JP2007267261A - Stereoscopic display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、画像情報の立体表示を行う立体表示装置に関し、特に、観察者の眼に与える負担を大せず、かつ違和感なく自然な立体視を実現する立体表示装置に関する。 The present invention relates to a stereoscopic display device that performs stereoscopic display of image information, and more particularly, to a stereoscopic display device that realizes natural stereoscopic vision without increasing the burden on an observer's eyes and without feeling uncomfortable.
従来、立体画像を表示する立体表示装置として、例えば、偏光眼鏡を用いて互いに異った偏光状態に基づく視差画像を左右眼で観察する方法や、レンチキュラーレンズを用いて複数の視差画像から所定の視差画像を観察者の眼球に導光する方法等が知られている。 Conventionally, as a stereoscopic display device for displaying a stereoscopic image, for example, a method of observing parallax images based on different polarization states using polarized glasses with a left eye or a predetermined lenticular image from a plurality of parallax images using a lenticular lens A method of guiding a parallax image to an eyeball of an observer is known.
このような立体表示装置において、広い観察域において観察者に常時正常な立体観察を可能にするものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。 In such a stereoscopic display device, a device that allows a viewer to always perform normal stereoscopic observation in a wide observation area has been proposed (for example, see Patent Document 1).
特許文献１の立体表示装置によると、観察者の視点が変化してもディスプレイに表示した視差画像に基づく立体画像を良好に観察することができる。
しかし、特許文献１に記載された発明によると、裸眼による立体表示は可能であるが焦点距離が固定された構造を有するため、物体を立体表示するものの空間の立体感を表現することができないという問題がある。また、固定焦点であるにも関わらず遠近感を表示するので、眼が誤認して焦点をずらしてしまうといった眼の疲労に関する問題もある。 However, according to the invention described in Patent Document 1, a stereoscopic display with the naked eye is possible, but since the focal length is fixed, the stereoscopic effect of the space cannot be expressed although the object is stereoscopically displayed. There's a problem. In addition, since the perspective is displayed in spite of the fixed focus, there is a problem related to eye fatigue such that the eye misidentifies and shifts the focus.
従って、本発明の目的は、観察者の眼に与える負担を大せず、かつ違和感なく自然な立体視を実現する立体表示装置を提供することにある。 Accordingly, it is an object of the present invention to provide a stereoscopic display device that realizes natural stereoscopic vision without feeling uncomfortable without increasing the burden on the observer's eyes.
本発明は、上記の目的を達成するため、観察者の視野範囲に画像を表示する表示部と、前記観察者の眼球動作に基づく眼球動作検出信号を出力する眼球動作検出部と、前記眼球動作検出信号に基づいて前記表示部によって前記観察者の視野に表示される画像の表示制御を行う表示制御部と、前記眼球動作検出信号に基づいて前記観察者の視線方向に基づく前記画像の合焦距離を制御する光学系制御部とを有する立体表示装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a display unit that displays an image in the visual field range of an observer, an eyeball motion detection unit that outputs an eyeball motion detection signal based on the eyeball motion of the observer, and the eyeball motion A display control unit that performs display control of an image displayed in the visual field of the observer by the display unit based on a detection signal; and focusing of the image based on the line-of-sight direction of the observer based on the eye movement detection signal A stereoscopic display device having an optical system control unit for controlling a distance is provided.
また、本発明は、上記の目的を達成するため、観察者の視野範囲に画像を表示する表示部と、前記観察者の眼球動作を光学的に検出することに基づく眼球動作検出信号を出力する眼球動作検出部と、前記眼球動作検出信号に基づいて前記表示部によって前記観察者の視野範囲に表示される前記画像の表示制御を行う表示制御部と、前記眼球動作検出信号に基づいて前記観察者の視線方向に基づく前記画像の合焦距離を制御する光学系制御部とを有する立体表示装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention outputs a display unit that displays an image in the visual field range of the observer and an eyeball movement detection signal based on optically detecting the eyeball movement of the observer. An eyeball motion detection unit; a display control unit that performs display control of the image displayed in the visual field range of the observer by the display unit based on the eyeball motion detection signal; and the observation based on the eyeball motion detection signal There is provided a stereoscopic display device having an optical system control unit for controlling a focusing distance of the image based on a person's line-of-sight direction.
また、本発明は、上記の目的を達成するため、観察者の眼前に設けられて視野範囲に画像を表示する表示部と、前記観察者の眼球動作を光学的に検出することに基づく眼球動作検出信号を出力する眼球動作検出部と、前記眼球動作検出信号に基づいて前記表示部によって前記観察者の視野範囲に表示される前記画像の表示制御を行う表示制御部と、前記眼球動作検出信号に基づいて前記観察者の視線方向に基づく前記画像の合焦距離を制御する光学系制御部とを有する立体表示装置を提供する。 In order to achieve the above object, the present invention provides a display unit that is provided in front of an observer's eyes and displays an image in a visual field range, and an eyeball operation based on optically detecting the observer's eyeball operation An eyeball motion detection unit that outputs a detection signal; a display control unit that controls display of the image displayed in the visual field range of the observer by the display unit based on the eyeball motion detection signal; and the eyeball motion detection signal And an optical system control unit for controlling a focusing distance of the image based on the viewing direction of the observer.
本発明によれば、観察者の眼に与える負担を大せず、かつ違和感なく自然な立体視を実現することができる。 According to the present invention, natural stereoscopic vision can be realized without increasing the burden on the eyes of the observer and without feeling uncomfortable.
（本発明の実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態に係る立体表示装置を示し、（ａ）は全体図、（ｂ）はユーザ装着状態を部分的に示す断面図である。
(Embodiment of the present invention)
1A and 1B show a stereoscopic display device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is an overall view, and FIG. 1B is a cross-sectional view partially showing a user wearing state.
立体表示装置１０は、図１（ａ）に示すように、ユーザ（観察者）１に眼鏡状に装着させる構成を有し、ユーザ１の各眼の前に配置される画像表示部１１Ｌ，１１Ｒと、画像表示部１１Ｌ，１１Ｒを連結するブリッジ１３と、画像表示部１１Ｌ，１１Ｒを頭部に固定するためのテンプル１４とを有し、テンプル１４には画像表示部１１Ｌ，１１Ｒに内蔵された表示器へ画像信号を入力するための信号線１５が接続されている。 As shown in FIG. 1A, the stereoscopic display device 10 has a configuration in which a user (observer) 1 wears glasses, and the image display units 11 </ b> L and 11 </ b> R disposed in front of each eye of the user 1. And a bridge 13 for connecting the image display units 11L and 11R and a temple 14 for fixing the image display units 11L and 11R to the head. The temple 14 is built in the image display units 11L and 11R. A signal line 15 for inputting an image signal to the display is connected.
この立体表示装置１０は、不透明性の樹脂材料で形成されるケース１１０Ｌ，１１０Ｒと、ケース１１０Ｌ，１１０Ｒの内部に設けられる表示器１１１Ｌ，１１１Ｒと、アクチュエータ１１２Ｌ，１１２Ｒによってケース１１０Ｌ，１１０Ｒの奥行き方向に移動可能に設けられる遠近制御用レンズ１１３Ｌ，１１３Ｒと、アクチュエータ１１４Ｌ，１１４Ｒによってユーザ１の眼球２Ｌ，２Ｒの視線方向に合焦させるための視線制御用レンズ１１５Ｌ，１１５Ｒと、ユーザ１の眼球動作を光学的に検出する眼球センサ１１６Ｌ，１１６Ｒおよび受光部１１７Ｌ，１１７Ｒとを有する。 The stereoscopic display device 10 includes cases 110L and 110R formed of an opaque resin material, indicators 111L and 111R provided inside the cases 110L and 110R, and actuators 112L and 112R in the depth direction of the cases 110L and 110R. Distance control lenses 113L and 113R that are movably provided in the eye, eye-gaze control lenses 115L and 115R for focusing in the line-of-sight direction of the eyeballs 2L and 2R of the user 1 by the actuators 114L and 114R, and the eyeball movement of the user 1 Eyeball sensors 116L, 116R and light receiving units 117L, 117R.
