JPH0749464A - Head installation type display device - Google Patents

Head installation type display device

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JPH0749464A
JPH0749464A JP5212341A JP21234193A JPH0749464A JP H0749464 A JPH0749464 A JP H0749464A JP 5212341 A JP5212341 A JP 5212341A JP 21234193 A JP21234193 A JP 21234193A JP H0749464 A JPH0749464 A JP H0749464A
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JP
Japan
Prior art keywords
focal length
display
convergence angle
display device
eyes
Prior art date
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Pending
Application number
JP5212341A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Isamu Shito
勇 市東
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KEIBUNSHIYA KK
Original Assignee
KEIBUNSHIYA KK
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0749464A publication Critical patent/JPH0749464A/en
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Abstract

PURPOSE:To reduce an adverse effect due to conduction of stereoscopic observation for a long time in a display device having a head part on board. CONSTITUTION:A head installation type display device 1 having two display parts 4 built in a box body 2 and a belt 3 for installing the box body 2 on the head part is provided with a convergence angle regulating means 5 for regulating the convergence angle formed by the visual lines of both eyes in the display part 4; and a focus distance regulating means 6 for regulating the focus distance with the eyes in the display part 4, and the convergence angle and the focus distance are regulated and changed every prescribed time by the convergence angle regulating means 5 and the focus distance regulating means 6.

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、頭部搭載型ディスプレ
イ装置に係り、特に、二眼式立体画像を表示する頭部搭
載型ディスプレイ装置(以下、HMD:Head Mounted D
isplayという)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a head-mounted display device, and more particularly to a head-mounted display device (hereinafter, HMD: Head Mounted D) for displaying a stereoscopic image of a twin-lens type.
called isplay).

【0002】〔発明の背景〕近時におけるディスプレイ
装置として、代表的なものには、CRT(CathodeRay T
ube)表示装置や、液晶表示装置(以下、LCD:Liqui
d Crystal Displayという)等がある。
BACKGROUND OF THE INVENTION A typical display device in recent years is a CRT (CathodeRay TRT).
ube) display device and liquid crystal display device (hereinafter, LCD: Liquid
d Crystal Display)).

【0003】これらCRT表示装置やLCD等のディス
プレイ装置を利用して立体画像を表示する場合には、ま
ず、左目用と右目用との二つの画像を交互に表示し、こ
の二つの画像によってちょうどそれぞれの目で実物を見
た時と同じような視線を作り出し、次に、偏向メガネや
液晶ゴーグル等を用いて、二つの画像をタイミングよく
左右交互に瞬間的に点滅させることにより、見ている人
には二重の像を一つに見せ、しかも立体的に見せるもの
である。ちなみに、このときの立体像の位置は二つの画
像の離れ具合と関係している。
When a stereoscopic image is displayed using a display device such as a CRT display device or an LCD, first, two images for the left eye and one for the right eye are alternately displayed, and the two images are used exactly. Each eye creates the same line of sight as when looking at the real thing, then using deflection glasses, liquid crystal goggles, etc., the two images are momentarily blinked alternately right and left in a timely manner for viewing. It gives a double image to a person, and also a three-dimensional image. By the way, the position of the stereoscopic image at this time is related to the distance between the two images.

【0004】ところで、CRT表示装置を用いたディス
プレイ装置は、例えば、デスクトップ型のEWS(Engi
neering Work Station)、パーソナルコンピュータ(以
下、単にパソコンという)、ワードプロセッサ(以下、
単にワープロという)等における表示装置として一般的
なものであり、比較的安価に大画面の表示装置を得るこ
とができるという利点があるが、CRT表示装置では、
大画面の表示装置を得る場合、CRT表示装置自体のサ
イズも大きくなり、設置場所が限定されるという欠点が
ある。
A display device using a CRT display device is, for example, a desktop type EWS (Engi
neering Work Station), personal computer (hereinafter simply referred to as PC), word processor (hereinafter,
It is a general display device in a word processor, etc.), and has the advantage of being able to obtain a large-screen display device at a relatively low cost.
When obtaining a large-screen display device, the size of the CRT display device itself becomes large, and there is a drawback that the installation place is limited.

