JP2010156929A - Display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device easily presenting an image to a viewer's one eye with high positional accuracy. <P>SOLUTION: The display device is provided with: an image projection part 115; a position detection part 210; and a control part 250. The image projection part 115 projects luminous flux 112 including the image having a display object, to the viewer's one eye. The position detection part 210 detects the viewer's position and the position of marker light 450 projected to the viewer together with the luminous flux. The control part 250 is configured to control the image projection part, based on the viewer's position and the position of the marker light detected by the position detection part, and thereby to adjust the luminous flux projecting position. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示装置に関する。   The present invention relates to a display device.

表示装置の一例としてヘッドアップディスプレイ（Head-Up Display：ＨＵＤ）がある。ＨＵＤは、例えば車両用の表示装置や航空機のコックピット用の表示装置として用いられ、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＣＲＴ（Cathode Ray Tube）などの画像形成装置により形成された表示映像を、フロントガラス等に設けられるハーフミラー等のコンバイナ（半透過反射体）に反射させて、車両や航空機を操縦する観視者に与える。ＨＵＤは、コンバイナで反射して観視者に到る表示映像と、コンバイナを透過して観察者に到る外界映像と、を重畳させて観視者に与える。その結果、観視者は表示映像と外界映像とを同時に見ることが可能であり、自然で見易い映像を提供できる。   An example of the display device is a head-up display (HUD). The HUD is used as, for example, a display device for a vehicle or a cockpit of an aircraft, and displays a display image formed by an image forming device such as an LCD (Liquid Crystal Display) or a CRT (Cathode Ray Tube). Reflected by a combiner (semi-transmissive reflector) such as a half mirror provided on glass or the like, it is given to a viewer who controls a vehicle or an aircraft. The HUD superimposes a display image that is reflected by the combiner and reaches the viewer, and an external image that is transmitted through the combiner and reaches the viewer, and gives the viewer the image. As a result, the viewer can view the display image and the external image at the same time, and can provide a natural and easy-to-see image.

通常のＨＵＤの場合、ＨＵＤの表示は両眼で観視される。ＨＵＤによって表示される表示映像の奥行き位置は、光学的な虚像位置であり、多くの場合操縦者から２〜３ｍ先の位置に設定される。従って、両眼視のＨＵＤの場合、操縦者が操縦中に遠方を見ながらＨＵＤの表示を同時に見ようとすると、ＨＵＤの表示映像は２重像となって認識されるため、見にくい。逆に、ＨＵＤの表示映像を見ようとすると、両眼視差によって表示像は２〜３ｍ先に認識されるために、背景の遠方を同時に認識することが不可能である。   In the case of a normal HUD, the display of the HUD is viewed with both eyes. The depth position of the display image displayed by the HUD is an optical virtual image position, and is often set to a position 2 to 3 m away from the driver. Therefore, in the case of HUD with binocular vision, if the pilot tries to view the HUD display at the same time while looking far away during the steering, the display image of the HUD is recognized as a double image and is difficult to see. On the other hand, when viewing the display image of the HUD, the display image is recognized 2 to 3 meters ahead by binocular parallax, so it is impossible to simultaneously recognize the distant background.

さらに、ＨＵＤにおいては、表示映像は、所定の厚みを有するフロントガラス等のコンバイナで反射して観視者に投影されるので、この映像を両眼で見ると二重像（パララックス）が発生し、表示が見難くなる。   In addition, in HUD, the display image is reflected by a combiner such as a windshield having a predetermined thickness and projected to the viewer, so a double image (parallax) is generated when this image is viewed with both eyes. And the display becomes difficult to see.

このような両眼視差に起因した見難さを解決するために、片目で表示像を観察する単眼視ＨＵＤが提案されている。また、上記の二重像を防止する目的で、片目のみに表示像を呈示する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。   In order to solve such difficulty in viewing due to binocular parallax, monocular HUD that observes a display image with one eye has been proposed. In addition, for the purpose of preventing the above-described double image, a technique for presenting a display image only to one eye has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

この時、表示映像は片目のみに呈示されるため、映像を含む光束は、観視者の片目の位置に精度良く制御されて投影されることが必要である。   At this time, since the display image is presented only to one eye, the light beam including the image needs to be accurately controlled and projected onto the position of one eye of the viewer.

物体の位置を計測手法として、被計測物にレーザ光を照射して得られるスペックルパターンを検出する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかしながら、レーザ光を人間の目に向けて照射するのは例えばＦＤＡやＪＩＳ、ＩＥＣ等において規制や規定が定められており、設計に制限がある。   There has been proposed a method for detecting a speckle pattern obtained by irradiating a measurement object with laser light using the position of an object as a measurement technique (see, for example, Patent Document 2). However, for example, FDA, JIS, IEC, and the like stipulate regulations and regulations for irradiating laser light toward the human eye, and there are limitations on design.

一方、コンベアに載置されたワーク（物品）に対するトラッキングにおいて、エンコーダパルスの信号を用いる手法がある（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この手法は、コンベアとワークとの間のずれに対しては効果がなく、制御する位置精度の点で改善の余地がある。   On the other hand, in tracking with respect to a workpiece (article) placed on a conveyor, there is a method of using an encoder pulse signal (see, for example, Patent Document 3). However, this method has no effect on the deviation between the conveyor and the workpiece, and there is room for improvement in terms of the positional accuracy to be controlled.

このように、従来の技術では、観視者の片目を精度良く検出することが難しく、観視者の片目に簡便で精度良く映像を呈示できる技術は知られていなかった。   As described above, in the conventional technique, it is difficult to accurately detect one eye of the viewer, and a technology that can easily and accurately present an image to one eye of the viewer has not been known.

特開平７−２２８１７２号公報JP 7-228172 A 特開平９−４９７０５号公報JP 9-49705 A 特開２０００−２６３４７５号公報JP 2000-263475 A

本発明は、簡便に高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置を提供する。   The present invention provides a display device that can easily present an image to one eye of a viewer with high positional accuracy.

本発明の一態様によれば、表示オブジェクトを有する映像を含む光束を観視者の片目に向けて投影する映像投影部と、前記観視者の位置と、前記光束と供に前記観視者に向けて投影されたマーカ光の位置と、を検出する位置検出部と、前記位置検出部によって検出された前記観視者の位置と前記マーカ光の位置とに基づいて、前記映像投影部を制御することにより、前記光束の投影位置を調整する制御部と、を備えたことを特徴とする表示装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a video projection unit that projects a light beam including an image having a display object toward one eye of a viewer, the position of the viewer, and the viewer together with the light beam. A position detector that detects the position of the marker light projected toward the camera, and the video projector based on the position of the viewer and the position of the marker light detected by the position detector. And a control unit that adjusts the projection position of the light beam by controlling the display device.

本発明によれば、簡便で高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the display apparatus which can show an image | video to a viewer's one eye with simple and high positional accuracy is provided.

本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。1 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to a first embodiment of the invention. 本発明の第１の実施形態に係る表示装置の要部の構成を例示する模式図である。FIG. 3 is a schematic view illustrating the configuration of a main part of the display device according to the first embodiment of the invention. 本発明の第１の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating the operation of the display device according to the first embodiment of the invention. 本発明の第１の実施例に係る表示装置の要部の構成及び動作を例示する模式図である。FIG. 3 is a schematic view illustrating the configuration and operation of the main part of the display device according to the first example of the invention. 本発明の第２の実施例に係る表示装置の要部の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of the principal part of the display apparatus which concerns on the 2nd Example of this invention. 本発明の第２の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating the operation of a display device according to a second embodiment of the invention. 本発明の第３の実施例に係る表示装置の要部の構成及び動作を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure and operation | movement of the principal part of the display apparatus which concerns on the 3rd Example of this invention. 本発明の第４の実施例に係る表示装置の要部の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of the principal part of the display apparatus which concerns on the 4th Example of this invention. 本発明の第３の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。FIG. 10 is a schematic view illustrating the operation of a display device according to a third embodiment of the invention. 本発明の第５の実施例に係る表示装置の要部の構成及び動作を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure and operation | movement of the principal part of the display apparatus which concerns on the 5th Example of this invention. 本発明の第６の実施例に係る表示装置の要部の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of the principal part of the display apparatus which concerns on the 6th Example of this invention.

以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の距離、大きさ、厚み及び幅の相互の関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the distance, size, thickness and width of each part, the ratio coefficient of the size between parts, etc. are not necessarily the same as the actual ones. Absent. Further, even when the same part is represented, the dimensions and ratio coefficient may be represented differently depending on the drawing.
Further, in the present specification and each drawing, the same reference numerals are given to the same elements as those described above with reference to the previous drawings, and detailed description thereof will be omitted as appropriate.

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
図２は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の要部の構成を例示する模式図である。 (First embodiment)
FIG. 1 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to the first embodiment of the invention.
FIG. 2 is a schematic view illustrating the configuration of the main part of the display device according to the first embodiment of the invention.

図１に表したように、本発明の第１の実施形態に係る表示装置１１は、映像投影部１１５と位置検出部２１０と制御部２５０とを備える。   As shown in FIG. 1, the display device 11 according to the first embodiment of the present invention includes a video projection unit 115, a position detection unit 210, and a control unit 250.

表示装置１１は、片目で見る表示装置であり、任意の用途に用いることができるが、以下では、車載用のＨＵＤとして用いる場合について説明する。
すなわち、表示装置１１は、車両７３０（移動体）に搭載される。
車両７３０は、表示装置１１が呈示する映像を観視する観視者１００が搭乗する自動車、二輪車、列車及び航空機等の各種の移動体である。観視者１００は、車両７３０に搭乗するヒトであり、例えば車両７３０を操縦する操縦者（運転者）とすることができる。 The display device 11 is a display device that can be seen with one eye, and can be used for any purpose. Hereinafter, a case where the display device 11 is used as an in-vehicle HUD will be described.
That is, the display device 11 is mounted on the vehicle 730 (moving body).
The vehicle 730 is various moving bodies such as an automobile, a two-wheeled vehicle, a train, and an aircraft on which the viewer 100 who views the video presented by the display device 11 is boarded. The human viewer 100 is a person boarding the vehicle 730 and can be, for example, a driver (driver) who controls the vehicle 730.

表示装置１１は、例えば車両７３０の中、すなわち、例えば、観視者１００から見て車両７３０のダッシュボード７２０の奥に設けられる。   The display device 11 is provided, for example, in the vehicle 730, that is, for example, at the back of the dashboard 720 of the vehicle 730 when viewed from the viewer 100.

映像投影部１１５は、表示オブジェクト１８０を有する映像を含む光束１１２を観視者１００の片目１０１に向けて投影する。   The video projection unit 115 projects the light beam 112 including the video having the display object 180 toward the one eye 101 of the viewer 100.

表示オブジェクト１８０とは、表示装置１１が観視者１００に呈示する映像に設けられるものであり、例えば、表示装置１１が搭載される車両７３０の運行情報に関する各種の像である。表示オブジェクト１８０は、例えば、車両７３０の進路を示す矢印、注意及び警告等の表示内容である。また、表示オブジェクト１８０は、例えば、車両７３０の外界の任意の場所の番地等の位置情報、及び、道路の名称や周辺の建物等の名称情報等の任意の外界情報を含むことができる。さらに、表示オブジェクト１８０は、例えば、車両７３０の現在位置や速度や燃料等の任意の車両情報を含むことができる。   The display object 180 is provided in a video that the display device 11 presents to the viewer 100, and is, for example, various images related to operation information of the vehicle 730 on which the display device 11 is mounted. The display object 180 is display contents such as an arrow indicating the course of the vehicle 730, a caution, and a warning. In addition, the display object 180 can include, for example, position information such as an address of an arbitrary place in the outside world of the vehicle 730 and arbitrary outside world information such as a road name and name information such as surrounding buildings. Furthermore, the display object 180 can include arbitrary vehicle information such as the current position, speed, and fuel of the vehicle 730, for example.

映像投影部１１５は、例えば、映像生成部１３０と映像形成部１１０と投影部１２０とを有する。   The video projection unit 115 includes, for example, a video generation unit 130, a video formation unit 110, and a projection unit 120.

映像生成部１３０は、表示オブジェクト１８０を含む映像に対応する映像信号を生成し、映像形成部１１０に供給する。   The video generation unit 130 generates a video signal corresponding to the video including the display object 180 and supplies the video signal to the video formation unit 110.

映像形成部１１０は、供給された映像信号に基づいて、映像形成部１１０の画面に映像を形成する。
映像形成部１１０としては、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device）、及び、ＭＥＭＳ（Micro-electro-mechanical System）等の各種光スイッチを用いることができる。また、映像形成部１１０には、レーザプロジェクタやＬＥＤ（Light Emitting Diode）プロジェクタなどを用いることもでき、その場合は、レーザビームやＬＥＤからの光により映像を形成する。以下では、映像形成部１１０としてＬＣＤを用いる例として説明する。 The video forming unit 110 forms a video on the screen of the video forming unit 110 based on the supplied video signal.
As the image forming unit 110, for example, various optical switches such as a liquid crystal display (LCD), a DMD (Digital Micromirror Device), and a MEMS (Micro-electro-mechanical System) can be used. In addition, a laser projector, an LED (Light Emitting Diode) projector, or the like can be used as the image forming unit 110. In that case, an image is formed by a laser beam or light from the LED. Hereinafter, an example in which an LCD is used as the image forming unit 110 will be described.

投影部１２０は、映像形成部１１０で形成された映像を観視者１００の片目１０１に投影する。
投影部１２０は、例えば、光源１２１とアパーチャ１２４とミラー１２６とを含む。光源１２１から出射した光は、映像形成部１１０に入射し、映像形成部１１０で形成された映像に基づいて変調された光束１１２となる。そして、アパーチャ１２４によって光束１１２の形状は整形され、光束１１２は、ミラー１２６を経て車両７３０の例えばフロントガラス７１０（ウインドシールド、透明板）に向けて出射する。この時、投影部１２０の図示しない各種の光学部品によって光束１１２の発散角（拡散角）が制御される。 The projecting unit 120 projects the image formed by the image forming unit 110 onto one eye 101 of the viewer 100.
The projection unit 120 includes, for example, a light source 121, an aperture 124, and a mirror 126. The light emitted from the light source 121 enters the image forming unit 110 and becomes a light beam 112 that is modulated based on the image formed by the image forming unit 110. Then, the shape of the light beam 112 is shaped by the aperture 124, and the light beam 112 is emitted toward the windshield 710 (windshield, transparent plate) of the vehicle 730 through the mirror 126. At this time, the divergence angle (diffusion angle) of the light beam 112 is controlled by various optical components (not shown) of the projection unit 120.

光束１１２は、例えばフロントガラス７１０に設けられる反射体７１１により反射され、観視者１００の片目１０１に投影される。そして観視者１００は、反射体７１１を介して、虚像形成位置１８１ａの位置に形成された虚像１８１を知覚する。反射体７１１は、透光性と反射性の両方を有するように設計され、観視者１００は、外界の背景と、光束１１２に含まれる表示オブジェクト１８０を有する映像と、を同時に見ることができる。このように、表示装置１１は、ＨＵＤとして使用できる。   The light beam 112 is reflected by, for example, a reflector 711 provided on the windshield 710 and projected onto the one eye 101 of the viewer 100. Then, the human viewer 100 perceives the virtual image 181 formed at the position of the virtual image forming position 181a via the reflector 711. The reflector 711 is designed to have both translucency and reflectivity, and the viewer 100 can simultaneously view the background of the outside world and an image having the display object 180 included in the light flux 112. . Thus, the display device 11 can be used as a HUD.

