ЗАКРЕПЛЯЕМОЕ НА ГОЛОВЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЗАКРЕПЛЯЕМЫМ НА ГОЛОВЕ УСТРОЙСТВОМ ОТОБРАЖЕНИЯ Российский патент 2017 года по МПК G02B27/01 G06T17/00 H04N13/00 

[0001] Настоящее изобретение относится к закрепляемому на голове устройству отображения.

Уровень техники

[0002] Известно закрепляемое на голове устройство отображения (HMD), которое является устройством отображения, закрепляемым на голове. Закрепляемое на голове устройство отображения обеспечивает пользователю возможность распознавания виртуального изображения, например, посредством генерирования света изображения, указывающего изображение, с использованием жидкокристаллического дисплея и источника света, и направления сгенерированного света изображения в глаза пользователя с использованием проекционной оптической системы, пластины направления света или подобного.

[0003] PTL 1 описывает способ, дающий возможность отображения виртуального изображения на расстоянии, на котором глаза пользователя сфокусированы в таком закрепляемом на голове устройстве отображения. В способе, описанном в PTL 1, датчик считывает линии взгляда правого и левого глаз пользователя и средством управления расстоянием виртуального изображения управляет перемещением панелей отображения, соответствующих правому и левому глазам пользователя, на основании направлений считанных линий взгляда. Соответственно, в способе, описанном в PTL 1, возможно изменять фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем.

Список цитируемой литературы

Патентная литература

[0004] PTL 1: JP-A-10-262165

Сущность изобретения

Техническая проблема

[0005] В способе, описанном в PTL 1, изменение фокусного расстояния изображения реализуется посредством механического перемещения панелей отображения, соответствующих правому и левому глазам пользователя. Соответственно, есть проблема в том, что требуется конфигурация для перемещения панелей отображения, тем самым вызывая увеличение размера и веса закрепляемого на голове устройства отображения и увеличение его стоимости. Вследствие этого, есть потребность в способе, дающем возможность изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем, без механического перемещения составных деталей закрепляемого на голове устройства отображения.

Решение проблемы

[0006] Преимущество некоторых аспектов данного изобретения служит для решения по меньшей мере части проблем, описанных выше, и данное изобретение может быть реализовано в следующих формах.

[0007] (1) Аспект изобретения направлен на закрепляемое на голове устройство отображения, которое обеспечивает пользователю возможность одновременного визуального распознавания виртуального изображения и внешней сцены. Закрепляемое на голове устройство отображения включает в себя: пару блоков возбуждения дисплея, которая генерирует и испускает свет изображения, представляющий изображение; и блок обработки изображения, который управляет блоками возбуждения дисплея, так чтобы испускать свет изображения из областей испускания блоков возбуждения дисплея, при этом блок обработки изображения управляет парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы перемещать области испускания в любом одном из первого направления, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного из блоков возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого из блоков возбуждения дисплея, перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии, и второго направления, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного из блоков возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого из блоков возбуждения дисплея, перемещаются дальше друг от друга во взаимодействии для изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения, блок обработки изображения изменяет фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем посредством управления парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы перемещать области испускания в любом одном из первого направления, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного из блоков возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого из блоков возбуждения дисплея, перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии, и второго направления, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного из блоков возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого из блоков возбуждения дисплея, перемещаются дальше друг от друга во взаимодействии. Соответственно, возможно достигнуть такого же результата, как механические подвижные элементы отображения (например, панели отображения), соответствующие правому и левому глазам пользователя, без механического перемещения составных деталей закрепляемого на голове устройства отображения. В результате, согласно закрепляемому на голове устройству отображения согласно этому аспекту, возможно изменять фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем, без механического перемещения составных деталей закрепляемого на голове устройства отображения.

[0008] (2) В закрепляемом на голове устройстве отображения, область испускания может быть областью, меньшей в горизонтальном направлении, чем опорная область, которая является областью, используемой для испускания света изображения посредством блоков возбуждения дисплея. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения с этой конфигурацией, возможно задать область испускания, чтобы была меньше в горизонтальном направлении, чем опорная область.

[0009] (3) В закрепляемом на голове устройстве отображения, блок обработки изображения может управлять парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы перемещать области испускания в первом направлении для изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения с этой конфигурацией, блок обработки изображения управляет парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы перемещать области испускания в первом направлении, в котором оба изображения перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии для изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем. В результате, возможно изменять угол сходимости правого глаза и левого глаза пользователя по отношению к изображению, появляющемуся в виртуальном изображении, и таким образом пользователь может распознавать глубину.

[0010] (4) В закрепляемом на голове устройстве отображения, блок обработки изображения может получить целевое значение фокусного расстояния, может вычислить степень перемещения областей испускания из полученного целевого значения и может переместить область испускания одного блока возбуждения дисплея и область испускания другого блока возбуждения дисплея на основании вычисленной степени перемещения. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения с этой конфигурацией, блок обработки изображения получает целевое значение фокусного расстояния, вычисляет степень перемещения областей испускания из полученного целевого значения и перемещает области испускания пары блоков возбуждения дисплея на основании вычисленной степени перемещения. В паре блоков возбуждения дисплея, когда изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного блока возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого блока возбуждения дисплея, перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии, угол сходимости правого глаза и левого глаза пользователя по отношению к изображению, сформированному и тем, и другим светом изображения, увеличивается. То есть пользователь может распознать изображение вблизи. Вследствие этого, блок обработки изображения может изменить фокусное расстояние изображения на основании целевого значения фокусного расстояния.

[0011] (5) Закрепляемое на голове устройство отображения может дополнительно включать в себя блок измерения расстояния, который измеряет расстояние от пользователя до объекта, присутствующего перед глазами пользователя, и блок обработки изображения, который может получить измеренное расстояние в качестве целевого значения. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения с этой конфигурацией, блок обработки изображения может изменить фокусное расстояние изображения в зависимости от расстояния до объекта, присутствующего перед глазами пользователя.

[0012] (6) Закрепляемое на голове устройство отображения может дополнительно включать в себя блок обнаружения линии взгляда, который обнаруживает направление линии взгляда пользователя, и блок измерения расстояния, который может измерить расстояние до объекта присутствующего в направлении обнаруженной линии взгляда. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения с этой конфигурацией, блок обработки изображения может изменить фокусное расстояние изображения с использованием расстояния до объекта, присутствующего в направлении линии взгляда пользователя.

[0013] (7) Закрепляемое на голове устройство отображения может дополнительно включать в себя блок обнаружения маркера, который обнаруживает предварительно определенный маркер, присутствующий перед глазами пользователя, и блок обработки изображения, который может изменить фокусное расстояние изображения, когда обнаружен предварительно определенный маркер. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения с этой конфигурацией, блок обработки изображения может изменить фокусное расстояние изображения, только когда предварительно определенный маркер присутствует перед глазами пользователя.

[0014] (8) В закрепляемом на голове устройстве отображения, блок обработки изображения может управлять парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы задать область испускания одного блока возбуждения дисплея в правый конец опорной области, и задать область испускания другого блока возбуждения дисплея в левый конец опорной области, чтобы задать фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем, равным бесконечности. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения с этой конфигурацией, блок обработки изображения задает область испускания одного блока возбуждения дисплея в правый конец опорной области и задает область испускания другого блока возбуждения дисплея в левый конец опорной области. Таким образом, когда области испускания блоков возбуждения дисплея заданы в правый и левый концы опорных областей в состоянии, когда фокусное расстояние изображения задано равным бесконечности, то есть в состояние параллельного наблюдения, где правое и левое изображения отображаются в положениях, при которых оба глаза пользователя прямо смотрят на переднюю сторону параллельно, блок обработки изображения может эффективно использовать всю опорную область и таким образом изменять угол сходимости между изображением и глазами пользователя.

[0015] (9) В закрепляемом на голове устройстве отображения, блок обработки изображения может управлять парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы задать размер области испускания в такой же размер опорной области и задать области испускания пары блоков возбуждения дисплея в центр опорной области, чтобы задать фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем, равным бесконечности. Согласно закрепляемому на голове устройству отображения с этой конфигурацией, блок обработки изображения управляет блоком возбуждения дисплея, так чтобы задать размер областей испускания в такой же размер как опорные области. Соответственно, блок обработки изображения может увеличить размер изображения, которое должно быть отображено, как виртуальное изображение в состоянии, когда фокусное расстояние изображения задано равным бесконечности, то есть состояние параллельного наблюдения, где правое и левое изображения отображаются в положениях, в которых оба глаза пользователя прямо смотрят на переднюю сторону параллельно.

[0016] Не все элементы в аспектах данного изобретение являются обязательными. Для того чтобы решить все или часть вышеупомянутых проблем или достигнуть всех или части эффектов, описанных в этом описании, некоторые элементы могут быть соответствующим образом подвергнуты изменению, удалению, замене новыми элементами и частичному удалению заданных деталей. Для того чтобы решить все или часть вышеупомянутых проблем или достигнуть всех или части эффектов, описанных в этом описании, все или часть технических признаков, включенных в один аспект данного изобретения, могут быть объединены со всеми или частью технических признаков, включенных в другой аспект данного изобретения, для образования независимого аспекта изобретения.

[0017] Например, аспект изобретения может быть осуществлен как устройство, включающее в себя один или оба из блока возбуждения дисплея и блока обработки изображения. То есть это устройство может иметь или может не иметь блок возбуждения дисплея. Это устройство может иметь или может не иметь блок обработки изображения. Это устройство может быть осуществлено, например, как закрепляемое на голове устройство отображения, но может быть осуществлено как другое устройство, отличное от закрепляемого на голове устройства отображения. Все или часть технических признаков в вышеупомянутых аспектах закрепляемого на голове устройства отображения могут быть применены к этому устройству.

[0018] Данное изобретение может быть осуществлено в различных аспектах и может быть осуществлено, например, в аспектах, таких как закрепляемое на голове устройство отображения, способ управления закрепляемым на голове устройством отображения, закрепляемая на голове система отображения, компьютерная программа для выполнения способа или функций устройства или системы и носитель записи, имеющий записанную на нем компьютерную программу.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0019] Фиг. 1 является схемой, схематически иллюстрирующей конфигурацию закрепляемого на голове устройства отображения, согласно варианту осуществления данного изобретения.

Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию закрепляемого на голове дисплея.

Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей пример таблицы фокусных расстояний.

Фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей пример виртуального изображения, которое визуально распознается пользователем.

Фиг. 5 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей последовательность операций процесса изменения фокусного расстояния.

Фиг. 6 является схемой, иллюстрирующей взаимосвязь между размером опорной области блока возбуждения дисплея и размером области испускания, через которую свет изображения фактически испускается из блока возбуждения дисплея.

Фиг. 7 является схемой, иллюстрирующей изображение, сформированное светом изображения, испущенным из блока возбуждения дисплея, когда фокусное расстояние составляет бесконечность.

Фиг. 8 является схемой, иллюстрирующей изображение, сформированное светом изображения, испущенным из блока возбуждения дисплея, когда фокусное расстояние составляет 0,3 м.

Фиг. 9 является схемой, иллюстрирующей виртуальное изображение, которое визуально распознается пользователем, когда фокусное расстояние составляет 0,3 м.

Фиг. 10 является схемой, иллюстрирующей первую модификацию процесса изменения фокусного расстояния.

Фиг. 11 является схемой, иллюстрирующей вторую модификацию процесса изменения фокусного расстояния.

Фиг. 12 является схемой, иллюстрирующей пример таблицы фокусных расстояний, используемой во второй модификации процесса изменения фокусного расстояния.

Фиг. 13 является блок-схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию закрепляемого на голове дисплея, согласно второму варианту осуществления.

Фиг. 14 является блок-схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию закрепляемого на голове дисплея, согласно третьему варианту осуществления.

Фиг. 15A является схемой, иллюстрирующей внешнюю конфигурацию закрепляемого на голове дисплея, согласно примеру модификации.

Фиг. 15B является схемой, иллюстрирующей внешнюю конфигурацию закрепляемого на голове дисплея, согласно примеру модификации.

Описание вариантов осуществления

[0020] A. Первый вариант осуществления

A-1. Конфигурация закрепляемого на голове устройства отображения

Фиг. 1 является схемой, схематически иллюстрирующей конфигурацию закрепляемого на голове устройства отображения, согласно варианту осуществления данного изобретения. Закрепляемое на голове устройство отображения 100 является устройством отображения, закрепляемым на голове и также называется закрепляемым на голове дисплеем (HMD). Закрепляемый на голове дисплей 100 согласно этому варианту осуществления является оптически проницаемым закрепляемым на голове устройством отображения, которое обеспечивает пользователю возможность непосредственного визуального распознавания внешней сцены в то же время, как и визуального распознавания виртуального изображения, и является закрепляемым на голове устройством отображения, которое может изменить фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем. В этом варианте осуществления, "фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем", означает расстояние между обоими глазами пользователя закрепляемого на голове дисплея 100 и положением, в котором изображение, включенное в виртуальное изображение, которое визуально распознается пользователем, сфокусировано при использовании закрепляемого на голове дисплея 100.

[0021] Закрепляемый на голове дисплей 100 включает в себя блок 20 отображения изображения, который обеспечивает пользователю возможность визуального распознавания виртуального изображения в состоянии, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей, и блок управления (контроллер) 10, который управляет блоком 20 отображения изображения.

[0022] Блок 20 отображения изображения является носимой деталью, которая закрепляется на голове пользователя и имеет подобную очкам форму в этом варианте осуществления. Блок 20 отображения изображения включает в себя правую опору 21, правый блок 22 возбуждения дисплея, левую опору 23, левый блок 24 возбуждения дисплея, правый оптический блок 26 отображения изображения и левый оптический блок 28 отображения изображения. Правый оптический блок 26 отображения изображения и левый оптический блок 28 отображения изображения расположены так, чтобы размещаться перед правым и левым глазами пользователя соответственно, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. Один конец правого оптического блока 26 отображения изображения и один конец левого оптического блока 28 отображения изображения соединены друг с другом в положении посередине лба пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения.

[0023] Правая опора 21 является деталью, которая продолжается от конечного участка ER, который является другим концом правого оптического блока 26 отображения изображения, над положением, соответствующим боковой части головы пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. Аналогично, левая опора 23 является деталью, которая продолжается от конечного участка EL, который является другим концом левого оптического блока 28 отображения изображения, над положением, соответствующим латеральной головке пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. Правая опора 21 и левая опора 23 поддерживают блок 20 отображения изображения на голове пользователя как душки очков (душки).

[0024] Правый блок 22 возбуждения дисплея расположен внутри правой опоры 21, то есть на стороне, обращенной к голове пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. Левый блок 24 возбуждения дисплея расположен внутри левой опоры 23. В нижеследующем описании, правая опора 21 и левая опора 23 просто называются в общем "опорой", когда между ними не делается различие. Аналогично, правый блок 22 возбуждения дисплея и левый блок 24 возбуждения дисплея просто называются в общем "блоком возбуждения дисплея", когда между ними не делается различие, и правый оптический блок 26 отображения изображения и левый оптический блок 28 отображения изображения просто называются в общем "оптическим блоком отображения изображения", когда между ними не делается различие.

[0025] Блок возбуждения дисплея включает в себя жидкокристаллические дисплеи (в дальнейшем называемые "LCD") 241 и 242 или проекционные оптические системы 251 и 252 (см. Фиг. 2). Подробная конфигурация блока возбуждения дисплея будет описана далее. Оптический блок отображения изображения как оптическая деталь включает в себя пластины 261 и 262 направления света (см. Фиг. 2) и пластины управления светом. Пластины 261 и 262 направления света сформированы из материала светопропускающей смолы и направляют свет изображения, выводимый из блока возбуждения дисплея, в глаза пользователя. Пластины управления светом являются оптическими элементами из тонких пластин и расположены для покрытия передней стороны (стороны, противоположной глазам пользователя) блока 20 отображения изображения. Пластины управления светом защищают пластины 261 и 262 направления света и замедляют повреждение или загрязнение пластин 261 и 262 направления света. Посредством регулирования оптической проницаемости пластин управления светом возможно регулировать величину внешнего света, падающего на глаза пользователя, так чтобы легко визуально распознавать виртуальное изображение. Использование пластин управления светом может быть пропущено.

[0026] Блок 20 отображения изображения дополнительно включает в себя соединительную секцию 40, которая соединяет блок 20 отображения изображения с блоком 10 управления. Соединительная секция 40 включает в себя главный шнур 48, который соединяется с блоком 10 управления, правый шнур 42 и левый шнур 44, которые расходятся из главного шнура 48, и соединительную деталь 46, которая расположена в точке расхождения. Соединительная деталь 46 снабжена гнездом для соединения со штекером 30 наушников. Правый наушник 32 и левый наушник 34 продолжаются от штекера 30 наушников.

[0027] Блок 20 отображения изображения и блок 10 управления передают различные сигналы через соединительную секцию 40. Конечный участок главного шнура 48, противоположный соединительной детали 46, и блок 10 управления снабжены соединителями (не проиллюстрированы), состыкованными друг с другом соответственно, и блок 10 управления и блок 20 отображения изображения соединяются друг с другом или разъединяются друг от друга посредством состыковки/расстыковки между соединителем главного шнура 48 и соединителем блока 10 управления. Правый шнур 42, левый шнур 44 и главный шнур 48 могут использовать, например, металлический кабель или оптическое волокно.

[0028] Блок 10 управления является блоком, который управляет закрепляемым на голове дисплеем 100. Блок 10 управления включает в себя световой блок 12, сенсорную панель 14, крестообразную клавишу 16 и переключатель 18 блока электропитания. Световой блок 12 уведомляет о состоянии функционирования (например, состояние ВКЛ/ВЫКЛ источника электропитания) закрепляемого на голове дисплея 100 с использованием его испускающих свет форм. Световой блок 12 может использовать, например, светоизлучающий диод (LED). Сенсорная панель 14 обнаруживает операцию касания на операционной поверхности сенсорной панели 14 и выводит сигнал, соответствующий обнаруженным сведениям. Сенсорная панель 14 может использовать различные сенсорные панели, такие как электростатического типа, типа с обнаружением давления и оптического типа. Крестообразная клавиша 16 обнаруживает операцию нажатия на клавиши, соответствующие направлениям вверх, вниз, вправо и влево, и выводит сигнал, соответствующий обнаруженным сведениям. Переключатель 18 блока электропитания переключает состояние блока электропитания закрепляемого на голове дисплея 100 посредством обнаружения операции скольжения в отношении переключателя.

[0029] Фиг. 2 является блок-схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию закрепляемого на голове дисплея 100. Блок 10 управления включает в себя блок получения введенной информации 110, запоминающий блок 120, блок 130 электропитания, блок 132 беспроводной связи, GPS-модуль 134, CPU 140, интерфейс 180 и блоки 51 и 52 передачи (Tx). Соответствующие блоки соединены друг с другом посредством шины, не проиллюстрирована.

[0030] Блок 110 получения введенной информации получает сигнал, соответствующий операционному вводу, например, для сенсорной панели 14, крестообразной клавиши 16 или переключателя 18 блока электропитания. Запоминающий блок 120 сформирован из ROM, RAM, DRAM, жесткого диска или подобного. Запоминающий блок 120 хранит таблицу 122 фокусных расстояний. Таблица 122 фокусных расстояний является таблицей, используемой в процессе изменения фокусного расстояния, который выполняется блоком 160 обработки изображения. Процесс изменения фокусного расстояния является процессом изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100. Его подробности будут описаны далее.

[0031] Фиг. 3 является схемой, иллюстрирующей пример таблицы 122 фокусных расстояний. Таблица 122 фокусных расстояний включает в себя степень перемещения и фокусное расстояние. Степень перемещения хранит числа от 0 (пикселей) до n (пикселей). Здесь, n является произвольным целым числом. Фокусное расстояние хранит числа, указывающие фокусное расстояние изображения, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100, когда свет изображения, испущенный из блока возбуждения дисплея, перемещается на число пикселей, хранящееся в "степени перемещения", из первоначального состояния. Например, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 3, когда степень перемещения составляет 0 пикселей, может быть видно, что фокусное расстояние изображения, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100, составляет бесконечность. Когда степень перемещения составляет 1 пиксель, может быть видно, что фокусное расстояние изображения, которое визуально распознается пользователем, составляет 199 м.

