JPH0713497A - Image display device - Google Patents

Image display device

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JPH0713497A
JPH0713497A JP5142286A JP14228693A JPH0713497A JP H0713497 A JPH0713497 A JP H0713497A JP 5142286 A JP5142286 A JP 5142286A JP 14228693 A JP14228693 A JP 14228693A JP H0713497 A JPH0713497 A JP H0713497A
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JP
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resolution
image
image information
projector
display device
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JP5142286A
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Hidetomo Sakaino
英朋 境野
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ATR TSUSHIN SYST KENKYUSHO KK
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ATR TSUSHIN SYST KENKYUSHO KK
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Abstract

PURPOSE:To provide the image display device capable of displaying images with which an observer does not have an odd feel at all times even when looking at the same region. CONSTITUTION:The observer's head direction and visual line direction are detected by a head direction detecting section 6 and visual line detecting section 7. A region setting section 4 specifies the observer's observation direction on a screen 10. This region setting section 4 specifies the observation position with respect to the image information inputted from an image accumulation section 5 and determines the region where resolution is varied. A resolution varying section 3 changes the resolution of the resolution varying region so as to make the resolution adaptable to the human retina characteristic and thereafter, this section outputs the entire image information to a first projector 1 and outputs the local image information changed in the resolution to a second projector 2. The first projector 1 displays the entire image on the screen 10 and the second projector displays the local image in accordance with the image information outputted from the resolution varying section 3.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、画像情報に対応した画
像を表示する画像表示装置に関し、特に、人の網膜特性
に適合した画像を表示する画像表示装置に関し、たとえ
ば、画像通信分野、ヒューマンインターフェースを利用
する分野等に用いられる画像表示装置に関するものであ
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device for displaying an image corresponding to image information, and more particularly to an image display device for displaying an image adapted to human retina characteristics, for example, in the field of image communication and human. The present invention relates to an image display device used in a field using an interface.

【0002】[0002]

【従来の技術】以下、従来の画像表示装置について図面
を参照しながら説明する。図6は従来の画像表示装置の
構成を示すブロック図である。
2. Description of the Related Art A conventional image display device will be described below with reference to the drawings. FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a conventional image display device.

【0003】図6において、画像表示装置は、第1投影
器11、第2投影器12、位置設定部13、画像蓄積部
14、頭部方向検出部15、視線方向検出部16、スク
リーン10を含む。
In FIG. 6, the image display device includes a first projector 11, a second projector 12, a position setting unit 13, an image storage unit 14, a head direction detection unit 15, a line-of-sight direction detection unit 16, and a screen 10. Including.

【0004】第1投影器11は、位置設定部13を介し
て画像蓄積部14から出力される画像全体に対応した全
体画像情報を入力され、スクリーン10に全体画像(以
下、周辺視用の画像と称す)を表示する。
The first projector 11 receives overall image information corresponding to the entire image output from the image storage unit 14 via the position setting unit 13, and the entire image (hereinafter, an image for peripheral vision) is displayed on the screen 10. Is displayed).

【0005】頭部方向検出部15および視線方向検出部
16はスクリーン10を観察する観察者の頭部方向およ
び視線方向を検出し、頭部方向検出信号および視線方向
検出信号を位置設定部13へ出力する。位置設定部13
は、入力された頭部方向検出信号および視線方向検出信
号をもとに、観察者のスクリーン10上の観察位置を特
定する。位置設定部13は、特定した観察位置を中心と
して予め設定された範囲で画像情報の解像度を変化させ
る領域を決定する。位置設定部13は、画像蓄積部14
から入力された全体画像情報の中から決定した所定の領
域の解像度を変化させて第2投影器12へ出力する。第
2投影器12は、入力された解像度を変化させた画像情
報を局所画像(以下、中心視用の画像と称す)として図
6に示す破線の円内の領域に表示する。
The head direction detecting section 15 and the line-of-sight direction detecting section 16 detect the head direction and the line-of-sight direction of an observer observing the screen 10, and send the head-direction detecting signal and the line-of-sight direction detecting signal to the position setting section 13. Output. Position setting unit 13
Specifies the observation position on the screen 10 of the observer based on the input head direction detection signal and line-of-sight direction detection signal. The position setting unit 13 determines a region in which the resolution of the image information is changed within a preset range centered on the specified observation position. The position setting unit 13 includes an image storage unit 14
Then, the resolution of a predetermined area determined from the entire image information input from is changed and output to the second projector 12. The second projector 12 displays the input image information having the changed resolution as a local image (hereinafter, referred to as an image for central vision) in a region within a circle of a broken line shown in FIG.

【0006】上記の局所画像として表示される中心視用
の画像の解像度変化は人の網膜特性(文献:田崎、大
山、樋渡、“視覚情報処理”、朝倉書店、1985)に
基づいて解像度を落とす画像処理が行なわれている。図
7に上記文献により報告されている網膜特性を説明する
図を示す。図7の(a)は網膜上の中心窩からの距離を
関数とする人の視力特性を二次元的に示したものであ
り、(b)は三次元的に表現したものである。図7に示
すように、人の視力特性は、網膜上の中心窩付近が最も
高く、周辺に行くほど低下していくことがわかる。これ
は、人の網膜の細胞の密度が中心窩付近に集中し、周辺
に行くほど密度が粗くなっていることに起因している。
上記の画像表示装置はこの網膜特性を予め設定してお
き、設定した網膜特性に適合するように観察者の観察位
置の中心の画像の解像度を高くし、周辺に行くほど解像
度を落とす画像処理を行なっている。上記の処理は、位
置設定部13で行なわれ、第2投影器12が表示する局
所画像の外縁と第1投影器11が表示する全体画像の解
像度をなめらかに接続し、第2投影器が表示する中心視
用の画像と第1投影器が表示する周辺視用の画像の境界
知覚を低減している。
The change in resolution of the central vision image displayed as the local image is reduced based on the human retina characteristics (reference: Tasaki, Oyama, Hiwatari, "Visual Information Processing", Asakura Shoten, 1985). Image processing is being performed. FIG. 7 shows a diagram for explaining the retinal characteristics reported in the above document. FIG. 7A is a two-dimensional representation of a human visual acuity characteristic in which the distance from the fovea on the retina is a function, and FIG. 7B is a three-dimensional representation. As shown in FIG. 7, it can be seen that the human visual acuity characteristic is highest near the fovea centralis on the retina and decreases toward the periphery. This is because the density of cells in the human retina is concentrated near the fovea and becomes coarser toward the periphery.
The above-mentioned image display device sets the retinal characteristic in advance, increases the resolution of the image at the center of the observation position of the observer so as to conform to the set retinal characteristic, and performs image processing in which the resolution decreases toward the periphery. I am doing it. The above processing is performed by the position setting unit 13, and the outer edge of the local image displayed by the second projector 12 and the resolution of the entire image displayed by the first projector 11 are smoothly connected, and the second projector displays the image. The boundary perception between the central vision image and the peripheral vision image displayed by the first projector is reduced.

【0007】また、位置設定部13は観察者の観察位置
に応じて、第2投影器12で表示する中心視用の画像の
位置を移動させているので、観察者はスクリーン10上
のどの位置を観察したとしても、上記の網膜特性に基づ
いた解像度を変化させた画像を観察することができる。
Further, since the position setting unit 13 moves the position of the image for central vision displayed by the second projector 12 according to the observation position of the observer, the observer can determine which position on the screen 10. Even if the above is observed, it is possible to observe an image whose resolution is changed based on the above-mentioned retinal characteristics.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、人の視
覚特性は、周辺視に画像を提示した場合と提示しない場
合とでは、中心視の視力特性が異なることが実験で確認
されている。実験の方法は、被試験者が大画面の中心付
近にあるランドルト指標をながめている間、周辺視領域
にランダムドットパターンを投影する。ランドルト指標
を変えながら、周辺視領域に提示するドットパターンの
大きさも変えていくる。このときの被試験者の視力を測
定する。実験結果、周辺視の刺激の大きさが大きくなる
ほど、中心視における視力が低下することが判明してい
る。
However, it has been confirmed by experiments that the visual acuity characteristics of humans differ depending on whether the image is presented to the peripheral vision or not. The experimental method projects a random dot pattern in the peripheral vision area while the examinee looks at the Landolt index near the center of the large screen. While changing the Landolt index, the size of the dot pattern presented in the peripheral vision area is also changed. The test subject's visual acuity at this time is measured. As a result of experiments, it has been found that the visual acuity in central vision decreases as the size of the peripheral vision stimulus increases.

