JPH07261112A - On-head type display device - Google Patents

On-head type display device

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Publication number
JPH07261112A
JPH07261112A JP6050063A JP5006394A JPH07261112A JP H07261112 A JPH07261112 A JP H07261112A JP 6050063 A JP6050063 A JP 6050063A JP 5006394 A JP5006394 A JP 5006394A JP H07261112 A JPH07261112 A JP H07261112A
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JP
Japan
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head
visual information
user
image
line
Prior art date
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Pending
Application number
JP6050063A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shunichi Ohara
俊一 大原
Hidefumi Otsuka
英史 大塚
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP6050063A priority Critical patent/JPH07261112A/en
Publication of JPH07261112A publication Critical patent/JPH07261112A/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain ambient visual information on the circumference without necessitating a manual operation by a user. CONSTITUTION:An image forming means 244 is controlled by a whole parts controlling means 246 so as to display a graphic image on a liquid crystal display 23, and when it is detected by a state deciding means 242 based on detection data outputted from a three-dimensional state sensor 21 that the fluctuation state of the user's head comes to a previously set specified fluctuation state, the graphic image display is stopped by the whole parts controlling means 246, a liquid crystal shutter 24 is opened and the visual information to be presented on the line of the user's sight is switched over to the ambient visual information on the circumference.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は頭部搭載型ディスプレイ
装置に係り、特に、使用者の視線上に提示する視覚情報
の切換え制御に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head-mounted display device, and more particularly to control for switching visual information presented on a user's line of sight.

【0002】[0002]

【従来の技術】頭部搭載型臨場感覚提示装置は、「人工
現実感」第106頁〜第112頁(日刊工業新聞社発行
舘 すすむ著 1992年)に記載されているよう
に、使用者の頭部と一体的に変動するように該頭部に装
着されて該使用者の周囲の環境視覚情報を遮断するヘル
メットと、該ヘルメットに支持されて使用者の視線上に
視覚情報を提示する液晶ディスプレイと、前記ヘルメッ
トの動きに基づいて使用者の頭部の動きを検出する磁気
センサとを備え、検出された頭部の状態に応じたグラフ
ィック画像信号を生成して前記液晶ディスプレイに与え
るように構成されている。
2. Description of the Related Art A head-mounted type realistic sensation display device is used for users as described in "Artificial Reality", pages 106 to 112 (published by Nikkan Kogyo Shimbun Ltd., Susumu Tate, 1992). A helmet that is attached to the head so as to integrally change with the head and shields environmental visual information around the user, and a liquid crystal that is supported by the helmet and presents visual information on the line of sight of the user. A display and a magnetic sensor for detecting the movement of the head of the user based on the movement of the helmet are provided, so that a graphic image signal corresponding to the detected state of the head is generated and given to the liquid crystal display. It is configured.

【0003】このような頭部搭載型臨場感覚提示装置で
は、ヘルメット装着者が周囲の人と連絡を取り合う場合
や周囲の状況を確認するために周囲の環境視覚情報を得
ようとするときには、ヘルメットを外すことが必要であ
り、ヘルメットの着脱が面倒であるという問題がある。
In such a head-mounted type realistic sensation presentation device, when the helmet wearer keeps in touch with the surrounding people or when he or she wants to obtain the environmental visual information of the surroundings to confirm the surroundings, It is necessary to remove the helmet, and there is a problem that the putting on and taking off of the helmet is troublesome.

【0004】最近、使用者がヘルメットを手操作するこ
とにより該ヘルメットを装着したままでも周囲の環境視
覚情報を提示できるようにした頭部搭載型臨場感覚提示
装置が提案されている。
Recently, there has been proposed a head-mounted presence sensation presentation device which allows a user to manually present a helmet to present visual information about the surrounding environment even when the helmet is worn.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の従来装置は、提示する視覚情報を切換えるときには使
用者の手操作が必要であるので、両手でその他の操作を
行いながら実現することができない。
However, this type of conventional device cannot be realized while performing other operations with both hands, because the user's manual operation is required when switching the visual information to be presented.

【0006】本発明の目的は、使用者が手操作を行うこ
となく所望時に周囲の環境視覚情報を提示することがで
きる頭部搭載型臨場感覚提示装置のような頭部搭載型デ
ィスプレイ装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a head-mounted display device such as a head-mounted presence sensation presentation device which allows the user to present environmental visual information of the surroundings at a desired time without any manual operation. To do.

【0007】本発明の他の目的は、使用者が所望すると
きに周囲の環境視覚情報を提示するための好ましい具体
的手段を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide a preferred concrete means for presenting the environmental visual information of the surroundings when desired by the user.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、使用者の頭部
と一体的に変動するように該頭部に装着されて該使用者
の周囲の環境視覚情報を遮断する支持体と、該支持体に
支持されて使用者の視線上に視覚情報を提示する画像表
示手段と、前記支持体の動きに基づいて使用者の頭部の
動きを検出する頭部変動状態検出手段と、検出された頭
部の動きに応じた画像信号を生成して前記画像表示手段
に与える画像信号生成手段と、該画像信号生成手段によ
り生成された画像信号に従って前記画像表示手段に表示
された視覚情報と周囲の環境視覚情報を使用者の視線上
に選択的に提示する提示視覚情報選択手段とを備えた頭
部搭載型ディスプレイ装置において、前記提示視覚情報
選択手段に、前記頭部変動状態検出手段により検出され
る使用者の頭部の変動状態が予め定めた所定の変動状態
となったときに該使用者の視線上に提示する視覚情報を
周囲の環境視覚情報に切換える自動切換え手段を設けた
ことを特徴とし、具体的には、前記自動切換え手段は、
頭部の状態が予め定めた空間範囲外に変動したことを検
出したときに使用者の視線上に提示する視覚情報を切換
えるようにし、あるいは、頭部の状態が予め定めた向き
角度範囲外に変動したことを検出したときに使用者の視
線上に提示する視覚情報を切換えるこようにし、あるい
は、頭部の状態が予め定めた空間範囲外及び向き角度範
囲外に変動したことを検出したときに使用者の視線上に
提示する視覚情報を切換えることを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention comprises a support mounted on the user's head so as to move integrally with the user's head, and shielding environmental visual information around the user. Image display means supported by the support to present visual information on the line of sight of the user, head variation state detection means for detecting movement of the head of the user based on movement of the support, and detected. Image signal generation means for generating an image signal according to the movement of the head and giving it to the image display means, and visual information displayed on the image display means according to the image signal generated by the image signal generation means and the surroundings. In a head-mounted display device comprising presentation visual information selection means for selectively presenting the environmental visual information of the user on the line of sight of the user, the presentation visual information selection means detects the head variation state detection means. Of the user's head Characterized by providing an automatic switching means for switching the visual information presented on the line of sight of the user to the environmental visual information of the surroundings when the dynamic state becomes a predetermined variable state in advance, specifically, The automatic switching means,
When detecting that the state of the head has fluctuated outside the predetermined spatial range, the visual information presented on the line of sight of the user is switched, or the state of the head falls outside the predetermined orientation angle range. When the change is detected, the visual information presented on the line of sight of the user is switched, or when it is detected that the state of the head has changed outside the predetermined spatial range and the orientation angle range. The visual information presented on the user's line of sight is switched.

