阅读说明：本技术 虚像显示装置 (Virtual image display device ) 是由 山田康之 于 2018-03-15 设计创作，主要内容包括：虚像显示装置(100)包括：视力测定部(21)、显示信息获取部(22)、显示图像生成部(23)和投射处理部(25)。视力测定部(21)测定用户的视力,显示信息获取部获取要显示的信息。显示图像生成部,生成显示图像,该显示图像根据视力测定部(21)所测定的视力,显示与显示信息获取部(22)所获取的信息对应的图像。投射处理部(25)进行将由显示图像生成部(23)生成的显示图像作为虚像投射的投射处理。(A virtual image display device (100) is provided with: a vision measuring unit (21), a display information acquiring unit (22), a display image generating unit (23), and a projection processing unit (25). A vision measuring section (21) measures the vision of the user, and a display information acquiring section acquires information to be displayed. And a display image generation unit that generates a display image that displays an image corresponding to the information acquired by the display information acquisition unit (22) on the basis of the eyesight measured by the eyesight measurement unit (21). A projection processing unit (25) performs projection processing for projecting the display image generated by the display image generation unit (23) as a virtual image.)

虚像显示装置

技术领域

本发明涉及虚像显示装置。

背景技术

搭载在车辆上的平视显示器等虚像显示装置在使从车外进入的光透过的同时，通过将从配置在车内的光学单元投射的显示图像反射到车辆的挡风玻璃等上，显示重叠在车外的风景上的虚像。虚像显示装置能够在视觉辨认车外景色的用户几乎不改变视线或焦点的情况下识别从光学单元投射的图像的信息。

若虚像显示装置所显示的显示图像的信息量变多，则显示图像中包含的各个图像变细，视觉辨认性根据用户的视力而降低。在专利文献1中公开了一种能够一边乘坐车辆一边判断驾驶员的视觉状态的显示控制装置。该显示控制装置根据从显示视力测定中使用的兰德特环的显示装置到用户的眼点的距离，计算与驾驶操作所需的法定视力相当的兰德特环的大小，显示该兰德特环。如果用户能够识别所显示的兰德特环的缺口方向，则能够掌握用户具有法定视力的情况。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-096645号公报。

发明内容

在专利文献1所记载的显示控制装置中，虽然能够掌握用户的视力具有法定视力，然而在视力具有法定视力但视力相对较低的情况下，无法提高对显示在车辆内外的细小图像的视觉辨认性。

特别是在虚像显示装置中，由于视觉辨认车外的用户几乎不改变视线或焦点就能够识别虚像，所以存在在显示图像中包含更多的信息的倾向，在用户的视力低的情况下，显示图像的视觉辨认性变低。

第一发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种根据用户的视力显示图像从而能够提高视觉辨认性的虚像显示装置。

另外，在专利文献1所记载的显示控制装置中，虽然能够掌握用户的视力具有法定视力，但无法应对因远视或近视而对显示在车辆内外的图像的视觉辨认性产生差异的情况。

特别是，在虚像显示装置中，由于视觉辨认车外的用户几乎不改变视线或焦点就能够识别虚像，因此存在在显示图像中包含更多的信息的倾向，根据虚像的显示位置的不同，存在由于远视或近视而导致视觉辨认性降低的问题。

第二发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于，提供一种选择虚像的显示位置的远近从而能够提高视觉辨认性的虚像显示装置。

第一实施方式的某一方式的虚像显示装置包括：视力测定部，测定用户的视力；显示信息获取部，获取要显示的信息；显示图像生成部，生成显示图像，所述显示图像根据所述视力测定部所测定的视力，显示与所述显示信息获取部所获取的信息对应的图像；以及投射处理部，进行投射处理，所述投射处理将所述显示图像生成部所生成的显示图像作为虚像投射。

第二实施方式的某一方式的虚像显示装置包括：虚像位置选择部，将虚像的显示位置选择为第一虚像位置和第二虚像位置中的任一个，所述第二虚像位置与所述第一虚像位置不同；视力测定部，基于用户对作为虚像投射到所述虚像位置选择部所选择的显示位置处的视力测定用图像的回答，测定用户的视力；显示信息获取部，获取要显示的信息；显示图像生成部，生成显示图像，所述显示图像将与所述显示信息获取部所获取的信息对应的图像以与所述视力测定部所获取的视力对应的大小显示；以及投射处理部，进行投射处理，所述投射处理将所述显示图像生成部所生成的显示图像作为虚像投射到所述虚像位置选择部所选择的显示位置。

另外，将以上构成要素的任意组合、或将本实施方式的表现在方法、装置、系统、记录介质、计算机程序等之间进行变换，作为实施方式的方式也是有效的。

根据第一实施方式，能够根据用户的视力显示图像，提高视觉辨认性。

根据第二实施方式，能够选择虚像的显示位置的远近，提高视觉辨认性。

附图说明

图1是示意性地示出实施方式1所涉及的虚像显示装置的构成的侧视图。

图2是示出虚像显示装置构成的框图。

图3是示出作为虚像显示的显示图像的一例的示意图。

图4是示出优先顺序表的一例的图表。

图5是示出虚像显示处理的顺序的流程图。

图6是示出在视力测定时作为虚像显示的显示图像的一例的示意图。

图7是示出根据视力作为虚像显示的显示图像的一例的示意图。

图8是示出根据视力作为虚像显示的显示图像的一例的示意图。

图9是示意性地示出实施方式2所涉及的虚像显示装置的构成的侧视图。

图10是示出虚像显示装置的构成的框图。

图11是用于说明视力测定用图像的大小的示意图。

图12是示出虚像位置的选择处理的顺序的流程图。

图13是示出虚像显示处理的顺序的流程图。

图14是示出变形例中视力测定时的显示图像的一例的示意图。

图15是示意性地示出变形例所涉及的虚像显示装置的构成的侧视图。

图16是示意性地示出变形例所涉及的虚像显示装置的构成的侧视图。

具体实施方式

以下，对各附图所示的相同或等同的构成要素、部件标注相同的符号，适当省略重复的说明。另外，为了容易理解，将各附图中的部件的尺寸适当地放大、缩小来表示。另外，在各附图中省略在说明实施方式上不重要的部件的一部分而进行显示。

