JP2001197400A - 表示装置、頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、頭部装着型表示装置のための画像生成方法、コンピュータおよびプログラム記憶媒体 - Google Patents
表示装置、頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、頭部装着型表示装置のための画像生成方法、コンピュータおよびプログラム記憶媒体Info
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- JP2001197400A JP2001197400A JP2000004067A JP2000004067A JP2001197400A JP 2001197400 A JP2001197400 A JP 2001197400A JP 2000004067 A JP2000004067 A JP 2000004067A JP 2000004067 A JP2000004067 A JP 2000004067A JP 2001197400 A JP2001197400 A JP 2001197400A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 HMDに装着された遮蔽機構の動作状態に応じ
てこのHMDに表示する画像を適応的に切り替える画像生
成方法を提案する。 【解決手段】 遮蔽機構がオフされている場合には、こ
のHMDを光学式シースルーHMDとして用いるように、HMD
に送る画像データをＣＧ画像データとする。一方、遮蔽
機構がＯＮされている場合には、このHMDをビデオ式シ
ースルーHMDとして用いるように、HMDに送る画像データ
をＣＧ画像データと実写画像データとの合成とする。
尚、実写画像データは、例えば、このHMDに装着された
カメラからの画像データである。
てこのHMDに表示する画像を適応的に切り替える画像生
成方法を提案する。 【解決手段】 遮蔽機構がオフされている場合には、こ
のHMDを光学式シースルーHMDとして用いるように、HMD
に送る画像データをＣＧ画像データとする。一方、遮蔽
機構がＯＮされている場合には、このHMDをビデオ式シ
ースルーHMDとして用いるように、HMDに送る画像データ
をＣＧ画像データと実写画像データとの合成とする。
尚、実写画像データは、例えば、このHMDに装着された
カメラからの画像データである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶シャッ
タまたはバイザなどの外界遮蔽手段を有する頭部装着型
表示装置、更にはこの表示装置に複合現実空間を提示す
る装置、更には表示装置を制御する方法等に関する。
タまたはバイザなどの外界遮蔽手段を有する頭部装着型
表示装置、更にはこの表示装置に複合現実空間を提示す
る装置、更には表示装置を制御する方法等に関する。
【０００２】
【従来の技術】ユーザに複合現実空間若しくは仮想現実
空間を提示する手段として、たとえばHMD（頭部装着型
表示装置）あるいはＣＲＴが用いられている。HMDは、
通常、内部に液晶カラー表示パネルが設けられ、ユーザ
がHMDを頭部に装着すると、ユーザの目の位置に液晶カ
ラー表示パネルが位置するようになっている。この表示
パネルに、コンピュータグラフィック（以下CGと呼ぶ）
を表示すると、ユーザは仮想空間(Virtual Reality)を
体験することができる。
空間を提示する手段として、たとえばHMD（頭部装着型
表示装置）あるいはＣＲＴが用いられている。HMDは、
通常、内部に液晶カラー表示パネルが設けられ、ユーザ
がHMDを頭部に装着すると、ユーザの目の位置に液晶カ
ラー表示パネルが位置するようになっている。この表示
パネルに、コンピュータグラフィック（以下CGと呼ぶ）
を表示すると、ユーザは仮想空間(Virtual Reality)を
体験することができる。
【０００３】一方、複合現実空間を体験する手段とし
て、光学式シースルーHMD（頭部装着型表示装置）とビ
デオ式シースルーHMDとが知られている。
て、光学式シースルーHMD（頭部装着型表示装置）とビ
デオ式シースルーHMDとが知られている。
【０００４】ビデオ式シースルーHMDは、上記通常のHMD
の液晶表示パネルに、CG画像と別途ビデオカメラで撮影
した実写ビデオ画像とを融合させ合成したものを表示す
る。この合成に際して、距離（奥行き）情報を利用でき
る場合には、ＣＧ画像中の仮想物体とビデオ画像中の現
実物体との前後判定、衝突判定を行って、後ろに位置す
る物体にマスク処理を施すなどして矛盾が発生しないよ
うにしている。ビデオカメラは、このビデオ式シースル
ーHMD本体の一部に取り付けられ、その光軸はユーザの
視野前方に設定される。尚、オフセットが問題とならな
ければ、ビデオカメラをHMD本体と離間させてもよい。
の液晶表示パネルに、CG画像と別途ビデオカメラで撮影
した実写ビデオ画像とを融合させ合成したものを表示す
る。この合成に際して、距離（奥行き）情報を利用でき
る場合には、ＣＧ画像中の仮想物体とビデオ画像中の現
実物体との前後判定、衝突判定を行って、後ろに位置す
る物体にマスク処理を施すなどして矛盾が発生しないよ
うにしている。ビデオカメラは、このビデオ式シースル
ーHMD本体の一部に取り付けられ、その光軸はユーザの
視野前方に設定される。尚、オフセットが問題とならな
ければ、ビデオカメラをHMD本体と離間させてもよい。
【０００５】一方、光学式シースルーHMDは、現実物体
の画像として、ＨＭＤの光学系（ハーフミラー等）を介
して実際の被写界を目視可能としているものである。
の画像として、ＨＭＤの光学系（ハーフミラー等）を介
して実際の被写界を目視可能としているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする問題点】近年、HMDの多機能
化の一環として、光学式シースルー機能とビデオ式シー
スルー機能とを具備したＨＭＤ（以下、デュアルモード
HMDと呼ぶ）が提案されている。
化の一環として、光学式シースルー機能とビデオ式シー
スルー機能とを具備したＨＭＤ（以下、デュアルモード
HMDと呼ぶ）が提案されている。
【０００７】デュアルモードHMDは、上記ビデオカメラ
を装着したHMDに、例えば液晶シャッタなどの遮蔽機構
を前方に配置したものである。デュアルモードHMDをビ
デオ式シースルーHMDとして用いるときは、遮蔽機構に
よる遮蔽効果を付勢して、外界（現実世界）をユーザに
見えないようにする。一方、光学式シースルーHMDとし
て用いるときは、遮蔽機構による遮蔽効果を消勢して、
外界（現実世界）をユーザに見えるようにする。
を装着したHMDに、例えば液晶シャッタなどの遮蔽機構
を前方に配置したものである。デュアルモードHMDをビ
デオ式シースルーHMDとして用いるときは、遮蔽機構に
よる遮蔽効果を付勢して、外界（現実世界）をユーザに
見えないようにする。一方、光学式シースルーHMDとし
て用いるときは、遮蔽機構による遮蔽効果を消勢して、
外界（現実世界）をユーザに見えるようにする。
【０００８】公知のデュアルモードHMDは、遮蔽機構と
して、物理的な遮蔽板或いは液晶シャッタが用いられ
る。
して、物理的な遮蔽板或いは液晶シャッタが用いられ
る。
【０００９】しかしながら、従来のデュアルモードHMD
は、光学式シースルーHMDの適用分野に使用する場合に
は光学式シースルーHMDとしてのみ用い、ビデオ式シー
スルーHMDの適用分野に使用する場合にはビデオ式シー
スルーHMDのみとして選択的に用いているに過ぎない。
は、光学式シースルーHMDの適用分野に使用する場合に
