(57)【要約】【課題】  表示像の奥行き方向の歪みを補正し、視認性を向上させることが可能となる表示装置及びその表示方法を提供する。【解決手段】  左眼用画像と右眼用画像とを含む表示画像を表示する表示手段３０と、前記表示画像を表示手段３０に表示させる表示制御手段と、表示手段３０に表示された前記表示画像を前記左眼用画像と前記右眼用画像とに分離する画像分離手段４０と、運転者１０２の視点位置を検出可能な位置検出手段と、を備え、前記表示画像をウィンドシールド１０１に投影するＨＵＤ装置１００である。前記表示制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいてウィンドシールド１０１に投影されたときの前記表示画像の奥行き方向の歪みを補正するべく前記左眼用画像と前記右眼用画像との間のずれ量を補正する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼用画像と右眼用画像とを含む表示画像を表示する表示手段と、
前記表示画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、
前記表示手段に表示された前記表示画像を前記左眼用画像と前記右眼用画像とに分離する画像分離手段と、
観察者の視点位置を検出可能な位置検出手段と、を備え、前記表示画像を被投影部材に投影する表示装置であって、
前記表示制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいて前記被投影部材に投影されたときの前記表示画像の奥行き方向の歪みを補正するべく前記左眼用画像と前記右眼用画像との間のずれ量を補正することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記観察者の視点角度に応じた前記左眼用画像と前記右眼用画像との間のずれ量の補正パラメータを記憶する記憶部を備え、
前記表示制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいて前記観察者の視点角度を算出し、算出した視点角度に応じた前記補正パラメータを前記記憶部より取得し、取得した前記補正パラメータに基づいて前記左眼用画像と前記右眼用画像と間のずれ量を補正することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示制御手段は、算出した前記視点角度に応じて複数の前記補正パラメータ間の補間処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
左眼用画像と右眼用画像とを含む表示画像を表示する表示手段と、
前記表示手段に表示された前記表示画像を前記左眼用画像と前記右眼用画像とに分離する画像分離手段と、
観察者の視点位置を検出可能な位置検出手段と、を備え、前記表示画像を被投影部材に投影する表示装置の表示方法であって、
前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいて前記被投影部材に投影したときの前記表示画像の奥行き方向の歪みを補正するべく前記左眼用画像と前記右眼用画像との間のずれ量を補正することを特徴とする表示装置の表示方法。
【請求項５】
前記観察者の視点角度に応じた前記左眼用画像と前記右眼用画像との間のずれ量の補正パラメータを記憶する記憶部を備え、
前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいて前記観察者の視点角度を算出し、算出した視点角度に応じた前記補正パラメータを前記記憶部より取得し、取得した前記補正パラメータに基づいて前記左眼用画像と前記右眼用画像と間のずれ量を補正することを特徴とする請求項４に記載の表示装置の表示方法。
【請求項６】
算出した前記視点角度に応じて複数の前記補正パラメータ間の補間処理を行うことを特徴とする請求項５に記載の表示装置の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びその表示方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の自動車等の車両の運転者に情報を表示する表示装置として、いわゆるヘッドアップディスプレイ装置（以下、ＨＵＤ装置という）が知られている。ＨＵＤ装置は、液晶表示パネル等の表示手段に表示される表示像をウィンドシールドなどの被投影手段に投影し、運転者に表示像の虚像を視認させるものである。
【０００３】
