JP2012066646A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】表示の見易さを向上した表示装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、移動体に搭載され、移動体に搭乗する観視者に映像を含む光束を提示する表示装置が提供される。表示装置は、映像投影部と、第１情報獲得部と、第２情報獲得部と、制御部と、を備える。映像投影部は、光束を観視者に提示する。第１情報獲得部は、移動体の操舵装置の状態、移動体の速度、移動体の加速度、移動体のヨー角の変化速度、移動体の方向指示器の状態、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に関する第１情報を得る。第２情報獲得部は、移動体の外界の位置であって、第１情報獲得部が得た第１情報に基づいて定められた位置の明るさに関する第２情報を得る。制御部は、第２情報獲得部が得た第２情報に基づいて、映像投影部を制御して、光束の明るさを制御する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

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、車速や経路案内などの表示情報を含む映像が、例えば液晶表示装置などによって生成され、この映像を含む光束がフロントガラスなどに投影される。これにより、映像に含まれる表示情報と、外界情報と、を観視者に同時に視認させる。

ＨＵＤによる表示を観視者が見るときの背景は外界であり、外界の明るさが表示の視認性に影響する。例えば、ＨＵＤにおいて、表示を見易くするために、表示の輝度を調整することが提案されている。
しかしながら、ＨＵＤの表示の見易さのさらなる向上のためには改良の余地がある。

特開平３−２２７７３７号公報

本発明の実施形態は、表示の見易さを向上した表示装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、移動体に搭載され、前記移動体に搭乗する観視者に映像を含む光束を提示する表示装置が提供される。前記表示装置は、映像投影部と、第１情報獲得部と、第２情報獲得部と、制御部と、を備える。前記映像投影部は、前記光束を前記観視者に提示する。前記第１情報獲得部は、前記移動体の操舵装置の状態、前記移動体の速度、前記移動体の加速度、前記移動体のヨー角の変化速度、前記移動体の方向指示器の状態、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に関する第１情報を得る。前記第２情報獲得部は、前記移動体の外界の位置であって、前記第１情報獲得部が得た前記第１情報に基づいて定められた前記位置の明るさに関する第２情報を得る。前記制御部は、前記第２情報獲得部が得た前記第２情報に基づいて、前記映像投影部を制御して、前記光束の明るさを制御する。

本発明の実施形態によれば、移動体に搭載され、前記移動体に搭乗する観視者に映像を含む光束を提示する表示装置が提供される。前記表示装置は、映像投影部と、第１情報獲得部と、第２情報獲得部と、制御部と、を備える。前記映像投影部は、前記光束を前記観視者に提示する。前記第１情報獲得部は、前記観視者の位置及び前記観視者の視線の方向の少なくともいずれかに関する第１情報を得る。前記第２情報獲得部は、前記移動体の外界の位置であって、前記第１情報獲得部が得た前記第１情報に基づいて定められた前記位置の明るさに関する第２情報を得る。前記制御部は、前記第２情報獲得部が得た前記第２情報に基づいて、前記映像投影部を制御して、前記光束の明るさを制御する。

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。 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３（ａ）及び図３（ｂ）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４（ａ）及び図４（ｂ）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５（ａ）及び図５（ｂ）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。 第２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。 第３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。 第４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。

以下に、実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
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）
図１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。
図１に表したように、本実施形態に係る表示装置１０は、移動体に搭載される。移動体は、例えば車両７３０を含む。移動体は、例えば、自動車、二輪車、三輪車、トラック、バスなどの人が搭乗して操縦できる任意の乗り物を含む。以下では、移動体が車両７３０である場合として説明する。

表示装置１０は、車両７３０に搭乗する観視者１００に映像を含む光束１１２を提示する。例えば、表示装置１０は、映像を含む光束１１２を反射部７１１に反射させて観視者１００に向けて投影する。反射部７１１には、例えばコンバイナが用いられる。反射部７１１は、例えば、車両７３０のフロントガラス部７１０の内側（室内側）に設けられる。観視者１００は、例えば車両７３０の操縦者（運転者）である。

反射部７１１には、車両７３０のフロントガラス部７１０を用いることができる。フロントガラス部７１０は、車両７３０のフロントガラスを含むことができる。反射部７１１には、フロントガラスを用いることができ、また、反射部７１１には、フロントガラスの内側の面に設けられた反射層を用いることができる。

