JP2017191546A - Medical use head-mounted display, program of medical use head-mounted display, and control method of medical use head-mounted display - Google Patents

Medical use head-mounted display, program of medical use head-mounted display, and control method of medical use head-mounted display Download PDF

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礼彦 杉本
Masahiko Sugimoto
礼彦 杉本
隆弘 越智
Takahiro Ochi
隆弘 越智
清 小牟田
Kiyoshi Komuda
清 小牟田
匡弘 種村
Masahiro Tanemura
匡弘 種村
真嗣 川口
Masashi Kawaguchi
真嗣 川口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a medical use head-mounted display, a program of the medical use head-mounted display, and a control method of the medical use head-mounted display that can freely operate medical equipment or obtain information.SOLUTION: A medical use head-mounted display 100 according to the present invention includes: a semi-transparent display 220 capable of generating a stereoscopic vision image; an infrared detection unit 410 for measuring distance to a hand H1; a communication unit 300 for communicating with apparatuses 901-911; and a control unit 450 for controlling display of the semi-transparent display 220 according to the movement of the hand H1 measured by the infrared detection unit 410.SELECTED DRAWING: Figure 24

Description

本発明は、医療用ヘッドマウントディスプレイ、医療用ヘッドマウントディスプレイのプログラムおよび医療用ヘッドマウントディスプレイの制御方法に関する。   The present invention relates to a medical head mounted display, a medical head mounted display program, and a medical head mounted display control method.

従来から、電子眼鏡および電子眼鏡の制御方法について種々開発研究されている。例えば、特許文献1(特開2008−310275号公報)には、デジタルビデオムービー、デジタルカメラ、携帯電話の機能を搭載したデジタル眼鏡システムについて開示されている。   Conventionally, various development studies have been conducted on electronic glasses and methods for controlling electronic glasses. For example, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2008-310275) discloses a digital eyeglass system equipped with functions of a digital video movie, a digital camera, and a mobile phone.

また、特許文献2(特開2007−328071号公報)には、一見して従来の眼鏡と形状が変わらず、さらに利用時に切り換え操作が不要である弱視者用眼鏡について開示されている。特許文献2記載の弱視者用眼鏡は、フレーム部に固定され、当該フレーム部装着時に装着者の顔前に位置する矯正レンズと、フレーム部又は矯正レンズに設けられ、顔前方向を近接撮影可能な撮像カメラと、撮像カメラより得られた撮像を映像出力する液晶表示部と、液晶表示部に着設された非球面拡大レンズと、を備えたものである。   Patent Document 2 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2007-328071) discloses eyeglasses for low vision people that do not change in shape at first glance and that do not require a switching operation when used. The eyeglasses for low-sighted persons described in Patent Document 2 are fixed to the frame part, and are provided on the correction lens located in front of the wearer's face when the frame part is mounted, and on the frame part or the correction lens, and can be photographed in the front face direction An imaging camera, a liquid crystal display unit that outputs an image obtained by the imaging camera, and an aspherical magnifying lens attached to the liquid crystal display unit.

また、特許文献3(特開2010−55038号公報)には、従来の眼鏡型ディスプレイに比べ違和感がない、弱視者への視力を補う機器について開示されている。
特許文献3記載のサングラス型デジタル眼鏡システムは、使用する人の目の先に置いて映像を表示する小型の電子ディスプレイ、この電子ディスプレイに表示される映像を見る人の目の網膜に拡大して表示する光学装置、この電子ディスプレイと光学装置を取付けるサングラス、電子ディスプレイに映像を取り込むカメラ及びその映像制御装置から構成され、このシステムを利用する人が、使用する場所、好み、目的などに応じたデザイン性のあるサングラスの眼鏡フレームに、電子ディスプレイ及び光学装置を着脱式で簡単に取付けることが出来るものである。
Further, Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-55038) discloses a device that compensates for the visual acuity for a weakly sighted person, which is not uncomfortable as compared with a conventional glasses-type display.
The sunglasses-type digital eyeglass system described in Patent Document 3 is a small electronic display that displays an image placed in front of a user's eyes, and expands to the retina of a person's eye who sees the image displayed on the electronic display. It consists of an optical device for display, sunglasses for mounting the electronic display and the optical device, a camera for capturing an image on the electronic display, and a video control device for the user. An electronic display and an optical device can be easily attached to a spectacle frame of sunglasses with design.

また、特許文献4(特開平9−192164号公報)には、一対の矯正レンズと、少なくとも一対のTVカメラと、眼前に提示される液晶ディスプレイと、一対のTVカメラにより撮影されたステレオ画像を一時的に保存するフレームバッファメモリと、該フレームバッファメモリに保存されたステレオ画像を三次元画像解析処理により稜線を抽出して強調する画像処理手段と、画像処理手段により処理された稜線強調図形を前記液晶ディスプレイに表示させる表示制御手段とを備えている弱視者用眼鏡装置について開示されている。   In Patent Document 4 (Japanese Patent Laid-Open No. 9-192164), a pair of correction lenses, at least a pair of TV cameras, a liquid crystal display presented in front of the eyes, and a stereo image captured by the pair of TV cameras are described. A frame buffer memory for temporarily storing, an image processing means for extracting and emphasizing a stereo image stored in the frame buffer memory by three-dimensional image analysis processing, and an edge emphasis figure processed by the image processing means An eyeglass device for a weak eyesight provided with display control means for displaying on the liquid crystal display is disclosed.

さらに、特許文献5(特開2003−134420号公報)は、眼鏡を掛け肉眼で見える領域の一部に小型液晶表示装置を内蔵する暗室を設け、上記小型液晶表示装置に表示される映像を見る手段と、他の部分は外界を見る手段を特徴とするハイブリッド電子眼鏡について開示されている。   Further, Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-134420) provides a dark room with a small liquid crystal display device in a part of a region that can be seen with the naked eye by wearing glasses, and sees an image displayed on the small liquid crystal display device. Means and other parts are disclosed for hybrid electronic spectacles characterized by means of looking at the outside world.

また、特許文献6(特開2014−155207号公報)は、使用者が視線を移動させることなく、視界方向の物体の実像と、物体の外観に現れない情報とを同時に視認可能な頭部装着型表示装置について開示されている。
特許文献6記載の頭部装着型表示装置は、使用者が映像と外景を同時に視認可能な頭部装着型表示装置であって、外景に含まれる物体に対して物体の外観に現れない情報である不可視情報を重畳表示させるための情報である重畳情報を生成する重畳情報生成部と、重畳情報を前記映像として使用者に視認させる画像表示部と、を備えるものである。
Further, Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2014-155207) discloses a head-mounted device that allows a user to simultaneously view a real image of an object in the field of view and information that does not appear in the appearance of the object without moving the line of sight. A type display device is disclosed.
The head-mounted display device described in Patent Document 6 is a head-mounted display device that allows a user to visually recognize an image and an outside scene at the same time, and is information that does not appear in the appearance of an object with respect to an object included in the outside scene. The apparatus includes a superimposition information generation unit that generates superimposition information that is information for superimposing and displaying certain invisible information, and an image display unit that allows the user to visually recognize the superimposition information as the video.

また、特許文献7(特開2012−58733号公報)は、簡易な照明で特殊効果を利用できる特殊照明手術用ビデオ立体顕微鏡について開示されている。
特許文献7記載の特殊照明手術用ビデオ立体顕微鏡は、特殊な照明、特に励起光を含む照明、のもとで検体を観察するための、特に検体を蛍光観察するための、ビデオ撮像ユニットを有する2つの部分光束からなる立体部分光束を有するビデオ立体観察光束を少なくとも1つ有する特殊照明手術用ビデオ立体顕微鏡であって、該ビデオ撮像ユニットは、ビデオ立体画像を取得するための、チップの半分を2つ組み合わせたビデオチップを少なくとも1つ含み、それぞれの該半分は、それぞれ1つの部分光束が割り当てられ、それぞれスペクトル感度が異なっており、複数の光電子センサ(ピクセル)から構成されているものである。
Patent Document 7 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-58733) discloses a special illumination video stereoscopic microscope that can use special effects with simple illumination.
The special illumination surgical video stereoscopic microscope described in Patent Document 7 has a video imaging unit for observing a specimen under special illumination, particularly illumination including excitation light, particularly for observing a specimen in fluorescence. A special illumination surgical video stereoscopic microscope having at least one video stereoscopic observation beam having a three-dimensional partial beam consisting of two partial beams, wherein the video imaging unit has a half of a chip for acquiring a video stereoscopic image. It includes at least one video chip that is a combination of two, and each of the halves is assigned a partial luminous flux, has a different spectral sensitivity, and is composed of a plurality of photoelectric sensors (pixels). .

特開2008−310275号公報JP 2008-310275 A 特開2007−328071号公報JP 2007-328071 A 特開2010−55038号公報JP 2010-55038 A 特開平9−192164号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-192164 特開2003−134420号公報JP 2003-134420 A 特開2014−155207号公報JP 2014-155207 A 特開2012−58733号公報JP 2012-58733 A

しかしながら、上記特許文献1から特許文献7のいずれにおいても、操作性が低く、利便性に欠けるという問題点がある。   However, in any of Patent Document 1 to Patent Document 7, there is a problem that operability is low and convenience is lacking.

本発明の主な目的は、自由に医療機器の操作または情報を得ることができる医療用ヘッドマウントディスプレイ、医療用ヘッドマウントディスプレイのプログラムおよび医療用ヘッドマウントディスプレイの制御方法を提供することである。   A main object of the present invention is to provide a medical head mounted display, a medical head mounted display program, and a medical head mounted display control method capable of freely obtaining operation or information of a medical device.

(1)
一局面に従う医療用ヘッドマウントディスプレイは、立体視像を生成可能な表示装置と、手までの距離を測定する深度センサと、機器と通信を行う通信部と、深度センサにより測定された手の動作に応じて表示装置の表示を制御する制御部と、を含み、制御部は、深度センサにより測定された手の動作に応じて通信部から機器に操作情報を送信し、機器の動作を制御するものである。
(1)
A medical head-mounted display according to one aspect includes a display device capable of generating a stereoscopic image, a depth sensor that measures a distance to a hand, a communication unit that communicates with a device, and an operation of a hand measured by the depth sensor. And a control unit that controls display of the display device according to the control unit, the control unit transmits operation information from the communication unit to the device according to the motion of the hand measured by the depth sensor, and controls the operation of the device Is.

この場合、制御部は、手の動作に応じて機器の操作を行うことができる。特に、手術中において、医師が自ら機器の操作を行うことができる。その結果、意図する機器の操作を容易に行うことができる。   In this case, the control unit can operate the device according to the hand movement. In particular, during surgery, a doctor can operate the device himself. As a result, the intended device can be easily operated.

(2)
第2の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイは、一局面に従う医療用ヘッドマウントディスプレイにおいて、機器は、手術用照明器具であり、制御部は、手の動作に応じて手術用照明器具の照度、方向、および焦点の大小を制御してもよい。
(2)
A medical head mounted display according to a second aspect of the present invention is the medical head mounted display according to one aspect, wherein the device is a surgical lighting device, and the control unit is illuminance of the surgical lighting device according to the operation of the hand, The direction and the size of the focus may be controlled.

この場合、制御部は、手術用照明器具の照度、方向、および焦点の大小を制御することができる。その結果、医師の意図するように患部に対して照明を当てることができる。
特に、深度カメラにより手の動作を検知して機器の操作を行うため、雑菌の侵入または雑菌による感染を防止することができる。
なお、本発明における手術用照明器具は、一般的に無影灯と呼ばれる装置も含む。
In this case, the control unit can control the illuminance, direction, and focus size of the surgical lighting apparatus. As a result, the affected area can be illuminated as intended by the doctor.
In particular, since the operation of the device is performed by detecting the movement of the hand with a depth camera, it is possible to prevent invasion of bacteria or infection due to bacteria.
Note that the surgical lighting apparatus in the present invention also includes a device generally called a surgical light.

(3)
第3の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイは、一局面または第2の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイにおいて、外部記録装置をさらに含み、制御部は、深度センサにより測定された手の動作に応じて外部記録装置に記録された3次元モデルを表示装置に表示し、手の動作に応じて、三次元モデルの拡大縮小、回転および断面表示を行ってもよい。
(3)
A medical head mounted display according to a third aspect of the present invention is the medical head mounted display according to one aspect or the second aspect of the present invention, further including an external recording device, wherein the control unit is configured to perform an operation of the hand measured by the depth sensor. Accordingly, the three-dimensional model recorded in the external recording device may be displayed on the display device, and the three-dimensional model may be enlarged / reduced, rotated, and displayed in cross-section according to the hand movement.

この場合、制御部は、表示装置に、三次元モデルを拡大縮小、回転、断面表示を行うことができる。その結果、医師は、手術中であっても、容易に三次元モデルを表示させることができる。   In this case, the control unit can perform enlargement / reduction, rotation, and cross-sectional display of the three-dimensional model on the display device. As a result, the doctor can easily display the three-dimensional model even during the operation.

(4)
第4の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイは、一局面から第3の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイにおいて、通信部は、生体情報モニタ装置と通信可能であり、制御部は、生体情報モニタ装置からの生体情報を表示装置に表示してもよい。
(4)
A medical head mounted display according to a fourth aspect of the present invention is the medical head mounted display according to the third aspect of the present invention from one aspect, wherein the communication unit can communicate with the biological information monitor device, and the control unit is the biological information monitor. The biological information from the device may be displayed on the display device.

この場合、制御部は、表示装置に生体情報を表示することができる。その結果、医師は看護師から生体情報を得ることなく、容易に生体情報を確認することができる。   In this case, the control unit can display the biological information on the display device. As a result, the doctor can easily check the biological information without obtaining the biological information from the nurse.