ＨＵＤ装置においては、被投影手段や凹面鏡などの光学系によって表示像を拡大することによって表示像に歪みが発生する。表示像が歪むと視認性が低下するため、表示像をあらかじめ逆に変形させて歪みを補正する技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１４９０８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示される技術は、表示像の水平方向の歪みを補正するものであるが、奥行き方向に生じる歪みを補正することができず、視認性を低下させるという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、前記問題点を解消し、表示像の奥行き方向の歪みを補正し、視認性を向上させることが可能な表示装置及びその表示方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を解決するために、前記左眼用画像と前記右眼用画像と含む表示画像を表示する表示手段と、前記表示画像を前記表示手段に表示させる表示制御手段と、前記表示手段に表示された前記表示画像を前記左眼用画像と前記右眼用画像とに分離する画像分離手段と、観察者の視点位置を検出可能な位置検出手段と、を備え、前記表示画像を被投影部材に投影する表示装置であって、
前記表示制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいて前記被投影部材に投影されたときの前記表示画像の奥行き方向の歪みを補正するべく前記左眼用画像と前記右眼用画像との間のずれ量を補正することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために、左眼用画像と右眼用画像とを含む表示画像を表示する表示手段と、前記表示手段に表示された前記表示画像を前記左眼用画像と前記右眼用画像とに分離する画像分離手段と、観察者の視点位置を検出可能な位置検出手段と、を備え、前記表示画像を被投影部材に投影する表示装置の表示方法であって、
前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいて前記被投影部材に投影したときの前記表示画像の奥行き方向の歪みを補正するべく前記左眼用画像と前記右眼用画像との間のずれ量を補正することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、所期の目的を達成することができ、表示像の奥行き方向の歪みを補正し、視認性を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態のヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。
【図２】同上における立体表示の例を説明する図である。
【図３】同上の制御部の電気的構成を示すブロック図である。
【図４】同上における制御方法を示すフローチャート図である。
【図５】同上における視点検知を説明する図である。
【図６】同上における画像補正方法を示すフローチャート図である。
【図７】同上における視点角度と視差補正パラメータとの関係を示す図である。
【図８】同上における視差補正パラメータの一例を示す図である。
【図９】同上における左眼用画像の対応点と右眼用画像の対応点とのずれと立体像との関係を説明する図である。
【図１０】同上における虚像の奥行き方向の歪みを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を用いて本発明をヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）装置１００に適用した実施形態を説明する。
ＨＵＤ装置１００は、車両の車室内のダッシュボード内に設置されるものであり、図１に示すように、撮像部（位置検出手段）１０と、制御部２０と、表示手段３０と、画像分離手段４０と、凹面鏡５０と、を備える。ＨＵＤ装置１００から出力された所定の画像を示す表示光Ｌは車両のウィンドシールド１０１にて反射し、運転者（観察者）１０２の眼に達する。運転者１０２は、ウィンドシールド１０１の前方に表示される虚像Ｖを視認する。
【００１２】
撮像部１０は、ＣＣＤ等の周知の撮像素子とこれを制御する周辺回路やレンズからなり、運転者１０２の前方に設置され、運転者１０２の顔を撮像して撮像画像を出力するものである。
【００１３】
制御部２０は、いわゆるマイクロコンピュータからなるものである。制御部２０は、撮像部１０や表示手段３０と接続され、撮像部１０から出力される運転者１０２の顔画像を解析して運転者１０２の視点位置を算出する視点位置検出処理を行い、この算出結果に基づいて表示手段３０に対して制御信号を出力して画像表示制御を行う。すなわち、制御部２０は、撮像部１０とともに本発明の位置検出手段として機能し、また、本発明の表示制御手段として機能する。制御部２０は、対象物を左眼から見た左眼用画像と対象物を右眼から見た右眼用画像とをそれぞれストライプ状の分割画像を切り出し、各分割画像を水平方向に交互に並べて左目用画像と右目用画像とが含まれる合成画像（表示画像）を生成し、この合成画像を表示手段３０に表示させる。
【００１４】
