CN106794800A - 电子镜装置和使用其的电子镜系统 - Google Patents

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Abstract

一种电子镜装置,具备具有显示面的显示部、设置于显示面上的反射镜、变更反射镜的角度的驱动机构、控制部。控制部与显示部、驱动机构、监视从车辆的后方照射的光的照度的照度传感器及拍摄车辆的后方的摄像机电连接。控制部在显示部为断开状态且车辆处于暗的环境下时,基于来自照度传感器的输出,监视从车辆的后方照射的光的照度。而且,控制部在从车辆的后方照射的光的照度为阈值以上时,以将反射镜的角度调整为防眩角度的方式对驱动机构进行指示,并且以将摄像机拍摄且调整了辉度的图像在显示面显示的方式对显示部进行指示。

Description

电子镜装置和使用其的电子镜系统
技术领域
本发明涉及搭载于汽车等车辆,向乘客提供后方视野,并且具有自动防眩功能的电子镜装置和使用其的电子镜系统。
背景技术
目前,作为在汽车等车辆的驾驶中确认车辆的后方的手段,使用通过照在镜中的反射像确认后方的室内反射镜。近年,作为替代这种室内反射镜的装置,提出通过设置于驾驶员的前方的监视器确认通过设置于车辆后方的摄像机而拍摄到的图像的电子镜。
作为这种电子镜的例子有专利文献1。图12是表示专利文献1所公开的监视器内置室内反射镜的结构的图。在图12所示的监视器内置室内反射镜中,在室内反射镜主体1中嵌入反射镜4,在一部分组装有液晶的监视器5。在监视器5中可以照出通过车外摄像机拍摄到的图像。在监视器5为断开(OFF)的状态下,反射镜4从驾驶员的角度来看,成为后窗照出的通常使用角度,驾驶员利用反射镜4并通过后窗能确认后方。如果将监视器5设为接通(ON)时,则向驱动部7发送信号,驱动部7使室内反射镜主体1转动到避免目眩角度。于是,从驾驶员的角度看,在监视器5或监视器5的周围的反射镜4照出后窗以外的暗的部分,因此,驾驶员可以没有目眩地观察显示于监视器5中的图像等。
在此,汽车在夜间或隧道内等暗的周围环境中的行驶中,后续车辆的前照灯等强光照入室内反射镜,在乘客辨认反射镜时,往往会感到眩光。在专利文献1所公开的监视器内置室内反射镜中,存在监视器5为断开状态即驾驶员通过反射镜4确认后方时,会感到上述的眩光(晃眼)的问题。作为解决这种问题的一方案,有专利文献2记载的电致变色反射镜(Electrochromic Mirror)。
如图13所示,专利文献2记载的电致变色反射镜代替通常的镜而使用反射率可变的电致变色装置18。而且,通过使电致变色装置18的反射率根据来自车辆后方的光的强度变化,减轻来自车辆后方的光产生的眩光。
如上所述,将减轻乘客辨认反射镜时感到的眩光(晃眼)的功能称为防眩功能(防晃眼功能)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-120649号公报
专利文献2:美国专利公开第2004/0047043号
发明内容
本公开提供安装于车辆,对车辆的乘客提供后方视野的带自动防眩功能的电子镜装置和使用其的电子镜系统。该电子镜装置即使在汽车于夜间或隧道内等暗的周围环境中的行驶中,在被后续车辆的前照灯等强光照射了的情况下,也不会使车辆的乘客感到眩光,且能提供清晰的视野。
本公开一方式的电子镜装置具备具有显示面的显示部、设置于显示面上的反射镜、变更反射镜的角度的驱动机构、控制部。控制部与显示部、驱动机构、监视从车辆的后方照射的光的照度的照度传感器、及拍摄车辆的后方的摄像机电连接。控制部在显示部为断开状态,且车辆处于暗的环境下时,基于来自照度传感器的输出监视从车辆的后方照射的光的照度。而且,控制部在从车辆的后方照射的光的照度为阈值以上时,以将反射镜的角度调整为防眩角度的方式对驱动机构进行指示,并且以将摄像机拍摄且调整了辉度的图像在显示面显示的方式对显示部进行指示。
根据这种特征,车辆在夜间或隧道内等暗的周围环境中的行驶中,即使在乘客将显示部断开(OFF)而用反射镜确认后方的情况下,也能够根据被后续车的前照灯等强光照射而瞬时切换反射镜的角度。另外,这时,通过将显示部切换为接通(ON),且显示根据光的照度调整了辉度的图像,能够减轻乘客感到的眩光。
