JPH10153749A - Display device and display method - Google Patents

Display device and display method

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JPH10153749A
JPH10153749A JP8313215A JP31321596A JPH10153749A JP H10153749 A JPH10153749 A JP H10153749A JP 8313215 A JP8313215 A JP 8313215A JP 31321596 A JP31321596 A JP 31321596A JP H10153749 A JPH10153749 A JP H10153749A
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virtual image
image
display device
display
user
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Takeshi Matsui
健 松井
Akira Kawamura
彰 川村
Shunichi Hashimoto
俊一 橋本
Yoshinori Tanaka
義禮 田中
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a virtual image in a form suitable for video. SOLUTION: When a video is a motion picture, a drama, etc., of a high-vision broadcast with a 16:9 aspect ratio, a large virtual image is formed on the display device 4 at a position which is, for example, approximately 15m far away from a user. When the video is a television signal of the NTSC system with a 4:3 aspect ratio, a virtual image of intermediate size is formed on the display device 4 at a relatively close position on, for example, approximately 3m. It is decided whether the video is one of the high-vision broadcast or NTSC system based on, for example, the synchronizing signal of the television signal.

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、表示装置および表
示方法に関し、特に、映像の虚像の提供に際し、その虚
像までの距離、大きさ、または方向を、映像に対応して
変化させることにより、その映像に適した形で虚像を提
供することができるようにする表示装置および表示方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device and a display method, and more particularly, to providing a virtual image of an image by changing a distance, a size, or a direction to the virtual image in accordance with the image. The present invention relates to a display device and a display method capable of providing a virtual image in a form suitable for the video.

【0002】[0002]

【従来の技術】虚像を、ユーザに提供する表示装置とし
て、例えば、HMD(Head Mounted Display)などが実
現されている。
2. Description of the Related Art As a display device for providing a virtual image to a user, for example, an HMD (Head Mounted Display) has been realized.

【0003】ここで、虚像は、物体が、焦点距離よりレ
ンズに近い位置にある場合に、その物体側にできるもの
で、その形成原理については、例えば、「レンズの科学
入門(上)」、小倉敏布、朝日ソノラマ社や、「光
学」、村田和美、サイエンス社などに、その詳細が記載
されている。
[0003] Here, a virtual image is formed on the object side when the object is located closer to the lens than the focal length, and its formation principle is described in, for example, "Introduction to Lens Science (above)", The details are described in Ogura Toshibu, Asahi Sonorama, "Optics", Kazumi Murata, Science, etc.

【0004】HMDは、例えば、図9に示すように、映
像を拡大して虚像を形成するレンズと、そのレンズの焦
点距離より近い位置に配置されたディスプレイパネル
(例えば、液晶ディスプレイなど)を含んで構成され
る。ユーザは、HMDを頭部に装着し、ディスプレイパ
ネルに表示された映像をレンズを介して見ることで、そ
の虚像を観賞することができる。
An HMD includes, for example, as shown in FIG. 9, a lens for enlarging an image to form a virtual image, and a display panel (for example, a liquid crystal display) disposed at a position closer than the focal length of the lens. It consists of. The user wears the HMD on his / her head and sees the image displayed on the display panel through the lens, so that the virtual image can be viewed.

【0005】なお、虚像を観賞することができる表示装
置としては、HMDの他、例えば、HUD(Head Up Di
splay)やビデオカメラなどがある。
[0005] In addition to a HMD, a display device capable of viewing a virtual image is, for example, a HUD (Head Up Diode).
splay) and video cameras.

【0006】但し、HUDでは、例えば、自動車の運転
や、航空機の操縦などの何らかの作業をしながら、必要
な情報が虚像で提供される。従って、HUDは、例え
ば、映画などの映像を、純粋に観賞する用途に適したも
のとはいえない。
However, in the HUD, necessary information is provided as a virtual image while performing some work such as driving a car or operating an aircraft. Therefore, the HUD cannot be said to be suitable for purely watching video such as a movie.

【0007】また、ビデオカメラでは、例えば、図10
に示すように、ビューファインダを覗くことにより、そ
の内蔵するディスプレイパネルの表示が接眼レンズで拡
大されて形成される虚像を見ることができる。しかしな
がら、ビューファインダでは、虚像を片眼でしか見るこ
とができないため、ビデオカメラは、HUDと同様に、
映画などの映像を、純粋に観賞する用途に適したものと
はいえない。
In a video camera, for example, FIG.
By looking through the viewfinder, a virtual image formed by enlarging the display of the built-in display panel with an eyepiece can be seen as shown in FIG. However, in the viewfinder, a virtual image can be viewed only with one eye, so the video camera, like the HUD,
It is not suitable for purely watching video such as movies.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、ユーザに虚
像を観賞させる場合、例えば、虚像が形成されるユーザ
からの距離などは、映像によって変化させるのが好まし
い。
When a user views a virtual image, for example, the distance from the user at which the virtual image is formed is preferably changed depending on the image.

【0009】即ち、例えば、NTSC方式のテレビジョ
ン信号のように、アスペクト比が4:3の映像について
は、その虚像をユーザから近い位置に、また、例えば、
いわゆるハイビジョン放送のテレビジョン信号のよう
に、アスペクト比が16:9の横長の映像については、
その虚像をユーザから遠い位置に、それぞれ形成した方
が、ユーザに臨場感を感じさせることができ、さらに、
虚像を観賞することによる疲労感も少なくなる。
That is, for example, for a video having an aspect ratio of 4: 3, such as an NTSC television signal, the virtual image is placed at a position close to the user.
For a horizontally long image with an aspect ratio of 16: 9, such as a so-called high-definition television signal,
Forming the virtual image at a position far from the user can make the user feel more realistic,
The feeling of fatigue caused by watching the virtual image is reduced.

【0010】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、映像に適した形で虚像を提供することが
できるようにするものである。
[0010] The present invention has been made in view of such a situation, and it is an object of the present invention to provide a virtual image in a form suitable for an image.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の表示装
置は、拡大光学系により形成される虚像の、ユーザから
の距離を変化させる距離変化手段と、映像に対応して、
距離変化手段を制御する制御手段とを備えることを特徴
とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a display device, comprising: a distance changing means for changing a distance of a virtual image formed by an enlargement optical system from a user;
Control means for controlling the distance changing means.

【0012】請求項6に記載の表示方法は、映像に対応
して、拡大光学系により形成される虚像の、ユーザから
の距離を変化させることを特徴とする。
A display method according to a sixth aspect is characterized in that a distance of a virtual image formed by the magnifying optical system from a user is changed in accordance with an image.

【0013】請求項7に記載の表示装置は、拡大光学系
により形成される虚像の大きさを変化させる大きさ変化
手段と、映像に対応して、大きさ変化手段を制御する制
御手段とを備えることを特徴とする。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a display device comprising: a size changing means for changing a size of a virtual image formed by the magnifying optical system; and a control means for controlling the size changing means in accordance with an image. It is characterized by having.

【0014】請求項12に記載の表示方法は、映像に対
応して、拡大光学系により形成される虚像の大きさを変
化させることを特徴とする。
A display method according to a twelfth aspect is characterized in that the size of a virtual image formed by the magnifying optical system is changed in accordance with an image.

【0015】請求項13に記載の表示装置は、拡大光学
系により形成される虚像の方向を変化させる方向変化手
段と、映像に対応して、方向変化手段を制御する制御手
段とを備えることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, the display device comprises: a direction changing means for changing a direction of a virtual image formed by the magnifying optical system; and a control means for controlling the direction changing means in accordance with an image. Features.

【0016】請求項18に記載の表示方法は、映像に対
応して、拡大光学系により形成される虚像の方向を変化
させることを特徴とする。
A display method according to claim 18 is characterized in that the direction of a virtual image formed by the magnifying optical system is changed in accordance with an image.

【0017】請求項1に記載の表示装置においては、距
離変化手段は、拡大光学系により形成される虚像の、ユ
ーザからの距離を変化させ、制御手段は、映像に対応し
て、距離変化手段を制御するようになされている。
In the display device according to the first aspect, the distance changing means changes the distance of the virtual image formed by the magnifying optical system from the user, and the control means controls the distance changing means in accordance with the image. Has been made to control.

【0018】請求項6に記載の表示方法においては、映
像に対応して、拡大光学系により形成される虚像の、ユ
ーザからの距離を変化させるようになされている。
In the display method according to the sixth aspect, the distance of the virtual image formed by the magnifying optical system from the user is changed in accordance with the image.

【0019】請求項7に記載の表示装置においては、大
きさ変化手段は、拡大光学系により形成される虚像の大
きさを変化させ、制御手段は、映像に対応して、大きさ
変化手段を制御するようになされている。
In the display device according to the present invention, the size changing means changes the size of the virtual image formed by the magnifying optical system, and the control means controls the size changing means in accordance with the image. Has been made to control.

【0020】請求項12に記載の表示方法においては、
映像に対応して、拡大光学系により形成される虚像の大
きさを変化させるようになされている。
In the display method according to the twelfth aspect,
The size of the virtual image formed by the magnifying optical system is changed according to the image.

【0021】請求項13に記載の表示装置においては、
方向変化手段は、拡大光学系により形成される虚像の方
向を変化させ、制御手段は、映像に対応して、方向変化
手段を制御するようになされている。
In the display device according to the thirteenth aspect,
The direction changing means changes the direction of the virtual image formed by the magnifying optical system, and the control means controls the direction changing means in accordance with the image.

【0022】請求項18に記載の表示方法においては、
映像に対応して、拡大光学系により形成される虚像の方
向を変化させるようになされている。
[0022] In the display method according to the eighteenth aspect,
The direction of the virtual image formed by the magnifying optical system is changed according to the image.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は、本発明を適用した虚像提
供システムの一実施の形態の構成を示している。この虚
像提供システムにおいては、臨場感ある虚像を、その映
像に適した形で提供し、さらにユーザがリラックスした
状態で観賞することができるようになされている。
FIG. 1 shows a configuration of an embodiment of a virtual image providing system to which the present invention is applied. In this virtual image providing system, a virtual image with a sense of reality is provided in a form suitable for the video, and the user can view the virtual image in a relaxed state.

