(57)【要約】  車両の周囲を撮影した映像を、運転手に違和感無く視認させることで瞬読性を向上させる。表示部（１１・１２・１３）は、運転手の前方に配置され、自動車（１）の周囲を撮影した映像を、運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、視認対象物を、表示画面よりも奥側に認識させる奥行き量は、運転手に、視認対象物がミラーに映っていると認識させる距離である。
2018101170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転手の前方に配置され、
車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、
上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量は、上記運転手に、上記視認対象物がミラーに映っていると認識させる距離であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
運転手の前方に配置され、
車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、
上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量が１２．６ｍｍ以上であることを特徴とする表示装置。
【請求項３】
上記奥行き量は、１７．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記視認対象物における、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、
上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光することで、上記視認対象物を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
視認対象物を、映像を表示する表示画面よりも運転手から離れる奥側に認識されるように、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、
上記運転手の顔の位置を特定する位置センサー部と、
上記位置センサー部が特定した上記運転手の顔の位置に基づいて、上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光して上記視認対象物を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることを特徴とする表示装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の表示装置と、
車両の正面後方、左側後方、又は、右側後方を撮影し、当該撮影した映像を上記表示装置に出力する撮影部とを備えていることを特徴とする電子ミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車載カメラで撮影した映像を表示する電子ミラー用の表示装置及び当該表示装置を用いた電子ミラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全運転支援のため、車載カメラで車両後方の風景を撮影した映像を表示装置に映す電子ミラーシステムが開発されている。【０００３】
特許文献１の画像表示制御装置では、２台のカメラで撮影した映像を合成することで、車両後方の水平画角１８０度の広範囲の映像を表示する。【０００４】
さらに、上記画像表示制御装置では、２台のカメラで撮影して合成した映像を、運転手に奥行きを感じさせるために、３面鏡の両側の鏡がある角度だけ中央の鏡より閉じられているように変形して表示する。【０００５】
すなわち、上記画像表示制御装置は、画角が１１０度の平面画像である後正面画像に対して、左右の画像を、端から後正面画像側の端にかけて次第に奥行きが出るように圧縮及び歪ませることで変形左周辺画像及び変形右周辺画像として変形して表示する。【０００６】
特許文献１では、これにより、運転手に、変形左周辺画像及び変形右周辺画像は、車両の側方の部分であることを認知させることができ、方向感覚が失われないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００３‐２５５９２５号公報」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
車載カメラで車両の周囲を撮影した映像を運転手に見せる場合、映像が２Ｄ（平面）映像であると、運転手は、前方を注視している時と、表示装置を見る時との輻輳角度（両眼の角度）の差が大きく、映像を認識するために時間がかかってしまう（瞬読性が悪い）。また、映像内の視認対象物同士の距離感、及び、視認対象物と自身が運転している車両との距離感を把握し難く、違和感を感じてしまう。【０００９】
特許文献１の画像表示制御装置によると、あたかも３面鏡を正面から見るように車両後方の様子を見ることができ、映像が２Ｄ映像のみから構成されている場合と比べて、奥行き感を感じることができる。【００１０】
しかし、上記画像表示制御装置に表示される後正面画像は２Ｄ映像である。また、変形左周辺画像及び変形右周辺画像も２Ｄ映像を、単に、一方の端部から後正面画像側の端部にかけて次第に奥行きが出るように変形させたに過ぎない。このため、後正面画像、変形左周辺画像及び変形右周辺画像のぞれぞれの画像内での視認対象物間の距離が把握し難い。【００１１】
このように、特許文献１に記載された上記画像表示制御装置が表示する映像でも、依然として、運転手は違和感を感じるうえ、輻輳角の問題も解決せず、瞬読性を改善するには至らない。【００１２】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の周囲を撮影した映像を、運転手に瞬時に違和感無く視認させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、運転手の前方に配置され、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量は、上記運転手に、上記視認対象物がミラーに映っていると認識させる距離であることを特徴とする。【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、運転手の前方に配置され、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量が１２．６ｍｍ以上であることを特徴とする。【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る表示装置は、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも運転手から離れる奥側に認識されるように、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、運転手の顔の位置を特定する位置センサー部と、上記位置センサー部が特定した上記運転手の顔の位置に基づいて、上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光して上記視認対象物を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、瞬読性に優れ、違和感の少ない映像の表示が可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置を搭載した車両の運転席の様子を表す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る表示装置を搭載した車両を上から見た図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る電子ミラーの概略構成を表すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る３Ｄ表示の際の液晶表示パネルおよび視差バリアの状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、運転手がフロントガラスを通して前方を見ているときの視線を表す図であり、（ｂ）は運転手が室内ミラーを通して後方を見ているときの視線を表す図であり、（ｃ）は運転手が２Ｄ表示する表示装置を見ているときの視線を表す図であり、（ｄ）は運転手が３Ｄ表示する表示装置を見ているときの視線を表す図である。
【図６】３Ｄ映像を表示する表示装置を見ているときの視線の様子を表す図である。
【図７】３Ｄ映像を表示する際の各種パラメータを表す図である。
【図８】本発明の実施例１を説明する図であり、（ａ）は飛び出す３Ｄ映像を表示する表示装置を見ているときの視線の様子を表す図であり、（ｂ）は２Ｄ映像を表示する表示装置を見ているときの視線の様子を表す図であり、（ｃ）は奥行きがある３Ｄ映像を表示する表示装置を見ているときの視線の様子を表す図である。
【図９】本発明の実施例１に係る３Ｄ映像を表示した際の各パラメータを表す図である。
【図１０】本発明の実施例１に係るオフセット量と、飛び出し量及び奥行き量と、輻輳調節矛盾量との関係を表す図である。
【図１１】図１０における、表示画像のオフセット量と、飛び出し量及びオフセット量との関係のグラフを表す図である。
【図１２】図１０における、表示画像のオフセット量と、輻輳調節矛盾量との関係のグラフを表す図である。
【図１３】本発明の実施例１の実験結果を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔実施形態１〕
（電子ミラーを搭載した自動車の構成）
図１及び図２を用いて、本発明の実施形態１に係る表示装置について説明する。図２は、本発明の実施形態１に係る表示装置を搭載した車両を上から見た図を表している。図１は、本発明の実施形態１に係る表示装置を搭載した車両の運転席の様子を表す図である。
【００１９】
なお、本実施形態では、本発明に係る表示装置を、車両の一例である４輪の自動車に搭載する例を説明する。しかし、本発明に係る表示装置は、４輪の自動車に限らず、オートバイ等の二輪車、又は、三輪の自動車等、種々の乗り物に搭載可能である。さらに、４輪の自動車についても、小型車、中型車、大型車、トラック、バス等、種類を問わず、本発明に係る表示装置を搭載することができる。
