JP2015087581A

JP2015087581A - 表示装置

Info

Publication number: JP2015087581A
Application number: JP2013226668A
Authority: JP
Inventors: 彰久森屋; Akihisa Moriya; 智也鶴山; Tomoya Tsuruyama; 堀田　あいら; Aira Hotta; あいら堀田; 佐々木　隆; Takashi Sasaki; 隆佐々木; 奥村　治彦; Haruhiko Okumura; 治彦奥村; 快行爰島; Yasuyuki Kokojima; 馬場　雅裕; Masahiro Baba; 雅裕馬場
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-10-31
Filing date: 2013-10-31
Publication date: 2015-05-07
Also published as: US20150116357A1

Abstract

【課題】見易い表示装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、光出射部と、反射部と、反射部と、を含む表示装置が提供される。光出射部は、表示オブジェクトを含む映像を含む光束を出射する。反射部は、観視者の目と、目の前方の物体を含む背景と、の間に設けられる。反射部は、背景からの光を透過させて目に入射させ、光出射部から出射した光束を目に向けて反射する。保持部は、目と反射部との相対的な位置を規定する。光出射部は、光束が反射部で反射して形成される虚像の位置を制御する虚像位置制御部を含む。虚像位置制御部は、虚像の位置を目と物体とを結ぶ線上の第１位置にした後に、虚像の位置を線上の第２位置に移動させる。第２位置と反射部との間の第２距離は、第１位置と反射部との間の第１距離よりも短い。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置に関する。

観視者の頭部に装着する表示装置（ＨＭＤ：Head Mounted Display）がある。このような表示装置において、見易さを向上することが望まれる。

特開２０１０−１３９５８９号公報

本発明の実施形態は、見易い表示装置を提供する。

本発明の実施形態によれば、光出射部と、反射部と、保持部と、を含む表示装置が提供される。前記光出射部は、表示オブジェクトを含む映像を含む光束を出射する。前記反射部は、観視者の目と、前記目の前方の物体を含む背景と、の間に設けられる。前記反射部は、前記背景からの光を透過させて前記目に入射させ、前記光出射部から出射した前記光束を前記目に向けて反射する。前記保持部は、前記目と前記反射部との相対的な位置を規定する。前記光出射部は、前記光束が前記反射部で反射して形成される虚像の位置を制御する虚像位置制御部を含む。前記虚像位置制御部は、前記虚像の前記位置を前記目と前記物体とを結ぶ線上の第１位置にした後に、前記虚像の前記位置を前記線上の第２位置に移動させる。前記第２位置と前記反射部との間の第２距離は、前記第１位置と前記反射部との間の第１距離よりも短い。

実施形態に係る表示装置を示す模式図である。実施形態に係る表示装置を示す模式的斜視図である。表示装置に関する実験結果を示すグラフ図である。実施形態に係る表示装置の動作を示すフローチャート図である。

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（実施形態）
図１は、実施形態に係る表示装置を例示する模式図である。
図２は、実施形態に係る表示装置を例示する模式的斜視図である。
図１に表したように、本実施形態に係る表示装置１１０は、光出射部１５と、反射部３０と、を含む。

光出射部１５は、光束１８を出射する。光束１８は、映像を含む。映像は、表示オブジェクトを含む。

反射部３０は、観視者８０の目８１と、背景７０と、の間に設けられる。背景７０は、目８１の前方の物体７１を含む。反射部３０は、背景７０からの光７０Ｌを透過させて、目８１に入射させる。反射部３０は、光出射部１５から出射した光束１８を目８１に向けて反射する。反射部３０は、例えば、透過性と反射性とを有する。反射部３０には、例えば、コンバイナが用いられる。反射部３０は、観視者８０の目８１の前に配置される。

図２に表したように、表示装置１１０は、保持部６０をさらに備える。保持部６０は、目８１と反射部３０との相対的な位置を規定する。この例では、保持部６０は、第１保持体６１と、第２保持体６２と、接続部６３と、を含む。第１保持体６１及び第２保持体６２は、例えば、眼鏡のテンプル状である。第１保持体６１は、第１延在方向Ｄ６１に沿って延びる。第２保持体６２は、第２延在方向Ｄ６２に沿って延びる。第２延在方向Ｄ６２は、第１延在方向Ｄ６２に沿う。第２延在方向Ｄ６２は、第１延在方向Ｄ６１に対して平行でも良く、平行でなくても良い。接続部６３は、第１保持体６１の一端と、第２保持体６２の一端と、を接続する。この例では、保持部６０に、第１レンズ部６１Ｌ及び第２レンズ部６２Ｌが設けられている。これらのレンズ部は、接続部６３に保持されている。

