DE112016006260B4

DE112016006260B4 - Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE112016006260B4
Application number: DE112016006260.5T
Authority: DE
Inventors: Ken'ichi Kasazumi; Toshiya Mori; Kosuke Kubota; Masahito OGATA
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: PANASONIC AUTOMOTIVE SYSTEMS CO., LTD., YOKOHA, JP
Priority date: 2016-01-20
Filing date: 2016-11-21
Publication date: 2022-05-25
Anticipated expiration: 2036-11-22
Also published as: WO2017125974A1; JP2017129754A; JP6562356B2; US20190018240A1; US10663722B2; DE112016006260T5

Abstract

Anzeigevorrichtung (2), umfassend:eine Anzeigeeinheit (35), die einen Lichtstrahl auf ein Anzeigemedium auf Grundlage von Bilddaten projiziert, sodass der Lichtstrahl von dem Anzeigemedium reflektiert wird, um ein oder mehrere virtuelle Bilder in einem Raum (16) darzustellen, der weiter als das Anzeigemedium in einer Tiefenrichtung durch das Anzeigemedium liegt; undeine Steuerung, die die Anzeigeeinheit (35) so steuert, dass eine Vielzahl von Bildern, die in dem einen oder den mehreren virtuellen Bildern enthalten ist, zeitmultiplex dargestellt wird, wobei die Vielzahl von Bildern unterschiedliche Abstände von dem Anzeigemedium in der Tiefenrichtung aufweist,wobei die Anzeigeeinheit (35) enthält:eine Lichtquelle (36), die einen Lichtstrahl aussendet;einen Scanner (38), der bewirkt, dass der Lichtstrahl von der Lichtquelle (36) gescannt wird;einen beweglichen Bildschirm (28, 28A), in dem die Vielzahl von Bildern ausgebildet wird, indem der Lichtstrahl von dem Scanner (38) hindurchtritt;eine Antriebseinheit (30), die bewirkt, dass sich der bewegliche Bildschirm (28, 28A) in einer ersten Richtung weg von dem Scanner (38) und in einer zweiten Richtung näher zu dem Scanner (38) hin und her bewegt; undein optisches System, das die auf dem beweglichen Bildschirm (28, 28A) ausgebildete Vielzahl von Bildern im Raum (16) darstellt, und wobeidie Steuerung (34) die Anzeigeeinheit (35) derart steuert, dass die Vielzahl von Bildern zeitmultiplex dargestellt wird, wenn sich der bewegliche Bildschirm (28, 28A) in die erste Richtung und in die zweite Richtung bewegt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Bildes.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Als eine Anzeigevorrichtung zum Anzeigen eines Bildes war ein Fahrzeug-Head-up-Display (HUD) bekannt (siehe beispielsweise Patentschrift 1). Das Head-up-Display verwendet so genannte Augmented Reality (AR) und stellt ein virtuelles Bild eines Bildes, das auf einem Bildschirm erzeugt ist, in einem Raum vor einer Windschutzscheibe eines Fahrzeugs zweidimensional (2D) dar. Mit dieser Anordnung kann ein Fahrer Informationen zum Fahren (beispielsweise Autonavigationsinformationen) betrachten, überlagert einer Szene vor der Windschutzscheibe.
Patentschrift 2 offenbart eine Anzeigevorrichtung für virtuelle Bilder, welche eine Lichtquelleneinheit, eine Polarisationsumschalteinheit, eine Bilderzeugungseinheit, eine optische Pfadeinheit und eine Projektionseinheit enthält. Die Polarisationsumschalteinheit schaltet eine Polarisationsrichtung eines von der Lichtquelleneinheit emittierten Lichtstrahls zwischen einer unveränderten ersten Polarisationsrichtung und einer geänderten zweiten Polarisationsrichtung um. Die Bilderzeugungseinheit erzeugt ein Bild durch Verwendung des von der Lichtquelleneinheit emittierten Lichtstrahls. Die optische Pfadeinheit enthält einen ersten optischen Pfad, durch den der Lichtstrahl mit der ersten Polarisationsrichtung hindurchgeht, und einen zweiten optischen Pfad, durch den der Lichtstrahl mit der zweiten Polarisationsrichtung hindurchgeht, wobei die optische Pfadlänge des zweiten optischen Pfads größer als die optische Pfadlänge des ersten optischen Pfad ist. Ein erstes virtuelles Bild wird in einem ersten Abstand von einem Beobachter mit dem Lichtstrahl, der durch den ersten optischen Pfad hindurchgegangen ist, angezeigt. Ein zweites virtuelles Bild wird in einem zweiten Abstand von dem Beobachter, der größer als der erste Abstand ist, mit dem Lichtstrahl, der durch den zweiten optischen Pfad hindurchgegangen ist, angezeigt.
Patentschrift 3 offenbart eine HUD-Vorrichtung für Fahrzeuge mit einer Lichtquelle, einer Abtasteinheit zum zweidimensionalen Abtasten des von der Lichtquelle kommenden Lichts, einem Bildschirm zum Fokussieren des abgetasteten Lichts und einer Projektionseinheit zum Projizieren des Bildes auf den Bildschirm. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Bewegungsmechanismus zum Ändern der Position des Bildschirms.
Literaturverzeichnis
Patentliteratur

Patentschrift 1: Ungeprüfte japanische Patentoffenlegung JP 2009 - 150 947 A .
Patentschrift 2: Internationale Patentanmeldung WO 2015 / 190 157 A1
Patentschrift 3: US Patentanmeldung US 2009 / 0 160 736 A1

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung enthält: eine Anzeigeeinheit, die einen Lichtstrahl auf ein Anzeigemedium auf Grundlage von Bilddaten projiziert, sodass der von dem Anzeigemedium reflektierte Lichtstrahl ein oder mehrere virtuelle Bilder in einem Raum darstellt, der weiter als das Anzeigemedium in einer Tiefenrichtung durch das Anzeigemedium liegt; und eine Steuerung, die die Anzeigeeinheit so steuert, dass eine Vielzahl von Bildern, die in dem einen oder den mehreren virtuellen Bildern enthalten ist, zeitmultiplex dargestellt wird, wobei die Vielzahl von Bildern unterschiedliche Abstände von dem Anzeigemedium in der Tiefenrichtung aufweist.
Anzumerken ist, dass diese umfassenden, genauen Aspekte ausgeführt sein können durch ein System, ein Verfahren, eine integrierte Schaltung, ein Computerprogramm oder einen computerlesbaren Datenträger, wie etwa eine CD-ROM, oder durch eine beliebige Kombination des Systems, des Verfahrens, der integrierten Schaltung, des Computerprogramms oder des Datenträgers.
Die Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Sichtbarkeit einer Vielzahl von Bildern verbessern, die einander in der Tiefenrichtung überlappen.
Figurenliste

1 ist eine Ansicht, die ein Verwendungsbeispiel einer Anzeigevorrichtung gemäß einer beispielhaften Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Ansicht, die einen Bereich eines durch die Anzeigevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform dargestellten Bildes darstellt.
3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des durch die Anzeigevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform dargestellten Bildes darstellt.
4 ist eine Ansicht, die eine Anordnung der Anzeigevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
5 ist ein Blockdiagramm, das eine funktionelle Anordnung der Anzeigevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
6 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf der Anzeigevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
7 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verfahrens zum Ausbilden eines ersten Bildschirmbildes und eines zweiten Bildschirmbildes, durchgeführt durch die Anzeigevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform.
8 ist eine Grafik, die eine zeitliche Positionsveränderung eines ersten Endes und eines zweiten Endes eines beweglichen Bildschirms in der Anzeigevorrichtung gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
9A ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines durch die Anzeigevorrichtung in einem ersten Anzeigebeispiel dargestellten ersten vertikalen Bildes darstellt.
9B ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines durch die Anzeigevorrichtung in dem ersten Anzeigebeispiel dargestellten zweiten vertikalen Bildes darstellt.
10 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf der Anzeigevorrichtung in dem ersten Anzeigebeispiel darstellt.
11 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Betriebs der Anzeigevorrichtung in dem ersten Anzeigebeispiel.
12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters und ein Fußgängerbild darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung in einem zweiten Anzeigebeispiel dargestellt sind.
