JPH0670267A - 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置 - Google Patents
頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置Info
- Publication number
- JPH0670267A JPH0670267A JP4223844A JP22384492A JPH0670267A JP H0670267 A JPH0670267 A JP H0670267A JP 4223844 A JP4223844 A JP 4223844A JP 22384492 A JP22384492 A JP 22384492A JP H0670267 A JPH0670267 A JP H0670267A
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- JP
- Japan
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- head
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外界像と電子像とを合成して表示する場合
に、電子像に外界像の明暗に合わせた明暗を付与してよ
り自然で立体感のある合成像を表示する。 【構成】 ディスプレイ本体１０に複数の光検出器１１
を設け、その出力信号の分布から外界の照明の方向を解
析、決定する。この解析結果は、信号伝送線１２を経て
画像処理再生装置１３に伝送され、ここでは例えばコン
ピュータグラフィックスにより、元の電子像に対して、
検知された照明の方向に基づいて、あたかも外界にその
ものが存在し、外界の照明に照らされて、明るい部分と
陰の部分が生じているかのように電子像に明暗の変化を
与えた画像が発生され、信号伝送線１２を経て再びディ
スプレイ本体１０にこの画像の映像信号が伝送され、そ
の中の表示素子に表示され、外界像と合成される。
に、電子像に外界像の明暗に合わせた明暗を付与してよ
り自然で立体感のある合成像を表示する。 【構成】 ディスプレイ本体１０に複数の光検出器１１
を設け、その出力信号の分布から外界の照明の方向を解
析、決定する。この解析結果は、信号伝送線１２を経て
画像処理再生装置１３に伝送され、ここでは例えばコン
ピュータグラフィックスにより、元の電子像に対して、
検知された照明の方向に基づいて、あたかも外界にその
ものが存在し、外界の照明に照らされて、明るい部分と
陰の部分が生じているかのように電子像に明暗の変化を
与えた画像が発生され、信号伝送線１２を経て再びディ
スプレイ本体１０にこの画像の映像信号が伝送され、そ
の中の表示素子に表示され、外界像と合成される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ポータブル型ディスプ
レイ装置に関し、特に、観察者の頭部に保持するシース
ルー型の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置に関す
る。
レイ装置に関し、特に、観察者の頭部に保持するシース
ルー型の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、シースルー型の頭部装着式ディス
プレイ装置として、ハーフミラーによって電子像と外界
像を合成して表示するものが知られている（例えば、特
開平４−１７１７号）。その典型的な構成は、図８に平
面図を示すように、液晶表示素子１によって表示された
電子像の光を凹面ハーフミラー２により反射して観察者
頭部３の眼球４へ導くと共に、外界像の光５を凹面ハー
フミラー２を通して眼球４へ導いて、両者を合成して表
示するものである。
プレイ装置として、ハーフミラーによって電子像と外界
像を合成して表示するものが知られている（例えば、特
開平４−１７１７号）。その典型的な構成は、図８に平
面図を示すように、液晶表示素子１によって表示された
電子像の光を凹面ハーフミラー２により反射して観察者
頭部３の眼球４へ導くと共に、外界像の光５を凹面ハー
フミラー２を通して眼球４へ導いて、両者を合成して表
示するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに凹面ハーフミラー２によって電子像と外界像を合成
する場合、外界像とディスプレイ装置の左右の液晶表示
素子１で作り出した三次元電子像とを合成して同時に重
ね合わせて見るとき、外界像は照明の方向により明暗
（明るい部分と陰の部分）ができているのに対し、電子
像の明るさは外界の照明方向を考慮していないので、観
察者には不自然な合成画像として観察されてしまう。
うに凹面ハーフミラー２によって電子像と外界像を合成
する場合、外界像とディスプレイ装置の左右の液晶表示
素子１で作り出した三次元電子像とを合成して同時に重
ね合わせて見るとき、外界像は照明の方向により明暗
（明るい部分と陰の部分）ができているのに対し、電子
像の明るさは外界の照明方向を考慮していないので、観
察者には不自然な合成画像として観察されてしまう。