【0005】一方、LCDは、低消費電力でかつ軽量・
薄型であるという利点から、ラップトップ型やノート型
のパソコン・ワープロ等の表示装置として多用されてい
るが、一般に大画面化が難しく、かつ、画面サイズが大
きくなるとそのサイズに比してコストがかかるという欠
点がある。
On the other hand, the LCD has low power consumption and is lightweight.
Because of its thinness, it is often used as a display device for laptop and notebook type personal computers, word processors, etc., but generally it is difficult to increase the screen size, and when the screen size increases, the cost is higher than that size. There is a drawback of this.

【0006】そこで、設置場所を選ばずに、大画面化が
可能な表示装置として、HMDが注目されている。
Therefore, the HMD has been attracting attention as a display device that can have a large screen regardless of the installation location.

【0007】[0007]

【従来の技術】ものを見た時に感じる奥行きや遠近感
等、いわゆる、立体感は、左右の眼で異なる像を見るこ
とで得られる。試しに身近な風景を眺め、交互に片方の
目をつぶると様々な違いがあるのに気付く。人工的に立
体感を生み出すには、このような違いをもつ二つの画像
を左右の目に見せれば良く、この技術を「両眼視差法」
という。
2. Description of the Related Art A so-called stereoscopic effect such as depth and perspective when viewing an object can be obtained by seeing different images with the left and right eyes. When you look at a familiar landscape for a test and alternately close one of the eyes, you will notice various differences. In order to artificially create a stereoscopic effect, two images with such a difference can be shown to the left and right eyes, and this technology is called the "binocular parallax method".
Say.

【0008】HMDとは、目の前に配置した2枚の液晶
ディスプレイに前述した違いをもつ二つの画像を表示
し、輻輳角と焦点距離とを所定の値に設定することによ
り、眼鏡や双眼鏡のように両目に対してそれぞれ別々の
画像を与え、小さな機器で大画面表示装置を見ているか
のように表示を行うものであり、一例として、図8に示
すように、左右の液晶ディスプレイを像ができる面に対
し1.5度傾かせて3度の輻輳角を人為的に与えた場
合、両目の間隔が65mm(この値は日本人の平均値で
ある)の人が約1.24m先を注視することを考える
と、約0.7インチ型の液晶ディスプレイと、焦点距離
約27mmのレンズとを組み合わせて30度の画角を実
現し、液晶ディスプレイとレンズとの距離を26.4m
mにすると、1.24m先に約33インチの表示画面を
有する光学系が得られる。
[0008] The HMD is a pair of liquid crystal displays arranged in front of the eyes, and displays two images having the above-mentioned difference, and sets the convergence angle and the focal length to predetermined values, thereby spectacles and binoculars. As shown in FIG. 8, the left and right liquid crystal displays are displayed as if viewing a large screen display device with a small device by giving different images to both eyes. When artificially giving a convergence angle of 3 degrees with a tilt of 1.5 degrees with respect to the plane where the image is formed, a person with a distance between both eyes of 65 mm (this value is the average value of Japanese people) is about 1.24 m. Considering to look ahead, we realized a 30-degree angle of view by combining a 0.7-inch type liquid crystal display and a lens with a focal length of about 27 mm, and the distance between the liquid crystal display and the lens was 26.4 m.
At m, an optical system having a display screen of about 33 inches at 1.24 m can be obtained.

【0009】また、HMDは左目用と右目用とにそれぞ
れ独立した表示部を備えることから、CRT表示装置や
LCDのように偏向メガネや液晶ゴーグル等によって左
目用の画像と右目用の画像とを分離する必要がなく、両
目視差を利用することにより、自分がその世界にいるよ
うな感じになる「バーチャルリアリティー(仮想現
実)」や「擬似3D(three Dimension )」等における
立体表示が可能となる。
Further, since the HMD has independent display units for the left eye and the right eye, respectively, an image for the left eye and an image for the right eye are displayed by using deflection glasses, liquid crystal goggles or the like like a CRT display device or an LCD. There is no need to separate, and by using both visual differences, it is possible to display stereoscopically in "Virtual Reality" or "Pseudo 3D (three Dimension)" that makes you feel as if you are in the world. .

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の頭部搭載型ディスプレイ装置にあっては、以
下に述べる理由から、長時間見過ぎると目に良くないと
いう問題点が報告されている。
However, it has been reported that such a conventional head-mounted display device is not good for the eyes when viewed for a long time because of the following reasons. .

【0011】すなわち、通常にものを見る場合、両目で
見る二つの画像は目標の距離に応じて、ピントを合わせ
る距離と視線の角度との組み合わせが決定されるが、人
工的に立体感を得る場合、図9に示すように、ピントを
合わせる距離は画面の位置に常に保たれ、視線は様々な
角度を取らされることになる。
That is, in normal viewing, the two images viewed by both eyes have a combination of the focusing distance and the line-of-sight angle determined according to the target distance, but an artificial stereoscopic effect is obtained. In this case, as shown in FIG. 9, the focusing distance is always kept at the position of the screen, and the line of sight is taken at various angles.

【0012】これは、日常生活では有り得ない不自然な
状態であり、この不自然な状態を長時間続けると、ピン
トを切り替えるのに要する時間が健常者の二倍以上とな
って目のピントを変える働きの「調節」が「異常」と診
断されるケースや、眼球の動きを測定した時に、通常は
両目が左右対象の動きをするはずであるが、時々片方の
目の動きが止まる「共同運動崩壊」と呼ばれる症状が現
れたりする。そして、常にこの「共同運動崩壊」の状態
となると斜視と診断される。
This is an unnatural state that is impossible in daily life, and if this unnatural state is continued for a long time, the time required to switch the focus is more than double that of a healthy person and the eyes are in focus. In cases where the "adjustment" of changing action is diagnosed as "abnormal", or when the eye movement is measured, both eyes should normally move symmetrically, but sometimes one eye stops moving. A symptom called "motion collapse" may appear. Whenever this "collaborative movement collapse" occurs, it is diagnosed as a strabismus.

【0013】このように、何の対策も取らずに無理な立
体視を続けることは、目のピント調節等に悪影響を及ぼ
すおそれがある。
As described above, continuing unreasonable stereoscopic vision without taking any measures may adversely affect the focus adjustment of the eyes.

【0014】〔目的〕上記問題点に鑑み、本発明は、立
体視を長時間行うことによる悪影響を低減することを目
的とする。
[Purpose] In view of the above problems, it is an object of the present invention to reduce the adverse effects of long-term stereoscopic vision.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載する発明
は、図1に示すように、筐体2内に内蔵される二つの表
示部4と、該筐体2を頭部に装着するベルト部3とを備
える頭部搭載型ディスプレイ装置1において、前記表示
部4における両目の視線がなす輻輳角を調節する輻輳角
調節手段5と、前記表示部4における目との焦点距離を
調節する焦点距離調節手段6と、を有し、前記輻輳角調
節手段5及び前記焦点距離調節手段6により所定時間毎
に輻輳角及び焦点距離を調節し、変更することにより、
上記目的を達成している。
According to the invention described in claim 1, as shown in FIG. 1, two display parts 4 built in a housing 2 and the housing 2 are mounted on a head. In the head-mounted display device 1 including the belt portion 3, the convergence angle adjusting means 5 for adjusting the convergence angle formed by the lines of sight of the eyes on the display portion 4 and the focal length between the eyes on the display portion 4 are adjusted. Focal length adjusting means 6, and by adjusting and changing the convergence angle and the focal length at predetermined intervals by the convergence angle adjusting means 5 and the focal length adjusting means 6,
It has achieved the above objectives.

【0016】この場合、請求項1に記載する発明に加え
て、請求項2に記載するように、前記輻輳角調節手段に
より輻輳角が小さくなる方向に調節された場合、前記焦
点距離調節手段6により焦点距離が長くなる方向に調節
することが有効である。
In this case, in addition to the invention described in claim 1, as described in claim 2, when the convergence angle is adjusted by the convergence angle adjusting means in the direction of decreasing the convergence angle, the focal length adjusting means 6 It is effective to adjust the focal length so that the focal length becomes longer.

【0017】[0017]

【作用】請求項1記載の発明によれば、輻輳角調節手段
及び焦点距離調節手段により所定時間毎に輻輳角及び焦
点距離が調節、変更されるので、輻輳角と焦点距離との
いずれかが固定されることなく、組み合わせが決定され
る。
According to the invention described in claim 1, since the convergence angle and the focal length are adjusted and changed by the convergence angle adjusting means and the focal length adjusting means at predetermined time intervals, one of the convergence angle and the focal length is determined. The combination is determined without being fixed.

【0018】これによって、立体視を長時間行うことに
よる悪影響が低減される。
As a result, the adverse effect of long-term stereoscopic vision is reduced.

