JP7036572B2 - 虚像表示装置およびそれを用いたヘッドマウントディスプレイ - Google Patents
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Description
tan(αL)=PL/R ---(1)
tan(αR)=PR/R ---(2)
S=WLR/{tan(αL)+tan(αR)}=R×WLR/{PL+PR}---(3)
このような処理手順を逐次実行することにより、使用者100が視認している対象物までの実視認距離をほぼリアルタイムで検知することができる。
VL=VO×(DO-DS)/(DL-DS) ---(4)
VS=VO×(DL-DO)/(DL-DS) ---(5)
なお、VOは、任意距離Doの位置に錯視される虚像の輝度。
tan(γ)=sin(αL-αR)/{cos(αL+αR)+cos(αL-αR)} ---(6)
Claims (9)
- 所定の虚像映像を使用者の視野内に投影する機能を備えた虚像表示装置において、
前記使用者が注視している視認対象物もしくは前記視野内にある複数の対象物のうちの少なくとも一部の対象物に関し前記使用者から該対象物までの実視認距離を検知する視認距離検知部と、
互いに独立した複数の虚像光を生成する機能を備えた虚像光生成部と、
前記虚像光を略同一の光学経路を経由して前記使用者の左右両眼に伝送、投影し前記使用者の視野内の所定位置に所定の虚像映像を視認させる機能を備えた虚像光伝送投影部と、
前記複数の虚像光を用いて使用者に視認される虚像の視認距離を前記実視認距離に応じて可変制御する機能を備えた虚像視認距離制御部と、
を具備したことを特徴とする虚像表示装置。 - 請求項1に記載の虚像表示装置であって、
前記視認距離検知部は、前記使用者の左右両眼瞳中心の輻輳量から該左右両眼の視線傾斜角を検知し該視線傾斜角から所定の関係式を用いて前記実視認距離を算定する機能を備えたことを特徴とする虚像表示装置。 - 請求項1に記載の虚像表示装置であって、
前記視認距離検知部は、前記使用者の左右両眼瞳中心の輻輳量から検知された該左右両眼の視線傾斜角から前記使用者の視野内にある複数対象物の中から前記使用者が注視している対象物を特定し、所定の測距手段を用いて前記使用者から前記使用者の注視対象物まで実距離を検知する機能を備えたことを特徴とする虚像表示装置。 - 請求項1に記載の虚像表示装置であって、
前記虚像視認距離制御部は、前記使用者の視認虚像の視認距離を前記視認距離検知部で検知した前記実視認距離と適合させる機能を備えたことを特徴とする虚像表示装置。 - 請求項1に記載の虚像表示装置であって、
前記虚像光生成部は、互いに独立し互いに異なる視認距離を持つ第1および第2の虚像光を前記実視認距離に関連付けられた視認距離に生成する機能を備え、
前記虚像視認距離制御部は、所定の関係式を用いて前記第1および第2の虚像光各々の輝度按分を表示する虚像映像ごとに可変制御することにより前記使用者に視認される虚像の視認距離を前記第1および第2の虚像光の視認距離の間の任意距離に可変制御する機能を備えたことを特徴とする虚像表示装置。 - 請求項1に記載の虚像表示装置であって、
前記虚像光生成部は、互いに独立した第1および第2の虚像光を生成し、
前記虚像光伝送投影部は、前記第1の虚像光を前記使用者の右眼にのみ投影すると共に前記第2の虚像光を前記使用者の左眼にのみ投影する機能を備え、
前記虚像視認距離制御部は、前記第1および第2の虚像光により前記使用者に視認される虚像映像内の各表示映像アイテムの位置を所定の視認距離に応じた両眼視差に相当する距離だけ相対的に面内シフトさせることにより前記虚像の視認距離を可変制御する機能を備えたことを特徴とする虚像表示装置。 - 請求項5または6に記載の虚像表示装置であって、
前記第1および第2の虚像光は少なくとも互いに略垂直な偏光方向を有しており、前記虚像光生成部内に配置された偏光ビームスプリッタにより前記第1および第2の虚像光の光路が分離または合成される構成であることを特徴とする虚像表示装置。 - 請求項1から7の何れか1項に記載の虚像表示装置であって、
前記虚像光伝送投影部は1枚もしくは積層された複数枚の導光板から構成されており、該複数枚の導光板には、それぞれ該導光板内に光波を入射させる機能を備えた入射用ホログラムと前記導光板内を進行する光波を外部に出射させる機能を備えた出射用ホログラムが具備されていることを特徴とする虚像表示装置。 - 所定の虚像映像を使用者の視野内に投影する機能を備えた虚像表示装置を有し、使用者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイ装置であって、
前記虚像表示装置は、
前記使用者が注視している視認対象物もしくは前記視野内にある複数の対象物のうちの少なくとも一部の対象物に関し前記使用者から該対象物までの実視認距離を検知する視認距離検知部と、
互いに独立した複数の虚像光を生成する機能を備えた虚像光生成部と、
前記虚像光を略同一の光学経路を経由して前記使用者の左右両眼に伝送、投影し前記使用者の視野内の所定位置に所定の虚像映像を視認させる機能を備えた虚像光伝送投影部と、
前記複数の虚像光を用いて使用者に視認される虚像の視認距離を前記実視認距離に応じて可変制御する機能を備えた虚像視認距離制御部と、
を具備したことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
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