本公开一方式的电子镜系统具有上述的电子镜装置、摄像机、照度传感器。
根据本公开的电子镜装置及电子镜系统,即使在被后续车的前照灯等强光照射的环境下,也不会使车辆的乘客感到眩光,能够提供清晰的视野。
附图说明
图1是表示本公开的电子镜装置安装在车辆上的状态的图;
图2是实施方式的电子镜装置的剖面图;
图3是实施方式的电子镜装置的剖面图;
图4是实施方式的电子镜装置的正面图;
图5是实施方式的电子镜装置的背面图;
图6A是表示包含实施方式的电子镜装置的电子镜系统的图;
图6B是表示实施方式的电子镜系统的控制部的图;
图7是表示实施方式的电子镜装置的动作流程(起动阶段)的图;
图8是表示实施方式的电子镜装置的动作流程(判定阶段)的图;
图9是表示实施方式的电子镜装置的动作流程(执行阶段)的图;
图10是表示实施方式的电子镜系统的摄像机的动作流程的图;
图11是表示实施方式的电子镜装置的动作流程(完成阶段)的图;
图12是表示现有的监视器内置室内反射镜的构造的图;
图13是表示现有的电致变色反射镜的构造的图。
具体实施方式
在说明本公开的实施方式之前,简单说明现有的技术的问题点。在专利文献2的电致变色反射镜(Electrochromic Mirror)中,从车辆后方照射强的光时,反射率降低。因此,虽然眩光减轻,但图像变暗。
以下,参照附图对本公开的实施方式的电子镜装置进行说明。
图1是表示安装了本公开实施方式的电子镜装置103的车辆101的图。电子镜装置103安装于车辆101的前风挡玻璃上,作为室内反射镜发挥功能。摄像机105安装于车辆101的后部,拍摄车辆后方的图像。由摄像机105拍摄到的图像作为图像信号发送到电子镜装置103。电子镜装置103接收从摄像机105发送来的图像信号,显示摄像机105拍摄到的车辆后方的图像。车辆101的乘客通过辨认显示于电子镜装置103的图像,可以确认车辆后方的状况。以上,电子镜装置103对车辆101的乘客提供车辆后方的视野。
接着,使用图2~图5,说明本实施方式的电子镜装置103的详细内容。图2及图3是本实施方式的电子镜装置103的剖面图。另外,图4是正面图,图5是背面图。此外,图2及图3的剖面图表示图4的虚线2(3)-2(3)的剖面。
如图2所示,本实施方式的电子镜装置103经由安装臂109安装在车辆101的前风挡玻璃107的车室侧的表面。本实施方式的电子镜装置103具备框体111、设置于框体111内的显示部113、设置于显示部113的显示面113a上的反射镜115、变更反射镜115的角度的驱动机构117。在设于框体111的操作部119上设置有用于乘客操作电子镜装置103的操作按钮。显示部113使用例如LCD(Liquid Crystal Display)等。
在此,在显示部113接通(ON)时,图像在显示面113a显示,在显示部113断开(OFF)时,不在显示面113a显示图像。反射镜115为半反射镜,在显示部113接通时,在显示面113a所显示的图像透过反射镜115,乘客可以辨认该图像。另一方面,在显示部113断开时,反射镜115成为反射面,与现有的室内反射镜同样,乘客根据在反射镜115上反射的图像可以确认车辆后方。显示部113的接通和断开可以由乘客通过操作部119的操作按钮进行切换。另外,乘客在使显示部113接通而进行后方确认时,即使因不良而显示部113突然断开的情况下,乘客也能够通过反射镜115继续进行后方确认。因此,反射镜115作为失效保护(Fail-Safe)功能起作用。
图2表示显示部113断开的状态。这时,反射镜115的角度以在乘客辨认反射镜115时通过车辆的后挡风玻璃可以进行车辆后方的确认的方式设定。之后,将反射镜115的角度是乘客通过反射镜115确认车辆后方的角度时称为“初始位置”,另外,将反射镜115的角度设定在初始位置的电子镜装置103的状态称为“反射镜模式”。
