JPH1184313A - Video observation device - Google Patents
Video observation deviceInfo
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- JPH1184313A JPH1184313A JP9236716A JP23671697A JPH1184313A JP H1184313 A JPH1184313 A JP H1184313A JP 9236716 A JP9236716 A JP 9236716A JP 23671697 A JP23671697 A JP 23671697A JP H1184313 A JPH1184313 A JP H1184313A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラで撮
影した映像やコンピュータグラフィックスなどの電子映
像を観察者の左右の眼それぞれに虚像表示する映像観察
装置に関するもので、特に頭部搭載型の映像観察装置に
関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image observation apparatus for displaying a virtual image of an image taken by a video camera or an electronic image such as computer graphics on the left and right eyes of an observer. The present invention relates to an image observation device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、頭部搭載型の映像観察装置に
おいて、臨場感を向上させるために観察者の頭部の動き
を検知して頭部の動きとは逆の方向に表示映像を動か
し、あたかも映像が実空間に固定されているかのように
表現するものが提案されている。また、このような映像
観察装置において、さらに３次元（３Ｄ）映像を表示す
る（左右に視差情報がある映像を表示する）ことでより
臨場感の高い映像表現が可能とされている。2. Description of the Related Art Conventionally, in a head-mounted image observation apparatus, a movement of a display image is moved in a direction opposite to the head movement by detecting a movement of an observer's head in order to improve a sense of reality. There are proposals for expressing an image as if it were fixed in a real space. Further, in such an image observation apparatus, a three-dimensional (3D) image is further displayed (an image having parallax information on the right and left sides is displayed), so that a more realistic image expression can be realized.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
映像観察装置において、３Ｄ映像の表示を行う場合に、
頭部の動きに映像を追従させようとすると、映像の位置
や向きだけでなく視差情報に関しても考慮しなくてはな
らない。映像の位置や向きを変えるだけの場合は、同じ
映像を使って行えばいいので処理は簡単である。しか
し、視差情報を考慮する場合は、画像処理が複雑にな
る。However, in the above-described image observation apparatus, when displaying a 3D image,
To make the image follow the movement of the head, it is necessary to consider not only the position and orientation of the image but also the parallax information. If only the position or orientation of the video is changed, the processing is simple because the same video can be used. However, when parallax information is considered, image processing becomes complicated.
【０００４】特に、頭部が左右へ傾くような動きをした
場合、左右の眼の位置関係が変わってしまうことにな
る。従って、視差方向が変わってしまうので、視差情報
を考慮すると非常に複雑な画像処理が必要となる。この
場合、莫大な計算や特殊な入力機器等が必要となったり
するなどコストが高くなるという問題点がある。一方、
これらの問題点を解決するために、頭部が傾いている場
合にも頭部が傾いていない場合と同様の視差情報を含む
映像を使用したとすると、映像の視差と左右の眼の位置
との違いによる違和感（融像の困難さ、画像ズレ等）が
生じ、観察者を多大に疲労させることになる。[0004] In particular, when the head moves to the left or right, the positional relationship between the left and right eyes changes. Therefore, since the parallax direction changes, very complicated image processing is required in consideration of the parallax information. In this case, there is a problem that the cost is increased, for example, enormous calculations and special input devices are required. on the other hand,
To solve these problems, if an image containing the same disparity information as when the head is not tilted is used even when the head is tilted, the disparity of the video and the positions of the left and right eyes This causes a sense of incongruity (difficulty of fusion, image shift, etc.) due to the difference, and causes a great deal of fatigue to the observer.
【０００５】本発明は、複雑な制御や余分な機器を用い
ることなく、臨場感のある映像を表示しつつできるだけ
観察者に疲労感を与えない映像観察装置を提供すること
を目的とする。An object of the present invention is to provide an image observation apparatus that displays an image with a sense of reality without using complicated controls and extra devices, and that gives as little fatigue to the observer as possible.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、左右の表示手段に映像を表示し観察者の
左右の眼それぞれに虚像を投影する頭部搭載型の映像観
察装置において、観察者の頭部の左右への傾きを検出す
る検出手段と、該検出手段の検出結果に応じて左右の表
示手段に表示する映像を同一の映像又は視差のある異な
った映像のいずれかにする制御手段とを有する構成にす
る。In order to achieve the above object, the present invention provides a head mounted image observation apparatus for displaying an image on left and right display means and projecting a virtual image to each of the left and right eyes of an observer. Detecting means for detecting the inclination of the observer's head to the left and right, and displaying the images displayed on the left and right display means according to the detection result of the detecting means, either the same image or different images having parallax And control means.