観視者１００の位置における光束１１２の投影領域１１４（すなわち、投影位置及び投影範囲）は、観視者１００が片目１０１で映像を観視できるように制御される。例えば、観視者１００の両眼の間隔は平均６ｃｍであるので、観視者１００の頭部１０５上における光束１１２の投影領域１１４の左右方向の幅は６ｃｍ程度に制御され、片目１０１に光束１１２が投影される。なお、映像の見易さから、観視者１００の優位眼に映像を投影することが望ましく、片目１０１としては優位眼が用いられることが望ましい。また、投影領域１１４の投影位置及び投影範囲は、映像投影部１１５に用いられる光学部品（アパーチャ１２４を含む）を後述する制御部２５０によって制御することで、制御される。   The projection area 114 (that is, the projection position and the projection range) of the light beam 112 at the position of the viewer 100 is controlled so that the viewer 100 can view the image with one eye 101. For example, since the distance between both eyes of the viewer 100 is 6 cm on average, the horizontal width of the projection region 114 of the light beam 112 on the head 105 of the viewer 100 is controlled to about 6 cm. 112 is projected. Note that it is desirable to project an image on the dominant eye of the viewer 100 for ease of viewing the image, and it is desirable to use the dominant eye as the one eye 101. Further, the projection position and the projection range of the projection area 114 are controlled by controlling the optical components (including the aperture 124) used in the video projection unit 115 by the control unit 250 described later.

図２は、表示装置１１の映像投影部１１５の映像形成部１１０及び投影部１２０の構成を例示している。
図２に表したように、光源１２１と映像形成部１１０との間にライトガイド１２２が設けられ、光源１２１からの光源光が映像形成部１１０に導入される。映像形成部１１０の光出射側には、リレーレンズ１２３、凹レンズ１２５及びミラー１２６がこの順に設けられる。リレーレンズ１２３は、光の進む方向に順に配置された第１〜第４レンズ１２３ａ〜１２３ｄを有し、第２レンズ１２３ｂと第３レンズ１２３ｃとの間にアパーチャ１２４が設けられている。本具体例では、光源１２１、ライトガイド１２２、リレーレンズ１２３、凹レンズ１２５及びミラー１２６が、投影部１２６に含まれる。 FIG. 2 illustrates the configuration of the image forming unit 110 and the projecting unit 120 of the image projecting unit 115 of the display device 11.
As shown in FIG. 2, the light guide 122 is provided between the light source 121 and the image forming unit 110, and the light source light from the light source 121 is introduced into the image forming unit 110. A relay lens 123, a concave lens 125, and a mirror 126 are provided in this order on the light emitting side of the image forming unit 110. The relay lens 123 includes first to fourth lenses 123a to 123d arranged in order in the light traveling direction, and an aperture 124 is provided between the second lens 123b and the third lens 123c. In this specific example, the light source 121, the light guide 122, the relay lens 123, the concave lens 125, and the mirror 126 are included in the projection unit 126.

光源１２１から出射した光源光は、映像形成部１１０によって映像を含む光束１１２となり、光束１１２は、リレーレンズ１２３、アパーチャ１２４、凹レンズ１２５及びミラー１２６を経て、観視者１００に投影される。   The light source light emitted from the light source 121 becomes a light beam 112 including an image by the image forming unit 110, and the light beam 112 is projected to the viewer 100 through the relay lens 123, the aperture 124, the concave lens 125 and the mirror 126.

そして、映像形成部１１０の近傍に、後述するマーカ光放射部４１０が設けられ、マーカ光放射部４１０から放射されたマーカ光４５０も、光束１１２と供に、観視者１００に投影される。   A marker light radiating unit 410 (to be described later) is provided in the vicinity of the image forming unit 110, and the marker light 450 radiated from the marker light radiating unit 410 is projected onto the viewer 100 together with the light flux 112.

光源１２１には、ＬＥＤや高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザなど各種のものを用いることができる。また、リレーレンズ１２３及び凹レンズ１２５は、任意の構成を有することができる。さらに、ミラー１２６には、例えばパワーを有する凹面鏡を用いることができ、映像を所定の比率で拡大または縮小できる。なお、投影部１２０には、例えば、非球面フレネルレンズ等を設け、フロントガラス７１０の形状に合わせて光束１１２の形（断面形状など）を制御できるように設計することもできる。なお、本具体例は、投影部１２０と映像形成部１１０の構成の一例であり、映像を含む光束１１２を観視者１００に投影できる構成であれば、投影部１２０及び映像形成部１１０には任意の構成を使用できる。   As the light source 121, various types such as an LED, a high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, and a laser can be used. Further, the relay lens 123 and the concave lens 125 can have arbitrary configurations. Further, for example, a concave mirror having power can be used as the mirror 126, and an image can be enlarged or reduced at a predetermined ratio. For example, the projection unit 120 may be provided with an aspheric Fresnel lens or the like so that the shape (cross-sectional shape, etc.) of the light beam 112 can be controlled in accordance with the shape of the windshield 710. Note that this specific example is an example of the configuration of the projection unit 120 and the image forming unit 110, and the projection unit 120 and the image forming unit 110 have a configuration that can project the light beam 112 including the image onto the viewer 100. Any configuration can be used.

一方、図１に例示した位置検出部２１０は、車両７３０に搭乗する観視者１００の位置と、マーカ光４５０の位置と、を検出する。観視者１００の位置としては、例えば観視者１００の片目１０１の位置が採用される。   On the other hand, the position detection unit 210 illustrated in FIG. 1 detects the position of the viewer 100 boarding the vehicle 730 and the position of the marker light 450. As the position of the viewer 100, for example, the position of one eye 101 of the viewer 100 is employed.

マーカ光４５０は、光束１１２と供に観視者１００に向けて投影される。すなわち、マーカ光４５０は、光束１１２に対して予め定められた空間的な関係を有する。例えば、マーカ光４５０の進行方向は、光束１１２の進行方向に対応している。すなわち、マーカ光４５０は、観視者１００の位置における光束１１２の投影領域１１４に対して予め定められた空間的な関係を有する。例えば、観視者１００の位置における光束１１２の投影領域１１４の位置とマーカ光４５０の投影位置とは対応している。   The marker light 450 is projected toward the viewer 100 together with the light beam 112. That is, the marker light 450 has a predetermined spatial relationship with the light flux 112. For example, the traveling direction of the marker light 450 corresponds to the traveling direction of the light beam 112. That is, the marker light 450 has a predetermined spatial relationship with respect to the projection region 114 of the light beam 112 at the position of the viewer 100. For example, the position of the projection area 114 of the light beam 112 at the position of the viewer 100 corresponds to the projection position of the marker light 450.

従って、マーカ光４５０は、光束１１２の投影領域１１４の境界の、空間内での位置（投影位置）を示すことができる。
例えば、マーカ光４５０の光源としては、光束１１２の光路中または光路の近傍に付設されたマーカ光放射部４１０（第１マーカ光生成部）が用いられる。マーカ光放射部４１０には、例えば赤外発光ＬＥＤ等を用いることができる。 Therefore, the marker light 450 can indicate the position (projection position) in the space of the boundary of the projection area 114 of the light beam 112.
For example, as the light source of the marker light 450, a marker light emitting unit 410 (first marker light generating unit) provided in the optical path of the light beam 112 or in the vicinity of the optical path is used. For the marker light emitting section 410, for example, an infrared light emitting LED or the like can be used.

マーカ光４５０は、光束１１２の投影位置及び投影範囲と対応するように設計される。例えば、マーカ光放射部４１０は、映像形成部１１０の表示画面のアクティブエリアの境界近傍に設けることができる。また、マーカ光放射部４１０は、投影領域１１４の形状を決めるアパーチャ等の開口部の境界部分に設けることができる。これにより、マーカ光放射部４１０から出射したマーカ光４５０は、投影部１２０の光学系によって、映像を含む光束１１２と供に観視者１００の頭部１０５に投影され、光束１１２の投影領域１１４に対応する。このように、マーカ光４５０は、映像投影部１１５から観視者１００に向けて投影されることによって、マーカ光４５０は、光束１１２の投影領域１１４を示すことができる。   The marker light 450 is designed to correspond to the projection position and projection range of the light beam 112. For example, the marker light emitting unit 410 can be provided near the boundary of the active area of the display screen of the image forming unit 110. Further, the marker light radiating portion 410 can be provided at the boundary portion of the opening such as an aperture that determines the shape of the projection region 114. Thereby, the marker light 450 emitted from the marker light emitting unit 410 is projected onto the head 105 of the viewer 100 together with the light beam 112 including the image by the optical system of the projection unit 120, and the projection region 114 of the light beam 112 is projected. Corresponding to As described above, the marker light 450 is projected toward the viewer 100 from the video projection unit 115, so that the marker light 450 can indicate the projection region 114 of the light flux 112.

マーカ光４５０には、光束１１２に含まれる映像の内容の視認を妨げないように、映像に用いられる光束１１２の波長とは異なる光を用いることが望ましい。映像を含む光束１１２には可視光が用いられるので、マーカ光４５０には、可視光以外の任意の波長の光を用いることができるが、観視者１００への負担の観点からマーカ光４５０には赤外光を用いることが望ましい。以下では、マーカ光４５０として赤外光を用いる場合として説明する。   As the marker light 450, it is desirable to use light having a wavelength different from that of the light beam 112 used in the image so as not to disturb the visual recognition of the content of the image included in the light beam 112. Since visible light is used for the light flux 112 including the image, light having an arbitrary wavelength other than visible light can be used as the marker light 450, but from the viewpoint of burden on the viewer 100, the marker light 450 is used as the marker light 450. It is desirable to use infrared light. Hereinafter, the case where infrared light is used as the marker light 450 will be described.

なお、マーカ光４５０は、映像を含む光束１１２とは別として記載するが、マーカ光４５０は、映像を含む光束１１２の投影領域１１４を示すものであれば光束１１２に含まれても良い。以下では、説明を簡単にするために、マーカ光４５０は、映像を含む光束１１２とは別の光源から放射された光である場合として説明する。   The marker light 450 is described separately from the light beam 112 including the image, but the marker light 450 may be included in the light beam 112 as long as it indicates the projection region 114 of the light beam 112 including the image. Hereinafter, in order to simplify the description, the marker light 450 will be described as a case where the marker light 450 is light emitted from a light source different from the light beam 112 including an image.

位置検出部２１０は、例えば、観視者１００及びマーカ光４５０を撮像する撮像部２１１と、撮像部２１１によって撮像された撮像画像を画像処理する画像処理部２１２と、画像処理部２１２で画像処理されたデータに基づいて、観視者１００の片目１０１の位置を判断し、検出する演算部２１３と、を含むことができる。
演算部２１３においては、例えば、特許第３２７９９１３号公報などに記載されている人物認証に関する技術を用いて、観視者１００の顔認識と顔部品としての眼球位置を算出し、観視者１００の映像を投影すべき片目１０１の位置を判断して検出する。 The position detection unit 210 includes, for example, an imaging unit 211 that images the viewer 100 and the marker light 450, an image processing unit 212 that performs image processing on a captured image captured by the imaging unit 211, and image processing performed by the image processing unit 212. And a calculation unit 213 that determines and detects the position of one eye 101 of the viewer 100 based on the obtained data.
The calculation unit 213 calculates the face recognition of the viewer 100 and the position of the eyeball as a face component using, for example, a technique related to human authentication described in Japanese Patent No. 3279913, and the eyeball position of the viewer 100 is calculated. The position of one eye 101 on which an image is to be projected is determined and detected.

また、演算部２１３は、マーカ光４５０の位置を判断して検出する。ただし、マーカ光４５０の位置は、画像処理部２１２によって画像処理された撮像画像のデータから直接求めても良い。以下では、マーカ光４５０も、演算部２１３によって求められる場合として説明する。   Further, the calculation unit 213 determines and detects the position of the marker light 450. However, the position of the marker light 450 may be obtained directly from the data of the captured image subjected to image processing by the image processing unit 212. Below, the marker light 450 is demonstrated as a case where it is calculated | required by the calculating part 213. FIG.

なお、撮像部２１１は、例えば、車両７３０の運転席の前方や側方に配置され、例えば、操縦者である観視者１００の顔面の像を撮像し、これを用いて上記のように、観視者１００の片目１０１及びマーカ光４５０の位置を検出できる。   The imaging unit 211 is disposed, for example, in front of or on the side of the driver's seat of the vehicle 730. The positions of the one eye 101 and the marker light 450 of the viewer 100 can be detected.

また、撮像部２１１は、映像投影部１１５に含まれる各種の光学部品（例えばミラー等）から得られる光を分離して、観視者１００の顔面の像を間接的に撮像しても良い。この場合は、撮像部２１１は、映像投影部１１５に付設される。以下では、撮像部２１１が、車両７３０の運転席の前方や側方に配置され、例えば、操縦者である観視者１００の顔面の像を直接撮像する場合として説明する。   Further, the imaging unit 211 may indirectly capture an image of the face of the viewer 100 by separating light obtained from various optical components (for example, a mirror) included in the video projection unit 115. In this case, the imaging unit 211 is attached to the video projection unit 115. Below, the imaging part 211 is arrange | positioned ahead and the side of the driver's seat of the vehicle 730, for example, demonstrates as a case where the image of the face of the observer 100 who is a driver is directly imaged.

なお、必要に応じて、観視者１００の顔面を照明する照明装置２１４をさらに設けても良い。昼間のように周囲が明るい場合は、周囲の光（例えば太陽光）が顔面において反射した光を撮像できる。そして、夜間のように周囲が暗い場合は、照明装置２１４によって顔面を照明し、この照明光が顔面において反射した光を撮像できる。この時、映像の観視の邪魔にならないように、この照明光は例えば赤外光を用いることが望ましい。また、表示装置１１が、車載用のＨＵＤ以外の用途である場合において、例えば表示装置１１が用いられる環境が一定の明るさを有する場所であるならば、上記の照明装置２１４は省略できる。   In addition, you may further provide the illuminating device 214 which illuminates the face of the viewer 100 as needed. When the surroundings are bright as in the daytime, it is possible to image the light reflected by the surrounding light (for example, sunlight) on the face. When the surroundings are dark like at night, the illumination device 214 illuminates the face, and the light reflected by the illumination light can be imaged. At this time, it is desirable to use, for example, infrared light as the illumination light so as not to disturb the viewing of the image. Further, in the case where the display device 11 is used for purposes other than the vehicle-mounted HUD, for example, if the environment in which the display device 11 is used is a place having a certain brightness, the lighting device 214 can be omitted.

以下では、一例として、赤外光を発光する例えばＬＥＤからなる照明装置２１４が車両７３０の室内、特に操縦席の前方に設けられる場合として説明する。照明装置２１４は撮像部２１１に付属させることができる。なお、この照明装置２１４は、周囲の明るさの環境に関係なく常時発光しても良く、また、周囲の明るさに応じて発光と非発光とを切り換えるようにしても良い。この照明装置２１４の明るさは、例えば太陽光に含まれる赤外線の強度と同程度かそれよりも弱く設定され得る。   Hereinafter, as an example, a case will be described in which an illumination device 214 made of, for example, an LED that emits infrared light is provided in the vehicle 730, particularly in front of the cockpit. The illumination device 214 can be attached to the imaging unit 211. The lighting device 214 may always emit light regardless of the surrounding brightness environment, and may switch between light emission and non-light emission according to the ambient brightness. The brightness of the illuminating device 214 can be set, for example, approximately equal to or less than the intensity of infrared rays contained in sunlight.

一方、マーカ光４５０の強度は、例えば太陽光よりも強く、そして、上記の照明光よりも強く設定されることが望ましい。これにより、マーカ光４５０は、太陽光や上記の照明光に埋もれることなく、位置検出部２１０によって精度良く検出できる。もし、マーカ光４５０の強度が、太陽光や上記の照明光よりも弱い場合は、マーカ光４５０と太陽光及び照明光との区別がつき難くなり、マーカ光４５０の検出が難しくなる。   On the other hand, it is desirable that the intensity of the marker light 450 is set to be stronger than, for example, sunlight and stronger than the illumination light. Thereby, the marker light 450 can be accurately detected by the position detection unit 210 without being buried in sunlight or the illumination light. If the intensity of the marker light 450 is weaker than sunlight or the above illumination light, it is difficult to distinguish the marker light 450 from the sunlight and the illumination light, and the marker light 450 is difficult to detect.

