JPH0927970A - Video image display device - Google Patents

Video image display device

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JPH0927970A
JPH0927970A JP7177040A JP17704095A JPH0927970A JP H0927970 A JPH0927970 A JP H0927970A JP 7177040 A JP7177040 A JP 7177040A JP 17704095 A JP17704095 A JP 17704095A JP H0927970 A JPH0927970 A JP H0927970A
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Japan
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image
observer
size
head
observed
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Kenji Ishibashi
賢司 石橋
Yasumasa Sugihara
康正 杉原
Yasushi Tanijiri
靖 谷尻
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To set a size of a video image to be observed depending on a forward/ backward position of a head of a video image viewer. SOLUTION: A stereoscopic camera 1 is provided with image pickup zoom lenses 12L, 12R, and an HMD 2 is provided with an acceleration sensor 24. An acceleration in the forward/backward direction sensed by the acceleration sensor 24 is integrated twice by an integration circuit 41 to sense a position of a head of a viewer with an HMD 2 mounted thereon and a zoom arithmetic circuit 42 sets a focal distance of the zoom lenses 12L, 12R depending on the forward/backward position of the head. A size of a video image displayed on LCDs 22L, 22R of the HMD 2 is changed depending on the focal distance of the zoom lenses 12L, 12R.

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、映像を表示する表示装
置に関するものであり、より詳しくは、観察する映像の
大きさを観察者の頭部の前後位置に応じて変化させる映
像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device for displaying an image, and more particularly to an image display device for changing the size of an image to be observed in accordance with the front and back position of the observer's head. .

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、観察者の向きに応じて表示映像を
変化させることにより、観察者があたかも表示されてい
る映像の中にいるかのような臨場感を与える表示装置が
普及しつつある。例えば、特開平3−56923号に
は、立体カメラによって撮影する映像を頭部搭載型ディ
スプレイ(以下、HMDという)により表示する立体視
装置において、立体カメラの撮影方向をHMDの方向に
対応するように制御して、観察者の頭部の方向に応じた
映像を表示すことが提案されている。このような立体視
装置では、観察者は、単に頭部の向きを変えるだけで所
望の方向の映像を観察することができる。
2. Description of the Related Art In recent years, display devices are becoming widespread which change the displayed image according to the direction of the observer to give the observer a realistic sensation as if they were in the image being displayed. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 3-56923, in a stereoscopic device that displays an image captured by a stereoscopic camera on a head-mounted display (hereinafter, referred to as HMD), the capturing direction of the stereoscopic camera corresponds to the direction of the HMD. It has been proposed to display the image according to the direction of the observer's head by controlling the display. With such a stereoscopic device, an observer can observe an image in a desired direction simply by changing the direction of the head.

【0003】また、ズームレンズを備えたカメラで、手
動操作によってレンズの焦点距離を調節して、所望の範
囲の映像を撮影することが、従来より広く行われてい
る。
It has been widely practiced in the past to use a camera equipped with a zoom lens to manually adjust the focal length of the lens to shoot an image in a desired range.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上記の立体視装置にお
いては、撮影方向が変化してHMDに表示される映像範
囲が変化するが、表示映像を使用者の所望の大きさに設
定することはできない。
In the above-mentioned stereoscopic device, the image capturing direction changes and the image range displayed on the HMD changes, but it is not possible to set the display image to the size desired by the user. Can not.

【0005】この立体視装置にズームレンズを有するカ
メラを備えて、撮影範囲を可変にすることは可能である
が、その場合、手動操作によってズームレンズの焦点距
離を調節することになって、HMD装着者はカメラの近
傍にいる必要が生じ、HMDが有する携行性や操作性の
特長が著しく損なわれてしまう。
It is possible to provide a camera having a zoom lens in this stereoscopic device to make the photographing range variable, but in that case, the focal length of the zoom lens is adjusted by manual operation, and the HMD is used. The wearer needs to be near the camera, which significantly impairs the portability and operability of the HMD.

【0006】本発明は、観察する映像の大きさを映像観
察者の頭部の前後位置に応じて設定し得る映像表示装置
を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an image display device capable of setting the size of an image to be observed in accordance with the front and back position of the head of an image observer.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、映像表示装置に、映像を表示する表示
素子と、表示素子に表示される映像を観察する観察者の
頭部の前後方向の位置を検出する頭部位置検出手段と、
観察者が観察する映像の大きさを頭部位置検出手段によ
って検出された位置に応じて変化させる制御手段とを備
える。
In order to achieve the above object, according to the present invention, a display device for displaying an image and a head of an observer observing the image displayed on the display device are provided in an image display device. A head position detecting means for detecting the position in the front-back direction,
And a control unit that changes the size of the image observed by the observer according to the position detected by the head position detection unit.

【0008】具体的には、ズームレンズから成る撮影レ
ンズを有するカメラを備えて、このカメラによって撮影
された映像を表示素子に表示するとともに、制御手段
が、頭部位置検出手段によって検出された位置に応じて
撮影レンズの焦点距離を変化させることで、表示素子に
表示される映像の大きさを変化させて観察者が観察する
映像の大きさを変化させる構成とする。
Specifically, a camera having a photographing lens composed of a zoom lens is provided, and an image photographed by this camera is displayed on a display element, and the control means detects the position detected by the head position detecting means. By changing the focal length of the taking lens according to the above, the size of the image displayed on the display element is changed to change the size of the image observed by the observer.

【0009】また、ズームレンズから成り表示素子と観
察者の眼との間に配設されて表示素子の映像光を観察者
の眼に導く接眼レンズを備えて、制御手段が、頭部位置
検出手段によって検出された位置に応じて接眼レンズの
焦点距離を変化させることで、観察者が観察する映像の
大きさを変化させる構成としてもよい。
Further, the control means is provided with an eyepiece lens which is composed of a zoom lens and is arranged between the display element and the observer's eye to guide the image light of the display element to the observer's eye. The size of the image observed by the observer may be changed by changing the focal length of the eyepiece according to the position detected by the means.

【0010】制御手段は、頭部位置検出手段によって検
出された位置が所定の基準位置よりも前であるときに、
観察者が観察する映像を大きくし、頭部位置検出手段に
よって検出された位置が基準位置よりも後ろであるとき
に、観察者が観察する映像を小さくする。
The control means, when the position detected by the head position detecting means is before the predetermined reference position,
The image observed by the observer is enlarged, and the image observed by the observer is reduced when the position detected by the head position detecting means is behind the reference position.

【0011】また、制御手段は、観察者が観察する映像
の大きさが頭部位置検出手段によって検出された位置と
所定の基準位置との距離に1対1に対応して変化するよ
うに、観察者が観察する映像の大きさを変化させる。
Further, the control means changes the size of the image observed by the observer in a one-to-one correspondence with the distance between the position detected by the head position detection means and the predetermined reference position. The size of the image observed by the observer is changed.

【0012】制御手段は、頭部位置検出手段によって検
出された位置が第1の所定位置よりも前であるときに、
観察者が観察する映像を大きくし続け、頭部位置検出手
段によって検出された位置が第1の所定位置よりも後ろ
の第2の所定位置よりも後ろであるときに、観察者が観
察する映像を小さくし続け、頭部位置検出手段によって
検出された位置が第1の所定位置と第2の所定位置の間
であるときに、観察者が観察する映像の大きさを変化さ
せないようにしてもよい。
The control means, when the position detected by the head position detecting means is before the first predetermined position,
The image observed by the observer when the image observed by the observer is continuously enlarged and the position detected by the head position detecting means is behind the second predetermined position behind the first predetermined position. To keep the size of the image observed by the observer unchanged when the position detected by the head position detecting means is between the first predetermined position and the second predetermined position. Good.

【0013】観察者の頭部に装着するための装着部材を
備える構成とする。
A mounting member for mounting on the observer's head is provided.

【0014】頭部位置検出手段を、加速度を検出する加
速度センサーと、加速度センサーで検出した加速度を2
回積分する積分回路から構成し、加速度センサーと表示
素子を共通の支持部材に固定する。
The head position detecting means includes an acceleration sensor for detecting acceleration and an acceleration detected by the acceleration sensor.
It is composed of an integrating circuit that performs integration, and the acceleration sensor and the display element are fixed to a common support member.

【0015】さらに、観察者が手動操作したときに観察
者が観察する映像の大きさを変えることを指示する信号
を制御手段に出力する操作手段を備えて、制御手段は、
その信号を受けたときに、頭部位置検出手段によって検
出された位置にかかわらず、観察者が観察する映像の大
きさを受けた信号に応じて変化させる。
Further, the control means comprises an operation means for outputting to the control means a signal for instructing to change the size of the image observed by the observer when the observer manually operates.
When the signal is received, the size of the image observed by the observer is changed according to the signal regardless of the position detected by the head position detecting means.

【0016】また、観察者が手動操作したときに観察者
が観察する映像の大きさを変えることを指示する信号を
制御手段に出力する操作手段を備えて、制御手段が、そ
の信号を受けたときに、その信号に応じて、観察者が観
察する映像の大きさをその時点で観察者が観察している
映像の大きさから変化させるようにしてもよい。
Further, the control means is provided with operation means for outputting to the control means a signal instructing to change the size of the image observed by the observer when the observer manually operates the control means. At this time, the size of the image observed by the observer may be changed from the size of the image observed by the observer at that time in accordance with the signal.

【0017】[0017]

【作用】映像を表示する表示素子と、表示素子に表示さ
れる映像を観察する観察者の頭部の前後方向の位置を検
出する頭部位置検出手段と、観察者が観察する映像の大
きさを頭部位置検出手段によって検出された位置に応じ
て変化させる制御手段とを備える構成の映像表示装置で
は、観察者が頭部を前後に移動させると、その位置は頭
部位置検出手段によって検出される。検出された頭部位
置に応じて、制御手段が観察者が観察する映像の大きさ
を変化させるため、観察者が観察する映像の大きさは観
察者の頭部の前後方向の動きに連動して変わる。
Operation: A display element for displaying an image, a head position detecting means for detecting the front-back position of the head of an observer observing the image displayed on the display element, and the size of the image observed by the observer. In a video display device configured to include a control unit that changes the position according to the position detected by the head position detection unit, when the observer moves the head back and forth, the position is detected by the head position detection unit. To be done. Since the control means changes the size of the image observed by the observer according to the detected head position, the size of the image observed by the observer is linked to the movement of the observer's head in the front-back direction. Change.

