JP2000050313A - 頭部搭載型ディスプレイ装置 - Google Patents

頭部搭載型ディスプレイ装置

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JP2000050313A
JP2000050313A JP10212120A JP21212098A JP2000050313A JP 2000050313 A JP2000050313 A JP 2000050313A JP 10212120 A JP10212120 A JP 10212120A JP 21212098 A JP21212098 A JP 21212098A JP 2000050313 A JP2000050313 A JP 2000050313A
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JP
Japan
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image
stereoscopic
eye
head
function
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP10212120A
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English (en)
Inventor
Shogo Fukushima
省吾 福島
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP10212120A priority Critical patent/JP2000050313A/ja
Publication of JP2000050313A publication Critical patent/JP2000050313A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】両眼立体視を行うことが困難である状況にある
装着者に対して、装着者の視覚機能に無理な負担を強い
ることがないようにする。 【解決手段】装着者の左右両眼に別々に映像を提示する
映像提示手段11と、立体画像を観察中の装着者の眼球
を撮像する眼球撮像手段12と、眼球撮像手段12で撮
像した装着者の眼球の画像に基づいて眼機能に関する指
標を抽出する眼機能抽出手段13と、抽出された指標が
立体画像の視差に対応した変化に対応しているか否かに
応じて装着者が正常に立体視が行えているか否かを判定
する立体視機能判定手段14とをディスプレイ部10に
備える。立体視機能判定手段14によって装着者が正常
に立体視が行えていないと判定した場合には、例えば映
像提示手段11による映像の提示を中断する等して、両
眼立体視を行うことが困難な状況にある装着者に対し
て、装着者の視覚機能に無理な負担を強いることがな
い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、頭部に搭載して立
体視の観察を可能とした頭部搭載型ディスプレイ装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の頭部搭載型ディスプレイ装置は、
映像を提示する手段のみをもっているものがほとんどで
あり、両眼の映像に視差を与えることにより両眼立体視
が可能であった。それ以外に両眼映像を提示中の装着者
の眼球を撮像する眼球撮像手段と眼球撮像手段から得ら
れる画像を処理することにより、眼球運動や瞳孔の大き
さなどの指標を抽出する眼機能抽出手段を兼ね備えたも
のが本発明者によって既に提案されている(特開平9-
127458号公報参照)。
【0003】図2は上記公報に記載されている従来の頭
部搭載型ディスプレイ装置の構成を示している。図中、
1R,1LはCRTディスプレイ、2R,2Lは光学
系、3R,3Lはミラー、4R,4Lはハーフミラー、
5R,5Lは赤外線LED、6R,6Lは赤外線ミラ
ー、7R,7LはCCDカメラ、8はシールド板であ
る。ここで、添字のRは右眼用、Lは左眼用を示してい
る。右眼用と左眼用とは対称的に構成されているので、
以下、右眼用について説明すると、CRTディスプレイ
R1は、右眼用の映像生成部から映像信号が入力され
て、右眼用の映像を表示する。光学系2Rは映像表示の
虚像位置を実際位置より遠点に持っていくためのレンズ
からなり、これによりディスプレイ装置の全体的な寸法
を小さくすることができる。ミラー3Rは映像光を全反
射するものであり、ハーフミラー4Rと共に映像の表示