【0009】また、前記支持体は使用者の視線上に位置
するように周囲の環境視覚情報入射部を設け、前記提示
視覚情報選択手段は、前記環境視覚情報入射部に設けた
開閉シャッタと、該開閉シャッタの内側に設けられて前
記画像表示手段の表示画像を視線上に提示するハーフミ
ラーと、前記頭部変動状態検出手段により検出される使
用者の頭部の変動状態に応じて前記画像表示手段による
画像表示と前記開閉シャッタの開閉動作を制御する自動
切換え手段を備えたことを特徴とし、あるいは、前記提
示視覚情報選択手段は、前記環境視覚情報入射部の内側
において視線上に前記画像表示手段を挿脱可能に支持す
る挿脱駆動手段と、前記頭部変動状態検出手段により検
出される使用者の頭部の変動状態に応じて前記画像表示
手段を視線上に挿脱するように前記挿脱駆動手段を制御
する自動切換え手段を備えたことを特徴とする。
Further, the supporting body is provided with a surrounding environmental visual information incident portion so as to be positioned on the line of sight of the user, and the presented visual information selecting means is an opening / closing shutter provided in the environmental visual information incident portion, A half mirror provided inside the opening / closing shutter for presenting the display image of the image display means on the line of sight, and the image according to the variation state of the head of the user detected by the head variation state detection means. It is characterized in that it is provided with an automatic switching means for controlling the image display by the display means and the opening / closing operation of the opening / closing shutter, or the presentation visual information selecting means is the image on the line of sight inside the environmental visual information incidence part. An insertion / removal drive means for supporting the display means in an insertable / removable manner, and the image display means is inserted on the line of sight in accordance with the variation state of the head of the user detected by the head variation state detection means. Characterized by comprising an automatic switching means for controlling the insertion and removal driving means so as to.

【0010】更には、前記視線上に、表示画像に作用す
る焦点調整レンズと環境視覚情報に作用する補正レンズ
を設けたことを特徴とする。
Further, it is characterized in that a focus adjusting lens acting on a display image and a correcting lens acting on environmental visual information are provided on the line of sight.

【0011】また他の発明は、前記提示視覚情報選択手
段に、視線上の周囲の環境視覚情報を環境画像信号に変
換する環境画像入力手段と、前記頭部変動状態検出手段
により検出される使用者の頭部の変動状態が予め定めた
所定の変動状態となったときに前記画像表示手段による
表示画像を環境画像入力手段で得た環境画像信号に切換
える自動切換え手段を設けたことを特徴とし、具体的に
は、前記自動切換え手段は、表示画像の切換えをフェイ
ドアウト,フェイドイン制御によって行うことを特徴と
する。
According to another aspect of the present invention, the presented visual information selection means includes an environmental image input means for converting environmental visual information around the sight line into an environmental image signal, and use detected by the head variation state detecting means. Automatic change means for changing the display image of the image display means to the environmental image signal obtained by the environmental image input means when the variation state of the head of the person reaches a predetermined variation state. More specifically, the automatic switching means is characterized in that the display image is switched by fade-out and fade-in control.

【0012】[0012]

【作用】提示視覚情報選択手段における自動切換え手段
は、頭部変動状態検出手段により検出される使用者の頭
部の変動状態が予め定めた所定の変動状態となったとき
に該使用者の視線上に提示する視覚情報を周囲の環境視
覚情報に切換えるので、使用者は手操作を行うことなく
周囲の環境視覚情報を得ることができる。
The automatic switching means in the presentation visual information selecting means is arranged so that when the variation state of the user's head detected by the head variation state detecting means reaches a predetermined variation state, the user's visual Since the visual information presented on the line is switched to the visual information of the surrounding environment, the user can obtain the visual information of the surrounding environment without performing a manual operation.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図1は本発明になる頭部搭載型ディスプレイ装置
における頭部搭載部1を使用者100の頭部101に装
着した状態を示しており、頭部101に着脱されるヘル
メット2は周囲の環境視覚情報を取り入れて使用者10
0の視線上に提示する環境情報入射部3を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a state in which the head-mounted portion 1 of the head-mounted display device according to the present invention is mounted on the head 101 of the user 100, and the helmet 2 that is attached to and detached from the head 101 is a visual indicator of the surrounding environment. User who takes in information 10
It is provided with the environmental information incident part 3 which is presented on the line of sight of 0.

【0014】ヘルメット2の内部には、図2に示すよう
に、該ヘルメット1の3次元的な位置及び角度を検出す
る3次元状態センサ21が該ヘルメット1を装着する頭
部101の中心線上付近(頭頂付近)に位置するように
設けられ、表示画像をハーフミラー22を介して視線上
に折り曲げて眼球102に視覚情報として提示する画像
表示装置である液晶ディスプレイ23が設けられ、更
に、前記環境情報入射部3には視線上に前記ハーフミラ
ー22を通して周囲の環境視覚情報を提示する液晶シャ
ッタ24とこれを保護する光透過性の保護カバー25が
設けられる。
Inside the helmet 2, as shown in FIG. 2, a three-dimensional state sensor 21 for detecting the three-dimensional position and angle of the helmet 1 is located near the center line of the head 101 on which the helmet 1 is mounted. A liquid crystal display 23, which is an image display device that is provided so as to be located in the vicinity of the top of the head and that bends the display image on the line of sight through the half mirror 22 and presents it to the eyeball 102 as visual information, is further provided. The information entrance unit 3 is provided with a liquid crystal shutter 24 that presents visual information about the surrounding environment through the half mirror 22 on the line of sight and a light-transmitting protective cover 25 that protects the information.