【0018】ズームレンズから成る撮影レンズを有する
カメラを備えて、このカメラによって撮影された映像を
表示素子に表示するとともに、制御手段が、頭部位置検
出手段によって検出された位置に応じて撮影レンズの焦
点距離を変化させることで、表示素子に表示される映像
の大きさを変化させて観察者が観察する映像の大きさを
変化させる構成では、撮影される範囲の広狭が頭部位置
に応じて変化する。制御手段が撮影レンズの焦点距離を
短く設定したときは、広い範囲が撮影されるため映像の
中の個々の被写体は小さくなり、焦点距離を長く設定し
たときは、狭い範囲が撮影されるため被写体は大きくな
る。こうして撮影された映像が表示素子に表示されるの
であるから、観察者は頭部の位置に応じて大きさが変化
する映像を観察することになる。
A camera having a photographing lens composed of a zoom lens is provided, and an image photographed by this camera is displayed on the display element, and the control means is responsive to the position detected by the head position detecting means. In the configuration in which the size of the image displayed on the display element is changed by changing the focal length of the image, the size of the image captured by the observer changes depending on the head position. Change. When the control unit sets the focal length of the taking lens short, a wide range is shot, so individual subjects in the image are small, and when the focal length is set long, a narrow range is shot. Grows. Since the image thus captured is displayed on the display element, the observer observes the image whose size changes according to the position of the head.

【0019】また、ズームレンズから成り表示素子と観
察者の眼との間に配設されて表示素子の映像光を観察者
の眼に導く接眼レンズを備えて、制御手段が、頭部位置
検出手段によって検出された位置に応じて接眼レンズの
焦点距離を変化させることで、観察者が観察する映像の
大きさを変化させる構成では、表示素子に表示される映
像の大きさは変化しないが、接眼レンズを介して観察者
の眼に投射される虚像の大きさが、観察者の頭部位置に
応じて変化する。制御手段が接眼レンズの焦点距離を短
く設定したときは、表示素子の広い範囲が観察者の眼に
投射されて映像の中の個々の像は小さくなり、焦点距離
を長く設定したときは、表示素子の狭い範囲が眼に投射
されるため個々の像は大きくなる。
Further, the control means is provided with an eyepiece lens which is composed of a zoom lens and which is disposed between the display element and the observer's eye and guides the image light of the display element to the observer's eye. By changing the focal length of the eyepiece according to the position detected by the means, in the configuration that changes the size of the image observed by the observer, the size of the image displayed on the display element does not change, The size of the virtual image projected on the observer's eye via the eyepiece changes depending on the position of the observer's head. When the control means sets the focal length of the eyepiece to be short, the wide range of the display element is projected onto the observer's eye to reduce the individual images in the image, and when the focal length is set to long, the display is The individual images are large because a small area of the element is projected onto the eye.

【0020】制御手段が、頭部位置検出手段によって検
出された位置が所定の基準位置よりも前であるときに、
観察者が観察する映像を大きくし、頭部位置検出手段に
よって検出された位置が基準位置よりも後ろであるとき
に、観察者が観察する映像を小さくすると、観察者が頭
部を前方に移動させたときに大きな像を観察することに
なり、頭部を後方に移動させたときに小さな像を観察す
ることになる。
The control means, when the position detected by the head position detecting means is before the predetermined reference position,
When the image observed by the observer is enlarged and the image detected by the head position detecting means is behind the reference position and the image observed by the observer is reduced, the observer moves his head forward. A large image is observed when the head is moved, and a small image is observed when the head is moved backward.

【0021】また、制御手段は、観察者が観察する映像
の大きさが頭部位置検出手段によって検出された位置と
所定の基準位置との距離に1対1に対応して変化するよ
うに、観察者が観察する映像の大きさを変化させると、
観察者が頭部を前方または後方に移動させるにつれて、
観察する映像の大きさが連続して変化する。すなわち、
頭部の位置に前後方向の変化が僅かでもあると、その変
化が観察者が観察する映像の大きさに反映される。
The control means changes the size of the image observed by the observer in a one-to-one correspondence with the distance between the position detected by the head position detection means and a predetermined reference position. When the size of the image observed by the observer is changed,
As the observer moves his head forward or backward,
The size of the observed image changes continuously. That is,
If there is a slight change in the front-back direction in the position of the head, the change is reflected in the size of the image observed by the observer.

【0022】制御手段が、頭部位置検出手段によって検
出された位置が第1の所定位置よりも前であるときに、
観察者が観察する映像を大きくし続け、頭部位置検出手
段によって検出された位置が第1の所定位置よりも後ろ
の第2の所定位置よりも後ろであるときに、観察者が観
察する映像を小さくし続け、頭部位置検出手段によって
検出された位置が第1の所定位置と第2の所定位置の間
であるときに、観察者が観察する映像の大きさを変化さ
せない構成では、第1の所定位置と第2の所定位置の間
の範囲内で観察者が頭部を動かしても、観察する映像の
大きさは変化しない。頭部を第1の所定位置をよりも前
方に位置させた状態では、映像は拡大し続け、頭部を第
1の所定位置と第2の所定位置の中間に戻すと、映像の
拡大は止まりその時点での大きさに保たれる。頭部を第
2の所定位置をよりも後方に位置させた状態では、映像
は縮小し続け、頭部を第1の所定位置と第2の所定位置
の中間に戻すと、映像の縮小は止まりその時点での大き
さに保たれる。
The control means, when the position detected by the head position detecting means is before the first predetermined position,
The image observed by the observer when the image observed by the observer is continuously enlarged and the position detected by the head position detecting means is behind the second predetermined position behind the first predetermined position. Is kept small and the size of the image observed by the observer is not changed when the position detected by the head position detecting means is between the first predetermined position and the second predetermined position. Even if the observer moves his / her head within the range between the first predetermined position and the second predetermined position, the size of the observed image does not change. The image continues to expand in a state where the head is positioned further forward than the first predetermined position, and the expansion of the image stops when the head is returned to an intermediate position between the first predetermined position and the second predetermined position. It will be kept at its current size. The image continues to shrink when the head is positioned further back than the second predetermined position, and when the head is returned to an intermediate position between the first predetermined position and the second predetermined position, the reduction of the image stops. It will be kept at its current size.

【0023】観察者の頭部に装着するための装着部材を
備える構成では、表示装置を頭部に装着することが可能
になり、いわゆるHMDとして使用できる。
In the structure provided with the mounting member for mounting on the observer's head, the display device can be mounted on the head and can be used as a so-called HMD.

【0024】頭部位置検出手段を、加速度を検出する加
速度センサーと、加速度センサーで検出した加速度を2
回積分する積分回路から構成すると、位置の2階微分に
対応する加速度が直接検出されて、これを1回積分する
ことによって速度が得られ、さらにその速度を積分する
ことによって位置が得られる。加速度センサーと表示素
子を共通の支持部材に固定すると、表示素子の位置が検
出されることになり、表示素子が頭部とともに移動する
表示装置では、頭部の位置の変化に応じて観察者が観察
する映像の大きさが変化する。
The head position detecting means uses an acceleration sensor for detecting acceleration and an acceleration detected by the acceleration sensor.
With the integration circuit that integrates twice, the acceleration corresponding to the second derivative of the position is directly detected, the velocity is obtained by integrating this once, and the position is obtained by further integrating the velocity. If the acceleration sensor and the display element are fixed to a common support member, the position of the display element will be detected, and in a display device in which the display element moves with the head, the observer will see a change in the position of the head. The size of the observed image changes.

【0025】さらに、観察者が手動操作したときに観察
者が観察する映像の大きさを変えることを指示する信号
を制御手段に出力する操作手段を備えて、制御手段は、
その信号を受けたときに、頭部位置検出手段によって検
出された位置にかかわらず、観察者が観察する映像の大
きさを受けた信号に応じて変化させる構成では、観察者
が観察する映像の大きさは、頭部の前後方向の位置変化
に応じて自動的に変化することに加えて、操作手段を用
いての手動操作によっても指定される。観察者が観察す
る映像の大きさには、手動操作による大きさの指示が頭
部の前後位置よりも優先して反映される。
Further, the control means includes an operation means for outputting to the control means a signal instructing to change the size of the image observed by the observer when the observer manually operates the control means.
When the signal is received, regardless of the position detected by the head position detecting means, the size of the image observed by the observer is changed according to the received signal. The size is specified by a manual operation using the operation means, in addition to being automatically changed according to the change in the position of the head in the front-rear direction. The size of the image observed by the observer is reflected in the size instruction by the manual operation in preference to the front-back position of the head.

【0026】また、観察者が手動操作したときに観察者
が観察する映像の大きさを変えることを指示する信号を
制御手段に出力する操作手段を備えて、制御手段が、そ
の信号を受けたときに、その信号に応じて、観察者が観
察する映像の大きさをその時点で観察者が観察している
映像の大きさから変化させる構成では、観察者が観察す
る映像の大きさは、操作手段を用いての手動操作によっ
ても指定される。頭部の前後方向の位置に応じた大きさ
に設定されている観察者が観察する映像は、手動操作に
よってさらに拡大や縮小がなされて大きさが変化する。
Further, the control means is provided with operation means for outputting to the control means a signal instructing to change the size of the image observed by the observer when the observer manually operates the control means. At that time, in the configuration in which the size of the image observed by the observer is changed from the size of the image observed by the observer at that time, the size of the image observed by the observer is It is also designated by manual operation using the operation means. The image observed by the observer, which is set to a size corresponding to the position of the head in the front-rear direction, is further enlarged or reduced by a manual operation to change the size.

【0027】[0027]

【実施例】本発明の映像表示装置について、図面を参照
して説明する。図1に第1の実施例の概略構成を示す。
映像表示装置は、立体カメラ1、HMD2、操作ボード
3およびコントロールボックス4から構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A video display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of the first embodiment.
The video display device includes a stereoscopic camera 1, an HMD 2, an operation board 3 and a control box 4.

