JP7208378B2

JP7208378B2 - 表示装置及び移動体

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Publication number: JP7208378B2
Application number: JP2021521894A
Authority: JP
Inventors: 薫草深; 直橋本
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2019-05-30
Filing date: 2020-05-29
Publication date: 2023-01-18
Anticipated expiration: 2040-05-29
Also published as: JPWO2020241862A1; WO2020241862A1

Description

本開示は、空中像を表示する表示装置及び移動体に関する。

空間に２層以上の空中像を重ね合わせて投影し、利用者に立体感を有する画像として知覚させる技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

従来技術では、スマートフォンの表示画面上に表示される２つの空中像のみを、ハーフミラーを用いて利用者の視野内で重ね合わせていた。空中像を外部の景色等の背景と重ね合わせて、立体的な像として利用者に視認させる技術には、改善の余地があった。

巻口誉宗，新島有信，高田英明，松井龍也，籔本康之，横山正典，"スマートフォンで利用可能な小型多層空間像投影装置の提案"，情報処理学会インタラクション２０１６，ｐｐ．１５０－１５７（２０１６）

本開示の表示装置は、第１面を有する第１光学部材と、第２面を有する第２光学部材と、第１ディスプレイと、第２ディスプレイとを備える。前記第１ディスプレイは、前記第１面の第１の側に位置し、第１画像を表示するように構成される。前記第２ディスプレイは、前記第１面の前記第１の側と反対側の第２の側に位置し、第２画像を表示するように構成される。前記第１光学部材は、前記第１画像を少なくとも部分的に透過させ、前記第２画像を前記第１面により少なくとも部分的に反射させることにより、前記第２の側の利用者の眼が配置される位置から視認される前記第１画像と前記第２画像とが重ね合わされ、前記利用者により立体像として視認されるように配置される。前記第２光学部材は、外景を前記第２面により少なくとも部分的に反射させ、前記利用者の眼が配置される位置から視認される前記第１画像及び前記第２画像と前記外景とが重ね合わされるように配置される。

本開示の移動体は、表示装置を備える。前記表示装置は、第１面を有する第１光学部材、第２面を有する第２光学部材、第１ディスプレイ、及び、第２ディスプレイを備える。前記第１ディスプレイは、前記第１面の第１の側に位置し、第１画像を表示するように構成される。前記第２ディスプレイは、前記第１面の前記第１の側と反対側の第２の側に位置し、第２画像を表示するように構成される。前記第１光学部材は、前記第１画像を少なくとも部分的に透過させ、前記第２画像を前記第１面により少なくとも部分的に反射させることにより、前記第２の側の利用者の眼が配置される位置から視認される前記第１画像と前記第２画像とが重ね合わされ、前記利用者により立体像として視認されるように配置される。前記第２光学部材は、外景を前記第２面により少なくとも部分的に反射させ、前記利用者の眼が配置される位置から視認される前記第１画像及び前記第２画像と前記外景とが重ね合わされるように配置される。

本開示の目的、特色、および利点は、下記の詳細な説明と図面とからより明確になるであろう。
一実施形態に係る表示装置の概略構成を示す図である。図１の表示装置を移動体に搭載した場合の各構成要素の配置を示す図である。第１状態における表示装置の各構成要素の配置と画像光の光路とを拡大して示す図である。利用者が視認する画像を説明する図である。第２状態における表示装置の各構成要素の配置と画像光の光路とを拡大して示す図である。図１に示した表示装置とは異なる構成を有する他の表示装置を示す図である。図１に示した表示装置とは異なる構成を有する更に他の表示装置を示す図である。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して説明する。以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

本開示は、立体的な像として認識される空中像を背景と重ね合わせて表示することができる表示装置及びこれを搭載した移動体に関する。

（表示装置の構成）
図１に示すように、本開示の一実施形態に係る表示装置１０は、第１光学部材１１、第２光学部材１２、第１ディスプレイ１３、及び、第２ディスプレイ１４を備える。表示装置１０は、更に、制御装置１６と検出器１７とを備えることができる。

