, 차량, 선박, 및 항공기를 포함해도 좋다. 차량은 예를 들면, 자동차, 산업 차량, 철도 차량, 생활 차량, 및 활주로를 주행하는 고정익기 등을 포함해도 좋다. 자동차는 예를 들면, 승용차, 트럭, 버스, 이륜차, 및 트롤리 버스 등을 포함해도 좋다. 산업 차량은 예를 들면, 농업 및 건설용의 산업 차량 등을 포함해도 좋다. 산업 차량은 예를 들면, 포크리프트 및 골프 카트 등을 포함해도 좋다. 농업용의 산업 차량은 예를 들면, 트랙터, 경운기, 이식기, 바인더, 콤바인, 및 예취기 등을 포함해도 좋다. 건설용의 산업 차량은 예를 들면, 불도저, 스크레이퍼, 셔블카, 크레인차, 덤프카, 및 로드롤러 등을 포함해도 좋다. 차량은 인력으로 주행하는 것을 포함해도 좋다. 차량의 분류는 상술한 예에 한정되지 않는다. 예를 들면, 자동차는 도로를 주행가능한 산업 차량을 포함해도 좋다. 복수의 분류와 같은 차량이 포함되어도 좋다. 선박은 예를 들면, 머린 제트, 보트, 및 탱커 등을 포함해도 좋다. 항공기는 예를 들면, 고정익기 및 회전익기 등을 포함해도 좋다.
디스플레이 장치(11)는 이동체(10)에 있어서의 임의의 위치에 설치된다. 디스플레이 장치(11)는 예를 들면, 이동체(10)의 대시보드 내에 설치되어도 좋다. 디스플레이 장치(11)는 예를 들면, 이동체(10)의 운전자 등의 이용자(13)에게 소망의 화상의 허상(vi)을 시인시키는 헤드업 디스플레이 시스템의 일부로서 기능한다.
본 실시형태에 있어서 디스플레이 장치(11)는 이동체(10)에 구비된 제 1 광학 부재(14)의 소정 영역을 향해 화상화된 투영광을 출사한다. 화상화된 투영광은 「화상 투영광」이라고 부르는 경우가 있다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 광학 부재(14)는 윈드쉴드이어도 좋다. 다른 실시형태에 있어서, 제 1 광학 부재(14)는 콤바이너이어도 좋다.
디스플레이 장치(11)가 제 1 광학 부재(14)를 가지면, 디스플레이 장치(11)는 헤드업 디스플레이로서 기능한다. 제 1 광학 부재(14)에서 반사된 화상 투영광은 아이박스(15)에 도달한다. 아이박스(15)는 예를 들면, 이용자(13)의 체격, 자세, 및 자세의 변화 등을 고려하여 이용자(13)의 눈이 존재할 수 있다고 상정되는 실공간 상의 영역이다.
도 1에 나타내는 실선의 화살표는 디스플레이 장치(11)로부터 출사된 화상 투영광의 일부가 아이박스(15)까지 도달하는 경로를 나타낸다. 이하, 광이 진행되는 경로를 광로라고 한다. 광로 상에는 광을 투과하는 광학 소자, 및 광을 반사하는 광학 소자를 포함한다. 이용자(13)는 아이박스(15) 내에 눈이 존재할 경우, 아이박스(15)에 도달하는 화상 투영광에 의해 상기 화상의 허상(vi)을 시인가능하다. 허상(vi)은 예를 들면, 이동체(10)보다 전방에 시인될 수 있다. 디스플레이 장치(11)는 제 1 광학 부재(14)와 협동해서 이동체(10)의 이용자(13)에게 소망의 화상의 허상(vi)을 시인시킨다.
도 2를 참조하여 본 실시형태에 의한 디스플레이 장치(11)에 대하여 상세히 설명한다. 디스플레이 장치(11)는 표시 장치(16), 제 1 투영 광학계(17), 및 제 2 투영 광학계(18)를 포함한다.
표시 장치(16)는 디스플레이 장치(11)의 내부에 있어서 화상 투영광을 출사한다. 표시 장치(16)는 광원 장치(19), 표시 패널(20), 및 제어부(21)를 포함한다. 표시 장치(16) 및 표시 장치(16)의 각 구성요소의 크기, 형상, 및 배치 등은 도 2에 나타내어지는 예에 한정되지 않는다.
광원 장치(19)는 기판(22), 적어도 1개의 제 1 발광 소자(23), 적어도 1개의 제 2 발광 소자(24), 제 1 조명 광학계(25), 제 2 조명 광학계(26), 및 차광부(27)를 포함한다. 기판(22), 적어도 1개의 제 1 발광 소자(23), 적어도 1개의 제 2 발광 소자(24), 제 1 조명 광학계(25), 제 2 조명 광학계(26), 및 차광부(27)는 표시 장치(16)의 내부에 있어서 고정적으로 배치되어도 좋다.
기판(22)은 동일 판면 상에 적어도 1개의 제 1 발광 소자(23), 및 적어도 1개의 제 2 발광 소자(24)를 실장해도 좋다. 적어도 1개의 제 1 발광 소자(23)의 실장 영역, 및 적어도 1개의 제 2 발광 소자(24)의 실장 영역은 서로 떨어져 있다.
제 1 발광 소자(23)는 광을 발하는 임의의 소자를 포함한다. 제 1 발광 소자(23)는 예를 들면, 발광 다이오드(LED: Light Emission Diode) 또는 레이저 장치 등을 포함한다. 제 1 발광 소자(23)는 제 1 광을 방사한다. 제 1 광은 제 1 조명 광학계(25)를 거쳐 표시 패널(20)의 제 1 입사 영역(ia1)을 향한다. 제 1 입사 영역(ia1)은 제 1 영역이라고 부르는 경우가 있다. 제 1 발광 소자(23)는 예를 들면, 발하는 광의 색이 다른 복수의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 발광 소자(24)는 광을 발하는 임의의 소자를 포함한다. 제 2 발광 소자(24)는 예를 들면, 발광 다이오드(LED: Light Emission Diode) 또는 레이저 장치 등을 포함한다. 제 2 발광 소자(24)는 제 2 광을 방사한다. 제 2 광은 제 2 조명 광학계(26)를 거쳐 표시 패널(20)의 제 2 입사 영역(ia2)을 향한다. 제 2 입사 영역(ia2)은 제 2 영역이라고 부르는 경우가 있다. 제 2 발광 소자(24)는 예를 들면, 발하는 광의 색이 다른 복수의 발광 다이오드를 포함할 수 있다.
제 2 광의 최대 휘도는 제 1 광의 최대 휘도보다 작다. 발광하는 소자의 수가 제 1 발광 소자(23)와 제 2 발광 소자(24)에서 달라도 좋다. 개개의 소자가 출발하는 광의 최대 방사량은 제 1 발광 소자(23)와 제 2 발광 소자(24)에서 달라도 좋다. 하나 또는 복수의 제 2 발광 소자(24)가 발하는 광을 포함하는 제 2 광의 최대 휘도는 하나 또는 복수의 제 1 발광 소자(23)가 발하는 광을 포함하는 제 1 광의 최대 휘도보다 작다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 발광 소자(23)의 수는 제 2 발광 소자(24)보다 많다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 발광 소자(23)가 포함하는 개개의 소자의 최대 방사량은 제 2 발광 소자(24)가 포함하는 개개의 소자의 최대 방사량보다 커도 좋다.
제 1 조명 광학계(25)는 제 1 발광 소자(23)가 방사하는 제 1 광이 진행되는 제 1 광로 상에 위치한다. 제 1 조명 광학계(25)는 적어도 1개의 광학 소자를 포함한다. 제 1 조명 광학계(25)의 광학 소자는 예를 들면, 렌즈, 및 미러 등을 포함한다. 예를 들면, 제 1 조명 광학계(25)는 콜리메이터 렌즈를 포함한다. 콜리메이터 렌즈는 제 1 발광 소자(23)로부터 방사해서 제 1 조명 광학계(25)에 입사하는 제 1 광을 콜리메이트한다.
제 2 조명 광학계(26)는 제 2 발광 소자(24)가 방사하는 제 2 광이 진행되는 제 2 광로 상에 위치한다. 제 2 조명 광학계(26)의 광축은 제 1 조명 광학계(25)의 광축과 떨어져 있다. 제 2 조명 광학계(26)는 적어도 1개의 광학 소자를 포함한다. 제 2 조명 광학계(26)의 광학 소자는 예를 들면, 렌즈, 및 미러 등을 포함한다. 예를 들면, 제 2 조명 광학계(26)는 콜리메이터 렌즈를 포함한다. 콜리메이터 렌즈는 제 2 발광 소자(24)로부터 방사해서 제 2 조명 광학계(26)에 입사하는 제 2 광을 콜리메이트한다.
차광부(27)는 제 1 광로 및 제 2 광로를 서로 차광한다. 차광부(27)는 예를 들면, 기판(22)으로부터 표시 패널(20)까지 연장되는 차광판이어도 좋다. 차광부(27)는 제 1 광로와 제 2 광로를 사이에 두고 있다.
표시 패널(20)은 투과형 표시 패널을 포함한다. 투과형 표시 패널은 예를 들면, LCD(Liquid Crystal Display) 등을 포함한다. 표시 패널(20)은 제 1 광로 및 제 2 광로 상에 위치한다.
표시 패널(20)은 입사면에 있어서 제 1 입사 영역(ia1), 제 2 입사 영역(ia2), 및 제 3 입사 영역(ia3)을 갖는다. 제 3 입사 영역(ia3)은 제 1 입사 영역(ia1) 및 제 2 입사 영역(ia2) 사이에 위치한다. 제 3 입사 영역(ia3)은 제 1 입사 영역(ia1) 및 제 2 입사 영역(ia2)에 비해 입사되는 광이 적다. 제 3 입사 영역(ia3)은 차광부(27)에 의해 차광되어 있다. 제 3 입사 영역(ia3)은 단지 「제 3 영역」이라고 부르는 경우가 있다. 제 1 광은 제 1 입사 영역(ia1)에 입사한다. 제 2 광은 제 2 입사 영역(ia2)에 입사한다.
표시 패널(20)은 제어부(21)의 제어에 따라 다양한 화상을 표시가능하다. 표시 패널(20)은 제 3 광을 제 1 투영 광학계(17)를 향해 출사한다. 제 3 광은 입사하는 제 1 광을 투과시켜서 또는 차폐시켜서 화상화된 화상 투영광이다. 화상화란 균질한 광을 소망의 화상광으로 변환하는 것이다. 표시 패널(20)은 제 4 광을 제 2 투영 광학계(18)를 향해 출사한다. 제 4 광은 입사하는 제 2 광을 투과시켜서 또는 차폐시켜서 화상화한 화상 투영광이다. 표시 패널(20)은 다른 영역으로부터 제 3 광 및 제 4 광을 출사한다. 제 3 광이 출사하는 영역과, 제 4 광이 출사하는 영역 사이에는 출사하는 광이 적은 영역이 있다.
제어부(21)는 1개 이상의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 특정 프로그램을 판독하여 특정 기능을 실행하는 범용의 프로세서, 및 특정 처리에 특화된 전용의 프로세서를 포함해도 좋다. 전용의 프로세서는 특정 용도 지향 IC(ASIC; Application Specific Integrated Circuit)를 포함해도 좋다. 프로세서는 프로그래머블 로직 디바이스(PLD; Programmable Logic Device)를 포함해도 좋다. PLD는 FPGA(Field-Programmable Gate Array)를 포함해도 좋다. 제어부(21)는 1개 또는 복수의 프로세서가 협동하는 SoC(System-on-a-Chip), 및 SiP(System In a Package) 중 어느 하나이어도 좋다.
제어부(21)는 표시 장치(16) 전체의 동작을 제어한다. 예를 들면, 제어부(21)는 제 1 발광 소자(23) 및 제 2 발광 소자(24)의 구동 전력을 별개로 제어해서 제 1 발광 소자(23) 및 제 2 발광 소자(24)를 별개로 발광시킨다.
제 1 발광 소자(23) 및 제 2 발광 소자(24)의 구동 전력 제어에는 임의의 제어 방법이 채용가능하다. 예를 들면, 제 1 발광 소자(23) 및 제 2 발광 소자(24)의 구동 전력 제어는 전류 제어, 전압 제어, 및 PWM(Pulse Width Modulation) 제어를 포함해도 좋다. 발하는 광의 색이 다른 복수의 발광 다이오드를 제 1 발광 소자(23) 및 제 2 발광 소자(24)를 구비할 경우, 제어부(21)는 제 1 발광 소자(23) 및 제 2 발광 소자(24)의 조색을 행해도 좋다. 제 1 발광 소자(23) 및 제 2 발광 소자(24)의 조색은 발광 다이오드마다 행해지는 구동 전력 제어를 포함해도 좋다. 제어부(21)는 표시 패널(20)에 화상을 표시시킨다. 화상은 문자 또는 도형을 포함해도 좋다.
제 1 투영 광학계(17)는 표시 장치(16)의 제 1 입사 영역(ia1)을 통과한 제 3 광을 디스플레이 장치(11)의 외부에 도달시킨다. 제 1 투영 광학계(17)는 제 3 광인 상기 화상 투영광을 제 1 광학 부재(14)의 제 1 투영 영역(pa1)에 투영한다. 제 1 투영 영역(pa1)을 통해 아이박스(15)에 도달하는 상기 화상 투영광은 이용자(13)에게 상기 화상 투영광에 상당하는 제 1 허상(vi1)을 시인시킨다.
제 2 투영 광학계(18)는 표시 장치(16)의 제 2 입사 영역(ia2)을 통과한 제 4 광을 디스플레이 장치(11)의 외부에 도달시킨다. 제 2 투영 광학계(18)는 제 4 광인 상기 화상 투영광을 제 1 광학 부재(14)의 제 2 투영 영역(pa2)에 투영한다. 제 2 투영 영역(pa2)을 통해 아이박스(15)에 도달하는 화상 투영광은 이용자(13)에게 상기 화상 투영광에 상당하는 제 2 허상(vi2)을 시인시킨다.
표시 장치(16)로부터 제 1 투영 광학계(17)까지의 제 3 광의 광로 길이는 표시 장치(16)로부터 제 2 투영 광학계(18)까지의 제 4 광의 광로 길이보다 짧다. 광은 광로 길이가 길수록 감쇠해서 어두워진다.
제 1 투영 광학계(17) 및 제 2 투영 광학계(18)는 볼록면 형상 또는 오목면 형상을 갖는 미러를 포함해도 좋다. 제 1 투영 광학계(17) 및 제 2 투영 광학계(18)는 입사면 및 출사면의 적어도 일부에 볼록면 형상 또는 오목면 형상을 갖는 렌즈를 포함해도 좋다. 미러 및 렌즈의 볼록면 형상 및 오목면 형상의 적어도 일부는 구면 형상 또는 비구면 형상이어도 좋다. 제 1 투영 광학계(17) 및 제 2 투영 광학계(18)는 화상 투영광을 확대하는 확대 광학계로서 기능해도 좋다. 광은 확대되면 밀도가 낮아지고, 어두워진다.