【0015】液晶ディスプレイ23の表示画面を眼球に
近付けると視野角が広がって表示画像に対する没入感が
増す。このような効果を得るために、図3に示す頭部搭
載部1の他の実施例は、ハーフミラー22と眼球102
の位置との間に焦点調整レンズ26を備え、周囲の環境
視覚情報を提示するときにこの焦点調整レンズ26によ
って起る焦点のずれを補正する補正レンズ27をハーフ
ミラー22と液晶シャッタ24の間に備えている。焦点
調整レンズ26は液晶ディスプレイ23を眼球102に
近付けるように作用し、補正レンズ27は周囲の環境視
覚情報を提示するときに焦点調整レンズ26の作用を打
ち消すように作用して、眼球102による焦点合わせを
容易にする。なお、前記実施例と等価な構成手段には同
一の参照符号を付して重複する説明を省略する。
When the display screen of the liquid crystal display 23 is brought close to the eyeball, the viewing angle is widened and the immersive feeling for the displayed image is increased. In order to obtain such an effect, another embodiment of the head mounted portion 1 shown in FIG. 3 is a half mirror 22 and an eyeball 102.
Is provided between the half mirror 22 and the liquid crystal shutter 24. The focus adjustment lens 26 is provided between the half mirror 22 and the liquid crystal shutter 24. The correction lens 27 is provided between the half mirror 22 and the liquid crystal shutter 24 to correct the focus shift caused by the focus adjustment lens 26 when presenting the environmental visual information of the surroundings. Be prepared for. The focus adjustment lens 26 acts so as to bring the liquid crystal display 23 closer to the eyeball 102, and the correction lens 27 acts so as to cancel the operation of the focus adjustment lens 26 when presenting the visual information of the surrounding environment, so that the focus by the eyeball 102 is increased. Makes alignment easier. The constituent elements equivalent to those in the above-mentioned embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.

【0016】図4は、このような頭部搭載部1に対する
制御装置を示している。この制御装置は、演算処理装置
200と指令入力手段300を備える。演算処理装置2
00は、前記3次元状態センサ21からの状態検出デー
タを入力する状態データ入力手段210と前記液晶シャ
ッタ24を開閉制御する動作信号発生手段220と前記
液晶ディスプレイ23に画像信号を供給する画像信号出
力手段230とこれらに繋がるマイクロコンピュータ等
の演算手段240を備える。
FIG. 4 shows a control device for such a head mounting portion 1. This control device includes an arithmetic processing unit 200 and a command input means 300. Processor 2
00 is an image signal output that supplies an image signal to the liquid crystal display 23 and a state data input unit 210 that inputs the state detection data from the three-dimensional state sensor 21, an operation signal generation unit 220 that controls the opening and closing of the liquid crystal shutter 24. Means 230 and arithmetic means 240 such as a microcomputer connected thereto are provided.

【0017】前記演算手段240は、その演算処理機能
手段として、前記状態データ入力手段210が取得した
状態検出データから頭部搭載部1(使用者100の頭部
101)の状態を計算する状態計算手段241と、この
計算結果を入力して頭部搭載部1の状態を判定する状態
判定手段242と、画像メモリ243に格納された画像
データを読出して前記液晶ディスプレイ23に表示する
表示画像データを生成する画像生成手段244と、前記
状態計算手段241,状態判定手段242及び指令入力
手段300からの信号を入力して遅延信号発生手段24
5と協働して前記動作信号発生手段220及び画像生成
手段244を制御する全体制御手段246とを備える。
The arithmetic means 240, as its arithmetic processing function means, calculates the state of the head mounted portion 1 (the head 101 of the user 100) from the state detection data acquired by the state data input means 210. Means 241, state determination means 242 for inputting the calculation result and determining the state of the head mounted portion 1, and image data stored in the image memory 243 for reading and displaying display image data on the liquid crystal display 23. The image generation means 244 for generation, the signal from the state calculation means 241, the state determination means 242 and the command input means 300 are input to the delay signal generation means 24.
5 and the overall control means 246 for controlling the operation signal generation means 220 and the image generation means 244.

【0018】前記指令入力手段300はキーボードやジ
ョイステック等により構成されるもので、生成された画
像データの表示範囲や前記遅延信号発生手段245の遅
延時間設定あるいは作業データ等の入力に使用される。
The command input means 300 is composed of a keyboard, a joystick, etc., and is used for setting the display range of the generated image data, setting the delay time of the delay signal generating means 245, or inputting work data. .

【0019】前記状態判定手段242は、使用者100
の頭部101の状態が画像生成手段244によって生成
されたグラフィック画像を提示すべき状態か周囲の環境
視覚情報を提示すべき状態かを判定する手段である。図
5〜図8を参照してこの判定アルゴリズムを説明する。
The state determining means 242 is used by the user 100.
It is a means for determining whether the state of the head 101 is a state in which the graphic image generated by the image generating means 244 should be presented or a state in which visual information on the surrounding environment should be presented. This determination algorithm will be described with reference to FIGS.

【0020】使用者100は、頭部101に頭部搭載部
1を装着して椅子110に着座した状態にある。頭部搭
載部1に内装された前記液晶ディスプレイは、2点鎖線
で区画された表示空間10内で観察することができる情
報画像を使用者100の頭部101の向きに応じて表示
して該使用者100の視線上に提示する。すなわち、全
体制御手段246は、状態計算手段241が状態検出デ
ータを計算して得た頭部101の状態(位置と角度)に
応じた画像を液晶ディスプレイ23に表示するように画
像生成手段244を制御する。従って、表示画像は使用
者100の頭部101の動きに応じて変化することにな
り、該使用者100は、恰もこの表示画像で提示される
世界に存在するかのような感覚に没入する。そして、使
用者100は、この表示画像を観察したり作業指令を与
えるために指令入力手段300を操作したりする。表示
画像は、使用者100が指令入力手段300を操作して
入力した指令を参照して変化させるようにすることもで
きる。
The user 100 is in a state in which the head mounting portion 1 is mounted on the head 101 and seated on the chair 110. The liquid crystal display installed in the head mounting unit 1 displays an information image that can be observed in the display space 10 partitioned by the two-dot chain line according to the orientation of the head 101 of the user 100. It is presented on the line of sight of the user 100. That is, the overall control means 246 causes the image generation means 244 to display on the liquid crystal display 23 an image according to the state (position and angle) of the head 101 obtained by calculating the state detection data by the state calculation means 241. Control. Therefore, the display image will change according to the movement of the head 101 of the user 100, and the user 100 will be immersed in the sensation as if he were in the world presented by this display image. Then, the user 100 observes this display image and operates the command input means 300 to give a work command. The display image can be changed by referring to the command input by the user 100 operating the command input means 300.