すなわち、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る。または、反射部７１１は、フロントガラスの車両７３０の室内側の面上に設けられる。反射部７１１は、表示装置１０とは別体でも良い、また、反射部７１１は、表示装置１０に含まれるものとしても良い。また、反射部７１１は、表示装置１０に含まれる筐体に格納可能でも良い。

表示装置１０は、映像投影部１１５と、第１情報獲得部２１０と、第２情報獲得部２２０と、制御部２３０と、を備える。第１情報獲得部２１０、第２情報獲得部２２０及び制御部２３０の構成及び動作に関しては後述する。以下では、まず、映像投影部１１５の構成の例と動作の例について説明する。

映像投影部１１５は、光束１１２を観視者１００に提示する。すなわち、映像投影部１１５は、映像を含む光束１１２を反射部７１１（例えば車両７３０のフロントガラス部７１０でも良い）に反射させて観視者１００に向けて投影する。

映像投影部１１５は、例えば、映像データ生成部１３０と、光源１２１と、映像生成部１１０と、投影部１２０と、を含む。実施形態はこれに限らず、映像データ生成部１３０の動作は制御部２３０で実施されても良い。すなわち、映像データ生成部１３０は制御部２３０に含まれても良い。以下では、映像データ生成部１３０が、制御部２３０とは別に設けられる例として説明する。

映像データ生成部１３０は、映像を含む映像データを生成する。映像データ生成部１３０には例えばコンピュータが用いられる。

光源１２１は、光を発生する。すなわち、光源１２１は光束１１２となる光を発生する。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。なお、例えば、光源１２１は、テーパライトガイドなどの光学素子を含むことができる。

映像生成部１１０に、光源１２１で発生した光が入射する。映像生成部１１０は、その光と、映像データ生成部１３０から供給された映像データと、に基づいて映像を含む光束１１２を生成する。映像生成部１１０には、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）などの光スイッチが用いられる。

投影部１２０は、映像生成部１１０で生成された光束１１２を反射部７１１に反射させて、光束１１２を観視者１００に向けて投影する。

投影部１２０は、光源側ミラー１２４と、出射側ミラー１２６と、を含むことができる。映像生成部１１０で生成された光束１１２は、光源側ミラー１２４及び出射側ミラー１２６で反射し、反射部７１１に向けて出射し、反射部７１１で反射し、観視者１００に向けて投影される。
投影部１２０には、上記の他、種々のレンズ、ミラー、アパーチャ、及び、発散角（拡散角）を制御する各種の光学素子を用いることができる。

本具体例では、光源１２１と光源側ミラー１２４との間に映像生成部１１０が配置されているが、実施形態はこれに限らず、映像生成部１１０は、光源１２１から反射部７１１の間の任意の位置に配置されても良い。

なお、映像データ生成部１３０は、光源１２１、映像生成部１１０及び投影部１２０と必ずしも一体的に設けられなくても良い。例えば、映像データ生成部１３０は、車両７３０の任意の場所に設置できる。映像データ生成部１３０からの映像データは、電気信号や光信号などの有線または無線の方式により、映像投影部１１５の映像生成部１１０に供給される。

映像投影部１１５に含まれる要素のそれぞれの構成は、種々の変形が可能である。光源１２１に含まれる要素と、映像生成部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、映像生成部１１０（または及び映像生成部１１０に含まれる複数の要素のうちの少なくともいずれか）が挿入されていても良い。

映像生成部１１０を出射した光は、所定の表示オブジェクト１８０（コンテンツ）を含む映像を含む光束１１２となる。
表示オブジェクト１８０は、表示装置１０が観視者１００に提示する映像に設けられるものである。表示オブジェクト１８０は、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情報を含む。表示オブジェクト１８０は、車両７３０の速度、進行方向を示す「矢印」、及び、変速機の状態などの種々の内容を含むことができる。表示オブジェクト１８０は、車両７３０の経路案内に関する情報を含むことができる。

観視者１００は、反射部７１１を介して、像形成位置１８１ｐ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、例えば、光束１１２の広がりが制御され、光束１１２が観視者１００の片方の目１０１に投影され、両目には投影されない。観視者１００の位置における光束１１２の投影領域の大きさは、片方の目１０１が入り、両目が入らない大きさに設定されることができる。観視者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、観視者１００の位置における光束１１２の投影領域の大きさ（左右方向の幅）は、例えば６０ｍｍ〜７５ｍｍ程度以下に設定される。この投影領域の大きさは、例えば、主に投影部１２０に含まれる光学素子によって制御される。