【００２０】
また、本実施形態では、本発明に係る表示装置を電子ミラーとして用いる例を説明する。しかし、本発明に係る表示装置は、カーナビ等の種々の車載ディスプレイに用いることができる。
【００２１】
図２に示すように、自動車（車両）１は、左側の電子ミラー３１と、後方正面側の電子ミラー３２と、右側の電子ミラー３３とを有する。
【００２２】
電子ミラー３１は表示部（表示装置）１１と撮影部２１とを有する。電子ミラー３２は表示部（表示装置）１２と撮影部２２とを有する。電子ミラー３３は表示部（表示装置）１３と撮影部２３とを有する。
【００２３】
電子ミラー３１は、左側のドアミラーの機能を代替する。電子ミラー３２は室内ミラーの機能を代替する。電子ミラー３３は右側のドアミラーの機能を代替する。よって、自動車１は、左側のドアミラー、室内ミラー、及び、右側のドアミラーが配置されていなくてもよい。
【００２４】
撮影部２１・２２・２３は動画の撮影が可能な車載カメラである。撮影部２１・２２・２３は、一例として、ＣＣＤカメラ等からなる。
【００２５】
撮影部２１は、自動車１において、通常、左側のドアミラーが配置される位置に配置されている。撮影部２１は、自動車１の左側後方の範囲７１の動画を撮影し、当該撮影した映像を映像信号として表示部１１に出力する。なお、撮影部２１は、自動車１において、左側後方の範囲の動画が撮影できる位置に配置されていればよい。
【００２６】
撮影部２２は、天井の後方部に配置されている。撮影部２２は、自動車１の後方正面の範囲７２の動画を撮影し、当該撮影した映像を映像信号として表示部１２に出力する。なお、撮影部２２は、自動車１において、後方正面の範囲の動画が撮影できる位置に配置されていればよく、例えば、自動車１において、リヤバンパー、ナンバープレート等が配置された後方面に配置されていてもよい。
【００２７】
撮影部２３は、自動車１において、通常、右側のドアミラーが配置される位置に配置されている。撮影部２３は、自動車１の右側後方の範囲７３の動画を撮影し、当該撮影した映像を映像信号として表示部１３に出力する。なお、撮影部２３は、自動車１において、右側後方の範囲の動画が撮影できる位置に配置されていればよい。
【００２８】
表示部１１・１２・１３は、自動車１の室内に配置されている。本実施形態では、表示部１１・１２・１３は運転席２に配置されている。表示部１１は、撮影部２１が撮影した自動車１の左側後方の範囲７１の映像を、２Ｄ（平面）映像ではなく３Ｄ（奥行き）映像として表示する。表示部１２は、撮影部２２が撮影した自動車１の後方正面の範囲７２の映像を、３Ｄ（奥行き）映像として表示する。表示部１３は、撮影部２３が撮影した自動車１の右側後方の範囲７３の映像を、３Ｄ（奥行き）映像として表示する。
【００２９】
このため、自動車１の周囲を撮影した映像を平面的に表示する場合と比べて、運転手は、奥行き感がある映像を見ることができる。これにより、運転手は、表示部１１・１２・１３に映された映像における視認対象物間の距離、及び、当該視認対象物と自身が運転している自動車１との距離感を把握しやすい。このように、表示部１１・１２・１３によると、違和感の少ない映像の表示が可能である。
【００３０】
なお、３Ｄ（奥行き）映像とは、２Ｄ（平面）映像とは異なり、奥行きを感じる映像のことである。特に、本実施形態に係る表示部１１・１２・１３は、単に奥行きを感じる映像を表示するだけでなく、運転手があたかもミラーを見ているかのように感じる３Ｄ（奥行き）映像を表示する。なお、これについての具体的な説明は実施例１等にて後述する。
【００３１】
自動車１の運転席２において、表示部１１・１２・１３は、運転手が運転席に座ったとき、運転手の前方の位置に配置されている。これにより、運転手がフロントガラス５を通して道などの視認対象物を見ているときの視線の位置から、表示部１１・１２・１３へ移動する視線の移動量が少なくて済む。このため、表示部１１・１２・１３に表示されている映像を見るために、運転手がわき見をする時間を少なくすることができる。
【００３２】
また、運転手が座席に座ったとき運転手の前方正面となる位置に表示部１２が配置されており、運転手から向かって表示部１２の左側に表示部１１が配置されており、運転手から向かって表示部１２の右側に表示部１３が配置されている。
【００３３】
このため、運転手は直感的に、表示部１１が自動車１の左側後方の範囲７１の動画を表示しており、表示部１２が自動車１の後方正面の範囲７２の動画を表示しており、表示部１３が自動車１の右側後方の範囲７３の動画を表示していることを把握することができる。
【００３４】
表示部１１・１２・１３はダッシュボードに組み込まれている。また、本実施形態に係る自動車１では、スピードメーター、燃料の残量を表示する計器等の各種計器類を含むインパネも表示装置３に表示されている。表示装置３はダッシュボードに組み込まれている。運転手から見て、上方から下方に、フロントガラス５、表示部１１・１２・１３、及び、表示装置３が順に並ぶように配置されている。
【００３５】
なお、表示部１１・１２・１３の配置位置は上述した位置に限定されるものではなく、運転手から見える位置に配置されていればよい。例えば、表示部１１・１２・１３は、表示装置３内に含まれていてもよい。また、表示部１１・１２・１３は、通常、室内ミラーが配置される位置に配置されてもよいし、ドアの内側部分に配置されてもよい。
【００３６】
（電子ミラー３１・３２・３３の構成）
次に、図３を用いて、電子ミラー３１・３２・３３の構成について説明する。図３は本発明の実施形態１に係る電子ミラーの概略構成を表すブロック図である。なお、本実施形態では、電子ミラー３１・３２・３３のうち、電子ミラー３２の構成について説明する。電子ミラー３１・３３の構成は電子ミラー３２の構成と同じであるため、説明を省略する。
【００３７】
なお、本実施形態では、表示部１１・１２・１３として、位置センサー部４７を搭載し、運転手の顔（眼）の位置を認識し、視差バリアの位置が最適位置となるようにリアルタイムで調整するアイトラッキング技術を搭載した視差バリア方式を用いて３Ｄ映像を表示する方法について説明するが、表示部１１・１２・１３の構造はこれに限定されるものではない。表示部１１・１２・１３は、例えば、視差バリアではなくレンズを用いる方式等、３Ｄ（奥行き）映像を表示できればよいし、アイトラッキング技術が盛り込まれなくてもよい。
【００３８】
図３に示すように電子ミラー３２は、位置センサー部４７と撮影部２２と表示部１２とを備える。
【００３９】
表示部１２は、液晶表示パネル（映像表示部）４１、液晶表示パネル駆動部４２、視差バリア液晶パネル４４、視差バリア液晶パネル駆動部４５、演算部４６、表示制御部４３、及び、図示しないバックライトを備える。バックライトは液晶表示パネル４１の背面（運転手から遠い側の面）に配置されている。
【００４０】
撮影部２２は、動画を撮影すると映像信号として表示制御部４３に出力する。
【００４１】
液晶表示パネル４１は、表示制御部４３に入力される映像信号に基づいて、右眼用映像及び左眼用映像を表示する。
【００４２】
視差バリア液晶パネル４４は、液晶表示パネル４１の前面（運転手側の面）に設けられている。なお、視差バリア液晶パネル４４の配置位置は上述の位置に限定されるものではなく、液晶表示パネル４１の背面（液晶表示パネル４１とバックライトとの間）に配置されてもよい。視差バリア液晶パネル４４は、複数の電極が形成されており、印可される電圧に応じて、透過状態の列と不透過状態の列がストライプ状の視差バリアを形成し、背面の液晶表示パネル４１の画素から出射される光を透過するか否かを切り替えることができる。視差バリア液晶パネル４４は、液晶表示パネル４１が表示する右眼用映像及び左眼用映像の一部を視差バリアにて遮光することで、視認対象物を、表示画面よりも奥側（運転手から離れる側）に認識させる。その結果、３Ｄ（奥行き）映像が表示される。
【００４３】
位置センサー部４７は、運転手を撮影する撮影部と、当該撮影部が撮影した映像に画像処理を施すことで運転手の顔の位置を特定する位置特定部とを有する。位置センサー部４７は運転手の顔の位置を特定すると位置情報として演算部４６へ出力する。
【００４４】
演算部４６は、位置センサー部４７で取得した運転手の顔の位置を元に、視差バリア液晶パネル４４の電圧印可パターンを決定し、電圧印可パターン情報として視差バリア液晶パネル駆動部４５に出力する。
【００４５】
視差バリア液晶パネル駆動部４５は、演算部４６から取得した電圧印可パターン情報に基づいて視差バリア液晶パネル４４に電圧を印加する。これにより、視差バリア液晶パネル４４は、運転手の顔の位置に基づく視差バリアを表示する。この結果、運転手は、顔の位置を動かしても、表示部１２に表示される３Ｄ（奥行き）映像を確実に視認することができる。
【００４６】
表示制御部４３は、撮影部２２から映像信号を受け取り、３Ｄ（奥行き）映像を表示させるための処理を施した映像データを生成する。
【００４７】
ここで、３Ｄ（奥行き）映像を表示するためには、左眼用と右眼用の２つの画像を同時に表示する必要があるため、１列おきの画素を使用して各画像を表示する。１つの画像を表示するために使用される画素は、全体の画素の半分となる。そのため、表示制御部４３は、撮影部２２から取得した映像信号から、左眼用の映像データと右眼用の映像データとを合成した映像データを生成し、当該生成した映像データを液晶表示パネル駆動部４２へ出力する。
【００４８】
液晶表示パネル駆動部４２は、表示制御部４３から取得した映像データに基づいて、左眼用の映像と、右眼用の映像とを表示する。
【００４９】
図４は、３Ｄ表示の際の液晶表示パネル４１および視差バリア液晶パネル４４の状態を示す断面図である。３Ｄ表示では、液晶表示パネル４１は、画素の１列おきに左眼用と右眼用の画像を交互に表示する。
【００５０】
本実施形態の表示部１２では、液晶表示パネル４１の前面（運転手側）に、視差バリア液晶パネル４４が配置されている。
【００５１】
３Ｄ（奥行き）表示する際、視差バリア液晶パネル４４において、透過状態の列５５ａと不透過状態の列５５ｂとが交互に並んでいる。これにより、各画素列から出射される光の方向が制限され、各画素列を視認可能な視野方向（視野角）が制限される。例えば、右眼用の第１画像を表示する各画素列５６ａから視差バリア液晶パネル４４を通過して出た光は、所定の視点Ｄに向かって進む。また、左眼用の第２画像を表示する各画素列５６ｂから視差バリア液晶パネル４４を通過して出た光は、所定の視点Ｅに向かって進む。視差バリア液晶パネル４４によって、視点Ｄからは、左眼用の第２画像を表示する画素５６ｂは視認することができず、視点Ｅからは、右眼用の第１画像を表示する画素列５６ａは視認することができない。また、位置センサー部４７及び演算部４６により算出された電圧印可パターンを元に視差バリア液晶パネル４４を駆動し、透過状態の列５５ａ及び不透過状態の列５５ｂの位置をリアルタイムで変更することにより、運転手が動いた場合においても、良好な３Ｄ（奥行き）表示が可能となる。