【0021】このような状態で、使用者100の視線方
向と一致する視線方向基準線11aとこの視線方向基準
線11aと直交する横方向基準線11bを想定すると、
これらの基準線11a,11bは、頭部搭載部1の変
動、すなわち使用者100の頭部101の変動と共に変
動する。通常の使用状態におけるこれらの基準線11
a,11bの変動は限られた範囲内であり、この範囲を
越えた変動は周囲の人と連絡を取り合いたいとき,周囲
の環境を確認したいとき或いは休憩したいときの行動に
伴って起る場合が多い。この実施例は、このような使用
状態を考慮し、使用者100の背面に沿った前記横方向
基準線11bと平行に想定した背面境界線12を基準と
して前記視線方向基準線11aが、図6に示すように、
該背面境界線12と交差するようになるまで変動するよ
うに横方向の向き角度を変えたときには、使用者100
は周囲の環境視覚情報の提示を求めていると判定して視
線上に提示する視覚情報を切換えるようにした。
In such a state, assuming a line-of-sight direction reference line 11a that coincides with the line-of-sight direction of the user 100 and a horizontal direction reference line 11b orthogonal to the line-of-sight direction reference line 11a,
These reference lines 11a and 11b fluctuate along with the fluctuation of the head mount 1, that is, the fluctuation of the head 101 of the user 100. These reference lines 11 under normal use
The fluctuations of a and 11b are within a limited range, and fluctuations that exceed this range are accompanied by actions such as wanting to keep in touch with people around us, checking the surrounding environment, or taking a break. There are many. In this embodiment, in consideration of such a state of use, the line-of-sight direction reference line 11a is based on the back surface boundary line 12 which is assumed to be parallel to the lateral direction reference line 11b along the back surface of the user 100. As shown in
When the lateral orientation angle is changed so as to change until it intersects with the back surface boundary line 12, the user 100
Decides that it wants to present visual information about the surrounding environment, and switches the visual information presented on the line of sight.

【0022】また、このようなことは使用者100が後
方向に変動するように行動したときにも言える。このよ
うな行動は、使用者100が液晶ディスプレイ23に表
示された画像を観察し或いはこれに作業しているとき
に、これを中断して休憩しようとするような場合に多く
見られる。この実施例は、このような使用状態も考慮し
て、図7に示すように、横方向基準線11bが背面境界
線12の後方位置まで後退したときには、周囲の環境視
覚情報の提示が好ましいと判定して使用者100の視線
上に提示する視覚情報を切換えるようにした。
This also applies to the case where the user 100 behaves so as to move backward. Such an action is often seen when the user 100 observes the image displayed on the liquid crystal display 23 or works on the image, and interrupts the action to take a break. In consideration of such a state of use, it is preferable in this embodiment to present the environmental visual information of the surroundings when the lateral reference line 11b is retracted to the position behind the rear boundary line 12 as shown in FIG. The visual information presented on the line of sight of the user 100 is determined and switched.

【0023】更に、このようなことは使用者100の視
線方向基準線11aが所定の角度以上に俯仰したときも
同様である。この実施例では、図8に示すように、視線
方向基準線11aが水平から所定の角度±θ以上に俯仰
したときには提示する視覚情報を切換えるようにした。
Further, this is the same when the user's 100 line-of-sight direction reference line 11a is elevated above a predetermined angle. In this embodiment, as shown in FIG. 8, the visual information to be presented is switched when the line-of-sight direction reference line 11a is elevated from the horizontal by a predetermined angle ± θ or more.

【0024】使用者100の頭部101の状態変動は、
頭部搭載部1の位置及び向き角度の状態変動として前記
3次元状態センサ21によって状態検出データに変換さ
れて状態データ入力手段210を介して状態計算手段2
41に与えられる。状態計算手段241は、この状態検
出データから頭部101の状態、すなわち横向き角度,
前後位置及び俯仰角度を算出する。状態判定手段244
2は、この算出結果を前記判定アルゴリズムに基づいて
設定された基準と対比し、使用者100に提示する視覚
情報を切換えすべき程度に該使用者100の頭部101
の状態が変動したかどうかを判定する。
The change in the state of the head 101 of the user 100 is
The state calculation means 2 is converted into the state detection data by the three-dimensional state sensor 21 as the state variation of the position and the orientation angle of the head mounting portion 1 and is transmitted via the state data input means 210.
41. The state calculation means 241 uses the state detection data to determine the state of the head 101, that is, the sideways angle,
Calculate the front-rear position and the elevation angle. State determination means 244
2 compares the calculation result with a reference set based on the determination algorithm, and the head 101 of the user 100 is switched to the extent that the visual information presented to the user 100 should be switched.
It is determined whether the state of has changed.

【0025】次に、使用者に提示する視覚情報を選択的
に切換えるために全体制御手段246が備える制御処理
機能を、図9を参照して説明する。処理401では状態
計算手段241に使用者100の頭部101の状態を計
算させ、処理402では使用者100の頭部101が提
示する視覚情報を切換えすべき程度に変動したかどうか
を状態判定手段242に判定させる。切換えすべき程の
変動があったときには処理404に移って時間管理を行
う。この時間管理は、状態の変動が極めて短い一時的な
ものであるときの切換え抑制や切換え直後の再切換え遅
延等のように、使用者100の視覚に及ぼす負荷や混乱
を軽減するためのものであり、遅延信号発生手段245
に予め設定された遅延時間を参照して処理される。提示
情報切換え条件を満足すると処理405に移って何れの
視覚情報を提示すべき変動状態にあるかを判定し、通常
使用状態で画像生成手段244が生成したグラフィック
表示画像から周囲の環境視覚情報への切換えモードであ
れば処理406に移る。
Next, the control processing function of the overall control means 246 for selectively switching the visual information presented to the user will be described with reference to FIG. In process 401, the state calculation unit 241 is caused to calculate the state of the head 101 of the user 100, and in process 402, the state determination unit determines whether or not the visual information presented by the head 101 of the user 100 has changed to the extent of switching. Let 242 determine. If there is a change to the extent that it should be switched, the process moves to step 404 to perform time management. This time management is for reducing the load and confusion on the visual sense of the user 100, such as suppression of switching when the state is extremely short-lived and re-switching delay immediately after switching. Yes, delay signal generating means 245
Is processed by referring to the delay time set in advance. When the presentation information switching condition is satisfied, the process proceeds to step 405 to determine which visual information should be presented in the fluctuating state, and from the graphic display image generated by the image generating means 244 in the normal use state to the surrounding environment visual information. If it is the switching mode of No. 3, the process proceeds to step 406.

【0026】この処理406では、液晶ディスプレイ2
3によるグラフィック画像表示を停止するように画像信
号出力手段230と画像生成手段244を制御すると共
に液晶シャッタ24を開放するように動作信号発生手段
220を制御する。この処理406により、使用者10
0の視線上には液晶シャッタ24及びハーフミラー22
を通して周囲の環境視覚情報が提示されるように切換わ
る。この切換えは、違和感を軽減するために、グラフィ
ック表示画像をフェイドアウトし、周囲の環境視覚情報
をフェイドインする制御によって行うことが望ましい。
In this processing 406, the liquid crystal display 2
The image signal output means 230 and the image generation means 244 are controlled so as to stop the graphic image display by No. 3, and the operation signal generation means 220 is controlled so as to open the liquid crystal shutter 24. By this processing 406, the user 10
The liquid crystal shutter 24 and the half mirror 22 are on the line of sight of 0.
It switches so that visual information about the surrounding environment can be presented. In order to reduce the discomfort, this switching is preferably performed by the control of fading out the graphic display image and fading in the visual information of the surrounding environment.

【0027】周囲の環境視覚情報の提示から画像生成手
段244が生成したグラフィック表示画像への切換えモ
ードであれば処理407に移る。この処理407では、
液晶シャッタ24を閉じるように動作信号発生手段22
0を制御すると共に液晶ディスプレイ23によるグラフ
ィック画像表示を開始するように画像信号出力手段23
0と画像生成手段244を制御する。この処理407に
より、使用者100の視線上にはハーフミラー22を介
して液晶ディスプレイ23のグラフィック表示画像が視
覚情報として提示されるように切換わる。この切換え
は、違和感を軽減するために、周囲の環境視覚情報をフ
ェイドアウトし、グラフィック表示画像をフェイドイン
する制御によって行うことが望ましい。
If the switching mode is from the presentation of the environmental visual information of the surrounding environment to the graphic display image generated by the image generating means 244, the process proceeds to step 407. In this processing 407,
The operation signal generating means 22 closes the liquid crystal shutter 24.
Image signal output means 23 for controlling 0 and starting the graphic image display by the liquid crystal display 23.
0 and the image generation means 244 are controlled. By this processing 407, switching is performed so that the graphic display image of the liquid crystal display 23 is presented as visual information via the half mirror 22 on the line of sight of the user 100. In order to reduce the discomfort, this switching is preferably performed by controlling the environment visual information of the surroundings to be faded out and the graphic display image to be faded in.

【0028】図10は、本発明になる頭部搭載部1の更
に他の実施例を示している。この実施例は、液晶ディス
プレイ23を使用者100の視線上に挿脱駆動手段28
によって挿脱自在に設置したもので、焦点調整レンズ2
6が液晶ディスプレイ23と眼球102の間に位置する
ように一体化されている。この頭部搭載部1は、ハーフ
ミラーが不要になるので光学系が簡略になり、ヘルメッ
ト2の視線方向の寸法を小さくすることができる。な
お、既述した実施例と等価な構成手段には同一の参照符
号を付して重複する説明を省略する。
FIG. 10 shows still another embodiment of the head mounting portion 1 according to the present invention. In this embodiment, the liquid crystal display 23 is inserted into and removed from the user's 100 line of sight by a driving means 28.
Focus adjustment lens 2
6 is integrated so as to be located between the liquid crystal display 23 and the eyeball 102. The head mounting portion 1 does not require a half mirror, so that the optical system is simplified and the dimension of the helmet 2 in the line of sight can be reduced. The constituent elements equivalent to those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.

【0029】このような頭部搭載部1は、図4に例示し
たと同様な制御装置によって制御し得る。この制御装置
は、動作信号発生手段220が液晶シャッタ24を開閉
制御する代わりに前記挿脱駆動手段28を動作させる制
御信号を発生するように変形される。
The head mounting portion 1 as described above can be controlled by the same control device as illustrated in FIG. This control device is modified such that the operation signal generating means 220 generates a control signal for operating the insertion / removal driving means 28 instead of controlling the opening / closing of the liquid crystal shutter 24.

【0030】次に、図10に例示した頭部搭載部1を制
御して使用者に提示する視覚情報を切換えるために全体
制御装置246に備えられる制御処理機能を、図11を
参照して説明する。なお、図9を参照して説明した前記
実施例と共通した制御処理には同一の参照符号を付して
その詳細な説明を省略する。
Next, the control processing function provided in the overall control device 246 for controlling the head mounted portion 1 illustrated in FIG. 10 to switch the visual information presented to the user will be described with reference to FIG. To do. It should be noted that control processes common to those of the above-described embodiment described with reference to FIG. 9 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0031】処理405において、グラフィック表示画
像から周囲の環境視覚情報への切換えモードであること
を確認すると処理411に移る。この処理411では、
液晶ディスプレイ23によるグラフィック画像表示を停
止するように画像信号出力手段230と画像生成手段2
44を制御すると共に前記挿脱駆動手段28により該液
晶ディスプレイ23と焦点調整レンズ26の光学ユニッ
トを上昇させて視線上から退避させるように動作信号発
生手段220を制御する。この処理411により、使用
者100の視線上には周囲の環境情報入射部3から入射
される周囲の環境視覚情報が視覚情報として提示される
ように切換わる。
In the process 405, when it is confirmed that the mode is the switching mode from the graphic display image to the visual information of the surrounding environment, the process moves to the process 411. In this processing 411,
The image signal output means 230 and the image generation means 2 so that the graphic image display by the liquid crystal display 23 is stopped.
In addition to controlling 44, the insertion / removal drive means 28 controls the operation signal generation means 220 so as to raise the optical unit of the liquid crystal display 23 and the focus adjustment lens 26 and retract them from the line of sight. By this processing 411, switching is performed so that the visual information of the surrounding environment incident from the surrounding environment information incident unit 3 is presented on the line of sight of the user 100 as visual information.

【0032】処理405において、周囲の環境視覚情報
からグラフィック表示画像への切換えモードであること
を確認すると処理412に移る。この処理412では、
液晶ディスプレイ23と焦点調整レンズ26の光学ユニ
ットを下降するように挿脱駆動手段28を動作させるよ
うに動作信号発生手段220を制御すると共に液晶ディ
スプレイ23によるグラフィック画像表示を開始するよ
うに画像信号出力手段230と画像生成手段244を制
御する。この処理412により、使用者100の視線上
には液晶ディスプレイ23のグラフィック表示画像が視
覚情報として提示されるように切換わる。この切換え
は、違和感を軽減するために、周囲の環境視覚情報をフ
ェイドアウトし、グラフィック表示画像をフェイドイン
する制御によって行うことが望ましい。
In process 405, if it is confirmed that the mode is a mode in which the visual information of the surrounding environment is switched to the graphic display image, the process proceeds to process 412. In this process 412,
The operation signal generation means 220 is controlled to operate the insertion / removal drive means 28 so as to lower the optical unit of the liquid crystal display 23 and the focus adjustment lens 26, and at the same time, the image signal output is started so that the graphic image display by the liquid crystal display 23 is started. The means 230 and the image generation means 244 are controlled. By this processing 412, switching is performed so that the graphic display image of the liquid crystal display 23 is presented as visual information on the line of sight of the user 100. In order to reduce the discomfort, this switching is preferably performed by controlling the environment visual information of the surroundings to be faded out and the graphic display image to be faded in.

