JPH09138367A - Image display device and its system - Google Patents

Image display device and its system

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JPH09138367A
JPH09138367A JP7321087A JP32108795A JPH09138367A JP H09138367 A JPH09138367 A JP H09138367A JP 7321087 A JP7321087 A JP 7321087A JP 32108795 A JP32108795 A JP 32108795A JP H09138367 A JPH09138367 A JP H09138367A
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image
distance
virtual image
display device
virtual
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Takeshi Matsui
健 松井
Shiho Onishi
志保 大西
Koji Ashizaki
浩二 芦崎
Akira Kawamura
彰 川村
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a display image with presence, increase an immersing feeling, and provides an image for a user as if the user saw a real body by adding a virtual image distance control means which matches the position of a display virtual image with an image position based upon the parallax between both the eyes. SOLUTION: An image synchronizing signal (a) is sent from a right-eye signal generating device 66 to a left-eye signal generating device 65. Those image signal generating devices send an image signal right (b) and an image signal left (c) giving proper parallax to the right and left eyes while maintaining synchronism with the image synchronizing signal. Then an image display panel driving device 68 displays images on a right-eye image display panel 69 and a left-eye image display panel 70 fitted to a both-eye type head fixed display device 60 to show the independent images to the right and left eyes of the user. Further, a set virtual image distance signal (d) is sent from a virtual image distance signal generating device 62 serving also as the right-eye signal generating device 66 to a virtual image distance arithmetic unit 67 and the user observes the images at the virtual image distance.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置及び
そのシステムに関し、例えば、個人の画像鑑賞に用いら
れる両眼式頭部固定型臨場感画像表示装置及びそのシス
テム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 and its system, for example, to a binocular head fixed type realistic image display device and its system used for viewing an image of an individual.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の両眼式頭部固定型画像表示システ
ムとしては、左右眼に画像生成部により提示画像を発生
させ、使用者に様々なことを体験させる、いわゆるシミ
ュレータシステムが知られている。
2. Description of the Related Art As a conventional binocular head-fixed image display system, there is known a so-called simulator system in which left and right eyes generate a presentation image by an image generation unit so that a user can experience various things. There is.

【0003】例えば、コンピュータグラフィックス等で
作製した画像を両眼式頭部固定型画像表示装置で観視
し、あたかも画像中の仮想空間に存在するかのような臨
場感(いわゆる仮想現実(ヴァーチャルリアリティ))
を使用者に体験させるように構成されたものがある。
For example, when an image produced by computer graphics or the like is viewed with a binocular head-fixed image display device, a realistic feeling as if it exists in a virtual space in the image (so-called virtual reality (virtual reality) Reality))
Some are configured to let the user experience.

【0004】こうした表示装置は、それぞれ画像が表示
される左右の表示部を有し、使用者は左右のレンズ系を
通じて、これら左右の表示部の画像の虚像を観視するよ
うになされている。即ち、画像は、使用者の前方の一定
の距離に、虚像として固定して提示され、また、左右の
両眼視差により立体を表示している。
Such a display device has left and right display parts on which images are displayed, and a user views a virtual image of the left and right display parts through the left and right lens systems. That is, the image is fixedly presented as a virtual image at a certain distance in front of the user, and a stereoscopic image is displayed by the left and right binocular parallax.

【0005】また、一般に、姿勢検出器が市販されてい
る。これは、小型のセンサを複数個内蔵しており、水平
回転、垂直回転、傾きなどの情報を電気的な信号で取り
出すことができる。頭部運動検出器として、この姿勢検
出器を用いている。
Attitude detectors are generally commercially available. This has a plurality of small sensors built-in, and information such as horizontal rotation, vertical rotation, and tilt can be taken out by an electrical signal. This posture detector is used as a head movement detector.

【0006】ところで、上述したように、従来の画像表
示システムにおいては、使用者の前方の固定位置に提示
画像を与えているため(即ち、どの画像も固定位置に提
示されるので)、提示画像による臨場感が乏しく、使用
者に違和感を与える、という問題点があった。
By the way, as described above, in the conventional image display system, since the presentation image is given to the fixed position in front of the user (that is, any image is presented at the fixed position), the presentation image is presented. However, there is a problem that the user feels uncomfortable due to the lack of realism.

【0007】また、従来の画像表示システムに用いられ
る画像表示装置は、図19(遠距離の場合)及び図20(近
距離の場合)に示すように、左右の眼50と51との両眼視
差による虚像距離52と使用者に提示される虚像の距離53
とが異なっているため(即ち、両眼視差による画像の距
離52と提示画像の距離53とが異なっている状態で画像を
鑑賞するため)、使用者の眼精疲労や、視力の低下、全
身の疲労、頭痛等を招く、という問題点もあった。
The image display device used in the conventional image display system is, as shown in FIG. 19 (in the case of long distance) and FIG. 20 (in the case of short distance), the left and right eyes 50 and 51. Virtual image distance 52 due to parallax and virtual image distance 53 presented to the user
Is different (that is, the image is viewed with the binocular parallax image distance 52 and the presentation image distance 53 being different), the user's eyestrain, decreased visual acuity, and whole body There was also the problem of causing fatigue and headaches.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、臨場
感ある提示画像を実現し、没入感を増大させると共に、
使用者に現実の物体を見ているような画像を提示するこ
とにより、使用者の眼精疲労等を低減することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to realize a presentation image with a sense of realism, increase the immersive feeling, and
By presenting an image to the user as if he or she were looking at a real object, it is intended to reduce eye strain and the like of the user.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、一対の
表示部と、これらの表示部に表示される画像に対するそ
れぞれのレンズ系とを有し、これらのレンズ系を通して
得られる虚像を観察するように構成された画像表示装置
において、提示虚像の位置と両眼視差による画像位置と
を一致させるための虚像距離制御手段が付設されている
ことを特徴とする画像表示装置に係るものである。
That is, the present invention has a pair of display units and respective lens systems for images displayed on these display units, and observes virtual images obtained through these lens systems. In the image display device configured so as to relate to the image display device, a virtual image distance control means for matching the position of the presentation virtual image and the image position by the binocular parallax is attached. .

【0010】また、本発明は、一対の表示部と、これら
の表示部に表示される画像に対するそれぞれのレンズ系
とを有し、これらのレンズ系を通して得られる虚像を観
察するように構成された画像表示装置と;この画像表示
装置に付設され、提示虚像の位置と両眼視差による画像
位置とを一致させるための虚像距離制御手段と;を具備
し、前記虚像距離制御手段が、前記一対の表示部に独立
して画像を提示する画像生成部と、虚像距離信号を発生
する虚像距離信号生成部と、虚像距離信号により虚像距
離を制御する虚像距離制御部とを有し、提示画像に連動
して前記画像表示装置における虚像距離を連続的に制御
するように構成された画像表示システムも提供するもの
である。
Further, the present invention has a pair of display parts and respective lens systems for images displayed on these display parts, and is configured to observe a virtual image obtained through these lens systems. An image display device; and a virtual image distance control unit attached to the image display device for matching the position of the presentation virtual image and the image position by the binocular parallax; and the virtual image distance control unit. An image generation unit that independently presents an image on the display unit, a virtual image distance signal generation unit that generates a virtual image distance signal, and a virtual image distance control unit that controls the virtual image distance by the virtual image distance signal, and interlock with the presented image. The present invention also provides an image display system configured to continuously control the virtual image distance in the image display device.

【0011】本発明の画像表示装置及び画像表示システ
ムによれば、使用者に対する提示虚像の位置と視差によ
る画像位置とを一致させるための虚像距離制御手段によ
り、虚像距離を連続的に可変にしているので、臨場感あ
る提示画像を実現し、没入感を増大させると共に、使用
者に現実の物体を見ているような画像を提示することに
より、使用者の眼精疲労等を低減することができる。
According to the image display apparatus and the image display system of the present invention, the virtual image distance is continuously variable by the virtual image distance control means for matching the position of the virtual image presented to the user with the image position due to the parallax. Therefore, it is possible to reduce the eyestrain of the user by providing an image with a sense of realism, increasing the immersive feeling, and presenting the image to the user as if the user were looking at a real object. it can.

