CN103837987A - 虚像显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供在图像投影中进行梯形修正的情况下能降低该梯形修正的修正量、尽可能避免成为没有使用的原样不变的无用区域的产生而取得广阔的作为没有失真的图像而有效使用的影像区域的虚像显示装置。对于成为分割为多个的分割影像区域的影像区域(RR、LL),相应于各分割影像区域(RR1、RR2、LL1、LL2)来分别进行梯形修正处理部(53)所进行的梯形修正(失真修正)。该情况下,将影像区域(RR、LL)分别分割为多个。而且,左右一对的虚像形成部(20)中的梯形修正镜像对称地进行,虚像形成部(20)中的佩戴者的眼睛的中心位置(中心EX1、EX2)调整为,与少修正量的没有失真的图像一致。
Description
技术领域
本发明涉及在头部佩戴使用的头戴式显示器等的虚像显示装置。
背景技术
近年来,作为如头戴式显示器那样能进行虚像的形成及观察的虚像显示装置,例如,提出了以下的方案:使得图像光扫描并向眼睛的视网膜投影图像,还提出了以下的方案:为了使形成虚像的图像光和作为来自外界的光的外界光重叠而为透视类型(参照专利文献1)。
然而,如在从倾斜方向投影应成为图像的光的情况下,需要进行例如对在投影图像产生的失真进行梯形修正等的失真修正处理。与之相对,作为关于虽不是头戴式显示器但进行光扫描来进行图像投影的扫描型图像显示装置的技术,已知有在图像投影时通过使偏转振幅变化来修正梯形失真的技术(参照专利文献2)。在头戴式显示器中,在例如从耳侧或鼻侧向倾斜方向进行图像投影这类情况下,与通常的图像显示装置的情况同样地,为了纠正图像的失真而需要进行某些修正处理。这里,也可考虑像梯形修正那样通过在生成图像的装置内部的信号处理来进行关于图像的修正处理。
在对投影图像进行梯形修正等的情况下,通常,修正量越大则显现出的图像越小、分辨率越低,此外,成为没有使用的原样不变的无用区域也将增加。因此,在为了得到例如高精细的图像时,需要能够进行更高分辨率的图像形成,但是,在头戴式显示器的情况下,由于特别需要装置的小型化、轻量化,因此在生成图像侧能确保的分辨率方面有限。再有,在头戴式显示器的情况下,由于要求装置的小型化、轻量化,因此期望尽可能使各部分的装置为简易的结构,优选的是,例如即使在进行光扫描以进行图像投影的情况下,也不是能进行专利文献2那样的复杂的光扫描控制的结构,而是装置的结构简单。
专利文献1:日本特开2007-178941号公报;
专利文献2:日本特开2007-199251号公报。
发明内容
本发明的目的是提供:在图像投影中进行梯形修正的情况下能降低该梯形修正的修正量、尽可能避免成为没有使用的原样不变的无用区域的产生而得到较广阔的作为没有失真的图像而有效使用的影像区域的虚像显示装置。
为实现上述目的,本发明的第一虚像显示装置,其特征在于,具备:(a)图像处理部,其相应于输入信号来进行用于使使用者观看虚像的图像信号的处理;(b)影像生成部,其相应于来自图像处理部的图像信号来生成用于使虚像被观看的光;和(c)虚像形成部,其使得来自影像生成部的光作为在假想的影像区域显示的虚像被观看,(d)在直到在影像生成部生成光且使得来自影像生成部的光通过虚像形成部而作为虚像被辨识为止的过程中,产生关于至少纵横方向中的一个方向的梯形失真,(e)图像处理部具有梯形修正处理部,该梯形修正处理部进行应被使用者辨识的虚像的梯形修正的处理,(f)图像处理部,使由虚像形成部使之被观看的影像区域由分割为多个的分割影像区域构成,并且与分割影像区域分别对应地进行包括由梯形修正处理部所进行的梯形修正的处理的处理。
在上述虚像显示装置中,能对于处于在虚像形成部中分割为多个的分割影像区域的状态下的影像区域,与各分割影像区域对应地分别进行包括由梯形修正处理部所进行的梯形修正的图像处理。在该情况下,通过将影像区域分割为多个,例如能使成为没有使用的原样不变的无用区域减少,取得广阔的使用的影像区域。此外,在该情况下,能使在影像区域中被分割的各分割影像区域中的进行梯形修正的区域中的修正量,比例如将影像区域形成为一个矩形区域的梯形修正的情况下的修正量少。结果,可抑制与失真的修正相伴的分辨率的下降。再有,通过具有多个影像区域,而能进行多种多样的信息显示。
在本发明的具体方面,梯形修正处理部与分割影像区域分别对应地进行各自的梯形修正的处理。该情况下,能形成在影像区域中被分割的各分割影像区域中进行失真修正后的图像,此时,能使修正量比将影像区域形成为一个矩形区域的梯形修正的情况下的修正量少。
在本发明的另一方面,图像处理部以包括位于内侧的第一影像区域和位于外侧的第二影像区域来作为分割影像区域的方式进行处理。这里,位于内侧指的是在佩戴时与另一方相比位于使用者(佩戴者)的鼻子侧,位于外侧指的是在佩戴时与另一方相比位于使用者的耳朵侧。该情况下,因投影的方向是从内侧还是从外侧而有时在内侧和外侧在图像的失真的发生程度方面出现差异,但是,例如可在失真较少侧的影像区域中形成主影像、在另一方的影像区域形成显示辅助主影像的信息的从影像。
在本发明的另一方面,还具备接受来自使用者的指示的输入接受部,图像处理部使得在由虚像形成部使之被观看的第二影像区域进行与由输入接受部接受的工作相关的图标显示。该情况下,通过例如基于在第二影像区域显示的信息进行操作,而能反映使用者的意思地选择在第一影像区域显现出的影像等。
在本发明的又一方面,虚像形成部的构成包括与左右眼睛分别对应的右眼侧虚像形成部和左眼侧虚像形成部这一对,图像处理部以包括右眼侧第一影像区域来作为由右眼侧虚像形成部使之被观看的影像区域的第一影像区域并且包括右眼侧第二影像区域来作为影像区域的第二影像区域的方式,进行处理;图像处理部,以包括左眼侧第一影像区域来作为由左眼侧虚像形成部使之被观看的影像区域的第一影像区域并且包括左眼侧第二影像区域来作为影像区域的第二影像区域的方式,进行处理;图像处理部在右眼侧第一影像区域和左眼侧第一影像区域中使得左右共用的影像显示。该情况下,能让使用者辨识为将右眼侧第一影像区域的影像和左眼侧第一影像区域的影像共用的一个图像,而且,能使得在右眼侧第二影像区域及左眼侧第二影像区域中显现出不同的影像来被辨识。
在本发明的又一方面,图像处理部使得在右眼侧第二影像区域形成的独立影像显示,使得在左眼侧第二影像区域形成的其它独立影像显示。该情况下,使得通过左右眼睛能辨识的共用的一个图像形成为影像中的中央部的图像,并且,关于辨识为影像中的周边部的图像,可分别使得在右侧形成仅右眼能辨识的独立图像、在左侧使得仅左眼能辨识的其它独立图像形成。
在本发明的又一方面,梯形修正处理部仅对显示左右共用的影像的右眼侧第一影像区域和左眼侧第一影像区域进行梯形修正。该情况下,对于辨识的影像中的中央部的影像,通过修正能使像素对合,由此能辨识为左右共用的影像。另一方面,对于周边部的影像,不需要实质的修正,从而能减小图像处理的负担。