【００５２】
なお、図４では簡略化して描いているが、所定の視点Ｄ・Ｅと液晶表示パネル４１等との距離は図示するものより大きい。
【００５３】
表示部１１・１２・１３は、このように、左右の眼に異なる画像を視認させて、３Ｄ表示を行う。
【００５４】
このように、表示部１１・１２・１３は、２視点で３Ｄ（奥行き）表示を行う。また、運転手は裸眼で３Ｄ（奥行き）表示を視認することができ、３Ｄ用眼鏡等は不要である。
【００５５】
（電子ミラー３１・３２・３３の主な利点）
このように、表示部１１・１２・１３は、視差バリア方式を用いているため、３Ｄ（奥行き）表示を視認するための３Ｄ用眼鏡（液晶シャッター方式の眼鏡、偏光眼鏡）をかける必要がない。このため、運転の邪魔にならず、運転手は、快適な運転が可能である。
【００５６】
また、３Ｄ用眼鏡を用いずに、立体映像を表示する方式として、視差バリア方式ではなく、映像を表示する表示画面にレンチキュラーレンズを配置することで映像に立体感を持たせる方式も存在する。しかし、表示画面にレンチキュラーレンズを配置してしまうと、常に３Ｄ映像を表示させる必要がある。
【００５７】
一方、本実施形態に係る表示部１１・１２・１３が備える視差バリア液晶パネル４４は、視差バリアを表示させないこともできる。この場合、２Ｄ映像を液晶表示パネル４１に表示することで、運転手は、３Ｄ（奥行き）映像ではなく２Ｄ映像を見ることになる。この２Ｄ映像を表示するときは、３Ｄ映像を表示するときとは異なり、左眼用の映像と右眼用の映像とを表示する必要がないため、高解像度の映像を表示することができる。このように、電子ミラー３１・３２・３３によると、運転の状況及び運転手の要望によって、３Ｄ（奥行き）映像と、２Ｄ（平面）映像とを切り換えることができるため、利便性が高い。
【００５８】
また、裸眼で３Ｄ映像を表示する方式として、視点数によって、２視点の方式と多視点の方式とに分類できる。２視点の方式では、２Ｄ映像と比べたときの解像度の劣化は最小限の１／２に抑えることができる。但し、視認範囲は狭く、正面方向に限られる。
【００５９】
一方、多視点の方式は、視点数を増やせば視認範囲は広がるものの、その分、２Ｄ映像と比べたときの解像度の劣化が大きくなる。例えば、Ｎ視点の場合、解像度は１／Ｎとなる。また、視点数分の映像が必要であり、多視点映像に変換する大規模な回路が必要となる。
【００６０】
ここで、表示装置を電子ミラーに用いる場合、後方の映像を忠実に再現する必要があるため、解像度劣化は最小限に抑えることが好ましい。
【００６１】
そこで、本実施形態に係る電子ミラー３１・３２・３３によると、表示部１１・１２・１３は、２視点の方式にて３Ｄ（奥行き）映像を表示するため、解像度の劣化を最小限に抑えることができる。このため、後方の映像を忠実に再現することができる。これによると、よりミラーを見ているかのような自然な３Ｄ（奥行き）映像を表示することができる。
【００６２】
また、位置センサー部４７及び演算部４６を有することで、運転手の顔の位置に合わせて視差バリアを最適な位置に表示することができる。この結果、運転手は、常に解像度劣化が最小となる最適な３Ｄ（奥行き）映像を視認することができる。
【００６３】
（ビジュアルディストラクション低減効果）
さらに、電子ミラー３１・３２・３３によると、ビジュアルディストラクションを低減する効果も得ることができる。次に、図５を用いて、本実施の形態に係る電子ミラー３１・３２・３３によるビジュアルディストラクション低減効果について説明する。
【００６４】
図５の（ａ）は、運転手がフロントガラスを通して前方を見ているときの視線を表す図であり、（ｂ）は運転手が室内ミラーを通して後方を見ているときの視線を表す図であり、（ｃ）は運転手が２Ｄ表示する表示装置を見ているときの視線を表す図であり、（ｄ）は運転手が３Ｄ表示する表示装置を見ているときの視線を表す図である。
【００６５】
運転手が自動車を運転しているときの不注意状態として、いわゆる、ビジュアルディストラクションと呼ばれる状態が存在する。ビジュアルディストラクションとは、前方道路から運転手が眼を離す際の不注意状態のことである。
【００６６】
このビジュアルディストラクションは、前方道路から運転手が運転席の各種表示に眼を移す、いわゆる、わき見をしている状態である。このわき見時間は、次の３つの段階に分かれる。(ａ１)前方道路から視線を移動する。（ａ２）遠方から近方へ焦点を調整する。（ａ３）表示内容を判読する。
【００６７】
このため、わき見時間を減らすには、（ａ１）視線の移動距離を小さくする（ａ２）焦点の調整時間である輻輳調整時間を短くする（ａ３）一見して表示内容を把握できるように表示内容の大きさ、文字フォント、配置等を工夫する、等の対策を行い、瞬読性を向上させる必要がある。
【００６８】
以下の説明は、輻輳調整時間を短くすることにより、（ａ２）の視点調整時間を短くできることを説明するものである。
【００６９】
図５の（ａ）に示すように、運転手は、わき見をしていない時、フロントガラス６２を介して前方の、道路、歩行者、自動車等の視認対象物６３を見る。このときの運転手は比較的遠くの視認対象物６３を見ており、両眼６１の視線は比較的平行に近くなる。このときの両眼６１と視認対象物６３とが成す角度である輻輳角θ１は比較的小さい。また、両眼６１から視認対象物６３までの距離を輻輳距離とすると、輻輳距離は比較的大きい。
【００７０】
図５の（ｂ）に示すように、室内ミラー６５（左ドアミラー、又は、右ドラミラー）に映る視認対象物６３を見る場合、運転手は、室内ミラー６５に映った視認対象物６３に焦点を合わせて室内ミラー６５に映る視認対象物６３の虚像６３ａを見ることになる。このときの、運転手の両眼６１から室内ミラー６５に映った視認対象物６３までの距離である輻輳距離は比較的大きく、運転手は、室内ミラー６５よりも遠方を見ることになるため、両眼６１と室内ミラー６５に映る視認対象物６３の虚像６３ａとが成す角度である輻輳角θ２は、輻輳角θ１と同程度に小さい。
【００７１】
このように、図５の（ａ）に示したフロントガラス６２を通して前方を見ているときから、図５の（ｂ）に示すように室内ミラー６５に映る視認対象物６３に視線を移した時、視線の移動距離は大きいものの、両眼６１はあまり寄らず、輻輳角θ２は、輻輳角θ１と同程度に小さいため、運転手が輻輳角θ１からθ２へ輻輳を調整する輻輳調整時間も短くて済む。この結果、運転手のわき見時間も短くて済む。
【００７２】
図５の（ｃ）に示すように、例えば、ダッシュボードに組み込まれた２Ｄ映像を表示する表示装置６４に映された視認対象物６３を見る場合、運転手は、表示装置６４の表示画面に映る視認対象物６３に焦点を合わせて、表示装置６４に映る視認対象物６３を見る。このときの、運転手の両眼６１から表示装置６４に映った視認対象物６３までの距離である輻輳距離は、両眼６１から表示装置６４の表示画面までの距離と一致する。このため、このときの輻輳距離は、フロントガラス６２を通して前方の視認対象物を見ているとき、及び、室内ミラー６５に映った視認対象物を見ているときよりも小さくなる。
【００７３】
このため、図５の（ａ）に示したフロントガラス６２を通して前方を見ているときから、図５の（ｃ）に示すように表示装置６４の表示画面に映された視認対象物６３に視線を移した時、視線の移動距離は大きく、さらに、両眼６１が寄る量も大きくなり、両眼６１と表示装置６４に映った視認対象物６３とが成す角度である輻輳角θ３は、輻輳角θ１と比べて大きくなる。このため、運転手が輻輳角θ１からθ３へ輻輳を調整する輻輳調整時間も長くなる。この結果、運転手のわき見時間も長くなる。
【００７４】
一方で、３Ｄ（奥行き）表示を行う表示装置の場合、図５の（ｄ）に示すように、運転手は、表示部１１・１２・１３に映った視認対象物６３に焦点を合わせて表示部１１・１２・１３に映る視認対象物６３の虚像６３ａとして認識する。このとき、表示部１１・１２・１３は、奥行きをもって視認対象物６３の虚像６３ａが認識されるように、視認対象物６３を表示している。
【００７５】
この場合、運転手の両眼６１から表示部１１・１２・１３に映った視認対象物６３の虚像６３ａまでの距離である輻輳距離は、２Ｄ表示を行う表示装置６４に映された視認対象物６３を見る場合よりも大きくなる。このとき、運転手は、表示部１１・１２・１３よりも遠方を見ることになるため、両眼６１と表示部１１・１２・１３に映る視認対象物６３の虚像６３ａとが成す角度である輻輳角θ４は、輻輳角θ３よりも小さい。
【００７６】
このように、図５の（ａ）に示したフロントガラス６２を通して前方を見ているときから、図５の（ｄ）に示すように表示部１１・１２・１３に映る視認対象物６３に視線を移した時、視線の移動距離は大きいものの、両眼６１はあまり寄らず、輻輳角θ４は、輻輳角θ３よりも小さいため、運転手が輻輳角θ１からθ４へ輻輳を調整する輻輳調整時間も短くて済む。この結果、運転手のわき見時間も短くて済む。
【００７７】
このように、表示部１１・１２・１３に、撮影部２１・２２・２３が撮影した映像における視認対象物６３の虚像６３ａの位置を、表示部１１・１２・１３の表示画面よりも奥側（運転手から離れる側）に認識させるように、視認対象物６３を表示する。
【００７８】
これにより、前方の風景を見ていた運転手が表示部１１・１２・１３の表示画面に視線を移した時に、表示部１１・１２・１３に映された映像における視認対象物６３の虚像６３ａを視認するため、輻輳角変化が小さくなる。このため、視線を移した時の輻輳調整時間が短くて済み、瞬読性を向上させることができる。
【００７９】
さらに、電子ミラー３１・３２・３３によると、奥行き感を表現させることで、ミラーで見たような映像を提供できる。このため、運転手が表示装置を見た際の違和感を低減することができる。なお、本実施形態では、表示部１１・１２・１３を電子ミラーに用いる場合に特化して説明しているが、輻輳角変化が低減できるという観点から、必ずしも表示部１１・１２・１３の適用範囲は電子ミラーだけではなく、例えば、前方を撮影した映像を表示する表示装置においても適用可能である。
【００８０】
（３Ｄ映像）
次に、図６及び図７に基づいて、３Ｄ映像について説明する。
【００８１】
図６は、３Ｄ映像を表示する表示部８１を見ているときの視線の様子を表す図である。図７は、３Ｄ映像を表示する際の各種パラメータを表す図である。
【００８２】
図６に示すように、運転手の左眼６１Ｌと右眼６１Ｒとの間の距離を眼間距離ｅとし、両眼６１から表示部８１の表示画面までの距離を視認距離Ｄとし、両眼６１から表示部８１に表示された視認対象物６３の位置（視認対象物６３が存在するように知覚される虚像６３ａ）までの距離を輻輳距離ｃとし、両眼６１と視認対象物６３の虚像６３ａとが成す角を輻輳角θｃとする。視認対象物６３は、左眼用画素８２Ｌに表示された左眼用の映像と、右眼用画素８２Ｒに表示された右眼用映像とを含む。
【００８３】
表示画面には、視認対象物６３を表す左眼用の映像を表示する左眼用画素８２Ｌ及び右眼用の映像を表示する右眼用画素８２Ｒが配置されており、左眼用画素８２Ｌと右眼用画素８２Ｒとの距離をオフセットΔｘとし、左眼用画素８２Ｌと右眼用画素８２Ｒとの中心と両眼６１とが成す角をθｆとする。また、視差θｐをθｃ-θｆで表し輻輳調節矛盾量と呼ぶこととする。この場合、虚像６３ａが表示部８１の表示画面から運転手寄りに認識される場合をプラス（飛び出す３Ｄ映像を表示している状態）、虚像６３ａが表示部８１の表示画面から奥側（運転手から離れる側）に認識される場合をマイナス（奥行きがある３Ｄ映像を表示している状態）で表す。
【００８４】
表示部８１の表示画面と両眼６１との視認距離Ｄは７５０ｍｍとする。
【００８５】
両眼視差を利用した３Ｄ映像を表示すると、表示画面とは異なるところに視認対象物を知覚させる。このため、両眼６１の焦点は表示画面に合うが、視認対象物の位置は、表示画面上ではなく、表示画面より手前側、又は、奥側に位置するように認識されるようになり、焦点距離（＝視認距離Ｄ）と輻輳距離ｃの矛盾が生じる。現実の世界ではこの矛盾は起こりえないため、表示画面に表示されている視認対象物の知覚位置が、表示画面から離れすぎると、映像を視認している者は視覚疲労を感じたり、不快感を感じたりする。
【００８６】
図７に示すように、視差θｐが−１°以上１°以下が、多くの人が快適に視認できる範囲として考えられている。
【００８７】
このため、表示部１１・１２・１３も、視差θｐが−１°以上０°未満となるように、視認対象物の３Ｄ（奥行き）表示を行うことで、あたかもミラーを見ているかのように、運転手に快適に視認対象物を認識させることができる。
【００８８】
〔実施例１〕
表示部１１・１２・１３に、視認対象物を表示画面より奥側に知覚されるように３Ｄ（奥行き）映像を表示することで、ミラーを見ているような感覚を与えることができる。このミラーを見ているかのような感覚を運転手に与えるには、視認対象物にどれだけ奥行きを与えて３Ｄ（奥行き）表示するかが重要である。
【００８９】
そこで、表示部１１・１２・１３が表示する３Ｄ（奥行き）映像の奥行き量を変化させ、実際に奥行き感を感じる奥行き量を評価するための実験を行った。
【００９０】
図８の（ａ）は飛び出す３Ｄ映像を表示する表示装置８３を見ているときの視線の様子を表す図であり、（ｂ）は２Ｄ映像を表示する表示装置８５を見ているときの視線の様子を表す図であり、（ｃ）は奥行きがある３Ｄ映像を表示する表示装置８６を見ているときの視線の様子を表す図である。
【００９１】
図９は、本実施例に係る３Ｄ映像を表示した際の各パラメータを表す図である。
【００９２】
眼間距離ｅは６２ｍｍ、両眼６１から、表示装置８３の表示画面、表示装置８５の表示画面、又は、表示装置８６の表示画面までの距離である視認距離Ｄを７００ｍｍとし、各表示装置８３・８５・８６の画素ピッチを０．０７４２５ｍｍとし、通常輻輳角（調整角）を５．０７°とした。ここで、通常輻輳角とは２Ｄ映像が表示されている時の輻輳角を指す。また、表示装置８３・８５・８６としては、６．４型ＦＨＤ（１９２０×１０８０×ＲＧＢピクセル）を用いた。
【００９３】
図８の（ａ）に示すように、飛び出す３Ｄ映像については、視認対象物６３の表示画面からの飛び出し量をｐとし、図８の（ｃ）に示すように、奥行きがある映像については、視認対象物６３の表示画面からの奥行き量をｄとする。
【００９４】
図１０は、オフセット量と、飛び出し量及び奥行き量と、輻輳調節矛盾量との関係を表す図である。
【００９５】
図１１は、図１０における、表示画像のオフセット量と、飛び出し量及びオフセット量との関係のグラフを表す図である。
【００９６】
図１２は、図１０における、表示画像のオフセット量と、輻輳調節矛盾量との関係のグラフを表す図である。
【００９７】
６人の被験者Ａ１〜Ａ６に対して、２Ｄ表示と比較して、奥行き感を感じ始めるポイントを、視差を振って評価した。
【００９８】
図１３は実施例１の実験結果を表す図である。
【００９９】
図１３に示すように、被験者Ａ１が奥行きを感じ始めた奥行き量ｄは１２．６ｍｍであった。被験者Ａ２が奥行きを感じ始めた奥行き量ｄは１５．１ｍｍであった。同様に被験者Ａ３は１６．８ｍｍ、被験者Ａ４は２１．０ｍｍ、被験者Ａ５は２２．６ｍｍ、被験者Ａ６は１６．８ｍｍであった。
【０１００】
被験者Ａ１〜Ａ６が奥行きを感じ始めた平均の奥行き量ｄは１７．５ｍｍであり、被験者Ａ１〜Ａ６が奥行きを感じ始めた最小値は１２．６ｍｍであった。
【０１０１】
以上より、奥行き量ｄが１７．５ｍｍ以上となるように３Ｄ映像を表示部１１・１２・１３に表示することで、２Ｄ映像を表示する場合とは異なり、奥行き感のある映像を視認させることができることが分かった。これにより、運転手にあたかもミラーを見ているかのように３Ｄ（奥行き）映像を表示することができることが分かった。
【０１０２】
また、少なくとも、奥行き量ｄが１２．６ｍｍ以上となるように３Ｄ映像を表示部１１・１２・１３に表示することで、２Ｄ映像を表示する場合とは異なり、奥行き感のある映像を視認させることできる可能性があることが分かった。
【０１０３】
換言すると、ミラーを見ているかのように視認対象物を運転手に見せるには、視認対象物の奥行き量が少なくとも１２．６ｍｍは必要であることが、今回の実験により明らかになったといえる。
【０１０４】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置は、運転手の前方に配置され、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量は、上記運転手に、上記視認対象物がミラーに映っていると認識させる距離であることを特徴とする。
【０１０５】
上記構成によると、車両の周囲を撮影した映像を平面的に表示する場合と比べて、運転手は、上記映像における視認対象物の距離感を把握しやすい。特に、上記構成によると、上記奥行き量は、上記運転手に、上記視認対象物がミラーに映っていると認識させる距離である。このため、上記運転手は、あたかも上記ミラーを見ているかのような感覚で、上記視認対象物を認識することができる。このため、違和感が無く、また、瞬読性が優れた映像の表示が可能である。
【０１０６】
本発明の態様２に係る表示装置は、運転手の前方に配置され、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量が１２．６ｍｍ以上であることが好ましい。上記構成によると、運転手に対して上記視認対象物がミラーに映っているかのような映像を視認させることができる。このため、違和感が無く、また、瞬読性が速い映像の表示ができる場合がある。
【０１０７】
本発明の態様３に係る表示装置は、上記態様２において、上記奥行き量は、１７．５ｍｍ以上であることが好ましい。上記構成によると、運転手に対して上記視認対象物がミラーに映っているかのような映像を、より確実に、視認させることができる。このため、違和感が無く、また、瞬読性が速い映像の表示ができる場合がある。
【０１０８】
本発明の態様４に係る表示装置は、上記態様１〜３において、上記視認対象物における、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光することで、上記視認対象物を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることが好ましい。上記構成によると、上記視認対象物が上記奥側に認識されるような映像の表示と、２Ｄ（平面）映像の表示とを、切り換えることができる。このため、利便性が高い表示装置を得ることができる。
【０１０９】
本発明の態様５に係る表示装置は、視認対象物を、映像を表示する表示画面よりも運転手から離れる奥側に認識されるように、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、上記運転手の顔の位置を特定する位置センサー部と、上記位置センサー部が特定した上記運転手の顔の位置に基づいて、上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光して上記視認対象物を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることを特徴とする。
【０１１０】
上記構成によると、車両の周囲を撮影した映像を平面的に表示する場合と比べて、運転手は、上記映像における視認対象物の距離感を把握しやすい。また、上記視差バリアを、上記運転手の顔の位置に基づいて表示するため、運転手は常に、距離感を把握しやすい上記視認対象物を視認することができる。このため、違和感が無く、また、瞬読性が優れた映像の表示が可能である。
【０１１１】
本発明の態様６に係る電子ミラーは、上記態様４又は５において、上記表示装置と、車両の正面後方、左側後方、又は、右側後方を撮影し、当該撮影した映像を上記表示装置に出力する撮影部とを備えていることを特徴とする。
【０１１２】
上記構成によると、運転手に対して、違和感が無く、また、瞬読性が速い映像の表示が可能な電子ミラーを得ることができる。
【０１１３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  自動車（車両）
２  運転席
５、６２  フロントガラス
１１・１２・１３  表示部（表示装置）
２１・２２・２３  撮影部
３１・３２・３３  電子ミラー
４１  液晶表示パネル（映像表示部）
４７  位置センサー部
６３  視認対象物
６３ａ  視認対象物（虚像）
６５  室内ミラー
【図１】
2018101170.tif 000003
【図２】
2018101170.tif 000004
【図３】
