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JP5482712B2 - Image display device - Google Patents

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JP5482712B2
JP5482712B2 JP2011086795A JP2011086795A JP5482712B2 JP 5482712 B2 JP5482712 B2 JP 5482712B2 JP 2011086795 A JP2011086795 A JP 2011086795A JP 2011086795 A JP2011086795 A JP 2011086795A JP 5482712 B2 JP5482712 B2 JP 5482712B2
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Brother Industries Ltd
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Description

本発明は、画像信号に応じた画像を虚像である表示画像として観察者に表示するヘッドマウントディスプレイ(HMD)を有する画像表示装置に関し、特に、外部から入力された連続画像を欠落なく再生する技術に関する。   The present invention relates to an image display apparatus having a head mounted display (HMD) that displays an image corresponding to an image signal to a viewer as a display image that is a virtual image, and in particular, a technique for reproducing a continuous image input from the outside without loss. About.

表示すべき画像を表す画像光を観察者の眼に投射するために観察者の頭部に装着されるHMDを有する画像表示装置が既に知られている(例えば、特許文献1参照。)。この画像表示装置によれば、観察者は、画像が投影されるスクリーンを媒介にすることなく、画像を直接的に観察することができる。   An image display device having an HMD that is mounted on the observer's head in order to project image light representing an image to be displayed onto the observer's eyes is already known (see, for example, Patent Document 1). According to this image display device, an observer can directly observe an image without using a screen on which the image is projected.

HMDを、画像光形成方式によって分類すると、例えば特許文献1に開示されている空間変調型、すなわち、画像信号に応じて作動する空間変調素子(例えば、液晶または有機EL(エレクトロ・ルミネッセンス))を用いて、光源の出射光から前記画像光を形成する方式と、走査型、すなわち、光源の出射光であって、前記画像信号に応じた強度を有するものを走査することによって前記画像光を形成する方式とに分類される。   When the HMD is classified by the image light forming system, for example, a spatial modulation type disclosed in Patent Document 1, that is, a spatial modulation element (for example, a liquid crystal or an organic EL (electroluminescence)) that operates according to an image signal. And a method of forming the image light from the light emitted from the light source, and forming the image light by scanning a scanning type, that is, light emitted from the light source and having an intensity corresponding to the image signal. It is classified into the method to do.

また、HMDを、表示画像の観察方式によって分類すると、例えば特許文献1に開示されているシースルー型、すなわち、観察者が、当該HMDによる表示画像に重ねて外界の景色を観察することが可能である方式と、密閉型、すなわち、現実外界を表す外光の入射を遮断し、観察者が、HMDによる表示画像のみを観察することを可能である方式とに分類される。   Further, when the HMDs are classified according to the display image observation method, for example, the see-through type disclosed in Patent Document 1, that is, the observer can observe the scenery of the outside world superimposed on the display image by the HMD. A certain method and a sealed type, that is, a method that blocks the incidence of external light representing the actual outside world and enables the observer to observe only the display image by the HMD.

HMDについては、それがシースルー型であるか密閉型であるかを問わず、HMDによる消費電力の無駄を省略したいという要望がある。この要望を満たすべく、特許文献1は、観察者が睡眠状態にある(観察者が瞼を閉じている)か否かを判定し、睡眠状態にある場合には、HMDの電源を自動的に切断する技術を開示している。この技術によれば、観察者が睡眠状態にあるにもかかわらず、画像光が無駄に生成されて観察者の眼に投射されることが防止され、それにより、消費電力の無駄が省略される。   Regarding HMDs, there is a desire to eliminate waste of power consumption by HMDs regardless of whether they are see-through type or sealed type. In order to satisfy this demand, Patent Document 1 determines whether or not the observer is in a sleeping state (the observer is closing his heel). If the observer is in a sleeping state, the HMD is automatically turned on. A technique for cutting is disclosed. According to this technology, it is possible to prevent image light from being generated and projected onto the eyes of the observer even though the observer is in a sleep state, thereby eliminating waste of power consumption. .

特開平11−249064号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-249064

本発明者らは、観察者が瞼を閉じて睡眠している状態を、HMDが画像光を生成してもその画像光が観察者の眼に入射しない画像光不入射状態の一例と考え、さらに、画像光不入射状態の別の例として、例えば、観察者の瞳孔位置が当該HMDの射出瞳から外れているために、画像を再生しても、その画像が観察者によって観察されない状態を考えた。   The present inventors consider the state in which the observer is sleeping with the eyelid closed as an example of an image light non-incident state in which the image light does not enter the observer's eye even if the HMD generates image light. Furthermore, as another example of the image light non-incidence state, for example, a state in which the observer's pupil position is out of the exit pupil of the HMD, so that even when the image is reproduced, the image is not observed by the observer. Thought.

さらに、本発明者らは、上述のような画像光不入射状態は、前述の、観察者の睡眠状態ほどに強い継続性を有せず、一時的な事象であり、そのため、画像光不入射状態が開始されても、短時間後には、画像光が観察者の眼に入射する状態に復帰するというのが通常であることに気が付いた。   Furthermore, the present inventors have described that the image light non-incidence state as described above is not a continuity as strong as the observer's sleep state described above, and is a temporary event. It was noticed that even after the state was started, it was normal for the image light to return to the state of being incident on the observer's eyes after a short time.

このような知見に基づき、本発明者らは、HMDにおいて、一時的な画像光不入射状態が開始されたら、HMDの電源を切断することなく、画像の再生のみを停止し、その一時的な画像光不入射状態が終了したら、画像の再生を再開するという技術を提案した。   Based on such knowledge, when the temporary image light non-incident state is started in the HMD, the present inventors stop the reproduction of the image without turning off the power of the HMD, and temporarily A technique has been proposed in which image reproduction is resumed when the image light non-incident state ends.

しかし、その提案技術によれば、画像の表示すなわち画像の再生のために外部からHMDに入力される画像が静止画像ではなく、連続画像(動画、ストリーミングコンテンツの一例)である場合に、画像光不入射状態が発生すると、動画の再生が自動的に停止され、その後、画像光不入射状態が終了すると、動画の再生が自動的に再開される。しかし、動画のうち、画像光不入射状態が発生しなかったなら再生されていたはずの部分が、その画像光不入射状態の終了後に再生されることはない。そのため、この提案技術では、画像光不入射状態の発生に伴う画像表示の停止に起因して、動画の一部を観察者が観察することができないという問題がある。   However, according to the proposed technique, when the image input from the outside to the HMD for image display, ie, image reproduction, is not a still image but a continuous image (an example of a moving image or streaming content), the image light When the non-incident state occurs, the reproduction of the moving image is automatically stopped, and thereafter, when the image light non-incident state ends, the reproduction of the moving image is automatically resumed. However, the portion of the moving image that would have been reproduced if the image light non-incident state did not occur is not reproduced after the end of the image light non-incident state. Therefore, in this proposed technique, there is a problem that the observer cannot observe a part of the moving image due to the stop of the image display accompanying the occurrence of the image light non-incident state.

再生すべき動画をHMDに送信する外部機器であって、送信、一時停止、録画等の操作をHMDのユーザが当該外部機器に対して行うことが可能であるものをHMDに接続するという対策を講ずれば、観察者は、画像光不入射状態である時に、再生すべき動画を外部機器に録画でき、その画像光不入射状態の終了後には、その録画した動画をいつでもHMDに送信して再生できるため、この対策を講ずれば、画像光不入射状態における画像表示の停止に起因して、動画の一部を観察することができないという問題は生じないが、この対策を講ずる場合には、観察者は、画像光不入射状態である時などに、上述の外部機器に対し、一時停止および録画という操作を行うのは、家庭でパソコンを操作するなどのような場合とは異なり、面倒であるという問題が生じる。   Measures to connect an external device that transmits a moving image to be played back to the HMD and that allows the HMD user to perform operations such as transmission, pause, and recording on the external device. If taken, the observer can record the video to be played back in the external device when the image light is not incident, and send the recorded video to the HMD at any time after the image light is not incident. Since it can be reproduced, if this measure is taken, there will be no problem that a part of the moving image cannot be observed due to the suspension of the image display in the non-incident state of the image light. Unlike the case of operating a personal computer at home, the observer is troublesome to perform operations such as pausing and recording on the above-mentioned external devices when the image light is not incident. Is A problem that may occur.

以上説明した事情を背景として、本発明は、画像信号に応じた表示画像を観察者が観察することが可能なHMDを有する画像表示装置において、外部から入力された連続画像を欠落なく再生することを課題としてなされたものである。   Against the background described above, the present invention reproduces a continuous image input from the outside without omission in an image display apparatus having an HMD that allows an observer to observe a display image corresponding to an image signal. Is made as an issue.

