KR102124894B1 - 정보 표시 장치 - Google Patents

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겐이치로 사이쇼
마사토 구사나기
히로시 야마구치
게이타 가타기리
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가부시키가이샤 리코
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Abstract

정보 표시 장치는 투과 반사 부재에 하나 이상의 화상을 투영한다. 정보 표시 장치는 하나 이상의 화상을 표시할 수 있는 영역 내에서, 표시될 하나 이상의 화상 이외의 영역의 휘도(L_P), 및 하나 이상의 화상 이외의 영역 뒤의 배경 휘도(L_B)에 의해서 구해진 값인, L_B/L_P가 미리 결정된 값 이상이 되도록, 표시될 하나 이상의 화상의 휘도를 조정하도록 구성된다.

Description

정보 표시 장치
본 발명은 일반적으로 정보 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 시인자(viewer)가 적은 시선의 이동으로 정보 및 경고를 식별할 수 있는 정보 표시 장치로서, 시인자의 전방에서 시인가능한 가상 화상을 만드는 장치가 활발히 개발되었다.
이러한 정보 표시 장치에서, 가상 화상은 시인자로부터 보여지는 전방 풍경에 중첩된다. 그러므로, 가상 화상인 표시 정보의 기하학 형상을 현실 공간과 정합하도록 조정함으로써, 표시 정보는 시인자로부터 보여질 때 현실 공간에서 존재하는 것으로서 지각될 수 있다.
예를 들어, 그러한 정보 표시 장치로서, 네비게이션 시스템이 개시된다. 네비게이션 시스템에서, 화상(예를 들어, 도형, 문자 및 기호)가 전방의 풍경에 중첩되도록 표시되어, 그 화상의 표시가 이동체의 이동에 따른 시간에 따라 변화된다(예를 들어, 특허 문헌 1 참조). 이 정보 표시 장치에서는, 교차점까지의 거리에 따라 표시된 화상의 크기를 변화시킴으로써, 표시된 화상은 교차점에 대응하는 위치에서 존재하는 것으로서 지각되도록 가장된다.
[특허 문헌 1] 일본 미심사 특허 출원 공개 제2006-17626호
그러나, 상술된 기술에서는, 가상 화상을 투사하는 장치의 구성이나 광원에 대한 설명은 없다. 예를 들어, 액정 패널 등의 이미징 디바이스를 중간 화상을 형성하기 위해 사용하는 패널 방식이 채용되는 경우, 패널 방식에서는 부분적으로 차광하면서 패널에 광을 출사함으로써 화상이 형성되기 때문에, 화상이 묘화되지 않은 영역(비묘화 영역)이 약간 밝게 나타나는 경우가 있다.
이 경우에, 표시된 정보가 현실 공간에 3차원적으로 정합하도록 조정되더라도, 약간 밝게 나타난 비묘화 영역이 평면 디스플레이로서 지각되어, 표시된 정보가 현실 공간의 임의의 위치에 존재하는 것으로서 시인자에게 지각시키는 것을 어렵게 한다.
상기를 감안하여, 정보가 현실 공간의 임의의 위치에 존재하는 것으로서 시인자에게 지각시키는 것을 가능하게 하는 정보 표시 장치를 제공하는 것이 본 발명의 전반적인 과제이다.
적어도 일실시형태에 따르면, 정보 표시 장치는 투과 반사 부재에 하나 이상의 화상을 투영하는 정보 표시 장치이다. 정보 표시 장치는, 하나 이상의 화상을 표시할 수 있는 표시 영역 내에서, 표시될 하나 이상의 화상 이외의 영역의 휘도(L_P), 및 하나 이상의 화상 이외의 영역의 뒤의 배경 휘도(L_B)에 의해서 구진 값인, L_B/L_P가 미리 결정된 값 이상이 되도록, 표시될 하나 이상의 화상의 휘도를 조정하도록 구성된다.
적어도 일실시형태에 따르면, 정보가 현실 공간의 임의의 위치에 존재하는 것으로서 시인자에게 지각시키는 것을 가능하게 하는 정보 표시 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태에 따른 정보 표시 장치를 예시하는 모식도이다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 정보 표시 장치의 광학부의 구성을 예시하는 도이다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 정보 표시 장치의 하드웨어 구성을 예시하는 블럭도이다.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 정보 표시 장치의 기능을 예시하는 블럭도이다.
도 5는 시차각(parallax angle)을 설명하는 도이다.
도 6은 휘도(L_P)와 배경 휘도(L_B)를 설명하는 도이다.
도 7은 휘도(L_P) 및 배경 휘도(L_B)를 구하는 방법을 설명하는 도이다.
도 8은 조명된 부분의 면적율과 콘트라스트(L_B/L_P) 사이의 관계를 설명하는 도이다.
도 9는 비교예를 설명하는 도이다.
도 10은 실시예를 설명하는 도이다.
이하, 도면을 참조하여 발명의 실시형태가 설명될 것이다. 도면에 있어서, 동일 구성요소는 동일 참조 부호로 지정되고, 중첩 설명은 생략될 수 있다.
<제 1 실시형태>
[정보 표시 장치의 개요]
도 1은 제 1 실시형태에 따른 정보 표시 장치를 예시하는 모식도이다. 도 1를 참조하면, 정보 표시 장치(1)는 기준 차량(900)에 탑재되어 있다. 정보 표시 장치(1)는, 미리 결정된 화상을 시인자(viewer)(V)의 전방의 전방 윈드쉴드(910)에 투영하여 미리 결정된 화상을 시인자(V)의 시계에 가상 화상(I)로서 중첩 및 표시하는 기능을 갖는 헤드 업 디스플레이(head up display)(이하, HUD로 지칭한다)로 알려진 것이다. 여기서, 시인자(V)는 기준 차량(900)의 탑승자인 운전자이다. 전방 윈드쉴드(910)는 또한 입사 광의 일부를 투과시켜 입사 광의 잔부의 적어도 일부를 반사시키는 투과 반사 부재로서 기능한다.
정보 표시 장치(1)는 기준 차량(900)의 인테리어 디자인에 따라 임의의 위치에 배치될 수 있다. 예를 들어, 정보 표시 장치(1)는 기준 차량(900)의 대시보드 상에 배치될 수 있거나, 또는 기준 차량(900)의 대시보드 내에 매립될 수 있다. 정보 표시 장치(1)는 주요 구성요소로서 광학부(10) 및 전기부(20)를 포함한다.
