JP2010117542A - Beam scanning-type display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)等の表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device such as an HMD (head mounted display).
従来、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)等の表示装置において、レーザ光を2次元走査して、眼の網膜に直描する方式(以下、レーザ走査方式、と記す)がある。(例えば、特許文献1参照)。レーザ走査方式の表示装置は、網膜走査ディスプレイ、網膜照射ディスプレイ、網膜直描ディスプレイ、レーザ走査ディスプレイ、直視型表示装置、RSD(Retinal Scanning Display:網膜走査ディスプレイ)、VRD(Virtual Retinal Display:仮想網膜ディスプレイ)、などとも呼ばれている。 Conventionally, in a display device such as an HMD (head-mounted display), there is a method (hereinafter referred to as a laser scanning method) in which laser light is two-dimensionally scanned and directly drawn on the retina of the eye. (For example, refer to Patent Document 1). Laser scanning display devices include a retinal scanning display, a retinal irradiation display, a direct retina display, a laser scanning display, a direct-view display device, an RSD (Retina Scanning Display), and a VRD (Virtual Retina Display). ), Etc.
図1に眼鏡型のHMD構造の例を示す(例えば、特許文献1)。図1では眼鏡フレームにレーザ光を発光するレーザ源101、110、およびレーザ光の波面を制御する波面変更手段102、109、レーザ光を二次元方向に走査する走査手段103、108を搭載している。レーザ光は、走査手段によって眼鏡レンズに向かって投影され、眼鏡レンズの表面に備えられた偏向手段104、107によって、反射され、ユーザの眼に入射し、網膜上に画像を形成する。ここで偏向手段104、107にはハーフミラーやホログラム光学素子(HOE:Hologram Optical Element)などが用いられ、ユーザは外の景色と、レーザによって描かれる画像の両方を同時に視聴することが可能になる。また走査手段103、108には、一枚の単板ミラーを一軸、もしくは二軸方向に振動させることでレーザ光を二次元方向に走査するミラーデバイスなどが用いられる。
しかしながらレーザ走査方式の表示装置においては、走査手段から偏向手段に対して斜めにビームを投射すると解像度が悪化するという問題が生じる。 However, in a laser scanning type display device, when a beam is projected obliquely from the scanning unit to the deflecting unit, there arises a problem that the resolution deteriorates.
図1に示されるような偏向手段104、107は、ホログラム光学素子やプリズムなどの光学部品で構成されるため、偏向手段に入射したビームは、偏向手段から出射されるときに収差の影響を受ける。レーザ走査方式の表示装置において高い解像度を実現するためには、偏向手段がビームに与える収差の影響を低く抑え、網膜上でのビームスポット径を小さくする必要がある。しかしながら、走査手段からのビームが偏向手段に入射する入射角が大きい場合、ビームが偏向手段から受ける収差(特に非点収差)が大きくなり、網膜上のビームスポット径を小さくすることが困難になる。特に図1の眼鏡型HMDのように走査手段が偏向手段に対して斜め方向からビームを投射する場合、偏向手段上のビームの入射位置と走査手段の水平方向距離が近いほど非点収差の影響が大きくなり、解像度が悪化する。そのため、図1に示されるような眼鏡型HMDでは、走査手段と偏向手段の水平方向の距離が遠い画素(視野中心や鼻側寄りの視野の画素)は解像度が高いが、走査手段と偏向手段の距離が近い場素(耳側寄りの視野の画素)では解像度が低い、といった事態が生じる。この例を図3、図4を用いて説明する。 Since the deflecting means 104 and 107 as shown in FIG. 1 are composed of optical components such as a hologram optical element and a prism, the beam incident on the deflecting means is affected by aberration when emitted from the deflecting means. . In order to realize a high resolution in a laser scanning type display device, it is necessary to suppress the influence of the aberration given to the beam by the deflecting means and to reduce the beam spot diameter on the retina. However, when the incident angle at which the beam from the scanning unit is incident on the deflecting unit is large, the aberration (particularly astigmatism) that the beam receives from the deflecting unit increases, and it becomes difficult to reduce the beam spot diameter on the retina. . In particular, when the scanning unit projects a beam from an oblique direction with respect to the deflecting unit as in the eyeglass-type HMD in FIG. Increases and the resolution deteriorates. For this reason, in the eyeglass-type HMD as shown in FIG. 1, pixels with a long distance in the horizontal direction between the scanning means and the deflecting means (pixels in the visual field center or near the nose) have high resolution, but the scanning means and the deflecting means. In the case of a field element with a short distance (pixels in the visual field closer to the ear side), the resolution is low. This example will be described with reference to FIGS.
図4は図1の眼鏡型HMDを側面から見た場合の、走査手段103と偏向手段104の関係図である。図4において、走査手段103と偏向手段104の間の水平方向の距離をDとする。この距離Dは走査手段103によって走査されたビームが、偏向手段104上に入射するまでの水平方向の距離であり、走査手段103の走査状況によって変動する。この点について、図3を用いて説明する。図3は走査手段103が水平方向にビームを走査する際の図であり、偏向手段104上のビームの入射位置は、走査手段103の動作に従って、最近点301(耳側)から、最遠点303(鼻側)のまでの範囲で変化する。図4の水平方向距離Dは、ビームが最近点301に入射する際に最も小さくなり、ビームが最遠点303に入射する際に最も大きくなる。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the scanning means 103 and the deflecting means 104 when the eyeglass-type HMD of FIG. 1 is viewed from the side. In FIG. 4, the horizontal distance between the
走査手段からのビームが偏向手段に入射する際の垂直方向の入射角αは、図4から明らかなように水平方向距離Dが小さくなるほど大きくなる。そのため、垂直方向入射角αはビームが偏向手段の最近点301側(耳側)に入射するときの方が、最遠点303側(鼻側)に入射するときよりも大きくなる。走査ビームが偏向手段に入射する際の垂直方向入射角αが大きくなると、偏向手段に入射した際に、偏向手段上でビームの断面形状は斜めに引き伸ばされる。そのため、ビームの非点収差が大きくなり、ビーム走査型表示装置の解像度が悪化する原因となる。
The incident angle α in the vertical direction when the beam from the scanning unit enters the deflecting unit increases as the horizontal distance D decreases, as is apparent from FIG. Therefore, the vertical incidence angle α is larger when the beam is incident on the
このように、走査手段が偏向手段に対して斜めからビームを入射するビーム走査型表示装置においては、偏向手段上でのビームの入射位置と走査手段の水平方向の距離が近いほど収差の影響が大きくなり解像度が悪化するという課題が生じる。特許文献1ではこのような問題に対する考慮がなされていない。 As described above, in the beam scanning display device in which the scanning unit makes the beam incident on the deflecting unit obliquely, the influence of the aberration is increased as the beam incident position on the deflecting unit is closer to the horizontal direction of the scanning unit. There arises a problem that the resolution increases as the size increases. Patent Document 1 does not consider such a problem.
