信息显示装置制造方法及图纸

信息显示装置将一个或多个图像(73,74)投影到透射反射构件上。信息显示装置被配置为调整要被显示的一个或多个图像的辉度，使得，在能够显示一个或多个图像的显示区域(71)中，L_B/L_P变得大于或等于预定值，该L_B/L_P是通过除了要被显示的一个或多个图像以外的区域的辉度L_P和除了一个或多个图像以外的区域后面的背景辉度L_B而获得的值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】信息显示装置
此处的公开总体涉及信息显示装置。
技术介绍
近年来，作为允许观看者以较少的视线移动来辨别信息和警告的信息显示装置，使虚像在观看者前面可见的装置已经被积极地开发。在这样的信息显示装置中，虚像被重叠在从观看者所观看到的前方场景上。因此，通过调整作为虚像的显示信息的几何形状，以便与真实空间匹配，当从观看者观看时，显示信息可以被感知为存在于真实空间中。例如，作为这样的信息显示装置，导航系统被公开。在导航系统中，图像(诸如图形、字符和符号)被显示以便被重叠在前方场景上，并且根据移动物体的移动，图像的显示随着时间而变化(例如，参见专利文献1)。在该信息显示装置中，通过根据到十字路口的距离改变显示图像的大小，假定显示图像被感知为存在于与十字路口相对应的位置。
技术实现思路
[专利技术要解决的问题]然而，在上述技术中，没有关于投影虚像的设备的结构或关于光源的描述。例如，当采用使用诸如液晶面板的成像设备来形成中间图像的面板方法时，因为在面板方法中，通过将光发射到面板，同时部分地阻挡光来形成图像，所以可能有图像未被渲染的区域(非渲染区域)可能看起来略微明亮的情况。在该情况下，即使显示信息被调整以便与真实空间三维地匹配，看起来略微明亮的非渲染区域也被感知为平面显示，使观看者难以将显示信息感知为存在于真实空间中的位置。鉴于上述情况，本专利技术的总体目的是提供信息显示装置，该信息显示装置允许观看者将信息感知为存在于真实空间中的位置。[解决问题的手段]根据至少一个实施例，信息显示装置将一个或多个图像投影到透射反射构件上。信息显示装置被配置为调整要被显示的一个或多个图像的辉度，使得，在能够显示一个或多个图像的显示区域中，L_B/L_P变得大于或等于预定值，该L_B/L_P是通过除了要被显示的一个或多个图像以外的区域的辉度L_P和除了一个或多个图像以外的区域后面的背景辉度L_B而获得的值。[专利技术的效果]根据至少一个实施例，可以提供信息显示装置，该信息显示装置允许观看者将信息感知为存在于真实空间中的位置。附图说明图1是根据第一实施例的示出信息显示装置的示意图；图2是根据第一实施例的示出信息显示装置的光学单元的结构的示图；图3是根据第一实施例的示出信息显示装置的硬件结构的框图；图4是根据第一实施例的示出信息显示装置的功能的框图；图5是用于解释视差角的示图；图6是用于解释辉度L_P和背景辉度L_B的示图；图7是用于解释用于获得辉度L_P和背景辉度L_B的方法的示图；图8是用于解释照明部分的面积比和对比度L_B/L_P之间的关系的示图；图9是用于解释比较例的示图；以及图10是用于解释示例的示图。具体实施方式在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在附图中，相同的元件由相同的附图标记来表示，并且其重复的描述可以被省略。<第一实施例>[信息显示装置的概述]图1是根据第一实施例的示出信息显示装置的示意图。参考图1，信息显示装置1被安装在参考车辆900中。信息显示装置1是所谓的平视显示器(以下被称为HUD)，该平视显示器具有将预定图像投影到观看者V前面的前挡风玻璃910上以及将预定图像重叠并且显示为在观看者V的视野中的虚像I的功能。此处，观看者V是作为参考车辆900的占用者的驾驶员。前挡风玻璃910还起到透射反射构件的作用，该透射反射构件透射入射光的一部分并且反射其余入射光的至少一部分。根据参考车辆900的内部设计，信息显示装置1可以被布置在任何位置。例如，信息显示装置1可以被布置在参考车辆900的仪表板上，或者可以被嵌入在参考车辆900的仪表板中。信息显示装置1包括光学单元10和电子单元20作为主要元件。在本实施例中，虽然示出了信息显示装置1被安装在参考车辆900中的示例，但是本专利技术不限于该示例。例如，信息显示装置1可以被安装在诸如车辆、飞机、船舶和工业机器人的移动物体中，并且使移动物体的转向所需的导航信息在移动物体的前挡风玻璃上是可见的。如此处所使用的，例如，导航信息是诸如移动物体的速度、行进方向、到目的地的距离、当前位置的名称、移动物体前面的物体(真实物体)的存在或位置、诸如速度限制的标志和交通堵塞信息的信息。作为信息显示装置1的投影方法，可以采用面板方法和激光扫描方法。面板方法是用于通过使用诸如液晶面板、数字微镜设备(DMD)面板和真空荧光显示器(VFD)的成像设备来形成中间图像的方法。激光扫描方法是用于通过使用二维扫描设备扫描从激光束源所发射的激光束来形成中间图像的方法。与通过将光发射到面板同时部分地阻挡被发射到面板的光来形成图像的面板方法不同，激光扫描方法通过为每个像素分配光发射和非光发射来形成图像，从而允许形成高对比度图像。