본 실시형태에 있어서, 정보 표시 장치(1)가 기준 차량(900)에 설치되어 있는 예가 예시되지만, 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다. 예를 들어, 정보 표시 장치(1)는 차량, 항공기, 선박, 산업용 로봇 등의 이동체에 탑재되어, 이동체의 전방 윈드쉴드 상에 이동체의 조종에 필요한 내비게이션 정보를 시인가능하게 한다. 여기서, 내비게이션 정보는 예를 들어, 이동체의 속도, 운행 방향, 목적지까지의 거리, 현재 위치의 명칭, 이동체의 전방에서의 물체(현실 물체)의 존재 또는 위치, 속도 제한 등의 표지, 및 교통 혼잡 정보와 같은 정보이다.
정보 표시 장치(1)의 투사 방식으로서, 패널 방식 및 레이저 주사 방식이 채용될 수 있다. 패널 방식은 액정패널, 디지털 미러 디바이스(digital mirror device; DMD) 패널, 진공 형광 디스플레이(vacuum fluorescent display; VFD)와 같은 이미징 디바이스를 사용함으로써 중간 화상을 형성하는 방식이다. 레이저 주사 방식은 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 2차원 주사 디바이스를 이용하여 주사함으로써 중간 화상을 형성하는 방식이다.
패널에 출사된 광을 부분적으로 차광하면서 패널에 광을 출사함으로써 화상을 형성하는 패널 방식과는 달리, 레이저 주사 방식은 각 화소에 대하여 발광 및 비발광을 할당함으로써 화상을 형성하여 높은 콘트라스트의 화상을 형성하는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 레이저 주사 방식이 바람직하다. 본 실시형태에서, 정보 표시 장치(1)는 투사 방식으로서 레이저 주사 방식을 채용하지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.
도 1에서, 정보 취득부(5)는 가상 화상(I)이 표시되는 영역의 배경 휘도를 구할 수 있고, 정보 표시 장치(1)에 배경 휘도를 전송할 수 있다. 그러나, 정보 취득부(5)는 정보 표시 장치(1)의 구성요소가 아니다.
정보 취득부(5)는 시인자(V)로부터 보여질 때 가상 화상(I)과 중첩되는 풍경을 포함한, 기준 차량(900)의 전방에서의 풍경의 화각(angle of view)을 캡쳐하는 방식으로 배치된다. 정보 취득부(5)는 기준 차량(900)의 인테리어 설계에 따라 임의의 위치에서 배치될 수 있다. 예를 들어, 정보 취득부(5)는 기준 차량(900)의 천장부에 배치될 수 있다. 대안적으로, 정보 취득부(5)는 기준 차량(900)의 대시보드 상에 배치될 수 있다.
정보 취득부(5)는 예를 들어, 단안 카메라, 복안 카메라(스테레오 카메라), 또는 복수의 카메라 화상으로부터 합성 화상을 생성하는 전방향 카메라이다. 배경 휘도를 구하는 것에 더하여, 정보 취득부(5)는 또한 드라이브 레코더 또는 센싱 디바이스로서 기능할 수 있다. 센싱 디바이스의 예시적인 응용은, 선행 차량, 인간, 표지의 검출, 및 장해물까지의 거리의 검출을 포함한다.
다르게 말하면, 정보 취득부(5)는 반드시 정보 표시 장치(1) 전용으로 제공되는 것을 아니다. 예를 들어, 드라이브 레코더를 위해 이용되는 정부 취득부가 이용될 수 있다. 정보 표시 장치(1) 전용의 정보 취득부(5)를 제공하는 것이 부정되지 않는다는 것을 주목한다. 또한, 정보 취득부(5)는 배경 휘도를 측정하기 위해 특화된 포토트랜지스터 및 포토다이오드와 같은 주변 광 센서 또는 일광 센서를 이용할 수 있다.
도 2는 제 1 실시형태에 따른 정보 표시 장치의 광학부의 구성을 예시하는 도이다. 도 2를 참조하면, 광학부(10)는 일반적으로 광원부(101), 광 편향기(102), 미러(103), 스크린(104), 및 오목 미러(105)를 포함한다.
광학부(10)로부터 전방 윈드쉴드(910)를 향하여 화상을 형성하는 광(화상 광)을 출사함으로써, 시인자(V)의 시점 위치(E)(좌측 눈과 우측 눈 사이의 중간점)로부터 화상의 가상 화상(I)을 시인가능하게 할 수 있다. 즉, 시인자(V)는 스크린(104) 상에 형성되는 화상(중간 화상)을 전방 윈드쉴드(910)를 통해 가상 화상(I)로서 시각적으로 식별할 수 있다. 이 중간 화상은 시인자(V)에게 정보를 제공하기 위한 정보 제공 화상이다.
이하, 광학부(10)의 구성예가 설명될 것이다. 광원부(101)는 예를 들어, 3가지, 적색, 녹색 및 청색의 레이저 광원(이하, LD로 지칭됨), 커플링 렌즈, 개구, 합성 소자, 및 렌즈를 포함한다. 3가지의 LD으로부터 출사된 레이저 빔이 합성되어, 합성된 레이저 빔은 광 편향기(102)의 반사면을 향하도록 지향된다. 광 편향기(102)의 반사면을 향하도록 지향된 합성된 레이저 빔은 광 편향기(102)에 의해 2차원적으로 주사된다.
광 편향기(102)로서, 예를 들어, 서로 직교하는 2축 주위를 진동하는 단일 마이크로 미러, 및 단일 축 주위를 진동 또는 회전하는 2개의 마이크로 미러가 사용될 수 있다. 광 편향기(102)는, 예를 들어, 반도체 프로세스에 의해 제작된 마이크로 전자 기계 시스템(Micro Electro Mechanical System; MEMS) 디바이스일 수 있다. 광 편향기(102)는, 예를 들어, 압전 소자의 변형력을 구동력으로서 이용하는 액츄에이터에 의해 구동될 수 있다. 광 편향기(102)로서, 예를 들어 검류계 미러 및 폴리곤 미러가 이용될 수 있다.
광 편향기(102)에 의해 2차원적으로 주사된 레이저 빔은, 광학계를 통해 전방 윈드쉴드(910)를 향하도록 지향된다. 보다 구체적으로, 광 편향기(102)에 의해 2차원적으로 편향된 레이저 빔은 미러(103)에 입사되어 미러(103)에 의해 반사된다. 따라서, 스크린(104)의 표면(주사면) 상에 2차원의 화상(중간 화상)이 투영된다. 미러(103)로서, 예를 들어 오목 미러가 이용될 수 있다. 볼록 미러 또는 평면 미러가 또한 이용될 수 있다. 스크린(104)으로서, 레이저 빔을 원하는 발산각으로 발산시키는 기능을 갖는 마이크로렌즈 어레이 또는 마이크로미러 어레이를 사용하는 것이 바람직하다. 레이저 빔을 확산시키는 확산판, 또는 평활한 표면을 갖는 투과판 또는 반사판이 또한 이용될 수 있다.