[0032] Блок 130 электропитания подает электроэнергию соответствующим блокам закрепляемого на голове дисплея 100. Например, вторичная батарея может быть использована как блок 130 электропитания. Блок 132 беспроводной связи беспроводным образом осуществляет связь с другими устройствами на основании предварительно определенного протокола беспроводной связи, такого как беспроводная LAN или Bluetooth. GPS-модуль 134 обнаруживает свое текущее положение посредством приема сигналов от GPS-спутников.

[0033] CPU 140 служит в качестве операционной системы (OS) 150, блока 160 обработки изображения, блока 170 обработки звука и блока 190 управления отображением посредством считывания и исполнения компьютерных программ, хранящихся в запоминающем блоке 120.

[0034] Блок 160 обработки изображения генерирует сигнал на основании контента (изображения), введенного через интерфейс 180 или блок 132 беспроводной связи. Затем, блок 160 обработки изображения управляет блоком 20 отображения изображения посредством подачи сгенерированного сигнала в блок 20 отображения изображения через соединительную секцию 40. Сигнал, который должен быть подан в блок 20 отображения изображения, имеет разницу между аналоговым форматом и цифровым форматом. В случае аналогового формата, блок 160 обработки изображения генерирует и передает тактовый сигнал PCLK, сигнал вертикальной синхронизации VSync, сигнал горизонтальной синхронизации HSync и данные изображения Data. Конкретно, блок 160 обработки изображения получает сигнал изображения, включенный в контент. Например, когда полученным сигналом изображения является подвижное изображение, полученный сигнал изображения является в общем аналоговым сигналом, включающим в себя 30 изображений кадров в секунду. Блок 160 обработки изображения отделяет сигнал синхронизации, такой как сигнал вертикальной синхронизации VSync или сигнал горизонтальной синхронизации HSync, от полученного сигнала изображения и генерирует тактовый сигнал PCLK посредством использования PLL-схемы или подобного на основании периода отделенного сигнала сигнал синхронизации. Блок 160 обработки изображения преобразовывает аналоговый сигнал изображения, от которого отделяется сигнал синхронизации, в цифровой сигнал изображения посредством использования схемы аналого-цифрового преобразования или подобного. Блок 160 обработки изображения хранит преобразованный цифровой сигнал изображения как данные изображения Data RGB-данных в DRAM запоминающего блока 120 для каждого кадра. С другой стороны, в случае цифрового формата, блок 160 обработки изображения генерирует и передает тактовый сигнал PCLK и данные изображения Data. Конкретно, когда контент имеет цифровой формат, тактовый сигнал PCLK выводится при синхронизации с сигналом изображения, и таким образом генерирование сигнала вертикальной синхронизации VSync и сигнала горизонтальной синхронизации HSync и аналого-цифровое преобразование сигнала изображения не является необходимым. Блок 160 обработки изображения может выполнять различные процессы цветокоррекции, такие как процесс преобразования разрешения и регулировка яркости и цветности, или обработку изображения, такую как процесс коррекции трапецеидального искажения, в отношении данных изображения Data, хранящихся в запоминающем блоке 120.

[0035] Блок 160 обработки изображения передает сгенерированный тактовый сигнал PCLK, сигнал вертикальной синхронизации VSync и сигнал горизонтальной синхронизации HSync и данные изображения Data, хранящиеся в DRAM запоминающего блока 120, через блоки 51 и 52 передачи. Данные изображения Data, передаваемые посредством блока 51 передачи, также называются "данными изображения правого глаза Data1", и данные изображения Data, передаваемые посредством блока 52 передачи, также называются "данными изображения левого глаза Data2". Блоки 51 и 52 передачи служат в качестве приемопередатчиков для последовательной передачи между блоком 10 управления и блоком 20 отображения изображения.

[0036] Блок 190 управления отображением генерирует сигнал управления для управления правым блоком 22 возбуждения дисплея и левым блоком 24 возбуждения дисплея. Конкретно, блок 190 управления отображением управляет генерированием и испусканием света изображения из правого блока 22 возбуждения дисплея и левого блока 24 возбуждения дисплея, индивидуально управляя включением/выключением возбуждения правого LCD 241 посредством блока 211 управления правого LCD, включением/выключением возбуждения правой подсветки 221 посредством блока 201 управления правой подсветки, включением/выключением возбуждения левого LCD 242 посредством блока 212 управления левого LCD и включением/выключением возбуждения левой подсветки 222 посредством блока 202 управления левой подсветки с использованием сигнала управления. Блок 190 управления отображением передает сигналы управления для блока 211 управления правого LCD и блока 212 управления левого LCD посредством блоков 51 и 52 передачи соответственно. Аналогично, блок 190 управления отображением передает сигналы управления для блока 201 управления правой подсветки и блока 202 управления левой подсветки соответственно.

[0037] Блок 170 обработки звука получает звуковой сигнал, включенный в контент, усиливает полученный звуковой сигнал и подает усиленный звуковой сигнал на динамик (не проиллюстрировано) в правом наушнике 32, соединенном с соединительной деталью 46 и динамиком (не проиллюстрировано) в левом наушнике 34. Например, когда используется система Dolby (зарегистрированный товарный знак), звуковой сигнал обрабатывается, и звуки, имеющие, например, измененные частоты, выводятся из правого наушника 32 и левого наушника 34.

[0038] Интерфейс 180 является интерфейсом для присоединения различных внешних устройств OA к блоку 10 управления в качестве источников контента. Примеры внешнего устройства OA включают в себя персональный компьютер PC, терминал мобильного телефона и игровой терминал. Например, интерфейс USB, интерфейс микро-USB и интерфейс карты памяти могут быть использованы в качестве интерфейса 180.

[0039] Блок 20 отображения изображения включает в себя правый блок 22 возбуждения дисплея, левый блок 24 возбуждения дисплея, правую пластину 261 направления света в качестве правого оптического блока 26 отображения изображения, левую пластину 262 направления света в качестве левого оптического блока 28 отображения изображения и 9-осевой датчик 66. 9-осевой датчик 66 является датчиком движения, который обнаруживает ускорения (три оси), угловые скорости (три оси) и магнитное поле Земли (три оси).

[0040] Правый блок 22 возбуждения дисплея включает в себя блок 53 приема (Rx), блок 201 управления правой подсветки (BL) и правую подсветку (BL) 221, служащую в качестве источника света, блок 211 управления правого LCD и правый LCD 241, служащий в качестве элемента отображения, и правую проекционную оптическую систему 251. Блок 201 управления правой подсветки, блок 211 управления правого LCD, правая подсветка 221 и правый LCD 241 также, в общем, называются "блоком генерирования света изображения".

[0041] Блок 53 приема служит в качестве приемника для последовательной передачи между блоком 10 управления и блоком 20 отображения изображения. Блок 201 управления правой подсветки возбуждает правую подсветку 221 на основании введенного сигнала управления. Правая подсветка 221 является испускающей свет деталью, такой как LED или электролюминесцентный (EL). Блок 211 управления правого LCD возбуждает правый LCD 241 на основании тактового сигнала PCLK, сигнала вертикальной синхронизации VSync, сигнала горизонтальной синхронизации HSync и данных изображения правого глаза Data1, которые вводятся посредством блока 53 приема. Правый LCD 241 является проницаемой жидкокристаллической панелью, в которой множество пикселей скомпонованы в форме матрицы. Правый LCD 241 модулирует осветительный свет, испускаемый из правой подсветки 221 до эффективного света изображения, указывающего изображение, посредством возбуждения жидкого кристалла в положениях пикселей, скомпонованных в форме матрицы, для изменения проницаемости света, проходящего через правый LCD 241. В этом варианте осуществления используется тип подсветки сзади, но свет изображения может быть испущен с использованием типа подсветки спереди или отражающего типа.

[0042] Правая проекционная оптическая система 251 включает в себя коллимирующую линзу, которая изменяет свет изображения, испускаемый из правого LCD 241, на параллельный световой пучок. Правая пластина 261 направления света в качестве правого оптического блока 26 отображения изображения направляет свет изображения, выводимый из правой проекционной оптической системы 251, в правый глаз RE пользователя, в то же время, отражая свет изображения вдоль предварительно определенного оптического пути. Оптический блок отображения изображения может использовать любой способ пока он может формировать виртуальное изображение перед глазами пользователя с использованием света изображения. Например, может быть использована дифракционная решетка или прозрачно-отражающая пленка.

[0043] Левый блок 24 возбуждения дисплея имеет такую же конфигурацию как правый блок 22 возбуждения дисплея. То есть левый блок 24 возбуждения дисплея включает в себя блок 54 приема (Rx), блок 202 управления левой подсветки (BL) и левую подсветку (BL) 222, служащую в качестве источника света, блок 212 управления левого LCD и левый LCD 242, служащий в качестве элемента отображения, и левую проекционную оптическую систему 252.

[0044] Фиг. 4 является схемой, иллюстрирующей пример виртуального изображения, которое визуально распознается пользователем. Фиг. 4 иллюстрирует поле наблюдения VR пользователя. Как описано выше, свет изображения, направленный в оба глаза пользователя закрепляемого на голове дисплея 100, формирует изображение на сетчатках пользователя, тем самым пользователь визуально распознает виртуальное изображение VI. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 4, виртуальное изображение VI является экраном ожидания OS закрепляемого на голове дисплея 100. Пользователь визуально распознает внешнюю сцену SC через прозрачно-отражающие пленки правого оптического блока 26 отображения изображения и левого оптического блока 28 отображения изображения. Таким образом, пользователь закрепляемого на голове дисплея 100 согласно этому варианту осуществления может наблюдать виртуальное изображение VI и внешнюю сцену SC позади виртуального изображения VI на участке поля наблюдения VR, в котором отображается виртуальное изображение VI. На участке поля наблюдения VR, в котором виртуальное изображение VI не отображается, пользователь может непосредственно наблюдать внешнюю сцену SC через оптический блок отображения изображения.

[0045] A-2. Процесс изменения фокусного расстояния

Фиг. 5 является схемой последовательности операций, иллюстрирующей последовательность операций процесса изменения фокусного расстояния. Процесс изменения фокусного расстояния является процессом изменения фокусного расстояния изображения (например, экрана ожидания OS в виртуальном изображении VI на Фиг. 4) в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100, и выполняется блоком 160 обработки изображения.