在本发明的又一方面,图像处理部在使用者将视线朝向左侧的情况下从视野偏离的范围,形成由右眼侧虚像形成部使之被观看的右眼侧第二影像区域;在使用者将视线朝向右侧的情况下从视野偏离的范围,形成由左眼侧虚像形成部使之被观看的左眼侧第二影像区域。该情况下,使用者能在必要时辨识必要的图像信息,并将不要的信息从视野排除。
为实现上述目的,本发明的第二虚像显示装置,具备:(a)图像处理部,其相应于输入信号来进行用于使使用者观看虚像的图像信号的处理;(b)影像生成部,其相应于来自图像处理部的图像信号来生成用于使虚像被观看的光;和(c)虚像形成部,其使得来自影像生成部的光作为在假想的影像区域显示的虚像被观看,(d)在直到在影像生成部生成光且使得来自影像生成部的光通过虚像形成部作为虚像被观看为止的过程中,产生关于至少纵横方向中的一个方向的梯形失真,(e)图像处理部具有梯形修正处理部,该梯形修正处理部进行应被使用者辨识的虚像的梯形修正的处理,(f)虚像形成部的构成包括与左右眼睛分别对应的右眼侧虚像形成部和左眼侧虚像形成部这一对,(g)梯形修正处理部以关于左右方向的对称轴为基准,来镜像对称地进行对于右眼侧虚像形成部侧的梯形修正和对于左眼侧虚像形成部侧的梯形修正。
在上述虚像显示装置中,虚像形成部包括右眼侧虚像形成部和左眼侧虚像形成部这一对,且梯形修正处理部的梯形修正为关于两虚像形成部而镜像对称地进行的左右平衡的修正,与在左右分别进行修正相比,能减轻修正处理的负担。此外,在该情况下,通过左右一致,在修正量方面,与例如在右侧和左侧分别进行修正并以能将左右的影像区域辨识为共用的方式使像素对合这一情况相比,也能够降低。
在本发明的具体方面,图像处理部,以使得由虚像形成部使之被观看的影像区域包括分割为多个的分割影像区域来构成、并包括位于内侧的第一影像区域和位于外侧的第二影像区域来作为分割影像区域的方式,进行处理;图像处理部,以包括右眼侧第一影像区域来作为由右眼侧虚像形成部使之被观看的影像区域的第一影像区域并且包括右眼侧第二影像区域来作为影像区域的第二影像区域的方式,进行处理;图像处理部,以包括左眼侧第一影像区域来作为由左眼侧虚像形成部使之被观看的影像区域的第一影像区域并且包括左眼侧第二影像区域来作为影像区域的第二影像区域的方式,进行处理;图像处理部在右眼侧第一影像区域和左眼侧第一影像区域中使得左右共用的影像显示。该情况下,作为影像中的中央部的图像,能形成通过左右眼睛能辨识的共用的一个图像,另一方面,在右眼侧第二影像区域和左眼侧第二影像区域中,能分别进行与上述共用的一个图像不同的显示。
为实现上述目的,本发明的第三虚像显示装置,具备:(a)图像处理部,其相应于输入信号来进行用于使使用者观看虚像的图像信号的处理;(b)影像生成部,其相应于来自图像处理部的图像信号来生成用于使得虚像被观看的光;和(c)虚像形成部,其使得来自影像生成部的光作为在假想的影像区域显示的虚像被观看,(d)在直到在影像生成部生成光且使得来自影像生成部的光通过虚像形成部作为虚像被观看为止的过程中,产生关于至少纵横方向中的一个方向的梯形失真,(e)图像处理部具有梯形修正处理部,该梯形修正处理部进行应被使用者辨识的虚像的梯形修正的处理,(f)在虚像形成部中,影像区域的中心位置从佩戴时的使用者的眼睛的中心位置偏离。
在上述虚像显示装置中,虚像形成部中的影像区域的中心位置从佩戴时的使用者的眼睛的中心位置偏离。该情况下,例如,能以使眼睛的中心位置与能以较少修正量形成没有失真的图像的区域的中心位置一致的方式,进行偏移。其结果,在使用者容易注目的区域中,能减少成为没有使用的原样不变的无用区域,取得广阔的使用的影像区域。此外,对于使用者容易注目的区域以外的区域也能用作提供影像的部分。
在本发明的具体方面,图像处理部,以使得由虚像形成部使之被观看的影像区域包括分割为多个的分割影像区域来构成、包括位于内侧的第一影像区域和位于外侧的第二影像区域来作为分割影像区域的方式,进行处理;影像区域中的第一影像区域的中心位置与佩戴时的使用者的眼睛的中心位置一致。该情况下,能将第一影像区域的影像辨识为应该中心观看的位于中心侧的影像,另一方面,能将第二影像区域的影像辨识为位于周边侧的影像。
在本发明的又一方面,影像生成部和/或虚像形成部至少使得横梯形失真产生。该情况下,例如,在佩戴时,在从使用者的鼻子侧或耳朵侧向横向倾斜投影光而形成虚像的情况下产生横梯形失真,但是,对于该横梯形失真,也可进行已修正失真的图像形成。
在本发明的又一方面,影像生成部具有:出射对应于图像调制后的信号光的信号光调制部;和通过使从信号光调制部入射的信号光扫描来将其作为扫描光出射的扫描光学***。该情况下,可实现例如影像生成部的小型化。
附图说明
图1是表示第一实施方式涉及的虚像显示装置的图。
图2是示意地表示佩戴着虚像显示装置的状态的主视图。
图3(A)是用于对光出射装置的结构的一例进行说明的图,图3(B)是从其他方向观察图3(A)所示的光出射装置的图。
图4是说明虚像显示装置的控制部的结构的方框图。
图5是表示通过图像光的入射而观看的影像区域的概念图。
图6(A)是表示右眼侧的影像区域的图,图6(B)是用于对成为图6(A)的状态时的梯形修正进行说明的图。
图7(A)是表示左右一对的各影像区域的图,图7(B)是概念地表示由使用者辨识的图像的状况的图。
图8(A)是表示使用者使眼睛向右时能辨识的影像的范围的图,图8(B)是表示使用者使眼睛向左时能辨识的影像的范围的图。
图9是表示第二实施方式涉及的虚像显示装置中的各影像区域的图。
图10是第三实施方式涉及的虚像显示装置的俯视图。
附图标记说明:
10、10R、10L光出射装置(影像生成部) 11信号光调制部11r、11g、11b色光源 DM1、DM2分色镜 12扫描光学***ML准直透镜 12b MEMS镜部 20、20R、20L虚像形成部 50控制部 51主控制电路 52图像处理部 52R第一图像处理部52L第二图像处理部 53梯形修正处理部 60输入接受部70输入操作部 100虚像显示装置 100A、100B显示装置 OA光轴 NP鼻托 NS鼻子 EY眼睛 EA耳朵 GL信号光 SL扫描光 PL图像光 RR、LL影像区域 RR1、RR2、RR3、LL1、LL2影像区域(分割影像区域) XX对称轴
具体实施方式
第一实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的第一实施方式涉及的虚像显示装置。