一方、制御部２５０は、位置検出部２１０によって検出された観視者１００の位置とマーカ光４５０の位置とに基づいて、映像投影部１１５を制御することにより、光束１１２の投影位置を調整する。位置検出部２１０によって検出された観視者１００の位置としては、例えば、位置検出部２１０によって検出された観視者１００の片目１０１の位置が採用される。すなわち、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置との相対的な差に基づいて、光束１１２の投影位置を調整する。   On the other hand, the control unit 250 adjusts the projection position of the light beam 112 by controlling the video projection unit 115 based on the position of the viewer 100 and the position of the marker light 450 detected by the position detection unit 210. . As the position of the viewer 100 detected by the position detection unit 210, for example, the position of the one eye 101 of the viewer 100 detected by the position detection unit 210 is employed. That is, the projection position of the light beam 112 is adjusted based on the relative difference between the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450.

例えば、映像投影部１１５の投影部１２０に用いられるミラー１２６の角度を、制御部２５０の駆動部２６０によって調整する。これにより、光束１１２の投影位置を調整する。なお、駆動部２６０は制御部２５０の内部に設けても良く、制御部２５０とは別に設けても良い。
また、制御部２５０は、例えば、投影部１２０に用いられる各種の光学部品を制御して、光束１１２の投影範囲を制御しても良い。 For example, the angle of the mirror 126 used in the projection unit 120 of the video projection unit 115 is adjusted by the drive unit 260 of the control unit 250. Thereby, the projection position of the light beam 112 is adjusted. The drive unit 260 may be provided inside the control unit 250 or may be provided separately from the control unit 250.
Further, the control unit 250 may control the projection range of the light beam 112 by controlling various optical components used in the projection unit 120, for example.

このように、制御部２５０は、光束１１２の投影領域１１４の境界の空間的な位置を、片目１０１の位置及びマーカ光４５０の位置の検出結果に基づいて制御する。具体的には、光束１１２の投影領域１１４の範囲内に片目１０１が入るように、投影領域１１４の境界の空間的な位置を制御する。   As described above, the control unit 250 controls the spatial position of the boundary of the projection region 114 of the light beam 112 based on the detection result of the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450. Specifically, the spatial position of the boundary of the projection area 114 is controlled so that the one eye 101 falls within the range of the projection area 114 of the light beam 112.

多くの場合には、光束１１２の投影領域１１４の中に片目１０１が位置するように、投影領域１１４の位置が制御される。ただし、光束１１２の投影領域１１４の投影範囲を変化させて、投影領域１１４の中に片目１０１が位置するようにしても良い。この場合も、光束１１２の投影領域１１４の境界の位置が変化しており、ここでは、光束１１２の投影範囲を変える場合も、光束１１２の投影位置を調整することに含める。   In many cases, the position of the projection region 114 is controlled so that the one eye 101 is positioned in the projection region 114 of the light beam 112. However, the one eye 101 may be positioned in the projection area 114 by changing the projection range of the projection area 114 of the light beam 112. Also in this case, the position of the boundary of the projection area 114 of the light beam 112 has changed, and here, the case where the projection range of the light beam 112 is changed is also included in the adjustment of the projection position of the light beam 112.

なお、制御部２５０は、例えば、映像形成部１１０を制御して映像の輝度やコントラストなどを調整しても良い。   For example, the control unit 250 may control the video forming unit 110 to adjust the luminance and contrast of the video.

これにより、観視者１００の頭部１０５が動いた際にも、それに追従して、映像の呈示領域（投影領域１１４である投影位置及び投影範囲の少なくともいずれか）を制御することが可能となり、観視者１００の頭部１０５の移動による映像呈示位置からの外れがなくなり、実用的な観視範囲を広くすることが可能になる。   As a result, even when the head 105 of the viewer 100 moves, it is possible to control the presentation region (at least one of the projection position and the projection range which is the projection region 114) following the movement. Thus, there is no deviation from the video presentation position due to the movement of the head 105 of the viewer 100, and the practical viewing range can be widened.

この時、本実施形態に係る表示装置１１においては、位置検出部２１０において、片目１０１の位置と供に、光束１１２の投影領域１１４を示すマーカ光４５０を検出するので、片目１０１と投影領域１１４との位置の検出精度が高い。   At this time, in the display device 11 according to the present embodiment, the position detection unit 210 detects the marker light 450 indicating the projection region 114 of the light beam 112 together with the position of the one eye 101, and thus the one eye 101 and the projection region 114. And the position detection accuracy is high.

例えば、マーカ光４５０を用いない比較例の場合は、片目１０１の位置のみが検出され、光束１１２が実際に投影されている投影領域１１４の位置は検出されない。このため、片目１０１の位置がたとえ精度良く検出されたとしても、光束１１２の投影領域１１４と片目１０１との相対的な位置とで、ずれが発生する可能性がある。また、比較例の場合には、例えば位置検出部２１０や映像投影部１１５の光学軸がずれた場合には、片目１０１の検出位置と投影領域１１４との相対的な位置ずれが発生し、さらに精度が劣化する。また、誤差が累積し、次第に位置の検出精度が劣化する可能性がある。   For example, in the case of the comparative example that does not use the marker light 450, only the position of the one eye 101 is detected, and the position of the projection region 114 on which the light beam 112 is actually projected is not detected. For this reason, even if the position of the one eye 101 is detected with high accuracy, there is a possibility that a deviation occurs between the relative position between the projection region 114 of the light beam 112 and the one eye 101. In the case of the comparative example, for example, when the optical axes of the position detection unit 210 and the video projection unit 115 are shifted, a relative positional shift between the detection position of the one eye 101 and the projection region 114 occurs. Accuracy deteriorates. Further, errors may accumulate, and the position detection accuracy may gradually deteriorate.

これに対し、本実施形態に係る表示装置１１では、位置検出部２１０で片目１０１の位置とマーカ光４５０とを検出し、これらの相対的な位置の差を用いて投影領域１１４（投影領域１１４の位置）を制御できるので、投影領域１１４と片目１０１との相対的な位置の検出精度が高い。そして、位置検出部２１０や映像投影部１１５の光学軸がずれた場合でも、片目１０１の位置と投影領域１１４の位置とを相対的に検出できる。そして、累積誤差が生じない。このため、高い精度が維持できる。これにより、簡便に高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置が提供できる。   On the other hand, in the display device 11 according to the present embodiment, the position detection unit 210 detects the position of the one eye 101 and the marker light 450, and uses the difference between these positions to project the projection area 114 (projection area 114). The position detection accuracy of the relative position between the projection region 114 and the one eye 101 is high. Even when the optical axes of the position detection unit 210 and the video projection unit 115 are shifted, the position of the one eye 101 and the position of the projection region 114 can be detected relatively. And no cumulative error occurs. For this reason, high accuracy can be maintained. Thereby, the display apparatus which can present an image | video to the viewer's one eye simply with high positional accuracy can be provided.

上記において、位置検出部２１０は、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置とを検出できれば、位置検出部２１０の構成は任意である。例えば、位置検出部２１０は、片目１０１の位置を検出する検出器（例えば撮像部）と、マーカ光４５０の位置とを検出する検出器（例えば撮像部）と、を別に有しても良い。ただし、これらの検出器を別に設けた場合、これらの検出器の例えば光学軸にずれなどがあった場合に精度が劣化するので、位置検出部２１０においては、片目１０１の位置及びマーカ光４５０の位置を同一の光学系で検出することが望ましい。本具体例では、位置検出部２１０には、１つの撮像部２１１が用いられる。１つの撮像部２１１によって片目１０１及びマーカ光４５０を撮像できるので、高い精度が実現できる。   In the above, as long as the position detection unit 210 can detect the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450, the configuration of the position detection unit 210 is arbitrary. For example, the position detection unit 210 may include a detector (for example, an imaging unit) that detects the position of the one eye 101 and a detector (for example, an imaging unit) that detects the position of the marker light 450. However, if these detectors are provided separately, the accuracy deteriorates when, for example, there is a deviation in the optical axis of these detectors. Therefore, in the position detector 210, the position of the one eye 101 and the marker light 450 It is desirable to detect the position with the same optical system. In this specific example, one imaging unit 211 is used for the position detection unit 210. Since one eye 101 and marker light 450 can be imaged by one imaging unit 211, high accuracy can be realized.

片目１０１及びマーカ光４５０のそれぞれ検出の精度を向上するために、片目１０１の検出のための光と、マーカ光４５０の光と、を別の光とすることが望ましい。   In order to improve the detection accuracy of the one eye 101 and the marker light 450, it is desirable that the light for detecting the one eye 101 and the light of the marker light 450 are different lights.

本実施形態の表示装置１１においては、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０との空間的な配置が変えられる。   In the display device 11 of the present embodiment, the spatial arrangement of the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450 can be changed.

図３は、本発明の第１の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで、空間的な配置を変える時の動作を例示している。同図（ｂ）〜（ｅ）は、映像を含む光束１１２の投影領域１１４及びマーカ光４５０の投影領域（マーカ光投影領域４５４）の異なる配置を例示している。なお、同図（ｂ）〜（ｅ）は見やすさのために、投影領域１１４及びマーカ光投影領域４５４の位置をずらして図示している。 FIG. 3 is a schematic view illustrating the operation of the display device according to the first embodiment of the invention.
That is, FIG. 6A illustrates an operation when the spatial arrangement is changed between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450. FIGS. 5B to 5E illustrate different arrangements of the projection region 114 of the light beam 112 including the image and the projection region of the marker light 450 (marker light projection region 454). In addition, the same figure (b)-(e) has shifted and shown the position of the projection area | region 114 and the marker light projection area | region 454 for visibility.

図３（ａ）に表したように、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで空間的な配置を変える場合には、例えば、映像を含む光束１１２の投影領域１１４の外側にマーカ光４５０の投影領域（マーカ光投影領域４５４）が配置される。これにより、片目１０１に光束１１２が投影されている場合に、片目１０１の位置とは別の位置にマーカ光４５０が投影される。これにより、片目１０１の位置を、例えば撮像部２１１の撮像画像を画像処理して演算部２１３によって検出することが容易となる。一方、マーカ光４５０は、片目１０１の位置とは異なった位置に配置されているので、マーカ光４５０の検出も容易となる。   As shown in FIG. 3A, when the spatial arrangement is changed between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450, for example, the marker is placed outside the projection area 114 of the light beam 112 including the image. A projection area of light 450 (marker light projection area 454) is arranged. Thereby, when the light beam 112 is projected on the one eye 101, the marker light 450 is projected on a position different from the position of the one eye 101. This makes it easy to detect the position of the one eye 101 by, for example, processing the captured image of the imaging unit 211 and processing the image. On the other hand, since the marker light 450 is disposed at a position different from the position of the one eye 101, the marker light 450 can be easily detected.

もし、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置が実質的に重なった場合には、片目１０１及びマーカ光４５０の検出精度が比較的低くなるが、このように、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで空間的な配置を変えることで、検出が容易となり、検出精度が向上する。   If the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450 are substantially overlapped, the detection accuracy of the one eye 101 and the marker light 450 is relatively low. By changing the spatial arrangement between the marker light 450 and the marker light 450, detection becomes easy and detection accuracy is improved.

すなわち、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４と、マーカ光４５０が投影されるマーカ光投影領域４５４と、が互いに異なるようにすることができる。すなわち、観視者１００の位置において、映像を含む光束１１２の投影領域１１４と、マーカ光４５０の投影領域（マーカ光投影領域４５４）と、は互いに異なることが望ましい。特に、観視者１００の位置において、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４は、マーカ光４５０が投影される領域（すなわち、マーカ光投影領域４５４）以外の領域を有することが望ましい。
これにより、マーカ光投影領域４５４と、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４と、を空間的に分離して、片目１０１とマーカ光４５０とを精度良く検出できる。 That is, the projection area 114 on which the light beam 112 including the image is projected and the marker light projection area 454 on which the marker light 450 is projected can be made different from each other. That is, it is desirable that the projection area 114 of the light beam 112 including the image and the projection area of the marker light 450 (marker light projection area 454) are different from each other at the position of the viewer 100. In particular, it is desirable that the projection area 114 on which the light beam 112 including the image is projected at the position of the viewer 100 has an area other than the area on which the marker light 450 is projected (that is, the marker light projection area 454).
Thereby, the marker light projection area 454 and the projection area 114 on which the light flux 112 including the image is projected are spatially separated, and the one eye 101 and the marker light 450 can be detected with high accuracy.

例えば、図３（ｂ）及び（ｃ）に表したように、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４と、マーカ光投影領域４５４と、が互いに重ならないようにすることができる。すなわち、図３（ｂ）の例では、投影領域１１４の外部において、投影領域１１４の図面中の上部と下部とに、マーカ光投影領域４５４が設けられている。また、図３（ｃ）の例では、投影領域１１４の外部において、投影領域１１４を取り囲むようにマーカ光投影領域４５４が設けられている。これにより、マーカ光投影領域４５４ではない部分である投影領域１１４に片目１０１が配置された場合においても、マーカ光４５０によって邪魔されることなく、片目１０１を検出でき、片目１０１の検出の精度が向上する。なお、マーカ光投影領域４５４は、投影領域１１４の周辺に任意の個数設けることができる。   For example, as shown in FIGS. 3B and 3C, the projection area 114 onto which the light beam 112 including the image is projected and the marker light projection area 454 can be prevented from overlapping each other. That is, in the example of FIG. 3B, marker light projection regions 454 are provided outside the projection region 114 at the upper and lower portions of the projection region 114 in the drawing. In the example of FIG. 3C, a marker light projection region 454 is provided outside the projection region 114 so as to surround the projection region 114. Thereby, even when the one eye 101 is arranged in the projection area 114 which is not the marker light projection area 454, the one eye 101 can be detected without being disturbed by the marker light 450, and the detection accuracy of the one eye 101 is improved. improves. Note that an arbitrary number of marker light projection regions 454 can be provided around the projection region 114.

また、例えば、図３（ｄ）に表したように、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４は、マーカ光投影領域４５４を含み、さらに、マーカ光投影領域４５４とは異なる領域を有するようにすることができる。本具体例では、投影領域１１４の中心部において、投影領域１１４は、マーカ光投影領域４５４以外の領域を有している。これにより、マーカ光投影領域４５４ではない部分の投影領域１１４に片目１０１が配置された場合においても、マーカ光４５０によって邪魔されることなく、片目１０１が検出できる。   For example, as illustrated in FIG. 3D, the projection region 114 onto which the light beam 112 including the image is projected includes a marker light projection region 454 and further has a region different from the marker light projection region 454. Can be. In this specific example, the projection area 114 has an area other than the marker light projection area 454 at the center of the projection area 114. Thereby, even when the one eye 101 is arranged in the projection area 114 of a portion that is not the marker light projection area 454, the one eye 101 can be detected without being disturbed by the marker light 450.

また、例えば、図３（ｅ）に表したように、マーカ光投影領域４５４が、投影領域１１４を含み、さらに、投影領域１１４以外の領域を有するようにしても良い。ただし、この場合には、マーカ光投影領域４５４が、投影領域１１４よりも広くなるので、片目１０１の位置が投影領域１１４の内部に入った場合に、片目１０１がマーカ光投影領域４５４の内部に入ることがある。このため、マーカ光４５０の強度と顔面からの反射光の強度との差によっては、マーカ光４５０に邪魔されて片目１０１の検出が難しくなることがある。   Further, for example, as illustrated in FIG. 3E, the marker light projection area 454 may include the projection area 114 and further include an area other than the projection area 114. However, in this case, since the marker light projection area 454 is wider than the projection area 114, when the position of the one eye 101 enters the projection area 114, the one eye 101 is placed inside the marker light projection area 454. May enter. For this reason, depending on the difference between the intensity of the marker light 450 and the intensity of the reflected light from the face, the detection of the one eye 101 may be difficult due to the interference with the marker light 450.

従って、観視者１００の位置において、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４は、マーカ光４５０が投影される領域（マーカ光投影領域４５４）とは異なる領域を有することが望ましい。これにより、片目１０１の位置は、マーカ光投影領域４５４とは異なる領域に配置されることが多くなり、片目１０１の検出が容易となり、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置とを精度良く検出できる。   Therefore, it is desirable that the projection area 114 on which the light beam 112 including the image is projected at the position of the viewer 100 has a different area from the area on which the marker light 450 is projected (marker light projection area 454). As a result, the position of the one eye 101 is often arranged in an area different from the marker light projection area 454, making it easy to detect the one eye 101, and accurately detecting the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450. it can.