(5)
第5の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイは、一局面から第4の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイにおいて、通信部は、MRI、エコー装置、超音波診断装置、超音波血流測定装置、レントゲン装置、神経機能検査装置、色素希釈心拍出量装置、誘発電位検査装置、脳波スペクトル分析装置、およびパルスオキシメータの少なくとも一つと通信可能であり、制御部は、MRI、エコー装置、超音波診断装置、超音波血流測定装置、レントゲン装置、神経機能検査装置、色素希釈心拍出量装置、誘発電位検査装置、脳波スペクトル分析装置およびパルスオキシメータの少なくとも一つからの情報を表示装置に表示してもよい。
(5)
A medical head mounted display according to a fifth aspect of the present invention is the medical head mounted display according to the fourth aspect of the present invention from one aspect, wherein the communication unit is an MRI, an echo device, an ultrasonic diagnostic device, an ultrasonic blood flow measuring device, It can communicate with at least one of an X-ray device, a neurological function test device, a dye-diluted cardiac output device, an evoked potential test device, an electroencephalogram spectrum analysis device, and a pulse oximeter. Information from at least one of a diagnostic device, an ultrasonic blood flow measuring device, an X-ray device, a neurological function testing device, a dye-diluted cardiac output device, an evoked potential testing device, an electroencephalogram spectrum analyzer, and a pulse oximeter is displayed on the display device It may be displayed.

この場合、制御部は、MRI、エコー装置、超音波診断装置、超音波血流測定装置、レントゲン装置、神経機能検査装置、色素希釈心拍出量装置、誘発電位検査装置、およびパルスオキシメータの少なくとも一つの情報を表示することができる。その結果、医師は看護師から情報を得ることなく、容易に各情報を確認することができる。   In this case, the control unit includes an MRI, an echo device, an ultrasonic diagnostic device, an ultrasonic blood flow measuring device, an X-ray device, a neurological function testing device, a dye-diluted cardiac output device, an evoked potential testing device, and a pulse oximeter. At least one piece of information can be displayed. As a result, the doctor can easily confirm each information without obtaining information from the nurse.

(6)
第6の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイは、一局面から第5の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイにおいて、制御部は、表示装置に表示された動画の早送り、一時停止、巻き戻しを表示させてもよい。
(6)
A medical head mounted display according to a sixth aspect of the present invention is the medical head mounted display according to the fifth aspect of the present invention, wherein the control unit displays fast-forward, pause, and rewind of the moving image displayed on the display device. You may let them.

この場合、制御部は、表示装置に表示された動画の早送り、一時停止、巻き戻しを制御することができる。その結果、医師は、動画を確認しつつ、手術を実施することができる。   In this case, the control unit can control fast-forward, pause, and rewind of the moving image displayed on the display device. As a result, the doctor can perform the operation while confirming the moving image.

(7)
第7の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイは、一局面から第6の発明にかかる医療用ヘッドマウントディスプレイにおいて、撮像装置をさらに含み、制御部は、通信部を介して撮像装置により撮像された情報を外部記録部または外部モニタへ送信してもよい。
(7)
A medical head mounted display according to a seventh invention is the medical head mounted display according to the sixth invention from one aspect, further including an imaging device, wherein the control unit is imaged by the imaging device via the communication unit. Information may be transmitted to an external recording unit or an external monitor.

この場合、制御部は、通信部を介して撮像装置により撮像された情報を外部記録部または外部モニタへ送信する。その結果、医師は他の医師のための教育のため、または患者の家族に術式を説明することができる。   In this case, the control unit transmits information captured by the imaging device to the external recording unit or the external monitor via the communication unit. As a result, doctors can explain the procedure for education for other doctors or to the patient's family.

(8)
他の局面に従う医療用ヘッドマウントディスプレイのプログラムは、立体視像を生成可能な表示処理と、手までの距離を測定する深度センサ処理と、機器と通信を行う通信処理と、深度センサ処理により測定された手の動作に応じて表示処理の表示を制御する制御処理と、を含み、制御処理は、深度センサ処理により測定された手の動作に応じて通信処理から機器に操作情報が送信され、機器の動作が制御されるものである。
(8)
A medical head-mounted display program according to another aspect is measured by a display process capable of generating a stereoscopic image, a depth sensor process for measuring a distance to the hand, a communication process for communicating with a device, and a depth sensor process. Control processing for controlling display of the display processing according to the hand movement performed, the control processing is transmitted operation information from the communication processing to the device according to the hand movement measured by the depth sensor processing, The operation of the device is controlled.

この場合、制御処理は、手の動作に応じて機器の操作を行うことができる。特に、手術中において、医師が医療用ヘッドマウントディスプレイのプログラムを用いて、自ら機器の操作を行うことができる。その結果、意図する機器の操作を容易に行うことができる。   In this case, the control process can operate the device according to the movement of the hand. In particular, during the operation, a doctor can operate the device by himself using a medical head mounted display program. As a result, the intended device can be easily operated.

(9)
さらに他の局面に従う医療用ヘッドマウントディスプレイの制御方法は、立体視像を生成可能な表示工程と、手までの距離を測定する深度センサ工程と、機器と通信を行う通信工程と、深度センサ工程により測定された手の動作に応じて表示工程の表示を制御する制御工程と、を含み、制御工程は、深度センサ工程により測定された手の動作に応じて通信工程から機器に操作情報が送信され、機器の動作が制御されるものである。
(9)
A medical head-mounted display control method according to another aspect includes a display process capable of generating a stereoscopic image, a depth sensor process for measuring a distance to a hand, a communication process for communicating with a device, and a depth sensor process. And a control process for controlling display of the display process according to the hand movement measured by the control process, wherein the control process transmits operation information from the communication process to the device according to the hand movement measured by the depth sensor process. The operation of the device is controlled.

この場合、制御工程は、手の動作に応じて機器の操作を行うことができる。特に、手術中において、医師が自ら機器の操作を行うことができる。その結果、意図する機器の操作を容易に行うことができる。   In this case, the control process can operate the device in accordance with the hand movement. In particular, during surgery, a doctor can operate the device himself. As a result, the intended device can be easily operated.

一実施の形態にかかる眼鏡表示装置の基本構成の一例を示す模式的外観正面図である。It is a typical appearance front view showing an example of the basic composition of the spectacles display device concerning one embodiment. 眼鏡表示装置の一例を示す模式的外観斜視図である。It is a typical external appearance perspective view which shows an example of a spectacles display device. 操作システムの制御ユニットの構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a structure of the control unit of an operation system. 操作システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of a process in an operation system. 図4のフローチャートに応じた概念を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the concept according to the flowchart of FIG. 赤外線検知ユニットの検知領域と、一対の半透過ディスプレイの仮想表示領域とを説明するための模式的斜視図である。It is a typical perspective view for demonstrating the detection area | region of an infrared rays detection unit, and the virtual display area | region of a pair of transflective display. 図6の上面図である。FIG. 7 is a top view of FIG. 6. 図6の側面図である。FIG. 7 is a side view of FIG. 6. 検知領域と仮想表示領域との他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of a detection area and a virtual display area. 検知領域と仮想表示領域との他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of a detection area and a virtual display area. 検知領域と仮想表示領域との他の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the other example of a detection area and a virtual display area. 検知領域における操作領域とジェスチャ領域との一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the operation area | region and gesture area | region in a detection area. 検知領域における操作領域とジェスチャ領域との一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the operation area | region and gesture area | region in a detection area. キャリブレーション処理の説明を行なうためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating a calibration process. 指認識の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of finger recognition. 指認識の処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of finger recognition. 掌認識の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of palm recognition. 親指認識の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of thumb recognition. 眼鏡表示装置の半透過ディスプレイの表示の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the display of the transflective display of a spectacles display device. 図12から図14において説明した操作領域の他の例を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating another example of the operation region described in FIGS. 12 to 14. 図12から図14において説明した操作領域の他の例を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating another example of the operation region described in FIGS. 12 to 14. 図12から図14において説明した操作領域の他の例を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating another example of the operation region described in FIGS. 12 to 14. 図12から図14において説明した操作領域の他の例を示す模式図である。FIG. 15 is a schematic diagram illustrating another example of the operation region described in FIGS. 12 to 14. 医療用ヘッドマウントディスプレイの制御ユニットの動作の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of operation | movement of the control unit of a medical head mounted display. 医療用ヘッドマウントディスプレイと通信を行う機器の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the apparatus which communicates with a medical head mounted display. 半透過ディスプレイの表示の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a display of a translucent display. 生体情報モニタ装置と通信し、半透過ディスプレイに生体情報を表示した状態の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the state which communicated with the biometric information monitor apparatus and displayed the biometric information on the translucent display. 3次元モデルを半透過ディスプレイに表示した状態の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the state which displayed the three-dimensional model on the translucent display. 3次元モデルを半透過ディスプレイに表示した状態の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the state which displayed the three-dimensional model on the translucent display. 3次元モデルを半透過ディスプレイに表示した状態の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the state which displayed the three-dimensional model on the translucent display. 3次元モデルを半透過ディスプレイに表示した状態の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the state which displayed the three-dimensional model on the translucent display. 半透過ディスプレイに予め撮像した撮像データを表示する一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example which displays the imaging data imaged beforehand on the translucent display. 医療用ヘッドマウントディスプレイのカメラユニットにより撮像した撮像データの処理の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the process of the imaging data imaged with the camera unit of the medical head mounted display.

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。
また、本発明は、以下に説明する眼鏡表示装置に限定されるものではなく、他の入出力装置、表示装置、テレビジョン、モニタ、プロジェクタ等にも適用することができる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the same parts are denoted by the same reference numerals. Their names and functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated.
The present invention is not limited to the eyeglass display device described below, but can be applied to other input / output devices, display devices, televisions, monitors, projectors, and the like.

(眼鏡表示装置の構成概略)
図1は、一実施の形態にかかる眼鏡表示装置100の基本構成の一例を示す模式的外観正面図であり、図2は、眼鏡表示装置100の一例を示す模式的外観斜視図である。
(Outline of configuration of eyeglass display device)
FIG. 1 is a schematic external front view showing an example of the basic configuration of a spectacle display device 100 according to an embodiment, and FIG. 2 is a schematic external perspective view showing an example of the spectacle display device 100.

図1または図2に示すように、眼鏡表示装置100は、眼鏡型の表示装置である。当該眼鏡表示装置100は、後述するように、ユーザの顔に装着して使用される。   As shown in FIG. 1 or FIG. 2, the glasses display device 100 is a glasses-type display device. As will be described later, the eyeglass display device 100 is used by being worn on the user's face.

図1および図2に示すように、眼鏡表示装置100は、主に、眼鏡ユニット200、通信システム300および操作システム400からなる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the glasses display device 100 mainly includes a glasses unit 200, a communication system 300, and an operation system 400.

(眼鏡ユニット200)
図1および図2に示すように、眼鏡ユニット200は、眼鏡フレーム210、一対の半透過ディスプレイ220および一対の表示調整機構600からなる。眼鏡フレーム210は、主にリムユニット211、テンプルユニット212を含む。
眼鏡フレーム210のリムユニット211により一対の半透過ディスプレイ220が支持される。また、リムユニット211には、一対の表示調整機構600が設けられる。さらに、リムユニット211には、赤外線検知ユニット410およびユニット調整機構500が設けられる。ユニット調整機構500の詳細については後述する。
一対の表示調整機構600は、後述するように一対の半透過ディスプレイ220の角度および位置を調整することができる。一対の表示調整機構600の詳細については、後述する。
(Glasses unit 200)
As shown in FIGS. 1 and 2, the eyeglass unit 200 includes an eyeglass frame 210, a pair of transflective displays 220, and a pair of display adjustment mechanisms 600. The spectacle frame 210 mainly includes a rim unit 211 and a temple unit 212.
A pair of transflective displays 220 is supported by the rim unit 211 of the spectacle frame 210. The rim unit 211 is provided with a pair of display adjustment mechanisms 600. Further, the rim unit 211 is provided with an infrared detection unit 410 and a unit adjustment mechanism 500. Details of the unit adjustment mechanism 500 will be described later.
The pair of display adjustment mechanisms 600 can adjust the angle and position of the pair of transflective displays 220 as will be described later. Details of the pair of display adjustment mechanisms 600 will be described later.

本実施の形態においては、眼鏡表示装置100には、リムユニット211の一対の表示調整機構600に一対の半透過ディスプレイ220を設けることとしているが、これに限定されず、眼鏡表示装置100のリムユニット211の一対の表示調整機構600に通常のサングラスレンズ、紫外線カットレンズ、または眼鏡レンズなどのレンズ類を設け、別に1個の半透過ディスプレイ220または一対の半透過ディスプレイ220を設けてもよい。
また、当該レンズ類の一部に、半透過ディスプレイ220を埋め込んで設けてもよい。
また、一対の表示調整機構600を半透過ディスプレイ220の側部に設けているが、これに限定されず、半透過ディスプレイ220の周囲または内部に設けてもよい。
In the present embodiment, the pair of transflective displays 220 is provided in the pair of display adjustment mechanisms 600 of the rim unit 211 in the glasses display device 100. However, the present invention is not limited to this, and the rim of the glasses display device 100 is not limited thereto. The pair of display adjustment mechanisms 600 of the unit 211 may be provided with lenses such as a normal sunglasses lens, an ultraviolet cut lens, or a spectacle lens, and may be provided with one transflective display 220 or a pair of transflective displays 220.
Further, the transflective display 220 may be embedded in a part of the lenses.
Further, although the pair of display adjustment mechanisms 600 are provided on the side portions of the transflective display 220, the present invention is not limited to this and may be provided around or inside the transflective display 220.

