JPH11202257A - ディスプレイ装置および映像体感装置 - Google Patents
ディスプレイ装置および映像体感装置Info
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- JPH11202257A JPH11202257A JP10005501A JP550198A JPH11202257A JP H11202257 A JPH11202257 A JP H11202257A JP 10005501 A JP10005501 A JP 10005501A JP 550198 A JP550198 A JP 550198A JP H11202257 A JPH11202257 A JP H11202257A
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Abstract
た映像を視覚することのできるディスプレイ装置および
映像体感装置を提供する。 【解決手段】 ヘッドマウントディスプレイ1は映像体
感装置10に連動している。そして、ヘッドマウントデ
ィスプレイ1に備えられた加速度センサ(図示省略)の
変位からモーションベース12の動き成分を差し引いた
変位を基に、仮想映像11の形成位置を最適化する。こ
れにより、利用者はモーションベース12を基準とした
仮想空間を認識しやすくなり、仮想映像11に対する没
頭感を増大できる。
Description
どを使用したディスプレイ装置および映像体感装置に関
し、特に、利用者の眼球部に装着して大画面仮想映像を
体感できる眼鏡型ディスプレイ装置および映像体感装置
に適用して好適なものである。
デオ装置から入力された映像を眼鏡型ディスプレイ装置
で観察し、利用者があたかも映像中の仮想空間に存在す
るかのような現実感を体験できる装置(ヘッドマウント
ディスプレイ)が発売され、好評を得ている。
てカラー液晶表示パネルが使用される。カラー液晶表示
パネルの前面にはレンズ系が配置され、カラー液晶表示
パネルの背面にはバックライトが配置される(自発光型
の表示デバイスの場合はバックライトは省略される)。
ヘッドマウントディスプレイを利用する場合、利用者は
ヘッドマウントディスプレイを頭部(実際には眼球部)
に装着し、カラー液晶表示パネルに映出される映像をレ
ンズ系により前方に拡大投影して仮想映像を体験するよ
うになされている。
頭部に装着して前方に仮想映像を投影するものであるた
め、利用者が頭部を動かした場合、投影される仮想映像
も利用者の頭部の動きに合わせて協動されることにな
る。また、ヘッドマウントディスプレイは、利用者の頭
部に完全に固定されている訳ではないため、多少のがた
つきを有するものである。したがって、ヘッドマウント
ディスプレイ自体が頭部に対して可動してしまうことが
ある。
動きによる映像のぶれは、映像を視覚している利用者に
とって非常に見づらいものであり、好ましくない。ま
た、視聴している映像の位置が外的要因によって可動す
るということは、本来のカメラワーク(チルトやパン
等)によるモーション効果をヘッドマウントディスプレ
イから得ることを困難にする。
鑑みてなされたもので、その課題は、利用者の頭部等の
動きに影響されない安定した映像を視覚することのでき
るディスプレイ装置を提供することである。また、本発
明の別の課題は、利用者の動き等の外的要因によって本
来のカメラワークによるモーション効果が損なわれるこ
とのない映像体感装置を提供することである。
解決するために以下の手段を講じた。すなわち、本発明
の請求項1に係るディスプレイ装置は、実際の映像表示
領域より広い映像表示可能領域を有する映像表示装置を
備えた装置本体と、装置本体に配設され、装置本体の変
位を検出する変位検出手段(加速度センサ等)と、変位
検出手段の検出結果に基づき、映像表示装置に表示する
映像の変位(振動等)を補正する表示制御手段とを備え
ることを特徴とするものである。
装置本体の振動を検出し、その検出結果に基づいて、表
示制御手段によって映像表示装置に表示する映像の振動
(ぶれ)を補正するようにしたため、映像表示装置に表
示される映像の視覚性を向上することができる。
請求項1記載のディスプレイ装置を、利用者の姿勢を表
示映像に連動して可変する姿勢可変装置と共に用いる映
像体感装置であって、姿勢可変装置の基台(モーション
ベース等)の動き成分を検出する基台姿勢検出手段と、
基台姿勢検出手段および前記変位検出手段の検出結果を
演算処理し、姿勢可変装置の基台の位置に応じて映像表
示装置の表示位置を制御する表示位置制御手段とを備え
ることを特徴とするものである。
よってモーションベース等の動き成分を検出し、変位検
出手段の検出結果に含まれるモーションベース等の動き
成分を除去して映像表示装置に表示する仮想映像の形成
位置を最適化する。すなわち、仮想映像の形成位置をモ
ーションベース等を基準とする位置に定位するようにし
たため、利用者はモーションベース等を基準とした仮想