본 실시형태에 의한 광원 장치(19)에 있어서, 제 1 광의 최대 휘도가 제 2 광의 최대 휘도보다 크다. 광원 장치(19)는 제 1 광을 표시 패널(20)에 투과시킨 제 3 광의 광량을 제 2 광을 표시 패널(20)에 투과시킨 제 4 광의 광량보다 크게 할 수 있다. 광원 장치(19)는 디스플레이 장치(11)에 적용할 경우에 제 2 허상(vi2)의 밝기에의 영향을 주는 일 없이 제 1 허상(vi1)을 밝게 할 수 있다. 이 때문에 광원 장치(19)는 편리성을 향상시킨다.
본 실시형태의 광원 장치(19)에 있어서, 제 1 발광 소자(23) 및 제 2 발광 소자(24)의 적어도 한쪽은 다른 쪽으로부터 독립적으로 발광 제어가능하다. 이것에 의해 광원 장치(19)는 디스플레이 장치(11)에 적용할 경우에 표시 내용에 따라 제 1 허상(vi1) 및 제 2 허상(vi2)의 상기 한쪽의 밝기에 영향을 주는 일 없이 상기 다른 쪽의 밝기를 조정시킬 수 있다.
본 실시형태의 광원 장치(19)에 있어서, 제 1 광이 통과하는 제 1 광로와 제 2 광이 통과하는 제 2 광로가 차광되어 있다. 이것에 의해 광원 장치(19)는 디스플레이 장치(11)에 적용할 경우에 제 1 허상(vi1) 및 제 2 허상(vi2)의 한쪽의 밝기에 영향을 주는 일 없이 다른 쪽을 밝게 하는 효과의 누설 광에 의한 저하를 저감한다.
본 실시형태의 디스플레이 장치(11)에 있어서, 표시 패널(20)에는 제 1 입사 영역(ia1) 및 제 2 입사 영역(ia2) 사이에 제 3 입사 영역(ia3)이 형성된다. 제 3 입사 영역(ia3)은 차광되어 있다. 이것에 의해 디스플레이 장치(11)는 제 1 투영 광학계(17) 및 제 2 투영 광학계(18)가 각각 투영하는 제 1 광학 부재(14)의 제 1 투영 영역(pa1) 및 제 2 투영 영역(pa2)의 경계에 조사되는 광의 광량을 저감시킨다. 따라서, 디스플레이 장치(11)는 이용자(13)에게 제 1 허상(vi1) 및 제 2 허상(vi2)의 경계를 명확하게 시인시킬 수 있다.
본 실시형태의 디스플레이 장치(11)에 있어서, 표시 패널(20)로부터 제 1 투영 광학계(17)까지의 제 3 광의 광로 길이가 표시 패널(20)로부터의 제 2 투영 광학계(18)까지의 제 4 광의 광로 길이보다 짧다. 이것에 의해 디스플레이 장치(11)는 이용자(13)에게 제 2 허상(vi2)을 제 1 허상(vi1)보다 가까이 시인시킨다.
(제 2 실시형태)
본 개시의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 종래, 대상자에게 3차원 화상의 허상을 시인시키는 기술의 편리성을 향상시키는 것이 요망되어 있다. 본 실시형태의 목적은 대상자에게 3차원 화상의 허상을 시인시키는 기술의 편리성을 향상시키는 3차원 투영 장치, 3차원 투영 시스템, 및 이동체를 제공하는 것에 있다. 본 실시형태에 의하면, 대상자에게 3차원 화상의 허상을 시인시키는 기술의 편리성을 향상시키는 것이 가능해진다.
(이동체)
도 3을 참조하여 본 실시형태에 의한 이동체(100)에 대하여 설명이 된다. 이동체(100)는 3차원 투영 시스템(1000)을 탑재할 수 있다. 3차원 투영 시스템(1000)은 검출 장치(11)와, 3차원 투영 장치(12)를 구비한다. 도 3에 있어서, 이용자의 양 눈을 연결하는 방향은 x축방향, 연직방향은 y축방향, x축방향 및 y축방향에 직교하는 방향은 z축방향으로 해서 나타내어진다.
검출 장치(110)는 대상자(130)의 눈의 위치를 검출할 수 있다. 검출 장치(110)는 검출한 눈의 위치를 3차원 투영 장치(120)에 송신할 수 있다. 검출 장치(110)의 위치는 이동체(100)의 내부 및 외부에 있어서 임의이다. 예를 들면, 검출 장치(110)는 이동체(100)의 대시보드 내에 위치할 수 있다. 검출 장치(110)는 예를 들면, 유선, 무선, 및 CAN(Controller Area Network) 등을 통해 눈의 위치를 나타내는 정보를 3차원 투영 장치(12)에 출력해도 좋다.
검출 장치(110)는 촬상 장치를 포함해도 좋다. 촬상 장치는 예를 들면, CCD(Charge Coupled Device) 촬상 소자 또는 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 촬상 소자를 포함해도 좋다. 촬상 장치는 대상자(130)의 얼굴을 촬상가능하다. 촬상 장치의 촬상 범위는 적어도 후술하는 아이박스(160)를 포함한다. 대상자(130)는 예를 들면, 이동체(100)의 운전자 등을 포함해도 좋다.
검출 장치(110)는 촬상 장치에 의해 생성된 촬상 화상에 의거하여 실공간에 있어서의 대상자(130)의 양 눈의 위치를 검출할 수 있다. 실공간에 있어서의 대상자(130)의 양 눈의 위치의 검출에는 촬상 화상을 사용하는 임의의 알고리즘이 채용가능하다. 예를 들면, 검출 장치(110)는 촬상 화상 상의 대상자(130)의 얼굴의 위치, 얼굴의 방향, 및 얼굴의 크기의 조합과, 실공간에 있어서의 대상자(130)의 양 눈의 위치를 대응시킨 대응 정보를 미리 기억할 수 있다. 대응 정보는 예를 들면, 실험 또는 시뮬레이션에 의해 결정가능하다. 대응 정보는 예를 들면, 룩업 테이블로서 기억되어도 좋다. 검출 장치(110)는 촬상 화상 상의 대상자(130)의 얼굴의 위치, 얼굴의 방향, 및 얼굴의 크기를 검출할 수 있다. 얼굴 및 눈의 검출에는 예를 들면, 패턴 매칭을 사용하는 방법, 또는 촬상 화상 상의 대상자(130)의 특징점을 추출하는 방법 등이 채용가능하다. 검출 장치(110)는 검출된 촬상 화상 상의 대상자(130)의 얼굴의 위치, 얼굴의 방향, 및 얼굴의 크기의 조합에 대응할 수 있다, 실공간에 있어서의 대상자(130)의 양 눈의 위치를 대응 정보로부터 추출할 수 있다. 검출 장치(110)는 추출된 위치를 실공간에 있어서의 대상자(130)의 양 눈의 위치로서 검출할 수 있다.
검출 장치(110)는 촬상 장치를 포함하지 않고 촬상 장치에 접속되어 있어도 좋다. 검출 장치(110)는 촬상 장치로부터의 신호를 입력하는 입력 단자를 포함해도 좋다. 이 경우, 촬상 장치는 입력 단자에 직접적으로 접속되어도 좋다. 검출 장치(110)는 공유 네트워크를 통해 입력 단자에 간접적으로 접속되어도 좋다. 검출 장치(110)는 입력 단자에 입력된 영상 신호로부터 대상자(130)의 눈의 위치를 검출해도 좋다.
검출 장치(110)는 예를 들면, 센서를 포함해도 좋다. 센서는 초음파 센서 또는 광 센서 등이어도 좋다. 검출 장치(110)는 센서에 의해 대상자(130)의 두부의 위치를 검출하고, 두부의 위치에 의거하여 대상자(130)의 눈의 위치를 검출해도 좋다. 검출 장치(110)는 2개 이상의 센서에 의해 대상자(130)의 눈의 위치를 3차원 공간의 좌표로서 검출해도 좋다.
3차원 투영 장치(120)는 예를 들면, 이동체(100)의 대상자(130)에 허상(140)을 시인시킨다. 허상(140)은 제 1 허상(140a)과 제 2 허상(140b)을 포함할 수 있다. 제 1 허상(140a)은 후술하는 표시부(200)가 표시하는 화상의 허상이다. 제 2 허상(140b)은 후술하는 패럴랙스 배리어(210)의 허상이다. 본 실시형태에 있어서 3차원 투영 장치(120)는 이동체(100)가 구비한 제 1 광학 부재(150)의 소정 영역을 향해 후술하는 화상광을 사출할 수 있다. 사출된 화상광은 제 1 광학 부재(150)의 소정 영역에서 반사되어 대상자(130)의 눈에 도달한다. 이것에 의해 3차원 투영 장치(120)는 헤드업 디스플레이로서 기능할 수 있다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 광학 부재(150)는 윈드쉴드이어도 좋다. 다른 실시형태에 있어서, 제 1 광학 부재(150)는 콤바이너이어도 좋다.
3차원 투영 장치(120)의 위치는 이동체(100)의 내부 및 외부에 있어서 임의이다. 예를 들면, 3차원 투영 장치(120)는 이동체(100)의 대시보드 내에 위치할 수 있다. 3차원 투영 장치(120)는 이동체(100)에 구비된 제 1 광학 부재(150)에 화상을 투영할 수 있다. 구체적으로는 3차원 투영 장치(120)는 제 1 광학 부재(150)의 소정 영역을 향해 화상광을 출사해도 좋다.
제 1 광학 부재(150)는 3차원 투영 장치(120)로부터의 화상광을 소정 영역에서 반사할 수 있다. 제 1 광학 부재(150)의 소정 영역에서 반사된 화상광은 아이박스(160)에 도달한다. 아이박스(160)는 예를 들면, 대상자(130)의 체격, 자세, 및 자세의 변화 등을 고려하여 대상자(130)의 눈이 존재할 수 있다고 상정되는 실공간 상의 영역이다. 아이박스(160)의 형상은 임의이다. 아이박스(160)는 평면적 또는 입체적인 영역을 포함해도 좋다. 도 3에 나타내는 실선의 화살표는 3차원 투영 장치(120)로부터 출사되는 화상광의 일부가 아이박스(160)까지 도달하는 경로를 나타낸다. 이하, 화상광이 진행되는 경로를 광로라고도 한다. 대상자(130)는 아이박스(160) 내에 눈이 존재할 경우, 아이박스(160)에 도달하는 화상광에 의해 허상(140)을 시인가능하다. 허상(140)은 예를 들면, 이동체(100)보다 전방에 시인될 수 있다.
제 1 광학 부재(150)는 윈드쉴드 및 콤바이너 등을 포함해도 좋다. 3차원 투영 장치(120)가 제 1 광학 부재(150)를 가지면, 3차원 투영 장치(120)는 헤드업 디스플레이를 구성할 수 있다.
(화상 투영 장치)
도 4를 참조하여 3차원 투영 장치(120)에 대하여 상세히 설명이 된다. 3차원 투영 장치(120)는 3차원 표시 장치(170)와, 1개 이상의 제 2 광학 부재(180)(광학 부재)를 구비한다. 도 4는 3차원 투영 장치(120)가 2개의 제 2 광학 부재(180a, 180b)를 구비하는 구성을 예시하고 있다. 도 4는 3차원 투영 장치(120)의 구성의 예를 모식적으로 나타내고 있다. 예를 들면, 3차원 투영 장치(120) 및 3차원 투영 장치(120)의 각 구성요소의 크기, 형상, 및 배치 등은 도 4에 나타내는 예에 한정되지 않는다.
(제 2 광학 부재)
제 2 광학 부재(180)는 3차원 표시 장치(170)가 구비하는 표시부(200)의 표시면(2010)에 표시된 화상을 제 1 광학 부재(150)에 투영하고 상기 화상의 제 1 허상(140a)을 대상자(130)에게 시인시킨다. 제 2 광학 부재(180)는 3차원 표시 장치(170)가 구비하는 패럴랙스 배리어(210)를 제 1 광학 부재(150)에 투영하고 상기 패럴랙스 배리어(210)의 제 2 허상(140b)을 대상자(130)에게 시인시킨다.
구체적으로는 제 2 광학 부재(180)는 3차원 표시 장치(170)로부터 출사된 광을 3차원 투영 장치(120)의 외부에 도달시킨다. 도 4에 나타내는 예에 있어서, 제 2 광학 부재(180a 및 180b)가 3차원 표시 장치(170)로부터 출사된 광을 3차원 투영 장치(120)의 외부에 도달시킨다. 제 2 광학 부재(180)는 렌즈 또는 미러를 포함해도 좋다. 예를 들면, 제 2 광학 부재(180a 및 180b) 각각은 미러를 포함해도 좋다. 제 2 광학 부재(180a 및 180b)의 적어도 한쪽은 렌즈를 포함해도 좋다. 제 2 광학 부재(180a 및 180b)의 한쪽이 미러이며, 다른 쪽이 렌즈이어도 좋다. 도 4에 나타내는 1점 파선의 화살표는 3차원 표시 장치(170)로부터 출사된 광의 일부가 제 2 광학 부재(180a 및 180b)에 의해 반사되어 3차원 투영 장치(120)의 하우징에 설치된 창부를 통과하고, 3차원 투영 장치(120)의 외부까지 도달하는 경로를 나타낸다. 3차원 투영 장치(120)의 외부에 도달한 광은 제 1 광학 부재(150)의 소정 영역에 도달할 수 있다.
제 2 광학 부재(180)는 3차원 표시 장치(170)에 표시된 화상을 확대하는 확대 광학계로서 기능해도 좋다. 예를 들면, 제 2 광학 부재(180a 및 180b)의 적어도 한쪽은 광이 도달하는 면의 적어도 일부에 볼록면 형상 또는 오목면 형상을 갖는 미러이어도 좋다. 제 2 광학 부재(180a 및 180b)의 적어도 한쪽은 광이 입사 또는 출사하는 면의 적어도 일부에 볼록면 형상 또는 오목면 형상을 갖는 렌즈이어도 좋다. 볼록면 형상 및 오목면 형상의 적어도 일부는 구면 형상 또는 비구면 형상이어도 좋다.
(3차원 표시 장치)
도 4를 참조하여 3차원 표시 장치(170)에 대하여 상세히 설명이 된다. 3차원 표시 장치(170)는 3차원 투영 장치(120)의 내부에 배치되어도 좋다. 3차원 표시 장치(170)는 조사기(190)와, 표시부(200)와, 패럴랙스 배리어(210)(광학 소자)와, 통신부(220)와, 기억부(230)와, 제어부(240)를 구비한다. 도 4는 3차원 표시 장치(170)의 구성의 예를 모식적으로 나타내고 있다. 예를 들면, 3차원 표시 장치(170) 및 3차원 표시 장치(170)의 각 구성요소의 크기, 형상, 및 배치 등은 도 4에 나타내어지는 예에 한정되지 않는다.