另一方面,图3表示显示部113接通的状态。这时,反射镜115的角度成为与显示部113断开的状态不同的防眩角度θ。本公开中,防眩角度θ表示从反射镜115的表面的初始位置起的角度变化。防眩角度θ设定在乘客辨认反射镜115时,没有照入从车辆后方照射的强光(例如,后续车的前照灯)的角度。例如,图3中,反射镜115表面的法线与图2相比朝向上。当在该状态下乘客辨认反射镜115时,由于车辆101的顶盖被照出,所以不会照出从车辆后方照射的强光。本实施方式中,与反射镜115连动,显示面113a的角度也变更,但由于显示部113是LCD等视野角宽的显示器,因此,即使角度变更一点,对乘客辨认在显示面113a所显示的图像也不存在大的影响。以后,将反射镜115的角度设定在防眩角度θ的状态称为“LCD模式”。
反射镜115的角度通过驱动机构117调整。对驱动机构117进行说明。驱动机构117具备动作支点121和杆123。动作支点121及杆123的前端分别可转动地固定于显示部113的下部、上部。通过杆123进行伸缩,变更显示部113的角度,同时,设置于显示面113a上的反射镜115的角度也变更。此外,本实施方式中,驱动机构117作为反射镜115的角度和显示部113的角度同时变更的机构,但也可以作为仅变更反射镜115的角度的机构。
另外,在框体111的内部设置有第一位置检测开关125及第二位置检测开关127。如图2所示,第一位置检测开关125设置于在反射镜模式时被按压而成为接通,在LCD模式时不被按压而成为断开的位置。相反,如图3所示,第二位置检测开关127设置于在LCD模式时被按压而成为接通,在反射镜模式时不被按压而成为断开的位置。即,通过监视第一位置检测开关及第二位置检测开关各自的接通、断开,可以了解反射镜115的角度被设定在哪种模式。
接着,对包含本实施方式的电子镜装置103及其周边装置的电子镜系统129进行说明。图6A表示本实施方式的电子镜系统。图6B是综合控制部131的输入输出的图。电子镜系统129通过控制部131控制。控制部131是例如设置于电子镜装置103的显示部113内的电路基板上,通过LSI(Large Scale Integration)等构成的电路。此外,控制部131的设置部位不一定是框体111的内部,也可以作为另外的控制单元而设置在车辆101内。另外,也可以作为以将控制部131的一部分装入电子镜装置103的框体111内,一部分装入框体111之外的控制单元的方式将控制部131分割在多个基板上的结构。
在控制部131具备图像信号输出部133、图像信号输入部135、反射镜驱动信号输出部137及操作信号输入部139,分别电连接有显示部113、摄像机105、电动机驱动电源电路140及操作部119。电动机驱动电源电路140与驱动机构117内的电动机(未图示)电连接。通过经由这些电连接的信号发送、接收,控制上述的显示部113的接通、断开的切换及反射镜115的角度变更。另外,控制部131具备摄像机指示信号输出部134,可以对摄像机105输出指示图像的拍摄的指示信号。
在控制部131还具备传感器信号输入部141、ILL(灯饰电源)信号输入部143及位置检测开关输入部145。向传感器信号输入部141输入从照度传感器147、149输出的传感器信号。控制部131以传感器信号输入部141输入的传感器信号为基础,判断从车辆后方照射的光的照度是否超过阈值。本实施方式中,在传感器信号输入部141电连接有检测车辆101的周边光的前方照度传感器147、检测从车辆101的后方照射的光的后方照度传感器149。控制部131比较前方照度传感器147的传感器信号和后方照度传感器149的传感器信号,根据其大小,判断从车辆后方照射光的照度是否超过阈值。
前方照度传感器147及后方照度传感器149可以设置于车辆101,也可以设置于电子镜装置103。本实施方式中,如图4及图5所示,在电子镜装置103的框体111中设置有前方照度传感器147及后方照度传感器149,在电子镜装置103的背面设置有前方照度传感器147,在电子镜装置103的前面设置有后方照度传感器149。