第１光学部材１１は、入射する光の一部を反射し一部を透過させる部分反射ミラーである。第１光学部材１１は、例えばガラス基板に金属または誘電体材料を蒸着して構成することができる。第１光学部材１１は、例えば、平板状の形状を有する。第１光学部材１１の部分反射面が形成された一方の面を第１面１１ａと呼ぶ。第１光学部材１１は、平板以外の形状を有することも可能である。第１光学部材１１の光の透過率及び反射率は、設計により任意に設定されうる。

第２光学部材１２は、入射する光の一部を反射し一部を透過させる部分反射ミラーである。第２光学部材１２は、第１光学部材１１と近接して配置される。第２光学部材１２は、第１光学部材１１と同様に板状の部材として構成することができる。第２光学部材１２の部分反射面が形成された一方の面を第２面１２ａと呼ぶ。第２光学部材１２の光の透過率及び反射率は、設計により任意に設定されうる。

第２面１２ａは第１面１１ａに対して傾いて配置される。一実施形態において、第１面１１ａと第２面１２ａとの間は、上方において広く下方において狭い。本開示において、下方は重力の働く方向、上方はその反対方向を意味する。第１面１１ａと第２面１２ａとの成す角度は、例えば、５°～３０°の範囲の鋭角とすることができる。

第１ディスプレイ１３は、第１光学部材１１の一方の側に位置する。図１において、第１ディスプレイ１３は、第１光学部材１１の第２光学部材１２が配置された側とは反対側に位置する。第１光学部材１１の第１ディスプレイ１３が配置された側を第１の側と呼ぶ。第１ディスプレイ１３は、第１の側とは反対側の第２の側に表示面を向けて配置される。第１ディスプレイ１３は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ:Liquid Crystal Display）、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ、無機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：Field Emission Display）、電気泳動ディスプレイ、ツイストボールディスプレイ等の種々のフラットパネルディスプレイを採用しうる。第１ディスプレイ１３は、第１光学部材１１に向けて、第１画像を伝播する第１画像光Ｌ１を射出する。

第２ディスプレイ１４は、前記第１光学部材１１及び第２光学部材１２の第２の側に位置する。しかし、第２ディスプレイ１４は、第１光学部材１１を挟んで第１ディスプレイ１３に対向する位置からずらして配置される。第２ディスプレイ１４の配置される位置は、第１光学部材１１の第１面１１ａの法線方向からずれている。例えば、第２ディスプレイ１４は、第１面１１ａの法線方向から上方にずらして配置される。第２ディスプレイ１４は、第１ディスプレイ１３と同様にフラットパネルディスプレイを採用しうる。第２ディスプレイ１４は、第２画像を表示する。第２ディスプレイ１４は、第１光学部材１１及び第２光学部材１２の方向に向けて、第２画像を伝播する第２画像光Ｌ２を射出する。

表示装置１０により画像を視認する利用者３０は、第１光学部材１１及び第２光学部材１２の第２の側に位置する。第１光学部材１１及び第２光学部材１２と利用者３０とを結ぶ方向は、第１光学部材１１及び第２光学部材１２と第２ディスプレイ１４とを結ぶ方向とは互いにずれている。

第１光学部材１１は、第１ディスプレイ１３から利用者３０の方向に射出された第１画像の第１画像光Ｌ１を少なくとも部分的に透過させる。第１光学部材１１は、第２ディスプレイ１４から射出された第２画像の第２画像光Ｌ２を、第１面１１ａにより利用者３０の方向に向けて少なくとも部分的に反射させる。なお、第１画像光Ｌ１及び第２画像光Ｌ２は、第２光学部材１２を少なくとも部分的に透過する。これにより、第２の側の利用者３０の左右の眼３０ａが配置される位置から視認される第１画像と第２画像とが重ね合わされ、利用者３０により視認される。