その課題を解決するために、本発明の第1側面によれば、画像信号に応じた画像を虚像である表示画像として観察者に表示するヘッドマウントディスプレイ(HMD)を有する画像表示装置であって、
前記画像信号が入力される入力部と、
その入力部から出力された画像信号により表される入力画像を再生する通常再生によって前記表示画像を形成する通常再生部と、
録画再生用メモリと、
その録画再生用メモリに前記入力画像を録画する録画部と、
前記録画再生用メモリから前記入力画像を読み出して再生する録画再生によって前記表示画像を形成する録画再生部と、
前記表示画像を表す画像光が観察者の眼に入射しない画像光不入射時であるか否かを判定する判定部と
を含み、
前記通常再生部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から終了時点までの期間、前記通常再生を中止し、
前記録画部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から、前記入力部から出力された入力画像を前記録画再生用メモリに録画し、
前記録画再生部は、前記画像光不入射時であるとの判定の終了時点から、前記録画再生用メモリに録画された前記入力画像を古い方から順に読み出して前記録画再生を行い、
当該画像表示装置は、さらに、
前記録画再生用メモリに画像を記憶することが可能な記憶可能時間T1より短い記憶可能時間T2を有する遅延メモリと、
前記入力部から出力された前記入力画像を前記遅延メモリにリアルタイムに記憶させる一時記憶部と、
前記遅延メモリから読み出されて再生された画像を前記遅延メモリから消去する遅延メモリ用消去部と
を含み、
それにより、前記遅延メモリには、現時点から前記記憶可能時間T2と同じ長さだけ過去に戻った時点から現時点までに前記入力部から出力された前記入力画像が記憶され、
前記録画再生部は、前記画像光不入射時であるとの判定の終了時点から、前記遅延メモリから画像を古い方から順に読み出して第1の録画再生を行い、その遅延メモリが空になった後に、前記録画再生メモリから画像を古い方から順に読み出して第2の録画再生を、前記第1の録画再生と連続するように行う画像表示装置が提供される。
また、本発明の第2側面によれば、画像信号に応じた画像を虚像である表示画像として観察者に表示するヘッドマウントディスプレイ(HMD)を有する画像表示装置であって、
前記画像信号が入力される入力部と、
その入力部から出力された画像信号により表される入力画像を再生する通常再生によって前記表示画像を形成する通常再生部と、
録画再生用メモリと、
その録画再生用メモリに前記入力画像を録画する録画部と、
前記録画再生用メモリから前記入力画像を読み出して再生する録画再生によって前記表示画像を形成する録画再生部と、
前記表示画像を表す画像光が観察者の眼に入射しない画像光不入射時であるか否かを判定する判定部と
を含み、
前記通常再生部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から終了時点までの期間、前記通常再生を中止し、
前記録画部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から、前記入力部から出力された入力画像を前記録画再生用メモリに録画し、
前記録画再生部は、前記画像光不入射時であるとの判定の終了時点から、前記録画再生用メモリに録画された前記入力画像を古い方から順に読み出して前記録画再生を行い、
前記判定部は、
前記HMDは前記画像光を正常に出射しているが観察者の眼が前記画像光を受光する状態にはないという第1条件と、
前記HMDが、それ自体は正常であるが、前記画像光を出射することができないという第2条件と、
前記HMDが、それ自体は正常であるが、前記画像光を受光することが観察者にとって不適切であるために前記HMDが前記画像光の出射を停止するという第3条件と、
前記HMDが、それ自体が異常であるために、前記画像光を出射することができないという第4条件と
のうちの少なくとも一つが成立すると、前記画像光不入射時であると判定する画像表示装置が提供される。
本発明によって下記の各態様が得られる。各態様は、項に区分し、各項には番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載するが、このように、各項を他の項の番号を引用する形式で記載することにより、各項に記載の技術的特徴をその性質に応じて適宜独立させることが可能となる。
In order to solve the problem, according to the first aspect of the present invention, there is provided an image display device having a head mounted display (HMD) that displays an image corresponding to an image signal to a viewer as a display image that is a virtual image. ,
An input unit to which the image signal is input;
A normal reproduction unit for forming the display image by normal reproduction for reproducing an input image represented by an image signal output from the input unit;
Recording and playback memory,
A recording unit for recording the input image in the recording / playback memory;
A recording / playback unit for forming the display image by recording / playback for reading out and playing back the input image from the recording / playback memory;
A determination unit that determines whether or not image light representing the display image is not incident on an observer's eye;
Including
The normal reproduction unit stops the normal reproduction at least for a period from the start time to the end time of the determination that the image light is not incident,
The recording unit records the input image output from the input unit in the recording / playback memory at least from the start of the determination that the image light is not incident,
The recording / playback unit reads the input images recorded in the recording / playback memory in order from the oldest, and performs the recording / playback from the end of the determination that the image light is not incident.
The image display device further includes:
A delay memory having a storable time T2 shorter than a storable time T1 capable of storing an image in the recording / playback memory;
A temporary storage unit that stores the input image output from the input unit in the delay memory in real time;
A delay memory erasure unit for erasing an image read from the delay memory and reproduced from the delay memory;
Including
Thereby, in the delay memory, the input image output from the input unit from the time point when returning from the present time to the past by the same length as the storable time T2 is stored.
The recording / playback unit, from the end of the determination that the image light is not incident, sequentially reads the images from the delay memory in order from the oldest and performs the first recording / playback, and the delay memory becomes empty Later, an image display device is provided in which images are read from the recording / playback memory in order from the oldest and the second recording / playback is performed continuously with the first recording / playback.
Moreover, according to the second aspect of the present invention, there is provided an image display device having a head mounted display (HMD) that displays an image corresponding to an image signal as a virtual image to a viewer.
An input unit to which the image signal is input;
A normal reproduction unit for forming the display image by normal reproduction for reproducing an input image represented by an image signal output from the input unit;
Recording and playback memory,
A recording unit for recording the input image in the recording / playback memory;
A recording / playback unit for forming the display image by recording / playback for reading out and playing back the input image from the recording / playback memory;
A determination unit that determines whether or not image light representing the display image is not incident on an observer's eye;
Including
The normal reproduction unit stops the normal reproduction at least for a period from the start time to the end time of the determination that the image light is not incident,
The recording unit records the input image output from the input unit in the recording / playback memory at least from the start of the determination that the image light is not incident,
The recording / playback unit reads the input images recorded in the recording / playback memory in order from the oldest, and performs the recording / playback from the end of the determination that the image light is not incident.
The determination unit
The first condition that the HMD normally emits the image light but the observer's eye is not in a state of receiving the image light;
A second condition that the HMD itself is normal but cannot emit the image light;
A third condition that the HMD is normal in itself, but the HMD stops emitting the image light because it is inappropriate for the observer to receive the image light;
A fourth condition that the HMD cannot emit the image light because the HMD itself is abnormal;
When at least one of these is established, an image display device that determines that the image light is not incident is provided.
The following aspects are obtained by the present invention. Each aspect is divided into sections, each section is numbered, and is described in the form of quoting the section numbers of other sections as necessary. Thus, each section is referred to the section number of the other section. By describing in the format, the technical features described in each section can be appropriately made independent according to the properties.

(1) 画像信号に応じた画像を虚像である表示画像として観察者に表示するヘッドマウントディスプレイ(HMD)を有する画像表示装置であって、
前記画像信号が入力される入力部と、
その入力部から出力された画像信号により表される入力画像を再生する通常再生によって前記表示画像を形成する通常再生部と、
録画再生用メモリと、
その録画再生用メモリに前記入力画像を録画する録画部と、
前記録画再生用メモリから前記入力画像を読み出して再生する録画再生によって前記表示画像を形成する録画再生部と、
前記表示画像を表す画像光が観察者の眼に入射しない画像光不入射時であるか否かを判定する判定部と
を含み、
前記通常再生部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から終了時点までの期間、前記通常再生を中止し、
前記録画部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から、前記入力部から出力された入力画像を前記録画再生用メモリに録画し、
前記録画再生部は、前記画像光不入射時であるとの判定の終了時点から、前記録画再生用メモリに録画された前記入力画像を古い方から順に読み出して前記録画再生を行う画像表示装置。
(1) An image display device having a head mounted display (HMD) that displays an image corresponding to an image signal to a viewer as a display image that is a virtual image,
An input unit to which the image signal is input;
A normal reproduction unit for forming the display image by normal reproduction for reproducing an input image represented by an image signal output from the input unit;
Recording and playback memory,
A recording unit for recording the input image in the recording / playback memory;
A recording / playback unit for forming the display image by recording / playback for reading out and playing back the input image from the recording / playback memory;
A determination unit that determines whether or not image light representing the display image is not incident on an observer's eye, and
The normal reproduction unit stops the normal reproduction at least for a period from the start time to the end time of the determination that the image light is not incident,
The recording unit records the input image output from the input unit in the recording / playback memory at least from the start of the determination that the image light is not incident,
The image display device that performs the recording / playback by reading the input images recorded in the recording / playback memory in order from the oldest time when the recording / playback unit finishes determining that the image light is not incident.

(2) さらに、
前記録画再生用メモリに画像を記憶することが可能な記憶可能時間T1より短い記憶可能時間T2を有する遅延メモリと、
前記入力部から出力された前記入力画像を前記遅延メモリにリアルタイムに記憶させる一時記憶部と、
前記遅延メモリから読み出されて再生された画像を前記遅延メモリから消去する遅延メモリ用消去部と
を含み、
それにより、前記遅延メモリには、現時点から前記記憶可能時間T2と同じ長さだけ過去に戻った時点から現時点までに前記入力部から出力された前記入力画像が記憶され、
前記録画再生部は、前記画像光不入射時であるとの判定の終了時点から、前記遅延メモリから画像を古い方から順に読み出して第1の録画再生を行い、その遅延メモリが空になった後に、前記録画再生メモリから画像を古い方から順に読み出して第2の録画再生を、前記第1の録画再生と連続するように行う(1)項に記載の画像表示装置。
(2) Furthermore,
A delay memory having a storable time T2 shorter than a storable time T1 capable of storing an image in the recording / playback memory;
A temporary storage unit that stores the input image output from the input unit in the delay memory in real time;
An erasure unit for delay memory that erases an image read and reproduced from the delay memory from the delay memory;
Thereby, in the delay memory, the input image output from the input unit from the time point when returning from the present time to the past by the same length as the storable time T2 is stored.
The recording / playback unit, from the end of the determination that the image light is not incident, sequentially reads the images from the delay memory in order from the oldest and performs the first recording / playback, and the delay memory becomes empty The image display device according to item (1), in which the images are read from the recording / playback memory in order from the oldest and the second recording / playback is performed continuously with the first recording / playback.

(3) 前記通常再生部は、前記遅延メモリから前記入力画像を、前記遅延再生用メモリへの記憶時点から、前記記憶可能時間T2と同じ時間だけ遅延するタイミングで読み出して再生する遅延再生を行う(2)項に記載の画像表示装置。 (3) The normal playback unit performs delayed playback in which the input image is read from the delay memory and played back at a timing delayed by the same time as the storable time T2 from the time of storage in the delay playback memory. The image display device according to item (2).

(4) さらに、前記録画再生部によって画像が再生されると、その再生された画像を古い方から順に前記録画再生用メモリから消去する録画再生用メモリ用消去部を含む(1)ないし(3)項のいずれかに記載の画像表示装置。 (4) Further, when an image is reproduced by the recording / reproducing unit, a recording / reproducing memory erasing unit for erasing the reproduced image from the recording / reproducing memory in order from the oldest (1) to (3) The image display device according to any one of items 1 to 3.

(5) 前記判定部は、
前記HMDは前記画像光を正常に出射しているが観察者の眼が前記画像光を受光する状態にはないという第1条件と、
前記HMDが、それ自体は正常であるが、前記画像光を出射することができないという第2条件と、
前記HMDが、それ自体は正常であるが、前記画像光を受光することが観察者にとって不適切であるために前記HMDが前記画像光の出射を停止するという第3条件と、
前記HMDが、それ自体が異常であるために、前記画像光を出射することができないという第4条件と
のうちの少なくとも一つが成立すると、前記画像光不入射時であると判定する(1)ないし(4)項のいずれかに記載の画像表示装置。
(5) The determination unit includes:
The first condition that the HMD normally emits the image light but the observer's eye is not in a state of receiving the image light;
A second condition that the HMD itself is normal but cannot emit the image light;
A third condition that the HMD is normal in itself, but the HMD stops emitting the image light because it is inappropriate for the observer to receive the image light;
If at least one of the fourth condition that the image light cannot be emitted because the HMD itself is abnormal is determined, it is determined that the image light is not incident (1). Or the image display device according to any one of (4).

(6) さらに、観察者の眼を撮像するカメラを含み、
前記判定部は、そのカメラによって撮像された画像に基づき、観察者の視線方向を推定し、その推定された視線方向に基づき、観察者の眼が前記画像光を受光する状態にあるか否かを判定する(1)ないし(5)項のいずれかに記載の画像表示装置。
(6) Furthermore, the camera which images an observer's eyes is included,
The determination unit estimates an observer's line-of-sight direction based on an image captured by the camera, and based on the estimated line-of-sight direction, whether the observer's eye is in a state of receiving the image light. The image display device according to any one of (1) to (5).