【0024】即ち、ユーザ保持機構1は、ユーザを座っ
た状態に保持する、例えば、椅子やソファなどで、ユー
ザは、そこに腰掛けることでリラックスした状態に保持
されるようになされている。
That is, the user holding mechanism 1 holds the user in a sitting state, for example, on a chair or a sofa, so that the user can be held in a relaxed state by sitting on the user.

【0025】さらに、ユーザ保持機構1の背もたれの上
部には、ユーザがそこに座ったときに、そのユーザの頭
部を覆うように構成された、例えば、半球状の装置固定
部2が設けられている。この装置固定部2は、回転ピン
3によってユーザ保持機構1に支持されており、さら
に、この回転ピン3を中心として、上下方向に回動する
ようにするようになされている。なお、装置固定部2
は、上方向に回動したときは所定の位置で、また、下方
向に回動したときは、ユーザ保持機構1に保持されてい
るユーザの頭部に接触しないような位置で、それぞれロ
ック(係止)されるようになされている。
Further, on the upper part of the backrest of the user holding mechanism 1, there is provided, for example, a hemispherical device fixing portion 2 configured to cover the head of the user when the user sits there. ing. The device fixing portion 2 is supported by the user holding mechanism 1 by a rotating pin 3, and is configured to rotate vertically about the rotating pin 3. In addition, the device fixing unit 2
Are locked at a predetermined position when turned upward, and at a position where they do not come into contact with the user's head held by the user holding mechanism 1 when turned downward. Locking).

【0026】従って、ユーザは、装置固定部2を上方向
に回動することで、ユーザ保持機構9に容易に腰掛ける
ことができる。また、ユーザ保持機構9から容易に立ち
上がることができる。
Therefore, the user can easily sit on the user holding mechanism 9 by rotating the device fixing section 2 upward. Further, the user can easily stand up from the user holding mechanism 9.

【0027】装置固定部2の内部(内側)には、ディス
プレイ装置4が組み込まれている。即ち、ディスプレイ
装置4は、ユーザがユーザ保持機構1に保持された状態
において、装置固定部2が下方向に回動されてロックさ
れたときに、ユーザのほぼ前方(正面)に位置するよう
に、装置固定部2の内部に組み込まれている。
A display device 4 is incorporated inside (inside) the device fixing section 2. That is, the display device 4 is positioned substantially in front (in front of) the user when the device fixing unit 2 is rotated downward and locked in a state where the user is held by the user holding mechanism 1. , Are incorporated inside the device fixing unit 2.

【0028】ディスプレイ装置4は、映像を表示する、
例えば液晶ディスプレイなどで構成される小型のディス
プレイパネル14(14Lおよび14R)(表示手段)
と、そのディスプレイパネル14に表示された映像を拡
大することにより虚像を形成し、ユーザの左眼と右眼と
で観察される虚像を、空間上同一の位置に配置する拡大
光学系としてのレンズ13(13Lおよび13R)を有
しており、これにより、ユーザに対して、所定の映像を
拡大した虚像を提供するようになされている。
The display device 4 displays an image,
Small display panel 14 (14L and 14R) composed of, for example, a liquid crystal display (display means)
And a lens as an enlargement optical system that forms a virtual image by enlarging an image displayed on the display panel 14 and arranges the virtual images observed by the left and right eyes of the user at the same position in space. 13 (13L and 13R), whereby a virtual image obtained by enlarging a predetermined image is provided to the user.

【0029】操作部5は、各種のボタンやレバーなどで
構成され、システムに所定の処理を行わせるときに操作
される。
The operation unit 5 is composed of various buttons and levers, and is operated when the system performs a predetermined process.

【0030】即ち、例えば、装置固定部2は、ECD
(Electrochromic Display)などの光の透過率が可変な
素子(以下、適宜、透過率可変素子という)などで構成
されており、あるいは、また、透明な部材に、液晶シャ
ッタなどを組み込んで構成されており、この透過率可変
素子や液晶シャッタなどを制御するときに、操作部5は
操作される。従って、ユーザは、操作部5を操作するこ
とにより、装置固定部2の透過率を変化させ、これによ
り、外部の景色(状況)を見たり、あるいは、外部の景
色が目に入らないようにすることなどができる。
That is, for example, the device fixing unit 2
(Electrochromic Display) and other devices with variable light transmittance (hereinafter referred to as variable transmittance devices as appropriate), or a liquid crystal shutter incorporated in a transparent member. The operation unit 5 is operated when controlling the transmittance variable element, the liquid crystal shutter, and the like. Therefore, the user changes the transmittance of the device fixing unit 2 by operating the operation unit 5, so that the user can view the external scenery (situation) or prevent the external scenery from being seen. And so on.

【0031】また、操作部5は、ディスプレイ装置4に
よって形成される虚像の、ユーザからの距離、その大き
さ、方向を設定するときなどにも操作される。
The operation unit 5 is also operated when setting the distance, the size, and the direction of the virtual image formed by the display device 4 from the user.

【0032】以上のように構成される虚像提供システム
においては、例えば、ユーザがユーザ保持機構1に保持
された状態で、操作部5を操作すると、例えば、図示せ
ぬTV(Television)チューナで受信された、NTSC
方式のテレビジョン信号や、ハイビジョン放送のテレビ
ジョン信号、またはコンピュータが出力する映像信号な
どがディスプレイ装置4に供給され、それに対応する映
像が、ディスプレイパネル14Lおよび14Rに表示さ
れる。
In the virtual image providing system configured as described above, for example, when the user operates the operation unit 5 while being held by the user holding mechanism 1, for example, a TV (Television) tuner (not shown) receives the data. NTSC
A television signal of a system, a television signal of a high-definition broadcast, or a video signal output from a computer is supplied to the display device 4, and the corresponding video is displayed on the display panels 14L and 14R.

【0033】ディスプレイパネル14Lまたは14Rに
表示された映像は、レンズ13Lまたは13Rによりそ
れぞれ拡大され、その拡大された映像としての光それぞ
れが、ユーザの左眼または右眼に入射する。これによ
り、ディスプレイパネル14Lまたは14Rに表示され
た映像の虚像が、ユーザの左眼または右眼でそれぞれ観
察される。
The image displayed on the display panel 14L or 14R is enlarged by the lens 13L or 13R, respectively, and the light as the enlarged image is incident on the left eye or the right eye of the user. Thereby, the virtual image of the image displayed on the display panel 14L or 14R is observed by the left eye or the right eye of the user, respectively.

【0034】このとき、ディスプレイ装置4では、そこ
に供給される映像に対応して、その虚像の、ユーザから
の距離や大きさなどを変化させる。即ち、映像が、例え
ば、ハイビジョン放送による、アスペクト比が16:9
の映画やドラマなどである場合、ディスプレイ装置4で
は、ユーザから、例えば15m程度の遠い位置に、大き
な虚像が形成される。
At this time, the display device 4 changes the distance and size of the virtual image from the user in accordance with the video supplied thereto. That is, if the video has an aspect ratio of 16: 9 by, for example, high-definition broadcasting.
In the case of the movie or drama, a large virtual image is formed on the display device 4 at a position distant from the user, for example, about 15 m.

【0035】また、映像が、例えば、NTSC方式の、
アスペクト比が4:3のテレビジョン信号のものである
場合、ディスプレイ装置4では、ユーザから、例えば3
m程度の比較的近い位置に、中間の大きさの虚像が形成
される。なお、このとき、ディスプレイ装置4には、い
わゆるワイドテレビ(ワイドテレビジョン受像機)のよ
うに、映像のアスペクト比を、4:3から16:9に変
化させて、その虚像を提供させるようにすることも可能
である。
The video is, for example, of the NTSC system,
In the case of a television signal having an aspect ratio of 4: 3, the display device 4 receives, for example, 3
An intermediate size virtual image is formed at a relatively close position of about m. At this time, the display device 4 is provided with a virtual image by changing the aspect ratio of the video from 4: 3 to 16: 9 as in a so-called wide television (wide television receiver). It is also possible.

【0036】さらに、映像が、例えば、コンピュータな
どの情報処理装置の出力画面である場合、ディスプレイ
装置4では、ユーザから、例えば0.5m程度の非常に
近い位置に、比較的小さい虚像が形成される。
Further, when the video is, for example, an output screen of an information processing apparatus such as a computer, a relatively small virtual image is formed on the display device 4 at a position very close to, for example, about 0.5 m from the user. You.

【0037】以上のように、ユーザに対して、虚像が、
その映像に適した形で提供される。
As described above, a virtual image is generated for the user.
It is provided in a form suitable for the image.

【0038】即ち、ハイビジョン放送による映画やドラ
マなどの映像については、その虚像を、ユーザから遠い
位置に、かつ大きく形成することで、臨場感や、距離
感、そして迫力のある映像を提供することができる。
That is, for a video such as a movie or a drama by a high-definition broadcast, a virtual image is formed at a position far from the user and large, thereby providing a sense of presence, a sense of distance, and a powerful image. Can be.

【0039】また、NTSC方式の、アスペクト比が
4:3のテレビジョン信号などの映像については、その
虚像を、ユーザから比較的近い位置に、かつ中間の大き
さに形成することで、ユーザが、視覚的に違和感を感じ
ない映像を提供することができる。その結果、例えば、
眼精疲労の程度を低減することが可能となる。
For a video such as a television signal having an aspect ratio of 4: 3 in the NTSC system, a virtual image is formed at a position relatively close to the user and at an intermediate size, so that the user can obtain a virtual image. Thus, it is possible to provide an image that does not cause a sense of strangeness visually. As a result, for example,
It is possible to reduce the degree of eye strain.

【0040】さらに、コンピュータなどの情報処理装置
の出力画面などの映像については、その虚像を、ユーザ
から非常に近い位置に、かつ比較的小さく形成すること
で、ユーザが、コンピュータなどの操作をしやすい映像
を提供することができる。その結果、例えば、作業効率
を向上させることが可能となる。
Further, for a video such as an output screen of an information processing apparatus such as a computer, the virtual image is formed at a position very close to the user and relatively small, so that the user can operate the computer or the like. Easy images can be provided. As a result, for example, it is possible to improve work efficiency.

【0041】また、本実施の形態においては、ユーザ
は、ユーザ保持機構1に保持されているので、非常にリ
ラックスした状態で、虚像を観賞することができる。
In this embodiment, since the user is held in the user holding mechanism 1, the user can enjoy the virtual image in a very relaxed state.

【0042】さらに、上述したように、ユーザは、操作
部5を操作することで、その頭部を覆っている装置固定
部2の透過率を変化させることができる。従って、例え
ば、透過率を低くした場合、外部からの光のほとんどが
遮断されるため、ユーザは、虚像空間に没頭することが
できる。また、透過率を高くした場合、ユーザは、周囲
の状況を確認しながら、虚像を観賞すること、即ち、周
囲の状況(景色)を、虚像に重ねて観察(確認)するこ
とができる。さらに、透過率を適切な値とすることで、
明るさのバランスのとれた虚像と、外部の景色とを観察
することができる。そして、この場合、ユーザは、外部
が見えないことによる不安(閉塞感)を感じることな
く、虚像を観賞することができる(ユーザに開放感を与
えることができる)。一方、例えば、透過率を徐々に下
げていった場合、ユーザは、現実の世界から虚像空間に
没入していく感覚を享受することができる。
Further, as described above, the user can change the transmittance of the device fixing unit 2 covering the head by operating the operation unit 5. Therefore, for example, when the transmittance is reduced, most of the external light is blocked, so that the user can be immersed in the virtual image space. In addition, when the transmittance is increased, the user can observe a virtual image while checking the surrounding situation, that is, can observe (confirm) the surrounding situation (scenery) superimposed on the virtual image. Furthermore, by setting the transmittance to an appropriate value,
It is possible to observe the virtual image with balanced brightness and the outside scenery. Then, in this case, the user can view the virtual image without feeling anxiety (a feeling of blockage) due to the inability to see the outside (giving the user a sense of openness). On the other hand, for example, when the transmittance is gradually reduced, the user can enjoy a feeling of immersing in the virtual image space from the real world.

【0043】なお、装置固定部2の内部には、図示せぬ
スピーカが設けられており、そこに供給される映像に付
随する音声がある場合には、その音声がスピーカから出
力されるようになされている。
Note that a speaker (not shown) is provided inside the apparatus fixing section 2, and if there is audio accompanying the video supplied thereto, the audio is output from the speaker. It has been done.

【0044】ここで、以下、音声についての説明は省略
する。
Here, the description of the voice will be omitted.

【0045】次に、図2は、図1のディスプレイ装置4
の光学系の構成例を示している。なお、図2は、ディス
プレイ装置4を、ユーザ保持機構1に保持されたユーザ
の頭上から見た場合の構成例を示している。
Next, FIG. 2 shows the display device 4 of FIG.
2 shows a configuration example of the optical system of FIG. FIG. 2 shows a configuration example when the display device 4 is viewed from above the user held by the user holding mechanism 1.

【0046】図2の実施の形態では、ディスプレイ装置
4は、映像を拡大することにより虚像を形成するための
拡大光学系として、光軸の異なる左眼用の光学系である
(を構成する)レンズ13Lと右眼用の光学系であるレ
ンズ13Rとを有している。
In the embodiment shown in FIG. 2, the display device 4 is an optical system for the left eye having a different optical axis as an enlargement optical system for forming a virtual image by enlarging an image. It has a lens 13L and a lens 13R that is an optical system for the right eye.

【0047】即ち、レンズ13Rまたは13Lは、右眼
または左眼に対して、ディスプレイパネル14Rまたは
14Lに表示された映像を拡大することにより得られる
虚像RまたはLをそれぞれ提供するための同一特性の凸
レンズで、これらは同一平面上に配置されている。即
ち、レンズ13Rおよび13Lは、その主平面どうしが
一致するように配置されている。
That is, the lens 13R or 13L has the same characteristic for providing the right or left eye with a virtual image R or L obtained by enlarging an image displayed on the display panel 14R or 14L, respectively. These are convex lenses, which are arranged on the same plane. That is, the lenses 13R and 13L are arranged such that their main planes coincide with each other.

【0048】ここで、図2において、O1またはO2
は、レンズ13Rまたは13Lの主点をそれぞれ表して
おり、F1またはF2は、レンズ13Rまたは13Lの
焦点をそれぞれ表している。また、Oは、主点O1とO
2との間の中点を表している。
Here, in FIG. 2, O1 or O2
Represents the principal point of the lens 13R or 13L, respectively, and F1 or F2 represents the focal point of the lens 13R or 13L, respectively. O is the principal points O1 and O
2 represents the midpoint between the two.

【0049】ディスプレイパネル14Rまたは14L
は、その中心点(例えば、ディスプレイパネル14R,
14Lが長方形状をしている場合において、その長方形
の対角線の交点など)が、中点Oと焦点F1またはF2
それぞれとを結ぶ直線OF1またはOF2上にそれぞれ
位置し、かつ両者が同一平面上に位置するように配置さ
れている。
Display panel 14R or 14L
Is the center point (for example, the display panel 14R,
In the case where 14L has a rectangular shape, the intersection of diagonal lines of the rectangle, etc.) is defined by the middle point O and the focal point F1 or F2.
They are located on a straight line OF1 or OF2 connecting them, respectively, and are arranged such that they are located on the same plane.

【0050】以上のように構成されるディスプレイ装置
4によれば、ディスプレイパネル14Rまたは14Lに
表示された映像が、レンズ13Rまたは13Lで拡大さ
れ、この拡大された映像に対応する光が右眼または左眼
にそれぞれ入射することにより、その映像に対応する虚
像が、右眼または左眼で観察される。即ち、レンズ13
Rまたは13Lによって形成される虚像RまたはLが、
右眼または左眼それぞれで観察される。
According to the display device 4 configured as described above, the image displayed on the display panel 14R or 14L is enlarged by the lens 13R or 13L, and the light corresponding to the enlarged image is transmitted to the right eye or the right eye. When the light enters the left eye, a virtual image corresponding to the image is observed by the right eye or the left eye. That is, the lens 13
A virtual image R or L formed by R or 13L is
Observed with right eye or left eye respectively.

【0051】図2の構成によれば、右眼または左眼で観
察される虚像は、別々の光学系であるレンズ13Rまた
は13Lでそれぞれ形成されるが、これらの虚像は、3
次元空間において、同一の位置に配置される。即ち、ユ
ーザの左眼と右眼とで観察される虚像は、空間上同一の
位置に配置される。
According to the configuration of FIG. 2, the virtual images observed by the right eye or the left eye are formed by the lenses 13R or 13L, which are separate optical systems, respectively.
In the dimensional space, they are arranged at the same position. That is, the virtual images observed by the left and right eyes of the user are arranged at the same position in space.

【0052】これは、次のような理由による。即ち、例
えば、いま、主点O2からO1の方向をd軸とするとと
もに、レンズ13Lの光軸方向(主点O2から焦点F2
の方向)をs軸とする。そして、ディスプレイパネル1
4Lの中心点をM1とし、そのsd平面における座標を
(s1,d1)とするとともに、レンズ13Lが形成す
る虚像Lの中心点をM1’とし、そのsd平面における
座標を(s1’,d1’)とする。さらに、焦点F1と
F2との間の中点をO’とする。
This is for the following reason. That is, for example, the direction from the principal point O2 to O1 is now the d axis, and the optical axis direction of the lens 13L (from the principal point O2 to the focal point F2).
Direction) is the s-axis. And the display panel 1
The center point of 4L is M1, the coordinates on the sd plane are (s1, d1), the center point of the virtual image L formed by the lens 13L is M1 ', and the coordinates on the sd plane are (s1', d1 '). ). Further, the midpoint between the focal points F1 and F2 is defined as O ′.

【0053】この場合、上述したように、ディスプレイ
パネル14Rまたは14Lは同一平面内にあり、かつそ
の中心点が、直線OF1またはOF2上にあるから、デ
ィスプレイパネル14Rおよび14Lは、レンズ13R
および13Lの主平面(これも、上述したように同一平
面内にある)から等距離にある。従って、虚像Rおよび
Lも同一平面内にあるから、この虚像RおよびLの中心
点が、いずれも、中点OとO’とを結ぶ直線OO’上に
あれば、虚像RおよびLは同一位置にあることになる。
In this case, as described above, since the display panel 14R or 14L is on the same plane and the center point is on the straight line OF1 or OF2, the display panels 14R and 14L are connected to the lens 13R.
And 13L are equidistant from the main plane (also in the same plane as described above). Therefore, since the virtual images R and L are also on the same plane, if the center points of the virtual images R and L are on a straight line OO 'connecting the midpoints O and O', the virtual images R and L are the same. Will be in position.

【0054】そこで、いま、ディスプレイパネル14L
の中心点M1(s1,d1)は、直線OF2上にあるこ
とから、次式が成立する。
Therefore, now, the display panel 14L
Is located on the straight line OF2, the following equation is established.

【0055】 d1=L/2−L×s1/(2×f) ・・・(1) 但し、Lは、主点O1とO2との距離を表し、fは、レ
ンズ13Lの焦点距離を表す。
D1 = L / 2−L × s1 / (2 × f) (1) where L represents the distance between the principal points O1 and O2, and f represents the focal length of the lens 13L. .

【0056】一方、結像公式により、次式が成立する。On the other hand, the following equation is established by the imaging formula.

【0057】 1/f=1/s1−1/s1’ ・・・(2)1 / f = 1 / s1-1 / s1 ′ (2)

【0058】また、主点O2、中心点M1,M1’は、
一直線上にあることから、次式が成立する。
The principal point O2 and the center points M1 and M1 'are
Since they are on a straight line, the following equation holds.

【0059】 s1/s1’=d1/d1’ ・・・(3)S1 / s1 ′ = d1 / d1 ′ (3)

【0060】式(1)乃至(3)から、式 d1’=L/2 ・・・(4) が得られる。From the equations (1) to (3), the equation d1 '= L / 2 (4) is obtained.

【0061】式(4)より、虚像Lの中心点M1’は、
直線OO’上にある。
From equation (4), the center point M1 'of the virtual image L is
It is on the straight line OO '.