【０００４】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、外界像と電子像とを合成して
重ね合わせて表示する場合に、電子像に外界像の明暗に
合わせた明暗を付与してより自然で立体感のある合成像
を表示する頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置を提供
することである。
ものであり、その目的は、外界像と電子像とを合成して
重ね合わせて表示する場合に、電子像に外界像の明暗に
合わせた明暗を付与してより自然で立体感のある合成像
を表示する頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置を提供
することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置は、観察画像
を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段によって
表示された映像と外界の像とを合成する合成手段とを有
し、前記画像表示手段からの映像と外界からの像とを合
成した合成像を観察可能にする頭部又は顔面装着式ディ
スプレイ装置において、外界を照らす照明光の方向を検
出する検出手段と、前記検出手段によって得られた外界
照明光の方向に基づいて前記画像表示手段に表示する映
像の明暗を調整する調整手段とを有することを特徴とす
るものである。
明の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置は、観察画像
を表示する画像表示手段と、前記画像表示手段によって
表示された映像と外界の像とを合成する合成手段とを有
し、前記画像表示手段からの映像と外界からの像とを合
成した合成像を観察可能にする頭部又は顔面装着式ディ
スプレイ装置において、外界を照らす照明光の方向を検
出する検出手段と、前記検出手段によって得られた外界
照明光の方向に基づいて前記画像表示手段に表示する映
像の明暗を調整する調整手段とを有することを特徴とす
るものである。
【０００６】
【作用】本発明においては、外界を照らす照明光の方向
を検出する検出手段と、この検出手段によって得られた
外界照明光の方向に基づいて画像表示手段に表示する映
像の明暗を調整する調整手段とを有するので、外界の像
と画像表示手段に表示する映像との明るい部分と陰の部
分を一致させることができ、合成像を観察者により自然
に見えるようでき、また、画像表示手段に表示する映像
に明暗を付けることにより、その立体感を増すことがで
きる。
を検出する検出手段と、この検出手段によって得られた
外界照明光の方向に基づいて画像表示手段に表示する映
像の明暗を調整する調整手段とを有するので、外界の像
と画像表示手段に表示する映像との明るい部分と陰の部
分を一致させることができ、合成像を観察者により自然
に見えるようでき、また、画像表示手段に表示する映像
に明暗を付けることにより、その立体感を増すことがで
きる。
【０００７】
【実施例】本発明の基本原理は、外界の照明の方向を光
検出器により検知し、電子像の明暗を外界の照明に合わ
せるようにすることである。こうすることにより、外界
像と電子像の明るい部分と陰の部分が一致し、観察者に
はより自然に見えるようになる。また、電子像に明暗を
付けることによりその立体感が増す。
検出器により検知し、電子像の明暗を外界の照明に合わ
せるようにすることである。こうすることにより、外界
像と電子像の明るい部分と陰の部分が一致し、観察者に
はより自然に見えるようになる。また、電子像に明暗を
付けることによりその立体感が増す。
【０００８】以下、本発明のいくつかの実施例につい
て、図面を参照に説明する。図１は実施例１の全体の構
成を示す斜視図であり、頭部装着式ディスプレイ本体１
０に複数のフォトディテクタ等の光検出器１１を設け、
その光検出器１１の出力信号の分布から頭部装着式ディ
スプレイ本体１０あるいはその外部に取り付けた処理回
路により外界の照明の方向を解析、決定する。この処理
により、例えば室内にいるときはその室内の照明の方向
を検知し、また、太陽の下にいるときは太陽の方向を検
知する。この解析結果は、信号伝送線１２を経て画像処
理再生装置１３に伝送され、画像処理再生装置１３で
は、例えばコンピュータグラフィックスにより、元の電
子像Ａ（図２（ａ）に対して、検知された照明の方向に
基づいて、あたかも外界にそのものが存在し、外界の照
明に照らされて、明るい部分と陰の部分が生じているか
のように電子像に明暗の変化を与えた画像Ａ′（図２
（ｂ））が発生され、信号伝送線１２を経て再び頭部装
着式ディスプレイ本体１０にこの画像Ａ′の映像信号が
伝送され、その中の表示素子１（図８）に表示され、外
界像Ｂと合成される（図２（ｂ））。このようにして、
外界像Ｂも電子像Ａ′も同じ方向から照明された状態で
それらの合成像が観察でき、観察者にはより自然に見え
ることができる。なお、画像処理再生装置１３における
明暗の変化を与えた電子像Ａ′の発生は、コンピュータ
グラフィックスによる代わりに、予め複数の照明方向に
応じた明暗の陰のある多数の画像を用意しておいて、検
知された照明の方向に合致する何れかの画像を選択して