【0012】これに反し、従来の画像表示システムに用
いられる画像表示装置は、上述したように、どの画像も
固定位置に提示されるので、提示画像による臨場感が乏
しく、使用者に違和感を与え、両眼視差による虚像距離
と使用者に提示される虚像の距離とが異なっているため
(即ち、両眼視差による画像の距離と提示画像の距離と
が異なっている状態で画像を鑑賞するため)、使用者の
眼精疲労や、視力の低下、全身の疲労、頭痛等を招いて
しまう。
On the contrary, in the image display device used in the conventional image display system, since all images are presented at a fixed position as described above, the presented image is not realistic and gives the user a feeling of strangeness. , Because the virtual image distance due to binocular parallax and the virtual image distance presented to the user are different (that is, to view an image in a state where the image distance due to binocular parallax and the presented image distance are different). ), The eyestrain of the user, deterioration of eyesight, fatigue of the whole body, headache and the like are caused.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】本発明の画像表示装置において
は、前記虚像距離制御手段が、一対の表示部に独立して
画像を提示する画像生成部と、虚像距離信号を発生する
虚像距離信号生成部と、虚像距離信号により虚像距離を
制御する虚像距離制御部とを有し、提示画像に連動して
虚像距離が連続的に制御されることが望ましい。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the image display device of the present invention, the virtual image distance control means includes an image generating section for independently presenting images on a pair of display sections, and a virtual image distance signal generating section for generating a virtual image distance signal. And a virtual image distance control unit that controls the virtual image distance by a virtual image distance signal, and the virtual image distance is preferably continuously controlled in conjunction with the presentation image.

【0014】また、本発明の画像表示装置及び画像表示
システムにおいては、具体的には、画像表示装置が、画
像表示パネルとレンズとを使用者の前方左右に配置し、
虚像の距離を連続的に変化できる機構を有する両眼式頭
部固定型臨場感画像表示装置として構成されている。
Further, in the image display device and the image display system of the present invention, specifically, the image display device arranges the image display panel and the lens on the front left and right of the user,
The present invention is configured as a binocular head fixed type realistic image display device having a mechanism capable of continuously changing the distance of a virtual image.

【0015】この場合、画像生成部において使用者の瞳
孔間隔に合わせて左眼用及び右眼用カメラが配置され、
これらの左眼用カメラと右眼用カメラとが対称の向きに
なるように互いに逆向きに同じ角度だけ回転し、前記使
用者の前記瞳孔間隔と前記左眼用及び右眼用カメラのな
す角度とにより、対象物までの距離が決定され、その距
離に応じて、頭部固定型画像表示装置における虚像距離
が連続的に制御されることによって、使用者に現実の物
体を見ているような画像を提示して使用者の疲労を一層
低減できる。即ち、画像表示パネルとレンズとにより形
成される虚像の距離を各人の瞳孔間隔に応じて連続的に
調節するため、提示虚像の距離と両眼視差による虚像の
距離を確実に一致させ、使用者の疲労を一層低減させる
ことができるのである。
In this case, the left-eye camera and the right-eye camera are arranged in the image generating unit in accordance with the pupil distance of the user,
These left-eye camera and right-eye camera are rotated in opposite directions by the same angle so as to have symmetrical directions, and the angle between the pupil interval of the user and the left-eye and right-eye cameras The distance to the object is determined by and the virtual image distance in the head-fixed image display device is continuously controlled according to the distance, so that the user looks at an actual object. It is possible to further reduce the fatigue of the user by presenting the image. That is, since the distance of the virtual image formed by the image display panel and the lens is continuously adjusted according to the pupil distance of each person, the distance of the presented virtual image and the distance of the virtual image due to binocular parallax are surely matched and used. This can further reduce the fatigue of the person.

【0016】或いは、画像生成部にカメラが用いられて
いて、対象物までの距離が、カメラの焦点距離又は別に
設けた距離測定器により決定され、その距離に応じて、
頭部固定型画像表示装置における虚像距離が連続的に制
御されることも望ましい。
Alternatively, a camera is used in the image generating unit, and the distance to the object is determined by the focal length of the camera or a distance measuring device provided separately, and according to the distance,
It is also desirable that the virtual image distance in the fixed head image display device be continuously controlled.

【0017】この場合、使用者の左右眼に同一の画像を
提示する画像生成部又はカメラを有し、上記のようにし
て決定された距離に応じて虚像が連続的に制御されるの
がよい。
In this case, it is preferable that the left and right eyes of the user have an image generation unit or a camera that presents the same image, and the virtual image is continuously controlled according to the distance determined as described above. .

【0018】本発明の画像表示装置及び画像表示システ
ムにおいては更に、頭部の動きを検出する頭部運動検出
部を有し、画像生成部及び虚像距離制御部に信号を送っ
て提示画像及び提示虚像距離と連動させると、臨場感あ
る画像提示を実現し、没入感を増大させることができ
る。これに対し、頭部固定型画像表示装置では、装置を
使用者の頭部に固定しているため、そのままでは、頭部
の運動によって通常生じる画像の変化がなく、臨場感に
乏しく、違和感を感じることがある。
In the image display device and the image display system of the present invention, a head movement detecting section for detecting the movement of the head is further provided, and a signal is sent to the image generating section and the virtual image distance control section to present the presented image and the presented image. By linking with the virtual image distance, it is possible to realize a realistic image presentation and increase the immersive feeling. On the other hand, in the head-fixed image display device, since the device is fixed to the user's head, there is no change in the image that normally occurs due to the movement of the head, and there is little sense of realism and discomfort. I may feel.

【0019】[0019]

【実施例】以下、本発明を実施例について詳細に説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments.

【0020】図1〜図8は、本発明を両眼式頭部固定型
画像表示装置及びそのシステムに適用した第1の実施例
を示すものである。
1 to 8 show a first embodiment in which the present invention is applied to a binocular head-fixed image display device and its system.

【0021】図1は本実施例による画像表示装置を含む
画像表示システムの構成を示す概略図であり、図2はそ
の動作のフロー図である。このシステムは、基本的に
は、頭部固定型画像表示装置60と、画像生成部61と、虚
像距離信号生成部62と、虚像距離制御部63と、頭部運動
検出部64とによって構成されている。画像生成部61とし
て左右眼画像信号生成装置65、66、虚像距離制御部63と
して虚像距離演算装置67を用いている。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the structure of an image display system including an image display device according to this embodiment, and FIG. 2 is a flow chart of its operation. This system is basically configured by a head fixed image display device 60, an image generation unit 61, a virtual image distance signal generation unit 62, a virtual image distance control unit 63, and a head movement detection unit 64. ing. Left and right eye image signal generation devices 65 and 66 are used as the image generation unit 61, and a virtual image distance calculation device 67 is used as the virtual image distance control unit 63.

【0022】次に、このシステムの動作を説明すると、
まず、画像同期信号aが右眼用画像信号生成装置66から
左眼用画像信号生成装置65に送られる。これらの画像信
号生成装置は、画像同期信号により同期を保ちながら、
左右眼に適切な視差を与える画像信号右b及び画像信号
左cを送る。
Next, the operation of this system will be described.
First, the image synchronization signal a is sent from the right-eye image signal generating device 66 to the left-eye image signal generating device 65. These image signal generation devices, while maintaining synchronization by the image synchronization signal,
An image signal right b and an image signal left c that give appropriate parallax to the left and right eyes are sent.