因此，激光扫描方法是优选的。在本实施例中，信息显示装置1采用激光扫描方法作为投影方法，但是本专利技术不限于此。在图1中，信息获取单元5可以获得显示虚像I的区域的背景辉度，并且将背景辉度发送到信息显示装置1。然而，信息获取单元不是信息显示装置1的元件。信息获取单元5被布置为捕捉参考车辆900前面的场景的视角，该场景包括当从观看者V观看时与虚像I重叠的场景。根据参考车辆900的内部设计，信息获取单元5可以被布置在任何位置。例如，信息获取单元5可以被布置在参考车辆900的顶棚上。可选择地，信息获取单元5可以被布置在参考车辆900的仪表板上。例如，信息获取单元5是单眼相机、复眼相机(立体相机)或从多个相机图像生成合成图像的全方位相机。除了获得背景辉度之外，信息获取单元5还可以起到行车记录仪或传感设备的作用。传感设备的示例应用包括检测前方车辆、人和标志，以及还检测到障碍物的距离。换句话说，不一定为信息显示装置1的专用而提供信息获取单元5。例如，可以利用被用于行车记录仪的信息获取单元。注意，不否定为信息显示装置1的专用而提供信息获取单元5。此外，信息获取单元5可以使用诸如专门被设计为测量背景辉度的光电晶体管和光电二极管的环境光传感器或太阳光传感器。图2是根据第一实施例的示出信息显示装置的光学单元的结构的示图。参考图2，光学单元10通常包括光源单元101、光学偏转器102、镜103、屏幕104和凹面镜105。通过从光学单元10朝向前挡风玻璃910发射用于形成图像的光(图像光)，可以使图像的虚像I从观看者V的视点位置E(右眼和左眼之间的中点)是可见的。即，观看者V可以通过前挡风玻璃910，将在屏幕104上所形成的图像(中间图像)视觉地辨别为虚像I。该中间图像是用于向观看者V提供信息的信息提供图像。下面将描述光学单元10的结构示例。例如，光源单元101包括三个红色、绿色和蓝色激光束源(以下被称为LD)、耦合透镜、光圈、合成元件和透镜。从三个LD所发射的激光束被合成，并且合成激光束被导向光学偏转器102的反射表面。被导向光学偏转器102的反射表面的合成激光束由光学偏转器102二维地扫描。作为光学偏转器102，例如，可以使用围绕彼此正交的两个轴振荡的单个微镜和围绕单个轴振荡或旋转的两个微镜。例如，光学偏转器102可以是通过半导体处理所制造的微机电系统(MEMS)设备。光学偏转器102可以由致动器驱动，该致动器使用压电元件的变形作为驱动力。作为光学偏转器102，例如，可以使用检流计镜和多面镜。由光学本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将一个或多个图像投影到透射反射构件上的信息显示装置，其特征在于，其中所述信息显示装置被配置为调整要被显示的所述一个或多个图像的辉度，使得，在能够显示所述一个或多个图像的显示区域中，L_B/L_P变得大于或等于预定值，所述L_B/L_P是通过除了要被显示的所述一个或多个图像以外的区域的辉度L_P和除了所述一个或多个图像以外的所述区域后面的背景辉度L_B而获得的值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.10 JP 2016-0240511.一种用于将一个或多个图像投影到透射反射构件上的信息显示装置，其特征在于，其中所述信息显示装置被配置为调整要被显示的所述一个或多个图像的辉度，使得，在能够显示所述一个或多个图像的显示区域中，L_B/L_P变得大于或等于预定值，所述L_B/L_P是通过除了要被显示的所述一个或多个图像以外的区域的辉度L_P和除了所述一个或多个图像以外的所述区域后面的背景辉度L_B而获得的值。2.根据权利要求1所述的信息显示装置，其特征在于，其中所述预定值为100。3.根据权利要求1或2所述的信息显示装置，其特征在于，其中要被同时显示的所述一个或多个图像的总面积与整个显示区域的面积的比率小于或等于预定面积比。4.根据权利要求3所述的信息显示装置，其特征在于，其中所述预定面积比为45％。5.根据权利要求1至4中任一项所述的信息显示装置，其特征在于，其中，在要被显示的所述一个或多个图像中，具有最高辉度的图像的辉度L_H满足L_H>1000×L_P。6.根据权利要求1至5中任一项所述的信息显示装置，其特征在于，其中使所述一个或多个图像对于作为移动物体的占用者的观看者是可见的。7.根据权利要求6所述的信息显示装置，其特征在于，其中所述一个或多个图像被显示在所述显示区域中，当从所述观看者观看时，所述一个或多个图像中的每个图像与存在于所述移动物体周围的真实物体三维地匹配。8.根据权利要求7所述的信息显示装置，其特征在于，其中当从所述观看者观看时，每个图像与存在于所述移动物体周围的所述真实物体三维地匹配的所述一个或多...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木友规，齐所贤一郎，草彅真人，山口纮史，片桐敬太，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本,JP