图1所示的实施方式的虚像显示装置100是具有眼镜那样的外观的头戴式显示器,对于佩戴该虚像显示装置100的应成为观察者的佩戴者(使用者)而言,能使其辨识与虚像对应的图像光,并且能通过透视而让作为虚像显示装置100的使用者的佩戴者观察到外界像。图1中,部分放大地表示了佩戴者佩戴虚像显示装置100的状态,虚像显示装置100部分省略。具体地,第一显示装置100A是虚像显示装置100中的形成右眼侧的虚像的部分。再有,如例如图2中示意地表示那样,虚像显示装置100使右眼侧的第一显示装置100A和左眼侧的第二显示装置100B为一对,但是,第二显示装置100B具有与第一显示装置100A相同的结构且仅是使左右颠倒,因此省略详细说明。再有,第一显示装置100A单独也作为虚像显示装置发挥功能。
这里,在图1等所示的状态中,对于佩戴者而言为正面的方向是光轴OA的方向,将光轴OA从虚像显示装置100侧朝向佩戴者侧的方向设为+X方向,将对于佩戴者而言的上下方向设为±Y方向,将左右方向设为±Z方向。
下面,通过对第一显示装置100A的结构的一例进行说明,来说明虚像显示装置100的结构的一例。如图1所示,第一显示装置100A具备:形成信号光且将该信号光作为扫描光SL出射用的光出射装置10;和接受来自光出射装置10的扫描光SL而形成图像光PL的作为被照射部件的虚像形成部20。光出射装置10配置于佩戴者的鼻子NS周边,虚像形成部20配置成在光出射装置10的前方侧(﹣X侧)覆盖佩戴者的眼睛EY的前方。
再有,在图2中,如示意地表示从正面观察佩戴有虚像显示装置100的状态的状况那样,光出射装置10由从框架FL延伸的支撑体SS支撑,从而配置于上述的鼻子NS周边的、比虚像形成部20靠+X侧的位置处。再有,在图示的例子中,虚像显示装置100具有从框架FL的中央部延伸而从侧方支撑虚像形成部20的支柱部PP,在支柱部PP的前端侧,具有在佩戴时用于可用鼻子NS支撑虚像显示装置100的鼻托部NP。再有,如图所示,关于光出射装置10,将右眼用的设为光出射装置10R,将左眼用的设为光出射装置10L。
如图3(A)及图3(B)所示,光出射装置10是具有作为信号光形成部的信号光调制部11、扫描光学***12和驱动控制电路13的影像生成部。再有,如图3(A)所示,虚像显示装置100具备用于进行图像形成的控制的控制部50。控制部50经电缆CB而与光出射装置10连接。对于控制部50在后面详细描述。
光出射装置10作为影像生成部发挥功能,通过按照来自控制部50的各种信号中的图像信号来进行用于图像形成的光出射,而生成用于形成虚像的光。光出射装置10中的驱动控制电路13相应于从控制部50发送的图像信号和/或驱动信号来进行光出射装置10的驱动控制。即、驱动控制电路13是用于按照各种信号来同步驱动信号光调制部11和扫描光学***12的控制电路。
下面对光出射装置10的构成及工作的详情进行说明。信号光调制部11具有合成光形成部11a和准直透镜ML。合成光形成部11a形成作为应成为图像光PL(参照图1)的信号光GL的合成光。因此,合成光形成部11a具有产生红(R光)、绿(G光)、蓝(B光)各色光的色光源11r、11g、11b和用于合成经过色光源11r、11g、11b的各色光的第一及第二分色镜DM1、DM2。准直透镜ML是通过调整从合成光形成部11a出射的作为合成光的信号光GL的光束状态来进行调制并向扫描光学***12出射的透镜,例如使信号光GL大体平行化。此外,扫描光学***12具有作为使得经准直透镜ML的信号光GL在虚像形成部20中二维扫描的扫描部的MEMS镜部12b。
光出射装置10中的信号光调制部11中,各色光源11r、11g、11b是二极管激光光源或LED光源,红色光源11r出射产生红色光的特定波长频段的光,绿色光源11g出射产生绿色光的特定波长频段的光,蓝色光源11b出射产生蓝色光的特定波长频段的光。再有,各色光源11r、11g、11b例如包括各色的LED发光元件来构成。各色光源11r、11g、11b调整光束的方向以朝向第一分色镜DM1或第二分色镜DM2的方向地出射各色光。
第一分色镜DM1使处于产生红色光的特定波长频段的光透射并且将处于其他特定波长频段的光反射,第二分色镜DM2使处于产生红色光和绿色光的特定波长频段的光透射并且将处于其他特定波长频段的光反射。这样,将红色光、绿色光和绿色光这三色的色光合成所得的合成光形成为构成彩色图像的信号光GL。再有,在图示的情况下,分别调整各色光源11r、11g、11b的位置以使合成的三色的色光的光程长度相等。即、各色光为等效的位置。此外,也可相应于光束的形状来调整第二分色镜DM2相对于第一分色镜DM1的大小。
在用以上那样构成的合成光形成部11a进行合成光形成的情况下,使用与红(R光)、绿(G光)、蓝(B光)的每种颜色对应的色光源11r、11g、11b,因此能提高光的利用效率。
准直透镜ML调整作为由合成光形成部11a形成的合成光的信号光GL的发散角,例如使光束成为具有稍稍会聚倾向的大体平行状态而向扫描光学***12中的作为扫描部的MEMS镜部12b出射。
如图3(B)所示,扫描光学***12具有MEMS镜部12b和周边部件12c。MEMS镜部12b通过使用经准直透镜ML后的信号光GL来作为扫描光SL而向作为被照射部件的虚像形成部20(参照图1)的被照射区域上照射,从而能使得作为虚像的图像被观看。即、MEMS镜部12b是扫描光学***12的核心部分。周边部件12c形成从周边包围MEMS镜部12b而收置MEMS镜部12b的孔HL。换言之,MEMS镜部12b收纳于在扫描光学***12的中央部设置的矩形的孔HL中。MEMS镜部12b能沿任意的方向倾斜。
下面,详细说明MEMS镜部12b。MEMS镜部12b是使得由信号光调制部11形成的作为合成光的信号光GL在虚像形成部20(参照图1)中二维扫描而作为照射虚像形成部20(参照图1)的扫描光SL出射的扫描部。MEMS镜部12b为了能进行二维扫描,其构成包括:能关于一轴方向进行旋转的MEMS镜主体部12x和作为包围MEMS镜主体部12x的框且能关于与该一轴方向垂直的轴方向进行旋转的镜框体12y。首先,MEMS镜主体部12x具有与镜框体12y连接的一对第一轴SH1,且能绕第一轴SH1旋转。此外,镜框体12y具有与MEMS镜部12b的周边部件12c连接的一对第二轴SH2,且能绕第二轴SH2旋转。第一轴SH1的轴向和第二轴SH2的轴向互相垂直,从而MEMS镜部12b能使MEMS镜主体部12x关于互相垂直的二轴方向旋转。根据以上构成,MEMS镜部12b能沿任意的方向倾斜,能进行作为出射的光束的扫描光SL的二维扫描。即、MEMS镜部12b是使得扫描光SL向虚像形成部20照射的MEMS扫描器。
再有,在MEMS镜部12b的光出射侧,可配置用于调整光束的发散角的中继透镜。
