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JP2009008722A - 3D head-up display device - Google Patents

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JP2009008722A
JP2009008722A JP2007167339A JP2007167339A JP2009008722A JP 2009008722 A JP2009008722 A JP 2009008722A JP 2007167339 A JP2007167339 A JP 2007167339A JP 2007167339 A JP2007167339 A JP 2007167339A JP 2009008722 A JP2009008722 A JP 2009008722A
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JP
Japan
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display
condensing system
virtual image
observer
convex lens
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Application number
JP2007167339A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidenori Kakeya
英紀 掛谷
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University of Tsukuba NUC
Original Assignee
University of Tsukuba NUC
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Publication date
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Abstract

【課題】3次元ヘッドアップディスプレイ装置を実現する。これは、ランドマークの3次元的位置にあわせた視覚的なナビゲーションを、オペレータの目の焦点をずらすことなく行うものである。
【解決手段】右目と左目とに視差を与えて立体画像を表示する装置で、立体画像情報を表示する表示面と、前記表示面からの光を入射して観察者の右目と左目とに視差を与える凸レンズアレイと、凸レンズアレイの光を入射する大口径集光系と、上記の大口径集光系からの光を観察者向かって反射する反射面と、を備え、上記の凸レンズアレイと大口径集光系と反射面とによる上記の表示面の虚像は、観察者にとって、上記の凸レンズアレイと大口径集光系が無い場合の上記の反射面による上記の表示面の虚像よりも遠方に設定し、上記の表示面の虚像の位置近傍の奥行き情報を、上記の視差で観察者に提供する。
【選択図】図1
A three-dimensional head-up display device is realized. This performs visual navigation in accordance with the three-dimensional position of the landmark without shifting the focus of the operator's eyes.
An apparatus for displaying a stereoscopic image by giving parallax to a right eye and a left eye, a parallax between a display surface for displaying stereoscopic image information, and light from the display surface incident on an observer's right eye and left eye A convex lens array that provides light, a large-diameter condensing system that receives light from the convex lens array, and a reflecting surface that reflects light from the large-diameter condensing system toward an observer. The virtual image of the display surface by the aperture condensing system and the reflecting surface is farther for the observer than the virtual image of the display surface by the reflecting surface when the convex lens array and the large aperture condensing system are not provided. The depth information in the vicinity of the position of the virtual image on the display surface is set and provided to the observer with the parallax.
[Selection] Figure 1

Description

この発明は、立体的な表示が可能なヘッドアップディスプレイであって、輸送機械や建設機械の操縦者や工作機械のオペレータなどが使う場合に特にその効果を発揮する3次元ヘッドアップディスプレイ装置に関している。   The present invention relates to a head-up display capable of three-dimensional display, and relates to a three-dimensional head-up display device that is particularly effective when used by a transport machine, construction machine operator, machine tool operator, or the like. .

ヘッドアップディスプレイ装置は、装置オペレータの視野の一部に情報を直接映し出すものである。この装置は航空分野で開発され、最近では、自動車などの他の民生分野に応用されつつある。   The head-up display device projects information directly in a part of the field of view of the device operator. This device was developed in the aviation field, and is recently being applied to other consumer fields such as automobiles.

さらに具体的には、一般に、この装置は、透明な光学ガラス板に画像を投影してオペレータの通常の視界と重ねて表示するものである。従来、その画像は、ブラウン管や液晶ディスプレイ(LCD)、あるいはプラズマパネル上の表示を、レンズ系を用いて透明なガラス板やプラスチック板に投影している。この際、画像は無限遠の点に結像するようにする。これは利用者が視点を切り替えるときに、目の焦点を変えるための時間を無くすためである。このように、オペレータは、視界を切り替えることなく、種々の情報を受けることが出来るので、ミスの発生を防げる、という利点がある。   More specifically, in general, this apparatus projects an image on a transparent optical glass plate and displays it on top of the operator's normal field of view. Conventionally, the image is projected on a transparent glass plate or plastic plate using a lens system on a cathode ray tube, a liquid crystal display (LCD), or a plasma panel. At this time, the image is formed at a point at infinity. This is to eliminate the time for changing the focus of the eyes when the user switches the viewpoint. Thus, since the operator can receive various information without switching the field of view, there is an advantage that the occurrence of mistakes can be prevented.