【0062】レンズ13Lが構成する光学系と、レンズ
13Rが構成する光学系とは、直線OO’に対して対称
であり、従って、虚像Rの中心点も、直線OO’上にあ
る。
The optical system formed by the lens 13L and the optical system formed by the lens 13R are symmetric with respect to the straight line OO ', and therefore, the center point of the virtual image R is also on the straight line OO'.

【0063】以上のように、虚像RおよびLは、同一平
面内にあり、かつ、それらの中心点が、いずれも直線O
O’上にあるので、虚像RおよびLは同一位置にあるこ
とになる。
As described above, virtual images R and L are on the same plane, and their center points are
Since they are on O ', the virtual images R and L are at the same position.

【0064】従って、ユーザは、両眼の輻輳と調整を一
致させた状態で、即ち、リラックスした状態で(無理な
く)、虚像を観察することができる。
Therefore, the user can observe the virtual image in a state where the convergence and adjustment of both eyes are matched, that is, in a relaxed state (without difficulty).

【0065】ディスプレイ装置4では、ディスプレイパ
ネル14Rまたは14Lそれぞれは、その中心点が、直
線OF1またはOF2上を、同一平面内に含まれるよう
に同期して移動するようになされており、これにより、
虚像RおよびLが形成される位置が、ユーザの近くから
無限遠まで移動される(ユーザから虚像RおよびLまで
の距離が変化される)。ディスプレイパネル14Rおよ
び14Lの移動は、例えば、ステッピングモータなどで
構成される虚像距離制御用モータ25(図3、図5)に
より行われるようになされている。また、ディスプレイ
パネル14Rまたは14Lそれぞれは、焦点F1または
F2よりも、レンズ13R側または13L側の範囲を移
動するようになされている。これは、前述したように、
物体の虚像を観察するためには、その物体が、焦点距離
よりレンズに近い位置にある必要があるからである。
In the display device 4, each of the display panels 14R and 14L moves synchronously on the straight line OF1 or OF2 so as to be included in the same plane.
The position where the virtual images R and L are formed is moved from near the user to infinity (the distance from the user to the virtual images R and L is changed). The movement of the display panels 14R and 14L is performed by a virtual image distance control motor 25 (FIGS. 3 and 5) configured by, for example, a stepping motor. Further, each of the display panels 14R or 14L moves in a range closer to the lens 13R or 13L than the focal point F1 or F2. This is, as mentioned above,
This is because in order to observe a virtual image of an object, the object needs to be at a position closer to the lens than the focal length.

【0066】なお、ディスプレイパネル14Lおよび1
4Rを、レンズ13Lおよび13Rに近い位置または遠
い位置に移動することにより、虚像LおよびRは、ユー
ザから近い位置または遠い位置にそれぞれ移動する。
The display panels 14L and 1L
By moving the 4R to a position near or far from the lenses 13L and 13R, the virtual images L and R move to a position near or far from the user, respectively.

【0067】さらに、ユーザから虚像RおよびLまでの
距離は、理論的には、レンズ13LおよびRと、ディス
プレイパネル14LおよびRとの間の距離によって変化
させることができるので、ディスプレイパネル14Lお
よび14Rではなく、レンズ13Lおよび13Rを移動
させることによって変化させることも可能である。
Furthermore, since the distance from the user to the virtual images R and L can be changed theoretically by the distance between the lenses 13L and R and the display panels 14L and R, the display panels 14L and 14R Instead, it can be changed by moving the lenses 13L and 13R.

【0068】また、図2では、凸レンズであるレンズ1
3Lおよび13Rを拡大光学系として用いたが、ディス
プレイ装置4は、凸レンズの他、例えば、凹面鏡などを
用いて構成することも可能である。
FIG. 2 shows a lens 1 which is a convex lens.
Although 3L and 13R are used as the magnifying optical system, the display device 4 may be configured using, for example, a concave mirror in addition to the convex lens.

【0069】さらに、図2では、左眼に観察させる虚像
は、レンズ13Lおよびディスプレイパネル14Lによ
って、右眼に観察させる虚像は、レンズ13Rおよびデ
ィスプレイパネル14Rによって、それぞれ独立に形成
される。従って、このディスプレイ装置4によれば、2
次元の(平面的な)虚像の他、立体的な虚像も提供する
ことが可能である。即ち、例えば、両眼視差を利用した
立体映像の左眼用の映像または右眼用の映像を、ディス
プレイパネル14Lまたは14Rに表示することによっ
て、ユーザには、立体的な虚像を提供することができ
る。
Further, in FIG. 2, the virtual image observed by the left eye is formed independently by the lens 13L and the display panel 14L, and the virtual image observed by the right eye is formed independently by the lens 13R and the display panel 14R. Therefore, according to the display device 4, 2
In addition to a dimensional (planar) virtual image, a three-dimensional virtual image can be provided. That is, for example, by displaying a left-eye image or a right-eye image of a stereoscopic image using binocular parallax on the display panel 14L or 14R, a user can be provided with a stereoscopic virtual image. it can.

【0070】次に、図3は、ディスプレイ装置4の構成
例を示す斜視図である。
Next, FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of the display device 4.

【0071】レンズ13Lおよび13Rは、その光軸
(主点)どうしの距離が、例えば、人間の左眼と右眼と
の平均的な距離となるような間隔で、底面パネル16に
取り付けられている。底面パネル16は、左下のフレー
ムスペーサ11Cと、右下のフレームスペーサ11Dと
に固定されている。
The lenses 13L and 13R are attached to the bottom panel 16 at intervals such that the distance between their optical axes (principal points) is, for example, the average distance between the left and right eyes of a human. I have. The bottom panel 16 is fixed to the lower left frame spacer 11C and the lower right frame spacer 11D.

【0072】また、これらのフレームスペーサ11Cお
よび11Dの他、左上のフレームスペーサ11Aおよび
右上のフレームスペーサ11Bを挟むように、正面パネ
ル12および背面パネル15が設けられており、この正
面パネル12と背面パネル15との間の上部中央には、
虚像距離制御用モータ25を固定しているモータ取り付
け部24が設けられ、正面パネル12および背面パネル
15に固定されている。虚像距離制御用モータ25は、
回転することにより、ネジの切ってあるモータシャフト
26を上下方向に移動させるようになされている。
In addition to these frame spacers 11C and 11D, a front panel 12 and a rear panel 15 are provided so as to sandwich the upper left frame spacer 11A and the upper right frame spacer 11B. In the upper center between panel 15
A motor mounting portion 24 for fixing a virtual image distance control motor 25 is provided, and is fixed to the front panel 12 and the rear panel 15. The virtual image distance control motor 25 is
By rotating, the threaded motor shaft 26 is moved up and down.

【0073】なお、図3においては、正面パネル12、
背面パネル15、および底面パネル16を透明にしてあ
るが、これは、ディスプレイ装置4の構成を図示するた
めであり、これらは、必ずしも、透明な部材で構成する
必要はない。
In FIG. 3, the front panel 12,
Although the back panel 15 and the bottom panel 16 are made transparent, this is for illustrating the configuration of the display device 4, and these need not necessarily be made of transparent members.

【0074】正面パネル12と背面パネル15とに挟ま
れる空間には、ディスプレイパネル14Lおよび14R
が取り付けられたパネルホルダ18が設けられている。
The space between front panel 12 and rear panel 15 includes display panels 14L and 14R.
A panel holder 18 to which is attached is provided.

【0075】即ち、パネルホルダ18は、パネル取り付
け部19Lおよび19Rを有しており、このパネル取り
付け部19Lまたは19Rに、ディスプレイパネル14
Lまたは14Rが、その表示画面がレンズ13Lまたは
13Rに対向するようにそれぞれ取り付けられている。
そして、パネル取り付け部19Lまたは19Rは、パネ
ルホルダ18のシャフト20Lまたは20Rに沿って、
その左側または右側の所定の範囲を、水平方向(図3で
は、レンズ13Lおよび13Rの主平面と平行な方向)
にそれぞれ移動することができるようになされている。
That is, the panel holder 18 has panel attachment portions 19L and 19R, and the display panel 14 is attached to the panel attachment portions 19L or 19R.
L or 14R is attached so that the display screen faces the lens 13L or 13R, respectively.
Then, the panel mounting portion 19L or 19R is arranged along the shaft 20L or 20R of the panel holder 18,
The predetermined range on the left or right side is defined as the horizontal direction (in FIG. 3, the direction parallel to the main plane of the lenses 13L and 13R).
Each is made to be able to move.

【0076】さらに、パネル取り付け部19Lまたは1
9Rの手前側には、ピン23Lまたは23Rがそれぞれ
設けられており、このピン23Lまたは23Rは、正面
パネル12に設けられたフレーム溝21Lまたは21R
にそれぞれ通されている。
Further, the panel mounting portion 19L or 1
A pin 23L or 23R is provided on the front side of the 9R, respectively, and the pin 23L or 23R is provided in the frame groove 21L or 21R provided in the front panel 12.
Has been passed through each.

【0077】ここで、フレーム溝21Lまたは21R
は、図2で説明した直線OF2またはOF1にそれぞれ
沿って、左上がり(右下がり)の方向または右上がり
(左下がり)の方向に設けられている。
Here, the frame groove 21L or 21R
Are provided in a direction of rising left (downward right) or in a direction of rising right (downward left) along the straight line OF2 or OF1 described in FIG.

【0078】背面パネル15にも、正面パネル12のフ
レーム溝21Lまたは21Rと同様に、フレーム溝22
Lまたは22Rがそれぞれ設けられている。そして、パ
ネル取り付け部19Lまたは19Rの奥側には、ピン2
3Lまたは23Rとそれぞれ同様にピン(図示せず)が
設けられており、パネル取り付け部19Lまたは19R
に設けられたピンそれぞれは、背面パネル15のフレー
ム溝22Lまたは22Rに通されている。
The rear panel 15 has a frame groove 22 similar to the frame groove 21L or 21R of the front panel 12.
L or 22R is provided, respectively. A pin 2 is provided on the back side of the panel mounting portion 19L or 19R.
Pins (not shown) are provided similarly to 3L or 23R, respectively, and panel mounting portions 19L or 19R.
Are respectively passed through the frame grooves 22L or 22R of the rear panel 15.

