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公開番号2024080580
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-13
出願番号2023113356
出願日2023-07-10
発明の名称接眼表示装置及び接眼表示装置の視野角調整方法
出願人富泰華工業(深セン)有限公司,鴻海精密工業股ふん有限公司,HON HAI PRECISION INDUSTRY CO.,LTD.
代理人弁理士法人NIP&SBPJ国際特許事務所
主分類G02B 27/02 20060101AFI20240606BHJP(光学)
要約【課題】近景のシーンであっても、ARの効果が得られる接眼表示装置を提供する。
【解決手段】本願による接眼表示装置100は、画像情報を第1光軸の方向に沿って取得するカメラモジュール13と、仮想情報の画像光を第2光軸に沿って人の目に伝送する表示モジュール11と、前記カメラモジュールに接続され、前記第1光軸の位置を変化させるように前記カメラモジュールの回転を制御することにより、前記接眼表示装置を近景視野角状態と遠景視野角状態との間で切り替える回転モジュール15と、を備え、前記遠景視野角において、前記第1光軸と前記第2光軸とがなす角度は、25°であり、前記近景視野角において、前記第1光軸と前記第2光軸とがなす角度は、13°以下である。本願は、さらに接眼表示装置の視野角調整方法を提供する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
接眼表示装置であって、
画像情報を第１光軸の方向に沿って取得するカメラモジュールをと、
仮想情報の画像光を第２光軸に沿って人の目に伝送する表示モジュールと、
前記カメラモジュールに接続され、前記第１光軸の位置を変化させるように前記カメラモジュールの回転を制御することにより、前記接眼表示装置を近景視野角の状態と遠景視野角の状態との間で切り替える回転モジュールと、を備え、
前記遠景視野角において、前記第１光軸と前記第２光軸とがなす角度は、２５°であり、
前記近景視野角において、前記第１光軸と前記第２光軸とがなす角度は、１３°以下であることを特徴とする接眼表示装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記近景視野角において、前記第１光軸とＸ軸の方向である第１方向とのなす角が１８°～２５°となることを特徴とする請求項１に記載の接眼表示装置。
【請求項３】
前記表示モジュールは、
画像光を出射する光エンジンおよび
前記画像光を人の目に投射する導波路片、を備え、
前記導波路片は前記第２光軸に垂直であることを特徴とする請求項２に記載の接眼表示装置。
【請求項４】
アッパーケースおよび保護カバーを含むケースをさらに備え、
前記光エンジンおよび前記カメラモジュールは、前記アッパーケース内に設けられ、
前記導波路片は、前記保護カバーで覆われており、
前記保護カバーは、前記保護カバーと前記第１方向とのなす角が７８°～８５°となるように、前記アッパーケースの一端から離れて前記人の目の方向に傾斜することを特徴とする請求項３に記載の接眼表示装置。
【請求項５】
前記人の目の状態を確認するアイトラッキング装置をさらに備え、
前記回転モジュールは、前記人の目の運動状態に応じて、前記カメラモジュールを前記遠景視野角と前記近景視野角との間で切り替えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の接眼表示装置。
【請求項６】
前記人の目と観測対象物との距離を測定する測距装置をさらに備え、
前記回転モジュールは、前記距離に応じて、前記カメラモジュールを前記遠景視野角と前記近景視野角との間で切り替えるように制御することを特徴とする請求項１に記載の接眼表示装置。
【請求項７】
画像情報を第１光軸の方向に沿って取得するカメラモジュールを提供するステップと、
画像光を第２光軸に沿って人の目に伝送する表示モジュールを設けるステップと、
前記第１光軸と前記第２光軸とのなす角が１３°以下となるように、前記カメラモジュールを回転するステップと、を備える接眼表示装置の視野角調整方法。
【請求項８】
前記第１光軸と前記第２光軸とのなす角が１３°以下となるように、前記カメラモジュールを回転するステップは、前記第１光軸とＸ軸の方向である第１方向とのなす角が１８°～２５°となることを特徴とする請求項７に記載の接眼表示装置の視野角調整方法。
【請求項９】
前記人の目の運動状態を追跡し、前記カメラモジュールを回転させるか否かを判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の接眼表示装置の視野角調整方法。