13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters und ein Fußgängerbild darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung in einem dritten Anzeigebeispiel dargestellt sind.
14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters und ein Fußgängerbild darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung in einem vierten Anzeigebeispiel dargestellt sind.
15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters und ein Fußgängerbild darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung in einem fünften Anzeigebeispiel dargestellt sind.
16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters und ein Fußgängerbild darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung in einem sechsten Anzeigebeispiel dargestellt sind.

BESCHREIBUNG EINER AUSFÜHRUNGSFORM
Vor der Beschreibung einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung werden Probleme, die bei einer herkömmlichen Technik auftraten, kurz diskutiert. In der oben beschriebenen herkömmlichen Anzeigevorrichtung wird ein Bild (eine Markierung), das die Gegenwart eines Fußgängers vor dem Fahrzeug anzeigt, den Fußgänger überlappend dargestellt. Wenn sich zwei oder mehr Fußgänger in der Tiefenrichtung (das heißt, in der Fahrtrichtung des Fahrzeugs, gesehen von einem Fahrer) in einer Reihe befinden, überlappt eine Vielzahl von Bildern einander in derselben Ebene, was ein Problem einer Verringerung der Sichtbarkeit der Vielzahl von Bildern zur Folge hat.
In Anbetracht dessen schafft die vorliegende Offenbarung eine Anzeigevorrichtung, die die Sichtbarkeit durch das Anzeigemedium hindurch einer Vielzahl einander in der Tiefenrichtung überlappender Bilder verbessern kann.
Um die voranstehende Aufgabe anzugehen, enthält eine Anzeigevorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung: eine Anzeigeeinheit, die einen Lichtstrahl auf ein Anzeigemedium auf Grundlage von Bilddaten so projiziert, dass der Lichtstrahl von dem Anzeigemedium reflektiert wird, sodass ein oder mehrere virtuelle Bilder in einem Raum dargestellt werden, der weiter als das Anzeigemedium in einer Tiefenrichtung durch das Anzeigemedium liegt; und eine Steuerung, die die Anzeigeeinheit so steuert, dass eine Vielzahl von Bildern, die in dem einen oder den mehreren virtuellen Bildern enthalten ist, zeitmultiplex dargestellt wird, wobei die Vielzahl von Bildern unterschiedliche Abstände von dem Anzeigemedium in der Tiefenrichtung aufweist.
Gemäß diesem Aspekt wird die Vielzahl von Bildern mit unterschiedlichen Abständen vom Anzeigemedium in der Tiefenrichtung zeitmultiplex dargestellt, wodurch die Sichtbarkeit der Vielzahl von Bildern verbessert sein kann, sogar wenn die Vielzahl von Bildern einander in der Tiefenrichtung überlappt.
Zum Beispiel enthält die Vielzahl von Bildern ein erstes Bild und ein zweites Bild, und die Steuerung kann die Anzeigeeinheit so steuern, dass das erste Bild in einem ungeradzahligen Einzelbild der Bilddaten dargestellt wird und das zweite Bild in einem geradzahligen Einzelbild der Bilddaten dargestellt wird, um das erste Bild und das zweite Bild zeitmultiplex darzustellen.
Gemäß diesem Aspekt können das erste Bild und das zweite Bild mit einer relativ einfachen Anordnung zeitmultiplex dargestellt werden.
Zum Beispiel kann die Vielzahl von Bildern ein erstes Bild und ein zweites Bild enthalten, und die Steuerung kann die Anzeigeeinheit so steuern, dass das erste Bild und das zweite Bild alternierend alle zwei oder mehr Einzelbilder der Bilddaten dargestellt werden, um das erste Bild und das zweite Bild zeitmultiplex anzuzeigen.
Gemäß diesem Aspekt können das erste Bild und das zweite Bild mit einer relativ einfachen Anordnung zeitmultiplex dargestellt werden.
Erfindungsgemq̈ß eine Lichtquelle, ausgelegt, einen Lichtstrahl auszusenden; einen Scanner, ausgelegt, den Lichtstrahl von der Lichtquelle zu veranlassen abzutasten; einen beweglichen Bildschirm, in dem die Bilder ausgebildet werden, indem der Lichtstrahl vom Scanner hindurchtritt; eine Antriebseinheit, ausgelegt, den beweglichen Bildschirm zu veranlassen, sich in einer Richtung weg vom Scanner und einer Richtung näher zum Scanner hin und her zu bewegen; und ein optisches System, ausgelegt, die in dem beweglichen Bildschirm ausgebildeten Bilder im Raum darzustellen.
Gemäß diesem Aspekt bewegt sich der bewegliche Bildschirm in die Richtung weg vom Scanner und in die Richtung näher zum Scanner, wodurch die Vielzahl von Bildern mit verschiedenen Abständen vom Anzeigemedium in der Tiefenrichtung zeitmultiplex dargestellt werden kann.
Zum Beispiel kann das Anzeigemedium eine Fahrzeug-Windschutzscheibe sein, und der Raum kann ein Raum vor der Fahrzeug-Windschutzscheibe sein, wenn er von einem Fahrer aus betrachtet wird.
Gemäß diesem Aspekt kann die Anzeigevorrichtung als ein Fahrzeug-Head-up-Display verwendet sein.
Es ist anzumerken, dass diese umfassenden, spezifischen Aspekte durch ein System, ein Verfahren, eine integrierte Schaltung, ein Computerprogramm oder ein computerlesbares Aufzeichnungsmedium, wie eine CD-ROM, oder durch eine beliebige Kombination des Systems, des Verfahrens, der integrierten Schaltung, des Computerprogramms oder des Datenträgers ausgeführt werden können.
Nachstehend ist eine beispielhafte Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung genau beschrieben.
Anzumerken ist, dass die folgende beispielhafte Ausführungsform umfassende, genaue Beispiele der vorliegenden Offenbarung bereitstellt. Zahlenwerte, Formen, Materialien, Bestandteile, Anordnungspositionen und Verbindungsarten der Bestandteile, Schritte und Reihenfolge der Schritte, die beispielsweise in der folgenden beispielhaften Ausführungsform dargestellt sind, sind nur Beispiele und sollen daher die vorliegende Offenbarung nicht einschränken. Ferner werden unter den Bestandteilen in der folgenden beispielhaften Ausführungsform Bestandteile, die in dem unabhängigen Anspruch, der das breiteste Konzept angibt, nicht erwähnt sind, als optionale Bestandteile beschrieben.
(Beispielhafte Ausführungsform)
[1. Schematische Anordnung der Anzeigevorrichtung]
Zuerst wird nun hier eine schematische Anordnung der Anzeigevorrichtung 2 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben. 1 ist eine Ansicht, die ein Verwendungsbeispiel der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt. 2 ist eine Ansicht, die einen Bereich 11 eines durch die Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform dargestellten Bildes 8 darstellt. 3 ist eine Ansicht, die ein Beispiel des durch die Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform dargestellten Bildes 8 darstellt.
Wie in 1 dargestellt, ist die Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform beispielsweise ein Fahrzeug-Head-up-Display und ist im Armaturenbrett 6 eines Automobils 4 (eines Beispiels für ein Fahrzeug) angeordnet.
Wie in 1 und 2 dargestellt, projiziert die Anzeigevorrichtung 2 einen Laserlichtstrahl (ein Beispiel eines Lichtstrahls) zum Anzeigen des Bildes 8, das ein virtuelles Bild ist, beispielsweise zu einem Bereich 11, der sich in einem unteren Teilbereich der Windschutzscheibe 10 (einem Beispiel eines Anzeigemediums) und nahe einem Fahrersitz im Automobil 4 befindet. Damit wird der Laserlichtstrahl durch die Windschutzscheibe 10 zum Fahrer 12 reflektiert. Daher kann der Fahrer 12, wie in 3 dargestellt, das Bild 8, das das virtuelle Bild ist, betrachten, der Szene 14 vor der Windschutzscheibe 10 überlappt. Mit anderen Worten, die Anzeigevorrichtung 2 stellt das Bild 8, das das virtuelle Bild ist, im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 dreidimensional (3D) dar (projiziert es).