스크린(104)으로부터 출사된 레이저 빔은 오목 미러(105)에 의해 반사되어 전방 윈드쉴드(910)에 입사한다. 윈드쉴드(910) 상의 입사광속의 일부는 윈드쉴드(910)를 통해 투과되고, 광속의 잔부의 적어도 일부는 시점 위치(E)를 향하여 반사된다. 그 결과, 시인자(V)는 전방 윈드쉴드(910)를 통해 확대된 가상 화상(I)를 시각적으로 식별할 수 있다. 즉, 시인자(V)로부터 보여질 때, 가상 화상(I)이 전방 윈드쉴드(910)를 통해 확대 표시된다.
통상적으로, 전방 윈드쉴드(910)는 평면이 아니라 약간 만곡된다. 그러므로, 오목 미러(105)와 전방 윈드쉴드(910)의 곡면 양측 모두에 의해 가상 화상(I)의 화상 형성 위치가 결정된다. 오목 미러(105)의 집광 파워는, 시인자(V)의 시점 위치(E)로부터 4 m 이상 내지 10 m 이하(바람직하게는, 6 m 이하) 이격된 위치(깊이 위치)에서 가상 화상(I)이 형성되도록 설정되는 것이 바람직하다.
또한, 미러(103) 및 오목 미러(105) 중 적어도 하나는, 전방 윈드쉴드(910)의 형상에 의해 야기된 광학 왜곡(distortion)을 보정하도록 설계 및 배치되는 것이 바람직하다. 그러한 광학 왜곡은 약간 만곡된 전방 윈드쉴드(910)로 인해 중간 화상의 수평선이 위 또는 아래로 볼록하게 되도록 야기한다.
또한, 전방 윈드쉴드(910)에 비해 시점 위치(E) 측에 투과 반사 부재로서 컨바이너(combiner)가 제공될 수 있다. 전방 윈드쉴드(910)가 오목 미러(105)부터의 광으로 조사되는 경우와 마찬가지로, 가상 화상(I)은 컨바이너에 오목 미러(105)부터의 광을 조사함으로써 표시될 수 있다.
도 3은 제 1 실시형태에 따른 정보 표시 장치의 하드웨어 구성을 예시하는 블럭도이다. 도 3을 참조하면, 전기부(20)는 필드 프로그래머블 게이트 어레이(field-programmable gate array; FPGA)(201), 중앙 처리 장치(central processing unit; CPU)(202), 판독 전용 메모리(read-only memory; ROM)(203), 랜덤 액세스 메모리(random access memory; RAM)(204), 인터페이스(interface; I/F)(205), 버스-라인(206), 레이저 다이오드(laser diode; LD) 드라이버(207), 및 마이크로 전자 기계 시스템(micro-electro-mechanical systems; MEMS) 컨트롤러(208)를 포함한다. FPGA(201), CPU(202), ROM(203), RAM(204)및 I/F(205)은 버스-라인(206)을 통해 서로 연결된다.
FPGA(201)는 LD 드라이버(207)를 이용하여 광학부(10)의 광원부(101)의 LD를 구동한다. 또한, FPGA(201)는 MEMS 컨트롤러(208)를 이용하여 광학부(10)의 광 편향기(102)를 구동한다.
CPU(202)는 정보 표시 장치(1)의 기능을 제어한다. ROM(203)는 정보 표시 장치(1)의 기능을 제어하기 위해서 CPU(202)에 의해 실행되는 프로그램을 기억한다. RAM(204)은 CPU(202)의 워크 에리어로서 사용된다. I/F(205)는 외부 컨트롤러 등과 통신하기 위한 인터페이스이다. 예를 들어, I/F(205)는는 차량의 컨트롤러 에리어 네트워크(Controller Area Network; CAN)에 연결된다.
도 4는 제 1 실시형태에 따른 정보 표시 장치의 기능을 예시하는 블럭도이다. 도 4를 참조하면, 정보 표시 장치(1)는 정보 입력부(800), 화상 데이터 생성부(820), 및 화상 묘화부(840)를 포함한다.
정보 취득부(5)로부터의 정보가 정보 입력부(800)에 의해(정보 입력부(800)로) 수신(입력)된다. 정보 입력부(800)는 유선 또는 무선 방식으로 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 정보 입력부(800)에서 CAN으로부터의 차량에 관한 정보(속도 및 주행 거리와 같은 정보) 또는 외부 정보(위성 위치확인 시스템(global positioning system; GPS)로부터의 내비게이션 정보 또는 교통 정보와 같은 정보)가 입력될 수 있다. 정보 입력부(800)에 입력되는 정보는 선행 차량과 같은 현실 물체의 위치, 크기, 형상, 색상, 밝기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
화상 데이터 생성부(820)는 정보 입력부(800)에서 입력되는 정보에 기초하여 묘화될 화상을 나타내는 화상 데이터를 생성한다. 화상 데이터 생성부(820)는 데이터 조정부(8210)를 포함한다. 데이터 조정부(8210)는, 화상 데이터가 생성될 때, 표시될 가상 화상의 위치, 크기, 형상, 색상, 밝기(휘도) 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
화상 묘화부(840)는 제어부(8410)를 포함한다. 제어부(8410)가 화상 데이터에 따라 광학부(10)를 제어함으로써, 전방 윈드쉴드(910)에 광을 조사한다. 그 결과, 시인자(V)의 시점 위치(E)로부터 가상 화상(I)이 시인가능하게 할 수 있다.
[3차원적인 표시]
통상적으로, 인간은 시계에서 2차원적 시기능(즉, 회화적 단서), 눈들 사이에서의 시기능(visual performance)의 차이 및 눈의 초점 조절(즉, 동안근 단서), 시점 이동시의 물체의 시기능의 변화(즉, 운동 시차)에 기초하여 공간의 깊이를 지각한다. 이들 중에서, 회화적 단서를 주로 이용함으로써, 정보 표시 장치(1)는, 가상 화상이 현실 공간의 임의의 위치에 존재하는 것으로서, 가상 화상으로서 정보를 표시할 수 있다.
현실 공간에서 물체가 존재하는 경우, 물체와 시인자 사이의 거리가 가까워질수록 시인자로부터 보여지는 물체의 외관 크기는 커진다. 또한, 물체와 시인자 사이의 거리가 가까워질수록, 물체는 시인자의 시계의 하부에서 보여진다. 또한, 먼 거리의 물체에 대해, 공기의 밀도에 의해 시인자로부터 희미하게 보여질 수 있다.
정보 표시 장치(1)에서, 전방 윈드쉴드(910)에 투영되는 화상은 전방 풍경에 중첩되어 시인자로부터 가상 화상으로서 지각된다. 따라서, 현실 공간과 정합하도록 가상 화상의 표시 정보의 기하학 형상을 조정함으로써(기하학 변환), 표시 정보는 3차원적으로 표시될 수 있다. 즉, 상술된 인간의 깊이 지각을 이용함으로써, 정보 표시 장치(1)는, 시인자로부터 보여질 때 현실 공간의 임의의 위치에서 3차원적으로 존재하는 것으로서 표시 정보를 지각(착각)시키는 것을 가능하게 한다.
이러한 방식으로, 시인자로부터 보여질 때 기준 차량의 주위에 존재하는 현실 물체와 3차원적으로 정합하는 표시 정보를 표시함으로써, 표시 정보의 시인성을 향상시킬 수 있다. 또한, 시인자로부터 보여질 때 기준 차량의 주위에 존재하는 현실 물체와 3차원적으로 정합하는 가상 화상으로서 지각되는 화상, 및 시인자로부터 보여질 때 기준 차량의 주위에 존재하는 현실 물체와 3차원적으로 정합하지 않는 가상 화상으로서 지각되는 화상이 전방 윈드쉴드(910)의 표시 영역 내에 동시에 표시될 수도 있다.
정보 표시 장치(1)의 표시 화상(가상 화상)은 설계 단계에서 결정되는 2차원적인 위치에 투영된다. 그러므로, 표시 화상이 현실 공간의 임의의 위치(예를 들어, 시인자의 시점의 전방의 노면)에 존재하는 것으로서 보여지도록 표시 화상의 형상 및 색상이 조정되더라도, 시인자의 좌측 및 우측의 눈의 망막에서, 가상 화상이 표시되는 위치에 따른 보임의 차이, 예를 들어 시차가 나타난다.
도 5에 예시된 바와 같이, θSCENE은 시인자가 전방 풍경의 원점을 볼 때의 시차를 나타내는 시인자의 두 눈의 시선에 의해 형성되는 각도(수렴각)를 의미한다. θHUD는 시인자가 정보 표시 장치(1)에 의해 표시되는 가상 화상을 볼 때의 시차를 나타내는 시인자의 두 눈의 시선에 의해 형성되는 각도를 의미한다. 이 경우, |θHUD-θSCENE|는 시차각으로 정의된다. 일반적으로, 수렴각은 시인자가 타겟 물체를 볼 때의 시인자의 두 눈의 시선에 의해 형성되는 각도를 말한다.
시차각이 1도를 초과하면, 시인자가 이중 화상을 지각하여 시인자에게 불편감 또는 피로감을 줄 수 있다. 그러므로, 정보 표시 장치(1)는 시차각을 1도 이하로 설정하도록 설계되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 정보 표시 장치(1)에서, 1도 이하로 설정되어 있는 시차각으로 거리(L)(도 2참조)이 4 m 내지 6 m의 범위 내로 설정되는 경우, 1000 m 앞선 거리에서 물체가 존재하여도 전방 풍경에 존재하는 물체를 보면서 많은 불편감 없이 시인자는 가상 화상를 지각할 수 있다.
[포스트카드]
가상 화상은 시인자로부터 보여질 때 평면 방식으로 투영된다. 그러므로, 가상 화상을 표시할 수 있는 전체 표시 영역에서, 가상 화상 이외의 영역(가상 화상이 표시될 것으로 예상되지 않는 영역)이 약간 밝게 나타나고, 이를 블랙 플로팅이라 한다. 여기서, 블랙 플로팅은 포스트카드(postcard)로서 지칭된다.
발명자는, 시인자가 포스트카드를 식별하면, 표시 정보가 표시될 것으로 예상되는 위치보다 더 가까운 위치에서 표시 정보가 표시된다고 사용자가 느끼는 것을 발견하였다. 즉, 시인자가 포스트카드를 식별하면, 착각 효과가 저감되어, 시인자가 표시 정보를 예상 위치에서 존재하는 것으로서 지각하도록 하는 것을 어렵게 만든다는 것을 발견했다. 이하, 검증 실험이 설명될 것이다.
[포스트카드의 유무에 따라 정보가 지각되는 거리의 검증 실험]
정보 표시 장치(1)는 가상 화상이 투영되는 방향으로 충분히 큰 공간을 갖는 실험 환경에서 위치된다. 이 실험 환경에서, 표시 정보(가상 화상)는 시인자에 의해 시각적으로 식별된다. 시인자(V)의 시점 위치(E)와 가상 화상(I)의 화상 형성 위치 사이의 거리(L)는 상술된 바와 같다. 상술된 조건 하에, 시인자(V)로부터 보여질 때 14 m 앞선 거리에서 지면 상에 존재하는 것으로서 지각되도록 표시 정보의 형상과 크기가 조정된다.
그러한 조건 하에, 매그니튜드 추정법을 이용함으로써 지각 실험이 수행되었다. 본 실험에서, 포스트카드가 표시된 경우와 포스트카드가 표시되지 않는 각각의 경우에서 표시 정보가 표시되고 있는 것으로서 지각되었던 거리에 대해 물체가 요청되었다.
그 결과, 포스트카드가 존재하면, 시인자는 앞서 14 m의 거리에서 존재하는 정보(가상 화상)를 지각하지 못하지만, 정보를 가상 화상(I)의 화상 형성 위치에서 존재하는 것으로서 지각한다는 것을 발견하였다. 따라서, 포스트카드가 존재하면, 가상 화상은 현실 공간의 예상된 위치에서 존재하는 것으로서 지각되는 것에 실패한다.
상술된 검증 실험을 비추어 보면, 도 2에서의 거리(L)가 5 m인 경우, 수십 미터 앞선 거리에서 존재하는 것으로서 지각되도록 표시 정보가 조정되는 경우에, 포스트카드가 식별되지 않으면 시인자는 표시 정보를 수십 미터 앞선 거리에서 표시되고 있는 것으로서 지각할 수 있다. 반대로, 포스트카드가 식별되면, 시인자는 표시 정보를 포스트카드가 표시되는 위치에(이 경우, 5 m 앞선 거리(L)에서) 표시되고 있는 것으로서 지각한다.