【0023】そして、画像表示パネル駆動装置68によ
り、両眼式頭部固定型画像表示装置60に取り付けられた
右眼画像表示パネル69(後述の表示部1Rに対応)と左
眼画像表示パネル70(後述の表示部1Lに対応)に画像
を表示して、使用者の左右眼に独立に画像を提示する。
Then, by the image display panel drive device 68, the right eye image display panel 69 (corresponding to the display section 1R described later) and the left eye image display panel 70 attached to the binocular head fixed image display device 60. An image is displayed (corresponding to the display unit 1L described later), and the image is independently presented to the left and right eyes of the user.

【0024】ここで、画像信号生成装置65、66としては
CG画像レンダリングボード内蔵UNIX型コンピュー
ターを使用し、画像表示パネル駆動装置68としてはNT
SCデコーダ回路内蔵LCDドライバー回路を使用す
る。
Here, UNIX type computers with a built-in CG image rendering board are used as the image signal generating devices 65 and 66, and NT is used as the image display panel driving device 68.
Use LCD driver circuit with SC decoder circuit.

【0025】また、右眼用画像信号生成装置66と兼用と
なっている虚像距離信号生成装置62から、設定された虚
像距離信号dを虚像距離演算装置67に送る。虚像距離演
算装置67では、虚像距離信号dに応じた適切なモータ制
御信号eをインターフェースボード71を介し、両眼式頭
部固定型画像表示装置60に固定されたモータ72に送る。
モータ72の回転によって、使用者は、設定された虚像距
離に画像を鑑賞することができる。
The virtual image distance signal generator 62, which also serves as the right-eye image signal generator 66, sends the set virtual image distance signal d to the virtual image distance calculator 67. In the virtual image distance calculation device 67, an appropriate motor control signal e corresponding to the virtual image distance signal d is sent to the motor 72 fixed to the binocular head fixed image display device 60 via the interface board 71.
The rotation of the motor 72 allows the user to view the image at the set virtual image distance.

【0026】ここで、虚像距離信号生成装置62としては
UNIX型コンピューターを使用し、虚像距離演算装置
67としてはMSDOS型コンピューターを使用する。
Here, a UNIX type computer is used as the virtual image distance signal generating device 62, and a virtual image distance calculating device is used.
An MSDOS type computer is used as 67.

【0027】頭部固定型画像表示装置60には、使用者の
頭部運動に応じ、頭部運動信号fを一定の周期で発生す
る頭部運動検出器64(例えば圧電振動型回転検出センサ
ー)が設けられている。
The head-fixed image display device 60 includes a head motion detector 64 (for example, a piezoelectric vibration type rotation detection sensor) that generates a head motion signal f at a constant cycle according to the user's head motion. Is provided.

【0028】使用者が、鑑賞している画像に反応して頭
部を運動させると、頭部運動検出器64からの頭部運動信
号fが右眼用画像信号生成装置66に送られる。そして、
頭部運動に反映された新たな左右眼の画像信号b、cを
発生すると共に、新たな虚像距離信号dを発生する。
When the user moves his / her head in response to the image being viewed, the head motion signal f from the head motion detector 64 is sent to the image signal generating device 66 for the right eye. And
The new image signals b and c for the left and right eyes reflected in the head movement are generated, and the new virtual image distance signal d is generated.

【0029】この新しい画像信号b、cは、画像表示パ
ネル駆動装置68を介して、左右画像表示パネル69、70に
送られ、使用者に新しい画像が提示される。同時に、虚
像距離信号dが虚像距離演算装置67に送られ、使用者の
前方の適切な位置に画像を表示する。
The new image signals b and c are sent to the left and right image display panels 69 and 70 via the image display panel driving device 68, and a new image is presented to the user. At the same time, the virtual image distance signal d is sent to the virtual image distance calculation device 67 to display an image at an appropriate position in front of the user.

【0030】本実施例によれば、使用者に提示する画像
信号を左右眼独立に発生させ、かつ、画像信号に応じた
虚像距離を連続的に変化させる手段を設けているので、
図3及び図4に示すように、使用者に対する提示虚像の
位置53と視差による画像位置52とを確実に一致させるこ
とができる。即ち、虚像距離を連続的に可変にしている
ので、臨場感ある提示画像を実現し、没入感を増大させ
ると共に、使用者に現実の物体を見ているような画像を
提示することにより、使用者の眼精疲労等を低減するこ
とができる。
According to the present embodiment, the means for generating the image signal to be presented to the user independently for the left and right eyes and for continuously changing the virtual image distance according to the image signal is provided.
As shown in FIGS. 3 and 4, the position 53 of the virtual image presented to the user and the image position 52 due to the parallax can be reliably matched. That is, since the virtual image distance is continuously variable, it is possible to realize a presentation image with a sense of reality, increase the immersive feeling, and present the user with an image as if he or she were looking at a real object. It is possible to reduce eye strain of the person.

【0031】特に、使用者の頭部の動きを検出し、提示
される画像及び虚像距離に反映させる機構を設けている
ことは、臨場感ある画像提示を確実に実現し、没入感を
十分に増大させることができる。
In particular, the provision of the mechanism for detecting the movement of the user's head and reflecting it in the image to be presented and the virtual image distance surely realizes the image presentation with a realistic sensation and provides a sufficient immersive feeling. Can be increased.

【0032】なお、上記の両眼式頭部固定型画像表示装
置60としては、例えば、図5〜図8に示す如く特開平6
−123852号に開示された例を採用することができ
る。
As the binocular head fixed image display device 60, for example, as shown in FIGS.
The example disclosed in No. 123852 can be adopted.

【0033】図5はこの表示装置60の全体の外観、図6
はその光学系、図7はその機構の配置、さらに図8はそ
の機構の外観をそれぞれ示している。図5〜図8におい
て、バックライト及び表示用液晶パネルが組み合わされ
た左右の表示部(表示パネル)1L、1Rに対して、そ
れぞれ左右のレンズ系2L、2Rが設けられている。そ
して、これらのレンズ系2L、2Rの光軸が、45°傾け
て配置されたビームスプリッタ3で反射されて折曲さ
れ、使用者の左右の眼球に入射する。また、ビームスプ
リッタ3の前方には液晶シャッタ4が減光手段として配
置されている。
FIG. 5 shows the overall appearance of the display device 60, and FIG.
Shows the optical system, FIG. 7 shows the arrangement of the mechanism, and FIG. 8 shows the appearance of the mechanism. 5 to 8, left and right lens systems 2L and 2R are provided for left and right display portions (display panels) 1L and 1R in which a backlight and a display liquid crystal panel are combined. Then, the optical axes of these lens systems 2L and 2R are reflected and bent by the beam splitter 3 arranged at an angle of 45 °, and enter the left and right eyeballs of the user. Further, in front of the beam splitter 3, a liquid crystal shutter 4 is arranged as a light reducing means.

【0034】これらの左右の表示部1L、1R、左右の
レンズ系2L、2R、ビームスプリッタ3及び液晶シャ
ッタ4は、任意の筐体5内に収納されている。この筐体
5は、内部をつや消し黒で塗装した光を透過しない素材
で形成され、頭部装着部材6の前側ホルダーテーブル7
に配設されている。この頭部装着部材6を頭に装着する
ことにより、虚像を観視し得るようになされている。
The left and right display portions 1L and 1R, the left and right lens systems 2L and 2R, the beam splitter 3, and the liquid crystal shutter 4 are housed in an arbitrary housing 5. The housing 5 is made of a matte black painted material that does not transmit light, and the front holder table 7 of the head mounting member 6 is formed.
It is arranged in. By mounting the head mounting member 6 on the head, the virtual image can be viewed.

【0035】ホルダーテーブル7の上側には左右の表示
部1L、1R及び左右のレンズ系2L、2Rが設けら
れ、その下側にはビームスプリッタ3及び液晶シャッタ
4が設けられている。また図中において、ホルダーテー
ブル7の上側で、眼鏡型ディスプレイ装置の外側のケー
ス部材は省略されている。
The left and right display portions 1L, 1R and the left and right lens systems 2L, 2R are provided on the upper side of the holder table 7, and the beam splitter 3 and the liquid crystal shutter 4 are provided on the lower side thereof. Further, in the figure, the case member on the upper side of the holder table 7 and outside the eyeglass-type display device is omitted.

