JP2001272941A - 映像表示装置 - Google Patents

映像表示装置

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JP2001272941A
JP2001272941A JP2000082795A JP2000082795A JP2001272941A JP 2001272941 A JP2001272941 A JP 2001272941A JP 2000082795 A JP2000082795 A JP 2000082795A JP 2000082795 A JP2000082795 A JP 2000082795A JP 2001272941 A JP2001272941 A JP 2001272941A
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JP
Japan
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viewpoint position
display device
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video signal
viewpoint
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JP2000082795A
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English (en)
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Akihide Gorokai
明秀 五老海
Hiromasa Kobayashi
裕昌 小林
Junichi Ishibashi
純一 石橋
Hisanori Tezuka
久則 手塚
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Olympus Corp
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Olympus Optical Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】各観察者の個人差によらずに適切な画像位置で
画像を鑑賞することができる映像表示装置を提供する。 【解決手段】観察者の顔面に装着して用いられる映像表
示装置であって、各観察者の視点位置を検出して視点位
置検出データを生成する視点位置検出ユニット16と、
光学歪みのない視点位置基準データを記憶するための視
点位置検出用画像記憶部10と、視点位置検出ユニット
16により生成された視点位置データと、視点位置検出
用画像記憶部10に記憶されている視点位置基準データ
とを比較して光学歪みに関する情報を取得する比較器1
4と、比較器14からの光学歪みに関する情報に基づい
て入力映像信号を補正して表示する映像信号処理ユニッ
ト13とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は映像表示装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】特開平6−237406号公報、特開平
6−237412号公報、特開平7−271961号公
報、特開平8−256295号公報はいずれも光学歪み
を補正する機能を備えた画像処理装置を開示している。
特開平6−237406号公報は、焦点距離毎に補正デ
ータを転送することを開示している。また、特開平6−
237412号公報は、電子ズーム処理にて補正するこ
とを開示している。また、特開平7−271961号公
報は、フレームメモリを用いた眼底像による補正を行っ
ている。また、特開平8−256295号公報は、画像
のセンター部分を補正するが、周辺部分については画像
が見える程度の補正を行っている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の技術はいずれも、顔面装着型ディスプレイ(F
MD)などの、観察者の所定の位置に装着して用いられ
る映像表示装置に適した光学歪みの補正方法ではなかっ
た。したがって、同じ映像表示装置を使用しても鼻の高
さの違いなどの個人差によって適切な画像位置が得られ
ない場合があり、これによって光学歪み等により良好な
画像を鑑賞することができなかった。
【0004】本発明はこのような課題に着目してなされ
たものであり、その目的とするところは、各観察者の個
人差によらずに適切な画像位置で良好な画像を鑑賞する
ことができる映像表示装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、第1の発明は、観察者の所定の位置に装着して用
いられる映像表示装置であって、各観察者の視点位置を
検出して視点位置検出データを生成する視点位置検出手
段と、光学歪みのない視点位置基準データを記憶するた
めの記憶手段と、上記視点位置検出手段により生成され
た視点位置データと、上記記憶手段に記憶されている視
点位置基準データとを比較して光学歪みに関する情報を
取得する比較手段と、上記比較手段からの光学歪みに関
する情報に基づいて入力映像信号を補正して表示する映
像信号処理手段とを具備する。
【0006】また、第2の発明は、観察者の所定の位置
に装着して用いられる映像表示装置であって、各観察者
の視点位置を検出して視点位置検出データを生成する視
点位置検出手段と、この視点位置検出手段により生成さ
れた視点位置情報に基づいて入力映像信号を補正して表
示する映像信号処理手段とを具備する。
【0007】また、第3の発明は、第1又は第2の発明
に係る映像表示装置において、所定の画像を予め記憶す
るための記憶部を有し、上記視点位置検出手段は、前記
記憶部に記憶されている所定の画像を観察者に観察させ
ることにより視点位置の検出を行なう。
【0008】また、第4の発明は、第3の発明に係る映
像表示装置において、上記視点位置検出手段は、観察者
が画面の中央にある画像を見たときの観察者の眼球の白
眼と黒眼の反射率の相異に基づいて上記視点位置検出デ
ータを生成する。
【0009】また、第5の発明は、第3の発明に係る映
像表示装置において、上記視点位置検出手段は、観察者
が画面の複数位置にある画像を見たときの観察者の視点
位置角度に基づいて上記視点位置検出データを生成す
る。
【0010】また、第6の発明は、第3の発明に係る映
像表示装置において、視点位置の検出時には、前記所定
の画像を表示可能なように第1の位置に切り替えられ、
映像信号の鑑賞時には、前記映像信号処理手段からの表
示用データを表示可能なように第2の位置に切り替えら
れるスイッチ手段を有する。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態を詳細に説明する。ここでは本発明の映像表示
装置を顔面装着型ディスプレイ(HMD)に適用した場
合について説明する。
【0012】(第1実施形態)図1は本発明の第1実施
形態に係る映像表示装置の構成を示す図である。視点位
置検出ユニット(視点位置検出手段)16は後述する方