向ILL信号输入部143输入表示搭载于车辆101的前照灯点亮的ILL信号。控制部131在ILL信号为接通的情况下,判断出车辆101是在夜间或隧道内等暗的环境行驶中。这样,在本公开中,将判断出车辆101是在夜间或隧道内等的暗的环境行驶中的情况的控制部131的动作称为“夜间模式”。相反,在ILL信号为断开的情况下,控制部131判断出车辆101不是在夜间或隧道内等暗的环境行驶中(例如白天)。本公开中,将该情况的控制部131的动作称为“白天模式”。本实施方式中,控制部131根据ILL信号进行是否向夜间模式移行的判断,但不限于此,例如,也可以根据前方照度传感器147的传感器信号进行判断。
在位置检测开关输入部145电连接有上述的第一位置检测开关125及第二位置检测开关127,被输入表示各开关的接通、断开的信号。
控制部131从反射镜驱动信号输出部137输出驱动驱动机构117内的电动机(未图示)的反射镜驱动信号。另外,从车辆101的ACC(辅助电源)及IGN(点火电源)向电动机驱动电源电路140供给电源。在驱动机构117上电连接电流监视电路151,电流监视电路151与控制部的电流监视输入部153电连接。电流监视电路151监视在驱动机构117流通的电流。电流监视电路151在检测到驱动机构117的异常电流的情况下,以使电动机驱动电源电路140为无效的方式对控制部131进行指示。控制部131从电流监视电路151接收到指示时,以停止向驱动机构117内的电动机的电源供给的方式对电动机驱动电源电路140进行指示。
接着,对本实施方式的电子镜装置103及电子镜系统129的动作进行说明。在本实施方式的电子镜装置103中,控制部131在显示部113为断开状态且夜间模式时,监视从车辆后方照射的光的照度。从车辆后方照射的光的照度为阈值以上时,控制部131以将反射镜角度调整为防眩角度θ的方式对驱动机构117进行指示,进而,以在显示面113a显示根据从车辆后方照射的光的照度调整了辉度的图像的方式对显示部113进行指示。由此,车辆101即使在夜间或隧道内等暗的周围环境中行驶中被后续车的前照灯等强的光照射的情况下,也不会使乘客感觉到眩光,可以提供清晰的视野。
即,控制部131在夜间模式下,在检测到从车辆后方照射了后续车的前照灯等强的光时,将电子镜装置103切换为LCD模式,通过显示部113提供后方视野。因此,来自车辆后方的强的光不会照到反射镜。而且,显示部113的显示面113a所显示的图像根据从车辆后方照射的光的照度进行调整。因此,可以实现减轻乘客感觉到的眩光的防眩功能。
在此,作为根据从车辆后方照射的光的照度调整在显示面113a所显示的图像的辉度的方法,具有几个方法。其一是调整摄像机105的光圈(iris),降低摄像机105拍摄到的图像本身的辉度的方法。其它还有降低作为显示部113使用的LCD的背光的光量,从而降低显示于显示面113a的图像的辉度的方法。另外,在调整图像的辉度时,需要测量从车辆后方照射的光的照度,但该测量也可以使用设置于摄像机105的照度传感器(未图示),或者也可以利用上述的前方照度传感器147的传感器信号或后方照度传感器149的传感器信号。即,判断向LCD模式的切换时使用的照度传感器、调整所显示的图像的辉度时使用的照度传感器即可以使用共用的传感器,也可以使用不同的传感器。
接着,使用图7~图11的流程图,对本实施方式的电子镜装置103及电子镜系统129的动作进行更详细地说明。
在此,分成图7(起动阶段)、图8(判定阶段)、图9(执行阶段)、图10(摄像机的动作)、及图11(完成阶段)进行说明。
[起动阶段]
图7表示起动阶段的动作。起动阶段接收到(1)在电子镜装置103的动作中乘客将显示部113从接通切换为断开的情况、或(2)在将显示部113设定为断开的状态下起动电子镜装置103的情况,并开始。控制部131首先确认第一位置检测开关125的状态(S101)。在第一位置检测开关125接通的情况下,移至S105。在S105,控制部131确认防眩功能是有效还是无效。防眩功能通过设于操作部119的操作按钮之一可以切换有效/无效。在选择了防眩功能的有效的情况下,移至下面的判定阶段(A)。在选择了防眩功能的无效的情况下,判断为乘客希望通过反射镜115进行后方确认,完成动作。