【0033】図12は、本発明になる頭部搭載部1の更
に他の実施例を示している。既述した実施例と等価な構
成手段には同一の参照符号を付して重複する説明を省略
する。この実施例の特徴は、両眼球102にそれぞれ対
応するハーフミラー22と液晶ディスプレイ23を設け
たことにあり、各液晶ディスプレイ23は頭部101の
前方両外側部に設置されている。ヘルメット2内のこの
頭部前方両外側部には、比較的大きな表示面をもつ液晶
ディスプレイ23を配置する空間を確保することが容易
であり、高画素密度で高画質の表示画像を大きな視野角
で提示することが容易となり、臨場感を高めるようにす
ることができる。
FIG. 12 shows still another embodiment of the head mounting portion 1 according to the present invention. Constituent means equivalent to those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted. The feature of this embodiment is that a half mirror 22 and a liquid crystal display 23 corresponding to both eyes 102 are provided, and each liquid crystal display 23 is installed on both front outer sides of the head 101. It is easy to secure a space for arranging the liquid crystal display 23 having a relatively large display surface on both front and outer sides of the head in the helmet 2, and a high-quality display image with a high pixel density can be displayed at a large viewing angle. It becomes easier to present with, and it is possible to enhance the sense of presence.

【0034】図13は、本発明になる頭部搭載部1の更
に他の実施例を示している。既述した実施例と等価な構
成手段には同一参照符号を付して重複する説明を省略す
る。この実施例の特徴は、高画素密度で高画質の画像表
示を行うために電子管式ディスプレイ29を使用し、こ
の電子管式ディスプレイ29を頭部101の両側部にそ
れぞれ配置したことにある。
FIG. 13 shows still another embodiment of the head mounting portion 1 according to the present invention. Constituent means equivalent to those of the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and overlapping description will be omitted. The feature of this embodiment is that the electron tube display 29 is used for displaying a high-quality image with a high pixel density, and the electron tube display 29 is arranged on both sides of the head 101.

【0035】電子管式ディスプレイ29は、軸方向に比
較的大きな寸法をもつ形態である。ヘルメット2は、頭
部101の両側部にこのような形態の電子管式ディスプ
レイ29を設置する空間を確保することが比較的容易で
ある。各電子管式ディスプレイ29の表示画像はそれぞ
れ拡大レンズ30によって拡大され、折返しミラー31
によって折返され、ハーフミラーによって視線上に提示
され、焦点調整レンズ26を介して眼球102に入射さ
れる。
The electron tube display 29 has a shape having a relatively large axial dimension. In the helmet 2, it is relatively easy to secure a space for installing the electron tube type display 29 having such a configuration on both sides of the head 101. The display image on each electron tube display 29 is magnified by the magnifying lens 30, and the folding mirror 31 is used.
It is turned back by, is presented on the line of sight by the half mirror, and is incident on the eyeball 102 via the focus adjustment lens 26.

【0036】以上に説明した各実施例は、周囲の環境視
覚情報を使用者100に直視させるように提示する構成
であるが、電気的な画像信号に変換して液晶ディスプレ
イに表示して間接的に提示する構成とすることもでき
る。以下、このように間接的に周囲の環境視覚情報を提
示する本発明になる頭部搭載型ディスプレイ装置を図1
4〜図16を参照して説明する。なお、前述した実施例
と等価な構成手段には同一の参照符号を付して重複する
説明を省略する。
Each of the embodiments described above has a configuration in which the visual information of the surrounding environment is presented to the user 100 so as to be viewed directly. However, the visual information is converted into an electrical image signal and displayed on the liquid crystal display to indirectly. It can also be configured to be presented to. Hereinafter, a head-mounted display device according to the present invention that indirectly presents visual information of the surrounding environment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIGS. The constituent elements equivalent to those in the above-described embodiment are designated by the same reference numerals, and the duplicated description will be omitted.

【0037】図14において、使用者100の視線上に
は折返しミラー32によって常に液晶ディスプレイ23
の表示画像で提示される。液晶ディスプレイ23の設置
位置の変更や焦点調整レンズ26の付加あるいは電子管
式ディスプレイ29とその光学系の置換は、既述した実
施例と同様に行うことができる。CCDカメラ等の環境
画像入力手段33は、視線上に相当する周囲の環境視覚
情報を電気信号(環境画像信号)に変換する機能を備え
る。
In FIG. 14, the liquid crystal display 23 is always on the line of sight of the user 100 by the folding mirror 32.
Is presented in the display image of. The installation position of the liquid crystal display 23 can be changed, the focus adjustment lens 26 can be added, or the electron tube display 29 and its optical system can be replaced in the same manner as in the above-described embodiments. The environment image input means 33 such as a CCD camera has a function of converting the surrounding environment visual information corresponding to the line of sight into an electric signal (environment image signal).

【0038】図15はこの頭部搭載部1を制御する制御
装置を示しており、前記環境画像入力手段32からの環
境画像信号を入力し、この環境画像信号を画像生成手段
244に伝達する画像信号入力手段250を備える。そ
して、画像生成手段244は、前記液晶ディスプレイ2
3に表示させるために生成する画像データを、全体制御
手段246からの制御指令に基づいて、グラフィック画
像信号または環境画像信号の何れかに選択的に変更する
機能が付加される。
FIG. 15 shows a control device for controlling the head mounted portion 1. An image for inputting an environmental image signal from the environmental image input means 32 and transmitting the environmental image signal to the image generating means 244. The signal input means 250 is provided. Then, the image generation means 244 uses the liquid crystal display 2
3 is added with a function of selectively changing the image data generated to be displayed on the display unit 3 into either a graphic image signal or an environment image signal based on a control command from the overall control means 246.

【0039】この実施例における全体制御手段246
は、図16に示すように、提示情報切換え条件が満足し
て処理405においてグラフィック表示画像から周囲の
環境視覚情報への切換えモードであれば処理421に移
る。この処理421では、液晶ディスプレイ23による
画像表示をグラフィック画像表示から環境画像表示に切
換えるように画像信号出力手段230と画像生成手段2
44を制御する。この処理421により、使用者100
の視線上には周囲の環境視覚情報が間接的に提示される
ように切換わる。この切換えは、違和感を軽減するため
に、グラフィック表示画像をフェイドアウトし、周囲の
環境視覚情報をフェイドインする制御によって行うこと
が望ましい。
Overall control means 246 in this embodiment
As shown in FIG. 16, if the presentation information switching condition is satisfied and the mode is the mode for switching from the graphic display image to the visual information on the surrounding environment in process 405, the process proceeds to process 421. In this processing 421, the image signal output means 230 and the image generation means 2 are switched so that the image display on the liquid crystal display 23 is switched from the graphic image display to the environmental image display.
Control 44. By this processing 421, the user 100
The visual environment information of the surroundings is switched so as to be indirectly presented on the line of sight of. In order to reduce the discomfort, this switching is preferably performed by the control of fading out the graphic display image and fading in the visual information of the surrounding environment.