[0046] Блок 160 обработки изображения определяет, обнаружен ли триггер запуска процесса изменения фокусного расстояния (этап S102). Триггер запуска процесса изменения фокусного расстояния может быть определен произвольным образом. Например, активация закрепляемого на голове дисплея 100, то есть обнаружение включения электропитания, может быть определена как триггер запуска. Например, запрос запуска обработки от OS 150 или конкретного приложения может быть определен как триггер запуска. Когда процесс изменения фокусного расстояния вызывается и проводится конкретным приложением, процесс изменения фокусного расстояния служит в качестве стандартной подпрограммы конкретного приложения. Когда триггер запуска процесса изменения фокусного расстояния не обнаружен (НЕТ на этапе S102), блок 160 обработки изображения продолжает обнаруживать триггер запуска на этапе S102.

[0047] Когда триггер запуска процесса изменения фокусного расстояния обнаружен (ДА на этапе S102), блок 160 обработки изображения получает целевое фокусное расстояние (этап S104). "Целевое фокусное расстояние" в этом варианте осуществления является целевым значением фокусного расстояния, когда блок 160 обработки изображения изменяет фокусное расстояние изображения. Целевое фокусное расстояние может быть сохранено заранее, например, в запоминающем блоке 120. В этом случае, блок 160 обработки изображения может получить целевое фокусное расстояние посредством считывания целевого фокусного расстояния, хранящегося в запоминающем блоке 120. Когда запрос запуска обработки от OS 150 или конкретного приложения используется в качестве триггера запуска, блок 160 обработки изображения может получить целевое фокусное расстояние посредством получения аргумента, поданного вместе с запросом запуска обработки.

[0048] После получения целевого фокусного расстояния, блок 160 обработки изображения вычисляет степень перемещения области испускания в блоке возбуждения дисплея (правом блоке 22 возбуждения дисплея и левом блоке 24 возбуждения дисплея) с использованием таблицы 122 фокусных расстояний (этап S106). Конкретно, блок 160 обработки изображения осуществляет поиск "фокусного расстояния" таблицы 122 фокусных расстояний с использованием целевого фокусного расстояния, полученного на этапе S104, в качестве ключа и получает значение (пикселей), хранящееся в "степени перемещения" соответствующей записи. "Область испускания в блоке возбуждения дисплея" будет описана далее со ссылкой на Фиг. 6-9.

[0049] После вычисления степени перемещения области испускания, блок 160 обработки изображения перемещает область испускания блока возбуждения дисплея (правого блока 22 возбуждения дисплея и левого блока 24 возбуждения дисплея) с использованием вычисленного значения (этап S108). Подробности этого будут описаны далее со ссылкой на Фиг. 6-9.

[0050] В дальнейшем, блок 160 обработки изображения определяет, обнаружен ли триггер окончания (этап S110). Триггер окончания процесса изменения фокусного расстояния может быть определен произвольным образом. Например, аналогично триггеру запуска, деактивация закрепляемого на голове дисплея 100, то есть обнаружение выключения электропитания, может быть определено как триггер окончания. Например, запрос окончания обработки от OS 150 или конкретного приложения может быть определен как триггер окончания. Когда триггер окончания процесса изменения фокусного расстояния не обнаружен (НЕТ на этапе S110), блок 160 обработки изображения сдвигает процесс на этап S104 и снова получает целевое фокусное расстояние на этапе S104. С другой стороны, когда триггер окончания процесса изменения фокусного расстояния обнаружен (ДА на этапе S110), блок 160 обработки изображения заканчивает ход процесса.

[0051] Фиг. 6 является схемой, иллюстрирующей взаимосвязь между размером опорной области блока возбуждения дисплея и размером области испускания, через которую свет изображения фактически испускается из блока возбуждения дисплея. "Опорная область блока возбуждения дисплея" означает область, посредством которой блок возбуждения дисплея (правый блок 22 возбуждения дисплея и левый блок 24 возбуждения дисплея) испускает свет изображения в нормальном состоянии, то есть область, служащую в качестве опорной для предписания блоку возбуждения дисплея испускать свет изображения. Например, опорная область может быть задана, чтобы быть немного меньшей, чем максимальная область, посредством которой блок возбуждения дисплея может испускать свет изображения, или может быть задана в максимальную область, посредством которой блок возбуждения дисплея может испускать свет изображения. Здесь, "максимальная область, посредством которой блок возбуждения дисплея может испускать свет изображения", задана как вся область, в которой жидкий кристалл размещается в правом LCD 241 и левом LCD 242, и область, которая может быть облучена осветительным светом из правой подсветки 221 и левой подсветки 222, когда блок возбуждения дисплея включает в себя подсветку и LCD, как в этом варианте осуществления.

[0052] В примере, проиллюстрированном на Фиг. 6, размер опорной области MA1 в правом блоке 22 возбуждения дисплея, соответствующей правому глазу RE пользователя, составляет x пикселей:y пикселей. Аналогично, размер опорной области MA2 в левом блоке 24 возбуждения дисплея, соответствующей левому глазу LE пользователя, составляет x пикселей:y пикселей.

[0053] На Фиг. 6, область (также называемая "областью испускания"), посредством которой свет изображения фактически испускается из блока возбуждения дисплея (правого блока 22 возбуждения дисплея и левого блока 24 возбуждения дисплея), заштрихована. В этом варианте осуществления область испускания является областью меньшей в горизонтальном направлении (поперечном направлении), чем опорная область. Конкретно, размер области CA1 испускания в правом блоке 22 возбуждения дисплея, соответствующей правому глазу RE пользователя, составляет x-n пикселей:y пикселей и задается, чтобы быть меньше в горизонтальном направлении, чем опорная область MA1. Аналогично, размер области CA2 испускания в левом блоке 24 возбуждения дисплея, соответствующей левому глазу LE пользователя, составляет x-n пикселей:y пикселей и задается, чтобы быть меньше в горизонтальном направлении, чем опорная область MA2. "n пикселей" областей испускания CA1 и CA2 предпочтительно задаются равными максимальному значению "степени перемещения" в таблице 122 фокусных расстояний, проиллюстрированной на Фиг. 3.

[0054] В закрепляемом на голове дисплее 100 согласно этому варианту осуществления, область CA1 испускания в правом блоке 22 возбуждения дисплея, соответствующая правому глазу RE пользователя, размещается в правом конце опорной области MA1 в первоначальном состоянии. С другой стороны, область CA2 испускания в левом блоке 24 возбуждения дисплея, соответствующая левому глазу LE пользователя, размещается в левом конце опорной области MA2.

[0055] Для того чтобы испускать свет изображения из областей испускания CA1 и CA2, которые являются частями опорных областей MA1 и MA2, блок 160 обработки изображения может использовать любой из способов 1 и 2, описанных ниже.

[0056] (1) Блок 160 обработки изображения вставляет точечные данные, сгенерированные из изображения на основе контента или подобного, в область CA1 испускания и вставляет фиктивные точечные данные черного цвета в область, отличную от области CA1 испускания при генерировании данных изображения правого глаза Data1. Аналогично, блок 160 обработки изображения вставляет точечные данные, сгенерированные из изображения на основе контента или подобного, в область CA2 испускания и вставляет фиктивные точечные данные черного цвета в область, отличную от области CA2 испускания при генерировании данных изображения левого глаза Data2.

(2) Блок 160 обработки изображения оперирует сигналом (сигналом Enable) для переключения действительности/недействительности генерирования света изображения посредством блока генерирования света изображения (правого LCD 241 и правой подсветки 221, левого LCD 242 и левой подсветки 222) блока возбуждения дисплея. Конкретно, блок 160 обработки изображения выводит значение Hi (действительное) для области CA1 испускания и выводит значение Lo (недействительное) для области, отличной от области CA1 испускания, в ответ на сигнал Enable, переданный в блок 51 передачи вместе с данными изображения правого глаза Data1. Аналогично, блок 160 обработки изображения выводит значение Hi для области CA2 испускания и выводит значение Lo для области, отличной от области CA2 испускания, в ответ на сигнал Enable, переданный в блок 52 передачи вместе с данными изображения левого глаза Data2.

[0057] Так как данные изображения для области испускания CA1 и CA2 могут быть заданы в данные изображения, сгенерированные из того же изображения на основе того же контента или подобного с использованием способов 1 и 2, возможно уменьшить вычислительную нагрузку на блок 160 обработки изображения.

[0058] Фиг. 7 является схемой, иллюстрирующей изображение, которое сформировано светом изображения, испущенным из блока возбуждения дисплея, когда фокусное расстояние составляет бесконечность. На Фиг. 7, для того, чтобы различать правое и левое, на изображения ссылаются посредством ссылочных обозначений LCD, включенных в блоки возбуждения дисплея. Когда целевое фокусное расстояние, полученное блоком 160 обработки изображения на этапе S104 процесса изменения фокусного расстояния, составляет "бесконечность", степень перемещения области испускания, вычисленная блоком 160 обработки изображения на этапе S106, составляет "0 (пикселей)". Соответственно, на этапе S108, блок 160 обработки изображения сохраняет первоначальное состояние (Фиг. 6) и не изменяет области испускания CA1 и CA2 в блоках возбуждения дисплея. В результате, изображение IM1, которое визуально распознается правым глазом RE пользователя на основании света изображения, испущенного из области CA1 испускания, и изображение IM2, которое визуально распознается левым глазом LE пользователя на основании света изображения, испущенного из области CA2 испускания, находятся в состоянии параллельного наблюдения, в котором изображения отображаются в положениях, в которых оба глаза пользователя прямо смотрят на переднюю сторону параллельно, тем самым реализуя фокусное расстояние бесконечности (Фиг. 7).

[0059] Фиг. 8 является схемой, иллюстрирующей изображение, которое сформировано светом изображения, испущенным из блока возбуждения дисплея, когда фокусное расстояние составляет 0,3 м. На Фиг. 8, для того чтобы различать правое и левое, на изображения ссылаются посредством ссылочные обозначений LCD, включенных в блоки возбуждения дисплея. Фиг. 9 является схемой, иллюстрирующей виртуальное изображение, которое визуально распознается пользователем, когда фокусное расстояние составляет 0,3 м. Когда целевое фокусное расстояние, полученное блоком 160 обработки изображения на этапе S104 процесса изменения фокусного расстояния, составляет "0,3 (м)", степень перемещения области испускания, вычисленная блоком 160 обработки изображения на этапе S106, составляет "n (пикселей)". Соответственно, на этапе S108, блок 160 обработки изображения перемещает область CA1 испускания в правом блоке 22 возбуждения дисплея, соответствующую правому глазу RE пользователя, и область CA2 испускания в левом блоке 24 возбуждения дисплея, соответствующую левому глазу LE, на n пикселей в направлениях (направлениях с белыми стрелками на Фиг. 8), направленных к середине лба, из первоначального состояния (Фиг. 6) во взаимодействии. В результате, изображение IM1, которое визуально распознается правым глазом RE пользователя на основании света изображения, испущенного из области CA1 испускания, и изображение IM2, которое визуально распознается левым глазом LE пользователя на основании света изображения, испущенного из области CA2 испускания, фокусируются как изображение IM в положении, отделенном на расстоянии La от глаз пользователя. Расстояние La по существу равно целевому фокусному расстоянию и составляет 0,3 м в этом примере.

