WO2011070738A1 - 表示装置、表示方法及び移動体 - Google Patents

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WO2011070738A1
WO2011070738A1 PCT/JP2010/006915 JP2010006915W WO2011070738A1 WO 2011070738 A1 WO2011070738 A1 WO 2011070738A1 JP 2010006915 W JP2010006915 W JP 2010006915W WO 2011070738 A1 WO2011070738 A1 WO 2011070738A1
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light beam
person
moving body
vehicle
projection position
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PCT/JP2010/006915
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French (fr)
Inventor
政彦 田中
一男 堀内
茂雄 森本
正俊 小川
俊明 松林
収 永原
雄二 高山
憲邦 野口
博 中根
Original Assignee
株式会社 東芝
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    • B60K35/00—Arrangement of adaptations of instruments
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
    • B60K2360/334—
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    • G02—OPTICS
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    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
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    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G2340/04—Changes in size, position or resolution of an image
    • G09G2340/0464—Positioning
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2340/00—Aspects of display data processing
    • G09G2340/14—Solving problems related to the presentation of information to be displayed

Definitions

  • Embodiment described here is related with a display apparatus, a display method, and a mobile.
  • HUD Head-Up Display
  • display information such as navigation information is projected on the windshield, and external information and display information are simultaneously viewed.
  • binocular HUD binocular parallax occurs between the external information and the display information, and the display is difficult to see.
  • a monocular display device in which the display is viewed with one eye is proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 2009-128565. According to this, a virtual image of a display object can be perceived at a depth position matching the background, and a display with enhanced depth and stereoscopic effect can be provided.
  • Such a monocular display device can be applied to, for example, a vehicle-mounted HUD, and binocular parallax does not occur even when external information and display information are viewed at the same time, and displays at a desired depth position. Can be perceived.
  • such a display device that can be seen with one eye can be applied not only to a vehicle-mounted HUD but also to an amusement application such as a game, and can provide a sense of depth and a three-dimensional effect, thereby providing a highly realistic display.
  • a projection area of a light beam including display contents is controlled to be narrow so that the display is not always seen with both eyes. For this reason, in order to make it easy to see even if the position of the human eye moves, there is room for improvement.
  • movement of a display apparatus It is a schematic diagram which illustrates operation
  • the display device is mounted on a moving body, reflects a light beam including an image to a windshield reflecting portion of the moving body, and projects the reflected light toward a person riding on the moving body,
  • a display device comprising: an image projection unit that projects a light beam toward the person; and a control unit that controls the image projection unit to control a projection position of the light beam at the position of the person.
  • the control unit projects the luminous flux in a direction from the left eye to the right eye of the person rather than the projected position of the luminous flux when the moving body goes straight.
  • the light beam travels in a direction from the right eye to the left eye of the person rather than the projection position of the light beam when the moving body travels straight.
  • the projection position can be set to move.
  • a display method in which a light beam including an image is reflected by a windshield reflecting portion of a moving body and projected toward a person who rides on the moving body.
  • the traveling direction of the moving body changes to the right
  • the projected position of the light beam is moved in a direction from the left eye of the person toward the right eye rather than the projected position of the light beam when the moving body travels straight
  • the moving direction of the moving body changes to the left
  • the projected position of the light beam is moved in the direction from the right eye to the left eye of the person rather than the projected position of the light beam when the moving body goes straight. It can be set to
  • a moving body comprising the above display device and a windshield reflecting portion that reflects the luminous flux emitted from the display device toward the person. Is done.
  • the display device is a one-eye display device that can be applied to in-vehicle HUDs, simulators such as driving simulators and flight simulators, and amusement applications such as games.
  • the sense of depth and three-dimensionality can be enhanced to provide a highly realistic display.
  • the display apparatus which concerns on this embodiment as an example demonstrates as a case where it applies as HUD which is a vehicle-mounted display apparatus.
  • FIG. 1A, 1B, and 1C are schematic views illustrating the operation of the display device according to the first embodiment.
  • 2A, 2B, and 2C are schematic views illustrating another operation of the display device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic view illustrating the configuration of the display device according to the first embodiment.
  • the display device 10 is mounted on a vehicle 730 (moving body).
  • the display device 10 reflects the light beam 112 including the image to the windshield reflecting portion 710 of the vehicle 730 and projects it toward the person 100 who rides on the vehicle 730.
  • Windshield reflector 710 includes the windshield of vehicle 730.
  • the windshield reflecting portion 710 may include a reflecting portion 711 (for example, a combiner) provided on the windshield of the vehicle 730, for example.
  • the light beam 112 is reflected by the reflecting portion 711 provided on the windshield of the vehicle 730 and reflected toward the person 100.
  • the reflection part 711 may be provided in the indoor side of the vehicle 730 rather than the windshield, and spaced apart from the windshield. Even when the reflecting portion 711 is provided apart from the windshield, the reflecting portion 711 is regarded as a part of the windshield reflecting portion 710.
  • the display device 10 includes a video projection unit 115 and a control unit 250.
  • the video projection unit 115 projects the light beam 112 including the video toward one eye 101 of the person 100.
  • the control unit 250 controls the image projection unit 115 to control the projection position 114 a of the light beam 112 at the position of the person 100.
  • the image included in the luminous flux 112 includes, for example, the display object 180.
  • the display object 180 is provided in a video that the display device 10 presents to the person 100.
  • various displays such as “arrows” indicating the traveling direction regarding the operation information of the vehicle 730 on which the display device 10 is mounted. Content.
  • the light beam 112 emitted from the image projection unit 115 is reflected by the windshield reflection unit 710 and enters the head 105 of the person 100. At this time, the divergence angle of the light beam 112 is controlled, and the light beam 112 enters the one eye 101 of the person 100. Thereby, the person 100 views the video information included in the light flux 112 with one eye 101.
  • the windshield reflection part 710 is arrange
  • the effect described in Patent Document 1 enhances the sense of depth perceived by the person 100 and allows the display object 180 to be perceived at a desired depth position.
  • HMD Head-Mounted-Display
  • an image may be presented to one eye (monocular), but an image by a display unit arranged in the very vicinity of the eye (position closer to 21.7 cm) It only perceives, and cannot display a high sense of presence with a sense of depth.
  • the display device 10 can be provided in the vehicle 730, for example, at the back of the dashboard 720 of the vehicle 730 when viewed from the person 100 who is the driver, for example.
  • the person 100 operates the handle 731 (steering, steering device) of the vehicle 730 to control the traveling direction of the vehicle 730.
  • the video projection unit 115 includes, for example, a video data generation unit 130, a video formation unit 110, and a projection unit 120.
  • the video data generation unit 130 generates a video signal corresponding to the video including the display object 180 and supplies the video signal to the video formation unit 110.
  • the image forming unit 110 for example, an optical switch such as a liquid crystal display (LCD) can be used. Then, the video forming unit 110 forms a video on the screen of the video forming unit 110 based on the video signal supplied from the video data generating unit 130.
  • LCD liquid crystal display
  • the projection unit 120 includes a light source 121, a tapered light guide 122, a light source side lens 123, an aperture 124, an exit side lens 125, and an exit side mirror 126.
  • the light source 121 generates light that becomes the light flux 112.
  • a tapered light guide 122 is disposed between the light source 121 and the exit side mirror 126 along the traveling direction of the light that becomes the light beam 112, and a light source side lens 123 is disposed between the taper light guide 122 and the exit side mirror 126.
  • the aperture 124 is disposed between the light source side lens 123 and the exit side mirror 126, and the exit side lens 125 is disposed between the aperture 124 and the exit side mirror 126.
  • an image forming unit 110 (for example, an LCD) is disposed between the taper light guide 122 and the light source side lens 123.
  • the light source 121 various types such as an LED (Light Emitting Diode), a high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, and a laser can be used.
  • LED Light Emitting Diode
  • a high-pressure mercury lamp a high-pressure mercury lamp
  • a halogen lamp a laser
  • a laser a laser
  • power consumption can be reduced, and the apparatus can be reduced in weight and size.
  • Each configuration of the video data generation unit 130, the video formation unit 110, and the projection unit 120 can be variously modified. Arrangement of the elements included in the image forming unit 110 and the elements included in the projection unit 120 is arbitrary. For example, between the elements included in the projection unit 120, the image forming unit 110 (and elements included in the image forming unit 110). ) May be inserted.
  • the light emitted from the light source 121 is controlled by the taper light guide 122 so that the divergence angle is within a certain range. Then, the light passes through the image forming unit 110 and becomes a light beam 112 including an image including a predetermined display object 180.
  • the exit-side mirror 126 has a concave shape, so that the image of the video information contained in the light beam 112 can be enlarged and projected onto the person 100.
  • the light beam 112 is reflected by the exit side mirror 126, then reflected by the windshield reflecting portion 710 of the vehicle 730, and reaches one eye 101 of the person 100.
  • the person 100 perceives the image 181 (virtual image) of the display object 180 formed at the image forming position 181a through the windshield reflecting portion 710.
  • the display device 10 can be used as a HUD.
  • the exit side mirror 126 can be movable. For example, the position and angle of the exit side mirror 126 are adjusted manually or automatically in accordance with the position and movement of the head 105 of the person 100.
  • the light beam 112 can be appropriately projected onto the one eye 101.
  • the video projection unit 115 can be variously modified in addition to the above specific examples.
  • the size of the projection region 114 of the light beam 112 at the position of the person 100 is set to a size that allows only one eye 101 and not both eyes. Since the distance between both eyes (pupils) of the person 100 is, for example, 60 millimeters (mm) to 75 mm, the size (horizontal width) of the projection region 114 of the light beam 112 at the position of the person 100 is, for example, 60 mm to 75 mm. It is set to below the degree.
  • the size of the projection region 114 is mainly controlled by an optical element included in the projection unit 120.
  • the control unit 250 controls the image projection unit 115 to control the projection position 114a of the light beam 112 at the position of the person 100 (the position of the projection region 114).
  • the control unit 250 includes a control signal unit 251 and a drive unit 126a.
  • the control signal unit 251 outputs a control signal to the drive unit 126a to operate the drive unit 126a.
  • the drive unit 126a includes, for example, a motor that changes the angle, position, and the like of the output side mirror 126.
  • the drive unit 126 a is operated by the control signal output from the control signal unit 251 to change the angle and position of the emission side mirror 126 and change the projection position 114 a of the light beam 112 at the position of the person 100.
  • the drive unit 126a may be considered to be included in the video projection unit 115.
  • the control unit 250 further includes a detection unit 252 described later.
  • the control unit 250 controls the projection position 114a of the projection region 114 of the light beam 112 according to the change in the traveling direction of the vehicle 730.
  • the case where the advancing direction of the vehicle 730 changes is demonstrated as a case where it is a right turn or a left turn.
  • the control unit 250 controls the projection position 114 a of the projection area 114 of the light beam 112 so as to correspond to the position of the one eye 101 of the person 100.
  • 1A, 1B, and 1C illustrate the operation of the display device 10 when the light beam 112 is projected onto the human right eye 101R.
  • 1A, 1B, and 1C illustrate the operation of the display device 10 when the vehicle 730 is traveling straight, turning right, and turning left, respectively.
  • the display device 10 projects a light beam 112 onto the right eye 101 ⁇ / b> R of the person 100. That is, the position of the right eye 101R is located within the range of the projection area 114 of the light beam 112. As described above, the control unit 250 of the display device 10 controls the projection position 114 a of the light beam 112.
  • the projection position 114a when the vehicle 730 is traveling straight is defined as a straight-projection position 114o that is a reference position. Then, as illustrated in FIG. 1A, the traveling direction of the vehicle 730 is defined as the Z direction. And let the left-right direction of the vehicle 730 be the X direction. The vertical direction of the vehicle 730 is defined as the Y direction.
  • the Z direction coincides with the front direction of the person 100.
  • the X direction coincides with the left-right direction of the person 100.
  • the Y direction coincides with the vertical direction of the person 100.
  • the positive direction in the X direction is the direction from the left eye 101L of the person toward the right eye 101R.
  • the negative direction of the X direction is a direction from the human right eye 101R toward the left eye 101L.
  • the controller 250 does not move the projection position 114a of the light beam 112.
  • the control unit 250 may move the projection position 114a of the light beam 112 to the right than when traveling straight.
  • the control unit 250 moves the projection position 114a of the light beam 112 to the left rather than when traveling straight.
  • 2A, 2B, and 2C illustrate the operation of the display device 10 when the light beam 112 is projected onto the human left eye 101L.
  • 2A, 2B, and 2C illustrate the operation of the display device 10 when the vehicle 730 is traveling straight, turning right, and turning left, respectively.
  • the display device 10 projects a light beam 112 onto the left eye 101 ⁇ / b> L of the person 100. Also at this time, the projection position 114a when the vehicle 730 exemplified in FIG. 2A is traveling straight is the straight traveling projection position 114o that is the reference position.
  • the control unit 250 moves the projection position 114a of the light beam 112 to the right as compared to when traveling straight.
  • the controller 250 does not move the projection position 114a of the light beam 112.
  • the control unit 250 may move the projection position 114a of the light beam 112 to the left rather than when traveling straight.
  • the control unit 250 causes the left eye 101L of the person 100 to move more than the projection position of the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight (projection position 114o when traveling straight).
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction toward the right eye 101R (the positive direction of the X direction).
  • the control unit 250 causes the right eye 101R to the left eye 101L of the person 100 rather than the projection position of the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight (projection position 114o when traveling straight).
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction toward (the negative direction of the X direction).
  • the control unit 250 causes the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight when the light beam 112 is projected onto the left eye 101L when the vehicle 730 travels straight.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction from the left eye 101L to the right eye 101R of the person 100 with respect to the projection position 114a.
  • the control unit 250 causes the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight when the light beam 112 is projected onto the right eye 101R when the vehicle 730 travels straight.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction from the right eye 101R to the left eye 101L of the person 100 with respect to the projection position 114a.