【0019】この場合、請求項2記載の発明によれば、
輻輳角調節手段により輻輳角が小さくなる方向に調節が
行われた場合、焦点距離調節手段により焦点距離が長く
なる方向に調節されるので、輻輳角に対する焦点距離が
自然な状態となる方向に調節される。
In this case, according to the invention of claim 2,
When the convergence angle is adjusted by the convergence angle adjusting means to be smaller, the focal length adjusting means adjusts the focal length to be longer, so that the focal length with respect to the convergence angle is adjusted to a natural state. To be done.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を、図2〜図7
を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
Will be described with reference to.

【0021】まず、本実施例の構成を説明する。First, the configuration of this embodiment will be described.

【0022】図2は、本実施例におけるHMD1の外観
図である。図2において、HMD1は、表示部4を内蔵
する筐体2と、筐体2を使用者の頭部に装着する伸縮自
在のベルト部3とから構成されている。
FIG. 2 is an external view of the HMD 1 in this embodiment. In FIG. 2, the HMD 1 is composed of a housing 2 having a built-in display unit 4 and a stretchable belt unit 3 for mounting the housing 2 on the user's head.

【0023】図3は、本実施例におけるHMD1の横断
面図である。
FIG. 3 is a cross sectional view of the HMD 1 in this embodiment.

【0024】筐体2内の表示部は、図3に示すように、
冷陰極管(蛍光ランプ)からなるバックライト11と、
バックライト11の光を効率良く前方に照射する反射板
12と、約1インチサイズのアクティブマトリクス型の
カラーLCD13L(13R)と、カラーLCD13L
(13R)に表示される画像を反射する反射ミラー14
L(14R)と、ガラス製の光学レンズからなる凸レン
ズ15L(15R)とから構成されており、バックライ
ト11により照射されてカラーLCD13L(13R)
を透過した画像(光)は、反射ミラー14L(14R)
に反射されて凸レンズ15L(15R)に導かれオペレ
ータの目EL(ER)に届く。
As shown in FIG. 3, the display section in the housing 2 is
A backlight 11 including a cold cathode tube (fluorescent lamp),
A reflector 12 that efficiently irradiates the light from the backlight 11 forward, an active matrix type color LCD 13L (13R) of about 1 inch size, and a color LCD 13L
Reflecting mirror 14 for reflecting the image displayed on (13R)
L (14R) and a convex lens 15L (15R) consisting of an optical lens made of glass, which is illuminated by the backlight 11 to produce a color LCD 13L (13R).
The image (light) transmitted through is reflected by the reflection mirror 14L (14R).
Is reflected by the convex lens 15L (15R) and reaches the eye EL (ER) of the operator.

【0025】なお、図3中、16は、カラーLCD13
L(13R)を支持する支持部材13aが駆動部6(焦
点距離調節手段)により上下動される際の案内となるガ
イドレールである。
In FIG. 3, 16 is a color LCD 13.
It is a guide rail that serves as a guide when the support member 13a that supports L (13R) is moved up and down by the drive unit 6 (focal length adjusting means).

【0026】図4は、輻輳角調節手段の動作を説明する
ための図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the convergence angle adjusting means.

【0027】ここで、反射ミラー14L(14R)は、
軸17を中心として回動自在に設けられており、図4に
示すように、軸17に設けられたギヤ18に噛み合うギ
ヤ5aを有する駆動モータ5(輻輳角調節手段)によっ
て駆動されることにより、オペレータの目EL(ER)
に対して水平な位置、すなわち、0°の状態から外方側
に3°までの範囲でその位置を調節することができる。
Here, the reflection mirror 14L (14R) is
It is rotatably provided around the shaft 17, and as shown in FIG. 4, by being driven by a drive motor 5 (convergence angle adjusting means) having a gear 5a that meshes with a gear 18 provided on the shaft 17, , Operator's eyes EL (ER)
The position can be adjusted in a horizontal position, that is, in the range from 0 ° to 3 ° outward.

【0028】図5は、焦点位置調節手段の動作を説明す
るための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the focus position adjusting means.

