(57)【要約】      （修正有）【課題】車両のための視野ディスプレイ装置の映像装置を利用して三次元画像を表示する。【解決手段】第１の事前に歪められた画像を獲得するために、三次元画像の観察者の第１の目のための第１の画像を、第１の目１００に割り当てられた第１の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める工程１００６Ａと、第２の事前に歪められた画像を獲得するために、三次元画像の観察者の第２の目１０２のための第２の画像を、第２の目に割り当てられた第２の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める工程１００６Ｂと、三次元画像を表示するために、車両の映像装置へのインタフェースに、第１の事前に歪められた画像及び第２の事前に歪められた画像を出力する工程１００８と、を含む。【選択図】図１０
2015015708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（６００）のための視野ディスプレイ装置（６０２）の映像装置（６０４）を利用して三次元画像（３０６）を表示する方法（１０００）であって、
第１の事前に歪められた画像（７００）を獲得するために、前記三次元画像（３０６）の観察者（６０８）の第１の目（１００）のための第１の画像を、前記第１の目（１００）に割り当てられた第１の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める工程（１００６Ａ）と、
第２の事前に歪められた画像（７０２）を獲得するために、前記三次元画像（３０６）の観察者（６０８）の第２の目（１０２）のための第２の画像を、前記第２の目（１０２）に割り当てられた第２の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める工程（１００６Ｂ）であって、前記第１の事前に歪められた画像（７００）の事前歪み処理は、前記第２の事前に歪められた画像（７０２）の事前歪み処理とは異なっている、前記事前に歪める工程（１００６Ｂ）と、
前記三次元画像（３０６）を表示するために、前記車両（６００）の前記映像装置（６０４）へのインタフェースに、前記第１の事前に歪められた画像（７００）及び前記第２の事前に歪められた画像（７０２）を出力する工程（１００８）と、
を有する、方法（１０００）。
【請求項２】
前記方法（１０００）は、前記歪める工程（１００６Ａ、１００６Ｂ）に先立ち、前記第１の画像事前歪み処理情報及び前記第２の画像事前歪み処理情報を定める工程（１００２）を更に有し、
前記第２の画像事前歪み処理情報は、前記第１の画像事前歪み処理情報とは異なっている、
請求項１に記載の方法（１０００）。
【請求項３】
前記定める工程（１００２）は、第１の位置情報（６１８）及び第２の位置情報（６２２）を取得する工程（１００４Ａ、１００４Ｂ）を含み、前記第１の位置情報（６１８）は、前記観察者（６０８）の頭部のための第１の所定移動空間（６２０）内での前記第１の目（１００）の位置を表し、前記第２の位置情報（６２２）は、前記観察者（６０８）の頭部のための第２の所定移動空間（６２４）内での前記第２の目（１０２）の位置を表す、
請求項２に記載の方法（１０００）。
【請求項４】
前記取得する工程（１００４Ａ、１００４Ｂ）では、前記第１の位置情報（６１８）及び前記第２の位置情報（６２２）が光学的に取得される、
請求項３に記載の方法（１０００）。
【請求項５】
前記定める工程（１００２）では、前記第１の画像事前歪み処理情報が、前記第１の位置情報（６１８）に基づいて定められ、前記第２の画像事前歪み処理情報が、前記第２の位置情報（６２２）に基づいて定められる、
請求項３又は４に記載の方法（１０００）。
【請求項６】
前記定める工程（１００２）は、前記第１の目（１００）の更なる別の位置に関する更なる別の第１の位置情報に基づいて更なる別の第１の画像事前歪み処理情報を取得し、前記第２の目（１０２）の更なる別の位置に関する更なる別の第２の位置情報に基づいて更なる別の第２の画像事前歪み処理情報を取得する工程を含む、
請求項３〜５のいずれか１項に記載の方法（１０００）。
【請求項７】
前記更なる別の第１の位置情報に基づいて前記第１の所定移動空間（６２０）の空間座標を調整し、前記更なる別の第２の位置情報に基づいて前記第２の所定移動空間（６２４）の空間座標を調整する工程を有する、
請求項６に記載の方法（１０００）。
【請求項８】
前記更なる別の第１の位置情報は、前記観察者（６０８）の頭部のための第３の所定移動空間内での前記第１の目（１００）の位置を表し、及び／又は、前記更なる別の第２の位置情報は、前記観察者（６０８）の頭部のための第４の所定移動空間（８００）内での前記第２の目（１０２）の位置を表す、
請求項６又は７に記載の方法（１０００）。
【請求項９】
前記第１の事前に歪められた画像（７００）及び前記第２の事前に歪められた画像（７０２）を利用して、前記車両（６００）の視野ディスプレイ装置（６０２）に、前記三次元画像（３０６）を表示する工程を有する、
請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法（１０００）。
【請求項１０】
前記表示する工程では、前記三次元画像（３０６）がコンタクトアナログな三次元画像（３０６）として表示される、
請求項９に記載の方法（１０００）。
【請求項１１】
前記第１の画像事前歪み処理情報及び前記第２の画像事前歪み処理情報を定める前記工程（１００２）、及び／又は、前記更なる別の第１の画像事前歪み処理情報及び前記更なる別の第２の画像事前歪み処理情報を定める前記工程では、前記第１の画像事前歪み処理情報及び前記第２の画像事前歪み処理情報、及び／又は、前記更なる別の第１の画像事前歪み処理情報及び前記更なる別の第２の画像事前歪み処理情報が、前記三次元画像（３０６）を表示した際の少なくとも１つの収束エラー及び／又は少なくとも１つの発散エラー及び／又は少なくとも１つの上下発散エラーを補正するために定められる、
請求項６〜１０のいずれか１項に記載の方法（１０００）。
【請求項１２】
車両（６００）のための視野ディスプレイ装置（６０２）の映像装置（６０４）を利用して三次元画像（３０６）を表示する装置（６１０）であって、  第１の事前に歪められた画像（７００）を獲得するために、前記三次元画像（３０６）の観察者（６０８）の第１の目（１００）のための第１の画像を、前記第１の目（１００）に割り当てられた第１の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める第１の事前歪み処理装置（６１２）と、