【0079】従って、パネルホルダ18が全体として上
方向に移動すると、パネル取り付け部19Lまたは19
Rは、ピン23Lまたは23Rがフレーム溝21L(2
2L)または21R(22R)にそれぞれ沿って移動す
ることにより、シャフト20Lまたは20Rに沿って、
左または右にそれぞれ移動する。また、パネルホルダ1
8が全体として下方向に移動すると、パネル取り付け部
19Lまたは19Rは、ピン23Lまたは23Rがフレ
ーム溝21L(22L)または21R(22R)にそれ
ぞれ沿って移動することにより、シャフト20Lまたは
20Rに沿って、右または左にそれぞれ移動する。
Therefore, when the panel holder 18 moves upward as a whole, the panel mounting portion 19L or 19L
R means that the pin 23L or 23R has the frame groove 21L (2
By moving along 2L) or 21R (22R), respectively, along the shaft 20L or 20R,
Move left or right respectively. Panel holder 1
When the whole 8 moves downward, the panel mounting portion 19L or 19R moves along the shaft 20L or 20R by the pin 23L or 23R moving along the frame groove 21L (22L) or 21R (22R), respectively. Move left or right, respectively.

【0080】その結果、パネルホルダ18の上下方向の
移動に連動して、ディスプレイパネル14Lまたは14
Rは、フレーム溝21L(22L)または21R(22
R)にそれぞれ沿って移動、即ち、図2で説明したよう
に直線OF2またはOF1上それぞれを、同一平面内に
含まれるように移動する。
As a result, in conjunction with the vertical movement of the panel holder 18, the display panel 14L or 14L
R is the frame groove 21L (22L) or 21R (22
R), that is, as described with reference to FIG. 2, on the straight line OF2 or OF1, respectively, so as to be included in the same plane.

【0081】パネルホルダ18の中央には、中心板27
が設けられており、この中心板27には、モータシャフ
ト26の一端が取り付けられている。従って、パネルホ
ルダ18は、モータシャフト26とともに上下する。即
ち、虚像距離制御用モータ25が回転することで、ディ
スプレイパネル14Lまたは14Rは、直線OF2また
はOF1上それぞれを、同一平面内に含まれるように移
動する。
In the center of the panel holder 18, a center plate 27
The center plate 27 is provided with one end of a motor shaft 26. Therefore, the panel holder 18 moves up and down together with the motor shaft 26. That is, when the virtual image distance control motor 25 rotates, the display panel 14L or 14R moves on the straight line OF2 or OF1 so as to be included in the same plane.

【0082】なお、図3の実施の形態では、ハーフミラ
ー17が、背面パネルに対して斜めになるように、背面
パネル15と底面パネル16との境界部分に固定されて
いる。このハーフミラー17は、手前の面が反射面とな
っている。
In the embodiment shown in FIG. 3, the half mirror 17 is fixed to the boundary between the rear panel 15 and the bottom panel 16 so as to be oblique to the rear panel. The half mirror 17 has a reflection surface on the front surface.

【0083】以上のように構成されるディスプレイ装置
4においては、ディスプレイパネル14Lまたは14R
に映像が表示され、レンズ13Lまたは13Rでそれぞ
れ拡大される。レンズ13Lまたは13Rで得られた拡
大映像は、ハーフミラー17で反射され、ユーザの左眼
または右眼にそれぞれ入射する。これにより、ユーザの
眼球において、虚像が観察される。また、外部からの光
は、ハーフミラー17の反射面と反対側の面を透過する
ことにより、ユーザの左眼および右眼に入射し、これに
より、ユーザの眼球において、外部の景色が観察され
る。
In the display device 4 configured as described above, the display panel 14L or 14R
Are displayed on the screen, and are enlarged by the lenses 13L and 13R, respectively. The enlarged image obtained by the lens 13L or 13R is reflected by the half mirror 17 and enters the user's left eye or right eye, respectively. Thereby, a virtual image is observed in the user's eyeball. In addition, light from the outside is incident on the left eye and the right eye of the user by transmitting through the surface on the opposite side of the reflection surface of the half mirror 17, whereby the external scene is observed in the user's eyeball. You.

【0084】そして、虚像距離制御用モータ25が回転
し、これにより、ディスプレイパネル14Lまたは14
Rが、直線OF2またはOF1上それぞれを移動するこ
とによって、ユーザが観察する虚像は、図1で説明した
ように、そのユーザから種々の距離に形成される。
Then, the virtual image distance control motor 25 rotates, whereby the display panel 14L or 14L is driven.
As R moves on the straight line OF2 or OF1, respectively, virtual images observed by the user are formed at various distances from the user as described with reference to FIG.

【0085】なお、図3においては、レンズ13Lおよ
び13Rで得られた拡大映像を、ハーフミラー17で反
射して、ユーザの眼球に入射させるようにしたが、ハー
フミラー17を設けずに、レンズ13Lおよび13Rで
得られた拡大映像を、直接、ユーザの眼球に入射させる
ようにすることも可能である。但し、この場合、ディス
プレイパネル14Rおよび14Lが、ユーザの正面に位
置することになる。従って、装置固定部2(図1)が光
を透過しても、ディスプレイパネル14Rおよび14L
によって視野を遮られるため、その遮られた視野の範囲
に相当する外部の状況(景色)を確認することは困難と
なる。
In FIG. 3, the enlarged image obtained by the lenses 13L and 13R is reflected by the half mirror 17 and is incident on the user's eyeball. The enlarged images obtained at 13L and 13R can be directly incident on the user's eyeball. However, in this case, the display panels 14R and 14L are located in front of the user. Therefore, even if the device fixing portion 2 (FIG. 1) transmits light, the display panels 14R and 14L
Since the field of view is blocked by the camera, it is difficult to confirm an external situation (landscape) corresponding to the range of the blocked field of view.

【0086】次に、図4は、虚像の大きさを可変にする
原理を示している。
Next, FIG. 4 shows the principle of making the size of the virtual image variable.

【0087】同図(A)に示すように、ディスプレイパ
ネル14(14Lおよび14R)は、充分大きな表示領
域を有するもので、そこに表示する映像の大きさを、同
図(B),(C)に影を付して示すように、大きくした
り、または小さくしたりすることで、虚像の大きさが変
化されるようになされている。
As shown in FIG. 10A, the display panel 14 (14L and 14R) has a sufficiently large display area, and the size of the image displayed there is changed to the size shown in FIGS. The size of the virtual image is changed by increasing or decreasing the size as indicated by a shadow in the parentheses.

【0088】以上のように、ディスプレイパネル14の
位置を移動させるとともに(図3)、そこに表示する映
像の大きさを変化させることで(図4)、図1で説明し
たように、ユーザに対して、虚像を、ユーザから適切な
距離の位置に、かつ適切な大きさ(画角)で提供するこ
とが可能となる。
As described above, by moving the position of the display panel 14 (FIG. 3) and changing the size of the image displayed on the display panel 14 (FIG. 4), as described with reference to FIG. On the other hand, it is possible to provide the virtual image at a position at an appropriate distance from the user and at an appropriate size (angle of view).

【0089】即ち、映像が、例えば、ハイビジョン放送
によるものである場合、ディスプレイパネル14を、レ
ンズ13から離れた位置に移動するとともに、その映像
を、図4(B)に示したように、ディスプレイパネル1
4全体に表示すれば、図5に示すように、画角の広い、
その横と縦との比が16:9の大きな虚像を形成するこ
とができる。また、映像が、例えば、NTSC方式のテ
レビジョン信号のものである場合、ディスプレイパネル
14を、レンズ13に近い位置に移動するとともに、そ
の映像を、図4(C)に示したように、ディスプレイパ
ネル14の中央部分の一部に表示すれば、図5に示すよ
うに、画角の狭い、その横と縦との比が4:3の比較的
小さな虚像を形成することができる。
That is, when the video is a high-definition broadcast, for example, the display panel 14 is moved to a position away from the lens 13 and the video is displayed on the display as shown in FIG. Panel 1
4, if it is displayed on the whole, as shown in FIG.
A large virtual image having a width-to-length ratio of 16: 9 can be formed. If the video is, for example, an NTSC television signal, the display panel 14 is moved to a position close to the lens 13 and the video is displayed on the display as shown in FIG. When displayed on a part of the central portion of the panel 14, as shown in FIG. 5, a relatively small virtual image having a narrow angle of view and a horizontal to vertical ratio of 4: 3 can be formed.

【0090】次に、図6は、図1の虚像提供システムの
電気的構成例を示している。
Next, FIG. 6 shows an example of the electrical configuration of the virtual image providing system of FIG.

【0091】映像信号処理用コンピュータ41(制御手
段)は、映像信号を受信し、信号処理することにより、
その映像信号が、例えば、ハイビジョン放送のもの、N
TSC方式のテレビジョン信号、またはコンピュータの
信号のうちのいずれであるかを認識するようになされて
いる。そして、映像信号処理用コンピュータ41は、そ
の認識結果に対応して、形成する虚像の、ユーザからの
距離を制御するための虚像距離信号またはその虚像の大
きさを制御するための大きさ制御信号を生成し、虚像距
離制御用コンピュータ42または表示制御部44に、そ
れぞれ供給するようになされている。また、映像信号処
理用コンピュータ41は、受信した映像信号を、表示制
御部44に供給するようにもなされている。
The video signal processing computer 41 (control means) receives the video signal, performs signal processing, and
The video signal is, for example, a high-definition broadcast signal, N
It is designed to recognize whether it is a TSC television signal or a computer signal. Then, the video signal processing computer 41 responds to the recognition result by a virtual image distance signal for controlling the distance of the virtual image to be formed from the user or a size control signal for controlling the size of the virtual image. Is generated and supplied to the virtual image distance control computer 42 or the display control unit 44, respectively. Further, the video signal processing computer 41 supplies the received video signal to the display control unit 44.

【0092】なお、映像信号処理用コンピュータ41
は、基本的には、受信した映像信号から、左眼用と右眼
用のものを生成して出力するようになされているが、左
眼用と右眼用とに区別されている映像信号を受信した場
合には、それらの映像信号を、そのまま出力するように
なされている。
The video signal processing computer 41
Is basically configured to generate and output left-eye and right-eye video signals from a received video signal. Are received, these video signals are output as they are.

【0093】虚像距離制御用コンピュータ42は、映像
信号処理用コンピュータ41からの虚像距離信号を受信
し、その虚像距離信号に対応して、モータ駆動回路43
に与えるべき制御信号としての虚像距離制御信号を生成
するようになされている。この虚像距離制御信号は、虚
像距離制御用コンピュータ42からモータ駆動回路43
に供給されるようになされている。
The virtual image distance control computer 42 receives the virtual image distance signal from the video signal processing computer 41, and responds to the virtual image distance signal to generate a motor drive circuit 43.
To generate a virtual image distance control signal as a control signal to be applied to the image data. This virtual image distance control signal is transmitted from the virtual image distance control computer 42 to the motor drive circuit 43.
To be supplied.

【0094】モータ駆動回路43は、虚像距離制御用コ
ンピュータ42からの虚像距離制御信号にしたがって、
虚像距離制御用モータ25(距離変化手段)を回転駆動
するようになされている。さらに、モータ駆動回路43
は、操作部5が操作されることにより供給される操作信
号にもしたがって、虚像距離制御用モータ25を回転駆
動するようになされている。なお、モータ駆動回路43
は、虚像距離制御信号と操作信号との両方が供給された
場合、そのうちの一方である、例えば、操作信号を優先
させるようになされている。
The motor drive circuit 43 operates according to a virtual image distance control signal from the virtual image distance control computer 42.
The virtual image distance control motor 25 (distance changing means) is rotationally driven. Further, the motor drive circuit 43
Is driven to rotate the virtual image distance control motor 25 in accordance with an operation signal supplied by operating the operation unit 5. The motor drive circuit 43
When both the virtual image distance control signal and the operation signal are supplied, one of them, for example, the operation signal is prioritized.

【0095】表示制御部44(大きさ変化手段)(方向
変化手段)は、映像信号処理用コンピュータ41から供
給される大きさ制御信号にしたがって、同じく映像信号
処理用コンピュータ41から供給される左眼用と右眼用
の映像信号の横および縦の長さを制限し(拡大または縮
小し)、ディスプレイパネル14Lと14Rにそれぞれ
供給して表示させるようになされている。さらに、表示
制御部44は、操作部5が操作されることにより供給さ
れる操作信号にもしたがって、映像信号を拡大または縮
小するようになされている。なお、表示制御部44も、
モータ駆動回路43と同様に、大きさ制御信号と操作信
号との両方が供給された場合、そのうちの一方である、
例えば、操作信号を優先させるようになされている。
The display control section 44 (size changing means) (direction changing means) controls the left eye similarly supplied from the video signal processing computer 41 in accordance with the size control signal supplied from the video signal processing computer 41. The horizontal and vertical lengths of the video signal for the right and left eyes are limited (enlarged or reduced) and supplied to the display panels 14L and 14R for display. Further, the display control unit 44 enlarges or reduces the video signal in accordance with an operation signal supplied when the operation unit 5 is operated. Note that the display control unit 44 also
Similarly to the motor drive circuit 43, when both the magnitude control signal and the operation signal are supplied, one of them is
For example, an operation signal is prioritized.

【0096】次に、図7のフローチャートを参照して、
その動作について説明する。なお、図7のフローチャー
トは、図6の映像信号処理用コンピュータ41の処理を
示している。
Next, referring to the flowchart of FIG.
The operation will be described. Note that the flowchart of FIG. 7 shows the processing of the video signal processing computer 41 of FIG.

【0097】映像信号処理用コンピュータ41は、映像
信号を受信すると、ステップS1,S3、またはS5に
おいて、その映像信号が、NTSC方式のものか、ハイ
ビジョン放送によるものか、またはコンピュータの信号
かどうかを判定し、ステップS2,S4,S6,S7に
おいて、その判定結果に対応した制御を行う。
Upon receiving the video signal, the video signal processing computer 41 determines in step S1, S3, or S5 whether the video signal is of the NTSC system, of high-definition broadcasting, or of a computer. A determination is made, and in steps S2, S4, S6 and S7, control corresponding to the determination result is performed.

【0098】ここで、ステップS1,S3、およびS5
における判定は、例えば、映像信号に含まれる水平同期
信号または垂直同期信号を検出し、その水平同期周波数
または垂直同期周波数が何Hzであるかに基づいて行わ
れる。
Here, steps S1, S3, and S5
Is determined, for example, by detecting a horizontal synchronizing signal or a vertical synchronizing signal included in the video signal and based on what Hz the horizontal synchronizing frequency or the vertical synchronizing frequency is.

【0099】即ち、まず最初に、ステップS1におい
て、受信した映像信号がNTSC方式のものかどうかが
判定される。ステップS1において、映像信号がNTS
C方式のものであると判定された場合、ステップS2に
進み、NTSC方式に対応する虚像距離信号または大き
さ制御信号が、虚像距離制御用コンピュータ42または
表示制御部44にそれぞれ出力されるとともに、左眼用
および右眼用の映像信号が、表示制御部44に出力さ
れ、処理を終了する。
That is, first, in step S1, it is determined whether the received video signal is of the NTSC system. In step S1, the video signal is NTS
If it is determined that the signal is of the C type, the process proceeds to step S2, and a virtual image distance signal or a size control signal corresponding to the NTSC system is output to the virtual image distance control computer 42 or the display control unit 44, respectively. The video signals for the left eye and the right eye are output to the display control unit 44, and the process ends.

【0100】虚像距離制御用コンピュータ42は、現時
点において虚像が形成される距離(以下、現在距離とい
う)を認識しており、虚像距離信号を受信すると、虚像
距離信号に対応する距離と、現在距離との差分を演算す
る。そして、その差分値が0でない場合、その差分値だ
け、虚像を移動させるのに必要な、虚像距離制御用モー
タ25の回転量に対応する虚像距離制御信号を生成し、
モータ駆動回路43に供給する。モータ駆動回路43で
は、虚像距離制御信号にしたがって、虚像距離制御用モ
ータ25が回転駆動され、これにより、ディスプレイパ
ネル14Lおよび14Rが、所定の位置(ユーザから、
虚像距離信号に対応する距離だけ離れた位置)に移動さ
れる。
The virtual image distance control computer 42 recognizes the distance at which the virtual image is formed at the present time (hereinafter, referred to as the current distance), and upon receiving the virtual image distance signal, calculates the distance corresponding to the virtual image distance signal and the current distance. Calculate the difference with Then, when the difference value is not 0, a virtual image distance control signal corresponding to the rotation amount of the virtual image distance control motor 25 required to move the virtual image by the difference value is generated,
It is supplied to the motor drive circuit 43. In the motor drive circuit 43, the virtual image distance control motor 25 is rotationally driven in accordance with the virtual image distance control signal, whereby the display panels 14L and 14R are moved to predetermined positions (from the user,
(A position separated by a distance corresponding to the virtual image distance signal).

【0101】一方、表示制御部44では、大きさ制御信
号にしたがって、左眼用または右眼用の映像信号が拡大
または縮小され、ディスプレイパネル14Lまたは14
Rにそれぞれ供給される。
On the other hand, the display control section 44 enlarges or reduces the left-eye or right-eye video signal in accordance with the magnitude control signal, and outputs the enlarged or reduced image signal to the display panel 14L or 14L.
R.

【0102】これにより、虚像が、ユーザから、虚像距
離信号に対応した距離だけ離れた位置に、かつ大きさ制
御信号に対応した大きさに形成される。即ち、いまの場
合、虚像距離信号および大きさ制御信号は、NTSC方
式に対応したものであるから、図1で説明したように、
虚像は、ユーザから比較的近い位置に、かつ中程度の大
きさに形成される。
Thus, a virtual image is formed at a position away from the user by a distance corresponding to the virtual image distance signal and at a size corresponding to the size control signal. That is, in this case, since the virtual image distance signal and the size control signal correspond to the NTSC system, as described with reference to FIG.
The virtual image is formed at a position relatively close to the user and at a medium size.

【0103】一方、ステップS1において、映像信号が
NTSC方式のものでないと判定された場合、ステップ
S3に進み、映像信号がハイビジョン放送によるものか
どうかが判定される。ステップS3において、映像信号
がハイビジョン放送によるものであると判定された場
合、ステップS4に進み、ハイビジョン放送に対応する
虚像距離信号または大きさ制御信号が、虚像距離制御用
コンピュータ42または表示制御部44にそれぞれ出力
されるとともに、左眼用および右眼用の映像信号が、表
示制御部44に出力され、処理を終了する。
On the other hand, if it is determined in step S1 that the video signal is not of the NTSC system, the process proceeds to step S3, where it is determined whether the video signal is of a high-definition broadcast. If it is determined in step S3 that the video signal is from a high-definition broadcast, the process proceeds to step S4, where the virtual image distance signal or the size control signal corresponding to the high-definition broadcast is transmitted to the virtual image distance control computer 42 or the display control unit 44. And the video signals for the left eye and the right eye are output to the display control unit 44, and the process ends.

【0104】この場合も、上述した場合と同様に、虚像
が、ユーザから、虚像距離信号に対応した距離だけ離れ
た位置に、かつ大きさ制御信号に対応した大きさに形成
される。即ち、いまの場合、虚像距離信号および大きさ
制御信号は、ハイビジョン放送に対応したものであるか
ら、図1で説明したように、虚像は、ユーザから遠い位
置に、かつ大きく形成される。
In this case, as in the case described above, the virtual image is formed at a position away from the user by a distance corresponding to the virtual image distance signal and at a size corresponding to the size control signal. That is, in this case, since the virtual image distance signal and the size control signal correspond to the high-definition broadcasting, the virtual image is formed at a position far from the user and large as described with reference to FIG.

【0105】また、ステップS3において、映像信号が
ハイビジョン放送によるものでないと判定された場合、
ステップS5に進み、映像信号がコンピュータ用のもの
かどうかが判定される。ステップS5において、映像信
号がコンピュータ用のものであると判定された場合、ス
テップS6に進み、コンピュータに対応する虚像距離信
号または大きさ制御信号が、虚像距離制御用コンピュー
タ42または表示制御部44にそれぞれ出力されるとと
もに、左眼用および右眼用の映像信号が、表示制御部4
4に出力され、処理を終了する。
If it is determined in step S3 that the video signal is not from a high-definition broadcast,
Proceeding to step S5, it is determined whether the video signal is for a computer. If it is determined in step S5 that the video signal is for a computer, the process proceeds to step S6, where the virtual image distance signal or the size control signal corresponding to the computer is transmitted to the virtual image distance control computer 42 or the display control unit 44. The video signals for the left eye and the right eye are output to the display control unit 4.
4 and the process ends.

【0106】この場合も、上述した場合と同様に、虚像
が、ユーザから、虚像距離信号に対応した距離だけ離れ
た位置に、かつ大きさ制御信号に対応した大きさに形成
される。即ち、いまの場合、虚像距離信号および大きさ
制御信号は、コンピュータに対応したものであるから、
図1で説明したように、虚像は、ユーザから非常に近い
位置に、かつ小さく形成される。
Also in this case, as in the case described above, the virtual image is formed at a position away from the user by a distance corresponding to the virtual image distance signal and at a size corresponding to the size control signal. That is, in this case, since the virtual image distance signal and the size control signal correspond to the computer,
As described in FIG. 1, the virtual image is formed at a position very close to the user and small.

【0107】そして、ステップS5において、映像信号
がコンピュータ用のものでないと判定された場合、ステ
ップS7に進み、デフォルトの虚像距離信号または大き
さ制御信号が、虚像距離制御用コンピュータ42または
表示制御部44にそれぞれ出力されるとともに、左眼用
および右眼用の映像信号が、表示制御部44に出力さ
れ、処理を終了する。
If it is determined in step S5 that the video signal is not for a computer, the process proceeds to step S7, where the default virtual image distance signal or size control signal is output to the virtual image distance control computer 42 or the display control unit. At the same time, the video signals for the left eye and the right eye are output to the display control unit 44, and the process ends.

【0108】なお、ここでは、デフォルトの虚像距離信
号または大きさ制御信号は、例えば、NTSC方式に対
応するものと同一にされており、従って、この場合、虚
像は、ユーザから比較的近い位置に、かつ中程度の大き
さに形成される。
Here, the default virtual image distance signal or the size control signal is, for example, the same as that corresponding to the NTSC system. Therefore, in this case, the virtual image is located at a position relatively close to the user. And a medium size.

【0109】以上のように、映像に適した形で虚像を提
供するようにしたので、ユーザに臨場感を感じさせるこ
とができ、また、虚像を観賞することによる疲労感を低
減することができる。
As described above, since the virtual image is provided in a form suitable for the video, it is possible to give the user a sense of realism, and it is possible to reduce the feeling of fatigue caused by watching the virtual image. .

【0110】以上、本発明を、虚像を形成するディスプ
レイ装置4が、ユーザを保持するユーザ保持機構1と一
体化した虚像提供システムに適用した場合について説明
したが、本発明は、その他、例えば、HMDその他の虚
像により映像を提供する装置に適用可能である。
In the above, the present invention has been described for a case where the display device 4 for forming a virtual image is applied to a virtual image providing system integrated with a user holding mechanism 1 for holding a user. The present invention is applicable to an apparatus that provides an image by using an HMD or another virtual image.

【0111】なお、本実施の形態では、映像の同期信号
に対応して、虚像が形成される距離や大きさを変化させ
るようにしたが、その他、これらの距離や大きさ(さら
には、後述する虚像の方向)は、例えば、映像の内容に
対応して変化させるようにすることも可能である。即
ち、例えば、映像をパターン認識(画像認識)などする
ことにより、映像が、風景または人物のうちのいずれを
表示するものであるかを連続的に認識し、風景の場合に
は、遠い位置に大きな虚像を形成し、人物の場合には、
比較的に近い位置に、ある程度の大きさの虚像を形成す
るようにすることなどが可能である。この場合、例え
ば、風景のシーンでは、その風景の虚像が、遠い位置に
大きく形成され、ユーザに対して、その風景の中に、実
際にいるかのような取り囲み感を与えることが可能とな
る。さらに、例えば、人物がアップで表示されているシ
ーンでは、その人物の虚像が、比較的に近い位置に、あ
る程度の大きさで形成され、その人物の表情などを明確
に確認することが可能となる。
In this embodiment, the distance and the size at which the virtual image is formed are changed in accordance with the video synchronization signal. The direction of the virtual image that changes) can be changed, for example, in accordance with the content of the video. That is, for example, by performing pattern recognition (image recognition) on an image, it is possible to continuously recognize whether the image displays a landscape or a person. Form a large virtual image, in the case of a person,
For example, it is possible to form a virtual image of a certain size at a relatively close position. In this case, for example, in a scene of a landscape, a virtual image of the landscape is largely formed at a distant position, and it is possible to give the user a feeling of being surrounded in the landscape as if he were actually there. Furthermore, for example, in a scene in which a person is displayed in an up position, a virtual image of the person is formed in a relatively close position with a certain size, and it is possible to clearly confirm the expression of the person. Become.

【0112】また、虚像が形成される距離などは、映像
のアスペクト比を検出し、その検出結果にしたがって変
化させるようにすることなども可能である。即ち、例え
ば、アスペクト比が16:9の場合には、遠い位置に大
きな虚像を形成し、4:3の場合には、比較的近い位置
に中程度の大きさの虚像を形成するようにすることなど
が可能である。
It is also possible to detect the aspect ratio of a video image and change the distance at which a virtual image is formed, etc., according to the detection result. That is, for example, when the aspect ratio is 16: 9, a large virtual image is formed at a distant position, and when the aspect ratio is 4: 3, a medium virtual image is formed at a relatively close position. It is possible.

【0113】また、ディスプレイパネル14に表示させ
る映像は、全体的に拡大または縮小する他、その一部の
みを拡大または縮小することが可能である。さらに、映
像の横または縦方向のうちのいずれか一方向のみを拡大
または縮小し、これにより、映像のアスペクト比を所望
の値に変換するも可能である。例えば、映像が風景を表
示するものである場合、その横方向のみを拡大し、横長
の虚像を形成することにより、ユーザに対して、上述し
たような取り囲み感を与えることができる。
The image displayed on the display panel 14 can be enlarged or reduced as a whole, or only a part thereof can be enlarged or reduced. Furthermore, it is also possible to enlarge or reduce only one of the horizontal and vertical directions of the video, thereby converting the aspect ratio of the video to a desired value. For example, in the case where the image displays a landscape, only the horizontal direction is enlarged to form a horizontally long virtual image, so that the above-described feeling of surroundings can be given to the user.

【0114】また、本実施の形態では、虚像までの距離
と、その大きさを、映像に対応して変化させるようにし
たが、その他、例えば、虚像が形成される方向も、映像
に対応して変化させることが可能である。これは、例え
ば、図8に示すように、ディスプレイパネル14に映像
を表示する領域(同図において、斜線を付してある部
分)の位置を、表示制御部44に変化させるようにする
ことによって実現することができる。
Further, in the present embodiment, the distance to the virtual image and the size thereof are changed in accordance with the image. However, for example, the direction in which the virtual image is formed also corresponds to the image. Can be changed. This is achieved, for example, by changing the position of a region (a hatched portion in FIG. 8) for displaying an image on the display panel 14 by the display control unit 44 as shown in FIG. Can be realized.

【0115】このように、虚像が形成される方向を、映
像に対応して変化させるのは、例えば、何らかの作業を
しながら、虚像を観賞する場合などに有用である。
Changing the direction in which the virtual image is formed in accordance with the image in this way is useful, for example, when watching the virtual image while performing some work.

【0116】具体的には、例えば、本発明を、HMDに
適用した場合において、料理番組の虚像を観賞しなが
ら、実際に料理を行うときには、虚像が形成される方向
を、中央から、左上、右上、左下、または右下などに変
化させることにより、ユーザは、虚像であるレシピなど
を見ながら、正面方向において、確実に作業をすること
が可能となる。即ち、虚像を、正面方向(中央)から移
動させることによって、正面方向の視界が良くなり、安
全、確実に作業をすることが可能となる。
Specifically, for example, in the case where the present invention is applied to an HMD, when actually cooking while watching a virtual image of a cooking program, the direction in which the virtual image is formed is changed from the center to the upper left, By changing to the upper right, lower left, lower right, or the like, the user can reliably work in the front direction while viewing a recipe or the like, which is a virtual image. That is, by moving the virtual image from the front direction (center), the visibility in the front direction is improved, and the work can be performed safely and reliably.

【0117】なお、料理番組かどうかは、例えば、映像
信号処理用コンピュータ41に、映像に、料理名などの
文字が含まれるかどうかをパターン認識させることによ
って判断することが可能である。あるいは、また、映像
に付随する音声を音声認識し、その音声認識結果に、料
理名やその材料などが含まれるかどうかによって判断し
たり、さらに、番組のテレビジョン信号に、その番組の
内容を表す情報を重畳して放送するようにし、その情報
に基づいて判断したりすることなどが可能である。そし
て、料理番組である場合には、例えば、映像信号処理用
コンピュータ41に、映像を、左上方向などの、ユーザ
の正面方向ではない方向に表示するように、表示制御部
44を制御させるようにすれば良い。
Whether the program is a cooking program can be determined, for example, by causing the video signal processing computer 41 to pattern-recognize whether or not a video includes characters such as a cooking name. Alternatively, the sound associated with the video is recognized by voice, and the result of the voice recognition is used to determine whether or not the name of the dish or its ingredients are included. Further, the content of the program is described in the television signal of the program. It is possible to superimpose the information to be broadcast and make a decision based on the information. Then, in the case of a cooking program, for example, the display control unit 44 is controlled so that the video signal processing computer 41 displays the video in a direction other than the front direction of the user, such as the upper left direction. Just do it.

【0118】また、本実施の形態では、映像に対応し
て、虚像までの距離などを変化させるようにしたが、こ
れは、上述したように、ユーザが、操作部5を操作する
ことにより変化させることも可能である。
Further, in the present embodiment, the distance to the virtual image and the like are changed according to the video, but this is changed by the user operating the operation section 5 as described above. It is also possible to make it.

【0119】さらに、映像と、その虚像が形成される距
離などとの関係は、図1で説明したものに限定されるも
のではない。
Further, the relationship between the image and the distance at which the virtual image is formed is not limited to that described with reference to FIG.

