JP2021051180A - Display device, display system, method for adjusting display, and display adjustment program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置、表示システム、表示調整方法及び表示調整プログラムに関する。 The present invention relates to a display device, a display system, a display adjustment method, and a display adjustment program.
仮想現実(VR:Virtual Reality)又は拡張現実(AR:Augmented Reality)を実現する技術として、使用者が頭部に装着して用いるヘッドマウント型の表示装置(ヘッドマウントディスプレイ:HMD:Head Mounted Display)が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような表示装置では、例えば使用者の左眼及び右眼にそれぞれ対応するディスプレイが配置され、左眼には左眼用ディスプレイの映像を、右眼には右眼用ディスプレイの映像を、それぞれ使用者に見せるように構成される。また、現実空間の物体を注視し、予め設定された仮想空間の画像を左眼用ディスプレイ及び右眼用ディスプレイにそれぞれ現実空間の物体と重畳して表示し、現実空間の物体と仮想空間の画像とが適正に重なり合うように調整可能となっている。 A head-mounted display (HMD: Head Mounted Display) that is worn by the user on the head as a technology to realize virtual reality (VR) or augmented reality (AR). Is known (see, for example, Patent Document 1). In such a display device, for example, displays corresponding to the left eye and the right eye of the user are arranged, and the image of the display for the left eye is displayed on the left eye and the image of the display for the right eye is displayed on the right eye. It is configured to be shown to the user. In addition, the object in the real space is gazed, and the preset virtual space image is displayed on the left eye display and the right eye display by superimposing the object in the real space, respectively, and the image of the object in the real space and the image in the virtual space. It is possible to adjust so that and is properly overlapped.
上記のような表示装置では、使用者が現実空間の物体を注視する場合の視線と、仮想空間の画像を注視する場合の視線とが上下方向にずれてしまう場合がある。この場合、現実空間の物体を注視しようとすると、仮想空間の画像が結像しなくなる。逆に、仮想空間の画像を注視しようとすると、現実空間の物体が結像しなくなる。このため、使用者の眼に負担が掛かってしまう。また、上記のような表示装置では、左眼用ディスプレイを左眼で見たときの視線と、右眼用ディスプレイを右眼で見たときの視線とが上下方向にずれてしまう場合がある。この場合、対象となる画像を見た瞬間は像が結像せず、脳の指令により左右の眼球を上下方向に動かすことで結像する。しかしながら、この場合、使用者の眼に負担が掛かってしまう。 In a display device as described above, the line of sight when the user gazes at an object in the real space and the line of sight when the user gazes at an image in the virtual space may deviate in the vertical direction. In this case, if you try to gaze at an object in the real space, the image in the virtual space will not be imaged. On the contrary, when trying to gaze at an image in virtual space, an object in real space does not form an image. Therefore, the eyes of the user are burdened. Further, in the above-mentioned display device, the line of sight when the left eye display is viewed with the left eye and the line of sight when the right eye display is viewed with the right eye may be displaced in the vertical direction. In this case, the image is not formed at the moment when the target image is viewed, but is formed by moving the left and right eyeballs in the vertical direction according to the command of the brain. However, in this case, the eyes of the user are burdened.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、使用者の負担を低減することが可能な表示装置、表示システム、表示調整方法及び表示調整プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a display device, a display system, a display adjustment method, and a display adjustment program capable of reducing the burden on the user.
本発明に係る表示装置は、左右方向に並んで配置され、一部の光を透過可能でありかつ画像を表示可能な左眼用表示部及び右眼用表示部と、使用者が前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部を透過して前後方向の前方の物体を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の物体視線と、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部において前記物体に対応する位置に目標画像をそれぞれ表示した状態で前記使用者が前記目標画像を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の画像視線とを検出する視線検出部と、前記左右方向及び前記前後方向に直交する上下方向についての前記物体視線と前記画像視線との差分に応じて、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部に画像を表示する表示位置を調整する調整部とを備える。 The display devices according to the present invention are arranged side by side in the left-right direction, and include a left-eye display unit and a right-eye display unit capable of transmitting a part of light and displaying an image, and a user using the left eye. When the user's left and right eyeballs gaze at an object in front of the user through the display unit for the right eye and the display unit for the right eye, the display unit for the left eye and the display unit for the right eye. The line-of-sight detection unit that detects the image line-of-sight of the left and right eyeballs of the user when the user gazes at the target image while the target image is displayed at a position corresponding to the object, and the left-right direction. And an adjustment unit that adjusts the display position for displaying an image on the left eye display unit and the right eye display unit according to the difference between the object line of sight and the image line of sight in the vertical direction orthogonal to the front-back direction. And.
本発明に係る表示システムは、左右方向に並んで配置され、一部の光を透過可能でありかつ画像を表示可能な左眼用表示部及び右眼用表示部と、使用者が前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部を透過して前後方向の前方の物体を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の物体視線と、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部において前記物体に対応する位置に目標画像をそれぞれ表示した状態で前記使用者が前記目標画像を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の画像視線とを検出する視線検出部と、前記左右方向及び前記前後方向に直交する上下方向についての前記物体視線と前記画像視線との差分を出力する出力部と、を有する表示装置と、前記出力部の出力結果に基づいて、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部に画像を表示する表示位置が調整された画像データを生成して前記表示装置に入力する外部処理装置とを備える。 The display system according to the present invention is arranged side by side in the left-right direction, and has a left-eye display unit and a right-eye display unit capable of transmitting a part of light and displaying an image, and a user can use the left eye. When the user's left and right eyeballs gaze at an object in front of the user through the display unit for the right eye and the display unit for the right eye, the display unit for the left eye and the display unit for the right eye. The line-of-sight detection unit that detects the image line-of-sight of the left and right eyeballs of the user when the user gazes at the target image while the target image is displayed at a position corresponding to the object, and the left-right direction. A display device having an output unit for outputting the difference between the object line of sight and the image line of sight in the vertical direction orthogonal to the front-back direction, and the left eye display unit based on the output result of the output unit. The right eye display unit is provided with an external processing device that generates image data in which the display position for displaying the image is adjusted and inputs the image data to the display device.
本発明に係る表示調整方法は、左右方向に並んで配置され、一部の光を透過可能でありかつ画像を表示可能な左眼用表示部及び右眼用表示部を透過して前後方向の前方の物体を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の物体視線と、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部において前記物体に対応する位置に目標画像をそれぞれ表示した状態で前記使用者が前記目標画像を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の画像視線とを検出することと、前記左右方向及び前記前後方向に直交する上下方向についての前記物体視線と前記画像視線との差分に応じて、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部に画像を表示する表示位置を調整することとを含む。 The display adjustment method according to the present invention is arranged side by side in the left-right direction, and is transmitted in the front-rear direction through the left-eye display unit and the right-eye display unit capable of transmitting a part of light and displaying an image. The target image is displayed at a position corresponding to the object in the left eye display unit and the right eye display unit, respectively, in a state where the object line of sight of the left and right eyeballs of the user when gazing at the object in front is displayed. When the user gazes at the target image, the image line-of-sight of the left and right eyeballs of the user is detected, and the object line-of-sight and the image line-of-sight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction and the front-back direction. This includes adjusting the display position for displaying an image on the left eye display unit and the right eye display unit according to the difference between the two.