第２の事前に歪められた画像（７０２）を獲得するために、前記三次元画像（３０６）の観察者（６０８）の第２の目（１０２）のための第２の画像を、前記第２の目（１０２）に割り当てられた第２の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める第２の事前歪み処理装置（６１４）であって、前記第１の事前に歪められた画像（７００）の歪み処理は、前記第２の事前に歪められた画像（７０２）の歪み処理とは異なっている、前記第２の事前歪み処理装置（６１４）と、
前記三次元画像（３０６）を表示するために、前記車両（６００）の前記映像装置（６０４）へのインタフェースに、前記第１の事前に歪められた画像（７００）及び前記第２の事前に歪められた画像（７０２）を出力する（１００８）出力装置（６１６）と、
を有する、装置（６１０）。
【請求項１３】
装置（６１０）に、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法（１０００）を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のための視野ディスプレイ装置の映像装置を利用して三次元画像を表示する方法、対応する装置、及び、対応する記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のフロントガラスが例えば仮想的な三次元画像の表示面として使用される、ＨＵＤ（Ｈｅａｄ−Ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ヘッドアップディスプレイ）とも呼称される視野ディスプレイが、既に車両に標準装備されるようになっている。
【０００３】
特許文献１では、運転者を観察するカメラを有するＨＵＤが紹介されている。画像表示のために逆向きの光路が利用される。特許文献２は、自動立体視対応のＨＵＤを紹介している。特許文献３は、ＨＵＤ内でコンタクトアナログな（ｋｏｎｔａｋｔａｎａｌｏｇ）情報を表示する可能性を示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】欧州特許第１７８３５３１号明細書
【特許文献２】欧州特許第２２００３３２号明細書
【特許文献３】独国特許第１０２００９０２７０２６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような背景から、本発明によって、車両のための視野ディスプレイ装置の映像装置を利用して三次元画像を表示する方法、更に、本方法を利用する装置、最後に、当該方法を実行するための又は当該装置を実現するためのプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体が提示される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある観点によれば、車両（６００）のための視野ディスプレイ装置（６０２）の映像装置（６０４）を利用して三次元画像（３０６）を表示する方法（１０００）であって、第１の事前に歪められた画像（７００）を獲得するために、前記三次元画像（３０６）の観察者（６０８）の第１の目（１００）のための第１の画像を、前記第１の目（１００）に割り当てられた第１の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める工程（１００６Ａ）と、第２の事前に歪められた画像（７０２）を獲得するために、前記三次元画像（３０６）の観察者（６０８）の第２の目（１０２）のための第２の画像を、前記第２の目（１０２）に割り当てられた第２の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める工程（１００６Ｂ）であって、前記第１の事前に歪められた画像（７００）の事前歪み処理は、前記第２の事前に歪められた画像（７０２）の事前歪み処理とは異なっている、前記事前に歪める工程（１００６Ｂ）と、前記三次元画像（３０６）を表示するために、前記車両（６００）の前記映像装置（６０４）へのインタフェースに、前記第１の事前に歪められた画像（７００）及び前記第２の事前に歪められた画像（７０２）を出力する工程（１００８）と、を有する、方法（１０００）が提供される。
【０００７】
また、本発明の別の観点によれば、車両（６００）のための視野ディスプレイ装置（６０２）の映像装置（６０４）を利用して三次元画像（３０６）を表示する装置（６１０）であって、第１の事前に歪められた画像（７００）を獲得するために、前記三次元画像（３０６）の観察者（６０８）の第１の目（１００）のための第１の画像を、前記第１の目（１００）に割り当てられた第１の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める第１の事前歪み処理装置（６１２）と、第２の事前に歪められた画像（７０２）を獲得するために、前記三次元画像（３０６）の観察者（６０８）の第２の目（１０２）のための第２の画像を、前記第２の目（１０２）に割り当てられた第２の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める第２の事前歪み処理装置（６１４）であって、前記第１の事前に歪められた画像（７００）の歪み処理は、前記第２の事前に歪められた画像（７０２）の歪み処理とは異なっている、前記第２の事前歪み処理装置（６１４）と、前記三次元画像（３０６）を表示するために、前記車両（６００）の前記映像装置（６０４）へのインタフェースに、前記第１の事前に歪められた画像（７００）及び前記第２の事前に歪められた画像（７０２）を出力する（１００８）出力装置（６１６）と、を有する、装置（６１０）が提供される。
【０００８】
その他、有利な構成は、主請求項、各従属請求項及び以下の明細書の記載から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】収束の原則を解説するための図を示す。
【図１Ｂ】発散の原則を解説するための図を示す。
【図１Ｃ】上下発散の原則を解説するための図を示す。
【図２】第１の画像と第２の画像とが最適に重なり合っていない場合の誤った奥行き感を解説するためのグラフを示す。
【図３】従来の視野ディスプレイ装置を利用した虚像の表示を解説するための概略図を示す。
【図４】従来の視野ディスプレイ装置を利用した、事前歪み処理が施された虚像の表示を解説するための概略図を示す。
【図５】視野がより大きな従来の視野ディスプレイ装置を利用した虚像の表示を解説するための概略図を示す。
【図６】本発明の一実施形態に係る、車両のための視野ディスプレイ装置の映像装置を利用して三次元画像を表示する装置のブロック図を示す。
【図７】本発明の一実施形態に係る、図６の装置を利用した虚像の表示を解説するための概略図を示す。
【図８】本発明の一実施形態に係る、観察者の頭部が動いた際の図６の装置を利用した虚像の表示を解説するための概略図を示す。
【図９】本発明の一実施形態に係る、図６の装置及び運転者観察システムを利用した虚像の表示を解説するための概略図を示す。