例えば、第１保持体６１及び第２保持体６２が、観視者８０の頭部に接触する。第１保持体６１及び第２保持体６２が、観視者８０の耳の上に配置される。

保持部６０により、光出射部１５と、反射部３０と、が保持される。これにより、目８１と反射部３０との相対的な位置が規定される。

図２に例示したように、この例では、像情報取得部５３と、視線方向検出部５５と、がさらに設けられる。像情報取得部５３及び視線方向検出部５５は、例えば、保持部６０に保持される。像情報取得部５３及び視線方向検出部５５は、例えば、光出射部１５及び反射部３０の少なくともいずれかにより保持されても良い。像情報取得部５３及び視線方向検出部５５については、後述する。

図１に例示したように、光出射部１５は、例えば、映像光生成部１０と、光学部２０と、を含む。映像光生成部１０は、光束１８を出射する。映像光生成部１０は、例えば、光源部１１と、像生成部１２と、を含む。光源部１１は、光を出射する。光源部１１には、例えば、半導体発光素子などが用いられる。光は、像生成部１２に入射する。像生成部１２には、複数の光スイッチが用いられる。像生成部１２には、例えば、液晶表示素子またはＭＥＭＳ表示素子などが用いられる。実施形態において、光源部１１及び像生成部１２は、任意である。映像光生成部１０として、例えば、発光型の表示装置を用いても良い。

例えば、表示装置１１０に、映像データ生成部４２を設けても良い。映像データ生成部４２は、表示オブジェクトを含む映像に関するデータを生成する。映像データ生成部４２が生成したデータが、像生成部１２に供給される。これにより、像生成部１２において、表示オブジェクトを含む映像が生成される。映像データ生成部４２は、保持部６０とは別に設けられても良い。映像データ生成部４２と像生成部１２との間の通信は、有線または無線の任意の方法により行われる。

映像光生成部１０から、映像を含む光束１８が出射する。光束１８は、光学部２０に入射する。映像光生成部１０から出射した光束１８が光学部２０を通過する。

光学部２０には、各種の集光素子及び各種の反射素子の少なくともいずれかが用いられる。光学部２０は、例えば、レンズなどを含む。

光学部２０から、光束１８が出射する。その光束１８が、反射部３０に入射し、反射部３０で反射して、目８１に入射する。

反射部３０により、光束１８に基づく虚像１８ｖが形成される。本実施形態においては、虚像１８ｖが形成される位置が可変である。

例えば、光出射部１５は、虚像位置制御部１５ｃを含む。虚像位置制御部１５ｃは、光束１８が反射部３０で反射して形成される虚像１８ｖの位置を制御する。この例では、虚像位置制御部１５ｃは、第１アクチュエータ１０ｃと、第２アクチュエータ２０ｃと、を含む。第１アクチュエータ１０ｃは、映像光生成部１０を制御する。例えば、第１アクチュエータ１０ｃは、映像光生成部１０の位置を変更する。第２アクチュエータ２０ｃは、光学部２０を制御する。第２アクチュエータ２０ｃは、例えば、光学部２０に含まれる光学素子（集光素子及び反射素子の少なくともいずれか）の位置を変更する。アクチュエータは、光学素子の特性（屈折率及び形状の少なくともいずれか）を変更しても良い。アクチュエータとして、例えば、超音波モータ、または、ＤＣモータなどが用いられる。

虚像位置制御部１５ｃにより、虚像１８ｖは、複数の位置（例えば、第１位置Ｐｖ１及び第２位置Ｐｖ２など）に形成される。

本実施形態においては、表示装置１１０は、表示を行う際に、虚像１８ｖの位置を第１位置Ｐｖ１に設定して表示を行った後に、虚像１８ｖの位置を第２位置Ｐｖ２に設定して表示を行う。

第１位置Ｐｖ１は、目８１と物体７１とを結ぶ線１８Ｌ上の位置である。第２位置Ｐｖ２は、その線１８Ｌの別の位置である。第２位置Ｐｖ２と反射部３０との間の第２距離Ｌｖ２は、第１位置Ｐｖ１と反射部３０との間の第１距離Ｌｖ１よりも短い。すなわち、第２位置Ｐｖ２は、第１位置Ｐｖ１よりも、反射部３０に近い。