표시부(200)는 표시 소자이다. 표시부(200)에는 예를 들면, 투과형의 액정 표시 패널 등의 임의의 표시 패널이 채용가능하다. 표시부(200)는 도 5에 나타내는 바와 같이 판 형상의 표시면(2010) 상에 제 1 방향 및 제 1 방향에 대략 직교하는 제 2 방향으로 구획된 복수의 구획 영역을 갖는다. 제 1 방향은 수평방향이라고 칭해져도 좋다. 제 2 방향은 연직방향이라고 칭해져도 좋다. 그러나, 제 1 방향 및 제 2 방향은 각각 이들에 한정되지 않는다. 도면에 있어서, 제 1 방향은 u축방향으로 해서 나타내어지고, 제 2 방향은 v축방향으로 해서 나타내어진다. 표시면(2010)에 표시된 화상의 u축방향은 상기 화상의 제 1 허상(140a)에 있어서의 x축방향에 대응할 수 있다.
구획 영역의 각각에는 1개의 서브 픽셀이 대응한다. 따라서, 표시면(2010)은 수평방향 및 연직방향을 따라 격자 형상으로 배열된 복수의 서브 픽셀을 구비한다. 각 서브 픽셀은 R, G, B의 각 색에 대응한다. R, G, 및 B의 3개의 서브 픽셀의 조합이 1 픽셀을 구성할 수 있다. 1 픽셀은 1 화소라고 칭해질 수 있다. 수평방향은 예를 들면, 1 픽셀을 구성하는 복수의 서브 픽셀이 늘어서는 방향이다. 연직방향은 예를 들면, 동일 색의 서브 픽셀이 늘어서는 방향이다. 표시부(200)에는 투과형의 액정 패널에 한정되지 않고, 유기 EL 등 다른 표시 패널이 채용가능하다. 표시부(200)로서 자발광형의 표시 패널이 채용되었을 경우, 3차원 표시 장치(170)는 조사기(190)를 구비하지 않아도 좋다.
상술한 바와 같이, 표시면(2010)에 배열된 복수의 서브 픽셀은 서브 픽셀군(Pg)을 구성한다. 서브 픽셀군(Pg)은 오른쪽 서브 픽셀군(Pgr)(제 1 서브 픽셀군) 및 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)(제 2 서브 픽셀군)을 포함한다. 오른쪽 서브 픽셀군(Pgr) 및 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)은 수평방향으로 서로 인접해서 배치된다. 복수의 서브 픽셀군(Pg)은 수평방향으로 인접해서 반복하여 배열된다.
오른쪽 서브 픽셀군(Pgr)은 소정의 열의 서브 픽셀을 포함한다. 구체적으로는 오른쪽 서브 픽셀군(Pgr)은 연직방향으로 연속해서 배열되고, 수평방향으로 소정 수 연속한 열의 오른쪽 눈 화상(제 1 화상)이 표시되는 서브 픽셀을 포함한다. 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)은 소정의 열의 서브 픽셀을 포함한다. 구체적으로는 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)은 연직방향으로 연속해서 배열되고, 수평방향으로 소정 수 연속한 열의 왼쪽 눈 화상(제 2 화상)이 표시되는 서브 픽셀을 포함한다. 오른쪽 눈 화상은 대상자(130)의 오른쪽 눈(제 1 눈)에 시인시키기 위한 화상이다. 왼쪽 눈 화상은 대상자(130)의 왼쪽 눈(제 2 눈)에 시인시키기 위한 화상이다.
도 5에 나타내는 예에서는 표시면(2010)에는 수평방향으로 연속해서 배열된 4열의 서브 픽셀을 포함하는 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)이 배치된다. 표시면(2010)에는 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)의 수평방향으로 인접하고, 수평방향으로 연속해서 배열된 4열의 서브 픽셀을 포함하는 오른쪽 서브 픽셀군(Pgr)이 배치된다.
패럴랙스 배리어(210)는 도 6에 나타내는 바와 같이 연직방향으로 뻗은 복수의 띠 형상 영역인 개구 영역(210b)마다 서브 픽셀로부터 사출되는 화상광의 전파방향인 광선방향을 규정할 수 있다. 패럴랙스 배리어(210)가 서브 픽셀로부터 사출되는 화상광의 광선방향을 규정함으로써 대상자(130)의 눈에 도달하는 화상광을 사출하는 서브 픽셀이 위치하는 표시면(201) 상의 영역이 정해진다.
구체적으로는 패럴랙스 배리어(210)는 도 4에 나타내는 바와 같이 표시면(2010)을 따르는 평면에 의해 형성된다. 패럴랙스 배리어(210)는 표시면(2010)으로부터 소정 거리(갭)(g) 떨어져서 배치된다. 패럴랙스 배리어(210)는 표시부(200)에 대하여 조사기(190)의 반대측에 위치할 수 있다. 패럴랙스 배리어(210)는 표시부(200)의 조사기(190)측에 위치할 수 있다.
패럴랙스 배리어(210)는 도 6에 나타내는 바와 같이 복수의 화상광을 차광하는 차광면(210a)을 갖는다. 복수의 차광면(210a)은 서로 인접하는 상기 차광면(210a) 간의 개구 영역(210b)을 획정할 수 있다. 개구 영역(210b)은 차광면(210a)에 비해 광 투과율이 높다. 차광면(210a)은 개구 영역(210b)에 비해 광 투과율이 낮다. 개구 영역(210b)은 패럴랙스 배리어(210)에 입사할 수 있는 광을 투과시키는 부분이다. 개구 영역(210b)은 제 1 소정값 이상의 투과율로 광을 투과시켜도 좋다. 제 1 소정값은 예를 들면, 100%이어도 좋고, 100%에 가까운 값이어도 좋다. 차광면(210a)은 패럴랙스 배리어(210)에 입사할 수 있는 광을 차단해서 투과시키지 않는 부분이다. 바꿔 말하면, 차광면(210a)은 표시부(200)에 표시되는 화상을 차단한다. 차광면(210a)은 제 2 소정값 이하의 투과율로 광을 차단해도 좋다. 제 2 소정값은 예를 들면, 0%이어도 좋고, 0%에 가까운 값이어도 좋다.
개구 영역(210b)과 차광면(210a)은 표시면(2010)을 따르는 연직방향으로 연장되고, 수평방향으로 반복하여 번갈아 배열된다. 개구 영역(210b)은 서브 픽셀로부터 사출되는 화상광의 광선방향을 규정할 수 있다.
패럴랙스 배리어(210)는 액정 셔터로 구성되어도 좋다. 액정 셔터는 인가하는 전압에 따라 광의 투과율을 제어할 수 있다. 액정 셔터는 복수의 화소로 구성되고, 각 화소에 있어서의 광의 투과율을 제어해도 좋다. 액정 셔터는 광의 투과율이 높은 영역 또는 광의 투과율이 낮은 영역을 임의의 형상으로 형성할 수 있다. 패럴랙스 배리어(210)가 액정 셔터로 구성될 경우, 개구 영역(200b)은 제 1 소정값 이상의 투과율을 갖는 영역으로 해도 좋다. 패럴랙스 배리어(210)가 액정 셔터로 구성될 경우, 차광면(210a)은 제 2 소정값 이하의 투과율을 갖는 영역으로 해도 좋다.
표시부(200)의 표시면(2010)으로부터 사출된 화상광은 일부가 패럴랙스 배리어(210)를 투과하고, 제 2 광학 부재(180a, 180b)를 통해 제 1 광학 부재(150)에 도달할 수 있다. 또한, 화상광은 제 1 광학 부재(150)에 반사되어서 대상자(130)의 눈에 도달할 수 있다. 이것에 의해 대상자(130)의 눈은 제 1 광학 부재(150)의 전방에 표시부(200)의 제 1 허상(140a)을 인식할 수 있다. 본원에 있어서 전방은 대상자(130)로부터 볼 때 제 1 광학 부재(150)의 방향이다. 전방은 이동체(100)의 통상 이동하는 방향이다. 또한, 패럴랙스 배리어(210)는 제 1 광학 부재(150)의 전방으로서 제 1 허상(140a)의 제 1 광학 부재(150)측에 제 2 허상(140b)을 만든다. 도 7에 나타내는 바와 같이, 대상자(130)는 외관상 제 1 허상(140a)의 위치에 표시부(200)가 존재하고, 제 2 허상(140b)의 위치에 패럴랙스 배리어(210)가 존재하는 것처럼 화상을 시인할 수 있다.
도 7은 대상자(130)로부터 관찰할 수 있는 표시부(200)의 제 1 허상(140a)의 각 서브 픽셀을 나타낸다. 부호 L이 붙여진 서브 픽셀은 왼쪽 눈 화상의 허상을 표시한다. 부호 R이 붙여진 서브 픽셀은 오른쪽 눈 화상의 허상을 표시한다. 또한, 도 7은 대상자(130)의 왼쪽 눈으로부터 관찰되는 제 1 허상(140a)의 왼쪽 눈의 가시 영역(140aa) 및 불가시 영역(140ab)을 나타낸다.
도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명이 된다. 가시 영역(140aa)은 표시면(2010)으로부터 사출되고, 패럴랙스 배리어(210)의 개구 영역(210b)을 투과한 화상광이 왼쪽 눈에 도달함으로써 왼쪽 눈이 시인하는 제 1 허상(140a)의 영역이다. 불가시 영역(140ab)은 표시면(2010)으로부터 사출된 화상광이 패럴랙스 배리어(210)의 차광면(210a)에서 차광되기 때문에 왼쪽 눈이 화상광을 시인할 수 없는 제 1 허상(140a)의 영역이다. 이 때, 이용자의 오른쪽 눈은 제 1 허상(140a)에 있어서의 왼쪽 눈의 가시 영역(140aa)을 시인하지 않는다. 이용자의 오른쪽 눈은 제 1 허상(140a)에 있어서 오른쪽 눈 화상의 허상을 표시하는 왼쪽 눈의 불가시 영역(140ab)을 시인할 수 있다. 따라서, 대상자(130)의 오른쪽 눈은 오른쪽 눈 화상을 시인하고, 왼쪽 눈 화상을 시인하지 않는다.
이와 같이 대상자(130)의 오른쪽 눈은 오른쪽 눈 화상을 시인할 수 있다. 대상자(130)의 왼쪽 눈은 왼쪽 눈 화상을 시인할 수 있다. 따라서, 왼쪽 눈 화상과 오른쪽 눈 화상 사이에 시차가 있을 경우, 대상자(130)는 3차원 화상을 시인할 수 있다.
통신부(220)는 외부 장치와 통신가능한 통신 인터페이스를 포함해도 좋다. 외부 장치는 예를 들면, 검출 장치(110)를 포함해도 좋다. 본 개시에 있어서의 「통신 인터페이스」는 예를 들면, 물리 커넥터, 및 무선 통신기를 포함해도 좋다. 물리 커넥터는 전기 신호에 의한 전송에 대응한 전기 커넥터, 광 신호에 의한 전송에 대응한 광 커넥터, 및 전자파에 의한 전송에 대응한 전자 커넥터를 포함해도 좋다. 전기 커넥터는 IEC60603에 준거하는 커넥터, USB 규격에 준거하는 커넥터, RCA단자에 대응하는 커넥터, EIAJ CP-21aA에 규정되는 S단자에 대응하는 커넥터, EIAJ RC-5237에 규정되는 D단자에 대응하는 커넥터, HDMI(등록상표) 규격에 준거하는 커넥터, 및 BNC(British Naval Connector 또는 Baby-series N Connector 등)을 포함하는 동축 케이블에 대응하는 커넥터를 포함해도 좋다. 광 커넥터는 IEC 61754에 준거하는 다양한 커넥터를 포함해도 좋다. 무선 통신기는 Bluetooth(등록상표), 및 IEEE8021a를 포함하는 각 규격에 준거하는 무선 통신기를 포함해도 좋다. 무선 통신기는 적어도 1개의 안테나를 포함한다.
기억부(230)는 일시 기억 장치 및 2차 기억 장치를 포함해도 좋다. 기억부(230)는 예를 들면, 반도체 메모리, 자기 메모리, 및 광 메모리 등을 이용하여 구성되어도 좋다. 반도체 메모리는 휘발성 메모리 및 불휘발성 메모리를 포함해도 좋다. 자기 메모리는 예를 들면, 하드디스크 및 자기 테이프 등을 포함해도 좋다. 광 메모리는 예를 들면, CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc), 및 BD(Blu-ray(등록상표) Disc)(등록상표) 등을 포함해도 좋다. 기억부(230)는 3차원 표시 장치(170)의 동작에 필요한 다양한 정보 및 프로그램을 기억할 수 있다.
예를 들면, 기억부(230)는 실공간 상의 복수의 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억해도 좋다. 이하, 상기 복수의 위치 각각을 기준 위치라고도 한다. 보정 정보의 상세에 대해서는 후술한다. 도 9는 실공간 상의 n개의 기준 위치에 각각 대응하는 n개의 보정 정보(P1)로부터 Pn을 나타낸다. n개의 기준 위치 각각은 이동체(100)에 있어서의 임의의 위치를 원점으로 하는 3차원 직교 좌표 또는 3차원 극좌표로 나타내어져도 좋다. 각 보정 정보에 대응하는 실공간 상의 기준 위치는 아이박스(160)의 내부 또는 외부에 존재해도 좋다. 예를 들면, 아이박스(160)가 육면체일 경우, 상기 복수의 기준 위치는 상기 육면체에 있어서의 8개의 정점의 위치를 포함해도 좋다. 상기 복수의 기준 위치는 아이박스(160)를 포함할 수 있는 아이박스(160)보다 큰 제 1 육면체에 있어서의 8개의 정점의 위치를 포함해도 좋다. 상기 복수의 기준 위치는 아이박스(160)에 포함되는 아이박스(160)보다 작은 제 2 육면체에 있어서의 8개의 정점의 위치를 포함해도 좋다. 아이박스(160)의 내부에 복수의 제 2 육면체가 포함되어도 좋다. 상기 복수의 기준 위치는 제 1 육면체 또는 제 2 육면체의 내부 또는 변 상의 임의의 위치를 포함해도 좋다. 일례에 있어서, 기억부(230)는 아이박스(160)의 내부에 존재하는 복수의 기준 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억해도 좋다.
보정 정보의 상세에 대하여 설명이 된다. 상술한 바와 같이, 제 1 광학 부재(150)에서 반사되어 아이박스(160)에 도달하는 화상광에 의해 대상자(130)는 표시부(200)에 표시되어 있는 화상의 허상(140)을 시인가능하다. 제 1 광학 부재(150)의 표면 형상은 예를 들면, 부착되는 이동체(100)에 따라 설계되고, 반드시 평면 형상은 아니다. 또한, 제 1 광학 부재(150)가 이동체(100)에 부착되면, 이동체(100)의 강성에 의해 제 1 광학 부재(150)에 대하여 굽힘 또는 비틀림 등의 힘이 가해져 제 1 광학 부재(150)가 왜곡될 수 있다. 이 때문에 대상자(130)에 의해 시인되는 허상(140)의 형상은 상기 허상(140)을 시인하는 대상자(130)의 눈의 위치에 따라 왜곡될 수 있다.