本発明は前記課題を解決するものでビーム走査型表示装置において、走査手段の動作状況によらず、偏向手段上のビーム入射位置と走査手段の水平方向の距離が一定値以上になるように、偏向手段全体を傾けることで、収差の影響を抑え、画像の解像度の悪化を防ぐことを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems. In the beam scanning display device, the beam incident position on the deflecting means and the horizontal distance between the scanning means are not less than a certain value regardless of the operation state of the scanning means. The purpose is to suppress the influence of aberration and prevent the resolution of the image from deteriorating by tilting the entire deflection means.
前記従来の課題を解決するために、本発明のビーム走査型表示装置は、ビームを出力する光源と、前記光源からのビームの波面形状を変化させる波面形状変更手段と、前記波面形状変更手段からのビームを走査する走査手段と、前記走査手段で走査されたビームをユーザの眼に向かう方向へ変更する偏向手段と、前記偏向手段を保持する保持手段と、ユーザが正面を見る際の視線に垂直な面である基準面に対する前記偏向手段の傾きを変更する可動部とを備えることを特徴とする。 In order to solve the conventional problems, a beam scanning display device according to the present invention includes a light source that outputs a beam, a wavefront shape changing unit that changes a wavefront shape of the beam from the light source, and the wavefront shape changing unit. Scanning means for scanning the beam, deflection means for changing the beam scanned by the scanning means in a direction toward the user's eye, holding means for holding the deflection means, and a line of sight when the user looks at the front And a movable part that changes the inclination of the deflecting unit with respect to a reference surface that is a vertical surface.
本構成によって、偏向手段による収差を低減し、ユーザに良好な画像を表示することが可能になる。 With this configuration, it is possible to reduce aberration caused by the deflection unit and display a good image to the user.
また本発明の可動部は基準面との角度変位の水平成分が、垂直成分より大きくなる向きに前記偏向手段の傾きを変更することを特徴とする。 The movable part of the present invention is characterized in that the inclination of the deflecting means is changed so that the horizontal component of the angular displacement with respect to the reference plane is larger than the vertical component.
本構成によって、走査手段との水平方向の距離が小さい走査領域を走査手段から遠ざけることが可能になり、収差を低減し、ユーザに良好な画像を表示することが可能になる。 With this configuration, it is possible to move a scanning region having a small horizontal distance from the scanning unit away from the scanning unit, thereby reducing aberrations and displaying a good image to the user.
また本発明の偏向手段は偏向したビームの集光点を少なくとも二つ以上保持することを特徴とする。 The deflecting means of the present invention is characterized by holding at least two condensing points of the deflected beam.
本構成によって、偏向手段が傾いた場合でもユーザの瞳孔に走査ビームを届けることが可能になる。 With this configuration, the scanning beam can be delivered to the user's pupil even when the deflecting means is tilted.
また本発明のビーム走査型表示装置は前記偏向手段の保持する集光点に対して、ある集光点がユーザの瞳孔に位置する際と、他の集光点がユーザの瞳孔に位置する際とで前記偏向手段の前記基準面に対する傾きが異なることを特徴とする。 In the beam scanning display device of the present invention, when a certain condensing point is located in the user's pupil and another condensing point is located in the user's pupil with respect to the condensing point held by the deflecting means. And the inclination of the deflecting means with respect to the reference plane is different.
本構成によって、偏向手段の状況によらずにユーザに映像を提示することが可能になる。 With this configuration, it is possible to present an image to the user regardless of the state of the deflection unit.
また本発明のビーム走査型表示装置は、前記基準面に対する前記偏向手段の傾きが大きいほど、画像の表示範囲を大きくすることを特徴とする。 The beam scanning display device of the present invention is characterized in that the larger the inclination of the deflecting unit with respect to the reference plane, the larger the image display range.
本構成によって収差が大きい部分の画素を用いないようにすることができ、ユーザに低画質の映像を提示することを避けることができる。 With this configuration, it is possible to avoid using a pixel having a large aberration, and to avoid presenting a low-quality image to the user.
また本発明のビーム走査型表示装置は、画像の表示範囲を変更する際に、前記走査手段が走査範囲を変更することを特徴とする。 In the beam scanning display device of the present invention, the scanning unit changes the scanning range when the display range of the image is changed.
本構成によって走査手段の制御によって画像の表示範囲を適切に変更することが可能になる。 With this configuration, it is possible to appropriately change the image display range by controlling the scanning unit.
また本発明のビーム走査型表示装置は、前記基準面に対して前記偏向手段の傾きが小さい場合には、ユーザが正面を見る際の視線が前記偏向手段に交わる点と前記走査手段との水平方向の距離よりも、表示する画像の中心と前記走査手段との水平方向の距離が大きくなるように画像の表示位置を設定することを特徴とする。 In the beam scanning display device of the present invention, when the tilt of the deflecting unit is small with respect to the reference plane, the point of sight when the user looks at the front intersects the deflecting unit and the horizontal of the scanning unit. The display position of the image is set such that the distance in the horizontal direction between the center of the image to be displayed and the scanning unit is larger than the distance in the direction.
本構成によって収差が大きい部分の画素を用いないようにすることができ、ユーザに低画質の映像を提示することを避けることができる。 With this configuration, it is possible to avoid using a pixel having a large aberration, and to avoid presenting a low-quality image to the user.
また本発明のビーム走査型表示装置は、ユーザの体の位置、加速度、傾き具合、心拍数、呼吸数の少なくとも一つを動作数値として検出する動作検出手段を備え、前記動作検出手段の検出結果に応じて、前記可動部は、前記基準面に対する前記偏向手段の傾きを変更することを特徴とする。 The beam scanning display device according to the present invention further includes motion detection means for detecting at least one of a user's body position, acceleration, inclination, heart rate, and respiratory rate as a motion numerical value, and the detection result of the motion detection means. Accordingly, the movable portion changes an inclination of the deflecting unit with respect to the reference plane.
本構成によってユーザの動きにあわせて表示装置の形状を適切に変更することが可能になる。 With this configuration, it is possible to appropriately change the shape of the display device in accordance with the movement of the user.
また本発明のビーム走査型表示装置は、前記動作数値の数値もしくは前記動作数値の単位時間当たりの変化量の少なくとも一方が一定値を超えた場合には、前記可動部は、前記基準面に対する前記偏向手段の傾きを小さくすることを特徴とする。 In the beam scanning display device of the present invention, when at least one of the numerical value of the operation value or the change amount of the operation value per unit time exceeds a certain value, the movable part is It is characterized in that the inclination of the deflecting means is reduced.
