JPH11331731A - 頭部装着型画像表示装置及びその画像表示方法 - Google Patents
頭部装着型画像表示装置及びその画像表示方法Info
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- JPH11331731A JPH11331731A JP10136751A JP13675198A JPH11331731A JP H11331731 A JPH11331731 A JP H11331731A JP 10136751 A JP10136751 A JP 10136751A JP 13675198 A JP13675198 A JP 13675198A JP H11331731 A JPH11331731 A JP H11331731A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 コンピュータやビデオ装置などの外部機器か
ら入力した画像信号と外部風景を単体で表示することを
可能にする。 【解決手段】 頭部装着型画像表示装置は、外部風景を
所望の倍率で撮像しその撮影像を処理して撮映像信号を
出力する撮像処理部１１０と、この撮像処理部１１０
と、外部入力された映像信号を処理して映像信号を出力
する映像処理部１４０の双方に接続し、撮像処理部１１
０の撮映像信号と映像処理部１４０の映像信号を選択ま
たは合成して画像信号を生成する表示画像処理部１２０
と、この表示画像処理部１２０の画像信号を表示する画
像表示部１３０とから成る。
ら入力した画像信号と外部風景を単体で表示することを
可能にする。 【解決手段】 頭部装着型画像表示装置は、外部風景を
所望の倍率で撮像しその撮影像を処理して撮映像信号を
出力する撮像処理部１１０と、この撮像処理部１１０
と、外部入力された映像信号を処理して映像信号を出力
する映像処理部１４０の双方に接続し、撮像処理部１１
０の撮映像信号と映像処理部１４０の映像信号を選択ま
たは合成して画像信号を生成する表示画像処理部１２０
と、この表示画像処理部１２０の画像信号を表示する画
像表示部１３０とから成る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は使用者の頭部に装着
して大画面映像を体感できるとともに、外部風景を画像
表示できる頭部装着型画像表示装置及びその画像表示方
法に関し、特に外部風景を任意の倍率で表示する望遠機
能付き頭部装着型表示装置及びその画像表示方法に関す
る。
して大画面映像を体感できるとともに、外部風景を画像
表示できる頭部装着型画像表示装置及びその画像表示方
法に関し、特に外部風景を任意の倍率で表示する望遠機
能付き頭部装着型表示装置及びその画像表示方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータやビデオ装置から入
力された映像を頭部装着型画像表示装置で観察し、使用
者はあたかも２メートル先に５０インチの大迫力画面が
あるように体感できる頭部装着型画像表示装置が発売さ
れている。
力された映像を頭部装着型画像表示装置で観察し、使用
者はあたかも２メートル先に５０インチの大迫力画面が
あるように体感できる頭部装着型画像表示装置が発売さ
れている。
【０００３】このような頭部装着型画像表示装置は、主
に頭部に装着するリング部と画像を表示するディスプレ
イ部とから構成されている。このリング部にはパッドが
設けられ、パッドを使用者の額に押し当てて、リングを
頭部に掛けて頭部に装着し、ディスプレイ部を使用者の
眼前に固定する。ディスプレイ部には、コンピュータあ
るいはビデオ装置などの外部から入力した映像信号が画
像処理されて、表示される。
に頭部に装着するリング部と画像を表示するディスプレ
イ部とから構成されている。このリング部にはパッドが
設けられ、パッドを使用者の額に押し当てて、リングを
頭部に掛けて頭部に装着し、ディスプレイ部を使用者の
眼前に固定する。ディスプレイ部には、コンピュータあ
るいはビデオ装置などの外部から入力した映像信号が画
像処理されて、表示される。
【０００４】この頭部装着型画像表示装置は、軽量コン
パクトであることから、手軽に野外に持ち出して使用す
ることができる。一方、スポーツ観戦や自然観察等の野
外活動において、望遠鏡あるいは双眼鏡を持ち出して使
用するといったケースも増えてきている。
パクトであることから、手軽に野外に持ち出して使用す
ることができる。一方、スポーツ観戦や自然観察等の野
外活動において、望遠鏡あるいは双眼鏡を持ち出して使
用するといったケースも増えてきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の頭部装
着型画像表示装置は、コンピュータあるいはビデオ装置
等の外部から入力した映像信号を表示しているため、頭
部装着型画像表示装置単体では、望遠鏡のように外部風
景を観察できないという問題がある。
着型画像表示装置は、コンピュータあるいはビデオ装置
等の外部から入力した映像信号を表示しているため、頭
部装着型画像表示装置単体では、望遠鏡のように外部風
景を観察できないという問題がある。
【０００６】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、単体で、外部入力の映像と、外部風景を観察
することが可能な頭部装着型画像表示装置及びその画像
表示方法を提供することを目的とする。
のであり、単体で、外部入力の映像と、外部風景を観察
することが可能な頭部装着型画像表示装置及びその画像
表示方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、使用者の頭部に装着する頭部装着型画像
表示装置において、外部風景を所望の倍率で撮像し撮映
像を処理して撮映像信号を出力する撮像処理部と、前記