基于优选的实施方式，参照图1至图8，对第一发明进行说明。

(实施方式1)

图1是示意性地示出实施方式1所涉及的虚像显示装置100的构成的侧视图。虚像显示装置100例如配置在车辆挡风玻璃90的下方的仪表盘内或仪表盘上，在挡风玻璃90或合成仪(Combiner)前方显示虚像60。虚像显示装置100基于从控制部20输出的显示图像，投射部30射出图像显示光，由投射镜40反射后投射到挡风玻璃90或合成仪上。在虚像显示装置100中，投射的图像显示光被挡风玻璃90或合成仪反射，将重叠在车外的风景上的虚像60映在挡风玻璃的前方，并提供给用户。

虚像显示装置100生成如下显示图像：包含与例如车辆的行驶速度、发动机的温度和燃料的余量等车辆信息、外部等外部环境信息以及与最高限速等道路标识相关的信息等对应的图像。另外，虚像显示装置100生成如下显示图像：包含与从搭载在车辆上的导航装置等地图显示装置获取的当前位置信息以及路线引导信息对应的图像。

虚像显示装置100根据所获取的用户的视力，增减显示图像中包含的信息量、并变更与各信息对应的图像的大小来生成显示图像，并显示为虚像。以下说明的实施方式所涉及的虚像显示装置100不限于车载用的虚像显示装置，也能够在飞机、游戏机、娱乐设施等中利用，也可以进行小型化作为可穿戴装置来使用。

图2是示出虚像显示装置100的构成的框图。虚像显示装置100具备输入部10、存储部11、控制部20、投射部30以及投射镜40。输入部10包括操作键、十字键、触摸面板等开关，并接受用户的操作输入。输入部10例如也可以是组装在显示装置中的触摸面板。另外，输入部10除了操作输入之外，还可以对应于声音输入或手势输入等其他方式的输入。存储部11由RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)、闪存、硬盘存储装置等数据存储装置构成，存储后述的优先顺序表11a。

控制部20具有视力测定部21、显示信息获取部22、显示图像生成部23、优先顺序设定部24以及投射处理部25。控制部20例如由CPU等构成，根据存储在非易失性存储器(省略图示)中的计算机程序和计算机程序中使用各种信息，执行上述各部的处理。

在控制部20中，视力测定部21通过测定来获取用户的视力。视力测定部21将由显示图像生成部23生成的视力测定用图像(例如兰德特环等)依次作为虚像显示在挡风玻璃90的前方，并从输入部10获取用户对各视力测定用图像的回答，由此测定用户的视力。

视力测定用图像例如从外形尺寸小到大准备有多个，与视力的高低对应。控制部20例如将与视力0.3～1.5的视力对应的视力测定用图像依次作为虚像显示在挡风玻璃90的前方，并从输入部10获取用户对各视力测定用图像的回答。例如，在作为视力测定用图像将兰德特环作为虚像显示的情况下，用户通过输入部10输入各兰德特环中有缺口的一侧为上下左右中的哪一个的回答，由视力测定部21获取各回答。视力测定部21判定用户对各视力测定用图像的回答的正误，将得到正确答案的最大视力获取为用户的视力。视力测定可以通过试行多次测定等各种算法进一步提高测定精度。

另外，视力测定部21也可以通过输入部10获取用户输入的视力。在这种情况下，用户需要知道自己的视力是多少。但是，即使用户通过另外的视力检查等知道自己的视力，但由于昼夜的不同、眼睛等的疲劳感，视力也会发生变化，优选在车辆使用时如上述那样在挡风玻璃的前方实际映出虚像来实施视力测定。

显示信息获取部22从外部装置80获取要在虚像60上显示的信息。所显示的信息可以是例如车辆的行驶速度、发动机温度和油耗等与车辆相关的信息、外部气温等与外部环境相关的信息、最高限速等与道路交通限制相关的信息、以及当前位置信息和路线引导信息等。外部装置80是搭载在车辆上的电子控制装置、汽车导航装置等地图显示装置，接收来自VICS(注册商标)(Vehicle Information and Communication System，车辆信息和通信系统)的道路交通信息的VICS接收装置以及行车记录仪等车外摄像装置等。

显示信息获取部22从搭载于车辆的电子控制装置获取与车辆相关的信息以及与外部环境相关的信息。另外，显示信息获取部22虽然主要从地图显示装置获取与道路交通限制相关的信息、当前位置信息以及路线引导信息，但是在VICS接收装置和车外摄像装置搭载于车辆的情况下，也可以从这些装置获取各信息。

显示图像生成部23生成包含与从显示信息获取部22输入的各信息对应的图像的显示图像，并输出到投射部30。图3是示出作为虚像显示的显示图像的一例的示意图，图4是示出优先顺序表11a的一例的图表。图3所示的显示图像A是具有以宽度及高度方向为预定的像素尺寸的长方形状的区域的图像，在该区域内配置有与各种信息对应的图像数据。

显示图像A包括表示车辆行驶速度的行驶速度图像50、表示发动机温度等的发动机信息图像51、表示自动行驶控制的维持速度的维持速度图像52以及对前方车辆的碰撞进行警告的碰撞警告图像53。行驶速度、发动机信息、维持速度以及碰撞警告等车辆信息从搭载在车辆上的电子控制装置获取。各信息在速度表系统、发动机控制系统、自动行驶控制系统以及防碰撞控制系统等电子控制装置中被监视或控制。另外，外部气温图像54a基于由电子控制装置为了监视外部环境而具备的外部气温传感器所计测的外部气温信息来生成。

