移动体用影像投影系统、影像投影装置、影像显示光衍射用光学元件、头盔及影像投影方法与流程

[0001]
本技术涉及移动体用影像投影系统、影像投影装置、影像显示光衍射用光学元件、头盔以及影像投影方法。更具体地，本技术涉及移动体用影像投影系统、该影像投影系统的每个组件以及在影像投影系统中投影影像的方法，该移动体用影像投影系统包括：安装在移动体上的影像投影装置；以及与该影像投影装置分离的影像显示光衍射用光学元件。


背景技术：

[0002]
近年来，注意力集中在用于在诸如真实风景之类的外部场景上叠加和显示例如地图等的影像的技术。该技术也被称为增强现实(ar)技术。平视显示器是利用该技术的产品的示例。还提出了将该技术应用于自动两轮车驾驶员的头盔的提议。
[0003]
例如，以下专利文献1描述了与头盔中的图像显示装置和头盔安装式显示器有关的技术，其中通过使用多个光学系统利用从图像显示装置发射的光在头盔护目镜上形成图像。
[0004]
例如，以下专利文献2描述了用于两轮车的头盔安装式显示系统以及与用于控制显示器的方法有关的技术，该头盔安装式显示系统是包括显示单元和控制单元的头盔。
[0005]
引文列表
[0006]
专利文献
[0007]
专利文献1：日本专利申请特开no.2007-193070
[0008]
专利文献2：日本专利申请特开no.2002-302822


技术实现要素：

[0009]
本发明要解决的问题
[0010]
为了使自动两轮车乘客利用增强现实技术，可以想到将用于将来自光源的光引导到眼睛的光学设备、电池和控制装置并入在头盔中。然而，并入这些组件的头盔很重。因此，这种头盔给用户带来更大的负担。
[0011]
此外，头盔用于在发生事故的情况下保护乘客的头部。但是，在头盔内部安装了各种类型的装置的情况下，这些装置可能会导致头部受伤。
[0012]
鉴于以上所述，本技术的目的是提供一种用于移动体的乘客利用增强现实技术的新颖方法。
[0013]
问题的解决方案
[0014]
本技术提供了一种移动体用影像投影系统，该移动体用影像投影系统包括：安装在移动体上的影像投影装置；以及影像显示光衍射用光学元件，该影像显示光衍射用光学元件布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方，使从影像投影装置投影的影像显示光衍射并到达该人的眼睛。
[0015]
根据本技术的一个实施例，影像投影装置可以被布置在移动体上，使得从影像投
影装置到光学元件的光路相对于移动体的行进方向形成向上或向下10度以上的角度。
[0016]
根据本技术的一个实施例，影像投影装置可以被布置在低于人的眼睛的位置处。
[0017]
根据本技术的一个实施例，影像投影装置可以被布置在移动体上，使得从光源单元到影像光衍射用光学元件的光路以及从移动体的后向确认镜到人的眼睛或到影像光衍射用光学元件的光路彼此不重叠。
[0018]
根据本技术的一个实施例，影像投影装置可以能够改变影像显示光的方向。
[0019]
根据本技术的一个实施例，可以进一步包括用于将影像投影装置安装在移动体上的基座，该基座能够改变影像显示光的方向。
[0020]
根据本技术的一个实施例，可以进一步包括用于衰减源自移动体的振动的减震单元。
[0021]
根据本技术的一个实施例，可以进一步包括用于拍摄在移动体的后方的影像的成像装置，并且影像投影装置可以将由成像装置拍摄的后方影像呈现给人。
[0022]
根据本技术的一个实施例，移动体可以为车辆。
[0023]
根据本技术的一个实施例，移动体可以为两轮车。
[0024]
根据本技术的一个实施例，光学元件可以被安装在由人佩戴的头盔或眼镜上。
[0025]
根据本技术的一个实施例，光学元件可以被安装在由人佩戴的头盔的头盔护罩或内部护目镜上。
[0026]
光学元件可以是被模制为由人佩戴的头盔的头盔护罩或内部护目镜的一部分的光学元件。
[0027]
此外，本技术提供了具有光学特性不同的多个影像显示光衍射用光学元件或者包括具有光学特性不同的多个区域的影像显示光衍射用光学元件作为影像显示光衍射用光学元件。
[0028]
此外，本技术提供了一种安装在移动体上的影像投影装置，该影像投影装置朝向布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方的影像显示光衍射用光学元件投影影像显示光。
[0029]
此外，本技术提供了一种影像显示光衍射用光学元件，该光学元件用于使从安装在移动体上的影像投影装置投影的影像显示光衍射并且到达与移动体一起移动的人的眼睛。
[0030]
此外，本技术提供了一种头盔，该头盔包括影像显示光衍射用光学元件，该光学元件用于使从安装在移动体上的影像投影装置投影的影像显示光衍射并且到达与移动体一起移动的人的眼睛。
[0031]
此外，本技术提供了一种在移动体上投影影像的方法，该方法包括：将来自安装在移动体上的影像投影装置的影像显示光朝向布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方的影像显示光衍射用光学元件投影的投影步骤；以及使在投影步骤中投影的影像显示光衍射并且到达人的眼睛的衍射步骤。
[0032]
本发明的效果
[0033]
本技术提供了一种具有较小和/或较轻的头戴部件的护罩式头盔以及使用该护罩式头盔的移动体用影像投影系统。结果，乘客可以在没有由附加的头戴部件导致的负担的情况下提供用户所需的影像。本技术的效果不必限于这里描述的效果，并且可以是本说明
书中描述的任何效果。
附图说明
[0034]
图1是示出用户正在利用根据本技术的移动体用影像投影系统的状态的示意图。
[0035]
图2是示出来自迎面驶来的车辆的光的方向和影像显示光的方向的图。