さらに、本実施の形態は、眼鏡タイプに限定するものではなく、人体に装着し、装着者の視野に配設できるタイプであれば、帽子タイプその他任意のヘッドマウントディスプレイ装置に使用することができる。   Further, the present embodiment is not limited to the eyeglass type, and can be used for a hat type or any other head mounted display device as long as it is a type that can be worn on the human body and disposed in the field of view of the wearer. .

(通信システム300)
次に、通信システム300について説明を行なう。
通信システム300は、バッテリーユニット301、アンテナモジュール302、カメラユニット303、スピーカユニット304、GPS(Global Positioning System)ユニット307、マイクユニット308、SIM(Subscriber Identity Module Card)ユニット309およびメインユニット310を含む。
なお、カメラユニット303にはCCDセンサが備えられてもよい。スピーカユニット304は、ノーマルイヤホンであってもよいし、骨伝導イヤホンであってもよい。SIMユニット309には、NFC(Near Field Communication:近距離無線通信)ユニットおよび他の接触式ICカードユニット、ならびに非接触式ICカードユニットを含んでもよい。
(Communication system 300)
Next, the communication system 300 will be described.
The communication system 300 includes a battery unit 301, an antenna module 302, a camera unit 303, a speaker unit 304, a GPS (Global Positioning System) unit 307, a microphone unit 308, a SIM (Subscriber Identity Module Card) unit 309, and a main unit 310.
The camera unit 303 may be provided with a CCD sensor. The speaker unit 304 may be a normal earphone or a bone conduction earphone. The SIM unit 309 may include an NFC (Near Field Communication) unit and other contact IC card units, and a non-contact IC card unit.

以上のように、本実施の形態にかかる通信システム300は、少なくとも携帯電話、スマートフォンおよびタブレット端末のいずれかの機能を含むものである。具体的には、電話機能、インターネット機能、ブラウザ機能、メール機能、および撮像機能(録画機能を含む)等を含むものである。
したがって、ユーザは、眼鏡表示装置100を用いて、通信装置、スピーカおよびマイクにより、携帯電話と同様の通話機能を使用することができる。また、眼鏡型であるので、両手を利用せず、通話を行なうことができる。
As described above, the communication system 300 according to the present embodiment includes at least one of the functions of a mobile phone, a smartphone, and a tablet terminal. Specifically, it includes a telephone function, an Internet function, a browser function, a mail function, an imaging function (including a recording function), and the like.
Therefore, the user can use a call function similar to that of a mobile phone by using the eyeglass display device 100 with the communication device, the speaker, and the microphone. Further, since it is a glasses type, it is possible to make a call without using both hands.

(操作システム400)
続いて、操作システム400は、赤外線検知ユニット410、ジャイロセンサユニット420、加速度検知ユニット430および制御ユニット450からなる。赤外線検知ユニット410は、主に赤外線照射素子411および赤外線検知カメラ412からなる。
(Operation system 400)
Subsequently, the operation system 400 includes an infrared detection unit 410, a gyro sensor unit 420, an acceleration detection unit 430, and a control unit 450. The infrared detection unit 410 mainly includes an infrared irradiation element 411 and an infrared detection camera 412.

(ユニット調整機構500)
図2に示すように、ユニット調整機構500は、赤外線検知ユニット410の角度を調整することができる。具体的には、ユニット調整機構500は、矢印V5の水平軸周り、および、矢印H5の垂直軸周り、に赤外線検知ユニット410の角度を調整可能な構造である。
(Unit adjustment mechanism 500)
As shown in FIG. 2, the unit adjustment mechanism 500 can adjust the angle of the infrared detection unit 410. Specifically, the unit adjustment mechanism 500 has a structure that can adjust the angle of the infrared detection unit 410 about the horizontal axis of the arrow V5 and the vertical axis of the arrow H5.

ユニット調整機構500は、制御ユニット450からの指示により矢印V5および矢印H5の方向に移動調整する。
例えば、制御ユニット450により所定のジェスチャを認識した場合に、ユニット調整機構500を所定の角度で動作させてもよい。その場合、ユーザは、所定のジェスチャを行うことにより赤外線検知ユニット410の角度の調整を行うことができる。
Unit adjustment mechanism 500 moves and adjusts in the directions of arrows V5 and H5 in accordance with instructions from control unit 450.
For example, when a predetermined gesture is recognized by the control unit 450, the unit adjustment mechanism 500 may be operated at a predetermined angle. In that case, the user can adjust the angle of the infrared detection unit 410 by performing a predetermined gesture.

なお、本実施の形態においては制御ユニット450によりユニット調整機構500が動作することとしているが、これに限定されず、手動により図1の調整部520を操作して、矢印V5の方向および矢印H5の方向に移動調整できることとしてもよい。   In the present embodiment, the unit adjustment mechanism 500 is operated by the control unit 450. However, the present invention is not limited to this, and the adjustment unit 520 in FIG. It is good also as being able to move and adjust in this direction.

続いて、操作システム400の構成、処理の流れおよび概念について説明を行なう。図3は、操作システム400の制御ユニット450の構成の一例を示す模式図である。   Next, the configuration, process flow and concept of the operation system 400 will be described. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of the configuration of the control unit 450 of the operation system 400.

図3に示すように、制御ユニット450は、イメージセンサ演算ユニット451、デプスマップ演算ユニット452、イメージ処理ユニット453、解剖学的認識ユニット454、ジェスチャデータ記録ユニット455、ジェスチャ識別ユニット456、キャリブレーションデータ記録ユニット457、合成演算ユニット458、アプリケーションソフトユニット459、イベントサービスユニット460、キャリブレーションサービスユニット461、表示サービスユニット462、グラフィック演算ユニット463、ディスプレイ演算ユニット464、および6軸駆動ドライバユニット465を含む。   As shown in FIG. 3, the control unit 450 includes an image sensor calculation unit 451, a depth map calculation unit 452, an image processing unit 453, an anatomical recognition unit 454, a gesture data recording unit 455, a gesture identification unit 456, calibration data. It includes a recording unit 457, a composite arithmetic unit 458, an application software unit 459, an event service unit 460, a calibration service unit 461, a display service unit 462, a graphic arithmetic unit 463, a display arithmetic unit 464, and a six-axis drive driver unit 465.

なお、制御ユニット450は、上記の全てを含む必要はなく、適宜必要な1または複数のユニットを含んでもよい。たとえば、ジェスチャデータ記録ユニット455およびキャリブレーションデータ記録ユニット457は、クラウド上に配置してもよく、合成演算ユニット458を特に設けなくてもよい。   Note that the control unit 450 need not include all of the above, and may include one or more units as necessary. For example, the gesture data recording unit 455 and the calibration data recording unit 457 may be arranged on the cloud, and the synthesis operation unit 458 may not be provided.

次に、図4は、操作システム400における処理の流れを示すフローチャートであり、図5は図4のフローチャートに応じた概念を示す模式図である。   Next, FIG. 4 is a flowchart showing a flow of processing in the operation system 400, and FIG. 5 is a schematic diagram showing a concept corresponding to the flowchart of FIG.

まず、図4に示すように、赤外線検知ユニット410から対象のデータを取得し、デプスマップ演算ユニット452により深さ演算を行なう(ステップS1)。次に、イメージ処理ユニット453により外形イメージデータを処理する(ステップS2)。   First, as shown in FIG. 4, target data is acquired from the infrared detection unit 410, and depth calculation is performed by the depth map calculation unit 452 (step S1). Next, the external image data is processed by the image processing unit 453 (step S2).

次いで、解剖学的認識ユニット454により、標準的な人体の構造に基づき、ステップS2において処理された外形イメージデータから、解剖学的特徴を識別する。これにより、外形が認識される(ステップS3)。   The anatomical recognition unit 454 then identifies anatomical features from the contour image data processed in step S2 based on the standard human body structure. Thereby, the outer shape is recognized (step S3).

さらに、ジェスチャ識別ユニット456により、ステップS3で得た解剖学的特徴に基づいてジェスチャを識別する(ステップS4)。
ジェスチャ識別ユニット456は、ジェスチャデータ記録ユニット455に記録されたジェスチャデータを参照し、解剖学的特徴が識別された外形からジェスチャの識別を行なう。なお、ジェスチャ識別ユニット456は、ジェスチャデータ記録ユニット455からのジェスチャデータを参照することとしているが、参照することに限定されず、他の任意のデータを参照してもよく、全く参照することなく処理してもよい。
以上により、図5(a)に示すように、手のジェスチャを認識する。
Further, the gesture identification unit 456 identifies the gesture based on the anatomical features obtained in step S3 (step S4).
The gesture identification unit 456 refers to the gesture data recorded in the gesture data recording unit 455 and identifies the gesture from the outer shape where the anatomical features are identified. Note that the gesture identification unit 456 refers to the gesture data from the gesture data recording unit 455. However, the gesture identification unit 456 is not limited to referencing, and may refer to other arbitrary data without referring to it at all. It may be processed.
As described above, the hand gesture is recognized as shown in FIG.

続いて、アプリケーションソフトユニット459およびイベントサービスユニット460は、ジェスチャ識別ユニット456により判定されたジェスチャに応じて所定のイベントを実施する(ステップS5)。
これによって、図5(b)に示すように、たとえば写真アプリによる画像が表示される。この際、当該画面には、カメラユニット303からの撮像データが表示されてよい。
Subsequently, the application software unit 459 and the event service unit 460 perform a predetermined event according to the gesture determined by the gesture identification unit 456 (step S5).
Thereby, as shown in FIG.5 (b), the image by a photography application, for example is displayed. At this time, the image data from the camera unit 303 may be displayed on the screen.

最後に、表示サービスユニット462、キャリブレーションサービスユニット461、グラフィック演算ユニット463、ディスプレイ演算ユニット464および合成演算ユニット458により、半透過ディスプレイ220に、イメージの表示、またはイメージの仮想表示が行なわれる(ステップS6)。これによって、図5(c)に示すようにジェスチャを示す手のスケルトンの表示が行われ、図5(d)に示すように、当該スケルトンの形状および大きさに写真の形状および大きさが合致するように合成されたイメージが表示される。   Finally, the display service unit 462, the calibration service unit 461, the graphic operation unit 463, the display operation unit 464, and the composition operation unit 458 display an image on the translucent display 220 or a virtual display of the image (step). S6). As a result, a hand skeleton indicating a gesture is displayed as shown in FIG. 5 (c), and the shape and size of the photograph match the shape and size of the skeleton as shown in FIG. 5 (d). The synthesized image is displayed.

なお、6軸駆動ドライバユニット465は、常にジャイロセンサユニット420、加速度検知ユニット430からの信号を検知し、ディスプレイ演算ユニット464に姿勢状況を伝達する。   The 6-axis drive driver unit 465 always detects signals from the gyro sensor unit 420 and the acceleration detection unit 430 and transmits the posture state to the display calculation unit 464.

眼鏡表示装置100を装着したユーザが眼鏡表示装置100を傾斜させた場合には、6軸駆動ドライバユニット465は、常にジャイロセンサユニット420、加速度検知ユニット430からの信号を受信し、イメージの表示の制御を行なう。当該制御においては、イメージの表示を水平に維持させてもよいし、イメージの表示を傾斜にあわせて調整してもよい。   When the user wearing the glasses display device 100 tilts the glasses display device 100, the 6-axis drive driver unit 465 always receives signals from the gyro sensor unit 420 and the acceleration detection unit 430, and displays an image. Take control. In this control, the display of the image may be kept horizontal, or the display of the image may be adjusted according to the inclination.

(検知領域と仮想表示領域との一例)
次に、操作システム400の赤外線検知ユニット410の検知領域と、一対の半透過ディスプレイ220の仮想表示領域との関係について説明を行なう。
図6は、赤外線検知ユニット410の検知領域と、一対の半透過ディスプレイ220の仮想表示領域とを説明するための模式的斜視図であり、図7は図6の上面図であり、図8は、図6の側面図である。
(Example of detection area and virtual display area)
Next, the relationship between the detection area of the infrared detection unit 410 of the operation system 400 and the virtual display area of the pair of transflective displays 220 will be described.
6 is a schematic perspective view for explaining a detection region of the infrared detection unit 410 and a virtual display region of the pair of transflective displays 220, FIG. 7 is a top view of FIG. 6, and FIG. FIG. 7 is a side view of FIG. 6.

以下において、説明の便宜上、図6に示すように、x軸、y軸およびz軸からなる三次元直交座標系が定義される。以下の図におけるx軸の矢印は、水平方向を指す。y軸の矢印は、鉛直方向またはユーザの体の長軸方向を指す。z軸の矢印は、深度方向を指す。z軸正方向は、より大きい深度の方向を指す。それぞれの矢印の向きは、他の図においても同じである。   In the following, for convenience of explanation, as shown in FIG. 6, a three-dimensional orthogonal coordinate system including an x-axis, a y-axis, and a z-axis is defined. The x-axis arrows in the following figures indicate the horizontal direction. The y-axis arrow points in the vertical direction or the long axis direction of the user's body. The z-axis arrow points in the depth direction. The z-axis positive direction refers to the direction of greater depth. The direction of each arrow is the same in other figures.

図6から図8に示すように、眼鏡表示装置100は操作システム400の赤外線検知ユニット410により検知可能な三次元空間検知領域(3Dスペース)4103Dを有する。
三次元空間検知領域4103Dは、赤外線検知ユニット410からの円錐状または角錐状の三次元空間からなる。
As shown in FIGS. 6 to 8, the eyeglass display device 100 includes a three-dimensional space detection region (3D space) 4103 </ b> D that can be detected by the infrared detection unit 410 of the operation system 400.
The three-dimensional space detection area 4103D is formed of a conical or pyramidal three-dimensional space from the infrared detection unit 410.

すなわち、赤外線検知ユニット410は、赤外線照射素子411から、照射された赤外線を、赤外線検知カメラ412により検知できるので、三次元空間検知領域4103D内のジェスチャを認識することができる。
また、本実施の形態においては、赤外線検知ユニット410を1個設けることとしているが、これに限定されず、赤外線検知ユニット410を複数個設けてもよいし、赤外線照射素子411を1個、赤外線検知カメラ412を複数個設けてもよい。
That is, the infrared detection unit 410 can detect the infrared rays emitted from the infrared irradiation element 411 by the infrared detection camera 412, and thus can recognize a gesture in the three-dimensional space detection region 4103D.
In the present embodiment, one infrared detection unit 410 is provided. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of infrared detection units 410 may be provided, or one infrared irradiation element 411 may be provided. A plurality of detection cameras 412 may be provided.

続いて、図6から図8に示すように一対の半透過ディスプレイ220は、ユーザに、実際に設けられた眼鏡表示装置100の部分ではなく、眼鏡表示装置100から離れた場所となる仮想イメージ表示領域2203Dに、奥行きを持って仮想表示されたものとして視認させる。当該奥行きは、仮想イメージ表示領域2203Dが有する仮想立体形状の深度方向(z軸方向)の厚みに対応する。したがって、当該仮想立体形状の深度方向(z軸方向)の厚みに応じて奥行きが設けられる。
すなわち、実際には眼鏡表示装置100の半透過ディスプレイ220に表示されるものの、ユーザは、右目のイメージは右目側の半透過ディスプレイ220を透過し三次元空間領域2203DRで認識し、左目のイメージは左目側の半透過ディスプレイ220を透過し三次元空間領域2203DLで認識する。その結果、認識された両イメージがユーザの脳内で合成されることにより、仮想イメージ表示領域2203Dで仮想イメージとして認識することができる。
Subsequently, as shown in FIGS. 6 to 8, the pair of transflective displays 220 displays to the user a virtual image display that is not a part of the glasses display device 100 that is actually provided, but is located away from the glasses display device 100. The region 2203D is visually recognized as being virtually displayed with a depth. The depth corresponds to the thickness in the depth direction (z-axis direction) of the virtual three-dimensional shape of the virtual image display area 2203D. Therefore, the depth is provided according to the thickness of the virtual three-dimensional shape in the depth direction (z-axis direction).
That is, although it is actually displayed on the semi-transmissive display 220 of the eyeglass display device 100, the user recognizes the right-eye image through the right-eye semi-transmissive display 220 in the three-dimensional space area 2203DR, and the left-eye image is The light is transmitted through the transflective display 220 on the left eye side and recognized by the three-dimensional space area 2203DL. As a result, both recognized images are synthesized in the user's brain, and can be recognized as a virtual image in the virtual image display area 2203D.

また、仮想イメージ表示領域2203Dは、フレーム・シーケンシャル方式、偏光方式、直線偏光方式、円偏光方式、トップ・アンド・ボトム方式、サイド・バイ・サイド方式、アナグリフ方式、レンチキュラ方式、パララックス・バリア方式、液晶パララックス・バリア方式、2視差方式および3視差以上を利用する多視差方式のいずれかを利用して表示されてもよい。   The virtual image display area 2203D includes a frame sequential method, a polarization method, a linear polarization method, a circular polarization method, a top-and-bottom method, a side-by-side method, an anaglyph method, a lenticular method, and a parallax barrier method. The display may be performed using any one of a liquid crystal parallax barrier method, a two-parallax method, and a multi-parallax method using three or more parallaxes.

また、本実施の形態においては、仮想イメージ表示領域2203Dは、三次元空間検知領域4103Dと共有する空間領域を有する。特に、図6および図7に示すように、三次元空間検知領域4103Dの内部に、仮想イメージ表示領域2203Dが存在するため、仮想イメージ表示領域2203Dが共有領域となる。   In the present embodiment, the virtual image display area 2203D has a spatial area shared with the three-dimensional space detection area 4103D. In particular, as shown in FIGS. 6 and 7, since the virtual image display area 2203D exists inside the three-dimensional space detection area 4103D, the virtual image display area 2203D serves as a shared area.

なお、仮想イメージ表示領域2203Dの形状およびサイズについては、一対の半透過ディスプレイ220への表示方法により任意に調整することができる。
また、図8に示すように、一対の半透過ディスプレイ220よりも赤外線検知ユニット410が上方(y軸正方向)に配設されている場合について説明しているが、鉛直方向(y軸方向)に対して、赤外線検知ユニット410の配設位置が半透過ディスプレイ220よりも下方(y軸負方向)または半透過ディスプレイ220と同位置であっても、同様に、仮想イメージ表示領域2203Dは、三次元空間検知領域4103Dと共有する空間領域を有する。
The shape and size of the virtual image display area 2203D can be arbitrarily adjusted by the display method on the pair of transflective displays 220.
Moreover, as shown in FIG. 8, although the case where the infrared detection unit 410 is arrange | positioned upwards (y-axis positive direction) rather than a pair of transflective displays 220 is demonstrated, a perpendicular direction (y-axis direction) is demonstrated. On the other hand, even if the arrangement position of the infrared detection unit 410 is below the semi-transmissive display 220 (in the negative y-axis direction) or at the same position as the semi-transmissive display 220, the virtual image display area 2203D is similarly It has a space area shared with the original space detection area 4103D.

(検知領域と仮想表示領域との他の例)
続いて、図9から図11は、図6から図8において示した検知領域と仮想表示領域との他の例を示す模式図である。
(Other examples of detection area and virtual display area)
9 to 11 are schematic diagrams illustrating other examples of the detection area and the virtual display area illustrated in FIGS. 6 to 8.

例えば、図9から図11に示すように、眼鏡表示装置100の半透過ディスプレイ220の代わりに、他の入出力装置、表示装置、テレビジョン、モニタ等を用いてもよい。以下、他の入出力装置、表示装置、テレビジョン、モニタ、プロジェクタを総称して入出力装置900と略記する。   For example, as shown in FIGS. 9 to 11, other input / output devices, display devices, televisions, monitors, and the like may be used instead of the transflective display 220 of the eyeglass display device 100. Hereinafter, other input / output devices, display devices, televisions, monitors, and projectors are collectively referred to as an input / output device 900.

図9に示すように、入出力装置900からz軸負方向に仮想イメージ表示領域2203Dが出力され、入出力装置900にz軸方向で対向する位置に配設された赤外線検知ユニット410からz軸正方向に三次元空間検知領域4103Dが形成されてもよい。
この場合、入出力装置900による仮想イメージ表示領域2203Dが、三次元空間検知領域4103Dと共有の空間領域として生じる。
As shown in FIG. 9, the virtual image display area 2203D is output from the input / output device 900 in the negative z-axis direction, and the infrared detection unit 410 disposed at a position facing the input / output device 900 in the z-axis direction outputs the z-axis. A three-dimensional space detection region 4103D may be formed in the positive direction.
In this case, a virtual image display area 2203D by the input / output device 900 is generated as a space area shared with the three-dimensional space detection area 4103D.

また、図10に示すように、入出力装置900から仮想イメージ表示領域2203Dが出力され、入出力装置900と同方向(xy平面を基準としていずれもz軸正側の方向)に赤外線検知ユニット410の三次元空間検知領域4103Dが形成されてもよい。
この場合でも、入出力装置900による仮想イメージ表示領域2203Dが、三次元空間検知領域4103Dと共有の空間領域として生じる。
Also, as shown in FIG. 10, a virtual image display area 2203D is output from the input / output device 900, and the infrared detection unit 410 is in the same direction as the input / output device 900 (all directions on the z-axis positive side with respect to the xy plane). The three-dimensional space detection region 4103D may be formed.
Even in this case, the virtual image display area 2203D by the input / output device 900 is generated as a space area shared with the three-dimensional space detection area 4103D.

次に、図11に示すように、入出力装置900から鉛直上方向(y軸正方向)に仮想イメージ表示領域2203Dが出力されてもよい。図11においても、図9、図10と同様に、入出力装置900による仮想イメージ表示領域2203Dが、三次元空間検知領域4103Dと共有の空間領域として生じる。   Next, as illustrated in FIG. 11, the virtual image display area 2203 </ b> D may be output from the input / output device 900 in the vertically upward direction (y-axis positive direction). Also in FIG. 11, similarly to FIGS. 9 and 10, the virtual image display area 2203 </ b> D by the input / output device 900 is generated as a space area shared with the three-dimensional space detection area 4103 </ b> D.

また、図示していないが、入出力装置900を三次元空間検知領域4103Dより上方側(y軸正方向の側)に配置し、鉛直下方向(y軸負方向)に仮想イメージ表示領域2203Dが出力されてもよく、水平方向(x軸方向)から出力されてもよく、プロジェクタまたは映画館のように、後上方(z軸負方向かつy軸正方向)から出力されてもよい。   Although not shown, the input / output device 900 is arranged above the three-dimensional space detection region 4103D (y-axis positive direction side), and the virtual image display region 2203D is vertically downward (y-axis negative direction). It may be output, may be output from the horizontal direction (x-axis direction), or may be output from the rear upper side (z-axis negative direction and y-axis positive direction) like a projector or a movie theater.

(操作領域とジェスチャ領域)
続いて、検知領域における操作領域とジェスチャ領域とについて説明する。図12および図13は、検知領域における操作領域と、ジェスチャ領域との一例を示す模式図である。
(Operation area and gesture area)
Next, the operation area and the gesture area in the detection area will be described. 12 and 13 are schematic diagrams illustrating examples of the operation area and the gesture area in the detection area.

まず、図12に示すように、一般的に、ユーザは、右肩関節RPおよび左肩関節LPの両肩関節を回転中心として両手を水平移動させるため、両手の移動できる領域は、点線で囲まれた移動領域Lおよび移動領域Rとなる。   First, as shown in FIG. 12, in general, the user horizontally moves both hands around the shoulder joints of the right shoulder joint RP and the left shoulder joint LP, so that the area where both hands can move is surrounded by a dotted line. The moving area L and the moving area R become the same.

また、図13に示すように、一般的に、ユーザは、右肩関節RPおよび左肩関節LPの両肩関節を回転中心として両手を鉛直移動させるため、両手の移動できる領域は、点線で囲まれた移動領域Lおよび移動領域Rとなる。   In addition, as shown in FIG. 13, in general, the user vertically moves both hands around the shoulder joints of the right shoulder joint RP and the left shoulder joint LP, so that the area where both hands can move is surrounded by a dotted line. The moving area L and the moving area R become the same.

すなわち、図12および図13に示すように、ユーザは、両手を右肩関節RPおよび左肩関節LPをそれぞれ回転中心とした欠球状(深度方向に凸のアーチ状曲面を有する)の立体空間内で移動させることができる。   That is, as shown in FIGS. 12 and 13, the user has a spherical shape (having an arch-shaped curved surface convex in the depth direction) with both hands rotating around the right shoulder joint RP and the left shoulder joint LP, respectively. Can be moved.

次に、赤外線検知ユニット410による三次元空間検知領域4103Dと、仮想イメージ表示領域が存在しうる領域(図12では仮想イメージ表示領域2203Dを例示)と、腕の移動領域Lおよび移動領域Rを合わせた領域との全てが重なる空間領域を、操作領域410cとして設定する。
また、三次元空間検知領域4103D内における操作領域410c以外の部分で、かつ腕の移動領域Lおよび移動領域Rを合わせた領域と重なる部分をジェスチャ領域410gとして設定する。
Next, the three-dimensional space detection area 4103D by the infrared detection unit 410, the area where the virtual image display area may exist (the virtual image display area 2203D is illustrated in FIG. 12), the arm movement area L, and the movement area R are combined. A space area that overlaps with the selected area is set as the operation area 410c.
Further, a portion other than the operation region 410c in the three-dimensional space detection region 4103D and a portion overlapping with the combined region of the arm movement region L and the movement region R is set as the gesture region 410g.

ここで、操作領域410cが、深度方向に最も遠い面が深度方向(z軸正方向)に凸のアーチ状に湾曲した曲面である立体形状を有することに対し、仮想イメージ表示領域2203Dは、深度方向に最も遠い面が平面である立体形状を有する。このように両領域の間で当該面の形状が異なることに起因し、ユーザは、当該操作において体感的に違和感を覚える。当該違和感を取り除くためにキャリブレーション処理で調整を行なう。また、キャリブレーション処理の詳細については、後述する。   Here, the operation region 410c has a three-dimensional shape in which the surface farthest in the depth direction is a curved surface curved in an arch shape convex in the depth direction (z-axis positive direction), whereas the virtual image display region 2203D has a depth of The surface farthest in the direction has a three-dimensional shape that is a plane. Thus, due to the difference in the shape of the surface between the two regions, the user feels uncomfortable in the operation. In order to remove the uncomfortable feeling, adjustment is performed by a calibration process. Details of the calibration process will be described later.

(キャリブレーションの説明)
次いで、キャリブレーション処理について説明を行なう。図14は、キャリブレーション処理の説明を行なうためのフローチャートである。
(Description of calibration)
Next, the calibration process will be described. FIG. 14 is a flowchart for explaining the calibration process.

図12および図13に示したように、ユーザが仮想イメージ表示領域2203Dに沿って手を動かそうとすると、補助のない平面に沿って動作させる必要がある。したがって、後述する認識処理により仮想イメージ表示領域2203Dにおいて、操作をし易くするためにキャリブレーション処理を行なう。
また、キャリブレーション処理には、ユーザの個々で異なる指の長さ、手の長さ、腕の長さの調整も行なう。
As shown in FIGS. 12 and 13, when the user tries to move his / her hand along the virtual image display area 2203D, the user needs to move along a plane without assistance. Therefore, a calibration process is performed to facilitate the operation in the virtual image display area 2203D by a recognition process described later.
In the calibration process, the finger length, hand length, and arm length that are different for each user are also adjusted.