  • the time when the traveling direction of the vehicle 730 changes to the right is, for example, when there is a branch on the currently traveling road and the course of the vehicle 730 is changed from the branch to the road extending in the right direction.
  • the traveling direction of the vehicle 730 changes to the right. Included when The same applies to the left direction.
  • the light flux 112 when turning right or left with respect to the projection position of the light flux 112 when the vehicle 730 travels straight (projection position 114 o during straight travel).
  • a distance by which the projection position 114a is moved is defined as a movement distance Lx.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved when the traveling direction is changed in the right direction or the left direction regardless of whether the light beam 112 is projected onto the right eye 101R or the left eye 101L when traveling straight.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is not moved when the traveling direction is changed to the right.
  • the traveling direction is changed to the left when the light beam 112 is projected onto the left eye 101L during straight traveling, the projection position 114a of the light beam 112 can not be moved. In these cases, the moving distance of the light beam 112 Lx is zero.
  • the distance by which the projection position 114a of the light beam 112 is moved when the traveling direction is changed to the right is defined as a first movement distance LxRR.
  • the distance by which the projection position 114a of the light beam 112 is moved when the traveling direction is changed to the left is defined as a second movement distance LxRL.
  • the distance by which the projection position 114a of the light beam 112 is moved when the traveling direction is changed in the right direction is defined as a third movement distance LxLR.
  • the distance by which the projection position 114a of the light beam 112 is moved when the traveling direction is changed to the left is defined as a fourth movement distance LxLL. These four distances may be different from each other.
  • the first movement distance LxRR, the second movement distance LxRL, the third movement distance LxLR, and the fourth movement distance LxLL are, for example, specifications of the vehicle 730 (for example, whether the person 100 is on the right side or the left side of the vehicle 730) ) And the conditions of the road on which the vehicle 730 travels (for example, right-hand traffic or left-hand traffic) and the characteristics and preferences of the person 100 are set appropriately.
  • a change in the position of the one eye 101 of the person 100 when the vehicle 730 changes the traveling direction to the left or when the traveling direction changes to the right will be described.
  • the inventor measures the change in the position of one eye 101 of the person 100 who controls the vehicle 730 when the vehicle 730 turns right or left at an intersection or the like and when the vehicle 730 travels on a curved road. Went.
  • a total of 42 subjects (person 100) steer the vehicle 730 and turn right or left in a direction approximately 90 degrees from a straight direction such as an intersection from a state where the vehicle 730 is traveling straight.
  • Images of the head 105 of the person 100 at the time when the vehicle 730 travels along a curved road are taken, and a change in the position of the one eye 101 is detected from the taken image.
  • the position of the one eye 101 is set to the position of the right eye 101R for convenience, but the position of the left eye 101L is linked to the position of the right eye 101R, and the change of the position of the one eye 101 is the change of the position of the left eye 101L. May be considered.
  • FIG. 4A and 4B are graphs illustrating the positions of human eyes when the traveling direction of the vehicle is changed. That is, FIG. 4A represents the position change of the one eye 101 of the person 100 when the vehicle 730 makes a right turn, and FIG. 4B represents the position change of the one eye 101 of the person 100 when the vehicle 730 makes a left turn.
  • the horizontal axis represents the eye movement distance Dex at the position of one eye 101. The position where the horizontal axis is zero is the position of the one eye 101 when traveling straight. If the value of the horizontal axis is positive, the one eye 101 has moved in the right direction (positive direction in the X direction). The negative case corresponds to the movement of the one eye 101 in the left direction (negative direction in the X direction).
  • the vertical axis in these figures represents the occurrence frequency NL.
  • the eye movement distance Dex at the position of one eye 101 showed a positive value. That is, when the vehicle 730 turns to the right, the one eye 101 of the person 100 moves in the right direction with respect to straight travel.
  • the average eye movement distance Dex is about 28 mm.
  • the eye movement distance Dex at the position of one eye 101 showed a negative value. That is, when the vehicle 730 makes a left turn, the one eye 101 of the person 100 moves in the left direction with respect to straight travel.
  • the average eye movement distance Dex is about 55 mm.
  • the head 105 of the person 100 rotates about the Y direction when the position of the eye of the person 100 moves rightward or leftward from when the vehicle 730 is moving straight. In addition to the case, the head 105 and the upper body of the person 100 are often tilted.
  • the present invention has been made in order to address the above-mentioned phenomenon newly found with respect to human characteristics, and the practical problem of a monocular HUD newly found in connection with the phenomenon. is there.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved from the straight traveling projection position 114o when traveling straight, corresponding to a right turn or a left turn of the vehicle 730. Accordingly, when the vehicle 730 makes a left turn or a right turn, it is easy to see even if the position of the one eye 101 of the person 100 moves.
  • the movement distance Lx when the projection position 114a of the light beam 112 is moved from the straight projection position 114o at the time of straight traveling corresponding to a right turn or a left turn of the vehicle 730 is, for example, the experiment illustrated in FIGS. 4A and 4B. Can be determined based on results. Thereby, even if the position of the one eye 101 of the person 100 moves, it can be seen more easily.
  • the movement distance Lx when the projection position 114a of the light beam 112 is moved from the straight-projection projection position 114o during straight travel can be greater when turning left than when turning right.
  • the absolute value of the eye movement distance Dex of the one eye 101 is larger in FIG. 4B when turning left than when FIG. 4A is turning right.
  • this characteristic is asymmetric in the left-right direction.
  • the vehicle 730 travels on the left side of the traveling road, so the direction of travel changes when turning left compared to when turning right. This is thought to be related to the fact that the turning radius was reduced.
  • the vehicle 730 used in this experiment is a vehicle having a handle on the right side, and this is considered to be related to the above asymmetry.
  • the traveling direction is changed to the right direction, the influence of the pillar supporting the roof of the vehicle 730 is also considered, which may cause the above asymmetry.
  • the distance traveled when the projection position 114a of the light beam 112 is moved from the straight projection position 114o when traveling straight in correspondence with the right or left turn of the vehicle 730 is whether the vehicle 730 to be used travels on the right side of the road. It can be set appropriately based on the left side or the position where the handle is attached.
  • the movement distance Lx when the projection position 114a of the light beam 112 is moved from the straight projection position 114o during straight travel may be a distance of 60 mm or greater and 75 mm or less, which is the pupil interval. This substantially compensates for the human characteristics illustrated in FIG. 4A and FIG. 4B and makes it easier to see when the position of the one eye 101 of the person 100 moves.
  • the position of the one eye 101 of the person 100 is detected using an imaging device (camera) or the like, and the control unit 250 controls the projection position 114a of the light beam 112 in conjunction with the detected position of the one eye 101. You may do it. However, if a camera or the like that detects the position of the one eye 101 of the person 100 is installed, the cost of the apparatus increases. Therefore, it is not always necessary to detect the position of the one eye 101 of the person 100.
  • the projection position 114a of the light beam 112 can be controlled using this characteristic.
  • the traveling direction of the vehicle 730 is detected without strictly measuring the position of the one eye 101 of the person 100. Based on the detection result, the movement direction and eye movement distance Dex of the one eye 101 of the person 100 can be estimated, and the projection position 114a of the light beam 112 can be controlled.
  • Information about the one eye 101 that is being viewed while traveling straight can be obtained in various ways.
  • the person 100 as the driver may input whether the right eye 101R or the left eye 101L.
  • the position at which the projection position 114a of the light beam 112 is projected at the time of initial setting is detected in comparison with the center axis of the seat, and the one eye 101 that is looking straight ahead is the right eye 101R or the left eye 101L. It may be estimated.
  • the head 105 of the person 100 may be imaged during driving, and it may be estimated from the image whether the one eye 101 that is looking straight ahead is the right eye 101R or the left eye 101L.
  • FIG. 5A, 5B, and 5C are schematic views illustrating the operation of the display device according to the first embodiment. That is, FIG. 5A, FIG. 5B, and FIG. 5C illustrate an example of a method for detecting the traveling direction of the vehicle 730 in the display device 10. That is, in this example, the case where the traveling direction of the vehicle 730 is detected by the steering angle of the handle 731 of the vehicle 730 is illustrated. 5A, 5B, and 5C illustrate the state of the handle 731 when the vehicle 730 goes straight, turns right, and turns left, respectively.
  • the shaft 731a of the handle 731 is perpendicular to the X direction (may be perpendicular to the Y direction).
  • the position of the shaft 731a of the handle 731 when traveling straight is set as a reference angle 731ao.
  • the shaft 731a of the handle 731 rotates clockwise from the straight travel time. That is, the steering angle ⁇ s of the handle 731 is a positive value.
  • the shaft 731a of the handle 731 rotates counterclockwise from the straight traveling time. That is, the steering angle ⁇ s of the handle 731 is a negative value.
  • the traveling direction of the vehicle 730 is detected by the steering angle ⁇ s of the handle 731 of the vehicle 730.
  • the vehicle 730 is set to be regarded as traveling straight.
  • the steering angle ⁇ s is not zero even when the vehicle is traveling straight due to play of the handle 731 during driving.
  • the steering angle ⁇ s is small when changing the traveling lane instead of turning right or left, and in such a case, the steering angle ⁇ s is set so as not to be considered as changing the traveling direction.
  • the traveling direction is changed and set to turn right or left.
  • the absolute value of the steering angle ⁇ s is 45 degrees or more
  • the projection area 114 of the light beam 112 can be set to move from the straight traveling time.
  • a threshold value can be provided for determining that the traveling direction is changed (right turn or left turn) with respect to the steering angle ⁇ s.
  • the threshold value for determining that the traveling direction is changed may be changed based not only on the absolute value of the steering angle ⁇ s but also on the traveling speed of the vehicle 730. For example, when the traveling speed of the vehicle 730 is high, the person 100 is likely to face the front, and therefore the position of the one eye 101 of the person 100 is difficult to move from when traveling straight. On the other hand, when the traveling speed of the vehicle 730 is low, the position of the one eye 101 of the person 100 is easy to move from when the vehicle travels straight.
  • the threshold value related to the steering angle ⁇ s is determined by combining the absolute value of the steering angle ⁇ s and the traveling speed of the vehicle 730 to determine that the traveling direction is to be changed (right turn or left turn). Also good. For example, when the absolute value of the rudder angle ⁇ s is 45 degrees, it has been confirmed that it can be distinguished from the case of lane change when traveling on a road having a plurality of lanes (traffic portions).
  • 6A, 6B, and 6C are schematic views illustrating the operation of the display device according to the first embodiment.
  • 6A, 6B, and 6C illustrate an example of a method of detecting the traveling direction of the vehicle 730 in the display device 10. That is, in this example, the case where the traveling direction of the vehicle 730 is detected by a lateral force applied to the vehicle 730 (a lateral acceleration) is illustrated.
  • 6A, 6B, and 6C exemplify lateral force (lateral acceleration) applied to the vehicle 730 when the vehicle 730 goes straight, turns right, and turns left, respectively.
  • a lateral force Fh that is, acceleration in the left-right direction
  • Fh centrifugal force
  • a lateral force Fh that is, lateral acceleration
  • the traveling direction of the vehicle 730 can be detected by detecting such a lateral force Fh (that is, acceleration in the left-right direction) using, for example, an accelerometer.
  • the vehicle 730 is set to be regarded as traveling straight. In this way, a threshold value can be provided for determining that the traveling direction is changed (right turn or left turn) with respect to the lateral force Fh. Further, based on not only the lateral force Fh (lateral acceleration) but also the traveling speed of the vehicle 730, the lateral force Fh (lateral acceleration) is determined to change the traveling direction (right turn or left turn). ) May be changed.
  • FIGS. 7A, 7B, and 7C are schematic views illustrating the operation of the display device according to the first embodiment. That is, FIGS. 7A, 7B, and 7C illustrate an example of a method of detecting the traveling direction of the vehicle 730 in the display device 10. FIG. That is, in this example, the case where the traveling direction of the vehicle 730 is detected by a change in the posture of the person 100 is illustrated. 7A, 7B, and 7C illustrate changes in the posture of the person 100 when the vehicle 730 goes straight, turns right, and turns left, respectively.
  • Such a change in the posture of the person 100 can be obtained based on, for example, an image of the person 100 taken with a camera or the like. At this time, detecting the change in the posture of the person 100 may be performed relatively easily because the accuracy may be lower than detecting the position of the one eye 101 of the person 100.
  • the posture of the person 100 can also be detected from the result of detecting the position of the person 100's body using a sensor or the like provided on the seat. Accordingly, the traveling direction of the vehicle 730 can be estimated and detected from the change in the posture of the person 100.
  • the vehicle 730 is set to be regarded as traveling straight.
  • a threshold value can be provided for determining that the traveling direction is changed (right turn or left turn) with respect to a change in the posture of the person 100.
  • a threshold value regarding a change in the posture of the person 100 that is determined to change the traveling direction (right turn or left turn) based further on the traveling speed of the vehicle 730 may be changed. good.
  • FIG. 8A, 8B, and 8C are schematic views illustrating the operation of the display device according to the first embodiment. That is, FIG. 8A, FIG. 8B, and FIG. 8C illustrate an example of a method for detecting the traveling direction of the vehicle 730 in the display device 10. That is, in this example, the case where the traveling direction of the vehicle 730 is detected by the change in the position of the center of gravity of the person 100 is illustrated. 8A, 8B, and 8C illustrate changes in the position of the center of gravity of the person 100 when the vehicle 730 goes straight, turns right, and turns left, respectively.
  • the position of the center of gravity Cg of the person 100 at this time is set as a reference position. That is, for example, the load Fg corresponding to the position of the center of gravity Cg of the person 100 is applied to the position of the center of the seat where the person 100 is seated.