보정 정보는 대상자(130)의 눈의 위치에 따라 제 1 허상(140a) 및 제 2 허상(140b)의 형상의 왜곡을 보정하기 위해서 사용된다. 보정 정보는 제 1 허상(140a) 및 제 2 허상(140b)의 형상의 왜곡을 저감시키도록 표시부(200)에 표시시키는 화상을 변형시키는 정보를 포함해도 좋다. 예를 들면, 보정 정보는 표시부(200)에 표시되는 화상 상의 복수의 특징점 각각의 시프트량을 나타내는 정보를 포함해도 좋다. 화상 상에 있어서의 복수의 특징점의 배치는 임의로 정해져도 좋다. 예를 들면, 복수의 특징점은 임의의 간격을 두고 격자 형상으로 배열되어도 좋다. 복수의 특징점은 화상을 표시하는 복수의 화소에 대응해도 좋다. 상기 보정 정보를 사용한 보정에 의해 표시부(200)에 표시되는 화상은 예를 들면, 상기 화상 상의 복수의 특징점 각각이 상기 보정 정보에 나타내어지는 시프트량만큼 이동하도록 변형될 수 있다. 예를 들면, 상기 보정 정보를 사용한 보정에 의해 표시부(200)에 표시되는 상기 화상이 균일 또는 불균일하게 변형되어 표시부(200)에 표시될 수 있다. 보정 정보에 의거하여 변형된 화상의 화상광에 의해 대상자(130)는 왜곡을 저감시킨 허상(140)을 시인가능하다. 보정 정보는 예를 들면, 실험 또는 시뮬레이션에 의해 결정가능하다.
제어부(240)는 1개 이상의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 특정 프로그램을 판독해서 특정 기능을 실행하는 범용의 프로세서, 및 특정 처리에 특화된 전용의 프로세서를 포함해도 좋다. 제어부(240)는 1개 또는 복수의 프로세서가 협동하는 SoC, 및 SiP 중 어느 하나이어도 좋다.
제어부(240)는 조사기(190), 표시부(200), 및 패럴랙스 배리어(210)의 동작을 제어할 수 있다. 예를 들면, 제어부(240)는 조사기(190)의 구동 전력을 제어해서 조사기(290)를 발광시킬 수 있다. 제어부(240)는 표시부(200)에 화상을 표시시킬 수 있다. 화상은 문자 또는 도형을 포함해도 좋다. 제어부(240)는 패럴랙스 배리어(210)를 구성하는 액정 셔터에 인가하는 전압을 제어해서 패럴랙스 배리어(210)에 있어서의 광의 투과율을 제어할 수 있다. 제어부(240)가 표시부(200) 및 패럴랙스 배리어(210)를 각각 제어하는 처리에 대해서는 추후에 상세히 설명이 된다.
제어부(240)는 통신부(220)를 통해 검출 장치(110)로부터 대상자(130)의 눈의 위치에 관한 정보를 취득할 수 있다. 제어부(240)는 검출 장치(110)가 구비하는 촬상 장치로부터 촬상 화상을 취득할 수 있다. 이 경우, 제어부(240)는 취득된 촬상 화상에 의거하여 실공간에 있어서의 대상자(130)의 양 눈의 위치를 검출할 수 있다.
제어부(240)는 취득된 정보가 나타내는 눈의 위치에 따라 표시부(200)에 표시시키는 오른쪽 눈 화상, 왼쪽 눈 화상을 동적으로 보정할 수 있다. 제어부(240)는 눈의 위치에 따라 패럴랙스 배리어(210)를 동적으로 보정할 수 있다. 화상을 보정하기 위한 알고리즘으로서 임의의 알고리즘이 채용가능하다. 이하, 제어부(240)가 알고리즘을 이용하여 화상을 보정하는 예에 대하여 구체적으로 설명한다.
개략으로서 제어부(240)는 알고리즘을 이용하여 대상자(130)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보와, 대상자(13)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 결정할 수 있다. 제어부(240)는 제 1 보정 정보에 의거하여 오른쪽 눈 화상을 보정할 수 있다. 제어부(240)는 제 2 보정 정보에 의거하여 왼쪽 눈 화상을 보정할 수 있다. 제어부(240)는 제 1 보정 정보와 제 2 보정 정보에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성할 수 있다. 제어부(240)는 생성된 제 3 보정 정보에 의거하여 패럴랙스 배리어(210)를 동적으로 보정할 수 있다. 이하, 구체적으로 설명이 된다.
제어부(240)는 대상자(130)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 결정할 수 있다. 예를 들면 제어부(240)는 제 1 보정 정보를 기억부(230)에 기억된 복수의 보정 정보 중에서 선택함으로써 결정해도 좋다. 또는, 제어부(240)는 제 1 보정 정보를 2개 이상의 보정 정보에 의거하여 생성함으로써 결정해도 좋다. 제 1 보정 정보의 생성에는 임의의 알고리즘이 채용가능하다.
예를 들면, 도 10에 있어서 각각 보정 정보가 대응된 8개의 기준 위치를 정점으로 하는 육면체의 내부에 대상자(130)의 오른쪽 눈(ER)이 위치해 있다. 이러한 경우, 제어부(240)는 오른쪽 눈(ER)의 근방에 존재하는 상기 8개의 보정 정보 중 2개 이상의 보정 정보에 의거하여 오른쪽 눈(ER)의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 내삽에 의해 생성할 수 있다.
예를 들면, 도 11에 있어서 각각 보정 정보가 대응된 8개의 기준 위치를 정점으로 하는 육면체의 외부에 대상자(130)의 오른쪽 눈(ER)이 위치해 있다. 이러한경우, 제어부(240)는 오른쪽 눈(ER)의 근방에 존재하는 상기 8개의 보정 정보 중 2개 이상의 보정 정보에 의거하여 오른쪽 눈(ER)의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 외삽에 의해 생성할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 내삽 또는 외삽에 의해 제 1 보정 정보가 생성된다. 이 때문에 보정 정보를 기억해야 할 기준 위치의 수가 저감가능하며, 기억부(230)에 기억해야 할 보정 정보의 정보량이 저감가능하다.
제어부(240)는 대상자(130)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 결정할 수 있다. 예를 들면, 제어부(240)는 대상자(130)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 기억부(230)에 기억된 복수의 보정 정보 중에서 선택함으로써 결정해도 좋다. 또는, 제어부(240)는 대상자(130)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 2개 이상의 보정 정보에 의거하여 생성함으로써 결정해도 좋다. 제 2 보정 정보의 생성은 상술한 제 1 보정 정보의 생성과 마찬가지로 해서 행해져도 좋다. 예를 들면, 도 10에 나타내는 바와 같이 대상자(130)의 왼쪽 눈(EL)이 육면체의 내부에 위치할 경우, 제어부(240)는 왼쪽 눈(EL)의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 내삽에 의해 생성할 수 있다. 예를 들면, 도 11에 나타내는 바와 같이 대상자(130)의 왼쪽 눈(EL)이 육면체의 외부에 위치할 경우, 제어부(240)는 왼쪽 눈(EL)의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 외삽에 의해 생성할 수 있다.
제어부(240)는 제 1 보정 정보와 제 2 보정 정보에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성할 수 있다. 제 3 보정 정보의 생성에는 임의의 알고리즘이 채용가능해도 좋다. 예를 들면, 제어부(240)는 제 1 보정 정보 및 제 2 보정 정보 각각에 가중치 부여를 행하여 제 3 보정 정보를 생성할 수 있다. 구체적으로는 제 3 보정 정보에 나타내어지는 화상 상의 특징점의 시프트량 S3은 다음 식(1)으로 결정된다.
S3=α×S1＋(1-α)×S2 식(1)
식(1)에 있어서, α는 0 이상 1 이하의 값을 나타내는 가중 계수를 나타낸다. S1은 제 1 보정 정보에 나타내어지는 상기 특징점의 시프트량을 나타낸다. S2는 제 2 보정 정보에 나타내어지는 상기 특징점의 시프트량을 나타낸다. 예를 들면, 가중 계수 α=0.3, 어떤 특징점의 시프트량 S1=＋10, 및 상기 특징점의 시프트량 S2=-10일 경우, 제 3 보정 정보에 나타내어지는 상기 특징점의 시프트량 S3은 S3=0.3×(＋10)＋0.7×(-10)=-4가 된다.
가중 계수 α는 0 이상 1 이하의 범위에서 임의로 정해져도 좋다. 예를 들면, 가중 계수 α는 미리 정해져도 좋다. 또는, 가중 계수 α는 대상자(130)의 우위안(優位眼)을 고려하여 결정되어도 좋다.
대상자(130)의 우위안을 고려한 가중 계수 α의 결정은 예를 들면, 대상자(130)가 이동체(10)를 운전하는 것보다 전에 행해져도 좋다. 이하에 가중 계수 α의 결정 방법이 설명된다. 제어부(240)는 검출 장치(110)로부터 양 눈의 위치에 관한 정보를 취득할 수 있다. 제어부(240)는 취득된 정보가 나타내는 양 눈의 위치에 의거하여 제 1 보정 정보 및 제 2 보정 정보를 결정할 수 있다. 제어부(240)는 가중 계수 α를 초기값으로 설정할 수 있다. 제어부(240)는 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성할 수 있다. 제어부(240)는 생성된 제 3 보정 정보를 이용하여 보정한 기준 화상을 표시부(200)에 표시시킨다. 기준 화상은 가중 계수 α를 결정하기 위해서 미리 준비된 화상이다. 기준 화상으로서 임의의 화상이 채용가능하다. 예를 들면, 기준 화상은 정사각형, 원, 또는 격자 형상으로 늘어선 복수의 선 등을 포함해도 좋다.
제어부(240)는 예를 들면, 제 1 허상(140a)으로서 표시된 기준 화상을 관찰한 대상자(130)에 의한 조작에 따라 가중 계수 α를 변화시킨다. 가중 계수 α를 변화시켰을 경우, 제어부(240)는 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 변화 후의 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 새롭게 생성할 수 있다. 제어부(240)는 새롭게 생성된 제 3 보정 정보를 이용하여 보정된 기준 화상을 표시부(200)에 표시시킨다. 가중 계수 α의 변화, 및 새롭게 생성되는 제 3 보정 정보를 이용하여 보정된 기준 화상의 표시는 조작에 따라 복수회 실행되어도 좋다. 제어부(240)는 예를 들면, 대상자(130)에 의한 조작에 따라 가중 계수 α를 확정하고, 기억부(230)에 기억시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 가중 계수 α가 확정된 후, 예를 들면 대상자(130)가 이동체(100)를 운전할 경우에 제어부(240)는 표시부(200)에 표시시키는 표시 화상을 대상자(130)의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정할 수 있다. 구체적으로는 제어부(240)는 대상자(130)의 양 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보 및 제 2 보정 정보와, 확정된 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성할 수 있다. 제어부(240)는 제 1 보정 정보 및 제 2 보정 정보를 이용하여 표시부(200)에 표시하는 표시 화상을 동적으로 보정할 수 있다. 제어부(240)는 결정된 제 3 보정 정보에 의거하여 패럴랙스 배리어(210)를 보정한다. 표시 화상은 임의의 정보 또는 화상을 포함해도 좋다. 예를 들면, 표시 화상은 이동체(100)의 주행 속도, 예측 진로, 주행로의 제한 속도, 표지 정보, 루트 가이드 등의 운전 지원 화상, 및 보행자 등의 장해물을 나타내는 화상 등을 포함해도 좋다.
허상(140)의 왜곡이 가장 작다고 대상자(130)가 지각할 수 있는 가중 계수 α는 대상자(130)의 우위안 및 비우위안의 영상 합성 비율에 따라 다르다. 대상자(130)는 예를 들면, 양 눈으로 기준 화상의 허상(140)을 시인하면서 가중 계수 α를 변화시킴으로써 허상(140)의 왜곡이 가장 작다고 지각했을 때의 가중 계수 α를 기억부(230)에 기억시킬 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 대상자(130)의 우위안을 고려한 가중 계수 α에 의해 표시 화상이 보정된다. 이 때문에 대상자(130)에 의해 지각되는 허상(140)의 왜곡이 저감되어 허상(140)의 시인성이 향상된다. 대상자(130)에게 허상(140)을 시인시키는 기술의 편리성이 향상된다.
제어부(240)는 제 1 보정 정보에 의거하여 오른쪽 눈 화상을 보정할 수 있다. 제어부(240)는 보정된 오른쪽 눈 화상을 오른쪽 서브 픽셀군(Pgr)을 구성하는 각 서브 픽셀에 표시시킨다. 제어부(240)는 제 2 보정 정보에 의거하여 왼쪽 눈 화상을 보정할 수 있다. 제어부(240)는 보정된 왼쪽 눈 화상을 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)을 구성하는 각 서브 픽셀에 표시시킬 수 있다.
제어부(240)는 제 3 보정 정보에 의거하여 패럴랙스 배리어(210)를 보정할 수 있다. 구체적으로는 제어부(240)는 제 3 보정 정보에 의거하여 패럴랙스 배리어(210)를 구성하는 액정 셔터를 제어할 수 있다. 또한, 구체적으로는 패럴랙스 배리어(210)의 차광면(210a)을 구성하는 부분을 변경하도록 액정 셔터를 제어할 수 있다.
상술한 가중 계수 α를 결정하는 3차원 투영 장치(120)의 동작에 대하여 도 12의 플로우 차트를 참조해서 설명이 된다. 본 동작은 예를 들면, 대상자(130)가 이동체(100)를 운전하는 것보다 전에 행해져도좋다.
스텝 S100: 제어부(240)는 통신부(220)를 통해 검출 장치(110)로부터 대상자(130)의 눈의 위치에 관한 정보를 취득한다.
스텝 S101: 제어부(240)는 대상자(130)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보와, 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 결정한다.
스텝 S102: 제어부(240)는 가중 계수 α를 초기값으로 설정한다.
스텝 S103: 제어부(240)는 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성한다.
스텝 S104: 제어부(240)는 제 1 보정 정보에 의거하여 오른쪽 기준 화상을 보정한다. 제어부(240)는 제 2 보정 정보에 의거하여 왼쪽 기준 화상을 보정한다.
스텝 S105: 제어부(240)는 보정한 오른쪽 기준 화상을 오른쪽 서브 픽셀군(Pgr)을 구성하는 서브 픽셀에 표시시킨다. 제어부(240)는 보정한 왼쪽 기준 화상을 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)을 구성하는 서브 픽셀에 표시시킨다.
스텝 S106: 제어부(240)는 제 3 보정 정보에 의거하여 패럴랙스 배리어(210)를 보정한다.
