图像显示设备和图像显示方法技术

本发明专利技术的一个目的是在物理世界的图像上以重叠的方式适当地显示图像。光学组件在物理世界的图像上叠置在显示元件中显示的显示图像，并将该显示图像引导至观察者的眼睛。显示控制单元控制在该显示元件上的显示图像的显示尺寸和显示位置，使得该显示图像显示在从物理世界的图像检测的显示重叠区域(平坦区域)。例如，显示控制单元根据物理世界的图像的图像重叠区域的状况来控制显示图像的显示状态。另外，例如，显示控制单元根据观察者的视线选择性地显示视线区域中或视线区域之外的显示图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术的一个目的是在物理世界的图像上以重叠的方式适当地显示图像。光学组件在物理世界的图像上叠置在显示元件中显示的显示图像，并将该显示图像引导至观察者的眼睛。显示控制单元控制在该显示元件上的显示图像的显示尺寸和显示位置，使得该显示图像显示在从物理世界的图像检测的显示重叠区域(平坦区域)。例如，显示控制单元根据物理世界的图像的图像重叠区域的状况来控制显示图像的显示状态。另外，例如，显示控制单元根据观察者的视线选择性地显示视线区域中或视线区域之外的显示图像。【专利说明】
本技术涉及，更具体地，涉及诸如被设计成将显示 装置上显示的图像叠加在外部图像上并且将该图像引导至观察者的眼睛的光透射头戴式 显示器等的图像显示设备。
技术介绍
近年来，已知有安装在用户头部上的头戴式显示器（HMD，head mount display)。 头戴式显示器原则上被设计成利用放大光学系统将在小尺寸显示装置上显示的图像进行 放大并且将该图像引导至观察者的眼睛。即，头戴式显示器被设计成将在显示装置上显示 的图像进行光学放大并且允许用户观察作为放大的虚像的图像。 被设计成使观察者不仅能够观察上述虚像，而且能够观察外部图像的光透射头戴 式显示器作为这种类型的头戴式显示器是已知的。此光透射头戴式显示器被设计成利用光 学系统将在显示装置上显示的图像叠加在外部图像上并且将该图像引导至观察者的眼睛。 由该光透射头戴式显示器再现的虚像的可视性取决于对虚像进行显示的环境。例 如，此虚像的显示状态与真实世界的状态之间的不一致妨碍舒适的观察，或者根据虚像的 显示位置，虚像的可视性降低。 例如，专利文献1公开了通过考虑观察者关注哪个对象来调节整个图像的深度。 例如，专利文献2公开了通过使用视线跟踪技术根据眼睛的会聚来调节虚像的视差。 引用列表 专利文献 专利文献 1 :JP 05-328408A 专利文献 2 :JP 10-188034A
技术实现思路
本专利技术要解决的问题 通过专利文献1和专利文献2所公开的技术，并未考虑对虚像进行显示的位置和 虚像的尺寸。此外，专利文献1和专利文献2中所公开的技术未教导将立体（3D)图像显示 为虚像。 本技术目的在于以优选方式在外部图像上叠加并显示显示图像。 问题的解决方案 本技术的思想在于图像显示设备，其包括： 光学系统，该光学系统将在显示装置上显示的显示图像叠加在外部图像上，并且 将显示图像引导至观察者的眼睛；以及 显示控制单元，该显示控制单元控制在显示装置上的显示图像的显示尺寸和显示 位置，使得显示图像显示在从外部图像检测的图像叠加区域。 在本技术中，在显示装置上显示的图像叠加在外部图像上并且由光学系统被引导 至观察者的眼睛。在光学系统是放大光学系统的情况下，在显示装置上显示的图像被光学 放大，并且作为放大的虚像被观察者观察到。 显示控制单元控制要在外部图像上叠加并且显示的显示图像的显示尺寸和显示 位置。在这种情况下，控制在显示装置上的显示图像的显示尺寸和显示位置，使得显示图像 显示在从外部图像检测的图像叠加区域。 例如，基于通过形成外部图像而获得的所拍摄图像数据来检测图像叠加区域。在 这种情况下，例如，外部图像中所包括的平坦区域被检测为图像叠加区域。例如，可以在云 中执行对图像叠加区域的检测。 例如，显示控制单元可以通过基于与图像叠加区域相关的信息处理（几何变换） 用于在显示设备上显示该显示图像的图像数据来控制该显示图像的显示尺寸和显示位置。 在这种情况下，以电子方式控制显示图像的显示尺寸和显示位置，并且这种控制更容易。 