【0040】周囲の環境視覚情報の提示からグラフィッ
ク表示画像への切換えモードであれば処理422に移
る。この処理422では、液晶ディスプレイ23による
画像表示を環境画像表示からグラフィック画像表示に切
換えるように画像信号出力手段230と画像生成手段2
44を制御する。この処理422により、使用者100
の視線上にはグラフィック画像が提示されるように切換
わる。この切換えは、違和感を軽減するために、環境表
示画像をフェイドアウトし、グラフィック表示画像をフ
ェイドインする制御によって行うことが望ましい。
In the switching mode from the presentation of the environmental visual information of the surrounding environment to the graphic display image, the process proceeds to step 422. In this process 422, the image signal output means 230 and the image generation means 2 are switched so that the image display on the liquid crystal display 23 is switched from the environmental image display to the graphic image display.
Control 44. By this processing 422, the user 100
The visual line is switched so that a graphic image is presented. This switching is preferably performed by controlling to fade out the environment display image and fade in the graphic display image in order to reduce discomfort.

【0041】この実施例は、提示する視覚情報の切換え
が電気信号処理によるディスプレイ表示画像の変更で実
現するので、違和感を軽減するための切換え方法の自由
度が大きくなる。
In this embodiment, since the switching of the visual information to be presented is realized by changing the display image on the display by the electric signal processing, the degree of freedom of the switching method for reducing the discomfort is increased.

【0042】[0042]

【発明の効果】本発明の頭部搭載型ディスプレイ装置
は、使用者の視線上に提示する視覚情報の切換えを頭部
の変動状態に応じて行うようにしたので、使用者は手操
作を行うことなく周囲の環境視覚情報を得ることができ
る。
According to the head-mounted display device of the present invention, the visual information presented on the line of sight of the user is switched in accordance with the variation of the head, so that the user manually operates. It is possible to obtain visual information about the surrounding environment without having to.

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

【図1】本発明になる頭部搭載型ディスプレイ装置にお
ける頭部搭載部を使用者の頭部に装着した状態を示す外
観図である。
FIG. 1 is an external view showing a state in which a head-mounted portion of a head-mounted display device according to the present invention is mounted on a user's head.

【図2】本発明になる頭部搭載部の一実施例を示す縦断
側面図である。
FIG. 2 is a vertical sectional side view showing an embodiment of a head mounting portion according to the present invention.

【図3】本発明になる頭部搭載部の他の実施例を示す縦
断側面図である。
FIG. 3 is a vertical sectional side view showing another embodiment of the head mounting portion according to the present invention.

【図4】図2または図3に示した頭部搭載部を制御する
制御装置のブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram of a control device for controlling the head mounted portion shown in FIG. 2 or FIG.

【図5】本発明になる視覚情報切換え判定アルゴリズム
説明図であり、正視状態を示している。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a visual information switching determination algorithm according to the present invention, showing a stereoscopic view state.

【図6】本発明になる視覚情報切換え判定アルゴリズム
説明図であり、横向き変動状態を示している。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a visual information switching determination algorithm according to the present invention, showing a lateral variation state.

【図7】本発明になる視覚情報切換え判定アルゴリズム
説明図であり、後退変動状態を示している。
FIG. 7 is an explanatory diagram of a visual information switching determination algorithm according to the present invention, showing a backward variation state.

【図8】本発明になる視覚情報切換え判定アルゴリズム
説明図であり、俯仰角変動状態を示している。
FIG. 8 is an explanatory diagram of a visual information switching determination algorithm according to the present invention, showing a depression / elevation angle variation state.

【図9】本発明になる全体制御手段が実行する制御処理
フローチャートである。
FIG. 9 is a control processing flowchart executed by the overall control means according to the present invention.

【図10】本発明になる頭部搭載部の更に他の実施例を
示す縦断側面図である。
FIG. 10 is a vertical sectional side view showing still another embodiment of the head mounting portion according to the present invention.

【図11】図10に示した頭部搭載部の提示視覚情報切
換え制御処理フローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart of a presentation visual information switching control process of the head mounted unit shown in FIG.

【図12】本発明になる頭部搭載部の更に他の実施例を
示す横断部分平面図である。
FIG. 12 is a partial cross sectional plan view showing still another embodiment of the head mounting portion according to the present invention.

【図13】本発明になる頭部搭載部の更に他の実施例を
示す横断部分平面図である。
FIG. 13 is a partial cross-sectional plan view showing still another embodiment of the head mounting portion according to the present invention.

【図14】本発明になる頭部搭載部の更に他の実施例を
示す縦断側面図である。
FIG. 14 is a vertical sectional side view showing still another embodiment of the head mounting portion according to the present invention.

【図15】図14に示した頭部搭載部を制御する制御装
置のブロック図である。
FIG. 15 is a block diagram of a control device that controls the head mounted portion shown in FIG.