【図１０】本発明の一実施形態に係る、車両のための視野ディスプレイ装置の映像装置を利用して三次元画像を表示する方法のフローチャートを示す。
【図１１】図１０の方法に係る画像事前歪み処理を解説するための図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
観察者の両目が同一の光学系を介して対象物を見る両眼式ＨＵＤ光学系の場合、右目と左目は、異なる観察角度から虚像を観察する。このことから、特に、画像の歪み、並びに、収束エラー及び上下発散エラーが、像点の横方向の位置と目標位置とのずれを記述するパラメータに依存して発生する。従って、画像鮮明度に対する要求と並んで、収束及び上下発散に対する要求も満たすために、ＨＵＤは、十分な光学素子を備えた高価な光学系を有する可能性がある。コスト削減の理由から、一般的には、可能な限り少数の光学素子を使用して上記の要求に応えることが試みられている。その際に、観察角度に渡って近似的に同一のままの歪みを、ＨＵＤの映像装置上での画像事前歪み処理（Ｂｉｌｄｖｏｒｖｅｒｚｅｒｒｕｎｇ）によって修正できるという考え方を利用することが可能である。この構想は、「ワーピング」（Ｗａｒｐｉｎｇ）とも呼ばれる。
【００１１】
本発明の一実施形態では、立体視対応のＨＵＤは、観察者の左目と右目のために別々の画像事前歪み処理を実行するワーピングユニットを有することが可能である。従って有利に、特に、歪み、収束、及び上下発散に関して、ＨＵＤ結像光学系の不十分な光学的品質を補正することが可能である。
【００１２】
ここで紹介するアプローチの発展形態では、観察者のアイポジションを追跡するシステムを付け加えることによって、アイボックス（Ｅｙｅｂｏｘ）全体に渡る歪みパラメータ、収束パラメータ、及び上下発散パラメータの補正を、動的なワーピングによって実現することが可能である。プリワーピング（Ｐｒｅ−Ｗａｒｐｉｎｇ）とも呼ばれるこの操作は、ここで提示される構想に従って、観察者の左目と右目が、事前に歪み処理が施された異なる画像を見るという事態によって可能となる。
【００１３】
ここで提示されるアプローチに従って構想された、動的な両眼視対応のワーピングが行われるＨＵＤには、ヘッドアップディスプレイの結像光学系自身がより安価に設計可能であり、従ってコストが節約されるという利点がある。さらに、このようにして光学素子を省略出来ることによって、コストの他に設置空間も節約することが可能である。特に、本発明に係る構想に従って構成されるシステムは、コンタクトアナログなＨＵＤのために適している。ここで提示されるアプローチが無ければ、両眼式ＨＵＤとしての、表示可能な仮想的な像距離が約１５ｍの際の、典型的に少なくとも８°×４°という必要な画像サイズは、許容差に対する要求が増大し、かつ、典型的に少なくとも３個と光学素子の数が多いことにより、実現が非常に困難であろう。
【００１４】
ここで提示されるアプローチによれば、ＨＵＤ、特にコンタクトアナログなＨＵＤの光学系の複雑さを有利に低減することが可能である。従って、ＨＵＤの設置空間がより小さくなり、又は、設置空間に対する要求が同じままで実現可能な視野が最大化される。
【００１５】
本発明の一実施形態に係る、車両のための視野ディスプレイ装置の映像装置を利用して三次元画像を表示する方法は、
第１の事前に歪められた画像を獲得するために、三次元画像の観察者の第１の目のための第１の画像を、第１の目に割り当てられた第１の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める工程と、
第２の事前に歪められた画像を獲得するために、三次元画像の観察者の第２の目のための第２の画像を、第２の目に割り当てられた第２の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める工程であって、第１の事前に歪められた画像の事前歪み処理は、第２の事前に歪められた画像の事前歪み処理とは異なっている、上記事前に歪める工程と、
三次元画像を表示するために、車両の映像装置へのインタフェースに、第１の事前に歪められた画像及び第２の事前に歪められた画像を出力する工程と、
を有する。
【００１６】
三次元画像には、観察者に適切に提示するための空間的な表示が関わりうる。ＨＵＤ（Ｈｅａｄ  Ｕｐ  Ｄｉｓｐｌａｙ）とも呼ばれる視野ディスプレイ装置では、表示すべき情報、ここでは例えば三次元画像が、観察者の主要視野内に配置された表示面に投影されるため、観察者は情報を受容するために頭の位置又は視線方向を変える必要がなく又は僅かに変えればよい表示装置として理解されうる。映像装置には、視野ディスプレイ装置上での三次元画像の表示がそれにより生成される画像信号を生成するための電子装置が関わりうる。このために、映像装置は、視野ディスプレイ装置の表示面に対して適切な距離な距離を取って配置されうる。第１の画像及び第２の画像への事前歪み処理（Ｖｏｒｖｅｒｚｅｒｒｅｎ）は、ワーピング（Ｗａｒｐｉｎｇ）とも呼ばれる。この事前歪み処理は、第１の画像と第２の画像とで構成される三次元画像を観察した際に左目と右目の位置が異なることから発生しうる歪みを補正するために使用することが可能である。従って、この事前歪み処理によって、事前歪み処理情報に基づいた、制御されて補正を受けた第１の画像及び第２の画像の表示であって、歪みがない表示という印象を観察者が受けるように観察の際に発生する歪みを解消しうる点で優れた上記表示が可能となる。正しい事前歪み処理のために必要な事前歪み処理情報は、関連するデータ及び／又は測定値、特に、三次元画像の奥行き効果を示すためのデータを利用して、適切なアルゴリズムを利用して定めることが可能である。第１の画像と第２の画像とに対して各事前歪み処理を施す際の相違は、両目の間隔により与えられる観察者の第１の目（例えば左目）と第２の目（例えば右目）との異なる位置に基づいている。
【００１７】
一実施形態によれば、本方法は、前記第１の画像を事前に歪める工程及び前記第２の画像を事前に歪める工程に先立ち、第１の画像事前歪み処理情報及び第２の画像事前歪み処理情報を定める工程を更に有してもよい。その際に、第２の画像事前歪み処理情報は、第１の画像事前歪み処理情報とは異なっていてもよい。従って、第１の画像及び第２の画像への事前歪み処理を決定するために、常に現在の実際のデータに依拠し、各事前歪み処理を適切に決定することが可能である。
【００１８】