表示手段３０は、例えばバックライト光源３１とドットマトリクス型の液晶表示パネル３２とからなるものであり、前記合成画像を表示光Ｌとして凹面鏡５０に向けて発するものである。なお、表示手段３０は、前記合成画像を表示光Ｌとして出射するものであればよく、有機ＥＬパネルなどの自発光型の表示パネルを用いても良い。
【００１５】
画像分離手段４０は、例えば光を透過するストライプ状のスリット部が複数設けられた視差バリア（パララックスバリア）からなり、表示手段３０の出射面側に所定の間隔を有して設けられる。表示光Ｌが画像分離手段４０のスリット部を透過することで、前記合成画像を左目用画像と右目用画像とに分割し、左眼用画像の光と右目用画像の光とを運転者１０２の左右の眼に別々に入射させることができる。なお、画像分離手段４０として、レンチキュラレンズを用いてもよい。
【００１６】
凹面鏡５０は、表示光Ｌが運転者１０２の左右の眼に対して結像するように、表示光Ｌをウィンドシールド１０１に照射するものである。凹面鏡５０は、図示していない回転軸を備えている。この回転軸は、図１の図面に対して垂直方向であり、この回転軸を中心として、凹面鏡５０のウィンドシールド１０１に対する角度を変えることが可能である。また、凹面鏡５０には、凹面鏡５０の角度を変えるために、駆動手段としてモータ（図示しない）を備えており、このモータによって、凹面鏡５０のウィンドシールド１０１に対する角度を変更し、また、その角度を維持することができる。以上により、表示光Ｌを運転者１０２の目線に合わせることが可能となる。
【００１７】
運転者１０２は、表示光Ｌのうち、左眼用画像の光が左眼に入射し、右眼用画像が右眼に入射すると、両画像のずれ（視差）によって虚像Ｖを立体像として認識することができる。図２は、表示手段３０に左眼用画像と右眼用画像とをそれぞれ２個（合計４個）含む前記合成画像を表示して立体表示を行う状態を示すものである。図２におけるＥ１〜Ｅ４は画像を観察可能な観察領域Ｅにおける各領域（ローブ）を示している。表示手段３０に、左眼用画像６０Ｌの分割画像と右眼用画像６０Ｒの分割画像とを２個ずつ交互に配置した合成画像を表示すると（図２において左眼用画像６０Ｌの分割画像の表示位置を「Ｌ」、右眼用画像６０Ｒの分割画像の表示位置を「Ｒ」と表記している）、運転者１０２は前記合成画像を画像分離手段４０のスリット部４１を介して観察することにより、左眼と右眼とで異なる画像を観察する。図２においては、観察領域Ｅのうち、領域Ｅ１、Ｅ２で右眼用画像６０Ｒを観察でき、領域Ｅ３、Ｅ４で左眼用画像６０Ｌを観察できる。したがって、運転者１０２の右眼が領域Ｅ１からＥ２までの間に位置し、左眼が領域Ｅ３からＥ４までの間に位置すると、立体表示が可能となる。また、画像を分割して立体表示を行う視差バリア方式あるいはレンチキュラ方式においては、表示手段３０からの光の広がりによって、観察領域Ｅにおいて領域Ｅ１〜Ｅ４が繰り返し存在することとなる。本実施形態において、観察領域Ｅのうち、中央に位置する領域Ｅ１〜Ｅ４が設計上の画像（虚像Ｖ）の観察位置であるメインローブとなり、メインローブの外側に位置する領域Ｅ１〜Ｅ４がサイドローブとなる。
なお、図２においては、図を簡略にするべく凹面鏡５０及びウィンドシールド１０１は省略した。
【００１８】
図３は、制御部２０の電気的構成を示すものである。制御部２０は、図３に示すように、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、汎用メモリ２３、ビデオメモリ２４及び外部デバイスＩ／Ｆ２５を有してなる。
【００１９】
ＣＰＵ２１は、ＲＯＭ２２内に予め記憶された所定のプログラムを読み出し、実行して撮像部１０からの撮像画像、これを画像処理した処理画像及び視点位置などの演算結果等を汎用メモリ２３に一時的に記憶させ、また、前記合成画像を作成するための画像処理を行う回路を使用して、表示手段３０で表示させる前記合成画像をビデオメモリ２４に記憶させる。
【００２０】
ＲＯＭ２２は、ＣＰＵ２１が動作するプログラムや後述する視差補正パラメータなどが記憶されるものである。
【００２１】
汎用メモリ２３は、撮像部１０からの撮像画像、これを画像処理した処理画像及び視点位置などの演算結果等を一時的に記憶するものである。
【００２２】
ビデオメモリ２４は、表示手段３０で表示させる前記合成画像を記憶するものである。
【００２３】
外部デバイスＩ／Ｆ２５は、制御部２０を撮像部１０、表示手段３０及び車両を制御するコンピュータからなる車両制御システム部１０３と電気的に接続するものである。外部デバイスＩ／Ｆ２５は、撮像部１０から撮像画像を取得し、表示手段３０に制御信号を出力し、また、車両制御システム部１０３から車速などの車両情報を取得する。ＣＰＵ２１は、取得した車両情報に基づいて表示手段３０に車両情報を表示させることができる。
【００２４】
次に、図４を用いて制御部２０における視点検出処理及び画像表示制御について説明する。
【００２５】