스텝 S107: 제어부(240)는 예를 들면, 대상자(130)에 의한 조작을 검출하면 가중 계수 α를 변화시킬지의 여부를 결정한다. 가중 계수 α를 변화시킨다고 결정했을 경우(스텝 S107-Yes), 프로세스는 스텝 S108로 진행된다. 한편, 가중 계수 α를 변화시키지 않는다고 결정했을 경우(스텝 S107-No), 프로세스는 스텝 S109로 진행된다.
스텝 S108: 제어부(240)는 예를 들면, 스텝 S107에서의 조작에 따라 가중 계수 α를 변화시킨다. 그 후, 프로세스는 스텝 S103으로 되돌아간다.
스텝 S109: 제어부(240)는 예를 들면, 스텝 S107의 조작에 따라 가중 계수 α를 확정하고, 기억부(230)에 기억시킨다. 그 후, 프로세스는 종료된다.
도 13을 참조하여 상술한 제 1 알고리즘이 채용되는 구성에 있어서 표시 화상을 대상자(130)의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정하는 3차원 투영 장치(120)의 동작에 대하여 설명한다. 본 동작은 예를 들면, 대상자(130)가 이동체(100)를 운전하고 있는 사이에 반복하여 행해져도 좋다.
스텝 S200: 제어부(240)는 통신부(220)를 통해 검출 장치(110)로부터 대상자(130)의 눈의 위치에 관한 정보를 취득한다.
스텝 S201: 제어부(240)는 대상자(130)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보와, 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 결정한다.
스텝 S202: 제어부(240)는 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 기억부(23)에 기억된 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성한다.
스텝 S203: 제어부(240)는 제 1 보정 정보 및 제 2 보정 정보에 의거하여 각각 오른쪽 눈 화상 및 왼쪽 눈 화상을 보정한다.
스텝 S204: 제어부(240)는 보정된 오른쪽 눈 화상 및 왼쪽 눈 화상을 각각 왼쪽 서브 픽셀군(Pgl)을 구성하는 서브 픽셀, 및 오른쪽 서브 픽셀군(Pgr)을 구성하는 서브 픽셀에 표시시킨다.
스텝 S205: 제어부(240)는 제 3 보정 정보에 의거하여 패럴랙스 배리어(210)를 보정한다. 그 후, 프로세스는 종료된다.
이상, 본 실시형태에 의하면, 3차원 투영 장치(120)는 표시면(2010)에 표시시키는 화상과 패럴랙스 배리어(210)를 대상자(130)의 눈의 위치에 따라 보정한다. 이 때문에 이동체(100)의 형상에 기인해서 제 1 허상(140a) 및 제 2 허상(140b)에 발생할 수 있는 대상자(130)의 눈의 위치에 따른 왜곡이 보정된다. 따라서, 대상자(130)는 왜곡이 저감된 3차원 화상의 허상(140)을 시인할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 3차원 투영 장치(120)는 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보에 의거하여 오른쪽 눈 화상을 보정하고, 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보에 의거하여 왼쪽 눈 화상을 보정한다. 이 때문에 대상자(130)는 각 눈의 위치에 대응해서 각각 왜곡이 저감된 화상을 시인할 수 있다. 따라서, 대상자(130)는 왜곡이 저감된 3차원 화상의 허상(140)을 시인할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 3차원 투영 장치(120)는 제 1 보정 정보와 제 2 보정 정보와 가중 계수 α를 이용하여 생성한 제 3 보정 정보에 의거하여 패럴랙스 배리어(210)를 보정한다. 이용자의 양 눈이 함께 시인하는 패럴랙스 배리어(210)는 오른쪽 눈 및 왼쪽 눈의 위치에 의거하여 보정된다. 이 때문에 왜곡이 저감된 오른쪽 눈 화상 및 왼쪽 눈 화상이 모두 왜곡이 저감된 패럴랙스 배리어(210)에 의해 차광 또는 투과된다. 따라서, 대상자(130)의 오른쪽 눈은 왜곡이 저감된 오른쪽 눈 화상을 시인할 수 있다. 왼쪽 눈은 왜곡이 저감된 왼쪽 눈 화상을 시인할 수 있다.
본 실시형태에 의하면, 3차원 투영 장치(120)는 대상자(130)의 우위안에 의거하여 가중 계수 α를 결정한다. 이 때문에 대상자(130)의 우위안을 고려한 가중 계수 α에 의해 화상이 보정된다. 따라서, 대상자(130)에 의해 지각되는 허상(140)의 왜곡이 저감되어 허상(140)의 시인성이 향상된다.
(제 3 실시형태)
본 개시의 제 3 실시형태에 대하여 설명한다. 종래, 대상자에게 허상을 시인시키는 기술의 편리성을 향상시키는 것이 요망되고 있다. 본 개시는 대상자에게 허상을 시인시키는 기술의 편리성을 향상시키는 화상 투영 장치, 화상 표시 장치, 및 이동체에 관한 것이다. 본 실시형태에 의한 화상 투영 장치, 화상 표시 장치, 및 이동체에 의하면, 대상자에게 허상을 시인시키는 기술의 편리성이 향상된다.
(이동체)
도 14를 참조하여 본 실시형태에 의한 이동체(101)에 대하여 설명한다. 이동체(101)는 촬상 장치(111)와, 화상 투영 장치(121)를 구비한다.
촬상 장치(111)는 예를 들면, CCD 촬상 소자 또는 CMOS 촬상 소자를 포함해도 좋다. 촬상 장치(111)는 대상자(131)의 얼굴을 촬상가능하다. 촬상 장치(111)의 촬상 범위는 적어도 후술하는 아이박스(161)를 포함한다. 대상자(131)는 예를 들면, 이동체(101)의 운전자 등을 포함해도 좋다. 촬상 장치(111)의 위치는 이동체(101)의 내부 및 외부에 있어서 임의이다. 예를 들면, 촬상 장치(111)는 이동체(101)의 대시보드 내에 위치한다. 촬상 장치(111)는 촬상 화상을 생성해서 외부 장치에 출력가능하다. 촬상 화상의 출력은 예를 들면, 유선, 무선, 및 CAN 등을 통해 행해져도 좋다.
화상 투영 장치(121)는 대상자(131)에게 소망의 화상의 허상(141)을 시인시키는 헤드업 디스플레이의 적어도 일부를 구성할 수 있다. 화상 투영 장치(121)의 위치는 이동체(101)의 내부 및 외부에 있어서 임의이다. 예를 들면, 화상 투영 장치(121)는 이동체(101)의 대시보드 내에 위치한다. 화상 투영 장치(121)는 이동체(101)에 구비된 제 1 광학 부재(151)에 화상을 투영한다. 구체적으로는 화상 투영 장치(121)는 제 1 광학 부재(151)의 소정 영역을 향해 화상 투영광을 출사해도 좋다. 화상 투영광의 상세에 대해서는 후술한다. 제 1 광학 부재(151)는 윈드쉴드 및 콤바이너 등을 포함해도 좋다. 화상 투영 장치(121)가 제 1 광학 부재(151)를 가지면, 화상 투영 장치(121)는 헤드업 디스플레이를 구성할 수 있다.
제 1 광학 부재(151)의 소정 영역에서 반사된 화상 투영광은 아이박스(161)에 도달한다. 아이박스(161)는 예를 들면, 대상자(131)의 체격, 자세, 및 자세의 변화 등을 고려하여 대상자(131)의 눈이 존재할 수 있다고 상정되는 실공간 상의 영역이다. 아이박스(161)의 형상은 임의이다. 아이박스(161)는 평면적 또는 입체적인 영역을 포함해도 좋다. 도 14에 나타내는 실선의 화살표는 화상 투영 장치(121)로부터 출사되는 화상 투영광의 일부가 아이박스(161)까지 도달하는 경로를 나타낸다. 이하, 광이 진행되는 경로를 광로라고도 한다. 광로 상에는 광을 투과하는 광학 소자, 및 광을 반사하는 광학 소자의 적어도 한쪽이 포함되어도 좋다. 대상자(131)는 아이박스(161) 내에 눈이 존재할 경우, 아이박스(161)에 도달하는 화상 투영광에 의해 상기 화상의 허상(141)을 시인가능하다. 허상(141)은 예를 들면, 이동체(101)보다 전방에 시인될 수 있다.
(화상 투영 장치)
도 15를 참조하여 화상 투영 장치(121)에 대하여 상세히 설명한다. 화상 투영 장치(121)는 화상 표시 장치(171)와, 1개 이상의 제 2 광학 부재(181)를 구비한다. 도 15는 화상 투영 장치(121)가 2개의 제 2 광학 부재(181a 및 181b)를 구비하는 구성을 예시하고 있다. 도 15는 화상 투영 장치(121)의 구성의 예를 모식적으로 나타내고 있다. 예를 들면, 화상 투영 장치(121) 및 화상 투영 장치(121)의 각 구성요소의 크기, 형상, 및 배치 등은 도 15에 나타내는 예에 한정되지 않는다.
화상 표시 장치(171)는 임의의 화상을 표시가능해도 좋다. 화상 표시 장치(171)는 화상 투영 장치(121)의 내부에 있어서 화상 투영광을 출사한다. 화상 투영광은 화상 표시 장치(171)가 표시하는 화상을 투영하는 광을 포함해도 좋다. 화상 표시 장치(171)의 상세한 구성에 대해서는 후술한다.
제 2 광학 부재(181)는 화상 표시 장치(171)에 표시된 화상을 제 1 광학 부재(151)에 투영하고 상기 화상의 허상(141)을 대상자(131)에게 시인시킨다. 구체적으로는 제 2 광학 부재(181)는 화상 표시 장치(171)로부터 출사된 화상 투영광을 화상 투영 장치(121)의 외부에 도달시킨다. 도 15에 나타내는 예에 있어서, 제 2 광학 부재(181a 및 181b)가 화상 표시 장치(171)로부터 출사된 화상 투영광을 화상 투영 장치(121)의 외부에 도달시킨다. 제 2 광학 부재(181)는 렌즈 또는 미러를 포함해도 좋다. 예를 들면, 제 2 광학 부재(181a 및 181b) 각각은 미러를 포함해도 좋다. 제 2 광학 부재(181a 및 181b)의 적어도 한쪽은 렌즈를 포함해도 좋다. 제 2 광학 부재(181a 및 181b)의 한쪽이 미러이며, 다른 쪽이 렌즈이어도 좋다. 도 15에 나타내는 실선의 화살표는 화상 표시 장치(171)로부터 출사된 화상 투영광의 일부가 제 2 광학 부재(181a 및 181b)에 의해 반사되어 화상 투영 장치(121)의 하우징에 설치된 창부를 통과하고, 화상 투영 장치(121)의 외부까지 도달하는 경로를 나타낸다. 화상 투영 장치(121)의 외부에 도달한 화상 투영광은 도 14에 나타내는 바와 같이 이동체(101)에 구비된 제 1 광학 부재(151)의 소정 영역에 도달한다.
제 2 광학 부재(181)는 화상 표시 장치(171)에 표시된 화상을 확대하는 확대 광학계로서 기능해도 좋다. 예를 들면, 제 2 광학 부재(181a 및 181b)의 적어도 한쪽은 화상 투영광이 도달하는 면의 적어도 일부에 볼록면 형상 또는 오목면 형상을 갖는 미러이어도 좋다. 제 2 광학 부재(181a 및 181b)의 적어도 한쪽은 화상 투영광이 입사 또는 출사되는 면의 적어도 일부에 볼록면 형상 또는 오목면 형상을 갖는 렌즈이어도 좋다. 볼록면 형상 및 오목면 형상의 적어도 일부는 구면 형상 또는 비구면 형상이어도 좋다.
(화상 표시 장치)
도 16을 참조하여 화상 표시 장치(171)에 대하여 상세히 설명한다. 화상 표시 장치(171)는 기판(191)과, 광원 소자(201)와, 제 3 광학 부재(211)와, 제 4 광학 부재(221)와, 표시부(231)와, 통신부(241)와, 기억부(251)와, 제어부(261)를 구비한다. 기판(191), 광원 소자(201), 제 3 광학 부재(211), 및 제 4 광학 부재(221)가 1개의 광원 장치(271)로서 구성되어도 좋다. 이러한 경우, 화상 표시 장치(171)는 광원 장치(271)와, 표시부(231)와, 통신부(241)와, 기억부(251)와, 제어부(261)를 구비한다. 기판(191), 광원 소자(201), 제 3 광학 부재(211), 제 4 광학 부재(221), 표시부(231), 통신부(241), 기억부(251), 및 제어부(261)는 화상 표시 장치(171)의 내부에 있어서 고정적으로 배치되어도 좋다. 광원 소자(201)는 기판(191) 상에 배치되어도 좋다. 도 16은 화상 표시 장치(171)의 구성의 예를 모식적으로 나타내고 있다. 예를 들면, 화상 표시 장치(171) 및 화상 표시 장치(171)의 각 구성요소의 크기, 형상, 및 배치 등은 도 16에 나타내어지는 예에 한정되지 않는다.
광원 소자(201)는 예를 들면, 1개 이상의 발광 다이오드(LED: Light Emission Diode) 또는 1개 이상의 레이저 장치 등을 포함해도 좋다. 광원 소자(201)는 제어부(261)의 제어에 따라 광을 발한다. 도 16에 있어서 광원 소자(201)로부터 연장되는 실선의 화살표는 광원 소자(201)로부터 발해진 광의 일부가 진행하는 경로를 나타낸다. 이하, 광원 소자(201)로부터 발해진 광의 적어도 일부를 단지 광원 소자(201)로부터의 광이라고도 한다.
제 3 광학 부재(211)는 광원 소자(201)의 위치에 대하여 광원 소자(201)로부터의 광이 진행되는 방향에 위치한다. 예를 들면, 도 16에 있어서는 제 3 광학 부재(211)는 광원 소자(201)의 오른쪽 방향에 위치해 있다. 제 3 광학 부재(211)는 예를 들면, 콜리메이터 렌즈를 포함한다. 제 3 광학 부재(211)는 광원 소자(201)로부터 입사되는 광을 콜리메이트한다. 콜리메이트된 광은 제 3 광학 부재(211)의 광축방향과 대략 평행한 방향으로 진행되는 광이어도 좋다.
제 4 광학 부재(221)는 제 3 광학 부재(211)의 위치에 대하여 광원 소자(201)로부터의 광이 진행되는 방향에 위치한다. 예를 들면, 도 16에 있어서는 제 4 광학 부재(221)는 제 3 광학 부재(211)의 오른쪽 방향에 위치해 있다. 제 4 광학 부재(221)는 예를 들면, 렌즈를 포함한다. 제 4 광학 부재(221)는 예를 들면, 프레넬 렌즈를 포함해도 좋다. 제 4 광학 부재(221)는 제 4 광학 부재(221)의 광축과 제 3 광학 부재(211)의 광축이 대략 일치하도록 화상 표시 장치(171)의 내부에 고정적으로 배치되어도 좋다. 이하, 제 3 광학 부재(211)의 광축 또는 제 4 광학 부재(221)의 광축을 화상 표시 장치(171)의 광축 또는 광원 장치(271)의 광축이라고도 한다. 화상 표시 장치(171)로부터 발해지는 화상 투영광의 진행방향과, 화상 표시 장치(171)의 광축방향이 대략 평행해도 좋다. 제 4 광학 부재(221)는 제 3 광학 부재(211)를 통과해서 콜리메이트된 광의 적어도 일부를 소망의 진행방향으로 굴절시켜도 좋다.