される方向を転換することにより、映像光の光路を折り
曲げて、ディスプレイの全長を短くすることができる。
次に、赤外線LED5Rは、ディスプレイ装置が表示す
る映像の光の周波数帯域である可視領域と重ならない赤
外線領域を発光周波数帯域とする発光ダイオードであ
り、眼球の画像を撮影するために、眼球を照らし出すも
のである。この眼球を照らし出すための赤外線は眼には
見えないので、映像光には影響しない。眼球に照射され
た赤外線の反射光はハーフミラー4Rを透過し、赤外線
ミラー6Rで反射され、CCDカメラ7Rにより撮影さ
れる。なお、シールド板8は外界の景色を遮断できるよ
うにする部材である。以上の説明は右眼用の構成に関す
るものであるが、左眼用についても同様であることは言
うまでも無い。
【0004】上記従来構成によれば、小型の頭部搭載型
ディスプレイ装置による映像表示中における眼球画像が
計測でき、その眼球画像を分析することにより、頭部搭
載型ディスプレイ装置の解像度の低さや長時間使用が原
因となって引き起こされる視力障害を未然に防止するこ
とが可能となる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の頭部搭載型
ディスプレイ装置では、立体映像を提示することが可能
であったが、両眼立体視を行うことが困難である状況に
ある装着者に対しても一方的に立体映像を提示するた
め、装着者が立体視を行えていない場合においても立体
映像を提示し続けることになり、その結果、装着者の視
覚機能に無理な負担を強いるという問題があった。
【0006】本発明は上記問題に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、両眼立体視を行うこと
が困難である状況にある装着者に対して、装着者の視覚
機能に無理な負担を強いることがない頭部搭載型ディス
プレイ装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、頭部に装着されるディスプレイ
部と、左右両眼に対して視差を有する画像を生成して前
記ディスプレイ部に出力する立体画像生成部とを有する
頭部搭載型ディスプレイ装置において、前記ディスプレ
イ部を頭部に装着した装着者に対して左右両眼に別々に
映像を提示する映像提示手段と、立体画像を観察中の装
着者の眼球を撮像する眼球撮像手段と、この眼球撮像手
段で撮像した装着者の眼球の画像に基づいて眼機能に関
する指標を抽出する眼機能抽出手段と、抽出された指標
が立体画像の視差に対応した変化に対応しているか否か
に応じて装着者が正常に立体視が行えているか否かを判
定する立体視機能判定手段とを前記ディスプレイ部に備
えたことを特徴とし、立体視機能判定手段によって装着
者が正常に立体視が行えていないと判定した場合には、
例えば映像提示手段による映像の提示を中断する等し
て、両眼立体視を行うことが困難である状況にある装着
者に対して、装着者の視覚機能に無理な負担を強いるこ
とがないようにすることができる。
【0008】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、前記眼機能抽出手段が、眼機能に関する指標として
眼球運動情報を抽出することを特徴とし、このような眼
球運動情報に基づいて装着者が立体視を行えるか否か、
また立体視が可能な場合にはどの程度の視差量まで立体
視が可能か、さらにどの程度の立体画像の変化速度まで
立体視が可能か等の立体視に関する装着者の能力を測定
することができる。
【0009】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、前記眼機能抽出手段が、眼機能に関する指標として
瞳孔の大きさの情報を抽出することを特徴とし、瞳孔の
大きさの情報に基づいて装着者が立体視を行えるか否
か、また立体視が可能な場合にはどの程度の視差量まで
立体視が可能か、さらにどの程度の立体画像の変化速度
まで立体視が可能か等の立体視に関する装着者の能力を
測定することができる。
【0010】請求項4の発明は、請求項1又は2又は3
の発明において、前記立体画像生成部が、立体視機能判
定手段による判定結果に応じて左右両眼の各画像に対す
る視差の変化範囲や変化速度のようなパラメータを変化
させることを特徴とし、装着者に応じた適切な立体画像
を提示することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1に本発明の一実施形態のブロ
ック図を示す。本実施形態の頭部搭載型ディスプレイ装
置は、頭部に装着されるディスプレイ部10と、左右両
