JP2002196280A - Display device - Google Patents

Display device

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JP2002196280A
JP2002196280A JP2001304120A JP2001304120A JP2002196280A JP 2002196280 A JP2002196280 A JP 2002196280A JP 2001304120 A JP2001304120 A JP 2001304120A JP 2001304120 A JP2001304120 A JP 2001304120A JP 2002196280 A JP2002196280 A JP 2002196280A
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JP
Japan
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image
display device
distance
viewer
display
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001304120A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Horikawa
嘉明 堀川
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device which can perform display without any incompatibility including focusing and change of convergence caused by distance. SOLUTION: The display device capable of observing a displayed image by using a viewer has display devices 3 and 4 which display an image, viewers 1 and 2 for generating a virtual or real image of the image and observing this image, and an image position change mechanism which can change the position of the image by changing the focal distance of the viewers 1 and 2.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は表示装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より立体画像を表示させる方法とし
て、両眼立体視法、実空間表示法、ホログラフィー法な
どが提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method for displaying a stereoscopic image, a binocular stereoscopic method, a real space display method, a holographic method and the like have been proposed.

【0003】両眼立体視法は、ステレオ法とも呼ばれ、
左右の眼にそれぞれ視差のある画像を与える事により立
体的に画像を認識させる方法である。この方法には、メ
ガネを用いる方法と、メガネを用いない方法がある。通
常のテレビ画面に左右像を交互に表示し、それに同期し
てメガネの左右のレンズに設けられたシャッターを切り
かえる事により左右像をそれぞれ左右の眼に投影し立体
視を与える。また、テレビ画面にレンチキュラーレンズ
を貼りつけて、左右像を左右の眼に投影する方式もあ
る。
[0003] The binocular stereoscopic method is also called a stereo method,
This is a method of stereoscopically recognizing an image by giving images with parallax to the left and right eyes. This method includes a method using glasses and a method not using glasses. The left and right images are alternately displayed on a normal television screen, and the left and right images are projected on the left and right eyes by switching shutters provided on the left and right lenses of the glasses in synchronization with the left and right images, thereby providing stereoscopic vision. There is also a method of attaching a lenticular lens to a television screen and projecting the left and right images to the left and right eyes.

【0004】一方、実空間表示法は体積走査法とも呼ば
れ、平面表示を物理的に奥行き方向に高速に移動し、あ
たかもそこに立体が存在しているように見せる方法であ
る。
On the other hand, the real space display method is also called a volume scanning method, and is a method of moving a planar display physically at a high speed in the depth direction to make it appear as if a three-dimensional object exists there.

【0005】また、ホログラフィー法は、良く知られて
いるようにホログラフィーによって、実際に物体から来
る光の波面を再生して立体視を与える方法である。
The holography method is a method of providing a stereoscopic view by reproducing the wavefront of light actually coming from an object by holography, as is well known.

【0006】また、ステレオ表示における奥行き知覚の
研究用として、ヘッドマウントディスプレイのビューワ
の焦点距離を変化させて虚像位置を可変とする装置が公
開されているが、一つの距離の画像を用いている。すな
わち、表示画像の表示位置を変化させて、輻輳(左右の
眼の見る方向)との関係による知覚の検討に使ってお
り、三次元表示にまで発展できていない。(光学vo
l.24,no1,p8(1996)) また、特開平7−167633号公報には、輻輳と焦点
調節の不一致を低減させる方法として、表示時に、輻輳
と焦点調節が両眼視の融合限界内に入るように、予めス
テレオ画像を取るときに、ステレオカメラの輻輳角を変
化させて撮影したステレオ像画像を用いる方法が提案さ
れている。
Further, a device for changing the virtual image position by changing the focal length of a viewer of a head-mounted display has been disclosed for researching depth perception in stereo display. However, an image at one distance is used. . In other words, the display position of the display image is changed to examine the perception based on the relationship with the convergence (the direction in which the left and right eyes look), and it has not been developed to three-dimensional display. (Optical vo
l. 24, no1, p8 (1996)) Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-167633 discloses a method for reducing the mismatch between convergence and focus adjustment, in which the convergence and focus adjustment fall within the fusion limit of binocular vision during display. As described above, there has been proposed a method of using a stereo image captured while changing the convergence angle of a stereo camera when capturing a stereo image in advance.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】両眼立体視法、すなわ
ちステレオ方式では、輻輳の変化によって距離感は生じ
るが、ピントが距離によらず一定なので、長時間映像を
見ると疲れ易いという欠点がある。また、自然観も損な
われる。ホログラム方式は、実際に立体構造から来る波
面を目で見ることになるので、理想的には実物と同じ条
件であるが、実際には干渉性の高いレーザ光を使う必要
があり、スぺックルノイズがあり像が汚くなる。また、
ホログラムを動画表示できない、カラー化が難しいなど
の欠点があり、実用的ではない。実空間表示法は、平面
表示デバイスを高速で移動させる必要があり実用的では
なかった。
In the binocular stereoscopic method, that is, the stereo method, a sense of distance is generated due to a change in convergence, but since the focus is constant irrespective of the distance, there is a disadvantage that the viewer tends to be tired when viewing an image for a long time. is there. Also, the view of nature is impaired. In the hologram method, since the wavefront actually coming from the three-dimensional structure is visually observed, ideally, the conditions are the same as those of the real thing. And the image becomes dirty. Also,
It is not practical because it has drawbacks such as the inability to display moving images of the hologram and difficulty in colorization. The real space display method is not practical because it requires moving the flat display device at high speed.

【0008】また、特開平7−167633号公報で
は、予め撮影時に表示したときの融合範囲を計算しなが
ら撮影する必要があり、またすべての被写体を融合範囲
内になるような条件で撮影できないので、被写体の存在
範囲が実際の表示装置の表示画像の位置から大きく離れ
られないという欠点がある。
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-167633, it is necessary to perform photographing while calculating the fusion range when displayed at the time of photographing, and it is not possible to photograph all subjects under the condition that they are within the fusion range. However, there is a disadvantage that the range of the subject cannot be largely separated from the position of the actual display image of the display device.

【0009】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、距離による焦
点調節及び輻輳の変化を含んだ違和感のない表示を行う
ことが出来る表示装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of such a problem, and an object of the present invention is to provide a display device capable of performing a display without a sense of incongruity including a focus adjustment according to a distance and a change in convergence. To provide.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第1の発明は、表示された画像をビューワで観察
可能な表示装置であり、画像を表示する表示デバイス
と、上記画像の虚像または実像を生成し、この画像を観
察するためのビューワと、上記ビューワの焦点距離を変
化させることにより、上記像の位置を変更可能な像位置
変更機構とを有する。勿論、ビューワの位置を光軸方向
に移動させても良い。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a display device capable of observing a displayed image with a viewer, comprising: a display device for displaying an image; It has a viewer for generating a virtual image or a real image and observing the image, and an image position changing mechanism capable of changing the position of the image by changing the focal length of the viewer. Of course, the position of the viewer may be moved in the optical axis direction.

