JP2006208451A - Video display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、映像表示装置に関する。 The present invention relates to a video display device.
従来、夜盲症などの一般生活を行なう上で支障をきたす視覚障害を持つ人のための視覚補助装置としては、使用者の視野内の映像を撮像し、その撮像された映像に対して使用者の視覚障害に応じた変換を行ない、変換後の映像を使用者の眼前に設けられた表示部に表示する頭部装着型の映像表示装置がある。
なお、映像表示装置の表示部は、外界からの光と撮像された映像の虚像とを透過型のホログラム素子などを用いて同時に使用者の目に導くものと、使用者の眼前に外部からの光の一部領域又は全部を遮断するようにLCD(Liquid Crystal Display)などを配置して、そのLCDに撮像された外界の映像の虚像を使用者に眼に表示するものがある。
使用者は、この映像表示装置により眼に映し出される虚像を参考に、外界の状況を認識することができる。
Conventionally, as a visual assistance device for a visually impaired person who interferes with general life such as night blindness, an image in the user's field of view is captured, and the user's image is captured with respect to the captured image. There is a head-mounted video display device that performs conversion according to visual impairment and displays the converted video on a display unit provided in front of the user's eyes.
The display unit of the video display device guides the light from the outside world and the virtual image of the captured video to the user's eyes at the same time using a transmission type hologram element, etc. There is an LCD (Liquid Crystal Display) or the like arranged so as to block a part or all of light, and a virtual image of an external image captured on the LCD is displayed to the user.
The user can recognize the situation of the outside world with reference to the virtual image projected on the eyes by the video display device.
このため、上述の表示部により使用者の眼に映し出される映像は、使用者に現実空間を正確に認識させるために使用者の目に直接入る外界の景色と誤差がないように映し出す必要がある。
ここにおける外界の景色との誤差とは、使用者から見た表示部に映し出される外界の映像と使用者の目に直接届く外界の景色との差である。つまり、眼前の一部の表示領域に外界の映像を完全に誤差なく表示する映像表示装置の使用者は、外界の光が直接見える領域と表示領域との境が繋がって見えるため、その表示領域に外界の景色が直接見えているのか撮像された外界の映像が見えているのかを区別することができない。
そして、現実空間と使用者が認識する仮想空間とのずれを取り除くための技術としては、映像表示装置に搭載されたカメラにより位置合わせのためのマーカ撮影して現実空間内の3次元位置を正確に求める技術が開示されている(特許文献1を参照)。
The error from the outside scene here is the difference between the outside scene image displayed on the display unit viewed from the user and the outside scene directly reaching the user's eyes. In other words, a user of a video display device that completely displays an image of the outside world in a partial display area in front of the eyes appears to be connected to the boundary between the area where the light from the outside world can be directly seen and the display area. It is not possible to distinguish whether the external scene is directly visible or the captured external image is visible.
As a technique for removing the difference between the real space and the virtual space recognized by the user, a marker for alignment is photographed by a camera mounted on the video display device to accurately determine the three-dimensional position in the real space. (See Patent Document 1).
しかしながら、上述の特許文献に記載の技術により、マーカを用いて現実空間における3次元位置を正確に測定して撮像された映像を表示領域に表示する構成では、使用者の視点から見て誤差なく表示するには十分とは言えず、その表示領域と外光の光が直接見える領域との境がずれてしまうため、使用者にとって距離感などが分かりづらくなるなどの問題があった。
さらに、使用者の眼前を完全に覆う形の映像表示装置では、誤差が生じることにより3次元位置の認識にずれが生じ、長時間使用した場合に使用者の気分を害することになるなどの悪影響があった。
However, according to the technique described in the above-mentioned patent document, in the configuration in which the image captured by accurately measuring the three-dimensional position in the real space using the marker is displayed in the display area, there is no error from the viewpoint of the user. This is not sufficient for display, and the boundary between the display area and the area where the light from the outside light can be directly seen shifts, so that it is difficult for the user to understand the distance.
Furthermore, in an image display device that completely covers the user's eyes, an error may cause a shift in the recognition of the three-dimensional position, which may adversely affect the user's mood when used for a long time. was there.
そこで、本発明は、使用者の視野内の映像を撮像し、使用者がより視認しやすい映像を表示する映像表示装置の提供を課題とするものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide an image display device that captures an image within a user's field of view and displays an image that is easier for the user to visually recognize.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、使用者の眼前に表示画面が位置するように配置された表示手段と、前記表示画面の背面側に位置して前記使用者の視線方向の映像を撮像する撮像手段と、前記使用者の視線と前記撮像手段の指向線とのずれ量を補正する第1の補正データが記憶された記憶手段と、前記記憶手段に記憶された第1の補正データに基づいて、前記撮像手段により撮像された映像を補正し前記表示手段の表示画面に表示させる表示制御手段と、を備えたことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 is characterized in that display means arranged so that a display screen is positioned in front of a user's eyes, and the user's eyes positioned on the back side of the display screen. An imaging unit that captures an image in a line-of-sight direction, a storage unit that stores first correction data for correcting a shift amount between the user's line of sight and a directional line of the imaging unit, and the storage unit Display control means for correcting an image picked up by the image pickup means based on the first correction data and displaying it on the display screen of the display means.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記表示手段は、位置調節可能に設けられるとともに、当該表示手段の位置を検出する位置検出手段を更に備え、前記記憶手段は、前記表示手段の位置ごとの前記表示画面に対応する視野角方向の映像と前記撮像手段により撮像された映像とのずれ量を補正する第2の補正データを記憶し、前記表示制御手段は、前記位置検出手段による検出結果に応じて前記記憶手段に記憶された第2の補正データに基づいて、前記撮像手段により撮像された映像を補正し前記表示手段の表示画面に表示することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the invention, the display means is provided so as to be capable of adjusting a position, and further includes a position detection means for detecting the position of the display means, and the storage means , Storing second correction data for correcting a deviation amount between a video in a viewing angle direction corresponding to the display screen for each position of the display unit and a video imaged by the imaging unit, and the display control unit includes: Based on the second correction data stored in the storage unit according to the detection result by the position detection unit, the video imaged by the imaging unit is corrected and displayed on the display screen of the display unit. To do.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記撮像手段は、前記表示手段の使用者に対する表示方向と撮像方向とが同一の光軸である位置に設けられ、前記表示制御手段は、前記撮像手段による映像の画角を調整することを特徴とする。 The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, wherein the imaging means is provided at a position where the display direction and the imaging direction for the user of the display means are the same optical axis, The display control means adjusts the angle of view of the video by the imaging means.
請求項4に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記表示手段は、外界からの光による像と前記撮像手段による映像とを使用者から重ねて見ることを可能に表示し、前記表示制御手段は、前記撮像手段による映像の画角及び表示位置を調整することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the display means displays the image by the light from the outside and the video by the imaging means so that the user can see the image superimposed on each other. The display control means adjusts the angle of view and the display position of the video by the imaging means.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の発明において、前記表示手段は、位置調節可能に複数設けられることを特徴とする。 The invention according to claim 5 is the invention according to any one of claims 1 to 4, wherein a plurality of the display means are provided so as to be position-adjustable.
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の発明において、前記複数設けられた表示手段のうち、いずれか一の表示手段は、使用者が前方正面を向いて当該映像表示装置を装着した時に足下方向に配置されて足下の映像を表示し、他の表示手段は、使用者が前方正面を向いて当該映像表示装置を装着した時に正面前方方向に配置されて正面前方の映像を表示することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect of the present invention, any one of the plurality of display means is mounted on the video display device so that the user faces the front front. When the user puts the video display device facing the front in front, the other display means displays the video in front of the front. It is characterized by doing.
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記足下の映像を撮像する撮像手段は、前記正面前方の映像を撮像する撮像手段と比較して高感度であることを特徴とする。 The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6, wherein the image pickup means for picking up the foot image has higher sensitivity than the image pickup means for picking up the image in front of the front. And
請求項8に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記正面前方の映像を撮像する撮像手段は、前記足下の映像を撮像する撮像手段と比較してダイナミックレンジが広いことを特徴とする。 The invention according to claim 8 is the invention according to claim 6, wherein the image pickup means for picking up the image in front of the front has a wider dynamic range than the image pickup means for picking up the image of the foot. And
請求項1に記載の発明によれば、使用者の視線と撮像手段の指向線とのずれを補正して表示する構成であるため、使用者にとって外界の景色との誤差がなく視認しやすい映像を提供することができる。このため、使用者は、表示手段による映像からより正確な距離感を掴むことができ、長時間使用した場合でも気分を害することがない。 According to the first aspect of the present invention, since the display is performed by correcting the shift between the user's line of sight and the directional line of the imaging means, the user can easily view the image without an error from the outside scene. Can be provided. For this reason, the user can grasp a more accurate sense of distance from the image by the display means, and does not feel bad even when used for a long time.
請求項2に記載の発明によれば、表示手段の位置に応じて変化する表示画面に対応する視野角方向の外界の映像に合わせて撮像された映像を表示する構成であるため、表示画面が使用者の眼前のどの位置においても、誤差のない映像を提供することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the image captured in accordance with the image of the outside world in the viewing angle direction corresponding to the display screen that changes according to the position of the display means is displayed, the display screen is An image with no error can be provided at any position in front of the user's eyes.