回到图1,虚像形成部20是在树脂制的透明基板上具有半透射反射膜而构成的透明基材。即、虚像形成部20是半透射半反射镜。虚像形成部20组装于框架FL,且配置于佩戴者的眼睛EY的前方并相对于佩戴者而言位于比光出射装置10远侧。换言之,关于沿光轴OA的方向而在佩戴者的眼睛EY和虚像形成部20之间配置光出射装置10。虚像形成部20具有对于从前方覆盖佩戴者的眼睛EY而言足够的大小,接受从光出射装置10的扫描光学***12向-X方向倾斜照射的扫描光SL,且通过将其反射而形成虚像,使佩戴者辨识。此时,虚像形成部20为与虚像显示装置100的外观对应的部件,在图1的例子中,具有与框架FL一致地弯曲的形状。
此外,作为半透射半反射镜的虚像形成部20是厚度大体均匀的板状部件,不仅如上述那样形成虚像并使之被观看,还使外界光OL通过。即、不仅虚像进入佩戴者的眼睛EY,来自外界的光也进入佩戴者的眼睛EY,虚像显示装置100为透视的构成。
在以上那样构成的情况下,从光出射装置10对于虚像形成部20的光出射成为倾斜投影的状态。因此,对于形成的图像,在假设没有进行任何修正时,将因横梯形失真等而产生图像的失真。更具体地说明的话,是对于虚像形成部20而言为关于横向(Z方向)的倾斜投影,关于纵向(Y方向)和横向(Z方向)中的至少横向产生失真。此外,光出射装置10的扫描方式和/或虚像形成部20为与虚像显示装置100的外观对应地弯曲的形状等,也成为失真的产生原因。在本实施方式中,在与产生的图像的失真对应地在控制部50所具备的图像处理的梯形修正处理中,通过预先进行失真修正(梯形修正)的处理来修正图像。
此外,通常,在进行梯形修正等的失真修正的情况下,修正量越大则显现出的图像越小,分辨率越低,此外,成为没有使用的原样不变的无用区域也将增加。因此,特别是在由于装置的小型化、轻量化的要求而具有使分辨率的限制变得严格的倾向的虚像显示装置100那样的头戴式显示器的情况下,期望修正量少。与之相对,在本实施方式中,在进行失真修正时,通过将图像分割为多个区域而减少所分割的各图像的修正量,尽可能避免成为没有使用的原样不变的无用区域的产生,能取得广阔的能作为没有失真的图像而有效使用的影像区域。
下面,参照图4来说明包括梯形修正处理部的控制部50的结构,并对图像处理的工作进行说明。控制部50具备:总括控制工作的主控制电路51;基于例如视频信号等从外部输入的图像信号来进行图像处理的图像处理部52;接受来自佩戴者(操作者)的指令等外部信号的输入接受部60;和保存与图标等固定内容的影像相关的各种数据的内部存储器80。再有,控制部50例如在图2所示的框架FL和/或支撑体SS等的内部收置电缆CB,通过延长该电缆CB,而配置于不会妨碍视野的位置处。
图像处理部52基于例如从外部输入的输入信号来形成关于图像和/或声音的各种信号,并经电缆CB向光出射装置10(10R、10L)发送。即、关于图像和/或声音的各种信号从图像处理部52传送到光出射装置10的驱动控制电路13(参照图3)。为了进行作为应被辨识的虚像的图像的形成,图像处理部52具备第一图像处理部52R、第二图像处理部52L和用于进行梯形修正的处理的梯形修正处理部53。特别地,图像处理部52具有用于进行梯形修正的处理的梯形修正处理部53,从而能进行与修正相关的各种处理。
图像处理部52中的第一图像处理部52R进行应作为右眼侧的图像被观看的图像的处理。另一方面,第二图像处理部52L进行应作为左眼侧的图像被观看的图像的处理。在本实施方式中,在第一图像处理部52R侧和第二图像处理部52L侧分别进行图像处理。这样,在右眼侧的图像和左眼侧的图像,能显示不同的投影范围和/或内容的图像(关于详情,由图7(A)等在后面叙述)。此外,右眼侧的图像和左眼侧的图像形成被分别分割为内侧(鼻子侧)和外侧(耳朵侧)的多个图像。第一图像处理部52R和第二图像处理部52L形成与这些分割的图像分别对应的分割图像。即、第一(右眼侧)图像处理部52R包括内侧图像处理部52Ra和外侧图像处理部52Rb,第二(左眼侧)图像处理部52L包括内侧图像处理部52La和外侧图像处理部52Lb。
梯形修正处理部53对右眼侧的图像和左眼侧的图像两者一并进行梯形修正的处理。
输入接受部60经输入操作部70而接受来自佩戴者(操作者)的外部信号。
内部存储器80存储关于投影的图像的内容中的、图标和/或日期、时钟等固定内容的影像的各种数据。
主控制电路51进行例如相应于以输入接受部60接受的信号的各种处理来作为工作的总体控制之一,在例如辨识到各种信号中的关于图像处理的信号时向图像处理部52传输。此外,主控制电路51根据需要而适当地读取应成为从各图像处理部52R、52L发送的图像信号的信息中的、在内部存储器80中储存为各种数据的信息并向图像处理部52传输。
这里,参照图5来说明通过从第一显示装置100A的虚像形成部20出射的图像光PL向佩戴者的眼睛EY入射而被观看的图像。图5是用于说明:向眼睛EY的视网膜RE入射的图像光PL、和作为划定通过图像光PL而作为被佩戴者观看的假想面IM上的图像而被观看的虚像的范围的假想区域的影像区域RR的关系的概念图。特别地,在图中,为了便于理解,而概念地表示图像光PL。
在图示中,假想面IM是假想的面,处于无限远,将佩戴者的眼睛EY的视网膜RE中的图像光PL入射的范围设为区域REa。这里,区域REa相当于成像面,假想面IM上的影像区域RR成为与区域REa共轭的关系。通过处于该关系,视网膜RE中的区域REa上的成像面和影像区域RR上的面一一对应,佩戴者在视网膜RE的区域REa接受从虚像形成部20出射的图像光PL时,辨识(观看)到:在使得该光路反向的延长线上的影像区域RR存在作为虚像的图像。换言之,第一显示装置100A能通过图像光PL来使佩戴者观看到在影像区域RR上是否形成有图像。即、第一显示装置100A通过在图像形成侧的处理等来控制从虚像形成部20出射的图像光PL,由此将观看的影像区域RR调整为期望的状态,发挥作为虚像显示装置的功能。
下面,参照图6(A)等来说明图像处理部52所进行的图像区域的分割和/或失真修正的处理的一例。在下面,关于影像区域RR和/或将影像区域RR分割而得的部分(例如图6(A)的第一影像区域RR1等),实际上是在图5的视网膜RE的区域REa上成像的图像光PL。但是,如上所述,图像光PL所形成的图像作为影像区域RR的图像而被佩戴者捕捉到,区域REa和影像区域RR处于共轭的关系。因此,在下面,将在区域Rea上成像且被佩戴者观看的图像作为影像区域RR的图像来进行说明。
首先,图6(A)是对在左右中的右眼侧即第一显示装置100A侧形成的影像区域RR概念地表示的图,图6(B)是用于说明在成为图6(A)的状态时的梯形修正处理部53(参照图4)所进行的图像的失真修正(梯形修正)的图。这里,如图所示,影像区域RR包括分割为第一影像区域RR1和第二影像区域RR2的两个矩形区域来构成。