【0011】また、第2の発明は、表示された画像をビ
ューワで観察可能な表示装置であり、画像を表示する表
示デバイスと、上記画像の虚像または実像を生成し、こ
の画像を観察するためのビューワと、上記表示デバイス
の位置を光軸方向に移動させることにより、上記像の位
置を変更可能な像位置変更機構とを有する。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a display device capable of observing a displayed image with a viewer. The display device displays an image, and generates a virtual image or a real image of the image and observes the image. And an image position changing mechanism that can change the position of the image by moving the position of the display device in the optical axis direction.

【0012】また、第3の発明は、第1または第2の発
明に係る表示装置において、上記表示デバイスは複数の
画像を切換えて表示可能であり、上記像位置変更機構
は、上記画像の切り換えに同期して、各画像毎に所定の
像位置に変更する。
According to a third aspect of the present invention, in the display device according to the first or second aspect, the display device can switch and display a plurality of images, and the image position changing mechanism switches the images. , The image position is changed to a predetermined image position for each image.

【0013】また、第4の発明は、第3の発明に係る表
示装置において、上記画像の切り換えは、目に残像が残
る速さで行われ、観察者には、上記所定の像位置をもつ
各画像が、重畳されて観察される様に構成されている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the display device according to the third aspect, the switching of the images is performed at such a speed that an afterimage remains in the eyes, and the observer has the predetermined image position. Each image is configured to be superimposed and observed.

【0014】また、第5の発明は、第3または第4の発
明に係る表示装置において、上記表示デバイスに表示さ
れる画像は、元画像をその画像中の各被写体までの距離
に応じて切り分けて作成した複数の距離毎画像であり、
上記各画像毎の所定の像位置は、上記各距離毎画像の被
写体までの距離に基づく像位置である。
According to a fifth aspect of the present invention, in the display device according to the third or fourth aspect, an image displayed on the display device is divided from an original image according to a distance to each subject in the image. Multiple distance-based images created by
The predetermined image position for each image is an image position based on the distance to the subject in the image for each distance.

【0015】また、第6の発明は、第1、第2、第3、
第4または第5の発明において、上記ビューワは観察者
の左右の眼に対応して1対あり、上記右のビューワに対
応する画像と、上記左のビューワに対応する画像は、輻
輳に対応する距離だけ、互いに左右方向がずれた画像で
ある。
[0015] In a sixth aspect of the present invention, the first, second, third,
In the fourth or fifth invention, there is a pair of the viewers corresponding to the left and right eyes of the observer, and the image corresponding to the right viewer and the image corresponding to the left viewer correspond to convergence. The left and right images are shifted from each other by a distance.

【0016】また、第7の発明は、第1〜第5または第
6の発明に係る表示装置において、上記表示デバイスの
表示倍率に応じて、表示距離を変えて表示する。
According to a seventh aspect, in the display device according to the first to fifth or sixth aspects, display is performed by changing a display distance according to a display magnification of the display device.

【0017】また、第8の発明は、第1〜第6または第
7の発明に係る表示装置において、上記ビューワは、焦
点可変ミラーを含む。
According to an eighth aspect, in the display device according to the first to sixth or seventh aspects, the viewer includes a variable focus mirror.

【0018】また、第9の発明は、第1〜第7または第
8の発明に係る表示装置において、上記ビューワは、焦
点可変レンズを含む。
According to a ninth aspect, in the display device according to the first to seventh or eighth aspects, the viewer includes a variable focus lens.

【0019】また、第10の発明は、第1〜第8または
第9の発明に係る表示装置において、上記表示装置は、
頭部または顔面に装着可能である。
According to a tenth aspect, in the display device according to the first to eighth or ninth aspects, the display device comprises:
Can be worn on the head or face.

【0020】また、第11の発明は、第1の発明に係る
表示装置において、上記ビューワは観察者の左右の目に
対応して一対あり、上記表示デバイスは、一つで左右の
目に対応する距離毎画像を交互に表示する。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the display device according to the first aspect, there is a pair of viewers corresponding to the left and right eyes of the observer, and one display device corresponding to the left and right eyes. The images are displayed alternately at different distances.

【0021】また、第12の発明は、第1の発明に係る
表示装置において、上記ビューワは観察者の左右の目に
対応して一対あり、上記表示デバイスは、一つで左右の
目に対応するステレオ画像を交互に表示するものであ
り、このステレオ画像の視差により決定される被観察物
体の距離に対応する距離に上記ビューワによる像位置を
合わせる。
According to a twelfth aspect, in the display device according to the first aspect, the viewer is provided in a pair corresponding to the left and right eyes of the observer, and the display device is provided as a single unit corresponding to the left and right eyes. The stereoscopic images are alternately displayed, and the image position of the viewer is adjusted to a distance corresponding to the distance of the observed object determined by the parallax of the stereo images.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を詳細に説明する。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

【0023】(第1実施形態)図1は本発明の第1実施
形態に係る表示装置の構成を示す図であり、画像を表示
する一対の表示デバイス3、4と、この一対の表示デバ
イス3、4にそれぞれ対応して配置され、表示デバイス
3、4により表示された画像を観察する一対のビューワ
1、2とを有する。観察者は左右の眼50−1,50ー
2によりビューワ1,2を介して表示デバイス3,4を
覗く事によって左右それぞれのステレオ画像5,6を観
察する事が出来、これを立体画像として認識できる。
(First Embodiment) FIG. 1 is a view showing a configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention. A pair of display devices 3 and 4 for displaying an image and the pair of display devices 3 are shown. And a pair of viewers 1 and 2 that are arranged corresponding to the display devices 3 and 4, respectively, and that observe images displayed by the display devices 3 and 4. The observer can observe the left and right stereo images 5 and 6 by looking through the display devices 3 and 4 through the viewers 1 and 2 with the left and right eyes 50-1 and 50-2, and use these as stereoscopic images. I can recognize.

【0024】本実施形態では、表示デバイス3,4は図
示せぬ像位置変更機構により光軸方向に移動できるよう
になっており、観察者がビューワ1,2で覗いた時に表
示デバイス3,4の像位置を近距離から無限遠まで変化
させる事が出来る。また、表示デバイス3,4の移動で
はなくビューワ1,2の焦点距離を変化させるようにし
てもよい。
In the present embodiment, the display devices 3 and 4 can be moved in the optical axis direction by an image position changing mechanism (not shown). Can be changed from short distance to infinity. Further, the focal lengths of the viewers 1 and 2 may be changed instead of moving the display devices 3 and 4.

【0025】このように本実施形態では、観察者がビュ
ーワ1により生成された虚像または実像を観察するとき
に、像位置変更機構により像の位置(ビューワ1,2と
ステレオ画像5,6間の距離)を変更できるので、観察
者の所望の像位置で画像を観察できる。例えば、山の画
像なら像位置を遠くに移動させ、人の画像なら像位置を
近くに移動させるというように、実世界の距離感を反映
した画像呈示が可能になる。
As described above, according to the present embodiment, when the observer observes the virtual image or the real image generated by the viewer 1, the image position is changed by the image position changing mechanism (between the viewers 1 and 2 and the stereo images 5 and 6). Since the distance can be changed, the image can be observed at a desired image position of the observer. For example, it is possible to present an image reflecting the sense of distance in the real world, such as moving the image position far in the case of a mountain image and moving the image position close in the case of a human image.

【0026】次に、図2に示すような異なる距離に存在
する複数の被写体52,53,54を既知のステレオカ
メラ7,8により撮影して元画像として左右の像9,1
0を得た場合に、これを被写体までの距離情報に基づい
て距離毎の画像に分解する(切り分ける)と図3(a)
〜図3(d)のようになる。図3(a)はステレオカメ
ラ7,8で撮影した左右の像であり、図3(b)、
(c)、(d)は、距離情報に基づき、距離毎に分解し
た距離毎画像である。この距離毎画像をその距離に応じ
た表示デバイスの像位置に同期して表示する。このこと
により、距離による焦点調節及び輻輳の変化を含んだ違
和感のない三次元表示を提供する事が出来る。距離情報
はステレオ画像から求めても良いし、その他の情報を用
いてもかまわない。
Next, a plurality of subjects 52, 53, 54 existing at different distances as shown in FIG. 2 are photographed by known stereo cameras 7, 8, and left and right images 9, 1 are taken as original images.
When 0 is obtained, this is decomposed (divided) into images for each distance based on distance information to the subject, and FIG.
3 (d). FIG. 3A shows left and right images taken by the stereo cameras 7 and 8, and FIG.
(C) and (d) are images for each distance decomposed for each distance based on the distance information. The image for each distance is displayed in synchronization with the image position of the display device corresponding to the distance. As a result, it is possible to provide a three-dimensional display without a sense of incongruity that includes changes in focus adjustment and convergence depending on the distance. The distance information may be obtained from a stereo image, or other information may be used.

【0027】表示デバイス3,4は図3(b)、
(c)、(d)に示す複数の画像を切り換えて表示可能
であり、像位置変更機構は、この画像の切り換えに同期
して各距離毎画像ごとに像位置をこの距離毎画像中の被
写体までの距離に対応した距離に変更する。これにより
元画像の被写体をその被写体までの距離に相応する距離
で画像呈示できる。すなわち、各画像毎に好適する遠近
感で画像を観察者に呈示できる。
The display devices 3 and 4 are shown in FIG.
The plurality of images shown in (c) and (d) can be switched and displayed, and the image position changing mechanism changes the image position for each image for each distance in synchronization with the switching of the image. Change to a distance corresponding to the distance to. As a result, the subject of the original image can be presented at a distance corresponding to the distance to the subject. That is, the images can be presented to the observer with a suitable perspective for each image.

【0028】また、上記画像の切り換えを観察者の目に
残像が残る速さで行うと、観察者には上記像位置をもつ
各画像が重畳されて観察される。これにより近い像位置
の画像と遠い像位置の画像が重畳表示されるので、被写
体毎に距離感が異なる、遠近感がある表示となる。
Further, if the switching of the images is performed at such a speed that an afterimage remains in the eyes of the observer, the observer observes the images having the image positions in a superimposed manner. As a result, the image at the near image position and the image at the far image position are superimposed and displayed.

【0029】なお、表示画像が実世界と同じ倍率で表示
されるとは限らない。例えば、図4(a)は実世界と同
じ倍率で表示された場合であるが、自然な立体感(焦点
調節、輻輳が実画像と同じ)が得られる。しかし、図4
(b)のように、例えば表示倍率が実世界の2分の1で
表示された場合、表示位置を実画像と同じ距離で表示す
ると実際より奥行きが大きい立体として認識され不自然
な感じを与える(焦点調節、輻輳が実画像と違う)。
The displayed image is not always displayed at the same magnification as the real world. For example, FIG. 4A shows a case where the image is displayed at the same magnification as the real world, but a natural stereoscopic effect (focus adjustment and convergence are the same as the real image) is obtained. However, FIG.
For example, when the display position is displayed at the same distance as the real image, for example, when the display magnification is displayed at a half of the real world as in (b), the display position is recognized as a solid having a depth larger than the actual one, giving an unnatural feeling. (Focus adjustment and convergence are different from the actual image).

【0030】この場合、図5(b)に示すように、表示
距離も2分の1にすると単純に図5(a)のミニチュア
を見ているのと同じ状態になり、自然な立体感を得る事
が出来る。但し、このとき輻輳も約倍に変化するので、
表示する各距離毎画像の表示位置を左右に少しずつずら
して表示しなければならない(図6(a)、図6
(b))。この時、あらかじめ撮影したステレオ画像で
は不足の部分が発生するので、左右画像の両方の情報を
用いて不足分を補う。
In this case, as shown in FIG. 5B, if the display distance is also reduced to one half, the state becomes the same as simply looking at the miniature of FIG. You can get it. However, at this time, the congestion also changes about twice,
The display position of the image for each distance to be displayed must be slightly shifted left and right and displayed (FIGS. 6A and 6A).
(B)). At this time, since a lack portion occurs in the stereo image taken in advance, the lack is compensated by using information of both the left and right images.

【0031】輻輳の効果と、被写体距離に応じた像位置
の効果で、より現実の距離感に近い画像呈示ができる。
左右の各ビューワに対応する画像は、ステレオ撮影した
画像に基づくのが好ましいが、これに限らない。CGで
もよい。また、1つの表示デバイスを2つのビューワで
見るようにして、各ビューワにシャッターを設けて各シ
ャッターの開閉に同期して左右の画像を交互に表示して
も良い。
By the effect of the convergence and the effect of the image position according to the subject distance, it is possible to present an image closer to the real sense of distance.
The images corresponding to the left and right viewers are preferably based on images captured in stereo, but are not limited thereto. CG may be used. Alternatively, one display device may be viewed by two viewers, a shutter may be provided for each viewer, and left and right images may be displayed alternately in synchronization with opening and closing of each shutter.