In dem in 3 dargestellten Beispiel enthält das durch die Anzeigevorrichtung 2 dargestellte Bild 8 ein vertikales Bild 18 und ein Tiefenbild 20. Das vertikale Bild 18 ist ein in einer vertikalen Richtung (Auf-Ab-Richtung in 1) dargestelltes virtuelles Bild in dem Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10. Das vertikale Bild 18 ist zum Beispiel eine Markierung mit einer im Wesentlichen elliptischen Form, die vertikal lang ist, und dem vor dem Automobil 4 anwesenden Fußgänger 22 überlagert angezeigt wird. Diese Anordnung ermöglicht dem Fahrer 12, die Anwesenheit des Fußgängers 22 leicht zur Kenntnis zu nehmen.
Indessen ist das Tiefenbild 20 ein virtuelles Bild, das in einer Tiefenrichtung (Rechts-Links-Richtung in 1 und Richtung senkrecht zur Blattoberflächen von 3) dargestellt wird, die eine Richtung ist, die die vertikale Richtung im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 schneidet. Das Tiefenbild 20 ist beispielsweise ein Pfeil zum Leiten einer Fahrtroute zu einem Bestimmungsort (in einem Beispiel in 3 ein Pfeil zum Anweisen, an einer Kreuzung rechts abzubiegen) und ist der vor dem Fahrzeug 4 vorhandenen Straße 24 überlagert dargestellt. Diese Anordnung ermöglicht dem Fahrer 12, die Fahrtroute zum Bestimmungsort leicht zu finden.
[2. Genaue Anordnung der Anzeigevorrichtung]
Als Nächstes ist eine genaue Anordnung der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 und 5 beschrieben. 4 ist eine Ansicht, die die Anordnung der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt. 5 ist ein Blockdiagramm, das eine funktionelle Anordnung der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
Wie in 4 und 5 dargestellt, enthält die Anzeigevorrichtung 2 eine Lichtprojektionseinheit 26, einen beweglichen Bildschirm 28, eine Antriebseinheit 30, eine Bildprojektionseinheit 32 (ein Beispiel eines optischen Systems) und eine Steuerung 34. Die Lichtprojektionseinheit 26, der bewegliche Bildschirm 28, die Antriebseinheit 30 und die Bildprojektionseinheit 32 bilden die Anzeigeeinheit 35.
Die Lichtprojektionseinheit 26 enthält eine Lichtquelle 36 und einen Scanner 38. Die Lichtquelle 36 enthält eine rote Laserdiode, die einen Laserlichtstrahl mit einer roten Komponente (R) aussendet, eine grüne Laserdiode, die einen Laserlichtstrahl mit einer grünen Komponente (G) aussendet, und eine blaue Laserdiode, die einen Laserlichtstrahl mit einer blauen Komponente (B) aussendet. Der Laserlichtstrahl mit der roten Komponente, der Laserlichtstrahl mit der grünen Komponente und der Laserlichtstrahl mit der blauen Komponente, die von der Lichtquelle 36 ausgesendet werden, werden beispielsweise durch einen dichroitischen Spiegel (nicht dargestellt) zusammengefasst, und der zusammengefasste Laserlichtstrahl tritt in den Scanner 38 ein.
Der Scanner 38 ist zum Beispiel mit einem Spiegel aus einem mikroelektromechanischen System (MEMS-Spiegel) gestaltet. Der Scanner 38 reflektiert den eintretenden Laserlichtstrahl in eine Richtung gemäß seinem Ablenkwinkel und bewirkt daher, dass der Laserlichtstrahl von der Lichtquelle 36 den beweglichen Bildschirm 28 zweidimensional rastermäßig scannt. Der Scanner 38 veranlasst den Laserlichtstrahl, beispielsweise von einem ersten Ende 28a (einem unteren Ende in 5) zu einem zweiten Ende 28b (einem oberen Ende in 5) des beweglichen Bildschirms 28 abzutasten. Anzumerken ist, dass das erste Ende 28a ein Ende weiter weg vom Scanner 38 ist und das zweiten Ende 28b ein Ende näher am Scanner 38 ist.
Der bewegliche Bildschirm 28 ist ein rechteckiger durchscheinender Bildschirm (beispielsweise mit Halbtransparenz). Wie in 5 dargestellt, ist der bewegliche Bildschirm 28 so angeordnet, dass er sich in eine erste Richtung und in eine zweite Richtung in einem optischen Pfad des Laserlichtstrahls vom Scanner 38 hin und her bewegt. Die erste Richtung ist eine Richtung weg vom Scanner 38 (eine in 5 durch den Pfeil X bezeichnete Richtung), und die zweite Richtung ist eine Richtung hin zum Scanner 38 (eine in 5 durch den Pfeil Y bezeichnete Richtung). Ferner bewegt sich der bewegliche Bildschirm 28 in einer bezüglich der Bewegungsrichtungen (der ersten Richtung und der zweiten Richtung) des beweglichen Bildschirms 28 geneigten Stellung hin und her.
Wenn sich der bewegliche Bildschirm 28 in die erste Richtung bewegt, scannt der Laserlichtstrahl vom Scanner 38 den beweglichen Bildschirm 28 rastermäßig ab, wodurch ein erstes Bildschirmbild 40 (siehe die weiter unten beschriebene 7) in dem beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet wird. Wenn sich der bewegliche Bildschirm 28 indessen in die zweite Richtung bewegt, scannt der Laserlichtstrahl vom Scanner 38 den beweglichen Bildschirm 28 rastermäßig ab, wodurch ein zweites Bildschirmbild 42 (siehe die weiter unten beschriebene 7) in dem beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet wird. Anzumerken ist, dass Verfahren zum Ausbilden des ersten Bildschirmbildes 40 und des zweiten Bildschirmbildes 42 weiter unten genauer beschrieben sind.
Die Antriebseinheit 30 ist beispielsweise mit einem Aktor ausgebildet. Auf Grundlage eines Ansteuersignals von der Steuerung 34 bewirkt die Antriebseinheit 30, dass sich der bewegliche Bildschirm 28 in die erste und die zweite Richtung mit einer konstanten Frequenz (beispielsweise 60 Hz) und einer konstanten Amplitude (beispielsweise 1 mm) hin und her bewegt (schwingt). Anzumerken ist, dass die Antriebseinheit 30 den beweglichen Bildschirm 28 auf Grundlage des Ansteuersignals von der Steuerung 34 so hin und her bewegt, dass ein Zeitraum, während dessen sich der bewegliche Bildschirm 28 in die erste Richtung (oder die zweite Richtung) bewegt, beispielsweise 25 ms oder weniger beträgt.
Die Bildprojektionseinheit 32 enthält eine Vergrößerungslinse 44, eine erste reflektierende Platte 46, eine zweite reflektierende Platte 48 und die Windschutzscheibe 10.
Die Vergrößerungslinse 44 ist in dem optischen Pfad des durch den beweglichen Bildschirm 28 tretenden Laserlichtstrahls angeordnet. Die Vergrößerungslinse 44 vergrößert das in dem beweglichen Bildschirm 28 gebildete erste Bildschirmbild 40 oder zweite Bildschirmbild 42.
Die erste reflektierende Platte 46 und die zweite reflektierende Platte 48 sind im optischen Pfad des Laserlichtstrahls von der Vergrößerungslinse 44 angeordnet und reflektieren den Laserlichtstrahl von der Vergrößerungslinse 44 zur Windschutzscheibe 10. Mit dieser Anordnung projizieren die erste reflektierende Platte 46 und die zweite reflektierende Platte 48 das durch die Vergrößerungslinse 44 vergrößerte erste Bildschirmbild 40 oder zweite Bildschirmbild 42 zur Windschutzscheibe 10.
Die Windschutzscheibe 10 ist im optischen Pfad des Laserlichtstrahls von der zweiten reflektierenden Platte 48 angeordnet und reflektiert den Laserlichtstrahl von der zweiten reflektierenden Platte 48 zum Fahrer 12. Wenn mit dieser Anordnung das erste Bildschirmbild 40 in dem beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet wird, wird ein vertikales Bild 18, das ein virtuelles Bild des ersten Bildschirmbildes 40 ist, im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 dargestellt. Wenn indessen das zweite Bildschirmbild 42 in dem beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet wird, wird ein Tiefenbild 20, das ein virtuelles Bild des zweiten Bildschirmbildes 42 ist, im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 dargestellt. Anzumerken ist, dass sich der bewegliche Bildschirm 28 mit einer relativ hohen Geschwindigkeit hin und her bewegt und der Fahrer 12 daher das erste Bildschirmbild 40 und das zweite Bildschirmbild 42 sieht, als wären die beiden Bilder gleichzeitig dargestellt.