另外，在显示图像A中作为车内信息包含有接收广播台图像54b。接收广播台的信息从音频装置获取。接收广播台图像54b显示AM广播、FM广播以及电视广播等的频率、频道编号以及广播台名称等。

另外，在显示图像A中包含有显示与道路交通限制相关的信息的图像。例如，显示图像A包括最高限速图像55a和禁止停车图像55b等限制标识图像55、表示道路正在施工中或容易打滑的警戒标识图像56、表示国道编号、市镇村、以及方向和距离等的引导标识图像57等。将地图显示装置与车辆的当前位置对应地提取出的信息在显示信息获取部22中获取为显示图像A中包含的限制标识、警戒标识以及引导标识等道路标识的信息。另外，作为道路标识的信息，也可以使用通过图像分析从由车辆所具备的车外摄像装置拍摄的图像中提取出的道路标识的信息。

另外，在显示图像A中包含有与地图显示装置所提供的路线引导相关的路线引导图像58。地图显示装置基于包含用户输入的目的地、路径设定条件等的路径设定信息，连结当前位置和目的地，基于地图数据创建符合路径设定条件的候选路线。路径设定条件例如是移动时间短、距离短等条件。地图显示装置实时地进行路线引导，以使车辆按照用户从所创建的候选路线中选择的设定路线行驶。显示图像生成部23基于由显示信息获取部22从地图显示装置获取的路线引导信息，使路线引导图像58包含在显示图像A中。另外，图3所示的路线引导图像58引导在200m前方右转的情况。

另外，虽然并没有包含在图3所示的显示图像A中，但也可以从VICS接收装置获取VICS提供的道路交通信息，显示拥堵信息图像以及基于道路施工等的通行限制图像等。

显示图像生成部23根据由视力测定部21获取的用户的视力，变更上述各图像在显示图像的区域内的配置，并且变更显示尺寸(大小)。显示图像生成部23在用户的视力低的情况下增大各图像的显示尺寸，在用户的视力高的情况下减小各图像的显示尺寸。显示图像生成部23为了抑制在增大了各图像的显示尺寸的情况下显示图像整体变大，基于存储在存储部11中的优先顺序表11a选择显示图像中包含的图像，变更信息量来生成显示图像。显示图像生成部23在视力高的情况下增加信息量，在视力低的情况下除去优先顺序低的信息而减少信息量来生成显示图像。显示图像生成部23在视力低的情况下，在包含通过除去与优先顺序低的信息对应的图像而产生的空间的显示图像的区域内，调整与优先顺序高的信息对应的各图像的相互的位置关系来变更配置，增大各图像的外形尺寸。

优先顺序如图4所示的优先顺序表11a那样，对各信息例如设定为“低”、“中等”以及“高”等阶段。显示图像生成部23在由视力测定部21获取的用户的视力高的情况下(例如，视力为1.2以上的情况下)，生成包含所有图4所示的优先顺序低的图像、中等的图像以及高的图像的显示图像。另外，显示图像生成部23在由视力测定部21测定的用户的视力为中等的情况下(例如，视力为0.8以上且小于1.2的情况下)，生成不包含优先顺序低的图像而包含中等的图像和高的图像的显示图像。另外，显示图像生成部23在由视力测定部21测定的用户的视力低的情况下(例如，视力小于0.8的情况下)，生成不包含优先顺序低的和中等的图像而包含优先顺序高的图像的显示图像。

优先顺序设定部24获取用户输入到输入部10的优先顺序，初始设定以及随时变更优先顺序表11a。此外，存储在优先顺序表11a中的优先顺序也可以默认设定。另外，在用户通过输入部10输入优先顺序的情况下，控制部20通过显示图像生成部23生成显示信息名称、类别、要选择的优先顺序的显示图像来映照虚像60，从而能够选择优先顺序。

投射处理部25进行将由显示图像生成部23生成的显示图像作为虚像投射的投射处理。投射处理部25在投射处理中控制后述的投射图像显示部31要显示的图像的亮度、显示定时、光源32的亮度、动作定时等。投射处理部25对显示图像生成部23发出将生成的显示图像输出到投射图像显示部31的指令，对投射图像显示部31发出显示所输入的显示图像的指令。另外，投射处理部25基于照度传感器(省略图示)等的信息，控制投射图像显示部31的显示图像亮度以及光源32的亮度。

投射部30容纳有由投射图像显示部31、光源32、各种光学透镜以及镜子等构成的光学系统(省略图示)。投射部30根据显示图像生成图像显示光并进行投射。投射图像显示部31例如使用作为反射型液晶显示面板的LCOS(Liquid Crystal On Silicon，硅基液晶)或者作为透射型液晶面板的LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)、使用数字反射镜装置的DLP(Digital Light Processing，数字光处理)。投射图像显示部31显示从显示图像生成部23输入的显示图像，照射来自光源32的光，并通过其反射或透射而生成的图像显示光通过光学系统投射到投射镜40上。另外，如上所述，投射图像显示部31显示的图像的亮度和显示定时、光源32的亮度和动作定时等由投射处理部25控制。

投射图像显示部31也可以是由有机EL(Electro Luminescence，场致发光)、荧光显示管(Vacuum Fluorescent Display)、发光二极管(LED)等自发光的元件构成的图像显示设备。另外，投射部30也可以是基于透射型液晶、MEMS(Micro Electro MechanicalSystems，微电子机械系统)反射镜的激光扫描。