は光学式シースルーHMDとしてのみ用い、ビデオ式シー
スルーHMDの適用分野に使用する場合にはビデオ式シー
スルーHMDのみとして選択的に用いているに過ぎない。
【００１０】本発明の目的は、デュアルモードHMDなど
のような外界遮蔽手段を備えた表示装置を使用するユー
ザにとっては、遮蔽手段を付勢するか消勢するかはユー
ザ自身が理解していることに鑑みて、表示装置に表示す
る画像の生成に、遮蔽手段を付勢するか消勢するかのユ
ーザの意図を適応的に反映させることのできる複合現実
感提示装置を提案する。
のような外界遮蔽手段を備えた表示装置を使用するユー
ザにとっては、遮蔽手段を付勢するか消勢するかはユー
ザ自身が理解していることに鑑みて、表示装置に表示す
る画像の生成に、遮蔽手段を付勢するか消勢するかのユ
ーザの意図を適応的に反映させることのできる複合現実
感提示装置を提案する。
【００１１】本発明の他の目的は、動作状態に応じて遮
蔽状態が適応的に変化する頭部装着型表示装置、更には
その制御方法を提案する。
蔽状態が適応的に変化する頭部装着型表示装置、更には
その制御方法を提案する。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の、請求項１に記載の表示装置は、ユーザの外界に対す
る視界を遮蔽する遮蔽手段と、前記遮蔽手段に対してユ
ーザ側に設けられ、画像データをユーザの視野に表示す
る表示手段と、前記表示手段に表示されるべき仮想画像
を生成する生成手段と、現実画像データを発生する実画
像発生手段と、前記遮蔽手段によりユーザの視界が遮蔽
されている場合には、前記実画像発生手段によつて発生
されたユーザの視線方向における実画像データと、前記
生成手段によつて生成された仮想画像データとを合成し
て、前記表示手段へと出力する画像出力手段と、を具備
することを特徴とする。この構成により、表示装置に表
示する画像のための画像生成に、遮蔽手段を付勢するか
消勢するかのユーザの意図を適応的に反映させることが
できる。
の、請求項１に記載の表示装置は、ユーザの外界に対す
る視界を遮蔽する遮蔽手段と、前記遮蔽手段に対してユ
ーザ側に設けられ、画像データをユーザの視野に表示す
る表示手段と、前記表示手段に表示されるべき仮想画像
を生成する生成手段と、現実画像データを発生する実画
像発生手段と、前記遮蔽手段によりユーザの視界が遮蔽
されている場合には、前記実画像発生手段によつて発生
されたユーザの視線方向における実画像データと、前記
生成手段によつて生成された仮想画像データとを合成し
て、前記表示手段へと出力する画像出力手段と、を具備
することを特徴とする。この構成により、表示装置に表
示する画像のための画像生成に、遮蔽手段を付勢するか
消勢するかのユーザの意図を適応的に反映させることが
できる。
【００１３】本発明の好適な一態様である請求項２に拠
れば、前記画像出力手段は、前記遮蔽手段が非遮蔽状態
にある場合には、前記実画像発生手段からの実画像デー
タの前記表示手段への出力を停止するように構成され
る。
れば、前記画像出力手段は、前記遮蔽手段が非遮蔽状態
にある場合には、前記実画像発生手段からの実画像デー
タの前記表示手段への出力を停止するように構成され
る。
【００１４】本発明の好適な一態様である請求項３に拠
れば、前記遮蔽手段の遮蔽状態と非遮蔽状態とを切り換
える切換手段を備え、前記画像出力手段は、前記切換手
段の切換状態に応じて、前記実画像発生手段からの実画
像データの前記表示手段への出力を制御するように構成
される。
れば、前記遮蔽手段の遮蔽状態と非遮蔽状態とを切り換
える切換手段を備え、前記画像出力手段は、前記切換手
段の切換状態に応じて、前記実画像発生手段からの実画
像データの前記表示手段への出力を制御するように構成
される。
【００１５】操作面を考慮すれば、前記遮蔽手段は電子
的であることが好ましい。そこで、本発明の好適な一態
様である請求項４に拠れば、前記遮蔽手段は液晶シャッ
タによつて構成され、前記遮蔽手段が遮蔽状態に制御さ
れている状態では、前記液晶シャッタの透週率を低下さ
せるように構成される。
的であることが好ましい。そこで、本発明の好適な一態
様である請求項４に拠れば、前記遮蔽手段は液晶シャッ
タによつて構成され、前記遮蔽手段が遮蔽状態に制御さ
れている状態では、前記液晶シャッタの透週率を低下さ
せるように構成される。
【００１６】コストの面では遮蔽手段は機械式であるこ
とが好ましい。そこで、本発明の好適な一態様である請
求項５に拠れば、前記遮蔽手段は遮蔽用バイザによって
構成される。
とが好ましい。そこで、本発明の好適な一態様である請
求項５に拠れば、前記遮蔽手段は遮蔽用バイザによって
構成される。
【００１７】本発明の好適な一態様である請求項６に拠
れば、前記切換手段は、ユーザが操作可能なスイッチで
ある。
れば、前記切換手段は、ユーザが操作可能なスイッチで
ある。
【００１８】本発明の好適な一態様である請求項７に拠
れば、前記スイッチ手段は前記遮蔽用バイザの上下動に
連動してオンまたはオフするスイッチ接点を有する。連
動させることにより操作性が向上する。
れば、前記スイッチ手段は前記遮蔽用バイザの上下動に
連動してオンまたはオフするスイッチ接点を有する。連
動させることにより操作性が向上する。
【００１９】本発明の好適な一態様である請求項８に拠
れば、実画像発生手段はビデオカメラによって構成さ
れ、前記現実画像データは、前記ビデオカメラによつて
撮像された映像信号である。
れば、実画像発生手段はビデオカメラによって構成さ
れ、前記現実画像データは、前記ビデオカメラによつて
撮像された映像信号である。
【００２０】本発明の好適な一態様である請求項９に拠
れば、前記切換手段は、前記液晶シャッタの透過率を連
続的に変化させるための無段または多段スイッチであ
る。
れば、前記切換手段は、前記液晶シャッタの透過率を連
続的に変化させるための無段または多段スイッチであ
る。
【００２１】また、本発明の好適な一態様である請求項
１０に拠れば、上述の表示装置は、ユーザの頭部に装着
されて使用される。
１０に拠れば、上述の表示装置は、ユーザの頭部に装着
されて使用される。
【００２２】上記本発明の課題は、請求項１１に記載の
ような、ユーザ頭部に装着され、画像データをユーザの
視野に表示するディスプレイパネルと；前記ディスプレ
イの前方に配置されユーザの外界に対する視界を遮蔽す
る遮蔽手段とを有する頭部装着型表示装置であって、
ような、ユーザ頭部に装着され、画像データをユーザの
視野に表示するディスプレイパネルと；前記ディスプレ
イの前方に配置されユーザの外界に対する視界を遮蔽す
る遮蔽手段とを有する頭部装着型表示装置であって、
【００２３】前記ディスプレイパネルの動作状態に応じ
て適応的に前記遮蔽手段を消勢する制御手段を具備する
頭部装着型表示装置によっても達成される。
て適応的に前記遮蔽手段を消勢する制御手段を具備する
頭部装着型表示装置によっても達成される。
【００２４】本発明の好適な一態様である請求項１２に
拠れば、前記制御手段は、前記表示装置への電源供給を
監視する手段を有し、電源供給が為されていない場合に
は、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が見えるよう
にする。
拠れば、前記制御手段は、前記表示装置への電源供給を
監視する手段を有し、電源供給が為されていない場合に
は、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が見えるよう
にする。
【００２５】本発明の好適な一態様である請求項１３に
拠れば、前記制御手段は、前記表示装置の通常の動作状