本構成によって、外界に注意を向ける必要のある場合に、眼鏡レンズが傾いているなどの事態を防止し、ユーザが外界を認識することを妨げない処置を行うことが可能になる。 With this configuration, when it is necessary to pay attention to the outside world, it is possible to prevent a situation such as an eyeglass lens from being tilted and to perform a process that does not prevent the user from recognizing the outside world.
本構成によって、ユーザの瞳孔位置が動いた場合にも、走査ビームを瞳孔に届け、映像を表示することが可能になる。 With this configuration, even when the pupil position of the user moves, the scanning beam can be delivered to the pupil and an image can be displayed.
また本発明のビーム走査型表示装置は、前記保持手段と前記偏向手段の間に遮蔽部を設け、前記保持手段に対して前記偏向手段が傾きを有する状態においても、前記保持手段と前記偏向手段の間に隙間が生じることを防止することを特徴とする。 In the beam scanning display device of the present invention, a shielding portion is provided between the holding unit and the deflecting unit, and the holding unit and the deflecting unit are provided even when the deflecting unit is inclined with respect to the holding unit. It is characterized by preventing a gap from being generated between the two.
本構成によって、外部からの光やゴミなどが表示装置の内部に入り、ユーザに不快感を与えることを防止することが可能になる。 With this configuration, it is possible to prevent external light, dust, or the like from entering the display device and causing discomfort to the user.
偏向手段上のビーム入射位置と走査手段の水平方向の距離が一定値以上になるように、偏向手段全体を傾けることで、収差の影響を抑え、画像の解像度の悪化を防ぐことができる。 By tilting the entire deflecting unit so that the distance in the horizontal direction between the beam incident position on the deflecting unit and the scanning unit becomes a certain value or more, the influence of aberration can be suppressed and deterioration of the resolution of the image can be prevented.
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1に、本発明の実施の形態1における、メガネ形のHMD(ヘッドマウントディスプレイ)の構成図(平面図と側面図)を示す。図2は、図1の一部の詳細図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 shows a configuration diagram (a plan view and a side view) of a glasses-type HMD (head-mounted display) in Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a detailed view of a part of FIG.
図1、図2の構成図において、各構成要素とその関係を記す。 In the configuration diagrams of FIGS. 1 and 2, each component and its relationship are described.
光源101、110は、ビームを出力する。出力するビームは、図2に示すように、赤色レーザ光源211と青色レーザ光源212と緑色レーザ光源213から出力される各レーザ光を合波したレーザ光とし、各色レーザ光源からの出力を適切に変調することで、任意の色のレーザ光を出力できる。さらに、後述する波面形状変更手段や走査手段と連動させて変調することで、ユーザの眼の網膜上に映像を表示できる。
The
なお、図2では211は赤色の半導体レーザ光源、212は青色の半導体レーザ光源とし、213は赤外線の半導体レーザ光源と、赤外線を緑色に変換するSHG(Second−Harmonic Generation:第2次高調波発生)素子の組合せとして図示してあるが、213が緑色の半導体レーザ光源でもよいし、各光源が固体レーザ、液体レーザ、ガスレーザ、発光ダイオードでもよい。 In FIG. 2, 211 is a red semiconductor laser light source, 212 is a blue semiconductor laser light source, 213 is an infrared semiconductor laser light source, and SHG (Second Harmonic Generation: Second Harmonic Generation) that converts infrared light into green. ) Although shown as a combination of elements, 213 may be a green semiconductor laser light source, or each light source may be a solid laser, liquid laser, gas laser, or light emitting diode.
なお、図2では各レーザ光源でレーザ光の変調を行っているが、レーザ光源から出力された光を変調する手段を、レーザ光源と組み合わせて用いることで、レーザ光を変調してもよい。 In FIG. 2, the laser light is modulated by each laser light source, but the means for modulating the light output from the laser light source may be used in combination with the laser light source to modulate the laser light.
なお、光源101、110は、図2の214の光検出手段を含んでもよい。光検出手段は、ユーザの眼の角膜からの反射光の強度を検出することで、ユーザの視線方向を検出できる。偏向手段により眼の方向へ偏向されたビームの多くは、角膜表面に対して斜めから入射するが、眼球に対して正面からのビームは、角膜表面に対して垂直に入射するために、ビームの反射率が比較的高くなるため、反射光の強度検出によって視線方向を検出できる。
The
波面形状変更手段102、109は、前記光源101、110からのビームの波面形状をそれぞれ変化させて、後述の偏向手段104、107で偏向されたビームのスポットサイズを所定の範囲内となるようにする。
The wavefront shape changing means 102 and 109 change the wavefront shapes of the beams from the
ビームの「スポットサイズ」とは、ユーザの眼の網膜でのスポットサイズとして、以後説明するが、瞳孔でのスポットサイズ、角膜でのスポットサイズ、偏向手段でのスポットサイズでもよい。網膜でのスポットサイズは、表示する画素サイズと同一である。 The “spot size” of the beam will be described below as a spot size on the retina of the user's eye, but may be a spot size on the pupil, a spot size on the cornea, or a spot size on the deflecting means. The spot size on the retina is the same as the pixel size to be displayed.
「波面形状」とはビーム波面の3次元形状であり、平面、球面、非球面の形状を含む。 The “wavefront shape” is a three-dimensional shape of a beam wavefront, and includes flat, spherical, and aspherical shapes.
図2では201の集光点距離水平成分変更手段と、202の集光点距離垂直成分変更手段とを光路に直列に配置しており、これによって、波面形状の水平方向の曲率と垂直方向の曲率とを独立して変更できる。201は水平方向のシリンドリカルレンズであり、202は垂直方向のシリンドリカルレンズであり、それぞれ単振動駆動することによって、水平方向および垂直方向の曲率を変更し、走査ビームの水平方向および垂直方向のビームウェスト位置を変更する。
In FIG. 2, a condensing point distance horizontal
なお、図2の波面形状変更手段では、シリンドリカルレンズを用いて波面形状を変更するが、他の手段として、シリンドリカルレンズとミラーを組み合わせて、ミラーの方を単振動駆動することで走査ビームのビームウェスト位置を変更する方法を用いても良い(図9)。この場合、ミラーをMEMS(Micro−Electro−Mechanical−System)ミラーとして構成することで、より高速な駆動を行うことが可能になる。 The wavefront shape changing means in FIG. 2 uses a cylindrical lens to change the wavefront shape. However, as another means, a combination of a cylindrical lens and a mirror is used, and the mirror is driven by a single vibration to thereby generate a beam of the scanning beam. A method of changing the waist position may be used (FIG. 9). In this case, by configuring the mirror as a MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System) mirror, it is possible to drive at higher speed.
またシリンドリカルレンズの代わりに、回折光学素子を用いても良い。この場合、光学素子が薄く軽量になるため、より高速な駆動を行うことが可能になる。 A diffractive optical element may be used instead of the cylindrical lens. In this case, since the optical element is thin and light, it is possible to drive at higher speed.