表示器１１１Ｌ，１１１Ｒは、カラー液晶パネルによって構成されており、コンピュータやＤＶＤプレーヤ等の画像出力装置から入力する画像信号について、ユーザ１の眼球運動に基づいて判断される視線方向および焦点距離に応じて表示器１１１Ｌに応じた画像、表示器１１１Ｒに応じた画像として表示する。 The displays 111L and 111R are configured by a color liquid crystal panel, and according to the line-of-sight direction and the focal length determined based on the eye movement of the user 1 with respect to an image signal input from an image output device such as a computer or a DVD player. Are displayed as an image according to the display 111L and an image according to the display 111R.
アクチュエータ１１２Ｌ，１１２Ｒは、圧電素子による超音波型のアクチュエータであり、小型で高精度のレンズ位置精度を有し、眼球動作に基づく検出信号に対して高速で遠近制御用レンズ１１３Ｌ，１１３Ｒの遠近制御を行う。 The actuators 112L and 112R are ultrasonic type actuators using piezoelectric elements, have a small and highly accurate lens position accuracy, and perform perspective control of the perspective control lenses 113L and 113R at a high speed with respect to a detection signal based on eye movement. I do.
アクチュエータ１１４Ｌ，１１４Ｒは、アクチュエータ１１２Ｌ，１１２Ｒと同様に圧電素子による超音波型のアクチュエータであり、眼球動作に基づく検出信号に対して高速で視線制御用レンズ１１５Ｌ，１１５Ｒの視線制御を行う。 The actuators 114L and 114R are ultrasonic actuators using piezoelectric elements, like the actuators 112L and 112R, and perform line-of-sight control of the line-of-sight control lenses 115L and 115R at a high speed with respect to detection signals based on eye movements.
眼球センサ１１６Ｌ，１１６Ｒは、ユーザ１の眼球２Ｌ，２Ｒに一定周期で測定光を照射し、視線方向および眼球変形量に応じた反射光を受光部１１７Ｌ，１１７Ｒで受光して眼球動作検出信号を得るものである。なお、測定光を連続的に照射することによって眼球動作検出信号を得るようにしても良い。 The eyeball sensors 116L and 116R irradiate the eyeballs 2L and 2R of the user 1 with measurement light at a constant period, and the light receiving units 117L and 117R receive the reflected light according to the line-of-sight direction and the amount of deformation of the eyeball, thereby receiving eyeball motion detection signals. To get. Note that an eyeball movement detection signal may be obtained by continuously irradiating measurement light.
図２は、本発明の実施の形態に係る立体表示装置について、（ａ）は画像信号入力系を含む体系図、（ｂ）は立体表示装置の各部の機能を示す機能ブロック図である。 2A is a system diagram including an image signal input system, and FIG. 2B is a functional block diagram illustrating functions of each unit of the stereoscopic display device, regarding the stereoscopic display device according to the embodiment of the present invention.
本実施の形態では、立体表示装置１０は、図２（ａ）に示すようにパーソナルコンピュータ２０と信号線１５を介して接続されており、接続に伴って電源が投入される構成を有し、パーソナルコンピュータ２０で再生される静止画、動画等の画像に基づく画像信号を入力する。 In the present embodiment, the stereoscopic display device 10 is connected to the personal computer 20 via the signal line 15 as shown in FIG. 2A, and has a configuration in which power is turned on along with the connection. An image signal based on an image such as a still image or a moving image reproduced by the personal computer 20 is input.