在图中,区域X1示意地表示:在包括图像处理部52(第一图像处理部52R)的控制部50侧被辨识的基于原图像数据的矩形区域的图像。与之相对,区域D1表示在假设没有进行失真修正的情况下能在虚像形成部20上显示的区域(向眼睛EY的入射区域)的整体。即、作为原图像数据,在像素矩阵状排列的状态下形成矩形形状的图像,在不进行修正地原样投影时,成为在虚像形成部20上如区域D1那样向外侧扩展的扇形形状。在本实施方式中,对于区域D1所示的范围,用梯形修正处理部53来进行修正失真的处理以不使用一部分区域,从而使包括多个矩形的区域而构成的、作为构成影像区域RR的多个分割影像区域的影像区域RR1、RR2成为矩形区域地形成。
此外,如图所示,影像区域RR中,第一影像区域RR1相对地配置于内侧(鼻子侧),第二影像区域RR2相对地配置于外侧(耳朵侧)。换言之,各影像区域RR1、RR2在横向(Z方向)上排列。这里,如本实施方式那样,在从鼻子侧进行图像投影的投影的情况下(参照图2),区域D1特别关于横向(Z方向)而相对地关于内侧(鼻子侧)失真较小、相对地在外侧(耳朵侧)失真较大。因此,为了减小整体的失真修正,关于相对地失真变大的外侧的第二影像区域RR2,使其成为横短纵长的矩形形状。另一方面,关于相对地失真较少的内侧的第一影像区域RR1,使其成为16:9比率的横向较长的矩形形状。如上所述,对应于在第一影像区域RR1和第二影像区域RR2中矩形形状不同这一点,梯形修正处理部53分别进行不同的修正处理。
下面,参照图6(B)来说明对于所分割的各图像的梯形修正所进行的影像的失真的修正处理,这里,通过对于关于规定矩形区域的原图像数据中的四角的像素进行的坐标变换进行说明,来说明整体的失真修正。具体地,将与原图像数据对应的区域X1的四角的像素设为像素P1~P4,并将与它们分别对应的区域D1的像素设为像素Q1~Q4。此外,将影像区域RR中的、第一影像区域RR1的四角的像素设为像素A1~A4,将第二影像区域RR2的四角的像素设为像素B1~B4。该情况下,对于在第一影像区域RR1形成的影像,例如,区域X1的像素中的左上角的像素P1与区域D1的像素Q1对应,而且,区域D1的像素Q1与第一影像区域RR1的像素A1对应。即、如果以将位于像素P1的位置坐标处的图像数据变换为像素A1的位置坐标的方式进行修正处理,则能进行期望的变换。同样地,通过坐标变换而使左下角的像素P2的信息与像素A2的位置对应即可。此外,对于第一影像区域RR1中的右下角的像素A3,使其与区域X1中的位于将像素P2和像素P3连结的线段上的像素PP3相对应,对于右上角的像素A4,使其与区域X1中的位于将像素P1和像素P4连结的线段上的像素PP4相对应。
同样地,关于作为第二影像区域RR2的四角的像素的像素B1~B4,也能通过与上述同样地进行坐标变换来进行失真修正。具体地,对于左上角的像素B1,使其与区域X1中的位于将像素P1和像素P4连结的线段上的像素PP1相对应即可,对于左下角的像素B2,使其与区域X1中的位于将像素P2和像素P3连结的线段上的像素PP2相对应即可。此外,对于右下角的像素B3,使其与区域X1的像素中的像素P3相对应即可,对于右上角的像素B4,使其与区域X1的像素中的像素P4相对应即可。
如上所述,由梯形修正处理部53分别单独进行对于第一影像区域RR1的修正和对于第二影像区域RR2的修正,由此能在作为矩形区域的第一影像区域RR1及第二影像区域RR2中形成没有失真的图像。
此外,如上所述,区域D1与原来的矩形的区域X1相比成为横向较长且向外侧(耳朵侧)扩展的扇形形状,且至少关于横向而产生越朝外侧越大的失真。如果改变思考方式,则区域D1中的内侧(鼻子侧)的区域比较接近矩形的状态。即、影像区域RR中的相对地位于内侧的第一影像区域RR1即使为横向较长也能以较少的修正量实现期望的失真修正,即使取较大的区域也能抑制修正量。这里,使第一影像区域RR1为形成横向较长的主影像的区域,并使第二影像区域RR2为形成纵向较长的从影像的区域。
假设在图示的情况下,在将影像区域RR不分割为上述那样的两个影像区域RR1、RR2而将一个区域作为整个画面来由区域D1形成第一影像区域RR1那样的横向较长的矩形区域的情况下,例如为了形成纵向(Y方向)的分辨率为720像素的图像,应与外侧的分辨率的压缩对应的修正前的状态下的原图像数据的分辨率需要为1300像素左右。再有,所需的分辨率在失真少且最细的内侧的区域中也与外侧相同。与之相对,如果如第一影像区域RR1那样仅在相对地位于内侧的区域进行修正,则能减少修正量,因此能在原图像数据的分辨率为820像素程度下形成分辨率为720像素的影像。再有,关于失真修正的修正量,在对整个画面为一个图像的图像进行时,需要1.5倍到2倍左右的修正量,与之相对,通过进行如上述那样分割的修正,而能将整体的修正量抑制到1.2倍左右。
此外,如上所述,第二影像区域RR2通过尽可能有效使用没有用作第一影像区域RR1的剩余区域来抑制修正量,并且,第二影像区域RR2中的失真修正仅在该区域进行即可,因此能减少修正量。
另外,第二影像区域RR2能进行与由第一影像区域RR1划定的显示区域的影像的内容不同的显示。对于显示内容,可考虑各种内容,例如,可在第一影像区域RR1中显现出电影和/或视频拍摄的录像之类的动态图像,另一方面,可在第二影像区域RR2中,显示播放的图像的字幕和/或音量、暂停、快放等指示之类的各种信息。此外,例如在第二影像区域RR2中,可进行与工作相关的图标显示,且佩戴者根据显示的信息来进行输入操作部70(参照图4)的操作,从而图像处理部基于由输入接受部60接受的来自输入操作部70的输入信号来反映佩戴者的意思地选择在第一影像区域RR1显现出的影像等。即、在第一影像区域RR1中形成本来要显示的图像,并在第二影像区域RR2中形成附加的信息,从而能有效地使用像素来增加显示的信息量。
这里,关于影像区域RR,可关于相对佩戴者的眼睛EY的位置分割的第一影像区域RR1的位置和第二影像区域RR2的位置考虑各种方式,这里,如图所示,佩戴者的眼睛EY的中心EX1不与作为影像区域RR整体的中心AX1一致而与第一影像区域RR1的中心CX1一致。即、该情况下,佩戴者将由第一影像区域RR1显示的影像辨识为在中心侧显示的主影像,并将由第二影像区域RR2显示的影像辨识为在周边侧显示的从影像。
如果改变思考方式,则通过如上述那样形成使影像的中心从整个影像区域的中心AX偏移地分割出的两个影像区域RR1、RR2,能减少失真的修正中的修正量。
再有,虚像显示装置100可具有眼宽调整机构等位置调整机构(未图示),以能进行以上那样的眼睛EY的中心EX1和第一影像区域RR1的中心CX1的位置对合。
图7(A)是表示左右一对的各影像区域RR、LL的图。如上所述,在虚像显示装置100中,第一显示装置100A和第二显示装置100B具有使左右颠倒的相同结构,因此扇形形状的区域D1、D2以关于左右方向(Z方向)的对称轴XX为基准而为镜像对称。与此对应地,梯形修正处理部53以对称轴XX为基准而镜像对称地进行:应通过右眼侧虚像形成部20R而被观看的影像区域的梯形修正和应通过左眼侧虚像形成部20L而被观看的影像区域的梯形修正。再有,这里,构成右眼侧的影像区域RR的第一影像区域RR1是右眼侧第一影像区域,第二影像区域RR2是右眼侧第二影像区域。同样地,构成左眼侧的影像区域LL的第一影像区域LL1是左眼侧第一影像区域,第二影像区域LL2是左眼侧第二影像区域。