反射部７１１は、例えば、観視者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、観視者１００が映像を片方の目１０１で観視した場合において、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易くできる。ただし、実施形態はこれに限らず、反射部７１１と観視者１００の目１０１との距離は任意である。

ただし、実施形態はこれに限らず、光束１１２は観視者１００の両目に投影され、観視者１００は両目で表示オブジェクト１８０を観視しても良い。

なお、ここで、説明の便宜上、車両７３０の後から前に向かう方向をＺ軸方向とする。そして、車両７３０の左から右に向かう方向をＸ軸方向とする。車両７３０の下から上に向かう方向をＹ軸方向とする。

図２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、同図は、表示装置１０による映像を観視者１００が観視したときの像を例示している。
図２に表したように、観視者１００は、反射部７１１（例えばフロントガラス部７１０）の前方の外界の像を観視する。この例では、車両７３０が走行している道の像７５１と、建造物の像７５２と、が観視される。さらに、観視者１００は、反射部７１１（例えばフロントガラス部７１０）で反射した光束１１２の映像１８６に含まれる表示オブジェクト１８０を観視する。この例では、表示オブジェクト１８０として、左折を促す複数の三角形の図形が表示されている。さらに、この例では、表示オブジェクト１８０として、距離を示す図形及び文字、速度を示す文字、並びに、進行方向を示す矢印の図形などが表示されている。

このように、表示装置１０においては、表示オブジェクト１８０（映像１８６）が、外界の背景の像に重ねられて、観視者１００に観視される。背景の像は、車両７３０の外界に存在する道の路面、建造物及び樹木などの像となる。背景の像の明るさは、表示する映像１８６の表示オブジェクト１８０の視認性に影響を与える。

視認性を向上させるために、表示する像の明るさを外界の背景の明るさに基づいて制御する方法が考えられる。しかし、従来の方法では、視認性の向上が不十分であることが分かった。

すなわち、観視者１００が車両７３０を実際に運転する際に、観視者１００の頭部１０５の位置（より具体的には目１０１の位置）が変化し易い。本願発明者は、頭部１０５の位置（より具体的には目１０１の位置）が変化すると、映像１８６に重ねられる背景の位置が変化し、この変化が視認性の向上を妨げることを見出した。以下、この現象に関して説明する。

図３（ａ）及び図３（ｂ）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。
これらの図は、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐが変化したときの観視者１００が観視する外界の位置の変化を示している。

図３（ａ）に表したように、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐは、第１位置１０１ａにある。観視者１００は、反射部７１１で反射した映像１８６を観視し、像形成位置１８１ｐに形成される映像１８６の像を観視する。このとき、映像１８６の像は、外界の第３位置７６０ａの位置に重ねられる。

一方、図３（ｂ）に表したように、目１０１の位置１０１ｐは、第１位置１０１ａよりも右側の第２位置１０１ｂにある。このような目１０１の位置１０１ｐの移動は、例えば車両７３０がカーブするときなどに発生する。このとき、映像１８６の像は、外界の第４位置７６０ｂの位置に重ねられる。この第４位置７６０ｂは、第３位置７６０ａから左側に移動している。

このように、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐが移動すると、観視者１００が観視する映像１８６に重ねられる外界の像の位置が移動する。そして、例えば、第４位置７６０ｂの明るさが第３位置７６０ａの明るさと異なっている場合には、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐが第１位置１０１ａから第２位置１０１ｂに移動すると視認性が低下する場合があることを見出した。

このように、本願発明者は、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐの移動に伴って映像１８６に重ねられる外界の像の位置が移動することによって視認性が低下するという新たな課題を発見し、本実施形態は、この課題の解決に取り組むものである。

図４（ａ）及び図４（ｂ）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。
これらの図は、外界の明るさを測定する位置（領域）を例示している。
図４（ａ）に表したように、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐが第１位置１０１ａにあるときには、外界の明るさを測定する位置（領域）は、第５位置７６１ａに設定される。第５位置７６１ａの測定領域は、第３位置７６０ａを含む領域に設定される。

