头戴式显示器制造技术

本发明专利技术提供了一种易于拍摄穿戴头戴式显示器的用户的眼睛的头戴式显示器(HMD)。由用户穿戴的HMD(10)包括：设置在用户眼睛前方的显示单元(14)；设置在显示单元(14)和用户的眼睛(30)之间的光学系统(17)；以及设置在显示单元(14)和光学系统(17)之间的成像单元(16)，所述成像单元对反射了用户的眼睛的图像(40)的显示单元进行成像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】头戴式显示器
本专利技术涉及头戴式显示器。
技术介绍
在如专利文献1至4中公开的穿戴于用户的头部并在其中观看视频等的头戴式显示器等中，已知有如下技术：从相机拍摄的用户的眼睛的图像中检测用户的视线方向或眼睛的位置。[引用列表][专利文献][专利文献1]JP2015-508182T[专利文献2]JP2002-301030A[专利文献3]JP1997-127459A[专利文献4]JP2012-515579T
技术实现思路
[技术问题]当拍摄穿戴头戴式显示器的用户的眼睛时，相机被安装在用户的眼睛和光学系统之间的空间的位置(例如，光学系统的上部或下部)，光学系统设置在显示单元和用户的眼睛之间，并且用户观看显示单元时没有阻碍。这里，在穿戴在头部的头戴式显示器中，光学系统与穿戴头戴式显示器的用户的眼睛之间的距离变小。而且，实际状态是为了扩大用户的视野而优选光学系统的尺寸较大。然后，出现相机对用户的眼睛的拍摄角度变浅的问题，并且难以拍摄具有眼皮、睫毛等成为阻碍物的用户的眼睛。鉴于上述情况，本专利技术的目的是提供一种易于拍摄穿戴头戴式显示器的用户的眼睛的头戴式显示器。[问题的解决方案]为了解决上述问题，根据本专利技术的由用户穿戴的头戴式显示器包括：设置在用户眼睛前方的显示单元，设置在显示单元和用户的眼睛之间的光学系统，以及设置在显示单元和光学系统之间的成像单元，所述成像单元对反射了用户的眼睛的图像的显示单元进行成像。在本专利技术的一个模式中，可以假设头戴式显示器还包括：将光照射到用户的眼睛上的光照单元，以及通过由用户的眼睛反射由光照单元照射的光，对在显示单元中反射的用户的眼睛的图像进行成像的成像单元。在这种模式中，可以假设光照单元设置在光学系统和用户的眼睛之间，并将光直接照射到用户的眼睛上。此外，可以假设光照单元设置在显示单元和光学系统之间，并将反射光照射到用户的眼睛上，所述反射光是被反射的照射到显示单元上的光。此外，可以假设光照单元照射红外光，并且成像单元是能够对红外光成像的红外相机。此外，在本专利技术的一个模式中，可以假设头戴式显示器还包括视线检测单元，其基于包括由成像单元成像的用户的眼睛的图像的图像来检测用户的视线方向。附图说明图1是示出根据本专利技术实施例的头戴式显示器(HMD)的硬件配置的示例的图。图2是示出根据本实施例的HMD的配置的第一示例的示意图。图3是示出根据对比例的HMD的配置的示意图。图4是示出根据本实施例的HMD的配置的第二示例的示意图。图5是示出根据本实施例的HMD的配置的第一修改示例的示意图。图6是示出根据本实施例的HMD的配置的第二修改示例的示意图。具体实施方式在下文中，将参照附图描述本专利技术的实施例。图1是示出根据本专利技术实施例的HMD10的硬件配置的示例的图。图2是示出根据本实施例的HMD10的配置的第一示例的示意图。如图1所示，根据本实施例的HMD10包括例如控制单元11、存储单元12、输入/输出单元13、显示单元14、光照单元15和成像单元16。控制单元11包括诸如中央处理单元(CPU)的程序控制设备，并且根据存储在存储单元12中的程序执行各种类型的信息处理。存储单元12包括诸如随机存取存储器(RAM)或只读存储器(ROM)的存储设备，并且存储由控制单元11执行的程序等。此外，存储单元12还用作控制单元11的工作存储器。输入/输出单元13例如是诸如高分辨率多媒体接口(HDMI)(注册商标)端口或通用串行总线(USB)端口的输入/输出接口。显示单元14例如是诸如液晶显示器或有机电致发光(EL)显示器的显示器。根据本实施例的显示单元14显示例如经由输入/输出单元13从诸如家庭游戏机、数字多功能盘(DVD)播放器或蓝光(注册商标)播放器的娱乐装置接收的视频信号表示的视频等。此外，根据本实施例的显示单元14能够显示三维视频。光照单元15是诸如发光二极管(LED)的光学设备。假设根据本实施例的光照单元15照射被称为红外光的、可见光波段以外的波段的光；然而，光照单元15不限于该示例，并且可以假设照射可见光波段的光。