【0032】(第2実施形態)以下に本発明の第2実施
形態を説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described.

【0033】図7は本発明の第2実施形態に係る表示装
置の構成を示す図であり、頭部または顔面に装着できる
表示装置の光学系と電気系の一部を示している。フラッ
トパネルディスプレイ(FPD)21に表示された画像
を、観察者50が自由曲面プリズム22と可変焦点鏡2
3とで構成されるビューワで覗いてFPD21に表示さ
れた画像を拡大された空中像(虚像)として見ることが
出来る表示装置である。
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a display device according to a second embodiment of the present invention, and shows a part of an optical system and an electric system of the display device that can be worn on the head or face. The observer 50 displays the image displayed on the flat panel display (FPD) 21 with the free-form surface prism 22 and the varifocal mirror 2.
3 is a display device that allows an image displayed on the FPD 21 to be viewed as an enlarged aerial image (virtual image) when viewed through a viewer configured with the viewer 3.

【0034】従来からあるヘッドマウントディスプレイ
(HMD)或いはフェイスマウントディスプレイ(FM
D)と呼ばれる表示装置では可変焦点鏡を有していな
い。これらの光学系は通常左右の眼にそれぞれ一組ずつ
設けられている。我々は、通常三次元世界を左右の両眼
で見ており、物体(画像で言う被写体)までの距離に応
じて目の焦点調節を(無意識の内に)行うと共に、やは
り物体の距離に応じて左右の眼の見る方向(輻輳)を
(無意識の内に)変化させている。従来技術のところで
説明した通り、代表的な三次元表示法としてステレオ表
示がある。これは、左右の眼に、ステレオカメラで撮っ
た左用・右用の画像を独立に与えることによって立体感
を感じさせるものである。
A conventional head mounted display (HMD) or face mounted display (FM)
The display device D) does not have a variable focus mirror. Usually, one set of these optical systems is provided for each of the left and right eyes. We usually look at the three-dimensional world with both the left and right eyes. We adjust the focus of the eyes (without consciousness) according to the distance to the object (subject in the image), and also according to the distance of the object. This changes the viewing direction (convergence) of the left and right eyes (without being conscious). As described in the related art, there is a stereo display as a typical three-dimensional display method. This allows the left and right eyes to feel a stereoscopic effect by independently giving left and right images taken by a stereo camera.

【0035】従来のHMD・FMDでは、左右の眼に独
立に左用画像・右用画像を与える事は出来るが、物体の
距離に応じた焦点調節・輻輳変化を与えることは出来
ず、長時間ステレオ画像を見ていると疲労が生じたり違
和感があった。本実施形態では、可変焦点鏡によって物
体の位置を無限遠から近距離まで表示させることが出来
る。
In the conventional HMD / FMD, the left and right images can be given independently to the left and right eyes, but the focus adjustment and the convergence change cannot be given according to the distance of the object. Looking at the images, he was tired and uncomfortable. In this embodiment, the position of the object can be displayed from infinity to a short distance by the variable focus mirror.

【0036】図8にこの原理を示す。ビューワ31の焦
点距離をfとして、FPD32をビューワ31からfの
離れた位置におくと、FPD32はビューワ31によっ
て拡大されその拡大像の位置は無限遠となる。ビューワ
31とFPD32の距離をD、ビューワによって形成さ
れる虚像33の位置、すなわちビューワ31からの距離
をLとするとf=DL/(L−D)と表わされる。ビュ
ーワ31の焦点距離を30mmとしてFPD32をビュ
ーワ31から30mm離れた位置に置くとFPD31に
表示される画像は無限遠に生じる。300mmの距離に
ある物体を表示する時にはL=300からf=33.3
となり、可変焦点鏡を調節してビューワ31の焦点距離
を33.3mmにすれば良いことがわかる。すなわち可
変焦点鏡によってビューワ31の焦点距離を30mmか
ら33.3mmに変化させることにより、無限遠から3
00mmの近距離まで虚像33の位置を変化させること
が出来るのである。従って、観察者はそれに応じて眼の
焦点調節を行う必要が生じ、焦点調節を(無意識の内
に)行うことになる。
FIG. 8 illustrates this principle. If the focal length of the viewer 31 is f and the FPD 32 is placed at a position away from the viewer 31 by f, the FPD 32 is enlarged by the viewer 31 and the position of the enlarged image becomes infinity. Assuming that the distance between the viewer 31 and the FPD 32 is D and the position of the virtual image 33 formed by the viewer, that is, the distance from the viewer 31 is L, f = DL / (LD). When the focal length of the viewer 31 is 30 mm and the FPD 32 is placed at a position 30 mm away from the viewer 31, an image displayed on the FPD 31 is generated at infinity. When displaying an object at a distance of 300 mm, L = 300 to f = 33.3.
It can be understood that the focal length of the viewer 31 should be adjusted to 33.3 mm by adjusting the varifocal mirror. That is, by changing the focal length of the viewer 31 from 30 mm to 33.3 mm by the varifocal mirror, the distance from infinity to 3
The position of the virtual image 33 can be changed to a short distance of 00 mm. Therefore, the observer will need to adjust the focus of the eye accordingly, and will perform the focus adjustment (without consciousness).

【0037】表示する画像についてもう少し詳しく述べ
る。この実施形態では、表示用の画像はステレオ方式で
得た画像を使用する。ステレオ像はある距離Bだけ離れ
て置かれて、同一の方向を撮影する2台のカメラから構
成される(眼幅に相当する距離がB)。この時、距離L
の物体(被写体)を見る時の輻輳φは、tan(φ/
2)=B/(2L)で表わされる。撮像レンズの焦点距
離には無関係である。この時、ビューワでの表示倍率が
等倍とすると、左右の目の間隔(眼幅)をEとして、輻
輳をE/B倍に補正しないと不自然な画像となる。もち
ろん表示倍率がC分の一であれば、更に輻輳をC倍に、
表示距離もC分の一にしないと不自然な三次元画像にな
る。自然な感覚の三次元画像を表示する為に、以上のよ
うな表示倍率の調整、表示距離の調整、輻輳の変化に伴
う距離毎画像の左右方向への調整の各調整を行う。
The displayed image will be described in more detail. In this embodiment, an image for display uses an image obtained in a stereo system. A stereo image is placed at a certain distance B away from the camera and is composed of two cameras that photograph the same direction (the distance corresponding to the interpupillary distance is B). At this time, the distance L
The convergence φ when looking at the object (subject) is tan (φ /
2) = B / (2L). It is independent of the focal length of the imaging lens. At this time, assuming that the display magnification in the viewer is the same, the interval between the left and right eyes (interpupillary distance) is E, and an unnatural image is obtained unless the convergence is corrected to E / B times. Of course, if the display magnification is 1 / C, the convergence is further increased by C times.
If the display distance is not reduced to 1 / C, an unnatural three-dimensional image will be obtained. In order to display a three-dimensional image with a natural sensation, the above-described adjustment of the display magnification, the adjustment of the display distance, and the adjustment of the image for each distance in the left and right direction due to the change in convergence are performed.

【0038】図9(a)、(b)を参照して上記した画
像処理の手順を説明する。図9(a)はステレオカメラ
で撮影した左右の画像である。この左眼と右眼に相当す
る二つの撮像レンズを持ったカメラで撮ったステレオ画
像から被写体(物体)までの距離を画素毎に求める。こ
れは、通常相関法などを用いて行われる既知のプロセス
である。各画素毎に距離が得られるので距離画像が作製
できる。
The procedure of the above-described image processing will be described with reference to FIGS. 9 (a) and 9 (b). FIG. 9A shows left and right images taken by a stereo camera. The distance from a stereo image taken by a camera having two imaging lenses corresponding to the left and right eyes to a subject (object) is obtained for each pixel. This is a known process that is usually performed using a correlation method or the like. Since a distance is obtained for each pixel, a distance image can be created.

【0039】図9(b)の距離画像は左眼の視線に合わ
せて作製してある。また、本実施形態においてはこの距
離画像を作製する必要は必ずしも無い。各画素の距離が
明らかになったので次に距離毎画像を生成するが、距離
方向に何枚の距離毎画像を表示するかによって距離毎画
像の数が決まる。
The distance image shown in FIG. 9B is prepared according to the line of sight of the left eye. In the present embodiment, it is not always necessary to create this distance image. Since the distance of each pixel has been clarified, an image for each distance is generated next. The number of images for each distance is determined depending on how many images for each distance are displayed in the distance direction.

【0040】図10に一定の輻輳角変化を眼が区別でき
たとした時の必要な距離毎画像の枚数と距離の区分けの
求め方の説明図である。θの視差が分かるとしてn個分
の輻輳はnθ/2であり、人の眼の眼幅をbとすると距
離毎画像の位置Xnは、Xn=(b/2)/tan(n
θ/2)で表わされる。眼幅b=80mm、n=50と
すると、X50=300mm、X49=306mm、X
48=313mm,…X25=602mm,…X1=1
5808mmが得られる。(X0=無限遠)θ=0.3
度である。このようにして必要な距離毎画像の枚数、表
示距離を求めることが出来る。
FIG. 10 is an explanatory diagram of how to determine the required number of images for each distance and the division of distance when it is assumed that the eye can distinguish a certain change in the convergence angle. Assuming that the parallax of θ is known, the convergence of n pieces is nθ / 2, and the position Xn of the image for each distance is Xn = (b / 2) / tan (n), where b is the width of the human eye.
θ / 2). If the interpupillary distance b = 80 mm and n = 50, X50 = 300 mm, X49 = 306 mm, X
48 = 313 mm,... X25 = 602 mm,.
5808 mm is obtained. (X0 = infinity) θ = 0.3
Degrees. In this way, the required number of images for each distance and the display distance can be obtained.

【0041】図9(c)では簡単の為、近距離、中距
離、遠距離の三つの距離毎画像としている。各画素毎の
距離情報からそれぞれ最も近い距離で距離毎画像を作製
する。この例では、人は近距離画像、家は中距離画像、
山は遠距離画像に当てはまっている。左眼用には左眼用
カメラで撮影した左眼用画像で左眼用の距離毎画像を作
り、右眼用も同様に右眼用画像で右眼用距離毎画像を作
る。しかし、先に述ベたように、撮像カメラの眼幅と人
間の(ビューワの)眼幅が異なったり、表示倍率が等倍
でない場合は、輻輳がステレオカメラが撮影した状態の
輻輳と異なるので、新たに輻輳角に応じた距離毎画像の
左右方向のずれを作り出す必要がある。
In FIG. 9C, for the sake of simplicity, three distance images of a short distance, a medium distance, and a long distance are used. An image for each distance is created at the closest distance from the distance information for each pixel. In this example, people are near-range images, houses are medium-range images,
Mountains apply to long-range images. For the left eye, an image for each distance for the left eye is created from the image for the left eye captured by the camera for the left eye, and similarly for the right eye, an image for each distance for the right eye is created from the image for the right eye. However, as described above, when the interpupillary distance of the imaging camera is different from that of a human (viewer), or when the display magnification is not equal, the convergence is different from the convergence of the state captured by the stereo camera. In addition, it is necessary to newly create a lateral shift of the image at each distance according to the convergence angle.

【0042】この時、距離毎画像は遠方になるほど手前
の被写体の影になる部分が増加する。従って、左右のス
テレオ画像を利用して、出来るだけ画像を回復する。左
右の画像を利用すれば、ほとんど観察方向から見える画
像は回復できる。これは、距離による輻輳の変化は大き
いが見ている眼の位置は動かないからである。言いかえ
ると画像を見る場合、目の在った位置から観察すること
を前提にしているので、もともと影の部分は見えないか
らである。なお、前述の合成画像の場合は、輻輳に応じ
て重なって陰になる部分は除く必要がある。
At this time, the farther the image of each distance is, the more the shadow of the subject in front increases. Therefore, the left and right stereo images are used to recover the image as much as possible. If the left and right images are used, an image that can be viewed almost from the viewing direction can be recovered. This is because the change in convergence depending on the distance is large, but the position of the viewing eye does not move. In other words, when viewing the image, it is assumed that the observation is performed from the position where the eyes are located, so that the shadow portion is not originally visible. Note that, in the case of the above-described composite image, it is necessary to remove a portion that is shaded by overlapping according to the convergence.