図４（ｂ）に表したように、目１０１の位置１０１ｐが第１位置１０１ａよりも右側の第２位置１０１ｂにあるときには、外界の明るさを測定する位置（領域）は、第６位置７６１ｂに設定される。第６位置７６１ｂは、第５位置７６１ａよりも左側の位置である。第６位置７６１ｂの測定領域は、第４位置７６０ｂを含む領域に設定される。

このように、本実施形態においては、観視者１００の頭部１０５（具体的には目１０１）の位置の変化に対応させて、外界の明るさを測定する領域の位置を変化させる。これにより、目１０１の位置１０１ｐの変化に伴って移動する、映像１８６に重ねられる外界の位置の明るさに基づいて、映像の輝度を制御することで、視認性が向上できる。

なお、映像１８６に重ねられる外界の位置は、例えば、反射部７１１のうちの予め設定された基準点と、目１０１のＸ軸方向の位置１０１ｐと、を結ぶ線と、Ｚ軸方向と、の間の角度に基づいて求めることができる。このように、目１０１の位置１０１ｐに関する情報に基づいて、映像１８６に重ねられる外界の位置が導出できる。

本願発明者の実験によると、観視者１００の頭部１０５（具体的には目１０１）の位置は、車両７３０の進行方向が変化するときに発生し易い。すなわち、車両７３０の進行方向の変化に関する情報に基づいて、観視者１００の頭部１０５（具体的には目１０１）の位置の変化を推定することができる。すなわち、車両７３０の進行方向の変化に関する情報に基づいて、映像１８６に重ねられる外界の位置の変化を推定することができる。

本実施形態においては、上記のような動作が、第１情報獲得部２１０、第２情報獲得部２２０及び制御部２３０によって実施される。以下、第１情報獲得部２１０、第２情報獲得部２２０及び制御部２３０の構成及び動作に関して、図１を参照しつつ説明する。

第１情報獲得部２１０は、車両７３０の操舵装置の状態（ハンドルの回転角など）、車両７３０の速度、車両７３０の加速度（例えば車両７３０の横方向の重力を含む）、車両７３０のヨー角の変化速度（ヨーレート：yaw rate）、車両７３０の方向指示器の状態（ウインカの操作状態）、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に関する第１情報を得る。

すなわち、第１情報獲得部２１０は、車両７３０の操舵装置の状態、車両７３０の速度、車両７３０の加速度、車両７３０のヨー角の変化速度、車両７３０の方向指示器の状態、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に基づいて推定された車両７３０の進行方向の変化に関する第１情報を得る。

図１に例示したように、第１情報獲得部２１０は、例えば、車両７３０に設けられる車両情報制御部７３０ａから、車両情報ｓ０１を入手し、第１情報獲得部２１０は、その車両情報ｓ０１に基づいて、第１情報ｓ１１を生成することで、第１情報ｓ１１を得ることができる。

または、例えば、車両７３０に設けられる車両情報制御部７３０ａが、車両情報ｓ０１に基づいて第１情報ｓ１１を生成し、第１情報獲得部２１０は、生成された第１情報ｓ１１を車両情報制御部７３０ａから入手することで、第１情報ｓ１１を得ても良い。

第１情報ｓ１１は、例えば、車両７３０の進行方向の変化に関する情報を含む。既に説明したように、車両７３０の進行方向の変化と、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐの変化と、には相関があるため、この第１情報ｓ１１は、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐの変化に関する情報を含むと見なすことができる。

図１に例示したように、第１情報獲得部２１０で得られた第１情報ｓ１１は、例えば制御部２３０に供給される。
または、第１情報ｓ１１は、制御部２３０を介して、第２情報獲得部２２０に供給されても良い。または、第１情報獲得部２１０で得られた第１情報ｓ１１は、第２情報獲得部２２０に直接供給されても良い。

第２情報獲得部２２０は、車両７３０の外界の位置であって、第１情報獲得部２１０が得た第１情報ｓ１１に基づいて定められた位置の明るさに関する第２情報ｓ２１を得る。

すなわち、第１情報ｓ１１に基づいて、外界のうちの所定の位置が定められ、この位置の明るさに関する第２情報ｓ２１を、第２情報獲得部２２０は得る。
例えば、第１情報ｓ１１の値と、観視者１００が映像１８６を見たときに重ねられる外界の位置と、の関係（例えば表や関数などとして）が予め制御部２３０などに付設される記憶部に格納され、この関係に基づいて明るさを測定する外界の位置が定められる。