投射镜40例如由凹面镜构成。投射镜40通过反射从投射部30投射的图像显示光，将图像显示光的方向改变为挡风玻璃90或合成仪的方向。

接着，对实施方式所涉及的虚像显示装置100的动作进行说明。图5是示出虚像显示处理的顺序的流程图。控制部20的视力测定部21基于在挡风玻璃90的前方作为虚像60显示的视力测定用图像(例如，兰德特环等)来测定用户的视力(S1)。图6是示出在视力测定时作为虚像显示的显示图像的一例的示意图。在图6所示的显示图像中，包含作为视力测定用图像的兰德特环、表示处于视力测定中、以及催促用户的回答的意思等的显示。

用户通过输入部10输入兰德特环的缺口的方向。视力测定部21将表示从输入部10获取了用户的回答的信号输出到显示图像生成部23以及投射处理部25。显示图像生成部23以及投射处理部25依次将视力测定用图像作为虚像进行显示。视力测定部21判定用户对各视力测定用图像的回答的正误，将得到正确答案的最大视力获取为用户的视力(S2)。另外，视力测定部21也可以通过输入部10获取用户输入的视力。

显示信息获取部22从外部装置80获取要作为虚像60显示的信息(S3)。显示信息获取部22获取的信息是如上所述那样与车辆相关的信息、与外部环境相关的信息、与道路交通限制相关的信息以及当前位置信息和路线引导信息等。

显示图像生成部23判定由视力测定部21测定的视力是否高(S4)，在判定为高的情况下(S4：是)，生成包含与由显示信息获取部22获取的全部信息对应的图像的显示图像(S5)。例如，显示图像生成部23在由视力测定部21测定的用户的视力为1.2以上的情况下，判定为视力高。显示图像生成部23生成的显示图像例如是图3所示的显示图像A，包含与图4所示的优先顺序表11a中的优先顺序被设定为“低”、“中等”和“高”的信息对应的各图像。

在步骤S4中，在视力不高而判定为“否”的情况下(S4：否)，显示图像生成部23判定由视力测定部21测定的视力是否为中等(S6)。显示图像生成部23在步骤S6中判定为视力为中等的情况下(S6：是)，在由显示信息获取部22获取的信息中，去除优先顺序表11a中优先顺序为“低”的信息，生成包含与设定为“中等”以及“高”的信息对应的图像的显示图像(S7)。

例如，显示图像生成部23在由视力测定部21测定的用户的视力为视力0.8以上且小于1.2的情况下，判定为视力中等。图7是示出根据视力作为虚像显示的显示图像的一例的示意图。显示图像生成部23在用户的视力为中等的情况下，生成例如图7所示的显示图像B。在显示图像B中，作为车辆信息包含行驶速度图像50、发动机信息图像51、维持速度图像52以及碰撞警告图像53，作为限制信息包含最高限速图像55a以及警戒标识图像56，作为路线引导信息包含路线引导图像58。

在步骤S6中，在判断为视力不是中等而是“否”的情况下(S6：否)，显示图像生成部23认为由视力测定部21测定的视力低，在由显示信息获取部22获取的信息中，去除优先顺序表11a中的优先顺序为“低”和“中等”的信息，生成包含与设定为“高”的信息对应的图像的显示图像(S8)。在这种情况下，显示图像生成部23例如判定为用户的视力小于0.8。图8是示出根据视力作为虚像显示的显示图像的一例的示意图。显示图像生成部23在用户的视力低的情况下，生成例如图8所示的显示图像C。在显示图像C中，作为车辆信息包含行驶速度图像50，作为限制信息包含最高限速图像55a以及警戒标识图像56，作为路线引导信息包含路线引导图像58。

显示图像生成部23根据用户的视力来变更和与车辆相关的信息、与外部环境相关的信息、与道路交通限制相关的信息以及与当前位置信息和路线引导信息等对应的各图像的大小，从而能够提高显示图像的视觉辨认性。显示图像生成部23基于优先顺序表11a变更信息量来生成显示图像。显示图像生成部23通过在视力高的情况下增多信息量、而在视力低的情况下除去优先顺序低的信息而生成显示图像，从而能够提高显示图像的视觉辨认性。

优先顺序表11a中的各信息的优先顺序，能够通过优先顺序设定部24获取用户输入到输入部10的优先顺序来进行变更，从而能够优先将用户所需要的信息显示为虚像60。

视力测定部21获取用户对作为虚像60而投射到挡风玻璃90的前方的视力测定用图像的回答，并判定用户回答的正误，由此将得到正确答案的最大视力获取为用户的视力。虚像显示装置100通过在用户搭乘到车辆的状态下、在开始驾驶操作之前进行视力测定，能够获取驾驶开始时的视力，并根据因昼夜的不同或眼睛疲劳等而变化的视力，能够提高显示图像的视觉辨认性。

接着，说明实施方式1所涉及的虚像显示装置100、虚像显示方法以及虚像显示程序的特征。

虚像显示装置100具备视力测定部21、显示信息获取部22、显示图像生成部23以及投射处理部25。视力测定部21测定用户的视力，显示信息获取部22获取要显示的信息。显示图像生成部23生成将与由显示信息获取部22获取的信息对应的图像根据由视力测定部21测定的视力来显示的显示图像。投射处理部25进行将由显示图像生成部23生成的显示图像作为虚像投射的投射处理。由此，虚像显示装置100显示与视力对应的图像，因此能够提高显示图像的视觉辨认性。

另外，显示图像生成部23根据由视力测定部21测定的视力，变更与由显示信息获取部22获取的信息对应的图像的显示尺寸。由此，虚像显示装置100在视力高的情况下减小图像，在视力低的情况下增大图像，由此能够提高显示图像的视觉辨认性。