2018101170.tif 000005
【図４】
2018101170.tif 000006
【図５】
2018101170.tif 000007
【図６】
2018101170.tif 000008
【図７】
2018101170.tif 000009
【図８】
2018101170.tif 000010
【図９】
2018101170.tif 000011
【図１０】
2018101170.tif 000012
【図１１】
2018101170.tif 000013
【図１２】
2018101170.tif 000014
【図１３】
2018101170.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】令和1年7月23日(2019.7.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
運転手の前方に配置され、
車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、前記視認対象物の虚像が当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように、表示し、
上記視認対象物の虚像を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量が１２．６ｍｍ以上であり、
上記運転手の両眼と上記視認対象物の虚像とが成す角をθｃとし、
上記運転手の両眼と、上記視認対象物を表す左眼用の映像を表示する左眼用画素と上記視認対象物を表す右眼用の映像を表示する右眼用画素との中心と、が成す角をθｆとし、
視差θｐは、θｐ＝θｃ−θｆであり、
上記視差θｐが−１°以上０°未満であることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
上記奥行き量は、１７．５ｍｍ以上であ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】
上記視認対象物における、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、
上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光することで、上記視認対象物の虚像を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項４】
上記運転手の顔の位置を特定する位置センサー部と、
上記位置センサー部が特定した上記運転手の顔の位置に基づいて、上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光して上記視認対象物の虚像を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
【請求項５】
請求項３又は４に記載の表示装置と、
車両の正面後方、左側後方、又は、右側後方を撮影し、当該撮影した映像を上記表示装置に出力する撮影部とを備えていることを特徴とする電子ミラー。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車載カメラで撮影した映像を表示する電子ミラー用の表示装置及び当該表示装置を用いた電子ミラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安全運転支援のため、車載カメラで車両後方の風景を撮影した映像を表示装置に映す電子ミラーシステムが開発されている。
【０００３】
特許文献１の画像表示制御装置では、２台のカメラで撮影した映像を合成することで、車両後方の水平画角１８０度の広範囲の映像を表示する。
【０００４】
さらに、上記画像表示制御装置では、２台のカメラで撮影して合成した映像を、運転手に奥行きを感じさせるために、３面鏡の両側の鏡がある角度だけ中央の鏡より閉じられているように変形して表示する。
【０００５】
すなわち、上記画像表示制御装置は、画角が１１０度の平面画像である後正面画像に対して、左右の画像を、端から後正面画像側の端にかけて次第に奥行きが出るように圧縮及び歪ませることで変形左周辺画像及び変形右周辺画像として変形して表示する。
【０００６】
特許文献１では、これにより、運転手に、変形左周辺画像及び変形右周辺画像は、車両の側方の部分であることを認知させることができ、方向感覚が失われないとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００３‐２５５９２５号公報」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
車載カメラで車両の周囲を撮影した映像を運転手に見せる場合、映像が２Ｄ（平面）映像であると、運転手は、前方を注視している時と、表示装置を見る時との輻輳角度（両眼の角度）の差が大きく、映像を認識するために時間がかかってしまう（瞬読性が悪い）。また、映像内の視認対象物同士の距離感、及び、視認対象物と自身が運転している車両との距離感を把握し難く、違和感を感じてしまう。
【０００９】
特許文献１の画像表示制御装置によると、あたかも３面鏡を正面から見るように車両後方の様子を見ることができ、映像が２Ｄ映像のみから構成されている場合と比べて、奥行き感を感じることができる。
【００１０】
しかし、上記画像表示制御装置に表示される後正面画像は２Ｄ映像である。また、変形左周辺画像及び変形右周辺画像も２Ｄ映像を、単に、一方の端部から後正面画像側の端部にかけて次第に奥行きが出るように変形させたに過ぎない。このため、後正面画像、変形左周辺画像及び変形右周辺画像のぞれぞれの画像内での視認対象物間の距離が把握し難い。
【００１１】
このように、特許文献１に記載された上記画像表示制御装置が表示する映像でも、依然として、運転手は違和感を感じるうえ、輻輳角の問題も解決せず、瞬読性を改善するには至らない。
【００１２】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両の周囲を撮影した映像を、運転手に瞬時に違和感無く視認させることである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、本発明に関連する表示装置は、運転手の前方に配置され、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量は、上記運転手に、上記視認対象物がミラーに映っていると認識させる距離であることを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を解決するために、本発明に関連する表示装置は、運転手の前方に配置され、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量が１２．６ｍｍ以上であることを特徴とする。
【００１５】
上記の課題を解決するために、本発明に関連する表示装置は、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも運転手から離れる奥側に認識されるように、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、運転手の顔の位置を特定する位置センサー部と、上記位置センサー部が特定した上記運転手の顔の位置に基づいて、上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光して上記視認対象物を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の一態様によれば、瞬読性に優れ、違和感の少ない映像の表示が可能であるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態１に係る表示装置を搭載した車両の運転席の様子を表す図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る表示装置を搭載した車両を上から見た図である。
【図３】本発明の実施形態１に係る電子ミラーの概略構成を表すブロック図である。
【図４】本発明の実施形態１に係る３Ｄ表示の際の液晶表示パネルおよび視差バリアの状態を示す断面図である。
【図５】（ａ）は、運転手がフロントガラスを通して前方を見ているときの視線を表す図であり、（ｂ）は運転手が室内ミラーを通して後方を見ているときの視線を表す図であり、（ｃ）は運転手が２Ｄ表示する表示装置を見ているときの視線を表す図であり、（ｄ）は運転手が３Ｄ表示する表示装置を見ているときの視線を表す図である。
【図６】３Ｄ映像を表示する表示装置を見ているときの視線の様子を表す図である。
【図７】３Ｄ映像を表示する際の各種パラメータを表す図である。
【図８】本発明の実施例１を説明する図であり、（ａ）は飛び出す３Ｄ映像を表示する表示装置を見ているときの視線の様子を表す図であり、（ｂ）は２Ｄ映像を表示する表示装置を見ているときの視線の様子を表す図であり、（ｃ）は奥行きがある３Ｄ映像を表示する表示装置を見ているときの視線の様子を表す図である。
【図９】本発明の実施例１に係る３Ｄ映像を表示した際の各パラメータを表す図である。
【図１０】本発明の実施例１に係るオフセット量と、飛び出し量及び奥行き量と、輻輳調節矛盾量との関係を表す図である。
【図１１】図１０における、表示画像のオフセット量と、飛び出し量及びオフセット量との関係のグラフを表す図である。
【図１２】図１０における、表示画像のオフセット量と、輻輳調節矛盾量との関係のグラフを表す図である。
【図１３】本発明の実施例１の実験結果を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
〔実施形態１〕
（電子ミラーを搭載した自動車の構成）
図１及び図２を用いて、本発明の実施形態１に係る表示装置について説明する。図２は、本発明の実施形態１に係る表示装置を搭載した車両を上から見た図を表している。図１は、本発明の実施形態１に係る表示装置を搭載した車両の運転席の様子を表す図である。
【００１９】
なお、本実施形態では、本発明に係る表示装置を、車両の一例である４輪の自動車に搭載する例を説明する。しかし、本発明に係る表示装置は、４輪の自動車に限らず、オートバイ等の二輪車、又は、三輪の自動車等、種々の乗り物に搭載可能である。さらに、４輪の自動車についても、小型車、中型車、大型車、トラック、バス等、種類を問わず、本発明に係る表示装置を搭載することができる。