自動車に用いられるヘッドアップディスプレイでは、フロントガラスに投影して、運転者向けに、自動車自体の情報や安全に係わる情報を、運転者の視界の遠方の点に結像するような画像として提供する。また、病院での手術の際に、超音波画像、X線画像、X線CTスキャン画像あるいはMRI画像などを、患者の位置に相当する点に映して正確な手術を行なうための補助として用いられる場合もある。   Head-up displays used in automobiles are projected onto the windshield to provide the driver with information about the automobile itself and information related to safety as an image that forms an image at a distant point in the driver's field of view. . In addition, during surgery in a hospital, an ultrasound image, an X-ray image, an X-ray CT scan image, or an MRI image is projected on a point corresponding to the position of the patient and used as an aid for performing an accurate operation. In some cases.

本発明に比較的近いヘッドアップディスプレイの例として以下の開示をあげることができる。例えば、航空機などの移動体中の観察者に用いるヘッドアップディスプレイが、特許文献1(米国特許第3936148号)に開示されている。これは、景色のなかに見える虚像を観察者に提供するものである。   The following disclosure can be given as an example of a head-up display relatively close to the present invention. For example, Patent Document 1 (US Pat. No. 3,936,148) discloses a head-up display used for an observer in a moving body such as an aircraft. This provides the observer with a virtual image that appears in the scenery.

また、自動車のフロントガラスなどの非球面の反射面を用いてヘッドアップディスプレイを構成した例が特許文献2(米国特許第4961625号)に開示されている。これは、投影装置に非球面レンズを用い、フロントガラスなどの非球面形反射面と共に投影用の光学系を構成している。   In addition, an example in which a head-up display is configured using an aspheric reflecting surface such as an automobile windshield is disclosed in Patent Document 2 (US Pat. No. 4,961,625). This uses an aspheric lens in the projection device, and constitutes an optical system for projection together with an aspherical reflecting surface such as a windshield.

また、自動車のフロントガラスに反射する光の波長選択性のある膜を形成して余分な光の反射を防いだものが特許文献3(米国特許第5157549号)に開示されている。   Further, Patent Document 3 (US Pat. No. 5,157,549) discloses a film in which a wavelength selective film of light reflected on a windshield of an automobile is formed to prevent reflection of excess light.

また、特許文献4(特開2004−101829号公報)には、凹面鏡を用いるもので、その反射面の形状に工夫を凝らして、ウインドシールドガラスの前方に結像する虚像の歪みを抑制したヘッドアップディスプレイが開示されている。   Further, Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 2004-101829) uses a concave mirror, and a head that suppresses the distortion of the virtual image formed in front of the windshield glass by devising the shape of the reflecting surface. An up display is disclosed.

また、特許文献5(特開2004−170879号公報)には、映像情報を表示する表示器から、光学ユニットに設けられた開口部までの光路上にプリズムシートを設置したヘッドアップディスプレイが開示されている。   Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-170879) discloses a head-up display in which a prism sheet is installed on an optical path from a display device that displays video information to an opening provided in an optical unit. ing.

また、本発明は、凸レンズアレイを用いて3次元表示を行なうヘッドアップディスプレイに関するものであるが、これに関しては、例えば、以下のものが開示されている。   Further, the present invention relates to a head-up display that performs three-dimensional display using a convex lens array. For example, the following is disclosed.

特許文献6(特開平8−160355号公報)には、凸レンズアレイを用いることにより、特殊な眼鏡無しで多人数同時観察が可能なステレオ像表示可能な立体映像表示装置が開示されている。   Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-160355) discloses a stereoscopic image display device capable of displaying a stereo image that allows simultaneous observation by a large number of people without special glasses by using a convex lens array.