【０００７】上記構成において、検出手段により検出さ
れる頭部の左右への傾きが小さい場合は、制御手段は表
示手段に表示する映像を視差のある異なった映像とす
る。つまり、３Ｄの映像とする。しかし、頭部の傾きが
大きくなり、傾いていない場合の視差方向と観察者の実
際の視差方向のズレが大きくなったら、制御手段は左右
の表示手段に表示する映像を同一の映像とする。つま
り、２次元（２Ｄ）の映像とする。In the above configuration, if the inclination of the head to the left and right detected by the detection means is small, the control means sets the image displayed on the display means to a different image having parallax. That is, the image is a 3D image. However, when the inclination of the head is large and the difference between the parallax direction when the head is not tilted and the actual parallax direction of the observer is large, the control unit sets the images displayed on the left and right display units to be the same image. That is, the image is a two-dimensional (2D) image.
【０００８】請求項２の発明では、上記構成の映像観察
装置において、前記制御手段は、前記検出手段により検
出された傾きの予め設定した基準の傾きからのズレ量が
所定値より大きい場合は左右の表示手段に表示する映像
を同一の映像とし前記ズレ量が所定値以下の場合は左右
の表示手段に表示する映像を視差のある異なった映像と
するように構成する。According to a second aspect of the present invention, in the image observation apparatus having the above-mentioned configuration, the control means determines whether the inclination detected by the detection means deviates from a predetermined reference inclination when the deviation is larger than a predetermined value. When the deviation amount is equal to or less than a predetermined value, the images displayed on the left and right display units are different images having parallax.
【０００９】上記構成においては、まず予め基準の傾き
を設定しておく。尚、基準の傾きは、頭部が傾いていな
い状態（左右の眼の位置関係が水平になっている状態）
での傾きや観察者が自然な姿勢でいるときの傾きとする
ことが望ましい。そして、検出手段により検出された傾
きの前記基準の傾きからのズレ量が所定値を超えるか否
かに基づいて左右の表示手段に表示する映像を３Ｄと２
Ｄのいずれかに決定し表示する。所定値を超える場合は
２Ｄを表示し、所定値以下の場合は３Ｄを表示する。
尚、観察者にとって融像が困難であったりするなどの問
題が起こらないような範囲内で３Ｄの表示がなされるよ
うに所定値を決定することが望ましい。In the above configuration, first, a reference inclination is set in advance. Note that the reference is tilted when the head is not tilted (when the positional relationship between the left and right eyes is horizontal).
It is desirable to set the inclination at the time of observation and the inclination when the observer is in a natural posture. Then, based on whether or not the amount of deviation of the inclination detected by the detection means from the reference inclination exceeds a predetermined value, images displayed on the left and right display means are displayed in 3D and 2D.
D and display it. If the value exceeds the predetermined value, 2D is displayed, and if the value is less than the predetermined value, 3D is displayed.
Note that it is desirable to determine the predetermined value so that 3D display is performed within a range that does not cause a problem such as difficulty in fusing the image for an observer.
【００１０】請求項３の発明においては、前記制御手段
は前記左右の表示手段に表示する映像の視差量を前記ズ
レ量が大きいほど小さくし前記ズレ量が所定値のときに
０となるように制御する構成とする。In the third aspect of the present invention, the control means reduces the parallax amount of the image displayed on the left and right display means as the deviation amount increases, and sets the parallax amount to 0 when the deviation amount is a predetermined value. It is configured to be controlled.
【００１１】上記構成においては、頭部の傾きの基準の
傾きからのズレが大きくなるにつれて徐々に左右の映像
の違いが少なくなり、ズレ量が所定値となった時点で完
全に同一の映像が表示されるので、観察者にとっては画
像切り替えの違和感が少なくなり自然な映像を得ること
ができる。In the above arrangement, as the deviation of the head inclination from the reference inclination increases, the difference between the left and right images gradually decreases, and when the deviation amount reaches a predetermined value, the completely identical image is obtained. Since the displayed image is displayed, an unnatural feeling of the image switching is reduced for the observer, and a natural image can be obtained.