眼に対して視差を有する画像を生成してディスプレイ部
10に出力する立体画像生成部20とで構成される。
【0012】ディスプレイ部10は、ディスプレイ部1
0を頭部に装着した装着者に対して左右両眼に別々に映
像を提示する映像提示手段11と、立体画像を観察中の
装着者の眼球を撮像する眼球撮像手段12と、この眼球
撮像手段12で撮像した装着者の眼球の画像に基づいて
眼球運動のうちの輻輳運動並びに開散運動を測定すると
ともに瞳孔の大きさを測定し、輻輳運動及び開散運動や
瞳孔の大きさなどの眼機能に関する指標を抽出する眼機
能抽出手段13と、抽出された指標(測定された輻輳運
動並びに開散運動又は瞳孔の大きさ)が立体画像の視差
に対応した変化に対応しているか否かに応じて装着者が
正常に立体視が行えているか否かを判定する立体視機能
判定手段14とを備えている。なお、本実施形態におけ
るディスプレイ部10の構成は従来例で説明した構成、
すなわち、特開平9−127458号公報に記載された
構成とほぼ共通であり、CRTディスプレイ1L,1
R、光学系2L,2R、ミラー3L,3R並びにハーフ
ミラー4L,4Rが映像提示手段に相当し、赤外線LE
D5L,5R、赤外線ミラー6L,6R並びにCCDカ
メラ7L,7Rが眼球撮像手段12に相当する。
【0013】一方、立体画像生成部20は、フィードバ
ックされた視差情報に基づいて各々視差を調整した左眼
用の画像と右眼用の画像とをディスプレイ部10のCR
Tディスプレイ1L,1Rにそれぞれ出力する。なお、
立体画像生成部20をディスプレイ部10のハウジング
(図示せず)に一体に組み込むようにしてもよい。
【0014】ここで、眼球の輻輳運動とは、両眼が内側
に回転する内転が生起する運動のことであり、一般に近
づいてくる対象を注視した時に生起する。これに対し
て、両眼が外側に回転する外転が生起する運動のことを
開散運動といい、一般に遠ざかる対象を注視した時に生
起する。而して、左右両眼に各々提示される画像の視差
量と上記輻輳運動並びに開散運動、瞳孔の大きさとの間
には、視差量が増加する(対象物が近づく)と両眼が内
転、すなわち輻輳運動を行うとともに瞳孔の大きさが小
さくなり、反対に視差量が減少する(対象物が遠ざか
る)と両眼が外転、すなわち開散運動を行うとともに瞳
孔の大きさが大きくなるという相関関係が存在する。
【0015】したがって、立体視機能判定手段14にお
いて、立体画像生成部20から映像提示手段11に出力
される左眼画像と右眼画像の視差量の変化に対応して装
着者の両眼に輻輳運動あるいは開散運動が生起している
か、並びに瞳孔の大きさが変化しているかを判断し、装
着者が立体視を行えるか否か、また立体視が可能な場合
にはどの程度の視差量まで立体視が可能か、さらにどの
程度の立体画像の変化速度まで立体視が可能か等の立体
視に関する装着者の能力を測定することによって立体視
機能を判定することができる。なお、かかる判定は両眼
の輻輳運動並びに開散運動と、瞳孔の大きさの何れか一
方のみからでも可能であるが、装着者の頭が動いてディ
スプレイ部10がずれるような場合には輻輳運動や開散
運動の測定が困難になるが、瞳孔の大きさの測定には大
して影響がないので、両方の測定を行うことで立体視判
定の精度を向上させることができるという利点がある。
【0016】さらに本実施形態では、立体視機能判定手
段14で測定した装着者の上記能力が視差情報として立
体画像生成部20にフィードバックされるように構成さ
れており、立体画像生成部20がフィードバックされた
視差情報に基づいて映像のパラメータ(例えば視差量)
を調整した左眼用の画像と右眼用の画像とをディスプレ
イ部10のCRTディスプレイ1L,1Rにそれぞれ出
力することにより、装着者に応じた適切な立体画像を提
示することができる。また長時間の立体画像の観察によ
って装着者の眼機能が低下した場合にもそれを判定する
ことができ、このような場合には例えば立体画像の提示
を中断するなどして装着者の眼に負担を強いることを避
けることが可能となる。
【0017】なお、眼機能抽出手段13については従来
周知の技術を用いて構成できるが、さらに高精度な抽出
を行うには、本発明者が既に提案している方法を用いれ
ばよい(特開平9−117416号公報、特開平10−
94517号公報並びに特開平10−94518号公報
参照)。
【0018】
【発明の効果】請求項1の発明は、頭部に装着されるデ
ィスプレイ部と、左右両眼に対して視差を有する画像を
生成して前記ディスプレイ部に出力する立体画像生成部
とを有する頭部搭載型ディスプレイ装置において、前記
ディスプレイ部を頭部に装着した装着者に対して左右両