また液晶レンズや、液体レンズ等の可変形状レンズや、EO素子(電気−光変換素子)などを用いて走査ビームのビームウェスト位置を変更する方法を用いてもよい。この場合、レンズやミラーの位置を直接移動させる必要がなくなるため、高速な制御が可能になり、かつ表示装置が余分な振動を発生しなくなる効果がある。 Further, a method of changing the beam waist position of the scanning beam by using a liquid crystal lens, a deformable lens such as a liquid lens, an EO element (electro-optical conversion element), or the like may be used. In this case, it is not necessary to directly move the position of the lens or mirror, so that high-speed control is possible and the display device does not generate extra vibration.
走査手段103、108は、それぞれ前記波面形状変更手段102、109からのビームを2次元走査する。走査手段は角度を2次元的に変更できる単板小型ミラーで、MEMS(Micro−Electro−Mechanical−System)マイクロミラーである。 Scanning means 103 and 108 two-dimensionally scan the beams from the wavefront shape changing means 102 and 109, respectively. The scanning means is a single-plate small mirror that can change the angle two-dimensionally, and is a MEMS (Micro-Electro-Mechanical-System) micromirror.
なお、走査手段は水平走査用と垂直走査用のように2種以上の走査手段の組合せで実現してもよい。 The scanning unit may be realized by a combination of two or more types of scanning units, such as for horizontal scanning and vertical scanning.
なお、走査手段はミラーを物理的に傾ける方法に限定されず、レンズを移動したり、回折素子を回転する方法や、液晶レンズや可変形状レンズや、AO素子(音響光学素子)やEO素子(電気−光変換素子)などの偏向素子を用いる方法でもよい。 The scanning means is not limited to a method of physically tilting the mirror, but a method of moving a lens or rotating a diffraction element, a liquid crystal lens, a deformable lens, an AO element (acoustooptic element), an EO element ( A method using a deflection element such as an electro-optical conversion element) may also be used.
偏向手段104、107は、前記走査手段103、108で走査されたビームの向きをそれぞれユーザの眼に向かう方向へ変更する。104、107の偏向手段では、メガネのレンズの内側(眼の側)に、例えばフォトポリマー層が形成され、フォトポリマー層にはリップマン体積ホログラムが形成されて、走査手段からのビームがユーザの眼の瞳孔に回折・集光されるように製作されている。フォトポリマー層には赤色、緑色、青色、それぞれの光源からの光を反射する3つのホログラムを多重に形成してもよいし、それぞれの色の光に対応した3層のホログラムを積層してもよい。また、ホログラムの波長選択性を用いることで、光源波長の光のみが回折し、外界からの光のほとんどを占める光源波長以外の波長の光は回折の影響を受けないように製作することで、透過型のディスプレイとできる。
The deflecting
なお、偏向手段はホログラムなどの回折素子による偏向に限定されず、凹面鏡などのミラーや、凸レンズなどのレンズでもよい。この場合、偏向手段にホログラムを用いる場合より、偏向手段の製造が簡単になる。 The deflection means is not limited to deflection by a diffraction element such as a hologram, and may be a mirror such as a concave mirror or a lens such as a convex lens. In this case, it is easier to manufacture the deflection means than when a hologram is used as the deflection means.
保持手段113は、メガネ型HMDのフレーム部分であり、眼鏡レンズおよび偏向手段104,107を保持する。 The holding means 113 is a frame part of the glasses-type HMD, and holds the eyeglass lenses and the deflection means 104 and 107.
制御手段105、111は、HMD各部を制御する集積回路を備える。各レーザの出力および、波面形状変更手段、走査手段の動作が制御手段105、111によって行われる。 The control means 105 and 111 include an integrated circuit that controls each part of the HMD. The outputs of the lasers and the operations of the wavefront shape changing means and the scanning means are performed by the control means 105 and 111.
また制御手段105,108はユーザに表示する内容を決定する手段を備える。 The control means 105 and 108 include means for determining the contents to be displayed to the user.
図9に本実施の形態における制御手段105、111の機能ブロック図を示す。各機能ブロックの詳細については後述する。 FIG. 9 shows a functional block diagram of the control means 105 and 111 in the present embodiment. Details of each functional block will be described later.
なお、制御手段105、111は、携帯電話等の周辺機器と無線接続して映像音声信号を受信する通信手段を備えてもよい。また制御手段105、111ユーザに提示すべき画像を格納したメモリを備えていてもよいし、もしくは無線によって外部機器からユーザに提示すべき画像を取得しても良い。 The control means 105 and 111 may include communication means for receiving a video / audio signal by wireless connection with a peripheral device such as a mobile phone. Further, the control means 105, 111 may be provided with a memory storing an image to be presented to the user, or an image to be presented to the user may be acquired from an external device wirelessly.
なお、制御手段105、111はひとつであってもよく、制御手段105もしくは111が左右の眼に対応するレーザ光源、波面形状変更手段、走査手段、ヘッドホンの動作を制御してもよい。この場合、制御手段が1つで済むためにコストが削減され、また表示装置が軽量化される効果がある。 The control means 105 and 111 may be one, and the control means 105 or 111 may control the operations of the laser light source, the wavefront shape changing means, the scanning means, and the headphones corresponding to the left and right eyes. In this case, since only one control means is required, the cost can be reduced and the display device can be reduced in weight.
ヘッドホン部106、112は、スピーカーを備え、音声を出力する。
The
なお、ヘッドホン部には、HMD各部へ電源供給するバッテリーを備えてもよい。 The headphone unit may include a battery that supplies power to each unit of the HMD.
なお、図1における各手段や各部は、1台のHMDに内蔵されていてもよいし、内蔵されていなくてもよい。例えば、図1各部の全てが、1台のHMDに含まれていてもよいし、ヘッドホン部がなくてもよい。また、各部が分散配置していてもよい。例えば、制御手段が走査手段や波面形状変更手段に一部含まれていてもよい。複数の機器で図1の各部を共有してもよい。例えば、レーザ光源を2つのHMDで共有してもよい。 In addition, each means and each part in FIG. 1 may be incorporated in one HMD, or may not be incorporated. For example, all the components in FIG. 1 may be included in one HMD, or the headphone unit may not be provided. Moreover, each part may be distributed. For example, the control means may be partly included in the scanning means and the wavefront shape changing means. 1 may be shared by a plurality of devices. For example, the laser light source may be shared by two HMDs.
