JPH09211376A - ヘッドマウントディスプレー装置 - Google Patents
ヘッドマウントディスプレー装置Info
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- JPH09211376A JPH09211376A JP8015389A JP1538996A JPH09211376A JP H09211376 A JPH09211376 A JP H09211376A JP 8015389 A JP8015389 A JP 8015389A JP 1538996 A JP1538996 A JP 1538996A JP H09211376 A JPH09211376 A JP H09211376A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 使用者の視線に応じた電子像を提供すること
が可能なシースルー型ＨＭＤ装置を提供する。 【解決手段】 ＨＭＤ装置は、画像を表示する画像表示
手段と、画像表示手段に表示された像を使用者の眼に導
く観察用光学手段と、外界からの像を観察用光学手段の
光路中に導入し、外界からの像を画像表示手段に表示さ
れた像に重ねて観察することを可能にするための光路合
成手段と、使用者の観察範囲内での注視点を検出して、
注視点検出信号を出力する注視点検出手段と、画像表示
手段、観察用光学手段、光路合成手段及び注視点検出手
段を収納し、使用者の頭部に固定されるべく構成したハ
ウジングと、を有する表示部と、注視点検出信号に基づ
いて画像表示手段を制御する制御部と、を具備してい
る。
が可能なシースルー型ＨＭＤ装置を提供する。 【解決手段】 ＨＭＤ装置は、画像を表示する画像表示
手段と、画像表示手段に表示された像を使用者の眼に導
く観察用光学手段と、外界からの像を観察用光学手段の
光路中に導入し、外界からの像を画像表示手段に表示さ
れた像に重ねて観察することを可能にするための光路合
成手段と、使用者の観察範囲内での注視点を検出して、
注視点検出信号を出力する注視点検出手段と、画像表示
手段、観察用光学手段、光路合成手段及び注視点検出手
段を収納し、使用者の頭部に固定されるべく構成したハ
ウジングと、を有する表示部と、注視点検出信号に基づ
いて画像表示手段を制御する制御部と、を具備してい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ヘッドマウントデ
ィスプレー（以下、「ＨＭＤ」と云う。）装置に関し、
特にシースルー型ＨＭＤ装置に関する。
ィスプレー（以下、「ＨＭＤ」と云う。）装置に関し、
特にシースルー型ＨＭＤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】画像表示手段を使用者の頭部に固定し、
当該使用者がその視野全域で表示画像を見られるように
したＨＭＤ装置は、既に提案されている。例えば、特開
平５−３０３０５３号公報には、使用者の外界の視野像
（以下、「外界像」と云う。）に画像表示手段の表示画
像（以下、「電子像」と云う。）を重ね合わせ、この重
ね合わせた像を使用者及び使用者以外の者が同時に見る
ことを可能にしたシースルー型ＨＭＤ装置が記載されて
いる。また、特開平６−２４２３９５号公報には、使用
者の視線を検出して光学系の一部を変位させることによ
り、使用者の視線方向の結像特性を変化させるＨＭＤ装
置が記載されている。
当該使用者がその視野全域で表示画像を見られるように
したＨＭＤ装置は、既に提案されている。例えば、特開
平５−３０３０５３号公報には、使用者の外界の視野像
（以下、「外界像」と云う。）に画像表示手段の表示画
像（以下、「電子像」と云う。）を重ね合わせ、この重
ね合わせた像を使用者及び使用者以外の者が同時に見る
ことを可能にしたシースルー型ＨＭＤ装置が記載されて
いる。また、特開平６−２４２３９５号公報には、使用
者の視線を検出して光学系の一部を変位させることによ
り、使用者の視線方向の結像特性を変化させるＨＭＤ装
置が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＨＭＤ装置は、電子像を使用者の視線に応じて変化させ
ることができず、このため、使用者が視線を移動する
と、必要な画像情報が使用者の視界から外れたり、ある
いは、使用者は使用者の視線に応じた情報を得られない
という問題点を有していた。
ＨＭＤ装置は、電子像を使用者の視線に応じて変化させ
ることができず、このため、使用者が視線を移動する
と、必要な画像情報が使用者の視界から外れたり、ある
いは、使用者は使用者の視線に応じた情報を得られない
という問題点を有していた。