本発明に係る表示調整プログラムは、左右方向に並んで配置され、一部の光を透過可能でありかつ画像を表示可能な左眼用表示部及び右眼用表示部を透過して前後方向の前方の物体を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の物体視線と、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部において前記物体に対応する位置に目標画像をそれぞれ表示した状態で前記使用者が前記目標画像を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の画像視線とを検出する処理と、前記左右方向及び前記前後方向に直交する上下方向についての前記物体視線と前記画像視線との差分に応じて、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部に画像を表示する表示位置を調整する処理とをコンピュータに実行させる。 The display adjustment program according to the present invention is arranged side by side in the left-right direction, and is transmitted in the front-rear direction through the left-eye display unit and the right-eye display unit capable of transmitting a part of light and displaying an image. The target image is displayed at a position corresponding to the object in the left eye display unit and the right eye display unit, respectively, in a state where the object line of sight of the left and right eyeballs of the user when gazing at the object in front is displayed. The process of detecting the image line-of-sight of the left and right eyeballs of the user when the user gazes at the target image, and the object line-of-sight and the image line-of-sight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction and the front-back direction. The computer is made to execute a process of adjusting the display position for displaying an image on the left eye display unit and the right eye display unit according to the difference between the two.
本発明によれば、使用者の負担を低減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to reduce the burden on the user.
以下、本発明に係る表示装置、表示システム、表示調整方法及び表示調整プログラムの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。 Hereinafter, embodiments of a display device, a display system, a display adjustment method, and a display adjustment program according to the present invention will be described with reference to the drawings. The present invention is not limited to this embodiment. In addition, the components in the following embodiments include those that can be easily replaced by those skilled in the art, or those that are substantially the same.
[表示装置]
図1は、本実施形態に係る表示装置100の一例を模式的に示す図である。図1示すように、表示装置100は、例えば使用者が頭部に装着可能なヘッドマウントディスプレイである。
[Display device]
FIG. 1 is a diagram schematically showing an example of a
以下の説明において、左右、前後、上下の各方向は、使用者が表示装置100を頭部に装着した状態における方向とする。左右方向は、使用者の左右の眼球に対応する方向であり、左眼側を左方、右眼側を右方とする。前後方向は、使用者の頭部の頭頂部側を上方、使用者の頭部の顎側を下方とする。
In the following description, each of the left-right, front-back, and up-down directions is the direction in which the user wears the
表示装置100は、図1に示すように、表示装置100は、本体部10と、表示部20と、視線検出部30と、制御部40とを備える。本体部10は、筐体11、コネクタ12及び電力供給部13を有する。筐体11は、後述する光学系OSを収容する。筐体11には、後述する表示部20が設けられる。電力供給部13は、コネクタ12を介して本体部10に対して電力の供給、電気信号の送受信等を行う。
As shown in FIG. 1, the
表示部20は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rを有する。左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rは、使用者の左右の眼球に対応するように左右方向に並んで配置される。
The
図2は、表示装置100における表示部20の構成を模式的に示す図である。図2に示すように、表示部20は、表示パネル21と、ハーフミラー22と、コンバイナミラー23と、視線検出部30とを有する。表示パネル21は、例えば液晶パネル、有機ELパネル、プラズマパネル等、各種の表示パネルが適用可能である。使用者が表示装置100を装着した状態において、表示部20は、使用者の左右の眼球に対して前方に配置される。表示パネル21は、仮想空間の画像を表示する表示面21aを有する。
FIG. 2 is a diagram schematically showing the configuration of the
ハーフミラー22は、例えば光の一部を反射し、一部を透過する。ハーフミラー22は、表示パネル21から照射された表示光Lbの一部をコンバイナミラー23に向けて反射する。また、ハーフミラー22は、コンバイナミラー23で反射された光の一部を透過する。
The
コンバイナミラー23は、実際の空間に存在する物体Mの像を構成する実像光Laをハーフミラー22側に透過する。実像光Laは、コンバイナミラー23、ハーフミラー22を透過して使用者の左右の眼球に到達可能となる。これにより、使用者が左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rを透過して物体Mを注視可能となっている。また、コンバイナミラー23は、ハーフミラー22によって反射された表示光Lbを当該ハーフミラー22に向けて反射する。ハーフミラー22及びコンバイナミラー23は、実像光Laと表示光Lbとを導光する光学系OSを構成する。本実施形態において、光学系OSは、表示装置100を装着した状態の使用者の眼球(右眼ER及び左眼EL:図3、図4参照)に実像光La及び表示光Lbを導光する。
The
視線検出部30は、使用者の左右の眼球による視線を検出する。視線検出部30としては、例えば使用者の瞳孔の位置と角膜反射像の位置とに基づいて視線を検出可能な視線検出装置、又は使用者の目頭の位置と虹彩の位置とに基づいて視線を検出可能な視線検出装置等、使用者の視線を検出可能な各種装置を用いることができる。
The line-of-
視線検出部30は、照射部31と、受光部32と、処理部33とを有する(図2、図5参照)。照射部31は、使用者の左右の眼球に赤外線を照射する。受光部32は、使用者の左右の眼球で反射された赤外線を受光し、使用者の左右の眼球の画像を生成する。処理部33は、生成した画像に基づいて、三次元グローバル座標系で規定される視線ベクトルとして使用者の視線を検出する。
The line-of-