態において、前記表示装置へ外部から供給される表示用
画像データの有無を監視する手段を有し、画像データの
供給が為されていない場合には、前記遮蔽手段を消勢し
てユーザに外界が見えるようにする。
拠れば、前記制御手段は、前記表示装置の通常の動作状
態において、前記表示装置へ外部から供給される表示用
画像データの有無を監視する手段を有し、画像データの
供給が為されていない場合には、前記遮蔽手段を消勢し
てユーザに外界が見えるようにする。
【００２６】この頭部装着型表示装置が。ユーザの前方
を撮影するカメラと、前記表示装置の通常の動作状態に
おいて、このカメラにより撮影された画像信号を外部に
出力する手段とを具備するようなビデオ式シースルーHM
Dであれば、請求項１４のように、
を撮影するカメラと、前記表示装置の通常の動作状態に
おいて、このカメラにより撮影された画像信号を外部に
出力する手段とを具備するようなビデオ式シースルーHM
Dであれば、請求項１４のように、
【００２７】前記制御手段は、前記通常の動作状態にお
いて、前記表示装置から外部に供給される画像データの
有無を監視する手段を有し、画像データの供給が為され
ていない場合には、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外
界が見えるようにする。
いて、前記表示装置から外部に供給される画像データの
有無を監視する手段を有し、画像データの供給が為され
ていない場合には、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外
界が見えるようにする。
【００２８】上記課題は、請求項１５のように、画像デ
ータをユーザの視野に表示するディスプレイと；前記デ
ィスプレイの前方に配置されユーザの外界に対する視界
を遮蔽する遮蔽手段；とを有する頭部装着型表示装置を
制御する制御方法であって、前記頭部装着型表示装置の
動作状態を検知する検知工程と、検知された動作状態に
応じて、前記遮蔽手段を消勢若しくは付勢する消勢／付
勢工程とを具備する頭部装着型表示装置の制御方法によ
っても達成される。
ータをユーザの視野に表示するディスプレイと；前記デ
ィスプレイの前方に配置されユーザの外界に対する視界
を遮蔽する遮蔽手段；とを有する頭部装着型表示装置を
制御する制御方法であって、前記頭部装着型表示装置の
動作状態を検知する検知工程と、検知された動作状態に
応じて、前記遮蔽手段を消勢若しくは付勢する消勢／付
勢工程とを具備する頭部装着型表示装置の制御方法によ
っても達成される。
【００２９】本発明の好適な一態様である請求項１６に
拠れば、前記検知工程は、前記表示装置への電源供給の
有無を検知し、前記消勢／付勢工程は、電源供給が為さ
れていない場合に、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外
界が見えるようにする。
拠れば、前記検知工程は、前記表示装置への電源供給の
有無を検知し、前記消勢／付勢工程は、電源供給が為さ
れていない場合に、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外
界が見えるようにする。
【００３０】本発明の好適な一態様である請求項１７に
拠れば、前記検知工程は、前記表示装置の通常の動作状
態において、前記表示装置へ外部から供給される表示用
画像データの有無を監視する工程を有し、前記消勢／付
勢工程は、画像データの供給が為されていない場合に
は、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が見えるよう
にする。
拠れば、前記検知工程は、前記表示装置の通常の動作状
態において、前記表示装置へ外部から供給される表示用
画像データの有無を監視する工程を有し、前記消勢／付
勢工程は、画像データの供給が為されていない場合に
は、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が見えるよう
にする。
【００３１】本発明の好適な一態様である請求項１８に
拠れば、前記表示装置は、前記表示装置の通常の動作状
態においてユーザの前方を撮影し、このカメラにより撮
影された画像信号を外部に出力するように構成され、前
記検知工程は、前記通常の動作状態において、前記表示
装置から外部に供給される画像データの有無を監視する
工程を有し、前記消勢／付勢工程は、画像データの供給
が為されていない場合には、前記遮蔽手段を消勢してユ
ーザに外界が見えるようにする。
拠れば、前記表示装置は、前記表示装置の通常の動作状
態においてユーザの前方を撮影し、このカメラにより撮
影された画像信号を外部に出力するように構成され、前
記検知工程は、前記通常の動作状態において、前記表示
装置から外部に供給される画像データの有無を監視する
工程を有し、前記消勢／付勢工程は、画像データの供給
が為されていない場合には、前記遮蔽手段を消勢してユ
ーザに外界が見えるようにする。
【００３２】また、上記課題は、請求項１９のような、
画像データをユーザの視野に表示するディスプレイと；
前記ディスプレイの前方に配置されユーザの外界に対す
る視界を遮蔽する遮蔽手段；とを有する頭部装着型表示
装置に表示するための画像データを生成する画像生成方
法によっても達成される。即ち、この画像生成方法は、
前記遮蔽手段の動作状態を検知する検知工程と、前記遮
蔽手段の動作状態に応じて、ビデオ式シースルーモード
または光学式シースルーモードの表示画像データを生成
する画像生成工程とを具備する。
画像データをユーザの視野に表示するディスプレイと；
前記ディスプレイの前方に配置されユーザの外界に対す
る視界を遮蔽する遮蔽手段；とを有する頭部装着型表示
装置に表示するための画像データを生成する画像生成方
法によっても達成される。即ち、この画像生成方法は、
前記遮蔽手段の動作状態を検知する検知工程と、前記遮
蔽手段の動作状態に応じて、ビデオ式シースルーモード
または光学式シースルーモードの表示画像データを生成
する画像生成工程とを具備する。
【００３３】本発明の好適な一態様である請求項２０に
拠れば、前記表示装置はユーザの前方を撮影するカメラ
を有し、前記画像生成工程は、このカメラによって撮影
された画像データを用いてビデオ式シースルーモード用
の表示画像データを生成する。
拠れば、前記表示装置はユーザの前方を撮影するカメラ
を有し、前記画像生成工程は、このカメラによって撮影
された画像データを用いてビデオ式シースルーモード用
の表示画像データを生成する。
【００３４】また、更に、上記課題は、上記方法のプロ
グラム記憶するプログラム記憶媒体またはコンピュータ
によっても達成される。
グラム記憶するプログラム記憶媒体またはコンピュータ
によっても達成される。
【００３５】
【発明の実施の形態】以下添付図面を参照しながら、本
発明を適用した実施形態としての複合現実感提示システ
ムを詳細に説明する。実施形態の複合現実感提示システ
ムは、説明を簡略化するために、仮想物体は現実物体の
（ユーザから見て）手前にある場合（即ち、位置合わせ
処理を不要としている場合）を想定している。しかしな
がら、この実施形態に示されたHMDが、距離（奥行き）
情報を用いて位置合わせ処理を必要とする場合に拡張で
きることは本明細書の記述から容易に読みとれるであろ
う。
発明を適用した実施形態としての複合現実感提示システ
ムを詳細に説明する。実施形態の複合現実感提示システ
ムは、説明を簡略化するために、仮想物体は現実物体の
（ユーザから見て）手前にある場合（即ち、位置合わせ
処理を不要としている場合）を想定している。しかしな
がら、この実施形態に示されたHMDが、距離（奥行き）
情報を用いて位置合わせ処理を必要とする場合に拡張で
