特許ウォッチ

公開番号2025145078
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-03
出願番号2024045072
出願日2024-03-21
発明の名称画像表示装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20250926BHJP(光学)
要約【課題】左右の眼に異なる画角の画像を表示する際に、単眼領域と両眼領域との境界部が目立たない自然な画像を表示することが可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】画像表示装置(101)は、第1、第2表示素子(107、106)と、第1、第2表示素子に表示される第1、第2画像をユーザの左右の眼球にそれぞれ導く第1、第2光学系(105、104)と、第1、第2画像のそれぞれの輝度を調整する調整手段(120)とを有し、第1画像は第1、第2領域を有し、第2画像は第3、第4領域を有し、第2、第3領域は両眼領域であり、第1、第4領域は単眼領域であり、調整手段は、第2領域の第1位置(P1)から右方向へ第1画像の輝度を減少させ、第3領域の第2位置(P2)から左方向へ第2画像の輝度を減少させ、第1、第2画像の少なくとも一つの明るさに応じて、第1、第2位置の少なくとも一つを変更する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１表示素子および第２表示素子と、
前記第１表示素子に表示される第１画像および前記第２表示素子に表示される第２画像を、ユーザの左右の眼球に対応する第１射出瞳および第２射出瞳にそれぞれ導く第１光学系および第２光学系と、
前記第１画像および前記第２画像のそれぞれの輝度を調整する調整手段とを有し、
前記第１画像は、ユーザの左側から右側へ順に、第１領域と第２領域とを有し、
前記第２画像は、ユーザの左側から右側へ順に、第３領域と第４領域とを有し、
前記第１画像の前記第２領域および前記第２画像の前記第３領域は、ユーザの両眼で観察可能な両眼領域であり、
前記第１画像の前記第１領域および前記第２画像の前記第４領域は、ユーザの片眼で観察可能な単眼領域であり、
前記調整手段は、
前記第１画像の前記第２領域における第１位置から右方向へ前記第１画像の輝度を減少させ、前記第２画像の前記第３領域における第２位置から左方向へ前記第２画像の輝度を減少させ、
前記第１画像および前記第２画像の少なくとも一つの明るさに応じて、前記第１位置および前記第２位置の少なくとも一つを変更することを特徴とする画像表示装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記調整手段は、前記明るさが所定の明るさよりも暗い場合、前記第１位置を右方向に移動させ、前記第２位置を左方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
第１表示素子および第２表示素子と、
前記第１表示素子に表示される第１画像および前記第２表示素子に表示される第２画像を、ユーザの左右の眼球に対応する第１射出瞳および第２射出瞳にそれぞれ導く第１光学系および第２光学系と、
前記第１画像および前記第２画像のそれぞれの輝度を調整する調整手段とを有し、
前記第１画像は、ユーザの左側から右側へ順に、第１領域と第２領域とを有し、
前記第２画像は、ユーザの左側から右側へ順に、第３領域と第４領域とを有し、
前記第１画像の前記第２領域および前記第２画像の前記第３領域は、ユーザの両眼で観察可能な両眼領域であり、
前記第１画像の前記第１領域および前記第２画像の前記第４領域は、ユーザの片眼で観察可能な単眼領域であり、
前記調整手段は、
前記第１画像の前記第２領域における第１位置から右方向へ前記第１画像の輝度を減少させ、前記第２画像の前記第３領域における第２位置から左方向へ前記第２画像の輝度を減少させ、
前記第１光学系および前記第２光学系の少なくとも一つの光学有効径に応じて、前記第１位置および前記第２位置の少なくとも一つを変更することを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
前記光学有効径は、第１有効径と、該第１有効径よりも小さい第２有効径とを含み、
前記調整手段は、前記第２有効径の領域において、前記第１有効径の領域に対して、前記第１位置を右方向に移動させ、前記第２位置を左方向に移動させることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第２有効径は、前記両眼領域と前記単眼領域との境界部よりも内側の画角にあることを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記第１光学系および前記第２光学系はそれぞれ、水平方向に対して非対称の２つの前記第２有効径を有することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記調整手段は、前記第２有効径の領域における光量低下に応じて、前記輝度の勾配を変更することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記調整手段は、前記第１画像および前記第２画像の少なくとも一つの明るさに応じて、前記第１位置および前記第２位置の少なくとも一つを変更することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記両眼領域の水平画角は４０°以上であり、