在以上构成中,由梯形修正处理部53所进行的梯形修正的处理是镜像对称,因此能无需左右分别进行而是实质上一并进行。具体说明的话,则例如,在右眼侧的第一影像区域RR1处的修正和左眼侧的第一影像区域LL1处的修正中,作为图像处理而左右不同,但是,作为矩形形状的区域的修正、即作为在图6(B)中说明的坐标变换的处理则关于左右颠倒对称,因此能实质上一并进行。这在第二影像区域RR2与第二影像区域LL2的关系中也同样。对于多个被分割出的第一影像区域和第二影像区域中的影像的内容,需要进行分别的图像处理,但是,从右眼侧和左眼侧这一观点出发,可一并进行梯形修正处理。因此,在图像处理中在左右分为第一图像处理部52R和第二图像处理部52L这两个,与之相对,在梯形修正处理中能用一个梯形修正处理部53来进行处理。梯形修正处理部53将与如上述那样确定的各像素的坐标转换相关的信息向第一及第二图像处理部52R、52L发送,第一及第二图像处理部52R、52L除了各自的图像处理之外还考虑来自梯形修正处理部53的坐标转换即梯形修正量来确定图像信号,并向驱动控制电路13(参照图3(A))发送。
这里,关于与如上述那样形成的虚像对应的图像,各影像区域RR、LL中的眼睛EY的中心EX1、EX2调整为与第一影像区域RR1、LL1的中心CX1、CX2分别一致。此时,第一影像区域RR1和第一影像区域LL1的像素数相同。该情况下,在使第一影像区域RR1的影像和第一影像区域LL1的影像共用时,佩戴者将左右的图像辨识为一个共用的图像。另一方面,关于在第二影像区域RR2和第二影像区域LL2显现出的影像,仅通过右眼辨识到第二影像区域RR2的影像,仅通过左眼辨识到第二影像区域LL2的影像。即、如图7(B)概念性地所示,佩戴者用双眼捕捉到各图像的结果是,在中央侧辨识到作为主影像具有在第一影像区域RR1和第一影像区域LL1中共用的影像,在周边侧辨识到作为从影像具有第二影像区域RR2中的右侧影像和第二影像区域LL2中的左侧的影像。
该情况下,例如,在共用的影像,显现出动态图像等来作为主影像,另一方面,在第二影像区域RR2、LL2可显示各种信息。特别地,该情况下,可在第二影像区域RR2和第二影像区域LL2形成分别独立的图像。此外,关于在第一影像区域RR1和第一影像区域LL1显现出的共用的影像,不仅显示以像素为单位而完全一致的2D图像,而且通过将共用的图像相应于左右视差来使图像偏移,还能显示3D图像。
再有,对于以上的图像形成,通过在第一图像处理部52R及第二图像处理部52L(参照图4)分别适当地进行图像处理来实现。具体地,首先,关于在中央侧(内侧)作为主影像显现出的第一影像区域RR1、LL1,由各图像处理部52R、52L中的内侧图像处理部52Ra、52La来进行图像处理。该情况下,例如,对于动态图像等图像数据,图像处理部52接受视频信号等从外部输入的图像信号,内侧图像处理部52Ra、52La基于该信号来进行图像处理。接着,关于在周边侧(外侧)作为从影像显现出的第二影像区域RR2、LL2,由各图像处理部52R、52L中的外侧图像处理部52Rb、52Lb来进行图像处理。该情况下,适当读取与在内部存储器80中储存的各种数据相关的信号并向图像处理部52传输,基于该信号,外侧图像处理部52Rb、52Lb进行图像处理。
此外,如图8(A)及图8(B)所示,也可限制佩戴者使眼睛EY(EY1、EY2)的视线朝向左右时能辨识的影像的范围。具体地,如图8(A)所示,在使两眼EY的视线朝向右侧(﹣Z侧)的情况下,也可调整影像区域的范围,使得:对于两眼EY中的右眼EY1,第二影像区域RR2的整体和第一影像区域RR1的一部分或全部进入视野,另一方面,对于左眼EY2,第一影像区域LL1的全部进入视野,但是,对于第二影像区域LL2,从视野偏离。此外,在该情况下,相反地如图8(B)所示,在使两眼EY的视线朝向左侧(+Z侧)的情况下,也可调整影像区域的范围,使得:对于左眼EY2,第二影像区域LL2的整体和第一影像区域LL1的一部分或全部进入视野,对于右眼EY1,第一影像区域RR1的全部进入视野,但是,对于第二影像区域RR2,从视野偏离。
此外,梯形修正处理部53也可以:仅对显示左右共用的影像的右眼侧第一影像区域RR1及左眼侧第一影像区域LL1进行梯形修正,并使与右眼侧第二影像区域RR2及左眼侧第二影像区域LL2对应的梯形修正的修正量为零。例如,如果在右眼侧第二影像区域RR2及左眼侧第二影像区域LL2显示的信息是图标显示那样的内容,则不需要成为矩形形状,即使有些失真也能辨识。因此,图像修正可仅对显现出主影像的右眼侧第一影像区域RR1及左眼侧第一影像区域LL1进行。这样,能减轻图像处理的负担。
如上所述,在本实施方式涉及的虚像显示装置100中,对成为分割为多个的分割影像区域的影像区域RR、LL,相应于各分割影像区域RR1、RR2、LL1、LL2来分别进行梯形修正处理部53所进行的梯形修正(失真修正)。该情况下,通过将影像区域RR、LL分别分割为多个,从而例如成为没有使用的原样不变的无用区域减少,能取得广阔的要使用的影像区域RR、LL。此外,该情况下,在影像区域RR、LL中被分割的各分割影像区域RR1、RR2、LL1、LL2中的修正量,与例如使影像区域为一个矩形区域的梯形修正的情况下的修正量相比,能减少。结果,在各分割影像中能抑制与失真的修正相伴的分辨率的下降。
此外,虚像形成部20包括右眼侧虚像形成部20R和左眼侧虚像形成部20L这一对而构成,并且梯形修正处理部53中的梯形修正关于两虚像形成部而镜像对称地进行,从而能获得左右方向(Z方向)上的修正的平衡。这样,与在左右分别进行修正的情况相比,能使左右的像素对合更正确,能更可靠地将由左右眼睛分别辨识的图像辨识为共用的一个图像。
再有,影像区域RR、LL的中心位置(中心AX1、AX2)从佩戴时的佩戴者的眼睛的中心位置(中心EX1、EX2)偏离。在该情况下,例如,能进行偏移以使眼睛的中心位置与能以较少修正量形成没有失真的图像的区域的中心位置一致。
再有,在MEMS中,可考虑通过使扫描的振幅的范围和/或速度变化,与失真的内容相应地进行调整,但是,在该情况下,有可能必须使MEMS侧的驱动装置变复杂,且有可能在装置的小型化方面产生困难。在本实施方式中,在MEMS侧,即使在为了实现装置的轻量化小型化而使用仅进行比较简单的工作的装置的情况下,也能提供修正少的高品质图像。