【0028】立体カメラ1は、車輪を有する台車10
と、その上に固定された左右のカメラ11L、11Rから
成り、前後への移動、左右への方向転換を自由に行うこ
とができる。左右のカメラ11L、11Rで被写体Obj
を撮影することにより、視差のある左右映像が生成され
る。左右カメラ11L、11Rはそれぞれ撮影レンズとし
てズームレンズを備えており、ズームレンズの焦点距離
を調節することによって撮影範囲の大きさを変えること
ができるように構成されている。
The stereoscopic camera 1 includes a carriage 10 having wheels.
And the left and right cameras 11L and 11R fixed thereon, and can freely move back and forth and change direction to the left and right. Subject Obj with left and right cameras 11L and 11R
By capturing, a left and right video image with parallax is generated. Each of the left and right cameras 11L and 11R is provided with a zoom lens as a photographing lens, and the size of the photographing range can be changed by adjusting the focal length of the zoom lens.

【0029】HMD2は立体カメラ1で撮影された左右
映像をHMD2を装着した観察者の眼前に提示して、被
写体Objの立体像を観察者に与える。操作ボード3は
操作レバー31、操作ダイアル32およびスイッチ33
を有しており、これらは観察者によって手動操作され
る。コントロールボックス4は立体カメラ1、HMD
2、操作ボード3に接続されており、立体カメラ1から
の映像信号をHMD2に伝送するとともに、HMD2と
操作ボード3からの信号を受けて立体カメラ1の制御を
行う。
The HMD 2 presents the left and right images photographed by the stereoscopic camera 1 in front of the eyes of the observer wearing the HMD 2, and gives the observer a stereoscopic image of the object Obj. The operation board 3 includes an operation lever 31, an operation dial 32 and a switch 33.
, Which are manually operated by the observer. Control box 4 is stereo camera 1, HMD
2. The stereoscopic camera 1 is connected to the operation board 3 and transmits the video signal from the stereoscopic camera 1 to the HMD 2 and receives the signals from the HMD 2 and the operation board 3 to control the stereoscopic camera 1.

【0030】図2に各部の構成と信号の流れを示す。立
体カメラ1の左右カメラ11L、11Rは、撮像素子とし
てそれぞれCCD13L、13Rを有しており、ズームレ
ンズ12L、12Rを透過して入射する被写体からの光を
CCD13L、13Rで受光して撮影を行う。立体カメラ
1はさらに、左右の映像処理回路14L、14R、距離検
出回路15、ズームレンズ12L、12Rの焦点位置調整
用のピント調整モーター16、ズームレンズ12L、1
2Rの焦点距離調整用のズーム調整モーター17、およ
び台車を移動させるためのモーター18を備えている。
FIG. 2 shows the configuration of each part and the flow of signals. The left and right cameras 11L and 11R of the stereoscopic camera 1 have CCDs 13L and 13R as image pickup devices, respectively, and the CCD 13L and 13R receive light from a subject that passes through the zoom lenses 12L and 12R to perform shooting. . The stereoscopic camera 1 further includes the left and right image processing circuits 14L and 14R, the distance detection circuit 15, the focus adjustment motor 16 for adjusting the focus positions of the zoom lenses 12L and 12R, the zoom lenses 12L and 1L.
A zoom adjusting motor 17 for adjusting the 2R focal length and a motor 18 for moving the carriage are provided.

【0031】CCD13L、13Rは受光した光を電気信
号に変換し、左右の映像処理回路14L、14Rに出力す
る。映像処理回路14L、14RはCCD13L、13Rか
らの信号を映像信号に変換してHMD2に与えるととも
に、CCD13L、13Rの所定部位の信号を距離検出回
路15に出力する。距離検出回路15は、左右の信号か
ら被写体の左右像の位置を検出し、左右像の位置のずれ
に基づいて、ピントのずれ量および被写体までの距離を
検出する。距離検出回路15は検出したピントのずれ量
に応じてピント調整モーター16を駆動して、ズームレ
ンズ12L、12Rの焦点位置を調整し、被写体からの光
をCCD13L、13Rの受光面に結像させる。
The CCDs 13L and 13R convert the received light into electric signals and output them to the left and right image processing circuits 14L and 14R. The image processing circuits 14L and 14R convert the signals from the CCDs 13L and 13R into image signals and give them to the HMD 2, and also output the signals of predetermined portions of the CCDs 13L and 13R to the distance detection circuit 15. The distance detection circuit 15 detects the positions of the left and right images of the subject from the left and right signals, and detects the amount of focus shift and the distance to the subject based on the shift of the positions of the left and right images. The distance detection circuit 15 drives the focus adjustment motor 16 in accordance with the detected focus shift amount to adjust the focus positions of the zoom lenses 12L and 12R, and forms the light from the subject on the light receiving surfaces of the CCDs 13L and 13R. .

【0032】ズーム調整モーター17はコントロールボ
ックス4からの制御信号によって駆動され、ズームレン
ズ12L、12Rの焦点距離を変化させる。カメラ移動モ
ーター18はコントロールボックス4からの制御信号に
よって駆動されて車輪を回転させ、立体カメラ1の前
進、後退、左あるいは右への方向転換を行う。
The zoom adjusting motor 17 is driven by a control signal from the control box 4 to change the focal lengths of the zoom lenses 12L and 12R. The camera moving motor 18 is driven by a control signal from the control box 4 to rotate the wheels to move the stereoscopic camera 1 forward, backward, or turn left or right.

【0033】HMD2は、左右の液晶表示装置(LC
D)22L、22R、これらを駆動する左右のLCD駆動
回路21L、21R、左右の接眼レンズ23L、23R、加
速度センサー24、および水平センサー25を備えてい
る。また、観察者の頭部に装着するための装着部材26
(図1)を有している。立体カメラ1の映像処理回路1
4L、14Rからの左右の映像信号は、それぞれ左右のL
CD駆動回路21L、21Rに入力され、LCD駆動回路
21L、21Rは入力信号が担持する左右映像をそれぞれ
左右のLCD22L、22Rに表示させる。
The HMD 2 is a liquid crystal display device (LC
D) 22L, 22R, left and right LCD drive circuits 21L, 21R for driving these, left and right eyepieces 23L, 23R, an acceleration sensor 24, and a horizontal sensor 25. In addition, a mounting member 26 for mounting on the observer's head
(FIG. 1). Video processing circuit 1 of stereoscopic camera 1
Left and right video signals from 4L and 14R are left and right respectively.
The LCD drive circuits 21L and 21R are input to the CD drive circuits 21L and 21R, and the LCD drive circuits 21L and 21R display left and right images carried by the input signals on the left and right LCDs 22L and 22R, respectively.

【0034】接眼レンズ23L、23RはLCD22L、
22Rの映像光を観察者の左右の眼球EL、ERに導く。
接眼レンズ23L、23Rの焦点距離は固定であり、LC
D22L、22Rの映像が拡大されて見えるように設定さ
れている。観察者は接眼レンズ23L、23Rを介して映
像を観察することで、LCD22L、22Rに表示された
映像の虚像を観察することになる。左右の接眼レンズ2
3L、23Rの光軸は平行に設定されている。
Eyepieces 23L and 23R are LCD 22L,
The image light of 22R is guided to the left and right eyeballs EL and ER of the observer.
The eyepieces 23L and 23R have fixed focal lengths and LC
The images of D22L and 22R are set to be enlarged and visible. By observing the image through the eyepieces 23L and 23R, the observer observes the virtual image of the image displayed on the LCD 22L and 22R. Left and right eyepieces 2
The optical axes of 3L and 23R are set to be parallel.

【0035】加速度センサー24はHMD2を装着した
観察者の頭部の前後方向の移動に起因する加速度を検出
するものである。この加速度センサー24としては、歪
みが加わると電気抵抗が変化するという性質を有するピ
エゾ抵抗と、力が加わったときにピエゾ抵抗に歪みを生
じさせる重錘体とから成る、ピエゾ抵抗型加速度センサ
ーを用いる。ピエゾ抵抗型加速度センサーは、加わった
加速度の大きさに比例する大きさの電圧を出力し、加速
度の大きさと方向を検出することができる。
The acceleration sensor 24 detects the acceleration caused by the front-back movement of the head of the observer wearing the HMD 2. As the acceleration sensor 24, a piezoresistive acceleration sensor including a piezoresistor having a property that electric resistance changes when strain is applied, and a weight body that causes distortion in the piezoresistance when force is applied To use. The piezo resistance type acceleration sensor outputs a voltage having a magnitude proportional to the magnitude of the applied acceleration, and can detect the magnitude and direction of the acceleration.

【0036】加速度センサー24は、接眼レンズ23
L、23Rの光軸に沿う方向の加速度を検出するように配
設されている。ここでは、観察者の眼球EL、ERから接
眼レンズ23L、23Rに向かう方向を正方向とし、その
逆方向を負方向とする。加速度センサー24は正方向の
加速度により正電圧を、負方向の加速度により負電圧を
出力する。
The acceleration sensor 24 has an eyepiece lens 23.
It is arranged so as to detect accelerations in the directions along the optical axes of L and 23R. Here, the direction from the observer's eyeballs EL, ER to the eyepieces 23L, 23R is defined as the positive direction, and the opposite direction is defined as the negative direction. The acceleration sensor 24 outputs a positive voltage by positive acceleration and a negative voltage by negative acceleration.

【0037】これにより、HMD2を装着した観察者が
正面を向いた状態から、頭部を前方に移動開始したとき
に正電圧が出力され、後方に移動を開始したときに負電
圧が出力される。また、前方に移動しているときに加速
または減速したときに、それぞれ正または負の電圧が出
力される。後方への移動中の加速時、減速時の出力はこ
れと逆になる。
As a result, a positive voltage is output when the observer wearing the HMD 2 starts to move his / her head forward from the front, and a negative voltage is output when the viewer starts moving backward. . In addition, a positive or negative voltage is output when accelerating or decelerating while moving forward. The output when accelerating or decelerating while moving backward is the opposite.

【0038】水平センサー25は、HMD2の前後方向
の傾きを検出して傾きの方向と大きさを表す信号を出力
する。水平センサー25は、図6に示すように、下部に
重り25cを有し白黒パターンが放射状に印刷されたエ
ンコーダ板25aと、それぞれ発光素子と受光素子とを
有する2つのフォトリフレクタ25bより構成されてい
る。エンコーダ板25aの白色部分は光を反射し、黒色
部分は光を吸収する。フォトリフレクタ25bはエンコ
ーダ板25aに向けて光を発して反射光を検出し、光の
検出の有無に応じてHレベルまたはLレベルの電圧を出
力する。
The horizontal sensor 25 detects the tilt of the HMD 2 in the front-rear direction and outputs a signal indicating the direction and size of the tilt. As shown in FIG. 6, the horizontal sensor 25 is composed of an encoder plate 25a having a weight 25c at the bottom and on which a black and white pattern is radially printed, and two photo reflectors 25b each having a light emitting element and a light receiving element. There is. The white portion of the encoder plate 25a reflects light and the black portion absorbs light. The photo reflector 25b emits light toward the encoder plate 25a to detect reflected light, and outputs an H level or L level voltage depending on whether light is detected or not.