立体表示装置１０は、図２（ｂ）に示すように制御部１２０において、眼球動作に基づく受光信号を眼球動作検出部である受光部１１７Ｌ，１１７Ｒから入力する。制御部１２０は、受光信号に基づいて視線方向および合焦距離を演算する。光学系制御部としてのレンズ駆動制御部１２３Ｌ，１２３Ｒは、制御部１２０で求められた演算結果を入力することにより、アクチュエータ１１２Ｌ，１１４Ｌ、および１１２Ｒ，１１４Ｒの制御量を決定し、Ｉ／Ｆ部１２４を介して入力する画像信号に同期してアクチュエータ１１２Ｌ，１１４Ｌ、および１１２Ｒ，１１４Ｒに駆動電圧を出力する。なお、電源投入時の初期確認動作等に必要なプログラムは記憶部１２１に格納されている。 In the stereoscopic display device 10, as shown in FIG. 2B, the control unit 120 inputs a light reception signal based on the eyeball motion from the light receiving units 117 </ b> L and 117 </ b> R that are eyeball motion detection units. The control unit 120 calculates the line-of-sight direction and the focusing distance based on the light reception signal. The lens drive control units 123L and 123R as the optical system control unit determine the control amounts of the actuators 112L and 114L and 112R and 114R by inputting the calculation result obtained by the control unit 120, and the I / F unit A drive voltage is output to the actuators 112L and 114L, and 112R and 114R in synchronization with an image signal input via 124. It should be noted that a program necessary for an initial confirmation operation when the power is turned on is stored in the storage unit 121.
以下に、本発明の実施の形態に係る立体表示装置の動作を前述した図面を参照しつつ説明する。 The operation of the stereoscopic display device according to the embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings described above.
図３は、立体表示装置によって視認される立体視画像と立体表示装置とを示す第１の動作図である。 FIG. 3 is a first operation diagram illustrating a stereoscopic image visually recognized by the stereoscopic display device and the stereoscopic display device.
ここでは、立体表示装置１０を装着したユーザ１に図示するような立体視画像Ｐが視認されている。この場合、ユーザ１が表示物１１８である樹木の視点Ａを見ているとき、眼球センサ１１６Ｌ，１１６Ｒから出力される測定光の反射光を受光部１１７Ｌ，１１７Ｒで受光することに基づいて、視線ＥＬ、ＥＲに基づく眼球運動が検出される。ここでは、眼球２Ｌ，２Ｒの虹彩に反射した光の光量に基づいて視線方向を検出するものとしている。 Here, a stereoscopic image P as shown in the figure is visually recognized by the user 1 wearing the stereoscopic display device 10. In this case, when the user 1 is looking at the viewpoint A of the tree as the display object 118, the line of sight is based on the fact that the reflected light of the measurement light output from the eyeball sensors 116L and 116R is received by the light receiving units 117L and 117R. Eye movement based on E L and E R is detected. Here, the line-of-sight direction is detected based on the amount of light reflected on the irises of the eyeballs 2L and 2R.
制御部１２０は、受光部１１７Ｌ，１１７Ｒの受光信号に基づいてアクチュエータ１１２Ｌ，１１４Ｌ、および１１２Ｒ，１１４Ｒの駆動信号をレンズ駆動制御部１２３Ｌ，１２３Ｒに出力し、レンズ駆動制御部１２３Ｌ，１２３Ｒからアクチュエータ１１２Ｌ，１１４Ｌ、および１１２Ｒ，１１４Ｒに対して駆動電圧が印加されることによって、視線制御用レンズ１１５Ｌ，１１５Ｒおよび遠近制御用レンズ１１３Ｌ，１１３Ｒが視線および焦点距離に応じた位置に配置される。 The control unit 120 outputs the drive signals of the actuators 112L, 114L and 112R, 114R to the lens drive control units 123L, 123R based on the light reception signals of the light reception units 117L, 117R, and the actuators 112L from the lens drive control units 123L, 123R. , 114L and 112R, 114R are applied with drive voltages, whereby the line-of-sight control lenses 115L, 115R and the distance control lenses 113L, 113R are arranged at positions corresponding to the line of sight and the focal length.
