[發明專利]顯示裝置、顯示系統以及顯示裝置的控制方法

有效

• 申請號: 201410374335.X
• 申請日: 2014-07-31
• 公開（公告）號: CN104345456B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 小林伸一
• 申請（專利權）人: 精工愛普生株式會社
• 主分類號: G02B27/01
• 分類號: G02B27/01;G09G3/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 舒艷君;李洋

能夠以簡單的結構，將增強現實圖像以附加到真實物體的方式來識別。是使使用者將顯示畫面(26)作為虛像(22)視覺確認，并且以與使用者的輻合角相匹配的焦距使視覺確認該顯示畫面(26)的透射式的頭戴型顯示裝置(1)，具備識別使用者的視野內的真實物體(A)的圖像解析部(72)、檢測從使用者到真實物體(A)的距離的距離傳感器(41)、使配置有針對真實物體(A)的AR圖像(G)的顯示畫面(26)顯示的顯示控制部(74)、以及顯示顯示畫面(26)的顯示部(30)，顯示控制部(74)使以成為與檢測出的距離相匹配的輻合角的方式引導使用者的輻合角的畫面效果顯示到顯示畫面(26)上。

技術領域

本發明涉及使使用者將顯示畫面作為虛像視覺確認的透射式的顯示裝置、頭戴型顯示裝置、顯示系統以及顯示裝置的控制方法。

背景技術

以往，作為這種透射式的顯示裝置，公知有佩戴在使用者的頭部的光學透射式的頭戴型顯示裝置(參照專利文獻1)。在該顯示裝置中，構成為在使用者將圖像視覺確認為虛像的同時，也能夠直接視覺確認現實風景(外景)。

專利文獻1：日本特開2012－163637號公報

然而，考慮到對這種透射式的顯示裝置應用AR(Augmented Reality：增強現實)系統。即，是識別使用者的視野內的真實物體，并以附加于視野內(現實風景)的真實物體的方式來顯示增強現實圖像的結構。例如，像載置在真實物體的表面那樣，來顯示增強現實圖像。根據這樣的結構，是在視覺確認的真實物體上重疊AR圖像的結構，所以與對拍攝圖像和圖像對象進行合成的一般的AR系統相比，能夠得到較高的真實感。

然而，若對這種透射式的顯示裝置僅應用AR系統，則產生如下的問題。即，在這種透射式的顯示裝置中，以與使用者的輻合角相匹配的焦距視覺確認圖像。因此，存在AR圖像的焦距偏離真實物體的位置，而AR圖像從真實物體偏離而被識別的問題。因此，不能將AR圖像以附加在(例如載置于)真實物體上的方式識別，現實空間與虛擬空間的親和性顯著降低。特別是，使用者的輻合角通常成為與無限遠匹配的輻合角，所以AR圖像的焦距變為無限遠。因此，真實物體越接近使用者，AR圖像越偏離真實物體地被識別。

發明內容

本發明的課題在于，應用能夠以簡單的結構，將增強現實圖像以附加到真實物體的方式來識別的顯示裝置、頭戴型顯示裝置、顯示系統以及顯示裝置的控制方法。

本發明的顯示裝置的特征在于，是使使用者將顯示畫面作為虛像視覺確認，并且以與使用者的輻合角相匹配的焦距來使視覺確認該顯示畫面的透射式的顯示裝置，具備：物體識別部，其識別使用者的視野內的真實物體；距離檢測部，其檢測從使用者到真實物體的距離；顯示控制部，其使配置有針對真實物體的增強現實圖像的顯示畫面顯示；以及顯示部，其顯示顯示畫面，其中，顯示控制部使成為與檢測出的距離相匹配的輻合角方式引導使用者的視線的圖像顯示到顯示畫面上。

本發明的頭戴型顯示裝置的特征在于，是被佩戴在使用者的頭部并且使使用者將顯示畫面作為虛像視覺確認，并且以與使用者的輻合角相匹配的焦距來使視覺確認該顯示畫面的透射式的頭戴型顯示裝置，具備：物體識別部，其識別使用者的視野內的真實物體；距離檢測部，其檢測從使用者到真實物體的距離；顯示控制部，其使配置有針對真實物體的增強現實圖像的顯示畫面顯示；以及顯示部，其顯示顯示畫面，其中，顯示控制部使成為與檢測出的距離相匹配的輻合角的方式引導使用者的視線的圖像顯示到顯示畫面上。

本發明的顯示系統的特征在于，是使使用者將顯示畫面作為虛像視覺確認，并且以與使用者的輻合角相匹配的焦距來使視覺確認該顯示畫面的透射式的顯示系統，具備：物體識別部，其識別使用者的視野內的真實物體；距離檢測部，其檢測從使用者到真實物體的距離；顯示控制部，其使配置有針對真實物體的增強現實圖像的顯示畫面顯示；以及顯示部，其顯示顯示畫面，其中，顯示控制部使成為與檢測出的距離相匹配的輻合角的方式引導使用者的視線的圖像顯示到顯示畫面上。