Virtual reality display device
专利汇可以提供Virtual reality display device专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且PURPOSE:To clearly display a virtual image even when the virtual image is projected in a real image. CONSTITUTION:An image output device 7 displays image data stored in a memory 10. An ocular-side half-mirror 4 puts the real image inputted through an image filter 8 and the virtual image displayed on the image output device T together and sends the composite image to an ocular side. The image filter 8 masks the real image at a part overlapping with the virtual image when forming the virtual image in the real image.，下面是Virtual reality display device专利的具体信息内容。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は実像内に虚像を映し出す仮想現実表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＶＲ（バーチャルリアリティ：
仮想現実）の立体画像出力装置として使われるＨＭＤ
（ヘッドマウントディスプレイ）は左右に同一画像を映し出して立体画像を得るようにしていた。 つまり、視野（実像）と画像出力装置から出力された虚像とをリンケージさせた映像ではなく、あくまで虚像の立体画像のみを得るようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】そこで、実像内に虚像を映し出すことも考えられるが、実像と虚像とが重なり合ってしまい虚像を鮮明に得ることができないという問題を生ずる。 この発明の課題は、実像内に虚像を映し出しても虚像を鮮明に表示できるようにすることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】この発明の手段は次の通りである。 （１）画像出力手段は予め記憶されている画像データを出力する液晶表示装置等である。 （２）合成手段は入力された実像（視野）内に画像出力手段から出力された虚像を合成するハーフミラー等である。 （３）マスク手段はこの合成手段によって実像内に虚像を合成する際、虚像と重なり合う部分の実像をマスクする液晶シャッタ（実像フィルタ）等である。
【０００５】
【作用】この発明の手段の作用は次の通りである。 いま、開発予定地に建物を実際に建てたものと仮定し、それを仮想現実表示する場合には、その開発予定地を遠方から眺めた実像（視野）を液晶シャッタ（マスク手段）
を通して得る。 この状態において、画像出力手段から建設予定の建物を表示させると、この虚像は合成手段を介して実像内に合成される。 その際、マスク手段は虚像と重なり合う部分の実像をマスクする。 したがって、実像内に虚像を映し出しても虚像を鮮明に表示することができる。
【０００６】
【第１実施例】以下、図１〜図４を参照して第１実施例を説明する。 図１は仮想現実表示装置の概略構成図である。 この仮想現実表示装置は実像（視野）内に立体画像を表示するもので、この装置本体１の内部には対物側から接眼側に通じる光路２が形成されている。 この光路２
の中には光路２に対して４５゜傾いた対物側ハーフミラー３と接眼側ハーフミラー４が設けられている。
【０００７】対物側ハーフミラー３は実像を接眼方向へそのまま透過させる他に、その一部を反射し対物側ハーフミラー３と平行する反射ミラー５を介して電子カメラ６に導入させる。 接眼側ハーフミラー４は対物側ハーフミラー３を透過した実像を更に接眼方向へそのまま透過させると共に、画像出力装置７に表示されている虚像を反射して接眼方向へ導入させる。 また、光路２内において、対物側ハーフミラー３と接眼側ハーフミラー４との間には画像フィルタ８が光路２に対して垂直に設けられている。
【０００８】電子カメラ６は固体撮像素子を用いたＣＣ
Ｄカメラで、スチルカメラやビデオカメラが利用でき、
距離計によって被写体までの距離を測定できるようにしている。 この場合、電子カメラ６は実像（撮像）データや距離測定結果を制御部９に与える。
【０００９】画像出力装置７はバックライト付きの液晶表示装置を有する構成で、キーボード（図示せず）から制御部９を介して入力された画像セレクト信号にしたがって選択された画像データを液晶表示装置から出力させる。 この場合、制御部９は予め各種の画像データを格納するメモリ１０から任意に選択された画像データを呼出し、これを画像出力装置７に与えて表示出力させる。
【００１０】画像フィルタ８は液晶シャッタパネルによって構成され、画像出力装置７から出力された虚像が実像内に映し出される際、虚像が重なり合う部分の実像をマスクする。 この場合、フィルタ制御（シャッタ開閉）
は制御部９によって制御されるが、制御部９は電子カメラ６からの撮像データや距離測定結果および画像出力装置７に表示される虚像データを参照し、マスク情報を生成し、画像フィルタ８のシャッタ開閉動作を制御する。
なお、図１で示した各種装置は左右一組ずつ設けられており、これによって立体画像表示を可能としている。
【００１１】次に、本実施例の動作を図２〜図４を参照して説明する。 図２は本実施例に係る仮想現実表示装置の動作を示したフローチャートである。 いま、図３に示す視野内にホテルを建設するものとする。 この場合、メモリ１０内には予め建設予定候補として外観の異なる種々のホテル建造物（虚像）が格納されている。 先ず、メモリ１０内に格納されている各種の虚像データの中から所望する任意の虚像データをキー操作によって選択指定すると（ステップＳ１）、制御部９はメモリ１０から選択指定された虚像データを読み出す（ステップＳ２）。
【００１２】次に、図３に示す視野（実像）内のどの距離にメモリ１０から読み出した虚像データを表示出力させるかをキーボードにより指定すると（ステップＳ
３）、制御部９は虚像データを指定距離に応じて拡大・
縮少補正する（ステップＳ４）。 つまり、ホテル建設位置が近ければ虚像データを拡大し、遠ければ縮少する。
そして電子カメラ６を用いて実像の主要点までの距離を測定し、その距離を判別する（ステップＳ５）。 いま、
図３に示す実像の場合、手前の木までの距離と奥の木までの距離を判別する必要がある。 次に、ステップＳ３で指定した虚像の表示距離と実像内の主要点までの距離との比較が行われ（ステップＳ６）、その結果、虚像の背後に虚像と重なり合う部分の実像をマスクする為に実像のマスク部位を決定する（ステップＳ７）。 次に、虚像の手前に、虚像と重なる実像があるか否かを調べ、有れば、実像と重なり合う虚像のマスク部位を決定する（ステップＳ８）。 このようにして求めた実像のマスク部位に基づいて制御部９は画像フィルタ８を制御し、また虚像のマスク部位に基づいて制御部９は画像出力装置７の表示を制御する為、図４に示す様な実像＋虚像の風景が映し出される（ステップＳ９）。 ここで、図４は、図３
に示す実像で手前の木までの距離が１０ｍ、奥の木までの距離が５０ｍで、３０ｍ先にホテルを配置した場合を示し、奥の木付近は虚像の背後に重なり合う為、マスクされるが手前の木はマスクせずに残し、手前の木と重なり合う虚像の一部がマスクされる。
【００１３】このようにして映し出された実像＋虚像の風景に基づいてホテルのデザインが実像に馴じまなければ、他の実像を選択してそれを任意の位置に表示させればよい。
【００１４】以上の如く、本実施例は実像と虚像とを効果的にリンケージさせたリアリティに富んだ映像を得ることが可能となる。 また、実像内に虚像を組み込む為、
全てを虚像データとするものに比べてデータ量は少量で済み、それだけメモリ容量を効果的に使用することができる。 更に、上述した使用例ではある風景の中に建設予定のホテルを出現させた場合を示したが、その他の使用例としては交通インフォメーションを運転者の視野の中に表示するようにしてもよく、また、自分の部屋の中で芸術品、歌、ドラマ等の虚像を出現させて娯楽用として使用するようにしてもよい。
【００１５】
【第２実施例】図５は第２実施例を示し、基本的には上記第１実施例と同様であるが、構成の簡素化・コンパクト化を図る為に、対物側ハーフミラー１３、接眼側ハーフミラー１４、画像フィルタ１８を一体化したものである。 即ち、光路に対して画像フィルタを垂直に設けたが、本実施例においては光路に対して４５゜傾かせ、その一方の面に対物側ハーフミラー１３を接合し、他方の面に接眼側ハーフミラー１４を接合した構成となっている。
【００１６】このように構成した本実施例においても実像は対物側ハーフミラー１３、画像フィルタ１８、接眼側ハーフミラー１４を通って接眼側に導入される他、対物側ハーフミラー１３によって反射されて電子カメラ１
６に導入される。 また、画像出力装置１７からの虚像は接眼側ハーフミラー１４によって反射されて接眼側に導入される為、実像＋虚像表示が可能となる。
【００１７】なお、上記実施例は立体虚像を表示するようにしたが、これに限定されることはないことは勿論である。
【００１８】
【発明の効果】この発明によれば、実像内に虚像を映し出しても虚像を鮮明に表示することができるので、実像と虚像とを効果的にリンケージさせることが可能となり、リアリティに富んだものとなる。
【図１】第１実施例を示した仮想現実表示装置の概略構成図。
【図２】第１実施例を示したフローチャート。
【図３】実像の具体例を示した図。
【図４】実像＋虚像の具体例を示した図。
【図５】第２実施例を示した仮想現実表示装置の概略構成図。
３、１３ 対物側ハーフミラー ４、１４ 接眼側ハーフミラー ７、１７ 画像出力装置 ８、１８ 画像フィルタ
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