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JP2019083385A - Head-up display unit - Google Patents

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JP2019083385A
JP2019083385A JP2017208925A JP2017208925A JP2019083385A JP 2019083385 A JP2019083385 A JP 2019083385A JP 2017208925 A JP2017208925 A JP 2017208925A JP 2017208925 A JP2017208925 A JP 2017208925A JP 2019083385 A JP2019083385 A JP 2019083385A
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JP2017208925A
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Japanese (ja)
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勇希 舛屋
Yuki Masuya
勇希 舛屋
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Nippon Seiki Co Ltd
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Nippon Seiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To provide a HUD device capable of facilitating distance perception of a virtual image by a driver by effectively generating a motion parallax in an eye box.SOLUTION: The HUD device, capable of changing a virtual display distance, includes: a viewpoint position detection section 320 for detecting a viewpoint position of a driver; an image generating section 33; and a virtual image display control section 306 which changes a position of a virtual image to emphasize a change in an appearance of a virtual image by a motion parallax by controlling the image generating section 33 when a viewpoint position of a driver moves, or changes a position of a virtual image to emphasize a change in an appearance of a virtual image by a motion parallax and changes a three-dimensional shape of an object displayed as a virtual image to meet the change in the virtual image.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、例えば自動車等の車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ(HUD)装置に関する。   The present invention relates to, for example, a head-up display (HUD) device mounted on a vehicle such as a car.

HUD装置の光学設計にあたっては、運転者(HUD装置のユーザー)の目(具体的には、例えば瞳)の位置を基準として、虚像を視認できる(言い換えれば、虚像を視認することが可能である)範囲であるアイボックス(Eyebox)が設定されるのが通常である。   In the optical design of the HUD device, the virtual image can be viewed (in other words, the virtual image can be viewed) based on the position of the eyes (specifically, for example, the pupil) of the driver (the user of the HUD device) It is normal that the eyebox which is the range is set.

したがって、例えば、車両のダッシュボード内に格納されるHUD装置からは、例えば所定の立体角を有して画像の表示光(光線)が被投影部材に投射される。その表示光の一部が被投影部材に反射して運転者に向かい、アイボックス内に集められることになる。よって、アイボックスの範囲内であれば、運転者の目(瞳)の位置が上下左右に移動しても、虚像を視認することが可能である。   Therefore, for example, from the HUD device stored in the dashboard of the vehicle, the display light (light ray) of the image is projected onto the projection target member, for example, with a predetermined solid angle. A portion of the display light is reflected by the projected member toward the driver and collected in the eyebox. Therefore, within the range of the eye box, it is possible to visually recognize the virtual image even if the position of the eye (pupil) of the driver moves up and down and to the left and right.

なお、「虚像を視認できる範囲」としては、その範囲外となると虚像の一部が見えなくなる、という意味での範囲と、その範囲外では、虚像の歪みが増大して適正な視認ができなくなる、という意味での範囲があるが、本明細書では、いずれであってもよいが、アイボックスを広義に解釈するとすれば、前者の意味とするのが一般的であろうと考えられる。HUD装置におけるアイボックスの設定については、例えば、特許文献1に記載されている。   As “the range where the virtual image can be visually recognized”, distortion of the virtual image is increased in a range in the sense that a part of the virtual image is not visible when the virtual image is out of that range, and proper visual recognition can not be performed. There is a range in the meaning of, but in the present specification, any may be used, but if the eye box is to be interpreted in a broad sense, it is considered that it is general to mean the former. The setting of the eye box in the HUD device is described, for example, in Patent Document 1.

また、例えば、特許文献2には、虚像表示距離(虚像結像距離)が異なる2面の虚像表示面を用いて、奥行き感のある画像(虚像)の表示を可能とするHUD装置において、フロントガラスに投影される画像のうち、アイボックスに到達する表示光に対応する範囲の画像に相当する「アイボックス可視領域」と、表示画像の大きさとの関係について記載されている。   Further, for example, in Patent Document 2, in a HUD device that enables display of an image (virtual image) with a sense of depth using virtual image display surfaces of two surfaces having different virtual image display distances (virtual image forming distances), It describes about the relationship between the "eye box visible area" corresponded to the image of the range corresponding to the display light which reaches | attains an eye box among the images projected on glass, and the magnitude | size of a display image.

特開2015−87698号公報JP, 2015-87698, A 特開2017−116724号公報JP, 2017-116724, A

本発明者は、虚像表示距離(虚像結像距離)が異なる虚像表示面を用いて、奥行き感のある画像(虚像)を表示させるHUD装置において、表示の立体感をより高め、かつ、表示をより識別し易いようにする、との観点から種々、検討した結果、「運動視差」の重要性について認識した。   The inventor of the present invention can further enhance the stereoscopic effect of display and display in a HUD device that displays an image (virtual image) with a sense of depth using virtual image display surfaces with different virtual image display distances (virtual image forming distances). As a result of various examinations from the viewpoint of making it easier to distinguish, we recognized the importance of "motion parallax".

ここで、「運動視差」とは、一般的に、観察者(具体的には、HUD装置のユーザーである運転者)の視点が移動することによって生じる視差のことである。言い換えれば、運転者の視点位置が変化すると、相対的に、視野中の対象物の位置が変わり、その見え方が変化する。ここで、視点位置を同じ量だけ変化させた場合であっても、近くにある対象物ほど視野中の位置の変化が大きくなり、一方、遠くにある対象物ほど位置の変化が小さくなることから、運転者は、この位置の変化量に基づいて対象物までの距離を推定することができる。   Here, “motion parallax” generally refers to parallax caused by movement of a viewpoint of an observer (specifically, a driver who is a user of the HUD device). In other words, when the viewpoint position of the driver changes, the position of the object in the field of view relatively changes, and the appearance thereof changes. Here, even when the viewpoint position is changed by the same amount, the change of the position in the field of view becomes larger as the object is closer, while the change of the position becomes smaller as the object is farther. The driver can estimate the distance to the object based on the amount of change in position.

具体的には、運転者は、奥行き方向の距離を、視点の上下左右等の移動時における、対象物の視野中の位置変化からも知覚するのであり、この知覚を併用することで、運転者は、よりダイナミックに対象物の距離感を知覚することができ、それだけ、対象物の認識性が増す、ということである。   Specifically, the driver perceives the distance in the depth direction also from the positional change in the field of view of the object when moving the viewpoint such as up, down, left, or right, and by using this perception in combination, the driver That is, it is possible to sense the sense of distance of the object more dynamically, which increases the recognition of the object.

例えば、3D(3次元)HUD装置等では、運転者の前方の空間に、奥行き方向における距離を異ならせて虚像を表示できる。ここで、単純な表示距離の差だけでなく、運動視差も運転者による虚像の表示距離の知覚を助けているのであるが、しかし、HUD装置では、上述のとおり、運転者の視点に対応してアイボックスという虚像を視認可能な範囲が設定されており、このアイボックスはかなり小さい。   For example, in a 3D (three-dimensional) HUD device or the like, virtual images can be displayed in the space in front of the driver with different distances in the depth direction. Here, not only the difference in the simple display distance, but also the motion parallax helps the driver to perceive the display distance of the virtual image, but in the HUD device, as described above, it corresponds to the driver's viewpoint. The range in which the virtual image of the eye box can be viewed is set, and this eye box is quite small.

したがって、運動視差を発生させる要因である視点移動には制限がある。言い換えれば、従来のHUD装置では、距離知覚を助ける運動視差の恩恵が十分に得られていない、という課題がある。   Therefore, there is a limit to viewpoint movement which is a factor that generates motion parallax. In other words, in the conventional HUD device, there is a problem that the benefit of motion parallax that helps distance perception is not sufficiently obtained.

アイボックスの面積を増やす(言い換えれば、アイボックスを拡大する)ことも考えられるが、しかしながら、アイボックスを拡大しようとすると、例えば、HUD装置の表示光(光線)を投射する開口を大きくする必要が生じ、この場合は、より多くの自然光(太陽光)がHUD装置に混入してしまうといった問題が生じることから、アイボックスの拡大は容易には達成できない。   Increasing the area of the eyebox (in other words, enlarging the eyebox) is also conceivable, however, when trying to enlarge the eyebox, for example, it is necessary to enlarge the aperture for projecting the display light (light ray) of the HUD device. In this case, the problem of expanding more natural light (sunlight) into the HUD device arises, so the expansion of the eyebox can not be easily achieved.

以上の説明のように、運転者の視点が移動すると、例えば、奥行き方向で異なる位置に表示される複数の虚像は、自然と運動視差により相対的な位置が変化し、立体物として表示される虚像は、自然と運動視差により見える角度が変化する(例えば、正面しか見えていなかったものが、側面も見えるようになる)のであるが、しかしながら、アイボックスが小さいため、視点を動かせる量が限られ、したがって、運動視差による表示変化(立体感を強調することができる表示変化)を十分に表示しきれない、という課題を、本発明者らは認識した。   As described above, when the driver's viewpoint moves, for example, a plurality of virtual images displayed at different positions in the depth direction naturally change relative positions due to motion parallax, and are displayed as a three-dimensional object A virtual image changes its viewing angle naturally due to motion parallax (for example, when only the front is seen, the side also becomes visible), however, the amount by which the viewpoint can be moved is limited because the eyebox is small. The present inventors recognized the problem that the display change due to motion parallax (the display change that can enhance the stereoscopic effect) can not be sufficiently displayed.

上記の特許文献1、2では、アイボックスと運動視差との関係については、何ら考察されておらず、上記の課題についての開示も示唆もない。   The above-mentioned Patent Documents 1 and 2 do not consider the relationship between the eyebox and the motion parallax at all, and neither disclose nor suggest the above problem.

本発明の1つの目的は、アイボックス内において運動視差を効果的に生じさせて、運転者による虚像の距離知覚を容易化することが可能なHUD装置を提供することである。   One object of the present invention is to provide a HUD device capable of effectively generating motion parallax in an eye box to facilitate distance perception of a virtual image by a driver.

本発明の他の目的は、以下に例示する態様及び最良の実施形態、並びに添付の図面を参照することによって、当業者に明らかになるであろう。   Other objects of the present invention will become apparent to those skilled in the art by referring to the following exemplified aspects and best embodiments, as well as the attached drawings.

以下に、本発明の概要を容易に理解するために、本発明に従う態様を例示する。   In the following, in order to facilitate an understanding of the summary of the invention, an embodiment according to the invention is illustrated.

第1の態様において、ヘッドアップディスプレイ(HUD)装置は、
車両に搭載され、画像を、前記車両に備わる被投影部材に投影することで、運転者に前記画像の虚像を視認させ、かつ、前記運転者又は前記車両の所定位置を起点とした前記虚像までの距離である虚像表示距離を変更可能であるヘッドアップディスプレイ装置であって、前記運転者の視点位置を検出する視点位置検出部と、
画像生成部と、
前記運転者の視点位置が移動した場合に、前記視点位置検出部によって検出された視点位置の情報に基づいて視点位置の変化量、及び視点位置の変化の方向を検出し、検出された変化量及び変化の方向と、前記虚像表示距離と、に基づいて、前記画像生成部を制御して、運動視差による虚像の見え方の変化を強調するように前記虚像の位置を変化させる、又は、運動視差による前記虚像の見え方の変化を強調するように前記虚像の位置を変化させ、かつ、その虚像の位置の変化に対応するように前記虚像として表示される対象物の立体形状を変化させる虚像表示制御部と、
を有する、
又は、
前記運転者の視点位置が移動した場合に、前記視点位置検出部によって検出された視点位置の情報に基づいて、視点位置の変化の方向を検出し、検出された視点位置の変化の方向と、前記虚像表示距離と、に基づいて前記画像生成部を制御して、運動視差による前記虚像の見え方の変化を強調するように前記虚像の位置を変化させる、又は、運動視差による虚像の見え方の変化を強調するように前記虚像の位置を変化させ、かつ、その虚像の位置の変化に対応するように前記虚像として表示される対象物の立体形状を変化させる虚像表示制御部と、
を有する。
In a first aspect, a head-up display (HUD) device comprises
It is mounted on a vehicle and projects an image onto a projection target member provided on the vehicle to make the driver visually recognize a virtual image of the image and to the virtual image starting from a predetermined position of the driver or the vehicle A head-up display device capable of changing a virtual image display distance, which is a distance between the two, and a viewpoint position detection unit detecting a viewpoint position of the driver;
An image generation unit,
When the viewpoint position of the driver moves, the amount of change of the viewpoint position and the direction of the change of the viewpoint position are detected based on the information of the viewpoint position detected by the viewpoint position detection unit, and the detected amount of change And controlling the image generation unit based on the virtual image display distance and the direction of change to change the position of the virtual image so as to emphasize the change in appearance of the virtual image due to motion parallax, or A virtual image that changes the position of the virtual image so as to emphasize the change in appearance of the virtual image due to parallax, and changes the three-dimensional shape of the object displayed as the virtual image so as to correspond to the change in the position of the virtual image A display control unit,
Have
Or
When the viewpoint position of the driver moves, the direction of the change of the viewpoint position is detected based on the information of the viewpoint position detected by the viewpoint position detection unit, and the direction of the change of the detected viewpoint position; The image generation unit is controlled based on the virtual image display distance to change the position of the virtual image so as to emphasize the change in appearance of the virtual image due to motion parallax, or the appearance of the virtual image due to motion parallax A virtual image display control unit which changes the position of the virtual image so as to emphasize the change of the image, and changes the three-dimensional shape of the object displayed as the virtual image so as to correspond to the change of the position of the virtual image;
Have.