再有,在以上构成中,虚像显示装置100中的光出射装置10成为关于与光轴OA垂直的横向在佩戴时位于比佩戴者的眼睛EY靠鼻子NS侧的配置。在该情况下,光出射装置10成为没有向佩戴者的侧方侧即关于Z方向伸出的构成。此外,如上所述,光出射装置10配置于佩戴者的眼睛EY和虚像形成部20之间。在该情况下,光出射装置10不会配置于比虚像形成部20靠前方侧。
第二实施方式
下面说明第二实施方式涉及的虚像显示装置。再有,本实施方式涉及的虚像显示装置是第一实施方式涉及的虚像显示装置100的变形例,在没有特别说明的情况下,与第一实施方式的虚像显示装置100相同。此外,由于在右眼侧和左眼侧仅是将左右颠倒,因此仅对右眼侧进行说明,对于左眼侧则省略说明。此外,在本实施方式中,即使仅第一显示装置也单独作为虚像显示装置发挥功能。
如图9所示,本实施方式涉及的虚像显示装置中,影像区域RR被分割为第一影像区域RR1、第二影像区域RR2和第三影像区域RR3这三个区域。在该情况下,在第三影像区域RR3中,能进行与由第一影像区域RR1和/或第二影像区域RR2划定的显示区域的影像的内容进一步不同的显示。对于显示内容,可考虑各种内容,例如,如图所示,可以在第二影像区域RR2中,显示图标显示相关的各种指令用的信息,在第三影像区域RR3中,显示由各种指令得到的信息。在该情况下,不仅能与第一实施方式同样地从第二影像区域RR2的多个图标显示中使得以手指的形状表示的指针移动来选择(点击)一个图标显示以选择应向第一影像区域RR1移动的内容,而且,例如,如图所示,还能对于外界像SP的道路信息,在第二影像区域RR2中通过从图标显示适当选择来呼出,并关于所得到的道路的信息而在第三影像区域RR3进行显示。
第三实施方式
下面说明第三实施方式涉及的虚像显示装置。再有,本实施方式涉及的虚像显示装置是第一实施方式涉及的虚像显示装置100的变形例,在没有特别说明的情况下,与第一实施方式的虚像显示装置100相同。
图10是本实施方式涉及的虚像显示装置的俯视图。如图所示,本实施方式涉及的虚像显示装置200的第一显示装置200A具备:包括影像生成部的光出射装置10;作为虚像形成部的导光部件220;和光透射部件250。导光部件220和光透射部件250皆是透光性的棱镜部件,并通过接合而一体化。再有,虚像显示装置200具备包括图像处理部的控制部50,控制部50经电缆CB而与光出射装置10连接。
导光部件220是在俯视时沿脸部地弯曲的圆弧状的部件,作为具有光学功能的侧面,从光出射侧依次具有第一~第六面S11~S16。其中,第一面S11和第四面S14相邻,第三面S13和第五面S15相邻,在第一面S11和第三面S13之间配置第二面S12,在第四面S14和第五面S15之间配置第六面S16。各面S11~S16是自由曲面,通过利用镜体所实现的全反射和/或利用与空气层的折射率差的内面侧的全反射,来将从光出射装置10出射的扫描光SL导向导光部件220内,并且调整扫描光SL的光路来作为形成期望的虚像的图像光PL出射。即、导光部件220是作为虚像形成部发挥功能的棱镜部件。再有,在该导光时,在通过第三面S13的前后,在作为像面II示出的位置形成中间像。
光透射部件250是辅助导光部件220的***的部件(辅助棱镜),并用与导光部件220相同的材料形成,且具有第一透射面S51、第二透射面S52和第三透射面S53来作为具有光学功能的侧面。这里,在第一透射面S51和第三透射面S53之间配置有第二透射面S52。第一透射面S51位于使导光部件220的第一面S11延长了的曲面上,第二透射面S52是对于该第二面S12通过粘接层接合而一体化的曲面,第三透射面S53位于使导光部件220的第三面S13延长了的曲面上。其中,第二透射面S52和导光部件220的第二面S12通过接合而一体化,因此具有大体相同的曲率的形状。
再有,在导光部件220中,第一面S11和第三面S13皆配置于眼睛EY的正面,且相对于观察者(使用者)呈凹面形状,在通过这些面观看外界光时,视度大体为0。此外,在光透射部件250中,使第一面S11和第三面S13分别延长所形成的第一透射面S51和第三透射面S53使视度大体为0。即、作为使导光部件220和光透射部件250一体化的整体,也使视度大体为0。
在本实施方式中,基于包括图像处理部的控制部50的控制,来将影像区域分割为多个,从而能取得广阔的要使用的影像区域,此外,能减少所分割出的各分割影像区域中的修正量,在各分割影像中,能抑制与失真的修正相伴的分辨率的下降。
本发明不限于上述各实施方式,在不偏离其主旨的范围内能以各种方式来实施。
在上述构成中,包括光出射装置10来构成为影像生成部,光出射装置10包括MEMS镜等来构成,但是,图像投影的方式不限于此,在例如使用液晶面板和/或有机EL等来形成图像的类型的装置中,也可与上述同样地进行修正的处理。
此外,例如,关于作为矩形区域的第一影像区域RR1的高宽比,相应于动态图像地为16:9,但是,第一影像区域RR1的形状也可以是除此之外的各种形状。即、可根据显现出的影像对象来适当变换为对应的高宽比。此外,可使第一影像区域RR1和第二影像区域RR2的大小变化。例如,通过第一影像区域RR1的高宽比的变换来使在第一影像区域RR1不使用的范围变化。因此,也可伴随该变换而使第二影像区域RR2的形状不同。
另外,上述构成中,在图像处理部52中,包括右眼用和左眼用这两个图像处理部52R、52L来构成,但是,也可在一个图像处理中进行这些处理。此外,关于光出射装置10,也包括光出射装置10R及光出射装置10L这两者来构成,但是,也可以例如将一个MEMS镜向左右双方分配,从而在两个影像区域RR、LL中分别形成影像。反之,在上述构成中,用一个构成梯形修正处理部53,但是,也可具有右眼用和左眼用这两个梯形修正处理部。
此外,在上述图3(A)等所示的信号光调制部11的结构中,在合成光形成部11a中的信号光GL的形成中将来自各色光源11r、11g、11b的光合成,但是,这是本实施方式的信号光形成的一例,也可通过其他构成来形成信号光GL。
在上述构成中,作为光源,使用二极管激光光源或LED光源,但是,光源也可以是例如有机EL等上述元件以外的元件。
此外,在上述各实施方式的虚像显示装置100等中,采用与右眼和左眼两者对应地设置的构成,但是,也可为仅对右眼或左眼中任一个设置光出射装置10等而单眼观看图像的构成。
再有,上述第一实施方式的虚像形成部20接受从扫描光学***12照射的扫描光SL并将该扫描光反射而使佩戴者辨识,但是,也可通过在虚像形成部20设置作为膜状部件的全息元件来形成图像。即、利用全息元件中的衍射而通过处于特定的波长频段的图像光来形成虚像,并且使处于较宽范围的波长频段的外界光能通过,从而能成为透视的构成。
Claims (14)
1.一种虚像显示装置,其特征在于,
具备:
图像处理部,其相应于输入信号来进行用于使使用者观看虚像的图像信号的处理;
影像生成部,其相应于来自所述图像处理部的图像信号来生成用于使所述虚像被观看的光;和