請求項3に記載の発明によれば、撮像手段が表示手段の使用者に対する表示方向と撮像方向とが同一の光軸である位置に設けられる構成であるため、画角の調整のみの簡単な補正で誤差のない映像を提供することができる。 According to the third aspect of the invention, since the image pickup means is provided at a position where the display direction and the image pickup direction for the user of the display means are the same optical axis, it is simple only by adjusting the angle of view. It is possible to provide an image with no error in correction.
請求項4に記載の発明によれば、撮像された映像と外界からの光による像とが誤差がなく重なるようにすることができ、より視認しやすい映像を提供することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the captured image and the image by the light from the outside can overlap with each other with no error, and an image that is easier to visually recognize can be provided.
請求項5に記載の発明によれば、例えば、右眼用又は左眼用、若しくは前方表示用又は足下表示用のように、使用者の使用形態に合わせた構成とすることができる。 According to invention of Claim 5, it can be set as the structure match | combined with the user's usage form, for example for right eye or left eye or for front display or for foot display.
請求項6〜8に記載の発明によれば、比較的暗い所から明るい所までの幅が広い前方の映像の白飛びを防止した映像を表示するとともに、明るさの差が小さい足下の障害物や段差などを識別することができる映像を表示するため、夜盲症や弱視などの視覚障害者がより視認し易い映像表示装置を提供することができる。 According to the inventions described in claims 6 to 8, while displaying a video in which the forward video having a wide width from a relatively dark place to a bright place is prevented from being over-exposed, an obstacle in the foot with a small difference in brightness. Therefore, it is possible to provide a video display device that can be easily viewed by visually impaired persons such as night blindness and amblyopia.
[第1の実施の形態]
以下、この発明の実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の最も好ましい形態を示すものであり、発明の用語はこれに限定されない。
[First Embodiment]
Embodiments of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these embodiments. The embodiment of the present invention shows the most preferable mode of the invention, and the terminology of the invention is not limited to this.
先ず、図1を用いて、本発明である映像表示装置1の電気的な構成を説明する。映像表示装置1は、制御部10、バッテリー11、データ記憶装置12、撮像部13L、13R、及び映像表示部14L、14Rを備える。
First, the electrical configuration of the video display apparatus 1 according to the present invention will be described with reference to FIG. The video display device 1 includes a
表示制御手段としての制御部10は、映像表示駆動回路101、電源供給回路102、及び特に図示しないCPU(Central Processing Unit)、内部RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)を備える。制御部10は、制御全体を司るCPUにおいて、内部RAMの所定領域を作業領域としてROMに記憶されている各種制御プログラムに従い、各部に制御信号を送って映像表示装置1の動作全般を統括制御する。
The
映像表示駆動回路101は、画像処理用DSP(Digital Signal Processor)などから構成される回路であり、制御部10で行なわれる各種処理の内、画像に関する処理を行なう。具体的には、映像表示駆動回路101は、後述する撮像部13L、13Rから入力される映像信号による画像データに対して所定の画像処理を施した後、ビデオ信号などの所定の映像信号に変換して映像表示部14R、14Lへ出力する。
The video
映像表示駆動回路101が画像データに対して行なう画像処理は、拡大・縮小処理や平行移動処理などがある。そして、拡大・縮小処理では撮像された映像の画角を調整することができ(電子ズーム)、平行移動処理では撮像方向に対して平行に移動した場合の映像を得ることができる。
Image processing performed on the image data by the video
また、映像表示駆動回路101は、階調変換、色変換、鮮鋭性処理、画像抽出等の画像処理も行なう。例えば周波数補正を行う鮮鋭性処理や、輝度を所定の閾値で二値化する画像抽出処理で、画像の輪郭を強調することにより外界の物体の輪郭を捉えやすくする。また、後述するデータ記憶装置12に格納された色テーブルを用いて行なわれる色調補正の画像処理では、特定色を強調し、またモノクロ化して表示し、色盲等の視覚障害を有する使用者に見易いようにすることができる。また、使用者が色弱などの場合に従来区別がつかなかった色を交換処理して別の濃度又は色で表示することにより、見易いようにすることができる。また、輝度圧縮の画像処理では、画面全体の輝度を対数変換し、コントラストを落として表示することで見易くしたり、全体的に輝度を上げることにより見易くすることができる。
The video
電源供給回路102は、後述するバッテリー11から供給される駆動用電力を映像表示装置1の各部に分配する回路である。電源供給回路102は、分配する各部に応じた電圧への変換や、CPUの指示に応じたPWM(Pulse Width Modulation)により各部の駆動制御を行なう。
The
バッテリー11は、アルカリ乾電池やマンガン乾電池などの一次電池や、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、及びリチウムイオン電池などの二次電池であり、電源供給回路102に駆動用電力を供給する。
なお、本実施の形態では、使用者が容易に携帯できるようにバッテリ駆動する構成としたが、商用電源に接続して各部に駆動用電力を供給する構成であってよく、バッテリー駆動に限定するものではない。
The
In this embodiment, the battery is driven so that it can be easily carried by the user. However, the battery may be connected to a commercial power source to supply driving power to each unit, and is limited to battery driving. It is not a thing.