【0009】また、同一領域を注視している時間に比例
して周辺視の視力が上がることが報告されている。図8
に網膜特性の時間的変化を測定する実験方法を説明する
図を示す。図8に示す実験方法については、周辺視領域
にランドルト指標を複数配置して、周辺視における視力
を中心視の視力測定と同様の方法で行なっている。被試
験者は、中心視で正面方向のランドルト指標をながめる
ように教示されている。中心視からの距離を離散的に選
択し、各距離ごとに、すなわち、周辺視領域にランドル
ト指標を配置する。観察開始と同時に、周辺視領域の指
標を提示する。視力の周辺視での回復時間と視力の関係
を得るために、被試験者の視力の回復の程度にいて、観
察を開始してから、3、6、9秒ごとに測定する。ま
た、被試験者の頭部は顎台に固定されている。
Further, it has been reported that the visual acuity of peripheral vision increases in proportion to the time during which the same region is focused. Figure 8
The figure explaining the experiment method which measures the time change of a retinal characteristic is shown in FIG. In the experiment method shown in FIG. 8, a plurality of Landolt indices are arranged in the peripheral vision region, and the visual acuity in the peripheral vision is performed by the same method as the visual acuity measurement in the central vision. The test subject is taught to look at the Landolt index in the front direction in the central view. The distance from the central vision is discretely selected, and the Landolt index is arranged for each distance, that is, in the peripheral vision region. Simultaneously with the start of observation, the index of the peripheral vision area is presented. In order to obtain the relationship between the visual acuity recovery time in peripheral vision and the visual acuity, the degree of visual acuity recovery of the examinee is measured and measured every 3, 6 and 9 seconds after the start of observation. The head of the person to be tested is fixed to the chin rest.

【0010】図9に上記試験方法による網膜特性の時間
的変化の測定結果を示す。このときの被試験者の視力
は、ランドルト指標で1.0であった。すなわち、これ
は、中心視における観察開始直後の視力値である。中心
視における上限を1.0から下限を0.6までの視力を
調べるために用いられた。また、中心視におけるランド
ルト指標は、およそ網膜特性を参照して、上限を0.8
から下限を0.06までの視力を調べるために用いられ
た。周辺視の視力特性は、視野角で40°までについ
て、10°ごとに解析された。図9に示すように、観察
時間の経過とともに中心視の視力が低下し、一方で、周
辺視の視力が向上することが明らかになっている。
FIG. 9 shows the results of measurement of changes in retinal characteristics over time by the above test method. The visual acuity of the test subject at this time was 1.0 according to the Landolt index. That is, this is the visual acuity value immediately after the start of observation in central vision. It was used to examine visual acuity with an upper limit of 1.0 and a lower limit of 0.6 in central vision. In addition, the Landolt index in central vision refers to the retinal characteristics and has an upper limit of 0.8.
To a lower limit of 0.06 was used to examine visual acuity. The visual acuity characteristics of peripheral vision were analyzed every 10 ° up to a viewing angle of 40 °. As shown in FIG. 9, it has been clarified that the visual acuity of central vision decreases with the passage of observation time, while the visual acuity of peripheral vision improves.

【0011】上記の報告結果は、従来の網膜特性からだ
けでは説明できない現象である。したがって、従来の画
像表示装置では、時間的な変化を考慮せず静的な網膜特
性のみに基づいた表示画面上の画像の解像度を予め設定
された解像度の変化状態に変更しているだけで、同一領
域を注視した場合、時間の経過とともに変化する人の網
膜特性に適合させて解像度を変化させていないため、観
察している画像に対して違和感を感じるという問題があ
った。
The above report result is a phenomenon that cannot be explained only by the conventional retinal characteristics. Therefore, in the conventional image display device, only by changing the resolution of the image on the display screen based on only the static retinal characteristics without considering the temporal change to the preset change state of the resolution, When gazing at the same region, the resolution is not changed by adapting to the retinal characteristics of a person that changes with the passage of time, so there is a problem that the observed image feels strange.