なお、図３（ｂ）及び（ｄ）に例示したように、マーカ光４５０は複数の領域において観視者１００の頭部１０５に投影されることが望ましい。すなわち、マーカ光４５０が１つの領域である場合においては、そのマーカ光４５０の位置と片目１０１の位置とが完全に重なった場合に、それらの検出が難しくなる。これに対して、マーカ光４５０を複数の領域とすることで、１つのマーカ光４５０が片目１０１の位置と重なった場合においても、マーカ光４５０の他の領域によってマーカ光４５０の位置が検出でき、また、片目１０１ではない方の片目や、観視者１００の顔の各種の顔部品や輪郭の位置によって片目１０１の位置に対応する位置を推定できる。   As illustrated in FIGS. 3B and 3D, the marker light 450 is desirably projected onto the head 105 of the viewer 100 in a plurality of regions. That is, in the case where the marker light 450 is one area, it is difficult to detect the marker light 450 when the position of the marker light 450 and the position of the one eye 101 completely overlap. On the other hand, by setting the marker light 450 as a plurality of regions, even when one marker light 450 overlaps the position of the one eye 101, the position of the marker light 450 can be detected by another region of the marker light 450. Also, the position corresponding to the position of the one eye 101 can be estimated based on the position of one face that is not the one eye 101 and various facial parts and contours of the face of the viewer 100.

さらに、図３（ｂ）及び（ｄ）に例示したように、マーカ光４５０の複数の領域は、映像を含む光束１１２の投影領域１１４の中心を挟むように配置されることが望ましい。これにより、映像を含む光束１１２が片目１０１を含む領域に投影されている状態において、マーカ光４５０の複数の領域の間に片目１０１が配置される。これのため、片目１０１を検出する時に、観視者１００の顔全体の中から片目１０１を認識するのではなく、複数のマーカ光４５０に挟まれた領域内において片目１０１を認識すれば良くなるので、片目１０１の位置の検出が高速化され、また、演算部２１３等の構成を簡単化できる。   Furthermore, as illustrated in FIGS. 3B and 3D, it is desirable that the plurality of areas of the marker light 450 are arranged so as to sandwich the center of the projection area 114 of the light beam 112 including the image. Accordingly, the one eye 101 is arranged between the plurality of regions of the marker light 450 in a state where the light beam 112 including the image is projected onto the region including the one eye 101. For this reason, when one eye 101 is detected, it is only necessary to recognize one eye 101 in an area sandwiched between a plurality of marker lights 450 instead of recognizing one eye 101 from the entire face of the viewer 100. Therefore, the detection of the position of the one eye 101 is accelerated, and the configuration of the calculation unit 213 and the like can be simplified.

また、図３（ｃ）に例示したように、マーカ光４５０の領域（マーカ光投影領域４５４）が１つであっても、マーカ光４５０は、映像を含む光束１１２の投影領域１１４の中心を取り囲むように配置されることが望ましい。これによっても、片目１０１を検出する時に、マーカ光４５０の内側に配置された片目１０１を認識すれば良くなるので、片目１０１の位置の検出が高速化され、また、演算部２１３等の構成を簡単化できる。   Further, as illustrated in FIG. 3C, even if there is one marker light 450 region (marker light projection region 454), the marker light 450 is centered on the projection region 114 of the light beam 112 including the image. It is desirable to arrange so that it may surround. Also by this, when detecting the one eye 101, it is only necessary to recognize the one eye 101 arranged inside the marker light 450, so that the detection of the position of the one eye 101 is accelerated, and the configuration of the calculation unit 213 and the like is improved. It can be simplified.

このように、マーカ光４５０が投影される領域（マーカ光投影領域４５４）は、観視者１００の位置において映像を含む光束１１２の投影領域１１４の中心部を挟むように、単数または複数設けられることが望ましい。ここで、「中心部を挟む」とは、複数の領域の間に中心部が配置される状態（例えば図３（ｂ）及び（ｄ）に例示した状態）の他、連続的な１つの領域の内部に中心部が配置された状態（例えば図３（ｃ）に例示した状態）も含む。   As described above, one or a plurality of regions (marker light projection regions 454) on which the marker light 450 is projected are provided so as to sandwich the center of the projection region 114 of the light beam 112 including the image at the position of the viewer 100. It is desirable. Here, “sandwiching the central portion” means a continuous single region in addition to a state in which the central portion is disposed between a plurality of regions (for example, the state illustrated in FIGS. 3B and 3D). Includes a state in which the central portion is disposed inside (for example, the state illustrated in FIG. 3C).

以下、本実施形態に係る実施例について説明する。
（実施例１）
図４は、本発明の第１の実施例に係る表示装置の要部の構成及び動作を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、第１の実施例に係る表示装置１１ａの要部の構成を例示している。なお、同図（ａ）では、投影部１２０に用いられるレンズ等は省略されている。また、同図（ｂ）及び（ｃ）は、表示装置１１ａの動作を例示しており、同図（ｂ）は、観視者１００の頭部１０５における光束１１２の投影状態を例示しており、同図（ｂ）はマーカ光４５０の投影状態を例示している。 Hereinafter, examples according to the present embodiment will be described.
Example 1
FIG. 4 is a schematic view illustrating the configuration and operation of the main part of the display device according to the first example of the invention.
That is, FIG. 6A illustrates the configuration of the main part of the display device 11a according to the first embodiment. In FIG. 9A, the lens used for the projection unit 120 is omitted. FIGS. 7B and 7C illustrate the operation of the display device 11a, and FIG. 8B illustrates the projection state of the light beam 112 on the head 105 of the viewer 100. FIG. FIG. 5B illustrates the projection state of the marker light 450.

図４（ａ）に表したように、表示装置１１ａの映像投影部１１５において、光源１２１から光源光１２１ａが出射される。光源光１２１ａは、主として可視光である。この光源光１２１ａが映像形成部１１０であるＬＣＤに入射する。そして、映像形成部１１０から出射した映像信号を含む光１１２ａは、アパーチャ１２４に入射する。   As shown in FIG. 4A, light source light 121a is emitted from the light source 121 in the video projection unit 115 of the display device 11a. The light source light 121a is mainly visible light. This light source light 121 a is incident on the LCD which is the image forming unit 110. Then, the light 112 a including the video signal emitted from the video forming unit 110 enters the aperture 124.

一方、映像形成部１１０のアクティブエリア１１０ａの外側の額縁部１１０ｆに、マーカ光４５０となる光４５１ａを放射するマーカ光放射部４１０が設けられる。マーカ光放射部４１０には、例えば、赤外発光のＬＥＤが用いられ、すなわち、マーカ光４５０となる光４５１ａには、赤外光が用いられる。マーカ光４５０となる光４５１ａは、アパーチャ１２４に入射する。   On the other hand, a marker light emitting unit 410 that emits light 451a that becomes the marker light 450 is provided on the frame portion 110f outside the active area 110a of the image forming unit 110. For example, an infrared light emitting LED is used for the marker light emitting section 410, that is, infrared light is used for the light 451 a that becomes the marker light 450. Light 451 a that becomes the marker light 450 is incident on the aperture 124.

アパーチャ１２４には、映像を含む光束１１２を透過するための映像透過領域１１２ｒと、マーカ光４５０となる光４５１ａを透過するマーカ光透過領域４５０ｒと、が、設けられている。   The aperture 124 is provided with an image transmission region 112r for transmitting the light flux 112 including the image and a marker light transmission region 450r for transmitting the light 451a that becomes the marker light 450.

すなわち、アパーチャ１２４の開口部１２４ｏ（開口絞り）の特定の部分、すなわち、開口部１２４ｏの中心部に、赤外線カットフィルタ１１３（赤外光減衰層）を有する領域が設けられる。すなわち、アパーチャ１２４は、アパーチャの開口部１２４ｏの中心部に設けられ、赤外光を減衰させる赤外線カットフィルタ１１３を有する。   That is, a region having the infrared cut filter 113 (infrared light attenuation layer) is provided at a specific portion of the opening 124o (aperture stop) of the aperture 124, that is, at the center of the opening 124o. That is, the aperture 124 includes an infrared cut filter 113 that is provided at the center of the aperture 124o of the aperture and attenuates infrared light.

そして、開口部１２４ｏのうち、赤外線カットフィルタ１１３が設けられていない領域が、マーカ光透過領域４５０ｒとなる。
一方、開口部１２４ｏの全体において可視光が透過でき、開口部１２４ｏの全体が映像透過領域１１２ｒとなる。 And the area | region in which the infrared cut filter 113 is not provided among the opening parts 124o becomes the marker light transmissive area | region 450r.
On the other hand, visible light can be transmitted through the entire opening 124o, and the entire opening 124o becomes the image transmission region 112r.

すなわち、本具体例では、映像透過領域１１２ｒにおける上部と下部がマーカ光透過領域４５０ｒとなる。すなわち、映像透過領域１１２ｒの中心部において、映像透過領域１１２ｒは、マーカ光透過領域４５０ｒとは異なる領域を有す。すなわち、図３（ｄ）に例示した構成と同様の構成の例である。   That is, in this specific example, the upper and lower portions of the image transmission region 112r are the marker light transmission region 450r. That is, the video transmission area 112r has a different area from the marker light transmission area 450r at the center of the video transmission area 112r. That is, this is an example of a configuration similar to the configuration illustrated in FIG.

そして、映像透過領域１１２ｒから出射した光１１２ｂが、光束１１２となり、投影部１２０の光学系によって観視者１００の頭部１０５に投影される。そして、マーカ光透過領域４５０ｒから出射した光４５１ｂが、マーカ光４５０として、投影部１２０の光学系によって観視者１００の頭部１０５に投影される。   Then, the light 112 b emitted from the image transmission region 112 r becomes a light beam 112 and is projected onto the head 105 of the viewer 100 by the optical system of the projection unit 120. Then, the light 451 b emitted from the marker light transmission region 450 r is projected on the head 105 of the viewer 100 as the marker light 450 by the optical system of the projection unit 120.

このように、表示装置１１ａにおいては、映像投影部１１５は、映像を形成する映像形成部１１０と、映像形成部１１０と観視者１００との間に設けられ、観視者１００の位置における光束１１２の投影領域１１４を定めるアパーチャ１２４と、映像形成部１１０とアパーチャ１２４との間に設けられ、マーカ光４５０となる光を出射するマーカ光放射部４１０（第１マーカ光生成部）と、を有する。なお、映像形成部１１０としてＬＣＤが用いられる場合には、ＬＣＤの光学スイッチングに寄与する液晶層が映像形成部１１０の実効的な部分であり、この液晶層とアパーチャ１２４との間に、マーカ光放射部４１０が設けられれば良い。   Thus, in the display device 11a, the image projection unit 115 is provided between the image formation unit 110 that forms an image, and between the image formation unit 110 and the viewer 100, and the light flux at the position of the viewer 100. An aperture 124 that defines the projection region 114 of 112, and a marker light emitting unit 410 (first marker light generation unit) that is provided between the image forming unit 110 and the aperture 124 and emits light that becomes the marker light 450. Have. When an LCD is used as the image forming unit 110, a liquid crystal layer that contributes to optical switching of the LCD is an effective part of the image forming unit 110, and marker light is interposed between the liquid crystal layer and the aperture 124. It is only necessary that the radiating unit 410 is provided.

図４（ｂ）は、可視光で観察した場合の観視者１００の頭部１０５への光束１１２の投影状態を例示している。図４（ｂ）に例示したように、光束１１２の投影領域１１４は、映像透過領域１１２ｒの形状に基づいた形状となる。   FIG. 4B illustrates a projection state of the light beam 112 onto the head 105 of the viewer 100 when observed with visible light. As illustrated in FIG. 4B, the projection area 114 of the light beam 112 has a shape based on the shape of the video transmission area 112r.

図４（ｃ）は、赤外光で観察した場合の観視者１００の像であり、例えば、位置検出部２１０で撮像された撮像画像の一例である。図４（ｃ）に表したように、観視者１００の頭部１０５においては、マーカ光４５０のマーカ光投影領域４５４は、マーカ光透過領域４５０ｒの形状に基づいた形状となる。本具体例では、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４における上部と下部の２つの領域において、マーカ光４５０が投影される。   FIG. 4C is an image of the viewer 100 when observed with infrared light, and is an example of a captured image captured by the position detection unit 210, for example. As shown in FIG. 4C, in the head 105 of the viewer 100, the marker light projection region 454 of the marker light 450 has a shape based on the shape of the marker light transmission region 450r. In this specific example, marker light 450 is projected in two regions, an upper portion and a lower portion, in the projection region 114 on which the light beam 112 including an image is projected.

このように、本具体例では、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４は、マーカ光４５０のマーカ光投影領域４５４を含み、マーカ光４５０が投影される領域とは異なる領域（すなわち、中心部）を有する。そして、マーカ光４５０は、観視者１００の位置において、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４の中心を挟むように、上部と下部の複数の領域を有する。   As described above, in this specific example, the projection area 114 on which the light beam 112 including the image is projected includes the marker light projection area 454 of the marker light 450 and is different from the area on which the marker light 450 is projected (that is, Center). The marker light 450 has a plurality of upper and lower regions at the position of the viewer 100 so as to sandwich the center of the projection region 114 onto which the light beam 112 including the image is projected.

そして、位置検出部２１０によって、観視者１００の頭部１０５を撮像して、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置とを検出する。なお、本具体例では、位置検出部２１０の撮像部２１１には、可視光カットフィルタが設けられ、赤外線の像を撮像することができる。これにより、映像を含む光束１１２の状態や周囲の明るさ等の変化からの影響を低減でき、片目１０１及びマーカ光４５０の位置の検出の精度が高まる。   Then, the position detection unit 210 images the head 105 of the human viewer 100 to detect the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450. In this specific example, the imaging unit 211 of the position detection unit 210 is provided with a visible light cut filter, and can capture an infrared image. Thereby, the influence from the change of the state of the light beam 112 including the image and the ambient brightness can be reduced, and the detection accuracy of the positions of the one eye 101 and the marker light 450 is increased.

マーカ光４５０は赤外光であり、このとき、片目１０１の検出にも赤外光を用いることができる。すなわち、位置検出部２１０において、観視者１００の頭部１０５で反射する赤外光を撮像し、撮像された画像から、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置を検出できる。そして、映像を含む光束１１２が片目１０１に正しく投影され、マーカ光投影領域４５４の間の領域に片目１０１が配置されている場合においても、マーカ光投影領域４５４の間の領域では、マーカ光４５０が投影されていないので、片目１０１からの反射光がマーカ光４５０によって実質的に消されることがなく、片目１０１の位置を確実に検出できる。すなわち、太陽光などの周囲の光や照明装置２１４からの光によって、赤外光が観視者１００に照射され、それによって片目１０１が認識され、一方、その光よりも強度が強いマーカ光４５０が検出される。   The marker light 450 is infrared light, and at this time, infrared light can also be used for detection of the one eye 101. That is, the position detection unit 210 can capture infrared light reflected by the head 105 of the viewer 100 and detect the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450 from the captured image. Even when the light beam 112 including the image is correctly projected onto the one eye 101 and the one eye 101 is disposed in the area between the marker light projection areas 454, the marker light 450 is not generated in the area between the marker light projection areas 454. Is not projected, the reflected light from the one eye 101 is not substantially erased by the marker light 450, and the position of the one eye 101 can be reliably detected. That is, infrared light is irradiated to the human viewer 100 by ambient light such as sunlight or light from the illumination device 214, whereby the one eye 101 is recognized, and on the other hand, the marker light 450 whose intensity is stronger than that light. Is detected.

そして、既に説明したように、制御部２５０によって、制御部２５０は、位置検出部２１０によって検出された片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置とに基づいて、映像投影部１１５を制御し、光束１１２の投影領域１１４を調整する。例えば、片目１０１の位置に、マーカ光４５０の２つのマーカ光投影領域４５４の中心が配置されるように、ミラー１２６の角度を、制御部２５０の駆動部２６０によって、フィードバックしながら調整する。   Then, as described above, the control unit 250 controls the video projection unit 115 based on the position of the one eye 101 detected by the position detection unit 210 and the position of the marker light 450, and the luminous flux. 112 projection areas 114 are adjusted. For example, the angle of the mirror 126 is adjusted by the drive unit 260 of the control unit 250 with feedback so that the centers of the two marker light projection regions 454 of the marker light 450 are arranged at the position of the one eye 101.