(7) さらに、観察者の眼を撮像するカメラを含み、
前記判定部は、そのカメラによって撮像された画像に基づき、観察者の瞳孔位置を推定し、その推定された瞳孔位置に基づき、観察者の眼が前記画像光を受光する状態にあるか否かを判定する(1)ないし(5)項のいずれかに記載の画像表示装置。
(7) Furthermore, the camera which images an observer's eyes is included,
The determination unit estimates an observer's pupil position based on an image captured by the camera, and based on the estimated pupil position, whether the observer's eye is in a state of receiving the image light. The image display device according to any one of (1) to (5).

本発明によれば、画像光が観察者の眼に入射しない画像光不入射時であるとの判定(以下、「不入射判定」という。)が開始されると、入力部に入力されてその入力部から出力された画像信号によって表される入力画像を再生する通常再生が自動的に中止される。それと並行して、前記入力部から出力された入力画像が自動的に録画される。前記不入射判定が終了すると、録画された画像を古い方から順に再生する録画再生が自動的に行われる。   According to the present invention, when the determination that the image light is not incident on the observer's eyes (hereinafter referred to as “non-incident determination”) is started, the input is input to the input unit. The normal reproduction for reproducing the input image represented by the image signal output from the input unit is automatically stopped. In parallel, the input image output from the input unit is automatically recorded. When the non-incidence determination is completed, recording / reproduction is automatically performed in which recorded images are reproduced in order from the oldest.

したがって、本発明によれば、不入射判定の終了後に画像の再生が自動的に再開されると、その不入射判定の開始時点と終了時点との間の期間中に前記入力部に入力された画像が、追加の操作を観察者に要求することなく、自動的に再生される。その結果、本発明によれば、画像光が眼に入射しない不入射期間に移行すると、画像再生が自動的に一時的に停止させられるにもかかわらず、その不入射期間が終了して画像再生が再開されると、画像の部分的欠落なしで、画像を再生することが可能となり、よって、当該画像表示装置の使い勝手が向上する。   Therefore, according to the present invention, when the image reproduction is automatically resumed after the non-incident determination is completed, the image is input to the input unit during the period between the non-incident determination start time and the end time. The image is automatically played back without requiring the viewer to perform additional operations. As a result, according to the present invention, when the image light enters a non-incident period in which the light does not enter the eye, the non-incident period ends and the image reproduction is ended even though the image reproduction is automatically temporarily stopped. When is restarted, it becomes possible to reproduce the image without partial omission of the image, thereby improving the usability of the image display device.

本発明の第1実施形態に従う画像表示装置を、それのHMDが観察者の頭部に装着された使用状態で、制御ユニットと共に正面図である。FIG. 2 is a front view of the image display device according to the first embodiment of the present invention, together with a control unit, in a use state where the HMD is mounted on the observer's head. 図1に示す画像表示装置の構成を概念的に表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which represents notionally the structure of the image display apparatus shown in FIG. 図2に示す制御ユニットの構成を概念的に表す機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram conceptually showing the configuration of a control unit shown in FIG. 2. 図3に示す制御ユニットがある例示的なシナリオのもとで作動する様子を説明するためのタイムチャートである。4 is a time chart for explaining how the control unit shown in FIG. 3 operates under an exemplary scenario. 図3に示す制御ユニットが別の例示的なシナリオのもとで作動する様子を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating a mode that the control unit shown in FIG. 3 operate | moves under another example scenario. 図2に示すプログラムROMに記憶されているプログラムを概念的に表すフローチャートである。3 is a flowchart conceptually showing a program stored in a program ROM shown in FIG. 本発明の第2実施形態に従う画像表示装置の構成を概念的に表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which represents notionally the structure of the image display apparatus according to 2nd Embodiment of this invention. 図7に示す制御ユニットの構成を概念的に表す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which represents notionally the structure of the control unit shown in FIG. 図8に示す制御ユニットが図4と同じ例示的なシナリオのもとで作動する様子を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating a mode that the control unit shown in FIG. 8 operate | moves under the same example scenario as FIG. 図7に示すプログラムROMに記憶されているプログラムを概念的に表すフローチャートである。8 is a flowchart conceptually showing a program stored in a program ROM shown in FIG. 本発明の第3実施形態に従う画像表示装置における制御ユニットが図4と同じ例示的なシナリオのもとで作動する様子を説明するためのタイムチャートである。It is a time chart for demonstrating a control unit in the image display apparatus according to 3rd Embodiment of this invention operating under the same example scenario as FIG. 上記第3実施形態に従う画像表示装置におけるプログラムROMに記憶されているプログラムを概念的に表すフローチャートである。It is a flowchart which represents notionally the program memorize | stored in program ROM in the image display apparatus according to the said 3rd Embodiment.

以下、本発明のさらに具体的な実施の形態のうちのいくつかを図面に基づいて例示的に詳細に説明する。   Hereinafter, some of the more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1には、本発明の第1実施形態に従う画像表示装置10が使用状態で平面図で示されている。この画像表示装置10は、シースルー型のHMD12を有する。このHMD12は、画像を表す画像光を観察者の眼に投影するように構成されている。このHMD12は、ヘッドマウント装置14により、観察者の頭部に装着される。   FIG. 1 is a plan view showing an image display device 10 according to the first embodiment of the present invention in use. The image display device 10 includes a see-through type HMD 12. The HMD 12 is configured to project image light representing an image onto the eyes of an observer. The HMD 12 is attached to the observer's head by the head mount device 14.

ヘッドマウント装置14は、フレーム16と、アタッチメント装置18とを備えている。フレーム16は、観察者が装着している眼鏡(図示しない)のフレームであるか、専用のフレームであるかを問わず、観察者の両耳にかけられる状態で観察者の頭部に装着される。このフレーム16の一部に、アタッチメント装置18を介してHMD12が搭載される。   The head mount device 14 includes a frame 16 and an attachment device 18. Regardless of whether the frame 16 is a frame of eyeglasses (not shown) worn by the observer or a dedicated frame, the frame 16 is attached to the observer's head while being put on both ears of the observer. . The HMD 12 is mounted on a part of the frame 16 via the attachment device 18.

次に、図1および図2を参照することにより、HMD12およびそのHMD12を制御するための制御ユニット20であってコンピュータを主体として構成されているものを説明する。   Next, referring to FIGS. 1 and 2, the HMD 12 and the control unit 20 for controlling the HMD 12 will be described which are mainly composed of a computer.

なお付言するに、本実施形態おいては、共に独立した部品であるHMD12と制御ユニット20とが互いに組み合わされて画像表示装置10を構成しているが、制御ユニット20をHMD12内に組み込むことによって画像表示装置10を構成してもよい。   In addition, in the present embodiment, the HMD 12 and the control unit 20 which are both independent components are combined with each other to form the image display device 10. However, by incorporating the control unit 20 in the HMD 12, The image display device 10 may be configured.

まず、HMD12の概略を説明する。図1には、このHMD12が平面図で示されている。このHMD12は、単眼式であり、画像を表す画像光を観察者の片眼に眼前から投影して前記画像を観察者に表示する。   First, the outline of the HMD 12 will be described. FIG. 1 shows the HMD 12 in a plan view. The HMD 12 is monocular, and projects image light representing an image onto one eye of the observer from the front of the eye to display the image to the observer.

図2に示すように、HMD12は、空間変調型であり、光源(例えば、LED(発光ダイオード))30からの面状の光を、空間変調素子としてのLCD(液晶ディスプレイ)32を用いて、各画素ごとに空間的に変調し、その変調された光を観察者の眼34の瞳孔36を経て、網膜38上に投影し、それにより、観察者が画像を虚像として観察することを可能にする。   As shown in FIG. 2, the HMD 12 is a spatial modulation type, and planar light from a light source (for example, an LED (light emitting diode)) 30 is converted into an LCD (liquid crystal display) 32 as a spatial modulation element. Each pixel is spatially modulated and the modulated light is projected onto the retina 38 through the pupil 36 of the observer's eye 34, thereby allowing the observer to observe the image as a virtual image. To do.

図2に示すように、光源30は、光源駆動回路40によって駆動され、また、LCD32は、LCD駆動回路42によって駆動される。HMD12は、さらに、光源30からの光に対して必要な光学処理を施してLCD32に入射する照明光学系44と、LCD32から出射した画像光を瞳孔36に誘導する接眼光学系46とを備えている。   As shown in FIG. 2, the light source 30 is driven by a light source driving circuit 40, and the LCD 32 is driven by an LCD driving circuit 42. The HMD 12 further includes an illumination optical system 44 that performs necessary optical processing on the light from the light source 30 and enters the LCD 32, and an eyepiece optical system 46 that guides image light emitted from the LCD 32 to the pupil 36. Yes.

図1に示すように、HMD12は、前述のように、シースルー型であるため、このHMD12から出射する画像光を曲げて瞳孔36に誘導する反射部材としてのハーフミラー48を有している。観察者の眼34には、ハーフミラー48から反射した画像光のみならず、外界の景色を表す光(外光)がハーフミラー48を透過して入射する。その結果、観察者は、画像光によって表示される画像(表示画像)に重ねて外界の景色を観察することが可能となる。   As shown in FIG. 1, since the HMD 12 is a see-through type as described above, it has a half mirror 48 as a reflecting member that bends the image light emitted from the HMD 12 and guides it to the pupil 36. Not only the image light reflected from the half mirror 48 but also light (external light) representing the scenery of the outside world passes through the half mirror 48 and enters the observer's eye 34. As a result, the observer can observe the scenery of the outside world superimposed on the image (display image) displayed by the image light.

なお付言するに、本実施形態においては、HMD12が単眼式、空間変調型およびシースルー型であるが、両眼式に変更したり、網膜走査型、すなわち、レーザ等、光源からの、画像信号に応じた強度を有する光束をスキャナによって走査し、その走査された光束を観察者の網膜38に投影することにより、観察者が画像を虚像として観察することを可能にする型式に変更したり、表示画像の観察と並行して現実外界を観察することができない密閉型に変更することが可能である。   In addition, in this embodiment, the HMD 12 is a monocular type, a spatial modulation type, and a see-through type. However, the HMD 12 can be changed to a binocular type, or can be changed to a retina scanning type, that is, an image signal from a light source such as a laser. By scanning a light beam having a corresponding intensity with a scanner and projecting the scanned light beam onto the observer's retina 38, the image can be changed to a type that allows the observer to observe the image as a virtual image, or displayed. In parallel with image observation, it is possible to change to a sealed type in which the actual outside world cannot be observed.

図2に示すように、HMD12は、さらに、音声信号出力回路50を備えている。その音声信号出力回路50は、観察者の耳52に装着されるイヤホン54(耳に接近したスピーカを用いて音声を出力するデバイスの一例であり、他の例としては、ヘッドホンがある)に音声信号を有線または無線で出力する。HMD12は、映像と音声とを一緒に再生して観察者(ユーザ)に出力することが可能である。   As shown in FIG. 2, the HMD 12 further includes an audio signal output circuit 50. The audio signal output circuit 50 is an audio signal to an earphone 54 (an example of a device that outputs audio using a speaker close to the ear, and another example is a headphone) attached to the ear 52 of the observer. Output the signal by wire or wireless. The HMD 12 can reproduce video and audio together and output them to an observer (user).