まず、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１において、撮像部１０から出力される運転者１０２の顔を撮像した撮像画像から、運転者１０２の左眼及び右眼を検知する。具体的には、図５に示すように、運転者１０２の顔を含む撮像画像Ｐに対して、例えば周知の画像処理技術であるテンプレートマッチングを行い、所定のテンプレートＴを撮像画像Ｐ上で移動させ、テンプレートＴとマッチングする個所を撮像画像Ｐ上の運転者１０２の左眼と右眼として検知する。
【００２６】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２において、ステップＳ１で検知した撮像画像Ｐ上の運転者１０２の左眼と右眼の位置に基づいて運転者１０２の空間上の左眼視点位置と右眼視点位置とを算出する。この左眼視点位置及び右眼視点位置の位置情報は２次元情報であっても３次元情報であってもよい。なお、撮像部１０は、運転者１０２の左眼あるいは右眼が観察領域Ｅのメインローブ外、すなわちサイドローブ内にある場合及び観察領域Ｅの外側であっても、運転者１０２の顔を撮像することができ、ＣＰＵ２１は運転者１０２の左眼視点位置及び右眼視点位置を算出可能であるものとする。
【００２７】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ３において、左眼用画像６０Ｌの分割画像と右眼用画像６０Ｒの分割画像を所定の順序で配置した前記合成画像を生成する。このとき、ＣＰＵ２１は、ステップＳ２で算出した運転者１０２の左眼視点位置及び右眼視点位置に対応するように、左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとのずれ量を補正し、また、水平方向の歪みを補正する。そして、ＣＰＵ２１は、補正した左眼用画像６０Ｌの分割画像と右眼用画像６０Ｒの分割画像を所定の順序で配置して前記合成画像を生成する。なお、左眼用画像６０Ｌ及び右眼用画像６０Ｒの補正方法については後で詳述する。
【００２８】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ４において、表示手段３０に前記合成画像を表示させ、左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとを並べて表示させる。
【００２９】
ＣＰＵ２１は、電源がオフされるまでステップＳ１〜Ｓ４を無限ループで実行する。
【００３０】
次に、図６を用いて左眼用画像６０Ｌ及び右眼用画像６０Ｒの補正方法の一例を説明する。
【００３１】
まず、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１１において、ステップＳ２で算出した左眼視点位置及び右眼視点位置から視点角度を算出する。具体的には、虚像Ｖの焦点面からの垂線を基準として、視点位置の中心（左眼視点位置と右眼視点位置との中心）と虚像Ｖの焦点面からの垂線とのなす水平方向の角度を視点角度として算出する。
【００３２】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１２において、ステップＳ１１で算出した視点角度に対応する視差補正パラメータを取得する。視差補正パラメータは、例えば図７に示すように、複数の視点角度に応じて複数設定され、ＲＯＭ２２に保存されるものである。図７においては、視点角度６０°、３０°、０°、−３０°、−６０°の５つの視点角度に対して視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５の５つの視差補正パラメータが設定されている。なお、本実施形態では５つの視点角度を等間隔で設けてあるが、視点角度の設定数及び間隔は任意である。複数設定される視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５の各々は、図８に示すように、左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとにそれぞれ設定される複数の対応点の表示手段３０の表示面上のｘ軸（横軸）方向の位置とｙ軸（縦軸）方向の位置を示す値（原点からのドット数）を有する。なお、対応点とは、左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとで同一あるいは近似すると判断されるドットを示す。図８においては各視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５に１番〜９番の９つの対応点のｘ軸方向の値とｙ軸方向の値と設定した例を示しているが、対応点の数は任意である。
【００３３】
各視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５は、左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとによる立体視を可能とするべく、左眼用画像６０Ｌの各対応点と右眼用画像６０Ｒの各対応点との間に所定のずれ量（視差量）が設定されている。この左眼用画像６０Ｌの各対応点と右眼用画像６０Ｒの各対応点との間のずれ量によって、立体像の飛び出し量（あるいは奥行き量）が決定される。立体像の虚像Ｖの焦点面からの飛び出し量は、下記式１によって求められる。