【0043】なお、ステレオカメラの眼幅がビューワの
m倍の場合、表示画像の縮小倍率をm分の一とすれば、
輻輳の変化はない事になるので、上記輻輳変化によって
必要となる複雑な画像処理が不要となる。この時、表示
倍率もm分の一とすると自然観を失わずに三次元画像を
表示できる。
When the stereo camera has an eye width of m times the viewer, if the reduction ratio of the displayed image is 1 / m,
Since there is no change in convergence, complicated image processing required by the convergence change becomes unnecessary. At this time, if the display magnification is set to 1 / m, a three-dimensional image can be displayed without losing the view of nature.

【0044】図7に表示装置の左右組の内一方を示して
いるが、同期信号発生回路26により左右の距離毎画像
データ27を可変焦点鏡23,24による表示距離変化
に同期させて表示する。表示回路25は、同時に表示距
離変化にしたがって距離毎画像データ27をシフトして
FPD21に表示する。フリッカを生じさせない為に
は、最低30Hzで表示する必要がある。各距離毎画像
データ27を30Hzで表示させるには、本実施形態の
場合、距離が51個在るので30×50=1500Hz
で距離毎画像データ27をFPD21に表示する。
FIG. 7 shows one of the left and right sets of the display device. The image data 27 for each left and right distance is displayed in synchronization with the change of the display distance by the varifocal mirrors 23 and 24 by the synchronization signal generation circuit 26. . The display circuit 25 simultaneously shifts the image data 27 for each distance according to a change in the display distance and displays the image data 27 on the FPD 21. In order to prevent flicker, it is necessary to display at least 30 Hz. In order to display the image data 27 for each distance at 30 Hz, in the case of this embodiment, since there are 51 distances, 30 × 50 = 1500 Hz
To display the image data 27 for each distance on the FPD 21.

【0045】以上のように輻輳の変化も表示することに
より、輻輳調節が必要になり、観察者は(無意識の内
に)輻輳調節をすることになり、より自然に三次元画像
を見ることが出来る。
By displaying the change of the convergence as described above, the convergence adjustment is required, and the observer adjusts the convergence (without consciousness), so that the three-dimensional image can be viewed more naturally. I can do it.

【0046】なお、ビューワの焦点距離を変更したり、
表示デバイスの位置を変更したりすると、ビューワを通
して観察される画像の大きさが変化する。この変化を打
ち消し或いは軽減するために、表示デバイスに表示され
る画像の大きさを適宜調整することが好ましい。
The focal length of the viewer can be changed,
Changing the position of the display device changes the size of the image observed through the viewer. In order to cancel or reduce this change, it is preferable to appropriately adjust the size of the image displayed on the display device.

【0047】上記した実施形態を要約すると以下のよう
になる。
The above-described embodiment is summarized as follows.

【0048】1.表示デバイスと表示デバイスを覗くビ
ューワと距離情報を含んだ画像をその距離に応じた位置
に表示する様にビューワの焦点距離を変更する手段を具
備する事によって、三次元画像情報を距離による焦点調
節及び輻輳の変化を含んで表示することを可能とする表
示装置を提供する。
1. By providing a display device and means for changing the focal length of the viewer so as to display an image including distance information and a viewer looking into the display device at a position corresponding to the distance, the three-dimensional image information can be focused by distance. And a display device capable of performing display including a change in congestion.

【0049】2.画像を距離毎に複数の画像に切り分
け、その距離に応じた位置に表示するようにビューワの
焦点距離を変化させる手段を具備する事によって三次元
画像情報を距離による焦点調節及び輻輳の変化を含んで
表示することを可能とする表示装置を提供する。
2. Includes means for changing the focal length of the viewer so that the image is divided into a plurality of images for each distance and displayed at a position corresponding to the distance, so that the three-dimensional image information includes focus adjustment by distance and change in convergence. Provided is a display device capable of performing display on a display device.

【0050】3.左右の眼に対応する二つのビューワ
と、輻輳に対応する距離だけ表示デバイスに表示する画
像を左右反対方向にずらして表示する手段を具備する事
によって三次元画像情報を距離による焦点調節及び輻輳
の変化を含んで表示することを可能とする表示装置を提
供する。
3. Two viewers corresponding to the left and right eyes, and by providing a means for shifting the image displayed on the display device in the left and right opposite directions by a distance corresponding to the convergence, to focus the three-dimensional image information by distance and to adjust the convergence. Provided is a display device capable of displaying a change.

【0051】4.ビューワの焦点距離を変化させる手段
が焦点可変ミラーである事によって三次元画像情報を距
離による焦点調節及び輻輳の変化を含んで表示すること
を簡単に可能とする表示装置を提供する。
4. Provided is a display device which can easily display three-dimensional image information including a focus adjustment based on a distance and a change in convergence, since a means for changing a focal length of a viewer is a variable focus mirror.

【0052】5.ビューワの焦点距離を変化させる手段
が焦点可変レンズである事によって三次元画像情報を距
離による焦点調節及び輻輳の変化を含んで表示すること
を簡単に可能とする表示装置を提供する。
5. Provided is a display device which can easily display three-dimensional image information including a focus adjustment according to a distance and a change in convergence, since a means for changing a focal length of a viewer is a variable focus lens.

【0053】6.頭部または顔面に装着可能とする事に
よって三次元画像情報を距離による焦点調節及び輻輳の
変化を含んで表示する便利な表示装置を提供する。
6. Provided is a convenient display device that displays three-dimensional image information including focus adjustment by distance and changes in convergence by being attachable to the head or face.

【0054】7.表示画像の倍率に応じた表示距離を変
える事により自然な立体画像を表示する表示装置を提供
する。
7. Provided is a display device that displays a natural three-dimensional image by changing a display distance according to a magnification of a display image.

【0055】(第3実施形態)以下に図11及び図12
を参照して本発明の第3の実施形態を説明する。図11
において、スクリーン100に交互に左右の距離毎画像
を投影し、それに同期して可変焦点光学系(例えば液晶
レンズ)101−1、101−2およびシャッター10
2−1,102−2で構成される立体メガネのシャッタ
ー102−1,102−2を交互に開閉する。その時、
スクリーン100に投影される距離毎画像の距離に応じ
て可変焦点光学系101−1、101−2の焦点を調節
し、虚像位置を距離毎画像の距離に合わせる。
(Third Embodiment) FIGS. 11 and 12
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG.
, An image is projected alternately on the left and right on the screen 100, and in synchronization therewith, the variable focus optical systems (for example, liquid crystal lenses) 101-1, 101-2 and the shutter 10
The shutters 102-1 and 102-2 of the stereoscopic glasses constituted by 2-1 and 102-2 are alternately opened and closed. At that time,
The focus of the variable focus optical systems 101-1 and 101-2 is adjusted in accordance with the distance of the image for each distance projected on the screen 100, and the virtual image position is adjusted to the distance of the image for each distance.