Die Steuerung 34 weist eine Funktion zum Ausgeben des Ansteuersignals zur Antriebseinheit 30, eine Funktion zum Steuern eines der Lichtquelle 36 zugeführten Ansteuerstroms und eine Funktion zum Steuern eines Ablenkwinkels des Scanners 38 auf. Die Steuerung 34 ist beispielsweise mit einer Zentraleinheit (CPU) oder einem Prozessor aufgebaut und liest ein in einem Speicher (nicht dargestellt) gespeichertes Computerprogramm aus und führt es aus, um die oben beschriebenen Funktionen durchzuführen.
[3. Betrieb der Anzeigevorrichtung]
Nachstehend wird nun ein Betrieb der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 4 bis 8 beschrieben. 6 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt. 7 ist eine Ansicht zum Beschreiben eines Verfahrens zum Ausbilden eines ersten Bildschirmbildes 40 und eines zweiten Bildschirmbildes 42, die von der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform durchgeführt werden. 8 ist eine Grafik, die eine zeitliche Positionsveränderung eines ersten Endes 28a und eines zweiten Endes 28b des beweglichen Bildschirms 28 in der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform darstellt.
Wie in 6 dargestellt, wird die Anzeige des Bildes 8 gestartet (S1), und dann beginnt der bewegliche Bildschirm 28, sich in die erste Richtung und die zweite Richtung hin und her zu bewegen. Wenn sich, wie in 7 dargestellt, der bewegliche Bildschirm 28 von der Position P1 zur Position P5 in die zweite Richtung bewegt (eine durch den Pfeil Y in 7 angezeigte Richtung) (S2), scannt der Laserlichtstrahl vom Scanner 38 den beweglichen Bildschirm 28 rastermäßig ab und tritt durch den beweglichen Bildschirm 28, wodurch das zweite Bildschirmbild 42 im beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet wird (S3). Genauer bewegt sich, wie in 7 dargestellt, während sich der bewegliche Bildschirm 28 von Position P1 zu Position P5 über Position P2, Position P3 und Position P4 bewegt, eine Position des durch den beweglichen Bildschirm 28 tretenden Laserlichtstrahls vom ersten Ende 28a zum zweiten Ende 28b des beweglichen Bildschirms 28. Dies bewirkt, dass eine Ausbildungsrichtung des zweiten Bildschirmbildes 42 eine zur Bewegungsrichtung des beweglichen Bildschirms 28 geneigte Richtung ist. Wie in 8 dargestellt, ist, während sich der bewegliche Bildschirm 28 in die zweite Richtung bewegt, eine Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Bildschirms 28 konstant bei einer ersten Geschwindigkeit V1.
Wie in 7 dargestellt, wird das im beweglichen Bildschirm 28 ausgebildete zweite Bildschirmbild 42 durch die Vergrößerungslinse 44 vergrößert, und daher wird ein zweites Zwischenbild 42a, das das virtuelle Bild des zweiten Bildschirmbildes 42 ist, auf der Lichtaustrittsseite der Vergrößerungslinse 44 ausgebildet. Das oben beschriebene zweite Zwischenbild 42a wird durch die erste reflektierende Platte 46 und die zweite reflektierende Platte 48 reflektiert, um zur Windschutzscheibe 10 projiziert zu werden. Daher wird das Tiefenbild 20, das das virtuelle Bild des zweiten Bildschirmbildes 42 ist, im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 dargestellt. Dabei ist eine Anzeigerichtung des Tiefenbildes 20 eine Richtung, die der Ausbildungsrichtung des zweiten Bildschirmbildes 42 entspricht, das heißt, der oben beschriebenen Tiefenrichtung.
Wenn sich indessen, wie in 7 dargestellt, der bewegliche Bildschirm 28 von Position P5 zu Position P1 in die erste Richtung bewegt (eine durch den Pfeil X in 7 angezeigte Richtung) (S4), scannt der Laserlichtstrahl vom Scanner 38 den beweglichen Bildschirm 28 rastermäßig ab und tritt durch den beweglichen Bildschirm 28, wodurch das erste Bildschirmbild 40 im beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet wird (S5). Genauer bewegt sich, wie in 7 dargestellt, während sich der bewegliche Bildschirm 28 von Position P3 zu Position P2 bewegt, die Position des durch den beweglichen Bildschirm 28 tretenden Laserlichtstrahls in eine Richtung vom ersten Ende 28a zum zweiten Ende 28b des beweglichen Bildschirms 28. Mit dieser Anordnung ist bewirkt, dass eine Ausbildungsrichtung des ersten Bildschirmbildes 40 senkrecht zu den Bewegungsrichtungen des beweglichen Bildschirms 28 steht, wie durch den Pfeil U in 5 angegeben.
Wie in 8 dargestellt, wird zu einem Zeitpunkt, wenn sich die Bewegungsgeschwindigkeit des beweglichen Bildschirms 28 von einer zweiten Geschwindigkeit V2 zu einer dritten Geschwindigkeit V3 verschiebt, das erste Bildschirmbild 40 im beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet.
Wie in 7 dargestellt, wird das im beweglichen Bildschirm 28 ausgebildete erste Bildschirmbild 40 durch die Vergrößerungslinse 44 vergrößert, und daher wird das erste Zwischenbild 40a, das das virtuelle Bild des ersten Bildschirmbildes 40 ist, auf der Lichtaustrittsseite der Vergrößerungslinse 44 ausgebildet. Das oben beschriebene erste Zwischenbild 40a wird durch die erste reflektierende Platte 46 und die zweite reflektierende Platte 48 reflektiert, um auf die Windschutzscheibe 10 projiziert zu werden. Daher wird das vertikale Bild 18, das das virtuelle Bild des ersten Bildschirmbildes 40 ist, im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 dargestellt. Dabei ist eine Anzeigerichtung des vertikalen Bildes 18 eine Richtung, die der Ausbildungsrichtung des ersten Bildschirmbildes 40 entspricht, das heißt, der oben beschriebenen vertikalen Richtung.
Wenn die Anzeige des Bildes 8 fortlaufend erfolgt (NEIN in S6), werden die oben beschriebenen Schritte S2 bis S5 wieder ausgeführt. Wenn die Anzeige des Bildes 8 beendet werden soll (JA in S6) hört der bewegliche Bildschirm 28 auf, sich hin und her zu bewegen (S7).
[4. Erstes Anzeigebeispiel]
Anschließend ist ein erstes Anzeigebeispiel der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 9A bis 11 beschrieben. 9A ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines durch die Anzeigevorrichtung 2 in dem ersten Anzeigebeispiel dargestellten ersten vertikalen Bildes 18a darstellt. 9B ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines durch die Anzeigevorrichtung 2 in dem ersten Anzeigebeispiel dargestellten zweiten vertikalen Bildes 18b darstellt. 10 ist ein Flussdiagramm, das einen Betriebsablauf der Anzeigevorrichtung 2 in dem ersten Anzeigebeispiel darstellt. 11 ist eine Ansicht zum Beschreiben des Betriebs der Anzeigevorrichtung 2 in dem ersten Anzeigebeispiel.
Wie in 9A und 9B dargestellt, werden in dem ersten Anzeigebeispiel das erste vertikale Bild 18a (ein Beispiel eines ersten Bildes) und das zweite vertikale Bild 18b (ein Beispiel eines zweiten Bildes) zeitmultiplex dargestellt. Zum Beispiel wird das erste vertikale Bild 18a einem Fußgänger 22a überlappt dargestellt, der vor dem Automobil 4 an einer vom Automobil 4 ungefähr 25 m entfernten Position anwesend ist. Weiter wird das zweite vertikale Bild 18b einem Fußgänger 22b überlappt dargestellt, der vor dem Automobil 4 an einer vom Automobil 4 ungefähr 64 m entfernten Position anwesend ist. Demgemäß weisen das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b unterschiedliche Abstände von der Windschutzscheibe 10 in der Tiefenrichtung auf (der Richtung senkrecht zur Papierfläche von 9A und 9B). Anzumerken ist, dass, weil das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b alternierend mit einer relativ hohen Geschwindigkeit dargestellt werden, der Fahrer 12 das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b sieht, als würden die beiden Bilder gleichzeitig dargestellt.