（式１）
立体像の飛び出し量＝（左右の対応点のずれ量）／（左右の対応点のずれ量）＋瞳孔間隔）×虚像Ｖの焦点面までの距離
また、立体像の虚像Ｖの焦点面からの奥行き量は、下記式２によって求められる。
（式２）
立体像の奥行き量＝（左右の対応点のずれ量）／（左右の対応点のずれ量−瞳孔間隔）×虚像Ｖの焦点面までの距離
図９は、左眼用画像６０Ｌの対応点７０Ｌと右眼用画像６０Ｒの対応点７０Ｒとの間のずれと立体像Ｆの飛び出しあるいは奥行きとの関係を示すものである。なお、図９は虚像Ｖを上から見た状態を示し、図９の下側が手前側（運転者１０２側）を示し、上側が奥行き側（前方側）を示す。虚像Ｖの焦点面Ｇに対して手前に飛び出した立体像Ｆを得る場合には、図９（ａ）に示すように、右眼用画像６０Ｒの対応点７０Ｒに対して左眼用画像６０Ｌの対応点７０Ｌをｘ軸方向の右側にずらして右方向の視差を設ける。これに対し、虚像Ｖの焦点面Ｇに対して奥行きを持った立体像Ｆを得る場合には、図９（ｂ）に示すように、右眼用画像６０Ｒの対応点７０Ｒに対して左眼用画像６０Ｌの対応点７０Ｌをｘ軸方向の向かって左側にずらして左方向の視差を設ける。なお、図９（ｃ）に示すように、右眼用画像６０Ｒの対応点７０Ｒと左眼用画像６０Ｌの対応点７０Ｌとが一致する場合は虚像Ｖの焦点面Ｇ上に立体像Ｆが形成される。
【００３４】
さらに、各視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５は、対応する視点角度に応じて生じる虚像Ｖの奥行き方向の歪みを補正するべく、左眼用画像６０Ｌの各対応点と右眼用画像６０Ｒの各対応点との間のずれ量が調整されている。虚像Ｖは、凹面鏡５０による像の拡大やウィンドシールド１０１の形状等によって、ウィンドシールド１０１に表示光Ｌを投影したときに視点角度の変化に伴って異なる奥行き方向の歪みが生じる。図１０は、虚像Ｖの奥行き方向の歪みの一例を示すものである。なお、図１０は虚像Ｖを上から見た状態を示し、図１０の下側が手前側（運転者１０２側）を示し、上側が奥行き側（前方側）を示す。奥行き方向の歪みとしては、領域Ｖ１で示すように虚像Ｖが焦点面Ｇよりも手前に出るような歪みと、領域Ｖ２で示すように虚像Ｖが焦点面Ｇよりも奥行き側に位置するような歪みとがある。例えば、図９（ａ）に示したように虚像Ｖのうち手前に飛び出した立体像Ｆを得る個所に奥行き方向の歪みが生じると、手前側への歪みが生じる場合は立体像Ｆの飛び出し量が設定よりも大きくなり、奥行き側への歪みが生じる場合は立体像Ｆの飛び出し量が設定よりも小さくなり、いずれも立体像Ｆの視認性が低下する。また、飛び出し量が過度に大きくなる場合には立体視が得られない場合もある。これに対し、各視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５は、虚像Ｖの奥行き方向の歪み補正として、手前側への歪みが生じる個所においては、手前側と反対側、すなわち立体像に奥行きを持たせる視差を左眼用画像６０Ｌの対応点と右眼用画像６０Ｒの対応点との間のずれ量に付加する。具体的には、例えば左眼用画像６０Ｌの対応点のｘ軸方向の値を手前側の歪みに応じた量だけｘ軸方向の左側にずらした値として右眼用画像６０Ｒの対応点に対して左方向のずれ量を付加する。また、虚像Ｖの奥行き方向の歪み補正として、奥行き側への歪みが生じる個所においては、奥行き側と反対側、すなわち立体像を手前に飛び出させる視差を左眼用画像６０Ｌの対応点と右眼用画像６０Ｒの対応点との間のずれ量に付加する。具体的には、例えば左眼用画像６０Ｌの対応点のｘ軸方向の値を奥行き側の歪みに応じた量だけｘ軸方向の向かって右側にずらした値として右眼用画像６０Ｒの対応点に対して右方向のずれ量を付加する。なお、虚像Ｖの奥行き方向の歪み補正として、右眼用画像６０Ｒの対応点におけるｘ軸方向の値を調整してもよい。右眼用画像６０Ｒの対応点によるずれ量の補正を行う場合、手前側への歪みが生じる個所においては、具体的には、右眼用画像６０Ｒの対応点のｘ軸方向の値を手前側の歪みに応じた量だけｘ軸方向の向かって右側にずらした値として左眼用画像６０Ｌの対応点に対して右方向のずれ量を付加する。また、奥行き側への歪みが生じる個所においては、具体的には、右眼用画像６０Ｒの対応点のｘ軸方向の値を奥行き側の歪みに応じた量だけｘ軸方向の向かって左側にずらした値として左眼用画像６０Ｌの対応点に対して左方向のずれ量を付加する。
【００３５】