【図16】図15に示した制御装置による提示視覚情報
切換え制御処理フローチャートである。
16 is a flowchart of a presentation visual information switching control process by the control device shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…頭部搭載部、2…ヘルメット、3…環境情報入射
部、21…3次元状態センサ、22…ハーフミラー、2
3…液晶ディスプレイ、24…液晶シャッタ、200…
演算処理装置、300…指令入力手段、242…状態判
定手段、244…画像生成手段、246…全体制御手
段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Head mounting part, 2 ... Helmet, 3 ... Environmental information entrance part, 21 ... Three-dimensional state sensor, 22 ... Half mirror, 2
3 ... Liquid crystal display, 24 ... Liquid crystal shutter, 200 ...
Arithmetic processing device, 300 ... Command input means, 242 ... State determination means, 244 ... Image generation means, 246 ... Overall control means.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】使用者の頭部と一体的に変動するように該
頭部に装着されて該使用者の周囲の環境視覚情報を遮断
する支持体と、該支持体に支持されて使用者の視線上に
視覚情報を提示する画像表示手段と、前記支持体の動き
に基づいて使用者の頭部の動きを検出する頭部変動状態
検出手段と、検出された頭部の動きに応じた画像信号を
生成して前記画像表示手段に与える画像信号生成手段
と、該画像信号生成手段により生成された画像信号に従
って前記画像表示手段に表示された視覚情報と周囲の環
境視覚情報を使用者の視線上に選択的に提示する提示視
覚情報選択手段とを備えた頭部搭載型ディスプレイ装置
において、 前記提示視覚情報選択手段は、前記頭部変動状態検出手
段により検出される使用者の頭部の変動状態が予め定め
た所定の変動状態となったときに該使用者の視線上に提
示する視覚情報を周囲の環境視覚情報に切換える自動切
換え手段を備えたことを特徴とする頭部搭載型ディスプ
レイ装置。
1. A support, which is mounted on the head so as to move integrally with the head of the user and shields environmental visual information around the user, and a user supported by the support. Image display means for presenting visual information on the line of sight of the user, head variation state detection means for detecting the movement of the head of the user based on the movement of the support, and the detected head movement according to the movement. An image signal generation unit that generates an image signal and gives it to the image display unit, and the visual information displayed on the image display unit and the surrounding environment visual information according to the image signal generated by the image signal generation unit. In a head-mounted display device including a presentation visual information selection unit that selectively presents on the line of sight, the presentation visual information selection unit is a head of the user detected by the head variation state detection unit. Fluctuation state is predetermined A head-mounted display device, comprising automatic switching means for switching visual information presented on the user's line of sight to ambient environmental visual information when in a changing state.
【請求項2】請求項1において、前記自動切換え手段
は、頭部の状態が予め定めた空間範囲外に変動したこと
を検出したときに使用者の視線上に提示する視覚情報を
切換えることを特徴とする頭部搭載型ディスプレイ装
置。
2. The automatic switching means according to claim 1, wherein the visual information presented on the line of sight of the user is switched when the state of the head is detected to have fluctuated outside a predetermined spatial range. Characteristic head-mounted display device.
【請求項3】請求項1において、前記自動切換え手段
は、頭部の状態が予め定めた向き角度範囲外に変動した
ことを検出したときに使用者の視線上に提示する視覚情
報を切換えることを特徴とする頭部搭載型ディスプレイ
装置。
3. The automatic switching means according to claim 1, wherein the visual information to be presented on the line of sight of the user is switched when the state of the head is detected to have fluctuated outside a predetermined orientation angle range. Head-mounted display device characterized by:
【請求項4】請求項1において、前記自動切換え手段
は、頭部の状態が予め定めた空間範囲外及び向き角度範
囲外に変動したことを検出したときに使用者の視線上に
提示する視覚情報を切換えることを特徴とする頭部搭載
型ディスプレイ装置。
4. The visual system presented to the user's line of sight when the automatic switching means detects that the state of the head has fluctuated outside a predetermined spatial range and outside a direction angle range. A head-mounted display device characterized by switching information.
【請求項5】請求項1において、前記支持体は使用者の
視線上に位置するように周囲の環境視覚情報入射部を備
え、 前記提示視覚情報選択手段は、前記環境視覚情報入射部
に設けた開閉シャッタと、該開閉シャッタの内側に設け
られて前記画像表示手段の表示画像を視線上に提示する
ハーフミラーと、前記頭部変動状態検出手段により検出
される使用者の頭部の変動状態に応じて前記画像表示手
段による画像表示と前記開閉シャッタの開閉動作を制御
する自動切換え手段を備えたことを特徴とする頭部搭載
型ディスプレイ装置。
5. The support according to claim 1, wherein the supporting body is provided with a surrounding environmental visual information incident section so as to be positioned on the line of sight of the user, and the presentation visual information selecting means is provided in the environmental visual information incident section. Open / close shutter, a half mirror provided inside the open / close shutter for presenting the display image of the image display means on the line of sight, and the variation state of the head of the user detected by the head variation state detection means A head mounted display device, comprising: automatic switching means for controlling image display by the image display means and opening / closing operation of the opening / closing shutter according to the above.
【請求項6】請求項1において、前記支持体は使用者の
視線上に位置するように周囲の環境視覚情報入射部を備
え、 前記提示視覚情報選択手段は、前記環境視覚情報入射部
の内側において視線上に前記画像表示手段を挿脱可能に
支持する挿脱駆動手段と、前記頭部変動状態検出手段に
より検出される使用者の頭部の変動状態に応じて前記画
像表示手段を視線上に挿脱するように前記挿脱駆動手段
を制御する自動切換え手段を備えたことを特徴とする頭
部搭載型ディスプレイ装置。
6. The support according to claim 1, wherein the support includes a surrounding environmental visual information incident portion so as to be positioned on the line of sight of the user, and the presented visual information selecting means is inside the environmental visual information incident portion. At the line-of-sight, the insertion / removal drive unit that supports the image display unit so that the image-display unit can be inserted and removed, and the image display unit on the line-of-sight according to the variation state of the head of the user detected by the head variation state detection unit. A head-mounted display device comprising automatic switching means for controlling the insertion / removal driving means so as to be inserted into and removed from the head.
【請求項7】請求項1〜6の1項において、前記視線上
に、表示画像に作用する焦点調整レンズと環境視覚情報
に作用する補正レンズを設けたことを特徴とする頭部搭
載型ディスプレイ装置。
7. The head-mounted display according to claim 1, wherein a focus adjustment lens that acts on a display image and a correction lens that acts on environmental visual information are provided on the line of sight. apparatus.
【請求項8】使用者の頭部と一体的に変動するように該
頭部に装着されて該使用者の周囲の環境視覚情報を遮断
する支持体と、該支持体に支持されて使用者の視線上に
視覚情報を提示する画像表示手段と、前記支持体の動き
に基づいて使用者の頭部の動きを検出する頭部変動状態
検出手段と、検出された頭部の動きに応じた画像信号を
生成して前記画像表示手段に与える画像信号生成手段
と、該画像信号生成手段により生成された画像信号に従
って前記画像表示手段に表示された視覚情報と周囲の環
境視覚情報を使用者の視線上に選択的に提示する提示視
覚情報選択手段とを備えた頭部搭載型ディスプレイ装置
において、 前記提示視覚情報選択手段は、視線上の周囲の環境視覚
情報を環境画像信号に変換する環境画像入力手段と、前
記頭部変動状態検出手段により検出される使用者の頭部
の変動状態が予め定めた所定の変動状態となったときに
前記画像表示手段による表示画像を環境画像入力手段で
得た環境画像信号に切換える自動切換え手段を備えたこ
とを特徴とする頭部搭載型ディスプレイ装置。
8. A support, which is mounted on the head so as to move integrally with the head of the user and shields environmental visual information around the user, and a user supported by the support. Image display means for presenting visual information on the line of sight of the user, head variation state detection means for detecting the movement of the head of the user based on the movement of the support, and the detected head movement according to the movement. An image signal generation unit that generates an image signal and gives it to the image display unit, and the visual information displayed on the image display unit and the surrounding environment visual information according to the image signal generated by the image signal generation unit. In a head-mounted display device including a presentation visual information selection unit that selectively presents on the line of sight, the presentation visual information selection unit is an environmental image that converts environmental visual information around the visual line into an environmental image signal. Input means and the head change Automatically switching the image displayed by the image display means to the environmental image signal obtained by the environmental image input means when the varying state of the user's head detected by the moving state detecting means reaches a predetermined varying state. A head-mounted display device comprising switching means.
【請求項9】請求項hにおいて、前記自動切換え手段
は、表示画像の切換えをフェイドアウト,フェイドイン
制御によって行うことを特徴とする頭部搭載型ディスプ
レイ装置。
9. The head mounted display device according to claim h, wherein the automatic switching means performs switching of display images by fade-out and fade-in control.
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