記憶手段としてのデータ記憶装置12は、電気的に消去及び書き換えが可能な不揮発メモリであるEEPROM(Electrically Erasable and Programmable ROM)やフラッシュメモリなどにより構成され、制御部10による制御処理時に使用される映像表示装置1の各種設定データや第1の補正データ、第2の補正データ、処理プログラム、及び画像データなどを格納し、制御部10からのデータ要求に対して該当するデータを制御部10に送信する。なお、第1の補正データ及び第2の補正データは、工場出荷時などにおいて測定された値が予め格納される。
The
撮像手段としての撮像部13L、13Rは、それぞれカメラ(132L、132R)と位置検出手段としての角度検出部(131L、131R)とから構成され、映像表示装置1に対して互いに撮像方向の調節を自在に設けられる。また、撮像部13L、13Rは、撮像部13Lが左目用、撮像部13Rが右目用の映像を撮像し、その撮像された映像を映像信号として制御部10へ出力する。
The
カメラ132L、132Rは、ガラスやプラスチックなどからなる光学レンズ、CCD(Charge Coupled Device)又はCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)などの撮像素子から構成され(いずれも図示しない)、制御部10から撮影を行なう指示が入力されると、光学レンズを介して入力されて上述の撮像素子上で結像する被写体の像を電気信号に変換し、映像信号として制御部10へ出力する。
The
なお、角度検出部131L、131Rは、複数のレンズ群からから構成され、電源供給回路102により駆動される特に図示しないアクチュエータにより焦点距離を変化させて画角調整を行なう構成(光学ズーム)であってもよい。この場合は、前述の電子ズームに対して画像の拡大に伴う画像の劣化を抑えた画角調整を行うことができる。
The
角度検出部131L、131Rは、可変抵抗などを利用したロータリーセンサーにより角度を検出する回路であり、撮像部13L、13Rの映像表示装置1に対する撮像方向を検出して、制御部10へ出力する。
The
映像表示部14L、14Rは、それぞれがLCD(Liquid Crystal Display)、そのLCDの白色光源であるバックライト、及びLCDに表示される画像を使用者の眼に導いて虚像を表示させるための特に図示しない反射鏡や光学レンズなどから構成され、制御部10からの映像信号を元に、映像表示部14Lが左目用、映像表示部14Rが右目用の映像を使用者の眼に虚像として表示させる。
Each of the
次に、図2、3を用いて、本発明である映像表示装置1の外観構成を説明する。なお、図2は映像表示装置1の右前方から見た外観斜視図であり、図3は映像表示装置1の右後方から見た外観斜視図である。 Next, the external configuration of the video display device 1 according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2 is an external perspective view of the video display device 1 as viewed from the right front, and FIG. 3 is an external perspective view of the video display device 1 as viewed from the right rear.
映像表示装置1は、その外観において、装置ユニット201、頭部装着部202、接続ケーブル206、接続ケーブル207、そして左右一対の耳当て部203L、203R、テンプル204L、204R、表示器205L、205Rを備えて構成される。
The external appearance of the video display device 1 includes a
装置ユニット201は、前述の制御部10、バッテリー11、データ記憶装置12を備える。また、装置ユニット201は、接続ケーブル206、207により、表示器205L、205R、及び後述する耳当て部203L、203Rに設けられた角度検出部131L、131Rと電気的に接続される。
The
頭部装着部202は、耳当て部203L、203Rを備え、使用者の頭頂部、側頭部、及び耳部で支持するヘッドホン形状に構成される。
The
耳当て部203Lは、使用者の耳が当たる反対側である外側部分に突出部211を設け、一端側に保持孔210を設けるテンプル204Rが保持孔210の内周と突出部211との間の摩擦により使用者の眼に対して上下方向に回転可能に接続される。同様に耳当て部203Rにはテンプル204Lが接続される。そして、耳当て部203L、203Rの内部には、前述の角度検出部131L、131Rが備えられ、テンプル204L、204Rの角度を検出する。
The ear pad 203 </ b> L is provided with a protruding
テンプル204L、204Rの他端側には、表示器205L、205Rが使用者の眼前にLCD142L、142Rが位置するように設けられる。なお、テンプル204L、204Rと表示器205L、205Rとの接合部分は、LCD142L、142Rの表示方向が装着時において常に使用者の眼の方向となるように調整可能な構成とする。また、テンプル204L、204Rは、第1テンプル部204La、204Raと第2テンプル部204Lb、204Lbとが、回転ジョイント部209L、209Rにより回動可能に接合されることで、例えば使用者の前方/足下方向に表示器を配置した場合に、より正確に上記LCDの表示方向が使用者の眼の方向となるように調整可能にする。
また、テンプル204L、204Rは、長さを伸縮自在にする機構を備え、表示器205L、205Rの位置を使用者に合わせて調節する機構を備える構成であってよい。
On the other end side of the
Further, the
使用者は、映像表示装置1をヘッドホン型の頭部装着部202を左右の耳に耳当て部203R、203Lが当たるように装着する。これにより映像表示装置1は、使用者の右眼の前にカメラ132Rを視野方向に備えて眼前にLCD142Rを備える表示器205Rと、同様に使用者の左眼の前に表示器205Lとを位置させることができる。
The user wears the video display device 1 with the headphone-type
また、映像表示装置1の表示器205L、205Rは、互いに独立して回転可能に接続されているため、一方を前方表示用、他方を足下表示用に使い分けることができる。
Further, since the
次に、図4〜7を用いて、前述の表示器205L、205Rにおける、カメラ132L、132Rで撮像された外界の映像がLCD142L,142Rから眼Eに対して虚像として誤差なく表示される構成を示す。なお、本実施の形態では、縦方向、横方向とも同様の処理が行なわれるため、縦方向に関しての説明を行ない、横方向の説明は省略する。 Next, using FIGS. 4 to 7, a configuration in which the external images captured by the cameras 132 </ b> L and 132 </ b> R are displayed as virtual images from the LCDs 142 </ b> L and 142 </ b> R as virtual images without error on the above-described display devices 205 </ b> L and 205 </ b> R. Show. In the present embodiment, since the same processing is performed in both the vertical direction and the horizontal direction, the description regarding the vertical direction will be made and the description on the horizontal direction will be omitted.