【0039】フォトリフレクタ25bはHMD2に固定
されおり、エンコーダ板25aは白黒パターンの中心を
回転中心として回動自在にHMD2に取り付けられてい
る。その回転軸は接眼レンズ23L、23Rの光軸に垂直
に設定されている。HMD2が前または後に傾くと、フ
ォトリフレクタ25bはHMD2とともに傾くが、重り
25cを有するエンコーダ板25aは重力方向に対して
常に一定の方向に保たれる。したがって、フォトリフレ
クタ25bがエンコーダ板25aに対して回動すること
になり、受光素子が検出する光は断続的になって、フォ
トリフレクタ25bの出力電圧はパルスとなる。そのパ
ルス数からHMD2の傾きの大きさが検出される。2つ
のフォトリフレクタ25bは互いの出力パルスの位相が
1/4ずれるようにエンコーダ板25aに対して配設さ
れており、位相差からHMD2の傾きの方向が検出され
る。
The photo reflector 25b is fixed to the HMD 2, and the encoder plate 25a is rotatably attached to the HMD 2 with the center of the black and white pattern as the center of rotation. The rotation axis is set perpendicular to the optical axes of the eyepiece lenses 23L and 23R. When the HMD 2 tilts forward or backward, the photo reflector 25b tilts together with the HMD 2, but the encoder plate 25a having the weight 25c is always kept in a constant direction with respect to the gravity direction. Therefore, the photo reflector 25b rotates with respect to the encoder plate 25a, the light detected by the light receiving element becomes intermittent, and the output voltage of the photo reflector 25b becomes a pulse. The magnitude of the inclination of the HMD 2 is detected from the pulse number. The two photo reflectors 25b are arranged with respect to the encoder plate 25a so that the phases of the output pulses of the two photo reflectors 25 are shifted from each other, and the direction of the inclination of the HMD 2 is detected from the phase difference.

【0040】コントロールボックス4には、積分回路4
1、ズーム演算回路42およびカメラ移動演算回路43
が内蔵されている。積分回路41には加速度センサー2
4の出力電圧と水平センサー25の出力電圧が入力され
る。積分回路41は水平センサー25の出力に基づいて
HMD2の前後方向の傾きを検出し、検出した傾きに応
じて加速度センサー24の出力を補正して水平方向の加
速度成分を求める。これにより、HMD2装着者の頭部
の上下方向の向きに関わらず、頭部の前後方向の加速度
が得られる。
The control box 4 includes an integrating circuit 4
1. Zoom calculation circuit 42 and camera movement calculation circuit 43
Is built-in. The integration circuit 41 includes an acceleration sensor 2
The output voltage of 4 and the output voltage of the horizontal sensor 25 are input. The integrating circuit 41 detects the tilt of the HMD 2 in the front-rear direction based on the output of the horizontal sensor 25, and corrects the output of the acceleration sensor 24 according to the detected tilt to obtain the horizontal acceleration component. As a result, the longitudinal acceleration of the head is obtained regardless of the vertical orientation of the head of the HMD2 wearer.

【0041】積分回路41は、こうして得た前後方向の
加速度を2回積分する。加速度を1回積分することによ
り速度が求められ、速度をさらに積分することにより移
動距離Dが求められる。加速度検出開始時における頭部
の前後方向の位置をP0、加速度検出時の頭部位置をP
とすると、移動距離DはP−P0となる。加速度検出開
始時よりも頭部が前方に位置するとき、Dは正の値にな
り、加速度検出開始時よりも頭部が後方に位置すると
き、Dは負の値になる。積分回路41は移動距離Dを表
す信号をズーム演算回路42に出力する。
The integrator circuit 41 integrates the longitudinal acceleration thus obtained twice. The velocity is obtained by integrating the acceleration once, and the moving distance D is obtained by further integrating the velocity. The front-back position of the head at the start of acceleration detection is P0, and the head position at the time of acceleration detection is P
Then, the moving distance D becomes P-P0. When the head is located in front of the acceleration detection start, D has a positive value, and when the head is located behind the acceleration detection start, D has a negative value. The integration circuit 41 outputs a signal representing the movement distance D to the zoom calculation circuit 42.

【0042】ズーム演算回路42は、積分回路41およ
び操作ボード3の操作ダイアル32からの信号に基づい
て、撮影する範囲の大きさを決定し、それに対応するズ
ームレンズ12L、12Rの設定すべき焦点距離を算出し
て、制御信号を立体カメラ1のズーム調整モーター17
に与える。ズーム演算回路42が積分回路41からの出
力に基づいて撮影範囲を決定するときは、撮影範囲の大
きさがHMD2を装着した観察者の頭部の前後位置と連
動することになる。撮影範囲の大きさの決定方法につい
ては後に詳述する。
The zoom calculation circuit 42 determines the size of the shooting range based on the signals from the integration circuit 41 and the operation dial 32 of the operation board 3, and sets the focus to be set for the corresponding zoom lenses 12L and 12R. The distance is calculated and the control signal is sent to the zoom adjusting motor 17 of the stereoscopic camera 1.
Give to. When the zoom calculation circuit 42 determines the shooting range based on the output from the integration circuit 41, the size of the shooting range is linked to the front-back position of the head of the observer wearing the HMD 2. The method of determining the size of the shooting range will be described in detail later.

【0043】カメラ移動演算回路43は、操作ボード3
の操作レバー31からの信号を受けて、立体カメラ1の
前後方向への移動や方向転換を行うための制御信号を生
成し、カメラ移動モーター18に出力する。
The camera movement calculation circuit 43 is provided on the operation board 3
In response to a signal from the operation lever 31, the control signal for moving the stereoscopic camera 1 in the front-rear direction or changing the direction is generated and output to the camera movement motor 18.

【0044】操作ボード3の操作レバー31は、立体カ
メラ1の移動を操作するものである。観察者は移動操作
レバー31を前後左右に傾けることにより立体カメラ1
を遠隔操作して移動させ、任意の方向を撮影することが
できる。
The operation lever 31 of the operation board 3 operates the movement of the stereoscopic camera 1. The observer tilts the movement operation lever 31 forward, backward, leftward and rightward to move the stereo camera
Can be remotely operated to move and shoot in any direction.

【0045】操作ダイアル32は、撮影範囲の大きさを
変化させるものである。前述のように、ズーム操作ダイ
アル32の出力はズーム演算回路42に入力される。こ
のズーム操作ダイアル32を回転させることにより、観
察者は手動操作で撮影範囲を所望の大きさに設定するこ
とができる。
The operation dial 32 is for changing the size of the photographing range. As described above, the output of the zoom operation dial 32 is input to the zoom calculation circuit 42. By rotating the zoom operation dial 32, the observer can manually set the photographing range to a desired size.

【0046】スイッチ33は、撮影範囲の大きさと頭部
の前後位置とを連動させるか否かの設定を行うものであ
る。この連動スイッチ33がONのとき、積分回路41
は加速度の積分を行って移動距離Dを示す信号をズーム
演算回路42に出力する。
The switch 33 is for setting whether or not the size of the photographing range and the front-back position of the head are interlocked. When the interlock switch 33 is ON, the integration circuit 41
Performs acceleration integration and outputs a signal indicating the moving distance D to the zoom calculation circuit 42.

【0047】このように構成されている映像表示装置
は、観察者の頭部の前後方向の位置に応じて撮影範囲の
大きさを設定することができ、手動操作によっても撮影
範囲の大きさを設定することができる。立体カメラ1で
撮影された映像は、全範囲がHMD2のLCD22L、
22Rに表示されるから、撮影範囲の大きさを変化させ
ることは観察者が観察する像の大きさを変化させること
になる。
In the image display device thus configured, the size of the photographing range can be set in accordance with the position of the observer's head in the front-back direction, and the size of the photographing range can also be set manually. Can be set. The image captured by the stereoscopic camera 1 is the entire range of the LCD 22L of the HMD2,
Since it is displayed on 22R, changing the size of the photographing range changes the size of the image observed by the observer.

【0048】図7に観察者頭部の前後方向の位置変化の
例を示す。ここでは、観察者が、例えば椅子に座ってい
る場合のように、一定位置にとどまっている状態を示し
ている。(a)は上体を直立させ正面を向いた通常の状
態であり、(b)は上体を乗り出すことによって頭部が
前方に移動した状態である。(c)は上体を引くことに
よって、頭部が(a)よりも後方に移動した状態であ
る。図7の(a)〜(c)の状態に対応するHMD2の
表示映像の例を、図8の(a)〜(c)にそれぞれ示
す。頭部が前方にあるとき、撮影範囲が縮小されて表示
された被写体像は大きくなっており、頭部が後方にある
とき、撮影範囲が拡大されて表示された被写体像は小さ
くなっている。観察者が一定位置にとどまらず、前進ま
たは後退したときにも、加速度から頭部位置が検出され
て、撮影範囲の大きさが変化する。
FIG. 7 shows an example of the change in position of the observer's head in the front-back direction. Here, the state where the observer stays at a fixed position, for example, when the observer is sitting on a chair, is shown. (A) is a normal state in which the upper body is upright and faces the front, and (b) is a state in which the head is moved forward by leaning the upper body. (C) is a state in which the head is moved rearward from (a) by pulling the upper body. Examples of display images of the HMD 2 corresponding to the states of (a) to (c) of FIG. 7 are shown in (a) to (c) of FIG. 8, respectively. When the head is in the front, the image of the subject is reduced and the displayed subject image is large, and when the head is in the back, the image of the subject is enlarged and the image is displayed is small. Even when the observer does not stay at a fixed position but moves forward or backward, the head position is detected from the acceleration, and the size of the imaging range changes.

【0049】本発明では、撮影範囲の大きさ設定を以下
の2通りの方法で行う。第1の方法は、観察者の頭部
が、所定範囲内の位置にあるときには撮影範囲の大きさ
を変化させず、所定範囲を超えて前方にあるときは一定
の割合で撮影範囲を狭くし続け、所定範囲を超えて後方
にあるときは一定の割合で撮影範囲を広くし続けるとい
うものである。この頭部位置に基づく撮影範囲の大きさ
設定は、ズーム操作ダイアル32を用いて、手動操作に
よって補正することができる。
In the present invention, the size of the photographing range is set by the following two methods. In the first method, the size of the photographing range is not changed when the observer's head is in the position within the predetermined range, and the photographing range is narrowed at a constant ratio when the observer's head is in front of the predetermined range. Then, when it is behind the predetermined range, the shooting range is continuously widened at a constant rate. The size setting of the imaging range based on the head position can be corrected by manual operation using the zoom operation dial 32.

【0050】この方法による制御処理の流れを図4のフ
ローチャートに示す。制御開始後、まず初期化処理を行
う。すなわち、積分回路41の初期化を行い、第1回の
積分値すなわち頭部の移動速度と、第2回の積分値すな
わち頭部の移動距離Dを0とする(ステップ#10
5)。その際、観察者は加速度が生じることがないよう
に頭部を静止させておく。また、立体カメラ1のズーム
レンズ12L、12Rの焦点距離を所定の値にして、撮影
範囲の大きさを標準の大きさに設定する(#110)。
The flow of control processing by this method is shown in the flowchart of FIG. After the control is started, the initialization process is first performed. That is, the integration circuit 41 is initialized, and the first integrated value, that is, the head moving speed, and the second integrated value, that is, the head moving distance D are set to 0 (step # 10).
5). At that time, the observer keeps his / her head still so that acceleration does not occur. Further, the focal lengths of the zoom lenses 12L and 12R of the stereoscopic camera 1 are set to predetermined values, and the size of the photographing range is set to the standard size (# 110).

【0051】初期化処理の後、ステップ#115から#
165までの処理サイクルを反復する。この反復の周期
は50msecに設定されている。まず、操作ボード3
のズーム操作ダイアル32が操作されているか否かを判
定する(#115、#125)。操作ダイアル32がズ
ームアップを指示する方向に回転されているときには、
ズームレンズ12L、12Rの焦点距離を長くしてズーム
アップを行い(#120)、ズームダウンを指示する方
向に回転されているときには、焦点距離を短くしてズー
ムダウンを行う(#130)。このときの、撮影範囲の
大きさの変化の割合は、操作ダイアル32の回転量に対
応するように設定されている。
After the initialization processing, steps # 115 to #
Repeat the process cycle up to 165. The cycle of this repetition is set to 50 msec. First, operation board 3
It is determined whether or not the zoom operation dial 32 has been operated (# 115, # 125). When the operation dial 32 is rotated in the direction to instruct zoom up,
When the focal lengths of the zoom lenses 12L and 12R are increased, zoom-up is performed (# 120). When the zoom lenses 12L and 12R are rotated in the direction instructing zoom-down, the focal length is shortened and zoom-down is performed (# 130). The rate of change in the size of the shooting range at this time is set so as to correspond to the rotation amount of the operation dial 32.

【0052】ズーム操作ダイアル32が操作されていな
いときは、連動スイッチ33の設定状態を判定する(#
135)。連動スイッチ33がOFFのときは#165
に進み、ONに設定されているときは、積分回路41に
よって水平前後方向の加速度を積分して、頭部の前後方
向の移動距離Dを検出する(#140)。次いで、検出
した移動距離Dをあらかじめ定められている正の値D1
と比較する。移動距離DがD1よりも大きいときには、
ズームレンズ12L、12Rの焦点距離を長くしてズーム
アップを行い(#150)、DがD1以下のときには、
移動距離Dをあらかじめ定められている負の値D2と比
較する。移動距離DがD2よりも小さいときには、焦点
距離を短くしてズームダウンする(#160)。DがD
2以上のときには、ズーム操作を行わない(#16
5)。
When the zoom operation dial 32 is not operated, the setting state of the interlock switch 33 is determined (#
135). # 165 when the interlock switch 33 is OFF
When it is set to ON, the integration circuit 41 integrates the acceleration in the horizontal front-rear direction to detect the moving distance D in the front-rear direction of the head (# 140). Next, the detected moving distance D is set to a predetermined positive value D1.
Compare with When the moving distance D is larger than D1,
When the focal lengths of the zoom lenses 12L and 12R are increased to zoom in (# 150), and D is D1 or less,
The moving distance D is compared with a predetermined negative value D2. When the moving distance D is smaller than D2, the focal length is shortened to zoom down (# 160). D is D
When it is 2 or more, zoom operation is not performed (# 16
5).

【0053】本実施例においては、D1は+15cm、
D2は−15cmに設定してあり、制御開始後、観察者
の頭部が15cmを超えて前方に移動したときズームア
ップが行われ、15cmを超えて後方に移動したときに
ズームダウンが行われる。頭部の移動距離Dが±15c
m以内であるときには、ズーム操作は行われず、その時
点での撮影範囲の大きさが保たれる。
In this embodiment, D1 is +15 cm,
D2 is set to -15 cm, and after the control is started, zoom-up is performed when the observer's head moves forward by more than 15 cm, and zoom-down is performed when it moves backward by more than 15 cm. . Head movement distance D is ± 15c
When it is within m, the zoom operation is not performed, and the size of the shooting range at that time is maintained.

【0054】ステップ#150および#160における
ズームレンズ12L、12Rの焦点距離の調節は、撮影範
囲の大きさの変化の割合が一定になるように行われる。
具体的には、表示映像が1秒間に7%の割合で拡大また
は縮小するように設定されている。したがって、約10
秒で表示映像が2倍に拡大または1/2に縮小されるこ
とになる。
The focal lengths of the zoom lenses 12L and 12R are adjusted in steps # 150 and # 160 so that the rate of change in the size of the photographing range is constant.
Specifically, the display image is set to be enlarged or reduced at a rate of 7% per second. Therefore, about 10
In a second, the display image is doubled or reduced to 1/2.

【0055】ステップ#120、#130、#150お
よび#160のズーム処理は、それぞれ所定時間行われ
た後、#165で停止される。ズーム操作ダイアル32
が継続して操作されているとき、あるいは連動スイッチ
33がONに設定され頭部が15cmを超えて前または
後に移動しているときには、#115〜#165のサイ
クルが反復されることにより、撮影範囲は連続して変化
する。また、ズーム操作ダイアル32が操作されている
ときには、ステップ#140〜#160は実行されず、
頭部位置に連動した撮影範囲の大きさ設定よりも手動操
作による撮影範囲の大きさ設定が優先される。
The zoom processing in steps # 120, # 130, # 150, and # 160 is stopped for a predetermined time and then stopped at # 165. Zoom operation dial 32
Is continuously operated, or when the interlocking switch 33 is set to ON and the head is moving forward or backward by more than 15 cm, the cycle of # 115 to # 165 is repeated to capture an image. The range changes continuously. Further, when the zoom operation dial 32 is being operated, steps # 140 to # 160 are not executed,
The shooting range size setting by manual operation has priority over the shooting range size setting linked to the head position.

【0056】この方法によると、観察者は一定位置にと
どまった状態で、単に上体を前または後ろに移動させる
だけで観察像を所望の大きさにすることができる。上体
を通常の位置に戻すと像の大きさはそのまま保たれる。
したがって、きわめて自然な動作により観察像の大きさ
を設定することができる。また、例えば一歩前進または
後退することによっても、観察像の拡大または縮小を開
始することができ、後退または前進して元の位置に戻る
ことにより、所望の大きさの像を観察することができ
る。なお、D1、D2、および頭部位置がD1、D2を超え
たときの映像の大きさの変化の割合は、上記の値に限定
されるものではなく、HMD2を使用し易いように他の
値に設定してよいものである。
According to this method, the observer can make the observed image a desired size by simply moving the upper body forward or backward while staying at a fixed position. When the upper body is returned to the normal position, the size of the image is maintained.
Therefore, the size of the observed image can be set by an extremely natural operation. Further, for example, by enlarging or reducing the observation image by moving one step forward or backward, it is possible to observe an image of a desired size by retracting or advancing and returning to the original position. . The rate of change in image size when D1, D2 and the head position exceed D1, D2 is not limited to the above values, and other values may be used to facilitate the use of the HMD2. It can be set to.

【0057】撮影範囲の大きさ設定の第2の方法につい
て説明する。この方法は、撮影範囲の大きさを頭部の移
動距離Dに1対1に対応させるものである。この制御処
理の流れを図5のフローチャートに示す。
A second method of setting the size of the photographing range will be described. According to this method, the size of the photographing range is made to correspond to the moving distance D of the head one to one. The flow of this control processing is shown in the flowchart of FIG.

【0058】制御開始後、まず初期化処理を行う。積分
回路41の初期化を行い、第1回の積分値すなわち頭部
の移動速度と、第2回の積分値すなわち頭部の移動距離
Dを0とする(ステップ#205)。その際、観察者は
加速度が生じることがないように頭部を静止させてお
く。また、立体カメラ1のズームレンズ12L、12Rの
焦点距離を所定の値にして、撮影範囲の大きさを標準の
大きさに設定する(#210)。
After the control is started, the initialization process is first performed. The integration circuit 41 is initialized, and the first integrated value, that is, the head moving speed, and the second integrated value, that is, the head moving distance D are set to 0 (step # 205). At that time, the observer keeps his / her head still so that acceleration does not occur. Further, the focal lengths of the zoom lenses 12L and 12R of the stereoscopic camera 1 are set to predetermined values, and the size of the photographing range is set to the standard size (# 210).

【0059】初期化処理の後、ステップ#215から#
250までの処理サイクルを反復する。この反復の周期
は50msecに設定されている。まず、積分回路41
によって水平前後方向の加速度を積分し、前サイクル以
後の頭部の移動距離の変化量ΔDを検出する(#21
5)。次いで、操作ボード3の連動スイッチ33の設定
状態を判定する(#220)。連動スイッチ33がON
に設定されているときは、前サイクルにおける移動距離
Dに変化量ΔDを加算して、頭部移動距離Dを更新する
(#225)。連動スイッチ33がOFFのときは、移
動距離Dの更新は行わない。
After the initialization processing, steps # 215 to #
Repeat the process cycle up to 250. The cycle of this repetition is set to 50 msec. First, the integration circuit 41
The horizontal longitudinal acceleration is integrated by and the amount of change ΔD in the moving distance of the head after the previous cycle is detected (# 21
5). Then, the setting state of the interlocking switch 33 of the operation board 3 is determined (# 220). Interlock switch 33 is ON
When set to, the amount of change ΔD is added to the movement distance D in the previous cycle to update the head movement distance D (# 225). When the interlock switch 33 is OFF, the moving distance D is not updated.

【0060】次に、ズーム操作ダイアル32が操作され
ているか否かを判定し(#230、#240)、操作ダ
イアル32がズームアップを指示する方向に回転されて
いるときには、移動距離Dに所定の正の値Aを加算する
(#235)。逆に、ズームダウンを指示する方向に回
転されているときには、移動距離Dから前記所定値Aを
減算する(#245)。ダイアル32操作がなされてい
ないときには、移動距離Dを変化させない。
Next, it is determined whether or not the zoom operation dial 32 is operated (# 230, # 240), and when the operation dial 32 is rotated in the direction instructing the zoom-up, the moving distance D is set to a predetermined value. The positive value A of is added (# 235). On the contrary, when the zoom lens is rotated in the direction instructing to zoom down, the predetermined value A is subtracted from the moving distance D (# 245). When the dial 32 is not operated, the moving distance D is not changed.

【0061】その後、立体カメラ1のズームレンズ12
L、12Rの焦点距離を調節してズーム処理を行う(#2
50)。このズーム処理はズーム演算回路42によって
制御される。ここでは、ズーム演算回路42は、移動距
離Dが大きくなるほど撮影範囲が狭くなり、移動距離D
が小さくなるほど撮影範囲が広くなるように、ズームレ
ンズ12L、12Rの焦点距離と移動距離Dとを1対1に
対応させる。移動距離Dが前サイクルと同じであれば焦
点距離は変更されず、撮影範囲の大きさは変化しない。
移動距離Dが0のときの焦点距離が、ステップ#210
における初期化で用いる値である。
After that, the zoom lens 12 of the stereoscopic camera 1
Adjust the focal lengths of L and 12R to perform zoom processing (# 2
50). This zoom processing is controlled by the zoom calculation circuit 42. Here, the zoom calculation circuit 42 narrows the shooting range as the movement distance D increases, and the movement distance D
The focal lengths of the zoom lenses 12L and 12R and the movement distances D are made to correspond to each other in a one-to-one manner so that the smaller the value becomes, the wider the photographing range becomes. If the moving distance D is the same as in the previous cycle, the focal length is not changed and the size of the shooting range is not changed.
When the moving distance D is 0, the focal length is step # 210.
This is the value used for initialization in.

【0062】焦点距離と頭部の移動距離Dの関係は、例
えば、撮影範囲の大きさが移動距離Dの1次関数となる
ように設定してもよいし、あるいは、焦点距離が移動距
離Dの1次関数となるように設定してもよい。さらに
は、移動距離Dが増大するにつれて撮影範囲の大きさが
単調増加する関係であれば、任意の関数形としてよいも
のである。
The relationship between the focal length and the moving distance D of the head may be set such that the size of the photographing range is a linear function of the moving distance D, or the focal length is the moving distance D. You may set so that it may become a linear function of. Further, any function form may be used as long as the size of the shooting range monotonically increases as the moving distance D increases.

【0063】この第2の方法によって撮影範囲の大きさ
を設定すると、観察者は頭部の前後方向の移動距離に応
じた大きさの映像を観察することができる。一定位置で
観察する場合、上体を前方または後方に移動させてその
状態を保つことにより、所望の大きさの像を継続して観
察することが可能である。また、適当な距離だけ前進ま
たは後退してその位置にとどまれば、同様に所望の大き
さの像を継続して観察することができる。観察する像の
大きさを、ズーム操作ダイアル32の操作により、手動
調節することも可能である。
When the size of the photographing range is set by the second method, the observer can observe an image of a size corresponding to the moving distance of the head in the front-back direction. When observing at a fixed position, it is possible to continuously observe an image of a desired size by moving the upper body forward or backward and maintaining that state. Further, by moving forward or backward by an appropriate distance and staying at that position, it is possible to similarly continuously observe an image of a desired size. It is also possible to manually adjust the size of the image to be observed by operating the zoom operation dial 32.

【0064】上記第1および第2の方法による制御処理
において、ズーム演算回路42は、ズームレンズ12
L、12Rの焦点距離設定可能範囲でのみ焦点距離調節を
行うように設定されており、頭部の移動距離Dがいかな
る値になっても立体カメラ1が損傷することはない。ま
た、操作ボード3には不図示の切り換えスイッチが設け
られており、その切り換え操作によって第1、第2の制
御方法を選択することができるように構成されている。
In the control processing according to the first and second methods, the zoom calculation circuit 42 causes the zoom lens 12 to operate.
The focal length adjustment is set only within the focal length settable range of L and 12R, and the stereoscopic camera 1 is not damaged even if the moving distance D of the head becomes any value. Further, the operation board 3 is provided with a changeover switch (not shown), and the first and second control methods can be selected by the changeover operation.

【0065】なお、ここでは加速度センサー24として
ピエゾ抵抗型加速度センサーを用いたが、直交コイルを
磁界中で移動させたときにその直交コイルを流れる電流
が変化することを利用した磁気センサーを用いてもよ
い。ただし、その場合、HMD2の使用場所が限定され
ることになる。
Although a piezoresistive type acceleration sensor is used as the acceleration sensor 24 here, a magnetic sensor utilizing that the current flowing through the quadrature coil changes when the quadrature coil is moved in a magnetic field is used. Good. However, in that case, the use place of the HMD 2 is limited.

【0066】第2の実施例の映像表示装置の構成を図3
に示す。本実施例では立体カメラ1に撮影レンズとして
固定焦点距離のレンズ71L、71Rを備え、HMD2に
接眼レンズとしてズームレンズ72L、72Rを備えてい
る。これに伴い、HMD2にはズーム調整モーター73
が設けられ、コントロールボックス4のズーム演算回路
74はズーム調整モーター73を介してズームレンズ7
2L、72Rの焦点距離を調整するように設定されてい
る。他の構成は第1の実施例と同様であり、重複する説
明は省略する。
The configuration of the video display device of the second embodiment is shown in FIG.
Shown in In this embodiment, the stereoscopic camera 1 includes lenses 71L and 71R having fixed focal lengths as photographing lenses, and the HMD 2 includes zoom lenses 72L and 72R as eyepieces. Accordingly, the HMD 2 has a zoom adjusting motor 73.
The zoom calculation circuit 74 of the control box 4 controls the zoom lens 7 via the zoom adjustment motor 73.
It is set to adjust the focal length of 2L and 72R. The other structure is the same as that of the first embodiment, and the duplicated description will be omitted.

【0067】この構成の映像表示装置は、立体カメラ1
による撮影範囲の大きさは常に一定であり、したがって
HMD2に表示される映像の大きさも一定であるが、接
眼レンズの焦点距離を変化させることによって、観察者
の眼に与える像の大きさを変化させることができる。ズ
ームレンズ72L、72Rは、焦点距離が最短のときにL
CD21L、21Rの表示パネル面の全域が観察され、焦
点距離が長くなるにつれてLCD21L、21Rの表示パ
ネル面の中央部が拡大されて観察されるように設定され
ている。
The image display device having this structure is used in the stereoscopic camera 1
Although the size of the shooting range is always constant, and therefore the size of the image displayed on the HMD 2 is also constant, the size of the image given to the observer's eye is changed by changing the focal length of the eyepiece. Can be made. The zoom lenses 72L and 72R are L when the focal length is the shortest.
The entire area of the display panel surface of the CD 21L, 21R is observed, and the central portion of the display panel surface of the LCD 21L, 21R is enlarged and observed as the focal length becomes longer.

【0068】本実施例においても、HMD2の加速度セ
ンサー24で検出した加速度を積分回路41で積分して
頭部の移動距離Dを検出する。ズーム演算回路74は移
動距離Dに応じてズームレンズ72L、72Rの焦点距離
を調整する。焦点距離調整の制御処理は、第1の実施例
で説明した第1または第2の方法による。すなわち、観
察像の大きさを、観察者の頭部の前後位置が所定範囲内
にあるときには変化させず、所定範囲を超えて前方にあ
るときに一定の割合で大きくし続け、所定範囲を超えて
後方にあるときに一定の割合で小さくし続けるという方
法と、観察像の大きさを頭部の移動距離Dに1対1に対
応させる方法とを用いることができる。
In this embodiment as well, the acceleration detected by the acceleration sensor 24 of the HMD 2 is integrated by the integration circuit 41 to detect the moving distance D of the head. The zoom calculation circuit 74 adjusts the focal lengths of the zoom lenses 72L and 72R according to the moving distance D. The control processing of the focal length adjustment is based on the first or second method described in the first embodiment. That is, the size of the observation image is not changed when the front-back position of the observer's head is within the predetermined range, and is continuously increased at a constant rate when the front side of the observer exceeds the predetermined range and exceeds the predetermined range. It is possible to use a method in which the size of the observed image is made to correspond to the moving distance D of the head in a one-to-one manner, and a method in which the size of the observed image is continuously reduced at a constant rate when the vehicle is behind.

【0069】以上、本発明について2つの実施例によっ
て説明したが、本発明の映像表示装置は、カメラとHM
Dを組み合わせた構成に限られるものではない。例え
ば、第1の実施例の立体カメラ1に代えて、コンピュー
タを用いて左右映像を生成してもよい。その場合、コン
ピュータが生成する映像の大きさをズーム演算回路42
の出力によって制御する。また、コンピュータによって
生成した映像を記録しておき、その記録映像を第2の実
施例のHMD2に表示させることで、観察時に所望の大
きさの観察像としてもよい。
Although the present invention has been described above with reference to two embodiments, the video display device of the present invention is not limited to the camera and the HM.
The configuration is not limited to the combination of D. For example, instead of the stereoscopic camera 1 of the first embodiment, a computer may be used to generate left and right images. In that case, the size of the image generated by the computer is calculated by the zoom calculation circuit 42.
Controlled by the output of. Alternatively, a video image generated by a computer may be recorded, and the recorded video image may be displayed on the HMD 2 of the second embodiment to form an observation image of a desired size during observation.

【0070】図9の(a)に示したように、カメラ1a
によって撮影した映像を手持ち式の表示装置2aで観察
する構成においても本発明を実施することができる。こ
の場合、例えば、カメラ1aの撮影レンズをズームレン
ズとし、表示装置2aに加速度センサーと水平センサー
を備える。観察者の前進や後退、あるいは腕の屈伸を加
速度センサーで検出して、表示装置2aの前後方向の移
動距離に応じてカメラの焦点距離を調整する。
As shown in FIG. 9A, the camera 1a
The present invention can also be implemented in a configuration in which a video image captured by the device is observed on the handheld display device 2a. In this case, for example, the taking lens of the camera 1a is a zoom lens, and the display device 2a is provided with an acceleration sensor and a horizontal sensor. The forward and backward movements of the observer or the bending and stretching of the arm are detected by the acceleration sensor, and the focal length of the camera is adjusted according to the moving distance of the display device 2a in the front-back direction.

【0071】本発明は、また、図9(b)に示したよう
な手持ち式ビデオカメラ5にも適用することができる。
ビデオカメラ5に撮影用ズームレンズ、加速度センサ
ー、水平センサー、映像記録媒体およびモニター用表示
素子を備えて、撮影者の前進後退に応じて撮影範囲の大
きさを変化させる。この場合、表示素子に表示される像
も記録される映像とともに大きさが変化する。
The present invention can also be applied to the hand-held video camera 5 as shown in FIG. 9 (b).
The video camera 5 is provided with a photographing zoom lens, an acceleration sensor, a horizontal sensor, a video recording medium and a monitor display element, and the size of the photographing range is changed according to the forward and backward movement of the photographer. In this case, the size of the image displayed on the display element also changes with the recorded image.

【0072】図9(a)の表示装置2aや(b)のビデ
オカメラ5は、手持ち式であるため前後方向の傾きが発
生するが、本発明では水平センサーによってその傾きの
大きさと方向を検出する。これにより、加速度センサー
によって検出した加速度から重力加速度の成分を除去し
て、水平前後方向の加速度を検出することができる。し
たがって、観察像の大きさを表示装置2aやビデオカメ
ラ5の真の前後移動量に基づいて設定することができ
る。
Since the display device 2a of FIG. 9A and the video camera 5 of FIG. 9B are hand-held, a tilt in the front-back direction occurs, but in the present invention, the horizontal sensor detects the magnitude and direction of the tilt. To do. As a result, the component of the gravitational acceleration can be removed from the acceleration detected by the acceleration sensor to detect the horizontal acceleration. Therefore, the size of the observed image can be set based on the true amount of forward and backward movement of the display device 2a and the video camera 5.

【0073】[0073]

【発明の効果】本発明の映像表示装置によるときは、観
察者は頭部を前後に移動させるだけで、容易に観察する
映像の大きさを変化させることができる。椅子等に自然
な姿勢で座った状態あるいは自然な姿勢で直立した状態
と、これらの状態から身を乗り出すという動作で頭部を
前方に位置させた状態と、上体を引くという動作で頭部
を後方に位置させた状態の、それぞれの状態に応じて観
察する映像の大きさを変えることができるため、観察者
は単に姿勢を自然に変化させるだけで観察する映像の大
きさを変えることができ、映像を拡大しようあるいは縮
小しようということを特に意識する必要がない。
According to the image display device of the present invention, the observer can easily change the size of the image to be observed by merely moving the head back and forth. Sitting on a chair in a natural posture or standing upright in a natural posture, leaning forward from these postures with the head positioned forward, and pulling the upper body to move the head Since the size of the image to be observed can be changed according to each state when the is positioned rearward, the observer can change the size of the image to be observed simply by changing the posture naturally. You can do it, and you don't need to be particularly aware of enlarging or reducing the image.

【0074】また、観察者が前進したり後退したりする
ことによっても、頭部の位置が変化して、映像の大きさ
が変化する。したがって、ビデオカメラ等のモニター用
の表示装置のように、歩行しながら映像観察を行うとき
には、観察する映像の大きさを前進や後退した距離に応
じて変化させることができる。
Further, as the observer moves forward or backward, the position of the head changes, and the size of the image changes. Therefore, when observing an image while walking, like a display device for a monitor such as a video camera, the size of the image to be observed can be changed according to the distance moved forward or backward.

【0075】請求項2の映像表示装置によるときは、撮
影範囲の広狭が観察者の頭部の前後位置に応じて変化す
るため、表示素子の表示範囲が一定であっても上記効果
が確実に発揮され、しかも観察する像が粗くなるという
映像の質の低下が防止される。
According to the image display device of the second aspect, since the width of the photographing range varies depending on the front and back position of the head of the observer, the above effect is surely achieved even if the display range of the display element is constant. It is possible to prevent deterioration of the image quality that is exhibited and the observed image becomes rough.

【0076】請求項3の映像表示装置によるときは、表
示素子上の映像の虚像が観察者の眼に投射される際に、
その虚像の大きさが観察者の頭部の前後位置に応じて変
化するため、表示素子に表示される映像の範囲が一定で
あっても前記効果が確実に発揮される。さらに、複数の
観察者が映像表示装置をそれぞれ使用して同一の映像を
観察するときには、個々の観察者が、他の観察者に全く
影響を及ぼすことなく、自身の希望する大きさの映像を
観察することができる。
According to the image display device of claim 3, when the virtual image of the image on the display element is projected onto the observer's eye,
Since the size of the virtual image changes depending on the front-back position of the observer's head, the above-described effect is reliably exhibited even when the range of the image displayed on the display element is constant. Furthermore, when a plurality of observers use the image display devices to observe the same image, the individual observer does not affect the other observers at all and displays the image of the desired size. Can be observed.

【0077】請求項4の映像表示装置では、頭部の位置
が前方にあるときに大きな映像を、頭部の位置が後方に
あるときに小さな映像を観察することができるため、観
察する映像の拡大や縮小が観察者の自然な動作と合致す
る。すなわち、身を乗り出すという姿勢の変化または前
進するという位置の変化によって観察する映像は拡大さ
れ、上体を引くという姿勢の変化または後退するという
位置の変化によって観察する映像は縮小される。したが
って、極めて自然な映像観察をすることができる。
In the image display device according to the fourth aspect, a large image can be observed when the head position is in the front, and a small image can be observed when the head position is in the rear. Enlargement and reduction correspond to the observer's natural movement. That is, the image to be observed is enlarged by the change in the posture of leaning forward or the change of the position of moving forward, and the image to be observed is reduced by the change of the posture of pulling the upper body or the change in position. Therefore, extremely natural image observation can be performed.

【0078】請求項5の映像表示装置では、観察される
映像は頭部の位置と基準位置との距離に対応した大きさ
になるため、観察者は、身を乗り出すもしくは引くとい
う姿勢の変化の度合い、または前進もしくは後退の歩行
距離を加減することにより、容易に所望の大きさの像を
観察することができる。
In the image display device according to the fifth aspect, since the observed image has a size corresponding to the distance between the position of the head and the reference position, the observer can change the posture of leaning forward or backward. An image of a desired size can be easily observed by adjusting the degree or the walking distance of forward or backward.

【0079】請求項6の映像表示装置によるときは、観
察者は第1の所定位置と第2の所定位置の間の範囲で、
観察する映像の大きさに変化を生じさせることなく頭部
を自由に動かすことができる。一定位置において、大き
な像を観察したいときには、頭部が第1の所定位置より
も前方に位置するように身を乗り出せばよく、この状態
で映像は次第に大きくなるから、所望の大きさになった
時点で頭部を第1の所定位置と第2の所定位置の間に戻
せばよい。逆に、小さな像を観察したいときには、頭部
が第2の所定位置よりも後方に位置するように上体を引
けばよく、この状態で映像は次第に小さくなるから、所
望の小ささになった時点で頭部を第1の所定位置と第2
の所定位置の間に戻せばよい。したがって、所望の大き
さの映像を楽な姿勢で観察することができる。歩行しな
がら映像を観察する場合も、第1および第2の所定位置
を超えない範囲内の自由な場所で、映像を一定の大きに
観察することができる。
According to the image display device of the sixth aspect, the observer is in a range between the first predetermined position and the second predetermined position,
The head can be moved freely without changing the size of the image to be observed. When you want to observe a large image at a certain position, you can lean forward so that your head is positioned ahead of the first predetermined position. In this state, the image will gradually become larger, and the image will be at the desired size. At that time, the head may be returned between the first predetermined position and the second predetermined position. On the contrary, when a small image is desired to be observed, the upper body may be pulled so that the head is located rearward of the second predetermined position. In this state, the image gradually becomes smaller, and thus the desired size is obtained. At this time, the head is moved to the first predetermined position and the second position.
It is sufficient to return it between the predetermined positions of. Therefore, an image of a desired size can be observed in a comfortable posture. Even when observing an image while walking, the image can be observed in a certain size in a free place within a range not exceeding the first and second predetermined positions.

【0080】請求項7の映像表示装置では、HMDとし
て利用できるとともに、観察する映像の大きさを手動操
作によらず頭部の前後方向の位置によって設定できるた
め、両手を自由に他の目的に使用することができて、H
MDの特長である携行性、操作性を十分に生かすことが
できる。
In the image display device according to the seventh aspect, the image display device can be used as an HMD and the size of the image to be observed can be set by the position of the head in the front-back direction without manual operation, so that both hands can be freely used for other purposes. Can be used, H
It is possible to fully utilize the portability and operability that are the features of MD.

【0081】請求項8の映像表示装置によるときは、検
出した加速度を積分することによって頭部の前後方向の
位置が検出されるため、頭部位置検出のための手段を外
部に設ける必要がない。したがって、小型な映像表示装
置が得られるとともに、使用場所が限定されず、任意の
場所で使用することが可能であり、観察者が歩行等によ
って移動する場合に特に有効である。また、加速度セン
サーは表示素子とともに移動するため、頭部に装着する
形式の表示装置のみならず、たとえば観察者が手持ちに
よって眼前に保持して、歩行しながら映像観察を行う形
式の表示装置としたときでも、頭部の位置変化に応じて
観察する映像の大きさを変化させることができる。
According to the image display device of the eighth aspect, since the position of the head in the front-rear direction is detected by integrating the detected acceleration, it is not necessary to provide means for detecting the head position outside. . Therefore, a small-sized image display device can be obtained, and the place of use is not limited, and the device can be used at any place, which is particularly effective when the observer moves by walking or the like. Further, since the acceleration sensor moves together with the display element, it is not only a display device of a type worn on the head but also a display device of a type that an observer holds in front of his / her hand and observes an image while walking. Even at this time, the size of the image to be observed can be changed according to the change in the position of the head.

【0082】請求項9の映像表示装置では、手動操作に
よっても観察する映像の大きさを設定することができる
上、手動操作による指定が頭部の位置に優先して観察す
る映像の大きさに反映されるため、観察者は自由な姿勢
や場所で所望の大きさの映像を観察することができる。
特に、観察者の位置に制限がある場合や、身を乗り出し
たり引いたりし得る範囲を超えた大きさの映像を観察し
たい場合に有効である。
In the image display device according to the ninth aspect, the size of the image to be observed can be set by the manual operation, and the designation by the manual operation is set to the size of the image to be observed with priority over the position of the head. Since it is reflected, the observer can observe an image of a desired size in any posture and place.
In particular, it is effective when the position of the observer is limited or when it is desired to observe an image having a size exceeding the range where the observer can lean forward or backward.

【0083】請求項10の映像表示装置では、観察する
映像の大きさを、頭部の位置に応じて設定された大きさ
から、手動操作によって変更することができる。したが
って、歩行範囲や身を乗り出したり引いたりする範囲に
制限がある場合でも、観察者は所望の大きさの映像を観
察することができる。
In the image display device of the tenth aspect, the size of the image to be observed can be changed manually from the size set according to the position of the head. Therefore, even when there is a limit to the walking range and the range where the person leans forward and backward, the observer can observe an image of a desired size.

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

【図1】 本発明第1の実施例の映像表示装置の概略構
成を示す外観図。
FIG. 1 is an external view showing a schematic configuration of a video display device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1の実施例の映像表示装置の構成を示すブ
ロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a video display device according to a first embodiment.

【図3】 第2の実施例の映像表示装置の構成を示すブ
ロック図。
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a video display device according to a second embodiment.

【図4】 本発明の観察像の大きさ制御の第1の方法を
示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing a first method of controlling the size of an observed image according to the present invention.

【図5】 本発明の観察像の大きさ制御の第2の方法を
示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing a second method of controlling the size of an observed image according to the present invention.

【図6】 水平センサーの構成を示す図。FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a horizontal sensor.

【図7】 観察者の上体の前後方向の移動を示す図。FIG. 7 is a diagram showing movement of the observer's upper body in the front-back direction.

【図8】 観察される像の大きさの変化の例を示す図。FIG. 8 is a diagram showing an example of changes in the size of an observed image.

【図9】 本発明の映像表示装置の他の構成を示す外観
図。
FIG. 9 is an external view showing another configuration of the video display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 立体カメラ 2 HMD 3 操作ボード 4 コントロールボックス 11L、11R カメラ 12L、12R ズームレンズ (撮影レンズ) 13L、13R CCD 14L、14R 映像処理回路 15 距離検出回路 16 ピント調整モーター 17 ズーム調整モーター 18 カメラ移動モーター 21L、21R LCD駆動回路 22L、22R LCD (表示素子) 23L、23R 接眼レンズ 24 加速度センサー (頭部位置検出
手段) 25 水平センサー 25a エンコーダ板 25b フォトリフレクタ 26 装着部材 31 移動操作レバー 32 ズーム操作ダイアル (操作手段) 33 連動スイッチ 41 積分回路 (頭部位置検出
手段) 42 ズーム演算回路 (制御手段) 43 カメラ移動演算回路 71L、71R 撮影レンズ 72L、72R ズームレンズ (接眼レンズ) 73 ズーム調整モーター 74 ズーム演算回路 (制御手段)
1 Stereoscopic camera 2 HMD 3 Operation board 4 Control box 11L, 11R Camera 12L, 12R Zoom lens (shooting lens) 13L, 13R CCD 14L, 14R Image processing circuit 15 Distance detection circuit 16 Focus adjustment motor 17 Zoom adjustment motor 18 Camera movement motor 21L, 21R LCD drive circuit 22L, 22R LCD (display element) 23L, 23R eyepiece lens 24 acceleration sensor (head position detecting means) 25 horizontal sensor 25a encoder plate 25b photoreflector 26 mounting member 31 moving operation lever 32 zoom operation dial ( Operation means) 33 Interlocking switch 41 Integration circuit (head position detection means) 42 Zoom calculation circuit (control means) 43 Camera movement calculation circuit 71L, 71R Shooting lens 72L, 72R Zoom lens (eyepiece lens) 3 zoom adjustment motor 74 zoom operation circuit (control means)

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 映像を表示する表示素子と、 前記表示素子に表示される映像を観察する観察者の頭部
の前後方向の位置を検出する頭部位置検出手段と、 前記観察者が観察する映像の大きさを、前記頭部位置検
出手段によって検出された位置に応じて変化させる制御
手段とを備えることを特徴とする映像表示装置。
1. A display element for displaying an image, a head position detecting means for detecting a position in the front-rear direction of a head of an observer who observes the image displayed on the display element, and the observer observes the image. An image display device, comprising: a control unit that changes the size of the image according to the position detected by the head position detection unit.
【請求項2】 ズームレンズから成る撮影レンズを有す
るカメラを備えて、 前記表示素子は前記カメラによって撮影された映像を表
示し、 前記制御手段は、前記頭部位置検出手段によって検出さ
れた位置に応じて前記撮影レンズの焦点距離を変化させ
ることで、前記表示素子に表示される映像の大きさを変
化させて観察者が観察する映像の大きさを変化させるこ
とを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。
2. A camera having a photographing lens composed of a zoom lens is provided, wherein the display element displays an image photographed by the camera, and the control means is located at a position detected by the head position detecting means. The size of the image displayed on the display element is changed by changing the focal length of the photographing lens in accordance therewith, thereby changing the size of the image observed by the observer. The image display device described.
【請求項3】 ズームレンズから成り、前記表示素子と
観察者の眼との間に配設されて前記表示素子の映像光を
観察者の眼に導く接眼レンズを備え、 前記制御手段は、前記頭部位置検出手段によって検出さ
れた位置に応じて前記接眼レンズの焦点距離を変化させ
ることで、観察者が観察する映像の大きさを変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。
3. An eyepiece lens comprising a zoom lens, the eyepiece lens being disposed between the display element and an observer's eye to guide the image light of the display element to the observer's eye. The image display according to claim 1, wherein the size of the image observed by the observer is changed by changing the focal length of the eyepiece lens according to the position detected by the head position detecting means. apparatus.
【請求項4】 前記制御手段は、前記頭部位置検出手段
によって検出された位置が所定の基準位置よりも前であ
るときに、観察者が観察する映像を大きくし、前記頭部
位置検出手段によって検出された位置が前記基準位置よ
りも後ろであるときに、観察者が観察する映像を小さく
することを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。
4. The head means for detecting a head position, wherein the controller enlarges an image observed by an observer when the position detected by the head position detector is before a predetermined reference position. The image display device according to claim 1, wherein an image observed by an observer is reduced when the position detected by is behind the reference position.
【請求項5】 前記制御手段は、観察者が観察する映像
の大きさが前記頭部位置検出手段によって検出された位
置と所定の基準位置との距離に1対1に対応して変化す
るように、観察者が観察する映像の大きさを変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。
5. The control means changes the size of the image observed by the observer in a one-to-one correspondence with the distance between the position detected by the head position detection means and a predetermined reference position. The image display device according to claim 1, wherein the size of the image observed by the observer is changed.
【請求項6】 前記制御手段は、前記頭部位置検出手段
によって検出された位置が第1の所定位置よりも前であ
るときに、観察者が観察する映像を大きくし続け、前記
頭部位置検出手段によって検出された位置が前記第1の
所定位置よりも後ろの第2の所定位置よりも後ろである
ときに、観察者が観察する映像を小さくし続け、前記頭
部位置検出手段によって検出された位置が前記第1の所
定位置と前記第2の所定位置の間であるときに、観察者
が観察する映像の大きさを変化させないことを特徴とす
る請求項1に記載の映像表示装置。
6. The control means continues to increase an image observed by an observer when the position detected by the head position detecting means is before the first predetermined position, and the head position is determined. When the position detected by the detection means is behind the second predetermined position behind the first predetermined position, the image observed by the observer is kept small and detected by the head position detection means. The image display device according to claim 1, wherein the size of an image observed by an observer is not changed when the determined position is between the first predetermined position and the second predetermined position. .
【請求項7】 観察者の頭部に装着するための装着部材
を備えていることを特徴とする請求項1に記載の映像表
示装置。
7. The image display device according to claim 1, further comprising a mounting member for mounting on an observer's head.
【請求項8】 前記頭部位置検出手段は、加速度を検出
する加速度センサーと、該加速度センサーで検出した加
速度を2回積分する積分回路から成り、 前記加速度センサーと前記表示素子は共通の支持部材に
固定されていることを特徴とする請求項1に記載の映像
表示装置。
8. The head position detecting means comprises an acceleration sensor for detecting acceleration and an integrating circuit for integrating twice the acceleration detected by the acceleration sensor, and the acceleration sensor and the display element are a common support member. The image display device according to claim 1, wherein the image display device is fixed to the image display device.
【請求項9】 観察者が手動操作したときに、観察者が
観察する映像の大きさを変えることを指示する信号を前
記制御手段に出力する操作手段を備え、 前記制御手段は、前記信号を受けたときに、前記頭部位
置検出手段によって検出された位置にかかわらず、観察
者が観察する映像の大きさを前記信号に応じて変化させ
ることを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。
9. When the observer performs a manual operation, the observer is provided with operation means for outputting a signal instructing to change the size of the image observed by the observer, and the control means is adapted to output the signal. The image display according to claim 1, wherein when received, the size of the image observed by the observer is changed according to the signal regardless of the position detected by the head position detecting means. apparatus.
【請求項10】 観察者が手動操作したときに、観察者
が観察する映像の大きさを変えることを指示する信号を
前記制御手段に出力する操作手段を備え、 前記制御手段は、前記信号を受けたときに、前記信号に
応じて、観察者が観察する映像の大きさをその時点で観
察者が観察している映像の大きさから変化させることを
特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。
10. An operation means for outputting to the control means a signal instructing to change the size of an image observed by the observer when the observer manually operates the control means, and the control means outputs the signal. The image according to claim 1, wherein when received, the size of the image observed by the observer is changed from the size of the image observed by the observer at that time according to the signal. Display device.
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