패널 방식이 채용되는 경우, 패널은 전체적으로 조명될 필요가 있다. 그러므로, 액정 패널 및 DMD 패널과 같은 패널의 특성 때문에, 비표시를 위한 화상 신호가 전송되고 있다고 하여도 패널을 완전히 비표시 상태로 하는 것이 어렵고, 이는 블랙 플로팅가 나타날 수 있다. 또한, 진공 형광 디스플레이(VFD)에서, 형광체가 진공관 내에서 발광하기 위해 사용된다. 전자 확산 및 형광체 발광에 의해, 원리적으로, 비발광부로부터 블랙 플로팅를 제거하는 것은 어렵다. 즉, 패널 방식에서, 시인자에게 포스트카드를 완전히 보이지 않게 하는 것은 어렵다.
반대로, 레이저 주사 방식이 채용되는 경우, 정보 표시 장치(1)는 스크린(104)의 주사면의 화상 묘화 영역에 레이저 빔을 2차원적으로 주사(예를 들어, 래스터 주사)하면서, 레이저 빔의 주사 위치에 따라 광원부(101)의 LD의 발광을 제어한다. 따라서, 화소마다의 묘화가 수행될 수 있고, 가상 화상이 표시될 수 있다.
순간적으로, 정보 표시 장치(1)로부터 레이저 빔 직경에 상응하는 도트 화상만이 투영된다. 그러나, 매우 고속으로 주사가 수행되기 때문에, 단일 프레임 화상 내에서 인간의 눈에 잔상이 남는다. 이러한 잔상 현상을 이용함으로써, 시인자(V)는 화상이 표시 영역에 투영되고 있는 것으로서 지각할 수 있다.
구체적으로는, 스크린(104) 상에 형성된 화상이, 시인자(V)가 표시 영역에서 가상 화상으로서 화상을 지각하도록, 오목 미러(105) 및 전방 윈드쉴드(910)에 의해 반사된다. 이러한 메카니즘에서, 가상 화상을 표시하지 않기 위해, LD으로부터의 발광은 정지될 수 있다. 즉, 표시 영역에서, 가상 화상을 표시하는 영역 외의 영역의 휘도는 실질적으로 0으로 설정될 수 있다.
이러한 방식으로, 레이저 주사 방식에서, 가상 화상을 표시하는 영역 외의 영역에서 LD를 턴 오프하거나 휘도(광의 강도)를 저하시킬 수 있다. 그러므로, 패널 방식에 비해, 레이저 주상 방식은 시인자에게 포스트카드를 완전히 보이지 않게 하는 것이 용이하다. 그러나, 여전히 시인자가 포스트카드를 식별할 수 있는 경우가 있다. 레이저 주사 방식에서, 시인자가 포스트카드를 시각적으로 식별할 수 없게 하는 조건이 규명되었다.
[포스트카드가 식별되는 조건]
도 6은 휘도(L_P) 및 배경 휘도(L_B)를 설명하는 도이다. 도 6에서, 71은 가상 화상을 표시할 수 있는 표시 영역을 나타내고, 74는 비중첩 가상 화상을 나타내며, 75는 도로 상의 백선을 나타낸다.
도 6에 예시한 바와 같이, L_P는 시인자(V)로부터 보여질 때 표시 영역(71)의 비묘화 영역 내의 미리 결정된 위치(A)의 휘도를 나타낸다. 배경 휘도(L_B)는 시인자(V)로부터 보여질 때 미리 결정된 위치(A) 뒤인 배경(B)의 휘도를 나타낸다. 미리 결정된 위치(A)의 휘도(L_P)는 스크린(104)에 묘화되는 화상의 휘도를 변화시킴으로써 변화될 수 있다.
미리 결정된 위치(A)의 휘도(L_P) 및 배경 휘도(L_B)는 도 7에 예시된 방법에 의해 구해질 수 있다. 우선, 시인자(V)의 시점 위치(좌측 눈과 우측 눈 사이의 중간점)가 기준 위치로서 설정되고, 2차원 휘도계가 기준 위치에 배치된다. 도 7의 상부(화살표 위)에 예시된 바와 같이, 비중첩 가상 화상(74)(70 km/h)이 표시될 때의 미리 결정된 위치(A)의 휘도는 2차원 휘도계로 측정된다. 이때, 비묘화 영역의 미리 결정된 위치(A)의 휘도(L_P) + 배경 휘도(L_B)가 측정된다.
다음에, 도 7의 하부(화살표 아래)에 예시된 바와 같이, 비중첩 가상 화상(74)(70 km/h)이 표시되지 않을 때의 미리 결정된 위치(A)의 휘도가 2차원 휘도계로 측정된다. 이때, 배경 휘도(L_B)만이 측정된다. 상기 2회의 측정을 수행함으로써, 미리 결정된 위치(A)의 휘도(L_P)와 배경 휘도(L_B)가 구해질 수 있다.
표시 영역(71)의 비묘화 영역 내의 미리 결정된 위치(A)를 순차적으로 이동시켜 상술된 2회의 측정을 반복함으로써, 비묘화 영역 내의 각 위치에서의 휘도(L_P)와 배경 휘도(L_B)가 구해질 수 있다.
상기에 비추어, 포스트카드가 시각적으로 식별되는 휘도가 조사된다. 더 구체적으로, 스크린(104)에 묘화되는 화상의 휘도를 변화시킴으로써 미리 결정된 위치(A)의 휘도(L_P)가 변화된다. 이러한 방식으로, 도 7에 예시된 바와 같이, 포스트카드가 시각적으로 식별되기 시작하는 휘도 값은 2차원 휘도계를 이용하여 측정된다.
측정에서, 미리 결정된 위치(A)의 휘도(L_P)와 배경 휘도(L_B) 사이의 콘트라스트는 L_B/L_P로서 정의된다. 배경 휘도(L_B)는 실험환경이 구축될 수 있는 3가지 조건 하에 측정된다. 측정되는 배경 휘도(L_B)를 측정하기 위한 3가지 각각의 조건은 가장 작은 것부터 순서대로 야간의 노면 휘도, 터널 조명 하의 노면 휘도, 구름낀 주간의 노면 휘도이도록 가정된다.
3가지의 배경 휘도(L_B) 각각에 대하여 미리 결정된 위치(A)의 휘도(L_P)를 변화시킴으로써, 포스트카드가 식별될 수 없게 되는 콘트라스트(L_B/L_P)가 계산된다. 미리 결정된 위치(A)의 휘도(L_P) 및 배경 휘도(L_B)는, 도 7을 참조하여 설명된 방법을 이용하여 측정된다. 표 1이 결과를 나타낸다.
Figure 112018077062544-pct00001
표 1에 예시한 바와 같이, 포스트카드가 시각적으로 식별될 수 있게 되는 휘도(L_P)는 배경 휘도(L_B)에 따라 다르다. 예를 들어, 야간 노면의 배경 휘도(L_B)에서, 콘트라스트(L_B/L_P)가 15 이상이면 포스트카드가 시각적으로 식별되지 않게 된다는 것을 알았다. 또한, 결과로부터 알수 있는 바와 같이, L_B가 46.2[cd/cm2]인 경우와 213[cd/cm2]의 경우, 콘트라스트(L_B/L_P)의 값은 서로 가깝다.
통상적으로, 휘도차 역치(휘도의 차이가 사람에 의해 식별될 수 있게 되는 역치)는, 환경의 밝기에 따라 변하지만, 역치 휘도/배경 휘도 = 대략 1/100 내지 1/1,000으로 생각된다.
표 1의 결과에 따르면, 배경 휘도(L_B)가 어느 정도의 밝기(이 실험에서 46.2[cd/cm2]) 이상을 나타낼 때, 포스트카드가 시각적으로 식별될 수 있는 콘트라스트는 일정하게 된다고 생각된다. 표 1의 결과 및 휘도차 역치를 고려하면, 배경 휘도(L_B)에 관계없이 콘트라스트 (L_B / L_P)가 100 이상이 될 때 포스트카드가 시각적으로 식별될 수 없게 된다.
설명된 바와 같이, 휘도(L_P) 및 배경 휘도(L_B)에 관계없이, 일반적으로 콘트라스트(L_B / L_P)가 100 이상일 때 포스트카드가 식별될 수 없다는 것을 알았다. 즉, 정보 표시 장치(1)에서, 포스트카드가 실질적으로 식별될 수 없는(포스트카드가 실질이 아님) 휘도(L_P)의 값이 설정될 수 있다는 것을 알았다. 그러나, 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 콘트라스트(L_B/L_P)는 조건에 따라 반드시 100 이상으로 설정되어야하는 것은 아니다.
정보 표시 장치(1)에서 표시되는 가상 화상의 휘도가 높아질수록 휘도(L_P)가 높아진다. 또한, 표시되는 가상 화상의 휘도가 낮아질수록 휘도(L_P)는 낮아진다. 따라서, 정보 표시 장치(1)의 데이터 조정부(8210)는 콘트라스트(L_B/L_P)가 미리 결정된 값 이상이도록 표시될 가상 화상의 휘도를 조정함으로써 포스트카드가 항상 식별되지 않는 상태를 실현할 수 있다. 또한, 데이터 조정에 더하여, 정보 표시 장치(1)는 사용시에 미리 결정된 값이 만족되도록 광학적으로 설계될 수 있다.
패널 방식에서는, 콘트라스트(L_B/L_P)를 100 이상으로 설정하는 것이 어려웠다. 그러나, 레이저 주사 방식에서는, 콘트라스트(L_B/L_P)를 대략 1000 내지 10000로 설정하는 것도 용이하다. 따라서, 포스트카드가 식별될 수 없는 상태를 실현하기 위해서 레이저 주사 방식을 채용하는 것이 바람직하다.
또한, 레이저 주사 방식을 채용하더라도, 표시된 가상 화상의 휘도가 높은 경우, 가상 화상의 크기에 따라 포스트카드 부분의 휘도도 높아질 수 있다. 표시된 가상 화상의 크기와 포스트카드 부분의 휘도에 관한 측정 실험이 수행된다. 구체적으로는, 배경 휘도(L_B)가 10000[cd/m2]인 경우에, 표시된 가상 화상은 충분히 시인가능하도록 조명된다. 그 상태에서, 가상 화상의 크기(조명된 부분의 면적)을 변경함으로써 포스트카드 부분의 휘도(L_P)가 측정된다. 도 8에 예시된 바와 같이, 그 측정의 결과는 표시 영역 전체의 면적에 대하는 조명된 부분의 면적의 비율(면적율)이 45% 미만이 되면, 콘트라스트(L_B/L_P)가 100 이상이 되다는 것을 나타낸다.
즉, 가상 화상을 표시할 때에, 표시 영역 전체의 면적에 대하여 동시에 표시되는 가상 화상의 총 면적의 비율을 미리 결정된 면적율 이하(예를 들어, 대략 45% 이하)가 되도록 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 방식으로, 가상 화상의 휘도의 상한치가 어느 정도 높게 설정되더라도, 100 이상의 콘트라스트(L_B/L_P)가 얻어질 수 있다.
또한, 정보 표시 장치(1)에서 시인자가 대부분 운전자이기 때문에 시인자의 시계를 방해하지 않도록 하는 것이 바람직하다. 이 점에 비추어, 표시 영역 전체를 조명하는 대신에, 동시에 표시되는(동시에 조명되는) 가상 화상의 총 면적의 비율을 미리 결정된 면적율 이하가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
[비교예 및 실시예]
이하, 비교예 및 실시예가 주어짐으로써, 3차원적인 표시와 포스트카드가 도면을 참조하여 다시 설명될 것이다.
<비교예>
도 9는 패널 방식을 채용한 HUD를 이용하여 선행 차량이 마킹되는 상태를 예시하는 모식도(비교예)이다. 패널 방식을 채용한 HUD는 가상 화상을 표시할 수 있는 표시 영역(71) 내의 임의의 위치에서 가상 화상이 묘화될 수 있다. 도 9에서는, 중첩 가상 화상(73)이 선행 차량(72)을 따르는 것으로서 지각될 수 있도록, 중첩 가상 화상(73)의 기하학 형상을 조정함으로써 중첩 가상 화상(73)(미리 결정된 형상을 가지는 도형)이 선행 차량(72) 아래에 표시된다. 이때, 비중첩 가상 화상(74)(45 km/h)이 배경에 중첩되어 있지 않고 2차원적으로 표시된다. 도 9에서 75는 도로 상의 백성을 나타낸다.
패널 방식을 채용한 HUD에서, 광원부로부터의 광은 완전히 차광되지 않는다. 따락서, 표시 영역(71) 내에서, 중첩 가상 화상(73) 및 비중첩 가상 화상(74)을 표시하는 영역 이외의 영역(비묘화 영역)이 약간 밝게 나타나, 포스트카드가 식별되게 한다. 도 9에서, 비묘화 영역(포스트카드 영역)이 회색으로 칠해진다.
