[發(fā)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?zhí)枺?/td> | 201880070301.8 | 申請日： | 2018-10-30 |
| 公開（公告）號： | CN111295702A | 公開（公告）日： | 2020-06-16 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 大西邦一;村田誠治 | 申請（專利權(quán)）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(mào)易促進委員會專利商標事務所 11038 | 代理人： | 許海蘭 |
| 地址： | 日本*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 虛像 顯示裝置 以及 使用 裝置 頭戴式 顯示器 | ||
其目的在于提供一種具備將預定的虛像影像投影到使用者的視場內(nèi)的功能的虛像顯示裝置，該虛像顯示裝置良好地改善虛像影像視覺辨認時的使用者的生理負擔、視點范圍的狹窄的問題。為了達成上述目的，在具備將預定的虛像影像投影到使用者的視場內(nèi)的功能的虛像顯示裝置中，構(gòu)成為具有：視覺辨認距離檢測部，關(guān)于使用者注視的視覺辨認對象物或者處于視場內(nèi)的多個對象物中的至少一部分的對象物，檢測從使用者至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，具備將虛像光經(jīng)由大致同一光學路徑傳輸、投影到使用者的左右雙眼而使得在使用者的視場內(nèi)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。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及具備通過預定的光學系統(tǒng)使任意的影像作為虛像被使用者視覺辨認的功能的虛像顯示裝置，特別涉及具備在使用者視覺辨認的實際空間視場內(nèi)重疊顯示虛像的功能的虛像顯示裝置。
背景技術(shù)
作為具備在使用者視覺辨認的實際空間視場內(nèi)重疊顯示預定的虛像的功能的虛像顯示裝置的例子，已知頭戴式顯示器(以下記載為HMD)、抬頭顯示器(以下記載為HUD)等。在這些虛像顯示裝置中，使在使用者的實際空間視場內(nèi)重疊顯示的虛像的視覺辨認距離匹配于處于該視場內(nèi)的實際對象物的實際空間視覺辨認距離的功能(以下，記載為虛像視覺辨認距離匹配功能)的存在與否成為減輕對使用者造成的生理學上的負擔而對使用者的視覺辨認性提高作出貢獻的重要的性能要件。
以往，作為特別地穿戴于使用者的頭部的HMD中的虛像視覺辨認距離匹配功能的實現(xiàn)方式，例如在專利文獻1中公開了一種所謂基于“雙眼視差方式”的虛像視覺辨認距離匹配方式，其中，通過預定的檢測單元，檢測與使用者注視的實際空間對象物相距的視覺辨認距離(實際視覺辨認距離)，將在以該實際視覺辨認距離注視對象物時產(chǎn)生的使用者的左眼視覺辨認像和右眼視覺辨認像的相對的背離量即“雙眼視差”賦予給僅用使用者的左眼視覺辨認的左眼用顯示虛像和僅用右眼視覺辨認的右眼用顯示虛像，從而使使用者如好像虛像的視覺辨認距離匹配于實際空間視覺辨認距離那樣錯視(視錯覺，opticalillusion)。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1：日本特開2016-186561號公報
發(fā)明內(nèi)容
然而，在如專利文獻1公開的基于“雙眼視差方式”的虛像視覺辨認距離匹配方式中，由于該雙眼視差而在使用者感知的感知虛像距離與實際使用者的眼睛在虛像上合焦的距離即實際虛像距離之間產(chǎn)生背離，所以存在對使用者造成生理學上的負擔而長時間使用時的使用者的疲勞感大這樣的問題。另外，雙眼視差自身除了依賴于視覺辨認距離以外，還依賴于使用者的注視視線方向而變化，所以還存在能夠以預定的視覺辨認距離準確地視覺辨認虛像的使用者的視點范圍所謂眼盒(Eyebox)極其狹窄這樣的問題。進而，在該“雙眼視差方式”中，在用于左眼時和用于右眼時必須顯示顯示影像項目的位置錯開的相互不同的虛像，所以必須在HMD內(nèi)在用于左眼時和用于右眼時準備獨立的2個虛像顯示用光學系統(tǒng)，在HMD的小型輕量化、低成本化中存在大幅的制約。
基于如以上的背景，本申請發(fā)明的目的在于，良好地改善如上所述的使用者的生理負擔、視點范圍的狹窄的問題。
本發(fā)明鑒于上述背景技術(shù)以及課題，如果舉出其一個例子，則在具備將預定的虛像影像投影到使用者的視場內(nèi)的功能的虛像顯示裝置中，構(gòu)成為具備：視覺辨認距離檢測部，關(guān)于使用者注視的視覺辨認對象物或者處于視場內(nèi)的多個對象物中的至少一部分的對象物，檢測從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，具備將虛像光經(jīng)由大致同一光學路徑傳輸、投影到使用者的左右雙眼而使得在使用者的視場內(nèi)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。
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