以下に、本実施の形態において、偏向手段上のビーム入射位置と走査手段の水平方向の距離が一定値以上になるように、偏向手段全体を傾けることで、収差の影響を抑える例を示す。なお、以下は簡単のためHMDにおいてユーザの左眼に対する表示に関してのみ説明を行うが、右目に付いても同様の処理が行われる。 Hereinafter, in the present embodiment, an example in which the influence of aberration is suppressed by tilting the entire deflecting unit so that the beam incident position on the deflecting unit and the distance in the horizontal direction of the scanning unit are equal to or larger than a certain value will be described. For the sake of simplicity, only the display on the left eye of the user will be described in the HMD, but the same processing is performed for the right eye.
また本実施の形態では簡単のため、偏向手段を保持するメガネフレームである保持手段をユーザが正面を見る際の視線に垂直な面である基準面として利用しているが、保持手段は基準面に対して傾いていても良いし、平面でなくても良い。 Further, in the present embodiment, for simplicity, the holding means that is a glasses frame that holds the deflection means is used as a reference plane that is a plane perpendicular to the line of sight when the user looks at the front. It may be inclined with respect to, or may not be flat.
本実施の形態では、表示装置は偏向手段104が保持手段113に対して水平方向の傾きを有しない「通常形状」と、偏向手段104が保持手段113に対して水平方向の傾きを有する「せり出し形状」の二つの形状をとる。図3に通常形状の構成図、図5にせり出し形状の構成図を示す。図5に示されるように、せり出し形状では、偏向手段104の内、走査手段103に近い部分が保持手段113に対して前方にせり出すように傾く。この形状を取ることで、偏向手段104上において走査ビームが入射する走査領域の各点と走査手段の間の距離を長くすることができ、走査ビームが受ける収差の量を低減することが可能になる。
In this embodiment, the display device has a “normal shape” in which the
なお本実施の形態のように、偏向手段104が眼鏡レンズと一体になっている場合、せり出し形状においては眼鏡レンズは偏向手段104と同様、保持手段113に対して傾くことになる。この場合、眼鏡レンズはユーザの視力を補正する機能を果たすことができなくなる。そのため、本実施の形態では、図10に示すステップ1001〜1003を実行することで、ユーザが静止している場合にはせり出し形状をとることで、表示する画像の品質を向上させ、ユーザが歩行などの行動をとっている場合には通常形状をとることで、眼鏡レンズの機能を損なうことを防止する。以下に、ステップ1001〜1003における具体的な処理の内容を示す。
In the case where the deflecting
(ステップ1001)形状判定
本ステップでは形状判定手段901が、ユーザの動作状態を検知し、表示装置がせり出し形状と通常形状のどちらの形状を取るべきかの判定を行う。
(Step 1001) Shape Determination In this step, the
動作検出手段904は、ユーザの動作を検知するためのセンサーを備え、センサーからの入力に応じて、現在のユーザの動作状況を判定する。本実施の形態においては、動作検出手段904はセンサーとして加速度センサーを備えることで、表示装置の上下の振動を検知し、振動の程度からユーザが静止、歩行、走行といったユーザの状況を判断する。視線検出手段905は、光検出手段214の検出結果からユーザの視線の動きを検知する。
The
形状判定手段901は、視線検出手段905および動作検出手段904の検出結果から、現在のユーザの状況を判断し、現在の表示装置のとるべき形状を選択する。本実施の形態では、形状判定手段901は図13に示すような判定表を保持し、この判定表を利用することで表示装置のとるべき形状の判断を行う。本実施の形態では、ユーザが静止している場合にはせり出し形状、ユーザが歩行や走行を行っている場合には通常形状を選択する。
The
なお表示装置の形状変更は、ユーザがユーザインターフェースを介して直接入力する方法を用いても良い。この場合、ユーザの動作状況にかかわらず、眼鏡型HMDの形状をユーザの好みの形状にすることが可能になる。 Note that the shape of the display device may be changed by a method in which the user directly inputs via the user interface. In this case, the shape of the eyeglass-type HMD can be changed to the user's favorite shape regardless of the user's operation status.
なお動作検知手段904は加速度センサー以外のセンサーを用いてユーザの状況を判断しても良い。例えばGPSをセンサーとして用い、ユーザの現在地、ユーザ位置の移動速度からユーザの状況を判断しても良いし、心拍数や体温を検知するセンサーの情報からユーザの状況を判断しても良い。また複数種類のセンサーの情報を組み合わせてユーザの状況を判断しても良い。この場合、より正確にユーザの状況を検知することが可能になる。
Note that the
なお形状判定手段901は図13に示すような判定表を用いず、視線検出手段905によるユーザの視線位置の結果に応じて、表示装置のとるべき形状を判定しても良い。例えばユーザの視線が正面を向いている場合には通常形状、ユーザの視線が耳側(走査手段側)を向いている場合にはせり出し形状を選択する。この場合、図7に示すようにユーザの眼球の移動に追従するように偏向手段104の集光点位置が移動する。そのためユーザが眼球を動かしても走査ビームを瞳孔内部に届けることができ、ユーザが眼球を動かすと映像が消える事態を防止することが可能になる。
The
動作検出手段904は、表示装置の取るべき形状を判定した後、判定結果を形状偏向手段902に通知する。
The
(ステップ1002)形状変更
本ステップでは、形状変更手段902が前ステップの判定結果に基づいて、偏向手段104の傾きを偏向することで表示装置の形状を変更する。
(Step 1002) Shape Change In this step, the shape change means 902 changes the shape of the display device by deflecting the tilt of the deflection means 104 based on the determination result of the previous step.