【００２０】
また、本実施形態では、本発明に係る表示装置を電子ミラーとして用いる例を説明する。しかし、本発明に係る表示装置は、カーナビ等の種々の車載ディスプレイに用いることができる。
【００２１】
図２に示すように、自動車（車両）１は、左側の電子ミラー３１と、後方正面側の電子ミラー３２と、右側の電子ミラー３３とを有する。
【００２２】
電子ミラー３１は表示部（表示装置）１１と撮影部２１とを有する。電子ミラー３２は表示部（表示装置）１２と撮影部２２とを有する。電子ミラー３３は表示部（表示装置）１３と撮影部２３とを有する。
【００２３】
電子ミラー３１は、左側のドアミラーの機能を代替する。電子ミラー３２は室内ミラーの機能を代替する。電子ミラー３３は右側のドアミラーの機能を代替する。よって、自動車１は、左側のドアミラー、室内ミラー、及び、右側のドアミラーが配置されていなくてもよい。
【００２４】
撮影部２１・２２・２３は動画の撮影が可能な車載カメラである。撮影部２１・２２・２３は、一例として、ＣＣＤカメラ等からなる。
【００２５】
撮影部２１は、自動車１において、通常、左側のドアミラーが配置される位置に配置されている。撮影部２１は、自動車１の左側後方の範囲７１の動画を撮影し、当該撮影した映像を映像信号として表示部１１に出力する。なお、撮影部２１は、自動車１において、左側後方の範囲の動画が撮影できる位置に配置されていればよい。
【００２６】
撮影部２２は、天井の後方部に配置されている。撮影部２２は、自動車１の後方正面の範囲７２の動画を撮影し、当該撮影した映像を映像信号として表示部１２に出力する。なお、撮影部２２は、自動車１において、後方正面の範囲の動画が撮影できる位置に配置されていればよく、例えば、自動車１において、リヤバンパー、ナンバープレート等が配置された後方面に配置されていてもよい。
【００２７】
撮影部２３は、自動車１において、通常、右側のドアミラーが配置される位置に配置されている。撮影部２３は、自動車１の右側後方の範囲７３の動画を撮影し、当該撮影した映像を映像信号として表示部１３に出力する。なお、撮影部２３は、自動車１において、右側後方の範囲の動画が撮影できる位置に配置されていればよい。
【００２８】
表示部１１・１２・１３は、自動車１の室内に配置されている。本実施形態では、表示部１１・１２・１３は運転席２に配置されている。表示部１１は、撮影部２１が撮影した自動車１の左側後方の範囲７１の映像を、２Ｄ（平面）映像ではなく３Ｄ（奥行き）映像として表示する。表示部１２は、撮影部２２が撮影した自動車１の後方正面の範囲７２の映像を、３Ｄ（奥行き）映像として表示する。表示部１３は、撮影部２３が撮影した自動車１の右側後方の範囲７３の映像を、３Ｄ（奥行き）映像として表示する。
【００２９】
このため、自動車１の周囲を撮影した映像を平面的に表示する場合と比べて、運転手は、奥行き感がある映像を見ることができる。これにより、運転手は、表示部１１・１２・１３に映された映像における視認対象物間の距離、及び、当該視認対象物と自身が運転している自動車１との距離感を把握しやすい。このように、表示部１１・１２・１３によると、違和感の少ない映像の表示が可能である。
【００３０】
なお、３Ｄ（奥行き）映像とは、２Ｄ（平面）映像とは異なり、奥行きを感じる映像のことである。特に、本実施形態に係る表示部１１・１２・１３は、単に奥行きを感じる映像を表示するだけでなく、運転手があたかもミラーを見ているかのように感じる３Ｄ（奥行き）映像を表示する。なお、これについての具体的な説明は実施例１等にて後述する。
【００３１】
自動車１の運転席２において、表示部１１・１２・１３は、運転手が運転席に座ったとき、運転手の前方の位置に配置されている。これにより、運転手がフロントガラス５を通して道などの視認対象物を見ているときの視線の位置から、表示部１１・１２・１３へ移動する視線の移動量が少なくて済む。このため、表示部１１・１２・１３に表示されている映像を見るために、運転手がわき見をする時間を少なくすることができる。
【００３２】
また、運転手が座席に座ったとき運転手の前方正面となる位置に表示部１２が配置されており、運転手から向かって表示部１２の左側に表示部１１が配置されており、運転手から向かって表示部１２の右側に表示部１３が配置されている。
【００３３】
このため、運転手は直感的に、表示部１１が自動車１の左側後方の範囲７１の動画を表示しており、表示部１２が自動車１の後方正面の範囲７２の動画を表示しており、表示部１３が自動車１の右側後方の範囲７３の動画を表示していることを把握することができる。
【００３４】
表示部１１・１２・１３はダッシュボードに組み込まれている。また、本実施形態に係る自動車１では、スピードメーター、燃料の残量を表示する計器等の各種計器類を含むインパネも表示装置３に表示されている。表示装置３はダッシュボードに組み込まれている。運転手から見て、上方から下方に、フロントガラス５、表示部１１・１２・１３、及び、表示装置３が順に並ぶように配置されている。
【００３５】
なお、表示部１１・１２・１３の配置位置は上述した位置に限定されるものではなく、運転手から見える位置に配置されていればよい。例えば、表示部１１・１２・１３は、表示装置３内に含まれていてもよい。また、表示部１１・１２・１３は、通常、室内ミラーが配置される位置に配置されてもよいし、ドアの内側部分に配置されてもよい。
【００３６】
（電子ミラー３１・３２・３３の構成）
次に、図３を用いて、電子ミラー３１・３２・３３の構成について説明する。図３は本発明の実施形態１に係る電子ミラーの概略構成を表すブロック図である。なお、本実施形態では、電子ミラー３１・３２・３３のうち、電子ミラー３２の構成について説明する。電子ミラー３１・３３の構成は電子ミラー３２の構成と同じであるため、説明を省略する。
【００３７】
なお、本実施形態では、表示部１１・１２・１３として、位置センサー部４７を搭載し、運転手の顔（眼）の位置を認識し、視差バリアの位置が最適位置となるようにリアルタイムで調整するアイトラッキング技術を搭載した視差バリア方式を用いて３Ｄ映像を表示する方法について説明するが、表示部１１・１２・１３の構造はこれに限定されるものではない。表示部１１・１２・１３は、例えば、視差バリアではなくレンズを用いる方式等、３Ｄ（奥行き）映像を表示できればよいし、アイトラッキング技術が盛り込まれなくてもよい。
【００３８】
図３に示すように電子ミラー３２は、位置センサー部４７と撮影部２２と表示部１２とを備える。
【００３９】
表示部１２は、液晶表示パネル（映像表示部）４１、液晶表示パネル駆動部４２、視差バリア液晶パネル４４、視差バリア液晶パネル駆動部４５、演算部４６、表示制御部４３、及び、図示しないバックライトを備える。バックライトは液晶表示パネル４１の背面（運転手から遠い側の面）に配置されている。
【００４０】
撮影部２２は、動画を撮影すると映像信号として表示制御部４３に出力する。
【００４１】
液晶表示パネル４１は、表示制御部４３に入力される映像信号に基づいて、右眼用映像及び左眼用映像を表示する。
【００４２】
視差バリア液晶パネル４４は、液晶表示パネル４１の前面（運転手側の面）に設けられている。なお、視差バリア液晶パネル４４の配置位置は上述の位置に限定されるものではなく、液晶表示パネル４１の背面（液晶表示パネル４１とバックライトとの間）に配置されてもよい。視差バリア液晶パネル４４は、複数の電極が形成されており、印加される電圧に応じて、透過状態の列と不透過状態の列がストライプ状の視差バリアを形成し、背面の液晶表示パネル４１の画素から出射される光を透過するか否かを切り替えることができる。視差バリア液晶パネル４４は、液晶表示パネル４１が表示する右眼用映像及び左眼用映像の一部を視差バリアにて遮光することで、視認対象物を、表示画面よりも奥側（運転手から離れる側）に認識させる。その結果、３Ｄ（奥行き）映像が表示される。
【００４３】
位置センサー部４７は、運転手を撮影する撮影部と、当該撮影部が撮影した映像に画像処理を施すことで運転手の顔の位置を特定する位置特定部とを有する。位置センサー部４７は運転手の顔の位置を特定すると位置情報として演算部４６へ出力する。
【００４４】
演算部４６は、位置センサー部４７で取得した運転手の顔の位置を元に、視差バリア液晶パネル４４の電圧印加パターンを決定し、電圧印加パターン情報として視差バリア液晶パネル駆動部４５に出力する。
【００４５】
視差バリア液晶パネル駆動部４５は、演算部４６から取得した電圧印加パターン情報に基づいて視差バリア液晶パネル４４に電圧を印加する。これにより、視差バリア液晶パネル４４は、運転手の顔の位置に基づく視差バリアを表示する。この結果、運転手は、顔の位置を動かしても、表示部１２に表示される３Ｄ（奥行き）映像を確実に視認することができる。
【００４６】
表示制御部４３は、撮影部２２から映像信号を受け取り、３Ｄ（奥行き）映像を表示させるための処理を施した映像データを生成する。
【００４７】
ここで、３Ｄ（奥行き）映像を表示するためには、左眼用と右眼用の２つの画像を同時に表示する必要があるため、１列おきの画素を使用して各画像を表示する。１つの画像を表示するために使用される画素は、全体の画素の半分となる。そのため、表示制御部４３は、撮影部２２から取得した映像信号から、左眼用の映像データと右眼用の映像データとを合成した映像データを生成し、当該生成した映像データを液晶表示パネル駆動部４２へ出力する。
【００４８】
液晶表示パネル駆動部４２は、表示制御部４３から取得した映像データに基づいて、左眼用の映像と、右眼用の映像とを表示する。
【００４９】
図４は、３Ｄ表示の際の液晶表示パネル４１および視差バリア液晶パネル４４の状態を示す断面図である。３Ｄ表示では、液晶表示パネル４１は、画素の１列おきに左眼用と右眼用の画像を交互に表示する。
【００５０】
本実施形態の表示部１２では、液晶表示パネル４１の前面（運転手側）に、視差バリア液晶パネル４４が配置されている。
【００５１】
３Ｄ（奥行き）表示する際、視差バリア液晶パネル４４において、透過状態の列５５ａと不透過状態の列５５ｂとが交互に並んでいる。これにより、各画素列から出射される光の方向が制限され、各画素列を視認可能な視野方向（視野角）が制限される。例えば、右眼用の第１画像を表示する各画素列５６ａから視差バリア液晶パネル４４を通過して出た光は、所定の視点Ｄに向かって進む。また、左眼用の第２画像を表示する各画素列５６ｂから視差バリア液晶パネル４４を通過して出た光は、所定の視点Ｅに向かって進む。視差バリア液晶パネル４４によって、視点Ｄからは、左眼用の第２画像を表示する画素５６ｂは視認することができず、視点Ｅからは、右眼用の第１画像を表示する画素列５６ａは視認することができない。また、位置センサー部４７及び演算部４６により算出された電圧印加パターンを元に視差バリア液晶パネル４４を駆動し、透過状態の列５５ａ及び不透過状態の列５５ｂの位置をリアルタイムで変更することにより、運転手が動いた場合においても、良好な３Ｄ（奥行き）表示が可能となる。