[0060] Таким образом, блок 160 обработки изображения может изменить фокусное расстояние La изображения IM в виртуальном изображении VI, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100, посредством перемещения области CA1 испускания в правом блоке 22 возбуждения дисплея, соответствующей правому глазу RE пользователя, и области CA2 испускания в левом блоке 24 возбуждения дисплея, соответствующей левому глазу LE (Фиг. 9). Блок 160 обработки изображения может задать фокусное расстояние La изображения IM в целевое фокусное расстояние, полученное на этапе S104 процесса изменения фокусного расстояния, посредством вычисления степеней перемещения областей испускания CA1 и CA2 на основании таблицы 122 фокусных расстояний.

[0061] В вышеупомянутом процессе изменения фокусного расстояния согласно первому варианту осуществления, блок 160 обработки изображения изменяет фокусное расстояние La изображения в виртуальном изображении VI, которое визуально распознается пользователем, посредством управления парой блоков возбуждения дисплея (правым блоком 22 возбуждения дисплея и левым блоком 24 возбуждения дисплея) с использованием областей испускания CA1 и CA2, меньших в горизонтальном направлении, чем опорные области MA1 и MA2, так чтобы переместить области испускания CA1 и CA2 в первом направлении, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного блока возбуждения дисплея (правого блока 22 возбуждения дисплея), и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого блока возбуждения дисплея (левым блоком 24 возбуждения дисплея), перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии. Соответственно, такой же результат, как при механическом перемещении элементов отображения (например, подсветки и LCD), соответствующих правому и левому глазу пользователя (правому глазу RE и левому глазу LE), может быть достигнут без механического перемещения составных деталей закрепляемого на голове устройства отображения (закрепляемого на голове дисплея 100). Так как угол сходимости правого глаза RE и левого глаза LE пользователя закрепляемого на голове дисплея 100 по отношению к изображению, появляющемуся в виртуальном изображении, может быть изменен, пользователь может распознавать глубину. В результате, посредством использования закрепляемого на голове дисплея 100 согласно этому варианту осуществления, возможно изменить фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем без механического перемещения составных деталей закрепляемого на голове дисплея 100.

[0062] Согласно процессу изменения фокусного расстояния, блок 160 обработки изображения получает целевое значение фокусного расстояния (этап S104), вычисляет степень перемещения области испускания из полученного целевого значения (этап S106) и перемещает области испускания CA1 и CA2 света изображения в паре блоков возбуждения дисплея (правом блоке 22 возбуждения дисплея и левом блоке 24 возбуждения дисплея) на основании вычисленной степени перемещения (этап S108). Когда изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного блока возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого блока возбуждения дисплея, перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии в паре блоков возбуждения дисплея, угол сходимости правого глаза RE и левого глаза LE пользователя по отношению к изображению, сформированному и тем, и другим светом изображения, увеличивается. То есть пользователь закрепляемого на голове дисплея 100 может распознать изображение на близком расстоянии. Вследствие этого, блок 160 обработки изображения может изменить фокусное расстояние La изображения на основании целевого значения фокусного расстояния.

[0063] Согласно процессу изменения фокусного расстояния, блок 160 обработки изображения задает область CA1 испускания в одном блоке возбуждения дисплея (правом блоке 22 возбуждения дисплея), соответствующую правому глазу RE пользователя, в правый конец опорной области MA1, и задает область CA2 испускания в другом блоке возбуждения дисплея (левом блоке 24 возбуждения дисплея) в левый конец опорной области MA2. Таким образом, когда области испускания CA1 и CA2 в блоках возбуждения дисплея заданы в левый и правый концы опорных областей MA1 и MA2 соответственно в состоянии, когда фокусное расстояние изображения задано равным бесконечности, то есть в состояние параллельного наблюдения, где правое и левое изображения отображаются в положениях, в которых оба глаза пользователя прямо смотрят на переднюю сторону параллельно, блок 160 обработки изображения может изменить угол сходимости между обоими глазами (правым глазом RE и левым глазом LE) пользователя и изображением посредством эффективного использования целых областей опорных областей MA1 и MA2.

[0064] A-3. Первая модификация процесса изменения фокусного расстояния

Фиг. 10 является схемой, иллюстрирующей первую модификацию процесса изменения фокусного расстояния. На Фиг. 10, для того чтобы различать правое и левое, на изображения, сформированные светом изображения, испущенным из блока возбуждения дисплея, ссылаются посредством ссылочных обозначений LCD, включенных в блоки возбуждения дисплея. В первой модификации, блок 160 обработки изображения выполняет нижеследующие процессы a1 и a2 вместо этапов S106 и S108, когда целевое фокусное расстояние, полученное на этапе S104 процесса изменения фокусного расстояния (Фиг. 5), составляет "бесконечность".

[0065] (a1) Области испускания CA1 и CA2 в блоках возбуждения дисплея сделаны равными опорным областям MA1 и MA2. Конкретно, размер области CA1 испускания правого блока 22 возбуждения дисплея, соответствующей правому глазу RE пользователя, задается в x пикселей:y пикселей аналогично опорной области MA1. Аналогично, размер области CA2 испускания левого блока 24 возбуждения дисплея, соответствующей левому глазу LE пользователя, задается в те же x пикселей:y пикселей аналогично, как опорная область MA2. Области испускания CA1 и CA2 размещаются в центрах опорных областей MA1 и MA2.

(a2) Без выполнения вставки фиктивных точечных данных, описанных в способе 1, и выполнения операции сигнала Enable, описанного в способе 2, данные изображения правого глаза Data1 и данные изображения левого глаза Data2 генерируются на основании точечных данных, сгенерированных из изображения на основе содержимого или подобного. Это потому, что области испускания CA1 и CA2 равны опорным областям MA1 и MA2.

[0066] Блок 160 обработки изображения выполняет процессы, описанные на этапах S106 и S108, когда целевое фокусное расстояние, полученное на этапе S104 процесса изменения фокусного расстояния (Фиг. 5), составляет "бесконечность".

[0067] В результате, изображение IM1, которое визуально распознается правым глазом RE пользователя на основании света изображения, испущенного из области CA1 испускания, и изображение IM2, которое визуально распознается левым глазом LE пользователя на основании света изображения, испущенного из области CA2 испускания, находятся в состоянии параллельного наблюдения, в котором изображения отображаются в положениях, в которых оба глаза пользователя прямо смотрят на переднюю сторону параллельно, тем самым реализуя фокусное расстояние бесконечности (Фиг. 10).

[0068] Как описано выше, согласно первой модификации процесса изменения фокусного расстояния согласно первому варианту осуществления, блок 160 обработки изображения задает размеры областей испускания CA1 и CA2 в те же размеры, как и опорные области MA1 и MA2. Когда размеры областей испускания света изображения сделаны равными размерам опорных областей блоков возбуждения дисплея, блок обработки изображения может увеличить размер изображения, отображаемого как виртуальное изображение VI.

[0069] A-4. Вторая модификация процесса изменения фокусного расстояния

Фиг. 11 является схемой, иллюстрирующей вторую модификацию процесса изменения фокусного расстояния. На Фиг. 11, для того чтобы различать правое и левое, на изображения, сформированные светом изображения, испущенным из блока возбуждения дисплея, ссылаются посредством ссылочных обозначений LCD, включенных в блоки возбуждения дисплея. Процесс изменения фокусного расстояния согласно второй модификации отличается от процесса изменения фокусного расстояния, описанного со ссылкой на Фиг. 5, положениями областей испускания CA1 и CA2 в первоначальном состоянии и сведениями, хранящимися в таблице 122 фокусных расстояний.

[0070] Как проиллюстрировано на Фиг. 11, в закрепляемом на голове дисплее 100 согласно примеру второй модификации, область CA1 испускания в правом блоке 22 возбуждения дисплея, соответствующая правому глазу RE пользователя, размещается в центре опорной области MA1 в первоначальном состоянии. Аналогично, область CA2 испускания в левом блоке 24 возбуждения дисплея, соответствующая левому глазу LE пользователя, размещается в центре опорной области MA2.

[0071] Фиг. 12 является схемой, иллюстрирующей пример таблицы 122 фокусных расстояний, используемый в процессе изменения фокусного расстояния, согласно второй модификации. Числа от -n/2 (пикселей) до n/2 (пикселей) хранятся в "степени перемещения". Здесь, n является произвольным целым числом. Числа, представляющие фокусное расстояние изображения, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100, когда свет изображения, испущенный из блока возбуждения дисплея, перемещается на число пикселей, хранящееся в "степени перемещения", из первоначального состояния, хранятся в "фокусном расстоянии". Например, в примере, проиллюстрированном на Фиг. 12, может быть видно, когда степень перемещения составляет -n/2 пикселей, фокусное расстояние изображения, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100, составляет бесконечность. В дополнение, может быть видно, что фокусное расстояние изображения, которое визуально распознается пользователем, составляет 95 м, когда степень перемещения составляет 0 пикселей, и что фокусное расстояние изображения, которое визуально распознается пользователем, составляет 1 м, когда степень перемещения составляет n/2 пикселей.

[0072] Процессы блока 160 обработки изображения в процессе изменения фокусного расстояния согласно второй модификации являются такими же, как описано со ссылкой на Фиг. 5. На этапе S108, блок 160 обработки изображения выполняет нижеследующие процедуры b1 и b2.

[0073] (b1) Когда степень перемещения, вычисленная из таблицы 122 фокусных расстояний, имеет положительное значение, области испускания CA1 и CA2 перемещаются в первом направлении D1 (Фиг. 11), в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из правого блока 22 возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из левого блока 24 возбуждения дисплея, перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии.