各視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５は、ルックアップテーブルとしてＲＯＭ２２に保存され、ＣＰＵ２１は算出された視点角度に基づいてＲＯＭ２２から視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５を取得する。なお、視点角度が視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５と対応しない値である場合（例えば視点角度が−５０°の場合）は、その前後の視点角度に対応する視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５を取得して両者の間の補間処理を行い、補間処理によって算出された視点角度に対応する視差補正パラメータを取得してもよい。一例として、視差補正パラメータＲＰｎと視差補正パラメータＲＰｎ＋１との中点を補間された視差補正パラメータＲＰ’として取得する場合、視差補正パラメータＲＰ’の右眼用画像６０Ｒのｍ番の対応点のｘ軸方向の値ｘＲ’ｍとｙ軸方向の値ｙＲ’ｍとは以下の（式３）で求められる。
（式３）
ｘＲ’ｍ＝（ｘＲｎｍ−ｘＲｎ＋１ｍ）／２
ｙＲ’ｍ＝（ｙＲｎｍ−ｙＲｎ＋１ｍ）／（ｘＲｎｍ−ｘＲｎ＋１ｍ）×ｘＲ’ｍ＋ｙＲｎｍ
なお、ｘＲｎｍとｙＲｎｍは、それぞれ視差補正パラメータＲＰｎにおける右眼用画像６０Ｒのｍ番の対応点のｘ軸方向の値とｙ軸方向の値を示し、ｘＲｎ＋１ｍとｙＲｎ＋１ｍは、それぞれ視差補正パラメータＲＰｎ＋１における右眼用画像６０Ｒのｍ番の対応点のｘ軸方向の値とｙ軸方向の値を示す。なお、視差補正パラメータＲＰ’の左眼用画像６０Ｌのｍ番の対応点のｘ軸方向の値ｘＬ’ｍとｙ軸方向の値ｙＬ’ｍも同様にして算出することができる。
また、補間関数として用いる多項式には、代表的なものとして線形補間のほかに、３次補間やラグランジュ補間、スプライン補間などがあるが、いずれを使用して補間処理を行っても良い。また、歪みが大きい個所に位置する対応点について補間処理に使用する補間関数に高次の多項式を用い、歪みが小さい個所に位置する対応点について補間処理に使用する補間関数により低次の多項式を用いるなど、多項式を対応点毎に変更してもよい。高次の多項式は計算量が増えるものの、歪みの補正精度は向上する。一方、低次の多項式は歪みの補正精度は低いが、計算量が少ない。両者を対応点によって使い分けることで、歪みの補正精度と計算速度の向上を両立させることができる。
【００３６】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１３において、ステップＳ１２で取得した（補間処理により取得した場合も含む）視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５に基づいて、左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとの視差を補正する。具体的には、視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５として取得した各対応点のｘ軸方向の値とｙ軸方向の値とに基づいて各対応点を移動させる。また、各対応点の移動に伴って画素の欠落が生じる場合には画像補間を行う。
【００３７】
次に、ＣＰＵ２１は、ステップＳ１４において、ステップＳ１３で視差補正した左眼用画像と右眼用画像とをそれぞれ所定個数の略三角形状に分割し、これらを水平方向の歪みを補正する歪み補正パラメータ（ＲＯＭ２２に記憶される）に基づいて作成された三角パッチにテクスチャマッピングによって貼り付ける。なお、テクスチャマッピングはＣＰＵ２１の画像処理を行う回路に実装されている機能を用いても良いし、ソフトウェアとして実装されている機能であってもよい。
【００３８】
ＣＰＵ２１は、ステップＳ１１〜Ｓ１４を実行することで左眼用画像６０Ｌ及び右眼用画像６０Ｒの補正を実行する。
【００３９】
本実施形態におけるＨＵＤ装置１００は、左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとを含む合成画像を表示する表示手段３０と、前記合成画像を表示手段３０に表示させる表示制御手段（制御部２０）と、表示手段３０に表示された前記合成画像を左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとに分離する画像分離手段４０と、運転者１０２の視点位置を検出可能な位置検出手段（撮像部１０及び制御部２０）と、を備え、前記合成画像をウィンドシールド１０１に投影する表示装置であって、
前記表示制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいてウィンドシールド１０１に投影されたときの前記合成画像（虚像Ｖ）の奥行き方向の歪みを補正するべく左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとの間のずれ量を補正することを特徴とする。
【００４０】