本実施の形態においては、図5に示すように可動部501が保持部113と偏向手段104を結合する支柱部分に設置されており、可動部501が回転することによって、偏向手段104全体が水平方向に傾き、表示装置の形状が変更される。形状変更手段902は、前ステップの判定結果が通常形状であった場合には、偏向手段104の保持手段114に対する傾きがなくなるように可動部501を動作させ、前ステップの判定結果がせり出し形状であった場合には、偏向手段104が保持手段114に対して傾きを持つように可動部501を動作させる。図5に示されるように、せり出し形状では最近点301と走査手段103の水平方向の距離は長くなる。そのため非点収差の影響が抑えられ、ユーザの視野耳側の画素の解像度を高めることが可能になる。
In the present embodiment, as shown in FIG. 5, the movable portion 501 is installed on the column portion that couples the holding
なお本実施の形態では、図7に示すように偏向手段104は、二つの異なる集光点位置を保持する。ここで集光点位置とは、走査手段103からの走査ビームが、偏向手段104から反射した後に集光される位置であり、偏向手段104が二つの集光点位置を持つ場合、偏向手段104からの反射光は分光され、二つの集光点位置にそれぞれ集光される。図7の例では、走査手段103からの光は、集光点701、集光点702の二つにそれぞれ到達する。
In this embodiment, as shown in FIG. 7, the deflecting
ユーザに映像を表示させる場合には、集光点701あるいは集光点702のいずれかに集まる光がユーザの瞳孔内に入射する必要がある。ユーザの瞳孔にどちらの集光点の光も入射しない場合には、ユーザの網膜に光が届かないため、ユーザは映像を視認することができない。表示装置が図3に示す通常形状から、図5に示すせり出し形状に変化した場合、集光点701の位置は、偏向手段104が保持手段113に対して傾くに伴い、耳側(走査手段103側)に移動する。このため集光点701の位置は、ユーザの瞳孔の位置からズレることになり、集光点701に集まる光はユーザの網膜に届かなくなるため、ユーザは映像を視認できなくなる。これを防ぐため、眼鏡型HMDが図5に示すせり出し形状となった場合に、ユーザの瞳孔位置に走査ビームが届くように偏向手段104のもう一つの集光点702が設定されている。なおこのような偏向手段104は、偏向手段104をホログラムで実現し、走査手段103からの光が集光点701に集まる場合と捜査手段103からの光が集光点702に集まる場合の二つの光学性能を持つようにホログラムを多重露光することで実現できる。
In the case of displaying an image to the user, it is necessary that light collected at either the condensing point 701 or the condensing point 702 be incident on the user's pupil. In the case where neither condensing point light enters the user's pupil, the light cannot reach the user's retina, and the user cannot visually recognize the video. When the display device changes from the normal shape shown in FIG. 3 to the protruding shape shown in FIG. 5, the condensing point 701 is positioned on the ear side (scanning means 103) as the deflecting means 104 tilts with respect to the holding means 113. To the side). For this reason, the position of the condensing point 701 deviates from the position of the user's pupil, and the light collected at the condensing point 701 does not reach the user's retina, so that the user cannot visually recognize the image. In order to prevent this, another condensing point 702 of the deflecting
なお可動部501は、偏向手段104の中央ではなく他の場所に設置しても良い。可動部501が耳側に設置されているほど、せり出し形状をとった場合に、保持手段113から、偏向手段104がせり出す部分が小さくなるため、表示装置の形状が眼鏡形状から大きく逸脱することを防ぐことができる。また可動部501が鼻側に設置されているほど、最近点301と走査手段103の水平方向の距離を大きくすることができるため、非点収差の影響をより小さく抑えることが可能になる。
Note that the movable portion 501 may be installed at a location other than the center of the deflecting
また可動部501は支柱の形態ではなくても良いし、複数用意してもよい。例えば、図11に示すように偏向手段104の両端に二つの可動部を設置し、可動部は偏向手段がせり出す方向に伸縮することで表示装置の形状を変更する方法を用いても良い。この場合、二つの可動部で偏向手段104と保持手段113を結合することになるため、偏向手段の位置を安定して保持することが可能になる。
Further, the movable portion 501 may not be in the form of a support column, and a plurality of movable portions 501 may be prepared. For example, as shown in FIG. 11, a method may be used in which two movable parts are installed at both ends of the deflecting
(ステップ1003)走査範囲変更
本ステップでは、走査範囲変更手段903が、走査手段103の走査範囲を制御することで、偏向手段104上でビームが入射する範囲を変更する。
(Step 1003) Scanning Range Change In this step, the scanning
前ステップで表示装置が通常形状となっている場合、前述のように偏向手段104上の耳側に入射するビームは、収差の影響が大きくなるため解像度を高くすることが出来ない。そのため、走査範囲変更手段903は通常形状では走査手段103による水平方向の走査範囲を、図3に示す中心点302から最遠点303に制限する。このことで解像度の高い部分の画素だけを使ってユーザに映像を表示することができる。
When the display device has a normal shape in the previous step, the resolution of the beam incident on the ear side on the deflecting means 104 cannot be increased because the influence of aberration increases as described above. Therefore, the scanning
前ステップで表示装置がせり出し形状となっている場合、視野全面に渡って高い解像度を実現することができるため、走査範囲変更手段903は、走査手段103の水平方向の走査範囲を最近点301から最遠点303の範囲に広げる。このことで、ユーザに対して広視野の映像を表示することができる。
When the display device has a protruding shape in the previous step, a high resolution can be realized over the entire field of view, so that the scanning
なお画像の表示範囲を変更する際には、走査手段103の走査範囲を変更するのではなく、光源101の出力を変更することで画像の表示位置、表示範囲を変更してもよい。この場合、走査手段103の走査角の変更など複雑な処理を避けることが可能になる。
When changing the display range of the image, the display position and display range of the image may be changed by changing the output of the
なお偏向手段104と保持手段113の間に膜状の遮蔽部1201を設置し、表示装置がせり出し形状をとった際に、偏向手段104と保持手段113の間に隙間が生じないようにしてもよい。この場合、迷光やゴミなどが偏向手段104と保持手段113の隙間から進入し、ユーザに不快感を与えることを防ぐことができる。また遮蔽部1201は伸縮性のあるゴム状の素材を用いて実現しても良いし、通常形状では蛇腹上に折りたたまれ、せり出し形状では引き伸ばされる形状を持つことで実現しても良い。この場合、通常形状では遮蔽部1201は、偏向手段104と保持手段113の間に格納されるため、表示装置を小型化することが可能になる。
Note that a film-shaped shielding portion 1201 is installed between the deflecting
なお表示装置の形状は、通常形状とせり出し形状の二種類だけではなく、偏向手段104の保持手段113に対する傾きの度合いによって、複数のせり出し形状を用意してもよい。この場合、ユーザに表示する映像の視野角が低い場合には、せり出しの度合いを小さくすることで、表示装置の形状が眼鏡型から大きく逸脱することを防ぐことが可能になる。またユーザの視線の動きに応じて、偏向手段104の傾きの度合を調節することで、偏向手段の集光点がユーザの瞳孔から外れることを防止することも出来る。
Note that the shape of the display device is not limited to the normal shape and the protruding shape, and a plurality of protruding shapes may be prepared depending on the degree of inclination of the deflecting means 104 with respect to the holding means 113. In this case, when the viewing angle of the video to be displayed to the user is low, it is possible to prevent the shape of the display device from greatly deviating from the eyeglass shape by reducing the degree of protrusion. Further, by adjusting the degree of inclination of the deflecting
(実施の形態2)
本実施の形態では、車両や航空機に搭載されるHUD(Head Up Display)をビーム走査型の表示装置で実現する際に、偏向手段に傾きを持たせることで解像度を改善する方法について例示する。
(Embodiment 2)
In the present embodiment, a method for improving the resolution by giving an inclination to the deflecting unit when realizing a HUD (Head Up Display) mounted on a vehicle or an aircraft with a beam scanning display device will be exemplified.
図14に、本発明の実施の形態2におけるレーザ走査型のHUD(ヘッドアップディスプレイ)の側面図、図16に鳥瞰図を示す。 FIG. 14 is a side view of a laser scanning type HUD (head-up display) according to Embodiment 2 of the present invention, and FIG. 16 is a bird's-eye view.