本具体例においては、第２情報獲得部２２０は、測定部２２１と測定位置制御部２２２とを含む。

測定部２２１は、外界の明るさ（例えば照度）を測定する。測定部２２１は、例えば車両７３０の前部分に設置され、車両７３０の前方の外界の明るさ（例えば照度）を測定する。測定部２２１には、例えば、指向性を有する照度測定装置が用いられ、これにより、所定の領域の照度が測定される。なお、測定部２２１は、外界の明るさを測定できれば良く、測定部２２１は、外界の所定の位置（領域）の、例えば、照度（ｌｘ）及び輝度（ｃｄ／ｍ^２）の少なくともいずれかを含む明るさに関する量を測定しても良い。

測定位置制御部２２２は、測定部２２１が明るさ（例えば照度）を測定する外界の位置を制御する。例えば、測定位置制御部２２２は、測定部２２１の測定方向を変化させる駆動部を含む。例えば、測定位置制御部２２２は、測定部２２１の明るさを測定する向きを、左右及び上下の少なくともいずれかの方向に回転させる。これにより、測定部２２１が測定する外界の位置（領域）が制御される。

例えば、制御部２３０から、第１情報ｓ１１に基づく駆動信号ｓ２２が測定位置制御部２２２に供給され、これに基づいて、測定位置制御部２２２は、測定部２２１の測定方向を変化させる。また、例えば、第１情報獲得部２１０から第１情報ｓ１１が測定位置制御部２２２に供給され、これに基づいて、測定位置制御部２２２が測定部２２１の測定方向を変化させても良い。

そして、測定位置制御部２２２で制御された外界の位置の明るさの、測定部２２１による測定結果に基づいて、第２情報ｓ２１が得られる。

制御部２３０は、第２情報獲得部２２０が得た第２情報ｓ２１に基づいて、映像投影部１１５を制御して、光束１１２の明るさを制御する。例えば、制御部２３０から、第２情報ｓ２１に基づく制御信号ｓ３１が映像投影部１１５に供給され、映像投影部１１５は、制御信号ｓ３１に基づいて光束１１２の明るさを変化させる。例えば、外界の所定の位置の明るさが明るい第１状態のときは光束１１２の明るさを明るくし、外界の所定の位置の明るさが第１状態よりも暗い第２状態の時は、光束１１２の明るさを第１状態のときの光束１１２の明るさよりも暗くする。

例えば、第２情報ｓ２１に基づく制御信号ｓ３１に基づいて、光源１２１で生成される光の強度が制御され、これにより、光束１１２の明るさが制御される。また、第２情報ｓ２１に基づく制御信号ｓ３１に基づいて、映像生成部１１０（例えばＬＣＤ）における光スイッチの特性（例えば透過率）が制御され、これにより、光束１１２の明るさが制御される。また、第２情報ｓ２１に基づく制御信号ｓ３１に基づいて、映像データ生成部１３０で生成される映像データが制御され、これにより、光束１１２の明るさが制御される。このように、光束１１２の明るさの制御の方法は任意である。

このように、本実施形態に係る表示装置１０においては、車両情報ｓ０１に基づいて得られた第１情報ｓ１１（例えば車両７３０の進行方向の変化に関する情報を含む）により、外界の明るさ（例えば照度）が測定される位置が定められ、この位置の明るさに関する第２情報ｓ２１に基づいて、光束１１２の明るさが制御される。
これにより、表示の見易さが向上される。

図５（ａ）及び図５（ｂ）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。
これらの図は、観視者１００が知覚する前方の像（映像１８６及び外界の像）を例示している。本具体例では、第１位置１０１ａが基準の位置（例えば運転者席の中央）であり、第２位置１０１ｂが基準の位置よりも右側の位置とされている。

図５（ａ）に表したように、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐが第１位置１０１ａにあるときには、外界の明るさを測定する位置（領域）は、第５位置７６１ａに設定される。第５位置７６１ａは、例えば運転席の正面の前方である。そして、第２情報獲得部２２０によって第５位置７６１ａにおける明るさが測定され、この結果に基づいて光束１１２の明るさが制御される。