  • Such a change in the position of the center of gravity Cg of the person 100 can be detected by, for example, a sensor provided in a seat on which the person 100 is seated. Accordingly, the traveling direction of the vehicle 730 can be estimated and detected from the change in the position of the center of gravity Cg of the person 100.
  • the vehicle 730 is set to be regarded as traveling straight.
  • a threshold value for determining that the traveling direction is changed (right turn or left turn) can be provided with respect to the change in the position of the center of gravity Cg of the person 100.
  • the threshold value relates to a change in the position of the center of gravity Cg of the person 100, which is determined not only to change the position of the center of gravity Cg of the person 100 but also to change the traveling direction (right turn or left turn) based further on the traveling speed of the vehicle 730. The value may be changed.
  • the traveling direction of the vehicle 730 in the display device 10 is the steering angle ⁇ s of the handle 731, the lateral force Fh (lateral acceleration) applied to the vehicle 730, the posture change of the person 100, You may detect based on what combined arbitrary 2 or more selected from the change of the position of a gravity center.
  • the control part 250 can have the detection part 252 which detects the advancing direction of the vehicle 730.
  • the detection unit 252 includes a steering angle ⁇ s of the handle 731 of the vehicle 730, a lateral acceleration (lateral force Fh) applied to the vehicle 730, a change in the posture of the person 100, and a change in the position of the center of gravity Cg of the person 100.
  • the traveling direction of the vehicle 730 can be detected based on at least one of the detection results.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is controlled and moved as described above in accordance with the right turn or the left turn of the vehicle 730.
  • the detection unit 252 is included in the control unit 250. However, a detection unit having the same function as that of the detection unit 252 may be provided separately from the control unit 250. Further, the constituent elements included in the video projection unit 115, such as the video data generation unit 130, may include a detection unit having the same function as the detection unit 252. In addition to the display device 10, a detection unit having the same function as that of the detection unit 252 is provided, and the control unit 250 obtains the detection result of the change in the traveling direction of the vehicle 730 by the detection unit. May be performed.
  • FIGS. 9A and 9B illustrate the projection position 114a of the light beam 112 when the vehicle 730 turns right. That is, FIG. 9A shows a change in the projection position 114a when starting to turn right from the time of straight traveling (that is, when entering the right corner), and FIG. 9B shows when returning to straight traveling again after finishing the right turning (that is, This represents a change in the projection position 114a when exiting from the right corner).
  • the horizontal axis is the steering angle ⁇ s
  • the vertical axis is the movement distance Lx of the projection position 114a of the light beam 112 from when traveling straight.
  • the light beam 112 is projected onto the left eye 101L of the person 100.
  • the first steering angle threshold value ⁇ 1 related to the steering angle ⁇ s is provided when the vehicle enters the right corner from the straight traveling time.
  • the first rudder angle threshold value ⁇ 1 is 45 degrees.
  • the vehicle 730 is regarded as traveling straight.
  • the rudder angle ⁇ s is positive and the absolute value increases.
  • the vehicle 730 is determined to turn right (change the course in the right direction), and the projection position 114a of the light beam 112 is moved.
  • the movement distance Lx of the projection position 114a of the light beam 112 is set to the third movement distance LxLR.
  • the angle ⁇ 1a is arbitrary as long as it is equal to or greater than the first rudder angle threshold value ⁇ 1, and the rate of change of the movement distance Lx with respect to the change of the rudder angle ⁇ s can be arbitrarily set by setting the angle ⁇ 1a. In this way, a right turn is entered and a right turn is started.
  • the absolute value of the steering angle ⁇ s decreases. That is, the handle 731 is returned to the original straight angle.
  • a second steering angle threshold value ⁇ 2 relating to the steering angle ⁇ s is provided.
  • the second rudder angle threshold value ⁇ 2 is 180 degrees.
  • the movement distance Lx of the projection position 114a of the light beam 112 maintains the third movement distance LxLR.
  • the rudder angle ⁇ s decreases, if the rudder angle ⁇ s becomes equal to or smaller than the second rudder angle threshold ⁇ 2, the movement distance Lx of the projection position 114a of the light beam 112 is decreased from the third movement distance LxLR.
  • the movement distance Lx of the projection position 114a of the light beam 112 is set to zero.
  • the angle ⁇ 2a is arbitrary as long as it is equal to or smaller than the second rudder angle threshold value ⁇ 2, and the change rate of the movement distance Lx with respect to the change of the rudder angle ⁇ s can be arbitrarily set by setting the angle ⁇ 2a.
  • the one eye 101 of the person 100 when entering the corner, when the rudder angle ⁇ s is small (for example, 45 degrees), the one eye 101 of the person 100 starts to move from the straight traveling time.
  • the rudder angle ⁇ s when the rudder angle ⁇ s is large (for example, 180 degrees), the one eye 101 of the person 100 may start to move to the original straight position.
  • the movement of the projection position 114a of the light beam 112 is controlled.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is controlled. That is, the threshold value of the steering angle ⁇ s (first steering angle threshold value ⁇ 1) at which the projection position 114a of the light beam 112 starts to move when entering the corner is based on the projection position 114a of the light beam 112 when exiting the corner. It is smaller than the threshold value (second steering angle threshold value ⁇ 2) of the steering angle ⁇ s to start returning.
  • first steering angle threshold value ⁇ 1 first steering angle threshold value ⁇ 1
  • second steering angle threshold value ⁇ 2 the threshold value of the steering angle ⁇ s to start returning.
  • FIG. 9C and 9D show another example of the projection position 114a of the light beam 112 when the vehicle 730 makes a right turn.
  • the first rudder angle threshold value ⁇ 1 and the angle ⁇ 1a may be the same value.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved at a time by the third movement distance LxLR.
  • the second rudder angle threshold value ⁇ 2 and the angle ⁇ 2a may be the same value. In this case, the projection position 114a of the light beam 112 is moved at a time by the third movement distance LxLR.
  • FIGS 10A to 10D are graphs illustrating another operation of the display device according to the first embodiment. That is, these drawings illustrate the projection position 114a of the light beam 112 when the vehicle 730 makes a left turn.
  • FIG. 10A shows the change of the projection position 114a when entering the left corner
  • FIG. 10B shows the change of the projection position 114a when exiting from the left corner.
  • the horizontal axis is the steering angle ⁇ s
  • the vertical axis is the movement distance Lx of the projection position 114a of the light beam 112 from when it travels straight.
  • the light beam 112 is projected onto the right eye 101R of the person 100.
  • a third steering angle threshold value ⁇ 3 related to the steering angle ⁇ s is provided when the vehicle enters the left corner from a straight line.
  • the third rudder angle threshold value ⁇ 3 is ⁇ 45 degrees.
  • the absolute value of the third rudder angle threshold value ⁇ 3 may be different from the absolute value of the first rudder angle threshold value ⁇ 1.
  • the vehicle 730 is regarded as traveling straight.
  • the steering angle ⁇ s is negative and the absolute value increases.
  • the rudder angle ⁇ s When the rudder angle ⁇ s is negative and the absolute value of the rudder angle ⁇ s becomes equal to or larger than the absolute value of the third rudder angle threshold value ⁇ 3, it is determined that the vehicle 730 turns left, and the projection position 114a of the light beam 112 is moved.
  • the absolute value of the steering angle ⁇ s becomes ⁇ 90 degrees, which is the angle ⁇ 3a
  • the movement distance Lx of the projection position 114a of the light beam 112 is set to the second movement distance LxRL.
  • the absolute value of the angle ⁇ 3a is arbitrary as long as it is equal to or larger than the absolute value of the third rudder angle threshold value ⁇ 3, and the change rate of the moving distance Lx with respect to the change of the absolute value of the rudder angle ⁇ s is set by setting the angle ⁇ 3a. Can be set arbitrarily. In this way, the left corner is entered and a left turn is started.
  • a fourth steering angle threshold value ⁇ 4 relating to the steering angle ⁇ s is provided.
  • the fourth rudder angle threshold value ⁇ 4 is ⁇ 180 degrees.
  • the absolute value of the fourth steering angle threshold value ⁇ 4 may be different from the absolute value of the second steering angle threshold value ⁇ 2.
  • the projection position 114a of the light beam 112 moves.
  • the distance Lx maintains the second movement distance LxRL.
  • the movement distance Lx of the projection position 114a of the light beam 112 is set to zero.
  • the absolute value of the angle ⁇ 4a is arbitrary as long as it is equal to or smaller than the fourth steering angle threshold value ⁇ 4, and the change rate of the movement distance Lx with respect to the change of the steering angle ⁇ s can be arbitrarily set by setting the angle ⁇ 4a.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is controlled based on the above-described characteristics found by the inventor. That is, the absolute value of the threshold value of the steering angle ⁇ s (third steering angle threshold value ⁇ 3) at which the projection position 114a of the light beam 112 starts to move when entering the corner is the projection position 114a of the light beam 112 when leaving the corner. Is smaller than the absolute value of the threshold value of the steering angle ⁇ s (fourth steering angle threshold value ⁇ 4).
  • FIG. 10C and 10D show another example of the projection position 114a of the light beam 112 when the vehicle 730 makes a left turn.
  • the third rudder angle threshold value ⁇ 3 and the angle ⁇ 3a may be the same value.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved at a time by the second movement distance LxRL.
  • the fourth rudder angle threshold value ⁇ 4 and the angle ⁇ 4a may be the same value.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved at a time by the second movement distance LxRL.
  • the traveling direction of the vehicle 730 can be detected based on the steering angle ⁇ s of the handle 731 of the vehicle 730. And when entering a corner, the following is carried out. That is, the control unit 250 determines that the absolute value of the steering angle ⁇ s of the handle 731 of the vehicle 730 based on the time when the vehicle 730 goes straight is a predetermined first value (first steering angle threshold ⁇ 1 or third When the steering angle threshold value ⁇ 3) becomes equal to or greater than the absolute value, the projection position 114a of the light beam 112 is moved from the projection position of the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight (projection position 114o during straight travel).
  • the steering angle ⁇ s is an angle with respect to a reference angle (for example, the reference angle 731ao illustrated in FIGS. 5A to 5C) of the handle 731 of the vehicle 730 when traveling straight.
  • the control unit 250 determines that the absolute value of the steering angle ⁇ s is the absolute value of the first value when the traveling direction of the vehicle 730 returns to the straight traveling direction after the traveling direction of the vehicle 730 changes to the right direction or the left direction.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved when it becomes equal to or smaller than a predetermined second value (second steering angle threshold value ⁇ 2 or fourth steering angle threshold value ⁇ 4) having an absolute value greater than From this position, it returns toward the projection position of the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight (projection position 114o during straight travel).
  • the rudder angle ⁇ s when the absolute value of the rudder angle ⁇ s is equal to or greater than the first rudder angle threshold value ⁇ 1 and equal to or smaller than the second rudder angle threshold value ⁇ 2, or the fourth rudder angle is equal to or greater than the third rudder angle threshold value ⁇ 3.
  • the threshold value ⁇ 4 is equal to or smaller than the threshold value ⁇ 4
  • there is a possibility that an “oscillation” state in which the operation of moving the projection position 114a and the operation of returning the projection position 114a are repeated within a short time may occur.
  • Various devices can be implemented to prevent this “oscillation” from occurring. For example, instead of performing the above-described control using the instantaneous value of the rudder angle ⁇ s, a tendency of increase or decrease in the rudder angle ⁇ s within a certain time is detected, and the tendency is combined with the above threshold value.
  • the projection position 114a can be controlled. For example, when the absolute value of the steering angle ⁇ s is maintained for an increase or when the decrease is maintained for a certain time or longer, an operation of moving or returning the projection position 114a is performed.
  • FIG. 11 is a schematic view illustrating the configuration of another display device according to the first embodiment. That is, FIG. 11 illustrates the configuration of another display device 10a according to this embodiment. FIG. 11 illustrates the configuration of the image forming unit 110 and the projection unit 120. That is, in FIG. 11, the control unit 250 and the video data generation unit 130 are omitted, and the configuration of the control unit 250 and the video data generation unit 130 in the display device 10 a can be the same as that of the display device 10.
  • the projection unit 120 includes a light source 121, a tapered light guide 122, a light source side lens 123, a first mirror 124a, an exit side lens 125, a second mirror 125a, and an exit side mirror. 126.
  • a tapered light guide 122 is disposed between the light source 121 and the exit side mirror 126 along the traveling direction of the light that becomes the light beam 112, and a light source side lens 123 is disposed between the taper light guide 122 and the exit side mirror 126. Is done.
  • a first mirror 124 a is disposed between the light source side lens 123 and the exit side mirror 126, and an exit side lens 125 is disposed between the first mirror 124 a and the exit side mirror 126.
  • a second mirror 125 a is disposed between the exit side lens 125 and the exit side mirror 126.
  • the image forming unit 110 (for example, LCD) is disposed between the taper light guide 122 and the light source side lens 123.
  • the optical path of the light beam 112 is folded.
  • a plano-concave lens is used for example.
  • a concave mirror is used as the first mirror 124a.
  • the first mirror 124a has the function of the aperture 124 in the display device 10 illustrated in FIG.
  • a biconcave lens is used for example.
  • a plane mirror is used as the second mirror 125a.
  • a concave mirror is used for the exit side lens 125.
  • the exit-side mirror 126 has a function of changing the exit direction of the light beam 112 in the vertical direction.
  • the second mirror 125a has a function of changing the emission direction of the light beam 112 in the left-right direction.
  • control unit 250 moves the projection position 114a of the light beam 112 at the position of the person 100 by changing the angle of the second mirror 125a, for example.
  • control unit 250 may control not only the second mirror 125a but also other optical elements. Further, for example, the angle or position of the projection unit 120 or the video projection unit 115 itself may be changed.
  • the display device 10a by performing the same operation as the display device 10, it is possible to provide an HUD type display device that is easy to see even if the eye position of the person 100 moves in response to, for example, a right turn or a left turn. .