第1の態様では、虚像表示距離(虚像結像距離)を変更可能な、奥行き感のある虚像表示が可能なHUD装置(3DHUD装置等)において、運転者の視点位置がアイボックス内で移動した場合に、虚像表示制御部による虚像位置の変更制御が実施され、運動視差による虚像の見え方の変化を強調するように虚像の位置が変化する。このとき、虚像として表示される対象物が立体的な対象物(立体オブジェクト)である場合には、虚像の位置の変化と共に、虚像の位置の変化に対応するように、その対象物の立体形状を変化させる(例えば、正面しか見えていなかったものが側面も見えるように形状を変化させる)ことを併せて行ってもよい。   In the first aspect, in the HUD device (3DHUD device or the like) capable of changing the virtual image display distance (virtual image forming distance) and capable of displaying a virtual image with a sense of depth, the viewpoint position of the driver is moved within the eyebox In this case, change control of the virtual image position by the virtual image display control unit is performed, and the position of the virtual image is changed so as to emphasize the change in appearance of the virtual image due to the motion parallax. At this time, when the object displayed as a virtual image is a three-dimensional object (three-dimensional object), the three-dimensional shape of the object so as to correspond to the change of the position of the virtual image as well as the change of the position of the virtual image (E.g., changing the shape so that the side can be seen as well as the one seen only in the front) may be changed.

また、虚像表示制御部が虚像位置の変更制御を行う場合、その虚像位置の変更制御のための基礎となる情報として、「検出された視点位置の変化量」、「検出された視点位置の変化の方向」、「表示する対象物の虚像表示距離」の3つを採用する場合と、「検出された視点位置の変化の方向」及び「表示する対象物の虚像表示距離」の2つを採用する場合とが考えられる。前者の場合は、例えば、視点位置の変化の方向とは反対の方向に、視点位置の変化量及び虚像表示距離に基づいて算出される変化量だけ、虚像位置(虚像表示位置)を変化させることができる。なお、このとき、視点位置の変化量が増える(減少する)程、虚像位置の変化量を増やす(減らす)という制御を行ってもよく、あるいは、視点位置の変化量を予め複数の領域(ゾーン)に分けておき、検出された変化量がどのゾーンに属するかに応じて虚像位置の変化量を一義的に決定する、というような制御を行ってもよい。また、後者の場合は、視点位置の変化量は問題とせず、例えば、アイボックス内で閾値以上の視点位置の変化があったときは、虚像位置(虚像表示位置)を、予め定められている所定量だけ変化させる、という制御を行ってもよい。   In addition, when the virtual image display control unit performs change control of the virtual image position, “change amount of detected viewpoint position”, “change of detected viewpoint position” as information to be the basis for change control of the virtual image position. When adopting three of "direction of virtual object" and "virtual image display distance of the object to be displayed", adopt two of "direction of change of detected viewpoint position" and "virtual image display distance of object to be displayed" It can be considered that In the former case, for example, the virtual image position (virtual image display position) is changed by the change amount calculated based on the change amount of the viewpoint position and the virtual image display distance in the direction opposite to the change direction of the viewpoint position. Can. At this time, control may be performed to increase (decrease) the amount of change in the virtual image position as the amount of change in the viewpoint position increases (decreases), or the amount of change in the viewpoint position may Control may be performed such that the change amount of the virtual image position is uniquely determined according to which zone the detected change amount belongs to. Also, in the latter case, the amount of change in the viewpoint position does not matter, and for example, when there is a change in the viewpoint position above the threshold in the eyebox, the virtual image position (virtual image display position) is determined in advance. Control may be performed to change the predetermined amount.

第1の態様によれば、運転者の視点位置の移動によって自然に生じる相対的な運動視差を超える運動視差による、対象物の見え方の変化がもたらされる。言い換えれば、アイボックスの面積に制約があるHUD装置においても、運動視差による十分な表示変化(立体感を強調できる表示変化を含む)が実現され、距離知覚を助ける運動視差の恩恵を十分に得ることができる。別の見方をすれば、アイボックスの面積が実質的に拡張されたのと同様の効果を得ることができる。従って、アイボックス内において運動視差を効果的に生じさせて、運転者による虚像の距離知覚を容易化することが可能なHUD装置を提供することができる。   According to the first aspect, a change in the appearance of the object is brought about by the motion parallax exceeding the relative motion parallax naturally generated by the movement of the viewpoint position of the driver. In other words, even in a HUD device with a restricted eyebox area, sufficient display change (including display change capable of emphasizing stereoscopic effect) due to motion parallax is realized, and the benefits of motion parallax to support distance perception are sufficiently obtained be able to. From another point of view, it is possible to obtain the same effect as the area of the eye box is substantially expanded. Therefore, it is possible to provide a HUD device capable of effectively causing motion parallax in the eyebox to facilitate the distance perception of the virtual image by the driver.

第1の態様に従属する第2の態様において、
前記虚像表示距離として、第1の虚像表示距離と、前記第1の虚像表示距離よりも短い第2の虚像表示距離と、を選択でき、かつ、前記第1の虚像表示距離における前記虚像の位置の変化量をL1とし、前記第2の虚像表示距離における前記虚像の位置の変化量をL2とする場合に、
前記虚像表示制御部は、L1≧0、かつ、L2>L1となるように、前記虚像の位置を変化させてもよい。
In a second aspect dependent on the first aspect,
As the virtual image display distance, a first virtual image display distance and a second virtual image display distance shorter than the first virtual image display distance can be selected, and the position of the virtual image at the first virtual image display distance Where L1 is the amount of change of L, and L2 is the amount of change of the position of the virtual image at the second virtual image display distance.
The virtual image display control unit may change the position of the virtual image such that L1 ≧ 0 and L2> L1.

第2の態様では、虚像表示距離として、第1の虚像表示距離と、第1の虚像表示距離よりも短い第2の虚像表示距離と、を選択できる場合に、第2の虚像表示距離が選択される場合(言い換えれば、運転者から見て、より近くに対象物の虚像が表示される場合)には、第1の虚像表示距離が選択される場合(言い換えれば、運転者から見て、より遠くに対象物の虚像が表示される場合)に比べて、虚像の変化量が大きくなるように(言い換えれば、L2>L1となるように)、虚像の位置が制御される。これによって、運動視差による距離知覚により、運転者の、対象物の遠近の距離知覚が容易化される。   In the second aspect, when the first virtual image display distance and the second virtual image display distance shorter than the first virtual image display distance can be selected as the virtual image display distance, the second virtual image display distance is selected. (In other words, when the virtual image of the object is displayed closer to the driver as viewed from the driver), the first virtual image display distance is selected (in other words, as viewed from the driver) The position of the virtual image is controlled such that the amount of change of the virtual image is larger (in other words, L2> L1) than when the virtual image of the object is displayed farther away. Thus, distance perception by motion parallax facilitates distance perception of an object by the driver.

また、第1の虚像表示距離が選択される場合における虚像の位置の変化量L1は、L1≧0である。言い換えれば、対象物の虚像が運転者から見て遠くにある場合には、虚像位置の変更制御は実施しない場合もあり得る(L1=0)。この場合であっても、対象物の虚像が運転者から見て近くにある対象物の虚像については、自然に生じる運動視差を超える運動視差による表示変化が実現されることから、上記と同様の効果を得ることができる。   Further, when the first virtual image display distance is selected, the change amount L1 of the position of the virtual image is L1L0. In other words, when the virtual image of the object is far from the driver, the change control of the virtual image position may not be performed (L1 = 0). Even in this case, as for the virtual image of the object whose virtual image of the object is close to the driver's eyes, the display change due to the motion parallax exceeding the naturally occurring motion parallax is realized. You can get the effect.

第1又は第2の態様に従属する第3の態様において、
前記虚像表示制御部は、前記視点位置の変化の方向とは反対の方向に、前記虚像の位置を変化させてもよい。
In a third aspect dependent on the first or second aspect,
The virtual image display control unit may change the position of the virtual image in the direction opposite to the direction of change of the viewpoint position.

第3の態様では、検出された視点位置の変化の方向(例えば、右、左、上、下)とは反対の方向(例えば、左、右、下、上)の方向に、虚像の位置を変化させる。これによって、運動視差をより強調するような虚像位置の制御が実現される。   In the third aspect, the position of the virtual image is in the direction (eg, left, right, bottom, top) opposite to the direction of change of the detected viewpoint position (eg, right, left, top, bottom) Change. By this, control of the virtual image position which emphasizes motion parallax more is realized.

第1乃至第3の何れか1つの態様に従属する第4の態様において、
前記虚像表示制御部は、前記アイボックス内における、前記運転者の視点位置の、前記車両の幅方向である左右方向、又は、前記左右方向に直交する上下方向における変化を検出してもよい。
In a fourth aspect dependent on any one of the first to third aspects,
The virtual image display control unit may detect a change in the viewpoint position of the driver in the eye box in the lateral direction which is the width direction of the vehicle or in the vertical direction orthogonal to the lateral direction.

第4の態様では、車両を運転中の運転者の顔(目)が動くのは主に左右(及び上下)の方向と考えられることから、これらの方向における視線位置の変化を検出することとしている。但し、例えば、左右方向についての視点移動のみを検出する、というような変形は適宜、なし得る。また、例えば、運転者の顔(目)が斜めに移動した場合には、その移動を、左右や上下の成分に分解し、各成分を、各方向における変化量として検出してもよい。   In the fourth aspect, it is considered that the face (eye) of the driver driving the vehicle moves mainly in the left and right (and upper and lower) directions, and therefore, detection of a change in the gaze position in these directions There is. However, for example, a modification such as detecting only viewpoint movement in the left-right direction can be made as appropriate. Also, for example, when the face (eye) of the driver moves obliquely, the movement may be decomposed into left, right, upper and lower components, and each component may be detected as a variation in each direction.

第1乃至第4の何れか1つの態様に従属する第5の態様において、
前記虚像表示制御部は、前記虚像の位置を変化させる場合に、前記視点位置の変化の方向に応じて変化量を異ならせてもよい。
In a fifth aspect dependent on any one of the first to fourth aspects,
When changing the position of the virtual image, the virtual image display control unit may make the amount of change different according to the direction of the change of the viewpoint position.

第5の態様では、視点の変化の方向に基づいて、虚像位置の変化量を異ならせる(言い換えれば、変化量を調整する)ことを許容する。これによって、運動視差の強調による距離知覚を容易化するという効果はそのままにして、HUD装置における虚像位置の変更制御の負担を軽減することが可能となる。例えば、視点が上下に移動する頻度は、視点が左右に移動する頻度に比べて少ないと考えられることから、視点が上下方向に移動した場合の虚像位置の変化量(変化量が零の場合もある)よりも、視点が左右に移動した場合の虚像位置の変化量を大きくすることが考えられる。また、視点が左右に移動する場合に、一方の目の視点が他方の目に近づくように移動する場合には、眉間の距離が限られていることからアイボックスの拡張には限度があり、よって運動視差の強調の程度を小さくし、他方の目から離れる方向に移動する場合には、運動視差の強調の程度をより大きくするといったことが考えられる。   In the fifth aspect, it is possible to make the amount of change of the virtual image position different (in other words, adjust the amount of change) based on the direction of the change of the viewpoint. By this, it is possible to reduce the burden of change control of the virtual image position in the HUD device while keeping the effect of facilitating the distance perception by enhancing the motion parallax as it is. For example, since the frequency at which the viewpoint moves up and down is considered to be smaller than the frequency at which the viewpoint moves left and right, the amount of change in virtual image position when the viewpoint moves up and down (even if the amount of change is zero) It is conceivable to increase the change amount of the virtual image position when the viewpoint moves to the left and right, rather than the above. Moreover, when the viewpoint moves to the left and right, when the viewpoint of one eye moves so as to approach the other eye, the distance between the eyebrows is limited, so the expansion of the eyebox has a limit. Therefore, it is conceivable to reduce the degree of enhancement of motion parallax and to increase the degree of enhancement of motion parallax when moving in a direction away from the other eye.

第1乃至第5の何れか1つの態様に従属する第6の態様において、
前記虚像は、実景である対象物に重畳して表示する必要のない非重畳コンテンツの画像の虚像としてもよい。
In a sixth aspect dependent on any one of the first to fifth aspects,
The virtual image may be a virtual image of an image of non-overlapping content that does not need to be displayed superimposed on an object that is a real scene.