以下、図14を用いて説明を行なう。まず、ユーザが、眼鏡表示装置100を装着し、両腕を最大限に伸張する。その結果、赤外線検知ユニット410が、操作領域410cの最大領域を認識する(ステップS11)。
すなわち、ユーザによりユーザの個々で異なる指の長さ、手の長さ、腕の長さが異なるので、操作領域410cの調整を行なうものである。
Hereinafter, description will be made with reference to FIG. First, the user wears the eyeglass display device 100 and extends both arms to the maximum. As a result, the infrared detection unit 410 recognizes the maximum area of the operation area 410c (step S11).
That is, since the length of the finger, the length of the hand, and the length of the arm, which are different for each user, are different depending on the user, the operation area 410c is adjusted.

次に、眼鏡表示装置100においては、仮想イメージ表示領域2203Dの表示位置を決定する(ステップS12)。すなわち、仮想イメージ表示領域2203Dを操作領域410cの外側に配置するとユーザによる操作が不可能となるため、操作領域410cの内部に配置する。   Next, in the eyeglass display device 100, the display position of the virtual image display area 2203D is determined (step S12). That is, if the virtual image display area 2203D is arranged outside the operation area 410c, the operation by the user becomes impossible, so the virtual image display area 2203D is arranged inside the operation area 410c.

続いて、眼鏡表示装置100の赤外線検知ユニット410の三次元空間検知領域4103D内で、かつ仮想イメージ表示領域2203Dの表示位置と重ならない位置に、ジェスチャ領域410gの最大領域を設定する(ステップS13)。
なお、ジェスチャ領域410gは、仮想イメージ表示領域2203Dと重ならないように配置しかつ深さ方向(z軸正方向)に厚みを持たせることが好ましい。
Subsequently, the maximum area of the gesture area 410g is set in a position that does not overlap the display position of the virtual image display area 2203D within the three-dimensional space detection area 4103D of the infrared detection unit 410 of the eyeglass display device 100 (step S13). .
The gesture region 410g is preferably arranged so as not to overlap the virtual image display region 2203D and has a thickness in the depth direction (z-axis positive direction).

本実施の形態においては、以上の手法により、操作領域410c、仮想イメージ表示領域2203D、ジェスチャ領域410gが設定される。   In the present embodiment, the operation area 410c, the virtual image display area 2203D, and the gesture area 410g are set by the above method.

続いて、操作領域410c内における仮想イメージ表示領域2203Dのキャリブレーションについて説明する。   Next, calibration of the virtual image display area 2203D in the operation area 410c will be described.

操作領域410c内の仮想イメージ表示領域2203Dの外部周囲にユーザの指、手、または腕が存在すると判定された場合に、あたかも仮想イメージ表示領域2203Dの内部に存在するように、丸め込みを行なう(ステップS14)。   When it is determined that the user's finger, hand, or arm exists outside the virtual image display area 2203D in the operation area 410c, rounding is performed so that the user's finger, hand, or arm exists inside the virtual image display area 2203D (step) S14).

図12および図13に示すように、半透過ディスプレイ220により仮想表示されたイメージの中央部近辺では、両腕を最大限に伸ばした状態にすると、両手先が仮想イメージ表示領域2203D内に留まることなく深さ方向(z軸正方向)の外部へ外れてしまう。また、仮想表示されたイメージの端部においては、両腕を最大限に伸ばさない限り、両手先が仮想イメージ表示領域2203D内に存在すると判定されない。
そのため、赤外線検知ユニット410からの信号を無処理のまま使用すると、ユーザは、手先が仮想イメージ表示領域2203Dから外れたとしても、そのような状態であることを体感しにくい。
As shown in FIGS. 12 and 13, in the vicinity of the center of the image virtually displayed by the transflective display 220, when both arms are extended to the maximum, both hands remain in the virtual image display area 2203D. Without any deviation in the depth direction (z-axis positive direction). Further, at the end of the virtually displayed image, it is not determined that both hands are present in the virtual image display area 2203D unless both arms are extended to the maximum.
Therefore, if the signal from the infrared detection unit 410 is used without processing, even if the user moves away from the virtual image display area 2203D, it is difficult for the user to experience such a state.

したがって、本実施の形態におけるステップS14の処理においては、仮想イメージ表示領域2203Dから外部へ突き出た手先が、仮想イメージ表示領域2203D内にあるものとして補正すべく、赤外線検知ユニット410からの信号を処理する。
その結果、ユーザは、両腕を最大限に伸ばした状態、または少し曲げた状態で、奥行きのある平面状の仮想イメージ表示領域2203D内の中央部から端部まで操作することができる。
Therefore, in the process of step S14 in the present embodiment, the signal from the infrared detection unit 410 is processed so as to correct the hand protruding outside from the virtual image display area 2203D within the virtual image display area 2203D. To do.
As a result, the user can operate from the center to the end of the flat virtual image display area 2203D having a depth with both arms extended to the maximum or slightly bent.

なお、本実施の形態においては、仮想イメージ表示領域2203Dを、深度方向に最も遠い面が平面である三次元空間領域からなることとしているが、これに限定されず、深度方向に最も遠い面領域L,Rの深度方向に最も遠い面に沿った形状の曲面である三次元空間領域からなることとしてもよい。その結果、ユーザは、両腕を最大限に伸ばした状態、または少し曲げた状態で、奥行きのある平面状の仮想イメージ表示領域2203D内の中央部から端部まで操作することができる。   In the present embodiment, the virtual image display area 2203D is made up of a three-dimensional space area whose plane farthest in the depth direction is a plane, but is not limited to this, and is the plane area farthest in the depth direction. It is good also as consisting of the three-dimensional space area | region which is a curved surface of the shape along the surface furthest in the depth direction of L and R. As a result, the user can operate from the center to the end of the flat virtual image display area 2203D having a depth with both arms extended to the maximum or slightly bent.

さらに、半透過ディスプレイ220は、仮想イメージ表示領域2203Dに矩形状の像を表示させる。例えば、図5(b)に示したように、矩形状の像を表示させる(ステップS15)。
続いて、半透過ディスプレイ220に、像の周囲を指で囲んでくださいと、表示を行なう(ステップS16)。ここで、像の近傍に指の形の像を薄く表示してもよいし、半透過ディスプレイ220に表示を行なう代わりにスピーカから音声により指示をユーザに伝えてもよい。
Further, the transflective display 220 displays a rectangular image in the virtual image display area 2203D. For example, as shown in FIG. 5B, a rectangular image is displayed (step S15).
Subsequently, display is performed when the periphery of the image is surrounded by a finger on the transflective display 220 (step S16). Here, a finger-shaped image may be displayed lightly in the vicinity of the image, or an instruction may be transmitted from the speaker to the user by voice instead of being displayed on the transflective display 220.

ユーザは、指示に従い図5(d)に示すように、指を像の見える部分にあわせる。そして、仮想イメージ表示領域2203Dの表示領域と、赤外線検知ユニット410との相関関係が自動調整される(ステップS17)。
なお、上記においては、指で矩形を形作り、そのように定められた矩形と、像の外縁の矩形にあわせる。このことによって、指により定められた矩形の視認サイズおよび位置と像の外縁の矩形の視認サイズ及び位置とを合わせることとした。しかしながら、指によって形状を定める手法はこれに限定されず、表示された像の外縁を指でなぞる手法、表示された像の外縁上の複数の点を指で指し示す手法等、他の任意の手法であってもよい。また、これらの手法を複数のサイズの像について行ってもよい。
In accordance with the instruction, the user places his / her finger on the portion where the image can be seen as shown in FIG. Then, the correlation between the display area of the virtual image display area 2203D and the infrared detection unit 410 is automatically adjusted (step S17).
In the above description, a rectangle is formed with a finger, and is matched with the rectangle thus determined and the rectangle of the outer edge of the image. Thus, the rectangular viewing size and position determined by the finger are matched with the rectangular viewing size and position of the outer edge of the image. However, the method of determining the shape with the finger is not limited to this, and any other method such as a method of tracing the outer edge of the displayed image with a finger, a method of pointing a plurality of points on the outer edge of the displayed image with a finger, etc. It may be. Moreover, you may perform these methods about the image of several sizes.

なお、上記のキャリブレーション処理の説明においては、眼鏡表示装置100の場合についてのみ説明を行ったが、入出力装置900の場合には、ステップS11の処理において、像を表示させ、ステップS17の処理の当該像と赤外線検知ユニット410との相関関係を調整してもよい。   In the above description of the calibration process, only the case of the eyeglass display device 100 has been described. However, in the case of the input / output device 900, an image is displayed in the process of step S11, and the process of step S17. The correlation between the image and the infrared detection unit 410 may be adjusted.

(指、掌、腕認識)
次いで、指認識について説明を行い、その後掌認識、腕認識の順で説明を行なう。図15は、指認識の一例を示す模式図である。図15において、(A)は指の先端付近の拡大図であり、(B)は指の根元付近の拡大図である。図16は、指認識の処理の一例を示すフローチャートである。
(Finger, palm, arm recognition)
Next, finger recognition will be described, and then palm recognition and arm recognition will be described in this order. FIG. 15 is a schematic diagram illustrating an example of finger recognition. 15A is an enlarged view of the vicinity of the tip of the finger, and FIG. 15B is an enlarged view of the vicinity of the base of the finger. FIG. 16 is a flowchart illustrating an example of finger recognition processing.

図16に示すように、本実施の形態においては、デバイスの初期化を行なう(ステップS21)。次に、赤外線照射素子411から照射され、手に反射した赤外線が、赤外線検知カメラ412により検出される(ステップS22)。
次に、赤外線検知ユニット410により画像データをピクセル単位で距離に置き換える(ステップS23)。この場合、赤外線の明るさは、距離の三乗に反比例する。これを利用し、デプスマップを作成する(ステップS24)。
As shown in FIG. 16, in this embodiment, the device is initialized (step S21). Next, the infrared ray irradiated from the infrared irradiation element 411 and reflected by the hand is detected by the infrared detection camera 412 (step S22).
Next, the image data is replaced with a distance in units of pixels by the infrared detection unit 410 (step S23). In this case, the brightness of infrared rays is inversely proportional to the cube of the distance. Using this, a depth map is created (step S24).

次いで、作成したデプスマップに適切な閾値を設ける。そして、画像データを二値化する(ステップS25)。すなわち、デプスマップのノイズを除去する。
続いて、二値化した画像データから約100個の頂点を持つポリゴンを作成する(ステップS26)。そして、頂点が滑らかになるようにローパスフィルタ(LPF)により、より多くの頂点pを有する新たな多角形を作成することによって、図15に示す手の外形OFを抽出する(ステップS27)。
なお、本実施の形態においては、ステップS26において二値化したデータからポリゴンを作成するために抽出する頂点の数を約100個としているが、これに限定されず、1000個、その他の任意の個数であってもよい。
Next, an appropriate threshold value is provided for the created depth map. Then, the image data is binarized (step S25). That is, the noise of the depth map is removed.
Subsequently, a polygon having about 100 vertices is created from the binarized image data (step S26). Then, a low-pass filter (LPF) so the vertex becomes smooth, by creating a new polygon having more vertexes p n, it extracts the outline OF hand shown in FIG. 15 (step S27).
In the present embodiment, the number of vertices extracted to create a polygon from the binarized data in step S26 is about 100. However, the number of vertices is not limited to this, and 1000 or any other arbitrary number is used. It may be a number.

ステップS27で作成した新たな多角形の頂点pの集合から、Convex Hullを用いて、凸包を抽出する(ステップS28)。
その後、ステップS27で作成された新たな多角形と、ステップS28で作成された凸包との共有の頂点pを抽出する(ステップS29)。このように抽出された共有の頂点p自体を指の先端点として用いることができる。
さらに、頂点pの位置に基づいて算出される他の点を指の先端点として用いてもよい。例えば、図15(A)に示すように頂点pにおける外形OFの内接円の中心を先端点P0として算出することもできる。
From the set of vertices p n of new polygons created in step S27, using Convex Hull, it extracts the hull (step S28).
Thereafter, a shared vertex p 0 between the new polygon created in step S27 and the convex hull created in step S28 is extracted (step S29). The shared vertex p 0 itself extracted in this way can be used as the finger tip point.
Further, another point calculated based on the position of the vertex p 0 may be used as the tip point of the finger. For example, it is also possible to calculate the center of the inscribed circle of the contour OF as the tip points P0 at the vertex p 0 as shown in FIG. 15 (A).

そして、図15に示すように、頂点pに隣接する左右一対の頂点pを通る基準線分PPのベクトルを算出する。その後、頂点pと、隣接する頂点pとを結ぶ辺ppを選択し、そのベクトルを算出する。同様に、外形OFを構成する頂点pを用い、辺のベクトルを求める処理を外形OFの外周に沿って繰り返す。各辺の向きと基準線分PPの向きとを調べ、基準線分PPと平行に近くなる辺ppが指の股の位置に存在すると判定する。そして、辺ppの位置に基づき、指の根元点P1を算出する(ステップS30)。指の先端点P0と指の根元点P1とを直線で結ぶことで、指のスケルトンが得られる(ステップS31)。指のスケルトンを得ることで、指の延在方向を認識することができる。
全ての指について同様の処理を行なうことで、全ての指のスケルトンを得る。これにより、手のポーズを認識することができる。すなわち、親指、人差し指、中指、薬指、小指のいずれの指が広げられ、いずれの指が握られているかを認識することができる。
Then, as shown in FIG. 15, a vector of the reference line segment PP 1 passing through the pair of left and right vertices p 1 adjacent to the vertex p 0 is calculated. Thereafter, the side pp 2 connecting the vertex p 1 and the adjacent vertex p 2 is selected, and its vector is calculated. Similarly, using the vertex p n constituting the outer OF, repeated along the process of obtaining the vector edge to the outer periphery of the outer OF. It examines the respective sides of the orientation and the reference line segment PP 1 orientation determines that the sides pp k comprising parallel close to the reference line segment PP 1 is present at the position of the crotch of the finger. Then, based on the position of the side pp k , the root point P1 of the finger is calculated (step S30). A finger skeleton is obtained by connecting the finger tip point P0 and the finger root point P1 with a straight line (step S31). By obtaining the skeleton of the finger, the extension direction of the finger can be recognized.
By performing the same process for all fingers, skeletons for all fingers are obtained. Thereby, the hand pose can be recognized. That is, it is possible to recognize which of the thumb, the index finger, the middle finger, the ring finger, and the little finger is spread and which finger is gripped.