例えば、虚像位置制御部１５ｃは、虚像１８ｖの位置を、第１位置Ｐｖ１にした後に、虚像１８ｖの位置を、第２位置Ｐｖ２に移動させる。実施形態においては、１つの表示オブジェクトを表示する際に、虚像１８ｖの位置を、第１位置Ｐｖ１から第２位置Ｐｖ２に移動させる。虚像８ｖの位置の移動は、連続的でも良く、ステップ的でも良い。

例えば、観視者８０からみると、表示された表示オブジェクトは、虚像１８ｖの位置に知覚される。観視者８０からみると、表示オブジェクトは、まず第１位置Ｐｖ１に表示された後に、第２位置Ｐｖ２に表示される。観視者８０からみると、例えば、表示オブジェクトは、第１位置Ｐｖ１から第２位置Ｐｖ２に近づいてくるように、見える。これにより、見易い表示装置が提供できる。

例えば、ＨＭＤにおいて、背景の像の位置と、虚像の位置と、を一致させる参考例がある。例えば、虚像の位置を可変にして、背景の像が遠い場合には、その遠い像に合わせるように、虚像の位置を遠くにする。背景の像が近い場合には、その近い像に合わせるように、虚像の位置を近くにする。このような参考例においては、背景の像と虚像とで、位置を一致させようとする。すなわち、背景の像と虚像とを、同じフォーカス位置に配置することで、重畳不一致の違和感を低減することを試みている。

しかしながら、発明者の実験によると、このような参考例では、背景の像、及び、表示の像（表示オブジェクト）の少なくともいずれかが見難くなることが分かった。背景の像の奥行き位置に、背景の像に重畳して、表示オブジェクトを表示すると、例えば、背景の像が知覚され難くなる。または、表示オブジェクトが知覚され難くなる。

これに対して、本実施形態においては、虚像１８ｖの位置を固定しない。表示の際に、虚像１８ｖの位置を、第１位置Ｐｖ１から第２位置Ｐｖ２に移動させる。これにより、虚像１８ｖの位置に知覚される表示オブジェクトと、背景７０中の物体７１の像と、が分離して知覚される。これにより、背景７０の像、及び、表示オブジェクトの両方が見やすくなる。実施形態においては、見易い表示装置が提供できる。

例えば、背景７０の物体７１は、物体位置Ｐ０１に配置されている。例えば、第１距離Ｌｖ１は、物体７１と反射部３０との間の物体距離Ｌ０１以下である。

一方、第２距離Ｌｖ２は、例えば、予め設定可能な設定距離Ｌ０２以上である。設定距離Ｌ０２は、観視者８０が、観視可能な最短の位置Ｐ０２に基づいて設定できる。設定距離Ｌ０２は、例えば、観視可能な最短の位置Ｐ０２と反射部３０との間の距離に設定しても良い。なお。観視者８０の目８１と反射部３０との間の距離は、例えば、３ｃｍ以下である。設定距離Ｌ０２は、例えば、２０ｃｍ以上５０ｃｍ以下である。設定距離Ｌ０２は、観視者８０の視覚特性に合わせて、設定できる。例えば、第２距離Ｌｖ２として、観視者８０が映像を観視可能な最短焦点距離を実質的に用いることができる。

例えば、表示装置１１０においては、物体７１の物体位置Ｐ０１または物体位置Ｐ０１よりも近い位置（第１距離Ｌｖ１の位置）で、表示オブジェクトを表示した後に、その表示オブジェクトを目８１に向けて、近くに移動させる。これにより、見易い表示が可能になる。

なお、物体７１よりも近い位置に虚像１８ｖの位置を設定する参考例もある。この場合、表示の際に、虚像１８ｖの位置は固定されており、移動されない。この場合、表示は見難い。

本実施形態のように、虚像１８ｖの位置を移動させて表示することで、虚像１８ｖの位置が固定されている場合よりも、見易い。

以下、表示装置に関する実験結果の例について説明する。
図３は、表示装置に関する実験結果を例示するグラフ図である。
図３の横軸は、反射部３０からの距離Ｌｚである。大きい距離Ｌｚは、反射部３０から遠いことに対応する。図３の縦軸は、見易さに関する評価値Ｅｖである。

実験では、物体距離Ｌ０１の位置に物体７１が配置される。この実験では、物体７１として、文字がかかれた紙が用いられる。図３に示した例では、物体距離Ｌ０１は、８ｍとされている。この例では、設定距離Ｌ０２は、３０ｃｍである。

被検者（観視者８０）は、物体７１に重畳して、表示オブジェクトを観視する。表示オブジェクトの位置（虚像１８ｖの位置）と、反射部３０と、の間の距離Ｌｚが変更される。被検者は、種々の距離Ｌｚに配置された表示オブジェクトの像と、物体７１の像と、について、見易さを評価する。評価においては、「１」〜「４」の４段階の評価値が用いられる。評価値Ｅｖは、複数の被検者による評価値の平均値である。大きい評価値Ｅｖは、見易いことに対応する。評価値Ｅｖが１の場合は、非常に見難いことを示す。

図３から分かるように、距離Ｌｚが設定距離Ｌ０２（この場合３０ｃｍ）以下の場合は、非常に見難い。すなわち、表示オブジェクトが見難い。一方、距離Ｌｚが物体距離Ｌ０１に近い場合も、見難い。すなわち、物体７１の位置に、表示オブジェクトが重なって表示され、物体７１と、表示オブジェクトと、が互いに邪魔になり、見難い。

例えば、距離Ｌｚが２０ｃｍ以上５０ｃｍ以下において、評価値Ｅｖは、２以上となる。距離Ｌｚがこの範囲にある場合、見易い。例えば、距離Ｌｚが５０ｃｍ以上２５０ｃｍ以下において、評価値Ｅｖは、３以上となる。距離Ｌｚがこの範囲にある場合、さらに見易い。

実施形態においては、例えば、第１距離Ｌｖ１及び第２距離Ｌｖ２は、２０ｃｍ以上５０ｃｍ以下に設定される。これにより、見易い表示が可能になる。例えば、第１距離Ｌｖ１及び第２距離Ｌｖ２は、５０ｃｍ以上２５０ｃｍ以下に設定される。これにより、さらに見易い表示が可能になる。

例えば、第１距離Ｌｖ１は、８００ｃｍ以上無限遠以下である。第２距離Ｌｖ２は、５０ｃｍ以上２５０ｃｍ以下である。

実施形態において、表示オブジェクトは、物体７１に関する情報を含む。例えば、物体が、建物である場合、表示オブジェクトは、その建物の名前の情報（例えば文字情報）を含んでも良い。物体が、道路などを含む場合は、表示オブジェクトは、道路の行き先を含む情報（例えば文字情報）を含んでも良い。

物体７１に関する情報が取得され、取得された情報に基づいて、表示オブジェクトが生成されても良い。例えば、物体７１が、建物である場合、その建物に関する情報が取得される。取得された情報に基づいて、建物に関する情報を含む表示オブジェクトが生成されても良い。

例えば、物体７１が、看板などの文字情報を含む場合がある。物体７１が、物品などに設けられたラベルなどである場合がある。このような場合、看板やラベルの情報を取得して、取得した情報に基づいて、表示オブジェクトが生成されても良い。例えば、観視者８０が小さい文字が見え難い場合がある。物体７１の文字が小さい場合、その文字に対応させた表示オブイジェクトが生成されて、表示されても良い。見えにくかった小さい文字を拡大した文字を表示する。これにより、観視者８０は、物体７１の文字を見易く見ることができる。

図１に表したように、表示装置１１０に、像情報取得部５３をさらに設けることができる。像情報取得部５３は、物体７１の像に関する情報を取得する。像情報取得部５３には、例えば、撮像装置（カメラなど）を用いることができる。像情報取得部５３として、例えば、ＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳカメラなどが用いられる。

映像データ生成部４２は、例えば、像情報取得部５３が取得した情報（例えば撮像データ）に基づいて、データを生成する。このデータは、表示オブジェクトを含む映像に関するデータである。このデータが像生成部１２に供給されて、表示オブジェクトを含む映像が生成される。

例えば、物体７１が看板などである場合、像情報取得部５３により、看板に書かれている文字（情報）が撮像される。撮像されたデータに基づいて、文字認識などにより、看板に書かれている文字が推定される。推定された文字が表示オブジェクトとなる。この文字を含む表示オブジェクトが表示されることで、観視者８０は、看板の文字を認識できる。