第6の態様では、虚像位置の変更制御の対象となる虚像は、実景である対象物に重畳して表示する必要のない非重畳コンテンツの画像の虚像である。HUD装置が表示するコンテンツには、一例として、実景に重畳するべき重畳コンテンツ(例えば、前方の車両の移動又は動きに応じてその車両位置に重畳される注意喚起マーク等)と、実景に重畳する必要のない(対象物の移動又は動きに応じて表示位置を動的に変化させる必要のない)非重畳コンテンツ(例えば、車速表示、制限速度表示、あるいは、例えば「東京」の文字及び進行方向を示す矢印等)と、が含まれる。ここで、重畳コンテンツの虚像について、運動視差を強調するための虚像位置の変更制御を行うと、実景の対象物に対する重畳の精度が低下するおそれがあるため、比較的自由に表示箇所を決めることが可能な非重畳コンテンツの虚像に関して、虚像位置の変更制御を実行するのが好ましい。   In the sixth aspect, a virtual image to be subjected to change control of a virtual image position is a virtual image of an image of non-overlapping content that does not need to be displayed superimposed on an object that is a real scene. As an example, the content displayed by the HUD device is superimposed on the real scene with the superimposed content to be superimposed on the real scene (for example, a reminder mark superimposed on the vehicle position according to the movement or movement of the vehicle ahead) Non-superimposed contents (for example, vehicle speed display, speed limit display, or, for example, “Tokyo” characters and traveling direction) which are not necessary (do not need to dynamically change the display position according to movement or movement of the object) Arrows, etc.) and. Here, when the change control of the virtual image position for emphasizing motion parallax is performed for the virtual image of the superimposed content, the accuracy of the superposition on the object of the real view may be reduced, so the display location is determined relatively freely. Preferably, change control of virtual image position is performed on the virtual image of non-overlapping content that can be

第1乃至第6の何れかの1つの態様に従属する第7の態様において、
第1の虚像と、虚像表示距離が前記第1の虚像よりも小さい第2の虚像と、が共に表示されている状態で、前記第1の虚像については、前記虚像表示制御部による虚像位置の変更制御を実施せず、前記第2の虚像についてのみ虚像位置の変更制御を実施する場合において、
前記虚像表示制御部は、
前記第1の虚像、第2の虚像の各々に対応する第1の画像、第2の画像を前記画像生成部が生成するに際し、
前記第2の虚像についての虚像位置の変更制御が行われた後であっても、前記第1、第2の各虚像との重複が生じないように、虚像の変化代としての間隔を確保して前記第1、第2の各画像を生成させてもよい。
In a seventh aspect dependent on any one of the first to sixth aspects,
In a state in which the first virtual image and the second virtual image having a virtual image display distance smaller than the first virtual image are displayed together, the first virtual image is displayed at the virtual image position by the virtual image display control unit. In the case where the change control of the virtual image position is performed only for the second virtual image without performing the change control,
The virtual image display control unit
When the image generation unit generates a first image and a second image corresponding to the first virtual image and the second virtual image,
Even after the change control of the virtual image position for the second virtual image is performed, an interval as a change margin of the virtual image is secured so that overlapping with the first and second virtual images does not occur. The first and second images may be generated.

第7の態様では、第1、第2の虚像を共に表示する(同時に表示する)場合を想定する。第2の虚像の虚像表示距離は、第1の虚像表示距離よりも小さいものとする。言い換えれば、第1の虚像は、運転者から見て遠くに表示され、第2の虚像は、運転者から見て近くに表示されるものである。また、ここでは、第1の虚像については虚像位置の変更制御は実施せず(上記の第2の態様におけるL1=0の場合に相当する)、第2の虚像についてのみ虚像位置の変更制御を実施するものとする。このような場合には、第2の虚像のみ変移することから、第1、第2の各虚像の間隔が狭いと、運転者から見て、第1、第2の各虚像が重複する場合があり得る。そこで、第6の態様では、第2の虚像についての虚像位置の変更制御が行われた後であっても、第1、第2の各虚像との重複が生じないように、虚像の変化代としての間隔を確保して第1、第2の各画像を生成させることとする。これによって、各虚像が重複して虚像の視認性が低下するという問題が発生することを確実に防止することができる。   In the seventh aspect, it is assumed that the first and second virtual images are displayed together (displayed simultaneously). The virtual image display distance of the second virtual image is smaller than the first virtual image display distance. In other words, the first virtual image is displayed far from the driver, and the second virtual image is displayed near the driver. In addition, here, the change control of the virtual image position is not performed for the first virtual image (corresponding to the case of L1 = 0 in the second aspect described above), and the change control of the virtual image position is performed only for the second virtual image. It shall carry out. In such a case, only the second virtual image is transformed, so if the distance between the first and second virtual images is narrow, the driver may see that the first and second virtual images overlap. possible. Therefore, in the sixth aspect, even after the change control of the virtual image position for the second virtual image is performed, the change margin of the virtual image is prevented so as not to overlap with the first and second virtual images. The first and second images are generated by securing an interval as As a result, it is possible to reliably prevent the occurrence of the problem that the virtual images overlap and the visibility of the virtual image is reduced.

第1乃至第6の何れかの1つの態様に従属する第8の態様において、
第1の虚像と、虚像表示距離が前記第1の虚像よりも小さい第2の虚像と、が共に表示されている状態で、前記第1の虚像については、前記虚像表示制御部による虚像位置の変更制御を実施せず、前記第2の虚像についてのみ虚像位置の変更制御を実施する場合において、
前記虚像表示制御部は、
前記第1、第2の虚像に対応する第1、第2の画像を前記画像生成部が生成するに際し、
前記第2の虚像についての虚像位置の変更制御が行われると、前記運転者から見て、前記第1、第2の各虚像に重複が生じると予想される場合に、前記第1の画像から重複部分を削除させることで、一部が欠如した第1の画像を生成させてもよい。
In an eighth aspect dependent on any one of the first to sixth aspects,
In a state in which the first virtual image and the second virtual image having a virtual image display distance smaller than the first virtual image are displayed together, the first virtual image is displayed at the virtual image position by the virtual image display control unit. In the case where the change control of the virtual image position is performed only for the second virtual image without performing the change control,
The virtual image display control unit
When the image generation unit generates first and second images corresponding to the first and second virtual images,
From the first image, when it is predicted from the driver that duplication of the first and second virtual images is expected to occur when change control of the virtual image position of the second virtual image is performed. The deletion of the overlapping portion may generate a partially missing first image.

第8の態様における前提の条件は、上記の第6の条件と同じである。但し、第7の態様では、第1、第2の虚像に対応する第1、第2の画像の生成に際し、運転者から見てより遠い位置にある第1の虚像に対応する第1の画像について、重複箇所を削除して、一部が欠如した画像を生成させ、これによって、第1、第2の虚像の重複を防止する。ここで、第2の虚像は、より近い位置にあって、運転者の視覚に与える影響が大きいと考えられることから、第2の虚像に対応する第2の画像を優先させ、第1の虚像に対応する第1の画像について、一部を削除する画像加工を施すように画像生成部を制御する。これによって、各虚像が重複して虚像の視認性が低下するという問題が発生することを確実に防止することができる。   The conditions of the premise in the eighth aspect are the same as the sixth condition described above. However, in the seventh aspect, when generating the first and second images corresponding to the first and second virtual images, the first image corresponding to the first virtual image located farther from the driver , Eliminating duplicates to generate a partially missing image, thereby preventing duplication of the first and second virtual images. Here, since the second virtual image is at a closer position and is considered to have a large influence on the driver's vision, the second virtual image corresponding to the second virtual image is prioritized, and the first virtual image is considered. The image generation unit is controlled to perform image processing for deleting a part of the first image corresponding to. As a result, it is possible to reliably prevent the occurrence of the problem that the virtual images overlap and the visibility of the virtual image is reduced.

当業者は、例示した本発明に従う態様が、本発明の精神を逸脱することなく、さらに変更され得ることを容易に理解できるであろう。   Those skilled in the art will readily understand that the illustrated embodiments of the present invention can be further modified without departing from the spirit of the present invention.

車両が直線状の道路を走行している運転シーンにおける、虚像表示距離の異なる2つの虚像の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of two virtual images from which a virtual image display distance differs in the driving | running | working scene in which the vehicle is drive | working the linear road. 虚像表示距離を制御可能なヘッドアップディスプレイ(HUD)装置における虚像表示面の設定例を示す図である。It is a figure which shows the example of a setting of the virtual image display surface in the head-up display (HUD) apparatus which can control virtual image display distance. 図3(A)は、通常のアイボックスを示す図、図3(B)は、虚像位置の変更制御を実施した結果として実質的に拡張されたアイボックスを示す図、図3(C)〜図3(E)は、運動視差(運動視差による虚像の見え方の変化)を強調するように各虚像の位置を変更する例を示す図である。FIG. 3 (A) shows a normal eye box, FIG. 3 (B) shows a substantially expanded eye box as a result of implementing the change control of the virtual image position, FIG. 3 (C) to FIG. FIG. 3E is a diagram showing an example of changing the position of each virtual image so as to emphasize motion parallax (change in appearance of virtual image due to motion parallax). 本発明のHUD装置の全体構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the whole structure of the HUD apparatus of this invention. 本発明のHUD装置の、虚像表示制御部及び画像生成部の内部構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of an internal structure of the virtual image display control part of the HUD apparatus of this invention, and an image generation part. 視差画像を用いた立体的な対象物(立体オブジェクト)の表示例を示す図である。It is a figure which shows the example of a display of a three-dimensional target object (three-dimensional object) using a parallax image. 図4、図5に示されるHUD装置の主要な動作手順の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the main operation | movement procedure of the HUD apparatus shown by FIG. 4, FIG. 図8(A)、図8(B)は、2つの虚像を共に表示するときに、各虚像の重複が生じる可能性がある例を示す図、図8(C)、図8(D)は、虚像の変化代としての間隔を確保して各虚像の重複を生じさせない例を示す図である。8 (A) and 8 (B) are diagrams showing an example in which overlapping of virtual images may occur when two virtual images are displayed together, and FIGS. 8 (C) and 8 (D) are diagrams. FIG. 8 is a diagram showing an example in which an interval as a change margin of a virtual image is secured to prevent duplication of virtual images. 2つの虚像を共に表示するときに、より遠くに表示される虚像の一部を削除する(表示しない)ことによって各虚像の重複を生じない例を示す図である。FIG. 17 is a diagram illustrating an example in which overlapping of virtual images is not generated by deleting (not displaying) a part of virtual images displayed farther when two virtual images are displayed together.

以下に説明する最良の実施形態は、本発明を容易に理解するために用いられている。従って、当業者は、本発明が、以下に説明される実施形態によって不当に限定されないことを留意すべきである。   The preferred embodiments described below are used to easily understand the present invention. Accordingly, one of ordinary skill in the art should note that the present invention is not unduly limited by the embodiments described below.

図1は、車両が直線状の道路を走行している運転シーンにおける、虚像表示距離の異なる2つの虚像の表示例を示す図である。車両10は、直線状の舗装された道路2を時速60km/hで走行している。道路2には白線(左側の側線E1、センターラインE2、右側の側線E3)が引かれている。車両10は、被投影部材としてのウインドシールド(フロントガラス)3が設けられる。被投影部材は、コンバイナ等であってもよい。ヘッドアップディスプレイ(HUD)装置(図1では不図示)による虚像の表示は、虚像表示領域5内において可能である。図1の例では、虚像表示領域5は、破線で示される矩形の領域として示されている。   FIG. 1 is a view showing a display example of two virtual images having different virtual image display distances in a driving scene in which a vehicle travels on a straight road. The vehicle 10 travels on a straight paved road 2 at a speed of 60 km / h. White lines (a left side line E1, a center line E2, and a right side line E3) are drawn on the road 2. The vehicle 10 is provided with a windshield (front glass) 3 as a projection target member. The projection target may be a combiner or the like. The display of a virtual image by a head-up display (HUD) device (not shown in FIG. 1) is possible within the virtual image display area 5. In the example of FIG. 1, the virtual image display area 5 is shown as a rectangular area indicated by a broken line.

図1の例では、左奥に第1の虚像NV1(「東京」という文字、及び「進行方向を示す矢印」からなるナビゲーション表示)が表示されており、右手前に、第2の虚像NV2(ここでは、2重丸の内側に「60」と記載された制限速度表示)が表示されている。なお、車両10のインストルメントパネル11には、液晶表示装置等のディスプレイ(表示部)13が設けられており、図1の例では、このディスプレイ(表示部)13に、車速情報(ここでは「60km/h」)が表示されている。また、ステアリングホイール(ハンドル)7には、HUD装置100のオン/オフやモード設定等を行うための操作部9が設けられている。運転者(HUD装置のユーザー)は、この操作部9を操作することで、例えば、運動視差(運動視差による虚像の見え方)を強調する、虚像位置の変更制御を実施するか否かを、適宜、選択することが可能である。   In the example of FIG. 1, a first virtual image NV1 (a navigation display consisting of the characters "Tokyo" and "an arrow indicating the traveling direction") is displayed in the left back, and a second virtual image NV2 (in the front of the right) Here, the speed limit display described as "60" is displayed inside the double circle. The instrument panel 11 of the vehicle 10 is provided with a display (display unit) 13 such as a liquid crystal display device. In the example of FIG. 1, the display (display unit) 13 displays vehicle speed information (here 60 km / h ") is displayed. Further, the steering wheel (handle) 7 is provided with an operation unit 9 for performing on / off of the HUD device 100, mode setting, and the like. The driver (the user of the HUD device) operates the operation unit 9 to, for example, determine whether or not to perform change control of the virtual image position to emphasize motion parallax (the appearance of the virtual image by the motion parallax), It is possible to select as appropriate.