続いて、直前に実施した数フレームの画像データと比較して、手のポーズの違いを検知する(ステップS32)。すなわち、直前の数フレームの画像データと比較することにより、手の動きを認識することができる。   Subsequently, a difference in hand pose is detected in comparison with the image data of several frames performed immediately before (step S32). That is, the hand movement can be recognized by comparing with the image data of the last several frames.

次いで、認識した手の形状を、ジェスチャデータとしてイベントサービスユニット460へイベント配送する(ステップS33)。   Next, the recognized hand shape is delivered to the event service unit 460 as gesture data (step S33).

次いで、アプリケーションソフトユニット459によりイベントに応じた振る舞いを実施する(ステップS34)。   Next, the application software unit 459 performs a behavior corresponding to the event (step S34).

続いて、表示サービスユニット462により、三次元空間に描画を要求する(ステップS35)。
グラフィック演算ユニット463は、キャリブレーションサービスユニット461を用いてキャリブレーションデータ記録ユニット457を参照し、表示の補正を行なう(ステップS36)。
最後に、ディスプレイ演算ユニット464により半透過ディスプレイ220に表示を行なう(ステップS37)。
Subsequently, the display service unit 462 requests drawing in the three-dimensional space (step S35).
The graphic operation unit 463 refers to the calibration data recording unit 457 using the calibration service unit 461, and corrects the display (step S36).
Finally, display is performed on the transflective display 220 by the display arithmetic unit 464 (step S37).

なお、本実施の形態においては、ステップS30の処理およびステップS31の処理により指の根元点を検出したが、根元点の検出方法はこれに限定されない。例えば、まず、頂点pの一方の側と他方の側において隣接する一対の頂点pを結ぶ基準線分PPの長さを算出する。次に、当該一方の側と他方の側における一対の頂点p間を結ぶ線分の長さを算出する。同様に、当該一方の側と他方の側における一対の頂点間を結ぶ線分の長さを、頂点pにより近い位置にある頂点からより遠い位置にある頂点への順で算出していく。このような線分は、外形OF内で交わることなく、互いにおおよそ平行となる。当該線分の両端の頂点が指の部分にある場合は、線分の長さは指の幅に相当するため、その変化量は小さい。一方、線分の両端の頂点の少なくともいずれかが指の股の部分に達した場合は、当該長さの変化量が大きくなる。したがって、当該長さの変化量が所定量を超えずかつ頂点pから最も遠い線分を検知し、検知された線分上の1点を抽出することによって、根元点を決定することができる。 In the present embodiment, the root point of the finger is detected by the process of step S30 and the process of step S31, but the root point detection method is not limited to this. For example, first, the length of the reference line segment PP 1 that connects a pair of adjacent vertices p 1 on one side and the other side of the vertex p 0 is calculated. Then, to calculate the length of a line connecting between the pair of vertices p 2 at the one side and the other side. Similarly, the length of the line segment connecting the pair of vertices on the one side and the other side is calculated in the order from the vertex located closer to the vertex p 0 to the vertex located further away. Such line segments are approximately parallel to each other without intersecting within the outer shape OF. When the vertices at both ends of the line segment are at the finger portion, the length of the line segment corresponds to the width of the finger, so the amount of change is small. On the other hand, when at least one of the vertices at both ends of the line segment reaches the crotch portion of the finger, the amount of change in the length increases. Therefore, the root point can be determined by detecting the line segment that does not exceed the predetermined amount and the farthest from the apex p 0 and extracts one point on the detected line segment. .

(掌認識)
次いで、図17は、掌認識の一例を示す模式図である。
(Palm recognition)
Next, FIG. 17 is a schematic diagram illustrating an example of palm recognition.

図17に示すように、指認識を実施した後、画像データの外形OFに内接する最大内接円Cを抽出する。当該最大内接円Cの位置が、掌の位置として認識できる。   As shown in FIG. 17, after performing finger recognition, the maximum inscribed circle C inscribed in the outer shape OF of the image data is extracted. The position of the maximum inscribed circle C can be recognized as the palm position.

次いで、図18は、親指認識の一例を示す模式図である。   Next, FIG. 18 is a schematic diagram illustrating an example of thumb recognition.

図18に示すように、親指は、人差し指、中指、薬指、および小指の他の4指とは異なる特徴を有する。例えば、掌の位置を示す最大内接円Cの中心と各指の根元点P1とを結ぶ直線が相互になす角度θ1,θ2,θ3,θ4のうち、親指が関与するθ1が最も大きい傾向にある。また、各指の先端点P0と各指の根元点P1とを結んだ直線が相互になす角度θ11,θ12,θ13,θ14のうち、親指が関与するθ11が最も大きい傾向にある。このような傾向に基づき親指の判定を行なう。その結果、右手か左手か、または掌の表か裏かを判定することができる。   As shown in FIG. 18, the thumb has different characteristics from the other four fingers of the index finger, middle finger, ring finger, and little finger. For example, among the angles θ1, θ2, θ3, and θ4 formed by the straight lines connecting the center of the maximum inscribed circle C indicating the palm position and the root point P1 of each finger, θ1 involving the thumb tends to be the largest. is there. Of the angles θ11, θ12, θ13, and θ14 formed by the straight lines connecting the tip point P0 of each finger and the root point P1 of each finger, θ11 involving the thumb tends to be the largest. The thumb is determined based on such a tendency. As a result, it is possible to determine whether the hand is the right hand or the left hand, or the front or back of the palm.

(腕認識)
次いで、腕認識について説明を行なう。本実施の形態において、腕認識は、指、掌および親指のいずれかを認識した後に実施する。なお、腕認識は、指、掌および親指のいずれかを認識する前、またはそれらの少なくともいずれかと同時に実施してもよい。
(Arm recognition)
Next, arm recognition will be described. In the present embodiment, arm recognition is performed after any of a finger, palm, and thumb is recognized. Note that the arm recognition may be performed before recognizing any one of the finger, the palm, and the thumb, or at least one of them.

本実施の形態においては、画像データの手の形のポリゴンよりも大きな領域でポリゴンを抽出する。例えば、長さ5cm以上100cm以下の範囲、より好ましくは、10cm以上40cm以下の範囲で、ステップS21からS27の処理を実施し、外形を抽出する。
その後、抽出した外形に外接する四角枠を選定する。本実施の形態においては、当該四角枠は、平行四辺形または長方形からなる。
この場合、平行四辺形または長方形は、対向する長辺を有するので、長辺の延在方向から腕の延在方向を認識することができ、長辺の向きから腕の向きを判定することが出来る。なお、ステップS32の処理と同様に、直前の数フレームの画像データと比較して、腕の動きを検知させてもよい。
In the present embodiment, the polygon is extracted in a larger area than the hand-shaped polygon of the image data. For example, the process of steps S21 to S27 is performed in a range of 5 cm to 100 cm in length, and more preferably in a range of 10 cm to 40 cm to extract the outer shape.
Thereafter, a rectangular frame circumscribing the extracted outer shape is selected. In the present embodiment, the square frame is a parallelogram or a rectangle.
In this case, since the parallelogram or rectangle has long sides facing each other, the arm extending direction can be recognized from the long side extending direction, and the arm direction can be determined from the long side direction. I can do it. Note that, similarly to the process of step S32, the movement of the arm may be detected in comparison with the image data of the previous few frames.

なお、上記の説明においては、2次元像から指、掌、親指、腕を検出することとしているが、上記に限定されず、赤外線検知ユニット410をさらに増設してもよく、赤外線検知カメラ412のみをさらに増設し、2次元像から、3次元像を認識させてもよい。その結果、さらに認識確度を高めることができる。   In the above description, the finger, palm, thumb, and arm are detected from the two-dimensional image. However, the present invention is not limited to the above, and the infrared detection unit 410 may be further added, and only the infrared detection camera 412 is used. May be further added to recognize a three-dimensional image from a two-dimensional image. As a result, the recognition accuracy can be further increased.

(半透過ディスプレイの表示例)
次に、図19は、眼鏡表示装置100の半透過ディスプレイ220の表示の一例を示す模式図である。
(Example of transflective display)
Next, FIG. 19 is a schematic diagram illustrating an example of display on the transflective display 220 of the eyeglass display device 100.

図19に示すように、眼鏡表示装置100の半透過ディスプレイ220には、一部には広告221が表示され、さらに一部には地図222が表示され、その他には、眼鏡表示装置100の半透過ディスプレイ220を透過して風景223が視認され、その他に天気予報224および時刻225が表示される。   As shown in FIG. 19, an advertisement 221 is displayed on a part of the transflective display 220 of the glasses display device 100, a map 222 is displayed on a part of the display, and the other part is a half of the glasses display device 100. A landscape 223 is visually recognized through the transmissive display 220, and a weather forecast 224 and a time 225 are also displayed.

(操作領域410cの詳細)
図20から図23は、図12から図14において説明した操作領域410cの他の例を示す模式図である。
図20および図21は、ユーザを上方から視認した状態を示す模式図であり、図22および図23は、ユーザを側方から視認した状態を示す模式図である。
(Details of operation area 410c)
20 to 23 are schematic diagrams illustrating other examples of the operation area 410c described with reference to FIGS.
20 and 21 are schematic views showing a state in which the user is visually recognized from above, and FIGS. 22 and 23 are schematic views showing a state in which the user is visually recognized from the side.

図20は、ユーザは、腕arm1、腕arm2および手H1を伸ばし切った場合を示し、この場合の手H1は、右肩関節RPを中心に移動軌跡RL1を通過する。この場合、移動軌跡RL1の曲率半径はrad1である。   FIG. 20 shows a case where the user fully extends the arm arm1, the arm arm2, and the hand H1, and the hand H1 in this case passes through the movement locus RL1 centering on the right shoulder joint RP. In this case, the radius of curvature of the movement locus RL1 is rad1.

一方、図21は、ユーザは、腕arm1および腕arm2を屈曲させた場合を示し、この場合の手H1は、移動軌跡RL2を通過する。
すなわち、図21においては、ユーザが水平方向に手H1を移動させようとしているが、直線に近い移動軌跡RL2を通ることとなる。この場合、移動軌跡RL2の曲率半径はrad2である。ここで、人間工学に基づいて、当然のことながら、曲率半径rad1は、曲率半径rad2よりも小さい値となる。
On the other hand, FIG. 21 shows a case where the user bends the arm arm1 and the arm arm2, and the hand H1 in this case passes through the movement locus RL2.
That is, in FIG. 21, the user is trying to move the hand H1 in the horizontal direction, but will pass through a movement locus RL2 that is close to a straight line. In this case, the radius of curvature of the movement locus RL2 is rad2. Here, of course, based on ergonomics, the radius of curvature rad1 is smaller than the radius of curvature rad2.

この場合、制御ユニット450は、赤外線ユニット410から移動軌跡RL1を検知した場合でも、直線移動であるとキャリブレーションする。同様に、制御ユニット450は、移動軌跡RL2を検知した場合でも、直線移動であるとキャリブレーションする。   In this case, even if the control unit 450 detects the movement locus RL1 from the infrared unit 410, it calibrates that the movement is linear. Similarly, the control unit 450 calibrates that the movement is linear even when the movement locus RL2 is detected.

次いで、図22は、ユーザは、腕arm1、腕arm2および手H1を伸ばし切った場合を示し、この場合の手H1は、右肩関節RPを中心に移動軌跡RL3を通過する。この場合、移動軌跡RL3の曲率半径はrad3である。   Next, FIG. 22 shows a case where the user fully extends the arm arm1, the arm arm2, and the hand H1, and the hand H1 in this case passes through the movement locus RL3 centering on the right shoulder joint RP. In this case, the radius of curvature of the movement locus RL3 is rad3.

一方、図23に示すように、ユーザは、腕arm1および腕arm2を屈曲させた場合を示し、この場合の手H1は、移動軌跡RL4を通過する。
すなわち、図23においては、ユーザが鉛直方向に手H1を移動させようとしているが、直線に近い移動軌跡RL4を通ることとなる。この場合、移動軌跡RL4の曲率半径はrad4である。ここで、人間工学に基づいて、当然のことながら、曲率半径rad3は、曲率半径rad4よりも小さい値となる。
On the other hand, as shown in FIG. 23, the user shows a case where the arm arm1 and the arm arm2 are bent, and the hand H1 in this case passes through the movement locus RL4.
That is, in FIG. 23, the user is trying to move the hand H1 in the vertical direction, but passes the movement locus RL4 that is close to a straight line. In this case, the radius of curvature of the movement locus RL4 is rad4. Here, based on ergonomics, the curvature radius rad3 is naturally smaller than the curvature radius rad4.