第２光学部材１２は、外景をから伝播される外光Ｌ３を少なくとも部分的に反射させ、利用者３０の眼３０ａが配置される位置から第１画像、第２画像及び外景が重ね合わされ視認されるように配置される。図１に示すように、第１面１１ａと第２面１２ａとが互いに対して傾いていることによって、第１光学部材１１を透過した第１画像光Ｌ１、第１光学部材１１で反射された第２画像光Ｌ２、及び、第２光学部材１２で反射された外光Ｌ３が、同一方向に向けられる。

制御装置１６は、第１ディスプレイ１３及び第２ディスプレイ１４に表示される第１画像及び第２画像を制御する。制御装置１６は、取得部１６ａ、表示画像生成部１６ｂ及び表示調整部１６ｃの各機能ブロックを有する。制御装置１６は、一つまたは複数のプロセッサを含む。制御装置１６もしくは制御装置１６に含まれるプロセッサは、種々の処理のためのプログラム及び演算中の情報を記憶する１または複数のメモリを含んでよい。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリが含まれる。メモリは、プロセッサと独立しているメモリ、及びプロセッサの内蔵メモリが含まれる。プロセッサには、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、特定の処理に特化した専用のプロセッサが含まれる。専用のプロセッサには、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ；Application Specific Integrated Circuit）が含まれる。プロセッサには、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ；Programmable Logic Device）が含まれる。ＰＬＤには、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）が含まれる。制御部は、一つまたは複数のプロセッサが協働するＳｏＣ（System-on-a-Chip）、及びＳｉＰ（System In a Package）のいずれかであってよい。

取得部１６ａは、検出器１７から利用者３０の左右の眼３０ａの位置を取得する。検出器１７は、利用者３０の左右の眼３０ａの位置を検出する。検出器１７は、カメラを含んで構成されてよい。検出器１７のカメラは、撮像素子を含んでよい。撮像素子は、ＣＣＤイメージセンサ（Charge-Coupled Device Image Sensor）、及びＣＭＯＳイメージセンサ（Complementary MOS Image Sensor）を含んでよい。検出器１７は、カメラにより取得される画像に基づいて、利用者３０の眼３０ａの３次元空間における位置を算出してよい。検出器１７は、表示装置１０の構成要素としうる。検出器１７は、表示装置１０に含まれず、他の用途の装置と共用されてよい。

表示画像生成部１６ｂは、制御装置１６の内部のメモリに蓄積された情報または外部から入力される情報等に基づいて、第１ディスプレイ１３及び第２ディスプレイ１４に表示する画像を生成する。表示画像生成部１６ｂは、第１ディスプレイ１３及び第２ディスプレイ１４に、同じ対象物を表す空中像を含む第１画像及び第２画像を表示してよい。

表示調整部１６ｃは、検出器１７により検出され、取得部１６ａにより取得された利用者３０の眼３０ａの位置に基づいて、第１画像に含まれる第１空中像、及び、第２画像に含まれる第２空中像が、前記利用者３０の視界内で重なるように表示する。表示調整部１６ｃは、第１空中像及び第２空中像の位置、大きさ及び輝度を調整する。第１画像及び第２画像及びこれらに含まれる第１空中像及び第２空中像の表示については、図４を用いて後述される。

表示装置１０の各構成要素と利用者３０の眼３０ａとの位置関係が固定されている場合、検出器１７並びに制御装置１６の取得部１６ａは不要となる。従って、表示装置１０は、制御装置１６の取得部１６ａ及び検出器１７を含まない構成も可能である。