きることは本明細書の記述から容易に読みとれるであろ
う。
【００３６】〈第１実施形態〉第１図は実施形態の複合
現実感提示システムの構成を示すブロック図である。こ
のシステムは、デュアルモードHMD１０００と画像生
成、合成等の処理を行なう画像生成装置２０００とから
なる。
現実感提示システムの構成を示すブロック図である。こ
のシステムは、デュアルモードHMD１０００と画像生
成、合成等の処理を行なう画像生成装置２０００とから
なる。
【００３７】デュアルモードHMD１０００は、画像生成
装置２０００が合成した画像を表示するためのLCD（液
晶表示装置）１００６と、LCD１００６の表示面の前方
（第１図の紙面で左側）に配置された（遮蔽手段あるい
は透過率を変化させる手段として機能する）液晶シャッ
タ１００５等を有する。ユーザ（不図示）がHMD１００
０を装着すると、ユーザの目の前にLCD１００６の表示
画面が位置し、更に、表示画面の前方に、即ち、LCDの
表示画面と外界との間にシャッタ１００５が位置する。
即ち、ユーザは、シャッタ１００５がＯＮ（遮蔽機能が
付勢）していると、LCD１００６の画面のみを見ること
となり、シャッタ１００５がＯＦＦ（遮蔽機能が消勢）
していると、透過した状態となりLCD１００６の画面と
外界との双方を見ることとなる。
装置２０００が合成した画像を表示するためのLCD（液
晶表示装置）１００６と、LCD１００６の表示面の前方
（第１図の紙面で左側）に配置された（遮蔽手段あるい
は透過率を変化させる手段として機能する）液晶シャッ
タ１００５等を有する。ユーザ（不図示）がHMD１００
０を装着すると、ユーザの目の前にLCD１００６の表示
画面が位置し、更に、表示画面の前方に、即ち、LCDの
表示画面と外界との間にシャッタ１００５が位置する。
即ち、ユーザは、シャッタ１００５がＯＮ（遮蔽機能が
付勢）していると、LCD１００６の画面のみを見ること
となり、シャッタ１００５がＯＦＦ（遮蔽機能が消勢）
していると、透過した状態となりLCD１００６の画面と
外界との双方を見ることとなる。
【００３８】HMD１００には、更に、頭部の位置・姿勢
（即ち、ユーザの視点位置・姿勢）を検出するセンサ１
００３と、ユーザの視線前方の外界画像IWを撮影するカ
メラ１００４と、シャッタ１００５をＯＮ・オフするス
イッチ１００１が備えられている。ユーザがシャッタ１
００５をＯＮすると、コントローラ(CNT)１００２がシ
ャッタ１００５をオンして、外界からの光が視野に入ら
ないようにする。センサ１００３は、頭部（即ち、視点
の位置・姿勢）を表す信号を画像生成装置２０００に出
力する。
（即ち、ユーザの視点位置・姿勢）を検出するセンサ１
００３と、ユーザの視線前方の外界画像IWを撮影するカ
メラ１００４と、シャッタ１００５をＯＮ・オフするス
イッチ１００１が備えられている。ユーザがシャッタ１
００５をＯＮすると、コントローラ(CNT)１００２がシ
ャッタ１００５をオンして、外界からの光が視野に入ら
ないようにする。センサ１００３は、頭部（即ち、視点
の位置・姿勢）を表す信号を画像生成装置２０００に出
力する。
【００３９】コントローラ１００２は、スイッチ１００
１の状態をON/OFF信号として画像生成装置２０００に出
力する。
１の状態をON/OFF信号として画像生成装置２０００に出
力する。
【００４０】画像生成装置２０００は、画像合成装置２
００１と画像発生装置２００２とからなる。画像発生装
置２００２は、センサ１００３からのユーザの視点位置
・姿勢信号を、ユーザ視点位置におけるカメラパラメー
タに変換する。また、画像発生装置２００２は、不図示
のCG画像データ（例えば、VRML空間データ）のデータベ
ースを内蔵し、その空間データからＣＧ画像をカメラパ
ラメータに基づいて大きさ、位置、方向及び陰影等を考
慮して描画する。描画されたCG画像IVは合成装置２００
１に送られる。
００１と画像発生装置２００２とからなる。画像発生装
置２００２は、センサ１００３からのユーザの視点位置
・姿勢信号を、ユーザ視点位置におけるカメラパラメー
タに変換する。また、画像発生装置２００２は、不図示
のCG画像データ（例えば、VRML空間データ）のデータベ
ースを内蔵し、その空間データからＣＧ画像をカメラパ
ラメータに基づいて大きさ、位置、方向及び陰影等を考
慮して描画する。描画されたCG画像IVは合成装置２００
１に送られる。
【００４１】画像合成装置２００１は、カメラ１００４
から実写画像IWを、シャッタコントローラ１００２から
ＯＮ／ＯＦＦ信号を、画像発生装置２００２からＣＧ画
像IVを入力する。オンオフ信号が“０”であることを示
す場合には、シャッタ１００５が動作していないので、
外界光がユーザの眼に入るので、HMD１０００を光学式
シースルーHMDとして動作させるために、カメラからの
実写画像IWを映示することなく、ＣＧ画像IVのみを表示
画像IDとしてLCD１００６に出力する。
から実写画像IWを、シャッタコントローラ１００２から
ＯＮ／ＯＦＦ信号を、画像発生装置２００２からＣＧ画
像IVを入力する。オンオフ信号が“０”であることを示
す場合には、シャッタ１００５が動作していないので、
外界光がユーザの眼に入るので、HMD１０００を光学式
シースルーHMDとして動作させるために、カメラからの
実写画像IWを映示することなく、ＣＧ画像IVのみを表示
画像IDとしてLCD１００６に出力する。
【００４２】一方、ユーザがビデオ式シースルーモード
を望んでスイッチ１００１を操作してシャッタ１００５
をＯＮすると、信号ＯＮ／ＯＦＦ信号は“１”となっ
て、画像合成装置２００１に送られる。画像合成装置２
００１は、実写画像IWに、画像発生装置２００２から送
られてきたＣＧ画像IVを重ねて表示画像IDとしてLCD１
００６に出力する。
を望んでスイッチ１００１を操作してシャッタ１００５
をＯＮすると、信号ＯＮ／ＯＦＦ信号は“１”となっ
て、画像合成装置２００１に送られる。画像合成装置２
００１は、実写画像IWに、画像発生装置２００２から送
られてきたＣＧ画像IVを重ねて表示画像IDとしてLCD１
００６に出力する。
【００４３】第２図はコントローラ１００２の制御手順
を、第３図は画像発生装置２００２の制御手順を、第４
図は画像合成装置２００１の制御手順を夫々示す。
を、第３図は画像発生装置２００２の制御手順を、第４
図は画像合成装置２００１の制御手順を夫々示す。
【００４４】第２図において、HMD１０００のコントロ
ーラ１００２は、HMDへの電源供給と、画像生成装置２
０００への信号線に実写画像信号IWが供給されている
か、また、画像生成装置２０００からの信号線に表示画
像信号IDが供給されているかを監視している。電源が供
給されていなかったり、信号線に実写画像信号IWや表示
画像信号IDが供給されていないというのは故障が発生し
ているのであるから、ステップＳ１４に進んで、シャッ
タ１００５をＯＦＦにして、HMD１０００を光学式シー
スルーモードに設定する。
ーラ１００２は、HMDへの電源供給と、画像生成装置２
０００への信号線に実写画像信号IWが供給されている
か、また、画像生成装置２０００からの信号線に表示画
像信号IDが供給されているかを監視している。電源が供
給されていなかったり、信号線に実写画像信号IWや表示
画像信号IDが供給されていないというのは故障が発生し
ているのであるから、ステップＳ１４に進んで、シャッ
タ１００５をＯＦＦにして、HMD１０００を光学式シー
スルーモードに設定する。
【００４５】ビデオ式シースルーモードでは、外界を遮
光しているので、この状態で故障あるいは電源がＯＦＦ
にされると、外界が全く見えないことになる。この点の
安全性を考慮して、故障時、電源ＯＦＦ時には、HMDを
強制的に光学式シースルーモードに設定することによ
り、ユーザに外界像を直視させるのである。また、電源
ＯＦＦ時に透過状態となるため、ユーザが装着する際
に、あるいは電源をＯＮにする際に外界を目視できる状
態から始めることができ、安全性も高い。
光しているので、この状態で故障あるいは電源がＯＦＦ
にされると、外界が全く見えないことになる。この点の
安全性を考慮して、故障時、電源ＯＦＦ時には、HMDを
強制的に光学式シースルーモードに設定することによ
り、ユーザに外界像を直視させるのである。また、電源
ＯＦＦ時に透過状態となるため、ユーザが装着する際
に、あるいは電源をＯＮにする際に外界を目視できる状
態から始めることができ、安全性も高い。
【００４６】一方、正常であれば、ステップＳ８で、ス
イッチ１００１の状態を監視し、その状態に応じて、ス
テップＳ１２でシャッタをオンし（即ち、ビデオ式シー
スルーHMDモード）、或いは、ステップＳ１４でＯＦＦ
（光学式シースルーHMDモード）にする。
イッチ１００１の状態を監視し、その状態に応じて、ス
テップＳ１２でシャッタをオンし（即ち、ビデオ式シー
スルーHMDモード）、或いは、ステップＳ１４でＯＦＦ
（光学式シースルーHMDモード）にする。
【００４７】第３図は、画像発生装置２００２の制御手
順であり、この制御手順は、画像発生装置２００２に電
源が供給されている限り実行される。即ち、ステップＳ
２０において、視点位置・姿勢信号を入力する。ステッ
プＳ２２では、カメラパラメータを演算し、ステップＳ
２４では、このカメラパラメータに基づいて、データベ
ースから取り出した空間データをユーザ視点位置からの
ＣＧ画像となるように、大きさ、位置、方向、陰影等を
考慮して変換し、描画する。描画された画像は画像IVと
して画像合成装置２００１に出力される。
順であり、この制御手順は、画像発生装置２００２に電
源が供給されている限り実行される。即ち、ステップＳ
２０において、視点位置・姿勢信号を入力する。ステッ
プＳ２２では、カメラパラメータを演算し、ステップＳ
２４では、このカメラパラメータに基づいて、データベ
ースから取り出した空間データをユーザ視点位置からの
ＣＧ画像となるように、大きさ、位置、方向、陰影等を
考慮して変換し、描画する。描画された画像は画像IVと
して画像合成装置２００１に出力される。
【００４８】一方、画像合成装置２００１は、第４図の
ステップＳ３０，Ｓ３２で、コントローラ１００２から
のＯＮ／ＯＦＦ信号を監視している。ＯＮ／ＯＦＦ信号
が“１”、シャッタ１００５が遮蔽であれば、ステップ
Ｓ３４〜ステップＳ３８で、ビデオ式シースルーHMDモ
ードのための画像データ、即ち、ＬＣＤに表示する画像
IＤとして、実写画像IWとＣＧ画像IVとを合成した画像
をＬＣＤへと出力して表示する。反対に、ＯＮ／ＯＦＦ
信号が“０”、シャッタ１００５が透過であれば、ステ
ップＳ４０〜ステップＳ４２で、光学式シースルーHMD
モードのための画像データ、即ちＣＧ画像IVをＬＣＤに
表示する画像IＤとして、出力する。
ステップＳ３０，Ｓ３２で、コントローラ１００２から
のＯＮ／ＯＦＦ信号を監視している。ＯＮ／ＯＦＦ信号
が“１”、シャッタ１００５が遮蔽であれば、ステップ
Ｓ３４〜ステップＳ３８で、ビデオ式シースルーHMDモ
ードのための画像データ、即ち、ＬＣＤに表示する画像
IＤとして、実写画像IWとＣＧ画像IVとを合成した画像
をＬＣＤへと出力して表示する。反対に、ＯＮ／ＯＦＦ
信号が“０”、シャッタ１００５が透過であれば、ステ
ップＳ４０〜ステップＳ４２で、光学式シースルーHMD
モードのための画像データ、即ちＣＧ画像IVをＬＣＤに
表示する画像IＤとして、出力する。
【００４９】かくして、第１実施形態のHMDによれば、H
MDが正常でない場合、電源ＯＦＦの場合等には、強制的
に光学式シースルーHMDモードに設定して、ユーザの視
野に強制的に現実の外界が見えるようにする。
MDが正常でない場合、電源ＯＦＦの場合等には、強制的
に光学式シースルーHMDモードに設定して、ユーザの視
野に強制的に現実の外界が見えるようにする。
【００５０】第１実施形態の画像生成装置２０００は、
遮蔽手段（シャッタ１００５）を付勢するか消勢するか
のユーザの意図を、表示画像を得るための画像生成に適
応的に反映させている。
遮蔽手段（シャッタ１００５）を付勢するか消勢するか
のユーザの意図を、表示画像を得るための画像生成に適
応的に反映させている。
【００５１】〈第１実施形態の変形〉第１図に示された
第１実施形態のスイッチ１００１はその操作状態を多段
階に変更可能な、例えばボリューム形式に変形できる。
即ち、スイッチの代わりにボリュームを設け、ボリュー
ム出力を遮光率（透過率と言うこともできる）としてコ
ントローラ１００２は入力するように変形する。コント
ローラ１００２は、このボリューム信号を入力して、液
晶シャッタ１００５の遮光率を多段階に制御する。ま
た、コントローラ１００２は、画像生成装置２０００の
画像合成装置２００１に向けて、第１実施形態のＯＮ／
ＯＦＦ信号の代わりに遮光率信号として入力する。
第１実施形態のスイッチ１００１はその操作状態を多段
階に変更可能な、例えばボリューム形式に変形できる。
即ち、スイッチの代わりにボリュームを設け、ボリュー
ム出力を遮光率（透過率と言うこともできる）としてコ
ントローラ１００２は入力するように変形する。コント
ローラ１００２は、このボリューム信号を入力して、液
晶シャッタ１００５の遮光率を多段階に制御する。ま
た、コントローラ１００２は、画像生成装置２０００の
画像合成装置２００１に向けて、第１実施形態のＯＮ／
ＯＦＦ信号の代わりに遮光率信号として入力する。
【００５２】第５図はこの変形例に係る画像合成装置２
００１の制御手順を示す。この第５図の制御手順は第４
図の制御手順と、前者が、遮光率信号を入力し、遮光率
が１００％の場合にビデオ式シースルーHMDモードに移
行し、一方、１００％以外であれば光学式シースルーHM
Dモードに移行する点で異なる。
００１の制御手順を示す。この第５図の制御手順は第４
図の制御手順と、前者が、遮光率信号を入力し、遮光率
が１００％の場合にビデオ式シースルーHMDモードに移
行し、一方、１００％以外であれば光学式シースルーHM
Dモードに移行する点で異なる。
【００５３】また、第１実施形態に対する更なる変形例
として、第２図に示した故障監視を画像生成装置側にも
たせてもよい。
として、第２図に示した故障監視を画像生成装置側にも
たせてもよい。
【００５４】〈第２実施形態〉第１実施形態では、スイ
ッチがHMD側に設けられていたのに対して、この第２実
施形態では、画像生成装置側に設けられている。このた
めに、第２実施形態では、第６図に示すように、HMD１
０００側にコントローラCNT A１００２が設けられ、画
像生成装置２０００側にCNT B２００３が設けられてい
る。
ッチがHMD側に設けられていたのに対して、この第２実
施形態では、画像生成装置側に設けられている。このた
めに、第２実施形態では、第６図に示すように、HMD１
０００側にコントローラCNT A１００２が設けられ、画
像生成装置２０００側にCNT B２００３が設けられてい
る。
【００５５】第７図はCNT A１００２の制御手順を、第
８図はCNT B２００３の制御手順を示す。即ち、この第
２実施形態では、スイッチ状態は、CNT B２００３によ
って検知され、シャッタ制御信号としてCNT A１００２
へ送られる。CNT A１００２はこの信号に従ってシャッ
タ１００５をＯＮまたはオフする。
８図はCNT B２００３の制御手順を示す。即ち、この第
２実施形態では、スイッチ状態は、CNT B２００３によ