[0036]
图3是示出影像投影装置与后向确认镜之间的位置关系的图。
[0037]
图4是示出根据本技术的影像投影装置的布置的示例的图。
[0038]
图5是根据本技术的影像投影装置的框图的示例。
[0039]
图6是示出通过麦克斯韦视野向用户呈现的影像的图。
[0040]
图7是示出根据本技术的影像投影装置的配置示例的图。
[0041]
图8是示出包括用于投影影像显示光的装置的头盔的示例的图。
[0042]
图9是示出其中护罩上安装有影像显示光衍射用光学元件的头盔的示例的图。
[0043]
图10是示出附着有hoe膜的内部护目镜的图。
[0044]
图11是示出附着有hoe膜的护罩的图。
[0045]
图12是示出其中在护罩上安装有影像显示光衍射用光学元件的头盔的示例的图。
[0046]
图13是示出具有引导槽的内部护目镜的示例的图。
[0047]
图14是示出附着有多个hoe膜的护罩的示例的图。
[0048]
图15是分为具有光学特性不同的两个区域的hoe膜的示例的图。
[0049]
图16是示出附着有hoe膜的内部护目镜的图，该内部护目镜经由销钉安装在头盔上。
[0050]
图17是示出标记布置的示例的图。
[0051]
图18是示出通过基座和投影光学系统进行影像显示光的投影方向的调整的图。
[0052]
图19是示出低乘坐位置的示例的图。
[0053]
图20是示出通过影像投影装置的滑动进行影像显示光的投影方向的调整的图。
[0054]
图21是示出附着有多个hoe膜的头盔的示例的图。
[0055]
图22是示出后向确认的状态的图。
[0056]
图23是示出当移动体笔直行进时和当移动体转弯时由影像投影装置进行的影像显示光的开或关的图。
[0057]
图24是根据本技术的影像投影方法的流程的示例。
具体实施方式
[0058]
在下文中，将描述用于实施本技术的优选实施例。注意，以下描述的实施例是本技术的典型实施例，并且本技术不限于这些实施例。注意，以下将按照下列顺序来描述本技术。
[0059]
1.第一实施例(移动体用影像投影系统)
[0060]
(1)第一实施例的描述
[0061]
(2)第一实施例的第一示例(影像投影系统的示例)
[0062]
(2-1)安装在移动体上的影像投影装置的位置的示例
[0063]
(2-2)影像投影装置
[0064]
(2-3)影像显示光衍射用光学元件
[0065]
(3)第一实施例的第二示例(用于应对影像显示光衍射用光学元件的位置改变的配置的示例)
[0066]
(4)第一实施例的第三示例(用于应对移动体的振动的配置的示例)
[0067]
(5)第一实施例的第四示例(关于根据本技术的系统用作镜子的替代的示例)
[0068]
2.第二实施例(影像投影装置)
[0069]
3.第三实施例(影像显示光衍射用光学元件)
[0070]
4.第四实施例(包括影像显示光衍射用光学元件的头盔)
[0071]
5.第五实施例(影像投影方法)
[0072]
1.第一实施例(移动体用影像投影系统)
[0073]
(1)第一实施例的描述
[0074]
根据本技术的移动体用影像投影系统包括：安装在移动体上的影像投影装置；以及影像显示光衍射用光学元件，布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方，使从影像投影装置投影的影像显示光衍射并到达该人的眼睛。也就是说，来自影像投影装置的影像显示光经由影像显示光衍射用光学元件到达利用根据本技术的系统的用户的眼睛。通过这种布置，向用户呈现影像。
[0075]
此外，在根据本技术的影像投影系统中，影像投影装置被安装在移动体上，而影像显示光衍射用光学元件被布置在人的眼睛的前方。也就是说，影像投影装置和影像显示光衍射用光学元件是分开使用的。因此，仅需在人的眼睛的前方布置影像光衍射用光学元件，并且不需要将投影影像显示光所需的装置(例如，电源、光源等)保持在人的头部。因此，佩戴在人的头部上的设备可以更轻和/或更小。此外，例如，仅通过将影像光衍射用光学元件添加到市售的头盔或护眼罩中，就可以容易地使用根据本技术的影像投影系统。
[0076]
在本技术中，移动体包括车辆和除车辆以外的运输工具。车辆包括骑乘式车辆。骑乘式车辆是在驾驶员或同伴乘客以跨骑鞍座的姿势骑在车辆上的状态下移动的车辆。骑乘式车辆例如可以是两轮、三轮或四轮骑乘式车辆，并且更具体地，例如是自行车、三轮车、自动两轮车或自动三轮车。车辆包括除骑乘式车辆以外的车辆。除骑乘式车辆以外的车辆可以是例如两轮、三轮或四轮车辆，并且包括例如客车、卡车和公共汽车。除车辆以外的运输工具包括飞机和轮船。在本技术中，移动体优选地为骑乘式车辆，并且更优选地为自动两轮车。
[0077]
(2)第一实施例的第一示例(影像投影系统的示例)
[0078]
下面将参考图1描述根据本技术的移动体用影像投影系统的示例。图1是示出其中驾驶自动两轮车的人(用户)正在利用利用根据本技术的移动体用影像投影系统的状态的示意图。图1中所示的移动体用影像投影系统100包括影像投影装置101和影像显示光衍射用光学元件103。影像投影装置101被安装在用于使骑乘式的自动两轮车110转向的车把102之间的中心处。影像显示光衍射用光学元件103被附着至驾驶自动两轮车110的用户的头部上佩戴的护罩式头盔104的护罩105上。通过这种布置，影像显示光衍射用光学元件103被布置在用户的眼睛的前方。影像显示光衍射用光学元件103和护罩105是透明的，并且用户可以通过影像显示光衍射用光学元件103和护罩105来感知外部风景。
[0079]
影像投影装置101朝向影像显示光衍射用光学元件103投影影像显示光。影像显示
光衍射用光学元件103使从影像投影装置101投影的影像显示光衍射并到达用户的眼睛。通过这种布置，用户感知影像。