【0036】また、左右の表示部1L、1Rは、それぞ
れリニアスライダ11L、11Rに固定されている。これら
のリニアスライダ11L、11Rは共通のスライダ軸12に取
り付けられ、これによって左右の表示部1L、1Rが左
右に移動し得るようになされている。リニアスライダ11
L、11Rには、それぞれリンク機構に接続されるピン19
L、19Rが設けられている。
The left and right display portions 1L and 1R are fixed to the linear sliders 11L and 11R, respectively. These linear sliders 11L and 11R are attached to a common slider shaft 12 so that the left and right display portions 1L and 1R can be moved left and right. Linear slider 11
Pins 19 connected to the link mechanism are provided on L and 11R, respectively.
L and 19R are provided.

【0037】そして、左右の表示部1L、1R、リニア
スライダ11L、11R及びスライダ軸12の全体が、スライ
ダ軸13に沿って上下に移動し得るように構成されてい
る。左右の表示部1L、1Rの中間には視度調節用のモ
ータ72が設けられている。このモータ72によって、左右
の表示部1L、1R、リニアスライダ11L、11R及びス
ライダ軸12の全体を筐体5に対して上下に移動させる。
The left and right display portions 1L and 1R, the linear sliders 11L and 11R, and the slider shaft 12 as a whole can be moved up and down along the slider shaft 13. A motor 72 for adjusting diopter is provided between the left and right display portions 1L and 1R. The motor 72 moves the left and right display portions 1L and 1R, the linear sliders 11L and 11R, and the slider shaft 12 as a whole up and down with respect to the housing 5.

【0038】また、左右のレンズ系2L、2Rは、それ
ぞれリニアスライダ21L、21Rに固定されている。これ
らのリニアスライダ21L、21Rは共通のスライダ軸22に
取り付けられ、これによって左右のレンズ系2L、2R
が左右に移動し得るようになされている。スライダ軸22
は筐体5に対して固定され、左右のレンズ系2L、2
R、リニアスライダ21L、21R及びスライダ軸22の全体
が筐体5に対して上下に固定されている。これらのリニ
アスライダ21L、21Rには、それぞれリンク機構に接続
される縦溝29L、29Rが設けられている。
The left and right lens systems 2L and 2R are fixed to linear sliders 21L and 21R, respectively. These linear sliders 21L and 21R are attached to a common slider shaft 22, which allows the left and right lens systems 2L and 2R to be attached.
Is designed to be able to move left and right. Slider shaft 22
Is fixed with respect to the housing 5, and the left and right lens systems 2L, 2
The R, the linear sliders 21L and 21R, and the slider shaft 22 are entirely fixed to the housing 5 in the vertical direction. These linear sliders 21L and 21R are provided with vertical grooves 29L and 29R connected to the link mechanism, respectively.

【0039】また、筐体5の中央上部には、瞳孔間距離
を調節するためのつまみ31が配置され、このつまみ31と
同軸に設けられたギア32の回転が、半円形ギア33を介し
て駆動ギア34L、34Rに伝えられる。これらの駆動ギア
34L、34Rは互いに噛み合わされて逆方向に回転駆動さ
れる。これらの駆動ギア34L、34Rにはそれぞれ扇形ギ
ア35L、35Rが噛み合わされている。
A knob 31 for adjusting the interpupillary distance is arranged at the upper center of the housing 5, and rotation of a gear 32 provided coaxially with the knob 31 is performed via a semicircular gear 33. It is transmitted to the drive gears 34L and 34R. These drive gears
34L and 34R mesh with each other and are driven to rotate in opposite directions. Fan-shaped gears 35L and 35R are meshed with these drive gears 34L and 34R, respectively.

【0040】更に、それぞれの扇形ギア35L、35Rに
は、一体に第1のスライド用アーム36L、36Rが設けら
れる。これらのスライド用アーム36L、36Rの一端は、
共通の回動軸37に回動自在に軸支されている。また、こ
のスライド用アーム36L、36Rの中間部は、それぞれジ
ョイント板38L、38Rを介して第2のスライド用アーム
39L、39Rの中間部にリンクされている。これらのスラ
イド用アーム39L、39Rの一端は、それぞれ回動軸40
L、40Rに回動自在に軸支されている。
Further, the respective fan-shaped gears 35L, 35R are integrally provided with first sliding arms 36L, 36R. One end of these sliding arms 36L and 36R is
A common rotation shaft 37 is rotatably supported. Further, the middle portions of the slide arms 36L and 36R are connected to the second slide arms via joint plates 38L and 38R, respectively.
It is linked to the middle part of 39L and 39R. One end of each of these sliding arms 39L and 39R has a rotary shaft 40.
It is rotatably supported by L and 40R.

【0041】そして、このスライド用アーム39L、39R
の他端にそれぞれスライドピン41L、41Rが設けられ、
これらのスライドピン41L、41Rはリニアスライダ21
L、21Rに設けられた縦溝29L、29Rに挿入される。ま
た、スライド用アーム36L、36Rの他端には、その基線
に沿って長孔42L、42Rが設けられ、これらの長孔42
L、42Rにはリニアスライダ11L、11Rに設けられたピ
ン19L、19Rが挿入される。
Then, the slide arms 39L and 39R
Slide pins 41L and 41R are provided at the other ends of
These slide pins 41L and 41R are used for the linear slider 21.
It is inserted into vertical grooves 29L and 29R provided in L and 21R. In addition, elongated holes 42L and 42R are provided at the other ends of the sliding arms 36L and 36R along their base lines.
Pins 19L and 19R provided on the linear sliders 11L and 11R are inserted into L and 42R.

【0042】従って、使用者がつまみ31を回すことによ
って、スライド用アーム36L、36Rが回動し、更にジョ
イント板38L、38Rを介してスライド用アーム39L、39
Rが回動する。これによって、スライドピン41L、41R
を介してリニアスライダ21L、21Rが左右に対称に移動
し、瞳孔間距離を調節できる。
Therefore, when the user turns the knob 31, the sliding arms 36L and 36R are rotated, and the sliding arms 39L and 39R are further connected through the joint plates 38L and 38R.
R rotates. As a result, the slide pins 41L, 41R
The linear sliders 21L and 21R move symmetrically to the left and right via the, and the interpupillary distance can be adjusted.

【0043】また、モータ72が上述した制御信号eによ
って回転すると、その回転軸に係合した送り機構で、表
示部1L、1R、リニアスライダ11L、11R及びスライ
ダ軸12の全体が筐体5に対して上下に移動する。一方、
レンズ系2L、2R、リニアスライダ21L、21R及びス
ライダ軸22の全体は筐体5に対して上下に固定されてい
る。これによって、左右の表示部1L、1Rと左右のレ
ンズ系2L、2Rとの間が接近又は離間し、視度を調節
し得る。
When the motor 72 is rotated by the above-mentioned control signal e, the entire display unit 1L, 1R, the linear sliders 11L, 11R and the slider shaft 12 are moved to the housing 5 by the feed mechanism engaged with the rotation shaft. Move up and down. on the other hand,
The lens systems 2L and 2R, the linear sliders 21L and 21R, and the slider shaft 22 are fixed to the housing 5 in the vertical direction. As a result, the left and right display units 1L, 1R and the left and right lens systems 2L, 2R are brought closer to or separated from each other, and the diopter can be adjusted.

