头戴式显示装置和使用该装置的视觉辅助方法制造方法及图纸

本发明专利技术的目的在于提供一种视觉辅助系统，其利用头戴式显示装置(HMD)确保良好的远近感——不会对使用者造成不协调感和不适感，并且能够不受使用者的视觉能力的差异或偏差影响，以良好的视觉状态观看外部情景。为实现上述目的，将附属于HMD的外部情景拍摄用电子摄像头拍摄到的外部情景影像作为具有与使用者的视觉能力相应的最佳视觉距离的虚像影像投影显示在配置于使用者的左右眼前的影像显示屏幕上。此时，对外部情景影像的虚像内呈现的各对象物影像，基于根据各对象物的实际距离计算出的规定换算距离，对虚像影像实施加工处理来对要投影显示在左右的影像显示屏幕上的虚像影像附加规定的双眼视差或规定的虚像虚化，从而能够使使用者对外部情景的虚像影像感受到没有不协调感或不适感的良好的远近感。

Headwear display device and visual aid for using the device

The aim of the invention is to provide a visual aid system, the use of head mounted display device (HMD) to ensure a good sense of distance is not caused to a user uncomfortable feeling and discomfort, and can not affected by visual ability of the user or deviation, watch the external scenario with good vision. In order to achieve the above purpose, the external image is attached to the HMD external scene shooting with electronic camera as has the best visual distance and visual projection virtual images corresponding user display screen image display screen arranged in front of the user's right. At this point, the object image on the external image of the virtual image in the present situation, the provisions are calculated according to the actual distance of the object based on distance conversion processing of virtual images, the implementation of the projection display on the left and right images to display binocular parallax or specified virtual images on the screen of the additional regulatory virtual virtual thus, users can make virtual images on the external scene feel no sense of incongruity or discomfort in the good sense of distance.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】头戴式显示装置和使用该装置的视觉辅助方法
本专利技术涉及可穿戴式信息显示系统，特别是佩戴在使用者头部、具有在使用者眼前显示规定影像信息的功能的头戴式显示装置(以下记作HMD)及其应用系统。
技术介绍
近年来，佩戴在使用者头部的风镜式(Goggles)或眼镜式的由所谓HMD实现的信息影像显示装置迅速开始普及。该HMD具有投影虚像——该虚像从使用者看来具有规定的视觉距离——的功能，利用该功能能够将必要的信息影像作为虚像显示给使用者。另一方面，人的视觉能力(视力)存在个体差异或偏差。例如，通常来说，近视的人在观看书、报等较近距离处的物体时与视力健全的人没有大的差别，但具有视觉对象越远则视力迅速下降的特性，反之远视的人则具有近距离下的视力比远距离下低的特性。进一步地，当今的老龄化社会反映到年龄段上，中老年年龄段的对象人口急剧增多，在这样的年龄段中，虽然在中距离下能确保较好的视力，但近距离和远距离下的视力迅速下降。也即通常存在这样的趋势，即，可保证一定程度以上视力的视觉距离范围相比年轻人变窄。这也就是所谓的老花眼。考虑到这样的每个人的视力的差异或偏差，例如日本特开2000-89157号公报(专本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种佩戴在使用者头部并在其眼前显示信息影像的头戴式显示装置，其特征在于，包括：外部情景拍摄器，以包含所述使用者的直接可视视野的视野范围来拍摄外部情景；虚像投影器，将所述外部情景拍摄器所拍摄的外部情景影像作为具有规定的视觉距离的左眼用和右眼用虚像影像投影显示在分别配置于所述使用者眼前的左眼用和右眼用影像显示屏幕的每一个上；视野内对象物距离检测器，检测从所述使用者到所述外部情景拍摄器所拍摄的外部情景影像内呈现的对象物的实际距离；和远近感影像生成器，基于该视野内对象物距离检测器检测出的所述对象物的实际距离信息，对所述左眼用和右眼用虚像影像实施规定的处理来生成附加了远近感的虚像影像。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种佩戴在使用者头部并在其眼前显示信息影像的头戴式显示装置，其特征在于，包括：外部情景拍摄器，以包含所述使用者的直接可视视野的视野范围来拍摄外部情景；虚像投影器，将所述外部情景拍摄器所拍摄的外部情景影像作为具有规定的视觉距离的左眼用和右眼用虚像影像投影显示在分别配置于所述使用者眼前的左眼用和右眼用影像显示屏幕的每一个上；视野内对象物距离检测器，检测从所述使用者到所述外部情景拍摄器所拍摄的外部情景影像内呈现的对象物的实际距离；和远近感影像生成器，基于该视野内对象物距离检测器检测出的所述对象物的实际距离信息，对所述左眼用和右眼用虚像影像实施规定的处理来生成附加了远近感的虚像影像。2.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于：所述远近感影像生成器具有计算所述视觉距离的换算距离的功能，其中，所述视觉距离的换算距离在所述对象物的实际距离比规定的设定距离远的情况下与所述实际距离大致一致，在所述实际距离比所述设定距离近的情况下为比所述实际距离大的值。3.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于：所述远近感影像生成器具有计算所述视觉距离的换算距离的功能，其中，所述视觉距离的换算距离具有如下特性：在所述对象物的实际距离比规定的设定距离远的情况下与所述实际距离大致一致，在所述实际距离比所述设定距离近的情况下，相对于所述实际距离的变化量的比例系数随着该实际距离的减小而从1.0开始逐渐增大。4.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于：所述远近感影像生成器具有如下功能：对于所述左眼用和右眼用虚像影像内呈现的每个所述对象物的影像，基于所述视觉距离的换算距离对所述虚像影像赋予与该换算距离大致成反比的对应于双眼视差量的面内方向偏移。5.如权利要求2所述的头戴式显示装置，其特征在于：所述远近感影像生成器具有如下功能：对于所述左眼用和右眼用虚像影像内呈现的每个所述对象物的影像，基于所述视觉距离的换算距离对所述虚像影像附加与该换算距离大致成正比的影像虚化量。6.如权利要求5所述的头戴式显示装置，其特征在于：还包括视线方向检测器和注视对象物检测器，其中，所述视线方向检测器检测所述使用者的视线方向，所述注视对象物检测器根据所述视线方向检测器检测到的视线方向和所述外部情景拍摄器所拍摄的外部情景影像来检测所述使用者正在注视的对象物，所述头戴式显示装置具有如下功能：调节对所述虚像影像赋予的所述影像虚化量，以使得能够以良好的辨识性观看所述注视对象物检测器检测到的注视对象物。7.如权利要求1所述的头戴式显示装置，其特征在于：所述左眼用和右眼用影像显示屏幕为透明度随施加电压而变化的液晶型调光玻璃，在所述头戴式显示...

【专利技术属性】
技术研发人员：大西邦一，
申请(专利权)人：麦克赛尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP