本发明涉及一种显示装置。
背景技术：
以往，作为装戴在使用者头部上的显示装置，熟知有一种通过使光在使用者的视网膜上直接成像，以使图像被使用者视认(看到)的视网膜扫描式显示装置。例如，已经公开了一种视网膜扫描式显示装置，其具有控制装置和投影装置，控制装置从投影装置读取识别信息，并根据所读取的识别信息对投影装置进行识别，由此确定最合适的控制方法(例如，参照专利文献1)。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1](日本)特开2012－74811号公报
技术实现要素：
[发明要解决的课题]
但是，在以往的显示装置中，投影光学系统仅实装在一个眼睛侧。然而，使用者存在右眼好使(即，右眼优于左眼)的情况和左眼好使(即，左眼优于右眼)的情况，所以投影光学系统仅实装于一个眼睛侧的显示装置难以应对各种各样的使用者。
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供一种可配合使用者的好使的眼睛进行装戴的显示装置。
[用于解决课题的手段]
本显示装置(1)是一种视网膜扫描式显示装置，其要件在于，具有：投影光学系统(15)，用于将影像投影在眼睛的视网膜上；弯曲补正单元(221)，用于补正所述影像的弯曲；影像反转单元(232)，用于使所述影像反转；和存储单元(222)，用于存储在将所述影像投影于左眼的情况下用于补正所述影像的弯曲的补正数据和在将所述影像投影于右眼的情况下用于补正所述影像的弯曲的补正数据。其中，根据表示所述投影光学系统(15)的配置侧从一个眼睛侧切换到另一个眼睛侧的切换信号，所述弯曲补正单元(221)将与一个眼睛对应的补正数据切换至与另一个眼睛对应的补正数据并进行弯曲补正，并且所述影像反转单元(232)进行影像反转。
需要说明的是，上述括弧内的参照符号是为了容易理解而附加的，仅为一例，并不限定于图示的形态。
[发明效果]
根据公开的技术，能够提供一种可基于使用者的好使的眼睛进行装戴的显示装置。
附图说明
[图1]对本实施方式的显示装置的外观进行例示的斜视图。
[图2]对本实施方式的显示装置进行模式表示的框图的一例。
[图3]对本实施方式的显示装置的投影光学系统进行例示的图。
[图4]对投影光学系统的反转进行说明的图。
[图5]对弯曲补正后的影像进行说明的图。
[图6]对弯曲补正的方法进行说明的图。
[图7]对弯曲补正前的影像数据的反转进行说明的图。
[图8]对弯曲补正后的影像数据的反转进行说明的图(其1)。
[图9]对弯曲补正后的影像数据的反转进行说明的图(其2)。
[图10]对合适的弯曲补正和影像数据的反转进行说明的图(其1)。
[图11]对合适的弯曲补正和影像数据的反转进行说明的图(其2)。
[图12]对合适的弯曲补正和影像数据的反转进行说明的图(其3)。
具体实施方式
以下，参照附图进行实施方式的说明。需要说明的是，各附图中，存在对相同构成部分赋予相同符号，并省略重复说明的情况。
[显示装置的概要]
图1是对本实施方式的显示装置的外观进行例示的斜视图。图2是对本实施方式的显示装置进行模式表示的框图的一例。图3是对本实施方式的显示装置的投影光学系统进行例示的图。
图1～图3所示的显示装置1是将影像(映像)直接投影于视网膜的视网膜扫描式头戴式显示器(headmounteddisplay)。由于是视网膜扫描方式，所以可与视力无关地看到影像(虚像)。为此，其例如可作为一种用于对视力较弱的人进行辅助的装置而被使用。
显示装置1作为其主要构成要素具有装戴在装戴者(使用者)的头部上的装戴部10和用于控制装戴部10的控制盒20b。控制盒20b例如是长方体的框体，其上根据需要可设置各种开关、显示部等。控制盒20b内置有可使装戴部10动作(operate)的电路部20。装戴部10和控制盒20b内的电路部20通过包括光纤和/或电线的缆线30进行了连接。
本实施方式中，作为一例，装戴部10为眼镜状的装戴部，由左右大致对称设置的两组镜框(front)10f和脚套(temple)10t构成。镜框10f对镜片(lens)(也包括度数为零的情况)进行保持。
左右的任一个脚套10t(图1中为左眼侧)上实装了具有图3所示的光扫描部151、透镜152和单面镜(halfmirror)153的投影光学系统15。即，在显示装置1中，投影光学系统15仅实装在一个眼睛侧。投影光学系统15可配置在右眼侧，也可配置在左眼侧，具有可将影像投影在所配置的一侧的眼睛的视网膜上的功能。
电路部20具有光源部21、影像信号处理部22、控制部23、镜驱动电路24、电源部28和电池29。
预定电压的电源从电源部28供给至光源部21、影像信号处理部22、控制部23和镜驱动电路24。电源部28具有用于将ac电压变换为预定的dc电压的电路、用于对从电池29所供给的电压和从ac电压所变换的dc电压进行选择的电路等。电池29例如为锂离子电池。需要说明的是，图2中，以粗箭头表示电源的流动(flow)，以细箭头表示信号的流动(flow)。
光源部21具有激光器模组211和激光器驱动电路212。激光器模组211具有射出光量基于电流值而变化的红(例如，波长为640nm)、绿(例如，波长为530nm)、蓝(例如，波长为445nm)这三种颜色的激光器、对各激光器的射出光量进行监测(monitor)的光量检测传感器等。
影像信号处理部22对从电路部20的外部所供给的数字(digital)影像数据进行预定的信号处理，并传送(deliver)给控制部23。数字影像数据例如是遵照hdmi(注册商标)(high-definitionmultimediainterface)的数据。控制部23例如将来自影像信号处理部22的影像数据提供至光源部21的激光器驱动电路212。需要说明的是，影像数据可为预先准备的影像数据，也可为例如来自安装在装戴部10上的小型相机的影像数据。
激光器驱动电路212根据来自控制部23的影像数据将预定电流提供给各激光器。据此，各激光器发射基于影像数据而被调制(modulation)的红色、绿色和蓝色光，通过对它们进行合成，可形成彩色图像。
此时，控制部23对激光器模组211上所设置的光量检测传感器的输出进行监测，并进行激光器模组211的各激光器的光量控制。也就是说，控制部23对各激光器进行电流控制以使其输出(光量)为预定(值)。从各激光器射出的各波长的光由分色镜(dichroicmirror)等进行合成，根据需要，由减光滤镜(filter)等将其减光为预定的光量，并将其发送至光扫描部151。
光扫描部151对入射光进行二维扫描，扫描光经由透镜152和单面镜153直接照射在显示装置1的装戴者的眼球210的视网膜上，由此形成二维图像。光扫描部151例如具有一个可相对于正交的两轴进行摇动(摆动)的镜子(mirror(反射镜))。光扫描部151例如可为通过半导体工艺等所制作的mems(microelectromechanicalsystems)。光扫描部151的镜子例如可通过将压电元件(piezoelectricelement)的变形力作为驱动力的作动器(actuator)而被进行驱动。需要说明的是，投影光学系统15还可具有光扫描部151、透镜152和单面镜153之外的光学部件等。
控制部23进行光扫描部151的偏转角(deflectionangle)的控制。控制部23例如可对由光扫描部151上所设置的水平位移传感器和/或垂直位移传感器所获得的光扫描部151的镜子的水平方向和垂直方向的倾斜(角度)进行监测，并将角度控制信号供给至镜驱动电路24。之后，镜驱动电路24可根据来自控制部23的角度控制信号对光扫描部151的压电元件进行驱动，由此按预定角度对镜子进行扫描。