【0029】また、カラーLCD13L(13R)は、
図5に示すように、支持部材13aに設けられたワイヤ
19と、ワイヤ19を保持する滑車20,21と、滑車
21に設けられたギヤに噛み合うギヤを有する駆動部6
によりガイドレール16に案内されて上下動し、目との
焦点距離が調節される。
The color LCD 13L (13R) is
As shown in FIG. 5, a drive unit 6 having a wire 19 provided on the support member 13 a, pulleys 20 and 21 for holding the wire 19, and a gear meshing with a gear provided on the pulley 21.
Is guided by the guide rail 16 to move up and down, and the focal length with the eyes is adjusted.

【0030】図6は、本実施例のHMD1の要部構成を
示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing the arrangement of the main parts of the HMD 1 of this embodiment.

【0031】図6において、HMD1は、反射ミラー1
4L(14R)を回動させる駆動モータ5と、カラーL
CD13L(13R)を上下動させる駆動部6と、カラ
ーLCD13L(13R)に表示データを出力するドラ
イバ30と、ドライバ30による表示データ出力開始時
間を基準として時間を計測するタイマ31とを備えてい
る。
In FIG. 6, the HMD 1 is a reflection mirror 1.
Drive motor 5 for rotating 4L (14R) and collar L
The drive unit 6 that moves the CD 13L (13R) up and down, the driver 30 that outputs the display data to the color LCD 13L (13R), and the timer 31 that measures the time based on the display data output start time by the driver 30 are provided. .

【0032】図7は、図6に示すドライバ30のブロッ
ク図である。
FIG. 7 is a block diagram of the driver 30 shown in FIG.

【0033】ドライバ30は、図7に示すように、L・
R分離回路32、L表示用ドライバ33L、R表示用ド
ライバ33R、L用メモリ34L、R用メモリ34Rか
ら構成されている。
The driver 30, as shown in FIG.
The R separation circuit 32, the L display driver 33L, the R display driver 33R, the L memory 34L, and the R memory 34R are included.

【0034】L・R分離回路32は、外部からの制御信
号に基づいて、入力される画像データから立体表示を行
うべく左目用表示画像データと右目用表示画像データと
を分離するものであり、左目用表示画像データと右目用
表示画像データとは予め所定の視差をもって作成された
画像データとなっている。
The L / R separation circuit 32 separates the display image data for the left eye and the display image data for the right eye based on a control signal from the outside so as to perform stereoscopic display from the input image data. The display image data for the left eye and the display image data for the right eye are image data created in advance with a predetermined parallax.

【0035】L表示用ドライバ33L及びR表示用ドラ
イバ33Rは、L・R分離回路32によって分離された
左目用表示画像データと右目用表示画像データとに基づ
いて、それぞれカラーLCD13L,13Rを駆動する
ものであり、L用メモリ34L及びR用メモリ34R
は、L表示用ドライバ33L及びR表示用ドライバ33
Rにより表示されるべき左目用表示画像データと右目用
表示画像データとを一時蓄えるためのバッファメモリで
ある。
The L display driver 33L and the R display driver 33R drive the color LCDs 13L and 13R, respectively, based on the left eye display image data and the right eye display image data separated by the L / R separation circuit 32. The memory 34L for L and the memory 34R for R
Is an L display driver 33L and an R display driver 33
It is a buffer memory for temporarily storing the display image data for the left eye and the display image data for the right eye to be displayed by R.

【0036】次に、本実施例の動作(作用)を説明す
る。
Next, the operation (action) of this embodiment will be described.

【0037】本実施例では、通常の映画と同様に、1秒
間に24コマの画像(本実施例では、立体画像)を表示
するため、入力データとして1/24秒毎に1フレーム
の信号が与えられ、この1フレームの信号は、1/48
秒毎に1フィールドの信号として右目用表示画像データ
と左目用表示画像データとから構成されている。
In this embodiment, as in a normal movie, an image of 24 frames per second (a stereoscopic image in this embodiment) is displayed, so that a signal of one frame is output every 1/24 seconds as input data. Given, this 1-frame signal is 1/48
It is composed of display image data for the right eye and display image data for the left eye as one field signal per second.

【0038】ここで、L・R分離回路32の入力データ
としては、右目用表示画像データと左目用表示画像デー
タとが交互に入力され、L・R分離回路32によって1
/48秒毎に右目用表示画像データと左目用表示画像デ
ータとが分離され、それぞれL表示用ドライバ33L及
びR表示用ドライバ33Rに出力される。
Here, as the input data of the L / R separation circuit 32, the display image data for the right eye and the display image data for the left eye are alternately input, and 1 is input by the L / R separation circuit 32.
The display image data for the right eye and the display image data for the left eye are separated every / 48 seconds and are output to the L display driver 33L and the R display driver 33R, respectively.