発生するようにすることもできる。
て、図面を参照に説明する。図１は実施例１の全体の構
成を示す斜視図であり、頭部装着式ディスプレイ本体１
０に複数のフォトディテクタ等の光検出器１１を設け、
その光検出器１１の出力信号の分布から頭部装着式ディ
スプレイ本体１０あるいはその外部に取り付けた処理回
路により外界の照明の方向を解析、決定する。この処理
により、例えば室内にいるときはその室内の照明の方向
を検知し、また、太陽の下にいるときは太陽の方向を検
知する。この解析結果は、信号伝送線１２を経て画像処
理再生装置１３に伝送され、画像処理再生装置１３で
は、例えばコンピュータグラフィックスにより、元の電
子像Ａ（図２（ａ）に対して、検知された照明の方向に
基づいて、あたかも外界にそのものが存在し、外界の照
明に照らされて、明るい部分と陰の部分が生じているか
のように電子像に明暗の変化を与えた画像Ａ′（図２
（ｂ））が発生され、信号伝送線１２を経て再び頭部装
着式ディスプレイ本体１０にこの画像Ａ′の映像信号が
伝送され、その中の表示素子１（図８）に表示され、外
界像Ｂと合成される（図２（ｂ））。このようにして、
外界像Ｂも電子像Ａ′も同じ方向から照明された状態で
それらの合成像が観察でき、観察者にはより自然に見え
ることができる。なお、画像処理再生装置１３における
明暗の変化を与えた電子像Ａ′の発生は、コンピュータ
グラフィックスによる代わりに、予め複数の照明方向に
応じた明暗の陰のある多数の画像を用意しておいて、検
知された照明の方向に合致する何れかの画像を選択して
発生するようにすることもできる。
【０００９】ここで、光検出器１１の位置は、図３のよ
うに、頭部装着式ディスプレイ本体１０上の何れの位置
でもよく、また、その個数も２個以上であればいくつで
もよい（図３の場合は２個）。
うに、頭部装着式ディスプレイ本体１０上の何れの位置
でもよく、また、その個数も２個以上であればいくつで
もよい（図３の場合は２個）。
【００１０】また、電子像に明暗をつけるのに、光検出
器１１で外界の照明方向だけでなく、同時に、強度も検
出することにより、外界の照明方向と強度の情報に基づ
いて電子像に明暗をつけてもよい。
器１１で外界の照明方向だけでなく、同時に、強度も検
出することにより、外界の照明方向と強度の情報に基づ
いて電子像に明暗をつけてもよい。
【００１１】本実施例において、頭部装着式ディスプレ
イ本体１０の装着者が頭の向きを変えた時に、その頭の
動きを角度センサや位置センサ等により検出し、電子像
の視野も頭の動きに応じて追従変化するように電子像が
再生されるようにした場合には、照明方向検出時以降の
頭の動きによる照明方向の変化分を補正して電子像を再
生すればよい。
イ本体１０の装着者が頭の向きを変えた時に、その頭の
動きを角度センサや位置センサ等により検出し、電子像
の視野も頭の動きに応じて追従変化するように電子像が
再生されるようにした場合には、照明方向検出時以降の
頭の動きによる照明方向の変化分を補正して電子像を再
生すればよい。
【００１２】次に、照明の方向を検出する手段のいくつ
かの変形例を示す。図４、図５は、２次元状に多数の光
検出器が配置されてなる２次元光検出器１４の中心に棒
１５を立てて構成された検出器で、棒１５によってでき
る影の先端位置を検出し、幾何学的位置関係から照明方
向を求めることができる。図４と図５の相違は、２次元
光検出器１４の多数の光検出器の２次元状に並べる並べ
方で、図４の場合は極座標状に、図５はｘ−ｙ座標状に
配置してある。ここでは、同時に２次元光検出器１４全
体に入射する光量から、照明強度も求めることができ
る。
かの変形例を示す。図４、図５は、２次元状に多数の光
検出器が配置されてなる２次元光検出器１４の中心に棒
１５を立てて構成された検出器で、棒１５によってでき
る影の先端位置を検出し、幾何学的位置関係から照明方
向を求めることができる。図４と図５の相違は、２次元
光検出器１４の多数の光検出器の２次元状に並べる並べ
方で、図４の場合は極座標状に、図５はｘ−ｙ座標状に
配置してある。ここでは、同時に２次元光検出器１４全
体に入射する光量から、照明強度も求めることができ
る。
【００１３】このような照明方向検出装置の実際の使用
に当たっては、頭部装着式ディスプレイ本体１０の頭の
頂点部に１個設置すればよい。本実施例において、頭部
装着式ディスプレイ本体１０の装着者が頭の向きを変え
た時に、その頭の動きを角度センサや位置センサ等によ
り検出し、電子像の視野も頭の動きに応じて追従変化す
るように電子像が再生されるようにした場合には、照明
方向検出時以降の頭の動きによる照明方向の変化分を補
正して電子像を再生すればよい。
に当たっては、頭部装着式ディスプレイ本体１０の頭の
頂点部に１個設置すればよい。本実施例において、頭部
装着式ディスプレイ本体１０の装着者が頭の向きを変え
た時に、その頭の動きを角度センサや位置センサ等によ
り検出し、電子像の視野も頭の動きに応じて追従変化す
るように電子像が再生されるようにした場合には、照明
方向検出時以降の頭の動きによる照明方向の変化分を補
正して電子像を再生すればよい。
【００１４】図６は別の照明方向検出装置の変形例であ
る。この場合は、２次元光検出器１４の上方に光を遮る