さらに、上記第１の画像事前歪み処理情報及び第２の画像事前歪み処理情報を定める工程は、第１の位置情報及び第２の位置情報を取得する工程を含んでもよい。その際に、第１の位置情報は、観察者の頭部のための第１の所定移動空間内での第１の目の位置を表し、第２の位置情報は、観察者の頭部のための第２の所定移動空間内での第２の目の位置を表わしてもよい。上記第１の所定移動空間及び上記第２の所定移動空間は、それぞれ、第１のアイボックス（Ｅｙｅｂｏｘ）、第２のアイボックスとも呼ばれ、記載される方法によりサポートされるタスクの際に観察者の頭部がその中で動く空間を記述する。第１の所定移動空間及び第２の所定移動空間は、予め設定された寸法を有してもよい。車両内で運転者に対して情報が提示される場合には、第１の所定移動空間及び第２の所定移動空間は、車両の内部空間内での車両の運転者の頭部が動く範囲を表してもよい。第１の所定移動空間及び第２の所定移動空間は、経験値に基づいて計算されて予め設定されてもよい。代替的に、第１の所定移動空間及び第２の所定移動空間は、例えば、運転者を観察するために車両の内部空間内に設置されたカメラシステムによって、実時間で定められて定期的に更新されてもよい。本実施形態には、第１の画像と第２の画像とへの事前歪み処理が互いに依存せずに、各目の位置に従って正確に決定されるという利点がある。従って、三次元画像を観察する際の像の跳躍の危険性を基本的に低減することが可能である。
【００１９】
一実施形態によれば、上記第１の位置情報及び第２の位置情報を取得する工程では、第１の位置情報及び第２の位置情報が光学的に取得されてもよい。このために、車両は、カメラベースの運転者観察システムを具備してもよい。この運転者観察システムは、主要な自動車内に既に標準装備として存在し、将来的には更に普及するであろう。有利に、位置情報を光学的に取得する工程を有する本方法によって、常に最新データを用いて操作を行い、事前歪み処理をさらに正確に計算することが可能である。
【００２０】
例えば、上記第１の画像事前歪み処理情報及び第２の画像事前歪み処理情報を定める工程では、第１の画像事前歪み処理情報が第１の位置情報に基づいて定められ、第２の画像事前歪み処理情報が第２の位置情報に基づいて定められてもよい。従って有利に、各画像事前歪み処理が、右目又は左目のための各画像がそこから観察される角度について正確に計算されうる。このことは、両角度の大きさが非常に異なる場合には特に重要である。
【００２１】
更なる別の実施形態によれば、上記第１の画像事前歪み処理情報及び第２の画像事前歪み処理情報を定める工程は、第１の目の更なる別の位置に関する更なる別の第１の位置情報に基づいて更なる別の第１の画像事前歪み処理情報を取得し、第２の目の更なる別の位置に関する更なる別の第２の位置情報に基づいて更なる別の第２の画像事前歪み処理情報を取得する工程を含んでもよい。従って、実時間での歪みの無い三次元画像の表示を、観察者の頭部の動き及び視線のずれ（Ｓｉｃｈｔａｃｈｓｅｎｖｅｒｓｃｈｉｅｂｕｎｇ）に対して調整することが可能である。従って、頭部が移動した結果、三次元画像の表示エラーによって観察者がイライラさせられることが効果的に予防される。
【００２２】
例えば、本方法は、更なる別の第１の位置情報に基づいて、第１の所定移動空間の空間座標を調整し、更なる別の第２の位置情報に基づいて、第２の所定移動空間の空間座標を調整する工程を有してもよい。空間座標は、例えば車両内部空間内での、各所定移動空間の境界及び所定移動空間の位置を表すことが可能である。空間座標の調整によって、第１の所定移動空間及び／又は第２の所定移動空間のシフトを実現することが可能である。従って有利に、像の跳躍が起らずに三次元画像を観察者に示すことが可能なゾーンから、観察者の頭部が出て動くことが予防される。同時に、事前歪み処理をそのために定める範囲が最小に保たれ、計算能力が節約される。
【００２３】
代替的に、更なる別の第１の位置情報は、観察者の頭部のための第３の所定移動空間内での第１の目の位置を表し、及び／又は、更なる別の第２の位置情報は、観察者の頭部のための第４の所定移動空間内での第２の目の位置を表わしてもよい。このように、観察者の頭部の推定される移動フィールド内、例えば車両内部空間内に、任意の数の更なる別の所定移動空間を定めてもよい。本実施形態によれば、更なる別の第１の位置情報又は更なる別の第２の位置情報に基づき、変更された画像事前歪み処理を決定するための演算コストを省略出来るという利点がある。従って、事前に歪められた適切な第１の画像又は第２の画像が各任意の時点に存在し、画面の動きがギクシャクした（ｒｕｃｋｈａｆｔ）イライラさせる三次元画像の表示を実際的に排除することが可能である。
【００２４】
本方法は、第１の事前に歪められた画像及び第２の事前に歪められた画像を利用して、車両の視野ディスプレイ装置に三次元画像を表示する工程を有してもよい。特に、視野ディスプレイの光学系は、車両のフロントガラスによって形成されてもよい。従って、交通状況から視線を逸らす必要なく、車両の運転者は重要な情報を取得することが可能であり、その際に、歪みエラー、発散エラー、又は上下発散エラーによってイライラさせられ、状況によっては走行状況から注意が逸らされることがない。
【００２５】
特に、上記表示する工程では、三次元画像は、コンタクトアナログな三次元画像として表示されてもよい。従って、運転者は直観的に、従って特に迅速に、走行状況についての重要で関連する情報を得ることが可能である。
【００２６】
本発明の更なる別の実施形態によれば、第１の画像事前歪み処理情報及び第２の画像事前歪み処理情報を定める上記工程、及び／又は、更なる別の第１の画像事前歪み処理情報及び更なる別の第２の画像事前歪み処理情報を定める上記工程では、第１の画像事前歪み処理情報及び第２の画像事前歪み処理情報、及び／又は、更なる別の第１の画像事前歪み処理情報及び更なる別の第２の画像事前歪み処理情報が、三次元画像を表示した際の少なくとも１つの収束エラー、少なくとも１つの発散エラー及び／又は少なくとも１つの上下発散エラーを補正するために定められてもよい。従って有利に、三次元画像の観察者、例えば車両の運転者がイライラして、集中力がそがれることを予防することが可能である。特に、より安全で、事故の危険性がより低い車両の運転を行うことが可能である。
【００２７】
本発明の一実施形態に係る、車両のための視野ディスプレイ装置の映像装置を利用して三次元画像を表示する装置は、
第１の事前に歪められた画像を獲得するために、三次元画像の観察者の第１の目のための第１の画像を、第１の目に割り当てられた第１の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める第１の事前歪み処理装置と、
第２の事前に歪められた画像を獲得するために、三次元画像の観察者の第２の目のための第２の画像を、第２の目に割り当てられた第２の画像事前歪み処理情報に基づいて事前に歪める第２の事前歪み処理装置であって、第１の事前に歪められた画像の歪み処理は、第２の事前に歪められた画像の歪み処理とは異なっている、上記第２の事前歪み処理装置と、
三次元画像を表示するために、車両の映像装置へのインタフェースに、第１の事前に歪められた画像及び第２の事前に歪められた画像を出力する出力装置と、
を有する。
【００２８】