另外，显示图像生成部23根据由视力测定部21测定的视力，变更显示图像中包含的信息量。由此，虚像显示装置100在视力高的情况下增加信息量，在视力低的情况下减少信息量，从而能够提高显示图像的视觉辨认性。

另外，优先顺序设定部24设定由显示信息获取部22获取的信息的优先顺序。显示图像生成部23基于所设定的优先顺序，变更显示图像中包含的信息量。由此，虚像显示装置100在视力低的情况下，除去优先顺序低的信息来生成显示图像，从而能够提高显示图像的视觉辨认性。

另外，视力测定部21基于用户对作为虚像投射的视力测定用图像的回答来测定视力。由此，虚像显示装置100能够在用户搭乘到车辆的状态下测定视力。通过在开始驾驶操作之前进行视力测定，能够测定驾驶开始时的视力。

另外，视力测定部21测定车辆开始驾驶时的视力。由此，虚像显示装置100通过在用户开始驾驶之前测定视力，能够根据驾驶开始时的视力来提高显示图像的视觉辨认性。

另外，如后述的变形例所示，显示图像生成部23基于用户对作为虚像投射的颜色样本的显示图像的输入，生成显示图像。由此，虚像显示装置100通过变更显示在显示图像上的图像的颜色来生成显示图像，从而能够进一步提高视觉辨认性。

另外，虚像显示方法包括视力测定步骤、显示信息获取步骤、显示图像生成步骤以及投射处理步骤。视力测定步骤测定用户的视力，显示信息获取步骤获取要显示的信息。显示图像生成步骤生成将与在显示信息获取步骤获取的信息对应的图像根据在视力测定步骤测定的视力来显示的显示图像。投射处理步骤进行将在显示图像生成步骤生成的显示图像作为虚像投射的投射处理。根据该虚像显示方法，由于显示与视力对应的图像，所以能够提高显示图像的视觉辨认性。

另外，虚像显示程序使计算机执行视力测定步骤、显示信息获取步骤、显示图像生成步骤以及投射处理步骤。视力测定步骤测定用户的视力，显示信息获取步骤获取要显示的信息。显示图像生成步骤生成将与在显示信息获取步骤获取的信息对应的图像根据在视力测定步骤测定的视力来显示的显示图像。投射处理步骤进行将在显示图像生成步骤生成的显示图像作为虚像投射的投射处理。根据该虚像显示程序，由于显示与视力对应的图像，所以能够提高显示图像的视觉辨认性。

基于优选的实施方式，参照图9至图13对第二发明进行说明。

(实施方式2)

图9是示意性地示出实施方式2所涉及的虚像显示装置100的构成的侧视图。虚像显示装置100例如配置在车辆挡风玻璃90的下方的仪表盘内或仪表盘上，在挡风玻璃90或合成仪前方的第一虚像位置P1或第二虚像位置P2显示虚像60。第二虚像位置P2是与第一虚像位置P1不同的位置，位于比第一虚像位置P1更远的位置。虚像显示装置100基于从控制部20输出的显示图像，投射部30射出图像显示光，并由投射镜40反射后投射到挡风玻璃90或合成仪上。在虚像显示装置100中，投射的图像显示光被挡风玻璃90或合成仪反射，将重叠在车外的风景上的虚像60映在挡风玻璃的前方，并提供给用户。

虚像显示装置100生成如下显示图像：包含与例如车辆的行驶速度、发动机的温度和燃料的余量等车辆信息、外部气温等外部环境信息以及与最高限速等道路标识相关信息等对应的图像。另外，虚像显示装置100生成如下显示图像：包含与从搭载在车辆上的导航装置等地图显示装置获取的当前位置信息和路线引导信息对应的图像。

虚像显示装置100根据所测定的用户的视力，增减显示图像中包含的信息量、并变更与各信息对应的图像的大小来生成显示图像，并显示为虚像。以下说明的实施方式所涉及的虚像显示装置100不限于车载用的虚像显示装置，也能够在飞机、游戏机、娱乐设施等中利用，也可以进行小型化作为可穿戴装置来使用。

图10是示出虚像显示装置100的构成的框图。虚像显示装置100具备输入部10、存储部11、控制部20、投射部30以及投射镜40。输入部10和存储部11的构成与实施方式1相同，为了简化记载而省略说明。

控制部20具有虚像位置选择部120、视力测定部121、显示信息获取部22、显示图像生成部23、优先顺序设定部24以及投射处理部25。控制部20例如由CPU等构成，根据存储在非易失性存储器(省略图示)中的计算机程序以及计算机程序中使用的各种信息，执行上述各部的处理。控制部20中的显示信息获取部22、显示图像生成部23、优先顺序设定部24、投射处理部25、以及投射部30、投射镜40，除了以下特别说明的以外，具有与实施方式1中标注了相同符号的各部相同的构成，并发挥相同的功能。

在控制部20中，虚像位置选择部120将虚像的显示位置选择为第一虚像位置P1或者第二虚像位置P2中的任一个，第二虚像位置P2处于与第一虚像位置P1不同的位置、且比第一虚像位置P1远(参照图9)。由虚像位置选择部120选择的虚像的显示位置可以是2个以上的多个位置，此外，例如也可以是从P1到P2的能够连续变化的任意位置。虚像的显示位置例如将第一虚像位置P1设定在距用户的视点位置的距离为3m的位置，将第二虚像位置P2设定在5m的位置，但不限于此。

视力测定部121测定由虚像位置选择部120选择的虚像的显示位置处的用户的视力。由显示图像生成部23生成的视力测定用图像(例如，兰德特环等)依次作为虚像显示在挡风玻璃90前方的虚像的显示位置(第一虚像位置P1或第二虚像位置P2)。视力测定部121通过从输入部10获取用户对各视力测定用图像的回答，来测定用户的视力。