遮光物１６を配置し、このときにできる影の位置を検出
し、その幾何学的位置関係から照明方向を求めるもので
ある。ここでは、同時に２次元光検出器１４全体に入射
する光量から、照明強度も求めることができる。なお、
遮光物１６の代わりに、ピンホールを設けて、このとき
に２次元光検出器１４上にできる光点の位置を検出し
て、同様に照明方向を求めるようにすることもできる。
る。この場合は、２次元光検出器１４の上方に光を遮る
遮光物１６を配置し、このときにできる影の位置を検出
し、その幾何学的位置関係から照明方向を求めるもので
ある。ここでは、同時に２次元光検出器１４全体に入射
する光量から、照明強度も求めることができる。なお、
遮光物１６の代わりに、ピンホールを設けて、このとき
に２次元光検出器１４上にできる光点の位置を検出し
て、同様に照明方向を求めるようにすることもできる。
【００１５】このような照明方向検出装置の実際の使用
に当たっては、頭部装着式ディスプレイ本体１０の頭の
頂点部に１個設置すればよい。本実施例において、頭部
装着式ディスプレイ本体１０の装着者が頭の向きを変え
た時に、その頭の動きを角度センサや位置センサ等によ
り検出し、電子像の視野も頭の動きに応じて追従変化す
るように電子像が再生されるようにした場合には、照明
方向検出時以降の頭の動きによる照明方向の変化分を補
正して電子像を再生すればよい。
に当たっては、頭部装着式ディスプレイ本体１０の頭の
頂点部に１個設置すればよい。本実施例において、頭部
装着式ディスプレイ本体１０の装着者が頭の向きを変え
た時に、その頭の動きを角度センサや位置センサ等によ
り検出し、電子像の視野も頭の動きに応じて追従変化す
るように電子像が再生されるようにした場合には、照明
方向検出時以降の頭の動きによる照明方向の変化分を補
正して電子像を再生すればよい。
【００１６】次に、実施例１の変形例を図７に示す。こ
の場合、以上に説明したような何れかの原理の照明方向
検出装置１７を頭部装着式ディスプレイ本体１０とは別
に設置したものである。この照明方向検出装置１７は、
光検出器とその光検出器の出力から外界の照明方向を解
析する部分とからなっており、この解析結果は、有線又
は無線による照明方向検出信号伝送部１８を通じて、画
像処理再生装置１３へ伝送される。画像処理再生装置１
３では、電子像に明暗の変化を与えた画像が作られ、画
像信号伝送線１９を介して再び頭部装着式ディスプレイ
本体１０に伝送され、再生される。
の場合、以上に説明したような何れかの原理の照明方向
検出装置１７を頭部装着式ディスプレイ本体１０とは別
に設置したものである。この照明方向検出装置１７は、
光検出器とその光検出器の出力から外界の照明方向を解
析する部分とからなっており、この解析結果は、有線又
は無線による照明方向検出信号伝送部１８を通じて、画
像処理再生装置１３へ伝送される。画像処理再生装置１
３では、電子像に明暗の変化を与えた画像が作られ、画
像信号伝送線１９を介して再び頭部装着式ディスプレイ
本体１０に伝送され、再生される。
【００１７】この場合は、照明方向検出装置１７は地平
面に設置できるため、ディスプレイ本体１０を軽くする
ことができる。また、頭部装着式ディスプレイ本体１０
の装着者の頭の動きが大きくなるときは、ジャイロ、水
準器あるいは角度検出器等の頭の向きを検出する手段を
頭部装着式ディスプレイ本体１０に設けて、頭の動きに
よる照明方向の変化分を補正して電子像を再生すればよ
い。
面に設置できるため、ディスプレイ本体１０を軽くする
ことができる。また、頭部装着式ディスプレイ本体１０
の装着者の頭の動きが大きくなるときは、ジャイロ、水
準器あるいは角度検出器等の頭の向きを検出する手段を
頭部装着式ディスプレイ本体１０に設けて、頭の動きに
よる照明方向の変化分を補正して電子像を再生すればよ
い。
【００１８】さらに、照明方向検出装置１７は、光検出
器により外界の照明方向のみを検出するのではなく、同
時に強度も検出することにより、画像処理再生装置１３
において、外界の照明方向と強度の情報に基づいて電子
像に明暗をつけてもよい。
器により外界の照明方向のみを検出するのではなく、同
時に強度も検出することにより、画像処理再生装置１３
において、外界の照明方向と強度の情報に基づいて電子
像に明暗をつけてもよい。
【００１９】以上、本発明の頭部又は顔面装着式ディス
プレイ装置をいくつかの実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。
プレイ装置をいくつかの実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。
【００２０】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置によると、外界
を照らす照明光の方向を検出する検出手段と、この検出
手段によって得られた外界照明光の方向に基づいて画像
表示手段に表示する映像の明暗を調整する調整手段とを
有するので、外界の像と画像表示手段に表示する映像と
の明るい部分と陰の部分を一致させることができ、合成
像を観察者により自然に見えるようでき、また、画像表
示手段に表示する映像に明暗を付けることにより、その