処理部33は、使用者の左右の眼球の物体視線及び画像視線を検出可能である。処理部33は、検出した物体視線及び画像視線を、後述する記憶部45に送信する。図3は、物体視線の一例を模式的に示す図である。図3に示すように、物体視線E1は、使用者が左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rを透過して物体Mを注視する場合の使用者の左右の眼球(左眼EL、右眼ER)の視線である。なお、左右の眼球の物体視線E1を区別する場合、左眼ELの物体視線E1を左物体視線E1Lと表記し、右眼ERの物体視線E1を右物体視線E1Rと表記する。図4は、画像視線の一例を模式的に示す図である。図4に示すように、画像視線E2は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて物体Mに対応する位置PMに目標画像Iをそれぞれ表示した状態で使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左右の眼球(左眼EL、右眼ER)の視線である。なお、左右の眼球の画像視線E2を区別する場合、左眼ELの画像視線E2を左画像視線E2Lと表記し、右眼ERの画像視線E2を右画像視線E2Rと表記する。使用者が目標画像Iを注視する場合、左右の目標画像Iは、物体Mに重なる位置Maに存在するように結像して見えることになる。
The
図5は、表示装置100の一例を示す機能ブロック図である。図5に示すように、制御部40は、差分検出部41と、調整部42と、記憶部45と、画像処理回路46とを有する。制御部40は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などで構成された演算処理装置である。制御部40は、記憶されているプログラムをメモリにロードして、プログラムに含まれる命令を実行する。制御部40には、図示しない内部メモリなどが含まれる。内部メモリは、制御部40の各部を実現させるためのプログラムが記憶されている。この場合、制御部40は、内部メモリなどに記憶されているプログラムを展開して実行することで、各部の機能を実現する。また、内部メモリは、制御部40におけるデータの一時記憶などにも用いられる。
FIG. 5 is a functional block diagram showing an example of the
差分検出部41は、視線検出部30の検出結果に基づいて、検出結果の差分を求める。差分検出部41は、記憶部45に記憶される情報を用いて差分を求めることができる。記憶部45は、視線検出部30により検出された物体視線E1及び画像視線E2の情報を記憶する。なお、記憶部45は、左右方向に並んで配置され、一部の光を透過可能でありかつ画像を表示可能な左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rを透過して前後方向の前方の物体Mを注視する場合の使用者の左右の眼球の物体視線E1と、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて物体Mに対応する位置に目標画像Iをそれぞれ表示した状態で使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左右の眼球の画像視線E2とを検出する処理と、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての物体視線E1と画像視線E2との差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する処理とをコンピュータに実行させる表示調整プログラムを記憶する。
The
差分検出部41は、視線検出部30において検出された物体視線E1及び画像視線E2に基づいて、当該物体視線E1と画像視線E2との差分を求める。この場合、差分検出部41は、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての物体視線E1と画像視線E2との差分を求める。この差分は、例えば視線ベクトルの差として求められたベクトルの上下方向における長さとすることができる。なお、差分検出部41は、物体視線E1と画像視線E2との差分を左右でそれぞれ独立して求める。つまり、差分検出部は、左眼についての左物体視線E1Lと左画像視線E2Lとの差分と、右眼についての右物体視線E1Rと右画像視線E2Rとの差分とをそれぞれ求める。
The
差分検出部41は、物体視線E1と画像視線E2との差分を求める際、使用者の注視点の位置の差分を求めるようにしてもよい。この場合、差分検出部41は、物体視線E1と表示部20に設定される所定の仮想平面との交点を物体注視点P1(図7参照)とする。また、差分検出部41は、画像視線E2と表示部20に設定される所定の仮想平面との交点を画像注視点P2(図7参照)とする。仮想平面としては、例えば前後方向に垂直な平面であって被験者の左眼及び右眼から所定距離だけ離れた平面等が挙げられる。このように、物体注視点P1は、物体視線E1に対応する。また、画像注視点P2は、画像視線E2に対応する。差分検出部41は、物体注視点P1と画像注視点P2との上下方向についての位置の差分を算出する。この差分は、例えば、物体注視点P1と画像注視点P2との間の上下方向についての距離とすることができる。
When the
また、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて物体Mに対応する位置に目標画像Iをそれぞれ表示した状態で使用者が目標画像Iを注視する場合の、使用者の左の眼球の左画像視線E2L及び右の眼球の右画像視線E2Rが視線検出部30によって検出された場合、差分検出部41は、上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分を求める。この差分は、例えば視線ベクトルの差として求められたベクトルの上下方向における長さとすることができる。
Further, when the user gazes at the target image I in a state where the target image I is displayed at a position corresponding to the object M on the left
また、差分検出部41は、左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分を求める際、使用者の注視点の位置の差分を求めるようにしてもよい。この場合、差分検出部41は、左画像視線E2Lと表示面21aとの交点を左画像注視点PL(図9参照)とする。また、差分検出部41は、右画像視線E2Rと表示面21aとの交点を右画像注視点PR(図9参照)とする。このように、左画像注視点PLは、左画像視線E2Lに対応する。また、右画像注視点PRは、右画像視線E2Rに対応する。差分検出部41は、左画像注視点PLと右画像注視点PRとの上下方向についての位置の差分を算出する。この差分は、例えば、左画像注視点PLと右画像注視点PRとの間の上下方向についての距離とすることができる。
Further, the
調整部42は、差分検出部41によって検出された差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する。調整部42は、上下方向についての差分に応じて、表示位置を段階的に調整することができる。例えば、検出された差分の大きさを段階的に区分しておき、当該差分の区分に対応するように調整量の区分を段階的に設定しておく。これにより、差分が大きくなるほど、調整量が段階的に大きくなる。なお、調整部42は、差分の有無のみを検出し、差分が検出された場合に、予め設定された調整量だけ調整するようにしてもよい。
The adjusting
調整部42は、例えば、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに入力される画像データを補正することで画像の表示位置を調整する。調整部42は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rについてそれぞれ設けられる。調整部42は、ラインメモリ43及びアドレス制御部44を有する。ラインメモリ43は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに表示させる画像データをラインごとに記憶する。アドレス制御部44は、ラインメモリ43から出力される画像データの読み出し開始となる基準アドレスを制御する。
The adjusting
図6は、ラインメモリ43の一例を模式的に示す図である。図6に示すように、ラインメモリ43には、各ラインに対応するアドレスが設定される。例えば、図中の最上段のライン(1ライン目)のアドレスが0と設定され、下側のラインに至るにつれて順に1、2、…、と設定され、最下段のラインのアドレスがZと設定される。ラインメモリ43は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに対応するようにライン数及びアドレスが設定される。
FIG. 6 is a diagram schematically showing an example of the
ラインメモリ43には、書き込みアドレスW及び読み出しアドレスRが設定される。書き込みアドレスWは、外部から入力される画像データが書き込まれるラインのアドレスを示す。読み出しアドレスRは、ラインメモリ43に書き込まれた画像データが読み出されるラインのアドレスを示す。外部から画像データが入力される場合、例えばアドレス0のラインからアドレスZのラインに順次書き込まれ、最大値Zに到達した後は0に戻る。
A write address W and a read address R are set in the
書き込みアドレスWと読み出しアドレスRとの関係について説明する。基準アドレスaとすると、読み出しアドレスRは、書き込みアドレスWに対して、
R=W−a(但し、R<0の場合はR=Z−a)
と表すことができる。
The relationship between the write address W and the read address R will be described. Assuming that the reference address a is used, the read address R is relative to the write address W.
R = W-a (However, if R <0, R = Z-a)
It can be expressed as.