空間を認識しやすくなり、仮想映像に対する没頭感を増
大することができる。
請求項2の表示位置制御手段の動作として、映像表示装
置に表示する映像を、前記変位検出手段の検出結果に基
づいて初期設定された表示位置に定位して表示するよう
に制御する。
動作として、映像表示装置に表示する映像を、前記変位
検出手段の検出結果に基づいて始めに設定した表示位置
に定位して表示するようにしたため、常時映像表示装置
の決まった位置に映像を表示できるようになる。そし
て、利用者が横を向くなどして表示映像が映像表示装置
の表示領域から外れた場合は、利用者が元の方向に向く
ことにより映像表示装置の表示領域から外れた映像を再
び視覚できるようになる。
置は、請求項2の表示位置制御手段の動作として、映像
表示装置が実際の表示領域よりも広い映像表示可能領域
を有することを利用して、変位検出手段の検出結果に基
づく小刻みな振動に対しては映像表示装置に表示する映
像の変位を補正するとともに、変位検出手段の検出結果
に基づく大なる動作に対しては映像表示装置に表示する
映像を圧縮処理し、映像表示装置の表示領域内に映像の
一部情報または全情報を表示するように制御する。
動作として、映像表示装置に表示する映像を、変位検出
手段の検出結果に基づく小刻みな振動に対しては映像表
示装置に表示する映像を補正し、大なる動作に対しては
映像表示装置に表示する映像を圧縮処理して映像表示装
置の表示領域内に映像の一部情報または全情報を表示す
るようにする。このため、本発明の映像体感装置におい
ては、利用者の頭部等の小刻みな振動に対しては映像の
ぶれが解消され、大なる動作に対しては本来のカメラワ
ークによるモーション効果を減少せずに映像の見易さを
向上できる。
態につき添付図面を参照して説明する。
装置を説明する。図1は本発明のディスプレイ装置を説
明する斜視図であり、図2は本発明のディスプレイ装置
の表示画面の一例を示す正面図である。
ントディスプレイ1は、装着ベルト2によって利用者の
頭部に固定し、前方に投影される仮想映像を視覚する装
置である。
所定位置には加速度センサ3が備えられている。この加
速度センサ3によってヘッドマウントディスプレイ1の
変位方向を検出するようになされている。なお、加速度
センサ3には、各種ジャイロセンサを始め、圧電素子と
マグネットを組み合わせた傾斜角センサ、角加速度セン
サ、地磁気センサなどを用いることができる。
は、図2に示すように、カラー液晶表示パネルなどから
なり、実際の映像表示領域より広い映像表示可能領域を
有する映像表示装置4を備えている。すなわち、本発明
のヘッドマウントディスプレイ1に具備される映像表示
装置4は、実際の映像5が表示される領域よりも広い映
像表示可能領域を有しており、通常は映像5は映像表示
装置4の中央部に表示されるようになされている。な
お、映像表示装置4は例示したカラー液晶表示パネル以
外の表示デバイスであっても良い。
ドマウントディスプレイ1の変位方向を検出し、その変
位量に応じて映像表示装置4に表示する映像5の表示領
域を最適化する。例えば、ヘッドマウントディスプレイ
1が左方向にぶれた場合、その逆方向に実際の映像5の
表示位置をずらすことにより、ヘッドマウントディスプ
レイ1のぶれを補正するようになっている。これによ
り、映像表示装置4に表示する映像5のぶれが低減さ
れ、映像5の視覚性を向上できる。
を説明する。図3は本発明の映像体感装置を説明する斜
視図であり、図4は本発明のディスプレイ装置における
仮想映像の表示位置を説明する側面図であり、図5は本
発明の映像体感装置における仮想映像の表示位置を説明
する側面図である。なお、実施の形態例1で記載した事
項と共通する部分には以降とも同一の参照符号を付すも
のとする。
では、ヘッドマウントディスプレイ1に配置された加速
度センサ3によってヘッドマウントディスプレイ1の向
きを検出し、その変位量に応じて実際の映像5の表示領
域を最適化して表示するものである。
ウントディスプレイ1を図4に示すような映像体感装置
10に応用した場合、ヘッドマウントディスプレイ1の
仮想映像11はモーションベース12の動きに反映され
ることなく、所定の位置に定位するように動作する。こ
れでは固定された空間に存在している利用者自身が認識
されやすくなって仮想映像11に対する没頭感が減少す
る。そこで、本発明の映像体感装置では、ヘッドマウン
トディスプレイ1を映像体感装置10に連動するように
した例であり、これを図3を参照して説明する。
図3に示されるような映像体感装置10に連動してい
る。映像体感装置10のモーションベース12は、ヘッ
ドマウントディスプレイ1の映像表示装置に表示される
映像に連動して、利用者の姿勢を前後左右方向(上下方
向でも良い)に可動するようになされている。すなわ
ち、ヘッドマウントディスプレイ1を本発明の映像体感
装置10に応用した場合、モーションベース12によっ
て利用者の身体そのものが可動されることになる。この
時の利用者の頭部の動きにはモーションベース12の動