[0080]
此外，因为影像显示光衍射用光学元件103是透明的，所以来自外部风景的光通过影像显示光衍射用光学元件103到达用户的眼睛。通过这种布置，用户感知外部风景。
[0081]
如上所述，因为影像显示光和来自外部的光到达用户的眼睛，所以用户感知到叠加有影像的外部风景。
[0082]
(2-1)安装在移动体上的影像投影装置的位置的示例
[0083]
影像投影装置101被布置在自动两轮车110上，使得从影像投影装置101到影像显示光衍射用光学元件103的影像显示光的光路109相对于自动两轮车110的行进方向106形成向下的角度θ1。角度θ1可以优选为10度以上，更优选为20度以上，甚至更优选为30度以上。因此，通过影像显示光被从用户的行进方向下方投影，影像显示光的光路与在移动的用户的视线方向上的外部风景的光路不重叠。因此，外部光对影像的影响减小，并且更容易感知影像。另外，例如，在移动体为自动两轮车的情况下，影像与来自迎面驶来的车辆的光不重叠。在角度θ1太小的情况下，例如，如图2中所示，来自迎面驶来的车辆的光l1和来自影像投影装置的光l2彼此重叠，而由于角度θ1大于上述下限值，来自影像投影装置的光l3与来自迎面驶来的车辆的光l1不重叠。
[0084]
角度θ1可以更优选为10度至60度，甚至更优选为20度至60度，并且特别优选为30度至60度。因为可能存在难以制造影像显示光衍射用光学元件的情况，导致以超过这些上限值的角度入射的影像显示光到达眼睛，所以该角度优选等于或小于这些上限值。
[0085]
影像投影装置101可以被布置在例如车把102、仪表板107或油箱108上。通过将影像投影装置101布置在这样的部分上，由光路和行进方向形成的角度θ1可以被设定在上述值的范围内。
[0086]
在根据本技术的移动体用影像投影系统中，可以将影像投影装置布置在移动体上，使得从影像投影装置到影像显示光衍射用光学元件的光路相对于移动体的行进方向形成向上的角度θ2。角度θ2可以优选为10度以上，并且更优选为20度以上。通过这种布置，影像显示光的光路与外部风景的光路不重叠。因此，减少了外部光对影像的影响，并且更容易感知影像。角度θ2可以更优选为10度至60度，并且甚至更优选为20度至50度。因为可能存在难以制造影像显示光衍射用光学元件的情况，导致以超过这些上限值的角度入射的影像显示光到达眼睛，所以该角度优选等于或小于这些上限值。这种布置适用于例如移动体为汽车或覆盖式自动两轮车等的情况，也就是说，影像投影装置可以被布置在移动的用户的视线方向上方(例如，被布置在汽车内部的天花板部分上等)。
[0087]
在图1中，影像投影装置101被布置在低于用户的眼睛的位置处。因此，根据本技术的优选实施例，影像投影装置可以被布置在低于用户的眼睛的位置处。通过这种布置，影像显示光与日光或月光不重叠，并且用户可以容易地从影像显示光感知影像。
[0088]
根据本技术的一个实施例，可以将影像投影装置布置在移动体上，使得从影像投影装置到影像光衍射用光学元件的光路以及从移动体的后向确认镜到人的眼睛或到影像光衍射用光学元件的光路彼此不重叠。
[0089]
例如，在移动体为自动两轮车的情况下，后向确认镜例如是如图1中所示布置在车把102附近的镜子111。
[0090]
例如，在移动体为汽车的情况下，后向确认镜是例如侧镜或后视镜。
[0091]
可以将影像投影装置布置在例如低于后向确认镜的位置处，使得从影像投影装置到影像光衍射用光学元件的光路与从移动体的后向确认镜到人的眼睛或到影像光衍射用光学元件的光路不重叠。例如，如图3(a)中所示，影像投影装置101被布置在低于用于后向确认的镜子111的位置处。该布置可以改善外部的可见性。
[0092]
例如，如图3(b)中所示，在将影像投影装置布置在与后向确认镜相同的高度的情况下，例如，可以经由后向确认镜将诸如后方车辆的前照灯之类的光引导到影像显示光衍射用光学元件。在这种情况下，存在光使眼睛眩晕的可能性，从而可能降低外部的可见度或可能损坏眼睛。
[0093]
例如，在移动体为自动两轮车的情况下，影像投影装置可以被布置在人的眼睛前面的位置上并且在移动体上，并且可以例如被布置在仪表板、油箱、车把或整流罩上，使得从影像投影装置到影像光衍射用光学元件的光路以及从自动两轮车的后向确认镜到人的眼睛或到影像光衍射用光学元件的光路彼此不重叠。
[0094]
例如，在移动体为汽车的情况下，影像投影装置可以例如被布置在汽车的内部，更具体地，被布置在汽车中的仪器面板、控制台、前窗或天花板上，使得从影像投影装置到影像光衍射用光学元件的光路以及从汽车的后向确认镜到人的眼睛或到影像光衍射用光学元件的光路彼此不重叠。
[0095]
根据本技术的优选实施例，影像投影装置可以被布置在光学元件的前面。例如，影像投影装置可以被布置在移动体上，使得从影像投影装置到光学元件的光路相对于移动体的行进方向在水平方向上形成60度以下、优选30度以下、更优选20度以下、并且甚至更优选10度以下的角度。角度是指相对于移动体的行进方向在水平方向上的左侧或右侧的角度。例如，如图4(a)中所示，影像投影装置101被安装在用于使自动两轮车110转向的车把102之间的中心处，也就是说，影像投影装置101被安装在自动两轮车110上，使得光路相对于自动两轮车110的行进方向在水平方向上形成大约0度的角度。通过以这种方式布置根据本技术的影像投影装置，在用户当移动体转弯时确认侧面或后面的情况下，影像显示光不会到达用户的眼睛，因此影像显示光不会打断侧面或后面的确认。例如，如图4(b)中所示，在将影像投影装置布置在移动体上以使得从影像投影装置到光学元件的光路相对于移动体的行进方向形成大于上述上限值的角度的情况下，当移动体转弯时，可能会中断用户对侧面或后面的确认。