【0039】各L表示用ドライバ33L及びR表示用ド
ライバ33Rでは、1/48秒分の入力データしか入力
されないため、この1/48秒分のデータをそれぞれL
用メモリ34L及びR用メモリ34Rをフィールドメモ
リとして一時的に蓄えることにより、1フレーム表示期
間中に右目用表示画像データと左目用表示画像データと
をそれぞれ表示することができる。
Since each L display driver 33L and R display driver 33R receives only 1/48 second of input data, the 1/48 second of data is respectively transferred to L
By temporarily storing the memory 34L for R and the memory 34R for R as a field memory, it is possible to display the display image data for the right eye and the display image data for the left eye during one frame display period.

【0040】ここで、例えば、左右のカラーLCD13
L,13Rの画面サイズが約2インチである場合、この
カラーLCD13L,13Rを両目EL,ERの位置か
ら100mm離れた位置に配置したとすると、これらの
各表示面を見ている左右の目EL,ERの視野が完全に
合成される点、すなわち、二画面にそれぞれ表示される
画像が合成される点は、目EL,ERから1000mm
離れたところとなる。そして、この場合、合成された画
面は約20インチの大きさとなっている。
Here, for example, the left and right color LCDs 13
If the screen size of L and 13R is about 2 inches, and if the color LCDs 13L and 13R are placed 100 mm away from the positions of the eyes EL and ER, the left and right eyes EL looking at these display surfaces are displayed. , ER are completely combined, that is, the images displayed on the two screens are combined 1000 mm from the eyes EL and ER.
It's a distance. In this case, the combined screen has a size of about 20 inches.

【0041】このように、目の1m先に合成される画面
を得るためには、左右の目EL,ERの前部に配置され
る倍率2倍の凸レンズ15L,15Rを目EL,ERか
ら15mmの位置に配置し、目EL,ERの位置におい
て、目EL,ERの1m先での焦点距離f1を19.6
mmとすると、その焦点距離f2を197mmに設定す
ればよい。このようにして左右のカラーLCD13L,
13R及び凸レンズ15L,15Rの位置と凸レンズ1
5L,15Rの焦点距離f2を定めると、左右のファイ
ンダ部から覗き見た画像は自然に合成され、あたかも1
m先に20インチの画像が存在するような光学系とな
り、楽に表示画像の鑑賞ができる。
As described above, in order to obtain a screen to be combined 1 m ahead of the eyes, the convex lenses 15L and 15R with a magnification of 2 are arranged in front of the left and right eyes EL and ER, 15 mm from the eyes EL and ER. The focal length f1 at a position 1 m ahead of the eyes EL and ER at the positions of the eyes EL and ER is 19.6.
If it is mm, the focal length f2 may be set to 197 mm. In this way, the left and right color LCDs 13L,
13R and the positions of the convex lenses 15L and 15R and the convex lens 1
When the focal lengths f2 of 5L and 15R are set, the images peeped in from the left and right finder parts are naturally combined, as if they were 1
The optical system is such that a 20-inch image exists at a distance of m, so that the displayed image can be viewed easily.

【0042】上記焦点距離は〔数1〕により算出され
る。
The focal length is calculated by [Equation 1].

【0043】[0043]

【数1】 なお、このような構成の場合、左右のカラーLCD13
L,13Rの間隔は、鑑賞者の両目の間隔に合わせて自
由に調整することができるように構成されている。
[Equation 1] In the case of such a configuration, the left and right color LCDs 13
The distance between L and 13R can be adjusted freely according to the distance between the eyes of the viewer.

【0044】以上説明した光学系において、カラーLC
D13L,13Rにより立体表示がが行われると、前述
したように、ピントを合わせる距離はカラーLCD13
L,13Rの位置に常に保たれた状態で視線は様々な角
度を取らされ、オペレータは日常生活では有り得ない不
自然な状態で表示画像を見ることになる。
In the optical system described above, the color LC
When stereoscopic display is performed by the D13L and 13R, as described above, the focus distance is the color LCD 13.
The line of sight is taken at various angles while being kept at the L and 13R positions at all times, and the operator sees the display image in an unnatural state that is not possible in daily life.

【0045】このような状態を長時間続けることによる
弊害を低減するため、本実施例では、カラーLCD13
L,13Rに対して表示データが入力される際に、タイ
マ31が初期化され、時間の計測が開始される。
In order to reduce the harmful effects of continuing such a state for a long time, in this embodiment, the color LCD 13 is used.
When display data is input to L and 13R, the timer 31 is initialized and time measurement is started.

【0046】そしてタイマ31は、予め決められた時間
(例えば、15分)毎に駆動モータ5及び駆動部6に対
して制御信号が出力されるようになっており、この制御
信号に基づいて駆動モータ5により反射ミラー14L,
14Rの傾きが調節されることで輻輳角の調節が行われ
るとともに、駆動部6によりカラーLCD13L,13
Rの位置が調節されることで焦点距離の調節が行われ
る。
The timer 31 outputs a control signal to the drive motor 5 and the drive unit 6 every predetermined time (for example, 15 minutes), and drives based on this control signal. The reflection mirror 14L by the motor 5,
The angle of convergence is adjusted by adjusting the inclination of 14R, and the driving unit 6 causes the color LCDs 13L, 13
The focal length is adjusted by adjusting the position of R.

【0047】この場合、輻輳角と焦点距離との関係は、
駆動モータ5によって輻輳角が小さくなる方向に調節さ
れた場合、駆動部6によって焦点距離が長くなる方向に
調節することにより、自然な状態に近い感覚で輻輳角と
焦点距離とが調節される。
In this case, the relationship between the angle of convergence and the focal length is
When the convergence angle is reduced by the drive motor 5, the focal length is adjusted by the drive unit 6 so that the convergence angle and the focal length are adjusted in a natural state.

【0048】これによって、目のピント調節等に悪影響
を及ぼすおそれがある立体視にあって、輻輳角と焦点距
離とのバランスを保ちつつ、立体視表示を見ることがで
きる。
As a result, it is possible to view the stereoscopic display while maintaining the balance between the vergence angle and the focal length in the stereoscopic view that may adversely affect the focus adjustment of the eyes.

【0049】以上説明したように、本実施例では、駆動
モータ5及び駆動部6により所定時間毎に輻輳角及び焦
点距離が調節、変更されることで、輻輳角と焦点距離と
がいずれかに固定されることなく、組み合わせが決定さ
れる。
As described above, in the present embodiment, the convergence angle and the focal length are adjusted and changed by the drive motor 5 and the drive unit 6 at predetermined intervals, so that the convergence angle and the focal length become either. The combination is determined without being fixed.

【0050】これによって、立体視を長時間行うことに
よる悪影響が低減される。
As a result, adverse effects due to long-term stereoscopic vision are reduced.

【0051】以上、本発明者によってなされた発明を好
適な実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記
実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the preferred embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

【0052】例えば、上記実施例では、15分毎に輻輳
角及び焦点距離を調節するものとして説明しているが、
輻輳角及び焦点距離を調節する時間は任意に設定可能で
ある。
For example, in the above embodiment, the convergence angle and the focal length are adjusted every 15 minutes.
The time for adjusting the vergence angle and the focal length can be set arbitrarily.

【0053】この場合、表示される立体画像に基づいて
輻輳角が変わってくるので、この輻輳角の変化に併せて
焦点距離を調節しても良い。
In this case, since the vergence angle changes based on the displayed stereoscopic image, the focal length may be adjusted according to the change in the vergence angle.

【0054】また、以上の説明では主として発明者によ
ってなされた発明を、その背景となった利用分野である
頭部搭載型ディスプレイ装置に適用した場合について説
明したが、それに限定されるものではない。
In the above description, the invention mainly made by the inventor is applied to the head mounted display device which is the background field of use, but the invention is not limited thereto.

【0055】例えば、立体表示を行うディスプレイ装置
全般にも適用できる。
For example, it can be applied to all display devices for stereoscopic display.

【0056】[0056]

【発明の効果】請求項1記載の発明では、輻輳角調節手
段及び焦点距離調節手段により所定時間毎に輻輳角及び
焦点距離を調節、変更することにより、輻輳角と焦点距
離とのいずれか共に固定することなく、組み合わせを決
定することができ、これによって、立体視を長時間行う
ことによる悪影響を低減することができる。
According to the first aspect of the present invention, both the convergence angle and the focal length are adjusted by adjusting and changing the convergence angle and the focal length at predetermined intervals by the convergence angle adjusting means and the focal length adjusting means. The combination can be determined without being fixed, and this can reduce the adverse effects of long-term stereoscopic viewing.