き成分が含まれている。
前述の加速度センサ3の信号からモーションベース12
の動き成分を差し引くようにする。
ーションベース12の動き成分を差し引いた変位を基に
仮想映像11の形成位置を最適化する。すなわち、図5
に示すように、仮想映像11の形成位置をモーションベ
ース12を基準とする位置に定位するように制御する。
これにより、利用者はモーションベース12を基準とし
た仮想空間を認識しやすくなり、仮想映像11に対する
没頭感を増大することができる。なお、ヘッドマウント
ディスプレイ1に選択スイッチ(図示省略)を設けるこ
とにより映像体感装置10との連動動作を解除すること
もできる。
体感装置の回路構成を説明する。図6は本発明の映像体
感装置の一例を示すブロック回路図である。なお、本発
明の映像体感装置の回路は、実質的には本発明の映像体
感装置に適用されるヘッドマウントディスプレイに形成
されるものである。
マウントディスプレイは、加速度センサ3、フィルタ2
0、加算減算器21、モーションベース12(図3参
照)の加速度信号を検出するモーションベース加速度信
号検出器22、積分器23、圧縮器24、および映像表
示装置4で概略構成されている。
動作を図6および図7を参照して説明する。図7は本発
明の映像体感装置の回路動作をA、B、Cの実施例毎に
示す説明図である。
び加算減算器21を経由して積分器23に入力される。
加速度センサ3はヘッドマウントディスプレイの動きを
検出するとともに、センサアンプ(図示省略)によって
微弱な検出信号を増幅して以降の回路で信号処理が可能
な信号レベルとして出力する。
タ”であって利用者がゆっくり頭部を動かすような成分
を減衰し、ヘッドマウントディスプレイが小刻みに振動
するような成分は通過させる。このフィルタ20の働き
により、積分器23で積分された後の補正角度が大きく
なることを抑制する。
ら入力したモーションベースの加速度信号は、加算減算
器21により加速度センサ3の出力とは逆位相に処理し
て積分器23に入力する。積分器23では、入力された
加速度情報を補正角度情報に変換し、補正角度情報によ
り指示された映像表示装置4上の表示位置に映像を表示
する。
算器21に至る負の帰還ループを形成している。この負
の帰還ループにより、例えば映像が映像表示装置4の中
心からずれた位置に表示され、利用者の頭部(ヘッドマ
ウントディスプレイ)を可動しない状況であっても、時
間とともに次第に映像が中心位置に近づくように制御す
ることにより映像の見やすさを確保する。
正角度情報が大きくなって表示映像が映像表示装置4の
表示領域外へ出るのを抑制するように動作する。
縮動作の実施3例につき、利用者が頭部を左に動かした
場合を想定して詳しく説明する。
定位させる方法(圧縮処理を行なわない場合)におい
て、加速度センサ3によって変化した頭部の角度を検出
し、映像5を最初の位置から動かないように表示する。
映像表示装置4上の表示領域からはみ出した映像は表示
されなくなる。表示領域からはみ出した映像を見るため
には頭部を所定の方向(この場合は右方向)に向ければ
よい。頭部を右方向に向けると、図7Aの下図から上図
に示すように映像表示装置4の表示領域からはみ出した
映像は徐徐に基に戻り、再び元の位置に表示されるよう
になる。
ながら、映像5の全情報を常時表示する方法において、
本発明のヘッドマウントディスプレイ1に具備される映
像表示装置4は、実際の映像5が表示される領域よりも
広い映像表示可能領域を有していることを利用して、映
像表示領域の範囲内で映像のぶれを抑える。
刻みな振動成分を抑えるとともに、ヘッドマウントディ
スプレイの大きな動きに対しては全情報を表示すること
を優先する。したがって、補正角度が大きくなると映像
表示装置4に表示される映像5は、本来の表示位置6か
ら大きくずれた位置に表示される虞れがある。
る。図7Cの表示方法において、本発明のヘッドマウン
トディスプレイ1に具備される映像表示装置4は、実際
の映像5が表示される領域よりも広い映像表示可能領域
を有していることを利用して映像表示領域の範囲内で映
像のぶれを抑える。
動成分を抑える効果をBの方法よりも大きくし、映像5
は本来の表示位置6から大きくずれないように圧縮量を
制御する。これにより、Bの方法よりも映像のぶれを抑
える効果は大きく、かつAの方法のように映像5が映像
表示装置4の表示領域から完全に外れることはない。
圧縮方法の詳細について説明したが、本発明の映像体感
装置では、これらの映像圧縮方法の中から使用状況に合
わせて適切に選択される。これにより、ヘッドマウント
ディスプレイ1を本発明の映像体感装置10に応用した
場合においても、ヘッドマウントディスプレイの振動等
による映像のぶれは補正され、本来のカメラワークによ
るモーション効果を減少することなく映像表示装置4に
表示される映像の見易さを向上できる。なお、本発明の
映像体感装置の回路構成は上述したものに限ることな
く、同様の働きをする他の構成を用いても良いことは当