前記単眼領域のうち前記第１領域または前記第４領域の面積をＡ、前記両眼領域の面積をＢとするとき、
０．１０≦Ａ／Ｂ≦０．４５
なる条件式を満足することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記第１位置または前記第２位置での水平表示画角１°あたりの輝度変化率は、輝度勾配領域の中央位置での輝度変化率よりも小さいことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、ユーザの左右の眼に異なる画角の画像（単眼領域）を表示し、一部の画角（両眼領域）を左右の眼で重なるように表示することで、広画角の画像を表示することが可能なヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）などの画像表示装置が知られている。このような画像表示装置において、単眼領域と両眼領域との境界部が目立ってしまう場合がある。
【０００３】
特許文献１には、両眼領域において境界部に向かって減光フィルタまたは画像処理で画像の輝度を低下させることで、単眼領域と両眼領域との境界部を目立たなくする技術が開示されている。特許文献２には、両眼領域において境界部に向かって減光フィルタまたは画像処理で画像の輝度を低下させる場合の開始位置を可変にする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２００３－３３７２９９号公報
特開２０１７－２１２７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、接眼光学系のレンズがユーザの鼻および額にあたらないようにレンズに鼻逃げ部や額逃げ部がある場合、光学有効径が狭くなるため光量が低下する。特許文献１および特許文献２に開示された技術では、接眼光学系のレンズによる光量落ちが考慮されていない。このため、画像の輝度の低下にレンズの光量落ちが重なるため、必要以上に画像が暗くなり自然な観察ができない可能性がある。
【０００６】
そこで本発明は、左右の眼に異なる画角の画像を表示する際に、単眼領域と両眼領域との境界部が目立たない自然な画像を表示することが可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての画像表示装置は、第１表示素子および第２表示素子と、前記第１表示素子に表示される第１画像および前記第２表示素子に表示される第２画像を、ユーザの左右の眼球に対応する第１射出瞳および第２射出瞳にそれぞれ導く第１光学系および第２光学系と、前記第１画像および前記第２画像のそれぞれの輝度を調整する調整手段とを有し、前記第１画像は、ユーザの左側から右側へ順に、第１領域と第２領域とを有し、前記第２画像は、ユーザの左側から右側へ順に、第３領域と第４領域とを有し、前記第１画像の前記第２領域および前記第２画像の前記第３領域は、ユーザの両眼で観察可能な両眼領域であり、前記第１画像の前記第１領域および前記第２画像の前記第４領域は、ユーザの片眼で観察可能な単眼領域であり、前記調整手段は、前記第１画像の前記第２領域における第１位置から右方向へ前記第１画像の輝度を減少させ、前記第２画像の前記第３領域における第２位置から左方向へ前記第２画像の輝度を減少させ、前記第１画像および前記第２画像の少なくとも一つの明るさに応じて、前記第１位置および前記第２位置の少なくとも一つを変更する。
【０００８】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、左右の眼に異なる画角の画像を表示する際に、単眼領域と両眼領域との境界部が目立たない自然な画像を表示することが可能な画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
第１実施形態における画像表示装置の説明図である。
第１実施形態における接眼光学系の説明図である。
第１実施形態における画像表示装置の外観図である。
第１実施形態における両眼での画像の見え方の説明図である。
第１実施形態における輝度勾配の説明図である。
第１実施形態における輝度勾配の逆ガンマ補正の説明図である。
第１実施形態における接眼光学系の説明図である。
第１実施形態における接眼光学系による画像の光量低下の説明図である。
第１実施形態におけるグラデーション処理の説明図である。
第２実施形態における画像表示装置の説明図である。
第２実施形態における接眼光学系の説明図である。
第２実施形態における接眼光学系の説明図である。
第２実施形態におけるグラデーション処理の説明図である。
第２実施形態におけるグラデーション処理の説明図である。
第３実施形態における画像表示装置の説明図である。
第３実施形態における接眼光学系の説明図である。
第３実施形態における接眼光学系の説明図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許