このように読み出しアドレスRを設定することにより、W=aとなる場合、つまりラインメモリ43のうち基準アドレスaに対応するラインまで画像データが書き込まれた場合、読み出しアドレスRが0となる。この場合、ラインメモリ43のうち最上段のライン(アドレス0となるライン)に書き込まれている画像データが読み出される。このように、画像データの書き込みに対してaライン遅延したラインの画像データが出力される。
By setting the read address R in this way, the read address R becomes 0 when W = a, that is, when the image data is written up to the line corresponding to the reference address a in the
これに対して、基準アドレスaの値を1ライン分小さくした場合、最上段のラインが読み出されるタイミングが1ライン分早くなる。このため、見かけ上、表示画像が上方に1ライン分ずれて表示される。また、基準アドレスaの値を1ライン分大きくした場合、最上段のラインが読み出されるタイミングが1ライン分遅くなる。このため、見かけ上、表示画像が下方に1ライン分ずれて表示される。したがって、アドレス制御部44により基準ラインaの値を調整することで、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに表示される表示画像の位置を上下方向に移動させることができる。
On the other hand, when the value of the reference address a is reduced by one line, the timing at which the uppermost line is read is advanced by one line. For this reason, the displayed image is apparently displayed with a shift of one line upward. Further, when the value of the reference address a is increased by one line, the timing at which the uppermost line is read is delayed by one line. For this reason, the displayed image is apparently displayed with a shift of one line downward. Therefore, by adjusting the value of the reference line a by the
[表示調整方法]
次に、本実施形態に係る表示調整方法について説明する。本実施形態に係る表示調整方法では、使用者が上記の表示装置100を頭部に装着した状態で、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する。
[Display adjustment method]
Next, a display adjustment method according to the present embodiment will be described. In the display adjustment method according to the present embodiment, the display position when the user displays an image on the left
使用者が上記の表示装置100を頭部に装着した状態において、使用者の左眼の前方には左眼用表示部20Lが配置され、使用者の右眼の前方には右眼用表示部20Rが配置される。本実施形態に係る表示調整方法では、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rを透過して前方の物体Mを注視する場合の物体視線E1と、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて物体Mに対応する位置に目標画像Iをそれぞれ表示した状態で使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左右の眼球の画像視線E2と、の差分を低減するように調整する。
When the user wears the
まず、視線検出部30により、使用者の左眼及び右眼の視線検出を開始する。この状態で、使用者に物体Mを注視させる場合、表示部20は、例えば左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rには画像を表示しないことが好ましい。なお、表示部20は、使用者に対して物体Mを注視するように促すための情報等を表示してもよい。視線検出部30は、使用者に物体Mを注視させた状態で、使用者の物体視線E1を検出する。
First, the line-of-
続いて、使用者に目標画像Iを注視させる。この場合、表示部20は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rのうち物体Mに対応する位置(例えば、物体Mに重なる位置)に目標画像Iを表示する。表示部20は、上記同様に、使用者に対して目標画像Iを注視するように促すための情報等を表示してもよい。視線検出部30は、使用者に目標画像Iを注視させた状態で、使用者の画像視線E2を検出する。
Subsequently, the user is made to gaze at the target image I. In this case, the
図7は、物体視線E1及び画像視線E2の検出結果の一例を模式的に示す図である。図7に示す例において、視線検出部30は、物体視線E1に対応する使用者の物体注視点P1の位置(X1、Y1)と、画像視線E2に対応する使用者の画像注視点P2の位置(X2、Y2)とを、物体視線E1、画像視線E2として検出することができる。
FIG. 7 is a diagram schematically showing an example of the detection results of the object line of sight E1 and the image line of sight E2. In the example shown in FIG. 7, the line-of-
本実施形態において、物体注視点P1は、前後方向に垂直であって被験者の左眼及び右眼から所定距離だけ離れた平面と物体視線E1の視線ベクトルとの交点である。また、画像注視点P2は、仮想平面と画像視線E2を構成する視線ベクトルとの交点である。このような物体注視点P1及び画像注視点P2を求める場合、処理部33は、まず、受光部32で得られた情報に基づいて、物体視線E1及び画像視線E2を視線ベクトルとして検出する。その後、例えば物体視線E1及び画像視線E2と所定の仮想平面との交点を物体注視点P1及び画像注視点P2とする。処理部33は、仮想平面上の基準位置の座標を基準として、物体注視点P1及び画像注視点P2の座標を求める。仮想平面は、例えばハーフミラー22の表面に設けられてもよいし、使用者の左右の眼球とハーフミラー22との間の空間に設けられてもよい。処理部33は、物体視線E1及び画像視線E2の視線ベクトルと、物体注視点P1及び画像注視点P2の座標とを記憶部45に記憶させる。なお、処理部33は、使用者が物体Mを注視する際に取得される物体視線E1の視線ベクトル及び物体注視点P1の座標を先に記憶部45に記憶し、使用者が目標画像Iを注視する際に取得される画像視線E2の視線ベクトル及び画像注視点P2の座標を直接差分検出部41に出力してもよい。
In the present embodiment, the object gazing point P1 is an intersection of a plane perpendicular to the front-back direction and separated from the left eye and the right eye of the subject by a predetermined distance and the line-of-sight vector of the object line-of-sight E1. Further, the image gazing point P2 is an intersection of the virtual plane and the line-of-sight vector constituting the image line-of-sight E2. When obtaining such an object gazing point P1 and an image gazing point P2, the
例えば、左眼用表示部20Lと右眼用表示部20Rとが上下方向にずれた状態で取り付けられた場合、使用者が物体Mを注視する場合の視線と、目標画像Iを注視する場合の視線とが上下方向にずれてしまう場合がある。この場合、物体Mを注視しようとすると、目標画像Iが結像しなくなる。逆に、目標画像Iを注視しようとすると、物体Mが結像しなくなる。このため、使用者の眼に負担が掛かってしまう。そこで、本実施形態では、使用者の物体視線E1と画像視線E2との間に上下方向の差分が存在する場合、当該差分を低減するように、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに表示する画像の位置を調整することで、使用者の負担の低減を図る。
For example, when the left-
差分検出部41は、記憶部45に記憶される情報又は処理部33から出力される情報に基づいて、上下方向についての物体視線E1と画像視線E2との差分を検出する。図7に示すように、差分検出部41は、例えば物体注視点P1と画像注視点P2との上下方向についての距離を差分S1として検出することができる。なお、差分検出部41は、物体視線E1の視線ベクトルと画像視線E2の視線ベクトルとの差分を検出する場合、例えば視線ベクトルの差として求められたベクトルの上下方向におけるベクトル量を差分として検出することができる。差分検出部41は、検出した差分S1を出力する。
The
調整部42は、差分検出部41から出力された差分S1に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する。例えば、調整部42は、差分S1が予め設定された閾値以上である場合に、表示位置の調整を行うようにすることができる。調整部42は、例えばアドレス制御部44によりラインメモリ43における画像データの読み出し開始のラインを選択することで、表示位置を調整可能である。
The adjusting
図8は、本実施形態に係る表示調整方法の一例を示すフローチャートである。表示装置100が使用者の頭部に装着された後、図8に示すように、視線検出部30が使用者の左右の視線の検出を開始し(ステップS101)、この状態で使用者に物体Mを注視させる(ステップS102)。ステップS102において、視線検出部30は、使用者に物体Mを注視させた状態で、使用者の物体視線E1を検出する。
FIG. 8 is a flowchart showing an example of the display adjustment method according to the present embodiment. After the
次に、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて物体Mに対応する位置に目標画像Iをそれぞれ表示し、使用者に目標画像Iを注視させる(ステップS103)。ステップS103において、視線検出部30は、使用者に目標画像Iを注視させた状態で、使用者の画像視線E2を検出する。
Next, the target image I is displayed at a position corresponding to the object M on the left
次に、差分検出部41は、上下方向についての物体視線E1と画像視線E2との差分を検出する(ステップS104)。差分検出部41において差分が検出された場合(ステップS104のYes)、調整部42は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整して(ステップS105)、処理を終了する。差分検出部41において差分が検出されない場合(ステップS104のNo)、表示位置の調整を行うことなく、処理を終了する。
Next, the