【0012】本発明は上記課題を解決するためのもので
あって、観察者が同一領域を注視しても、常に違和感を
感じない画像を表示す画像表示装置を提供することを目
的とする。
An object of the present invention is to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an image display device for displaying an image that does not always cause a sense of discomfort even when an observer looks at the same area.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明による画像表示装
置は、画像情報の解像度を任意に変化させる変化手段
と、変化手段により解像度を変化させた画像情報に対応
した画像を表示する表示手段とを含む。
An image display device according to the present invention comprises a changing means for arbitrarily changing the resolution of image information, and a display means for displaying an image corresponding to the image information whose resolution is changed by the changing means. including.

【0014】[0014]

【作用】本発明による画像表示装置においては、変化手
段により画像情報の解像度を任意に変化させることがで
きるので、時間の経過とともに変化する人の網膜特性の
変化にも適合した画像を表示手段により表示することが
できる。
In the image display device according to the present invention, since the resolution of the image information can be arbitrarily changed by the changing means, the display means can display an image adapted to the change of the human retina characteristics which changes with the passage of time. Can be displayed.

【0015】[0015]

【実施例】以下、本発明の一実施例の画像表示装置につ
いて図面を参照しながら説明する。図1は本発明の一実
施例の画像表示装置の構成を示すブロック図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An image display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention.

【0016】図1において、画像表示装置は、第1投影
器1、第2投影器2、解像度可変部3、領域設定部4、
画像蓄積部5、頭部方向検出部6、視線方向検出部7、
スクリーン10を含む。画像蓄積部15は予め表示され
る画像が一時的に蓄積されている。画像蓄積部5は蓄積
された画像情報の中から所定の画像情報を領域設定部4
へ出力する。頭部方向検出部6および視線方向検出部7
は観察者の頭部方向および視線方向を検出し、頭部方向
検出信号および視線方向検出信号を領域設定部4へ出力
する。領域設定部4は入力された頭部方向検出信号およ
び視線方向検出信号をもとに観察者のスクリーン10上
の観察位置を特定し、その観察位置に応じた初期の解像
度可変領域を決定する。領域設定部4は画像蓄積部5か
ら出力された画像情報の初期の解像度を変化させるとと
もに解像度可変領域を指令する解像度可変領域信号を解
像度可変部3へ出力する。解像度可変部3は入力された
画像情報と解像度可変領域信号をもとに、観察時間等を
考慮して画像情報の解像度を適宜変化させ、解像度を変
化させた中心視用の画像情報を第2投影器2へ出力する
とともに、スクリーン10全体に対応する全体画像情報
を第1投影器1へ出力する。第1投影器1は入力した全
体画像情報に対応した全体画像(周辺視用の画像)をス
クリーン10上に表示する。第2投影器2は入力した中
心視用の画像情報を観察者が観察している観察位置(破
線の円内の領域)に表示する。また、解像度可変部3は
後述する人の網膜特性に基づいて時間変化とともに中心
視用の画像の解像度を変化させていく。
In FIG. 1, the image display device includes a first projector 1, a second projector 2, a resolution varying unit 3, an area setting unit 4,
The image storage unit 5, the head direction detection unit 6, the line-of-sight direction detection unit 7,
Includes screen 10. The image storage unit 15 temporarily stores images to be displayed in advance. The image storage unit 5 stores predetermined image information from the stored image information in the area setting unit 4
Output to. Head direction detection unit 6 and line-of-sight direction detection unit 7
Detects the head direction and line-of-sight direction of the observer, and outputs the head-direction detection signal and the line-of-sight direction detection signal to the area setting unit 4. The area setting unit 4 specifies the observation position on the screen 10 of the observer based on the input head direction detection signal and the gaze direction detection signal, and determines the initial resolution variable area according to the observation position. The area setting unit 4 changes the initial resolution of the image information output from the image storage unit 5 and outputs a resolution variable area signal for instructing a resolution variable area to the resolution variable unit 3. The resolution variable unit 3 appropriately changes the resolution of the image information in consideration of the observation time and the like based on the input image information and the resolution variable region signal, and outputs the image information for central vision in which the resolution is changed to the second image information. In addition to outputting to the projector 2, the entire image information corresponding to the entire screen 10 is output to the first projector 1. The first projector 1 displays an entire image (image for peripheral vision) corresponding to the input entire image information on the screen 10. The second projector 2 displays the input image information for central vision at the observation position (the area inside the circle of the broken line) observed by the observer. Further, the resolution varying unit 3 varies the resolution of the image for central vision with time, based on the retina characteristics of the person described later.