【００５２】
なお、図４では簡略化して描いているが、所定の視点Ｄ・Ｅと液晶表示パネル４１等との距離は図示するものより大きい。
【００５３】
表示部１１・１２・１３は、このように、左右の眼に異なる画像を視認させて、３Ｄ表示を行う。
【００５４】
このように、表示部１１・１２・１３は、２視点で３Ｄ（奥行き）表示を行う。また、運転手は裸眼で３Ｄ（奥行き）表示を視認することができ、３Ｄ用眼鏡等は不要である。
【００５５】
（電子ミラー３１・３２・３３の主な利点）
このように、表示部１１・１２・１３は、視差バリア方式を用いているため、３Ｄ（奥行き）表示を視認するための３Ｄ用眼鏡（液晶シャッター方式の眼鏡、偏光眼鏡）をかける必要がない。このため、運転の邪魔にならず、運転手は、快適な運転が可能である。
【００５６】
また、３Ｄ用眼鏡を用いずに、立体映像を表示する方式として、視差バリア方式ではなく、映像を表示する表示画面にレンチキュラーレンズを配置することで映像に立体感を持たせる方式も存在する。しかし、表示画面にレンチキュラーレンズを配置してしまうと、常に３Ｄ映像を表示させる必要がある。
【００５７】
一方、本実施形態に係る表示部１１・１２・１３が備える視差バリア液晶パネル４４は、視差バリアを表示させないこともできる。この場合、２Ｄ映像を液晶表示パネル４１に表示することで、運転手は、３Ｄ（奥行き）映像ではなく２Ｄ映像を見ることになる。この２Ｄ映像を表示するときは、３Ｄ映像を表示するときとは異なり、左眼用の映像と右眼用の映像とを表示する必要がないため、高解像度の映像を表示することができる。このように、電子ミラー３１・３２・３３によると、運転の状況及び運転手の要望によって、３Ｄ（奥行き）映像と、２Ｄ（平面）映像とを切り換えることができるため、利便性が高い。
【００５８】
また、裸眼で３Ｄ映像を表示する方式として、視点数によって、２視点の方式と多視点の方式とに分類できる。２視点の方式では、２Ｄ映像と比べたときの解像度の劣化は最小限の１／２に抑えることができる。但し、視認範囲は狭く、正面方向に限られる。
【００５９】
一方、多視点の方式は、視点数を増やせば視認範囲は広がるものの、その分、２Ｄ映像と比べたときの解像度の劣化が大きくなる。例えば、Ｎ視点の場合、解像度は１／Ｎとなる。また、視点数分の映像が必要であり、多視点映像に変換する大規模な回路が必要となる。
【００６０】
ここで、表示装置を電子ミラーに用いる場合、後方の映像を忠実に再現する必要があるため、解像度劣化は最小限に抑えることが好ましい。
【００６１】
そこで、本実施形態に係る電子ミラー３１・３２・３３によると、表示部１１・１２・１３は、２視点の方式にて３Ｄ（奥行き）映像を表示するため、解像度の劣化を最小限に抑えることができる。このため、後方の映像を忠実に再現することができる。これによると、よりミラーを見ているかのような自然な３Ｄ（奥行き）映像を表示することができる。
【００６２】
また、位置センサー部４７及び演算部４６を有することで、運転手の顔の位置に合わせて視差バリアを最適な位置に表示することができる。この結果、運転手は、常に解像度劣化が最小となる最適な３Ｄ（奥行き）映像を視認することができる。
【００６３】
（ビジュアルディストラクション低減効果）
さらに、電子ミラー３１・３２・３３によると、ビジュアルディストラクションを低減する効果も得ることができる。次に、図５を用いて、本実施の形態に係る電子ミラー３１・３２・３３によるビジュアルディストラクション低減効果について説明する。
【００６４】
図５の（ａ）は、運転手がフロントガラスを通して前方を見ているときの視線を表す図であり、（ｂ）は運転手が室内ミラーを通して後方を見ているときの視線を表す図であり、（ｃ）は運転手が２Ｄ表示する表示装置を見ているときの視線を表す図であり、（ｄ）は運転手が３Ｄ表示する表示装置を見ているときの視線を表す図である。
【００６５】
運転手が自動車を運転しているときの不注意状態として、いわゆる、ビジュアルディストラクションと呼ばれる状態が存在する。ビジュアルディストラクションとは、前方道路から運転手が眼を離す際の不注意状態のことである。
【００６６】
このビジュアルディストラクションは、前方道路から運転手が運転席の各種表示に眼を移す、いわゆる、わき見をしている状態である。このわき見時間は、次の３つの段階に分かれる。(ａ１)前方道路から視線を移動する。（ａ２）遠方から近方へ焦点を調整する。（ａ３）表示内容を判読する。
【００６７】
このため、わき見時間を減らすには、（ａ１）視線の移動距離を小さくする（ａ２）焦点の調整時間である輻輳調整時間を短くする（ａ３）一見して表示内容を把握できるように表示内容の大きさ、文字フォント、配置等を工夫する、等の対策を行い、瞬読性を向上させる必要がある。
【００６８】
以下の説明は、輻輳調整時間を短くすることにより、（ａ２）の視点調整時間を短くできることを説明するものである。
【００６９】
図５の（ａ）に示すように、運転手は、わき見をしていない時、フロントガラス６２を介して前方の、道路、歩行者、自動車等の視認対象物６３を見る。このときの運転手は比較的遠くの視認対象物６３を見ており、両眼６１の視線は比較的平行に近くなる。このときの両眼６１と視認対象物６３とが成す角度である輻輳角θ１は比較的小さい。また、両眼６１から視認対象物６３までの距離を輻輳距離とすると、輻輳距離は比較的大きい。
【００７０】
図５の（ｂ）に示すように、室内ミラー６５（左ドアミラー、又は、右ドラミラー）に映る視認対象物６３を見る場合、運転手は、室内ミラー６５に映った視認対象物６３に焦点を合わせて室内ミラー６５に映る視認対象物６３の虚像６３ａを見ることになる。このときの、運転手の両眼６１から室内ミラー６５に映った視認対象物６３までの距離である輻輳距離は比較的大きく、運転手は、室内ミラー６５よりも遠方を見ることになるため、両眼６１と室内ミラー６５に映る視認対象物６３の虚像６３ａとが成す角度である輻輳角θ２は、輻輳角θ１と同程度に小さい。
【００７１】
このように、図５の（ａ）に示したフロントガラス６２を通して前方を見ているときから、図５の（ｂ）に示すように室内ミラー６５に映る視認対象物６３に視線を移した時、視線の移動距離は大きいものの、両眼６１はあまり寄らず、輻輳角θ２は、輻輳角θ１と同程度に小さいため、運転手が輻輳角θ１からθ２へ輻輳を調整する輻輳調整時間も短くて済む。この結果、運転手のわき見時間も短くて済む。
【００７２】
図５の（ｃ）に示すように、例えば、ダッシュボードに組み込まれた２Ｄ映像を表示する表示装置６４に映された視認対象物６３を見る場合、運転手は、表示装置６４の表示画面に映る視認対象物６３に焦点を合わせて、表示装置６４に映る視認対象物６３を見る。このときの、運転手の両眼６１から表示装置６４に映った視認対象物６３までの距離である輻輳距離は、両眼６１から表示装置６４の表示画面までの距離と一致する。このため、このときの輻輳距離は、フロントガラス６２を通して前方の視認対象物を見ているとき、及び、室内ミラー６５に映った視認対象物を見ているときよりも小さくなる。
【００７３】
このため、図５の（ａ）に示したフロントガラス６２を通して前方を見ているときから、図５の（ｃ）に示すように表示装置６４の表示画面に映された視認対象物６３に視線を移した時、視線の移動距離は大きく、さらに、両眼６１が寄る量も大きくなり、両眼６１と表示装置６４に映った視認対象物６３とが成す角度である輻輳角θ３は、輻輳角θ１と比べて大きくなる。このため、運転手が輻輳角θ１からθ３へ輻輳を調整する輻輳調整時間も長くなる。この結果、運転手のわき見時間も長くなる。
【００７４】
一方で、３Ｄ（奥行き）表示を行う表示装置の場合、図５の（ｄ）に示すように、運転手は、表示部１１・１２・１３に映った視認対象物６３に焦点を合わせて表示部１１・１２・１３に映る視認対象物６３の虚像６３ａとして認識する。このとき、表示部１１・１２・１３は、奥行きをもって視認対象物６３の虚像６３ａが認識されるように、視認対象物６３を表示している。
【００７５】
この場合、運転手の両眼６１から表示部１１・１２・１３に映った視認対象物６３の虚像６３ａまでの距離である輻輳距離は、２Ｄ表示を行う表示装置６４に映された視認対象物６３を見る場合よりも大きくなる。このとき、運転手は、表示部１１・１２・１３よりも遠方を見ることになるため、両眼６１と表示部１１・１２・１３に映る視認対象物６３の虚像６３ａとが成す角度である輻輳角θ４は、輻輳角θ３よりも小さい。
【００７６】
このように、図５の（ａ）に示したフロントガラス６２を通して前方を見ているときから、図５の（ｄ）に示すように表示部１１・１２・１３に映る視認対象物６３に視線を移した時、視線の移動距離は大きいものの、両眼６１はあまり寄らず、輻輳角θ４は、輻輳角θ３よりも小さいため、運転手が輻輳角θ１からθ４へ輻輳を調整する輻輳調整時間も短くて済む。この結果、運転手のわき見時間も短くて済む。
【００７７】
このように、表示部１１・１２・１３に、撮影部２１・２２・２３が撮影した映像における視認対象物６３の虚像６３ａの位置を、表示部１１・１２・１３の表示画面よりも奥側（運転手から離れる側）に認識させるように、視認対象物６３を表示する。
【００７８】
これにより、前方の風景を見ていた運転手が表示部１１・１２・１３の表示画面に視線を移した時に、表示部１１・１２・１３に映された映像における視認対象物６３の虚像６３ａを視認するため、輻輳角変化が小さくなる。このため、視線を移した時の輻輳調整時間が短くて済み、瞬読性を向上させることができる。
【００７９】
さらに、電子ミラー３１・３２・３３によると、奥行き感を表現させることで、ミラーで見たような映像を提供できる。このため、運転手が表示装置を見た際の違和感を低減することができる。なお、本実施形態では、表示部１１・１２・１３を電子ミラーに用いる場合に特化して説明しているが、輻輳角変化が低減できるという観点から、必ずしも表示部１１・１２・１３の適用範囲は電子ミラーだけではなく、例えば、前方を撮影した映像を表示する表示装置においても適用可能である。
【００８０】
（３Ｄ映像）