  • the image forming unit 110 in addition to the LCD, various types of light such as DMD (Digital Micromirror Device) and MEMS (Micro-electro-mechanical System) are used.
  • DMD Digital Micromirror Device
  • MEMS Micro-electro-mechanical System
  • a switch can be used.
  • the image forming unit 110 may be a laser projector, an LED projector, or the like. In that case, an image is formed by a laser beam or light from the LED.
  • the light source 121 various types such as an LED, a high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, and a laser can be used.
  • the display apparatuses 10 and 10a demonstrated as an example in case the light beam 112 was projected on the one eye 101 of the person 100, this embodiment is not restricted to this.
  • the position of the eye of the person 100 who steers the vehicle 730 moves straight when the vehicle 730 turns right (the traveling direction changes to the right) or turns left (the traveling direction changes to the left). It was made based on the experimental result regarding the human characteristic shown in FIGS.
  • the control of the projection position 114a according to the present embodiment can also be provided to a display device viewed with both eyes, and exhibits the same effect. However, when the control of the projection position 114a of the present embodiment is applied to a display device that can be seen with one eye in which the projection region 114 of the light beam 112 is controlled to be narrow, a particularly great effect is exhibited.
  • the vehicle 730 (moving body) on which the display device according to the present embodiment is mounted may be a two-wheeled vehicle as well as a four-wheeled vehicle.
  • the display device according to the present embodiment may be mounted on a railway vehicle, a bus, or the like. Even in such a case, an easy-to-see HUD type display device can be provided by moving the projection position 114a of the light beam 112 in accordance with the change in the traveling direction of the vehicle 730 (moving body).
  • the display device according to the present embodiment is mounted not only on a vehicle but also on an arbitrary moving body including an aircraft and a ship, and the same effect can be obtained by performing the same operation.
  • the display device according to the present embodiment can be used for various simulators simulating vehicles and airplanes.
  • the control unit 250 changes the left eye 101L of the person 100 from the projection position 114a of the light beam 112 when the simulator vehicle goes straight to the right eye 101R.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction toward it.
  • the traveling direction of the vehicle of the simulator changes to the left
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction from the right eye 101R to the left eye 101L of the person 100 rather than the projection position 114a when traveling straight.
  • the HUD type display device for an easy-to-see simulator can be provided.
  • the display device according to the present embodiment can also be applied to a display device for entertainment such as a game that presents with enhanced depth perception when viewed with one eye.
  • the second embodiment of the present invention is a display method.
  • the display method according to the present embodiment is a display method in which the light beam 112 including an image is reflected by the windshield reflecting portion 710 of the vehicle 730 (moving body) and projected toward the person 100 who rides on the vehicle 730.
  • FIG. 12 is a flowchart showing a display method according to the second embodiment of the present invention.
  • the traveling direction of the vehicle 730 changes to the right
  • the left eye of the person 100 is more than the projection position 114a of the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction from 101L toward the right eye 101R (the positive direction of the X direction) (step S10).
  • step S20 When the traveling direction of the vehicle 730 changes to the left, the direction from the right eye 101R to the left eye 101L of the person 100 rather than the projection position 114a of the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight (negative direction in the X direction).
  • the projection position 114a of the light beam 112 is moved to (step S20).
  • the order of said step S10 and step S20 is arbitrary, and it can replace each other.
  • the projection position 114a of the light beam 112 is changed to the projection position when the vehicle 100 is traveling straight, corresponding to the human characteristic that the position of the eyes of the person 100 moves from when the vehicle 730 is traveling straight. Move from 114a. Thereby, when the vehicle 730 turns left or right, it is easy to see even if the position of the one eye 101 of the person 100 moves.
  • step S10 is preferably performed when the light beam 112 is projected onto the left eye 101L of the person 100 when the vehicle 730 goes straight.
  • step S20 is preferably performed when the light beam 112 is projected onto the right eye 101R of the person 100 when the vehicle 730 goes straight.
  • the traveling direction of the vehicle 730 changes to the right
  • the projection position 114a of the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight ahead The projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction from the left eye 101L of the person 100 toward the right eye 101R.
  • the traveling direction of the vehicle 730 changes to the left
  • the projection position 114a of the light beam 112 when the vehicle 730 travels straight ahead The projection position 114a of the light beam 112 is moved in the direction from the right eye 101R to the left eye 101L of the person 100.
  • the mobile body (vehicle) according to the third embodiment of the present invention is mounted with any display device according to the embodiment of the present invention. That is, for example, as illustrated in FIG. 3, the vehicle 730 (moving body) according to the present embodiment directs the display device 10 according to the embodiment of the present invention and the light beam 112 emitted from the display device 10 toward the person 100. And a windshield reflecting portion 710 for reflecting.
  • the windshield reflecting unit 710 may be provided with a reflecting unit 711 (for example, a combiner), and the windshield reflecting unit 710 includes the reflecting unit 711.
  • 10, 10a ... display device 100 ... human, 101 ... one eye, 101L ... left eye, 101R ... right eye, 105 ... head, 110 ... image forming part, 112 ... luminous flux, 114 ... projection area, 114a ... projection position, 114o ... Projection position when going straight, 115 ... Video projection unit, 120 ... Projection unit, 121 ... Light source, 122 ... Tapered light guide, 123 ... Light source side lens, 124 ... Aperture, 124a ... First mirror, 125 ... Emission side lens, 125a ... Second mirror, 126 ... exit-side mirror, 126a ... driving unit, 130 ... video data generation unit, 180 ... display object, 181 ...

Abstract

　一つの実施形態によれば、移動体に搭載され、映像を含む光束を前記移動体のフロントガラス反射部に反射させて前記移動体に搭乗する人に向けて投影する表示装置が提供される。この表示装置は、前記光束を前記人に向けて投影する映像投影部と、前記映像投影部を制御して、前記人の位置における前記光束の投影位置を制御する制御部と、を備える。

Description

表示装置、表示方法及び移動体 関連出願の引用
　本出願は、２００９年１２月８日に出願した先行する日本国特許出願第２００９－２７８６７１号による優先権の利益に基礎をおき、かつ、その利益を求めており、その内容全体が引用によりここに包含される。
　ここで説明する実施形態は、表示装置、表示方法及び移動体に関する。
　車載用のヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ：Head-Up Display）においては、ナビゲーション情報等の表示情報をフロントガラスに投影して、外界情報と表示情報とを同時に視認する。両眼視のＨＵＤにおいては、外界情報と表示情報とで両眼視差が発生し、見難い表示となる。