本装置は、適切な素子内で本発明に係る方法の工程を実行し又は実現するよう構成されてもよい。さらに、装置の形態による本発明のこの変形例によっても、本発明の根底にある課題を迅速かつ効果的に解決することが可能である。
【００２９】
装置とは、本明細書では、センサ信号を処理しセンサ信号に従って制御信号又はデータ信号を出力する電気装置として理解されうる。装置は、ハードウェア又はソフトウェアにより構成可能なインタフェースを有してもよい。ハードウェアによる構成の場合には、インタフェースは例えば、装置の様々な機能を含む所謂システムＡＳＩＣの一部であってもよい。しかしながら、インタフェースが固有の集積回路であり、又は、少なくとも部分的に別々の構成要素で構成されるということも可能である。ソフトウェアによる構成の場合には、インタフェースは、他のソフトウェアと共に例えばマイクロコンピュータ上に存在するソフトウェアモジュールであってもよい。
【００３０】
また、先に記載した実施形態又は後述する実施形態のうちの１つに記載された装置の各機能を実現するためのコンピュータプログラムを作製し、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）等の情報処理装置に実装することが可能である。また、先に記載した実施形態又は後述する実施形態のうちの１つに記載された方法を実行するためのコンピュータプログラムも、同様にして、作製、実装可能である。また、このようなコンピュータプログラムが格納された、コンピュータで読み取り可能な担体（記録媒体）も提供することができる。記録媒体は、例えば、半導体メモリ、磁気ディスク（例えばハードディスク）、光ディスク、光磁気ディスク等である。更に、このようなコンピュータプログラムは、いわゆるプログラム製品としても提供され得る。
【００３１】
以下では、本発明が添付の図面を用いて例示的により詳細に解説される。
【００３２】
本発明の好適な実施形態についての以下の記載では、様々な図に示される類似して機能する構成要素については、同一又は類似した符号が利用され、このような構成要素について繰り返し記載することは省略される。
【００３３】
画像ディスプレイ装置又はＨＵＤ上に表示される画像は、空間的なイメージを伝達し、仮想オブジェクトも含むことが可能である。表示される画像の視覚的な印象は、観察者の左目と右目とが眺める画像がどの程度まで類似しているかに特に強く依存している。なぜならば、これらの画像が良好に一致する場合にのみ、人間の視覚的な知覚システムにとっては、快適に観察される画像が所望の空間的位置に生じるからである。
【００３４】
両眼式光学系を備えた立体視対応のＨＵＤの場合、両眼網膜像差（Ｂｉｎｏｋｕｌａｒｅ  Ｄｉｓｐａｒｉｔａｅｔ）という奥行き感の指標（Ｔｉｅｆｅｎｈｉｎｗｅｉｓ）を用いて様々な象徴的距離（Ｓｙｍｂｏｌｄｉｓｔａｎｚ）を模倣する（ｅｍｕｌｉｅｒｅｎ）ために、固定の仮想的な像距離に、左目と右目とのために異なる画像が表示される。その一方で、例えば、映像装置としてボリュームディスプレイ（Ｖｏｌｕｍｅｎｄｉｓｐｌａｙ）を利用することによって、３Ｄ的な体積（Ｖｏｌｕｍｅｎ）での象徴表示（Ｓｙｍｂｏｌ−Ｄａｒｓｔｅｌｌｕｎｇ）を可能にするＨＵＤも存在する。
【００３５】
以下の図１Ａ〜１Ｃは、立体視（ｓｔｅｒｅｏｓｋｏｐｉｓｃｈｅｓ  Ｓｅｈｅｎ）と３Ｄ画像表示の際の問題とを解説する役目を果たす。
【００３６】
図１Ａは、簡単な概略図によって、立体視の際の収束（Ｋｏｎｖｅｒｇｅｎｚ）の原則を具体的に解説する。比較的近距離で観察される対象物の空間的な位置付けのために、観察者の第１の目１００と第２の目１０２とは、対象物の領域内の共通の消失点１０８へと方向付けられる。その際に、点１０８において交点を形成するために、目１００又は１０２の光軸が、相対するように互いに向きを変えられる。正しい視覚的な奥行き感のために、全ての奥行き感の指標（視差（Ｄｉｓｐａｒｉｔａｅｔ）、収束、運動視差、調節（Ａｋｋｏｍｏｄａｔｉｏｎ））が互いに一定であり、即ち、全てが点１０８に存在する対象物を示唆していることが重要である。
【００３７】
三次元画像を表示する際の問題は、観察者が、整合性のない奥行き感の指標の中に置かれる場合に発生することが多い。目が、或る対象物を観察し、脳が、調節（目レンズの屈折力の眼球運動的な調整）を用いて、当該対象物までの距離を短いと推測し、この推測された距離が、目１００、１０２の互いに向かい合う２つの光軸１０４、１０６の交点からの距離と一致しない場合には、奥行き感の指標に不整合が生じる。この不整合は或る程度までは許容される（詳細は下記参照。）。
【００３８】
図１Ｂに示される分散（Ｄｉｖｅｒｇｅｎｚ）は許容されず、ここでは、２つの光軸１０４、１０６は交わることが出来ない。ここでは、左目１００は、点１１０に焦点が合っており、右目１０２は、点１１２に焦点が合っている。但し、光軸１０４、１０６は互いに逸れており、このようなことは現実的には起こらない。なぜならば、現実的に発生する全ての対象物は、互いに向き合った光軸１０４、１０６によって観察され、又は、無限の彼方に存在する対象物の場合、平行する光軸によって観察されるからである（交点は無限の彼方に存在する）。
【００３９】
知覚的な視差の他の形態が、上下分散（Ｄｉｐｖｅｒｇｅｎｚ）を解説するための図３を用いて解説される。この上下発散は、上下方向の分散に相当する。ここでは、第１の焦点１１０に割り当てられた第１の視角１０４と、第２の焦点１１２に割り当てられた第２の視角１０６と、が上下方向において互いに異なっている。
【００４０】
画像の鮮明度に対する要求の他に、収束及び分散に対する要求を満たすために、ＨＵＤは、十分な光学素子を備えた高価な光学系を必要とする。許容可能なエラーは、ここでは典型的に２ｍｒａｄと等しく又は２ｍｒａｄよりも小さい（≦２ｍｒａｄ）範囲内で変動し、歪みエラーの場合は、この閾値は典型的に５％である。
【００４１】
図２は、ＨＵＤ光学系上に三次元画像を表示した際に第１の画像と第２の画像とが最適に重なり合っていない場合の、誤った奥行き感を解説するためのグラフである。図１Ｂ及び図１Ｃによって解説されたケースに対応して、左目と右目とについて適切に重なり合わずに生じた虚像によって、誤った奥行き感がもたらされる。このグラフは、収束エラーがある両眼網膜像差が奥行き感の指標として使用された場合に、人間の視覚機構が、どのような画像の歪曲（Ｂｉｌｄｗｏｅｌｂｕｎｇ）を推測するのかを示している。ここでは、発生した仮想的な像平面の寸法及び距離が示されている。中央の仮想的な像距離は、ここでは約１５メートルである。
【００４２】