法で各観察者の視点位置検出を行い、検出結果を視点位
置データ(データ1)として比較器14に転送する。記
憶手段としてのメモリ15は視点位置検出の基準となる
光学歪みのない視点位置データ(データ2)を記憶する
ためのものである。比較器(比較手段)14はデータ1
とデータ2とを比較して比較結果をデータ3として映像
信号処理ユニット(映像信号処理手段)13に転送す
る。映像信号処理ユニット13は入力された映像信号を
表示ユニット用映像信号に変換するとともに、比較器1
4からのデータ3を用いて入力映像信号の光学歪み部分
の補正を行う。図示しないがプリズムなどで構成される
光学ユニットをさらに備えている。
【0013】視点位置検出用画像記憶部10は観察者個
々の視点位置検出データの作成時に使用される視点位置
検出用画像を記憶する部分である。スイッチ11は観察
者個々の視点位置検出データの作成時に使用される視点
位置検出用画像(データ4)と、映像信号の鑑賞時にお
ける映像信号処理ユニット13の表示用データとを切り
替えるものである。
【0014】以下に視点位置検出ユニット16による視
点位置検出方法について説明する。本実施形態では2つ
の視点位置検出方法を用いる。また、視点位置検出時は
スイッチ11はA側に切り替えられている。第1の方法
は図2に示すような画面の中央位置にある楕円形のマー
クからなるテスト画像を視点位置検出用画像記憶部10
から読み出して表示ユニット12に表示させて観察者に
観察させる。
【0015】視点位置検出ユニット16は、このときの
観察者の眼球の白眼、黒眼からの反射光を撮像素子(C
CD)に入射させて観察者の眼球の白眼、黒眼の反射率
の相違を視点位置情報として求める。映像信号処理ユニ
ット13は、視点位置検出ユニット16からの視点位置
情報と、メモリ15から読み出した基準の視点位置情報
とを比較器14で比較した結果に基づいて所定の演算あ
るいはテーブルデータにより光学歪み部分となる画像箇
所の補正を行なう。
【0016】図3(A)乃至図3(H)は第1の方法に
より検出された視点位置と補正される画面位置との関係
について説明するための図である。図3(A)は視点位
置が画面上方にある場合を示しており、この場合には図
3(B)に示すように、入力映像信号のうち画面上部の
画像を補正する。また、図3(C)は視点位置が画面下
方にある場合を示しており、この場合には図3(D)に
示すように、入力映像信号のうち画面下部の画像を補正
する。また、図3(E)は視点位置が画面左方にある場
合を示しており、この場合には図3(F)に示すよう
に、入力映像信号のうち画面左部の画像を補正する。ま
た、図3(G)は視点位置が画面右方にある場合を示し
ており、この場合には図3(H)に示すように、入力映
像信号のうち画面右部の画像を補正する。
【0017】図4は視点位置検出の第2の方法を説明す
るための図である。ここでは図4に示すようなテスト画
像を視点位置検出用画像記憶部10から読み出して視点
位置検出ユニット16により観察者の視点位置角度を測
定する。比較器14はメモリ15に記憶されている基準
の視点位置角度と、観察者から得られた視点位置角度と
を比較する。映像信号処理ユニット13は比較器14で
の比較結果に基づいて所定の演算を行ってあるいはテー
ブルデータを用いて光学歪み部分となる画像箇所の補正
を行う。
【0018】具体的には図4に示すような、3つの楕円
形マーク(A、B、C)を観察者に見せたときに得られ
る角度情報をもとに視点位置を検出する。角度情報は、
観察者視点からA、B、Cのそれぞれのマークまでの距
離を実測するか、あるいは、観察者視点と各マークA、
B、Cの中心とを結ぶ線がなす角度を実測することによ
り得られる。
【0019】ここで視点位置検出用画像は上記の例に限
定されることはなく、任意の形状のマークを表示したも
のを用いることができ、さらには当該マークを点滅させ
てマークの位置を強調するようにしてもよい。
【0020】上記の方法により視点位置の検出が完了す
ると表示ユニット12にその旨表示がなされる。観察者
はこの表示を見ることにより視点位置検出が完了したこ
とを知ることができるので、次に図示せぬスライドスイ
ッチを操作するかあるいはメニュー上で選択することに
よりスイッチ11をB側に切り替えることで入力映像信
号の鑑賞が可能になる。
【0021】上記した第1実施形態によれば、各観察者
ごとに光学歪みの補正を行なうことが可能になるので、
各観察者の個人差によらずに適切な画像位置で良好な画
像を鑑賞することができる。
【0022】(第2実施形態)図5は本発明の第2実施
形態の構成を示す図である。第2実施形態の構成は図1
の第1実施形態の構成から比較器14とメモリ15とを
除いた構成となっている。すなわちここでは比較器14
を使用せずに視点位置検出ユニット16で検出された視
点位置検出データが映像信号処理ユニット13に送られ
て画像内の光学歪み該当箇所が判断され、入力映像信号
に補正を施した表示用データが映像信号処理ユニット1
3から出力される。
【0023】第2実施形態においても第1実施形態と同
様の効果が得られるが、第1実施形態と比較して構成が
簡略化される。
【0024】なお、上記した第1、第2実施形態におい
て、映像信号に加えて外部からの音声信号を入力して所
定の処理を行った後、外部に出力することも可能であ
る。また、観察者が相対的に長時間の間鑑賞を行なって
いる場合には、視点位置の検出を逐次行なって視線方向
の光学歪みを補正するようにしてもよい。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、各観察者の個人差によ
らずに適切な画像位置で画像を鑑賞することができる映
像表示装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る映像表示装置の構
成を示す図である。
【図2】第1の視点検出方法について説明するための視
点位置検出用画像の一例を示す図である。
【図3】第1の方法により検出された視点位置と補正さ
れる画面位置との関係について説明するための図であ
る。
【図4】第2の視点検出方法について説明するための図
である。
【図5】本発明の第2実施形態に係る映像表示装置の構
成を示す図である。
【符号の説明】
10 視点位置検出用画像記憶部 11 スイッチ(SW) 12 表示ユニット 13 映像信号処理ユニット 14 比較器 15 メモリ 16 視点位置検出ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 3/23 H04N 3/23 Z (72)発明者 石橋 純一 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 手塚 久則 東京都渋谷区幡ヶ谷2丁目43番2号 オリ ンパス光学工業株式会社内 Fターム(参考) 5C068 AA01 HA03 HA20 JA20 MA05 MA10 5C080 AA01 AA09 AA10 BB05 DD01 DD13 EE22 EE26 FF09 GG12 JJ01 JJ02 JJ06 5C082 BA12 CA54 CA85 CB01 DA51 MM10 5G435 AA01 BB19 DD10 DD11