図4は、使用者の眼Eの視線方向に表示器205L、205Rを配置した縦断面図である。θは眼EからみたLCD142L、142Rに表示される虚像の縦方向の表示角(視野角)であり、θ1はカメラ132L、132Rで撮像される映像の縦方向の画角である。そして、図に示すように、カメラ132L、132Rは、LCD142L、142Rと同一の光軸上に表示方向と反対の視線方向を撮像するように設けられる。
FIG. 4 is a longitudinal sectional view in which the
映像表示装置1は、上記の構成であるため、カメラ132L、132Rで撮像された映像の画角を、工場出荷時などに表示領域の大きさや装着時における使用者の眼との距離など、予め測定されてデータ記憶装置12に格納される機器の状態による映像のずれに関する補正データ(第1の補正データ)に応じて調整することで誤差のない映像を眼Eに表示することができる。
Since the video display device 1 has the above-described configuration, the angle of view of the video captured by the
また、映像表示装置1は、同一の光軸上にカメラ132Lと132RとLCD142L、142Rとが並ぶ構成であるため、画角の調整を行なうだけで誤差のない映像を眼Eに表示することができる。
Further, since the video display device 1 has a configuration in which the
図5は、前述の図4に示した正面方向に加え、表示器205L、205Rが足下方向に回転された構成における縦断面を示す図である。θ2は、足下方向へ回転したLCD142L、142Rに表示される虚像の縦方向の表示角(表示画面に対応する視野角)であり、テンプル204R、204Lの長さなどにより足下方向への回転角度、つまり表示画面の位置に応じて変化する。θ3は、足下方向を撮像したカメラ132L、132Rの映像の画角である。
FIG. 5 is a view showing a longitudinal section in a configuration in which the
映像表示装置1は、足下方向への回転角度を前述の耳当て部203L、203Rの内部に設けられた角度検出部131L、131Rにより検出し、カメラ132L、132Rで撮像された映像の画角を予め測定されてデータ記憶装置12に格納された第2の補正データである回転角度に応じた画角を元に調整することで、表示画面に対応する視野角方向の映像と撮像された映像とのずれを修正することができ、映像表示装置1が足下方向を向いた場合においても誤差のない映像を眼Eに表示することができる。なお、データ記憶装置12に格納される回転角度に応じた画角は、所定の回転角度ごとに対応する画角のLUT(Look Up Table)として格納されるが、その中間の値を近似して求める構成であってもよい。
The video display device 1 detects the angle of rotation in the foot direction by the
ここで、図6に前述のθとθ1、及びθ2とθ3の関係を示す。平面P1は、表示器205L、205Rが正面方向を向いている時のLCD142L、142Rに表示される虚像の表示範囲に対応した平面である。また、平面P2は、表示器205L、205Rが足下方向を向いている時のLCD142L、142Rに表示される虚像の表示範囲に対応した平面である。そして、θ1及びθ3は、カメラ132L、132Rで撮像される映像が平面P1、P2となるような画角に設定される。
FIG. 6 shows the relationship between the aforementioned θ and θ1, and θ2 and θ3. The plane P1 is a plane corresponding to the display range of the virtual image displayed on the
上述のように、映像表示装置1は、使用者の眼に表示される虚像の画角に合わせて撮像の画角を調整して表示する構成であるため、外界の景色との誤差のない映像を使用者に提供することができる。さらに、使用者の眼前で表示器205L、205Rの移動を可能にする場合においても、検出される角度に応じて画角の調整を行なう構成であるため、誤差が生じる恐れがない。また、同一の光軸上に映像表示部と撮像部とを備える構成であるため、画角の調整のみの単純な構成で誤差のない映像を提供することができる。
As described above, the video display device 1 is configured to display by adjusting the angle of view of the imaging in accordance with the angle of view of the virtual image displayed on the user's eyes, so that there is no error with the outside scene. Can be provided to the user. Furthermore, even when the
なお、本実施の形態における映像表示装置1は、使用者の眼前で表示器205L、205Rを移動可能にする構成としたが、例えば、使用者が映像表示装置1を装着して正面前方を向いた時に、表示器205L、205Rの一方を前方方向に配置された前方表示用、他方を足下方向に配置された足下表示用に固定する構成であってよい。この場合、明暗の差の大きい前方の映像を撮影する撮像部はダイナミックレンジを広くし、比較的暗い足下を撮影する撮像部は積分時間を長くして感度を上げるなど、撮像方向に応じた撮像部を用いるとともに、前方の映像を表示する表示部は暗めにし、足下の映像を表示する表示部は明るめにするなど、表示方向に応じた表示部を用いる。
Note that the video display device 1 according to the present embodiment is configured to be able to move the
また、映像表示装置1の表示器は、上述した前方方向及び足下方向に移動可能であり、前述した映像表示駆動回路101によりダイナミックレンジや感度についての補正を配置された方向に応じて行う構成であっても良い。
Further, the display of the video display device 1 is movable in the forward direction and the foot direction as described above, and has a configuration in which the video