以上のように、本実施形態に係る表示装置100は、左右方向に並んで配置され、一部の光を透過可能でありかつ画像を表示可能な左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rと、使用者が左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rを透過して前後方向の前方の物体Mを注視する場合の使用者の左右の眼球の物体視線E1と、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて物体Mに対応する位置に目標画像Iをそれぞれ表示した状態で使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左右の眼球の画像視線E2とを検出可能な視線検出部30と、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての物体視線E1と画像視線E2との差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する調整部42とを備える。
As described above, the
本実施形態に係る表示調整方法は、左右方向に並んで配置され、一部の光を透過可能でありかつ画像を表示可能な左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rを透過して前後方向の前方の物体Mを注視する場合の使用者の左右の眼球の物体視線E1と、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて物体Mに対応する位置に目標画像Iをそれぞれ表示した状態で使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左右の眼球の画像視線E2とを検出することと、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての物体視線E1と画像視線E2との差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整することとを含む。
The display adjustment method according to the present embodiment is arranged side by side in the left-right direction, and transmits a part of the light to the left
本実施形態に係る表示調整プログラムは、左右方向に並んで配置され、一部の光を透過可能でありかつ画像を表示可能な左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rを透過して前後方向の前方の物体Mを注視する場合の使用者の左右の眼球の物体視線E1と、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて物体Mに対応する位置に目標画像Iをそれぞれ表示した状態で使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左右の眼球の画像視線E2とを検出する処理と、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての物体視線E1と画像視線E2との差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する処理とをコンピュータに実行させる。
The display adjustment program according to the present embodiment is arranged side by side in the left-right direction, and transmits a part of the light to the left
本実施形態によれば、使用者の物体視線E1と画像視線E2との間に上下方向の差分が存在する場合、当該差分を低減するように、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに表示する画像の位置が調整される。このため、物体Mに対応する画像を表示する際、使用者に物体Mを注視する場合と同じ視線で画像を注視させることができる。これにより、使用者の負担を低減することができる。
According to the present embodiment, when there is a difference in the vertical direction between the user's object line of sight E1 and the image line of sight E2, the left
本実施形態に係る表示装置100において、調整部42は、上下方向についての差分に応じて、表示位置を段階的に調整する。この構成によれば、差分に応じて表示位置を段階的に調整することができるため、効率的な調整が可能となる。
In the
本実施形態に係る表示装置100において、調整部42は、物体視線E1に対応する物体注視点P1の位置と、画像視線E2に対応する画像注視点P2の位置との間の上下方向についての差分に応じて、表示位置を調整する。この構成によれば、物体注視点P1及び画像注視点P2に基づいて差分を算出することで、より精度よく表示位置を調整することが可能となる。
In the
本実施形態に係る表示装置100において、調整部42は、画像の画像データが書き込まれるラインメモリ43を有し、差分に応じて、ラインメモリ43における画像データの読み出し開始のラインを選択することで表示位置を調整する。この構成によれば、ラインメモリ43における画像データの読み出し開始のラインを選択することで、表示部20を構成する構成部材の位置関係を変更することなく、容易に表示位置を調整することが可能となる。
In the
[他の表示調整方法]
次に、表示調整方法の他の例について説明する。使用者が上記の表示装置100を頭部に装着した状態において、使用者の左眼の前方には左眼用表示部20Lが配置され、使用者の右眼の前方には右眼用表示部20Rが配置される。他の例に係る表示調整方法では、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて使用者の前方に目標画像Iをそれぞれ表示し、使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左の眼球の左画像視線E2Lと、右の眼球の右画像視線E2Rを検出可能な視線検出部と、の差分を低減するように調整する。
[Other display adjustment methods]
Next, another example of the display adjustment method will be described. When the user wears the
まず、視線検出部30により、使用者の左眼及び右眼の視線検出を開始する。この状態で、使用者に目標画像Iを注視させる。この場合、表示部20は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて互いに対応する位置に目標画像Iを表示する。このような位置としては、例えば、左眼用表示部20Lと右眼用表示部20Rとで左右対称となる位置等が挙げられる。表示部20は、使用者に対して目標画像Iを注視するように促すための情報等を表示してもよい。視線検出部30は、使用者に目標画像Iを注視させた状態で、使用者の左の眼球の左画像視線E2Lと、右の眼球の右画像視線E2Rとを検出する。
First, the line-of-
図9は、左画像視線E2L及び右画像視線E2Rの検出結果の一例を模式的に示す図である。図9に示す例において、視線検出部30は、左画像視線E2Lに対応する使用者の左画像注視点PLの位置(XL、YL)と、右画像視線E2Rに対応する使用者の右画像注視点PRの位置(XR、YR)とを、左画像視線E2L、右画像視線E2Rとして検出することができる。
FIG. 9 is a diagram schematically showing an example of the detection results of the left image line-of-sight E2L and the right image line-of-sight E2R. In the example shown in FIG. 9, the line-of-
本実施形態において、左画像注視点PLは、前後方向に垂直であって被験者の左右の眼球から所定距離だけ離れた平面と左画像視線E2Lの視線ベクトルとの交点である。また、右画像注視点PRは、仮想平面と右画像視線E2Rを構成する視線ベクトルとの交点である。このような左画像注視点PL及び右画像注視点PRを求める場合、処理部33は、まず、受光部32で得られた情報に基づいて、左画像視線E2L及び右画像視線E2Rを視線ベクトルとして検出する。その後、例えば左画像視線E2L及び右画像視線E2Rと所定の仮想平面との交点を左画像注視点PL及び右画像注視点PRとする。処理部33は、仮想平面上の基準位置の座標を基準として、左画像注視点PL及び右画像注視点PRの座標を求める。処理部33は、左画像視線E2L及び右画像視線E2Rの視線ベクトルと、左画像注視点PL及び右画像注視点PRの座標とを記憶部45に記憶させる。なお、処理部33は、使用者が目標画像Iを注視する際に取得される左画像視線E2L及び右画像視線E2Rの視線ベクトル及び左画像注視点PL及び右画像注視点PRの座標を、直接差分検出部41に出力してもよい。また、記憶部45は、左右方向に並んで配置され、画像を表示可能な左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて使用者の前方に目標画像Iをそれぞれ表示する処理と、使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左の眼球の左画像視線E2L及び右の眼球の右画像視線E2Rを検出する処理と、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する処理とをコンピュータに実行させる表示調整プログラムを記憶する。
In the present embodiment, the left image gazing point PL is an intersection of a plane perpendicular to the front-back direction and separated from the left and right eyeballs of the subject by a predetermined distance and the line-of-sight vector of the left image line-of-sight E2L. The right image gazing point PR is an intersection of the virtual plane and the line-of-sight vector constituting the right image line-of-sight E2R. When obtaining such a left image gaze point PL and a right image gaze point PR, the
例えば、上記実施形態と同様、左眼用表示部20Lと右眼用表示部20Rとが上下方向にずれた状態で取り付けられた場合、左眼用表示部20Lを左眼で見たときの視線と、右眼用表示部20Rを右眼で見たときの視線とが上下方向にずれてしまうことがある。この場合、対象となる画像を見た瞬間は像が結像せず、脳の指令により左右の眼球を上下方向に動かすことで結像する。しかしながら、この場合、使用者の眼に負担が掛かってしまう。そこで、本実施形態では、使用者の左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの間に上下方向の差分が存在する場合、当該差分を低減するように、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに表示する画像の位置を調整することで、使用者の負担の低減を図る。
For example, as in the above embodiment, when the left
差分検出部41は、記憶部45に記憶される情報又は処理部33から出力される情報に基づいて、上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分を検出する。図9に示すように、差分検出部41は、例えば左画像注視点PLと右画像注視点PRとの上下方向についての距離を差分S2として検出することができる。なお、差分検出部41は、左画像視線E2Lの視線ベクトルと右画像視線E2Rの視線ベクトルとの差分を検出する場合、例えば視線ベクトルの差として求められたベクトルの上下方向における長さを差分として検出することができる。差分検出部41は、検出した差分S2を出力する。
The
調整部42は、差分検出部41から出力された差分S2に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する。例えば、調整部42は、差分S2が予め設定された閾値以上である場合に、表示位置の調整を行うようにすることができる。この場合、調整部42は、上下方向について、左画像注視点PLと右画像注視点PRとの中間の位置に表示位置を調整することができる。これにより、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rの両方に表示位置の調整量を分散させることができる。調整部42は、例えばアドレス制御部44によりラインメモリ43における画像データの読み出し開始のラインを選択することで、表示位置を調整可能である。なお、調整部42は、左眼用表示部20Lもしくは右眼用表示部20Rのいずれか一方を、他方に合わせるように表示位置を調整してもよい。