포스트카드가 식별되면, 시인자는 HUD의 표시 영역(71)을 시각적으로 식별한다. 중첩 가상 화상(73)은, 기하적 크기를 조정함으로써 가상 화상의 투영 위치로부터 먼 거리에 위치되는 선행 차량(72)과 동일한 위치에 존재하는 것으로서 지각되는 것으로 예상된다. 그러나, 포스트카드로 인해 시인자가 HUD의 표시 영역(71)을 시각적으로 식별하면, 시인자는 중첩 가상 화상(73)과 비중첩 가상 화상(74)이 동일 평면 상에 존재하는 것을 인식하여, 중첩 가상 화상의 착각을 어렵게 한다.
<실시예>
도 10은 레이저 주사 방식을 채용한 HUD를 이용하여 선행 차량이 마킹되는 상태를 예시하는 모식도(실시예)이다. 레이저 주사 방식을 채용한 HUD에서는, 패널 방식을 채용한 HUD와 마찬가지로, 중첩 가상 화상(73)(미리 결정된 형상을 가지는 도형) 및 비중첩 가상 화상(74)(45 km/h)이 표시된다. 그러나, 레이저 주사 방식은 표시 영역(71)에서 포스트카드가 식별되지 않게 한다. 파선으로 나타낸 직사각형은 편의를 위해서만 표시 영역(71) 내에 표시되고, 직사각형이 실제로는 존재하지 않는다(직사각형은 실제로는 시각적으로 식별되지 않음).
포스트카드가 식별되지 않으면, 시인자는 중첩 가상 화상(73)과 비중첩 가상 화상(74)를 개별적으로 지각할 수 있다. 도 9와 같이, 중첩 가상 화상(73)은 선행 차량을 따르는 것으로서 지각될 수 있도록 치수를 기하학적으로 조정함으로써 표시된다. 또한, 포스트카드가 식별되지 않으면, 중첩 가상 화상(73)과 비중첩 가상 화상(74)은 서로 연결되어 있지 않고 각각의 공간에서 시각적으로 식별된다. 따라서, 시인자는 가상 화상(73)이 중첩될 것으로 예상되는 선행 차량(72)과 유사한 위치에 존재하는 것으로서 중첩 가상 화상(73)을 지각한다.
설명된 바와 같이, 포스트카드는, 콘트라스트(L_B/L_P)가 미리 결정된 값(대략 100) 미만이 되면 지각된다. 콘트라스트(L_B/L_P)를 미리 결정된 값 이상으로 설정하기 위해서는, 정보 표시 장치(1)의 정보 입력부(800)가 정보 취득부(5)로부터 배경 휘도(L_B)에 관한 정보를 수신할 수 있고, 정보 표시 장치(1)의 데이터 조정부(8210)가 중첩 가상 화상(73)과 비중첩 가상 화상(74)의 휘도를 조정할 수 있다.
상술된 예에서, 표시 영역(71) 내에 중첩 가상 화상(73) 및 비중첩 가상 화상(74)이 표시된다. 그러나, 중첩 가상 화상(73)이 표시되지 않고 비중첩 가상 화상(74)만 표시되는 경우에도, 포스트카드가 식별되는 않게 함으로써 시인자의 시인성을 방해하지 않는 효과를 나타날 수 있다.
정보 취득부(5)로부터 정보 입력부(800)에 의해 수신된 정보에 기초하여, 데이터 조정부(8210)는 환경의 밝기에 따라 표시 정보(예를 들어, 중첩 가상 화상(73) 및 비중첩 가상 화상(74))의 휘도를 조정할 수 있다. 예를 들어, 야간에 표시 정보의 휘도를 어둡게 조정하여, 시인자에게 눈부심과 같은 불편감을 주지 않도록 할 수 있다.
일반적으로, 가상 화상의 배경으로서 노면의 야간 휘도는 대략 1 내지 10[cd/m2]이다. 이 상태에서, 비묘화 영역의 휘도가 0.01 내지 0.1[cd/m2]이상이 되면, 포스트카드가 식별된다. 지각 실험으로부터 명백해지는 바와 같이, 노면 휘도가 1[cd/m2]인 경우 표시 정보의 휘도는 대략 10[cd/m2]로 설정되는 것이 적절하다.
따라서, 포스트카드가 식별되지 않으면서 적절한 밝기를 갖는 표시 정보를 표시하기 위해서는, 표시 영역(71) 내에 표시되는 가상 화상 중 가장 높은 휘도를 갖는 가상 화상의 휘도(L_H)와 비묘화 영역의 휘도(L_P)의 관계가 L_H:L_P = 1000:1를 만족시키는 것이 바람직하다.
또한, 정보 표시 장치(1)는 상황에 따라 통상적인 것보다 높게 표시 정보의 휘도를 설정하여, 시인자의 주의를 끌 수 있다. 그러므로, 포스트카드가 식별되지않으면서 표시 정보가 표시되게 할 수 있게 하고 시인자의 주의를 끌게 할 수 있는 레벨로 표시 정보의 밝기를 제어하기 위해서는, L_H > 1000×L_P을 만족시키는 것이 바람직하다.
[물체 정보의 수신]
정보 표시 장치(1)는 시인자의 시점 위치, 가상 화상의 위치, 시점과 가상 화상 사이의 거리, 가상 화상의 크기, 가상 화상를 중첩시킬 범위에 기초하여 표시될 화상을 결정한다. 예를 들어, 노면에 가상 화상이 중첩되는 경우, 가상 화상을 중첩시킬 위치 및 거리가 결정되어, 시인자의 시점으로부터 보여질 때 목표 위치 및 거리에 존재하는 것으로서 가상 화상이 보여질 수 있도록 가상 화상은 기하학적으로 변환된다.
가상 화상이 평면 노면에 표시된다고 가정하는 경우, 기하학적 변환만을 수행함으로써 가상 이미지가 표시될 수 있다. 반대로, 가상 화상이 커브 노면 및 경사 노면과 같은 비평면 노면에 표시되는 경우, 또는 가상 화상이 노면 상의 백선 사이에 표시되는 경우, 물체 정보의 취득이 필요해진다. 물체 정보는, 예를 들어, 가상 화상을 중첩시키는 노면 상의 위치의 좌표(위치 정보)를 포함한다. 또한, 가상 화상이 선행 차량 및 보행자 등의 물체에 중첩되는 경우, 물체 정보는 이 물체의 위치 정보르 말한다. 또한, 물체 정보는 다른 물체에 관한 정보일 수 있다.