　これに対し、片目で表示を見る単眼用の表示装置が特開２００９－１２８５６５号公報に提案されている。これによれば、背景にマッチした奥行き位置に、表示オブジェクトの虚像を知覚させることができ、奥行き感や立体感が増強された表示を提供できる。
　このような単眼視の表示装置は、例えば、車載用のＨＵＤに応用でき、外界情報と表示情報とを同時に視認したときにおいても両眼視差は発生せず、所望の奥行き位置に表示を呈示して知覚させることができる。
　また、このように片目で見る表示装置は、車載用のＨＵＤの他、ゲームなどのアミューズメント用途にも応用でき、奥行き感や立体感が増強され、高臨場感の表示を提供できる。
　単眼用の表示装置においては、表示が両目で常時見られないように表示内容を含む光束の投影領域が狭く制御される。このため、人の目の位置が移動しても見易くするために、改良の余地がある。
特開２００９－１２８５６５号公報
表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の別の動作を例示する模式図である。 表示装置の別の動作を例示する模式図である。 表示装置の別の動作を例示する模式図である。 表示装置の構成を例示する模式図である。 車両の進行方向を変えるときの人の目の位置を例示するグラフ図である。 車両の進行方向を変えるときの人の目の位置を例示するグラフ図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示する模式図である。 表示装置の動作を例示するグラフ図である。 表示装置の動作を例示するグラフ図である。 表示装置の動作を例示するグラフ図である。 表示装置の動作を例示するグラフ図である。 表示装置の別の動作を例示するグラフ図である。 表示装置の別の動作を例示するグラフ図である。 表示装置の別の動作を例示するグラフ図である。 表示装置の別の動作を例示するグラフ図である。 表示装置の構成を例示する模式図である。 表示方法を示すフローチャート図である。
実施形態
　一つの実施形態によれば、移動体に搭載され、映像を含む光束を前記移動体のフロントガラス反射部に反射させて前記移動体に搭乗する人に向けて投影する表示装置であって、前記光束を前記人に向けて投影する映像投影部と、前記映像投影部を制御して、前記人の位置における前記光束の投影位置を制御する制御部と、を備えた表示装置が提供される。前記制御部は、前記移動体の進行方向が右方向に変化するときに、前記移動体が直進するときの前記光束の投影位置よりも前記人の左目から右目に向かう方向に前記光束の投影位置を移動させ、前記移動体の進行方向が左方向に変化するときに、前記移動体が直進するときの前記光束の前記投影位置よりも前記人の前記右目から前記左目に向かう方向に前記光束の前記投影位置を移動させるように設定が可能である。
　別の実施形態によれば、映像を含む光束を移動体のフロントガラス反射部に反射させて前記移動体に搭乗する人に向けて投影する表示方法が提供される。前記移動体の進行方向が右方向に変化するときに、前記移動体が直進するときの前記光束の投影位置よりも前記人の左目から右目に向かう方向に前記光束の投影位置を移動させ、前記移動体の進行方向が左方向に変化するときに、前記移動体が直進するときの前記光束の前記投影位置よりも前記人の前記右目から前記左目に向かう方向に前記光束の前記投影位置を移動させるように設定が可能である。
　更に別の実施形態によれば、上記の表示装置と、前記表示装置から出射される前記光束を前記人に向けて反射させるフロントガラス反射部と、を備えたことを特徴とする移動体が提供される。
　以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。本実施形態によれば、目の位置が移動しても観視し易いＨＵＤ型の表示装置、表示方法及び移動体が提供される。　
　なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
　（第１の実施の形態）
　本発明の第１の実施形態に係る表示装置は、片目で見る表示装置であり、車載用のＨＵＤの他、ドライビングシミュレータやフライトシミュレータなどのシミュレータ、さらには、ゲームなどのアミューズメント用途にも適用でき、奥行き感や立体感が増強され、高臨場感の表示を提供できる。以下では、例として本実施形態に係る表示装置が、車載用の表示装置であるＨＵＤとして応用される場合として説明する。
　図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、第１の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。　
　図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、第１の実施形態に係る表示装置の別の動作を例示する模式図である。　
　図３は、第１の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。　
　まず、図３を参照して、本実施形態に係る表示装置１０の構成の概要について説明する。
　図３に表したように、表示装置１０は、車両７３０（移動体）に搭載される。表示装置１０は、映像を含む光束１１２を、車両７３０のフロントガラス反射部７１０に反射させて、車両７３０に搭乗する人１００に向けて投影する。フロントガラス反射部７１０は、車両７３０のフロントガラスを含む。また、フロントガラス反射部７１０は、例えば、車両７３０のフロントガラスに設けられる反射部７１１（例えばコンバイナ）を含んでも良い。この場合には、光束１１２は、車両７３０のフロントガラスに設けられる反射部７１１によって反射されて、人１００に向けて反射される。なお、反射部７１１は、フロントガラスよりも車両７３０の室内側に、フロントガラスから離間して設けられても良い。反射部７１１がフロントガラスから離間して設けられる場合も、反射部７１１は、フロントガラス反射部７１０の一部と見なされる。
　そして、表示装置１０は、映像投影部１１５と、制御部２５０と、を備える。　
　映像投影部１１５は、映像を含む光束１１２を人１００の片目１０１に向けて投影する。制御部２５０は、映像投影部１１５を制御して、人１００の位置における光束１１２の投影位置１１４ａを制御する。
　なお、光束１１２に含まれる映像は、例えば表示オブジェクト１８０を含む。表示オブジェクト１８０は、表示装置１０が人１００に呈示する映像に設けられるものであり、例えば、表示装置１０が搭載される車両７３０の運行情報に関する、進行方向を示す「矢印」等の各種の表示内容である。
　映像投影部１１５から出射された光束１１２は、フロントガラス反射部７１０で反射され、人１００の頭部１０５に入射する。このとき、光束１１２の発散角が制御されており、光束１１２が、人１００の片目１０１に入射する。これにより、人１００は、光束１１２に含まれる映像情報を片目１０１で見る。
　なお、フロントガラス反射部７１０は、人１００からの距離が２１．７ｃｍ以上の位置に配置される。これにより、特許文献１に記載された効果によって、人１００が知覚する奥行き感が増強され、また、表示オブジェクト１８０を所望の奥行き位置に知覚させることができる。なお、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）において、片目（単眼）に映像呈示を行うことがあるが、目のごく近傍（２１．７ｃｍよりも近い位置）に配置された表示部による映像を知覚するだけであり、奥行き感を持った高い臨場感の表示はできない。
　なお、図３に例示したように、表示装置１０は、例えば車両７３０の中、すなわち、例えば、操縦者である人１００から見て車両７３０のダッシュボード７２０の奥に設けられることができる。また、人１００は、車両７３０のハンドル７３１（ステアリング、操舵装置）を操作して、車両７３０の進行方向を制御する。
　映像投影部１１５は、例えば、映像データ生成部１３０と、映像形成部１１０と、投影部１２０と、を有する。
　映像データ生成部１３０は、表示オブジェクト１８０を含む映像に対応する映像信号を生成し、映像形成部１１０に供給する。
　映像形成部１１０としては、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）などの光スイッチを用いることができる。そして、映像形成部１１０は、映像データ生成部１３０から供給された映像信号に基づいて、映像形成部１１０の画面に映像を形成する。
　一方、投影部１２０には、例えば、各種の光源、レンズ、ミラー、及び、発散角（拡散角）を制御する各種の光学素子が用いられる。　
　本具体例では、投影部１２０は、光源１２１と、テーパライトガイド１２２と、光源側レンズ１２３と、アパーチャ１２４と、出射側レンズ１２５と、出射側ミラー１２６と、を含む。
　光源１２１は光束１１２となる光を生成する。光束１１２となる光の進行方向に沿って、光源１２１と出射側ミラー１２６との間にテーパライトガイド１２２が配置され、テーパライトガイド１２２と出射側ミラー１２６との間に光源側レンズ１２３が配置され、光源側レンズ１２３と出射側ミラー１２６との間にアパーチャ１２４が配置され、アパーチャ１２４と出射側ミラー１２６との間に出射側レンズ１２５が配置される。
　本具体例では、テーパライトガイド１２２と光源側レンズ１２３との間に、映像形成部１１０（例えばＬＣＤ）が配置されている。
　光源１２１には、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）や高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザなど各種のものを用いることができる。光源１２１にＬＥＤを用いることで、消費電力を低減でき、また装置を軽量化でき、小型化できる。
　映像データ生成部１３０、映像形成部１１０及び投影部１２０のそれぞれの構成は、種々の変形が可能である。映像形成部１１０に含まれる要素と、投影部１２０に含まれる要素と、の配置は任意であり、例えば、投影部１２０に含まれる要素どうしの間に、映像形成部１１０（及びそれに含まれる要素）が挿入されていても良い。
　光源１２１から出射された光は、テーパライトガイド１２２において発散角がある程度の範囲に制御される。そして、その光は、映像形成部１１０を経ることで、所定の表示オブジェクト１８０を含む映像を含む光束１１２となる。
　本具体例では、出射側ミラー１２６は、凹面状であり、これにより、光束１１２に含まれる映像情報の像を拡大して人１００に投影できる。
　図３に表したように、光束１１２は、出射側ミラー１２６で反射した後、車両７３０のフロントガラス反射部７１０で反射して、人１００の片目１０１に到る。
　人１００は、フロントガラス反射部７１０を介して、像形成位置１８１ａの位置に形成された表示オブジェクト１８０の像１８１（虚像）を知覚する。このように、表示装置１０は、ＨＵＤとして使用できる。
　なお、出射側ミラー１２６は可動式とすることができ、例えば、人１００の頭部１０５の位置や動きに合わせて、手動で、または、自動で、出射側ミラー１２６の位置や角度を調節し、光束１１２を片目１０１に適切に投影させることができる。　
　なお、映像投影部１１５は、上記の具体例の他に、各種の変形が可能である。
　表示装置１０は、片目１０１で見る表示装置であるため、両目で常時見られないように、光束１１２の広がりが制御され、光束１１２の中心が片目１０１に投影され、両目には投影されない。人１００の位置における光束１１２の投影領域１１４の大きさは、片目１０１だけが入り、両目が入らない大きさに設定される。人１００の両目（瞳）の間隔は、例えば、６０ミリメートル（ｍｍ）～７５ｍｍであるので、人１００の位置における光束１１２の投影領域１１４の大きさ（左右方向の幅）は、例えば６０ｍｍ～７５ｍｍ程度以下に設定される。この投影領域１１４の大きさは、主に投影部１２０に含まれる光学素子によって制御される。
　制御部２５０は、映像投影部１１５を制御して、人１００の位置における光束１１２の投影位置１１４ａ（投影領域１１４の位置）を制御する。　
　例えば、制御部２５０は、制御信号部２５１と駆動部１２６ａとを有する。制御信号部２５１は、制御信号を駆動部１２６ａに出力し、駆動部１２６ａを動作させる。駆動部１２６ａは、例えば、出射側ミラー１２６の角度や位置などを変化させるモータなどを有する。制御信号部２５１から出力された制御信号によって駆動部１２６ａが動作し、出射側ミラー１２６の角度や位置などを変化させ、人１００の位置における光束１１２の投影位置１１４ａを変化させる。駆動部１２６ａは、映像投影部１１５に含まれると見なしても良い。なお、本具体例では、制御部２５０は、後述する検出部２５２をさらに有している。
　そして、本実施形態に係る表示装置１０においては、制御部２５０は、車両７３０の進行方向の変化に応じて、光束１１２の投影領域１１４の投影位置１１４ａを制御する。以下では、説明を簡単にするために、車両７３０の進行方向が変化する場合が、右折または左折である場合として説明する。
　すなわち、発明者の実験によると、車両７３０が右折するときは、人１００の頭部１０５は、直進時よりも右方向に移動し、見る片目１０１の位置は、直進時よりも右方向に移動する。そして、車両７３０が左折するときは、人１００の頭部１０５は、直進時よりも左方向に移動し、見る片目１０１の位置は、直進時よりも左方向に移動する。制御部２５０は、人１００の片目１０１の位置に対応するように、光束１１２の投影領域１１４の投影位置１１４ａを制御する。なお、上記の実験結果については後述する。
　以下、制御部２５０の動作について説明する。　
　図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、人の右目１０１Ｒに光束１１２が投影される場合の表示装置１０の動作を例示している。そして、図１Ａ、図１Ｂ及び図１Ｃは、それぞれ、車両７３０が直進しているとき、右折するとき、及び、左折するときにおける表示装置１０の動作を例示している。
　図１Ａに例示したように、車両７３０が直進しているとき、表示装置１０は、人１００の右目１０１Ｒに光束１１２を投影する。すなわち、右目１０１Ｒの位置は、光束１１２の投影領域１１４の範囲内に位置する。このように、表示装置１０の制御部２５０は、光束１１２の投影位置１１４ａを制御する。
　車両７３０が直進しているときの投影位置１１４ａを、基準の位置である直進時投影位置１１４ｏとする。　
　そして、図１Ａに例示したように、車両７３０の進行方向をＺ方向とする。そして、車両７３０の左右方向をＸ方向とする。そして、車両７３０の上下方向をＹ方向とする。
　車両７３０が直進しているときには、Ｚ方向は、人１００の正面方向と一致する。そして、人１００が正面を向いているときは、Ｘ方向は、人１００左右方向に一致する。そして、Ｙ方向は、人１００の上下方向に一致する。　
　ここで、Ｘ方向の正の方向を人の左目１０１Ｌから右目１０１Ｒに向かう方向とする。Ｘ方向の負の方向は、人の右目１０１Ｒから左目１０１Ｌに向かう方向である。
　図１Ｂに表したように、車両７３０が右折するときは、人１００の頭部１０５は、直進時よりも右方向に移動する。これに伴い、人１００の右目１０１Ｒの位置は、直進時よりも右方向に移動するが、光束１１２は、人１００の左目１０１Ｌに入射できるため、人１００は映像を見ることができる。このため、制御部２５０は、光束１１２の投影位置１１４ａを移動させない。または、右目１０１Ｒの移動に対応させて、制御部２５０は、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時よりも右方向に移動させても良い。
　そして、図１Ｃに表したように、車両７３０が左折するときは、人１００の頭部１０５は、直進時よりも左方向に移動する。これに伴い、見る右目１０１Ｒの位置は、直進時よりも左方向に移動する。この移動に対応させて、制御部２５０は、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時よりも左方向に移動させる。
　また、人１００が左目で見るときも、表示装置１０は同様の動作を行う。　
　図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、人の左目１０１Ｌに光束１１２が投影される場合の表示装置１０の動作を例示している。そして、図２Ａ、図２Ｂ及び図２Ｃは、それぞれ、車両７３０が直進しているとき、右折するとき、及び、左折するときにおける表示装置１０の動作を例示している。
　図２Ａに例示したように、車両７３０が直進しているとき、表示装置１０は、人１００の左目１０１Ｌに光束１１２を投影する。このときも、図２Ａに例示した車両７３０が直進しているときの投影位置１１４ａが、基準の位置である直進時投影位置１１４ｏである。
　図２Ｂに表したように、車両７３０が右折するときは、人１００の頭部１０５は、直進時よりも右方向に移動する。これに伴い、見る左目１０１Ｌの位置は、直進時よりも右方向に移動する。この移動に対応させて、制御部２５０は、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時よりも右方向に移動させる。