【００１２】請求項４の発明においては、前記所定値を
θcとすると、所定値θcは０．５゜＜θc＜５．０゜で
あるようにする。基準の傾きから５．０゜以上ずれて
も、同様の視差方向を有する映像を表示し続けると映像
の視差情報と観察者の左右方向のずれが大きくなりすぎ
左右の融像が困難となり、観察者に多大な疲労を与える
ことになる。一方、基準の傾きから０．５゜以下の小さ
いズレで切り替えを行うと、観察者のわづかな頭の振れ
や姿勢の変化で頻繁に視差情報ありの映像と視差情報無
しの映像が切り替わるため観察者が混乱し疲労感が増大
することになる。よって、上記に示した範囲内で所定値
を定めることにより、観察者の疲労をできるだけ少なく
することができることになる。In the invention according to claim 4, when the predetermined value is θ c , the predetermined value θ c is set to satisfy 0.5 ° <θ c <5.0 °. Even if the image is shifted by 5.0 ° or more from the reference inclination, if the image having the same parallax direction is continuously displayed, the difference between the image's parallax information and the observer's left-right direction becomes too large, and it becomes difficult to fuse right and left. This will give a great deal of fatigue to the elderly. On the other hand, when switching is performed with a small deviation of 0.5 ° or less from the reference inclination, the image with parallax information is frequently switched to the image without parallax information due to a slight head shake or posture change of the observer. The observer will be confused and the feeling of fatigue will increase. Therefore, by setting the predetermined value within the above range, the fatigue of the observer can be reduced as much as possible.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下、実施形態を示し本発明をよ
り具体的に説明する。 〈第１の実施形態〉図１は、本実施形態の映像観察装置
の概略構成のブロック図である。本実施形態の映像観察
装置は、コンピュータグラフィックスなどの電子映像を
観察者の左右の眼に虚像表示するための頭部搭載型の映
像観察装置である。１Ｒ、１Ｌは表示手段である右眼用
映像表示素子と左眼用映像表示素子である。２ａ、２ｂ
は表示素子１Ｒ、１Ｌで表示する映像信号を生成する装
置である。２ａは基準の傾き（後述）における視差方向
に視差情報のある左右眼用の映像信号（３Ｄ用の信号）
を生成する３Ｄ映像信号生成装置、２ｂは視差情報のな
い左右眼用の映像信号（２Ｄ用の信号）を生成する２Ｄ
映像信号生成装置である。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described more specifically by showing embodiments. <First Embodiment> FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an image observation apparatus according to the present embodiment. The video observation device of the present embodiment is a head-mounted video observation device for displaying virtual images of electronic images such as computer graphics on the left and right eyes of an observer. Reference numerals 1R and 1L denote a right-eye image display element and a left-eye image display element as display means. 2a, 2b
Is a device for generating a video signal to be displayed on the display elements 1R and 1L. 2a is a video signal for left and right eyes (3D signal) having parallax information in a parallax direction at a reference inclination (described later).
2b generates a video signal for left and right eyes (a signal for 2D) without parallax information.
It is a video signal generation device.
【００１４】３は、観察者の頭部の位置を検出する頭部
位置検出装置（検出手段）である。頭部位置検出装置３
については後述する。４は、頭部位置検出装置３から送
られてくる検出結果をもとに、左右の眼への表示像が実
空間上で固定されているように観察されるように画像表
示位置を決定する画像表示位置制御装置である。５は、
頭部位置検出装置３から送られてくる頭部の傾きに関す
る情報をもとに、表示素子１Ｒ、１Ｌに与える映像信号
を３Ｄ映像信号生成装置２ａからの信号とするか、２Ｄ
映像信号生成装置２ｂからの信号とするかを決定し、信
号の切り替えの制御を行う制御手段である映像信号切り
替え手段である。Reference numeral 3 denotes a head position detecting device (detecting means) for detecting the position of the observer's head. Head position detection device 3
Will be described later. Reference numeral 4 determines the image display position based on the detection result sent from the head position detection device 3 so that the display images to the left and right eyes are observed as being fixed in the real space. This is an image display position control device. 5 is
Based on the information about the inclination of the head sent from the head position detection device 3, the video signal given to the display elements 1R and 1L may be a signal from the 3D video signal generation device 2a or a 2D video signal.
This is a video signal switching unit that is a control unit that determines whether to use the signal from the video signal generation device 2b and controls switching of the signal.
【００１５】次に、本実施形態の頭部位置検出装置３に
ついて説明する。頭部位置検出装置３は、角速度センサ
より構成されており、観察者の頭部の前後への振れ（上
を見たり、下を見たりする動作の際の頭部の動きと同様
の動きのことをいう）により生じる移動量（本実施形態
ではｘ軸回りの回転量であらわし、以下この回転量をｘ
とする）、頭部の左右への振れ（左を見たり、右を見た
りする動作の際の頭部の動きと同様の動きのことをい
う）により生じる移動量（本実施形態ではｙ軸回りの回
転量であらわし、以下この回転量をｙとする）、頭部を
左右へ傾ける（首を傾げるような動作の際の頭部の動き
と同様の動きのことをいう）ことにより生じる傾きを検
出する。Next, the head position detecting device 3 of this embodiment will be described. The head position detection device 3 is configured by an angular velocity sensor, and shakes the observer's head back and forth (movement similar to the movement of the head at the time of looking up or down). (In the present embodiment, the amount of rotation around the x-axis, hereinafter referred to as x
), The amount of movement (in the present embodiment, the y-axis) caused by the right and left swing of the head (meaning the same movement as the movement of the head when looking left or right) A tilt amount caused by tilting the head to the left or right (meaning a movement similar to the movement of the head when tilting the neck). Is detected.
