[發(fā)明專利]視標(biāo)顯現(xiàn)裝置、圖像顯示系統(tǒng)以及車載用顯示裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980143299.3
• 申請日: 2009-10-27
• 公開（公告）號: CN102196788A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鈴木優(yōu)介;福島省吾
• 申請（專利權(quán)）人: 松下電工株式會社
• 主分類號: A61F9/00
• 分類號: A61F9/00;A61B3/028;A61F5/00;A61F9/007
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉;王軼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及向觀測者顯現(xiàn)視標(biāo)的視標(biāo)顯現(xiàn)裝置、圖像顯示系統(tǒng)以及車載用顯示裝置。

背景技術(shù)

近幾年，隨著信息技術(shù)的進(jìn)步，使用視覺終端裝置(例如個人電腦的顯示器等)的操作(以下稱作“VDT操作”)日益增加。通過該信息技術(shù)的進(jìn)步，能夠大幅提高操作效率以及操作精度。

但是，長時間的VDT操作會使操作者眼睛發(fā)生疲勞。同樣的眼睛疲勞在長時間地視聽電視顯示器的情況下等也會產(chǎn)生。

下面，對人眼進(jìn)行說明。圖16表示人眼睛的構(gòu)造。為使從注視物體發(fā)出的光線L按順序地通過角膜60、瞳孔61、晶狀體62、玻璃體63而在視網(wǎng)膜64上成像，睫狀肌(包含懸韌帶)65具有改變晶狀體62的厚度來調(diào)整晶狀體62屈光力的功能。該功能稱為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能。換言之，焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能(焦點(diǎn)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu))是指根據(jù)晶狀體62與視標(biāo)之間的距離來改變晶狀體62的屈光力，從而總是使圖像成像在視網(wǎng)膜64上的功能(機(jī)構(gòu))。

一般地，在操作者近距離地注視視覺終端裝置或者電視顯示器的顯示畫面時，作為焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能的驅(qū)動源的睫狀肌65處于緊張狀態(tài)。在近處聚焦引起的副交感神經(jīng)的異常興奮和睫狀肌65的緊張狀態(tài)是眼睛疲勞的原因之一。若緊張狀態(tài)長時間地持續(xù)，則睫狀肌65的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能就會暫時性地降低。

因此，在日本國專利第3766681號公報(bào)(以下稱為“專利文獻(xiàn)1”)中，公開了用于促進(jìn)眼睛的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能活躍地活動來恢復(fù)視力的視標(biāo)顯現(xiàn)裝置。專利文獻(xiàn)1的視標(biāo)顯現(xiàn)裝置是通過使視標(biāo)在注視視標(biāo)的觀測者的視線上沿遠(yuǎn)近方向反復(fù)地移動，來使觀測者的眼睛的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能活性化的裝置。

不過，一般認(rèn)為與如專利文獻(xiàn)1的視標(biāo)顯現(xiàn)裝置那樣刺激疲勞的眼睛的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能來促進(jìn)活性的方法相比，毋容置疑地通過VDT操作或視聽行為，來一直持續(xù)地對眼睛的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能進(jìn)行刺激，從而防止眼睛的疲勞于未然的方法是更為理想的防止眼疲勞方法。因此，考慮到向一般的VDT操作現(xiàn)場或家庭的導(dǎo)入，優(yōu)選視標(biāo)顯現(xiàn)裝置是小型的。另外，當(dāng)考慮到操作性和視認(rèn)性時，像在觀測者的視網(wǎng)膜上需要在規(guī)定的大小以上。

但是，在專利文獻(xiàn)1的視標(biāo)顯現(xiàn)裝置中，裝置的全長與視標(biāo)的移動距離相等。因而，為了緩解眼疲勞而使觀測者得到滿意的效果，這需要以數(shù)米的規(guī)模移動視標(biāo)。因此，在專利文獻(xiàn)1的視標(biāo)顯現(xiàn)裝置中，存在裝置整體大型化的問題。另外，在顯示一定大小的圖像的物體發(fā)生移動時，觀測者的視網(wǎng)膜上的顯示圖像的大小會根據(jù)物體的位置而極端地變化。用圖像的顯示尺寸變化等方法來解決上述顯示圖像的大小的變化存在困難。

作為解決該問題的裝置，已知有使用了凹面鏡的視標(biāo)顯現(xiàn)裝置(例如參照日本國專利申請公開特開平6-27411號公報(bào)(以下稱為“專利文獻(xiàn)2”))。該視標(biāo)顯現(xiàn)裝置將被凹面鏡放大而成像的虛像作為視標(biāo)顯現(xiàn)給觀測者。

圖17表示使用了凹面鏡70的圖像顯示的原理。凹面鏡70的鏡面(反射面)是球面。F是凹面鏡70的焦點(diǎn)位置。當(dāng)作為實(shí)像的物體A處于比凹面鏡70的焦點(diǎn)位置F靠近凹面鏡70側(cè)(圖17的右側(cè))時，由凹面鏡70形成的像成為由B表示的正立虛像。凹面鏡70與虛像B之間的距離b通過凹面鏡70與物體A之間的距離a和焦點(diǎn)距離f表示為：

b＝a×f/(a-f)????(1)

另外，當(dāng)將物體A的大小設(shè)為A₁A₂時，虛像B的大小B₁B₂為：

B₁B₂＝A₁A₂×|f|/|a-f|????(2)

在上述視標(biāo)顯現(xiàn)裝置中，將在凹面鏡70的中心點(diǎn)O和焦點(diǎn)位置F的范圍內(nèi)移動物體A時所形成的虛像B設(shè)為觀測對象。由此，相對于物體A的小幅移動，能夠?qū)崿F(xiàn)成為觀測對象的虛像B的大幅移動，能夠形成以防止視力降低為目的的視覺裝置。作為上述視標(biāo)顯現(xiàn)裝置的可實(shí)施的例子，例如在使用由f＝150mm、曲率半徑為300mm的球面構(gòu)成的凹面鏡70的情況下，當(dāng)a＝100mm時，b＝-0.3m；當(dāng)a＝148mm時，b＝-11.0m。與物體A的移動相比，虛像B能夠?qū)崿F(xiàn)非常大的移動。即，通過物體A的小幅移動就能夠?qū)崿F(xiàn)作為觀測對象的虛像B的大幅移動。因而，通過改變物體A與凹面鏡70之間的距離a，能夠刺激注視物體的虛像B的觀測者的眼睛的焦點(diǎn)調(diào)節(jié)功能。

另外，隨著物體A向焦點(diǎn)位置F靠近而虛像B向遠(yuǎn)點(diǎn)靠近，虛像B相對于物體A的放大率變大。其結(jié)果，即使距離b發(fā)生了變化，虛像B在觀測者的眼睛的視網(wǎng)膜上的大小也幾乎恒定。