　そして、図２Ｃに表したように、車両７３０が左折するときは、人１００の頭部１０５は、直進時よりも左方向に移動する。これに伴い、人１００の左目１０１Ｌの位置は、直進時よりも左方向に移動するが、光束１１２は、人１００の右目１０１Ｒに入射できるため、人１００は映像を見ることができる。このため、制御部２５０は、光束１１２の投影位置１１４ａを移動させない。または、右目１０１Ｒの移動に対応させて、制御部２５０は、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時よりも左方向に移動させても良い。
　このように、制御部２５０は、車両７３０の進行方向が右方向に変化するときに、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置（直進時投影位置１１４ｏ）よりも人１００の左目１０１Ｌから右目１０１Ｒに向かう方向（Ｘ方向の正方向）に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。そして、制御部２５０は、車両７３０の進行方向が左方向に変化するときに、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置（直進時投影位置１１４ｏ）よりも人１００の右目１０１Ｒから左目１０１Ｌに向かう方向（Ｘ方向の負の方向）に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。
　特に、制御部２５０は、車両７３０の進行方向が右方向に変化するときにおいて、車両７３０が直進するときに光束１１２が左目１０１Ｌに投影されているときに、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置１１４ａよりも人１００の左目１０１Ｌから右目１０１Ｒに向かう方向に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。そして、制御部２５０は、車両７３０の進行方向が左方向に変化するときにおいて、車両７３０が直進するときに光束１１２が右目１０１Ｒに投影されているときに、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置１１４ａよりも人１００の右目１０１Ｒから左目１０１Ｌに向かう方向に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。
　これにより、車両７３０が進行方向を変えるときに、人１００の片目１０１の位置が移動しても、人１００は見易くできる。
　車両７３０の進行方向が右方向に変化するときとは、例えば、現在進行している道に分岐があり、その分岐から右方向にのびる道に車両７３０の進路が変更される場合である。また、例えば、直進している道を走行中に、その道が右方向に曲がり、その道の曲がりに沿って、車両７３０の進行方向が変化させられる場合も、車両７３０の進行方向が右方向に変化するときに含まれる。そして、左方向においても同様である。
　以下では、説明を簡単にするために、車両７３０の進行方向が右方向または左方向に変化するときとして、現在進行している道に分岐があり、その分岐から右方向または左方向にのびる道に車両７３０の進路が変更される場合であるとして説明する。すなわち、車両７３０の進行方向が右方向に変化するときは、車両７３０が右折するときであり、車両７３０の進行方向が左方向に変化するときとは、車両７３０が左折するときである場合として説明する。
　図１Ｂ及び図１Ｃ、並びに、図２Ｂ及び図２Ｃに例示したように、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置（直進時投影位置１１４ｏ）に対して、右折または左折するときに光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる距離を移動距離Ｌｘとする。
　なお、以下では、直進時において光束１１２が右目１０１Ｒに投影されるか左目１０１Ｌに投影されるかに係わらず、右方向または左方向に進行方向を変化させる場合に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる場合として説明する。既に説明したように、直進時において光束１１２が右目１０１Ｒに投影されているときに右方向に進行方向を変化させるときは光束１１２の投影位置１１４ａを移動させない。また、直進時において光束１１２が左目１０１Ｌに投影されているときに左方向に進行方向を変化させるときは光束１１２の投影位置１１４ａを移動させないことができ、これらの場合は、光束１１２の移動距離Ｌｘは零である。
　人１００の右目１０１Ｒに光束１１２を投影する際に、右方向に進行方向を変化させるときの光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる距離を第１移動距離ＬｘＲＲとする。人１００の右目１０１Ｒに光束１１２を投影する際に、左方向に進行方向を変化させるときの光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる距離を第２移動距離ＬｘＲＬとする。人１００の左目１０１Ｌに光束１１２を投影する際に、右方向に進行方向を変化させるときの光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる距離を第３移動距離ＬｘＬＲとする。人１００の左目１０１Ｌに光束１１２を投影する際に、左方向に進行方向を変化させるときの光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる距離を第４移動距離ＬｘＬＬとする。これらの４つの距離は、互いに異なっても良い。
　第１移動距離ＬｘＲＲ、第２移動距離ＬｘＲＬ、第３移動距離ＬｘＬＲ及び第４移動距離ＬｘＬＬは、例えば、車両７３０の仕様（例えば人１００が車両７３０の右側に搭乗するか左側に搭乗するかなど）、車両７３０が走行する路の条件（例えば右側通行か左側通行か）、及び、人１００の特性や好みなど、に基づいて適切に設定される。
　以下、車両７３０が左方向に進行方向を変更する場合、または、右方向に進行方向を変更する場合の人１００の片目１０１の位置の変化について説明する。　
　発明者は、車両７３０が交差点等で右折または左折するときと、カーブした道を車両７３０が進行するコーナー時と、において、車両７３０を操縦する人１００の片目１０１の位置の変化について測定する実験を行った。この実験においては、延べ人数が４２人の被験者（人１００）が車両７３０を操縦し、車両７３０が直進している状態から、交差点等の直進方向からほぼ９０度の方向に、右折または左折するときと、カーブした道を車両７３０が進行するコーナー時と、における人１００の頭部１０５の画像を撮像し、撮像された画像から片目１０１の位置の変化を検出した。このとき、片目１０１の位置としては、便宜的に右目１０１Ｒの位置としたが、左目１０１Ｌの位置は右目１０１Ｒの位置に連動しており、片目１０１の位置の変化は、左目１０１Ｌの位置の変化と見なしても良い。
　図４Ａ及び図４Ｂは、車両の進行方向を変えるときの人の目の位置を例示するグラフ図である。すなわち、図４Ａは、車両７３０が右折する際の人１００の片目１０１の位置変化を表し、図４Ｂは、車両７３０が左折する際の人１００の片目１０１の位置変化を表す。これらの図において、横軸は片目１０１の位置の目移動距離Ｄｅｘを表している。横軸が零の位置は、直進しているときの片目１０１の位置であり、横軸の値が正の場合は、片目１０１が、右方向（Ｘ方向の正の方向）に移動したことに相当し、負の場合は、片目１０１が、左方向（Ｘ方向の負の方向）に移動したことに相当する。そして、これらの図の縦軸は、発生頻度ＮＬを表している。
　図４Ａに表したように、車両７３０が右折する際には、片目１０１の位置の目移動距離Ｄｅｘは正の値を示した。すなわち、車両７３０が右折する際には、人１００の片目１０１は、直進時に対して右方向に移動する。そして、この実験においては、その目移動距離Ｄｅｘの平均は、約２８ｍｍである。
　図４Ｂに表したように、車両７３０が左折する際には、片目１０１の位置の目移動距離Ｄｅｘは負の値を示した。すなわち、車両７３０が左折する際には、人１００の片目１０１は、直進時に対して左方向に移動する。そして、この実験においては、その目移動距離Ｄｅｘの平均は、約５５ｍｍである。
　なお、車両７３０が右折または左折するときに、直進しているときから人１００の目の位置が右方向または左方向に移動する際には、人１００の頭部１０５がＹ方向を軸として回転する場合の他に、人１００の頭部１０５及び上体が傾く場合が多いことも分かった。
　このように、人１００である操縦者の目の位置は、車両７３０が右折（進行方向が右に変化する）または左折（進行方向が左方向に変化する）する際には、直進しているときから移動する。このようなヒトの特性に関する実験結果は、発明者のこの実験により見出されたものである。
　そして、光束１１２の投影領域１１４が狭く制御される単眼用のＨＵＤにおいては、車両７３０が右折または左折する際に、目の位置が、直進しているときの目の位置から移動すると、人１００は光束１１２に含まれる映像を見難くなる。このように、単眼用のＨＵＤを実際に使用する際に問題となり得る新たな課題が初めて見出された。
　本発明は、ヒトの特性に関して新たに見出された上記の現象、及び、その現象に関連して新たに見出された単眼用のＨＵＤの実用上の課題に対処すべく、なされたものである。
　すなわち、車両７３０の右折または左折に対応させて、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時の直進時投影位置１１４ｏから移動させる。これによって、車両７３０が左折または右折する際に、人１００の片目１０１の位置が移動しても見易くできる。
　なお、車両７３０の右折または左折に対応させて、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時の直進時投影位置１１４ｏから移動させるときの移動距離Ｌｘは、例えば、図４Ａ及び図４Ｂに例示した実験結果を基に定めることができる。これにより、人１００の片目１０１の位置が移動してもより見易くできる。
　例えば、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時の直進時投影位置１１４ｏから移動させるときの移動距離Ｌｘは、右折時よりも左折時の方を大きくすることができる。
　なお、図４Ａ及び図４Ｂにおいて、右折する場合の図４Ａよりも、左折する場合の図４Ｂの方が、片目１０１の目移動距離Ｄｅｘの絶対値は大きい。このように、この特性は、左右方向において非対称である。これは、具体例では、実験の際に、直進している場合には、進行している路の左側を車両７３０が走行したために、右折時に比べて左折時の方が、進行方向を変化させるときの、回転半径が小さくなったことが関係していると考えられる。また、今回実験に使用した車両７３０が右側にハンドルがある車であり、このことが上記の非対称性に関係していると考えられる。さらに、右方向に進行方向を変える場合には、車両７３０の屋根を支持するピラーの影響も考えられ、これによって、上記の非対称性が生じる場合もあると考えられる。
　従って、車両７３０の右折または左折に対応させて、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時の直進時投影位置１１４ｏから移動させるときの移動距離は、使用する車両７３０が道路の右側を進行するか、左側を進行するか、や、ハンドルが取り付けられる位置などに基づいて、適切に設定することができる。
　また、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時の直進時投影位置１１４ｏから移動させるときの移動距離Ｌｘは、瞳の間隔である６０ｍｍ以上７５ｍｍ以下の距離としても良い。これにより、図４Ａ及び図４Ｂに例示したヒトの特性を実質的に補償し、人１００の片目１０１の位置が移動したときに見易くできる。
　ところで、例えば、撮像装置（カメラ）などを用いて人１００の片目１０１の位置を検出して、制御部２５０は、検出された片目１０１の位置に連動させて、光束１１２の投影位置１１４ａを制御しても良い。ただし、人１００の片目１０１の位置を検出するカメラなどを設置すると装置のコストが上昇するため、必ずしも人１００の片目１０１の位置を検出する必要はない。
　すなわち、図４Ａ及び図４Ｂに例示したように、ヒトの特性として、右折または左折する際には、直進時からの片目１０１の位置の目移動距離Ｄｅｘは、特定の分布を持つことが分かったので、この特性を利用して、光束１１２の投影位置１１４ａを制御することができる。
　すなわち、人１００の片目１０１の位置の厳密な測定を行わずに、車両７３０の進行方向を検出する。この検出結果に基づいて、人１００の片目１０１の移動方向と目移動距離Ｄｅｘを推定して、光束１１２の投影位置１１４ａを制御することができる。
　なお、直進しているときに見ている片目１０１が右目１０１Ｒか左目１０１Ｌかで、進行方向を右折または左折するときに光束１１２の投影位置１１４ａを移動させるか否かを変える制御を行う場合、直進しているときに見ている片目１０１に関する情報は、種々の方法で得ることができる。例えば、車両７３０の運転開始時の初期設定で、操縦者である人１００が、右目１０１Ｒか左目１０１Ｌかを入力しても良い。また、例えば、初期設定時に光束１１２の投影位置１１４ａが投影されている位置を、座席の中心軸などと対比させて検出し、直進しているときの見ている片目１０１が右目１０１Ｒか左目１０１Ｌかを推定しても良い。また、運転時に人１００の頭部１０５を撮像し、その画像から直進しているときの見ている片目１０１が右目１０１Ｒか左目１０１Ｌかを推定しても良い。
　以下、車両７３０の進行方向の検出について説明する。　
　図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、第１の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、表示装置１０における車両７３０の進行方向の検出方法の一例を例示している。すなわち、この例では、車両７３０の進行方向が、車両７３０のハンドル７３１の舵角度によって検出される場合を例示している。図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、それぞれ、車両７３０が、直進、右折及び左折する際のハンドル７３１の状態を例示している。
　図５Ａに表したように、車両７３０が直進している場合には、ハンドル７３１の軸７３１ａは、Ｘ方向に対して垂直である（Ｙ方向に対して垂直としても良い）。直進時のハンドル７３１の軸７３１ａの位置が、基準角度７３１ａｏとされる。
　図５Ｂに表したように、車両７３０が右折する場合には、ハンドル７３１の軸７３１ａは、直進時から時計周りに回転する。すなわち、ハンドル７３１の舵角度θｓは正の値である。
　図５Ｃに表したように、車両７３０が左折する場合には、ハンドル７３１の軸７３１ａは、直進時から反時計周りに回転する。すなわち、ハンドル７３１の舵角度θｓは負の値である。
　このように、車両７３０の進行方向は、車両７３０のハンドル７３１の舵角度θｓによって検出される。
　このとき、舵角度θｓが一定の値よりも小さい場合は、車両７３０は直進していると見なすように設定される。例えば、運転中のハンドル７３１の遊びによって、直進している場合においても、舵角度θｓは零でない。また、右折や左折するのではなく、走行する車線を変える場合などにおいて舵角度θｓは小さく、このような場合には、進行方向を変えるものと見なさないように設定する。
　例えば、舵角度θｓの絶対値が４５度以上のときに、進行方向を変更し、右折または左折するものと設定する。そして、舵角度θｓの絶対値が４５度以上のときに、光束１１２の投影領域１１４を直進時から移動させるように設定できる。このように、舵角度θｓに関して、進行方向を変更（右折または左折）すると判定するしきい値を設けることができる。
　また、舵角度θｓの絶対値だけではなく、車両７３０の走行速度にさらに基づいて、進行方向を変更（右折または左折）すると判定するしきい値を変化させても良い。例えば、車両７３０の走行速度が速い場合には、人１００は正面を向き易く、従って人１００の片目１０１の位置は、直進時から移動し難い。一方、車両７３０の走行速度が遅い場合には、人１００の片目１０１の位置は、直進時から移動し易い。このような場合には、舵角度θｓの絶対値と、車両７３０の走行速度と、を組み合わせて、進行方向を変更（右折または左折）すると判定する、舵角度θｓに関するしきい値を変化させても良い。例えば、舵角度θｓの絶対値が４５度である場合は、複数の車線（通行部分）を有する道を進行しているときの車線変更の場合と、区別できることが確認されている。
　図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、第１の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、表示装置１０における車両７３０の進行方向の検出方法の一例を例示している。すなわち、この例では、車両７３０の進行方向が、車両７３０に加わる横方向の力（左右方向の加速度）によって検出される場合を例示している。図６Ａ、図６Ｂ及び図６Ｃは、それぞれ、車両７３０が、直進、右折及び左折する際に車両７３０に加わる横方向の力（左右方向の加速度）を例示している。