次に、制御ユニット20を説明する。この制御ユニット20はHMD12に、図1に示すように、ケーブル60を介して接続されている。ケーブル60は、いずれも図示しないが、制御信号を供給する制御ラインと、電力を供給するパワーラインと、映像信号を供給する映像ラインとを含んでいる。HMD12が観察者の頭部に装着されるのに対し、制御ユニット20は、観察者のうち、頭部以外の部分(例えば、腰)に装着される。   Next, the control unit 20 will be described. The control unit 20 is connected to the HMD 12 via a cable 60 as shown in FIG. The cable 60 includes a control line that supplies a control signal, a power line that supplies electric power, and a video line that supplies a video signal, although none of them is shown. While the HMD 12 is mounted on the observer's head, the control unit 20 is mounted on a portion other than the head (for example, the waist) of the observer.

制御ユニット20は、図2に機能ブロック図で概念的に表すように、前記コンピュータを主体として構成されている。具体的には、制御ユニット20は、プロセッサとしてのCPU(Central Processing Unit)70と、不揮発性メモリとしてのプログラムROM(Read Only Memory)72および録画再生用メモリ74と、揮発性メモリとしてのRAM(Random Access Memory)76とを備えている。録画再生用メモリ74は、例えば、フラッシュROM、HDD(ハードディスクドライブ)に装着されるHD(ハードディスク)である。RAM76は、ビデオRAMを有する。それらCPU70,プログラムROM72,録画再生用メモリ74およびRAM76は、バス78を介して互いに接続され、それにより、前記コンピュータが構成される。   The control unit 20 is configured mainly with the computer as conceptually shown in the functional block diagram of FIG. Specifically, the control unit 20 includes a CPU (Central Processing Unit) 70 as a processor, a program ROM (Read Only Memory) 72 and a recording / playback memory 74 as nonvolatile memories, and a RAM ( Random Access Memory) 76. The recording / playback memory 74 is, for example, an HD (hard disk) mounted on a flash ROM or HDD (hard disk drive). The RAM 76 has a video RAM. The CPU 70, program ROM 72, recording / playback memory 74, and RAM 76 are connected to each other via a bus 78, whereby the computer is configured.

バス78には、さらに、ユーザである観察者が種々の要求(例えば、外部から送信されたコンテンツとしての連続画像(動画、一連の複数枚のフレームにより構成される映像)を再生することを要求する再生要求、その再生要求の解除など)、情報等を制御ユニット20に対して入力するためにユーザによって操作される操作部としての操作パネル(例えば、キー、ボタン、タッチスクリーン)90が接続されている。このバス78には、さらに、時間を計測するためのタイマ92と、撮像素子としてのカメラ94(例えば、CCD(Charge-Coupled Device)カメラ)とが接続されている。   The bus 78 further requests that an observer, who is a user, reproduce various requests (for example, continuous images (moving images, video composed of a series of frames) transmitted as content transmitted from the outside). An operation panel (for example, a key, a button, a touch screen) 90 as an operation unit operated by a user in order to input information to the control unit 20. ing. Further, a timer 92 for measuring time and a camera 94 (for example, a CCD (Charge-Coupled Device) camera) as an image sensor are connected to the bus 78.

カメラ94は、観察者の両眼のうち、HMD12による表示画像を観察すべき観察眼を撮像するために、HMD12またはフレーム14に装着される。具体的には、カメラ94は、眼を撮像した画像に基づき、瞳孔36の位置(瞳孔位置)または眼34の視線方向を検出するために、眼34の状態を検出する眼状態検出部の一例として設けられている。ただし、その眼状態検出部は、カメラ94に限定されることなく、例えば、眼34の表面からの反射光を受光してそれの強度を検出する受光センサを主体とするものとして構成することが可能である。   The camera 94 is attached to the HMD 12 or the frame 14 in order to capture an observation eye that should observe a display image by the HMD 12 among the eyes of the observer. Specifically, the camera 94 is an example of an eye state detection unit that detects the state of the eye 34 in order to detect the position of the pupil 36 (pupil position) or the line-of-sight direction of the eye 34 based on an image obtained by imaging the eye. It is provided as. However, the eye state detection unit is not limited to the camera 94, and may be configured mainly by a light receiving sensor that receives reflected light from the surface of the eye 34 and detects the intensity thereof, for example. Is possible.

バス78には、さらに、外部から画像信号が入力される画像信号入力回路100と、外部から音声信号が入力される音声信号入力回路102と、画像処理回路104とが接続されている。画像信号入力回路100には、無線または有線で接続された外部機器(例えば、パーソナルコンピュータや、コンテンツサーバ)から、再生すべき連続画像(以下、単に「画像」という。)を表すデータがストリーミングによって連続的に送信される。画像信号入力回路100は、ADコンバータ(図示しない)を有し、それにより、入力されたアナログの画像信号を、デジタルの画像信号(画像データ)に変換してバス78に出力する。画像信号の受信と同期して、音声信号入力回路102は、同じ外部機器から、再生すべき音声を表すデータをストリーミングによって連続的に受信する。なお、画像信号入力回路100に入力される画像信号がデジタル信号である場合もあり、この場合には、ADコンバータは不要である。   The bus 78 is further connected to an image signal input circuit 100 to which an image signal is input from the outside, an audio signal input circuit 102 to which an audio signal is input from the outside, and an image processing circuit 104. Data representing a continuous image (hereinafter simply referred to as “image”) to be reproduced is streamed to the image signal input circuit 100 from an external device (for example, a personal computer or a content server) connected wirelessly or by wire. Sent continuously. The image signal input circuit 100 includes an AD converter (not shown), thereby converting the input analog image signal into a digital image signal (image data) and outputting the digital image signal to the bus 78. In synchronization with the reception of the image signal, the audio signal input circuit 102 continuously receives data representing the audio to be reproduced from the same external device by streaming. Note that the image signal input to the image signal input circuit 100 may be a digital signal. In this case, an AD converter is not necessary.

画像処理回路104は、画像信号入力回路100から出力された画像信号を光源駆動信号とLCD駆動信号とに変換し、光源駆動信号は光源駆動回路40に、LCD駆動信号はLCD駆動回路42にそれぞれ供給する。バス78には、さらに、HMD12内の音声信号出力回路50も接続されており、音声信号入力回路102から出力された音声信号が、その音声信号出力回路50を介してイヤホン54に出力される。   The image processing circuit 104 converts the image signal output from the image signal input circuit 100 into a light source drive signal and an LCD drive signal. The light source drive signal is sent to the light source drive circuit 40 and the LCD drive signal is sent to the LCD drive circuit 42, respectively. Supply. An audio signal output circuit 50 in the HMD 12 is also connected to the bus 78, and the audio signal output from the audio signal input circuit 102 is output to the earphone 54 via the audio signal output circuit 50.

図3には、制御ユニット20のうち、画像再生制御に関する部分が機能ブロック図で概念的に表されている。この制御ユニット20は、画像信号入力回路100から出力された画像信号により表される入力画像を再生する通常再生を行い、それにより、表示画像を形成する通常再生部110を備えている。通常再生部110は、入力画像をリアルタイムに再生するリアルタイム再生を行う。この制御ユニット20は、さらに、録画再生用メモリ74に入力画像を録画する録画部112と、録画再生用メモリ74から画像データを読み出して再生する録画再生を行い、それにより、表示画像を形成する録画再生部114とを備えている。通常再生部110および録画再生部114は、それぞれの画像信号(画像データ)を画像処理回路104を介してHMD12に供給する。   FIG. 3 conceptually shows a part related to image reproduction control in the control unit 20 in a functional block diagram. The control unit 20 includes a normal reproduction unit 110 that performs normal reproduction for reproducing an input image represented by the image signal output from the image signal input circuit 100, thereby forming a display image. The normal reproduction unit 110 performs real-time reproduction for reproducing the input image in real time. The control unit 20 further performs a recording / reproducing for recording an input image in the recording / reproducing memory 74 and a recording / reproducing for reading out and reproducing the image data from the recording / reproducing memory 74, thereby forming a display image. And a recording / playback unit 114. The normal playback unit 110 and the recording / playback unit 114 supply respective image signals (image data) to the HMD 12 via the image processing circuit 104.

図3に示すように、制御ユニット20は、さらに、カメラ94によって撮像された眼34の画像に基づき、表示画像を表す画像光が観察者の眼34に入射しない画像光不入射時であるか否かを判定する判定部118を備えている。   As shown in FIG. 3, the control unit 20 further determines whether the image light representing the display image is not incident on the observer's eye 34 based on the image of the eye 34 captured by the camera 94. A determination unit 118 is provided for determining whether or not.

具体的には、その判定部118は、次の4つの条件のうちの少なくとも一つが成立すると、前記画像光不入射時であると判定するように設計することが可能である。   Specifically, the determination unit 118 can be designed to determine that the image light is not incident when at least one of the following four conditions is satisfied.

(a)第1条件:HMD12は前記画像光を正常に出射しているが観察者の眼34が前記画像光を受光する状態(例えば、瞳孔36の位置が、HMD12の射出瞳の位置に一致するか、眼34の視線方向が、前記画像光の進行方向に一致するか、または、観察者の眼34の瞼が開いている状態)にはないという条件 (A) First condition: the HMD 12 normally emits the image light, but the observer's eye 34 receives the image light (for example, the position of the pupil 36 matches the position of the exit pupil of the HMD 12) Or the line-of-sight direction of the eye 34 coincides with the traveling direction of the image light, or the eyelid of the observer's eye 34 is not open)

(b)第2条件:HMD12が、それ自体は正常であるが、前記画像光を出射することができない(例えば、HMD12が、電源投入直後、光源の経時変化を補償する輝度調整等、キャリブレーションを行う段階にあるために、前記画像光を出射することができない)という条件 (B) Second condition: the HMD 12 itself is normal but cannot emit the image light (for example, the HMD 12 is calibrated such as brightness adjustment to compensate for a light source change with time immediately after power-on. The image light cannot be emitted because it is in the stage of

(c)第3条件:HMD12が、それ自体は正常であるが、前記画像光を受光することが観察者にとって不適切である(例えば、観察者が、これ以上長い時間、表示画像を観察し続けると、眼34の過労につながる可能性がある)ためにHMD12が前記画像光の出射を自動的に停止する(光源を停止させる)という条件 (C) Third condition: the HMD 12 is normal in itself, but it is inappropriate for the observer to receive the image light (for example, the observer observes the display image for a longer period of time). If this continues, there is a possibility that the eye 34 will be overworked), so that the HMD 12 automatically stops emitting the image light (stops the light source).

(d)第4条件:HMD12が、それ自体が異常である(例えば、光源が故障した)ために、前記画像光を出射することができないという条件 (D) Fourth condition: a condition that the image light cannot be emitted because the HMD 12 itself is abnormal (for example, the light source has failed).

ただし、本実施形態においては、判定部118は、カメラ94によって撮像された眼34の画像に基づき、観察者の瞳孔36の位置を前記画像光(すなわち、HMD12の射出瞳の位置)に対して相対的に推定し、その推定された瞳孔位置に基づき、観察者の眼が前記画像光を受光する状態(すなわち、瞳孔36の位置が、HMD12の射出瞳の位置に一致する状態)にはないか否かを判定するように設計されている。眼34の画像から瞳孔位置を推定する手法としては、例えば、特開2008−6149号公報に開示されているように、眼34の画像を2値化し、低輝度領域内の円形の領域を瞳孔36の画像として抽出し、その抽出された瞳孔36の画像から、瞳孔位置を推定する手法を採用することが可能である。   However, in the present embodiment, the determination unit 118 determines the position of the pupil 36 of the observer with respect to the image light (that is, the position of the exit pupil of the HMD 12) based on the image of the eye 34 captured by the camera 94. Relative estimation is based on the estimated pupil position, and the observer's eye does not receive the image light (that is, the position of the pupil 36 matches the position of the exit pupil of the HMD 12). Designed to determine whether or not. As a method for estimating the pupil position from the image of the eye 34, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-6149, the image of the eye 34 is binarized and a circular region in the low luminance region is converted into the pupil. It is possible to adopt a method of extracting as 36 images and estimating the pupil position from the extracted image of the pupil 36.

これに代えて、判定部118は、カメラ94によって撮像された眼34の画像に基づき、観察者の眼34の視線方向を前記画像光に対して相対的に推定し、その推定された視線方向に基づき、観察者の眼34が前記画像光を受光する状態(眼34の視線方向が、前記画像光の進行方向に一致する状態)にはないか否かを判定するように設計することが可能である。眼34の画像から視線を推定する手法としては、例えば、特開2007−136000号公報に開示されているように、眼34に赤外線を照射したときに眼34の角膜表面から発生する反射光によって表される像の位置と瞳孔36の位置との間の距離から視線を推定する手法を採用することが可能である。   Instead, the determination unit 118 estimates the line-of-sight direction of the observer's eye 34 relative to the image light based on the image of the eye 34 captured by the camera 94, and the estimated line-of-sight direction Based on the above, it is designed to determine whether or not the observer's eye 34 is in a state of receiving the image light (a state in which the line-of-sight direction of the eye 34 matches the traveling direction of the image light). Is possible. As a method for estimating the line of sight from the image of the eye 34, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-136000, the reflected light generated from the corneal surface of the eye 34 when the eye 34 is irradiated with infrared rays is used. It is possible to employ a method of estimating the line of sight from the distance between the position of the represented image and the position of the pupil 36.

なお、前述の第2条件の成否は、HMD12(特に、画像光生成部)の動作状態を検出する検出部からの信号に基づいて行い、また、前述の第3条件の成否は、観察者がHMD12を使用する状態(例えば、連続使用時間)を検出する部からの信号に基づいて行い、また、前述の第4条件の成否は、HMD12(特に、光源)の動作状態を検出する検出部からの信号に基づいて行うことが可能である。   The success or failure of the second condition is performed based on a signal from a detection unit that detects the operating state of the HMD 12 (particularly, the image light generation unit). The success or failure of the third condition is determined by an observer. This is performed based on a signal from a unit that detects a state in which the HMD 12 is used (for example, continuous use time). The success or failure of the fourth condition is determined from a detection unit that detects the operating state of the HMD 12 (particularly, the light source). It is possible to carry out based on the signal.

以上説明した判定部118の判定結果に基づき、通常再生部110、録画部112および録画再生部114のそれぞれの作動状態が変化する。   Based on the determination result of the determination unit 118 described above, the operation states of the normal reproduction unit 110, the recording unit 112, and the recording / reproduction unit 114 change.

図3に示すように、制御ユニット20は、さらに、第1消去部120を備えている。その第1消去部120は、録画再生部110が画像を録画再生用メモリ74から読み出して再生すると、その再生された画像を録画再生用メモリ74から消去する。   As shown in FIG. 3, the control unit 20 further includes a first erasing unit 120. The first erasing unit 120 erases the reproduced image from the recording / reproducing memory 74 when the recording / reproducing unit 110 reads out and reproduces the image from the recording / reproducing memory 74.

図4には、再生開始時点t1から再生終了時点t5までの間に、判定部118による、画像光不入射時であるとの判定(以下、単に「不入射判定」という。)が1回のみ行われるという、説明の便宜を優先させた仮想的なシナリオのもとで、通常再生部110、録画部112、録画再生部114、判定部118および第1消去部120のそれぞれの作動状態の時間的変化がタイムチャートで例示されている。   In FIG. 4, during the period from the reproduction start time t1 to the reproduction end time t5, the determination unit 118 determines that the image light is not incident (hereinafter simply referred to as “non-incident determination”) only once. Under the hypothetical scenario that gives priority to the convenience of explanation, the time of the operating state of each of the normal playback unit 110, the recording unit 112, the recording / playback unit 114, the determination unit 118, and the first erasing unit 120 The change is illustrated in the time chart.

図4に示すように、通常再生部110は、再生開始時点t1から、通常再生(本実施形態においては、入力画像をリアルタイムに再生すること)を行う。通常再生部110は、判定部118による、不入射判定の開始時点t2から、通常再生を中止する。録画部112は、不入射判定の開始時点t2(通常再生が中止された時点に等しい)から、画像信号入力回路100から出力された入力画像を録画再生用メモリ74に録画する。録画部112は、不入射判定の終了時点t3の到来後も、画像信号入力回路100から出力された入力画像を録画再生用メモリ74に録画することをシームレスで継続する。録画再生部114は、不入射判定の終了時点t3から、録画再生用メモリ74から、録画された画像を読み出して録画再生を行う。第1消去部120は、録画再生部110が画像を録画再生用メモリ74から読み出して再生すると、直ちに、その再生された画像を録画再生用メモリ74から消去する。   As shown in FIG. 4, the normal reproduction unit 110 performs normal reproduction (in this embodiment, the input image is reproduced in real time) from the reproduction start time t1. The normal playback unit 110 stops the normal playback from the start time t2 of the non-incidence determination by the determination unit 118. The recording unit 112 records the input image output from the image signal input circuit 100 in the recording / reproducing memory 74 from the non-incident determination start time t2 (equivalent to the time when the normal reproduction is stopped). The recording unit 112 seamlessly continues to record the input image output from the image signal input circuit 100 in the recording / playback memory 74 even after the non-incident determination end time t3. The recording / playback unit 114 reads the recorded image from the recording / playback memory 74 and performs recording / playback from the end point t3 of the non-incident determination. When the recording / playback unit 110 reads an image from the recording / playback memory 74 and plays it back, the first erasing unit 120 immediately erases the played image from the recording / playback memory 74.

したがって、本実施形態によれば、画像光が眼34に入射しない期間(以下、「不入射期間」という。)内にあるために、画像を再生してもその画像が観察者に観察されない期間中に、画像の再生が中止され、さらに、その不入射期間が終了すると、画像が再生されればその画像が観察者に観察される環境において、再生が中止された画像が再生される。再生が中止された画像の再生が終了すると、不入射判定の終了時点t3から録画再生用メモリ74に録画された画像が、先行する画像再生に対してシームレスに再生される。   Therefore, according to the present embodiment, since the image light is in the period in which the light does not enter the eye 34 (hereinafter referred to as “non-incidence period”), the image is not observed by the observer even if the image is reproduced. When the reproduction of the image is stopped and the non-incidence period ends, the reproduced image is reproduced in an environment where the image is reproduced by the observer if the image is reproduced. When the reproduction of the stopped image is finished, the image recorded in the recording / reproducing memory 74 from the non-incident determination end time t3 is seamlessly reproduced with respect to the preceding image reproduction.

録画再生用メモリ74の記憶容量は、理想的には、無限であるが、現実的には、有限である。そのため、不入射判定の開始時点t2と終了時点t3との間の時間間隔の長さが、録画再生用メモリ74の記憶可能時間T1を超えない限り、録画再生を、入力画像の欠落なしで行うことが可能である。   The storage capacity of the recording / playback memory 74 is ideally infinite, but in reality is finite. Therefore, as long as the length of the time interval between the start time t2 and the end time t3 of the non-incident determination does not exceed the storable time T1 of the recording / playback memory 74, the recording / playback is performed without omission of the input image. It is possible.

図4に対し、図5には、再生開始時点t1から再生終了時点t7までの間に、不入射判定が2回行われるという、図4より現実性を増した仮想的なシナリオのもとで、通常再生部110、録画部112、録画再生部114、判定部118および第1消去部120のそれぞれの作動状態の時間的変化がタイムチャートで例示されている。   In contrast to FIG. 4, FIG. 5 shows a hypothetical scenario that is more realistic than FIG. 4, in which the non-incidence determination is performed twice from the playback start time t 1 to the playback end time t 7. The temporal changes in the operating states of the normal playback unit 110, the recording unit 112, the recording / playback unit 114, the determination unit 118, and the first erasing unit 120 are illustrated in the time chart.

図6には、上述の画像再生制御を実行するために制御ユニット20のCPU70によって実行されるプログラムがフローチャートで概念的に表されている。   FIG. 6 conceptually shows a program executed by the CPU 70 of the control unit 20 in order to execute the above-described image reproduction control.

ステップS1において、ユーザが画像表示装置10の電源(図示しない)を投入すると、このプログラムの実行が開始される。このプログラムにおいては、まず、ステップS2において、所定のスタンバイ処理が行われ、次に、ステップS3において、ユーザが操作パネル90を操作することにより、再生要求を入力するのが待たれる。ユーザが再生要求を入力すると、ステップS3の判定がYESとなり、ステップS4において、カメラ94により、観察者の眼34が撮像され、撮像データが生成される。   When the user turns on the power (not shown) of the image display device 10 in step S1, the execution of this program is started. In this program, first, a predetermined standby process is performed in step S2, and then in step S3, the user waits for a reproduction request to be input by operating the operation panel 90. When the user inputs a reproduction request, the determination in step S3 is YES, and in step S4, the observer's eye 34 is imaged by the camera 94, and imaging data is generated.

続いて、ステップS5において、その生成された撮像データに基づき、前述のようにして、画像光不入射時であるか否かが判定される。   Subsequently, in step S5, based on the generated imaging data, it is determined whether the image light is not incident as described above.

今回は、画像光不入射時ではないと仮定すると、このステップS5の判定がNOとなり、ステップS6において、録画再生用メモリ74に、これから再生すべき画像データすなわち録画データが存在しているか否かが判定される。今回は、そのような録画データが録画再生用メモリ74に存在しないと仮定すると、ステップS7において、通常再生が行われ、入力画像がリアルタイム再生される。その後、ステップS8に進む。   If it is assumed that the image light is not incident at this time, the determination in step S5 is NO. In step S6, whether or not image data to be reproduced, that is, recorded data, is present in the recording / reproducing memory 74. Is determined. Assuming that such recording data does not exist in the recording / reproducing memory 74 this time, normal reproduction is performed in step S7, and the input image is reproduced in real time. Thereafter, the process proceeds to step S8.

