[发明专利]用于显示图像的图像显示设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于显示车载图像的车载图像显示设备和方法。

背景技术

一种车载图像显示设备被称为平视显示器(HUD)。HUD使用光学系统反 射由诸如液晶显示器(LCD)和CRT显示器的光源产生的光束，以在诸如挡 风玻璃的反射构件上形成图像，并将反射光束向观察者(驾驶员/操作员) 投射。观察者能够同时看到通过反射构件透射的背景和来自光束发生器(光 源)的光束呈现的图像，该图像叠加于背景上。

希望HUD将作为背景而观察到的周围环境与光束发生器(光源)产生 的图像匹配起来。

为了将图像显示设备应用于车载汽车导航，一些尝试是要呈现示出了 车辆选路信息等的图像，同时图像与包括道路的背景匹配。例如，一种这 样的尝试是一种方法，这种方法在道路拐角处改变表示选路信息的箭头形 式(参见JP-A 2006-284458)。另一种尝试是一种方法，这种方法根据车速 改变位于周围环境的空间位置的箭头尺寸(参考JP-A 2006-17626)。

在常规HUD中，来自光束发生器的光束被反射构件反射并被投射到观 察者的眼睛上，被双眼看到。在两只眼睛都观看图像时，由于双目视差的 原因，观察者感知到的图像所在位置(感知位置)与将图像作为虚像而呈 现的位置(虚像位置)是相同的。因此，难以将感知到的位置与远方空间 位置匹配。

另一方面，已经提出了单目HUD，其中来自光束发生器的光束入射到观 察者的单只眼上并被感知。在单目HUD中，图像的感知位置并未固定到虚 像位置，因为没有双目视差。因此，可以将图像定位在任何感知位置，并 可以将图像的感知位置与周围环境的空间位置匹配。

然而，当背景中存在障碍物，例如墙壁或车辆时，图像的感知位置被 固定到障碍物的位置，难以将图像的感知位置定位到比障碍物更远处。如 上所述，根据障碍物的存在限制了图像的感知位置，使得难以观看图像。

专利引用1：JP-A 2006-284458(特开)

专利引用2：JP-A 2006-17626(特开)

发明内容

技术问题

本发明的目的是提供一种用于显示图像的图像显示设备和方法，所述 设备和方法即使在存在障碍物时也能够向观察者显示更容易看的图像。

技术方案

本发明的一方面在于一种图像显示设备，所述图像显示设备包括：图 像产生单元，用于产生具有不同图尺寸的多个图像，从而沿着离开实际位 置的方向依次定位所述多个图像的感知位置；设置于观察者前方的反射构 件；以及投影仪，用于通过所述反射构件将用于形成多个图像的光束透射 到所述观察者的单只眼睛，使得所述多个图像叠加在通过所述反射构件观 察的背景上。

本发明的另一方面在于一种用于显示图像的方法，所述方法包括：产 生具有不同图尺寸的多个图像，从而沿着离开实际位置的方向上依次定位 所述多个图像的感知位置；以及产生用于形成所述多个图像的光束，并在 观察者前方设置的反射构件上反射光束，以便将所述光束透射到所述观察 者的单只眼睛上，从而在通过所述反射构件观察的背景上叠加所述多个图 像。

根据本发明，能够提供一种用于显示图像的图像显示设备和方法，所 述设备和方法即使在存在障碍物时也能够向观察者显示更容易看的图像。

附图说明

图1是示出了根据本发明实施例的图像显示设备的方框图。

图2是用于解释用双眼观看图像的范例的示意图。

图3是用于解释用单眼观看图像的范例的示意图。

图4是分别用于用单眼和双眼观看的试验图像的范例。

图5是分别用于用单眼和双眼观看的试验图像的另一范例。

图6是示出了用单眼和双眼观看的评价结果的曲线图。

图7是示出了用单眼和双眼观看的评价结果的另一曲线图。

图8是示出了在单眼观看图像时有障碍物的范例的示意图。

图9是用于解释根据实施例显示图像的方法的示意图。

图10是示出了根据实施例的图像显示设备的实际显示的图像。

图11是用于解释根据实施例显示图像的方法的流程图。

图12是用于解释根据本发明第一变型的图像显示方法范例的示意图。

图13是用于解释根据本发明第一变型的图像显示方法范例的另一示意 图。