【0017】次に、解像度可変部3および領域設定部4
についてさらに詳細に説明する。図2は、図1に示す解
像度可変部3と領域設定部4の詳細な構成を示すブロッ
ク図である。
Next, the resolution varying section 3 and the area setting section 4
Will be described in more detail. FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of the resolution varying unit 3 and the area setting unit 4 shown in FIG.

【0018】図2において、領域設定部4は観察中心設
定部41、解像度可変領域初期設定部42を含む。観察
中心設定部41は入力した頭部方向検出信号、視線方向
検出信号、画像情報をもとに観察者のスクリーン10上
の観察位置を特定して、観察者の物理空間における座標
値を提示画像中の座標値に変換する。解像度変換させる
中心が決定された後、提示画面の解像度について、解像
度可変領域初期設定部42は中心部から周辺部にかけて
初期の変化の程度を与える。
In FIG. 2, the area setting section 4 includes an observation center setting section 41 and a resolution variable area initial setting section 42. The observation center setting unit 41 specifies the observation position on the screen 10 of the observer based on the input head direction detection signal, line-of-sight direction detection signal, and image information, and presents the coordinate value of the observer in the physical space. Convert to the inside coordinate value. After the center for resolution conversion is determined, the resolution variable area initial setting unit 42 gives an initial degree of change in the resolution of the presentation screen from the central portion to the peripheral portion.

【0019】解像度可変部3は時間−距離変換部31、
解像度変換関数部32、画像処理部33を含む。時間−
距離変換部31において、第1に、観察者の視点と観察
位置との距離に応じて解像度変換の領域を変化させる。
そのためには、予め設定された距離と変換を行なうため
の関数に含まれるパラメータとを関連付けておいて、そ
の情報を予め記憶し、必要に応じて参照する。第2に、
観察者の一定領域における観察時間を考慮する。これ
は、同一の領域を観察していると、時間の経過とともに
興味の対象は周辺部にまで及ぶことが知られている。そ
のために、解像度変換する領域の大きさについて、時間
の関数で与えておくことにより、柔軟性をシステムに与
えることが可能となる。観察時間については、その初期
値としてその平均値を与えておく。
The resolution varying unit 3 includes a time-distance converting unit 31,
The resolution conversion function unit 32 and the image processing unit 33 are included. Time
In the distance conversion unit 31, firstly, the area for resolution conversion is changed according to the distance between the viewpoint of the observer and the observation position.
For that purpose, a preset distance and a parameter included in a function for performing conversion are associated with each other, the information is stored in advance, and referred to as necessary. Second,
Consider the observation time in a certain area of the observer. It is known that, when observing the same region, the target of interest extends to the peripheral portion with the passage of time. Therefore, by giving the size of the area for resolution conversion as a function of time, flexibility can be given to the system. Regarding the observation time, its average value is given as its initial value.

【0020】次に、解像度変換関数部32により、観察
者の視点の位置に応じて解像度を実際に可変制御するた
めの処理を行なう。
Next, the resolution conversion function unit 32 performs processing for actually variably controlling the resolution according to the position of the observer's viewpoint.

【0021】解像度の変換領域とその程度が決定され、
入力された原画像の解像度は画像処理部33で非線形な
座標変換が施される。上記処理の後、中心視用の画像情
報を第2投影器2へ出力し、全体画像情報を第1画像投
影器1へ出力する。
The resolution conversion area and its degree are determined,
The resolution of the input original image is subjected to nonlinear coordinate conversion by the image processing unit 33. After the above processing, the image information for central vision is output to the second projector 2 and the entire image information is output to the first image projector 1.

【0022】上記の各動作により、本発明の画像表示装
置は、観察者の視点と観察位置との距離に応じて解像度
可変領域を変化させるとともに、所定の時間関数に応じ
て画像の解像度を変化させることが可能となる。したが
って、画像情報の解像度を任意に変化させ、時間の経過
とともに変化する人の網膜特性の変化にも適合した画像
を表示することができ、観察者が同一領域を注視して
も、常に違和感の感じない画面を表示することが可能と
なる。
By the above-mentioned operations, the image display apparatus of the present invention changes the resolution variable region according to the distance between the observer's viewpoint and the observation position, and changes the image resolution according to a predetermined time function. It becomes possible. Therefore, the resolution of the image information can be arbitrarily changed to display an image that adapts to changes in human retina characteristics that change over time, and even if an observer looks at the same area, a sense of discomfort is always present. It is possible to display a screen that you do not feel.