(b2) Когда степень перемещения, вычисленная из таблицы 122 фокусных расстояний, имеет отрицательное значение, области испускания CA1 и CA2 перемещаются во втором направлении D2 (Фиг. 11), в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из правого блока 22 возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из левого блока 24 возбуждения дисплея, перемещаются дальше друг от друга во взаимодействии.

[0074] В этом случае, блок 160 обработки изображения может изменить фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100, посредством перемещения области CA1 испускания в правом блоке 22 возбуждения дисплея, соответствующей правому глазу RE пользователя, и области CA2 испускания в левом блоке 24 возбуждения дисплея, соответствующей левому глазу. Блок 160 обработки изображения может задать фокусное расстояние изображения в целевое фокусное расстояние, полученное на этапе S104 процесса изменения фокусного расстояния (Фиг. 5), посредством вычисления степеней перемещения областей испускания CA1 и CA2 на основании таблицы 122 фокусных расстояний.

[0075] Как описано выше, согласно второй модификации процесса изменения фокусного расстояния согласно первому варианту осуществления, фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем закрепляемого на голове дисплея 100, изменяется посредством управления парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы переместить области испускания CA1 и CA2 в любом одном из первого направления D1, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного блока возбуждения дисплея (правого блока 22 возбуждения дисплея), и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого блока возбуждения дисплея (левого блока 24 возбуждения дисплея), перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии, и второго направления D2, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из правого блока 22 возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из левого блока 24 возбуждения дисплея, перемещаются дальше друг от друга во взаимодействии. В этом случае, также возможно достигнуть таких же преимуществ, как в процессе изменения фокусного расстояния согласно первому варианту осуществления.

[0076] B. Второй вариант осуществления

B-1. Конфигурация закрепляемого на голове устройства отображения

Во втором варианте осуществления данного изображения будет описана конфигурация, способная изменять фокусное расстояние изображения в зависимости от расстояния до объекта, присутствующего перед обоими глазами пользователя закрепляемого на голове устройства отображения. Ниже будут описаны только элементы, имеющие конфигурации и операции, отличные от конфигураций и операций в первом варианте осуществления. На те же элементы на чертежах, как в первом варианте осуществления, будут ссылаться посредством тех же ссылочный обозначений, как и в первом варианте осуществления, и их подробное описание не будет повторяться.

[0077] Фиг. 13 является блок-схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию закрепляемого на голове дисплея 100a, согласно второму варианту осуществления. Закрепляемый на голове дисплей согласно этому варианту осуществления отличается от закрепляемого на голове дисплея согласно первому варианту осуществления, проиллюстрированному на Фиг. 2, в том, что блок 10 управления заменен блоком 10a управления, и блок 20 отображения изображения заменен блоком 20a отображения изображения. Блок 10a управления включает в себя блок 160a обработки изображения вместо блока 160 обработки изображения. Блок 160a обработки изображения отличается от блока обработки изображения в первом варианте осуществления подробностями обработки для процесса изменения фокусного расстояния (Фиг. 5). Его подробности будут описаны далее.

[0078] Блок 20a отображения изображения включает в себя блок 61 измерения расстояния в дополнение к блокам, описанным в первом варианте осуществления. Блок 61 измерения расстояния расположен в положении, соответствующем середине лба пользователя, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей 100a и имеет функцию измерения расстояния до объекта, присутствующего перед глазами пользователя. Блок 61 измерения расстояния может быть осуществлен, например, посредством комбинации камеры и модуля анализа изображения. Камера является камерой видимого диапазона излучения, которая захватывает внешнюю сцену (наружную сцену) в направлении вперед блока 20a отображения изображения, то есть в направлении наблюдения пользователя, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей 100a и получает изображение внешней сцены. Модуль анализа изображения распознает изображение внешней сцены, полученное камерой, и вычисляет расстояние до объекта, включенного в изображение внешней сцены. Блок 61 измерения расстояния может быть осуществлен посредством датчика расстояния для получения расстояния между объектом в направлении наблюдения пользователя и блока 20a отображения изображения с использованием отраженного света.

[0079] B-2. Процесс изменения фокусного расстояния

Процесс изменения фокусного расстояния согласно второму варианту осуществления является почти таким же, как в первом варианте осуществления, проиллюстрированном на Фиг. 5. На этапе S104, блок 160a обработки изображения получает расстояние, измеренное блоком 61 измерения расстояния, в качестве "целевого фокусного расстояния". Остальные этапы являются такими же, как описанные со ссылкой на Фиг. 5.

[0080] Как описано выше, в процессе изменения фокусного расстояния согласно второму варианту осуществления, блок 160a обработки изображения может изменить фокусное расстояние La изображения в виртуальном изображении VI, которое визуально распознается пользователем, в зависимости от расстояния до объекта, присутствующего перед глазами пользователя закрепляемого на голове дисплея 100a.

[0081] B-3. Первая модификация процесса изменения фокусного расстояния

Первая модификация процесса изменения фокусного расстояния согласно второму варианту осуществления является такой же, как в первом варианте осуществления.

[0082] B-4. Вторая модификация процесса изменения фокусного расстояния

Вторая модификация процесса изменения фокусного расстояния согласно второму варианту осуществления является такой же, как в первом варианте осуществления.

[0083] C. Третий вариант осуществления

В третьем варианте осуществления данного изобретения будет описана конфигурация, способная изменять фокусное расстояние изображения, только когда предварительно определенный маркер присутствует перед глазами пользователя закрепляемого на голове устройства отображения. Ниже будут описаны только элементы, имеющие конфигурации и операции, отличные от конфигураций и операций в первом варианте осуществления. На те же элементы на чертежах, как в первом варианте осуществления, будут ссылаться посредством тех же ссылочный обозначений, как и в первом варианте осуществления, и их подробное описание не будет повторяться.

[0084] C-1. Конфигурация закрепляемого на голове устройства отображения

Фиг. 14 является блок-схемой, иллюстрирующей функциональную конфигурацию закрепляемого на голове дисплея 100b, согласно третьему варианту осуществления. Закрепляемый на голове дисплей согласно этому варианту осуществления отличается от закрепляемого на голове дисплея согласно первому варианту осуществления, проиллюстрированному на Фиг. 2, тем, что блок 10 управления заменен блоком 10b управления и блок 20 отображения изображения заменен блоком 20b отображения изображения. Блок 10b управления включает в себя блок 160b обработки изображения вместо блока 160 обработки изображения. Блок 160b обработки изображения отличается от блока обработки изображения в первом варианте осуществления подробностями обработки для процесса изменения фокусного расстояния (Фиг. 5). Его подробности будут описаны далее.

[0085] Блок 20b отображения изображения включает в себя блок 62 обнаружения маркера в дополнение к блокам, описанным в первом варианте осуществления. Блок 62 обнаружения маркера расположен в положении, соответствующем середине лба пользователя, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей 100b, и имеет функцию обнаружения присутствия предварительно определенного маркера (marker), присутствующего перед глазами пользователя. Блок 62 обнаружения маркера может быть осуществлен, например, посредством комбинации камеры и модуля анализа изображения. Камера является камерой видимого диапазона излучения, которая захватывает внешнюю сцену в направлении вперед блока 20b отображения изображения, то есть в направлении наблюдения пользователя, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей 100b и получает изображение внешней сцены. Модуль анализа изображения распознает изображение внешней сцены, полученное камерой, и определяет, присутствует ли в нем предварительно определенный маркер.

[0086] C-2. Процесс изменения фокусного расстояния

Процесс изменения фокусного расстояния согласно третьему варианту осуществления является почти таким же, как в первом варианте осуществления, проиллюстрированном на Фиг. 5. На этапе S102, блок 160b обработки изображения использует обнаружение присутствия предварительно определенного маркера посредством блока 62 обнаружения маркера в качестве триггера запуска. Остальные этапы являются такими же, как описанные со ссылкой на Фиг. 5.

[0087] Как описано выше, в процессе изменения фокусного расстояния согласно третьему варианту осуществления, блок 160b обработки изображения может изменить фокусное расстояние La изображения в виртуальном изображении VI, которое визуально распознается пользователем, только когда предварительно определенный маркер присутствует перед глазами пользователя закрепляемого на голове дисплея 100b. В результате, например, только когда обнаружены маркеры, установленные вблизи изделий на выставке в зданиях, таких как художественные галереи, музеи, парки аттракционов и театры, может быть реализован аспект использования изменения фокусного расстояния изображения.

[0088] C-3. Первая модификация процесса изменения фокусного расстояния

Первая модификация процесса изменения фокусного расстояния согласно третьему варианту осуществления является такой же, как в первом варианте осуществления.

[0089] C-4. Вторая модификация процесса изменения фокусного расстояния

Вторая модификация процесса изменения фокусного расстояния согласно третьему варианту осуществления является такой же, как в первом варианте осуществления.

[0090] D. Примеры модификации

В вышеупомянутых вариантах осуществления, часть элементов, осуществленных посредством аппаратных средств, могут быть заменены программным обеспечением, или часть элементов, осуществленных посредством программного обеспечения, могут быть заменены аппаратными средствами. В дополнение, могут быть рассмотрены нижеследующие модификации.

[0091] Пример 1 модификации

Вышеупомянутые варианты осуществления описывают конфигурацию закрепляемого на голове дисплея. Однако конфигурация закрепляемого на голове дисплея может быть произвольным образом определена без отступления от сути данного изобретения, и, например, элементы могут быть добавлены, удалены, изменены и подобное.

[0092] В вышеупомянутых вариантах осуществления, присваивание элементов блоку управления и блоку отображения изображения является лишь примером, и могут быть использованы различные аспекты. Например, могут быть рассмотрены нижеследующие аспекты: (i) аспект, в котором блок управления обеспечен функциями обработки из CPU или памяти, и блок отображения изображения обеспечен только функцией отображения; (ii) аспект, в котором как блок управления, так и блок отображения изображения обеспечены функциями обработки из CPU или памяти; (iii) аспект, в котором блок управления и блок отображения изображения заключены в единый блок (например, аспект, в котором блок отображения изображения включает в себя блок управления и вся конфигурация служит в качестве подобного очкам носимого компьютера); (iv) аспект, в котором интеллектуальный телефон или портативная игровая машина используется вместо блока управления; и (v) аспект, в котором блок управления и блок отображения изображения выполнены с возможностью осуществления беспроводной связи друг с другом или обеспечения электропитанием беспроводным образом, и таким образом соединительная секция (шнур) становится необязательной.