视力测定用图像例如从外形尺寸小到大准备有多个，与视力的高低对应。控制部20例如将与视力0.3～1.5视力对应的视力测定用图像依次作为虚像显示在挡风玻璃90的前方，并从输入部10获取用户对各视力测定用图像的回答。例如，在作为视力测定用图像将兰德特环作为虚像显示的情况下，用户通过输入部10输入各兰德特环中有缺口的一侧为上下左右中的哪一个的回答，由视力测定部121获取各回答。视力测定部121判定用户对各视力测定用图像的回答的正误，将得到正确答案的最大视力获取为用户的视力。视力测定可以通过试行多次测定等各种算法进一步提高测定精度。

视力测定部121在第一虚像位置P1或第二虚像位置P2中的任一个显示位置处测定的用户的视力低且在预定的阈值以下的情况下，将表示选择另一个显示位置的信号输出到虚像位置选择部120。视力测定部121在另一个显示位置处测定用户的视力，在比预定的阈值高的情况下，保持由虚像位置选择部120选择了另一个显示位置的状态。视力测定部121在另一个显示位置测定的用户的视力为预定的阈值以下的情况下，将表示从第一虚像位置P1或第二虚像位置P2中选择视力好的显示位置的信号输出给虚像位置选择部120。此外，视力测定部121可以使虚像位置选择部120依次选择第一虚像位置P1和第二虚像位置P2，测定在两个显示位置的视力，向虚像位置选择部120输出表示选择视力好的显示位置的信号。

图11是用于说明视力测定用图像的大小的示意图。显示图像生成部23生成将针对相同视力显示在第一虚像位置P1和第二虚像位置P2的视力测定用图像的大小以根据距用户的视点位置的距离而不同的尺寸显示的图像。离用户的视点位置的距离越远，视力测定用图像大小的尺寸越大。尽管存在个体差异，但是用户的视点位置可允许一定程度的误差来规定为典型位置即可。另外，也可以设为能够针对每个用户来调整距用户的视点位置的距离。

要显示在第二虚像位置P2的视力测定用图像的外形尺寸是：将从视点位置到第二虚像位置P2的距离L2相对于从视点位置到第一虚像位置P1的距离L1的比例(L2/L1)乘到要显示在第一虚像位置P1的视力测定用图像的外形尺寸上的值。由此，能够生成用于在第一虚像位置P1和第二虚像位置P2测定相同视力的视力测定用图像。例如，如果将从视点位置到第一虚像位置P1的距离设为2m，将从视点位置到第二虚像位置P2的距离设为4m，则要显示在第二虚像位置P2的视力测定用图像的外形尺寸设为要显示在第一虚像位置P1的视力测定用图像的外形尺寸的2倍即可。

显示信息获取部22、显示图像生成部23以及优先顺序设定部24构成为与实施方式1中说明的标注了相同符号的各部相同，生成在图3中作为一例示出的显示图像等，使用在图4中作为一例示出的优先顺序表11a。

投射处理部25在由虚像位置选择部120选择的显示位置，进行将由显示图像生成部23生成的显示图像作为虚像投射的投射处理。投射处理部25通过使后述的投射图像显示部31显示的图像(中间成像图像)的位置接近或离开投射镜40，或者通过使设置在中间成像图像与投射镜40之间的透镜位置接近或分离，将虚像显示位置变更为第一虚像位置P1或第二虚像位置P2。关于将虚像显示位置变更为第一虚像位置P1或第二虚像位置P2、进而变更为它们间的位置的方法，由于能够使用已知的方法，为了简化记载，省略说明。

投射处理部25在投射处理中控制投射图像显示部31要显示的图像的亮度和显示定时、光源32的亮度和动作定时等。投射处理部25对显示图像生成部23发出将生成的显示图像输出到投射图像显示部31的指令，对投射图像显示部31发出显示所输入的显示图像的指令。另外，投射处理部25基于照度传感器(省略图示)等的信息，控制投射图像显示部31的显示图像亮度以及光源32的亮度。

投射部30容纳有由投射图像显示部31、光源32、各种光学透镜以及镜子等构成的光学系统(省略图示)，与实施方式1中说明的标注相同符号的各部同样地构成。投射部30通过投射图像显示部31显示从显示图像生成部23输入的显示图像，照射来自光源32的光，将其反射或透射而生成的图像显示光通过光学系统投射到投射镜40上。另外，投射图像显示部31具有驱动系统，并由投射处理部25控制，该驱动系统用于使设置在中间成像图像位置或者中间成像图像与投射镜40之间的透镜的位置接近或离开。

接着，基于虚像位置的选择处理以及虚像显示处理，对实施方式2所涉及的虚像显示装置100的动作进行说明。图12是示出虚像位置选择处理的顺序的流程图。控制部20的虚像位置选择部120在虚像位置的选择处理的开始时刻选择第一虚像位置P1。视力测定部121基于在挡风玻璃90前方的第一虚像位置P1上作为虚像60显示的视力测定用图像(例如兰德特环等)来测定用户的视力(S11)。在视力测定时作为虚像显示的显示图像的一例如图6所示。在图6所示的显示图像中，包含作为视力测定用图像的兰德特环、表示处于视力测定中、以及催促用户回答的意思等的显示。

用户通过输入部10输入兰德特环的缺口的方向。视力测定部121将表示从输入部10获取了用户回答的信号输出到显示图像生成部23以及投射处理部25。显示图像生成部23和投射处理部25依次将视力测定用图像作为虚像进行显示。视力测定部121判定用户对各视力测定用图像的回答的正误，将得到正确答案的最大视力作为用户的视力。此外，视力测定部121也可以通过输入部10获取用户输入的视力。