【００１６】そして、頭部位置検出装置３により頭部が
例えばｙ振れていることが検出されると、画像表示位置
制御装置４はこの値に基づき左に振れた分だけ画像を右
側に移動して表示するように制御する。よって、観察者
にとっては画像があたかも実空間上に固定されているか
のように見えることになる。このように、画像表示位置
制御装置４は、頭部位置検出装置３で検出されたｘ、
ｙ、傾きの値を用いて観察者にとって画像があたかも実
空間上に固定されて見えるように画像の位置を制御す
る。When the head position detecting device 3 detects that the head is shaken, for example, y, the image display position control device 4 moves the image to the right by the amount of the left shake based on this value. Control to display. Therefore, to the observer, the image looks as if it is fixed in the real space. As described above, the image display position control device 4 outputs x,
Using the values of y and the inclination, the position of the image is controlled so that the observer sees the image fixed in real space.
【００１７】頭部位置検出装置３により検出された傾き
は、映像信号切り替え手段５にも送られる。頭部が左右
のいずれかに傾くと、左右の眼の位置関係が変わってし
まう。例えば、左右の眼が水平に並んでいる状態（本実
施形態ではこの状態を基本状態とする）から、頭部が左
へ傾くと、右眼の方が左眼より高い位置にくることにな
る。The tilt detected by the head position detecting device 3 is also sent to the video signal switching means 5. If the head is tilted left or right, the positional relationship between the left and right eyes will change. For example, from a state in which the left and right eyes are horizontally aligned (this state is referred to as a basic state in the present embodiment), when the head is tilted to the left, the right eye comes to a higher position than the left eye. .
【００１８】本実施形態では、頭部の傾きの基本状態の
傾きからのズレ量が所定値（後述）を超えた場合、信号
切り替え手段５は表示素子１Ｒ、１Ｌに与える信号を２
Ｄ映像信号生成装置２ｂからの信号に切り替える。尚、
ズレ量が所定値以下の場合は表示素子１Ｒ、１Ｌに与え
る信号を３Ｄ映像信号生成装置２ａからの信号とする。In this embodiment, when the amount of deviation of the inclination of the head from the inclination of the basic state exceeds a predetermined value (described later), the signal switching means 5 outputs the signal given to the display elements 1R and 1L to two.
The signal is switched to the signal from the D video signal generation device 2b. still,
If the shift amount is equal to or less than a predetermined value, the signal given to the display elements 1R and 1L is a signal from the 3D video signal generation device 2a.
【００１９】本実施形態では、映像信号切り替え手段５
は制御方法１又は制御方法２に記載の条件を満たすよう
に制御（所定値の決定も含む）を行う。 （制御方法１） １．｜θh−θ0｜＞θcとなる場合、２Ｄ信号生成装置
２ａからの信号を表示素子１Ｌ、１Ｒに送る。 ２．｜θh−θ0｜≦θcとなる場合、３Ｄ信号生成装置
２ｂからの信号を表示素子１Ｌ、１Ｒに送る。 ３．５．０゜＞θc＞０．５゜ 尚、θhは頭部の傾き、θ0は基準の傾き、θcは映像切
り替え角度（所定値）とする。In this embodiment, the video signal switching means 5
Performs control (including determination of a predetermined value) so as to satisfy the conditions described in the control method 1 or the control method 2. (Control method 1) When | θ h −θ 0 |> θ c , the signal from the 2D signal generation device 2a is sent to the display elements 1L and 1R. 2. When | θ h −θ 0 | ≦ θ c , the signal from the 3D signal generation device 2b is sent to the display elements 1L and 1R. 3.5.0 ゜> θ c > 0.5 ゜ Note that θ h is the inclination of the head, θ 0 is the reference inclination, and θ c is the video switching angle (predetermined value).
【００２０】θcが５．０゜より大きい場合に、左右眼
に与える画像として基準の傾きにおける視差方向と同じ
方向の視差情報を持った映像を表示すると、映像の視差
方向と観察者の左右の方向のずれが大きくなりすぎ、観
察者にとって左右の映像の融像が困難となる。従って、
観察者に与える疲労感は増大する。一方、θcが０．５
゜より小さくなると観察者のわづかな頭の振れや姿勢の
変化で頻繁に視差情報ありの映像と視差情報無しの映像
が切り替わるため、観察者が混乱し疲労感が増大するこ
とになる。よって、上記のような条件を満たすことが望
ましい。When θ c is larger than 5.0 °, when an image having parallax information in the same direction as the parallax direction at the reference inclination is displayed as an image given to the right and left eyes, the parallax direction of the image and the left and right of the observer are displayed. Is too large, and it becomes difficult for the observer to fuse the left and right images. Therefore,
The feeling of fatigue given to the observer increases. On the other hand, θ c is 0.5
If the distance is smaller than ゜, the image with parallax information and the image without parallax information are frequently switched due to a slight head shake or a change in posture of the observer, so that the observer is confused and the feeling of fatigue increases. Therefore, it is desirable to satisfy the above conditions.