虚像形成部,其使得来自所述影像生成部的光作为在假想的影像区域显示的所述虚像被观看,
在直到在所述影像生成部生成光且使得来自所述影像生成部的光通过所述虚像形成部而作为所述虚像被观看为止的过程中,产生关于至少纵横方向中的一个方向的梯形失真,
所述图像处理部具有梯形修正处理部,该梯形修正处理部进行应使使用者辨识的所述虚像的梯形修正的处理,
所述图像处理部,使得由所述虚像形成部使之被观看的所述影像区域包括分割为多个的分割影像区域来构成,并且与所述分割影像区域分别对应地进行包括由所述梯形修正处理部所进行的梯形修正的处理的处理。
2.根据权利要求1所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述梯形修正处理部与所述分割影像区域分别对应地进行独立的梯形修正的处理。
3.根据权利要求1或2所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述图像处理部以包括位于内侧的第一影像区域和位于外侧的第二影像区域来作为所述分割影像区域的方式,进行处理。
4.根据权利要求3所述的虚像显示装置,其特征在于,
还具备接受来自使用者的指示的输入接受部,
所述图像处理部,使得在由所述虚像形成部使之被观看的所述第二影像区域,进行与由所述输入接受部所接受的工作相关的图标显示。
5.根据权利要求3或4所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述虚像形成部包括与左右眼分别对应的左眼侧虚像形成部和右眼侧虚像形成部这一对而构成,
所述图像处理部,以包括右眼侧第一影像区域来作为由所述右眼侧虚像形成部使之被观看的所述影像区域的所述第一影像区域、并包括右眼侧第二影像区域来作为所述影像区域的所述第二影像区域的方式,进行处理,
所述图像处理部,以包括左眼侧第一影像区域来作为由所述左眼侧虚像形成部使之被观看的所述影像区域的所述第一影像区域、并包括左眼侧第二影像区域来作为所述影像区域的所述第二影像区域的方式,进行处理,
所述图像处理部,使得在所述右眼侧第一影像区域和所述左眼侧第一影像区域中显示左右共用的影像。
6.根据权利要求5所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述图像处理部,使得在所述右眼侧第二影像区域形成的独立影像显示,并使得在所述左眼侧第二影像区域形成的其它的独立影像显示。
7.根据权利要求5或6所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述梯形修正处理部,仅对显示左右共用的影像的所述右眼侧第一影像区域和所述左眼侧第一影像区域进行梯形修正。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述图像处理部,在当使用者将视线朝向左侧时从视野偏离的范围中,形成由所述右眼侧虚像形成部使之被观看的所述右眼侧第二影像区域;在当使用者将视线朝向右侧时从视野偏离的范围中,形成由所述左眼侧虚像形成部使之被观看的所述左眼侧第二影像区域。
9.一种虚像显示装置,其特征在于,
具备:
图像处理部,其相应于输入信号来进行用于使使用者观看虚像的图像信号的处理;
影像生成部,其相应于来自所述图像处理部的图像信号来生成用于使所述虚像被观看的光;和
虚像形成部,其使得来自所述影像生成部的光作为在假想的影像区域显示的所述虚像被观看,
在直到在所述影像生成部生成光且使得来自所述影像生成部的光通过所述虚像形成部作为所述虚像被观看为止的过程中,产生关于至少纵横方向中的一个方向的梯形失真,
所述图像处理部具有梯形修正处理部,该梯形修正处理部进行应被使用者辨识的所述虚像的梯形修正的处理,
所述虚像形成部包括与左右眼分别对应的左眼侧虚像形成部和右眼侧虚像形成部这一对而构成,
所述梯形修正处理部,以关于左右方向的对称轴为基准,以镜像对称的方式,进行对于所述右眼侧虚像形成部侧的梯形修正和对于所述左眼侧虚像形成部侧的梯形修正。
10.根据权利要求9所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述图像处理部,以使得由所述虚像形成部使之被观看的所述影像区域包括分割为多个的分割影像区域来构成、并包括位于内侧的第一影像区域和位于外侧的第二影像区域来作为所述分割影像区域的方式,进行处理,
所述图像处理部,以包括右眼侧第一影像区域来作为由所述右眼侧虚像形成部使之被观看的所述影像区域的所述第一影像区域、并且包括右眼侧第二影像区域来作为所述影像区域的所述第二影像区域的方式,进行处理,
所述图像处理部,以包括左眼侧第一影像区域来作为由所述左眼侧虚像形成部使之被观看的所述影像区域的所述第一影像区域、并且包括左眼侧第二影像区域来作为所述影像区域的所述第二影像区域的方式,进行处理,
所述图像处理部,使得在所述右眼侧第一影像区域和所述左眼侧第一影像区域中显示左右共用的影像。
11.一种虚像显示装置,其特征在于,
具备:
图像处理部,其相应于输入信号来进行与用于使使用者观看虚像的图像信号相关的处理;
影像生成部,其相应于来自所述图像处理部的图像信号来生成用于使所述虚像被观看的光;和
虚像形成部,其使得来自所述影像生成部的光作为在假想的影像区域显示的所述虚像被观看,
在直到在所述影像生成部生成光且使得来自所述影像生成部的光通过所述虚像形成部而作为所述虚像被观看为止的过程中,使得产生关于至少纵横方向中的一个方向的梯形失真,
所述图像处理部具有梯形修正处理部,该梯形修正处理部进行应被使用者辨识的所述虚像的梯形修正的处理,
在所述虚像形成部中,所述影像区域的中心位置从佩戴时的使用者的眼睛的中心位置偏离。
12.根据权利要求11所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述图像处理部,以使得由所述虚像形成部使之被观看的所述影像区域包括分割为多个的分割影像区域来构成、并包括位于内侧的第一影像区域和位于外侧的第二影像区域来作为所述分割影像区域的方式,进行处理,
所述影像区域中的所述第一影像区域的中心位置与佩戴时的使用者的眼睛的中心位置一致。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述影像生成部和/或所述虚像形成部至少使得横梯形失真产生。
14.根据权利要求1至13中任一项所述的虚像显示装置,其特征在于,
所述影像生成部具有:出射对应于图像被调制后的信号光的信号光调制部;和通过使从所述信号光调制部入射的信号光扫描来使其作为扫描光出射的扫描光学***。
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