次に、図６及び図７に基づいて、３Ｄ映像について説明する。
【００８１】
図６は、３Ｄ映像を表示する表示部８１を見ているときの視線の様子を表す図である。図７は、３Ｄ映像を表示する際の各種パラメータを表す図である。
【００８２】
図６に示すように、運転手の左眼６１Ｌと右眼６１Ｒとの間の距離を眼間距離ｅとし、両眼６１から表示部８１の表示画面までの距離を視認距離Ｄとし、両眼６１から表示部８１に表示された視認対象物６３の位置（視認対象物６３が存在するように知覚される虚像６３ａ）までの距離を輻輳距離ｃとし、両眼６１と視認対象物６３の虚像６３ａとが成す角を輻輳角θｃとする。視認対象物６３は、左眼用画素８２Ｌに表示された左眼用の映像と、右眼用画素８２Ｒに表示された右眼用映像とを含む。
【００８３】
表示画面には、視認対象物６３を表す左眼用の映像を表示する左眼用画素８２Ｌ及び右眼用の映像を表示する右眼用画素８２Ｒが配置されており、左眼用画素８２Ｌと右眼用画素８２Ｒとの距離をオフセットΔｘとし、左眼用画素８２Ｌと右眼用画素８２Ｒとの中心と両眼６１とが成す角をθｆとする。また、視差θｐをθｃ-θｆで表し輻輳調節矛盾量と呼ぶこととする。この場合、虚像６３ａが表示部８１の表示画面から運転手寄りに認識される場合をプラス（飛び出す３Ｄ映像を表示している状態）、虚像６３ａが表示部８１の表示画面から奥側（運転手から離れる側）に認識される場合をマイナス（奥行きがある３Ｄ映像を表示している状態）で表す。
【００８４】
表示部８１の表示画面と両眼６１との視認距離Ｄは７５０ｍｍとする。
【００８５】
両眼視差を利用した３Ｄ映像を表示すると、表示画面とは異なるところに視認対象物を知覚させる。このため、両眼６１の焦点は表示画面に合うが、視認対象物の位置は、表示画面上ではなく、表示画面より手前側、又は、奥側に位置するように認識されるようになり、焦点距離（＝視認距離Ｄ）と輻輳距離ｃの矛盾が生じる。現実の世界ではこの矛盾は起こりえないため、表示画面に表示されている視認対象物の知覚位置が、表示画面から離れすぎると、映像を視認している者は視覚疲労を感じたり、不快感を感じたりする。
【００８６】
図７に示すように、視差θｐが−１°以上１°以下が、多くの人が快適に視認できる範囲として考えられている。
【００８７】
このため、表示部１１・１２・１３も、視差θｐが−１°以上０°未満となるように、視認対象物の３Ｄ（奥行き）表示を行うことで、あたかもミラーを見ているかのように、運転手に快適に視認対象物を認識させることができる。
【００８８】
〔実施例１〕
表示部１１・１２・１３に、視認対象物を表示画面より奥側に知覚されるように３Ｄ（奥行き）映像を表示することで、ミラーを見ているような感覚を与えることができる。このミラーを見ているかのような感覚を運転手に与えるには、視認対象物にどれだけ奥行きを与えて３Ｄ（奥行き）表示するかが重要である。
【００８９】
そこで、表示部１１・１２・１３が表示する３Ｄ（奥行き）映像の奥行き量を変化させ、実際に奥行き感を感じる奥行き量を評価するための実験を行った。
【００９０】
図８の（ａ）は飛び出す３Ｄ映像を表示する表示装置８３を見ているときの視線の様子を表す図であり、（ｂ）は２Ｄ映像を表示する表示装置８５を見ているときの視線の様子を表す図であり、（ｃ）は奥行きがある３Ｄ映像を表示する表示装置８６を見ているときの視線の様子を表す図である。
【００９１】
図９は、本実施例に係る３Ｄ映像を表示した際の各パラメータを表す図である。
【００９２】
眼間距離ｅは６２ｍｍ、両眼６１から、表示装置８３の表示画面、表示装置８５の表示画面、又は、表示装置８６の表示画面までの距離である視認距離Ｄを７００ｍｍとし、各表示装置８３・８５・８６の画素ピッチを０．０７４２５ｍｍとし、通常輻輳角（調整角）を５．０７°とした。ここで、通常輻輳角とは２Ｄ映像が表示されている時の輻輳角を指す。また、表示装置８３・８５・８６としては、６．４型ＦＨＤ（１９２０×１０８０×ＲＧＢピクセル）を用いた。
【００９３】
図８の（ａ）に示すように、飛び出す３Ｄ映像については、視認対象物６３の表示画面からの飛び出し量をｐとし、図８の（ｃ）に示すように、奥行きがある映像については、視認対象物６３の表示画面からの奥行き量をｄとする。
【００９４】
図１０は、オフセット量と、飛び出し量及び奥行き量と、輻輳調節矛盾量との関係を表す図である。
【００９５】
図１１は、図１０における、表示画像のオフセット量と、飛び出し量及びオフセット量との関係のグラフを表す図である。
【００９６】
図１２は、図１０における、表示画像のオフセット量と、輻輳調節矛盾量との関係のグラフを表す図である。
【００９７】
６人の被験者Ａ１〜Ａ６に対して、２Ｄ表示と比較して、奥行き感を感じ始めるポイントを、視差を振って評価した。
【００９８】
図１３は実施例１の実験結果を表す図である。
【００９９】
図１３に示すように、被験者Ａ１が奥行きを感じ始めた奥行き量ｄは１２．６ｍｍであった。被験者Ａ２が奥行きを感じ始めた奥行き量ｄは１５．１ｍｍであった。同様に被験者Ａ３は１６．８ｍｍ、被験者Ａ４は２１．０ｍｍ、被験者Ａ５は２２．６ｍｍ、被験者Ａ６は１６．８ｍｍであった。
【０１００】
被験者Ａ１〜Ａ６が奥行きを感じ始めた平均の奥行き量ｄは１７．５ｍｍであり、被験者Ａ１〜Ａ６が奥行きを感じ始めた最小値は１２．６ｍｍであった。
【０１０１】
以上より、奥行き量ｄが１７．５ｍｍ以上となるように３Ｄ映像を表示部１１・１２・１３に表示することで、２Ｄ映像を表示する場合とは異なり、奥行き感のある映像を視認させることができることが分かった。これにより、運転手にあたかもミラーを見ているかのように３Ｄ（奥行き）映像を表示することができることが分かった。
【０１０２】
また、少なくとも、奥行き量ｄが１２．６ｍｍ以上となるように３Ｄ映像を表示部１１・１２・１３に表示することで、２Ｄ映像を表示する場合とは異なり、奥行き感のある映像を視認させることできる可能性があることが分かった。
【０１０３】
換言すると、ミラーを見ているかのように視認対象物を運転手に見せるには、視認対象物の奥行き量が少なくとも１２．６ｍｍは必要であることが、今回の実験により明らかになったといえる。
【０１０４】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る表示装置は、運転手の前方に配置され、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量は、上記運転手に、上記視認対象物がミラーに映っていると認識させる距離であることを特徴とする。
【０１０５】
上記構成によると、車両の周囲を撮影した映像を平面的に表示する場合と比べて、運転手は、上記映像における視認対象物の距離感を把握しやすい。特に、上記構成によると、上記奥行き量は、上記運転手に、上記視認対象物がミラーに映っていると認識させる距離である。このため、上記運転手は、あたかも上記ミラーを見ているかのような感覚で、上記視認対象物を認識することができる。このため、違和感が無く、また、瞬読性が優れた映像の表示が可能である。
【０１０６】
本発明の態様２に係る表示装置は、運転手の前方に配置され、車両の周囲を撮影した映像に含まれる視認対象物を、当該映像を表示する表示画面よりも上記運転手から離れる奥側に認識されるように表示し、上記視認対象物を、上記表示画面よりも上記奥側に認識させる奥行き量が１２．６ｍｍ以上であることが好ましい。上記構成によると、運転手に対して上記視認対象物がミラーに映っているかのような映像を視認させることができる。このため、違和感が無く、また、瞬読性が速い映像の表示ができる場合がある。
【０１０７】
本発明の態様３に係る表示装置は、上記態様２において、上記奥行き量は、１７．５ｍｍ以上であることが好ましい。上記構成によると、運転手に対して上記視認対象物がミラーに映っているかのような映像を、より確実に、視認させることができる。このため、違和感が無く、また、瞬読性が速い映像の表示ができる場合がある。
【０１０８】
本発明の態様４に係る表示装置は、上記態様１〜３において、上記視認対象物における、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光することで、上記視認対象物を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることが好ましい。上記構成によると、上記視認対象物が上記奥側に認識されるような映像の表示と、２Ｄ（平面）映像の表示とを、切り換えることができる。このため、利便性が高い表示装置を得ることができる。
【０１０９】
本発明の態様５に係る表示装置は、視認対象物を、映像を表示する表示画面よりも運転手から離れる奥側に認識されるように、右眼用映像及び左眼用映像を表示する映像表示部と、上記運転手の顔の位置を特定する位置センサー部と、上記位置センサー部が特定した上記運転手の顔の位置に基づいて、上記右眼用映像及び上記左眼用映像の一部を遮光して上記視認対象物を上記奥側に認識させる視差バリアとを備えていることを特徴とする。
【０１１０】
上記構成によると、車両の周囲を撮影した映像を平面的に表示する場合と比べて、運転手は、上記映像における視認対象物の距離感を把握しやすい。また、上記視差バリアを、上記運転手の顔の位置に基づいて表示するため、運転手は常に、距離感を把握しやすい上記視認対象物を視認することができる。このため、違和感が無く、また、瞬読性が優れた映像の表示が可能である。
【０１１１】
本発明の態様６に係る電子ミラーは、上記態様４又は５において、上記表示装置と、車両の正面後方、左側後方、又は、右側後方を撮影し、当該撮影した映像を上記表示装置に出力する撮影部とを備えていることを特徴とする。
【０１１２】
上記構成によると、運転手に対して、違和感が無く、また、瞬読性が速い映像の表示が可能な電子ミラーを得ることができる。
【０１１３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１  自動車（車両）
２  運転席
５、６２  フロントガラス
１１・１２・１３  表示部（表示装置）
２１・２２・２３  撮影部
３１・３２・３３  電子ミラー
４１  液晶表示パネル（映像表示部）
４７  位置センサー部
６３  視認対象物
６３ａ  視認対象物（虚像）
６５  室内ミラー
【国際調査報告】
2018101170.tif 000016
2018101170.tif 000017
2018101170.tif 000018
2018101170.tif 000019