また、制御部１２０は、このような光学系の制御に同期して表示制御部１２２Ｌ，１２２Ｒに画像信号を出力する。表示制御部１２２Ｌ，１２２Ｒは、上記した視線制御用レンズ１１５Ｌ，１１５Ｒおよび遠近制御用レンズ１１３Ｌ，１１３Ｒが視線および焦点距離に応じた画像ＰＬ，ＰＲを表示器１１１Ｌ，１１１Ｒに表示させる。 Further, the control unit 120 outputs an image signal to the display control units 122L and 122R in synchronization with such control of the optical system. The display control units 122L and 122R cause the display units 111L and 111R to display the images PL and PR corresponding to the line of sight and the focal length by the line-of-sight control lenses 115L and 115R and the perspective control lenses 113L and 113R.
このようにしてユーザ１が左眼で画像ＰＬ，右眼で画像ＰＲを視認することにより、画像ＰＬ、ＰＲが合成された立体視画像Ｐとして認識される。 Thus, when the user 1 visually recognizes the image PL with the left eye and the image PR with the right eye, the user 1 is recognized as a stereoscopic image P in which the images PL and PR are synthesized.
図４は、立体表示装置によって視認される立体視画像と立体表示装置とを示す第２の動作図である。ここでは、表示物１１８の奥行き方向前方に位置する表示物１１９に視線が移動するときの動作について説明する。 FIG. 4 is a second operation diagram illustrating a stereoscopic image visually recognized by the stereoscopic display device and the stereoscopic display device. Here, an operation when the line of sight moves to the display object 119 positioned in front of the display object 118 in the depth direction will be described.
ここでは、立体表示装置１０を装着したユーザ１に図示するような立体視画像Ｐが視認されている。この場合、ユーザ１が表示物１１８である樹木の視点Ａを見ている状態から視線を移動させて表示物１１９である建物の視点Ｂを見ようとするとき、視点Ａから視点Ｂへの視線移動は立体視画像Ｐの紙面奥方向から手前方向への移動となり、視線ＥＬ１、ＥＲ１から視線ＥＬ２、ＥＲ２の視線移動が生じる。 Here, a stereoscopic image P as shown in the figure is visually recognized by the user 1 wearing the stereoscopic display device 10. In this case, when the user 1 is looking at the viewpoint B of the building as the display object 119 from a state where the user 1 is looking at the viewpoint A of the tree as the display object 118, the line of sight movement from the viewpoint A to the viewpoint B is performed. Is a movement of the stereoscopic image P from the back side of the drawing to the near side, and the line-of-sight movement of the lines of sight E L2 and E R2 occurs from the lines of sight E L1 and E R1 .
この視線移動に伴い、眼球センサ１１６Ｌ，１１６Ｒから出力される測定光の反射光を受光部１１７Ｌ，１１７Ｒで受光することに基づいて、視線ＥＬ１、ＥＲ１から視線ＥＬ２、ＥＲ２の視線移動に基づく眼球運動を検出する。この場合も、眼球２Ｌ，２Ｒの虹彩に反射した光の光量に基づいて視線方向を検出するものとしている。 Along with this line-of-sight movement, the line-of-sight movement from the lines of sight E L1 , E R1 to the lines of sight E L2 , E R2 based on receiving the reflected light of the measurement light output from the eyeball sensors 116L, 116R by the light receiving units 117L, 117R. Detect eye movement based on. Also in this case, the line-of-sight direction is detected based on the amount of light reflected by the irises of the eyeballs 2L and 2R.
光学系の制御および表示器１１１Ｌ，１１１Ｒの表示制御は、図３で説明した動作図の説明と同様であり、制御部１２０は、受光部１１７Ｌ，１１７Ｒの受光信号に基づいてアクチュエータ１１２Ｌ，１１４Ｌ、および１１２Ｒ，１１４Ｒの駆動信号をレンズ駆動制御部１２３Ｌ，１２３Ｒに出力し、レンズ駆動制御部１２３Ｌ，１２３Ｒからアクチュエータ１１２Ｌ，１１４Ｌ、および１１２Ｒ，１１４Ｒに対して駆動電圧が印加されることによって、視線制御用レンズ１１５Ｌ，１１５Ｒおよび遠近制御用レンズ１１３Ｌ，１１３Ｒが視線および焦点距離に応じた位置に配置される。 The control of the optical system and the display control of the indicators 111L and 111R are the same as in the description of the operation diagram described in FIG. 3, and the control unit 120 controls the actuators 112L, 114L, and 112L based on the light reception signals of the light reception units 117L and 117R. And the drive signals of 112R and 114R are output to the lens drive control units 123L and 123R, and the drive voltage is applied to the actuators 112L and 114L and 112R and 114R from the lens drive control units 123L and 123R, thereby controlling the line of sight. Lenses 115L and 115R and perspective control lenses 113L and 113R are arranged at positions corresponding to the line of sight and the focal length.