図2は、虚像表示距離を制御可能なHUD装置における虚像表示面の設定例を示す図である。なお、図2において、運転者(HUD装置100のユーザー)15の前方方向をZ軸方向とし、車両10の幅方向をX方向とし、上下方向(X方向に直交する方向、又は鉛直方向)をY方向とする(この点は、他の図面でも共通である)。   FIG. 2 is a diagram showing a setting example of a virtual image display surface in the HUD device capable of controlling the virtual image display distance. In FIG. 2, the forward direction of the driver (user of the HUD device 100) is taken as the Z-axis direction, the width direction of the vehicle 10 is taken as the X direction, and the vertical direction (the direction orthogonal to the X direction or the vertical direction) is taken. The Y direction is taken (this point is common to other drawings).

図2のHUD装置100は、基本的には「2面HUD装置」と称されるものであるが、ここでは、手前側の虚像表示面PS2の虚像表示距離L102が固定であり、一方、奥側の虚像表示面PS1については、虚像表示距離をL100、L101(L101<L100)に切り換えることが可能となっている。したがって、よりダイナミックな、奥行き感のある虚像表示が可能である。なお、虚像表示距離がL100である場合の虚像表示面をPS1(a)と表記し、虚像表示距離がL101である場合の虚像表示面をPS1(b)と表記している。   The HUD device 100 of FIG. 2 is basically referred to as a "two-surface HUD device", but here, the virtual image display distance L102 of the virtual image display surface PS2 on the near side is fixed, while For the virtual image display surface PS1 on the side, it is possible to switch the virtual image display distance to L100 and L101 (L101 <L100). Therefore, it is possible to display a more dynamic virtual image with a sense of depth. The virtual image display surface when the virtual image display distance is L100 is described as PS1 (a), and the virtual image display surface when the virtual image display distance is L101 is described as PS1 (b).

HUD装置100は、例えば車両10のダッシュボード(不図示)内に設置されており、下方から上方に向けて画像(画像の表示光)K1、K2を投影(投射)する。画像の表示光(以下、単に、表示光と称する場合がある)K1、K2は、その一部が、被投影部材としてのウインドシールド(コンバイナ等であってもよい)3で反射され、運転者(ユーザー)15の目(瞳)1の位置に設定されているアイボックスEBの領域に集められる。これにより、運転者(ユーザー)15は、虚像NV1、NV2を視認することができる。   The HUD device 100 is installed, for example, in a dashboard (not shown) of the vehicle 10, and projects (projects) an image (display light of an image) K1 and K2 from the lower side to the upper side. A part of display light K1 and K2 of an image (hereinafter, may be simply referred to as display light) is reflected by a windshield (may be a combiner etc.) 3 as a projection target member, and the driver (User) It is collected in the area of the eye box EB set at the position of the eye 15 (pupil) 1. Thereby, the driver (user) 15 can visually recognize the virtual images NV1 and NV2.

ここで、第1の虚像NV1(「東京」という文字、及び「進行方向を示す矢印」からなるナビゲーション表示)は、奥側の虚像表示面PS1(a)又はPS1(b)上に表示され、第2の虚像NV2(ここでは、2重丸の内側に「60」と記載された制限速度表示)は、手前側の虚像表示面PS2(虚像表示距離L102は固定)上に表示される。   Here, the first virtual image NV1 (navigation display consisting of the characters “Tokyo” and the “arrow indicating the traveling direction”) is displayed on the rear virtual image display surface PS1 (a) or PS1 (b), The second virtual image NV2 (in this case, the speed limit indicated by "60" inside the double circle) is displayed on the near side virtual image display surface PS2 (the virtual image display distance L102 is fixed).

次に、アイボックスEBについて説明する。HUD装置100の光学設計にあたっては、運転者(HUD装置100のユーザー)の目(瞳)1の位置を基準として、虚像を視認できる(虚像を視認することが可能である)範囲であるアイボックス(Eyebox)が設定されるのが通常である。ここで、「アイボックス」とは、例えば、運転者の目の位置を含む所定の幅を有する上下左右の領域である。   Next, the eyebox EB will be described. In the optical design of the HUD device 100, an eye box in which the virtual image can be viewed (the virtual image can be viewed) with reference to the position of the eye (pupil) 1 of the driver (user of the HUD device 100). Usually, (Eyebox) is set. Here, the “eye box” is, for example, the upper, lower, left, and right areas having a predetermined width including the position of the driver's eyes.

上述のとおり、車両10のダッシュボード等に格納されるHUD装置100からは、例えば、所定の立体角を有して画像の表示光(光線)K1、K2が被投影部材としてのウインドシールド3に投影(投射)される。その表示光K1、K2の一部が被投影部材としてのウインドシールド3で反射して運転者(ユーザー)15に向かい、アイボックスEB内に集められる。よって、アイボックスEBの範囲内であれば、運転者(ユーザー)15の目(具体的には、例えば瞳)1の位置が上下左右に移動しても、虚像を視認することが可能である。   As described above, from the HUD device 100 stored in the dashboard or the like of the vehicle 10, for example, the display light (light rays) K1 and K2 of an image having a predetermined solid angle is used as the windshield 3 as a projection target member Projected (projected). A part of the display lights K1 and K2 is reflected by the windshield 3 as a projection target member, travels to the driver (user) 15, and is collected in the eye box EB. Therefore, within the range of the eye box EB, it is possible to visually recognize the virtual image even if the position of the eye (specifically, for example, the pupil) 1 of the driver (user) 15 moves vertically and horizontally. .

なお、「虚像を視認できる(虚像を視認することが可能である)範囲」としては、その範囲外となると虚像が見えなくなる、という意味での範囲と、その範囲外では、虚像の歪みが増大して適正な視認ができなくなる、という意味での範囲があるが、本明細書では、いずれであってもよいが、アイボックスを広義に解釈するとすれば、前者の意味で用いるのが一般的であろうと考えられる。   As “the range where the virtual image can be seen (the virtual image can be seen)”, distortion of the virtual image is increased in the range in the sense that the virtual image disappears outside the range and outside the range There is a range in the sense that it will not be able to be properly viewed, but in this specification it may be any, but if the eyebox is to be interpreted in a broad sense, it is generally used in the former sense It is thought that it will be.

図3(A)は、通常のアイボックスを示す図、図3(B)は、虚像位置の変更制御を実施した結果として実質的に拡張されたアイボックスを示す図、図3(C)〜図3(E)は、運動視差(運動視差による虚像の見え方の変化)を強調するように各虚像の位置を変更する例を示す図である。   FIG. 3 (A) shows a normal eye box, FIG. 3 (B) shows a substantially expanded eye box as a result of implementing the change control of the virtual image position, FIG. 3 (C) to FIG. FIG. 3E is a diagram showing an example of changing the position of each virtual image so as to emphasize motion parallax (change in appearance of virtual image due to motion parallax).

図3(A)において、本発明における虚像位置の変更制御を実施する前のアイボックス(従来のアイボックス)EBは、目1の瞳を中心として、左右上下の各方向にQ1a、Q2a、Q3a、Q4aの変化代が設けられている。Q1a、Q2a、Q3a、Q4aは、例えば、50mmに設定されている。この変化代を超えて、視点(目1の瞳)の位置が変動すると、例えば虚像の視認ができなくなる。よって、図3(A)のようなアイボックスEBの設定では、HUD装置100において得ることができる運動視差(運動視差による見え方の変化)は、Q1a、Q2a、Q3a、Q4aの各変化代の距離相当の運動視差に限られる。   In FIG. 3A, the eye box (conventional eye box) EB before the change control of the virtual image position in the present invention is Q1a, Q2a, Q3a in the left, right, upper, and lower directions with the pupil of eye 1 as the center. , Q4a change allowance is provided. For example, Q1a, Q2a, Q3a, and Q4a are set to 50 mm. If the position of the viewpoint (the pupil of the eye 1) changes beyond this variation, for example, the virtual image can not be viewed. Therefore, in the setting of the eye box EB as shown in FIG. 3A, the motion parallax (change in appearance due to the motion parallax) which can be obtained in the HUD device 100 is the change margin of each of Q1a, Q2a, Q3a, Q4a. It is limited to motion parallax equivalent to distance.

ここで、図3(C)〜図3(E)を参照する。図3(C)の例では、目(瞳)1が、右方向に、アイボックスEBを逸脱しない範囲で、距離L0(L0≦Q1a)だけ移動した場合を想定する(なお、仮に、目(瞳)1の移動が、アイボックスEBを逸脱した場合は、逸脱した部分は、例えば無視する)。このとき、運動視差(運動視差による虚像の見え方の変化)が強調されるように、左奥(運転者の位置を基準としてより遠方)に表示される虚像NV1をL1(L1≧0)だけ左方向(目1の移動方向とは反対の方向)に移動する。また、右手前(運転者の位置を基準としてより近く)に表示される虚像NV2を、L2(L2>L1)だけ左方向(目1の移動方向とは反対の方向)に移動する。なお、参照符号300は、目(瞳)1の視野範囲を示している。   Here, FIG. 3C to FIG. 3E will be referred to. In the example of FIG. 3C, it is assumed that the eye (pupil) 1 has moved in the right direction by a distance L0 (L0 ≦ Q1a) without departing from the eye box EB (it is assumed that the eye (temporarily) If the movement of the pupil 1) deviates from the eye box EB, the deviated part is ignored, for example. At this time, the virtual image NV1 displayed in the left back (more distant with respect to the position of the driver) is L1 (L1 ≧ 0) so that motion parallax (change in appearance of virtual image due to motion parallax) is emphasized. It moves in the left direction (the direction opposite to the movement direction of the eye 1). In addition, the virtual image NV2 displayed in front of the right (closer to the position of the driver) is moved leftward (a direction opposite to the movement direction of the eye 1) by L2 (L2> L1). Reference numeral 300 indicates the visual field range of the eye (pupil) 1.

虚像位置が積極的に変更されることから、目1の移動に伴って自然に生じる運動視差を超える運動視差が実現されたことになり、これによって、より大きな見え方の変化が生じる。よって、遠くの虚像NV1と、近くの虚像NV2との距離感が鮮明となり、運転者(ユーザー)15の運動視差による距離知覚が容易化される。   Since the virtual image position is actively changed, motion parallax exceeding the motion parallax naturally occurring with the movement of the eye 1 is realized, which causes a larger change in appearance. Therefore, the sense of distance between the far virtual image NV1 and the near virtual image NV2 becomes clear, and the distance perception by the driver (user) 15 due to the motion parallax is facilitated.

図3(D)の例では、右奥に虚像NV1が表示され、左手前に虚像NV2が表示され、また、目(瞳)1は、左方向にL0だけ移動される。図3(D)の例においても、図3(C)の例と同様に、目(瞳)1の移動方向とは反対の方向(ここでは右方向)に、虚像位置が積極的に変更され、上記と同様の効果が得られる。   In the example of FIG. 3D, the virtual image NV1 is displayed in the back right, the virtual image NV2 is displayed in front of the left, and the eye (pupil) 1 is moved by L0 in the left direction. Also in the example of FIG. 3D, similarly to the example of FIG. 3C, the virtual image position is positively changed in the direction (here, the right direction) opposite to the moving direction of the eye (pupil) 1 The same effect as the above can be obtained.

図3(E)の例では、虚像NV1、NV2は、目(瞳)1から同じ距離だけ遠方にある。言い換えれば、各虚像NV1、NV2は、同じ虚像表示距離の虚像表示面上に表示されている。目(瞳)1が右方向にL0だけ移動されると、各虚像NV1、NV2は共に、左方向(目(瞳)1の移動方向とは反対の方向)にL1だけ移動される。ここで、L1が零ではない場合(L1≠0の場合)は、虚像位置の積極的な変更による上記の効果を得ることができる。   In the example of FIG. 3E, the virtual images NV1 and NV2 are distant from the eye (pupil) 1 by the same distance. In other words, the virtual images NV1 and NV2 are displayed on the virtual image display surface of the same virtual image display distance. When the eye (pupil) 1 is moved rightward by L0, both virtual images NV1 and NV2 are moved leftward (in the direction opposite to the movement direction of the eye (pupil) 1) by L1. Here, when L1 is not zero (in the case of L1 ≠ 0), it is possible to obtain the above-mentioned effect by positively changing the virtual image position.

図3(C)〜図3(E)のような虚像位置の変更制御が実施されることで、自然に生じる運動視差を超える運動視差が実現されたことになり、これは、見方を変えれば、図3(B)に示されるように、拡大されたアイボックスEB(W)が実現されたということができる。アイボックスEB(W)において、目1の瞳を中心として、左右上下の各方向に設けられる変化代Q1b、Q2b、Q3b、Q4bは、例えば100mmに設定され、図3(a)の例に比べて、変化代が2倍に拡大されている。   By performing the change control of the virtual image position as shown in FIG. 3 (C) to FIG. 3 (E), the motion parallax exceeding the naturally occurring motion parallax is realized. As shown in FIG. 3B, it can be said that the enlarged eye box EB (W) is realized. In the eye box EB (W), the variation margins Q1b, Q2b, Q3b, Q4b provided in the left, right, upper, and lower directions with the pupil of the eye 1 as the center are set to 100 mm, for example, and compared with the example of FIG. The cost of change has been doubled.