【0120】[0120]

【発明の効果】請求項1に記載の表示装置および請求項
6に記載の表示方法によれば、映像に対応して、拡大光
学系により形成される虚像の、ユーザからの距離が変化
される。また、請求項7に記載の表示装置および請求項
12に記載の表示方法によれば、映像に対応して、拡大
光学系により形成される虚像の大きさが変化される。さ
らに、請求項13に記載の表示装置および請求項18に
記載の表示方法によれば、映像に対応して、拡大光学系
により形成される虚像の方向が変化される。従って、映
像に適した形で虚像を提供することが可能となる。
According to the display device of the first aspect and the display method of the sixth aspect, the distance of the virtual image formed by the magnifying optical system from the user is changed in accordance with the image. . According to the display device described in claim 7 and the display method described in claim 12, the size of the virtual image formed by the magnifying optical system is changed according to the image. Furthermore, according to the display device described in claim 13 and the display method described in claim 18, the direction of the virtual image formed by the magnifying optical system is changed corresponding to the image. Therefore, it is possible to provide a virtual image in a form suitable for a video.

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

【図1】本発明を適用した虚像提供システムの一実施の
形態の外観を示す図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating an appearance of a virtual image providing system according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のディスプレイ装置4の光学系の構成例を
示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of an optical system of the display device 4 of FIG.

【図3】図1のディスプレイ装置4の構成例を示す斜視
図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration example of the display device 4 of FIG.

【図4】虚像の大きさを可変にする原理を説明するため
の図である。
FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of making the size of a virtual image variable.

【図5】虚像の大きさを可変にする原理を説明するため
の図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining the principle of making the size of a virtual image variable.

【図6】図1の虚像提供システムの電気的構成例を示す
ブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram illustrating an example of an electrical configuration of the virtual image providing system of FIG. 1;

【図7】図6の映像信号処理用コンピュータ41の動作
を説明するためのフローチャートである。
FIG. 7 is a flowchart for explaining the operation of the video signal processing computer 41 of FIG. 6;

【図8】虚像が形成される方向を変化させる方法を説明
するための図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a method of changing a direction in which a virtual image is formed.

【図9】HMDシステムの一例の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of an example of an HMD system.

【図10】ビデオカメラの一例の構成を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of an example of a video camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ユーザ保持機構, 2 装置固定部, 3 回転ピ
ン, 4 ディスプレイ装置, 5 操作部, 11A
乃至11D フレームスペーサ, 12 正面パネル,
13L,13R レンズ, 14L,14R ディス
プレイパネル,15 背面パネル, 16 底面パネ
ル, 17 ハーフミラー, 18 パネルホルダ,
19L,19R パネル取り付け部, 20L,20R
シャフト, 21L,21R,22L,22R フレ
ーム溝, 23L,23R ピン, 24 モータ取り
付け部, 25 虚像距離制御用モータ, 26 シャ
フト, 27 中心板, 41 映像信号処理用コンピ
ュータ, 42 虚像距離制御用コンピュータ, 43
モータ駆動回路, 44 表示制御部
1 user holding mechanism, 2 device fixing part, 3 rotating pin, 4 display device, 5 operation unit, 11A
To 11D frame spacer, 12 front panel,
13L, 13R lens, 14L, 14R display panel, 15 back panel, 16 bottom panel, 17 half mirror, 18 panel holder,
19L, 19R Panel mounting part, 20L, 20R
Shaft, 21L, 21R, 22L, 22R frame groove, 23L, 23R pin, 24 motor mounting part, 25 virtual image distance control motor, 26 shaft, 27 center plate, 41 video signal processing computer, 42 virtual image distance control computer, 43
Motor drive circuit, 44 Display control unit

フロントページの続き (72)発明者 田中 義禮 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 Yoshire Tanaka 6-7-35 Kita Shinagawa, Shinagawa-ku, Tokyo Inside Sony Corporation

Claims (18)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 映像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示された映像を拡大することにより虚
像を形成する拡大光学系と、 前記拡大光学系により形成される前記虚像の、ユーザか
らの距離を変化させる距離変化手段と、 前記映像に対応して、前記距離変化手段を制御する制御
手段とを備えることを特徴とする表示装置。
A display unit that displays an image, an enlargement optical system that forms a virtual image by enlarging the image displayed on the display unit, and a virtual image that is formed by the enlargement optical system. A display device comprising: a distance changing unit that changes a distance; and a control unit that controls the distance changing unit in accordance with the image.
【請求項2】 前記制御手段は、前記映像の同期信号に
対応して、前記距離変化手段を制御することを特徴とす
る請求項1に記載の表示装置。
2. The display device according to claim 1, wherein the control unit controls the distance changing unit in response to the video synchronization signal.
【請求項3】 前記制御手段は、前記映像の内容に対応
して、前記距離変化手段を制御することを特徴とする請
求項1に記載の表示装置。
3. The display device according to claim 1, wherein the control unit controls the distance changing unit in accordance with the content of the video.
【請求項4】 前記拡大光学系により形成される前記虚
像の、ユーザからの距離を変化させるときに操作される
操作手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記
載の表示装置。
4. The display device according to claim 1, further comprising an operation unit operated to change a distance of the virtual image formed by the magnifying optical system from a user.
【請求項5】 前記拡大光学系は、ユーザの左眼と右眼
とで観察される前記虚像を、空間上同一の位置に配置す
ることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
5. The display device according to claim 1, wherein the magnifying optical system arranges the virtual images observed by a left eye and a right eye of a user at the same position in space.
【請求項6】 映像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示された映像を拡大することにより虚
像を形成する拡大光学系とを備える表示装置の表示方法
であって、 前記映像に対応して、前記拡大光学系により形成される
前記虚像の、ユーザからの距離を変化させることを特徴
とする表示方法。
6. A display method for a display device, comprising: display means for displaying an image; and an enlargement optical system that forms a virtual image by enlarging the image displayed on the display means. And changing a distance of the virtual image formed by the magnifying optical system from a user.
【請求項7】 映像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示された映像を拡大することにより虚
像を形成する拡大光学系と、 前記拡大光学系により形成される前記虚像の大きさを変
化させる大きさ変化手段と、 前記映像に対応して、前記大きさ変化手段を制御する制
御手段とを備えることを特徴とする表示装置。
7. A display unit for displaying an image, an enlargement optical system for forming a virtual image by enlarging the image displayed on the display unit, and changing the size of the virtual image formed by the enlargement optical system. A display device comprising: a size changing unit that controls the size changing unit in accordance with the image.
【請求項8】 前記制御手段は、前記映像の同期信号に
対応して、前記大きさ変化手段を制御することを特徴と
する請求項7に記載の表示装置。
8. The display device according to claim 7, wherein the control unit controls the size changing unit in response to the video synchronization signal.
【請求項9】 前記制御手段は、前記映像の内容に対応
して、前記大きさ変化手段を制御することを特徴とする
請求項7に記載の表示装置。
9. The display device according to claim 7, wherein the control unit controls the size changing unit according to the content of the video.
【請求項10】 前記拡大光学系により形成される前記
虚像の大きさを変化させるときに操作される操作手段を
さらに備えることを特徴とする請求項7に記載の表示装
置。
10. The display device according to claim 7, further comprising an operation unit operated when changing the size of the virtual image formed by the magnifying optical system.
【請求項11】 前記拡大光学系は、ユーザの左眼と右
眼とで観察される前記虚像を、空間上同一の位置に配置
することを特徴とする請求項7に記載の表示装置。
11. The display device according to claim 7, wherein the magnifying optical system arranges the virtual images observed by a left eye and a right eye of a user at the same position in space.
【請求項12】 映像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示された映像を拡大することにより虚
像を形成する拡大光学系とを備える表示装置の表示方法
であって、 前記映像に対応して、前記拡大光学系により形成される
前記虚像の大きさを変化させることを特徴とする表示方
法。
12. A display method for a display device, comprising: display means for displaying an image; and an enlargement optical system that forms a virtual image by enlarging the image displayed on the display means. And changing the size of the virtual image formed by the magnifying optical system.
【請求項13】 映像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示された映像を拡大することにより虚
像を形成する拡大光学系と、 前記拡大光学系により形成される前記虚像の方向を変化
させる方向変化手段と、 前記映像に対応して、前記方向変化手段を制御する制御
手段とを備えることを特徴とする表示装置。
13. A display means for displaying an image, an enlargement optical system for forming a virtual image by enlarging the image displayed on the display means, and a direction of the virtual image formed by the enlargement optical system is changed. A display device comprising: a direction changing unit; and a control unit that controls the direction changing unit in accordance with the image.
【請求項14】 前記制御手段は、前記映像の同期信号
に対応して、前記方向変化手段を制御することを特徴と
する請求項13に記載の表示装置。
14. The display device according to claim 13, wherein the control unit controls the direction changing unit in accordance with the video synchronization signal.
【請求項15】 前記制御手段は、前記映像の内容に対
応して、前記方向変化手段を制御することを特徴とする
請求項13に記載の表示装置。
15. The display device according to claim 13, wherein the control unit controls the direction changing unit in accordance with the content of the video.
【請求項16】 前記拡大光学系により形成される前記
虚像の方向を変化させるときに操作される操作手段をさ
らに備えることを特徴とする請求項13に記載の表示装
置。
16. The display device according to claim 13, further comprising operating means operated when changing a direction of the virtual image formed by the magnifying optical system.
【請求項17】 前記拡大光学系は、ユーザの左眼と右
眼とで観察される前記虚像を、空間上同一の位置に配置
することを特徴とする請求項13に記載の表示装置。
17. The display device according to claim 13, wherein the magnifying optical system arranges the virtual images observed by a left eye and a right eye of a user at the same position in space.
【請求項18】 映像を表示する表示手段と、 前記表示手段に表示された映像を拡大することにより虚
像を形成する拡大光学系とを備える表示装置の表示方法
であって、 前記映像に対応して、前記拡大光学系により形成される
前記虚像の方向を変化させることを特徴とする表示方
法。
18. A display method for a display device, comprising: display means for displaying an image; and an enlargement optical system that forms a virtual image by enlarging the image displayed on the display means. Changing the direction of the virtual image formed by the magnifying optical system.
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