また、制御部１２０は、このような光学系の制御に同期して表示制御部１２２Ｌ，１２２Ｒに画像信号を出力する。表示制御部１２２Ｌ，１２２Ｒは、上記した視線制御用レンズ１１５Ｌ，１１５Ｒおよび遠近制御用レンズ１１３Ｌ，１１３Ｒが視線ＥＬ２、ＥＲ２および焦点距離に応じた画像ＰＬ，ＰＲを表示器１１１Ｌ，１１１Ｒに表示させる。 Further, the control unit 120 outputs an image signal to the display control units 122L and 122R in synchronization with such control of the optical system. Display control unit 122L, 122R shows the above-mentioned eye control lens 115L, 115R and perspective control lens 113L, image PL which 113R is in accordance with the sight line E L2, E R2 and focal length, indicator 111L and PR, displayed 111R Let
このようにしてユーザ１が左眼で画像ＰＬ，右眼で画像ＰＲを視認することにより、視線ＥＬ１、ＥＲ１から視線ＥＬ２、ＥＲ２の視線移動に伴う画面表示の変化に違和感のない画像ＰＬ、ＰＲが合成された立体視画像Ｐとして認識される。 In this way, when the user 1 visually recognizes the image PL with the left eye and the image PR with the right eye, there is no sense of incongruity in the change in the screen display accompanying the line of sight movement from the lines of sight E L1 and E R1 to the lines of sight E L2 and E R2. The images PL and PR are recognized as a combined stereoscopic image P.
図５は、立体表示装置によって視認される立体視画像と立体表示装置とを示す第３の動作図である。ここでは、図４の場合とは逆に、表示物１１８の奥行き方向後方に位置する表示物１１９に視線が移動するときの動作について説明する。 FIG. 5 is a third operation diagram showing a stereoscopic image visually recognized by the stereoscopic display device and the stereoscopic display device. Here, the operation when the line of sight moves to the display object 119 located behind the display object 118 in the depth direction will be described, contrary to the case of FIG.
ここでは、立体表示装置１０を装着したユーザ１に図示するような立体視画像Ｐが視認されている。この場合、ユーザ１が表示物１１９である建物の視点Ｂを見ている状態から視線を移動させて表示物１１８である樹木の視点Ａを見ようとするとき、視点Ｂから視点Ａへの視線移動は立体視画像Ｐの紙面手前方向から奥方向への移動となり、視線ＥＬ２、ＥＲ２から視線ＥＬ１、ＥＲ１の視線移動が生じる。 Here, a stereoscopic image P as shown in the figure is visually recognized by the user 1 wearing the stereoscopic display device 10. In this case, when the user 1 is looking at the viewpoint A of the tree, which is the display object 118, from the state where the user 1 is looking at the viewpoint B of the building, which is the display object 119, the line of sight is moved from the viewpoint B to the viewpoint A. Is the movement of the stereoscopic image P from the front side to the back side of the drawing, and the line of sight E L1 and E R1 move from the line of sight E L2 and E R2 .