　図６Ａに表したように、車両７３０が直進している場合には、車両７３０には横方向の力は印加されない。
　図６Ｂに表したように、車両７３０が右折する場合には、遠心力によって、車両７３０には曲がる方向の外側に向けて横方向の力Ｆｈ（すなわち、左右方向の加速度）が印加される。
　図６Ｃに表したように、車両７３０が左折する場合には、遠心力によって、車両７３０には曲がる方向の外側に向けて横方向の力Ｆｈ（すなわち、左右方向の加速度）が印加される。
　このような横方向の力Ｆｈ（すなわち、左右方向の加速度）を例えば加速度計によって検出することで、車両７３０の進行方向を、検出することができる。
　このとき、横方向の力Ｆｈ（左右方向の加速度）が一定の値よりも小さい場合は、車両７３０は直進していると見なすように設定される。このように、横方向の力Ｆｈに関して、進行方向を変更（右折または左折）すると判定するしきい値を設けることができる。また、横方向の力Ｆｈ（左右方向の加速度）だけではなく、車両７３０の走行速度にさらに基づいて、進行方向を変更（右折または左折）すると判定する、横方向の力Ｆｈ（左右方向の加速度）に関するしきい値を変化させても良い。
　図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、第１の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、表示装置１０における車両７３０の進行方向の検出方法の一例を例示している。すなわち、この例では、車両７３０の進行方向が、人１００の姿勢の変化によって検出される場合を例示している。図７Ａ、図７Ｂ及び図７Ｃは、それぞれ、車両７３０が、直進、右折及び左折する際の人１００の姿勢の変化を例示している。
　図７Ａに表したように、車両７３０が直進している場合には、人１００は座席に真っ直ぐに着席している。
　図７Ｂに表したように、車両７３０が右折する場合には、人１００の頭部１０５が、曲がる方向の内側である右側に移動する。すなわち、人１００の姿勢は、右方向に傾く。
　図７Ｃに表したように、車両７３０が左折する場合には、人１００の頭部１０５が、曲がる方向の内側である左側に移動する。すなわち、人１００の姿勢は、左向に傾く。
　このような人１００の姿勢の変化は、例えば、人１００の像をカメラなどで撮像して、その像に基づいて求めることができる。このとき、人１００の姿勢の変化を検出することは、人１００の片目１０１の位置を検出することよりも精度が低くて良いので、比較的容易に実施することができる。また、人１００の姿勢は、人１００の体の位置などを、座席に設けたセンサなどによって検出し、その結果から検出することもできる。これにより、人１００の姿勢の変化から、車両７３０の進行方向を、推定して、検出することができる。
　なお、このとき、人１００の姿勢の変化が一定の値よりも小さい場合は、車両７３０は直進していると見なすように設定される。このように、人１００の姿勢の変化に関して、進行方向を変更（右折または左折）すると判定するしきい値を設けることができる。また、人１００の姿勢の変化だけではなく、車両７３０の走行速度にさらに基づいて、進行方向を変更（右折または左折）すると判定する、人１００の姿勢の変化に関するしきい値を変化させても良い。
　図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは、第１の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。　
　すなわち、図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは、表示装置１０における車両７３０の進行方向の検出方法の一例を例示している。すなわち、この例では、車両７３０の進行方向が、人１００の重心の位置の変化によって検出される場合を例示している。図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは、それぞれ、車両７３０が、直進、右折及び左折する際の人１００の重心の位置の変化を例示している。
　図８Ａに表したように、車両７３０が直進している場合には、人１００は座席に真っ直ぐに着席している。このときの人１００の重心Ｃｇの位置を基準の位置とする。すなわち、例えば、人１００が着席する座席の中心の位置に、人１００の重心Ｃｇの位置に対応する荷重Ｆｇが印加される。
　図８Ｂに表したように、車両７３０が右折する場合には、人１００の体は曲がる方向の内側である右側に傾き、人１００の重心Ｃｇが右方向に移動する。そして、基準の位置よりも右側に、人１００の重心Ｃｇの位置に対応する荷重Ｆｇが印加される。
　図８Ｃに表したように、車両７３０が左折する場合には、人１００の体は曲がる方向の内側である左側に傾き、人１００の重心Ｃｇが左方向に移動する。そして、基準の位置よりも左側に、人１００の重心Ｃｇの位置に対応する荷重Ｆｇが印加される。
　このような人１００の重心Ｃｇの位置の変化は、例えば、人１００が着席する座席に設けたセンサなどによって検出することができる。これにより、人１００の重心Ｃｇの位置の変化から、車両７３０の進行方向を、推定して、検出することができる。
　なお、このとき、人１００の重心Ｃｇの位置の変化が一定の値よりも小さい場合は、車両７３０は直進していると見なすように設定される。このように、人１００の重心Ｃｇの位置の変化に関して、進行方向を変更（右折または左折）すると判定するしきい値を設けることができる。また、人１００の重心Ｃｇの位置の変化だけではなく、車両７３０の走行速度にさらに基づいて、進行方向を変更（右折または左折）すると判定する、人１００の重心Ｃｇの位置の変化に関するしきい値を変化させても良い。
　また、表示装置１０における車両７３０の進行方向は、上記のハンドル７３１の舵角度θｓ、車両７３０に加わる横方向の力Ｆｈ（左右方向の加速度）、人１００の姿勢の変化、及び、人１００の重心の位置の変化、から選ばれた任意の２つ以上を組み合わせたものに基づいて検出しても良い。
　そして、図３を参照して説明したように、制御部２５０は、車両７３０の進行方向を検出する検出部２５２を有することができる。この検出部２５２は、車両７３０のハンドル７３１の舵角度θｓ、車両７３０に加わる左右方向の加速度（横方向の力Ｆｈ）、人１００の姿勢の変化、及び、人１００の重心Ｃｇの位置の変化の少なくともいずれかの検出結果に基づいて車両７３０の進行方向を検出することができる。
　そして、このように検出された車両７３０の進行方向に基づいて、車両７３０の右折または左折に対応させて、光束１１２の投影位置１１４ａが上記のように制御されて、移動される。
　なお、上記においては、検出部２５２が制御部２５０に含まれる場合として説明したが、上記の検出部２５２と同様の機能を有する検出部を、制御部２５０とは別に設けても良い。また、映像データ生成部１３０などのように、映像投影部１１５に含まれる構成要素が、検出部２５２と同様の機能を有する検出部を含んでも良い。また、表示装置１０とは別に、上記の検出部２５２と同様の機能を有する検出部が設けられ、その検出部による車両７３０の進行方向の変化の検出結果を入手して、制御部２５０は上記の動作を行っても良い。
　以下では、光束１１２の投影位置１１４ａの制御の例について説明する。　
　以下では、一例として、表示装置１０における車両７３０の進行方向が、ハンドル７３１の舵角度θｓによって検出される場合として説明する。そして、説明を簡単にするために、車両７３０の進行方向が右方向に変化するときは、現在進行している道に右曲がりの右コーナーがあり、車両７３０がその右コーナーを右方向に進行する場合とする。同様に、車両７３０の進行方向が直進から左方向に変化するときは、現在進行している道に左曲がりの左コーナーがあり、車両７３０がその左コーナーを左方向に進行する場合とする。
　図９Ａないし図９Ｄは、第１の実施形態に係る表示装置の動作を例示するグラフ図である。　
　すなわち、図９Ａ及び図９Ｂは、車両７３０が右折する際の光束１１２の投影位置１１４ａを例示している。すなわち、図９Ａは、直進時から右折し始めるとき（すなわち、右コーナーに入るとき）における投影位置１１４ａの変化を表しており、図９Ｂは、右折が終わりかけて再び直進に戻るとき（すなわち、右コーナーから出るとき）における投影位置１１４ａの変化を表している。これらの図において、横軸は、舵角度θｓであり、縦軸は、光束１１２の投影位置１１４ａの直進時からの移動距離Ｌｘである。そして、本具体例は、人１００の左目１０１Ｌに光束１１２が投影される場合である。
　図９Ａに表したように、直進時から右コーナーに入るときにおいては、舵角度θｓに関する第１舵角度しきい値θ１が設けられる。本具体例では、第１舵角度しきい値θ１は４５度である。そして、舵角度θｓが第１舵角度しきい値θ１よりも小さいときは、車両７３０は直進していると見なされる。なお、右コーナーに入るときには、舵角度θｓが正で、絶対値が増大する。
　そして、舵角度θｓが第１舵角度しきい値θ１以上になると、車両７３０は右折（右方向に進路を変更する）と判定され、光束１１２の投影位置１１４ａは移動される。本具体例では、舵角度θｓが角度θ１ａである９０度になると、光束１１２の投影位置１１４ａの移動距離Ｌｘは、第３移動距離ＬｘＬＲとされている。なお、角度θ１ａは、第１舵角度しきい値θ１以上であれば任意であり、角度θ１ａの設定により、舵角度θｓの変化に対する移動距離Ｌｘの変化率が任意に設定できる。　
　このようにして、右コーナーに入り、右折が開始される。
　図９Ｂに表したように、右コーナーから出るときにおいては、舵角度θｓの絶対値が減少する。すなわち、ハンドル７３１を元の直進状態の角度に戻す。このとき、舵角度θｓに関する第２舵角度しきい値θ２が設けられる。本具体例では、第２舵角度しきい値θ２は１８０度である。
　すなわち、舵角度θｓが減少する際には、舵角度θｓが第２舵角度しきい値θ２よりも大きいときは、光束１１２の投影位置１１４ａの移動距離Ｌｘは、第３移動距離ＬｘＬＲを維持する。そして、舵角度θｓが減少する際に、舵角度θｓが第２舵角度しきい値θ２以下となった場合に、光束１１２の投影位置１１４ａの移動距離Ｌｘが、第３移動距離ＬｘＬＲから減少される。
　そして、本具体例では、舵角度θｓが角度θ２ａである１３５度になると、光束１１２の投影位置１１４ａの移動距離Ｌｘは、零とされている。なお、角度θ２ａは、第２舵角度しきい値θ２以下であれば任意であり、角度θ２ａの設定により、舵角度θｓの変化に対する移動距離Ｌｘの変化率が任意に設定できる。
　すなわち、発明者の実験によると、コーナーに入るときには、舵角度θｓが小さい（例えば４５度）ときに、人１００の片目１０１は、直進時から移動し始める。コーナーから出るとき、すなわち、舵角度θｓを元の状態に戻すときには、舵角度θｓが大きい（例えば１８０度）ときに、人１００の片目１０１は、元の直進時の位置に移動し始めることが分かった。この特性に合わせて、光束１１２の投影位置１１４ａの移動が制御される。
　発明者によって見出されたこの特性に基づいて、光束１１２の投影位置１１４ａが制御される。すなわち、コーナーに入るときに光束１１２の投影位置１１４ａを移動させ始める舵角度θｓのしきい値（第１舵角度しきい値θ１）は、コーナーから出るときに光束１１２の投影位置１１４ａを元に戻し始める舵角度θｓのしきい値（第２舵角度しきい値θ２）よりも小さい。　
　これにより、ヒトの特性に適合した動作が実施でき、目の位置が移動してもさらに見易くできる。
　図９Ｃ及び図９Ｄは、車両７３０が右折する際の光束１１２の投影位置１１４ａの別の例を示している。　
　図９Ｃに表したように、第１舵角度しきい値θ１と角度θ１ａとは、互いに同じ値でも良い。この場合は、光束１１２の投影位置１１４ａは、第３移動距離ＬｘＬＲで一度に移動される。　
　また、図９Ｄに表したように、第２舵角度しきい値θ２と角度θ２ａとは、互いに同じ値でも良い。この場合は、光束１１２の投影位置１１４ａは、第３移動距離ＬｘＬＲで一度に移動される。
　図１０Ａないし図１０Ｄは、第１の実施形態に係る表示装置の別の動作を例示するグラフ図である。　
　すなわち、これらの図は、車両７３０が左折する際の光束１１２の投影位置１１４ａを例示している。図１０Ａは、左コーナーに入るときにおける投影位置１１４ａの変化を表しており、図１０Ｂは、左コーナーから出るときにおける投影位置１１４ａの変化を表している。これらの図において、横軸は、舵角度θｓであり、縦軸は、光束１１２の投影位置１１４ａの直進時からの移動距離Ｌｘである。本具体例は、人１００の右目１０１Ｒに光束１１２が投影される場合である。
　図１０Ａに表したように、直進時から左コーナーに入るときにおいては、舵角度θｓに関する第３舵角度しきい値θ３が設けられる。本具体例では、第３舵角度しきい値θ３は－４５度である。なお、第３舵角度しきい値θ３の絶対値は、第１舵角度しきい値θ１の絶対値と異なっても良い。そして、舵角度θｓの絶対値が第３舵角度しきい値θ３の絶対値よりも小さいときは、車両７３０は直進していると見なされる。なお、左コーナーに入るときには、舵角度θｓが負で、絶対値が増大する。
　そして、舵角度θｓが負で、舵角度θｓの絶対値が第３舵角度しきい値θ３の絶対値以上になると、車両７３０は左折すると判定され、光束１１２の投影位置１１４ａは移動される。そして、本具体例では、舵角度θｓの絶対値が角度θ３ａである－９０度になると、光束１１２の投影位置１１４ａの移動距離Ｌｘは、第２移動距離ＬｘＲＬとされている。なお、角度θ３ａの絶対値は、第３舵角度しきい値θ３の絶対値以上であれば任意であり、角度θ３ａの設定により、舵角度θｓの絶対値の変化に対する移動距離Ｌｘの変化率が任意に設定できる。　
　このようにして、左コーナーに入り、左折が開始される。
　図１０Ｂに表したように、左コーナーから出るときにおいては、舵角度θｓが負であり、舵角度θｓの絶対値が減少する。すなわち、ハンドル７３１を元の直進状態の角度に戻す。このとき、舵角度θｓに関する第４舵角度しきい値θ４が設けられる。本具体例では、第４舵角度しきい値θ４は－１８０度である。なお、第４舵角度しきい値θ４の絶対値は、第２舵角度しきい値θ２の絶対値と異なっても良い。
　すなわち、舵角度θｓが負で舵角度θｓの絶対値が減少する際には、舵角度θｓの絶対値が第４舵角度しきい値θ４よりも大きいときは、光束１１２の投影位置１１４ａの移動距離Ｌｘは、第２移動距離ＬｘＲＬを維持する。そして、舵角度θｓが負で舵角度θｓの絶対値が減少する際に、舵角度θｓの絶対値が第４舵角度しきい値θ４以下となった場合に、光束１１２の投影位置１１４ａの移動距離Ｌｘが、第２移動距離ＬｘＲＬから減少される。
　そして、本具体例では、舵角度θｓが角度θ４ａである－１３５度になると、光束１１２の投影位置１１４ａの移動距離Ｌｘは、零とされている。なお、角度θ４ａの絶対値は、第４舵角度しきい値θ４以下であれば任意であり、角度θ４ａの設定により、舵角度θｓの変化に対する移動距離Ｌｘの変化率が任意で設定できる。
　このように、左折の場合においても、発明者によって見出された上記の特性に基づいて、光束１１２の投影位置１１４ａが制御される。すなわち、コーナーに入るときに光束１１２の投影位置１１４ａを移動させ始める舵角度θｓのしきい値（第３舵角度しきい値θ３）の絶対値は、コーナーから出るときに光束１１２の投影位置１１４ａを元に戻し始める舵角度θｓのしきい値（第４舵角度しきい値θ４）の絶対値よりも小さい。
　図１０Ｃ及び図１０Ｄは、車両７３０が左折する際の光束１１２の投影位置１１４ａの別の例を示している。　
　図１０Ｃに表したように、第３舵角度しきい値θ３と角度θ３ａとは、互いに同じ値でも良い。この場合は、光束１１２の投影位置１１４ａは、第２移動距離ＬｘＲＬで一度に移動される。
　また、図１０Ｄに表したように、第４舵角度しきい値θ４と角度θ４ａとは、互いに同じ値でも良い。この場合は、光束１１２の投影位置１１４ａは、第２移動距離ＬｘＲＬで一度に移動される。
　このように、表示装置１０においては、車両７３０の進行方向は、車両７３０のハンドル７３１の舵角度θｓに基づいて検出されことができる。　
　そして、コーナーに入るときには、以下が実施される。すなわち、制御部２５０は、車両７３０が直進するときを基準にした車両７３０のハンドル７３１の舵角度θｓの絶対値が、予め定められた第１値（第１舵角度しきい値θ１または第３舵角度しきい値θ３）の絶対値以上になったときに、光束１１２の投影位置１１４ａを、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置（直進時投影位置１１４ｏ）から移動させる。舵角度θｓは、直進するときの車両７３０のハンドル７３１の基準角度（例えば、図５Ａないし図５Ｃに例示した基準角度７３１ａｏ）に対する角度である。