車1401の内部に、左目用レーザ走査ユニット1402および右目用レーザ走査ユニット1410が埋め込まれている。レーザ走査ユニット1402、1410は車のフロントガラス1403の下方に取り付けられており、本実施の形態ではインパネの内部に配置されており、表示装置の省スペース化を図っている。
A left-eye
なおレーザ走査ユニット1402、1410はインパネの内部ではなく、インパネ外部に配置してもよい。この場合、レーザ走査ユニット1402、1410の交換や位置の変更が容易になる。またレーザ走査ユニット1402、1410は図16に示すようにユーザを挟むように配置する方法のほかに、図15に示すようにユーザの右側に両方ともが配置される方法をとっても良い。この場合、車体中央に走査ユニットを配置する必要がなくなるため、車中央の空間を広げ、デザイン性を高めることが可能になる。
The
レーザ走査ユニット1402、1403によって走査された光はフロントガラス1403の手前に配置され、保持部113によって保持される偏向手段104、107によって反射され、ハーフミラー1404を通過し、ドライバー1405の眼球1406、1409に到達することで映像が視認される。このようなHUDではフロントガラス1203越しに外界風景を確認しながら、レーザ走査ユニット1202によって表示される地図情報や警告情報を見ることができ、ドライバーの安全性や利便性を向上させることが可能になる。ユーザの網膜上に投影されたレーザの反射光は、ユーザの眼前に設置されたハーフミラー1204によって反射され、光検出手段214によって検出される。
The light scanned by the
なお偏向手段104および107は、図16に示すようにフロントガラス1403の手前に別々に配置する方法の他に、図15に示すように1つのホログラム上に多重露光することで、一枚のホログラムミラーとして実現する方法を用いても良い。この場合、104および107の面積を広げることが可能になり、ユーザにより広い視野角の映像を表示することが可能になる。
In addition to the method of arranging the deflecting means 104 and 107 separately in front of the
またハーフミラー1404は右目用と左目用の二つを用意しても良いし、一枚の横長形状のハーフミラーを用いても良い。
Two
また本発明の実施の形態においては、ユーザの眼前にハーフミラー1404を設置することで、ユーザの網膜上からの反射光を光検出手段214に反射させる。ハーフミラー1404は、車の天井1407に支持棒1408によって取り付けられており、この構造によってユーザの頭部への装置の装着を強制することなしに、ユーザの網膜上のスポットサイズの検出を行うことができる。なおハーフミラー1404および光検出器214は車の天井に設置するのではなく、ドライバーの眼鏡や帽子に設置しても良い。この場合、ドライバーの頭が前後に動いてもハーフミラーに頭が接触する可能性が減るため、ドライバーの安全性を向上させることができる。なお光検出手段214は左目用と右目用の二つを用意する方法のほかに、光検出器214は1つのみを設置し、どちらか片方の目からの反射光を検出する方法を用いても良い。この場合、光検出214を増やすこと無くユーザの視線方向を検出することができるため、ビーム走査型表示装置のコストを削減することができる。
In the embodiment of the present invention, a
左目用レーザ走査ユニット1402は、光源101、波面形状変更手段102、走査手段103、制御回路105から構成されている。また左目用レーザ走査ユニット1410は、光源110、波面形状変更手段109、走査手段108、制御回路111から構成されている。図17に本実施の形態における左目用レーザ走査ユニット1402内の光源101、波面形状変更手段102、偏向手段103の構造の例を示す。
The left-eye
図17における光源101は、実施の形態1の図2と同様、赤色レーザ光源211と青色レーザ光源212と緑色レーザ光源213から構成されている。なお本実施の形態において光検出手段214は光源101中には含まれず、図14に示されるように車内の天井1407に設置されている。この構成をとることで、ユーザの網膜と光検出手段214までの距離を短くすることができ、網膜上のスポットサイズを検出することが容易になる。
The
図17における波面形状変更手段102は、1701の集光点距離水平成分変更手段と、1702の集光点距離垂直成分変更手段とを光路に直列に配置しており、これによって、波面形状の水平方向の曲率と垂直方向の曲率とを独立して変更できる。本実施の形態においては1701および1702はシリンドリカルレンズの位置を変更することによって、水平方向および垂直方向の曲率を変更する。なお1701、1702は実施の形態1における図2に示される201、202と同様に、シリンドリカルレンズとミラーを組み合わせ、ミラーの位置を変更することで波面形状の変更を行っても良い。この場合、ミラーを高速に振動させることで、解像度の高い画像やフレームレートの高い動画を表示する際でも波面形状を適切に変更することが可能になる。
The wavefront
なお右目用レーザ走査ユニット1410については、1402と同様の構造をとるため説明は省略する。
The right-eye
制御手段105は、HUD各部を制御する集積回路を備える。各レーザの出力および、波面形状変更手段、走査手段、光検出器の動作が制御手段105によって行われる。また制御手段105は前記波面形状変更手段の動作を制御する機能も含む。本実施の形態において光検出手段214は天井に配置され、制御回路105はインパネ内部に設置されているが、光検出手段214と制御回路105間の通信は車の内部において有線ケーブルを這わせることで行っても良いし、無線通信で行っても良い。
The control means 105 includes an integrated circuit that controls each part of the HUD. The output of each laser and the operations of the wavefront shape changing means, the scanning means, and the photodetector are performed by the control means 105. The control means 105 also includes a function for controlling the operation of the wavefront shape changing means. In this embodiment, the light detection means 214 is arranged on the ceiling and the
本実施の形態において、図14のビーム走査型表示装置は、図19に示すステップ1001〜1003を実行し、保持手段113に対する偏向手段104,107の傾きを変えることで、収差の影響を抑え、画質の劣化を防止する。なおステップ1001〜1003の処理の内容は実施の形態1と同様である。
In the present embodiment, the beam scanning display apparatus of FIG. 14 executes
なお、上記した各実施の形態での制御処理は、記憶装置(ROM、RAM、ハードディスク等)に格納された上述した処理手順を実行可能な所定のプログラムデータが、CPUによって解釈実行されることで実現される。この場合、プログラムデータは、記録媒体を介して記憶装置内に導入されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。なお、記録媒体は、ROM、RAM、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、CD−ROMやDVDやBD等の光ディスクやSDカード等のメモリカード等の記録媒体をいう。また、記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。 The control processing in each embodiment described above is performed by the CPU interpreting and executing predetermined program data stored in a storage device (ROM, RAM, hard disk, etc.) that can execute the processing procedure described above. Realized. In this case, the program data may be introduced into the storage device via the recording medium, or may be directly executed from the recording medium. The recording medium refers to a recording medium such as a semiconductor memory such as a ROM, a RAM, or a flash memory, a magnetic disk memory such as a flexible disk or a hard disk, an optical disk such as a CD-ROM, DVD, or BD, or a memory card such as an SD card. . The recording medium is a concept including a communication medium such as a telephone line or a conveyance path.