【0044】この場合、左右の表示部1L、1Rは上下
に移動する際、スライド用アーム36L、36Rの他端の長
孔42L、42Rに沿ってその位置が左右に移動する。更
に、スライド用アーム36L、36Rは、その回動軸37が左
右のレンズ系2L、2Rの主点軸上の中央の点とされる
と共に、基線がそれぞれのレンズ系2L、2Rの焦点を
通るようにスライド用アーム36L、36R、ジョイント板
38L、38R、スライド用アーム39L、39Rのリンク機構
が形成されている。
In this case, when the left and right display portions 1L, 1R move up and down, their positions move left and right along the long holes 42L, 42R at the other ends of the sliding arms 36L, 36R. Further, in the sliding arms 36L and 36R, the rotation axis 37 is set to a central point on the principal point axes of the left and right lens systems 2L and 2R, and the base line passes through the focal points of the respective lens systems 2L and 2R. Arm for slide 36L, 36R, joint plate
A link mechanism of 38L, 38R and sliding arms 39L, 39R is formed.

【0045】従って、この表示装置において、瞳孔間距
離に応じて左右のレンズ系2L、2Rが左右対称に移動
すると共に、左右のレンズ系2L、2Rの主点軸上の中
央の点とそれぞれのレンズ系2L、2Rの焦点とを結ぶ
線分上で左右の表示部1L、1Rが移動する。
Therefore, in this display device, the left and right lens systems 2L and 2R move symmetrically according to the interpupillary distance, and the left and right lens systems 2L and 2R and the central point on the principal point axes of the left and right lens systems 2L and 2R respectively. The left and right display units 1L and 1R move on a line segment connecting the focal points of the lens systems 2L and 2R.

【0046】図9〜図17は、本発明を両眼式頭部固定型
画像表示装置及びそのシステムに適用した第2の実施例
を示すものである。
9 to 17 show a second embodiment in which the present invention is applied to a binocular fixed head type image display device and its system.

【0047】本実施例は、上述した第1の実施例に比べ
て、画像信号生成装置66、67の代わりにカメラを用いた
システムとしている点で異なるが、共通する部分は共通
符号を付してその説明を省略することがある。
The present embodiment is different from the above-described first embodiment in that a camera is used instead of the image signal generating devices 66 and 67, but common parts are designated by common reference numerals. The description thereof may be omitted.

【0048】図9は、画像信号生成装置の代わりにカメ
ラを用いた場合の構成を示す画像表示システム全体の概
略図であり、図10はその動作のフロー図である。図11〜
図14は左右のカメラと対称物の位置関係を示した説明図
であり、図15は左右のカメラとカメラ台と対象物を示し
た斜視図、図16及び図17は距離決定方法の説明図であ
る。
FIG. 9 is a schematic diagram of the entire image display system showing the configuration when a camera is used instead of the image signal generating device, and FIG. 10 is a flow chart of the operation. Figure 11 ~
14 is an explanatory view showing the positional relationship between the left and right cameras and the symmetrical object, FIG. 15 is a perspective view showing the left and right cameras, the camera base and the object, and FIGS. 16 and 17 are explanatory views of the distance determining method. Is.

【0049】本実施例による画像表示装置を含む画像表
示システムは、基本的には、頭部固定型画像表示装置60
と、画像生成部81と、虚像距離信号生成部82と、虚像距
離制御部83と、頭部運動検出部64とによって構成されて
いる。
The image display system including the image display device according to this embodiment is basically a head fixed image display device 60.
The image generation unit 81, the virtual image distance signal generation unit 82, the virtual image distance control unit 83, and the head movement detection unit 64.

【0050】ここで、虚像距離信号生成部82としては右
眼用カメラ台モーターに内蔵された角度センサー内蔵C
PU小型ボードを使用し、虚像距離制御信号部83として
はモーターコントロールボード内蔵MSDOS型コンピ
ューターを使用する。
Here, as the virtual image distance signal generating section 82, the angle sensor built-in C built in the camera platform motor for the right eye is used.
A PU small board is used, and an MSDOS type computer with a built-in motor control board is used as the virtual image distance control signal unit 83.

【0051】このシステムの動作を説明すると、まず、
虚像距離制御装置を兼ねたカメラ制御装置87(例えばM
SDOS型コンピューター)から、カメラ台制御信号g
が右眼用カメラ台モータ91と左眼用カメラ台モータ90に
送られる(右眼用カメラ86からは距離測定信号jが送ら
れてくることもある)。これは、カメラ台同期信号hに
より、左右のカメラ85、86の向きの同期を保って(互い
に逆向きに同じ角度だけ回転させ)、図10に示すように
2つのカメラ85、86の角度を調節する。ここで使用する
カメラは例えばCCDエリアセンサー型小型ビデオカメ
ラである。
To explain the operation of this system, first,
A camera control device 87 (for example, M which also functions as a virtual image distance control device)
SDOS type computer), camera stand control signal g
Is sent to the right-eye camera base motor 91 and the left-eye camera base motor 90 (the distance measurement signal j may also be sent from the right-eye camera 86). This is because the direction of the left and right cameras 85 and 86 is kept synchronized (rotated in the opposite directions by the same angle) by the camera base synchronization signal h, and the angles of the two cameras 85 and 86 are adjusted as shown in FIG. Adjust. The camera used here is, for example, a CCD area sensor type small video camera.

【0052】右眼用カメラ86及び左眼用カメラ85から画
像信号右b及び画像信号左cが送られ、画像表示パネル
駆動装置68により、両眼式頭部固定型画像表示装置60に
取り付けられた右眼画像表示パネル69と左眼画像表示パ
ネル70に画像を表示して、使用者の左右眼に独立に画像
を提示する。
An image signal right b and an image signal left c are sent from the right-eye camera 86 and the left-eye camera 85, and are attached to the binocular head fixed image display device 60 by the image display panel drive device 68. Images are displayed on the right-eye image display panel 69 and the left-eye image display panel 70, and the images are independently presented to the left and right eyes of the user.

【0053】これと同時に、虚像距離(演算)制御装置
87(例えばMSDOS型コンピューター)から、カメラ
台制御信号gに応じた適切なモータ制御信号eをインタ
ーフェースボード71を介し、両眼式頭部固定型画像表示
装置60に固定されたモータ72に送る。モータ72の回転に
よって、使用者は、設定された虚像距離に画像を鑑賞す
ることができる。
At the same time, a virtual image distance (calculation) controller
87 (for example, MSDOS type computer) sends an appropriate motor control signal e corresponding to the camera stand control signal g to the motor 72 fixed to the binocular head fixed image display device 60 via the interface board 71. The rotation of the motor 72 allows the user to view the image at the set virtual image distance.

【0054】頭部固定型画像表示装置60には、使用者の
頭部運動に応じ、頭部運動信号fを一定の周期で発生す
る頭部運動検出器64が設けられている。
The head fixed type image display device 60 is provided with a head motion detector 64 which generates a head motion signal f at a constant cycle in response to the head motion of the user.

【0055】使用者が、鑑賞している画像に応じて頭部
を運動させると、頭部運動検出器64からの頭部運動信号
fがカメラ方向制御装置88(例えばモーターコントロー
ルボード内蔵MSDOS型コンピューター)に送られ
る。そして、頭部運動に対応して、カメラ方向制御信号
iが発生して、カメラ方向台モータ89に送られ、画像方
向全体を変化させる。
When the user moves his / her head in accordance with the image being viewed, the head movement signal f from the head movement detector 64 causes the camera direction control device 88 (for example, MSDOS type computer with built-in motor control board). ) Sent to. Then, in response to the head movement, a camera direction control signal i is generated and sent to the camera direction base motor 89 to change the entire image direction.

【0056】図11〜図14に示すように、左右眼のカメラ
85、86は、使用者の瞳孔間隔と同じ間隔に配置してい
る。そして、実物(対象物)92の位置までの距離を虚像
距離と同一にして頭部装置ディスプレイに表示する。
As shown in FIGS. 11 to 14, left and right eye cameras
85 and 86 are arranged at the same distance as the pupil distance of the user. Then, the distance to the position of the real object (target object) 92 is set to be the same as the virtual image distance and displayed on the head device display.