例えば、表示オブジェクトは、物体７１の像を拡大した像を含んでも良い。観視者８０は、拡大された像を観視することで、物体７１をより認識し易くなる。

例えば、第１位置Ｐｖ１と第２位置Ｐｖ２とで、表示オブジェクトの大きさは、同じでも、異なっても良い。

例えば、虚像１８ｖの位置が第２位置Ｐｖ２であるときの表示オブジェクトの大きさは、虚像１８ｖの位置が第１位置Ｐｖ１であるときの表示オブジェクトの大きさと実質的に雄ねじである。例えば、前者の大きさは、後者の大きさの０．９倍以上１．１倍以下である。すなわち、表示オブジェクトの大きさが実質的に変化しないで、虚像１８ｖの位置が、観視者８０に近づく。虚像１８ｖの位置が変化することで、虚像１８ｖの表示オブジェクトは、物体７１とは別に、見易く認識される。

虚像１８ｖの位置が第２位置Ｐｖ２であるときの表示オブジェクトの大きさは、虚像１８ｖの位置が第１位置Ｐｖ１であるときの表示オブジェクトの大きさよりも大きくても良い。すなわち、表示オブジェクトを拡大しながら、表示オブジェクトの位置を近づける。これにより、虚像１８ｖの位置が第１位置Ｐｖ１であるときには、例えば、物体７１が見易い。そして、虚像１８ｖの位置が第２位置Ｐｖ２であるときには、拡大された表示オブジェクトにより、表示オブジェクトがより知覚され易い。

虚像１８ｖの位置が第２位置Ｐｖ２であるときの表示オブジェクトの大きさは、虚像１８ｖの位置が第１位置Ｐｖ１であるときの表示オブジェクトの大きさよりも小さくても良い。

図１に表したように、表示装置１１０には、視線方向検出部５５と、制御部４１と、を設けても良い。視線方向検出部５５は、観視者８０の目８１の視線方向を検出する。視線方向検出部５５は、例えば、観視者８０の目８１を撮像し、目８１の瞳孔の位置を検出する。これにより、視線方向が検出できる。例えば、視線方向検出部５５には、例えば、眼球運動を計測できる赤外線を利用した方式が適用できる。視線方向検出部５５には、例えば、眼球周辺の筋電位を計測する眼電計測方式を適用しても良い。

制御部４１は、物体７１を推定する。物体７１は、背景７０の中で、目８１を基準にして、視線方向に位置する。制御部４１は、視線方向検出部５５が検出した視線方向に基づいて、物体７１を推定する。推定した物体７１の位置と、目８１と、に基づいて、目８１と物体７１とを結ぶ線１８Ｌが推定される。推定された線１８Ｌにより、第１位置Ｐｖ１と第２位置Ｐｖ２とが決定される。

制御部４１は、像情報取得部５３が取得した情報と、制御部４１が推定した物体７１と、に基づいて、物体距離Ｌ０１を推定しても良い。推定された物体距離Ｌ０１に基づいて、例えば、第１距離Ｌｖ１が設定される。すなわち、例えば、第１距離Ｌｖ１が、物体距離Ｌ０１以下に設定される。

表示装置１１０において、物体距離検出部５２を設けても良い。物体距離検出部５２は、物体距離Ｌ０１を検出する。物体距離検出部５２には、例えば、光（例えば赤外光）または電波などの電磁波を用いた距離測定装置を用いることができる。物体距離検出部５２には、例えば、レーザを用いたレーザーレンジファインダ方式が適用できる。物体距離検出部５２には、例えば、二眼カメラを利用した視差画像方式が適用できる。物体距離検出部５２には、非接触で距離が測定できる任意の方式を適用できる。

物体距離検出部５２により検出された物体距離Ｌ０１に基づいて、第１距離Ｌｖ１を設定しても良い。

図４は、実施形態に係る表示装置の動作を例示するフローチャート図である。
図４に表したように、観視者８０の前方の背景７０の像を取得する（ステップＳ１１０）。この動作は、例えば、像情報取得部５３により実施される。

観視者８０の目８１の視線方向が取得される（ステップＳ１２０)。この動作は、例えば、視線方向検出部５５により行われる。

視線方向画像を取得する（ステップＳ１３０）。すなわち、視線方向上にある物体７１の像を取得する。

一方、設定距離Ｌ０２が設定される（ステップＳ２１０）。例えば、観視者８０の視覚特性に応じた値が設定される。設定距離Ｌ０２は、例えば、２０ｃｍ以上５０ｃｍ以下である。