[0093] Вышеупомянутые варианты осуществления описывают конфигурацию, в которой блок управления включает в себя блок передачи, и блок отображения изображения включает в себя блок приема, в целях удобства разъяснения. Однако блок передачи и блок приема в вышеупомянутых вариантах осуществления могут иметь функцию двунаправленной связи и могут служить в качестве блока приемопередатчика. Например, блок управления, проиллюстрированный на Фиг. 2, соединен с блоком отображения изображения посредством проводной линии передачи сигнала. Однако, блок управления и блок отображения изображения могут быть соединены друг с другом посредством беспроводной линии передачи сигнала, такой как беспроводная LAN, инфракрасная связь или Bluetooth (зарегистрированный товарный знак).

[0094] Например, конфигурации блока управления и блока отображения изображения, проиллюстрированные на Фиг. 2, могут быть модифицированы произвольным образом. Конкретно, например, сенсорная панель может быть удалена из блока управления, и операция может быть проведена с использованием только крестообразной клавиши. Блок управления может быть снабжен другим операционным интерфейсом, таким как операционный джойстик. Блок управления может быть выполнен с возможностью соединения с устройством, таким как клавиатура или мышь, и может принимать ввод от клавиатуры или мыши. Например, операционный ввод с использованием ножного переключателя (переключатель, которым оперируют с помощью ступни пользователя) может быть получен в дополнение к операционным вводам с использованием сенсорной панели и крестообразной клавиши. Например, блок отображения изображения может быть снабжен блоком обнаружения линии взгляда, таким как инфракрасный датчик, линия взгляда пользователя может быть обнаружена, и может быть получен операционный ввод на основе команды, связанной с перемещением линии взгляда. Например, жест пользователя может быть обнаружен с использованием камеры, и может быть получен операционный ввод на основе команды, связанной с обнаруженным жестом. Во время обнаружения жеста, кончик пальца пользователя, кольцо, носимое на пальце пользователя, медицинский инструмент, схваченный рукой пользователя или подобное, может быть перемещен и может быть использован как метка для обнаружения. Когда может быть получен операционный ввод с использованием ножного переключателя или линии взгляда, блок получения введенной информации может получить операционный ввод от пользователя даже при операции, в которой сложно отпустить руку.

[0095] Например, закрепляемый на голове дисплей описан выше как проницаемый закрепляемый на голове дисплей бинокулярного типа, но может быть использован закрепляемый на голове дисплей монокулярного типа. Может быть использован непроницаемый закрепляемый на голове дисплей, который блокирует внешнюю сцену в состоянии, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей.

[0096] Фиг. 15A и 15B являются схемами, иллюстрирующими внешнюю конфигурацию закрепляемого на голове дисплея согласно примеру модификации. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 15A, закрепляемый на голове дисплей согласно примеру модификации отличается от закрепляемого на голове дисплея 100, проиллюстрированного на Фиг. 1, тем, что блок отображения изображения 20c включает в себя правый оптический блок 26c отображения изображения вместо правого оптического блока 26 отображения изображения и включает в себя левый оптический блок 28c отображения изображения вместо левого оптического блока 28 отображения изображения. Правый оптический блок 26c отображения изображения сформирован с размером меньшим, чем оптическая деталь согласно первому варианту осуществления, и расположен на изогнутой верхней стороне у правого глаза пользователя в состоянии, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей. Аналогично, левый оптический блок 28c отображения изображения сформирован с размером меньшим, чем оптическая деталь согласно первому варианту осуществления, и расположен на изогнутой верхней стороне у левого глаза пользователя в состоянии, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей. В примере, проиллюстрированном на Фиг. 15B, закрепляемый на голове дисплей согласно примеру модификации отличается от закрепляемого на голове дисплея 100, проиллюстрированного на Фиг. 1, тем, что блок отображения изображения 20d включает в себя правый оптический блок 26d отображения изображения вместо правого оптического блока 26 отображения изображения и включает в себя левый оптический блок 28d отображения изображения вместо левого оптического блока 28 отображения изображения. Правый оптический блок 26d отображения изображения сформирован с размером меньшим, чем оптическая деталь согласно первому варианту осуществления, и расположен на изогнутой нижней стороне у правого глаза пользователя в состоянии, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей. Аналогично, левый оптический блок 28d отображения изображения сформирован с размером меньшим, чем оптическая деталь согласно первому варианту осуществления, и расположен на изогнутой нижней стороне у левого глаза пользователя в состоянии, когда пользователь носит закрепляемый на голове дисплей. Таким образом, оптический блок отображения изображения должен быть только расположен вблизи глаз пользователя. Размер оптической детали, составляющей оптический блок отображения изображения, не ограничивается, и может быть осуществлен закрепляемый на голове дисплей по аспекту, в котором оптический блок отображения изображения покрывает часть глаза пользователя, то есть аспекту, в котором оптический блок отображения изображения не полностью покрывает глаза пользователя.

[0097] Например, выше описано, что функциональные блоки, такие как блок обработки изображения, блок управления отображением и блок обработки звука, осуществлены посредством предписания CPU развернуть компьютерную программу, хранящуюся в ROM или на жестком диске, в RAM, и выполнить развернутую компьютерную программу. Однако, функциональные блоки могут быть осуществлены посредством специализированной интегральной микросхемы (ASIC), спроектированной для выполнения данных функций.

[0098] Например, вышеупомянутые варианты осуществления описывают, что блок отображения изображения является закрепляемым на голове дисплеем, который закрепляется как пара очков, но блок отображения изображения может быть общим панельным устройством отображения (таким как жидкокристаллическое устройство отображения, плазменное устройство отображения и органическое EL устройство отображения). В этом случае, блок управления и блок отображения изображения могут быть соединены друг с другом посредством проводной линии передачи сигнала или посредством беспроводной линии передачи сигнала. Используя эту конфигурацию, блок управления может быть использован в качестве удаленного контроллера общего панельного устройства отображения.

[0099] Блок отображения изображения, имеющий другую форму, такой как блок отображения изображения, который закрепляется как шляпа, может быть использован в качестве блока отображения изображения вместо блока отображения изображения, который закрепляется как пара очков. Наушник может иметь тип заушника или тип с оголовьем или может отсутствовать. Например, блок отображения изображения может быть осуществлен как проекционный дисплей (HUD), закрепленный на транспортном средстве, таком как автомобиль или самолет. Например, блок отображения изображения может быть осуществлен как закрепляемый на голове дисплей, встроенный в инструмент защиты тела, такой как шлем.

[0100] Например, вышеупомянутые варианты осуществления описывают, что вторичная батарея используется в качестве блока электропитания, но блок электропитания не ограничивается вторичной батареей, и могут быть использованы различные батареи. Например, может быть использована первичная батарея, батарея на топливных элементах, батарея на солнечных элементах и тепловая батарея.

[0101] Например, вышеупомянутые варианты осуществления описывают, что блок возбуждения дисплея включает в себя подсветку, блок управления подсветкой, LCD, блок управления LCD и проекционную оптическую систему. Однако, эта конфигурация является лишь примером. Блок возбуждения дисплея может включать в себя составной блок для осуществления другой схемы в дополнение к составляющим блокам или вместо составляющих блоков. Например, блок возбуждения дисплея может включать в себя органический электролюминесцентный (EL) дисплей, блок управления органическим EL дисплеем и проекционную оптическую систему. Например, блок возбуждения дисплея может включать в себя цифровое микрозеркальное устройство (DMD) вместо LCD. Например, блок возбуждения дисплея может включать в себя источники цветного света для генерирования цветного света RGB, блок модулирования сигнального света, включающий в себя оборачивающую линзу, сканирующую оптическую систему, включающую в себя MEMS-зеркало, и схему управления возбуждения для возбуждения этих блоков. Когда органический EL, DMD или MEMS-зеркало используется таким образом, "область испускания в блоке возбуждения дисплея" является областью, посредством которой свет изображения фактически испускается из блока возбуждения дисплея, и те же преимущества, которые описаны в вышеупомянутых вариантах осуществления, могут быть достигнуты посредством управления областью испускания в каждом устройстве (блоке возбуждения дисплея), как описано в вышеупомянутых вариантах осуществления. Например, блок возбуждения дисплея может включать в себя один или более лазеров, испускающих лазерный пучок, имеющий интенсивность, соответствующую сигналу изображения, на сетчатки пользователя. В этом случае, "область испускания в блоке возбуждения дисплея" является также областью, посредством которой лазерный пучок, указывающий изображение, фактически испускается из блока возбуждения дисплея. Те же преимущества, которые описаны в вышеупомянутых вариантах осуществления, могут быть достигнуты посредством управления областью испускания лазерного пучка в лазере (блоке возбуждения дисплея), как описано в вышеупомянутых вариантах осуществления.

[0102] Пример 2 модификации

Вышеупомянутые варианты осуществления описывают пример процесса изменения фокусного расстояния. Однако, ход процесса изменения фокусного расстояния является лишь примером и может быть модифицирован в различных формах. Например, некоторые этапы могут быть пропущены или другой этап может быть добавлен к ним. Порядок этапов, которые должны быть выполнены, может быть изменен.

[0103] Например, на этапе S104 процесса изменения фокусного расстояния согласно второму варианту осуществления, блок обработки изображения может получить расстояние между объектом, присутствующим в конце линии взгляда пользователя, и блоком отображения изображения как "целевого фокусного расстояния". Конкретно, блок отображения изображения может включать в себя блок обнаружения линии взгляда, который обнаруживает направление линии взгляда пользователя. Блок обнаружения линии взгляда может быть осуществлен, например, посредством датчика инфракрасного света, камеры, визуализирующей глаза пользователя, или подобного. Модуль анализа изображения блока измерения расстояния распознает изображение внешней сцены, полученное с помощью камеры, и вычисляет расстояние до объекта, появляющегося на изображении внешней сцены и присутствующего в направлении линии взгляда, обнаруженной блоком обнаружения линии взгляда. Соответственно, блок обработки изображения может изменить фокусное расстояние изображения с использованием расстояния до объекта, присутствующего в направлении линии взгляда пользователя закрепляемого на голове дисплея.