図２のグラフは、このようなＨＵＤの、先に挙げた位置のずれにより平坦ではなく歪曲して生じた仮想的な像平面の例を示している。しかしながら、この文脈において、距離約１５メートルという数メートルの範囲内での、例示的に示される奥行きの変化は、観察者にとって必ずしも気に障るものではないことに注意されたい。このグラフは、左目又は右目のための僅かに異なる画像に基づく、三角測量を介して定められた奥行き感を示している。本発明の一実施形態では、１つの改善が、立体視対応のＨＵＤを利用して達成されうる。対応して装備される立体視対応のＨＵＤは、３〜５メートルの仮想的な像距離を実現することが可能であり、立体効果によって、両眼網膜像差を介して調整可能な可変的な像距離を可能にし、動的なワーピングシステムと、アイポジション追跡と、を組み合わせることによって、設置空間に関して可能な限り小さく設計されうる。このようなワーピングシステムは、図２に示した歪曲（Ｗｏｅｌｂｕｎｇ）、及び、上下分散及び歪みのような他の画像エラーを完全に補正することが可能であり、これにより、対応するＨＵＤ光学系は、小さな許容差要求のみ満たせばよく、場合によっては１、２個の光学素子を省略することが可能であり、これにより、コストと設置空間が節約されうる。
【００４３】
図３は、従来の立体視対応の視野ディスプレイ装置を利用して虚像を表示するシステムを極めて簡単に示している。ここでは、視野ディスプレイ装置又はＨＵＤ３００が示されている。ＨＵＤ３００は、映像装置３０２と、ＨＵＤ光学系３０４と、で構成され、事前歪み処理要素は含んでいない。例えば車両にＨＵＤを搭載した際に、ＨＵＤ光学系は、車両のフロントガラスによって形成される。観察者、ここでは例えば運転者の第１の目１００及び第２の目１０２は、ＨＵＤ光学系３０４の方に向いており、このＨＵＤ光学系３０４へと、視野ディスプレイ装置３００の適切な反射要素を用いて映像装置３０２の表面（Ｏｂｅｒｆｌａｅｃｈｅ）が映される。従って、ＨＵＤ光学系３０４は、図示される仮想的な像距離３０８に観察者にとっては生じる虚像３０６の形態により、映像装置表面が映されたバージョンを示している。
【００４４】
図３に示される両眼式ＨＵＤ光学系３０４の場合、映像装置３０２は、２つの目１００、１０２によって、同一の結像光学系、例えばミラーベースの反射光学系を介して観察される。この結像光学系によって、映像装置面３０２は、拡大鏡の原則に従って、実際の距離よりも大きく隔てたところに、虚像３０６として目前に発生する。その際に、第１の目１００（例えば左目１００）、及び、第２の目１０２（例えば右目１０２）は、異なる「アイボックスポジション」（Ｅｙｅｂｏｘ−Ｐｏｓｉｔｉｏｎ）から虚像３０６を観察している。このアイボックスポジションは、約６６ｍｍの平均的な目の間隔に相当する横方向のずれを表している。しかしながら、この２つのアイボックスポジションは、簡素な結像光学系の使用によって、あたかも１つの（図では縦方向の両方向矢印により示される）共通のアイボックス３１０に纏められるため、虚像３０６を観察した際に、様々な観察角度に基づく歪み、並びに、収束エラー及び上下分散エラーが知覚される可能性がある。さらに、図３で示される従来のＨＵＤ３００は、ワーピング機能を有しておらず、即ち、１０より小さい（＜１０）典型的な倍率（Ａｂｂｉｌｄｕｎｇｓｍａｓｓｓｔａｂ）に従って実現されている。「プリワーピング」とも呼ばれる画像の事前歪み処理が行われないことによって、虚像３０６は歪み、この場合はバナナ形状の歪みが生じる。
【００４５】
図４は、虚像を表示するための別の従来のシステムを示している。ここでは、従来のヘッドアップディスプレイ（Ｈｅａｄ−Ｕｐ−Ｄｉｓｐｌａｙ）３００には両眼式結像光学系が具備されており、事前歪み処理機能により、歪みが取れた虚像としての画像３０６の表示が可能となる。
【００４６】
図５は、虚像を表示するための更に別の従来のシステムを示している。この場合、両眼式光学系を備えたヘッドアップディスプレイ３００は、（図５からは分からない）より大きな視野及びより大きな像距離を実現するコンタクトアナログな（ｋｏｎｔａｋｔａｎａｌｏｇ）ＨＵＤである。
【００４７】
ここで、コンタクトアナログなＨＵＤとは、車両の外部に存在する物体に重畳させるように、仮想的な画像をＨＵＤ光学系（例えばフロントガラス）に表示させることが可能なＨＵＤのことである。コンタクトアナログなＨＵＤを実現するための構成として、例えば、車両の外部の物体を検出するセンサ及び観察者（例えば運転者）の視線を検出するセンサが設けられる。これらのセンサの検出結果に基づいて、例えば自車両に接近する他の車両に対して危険を示すシンボルを重畳表示する等、車両の外部の物体に対して、運転者によって認識可能なように画像を重畳させて表示させる制御が行われ得る。コンタクトアナログな表示（画像）とは、このような、コンタクトアナログなＨＵＤにおける表示（画像）のことを意味する。三次元画像を表示可能なコンタクトアナログなＨＵＤであれば、コンタクトアナログな画像も三次元画像として表示され得る。
【００４８】
特に、コンタクトアナログなＨＵＤ３００の場合、従来のＨＵＤの場合よりも明らかに大きな視野と共に、より大きな像距離３０８が実現される。このことによって、必要な画質を実現するために、より寸法が大きなより多くの光学系が必要となり、より大きな光路が必要となる。これにより、車両内の例えばダッシュボードにＨＵＤを搭載した際の、設置空間に対する要求が増大する。車両内のステアリングコラム及び支持管（Ｔｒａｇｒｏｈｒ）のようなセーフティクリティカルな構成要素によって、ＨＵＤの設置空間及び視野、対応して、機能及び利用が最初から制限されている。
【００４９】
利用可能な設置空間が小さいことにより光学素子の数が制限され、例えば光学素子の数が２〜４個であり、かつ、倍率が拡大され、例えば倍率が２０よりも大きい（＞２０）場合には、左目１００と右目１０２とに関する虚像３０６の歪みはそれほど類似していない。図５に示されるように、三次元画像３０６を形成する第１の画像５００と第２の画像５０２とは、明らかに互いに異なっている。収束エラー及び上下分散エラー、並びに、歪みにより記述されるこの影響によって、奥行きが誤って知覚され、ある程度の限界値以降、例えば約２ｍｒａｄ以降は、運転者又は観察者にとっては不快であり、従って許容されえない。
【００５０】
図５に示されるヘッドアップディスプレイ３００は、所謂コンタクトアナログなヘッドアップディスプレイの場合に生じるような、要求のより大きなパラメータに基づいている。虚像の内容を走行シーンに溶け込ませられるという目的によって、ここでは、拡張された視野、及び、より大きな像距離が必要となり、このことによって、より多素子的で（ｍｅｈｒｅｌｅｍｅｎｔｉｇ）より拡大された光学素子となり、かつ、倍率が上がり、例えば倍率が２０よりも大きく（＞２０）なる。このことこそ、左目１００と右目１０２とが見る虚像５００、５０２が良好に重なり合わない理由であり、これにより奥行き感が損なわれ、最悪の場合には、運転者に不快なものとして知覚されることになる。
【００５１】