【０００４】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、使用者に対し、より的確な電子像の
表示をすることが可能なシースルー型ＨＭＤ装置を提供
することを目的としている。
てなされたもので、使用者に対し、より的確な電子像の
表示をすることが可能なシースルー型ＨＭＤ装置を提供
することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るＨＭＤ装置は、画像を表示する画像表
示手段と、画像表示手段に表示された像を使用者の眼に
導く観察用光学手段と、外界からの像を観察用光学手段
の光路中に導入し、外界からの像を画像表示手段に表示
された像に重ねて観察することを可能にするための光路
合成手段と、使用者の観察範囲内での注視点を検出し
て、注視点検出信号を出力する注視点検出手段と、画像
表示手段、観察用光学手段、光路合成手段及び注視点検
出手段を収納し、使用者の頭部に固定されるべく構成し
たハウジングと、を有する表示部と、注視点検出信号に
基づいて画像表示手段を制御する制御部とを具備してい
る。
め、本発明に係るＨＭＤ装置は、画像を表示する画像表
示手段と、画像表示手段に表示された像を使用者の眼に
導く観察用光学手段と、外界からの像を観察用光学手段
の光路中に導入し、外界からの像を画像表示手段に表示
された像に重ねて観察することを可能にするための光路
合成手段と、使用者の観察範囲内での注視点を検出し
て、注視点検出信号を出力する注視点検出手段と、画像
表示手段、観察用光学手段、光路合成手段及び注視点検
出手段を収納し、使用者の頭部に固定されるべく構成し
たハウジングと、を有する表示部と、注視点検出信号に
基づいて画像表示手段を制御する制御部とを具備してい
る。
【０００６】好適に、制御部は、注視点検出信号に基づ
いて演算を行う解析用コンピュータと、解析用コンピュ
ータからの像情報信号から画像情報を生成し、画像表示
手段に画像を表示させる画像生成装置とを備えている。
また、注視点検出手段は、好適に、使用者の眼球を照明
する照明手段と、使用者の眼球からの反射光に基づく像
情報を検出して、注視点検出信号を出力する像情報検出
手段とを備えている。
いて演算を行う解析用コンピュータと、解析用コンピュ
ータからの像情報信号から画像情報を生成し、画像表示
手段に画像を表示させる画像生成装置とを備えている。
また、注視点検出手段は、好適に、使用者の眼球を照明
する照明手段と、使用者の眼球からの反射光に基づく像
情報を検出して、注視点検出信号を出力する像情報検出
手段とを備えている。
【０００７】本発明に係るＨＭＤ装置は、画像表示手段
からの画像及び外界からの像を合成可能な結像レンズ
と、結像レンズによって結像された像を撮像する撮像用
イメージセンサとを更に備えており、もって撮像用イメ
ージセンサによって得られた像を使用者以外の者に表示
することができる。また、本発明に係るＨＭＤ装置は、
好適に、注視点検出手段より距離情報を得て、画像表示
手段に距離情報を表示する。この場合において、注視点
検出手段より得られた距離情報に従い、画像表示手段に
表示する画像の位置を変化させることにより、画像表示
手段に表示する画像の距離感を補正可能とするのが好ま
しい。
からの画像及び外界からの像を合成可能な結像レンズ
と、結像レンズによって結像された像を撮像する撮像用
イメージセンサとを更に備えており、もって撮像用イメ
ージセンサによって得られた像を使用者以外の者に表示
することができる。また、本発明に係るＨＭＤ装置は、
好適に、注視点検出手段より距離情報を得て、画像表示
手段に距離情報を表示する。この場合において、注視点
検出手段より得られた距離情報に従い、画像表示手段に
表示する画像の位置を変化させることにより、画像表示
手段に表示する画像の距離感を補正可能とするのが好ま
しい。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図２は、本発明に係るＨＭＤ装置の表示部
の外観を示している。図２に示すように、ＨＭＤ装置の
表示部２１は、ハウジング２２を備えており、このハウ
ジング内には、後述する光学系の光学要素及び電気要素
が収納されている。ハウジング２２の外周面及び内周面
には保護用透過膜２３がそれぞれ配置されていると共
に、その両端部には使用者に音声情報を提供するための
スピーカ２４が配設されている。また、ハウジング２２
には、それを使用者の頭部に固定するためのバンド２５
が取着されている。更に、表示部２１は、画像情報及び
音声情報並びに制御情報を、後述する制御部３１（図
４）からハウジング２２内に収納されている光学要素及
び電気要素へ信号入力するためのケーブル２６と、ハウ
ジング２２内に収納されているそれらから制御部３１へ
信号出力するためのケーブル２７とを備えている。な
お、制御部３１と表示部２１との間の信号の送受信は、
無線で行うようにしてもよい。
て説明する。図２は、本発明に係るＨＭＤ装置の表示部
の外観を示している。図２に示すように、ＨＭＤ装置の
表示部２１は、ハウジング２２を備えており、このハウ
ジング内には、後述する光学系の光学要素及び電気要素
が収納されている。ハウジング２２の外周面及び内周面
には保護用透過膜２３がそれぞれ配置されていると共
に、その両端部には使用者に音声情報を提供するための
スピーカ２４が配設されている。また、ハウジング２２
には、それを使用者の頭部に固定するためのバンド２５
が取着されている。更に、表示部２１は、画像情報及び
音声情報並びに制御情報を、後述する制御部３１（図
４）からハウジング２２内に収納されている光学要素及
び電気要素へ信号入力するためのケーブル２６と、ハウ
ジング２２内に収納されているそれらから制御部３１へ
信号出力するためのケーブル２７とを備えている。な
お、制御部３１と表示部２１との間の信号の送受信は、
無線で行うようにしてもよい。
【０００９】図１は、ハウジング２２内に収納される光
学系の第１実施例を示している。使用者の眼１Ｒ，１Ｌ
に電子像の画像情報を提供するために、画像表示手段で
ある両眼に対応して左右に配置された（２次元）液晶表
示装置２Ｒ，２Ｌ、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌのバックラ
イト用光源３及び光源３からの光を平行光束にするコリ
メータレンズ４、観察用光学手段である集光レンズ５及
び光路折曲げ用部材６、及び光路合成手段である光路合
成用凹面ハーフミラー７で構成されている。なお、光路
折曲げ用部材６としては、金属ミラー、プリズム、又は
フィールドレンズが使用され得る。ハウジング２２内に
信号入力される画像情報は液晶表示装置２Ｒ，２Ｌにそ
れぞれ表示されると共に、音声情報はスピーカ２４（図
２）を介して出力される。
学系の第１実施例を示している。使用者の眼１Ｒ，１Ｌ
に電子像の画像情報を提供するために、画像表示手段で
ある両眼に対応して左右に配置された（２次元）液晶表
示装置２Ｒ，２Ｌ、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌのバックラ
イト用光源３及び光源３からの光を平行光束にするコリ
メータレンズ４、観察用光学手段である集光レンズ５及
び光路折曲げ用部材６、及び光路合成手段である光路合
成用凹面ハーフミラー７で構成されている。なお、光路
折曲げ用部材６としては、金属ミラー、プリズム、又は
フィールドレンズが使用され得る。ハウジング２２内に
信号入力される画像情報は液晶表示装置２Ｒ，２Ｌにそ
れぞれ表示されると共に、音声情報はスピーカ２４（図
２）を介して出力される。
【００１０】また、使用者の注視点を検出するための注
視点検出手段は、照明手段である注視点検出用光源１
１、投光用レンズ１２、ハーフミラー１３及び注視点検
出用ハーフミラー１４、及び像情報検出手段である受光
用レンズ１５、及び注視点検出用イメージセンサ１６
Ｒ，１６Ｌで構成されている。
視点検出手段は、照明手段である注視点検出用光源１
１、投光用レンズ１２、ハーフミラー１３及び注視点検
出用ハーフミラー１４、及び像情報検出手段である受光
用レンズ１５、及び注視点検出用イメージセンサ１６
Ｒ，１６Ｌで構成されている。
【００１１】以下、上記構成の作用について説明する。
図１において、バックライト用光源３から射出された光
は、コリメータレンズ４で実質的に平行な光束となり、
液晶表示装置２Ｒ，２Ｌを後方から照明する。液晶表示
装置２Ｒ，２Ｌを透過した光は、集光レンズ５によって
光路折曲げ部材６の近傍位置に集光されて光源３の像を
形成する。更に、この光は、光路合成用凹面ハーフミラ
ー７で反射された後、注視点検出用ハーフミラー１４を
透過して眼１Ｒ，１Ｌの瞳孔近傍位置に光源３の２次像
を形成する。図１中、光源３から射出された光の光路
は、実線で示されている。
図１において、バックライト用光源３から射出された光
は、コリメータレンズ４で実質的に平行な光束となり、
液晶表示装置２Ｒ，２Ｌを後方から照明する。液晶表示
装置２Ｒ，２Ｌを透過した光は、集光レンズ５によって
光路折曲げ部材６の近傍位置に集光されて光源３の像を
形成する。更に、この光は、光路合成用凹面ハーフミラ
ー７で反射された後、注視点検出用ハーフミラー１４を
透過して眼１Ｒ，１Ｌの瞳孔近傍位置に光源３の２次像
を形成する。図１中、光源３から射出された光の光路
は、実線で示されている。
【００１２】液晶表示装置２Ｒ，２Ｌに表示された画像
情報からの光は、集光レンズ５、光路折曲げ部材６及び
凹面ハーフミラー７を介して実質的に平行な光束に変換