本発明にかかるビーム走査型表示装置は、偏向手段の傾きを変更する可動部などを有し、表示装置、表示システム、表示方法、表示プログラム、などの用途にも応用できる。 The beam scanning display device according to the present invention has a movable portion that changes the inclination of the deflection means, and can be applied to uses such as a display device, a display system, a display method, and a display program.
101 左眼用光源
102 左眼用波面形状変更手段
103 左眼用走査手段
104 左眼用偏向手段
105 左眼用制御手段
106 左眼用ヘッドホン部
110 右眼用光源
109 右眼用波面形状変更手段
108 右眼用走査手段
107 右眼用偏向手段
111 右眼用制御手段
112 右眼用ヘッドホン部
201 集光点距離水平成分変更手段
202 集光点距離垂直成分変更手段
211 赤色レーザ光源
212 青色レーザ光源
213 緑色レーザ光源
214 光検出手段
101 Left-
Claims (11)
前記光源からのビームの波面形状を変化させる波面形状変更手段と、
前記波面形状変更手段からのビームを走査する走査手段と、
前記走査手段で走査されたビームをユーザの眼に向かう方向へ変更する偏向手段と、
前記偏向手段を保持する保持手段と、
ユーザが正面を見る際の視線に垂直な面である基準面に対する前記偏向手段の傾きを変更する可動部とを
備えることを特徴とするビーム走査型表示装置。 A light source that outputs a beam;
Wavefront shape changing means for changing the wavefront shape of the beam from the light source;
Scanning means for scanning the beam from the wavefront shape changing means;
Deflecting means for changing the beam scanned by the scanning means in a direction toward the user's eyes;
Holding means for holding the deflection means;
A beam scanning display device comprising: a movable unit that changes an inclination of the deflecting unit with respect to a reference plane that is a plane perpendicular to a line of sight when a user looks at the front.
前記偏向手段の傾きを変更することを特徴とする請求項1に記載のビーム走査型表示装置。 The beam scanning display device according to claim 1, wherein the movable unit changes the inclination of the deflecting unit in a direction in which a horizontal component of an angular displacement with respect to a reference surface is larger than a vertical component.
ある集光点がユーザの瞳孔に位置する際と、
他の集光点がユーザの瞳孔に位置する際とで前記偏向手段の前記基準面に対する傾きが異なることを特徴とする請求項3に記載のビーム走査型表示装置。 For the condensing point held by the deflection means,
When a certain condensing point is located in the user's pupil,
4. The beam scanning display device according to claim 3, wherein an inclination of the deflecting unit with respect to the reference plane is different when another condensing point is located in a user's pupil.
前記走査手段が走査範囲を変更することを特徴とする請求項5に記載のビーム走査型表示装置。 When changing the image display range,
6. The beam scanning display apparatus according to claim 5, wherein the scanning unit changes a scanning range.
ユーザが正面を見る際の視線が前記偏向手段に交わる点と前記走査手段との水平方向の距離よりも、
表示する画像の中心と前記走査手段との水平方向の距離が大きくなるように画像の表示位置を設定することを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載のビーム走査型表示装置。 When the tilt of the deflecting unit is small with respect to the reference plane,
More than the distance in the horizontal direction between the scanning means and the point where the line of sight when the user looks at the front crosses the deflection means,
5. The beam scanning display device according to claim 2, wherein a display position of the image is set so that a horizontal distance between a center of the image to be displayed and the scanning unit is increased. .
前記動作検出手段の検出結果に応じて、前記可動部は、前記基準面に対する前記偏向手段の傾きを変更することを特徴とする請求項2に記載のビーム走査型表示装置。 Comprising a motion detection means for detecting at least one of a user's body position, acceleration, inclination, heart rate, and respiratory rate as a motion value;
3. The beam scanning display apparatus according to claim 2, wherein the movable unit changes an inclination of the deflecting unit with respect to the reference plane in accordance with a detection result of the operation detecting unit.
前記可動部は、前記基準面に対する前記偏向手段の傾きを小さくすることを特徴とする請求項8に記載のビーム走査型表示装置。 When at least one of the numerical value of the operation numerical value or the change amount per unit time of the operational numerical value exceeds a certain value,
The beam scanning display device according to claim 8, wherein the movable portion reduces an inclination of the deflecting unit with respect to the reference plane.
前記視線検出手段の検出結果に応じて、前記可動部は、前記基準面に対する前記偏向手段の傾きを変更することを特徴とする請求項2に記載のビーム走査型表示装置。 Provided with gaze detection means for detecting the gaze of the user,
The beam scanning display device according to claim 2, wherein the movable unit changes an inclination of the deflection unit with respect to the reference plane according to a detection result of the line-of-sight detection unit.
前記基準面に対する前記偏向手段が傾きが大きい状態においても、前記保持手段と前記偏向手段の間に隙間が生じることを防止することを特徴とする請求項2に記載のビーム走査型表示装置。 Providing a shielding part between the holding means and the deflecting means;
3. The beam scanning display device according to claim 2, wherein a gap is prevented from being generated between the holding unit and the deflection unit even when the deflection unit with respect to the reference plane has a large inclination.
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JP (1) | JP2010117542A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013088486A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | パイオニア株式会社 | Display device, display method, and display program |
WO2019235320A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | ソニー株式会社 | Image display device |
WO2022176517A1 (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | スタンレー電気株式会社 | Eyeglass-type video display device |
-
2008
- 2008-11-13 JP JP2008290533A patent/JP2010117542A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013088486A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-20 | パイオニア株式会社 | Display device, display method, and display program |
JP5663102B2 (en) * | 2011-12-12 | 2015-02-04 | パイオニア株式会社 | Display device, display method, and display program |
JPWO2013088486A1 (en) * | 2011-12-12 | 2015-04-27 | パイオニア株式会社 | Display device, display method, and display program |
WO2019235320A1 (en) * | 2018-06-08 | 2019-12-12 | ソニー株式会社 | Image display device |
CN112219152A (en) * | 2018-06-08 | 2021-01-12 | 索尼公司 | Image display device |
JPWO2019235320A1 (en) * | 2018-06-08 | 2021-06-24 | ソニーグループ株式会社 | Image display device |
US20210215939A1 (en) * | 2018-06-08 | 2021-07-15 | Sony Corporation | Image display apparatus |
CN112219152B (en) * | 2018-06-08 | 2023-10-03 | 索尼公司 | image display device |
WO2022176517A1 (en) * | 2021-02-22 | 2022-08-25 | スタンレー電気株式会社 | Eyeglass-type video display device |
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