The adjusting
図10は、表示調整方法の他の例を示すフローチャートである。表示装置100が使用者の頭部に装着された後、図10に示すように、視線検出部30が使用者の左右の視線の検出を開始し(ステップS201)、この状態で左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに目標画像Iを表示して、使用者に目標画像Iを注視させる(ステップS202)。ステップS202において、視線検出部30は、使用者に目標画像Iを注視させた状態で、使用者の左画像視線E2L及び右画像視線E2Rを検出する。
FIG. 10 is a flowchart showing another example of the display adjustment method. After the
次に、差分検出部41は、上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分を検出する(ステップS203)。差分検出部41において差分が検出された場合(ステップS203のYes)、調整部42は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整して(ステップS204)、処理を終了する。差分検出部41において差分が検出されない場合(ステップS203のNo)、表示位置の調整を行うことなく、処理を終了する。
Next, the
本実施形態に係る表示装置100は、左右方向に並んで配置され、画像を表示可能な左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rと、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて使用者の前後方向の前方に目標画像Iをそれぞれ表示した状態で使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左の眼球の左画像視線E2L及び右の眼球の右画像視線E2Rを検出する視線検出部30と、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する表示位置を調整する調整部42とを備える。
The
本実施形態に係る表示調整方法は、左右方向に並んで配置され、画像を表示可能な左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて使用者の前後方向の前方に目標画像Iをそれぞれ表示することと、使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左の眼球の左画像視線E2L及び右の眼球の右画像視線E2Rを検出することと、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する表示位置を調整することとを含む。
In the display adjustment method according to the present embodiment, the target image I is set in front of the user in the front-rear direction in the left-
本実施形態に係る表示調整プログラムは、左右方向に並んで配置され、画像を表示可能な左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rにおいて使用者の前後方向の前方に目標画像Iをそれぞれ表示する処理と、使用者が目標画像Iを注視する場合の使用者の左の眼球の左画像視線E2L及び右の眼球の右画像視線E2Rを検出する処理と、左右方向及び前後方向に直交する上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する表示位置を調整する処理とをコンピュータに実行させる。
The display adjustment program according to the present embodiment is arranged side by side in the left-right direction, and the target image I is set in front of the user in the front-rear direction in the left-
本実施形態によれば、使用者の左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの間に上下方向の差分が存在する場合、当該差分を低減するように、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに表示する画像の位置が調整される。このため、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する際、左右で同じ視線となるように画像を注視させることができる。これにより、使用者の負担を低減することができる。
According to the present embodiment, when there is a difference in the vertical direction between the user's left image line of sight E2L and the right image line of sight E2R, the left
本実施形態に係る表示装置100において、調整部42は、左画像視線E2Lに対応する左画像注視点PLの位置と、右画像視線E2Rに対応する右画像注視点PRの位置との間の上下方向についての差分に応じて、表示位置を調整する。この構成によれば、左画像注視点PL及び右画像注視点PRに基づいて差分を算出することで、より精度よく表示位置を調整することが可能となる。
In the
本実施形態に係る表示装置100において、調整部42は、上下方向について、左画像注視点PLと右画像注視点PRとの中間の位置に表示位置を調整する。この構成によれば、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rのそれぞれに表示位置の調整量を分散させることができる。これにより、表示画像の一部が左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rの表示領域からはみ出して非表示となってしまうことを抑制できる。
In the
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。例えば、上記実施形態の表示装置100では、調整部42が、ラインメモリ43における画像データの読み出し開始のラインを選択することで表示位置を調整する構成を例に挙げて説明したが、これに限定されない。
The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and modifications can be made as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in the
図11は、表示装置の他の例を示す機能ブロック図である。図11に示すように、表示装置100Aは、視線検出部30及び制御部140を有する。図11に示す表示装置100は、表示部20の表示パネル21を移動させることで、表示画像の位置を上下方向に移動させる。視線検出部30の構成は、上記同様である。
FIG. 11 is a functional block diagram showing another example of the display device. As shown in FIG. 11, the
制御部140は、差分検出部41と、モータ制御部142と、記憶部45とを有する。差分検出部41及び記憶部45の構成は、上記同様である。モータ制御部142は、モータ143Mを制御する。モータ制御部142及び移動機構143は、表示パネル21を移動させるための調整部141を構成する。
The
図12は、移動機構143の一例を示す図である。移動機構143は、モータ143Mと、出力軸144と、第1ギア145と、第2ギア146と、移動部材147とを有する。モータ143Mは、モータ制御部142の制御によって出力軸144に回転駆動力を付与する。出力軸144は、モータ143Mからの回転駆動力を第1ギア145に伝達する。第1ギア145は、出力軸144と一体で回転する。第1ギア145は、第2ギア146と噛み合っている。第2ギア146は、外周及び内周に歯を有する。外周の歯は、第1ギア145と噛み合っている。内周の歯は、移動部材147と噛み合っている。移動部材147は、円柱状であり、外周に歯が形成される。移動部材147の外周の歯は、第2ギア146と噛み合っている。移動部材147は、第2ギア146が回転することにより、前後方向に移動可能である。移動部材147は、表示パネル21に連結される。移動部材147が前後方向に移動することにより、表示パネル21が移動部材147と一体で前後方向に移動するため、表示パネル21に表示される画像の表示位置が前後方向に移動する。表示パネル21に表示される画像は、ハーフミラー22及びコンバイナミラー23によって反射されて使用者に到達する。この場合、使用者が表示装置100を装着した状態においては、表示パネル21が前後方向に移動することで、表示される画像の表示位置が上下方向に移動する。モータ制御部142は、上下方向についての差分に応じて、モータ143Mの回転量を段階的に調整することにより、表示パネル21の移動量を段階的に調整可能である。これにより、上下方向についての差分に応じて、表示位置を段階的に調整することができる。
FIG. 12 is a diagram showing an example of the moving
図13は、モータ機構の他の例を示す図である。図13に示すように、移動機構143Aは、モータ143Mと、出力軸144と、第1ギア145と、第2ギア148と、回転軸149とを有する。モータ143M、出力軸144、第1ギア145の構成については、図12に示す例と同様とすることができる。第2ギア148は、外周に歯を有し、第1ギア145と噛み合っている。回転軸149は、第2ギア148と一体で回転する。回転軸149は、ハーフミラー22に連結される。なお、図13には、白抜き矢印の方向からハーフミラー22を見た状態を一部に示している。回転軸149が回転することにより、ハーフミラー22が回転軸149と一体で回転する。ハーフミラー22が回転することにより、使用者の眼球に向かう光の方向が上下方向に変化する。このため、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに表示される表示画像の位置を上下方向に移動させることができる。この場合においても、モータ制御部142は、上下方向についての差分に応じて、モータ143Mの回転量を段階的に調整することにより、ハーフミラー22の回転角度を段階的に調整可能である。これにより、上下方向についての差分に応じて、表示位置を段階的に調整することができる。
FIG. 13 is a diagram showing another example of the motor mechanism. As shown in FIG. 13, the moving
このように、上記の表示装置100Aにおいて、調整部141は、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rについての上下方向の相対的な位置関係を調整することで表示位置を調整する。これにより、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rの上下方向の相対的な位置関係を直接調整することにより、表示に使用可能な領域が制限されずに済む。
As described above, in the
また、調整部141が、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rについての上下方向の相対的な位置関係を調整することで表示位置を調整する構成では、上下方向の差分を直接的に調整することができる。また、調整部141が、ハーフミラー22を調整することで表示位置を調整する構成では、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rの位置を変更することなく、表示位置を調整することができる。
Further, in the configuration in which the