Die Steuerung 34 steuert die Anzeigeeinheit 35 so, dass das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b zeitmultiplex dargestellt werden, auf Grundlage von Bilddaten, die von einem Bilddatengenerator (nicht dargestellt) erlangt sind. Die Bilddaten sind beispielsweise Daten, in denen ungeradzahlige Einzelbilder und geradzahlige Einzelbilder alternierend bei 60 Einzelbildern pro Sekunde dargestellt werden. Die Steuerung 34 stellt das erste vertikale Bild 18a in den ungeradzahligen Einzelbildern dar und stellt das zweite vertikale Bild 18b in den geradzahligen Einzelbildern dar. Somit werden das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b zeitmultiplex dargestellt.
Als Nächstes ist der Betrieb der Anzeigevorrichtung 2 in dem ersten Anzeigebeispiel beschrieben. Wie in 10 dargestellt, wird die Anzeige des ersten vertikalen Bildes 18a und des zweiten vertikalen Bildes 18b gestartet (S21), und dann beginnt der bewegliche Bildschirm 28, sich in die erste Richtung und die zweite Richtung hin und her zu bewegen.
Wie in (a) von 11 dargestellt, bewegt sich im ungeradzahligen Einzelbild der Bilddaten der bewegliche Bildschirm 28 von Position P1 zu Position P5 in die zweite Richtung (die durch den Pfeil Y in 11 angegebene Richtung) (S22) und bewegt sich dann von Position P5 zu Position P1 in die erste Richtung (die durch den Pfeil X in 11 angegebene Richtung) (S23). Wenn sich der bewegliche Bildschirm 28 in die erste Richtung bewegt, scannt der Laserlichtstrahl vom Scanner 38 den beweglichen Bildschirm 28 rastermäßig ab und tritt durch den beweglichen Bildschirm 28, wodurch ein erstes Bildschirmbild 50a in dem beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet wird. Genauer bewegt sich, wie in (a) von 11 dargestellt, während sich der bewegliche Bildschirm 28 von Position P6 zu Position P4 bewegt, die Position des durch den beweglichen Bildschirm 28 tretenden Laserlichtstrahls in eine Richtung vom ersten Ende 28a zum zweiten Ende 28b des beweglichen Bildschirms 28. Das erste vertikale Bild 18a, das das virtuelle Bild des ersten Bildschirmbildes 50a ist, wird auf die Windschutzscheibe 10 auf dieselbe Weise projiziert wie oben beschrieben und wird dadurch im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 dargestellt (S24).
Danach bewegt sich, wie in (b) von 11 dargestellt, im geradzahligen Einzelbild der Bilddaten der bewegliche Bildschirm 28 von Position P1 zu Position P5 in die zweite Richtung (S25) und bewegt sich dann von Position P5 zu Position P1 in die erste Richtung (S26). Wenn sich der bewegliche Bildschirm 28 in die erste Richtung bewegt, scannt der Laserlichtstrahl vom Scanner 38 den beweglichen Bildschirm 28 rastermäßig ab und tritt durch den beweglichen Bildschirm 28, wodurch ein zweites Bildschirmbild 50b in dem beweglichen Bildschirm 28 ausgebildet wird. Genauer bewegt sich, wie in (b) von 11 dargestellt, während sich der bewegliche Bildschirm 28 von Position P7 zu Position P2 bewegt, die Position des durch den beweglichen Bildschirm 28 tretenden Laserlichtstrahls in eine Richtung vom ersten Ende 28a zum zweiten Ende 28b des beweglichen Bildschirms 28. Das zweite vertikale Bild 18b, das das virtuelle Bild des zweiten Bildschirmbildes 50b ist, wird auf die Windschutzscheibe 10 auf dieselbe Weise projiziert wie oben beschrieben und wird dadurch im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 dargestellt (S27).
Wenn das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b fortlaufend dargestellt werden (NEIN in S28), werden die oben beschriebenen Schritte S22 bis S27 wieder ausgeführt. Wenn die Anzeige des ersten vertikalen Bildes 18a und des zweiten vertikalen Bildes 18b Bildes 8 beendet werden soll (JA in S28) hört der bewegliche Bildschirm 28 auf, sich hin und her zu bewegen (S29).
In dem vorliegenden Anzeigebeispiel wird das erste vertikale Bild 18a in den ungeradzahligen Einzelbildern dargestellt, und das zweite vertikale Bild 18b wird in den geradzahligen Einzelbildern dargestellt. Jedoch ist das Verfahren zum zeitmultiplexen Anzeigen des ersten vertikalen Bildes 18a und des zweiten vertikalen Bildes 18b nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b alternierend alle zwei oder mehr Einzelbilder dargestellt werden (beispielsweise alle zehn Einzelbilder). Das heißt, das erste vertikale Bild 18a wird in den ersten bis zehnten Einzelbildern dargestellt, und das zweite vertikale Bild 18b wird in den elften bis zwanzigsten Einzelbildern dargestellt.
Während oben das Verfahren zum Anzeigen von zwei Bildern in verschiedenen Abständen unter Verwendung des beweglichen Bildschirms 28 beschrieben ist, kann anstelle des oben beschriebenen Verfahrens ein Verfahren zum Anzeigen von zwei Bildern in verschiedenen Abständen unter Verwendung eines Parallaxenbildes verwendet werden, um das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b anzuzeigen.
Darüber hinaus kann sich, obwohl sich in diesem Anzeigebeispiel der bewegliche Bildschirm 28 hin und her bewegt, die Anzeigevorrichtung 2 als Ganzes hin und her bewegen.
[5. Zweites Anzeigebeispiel]
Anschließend ist ein zweites Anzeigebeispiel der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 12 beschrieben. 12 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters 52 und ein Fußgängerbild 56 darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung 2 in dem zweiten Anzeigebeispiel dargestellt sind.
Wie in 12 dargestellt, steuert in dem zweiten Anzeigebeispiel die Steuerung 34 die Anzeigeeinheit 35 so, dass das Referenzmuster 52 dem Fußgänger 22 (einem Beispiel eines Subjekts) überlagert (überlappt) dargestellt wird, der im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 anwesend ist. Das Referenzmuster 52 ist ein Gittermuster, in dem eine Vielzahl vertikaler Linien 52a und eine Vielzahl horizontaler Linien 52b einander in rechten Winkeln schneiden. Das Referenzmuster 52 wird als das oben beschriebene Tiefenbild der Straße 24, die sich vor dem Automobil 4 befindet, überlagert dargestellt. Außerdem wird das Referenzmuster 52 so dargestellt, dass sich die Position des Fußgängers 22 am Schnittpunkt 54 zwischen der vertikalen Linie 52a und der horizontalen Linie 52b des Gittermusters befindet (das heißt, dass Referenzmuster 52 ist so dargestellt, dass es der Position des Fußgängers 22 entspricht).
Weiter stellt die Steuerung 34 das Fußgängerbild 56, das dem Fußgänger 22 überlappt werden soll, als das oben beschriebene vertikale Bild so dar, dass das Fußgängerbild 56 dem Referenzmuster 52 überlagert wird. Das Fußgängerbild 56 ist beispielsweise eine Markierung mit menschlicher Form. In diesem Fall wird ein Teil des Referenzmusters 52, der der Position des Fußgängerbildes 56 entspricht, das heißt, beide Linien des Gittermusters, die eine vertikale Linie 52a' und eine horizontale Linie 52b' sind, die sich am Schnittpunkt 54 schneiden, hervorgehoben dargestellt. Beispiele denkbarer Verfahren zum Vorsehen einer hervorgehobenen Darstellung umfassen das Anzeigen beider, der vertikalen Linie 52a' und der horizontalen Linie 52b', in dicken Linien und das Anzeigen beider Linien in einer auffälligen Farbe. Der Fahrer 12 kann die Position des Fußgängers 22 durch ein Sehen des Fußgängerbildes 56 verstehen.