され、この光束の一部が、注視点検出用ハーフミラー１
４を透過し、眼１Ｒ，１Ｌの水晶体（不図示）を介して
網膜上に結像し、電子像を形成する。
情報からの光は、集光レンズ５、光路折曲げ部材６及び
凹面ハーフミラー７を介して実質的に平行な光束に変換
され、この光束の一部が、注視点検出用ハーフミラー１
４を透過し、眼１Ｒ，１Ｌの水晶体（不図示）を介して
網膜上に結像し、電子像を形成する。
【００１３】一方、光路合成用凹面ハーフミラー７に入
射する外界からの光は、その一部が凹面ハーフミラー７
を透過し、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌからの光と重なって
眼１Ｒ，１Ｌにそれぞれ入射し、外界像を形成する。図
１中、外界と凹面ハーフミラー７との間の、外界からの
光の光路は、破線で示されている。
射する外界からの光は、その一部が凹面ハーフミラー７
を透過し、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌからの光と重なって
眼１Ｒ，１Ｌにそれぞれ入射し、外界像を形成する。図
１中、外界と凹面ハーフミラー７との間の、外界からの
光の光路は、破線で示されている。
【００１４】従って、使用者は、電子像と外界像とが重
なり合った画像を見ることができることになる。また、
光源３の像が眼１Ｒ，１Ｌの瞳孔近傍位置に形成される
ので、光源３からの光が無駄なく利用され得、もって、
明るい像を得ることができる。
なり合った画像を見ることができることになる。また、
光源３の像が眼１Ｒ，１Ｌの瞳孔近傍位置に形成される
ので、光源３からの光が無駄なく利用され得、もって、
明るい像を得ることができる。
【００１５】次に、使用者の注視点即ち視線を検出する
ための注視点検出手段の作用について説明する。図１に
おいて、注視点検出用光源１１から射出された光は、投
光用レンズ１２によって実質的に平行な光束にされた
後、ハーフミラー１３及び注視点検出用ハーフミラー１
４を介して眼球に投光される。これにより、眼球からの
反射光がもたらされ、この反射光は、注視点検出用ハー
フミラー１４及びハーフミラー１３を介して受光用レン
ズ１５で注視点検出用イメージセンサ１６Ｒ，１６Ｌの
近傍位置に集光される。そして、注視点は、制御部３１
の一部を構成する解析用コンピュータ３３（図４）が注
視点検出用イメージセンサ１６Ｒ，１６Ｌからの注視点
検出信号（以下、「出力信号」と云う。）に基づいて演
算することにより、求められる。
ための注視点検出手段の作用について説明する。図１に
おいて、注視点検出用光源１１から射出された光は、投
光用レンズ１２によって実質的に平行な光束にされた
後、ハーフミラー１３及び注視点検出用ハーフミラー１
４を介して眼球に投光される。これにより、眼球からの
反射光がもたらされ、この反射光は、注視点検出用ハー
フミラー１４及びハーフミラー１３を介して受光用レン
ズ１５で注視点検出用イメージセンサ１６Ｒ，１６Ｌの
近傍位置に集光される。そして、注視点は、制御部３１
の一部を構成する解析用コンピュータ３３（図４）が注
視点検出用イメージセンサ１６Ｒ，１６Ｌからの注視点
検出信号（以下、「出力信号」と云う。）に基づいて演
算することにより、求められる。
【００１６】図３は、ハウジング２２内に収納される光
学系の第２実施例を示している。この第２実施例の光学
系は、図１に示されている第１実施例の光学系に加え
て、注視点検出用ハーフミラー１４によって反射された
光で液晶表示装置２Ｒ，２Ｌの像即ち電子像及び外界像
を形成する結像レンズ１７と、両眼に対応して左右に配
置された撮像用イメージセンサ１８Ｒ，１８Ｌとを更に
備えている。ここで、注視点検出用ハーフミラー１４で
反射された光は、結像レンズ１７を介して撮像用イメー
ジセンサ１８Ｒ，１８Ｌに入射し、像を形成する。ま
た、撮像用イメージセンサ１８Ｒ，１８Ｌによって撮影
された画像は、ケーブル２７（図２）を介して制御部３
１に信号出力される。これにより、使用者以外の者が、
使用者が見ている像同様の外界像と電子像との合成像を
観察し且つ記録することが可能になる。
学系の第２実施例を示している。この第２実施例の光学
系は、図１に示されている第１実施例の光学系に加え
て、注視点検出用ハーフミラー１４によって反射された
光で液晶表示装置２Ｒ，２Ｌの像即ち電子像及び外界像
を形成する結像レンズ１７と、両眼に対応して左右に配
置された撮像用イメージセンサ１８Ｒ，１８Ｌとを更に
備えている。ここで、注視点検出用ハーフミラー１４で
反射された光は、結像レンズ１７を介して撮像用イメー
ジセンサ１８Ｒ，１８Ｌに入射し、像を形成する。ま
た、撮像用イメージセンサ１８Ｒ，１８Ｌによって撮影
された画像は、ケーブル２７（図２）を介して制御部３