なお、図12及び図13に示す移動機構143は、モータ143Mが設けられず、出力軸144を手動で回転させる構成であってもよい。この場合、例えば、物体視線E1と画像視線E2との差分、又は左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分を表示部20に表示してもよい。これにより、使用者が手動で表示画像の位置を上下方向に調整する際の調整量を容易に把握させることが可能となる。以下、具体的に説明する。
The moving
図14は、表示装置の他の例を示す機能ブロック図であり、出力軸144を手動で回転させる構成について示している。図14に示すように、表示装置100Bは、視線検出部30及び制御部240を有する。視線検出部30の構成は、上記同様である。制御部240は、差分検出部41と、ズレ量表示画像生成部241と、画像重畳部242と、記憶部45と、画像処理回路46とを有する。差分検出部41、記憶部45及び画像処理回路46は、上記と同様である。ズレ量表示画像生成部241は、物体視線E1と画像視線E2との差分、又は左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分をズレ量として表示部20に表示するためのズレ量表示画像を生成する。ズレ量表示画像としては、任意の画像を採用可能である。ズレ量表示画像生成部241は、差分検出部41の検出結果に応じて、ズレ量表示画像を変化させることができる。例えば、物体視線E1に対して画像視線E2が下方にずれていた場合にはズレ量表示画像を青色で表示し、物体視線E1に対して画像視線E2が上方にずれていた場合にはズレ量表示画像を赤色で表示し、ズレが無い場合には無色で表示することができる。また、ズレ量表示画像生成部241は、ズレ量が大きいほどズレ量表示画像を濃く表示することができる。画像重畳部242は、目標画像Iに対して、ズレ量表示画像を重畳させるように表示する。この構成では、ズレ量表示画像の色が薄くかつ無色になるように使用者に調整させることで、物体視線E1と画像視線E2との差分を調整しやすくすることができる。
FIG. 14 is a functional block diagram showing another example of the display device, showing a configuration in which the
[表示システム]
図15は、表示装置を備えた表示システムの一例を示す機能ブロック図である。図15に示すように、表示システムSYSは、表示装置100Cと、外部処理装置350とを備える。表示装置100Cは、表示部20、視線検出部30及び制御部340を有する。表示部20及び視線検出部30の構成については、上記同様である。
[Display system]
FIG. 15 is a functional block diagram showing an example of a display system including a display device. As shown in FIG. 15, the display system SYS includes a
制御部340は、差分検出部41と、記憶部45と、画像処理回路46とを有する。差分検出部41、記憶部45及び画像処理回路46の各部の構成は、上記同様である。図15に示す構成において、差分検出部41は、差分を検出した結果を外部処理装置350に出力する出力部としての機能を有する。
The
外部処理装置350は、差分検出部41の出力結果に基づいて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置が調整された画像データを生成する。外部処理装置350は、生成した画像データを表示装置100Cに入力する。この画像データは、例えば画像処理回路46に入力される。画像処理回路46は、入力された画像データを表示部20(20L、20R)に出力する。
The
このように、本実施形態に係る表示システムSYSは、上下方向についての物体視線E1と画像視線E2との差分を表示装置100から出力し、出力結果に基づいて、外部処理装置350が、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置が調整された画像データを生成して表示装置100に入力するため、画像欠けを生じることなく画像の表示位置を調整できる。
As described above, the display system SYS according to the present embodiment outputs the difference between the object line-of-sight E1 and the image line-of-sight E2 in the vertical direction from the
また、上記表示システムSYSは、上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分を表示装置100から出力し、出力結果に基づいて、外部処理装置350が、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置が調整された画像データを生成して表示装置100に入力するため、画像欠けを生じることなく画像の表示位置を調整できる。
Further, the display system SYS outputs the difference between the left image line-of-sight E2L and the right image line-of-sight E2R in the vertical direction from the
なお、上記説明において、上下方向についての左画像視線E2Lと右画像視線E2Rとの差分に応じて、左眼用表示部20L及び右眼用表示部20Rに画像を表示する場合の表示位置を調整する態様では、現実の物体Mの実像光Laが表示部20を透過可能な表示装置(いわゆる拡張現実(AR)型)に限定されない。例えば、実像光Laを透過せず、表示部20に表示する画像を使用者に見せる表示装置(いわゆる仮想現実(VR)型)であってもよい。
In the above description, the display position when displaying an image on the left
E…眼球、E1…物体視線、E2…画像視線、EL…左画像視線、I…目標画像、ER…右画像視線、M…物体、P1…物体注視点、P2…画像注視点、PL…左画像注視点、PR…右画像注視点、S1,S2…差分、OE…光学素子、PM,Ma…位置、OS…光学系、La…実像光、Lb…表示光、SYS…表示システム、P185273JP01…貴社先願、10…本体部、11…筐体、12…コネクタ、13…電力供給部、20…表示部、20L…左眼用表示部、20R…右眼用表示部、21a…表示面、21…表示パネル、22…ハーフミラー、23…コンバイナミラー、30…視線検出部、31…照射部、32…受光部、33…処理部、40,140,240,340…制御部、41…差分検出部、42,141…調整部、43…ラインメモリ、44…アドレス制御部、45…記憶部、46…画像処理回路、100,100A,100B,100C…表示装置、142…モータ制御部、143,143A…移動機構、143M…モータ、144…出力軸、145…第1ギア、146,148…第2ギア、147…移動部材、149…回転軸、241…ズレ量表示画像生成部、242…画像重畳部、350…外部処理装置 E ... Eyeball, E1 ... Object line of sight, E2 ... Image line of sight, EL ... Left image line of sight, I ... Target image, ER ... Right image line of sight, M ... Object, P1 ... Object gaze point, P2 ... Image gaze point, PL ... Left Image gaze point, PR ... Right image gaze point, S1, S2 ... Difference, OE ... Optical element, PM, Ma ... Position, OS ... Optical system, La ... Real image light, Lb ... Display light, SYS ... Display system, P185273JP01 ... Your company's prior application, 10 ... main body, 11 ... housing, 12 ... connector, 13 ... power supply, 20 ... display, 20L ... left eye display, 20R ... right eye display, 21a ... display surface, 21 ... Display panel, 22 ... Half mirror, 23 ... Combiner mirror, 30 ... Line-of-sight detection unit, 31 ... Irradiation unit, 32 ... Light receiving unit, 33 ... Processing unit, 40, 140, 240, 340 ... Control unit, 41 ... Difference Detection unit, 42, 141 ... Adjustment unit, 43 ... Line memory, 44 ... Address control unit, 45 ... Storage unit, 46 ... Image processing circuit, 100, 100A, 100B, 100C ... Display device, 142 ... Motor control unit, 143 , 143A ... moving mechanism, 143M ... motor, 144 ... output shaft, 145 ... first gear, 146, 148 ... second gear, 147 ... moving member, 149 ... rotating shaft, 241 ... deviation amount display image generator, 242 ... Image superimposition unit, 350 ... External processing device
Claims (9)
使用者が前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部を透過して前後方向の前方の物体を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の物体視線と、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部において前記物体に対応する位置に目標画像をそれぞれ表示した状態で前記使用者が前記目標画像を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の画像視線とを検出する視線検出部と、
前記左右方向及び前記前後方向に直交する上下方向についての前記物体視線と前記画像視線との差分に応じて、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部に画像を表示する表示位置を調整する調整部と
を備える表示装置。 A left-eye display unit and a right-eye display unit that are arranged side by side in the left-right direction and can transmit a part of light and display an image.
When the user gazes at an object in front of the left eye through the left eye display unit and the right eye display unit, the object line of sight of the left and right eyeballs of the user, the left eye display unit, and the left eye display unit. Line-of-sight detection that detects the image line-of-sight of the left and right eyes of the user when the user gazes at the target image while the target image is displayed at a position corresponding to the object on the right-eye display unit. Department and