って検知され、シャッタ制御信号としてCNT A１００２
へ送られる。CNT A１００２はこの信号に従ってシャッ
タ１００５をＯＮまたはオフする。
【００５６】この第２実施形態の画像発生装置２００
２，画像合成装置２００１の制御手順は、第１実施形態
のそれらと実質的に同じである。
２，画像合成装置２００１の制御手順は、第１実施形態
のそれらと実質的に同じである。
【００５７】〈第３実施形態〉第１実施形態，第２実施
形態と共に、液晶シャッタを設けたものであったが、本
発明は、電子式シャッタだけでなく、物理的なシャッタ
（例えば遮蔽板）による遮蔽手段に対しても適用可能で
ある。第９図はその第３実施形態を説明する。
形態と共に、液晶シャッタを設けたものであったが、本
発明は、電子式シャッタだけでなく、物理的なシャッタ
（例えば遮蔽板）による遮蔽手段に対しても適用可能で
ある。第９図はその第３実施形態を説明する。
【００５８】即ち、液晶シャッタ１００５の代わりにバ
イザ１００８が設けられている。ユーザによるバイザの
上下動動作はスイッチ１００７によって検出される。コ
ントローラ１００２はこのスイッチ出力をモニタして、
第１実施形態と同じように、シャッタＯＮ／ＯＦＦ信号
を生成する。
イザ１００８が設けられている。ユーザによるバイザの
上下動動作はスイッチ１００７によって検出される。コ
ントローラ１００２はこのスイッチ出力をモニタして、
第１実施形態と同じように、シャッタＯＮ／ＯＦＦ信号
を生成する。
【００５９】制御手順は、第１実施形態のそれをそのま
ま適用可能である。
ま適用可能である。
【００６０】また、第１実施形態の変形例のボリューム
をこの第３実施形態に適用可能である。
をこの第３実施形態に適用可能である。
【００６１】第２実施形態の手法を第３実施形態に適用
する場合には、バイザ１００８を上限するモータ若しく
はソレノイドを設けることによって実現できる。
する場合には、バイザ１００８を上限するモータ若しく
はソレノイドを設けることによって実現できる。
【００６２】〈更なる変形例〉ユーザが遮蔽手段の遮蔽
を自ら制御し、その制御に応じたビデオ式シースルーHM
D若しくは光学式シースルーHMDモードに適した画像生成
を行うという本発明の思想は、モード変更をGUI(Graphi
c User interface)による場合にも拡張適用可能であ
る。但し、この場合には、GUIをLCD１００６に表示する
場合には視線入力方式が必要となる。
を自ら制御し、その制御に応じたビデオ式シースルーHM
D若しくは光学式シースルーHMDモードに適した画像生成
を行うという本発明の思想は、モード変更をGUI(Graphi
c User interface)による場合にも拡張適用可能であ
る。但し、この場合には、GUIをLCD１００６に表示する
場合には視線入力方式が必要となる。
【００６３】上記実施形態を更に拡張して、ビデオ式シ
ースルーHMDモードと光学式シースルーHMDモードとの切
換を自動的に行う場合にも本発明を拡張することができ
る。即ち、例えば、本発明の画像生成装置をゲームの進
行制御に適用し、本発明のHMDをゲーム進行の表示に用
いる。そして、予め設定した進行ステージ毎の光学式シ
ースルーHMDとビデオ式シースルーHMDとの切換をゲーム
の進行に応じて行うのである。
ースルーHMDモードと光学式シースルーHMDモードとの切
換を自動的に行う場合にも本発明を拡張することができ
る。即ち、例えば、本発明の画像生成装置をゲームの進
行制御に適用し、本発明のHMDをゲーム進行の表示に用
いる。そして、予め設定した進行ステージ毎の光学式シ
ースルーHMDとビデオ式シースルーHMDとの切換をゲーム
の進行に応じて行うのである。
【００６４】また、前述したように、本発明は、距離
（奥行き）情報を利用して、前後判定や衝突判定をコー
ナって空間的矛盾のない複合現実感を提示するシステム
に適用できることは明らかである。
（奥行き）情報を利用して、前後判定や衝突判定をコー
ナって空間的矛盾のない複合現実感を提示するシステム
に適用できることは明らかである。
【００６５】また、本発明は、複数の機器から構成され
るシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適
用しても良い。また、本発明はシステムあるいは装置に
プログラムを供給することによって実施される場合にも
適用されることは言うまでもない。この場合、本発明に
係るプログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成す
ることになる。そして、該記憶媒体からそのプログラム
をシステムあるいは装置に読み出すことによって、その
システムあるいは装置が、予め定められた方法で動作す
る。
るシステムに適用しても、一つの機器からなる装置に適
用しても良い。また、本発明はシステムあるいは装置に
プログラムを供給することによって実施される場合にも
適用されることは言うまでもない。この場合、本発明に
係るプログラムを格納した記憶媒体が、本発明を構成す
ることになる。そして、該記憶媒体からそのプログラム
をシステムあるいは装置に読み出すことによって、その
システムあるいは装置が、予め定められた方法で動作す
る。
【００６６】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、デュア
ルモードHMDなどのような外界遮蔽手段を備えた表示装
置を使用するユーザにとっては、遮蔽手段を付勢するか
消勢するかはユーザ自身が理解していることに着目し
て、表示装置に表示する画像のための画像生成に、遮蔽
手段を付勢するか消勢するかのユーザの意図を適応的に
反映させることのできる複合現実感提示装置等の表示装
置を提供できる。
ルモードHMDなどのような外界遮蔽手段を備えた表示装
置を使用するユーザにとっては、遮蔽手段を付勢するか
消勢するかはユーザ自身が理解していることに着目し
て、表示装置に表示する画像のための画像生成に、遮蔽
手段を付勢するか消勢するかのユーザの意図を適応的に
反映させることのできる複合現実感提示装置等の表示装
置を提供できる。
【００６７】また、本発明の頭部装着型表示装置によれ
ば、ユーザの手を煩わすことなく、この表示装置の動作
状態に応じて遮蔽手段の遮蔽状態が適応的に変化させる
ことができる。
ば、ユーザの手を煩わすことなく、この表示装置の動作
状態に応じて遮蔽手段の遮蔽状態が適応的に変化させる
ことができる。
【図１】本発明の第１実施形態の複合現実感提示システ
ムの構成を説明する図。
ムの構成を説明する図。
【図２】第１実施形態のHMDに内蔵されたコントローラ
の制御手順を説明するフローチャート。
の制御手順を説明するフローチャート。
【図３】第１実施形態の画像発生装置の制御手順を説明
するフローチャート。
するフローチャート。
【図４】第１実施形態の画像合成装置の制御手順を説明
するフローチャート。
するフローチャート。
【図５】第１実施形態のスイッチをボリューム形式に変
更した場合における画像合成装置の変更に係る制御手順
を説明するフローチャート。
更した場合における画像合成装置の変更に係る制御手順
を説明するフローチャート。
【図６】本発明の第２実施形態の複合現実感提示システ
ムの構成を説明する図。
ムの構成を説明する図。
【図７】第２実施形態のHMDに内蔵されたコントローラ
(CNTL A)の制御手順を説明するフローチャート。
(CNTL A)の制御手順を説明するフローチャート。
【図８】第２実施形態の画像生成装置に内蔵されたコン
トローラ(CNTL B)の制御手順を説明するフローチャー
ト。
トローラ(CNTL B)の制御手順を説明するフローチャー
ト。
【図９】本発明の第３実施形態の複合現実感提示システ