【００２１】（制御方法２） １．｜θh−θ0｜＞θcとなる場合、２Ｄ信号生成装置
２ａからの信号を表示素子１Ｌ、１Ｒに送る。 ２．｜θh−θ0｜≦θcとなる場合、３Ｄ信号生成装置
２ｂからの信号を表示素子１Ｌ、１Ｒに送る。 ３．１０．０／θf＞θc＞０．０ 尚、θhは頭部の傾き、θ0は基準の傾き、θcは映像切
り替え角度（所定値）、θfは映像中の最大輻輳角とす
る。(Control Method 2) When | θ h −θ 0 |> θ c , the signal from the 2D signal generation device 2a is sent to the display elements 1L and 1R. 2. When | θ h −θ 0 | ≦ θ c , the signal from the 3D signal generation device 2b is sent to the display elements 1L and 1R. 3.10.0 / θ f > θ c > 0.0 Note that θ h is the tilt of the head, θ 0 is the reference tilt, θ c is the video switching angle (predetermined value), and θ f is the maximum in the video. Assume the convergence angle.
【００２２】θcが１０．０／θfより大きい場合に、左
右の映像として基準の傾きにおける視差方向と同じ方向
の視差情報を持った映像を表示すると、映像の視差情報
と観察者の左右の方向のずれが大きくなりすぎ左右の融
像が困難となる。従って、観察者の疲労感が増大し長時
間の観察が困難となる。θcが０．０となると実質的に
常に左右の映像は同じとなり３Ｄ映像を表示できなくな
る。When an image having parallax information in the same direction as the parallax direction at the reference inclination is displayed as the left and right images when θ c is larger than 10.0 / θ f , the parallax information of the image and the left and right of the observer are displayed. Is too large, and the left and right fusion becomes difficult. Therefore, an observer's feeling of fatigue increases, and long-term observation becomes difficult. substantially always left and right images when theta c is 0.0 will not be able to view the same next 3D image.
【００２３】尚、θcの上限を１０．０／θfとしたのは
以下の理由からである。θfが大きい場合は左右視差が
大きく観察者の頭部の傾きが小さくても映像の視差と観
察者の頭部傾きによる左右方向のずれが大きくなるた
め、切り替え角度θcは小さい値をとる必要がある。逆
に、θfが非常に小さい場合には、映像はもともと左右
の視差が非常に小さいため左右映像の違いが少なく映像
の切り替えをどこで行っても観察者は切り替えをわづか
にしか認知できない。よって、θcは任意の値でよい。
以上の理由から、θcの上限を１０．０／θfとした。[0023] Incidentally, the reason the upper limit is set to 10.0 / theta f of theta c because of the following reasons. When θ f is large, the switching angle θ c takes a small value because the left-right parallax is large and the left-right shift due to the video parallax and the tilt of the observer's head becomes large even if the tilt of the observer's head is small. There is a need. Conversely, when θ f is very small, the difference between the left and right images is small because the image originally has a very small parallax, so that the observer can perceive only the switching wherever the image is switched. Therefore, θ c may be any value.
For these reasons, the upper limit of theta c and 10.0 / θ f.
【００２４】さらに、このθfは映像情報に従って時間
的に変動する場合がある。その場合は、１０．０／θf
＞θc＞０．０の範囲内で時間的にθcを変動させること
も可能であるし、またはある時間内の最大のθfを考慮
してθcを一定の値としてもよい。Further, θ f may fluctuate with time according to the video information. In that case, 10.0 / θ f
It is also possible to temporally vary θ c within the range of> θ c > 0.0, or to make θ c a constant value in consideration of the maximum θ f within a certain time.
【００２５】図２は、３Ｄ表示を行う場合と、２Ｄ表示
を行う場合の頭部の傾きと表示される映像の一例を模式
的に示した図である。図２（ａ）に示すように、頭部が
基準状態にあると、つまり傾いていないと左右の映像に
視差情報を含む３Ｄ映像が表示される。図２（ｂ）に示
すように、頭部が傾き、頭部の傾きが所定値より大きく
なると、左右の映像に視差情報を含まない２Ｄ映像が表
示される。尚、図２中の１Ｒ、１Ｌ、３は図１と同様の
もので、それぞれ右眼用表示素子、左眼用表示素子、頭
部位置検出装置である。FIG. 2 is a diagram schematically showing an example of the displayed image and the tilt of the head when performing 3D display and 2D display. As shown in FIG. 2A, when the head is in the reference state, that is, when the head is not tilted, a 3D image including parallax information is displayed on the left and right images. As shown in FIG. 2B, when the head is tilted and the tilt of the head becomes larger than a predetermined value, a 2D video image including no parallax information is displayed on the left and right images. Note that 1R, 1L, and 3 in FIG. 2 are the same as those in FIG. 1, and are a right-eye display element, a left-eye display element, and a head position detection device, respectively.