この場合、制御ユニット450は、赤外線ユニット410から移動軌跡RL3を検知した場合でも、直線移動であるとキャリブレーションする。同様に、制御ユニット450は、移動軌跡RL4を検知した場合でも、直線移動であるとキャリブレーションする。   In this case, even if the control unit 450 detects the movement locus RL3 from the infrared unit 410, it calibrates that the movement is linear. Similarly, the control unit 450 calibrates that the movement is a linear movement even when the movement locus RL4 is detected.

(医療用ヘッドマウントディスプレイ)
以下、眼鏡表示装置100を医療用ヘッドマウントディスプレイ100として利用する具体例について説明を行う。
図24は、医療用ヘッドマウントディスプレイ100の制御ユニット450の動作の一例を示すフローチャートであり、図25は、医療用ヘッドマウントディスプレイ100と通信を行う機器901,〜,911の一例を示す模式図である。また、図26は、半透過ディスプレイ220の表示の一例を示す模式図である。
(Medical head mounted display)
Hereinafter, a specific example in which the eyeglass display device 100 is used as the medical head mounted display 100 will be described.
24 is a flowchart showing an example of the operation of the control unit 450 of the medical head mounted display 100. FIG. 25 is a schematic diagram showing an example of the devices 901 to 911 that communicate with the medical head mounted display 100. It is. FIG. 26 is a schematic diagram illustrating an example of display on the transflective display 220.

図24に示すように、制御ユニット450は、機器と通信を行う(ステップS71)。
ここで、図25に示すように、制御ユニット450の通信ユニット300は、手術用照明器具901、生体情報モニタ装置902、MRI903、エコー装置904、超音波診断装置905、超音波血流測定装置906、レントゲン装置(CT装置含む)907、神経機能検査装置908、色素希釈心拍出量装置909、誘発電位検査装置910、およびパルスオキシメータ911等の少なくとも1つと通信を行う。
As shown in FIG. 24, the control unit 450 communicates with the device (step S71).
Here, as shown in FIG. 25, the communication unit 300 of the control unit 450 includes a surgical lighting apparatus 901, a biological information monitor apparatus 902, an MRI 903, an echo apparatus 904, an ultrasonic diagnostic apparatus 905, and an ultrasonic blood flow measurement apparatus 906. , X-ray device (including CT device) 907, neurological function testing device 908, dye-diluted cardiac output device 909, evoked potential testing device 910, pulse oximeter 911, and the like.

次いで、図26に示すように、制御ユニット450は、半透過ディスプレイ220に、機器リストを表示する(ステップS72)。
医療用ヘッドマウントディスプレイ100を装着したユーザは、手H1を用いて、半透過ディスプレイ220に表示された機器リストから一の機器を選択する。ここで、手H1は、手術用の手袋を装着している状態、または装着していない状態のいずれであってもよい。また、図26に示すように、手術用照明器具901が選択された場合について説明を行う。
Next, as shown in FIG. 26, the control unit 450 displays a device list on the transflective display 220 (step S72).
The user wearing the medical head mounted display 100 selects one device from the device list displayed on the transflective display 220 using the hand H1. Here, the hand H1 may be in a state where surgical gloves are worn or not. Moreover, as shown in FIG. 26, the case where the surgical lighting device 901 is selected will be described.

制御ユニット450は、機器リストから一の機器が選択されたか否かを判定する(ステップS73)。選択されていないと判定した場合(ステップS73のNo)、制御ユニット450は、待機する。一方、選択されたと判定した場合(ステップS73のYes)、制御ユニット450は、選択された機器の操作リストを半透過ディスプレイ220に表示する(ステップS74)。   The control unit 450 determines whether one device is selected from the device list (step S73). If it is determined that it has not been selected (No in step S73), the control unit 450 waits. On the other hand, when it determines with having been selected (Yes of step S73), the control unit 450 displays the operation list of the selected apparatus on the semi-transparent display 220 (step S74).

医療用ヘッドマウントディスプレイ100を装着したユーザは、手H1を用いて、半透過ディスプレイ220に表示された操作リストから一の操作を選択する。ここで、手H1は、手術用の手袋を装着している状態、または装着していない状態のいずれであってもよい。
ここで、図26に示すように、手術用照明器具901の焦点を狭めて照度をあげる場合について説明を行う。
The user wearing the medical head mounted display 100 selects one operation from the operation list displayed on the translucent display 220 using the hand H1. Here, the hand H1 may be in a state where surgical gloves are worn or not.
Here, as shown in FIG. 26, a case where the illuminance is increased by narrowing the focus of the surgical lighting apparatus 901 will be described.

制御ユニット450は、操作リストから一の操作が選択されたか否かを判定する(ステップS75)。選択されていないと判定した場合(ステップS75のNo)、制御ユニット450は、待機する。一方、選択されたと判定した場合(ステップS75のYes)、制御ユニット450は、選択された機器の操作情報を機器へ送信する(ステップS76)。すなわち、制御ユニット450は、手術用照明器具901に対して焦点を狭めて照度をあげる操作情報を送信する。
なお、図26に示すように、半透過ディスプレイ220に手術用照明器具901の仮想表示を行い、具体的に操作できるようにしてもよい。
The control unit 450 determines whether or not one operation is selected from the operation list (step S75). If it is determined that it has not been selected (No in step S75), the control unit 450 waits. On the other hand, when it determines with having selected (Yes of step S75), the control unit 450 transmits the operation information of the selected apparatus to an apparatus (step S76). That is, the control unit 450 transmits operation information for increasing the illuminance by narrowing the focus to the surgical lighting apparatus 901.
In addition, as shown in FIG. 26, the virtual display of the surgical lighting apparatus 901 may be performed on the transflective display 220 so that it can be specifically operated.

続いて、機器は、選択された操作情報に基づいて従動する。すなわち、手術用照明器具901は、焦点を狭めて照度をあげる。
この結果、医療用ヘッドマウントディスプレイ100を装着したユーザは、意図する位置に手術用照明器具901の焦点を狭めて照度をあげることができる。したがって、従来のように、看護師に手術用照明器具901の操作を指示することなく、患者の患部を確認しながら、手術用照明器具901の操作を行うことができる。その結果、看護師の人数を削減することができるとともに、声による指示でなく、医師の思い通りに手術用照明器具901を操作することができる。
Subsequently, the device is driven based on the selected operation information. That is, the surgical lighting apparatus 901 increases the illuminance by narrowing the focal point.
As a result, the user wearing the medical head mounted display 100 can increase the illuminance by narrowing the focus of the surgical lighting apparatus 901 to the intended position. Therefore, the operation of the surgical lighting apparatus 901 can be performed while confirming the affected area of the patient without instructing the nurse to operate the surgical lighting apparatus 901 as in the past. As a result, the number of nurses can be reduced, and the surgical lighting apparatus 901 can be operated as the doctor desires, not by voice instructions.

次いで、図27は、生体情報モニタ装置902と通信し、半透過ディスプレイ220に生体情報を表示した状態の一例を示す模式図である。   Next, FIG. 27 is a schematic diagram illustrating an example of a state in which the biological information is displayed on the translucent display 220 by communicating with the biological information monitor device 902.

図26に示した半透過ディスプレイ220において、手H1で、生体情報モニタ装置902を選択した場合、図27に示すように、半透過ディスプレイ220には、生体情報が表示される。
その結果、医療用ヘッドマウントディスプレイ100を装着したユーザは、患者の患部を確認しながら、半透過ディスプレイ220の生体情報を確認することができる。
In the transflective display 220 shown in FIG. 26, when the biological information monitor device 902 is selected with the hand H1, biological information is displayed on the transflective display 220 as shown in FIG.
As a result, the user wearing the medical head mounted display 100 can check the biological information of the transflective display 220 while checking the affected area of the patient.

続いて、図28および図29は、3次元モデルを半透過ディスプレイ220に表示した状態の一例を示す模式図である。   28 and 29 are schematic diagrams illustrating an example of a state in which the three-dimensional model is displayed on the semi-transmissive display 220. FIG.

図28に示すように、医療用ヘッドマウントディスプレイ100の半透過ディスプレイ220には、3次元モデルDDが表示されるとともに、3次元モデルDDを回転ボタン、拡大縮小ボタン、スライス表示ボタンが表示される。
なお、本実施の形態における三次元モデルDDは、予めCT装置、MRI装置等により患者の部位を3次元化したものである。なお、エコー装置と通信し、エコー装置からの情報に基づいて、3次元モデルを手術中等に形成してもよい。その結果リアルタイムで3次元モデルを作ることができる。
As shown in FIG. 28, a three-dimensional model DD is displayed on the transflective display 220 of the medical head mounted display 100, and a rotation button, an enlargement / reduction button, and a slice display button are displayed on the three-dimensional model DD. .
Note that the three-dimensional model DD in the present embodiment is obtained by three-dimensionalizing a patient's part in advance by a CT apparatus, an MRI apparatus, or the like. Note that a three-dimensional model may be formed during surgery or the like based on information from the echo device by communicating with the echo device. As a result, a three-dimensional model can be created in real time.

ユーザが、例えば、回転ボタンを手H1により選択することで、図28に示すように、3次元モデルDDを手H1の動作により回転させることができる。   For example, when the user selects the rotation button with the hand H1, the three-dimensional model DD can be rotated by the operation of the hand H1, as shown in FIG.

また、ユーザが、例えば、スライスボタンを手H1により選択することで、図29に示すように、3次元モデルDDをスライスすることができる。なお、本実施の形態にかかる図29に示す3次元モデルDDのスライスデータは、心臓CT装置により予め撮像されたものである。   Further, for example, when the user selects the slice button with the hand H1, the three-dimensional model DD can be sliced as shown in FIG. Note that the slice data of the three-dimensional model DD shown in FIG. 29 according to the present embodiment is previously captured by the cardiac CT apparatus.

その結果、ユーザは、患者の患部を視認しつつ、3次元モデルDDを確認することができる。
なお、本実施の形態においては、拡大縮小ボタンを設けることとしているが、これに限定されず、所定のジェスチャにより3次元モデルDD自身または3次元モデルのスライスデータの拡大縮小が並行して実行できることが好ましい。
As a result, the user can confirm the three-dimensional model DD while visually recognizing the affected area of the patient.
In this embodiment, an enlargement / reduction button is provided. However, the present invention is not limited to this, and the enlargement / reduction of the 3D model DD itself or the slice data of the 3D model can be executed in parallel by a predetermined gesture. Is preferred.

また、図30および図31は、3次元モデルを半透過ディスプレイ220に表示した状態の一例を示す模式図である。
図30に示すように、医療用ヘッドマウントディスプレイ100の半透過ディスプレイ220には、肝臓部位の3次元モデルDDが表示される。
また、図31に示すように、医療用ヘッドマウントディスプレイ100の半透過ディスプレイ220には、脳部位の3次元モデルDDが表示される。
30 and 31 are schematic diagrams showing an example of a state in which the three-dimensional model is displayed on the semi-transmissive display 220. FIG.
As shown in FIG. 30, the three-dimensional model DD of the liver region is displayed on the transflective display 220 of the medical head mounted display 100.
In addition, as shown in FIG. 31, a three-dimensional model DD of the brain region is displayed on the transflective display 220 of the medical head mounted display 100.

次に、図32は、半透過ディスプレイ220に予め撮像した撮像データを表示する一例を示す模式図である。
図32に示すように、半透過ディスプレイ220には、撮像データが表示されるとともに、再生ボタン、一時停止ボタン、早送りボタン、巻き戻しボタンが表示される。その結果、ユーザは、手H1を用いて、撮像データの表示を自由に操作することができる。
Next, FIG. 32 is a schematic diagram illustrating an example in which imaging data captured in advance on the transflective display 220 is displayed.
As shown in FIG. 32, the semi-transparent display 220 displays imaging data and also displays a play button, a pause button, a fast forward button, and a rewind button. As a result, the user can freely operate the display of the imaging data using the hand H1.

次いで、図33は、医療用ヘッドマウントディスプレイ100のカメラユニット303により撮像した撮像データの処理の一例を示すフローチャートである。   Next, FIG. 33 is a flowchart illustrating an example of processing of image data captured by the camera unit 303 of the medical head mounted display 100.

図33に示すように、制御ユニット450は、半透過ディスプレイ220に撮像を開始するか否かのボタンを表示させる(ステップS81)。
撮像未開始と判定した場合(ステップS81のNo)、待機する。一方、撮像開始と判定した場合(ステップS81のYes),撮像を開始するとともに、撮像データを医療用ヘッドマウントディスプレイ100の内部に記録する(ステップS82)。
As shown in FIG. 33, the control unit 450 causes the transflective display 220 to display a button indicating whether or not to start imaging (step S81).
If it is determined that imaging has not started (No in step S81), the process stands by. On the other hand, when it is determined that imaging is started (Yes in step S81), imaging is started and imaging data is recorded in the medical head mounted display 100 (step S82).

次いで、制御ユニット450は、外部記録装置に撮像データを送信するか否かを判定する(ステップS83)。
送信しないと判定した場合(ステップS83のNo)、次の処理へ移行する。一方、送信すると判定した場合(ステップS83のYes),撮像を開始するとともに、撮像データを外部記録装置に記録する(ステップS84)。ここで、外部記録装置は、ハードディスクドライブでもよく、クラウドコンピューティングであってもよい。
Next, the control unit 450 determines whether or not to send imaging data to the external recording device (step S83).
If it is determined not to transmit (No in step S83), the process proceeds to the next process. On the other hand, when it determines with transmitting (Yes of step S83), while starting imaging, imaging data is recorded on an external recording device (step S84). Here, the external recording device may be a hard disk drive or cloud computing.