このように、本実施例の表示装置１１ａにおいては、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで空間的な配置を変える方法が適用することで、片目１０１及びマーカ光４５０の検出が容易となる。   Thus, in the display device 11a of the present embodiment, the method of changing the spatial arrangement between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450 is applied, thereby detecting the one eye 101 and the marker light 450. It becomes easy.

なお、本実施例は、アパーチャ１２４の開口部１２４ｏにおいて、映像透過領域１１２ｒの中心の部分に赤外線カットフィルタ１１３が設けられ、赤外線カットフィルタ１１３が設けられない部分がマーカ光透過領域４５０ｒとなり、開口部１２４ｏの全体が投影領域１１４に対応する映像透過領域１１２ｒとなる例である。すなわち、この場合は、光束１１２の投影領域１１４の中心部にはマーカ光４５０が投影されず、投影領域１１４の上と下の部分にマーカ光４５０の投影領域が配置される例である。   In the present embodiment, in the opening 124o of the aperture 124, the infrared cut filter 113 is provided at the center of the image transmission region 112r, and the portion where the infrared cut filter 113 is not provided becomes the marker light transmission region 450r. In this example, the entire part 124o is a video transmission area 112r corresponding to the projection area 114. That is, in this case, the marker light 450 is not projected on the central portion of the projection area 114 of the light beam 112, and the projection areas of the marker light 450 are arranged above and below the projection area 114.

ただし、本発明はこれに限らず、アパーチャ１２４の開口部１２４ｏの中心部に赤外線カットフィルタ１１３を設け、その中心部の上下に赤外線のみを透過させる赤外線パスフィルタをそれぞれ設けても良い。この場合は、図３（ｂ）に例示した構成となり、アパーチャ１２４の開口部１２４ｏの中心部が映像透過領域１１２ｒとなり、この部分が観視者１００の位置において光束１１２の投影領域１１４となる。そして、赤外線パスフィルタの領域が、マーカ光投影領域４５４となる。すなわち、映像を含む光束１１２の投影領域１１４の外の上及び下において、マーカ光４５０が投影され、この場合は、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４と、マーカ光４５０が投影されるマーカ光投影領域４５４と、が互いに重ならないようにできる。   However, the present invention is not limited to this, and an infrared cut filter 113 may be provided at the center of the opening 124o of the aperture 124, and an infrared path filter that transmits only infrared light may be provided above and below the center. In this case, the configuration illustrated in FIG. 3B is obtained, and the central portion of the opening 124o of the aperture 124 becomes the image transmission region 112r, and this portion becomes the projection region 114 of the light beam 112 at the position of the viewer 100. The area of the infrared pass filter becomes the marker light projection area 454. That is, the marker light 450 is projected above and below the projection area 114 of the light beam 112 including the image. In this case, the projection area 114 where the light beam 112 including the image is projected and the marker light 450 are projected. It is possible to prevent the marker light projection region 454 from overlapping each other.

なお、表示装置１１ａを例えば、太陽光の下で使用する際、位置検出部２１０の撮像部２１１に可視光カットフィルタが設けられ、太陽光に含まれる可視光の影響を低減することが行われるが、この場合においても、観視者１００の顔の撮像には問題ない。すなわち、太陽光には、可視光以外の光線が多量に含まれており、可視光以外の例えば赤外線によって顔を撮像検出することが可能である。また、その際、マーカ光４５０として、太陽光に含まれる赤外線よりも光量が多い赤外線を用いることで、マーカ光４５０の検出も問題ない。   For example, when the display device 11a is used under sunlight, the imaging unit 211 of the position detection unit 210 is provided with a visible light cut filter to reduce the influence of visible light included in sunlight. However, even in this case, there is no problem in imaging the face of the viewer 100. That is, sunlight contains a large amount of light rays other than visible light, and the face can be imaged and detected by infrared rays other than visible light, for example. Further, at that time, there is no problem in detecting the marker light 450 by using an infrared ray having a larger amount of light than the infrared ray contained in sunlight as the marker light 450.

また、屋外の夜等では、太陽光に含まれる赤外線が実質的に存在しないため、照明装置２１４からの照明光（例えば赤外光）によって顔の検出を行う。その際、両方とも赤外光である照明光とマーカ光４５０とが混在するが、マーカ光４５０の光量を照明光よりも多くすれば良い。   Further, at night or the like outdoors, since infrared rays contained in sunlight are substantially absent, the face is detected by illumination light (for example, infrared light) from the illumination device 214. At this time, illumination light that is both infrared light and marker light 450 are mixed, but the amount of marker light 450 may be larger than that of illumination light.

なお、映像形成部１１０としてＬＣＤではなく、ＭＥＭＳ等の光スイッチを用いた場合においても、そのアクティブエリア（光スイッチによって輝度が変調される空間）の外側に上記のマーカ光放射部４１０（例えば赤外発光のＬＥＤ）を設けることで、同様の効果を得ることができる。   Even when an optical switch such as MEMS is used as the image forming unit 110 instead of the LCD, the marker light emitting unit 410 (for example, red) is formed outside the active area (a space in which the luminance is modulated by the optical switch). By providing an external light emitting LED), the same effect can be obtained.

また、映像形成部１１０として、例えば有機ＥＬ表示装置のように自発光型表示装置を用いても良く、この場合も、自発光型表示装置のアクティブエリアの外の額縁部に、上記のマーカ光放射部４１０（例えば赤外発光のＬＥＤ）を設けることができる。   In addition, a self-luminous display device such as an organic EL display device may be used as the image forming unit 110. In this case, the marker light is also placed on the frame portion outside the active area of the self-luminous display device. A radiation portion 410 (for example, an infrared light emitting LED) can be provided.

さらに、映像形成部１１０として、例えば、可視光と同時に赤外光を発光する有機ＥＬ表示装置等の自発光型表示装置を用いることで、マーカ光放射部４１０を省略することもできる。
また、自発光型表示装置として、例えば可視光を発光する有機ＥＬを用いたアクティブエリアと、その外側に設けられ赤外光を発光する有機ＥＬからなる赤外発光部と、を有する自発光型表示装置を用いることで、発光効率が高まる。 Furthermore, the marker light emitting unit 410 can be omitted by using a self-luminous display device such as an organic EL display device that emits infrared light simultaneously with visible light as the image forming unit 110.
Further, as a self-luminous display device, for example, a self-luminous type having an active area using an organic EL that emits visible light and an infrared light emitting unit that is provided outside the organic EL and emits infrared light. By using the display device, the light emission efficiency is increased.

また、映像形成部１１０として、レーザプロジェクタを用いる場合は、映像形成用のレーザプロジェクタとは別にマーカ光放射部４１０（例えば赤外発光のＬＥＤ）を設ければ良い。   When a laser projector is used as the image forming unit 110, a marker light emitting unit 410 (for example, an infrared light emitting LED) may be provided separately from the image forming laser projector.

なお、アパーチャ１２４の開口部１２４ｏ以外の部分は、例えば可視光及び赤外光に対して遮光性がある例えば金属等を用いることができる。そして、開口部１２４ｏには可視光に対して透光性を有する任意の構成を採用することができる。例えば、開口部１２４ｏの中央部に赤外線カットフィルタ１１３として、可視光を透過して赤外光を遮蔽するガラス板やアクリル板を配置し、赤外線カットフィルタ１１３以外の開口部１２４ｏの領域は空洞（空気）とすることができる。   For the portion other than the opening 124o of the aperture 124, for example, a metal having a light shielding property with respect to visible light and infrared light can be used. The opening 124o can employ any structure that transmits visible light. For example, a glass plate or an acrylic plate that transmits visible light and shields infrared light is disposed as the infrared cut filter 113 at the center of the opening 124 o, and the region of the opening 124 o other than the infrared cut filter 113 is hollow ( Air).

また、開口部１２４ｏにおける赤外線カットフィルタ１１３及び開口部１２４ｏの形状は、映像を含む光束１１２が片目１０１に投影されつつ、観視者１００の顔面の像から片目１０１の位置が検出でき、そして、マーカ光４５０が検出可能であれば、任意である。   The shape of the infrared cut filter 113 and the opening 124o in the opening 124o is such that the position of the one eye 101 can be detected from the image of the face of the viewer 100 while the light beam 112 including the image is projected onto the one eye 101. Any marker beam 450 may be used as long as it can be detected.

（第２の実施例）
図５は、本発明の第２の実施例に係る表示装置の要部の構成を例示する模式図である。 なお、同図では、投影部１２０に用いられるレンズ等は省略されている。
図５に表したように、第１の実施形態に係る第２の実施例の表示装置１１ｂの映像投影部１１５においては、光源１２１として、可視光ＶＬ及び赤外光ＩＲＬを含む光を出射する光源が用いられる。すなわち、光源光１２１ａは可視光ＶＬ及び赤外光ＩＲＬを含む。 (Second embodiment)
FIG. 5 is a schematic view illustrating the configuration of the main part of the display device according to the second example of the invention. In the figure, the lens used for the projection unit 120 is omitted.
As shown in FIG. 5, in the video projection unit 115 of the display device 11 b of the second example according to the first embodiment, light including visible light VL and infrared light IRL is emitted as the light source 121. A light source is used. That is, the light source light 121a includes visible light VL and infrared light IRL.

この光源光１２１ａが映像形成部１１０であるＬＣＤに入射する。映像形成部１１０のアクティブエリア１１０ａの外側の額縁部１１０ｆよりもさら外側に、可視光カットフィルタ４６０（可視光減衰層）が設けられる。可視光カットフィルタ４６０の部分に入射した光源光１２１ａは、可視光ＶＬがカットされ、赤外光ＩＲＬが通過し、マーカ光４５０となる光４５１ａとなる。光４５１ａは、アパーチャ１２４に入射する。   This light source light 121 a is incident on the LCD which is the image forming unit 110. A visible light cut filter 460 (visible light attenuation layer) is provided on the outer side of the frame portion 110 f outside the active area 110 a of the image forming unit 110. The light source light 121 a incident on the visible light cut filter 460 is cut into the visible light VL, passes through the infrared light IRL, and becomes light 451 a that becomes the marker light 450. The light 451 a is incident on the aperture 124.

一方、映像形成部１１０に入射した光源光１２１ａは、映像形成部１１０において赤外光ＩＲＬが減衰し実質的に赤外光の成分は消失し、可視光ＶＬによる映像信号を含む光１１２ａとなる。光１１２ａは、アパーチャ１２４に入射する。   On the other hand, the light source light 121a incident on the image forming unit 110 is attenuated in the infrared light IRL in the image forming unit 110 and substantially loses the infrared light component, and becomes the light 112a including the image signal by the visible light VL. . The light 112 a is incident on the aperture 124.

アパーチャ１２４には、実施例１と同様に、映像を含む光束１１２を透過するための映像透過領域１１２ｒと、マーカ光４５０となる光４５１ａを透過するマーカ光透過領域４５０ｒと、が、設けられ、その機能は同様である。   As in the first embodiment, the aperture 124 is provided with an image transmission region 112r for transmitting the light beam 112 including the image and a marker light transmission region 450r for transmitting the light 451a to be the marker light 450, Its function is similar.

このように、表示装置１１ｂにおいては、映像投影部１１５は、映像を形成する映像形成部１１０と、映像形成部１１０と観視者１００との間に設けられ、観視者１００の位置における光束１１２の投影領域を定めるアパーチャ１２４と、映像形成部１１０のアパーチャ１２４とは反対の側に設けられ、マーカ光４５０となる光を出射する第２マーカ光生成部４８０と、を有する。本具体例では、第２マーカ光生成部４８０は、光源１２１である。すなわち、光源１２１において、第２マーカ光生成部４８０と投影部１２０における光源とが兼用されている。
本具体例の場合には、映像形成部１１０であるＬＣＤでは赤外光を実質的に透過させないので、以下の構成が適用される。すなわち、映像投影部１１５は、映像形成部１１０のアクティブエリア１１０ａの外側に設けられ、可視光を減衰させる可視光カットフィルタ４６０をさらに有し、第２マーカ光生成部４８０から発光したマーカ光４５０は、可視光カットフィルタ４６０を通過して、アパーチャ１２４に入射する。 Thus, in the display device 11b, the image projection unit 115 is provided between the image formation unit 110 that forms an image and the image formation unit 110 and the viewer 100, and the light flux at the position of the viewer 100. 112 has an aperture 124 that defines a projection area 112, and a second marker light generation unit 480 that is provided on the opposite side of the aperture 124 of the image forming unit 110 and emits light that becomes the marker light 450. In the specific example, the second marker light generation unit 480 is the light source 121. In other words, in the light source 121, the second marker light generation unit 480 and the light source in the projection unit 120 are combined.
In the case of this specific example, the LCD which is the image forming unit 110 does not substantially transmit infrared light, so the following configuration is applied. That is, the image projection unit 115 further includes a visible light cut filter 460 that is provided outside the active area 110 a of the image formation unit 110 and attenuates visible light, and the marker light 450 emitted from the second marker light generation unit 480. Passes through the visible light cut filter 460 and enters the aperture 124.

そして、表示装置１１ｂは、実施例１に係る表示装置１１ａと同様に、マーカ光投影領域４５４と、映像を含む光束１１２が投影される投影領域１１４と、を空間的に分離して、片目１０１とマーカ光４５０とを精度良く検出できる。   Then, similarly to the display device 11a according to the first embodiment, the display device 11b spatially separates the marker light projection region 454 and the projection region 114 onto which the light beam 112 including the image is projected, and thus the one eye 101 And the marker light 450 can be detected with high accuracy.

表示装置１１ｂにおいては、表示装置１１ａにおけるマーカ光放射部４１０（例えば赤外発光のＬＥＤ）が省略でき、マーカ光４５０となる光４５１ａが、映像の投影のための光源１２１で兼用されることで光源の構成が簡単になる。なお、可視光カットフィルタ４６０は必要に応じて設ければ良く省略が可能である。   In the display device 11b, the marker light emitting section 410 (for example, an infrared light emitting LED) in the display device 11a can be omitted, and the light 451a that becomes the marker light 450 is also used as the light source 121 for image projection. The configuration of the light source is simplified. Note that the visible light cut filter 460 may be omitted if necessary.

なお、映像形成部１１０としてＬＣＤではなく、ＭＥＭＳ等の光スイッチを用いた場合においても、空間内においてその光スイッチによって輝度が変調されるアクティブエリアの外側に上記の可視光カットフィルタ４６０を設けることで、同様の効果を得ることができる。   Even when an optical switch such as a MEMS is used as the image forming unit 110 instead of the LCD, the visible light cut filter 460 is provided outside the active area where the luminance is modulated by the optical switch in the space. Thus, the same effect can be obtained.

（第２の実施の形態）
第２の実施形態に係る表示装置においては、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで、波長が変えられる。
図６は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
図６に表したように、第２の実施形態に係る表示装置１２（図示しない）においては、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで波長が変えられ、この場合には、マーカ光４５０のマーカ光投影領域４５４と映像を含む光束１１２の投影領域１１４とは実質的に同じであっても良い。 (Second Embodiment)
In the display device according to the second embodiment, the wavelength is changed by the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450.
FIG. 6 is a schematic view illustrating the operation of the display device according to the second embodiment of the invention.
As shown in FIG. 6, in the display device 12 (not shown) according to the second embodiment, the wavelength is changed between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450. In this case, the marker The marker light projection region 454 of the light 450 and the projection region 114 of the light beam 112 including the image may be substantially the same.