この視線移動に伴い、眼球センサ１１６Ｌ，１１６Ｒから出力される測定光の反射光を受光部１１７Ｌ，１１７Ｒで受光することに基づいて、視線ＥＬ２、ＥＲ２から視線ＥＬ１、ＥＲ１の視線移動に基づく眼球運動を検出する。この場合も、眼球２Ｌ，２Ｒの虹彩に反射した光の光量に基づいて視線方向を検出するものとしている。光学系の制御および表示器１１１Ｌ，１１１Ｒの表示制御は、図３および図４で説明した動作図の説明と同様であるので、重複する説明を省略する。 Along with the movement of the line of sight, the movement of the line of sight from the lines of sight E L2 and E R2 to the lines of sight E L1 and E R1 is received based on the received light of the measurement light output from the eyeball sensors 116L and 116R by the light receiving units 117L and 117R. Detect eye movement based on. Also in this case, the line-of-sight direction is detected based on the amount of light reflected by the irises of the eyeballs 2L and 2R. Since the control of the optical system and the display control of the indicators 111L and 111R are the same as those in the operation diagrams described with reference to FIGS.
このようにしてユーザ１が左眼で画像ＰＬ，右眼で画像ＰＲを視認することにより、視線ＥＬ２、ＥＲ２から視線ＥＬ１、ＥＲ１の視線移動に伴う画面表示の変化に違和感のない画像ＰＬ、ＰＲが合成された立体視画像Ｐとして認識される。 In this way, when the user 1 visually recognizes the image PL with the left eye and the image PR with the right eye, there is no sense of incongruity in the change in the screen display accompanying the line of sight movement from the line of sight E L2 , E R2 to the line of sight E L1 , E R1. The images PL and PR are recognized as a combined stereoscopic image P.
（本発明の実施の形態の効果）
上記した本発明の実施の形態によると、ユーザ１が視認する立体視画像で視線を移動させることに伴う眼球運動を検出し、眼球運動検出信号として表示器１１１Ｌ，１１１Ｒに表示する画像と、その視線方向および合焦距離に応じた光学系の位置制御を行うようにしたので、立体視画像を視認するユーザ１の視線移動の速度、移動量を正確に追従することが可能になり、奥行き情報を有する画像信号に対して視線の移動状態に応じた最適な表示画像を立体視画像として違和感なく自然にユーザ１に視認させることができる。また、画像の表示がユーザ１の眼球運動に基づいて制御されるものであるので、眼に与える負担を低減することができる。
(Effect of the embodiment of the present invention)
According to the above-described embodiment of the present invention, the eye movement associated with moving the line of sight in the stereoscopic image visually recognized by the user 1 is detected and displayed on the display devices 111L and 111R as the eye movement detection signal, Since the position control of the optical system is performed according to the line-of-sight direction and the focus distance, it becomes possible to accurately follow the speed and amount of movement of the line of sight of the user 1 who views the stereoscopic image, and depth information The optimal display image corresponding to the moving state of the line of sight with respect to the image signal having the above can be visually recognized by the user 1 as a stereoscopic image without a sense of incongruity. Moreover, since the display of the image is controlled based on the eye movement of the user 1, the burden on the eyes can be reduced.
上記した実施の形態では、ユーザ１の眼球運動として虹彩に入射した測定光を反射光を受光し、この受光信号に基づいて画像の表示制御と光学系の位置制御を行うものとしたが、他の方法として水晶体の厚さを検出することに基づく画像の表示制御と光学系の位置制御を行うものであっても良い。 In the above-described embodiment, the measurement light incident on the iris as the eye movement of the user 1 is reflected and the display control of the image and the position control of the optical system are performed based on the received light signal. As this method, image display control and optical system position control based on detecting the thickness of the crystalline lens may be performed.
また、画像表示部１１Ｌ、１１Ｒに内蔵される表示器１１１Ｌ，１１１Ｒについても、カラー液晶パネル以外に有機ＥＬ（electroluminescence）等の表示器を用いることも可能である。 Further, as the displays 111L and 111R incorporated in the image display units 11L and 11R, a display such as an organic EL (electroluminescence) can be used in addition to the color liquid crystal panel.
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々な組み合わせ、変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various combinations and modifications can be made without departing from or changing the technical idea of the present invention.