[0096]
(2-2)影像投影装置
[0097]
将参考图5描述影像投影装置101的示例。图5是影像投影装置101的框图的示例。如图5中所示，影像投影装置101包括投影光学系统501、位置信息获取单元502和控制单元503。
[0098]
投影光学系统501被配置为使得影像显示光可以被朝向影像显示光衍射用光学元件103投影。本领域技术人员可以例如根据产品概念等适当地选择在本技术中采用的投影光学系统的类型。
[0099]
根据本技术的一个实施例，投影光学系统501可以被配置为使得影像显示光被聚焦在瞳孔附近，然后被发射到视网膜。也就是说，影像显示光可以通过所谓的麦克斯韦视野被投影到眼睛。将参考图6描述通过麦克斯韦视野向用户进行影像的呈现。在图6中，从影像
投影装置101投影的影像显示光被影像显示光衍射用光学元件103衍射。衍射的影像显示光被聚焦在瞳孔(晶状体)601的中心，然后到达视网膜602。在麦克斯韦视野光学系统中，所显示的影像中的一个点(最小显示单元)通过晶状体上的一个点，因此，视网膜上的一个点的图像不太可能受到晶状体的状态的影响。例如，甚至患有近视、远视、散光等的用户也可以清楚地感知影像。此外，漂浮在空间中的虚拟图像没有焦点，并且无论与眼睛的距离如何，虚拟图像都处于对焦中。在麦克斯韦视野光学系统中，影像显示光可能会聚焦在瞳孔附近，例如可能聚焦在瞳孔上，或者可能在光轴方向上从瞳孔偏移大约几mm到十几mm(例如，1mm至20mm，特别是2mm至15mm)。在后者的情况下，即使焦点不在瞳孔上，也可以实现麦克斯韦视野。通过在光轴方向上偏移焦点，即使在影像偏离时，也可以减少用户看不见影像的机会。更具体地，影像显示光可以被聚焦在瞳孔上、在晶状体中或在角膜表面和瞳孔之间。
[0100]
通过麦克斯韦视野光学系统投影影像显示光的投影光学系统可以包括例如输出激光的光源单元和对输出的激光进行二维扫描的光学扫描单元。激光可以被输出作为例如包括红色、绿色和蓝色激光的一个光束。光学扫描单元可以包括例如微机电系统(mems)镜。光学扫描单元可以以高速移动激光的方向，从而在视网膜上形成影像。
[0101]
根据本技术的另一个实施例，从影像投影装置101投影的影像显示光可以作为平行光发射到人的眼睛。在这种情况下，影像显示光穿过整个瞳孔。影像显示光被晶状体折射并被聚焦在视网膜上。
[0102]
位置信息获取单元502可以例如包括诸如图像传感器之类的光学检测装置504以及图像处理单元505。作为图像传感器，例如可以使用cmos或ccd。光学检测装置504可以获取例如影像显示光衍射用光学元件103的图像。图像处理单元505从该图像获取影像显示光衍射用光学元件103的位置信息。通过这种布置，可以跟踪影像显示光衍射用光学元件103的位置。
[0103]
控制单元503基于由位置信息获取单元502获得的位置信息来控制影像显示光。控制单元503可以控制影像显示光以例如向用户呈现期望的影像，并且更具体地，可以调整影像显示光的波长、强度和方向中的任一个或多个。在通过控制影像显示光来改变影像显示光衍射用光学元件的位置的情况下，影像显示光可以被投影在经改变的位置处。
[0104]
将参考图7描述影像投影装置101的配置示例。
[0105]
图7中所示的影像投影装置101可以包括中央处理单元(cpu)702和ram 703。cpu 702和ram 703经由总线705彼此连接，并且还可以经由总线705连接到影像投影装置101的另一组件。
[0106]
cpu 702可以控制和计算影像投影装置101。任何处理器都可以用作cpu 702，并且其示例包括snapdragon(商标)系列、xeon(注册商标)系列、core(商标)系列或atom(商标)系列的处理器。参考图5描述的影像投影装置101中的控制单元503和图像处理单元505的功能可以通过例如cpu 702来实现。
[0107]
ram 703例如包括高速缓冲存储器和主存储器，并且可以临时存储cpu 702使用的程序等。
[0108]
影像投影装置101包括投影光学系统707，并且可以进一步包括盘704、通信装置706和驱动器708。这些组件中的任何一个都可以连接到总线705。
[0109]
在盘704上，可以存储操作系统(例如，android(商标)、windows(注册商标)、unix
(注册商标)、linux(注册商标)等)、用于实现根据本技术的影像投影方法的程序、用于执行位置信息获取处理的程序、用于控制影像显示光的程序和各种其它程序以及各种数据(例如，影像数据)。
[0110]
通信装置706可以通过有线或无线方式将影像投影装置101连接到网络710。通信装置706可以经由网络710向影像投影装置101获取各种数据(例如，影像数据等)。可以将所获取的数据存储在例如盘704上。本领域技术人员可以适当地选择通信装置706的类型。
[0111]
投影光学系统707朝向影像显示光衍射用光学元件103投影影像显示光。
[0112]
驱动器708可以读取记录在记录介质上的信息，并将该信息输出到ram 703。记录介质例如是microsd存储器卡、sd存储器卡或闪速存储器，但不限于这些。
[0113]
(2-3)影像显示光衍射用光学元件
[0114]
影像显示光衍射用光学元件103可以优选具有仅使从预定角度入射的光衍射的光学特性并导致光到达眼睛。通过这种布置，用户可以仅在影像显示光衍射用光学元件103相对于影像投影装置101位于预定位置处的情况下视觉地确认影像。例如，仅在用户在相对于行进方向倾斜向下的方向上偏移视线时，影像才可以是可见的。通过这种布置，用户可以仅在需要时观看影像。具有光学特性的影像显示光衍射用光学元件103例如可以是全息光学元件(在下文中，也称为hoe)，并且可以是例如全息透镜、优选为膜状全息透镜并且更优选为透明膜状全息透镜。本领域中已知的技术可以赋予全息光学元件期望的光学特性。作为全息光学元件，可以使用市售的全息光学元件，或者全息光学元件也可以是通过本领域中已知的技术制造的。