The display position for displaying an image on the left eye display unit and the right eye display unit is adjusted according to the difference between the object line of sight and the image line of sight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction and the front-back direction. A display device that includes an adjustment unit.
請求項1に記載の表示装置。 The display device according to claim 1, wherein the adjusting unit adjusts the display position stepwise according to the difference in the vertical direction.
請求項1又は請求項2に記載の表示装置。 The adjusting unit responds to the difference in the vertical direction between the position of the user's gaze point corresponding to the object line of sight and the position of the user's gaze point corresponding to the image line of sight. The display device according to claim 1 or 2, wherein the display position is adjusted.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の表示装置。 The adjusting unit has a line memory in which the image data of the image is written, and adjusts the display position by selecting a line for starting reading the image data in the line memory according to the difference. The display device according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の表示装置。 Any one of claims 1 to 3, wherein the adjusting unit adjusts the display position by adjusting the relative positional relationship between the left eye display unit and the right eye display unit in the vertical direction. The display device according to paragraph 1.
前記調整部は、前記光学系を調整することで前記表示位置を調整する
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の表示装置。 The left-eye display unit and the right-eye display unit have an optical system that guides light including the image.
The display device according to any one of claims 1 to 3, wherein the adjusting unit adjusts the display position by adjusting the optical system.
使用者が前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部を透過して前後方向の前方の物体を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の物体視線と、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部において前記物体に対応する位置に目標画像をそれぞれ表示した状態で前記使用者が前記目標画像を注視する場合の前記使用者の左右の眼球の画像視線とを検出する視線検出部と、
前記左右方向及び前記前後方向に直交する上下方向についての前記物体視線と前記画像視線との差分を出力する出力部と、を有する表示装置と、
前記出力部の出力結果に基づいて、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部に画像を表示する表示位置が調整された画像データを生成して前記表示装置に入力する外部処理装置と
を備える表示システム。 A left-eye display unit and a right-eye display unit that are arranged side by side in the left-right direction and can transmit a part of light and display an image.
When the user gazes at an object in front of the left eye through the left eye display unit and the right eye display unit, the object line of sight of the left and right eyeballs of the user, the left eye display unit, and the left eye display unit. Line-of-sight detection that detects the image line-of-sight of the left and right eyes of the user when the user gazes at the target image while the target image is displayed at a position corresponding to the object on the right-eye display unit. Department and
A display device having an output unit that outputs a difference between the object line of sight and the image line of sight in the up-down direction orthogonal to the left-right direction and the front-back direction.
Based on the output result of the output unit, an external processing device that generates image data whose display position for displaying an image on the left eye display unit and the right eye display unit is adjusted and inputs the image data to the display unit. Display system with.
前記左右方向及び前記前後方向に直交する上下方向についての前記物体視線と前記画像視線との差分に応じて、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部に画像を表示する表示位置を調整することと
を含む表示調整方法。 The above-mentioned case where the objects arranged side by side in the left-right direction are arranged side by side, and a part of the light can be transmitted and the image can be displayed through the left-eye display unit and the right-eye display unit to gaze at the front object in the front-rear direction. The user gazes at the target image in a state where the object line of sight of the left and right eyeballs of the user and the target image are displayed at positions corresponding to the object on the left eye display unit and the right eye display unit, respectively. In the case of detecting the image line of sight of the left and right eyeballs of the user,
The display position for displaying an image on the left eye display unit and the right eye display unit is adjusted according to the difference between the object line of sight and the image line of sight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction and the front-back direction. How to adjust the display, including what to do.
前記左右方向及び前記前後方向に直交する上下方向についての前記物体視線と前記画像視線との差分に応じて、前記左眼用表示部及び前記右眼用表示部に画像を表示する表示位置を調整する処理と
をコンピュータに実行させる表示調整プログラム。 The above-mentioned case where the objects arranged side by side in the left-right direction are arranged side by side, and a part of the light can be transmitted and the image can be displayed through the left-eye display unit and the right-eye display unit to gaze at the front object in the front-rear direction. The user gazes at the target image in a state where the object line of sight of the left and right eyeballs of the user and the target image are displayed at positions corresponding to the object on the left eye display unit and the right eye display unit, respectively. In the case, the process of detecting the image line of sight of the left and right eyeballs of the user, and
The display position for displaying an image on the left eye display unit and the right eye display unit is adjusted according to the difference between the object line of sight and the image line of sight in the vertical direction orthogonal to the left-right direction and the front-back direction. A display adjustment program that causes the computer to perform the processing to be performed.
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