【請求項１０】
前記人の目と観測対象物との距離を測定し、前記カメラモジュールを回転させるか否かを判断するステップをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の接眼表示装置の視野角調整方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示領域に関し、特に、接眼表示装置及び接眼表示装置の視野角調整方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
拡張現実（ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ、Ａｒ）は、仮想情報を実世界に融合する表示技術である。即ち、人の目により観察された実世界に基づいて、電子機器が投写する仮想画像情報を付加する。従来のヘッドマウントＡＲ表示装置は、一般に、観察者の視野範囲内の画像を取得し、得られた画像に基づいて、観察者の視野範囲内の所定の位置に仮想画像情報を投影するカメラモジュールおよび表示モジュールを備える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、現在のカメラモジュールおよび表示モジュールは、通常、遠景のシーンにしか適用できず、観察対象が近景の距離（例えば、物体と人の目の距離が４０ｃｍ未満）にある場合、人の目の垂直視野角は自動的に下がってしまうが、このときのカメラモジュールは、依然として遠景のシーンの実景を取得してしまい、その結果、人の目の注視中心がカメラモジュールが取得した実景の中心から外れてしまう。また、カメラモジュールと表示モジュールとの間に一定の距離があり、一般的に遠景シーンでの表示に適合するように両者の光軸が一定の角度となるため、近景のシーンにはカメラモジュールの撮像範囲と表示モジュールの表示範囲との重なり領域が小さくなり、ＡＲの効果が得られなくなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願の一態様による接眼表示装置は、
画像情報を第１光軸の方向に沿って取得するカメラモジュールをと、
仮想情報の画像光を第２光軸に沿って人の目に伝送する表示モジュールと、
前記カメラモジュールに接続され、前記第１光軸の位置を変化させるように前記カメラモジュールの回転を制御することにより、前記接眼表示装置を近景視野角の状態と遠景視野角の状態との間で切り替える回転モジュールと、を備え、
前記遠景視野角において、前記第１光軸と前記第２光軸とがなす角度は、２５°であり、
前記近景視野角において、前記第１光軸と前記第２光軸とがなす角度は、１３°以下である。
【０００５】
本願実施例による接眼表示装置は、回転モジュールを設けることにより、カメラモジュールを近景視野角と遠景視野角とに切り替えることができる。第１光軸と第１方向Ｘとのなす角度を１８°～２５°とすることにより、使用者の使い勝手を保持させ、接眼表示装置の使用時間を延ばすことができる。第１光軸と第２光軸とがなす角度を１３°以下とすることにより、カメラモジュールの視野角と表示モジュールの表示範囲とが完全に重なることを確保でき、透明表示機能の実現が容易となる。
【０００６】
ある実施例では、前記近景視野角において、前記第１光軸と第１方向とのなす角が１８°～２５°となる。
【０００７】
ある実施例では、前記表示モジュールは、画像光を出射する光エンジン、および前記画像光を人の目に投射する導波路片、を備え、前記導波路片は前記第２光軸に垂直である。
【０００８】
ある実施例では、前記接眼表示装置は、アッパーケースおよび保護カバーを含むケースをさらに備え、前記光エンジンおよび前記カメラモジュールは、前記アッパーケース内に設けられ、前記導波路片は、前記保護カバーで覆われており、前記保護カバーは、前記保護カバーと前記第１方向とのなす角が７８°～８５°となるように、前記アッパーケースの一端から離れて前記人の目の方向に傾斜する。
【０００９】
ある実施例では、前記接眼表示装置は、前記人の目の状態を確認するアイトラッキング装置をさらに備え、前記回転モジュールは、前記人の目の運動状態に応じて、前記カメラモジュールを前記遠景視野角と前記近景視野角との間で切り替えるように制御する。
【００１０】
ある実施例では、前記接眼表示装置は、前記人の目と観測対象物との距離を測定する測距装置をさらに備え、前記回転モジュールは、前記距離に応じて、前記カメラモジュールを前記遠景視野角と前記近景視野角との間で切り替えるように制御する。
（【００１１】以降は省略されています）

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