【0057】図15に示すように、カメラ方向台モータ89
は、左右眼のカメラ85、86を取り付けているカメラ取付
け台(カメラ方向台)93を回転させる。カメラ方向台モ
ータ89が取り付けられているカメラ方向台93の取付け板
94は、垂直ベルト95によって垂直モータ96と連結されて
おり、回転できるようになっている。垂直モータ96が取
り付けられている垂直取付け板97は、水平ベルト98によ
って水平取付け台99上の水平モータ100 に連結されてお
り、回転できるようになっている。これによって、カメ
ラ取付け台93は、使用者の頭部運動に応じて、動くこと
ができる。
As shown in FIG. 15, a camera direction table motor 89
Rotates the camera mount (camera direction base) 93 on which the left and right cameras 85 and 86 are mounted. Mounting plate for the camera turntable 93 with the camera turntable motor 89 attached
The 94 is connected to a vertical motor 96 by a vertical belt 95 so that it can rotate. The vertical mounting plate 97, to which the vertical motor 96 is mounted, is connected to the horizontal motor 100 on the horizontal mounting base 99 by a horizontal belt 98 so that it can rotate. This allows the camera mount 93 to move according to the head movement of the user.

【0058】新しい画像信号は、画像表示パネル駆動装
置68を介して、左右の画像表示パネル69、70に送られ、
使用者に新しい画像が提示される。
A new image signal is sent to the left and right image display panels 69 and 70 via the image display panel driving device 68,
A new image is presented to the user.

【0059】本実施例によれば、画像表示パネルとレン
ズを各人の瞳孔間隔に合わせながら連続的に虚像の距離
を調節できる機構を有しているので、使用者に現実の物
体を見ているような画像を提示して使用者の疲労を低減
することができる。その他、上述した第1の実施例と同
様の機構によって、同様の優れた効果を得ることができ
る。
According to this embodiment, since the image display panel and the lens have a mechanism capable of continuously adjusting the distance of the virtual image while adjusting the distance to the pupil distance of each person, the user can see the actual object. It is possible to reduce the fatigue of the user by presenting an image as if it were present. In addition, the same excellent effect can be obtained by the same mechanism as that of the first embodiment described above.

【0060】これらの相互作用によって、使用者の周り
に人工的な空間を形成し、使用者の臨場感を増すことが
できる。
By these interactions, an artificial space can be formed around the user to increase the user's sense of presence.

【0061】以上、本発明の実施例を説明したが、上述
した実施例は本発明の技術的思想に基づいて種々の変形
が可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the above-described embodiments can be modified in various ways based on the technical idea of the present invention.

【0062】例えば、次に示すように、上述した方式に
代わる様々な方式を採用することができる。 (1)画像信号生成装置と虚像距離信号生成装置を独立
に設ける方式。 (2)虚像距離信号生成装置と虚像距離演算装置を兼ね
る方式。 (3)使用者の動きに応じた反力を与える機構を別に設
け、使用者の動きに反映された提示画像と併用する方
式。 (4)液晶ではない画像表示パネルを用いて、画像を提
示する方式。 (5)各装置を接続するために、例えば、無線や電話回
線のようなネットワークを用いる方式。 (6)左右のいずれかを画像信号生成装置とし、他の側
をカメラとする方式。 (7)頭部運動検出器の水平回転成分によってのみ、提
示画像を連動させる方式。
For example, as shown below, various methods can be adopted in place of the above method. (1) A method in which an image signal generation device and a virtual image distance signal generation device are provided independently. (2) A method that doubles as a virtual image distance signal generation device and a virtual image distance calculation device. (3) A method in which a mechanism for applying a reaction force according to the movement of the user is separately provided and used in combination with the presentation image reflected in the movement of the user. (4) A method of presenting an image using an image display panel that is not liquid crystal. (5) A method of using a network such as a wireless or telephone line to connect each device. (6) A method in which one of the left and right sides is an image signal generation device and the other side is a camera. (7) A method in which the presented image is linked only by the horizontal rotation component of the head motion detector.

【0063】(8)図16及び図17に示すように、虚像の
距離を左右眼のカメラ85と86の間隔と向きによって決め
るのではなく、いずれかの焦点距離又は別に設けた距離
測定器101(例えばモーター角度センサー内蔵小型CPU
ボード)により決定し、虚像距離制御装置87に虚像距離
測定信号jを送って虚像距離を制御する方式。
(8) As shown in FIGS. 16 and 17, the distance of the virtual image is not determined by the distance and orientation of the cameras 85 and 86 of the left and right eyes, but any focal length or a distance measuring device 101 provided separately. (For example, a small CPU with a built-in motor angle sensor
Board) and sends a virtual image distance measurement signal j to the virtual image distance control device 87 to control the virtual image distance.

【0064】(9)図18に示すように、使用者の左右眼
に同一の画像を提示し、虚像距離信号生成器、両眼用カ
メラ102(例えばCCDエリアセンサー型オートフォーカ
スビデオカメラ)の焦点距離又は距離測定器101 により
決定された虚像距離に応じて、使用者に提示する画像の
虚像距離を制御する方式。
(9) As shown in FIG. 18, the same image is presented to the left and right eyes of the user, and the virtual image distance signal generator and the focus of the binocular camera 102 (eg, CCD area sensor type autofocus video camera). A method of controlling the virtual image distance of the image presented to the user according to the distance or the virtual image distance determined by the distance measuring device 101.

【0065】なお、上述した両眼式頭部固定型画像表示
装置の構造や形状等は種々変化させてよい。更に、上述
の実施例においては、本発明をヴァーチャルリアリティ
に用いる表示装置に適用したが、本発明はこれに限ら
ず、例えばコンピュータの表示装置等、種々のディスプ
レイ装置に適用することもできる。
The structure, shape, etc. of the above-mentioned binocular fixed head type image display device may be variously changed. Further, although the present invention is applied to the display device used for virtual reality in the above-described embodiments, the present invention is not limited to this, and may be applied to various display devices such as a display device of a computer.

【0066】[0066]

【発明の作用効果】本発明による画像表示装置及びその
システムは、上述した如く、一対の表示部と、これらの
表示部に表示される画像に対するそれぞれのレンズ系と
を有し、これらのレンズ系を通して得られる虚像を観視
するように構成され、提示虚像の位置と両眼視差による
画像位置とを一致させるための虚像距離制御手段が付設
されており、また、虚像距離制御手段が、前記一対の表
示部に独立して画像を提示する画像生成部と、虚像距離
信号を発生する虚像距離信号生成部と、虚像距離信号に
より虚像距離を制御する虚像距離制御部とを有し、提示
画像に連動して虚像距離を連続的に制御するように構成
されているので、次の如き顕著な効果を得ることができ
る。
As described above, the image display device and the system thereof according to the present invention have a pair of display portions and respective lens systems for images displayed on these display portions. It is configured to view a virtual image obtained through the, virtual image distance control means for matching the position of the presentation virtual image and the image position by binocular parallax is attached, and the virtual image distance control means, An image generation unit that independently presents an image on the display unit, a virtual image distance signal generation unit that generates a virtual image distance signal, and a virtual image distance control unit that controls the virtual image distance by the virtual image distance signal. Since the virtual image distance is continuously controlled in conjunction with each other, the following remarkable effects can be obtained.

【0067】即ち、使用者に対する提示虚像の位置と視
差による画像位置とを一致させるための虚像距離制御手
段により、虚像距離を連続的に可変にしているので、臨
場感ある提示画像を実現し、没入感を増大させると共
に、使用者に現実の物体を見ているような画像を提示す
ることにより、使用者の眼精疲労等を低減することがで
きる。
That is, since the virtual image distance is continuously variable by the virtual image distance control means for matching the position of the virtual image presented to the user with the image position of the parallax, a virtual presented image is realized. By increasing the immersive feeling and presenting the user with an image as if he or she were looking at an actual object, it is possible to reduce the user's eye strain and the like.

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

【図1】本発明の第1の実施例による両眼式頭部固定型
画像表示システムの概略図である。
FIG. 1 is a schematic view of a binocular head-fixed image display system according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同システムの動作フロー図である。FIG. 2 is an operation flow chart of the system.