以上の足下表示用及び/又は前方表示用の表示器を設ける構成では、比較的暗い所から明るい所までの幅が広い前方の映像の白飛びを防止した映像を表示するとともに、明るさの差が小さい足下の障害物や段差などを識別することができる映像を表示するため、夜盲症や弱視などの視覚障害者がより視認し易い映像表示装置を提供することができる。 In the above-described configuration in which the display for the foot display and / or the front display is provided, an image in which the forward image having a wide width from a relatively dark place to a bright place is prevented from being displayed and a difference in brightness is displayed. Since an image that can identify an obstacle, a step, etc. under a small foot is displayed, it is possible to provide an image display device that is easier for a visually handicapped person such as night blindness or amblyopia to visually recognize.
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態として、ホログラム素子143L、143Rを用いた映像表示装置1aによる構成について説明する。なお、簡略化のため、第1の実施の形態と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略し、第2の実施の形態に特徴的な部分についてのみを説明する。
[Second Embodiment]
Next, as a second embodiment, a configuration of a video display device 1a using
先ず、図7に映像表示装置1aの外観斜視図を示す。映像表示装置1aは、表示器205L、205Rの下部に外光を透過し、ホログラム素子143L、143Rを設けるレンズ208L、208Rと、表示器205L、205Rの横にカメラ132L、132Rを備える。
First, FIG. 7 shows an external perspective view of the video display device 1a. The video display device 1a includes
なお、カメラ132L、132Rを設ける位置は、図示のとおり、使用者の鼻側に備える構成であってもよいが、耳側に備える構成であってもよく、特に限定するものではない。より好適には、後述するホログラム素子143L、143Rの近傍がよい。
As shown in the figure, the positions where the
ホログラム素子143L、143Rは、上部の表示器205L、205Rの内部にある特に図示しないLED(Light Emitting Diode)光源と透過型のLCDによる画像情報を含む光を回折させて、平行光に近い光束としながら使用者の眼に入射させるようにレンズ208L、208Rに配置される。なお、ホログラム素子143L、143Rの配置とは、使用者の眼前であり、表示器205L、205Rから照射されてレンズ208L、208R内を全反射照射されて導光される画像情報を含む光が使用者の眼に虚像を表示する角度である。これにより使用者は、前記透過型のLCDに表示された映像の虚像を認識することができる。また、ホログラム素子143L、143Rは、外界からの光にほとんど作用しないため、虚像が外界の光による像と重なって観測される。
The
また、ホログラム素子143L、143Rは、前述の表示器205L、205Rの内部にLEDの各色の回折効率を高くするようにRGB3色のレーザで2つの光束を干渉させてその干渉縞をホログラム感材に記録する2光束干渉法により作製される。なお、ホログラム感材としては、銀塩、重クロムゼラチンなどでも良いが、ドライプロセスで使用できるフォトポリマーが最も好ましい。さらに、外光を十分透過するホログラム感材の膜厚は、5μmから100μmが望ましく、さらには15μmから80μmが最適である。
Further, the
次に、図8を用いて、カメラ132L、132Rで撮像された外界の映像がホログラム素子143L、143Rから眼Eに対して虚像として外界の景色と誤差なく表示される構成を示す。なお、本実施の形態では、縦方向、横方向とも同様の処理が行なわれるため、縦方向に関しての説明を行ない、横方向の説明は省略する。
Next, FIG. 8 shows a configuration in which an external image captured by the
図8は、使用者の正面又は足下方向(平面P1又は平面P2を見る方向)に表示器205L、205Rを配置した縦断面図である。θ4、θ6は平面P1、P2を使用者から見た場合の視野角であり、θ5、θ7は平面P1、P2をカメラから撮像した場合の画角である。
FIG. 8 is a vertical cross-sectional view in which the
本実施の形態では、同一の光軸上の撮像部と表示部とが並ぶ構成ではないため、画角の調整とともに撮像された映像の移動処理が行なわれ、ホログラム素子143L、143Rから表示される。
なお、角度検出部131L、131Rで検出された回転角度に応じた画角の調整は、第1の実施の形態と同様であるので省略する。
In the present embodiment, since the imaging unit and the display unit on the same optical axis are not arranged side by side, the captured image is moved along with the adjustment of the angle of view, and is displayed from
Note that the adjustment of the angle of view according to the rotation angle detected by the
ここにおける移動処理は、映像表示装置1aの撮像部13L、13Rと映像表示部14L、14Rの位置関係により工場出荷時などに予め設定される移動量に応じて行なわれる。具体的には、本実施の形態のように映像表示部14L、14Rに対して撮像部13L、13Rが上に設けられる構成の場合は下方向への移動処理が行なわれる。
また、上述の移動処理は、角度検出部131L、131Rで検出された回転角度と、データ記憶装置12に格納された回転角度に応じた移動量により表示する映像の移動量を調整する。
The movement process here is performed according to a movement amount set in advance at the time of factory shipment or the like according to the positional relationship between the