视力测定部121判定所测定的视力是否高于预定的阈值(例如1.0)(S12)，在高于预定的阈值的情况下(S12：是)，选择第一虚像位置P1作为显示位置(S13)，结束处理。在步骤S12中，在测定的视力为预定的阈值以下的情况下(S12：否)，视力测定部121使虚像位置选择部120选择第二虚像位置P2，测定用户的视力(S14)。

视力测定部121判定所测定的视力是否高于预定的阈值(例如1.0)(S15)，在高于预定的阈值的情况下(S15：是)，选择第二虚像位置P2作为显示位置(S16)，结束处理。在步骤S15中，在测定的视力为预定的阈值以下的情况下(S15：否)，视力测定部121判定第一虚像位置P1处的视力是否大于或等于第二虚像位置P2处的视力(S17)。视力测定部121在第一虚像位置P1处的视力大于或等于第二虚像位置P2处的视力的情况下(S17：是)，转移到步骤S13，选择第一虚像位置P1作为显示位置，结束处理。另外，视力测定部121在第一虚像位置P1处的视力小于第二虚像位置P2处的视力的情况下(S17：否)，转移到步骤S16，选择第二虚像位置P2作为显示位置，结束处理。

通过该虚像位置的选择处理，虚像位置选择部120能够选择第一虚像位置P1或第二虚像位置P2中任一个视力好的显示位置。另外，视力测定部121能够通过测定获取由虚像位置选择部120选择的虚像的显示位置处的视力。另外，显示图像生成部23生成将针对相同视力显示在第一虚像位置P1和第二虚像位置P2的视力测定用图像的大小以根据距用户的视点位置的距离而不同的尺寸显示的图像。由此，能够比较第一虚像位置P1和第二虚像位置P2处的用户的视力。

图13是示出虚像显示处理的顺序的流程图。在虚像显示处理开始时，控制部20中的虚像位置选择部120，通过上述虚像位置的选择处理来选择第一虚像位置P1或第二虚像位置P2。另外，视力测定部121根据上述虚像位置的选择处理来测定用户的视力。显示信息获取部22从外部装置80获取要作为虚像60显示的信息(S21)。显示信息获取部22获取的信息如实施方式1所示那样包含：与车辆相关的信息、与外部环境相关的信息、与道路交通限制相关的信息以及当前位置信息和路线引导信息等。

步骤S22至步骤S27的处理与实施方式1的图5中的步骤S4至步骤S9的处理相同，为了简化记载，省略说明。通过从步骤S22至步骤S27的处理，根据用户的视力生成图3、图7以及图8所示的显示图像。

显示图像生成部23根据用户的视力来变更和与车辆相关的信息、与外部环境相关的信息、与道路交通限制相关的信息以及当前位置信息和路线引导信息等对应的各图像的大小，由此能够提高显示图像的视觉辨认性。显示图像生成部23基于优先顺序表11a变更信息量来生成显示图像。显示图像生成部23在视力高的情况下增加信息量且在视力低的情况下除去优先顺序低的信息来生成显示图像，由此能够提高显示图像的视觉辨认性。

优先顺序表11a中的各信息的优先顺序，能够通过优先顺序设定部24获取用户输入到输入部10的优先顺序来进行变更，从而能够优先将用户所需要的信息显示为虚像60。

视力测定部121获取用户对作为虚像60投射到挡风玻璃90的前方的视力测定用图像的回答，通过判定用户的回答的正误，将得到正确答案的最大视力获取为用户的视力。虚像显示装置100通过在用户搭乘到车辆的状态下、在开始驾驶操作之前进行视力测定，能够获取驾驶开始时的视力，能够与因昼夜的不同或眼睛疲劳等而变化的视力对应地提高显示图像的视觉辨认性。

接着，说明实施方式2所涉及的虚像显示装置100、虚像显示方法以及虚像显示程序的特征。

虚像显示装置100具备虚像位置选择部120、视力测定部121、显示信息获取部22、显示图像生成部23以及投射处理部25。虚像位置选择部120将虚像显示位置选择为第一虚像位置P1或第二虚像位置P2中的任一个，第二虚像位置P2与第一虚像位置P1不同。视力测定部121根据用户对作为虚像投射到由虚像位置选择部120选择的显示位置处的视力测定用图像的回答，测定用户的视力。显示信息获取部22获取要显示信息。显示图像生成部23生成将与显示信息获取部22所获取的信息对应的图像以与视力测定部121所获取的视力对应的大小显示的显示图像。投射处理部25进行将由显示图像生成部23生成的显示图像作为虚像投射到由虚像位置选择部120选择的显示位置处的投射处理。由此，虚像显示装置100选择虚像的显示位置的远近，能够提高用户对虚像的视觉辨认性。

另外，显示在第一虚像位置P1和第二虚像位置P2上的视力测定用图像的大小，根据距用户的视点位置的距离而设为不同的尺寸，从而能够比较第一虚像位置P1和第二虚像位置P2处的用户的视力。

另外，视力测定用图像由于距用户的视点位置的距离越远、尺寸越大，从而能够比较第一虚像位置P1和第二虚像位置P2处的用户的视力。

另外，虚像位置选择部120在第一虚像位置P1或第二虚像位置P2的任一个的显示位置处测定的用户的视力为预定的阈值以下的情况下，选择另一个的显示位置。视力测定部121基于用户对作为虚像投射到另一个显示位置的视力测定用图像的回答，测定用户的视力。由此，在第一虚像位置P1处的视力为预定的阈值以下的情况下，测定第二虚像位置P2处的用户的视力，从而能够比较判定应将第一虚像位置P1或第二虚像位置P2中的哪一个作为虚像的显示位置。

另外，显示图像生成部23根据由视力测定部121获取的视力，变更显示图像中包含的信息量。由此，虚像显示装置100在视力高的情况下增加信息量，在视力低的情况下减少信息量，从而能够提高显示图像的视觉辨认性。