ムの構成を説明する図。
ムの構成を説明する図。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１３年２月７日（２００１．２．７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【講求項４】 前記遮蔽手段は、液晶シャッタによって
構成され、前記遮蔽手段が遮蔽状態に制御されている状
態では、前記液晶シャッタの透過率を低下させるように
構成されていることを特徴とする請求項３記載の表示装
置。
構成され、前記遮蔽手段が遮蔽状態に制御されている状
態では、前記液晶シャッタの透過率を低下させるように
構成されていることを特徴とする請求項３記載の表示装
置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
の、請求項１に記載の表示装置は、ユーザの外界に対す
る視界を遮蔽する遮蔽手段と、前記遮蔽手段に対してユ
ーザ側に設けられ、画像データをユーザの視野に表示す
る表示手段と、前記表示手段に表示されるべき仮想画像
を生成する生成手段と、現実画像データを発生する実画
像発生手段と、前記遮蔽手段によりユーザの視界が遮蔽
されている場合には、前記実画像発生手段によって発生
されたユーザの視線方向における実画像データと、前記
生成手段によって生成された仮想画像データとを合成し
て、前記表示手段へと出力する画像出力手段と、を具備
することを特徴とする。この構成により、表示装置に表
示する画像のための画像生成に、遮蔽手段を付勢するか
消勢するかのユーザの意図を適応的に反映させることが
できる。
の、請求項１に記載の表示装置は、ユーザの外界に対す
る視界を遮蔽する遮蔽手段と、前記遮蔽手段に対してユ
ーザ側に設けられ、画像データをユーザの視野に表示す
る表示手段と、前記表示手段に表示されるべき仮想画像
を生成する生成手段と、現実画像データを発生する実画
像発生手段と、前記遮蔽手段によりユーザの視界が遮蔽
されている場合には、前記実画像発生手段によって発生
されたユーザの視線方向における実画像データと、前記
生成手段によって生成された仮想画像データとを合成し
て、前記表示手段へと出力する画像出力手段と、を具備
することを特徴とする。この構成により、表示装置に表
示する画像のための画像生成に、遮蔽手段を付勢するか
消勢するかのユーザの意図を適応的に反映させることが
できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１５】操作面を考慮すれば、前記遮蔽手段は電子
的であることが好ましい。そこで、本発明の好適な一態
様である請求項４に拠れば、前記遮蔽手段は液晶シャッ
タによって構成され、前記遮蔽手段が遮蔽状態に制御さ
れている状態では、前記液晶シャッタの透過率を低下さ
せるように構成される。
的であることが好ましい。そこで、本発明の好適な一態
様である請求項４に拠れば、前記遮蔽手段は液晶シャッ
タによって構成され、前記遮蔽手段が遮蔽状態に制御さ
れている状態では、前記液晶シャッタの透過率を低下さ
せるように構成される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１９】本発明の好適な一態様である請求項８に拠
れば、実画像発生手段はビデオカメラによって構成さ
れ、前記現実画像データは、前記ビデオカメラによって
撮像された映像信号である。
れば、実画像発生手段はビデオカメラによって構成さ
れ、前記現実画像データは、前記ビデオカメラによって
撮像された映像信号である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２２】上記本発明の課題は、請求項１１に記載の
ような、ユーザ頭部に装着され、画像データをユーザの
視野に表示するディスプレイパネルと；前記ディスプレ
イパネルの前方に配置されユーザの外界に対する視界を
遮蔽する遮蔽手段とを有する頭部装着型表示装置であっ
て、
ような、ユーザ頭部に装着され、画像データをユーザの
視野に表示するディスプレイパネルと；前記ディスプレ
イパネルの前方に配置されユーザの外界に対する視界を
遮蔽する遮蔽手段とを有する頭部装着型表示装置であっ
て、
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００４１】画像合成装置２００１は、カメラ１００４
から実写画像IWを、シャッタコントローラ１００２から
ＯＮ／ＯＦＦ信号を、画像発生装置２００２からＣＧ画
像IVを入力する。ＯＮ／ＯＦＦ信号が“０”であること
を示す場合には、シャッタ１００５が動作していないの
で、外界光がユーザの眼に入るので、HMD１０００を光
学式シースルーHMDとして動作させるために、カメラか
らの実写画像IWを映示することなく、ＣＧ画像IVのみを
表示画像IDとしてLCD１００６に出力する。
から実写画像IWを、シャッタコントローラ１００２から
ＯＮ／ＯＦＦ信号を、画像発生装置２００２からＣＧ画
像IVを入力する。ＯＮ／ＯＦＦ信号が“０”であること
を示す場合には、シャッタ１００５が動作していないの
で、外界光がユーザの眼に入るので、HMD１０００を光
学式シースルーHMDとして動作させるために、カメラか
らの実写画像IWを映示することなく、ＣＧ画像IVのみを
表示画像IDとしてLCD１００６に出力する。
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5C080 AA10 BB05 DD13 EE26 FF09 GG01 JJ02 JJ07 KK52
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 ユーザの外界に対する視界を遮蔽する遮
蔽手段と、 前記遮蔽手段に対してユーザ側に設けられ、画像データ
をユーザの視野に表示する表示手段と、 前記表示手段に表示されるべき仮想画像を生成する生成
手段と、 現実画像データを発生する実画像発生手段と、 前記遮蔽手段によりユーザの視界が遮蔽されている場合
には、前記実画像発生手段によつて発生されたユーザの
視線方向における実画像データと、前記生成手段によつ
て生成された仮想画像データとを合成して、前記表示手
段へと出力する画像出力手段と、を備えたことを特徴と
する表示装置。 【請求項２】 前記画像出力手段は、前記遮蔽手段が非
遮蔽状態にある場合には、前記実画像発生手段からの実
画像データの前記表示手段への出力を停止するように構
成されていることを特徴とする請求項１記載の表示装
置。 【請求項３】 前記遮蔽手段の遮蔽状態と非遮蔽状態と
を切り換える切換手段を備え、前記画像出力手段は、前
記切換手段の切換状態に応じて、前記実画像発生手段か
らの実画像データの前記表示手段への出力を制御するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項２記載の表
示装置。 【講求項４】 前記遮蔽手段は、液晶シャッタによつて
構成され、前記遮蔽手段が遮蔽状態に制御されている状
態では、前記液晶シャッタの透週率を低下させるように
構成されていることを特徴とする請求項３記載の表示装
置。 【請求項５】 前記表示装置は、頭部装着型表示装置に
よって構成され、前記遮蔽手段は遮蔽用バイザによって
構成されていること特徴とする請求項３記載の表示装
置。 【請求項６】 前記切換手段は、ユーザが操作可能なス
イッチであることを特徴とする請求項１記載の表示装
置． 【請求項７】 前記切換手段は、前記遮蔽用バイザの上
下動に連動してオンまたはオフされるスイッチであるこ
とを特徴とする請求項５記載の表示装置。 【請求項８】 実画像発生手段はビデオカメラによって