【図3】同システムにおける虚像距離(遠距離)の制御
を説明するための概略図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining control of a virtual image distance (long distance) in the same system.

【図4】同システムにおける虚像距離(近距離)の制御
を説明するための概略図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining control of a virtual image distance (short distance) in the same system.

【図5】同システムに用いる両眼式頭部固定型画像表示
装置の一例の斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view of an example of a binocular head-fixed image display device used in the system.

【図6】同表示装置の光学系の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of an optical system of the display device.

【図7】同表示装置の機構を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing a mechanism of the display device.

【図8】同表示装置の機構部を説明するための斜視図で
ある。
FIG. 8 is a perspective view for explaining a mechanical portion of the display device.

【図9】本発明の第2の実施例による両眼式頭部固定型
画像表示システムの概略図である。
FIG. 9 is a schematic view of a binocular head-fixed image display system according to a second embodiment of the present invention.

【図10】同システムの動作フロー図である。FIG. 10 is an operation flowchart of the system.

【図11】同システムにおける対象物の距離(遠距離での
カメラ側)を決める状況を説明するための概略図であ
る。
[Fig. 11] Fig. 11 is a schematic diagram for explaining a situation in which a distance of an object (a camera side at a long distance) is determined in the same system.

【図12】同システムにおける虚像距離(遠距離での表示
側)の制御を説明するための概略図である。
FIG. 12 is a schematic diagram for explaining control of a virtual image distance (display side at a long distance) in the same system.

【図13】同システムにおける対象物の距離(近距離での
カメラ側)を決める状況を説明するための概略図であ
る。
FIG. 13 is a schematic diagram for explaining a situation in which a distance of an object (camera side at a short distance) in the same system is determined.

【図14】同システムにおける虚像距離(近距離での表示
側)の制御を説明するための概略図である。
FIG. 14 is a schematic diagram for explaining control of a virtual image distance (display side at a short distance) in the same system.

【図15】同システムにおける対象物の距離を決めるため
の機構を示す概略斜視図である。
FIG. 15 is a schematic perspective view showing a mechanism for determining the distance of an object in the same system.

【図16】本発明の他の実施例による虚像距離の制御を説
明するための概略図である。
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining control of a virtual image distance according to another embodiment of the present invention.

【図17】本発明の他の実施例による虚像距離の制御を説
明するための概略図である。
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining control of a virtual image distance according to another embodiment of the present invention.

【図18】本発明の更に他の実施例による虚像距離の制御
を説明するための概略図である。
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining control of a virtual image distance according to still another embodiment of the present invention.

【図19】従来例における対象物の距離と虚像距離との関
係(遠距離)を説明するための概略図である。
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a relationship (long distance) between a distance to an object and a virtual image distance in a conventional example.

【図20】同関係(近距離)を説明するための概略図であ
る。
FIG. 20 is a schematic diagram for explaining the same relationship (short distance).

【符号の説明】 50、51・・・眼球 52、92・・・対象物の位置(像位置) 53・・・虚像位置 60・・・両眼式頭部固定型画像表示装置 61、81・・・画像生成部 62、82・・・虚像距離信号生成部又は装置 63・・・虚像距離制御部 64・・・頭部運動検出部又は検出器 65、85・・・左眼用信号生成装置 66、86・・・右眼用信号生成装置 67・・・虚像距離演算装置 68・・・画像表示パネル駆動装置 69・・・右眼画像表示パネル 70・・・左眼画像表示パネル 71・・・インターフェースボード 72・・・モータ 85・・・左眼用カメラ 86・・・右眼用カメラ 87・・・虚像距離制御装置/カメラ制御装置 88・・・カメラ方向制御装置 89・・・カメラ方向台モータ 90・・・左眼用カメラ台モータ 91・・・右眼用カメラ台モータ 93・・・カメラ方向台 95・・・垂直ベルト 96・・・垂直モータ 98・・・水平ベルト 99・・・水平モータ 101 ・・・距離測定器 102 ・・・両眼用カメラ a・・・画像同期信号 b・・・画像信号右 c・・・画像信号左 d・・・虚像距離信号 e・・・モータ制御信号 f・・・頭部運動信号 g・・・カメラ台制御信号 h・・・カメラ台同期信号 i・・・カメラ方向制御信号 j・・・虚像距離測定信号[Explanation of reference numerals] 50, 51 ... Eyeball 52, 92 ... Object position (image position) 53 ... Virtual image position 60 ... Binocular fixed head image display device 61, 81. ..Image generation units 62, 82 ... Virtual image distance signal generation unit or device 63 ... Virtual image distance control unit 64 ... Head motion detection unit or detector 65, 85 ... Left eye signal generation device 66, 86 ... Right eye signal generation device 67 ... Virtual image distance calculation device 68 ... Image display panel drive device 69 ... Right eye image display panel 70 ... Left eye image display panel 71 ...・ Interface board 72 ・ ・ ・ Motor 85 ・ ・ ・ Left eye camera 86 ・ ・ ・ Right eye camera 87 ・ ・ ・ Virtual image distance controller / camera controller 88 ・ ・ ・ Camera direction controller 89 ・ ・ ・ Camera direction Table motor 90 ・ ・ ・ Left eye camera stand motor 91 ・ ・ ・ Right eye camera stand motor 93 ・ ・ ・ Camera direction stand 95 ・ ・ ・ Vertical belt 96 ・・ Vertical motor 98 ・ ・ ・ Horizontal belt 99 ・ ・ ・ Horizontal motor 101 ・ ・ ・ Distance measuring device 102 ・ ・ ・ Binocular camera a ・ ・ ・ Image synchronization signal b ・ ・ ・ Image signal right c ・ ・ ・ Image signal Left d ... Virtual image distance signal e ... Motor control signal f ... Head movement signal g ... Camera stand control signal h ... Camera stand synchronization signal i ... Camera direction control signal j ...・ Virtual image distance measurement signal

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川村 彰 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ ー株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Akira Kawamura 6-735 Kita-Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Sony Corporation