【0023】次に、上記の画像表示装置の画像の解像度
を変化させる方法についてさらに具体的に説明する。
Next, the method of changing the resolution of the image of the image display device will be described more specifically.

【0024】図7に示した従来の網膜特性を時間により
変化させるためには制御するパラメータに関して制御条
件が必要となる。従来の知見によれば(文献:田崎、大
山、樋渡、“視覚情報処理”、朝倉書店、1985)、
人の視覚情報処理は並列的なプロセスを含むが、その総
処理量には限界があることが知られている。視覚心理実
験の結果が示すように、周辺視に画像を提示すると、そ
の分、中心視の視力が低下することは処理機構における
分担が行なわれていることを示唆している。これは、言
換えると、視覚的な仕事量は常に一定に保たれていると
推察できる。このことに基づいてモデル化すると、網膜
上の中心窩の視力が低下した分、周辺視の視力特性が向
上すると考えられる。数理工学的に言えば、三次元の関
数で近似し、その積分値が一定になるように変形を与え
ることになる。図3に解像度を可変した場合の網膜特性
を関数化したモデルを示す。図3の(a)、(b)は初
期の状態を示し、(c)、(d)は時間経過時の状態を
示す。また、図3の(a)、(c)は網膜特性を二次元
的に示したモデルであり、(b)、(d)は三次元的に
示したモデルである。図3の(c)、(d)に示すよう
に、時間の経過(t1→t2→t3)に従い、中心視の
視力が低下するとともに、周辺視の視力が向上している
のがわかる。
In order to change the conventional retinal characteristics shown in FIG. 7 with time, control conditions are required for parameters to be controlled. According to conventional knowledge (references: Tasaki, Oyama, Hiwatari, “Visual Information Processing”, Asakura Shoten, 1985),
Human visual information processing includes parallel processes, but it is known that the total processing amount is limited. As shown by the results of the visual psychology experiment, when the image is presented to the peripheral vision, the visual acuity of the central vision is reduced correspondingly, which suggests that the processing mechanism is shared. In other words, it can be inferred that the visual work amount is always kept constant. When modeled based on this, it is considered that the visual acuity characteristics of peripheral vision are improved as much as the visual acuity of the fovea centralis on the retina is reduced. Mathematically speaking, it is approximated by a three-dimensional function, and deformation is given so that the integral value becomes constant. FIG. 3 shows a model in which the retinal characteristics when the resolution is changed are functionalized. 3A and 3B show the initial state, and FIGS. 3C and 3D show the state after a lapse of time. In addition, (a) and (c) of FIG. 3 are models showing two-dimensionally the retinal characteristics, and (b) and (d) are models showing three-dimensionally. As shown in (c) and (d) of FIG. 3, it can be seen that the visual acuity of the central vision decreases and the visual acuity of the peripheral vision improves as time passes (t1 → t2 → t3).

【0025】通常、上記の網膜特性はガウス分布型関数
G(x、y)で近似される。
Usually, the above retinal characteristics are approximated by a Gaussian distribution type function G (x, y).

【0026】[0026]

【数1】 [Equation 1]

【0027】ここで、σは標準偏差、x、yは注視点か
らの座標値を示す。また、時間の変数を導入するため
に、σ=σ(t)と仮定する。σは表示画面上の画像に
おけるぼけの範囲を示しているので、上記に述べたよう
に、観察者の観察時間に応じて図9に示した実験結果に
基づき、シグモイド型関数で近似できるパターンで表現
することができる。図4に上記のシグモイド型関数で近
似した分散値と時間との関係を示す。測定した時間が、
3、6、9秒ごとであったので、図9で示した視野角の
変化から、周辺視の視力が向上する表現は、ガウス型分
布パターンの分散値が大きくなることと等価に考えるこ
とができる。9秒以降は測定していないが、ある時間を
経過すると、ぼけの知覚量は飽和するとみなしている。
Here, σ is a standard deviation, and x and y are coordinate values from the gazing point. Also, σ = σ (t) is assumed to introduce a time variable. Since σ indicates the range of blur in the image on the display screen, as described above, the pattern can be approximated by a sigmoid function based on the experimental result shown in FIG. 9 according to the observation time of the observer. Can be expressed. FIG. 4 shows the relationship between the dispersion value approximated by the sigmoid function and the time. The measured time is
Since it was every 3, 6, and 9 seconds, from the change of the viewing angle shown in FIG. 9, the expression that the visual acuity of peripheral vision is improved can be considered equivalent to the increase of the variance value of the Gaussian distribution pattern. it can. Although it is not measured after 9 seconds, it is assumed that the perceived amount of blur is saturated after a certain time.