１に信号出力される。これにより、使用者以外の者が、
使用者が見ている像同様の外界像と電子像との合成像を
観察し且つ記録することが可能になる。
【００１７】次に、図４を参照してＨＭＤ装置の制御部
について説明する。図４は、本発明に係るＨＭＤ装置の
システム構成例を示しており、この構成においては、表
示部２１として、図３に示されている第２実施例の光学
系が適用されていると共に、制御部３１は、画像生成装
置３２、解析用コンピュータ３３、使用者に提供すべき
情報を適宜入力することを可能にする外部入力装置３
４、及び使用者が見ている合成像を使用者以外の者が観
察するためのモニタ３５で構成されている。
について説明する。図４は、本発明に係るＨＭＤ装置の
システム構成例を示しており、この構成においては、表
示部２１として、図３に示されている第２実施例の光学
系が適用されていると共に、制御部３１は、画像生成装
置３２、解析用コンピュータ３３、使用者に提供すべき
情報を適宜入力することを可能にする外部入力装置３
４、及び使用者が見ている合成像を使用者以外の者が観
察するためのモニタ３５で構成されている。
【００１８】上記構成において、解析用コンピュータ３
３は、注視点検出用イメージセンサ１６Ｒ，１６Ｌから
の片眼ずつの出力信号に基づく演算を行って注視点を求
め、求めた注視点と撮像用イメージセンサ１８Ｒ，１８
Ｌからの画像信号とに基づいて情報を解析し、使用者の
注視点即ち視線に応じた情報信号を生成し、生成した情
報信号を画像生成装置３２へ送信する。画像生成装置３
２は、解析用コンピュータ３３からの情報信号に基づい
て使用者に提供する画像情報を生成し、生成した画像情
報に対応する画像信号を表示部２１内の液晶表示装置２
Ｒ，２Ｌに送信する。この結果、使用者の視線に応じた
画像情報が、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌで表示されること
になる。なお、信号の送受信は、有線又は無線で行わ
れ、また、図示されていないが、音声信号も画像信号と
共に表示部２１へ送信され、使用者に音声情報が提供さ
れるように構成されている。
３は、注視点検出用イメージセンサ１６Ｒ，１６Ｌから
の片眼ずつの出力信号に基づく演算を行って注視点を求
め、求めた注視点と撮像用イメージセンサ１８Ｒ，１８
Ｌからの画像信号とに基づいて情報を解析し、使用者の
注視点即ち視線に応じた情報信号を生成し、生成した情
報信号を画像生成装置３２へ送信する。画像生成装置３
２は、解析用コンピュータ３３からの情報信号に基づい
て使用者に提供する画像情報を生成し、生成した画像情
報に対応する画像信号を表示部２１内の液晶表示装置２
Ｒ，２Ｌに送信する。この結果、使用者の視線に応じた
画像情報が、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌで表示されること
になる。なお、信号の送受信は、有線又は無線で行わ
れ、また、図示されていないが、音声信号も画像信号と
共に表示部２１へ送信され、使用者に音声情報が提供さ
れるように構成されている。
【００１９】また、より具体的に、実際に自動車のドラ
イバー（使用者）に適用した実施例を図５を参照しなが
ら説明する。図５では、「１５ｍ」という文字がＨＭＤ
装置による表示を表しており、「１５ｍ」という文字以
外は実際にドライバー（使用者）が見ている風景を表し
ている。本実施例のＨＭＤ装置は、使用者が見ているも
のに対し、使用者からの距離を表示するもので、図５に
示す場合は、使用者が信号機を見ているときを表してい
る。
イバー（使用者）に適用した実施例を図５を参照しなが
ら説明する。図５では、「１５ｍ」という文字がＨＭＤ
装置による表示を表しており、「１５ｍ」という文字以
外は実際にドライバー（使用者）が見ている風景を表し
ている。本実施例のＨＭＤ装置は、使用者が見ているも
のに対し、使用者からの距離を表示するもので、図５に
示す場合は、使用者が信号機を見ているときを表してい
る。
【００２０】本実施例の場合、前述のように制御部によ
って両眼の視線方向を求めている。得られた視線方向か
ら、三角測量法を利用して、注視点までの距離を得てい
る。これにより、使用者から信号機までの距離を表すこ
とが可能になる。今までのＨＭＤ装置では、使用者の頭
部が振動すると、それに伴いＨＭＤ装置の表示も振動し
ていた。しかし、本実施例によるＨＭＤ装置では、注視
点から下方の一定の位置にＨＭＤ装置による表示を行っ
ているので、使用者の頭部が振動しても、注視点が変わ
らない限り、ＨＭＤ装置の表示は実際の風景に対して常
に一定の場所に表示することができる。
って両眼の視線方向を求めている。得られた視線方向か
ら、三角測量法を利用して、注視点までの距離を得てい
