[發明專利]虛像顯示裝置以及使用該裝置的頭戴式顯示器

在審

• 申請號: 201880070301.8
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN111295702A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 大西邦一;村田誠治
• 申請（專利權）人: 麥克賽爾株式會社
• 主分類號: G09G5/00
• 分類號: G09G5/00;H04N13/383;H04N13/344;G02B27/02;G09G5/36;G09G5/38;H04N13/128;H04N13/144
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 許海蘭

1.一種虛像顯示裝置，具備將預定的虛像影像投影到使用者的視場內的功能，其特征在于，具備：

視覺辨認距離檢測部，關于所述使用者注視的視覺辨認對象物或者處于所述視場內的多個對象物中的至少一部分的對象物，檢測從所述使用者至該對象物的實際視覺辨認距離；

虛像光生成部，具備生成相互獨立的多個虛像光的功能；

虛像光傳輸投影部，具備將所述虛像光經由大致同一光學路徑傳輸、投影到所述使用者的左右雙眼并且使得在所述使用者的視場內的預定位置處視覺辨認預定的虛像影像的功能；以及

虛像視覺辨認距離控制部，具備使用所述多個投影虛像光對被使用者視覺辨認的虛像的視覺辨認距離進行可變控制的功能。

2.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述視覺辨認距離檢測部具備如下功能：基于所述使用者的左右雙眼瞳孔中心的輻輳量檢測該左右雙眼的視線傾斜角，根據該視線傾斜角使用預定的關系式估算所述實際視覺辨認距離。

3.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述視覺辨認距離檢測部具備如下功能：根據基于所述使用者的左右雙眼瞳孔中心的輻輳量檢測出的該左右雙眼的視線傾斜角，從處于所述使用者的視場內的多個對象物中確定所述使用者注視的對象物，使用預定的測距方式檢測從所述使用者至所述使用者的注視對象物的實際距離。

4.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述虛像視覺辨認距離控制部具備如下功能：使所述使用者的視覺辨認虛像的視覺辨認距離與由所述視覺辨認距離檢測部檢測出的所述實際視覺辨認距離匹配。

5.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述虛像光生成部以及所述虛像光傳輸投影部具備如下功能：將具有相互不同的視覺辨認距離的第1虛像光以及第2虛像光以在從所述使用者觀察時準確地被射影重疊視覺辨認的方式進行投影，

所述虛像視覺辨認距離控制部具備如下功能：使用預定的關系式，針對每個顯示影像項目，對兩種所述虛像光各自的亮度比例分配進行可變控制，從而將所述使用者的視覺辨認虛像的視覺辨認距離可變控制為所述第1虛像光以及所述第2虛像光的視覺辨認距離之間的任意距離。

6.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述虛像光生成部生成相互獨立的第1虛像光以及第2虛像光，

所述虛像光傳輸投影部具備將所述第1虛像光僅投影到所述使用者的右眼并且將所述第2虛像光僅投影到所述使用者的左眼的功能，

所述虛像視覺辨認距離控制部具備如下功能：對通過所述第1虛像光以及所述第2虛像光被所述使用者視覺辨認的虛像影像內的各顯示影像項目的位置進行與相當于與預定的視覺辨認距離相應的雙眼視差的距離相應的量的相對的面內偏移，從而對所述虛像的視覺辨認距離進行可變控制。

7.根據權利要求5所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述第1虛像光以及所述第2虛像光至少具有相互大致垂直的偏振方向，并且是通過配置于所述虛像光生成部內的偏振光束分束器而所述第1虛像光以及所述第2虛像光的光路被分離或者合成的結構。

8.根據權利要求6所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述第1虛像光以及所述第2虛像光至少具有相互大致垂直的偏振方向，并且是通過配置于所述虛像光生成部內的偏振光束分束器而所述第1虛像光以及所述第2虛像光的光路被分離或者合成的結構。

9.根據權利要求1所述的虛像顯示裝置，其特征在于，

所述虛像光傳輸投影部由1張或者層疊的多張導光板構成，該多張導光板分別具有具備使光波入射到該導光板內的功能的入射用全息圖和具備使在所述導光板內行進的光波射出到外部的功能的射出用全息圖。

10.一種頭戴式顯示器裝置，具有具備將預定的虛像影像投影到使用者的視場內的功能的虛像顯示裝置，并且穿戴于使用者的頭部，其特征在于，

所述虛像顯示裝置具備：

視覺辨認距離檢測部，關于所述使用者注視的視覺辨認對象物或者處于所述視場內的多個對象物中的至少一部分的對象物，檢測從所述使用者至該對象物的實際視覺辨認距離；

虛像光生成部，具備生成相互獨立的多個虛像光的功能；

虛像光傳輸投影部，具備將所述虛像光經由大致同一光學路徑傳輸、投影到所述使用者的左右雙眼并且使得在所述使用者的視場內的預定位置處視覺辨認預定的虛像影像的功能；以及

虛像視覺辨認距離控制部，具備使用所述多個投影虛像光對被使用者視覺辨認的虛像的視覺辨認距離進行可變控制的功能。