표시부(231)는 예를 들면, LCD 및 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems)셔터 디스플레이 등의 투과형 액정 디바이스를 포함한다. 표시부(231)는 제 4 광학 부재(221)의 위치에 대하여 광원 소자(201)로부터의 광이 진행되는 방향에 위치한다. 예를 들면, 도 16에 있어서는 표시부(231)는 제 4 광학 부재(221)의 오른쪽 방향에 위치해 있다. 일실시형태에 있어서, 예를 들면 도 16에 나타내는 바와 같이 광원 소자(201), 제 3 광학 부재(211), 제 4 광학 부재(221), 및 표시부(231)는 이 순서로 화상 표시 장치(171)의 광축을 따라 배치되어도 좋다. 이하, 표시부(231)로부터 출사되는 광을 화상 투영광이라고도 한다.
통신부(241)는 외부 장치와 통신가능한 통신 인터페이스를 포함해도 좋다. 외부 장치는 예를 들면, 촬상 장치(111)를 포함해도 좋다.
기억부(251)는 일시 기억 장치 및 2차 기억 장치를 포함해도 좋다. 기억부(251)는 예를 들면, 반도체 메모리, 자기 메모리, 및 광 메모리 등을 이용하여 구성되어도 좋다. 기억부(251)는 화상 표시 장치(171)의 동작에 필요한 다양한 정보 및 프로그램을 기억한다.
예를 들면, 기억부(251)는 실공간 상의 복수의 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억해도 좋다. 이하, 상기 복수의 위치 각각을 기준 위치라고도 한다. 보정 정보의 상세에 대해서는 후술한다. 도 17은 실공간 상의 n개의 기준 위치에 각각 대응하는 n개의 보정 정보(P1-Pn)를 나타낸다. n개의 기준 위치 각각은 이동체(101)에 있어서의 임의의 위치를 원점으로 하는 3차원 직교 좌표 또는 3차원 극좌표로 나타내어져도 좋다. 각 보정 정보에 대응하는 실공간 상의 기준 위치는 아이박스(161)의 내부 또는 외부에 존재해도 좋다. 예를 들면, 아이박스(161)가 육면체일 경우, 상기 복수의 기준 위치는 상기 육면체에 있어서의 8개의 정점의 위치를 포함해도 좋다. 상기 복수의 기준 위치는 아이박스(161)를 포함하는 아이박스(161)보다 큰 제 1 육면체에 있어서의 8개의 정점의 위치를 포함해도 좋다. 상기 복수의 기준 위치는 아이박스(161)에 포함되는 아이박스(161)보다 작은 제 2 육면체에 있어서의 8개의 정점의 위치를 포함해도 좋다. 아이박스(161)의 내부에 복수의 제 2 육면체가 포함되어도 좋다. 상기 복수의 기준 위치는 제 1 육면체 또는 제 2 육면체의 내부 또는 변 상의 임의의 위치를 포함해도 좋다. 일례에 있어서, 기억부(251)는 아이박스(161)의 내부에 존재하는 복수의 기준 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억해도 좋다.
보정 정보의 상세에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 제 1 광학 부재(151)에서 반사되어 아이박스(161)에 도달하는 화상 투영광에 의해 대상자(131)는 표시부(231)에 표시되어 있는 화상의 허상(141)을 시인가능하다. 제 1 광학 부재(151)의 표면 형상은 예를 들면, 부착되는 이동체(101)에 따라 설계되고, 반드시 평면 형상은 아니다. 또한, 제 1 광학 부재(151)가 이동체(101)에 부착되면, 이동체(101)의 강성에 의해 제 1 광학 부재(151)에 대하여 굽힘 또는 비틀림 등의 힘이 가해져 제 1 광학 부재(151)가 왜곡될 수 있다. 이 때문에 대상자(131)에 의해 시인되는 허상(141)의 형상은 상기 허상(141)을 시인하는 대상자(131)의 눈의 위치에 따라 왜곡될 수 있다.
보정 정보는 대상자(131)의 눈의 위치에 따라 허상(141)의 형상의 왜곡을 보정하기 위해서 사용된다. 보정 정보는 허상(141)의 형상의 왜곡을 저감시키도록 표시부(231)에 표시시키는 화상을 변형시키는 정보를 포함해도 좋다. 예를 들면, 보정 정보는 표시부(231)에 표시되는 화상 상의 복수의 특징점 각각의 시프트량을 나타내는 정보를 포함해도 좋다. 화상 상에 있어서의 복수의 특징점의 배치는 임의로 정해져도 좋다. 예를 들면, 복수의 특징점은 임의의 간격을 두고 격자 형상으로 배열되어도 좋다. 복수의 특징점은 화상을 표시하는 복수의 화소에 대응해도 좋다. 상기 보정 정보를 사용한 보정에 의해 표시부(231)에 표시되는 화상은 예를 들면, 상기 화상 상의 복수의 특징점 각각이 상기 보정 정보에 나타내어지는 시프트량만큼 이동하도록 변형된다. 예를 들면, 상기 보정 정보를 사용한 보정에 의해 표시부(231)에 표시되는 상기 화상이 균일 또는 불균일하게 변형되어 표시부(231)에 표시될 수 있다. 보정 정보에 의거하여 변형된 화상의 화상 투영광에 의해 대상자(131)는 왜곡을 저감시킨 허상(141)을 시인가능하다. 보정 정보는 예를 들면, 실험 또는 시뮬레이션에 의해 결정가능하다.
제어부(261)는 1개 이상의 프로세서를 포함한다. 프로세서는 특정 프로그램을 판독하여 특정 기능을 실행하는 범용의 프로세서, 및 특정 처리에 특화된 전용의 프로세서를 포함해도 좋다. 제어부(261)는 1개 또는 복수의 프로세서가 협동하는 SoC, 및 SiP 중 어느 것이어도 좋다.
제어부(261)는 광원 장치(271) 전체의 동작을 제어한다. 예를 들면, 제어부(261)는 광원 소자(201)의 구동 전력을 제어해서 광원 소자(201)를 발광시킨다. 제어부(261)는 표시부(231)에 화상을 표시시킨다. 화상은 문자 또는 도형을 포함해도 좋다.
제어부(261)는 통신부(241)를 통해 촬상 장치(111)로부터 대상자(131)를 촬상한 촬상 화상을 취득한다. 제어부(261)는 취득된 촬상 화상에 의거하여 실공간에 있어서의 대상자(131)의 양 눈의 위치를 검출한다. 실공간에 있어서의 대상자(131)의 양 눈의 위치의 검출에는 촬상 화상을 사용하는 임의의 알고리즘이 채용가능하다. 예를 들면, 기억부(251)는 촬상 화상 상의 대상자(131)의 얼굴의 위치, 얼굴의 방향, 및 얼굴의 크기의 조합과, 실공간에 있어서의 대상자(131)의 양 눈의 위치를 대응시킨 대응 정보를 미리 기억한다. 대응 정보는 예를 들면, 실험 또는 시뮬레이션에 의해 결정가능하다. 대응 정보는 예를 들면, 룩업 테이블로서 기억되어도 좋다. 제어부(261)는 촬상 화상 상의 대상자(131)의 얼굴의 위치, 얼굴의 방향, 및 얼굴의 크기를 검출한다. 얼굴 및 눈의 검출에는 예를 들면, 패턴 매칭을 사용하는 방법, 또는 촬상 화상 상의 대상자(131)의 특징점을 추출하는 방법 등이 채용가능하다. 제어부(261)는 검출된 촬상 화상 상의 대상자(131)의 얼굴의 위치, 얼굴의 방향, 및 얼굴의 크기의 조합에 대응하는 실공간에 있어서의 대상자(131)의 양 눈의 위치를 대응 정보로부터 추출한다. 제어부(261)는 추출된 위치를 실공간에 있어서의 대상자(131)의 양 눈의 위치로서 검출한다.
제어부(261)는 검출된 양 눈의 위치에 따라 표시부(231)에 표시시키는 화상을 동적으로 보정한다. 화상의 보정은 예를 들면, 화상의 변형을 포함해도 좋다. 화상을 보정하는 임의의 알고리즘이 채용가능하다. 이하, 서로 다른 2개의 알고리즘에 대하여 구체적으로 설명한다.
(제 1 알고리즘)
개략으로서 제 1 알고리즘에서는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보와, 대상자(131)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보 에 의거하여 제 3 보정 정보가 생성된다. 생성된 제 3 보정 정보에 의거하여 표시부(231)에 표시되는 표시 화상이 동적으로 보정된다. 이하, 구체적으로 설명한다.
제어부(261)는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 결정한다. 예를 들면, 제어부(261)는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 기억부(251)에 기억된 복수의 보정 정보 중에서 선택함으로써 결정해도 좋다. 또는, 제어부(261)는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 2개 이상의 보정 정보에 의거하여 생성함으로써 결정해도 좋다. 제 1 보정 정보의 생성에는 임의의 알고리즘이 채용가능하다.
예를 들면, 도 18에 있어서 각각 보정 정보가 대응된 8개의 기준 위치를 정점으로 하는 육면체의 내부에 대상자(131)의 오른쪽 눈(R)이 위치해 있다. 이러한 경우, 제어부(261)는 오른쪽 눈(R)의 근방에 존재하는 상기 8개의 보정 정보 중 2개 이상의 보정 정보에 의거하여 오른쪽 눈(R)의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 내삽에 의해 생성한다.
예를 들면, 도 19에 있어서 각각 보정 정보가 대응된 8개의 기준 위치를 정점으로 하는 육면체의 외부에 대상자(131)의 오른쪽 눈(R)이 위치해 있다. 이러한 경우, 제어부(261)는 오른쪽 눈(R)의 근방에 존재하는 상기 8개의 보정 정보 중 2개 이상의 보정 정보에 의거하여 오른쪽 눈(R)의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 외삽에 의해 생성한다.
이러한 구성에 의하면, 내삽 또는 외삽에 의해 제 1 보정 정보가 생성된다. 이 때문에 보정 정보를 기억해야 할 기준 위치의 수가 저감가능하며, 기억부(251)에 기억해야 할 보정 정보의 정보량이 저감가능하다.
제어부(261)는 대상자(131)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 결정한다. 예를 들면, 제어부(261)는 대상자(131)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 기억부(251)에 기억된 복수의 보정 정보 중에서 선택함으로써 결정해도 좋다. 또는, 제어부(261)는 대상자(131)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 2개 이상의 보정 정보에 의거하여 생성함으로써 결정해도 좋다. 제 2 보정 정보의 생성은 상술한 제 1 보정 정보의 생성과 마찬가지로 해서 행해져도 좋다. 예를 들면, 도 18에 나타내는 바와 같이 대상자(131)의 왼쪽 눈(L)이 육면체의 내부에 위치할 경우, 제어부(261)는 왼쪽 눈(L)의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 내삽에 의해 생성한다. 예를 들면, 도 19에 나타내는 바와 같이 대상자(131)의 왼쪽 눈(L)이 육면체의 외부에 위치할 경우, 제어부(261)는 왼쪽 눈(L)의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 외삽에 의해 생성한다.
제어부(261)는 제 1 보정 정보와 제 2 보정 정보에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성한다. 제 3 보정 정보의 생성에는 임의의 알고리즘이 채용가능해도 좋다. 예를 들면, 제어부(261)는 제 1 보정 정보 및 제 2 보정 정보 각각에 가중치 부여를 행하여 제 3 보정 정보를 생성한다. 구체적으로는 제 3 보정 정보에 나타내어지는 화상 상의 특징점의 시프트량 S3은 상술한 식(1)으로 결정된다.
가중 계수 α는 0 이상 1 이하의 범위에서 임의로 정해져도 좋다. 예를 들면, 가중 계수 α는 미리 정해져도 좋다. 또는, 가중 계수 α는 대상자(131)의 우위안을 고려하여 결정되어도 좋다.
대상자(131)의 우위안을 고려한 가중 계수 α의 결정은 예를 들면, 대상자(131)가 이동체(101)를 운전하는 것보다 전에 행해져도 좋다. 구체적으로는 제어부(261)는 대상자(131)를 촬상한 촬상 화상을 취득한다. 제어부(261)는 실공간 상의 대상자(131)의 양 눈의 위치를 검출한다. 제어부(261)는 검출된 양 눈의 위치에 의거하여 제 1 보정 정보 및 제 2 보정 정보를 결정한다. 제어부(261)는 가중 계수 α를 초기값으로 설정한다. 제어부(261)는 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성한다. 제어부(261)는 생성된 제 3 보정 정보를 이용하여 보정한 기준 화상을 표시부(231)에 표시시킨다. 기준 화상으로서 임의의 화상이 채용가능하다. 예를 들면, 기준 화상은 정사각형, 원, 또는 격자 형상으로 늘어선 복수의 선 등을 포함해도 좋다.
제어부(261)는 예를 들면, 대상자(131)에 의한 유저 조작에 따라 가중 계수 α를 변화시킨다. 가중 계수 α를 변화시켰을 경우, 제어부(261)는 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 변화 후의 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 새롭게 생성한다. 제어부(261)는 새롭게 생성된 제 3 보정 정보를 이용하여 보정된 기준 화상을 표시부(231)에 표시시킨다. 가중 계수 α의 변화, 및 새롭게 생성되는 제 3 보정 정보를 이용하여 보정된 기준 화상의 표시는 유저 조작에 따라 복수회 실행되어도 좋다. 제어부(261)는 예를 들면, 대상자(131)에 의한 유저 조작에 따라 가중 계수 α를 확정하고 기억부(251)에 기억시킨다.
상술한 바와 같이 가중 계수 α가 확정된 후, 예를 들면 대상자(131)가 이동체(101)를 운전할 경우에 제어부(261)는 표시부(231)에 표시시키는 표시 화상을 대상자(131)의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다. 구체적으로는 제어부(261)는 대상자(131)의 양 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보 및 제 2 보정 정보와, 확정된 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 결정한다. 제어부(261)는 결정된 제 3 보정 정보를 이용하여 표시부(231)에 표시하는 표시 화상을 동적으로 보정한다. 표시 화상은 임의의 정보 또는 화상을 포함해도 좋다. 예를 들면, 표시 화상은 이동체(101)의 주행 속도, 예측 진로, 주행로의 제한 속도, 표지 정보, 루트 가이드 등의 운전 지원 화상, 및 보행자 등의 장해물을 나타내는 화상 등을 포함해도 좋다.