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 観察者の所定の位置に装着して用いられ
    る映像表示装置であって、 各観察者の視点位置を検出して視点位置検出データを生
    成する視点位置検出手段と、 光学歪みのない視点位置基準データを記憶するための記
    憶手段と、 上記視点位置検出手段により生成された視点位置データ
    と、上記記憶手段に記憶されている視点位置基準データ
    とを比較して光学歪みに関する情報を取得する比較手段
    と、 上記比較手段からの光学歪みに関する情報に基づいて入
    力映像信号を補正して表示する映像信号処理手段と、 を具備することを特徴とする映像表示装置。
  2. 【請求項2】 観察者の所定の位置に装着して用いられ
    る映像表示装置であって、 各観察者の視点位置を検出して視点位置検出データを生
    成する視点位置検出手段と、 この視点位置検出手段により生成された視点位置情報に
    基づいて入力映像信号を補正して表示する映像信号処理
    手段と、 を具備することを特徴とする映像表示装置。
  3. 【請求項3】 所定の画像を予め記憶するための記憶部
    を有し、上記視点位置検出手段は、前記記憶部に記憶さ
    れている所定の画像を観察者に観察させることにより視
    点位置の検出を行なうことを特徴とする請求項1又は2
    記載の映像表示装置。
  4. 【請求項4】 上記視点位置検出手段は、観察者が画面
    の中央にある画像を見たときの観察者の眼球の白眼と黒
    眼の反射率の相異に基づいて上記視点位置検出データを
    生成することを特徴とする請求項3記載の映像表示装
    置。
  5. 【請求項5】 上記視点位置検出手段は、観察者が画面
    の複数位置にある画像を見たときの観察者の視点位置角
    度に基づいて上記視点位置検出データを生成することを
    特徴とする請求項3記載の映像表示装置。
  6. 【請求項6】 視点位置の検出時には、前記所定の画像
    を表示可能なように第1の位置に切り替えられ、映像信
    号の鑑賞時には、前記映像信号処理手段からの表示用デ
    ータを表示可能なように第2の位置に切り替えられるス
    イッチ手段を有することを特徴とする請求項3記載の映
    像表示装置。
JP2000082795A 2000-03-23 2000-03-23 映像表示装置 Withdrawn JP2001272941A (ja)

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Cited By (4)

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Effective date: 20070605