ステップＳ１３０で取得した視線方向画像（すなわち、例えば、物体７１の像）に基づいて、物体距離Ｌ０１が設定される（ステップＳ２２０）。この動作は、制御部４１により行われる。

設定距離Ｌ０２及び物体距離Ｌ０１に基づいて、第１距離Ｌｖ１及び第２距離Ｌｖ２が設定される（ステップＳ２３０）。この動作は、例えば、制御部４１により行われる。

設定された第１距離Ｌｖ１及び第２距離Ｌｖ２に基づいて、表示を行う（ステップＳ２４０）。このとき、虚像位置制御部１５ｃは、虚像１８ｖの位置を、第１位置Ｐｖ１にした後に、虚像１８ｖの位置を、第２位置Ｐｖ２に移動させる。
これにより、見易い表示が実施できる。

本実施形態に係る表示装置１１０は、例えば、観視者８０の頭部に装着されるＨＭＤである。表示装置１１０においては、例えば、観視者８０が観視している方向（視線方向）が検出される。例えば、視線方向にある実空間上の画像が撮像される。撮像された画像に基づく像（表示オブジェクト）が、表示される。その表示画像の表示距離（虚像距離）が変更される。

例えば、参考例においては、背景の物体に重畳して、物体の位置に、物体の像を拡大した画像（表示オブジェクト）が表示される。この参考例においては、背景と、画像（表示オブジェクト）と、が重なり、見難い。背景と、虚像（表示オブジェクト）と、の分離が困難である。

本実施形態においては、表示オブジェクトの位置（虚像１８ｖの位置）を第１距離Ｌｖ１から第２距離Ｌｖ２に向けて移動させる。これにより、見易い表示が可能であることが分かった。

実施形態においては、ヒトの視覚調節機構をハードウェア制御で誘発する。これにより、背景７０をぼかして知覚させる。これにより、背景７０のうちで観視者８０が注視したい部分（視線方向の物体７１）に関する表示オブジェクトを、背景７０と分離して、知覚させ易くなる。すなわち、背景７０と、表示オブジェクトと、の両方が見易くなる。

制御部４１の動作は、ソフトウェアにより制御されても良い。ソフトウェアには、例えば、物体画像取得部が設けられる。物体画像取得部では、像情報取得部５３で取得した像と、視線方向検出部５５で検出した視線方向と、のマッチングが行われる。マッチングにより、取得した像の中の視線方向の映像を画像として取得する。

例えば、設定距離Ｌ０２は、記憶部などに格納可能である。設定距離Ｌ０２として、例えば、人間の視認できる最短焦点距離が用いられる。最短焦点距離の標準値は、例えば、２５ｃｍである。観視者８０に応じて、設定距離Ｌ０２は変更可能である。

実施形態によれば、見易い表示装置が提供できる。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示装置に含まれる映像光生成部、光源部、像生成部、光出射部、虚像位置制御部、光学部、第１アクチュエータ、第２アクチュエータ、反射部、制御部、映像データ生成部、物体距離検出部、像情報取得部、視線方向検出部及び保持部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…映像光生成部、１０ｃ…第１アクチュエータ、１１…光源部、１２…像生成部、１５…光出射部、１５ｃ…虚像位置制御部、１８…光束、１８Ｌ…線、１８ｖ…虚像、２０…光学部、２０ｃ…アクチュエータ、３０…反射部、４１…制御部、４２…映像データ生成部、５２…物体距離検出部、５３…像情報取得部、５５…視線方向検出部、６０…保持部、６１…第１保持体、６１Ｌ…第１レンズ部、６２…第２保持体、６２Ｌ…第２レンズ部、６３…接続部、７０…背景、７０Ｌ…光、７１…物体、８０…観視者、８１…目、１１０…表示装置、Ｄ６１…第１延在方向、Ｄ６２…第２延在方向、Ｅｖ…評価値、Ｌ０１…物体距離、Ｌ０２…設定距離、Ｌｖ１…第１距離、Ｌｖ２…第２距離、Ｌｚ…距離、Ｐ０１…物体位置、Ｐ０２…位置、Ｐｖ１…第１位置、Ｐｖ２…第２位置