另外，优先顺序设定部24设定由显示信息获取部22获取的信息的优先顺序。显示图像生成部23根据所设定的优先顺序，变更显示图像中包含的信息量。由此，虚像显示装置100在视力低的情况下，通过除去优先顺序低的信息来生成显示图像，能够提高显示图像的视觉辨认性。

另外，虚像显示方法包括虚像位置选择步骤、视力测定步骤、显示信息获取步骤、显示图像生成步骤以及投射处理步骤。虚像位置选择步骤将虚像的显示位置选择为第一虚像位置P1或第二虚像位置P2中的任一个，第二虚像位置P2与第一虚像位置P1不同。视力测定步骤基于用户对作为虚像投射到在虚像位置选择步骤选择的显示位置处的视力测定用图像的回答，测定用户的视力。显示信息获取步骤获取要显示的信息。显示图像生成步骤生成将与通过显示信息获取步骤获取的信息对应的图像以与通过视力测定步骤获取的视力对应的大小显示的显示图像。投射处理步骤进行将在显示图像生成步骤生成的显示图像作为虚像投射到在虚像位置选择步骤选择的显示位置处的投射处理。根据该虚像显示方法，能够选择虚像的显示位置的远近，提高用户对虚像的视觉辨认性。

另外，虚像显示程序使计算机执行虚像位置选择步骤、视力测定步骤、显示信息获取步骤、显示图像生成步骤以及投射处理步骤。虚像位置选择步骤将虚像的显示位置选择为第一虚像位置P1或第二虚像位置P2中的任一个，第二虚像位置P2与第一虚像位置P1不同。视力测定步骤基于用户对作为虚像投射到在虚像位置选择步骤选择的显示位置处的视力测定用图像的回答，测定用户的视力。显示信息获取步骤获取要显示的信息。显示图像生成步骤生成将与通过显示信息获取步骤获取的信息对应的图像以与通过视力测定步骤获取的视力对应的大小显示的显示图像。投射处理步骤进行将在显示图像生成步骤生成的显示图像作为虚像投射到在虚像位置选择步骤选择的显示位置处的投射处理。根据该虚像显示程序，能够选择虚像的显示位置的远近，提高用户对虚像的视觉辨认性。

(变形例)

显示图像生成部23也可以基于由用户输入的颜色的色相、明度和彩度，设定与显示图像中包含的各信息对应的图像的颜色。虚像显示装置100将显示了色相、明度以及彩度的颜色样本的颜色设定画面显示为虚像，并基于用户输入的颜色设定信息，变更显示在显示图像上的各图像的颜色。

颜色样本设为通过连续或间歇地改变色相、亮度和彩度来显示，并且用户可以选择颜色样本。另外，颜色样本设为从特定颜色(例如蓝色)变化到其他特定颜色(例如红色)来显示，并且用户可以选择颜色样本。显示图像生成部23根据所选择的颜色对与各信息对应的图像进行校正而进行变更。

用户根据颜色的喜好，能够例如将白天的显示图像设定为蓝色变强，将夜间的显示图像设定为红色变强。虚像显示装置100通过变更显示在显示图像上的图像的颜色来生成显示图像，从而能够进一步提高视觉辨认性。另外，也可以在存储部11中存储一种或多种用户的颜色设定信息，使用户能够调出并利用颜色设定信息。在这种情况下，多个用户能够分别将对自己来说图像的可视性高的颜色设定信息存储在存储部11中来利用。

另外，在实施方式中，在用户的视力测定时将视力测定用图像一个一个地显示为虚像，但也可以显示多个视力测定用图像。图14是示出变形例中的视力测定时的显示图像的一例的示意图。在图14所示的显示图像中，包含作为视力测定用图像的多个兰德特环、表示正在进行视力测定中、以及催促用户的回答等的显示。

用户从多个兰德特环中选择一个兰德特环，并通过输入部10输入缺口的方向。当用户依次选择兰德特环而完成了全部的回答时，视力测定部21(或视力测定部121)判定用户对各视力测定用图像的回答的正误，将得到正确答案的最大视力获取为用户的视力。

另外，在实施方式1中，虚像显示装置100将显示图像投射到挡风玻璃90上，但也可以投射到合成仪上。图15是示意性地示出变形例所涉及的虚像显示装置100的结构的侧视图。另外，在实施方式2中，虚像显示装置100将显示图像投射到挡风玻璃90上，但也可以投射到合成仪上。图16是示意性地示出变形例所涉及的虚像显示装置100的构成的侧视图。虚像显示装置100例如配置在车辆的挡风玻璃90的下方的仪表盘内或仪表盘上，在合成仪41的前方显示虚像60。虚像显示装置100基于从控制部20输出的显示图像，投射部30射出图像显示光，由投射镜40反射后投射到合成仪41。

合成仪41是半透半反镜，配置在挡风玻璃90的车内侧。用户识别在隔着挡风玻璃90所眺望的车外的风景上重叠了虚像60的影像。由此，用户能够隔着挡风玻璃90观察虚像60，因此在驾驶操作中几乎不移动视线就能够得到信息。

以上，以本发明的实施方式为基础进行了说明。这些实施方式是例示，本领域技术人员应理解，在本发明的权利要求范围内能够进行各种变形和变更，而且这些变形例和变更也在本发明的权利要求书的范围内。因此，本文中的描述和附图是说明性的而非限制性的。

21视力测定部，22显示信息获取部，23显示图像生成部，

24优先顺序设定部，25投射处理部，100虚像显示装置、

120虚像位置选择部，121视力测定部。

产业上的可利用性

本发明不限于车载用途，也可以用于在飞机、游戏机、娱乐设施等中使用的虚像显示装置。