図５（ｂ）に表したように、目１０１の位置１０１ｐが第２位置１０１ｂにあるときには、外界の明るさを測定する位置（領域）は、第６位置７６１ｂに設定される。第６位置７６１ｂは、例えば運転席からみて左側の前方である。そして、第２情報獲得部２２０によって第６位置７６１ｂにおける明るさが測定され、この結果に基づいて光束１１２の明るさが制御される。

このように、本実施形態においては、車両情報に関する第１情報ｓ１１（例えば、車両情報に基づいて推定された車両７３０の進行方向の変化に関する第１情報ｓ１１）に基づいて、外界の明るさを測定する領域の位置を変化させる。そして、外界のこの位置の明るさに基づいて、映像の輝度を制御することで、視認性が向上できる。

（第２の実施の形態）
図６は、第２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。
本実施形態に係る表示装置２０も車両７３０（移動体）に搭載され、車両７３０に搭乗する観視者１００に映像１８６を含む光束１１２を提示する。すなわち、表示装置２０は、映像を含む光束１１２を反射部７１１（例えば車両７３０のフロントガラス部７１０でも良い）に反射させて観視者１００に向けて投影する。

図６に表したように、本実施形態に係る表示装置２０も、映像投影部１１５と、第１情報獲得部２１０と、第２情報獲得部２２０と、制御部２３０と、を備える。表示装置２０における映像投影部１１５、第２情報獲得部２２０及び制御部２３０の構成及び動作は、表示装置１０の映像投影部１１５、第２情報獲得部２２０及び制御部２３０の構成及び動作と同様とすることできるので、説明を省略する。

本実施形態における第１情報獲得部２１０は、観視者１００の位置及び観視者１００の視線の方向の少なくともいずれかに関する第１情報ｓ１１を得る。上記の観視者１００の位置は、具体的には、例えば観視者１００の頭部１０５の位置である。さらに、観視者１００の位置は、例えば観視者１００の目１０１の位置１０１ｐである。例えば、観視者１００の頭部１０５の位置が特定できると目１０１の位置が推定できるので、観視者１００の頭部１０５の位置を検出することで、目１０１の位置が推定できる。

本実施形態における第１情報獲得部２１０は、例えば観視者１００の頭部１０５を撮像する観視者撮像部２１５（例えばカメラ）を含むことができる。観視者撮像部２１５で撮像された観視者１００の頭部１０５の像に画像処理を施すことで、観視者１００の位置として、観視者１００の頭部１０５の位置が特定できる。さらに、観視者１００の位置として、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐを特定することができる。これにより、観視者１００の位置（例えば頭部１０５の位置であり、さらに具体的には目１０１の位置１０１ｐ）及び観視者１００の視線の方向の少なくともいずれかに関する第１情報ｓ１１が得られる。

第１情報獲得部２１０で得られた第１情報ｓ１１は、例えば制御部２３０及び第２情報獲得部２２０の少なくともいずれかに供給される。

第２情報獲得部２２０は、車両７３０の外界の位置であって、第１情報獲得部２１０が得た第１情報ｓ１１に基づいて定められた位置の明るさに関する第２情報ｓ２１を得る。 そして、制御部２３０は、第２情報獲得部２２０が得た第２情報ｓ２１に基づいて、映像投影部１１５を制御して、光束１１２の明るさを制御する。
表示装置２０においても、表示の見易さが向上される。

第１の実施形態に係る表示装置１０においては、第１情報ｓ１１が車両情報に基づいて得られており、観視者１００の目１０１の位置１０１ｐの位置が間接的に推定され、これに基づいて外界の明るさの測定位置が定められる。これに対して、第２の実施形態に係る表示装置２０においては、観視者１００の頭部１０５（具体的には例えば目１０１の位置１０１ｐ）（視線の方向でも良い）が直接的に検出され、これに基づいて外界の明るさの測定位置が定められる。

表示装置１０においては、車両情報は車両７３０に設けられる種々の計器類から入手可能であり、測定器を新たに設置することを必ずしも必要としないため、構成が簡単である。一方、表示装置２０においては、第１情報獲得部２１０の一部として、例えば観視者撮像部２１５が設けられるが、観視者１００の位置（例えば頭部１０５の位置であり、さらに具体的には目１０１の位置１０１ｐ）（視線の方向でも良い）が直接的に高精度で検出されるため、光束１１２の明るさの制御性をより高めることができる。