Further, the movement process described above adjusts the movement amount of the video to be displayed based on the rotation angle detected by the
上述のように、映像表示装置1aは、使用者の眼に表示される虚像の画角、及び撮像部と映像表示部との位置関係に応じて撮像の画角を調整して表示する構成であるため、外界の景色と誤差のない映像を使用者に提供することができる。このため、透過型の映像表示部を備え、該映像表示部と撮像部とを同一の光軸上に設けることが困難な構成であっても、誤差のない映像を提供することができる。 As described above, the video display device 1a is configured to display by adjusting the angle of view of a virtual image displayed on the user's eyes and the positional relationship between the imaging unit and the video display unit. As a result, it is possible to provide the user with an image that is free from errors with the scenery of the outside world. For this reason, even if the transmission type video display unit is provided and it is difficult to provide the video display unit and the imaging unit on the same optical axis, an error-free video can be provided.
なお、本発明は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で自由に変更、改良が可能である。本実施の形態では眼鏡型の構成としたが、例えば、ゴーグル型の構成であっても良い。 The present invention can be freely changed and improved without departing from the spirit of the invention. In the present embodiment, a glasses-type configuration is used, but, for example, a goggle-type configuration may be used.
1、1a 映像表示装置
10 制御部
101 映像表示駆動回路
102 電源供給回路
11 バッテリー
12 データ記憶装置
13L、13R 撮像部
131R、131L 角度検出部
132R、132L カメラ
14R、14L 映像表示部
141R、141L バックライト
142R、142L LCD
143R、143L ホログラム素子
201 装置ユニット
202 頭部装着部
203R、203L 耳当て部
204R、204L テンプル
205R、205L 表示器
206、207 接続ケーブル
208R、208L レンズ
210 保持孔
211 突出部
E 眼
P1、P2 平面
1, 1a
143R,
Claims (8)
前記表示画面の背面側に位置して前記使用者の視線方向の映像を撮像する撮像手段と、
前記使用者の視線と前記撮像手段の指向線とのずれ量を補正する第1の補正データが記憶された記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された第1の補正データに基づいて、前記撮像手段により撮像された映像を補正し前記表示手段の表示画面に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする映像表示装置。 Display means arranged so that the display screen is positioned in front of the user's eyes;
An imaging unit that is located on the back side of the display screen and that captures an image of the user's line-of-sight
Storage means storing first correction data for correcting a deviation amount between the user's line of sight and the directional line of the imaging means;
Display control means for correcting the video imaged by the imaging means based on the first correction data stored in the storage means and displaying it on the display screen of the display means;
A video display device comprising:
前記記憶手段は、前記表示手段の位置ごとの前記表示画面に対応する視野角方向の映像と前記撮像手段により撮像された映像とのずれ量を補正する第2の補正データを記憶し、
前記表示制御手段は、前記位置検出手段による検出結果に応じて前記記憶手段に記憶された第2の補正データに基づいて、前記撮像手段により撮像された映像を補正し前記表示手段の表示画面に表示することを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。 The display means is provided so as to be position adjustable, and further includes a position detection means for detecting the position of the display means,
The storage means stores second correction data for correcting a deviation amount between a video in a viewing angle direction corresponding to the display screen for each position of the display means and a video taken by the imaging means,
The display control means corrects the video imaged by the imaging means based on the second correction data stored in the storage means in accordance with the detection result by the position detection means, and displays it on the display screen of the display means. The video display device according to claim 1, wherein the video display device displays the video.