このように、本実施形態によれば、運転者の視点位置の移動によって自然に生じる相対的な運動視差を超える運動視差による、対象物の見え方の変化がもたらされる。言い換えれば、アイボックスの面積に制約があるHUD装置100においても、運動視差による十分な表示変化(立体感を強調できる表示変化を含む)が実現され、距離知覚を助ける運動視差の恩恵を十分に得ることができる。別の見方をすれば、アイボックスEBの面積が実質的に拡張されたのと同様の効果を得ることができる。従って、アイボックスEB内において運動視差を効果的に生じさせて、運転者15による虚像の距離知覚を容易化することが可能なHUD装置100が実現される。   Thus, according to the present embodiment, a change in the appearance of the object is brought about by the motion parallax exceeding the relative motion parallax naturally generated by the movement of the viewpoint position of the driver. In other words, even in the HUD device 100 in which the area of the eye box is restricted, sufficient display change (including display change capable of emphasizing the three-dimensional effect) is realized due to motion parallax, and the benefits of motion parallax aiding distance perception are sufficiently achieved. You can get it. From another viewpoint, it is possible to obtain the same effect as the area of the eye box EB is substantially expanded. Therefore, the HUD device 100 capable of effectively generating motion parallax in the eye box EB and facilitating the distance perception of the virtual image by the driver 15 is realized.

図4は、本発明のHUD装置の全体構成の一例を示す図である。なお、図4において、前掲の図面と共通する部分には、同じ参照符号を付している(この点は、他の図面についても同様である)。   FIG. 4 is a diagram showing an example of the entire configuration of the HUD device of the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals are given to parts common to the above-mentioned drawings (this point is the same for the other drawings).

HUD装置100は、ミラー70、71と、回動部73を中心に所定角度の回動が可能な凹面鏡であるミラー72と、画像形成部を構成するスクリーン46a、46b、配光制御用のレンズ44と、制御部300と、を有する。スクリーン46a及び配光制御用のレンズ44は可動である。スクリーン46aの画像表示面47aに表示される画像Maの出射光によって表示光K1が生成され、スクリーン46bの画像表示面47bに表示される画像Mbの出射光によって表示光K2が生成される。表示光K1、K2(言い換えれば画像)は、被投影部材としてのウインドシールド3に投射され(言い換えれば、画像が投影され)、表示光K1、K2の一部がウインドシールド3にて反射してアイボックスEBに集められる。   The HUD device 100 includes mirrors 70 and 71, a mirror 72 which is a concave mirror capable of rotating at a predetermined angle around a rotating portion 73, screens 46a and 46b constituting an image forming portion, and a lens for light distribution control. 44 and a control unit 300. The screen 46 a and the lens 44 for light distribution control are movable. The display light K1 is generated by the emitted light of the image Ma displayed on the image display surface 47a of the screen 46a, and the display light K2 is generated by the emitted light of the image Mb displayed on the image display surface 47b of the screen 46b. The display lights K1 and K2 (in other words, an image) are projected on the windshield 3 as a projection target member (in other words, the image is projected), and part of the display lights K1 and K2 are reflected by the windshield 3 Collected in eye box EB.

なお、図4では、虚像表示の例として、図2で説明した例を用いている。また、運転者(ユーザー)15の視点位置が、例えば、左右方向(X軸方向)にずれた場合には、虚像表示距離が最も短い虚像表示面PS2上の虚像NV2の変化量が最も大きくなる。虚像表示面PS1(b)上の虚像NV1の変化量は、虚像NV2の変化量よりも小さい。また、虚像表示面PS1(a)上の虚像NV1については、ここでは変化させないものとする。   In FIG. 4, the example described in FIG. 2 is used as an example of virtual image display. In addition, when the viewpoint position of the driver (user) 15 is shifted in the left-right direction (X-axis direction), for example, the change amount of the virtual image NV2 on the virtual image display surface PS2 with the shortest virtual image display distance is largest. . The amount of change of the virtual image NV1 on the virtual image display surface PS1 (b) is smaller than the amount of change of the virtual image NV2. Further, the virtual image NV1 on the virtual image display surface PS1 (a) is not changed here.

また、HUD装置100は、制御部300を有する。制御部300は、ミラー角度制御部301と、ミラー角度検出部302と、虚像表示制御部306と、車両10に備わる実景撮像カメラ(例えば、赤外線ステレオカメラ等)200から送られてくる撮像画像を解析する画像解析部314と、車両10に備わる車両情報取得部312から送られてくる車両情報等に基づいて運転シーンを判定する運転シーン判定部316と、車両10に備わる視点撮像カメラ(瞳カメラ)202からの視点情報が入力される視点情報入力部318と、視点位置検出部320と、虚像表示制御部306(視点変移検出部340、奥行き情報生成部31等を有する)306と、画像生成部33と、虚像表示距離制御部50と、を有する。   The HUD device 100 also includes a control unit 300. The control unit 300 includes a mirror angle control unit 301, a mirror angle detection unit 302, a virtual image display control unit 306, and a captured image sent from a real scene imaging camera (for example, an infrared stereo camera etc.) 200 provided in the vehicle 10. An image analysis unit 314 to analyze, a driving scene determination unit 316 that determines a driving scene based on vehicle information and the like sent from a vehicle information acquisition unit 312 of the vehicle 10, and a viewpoint imaging camera (pupil camera of the vehicle 10 A viewpoint information input unit 318 to which viewpoint information from the) 202 is input, a viewpoint position detection unit 320, a virtual image display control unit 306 (having a viewpoint transition detection unit 340, a depth information generation unit 31 and the like) 306, and image generation And a virtual image display distance control unit 50.

虚像表示距離制御部50は、レンズ駆動部51と、スクリーン駆動部53とを有する。レンズ駆動部51及びスクリーン駆動部53によってレンズ44及びスクリーン46aの位置が、光路に沿って、言い換えれば、レンズ44(及びスクリーン46a)の光軸に沿う方向に移動することで、虚像表示面PS1(a)、(b)を適宜、切り換えることができる。なお、スクリーン46bは位置が固定である。上述のとおり、図4の例では、表示光K2は、制限速度を表示するために使用される。   The virtual image display distance control unit 50 includes a lens drive unit 51 and a screen drive unit 53. The position of the lens 44 and the screen 46a is moved by the lens driving unit 51 and the screen driving unit 53 along the optical path, in other words, in the direction along the optical axis of the lens 44 (and the screen 46a). (A) and (b) can be switched as appropriate. The screen 46b is fixed in position. As described above, in the example of FIG. 4, the display light K2 is used to display the speed limit.

また、凹面鏡であるミラー72が回動部73を中心として回動されると、その回動角の情報が、ミラー角度制御部301からミラー角度検出部302に供給される。検出されたミラー角度情報は、虚像表示制御部306及び画像生成部33に供給される。   In addition, when the mirror 72 which is a concave mirror is rotated about the rotation unit 73, information on the rotation angle is supplied from the mirror angle control unit 301 to the mirror angle detection unit 302. The detected mirror angle information is supplied to the virtual image display control unit 306 and the image generation unit 33.

また、図4の例では、車両10には、運転支援システム402や路車間通信システム404等と無線通信を行って各種の情報を取得する無線通信部308と、ECU310と、バスBUSと、車両情報取得部(あるいは車両情報入力部)312と、が備わっている。   Further, in the example of FIG. 4, the vehicle 10 performs wireless communication with the driving support system 402, the road-vehicle communication system 404, and the like to acquire various information, the ECU 310, the bus BUS, and the vehicle. An information acquisition unit (or vehicle information input unit) 312 is provided.

図5は、本発明のHUD装置の、虚像表示制御部及び画像生成部の内部構成の一例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing an example of an internal configuration of a virtual image display control unit and an image generation unit of the HUD device of the present invention.

虚像表示制御部306は、視点変移検出部340(視点の変化量検出部342と、視点の変化方向検出部344とを含む)と、制御情報生成部331と、奥行き情報生成部31と、を有する。また、画像生成部33は、画像シフト制御部又はシフト後の3次元画像を生成する画像レンダリング部335を有する。   The virtual image display control unit 306 includes a viewpoint shift detection unit 340 (including a viewpoint change amount detection unit 342 and a viewpoint change direction detection unit 344), a control information generation unit 331, and a depth information generation unit 31. Have. The image generation unit 33 further includes an image shift control unit or an image rendering unit 335 that generates a three-dimensional image after shift.

虚像表示制御部306の視点変移検出部340は、アイボックスEB内において運転者15の視点位置が移動した場合に、視点位置検出部320によって検出された視点位置の情報に基づいて、視点位置の変化量、及び視点位置の変化の方向を検出する。   The viewpoint shift detection unit 340 of the virtual image display control unit 306 determines the viewpoint position based on the information on the viewpoint position detected by the viewpoint position detection unit 320 when the viewpoint position of the driver 15 moves in the eyebox EB. The amount of change and the direction of the change in viewpoint position are detected.

制御情報生成部331には、変化量検出部342からの視点位置の変化量の情報(第1の情報)と、変化方向の検出部344からの視点位置の変化方向の情報(第2の情報)と、奥行き情報生成部31が生成する奥行き情報(言い換えれば、虚像表示距離:第3の情報)と、が入力される。   The control information generation unit 331 includes information (first information) of the change amount of the viewpoint position from the change amount detection unit 342 and information (second information) of the change direction of the viewpoint position from the change direction detection unit 344. And depth information (in other words, virtual image display distance: third information) generated by the depth information generation unit 31 are input.

制御情報生成部331は、検出された変化量及び変化の方向と、奥行き情報(虚像表示距離)と、に基づいて(言い換えれば、第1〜第3の各情報に基づいて)、又は、検出された視点位置の変化の方向と、虚像表示距離と、に基づいて(言い換えれば、第2、第3の情報に基づいて)、制御情報を生成し、これによって画像生成部33を制御して、運動視差による虚像の見え方の変化を強調するように虚像NV1、NV2の位置を変化させる、又は、運動視差による虚像NV1、NV2の見え方の変化を強調するように虚像NV1、NV2の位置を変化させ、かつ、その虚像NV1、NV2の位置の変化に対応するように、虚像として表示される対象物(立体オブジェクト)の立体形状を変化させる。   The control information generation unit 331 detects the amount of change, the direction of the change, and the depth information (virtual image display distance) (in other words, based on the first to third pieces of information) or the detection Control information is generated based on the direction of change of the viewpoint position and the virtual image display distance (in other words, based on the second and third information), and the image generation unit 33 is controlled by this. Positions of virtual images NV1 and NV2 to change positions of virtual images NV1 and NV2 so as to emphasize changes in appearance of virtual images due to motion parallax, or to emphasize changes in appearance of virtual images NV1 and NV2 due to motion parallax And change the three-dimensional shape of the object (three-dimensional object) displayed as a virtual image so as to correspond to the change in position of the virtual images NV1 and NV2.

画像生成部33の画像シフト制御部又は画像レンダリング部335は、虚像表示制御部306から送られてくる制御情報に応じて、画像のシフト(ならびに、シフト後の3次元オブジェクトの立体形状生成)を実行する。   The image shift control unit or the image rendering unit 335 of the image generation unit 33 shifts the image (and generates a three-dimensional shape of the three-dimensional object after shift) according to the control information sent from the virtual image display control unit 306. Run.

このように、運転者15の視点位置がアイボックスEB内で移動した場合に、虚像表示制御部306による虚像位置の変更制御が実施され、運動視差による虚像の見え方の変化を強調するように虚像の位置が変化する。このとき、虚像として表示される対象物が立体的な対象物(立体オブジェクト)である場合には、虚像の位置の変化と共に、虚像の位置の変化に対応するように、その対象物の立体形状を変化させる(例えば、正面しか見えていなかったものが側面も見えるように形状を変化させる)ことが併せて行われる。   As described above, when the viewpoint position of the driver 15 moves in the eyebox EB, the change control of the virtual image position by the virtual image display control unit 306 is performed to emphasize the change in the appearance of the virtual image due to motion parallax. The position of the virtual image changes. At this time, when the object displayed as a virtual image is a three-dimensional object (three-dimensional object), the three-dimensional shape of the object so as to correspond to the change of the position of the virtual image as well as the change of the position of the virtual image (For example, changing the shape so that the side can be seen as well as the one seen from the front) is also performed.

また、上述のとおり、虚像表示制御部306が虚像位置の変更制御を行う場合、その虚像位置の変更制御のための基礎となる情報として、「検出された視点位置の変化量(第1の情報)」、「検出された視点位置の変化の方向(第2の情報)」、「表示する対象物の虚像表示距離(第3の情報)」の3つを採用する場合と、「検出された視点位置の変化の方向(第2の情報)」及び「表示する対象物の虚像表示距離(第3の情報)」の2つを採用する場合とが考えられる。   Further, as described above, when the virtual image display control unit 306 performs change control of the virtual image position, “the amount of change of the detected viewpoint position (first information ")", "Direction of change of detected viewpoint position (second information)", and "virtual image display distance of object to be displayed (third information)" and "detected" It is conceivable to adopt two cases of the direction of change of the viewpoint position (second information) and the virtual image display distance of the object to be displayed (third information).

