显示设备组装体制造技术

一种显示设备组装体，包括：显示设备；以及速度测量装置，测量显示设备的移动速度，其中，显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在框架上用于左右眼的两个图像显示装置，每个图像显示装置包括：图像形成装置；光学系统，将从图像形成装置中输出的光形成为平行光；以及光学装置，从光学系统输出的光入射至该光学装置中，并且所述光在该光学装置中被引导，从而输出，并且基于由速度测量装置测量的显示设备的移动速度来改变会聚角。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示设备组装体，更具体地，涉及使用头部安装型显示器 (head-mounted display, HMD)的显示设备组装体。
技术介绍
例如，如在JP-A-2006-162767中，用来允许观看者通过使用虚像光学系统观看由图像形成装置作为放大的虚像形成的二维图像的虚像显示设备(图像显示装置)是众所周知的。如图1中作为概图而示出的图像显示装置100包括图像形成装置111，包括以二维矩阵图案设置的多个像素；准直光学系统112，使从图像形成装置111的多个像素所发射的光变为平行光；以及光学装置(导光单元)120，通过准直光学系统112作为平行光而形成的光入射至该光学装置，通过所述光学装置引导该入射光，并且从所述光学装置输出该引导光。光学装置120由以下部分构成导光板121，允许入射光通过全反射在其内部传播并从其输出；第一偏转单元130 (例如，由单层光反射膜构成)，反射入射至导光板121的光，使得入射至导光板121的光在导光板121内部被全反射；以及第二偏转单元140 (例如， 由具有多层堆叠结构的多层光反射膜构成)，允许已经通过全反射在导光板121内部传播的光从导光板121输出。例如，通过使用上述图像显示装置100构成HMD，能够实现小型化、 重量轻的设备。另外，为了允许观看者通过虚像光学系统观看由图像形成装置作为放大的虚像形成的二维图像，例如，如在JP-A-2007-94175中，使用全息衍射光栅的虚像显示设备(图像显示装置)是已知的。如图20A和图20B中作为其概图示出的，图像显示装置300主要包括显示图像的图像形成装置111 ；准直光学系统112;以及光学装置(导光单元)320，在图像形成装置111 中所显示的光入射至该光学装置，并且该光学装置将所述光引导至观看者的瞳孔21。这里， 光学装置320包括导光板321以及设置在导光板321上均由反射型体积全息衍射光栅构成的第一衍射光栅组件330和第二衍射光栅组件340。从图像形成装置111的每个像素所发射的光入射至准直光学系统112，并且通过准直光学系统112生成平行光，并入射至导光板 321。平行光从导光板321的第一面322入射并输出。同时，第一衍射光栅组件330和第二衍射光栅组件340附装至与导光板321的第一面322平行的导光板321的第二面323。通过具有透视功能的头部安装型显示器，在看到位于眼睛前方的实空间中的实像的同时，可以观看到通过图像显示装置显示的图像的虚像。因此，这种类型的显示器期望被用于作为包括直升机等的飞机导航的应用，并且有一部分已经投入实际应用。通常，在期望以相对高的速度行驶的运输装置(诸如飞机)中，操作者频繁地注视实空间中位于无穷远处的位置。因此，当通过用于飞机等的导航应用的具有透视功能的头部安装型显示器所显示的图像的虚像距离被设定为无穷时，换句话说，当会聚角被设定为零时，或当从用于左右眼的两个图像显示装置传输的主光束被设定为彼此平行时，可以基本上解决由于实像与虚像之间的距离差而导致的可视性降低的问题。
技术实现思路
然而，在需要考虑以较低速度行驶的诸如汽车、摩托车、自行车或轮船的运输装置中，操作者(驾驶者)将他的或她的视点从几米距离的位置处改变至几十米距离的位置处。 换句话说，视点距离改变。因此，在这样的情况下，当通过将由头部安装型显示器所显示的图像的虚像距离设定为无穷而将会聚角固定为0°时，需要频繁调节实像与虚像之间眼点 (eyes point)的位置，从而可视性降低。因此，在这样的情况下，存在容易疲劳的问题。为了解决这样的问题，例如，在JP-A-9-218376中，提出了一种方式，其中，通过检测左右眼视线的方向获取双眼的会聚角，基于会聚角计算用户至视点的距离，并且将虚像距离调节至该距离。可选地，在第3771964号专利中，提出了一种方式，其中，根据用户眼睛的焦点匹配状态来计算至主视点的距离，并基于该距离来控制会聚角。然而，在这些方式中，为了精确地检测左右眼视线，在许多情况下，需要用于照亮眼睛的红外光源、用于拍摄眼睛的相机以及光检测器，并且存在头部安装型显示器的重量或体积增大的问题。另外，在需要考虑低速移动的上述运输装置中，由于在行驶方向上频繁出现障碍物，所以需要操作者(驾驶者)肉眼检查障碍物，并执行适当的操作。因此，控制在头部安装型显示器中所显示的虚像不干扰眼睛等前方的地形的实图是很重要的。此外，通常，在运输装置的加速度的绝对值很大的情况下，可以理解的是，极其需要通过肉眼来检查实际情况。因此，期望提供一种使用头部安装型显示器的显示设备组装体，即使在当在运输装置(运输工具)上搭乘佩戴头部安装型显示器的观看者(操作者、驾驶者、乘客或其它任何人)时运输单元的速度改变的情况下，该显示设备组装体也能自动改变通过头部安装型显示器所显示的图像的会聚角或虚像距离。另外，期望提供使一种用头部安装型显示器的显示设备组装体，该显示设备组装体在当在运输装置(运输工具)上搭乘佩戴头部安装型显示器的观看者(操作者、驾驶者、乘客或其它任何人)时运输装置的速度或加速度改变的情况下，能够自动改变通过头部安装型显示器所显示的图像的各种参数。根据本专利技术第一实施方式的显示设备组装体包括显示设备；以及速度测量装置，测量显示设备的移动速度。显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在框架上用于左右眼的两个图像显示装置。另外，每个图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，使从图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从光学系统输出的光入射至光学装置中，并且在光学装置中被导向从而输出。基于由速度测量装置所测量的显示设备的移动速度改变会聚角。根据本专利技术第二或第三实施方式的显示设备组装体包括显示设备；以及速度测量装置，测量显示设备的移动速度。显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在框架上的图像显示装置，并且图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，使从图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从光学系统输出的光入射至光学装置中，并且在光学装置中被导向从而输出。在根据本专利技术第二实施方式的显示设备组装体中，通过基于由速度测量装置测量的显示设备的移动速度改变光学系统的焦距来改变由图像显示装置所显示的图像的虚像距离。在根据本专利技术第三实施方式的显示设备组装体中，基于由速度测量装置测量的显示设备的移动速度来改变光学装置中所显示的图像的尺寸、图像的亮度、图像的分辨率及图像的内容中的至少一个(15种组合)。根据本专利技术第四实施方式的显示设备组装体包括显示设备；以及加速度测量装置，测量显示设备移动期间的加速度。显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在框架上的图像显示装置。图像显示装置包括图像形成装置；光学系统，使从图像形成装置输出的光形成为平行光；以及光学装置，从光学系统输出的光入射至光学装置中，并且在光学装置中被导向从而输出。当通过加速度测量装置测量的显示设备移动期间的加速度的绝对值等于或大于预定值时，停止图像显示装置的操作。根据本专利技术第一或第二实施方式的显示设备组装体，通过根据显示设备的移动速度自动改变会聚角或虚像距离，能够使与主视点的距离(视点距离)和通过图像显示装置所显示的图像的虚像距离尽可能彼此一致，从而能够提供视觉识别改善的特别本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种显示设备组装体，包括：显示设备；以及速度测量装置，测量所述显示设备的移动速度，其中，所述显示设备包括安装在观看者头部的眼镜型框架及安装在所述框架中的用于左右眼的两个图像显示装置，每个所述图像显示装置包括：图像形成装置；光学系统，将从所述图像形成装置中输出的光形成为平行光；以及光学装置，从所述光学系统输出的光入射至所述光学装置，并且光在所述光学装置中被引导，从而输出，并且基于由所述速度测量装置测量的所述显示设备的所述移动速度来改变会聚角。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：武川洋，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：JP