撮像処理部から出力された撮映像信号と外部入力された
映像信号とから画像信号を生成して出力する表示画像処
理部と、前記表示画像処理部から出力された画像信号に
基づいた画像を表示する画像表示部と、を有することを
特徴とする頭部装着型画像表示装置が、提供される。
決するために、使用者の頭部に装着する頭部装着型画像
表示装置において、外部風景を所望の倍率で撮像し撮映
像を処理して撮映像信号を出力する撮像処理部と、前記
撮像処理部から出力された撮映像信号と外部入力された
映像信号とから画像信号を生成して出力する表示画像処
理部と、前記表示画像処理部から出力された画像信号に
基づいた画像を表示する画像表示部と、を有することを
特徴とする頭部装着型画像表示装置が、提供される。
【０００８】このような構成の頭部装着型画像表示装置
は、所望の倍率での外部風景の撮映像を含む撮像処理部
の撮影像信号と外部入力された映像信号とを任意に選択
または合成して表示画像画面を作成し、画像表示部に表
示する。このため、使用者は、所望の倍率の外部風景あ
るいは外部から入力した映像信号の画像または、所望の
倍率の外部風景と外部入力される映像信号の合成画像の
いずれかを任意に選択して、画像表示部に表示すること
ができる。
は、所望の倍率での外部風景の撮映像を含む撮像処理部
の撮影像信号と外部入力された映像信号とを任意に選択
または合成して表示画像画面を作成し、画像表示部に表
示する。このため、使用者は、所望の倍率の外部風景あ
るいは外部から入力した映像信号の画像または、所望の
倍率の外部風景と外部入力される映像信号の合成画像の
いずれかを任意に選択して、画像表示部に表示すること
ができる。
【０００９】また、使用者の頭部に装着する頭部装着型
画像表示装置の画像表示方法において、所望の倍率で撮
像した撮像信号を処理して撮映像信号を生成する手順
と、前記撮像信号と外部入力された映像信号とを選択合
成して画像信号を生成する手順と、前記画像信号に基づ
いた画像を表示する手順と、から成ることを特徴とする
頭部装着型画像表示装置の画像表示方法、が提供され
る。
画像表示装置の画像表示方法において、所望の倍率で撮
像した撮像信号を処理して撮映像信号を生成する手順
と、前記撮像信号と外部入力された映像信号とを選択合
成して画像信号を生成する手順と、前記画像信号に基づ
いた画像を表示する手順と、から成ることを特徴とする
頭部装着型画像表示装置の画像表示方法、が提供され
る。
【００１０】このような手順の頭部装着型画像表示装置
の画像表示方法によれば、使用者は、所望の倍率の外部
風景あるいは外部から入力した映像信号の画像または、
所望の倍率の外部風景と外部入力される映像信号の合成
画像のいずれかを任意に選択して、画像表示部に表示す
ることができる。
の画像表示方法によれば、使用者は、所望の倍率の外部
風景あるいは外部から入力した映像信号の画像または、
所望の倍率の外部風景と外部入力される映像信号の合成
画像のいずれかを任意に選択して、画像表示部に表示す
ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態であ
る頭部装着型画像表示装置を示す斜視図である。頭部装
着型画像表示装置１００は、主に画像表示部と撮像処理
部とから構成されている。
を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態であ
る頭部装着型画像表示装置を示す斜視図である。頭部装
着型画像表示装置１００は、主に画像表示部と撮像処理
部とから構成されている。
【００１２】画像表示部は、画像を表示する液晶表示パ
ネル（Liquid Crystal Display、以下ＬＣＤとする）１
３１ａ、１３１ｂと、ＬＣＤの背面に配置されるバック
ライト１３２と、ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示され
た映像を拡大し使用者の眼に結像させるハーフミラー１
３３ａ、１３３ｂ及び凹型ハーフミラー１３４ａ、１３
４ｂとで構成されている。この望遠鏡付き頭部装着型画
像表示装置１００を頭部に装着すると、ＬＣＤ１３１
ａ、１３１ｂは使用者の眼前に位置するように配置され
ている。使用者の左目側に設けられたＬＣＤ１３１ａに
は左目用の映像が表示され、右目側のＬＣＤ１３１ｂに
は右目用の映像が表示される。バックライト１３２は、
ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂの背面に配置され、ＬＣＤ１
３１ａ、１３１ｂを上方から照明している。ＬＣＤ１３
１ａ、１３１ｂに表示された映像は、それぞれ左目、右
目に対応するハーフミラー１３３ａ、１３３ｂにより反
射され、さらにハーフミラーより使用者の視線前方に配
置されている、それぞれ左目、右目に対応する凹面ハー
フミラー１３４ａ、１３４ｂで拡大して反射されて、再
びハーフミラー１３３ａ、１３３ｂを通り、使用者の目
に結像する（虚像を表示する）。目で見る画面の大きさ
は、ＬＣＤ画像が目に入射するときの視野角と、目で見
ている全視野角の比で感じる。視野角を３０°に設定し
ていれば、２メートルの虚像距離に換算すると、５２型
の大画面を見ていることになる。
ネル（Liquid Crystal Display、以下ＬＣＤとする）１
３１ａ、１３１ｂと、ＬＣＤの背面に配置されるバック
ライト１３２と、ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示され
た映像を拡大し使用者の眼に結像させるハーフミラー１
３３ａ、１３３ｂ及び凹型ハーフミラー１３４ａ、１３
４ｂとで構成されている。この望遠鏡付き頭部装着型画
像表示装置１００を頭部に装着すると、ＬＣＤ１３１
ａ、１３１ｂは使用者の眼前に位置するように配置され
ている。使用者の左目側に設けられたＬＣＤ１３１ａに
は左目用の映像が表示され、右目側のＬＣＤ１３１ｂに
は右目用の映像が表示される。バックライト１３２は、
ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂの背面に配置され、ＬＣＤ１
３１ａ、１３１ｂを上方から照明している。ＬＣＤ１３
１ａ、１３１ｂに表示された映像は、それぞれ左目、右
目に対応するハーフミラー１３３ａ、１３３ｂにより反
射され、さらにハーフミラーより使用者の視線前方に配
置されている、それぞれ左目、右目に対応する凹面ハー
フミラー１３４ａ、１３４ｂで拡大して反射されて、再
びハーフミラー１３３ａ、１３３ｂを通り、使用者の目
に結像する（虚像を表示する）。目で見る画面の大きさ
は、ＬＣＤ画像が目に入射するときの視野角と、目で見
ている全視野角の比で感じる。視野角を３０°に設定し
ていれば、２メートルの虚像距離に換算すると、５２型
の大画面を見ていることになる。
【００１３】凹面ハーフミラー１３４ａ、１３４ｂは、
ハーフミラー１３３ａ、１３３ｂからの反射を拡大して
反射するとともに、外部の光を取り込んで、ハーフミラ
ー１３３ａ、１３３ｂに入射することができる。
ハーフミラー１３３ａ、１３３ｂからの反射を拡大して
反射するとともに、外部の光を取り込んで、ハーフミラ
ー１３３ａ、１３３ｂに入射することができる。
【００１４】このように、この頭部装着型画像表示装置
１００は、ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示された画像
を見るとともに、外部の風景を直接見ることが可能であ
る。撮像処理部は、所望の倍率で外部風景を拡大する望
遠鏡１１１と、望遠鏡１１１の映像を撮像する撮像デバ
イス（図示せず）と、撮像処理を行う撮像処理回路１１
３とから構成される。望遠鏡１１１により任意の倍率に
拡大された外部風景は、撮像デバイスで捉えられ、撮像
処理回路１１３で映像信号として処理され、最終的に、
画像表示部に送られる。画像表示部では、送られた外部
風景の映像信号を、ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示す
る。
１００は、ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示された画像
を見るとともに、外部の風景を直接見ることが可能であ
る。撮像処理部は、所望の倍率で外部風景を拡大する望
遠鏡１１１と、望遠鏡１１１の映像を撮像する撮像デバ
イス（図示せず）と、撮像処理を行う撮像処理回路１１
３とから構成される。望遠鏡１１１により任意の倍率に
拡大された外部風景は、撮像デバイスで捉えられ、撮像
処理回路１１３で映像信号として処理され、最終的に、
画像表示部に送られる。画像表示部では、送られた外部
風景の映像信号を、ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示す
る。
【００１５】このように、この頭部装着型画像表示装置
１００は、望遠鏡と同じように所望の倍率の外部風景を
画像表示により見ることができる。上記の説明では、望
遠鏡１１１は一個所のみに取り付けられているとした
が、望遠鏡１１１を左右に配置して双眼鏡のようにする
こともできる。
１００は、望遠鏡と同じように所望の倍率の外部風景を
画像表示により見ることができる。上記の説明では、望
遠鏡１１１は一個所のみに取り付けられているとした
が、望遠鏡１１１を左右に配置して双眼鏡のようにする
こともできる。
【００１６】次に、図２を参照して本発明の頭部装着型
画像表示装置１００の回路構成を説明する。図２は、本
発明の頭部装着型画像表示装置の主要部の構成を示すブ
ロック図である。
画像表示装置１００の回路構成を説明する。図２は、本
発明の頭部装着型画像表示装置の主要部の構成を示すブ
ロック図である。
【００１７】本発明の実施の形態に係る頭部装着型画像
表示装置１００は、撮像処理部１１０と表示画像処理部
１２０と画像表示部１３０と映像処理部１４０とから構
成されている。撮像処理部１１０は、外部風景を撮像し
て所定の処理を施し撮影像信号を生成するものであっ
て、出力側は表示画像処理部１２０と接続している。ま
た、映像処理部１４０は、コンピュータやビデオ装置等
の映像信号を入力して処理するものであって、同様に出
力側は表示画像処理部１２０に接続している。表示画像
処理部１２０は、撮像処理部１１０及び映像処理部１４
０双方に接続しており、所定の処理が施された双方の撮
影像信号及び映像信号を入力する。この表示画像処理部
１２０は、入力した撮影像信号及び映像信号を処理して
画像表示部１３０に合致したフォーマットの画像信号に
変換するものであって、出力側は画像表示部１３０に接
続している。画像表示部１３０は、表示画像処理部１２
０から受け取った所定の処理が施された画像信号に基づ
いた画像を表示するとともに、外部風景を直接取り込
む。
表示装置１００は、撮像処理部１１０と表示画像処理部
１２０と画像表示部１３０と映像処理部１４０とから構
成されている。撮像処理部１１０は、外部風景を撮像し
て所定の処理を施し撮影像信号を生成するものであっ
て、出力側は表示画像処理部１２０と接続している。ま
た、映像処理部１４０は、コンピュータやビデオ装置等
の映像信号を入力して処理するものであって、同様に出
力側は表示画像処理部１２０に接続している。表示画像
処理部１２０は、撮像処理部１１０及び映像処理部１４
０双方に接続しており、所定の処理が施された双方の撮
影像信号及び映像信号を入力する。この表示画像処理部
１２０は、入力した撮影像信号及び映像信号を処理して
画像表示部１３０に合致したフォーマットの画像信号に
変換するものであって、出力側は画像表示部１３０に接
続している。画像表示部１３０は、表示画像処理部１２