[0115]
影像显示光衍射用光学元件103被布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方。根据本技术的一个实施例，对于该布置，影像显示光衍射用光学元件103与影像投影装置分离，并且可以被安装在用于将光学元件保持在两只眼睛的前方的设备上。设备可以例如为头盔、护眼罩或眼镜。
[0116]
该设备优选地不包括用于投影影像显示光的装置(例如，光源、电源、基板、由电源驱动的装置等)。例如，如图8中所示，在头盔800中包括用于投影影像显示光的装置801的情况下，装置801在发生事故时可能会伤害头部。此外，该装置可能会覆盖一部分视场。根据本技术，该设备不包括用于投影影像显示光的装置，因此是高度安全的。此外，在使用该设备的情况下，一部分视场不会被用于投影影像显示光的装置覆盖。
[0117]
例如，影像显示光衍射用光学元件103可以是片状的。通过这种布置，在影像显示光衍射用光学元件103被附着至头盔或眼镜的情况下，影像显示光衍射用光学元件103不显眼。
[0118]
在影像显示光衍射用光学元件103被安装在头盔上的情况下，可以将影像显示光衍射用光学元件103安装在例如头盔的护罩或内部护目镜上。在影像显示光衍射用光学元件103被安装在眼镜上的情况下，可以将影像显示光衍射用光学元件103安装在例如眼镜的透镜上。
[0119]
护罩或内部护目镜可以例如具有调光功能。通过这种布置，可以防止日光下的可见性的降低。
[0120]
图9示出了其中将影像显示光衍射用光学元件安装在护罩上的头盔的示例。如图9中所示，作为影像显示光衍射用光学元件的片状hoe膜902被附着至头盔900的护罩901。由
于hoe膜是透明的，因此佩戴头盔的人可以观看外部风景。
[0121]
hoe膜902可以被附着至护罩901的外部风景侧的表面，或者可以被附着至护罩901的眼睛侧的表面。
[0122]
尽管在图9中将hoe膜902附着至护罩901以覆盖两只眼睛中的每只眼睛，但是可以将hoe膜902附着至护罩901以仅覆盖一只眼睛。
[0123]
hoe膜902可以优选地附着至头盔的内部护目镜或护罩，从而位于眼睛的视线内。例如，如图10中所示，hoe膜1000可以附着至内部护目镜1001以使其位于眼睛的视线内。可替换地，如图11中所示，可以将hoe膜1100附着至护罩1101，以使其位于眼睛的视线内。
[0124]
此外，护罩901可以被配置为能够向上翻转。通过这种布置，根据需要，可以直接确认外部风景，而无需穿过hoe膜902和护罩901来查看。
[0125]
图12示出了其中影像显示光衍射用光学元件被安装在护罩上的头盔的示例。如图12中所示，hoe膜1200可以被安装在头盔1202的护罩1201上。如图12中所示，护罩1201被配置为能够向上翻转。通过这种布置，根据需要，可以直接确认外部风景，而无需穿过hoe膜1200和护罩1201来查看。
[0126]
根据本技术的另一个实施例，影像显示光衍射用光学元件103可以被包括为护罩或内部护目镜的一部分。例如，通过一体模制通过制造护罩或内部护目镜以及影像显示光衍射用光学元件(特别是hoe)，可以获得包括光学元件的护罩或内部护目镜。在该实施例中，该护罩或内部护目镜的材料(例如，树脂)可以与影像显示光衍射用光学元件的材料相同。
[0127]
根据本技术的又另一个实施例，可以通过将光敏树脂施加到护罩或内部护目镜的一部分，然后用光固化光敏树脂来将影像显示光衍射用光学元件提供给护罩或内部护目镜。优选地，护罩或内部护目镜可以设有指示要施加光敏树脂的区域的引导槽或标记。例如，如图13中所示，内部护目镜可以设有指示应该施加光敏树脂的区域的引导槽13。
[0128]
特别优选地，光敏树脂的固化材料的折射率与护罩或内部护目镜的折射率可以基本上相同。通过这种布置，难以视觉地确认固化材料与护罩或内部护目镜之间的边界面，并且可以更清晰地视觉地确认外部景观。
[0129]
驾驶自动两轮车的驾驶员可以根据驾驶状况改变自身的姿势。为了驾驶员即使在改变姿势的情况下也能够感知影像，根据本技术的影像投影系统可以包括针对每只眼睛的多个影像显示光衍射用光学元件以对应于每个姿势。也就是说，根据本技术的影像投影系统可以包括：具有光学特性不同的多个影像显示光衍射用光学元件或包括具有光学特性不同的多个区域的影像显示光衍射用光学元件，作为影像显示光衍射用光学元件。
[0130]
例如，如图14中所示，可以将垂直布置的针对每只眼睛的两片hoe膜1400(总共四片hoe)附着至护罩或内部护目镜。例如，在驾驶员采取低姿势的情况下，可以通过上部hoe膜呈现影像显示光，并且在驾驶员采取高姿势的情况下，可以通过下部hoe膜呈现影像显示光。
[0131]
可替换地，如图15中所示，可以将与每只眼睛对应的一片hoe膜1500分为上下两个区域a和b，并且两个区域a和b可以具有不同的光学特性。例如，在驾驶员采取低姿势的情况下，可以通过上部区域a呈现影像显示光，并且在驾驶员采取高姿势的情况下，可以通过下部区域b呈现影像显示光。
[0132]
根据本技术的一个实施例，影像显示光衍射用光学元件可以被安装在内部护目镜或护罩上，从而可以改变其相对于眼睛的位置。例如，如图16中所示，经由固定在头盔上的销钉1602将附着有hoe膜1600的内部护目镜1601安装在头盔上。内部护目镜被配置为相对于销钉可移动。通过这种布置，可以根据每个用户的眼球位置或眼睛宽度来调整hoe膜的位置。
[0133]