Die Steuerung 34 steuert die Anzeigeeinheit 35 so, dass das Referenzmuster 52 und das Fußgängerbild 56, die oben beschrieben sind, auf Grundlage von Bilddaten dargestellt werden, die erzeugt sind durch ein Aufnehmen eines Bildes der Szene 14 (die den Fußgänger 22 und die Straße 24 enthält) vor dem Automobil 4 mit einer am Automobil 4 montierten Kamera (nicht dargestellt).
Anzumerken ist, dass, obwohl das Referenzmuster 52 und das Fußgängerbild 56 in dem vorliegenden Anzeigebeispiel in 3D-Weise dargestellt werden, sie in 2D-Weise dargestellt werden können.
Weiter kann die Steuerung 34 die Anzeigeeinheit 35 so steuern, dass das Referenzmuster 52 einem Fahrzeug (voranfahrenden Fahrzeug) (einem Beispiel des Subjekts) überlappt dargestellt wird, das im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 vorhanden ist. In diesem Fall kann die Steuerung 34 zusätzlich zu dem Fußgängerbild 56 ein Fahrzeugbild darstellen, das dem Fahrzeug als das oben beschriebene vertikale Bild zu überlappen ist, sodass das Fahrzeugbild dem Referenzbild 52 überlagert wird.
[6. Drittes Anzeigebeispiel]
Anschließend ist ein drittes Anzeigebeispiel der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 13 beschrieben. 13 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters 52 und ein Fußgängerbild 56 darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung 2 in dem dritten Anzeigebeispiel dargestellt sind.
Wie in 13 dargestellt, steuert in dem dritten Anzeigebeispiel die Steuerung 34 die Anzeigeeinheit 35 so, dass das Referenzmuster 52 dargestellt wird, das dem Fußgänger 22 zu überlappen ist, der im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 anwesend ist, wie im zweiten Anzeigebeispiel. Das Referenzmuster 52 wird so dargestellt, dass die Position des Fußgängers 22 im Abschnitt 58, das heißt, einem durch ein Paar benachbarter vertikaler Linien 52a und ein Paar benachbarter horizontaler Linien 52b eingeschlossenen Bereich) des Gittermusters liegt. Das heißt, das Referenzmuster 52 wird so dargestellt, dass es der Position des Fußgängers 22 entspricht. Weiter stellt die Steuerung 34 das Fußgängerbild 56, das dem Fußgänger 22 überlappt werden soll, als das oben beschriebene vertikale Bild so dar, dass das Fußgängerbild 56 dem Referenzmuster 52 überlagert wird.
Darüber hinaus wird im dritten Anzeigebeispiel ein Teil des Referenzmusters 52, der der Position des Fußgängerbildes 56 entspricht, das heißt, der Abschnitt 58 des Gittermusters, wo sich das Fußgängerbild 56 befindet, hervorgehoben dargestellt, wie in 13 dargestellt. Beispiele denkbarer Verfahren zum Vorsehen einer hervorgehobenen Darstellung umfassen das Anzeigen des Abschnitts 58 in einer auffälligen Farbe oder das Anzeigen eines Paars vertikaler Linien 52a und eines Paars horizontaler Linien 52b, die den Abschnitt 58 einschließen, in dicken Linien. Der Fahrer 12 kann die Position des Fußgängers 22 durch Sehen des Fußgängerbildes 56 verstehen.
Anzumerken ist, dass, obwohl das Referenzmuster 52 und das Fußgängerbild 56 in dem vorliegenden Anzeigebeispiel in 3D-Weise dargestellt werden, sie in 2D-Weise dargestellt werden können.
[7. Viertes Anzeigebeispiel]
Anschließend ist ein viertes Anzeigebeispiel der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 14 beschrieben. 14 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters 52 und ein Fußgängerbild 56 darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung 2 in dem vierten Anzeigebeispiel dargestellt sind.
Wie in 14 dargestellt, steuert in dem vierten Anzeigebeispiel die Steuerung 34 die Anzeigeeinheit 35 so, dass das Referenzmuster 52 dargestellt wird, das dem Fußgänger 22 zu überlappen ist, der im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 anwesend ist, wie im zweiten Anzeigebeispiel. Das Referenzmuster 52 wird so dargestellt, dass sich die Position des Fußgängers 22 am Schnittpunkt 54 zwischen der vertikalen Linie 52a und der horizontalen Linie 52b des Gittermusters befindet. Weiter stellt die Steuerung 34 das Fußgängerbild 56, das dem Fußgänger 22 überlappt werden soll, als das oben beschriebene vertikale Bild so dar, dass das Fußgängerbild 56 dem Referenzmuster 52 überlagert wird.
Außerdem stellt die Steuerung 34 in dem vierten Anzeigebeispiel, wenn die Position des Fußgängers 22 nicht über dem Referenzmuster 52 liegt, das Fußgängerbild so dar, dass es einem vorgegebenen Bereich (beispielsweise einem am nächsten zur Position des Fußgängers 22, gesehen vom Fahrer 12) des Referenzmusters 52 überlagert ist, wie in 14 dargestellt. In diesem Fall wird ein Teil des Referenzmusters 52, der der Position des Fußgängers 22 außerhalb des Referenzmusters 52 entspricht, das heißt, beide Linien des Gittermusters, die eine vertikale Linie 52a' und eine horizontale Linie 52b' sind, die sich am Schnittpunkt 54 schneiden, hervorgehoben dargestellt. Beispiele denkbarer Verfahren zum Vorsehen einer hervorgehobenen Darstellung umfassen das Anzeigen beider, der vertikalen Linie 52a' und der horizontalen Linie 52b', in dicken Linien und das Anzeigen beider Linien in einer auffälligen Farbe. Der Fahrer 12 kann die Position des Fußgängers 22 durch Sehen des Fußgängerbildes 56 verstehen, sogar wenn die Position des Fußgängers 22 nicht dem Referenzmuster 52 überlagert ist.
Anzumerken ist, dass, obwohl das Referenzmuster 52 und das Fußgängerbild 56 in dem vorliegenden Anzeigebeispiel in 3D-Weise dargestellt werden, sie in 2D-Weise dargestellt werden können.
[8. Fünftes Anzeigebeispiel]
Anschließend ist ein fünftes Anzeigebeispiel der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 15 beschrieben. 15 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters 62 und ein Fußgängerbild 56 darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung 2 in dem fünften Anzeigebeispiel dargestellt sind.
Wie in 15 dargestellt, steuert die Steuerung 34 im fünften Anzeigebeispiel die Anzeigeeinheit 35 so, dass ein Referenzmuster 62, das eine Vielzahl von Leitpfostenbildern 60 enthält, dargestellt wird. Die Leitpfostenbilder 60 überlappen jeweils eine Vielzahl von Leitpfosten 64 (ein Beispiel des Subjekts), die im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 vorhanden sind. Das Referenzmuster 62 enthält Leitpfostenbilder 60 und horizontale Linien 66. Jede der horizontalen Linien 66 verbindet Enden eines Paars von Leitpfostenbildern 60, die einander quer über die Straße gegenüberstehen. Das Referenzmuster 62 wird als das oben beschriebene Tiefenbild der Straße 24, die sich vor dem Automobil 4 befindet, überlappt dargestellt. Das Referenzmuster 62 wird auch so dargestellt, dass jedes der Leitpfostenbilder 60 dem jeweiligen der Leitpfosten 64 überlappt ist (sodass Leitpfostenbilder 60 jeweils Positionen von Leitpfosten 64 entsprechen).
Weiter stellt die Steuerung 34 das Fußgängerbild 56, das dem Fußgänger 22 überlappt sein soll, als das oben beschriebene vertikale Bild so dar, dass das Fußgängerbild 56 dem Referenzmuster 62 überlagert ist. In diesem Fall wird eine Markierung 68, die sich im Wesentlichen parallel zu den horizontalen Linien 66 erstreckt, unter den Füßen des Fußgängerbildes 56 dargestellt. Die Markierung 68 gibt die Position des Fußgängers 22 in der Tiefenrichtung an. Der Fahrer 12 kann die Position des Fußgängers 22 in der Tiefenrichtung durch Sehen des Abstands zwischen Markierung 68 und horizontalen Linien 66 verstehen.