（移動体に搭載される表示装置）
図２及び図３に示すように、表示装置１０は、移動体２０に搭載することができる。

本開示における「移動体」は、例えば車両、船舶、および航空機等を含んでよい。車両は、例えば自動車、産業車両、鉄道車両、生活車両、および滑走路を走行する固定翼機等を含んでよい。自動車は、例えば乗用車、トラック、バス、二輪車、およびトロリーバス等を含んでよい。産業車両は、例えば農業および建設向けの産業車両等を含んでよい。産業車両は、例えばフォークリフトおよびゴルフカート等を含んでよい。農業向けの産業車両は、例えばトラクター、耕耘機、移植機、バインダー、コンバイン、および芝刈り機等を含んでよい。建設向けの産業車両は、例えばブルドーザー、スクレーパー、ショベルカー、クレーン車、ダンプカー、およびロードローラ等を含んでよい。車両は、人力で走行するものを含んでよい。車両の分類は、上述した例に限られない。例えば、自動車は、道路を走行可能な産業車両を含んでよい。複数の分類に同じ車両が含まれてよい。船舶は、例えばマリンジェット、ボート、およびタンカー等を含んでよい。航空機は、例えば固定翼機および回転翼機等を含んでよい。

表示装置１０の一部は、移動体２０の内側に配置され、利用者３０である移動体２０の運転者が、後方を視認するために用いる後写鏡を兼ねることができる。本願において、移動体２０の通常走行時に進行する方向を前方と呼び、移動体２０の後進（バック）時に進行する方向を後方と呼ぶ。後写鏡は、バックミラー又はルームミラーと言い換えることができる。この場合、第１光学部材１１、第２光学部材１２及び第１ディスプレイ１３は、同一の筺体２１内に収容される。筺体２１は、支持部材２２を介して、移動体２０のウインドシールド２０ａの上部、または、天井２０ｂ（ルーフ）の内側先頭部分に固定される。

筺体２１と支持部材２２との間は、筺体２１の姿勢を第１の向きと第２の向きとの間で変更可能に固定される。筺体２１には、利用者３０が筺体２１の向きを切り替えるためのレバーが設けられてよい。第１の向きのときの表示装置１０の状態を第１状態と呼ぶ。第２の向きのときの表示装置１０の状態を第２状態と呼ぶ。第１状態は、表示装置１０において３次元と知覚される中間像を表示することができる通常の状態である。なお、筺体２１の姿勢を変更する構成は、表示装置１０に必須の構成ではない。

図３は、第１状態の表示装置１０を示す。第１状態において、利用者３０は、第１光学部材１１及び第２光学部材１２を透過した第１画像と、第２光学部材１２を透過し第１光学部材１１の第１面１１ａで反射された第２画像とを視認しうる。また、第１状態において、利用者３０は第２光学部材１２により反射された移動体２０の後方の外景を視認する。利用者３０の視界において、第１画像、第２画像及び外景は、重ねて表示される。第１状態のとき、第１ディスプレイ１３及び第２ディスプレイ１４の画像表示をオフ、すなわち、非表示にすることによって、利用者３０は第２光学部材１２により反射される後方の外景のみを視認できる。

第２ディスプレイ１４は、移動体２０の天井２０ｂの内側に配設することができる。この位置に設けることによって、第２ディスプレイ１４は、移動体２０の他の装置と干渉せず、移動体２０の搭乗者の動きを妨げることも無い。この場合、第２ディスプレイ１４は、第１光学部材１１及び第２光学部材１２の方向に向けて、第２画像光Ｌ２が射出されるように指向性を有するように構成しうる。移動体２０は、後部座席の搭乗者の映像鑑賞用に移動体２０の天井２０ｂの内側に第３ディスプレイ２３が配設されることがある。第２ディスプレイ１４は、第３ディスプレイ２３の前方に配置することができる。

図２に示すように、制御装置１６は、移動体２０の内部の任意の位置に設けることができる。例えば、制御装置１６は、ダッシュボードの内部に設けることができる。また、検出器１７は、利用者３０である運転者の眼３０ａの位置を検出することができる位置であれば、任意の位置に配置することができる。例えば、検出器１７は、ダッシュボード上に配置することができる。

（画像表示）
次に、表示装置１０を用いて、利用者３０に認識される画像について説明する。

図４に示すように、利用者３０の視野内には、第１画像４１、第２画像４２及び外景４３が表示される。第１画像４１は、第１ディスプレイ１３に表示される画像である。第２画像４２は、第２ディスプレイ１４に表示され、第１光学部材１１の第１面１１ａにより反射される画像である。利用者３０は、第２画像４２を第２画像光Ｌ２の光路長だけ離れた場所に位置する虚像として視認する。外景４３は、第２光学部材１２の第２面１２ａにより反射された画像である。第２光学部材１２の第２面１２ａの法線方向が、水平方向から下向きに傾いていることにより、外景４３から来る外光Ｌ３は、利用者３０の頭部の上を通り、第２面１２ａにより反射され、利用者３０の視界に入ることができる。

第１画像４１及び第２画像４２は、それぞれ、同じ対象物を表す第１空中像４４及び第２空中像４５を含むことができる。制御装置１６の表示調整部１６ｃは、検出器１７により検出した利用者３０の眼３０ａの位置に基づいて、第１空中像４４及び第２空中像４５の位置及び大きさを調整する。これにより、第１空中像４４及び第２空中像４５は、利用者３０の眼３０ａの位置から見たとき、重なって表示される。

さらに、表示調整部１６ｃは、第１空中像４４と第２空中像４５との輝度を調整する。従来公知であるように、利用者３０からの距離の異なる２次元画像である第１空中像４４と第２空中像４５とを重ねて表示すると、利用者３０は、第１空中像４４と第２空中像４５とを、奥行き方向に合成された１つの画像（合成空中像４６）として認識する。さらに、ＤＦＤ（Depth-fused-3D）と称される技術により、第１空中像４４と第２空中像４５との輝度比を変えることによって、利用者３０に合成空中像４６の奥行き方向の位置が変化して認識される。図４においては、利用者３０により認識される第１空中像４４と第２空中像４５との合成空中像４６を、破線により示している。したがって、第１画像４１及び第２画像４２に、それぞれ利用者３０から視認される輝度の異なる空中像を重ねて表示することによって、利用者３０に対して３次元的な表示画像を視認させることが可能になる。

外景４３と第１空中像４４及び第２空中像４５との輝度のバランスを調整するために、表示装置１０は、周辺環境の明るさを検知する明るさセンサを有してよい。あるいは、表示装置１０は、明るさセンサを有する他の装置から周辺環境の明るさを示す情報を取得してよい。制御装置１６の表示調整部１６ｃは、検知又は取得した周辺環境の明るさに基づいて、第１空中像４４及び第２空中像４５の輝度を決定する。表示調整部１６ｃは、外景４３に対して第１空中像４４及び第２空中像４５が、明る過ぎ又は暗過ぎにならないように調整する。

表示装置１０による３次元表示は、種々の用途に応用することが可能である。例えば、表示装置１０は、夜間に移動体２０の後方の障害物を検出するセンサと連動してよい。センサにより後方の障害物が検出されたとき、表示装置１０は、検出された障害物の概略の形状及び位置を合成空中像４６として表示することができる。表示装置１０は、センサにより検出される障害物までの距離に応じて、第１空中像４４及び第２空中像の輝度を調整し、利用者３０に視認される合成空中像４６までの距離を変化させることができる。これにより、利用者３０は、移動体２０の後進時に後方の障害物までの距離を視覚的に把握することができる。

（姿勢の切り替え）
移動体２０に搭載された一実施形態に係る表示装置１０は、図５に示すように、筺体２１の向き（第２光学部材１２が設けられた開口側の向き）を第１状態から相対的に下向きに向けた第２状態に切り替えることができる。第２状態において、第１光学部材１１の第１面１１ａは、少なくとも部分的に外光Ｌ３を利用者３０の眼３０ａに向けて反射する。外光Ｌ３の一部は、第２光学部材１２の第２面１２ａによっても反射される。しかし、第２面１２ａの向きが第１状態とは異なるため、第２面１２ａで反射された外光Ｌ３は、利用者３０の眼３０ａには入射しない。