例えば、虚像位置制御部１５ｃは、虚像１８ｖの位置を、第１位置Ｐｖ１にした後に、虚像１８ｖの位置を、第２位置Ｐｖ２に移動させる。実施形態においては、１つの表示オブジェクトを表示する際に、虚像１８ｖの位置を、第１位置Ｐｖ１から第２位置Ｐｖ２に移動させる。虚像１８ｖの位置の移動は、連続的でも良く、ステップ的でも良い。

例えば、虚像１８ｖの位置が第２位置Ｐｖ２であるときの表示オブジェクトの大きさは、虚像１８ｖの位置が第１位置Ｐｖ１であるときの表示オブジェクトの大きさと実質的に同じである。例えば、前者の大きさは、後者の大きさの０．９倍以上１．１倍以下である。すなわち、表示オブジェクトの大きさが実質的に変化しないで、虚像１８ｖの位置が、観視者８０に近づく。虚像１８ｖの位置が変化することで、虚像１８ｖの表示オブジェクトは、物体７１とは別に、見易く認識される。

Claims

表示オブジェクトを含む映像を含む光束を出射する光出射部と、
観視者の目と、前記目の前方の物体を含む背景と、の間に設けられ、前記背景からの光を透過させて前記目に入射させ、前記光出射部から出射した前記光束を前記目に向けて反射する反射部と、
前記目と前記反射部との相対的な位置を規定する保持部と、
を備え、
前記光出射部は、前記光束が前記反射部で反射して形成される虚像の位置を制御する虚像位置制御部を含み、
前記虚像位置制御部は、前記虚像の前記位置を前記目と前記物体とを結ぶ線上の第１位置にした後に、前記虚像の前記位置を前記線上の第２位置に移動させ、
前記第２位置と前記反射部との間の第２距離は、前記第１位置と前記反射部との間の第１距離よりも短い表示装置。
前記第２距離は、２０ｃｍ以上５０ｃｍ以下の予め設定可能な設定距離以上である請求項１記載の表示装置。
前記第１距離は、前記物体と前記反射部との間の物体距離以下である請求項２記載の表示装置。
前記物体距離を検出する物体距離検出部をさらに備えた請求項３記載の表示装置。
前記物体の像に関する情報を取得する像情報取得部と、
前記表示オブジェクトを含む前記映像に関するデータを生成する映像データ生成部と、
をさらに備え、
前記映像データ生成部は、前記像情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記データを生成する請求項３または４に記載の表示装置。
前記目の視線方向を検出する視線方向検出部と、
前記視線方向検出部が検出した前記視線方向に基づいて前記物体を推定する制御部と、
をさらに備えた請求項５記載の表示装置。
前記制御部は、前記像情報取得部が取得した前記情報と、前記制御部が推定した前記物体と、に基づいて前記物体距離を推定する請求項６記載の表示装置。
前記表示オブジェクトは、前記物体に関する情報を含む請求項１〜７のいずれか１つに記載の表示装置。
前記虚像の前記位置が前記第２位置であるときの前記表示オブジェクトの大きさは、前記虚像の前記位置が前記第１位置であるときの表示オブジェクトの大きさの０．９倍以上１．１倍以下である請求項１〜８のいずれか１つに記載の表示装置。
前記虚像の前記位置が前記第２位置であるときの前記表示オブジェクトの大きさは、前記虚像の前記位置が前記第１位置であるときの表示オブジェクトの大きさよりも大きい請求項１〜８のいずれか１つに記載の表示装置。
前記虚像の前記位置が前記第２位置であるときの前記表示オブジェクトの大きさは、前記虚像の前記位置が前記第１位置であるときの表示オブジェクトの大きさよりも小さい請求項１〜８のいずれか１つに記載の表示装置。
前記光出射部は、前記光束を出射する映像光生成部を含み、
前記虚像位置制御部は、前記映像光生成部を制御する第１アクチュエータを含む請求項１〜１１のいずれか１つに記載の表示装置。
前記第１アクチュエータは、前記映像光制御部の位置を変化させる請求項１２記載の表示装置。
前記光出射部は、前記映像光生成部から出射した前記光束が通過する光学部をさらに含み、
前記虚像位置制御部は、前光学部を制御する第２アクチュエータを含む請求項１２または１３に記載の表示装置。
前記第２アクチュエータは、前記光学部の位置を変更する請求項１４記載の表示装置。