前記表示制御手段は、前記撮像手段による映像の画角を調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の映像表示装置。 The imaging means is provided at a position where the display direction and the imaging direction for the user of the display means are the same optical axis,
The video display device according to claim 1, wherein the display control unit adjusts an angle of view of a video by the imaging unit.
前記表示制御手段は、前記撮像手段による映像の画角及び表示位置を調整することを特徴とする請求項1又は2に記載の映像表示装置。 The display means displays the image by the light from the outside and the image by the imaging means so as to be able to be viewed from the user,
The video display device according to claim 1, wherein the display control unit adjusts an angle of view and a display position of a video by the imaging unit.
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Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008134616A (en) * | 2006-10-10 | 2008-06-12 | Itt Manufacturing Enterprises Inc | System and method for dynamically correcting parallax in head borne video system |
WO2011058707A1 (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-19 | コニカミノルタオプト株式会社 | Imaging device and remote operations support system |
JP2011248655A (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Ntt Comware Corp | User viewpoint spatial image provision device, user viewpoint spatial image provision method, and program |
WO2014109398A1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | 株式会社ニコン | Display apparatus and program |
WO2016185563A1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | 日立マクセル株式会社 | Head-mounted display, head-up display, and picture display method |
JP2016208552A (en) * | 2016-09-02 | 2016-12-08 | オリンパス株式会社 | Head-mounted device |
JP2016206374A (en) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | セイコーエプソン株式会社 | Display unit, control method of display unit, and program |
JP2018523321A (en) * | 2015-04-30 | 2018-08-16 | グーグル エルエルシー | A set of virtual glasses to see the actual scene, correcting the position of the lens different from the eye |
JP2019125965A (en) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | キヤノン株式会社 | Display device |
-
2005
- 2005-01-25 JP JP2005016871A patent/JP2006208451A/en active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008134616A (en) * | 2006-10-10 | 2008-06-12 | Itt Manufacturing Enterprises Inc | System and method for dynamically correcting parallax in head borne video system |
WO2011058707A1 (en) * | 2009-11-11 | 2011-05-19 | コニカミノルタオプト株式会社 | Imaging device and remote operations support system |
JP2011248655A (en) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Ntt Comware Corp | User viewpoint spatial image provision device, user viewpoint spatial image provision method, and program |
WO2014109398A1 (en) * | 2013-01-10 | 2014-07-17 | 株式会社ニコン | Display apparatus and program |
JP2016206374A (en) * | 2015-04-21 | 2016-12-08 | セイコーエプソン株式会社 | Display unit, control method of display unit, and program |
JP2018523321A (en) * | 2015-04-30 | 2018-08-16 | グーグル エルエルシー | A set of virtual glasses to see the actual scene, correcting the position of the lens different from the eye |
US10715791B2 (en) | 2015-04-30 | 2020-07-14 | Google Llc | Virtual eyeglass set for viewing actual scene that corrects for different location of lenses than eyes |
WO2016185563A1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | 日立マクセル株式会社 | Head-mounted display, head-up display, and picture display method |
JPWO2016185563A1 (en) * | 2015-05-19 | 2018-05-24 | マクセル株式会社 | Head-mounted display, head-up display, and video display method |
US10365490B2 (en) | 2015-05-19 | 2019-07-30 | Maxell, Ltd. | Head-mounted display, head-up display and picture displaying method |
JP2016208552A (en) * | 2016-09-02 | 2016-12-08 | オリンパス株式会社 | Head-mounted device |
JP2019125965A (en) * | 2018-01-18 | 2019-07-25 | キヤノン株式会社 | Display device |
JP7118650B2 (en) | 2018-01-18 | 2022-08-16 | キヤノン株式会社 | Display device |
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