在S101,在第一位置检测开关125为断开的情况,控制部131使驱动机构117动作,将反射镜115设定为反射镜模式(S103),之后移至S105。
[判定阶段]
接着,图8表示判定阶段的动作。在S105确认到防眩功能接通时,控制部131确认ILL信号(S201)。在ILL信号断开的情况下,控制部131判断为车辆101不是在暗的环境行驶中,不向夜间模式转移,而完成动作。
另一方面,在ILL信号为接通的情况下,移至夜间模式。在夜间模式,首先,将存储于控制部131内的存储器的数值N重置为N=0(S203)。接着,确认来自照度传感器的输出(S205),判定从车辆后方照射的光的照度是否为阈值以上(S207)。在S207判定为照度低于阈值的情况下,返回到S203,重置N的值。在S207判定出照度为阈值以上的情况下,将N的值更新为N=N+1(S209),接着,判定N是否达到规定的值N1(S211)。在S211,如果N的值不满足N1,则返回到S205,如果N的值为N1,则移至执行阶段(B)。即,在本实施方式的判定阶段,如果光的照度为阈值以上时,则仅在N1次连续判定的情况下,成为向防眩功能的执行阶段转移的参数。
[执行阶段]
接着,图9表示执行阶段的动作。控制部131首先对摄像机105输出指示图像的取得的指示信号(S301)。接着,驱动驱动机构117,将反射镜115的角度设定为防眩角度θ(LCD模式)(S303)。接着,确认第二位置检测开关127的状态(S305、S307)。当确认到第二位置检测开关127为接通时,接着,控制部131判定是否接收到从摄像机105发送的图像信号(S309、S311)。如果接收从摄像机105发送的图像信号,则解除图像静噪(MUTE),点亮LCD(显示部)113的背光,在显示部113a显示基于从摄像机105发送的图像信号的图像(S313)。
[摄像机的动作]
图10是表示摄像机105侧的动作的流程。图10所示的一系列的动作在接收到摄像机105的电源为接通的情况而开始。摄像机的电源在反射镜模式下通常为断开,但接收到(1)在反射镜模式下将防眩功能设定为有效的情况、或者(2)在反射镜模式下ILL信号为接通的情况,切换为接通。摄像机105在电源为接通时,等待来自控制部131的指示信号的接收(S401、S403)。接收到来自控制部131的指示信号时,摄像机105根据从车辆后方照射的光的照度调整光圈(iris),将拍摄的图像作为图像信号向控制部131发送(S405、S407)。
如上所述,在本实施方式的电子镜装置103中,在夜间设定为反射镜模式的状态下,即使在从车辆后方照射强的光的情况下,通过瞬时将反射镜115的角度调整为防眩角度θ(LCD模式),也能够减轻乘客感觉到的眩光。
另外,在控制部131驱动驱动机构117而变更反射镜115的角度的期间,准备摄像机105调整光圈(iris)而拍摄到的图像,因此,在S313,显示于显示面113a的图像成为根据从车辆后方照射的光的照度调整了辉度的图像。因此,电子镜装置103移至LCD模式并立即显示适当调整了辉度的图像。
另外,等待向LCD模式的转移结束,显示基于摄像机105的图像信号的图像,因此,可以防止在驱动机构117的动作中显示具有闪烁等错乱的图像。
以上,执行本实施方式的防眩功能。
[完成阶段]
接着,图11表示防眩功能的完成阶段的动作。完成阶段接在收到图10的执行阶段的完成而开始。在完成阶段,再次将N的值重置为N=0(S501)。接着,确认来自照度传感器的输出(S503),判定从车辆后方照射的光的照度是否低于阈值(S505)。在S505,在判定出照度为阈值以上的情况下,返回到S501,重置N的值。在S505判定出照度低于阈值的情况下,将N的值更新为N=N+1(S507)、接着,判定N是否达到规定的值N2(S509)。在S509,如果N的值不满足N2,则返回到S503,如果N的值为N2,则进行图像静噪(MUTE),熄灭LCD(显示部)113的背光(S511)。即,在本实施方式的完成阶段,光的照度低于阈值时,仅在N2次连续判定的情况下,成为完成防眩功能的参数。在S511之后,通过驱动机构117将反射镜115的角度变更为反射镜模式,以第一位置检测开关125为接通,完成阶段结束(S513~S517)。