根据本技术的一个实施例，影像显示光衍射用光学元件可以包括由影像投影装置的位置信息获取单元感知的标记。
[0134]
例如，如图17中所示，可以在影像显示光衍射用光学元件1700的上侧和下侧设置标记1701。通过这种布置，位置信息获取单元可以确定影像显示光衍射用光学元件的位置。
[0135]
标记可以是例如一体地模制在护罩上或内部护目镜上的回射镜。可替换地，标记可以是具有角隅棱镜的回射镜。
[0136]
根据本技术的一个实施例，影像显示光衍射用光学元件可以是具有平坦表面和/或圆柱形表面的hoe。头盔的护罩或内部护目镜通常具有弯曲表面。通过在弯曲表面上布置具有平坦表面和/或圆柱形表面的hoe，可以改善或稳定hoe的性能和/或质量。
[0137]
(3)第一实施例的第二示例(用于应对影像显示光衍射用光学元件的位置改变的配置的示例)
[0138]
移动体的驾驶员或同伴乘客经常改变姿势。伴随该改变，影像显示光衍射用光学元件的位置也改变。例如，在影像显示光衍射用光学元件的位置相对于影像投影装置改变大约20度的情况下，通过投影光学系统进行的调整(例如，投影光学系统中的镜子的调整)，影像显示光可以相对于影像显示光衍射用光学元件被在经改变的位置处投影。然而，在影像显示光衍射用光学元件的位置更显著地改变的情况下，通过投影光学系统进行的调整可能不足。本技术还提供了一种用于应对影像显示光衍射用光学元件的位置改变的技术。
[0139]
根据本技术的一个实施例，影像投影装置能够改变影像显示光的方向。例如，根据本技术的影像投影系统可以进一步包括用于将影像投影装置安装在移动体上的基座，该基座能够改变影像显示光的方向。例如，可以将影像投影装置安装在基座上，并且可以通过改变基座的取向(角度)来改变影像显示光的方向。基座的取向可以通过例如控制单元来改变。例如，控制单元可以改变基座的取向以使得影像显示光被朝向由位置信息获取单元获取的影像显示光衍射用光学元件的位置投影。
[0140]
例如，可以将基座配置为围绕例如x、y、z轴当中的一个以上的轴可旋转。可替换地，可以将基座配置为使得基座的取向围绕一个点在所有方向上改变。
[0141]
例如，如图18中所示，影像投影装置可以通过改变基座的取向来粗略地调整影像显示光的投影方向(图18的a)，然后可以通过投影光学系统进行的调整来精细地调整影像显示光的投影方向(图18的b)。通过这种调整，可以显著地改变投影方向并且可以准确地调整投影方向。
[0142]
根据本技术的另一个实施例，影像投影装置可以被安装在移动体上，从而能够在移动体上滑动。例如，如图19中所示，在自动两轮车的速度非常高的情况下，乘坐位置向下改变以降低空气阻力。与此同时，影像显示光衍射用光学元件向下移动。因为在本实施例中影像投影装置的位置可滑动，因此在乘坐位置改变的情况下，影像投影装置在移动体上滑动。通过这种布置，可以在乘坐位置改变之后，朝向影像显示光衍射用光学元件投影影像显
示光。
[0143]
例如，为了使影像投影装置滑动，例如，可以在移动体上设置直线导轨，并且可以在该导轨上设置沿着导轨移动的滑块。可以在该滑块上安装影像投影装置。
[0144]
该实施例可以与通过改变上述基座的取向调整影像显示光的投影方向和/或通过上述投影光学系统对影像显示光的投影方向进行调整相结合。通过这种布置，可以更准确地调整影像显示光的投影方向。例如，如图20中所示，在通过滑动移动体调整投影方向(图20的a)之后，可以通过基座和/或投影光学系统来调整投影方向(图20的b)。
[0145]
根据本技术的又另一个实施例，根据本技术的影像投影系统可以包括多个影像投影装置或多个投影光学系统。通过这种布置，在改变乘坐位置的情况下，通过改变投影影像显示光的影像投影装置或投影光学系统，在改变乘坐位置之后也可以朝向影像显示光衍射用光学元件的位置投影影像显示光。
[0146]
可替换地，如以上在“(2-3)影像显示光衍射用光学元件”中描述的，根据本技术的影像投影系统可以包括针对每只眼睛的多个影像显示光衍射用光学元件。例如，针对每只眼睛的垂直布置的两片hoe膜可以被附着至头盔的护罩或内部护目镜。
[0147]
如图21中所示，在乘坐位置高的情况下，影像显示光可能会被下部hoe膜2101衍射。来自前方风景的光也穿过下部hoe膜2101并到达用户的眼睛。也就是说，用户观看由从下部hoe膜2101向前延伸的箭头所指的方向，即行进方向。
[0148]
此外，如图21中所示，在乘坐位置低的情况下，影像显示光可能会被上部hoe膜2102衍射。来自前方风景的光也穿过上部hoe膜2102并到达用户的眼睛。也就是说，用户观看由从上部hoe膜2102向前延伸的箭头所指的方向，即行进方向。
[0149]
可以被hoe膜2101衍射的影像显示光入射角可以不同于可以被hoe膜2102衍射的影像显示光入射角。通过以这种方式向每只眼睛分配具有不同光学特性的多种类型的影像显示光衍射用光学元件，与影像投影系统包括多个影像投影装置或多个投影光学系统的情况相比，可以以较低的成本对应于乘坐姿势的改变。
[0150]
(4)第一实施例的第三示例(用于应对移动体的振动的配置的示例)
[0151]
例如，诸如自动两轮车之类的移动体取决于路面的状况而振动和/或由于引擎运转而振动。因此，安装在移动体上的影像投影装置也振动。由此，根据本技术的影像投影系统还可以包括用于衰减源自移动体的振动的减震单元。因为源自移动体的振动被减震单元所衰减，所以用户可以更加舒适地观看影像。
[0152]
影像投影装置可以经由减振单元安装在移动体上。可替换地，也可以在影像投影装置中包括减振单元。通过减振单元衰减的振动频率可以例如为150hz至250hz，并且特别是180hz至220hz。
[0153]