また、特許文献7(特開2005−326610号公報)には、拡散型体積ホログラムスクリーンと凸レンズアレイを用いた三次元画像再生装置が開示されている。   Patent Document 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-326610) discloses a three-dimensional image reproducing device using a diffusion volume hologram screen and a convex lens array.

米国特許第3936148号明細書U.S. Pat. No. 3,936,148 米国特許第4961625号明細書US Pat. No. 4,961,625 米国特許第5157549号明細書US Pat. No. 5,157,549 特開2004−101829号公報JP 2004-101829 A 特開2004−170879号公報JP 2004-170879 A 特開平8−160355号公報JP-A-8-160355 特開2005−326610号公報JP 2005-326610 A

本発明では、立体の虚像を3次元表示できるヘッドアップディスプレイを提案する。   The present invention proposes a head-up display that can display a three-dimensional virtual image in three dimensions.

この発明によって、より自然な表示機能をもったヘッドアップディスプレイ装置を実現できる。例えば、ランドマークの3次元的位置にあわせて文字情報を重畳するなどの視覚的なナビゲーションを、オペレータの目の焦点をずらすことなく行うことができる。   According to the present invention, a head-up display device having a more natural display function can be realized. For example, visual navigation such as superimposing character information in accordance with the three-dimensional position of the landmark can be performed without shifting the focus of the operator's eyes.

本発明は、右目と左目とに視差を与えて奥行きのある立体画像を表示する3次元ヘッドアップディスプレイ装置で、立体画像情報を表示する表示面と、
前記表示面からの光を入射して観察者の右目と左目とに視差を与える凸レンズアレイと、
凸レンズアレイの光を入射する大口径集光系と、
上記の大口径集光系からの光を観察者向かって反射する反射面と、を備え、
上記の凸レンズアレイと大口径集光系と反射面とによる上記の表示面の虚像は、観察者にとって、上記の凸レンズアレイと大口径集光系が無い場合の上記の反射面による上記の表示面の虚像よりも遠方に設定し、
上記の表示面の虚像の位置近傍の奥行き情報を、上記の視差で観察者に提供するものである。
The present invention provides a three-dimensional head-up display device that displays a stereoscopic image having a depth by giving parallax to the right eye and the left eye, and a display surface that displays stereoscopic image information;
A convex lens array that receives light from the display surface and gives parallax to the right and left eyes of the observer;
A large-diameter condensing system for receiving light from the convex lens array;
A reflective surface that reflects light from the large-diameter condensing system toward the viewer,
The virtual image of the display surface by the convex lens array, the large-diameter condensing system, and the reflecting surface is, for the observer, the display surface by the reflecting surface when the convex lens array and the large-diameter condensing system are not provided. Set farther than the virtual image of
Depth information in the vicinity of the position of the virtual image on the display surface is provided to the observer with the above-described parallax.

上記の表示面は、発光する表示面であることで、オペレータに目立つ表示を行なうことができる。また、上記の大口径集光系に、フレネルレンズを用いると軽量で僅かに小型にすることができる。また、上記の反射面として、運転席のフロントガラスを利用することができる場合は、構成部品点数を少なくすることができる。また、上記の反射面が概ね凸レンズの特性を備えている場合は、上記の大口径集光系を補助する、あるいは兼ねることができる。この場合は、上記の反射面は非球面であるので、上記の大口径集光系としては、前記の非球面の効果を補償するものであることが望ましい。また、上記の表示面に行なう表示は、必要に応じて、光学系のもつ歪を補償するような歪を持った表示であることが望ましい。   Since the display surface is a display surface that emits light, a display that is conspicuous to the operator can be performed. In addition, if a Fresnel lens is used in the above-mentioned large-diameter condensing system, it is lightweight and can be made slightly small. Further, when the windshield of the driver's seat can be used as the reflecting surface, the number of components can be reduced. Further, in the case where the reflecting surface has a substantially convex lens characteristic, the large aperture condensing system can be assisted or doubled. In this case, since the reflecting surface is an aspherical surface, it is desirable that the large aperture condensing system compensates the effect of the aspherical surface. Further, it is desirable that the display performed on the display surface is a display having a distortion that compensates for the distortion of the optical system, if necessary.

以下に図面を参照して実施例を示す。   Examples will be described below with reference to the drawings.

本発明の実施例を図1に示す。この例では、自動車のダッシュボードの上または中で運転手の前の部分に、画像コントローラ10から送られた立体画像情報を表示する表示面1と、表示面1からの光を入射して運転手である観察者5の右目と左目とに視差を与える凸レンズアレイ2と、凸レンズアレイ2の光を入射する大口径集光系3と、上記の大口径集光系3からの光を観察者5に向かって反射する反射面4と、を備えている。   An embodiment of the present invention is shown in FIG. In this example, the display surface 1 for displaying stereoscopic image information sent from the image controller 10 and the light from the display surface 1 are incident on the front part of the vehicle dashboard or in front of the driver. The convex lens array 2 that gives parallax to the right eye and left eye of the observer 5 that is the hand, the large-diameter condensing system 3 that receives the light from the convex lens array 2, and the light from the large-diameter condensing system 3 described above And a reflection surface 4 that reflects toward the light source 5.

また、図2に示すように、上記の凸レンズアレイ2と大口径集光系3と反射面4とによる上記の表示面1の虚像6は、観察者5にとって、上記の凸レンズアレイ2と大口径集光系3が無い場合の上記の反射面4による上記の表示面1の虚像1′よりも遠方に設定する。ここで、虚像1′は、反射面4であるフロントガラスによる表示装置の虚像9における表示面と、言うこともできる。なお、虚像6が観察者5に虚像として認識されるには、レンズアレイ2を構成する個々の凸レンズで生成される虚像が複数の画素からなることが求められ、そのため個々の凸レンズの径は、それを経由して複数の画素が目に入射されるに十分な大きさを有する必要がある。   As shown in FIG. 2, the virtual image 6 of the display surface 1 by the convex lens array 2, the large-diameter condensing system 3, and the reflecting surface 4 is the same as the convex lens array 2 and the large-diameter for the observer 5. The distance is set farther from the virtual image 1 'of the display surface 1 by the reflection surface 4 when the light collecting system 3 is not provided. Here, it can be said that the virtual image 1 ′ is a display surface in the virtual image 9 of the display device using the windshield as the reflection surface 4. In order for the observer 5 to recognize the virtual image 6 as a virtual image, the virtual image generated by each convex lens constituting the lens array 2 is required to be composed of a plurality of pixels, and therefore the diameter of each convex lens is A plurality of pixels need to be large enough to be incident on the eye via the same.

上記の表示面1に表示する立体情報は、虚像6位置の近くで、右目と左目の視差でその遠近を表現できる範囲である視差提示による3次元像描画可能範囲7内の情報に限定することが望ましい。しかし、前記の立体情報を、右目と左目の視差を設けない情報と同時に表示することも可能である。   The three-dimensional information displayed on the display surface 1 is limited to information within the three-dimensional image drawable range 7 by the parallax presentation that is a range in which the perspective can be expressed by the parallax of the right eye and the left eye near the virtual image 6 position. Is desirable. However, it is also possible to display the stereoscopic information at the same time as information that does not provide parallax for the right eye and the left eye.

また、上記の表示面に表示する画像としては、例えば、GPS11(グローバルポジショニングシステム)と連動したもので、ランドマークの3次元的位置にあわせて文字情報や標識マークをその背景に重畳する。また、道路や交差点あるいは道路沿いの建物などの地図情報を3次元表示することで運転手に視線や目の焦点をずらすことを要求することなく、実体に即した種々の情報を提供することができる。あるいは、夜間の運転中に赤外線カメラで捉えた人物を強調表示することで、運転者に注意を促すことも可能である。   Moreover, as an image displayed on said display surface, for example, it is interlocked with GPS11 (global positioning system), and character information and a marker mark are superimposed on the background according to the three-dimensional position of the landmark. Also, by displaying three-dimensional map information such as roads, intersections, and buildings along the roads, it is possible to provide a variety of information in accordance with the substance without requiring the driver to shift the line of sight or eye focus. it can. Alternatively, the driver can be alerted by highlighting the person captured by the infrared camera during night driving.