【００２６】上記実施形態では、基準状態を左右の眼が
水平な位置関係にある状態としたが、基準状態はこれに
限らず例えば観察者の自然な姿勢における状態としても
よい。基準状態を上記実施形態のように左右の眼が水平
な位置関係にある状態とした場合は、映像が観察者の重
力の感覚と一致するためより自然な映像感覚を得ること
ができる。一方、基準状態を観察者の自然な姿勢におけ
る状態とした場合は、観察者が一番楽に姿勢のときに視
差方向の最も一致する３Ｄ映像（違和感がない３Ｄ映
像）を鑑賞できることから、長時間の鑑賞による疲労を
軽減できる。In the above embodiment, the reference state is a state in which the left and right eyes are in a horizontal positional relationship. However, the reference state is not limited to this and may be, for example, a state in a natural posture of the observer. When the reference state is a state in which the left and right eyes are in a horizontal positional relationship as in the above-described embodiment, a more natural image sense can be obtained because the image matches the sense of gravity of the observer. On the other hand, when the reference state is a state in which the observer is in a natural posture, the observer can enjoy a 3D image with the best matching parallax direction (a 3D image without a sense of incongruity) when the observer is in the most comfortable posture. Fatigue due to the appreciation can be reduced.
【００２７】また、上記実施形態では頭部位置検出装置
３はｘ、ｙ、傾きの３つの値を検出するような構成とな
っているが、頭部の振れや傾きのみの検出ではなく、背
伸びなどの動きに伴う頭部の上下への移動や、左右への
移動を検出するような構成としてもよい。この場合も、
映像が実空間上に固定されているように観察されるよう
に画像表示位置制御装置４は表示画像の制御を行う。In the above embodiment, the head position detecting device 3 is configured to detect three values of x, y, and inclination. It may be configured to detect the movement of the head up and down and the movement to the left and right accompanying the movement of the head. Again,
The image display position control device 4 controls the display image so that the video is observed as if it is fixed in the real space.
【００２８】〈第２の実施形態〉図３は、本実施形態の
映像観察装置の外観図である。本実施形態の映像観察装
置１１は、カメラ１０で撮影された映像を観察者の左右
の眼に虚像表示するための頭部搭載型の映像観察装置１
１である。カメラ１０で撮影された映像は、カメラ１０
の通信アンテナ７から本映像観察装置１１の通信アンテ
ナ６に送信される。一方、本装置１１の頭部位置検出装
置３で検出された頭部位置のｘ、ｙに関する情報は、通
信端子６からカメラ１０の通信端子７へ送られる。<Second Embodiment> FIG. 3 is an external view of a video observation device of the present embodiment. The video observation device 11 according to the present embodiment is a head-mounted video observation device 1 for displaying virtual images captured by the camera 10 on left and right eyes of an observer.
It is one. The video taken by the camera 10 is
Is transmitted from the communication antenna 7 to the communication antenna 6 of the image observation apparatus 11. On the other hand, information on x and y of the head position detected by the head position detection device 3 of the device 11 is transmitted from the communication terminal 6 to the communication terminal 7 of the camera 10.
【００２９】図４は、本実施形態の映像観察装置１１の
概略構成を示したブロック図である。図３、図４中にお
いて右眼用映像表示素子１Ｒ、左眼用映像表示素子１
Ｌ、頭部位置検出装置３、映像信号切り替え手段５は第
１の実施形態と同様の構成である。また、頭部位置検出
装置３の検出値であるｘ、ｙ、傾きも第１の実施形態と
同様の検出値を表す。FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the video observation device 11 of the present embodiment. 3 and 4, the right-eye image display element 1R and the left-eye image display element 1
L, the head position detecting device 3 and the video signal switching means 5 have the same configuration as in the first embodiment. Further, x, y, and the inclination, which are the detection values of the head position detection device 3, also represent the same detection values as in the first embodiment.
【００３０】カメラ１０は、右眼用映像撮影カメラ９Ｒ
と左眼用映像撮影カメラ９Ｌから成り、左右の視差情報
を有する３Ｄの映像が撮影される。また、このカメラ１
０が観察者の頭部の動きに連動するように、頭部位置検
出装置３の検出結果に基づきカメラの位置を変更するカ
メラ位置制御装置８が設けられている。カメラ位置制御
装置８は、頭部位置検出装置３から送られてくる観察者
の頭部のｘ、ｙに関する情報を用いて、カメラ１０も同
様のｘ、ｙ値となるようにカメラの位置を制御する。The camera 10 is a right-eye video camera 9R.
And a left-eye image photographing camera 9L, and a 3D image having left and right parallax information is photographed. Also, this camera 1
A camera position control device 8 that changes the position of the camera based on the detection result of the head position detection device 3 is provided so that 0 is linked to the movement of the observer's head. The camera position control device 8 uses the information on x and y of the observer's head sent from the head position detection device 3 to determine the position of the camera so that the camera 10 also has the same x and y values. Control.