（第３の実施の形態）
図７は、第３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。
図７に表したように、本実施形態に係る表示装置３０も、映像投影部１１５と、第１情報獲得部２１０と、第２情報獲得部２２０と、制御部２３０と、を備える。表示装置３０における映像投影部１１５、第１情報獲得部２１０及び制御部２３０の構成及び動作は、表示装置１０の映像投影部１１５、第１情報獲得部２１０及び制御部２３０の構成及び動作と同様とすることできるので、説明を省略する。以下では、表示装置３０における第２情報獲得部２２０について説明する。

図７に表したように、本実施形態においては、第２情報獲得部２２０は、外界撮像部２２５と、画像解析部２２６と、を含む。外界撮像部２２５は、外界を撮像する。画像解析部２２６は、外界撮像部２２５によって撮像された像のうちの一部の領域の明るさを導出可能である。

そして、上記の第２情報ｓ２１は、画像解析部２２６で導出された、撮像された像の一部の領域の明るさに基づいて入手される。

例えば、外界撮像部２２５は、車両７３０の前方の広い領域を撮像する。
第１情報獲得部２１０によって得られた第１情報ｓ１１（例えば車両情報に基づく情報）、または、第１情報ｓ１１から導出された観視者１００の目１０１の位置１０１ｐに関する位置情報ｓ２３が、画像解析部２２６に供給される。画像解析部２２６は、第１情報ｓ１１または位置情報ｓ２３に基づいて、外界撮像部２２５によって撮像された像のうちで明るさを導出すべき位置を特定する。そして、特定された位置の明るさが、第２情報ｓ２１となる。

そして、制御部２３０は、第２情報獲得部２２０が得た第２情報ｓ２１に基づいて、映像投影部１１５を制御して、光束１１２の明るさを制御する。
これにより、表示の見易さを向上することができる。

なお、上記では、外界撮像部２２５と、画像解析部２２６と、が第２情報獲得部２２０に含まれるものとしたが、外界撮像部２２５が第２情報獲得部２２０に含まれ、画像解析部２２６は、第２情報獲得部２２０とは別に設けられても良い。例えば、画像解析部２２６は、制御部２３０に含まれても良い。また、画像解析部２２６は、表示装置３０に含まれる要素のうちのいずれかに含まれても良く、また、表示装置３０の新たな要素として設けられても良い。

（第４の実施の形態）
図８は、第４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。
図８に表したように、本実施形態に係る表示装置４０も、映像投影部１１５と、第１情報獲得部２１０と、第２情報獲得部２２０と、制御部２３０と、を備える。

表示装置４０においては、第１情報獲得部２１０として、第２の実施形態に関して説明した構成が採用されている。すなわち、第１情報獲得部２１０は、観視者撮像部２１５を含む。そして、第２情報獲得部２２０として、第３の実施形態に関して説明した構成が採用されている。すなわち、第２情報獲得部２２０は、外界撮像部２２５と、画像解析部２２６と、を含む。
このような構成を有する表示装置４０においても表示の見易さを向上することができる。

表示装置１０、２０、３０及び４０のいずれかにおいて、制御部２３０は、第１情報ｓ１１に基づいて映像投影部１１５を制御して光束１１２の進行方向をさらに制御しても良い。すなわち、特に、表示装置が観視者１００の片方の目１０１に映像を含む光束１１２を投影する単眼式ＨＵＤである場合、目１０１の位置１０１ｐの移動に応じて、光束１１２の投影位置を制御することで、目１０１の位置１０１ｐから光束１１２の投影位置が外れることを抑制できる。これにより、観視者１００の視認性はより向上する。この光束１１２の進行方向（すなわち投影領域）の制御は、例えば、映像投影部１１５に含まれる光学素子（例えば出射側ミラー１２６）の角度などを制御することで実施できる。

以上のように、実施形態に係る表示装置においては、例えば、視点の位置（観視者１００の目１０１の位置１０１ｐ）が直接的または間接的に取得される。間接的に取得する場合は、例えば、ハンドル舵角、加速度センサ及びヨーレートセンサなどが用いられる。そして、取得した視点位置に応じて、外界の明るさを測定する位置（例えば特定の領域）が変更される。すなわち、例えば、指向性の高い照度測定装置（照度センサ）の測定方向を変更することができる。また、外界の全体をカメラで撮影し、特定の領域の明るさを演算によって求めることができる。その特定の領域の位置が視点位置に応じて設定される。
これにより、視点の移動が発生した場合でも、外界の背景の明るさに応じて表示の明るさを調整でき、視認性が向上できる。
なお、上記の第１〜第４の実施形態においては、ＨＵＤ型の表示装置に関して説明したが、実施形態はこれに限らず、実施形態はヘッドマウント型の表示装置にも適用できる。