上記の表示面1は、高輝度で発光するフラットディスプレイであることが望ましい。   The display surface 1 is preferably a flat display that emits light with high luminance.

また、上記の大口径集光系に、大口径フレネルレンズを用いると軽量であり、しかも僅かに小型にすることができる。特にこの大口径集光系を上下させる機構を付ける場合には、なるべく軽くすることが望ましく、これを軽量化することによって、その機構もまた軽量化することができる。大口径集光系の焦点距離は、大口径集光系から反射面を経由しての運転者までの距離に近いものを使うと、表示する画像を大きくした場合も、その歪みを小さくすることができる。また、大口径集光系のレンズ中心は、運転者の目の位置から運転者が運転時に最もよく注視する方向に延長した光線が、反射面で反射されて行き着く線上付近に位置することが望ましい。   Further, if a large-diameter Fresnel lens is used in the above-mentioned large-diameter condensing system, it is lightweight and can be made slightly smaller. In particular, when a mechanism for moving up and down the large-diameter condensing system is attached, it is desirable to make it as light as possible. By reducing the weight, the mechanism can also be reduced in weight. If the focal length of the large aperture condensing system is close to the distance from the large aperture condensing system to the driver via the reflective surface, the distortion will be reduced even if the displayed image is enlarged. Can do. In addition, it is desirable that the lens center of the large-diameter condensing system is located near the line where the light beam extended from the position of the driver's eyes in the direction most closely watched by the driver during the driving is reflected by the reflecting surface. .

また、上記の反射面として、運転席のフロントガラスを利用することができる場合は、構成部品点数を少なくすることができる。この場合は、フロントガラスの反射部位に反射率を調整する反射補助膜をつけることが望ましい。しかし、この反射補助膜は、運転に悪影響を及ぼすものであってはならないことは明らかである。   Further, when the windshield of the driver's seat can be used as the reflecting surface, the number of components can be reduced. In this case, it is desirable to attach a reflection assisting film for adjusting the reflectance to the reflection portion of the windshield. However, it is clear that this reflective auxiliary film should not adversely affect driving.

また、上記の反射面が概ね凸レンズの特性を備えている場合は、上記の大口径集光系を兼ねることができる。この場合は、上記の反射面は非球面である場合が多いので、上記の大口径集光系としては、前記の非球面の効果を補償するものであることが望ましい。   In addition, when the above-described reflecting surface has a substantially convex lens characteristic, it can also serve as the above-mentioned large-diameter condensing system. In this case, since the reflecting surface is often an aspheric surface, it is desirable that the large aperture condensing system compensates for the effect of the aspheric surface.

また、上記の表示面に行なう表示は、必要に応じて、光学系のもつ歪を補償する歪を持った表示であることが望ましい。   In addition, it is desirable that the display performed on the display surface is a display having distortion that compensates for distortion of the optical system, if necessary.

ここで、虚像6の位置は、自動車の走行条件や環境に応じて自動的に、あるいは手動で調整されることが望ましい。例えば、高速で走行する場合は、運転手は遠方を注視するので、自動車の測度情報を受けて、低速で走行する場合よりも遠方に虚像6の位置を設ける。また、暗い環境で走行する場合は、運転手は比較的近距離の前方を注視する傾向にあるので、車外の照度情報を受けて、明るい場合よりも手前に虚像6の位置を設ける。しかし、この様に虚像6の位置を調整するためには、例えば、凸レンズアレイ2と大口径集光系3の間隔を、上記のように自動車の測度情報や車外の照度情報を受けて調整する虚像位置制御装置を用いる。   Here, the position of the virtual image 6 is desirably adjusted automatically or manually in accordance with the driving conditions and environment of the automobile. For example, when driving at a high speed, the driver pays attention to a distant place, and therefore receives the measurement information of the car, and provides the position of the virtual image 6 farther than when driving at a low speed. Further, when the vehicle travels in a dark environment, the driver tends to gaze at a relatively short distance ahead, and therefore receives the illuminance information outside the vehicle and sets the position of the virtual image 6 in front of it when it is bright. However, in order to adjust the position of the virtual image 6 in this way, for example, the interval between the convex lens array 2 and the large-diameter condensing system 3 is adjusted by receiving the vehicle measurement information and the illuminance information outside the vehicle as described above. A virtual image position control device is used.