第２状態において外光Ｌ３が、第２光学部材１２を透過して、第１光学部材１１の第１面１１ａにより反射され、第２光学部材１２を透過して、利用者３０の眼３０ａに到達する割合を、合成の反射率とする。合成の反射率は、第１状態において第２面１２ａが外光Ｌ３を反射する反射率よりも小さい。したがって、表示装置１０の筺体２１に収容される第１光学部材１１及び第２光学部材１２は、防眩式の後写鏡（防眩式ルームミラー）として機能することができる。

一例として、第１光学部材１１及び第２光学部材１２の可視光領域の光の反射率及び透過率は、それぞれ５０％であると仮定する。この場合、図３に示した第１状態では、外光Ｌ３の５０％が第２光学部材１２により反射される。一方、図５に示した第２状態では、外光Ｌ３は第２光学部材１２を２回透過し、第１光学部材１１で１回反射されるので、合成の反射率は１２．５％となる。したがって、第２状態における反射率は、第１状態における反射率の１／４程度となる。また、第１状態のとき、第１画像光Ｌ１は２５％が利用者３０の眼３０ａに到達する。同じく、第２画像光Ｌ２は、１２．５％が利用者３０の眼
３０ａに到達する。

第２状態において、制御装置１６は、第１ディスプレイ１３及び第２ディスプレイ１４の表示をオフ、すなわち、非表示にしてよい。その場合、利用者３０は、第１光学部材１１により反射された後方の外景４３のみを視認することができる。第２状態において、制御装置１６は、第２ディスプレイ１４のみの表示をオフにして、第１ディスプレイ１３には画像を表示させてよい。第１ディスプレイ１３に表示される第１画像４１の第１画像光Ｌ１は、第１光学部材１１及び第２光学部材１２を透過して、利用者３０の眼３０ａに到達する。この場合、利用者３０は、外景４３とともに、第１ディスプレイ１３に表示された２次元の第１画像４１を視認することができる。

筺体２１が、第１状態にあるか第２状態にあるかを検出するため、表示装置１０は、筺体２１の向き又は姿勢を検出するセンサを有してよい。そのようなセンサとしては、地磁気センサ又は加速度センサを使用することができる。制御装置１６は、センサからの出力に基づく筺体２１の向き又は姿勢に応じて、第１ディスプレイ１３及び第２ディスプレイ１４の表示、非表示を制御してよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、表示装置１０は、第１ディスプレイ１３及び第２ディスプレイ１４に表示される第１空中像４４及び第２空中像４５を、外景４３と重ね合わせて、立体的な像として表示することができる。また、表示装置１０の第１光学部材１１の第１面１１ａと第２光学部材１２の第２面１２ａとは、互いに対して傾いているので、第２ディスプレイ１４が外景４３からの外光Ｌ３の光路と干渉しない。これにより、第１画像４１、第２画像４２及び外景４３を利用者３０の視野内に重ねて表示することができる。

さらに、移動体２０に搭載した場合、表示装置１０の筺体２１に収容される第１光学部材１１及び第２光学部材１２は、夜間の運転時に使用される防眩機能を備えた後写鏡を兼ねることができる。したがって、本開示の表示装置１０は、移動体２０内に設置するために、新たなスペースを必要としないか、少ないスペースで設置することができる。

（他の配置・構成例）
上記実施形態では、第２ディスプレイ１４は、移動体２０の天井２０ｂに配置されていた。しかし、図６に示すように、第２ディスプレイ１４は、後部座席の搭乗者用に移動体２０の天井２０ｂの内側に配設された第３ディスプレイ２３の表示パネルの背面側に設けられてよい。このように、第２ディスプレイ１４を第３ディスプレイ２３の背面に配置することにより、第２ディスプレイ１４の表示面が、第１光学部材１１の第１面１１ａに対して、より平行に近づく。これにより、第１面１１ａから第２ディスプレイ１４の表示面を臨む角度は、より表示面の法線方向に近くすることができる。その結果、第２ディスプレイ１４の表示面の面積をより小さくすることが可能になる。