る。これにより、使用者から信号機までの距離を表すこ
とが可能になる。今までのＨＭＤ装置では、使用者の頭
部が振動すると、それに伴いＨＭＤ装置の表示も振動し
ていた。しかし、本実施例によるＨＭＤ装置では、注視
点から下方の一定の位置にＨＭＤ装置による表示を行っ
ているので、使用者の頭部が振動しても、注視点が変わ
らない限り、ＨＭＤ装置の表示は実際の風景に対して常
に一定の場所に表示することができる。
【００２１】以降に詳細を説明する。使用者が信号機を
見ることにより、注視点が定まる。使用者の注視点が定
まると、制御部の解析用コンピュータ３３によって、先
ず、視線方向を検出する。次に、両眼の視線方向から、
三角測量法を利用して、注視点までの距離を演算する。
解析用コンピュータ３３によって得られた注視点までの
距離情報は、情報信号となって画像生成装置３２へ送信
する。また、このとき、同時に、解析用コンピュータ３
３によって注視点がどこにあるのか解析しており、注視
点位置と表示位置との一定な位置に関する情報信号も、
画像生成装置３２へ送信している。これにより、画像生
成装置３２を介して、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌ上の所定
の位置に、注視点までの距離の表示を行う。
見ることにより、注視点が定まる。使用者の注視点が定
まると、制御部の解析用コンピュータ３３によって、先
ず、視線方向を検出する。次に、両眼の視線方向から、
三角測量法を利用して、注視点までの距離を演算する。
解析用コンピュータ３３によって得られた注視点までの
距離情報は、情報信号となって画像生成装置３２へ送信
する。また、このとき、同時に、解析用コンピュータ３
３によって注視点がどこにあるのか解析しており、注視
点位置と表示位置との一定な位置に関する情報信号も、
画像生成装置３２へ送信している。これにより、画像生
成装置３２を介して、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌ上の所定
の位置に、注視点までの距離の表示を行う。
【００２２】これにより、もし、使用者の頭部が振動し
ても、振動に応じて、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌ上の注視
点までの距離の表示位置が変化する。従って、使用者は
信号機を見つづける限り、あたかも、ＨＭＤ装置の表示
が使用者自身が見ている風景の中に存在しているように
見える。
ても、振動に応じて、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌ上の注視
点までの距離の表示位置が変化する。従って、使用者は
信号機を見つづける限り、あたかも、ＨＭＤ装置の表示
が使用者自身が見ている風景の中に存在しているように
見える。
【００２３】本実施例で、ＨＭＤ装置の表示に対する距
離感の補正は、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌ上に表示する画
像の位置を微妙に変化させることによって、得ている。
また、ＨＭＤ装置の表示を奥行き方向で注視点位置に厳
密に合わせようとするのなら、集光レンズ５を光軸上に
前後移動させればよい。
離感の補正は、液晶表示装置２Ｒ，２Ｌ上に表示する画
像の位置を微妙に変化させることによって、得ている。
また、ＨＭＤ装置の表示を奥行き方向で注視点位置に厳
密に合わせようとするのなら、集光レンズ５を光軸上に
前後移動させればよい。
【００２４】本発明は、上述した各実施例に限定される
ものではなく、本発明の精神を逸脱することなく、種々
変形して実施することができる。例えば、光路合成用凹
面ハーフミラー７を平行平面板のハーフミラーと屈折レ
ンズとの組合せにしてもよいし、また、配置について
も、眼に対して図１に示されているような水平方向だけ
でなく、垂直方向やその他の方向に配置することも可能
である。
ものではなく、本発明の精神を逸脱することなく、種々
変形して実施することができる。例えば、光路合成用凹
面ハーフミラー７を平行平面板のハーフミラーと屈折レ
ンズとの組合せにしてもよいし、また、配置について
も、眼に対して図１に示されているような水平方向だけ
でなく、垂直方向やその他の方向に配置することも可能
である。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、使用者
の視線に応じた最適の電子像を使用者に提供することが
可能になる。また、撮像装置を用いることで、使用者以
外の者が、使用者の視線に応じた合成像を観察し且つ記
録することも可能になる。
の視線に応じた最適の電子像を使用者に提供することが
可能になる。また、撮像装置を用いることで、使用者以