허상(141)의 왜곡이 가장 작다고 대상자(131)가 지각할 수 있는 가중 계수 α는 대상자(131)의 우위안 및 비우위안의 영상 합성 비율에 따라 다르다. 대상자(131)는 예를 들면, 양 눈으로 기준 화상의 허상(141)을 시인하면서 가중 계수 α를 변화시킴으로써 허상(141)의 왜곡이 가장 작다고 지각했을 때의 가중 계수 α를 기억부(251)에 기억시킬 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 대상자(131)의 우위안을 고려한 가중 계수 α에 의해 표시 화상이 보정된다. 이 때문에 대상자(131)에 의해 지각되는 허상(141)의 왜곡이 저감되어 허상(141)의 시인성이 향상된다. 대상자(131)에게 허상(141)을 시인시키는 기술의 편리성이 향상된다.
(제 2 알고리즘)
개략으로서 제 2 알고리즘에서는 대상자(131)의 양 눈의 위치에 의거하여 특정 위치가 결정된다. 결정된 특정 위치에 대응하는 제 3 보정 정보가 결정된다. 결정된 제 3 보정 정보에 의거하여 표시부(231)에 표시되는 표시 화상이 동적으로 보정된다. 이하, 구체적으로 설명한다.
제어부(261)는 대상자(131)의 양 눈의 위치를 결정한다. 제어부(261)는 대상자(131)의 양 눈의 위치에 의거하여 특정 위치를 결정한다. 특정 위치의 결정에는 임의의 알고리즘이 채용가능해도 좋다. 예를 들면, 제어부(261)는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치 및 왼쪽 눈의 위치 각각에 가중치 부여를 행하여 특정 위치를 결정한다. 구체적으로는 특정 위치 Q3은 다음 식(2)으로 결정된다.
Q3=α×Q1＋(1-α)×Q2 (2)
식(2)에 있어서, α는 0 이상 1 이하의 값을 나타내는 가중 계수를 나타낸다. Q1은 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치를 나타낸다. Q2는 대상자(131)의 왼쪽 눈의 위치를 나타낸다. 예를 들면, 가중 계수 α=0.3, 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치 Q1={10, 0, 0}, 대상자(131)의 왼쪽 눈의 위치 Q2={20, 10, 0}일 경우, 특정 위치 Q3은 Q3={17, 7, 0}이 된다.
가중 계수 α는 0 이상 1 이하의 범위에서 임의로 정해져도 좋다. 예를 들면, 가중 계수 α는 미리 정해져도 좋다. 또는, 가중 계수 α는 대상자(131)의 우위안을 고려하여 결정되어도 좋다. 대상자(131)의 우위안을 고려한 가중 계수 α의 결정은 상술한 제 1 알고리즘과 마찬가지로 행해져도 좋다. 구체적으로는 제어부(261)는 대상자(131)를 촬상한 촬상 화상을 취득한다. 제어부(261)는 실공간 상의 대상자(131)의 양 눈의 위치를 검출한다. 제어부(261)는 가중 계수 α를 초기값으로 설정한다. 제어부(261)는 대상자(131)의 양 눈의 위치 및 가중 계수 α에 따라 특정 위치를 결정한다. 제어부(261)는 특정 위치에 대응하는 제 3 보정 정보를 결정한다. 특정 위치에 대응하는 제 3 보정 정보의 결정은 상술한 제 1 알고리즘에 있어서의 제 1 보정 정보 또는 제 2 보정 정보의 결정과 마찬가지로 행해져도 좋다. 제어부(261)는 결정된 제 3 보정 정보를 이용하여 보정한 기준 화상을 표시부(231)에 표시시킨다.
제어부(261)는 예를 들면, 대상자(131)에 의한 유저 조작에 따라 가중 계수 α를 변화시킨다. 가중 계수 α를 변화시켰을 경우, 제어부(261)는 대상자(131)의 양 눈의 위치, 및 변화 후의 가중 계수 α에 의거하여 특정 위치를 새롭게 결정한다. 제어부(261)는 새롭게 결정된 특정 위치에 대응하는 제 3 보정 정보를 새롭게 결정한다. 제어부(261)는 새롭게 결정된 제 3 보정 정보를 이용하여 보정된 기준 화상을 표시부(231)에 표시시킨다. 가중 계수 α의 변화, 및 새롭게 결정되는 제 3 보정 정보를 이용하여 보정된 기준 화상의 표시는 유저 조작에 따라 복수회 실행되어도 좋다. 제어부(261)는 예를 들면, 대상자(131)에 의한 유저 조작에 따라 가중 계수 α를 확정하고 기억부(251)에 기억시킨다.
상술한 바와 같이 가중 계수 α가 확정된 후, 예를 들면 대상자(131)가 이동체(101)를 운전할 경우에 제어부(261)는 표시부(231)에 표시시키는 표시 화상을 대상자(131)의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다. 구체적으로는 제어부(261)는 대상자(131)의 양 눈의 위치와 확정된 가중 계수 α에 의거하여 특정 위치를 결정한다. 제어부(261)는 특정 위치에 대응하는 제 3 보정 정보를 결정한다. 제어부(261)는 결정된 제 3 보정 정보를 이용하여 표시부(231)에 표시하는 표시 화상을 동적으로 보정한다.
상술한 제 2 알고리즘에 의하면, 제 1 알고리즘이 채용되는 경우와 마찬가지로 대상자(131)의 우위안을 고려한 가중 계수 α에 의해 표시 화상이 보정된다. 이 때문에 대상자(131)에 의해 지각되는 허상(141)의 왜곡이 저감되어 허상(141)의 시인성이 향상된다. 대상자(131)에게 허상(141)을 시인시키는 기술의 편리성이 향상된다. 제 2 알고리즘에 의하면, 대상자(131)의 양 눈의 위치와 가중 계수 α에 의거하여 결정되는 특정 위치에 대응하는 제 3 보정 정보를 결정하면 좋다. 이 때문에 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성하는 제 1 알고리즘과 비교해서 처리 부담이 경감가능하다.
도 20을 참조하여 상술한 제 1 알고리즘이 채용되는 구성에 있어서, 대상자(131)의 우위안을 고려하여 가중 계수 α를 결정하는 화상 투영 장치(121)의 동작에 대하여 설명한다. 본 동작은 예를 들면, 대상자(131)가 이동체(101)를 운전하는 것보다 전에 행해져도 좋다.
스텝 S300: 제어부(261)는 통신부(241)를 통해 촬상 장치(111)로부터 대상자(131)를 촬상한 촬상 화상을 취득한다.
스텝 S301: 제어부(261)는 취득된 촬상 화상에 의거하여 실공간에 있어서의 대상자(131)의 양 눈의 위치를 검출한다.
스텝 S302: 제어부(261)는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보와, 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 결정한다.
스텝 S303: 제어부(261)는 가중 계수 α를 초기값으로 설정한다.
스텝 S304: 제어부(261)는 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성한다.
스텝 S305: 제어부(261)는 제 3 보정 정보를 이용하여 보정한 기준 화상을 표시부(231)에 표시시킨다.
스텝 S306: 제어부(261)는 예를 들면, 대상자(131)에 의한 유저 조작을 검출하면, 가중 계수 α를 변화시킬지의 여부를 결정한다. 가중 계수 α를 변화시킨다고 결정했을 경우(스텝 S306-Yes), 프로세스는 스텝 S307로 진행된다. 한편, 가중 계수 α를 변화시키지 않는다고 결정했을 경우(스텝 S306-No), 프로세스는 스텝 S308로 진행된다.
스텝 S307: 제어부(261)는 예를 들면, 스텝 S306의 유저 조작에 따라 가중 계수 α를 변화시킨다. 그 후, 프로세스는 스텝 S304로 되돌아간다.
스텝 S308: 제어부(261)는 예를 들면, 스텝 S306의 유저 조작에 따라 가중 계수 α를 확정하고 기억부(251)에 기억시킨다. 그 후, 프로세스는 종료된다.
도 21을 참조하여 상술한 제 1 알고리즘이 채용되는 구성에 있어서, 표시 화상을 대상자(131)의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정하는 화상 투영 장치(121)의 동작에 대하여 설명한다. 본 동작은 예를 들면, 대상자(131)가 이동체(101)를 운전하고 있는 사이에 반복하여 행해져도 좋다.
스텝 S400: 제어부(261)는 통신부(241)를 통해 촬상 장치(111)로부터 대상자(131)를 촬상한 촬상 화상을 취득한다.
스텝 S401: 제어부(261)는 취득된 촬상 화상에 의거하여 실공간에 있어서의 대상자(131)의 양 눈의 위치를 검출한다.
스텝 S402: 제어부(261)는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보와, 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 결정한다.
스텝 S403: 제어부(261)는 제 1 보정 정보, 제 2 보정 정보, 및 기억부(251)에 기억된 가중 계수 α에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성한다.
스텝 S404: 제어부(261)는 제 3 보정 정보를 이용하여 보정한 표시 화상을 표시부(231)에 표시시킨다. 그 후, 프로세스는 스텝 S400으로 되돌아간다.
도 22을 참조하여 상술한 제 2 알고리즘이 채용되는 구성에 있어서, 표시 화상을 대상자(131)의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정하는 화상 투영 장치(121)의 동작에 대하여 설명한다. 본 동작은 예를 들면, 대상자(131)가 이동체(101)를 운전하고 있는 사이에 반복하여 행해져도 좋다.
스텝 S500: 제어부(261)는 통신부(241)를 통해 촬상 장치(111)로부터 대상자(131)를 촬상한 촬상 화상을 취득한다.
스텝 S501: 제어부(261)는 취득된 촬상 화상에 의거하여 실공간에 있어서의 대상자(131)의 양 눈의 위치를 검출한다.
스텝 S502: 제어부(261)는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치, 왼쪽 눈의 위치, 및 기억부(251)에 기억된 가중 계수 α에 의거하여 특정 위치를 결정한다.
스텝 S503: 제어부(261)는 결정된 특정 위치에 대응하는 제 3 보정 정보를 결정한다.
스텝 S504: 제어부(261)는 제 3 보정 정보를 이용하여 보정한 표시 화상을 표시부(231)에 표시시킨다. 그 후, 프로세스는 스텝 S500으로 되돌아간다.
이상 설명한 바와 같이, 일실시형태에 의한 화상 투영 장치(121)는 표시부(231)에 표시시키는 화상을 대상자(131)의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정한다. 이러한 구성에 의하면, 대상자(131)에 의해 지각되는 허상(141)의 왜곡이 저감되어 허상(141)의 시인성이 향상된다. 대상자(131)에게 허상(141)을 시인시키는 기술의 편리성이 향상된다.
화상 투영 장치(121)는 실공간 상의 복수의 기준 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억해도 좋다. 화상 투영 장치(121)는 기억된 복수의 보정 정보에 의거하여 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보와, 대상자(131)의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 결정해도 좋다. 화상 투영 장치(121)는 대상자(131)의 우위안을 고려하여 결정되는 가중 계수를 기억해도 좋다. 화상 투영 장치(121)는 제 1 보정 정보와 제 2 보정 정보와 가중 계수에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성해도 좋다. 화상 투영 장치(121)는 표시부(231)에 표시시키는 화상을, 제 3 보정 정보를 이용하여 보정해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 대상자(131)에 의해 지각되는 허상(141)의 왜곡이 정밀도 좋게 저감되어 허상(141)의 시인성이 더욱 향상된다.
화상 투영 장치(121)는 대상자(131)의 오른쪽 눈의 위치와 대상자(131)의 왼쪽 눈의 위치와 대상자(131)의 우위안을 고려하여 결정되는 가중 계수에 의거하여 특정 위치를 결정해도 좋다. 화상 투영 장치(121)는 기억부(251)에 기억된 복수의 보정 정보에 의거하여 특정 위치에 대응하는 제 3 보정 정보를 결정해도 좋다. 화상 투영 장치(121)는 표시부(231)에 표시시키는 화상을, 제 3 보정 정보를 이용하여 보정해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 대상자(131)에 의해 지각되는 허상(141)의 왜곡이 정밀도 좋게 저감되어 허상(141)의 시인성이 더욱 향상된다.
본 개시를 여러 도면 및 실시형태에 의거하여 설명해 왔지만, 당업자라면 본 개시에 의거하여 다양한 변형 또는 수정을 행하는 것이 용이한 것에 주의하기를 바란다. 따라서, 이들의 변형 또는 수정은 본 개시의 범위에 포함되는 것에 유의하기를 바란다. 예를 들면, 각 수단 또는 각 스텝 등에 포함되는 기능 등은 논리적으로 모순되지 않도록 재배치가능하며, 복수의 수단 또는 스텝 등을 1개로 조합하거나, 또는 분할하거나 하는 것이 가능하다.
예를 들면, 상술한 제 1 실시형태에 있어서 제 1 조명 광학계(25) 및 제 2 조명 광학계(26)는 별체이지만, 동일한 광학 소자의 다른 영역을 이용하여 구성해도 좋다.
예를 들면, 상술한 제 2 실시형태에 있어서 표시부(200)에 표시되는 화상 상의 복수의 특징점 각각의 시프트량을 나타내는 정보를 포함하는 보정 정보를 이용하여 상기 화상을 변형시킴으로써 상기 화상이 보정되었다. 그러나, 보정 정보의 내용 및 화상을 보정하는 처리는 상술한 구성에 한정되지 않는다.
예를 들면, 제어부(240)는 표시부(200)에 표시시키는 화상을 텍스처 화상으로서 폴리곤에 투영해도 좋다. 폴리곤에 대한 텍스처 화상의 투영에는 임의의 알고리즘이 채용가능해도 좋다. 예를 들면, 폴리곤에 대한 텍스처 화상의 투영은 텍스처 화상 상의 텍스처 좌표와, 폴리곤 상의 복수의 정점의 대응 관계를 나타내는 매핑 정보를 이용하여 행해져도 좋다. 폴리곤의 형상은 임의로 정해져도 좋다. 매핑 정보는 임의로 정해져도 좋다. 제어부(240)는 텍스처 화상이 투영된 폴리곤을 예를 들면, 3차원 가상 공간 내에 배치한다. 제어부(240)는 가상 카메라를 시점으로 해서 상기 폴리곤을 포함하는 상기 가상 공간 내의 영역을 바라본 화상을 표시부(200)에 표시시킨다. 이러한 구성에 의하면, 상술한 제 2 실시형태와 마찬가지로 대상자(130)는 표시부(200)에 표시시킨 화상의 허상(140)을 시인가능하다.