立体感を増すことができる。
の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置によると、外界
を照らす照明光の方向を検出する検出手段と、この検出
手段によって得られた外界照明光の方向に基づいて画像
表示手段に表示する映像の明暗を調整する調整手段とを
有するので、外界の像と画像表示手段に表示する映像と
の明るい部分と陰の部分を一致させることができ、合成
像を観察者により自然に見えるようでき、また、画像表
示手段に表示する映像に明暗を付けることにより、その
立体感を増すことができる。
【図１】本発明のディスプレイ装置の実施例１の全体の
構成を示す斜視図である。
構成を示す斜視図である。
【図２】本発明に基づいて合成像の電子像部分に明暗が
できる様子を示す図である。
できる様子を示す図である。
【図３】光検出器の位置と数についての変形例を示す斜
視図である。
視図である。
【図４】照明方向検出装置の１つの変形例を示す斜視図
である。
である。
【図５】照明方向検出装置の別の変形例を示す斜視図で
ある。
ある。
【図６】照明方向検出装置のさらに別の変形例を示す斜
視図である。
視図である。
【図７】実施例１の変形例の全体の構成を示す斜視図で
ある。
ある。
【図８】従来のシースルー型頭部装着式ディスプレイ装
置の構成を示す平面図である。
置の構成を示す平面図である。
Ａ、Ａ′…電子像 Ｂ…外界像 １０…頭部装着式ディスプレイ本体 １１…光検出器 １２…信号伝送線 １３…画像処理再生装置 １４…２次元光検出器 １５…棒 １６…遮光物 １７…照明方向検出装置 １８…照明方向検出信号伝送部 １９…画像信号伝送線
Claims (1)
- 【請求項１】 観察画像を表示する画像表示手段と、前
記画像表示手段によって表示された映像と外界の像とを
合成する合成手段とを有し、前記画像表示手段からの映
像と外界からの像とを合成した合成像を観察可能にする
頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置において、外界を
照らす照明光の方向を検出する検出手段と、前記検出手
段によって得られた外界照明光の方向に基づいて前記画
像表示手段に表示する映像の明暗を調整する調整手段と
を有することを特徴とする頭部又は顔面装着式ディスプ
レイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4223844A JPH0670267A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4223844A JPH0670267A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0670267A true JPH0670267A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16804611
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4223844A Withdrawn JPH0670267A (ja) | 1992-08-24 | 1992-08-24 | 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0670267A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031477A1 (fr) * | 1996-02-26 | 1997-08-28 | Seiko Epson Corporation | Dispositif portable affichant des informations et procede d'affichage d'informations utilisant ledit dispositif |
| US8022308B2 (en) | 2006-10-02 | 2011-09-20 | Nitto Denko Corporation | Wired circuit board and electronic device |
-
1992
- 1992-08-24 JP JP4223844A patent/JPH0670267A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1997031477A1 (fr) * | 1996-02-26 | 1997-08-28 | Seiko Epson Corporation | Dispositif portable affichant des informations et procede d'affichage d'informations utilisant ledit dispositif |
| US8022308B2 (en) | 2006-10-02 | 2011-09-20 | Nitto Denko Corporation | Wired circuit board and electronic device |
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