[发明专利]头部佩戴型显示装置以及图像形成光学系统

说明书

提供头部佩戴型显示装置以及图像形成光学系统，能够减轻光学系统的负担并实现装置的简单小型化，并能够维持良好的图像观察。在头部佩戴型显示装置(100)中，显示使中心分辨率比周边分辨率高的图像，对于周边分辨率未必需要要求高分辨率，另一方面，在控制装置(CR)中，使图像显示装置(80)中的显示方式与由视线传感器(SS)检测出的视线的变化对应地发生变化。

技术领域

本发明涉及佩戴于头部并向观察者提示由影像元件等形成的影像的头部佩戴型显示装置以及图像形成光学系统。

背景技术

作为佩戴于观察者的头部的头戴式显示器(以下，也称作HMD)等头部佩戴型显示装置(或者虚像显示装置)，已知有追踪视线并以高分辨率显示注视点的窄视野影像的头部佩戴型显示装置(参照专利文献1)。

但是，专利文献1所示的HMD在眼睛前方需要大型的装置，并对它们进行驱动，例如使光学系统成为透视的结构、或者为了实现光学系统小型化或简化这样的轻量化的结构未必容易。

专利文献1：日本特开平8-313843号公报

发明内容

本发明的目的在于提供能够减轻光学系统的负担而实现装置的简单小型化并且能够维持良好的图像观察的头部佩戴型显示装置以及能够应用于头部佩戴型显示装置的图像形成光学系统。

本发明的第1头部佩戴型显示装置具有：图像显示部，其将分辨率比周边侧的图像显示区域高的图像显示在中心侧的图像显示区域上；视线检测部，其检测视线；以及图像控制部，其在由视线检测部检测出超过规定角度的视线方向的变化的情况下，使图像显示部的显示方式发生变化。

在上述头部佩戴型显示装置中，在图像显示部中，设为使中心分辨率高于周边分辨率的图像，对于周边分辨率未必需要要求高分辨率，另一方面，在控制部中，与由视线传感部检测出的视线的变化对应地使图像显示部的显示方式发生变化，由此，能够实现装置的简单小型化，能够维持良好的图像观察。

在本发明的具体方面中，图像显示部使周边侧的图像显示区域中的周边分辨率成为超过与假定的眼睛的视野相对应的视力的分辨率而显示图像。在该情况下，能够在不使观察者感受到图像的劣化的情况下维持良好的图像观察。

在本发明的另一方面中，图像显示部显示相对于与眼睛的视线方向对应的视线基准轴为5°以上的角度范围的中心图像作为中心侧的图像显示区域。在该情况下，能够针对相当于观察者能够识别数字或字符的范围的范围，维持分辨率较高的状态。

在本发明的再一个方面中，还具有姿势检测部，该头部佩戴型显示装置还具有姿势检测部，该姿势检测部检测装置的姿势，在视线检测部检测出5°以上的视线方向的变化的情况下，图像控制部使图像显示部的显示方式与由姿势检测部检测的姿势的变化对应地发生变化。在该情况下，能够与姿势的变化对应地进行对观察者来说自然的显示方式的变化。

在本发明的再一个方面中，图像控制部根据图像内容变更与视线方向的变化相伴的图像显示部的显示方式的变化方法。在该情况下，能够与图像内容对应地进行适当的图像显示。

在本发明的再一个方面中，图像显示部具有像素矩阵，针对构成像素矩阵的多个像素，与中心侧的图像显示区域对应的像素和与周边侧的图像显示区域对应的像素的像素结构或者控制不同。在该情况下，能够减轻像素矩阵中的控制负担。

在本发明的再一个方面中，图像显示部在像素矩阵中，针对与中心侧的图像显示区域对应的像素，按照每个像素进行驱动，针对与周边侧的图像显示区域对应的像素，一并驱动相邻的多个像素。在该情况下，能够简单地进行驱动控制。

在本发明的再一个方面中，图像显示部进行基于区域扫描的图像显示，与图像显示区域对应地调整扫描速度。在该情况下，能够通过调整扫描速度，进行分辨率的调整。

在本发明的再一个方面中，图像显示部使用全息元件显示图像。在该情况下，能够减轻全息元件的制作负担。