【0056】観察位置(立体メガネの位置)からスクリ
ーン100までの距離を10mとし、表示する距離の変
化を観察位置より3mから無限遠とすると、可変焦点光
学系101−1、101−2の焦点距離は−4.3mか
ら無限遠(レンズ作用なし)から10mと変化させる必
要がある。焦点距離−4.3m(凹レンズ作用)のとき
3m先に焦点が合っていることになる。
Assuming that the distance from the observation position (the position of the stereoscopic glasses) to the screen 100 is 10 m, and the change of the displayed distance is from 3 m to infinity from the observation position, the focal points of the variable focus optical systems 101-1 and 101-2. The distance needs to be changed from -4.3 m to infinity (no lens action) to 10 m. When the focal length is -4.3 m (concave lens action), the focal point is 3 m ahead.

【0057】焦点距離をマイナスの方に大きくしていく
と、だんだん遠方に焦点が合うようになる。焦点距離−
10mのとき、5m先に焦点が合っていることになる。
さらに焦点距離がマイナス無限遠(レンズ作用なし)に
なると、当然のことながらスクリーン位置の10mに焦
点が合うことになる。焦点距離が10mのとき、無限遠
に焦点が合う。
As the focal length is increased in the negative direction, the focus becomes gradually longer. Focal length-
When the distance is 10 m, the focus is 5 m ahead.
Further, when the focal length becomes minus infinity (there is no lens effect), the image is naturally focused on the screen position of 10 m. When the focal length is 10 m, the camera focuses on infinity.

【0058】このようにして、スクリーン位置は10m
先に固定されているが、距離毎画像を3m先から無限遠
まで表示できる。観察時のちらつきをなくす為には、通
常30Hz程度の画像表示速度が必要である。左右像を
それぞれ30Hzで表示するとすると、距離毎画像の枚
数が5枚の場合、30×5×2=300Hzの表示速度
が必要になる。
Thus, the screen position is 10 m
Although it is fixed earlier, the image for each distance can be displayed from 3 m ahead to infinity. In order to eliminate flickering during observation, an image display speed of usually about 30 Hz is required. If each of the left and right images is displayed at 30 Hz, a display speed of 30 × 5 × 2 = 300 Hz is required when the number of images per distance is five.

【0059】図12のように、左右像を2台のプロジェ
クター201−1,201−2を使って交互に表示する
と表示速度は半分の150Hzとすることもできる。こ
こで、プロジェクター201−1,201−2とスクリ
ーン200を含めて表示デバイスとする。従って、プロ
ジェクター2台(ここでは201−1,201−2)を
用いて一つのスクリーン(ここでは200)に表示する
場合は、一つの表示デバイスという。なお、スクリーン
200の代わりに、LCD、PDP、CRTなどの表示
デバイスでも良い。
As shown in FIG. 12, when the left and right images are alternately displayed using the two projectors 201-1 and 201-2, the display speed can be reduced by half to 150 Hz. Here, a display device includes the projectors 201-1 and 201-2 and the screen 200. Therefore, a case where two projectors (here, 201-1 and 201-2) are used to display one screen (here, 200) is referred to as one display device. Note that a display device such as an LCD, a PDP, or a CRT may be used instead of the screen 200.

【0060】また、通常のステレオ画像(距離画像では
ない)を投影する場合に、観察者が見ていると思われる
被写体、例えば、一番近い物体の距離(ステレオ画像の
視差から計算できる)に虚像位置を合わせるように可変
焦点光学系の焦点調整を行う手法もある。観察者が一人
のシステムを構成する場合は、視線検知手段を用い、観
察者が見ている画像上の位置を検出してその場所の視差
を計算することにより可変焦点光学系の焦点調節を行う
ことで、観察者が見ている場所の距離に画像を表示する
ことができる。
Further, when projecting a normal stereo image (not a distance image), the distance to an object which is considered to be seen by the observer, for example, the distance to the closest object (which can be calculated from the parallax of the stereo image). There is also a method of adjusting the focus of the variable focus optical system so that the virtual image position is adjusted. When a single observer system is configured, the focus adjustment of the varifocal optical system is performed by using the line-of-sight detection means, detecting the position on the image viewed by the observer, and calculating the parallax at that position. Thus, an image can be displayed at a distance from the place where the observer is looking.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明によれば、距離による焦点調節及
び輻輳の変化を含んだ違和感のない表示を行うことが出
来る表示装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide a display device capable of performing a display without a sense of incongruity including a focus adjustment according to a distance and a change in convergence.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る表示装置の構成を
示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】異なる距離に存在する複数の被写体を既知のス
テレオカメラにより撮影して左右の像を得るようすを示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating how a plurality of subjects existing at different distances are photographed by a known stereo camera to obtain left and right images.

【図3】左右の像を距離毎の画像に分解したようすを示
す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a state where left and right images are decomposed into images for each distance.

【図4】(a)は被写体を実世界と同じ倍率で表示した
例を示し、(b)は被写体を表示倍率が実世界の2分の
1で表示した例を示す図である。
4A is a diagram illustrating an example in which a subject is displayed at the same magnification as in the real world, and FIG. 4B is a diagram illustrating an example in which the subject is displayed at a display magnification of half that of the real world.

【図5】表示画像が実世界と同じ倍率で表示されない場
合に自然な立体感を得る方法を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of obtaining a natural three-dimensional effect when a display image is not displayed at the same magnification as the real world.

【図6】表示する各距離毎画像の表示位置を左右に少し
ずつずらして表示した状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a state in which the display position of each distance-based image to be displayed is slightly shifted left and right, and is displayed.

【図7】本発明の第2実施形態に係る表示装置の構成を
示す図である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a display device according to a second embodiment of the present invention.

【図8】可変焦点鏡によって物体の位置を無限遠から近
距離まで表示させる原理を説明するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining the principle of displaying the position of an object from infinity to a short distance by using a variable focus mirror.

【図9】自然な感覚の三次元画像を表示する方法につい
て説明するための図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a method of displaying a three-dimensional image having a natural feeling.

【図10】一定の輻輳角変化を眼が区別できたとした時
の必要な距離毎画像の枚数と距離の区分けの求め方の説
明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram of how to determine the required number of images for each distance and how to classify distances when it is assumed that the eye can distinguish a certain convergence angle change.