Anzumerken ist, dass, obwohl das Referenzmuster 62 und das Fußgängerbild 56 in dem vorliegenden Anzeigebeispiel in 3D-Weise dargestellt werden, sie in 2D-Weise dargestellt werden können. Außerdem kann das Referenzmuster 62 anstelle von Leitpfostenbildern 60 ein oder mehrere Straßenrandbaumbilder enthalten, die einem oder mehreren Straßenrandbäumen überlappt sind, die im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 vorhanden sind.
[9. Sechstes Anzeigebeispiel]
Anschließend ist ein sechstes Anzeigebeispiel der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform unter Bezugnahme auf 16 beschrieben. 16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel eines Referenzmusters 72 und Fußgängerbilder 56a und 56b darstellt, die durch die Anzeigevorrichtung 2 in dem sechsten Anzeigebeispiel dargestellt sind.
Wie in 16 dargestellt, steuert die Steuerung 34 im sechsten Anzeigebeispiel die Anzeigeeinheit 35 so, dass ein Referenzmuster 72, das eine Vielzahl von Fahrspurlinienbildern 70 enthält, dargestellt wird. Die Fahrspurlinienbilder 70 sind Bilder, die jeweils eine Vielzahl von Fahrspurlinien 74 (ein Beispiel des Subjekts) überlappen, die im Raum 16 vor der Windschutzscheibe 10 vorhanden sind. Das Referenzmuster 72 enthält Fahrspurlinienbilder 70 und Paare horizontaler Linien 76. Jedes Paar horizontaler Linien 76 verbindet beide Enden eines Paars von Fahrspurlinienbildern 70, die einander quer über die Straße 24 gegenüberstehen. Das Referenzmuster 72 ist als das oben beschriebene Tiefenbild der Straße 24, die sich vor dem Automobil 4 befindet, überlappt dargestellt. Das Referenzmuster 72 wird auch so dargestellt, dass jedes der Fahrspurlinienbilder 70 jede der Fahrspurlinien 74 überlappt (sodass die Fahrspurlinienbilder 70 jeweils Positionen von Fahrspurlinien 74 entsprechen).
Weiter stellt die Steuerung 34 Fußgängerbilder 56a, 56b dar, die jeweils Fußgängern 22a, 22b als das oben beschriebene vertikale Bild zu überlappen sind, sodass die Fußgängerbilder 56a, 56b dem Referenzmuster 72 überlagert werden. In diesem Fall sind Markierungen 68a, 68b, die sich im Wesentlichen parallel zu den horizontalen Linien 76 erstrecken, unter den Füßen der Fußgängerbilder 56a, 56b dargestellt. Der Fahrer 12 kann die Positionen der Fußgänger 22a, 22b in der Tiefenrichtung durch Sehen des Abstands zwischen jeder der Markierungen 68a, 68b und den horizontalen Linien 76 verstehen.
Anzumerken ist, dass, obwohl das Referenzmuster 72 und die Fußgängerbilder 56a, 56b in dem vorliegenden Anzeigebeispiel in 3D-Weise dargestellt werden, sie in 2D-Weise dargestellt werden können.
[10. Wirkungen]
Anschließend sind Wirkungen beschrieben, die aus der Anzeigevorrichtung 2 gemäß der beispielhaften Ausführungsform erhalten werden. Wie im ersten Anzeigebeispiel beschrieben, werden das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b, die verschiedene Abstände von der Windschutzscheibe 10 in der Tiefenrichtung aufweisen, zeitmultiplex dargestellt, wodurch die Sichtbarkeit des ersten vertikalen Bildes 18a und des zweiten vertikalen Bildes 18b verbessert sein kann, sogar wenn das erste vertikale Bild 18a und das zweite vertikale Bild 18b einander in der Tiefenrichtung überlappen.
(Modifikationen)
Die Anzeigevorrichtung gemäß einem oder mehreren Aspekten sind oben auf Grundlage der beispielhaften Ausführungsform beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht auf diese beispielhafte Ausführungsform beschränkt. Anordnungen, in denen verschiedene, durch Fachleute ersonnene Abwandlungen an der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform angebracht sind, und Anordnungen, die durch ein Kombinieren von Bestandteilen in unterschiedlichen beispielhaften Ausführungsformen oder Modifikationen erstellt sind, können auch in den Geltungsbereich eines oder mehrerer Aspekte fallen, ohne vom Erfindungsgeist der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.
Zum Beispiel beschreibt die obige beispielhafte Ausführungsform einen Fall, in dem die Anzeigevorrichtung 2 in ein Automobil 4 eingebaut ist. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, und die Anzeigevorrichtung 2 kann beispielsweise in ein Motorrad, ein Flugzeug, einen Zug oder ein Schiff eingebaut sein.
Weiter ist die vorliegende Offenbarung, obwohl die obige beispielhafte Ausführungsform einen Fall beschreibt, in dem die Anzeigevorrichtung 2 in ein Fahrzeug eingebaut ist, nicht darauf beschränkt. Die Anzeigevorrichtung 2 kann beispielsweise an einer Brille montiert sein, gestaltet als eine tragbare Vorrichtung.
Weiter können die Bewegungsrichtungen des beweglichen Bildschirms 28, wenn das erste Bildschirmbild 40 und das zweite Bildschirmbild 42 ausgebildet werden, umgekehrt zu den in der obigen beispielhaften Ausführungsform beschriebenen Richtungen sein. Das heißt, wenn sich der bewegliche Bildschirm 28 in die zweite Richtung bewegt, scannt der Laserlichtstrahl vom Scanner 38 den beweglichen Bildschirm 28 rastermäßig ab, um das erste Bildschirmbild 40 in dem beweglichen Bildschirm 28 auszubilden. Wenn sich der bewegliche Bildschirm 28 indessen in die erste Richtung bewegt, scannt der Laserlichtstrahl vom Scanner 38 den beweglichen Bildschirm 28 rastermäßig ab, um das zweite Bildschirmbild 42 in dem beweglichen Bildschirm 28 auszubilden.
In der obigen beispielhaften Ausführungsform bewegt sich der bewegliche Bildschirm 28 in einer bezüglich der Bewegungsrichtungen des beweglichen Bildschirms 28 geneigten Stellung hin und her. Jedoch kann sich der bewegliche Bildschirm 28 in einer Stellung im Wesentlichen senkrecht zu den Bewegungsrichtungen des beweglichen Bildschirms 28 hin und her bewegen. In diesem Fall wird in dem Moment, in dem der bewegliche Bildschirm 28 plötzlich anhält, das erste vertikale Bild 18a oder das zweite vertikale Bild 18b dargestellt.
In der obigen beispielhaften Ausführungsform wird das Fußgängerbild 56 (56a, 56b) dem Fußgänger 22 (22a, 22b) überlappt dargestellt. Jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel können ein Bild eines vorausfahrenden Fahrzeugs einem vorausfahrenden Fahrzeug überlappt oder ein Bild eines Fahrrads einem Fahrrad überlappt dargestellt werden.
In den voranstehenden beispielhaften Ausführungsform können die Bestandteile durch zweckbestimmte Hardware oder durch eine Ausführung von für die Bestandteile einzeln geeigneten Softwareprogrammen ausgeführt sein. Die Bestandteile können durch einen Programmausführungsteil, wie etwa eine CPU oder einen Prozessor, ausgeführt sein, der Softwareprogramme ausliest und ausführt, die auf einem Datenträger, wie etwa einer Festplatte oder einem Halbleiterspeicher, gespeichert sind.
Weiter sind auch die folgenden Fälle in die vorliegende Offenbarung eingeschlossen.

(1) Genauer können die oben beschriebenen Vorrichtungen unter Verwendung eines Computersystems ausgeführt sein, gestaltet mit einem Mikroprozessor, einem Nur-Lese-Speicher (ROM), einem Direktzugriffsspeicher (RAM), einer Festplatteneinheit, einer Anzeigeeinheit, einer Tastatur, einer Maus und dergleichen. Ein Computerprogramm ist im RAM oder in der Festplatteneinheit gespeichert. Der Mikroprozessor arbeitet gemäß dem Computerprogramm, und daher erzielen die Vorrichtungen die jeweiligen Funktionen. Hier ist das Computerprogram gestaltet durch ein Kombinieren einer Vielzahl von Anweisungscodes, die Anweisungen an einen Computer angeben, um vorgegebene Funktionen zu erzielen.