このステップS8においては、ユーザからの再生要求が終了したか否か、すなわち、ユーザが再生の終了を要求しているか否かが判定される。今回は、再生要求が終了していないと仮定すると、ステップS9において、再生すべき画像データが存在しない(すなわち、新たな入力画像も、録画再生用メモリ74に録画されている未再生画像データも存在しない)か否かが判定される。今回は、再生すべき画像データが存在すると仮定すれば、ステップS4に戻る。   In this step S8, it is determined whether or not the reproduction request from the user has ended, that is, whether or not the user has requested the end of reproduction. If it is assumed that the reproduction request has not been completed this time, there is no image data to be reproduced in step S9 (that is, a new input image and unreproduced image data recorded in the recording / reproducing memory 74 are not present). Is not present). If it is assumed that there is image data to be reproduced this time, the process returns to step S4.

その後、不入射期間に移行すると、このプログラムの実行中、ステップS5の判定がYESとなり、ステップS10において、画像入力中であるか否かが判定される。画像入力中でなければ、ステップS4に戻るが、画像入力中であれば、ステップS11において、画像信号入力回路100から出力された入力画像がリアルタイムに録画再生用メモリ74に録画され、これにより、録画が行われる。続いて、ステップS12において、通常再生であるか録画再生であるかを問わず、画像の再生が中止される。その後、ステップS8に進む。   Thereafter, when the non-incident period is entered, the determination in step S5 is YES during execution of this program, and it is determined in step S10 whether an image is being input. If the image is not being input, the process returns to step S4. If the image is being input, in step S11, the input image output from the image signal input circuit 100 is recorded in the recording / playback memory 74 in real time. Recording is performed. Subsequently, in step S12, the reproduction of the image is stopped regardless of whether the reproduction is normal reproduction or recording reproduction. Thereafter, the process proceeds to step S8.

その後、今回の不入射期間が終了すると、このプログラムの実行中、ステップS5の判定がNOとなり、ステップS6において、録画データが録画再生用メモリ74に存在しているか否かが判定されると、今回は、録画データが存在しているため、ステップS6の判定がYESとなる。続いて、ステップS13において、録画再生が行われ、録画された画像が古い方から順に録画再生用メモリ74から読み出されて再生される。その後、ステップS14において、再生された画像データが、録画再生用メモリ74から消去される。ステップS15において、画像信号入力回路100から出力された新しい入力画像が録画再生用メモリ74にリアルタイムに録画される。なお、図6には、フローチャートにより表現することの都合上、このステップS15が、ステップS13の実行後に行われるように表現されているが、このステップS15による録画は、ステップS13による録画再生と実質的に並行的に行われる。その後、ステップS8に進む。   Thereafter, when the current non-incidence period ends, during the execution of this program, the determination in step S5 becomes NO, and in step S6, it is determined whether or not the recording data exists in the recording / playback memory 74. This time, since recorded data exists, the determination in step S6 is YES. Subsequently, in step S13, recording / playback is performed, and recorded images are read out from the recording / playback memory 74 in order from the oldest and played back. Thereafter, the reproduced image data is erased from the recording / reproducing memory 74 in step S14. In step S15, a new input image output from the image signal input circuit 100 is recorded in the recording / playback memory 74 in real time. In FIG. 6, for the sake of convenience of representation in the flowchart, this step S15 is represented to be performed after execution of step S13. However, the recording in step S15 is substantially the same as the recording and reproduction in step S13. In parallel. Thereafter, the process proceeds to step S8.

前記再生要求が終了したためにステップS8の判定がYESとなるか、または、再生要求が終了していないが再生すべき画像データが存在しないためにステップS9の判定がYESとなると、ステップS16において、画像表示装置10の電源がOFFである(すなわち、ユーザが、画像表示装置10の電源を切断した)か否かが判定される。今回は、電源がOFFではないと仮定すれば、ステップS3に戻るが、今回は、電源がOFFであると仮定すれば、ステップS17において、所定の終了処理が画像表示装置10の各部品に対して行われる。その後、ステップS18において、このプログラムの実行が終了する。   In step S16, if the reproduction request is completed, the determination in step S8 is YES, or if the reproduction request is not completed but there is no image data to be reproduced, the determination in step S9 is YES. It is determined whether or not the power of the image display device 10 is OFF (that is, the user has turned off the power of the image display device 10). If it is assumed that the power supply is not OFF this time, the process returns to step S3. However, if it is assumed that the power supply is OFF this time, a predetermined end process is performed for each component of the image display device 10 in step S17. Done. Thereafter, in step S18, the execution of this program ends.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、制御ユニット20のうち、図6に示すステップS4およびS5を実行する部分が、図3に示す判定部118を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS6、S7、S10およびS12を実行する部分が、通常再生部110を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS6、S15、S10およびS11を構成する部分が、録画部112を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS6およびS13を実行する部分が、録画再生部114を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS14を実行する部分が、第1消去部118(前記「録画再生用メモリ用消去部」の一例)を構成している。また、画像信号入力回路100が、前記(1)項における「入力部」の一例を構成している。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the part of the control unit 20 that executes steps S4 and S5 shown in FIG. 6 constitutes the determination unit 118 shown in FIG. Among them, the part that executes steps S6, S7, S10, and S12 constitutes the normal playback unit 110, and the part that constitutes steps S6, S15, S10, and S11 of the control unit 20 constitutes the recording unit 112. The part of the control unit 20 that executes steps S6 and S13 constitutes the recording / reproducing unit 114, and the part of the control unit 20 that executes step S14 is the first erasing unit 118 (the “recording / reproducing unit”). An example of a “memory erasing unit” is configured. Further, the image signal input circuit 100 constitutes an example of the “input unit” in the item (1).

以上、本実施形態においては、再生すべき画像がストリーミングによって連続的に制御ユニット20に入力される環境において、不入射判定の継続中に入力画像のリアルタイム再生が中止され、その間、リアルタイム再生が中止された入力画像が録画され、その不入射判定の終了後、録画された画像が再生されることを説明したが、このような再生処理は、画像のみならず、音声についても行われる。その結果、本実施形態においては、不入射判定の終了後に再開される画像の再生が、音声と同期して行われることになる。   As described above, in the present embodiment, in an environment where images to be played are continuously input to the control unit 20 by streaming, real-time playback of the input image is stopped while the non-incident determination is continued, and real-time playback is stopped during that time. Although it has been described that the recorded input image is recorded and the recorded image is reproduced after the non-incidence determination is completed, such reproduction processing is performed not only for the image but also for the sound. As a result, in the present embodiment, the reproduction of the image resumed after the end of the non-incident determination is performed in synchronization with the sound.

次に、本発明の第2実施形態に従う画像表示装置200を説明する。ただし、本実施形態は、第1実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を付して引用することにより、重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ、詳細に説明する。   Next, an image display apparatus 200 according to the second embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the first embodiment, the common elements are referred to with the same reference numerals or names, thereby omitting redundant descriptions and only different elements. This will be described in detail.

第1実施形態においては、図6に示すように、ステップS4において、眼状態検出部の一例であるカメラ94により、観察者の眼34が撮像され、その後、ステップS5において、その撮像結果に基づき、画像光不入射時であるか否か(例えば、瞳孔36の位置がHMD12の射出瞳の位置に一致しないか否か)が判定される。その判定の確度を確保するため、不入射期間が実際に開始されてから、ステップS5において、画像光不入射時であるとの判定が開始されるまでには、図9にタイムチャートで例示するように、タイムラグがあることを避け得ない。そのため、そのタイムラグの期間中は、不入射期間が実際に開始されても、画像の再生が中止されない。   In the first embodiment, as shown in FIG. 6, in step S <b> 4, the observer's eye 34 is imaged by the camera 94 which is an example of an eye state detection unit, and then in step S <b> 5 based on the imaging result. It is determined whether or not the image light is not incident (for example, whether or not the position of the pupil 36 does not coincide with the position of the exit pupil of the HMD 12). In order to ensure the accuracy of the determination, from the actual start of the non-incidence period to the start of the determination that the image light is not incident in step S5, FIG. 9 illustrates a time chart. As you can see, there is a time lag. For this reason, during the time lag period, even if the non-incident period is actually started, the reproduction of the image is not stopped.

これに対し、本実施形態に従う画像表示装置200においては、図7に示すように、上記タイムラグの通常の時間長さ以上の長さで画像データをリアルタイムにかつ一時的に記憶する遅延メモリ202(後に詳述する)が、図2に示す画像表示装置10に対して追加されている。さらに、本実施形態においては、前記不入射判定の終了時点t3から、まずは、遅延メモリ202から画像データを読み出して第1の録画再生が行われ、その遅延メモリ202が空になると、今度は、録画再生用メモリ74から画像データを読み出して第2録画再生が、第1の録画再生に連続するようにシームレスで行われる。 On the other hand, in the image display device 200 according to the present embodiment, as shown in FIG. 7, a delay memory 202 (temporarily storing image data in real time with a length longer than the normal time length of the time lag is shown. Is added to the image display apparatus 10 shown in FIG. Furthermore, in this embodiment, from the end time t3 of the non-incidence determination, first, image data is read from the delay memory 202 and first recording / playback is performed. When the delay memory 202 becomes empty, this time, second recording and reproducing from the recording reproduction memory 74 reads the image data is carried out in seamless so as to be continuous to the first recording reproduction.

したがって、本実施形態によれば、上記タイムラグの期間中に再生された画像と同じものが、前記不入射判定が終了してから、すなわち、不入射期間が完全に終了してから、再度、再生される。よって、観察者は、上記タイムラグの期間中に再生された画像を正常に観察することができなくても、同じ画像を、不入射期間の終了後に正常に観察することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, the same image reproduced during the time lag is reproduced again after the non-incident determination is completed, that is, after the non-incident period is completely completed. Is done. Therefore, even if the observer cannot normally observe the image reproduced during the time lag period, the observer can normally observe the same image after the non-incident period ends.

図7には、本実施形態に従う画像表示装置200の構成が、図2に示す画像表示装置10と同様に、機能ブロック図で表されている。画像表示装置200は、上述のように、画像表示装置10に対し、遅延メモリ202を追加的に備え、さらに、一時記憶部212と、第2消去部216とを、それぞれ追加的な部品として備えている。   In FIG. 7, the configuration of the image display device 200 according to the present embodiment is represented by a functional block diagram in the same manner as the image display device 10 illustrated in FIG. 2. As described above, the image display device 200 additionally includes the delay memory 202 with respect to the image display device 10, and further includes the temporary storage unit 212 and the second erasing unit 216 as additional components. ing.

遅延メモリ202は、FIFO式の画像データバッファとして機能するように使用され、記憶可能時間(最大記憶時間)T2だけ連続する最新の画像データを記憶する容量を有している。その結果、この遅延メモリ202は、現時点より、記憶可能時間T2の長さと同じ時間だけ過去の時間帯内に入力された画像データを、逐次更新しつつ、一時記憶する。通常、前記タイムラグの長さは、前記不入射判定の開始時点t2から終了時点t3までの時間の長さより短いため、遅延メモリ202の記憶可能時間T2は、録画再生用メモリ74の記憶可能時間T1より短くて済む。   The delay memory 202 is used so as to function as a FIFO-type image data buffer, and has a capacity for storing the latest image data continuous for a storable time (maximum storage time) T2. As a result, the delay memory 202 temporarily stores the image data input in the past time zone by the same time as the length of the storable time T2 from the current time while sequentially updating the image data. Usually, since the length of the time lag is shorter than the length of time from the start time t2 to the end time t3 of the non-incident determination, the storable time T2 of the delay memory 202 is the storable time T1 of the recording / playback memory 74. It can be shorter.