在上述本技术中，执行显示控制，使得显示图像显示在图像叠加区域，例如从外部 图像检测的平坦区域中。因此，观察者更容易视觉识别在外部图像上叠加并且显示的显示 图像。 在本技术中，例如，显示控制单元可以根据外部图像中的图像叠加区域的状态来 控制显示图像的显示状态。例如，显示控制单元可以根据图像叠加区域的状态来校正用于 显示该显示图像的图像数据，使得从观察者要观察的显示图像去除外部图像的成分。在这 种情况下，无论外部图像的状态如何，都能够提高显示图像的可视性。 在本技术中，例如，当从外部图像未检测到图像叠加区域时，显示控制单元可以改 变该显示图像的显示方式。例如，停止显示。替代地，例如，使用户选择叠加位置，并且显示 图像以叠加方式显示在那个位置。替代地，例如，显示图像以叠加方式显示在预设叠加位 置。替代地，例如，显示图像显示在之前显示该显示图像的叠加位置。替代地，例如，根据非 检测时间的持续时间来改变显示位置或者接通和关断显示。 在本技术中，显示控制单元可通过对显示装置上的显示尺寸和显示位置执行时间 平滑来获得用于控制的显示尺寸和显示位置，通过周期性检测的图像叠加区域来确定显示 尺寸和显示位置。在这种情况下，例如，即使对于每一帧在周期性检测的图像叠加区域的尺 寸和位置上存在大变化，仍能够在外部图像上稳定地叠加并且显示显示图像。 在本技术中，例如，当检测到在外部图像中的变化时，显示控制单元还可以改变显 示图像的显示方式。例如，停止显示。替代地，例如，使用户选择叠加位置，并且显示图像以 叠加方式显示在那个位置。替代地，例如，显示图像以叠加方式显示在预设叠加位置。替代 地，例如，显示图像显示在之前显示该显示图像的叠加位置。替代地，例如，根据改变检测的 持续时间来改变显示位置或者接通和关断显示。 在本技术中，例如，光学系统可以包括第一光学系统和第二光学系统，该第一光学 系统将在第一显示装置上显示的左眼图像叠加在外部图像上，并且将左眼图像引导至观察 者的左眼，该第二光学系统将在第二显示装置上显示的右眼图像叠加在外部图像上，并且 将右眼图像引导至观察者的右眼。例如，显示控制单元可以控制左眼图像和右眼图像的视 差，使得观察者通过左眼图像和右眼图像感知的立体图像的深度位置定位成比要在外部图 像中叠加所述立体图像的区域的深度位置更接近前侧。在这种情况下，能够在外部图像上 叠加并且显示显示图像（立体图像），而不会造成深度上的任何不一致。 本技术的另一思想在于图像显示设备，其包括： 光学系统，该光学系统将在显示装置上显示的显示图像叠加在外部图像上，并且 将显示图像引导至观察者；以及 显示控制单元，该显示控制单元具有第一控制模式和第二控制模式，该第一控制 模式用于执行控制，使得该显示图像显示于在外部图像中观察者的视线所集中的区域中， 该第二控制模式用于执行控制，使得该显示图像显示于在外部图像中所述观察者的视线所 集中的区域之外的区域中。 在本技术中，在显示装置上显示的图像叠加在外部图像上，并且通过光学系统引 导至观察者的眼睛。在光学系统是放大光学系统的情况下，在显示装置上显示的图像被光 学放大，并且作为放大的虚像被观察者观察。 显示控制单元以第一控制模式或第二控制模式来控制要在外部图像上叠加并且 显示的显示图像的显示。在第一控制模式中，执行控制，使得显示图像显示于在外部图像中 观察者的视线所集中的区域中。在第二控制模式中，执行控制，使得显示图像显示于在外部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种图像显示设备，包括：光学系统，所述光学系统配置成将在显示装置上显示的显示图像叠加在外部图像上，并且将所述显示图像引导至观察者的眼睛；以及显示控制单元，所述显示控制单元配置成控制所述显示装置上的所述显示图像的显示尺寸和显示位置，使得所述显示图像显示在从所述外部图像检测的图像叠加区域中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：森藤孝文，绪形昌美，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP