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頭部佩戴型顯示裝置以及頭部佩戴型顯示裝置的控制方法與流程

文檔序號:11170599閱讀(du):357來源:國知局
頭部佩戴型顯示裝置以及頭部佩戴型顯示裝置的控制方法與流程
本發明涉及使用者能夠視覺確認外景的光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置以及頭部佩戴型顯示裝置的控制方法。

背景技術:
作為佩戴在頭部的顯示裝置的頭部佩戴型顯示裝置(頭戴式顯示器(HeadMountedDisplay))之一,已知有使用者在佩戴時即能視覺確認圖像又能視覺確認外景的光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置。光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置生成表示內容映像等圖像的圖像光,通過利用投影光學系統、導光板將生成的圖像光導入使用者的眼睛,使使用者視覺確認虛像。此外,在本說明書中,為了方便起見,將使用者利用頭部佩戴型顯示裝置視覺確認的虛像稱作“顯示圖像”。在光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置中,在顯示圖像較大的情況下,有時由于顯示圖像的影響,使用者很難視覺確認外景。因此,已知有在光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置中,在顯示包含背景、文字以及圖形的圖像的情況下,通過變更背景部分的顏色,不破壞外景的可視性且使使用者容易地視覺確認文字以及圖形的技術(例如,參照專利文獻1)。專利文獻1:日本特開2009-92810號公報但是,在上述現有的光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置中,存在使用者對于文字以及圖形的部分不能視覺確認外景的情況。

技術實現要素:
本發明是為了解決上述的課題而完成的,目的在于提供一種在光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置中,提高圖像顯示時的外景的可視性的技術。為了解決上述課題的至少一部分,本發明能夠作為以下的方式或者應用例實現。應用例1一種頭部佩戴型的顯示裝置,其是光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置,具備:獲取部,其獲取圖像數據;圖像顯示部,其基于上述圖像數據生成圖像光,為了使使用者視覺確認作為虛像的上述圖像光,輸出上述圖像光;控制部,在規定的條件下,該控制部以將上述圖像光中的與上述虛像的一部分區域對應的上述圖像光的輸出等級降低到使用者不能視覺確認上述虛像的等級的方式進行控制。在該光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置中,獲取部獲取原圖像數據,圖像顯示部基于原圖像數據生成圖像光,為了使頭部佩戴型顯示裝置的使用者將圖像光作為虛像進行視覺確認而輸出圖像光。在規定的條件下,控制部以將圖像光中的一部分圖像光的輸出等級降低到使用者不能視覺確認虛像的等級的方式進行控制。因此,在該頭部佩戴型顯示裝置中,即使在形成于圖像顯示部的顯示圖像和外景重疊的情況下,使用者也能夠視覺確認顯示圖像,并且提高外景的可視性。應用例2該頭部佩戴型顯示裝置是應用例1所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述圖像顯示部包含由多個像素構成并輸出上述圖像光的圖像形成面板,上述控制部,將上述多個像素的一部分像素設為將上述圖像光的輸出等級降低到使用者不能夠視覺確認上述虛像的等級的非顯示像素來作為上述控制。在該頭部佩戴型顯示裝置中,圖像顯示部包含由多個像素構成并輸出圖像光的圖像形成面板。控制部作為控制將多個像素的一部分設為將圖像光的輸出等級降低到使用者不能夠視覺確認虛像的等級的非顯示像素。因此,在該頭部佩戴型顯示裝置中,能夠通過簡便的方法提高顯示圖像的透過率。應用例3該頭部佩戴型顯示裝置是應用例2所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述像素在上述圖像形成面板中被形成為網格狀,在上述控制中,上述圖像形成面板中的由N(N是1以上的整數)個上述非顯示像素構成的多個非顯示像素組、和由按照使上述圖像光的輸出等級為使用者能夠視覺確認上述虛像的等級的方式進行輸出的N個顯示像素構成的多個顯示像素組被交替地配置在上述圖像形成面板上。在該頭部佩戴型顯示裝置中,在圖像形成面板上像素被形成為網格狀,圖像形成面板中的由N個非顯示像素構成的多個非顯示像素組、和由按照使圖像光的輸出等級為使用者能夠視覺確認虛像的等級的方式進行輸出的N個顯示像素構成的多個顯示像素組被交替地配置在圖像形成面板上。因此,在該頭部佩戴型顯示裝置中,能夠使使用者視覺確認感覺協調的顯示圖像,并且提高外景的可視性。應用例4該頭部佩戴型顯示裝置是應用例2所述的頭部佩戴型顯示裝置,在上述控制中,上述圖像形成面板中的上述非顯示像素的個數相對于所有像素的個數的比例根據上述圖像形成面板的位置而不同。在該頭部佩戴型顯示裝置中,圖像形成面板中的非顯示像素的個數相對于能夠輸出圖像光的所有像素的個數的比例根據圖像形成面板的位置而不同,所以能夠提高顯示圖像以及透過的外景的可視性。應用例5該頭部佩戴型顯示裝置是應用例4所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述圖像形成面板的中央部的上述比例比上述圖像形成面板的周邊部的上述比例低。在該頭部佩戴型顯示裝置中,非顯示像素的個數相對于圖像形成面板的中央部的能夠輸出圖像光的所有像素的個數的比例比圖像形成面板的周邊部的該比例低,所以能夠提高顯示圖像以及透過的外景的可視性。應用例6該頭部佩戴型顯示裝置是應用例2至應用例5中任意一項所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述控制包含使按照使上述圖像光的輸出等級為使用者能夠視覺確認上述虛像的等級的方式進行輸出的顯示像素的亮度減少的控制。在該頭部佩戴型顯示裝置中,控制部除了從圖像形成面板中的一部分像素降低圖像光的輸出之外,還減少按照使用者能夠視覺確認虛像的等級輸出的顯示像素的亮度,所以能夠進一步提高外景的可視性。應用例7該頭部佩戴型顯示裝置是應用例1至應用例6中任意一項所述的頭部佩戴型顯示裝置,還具備操作部,其受理來自使用者的操作,上述規定的條件是上述操作部受理了進行上述控制的操作的情況。在該頭部佩戴型顯示裝置中,具備操作部,其受理來自使用者的操作。控制部在操作部受理了使用者的操作的情況下進行控制,所以能夠根據使用者的意思調整顯示圖像的透過率,能夠提高便利性。應用例8該頭部佩戴型顯示裝置是應用例7所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述控制部在上述操作部受理了使上述圖像顯示部基于上述圖像數據生成上述圖像光的操作的情況下,自動地進行上述控制。在該頭部佩戴型顯示裝置中,控制部在操作部受理了使圖像顯示部基于原圖像數據生成圖像光的操作的情況下,以降低圖像光中的一部分圖像光的輸出的方式自動地控制圖像顯示部,所以使用者無需特別進行操作就能夠提高顯示圖像的透過率,提高外景的可視性。應用例9該頭部佩戴型顯示裝置是應用例1至應用例8中任意一項所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述規定的條件是上述圖像數據為靜態圖像的圖像數據。在該頭部佩戴型顯示裝置中,在原圖像數據是靜態圖像的圖像數據的情況下,控制部以降低輸出的圖像光中的一部分圖像光的輸出的方式控制圖像顯示部,所以能夠使使用者視覺確認與原圖像數據對應的適當的顯示圖像,并且提高外景的可視性。應用例10該頭部佩戴型顯示裝置是應用例7至應用例9中任意一項所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述圖像顯示部被佩戴在使用者的頭部,上述操作部與上述圖像顯示部分離,上述頭部佩戴型顯示裝置還具備檢測上述頭部佩戴型顯示裝置的位置的狀態的檢測部,上述規定的條件是檢測出的上述狀態為規定的狀態的情況。在該頭部佩戴型顯示裝置中,圖像顯示部被佩戴在使用者的頭部,操作部與圖像顯示部分離。頭部佩戴型顯示裝置還具備檢測頭部佩戴型顯示裝置的位置的狀態的檢測部。控制部基于檢測部檢測出的頭部佩戴型顯示裝置的位置的狀態進行降低一部分圖像光的輸出的控制。因此,在該頭部佩戴型顯示裝置中,使用者無需特別地進行操作就能夠向使用者提供與目的對應的顯示圖像的透過率。應用例11該頭部佩戴型顯示裝置是應用例10所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述狀態是上述頭部佩戴型顯示裝置的加速度,上述規定的狀態是上述加速度是規定值以上的狀態。在該頭部佩戴型顯示裝置中,在檢測部檢測出頭部佩戴型顯示裝置以規定的加速度以上進行動作的情況下,控制部進行降低一部分圖像光的輸出的控制,所以能夠使使用者視覺確認感覺協調的顯示圖像。應用例12該頭部佩戴型顯示裝置是應用例11所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述控制部在檢測出上述規定值以上的加速度后,若從檢測不到上述規定值以上的加速度的時刻經過規定的時間,則在上述圖像顯示部中按照使用者能夠視覺確認上述虛像的等級輸出與降低到使用者不能夠視覺確認上述虛像的等級的一部分區域對應的上述圖像光。在該頭部佩戴型顯示裝置中,控制部在檢測出規定值以上的加速度后,若從檢測不到規定值以上的加速度的時刻經過規定的時間,則再次按照使用者能夠視覺確認的等級輸出在圖像顯示部中的一部分區域降低輸出的圖像光,所以能夠提供反映了使用者的意思的適當的顯示圖像的透過率,能夠容易視覺確認顯示圖像。應用例13該頭部佩戴型顯示裝置是應用例10所述的頭部佩戴型顯示裝置,上述檢測部包含配置在上述操作部的信號發送部;接收從上述信號發送部發送的信號并配置在上述圖像顯示部的信號接收部,上述狀態是從上述信號發送部和上述信號接收部得到上述操作部和上述圖像顯示部的位置關系的狀態,上述規定的狀態是上述操作部的位置與上述虛像重疊的狀態。在該頭部佩戴型顯示裝置中,檢測部包含:信號發送部,其被配置在操作部;信號接收部,其接收從信號發送部發送的信號并配置在圖像顯示部。控制部在從信號發送部和信號接收部得到的操作部和圖像顯示部的位置關系的狀態中,操作部的位置和生成的虛像重疊的情況下,在圖像顯示部中的一部分區域,進行將圖像光的輸出等級降低到使用者不能夠視覺確認虛像的等級的控制。因此,在該頭部佩戴型顯示裝置中,能夠根據使用者的動作自動地提高圖像顯示部中的顯示圖像的透過率,所以提高使用者的便利性。此外,能夠以各種方式實現本發明,例如能夠以用于實現光學透射型的顯示裝置以及顯示裝置的控制方法、光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置以及頭部佩戴型顯示裝置的控制方法、信息處理系統、頭部佩戴型顯示系統、它們的方法、裝置或者系統的功能的計算機程序,記錄了該計算機程序的記錄介質,包含該計算機程序且在載波內具體化的數據信號等方式實現。附圖說明圖1是表示本發明的實施例中的頭部佩戴型顯示裝置100的外觀構成的說明圖。圖2是功能性表示本實施例中的頭部佩戴型顯示裝置100的構成的說明圖。圖3是表示本實施例中的頭部佩戴型顯示裝置100的控制處理的流程的流程圖。圖4是表示本實施例中的頭部佩戴型顯示裝置100的使用者視覺確認的視野VR的一個例子的說明圖。圖5是表示用于提高顯示圖像VI的透過率的圖像修正的方法的說明圖。圖6是表示在圖像修正后,使用者視覺確認的視野VR′的一個例子的說明圖。圖7是表示在圖像修正后,使用者視覺確認的視野VR′的一個例子的說明圖。圖8是表示第2實施例中的頭部佩戴型顯示裝置100的控制處理的流程的流程圖。具體實施方式接下來,基于實施例,按照以下的順序對本發明的實施方式進行說明。A.第1實施例:A-1.裝置構成:A-2.控制處理:B.第2實施例:C.變形例:A.第1實施例:A-1.裝置構成:圖1是表示本發明的實施例中的頭部佩戴型顯示裝置100的外觀構成的說明圖。頭部佩戴型顯示裝置100是佩戴在頭部的顯示裝置,也被稱為頭戴式顯示器(HeadMountedDisplay,HMD)。本實施例的頭部佩戴型顯示裝置100是使用者在視覺確認虛像的同時,也能夠直接視覺確認外景的光學透射型的頭部佩戴型顯示裝置。頭部佩戴型顯示裝置100具備:圖像顯示部20,其在佩戴在使用者的頭部的狀態下使使用者視覺確認虛像;控制部(控制器)10,其控制圖像顯示部20。圖像顯示部20是佩戴在使用者的頭部的佩戴體,在本實施例中形成為眼鏡形狀。圖像顯示部20包含右保持部21、右顯示驅動部22、左保持部23、左顯示驅動部24、右光學影像顯示部26、左光學影像顯示部28、和檢測部62。右光學影像顯示部26以及左光學影像顯示部28被配置在與佩戴頭部佩戴型顯示裝置100時的使用者的右眼以及左眼之前對應的位置。右光學影像顯示部26的一端和左光學影像顯示部28的一端分別在與佩戴頭部佩戴型顯示裝置100時的使用者的眉間對應的位置連接。右保持部21從右光學影像表示部26的另一端即端部ER延伸。同樣,左保持部23從左光學影像顯示部28的另一端即端部EL延伸。圖像顯示部20還具有右耳用的右耳機32以及左耳用的左耳機34。在使用者佩戴了圖像顯示部20時,右耳機32以及左耳機34分別被佩戴在右耳以及左耳上。右保持部21是從右光學影像顯示部26的端部ER到與佩戴頭部佩戴型顯示裝置100時的使用者的側頭部對應的位置,與右光學影像顯示部26幾乎成直角地延伸設置的部件。同樣,左保持部23是從左光學影像顯示部28的端部EL到與佩戴頭部佩戴型顯示裝置100時的使用者的側頭部對應的位置,與左光學影像顯示部28幾乎成直角地延伸設置的部件。右保持部21和左保持部23像眼鏡的眼鏡腿(掛耳部分)那樣,將頭部佩戴型顯示裝置100保持在使用者的頭部。右顯示驅動部22被配置在右保持部21的內側(換句話說,是與佩戴頭部佩戴型顯示裝置100時的使用者的頭部對置的一側),且被配置在右光學影像顯示部26的端部ER側。另外,左顯示驅動部24被配置在左保持部23的內側,且被配置在左光學影像顯示部28的端部EL側。此外,以下,對右顯示驅動部22以及左顯示驅動部24進行統稱,僅稱為“顯示驅動部”,對右光學影像顯示部26以及左光學影像表示部28進行統稱,僅稱為“光學圖像顯示部”。顯示驅動部22、24包含未圖示的LCD(LiquidCrystalDisplay:液晶顯示器)、投影光學系統等。后述詳細內容。作為光學部件的光學圖像顯示部26、28包含未圖示的導光板、調光板。導光板由透光性的樹脂材料等形成,使從顯示驅動部22、24獲取的圖像光朝向使用者的眼睛輸出。調光板是薄板狀的光學元件,被配置成覆蓋頭部佩戴型顯示裝置100的表面側(與使用者的眼睛側相反的一側)。調光板保護導光板,抑制導光板的損傷、附著污垢等,并且能夠通過調整調光板的透光率,來調整進入使用者的眼睛的外光量,并能夠調整虛像的視覺確認的難易。此外,可以省略調光板。檢測部62被配置在右顯示驅動部22的框體內部。檢測部62是檢測圖像顯示部20的加速度的加速度傳感器。本實施例中的檢測部62是電壓輸出方式的3軸加速度傳感器,檢測圖像顯示部20的3軸(X軸、Y軸、Z軸)的加速度。檢測部62能夠進行重力加速度、圖像顯示部20的傾斜的檢測。圖像顯示部20還具有用于使圖像顯示部20與控制部10連接的連接部40。連接部40包含與控制部10連接的主體軟線48、主體軟線48分支為2根的右軟線42、左軟線44、和設置于分支點的連結部件46。將右軟線42從右保持部21的延伸方向的前端部AP插入到右保持部21的框體內,與右顯示驅動部22連接。同樣,將左軟線44從左保持部23的延伸方向的前端部AP插入到左保持部23的框體內,與左顯示驅動部24連接。圖像顯示部20和控制部10經由連接部40進行各種信號的傳輸。分別在主體軟線48的與連結部件46相反的一...
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