一時記憶部212は、画像信号入力回路100から出力された入力画像をリアルタイムに遅延メモリ202に記憶させる。第2消去部216は、遅延メモリ202から読み出されて再生された画像をリアルタイムに遅延メモリ202から消去する。   The temporary storage unit 212 stores the input image output from the image signal input circuit 100 in the delay memory 202 in real time. The second erasing unit 216 erases the image read from the delay memory 202 and reproduced from the delay memory 202 in real time.

図8には、画像表示装置200のうちの制御ユニット20の構成が、図3と同様に、機能ブロック図で表されている。画像表示装置200は、録画再生部114に代わる録画再生部220を有している。録画再生部220は、前述の第1および第2の録画再生を行う。   8, the configuration of the control unit 20 in the image display apparatus 200 is represented by a functional block diagram as in FIG. The image display apparatus 200 includes a recording / playback unit 220 that replaces the recording / playback unit 114. The recording / playback unit 220 performs the first and second recording / playback operations described above.

図9には、本実施形態に従う画像再生制御が、図4と同じシナリオのもとで行われることを想定した場合の様子がタイムチャートで表されている。   FIG. 9 is a time chart showing a state in which it is assumed that the image reproduction control according to the present embodiment is performed under the same scenario as in FIG.

図9に示すように、通常再生部110は、図4と同様に、外部から入力された画像をRAM76からリアルタイムで読み出して再生する。これに対し、録画再生部220は、前記不入射判定の終了時点t3から、第1の録画再生を行い、その後、第2の録画再生を行う。録画再生部200は、第1の録画再生においては、遅延メモリ202に一時記憶された画像、すなわち、前記不入射判定の開始時点t2から記憶可能時間T2と同じ時間だけ過去に戻った第1時点から、前記不入射判定の開始時点t2と等しい第2時点までの期間中に遅延メモリ202に一時記憶されたもの(遅延メモリ202に記憶されている画像すべて)を古い方から順に遅延メモリ202から読み出して再生する。一方、録画再生部220は、第2の録画再生においては、録画再生用メモリ74から画像を古い方から順に読み出して再生する。   As shown in FIG. 9, the normal playback unit 110 reads out an externally input image from the RAM 76 and plays back it in the same manner as in FIG. On the other hand, the recording / playback unit 220 performs the first recording / playback from the end time t3 of the non-incident determination, and then performs the second recording / playback. In the first recording / playback, the recording / playback unit 200 is an image temporarily stored in the delay memory 202, that is, a first time point that has returned to the past by the same time as the storable time T2 from the non-incident determination start time t2. To the second time point that is equal to the non-incidence determination start time point t2 are temporarily stored in the delay memory 202 (all images stored in the delay memory 202) from the delay memory 202 in order from the oldest. Read and play. On the other hand, in the second recording / playback, the recording / playback unit 220 reads and plays back images from the recording / playback memory 74 in order from the oldest.

図10には、上述の画像再生制御を実行するために制御ユニット20のCPU70によって実行されるプログラムがフローチャートで概念的に表されている。   FIG. 10 conceptually shows a program executed by the CPU 70 of the control unit 20 in order to execute the above-described image reproduction control.

このプログラムにおいては、ステップS101−S106が、図6に示すステップS1−S6と同様にして実行され、また、ステップS111、S112およびS123−S125が、図6に示すステップS8、S9およびS16−S18と同様にして実行される。   In this program, steps S101 to S106 are executed in the same manner as steps S1 to S6 shown in FIG. 6, and steps S111, S112 and S123 to S125 are executed in steps S8, S9 and S16 to S18 shown in FIG. It is executed in the same way.

図10に示すプログラムにおいては、不入射期間が開始されていないと仮定すると、ステップS105の判定がNOとなり、その後、ステップS106において、録画再生用メモリ74に録画データが存在しているか否かが判定される。   In the program shown in FIG. 10, if it is assumed that the non-incident period has not started, the determination in step S105 is NO, and then, in step S106, whether or not recording data exists in the recording / playback memory 74 is determined. Determined.

今回は、そのような録画データは録画再生用メモリ74に存在しないと仮定すると、ステップS107において、画像信号入力回路100から出力された入力画像がリアルタイムに遅延メモリ202に一時記憶される。続いて、ステップS108において、その一時記憶によって遅延メモリ202から溢れた画像データがある場合には、その画像データが消去される。それらステップS107とS108の共同により、遅延メモリ202に、記憶可能時間T2を超えない時間分の画像データが一時記憶される。その後、ステップS109において、画像信号出力回路100から出力された入力画像がリアルタイムにRAM76から読み出されて通常再生される。   This time, assuming that such recording data does not exist in the recording / playback memory 74, the input image output from the image signal input circuit 100 is temporarily stored in the delay memory 202 in real time in step S107. In step S108, if there is image data overflowing from the delay memory 202 due to the temporary storage, the image data is deleted. By cooperating these steps S107 and S108, the delay memory 202 temporarily stores image data for a time not exceeding the storable time T2. Thereafter, in step S109, the input image output from the image signal output circuit 100 is read from the RAM 76 in real time and is normally reproduced.

その後、不入射期間が開始されると、このプログラムの実行中、ステップS105の判定がYESとなり、ステップS113において、画像入力中であるか否かが判定される。画像入力中でなければ、ステップS104に戻るが、画像入力中であれば、ステップS114において、画像信号出力回路100から出力された入力画像が遅延メモリ202に一時記憶されることが中止される。続いて、ステップS115において、画像信号出力回路100から出力された入力画像が録画再生用メモリ74に録画され、録画される。その後、ステップS116において、通常再生であるか録画再生であるかを問わず、画像の再生が中止される。続いて、ステップS111に進む。   Thereafter, when the non-incident period is started, the determination in step S105 is YES during execution of this program, and in step S113, it is determined whether an image is being input. If the image is not being input, the process returns to step S104. If the image is being input, the input image output from the image signal output circuit 100 is temporarily stored in the delay memory 202 in step S114. In step S115, the input image output from the image signal output circuit 100 is recorded in the recording / reproducing memory 74 and recorded. Thereafter, in step S116, the reproduction of the image is stopped regardless of whether the reproduction is normal reproduction or recording reproduction. Then, it progresses to step S111.

その後、今回の不入射期間が終了すると、このプログラムの実行中、ステップS105の判定がNOとなり、今回は、録画データが録画再生用メモリ74に存在するから、ステップS106の判定がYESとなる。続いて、ステップS117において、遅延メモリ202に一時記憶されている画像データすなわち遅延データが遅延メモリ202に存在するか否かが判定される。今回は、遅延データが存在するから、ステップS118において、遅延メモリ202から画像が古い方から順に読み出されて録画再生される。前記第1の録画再生が行われるのである。その後、ステップS119において、再生された画像が遅延メモリ202から消去される。それらステップS118およびS119の実行が反復された結果、遅延メモリ202が空になると、ステップS117の判定がNOとなる。   Thereafter, when the current non-incidence period ends, the determination in step S105 is NO during execution of this program, and the determination in step S106 is YES because the recording data exists in the recording / playback memory 74 this time. Subsequently, in step S117, it is determined whether or not image data temporarily stored in the delay memory 202, that is, delay data exists in the delay memory 202. Since there is delay data this time, in step S118, images are read from the delay memory 202 in order from the oldest and recorded and reproduced. The first recording / playback is performed. Thereafter, the reproduced image is deleted from the delay memory 202 in step S119. As a result of repeating the execution of steps S118 and S119, if the delay memory 202 becomes empty, the determination in step S117 is NO.

遅延メモリ202が空になると、ステップS120において、録画再生用メモリ74から画像が古い方から順に読み出されて録画再生される。前記第2の録画再生が行われるのである。その後、ステップS121において、再生された画像が録画再生用メモリ7から消去される。ステップS122において、画像信号入力回路100から出力された新しい入力画像がリアルタイムに録画再生用メモリ74に録画される。なお、図10には、フローチャートにより表現することの都合上、このステップS122が、ステップS120の実行後に行われるように表現されているが、このステップS122による録画は、ステップS120による録画再生と実質的に並行的に行われる。その後、ステップS111に進む。   When the delay memory 202 becomes empty, in step S120, images are read out from the recording / reproducing memory 74 in order from the oldest and recorded / reproduced. The second recording / playback is performed. Thereafter, in step S121, the reproduced image is erased from the recording / reproducing memory 7. In step S122, the new input image output from the image signal input circuit 100 is recorded in the recording / playback memory 74 in real time. In FIG. 10, for the convenience of expression by a flowchart, this step S122 is expressed so as to be performed after the execution of step S120. In parallel. Then, it progresses to step S111.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、制御ユニット20のうち、図10に示すステップS104およびS105を実行する部分が、図8に示す判定部118を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS106、S109、S117、S120、S113およびS116を実行する部分が、通常再生部110を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS117、S122、S113およびS115を実行する部分が、録画部112を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS106およびS117−S120を構成する部分が、録画再生部220を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS122を実行する部分が、第1消去部118(前記「録画再生用メモリ用消去部」の一例)を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS108およびS119を実行する部分が、第2消去部216(前記「遅延メモリ用消去部」の一例)を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS106、S107、S113およびS114を実行する部分が、一時記憶部212を構成している。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the part of the control unit 20 that executes steps S104 and S105 shown in FIG. 10 constitutes the determination unit 118 shown in FIG. Of these, the part that executes steps S106, S109, S117, S120, S113, and S116 constitutes the normal playback unit 110, and the part that executes steps S117, S122, S113, and S115 of the control unit 20 is the recording unit. 112, the portion constituting steps S106 and S117-S120 in the control unit 20 constitutes the recording / playback unit 220, and the portion executing step S122 in the control unit 20 is the first erasure unit 118. (An example of the “recording / playback memory erasure unit”) and a control unit 0, the part that executes steps S108 and S119 constitutes a second erasure unit 216 (an example of the “delay unit for delay memory”), and among the control unit 20, steps S106, S107, S113, and S114 are executed. The part to be executed constitutes the temporary storage unit 212.

なお付言するに、本実施形態においては、遅延メモリ202と、ソフトウエアで構成された第2消去部216(図10に示すステップS108)との共同により、現時点から過去一定時間内に外部から受信された画像データを絶えず更新しつつ一時的に記憶する画像データバッファが構成されているが、この画像データバッファは、これに限らず、例えば、ハードウエアによって構成されたシフトレジスタとして構成することが可能である。この場合には、制御ユニット20のハードウエア構成を複雑にすることなく、ソフトウエア構成を単純化することが容易である。   In addition, in this embodiment, in the present embodiment, the delay memory 202 and the second erasing unit 216 (step S108 shown in FIG. 10) configured by software have been received from the outside within a certain period of time from the present time. An image data buffer for temporarily storing the updated image data while being continuously updated is configured. However, the image data buffer is not limited thereto, and may be configured as, for example, a shift register configured by hardware. Is possible. In this case, it is easy to simplify the software configuration without complicating the hardware configuration of the control unit 20.

