[发明专利]显示设备、显示方法和平视显示器

说明书

技术领域

本发明涉及显示设备、显示方法和平视显示器。

背景技术

已经发展了一种再现用于人类视觉感觉的可视实体的高质量显示设备。深度感觉作为可视实体的一方面极其重要并且用于感知深度感觉的技术发展是一个重要问题。

常规地，认为对于人类视觉感觉的深度感觉主要受双目视差的影响。也就是说，据信两眼之间的不同图像由在人类注视对象视图时的聚焦生成，并且双目视差允许深度感觉的感知。

所提议的基于该双目视差的效果的方法例如为：使用红和蓝滤波器的立体照相方法，使用偏振的滤波玻璃的方法，使用液晶快门的方法，经由微透镜板可视地识别对于右眼和左眼的界面图像的方法和经由安装在识别者头部的头部安装的显示器HMD(Head Mounted Display)呈现独立投影图像到右眼和左眼的方法。基于这些双目视差效应的各种方法受困于需要大量工作来进行图像处理以产生用于右和左眼的多个投影图像和显示设备复杂化。

另一方面，可以将投影图像呈现给在HMD中的一只眼睛(单一眼睛)，然而，感知受限于由极其接近该眼睛放置的显示单元呈现的小投影图像并且不能呈现具有深度感觉的高度真实感觉。

此外，存在这样的平视显示器HUD(Head-Up Display)，其允许在挡风玻璃上观看诸如车辆速度等的投影的驾驶信息并且同时允许外部信息和车辆信息的可视识别。为了车辆的安全驾驶，强烈期望将深度感觉添加到HUD的技术。应该注意的是，已公开了(专利引文1)在HUD中将显示图像仅呈现给一只眼睛的技术，然而，该由于技术致力于防止在利用双眼的可视识别中的重影，所以其对于增强深度的感知没有效果。

此外，在专利引文2中公开了一种涉及人类的验证以便指定识别者头部的位置的技术。

专利引文1：专利7-228172

专利引文2：专利3279913

发明内容

技术问题

本发明的目标是提供一种显示设备、显示方法和平视显示器，其允许容易地实现可感知增强深度感觉的投影图像并且显示高真实感觉，而不需要复杂的设备构造和图像处理，并支持车辆等的安全驾驶。

技术解决方案

根据本发明的一方面，提供一种显示设备，其生成包含图像信息的光通量并且通过控制该光通量的发散角使得该光通量入射至图像观察者的一只眼睛。

根据本发明的另一方面，提供一种显示设备，其包括：光通量生成单元，其配置用于生成包含图像信息的光通量；视场控制单元，其配置用于使得所述光通量入射至图像观察者的一只眼睛；以及图像形成单元，其配置用于基于所述光通量形成图像，所述图像信息单元包括构成光学元件的最接近于所述一只眼睛的光学元件，该最接近于所述一只眼睛的光学元件与所述一只眼睛相距21.7cm或21.7cm以上放置。

根据本发明的另一方面，提供一种显示方法，其生成包含图像信息的光通量并且通过控制所述光通量的发散角使得所述光通量入射至图像观察者的一只眼睛。

根据本发明的另一方面，提供一种显示方法，其生成包含图像信息的光通量，并且通过将最接近于图像观察者的一只眼睛的光学元件与所述一只眼睛相距21.7cm或者21.7cm以上放置使得所述光通量入射至所述一只眼睛

根据本发明的另一方面，提供了一种平视显示器，包括：光通量投影单元，其配置用于输出包含图像信息的光通量，该图像信息配置用于被入射至驾驶员的一只眼睛；发散角控制机构，其配置用于控制所述光通量的发散角；以及带有反射层的透明板，所述光通量以由所述发散角控制机构控制的发散角投影在所述反射层上。

附图说明

图1A-1C是图示说明根据本发明的第一实施例的显示设备的构造的示意图；

图2是图示说明关于根据本发明的第一实施例的显示设备的特征的实验结果的图表；

图3A和3B是图示说明用于评估根据本发明的第一实施例的显示设备的特征的实验光学系统的示意图；

图4是图示说明关于根据本发明的第一实施例的显示设备的特征评估的实验结果的图表；

图5是图示说明根据本发明的第二实施例的显示设备的构造的示意性横截面侧视图；

图6A-6H是图示说明根据本发明的第二实施例的显示设备的光通量的形状的示意图；

图7A-7E是图示说明根据本发明的第二实施例的显示设备的发散角控制单元的示意图；

图8A-8D是图示说明根据本发明的第二实施例的显示设备的发散角控制单元的示意图；

图9A-9T是图示说明根据本发明的第二实施例的显示设备的图像形成单元的示意图；