폴리곤이 사용되는 상술의 구성에 있어서, 보정 정보는 허상(140)의 형상의 왜곡을 저감시키도록 매핑 정보를 변화시키는 정보를 포함해도 좋다. 예를 들면, 보정 정보는 텍스처 화상 상의 텍스처 좌표에 대응하는 폴리곤 상의 정점을 다른 정점으로 변경하는 정보를 포함해도 좋다. 예를 들면, 상기 보정 정보를 사용한 보정에 의해 폴리곤에 투영되는 텍스처 화상은 균일 또는 불균일하게 변형되어 표시부(200)에 표시될 수 있다. 보정 정보에 의거하여 변형된 텍스처 화상의 화상광에 의해 대상자(130)는 상술한 제 2 실시형태와 마찬가지로 왜곡을 저감시킨 허상(140)을 시인가능하다. 매핑 정보를 변화시키는 처리는 예를 들면, 제어부(240)가 전용의 하드웨어를 포함함으로써 고속으로 실행가능하다. 전용의 하드웨어는 예를 들면, 그래픽 액셀러레이터를 포함해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 표시부(200)에 표시시키는 화상의 보정 처리가 고속화된다. 이 때문에 예를 들면, 대상자(130)의 양 눈의 위치가 변화될 경우에 양 눈의 위치의 변화에 대한 허상(140)의 왜곡의 저감이 고속으로 행해진다. 대상자(130)에게 허상(140)을 시인시키는 기술의 편리성이 더욱 향상된다.
폴리곤이 사용되는 상술의 구성에 있어서, 보정 정보는 허상(140)의 형상의 왜곡을 저감시키도록 폴리곤의 형상을 변화시키는 정보를 포함해도 좋다. 예를 들면, 상기 보정 정보를 사용한 보정에 의해 폴리곤에 투영되는 텍스처 화상은 균일 또는 불균일하게 변형되어 표시부(200)에 표시될 수 있다. 보정 정보에 의거하여 변형된 텍스처 화상의 화상광에 의해 대상자(130)는 상술한 제 2 실시형태와 마찬가지로 왜곡을 저감시킨 허상(140)을 시인가능하다. 폴리곤의 형상을 변화시키는 처리는 예를 들면, 제어부(240)가 전용의 하드웨어를 포함함으로써 고속으로 실행가능하다. 전용의 하드웨어는 예를 들면, 그래픽 액셀러레이터를 포함해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 표시부(200)에 표시시키는 화상의 보정 처리가 고속화된다. 이 때문에 예를 들면, 대상자(130)의 양 눈의 위치가 변화될 경우에 양 눈의 위치의 변화에 대한 허상(140)의 왜곡의 저감이 고속으로 행해진다. 대상자(130)에게 허상(140)을 시인시키는 기술의 편리성이 더욱 향상된다.
예를 들면, 상술한 제 3 실시형태에 있어서 표시부(231)에 표시되는 화상 상의 복수의 특징점 각각의 시프트량을 나타내는 정보를 포함하는 보정 정보를 이용하여 상기 화상을 변형시킴으로써 상기 화상을 보정하는 구성에 대하여 설명했다. 그러나, 보정 정보의 내용 및 화상을 보정하는 처리는 상술한 구성에 한정되지 않는다.
예를 들면, 제어부(261)는 표시부(231)에 표시시키는 화상을 텍스처 화상으로서 폴리곤에 투영해도 좋다. 폴리곤에 대한 텍스처 화상의 투영에는 임의의 알고리즘이 채용가능해도 좋다. 예를 들면, 폴리곤에 대한 텍스처 화상의 투영은 텍스처 화상 상의 텍스처 좌표와, 폴리곤상의 복수의 정점의 대응 관계를 나타내는 매핑 정보를 이용하여 행해져도 좋다. 폴리곤의 형상은 임의로 정해져도 좋다. 매핑 정보는 임의로 정해져도 좋다. 제어부(261)는 텍스처 화상이 투영된 폴리곤을 예를 들면, 3차원 가상 공간 내에 배치한다. 제어부(261)는 가상 카메라를 시점으로 해서 상기 폴리곤을 포함하는 상기 가상 공간 내의 영역을 바라본 화상을 표시부(231)에 표시시킨다. 이러한 구성에 의하면, 상술한 제 3 실시형태와 마찬가지로 대상자(131)는 표시부(231)에 표시시킨 화상의 허상(141)을 시인가능하다.
폴리곤이 사용되는 상술의 구성에 있어서, 보정 정보는 허상(141)의 형상의 왜곡을 저감시키도록 매핑 정보를 변화시키는 정보를 포함해도 좋다. 예를 들면, 보정 정보는 텍스처 화상 상의 텍스처 좌표에 대응하는 폴리곤 상의 정점을 다른 정점으로 변경하는 정보를 포함해도 좋다. 예를 들면, 상기 보정 정보를 사용한 보정에 의해 폴리곤에 투영되는 텍스처 화상은 균일 또는 불균일하게 변형되어 표시부(231)에 표시될 수 있다. 보정 정보에 의거하여 변형된 텍스처 화상의 화상 투영광에 의해 대상자(131)는 상술한 제 3 실시형태와 마찬가지로 왜곡을 저감시킨 허상(141)을 시인가능하다. 매핑 정보를 변화시키는 처리는 예를 들면, 제어부(261)가 전용의 하드웨어를 포함함으로써 고속으로 실행가능하다. 전용의 하드웨어는 예를 들면, 그래픽 액셀러레이터를 포함해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 표시부(231)에 표시시키는 화상의 보정 처리가 고속화된다. 이 때문에 예를 들면, 대상자(131)의 양 눈의 위치가 변화될 경우에 양 눈의 위치의 변화에 대한 허상(141)의 왜곡의 저감이 고속으로 행해진다. 대상자(131)에게 허상(141)을 시인시키는 기술의 편리성이 더욱 향상된다.
폴리곤이 사용되는 상술의 구성에 있어서, 보정 정보는 허상(141)의 형상의 왜곡을 저감시키도록 폴리곤의 형상을 변화시키는 정보를 포함해도 좋다. 예를 들면, 상기 보정 정보를 사용한 보정에 의해 폴리곤에 투영되는 텍스처 화상은 균일 또는 불균일하게 변형되어 표시부(231)에 표시될 수 있다. 보정 정보에 의거하여 변형된 텍스처 화상의 화상 투영광에 의해 대상자(131)는 상술한 제 3 실시형태와 마찬가지로 왜곡을 저감시킨 허상(141)을 시인가능하다. 폴리곤의 형상을 변화시키는 처리는 예를 들면, 제어부(261)가 전용의 하드웨어를 포함함으로써 고속으로 실행가능하다. 전용의 하드웨어는 예를 들면, 그래픽 액셀러레이터를 포함해도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 표시부(231)에 표시시키는 화상의 보정 처리가 고속화된다. 이 때문에 예를 들면, 대상자(131)의 양 눈의 위치가 변화될 경우에 양 눈의 위치의 변화에 대한 허상(141)의 왜곡의 저감이 고속으로 행해진다. 대상자(131)에게 허상(141)을 시인시키는 기술의 편리성이 더욱 향상한다.
상술한 제 3 실시형태에 있어서, 표시부(231)에 1개의 화상이 표시되는 구성에 대하여 설명했다. 그러나, 표시부(231)에 표시되는 화상의 수는 임의로 정해져도 좋다. 표시부(231)에 표시되는 복수의 화상 각각의 위치, 형상, 및 크기는 임의로 정해져도 좋다. 이러한 구성에 있어서, 제어부(261)는 표시부(231)에 표시시키는 화상마다 상기 화상을 대상자(131)의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정해도 좋다. 표시부(231)에 표시시키는 각 화상의 보정은 상술한 제 3 실시형태와 마찬가지로 행해져도 좋다. 예를 들면, 기억부(251)는 표시부(231)에 표시시키는 화상마다 실공간 상의 복수의 기준 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억한다. 제어부(261)는 표시부(231)에 표시시키는 화상마다 예를 들면, 상술한 제 1 알고리즘 또는 제 2 알고리즘을 이용하여 가중 계수 α 및 제 3 보정 정보를 결정해도 좋다. 제어부(261)는 표시부(231)에 표시시키는 화상마다 상기 화상에 대응하는 제 3 보정 정보를 이용하여 상기 화상을 보정한다. 이러한 구성에 의하면, 대상자(131)는 복수의 화상에 각각 대응하는 복수의 허상(141)을 시인가능하다. 대상자(131)에게 허상(141)을 시인시키는 기술의 편리성이 더욱 향상된다.
10 이동체 11 디스플레이 장치
13 이용자 14 제 1 광학 부재
15 아이박스 16 표시 장치
17 제 1 투영 광학계 18 제 2 투영 광학계
19 광원 장치 20 투과형 표시 패널
21 제어부 22 기판
23 제 1 발광 소자 24 제 2 발광 소자
25 제 1 조명 광학계 26 제 2 조명 광학계
27 차광부 ia1 제 1 입사 영역(제 1 영역)
ia2 제 2 입사 영역(제 2 영역) ia3 제 3 입사 영역(제 3 영역)
pa1 제 1 투영 영역 pa2 제 2 투영 영역
vi 허상 vi1 제 1 허상
vi2 제 2 허상 100 이동체
110 검출 장치 120 3차원 투영 장치
130 대상자 140 허상
140a 제 1 허상 140b 제 2 허상
140aa 제 1 허상의 가시 영역 140ab 제 1 허상의 불가시 영역
150 제 1 광학 부재 160 아이박스
170 3차원 표시 장치 180, 180a, 180b 제 2 광학 부재
190 조사기 200 표시부
210 패럴랙스 배리어 210a 차광면
210b 개구 영역 230 표시부
240 통신부 250 기억부
260 제어부 1000 3차원 투영 시스템
2010 표시면 101 이동체
111 촬상 장치 121 화상 투영 장치
131 대상자 141 허상
151 제 1 광학 부재 161 아이박스
171 화상 표시 장치 181, 181a, 181b 제 2 광학 부재
191 기판 201 광원 소자
211 제 3 광학 부재 221 제 4 광학 부재
231 표시부 241 통신부
251 기억부 261 제어부
271 광원 장치

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  20. 화상을 표시하는 표시부와,
    제 1 광학 부재에 상기 화상을 투영하고 상기 화상의 허상을 대상자에게 시인시키는 적어도 1개의 제 2 광학 부재와,
    상기 표시부에 표시시키는 상기 화상을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정하는 제어부와,
    실공간 상의 복수의 기준 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억하는 기억부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 대상자의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 상기 기억부에 기억된 복수의 상기 보정 정보 중에서 선택하거나 또는 2개 이상의 상기 보정 정보에 의거하여 생성하고,
    상기 대상자의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 상기 기억부에 기억된 복수의 상기 보정 정보 중에서 선택하거나 또는 2개 이상의 상기 보정 정보에 의거하여 생성하고,
    상기 제 1 보정 정보와 상기 제 2 보정 정보에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성하고,
    상기 표시부에 표시시키는 상기 화상을 상기 제 3 보정 정보를 이용하여 보정하는 화상 투영 장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 대상자를 촬상한 촬상 화상을 취득하는 통신부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 촬상 화상에 의거하여 상기 대상자의 양 눈의 위치를 검출하는 화상 투영 장치.
  22. 삭제
  23. 제 20 항에 있어서,
    상기 기억부는 상기 대상자의 우위안을 고려하여 결정되는 가중 계수를 기억하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 보정 정보와 상기 제 2 보정 정보와 상기 가중 계수에 의거하여 상기 제 3 보정 정보를 생성하는 화상 투영 장치.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 삭제
  28. 복수의 화상을 표시하는 표시부와,
    제 1 광학 부재에 상기 복수의 화상을 투영하고 상기 복수의 화상의 허상을 대상자에게 시인시키는 적어도 1개의 제 2 광학 부재와,
    상기 표시부에 표시시키는 상기 복수의 화상 각각을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정하는 제어부와,
    상기 표시부에 표시시키는 화상마다 실공간 상의 복수의 기준 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억하는 기억부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 표시부에 표시시키는 화상마다 상기 대상자의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 상기 기억부에 기억된 복수의 상기 보정 정보 중에서 선택하거나 또는 2개 이상의 상기 보정 정보에 의거하여 생성하고,
    상기 표시부에 표시시키는 화상마다 상기 대상자의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 상기 기억부에 기억된 복수의 상기 보정 정보 중에서 선택하거나 또는 2개 이상의 상기 보정 정보에 의거하여 생성하고,
    상기 표시부에 표시시키는 화상마다 상기 제 1 보정 정보와 상기 제 2 보정 정보에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성하고,
    상기 표시부에 표시시키는 상기 복수의 화상 각각을 상기 화상에 대응하는 상기 제 3 보정 정보를 이용하여 보정하는 화상 투영 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 대상자를 촬상한 촬상 화상을 취득하는 통신부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 촬상 화상에 의거하여 상기 대상자의 양 눈의 위치를 검출하는 화상 투영 장치.
  30. 삭제
  31. 제 28 항에 있어서,
    상기 기억부는 상기 대상자의 우위안을 고려하여 결정되는 가중 계수를 기억하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 보정 정보와 상기 제 2 보정 정보와 상기 가중 계수에 의거하여 상기 제 3 보정 정보를 생성하는 화상 투영 장치.
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 텍스처가 투영된 폴리곤을 가상 카메라로부터 바라본 화상을 표시하는 표시부와,
    제 1 광학 부재에 상기 화상을 투영하고 상기 화상의 허상을 대상자에게 시인시키는 적어도 1개의 제 2 광학 부재와,
    상기 폴리곤을 상기 대상자의 양 눈의 위치에 따라 동적으로 보정하는 제어부와,
    실공간 상의 복수의 기준 위치에 각각 대응하는 복수의 보정 정보를 기억하는 기억부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 대상자의 오른쪽 눈의 위치에 대응하는 제 1 보정 정보를 상기 기억부에 기억된 복수의 상기 보정 정보 중에서 선택하거나 또는 2개 이상의 상기 보정 정보에 의거하여 생성하고,
    상기 대상자의 왼쪽 눈의 위치에 대응하는 제 2 보정 정보를 상기 기억부에 기억된 복수의 상기 보정 정보 중에서 선택하거나 또는 2개 이상의 상기 보정 정보에 의거하여 생성하고,
    상기 제 1 보정 정보와 상기 제 2 보정 정보에 의거하여 제 3 보정 정보를 생성하고,
    상기 폴리곤을 상기 제 3 보정 정보를 이용하여 보정하는 화상 투영 장치.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 텍스처 상의 텍스처 좌표와, 상기 폴리곤 상의 복수의 정점의 대응 관계를 나타내는 매핑 정보를 변화시킴으로써 상기 폴리곤을 보정하는 화상 투영 장치.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 폴리곤의 형상을 변화시킴으로써 상기 폴리곤을 보정하는 화상 투영 장치.
  39. 제 36 항에 있어서,
    상기 대상자를 촬상한 촬상 화상을 취득하는 통신부를 더 구비하고,
    상기 제어부는 상기 촬상 화상에 의거하여 상기 대상자의 양 눈의 위치를 검출하는 화상 투영 장치.
  40. 삭제
  41. 제 36 항에 있어서,
    상기 기억부는 상기 대상자의 우위안을 고려하여 결정되는 가중 계수를 기억하고,
    상기 제어부는 상기 제 1 보정 정보와 상기 제 2 보정 정보와 상기 가중 계수에 의거하여 상기 제 3 보정 정보를 생성하는 화상 투영 장치.
  42. 삭제
  43. 삭제
  44. 삭제
  45. 삭제
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