【００３１】上記のように、観察者の頭部の動きに連動
するカメラ１０により撮影された映像は、右眼用映像撮
影カメラ９Ｒ内の右眼用カメラ映像信号生成装置９Ｒ’
と左眼用映像撮影カメラ９Ｌ内の左眼用カメラ映像信号
生成装置９Ｌ’からカメラ１０の通信アンテナ７と映像
観察装置１１の通信アンテナ６を介して表示素子１Ｒ、
１Ｌに送られ、観察者は３Ｄの虚像を観察することにな
る。As described above, the image captured by the camera 10 linked to the movement of the observer's head is converted into the right-eye camera image signal generation device 9R 'in the right-eye image shooting camera 9R.
And a display element 1R from a camera image signal generation device 9L ′ for the left eye in the image shooting camera 9L for the left eye via the communication antenna 7 of the camera 10 and the communication antenna 6 of the image observation device 11.
Sent to 1L, the observer observes a 3D virtual image.
【００３２】３Ｄの観察を行う場合、表示される映像の
視差方向とのずれが大きくなると、観察者は左右の映像
の融像が困難となり違和感のある映像を観察することに
なるとともに、長時間観察し続けると多大な疲労を感じ
ることになる。そのような問題に対処するために、本実
施形態においても第１の実施形態と同様に映像信号切り
替え手段５により表示素子１Ｒ、１Ｌに与える信号の切
り替えが行われる。In the case of 3D observation, if the deviation of the displayed image from the parallax direction becomes large, the observer will have difficulty in fusing the left and right images, and will observe an image with a sense of incongruity. If you keep observing, you will feel a lot of fatigue. In order to deal with such a problem, also in the present embodiment, the video signal switching unit 5 switches the signals applied to the display elements 1R and 1L, as in the first embodiment.
【００３３】頭部位置検出装置３により検出された傾き
は、映像信号切り替え手段５に与えられる。そして、映
像信号切り替え手段５は、第１の実施形態と同様の制御
方法１又は制御方法２で映像信号切り替えの制御を行
う。尚、本実施形態では３Ｄの表示を行う場合は、右眼
用映像信号生成装置９Ｒ’と左眼用映像信号生成装置９
Ｌ’から送られてくる信号をそのまま表示素子１Ｒ、１
Ｌに与え、２Ｄの表示を行う場合は一方の映像信号生成
装置９Ｒ’又は９Ｌ’からの映像信号を二つの表示素子
１Ｒ、１Ｌに与える。このようにして、２Ｄの表示を行
う場合は二つの表示素子１Ｒ、１Ｌに同一の映像が表示
され、観察者は違和感のない映像を観察できることにな
る。The tilt detected by the head position detecting device 3 is given to the video signal switching means 5. Then, the video signal switching means 5 controls video signal switching by the same control method 1 or control method 2 as in the first embodiment. In the present embodiment, when performing 3D display, the right-eye video signal generation device 9R ′ and the left-eye video signal generation device 9R ′ are used.
The signals sent from L ′ are directly used as display elements 1R, 1R,
L, and when performing 2D display, a video signal from one video signal generation device 9R 'or 9L' is supplied to the two display elements 1R and 1L. In this way, when performing 2D display, the same image is displayed on the two display elements 1R and 1L, so that the observer can observe an image without a sense of discomfort.
【００３４】本実施形態の映像観察装置１１では、右眼
用映像撮影カメラ９Ｒと左眼用映像撮影カメラ９Ｌを有
するカメラ１０で撮影された映像を観察するので、臨場
感ある３Ｄ映像として観察できる。また、頭部が傾いた
場合、カメラはこの動きに追従できないが、一定値以上
傾くと２Ｄ表示がなされるので観察者は違和感を感じる
ことなく映像の観察が続けられる。よって、本実施形態
の映像観察装置に与える３Ｄ映像を撮影するカメラは、
複雑な動きができないものでもかまわない。従って、カ
メラの駆動機構を簡素化でき、コストの低減、コンパク
ト化が達成できる。In the video observation device 11 of the present embodiment, since the video captured by the camera 10 having the right-eye video imaging camera 9R and the left-eye video imaging camera 9L is observed, it can be observed as a realistic 3D video. . When the head is tilted, the camera cannot follow this movement, but when the head is tilted beyond a certain value, 2D display is performed, so that the observer can continue to observe the image without feeling uncomfortable. Therefore, the camera that captures the 3D video to be provided to the video observation device of the present embodiment is
Anything that does not allow complicated movements is acceptable. Therefore, the drive mechanism of the camera can be simplified, and cost reduction and compactness can be achieved.