在此,在本实施方式中,将防眩功能的完成判定中使用的规定值N2、和防眩功能的执行判定使用的规定值N1的关系设定为N2>N1。即,在以规定时间间隔确认照度传感器的输出的情况下,就判定所需的时间而言,完成判定的时间比执行判定的时间长。这是为了防止例如在隧道内或城市街地等车辆周围的明亮度急剧变化的环境行驶中,防眩功能的接通、断开急剧切换的情况。例如,在图8的S205~S211、即防眩功能的执行判定时,在从车辆后方照射的光的输出在第一判定时间(例如0.3s)以上的期间为阈值以上的情况下,移至下面的执行阶段,与之相对,在图11的S503~S509、即防眩功能的完成判定时,在从车辆后方照射的光的输出在第二判定时间(例如3s)以上的期间低于阈值的情况下,完成防眩功能。这样,通过在防眩功能的执行和完成之间设置滞后,可以防止防眩功能的接通、断开急剧切换的情况。
以上,对发明的一方式的实施方式进行了说明。
产业上的可利用性
本发明可以应用于搭载于汽车等车辆,用于向乘客提供后方视野的电子镜装置。
符号说明
101 车辆
103 电子镜装置
105 摄像机
107 前风挡玻璃
109 安装臂
111 框体
113 显示部
113a 显示面
115 反射镜
117 驱动机构
119 操作部
121 动作支点
123 杆
125 第一位置检测开关
127 第二位置检测开关
129 电子镜系统
131 控制部
133 图像信号输出部
134 摄像机指示信号输出部
135 图像信号输入部
137 反射镜驱动信号输出部
139 操作信号输入部
140 电动机驱动电源电路
141 传感器信号输入部
143 ILL信号输入部
145 位置检测开关输入部
147 前方照度传感器
149 后方照度传感器
151 电流监视电路
153 电流监视输入部

Claims (6)

1.一种电子镜装置,安装于车辆,用于对车辆的乘客提供后方视野,并具备:
显示部,其具有显示面;
反射镜,其设置于所述显示面上;
驱动机构,其变更所述反射镜的角度;
控制部,其与所述显示部、所述驱动机构、监视从所述车辆的后方照射的光的照度的照度传感器及拍摄所述车辆的后方的摄像机电连接,
所述控制部在所述显示部为断开状态且所述车辆处于暗的环境下时,基于来自所述照度传感器的输出,监视从所述车辆的后方照射的光的照度,
在从所述车辆后方照射的光的照度为阈值以上时,以将所述反射镜的角度调整为防眩角度的方式对所述驱动机构进行指示,进而,以将所述摄像机拍摄并调整了辉度的图像显示在所述显示面的方式对所述显示部进行指示。
2.如权利要求1所述的电子镜装置,其中,
所述控制部接收到从所述车辆的后方照射的光的照度在第一判定时间期间连续成为所述阈值以上,则对所述驱动机构指示调整所述反射镜的角度。
3.如权利要求2所述的电子镜装置,其中,
所述控制部接收到从所述车辆的后方照射的光的照度在比所述第一判定时间长的第二判定时间期间连续低于所述阈值,则对所述显示部指示停止所述图像的显示,并且以使所述反射镜的角度返回到初始位置的方式对所述驱动机构进行指示。
4.如权利要求1所述的电子镜装置,其中,
所述控制部接收到从所述车辆的后方照射的光的照度为所述阈值以上,则对所述摄像机指示图像的拍摄,进而,接收到所述驱动机构完成所述反射镜的角度的调整,则使所述显示部显示基于从摄像机发送的图像信号的图像。
5.一种电子镜系统,具备:
权利要求1~4中任一项所述的电子镜装置、
所述摄像机、
所述照度传感器。
6.如权利要求5所述的电子镜系统,其中,
所述控制部接收到从所述车辆的后方照射的光的照度为所述阈值以上,则对所述摄像机指示拍摄图像,
所述摄像机接收到拍摄所述图像的所述指示,根据从所述车辆的后方照射的光的照度,调整光圈,并拍摄图像,
所述控制部接收到所述驱动机构完成了所述反射镜的角度调整,则从所述摄像机取得调整所述光圈拍摄到的图像信号,并以显示基于所述图像信号的图像的方式对所述显示部进行指示。
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