[0104] Например, на этапе S104 процесса изменения фокусного расстояния согласно третьему варианту осуществления, блок обработки изображения может получить расстояние между пользователем закрепляемого на голове дисплея и предварительно определенным маркером, присутствующим перед глазами пользователя, в качестве "целевого фокусного расстояния". Конкретно, блок обнаружения маркера выполнен с возможностью обнаружения присутствия предварительно определенного маркера, присутствующего перед глазами пользователя, и измерения расстояния от пользователя до предварительно определенного маркера. Например, модуль анализа изображения блока обнаружения маркера распознает изображение внешней сцены, полученное с помощью камеры, и вычисляет расстояние до предварительно определенного маркера, появляющегося на изображении внешней сцены. Соответственно, блок обработки изображения может изменить фокусное расстояние изображения с использованием расстояния до предварительно определенного маркера, присутствующего перед глазами пользователя закрепляемого на голове дисплея.

[0105] Например, на этапе S102 процесса изменения фокусного расстояния согласно вариантам осуществления с первого по третий, блок обработки изображения может задать триггер запуска процесса изменения фокусного расстояния для удовлетворения любому одному из нижеследующих условий. В этом случае, блок отображения изображения включает в себя блок обнаружения линии взгляда, который обнаруживает направление линии взгляда пользователя. Блок обнаружения линии взгляда может быть осуществлен, например, посредством датчика инфракрасного света или камеры, визуализирующей глаза пользователя.

- Условие, что направление обнаруженной линии взгляда находится в диапазоне угла наблюдения около 200 градусов по горизонтали и около 125 градусов по вертикали (например, 75 градусов вниз и 50 градусов вверх).

- Условие, что направление обнаруженной линии взгляда находится в диапазоне угла наблюдения около 30 градусов по горизонтали и около 20 градусов по вертикали, как эффективное поле наблюдения, в котором способность восприятия информации является превосходной.

- Условие, что направление обнаруженной линии взгляда находится в диапазоне угла наблюдения около 60-90 градусов по горизонтали и около 45-70 градусов по вертикали, как стабильное поле фиксации, в котором точка фиксации взгляда быстро и стабильно просматривается.

- Условие, что направление обнаруженной линии взгляда находится в диапазоне угла наблюдения от около 20 градусов по горизонтали, при которых восприятие собственного движения (векция), порожденное в изображении, начинается от около 110 градусов, при которых восприятие собственного движения насыщается.

[0106] Пример 3 модификации

Вышеупомянутые варианты осуществления описывают пример таблицы фокусных расстояний. Однако, сведения таблицы фокусных расстояний являются лишь примером и могут быть модифицированы в различных формах. Например, поле может быть добавлено, удалено или изменено. Таблица фокусных расстояний может быть поделена на множественные таблицы и нормализована.

[0107] Например, степень перемещения может быть выражена единицей, отличной от пикселей. Фокусное расстояние может быть выражено единицей, отличной от метров.

[0108] Использование таблицы фокусных расстояний может быть пропущено. Когда использование таблицы фокусных расстояний пропущено, блок обработки изображения может получить степень перемещения посредством вычисления.

[0109] Пример 4 модификации

Данное изобретение не ограничено вышеупомянутыми вариантами осуществления, примерами и примерами модификаций, но может быть модифицировано в различных формах без отступления от сути данного изобретения. Например, технические признаки вариантов осуществления, примеров и примеров модификаций, соответствующие техническим признакам аспектов, описанных в кратком изложении данного изобретения, могут быть соответствующим образом обменены или изменены, для того, чтобы решить все или часть вышеупомянутых проблем или достигнуть всех или части вышеупомянутых эффектов. Технические признаки могут быть соответствующим образом удалены, когда технические признаки не описаны как необходимые в данном описании.

Список ссылочных обозначений

[0110] 10: блок управления (контроллер)

12: световой блок

14: сенсорная панель

16: крестообразная клавиша

18: переключатель блока электропитания

20: блок отображения изображения

21: правая опора

22: правый блок возбуждения дисплея

23: левая опора

24: левый блок возбуждения дисплея

26: правый оптический блок отображения изображения

28: левый оптический блок отображения изображения

30: штекер наушников

32: правый наушник

34: левый наушник

40: соединительная секция

42: правый шнур

44: левый шнур

46: соединительная деталь

48: главный шнур

51: блок передачи

52: блок передачи

53: блок приема (блок возбуждения дисплея)

54: блок приема (блок возбуждения дисплея)

61: блок измерения расстояния

62: блок обнаружения маркера

110: блок получения введенной информации

100: закрепляемый на голове дисплей (закрепляемое на голове устройство отображения)

120: запоминающий блок

122: таблица фокусных расстояний

130: источник электропитания

140: CPU

160: блок обработки изображения

170: блок обработки звука

180: интерфейс

190: блок управления отображением

201: блок управления правой подсветки (блок возбуждения дисплея)

202: блок управления левой подсветки (блок возбуждения дисплея)

211: блок управления правого LCD (блок возбуждения дисплея)

212: блок управления левого LCD (блок возбуждения дисплея)

221: правая подсветка (блок возбуждения дисплея)

222: левая подсветка (блок возбуждения дисплея)

241: правый LCD (блок возбуждения дисплея)

242: левый LCD (блок возбуждения дисплея)

251: правая проекционная оптическая система (блок возбуждения дисплея)

252: левая проекционная оптическая система (блок возбуждения дисплея)

261: правая пластина направления света

262: левая пластина направления света

PCLK: тактовый сигнал

VSync: сигнал вертикальной синхронизации

HSync: сигнал горизонтальной синхронизации

Data: данные изображения

Data1: данные изображения правого глаза

Data2: данные изображения левого глаза

OA: внешнее устройство

PC: персональный компьютер

SC: внешняя сцена

RE: правый глаз

LE: левый глаз

VI: виртуальное изображение

EL: конечный участок

AP: концевой участок

ER: конечный участок

VR: область наблюдения

La: фокусное расстояние

MA1: опорная область

CA1: область испускания

MA2: опорная область

CA2: область испускания

IM: изображение

IM1: изображение

IM2: изображение

Закрепляемое на голове устройство отображения включает в себя блок обработки изображения, который управляет изображением на правом и левом дисплеях. Блок обработки изображения обеспечивает перемещение изображений правого и левого дисплея, ближе друг к другу или дальше друг от друга для изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем. При этом указанное изменение фокусного расстояния производится в зависимости от распознавания маркера, который присутствует перед глазами пользователя. Технический результат заявленного решения заключается в обеспечении изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем, без механического перемещения составных деталей закрепляемого на голове устройства отображения. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Закрепляемое на голове устройство отображения, которое обеспечивает пользователю возможность визуального распознавания виртуального изображения и внешней сцены, содержащее:

пару блоков возбуждения дисплея, которая генерирует и испускает свет изображения, представляющий изображение; и

блок обработки изображения, который управляет блоками возбуждения дисплея, так чтобы испускать свет изображения из областей испускания блоков возбуждения дисплея,

при этом блок обработки изображения управляет парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы перемещать области испускания в любом одном из первого направления, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного из блоков возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого из блоков возбуждения дисплея, перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии, и второго направления, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного из блоков возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого из блоков возбуждения дисплея, перемещаются дальше друг от друга во взаимодействии, для изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем,

причем устройство дополнительно содержит блок обнаружения маркера, который обнаруживает предварительно определенный маркер, присутствующий перед глазами пользователя,

при этом блок обработки изображения изменяет фокусное расстояние изображения, когда упомянутый предварительно определенный маркер обнаружен.

2. Закрепляемое на голове устройство отображения согласно п. 1, в котором область испускания является областью меньшей в горизонтальном направлении, чем опорная область, которая является областью, используемой для испускания света изображения посредством блоков возбуждения дисплея.

3. Закрепляемое на голове устройство отображения по п. 1, в котором блок обработки изображения управляет парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы перемещать области испускания в первом направлении для изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем.

4. Закрепляемое на голове устройство отображения по п. 2, в котором блок обработки изображения управляет парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы перемещать области испускания в первом направлении для изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем.

5. Закрепляемое на голове устройство отображения по п. 1, в котором блок обработки изображения

получает целевое значение фокусного расстояния,

вычисляет степень перемещения областей испускания из полученного целевого значения, и

перемещает область испускания одного блока возбуждения дисплея и область испускания другого блока возбуждения дисплея на основании вычисленной степени перемещения.

6. Закрепляемое на голове устройство отображения по п. 4, дополнительно содержащее блок измерения расстояния, который измеряет расстояние от пользователя до объекта, присутствующего перед глазами пользователя, в котором блок обработки изображения получает измеренное расстояние в качестве целевого значения.

7. Закрепляемое на голове устройство отображения по п. 5, дополнительно содержащее блок обнаружения линии взгляда, который обнаруживает направление линии взгляда пользователя,

в котором блок измерения расстояния измеряет расстояние до объекта, присутствующего в направлении обнаруженной линии взгляда.

8. Закрепляемое на голове устройство отображения по п. 4, в котором блок обработки изображения управляет парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы задать область испускания одного блока возбуждения дисплея в правый конец опорной области и задать область испускания другого блока возбуждения дисплея в левый конец опорной области, чтобы задать фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем, равным бесконечности.

9. Закрепляемое на голове устройство отображения по п. 4, в котором блок обработки изображения управляет парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы задать размер области испускания в такой же размер опорной области и задать области испускания пары блоков возбуждения дисплея в центр опорной области, чтобы задать фокусное расстояние изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем, равным бесконечности.

10. Способ управления закрепляемым на голове устройством отображения, которое включает в себя пару блоков возбуждения дисплея, генерирующих и испускающих свет изображения, представляющий изображение, и которое обеспечивает пользователю возможность визуального распознавания виртуального изображения и внешней сцены, содержащий этап, на котором:

(a) управляют парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы испускать свет изображения из областей испускания блоков возбуждения дисплея,

в котором управление (a) включает в себя управление парой блоков возбуждения дисплея, так чтобы перемещать области испускания в любом одном из первого направления, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного из блоков возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого из блоков возбуждения дисплея, перемещаются ближе друг к другу во взаимодействии, и второго направления, в котором изображение, сформированное светом изображения, испущенным из одного из блоков возбуждения дисплея, и изображение, сформированное светом изображения, испущенным из другого из блоков возбуждения дисплея, перемещаются дальше друг от друга во взаимодействии для изменения фокусного расстояния изображения в виртуальном изображении, которое визуально распознается пользователем,

причем способ дополнительно содержит этапы, на которых обнаруживают предварительно определенный маркер, присутствующий перед глазами пользователя, и изменяют фокусное расстояние изображения, когда упомянутый предварительно определенный маркер обнаружен.