　そして、コーナーから出るときには、以下が実施される。すなわち、制御部２５０は、車両７３０の進行方向が右方向または左方向に変化した後に車両７３０の進行方向が直進方向に戻る際には、舵角度θｓの絶対値が、第１値の絶対値よりも大きい絶対値を有する予め定められた第２値（第２舵角度しきい値θ２または第４舵角度しきい値θ４）以下になったときに、光束１１２の投影位置１１４ａを、移動させた位置から、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置（直進時投影位置１１４ｏ）に向かって戻す。
　これにより、ヒトの特性に適合した動作が実施でき、目の位置が移動してもさらに見易くできる。
　なお、例えば、舵角度θｓの絶対値が、第１舵角度しきい値θ１以上第２舵角度しきい値θ２以下である場合、または、第３舵角度しきい値θ３以上第４舵角度しきい値θ４以下である場合には、状況によっては、投影位置１１４ａを移動させる動作と、元に戻す動作と、が短い時間内に繰り返される「発振」状態が発生する可能性がある。
　この「発振」を発生させないために種々の工夫を実施することができる。例えば、舵角度θｓの瞬時値を用いて上記の制御を行うのではなく、舵角度θｓの一定の時間内における増大または減少の傾向を検出し、その傾向と上記のしきい値とを組み合わせて、上記の投影位置１１４ａの制御を行うことができる。例えば、舵角度θｓの絶対値が増大を維持する時間または減少を維持する時間が一定の時間以上である場合に、投影位置１１４ａを移動または元に戻す動作を実施する。また、舵角度θｓの絶対値の増大の時間当たりの変化率または減少の時間当たりの変化率が一定の値以上である場合に、投影位置１１４ａを移動または元に戻す動作を実施する。このような制御は、アナログ回路技術、デジタル回路技術、及び、コンピュータソフトウエア技術のいずれか、及び、それらを組み合わせて実施することができる。
　図１１は、第１の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。　
　すなわち、図１１は、本実施形態に係る別の表示装置１０ａの構成を例示している。図１１は、映像形成部１１０及び投影部１２０の構成を例示している。すなわち、図１１においては、制御部２５０及び映像データ生成部１３０は省略され、表示装置１０ａにおける制御部２５０及び映像データ生成部１３０の構成は、表示装置１０と同様とすることができる。
　図１１に表したように、投影部１２０は、光源１２１と、テーパライトガイド１２２と、光源側レンズ１２３と、第１ミラー１２４ａと、出射側レンズ１２５と、第２ミラー１２５ａと、出射側ミラー１２６と、を含む。
　光束１１２となる光の進行方向に沿って、光源１２１と出射側ミラー１２６との間にテーパライトガイド１２２が配置され、テーパライトガイド１２２と出射側ミラー１２６との間に光源側レンズ１２３が配置される。光源側レンズ１２３と出射側ミラー１２６との間に第１ミラー１２４ａが配置され、第１ミラー１２４ａと出射側ミラー１２６との間に出射側レンズ１２５が配置される。出射側レンズ１２５と出射側ミラー１２６との間に第２ミラー１２５ａが配置される。
　そして、テーパライトガイド１２２と光源側レンズ１２３との間に、映像形成部１１０（例えばＬＣＤ）が配置されている。
　このように、表示装置１０ａにおいては、光束１１２の光路は折りたたまれている。　
　光源側レンズ１２３には、例えば、平凹状のレンズが用いられる。第１ミラー１２４ａには、例えば凹面ミラーが用いられる。第１ミラー１２４ａは、図３に例示した表示装置１０におけるアパーチャ１２４の機能を有している。
　出射側レンズ１２５には、例えば両凹状のレンズが用いられる。第２ミラー１２５ａには、例えば平面ミラーが用いられる。出射側レンズ１２５には、例えば凹面ミラーが用いられる。
　また、本具体例では、出射側ミラー１２６が、光束１１２の出射方向を上下方向に変化させる機能を有する。そして、第２ミラー１２５ａが、光束１１２の出射方向を左右方向に変化させる機能を有する。
　すなわち、具体例では、制御部２５０は、例えば第２ミラー１２５ａの角度を変化させて、人１００の位置における光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。ただし、表示装置１０ａにおいても、制御部２５０は、第２ミラー１２５ａだけを制御するだけではなく、他の光学素子を制御しても良い。また、例えば投影部１２０や映像投影部１１５自体の角度や位置を変化させても良い。
　そして、表示装置１０ａにおいても、表示装置１０と同様の動作を行うことで、例えば右折や左折のときに対応して人１００の目の位置が移動しても見易いＨＵＤ型の表示装置が提供できる。
　なお、本発明の実施形態に係る表示装置１０及び１０ａにおいて、映像形成部１１０としては、ＬＣＤの他に、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、及び、ＭＥＭＳ（Micro-electro-mechanical System）等の各種光スイッチを用いることができる。また、映像形成部１１０には、レーザプロジェクタやＬＥＤプロジェクタなどを用いることもでき、その場合は、レーザビームやＬＥＤからの光により映像を形成する。
　また、光源１２１には、ＬＥＤや高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザなど各種のものを用いることができる。
　なお、上記の実施形態においては、表示装置１０及び１０ａが、人１００の片目１０１に光束１１２を投影する場合の例として説明したが、本実施形態はこれに限らない。本実施形態は、車両７３０を操縦する人１００の目の位置が、車両７３０が右折（進行方向が右に変化する）または左折（進行方向が左方向に変化する）する際に、直進しているときから移動するという、図４Ａ及び図４Ｂに示したヒトの特性に関する実験結果に基づいてなされたものである。本実施形態に係る投影位置１１４ａの制御は、両目で見る表示装置にも提供でき、同様の効果を発揮する。ただし、本実施形態の投影位置１１４ａの制御を、光束１１２の投影領域１１４が狭く制御される片目で見られる表示装置に適用すると、特に大きな効果を発揮する。
　なお、本実施形態に係る表示装置が搭載される車両７３０（移動体）は、四輪車だけでなく、二輪車でも良い。また、本実施形態に係る表示装置は、鉄道車両やバスなどに搭載されても良い。その場合にも、車両７３０（移動体）の進行方向の変化に合わせて光束１１２の投影位置１１４ａを移動させることで見易いＨＵＤ型の表示装置が提供できる。さらに、本実施形態に係る表示装置は、車両だけでなく、航空機や船舶などを含めた任意の移動体に搭載され、同様の動作を行うことで同様の効果が得られる。
　また、本実施形態に係る表示装置は、車両や航空機などを模した種々のシミュレータにも用いることができる。この場合にも、制御部２５０は、シミュレータの車両の進行方向が右方向に変化するときに、シミュレータの車両が直進するときの光束１１２の投影位置１１４ａよりも人１００の左目１０１Ｌから右目１０１Ｒに向かう方向に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。シミュレータの車両の進行方向が左方向に変化するときに、直進時の投影位置１１４ａよりも人１００の右目１０１Ｒから左目１０１Ｌに向かう方向に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。これにより、見易いシミュレータ用のＨＵＤ型の表示装置が提供できる。
　さらに、本実施形態に係る表示装置は、例えば、片目で見ることで奥行き知覚を増強して呈示する、ゲームなどの娯楽用の表示装置にも応用することが可能である。
　（第２の実施の形態）
　本発明の第２の実施形態は、表示方法である。すなわち、本実施形態に係る表示方法は、映像を含む光束１１２を車両７３０（移動体）のフロントガラス反射部７１０に反射させて車両７３０に搭乗する人１００に向けて投影する表示方法である。　
　図１２は、本発明の第２の実施形態に係る表示方法を示すフローチャート図である。　
　図１２に表したように、本実施形態に係る表示方法では、車両７３０の進行方向が右方向に変化するときに、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置１１４ａよりも人１００の左目１０１Ｌから右目１０１Ｒに向かう方向（Ｘ方向の正の方向）に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる（ステップＳ１０）。
　そして、車両７３０の進行方向が左方向に変化するときに、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置１１４ａよりも人１００の右目１０１Ｒから左目１０１Ｌに向かう方向（Ｘ方向の負の方向）に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる（ステップＳ２０）。　
　なお、上記のステップＳ１０とステップＳ２０との順序は任意であり、互いに入れ換えが可能である。
　すなわち、車両７３０が右折または左折する際には、直進しているときから人１００の目の位置が移動するというヒトの特性に対応させて、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時の投影位置１１４ａから移動させる。これにより、車両７３０が左折または右折する際に、人１００の片目１０１の位置が移動しても見易くできる。
　特に、ステップＳ１０は、車両７３０が直進するときに光束１１２が人１００の左目１０１Ｌに投影されるときに実施されることが望ましい。　
　また、ステップＳ２０は、車両７３０が直進するときに光束１１２が人１００の右目１０１Ｒに投影されるときに実施されることが望ましい。
　すなわち、車両７３０の進行方向が右方向に変化するときにおいて、車両７３０が直進するときに光束１１２が左目１０１Ｌに投影されているときに、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置１１４ａよりも人１００の左目１０１Ｌから右目１０１Ｒに向かう方向に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。
　そして、車両７３０の進行方向が左方向に変化するときにおいて、車両７３０が直進するときに光束１１２が右目１０１Ｒに投影されているときに、車両７３０が直進するときの光束１１２の投影位置１１４ａよりも人１００の右目１０１Ｒから左目１０１Ｌに向かう方向に光束１１２の投影位置１１４ａを移動させる。
　（第３の実施の形態）
　本発明の第３の実施形態に係る移動体（車両）には、本発明の実施形態に係るいずれかの表示装置が搭載される。　
　すなわち、例えば図３に表したように、本実施形態に係る車両７３０（移動体）は、本発明の実施形態に係る表示装置１０と、表示装置１０から出射される光束１１２を人１００に向けて反射させるフロントガラス反射部７１０と、を備える。なお、フロントガラス反射部７１０には、反射部７１１（例えばコンバイナ）が付設されても良く、フロントガラス反射部７１０は、反射部７１１を含む。
　本実施形態に係る車両によれば、車両７３０が右折または左折する際には、直進しているときから人１００の目の位置が移動するというヒトの特性に対応させて、光束１１２の投影位置１１４ａを、直進時の投影位置１１４ａから移動させる。これにより、車両７３０が左折または右折する際に、人１００の片目１０１の位置が移動しても見易くできる。
　以上において幾つかの実施形態を述べたが、これらの実施形態は、単に例として示したもので、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。実際、ここにおいて述べた新規な装置および方法は、種々の他の形態に具体化されても良いし、さらに、本発明の主旨又はスピリットから逸脱することなくここにおいて述べた装置および方法の形態における種々の省略、置き換えおよび変更を行っても良い。付随する請求項およびそれらの均等物又は均等方法は、本発明の範囲および主旨又はスピリットに入るようにそのような形態若しくは変形を含むことを意図している。
　例えば、表示装置及び移動体（車両）を構成する各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
　１０、１０ａ…表示装置、　１００…人、　１０１…片目、　１０１Ｌ…左目、　１０１Ｒ…右目、　１０５…頭部、　１１０…映像形成部、　１１２…光束、　１１４…投影領域、　１１４ａ…投影位置、　１１４ｏ…直進時投影位置、　１１５…映像投影部、　１２０…投影部、　１２１…光源、　１２２…テーパライトガイド、　１２３…光源側レンズ、　１２４…アパーチャ、　１２４ａ…第１ミラー、　１２５…出射側レンズ、　１２５ａ…第２ミラー、　１２６…出射側ミラー、　１２６ａ…駆動部、　１３０…映像データ生成部、　１８０…表示オブジェクト、　１８１…像、　１８１ａ…像形成位置、　２５０…制御部、　２５１…制御信号部、　２５２…検出部、　７１０…フロントガラス反射部、　７１１…反射部（コンバイナ）、　７２０…ダッシュボード、　７３０…車両（移動体）、　７３１…ハンドル（ステアリング、操舵装置）、　７３１ａ…軸、　７３１ａｏ…基準角度、　Ｃｇ…重心、　Ｄｅｘ…目移動距離、　Ｆｇ…荷重、　Ｆｈ…力、　Ｌｘ…移動距離、　ＬｘＬＬ…第４移動距離、　ＬｘＬＲ…第３移動距離、　ＬｘＲＬ…第２移動距離、　ＬｘＲＲ…第１移動距離、　θ１…第１舵角度しきい値、　θ１ａ…角度、　θ２…第２舵角度しきい値、　θ２ａ…角度、　θ３…第３舵角度しきい値、　θ３ａ…角度、　θ４…第４舵角度しきい値、　θ４ａ…角度、　θｓ…舵角度

Claims (6)

  1. 　移動体に搭載され、映像を含む光束を前記移動体のフロントガラス反射部に反射させて前記移動体に搭乗する人に向けて投影する表示装置であって、
    　前記光束を前記人に向けて投影する映像投影部と、
    　前記映像投影部を制御して、前記人の位置における前記光束の投影位置を制御する制御部と、
    　を備え、
    　前記制御部は、
    　前記移動体の進行方向が右方向に変化するときに、前記移動体が直進するときの前記光束の投影位置よりも前記人の左目から右目に向かう方向に前記光束の投影位置を移動させ、
    　前記移動体の進行方向が左方向に変化するときに、前記移動体が直進するときの前記光束の前記投影位置よりも前記人の前記右目から前記左目に向かう方向に前記光束の前記投影位置を移動させることを特徴とする表示装置。
  2. 　前記制御部は、
    　前記移動体の進行方向が右方向に変化するときにおいて、前記移動体が直進するときに前記光束が前記左目に投影されているときに、前記移動体が直進するときの前記光束の投影位置よりも前記人の前記左目から前記右目に向かう前記方向に前記光束の前記投影位置を移動させ、
    　前記移動体の進行方向が左方向に変化するときにおいて、前記移動体が直進するときに前記光束が前記右目に投影されているときに、前記移動体が直進するときの前記光束の前記投影位置よりも前記人の前記右目から前記左目に向かう前記方向に前記光束の前記投影位置を移動させることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
  3. 　前記制御部は、前記移動体の操舵装置の舵角度、前記移動体に加わる左右方向の加速度、前記人の姿勢の変化、及び、前記人の重心の位置の変化の少なくともいずれかの検出結果に基づいて前記移動体の前記進行方向を検出する検出部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
  4. 　前記制御部は、
    　前記移動体が直進するときを基準にした前記移動体の操舵装置の舵角度の絶対値が、予め定められた第１値の絶対値以上になったときに、前記光束の前記投影位置を、前記移動体が直進するときの前記光束の前記投影位置から移動させ、
    　前記移動体の進行方向が右方向または左方向に変化した後に前記移動体の前記進行方向が直進方向に戻る際には、前記舵角度の絶対値が、前記第１値よりも大きい絶対値を有する予め定められた第２値の絶対値以下になったときに、前記光束の前記投影位置を、前記移動させた位置から、前記移動体が直進するときの前記光束の前記投影位置に向かって戻すことを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の表示装置。
  5. 　映像を含む光束を移動体のフロントガラス反射部に反射させて前記移動体に搭乗する人に向けて投影する表示方法であって、
    　前記移動体の進行方向が右方向に変化するときに、前記移動体が直進するときの前記光束の投影位置よりも前記人の左目から右目に向かう方向に前記光束の投影位置を移動させ、
    　前記移動体の進行方向が左方向に変化するときに、前記移動体が直進するときの前記光束の前記投影位置よりも前記人の前記右目から前記左目に向かう方向に前記光束の前記投影位置を移動させることを特徴とする表示方法。
  6. 　請求項１～４のいずれか１つに記載の表示装置と、
    　前記表示装置から出射される前記光束を前記人に向けて反射させるフロントガラス反射部と、
    　を備えたことを特徴とする移動体。
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