前者の場合は、例えば、視点位置の変化の方向とは反対の方向に、視点位置の変化量及び虚像表示距離に基づいて算出される変化量だけ、虚像位置(虚像表示位置)を変化させることができる。なお、このとき、視点位置の変化量が増える(減少する)程、虚像位置の変化量を増やす(減らす)という制御を行ってもよく、あるいは、視点位置の変化量を予め複数の領域(ゾーン)に分けておき、検出された変化量がどのゾーンに属するかに応じて虚像位置の変化量を一義的に決定する、という制御を行ってもよい。   In the former case, for example, the virtual image position (virtual image display position) is changed by the change amount calculated based on the change amount of the viewpoint position and the virtual image display distance in the direction opposite to the change direction of the viewpoint position. Can. At this time, control may be performed to increase (decrease) the amount of change in the virtual image position as the amount of change in the viewpoint position increases (decreases), or the amount of change in the viewpoint position may Control may be performed such that the change amount of the virtual image position is uniquely determined according to which zone the detected change amount belongs to.

また、後者の場合は、視点位置の変化量は問題とせず、例えば、アイボックスEB内で閾値以上の視点位置の変化があったときは、虚像位置(虚像表示位置)を、予め定められている所定量だけ変化させる、という制御を行ってもよい。   In the latter case, the amount of change in the viewpoint position does not matter. For example, when there is a change in the viewpoint position above the threshold in the eyebox EB, the virtual image position (virtual image display position) is determined in advance. The control may be performed to change by a predetermined amount.

また、虚像表示制御部306の視点変移検出部340には、運転シーン判定部316からの運転シーン情報が入力されている。これは、例えば、車両10が、例えば大きな凹凸が多い未舗装の道を走行していたり、あるいは、カーブが続く坂道を走行していたりするような場合は、運動視差の強調による距離知覚は特に重要ではないことから、このような運転シーンでは制御情報を生成せず、直線状の道路を安定して走行している場合のように、運動視差の強調に適した運転シーンにて、効果的に上記の虚像位置の変更制御を実行しようとするものである。これによって、無駄な虚像位置の変更制御を行わずにすむ。   The driving scene information from the driving scene determination unit 316 is input to the viewpoint shift detection unit 340 of the virtual image display control unit 306. This is because, for example, when the vehicle 10 travels, for example, on an unpaved road with large unevenness or travels on a slope where curves continue, the distance perception by enhancement of the motion parallax is particularly important. Since it is not important, in such a driving scene, no control information is generated, and it is effective in a driving scene suitable for emphasizing motion parallax, as in the case of stably traveling on a straight road. It is intended to execute the above-mentioned change control of the virtual image position. By this, unnecessary change control of the virtual image position can be avoided.

虚像位置の変更制御によって、運転者15の視点位置の移動によって自然に生じる相対的な運動視差を超える運動視差による、対象物の見え方の変化がもたらされる。言い換えれば、アイボックスEBの面積に制約があるHUD装置100においても、運動視差による十分な表示変化(立体感を強調できる表示変化を含む)が実現され、距離知覚を助ける運動視差の恩恵を十分に得ることができる。別の見方をすれば、アイボックスEBの面積が実質的に拡張されたのと同様の効果を得ることができる。従って、アイボックスEB内において運動視差を効果的に生じさせて、運転者15による虚像の距離知覚を容易化することが可能なHUD装置100を提供することができる。   The change control of the virtual image position brings about a change in the appearance of the object due to the motion parallax exceeding the relative motion parallax naturally generated by the movement of the viewpoint position of the driver 15. In other words, even in the HUD device 100 in which the area of the eye box EB is restricted, sufficient display change (including display change capable of emphasizing the three-dimensional effect) is realized due to motion parallax, and the benefit of motion parallax assisting distance perception is sufficient Can be obtained. From another viewpoint, it is possible to obtain the same effect as the area of the eye box EB is substantially expanded. Therefore, it is possible to provide the HUD device 100 capable of effectively generating the motion parallax in the eyebox EB to facilitate the distance perception of the virtual image by the driver 15.

また、虚像表示距離として、第1の虚像表示距離と、第1の虚像表示距離よりも短い第2の虚像表示距離と、を選択でき、かつ、前記第1の虚像表示距離における虚像の位置の変化量をL1とし、第2の虚像表示距離における虚像の位置の変化量をL2とする場合に、
虚像表示制御部306は、L1≧0、かつ、L2>L1となるように、虚像の位置を変化させてもよい。
Further, as the virtual image display distance, it is possible to select the first virtual image display distance and the second virtual image display distance shorter than the first virtual image display distance, and at the position of the virtual image at the first virtual image display distance. Assuming that the amount of change is L1, and the amount of change in position of the virtual image in the second virtual image display distance is L2,
The virtual image display control unit 306 may change the position of the virtual image so that L1 ≧ 0 and L2> L1.

言い換えれば、虚像表示距離として、第1の虚像表示距離と、第1の虚像表示距離よりも短い第2の虚像表示距離と、を選択できる場合に、第2の虚像表示距離が選択される場合(言い換えれば、運転者15から見て、より近くに対象物の虚像が表示される場合)には、第1の虚像表示距離が選択される場合(言い換えれば、運転者から見て、より遠くに対象物の虚像が表示される場合)に比べて、虚像の変化量が大きくなるように(言い換えれば、L2>L1となるように)、虚像の位置が制御されるのが好ましい。これによって、運動視差による距離知覚により、運転者15の、対象物の遠近の距離知覚が容易化される。   In other words, when the first virtual image display distance and the second virtual image display distance shorter than the first virtual image display distance can be selected as the virtual image display distance, the second virtual image display distance is selected (In other words, when the virtual image of the object is displayed closer to the driver 15 as viewed from the driver 15), the first virtual image display distance is selected (in other words, it is farther from the driver) Preferably, the position of the virtual image is controlled such that the amount of change of the virtual image is larger (in other words, L2> L1) than when the virtual image of the object is displayed. Thus, distance perception by the motion parallax facilitates the distance perception of the distance between the driver 15 and the object.

また、第1の虚像表示距離が選択される場合における虚像の位置の変化量L1は、L1≧0である。言い換えれば、対象物の虚像が運転者15から見て遠くにある場合には、虚像位置の変更制御は実施しない場合もあり得る(L1=0)。この場合であっても、対象物の虚像が運転者15から見て近くにある対象物の虚像については、自然に生じる運動視差を超える運動視差による表示変化が実現されることから、上記と同様の効果を得ることができる。   Further, when the first virtual image display distance is selected, the change amount L1 of the position of the virtual image is L1L0. In other words, when the virtual image of the object is far from the driver 15, the change control of the virtual image position may not be performed (L1 = 0). Even in this case, as for the virtual image of the object whose virtual image of the object is close to the driver 15 as seen from the driver 15, the display change due to the motion parallax exceeding the naturally occurring motion parallax is realized as in the above. You can get the effect of

また、虚像表示制御部306は、上記のとおり、視点位置の変化の方向とは反対の方向に、虚像の位置を変化させてもよい。言い換えれば、検出された視点位置の変化の方向(例えば、右、左、上、下)とは反対の方向(例えば、左、右、下、上)の方向に、虚像の位置を変化させる。これによって、運動視差をより強調するような虚像位置の制御が実現される。   Further, as described above, the virtual image display control unit 306 may change the position of the virtual image in the direction opposite to the direction of the change of the viewpoint position. In other words, the position of the virtual image is changed in the direction (for example, left, right, lower, upper) opposite to the direction of change of the detected viewpoint position (for example, right, left, upper, lower). By this, control of the virtual image position which emphasizes motion parallax more is realized.

また、虚像表示制御部306は、アイボックスEB内における、運転者15の視点位置の、車両10の幅方向(X軸方向)である左右方向、又は、左右方向に直交する上下方向(Y軸方向)における変化を検出してもよい。車両10を運転中の運転者15の顔(目)が動くのは主に左右(及び上下)の方向と考えられることから、これらの方向における視線位置の変化を検出することとしている。但し、例えば、左右方向についての視点移動のみを検出する、というような変形は適宜、なし得る。また、例えば、運転者15の顔(目)が斜めに移動した場合には、その移動を、左右や上下の成分に分解し、各成分を、各方向における変化量として検出してもよい。   In addition, the virtual image display control unit 306 is a horizontal direction that is the width direction (X-axis direction) of the vehicle 10 or a vertical direction (Y-axis that is orthogonal to the horizontal direction) of the viewpoint position of the driver 15 in the eyebox EB. Changes in direction) may be detected. Since it is considered that the face (eye) of the driver 15 driving the vehicle 10 moves mainly in the left and right (and upper and lower) directions, it is decided to detect the change in the gaze position in these directions. However, for example, a modification such as detecting only viewpoint movement in the left-right direction can be made as appropriate. Further, for example, when the face (eye) of the driver 15 moves obliquely, the movement may be decomposed into left, right, upper and lower components, and each component may be detected as a variation in each direction.

また、虚像表示制御部306は、虚像の位置を変化させる場合に、視点位置の変化の方向に応じて変化量を異ならせてもよい。視点の変化の方向に基づいて、虚像位置の変化量を異ならせる(言い換えれば、変化の方向に応じて、変化量に重み付けをして調整する)ことを許容するものである。これによって、運動視差の強調による距離知覚を容易化するという効果はそのままにして、HUD装置100における虚像位置の変更制御の負担を軽減することが可能となる。   Further, when changing the position of the virtual image, the virtual image display control unit 306 may make the amount of change different according to the direction of the change of the viewpoint position. The variation amount of the virtual image position is allowed to differ based on the direction of the change of the viewpoint (in other words, the variation amount is weighted and adjusted according to the direction of the variation). As a result, it is possible to reduce the burden of change control of the virtual image position in the HUD device 100 while keeping the effect of facilitating the distance perception by emphasizing the motion parallax as it is.

例えば、視点が上下に移動する頻度は、視点が左右に移動する頻度に比べて少ないと考えられることから、視点が上下方向に移動した場合の虚像位置の変化量(変化量が零の場合もある)よりも、視点が左右に移動した場合の虚像位置の変化量を大きくすることが考えられる。また、視点が左右に移動する場合に、一方の目の視点が他方の目に近づくように移動する場合には、眉間の距離が限られていることからアイボックスEBの拡張には限度があり、よって運動視差の強調の程度を小さくし、他方の目から離れる方向に移動する場合には、運動視差の強調の程度をより大きくするといったことが考えられる。   For example, since the frequency at which the viewpoint moves up and down is considered to be smaller than the frequency at which the viewpoint moves left and right, the amount of change in virtual image position when the viewpoint moves up and down (even if the amount of change is zero) It is conceivable to increase the change amount of the virtual image position when the viewpoint moves to the left and right, rather than the above. In addition, when the viewpoint moves to the left and right, when the viewpoint of one eye moves so as to approach the other eye, the distance between the eyebrows is limited and the expansion of the eye box EB has a limit. Therefore, it is conceivable to reduce the degree of enhancement of motion parallax and to increase the degree of enhancement of motion parallax when moving away from the other eye.

また、虚像位置の変更制御の対象とする虚像は、例えば、実景である対象物に重畳して表示する必要のない非重畳コンテンツの画像の虚像としてもよい。HUD装置100が表示するコンテンツには、一例として、実景に重畳するべき重畳コンテンツ(例えば、前方の車両の移動又は動きに応じてその車両位置に重畳される注意喚起マーク等)と、実景に重畳する必要のない(対象物の移動又は動きに応じて表示位置を動的に変化させる必要のない)非重畳コンテンツ(例えば、車速表示、制限速度表示、あるいは、例えば「東京」の文字及び進行方向を示す矢印等)と、が含まれる。   In addition, a virtual image to be subjected to change control of the virtual image position may be, for example, a virtual image of an image of non-overlapping content which does not need to be displayed superimposed on an object as a real scene. The content displayed by the HUD device 100 includes, as an example, superimposed content to be superimposed on the real scene (for example, a warning mark superimposed on the vehicle position according to the movement or movement of the vehicle ahead) and the real landscape Non-overlapping content (for example, vehicle speed display, speed limit display, or, for example, “Tokyo” characters and traveling direction). And arrows) and the like.

ここで、重畳コンテンツの虚像について、運動視差を強調するための虚像位置の変更制御を行うと、実景の対象物に対する重畳の精度が低下するおそれがあるため、比較的自由に表示箇所を決めることが可能な非重畳コンテンツの虚像に関して、虚像位置の変更制御を実行することが好ましい。但し、重畳コンテンツについての虚像位置の変更制御の実行を排除するものではない。   Here, when the change control of the virtual image position for emphasizing motion parallax is performed for the virtual image of the superimposed content, the accuracy of the superposition on the object of the real view may be reduced, so the display location is determined relatively freely. It is preferable to perform change control of virtual image position regarding the virtual image of the non-overlapping content which can be. However, this does not exclude the execution of the change control of the virtual image position for the superimposed content.