１…ユーザ、２Ｌ，２Ｒ…眼球、１０…立体表示装置、１１Ｌ，１１Ｒ…画像表示部、１３…ブリッジ、１４…テンプル、１５…信号線、２０…パーソナルコンピュータ、１１０Ｌ，１１０Ｒ…ケース、１１１Ｌ，１１１Ｒ…表示器、１１２Ｌ，１１２Ｒ…アクチュエータ、１１３Ｌ，１１３Ｒ…遠近制御用レンズ、１１４Ｌ，１１４Ｒ…アクチュエータ、１１５Ｌ，１１５Ｒ…視線制御用レンズ、１１６Ｌ，１１６Ｒ…眼球センサ、１１７Ｌ，１１７Ｒ…受光部、１１８…表示物、１１９…表示物、１２０…制御部、１２１…記憶部、１２２Ｌ，１２２Ｒ…表示制御部、１２３Ｌ，１２３Ｒ…レンズ駆動制御部、１２４…Ｉ／Ｆ部、 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... User, 2L, 2R ... Eyeball, 10 ... Stereoscopic display device, 11L, 11R ... Image display part, 13 ... Bridge, 14 ... Temple, 15 ... Signal line, 20 ... Personal computer, 110L, 110R ... Case, 111L, 111R ... Display, 112L, 112R ... Actuator, 113L, 113R ... Perspective control lens, 114L, 114R ... Actuator, 115L, 115R ... Gaze control lens, 116L, 116R ... Eye sensor, 117L, 117R ... Light receiving unit, 118 Display object, 119 ... Display object, 120 ... Control unit, 121 ... Storage unit, 122L, 122R ... Display control unit, 123L, 123R ... Lens drive control unit, 124 ... I / F unit,
Claims (5)
前記観察者の眼球動作に基づく眼球動作検出信号を出力する眼球動作検出部と、
前記眼球動作検出信号に基づいて前記表示部によって前記観察者の視野に表示される画像の表示制御を行う表示制御部と、
前記眼球動作検出信号に基づいて前記観察者の視線方向に基づく前記画像の合焦距離を制御する光学系制御部とを有することを特徴とする立体表示装置。 A display for displaying an image in the field of view of the observer;
An eyeball motion detection unit that outputs an eyeball motion detection signal based on the eyeball motion of the observer;
A display control unit that performs display control of an image displayed in the visual field of the observer by the display unit based on the eyeball movement detection signal;
A stereoscopic display device, comprising: an optical system control unit that controls a focusing distance of the image based on a viewing direction of the observer based on the eye movement detection signal.
前記観察者の眼球動作を光学的に検出することに基づく眼球動作検出信号を出力する眼球動作検出部と、
前記眼球動作検出信号に基づいて前記表示部によって前記観察者の視野範囲に表示される前記画像の表示制御を行う表示制御部と、
前記眼球動作検出信号に基づいて前記観察者の視線方向に基づく前記画像の合焦距離を制御する光学系制御部とを有することを特徴とする立体表示装置。 A display for displaying an image in the field of view of the observer;
An eye movement detection unit that outputs an eye movement detection signal based on optically detecting the eye movement of the observer;
A display control unit that performs display control of the image displayed in the visual field range of the observer by the display unit based on the eyeball movement detection signal;
A stereoscopic display device, comprising: an optical system control unit that controls a focusing distance of the image based on a viewing direction of the observer based on the eye movement detection signal.
前記観察者の眼球動作を光学的に検出することに基づく眼球動作検出信号を出力する眼球動作検出部と、
前記眼球動作検出信号に基づいて前記表示部によって前記観察者の視野範囲に表示される前記画像の表示制御を行う表示制御部と、
前記眼球動作検出信号に基づいて前記観察者の視線方向に基づく前記画像の合焦距離を制御する光学系制御部とを有することを特徴とする立体表示装置。 A display unit that is provided in front of the observer's eyes and displays an image in the visual field range;
An eye movement detection unit that outputs an eye movement detection signal based on optically detecting the eye movement of the observer;
A display control unit that performs display control of the image displayed in the visual field range of the observer by the display unit based on the eyeball movement detection signal;
A stereoscopic display device, comprising: an optical system control unit that controls a focusing distance of the image based on a viewing direction of the observer based on the eye movement detection signal.
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