【0028】次に、視力の中心視での低下と、周辺視で
の向上について考える。この場合は、ガウス分布型関数
G(x,y)の定数であった1/(2πσ2 )の項が、
1/{2π(σ(t))2 }となっていることで、σ
(t)の値とは反比例の関係にあることがわかる。しか
しながら、実際の中心視と周辺視の相対的な視力の変化
は、1/{2π(σ(t))2 }の値が示す変化ほど著
しくない。そのため、この項をg=g(t)と置き直
す。この関数については、実験の結果から、観察開始時
の視力とそのときのおよそ80%の視力の2つの値を考
えれば、t=0〜9秒間までの中心視における最大視力
の時間的な変化を近似できる。このようにして、図3に
示す解像度を可変にした場合の網膜特性を関数化したモ
デルを時間の関数として設計できる。なお、図3に示す
v1、v2は、中心視における最も解像度がいい場合の
値を示す。また、rx、ry、dx、dyは、表示画像
に対する処理領域の大きさを示す。これらの変数の範囲
の例として、視野角で40°をおよその上限と設定して
いる。実際には、およそ60°までが周辺視で可視でき
る範囲であるが、実用上40°を1つの目途としても問
題がない。
Next, let us consider a decrease in visual acuity in central vision and an improvement in peripheral vision. In this case, the 1 / (2πσ 2 ) term, which is a constant of the Gaussian distribution type function G (x, y), is
Since 1 / {2π (σ (t)) 2 }, σ
It can be seen that there is an inverse relationship with the value of (t). However, the change in the relative visual acuity between the central vision and the peripheral vision is not so remarkable as the change indicated by the value of 1 / {2π (σ (t)) 2 }. Therefore, this term is replaced with g = g (t). Regarding this function, considering the two values of the visual acuity at the start of observation and the visual acuity of about 80% at that time from the results of the experiment, the temporal change of the maximum visual acuity in central vision from t = 0 to 9 seconds Can be approximated. In this way, the model in which the retina characteristics shown in FIG. 3 when the resolution is variable can be designed as a function of time. It should be noted that v1 and v2 shown in FIG. 3 represent values when the resolution is best in central vision. In addition, rx, ry, dx, and dy indicate the size of the processing area for the display image. As an example of the range of these variables, a viewing angle of 40 ° is set as an upper limit. In reality, up to about 60 ° is the range that can be seen by peripheral vision, but practically there is no problem even if 40 ° is set as one target.

【0029】次に、上記のように構成された画像表示装
置を用いて解像度を可変した場合の表示画面上の状態に
ついて説明する。図5は、表示画面上の解像度の変化を
説明する図である。図5に示す各円は解像度の高低差を
示す等高線であり、同じ解像度の円を破線で連結して示
している。図5に示す表示画面の時間経過は、(a)→
(b)→(c)の順に時間が経過している状態を示して
いる。図5に示すように、観察者の観察時間の長さに応
じて、次第に周辺視における解像度が初期の解像度から
上がっていく過程がわかる。一方、中心視における解像
度については次第に低下していることがわかる。このよ
うに、時間推移に従い解像度の範囲およびその解像度の
程度を可変できるようになったことにより、観察者が同
一領域を注視しても、常に違和感を感じない画像を表示
することが可能となる。
Next, the state on the display screen when the resolution is changed by using the image display device configured as described above will be described. FIG. 5 is a diagram illustrating a change in resolution on the display screen. Each circle shown in FIG. 5 is a contour line showing the height difference of resolution, and circles of the same resolution are connected by a broken line. The elapsed time of the display screen shown in FIG. 5 is (a) →
The state where time has passed in the order of (b) → (c) is shown. As shown in FIG. 5, it can be seen that the resolution in peripheral vision gradually increases from the initial resolution according to the length of the observation time of the observer. On the other hand, it can be seen that the resolution in central vision is gradually decreasing. As described above, since the range of resolution and the degree of the resolution can be changed according to the time transition, it is possible to display an image that does not always feel discomfort even when the observer looks at the same region. .