図6は、視差画像を用いた立体的な対象物(立体オブジェクト)の表示例を示す図である。上記の説明において、虚像として表示する対象が立体的オブジェクトであってよい旨を述べたが、ここでは、その立体的オブジェクトの虚像の生成方法を簡単に説明する。   FIG. 6 is a view showing a display example of a three-dimensional object (three-dimensional object) using parallax images. In the above description, although it has been described that an object to be displayed as a virtual image may be a stereoscopic object, here, a method of generating a virtual image of the stereoscopic object will be briefly described.

図6において、左目1Lに対応させて左目用の視差画像QP4Lを表示し、右目1Rに対応させて右目用の視差画像QP4Rを表示する。各視差画像QP4L、QP4Rを、各目1L、1Rで同時に見ると、各視差画像が合成されて、立体的な虚像QP4(I)が視認される。ここで、各目1L、1Rが、例えば、左又は右にずれると、そのずれの分だけ、運動視差が生じるが、その運動視差を強調するように、各視差画像QP4L、QP4Rを積極的にずらすことで、立体的な虚像QP4(I)の位置、及び立体的形状が変化する。したがって、そのような位置や立体的形状の変化を生じさせるように、図5の虚像表示制御部306が制御情報を生成し、図5の画像レンダリング部335が、変化後の各視差画像を生成することで、立体的なオブジェクトの奥行き感(距離感)を、運転者(ユーザー)15によりはっきりと知覚させることができる。   In FIG. 6, the left-eye parallax image QP4L is displayed corresponding to the left-eye 1L, and the right-eye parallax image QP4R is displayed corresponding to the right-eye 1R. When the parallax images QP4L and QP4R are viewed simultaneously by the eyes 1L and 1R, the parallax images are combined, and a stereoscopic virtual image QP4 (I) is visually recognized. Here, when each eye 1L, 1R, for example, shifts to the left or right, motion parallax occurs by the amount of the shift, but each parallax image QP4L, QP4R is positively set so as to emphasize the motion parallax. By shifting, the position of the three-dimensional virtual image QP4 (I) and the three-dimensional shape change. Therefore, the virtual image display control unit 306 in FIG. 5 generates control information and the image rendering unit 335 in FIG. 5 generates each parallax image after the change so as to cause such a change in position and three-dimensional shape. By doing this, the driver (user) 15 can clearly perceive a sense of depth (sense of distance) of a three-dimensional object.

図7は、図4、図5に示されるHUD装置の主要な動作手順の一例を示すフローチャートである。虚像表示制御部306の視点変移検出部340によって、アイボックス内での視点変移が検出されると(ステップS1)、視点変移検出部340は、運転シーン情報に基づいて、現在の運転シーンが、虚像位置変更制御が有効な運転シーンであるか(例えば、直線状の舗装された道路を進行しているような運転シーンであるか)を判定する(ステップS2)。なお、ステップS1、S2で、Nの場合はステップS1に戻り、ステップS2でYの場合は、ステップS3に移行する。   FIG. 7 is a flow chart showing an example of the main operation procedure of the HUD device shown in FIG. 4 and FIG. When the viewpoint shift detection unit 340 of the virtual image display control unit 306 detects a viewpoint shift in the eyebox (step S1), the viewpoint shift detection unit 340 detects the current driving scene based on the driving scene information. It is determined whether the virtual image position change control is an effective driving scene (for example, a driving scene as if traveling on a straight paved road) (step S2). In the case of N in steps S1 and S2, the process returns to step S1 in the case of N, and proceeds to step S3 in the case of Y in step S2.

ステップS3では、視点変移検出部340の視点の変化量検出部342、視点の変化方向の検出部344の各々によって、アイボックスEB内における視点の変化量と変化の方向(視点のずれ量とずれ方向)が検出される。   In step S3, the amount of change in the viewpoint and the direction of change in the eye box EB (the amount of displacement of the viewpoint and the amount of displacement) are detected by the viewpoint change amount detection unit 342 and the viewpoint change direction detection unit 344 of the viewpoint shift detection unit 340. Direction) is detected.

次に、ステップS4にて、虚像位置変更制御部406の制御情報生成部331が、視点の変化量、変化の方向、及び虚像表示距離、又は、視点の変化方向及び虚像表示距離に基づいて、虚像位置の変更制御のための制御情報を生成する。   Next, in step S4, the control information generation unit 331 of the virtual image position change control unit 406 determines the amount of change in the viewpoint, the direction of the change, and the virtual image display distance, or the change direction of the viewpoint and the virtual image display distance. Control information for change control of virtual image position is generated.

次に、ステップS5にて、画像シフト制御部又は画像レンダリング部335が、虚像位置をシフトさせるための画像のシフトを実行し、あるいは、シフト後の3次元オブジェクトの画像のレンダリングを実行する。   Next, in step S5, the image shift control unit or image rendering unit 335 shifts the image to shift the virtual image position, or renders the image of the three-dimensional object after shift.

図8(A)、図8(B)は、2つの虚像を共に表示するときに、各虚像の重複が生じる可能性がある例を示す図、図8(C)、図8(D)は、虚像の変化代としての間隔を確保して各虚像の重複を生じさせない例を示す図である。   8 (A) and 8 (B) are diagrams showing an example in which overlapping of virtual images may occur when two virtual images are displayed together, and FIGS. 8 (C) and 8 (D) are diagrams. FIG. 8 is a diagram showing an example in which an interval as a change margin of a virtual image is secured to prevent duplication of virtual images.

先に説明した図1の虚像の表示例では、第1、第2の虚像NV1、NV2が道路を挟んで、左右に分かれて表示されていることから、各虚像間の間隔は十分にある。しかし、2つの虚像が同時に表示され、かつ、それらの虚像が、互いに近接して表示される、ということも想定され得る。この場合には、各虚像の間隔はかなり狭い場合も想定され得る。   In the display example of the virtual image of FIG. 1 described above, since the first and second virtual images NV1 and NV2 are displayed separately on the left and right sides of the road, the intervals between the virtual images are sufficient. However, it can also be envisaged that two virtual images are displayed simultaneously and that they are displayed close to one another. In this case, it may be assumed that the distances between the virtual images are quite narrow.

図8(A)、図8(B)に示される例では、第1の虚像NV1と、虚像表示距離が第1の虚像NV1よりも小さい第2の虚像NV2と、が共に表示されている状態で、第1の虚像NV1については、虚像表示制御部に306による虚像位置の変更制御を実施せず、第2の虚像NV2についてのみ虚像位置の変更制御が実施されるものとする。   In the example shown in FIGS. 8A and 8B, both the first virtual image NV1 and the second virtual image NV2 having a virtual image display distance smaller than the first virtual image NV1 are displayed. Thus, with regard to the first virtual image NV1, the virtual image display control unit does not execute the change control of the virtual image position by the control unit 306, and the change control of the virtual image position is performed only for the second virtual image NV2.

ここで、図8(A)の場合は、運転者(ユーザー)15の目1が、距離L0だけ左方向(+X軸方向)に移動し、これに対応して、第2の虚像NV2の位置が右側(−X軸方向)に距離L2だけシフトされる。この場合は、運転者(ユーザー)15から見た、各虚像NV1、NV2の重複は生じない。   Here, in the case of FIG. 8A, the eye 1 of the driver (user) 15 moves leftward (the + X axis direction) by the distance L0, and correspondingly, the position of the second virtual image NV2 Is shifted rightward (in the −X axis direction) by the distance L2. In this case, duplication of each virtual image NV1 and NV2 seen from the driver (user) 15 does not occur.

これに対して、図8(B)の場合は、運転者(ユーザー)15の目1が、距離L0だけ右左方向(−X軸方向)に移動し、これに対応して、第2の虚像NV2の位置が左側(+X軸方向)に距離L2だけシフトされる。この場合は、運転者(ユーザー)15から見た、各虚像NV1、NV2の重複が生じ、運転者(ユーザー)15の虚像の視認性が低下するという問題が生じる。   On the other hand, in the case of FIG. 8B, the eye 1 of the driver (user) 15 moves in the right-left direction (−X axis direction) by the distance L0, and correspondingly, the second virtual image The position of NV2 is shifted leftward (+ X axis direction) by the distance L2. In this case, overlapping of the virtual images NV1 and NV2 as viewed from the driver (user) 15 occurs, which causes a problem that the visibility of the virtual image of the driver (user) 15 is reduced.

そこで、この対策として、虚像表示制御部306は、第1の虚像NV1、第2の虚像NV2の各々に対応する第1の画像、第2の画像(図4の画像表示部としてのスクリーン46a、46bの画像表示面47a、47b上に形成される画像Ma、Mb)を画像生成部33が生成するに際し、第2の虚像NV2についての虚像位置の変更制御が行われた後であっても、第1、第2の各虚像NV1、NV2との間で重複が生じないように、虚像の変化代としての間隔を確保して第1、第2の各画像Ma、Mbを生成させる。   Therefore, as a countermeasure for this, the virtual image display control unit 306 sets the first image and the second image corresponding to the first virtual image NV1 and the second virtual image NV2 (the screen 46a as the image display unit in FIG. When the image generation unit 33 generates the images Ma and Mb formed on the image display surfaces 47a and 47b of 46b, even after the change control of the virtual image position of the second virtual image NV2 is performed, In order to prevent duplication between the first and second virtual images NV1 and NV2, the first and second images Ma and Mb are generated with an interval as a change margin of the virtual image secured.

図8(C)、図8(D)の例では、共に、第2の虚像NV2の変化量である距離L2(あるいはL2’)に相当する変化代が確保されていることから、虚像位置の変更制御が実施された場合でも、運転者(ユーザー)15から見た、各虚像NV1、NV2の重複は生じない。   In both the examples shown in FIGS. 8C and 8D, a variation margin corresponding to the distance L2 (or L2 '), which is the variation amount of the second virtual image NV2, is secured. Even when the change control is performed, duplication of each virtual image NV1 and NV2 seen from the driver (user) 15 does not occur.

ここで、図8(C)の場合、第2の虚像NV2の虚像表示距離はL5であり、図8(D)の場合、第2の虚像NV2の虚像表示距離はL5’(L5’<L5)であり、これに応じて、図8(C)の場合は、第2の虚像NV2の位置の変化量はL2であり、図8(D)の場合は、第2の虚像NV2の位置の変化量はL2’(L2’>L2)である。よって、虚像表示制御部306は、この第2の虚像NV2の位置の変化量に合わせて、変化代を、適応的に変更している。   Here, in the case of FIG. 8C, the virtual image display distance of the second virtual image NV2 is L5, and in the case of FIG. 8D, the virtual image display distance of the second virtual image NV2 is L5 '(L5' <L5 Accordingly, in the case of FIG. 8C, the amount of change of the position of the second virtual image NV2 is L2, and in the case of FIG. 8D, the position of the second virtual image NV2 is The amount of change is L2 ′ (L2 ′> L2). Therefore, the virtual image display control unit 306 adaptively changes the change margin in accordance with the change amount of the position of the second virtual image NV2.

このように、第2の虚像NV2についての虚像位置の変更制御が行われた後であっても、第1、第2の各虚像NV1、NV2との重複が生じないように、虚像の変化代としての間隔を確保して第1、第2の各画像Ma、Mbを生成させることで、各虚像が重複して虚像の視認性が低下するという問題が生じることを確実に防止することができる。   As described above, even after the change control of the virtual image position for the second virtual image NV2 is performed, the change amount of the virtual image is set so that overlapping with the first and second virtual images NV1 and NV2 does not occur. As the first and second images Ma and Mb are generated by securing the interval between the virtual images, it is possible to reliably prevent the problem that the virtual images overlap and the visibility of the virtual image is reduced. .

図9は、2つの虚像を共に表示するときに、より遠くに表示される虚像の一部を削除する(表示しない)ことによって各虚像の重複を生じない例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing an example in which overlapping of virtual images is not generated by deleting (not displaying) a part of virtual images displayed farther when two virtual images are displayed together.

図9の例における前提となる条件は、上記の図8における条件と同じである。言い換えれば、図9の例においても、第1の虚像NV1と、虚像表示距離が第1の虚像よりも小さい第2の虚像NV2と、が共に表示されている状態で、第1の虚像NV1については、虚像表示制御部306による虚像位置の変更制御が実施されず、第2の虚像NV2についてのみ虚像位置の変更制御が実施される。   The preconditions in the example of FIG. 9 are the same as the conditions in FIG. In other words, also in the example of FIG. 9, the first virtual image NV1 and the second virtual image NV2 whose virtual image display distance is smaller than the first virtual image are both displayed. In this case, the change control of the virtual image position by the virtual image display control unit 306 is not performed, and the change control of the virtual image position is performed only for the second virtual image NV2.