図3(a)に上記の虚像位置制御装置の例を示す。センサ12は、速度センサあるいは照度センサで、その出力信号を用いて、制御器13が、昇降機14を制御して凸レンズアレイ2と大口径集光系3の間隔を変えて、虚像位置制御を行うものである。また、図3(b)に示すように、凸レンズアレイ2と大口径集光系3との双方を動かして、虚像6の位置を調整してもよい。   FIG. 3A shows an example of the virtual image position control device. The sensor 12 is a speed sensor or an illuminance sensor. Using the output signal, the controller 13 controls the elevator 14 to change the interval between the convex lens array 2 and the large-diameter condensing system 3 to perform virtual image position control. Is. Further, as shown in FIG. 3B, the position of the virtual image 6 may be adjusted by moving both the convex lens array 2 and the large-diameter condensing system 3.

また、レンズを昇降機で上下させ、虚像位置を移動で制御する代わりに、図4のように、透過型の表示面を複数(1a、1b、1c)重ね、画像の奥行きに合わせて、切換器15で単数あるいは複数の表示面を選択してもよい。このようにすることにより、虚像を単数あるいは複数の表示面上に生成し、表示したい物体の奥行きに近い虚像面に画像を提示することもできる。表示面の数をさらに増やすことによって、虚像の設定位置をさらに増やすことができ、より自然な表示にすることができることは明らかである。 Further, instead of moving the lens up and down with an elevator and controlling the position of the virtual image by moving, a plurality of (1a, 1b, 1c) transmissive display surfaces are stacked as shown in FIG. 15 may select one or more display surfaces. By doing in this way, a virtual image can be produced | generated on a single or several display surface, and an image can also be shown on the virtual image surface near the depth of the object to display. It is clear that by further increasing the number of display surfaces, the virtual image setting position can be further increased, and a more natural display can be achieved.

本発明の3次元ヘッドアップディスプレイ装置を医療手術に用いる場合、患者の位置と観察者の位置とを把握することは既によく知られた方法を用いて可能である。この位置関係を用いると、3次元ヘッドアップディスプレイ装置の視野内の患者にその患部の3次元医療画像を不自然にならないように重ね合わせることができる。このためには、この位置関係に合うように3次元ヘッドアップディスプレイ装置に表示する画像を構成することが必要であるが、これは、既によく知られた方法で容易に行なうことができる。このようにすることで、手術作業者が患部の状態を理解することを容易にし、また、自然な位置関係を保ったままで手術作業者が作業姿勢を変えることができるようになる。   When the three-dimensional head-up display device of the present invention is used for medical surgery, it is possible to know the position of the patient and the position of the observer using a well-known method. By using this positional relationship, it is possible to superimpose a three-dimensional medical image of the affected area on a patient within the field of view of the three-dimensional head-up display device so as not to become unnatural. For this purpose, it is necessary to construct an image to be displayed on the three-dimensional head-up display device so as to match this positional relationship, but this can be easily performed by a well-known method. This makes it easy for the surgical operator to understand the state of the affected area, and allows the surgical operator to change the working posture while maintaining a natural positional relationship.

本発明の実施例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the Example of this invention. 図1の構成における虚像の位置関係を示すための図である。It is a figure for showing the positional relationship of the virtual image in the structure of FIG. 虚像位置制御装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of a virtual image position control apparatus. 複数から表示面を選択することで虚像位置を制御する装置の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the apparatus which controls a virtual image position by selecting a display surface from multiple.