外の者が、使用者の視線に応じた合成像を観察し且つ記
録することも可能になる。
【図１】本発明に係るＨＭＤ装置における光学系の第１
実施例を示す概略図である。
実施例を示す概略図である。
【図２】本発明に係るＨＭＤ装置の、使用状態における
表示部の外観を示す概略斜視図である。
表示部の外観を示す概略斜視図である。
【図３】本発明に係るＨＭＤ装置における光学系の第２
実施例を示す概略図である。
実施例を示す概略図である。
【図４】本発明に係るＨＭＤ装置の表示部と制御部との
システム構成例を示すブロック図である。
システム構成例を示すブロック図である。
【図５】本発明に係るＨＭＤ装置を使用しているドライ
バー（使用者）が見ている、その表示部に表示されてい
る合成像の一例を示す概略図である。
バー（使用者）が見ている、その表示部に表示されてい
る合成像の一例を示す概略図である。
【符号の説明】 ２ ２次元液晶表示装置 ３ バックライト用光源 ７ 光路合成用凹面ハーフミラー １１ 注視点検出用光源 １４ 注視点検出用ハーフミラー １６ 注視点検出用イメージセンサ １８ 撮像用イメージセンサ ２１ 表示部 ２２ ハウジング ３１ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 35/18 Ｇ０３Ｂ 3/02 Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１ (72)発明者 内田 玄 東京都千代田区丸の内３丁目２番３号 株 式会社ニコン内
Claims (6)
- 【請求項１】 画像を表示する画像表示手段と、 前記画像表示手段に表示された像を使用者の眼に導く観
察用光学手段と、 外界からの像が前記観察用光学手段の光路中に導入し、
外界からの像を前記画像表示手段に表示された像に重ね
て観察することを可能にするための光路合成手段と、 使用者の観察範囲内での注視点を検出して、注視点検出
信号を出力する注視点検出手段と、 前記画像表示手段、前記観察用光学手段、前記光路合成
手段及び前記注視点検出手段を収納し、使用者の頭部に
固定されるべく構成したハウジングと、を有する表示部
と、 前記注視点検出信号に基づいて前記画像表示手段を制御
する制御部と、を具備するヘッドマウントディスプレー
装置。 - 【請求項２】 前記制御部は、前記注視点検出信号に基
づいて演算を行う解析用コンピュータと、 該解析用コンピュータからの像情報信号から画像情報を
生成し、前記画像表示手段に画像を表示させる画像生成
装置と、を備えている請求項１記載のヘッドマウントデ
ィスプレー装置。 - 【請求項３】 前記注視点検出手段は、使用者の眼球を
照明する照明手段と、 使用者の眼球からの反射光に基づく像情報を検出して、
注視点検出信号を出力する像情報検出手段と、を備えて
いる請求項１又は２記載のヘッドマウントディスプレー
装置。 - 【請求項４】 前記画像表示手段からの画像及び外界か
らの像を合成可能な結像レンズと、 該結像レンズによって結像された像を撮像する撮像用イ
メージセンサと、を備え、 該撮像用イメージセンサによって得られた像を使用者以
外の者に表示する、請求項１〜３のいずれか一項に記載
のヘッドマウントディスプレー装置。 - 【請求項５】 前記注視点検出手段より距離情報を得
て、前記画像表示手段に前記距離情報を表示する請求項
１〜４のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプ
レー装置。 - 【請求項６】 前記注視点検出手段より得られた前記距
離情報に従い、前記画像表示手段に表示する画像の位置
を変化させることにより、前記画像表示手段に表示する
画像の距離感を補正可能とした請求項１〜５のいずれか
一項に記載のヘッドマウントディスプレー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8015389A JPH09211376A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | ヘッドマウントディスプレー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8015389A JPH09211376A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | ヘッドマウントディスプレー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09211376A true JPH09211376A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11887393