０から受け取った所定の処理が施された画像信号に基づ
いた画像を表示するとともに、外部風景を直接取り込
む。
【００１８】撮像処理部１１０は、外部風景を撮影して
処理を行うものであって、望遠鏡１１１（図示せず）と
撮像デバイス１１２と撮像処理手段１１３で構成され
る。望遠鏡１１１は、外部風景を所望の倍率に拡大表示
する機能を有し、撮像デバイス１１２に接続している。
撮像デバイス１１２は、入力側は望遠鏡１１１に、出力
側は撮像処理手段１１３に接続しており、望遠鏡１１１
の表示した映像を撮像（映像信号に変換）し、撮像処理
部１１３に処理を施した撮映像信号を送る。この撮像デ
バイス１１２は、ＣＣＤ固体撮像素子等が用いられる。
撮像処理手段１１３は、入力側は撮像デバイス１１２に
接続しており、受け取った撮映像信号を処理する。この
撮像処理手段１１３では、入力した撮映像信号を処理し
て使用者の頭部の微細な動きにより生じる撮映像のぶれ
を補正する手ぶれ補正、自動的に対象の物体に焦点を合
わせるオートフォーカス（ＡＦ）や、対象の物体までの
距離を測定する測距処理等を行い、撮映像信号を生成す
る。
処理を行うものであって、望遠鏡１１１（図示せず）と
撮像デバイス１１２と撮像処理手段１１３で構成され
る。望遠鏡１１１は、外部風景を所望の倍率に拡大表示
する機能を有し、撮像デバイス１１２に接続している。
撮像デバイス１１２は、入力側は望遠鏡１１１に、出力
側は撮像処理手段１１３に接続しており、望遠鏡１１１
の表示した映像を撮像（映像信号に変換）し、撮像処理
部１１３に処理を施した撮映像信号を送る。この撮像デ
バイス１１２は、ＣＣＤ固体撮像素子等が用いられる。
撮像処理手段１１３は、入力側は撮像デバイス１１２に
接続しており、受け取った撮映像信号を処理する。この
撮像処理手段１１３では、入力した撮映像信号を処理し
て使用者の頭部の微細な動きにより生じる撮映像のぶれ
を補正する手ぶれ補正、自動的に対象の物体に焦点を合
わせるオートフォーカス（ＡＦ）や、対象の物体までの
距離を測定する測距処理等を行い、撮映像信号を生成す
る。
【００１９】映像処理部１４０は、入力端子からコンピ
ュータやビデオ装置等の外部映像信号を入力して所定の
処理を施した映像信号を表示画像処理部１２０に送る。
表示画像処理部１２０は、撮像処理部１１０の撮映像信
号及び映像処理部１４０の映像信号を入力して処理する
ものであって、切り替え手段１２１と表示処理手段１２
２とから成る。切り替え手段１２１は、入力側は撮像処
理部１１０及び映像処理部１４０双方に、出力側は表示
処理手段１２２に接続しており、撮像処理部１１０で処
理された外部風景を含む撮影像信号と、映像処理部１４
０によって処理された外部入力の映像信号を選択して画
像信号として表示処理手段１２２に送る。この選択は、
撮像処理部１１０の撮映像信号と映像処理部１４０の映
像信号うちの一方を選ぶばかりでなく、撮映像信号と映
像信号双方を選択する場合も含まれる。表示処理手段１
２２は、入力側は切り替え手段１２１に、出力側は画像
表示部１３０に接続しており、切り替え手段１２１によ
り選択された映像信号を、画像表示部１３０に合致した
フォーマットに変換し、画像信号として画像表示部１３
０に送る。
ュータやビデオ装置等の外部映像信号を入力して所定の
処理を施した映像信号を表示画像処理部１２０に送る。
表示画像処理部１２０は、撮像処理部１１０の撮映像信
号及び映像処理部１４０の映像信号を入力して処理する
ものであって、切り替え手段１２１と表示処理手段１２
２とから成る。切り替え手段１２１は、入力側は撮像処
理部１１０及び映像処理部１４０双方に、出力側は表示
処理手段１２２に接続しており、撮像処理部１１０で処
理された外部風景を含む撮影像信号と、映像処理部１４
０によって処理された外部入力の映像信号を選択して画
像信号として表示処理手段１２２に送る。この選択は、
撮像処理部１１０の撮映像信号と映像処理部１４０の映
像信号うちの一方を選ぶばかりでなく、撮映像信号と映
像信号双方を選択する場合も含まれる。表示処理手段１
２２は、入力側は切り替え手段１２１に、出力側は画像
表示部１３０に接続しており、切り替え手段１２１によ
り選択された映像信号を、画像表示部１３０に合致した
フォーマットに変換し、画像信号として画像表示部１３
０に送る。
【００２０】画像表示部１３０は、表示処理手段１２２
と接続しており、表示処理手段１２２により所定の処理
が施された画像信号を入力してＬＣＤに表示するととも
に、外部風景を直接取り込む。
と接続しており、表示処理手段１２２により所定の処理
が施された画像信号を入力してＬＣＤに表示するととも
に、外部風景を直接取り込む。
【００２１】次に、本発明の実施の形態に係る頭部装着
型画像表示装置１００の動作及び、その画像表示方法の
手順を説明する。撮像処理部１１０は、外部風景を撮像
して所定の処理を行う。望遠鏡１１１は、外部風景を所
望の倍率に拡大表示する。撮像デバイス１１２は、望遠
鏡１１１によって拡大表示された映像を撮像（映像信号
に変換）し、撮像処理手段１１３に撮映像信号を送る。
撮像処理手段１１３は、入力した撮映像信号をディジタ
ル処理して手ぶれ補正、オートフォーカス（ＡＦ）や、
測距処理を行う。この対象の物体までの距離の測定であ
る測距処理は、望遠になると被写体深度が浅くなること
を利用して、映像の高周波成分を検出することによって
行う。
型画像表示装置１００の動作及び、その画像表示方法の
手順を説明する。撮像処理部１１０は、外部風景を撮像
して所定の処理を行う。望遠鏡１１１は、外部風景を所
望の倍率に拡大表示する。撮像デバイス１１２は、望遠
鏡１１１によって拡大表示された映像を撮像（映像信号
に変換）し、撮像処理手段１１３に撮映像信号を送る。
撮像処理手段１１３は、入力した撮映像信号をディジタ
ル処理して手ぶれ補正、オートフォーカス（ＡＦ）や、