【0057】この場合、請求項2記載の発明では、輻輳
角調節手段によって輻輳角が小さくなる方向に調節を行
う場合、焦点距離調節手段によって焦点距離が長くなる
方向に調節することにより、輻輳角に対する焦点距離を
自然な状態となる方向に調節することができる。
In this case, according to the second aspect of the invention, when the convergence angle adjusting means adjusts the convergence angle in the direction of decreasing, the focal length adjusting means adjusts the focal length in the direction of increasing the convergence angle. The focal length for can be adjusted in a natural direction.

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

【図1】本発明における頭部搭載型ディスプレイ装置の
原理図である。
FIG. 1 is a principle diagram of a head-mounted display device according to the present invention.

【図2】本実施例におけるHMDの外観図である。FIG. 2 is an external view of the HMD in this embodiment.

【図3】本実施例におけるHMDの横断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of the HMD in this embodiment.

【図4】輻輳角調節手段の動作を説明するための図であ
る。
FIG. 4 is a diagram for explaining the operation of the convergence angle adjusting means.

【図5】焦点位置調節手段の動作を説明するための図で
ある。
FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the focus position adjusting means.

【図6】本実施例のHMDの要部構成を示すブロック図
である。
FIG. 6 is a block diagram showing a main configuration of an HMD of this embodiment.

【図7】図6に示すドライバのブロック図である。FIG. 7 is a block diagram of the driver shown in FIG.

【図8】HMDの動作原理を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining the operation principle of the HMD.

【図9】立体視の問題点を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a problem of stereoscopic vision.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 HMD(頭部搭載型ディスプレイ装置) 2 筐体 3 ベルト部 4 表示部 5 駆動モータ(輻輳角調節手段) 6 駆動部(焦点距離調節手段) 11 バックライト 12 反射板 13L,13R カラーLCD 13a 支持部材 14L,14R 反射ミラー 15L,15R 凸レンズ 16 ガイドレール 17 軸 18 ギヤ 19 ワイヤ 20,21 滑車 30 ドライバ 31 タイマ 32 L・R分離回路 33L L表示用ドライバ 33R R表示用ドライバ 34L L用メモリ 34R R用メモリ 1 HMD (head mounted display device) 2 case 3 belt part 4 display part 5 drive motor (convergence angle adjusting means) 6 drive part (focal length adjusting means) 11 backlight 12 reflector 13L, 13R color LCD 13a support Member 14L, 14R Reflecting mirror 15L, 15R Convex lens 16 Guide rail 17 Shaft 18 Gear 19 Wire 20, 21 Pulley 30 Driver 31 Timer 32 L / R separation circuit 33L L display driver 33R R display driver 34L L memory 34R For R memory

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】筐体内に内蔵される二つの表示部と、該筐
体を頭部に装着するベルト部とを備える頭部搭載型ディ
スプレイ装置において、 前記表示部における両目の視線がなす輻輳角を調節する
輻輳角調節手段と、 前記表示部における目との焦点距離を調節する焦点距離
調節手段と、 を有し、 前記輻輳角調節手段及び前記焦点距離調節手段により所
定時間毎に輻輳角及び焦点距離を調節し、変更すること
を特徴とする頭部搭載型ディスプレイ装置。
1. A head mounted display device comprising two display parts built in a housing and a belt part for mounting the housing on a head, wherein a convergence angle formed by the lines of sight of both eyes of the display part. And a focal length adjusting unit for adjusting the focal length with the eyes on the display unit, wherein the convergence angle adjusting unit and the focal length adjusting unit adjust the convergence angle at predetermined intervals. A head-mounted display device characterized by adjusting and changing the focal length.
【請求項2】前記輻輳角調節手段により輻輳角が小さく
なる方向に調節された場合、前記焦点距離調節手段によ
り焦点距離が長くなる方向に調節することを特徴とする
請求項1記載の頭部搭載型ディスプレイ装置。
2. The head according to claim 1, wherein when the vergence angle adjusting means adjusts the vergence angle in the direction of decreasing, the focal length adjusting means adjusts the focal length in the direction of increasing the focal length. On-board display device.
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