構成され、前記現実画像データは、前記ビデオカメラに
よつて撮像された映像信号であることを特徴とする請求
項１記載の表示装置。 【請求項９】 前記切換手段は、前記液晶シャッタの透
過率を連続的に変化させるための無段または多段スイッ
チであることを特徴とする請求項４記載の表示装置。 【請求項１０】 前記表示装置は、ユーザの頭部に装着
されて使用されることを特徴とする請求項１乃至請求項
８のいずれか１項に記載の表示装置。 【請求項１１】 ユーザ頭部に装着され、画像データを
ユーザの視野に表示するディスプレイパネルと；前記デ
ィスプレイの前方に配置されユーザの外界に対する視界
を遮蔽する遮蔽手段とを有する頭部装着型表示装置であ
って、 前記ディスプレイパネルの動作状態に応じて適応的に前
記遮蔽手段を消勢する制御手段を具備する頭部装着型表
示装置。 【請求項１２】 前記制御手段は、前記表示装置への電
源供給を監視する手段を有し、電源供給が為されていな
い場合には、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が見
えるようにすることを特徴とする請求項１１に記載の頭
部装着型表示装置。 【請求項１３】 前記制御手段は、前記表示装置の通常
の動作状態において、前記表示装置へ外部から供給され
る表示用画像データの有無を監視する手段を有し、画像
データの供給が為されていない場合には、前記遮蔽手段
を消勢してユーザに外界が見えるようにすることを特徴
とする請求項１１または請求項１２に記載の頭部装着型
表示装置。 【請求項１４】 更に、ユーザの前方を撮影するカメラ
と、前記表示装置の通常の動作状態において、このカメ
ラにより撮影された画像信号を外部に出力する手段とを
具備する頭部装着型表示装置であって、 前記制御手段は、前記通常の動作状態において、前記表
示装置から外部に供給される画像データの有無を監視す
る手段を有し、画像データの供給が為されていない場合
には、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が見えるよ
うにすることを特徴とする請求項１１乃至請求項１３の
いずれか１項に記載の頭部装着型表示装置。 【請求項１５】 画像データをユーザの視野に表示する
ディスプレイと；前記ディスプレイの前方に配置されユ
ーザの外界に対する視界を遮蔽する遮蔽手段；とを有す
る頭部装着型表示装置を制御する制御方法において、 前記頭部装着型表示装置の動作状態を検知する検知工程
と、 検知された動作状態に応じて、前記遮蔽手段を消勢若し
くは付勢する消勢／付勢工程とを具備する頭部装着型表
示装置の制御方法。 【請求項１６】 前記検知工程は、前記表示装置への電
源供給の有無を検知し、 前記消勢／付勢工程は、電源供給が為されていない場合
に、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が見えるよう
にすることを特徴とする請求項１５に記載の頭部装着型
表示装置の制御方法。 【請求項１７】 前記検知工程は、前記表示装置の通常
の動作状態において、前記表示装置へ外部から供給され
る表示用画像データの有無を監視する工程を有し、 前記消勢／付勢工程は、画像データの供給が為されてい
ない場合には、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が
見えるようにすることを特徴とする請求項１５または１
４に記載の頭部装着型表示装置。 【請求項１８】 前記表示装置は、前記表示装置の通常
の動作状態においてユーザの前方を撮影し、このカメラ
により撮影された画像信号を外部に出力するように構成
され、 前記検知工程は、前記通常の動作状態において、前記表
示装置から外部に供給される画像データの有無を監視す
る工程を有し、 前記消勢／付勢工程は、画像データの供給が為されてい
ない場合には、前記遮蔽手段を消勢してユーザに外界が
見えるようにすることを特徴とする請求項１５乃至請求
項１７のいずれかに記載の頭部装着型表示装置。 【請求項１９】 画像データをユーザの視野に表示する
ディスプレイと；前記ディスプレイの前方に配置されユ
ーザの外界に対する視界を遮蔽する遮蔽手段；とを有す
る頭部装着型表示装置に表示するための画像データを生
成する画像生成方法において、 前記遮蔽手段の動作状態を検知する検知工程と、 前記遮蔽手段の動作状態に応じて、ビデオ式シースルー
モードまたは光学式シースルーモードの表示画像データ
を生成する画像生成工程とを具備する頭部装着型表示装
置のための画像生成方法。 【請求項２０】 前記表示装置はユーザの前方を撮影す
るカメラを有し、 前記画像生成工程は、このカメラによって撮影された画
像データを用いてビデオ式シースルーモード用の表示画
像データを生成することを特徴とする請求項１９に記載
の頭部装着型表示装置のための画像生成方法。 【請求項２１】 請求項１５乃至請求項２０のいずれか
に記載の方法をコンピュータを用いて実現するプログラ
ムを記憶する記憶媒体。 【請求項２２】 請求項２１に記載の記憶媒体を搭載し
たコンピュータ。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2000004067A JP2001197400A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 表示装置、頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、頭部装着型表示装置のための画像生成方法、コンピュータおよびプログラム記憶媒体 |
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| JP2000004067A JP2001197400A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 表示装置、頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、頭部装着型表示装置のための画像生成方法、コンピュータおよびプログラム記憶媒体 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001197400A true JP2001197400A (ja) | 2001-07-19 |
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ID=18532895
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| JP2000004067A Pending JP2001197400A (ja) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | 表示装置、頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、頭部装着型表示装置のための画像生成方法、コンピュータおよびプログラム記憶媒体 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP2001197400A (ja) |
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2000
- 2000-01-12 JP JP2000004067A patent/JP2001197400A/ja active Pending
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