片目１０１の検出のための光と、マーカ光４５０と、が互いに異なる波長を有している場合には、位置検出部２１０においてそれぞれの波長特性に適合する処理を行うことで、片目１０１とマーカ光４５０は区別でき、もし、マーカ光投影領域４５４の位置と片目１０１の位置とが重なっていても、両者の位置は容易に検出できる。   If the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450 have different wavelengths, the position detecting unit 210 performs a process suitable for each wavelength characteristic, whereby the one eye 101 and the marker are detected. The light 450 can be distinguished, and even if the position of the marker light projection region 454 and the position of the one eye 101 overlap, both positions can be easily detected.

例えば、マーカ光４５０は、映像を含む光束１１２に含まれる波長とは異なる波長を有する光によって観視者に向けて投影されることができる。例えば、マーカ光４５０は、赤外光によって観視者に向けて投影されることができる。   For example, the marker light 450 can be projected toward the viewer with light having a wavelength different from the wavelength included in the light flux 112 including the image. For example, the marker light 450 can be projected toward the viewer by infrared light.

例えば、昼間のように、観視者１００の周囲が明るい場合には、観視者１００には可視光及び赤外光を含めた広い範囲の波長を含む光が照射されている。この時、観視者１００の頭部１０５で反射した可視光によって片目１０１を検出し、一方、マーカ光４５０として、周囲の光に含まれる赤外光の成分よりも強度が強い赤外光を用いることで、片目１０１とマーカ光４５０は区別でき、両者の位置は容易に検出できる。   For example, when the surroundings of the viewer 100 are bright as in the daytime, the viewer 100 is irradiated with light including a wide range of wavelengths including visible light and infrared light. At this time, one eye 101 is detected by the visible light reflected by the head 105 of the viewer 100, and on the other hand, infrared light having higher intensity than the infrared light component included in the surrounding light is used as the marker light 450. By using it, the one eye 101 and the marker light 450 can be distinguished, and the positions of both can be easily detected.

また、観視者１００の周囲が明るい場合において、片目１０１の検出が赤外光であっても、マーカ光４５０が、片目１０１の検出のための赤外光とは異なる波長であれば、片目１０１とマーカ光４５０は区別でき、両者の位置は容易に検出できる。   Further, when the periphery of the viewer 100 is bright, even if the detection of the one eye 101 is infrared light, if the marker light 450 has a wavelength different from that of the infrared light for detecting the one eye 101, the one eye 101 and the marker light 450 can be distinguished, and the positions of both can be easily detected.

また、夜間のように、観視者１００の周囲が暗い場合には、例えば、所定の波長特性を有する照明光が観視者１００の頭部１０５に照射され、頭部１０５に於いて反射した所定の波長の光よって片目１０１を検出できる。一方、マーカ光４５０として、上記の照明光とは異なる波長特性の光を用いることで、片目１０１とマーカ光４５０は区別でき、両者の位置は容易に検出できる。   Further, when the surroundings of the viewer 100 are dark, such as at night, illumination light having a predetermined wavelength characteristic is irradiated on the head 105 of the viewer 100 and reflected by the head 105, for example. One eye 101 can be detected by light of a predetermined wavelength. On the other hand, by using light having a wavelength characteristic different from that of the illumination light as the marker light 450, the one eye 101 and the marker light 450 can be distinguished, and the positions of both can be easily detected.

例えば、照明光として比較的波長領域の広い赤外光を用い、マーカ光４５０として狭い範囲の特定の波長を有する赤外光を用いることで両者の区別が容易となる。また、照明光として狭い範囲の特定の波長の赤外光を用い、マーカ光４５０として比較的波長領域の広い赤外光を用いても良い。すなわち、片目１０１の検出のための光と、マーカ光４５０と、が互いに異なる波長特性を有し、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０の検出のための光（マーカ光４５０そのもの）とで波長が変えられれば良い。   For example, by using infrared light having a relatively wide wavelength region as illumination light and using infrared light having a specific wavelength in a narrow range as marker light 450, it is easy to distinguish between the two. Alternatively, infrared light having a specific wavelength in a narrow range may be used as illumination light, and infrared light having a relatively wide wavelength region may be used as marker light 450. That is, the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450 have different wavelength characteristics, and the light for detecting the one eye 101 and the light for detecting the marker light 450 (marker light 450 itself). It is sufficient if the wavelength can be changed.

このように、表示装置１２は、観視者１００の頭部１０５を照明し、マーカ光４５０とは異なる波長の光を発光する照明装置２１４をさらに備えることができる。これにより、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０の検出のための光（例えばマーカ光４５０そのもの）とで波長を変えることが容易となる。   As described above, the display device 12 can further include the illumination device 214 that illuminates the head 105 of the viewer 100 and emits light having a wavelength different from that of the marker light 450. This makes it easy to change the wavelength between the light for detecting the one eye 101 and the light for detecting the marker light 450 (for example, the marker light 450 itself).

片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで波長を変える方法は、マーカ光４５０となる光の波長、上記の照明光の波長、位置検出部２１０の撮像部２１１に設けられる波長フィルタ、及び、位置検出部２１０における画像処理の際の波長の抽出特性を制御することによって実現できる。
これにより、簡便に高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置が提供できる。 The method of changing the wavelength between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450 includes the wavelength of the light that becomes the marker light 450, the wavelength of the illumination light, the wavelength filter provided in the imaging unit 211 of the position detection unit 210, In addition, this can be realized by controlling the wavelength extraction characteristics at the time of image processing in the position detection unit 210.
Thereby, the display apparatus which can present an image | video to the viewer's one eye simply with high positional accuracy can be provided.

本実施形態に係る表示装置１２では、片目１０１とマーカ光４５０とを異なる波長で検出する方法が採用される。
すなわち、表示オブジェクトを有する映像を含む光束を観視者の片目に向けて投影する表示方法であって、前記観視者の位置と、前記観視者に向けて投影され、前記観視者の位置における前記光束の投影領域を示すマーカ光の位置と、を異なる波長で検出し、前記検出された前記観視者の位置と前記マーカ光の位置とに基づいて、前記光束の投影領域を調整する表示方法が採用される。上記の観視者の位置として、例えば観視者の片目の位置を採用することができる。 In the display device 12 according to the present embodiment, a method of detecting the one eye 101 and the marker light 450 at different wavelengths is employed.
That is, a display method for projecting a light beam including an image having a display object toward one eye of a viewer, the projector being projected toward the viewer's position and the viewer, The position of the marker light indicating the projection area of the luminous flux at the position is detected at different wavelengths, and the projection area of the luminous flux is adjusted based on the detected position of the viewer and the position of the marker light A display method is adopted. As the position of the viewer, for example, the position of one eye of the viewer can be adopted.

以下、本実施形態に係る実施例について説明する。
（第３の実施例）
図７は、本発明の第３の実施例に係る表示装置の要部の構成及び動作を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、第２の実施形態に係る第３の実施例の表示装置１２ａの要部の構成を例示し、同図（ｂ）は、表示装置１２ａの動作を例示している。なお、同図（ａ）では、投影部１２０に用いられるレンズ等は省略されている。 Hereinafter, examples according to the present embodiment will be described.
(Third embodiment)
FIG. 7 is a schematic view illustrating the configuration and operation of the main part of the display device according to the third example of the invention.
That is, FIG. 10A illustrates the configuration of the main part of the display device 12a of the third example according to the second embodiment, and FIG. 10B illustrates the operation of the display device 12a. Yes. In FIG. 9A, the lens used for the projection unit 120 is omitted.

図７（ａ）に表したように、表示装置１２ａの映像投影部１１５において、光源１２１から、光源光１２１ａが出射され、映像形成部１１０に入射し、映像形成部１１０から出射した映像信号を含む光１１２ａが、アパーチャ１２４に入射する。   As shown in FIG. 7A, in the video projection unit 115 of the display device 12a, the light source light 121a is emitted from the light source 121, enters the video formation unit 110, and the video signal emitted from the video formation unit 110 is obtained. The included light 112 a is incident on the aperture 124.

一方、映像形成部１１０のアクティブエリア１１０ａの外側の額縁部１１０ｆに、マーカ光放射部４１０が設けられる。マーカ光放射部４１０には例えば赤外発光のＬＥＤが用いられ、マーカ光４５０となる光４５１ａを発光する。光４５１ａは、波長λ１を主波長とする赤外光である。光４５１ａは、アパーチャ１２４に入射する。   On the other hand, a marker light emitting unit 410 is provided in the frame portion 110f outside the active area 110a of the image forming unit 110. For example, an LED that emits infrared light is used for the marker light emitting unit 410, and emits light 451 a that becomes the marker light 450. The light 451a is infrared light having a wavelength λ1 as a main wavelength. The light 451 a is incident on the aperture 124.

アパーチャ１２４には、赤外線カットフィルタ１１３は設けられず、単に開口部１２４ｏが設けられただけであり、従って、映像を含む光束１１２を透過するための映像透過領域１１２ｒと、マーカ光４５０となる光４５１ａを透過するマーカ光透過領域４５０ｒと、は実質的に同じである。   The aperture 124 is not provided with the infrared cut filter 113, and is merely provided with the opening 124o. Accordingly, the image transmission region 112r for transmitting the light beam 112 including the image and the light that becomes the marker light 450 are provided. The marker light transmission region 450r that transmits 451a is substantially the same.

そして、図７（ｂ）に表したように、観視者１００の頭部１０５においては、光束１１２及びマーカ光４５０の配置及び形状は、実質的に同じである。   7B, in the head 105 of the human viewer 100, the arrangement and shape of the light beam 112 and the marker light 450 are substantially the same.

一方、観視者１００の顔面を照明する照明装置２１４が設けられており、照明装置２１４は、波長λ１とは異なる波長λ２を主波長とする赤外光を発光する。これにより、観視者１００の顔面は、波長λ２の赤外光の照明光によって照明され、位置検出部２１０は、波長λ２の光を抽出することによって、片目１０１の位置を検出できる。   On the other hand, an illumination device 214 that illuminates the face of the viewer 100 is provided, and the illumination device 214 emits infrared light having a wavelength λ2 different from the wavelength λ1 as a main wavelength. As a result, the face of the human viewer 100 is illuminated with infrared illumination light having a wavelength λ2, and the position detection unit 210 can detect the position of the one eye 101 by extracting light having the wavelength λ2.

そして、位置検出部２１０は、波長λ１の光を抽出することによって、マーカ光４５０の位置を検出できる。   And the position detection part 210 can detect the position of the marker light 450 by extracting the light of wavelength (lambda) 1.

このように、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで波長を変えることで、片目１０１とマーカ光４５０とが区別し易くなり、表示装置１２ａによれば、簡便に高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置が提供できる。
なお、既に説明したように、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで異なる波長が用いられれば良く、その波長は任意である。なお、観視者１００の顔面を照明する光として周囲の光を用いることができる場合には、照明装置２１４は省略でき、また、照明装置２１４の機能を本実施形態に係る表示装置以外に設けても良い。 Thus, by changing the wavelength between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450, the one eye 101 and the marker light 450 can be easily distinguished, and the display device 12a can easily and with high positional accuracy. A display device capable of presenting an image to one eye of a viewer can be provided.
As already described, different wavelengths may be used for the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450, and the wavelength is arbitrary. When ambient light can be used as light for illuminating the face of the viewer 100, the illumination device 214 can be omitted, and the function of the illumination device 214 is provided in addition to the display device according to this embodiment. May be.

（第４の実施例）
図８は、本発明の第４の実施例に係る表示装置の要部の構成を例示する模式図である。 なお、同図では、投影部１２０に用いられるレンズ等は省略されている。
図８に表したように、第２の実施形態に係る第４の実施例の表示装置１２ｂの映像投影部１１５においては、光源１２１から、可視光ＶＬ及び赤外光ＩＲＬを含む光源光１２１ａが出射される。 (Fourth embodiment)
FIG. 8 is a schematic view illustrating the configuration of the main part of the display device according to the fourth example of the invention. In the figure, the lens used for the projection unit 120 is omitted.
As shown in FIG. 8, in the video projection unit 115 of the display device 12 b of the fourth example according to the second embodiment, the light source light 121 a including the visible light VL and the infrared light IRL is emitted from the light source 121. Emitted.

この光源光１２１ａが映像形成部１１０であるＬＣＤに入射する。映像形成部１１０の額縁部１１０ｆの外側には可視光カットフィルタ４６０が設けられ、赤外光のマーカ光４５０となる光４５１ａが、アパーチャ１２４に入射する。ここで、光４５１ａの主波長は、波長λ１とする。この波長λ１は、可視光カットフィルタ４６０の波長特性を制御することで制御できる。一方、映像形成部１１０に入射した光源光１２１ａは、可視光ＶＬによる映像信号を含む光１１２ａとなり、光１１２ａは、アパーチャ１２４に入射する。
光４５１ａ及び光１１２ａはアパーチャ１２４を介してそれぞれ光４５１ｂ及び光１１２ｂとなり、それらは、それぞれマーカ光４５０及び光束１１２となって観視者１００の頭部１０５に投影される。 This light source light 121 a is incident on the LCD which is the image forming unit 110. A visible light cut filter 460 is provided outside the frame portion 110 f of the image forming unit 110, and light 451 a that becomes infrared marker light 450 enters the aperture 124. Here, the dominant wavelength of the light 451a is assumed to be the wavelength λ1. The wavelength λ1 can be controlled by controlling the wavelength characteristic of the visible light cut filter 460. On the other hand, the light source light 121 a incident on the image forming unit 110 becomes light 112 a including a video signal based on visible light VL, and the light 112 a enters the aperture 124.
The light 451a and the light 112a become the light 451b and the light 112b through the aperture 124, respectively, and are projected onto the head 105 of the viewer 100 as the marker light 450 and the light beam 112, respectively.

そして、表示装置１２ａと同様に、観視者１００の顔面を照明する照明装置２１４が設けられ、照明装置２１４は、波長λ１とは異なる波長λ２を主波長とする赤外光を発光する。これにより、位置検出部２１０は、波長λ２の光を抽出することによって、片目１０１の位置を検出し、波長λ１の光を抽出することによって、マーカ光４５０の位置を検出できる。   As with the display device 12a, an illumination device 214 that illuminates the face of the viewer 100 is provided, and the illumination device 214 emits infrared light having a wavelength λ2 different from the wavelength λ1 as a main wavelength. Thereby, the position detection unit 210 can detect the position of the one eye 101 by extracting the light of the wavelength λ2, and can detect the position of the marker light 450 by extracting the light of the wavelength λ1.

このように、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで波長を変えることで、片目１０１とマーカ光４５０とが区別し易くなり、表示装置１２ｂによれば、簡便に高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置が提供できる。   Thus, by changing the wavelength between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450, the one eye 101 and the marker light 450 can be easily distinguished, and the display device 12b can easily and with high positional accuracy. A display device capable of presenting an image to one eye of a viewer can be provided.

（第３の実施の形態）
本実施形態においては、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで、時間的な特性を変える。例えば、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置が時分割で検出される。 (Third embodiment)
In the present embodiment, temporal characteristics are changed between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450. For example, the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450 are detected in a time division manner.

図９は、本発明の第３の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）及び（ｂ）は、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで、時間的な特性を変える場合の動作を例示している。
図９（ａ）及び（ｂ）に表したように、第３の実施形態に係る表示装置１３（図示せず）では、マーカ光４５０は、例えばパルス的に生成され、観視者１００に向かって投影される。一方、映像を含む光束１１２は連続的に生成され、観視者１００に向けて連続的に出射される。図９（ａ）は、マーカ光４５０が投影されている瞬間を例示しており、図９（ｂ）は、マーカ光４５０が投影されていない瞬間を例示している。
なお、これらの図に例示したように、本具体例では、マーカ光投影領域４５４と、映像を含む光束１１２の投影領域１１４と、は実質的に同じである。 FIG. 9 is a schematic view illustrating the operation of the display device according to the third embodiment of the invention.
That is, FIGS. 7A and 7B illustrate an operation in the case where temporal characteristics are changed between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450.
As shown in FIGS. 9A and 9B, in the display device 13 (not shown) according to the third embodiment, the marker light 450 is generated, for example, in a pulsed manner toward the viewer 100. Projected. On the other hand, a light beam 112 including an image is continuously generated and emitted toward the viewer 100 continuously. FIG. 9A illustrates the moment when the marker light 450 is projected, and FIG. 9B illustrates the moment when the marker light 450 is not projected.
As illustrated in these drawings, in this specific example, the marker light projection area 454 and the projection area 114 of the light beam 112 including the image are substantially the same.