符号の説明Explanation of symbols

1、1a、1b、1c 表示面
1′ 反射面による表示装置の虚像9における表示面
2 凸レンズアレイ
2′ 反射面による表示装置の虚像9における凸レンズアレイ
3 大口径集光系
3′ 反射面による表示装置の虚像9における大口径集光系
4 反射面
5 観察者
6、6a、6b、6c 虚像面
7 視差提示による3次元像描画可能範囲
8 視線
9 反射面による表示装置の虚像
10 画像コントローラ
11 GPS(グローバルポジショニングシステム)
12 センサ
13 制御器
14 昇降機
15 切換器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a, 1b, 1c Display surface 1 'Display surface in virtual image 9 of display device by reflecting surface 2 Convex lens array 2' Convex lens array in virtual image 9 of display device by reflecting surface 3 Large aperture condensing system 3 'Display by reflecting surface Large-diameter condensing system in the virtual image 9 of the device 4 Reflecting surface 5 Observer 6, 6a, 6b, 6c Virtual image surface 7 Possible range of 3D image drawing by parallax presentation 8 Gaze 9 Virtual image of display device by reflecting surface 10 Image controller 11 GPS (Global positioning system)
12 Sensor 13 Controller 14 Elevator 15 Switch

Claims (6)

立体画像情報を表示する表示面と、
前記表示面からの光を入射して観察者の右目と左目とに視差を与える凸レンズアレイと、
凸レンズアレイの光を入射する大口径集光系と、
上記の大口径集光系からの光を観察者向かって反射する反射面と、を備え、
上記の凸レンズアレイと大口径集光系と反射面とによる上記の表示面の虚像は、観察者にとって、上記の凸レンズアレイと大口径集光系が無い場合の上記の反射面による上記の表示面の虚像よりも遠方にあり、
上記の表示面の虚像の位置近傍の奥行き情報を、上記の視差で観察者に提供する構成である、ことを特徴とする3次元ヘッドアップディスプレイ装置。
A display surface for displaying stereoscopic image information;
A convex lens array that receives light from the display surface to give parallax to the right and left eyes of the observer;
A large-diameter condensing system for incident light from the convex lens array;
A reflective surface that reflects light from the large-diameter condensing system toward the observer,
The virtual image of the display surface by the convex lens array, the large-diameter condensing system, and the reflecting surface is, for the observer, the display surface by the reflecting surface when the convex lens array and the large-diameter condensing system are not provided. Farther than the virtual image of
A three-dimensional head-up display device, characterized in that the depth information in the vicinity of the position of the virtual image on the display surface is provided to an observer with the above-described parallax.
上記の表示面は、発光する表示面であることを特徴とする請求項1に記載の3次元ヘッドアップディスプレイ装置。   The three-dimensional head-up display device according to claim 1, wherein the display surface is a display surface that emits light. 上記の大口径集光系は、フレネルレンズであることを特徴とする請求項1に記載の3次元ヘッドアップディスプレイ装置。   The three-dimensional head-up display device according to claim 1, wherein the large-diameter condensing system is a Fresnel lens. 上記の反射面は、運転席のフロントガラスであることを特徴とする請求項1に記載の3次元ヘッドアップディスプレイ装置。   The three-dimensional head-up display device according to claim 1, wherein the reflection surface is a windshield of a driver's seat. 上記の反射面は、上記の大口径集光系を兼ねていることを特徴とする請求項1に記載の3次元ヘッドアップディスプレイ装置。   The three-dimensional head-up display device according to claim 1, wherein the reflecting surface also serves as the large-diameter condensing system. 上記の反射面は非球面であって、上記の大口径集光系は前記の非球面の効果を補償するものであることを特徴とする請求項1に記載の3次元ヘッドアップディスプレイ装置。   2. The three-dimensional head-up display device according to claim 1, wherein the reflecting surface is an aspheric surface, and the large-diameter condensing system compensates for the effect of the aspheric surface.
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