実施形態によれば、表示の見易さを向上した表示装置が提供される。

以上、具体例を参照しつつ、実施の形態について説明した。しかし、実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示装置に含まれる映像投影部、第１情報獲得部、第２情報獲得部、制御部、観視者撮像部、外界撮像部及び画像解析部などの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実施形態を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、実施形態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、実施形態の要旨を包含する実施形態の範囲に含まれる。

その他、実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、実施形態の要旨を包含する限り、実施形態の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０、２０、３０、４０…表示装置、 １００…観視者、 １０１…目、 １０１ａ…第１位置、 １０１ｂ…第２位置、 １０１ｐ…位置、 １０５…頭部、 １１０…映像生成部、 １１２…光束、 １１５…映像投影部、 １２０…投影部、 １２１…光源、 １２４…光源側ミラー、 １２６…出射側ミラー、 １３０…映像データ生成部、 １８０…表示オブジェクト、 １８１…像、 １８１ｐ…像形成位置、 ２１０…第１情報獲得部、 ２１５…観視者撮像部、 ２２０…第２情報獲得部、 ２２１…測定部、 ２２２…測定位置制御部、 ２２５…外界撮像部、 ２２６…画像解析部、 ２３０…制御部、 ７１０…フロントガラス部、 ７１１…反射部、 ７３０…車両（移動体）、 ７３０ａ…車両情報制御部、 ７５１、７５２…像、 ７６０ａ、７６０ｂ、７６１ａ、７６１ｂ…第３、第４、第５、第６位置、 ｓ０１…車両情報、 ｓ１１…第１情報、 ｓ２１…第２情報、 ｓ２２…駆動信号、 ｓ２３…位置情報、 ｓ３１…制御信号

Claims (5)

1. 移動体に搭載され、前記移動体に搭乗する観視者に映像を含む光束を提示する表示装置であって、
   前記光束を前記観視者に提示する映像投影部と、
   前記移動体の操舵装置の状態、前記移動体の速度、前記移動体の加速度、前記移動体のヨー角の変化速度、前記移動体の方向指示器の状態、及び、左右の車輪速の差、の少なくともいずれかを含む車両情報に関する第１情報を得る第１情報獲得部と、
   前記移動体の外界の位置であって、前記第１情報獲得部が得た前記第１情報に基づいて定められた前記位置の明るさに関する第２情報を得る第２情報獲得部と、
   前記第２情報獲得部が得た前記第２情報に基づいて、前記映像投影部を制御して、前記光束の明るさを制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする表示装置。
2. 移動体に搭載され、前記移動体に搭乗する観視者に映像を含む光束を提示する表示装置であって、
   前記光束を前記観視者に提示する映像投影部と、
   前記観視者の位置及び前記観視者の視線の方向の少なくともいずれかに関する第１情報を得る第１情報獲得部と、
   前記移動体の外界の位置であって、前記第１情報獲得部が得た前記第１情報に基づいて定められた前記位置の明るさに関する第２情報を得る第２情報獲得部と、
   前記第２情報獲得部が得た前記第２情報に基づいて、前記映像投影部を制御して、前記光束の明るさを制御する制御部と、
   を備えたことを特徴とする表示装置。
3. 前記第２情報獲得部は、
   前記外界の明るさを測定する測定部と、
   前記測定部が前記明るさを測定する前記外界の位置を制御する測定位置制御部と、
   を含み、
   前記第２情報は、前記測定位置制御部で制御された前記外界の前記位置の明るさの前記測定部による測定結果に基づいて得られ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. 前記第２情報獲得部は、
   前記外界を撮像する外界撮像部と、
   前記外界撮像部によって撮像された像のうちの一部の領域の明るさを導出可能な画像解析部と、
   を含み、
   前記第２情報は、前記画像解析部で導出された前記一部の領域の前記明るさに基づいて入手され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。
5. 前記制御部は、前記第１情報に基づいて前記映像投影部を制御して前記光束の進行方向をさらに制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の表示装置。

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