このように、マーカ光４５０を間欠的に投影することで、マーカ光４５０及び片目１０１の検出において、これらの分離がし易くなる。すなわち、マーカ光４５０が間欠的に投影されることで、マーカ光４５０が観視者１００に投影される期間と投影されない期間が発生する。この時、マーカ光４５０が投影されていない時の観視者の撮像画像には、マーカ光４５０が現れないので、マーカ光４５０が妨げとなることがなく、片目１０１の位置が検出される。また、マーカ光４５０が投影されている期間の撮像画像からマーカ光４５０の位置が検出される。   Thus, by projecting the marker light 450 intermittently, the marker light 450 and the one eye 101 can be easily separated from each other. That is, by projecting the marker light 450 intermittently, a period during which the marker light 450 is projected onto the viewer 100 and a period during which the marker light 450 is not projected are generated. At this time, since the marker light 450 does not appear in the captured image of the viewer when the marker light 450 is not projected, the position of the one eye 101 is detected without the marker light 450 being obstructed. Further, the position of the marker light 450 is detected from the captured image during the period in which the marker light 450 is projected.

さらに、マーカ光４５０の投影のタイミングに同期させて、位置検出部２１０の動作を制御することで、マーカ光４５０と片目１０１との分離がさらにし易くなる。例えば、マーカ光４５０が投影されている時の撮像画像からマーカ光４５０を検出することができる。そして、マーカ光４５０が投影されていない時の撮像画像から片目１０１を検出することができる。   Furthermore, by controlling the operation of the position detection unit 210 in synchronization with the projection timing of the marker light 450, the marker light 450 and the one eye 101 can be more easily separated. For example, the marker light 450 can be detected from the captured image when the marker light 450 is projected. Then, the one eye 101 can be detected from the captured image when the marker light 450 is not projected.

このように、マーカ光４５０は、間欠的に観視者１００に向けて投影される。すなわち、例えば、マーカ光４５０がある期間において所定の強度で投影され、別の期間には、マーカ光４５０が実質的に投影されないようにすることができる。さらに、ある期間において所定の強度でマーカ光４５０が投影され、別の期間において、前記強度とは異なる強度でマーカ光４５０が投影されても良い。このように、マーカ光４５０の強度が時間に対して変化すれば良い。   As described above, the marker light 450 is intermittently projected toward the viewer 100. That is, for example, the marker light 450 can be projected at a predetermined intensity in a certain period, and the marker light 450 can be substantially not projected in another period. Further, the marker light 450 may be projected with a predetermined intensity in a certain period, and the marker light 450 may be projected with an intensity different from the intensity in another period. Thus, the intensity of the marker light 450 only needs to change with respect to time.

このように、本実施形態に係る表示装置１３においては、マーカ光４５０は間欠的に（時間に対して強度を変えて）観視者に向けて投影される。   Thus, in the display device 13 according to this embodiment, the marker light 450 is projected toward the viewer intermittently (with the intensity changed with respect to time).

そして、位置検出部２１０は、観視者１００の位置とマーカ光４５０の位置とを、互いに異なるタイミングで検出する。この時、観視者１００の位置としては、例えば、観視者１００の片目１０１の位置が採用される。すなわち、例えば、互いに異なるタイミングで撮像された片目１０１の像とマーカ光４５０の像から、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置とを検出する。   The position detection unit 210 detects the position of the viewer 100 and the position of the marker light 450 at different timings. At this time, as the position of the viewer 100, for example, the position of one eye 101 of the viewer 100 is employed. That is, for example, the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450 are detected from the image of the one eye 101 and the image of the marker light 450 captured at different timings.

これにより、片目１０１とマーカ光４５０とが検出し易くなり、表示装置１３によれば、簡便に高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置が提供できる。   Thereby, the one eye 101 and the marker light 450 can be easily detected, and the display device 13 can provide a display device that can easily present an image to one eye of the viewer with high positional accuracy.

そして、マーカ光４５０の強度を時間に対して変化させ、位置検出部２１０は、マーカ光４５０の強度の時間に対する変化に同期してマーカ光４５０の位置及び片目１０１の位置の少なくともいずれかを検出することで、さらに、検出の精度を向上させることができる。   Then, the intensity of the marker light 450 is changed with respect to time, and the position detection unit 210 detects at least one of the position of the marker light 450 and the position of the one eye 101 in synchronization with the change of the intensity of the marker light 450 with respect to time. By doing so, the detection accuracy can be further improved.

さらに、映像を含む光束１１２は、所定のフレーム周期で観視者１００に投影され、位置検出部２１０は、このフレーム周期に同期してマーカ光４５０の位置及び片目１０１の位置の少なくともいずれかを検出することができる。このとき、片目１０１の位置とマーカ光４５０の位置とは、互いに異なるタイミングで検出されることができる。   Furthermore, the light beam 112 including the image is projected onto the viewer 100 at a predetermined frame period, and the position detection unit 210 detects at least one of the position of the marker light 450 and the position of the one eye 101 in synchronization with the frame period. Can be detected. At this time, the position of the one eye 101 and the position of the marker light 450 can be detected at different timings.

マーカ光４５０の検出と片目１０１の検出とのタイミングを変える構成は任意であり、例えば上記のように、マーカ光４５０をパルス的に生成しても良く、また、マーカ光４５０の強度を時間に対して変調しても良い。なお、マーカ光４５０の強度の時間に対する変化は、観視者１００の視認性を低下させない限り任意である。例えば、マーカ光４５０として可視光以外の光（例えば赤外光）を用いる場合は、マーカ光４５０の強度の時間に対する変化は任意であり、例えば、マーカ光４５０のパルスの周期は任意である。   The configuration for changing the timing of the detection of the marker light 450 and the detection of the one eye 101 is arbitrary. For example, as described above, the marker light 450 may be generated in a pulsed manner. Alternatively, it may be modulated. Note that the change of the intensity of the marker light 450 with respect to time is arbitrary as long as the visibility of the viewer 100 is not lowered. For example, when light other than visible light (for example, infrared light) is used as the marker light 450, the change of the intensity of the marker light 450 with respect to time is arbitrary. For example, the pulse period of the marker light 450 is arbitrary.

また、例えば、光束１１２が、例えば一定のフレーム周波数の映像を含む場合に、例えば用いられる光源１２１をそのフレーム周期に同期させて点滅させ、例えば、フレーム同士の間の期間にマーカ光４５０を投影してそれを検出し、映像が投影されているフレームの期間の間に片目１０１を検出しても良い。   For example, when the light flux 112 includes, for example, an image with a constant frame frequency, the light source 121 used is blinked in synchronization with the frame period, and the marker light 450 is projected in a period between frames, for example. Then, it may be detected, and one eye 101 may be detected during the period of the frame in which the image is projected.

さらに、光束１１２が、例えば一定のフレーム周波数の映像を含む場合において、フレーム同士の間の期間の光束１１２自体をマーカ光４５０として用いることもできる。この場合は、マーカ光放射部４１０を省略できる。すなわち、１つのフレームの期間において光束１１２は映像を含み、フレーム同士の間の期間には、光束１１２は映像を含まない任意の波長の光を含むように構成する。そして、フレーム同士の間の期間における光束１１２の投影領域１１４は、実質的にマーカ光４５０の機能を果たし、これを検出することにより、光束１１２の投影領域１１４が検出される。すなわち、この場合は、光束１１２そのものがマーカ光４５０となる例である。ただし、この場合も、光束１１２が映像を含む期間と、光束１１２がマーカ光４５０となる期間とは、時間的に分離され、これにより、片目１０１及びマーカ光４５０を検出し易くなる。   Further, when the light beam 112 includes, for example, an image with a constant frame frequency, the light beam 112 itself during a period between frames can be used as the marker light 450. In this case, the marker light emitting unit 410 can be omitted. That is, the light beam 112 includes an image in a period of one frame, and the light beam 112 includes light of an arbitrary wavelength that does not include an image in a period between frames. The projection area 114 of the light beam 112 in the period between frames substantially functions as the marker light 450, and by detecting this, the projection area 114 of the light beam 112 is detected. That is, in this case, the light beam 112 itself is an example of the marker light 450. However, in this case as well, the period in which the light beam 112 includes an image and the period in which the light beam 112 becomes the marker light 450 are temporally separated, thereby making it easier to detect the one eye 101 and the marker light 450.

さらに、映像を含む光束１１２を間欠的に生成しても良く、また、光束１１２の強度を時間に対して変調しても良く、これらの時間的な変化に同期させて、マーカ光４５０及び片目１０１を検出することができる。すなわち、光束１１２が一定のフレーム周波数の映像を含む場合において、フレーム同士の間の期間は光束１１２の明るさは低くしておき、この期間において片目１０１を検出し、フレーム期間中において投影されている光束１１２をマーカ光４５０として検出することもできる。   Further, the light beam 112 including the image may be generated intermittently, and the intensity of the light beam 112 may be modulated with respect to time, and the marker light 450 and the one eye are synchronized with these temporal changes. 101 can be detected. That is, when the luminous flux 112 includes an image with a constant frame frequency, the brightness of the luminous flux 112 is kept low during the period between frames, and one eye 101 is detected during this period and projected during the frame period. The existing light beam 112 can also be detected as the marker light 450.

このように、光束１１２の明るさの時間に対しての変化も、観視者１００の視認性を低下させない限り任意である。すなわち、光束１１２は映像を含むので可視光を含む。このため、光束１１２の明るさを時間的に変調する場合は、その周波数を一定以上（例えば約５０Ｈｚ以上)に高めることで、フリッカを感じなくなり、視認性に悪影響を与えない。   Thus, the change of the brightness of the light beam 112 with respect to time is arbitrary as long as the visibility of the viewer 100 is not lowered. That is, since the light beam 112 includes an image, it includes visible light. For this reason, when temporally modulating the brightness of the luminous flux 112, flicker is not felt and the visibility is not adversely affected by increasing the frequency to a certain level (for example, about 50 Hz or more).

なお、上記のように、マーカ光４５０の検出と片目１０１の検出とのタイミングを変えて行う場合には、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで、空間的な配置及び波長は実質的に同じでも良い。例えば、図９（ａ）及び（ｂ）に例示したように、本具体例では、マーカ光投影領域４５４と光束１１２の投影領域１１４とは実質的に同じである。そして、この時、片目１０１の検出のための光と、マーカ光４５０と、で波長を実質的に同じとすることができる。   As described above, when the detection of the marker light 450 and the detection of the one eye 101 are performed at different timings, the spatial arrangement and wavelength of the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450 are as follows. It may be substantially the same. For example, as illustrated in FIGS. 9A and 9B, in this specific example, the marker light projection region 454 and the projection region 114 of the light beam 112 are substantially the same. At this time, the wavelengths of the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450 can be made substantially the same.

このように、本実施形態に係る表示装置１３においては、片目１０１を検出するタイミングとマーカ光４５０を検出するタイミングが異なる方法が採用される。
すなわち、表示オブジェクトを有する映像を含む光束を観視者の片目に向けて投影する表示方法であって、前記観視者の位置と、前記観視者に向けて投影され、前記観視者の位置における前記光束の投影領域を示すマーカ光の位置と、を異なるタイミングで検出し、前記検出された前記観視者の位置と前記マーカ光の位置とに基づいて、前記光束の投影領域を調整する表示方法が採用される。上記の観視者の位置として、例えば観視者の片目の位置を採用することができる。 As described above, the display device 13 according to the present embodiment employs a method in which the timing for detecting the one eye 101 and the timing for detecting the marker light 450 are different.
That is, a display method for projecting a light beam including an image having a display object toward one eye of a viewer, the projector being projected toward the viewer's position and the viewer, The position of the marker light indicating the projection area of the luminous flux at the position is detected at different timings, and the projection area of the luminous flux is adjusted based on the detected position of the viewer and the position of the marker light A display method is adopted. As the position of the viewer, for example, the position of one eye of the viewer can be adopted.

以下、本実施形態に係る実施例の表示装置について説明する。
（第５の実施例）
図１０は、本発明の第５の実施例に係る表示装置の要部の構成及び動作を例示する模式図である。
すなわち、同図（ａ）は、第３の実施形態に係る第５の実施例の表示装置１３ａの要部の構成を例示している。なお、同図（ａ）では、投影部１２０に用いられるレンズ等は省略されている。同図（ｂ）及び（ｃ）は、表示装置１３ａの動作を例示しており、同図（ｂ）は、マーカ光４５０が投影されている瞬間を例示しており、同図（ｃ）は、マーカ光４５０が投影されていない瞬間を例示している。 Hereinafter, examples of the display device according to the present embodiment will be described.
(Fifth embodiment)
FIG. 10 is a schematic view illustrating the configuration and operation of the main part of the display device according to the fifth example of the invention.
That is, FIG. 5A illustrates the configuration of the main part of the display device 13a of the fifth example according to the third embodiment. In FIG. 9A, the lens used for the projection unit 120 is omitted. FIGS. 5B and 5C illustrate the operation of the display device 13a. FIG. 5B illustrates the moment when the marker light 450 is projected. FIG. The moment when the marker light 450 is not projected is illustrated.

図１０（ａ）に表したように、表示装置１２ａの映像投影部１１５において、光源１２１から、光源光１２１ａが出射され、映像形成部１１０に入射し、映像形成部１１０から出射した映像信号を含む光１１２ａが、アパーチャ１２４に入射する。   As shown in FIG. 10A, in the video projection unit 115 of the display device 12a, the light source light 121a is emitted from the light source 121, enters the video formation unit 110, and the video signal emitted from the video formation unit 110 is output. The included light 112 a is incident on the aperture 124.

一方、映像形成部１１０のアクティブエリア１１０ａの外側の額縁部１１０ｆに、マーカ光放射部４１０が設けられる。マーカ光放射部４１０には例えば赤外発光のＬＥＤが用いられ、マーカ光４５０となる光４５１ａを発光する。光４５１ａは、波長λ１を主波長とする赤外光である。光４５１ａは、アパーチャ１２４に入射する。   On the other hand, a marker light emitting unit 410 is provided in the frame portion 110f outside the active area 110a of the image forming unit 110. For example, an LED that emits infrared light is used for the marker light emitting unit 410, and emits light 451 a that becomes the marker light 450. The light 451a is infrared light having a wavelength λ1 as a main wavelength. The light 451 a is incident on the aperture 124.

ここで、本具体例においては、マーカ光放射部４１０はパルス的に発光する。すなわち、例えば、位置検出部２１０内に設けられた発振部２４０で発生するパルス信号に基づいて、マーカ光放射部４１０の赤外発光のＬＥＤに電流が通電され、これにより、マーカ光放射部４１０は所定のタイミングでパルス的に赤外光を発光する。   Here, in this specific example, the marker light emitting section 410 emits light in a pulse manner. That is, for example, based on a pulse signal generated in the oscillation unit 240 provided in the position detection unit 210, an electric current is passed through the infrared light emitting LED of the marker light emitting unit 410, and thereby, the marker light emitting unit 410 Emits infrared light in pulses at a predetermined timing.

なお、アパーチャ１２４には、赤外線カットフィルタ１１３は設けられず、単に開口部１２４ｏが設けられただけであり、従って、映像を含む光束１１２を透過するための映像透過領域１１２ｒと、マーカ光４５０となる光４５１ａを透過するマーカ光透過領域４５０ｒと、は実質的に同じである。   It should be noted that the aperture 124 is not provided with the infrared cut filter 113, and is merely provided with the opening 124o. Therefore, the image transmission region 112r for transmitting the light beam 112 including the image, the marker light 450, The marker light transmission region 450r that transmits the light 451a is substantially the same.