【図11】本発明の第3実施形態を説明するための図
(その1)である。
FIG. 11 is a diagram (part 1) for explaining a third embodiment of the present invention;

【図12】本発明の第3実施形態を説明するための図
(その2)である。
FIG. 12 is a diagram (part 2) for explaining the third embodiment of the present invention;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2 ビューワ 3,4 表示デバイス 5,6 ステレオ画像 7,8 ステレオカメラ 9 左像 10 右像 21 FPD(フラットパネルディスプレイ) 22 自由曲面プリズム 23 可変焦点鏡 24 可変焦点鏡 25 表示回路 26 同期信号発生回路 27 左右の距離毎画像データ 50 観察者 50−1,50−2 観察者の眼 52,53,54 被写体 100 スクリーン 101−1,101−2 可変焦点光学系 102−1,102−2 シャッター 200 スクリーン 201−1,201−2 プロジェクター 203 立体めがね 1, 2 Viewer 3, 4 Display Device 5, 6 Stereo Image 7, 8 Stereo Camera 9 Left Image 10 Right Image 21 FPD (Flat Panel Display) 22 Free-Form Surface Prism 23 Variable Focus Mirror 24 Variable Focus Mirror 25 Display Circuit 26 Synchronization Signal Generation circuit 27 Left and right image data for each distance 50 Observer 50-1, 50-2 Eyes of observer 52, 53, 54 Subject 100 Screen 101-1, 101-2 Variable focus optical system 102-1, 102-2 Shutter 200 screen 201-1, 201-2 Projector 203 3D glasses

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 表示された画像をビューワで観察可能な
表示装置であり、 画像を表示する表示デバイスと、 上記画像の虚像または実像を生成し、この画像を観察す
るためのビューワと、 上記ビューワの焦点距離を変化させることにより、上記
像の位置を変更可能な像位置変更機構と、 を有することを特徴とする表示装置。
1. A display device capable of observing a displayed image with a viewer, a display device for displaying the image, a viewer for generating a virtual image or a real image of the image, and observing the image; An image position changing mechanism capable of changing the position of the image by changing the focal length of the display device.
【請求項2】 表示された画像をビューワで観察可能な
表示装置であり、 画像を表示する表示デバイスと、 上記画像の虚像または実像を生成し、この画像を観察す
るためのビューワと、 上記表示デバイスの位置を光軸方向に移動させることに
より、上記像の位置を変更可能な像位置変更機構と、 を有することを特徴とする表示装置。
2. A display device capable of observing a displayed image with a viewer, a display device for displaying the image, a viewer for generating a virtual image or a real image of the image, and observing the image; A display device, comprising: an image position changing mechanism that can change the position of the image by moving the position of the device in the optical axis direction.
【請求項3】 上記表示デバイスは複数の画像を切換え
て表示可能であり、 上記像位置変更機構は、上記画像の切り換えに同期し
て、各画像毎に所定の像位置に変更することを特徴とす
る請求項1または2記載の表示装置。
3. The image display device according to claim 2, wherein the display device is capable of switching and displaying a plurality of images, and wherein the image position changing mechanism changes a predetermined image position for each image in synchronization with the switching of the images. The display device according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 上記画像の切り換えは、目に残像が残る
速さで行われ、 観察者には、上記所定の像位置をもつ各画像が、重畳さ
れて観察される様に構成されていることを特徴とする請
求項3記載の表示装置。
4. The image switching is performed at such a speed that an afterimage remains in the eyes, and the observer observes each image having the predetermined image position in a superimposed manner. The display device according to claim 3, wherein:
【請求項5】 上記表示デバイスに表示される画像は、
元画像をその画像中の各被写体までの距離に応じて切り
分けて作成した複数の距離毎画像であり、 上記各画像毎の所定の像位置は、上記各距離毎画像の被
写体までの距離に基づく像位置であることを特徴とする
請求項3または4記載の表示装置。
5. An image displayed on the display device,
A plurality of distance-based images created by dividing the original image according to the distance to each subject in the image, and the predetermined image position of each image is based on the distance to the subject in each of the distance-based images. The display device according to claim 3, wherein the display device is an image position.
【請求項6】 上記ビューワは観察者の左右の眼に対応
して1対あり、 上記右のビューワに対応する画像と、上記左のビューワ
に対応する画像は、輻輳に対応する距離だけ、互いに左
右方向がずれた画像であることを特徴とする請求項1、
2、3、4または5記載の表示装置。
6. The viewer has a pair corresponding to the left and right eyes of the observer. The image corresponding to the right viewer and the image corresponding to the left viewer are mutually separated by a distance corresponding to convergence. 2. The image according to claim 1, wherein the image is shifted in the left-right direction.
The display device according to 2, 3, 4 or 5.
【請求項7】 上記表示デバイスの表示倍率に応じて、
表示距離を変えて表示することを特徴とする請求項1、
2、3、4、5または6記載の表示装置。
7. According to a display magnification of the display device,
The display according to claim 1, wherein the display distance is changed.
The display device according to 2, 3, 4, 5, or 6.
【請求項8】 上記ビューワは、焦点可変ミラーを含む
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6または
7記載の表示装置。
8. The display device according to claim 1, wherein the viewer includes a variable focus mirror.
【請求項9】 上記ビューワは、焦点可変レンズを含む
ことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6または
7記載の表示装置。
9. The display device according to claim 1, wherein the viewer includes a variable focus lens.
【請求項10】 上記表示装置は、頭部または顔面に装
着可能であることを特徴とする請求項1、2、3、4、
5、6、7、8または9記載の表示装置。
10. The display device according to claim 1, wherein the display device can be mounted on a head or a face.
The display device according to 5, 6, 7, 8 or 9.
【請求項11】 上記ビューワは観察者の左右の目に対
応して一対あり、上記表示デバイスは、一つで左右の目
に対応する距離毎画像を交互に表示することを特徴とす
る請求項1記載の表示装置。
11. A viewer according to claim 1, wherein the viewer includes a pair of viewers corresponding to the left and right eyes of the observer, and the display device alternately displays an image for each distance corresponding to the left and right eyes. The display device according to 1.
【請求項12】 上記ビューワは観察者の左右の目に対
応して一対あり、上記表示デバイスは、一つで左右の目
に対応するステレオ画像を交互に表示するものであり、
このステレオ画像の視差により決定される被観察物体の
距離に対応する距離に上記ビューワによる像位置を合わ
せることを特徴とする請求項1記載の表示装置。
12. The viewer includes a pair of viewers corresponding to the left and right eyes of the observer, and the display device is configured to alternately display stereo images corresponding to the left and right eyes by one.
The display device according to claim 1, wherein an image position of the viewer is adjusted to a distance corresponding to a distance of the object to be observed determined by the parallax of the stereo image.
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