(2) Ein Teil oder alle der Bestandteile, die die oben beschriebenen Vorrichtungen bilden, können mit einem Einchipsystem-LSI-Chip gestaltet sein. Der System-LSI-Chip ist ein supermultifunktionaler LSI-Chip, so gefertigt, dass eine Vielzahl von Bestandteilen in einen einzigen Chip integriert ist, und ist insbesondere ein Computersystem, enthaltend den Mikroprozessor, das ROM, das RAM und dergleichen. Das ROM speichert das Computerprogramm. Der Mikroprozessor lädt das Computerprogramm aus dem ROM in das RAM und führt Operationen, wie etwa Berechnung, gemäß dem geladenen Computerprogramm durch, und somit erzielt der System-LSI-Chip seine Funktionen.
(3) Ein Teil oder alle der Bestandteile, die die oben beschriebenen Vorrichtungen bilden, können mit einer Karte mit einer integrierten Schaltung (IC) oder einem einzigen Modul gestaltet sein, die/das jeder der Vorrichtungen entnehmbar ist. Die IC-Karte oder das Modul ist das mit dem Mikroprozessor, dem ROM, dem RAM und dergleichen eingerichtete Computersystem. Die IC-Karte oder das Modul kann den oben beschriebenen supermultifunktionalen LSI-Chip enthalten. Der Mikroprozessor arbeitet gemäß dem Computerprogramm, und somit erzielt die IC-Karte oder das Modul die jeweiligen Funktionen. Die IC-Karte oder das Modul kann eine Manipulationsfestigkeit aufweisen.
(4) Die vorliegende Offenbarung kann unter Verwendung der oben beschriebenen Verfahren ausgeführt sein. Diese Verfahren können unter Verwendung des Computerprogramms ausgeführt werden, das durch den Computer umgesetzt wird, oder können unter Verwendung digitaler Signale gemäß dem Computerprogramm ausgeführt werden.

Weiter kann die vorliegende Offenbarung unter Verwendung einer Anordnung ausgeführt sein, die das Computerprogram oder die digitalen Signale in einen computerlesbaren Datenträger speichert, wie etwa einer flexiblen Platte, einer Festplatte, einer CD-ROM, einer magnetooptischen Platte (MO), einer DVD, einer DVD-ROM, einer DVD-RAM, einer Blue-ray-Platte (eingetragenes Warenzeichen) (BD) und einem Halbleiterspeicher. Außerdem kann die vorliegende Offenbarung unter Verwendung der auf diesen Datenträgern gespeicherten digitalen Signale ausgeführt sein.
Die vorliegende Offenbarung kann ausgeführt sein durch ein Übertragen des Computerprogramms oder der digitalen Signale über ein Netzwerk, verkörpert durch eine Telekommunikationsleitung, eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsleitung und das Internet, Datenrundfunk und dergleichen.
Die vorliegende Offenbarung kann ausgeführt sein durch das Computersystem, enthaltend den Mikroprozessor und den Speicher. Der Speicher kann das Computerprogramm speichern, und der Mikroprozessor kann gemäß dem Computerprogramm arbeiten.
Das Programm oder die digitalen Signale können durch ein anderes Computersystem ausgeführt werden, das unabhängig vorgesehen ist, indem es auf einem Datenträger gespeichert wird, um zu dem anderen Computer transportiert zu werden, oder indem es zu dem anderen Computer über Netzwerke und dergleichen transportiert wird.
(5) Die oben beschriebene beispielhafte Ausführungsform und die oben beschriebenen Modifikationen können kombiniert werden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Eine Anzeigevorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung ist beispielsweise anwendbar auf ein am Fahrzeug montiertes Head-up-Display.
Bezugszeichenliste

2: Anzeigevorrichtung
4: Automobil
6: Armaturenbrett
8: Bild
10: Windschutzscheibe
11: Bereich
12: Fahrer
14: Szene
16: Raum
18: vertikales Bild
18a: erstes vertikales Bild
18b: zweites vertikales Bild
20: Tiefenbild
22, 22a, 22b: Fußgänger
24: Straße
26: Lichtprojektionseinheit
28, 28A: beweglicher Bildschirm
28a: erstes Ende
28b: zweites Ende
30: Antriebseinheit
32: Bildprojektionseinheit
34: Steuerung
35: Anzeigeeinheit
36: Lichtquelle
38: Scanner
40, 50a: erstes Bildschirmbild
40a: erstes Zwischenbild
42, 50b: zweites Bildschirmbild
42a: zweites Zwischenbild
44: Vergrößerungslinse
46: erste reflektierende Platte
48: zweite reflektierende Platte
52, 62, 72: Referenzmuster
52a, 52a': vertikale Linie
52b, 52b', 66, 76: horizontale Linie
54: Schnittpunkt
56, 56a, 56b: Fußgängerbild
58: Abschnitt
60: Leitpfostenbild
64: Leitpfosten
68, 68a, 68b: Markierung
70: Fahrspurlinienbild
74: Fahrspurlinie

Claims

Anzeigevorrichtung (2), umfassend: eine Anzeigeeinheit (35), die einen Lichtstrahl auf ein Anzeigemedium auf Grundlage von Bilddaten projiziert, sodass der Lichtstrahl von dem Anzeigemedium reflektiert wird, um ein oder mehrere virtuelle Bilder in einem Raum (16) darzustellen, der weiter als das Anzeigemedium in einer Tiefenrichtung durch das Anzeigemedium liegt; und eine Steuerung, die die Anzeigeeinheit (35) so steuert, dass eine Vielzahl von Bildern, die in dem einen oder den mehreren virtuellen Bildern enthalten ist, zeitmultiplex dargestellt wird, wobei die Vielzahl von Bildern unterschiedliche Abstände von dem Anzeigemedium in der Tiefenrichtung aufweist, wobei die Anzeigeeinheit (35) enthält: eine Lichtquelle (36), die einen Lichtstrahl aussendet; einen Scanner (38), der bewirkt, dass der Lichtstrahl von der Lichtquelle (36) gescannt wird; einen beweglichen Bildschirm (28, 28A), in dem die Vielzahl von Bildern ausgebildet wird, indem der Lichtstrahl von dem Scanner (38) hindurchtritt; eine Antriebseinheit (30), die bewirkt, dass sich der bewegliche Bildschirm (28, 28A) in einer ersten Richtung weg von dem Scanner (38) und in einer zweiten Richtung näher zu dem Scanner (38) hin und her bewegt; und ein optisches System, das die auf dem beweglichen Bildschirm (28, 28A) ausgebildete Vielzahl von Bildern im Raum (16) darstellt, und wobei die Steuerung (34) die Anzeigeeinheit (35) derart steuert, dass die Vielzahl von Bildern zeitmultiplex dargestellt wird, wenn sich der bewegliche Bildschirm (28, 28A) in die erste Richtung und in die zweite Richtung bewegt.
Anzeigevorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Bildern ein erstes Bild und ein zweites Bild enthält, und die Steuerung (34) die Anzeigeeinheit (35) so steuert, dass das erste Bild in einem ungeradzahligen Einzelbild der Bilddaten dargestellt wird und das zweite Bild in einem geradzahligen Einzelbild der Bilddaten dargestellt wird, um das erste Bild und das zweite Bild zeitmultiplex darzustellen.
Anzeigevorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Bildern ein erstes Bild und ein zweites Bild enthält, und die Steuerung (34) die Anzeigeeinheit (35) so steuert, dass das erste Bild und das zweite Bild alternierend alle zwei oder mehr Einzelbilder der Bilddaten dargestellt werden, um das erste Bild und das zweite Bild zeitmultiplex anzuzeigen.
Anzeigevorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Anzeigemedium eine Fahrzeug-Windschutzscheibe (10) ist, und der Raum (16) ein Raum vor der Fahrzeug-Windschutzscheibe (10) ist, gesehen von einem Fahrer (12).