また、ＨＵＤ装置１００の表示方法は、前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいてウィンドシールド１０１に投影されたときの前記合成画像（虚像Ｖ）の奥行き方向の歪みを補正するべく左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとの間のずれ量を補正することを特徴とする。
【００４１】
これによれば、従来は立体視のみを目的として設定される左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとの間のずれ量によって虚像Ｖの奥行き方向の歪みを相殺することによって、表示像の奥行き方向の歪みを補正することができ、視認性を向上させることが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態におけるＨＵＤ装置１００は、運転者１０２の視点角度に応じた左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとの間のずれ量の視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５を記憶するＲＯＭ２２を備え、
前記表示制御手段は、前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいて運転者１０２の視点角度を算出し、算出した視点角度に応じた視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５をＲＯＭ２２より取得し、取得した視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５に基づいて左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒと間のずれ量を補正することを特徴とする。
【００４３】
また、ＨＵＤ装置１００の表示方法は、前記位置検出手段が検出した前記視点位置に基づいて運転者１０２の視点角度を算出し、算出した視点角度に応じた視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５をＲＯＭ２２より取得し、取得した視差補正パラメータＲＰ１〜ＲＰ５に基づいて左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒと間のずれ量を補正することを特徴とする。
【００４４】
これによれば、運転者１０２の視点が水平方向に移動する場合であっても視点角度に応じて表示像の奥行き方向の歪みを補正することができ、視認性を向上させることが可能となる。
【００４５】
本実施形態におけるＨＵＤ装置１００において、前記表示制御手段は、算出した前記視点角度に応じて複数の前記補正パラメータ間の補間処理を行うことを特徴とする。
【００４６】
また、ＨＵＤ装置１００の表示方法は、算出した前記視点角度に応じて複数の前記補正パラメータ間の補間処理を行うことを特徴とする。
【００４７】
これによれば、ＲＯＭ２２に記憶するデータ量を低減して記憶部を大型化させることなく精度の高い奥行き方向の歪み補正が可能となる。
【００４８】
なお、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の変更（構成要素の削除を含む）が可能であることはもちろんである。本実施形態は、表示手段３０に左眼用画像６０Ｌの分割画像と右眼用画像６０Ｒの分割画像とを２個ずつ（合計４個）並べて表示するものであったが、表示手段３０に左眼用画像６０Ｌと右眼用画像６０Ｒとを１個ずつ表示するものであっても良いし、各３個以上ずつ表示するものであっても良い。また、ステップＳ２で算出した運転者１０２の左眼視点位置及び右眼視点位置に対応するように、表示手段３０における左眼用画像６０Ｌの表示位置と右眼用画像６０Ｒの表示位置とを変更し、運転者１０２の視点位置が移動しても立体視が維持されるようにしてもよい。また、本実施形態においては立体表示装置として虚像Ｖを表示するＨＵＤ装置１００を例に挙げたが、本発明を表示手段からの表示像を反射スクリーン（被投影部材）や透過スクリーン（被投影部材）に投影して実像を視認させる表示装置に適用しても良い。また、本実施形態のＨＵＤ装置１００は車両用であったが、本発明を車両用以外の表示装置に適用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明は、表示装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１００  ヘッドアップディスプレイ装置
１０１  ウィンドシールド（被投影部材）
１０２  運転者（観察者）
１０  撮像部
２０  制御部
３０  表示手段
４０  画像分離手段
５０  凹面鏡
６０Ｌ  左眼用画像
６０Ｒ  右眼用画像
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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