図６は、本発明の一実施形態に係る三次元画像を表示する装置のブロック図を示す。ここでは、視野ディスプレイ装置又はＨＵＤ６０２を備えた車両６００が示されており、ＨＵＤ６０２は、映像装置６０４と、ここでは車両のフロントガラスにより形成されるＨＵＤ光学系６０６と、を備える。ＨＵＤ光学系６０６の観察者６０８は、ここでは、車両６００の運転者により表される。車両６００はさらに、第１の画像及び第２の画像で構成される三次元画像を表示する装置６１０を有する。装置６１０は、三次元画像の観察者６０８の第１の目１００のための第１の画像を事前に歪める第１の事前歪み処理装置６１２と、三次元画像の観察者６０８の第２の目１０２のための第２の画像を事前に歪める第２の事前歪み処理装置６１４と、三次元画像を表示するために、車両６００の映像装置６０４へのインタフェースに、第１の事前に歪められた画像及び第２の事前に歪められた画像を出力する出力装置６１６と、を備える。
【００５２】
図６で示される装置６１０の実施形態の場合、第１の事前歪み処理装置６１２は、第１の目１００に割り当てられた第１の画像事前歪み処理情報に基づき、第１の画像に事前に歪みを引き起こすよう構成され、第２の事前歪み処理装置６１４は、第２の目１０２に割り当てられた第２の画像事前歪み処理情報に基づき、第２の画像に事前に歪みを引き起こすよう構成される。図６に示されるように、第１の画像事前歪み処理情報は、観察者６０８の頭部のための第１の所定移動空間６２０内の第１の目１００の位置を表す第１の位置情報６１８に基づいており、第２の画像事前歪み処理情報は、観察者６０８の頭部のための第２の所定移動空間６２４内の第２の目１０２の位置を表す第２の位置情報６２２に基づいている。
【００５３】
図７は、非常に簡素化して示されるシステムを用いて、図６の本発明の一実施形態に係る装置を利用した虚像の表示を解説している。本発明に係る装置の分だけ拡張されたヘッドアップディスプレイ６０２は、両眼式光学系を有し、即ち、観察者の左目１００と右目１０２とは、ここでは示されない映像装置の表面によって反射された異なる映像を観察し、ここでは、左目１００のために第１の画像事前歪み処理情報に従って事前に歪められた第１の画像７００と、右目１０２のために第２の画像事前歪み処理情報に従って事前に歪められた第２の画像７０２と、を観察し、その際に、第１の画像７００への事前歪み処理は、第２の画像７０２への事前歪み処理とは異なっている。この異なる画像事前歪み処理は、図６を用いて解説したように、第１の所定移動空間６２０内での第１の目１００の位置を表す第１の位置情報と、第２の所定移動空間６２４内での第２の目１０２の位置を表す第２の位置情報と、に基づいている。第１のアイボックス（Ｅｙｅｂｏｘ）と呼ぶことも可能な第１の所定移動空間６２０と、第２のアイボックスと呼ぶことも可能な第２の所定移動空間６２４と、は、図７では、２組の１対の矢印によって概略的に表されている。その際に、第１の目１００及び第２の目１０２のための事前歪み処理は、得られる虚像３０６が歪まずに所望の仮想的な像距離３０８に生じるように実現される。
【００５４】
図７で示される両眼式ＨＵＤ６０２は、例えば左目である第１の目１００と、例えば右目である第２の目１０２と、のために異なる画像内容を表示することが可能な自動立体視スクリーンのように機能する。当該構成は、左目１００のための第１のアイボックス６２０と、右目１０２のための第２のアイボックス６２４と、のために別々に行われる事前歪み処理の際に利用される。対応して、図３〜図５によって解説された収束エラー、上下分散エラー、及び歪みエラーが補正されうる。
【００５５】
図８は、観察者の頭部が動いた場合の、図６及び図７を用いて解説された立体視対応のＨＵＤ６０２の機能形態の例を示す。図８で示されるように、観察者又は運転者が、頭部をここでは右の方に動かす場合について考える。運転者の横方向への移動によって、例えば第１の目である左目１００は、第１のアイボックス６２０から第２のアイボックス６２４へと動き、例えば第２の目である右目１０２は、第２のアイボックス６２４から、第４のアイボックス又は観察者の頭部のための第４の所定移動空間８００へと動く。第１の目１００の横に定められ得る第３のアイボックスは、図には示されていない。更なる措置を取らなければ、アイボックス６２０、６２４の外、即ち例えば移動空間８００内には画像は生じないであろう。ＨＵＤ６０２が、左目１００及び右目１０２それぞれのために１個よりも多い画像を表示することが可能な場合には、画像を失うことなく運転者の移動の自由が拡大し、図示されない第３及び第４のアイボックス内に画像が生じるであろう。
【００５６】
本実施形態によれば、適切なアイボックス設定範囲、即ち例えば車両の内部空間の或る範囲を完全にカバーすることが可能な複数の更なる別の小さなアイボックスが生じてもよい。この場合、第１の目１００及び第２の目１０２がいずれのアイボックス内に位置するかに応じて、第１の目１００の位置を表す第１の位置情報及び第２の目１０２の位置を表す第２の位置情報が変化し得る。すなわち、第１の目１００の位置に応じて、第１の位置情報は、第１の所定移動空間６２０（第１のアイボックス６２０）内での第１の目１００の位置を表す情報でもあり得るし、第１の所定移動空間６２０とは異なる第３の所定移動空間（第３のアイボックス）内での第１の目１００の位置を表す情報でもあり得る。また、第２の目１０２の位置に応じて、第２の位置情報は、第２の所定移動空間６２４（第２のアイボックス６２４）内での第２の目１０２の位置を表す情報でもあり得るし、第２の所定移動空間６２４とは異なる第４の所定移動空間８００（第４のアイボックス８００）内での第２の目１０２の位置を表す情報でもあり得る。このように、図８に示す実施形態では、第１の目１００及び第２の目１０２の位置に応じて、第１の所定移動空間６２０及び第２の所定移動空間６２４内の位置情報ではない、更なる別の第１の位置情報及び更なる別の第２の位置情報が取得され得る。
【００５７】
図８で示される本発明に係る装置の実施形態によって、第１の目１００又は第２の目１０２がアイボックスから出て動いた場合であっても、画像がもはや見られないという事態が防止される。十分な数の小さなアイボックスがあり、対応する数の（事前に歪められた）画像が表示される際には、１のアイボックスから、他のアイボックス又は下位のアイボックスへ観察者の目の位置が移動した際の画像の跳躍が回避されうる。
【００５８】
図９は、観察者の頭部が動いた場合の、本発明に係る装置を備えた、図６及び図７で解説されたＨＵＤ６０２の機能形態の更なる別の例を示している。図９に示される本発明に係る装置を備えたＨＵＤ６０２の実施形態では、車両には、カメラの形態による運転者観察ユニット９００が具備されており、この運転者観察ユニット９００を用いて、第１の目１００及び第２の目１０２の位置の変更を実時間で追跡することが可能である。図９で示されるＨＵＤの実施形態の場合、本発明に係る装置は、第１の目１００の更なる別の第１の位置を表す更なる別の第１の位置情報に基づいて所定移動空間６２０の空間座標を調整し、第２の目１０２の更なる別の第２の位置を表す更なる別の第２の位置情報に基づいて第２の所定移動空間６２４の空間座標を調整する装置（図示せず）を有する。空間座標の調整によって定められるシフト範囲９０２が、図では両方向矢印で示されている。