但し、図9の場合、第1、第2の虚像NV1、NV2に対応する第1、第2の画像(図4のMa、Mb)の生成に際し、虚像表示制御部306は、画像生成部33を制御して、運転者15から見てより遠い位置にある第1の虚像NV1に対応する第1の画像Maについて、重複箇所を削除して、一部が欠如した画像を生成させ、これによって、第1、第2の虚像NV1、NV2の重複を防止する。   However, in the case of FIG. 9, when generating the first and second images (Ma and Mb in FIG. 4) corresponding to the first and second virtual images NV1 and NV2, the virtual image display control unit 306 To control the first image Ma corresponding to the first virtual image NV1 located farther from the driver 15 by deleting the overlapping portion to generate the partially missing image, , And prevent overlapping of the first and second virtual images NV1 and NV2.

図9において、第1の虚像NV1の、第2の虚像NV2との重複部分(図中、黒く塗りつぶされて表示される領域Z1)が削除されることで、視覚的な影響の大きい第2の虚像NV2については、虚像同士の重複による虚像の視認性の低下が生じない。また、第1の虚像NV1については、一部が削除されるが、第1の虚像NV1は遠くに見えているため、画像の一部の欠如によって生じる、運転者(ユーザー)15の違和感は軽減され、特に問題は生じない。   In FIG. 9, the second virtual image NV1 has a large visual influence by deleting the overlapping portion with the second virtual image NV2 (the area Z1 displayed in black in the figure). With regard to the virtual image NV2, there is no reduction in the visibility of the virtual image due to the overlapping of the virtual images. In addition, although the first virtual image NV1 is partially removed, the first virtual image NV1 appears far, so that the driver (user) 15's discomfort caused by the lack of a part of the image is reduced. There is no particular problem.

以上説明したように、本発明によれば、例えば、アイボックス内において運動視差を効果的に生じさせて、運転者による虚像の距離知覚を容易化することが可能なHUD装置を提供することが可能となる。   As described above, according to the present invention, for example, it is possible to provide a HUD device capable of facilitating distance perception of a virtual image by a driver by effectively generating motion parallax in an eye box. It becomes possible.

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されるものではなく、種々、変形、応用が可能である。例えば、虚像表示距離が異なる虚像表示面をより多く設定できるHUD装置(マルチレイヤ―3DHUD装置)にも、本発明を適用することが可能である。また、本発明において実施される虚像位置の変更制御は、車両の運転のシミュレータ等にも応用することが可能である。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and application are possible. For example, the present invention can be applied to a HUD device (multilayer-3 DHUD device) capable of setting more virtual image display surfaces having different virtual image display distances. Further, the change control of the virtual image position implemented in the present invention can also be applied to a driving simulator or the like of a vehicle.

本発明は、上述の例示的な実施形態に限定されず、また、当業者は、上述の例示的な実施形態を特許請求の範囲に含まれる範囲まで、容易に変更することができるであろう。   The invention is not limited to the above-described exemplary embodiments, and one of ordinary skill in the art could easily modify the above-described exemplary embodiments to the extent that they are included in the claims. .

2・・・道路、3・・・被投影部材(ウインドシールド等)、10・・・車両(乗り物)、31・・・奥行き情報生成部、33・・・画像生成部、50・・・虚像表示距離制御部、100・・・HUD装置、200・・・実景撮像カメラ(例えば、赤外線ステレオカメラ等)、202・・・視点撮像カメラ(瞳カメラ)、300・・・制御部、301・・・ミラー角度制御部301、302・・・ミラー角度検出部、306・・・虚像表示制御部、314・・・画像解析部、316・・・運転シーン判定部、318・・・視点情報入力部、320・・・視点位置検出部、331・・・制御情報生成部、335・・・画像シフト制御部又は画像レンダリング部、340・・・視点変移検出部、NV1、NV2・・・第1、第2の虚像、PS1(a)、PS1(b)、PS2・・・虚像表示面、L0・・・視点の変化量(移動量)、L1、L2・・・虚像位置の変化量(移動量、シフト量)、L100〜L102、L5、L5’・・・虚像表示距離(虚像結像距離)。   2 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · depth information generator, 33 · · · image generator, 50 ... virtual Display distance control unit, 100: HUD device, 200: real scene imaging camera (for example, infrared stereo camera etc.) 202: viewpoint imaging camera (pupil camera) 300: control unit 301 Mirror angle control unit 301, 302: mirror angle detection unit 306: virtual image display control unit 314: image analysis unit 316: driving scene determination unit 318: viewpoint information input unit 320: viewpoint position detection unit 331: control information generation unit 335: image shift control unit or image rendering unit 340: viewpoint transition detection unit NV1, NV2 first Second virtual image, PS1 ( , PS1 (b), PS2 ... virtual image display surface, L0 ... change amount of viewpoint (movement amount), L1, L2 ... change amount of virtual image position (movement amount, shift amount), L100 to L102 , L5, L5 '... virtual image display distance (virtual image forming distance).

Claims (8)

車両に搭載され、画像を、前記車両に備わる被投影部材に投影することで、運転者に前記画像の虚像を視認させ、かつ、前記運転者又は前記車両の所定位置を起点とした前記虚像までの距離である虚像表示距離を変更可能であるヘッドアップディスプレイ装置であって、
前記運転者の視点位置を検出する視点位置検出部と、
画像生成部と、
前記運転者の視点位置が移動した場合に、前記視点位置検出部によって検出された視点位置の情報に基づいて視点位置の変化量、及び視点位置の変化の方向を検出し、検出された変化量及び変化の方向と、前記虚像表示距離と、に基づいて、前記画像生成部を制御して、運動視差による虚像の見え方の変化を強調するように前記虚像の位置を変化させる、又は、運動視差による前記虚像の見え方の変化を強調するように前記虚像の位置を変化させ、かつ、その虚像の位置の変化に対応するように前記虚像として表示される対象物の立体形状を変化させる虚像表示制御部と、
を有する、
又は、
前記運転者の視点位置が移動した場合に、前記視点位置検出部によって検出された視点位置の情報に基づいて、視点位置の変化の方向を検出し、検出された視点位置の変化の方向と、前記虚像表示距離と、に基づいて前記画像生成部を制御して、運動視差による前記虚像の見え方の変化を強調するように前記虚像の位置を変化させる、又は、運動視差による虚像の見え方の変化を強調するように前記虚像の位置を変化させ、かつ、その虚像の位置の変化に対応するように前記虚像として表示される対象物の立体形状を変化させる虚像表示制御部と、
を有する、
ことを特徴とするヘッドアップディスプレイ装置。
It is mounted on a vehicle and projects an image onto a projection target member provided on the vehicle to make the driver visually recognize a virtual image of the image and to the virtual image starting from a predetermined position of the driver or the vehicle A head-up display device capable of changing a virtual image display distance which is a distance of
A viewpoint position detection unit configured to detect the viewpoint position of the driver;
An image generation unit,
When the viewpoint position of the driver moves, the amount of change of the viewpoint position and the direction of the change of the viewpoint position are detected based on the information of the viewpoint position detected by the viewpoint position detection unit, and the detected amount of change And controlling the image generation unit based on the virtual image display distance and the direction of change to change the position of the virtual image so as to emphasize the change in appearance of the virtual image due to motion parallax, or A virtual image that changes the position of the virtual image so as to emphasize the change in appearance of the virtual image due to parallax, and changes the three-dimensional shape of the object displayed as the virtual image so as to correspond to the change in the position of the virtual image A display control unit,
Have
Or
When the viewpoint position of the driver moves, the direction of the change of the viewpoint position is detected based on the information of the viewpoint position detected by the viewpoint position detection unit, and the direction of the change of the detected viewpoint position; The image generation unit is controlled based on the virtual image display distance to change the position of the virtual image so as to emphasize the change in appearance of the virtual image due to motion parallax, or the appearance of the virtual image due to motion parallax A virtual image display control unit which changes the position of the virtual image so as to emphasize the change of the image, and changes the three-dimensional shape of the object displayed as the virtual image so as to correspond to the change of the position of the virtual image;
Have
Head-up display device characterized in that.
前記虚像表示距離として、第1の虚像表示距離と、前記第1の虚像表示距離よりも短い第2の虚像表示距離と、を選択でき、かつ、前記第1の虚像表示距離における前記虚像の位置の変化量をL1とし、前記第2の虚像表示距離における前記虚像の位置の変化量をL2とする場合に、
前記虚像表示制御部は、L1≧0、かつ、L2>L1となるように、前記虚像の位置を変化させることを特徴とする請求項1に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
As the virtual image display distance, a first virtual image display distance and a second virtual image display distance shorter than the first virtual image display distance can be selected, and the position of the virtual image at the first virtual image display distance Where L1 is the amount of change of L, and L2 is the amount of change of the position of the virtual image at the second virtual image display distance.
2. The head-up display device according to claim 1, wherein the virtual image display control unit changes the position of the virtual image so that L100 and L2> L1.
前記虚像表示制御部は、前記視点位置の変化の方向とは反対の方向に、前記虚像位置を変化させることを特徴とする請求項1又は2に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   3. The head-up display device according to claim 1, wherein the virtual image display control unit changes the virtual image position in a direction opposite to a direction of change of the viewpoint position. 前記虚像表示制御部は、前記アイボックス内における、前記運転者の視点位置の、前記車両の幅方向である左右方向、又は、前記左右方向に直交する上下方向における変化を検出することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   The virtual image display control unit is characterized in that a change in the viewpoint position of the driver in the eye box in the lateral direction which is the width direction of the vehicle or the vertical direction orthogonal to the lateral direction is detected. The head up display apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記虚像表示制御部は、前記虚像の位置を変化させる場合に、前記視点位置の変化の方向に応じて変化量を異ならせることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   5. The virtual image display control unit according to claim 1, wherein when changing the position of the virtual image, the virtual image display control unit changes the amount of change according to the direction of change of the viewpoint position. Head-up display device. 前記虚像は、実景である対象物に重畳して表示する必要のない非重畳コンテンツの画像の虚像であることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。   The head-up display device according to any one of claims 1 to 5, wherein the virtual image is a virtual image of an image of non-overlapping content which does not have to be displayed superimposed on an object which is a real scene. 第1の虚像と、虚像表示距離が前記第1の虚像よりも小さい第2の虚像と、が共に表示されている状態で、前記第1の虚像については、前記虚像表示制御部による虚像位置の変更制御を実施せず、前記第2の虚像についてのみ虚像位置の変更制御を実施する場合において、
前記虚像表示制御部は、
前記第1の虚像、第2の虚像の各々に対応する第1の画像、第2の画像を前記画像生成部が生成するに際し、
前記第2の虚像についての虚像位置の変更制御が行われた後であっても、前記第1、第2の各虚像との重複が生じないように、虚像の変化代としての間隔を確保して前記第1、第2の各画像を生成させることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
In a state in which the first virtual image and the second virtual image having a virtual image display distance smaller than the first virtual image are displayed together, the first virtual image is displayed at the virtual image position by the virtual image display control unit. In the case where the change control of the virtual image position is performed only for the second virtual image without performing the change control,
The virtual image display control unit
When the image generation unit generates a first image and a second image corresponding to the first virtual image and the second virtual image,
Even after the change control of the virtual image position for the second virtual image is performed, an interval as a change margin of the virtual image is secured so that overlapping with the first and second virtual images does not occur. The head-up display device according to any one of claims 1 to 6, wherein the first and second images are generated.
第1の虚像と、虚像表示距離が前記第1の虚像よりも小さい第2の虚像と、が共に表示されている状態で、前記第1の虚像については、前記虚像表示制御部による虚像位置の変更制御を実施せず、前記第2の虚像についてのみ虚像位置の変更制御を実施する場合において、
前記虚像表示制御部は、
前記第1、第2の虚像に対応する第1、第2の画像を前記画像生成部が生成するに際し、
前記第2の虚像についての虚像位置の変更制御が行われると、前記運転者から見て、前記第1、第2の各虚像に重複が生じると予想される場合に、前記第1の画像から重複部分を削除させることで、一部が欠如した第1の画像を生成させることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のヘッドアップディスプレイ装置。
In a state in which the first virtual image and the second virtual image having a virtual image display distance smaller than the first virtual image are displayed together, the first virtual image is displayed at the virtual image position by the virtual image display control unit. In the case where the change control of the virtual image position is performed only for the second virtual image without performing the change control,
The virtual image display control unit
When the image generation unit generates first and second images corresponding to the first and second virtual images,
From the first image, when it is predicted from the driver that duplication of the first and second virtual images is expected to occur when change control of the virtual image position of the second virtual image is performed. The head-up display device according to any one of claims 1 to 6, wherein a first image lacking a part is generated by deleting the overlapping part.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021256150A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-23 コニカミノルタ株式会社 Head-up display device
WO2022070772A1 (en) * 2020-10-02 2022-04-07 株式会社ジャパンディスプレイ Head-up display device
WO2024181153A1 (en) * 2023-02-28 2024-09-06 京セラ株式会社 Virtual image display device, virtual image display method, program, and mobile object

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021256150A1 (en) * 2020-06-17 2021-12-23 コニカミノルタ株式会社 Head-up display device
WO2022070772A1 (en) * 2020-10-02 2022-04-07 株式会社ジャパンディスプレイ Head-up display device
WO2024181153A1 (en) * 2023-02-28 2024-09-06 京セラ株式会社 Virtual image display device, virtual image display method, program, and mobile object

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