정보 취득부(5)로서, 예를 들어, 레이저 레이더를 이용함으로써, 물체 정보로서 위치 정보가 취득될 수 있다. 레이저 레이더는, 레이저 빔을 출사하고, 물체(예를 들어, 선행 차량, 정차 차량, 빌딩 및 보행자)부터의 반사 광(산란 광)을 수광하여, 위치 정보(물체까지의 거리 및 물체의 좌표)가 측정될 수 있도록 구성된 장치이다.
정보 취득부(5)로서 스테레오 카메라가 이용될 수 있다. 스테레오 카메라는, 좌안용 카메라부 및 우안용 카메라부를 포함하고, 카메라부로부터 얻어지는 시차 화상에 기초하여 물체의 3차원 위치 정보를 계산할 수 있다.
정보 표시 장치(1)는 정보 입력부(800)가 정보 취득부(5)부터의 물체 정보(예를 들어, 물체의 3차원 위치 정보)를 수신하게 하고, 수신된 물체 정보를 화상 데이터 생성부(820)로 전송하게 한다. 화상 데이터 생성부(820)는 물체 정보에 기초하여 표시 정보(가상 화상)의 파라미터(화상 형성 위치, 크기, 형상, 색상, 밝기 중 적어도 하나)를 조정한다. 현실 물체와 3차원적으로 정합하는 표시 정보가 표시되는 경우에는, 가상 화상의 파라미터는 현실 물체의 위치, 형상, 크기에 따른 원근감이 설정되도록 조정되는 것이 바람직하다.
또한, 정보 표시 장치(1)는 정보 입력부(800)가 교통 정보(예를 들어, 교통 혼잡 정보 및 교통 규칙) 및 기상 정보를 수신하게 하고, 수신된 정보를 현실 물체와 3차원적으로 정합하게 하는 방식으로 가상 화상으로서 표시할 수 있다.
또한, 정보 표시 장치는 정보 입력부(800)가 예를 들어, 기준 차량의 위치 정보를 로 수신하게 하고, 수신된 정보를 현실 물체와 3차원적으로 정합하게 하는 방식으로 가상 화상으로서 표시할 수 있다. 기준 차량의 위치 정보는 GPS를 탑재한 장치(예를 들어, 카 내비게이션 시스템)로부터 수신될 수 있다.
실시형태들이 구체적으로 상술되었지만, 본 발명은 상술된 실시형태에 한정되지 않는다. 다양한 수정 및 변경이 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.
본 출원은 그 전체가 참조로서 여기에 통합되는, 2016년 2월 10일자로 일본 특허청에 출원된 일본 우선권 출원 제2016-024051호에 기초한다.
1: 정보 표시 장치 10: 광학부
20: 전기부 71: 표시 영역
72: 선행 차량 73: 중첩 가상 화상
74: 비중첩 가상 화상 101: 광원부
102: 광 편향기 103: 미러
104: 스크린 105: 오목 미러
201: FPGA 202: CPU
203: ROM 204: RAM
205: I/F 206: 버스-라인
207: LD 드라이버 208: MEMS 컨트롤러
800: 정보 입력부 820: 화상 데이터 생성부
840: 화상묘화부 8210: 데이터 조정부
8410제어부

Claims (15)

  1. 투과 반사 부재에 하나 이상의 화상을 투영하는 정보 표시 장치에 있어서,
    상기 하나 이상의 화상을 표시할 수 있는 표시 영역 내에서, 표시될 상기 하나 이상의 화상 이외의 영역의 밝기(brightness)(L_P) 및 상기 하나 이상의 화상 이외의 영역 뒤의 배경 밝기(L_B)에 의해 구해진 값인, L_B/L_P가 미리 결정된 값 이상이 되도록, 표시될 상기 하나 이상의 화상의 밝기를 조정하도록 구성되는 정보 표시 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 값은 100인 것인 정보 표시 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 표시 영역 전체의 면적에 동시에 표시될 상기 하나 이상의 화상의 총 면적의 비율은 미리 결정된 면적율 이하인 것인 정보 표시 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 미리 결정된 면적율은 45%인 것인 정보 표시 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    표시될 상기 하나 이상의 화상 중에서 가장 높은 밝기를 갖는 화상의 밝기(L_H)는 L_H > 1000×L_P를 만족하는 것인 정보 표시 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 화상은 이동체의 탑승자인 시인자(viewer)에게 보여질 수 있게 되는 것인 정보 표시 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 표시 영역 내에 표시되는 상기 하나 이상의 화상은 상기 시인자로부터 보여질 때 상기 이동체의 주위에 존재하는 현실 물체와 3차원적으로 각각 정합하는 것인 정보 표시 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시인자로부터 보여질 때 상기 이동체의 주위에 존재하는 상기 현실 물체와 3차원적으로 각각 정합하는 상기 하나 이상의 화상, 및 상기 시인자로부터 보여질 때 상기 현실 물체와 3차원적으로 정합하지 않는 하나 이상의 화상이, 상기 표시 영역 내에 동시에 표시되는 것인 정보 표시 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 이동체의 주위에 존재하는 상기 현실 물체에 관한 정보인 물체 정보를 수신하도록 구성된 정보 입력부를 포함하는 정보 표시 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 물체 정보에 기초하여 상기 하나 이상의 화상의 각각의 위치, 크기, 형상, 색상 및 밝기 중 적어도 하나가 조정되는 것인 정보 표시 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 물체 정보는 상기 현실 물체의 위치, 크기, 형상, 색상 및 밝기 중 적어도 하나를 포함하는 것인 정보 표시 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 정보 입력부는 또한, 상기 이동체에 관련된 교통 정보를 수신하도록 구성되고,
    상기 교통 정보는, 상기 물체 정보에 기초하여, 상기 시인자로부터 보여질 때 상기 현실 물체와 3차원적으로 정합하도록 상기 표시 영역 내에 상기 하나 이상의 화상 중 하나로서 표시되는 것인 정보 표시 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 정보 입력부는 또한, 상기 이동체의 위치 정보를 수신하도록 구성되고,
    상기 하나 이상의 화상은, 상기 위치 정보에 기초하여, 상기 시인자로부터 보여질 때 상기 현실 물체와 3차원적으로 정합하도록 상기 표시 영역 내에 각각 표시되는 것인 정보 표시 장치.
  14. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 화상은 레이저 주사 방식에 의해 형성되는 것인 정보 표시 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    레이저 광원;
    상기 레이저 광원으로부터 출사된 레이저 빔을 편향시키도록 구성되는 광 편향기; 및
    상기 광 편향기에 의해 편향된 상기 레이저 빔을 상기 투과 반사 부재로 향하여 지향시키도록 구성되는 광학계
    를 포함하는 정보 표시 장치.
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