根据本技术的一个实施例，减振单元可以包括例如衬套或绝缘体。振动可以通过衬套或绝缘体的弹性来衰减。本领域技术人员可以选择适合于衰减一定频率的振动的衬套或绝缘体。
[0154]
根据本技术的另一个实施例，减振单元可以包括磁体。包括磁体的减振单元的示例包括音圈马达(vcm)。可以通过vcm来衰减特定频率的振动。例如，假设人的自发移动的频率约为4hz，并且摩托车的最大引擎速度为12000rpm＝200hz，则期望减振单元衰减204hz的振动。vcm可以被设定为衰减这种振动。
[0155]
(5)第一实施例的第四示例(关于根据本技术的系统用作镜子的替代的示例)
[0156]
根据本技术的影像投影系统还可以用作移动体的后向确认镜的替代。例如，根据本技术的影像投影系统可以进一步包括用于拍摄移动体的后方的影像的成像装置，并且影像投影装置可以将由成像装置拍摄的后方影像呈现给人。成像装置可以被配置为与影像投影装置分离的装置，或者可以被包括在影像投影装置中。
[0157]
例如，在驾驶自动两轮车的同时用后向确认镜确认后面的情况下，视线从行进方向偏移，这可能导致发生事故的危险。例如，如图22(b)中所示，需要在与行进方向不同的方向上观看。同时，在本技术中，如图22(a)中所示，例如，由成像装置2201拍摄的后方影像由影像投影装置2202来呈现。通过这种布置，与观看后向确认镜的情况相比，可以减小视线方向的偏离。通过这种布置，可以减小发生事故的风险。此外，还可以在观看行进方向的同时确认后方影像。
[0158]
影像投影装置可以仅在观看相对于行进方向形成预定角度的方向的情况下呈现后方影像。通过这种布置，用户可以仅在需要时通过看该方向来确认后方影像。
[0159]
影像投影装置可以包括转弯检测单元。转弯检测单元例如可以通过检测移动体的车把被转向和/或移动体倾斜，来检测移动体正在转弯。转弯检测单元可以包括能够检测的传感器。该传感器是本领域技术人员已知的，并且可以使用本领域中已知的传感器作为传感器。影像投影装置(特别是控制单元)与转弯检测单元检测到移动体在转弯相对应地停止影像显示光的投影。例如，如图23(a)中所示，可以在移动体直线行进的同时投影影像显示光，并且如图23(b)中所示，可以在移动体正在转弯的同时停止影像显示光的投影。通过这种布置，可以确保在弯曲方向上的可见性。通常，在移动体直线行进时，通过后向确认镜进行后向确认。因此，在移动体转弯时，不一定投影影像显示光。
[0160]
2.第二实施例(影像投影装置)
[0161]
本技术还提供了包括在根据本技术的影像投影系统中的影像投影装置。根据本技术的影像投影装置是，影像投影装置是以上在“1.第一实施例(移动体用影像投影系统)”中描述的影像投影装置，并且与影像投影装置有关描述的所有内容都应用于根据本实施例的影像投影装置。因此，省略了该装置的描述。
[0162]
通过将影像投影装置与以上在“1.第一实施例(移动体用影像投影系统)”中描述的影像显示光衍射用光学元件结合使用，可以获得如上所述的效果。
[0163]
3.第三实施例(影像显示光衍射用光学元件)
[0164]
本技术还提供了包括在根据本技术的影像投影系统中的影像显示光衍射用光学元件。影像显示光衍射用光学元件用于使从根据本技术的影像投影装置投影的影像显示光衍射并且到达与移动体一起移动的人的眼睛。优选地，影像显示光衍射用光学元件与影像投影装置分离。
[0165]
影像显示光衍射用光学元件是在以上“1.第一实施例(移动体用影像投影系统)”中描述的影像显示光衍射用光学元件，并且与影像显示光衍射用光学元件有关描述的所有内容都应用于根据本实施例的影像显示光衍射用光学元件。因此，省略了光学元件的描述。
[0166]
通过将光学元件与以上在“1.第一实施例(移动体用影像投影系统)”中描述的影像投影装置结合使用，可以获得如上所述的效果。
[0167]
4.第四实施例(包括影像显示光衍射用光学元件的头盔)
[0168]
本技术还提供了一种头盔，该头盔包括根据本技术的影像投影系统中包括的影像显示光衍射用光学元件。优选地，头盔与影像投影装置分离。
[0169]
头盔和包括在头盔中的影像显示光衍射用光学元件是以上在“1.第一实施例(移动体用影像投影系统)”中描述的头盔和影像显示光衍射用光学元件，并且与头盔和影像显示光衍射用光学元件有关描述的所有内容都应用于根据本实施例的头盔和影像显示光衍射用光学元件。因此，省略了头盔和光学元件的描述。
[0170]
通过将头盔与以上在“1.第一实施例(移动体用影像投影系统)”中描述的影像投影装置结合使用，可以获得如上所述的效果。
[0171]
5.第五实施例(影像投影方法)
[0172]
(1)第五实施例的描述
[0173]
本技术提供了一种在移动体上投影影像的方法，该方法包括：将来自安装在移动体上的影像投影装置的影像显示光朝向布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方的影像显示光衍射用光学元件投影的投影步骤；以及使在投影步骤中投影的影像显示光衍射并到达人的眼睛的衍射步骤。
[0174]
通过使用根据本技术的影像投影方法，可以获得以上在“1.第一实施例(移动体用影像投影系统)”中描述的效果。
[0175]
(2)第五实施例的示例(影像投影方法)
[0176]
下面将参考图1、图5和图24描述根据本技术的影像投影方法的示例。图24是示出根据本技术的影像投影方法的流程的示例的图。
[0177]
在步骤s101中，影像投影装置101开始根据本技术的影像投影处理。
[0178]
在步骤s102中的位置信息获取步骤中，位置信息获取单元502获取影像显示光衍射用光学元件103的位置信息。位置信息获取步骤可以包括：图像获取步骤，在该图像获取步骤中，例如，控制单元503驱动光学检测装置504并使光学检测装置504获取影像显示光衍射用光学元件103中的图像；以及信息处理步骤，在信息处理步骤中，图像处理单元505从图像获取影像显示光衍射用光学元件103的位置信息。