測距処理を行う。この対象の物体までの距離の測定であ
る測距処理は、望遠になると被写体深度が浅くなること
を利用して、映像の高周波成分を検出することによって
行う。
【００２２】上記の説明では、オートフォーカスや測距
処理は撮映像信号をディジタル処理して行うとしたが、
赤外線や超音波を用いたり、ラインセンサ等による三角
測量方式（光学式）で行うようにすることもできる。
処理は撮映像信号をディジタル処理して行うとしたが、
赤外線や超音波を用いたり、ラインセンサ等による三角
測量方式（光学式）で行うようにすることもできる。
【００２３】このようにして得られた対象の物体までの
距離情報や、撮像の倍率などの付加情報と撮像された映
像との合成について図３で説明する。図３は、本発明に
係る頭部装着型画像表示装置１００の表示画面の一例で
ある。撮像処理手段１１３は、撮像デバイス１１２によ
り得られた撮影像信号から対象の物体までの距離を算出
し、算出した距離データと対象の物体を指示する画像を
生成し、撮像デバイス１１２から得られた撮影像信号と
重ね合わせる。また、対象物体の拡大映像の撮映像信号
と、その倍率データの画像を重ね合わせ合成して撮映像
信号とすることもできる。この合成された撮映像信号
は、表示画像処理部１２０に送られる。
距離情報や、撮像の倍率などの付加情報と撮像された映
像との合成について図３で説明する。図３は、本発明に
係る頭部装着型画像表示装置１００の表示画面の一例で
ある。撮像処理手段１１３は、撮像デバイス１１２によ
り得られた撮影像信号から対象の物体までの距離を算出
し、算出した距離データと対象の物体を指示する画像を
生成し、撮像デバイス１１２から得られた撮影像信号と
重ね合わせる。また、対象物体の拡大映像の撮映像信号
と、その倍率データの画像を重ね合わせ合成して撮映像
信号とすることもできる。この合成された撮映像信号
は、表示画像処理部１２０に送られる。
【００２４】このように、本発明の頭部装着型画像表示
装置１００は、望遠鏡のように所望の倍率で外部風景の
撮映像信号を得ることができるばかりでなく、目的物ま
での距離等の情報も含めた撮映像信号を供給することが
できる。図２に戻って説明する。
装置１００は、望遠鏡のように所望の倍率で外部風景の
撮映像信号を得ることができるばかりでなく、目的物ま
での距離等の情報も含めた撮映像信号を供給することが
できる。図２に戻って説明する。
【００２５】映像処理部１４０は、入力端子からコンピ
ュータやビデオ装置等の外部映像信号を入力し、外部映
像信号からこの頭部装着型画像表示装置１００に適した
映像信号を生成して、表示画像処理部１２０に送る。
ュータやビデオ装置等の外部映像信号を入力し、外部映
像信号からこの頭部装着型画像表示装置１００に適した
映像信号を生成して、表示画像処理部１２０に送る。
【００２６】表示画像処理部１２０の切り替え手段１２
１は、撮像処理部１１０で捉えた外部風景の撮映像信号
と映像処理部１４０によって処理された外部入力の映像
信号を操作部（図示せず）の指示にしたがって選択す
る。映像の選択には、撮像処理部１１０の撮映像信号と
映像処理部１４０の映像信号のいずれかを選択する場
合、あるいは撮映像信号と映像信号双方を選択する場合
も含まれる。表示処理手段１２２は、切り替え手段１２
１により選択された映像信号を合成するとともに、画像
表示部１３０に合致したフォーマットに変換する。この
ように、本発明の頭部装着型画像表示装置の使用者は、
操作部で指示を与えることにより、画像表示の外部入力
映像から外部の風景への切り替えを容易に行うことがで
きる。さらに、双方の映像信号を分割画面に編集した
り、あるいは重ね合わせる等の合成処理を行って、同時
に画像表示することもできる。
１は、撮像処理部１１０で捉えた外部風景の撮映像信号
と映像処理部１４０によって処理された外部入力の映像
信号を操作部（図示せず）の指示にしたがって選択す
る。映像の選択には、撮像処理部１１０の撮映像信号と
映像処理部１４０の映像信号のいずれかを選択する場
合、あるいは撮映像信号と映像信号双方を選択する場合
も含まれる。表示処理手段１２２は、切り替え手段１２
１により選択された映像信号を合成するとともに、画像
表示部１３０に合致したフォーマットに変換する。この
ように、本発明の頭部装着型画像表示装置の使用者は、
操作部で指示を与えることにより、画像表示の外部入力
映像から外部の風景への切り替えを容易に行うことがで
きる。さらに、双方の映像信号を分割画面に編集した
り、あるいは重ね合わせる等の合成処理を行って、同時
に画像表示することもできる。
【００２７】上記の説明では、測距処理から得られた距
離、あるいは倍率等の情報を映像信号と撮像された外部
風景の画像の重ね合わせて撮影像信号とする処理は、撮
像処理手段１１３で行うとしたが、表示処理手段１２２
で行うようにすることもできる。
離、あるいは倍率等の情報を映像信号と撮像された外部
風景の画像の重ね合わせて撮影像信号とする処理は、撮
像処理手段１１３で行うとしたが、表示処理手段１２２
で行うようにすることもできる。
【００２８】画像表示部１３０は、所定の処理が施され
た画像信号を表示画像処理部１２０の表示処理手段１２
２より入力して表示する。画像表示部１３０は、図１に
詳細に示しているので、図１に戻って説明する。入力し
た画像信号に基づいた画像は、左目用の映像がＬＣＤ１
３１ａに表示され、右目用の映像がＬＣＤ１３１ｂに表
示される。ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示された映像
は、それぞれ対応するハーフミラー１３３ａ、１３３ｂ
により反射され、対応する凹面ハーフミラー１３４ａ、
１３４ｂで拡大して反射されて、再びハーフミラー１３
３ａ、１３３ｂを通り、使用者の目に結像する（虚像を
表示する）。凹面ハーフミラー１３４ａ、１３４ｂは、
