[发明专利]头戴式显示装置和使用该装置的视觉辅助方法

说明书

本发明的目的在于提供一种视觉辅助系统，其利用头戴式显示装置(HMD)确保良好的远近感——不会对使用者造成不协调感和不适感，并且能够不受使用者的视觉能力的差异或偏差影响，以良好的视觉状态观看外部情景。为实现上述目的，将附属于HMD的外部情景拍摄用电子摄像头拍摄到的外部情景影像作为具有与使用者的视觉能力相应的最佳视觉距离的虚像影像投影显示在配置于使用者的左右眼前的影像显示屏幕上。此时，对外部情景影像的虚像内呈现的各对象物影像，基于根据各对象物的实际距离计算出的规定换算距离，对虚像影像实施加工处理来对要投影显示在左右的影像显示屏幕上的虚像影像附加规定的双眼视差或规定的虚像虚化，从而能够使使用者对外部情景的虚像影像感受到没有不协调感或不适感的良好的远近感。

技术领域

本发明涉及可穿戴式信息显示系统，特别是佩戴在使用者头部、具有在使用者眼前显示规定影像信息的功能的头戴式显示装置(以下记作HMD)及其应用系统。

背景技术

近年来，佩戴在使用者头部的风镜式(Goggles)或眼镜式的由所谓HMD实现的信息影像显示装置迅速开始普及。

该HMD具有投影虚像——该虚像从使用者看来具有规定的视觉距离——的功能，利用该功能能够将必要的信息影像作为虚像显示给使用者。

另一方面，人的视觉能力(视力)存在个体差异或偏差。例如，通常来说，近视的人在观看书、报等较近距离处的物体时与视力健全的人没有大的差别，但具有视觉对象越远则视力迅速下降的特性，反之远视的人则具有近距离下的视力比远距离下低的特性。

进一步地，当今的老龄化社会反映到年龄段上，中老年年龄段的对象人口急剧增多，在这样的年龄段中，虽然在中距离下能确保较好的视力，但近距离和远距离下的视力迅速下降。也即通常存在这样的趋势，即，可保证一定程度以上视力的视觉距离范围相比年轻人变窄。这也就是所谓的老花眼。

考虑到这样的每个人的视力的差异或偏差，例如日本特开2000-89157号公报(专利文献1)公开了一种能够改变虚像视觉距离的HMD结构，使得能够与使用者的视力相应地投影具有合适的视觉距离的虚像。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2000-89157号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

如果利用上述专利文献1公开的具有可改变虚像的视觉距离之功能的HMD，通过例如先使用视频摄像机等拍摄使用者观看的外部情景，并将该拍摄的外部情景影像投影显示为视觉距离最适合使用者视力的虚像，则能够不受每个使用者的视力的差异或偏差的影响，使使用者始终以良好的视觉状态观看外部情景。从而，能够使HMD具有犹如对每个使用者都进行了最优化的视觉矫正眼镜那样的视觉辅助功能。

不过，若像上述那样单纯地将拍摄视野内的所有对象物影像都投影到相同的虚像距离处，则裸眼观看外部情景时感觉到的对象物的远近感都全部失去，只能认知为平面的影像，与裸眼观看的情景相比产生明显的不协调感。

本发明的目的鉴于上述问题而提出，提供一种能够利用HMD在保持与裸眼目视相同的远近感的同时确保良好的视觉性能的具有高功能性的视觉辅助系统。

解决问题的技术手段