また、第１光学部材１１及び第２光学部材１２の配置は、上記実施形態に示された配置に限られない。例えば、図７に示すように、第１光学部材１１よりも第２光学部材１２が第１ディスプレイ１３側の第１の側に位置してよい。第２光学部材１２の第２面１２ａは、第１光学部材１１の第１面１１ａに対して傾いている。第１面１１ａと第２面１２ａとの間は、上方において狭く下方において広い。

この場合、第１状態において、第１ディスプレイ１３から射出された第１画像光Ｌ１は、少なくとも部分的に、第２光学部材１２及び第１光学部材１１を順に透過して、利用者３０の眼３０ａに到達する。第２ディスプレイ１４から射出された第２画像光Ｌ２は、少なくとも部分的に、第１光学部材１１で反射され、利用者３０の眼３０ａに到達する。外景４３から来る外光Ｌ３は、第１光学部材１１を透過して第２光学部材１２の第２面１２ａで反射され、再び第１光学部材１１を透過して、利用者３０の眼３０ａに到達する。従って、利用者３０は、外景４３に第１ディスプレイ１３に表示される第１画像４１及び第２ディスプレイ１４に表示される第２画像４２を重ねた画像を視認することが可能になる。

また、図７の表示装置１０は、筺体２１の向きを図の矢印に沿って右回り（時計回り）方向に所定角度変化させることにより、第２状態に変化させることができる。第２状態では、第１光学部材１１の第１面１１ａが外光Ｌ３を利用者３０の眼３０ａに向けて反射させる。ここで、第１光学部材１１の反射率を第２光学部材１２の反射率よりも大幅に小さくすることにより、第２状態における外光Ｌ３の反射率を、第１状態における外光Ｌ３の反射率よりも小さくすることができる。例えば、第１光学部材１１の可視光領域の光の反射率は２０％、透過率は８０％であると仮定する。また、第２光学部材１２の可視光領域の光の反射率は８０％、透過率は２０％であると仮定する。この場合、第１状態において、外光Ｌ３の５１．２％が利用者３０の眼３０ａに到達する。一方、第２状態において、外光Ｌ３の２０％が利用者３０の眼３０ａに到達する。したがって、図７の表示装置１０は、筺体２１に収容された第１光学部材１１及び第２光学部材１２が、防眩機能を有する、後写鏡として機能する。

本開示の実施形態によれば、立体的な像として認識される空中像を背景と重ね合わせて表示することができる。

本開示に係る実施形態について、諸図面及び実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形又は修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形又は修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部を１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。本開示に係る実施形態について装置を中心に説明してきたが、本開示に係る実施形態は装置の各構成部が実行するステップを含む方法としても実現し得るものである。本開示に係る実施形態は装置が備えるプロセッサにより実行される方法、プログラム、又はプログラムを記録した記憶媒体としても実現し得るものである。本開示の範囲にはこれらも包含されるものと理解されたい。

本開示において、各要件は、実行可能な動作を実行する。故に、本開示において、各要件が行う動作は、当該要件が当該動作を実行可能に構成されていることを意味しうる。本開示において、各要件が動作を実行する場合、当該要件が当該動作を実行可能なように構成されている、と適宜言い換えうる。本開示において、各要件が実行可能な動作は、当該要件を備える又は有する要件が当該動作を実行可能である、と適宜言い換えうる。本開示において、１つの要件が他の要件に動作を実行させる場合、当該１つの要件は、当該他の要件に当該動作を実行させることができるように構成されていることを意味しうる。本開示において、１つの要件が他の要件に動作を実行させる場合、当該１つの要件は、当該他の要件に当該動作を実行させることができるように、当該他の要件を制御するように構成されている、と言い換えうる。本開示において、各要件が実行する動作のうち請求の範囲に記載されていない動作は、非必須の動作であると理解しうる。

本開示において「第１」及び「第２」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１光学部材は、第２光学部材と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。