【００３５】[0035]
【発明の効果】本発明によると、左右の表示手段を有す
る映像観察装置において、３Ｄの映像を表示して臨場感
を与える。また、頭部が傾いた場合には、特殊な計算手
段を用いることなく観察者に違和感のない映像を与える
ので、コストがかかることなく自然な映像を表示し続け
ることが可能となる。一方、観察者は自然に感じる映像
が表示されることにより、疲労を感じることなく映像を
観察し続けられる。According to the present invention, an image observation apparatus having left and right display means displays a 3D image to give a sense of realism. Further, when the head is tilted, an image without a sense of incongruity is given to the observer without using any special calculation means, so that it is possible to continue to display a natural image without increasing costs. On the other hand, the viewer can continue to observe the image without feeling fatigue by displaying the image that feels natural.
【００３６】また、複雑な動きができないカメラにより
撮影された映像を観察する場合も、観察者の視差方向と
映像の視差方向が異なる場合には３Ｄ映像から２Ｄ映像
に切り替える手段を有するので、違和感のない映像を観
察することができる。Also, when observing an image captured by a camera that cannot move in a complicated manner, if the parallax direction of the observer is different from the parallax direction of the image, there is provided a means for switching from 3D video to 2D video. You can observe a video without any.
【図１】 第１の実施形態の映像観察装置の概略構成の
ブロック図。FIG. 1 is a block diagram of a schematic configuration of a video observation device according to a first embodiment.
【図２】 （ａ）３Ｄ表示を行う場合と、（ｂ）２Ｄ表
示を行う場合の頭部の傾きと表示される映像の一例を模
式的に示した図。FIGS. 2A and 2B are diagrams schematically illustrating an example of a tilted head and an image displayed when (A) 3D display is performed and (B) when 2D display is performed.
【図３】 第２の実施形態の映像観察装置の外観図。FIG. 3 is an external view of a video observation device according to a second embodiment.
【図４】 第２の実施形態の映像観察装置の概略構成の
ブロック図。FIG. 4 is a block diagram of a schematic configuration of a video observation device according to a second embodiment.
１Ｌ 右眼用映像表示素子 １Ｒ 左眼用映像表示素子 ２ａ ３Ｄ映像信号生成装置 ２ｂ ２Ｄ映像信号生成装置 ３ 頭部位置検出装置 ４ 画像表示位置制御装置 ５ 映像信号切り替え手段 ６ 通信アンテナ １１ 映像観察装置 Reference Signs List 1L Image display element for right eye 1R Image display element for left eye 2a 3D image signal generation device 2b 2D image signal generation device 3 Head position detection device 4 Image display position control device 5 Image signal switching means 6 Communication antenna 11 Image observation device
Claims (4)
左右の眼それぞれに虚像を投影する頭部搭載型の映像観
察装置において、 観察者の頭部の左右への傾きを検出する検出手段と、 該検出手段の検出結果に応じて左右の表示手段に表示す
る映像を同一の映像又は視差のある異なった映像のいず
れかにする制御手段とを有することを特徴とする映像観
察装置。1. A head mounted image observation apparatus for displaying an image on left and right display means and projecting a virtual image to each of the left and right eyes of the observer, wherein a detection for detecting a tilt of the observer's head to the left and right is performed. And a control unit for changing the images displayed on the left and right display units into the same image or different images having parallax according to the detection result of the detection unit.
出された傾きの予め設定した基準の傾きからのズレ量が
所定値より大きい場合は左右の表示手段に表示する映像
を同一の映像とし前記ズレ量が所定値以下の場合は左右
の表示手段に表示する映像を視差のある異なった映像と
することを特徴とする請求項１に記載の映像観察装置。2. The control device according to claim 1, wherein when the amount of deviation of the inclination detected by the detection unit from a preset reference inclination is larger than a predetermined value, the images displayed on the left and right display units are the same image. 2. The image observation apparatus according to claim 1, wherein when the shift amount is equal to or less than a predetermined value, images displayed on the left and right display means are different images having parallax.
示する映像の視差量を前記ズレ量が大きいほど小さくし
前記ズレ量が所定値のときに０となるように制御するこ
とを特徴とする請求項２に記載の映像観察装置。3. The control means controls the parallax amount of an image displayed on the left and right display means to be smaller as the deviation amount is larger and to be 0 when the deviation amount is a predetermined value. The image observation device according to claim 2.
０．５゜＜θc＜５．０゜であることを特徴とする請求
項２又は３に記載の映像観察装置。When 4. and the predetermined value theta c, the predetermined value theta c image observation apparatus according to 0.5 ° <theta c claim 2 or 3, characterized in that <is 5.0 °.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9236716A JPH1184313A (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Video observation device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9236716A JPH1184313A (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Video observation device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1184313A true JPH1184313A (en) | 1999-03-26 |
Family
ID=17004724
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9236716A Pending JPH1184313A (en) | 1997-09-02 | 1997-09-02 | Video observation device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1184313A (en) |
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-
1997
- 1997-09-02 JP JP9236716A patent/JPH1184313A/en active Pending
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