[0179]
在步骤s103中的投影步骤中，投影光学系统501基于在步骤s102中获取的位置信息，朝向影像显示光衍射用光学元件103投影影像显示光。例如，在投影影像显示光之前，控制单元503可以基于位置信息来控制要投影的影像显示光。
[0180]
在步骤s104中的衍射步骤中，在投影步骤中投影的影像显示光被影像显示光衍射用光学元件103衍射并到达人的眼睛。
[0181]
在步骤s105中，影像投影装置101结束根据本技术的影像投影处理。
[0182]
上述处理可以通过例如根据本技术的影像投影装置来执行。对于上述每个步骤中的影像投影装置的每个组件的更详细的操作，请参考上述“1.第一实施例(移动体用影像投影系统)”。
[0183]
注意，以下配置可以用于本技术。
[0184]
[1]一种移动体用影像投影系统，包括：安装在移动体上的影像投影装置；以及影像显示光衍射用光学元件，布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方，使从影像投影装置投影的影像显示光衍射并到达该人的眼睛。
[0185]
[2]根据[1]所述的移动体用影像投影系统，其中，影像投影装置被布置在移动体
上，使得从影像投影装置到光学元件的光路相对于移动体的行进方向形成向上或向下10度以上的角度。
[0186]
[3]根据[1]或[2]所述的移动体用影像投影系统，其中，影像投影装置被布置在低于人的眼睛的位置处。
[0187]
[4]根据[1]至[3]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，其中，影像投影装置被布置在移动体上，使得从影像投影装置到影像光衍射用光学元件的光路以及从移动体的后向确认镜到人的眼睛或到影像光衍射用光学元件的光路彼此不重叠。
[0188]
[5]根据[1]至[4]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，其中，影像投影装置能够改变影像显示光的方向。
[0189]
[6]根据[1]至[5]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，进一步包括用于将影像投影装置安装在移动体上的基座，该基座能够改变影像显示光的方向。
[0190]
[7]根据[1]至[6]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，进一步包括减振单元，所述减振单元用于衰减源自移动体的振动。
[0191]
[8]根据[1]至[7]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，进一步包括用于拍摄在移动体的后方的影像的成像装置，其中，影像投影装置将由成像装置拍摄的后方影像呈现给人。
[0192]
[9]根据[1]至[8]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，其中，移动体为车辆。
[0193]
[10]根据[1]至[9]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，其中，移动体为两轮车。
[0194]
[11]根据[1]至[10]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，其中，光学元件被安装在由人佩戴的头盔或眼镜上。
[0195]
[12]根据[1]至[11]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，其中，光学元件被安装在由人佩戴的头盔的头盔护罩或内部护目镜上。
[0196]
[13]根据[1]至[12]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，其中，光学元件被模制为由人佩戴的头盔的头盔护罩或内部护目镜的一部分。
[0197]
[14]根据[1]至[13]中的任一项所述的移动体用影像投影系统，进一步包括：具有光学特性不同的多个影像显示光衍射用光学元件或者包括具有光学特性不同的多个区域的影像显示光衍射用光学元件作为影像显示光衍射用光学元件。
[0198]
[15]一种安装在移动体上的影像投影装置，该影像投影装置朝向布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方的影像显示光衍射用光学元件投影影像显示光。
[0199]
[16]一种影像显示光衍射用光学元件，该光学元件用于使从安装在移动体上的影像投影装置投影的影像显示光衍射并到达与移动体一起移动的人的眼睛。
[0200]
[17]一种头盔，包括影像显示光衍射用光学元件，该光学元件用于使从安装在移动体上的影像投影装置投影的影像显示光衍射并且到达与移动体一起移动的人的眼睛。
[0201]
[18]一种在移动体上投影影像的方法，所述方法包括：
[0202]
将来自安装在移动体上的影像投影装置的影像显示光朝向布置在与移动体一起移动的人的眼睛的前方的影像显示光衍射用光学元件投影的投影步骤；以及
[0203]
使在投影步骤中投影的影像显示光衍射并且到达人的眼睛的衍射步骤。
[0204]
附图标记列表
[0205]
100 移动体用影像投影系统
[0206]
101 影像投影装置
[0207]
102 车把
[0208]
103 影像显示光衍射用光学元件
[0209]
104 头盔
[0210]
105 护罩
[0211]
110 自动两轮车