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8015389A Withdrawn JPH09211376A (ja) | 1996-01-31 | 1996-01-31 | ヘッドマウントディスプレー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09211376A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005221887A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Olympus Corp | 表示装置、撮像装置 |
| JP2006119297A (ja) * | 2004-10-20 | 2006-05-11 | Olympus Corp | 情報端末装置 |
| JP2006208687A (ja) * | 2005-01-27 | 2006-08-10 | Konica Minolta Photo Imaging Inc | ヘッドマウントディスプレイの映像調節システム |
| WO2014046206A1 (ja) * | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 株式会社ニコン | 視線検出装置、表示方法、視線検出装置較正方法、眼鏡レンズ設計方法、眼鏡レンズ選択方法、眼鏡レンズ製造方法、印刷物、眼鏡レンズ販売方法、光学装置、視線情報検出方法、光学機器設計方法、光学機器、光学機器選択方法、及び、光学機器製造方法 |
| JP2014130204A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Epson Corp | 表示装置、表示システム、および、表示装置の制御方法 |
| JP2015005972A (ja) * | 2013-05-22 | 2015-01-08 | 株式会社テレパシーホールディングス | 撮影画像のプライバシー保護機能を有するウェアラブルデバイス及びその制御方法並びに画像共有システム |
| JP2015132787A (ja) * | 2014-01-16 | 2015-07-23 | コニカミノルタ株式会社 | 眼鏡型表示装置 |
| JP2017040773A (ja) * | 2015-08-19 | 2017-02-23 | 株式会社デンソー | 頭部装着型表示装置 |
-
1996
- 1996-01-31 JP JP8015389A patent/JPH09211376A/ja not_active Withdrawn
Cited By (10)
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|---|---|---|---|---|
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| JP2017037329A (ja) * | 2012-09-19 | 2017-02-16 | 株式会社ニコン | 視線検出装置、表示方法、眼鏡レンズ設計方法、眼鏡レンズ選択方法、眼鏡レンズ製造方法、印刷物、および眼鏡レンズ販売方法 |
| US9645413B2 (en) | 2012-09-19 | 2017-05-09 | Nikon Corporation | Line of sight detection device, display method, line of sight detection device calibration method, spectacle lens design method, spectacle lens selection method, spectacle lens manufacturing method, printed matter, spectacle lens sales method, optical device, line of sight information detection method, optical instrument design method, optical instrument, optical instrument selection method, and optical instrument production method |
| JP2014130204A (ja) * | 2012-12-28 | 2014-07-10 | Seiko Epson Corp | 表示装置、表示システム、および、表示装置の制御方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20030401 |