[发明专利]虚像显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及在头部佩戴使用的头戴式显示器等虚像显示装置。

背景技术

近年来，作为如头戴式显示器那样能够形成以及观察虚像的虚像显示装置，提出了各种各样的将来自于显示元件的图像光导入观察者即佩戴者的瞳孔的类型的装置，提出了例如为了使形成虚像的图像光与来自于外界的光即外界光重叠而设为透视的装置（参照专利文献1）。

头戴式显示器显示的投影图像跟着佩戴者一起动。例如在上述那样的透视的情况下，如果在佩戴期间由于头动了等而使佩戴者的视线方向改变，则此前能看到的由外界光形成的外界像由于一部分从视场脱离而看不到而变化，另一方面，由图像光形成的虚像配合佩戴者的移动而移动，所以不会从佩戴者的视场脱离地跟着动。这样图像总是配合佩戴者的移动而跟着动的状况，有时会使佩戴者产生严重的不适感。进而，对于有的佩戴者可能会出现晕车等那样的症状。此外，就如头戴式显示器那样在头部佩戴的状态下观察图像的装置中，在图像的观察期间中佩戴者的头（头部）会动即佩戴者的姿势会变化，这是不可避免的。另外，伴随这样的移动的不适感，即使在不透视的遮挡视场型的头戴式显示器中也会产生。

【专利文献1】日本特开2012－3040号公报

发明内容

本发明的目的在于提供能够与佩戴者的姿势的变化相应地进行画面位置的调整、以缓和由佩戴者接受的虚像显示导致的不适感的虚像显示装置。

为了达成上述目的，本发明的虚像显示装置具备：（a）形成基于图像光的虚像的虚像形成部；（b）对观察虚像的佩戴者的头部姿势的变化进行检测的姿势信息检测部；和（C）画面位置调整机构，其基于姿势信息检测部中的检测结果，调整基于在虚像形成部形成的虚像的图像的画面位置，以使其向与佩戴者的姿势变化的方向相反的方向变化。这里，关于应该变为虚像的图像的画面，例如设为处于对佩戴者而言的正面的画面，将沿与该正面垂直的方向延伸且通过佩戴者眼睛的中心的轴上的位置，作为图像的画面位置的中心位置的基准。

在上述虚像显示装置中，能够在姿势信息检测部中对佩戴者姿势的变化进行检测，通过画面位置调整机构进行校正控制即逆校正控制：基于姿势信息检测部的检测结果使画面的位置变化，以使影像与佩戴者的移动相反地移动。由此，即使佩戴者移动，图像也不会跟着佩戴者动而动，能够使图像看起来如同停留在那个位置一样，所以即使佩戴者动，也能够缓和由于该动而造成的不适感。

本发明的具体的侧面中，（a）虚像形成部具有：（a1）对来自于光源的照明光进行调制以形成图像光的光调制元件；（a2）对来自于光调制元件的图像光进行投射的投射光学系统；和（a3）导向并射出来自于投射光学系统的图像光以形成基于图像光的虚像的导光装置，（b）画面位置调整机构为对光调制元件、投射光学系统以及导光装置中的至少任一个的驱动进行控制的移动控制机构。该情况下，画面位置调整机构作为移动控制机构能够进行控制：通过使光调制元件、投射光学系统以及导光装置中的任一个移动，使画面的位置变化。

本发明的另一侧面中，画面位置调整机构为在与导光装置的光入射面平行的面内，使光调制元件相对于导光装置相对地移动的移动控制机构。该情况下，作为使光调制元件相对于导光装置移动的结果，能够对画面的位置进行调整。

本发明的另外其他的侧面中，画面位置调整机构为在与导光装置的光入射面平行的面内，使投射光学系统相对于导光装置相对移动的移动控制机构。该情况下，作为使投射光学系统相对于导光装置移动的结果，能够对画面的位置进行调整。

本发明的另外其他的侧面中，画面位置调整机构是使光调制元件和投射光学系统一体地旋转移动、使投射光学系统的投射光轴相对于导光装置的光入射面倾斜的移动控制机构。该情况下，通过对投射光学系统的投射光轴的方向进行调整，能够对所形成的画面的位置进行调整。

本发明的另外其他的侧面中，画面位置调整机构是对光调制元件的调制工作进行控制的调制控制机构。该情况下，能够对调制工作进行控制以调整画面的位置。

本发明的另外其他的侧面中，画面位置调整机构为使虚像形成部整体旋转移动的移动控制机构。该情况下，通过移动虚像形成部整体，能够调整画面的位置。