そして、図１０（ｂ）及び（ｃ）に表したように、観視者１００の頭部１０５においては、光束１１２及びマーカ光４５０の配置及び形状は、実質的に同じである。
ただし、マーカ光４５０が観視者１００に投影されるタイミングは光束１１２とは異なっている。本具体例の場合は、光束１１２は観視者１００に向けて常時投影されている。一方、マーカ光４５０は、発振部２４０のパルス信号に対応してパルス的に投影される。 そして、マーカ光４５０の投影のタイミングに同期させて、すなわち、発振部２４０のパルス信号に同期させて、位置検出部２１０の動作を制御することで、マーカ光４５０と片目１０１とを分離して検出することができる。 10B and 10C, in the head 105 of the human viewer 100, the arrangement and shape of the light beam 112 and the marker light 450 are substantially the same.
However, the timing at which the marker light 450 is projected onto the viewer 100 is different from that of the light beam 112. In the case of this example, the light beam 112 is always projected toward the viewer 100. On the other hand, the marker light 450 is projected in a pulse manner corresponding to the pulse signal of the oscillation unit 240. Then, the marker light 450 and the one eye 101 are separated by controlling the operation of the position detection unit 210 in synchronization with the projection timing of the marker light 450, that is, in synchronization with the pulse signal of the oscillation unit 240. Can be detected.

これにより、片目１０１とマーカ光４５０とを検出し易くなり、表示装置１２ａによれば、簡便に高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置が提供できる。   Thereby, it becomes easy to detect the one eye 101 and the marker light 450, and the display device 12a can provide a display device that can easily present an image to one eye of the viewer with high positional accuracy.

なお、本具体例において、照明装置２１４を設けても良く、照明装置２１４の発光のタイミングが、マーカ光４５０の投影のタイミングと異なっていれば良い。すなわち、照明装置２１４は常時発光しても良く、また、マーカ光放射部４１０と異なるタイミングで発光しても良い。なお、この場合には、マーカ光放射部４１０と照明装置２１４の波長は実質的に同じであっても良い。   In this specific example, the illumination device 214 may be provided, and the light emission timing of the illumination device 214 may be different from the projection timing of the marker light 450. That is, the illumination device 214 may emit light at all times, or may emit light at a timing different from that of the marker light emitting unit 410. In this case, the wavelengths of the marker light emitting unit 410 and the illumination device 214 may be substantially the same.

なお、この場合も、映像形成部１１０としてＭＥＭＳ等の光スイッチや有機ＥＬ表示装置等の自発光型表示装置を用いることができ、マーカ光放射部４１０は、これらの表示装置のアクティブエリアの外に（例えば赤外発光のＬＥＤ）を設けることができる。さらに、映像形成部１１０として、レーザプロジェクタなども用いることができる。   Also in this case, a light emitting display device such as an optical switch such as MEMS or an organic EL display device can be used as the image forming unit 110, and the marker light emitting unit 410 is located outside the active area of these display devices. (For example, an infrared light emitting LED) can be provided. Further, a laser projector or the like can be used as the image forming unit 110.

（第６の実施例）
図１１は、本発明の第６の実施例に係る表示装置の要部の構成を例示する模式図である。
なお、同図では、投影部１２０に用いられるレンズ等は省略されている。
図１１に表したように、第３の実施形態に係る第６の実施例の表示装置１３ｂの映像投影部１１５においては、光源１２１として、可視光ＶＬ及び赤外光ＩＲＬを含む光源光１２１ａが出射される光源が用いられる。
この時、光源１２１はパルス的に発光する。すなわち、例えば、位置検出部２１０内に設けられた発振部２４０で発生するパルス信号に基づいて光源１２１は発光し、これにより、光源光１２１ａは、所定のタイミングでパルス的に発光する可視光ＶＬ及び赤外光ＩＲＬを発光する光となる。 (Sixth embodiment)
FIG. 11 is a schematic view illustrating the configuration of the main part of the display device according to the sixth example of the invention.
In the figure, the lens used for the projection unit 120 is omitted.
As shown in FIG. 11, in the video projection unit 115 of the display device 13 b of the sixth example according to the third embodiment, the light source light 121 a including the visible light VL and the infrared light IRL is used as the light source 121. An emitted light source is used.
At this time, the light source 121 emits light in pulses. That is, for example, the light source 121 emits light based on a pulse signal generated by the oscillation unit 240 provided in the position detection unit 210, whereby the light source light 121 a is emitted in a pulsed manner at a predetermined timing. And infrared light IRL.

この光源光１２１ａが映像形成部１１０であるＬＣＤに入射する。映像形成部１１０の額縁部１１０ｆの外側には可視光カットフィルタ４６０が設けられ、赤外光のマーカ光４５０となる光４５１ａが、アパーチャ１２４に入射する。一方、映像形成部１１０に入射した光源光１２１ａは、可視光ＶＬによる映像信号を含む光１１２ａとなり、光１１２ａは、アパーチャ１２４に入射する。
光４５１ａ及び光１１２ａはアパーチャ１２４を介してそれぞれ光４５１ｂ及び光１１２ｂとなり、それらは、それぞれマーカ光４５０及び光束１１２となって観視者１００の頭部１０５に投影される。マーカ光４５０及び光束１１２は所定のタイミングで強度が変化する光である。 This light source light 121 a is incident on the LCD which is the image forming unit 110. A visible light cut filter 460 is provided outside the frame portion 110 f of the image forming unit 110, and light 451 a that becomes infrared marker light 450 enters the aperture 124. On the other hand, the light source light 121 a incident on the image forming unit 110 becomes light 112 a including a video signal based on visible light VL, and the light 112 a enters the aperture 124.
The light 451a and the light 112a become the light 451b and the light 112b through the aperture 124, respectively, and are projected onto the head 105 of the viewer 100 as the marker light 450 and the light beam 112, respectively. The marker light 450 and the light beam 112 are light whose intensity changes at a predetermined timing.

そして、マーカ光４５０の投影のタイミングに同期させて、すなわち、発振部２４０のパルス信号に同期させて、位置検出部２１０の動作を制御することで、マーカ光４５０と片目１０１とを分離して検出することができる。   Then, the marker light 450 and the one eye 101 are separated by controlling the operation of the position detection unit 210 in synchronization with the projection timing of the marker light 450, that is, in synchronization with the pulse signal of the oscillation unit 240. Can be detected.

これにより、片目１０１とマーカ光４５０とが検出し易くなり、表示装置１３ｂによれば、簡便に高い位置精度で観視者の片目に映像を呈示できる表示装置が提供できる。   Thereby, it becomes easy to detect the one eye 101 and the marker light 450, and the display device 13b can provide a display device that can easily present an image to one eye of the viewer with high positional accuracy.

なお、本具体例においては、映像を含む光束１１２もパルス的に発生されるので、パルスの周波数はフリッカが知覚される周波数以上（例えば５０Ｈｚ以上）に設定される。   In this specific example, since the light flux 112 including the image is also generated in a pulsed manner, the frequency of the pulse is set to be higher than the frequency at which flicker is perceived (for example, 50 Hz or higher).

なお、本具体例においても、照明装置２１４を設けても良く、照明装置２１４の発光のタイミングが、マーカ光４５０の強度の変化のタイミングと異なっていれば良い。すなわち、照明装置２１４は常時発光して強度が変化しなくても良く、また、マーカ光４５０の強度の変化と異なるタイミングで発光しても良い。   Also in this specific example, the illumination device 214 may be provided, and the light emission timing of the illumination device 214 may be different from the timing of the intensity change of the marker light 450. That is, the illuminating device 214 may always emit light and the intensity does not change, and may emit light at a timing different from the intensity change of the marker light 450.

なお、上記で説明した第１〜第３の実施形態を組み合わせて実施しても良い。すなわち、片目１０１の検出のための光とマーカ光４５０とで、空間的な配置を変える方法と、波長を変える方法と、時間的な特性を変える方法（例えばマーカ光４５０及び片目１０１の検出を異なるタイミングで行う方法）と、の少なくとも２つ以上を組み合わせて実施しても良い。   In addition, you may implement combining the 1st-3rd embodiment demonstrated above. That is, a method of changing the spatial arrangement, a method of changing the wavelength, and a method of changing the temporal characteristics between the light for detecting the one eye 101 and the marker light 450 (for example, detecting the marker light 450 and the one eye 101). A method of performing at different timings) and a combination of at least two of them may be performed.

このとき、例えば、表示オブジェクトを有する映像を含む光束を観視者の片目に向けて投影する表示方法であって、前記観視者の位置と、前記観視者に向けて投影され、前記観視者の位置における前記光束の投影領域を示すマーカ光の位置と、を異なる波長及び異なるタイミングの少なくともいずれかで検出し、前記検出された前記観視者の位置と前記マーカ光の位置とに基づいて、前記光束の投影領域を調整する表示方法が採用される。上記の観視者の位置として、例えば観視者の片目の位置を採用することができる。   At this time, for example, a display method for projecting a light beam including an image having a display object toward one eye of a viewer, the position being projected to the viewer and the viewer, The marker light position indicating the projection region of the light flux at the viewer position is detected at at least one of a different wavelength and a different timing, and the detected position of the viewer and the marker light position are detected. Based on this, a display method for adjusting the projection area of the luminous flux is adopted. As the position of the viewer, for example, the position of one eye of the viewer can be adopted.

なお、上記においては、本実施形態に係る表示装置が車両等の移動体に搭載されるＨＵＤとして応用される例について説明したが、本発明はこれに限らず、片目で見る任意の表示装置に応用できる。例えば、片目で見ることで奥行き知覚を増強して呈示する、ゲームなどの娯楽用の他、医療用や各種のデザイン用に用いられる各種の表示装置にも応用することが可能である。   In the above description, the example in which the display device according to the present embodiment is applied as a HUD mounted on a moving body such as a vehicle has been described. However, the present invention is not limited to this, and any display device that can be viewed with one eye is used. Can be applied. For example, the present invention can be applied to various display devices used for medical purposes and various designs, as well as for entertainment such as games, in which depth perception is presented with one eye.

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示装置を構成する光源、発光部、光学部品、レンズ、ミラー、プリズム、レンチキュラー板、アパーチャ、光学膜、光減衰層等の各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。 The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, a person skilled in the art knows a specific configuration of each element such as a light source, a light emitting unit, an optical component, a lens, a mirror, a prism, a lenticular plate, an aperture, an optical film, and a light attenuation layer constituting the display device As long as the present invention can be carried out in the same manner and the same effect can be obtained by appropriately selecting from the above, it is included in the scope of the present invention.
Moreover, what combined any two or more elements of each specific example in the technically possible range is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.

その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。   In addition, all display devices that can be implemented by a person skilled in the art based on the above-described display device as an embodiment of the present invention are included in the scope of the present invention as long as they include the gist of the present invention. .

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。   In addition, in the category of the idea of the present invention, those skilled in the art can conceive of various changes and modifications, and it is understood that these changes and modifications also belong to the scope of the present invention. .

１１、１１ａ、１１ｂ、１２、１２ａ、１２ｂ、１３、１３ａ、１３ｂ 表示装置
１００ 観視者
１０１ 片目
１０５ 頭部
１１０ 映像形成部
１１０ａ アクティブエリア
１１０ｆ 額縁部
１１２ 光束
１１２ａ、１１２ｂ 光
１１２ｒ 映像透過領域
１１３ 赤外線カットフィルタ（赤外光減衰層）
１１４ 投影領域
１１５ 映像投影部
１２０ 投影部
１２１ 光源
１２１ａ 光源光
１２２ ライトガイド
１２３ リレーレンズ
１２３ａ〜１２３ｄ 第１〜第４レンズ
１２４ アパーチャ
１２４ｏ 開口部
１２５ 凹レンズ
１２６ ミラー
１３０ 映像生成部
１８０ 表示オブジェクト
１８１ 虚像
１８１ａ 虚像形成位置
２１０ 位置検出部
２１１ 撮像部
２１２ 画像処理部
２１３ 演算部
２１４ 照明装置
２４０ 発振部
２５０ 制御部
２６０ 駆動部
４１０ マーカ光放射部（第１マーカ光生成部）
４５０ マーカ光
４５０ｒ マーカ光透過領域
４５１ａ、４５１ｂ 光
４５４ マーカ光投影領域
４６０ 可視光カットフィルタ
４８０ 第２マーカ光生成部
７１０ フロントガラス
７１１ 反射体
７２０ ダッシュボード
７３０ 車両（移動体） 11, 11a, 11b, 12, 12a, 12b, 13, 13a, 13b Display device 100 Viewer 101 One eye 105 Head 110 Image forming unit 110a Active area 110f Frame portion 112 Light flux 112a, 112b Light 112r Image transmission region 113 Infrared Cut filter (infrared light attenuation layer)
114 Projection Area 115 Video Projection Unit 120 Projection Unit 121 Light Source 121a Light Source Light 122 Light Guide 123 Relay Lens 123a to 123d First to Fourth Lenses 124 Aperture 124o Opening 125 Concave Lens 126 Mirror 130 Image Generation Unit 180 Display Object 181 Virtual Image 181a Virtual Image Formation position 210 Position detection unit 211 Imaging unit 212 Image processing unit 213 Calculation unit 214 Illumination device 240 Oscillation unit 250 Control unit 260 Drive unit 410 Marker light emission unit (first marker light generation unit)
450 Marker light 450r Marker light transmission area 451a, 451b Light 454 Marker light projection area 460 Visible light cut filter 480 Second marker light generation unit 710 Windshield 711 Reflector 720 Dashboard 730 Vehicle (moving body)

Claims (10)

表示オブジェクトを有する映像を含む光束を観視者の片目に向けて投影する映像投影部と、
前記観視者の位置と、前記光束と供に前記観視者に向けて投影されたマーカ光の位置と、を検出する位置検出部と、
前記位置検出部によって検出された前記観視者の位置と前記マーカ光の位置とに基づいて、前記映像投影部を制御することにより、前記光束の投影位置を調整する制御部と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 An image projection unit that projects a light beam including an image having a display object toward one eye of a viewer;
A position detector that detects the position of the viewer and the position of marker light projected toward the viewer together with the luminous flux;
A control unit that adjusts the projection position of the luminous flux by controlling the video projection unit based on the position of the viewer and the position of the marker light detected by the position detection unit;
A display device comprising: 前記マーカ光は、赤外光であることを特徴とする請求項１記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the marker light is infrared light. 前記映像投影部は、前記映像を形成する映像形成部と、
前記映像形成部と前記観視者との間に設けられ、前記観視者の位置における前記光束の投影領域を定めるアパーチャと、
前記映像形成部と前記アパーチャとの間に設けられ、前記マーカ光となる光を出射する第１マーカ光生成部と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。 The video projection unit includes a video formation unit that forms the video;
An aperture that is provided between the image forming unit and the viewer, and defines a projection area of the luminous flux at the position of the viewer;
A first marker light generation unit that is provided between the image forming unit and the aperture and emits light that becomes the marker light;
The display device according to claim 1, further comprising: 前記アパーチャは、前記アパーチャの開口部の中心部に設けられ、赤外光を減衰させる赤外光減衰層を有することを特徴とする請求項３記載の表示装置。   The display device according to claim 3, wherein the aperture includes an infrared light attenuation layer that is provided at a central portion of the opening of the aperture and attenuates infrared light. 前記マーカ光が投影される領域は、前記観視者の位置において前記光束の投影領域の中心部を挟むように設けられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の表示装置。   5. The display according to claim 1, wherein the area on which the marker light is projected is provided so as to sandwich a central portion of the projection area of the light flux at the position of the viewer. apparatus. 前記観視者の位置において、前記光束の投影領域と前記マーカ光の投影領域と、は互いに異なることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein a projection area of the light beam and a projection area of the marker light are different from each other at the position of the viewer. 前記観視者の位置において、前記光束の投影領域は、前記マーカ光の投影領域以外の領域を有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the projection region of the light beam has a region other than the projection region of the marker light at the position of the viewer. 前記位置検出部は、前記マーカ光の波長とは異なる波長の光で前記観察者の位置を検出することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the position detection unit detects the position of the observer with light having a wavelength different from the wavelength of the marker light. 前記位置検出部は、前記観視者の位置と前記マーカ光の位置とを、互いに異なるタイミングで検出することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１つに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the position detection unit detects the position of the viewer and the position of the marker light at different timings. 前記マーカ光は、間欠的に前記観視者に投影されることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１つに記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the marker light is intermittently projected onto the viewer.
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