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一対の表示部と、これらの表示部に表示
される画像に対するそれぞれのレンズ系とを有し、これ
らのレンズ系を通して得られる虚像を観察するように構
成された画像表示装置において、 提示虚像の位置と両眼視差による画像位置とを一致させ
るための虚像距離制御手段が付設されていることを特徴
とする画像表示装置。
1. An image display device comprising a pair of display units and respective lens systems for images displayed on these display units, and configured to observe a virtual image obtained through these lens systems. An image display device characterized in that a virtual image distance control means for matching the position of the presented virtual image and the image position by binocular parallax is provided.
【請求項2】 虚像距離制御手段が、 一対の表示部に独立して画像を提示する画像生成部と、 虚像距離信号を発生する虚像距離信号生成部と、 虚像距離信号により虚像距離を制御する虚像距離制御部
とを有し、提示画像に連動して虚像距離が連続的に制御
される、請求項1に記載した画像表示装置。
2. The virtual image distance control means, an image generation unit that independently presents images on a pair of display units, a virtual image distance signal generation unit that generates a virtual image distance signal, and a virtual image distance control by the virtual image distance signal. The image display device according to claim 1, further comprising a virtual image distance control unit, wherein the virtual image distance is continuously controlled in association with the presented image.
【請求項3】 一対の表示部と、これらの表示部に表示
される画像に対するそれぞれのレンズ系とを有し、これ
らのレンズ系を通して得られる虚像を観察するように構
成された画像表示装置と;この画像表示装置に付設さ
れ、提示虚像の位置と両眼視差による画像位置とを一致
させるための虚像距離制御手段と;を具備し、前記虚像
距離制御手段が、 前記一対の表示部に独立して画像を提示する画像生成部
と、 虚像距離信号を発生する虚像距離信号生成部と、 虚像距離信号により虚像距離を制御する虚像距離制御部
とを有し、提示画像に連動して前記画像表示装置におけ
る虚像距離を連続的に制御するように構成された画像表
示システム。
3. An image display device having a pair of display units and respective lens systems for images displayed on these display units, and configured to observe a virtual image obtained through these lens systems. A virtual image distance control unit attached to the image display device for matching the position of the presentation virtual image with the image position based on the binocular parallax; and the virtual image distance control unit independently of the pair of display units. And an image generation unit that presents an image, a virtual image distance signal generation unit that generates a virtual image distance signal, and a virtual image distance control unit that controls the virtual image distance by the virtual image distance signal, and the image is linked with the presented image. An image display system configured to continuously control a virtual image distance in a display device.
【請求項4】 画像表示装置が、画像表示パネルとレン
ズとを使用者の前方左右に配置し、虚像の距離を連続的
に変化できる構造を有する両眼式頭部固定型臨場感画像
表示装置として構成されている、請求項1又は3に記載
した画像表示装置又はそのシステム。
4. A binocular head fixed type realistic image display device in which an image display device has a structure in which an image display panel and a lens are arranged in front of and to the left and right of a user, and a virtual image distance can be continuously changed. The image display device or system thereof according to claim 1, which is configured as follows.
【請求項5】 画像生成部において使用者の瞳孔間隔に
合わせて左眼用及び右眼用カメラが配置され、 これらの左眼用カメラと右眼用カメラとが対称の向きに
なるように互いに逆向きに同じ角度だけ回転し、 前記使用者の前記瞳孔間隔と前記左眼用及び右眼用カメ
ラのなす角度とにより、対象物までの距離が決定され、 その距離に応じて、頭部固定型画像表示装置における虚
像距離が連続的に制御される、請求項4に記載した画像
表示装置又はそのシステム。
5. The image generation unit arranges left-eye and right-eye cameras according to the pupillary distance of the user, and the left-eye camera and the right-eye camera are arranged so as to be symmetrical to each other. Rotate in the opposite direction by the same angle, the distance to the object is determined by the pupil distance of the user and the angle formed by the left-eye and right-eye cameras, and the head is fixed according to the distance. The image display device or system thereof according to claim 4, wherein the virtual image distance in the image display device is controlled continuously.
【請求項6】 画像生成部にカメラが用いられていて、 対象物までの距離が、カメラの焦点距離又は別に設けた
距離測定器により決定され、 その距離に応じて、頭部固定型画像表示装置における虚
像距離が連続的に制御される、請求項4に記載した画像
表示装置又はそのシステム。
6. A camera is used in the image generation unit, and the distance to the object is determined by the focal length of the camera or a distance measuring device provided separately, and the head fixed image display is performed according to the distance. The image display device or its system according to claim 4, wherein the virtual image distance in the device is continuously controlled.
【請求項7】 使用者の左右眼に同一の画像を提示する
画像生成部又はカメラを有し、請求項6において決定さ
れた距離に応じて虚像が連続的に制御される、請求項4
に記載した画像表示装置又はそのシステム。
7. The virtual image is continuously controlled according to the distance determined in claim 6, which has an image generation unit or a camera that presents the same image to the left and right eyes of the user.
The image display device or system thereof described in 1.
【請求項8】 頭部の動きを検出する頭部運動検出部を
有し、画像生成部及び虚像距離制御部に信号を送って提
示画像及び提示虚像距離と連動させる、請求項4、5、
6又は7に記載した画像表示装置又はそのシステム。
8. A head movement detection unit that detects a movement of the head, and sends a signal to the image generation unit and the virtual image distance control unit to interlock with the presented image and the presented virtual image distance.
The image display device or system thereof described in 6 or 7.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1074269A (en) * 1996-06-26 1998-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Stereoscopic cg moving image generator
US6833952B2 (en) 2000-07-18 2004-12-21 Scalar Corporation Stereoscopic display apparatus, endscope and microscope both using the apparatus
JP2006287812A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Daisuke Omori Stereoscopic video image photographic apparatus and stereoscopic video image display apparatus
JP5420793B1 (en) * 2013-09-10 2014-02-19 テレパシー インク Head-mounted display with adjustable image viewing distance
CN107505714A (en) * 2017-09-30 2017-12-22 深圳市冠旭电子股份有限公司 Virtual reality head-mounted display apparatus
JPWO2016203654A1 (en) * 2015-06-19 2018-05-24 マクセル株式会社 Head mounted display device and visual assistance method using the same
CN112416125A (en) * 2020-11-17 2021-02-26 青岛小鸟看看科技有限公司 VR head-mounted all-in-one machine

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01284091A (en) * 1988-05-10 1989-11-15 Nec Home Electron Ltd Stereoscopic television reproducing device and its variable focus shutter spectacles
JPH03188777A (en) * 1989-12-19 1991-08-16 Sony Corp Face mount type visual device
JPH03292093A (en) * 1990-04-10 1991-12-24 Seiko Epson Corp Three-dimensional display device
JPH06123852A (en) * 1992-06-22 1994-05-06 Sony Corp Spectacle type display device
JPH06160761A (en) * 1992-06-17 1994-06-07 Sony Corp Spectacles type display device
JPH06235885A (en) * 1993-02-08 1994-08-23 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Stereoscopic picture display device
JPH06276552A (en) * 1993-03-24 1994-09-30 Nissan Motor Co Ltd Stereoscopic picture image pickup device and picture display device
JPH06308427A (en) * 1993-04-26 1994-11-04 Canon Inc Stereoscopic image forming device
JPH07294296A (en) * 1994-04-27 1995-11-10 Sony Corp Remote monitoring system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01284091A (en) * 1988-05-10 1989-11-15 Nec Home Electron Ltd Stereoscopic television reproducing device and its variable focus shutter spectacles
JPH03188777A (en) * 1989-12-19 1991-08-16 Sony Corp Face mount type visual device
JPH03292093A (en) * 1990-04-10 1991-12-24 Seiko Epson Corp Three-dimensional display device
JPH06160761A (en) * 1992-06-17 1994-06-07 Sony Corp Spectacles type display device
JPH06123852A (en) * 1992-06-22 1994-05-06 Sony Corp Spectacle type display device
JPH06235885A (en) * 1993-02-08 1994-08-23 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Stereoscopic picture display device
JPH06276552A (en) * 1993-03-24 1994-09-30 Nissan Motor Co Ltd Stereoscopic picture image pickup device and picture display device
JPH06308427A (en) * 1993-04-26 1994-11-04 Canon Inc Stereoscopic image forming device
JPH07294296A (en) * 1994-04-27 1995-11-10 Sony Corp Remote monitoring system

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1074269A (en) * 1996-06-26 1998-03-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd Stereoscopic cg moving image generator
US6833952B2 (en) 2000-07-18 2004-12-21 Scalar Corporation Stereoscopic display apparatus, endscope and microscope both using the apparatus
JP2006287812A (en) * 2005-04-04 2006-10-19 Daisuke Omori Stereoscopic video image photographic apparatus and stereoscopic video image display apparatus
JP5420793B1 (en) * 2013-09-10 2014-02-19 テレパシー インク Head-mounted display with adjustable image viewing distance
JP2015055638A (en) * 2013-09-10 2015-03-23 テレパシー インク Head-mounted display capable of adjusting image viewing distance
JPWO2016203654A1 (en) * 2015-06-19 2018-05-24 マクセル株式会社 Head mounted display device and visual assistance method using the same
CN107505714A (en) * 2017-09-30 2017-12-22 深圳市冠旭电子股份有限公司 Virtual reality head-mounted display apparatus
CN107505714B (en) * 2017-09-30 2023-08-15 深圳市冠旭电子股份有限公司 Virtual reality head-mounted display device
CN112416125A (en) * 2020-11-17 2021-02-26 青岛小鸟看看科技有限公司 VR head-mounted all-in-one machine
US11941167B2 (en) 2020-11-17 2024-03-26 Qingdao Pico Technology Co., Ltd Head-mounted VR all-in-one machine

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