ハーフミラー１３３ａ、１３３ｂからの反射を拡大して
反射するとともに、外部風景を取り込み、ハーフミラー
１３３ａ、１３３ｂに入射するというシースルー機能を
実現する。
た画像信号を表示画像処理部１２０の表示処理手段１２
２より入力して表示する。画像表示部１３０は、図１に
詳細に示しているので、図１に戻って説明する。入力し
た画像信号に基づいた画像は、左目用の映像がＬＣＤ１
３１ａに表示され、右目用の映像がＬＣＤ１３１ｂに表
示される。ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示された映像
は、それぞれ対応するハーフミラー１３３ａ、１３３ｂ
により反射され、対応する凹面ハーフミラー１３４ａ、
１３４ｂで拡大して反射されて、再びハーフミラー１３
３ａ、１３３ｂを通り、使用者の目に結像する（虚像を
表示する）。凹面ハーフミラー１３４ａ、１３４ｂは、
ハーフミラー１３３ａ、１３３ｂからの反射を拡大して
反射するとともに、外部風景を取り込み、ハーフミラー
１３３ａ、１３３ｂに入射するというシースルー機能を
実現する。
【００２９】このように、本発明の頭部装着型画像表示
装置１００は、ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示された
画像と、シースルー機能により直接見える外部風景を同
時に見ることができる。例えば、シースルー機能により
見えるゴルフ場の景色に、撮像処理部１１０により測定
したゴルフボールまでの距離を画像として表示すること
により、ゴルフ場でボールまでの距離とゴルフ場の景色
を同時に見ることができる。もちろん、望遠鏡を使った
場合と同様に、目的物近傍の外部風景を拡大して見るこ
ともできる。
装置１００は、ＬＣＤ１３１ａ、１３１ｂに表示された
画像と、シースルー機能により直接見える外部風景を同
時に見ることができる。例えば、シースルー機能により
見えるゴルフ場の景色に、撮像処理部１１０により測定
したゴルフボールまでの距離を画像として表示すること
により、ゴルフ場でボールまでの距離とゴルフ場の景色
を同時に見ることができる。もちろん、望遠鏡を使った
場合と同様に、目的物近傍の外部風景を拡大して見るこ
ともできる。
【００３０】これまでの説明で明らかなように、本発明
の頭部装着型画像表示装置は、外部風景を所望の倍率で
拡大して画像表示するという望遠鏡と同等の機能を持つ
ため、野外活動時に望遠鏡を携帯する必要がなくなる。
の頭部装着型画像表示装置は、外部風景を所望の倍率で
拡大して画像表示するという望遠鏡と同等の機能を持つ
ため、野外活動時に望遠鏡を携帯する必要がなくなる。
【００３１】次に、図４で、本発明の頭部装着型画像表
示装置１００の望遠側における測距精度の高さを説明す
る。図４は、本発明の頭部装着型画像表示装置の測距精
度を示す。図４の上段は短距離焦点であるワイド（Ｗ）
側でのフォーカスレンズの状態を示し、下段は長距離焦
点である望遠（Ｔ）側でのフォーカスレンズの状態を示
している。また、ワイド（Ｗ）側でのフォーカスレンズ
の移動距離はｄｗ、望遠（Ｔ）側でのフォーカスレンズ
の移動距離はｄｔとしている。たとえば、１０倍ズーム
で無限遠から１メートルまでピンと合わせできる望遠鏡
を用いた場合を想定する。ワイド（Ｗ）側として１メー
トル先の物体にピントを合わせた場合に、基準位置から
のフォーカスレンズの移動距離（ｄｗ）が１ミリメート
ルだったとすると、１０倍ズームの望遠（Ｔ）側でピン
トを合わせた場合は基準位置からのフォーカスレンズの
移動距離（ｄｔ）は倍率の２乗に比例するため、移動距
離は１００ミリメートルとなる。すなわち、望遠（Ｔ）
側では、フォーカスレンズが大きく動くため、距離的な
分解能が上がり、望遠（Ｔ）側での測距の精度は高いと
いうことになる。
示装置１００の望遠側における測距精度の高さを説明す
る。図４は、本発明の頭部装着型画像表示装置の測距精
度を示す。図４の上段は短距離焦点であるワイド（Ｗ）
側でのフォーカスレンズの状態を示し、下段は長距離焦
点である望遠（Ｔ）側でのフォーカスレンズの状態を示
している。また、ワイド（Ｗ）側でのフォーカスレンズ
の移動距離はｄｗ、望遠（Ｔ）側でのフォーカスレンズ
の移動距離はｄｔとしている。たとえば、１０倍ズーム
で無限遠から１メートルまでピンと合わせできる望遠鏡
を用いた場合を想定する。ワイド（Ｗ）側として１メー
トル先の物体にピントを合わせた場合に、基準位置から
のフォーカスレンズの移動距離（ｄｗ）が１ミリメート
ルだったとすると、１０倍ズームの望遠（Ｔ）側でピン
トを合わせた場合は基準位置からのフォーカスレンズの
移動距離（ｄｔ）は倍率の２乗に比例するため、移動距
離は１００ミリメートルとなる。すなわち、望遠（Ｔ）
側では、フォーカスレンズが大きく動くため、距離的な
分解能が上がり、望遠（Ｔ）側での測距の精度は高いと
いうことになる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように本発明では、所望の
倍率での外部風景の撮映像信号を生成する撮像処理部
と、外部入力映像信号を処理する映像処理部と、撮像処
理部の撮映像信号と外部入力された映像信号とを任意に
選択または合成して表示画像画面を作成する表示画面処
理部と、この画像信号に基づいた画像を表示する画像表
示部を設けたことにより、コンピュータやビデオ装置か
ら入力した外部入力映像を画像表示部に表示して楽しむ
とともに、所望の倍率の外部風景を画像表示部に表示し
て観察することができる。
倍率での外部風景の撮映像信号を生成する撮像処理部
と、外部入力映像信号を処理する映像処理部と、撮像処
理部の撮映像信号と外部入力された映像信号とを任意に
選択または合成して表示画像画面を作成する表示画面処
理部と、この画像信号に基づいた画像を表示する画像表
示部を設けたことにより、コンピュータやビデオ装置か
ら入力した外部入力映像を画像表示部に表示して楽しむ
とともに、所望の倍率の外部風景を画像表示部に表示し
て観察することができる。
【００３３】また、本発明では、所望の倍率で撮像した
撮像信号を処理して撮映像信号を生成する手順と、撮映
像信号と外部入力された映像信号とを選択合成して画像
信号を生成する手順と、画像を表示する手順とを設けた
ことにより、使用者は所望の倍率の外部風景あるいは外
部から入力した映像信号の画像または、所望の倍率の外
部風景と外部入力される映像信号の合成画像のいずれか
を任意に選択して、画像表示部に表示することができ
る。
撮像信号を処理して撮映像信号を生成する手順と、撮映
像信号と外部入力された映像信号とを選択合成して画像
信号を生成する手順と、画像を表示する手順とを設けた
ことにより、使用者は所望の倍率の外部風景あるいは外
部から入力した映像信号の画像または、所望の倍率の外
部風景と外部入力される映像信号の合成画像のいずれか
を任意に選択して、画像表示部に表示することができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態である頭部装着型画像表
示装置を示す斜視図である。
示装置を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施の形態である頭部装着型画像表
示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
示装置の主要部の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態である頭部装着型画像表
示装置の表示画面の一例を示した図である。
示装置の表示画面の一例を示した図である。
【図４】本発明の一実施の形態である頭部装着型画像表
示装置の測距精度を示す図である。
示装置の測距精度を示す図である。
１００…頭部装着型画像表示装置、１１０…撮像処理
部、１１１…望遠鏡、１１２…撮像デバイス、１１３…
撮像処理手段（撮像処理回路）、１２０…表示画像処理
部、１２１…切り替え手段、１２２…表示処理手段、１
３０…画像表示部、１３１ａ…ＬＣＤ（左側）、１３１
ｂ…ＬＣＤ（右側）、１３２…バックライト、１３３
ａ，１３３ｂ…ハーフミラー、１３４ａ，１３４ｂ…凹
面ハーフミラー、１４０…映像処理部
部、１１１…望遠鏡、１１２…撮像デバイス、１１３…
撮像処理手段（撮像処理回路）、１２０…表示画像処理
部、１２１…切り替え手段、１２２…表示処理手段、１
３０…画像表示部、１３１ａ…ＬＣＤ（左側）、１３１
ｂ…ＬＣＤ（右側）、１３２…バックライト、１３３
ａ，１３３ｂ…ハーフミラー、１３４ａ，１３４ｂ…凹
面ハーフミラー、１４０…映像処理部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｇ０６Ｆ 15/66 ４５０
Claims (7)
- 【請求項１】 使用者の頭部に装着する頭部装着型画像
表示装置において、 外部風景を所望の倍率で撮像した撮映像を処理して撮映
像信号を出力する撮像処理部と、 前記撮像処理部から出力された撮映像信号と外部入力さ
れた映像信号とから画像信号を生成して出力する表示画
像処理部と、 前記表示画像処理部から出力された画像信号に基づいた
画像を表示する画像表示部と、 を有することを特徴とする頭部装着型画像表示装置。 - 【請求項２】 前記撮像処理部は、対象の物体までの距
離を測定する測距手段を有していることを特徴とする請
求項１記載の頭部装着型画像表示装置。 - 【請求項３】 前記撮像処理部は、使用者の頭部の微細
な動きにより生じる撮映像のぶれを補正する手ぶれ補正
処理手段を有していることを特徴とする請求項１記載の
頭部装着型画像表示装置。 - 【請求項４】 前記撮像処理部は、自動的に対象の物体
に焦点を合わせるオートフォーカス処理手段を有してい
ることを特徴とする請求項１記載の頭部装着型画像表示
装置。 - 【請求項５】 前記画像表示部は、表示パネルに表示さ
れた画像を拡大する凹面ミラーが、肉眼で外界を観察可
能にするハーフミラーであることを特徴とする請求項１
記載の頭部装着型画像表示装置。 - 【請求項６】 使用者の頭部に装着する頭部装着型画像
表示装置の画像表示方法において、 所望の倍率で撮像した撮像信号を処理して撮映像信号を
生成する手順と、 前記撮像信号と外部入力された映像信号とを選択または
合成して画像信号を生成する手順と、 前記画像信号に基づいた画像を表示する手順と、から成
ることを特徴とする頭部装着型画像表示装置の画像表示
方法。 - 【請求項７】 前記撮映像信号を生成する手順は、対象
の物体までの距離を測定する測距手順と、 撮影された映像信号と前記測定された距離情報と撮影倍
率の表示とを含む撮映像信号を生成する手順と、を有す
ことを特徴とする請求項６記載の頭部装着型画像表示装
置の画像表示方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10136751A JPH11331731A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 頭部装着型画像表示装置及びその画像表示方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10136751A JPH11331731A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 頭部装着型画像表示装置及びその画像表示方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11331731A true JPH11331731A (ja) | 1999-11-30 |
Family
ID=15182661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10136751A Pending JPH11331731A (ja) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | 頭部装着型画像表示装置及びその画像表示方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11331731A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006148618A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Olympus Corp | 情報重畳端末及び付加画像重畳システム |
| US7508374B2 (en) | 2003-06-09 | 2009-03-24 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic appliance having magnifying-glass display function, display controlling method, and display control program |
| JP2017205507A (ja) * | 2011-12-30 | 2017-11-24 | ナイキ イノヴェイト シーヴィー | ユーザが自分とランドマークとの間の距離を決定し及び／又は迷いなく進むことを支援するシステム |
| US10137350B2 (en) | 2014-05-30 | 2018-11-27 | Nike, Inc. | Golf aid including heads up display for green reading |
| US10238947B2 (en) | 2014-05-30 | 2019-03-26 | Nike, Inc. | Golf aid including virtual caddy |
| US10421003B2 (en) | 2011-12-30 | 2019-09-24 | Nike, Inc. | Electronic tracking system with heads up display |
| US10576354B2 (en) | 2011-12-30 | 2020-03-03 | Nike, Inc. | Electronic tracking system with heads up display |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP10136751A patent/JPH11331731A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7508374B2 (en) | 2003-06-09 | 2009-03-24 | Casio Computer Co., Ltd. | Electronic appliance having magnifying-glass display function, display controlling method, and display control program |
| JP2006148618A (ja) * | 2004-11-22 | 2006-06-08 | Olympus Corp | 情報重畳端末及び付加画像重畳システム |
| JP2017205507A (ja) * | 2011-12-30 | 2017-11-24 | ナイキ イノヴェイト シーヴィー | ユーザが自分とランドマークとの間の距離を決定し及び／又は迷いなく進むことを支援するシステム |
| US10421003B2 (en) | 2011-12-30 | 2019-09-24 | Nike, Inc. | Electronic tracking system with heads up display |
| JP2019162447A (ja) * | 2011-12-30 | 2019-09-26 | ナイキ イノヴェイト シーヴィーＮｉｋｅ Ｉｎｎｏｖａｔｅ Ｃ．Ｖ． | ユーザがユーザ自身とランドマークとの間の距離を決定することを支援するシステム |
| US10576354B2 (en) | 2011-12-30 | 2020-03-03 | Nike, Inc. | Electronic tracking system with heads up display |
| JP2021151551A (ja) * | 2011-12-30 | 2021-09-30 | ナイキ イノベイト シーブイ | ユーザがユーザ自身とランドマークとの間の距離を決定することを支援するシステム |
| EP3200008B1 (en) * | 2011-12-30 | 2023-02-15 | NIKE Innovate C.V. | System for tracking a golf ball and displaying an enhanced image of the golf ball |
| US10137350B2 (en) | 2014-05-30 | 2018-11-27 | Nike, Inc. | Golf aid including heads up display for green reading |
| US10238947B2 (en) | 2014-05-30 | 2019-03-26 | Nike, Inc. | Golf aid including virtual caddy |
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