【００５９】
図９に示す実施形態において、アイボックス６２０、６２４のシフトと共に、第１の画像７００及び第２の画像７０２のための事前歪み処理パラメータの調整を一緒に実現できることによって、運転者は、アイボックス６２０、６２４の設定範囲内で動くことが可能であり、その際、虚像３０６内での画像の跳躍若しくは画像の損失のような望まぬ影響によって、又は、第１の画像７００若しくは第２の画像７０２の表示が一時的に途切れることによってイライラさせられることはない。
【００６０】
アイポジション追跡のための装置９００によって、本発明に係るＨＵＤ６０２は、左目１００と右目１０２とのための２つのワーピングシステムに、実時間で、目１００、１０２の位置データを供給することが可能である。従って、この２つのワーピングシステムは、左のアイポジションと右のアイポジションとのために並行して、別々の画像事前歪み処理パラメータを決定する。従って、第１の事前に歪められた画像７００と、第２の事前に歪められた画像７０２により歪みが取れた３Ｄ画像３０６が、ＨＵＤ光学系６０６を介して表示されうる。
【００６１】
図８及び図９を用いて説明した実施形態によって、仮にアイボックスの寸法が制限される場合であっても、運転者の頭が横方向に動いた際に第１の目１００又は第２の目１０２が第１のアイボックス６２０又は第２のアイボックス６２４から外れてしまい、画像の跳躍又は一時的な画像の損失が認知されることが効果的に予防される。
【００６２】
最後に、第１の画像７００と第２の画像７０２とを別々に制御することにより、収束エラー、上下分散エラー、及び歪みエラーが事前歪み処理又はプリワーピングによって補正されるだけではなく、画像のシフトを利用することによって、両眼網膜像差を介して知覚される像距離が変更されることに言及したい。従って、「ゼロ視差距離」（Ｚｅｒｏ−Ｐａｒａｌｌａｘ−Ｄｉｓｔａｎｃｅ）とも呼ばれる固定の距離に物理的に生じる仮想的な画像平面３０６は、様々な像距離において内容をシミュレートする（ｓｉｍｕｌｉｅｒｅｎ）ことが可能である。このことは、典型的な１５メートルとは異なる様々な像距離で、コンタクトアナログなＨＵＤの場合に必要とされるように画像内容を走行シーンに溶け込ませることを実現するために利用可能である。従って、従来のＨＵＤに比較して、コンタクトアナログなＨＵＤは、より大きな倍率を必ずしも必要とせず、従って、許容差又は設置空間に対する要求が緩和されるであろう。このような本発明の一実施形態に係る画像事前歪み処理機能を利用することにより、光学系を更に簡素化し、従って、設置空間に対する要求を更に低減させることが可能である。
【００６３】
図１０は、観察者の第１の目により知覚するための第１の画像と、観察者の第２の目により知覚するための第２の画像と、を用いて三次元画像を表示する方法１０００の一実施形態のフローチャートを示す。本方法１０００は、図６〜図９を用いて解説された左目と右目とのために事前歪み処理が別々に行われる、本発明の一実施形態に係る立体視対応のＨＵＤによって実現することが可能である。
【００６４】
工程１００２では、アイポジション追跡のために、第１の画像事前歪み処理情報と、第１の画像事前歪み処理とは異なる第２の画像事前歪み処理情報が定められる。当該定める工程１００２には、観察者の第１の目の位置に関して第１の位置情報を取得する工程１００４Ａと、観察者の第２の目の位置に関して第２の位置情報を取得する工程１００４Ｂと、が含まれる。なお、図９に示す実施形態の場合には、必要に応じて、工程１００４Ａ、１００４Ｂに先立ち、第１の目１００の更なる別の第１の位置を表す更なる別の第１の位置情報に基づいて所定移動空間６２０の空間座標を調整し、第２の目１０２の更なる別の第２の位置を表す更なる別の第２の位置情報に基づいて第２の所定移動空間６２４の空間座標を調整する工程が行われてもよい。工程１００６Ａでは、第１の目のための第１の位置情報から定められたワーピングパラメータに基づき、第１の画像が事前に歪められる。工程１００６Ｂでは、第２の目のための第２の位置情報から定められたワーピングパラメータに基づき、第２の画像が事前に歪められる。工程１００８では、三次元画像を表示するために、第１の事前に歪められた画像と第２の事前に歪められた画像とが、車両の映像装置へのインタフェースに出力される。これにより、車両の視野ディスプレイ装置に三次元画像が表示されることとなる。
【００６５】
方法１０００によれば、アイポジションデータに基づいて、第１の目１００（例えば左目１００）及び第２の目１０２（例えば右目１０２）のためのワーピングパラメータが計算され、このワーピングパラメータによって、画像表示の際に、図７〜９で詳細に解説したように、歪みのない画像となる。
【００６６】
図１１は、図１０の方法１０００に係るＨＵＤ内でのワーピングを解説するための一連の画像を示している。第１の画像１１０２は、ＨＵＤ上で再生すべき基準画像を概略的に示している。第２の画像１１０４は、ＨＵＤがプリワーピング機能を有さない場合の基準画像の表示を概略的に示している。明確に分かるように、基準画像は歪んで表示されている。第３の画像１１０６は、プリワーピング機能による基準画像への事前歪み処理が施された表示を概略的に示しており、従って、第４の画像１１０８で分かるように、画像を補正してＨＵＤ上で再生することが可能である。
【００６７】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６８】
また、以上に記載され、図示された実施形態は、単に例示的に選択されたものに過ぎない。様々な実施形態を、完全に又は個々の特徴に関して互いに組み合わせることが可能である。さらに、一の実施形態は、他の実施形態の特徴によって補完されうる。さらに、上述した本発明の一実施形態に係る処理工程は、反復して実施可能であり、及び、記載された順序とは異なる順序で実施可能である。
【００６９】
或る実施形態が、第１の特徴と第２の特徴との間に「及び／又は」（ｕｎｄ／ｏｄｅｒ）という接続詞を含む場合には、当該実施形態は、一実施形態において第１の特徴も第２の特徴も有し、更なる別の実施形態において第１の特徴のみ又は第２の特徴のみを有すると理解されたい。
【図１Ａ】
2015015708.tif 000003
【図１Ｂ】
2015015708.tif 000004
【図１Ｃ】
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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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【図１１】
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