１０表示装置
１１第１光学部材
１１ａ第１面
１２第２光学部材
１２ａ第２面
１３第１ディスプレイ
１４第２ディスプレイ
１６制御装置
１６ａ取得部
１６ｂ表示画像生成部
１６ｃ表示調整部
１７検出器
２０移動体
２０ａウインドシールド
２０ｂ天井
２１筺体
２２支持部材
２３第３ディスプレイ
３０利用者
３０ａ眼
４１第１画像
４２第２画像
４３外景
４４第１空中像
４５第２空中像
４６合成空中像
Ｌ１第１画像光
Ｌ２第２画像光
Ｌ３外光

Claims

第１面を有する第１光学部材と、
第２面を有する第２光学部材と、
前記第１面の第１の側に位置し、第１画像を表示するように構成される第１ディスプレイと、
前記第１面の前記第１の側と反対側の第２の側に位置し、第２画像を表示するように構成される第２ディスプレイと、
を備え、
前記第１光学部材は、前記第１画像を少なくとも部分的に透過させ、前記第２画像を前記第１面により少なくとも部分的に反射させることにより、前記第２の側の利用者の眼が配置される位置から視認される前記第１画像と前記第２画像とが重ね合わされ、前記利用者により立体像として視認されるように配置され、
前記第２光学部材は、外景を前記第２面により少なくとも部分的に反射させ、前記利用者の眼が配置される位置から視認される前記第１画像及び前記第２画像と前記外景とが重ね合わされるように配置される表示装置。
前記第２画像は、前記第２光学部材を少なくとも部分的に透過するように構成される、請求項１に記載の表示装置。
前記第２面は前記第１面に対して傾いている、請求項１または２に記載の表示装置。
移動体の内部に搭載され、前記第２光学部材は、前記利用者である前記移動体の運転者が後方を視認するために用いられる後写鏡を兼ねる請求項１から３の何れか一項に記載の表示装置。
前記第１ディスプレイ、前記第１光学部材及び前記第２光学部材は同一の筺体に収容され、前記第２光学部材が前記利用者の眼が配置される位置に向けて外景を少なくとも部分的に反射するように、前記筺体の姿勢を変更可能に構成される、請求項４に記載の表示装置。
前記第２ディスプレイは、前記移動体の天井の内側に配設される、請求項４又は５に記載の表示装置。
前記第２ディスプレイは、前記移動体の後部座席の搭乗者用に前記移動体の天井の内側に配設された第３ディスプレイの表示パネルの背面側に設けられる、請求項４又は５に記載の表示装置。
前記利用者の眼の位置を取得し、該取得した前記利用者の眼の位置に基づいて、前記第１画像に含まれる第１空中像、及び、前記第２画像に含まれる第２空中像を、前記利用者の視界内で重ねて表示するプロセッサを備える請求項１から７の何れか一項に記載の表示装置。
前記プロセッサは、前記第１空中像及び前記第２空中像の輝度を調整することにより、前記利用者により視認される前記第１空中像及び前記第２空中像が合成された空中像の奥行き方向の位置を調整する、請求項８に記載の表示装置。
第１面を有する第１光学部材、第２面を有する第２光学部材、前記第１面の第１の側に位置し、第１画像を表示するように構成される第１ディスプレイ、及び、前記第１面の前記第１の側と反対側の第２の側に位置し、第２画像を表示するように構成される第２ディスプレイを備え、前記第１光学部材は、前記第１画像を少なくとも部分的に透過させ、前記第２画像を前記第１面により少なくとも部分的に反射させることにより、前記第２の側の利用者の眼が配置される位置から視認される前記第１画像と前記第２画像とが重ね合わされ、前記利用者により立体像として視認されるように配置され、前記第２光学部材は、外景を前記第２面により少なくとも部分的に反射させ、前記利用者の眼が配置される位置から視認される前記第１画像及び前記第２画像と前記外景とが重ね合わされるように配置される表示装置を備える移動体。