成像单元16是例如诸如数码相机的相机，用于生成对对象成像的图像。假设根据本实施例的成像单元16是能够对红外光成像的红外相机；然而，成像单元16不限于该示例，并且可以是能够对可见光成像的相机。此外，如图2所示，根据本实施例的成像单元16被设置以对显示单元14进行成像，并且对反射了用户的眼睛的图像40的显示单元14进行成像，所述用户的眼睛的图像40是通过使用由用户的眼睛30反射的红外光而获得的。另外，可以假设成像单元16对反射了用户的眼睛的图像40的显示单元14进行成像，所述用户的眼睛的图像40是通过使用由用户的眼睛30反射的可见光而获得的。控制单元11还从包括由成像单元16成像的用户的眼睛的图像40的图像中检测用户的眼睛的位置或用户的视线方向。假设控制单元11是通过使用已知的视线检测技术来检测用户的眼睛的位置或视线方向。例如，控制单元11基于用户的瞳孔与通过用户的角膜反射红外光获得的基点之间的位置关系来检测用户的眼睛的位置或用户的视线方向。可替换地，控制单元11可以基于虹膜或瞳孔的位置来检测用户的眼睛的位置或用户的视线方向。另外，成像单元16可以包括检测用户的眼睛的位置或用户的视线方向的功能。如上所述，从包括由成像单元16成像的用户的眼睛的图像40的图像中检测到的用户的眼睛的位置或用户的视线方向适用于HMD10的校准或用户的视线追踪功能。HMD10的校准用于在启动HMD10时、在启动应用程序等时调整显示单元14中的视频的显示位置；例如，可以通过使用检测到的用户眼睛的位置来调整视频的显示位置，使得视频显示在显示单元14上用户眼睛的位置上。在HMD10的视线追踪功能中，例如，可以通过使用检测到的用户的视线方向来执行视线追踪。另外，可以假设包括由成像单元16成像的用户的眼睛的图像40的图像经由输入/输出单元13被传送到外部信息处理装置。在这种情况下，假设可以通过使用包括由外部信息处理装置接收的用户的眼睛的图像40的图像来检测用户的眼睛的位置或用户的视线方向。在图2所示的根据本实施例的HMD10的配置的第一示例中，示出了用户穿戴HMD10的状态。如图2所示，在根据本实施例的HMD10中，显示单元14和包括诸如反光镜、透镜或棱镜的至少一个光学构件的光学系统17被设置在用户的眼睛的前方。也就是说，光学系统17设置在用户的眼睛的前方，并且显示单元14通过光学系统17被设置在用户的眼睛30的前表面。此外，假设当从显示单元14到光学系统17的距离是X，并且从光学系统17到用户的眼睛30的距离是Y时，距离Y比距离X短。特别地，在用户穿戴的HMD10时，距离Y趋于变短。在根据本实施例的上述HMD10中，从显示单元14输出的视频光通过光学系统17并入射在用户的眼睛30上，并且由此用户可以观看显示在显示单元14上的视频。此外，光照单元15被设置在光学系统17和用户的眼睛30之间，并将红外光照射到用户的眼睛30上。成像单元16是能够对红外光进行成像的相机，并且在显示单元14和光学系统17之间与显示单元14相对地设置。这里，假设成像单元16与从用户的眼睛30垂直入射在显示单元14上的直线之间垂直距离是H1，并且显示单元14和成像单元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由用户穿戴的头戴式显示器，包括：显示单元，设置在所述用户的眼睛的前方；光学系统，设置在所述显示单元和所述用户的眼睛之间；以及成像单元，设置在所述显示单元和所述光学系统之间，所述成像单元对反射了所述用户的眼睛的图像的显示单元进行成像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.11 JP 2015-1589761.一种由用户穿戴的头戴式显示器，包括：显示单元，设置在所述用户的眼睛的前方；光学系统，设置在所述显示单元和所述用户的眼睛之间；以及成像单元，设置在所述显示单元和所述光学系统之间，所述成像单元对反射了所述用户的眼睛的图像的显示单元进行成像。2.如权利要求1所述的头戴式显示器，还包括：光照单元，将光照射到所述用户的眼睛上，其中所述成像单元通过由所述用户的眼睛反射由所述光照单元照射的光，对在所述显示单元中反射的所述用户的眼睛的图像进行成像。3.如权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：石冈学，只正太郎，楠俊宏，
申请(专利权)人：索尼互动娱乐股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本,JP