【0030】上記実施例では、表示する画像を画像蓄積
部5に予め蓄積しておいたが、画像蓄積部5の代わりに
画像入力部を具備することにより、外部から入力される
画像情報についても同様に適用することが可能である。
In the above embodiment, the image to be displayed is stored in the image storage unit 5 in advance. However, by providing an image input unit instead of the image storage unit 5, it is possible to store image information input from the outside. The same can be applied.

【0031】[0031]

【発明の効果】本発明による画像表示装置においては、
変化手段により画像情報の解像度を任意に変化させてい
るので、たとえば、表示する解像度を観察者の観察時間
に応じて、その解像度の変化の範囲および解像度の変化
の程度を容易に制御できるため、時間の経過ととに変化
する人の網膜特性に適合した表示解像度で画像を表示す
ることができる。したがって、観察者が同一領域を注視
しても、常に違和感を感じない画像を表示することが可
能となる。
In the image display device according to the present invention,
Since the resolution of the image information is arbitrarily changed by the changing means, for example, the range of change in resolution and the degree of change in resolution can be easily controlled depending on the observation time of the observer. It is possible to display an image with a display resolution adapted to a human retina characteristic that changes with the passage of time. Therefore, it is possible to display an image in which the viewer does not feel a sense of discomfort even when he or she looks at the same region.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例の画像表示装置の構成を示す
ブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention.

【図2】解像度可変部および領域設定部の詳細な構成を
示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a detailed configuration of a resolution varying unit and a region setting unit.

【図3】解像度を可変する場合の網膜特性を関数化した
モデルを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a model in which a retinal characteristic when a resolution is changed is made into a function.

【図4】分散値と時間との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a variance value and time.

【図5】表示画面上の解像度の変化を説明する図であ
る。
FIG. 5 is a diagram illustrating a change in resolution on a display screen.

【図6】従来の画像表示装置の構成を示すブロック図で
ある。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a conventional image display device.

【図7】従来報告されている網膜特性を説明する図であ
る。
FIG. 7 is a diagram illustrating retinal characteristics that have been conventionally reported.

【図8】網膜特性の時間的変化を測定する実験方法を説
明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an experimental method for measuring a temporal change in retinal characteristics.

【図9】網膜特性の時間的変化の測定結果を示す図であ
る。
FIG. 9 is a diagram showing measurement results of temporal changes in retinal characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 第1投影器 2 第2投影器 3 解像度可変部 4 領域設定部 5 画像蓄積部 6 頭部方向検出部 7 視線方向検出部 1 1st projector 2 2nd projector 3 Resolution variable part 4 Area setting part 5 Image storage part 6 Head direction detection part 7 Gaze direction detection part

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 画像情報に対応した画像を表示する画像
表示装置であって、 前記画像情報の解像度を任意に変化させる変化手段と、 前記変化手段により解像度を変化させた画像情報に対応
した画像を表示する表示手段とを含む画像表示装置。
1. An image display device for displaying an image corresponding to image information, wherein the changing means arbitrarily changes the resolution of the image information, and the image corresponding to the image information whose resolution is changed by the changing means. And an image display device including display means for displaying.
【請求項2】 前記変換手段は、所定の時間関数に応じ
て前記画像情報の解像度を変化させることを含む請求項
1記載の画像表示装置。
2. The image display device according to claim 1, wherein the conversion means includes changing the resolution of the image information according to a predetermined time function.
【請求項3】 前記変換手段は、前記画像情報の解像度
を変化させる領域を設定する領域設定手段を含む請求項
1記載の画像表示装置。
3. The image display device according to claim 1, wherein the conversion means includes area setting means for setting an area for changing the resolution of the image information.
【請求項4】 前記領域設定手段は、前記表示手段によ
り表示された画像を観察する観察者の前記画像上の観察
位置を検出することを含む請求項3記載の画像表示装
置。
4. The image display device according to claim 3, wherein the area setting means includes detecting an observation position on the image of an observer who observes the image displayed by the display means.
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