需要说明的是，影像信号处理部22和控制部23例如可为包括cpu(centralprocessingunit)、rom(readonlymemory)、ram(randomaccessmemory)、主存储器(mainmemory)等的构成。此情况下，可通过将rom等中保存的程序读取至主存储器并由cpu执行来实现影像信号处理部22和控制部23的各种功能。但是，影像信号处理部22和控制部23的一部分或全部也可仅由硬件(asic等)来实现。
[显示装置的左右切换功能]
如前所述，在显示装置1中，投影光学系统15仅实装在一个眼睛侧。但是，在显示装置1中，为了可配合各种各样的使用者的好使的眼睛来进行使用，将装戴部10设计为上下对称，并将其构成为即使右眼侧和左眼侧进行了反转也可将其装戴在装戴者的头部上。
图4(a)示出了装戴者200以将投影光学系统15配置在左眼侧的方式装戴了装戴部10的情况，左眼可看到预定的影像(该情况下，作为一例，为文字『あ』)。在此状态下，如果使装戴部10的左右反转，以将投影光学系统15配置在右眼侧的方式装戴了装戴部10，则如图4(b)所示，右眼可看到预定的影像被旋转了180°后的影像。
当然，由于在图4(b)的状态下不能使用，所以显示装置1中如图4(c)所示在控制盒20b上设置了开关20s。通过使开关20s切换至右眼侧，如图4(d)所示，影像发生反转，右眼可看到正规(正常)的影像。需要说明的是，在本说明书中，影像反转是指，影像在图4所示的平面内进行180度的旋转。
然而，在显示装置1中，投影光学系统15的特征会导致激光横向斜着入射至视网膜。为此，视网膜上映出的影像会发生弯曲。所以，在显示装置1中，通过求出影像的失真率(distortionrate)，并进行将其线对称的失真施加至原影像的弯曲补正，可显示出没有弯曲的正确的影像。
即，尽管图4(a)显示的文字『あ』的影像并没有弯曲，但这却是弯曲补正后的影像。假设没有进行弯曲补正，则图5(a)所示的没有弯曲的原影像如图5(b)所示，会作为弯曲了的影像而在视网膜上被映出。
所以，在显示装置1中，如图5(c)所示，对没有弯曲的原影像进行弯曲补正，以生成预先使其失真了的影像(扫描前影像)。之后，基于图5(c)的预先失真了的影像的数据对各激光器进行调制和合成，并由光扫描部151对合成后的激光进行扫描。其结果为，藉由弯曲补正而被预先施加了的失真和激光横向斜着入射所导致的失真相互抵消，由此可在视网膜上映出图5(d)所示的没有弯曲的影像。
参照图6简单地对弯曲补正的方法进行说明。如图6(a)所示，使用多个(plural)点(dot)对弯曲补正前的影像进行划分。为了方便起见，图6(a)中使用了24个点，但实际上可使用大量的点。
接着，如图6(b)所示，使图6(a)的每个点的坐标沿要使其失真的方向进行移动。据此，可形成目标影像(失真了的影像)。每个点的坐标移动量可根据激光入射至可视网膜的角度等进行确定。
需要说明的是，图6(b)的点的周围的类似梨皮斑点的花样的区域为整理(trim)过的区域。通过对如图6(b)那样进行了移动的所有点的坐标进行数据化，使其成为坐标表，可完成(获得)补正数据。补正数据例如可预先保存在影像信号处理部22内的ram等(后述的存储单元222)中。
接着，对影像数据的反转进行说明。图4(d)中，尽管使图4(b)的影像进行了反转，但这是如下所述那样进行的。图7(a)是与图4(b)的影像对应的原影像数据。此外，图7(a)所示的多个四方形用来表示像素(pixel)，在该例中，全部共有144个像素。
在显示装置1中，控制部23从影像信号处理部22接收『原影像数据』，控制部23如图7(b)所示按照图示的顺序从第1行的a开始至第9行的p为止一个像素一个像素地进行读取，并将哪个坐标是什么颜色的信息传送至光源部21。之后，根据来自控制部23的信息，光源部21的激光器模组211进行发光。光扫描部151对来自激光器模组211的激光按照与图7(a)的『原影像数据』相同的顺序从第1行的a开始沿箭头所示的顺序进行扫描，由此可在视网膜上映出预定的影像。
在使影像反转的情况下，并不是从影像数据的最初的一个像素开始，而是如图7(c)所示，为了从最后的一个像素开始，控制部23改变了读取影像数据的顺序。即，控制部23如图7(c)所示，从第9行的p开始至第1行的a为止按照图示的顺序一个像素一个像素地进行读取。其结果为，控制部23读取的数据如图7(d)那样进行了排列。图7(d)为使图7(a)的『原影像数据』反转了的、与图4(d)的影像对应的『反转后影像数据』。
控制部23根据『反转后影像数据』将哪个坐标是什么颜色的信息传递给光源部21。之后，根据来自控制部23的信息，光源部21的激光器模组211进行发光。来自激光器模组211的激光如图7(d)所示，从第9行的p开始沿箭头所示的顺序被光扫描部151进行扫描，由此可在视网膜上映出使与图7(a)的数据对应的图4(b)的影像反转了的图4(d)的影像。
以上的说明并没有考虑弯曲补正，实际上，除了影像的反转，还可进行弯曲补正。即，如前所述，在显示装置1中，如图5(c)所示，可基于预先进行了失真的影像的数据对各激光器进行调制和合成，并由光扫描部151对合成后的激光进行扫描。即，与图5(c)的影像对应的弯曲补正后的影像数据为『原影像数据』。
关于该点，再基于图8和图9进行说明。这里，将图8(a)作为看到了图9(a)的影像的情况(图4(b)的状态)下的原影像数据。另外，图8(b)是向图8(a)的数据施加了左眼用弯曲补正后的数据，与图9(b)的影像(扫描前影像)对应。
对图8(b)的数据按照图7的步骤进行反转后，可变为图8(c)那样，图8(c)的数据与图9(b)的影像反转后的图9(c)的影像(扫描前影像)对应。如果对与图8(c)的数据对应的激光进行扫描，以使其在视网膜上进行映出，则图9(c)的影像(扫描前影像)上会增加由于激光横向斜着入射而引起的失真，这样如图9(d)所示，视网膜上就会映出失真更为严重的影像。
这样，在使装戴部10左右反转了的情况下，如果不考虑应进行哪个眼睛用的弯曲补正而只使影像数据反转，则视网膜上不但不会映出无弯曲的影像，反而会映出失真更为严重的影像。所以，在显示装置1中，可按照以下所说明的步骤进行影像的反转。参照图4和图10～图12对其进行说明。需要说明的是，图10中，细箭头表示开关信号的流动(flow)，粗箭头表示影像数据的流动(flow)。
考虑如下情况，即，装戴者200如图4(a)所示以将投影光学系统15配置在左眼侧的方式装戴了装戴部10，之后，如图4(b)所示以将投影光学系统15配置在右眼侧的方式重新装戴了装戴部10的情况。此时，假定图12(a)的影像数据被输入至影像信号处理部22，并看到了图11(a)的影像(图4(b)的状态)。
这里，装戴者200如图10所示将开关20s从左眼侧切换至右眼侧后，开关20s生成表示投影光学系统15的配置侧被进行了切换的切换信号(例如，h(high)或l(low)的信号)，并将其输入至控制部23的开关输入部231。开关输入部231根据切换信号可识别出开关20s已被切换到了右眼侧。之后，将识别出的信息传递给影像信号处理部22的弯曲补正单元221(对影像的弯曲进行补正的部分)和控制部23的影像反转单元232(对影像进行反转的部分)。
需要说明的是，存储单元222保存了将影像投影至左眼的情况下对影像的弯曲进行补正的补正数据(左眼用补正数据)和将投影至右眼的情况下对影像的弯曲进行补正的补正数据(右眼用补正数据)。
接着，弯曲补正单元221从存储单元222读出右眼用补正数据和左眼用补正数据中的右眼用补正数据。之后，弯曲补正单元221采用基于图6所说明的方法对所输入的图12(a)的影像数据(弯曲补正前数据)进行弯曲补正。据此，可生成与图11(b)所示的影像(扫描前影像)对应的图12(b)的影像数据(右眼用弯曲补正后数据)。
接着，影像反转单元232采用基于图6所说明的方法对图12(b)的影像数据进行反转，由此可生成图12(c)的数据。也就是说，图12(c)的数据是对原数据施加了右眼用弯曲补正后再进行了反转的数据。这样，与图12(c)的数据对应的影像(扫描前影像)就会变为图11(c)那样。
由光扫描部151对图12(c)的数据进行扫描后，藉由弯曲补正而被预先施加的失真和激光横向斜着入射所引起的失真相互抵消，在右眼的视网膜上可映出如图11(d)所示的无弯曲的影像。此为图4(d)的状态。
需要说明的是，在以上的说明中，进行了弯曲补正单元221实施弯曲补正后，影像反转单元232再实施影像数据的反转的说明，但该顺序也可相反。实际上，弯曲的补正和影像数据的反转可几乎同时进行。
这样，就本实施方式的显示装置1而言，尽管投影光学系统15仅实装在一个眼睛侧，但对装戴部10进行了上下对称的设计，通过使其反转，不仅可与右眼对应，还可与左眼对应，这样就可配合各种各样的使用者的好使的眼睛来进行使用。
此外，在使装戴部10从一个眼睛侧再重新装戴至另一个眼睛侧的情况(投影光学系统15对影像进行投影的眼睛从一个眼睛切换到另一个眼睛的情况)下，装戴者200可对开关20s进行切换。基于装戴者200的针对开关20s的切换操作，开关20s可生成表示从一个眼睛侧切换至另一个眼睛侧的切换信号，并可将其传递至弯曲补正单元221和影像反转单元232。之后，基于该切换信号，弯曲补正单元221将与一个眼睛对应的补正数据切换至与另一个眼睛对应的补正数据并进行弯曲补正，并且影像反转单元232进行影像反转。
据此，仅通过开关20s的操作这样的简单的方法，不管在将装戴部10装戴于哪个眼睛侧的情况下，都可在视网膜显示出无失真的正常的影像。
以上对较佳实施方式进行了详述，但并不限定于上述实施方式，只要不脱离权利要求书记载的范围，还可对上述实施方式进行各种各样的变形和置换。
例如，上述实施方式中，在使装戴部10从一个眼睛侧再重新装戴至另一个眼睛侧的情况下，是一种装戴者200对开关20s进行切换的构成。但是，也可为如下构成，即，设置一用于生成表示投影光学系统15的配置侧被进行了切换的切换信号的传感器，然后基于该切换信号，弯曲补正单元221进行弯曲补正，影像反转单元232进行影像反转。作为此情况下的传感器，例如可使用加速度传感器等。
另外，上述实施方式中，装戴部为眼镜状的装戴部，但装戴部也不必一定是眼镜状的装戴部。例如，也可为一种使内置有投影光学系统的装戴部可安装在装戴者头部上所配戴的普通眼镜上并还可从其上卸下的形状。在该情况下，通过构成为相对眼镜的右眼侧和左眼侧的任意一侧都可进行着脱(装卸)，也可配合各种各样的使用者的好使的眼睛来进行使用。
此外，在装戴部被构成为相对眼镜的右眼侧和左眼侧的任意一侧都可进行着脱(装卸)的情况下，还可预先设置连接判定用端子，基于连接判定用端子的状态对装戴于右眼侧的情况和装戴于左眼侧的情况进行自动检测，并对弯曲补正时的补正数据的选择和影像反转的设定进行切换。例如，可构成为，作为连接判定用端子，使用开关，在装戴于一个眼睛侧的情况下，开关为off，在装戴于另一个眼睛侧的情况下，开关为on。此为将设置在了控制盒侧的开关设置于装戴部侧的构成。
本国际申请主张基于2015年10月5日申请的日本国专利申请第2015－198033号的优先权，并将日本国专利申请第2015－198033号的全部内容援用于本国际申请。
[符号说明]
1显示装置
10装戴部
10f镜框
10t脚套
15投影光学系统
20电路部
20b控制盒
20s开关
21光源部
22影像信号处理部
23控制部
24镜驱动电路
28电源部
29电池
30缆线
151光扫描部
152透镜
153单面镜(halfmirror)
210眼球
211激光器模组
212激光器驱动电路
221弯曲补正单元
222存储单元
231开关输入部
232影像反转单元