然である。
種々の実施形態を採ることができる。例えば、本発明は
ヘッドマウントディスプレイや映像体感装置に限定され
ることなく、カメラ一体型VTRのビューファインダや
モニタ装置等のディスプレイ装置全般に応用可能であ
る。また、本発明のディスプレイ装置を2体併設して眼
鏡型ディスプレイ装置としてもよく、同装置に立体映像
を映出して立体表示装置としても応用可能である。さら
に、本発明は以上示した一実施形態にとらわれず様々な
形態に発展出来ることは言うまでもない。
に係るディスプレイ装置は、実際に映像を表示する表示
領域よりも広い映像表示可能領域を有する映像表示装置
と、装置本体に配設され、装置本体の変位方向を検出す
る変位検出手段(加速度センサ等)と、加速度センサ等
の検出結果に基づき、映像表示装置に表示する映像の振
動(ぶれ)を補正する表示制御手段とを備えた。そし
て、表示制御手段によって映像表示装置に表示する映像
のぶれを補正するようにしたため、映像表示装置に表示
される映像のぶれが補正されて映像の視覚性を向上する
ことが可能となる。
は、請求項1記載のディスプレイ装置を、表示映像に連
動して可変する姿勢可変装置と共に用いる映像体感装置
であって、基台姿勢検出手段によってモーションベース
等の動き成分を検出し、変位検出手段の検出結果に含ま
れるモーションベース等の動き成分を演算除去して映像
表示装置に表示する仮想映像の形成位置を最適化する。
すなわち、仮想映像の形成位置をモーションベース等を
基準とする位置に定位するようにする。これにより、利
用者はモーションベース等を基準とした仮想空間を認識
しやすくなり、仮想映像に対する没頭感を増大できる。
其れとともに、本来のカメラワークによるモーション効
果を減少することなく映像表示装置に表示される映像の
見易さを向上することが可能となる。
ある。
示す正面図である。
る。
表示位置を説明する側面図である。
位置を説明する側面図である。
路図である。
の実施例毎に示す説明図である。
…加速度センサ、4…映像表示装置、5…映像、6…本
来の表示位置、10…映像体感装置、11…仮想映像、
12…モーションベース、20…フィルタ、21…加算
減算器、22…モーションベース加速度信号検出器、2
3…積分器、24…圧縮器
Claims (4)
- 【請求項1】 実際の映像表示領域より広い映像表示可
能領域を有する映像表示装置を備えた装置本体と、 前記装置本体に配設され、前記装置本体の変位を検出す
る変位検出手段と、 前記変位検出手段の検出結果に基づき、前記映像表示装
置に表示する映像の変位を補正する表示制御手段とを具
備することを特徴とするディスプレイ装置。 - 【請求項2】 請求項1記載のディスプレイ装置を、姿
勢可変装置と共に用いる映像体感装置であって、 前記姿勢可変装置の基台の動き成分を検出する基台姿勢
検出手段と、 前記基台姿勢検出手段および前記変位検出手段の検出結
果を基に演算処理し、前記姿勢可変装置の基台の位置に
応じて前記映像表示装置の表示位置を制御する表示位置
制御手段とを具備することを特徴とする映像体感装置。 - 【請求項3】 前記表示位置制御手段は、 前記映像表示装置に表示する映像を、前記変位検出手段
の検出結果に基づいて初期設定された表示位置に定位し
て表示することを特徴とする請求項2に記載の映像体感
装置。 - 【請求項4】 前記表示位置制御手段は、 前記変位検出手段の検出結果に基づく小刻みな振動に対
しては前記映像表示装置に表示する映像の変位を補正す
るとともに、 前記変位検出手段の検出結果に基づく大なる動作に対し
ては前記映像表示装置に表示する映像を圧縮処理し、前
記映像表示装置の表示領域内に全映像および一部映像の
何れかを表示するように制御することを特徴とする請求
項2に記載の映像体感装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP00550198A JP3921770B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | ディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP00550198A JP3921770B2 (ja) | 1998-01-14 | 1998-01-14 | ディスプレイ装置 |
Publications (2)
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JPH11202257A true JPH11202257A (ja) | 1999-07-30 |
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ID=11612975
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
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