眼に別々に映像を提示する映像提示手段と、立体画像を
観察中の装着者の眼球を撮像する眼球撮像手段と、この
眼球撮像手段で撮像した装着者の眼球の画像に基づいて
眼機能に関する指標を抽出する眼機能抽出手段と、抽出
された指標が立体画像の視差に対応した変化に対応して
いるか否かに応じて装着者が正常に立体視が行えている
か否かを判定する立体視機能判定手段とを前記ディスプ
レイ部に備えたので、立体視機能判定手段によって装着
者が正常に立体視が行えていないと判定した場合には、
例えば映像提示手段による映像の提示を中断する等し
て、両眼立体視を行うことが困難である状況にある装着
者に対して、装着者の視覚機能に無理な負担を強いるこ
とがないようにすることができる。
【0019】請求項2の発明は、前記眼機能抽出手段
が、眼機能に関する指標として眼球運動情報を抽出する
ので、このような眼球運動情報に基づいて装着者が立体
視を行えるか否か、また立体視が可能な場合にはどの程
度の視差量まで立体視が可能か、さらにどの程度の立体
画像の変化速度まで立体視が可能か等の立体視に関する
装着者の能力を測定することができる。
【0020】請求項3の発明は、前記眼機能抽出手段
が、眼機能に関する指標として瞳孔の大きさの情報を抽
出するので、瞳孔の大きさの情報に基づいて装着者が立
体視を行えるか否か、また立体視が可能な場合にはどの
程度の視差量まで立体視が可能か、さらにどの程度の立
体画像の変化速度まで立体視が可能か等の立体視に関す
る装着者の能力を測定することができる。
【0021】請求項4の発明は、前記立体画像生成部
が、立体視機能判定手段による判定結果に応じて左右両
眼の各画像に対する視差の変化範囲や変化速度のような
パラメータを変化させるので、装着者に応じた適切な立
体画像を提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態を示すブロック図である。
【図2】同上のディスプレイ部を示す概略構成図であ
る。
【符号の説明】
10 ディスプレイ部 11 映像提示手段 12 眼球撮像手段 13 眼機能抽出手段 14 立体視機能判定手段 20 立体画像生成手段

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 頭部に装着されるディスプレイ部と、左
    右両眼に対して視差を有する画像を生成して前記ディス
    プレイ部に出力する立体画像生成部とを有する頭部搭載
    型ディスプレイ装置において、前記ディスプレイ部を頭
    部に装着した装着者に対して左右両眼に別々に映像を提
    示する映像提示手段と、立体画像を観察中の装着者の眼
    球を撮像する眼球撮像手段と、この眼球撮像手段で撮像
    した装着者の眼球の画像に基づいて眼機能に関する指標
    を抽出する眼機能抽出手段と、抽出された指標が立体画
    像の視差に対応した変化に対応しているか否かに応じて
    装着者が正常に立体視が行えているか否かを判定する立
    体視機能判定手段とを前記ディスプレイ部に備えたこと
    を特徴とする頭部搭載型ディスプレイ装置。
  2. 【請求項2】 前記眼機能抽出手段が、眼機能に関する
    指標として眼球運動情報を抽出することを特徴とする請
    求項1記載の頭部搭載型ディスプレイ装置。
  3. 【請求項3】 前記眼機能抽出手段が、眼機能に関する
    指標として瞳孔の大きさの情報を抽出することを特徴と
    する請求項1記載の頭部搭載型ディスプレイ装置。
  4. 【請求項4】 前記立体画像生成部が、立体視機能判定
    手段による判定結果に応じて左右両眼の各画像に対する
    視差の変化範囲や変化速度のようなパラメータを変化さ
    せることを特徴とする請求項1又は2又は3記載の頭部
    搭載型ディスプレイ装置。
JP10212120A 1998-07-28 1998-07-28 頭部搭載型ディスプレイ装置 Withdrawn JP2000050313A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013055383A (ja) * 2011-09-01 2013-03-21 Panasonic Corp 立体視映像のための画像表示システム及び3次元表示装置
WO2018124451A1 (ko) * 2016-12-27 2018-07-05 주식회사 첸트랄 객체추적을 이용한 안구운동장치 및 방법

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