次いで、制御ユニット450は、撮像データを外部モニタへ送信するか否かを判定する(ステップS85)。撮像データを外部モニタへ送信しないと判定した場合(ステップS85のNo)、制御ユニット450は、処理を終了する。
一方、撮像データを外部モニタへ送信すると判定した場合(ステップS85のYes)、制御ユニット450は、外部モニタへ撮像データを送信する(ステップS86)。
Next, the control unit 450 determines whether or not to send imaging data to the external monitor (step S85). When it is determined that the imaging data is not transmitted to the external monitor (No in step S85), the control unit 450 ends the process.
On the other hand, when it is determined that the imaging data is to be transmitted to the external monitor (Yes in step S85), the control unit 450 transmits the imaging data to the external monitor (step S86).

その結果、ユーザは、撮像データを記録することができ、後継者への教育資料として用いることができる。また、撮像データを外部モニタに送信することができるので、ユーザは、患者の家族または親戚等に、説明を行いながら、手術を行うことができる。   As a result, the user can record imaging data and use it as educational material for successors. Moreover, since imaging data can be transmitted to an external monitor, the user can perform an operation while explaining to a patient's family or relatives.

以上のように、医療用ヘッドマウントディスプレイ100を装着したユーザ、特に医師は、自ら手術に関連のある機器の操作を行うことができる。その結果、看護師に口頭指示する労力を削減することができる。
また、自ら機器を操作することができるので、意図するとおりに機器を操ることができる。
As described above, a user wearing the medical head-mounted display 100, in particular, a doctor, can operate an apparatus related to surgery himself. As a result, it is possible to reduce the labor for giving verbal instructions to nurses.
Further, since the device can be operated by itself, the device can be operated as intended.

さらに、三次元モデルDDの表示または三次元モデルDDのスライスデータを容易に確認することができるので、大型モニタ等を用意する必要がなくなる。
また、生体情報等必要なデータが、半透過ディスプレイ220に表示されるので、ユーザは、患者の患部を確認しながら、必要な情報を得ることができる。
Further, since the display of the 3D model DD or the slice data of the 3D model DD can be easily confirmed, it is not necessary to prepare a large monitor or the like.
In addition, since necessary data such as biological information is displayed on the translucent display 220, the user can obtain necessary information while confirming the affected area of the patient.

また、撮像データを記録したり、外部モニタへ送信したりすることができるので、患者の家族または親戚に術式を説明することができる。   Moreover, since imaging data can be recorded or transmitted to an external monitor, the technique can be explained to the patient's family or relatives.

本発明においては、半透過ディスプレイ220が「表示装置」に相当し、赤外線検知ユニット410が「深度センサ」に相当し、カメラユニット303が「撮像装置」に相当し、機器901,〜,911が「機器」に相当し、手H1、手術用手袋を装着した手H1、腕arm2が「手」に相当し、制御ユニット450が「制御部」に相当し、通信システム300が「通信部」に相当し、眼鏡表示装置100および医療用ヘッドマウントディスプレイ100が「医療用ヘッドマウントディスプレイ」に相当する。   In the present invention, the transflective display 220 corresponds to a “display device”, the infrared detection unit 410 corresponds to a “depth sensor”, the camera unit 303 corresponds to an “imaging device”, and the devices 901 to 911 include Corresponding to “device”, hand H1, hand H1 wearing surgical gloves, arm arm2 corresponds to “hand”, control unit 450 corresponds to “control unit”, and communication system 300 becomes “communication unit”. The eyeglass display device 100 and the medical head mounted display 100 correspond to a “medical head mounted display”.

本発明の好ましい一実施の形態は上記の通りであるが、本発明はそれだけに制限されない。本発明の精神と範囲から逸脱することのない様々な実施形態が他になされることは理解されよう。さらに、本実施形態において、本発明の構成による作用および効果を述べているが、これら作用および効果は、一例であり、本発明を限定するものではない。   A preferred embodiment of the present invention is as described above, but the present invention is not limited thereto. It will be understood that various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, in this embodiment, although the effect | action and effect by the structure of this invention are described, these effect | actions and effects are examples and do not limit this invention.

100 眼鏡表示装置、医療用ヘッドマウントディスプレイ
220 半透過ディスプレイ
2203D 仮想イメージ表示領域(共有領域)
300 通信システム
303 カメラユニット
410 赤外線検知ユニット
410c 操作領域
420 ジャイロセンサユニット
430 加速度検知ユニット
4103D 三次元空間検知領域
450 制御ユニット
454 解剖学的認識ユニット
456 ジェスチャ識別ユニット
460 イベントサービスユニット
461 キャリブレーションサービスユニット
H1 手
RP 右肩関節
LP 左肩関節
100 Glasses display device, medical head mounted display 220 Transflective display 2203D Virtual image display area (shared area)
300 communication system 303 camera unit 410 infrared detection unit 410c operation area 420 gyro sensor unit 430 acceleration detection unit 4103D three-dimensional space detection area 450 control unit 454 anatomical recognition unit 456 gesture identification unit 460 event service unit 461 calibration service unit H1 Hand RP Right shoulder joint LP Left shoulder joint

Claims (9)

立体視像を生成可能な表示装置と、
手までの距離を測定する深度センサと、
機器と通信を行う通信部と、
前記深度センサにより測定された前記手の動作に応じて前記表示装置の表示を制御する制御部と、を含み、
前記制御部は、前記深度センサにより測定された前記手の動作に応じて前記通信部から機器に操作情報を送信し、前記機器の動作を制御する、医療用ヘッドマウントディスプレイ。
A display device capable of generating a stereoscopic image;
A depth sensor that measures the distance to the hand,
A communication unit that communicates with the device;
A control unit that controls display of the display device in accordance with the movement of the hand measured by the depth sensor,
The said control part is a medical head mounted display which transmits operation information to an apparatus from the said communication part according to operation | movement of the said hand measured by the said depth sensor, and controls operation | movement of the said apparatus.
前記機器は、手術用照明器具であり、
前記制御部は、前記手の動作に応じて前記手術用照明器具の照度、方向、および焦点の大小を制御する、請求項1記載の医療用ヘッドマウントディスプレイ。
The device is a surgical lighting device;
The medical head-mounted display according to claim 1, wherein the control unit controls the illuminance, direction, and size of the focus of the surgical lighting apparatus according to the movement of the hand.
外部記録装置をさらに含み、
前記制御部は、前記深度センサにより測定された前記手の動作に応じて前記外部記録装置に記録された3次元モデルを前記表示装置に表示し、前記手の動作に応じて、前記三次元モデルの拡大縮小、回転および断面表示を行う、請求項1または2記載の医療用ヘッドマウントディスプレイ。
Further comprising an external recording device,
The control unit displays on the display device a three-dimensional model recorded in the external recording device in accordance with the hand movement measured by the depth sensor, and in accordance with the hand movement, the three-dimensional model. The medical head-mounted display according to claim 1, which performs enlargement / reduction, rotation, and cross-sectional display.
前記通信部は、生体情報モニタ装置と通信可能であり、
前記制御部は、前記生体情報モニタ装置からの生体情報を前記表示装置に表示する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の医療用ヘッドマウントディスプレイ。
The communication unit is capable of communicating with a biological information monitor device,
The medical head mounted display according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit displays biological information from the biological information monitoring device on the display device.
前記通信部は、MRI、エコー装置、超音波診断装置、超音波血流測定装置、レントゲン装置、神経機能検査装置、色素希釈心拍出量装置、誘発電位検査装置、およびパルスオキシメータの少なくとも一つと通信可能であり、
前記制御部は、前記MRI、前記エコー装置、前記超音波診断装置、前記超音波血流測定装置、前記レントゲン装置、前記神経機能検査装置、前記色素希釈心拍出量装置、前記誘発電位検査装置、および前記パルスオキシメータの少なくとも一つからの情報を前記表示装置に表示する、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の医療用ヘッドマウントディスプレイ。
The communication unit includes at least one of an MRI, an echo device, an ultrasonic diagnostic device, an ultrasonic blood flow measuring device, an X-ray device, a neurological function testing device, a dye-diluted cardiac output device, an evoked potential testing device, and a pulse oximeter. Can communicate with
The control unit includes the MRI, the echo device, the ultrasonic diagnostic device, the ultrasonic blood flow measuring device, the X-ray device, the neurological function testing device, the dye-diluted cardiac output device, and the evoked potential testing device. The medical head mounted display according to any one of claims 1 to 4, wherein information from at least one of the pulse oximeters is displayed on the display device.
前記制御部は、前記表示装置に表示された動画の早送り、一時停止、巻き戻しを表示させる、請求項1乃至5のいずれか1項に記載の医療用ヘッドマウントディスプレイ。   The medical head mounted display according to any one of claims 1 to 5, wherein the control unit displays fast forward, pause, and rewind of the moving image displayed on the display device. 撮像装置をさらに含み、
前記制御部は、前記通信部を介して前記撮像装置により撮像された情報を外部記録部または外部モニタへ送信する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の医療用ヘッドマウントディスプレイ。
Further including an imaging device;
The medical head mounted display according to any one of claims 1 to 6, wherein the control unit transmits information captured by the imaging device to the external recording unit or an external monitor via the communication unit.
立体視像を生成可能な表示処理と、
手までの距離を測定する深度センサ処理と、
機器と通信を行う通信処理と、
前記深度センサ処理により測定された前記手の動作に応じて前記表示処理の表示を制御する制御処理と、を含み、
前記制御処理は、前記深度センサ処理により測定された前記手の動作に応じて前記通信処理から機器に操作情報が送信され、前記機器の動作が制御される、医療用ヘッドマウントディスプレイのプログラム。
Display processing capable of generating a stereoscopic image;
Depth sensor processing to measure the distance to the hand,
A communication process for communicating with the device;
A control process for controlling display of the display process in accordance with the hand movement measured by the depth sensor process,
The control process is a medical head-mounted display program in which operation information is transmitted from the communication process to a device in accordance with the movement of the hand measured by the depth sensor process, and the operation of the device is controlled.
立体視像を生成可能な表示工程と、
手までの距離を測定する深度センサ工程と、
機器と通信を行う通信工程と、
前記深度センサ工程により測定された前記手の動作に応じて前記表示工程の表示を制御する制御工程と、を含み、
前記制御工程は、前記深度センサ工程により測定された前記手の動作に応じて前記通信工程から機器に操作情報が送信され、前記機器の動作が制御される、医療用ヘッドマウントディスプレイの制御方法。

A display process capable of generating a stereoscopic image;
A depth sensor process to measure the distance to the hand;
A communication process for communicating with the device;
A control step of controlling display of the display step in accordance with the movement of the hand measured by the depth sensor step,
The control step is a control method for a medical head-mounted display, in which operation information is transmitted from the communication step to the device in accordance with the movement of the hand measured in the depth sensor step, and the operation of the device is controlled.

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109254406A (en) * 2018-11-07 2019-01-22 深圳市传智科技有限公司 A kind of multi-functional augmented reality glasses
JP2020064288A (en) * 2018-10-05 2020-04-23 ヘ−ヨン・チョイ Foldable virtual reality display device
JP2020091690A (en) * 2018-12-06 2020-06-11 学校法人東京電機大学 Display system and display method
JP2022087352A (en) * 2018-01-22 2022-06-09 マクセル株式会社 Image display unit

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000102036A (en) * 1998-09-22 2000-04-07 Mr System Kenkyusho:Kk Composite actual feeling presentation system, composite actual feeling presentation method, man-machine interface device and man-machine interface method
JP2005500096A (en) * 2001-06-13 2005-01-06 ヴォリューム・インタラクションズ・プライヴェート・リミテッド Guide system
JP2006146803A (en) * 2004-11-24 2006-06-08 Olympus Corp Operation device, and remote operation system
JP2012181809A (en) * 2011-03-03 2012-09-20 Panasonic Corp Apparatus controller, apparatus control method, apparatus control program and integrated circuit
WO2014128750A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 株式会社ブリリアントサービス Input/output device, input/output program, and input/output method
JP2015019679A (en) * 2013-07-16 2015-02-02 セイコーエプソン株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing system
WO2016001089A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Control device for a medical appliance
JP2016031761A (en) * 2014-07-25 2016-03-07 裕行 池田 Spectacle type terminal

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000102036A (en) * 1998-09-22 2000-04-07 Mr System Kenkyusho:Kk Composite actual feeling presentation system, composite actual feeling presentation method, man-machine interface device and man-machine interface method
JP2005500096A (en) * 2001-06-13 2005-01-06 ヴォリューム・インタラクションズ・プライヴェート・リミテッド Guide system
JP2006146803A (en) * 2004-11-24 2006-06-08 Olympus Corp Operation device, and remote operation system
JP2012181809A (en) * 2011-03-03 2012-09-20 Panasonic Corp Apparatus controller, apparatus control method, apparatus control program and integrated circuit
WO2014128750A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 株式会社ブリリアントサービス Input/output device, input/output program, and input/output method
JP2015019679A (en) * 2013-07-16 2015-02-02 セイコーエプソン株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing system
WO2016001089A1 (en) * 2014-06-30 2016-01-07 Trumpf Medizin Systeme Gmbh + Co. Kg Control device for a medical appliance
JP2016031761A (en) * 2014-07-25 2016-03-07 裕行 池田 Spectacle type terminal

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022087352A (en) * 2018-01-22 2022-06-09 マクセル株式会社 Image display unit
JP7278454B2 (en) 2018-01-22 2023-05-19 マクセル株式会社 image display device
JP2020064288A (en) * 2018-10-05 2020-04-23 ヘ−ヨン・チョイ Foldable virtual reality display device
CN109254406A (en) * 2018-11-07 2019-01-22 深圳市传智科技有限公司 A kind of multi-functional augmented reality glasses
JP2020091690A (en) * 2018-12-06 2020-06-11 学校法人東京電機大学 Display system and display method
JP7117777B2 (en) 2018-12-06 2022-08-15 学校法人東京電機大学 Display system and display method

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