次に、本発明の第3実施形態に従う画像表示装置200を説明する。ただし、本実施形態は、第2実施形態と共通する要素が多いため、共通する要素については、同一の符号または名称を付して引用することにより、重複した説明を省略し、異なる要素についてのみ、詳細に説明する。   Next, an image display apparatus 200 according to the third embodiment of the present invention will be described. However, since this embodiment has many elements in common with the second embodiment, the common elements are referred to with the same reference numerals or names, so that duplicate descriptions are omitted and only different elements are cited. This will be described in detail.

第2実施形態においては、図9にタイムチャートで示すように、再生開始時点t1から、入力画像がリアルタイムにRAM76から読み出されて再生される。これに対し、本実施形態においては、図9と同様にして図11にタイムチャートで示すように、再生開始時点t1から、遅延メモリ202が画像データで満杯になる時点t1’まで、画像の再生開始が遅延される。時点t1’が到来すると、遅延メモリ202から画像データが古い方から順に読み出されて再生され、それにより、リアルタイム再生ではなく、画像が入力されるタイミングより遅いタイミングで入力画像を再生する遅延再生が行われる。   In the second embodiment, as shown by the time chart in FIG. 9, the input image is read from the RAM 76 and reproduced in real time from the reproduction start time t1. On the other hand, in the present embodiment, as shown in the time chart of FIG. 11 in the same manner as in FIG. 9, the image is reproduced from the reproduction start time t1 to the time t1 ′ when the delay memory 202 is full of image data. Start is delayed. When the time point t1 ′ arrives, the image data is read out from the delay memory 202 in order from the oldest one and played back, so that not the real-time playback but the delayed playback that plays back the input image at a timing later than the timing at which the image is input. Is done.

図12には、本実施形態に従う画像表示装置200において、画像再生制御のために、制御ユニット20のCPU70によって実行されるプログラムが、図10と同様にして、フローチャートで概念的に表されている。以下、このプログラムを説明するが、図10に示すプログラムとは異なるステップのみにつき、詳細に説明し、共通のステップについては、重複した説明を省略する。   FIG. 12 conceptually shows a program executed by the CPU 70 of the control unit 20 for image reproduction control in the image display device 200 according to the present embodiment in the same manner as in FIG. . Hereinafter, this program will be described, but only the steps different from the program shown in FIG. 10 will be described in detail, and redundant description of common steps will be omitted.

ステップS106の判定がNOとなると、ステップS207において、画像信号入力回路100から出力された入力画像がリアルタイムに遅延メモリ202に一時記憶される。続いて、ステップS208において、再生開始時点t1から、遅延メモリ202の記憶可能時間T2と同じ時間が経過するのが待たれる。遅延メモリ202が画像データで満杯になるのが待たれるのである。時間T2が経過し、遅延メモリ202が画像データで満杯になると、ステップS209において、遅延メモリ202から最も古い画像データが読み出されて再生される。ある画像データが遅延メモリ202に記憶された時点から時間T2だけ遅延するタイミングで、その画像データが再生され、それにより、遅延再生が行われるのである。その後、ステップS210において、今回再生された画像データが遅延メモリ202から消去される。続いて、ステップS111に進む。 When the determination in step S106 is NO, the input image output from the image signal input circuit 100 is temporarily stored in the delay memory 202 in real time in step S207. Subsequently, in step S208, it is awaited that the same time as the storable time T2 of the delay memory 202 elapses from the reproduction start time t1. It waits for the delay memory 202 to be filled with image data. When the time T2 has elapsed and the delay memory 202 is full of image data, the oldest image data is read from the delay memory 202 and reproduced in step S209. At the timing when an image data is delayed by the time T2 from the time stored in the delay memory 202, the image data is reproduced, whereby it is the delay reproduction. Thereafter, the image data reproduced this time is erased from the delay memory 202 in step S210. Then, it progresses to step S111.

以上の説明から明らかなように、本実施形態においては、制御ユニット20のうち、ステップS106、S208、S209、S117、S120、S113およびS116を実行する部分が、通常再生部110を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS210およびS119を実行する部分が、第2消去部216(前記「遅延メモリ用消去部」の一例)を構成し、制御ユニット20のうち、ステップS106、S207、S113およびS114を実行する部分が、一時記憶部212を構成している。   As is clear from the above description, in the present embodiment, the portion of the control unit 20 that executes steps S106, S208, S209, S117, S120, S113, and S116 constitutes the normal playback unit 110, and is controlled. A portion of the unit 20 that executes steps S210 and S119 constitutes a second erasing unit 216 (an example of the “delayed part for delay memory”), and among the control unit 20, steps S106, S207, S113, and S114. The temporary storage unit 212 is configured to execute the above.

以上、本発明の実施形態のうちのいくつかを図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、前記[発明の概要]の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。   As described above, some of the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings. However, these are merely examples, and the knowledge described by those skilled in the art including the aspects described in the above [Summary of Invention] section. The present invention can be implemented in other forms based on various modifications and improvements.

Claims (6)

画像信号に応じた画像を虚像である表示画像として観察者に表示するヘッドマウントディスプレイ(HMD)を有する画像表示装置であって、
前記画像信号が入力される入力部と、
その入力部から出力された画像信号により表される入力画像を再生する通常再生によって前記表示画像を形成する通常再生部と、
録画再生用メモリと、
その録画再生用メモリに前記入力画像を録画する録画部と、
前記録画再生用メモリから前記入力画像を読み出して再生する録画再生によって前記表示画像を形成する録画再生部と、
前記表示画像を表す画像光が観察者の眼に入射しない画像光不入射時であるか否かを判定する判定部と
を含み、
前記通常再生部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から終了時点までの期間、前記通常再生を中止し、
前記録画部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から、前記入力部から出力された入力画像を前記録画再生用メモリに録画し、
前記録画再生部は、前記画像光不入射時であるとの判定の終了時点から、前記録画再生用メモリに録画された前記入力画像を古い方から順に読み出して前記録画再生を行い、
当該画像表示装置は、さらに、
前記録画再生用メモリに画像を記憶することが可能な記憶可能時間T1より短い記憶可能時間T2を有する遅延メモリと、
前記入力部から出力された前記入力画像を前記遅延メモリにリアルタイムに記憶させる一時記憶部と、
前記遅延メモリから読み出されて再生された画像を前記遅延メモリから消去する遅延メモリ用消去部と
を含み、
それにより、前記遅延メモリには、現時点から前記記憶可能時間T2と同じ長さだけ過去に戻った時点から現時点までに前記入力部から出力された前記入力画像が記憶され、
前記録画再生部は、前記画像光不入射時であるとの判定の終了時点から、前記遅延メモリから画像を古い方から順に読み出して第1の録画再生を行い、その遅延メモリが空になった後に、前記録画再生メモリから画像を古い方から順に読み出して第2の録画再生を、前記第1の録画再生と連続するように行う画像表示装置。
An image display device having a head-mounted display (HMD) that displays an image corresponding to an image signal to a viewer as a display image that is a virtual image,
An input unit to which the image signal is input;
A normal reproduction unit for forming the display image by normal reproduction for reproducing an input image represented by an image signal output from the input unit;
Recording and playback memory,
A recording unit for recording the input image in the recording / playback memory;
A recording / playback unit for forming the display image by recording / playback for reading out and playing back the input image from the recording / playback memory;
A determination unit that determines whether or not image light representing the display image is not incident on an observer's eye, and
The normal reproduction unit stops the normal reproduction at least for a period from the start time to the end time of the determination that the image light is not incident,
The recording unit records the input image output from the input unit in the recording / playback memory at least from the start of the determination that the image light is not incident,
The recording and reproducing unit, have row the recording and reproduction from the end, the recorded the input image on the recording reproduction memory from oldest reading in the order of determination of the a time of image light not incident,
The image display device further includes:
A delay memory having a storable time T2 shorter than a storable time T1 capable of storing an image in the recording / playback memory;
A temporary storage unit that stores the input image output from the input unit in the delay memory in real time;
A delay memory erasure unit for erasing an image read from the delay memory and reproduced from the delay memory;
Including
Thereby, in the delay memory, the input image output from the input unit from the time point when returning from the present time to the past by the same length as the storable time T2 is stored.
The recording / playback unit, from the end of the determination that the image light is not incident, sequentially reads the images from the delay memory in order from the oldest and performs the first recording / playback, and the delay memory becomes empty An image display device that reads out images from the recording / playback memory in order from the oldest and performs the second recording / playback continuously with the first recording / playback .
画像信号に応じた画像を虚像である表示画像として観察者に表示するヘッドマウントディスプレイ(HMD)を有する画像表示装置であって、
前記画像信号が入力される入力部と、
その入力部から出力された画像信号により表される入力画像を再生する通常再生によって前記表示画像を形成する通常再生部と、
録画再生用メモリと、
その録画再生用メモリに前記入力画像を録画する録画部と、
前記録画再生用メモリから前記入力画像を読み出して再生する録画再生によって前記表示画像を形成する録画再生部と、
前記表示画像を表す画像光が観察者の眼に入射しない画像光不入射時であるか否かを判定する判定部と
を含み、
前記通常再生部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から終了時点までの期間、前記通常再生を中止し、
前記録画部は、少なくとも、前記画像光不入射時であるとの判定の開始時点から、前記入力部から出力された入力画像を前記録画再生用メモリに録画し、
前記録画再生部は、前記画像光不入射時であるとの判定の終了時点から、前記録画再生用メモリに録画された前記入力画像を古い方から順に読み出して前記録画再生を行い、
前記判定部は、
前記HMDは前記画像光を正常に出射しているが観察者の眼が前記画像光を受光する状態にはないという第1条件と、
前記HMDが、それ自体は正常であるが、前記画像光を出射することができないという第2条件と、
前記HMDが、それ自体は正常であるが、前記画像光を受光することが観察者にとって不適切であるために前記HMDが前記画像光の出射を停止するという第3条件と、
前記HMDが、それ自体が異常であるために、前記画像光を出射することができないという第4条件と
のうちの少なくとも一つが成立すると、前記画像光不入射時であると判定する画像表示装置。
An image display device having a head-mounted display (HMD) that displays an image corresponding to an image signal to a viewer as a display image that is a virtual image,
An input unit to which the image signal is input;
A normal reproduction unit for forming the display image by normal reproduction for reproducing an input image represented by an image signal output from the input unit;
Recording and playback memory,
A recording unit for recording the input image in the recording / playback memory;
A recording / playback unit for forming the display image by recording / playback for reading out and playing back the input image from the recording / playback memory;
A determination unit that determines whether or not image light representing the display image is not incident on an observer's eye;
Including
The normal reproduction unit stops the normal reproduction at least for a period from the start time to the end time of the determination that the image light is not incident,
The recording unit records the input image output from the input unit in the recording / playback memory at least from the start of the determination that the image light is not incident,
The recording / playback unit reads the input images recorded in the recording / playback memory in order from the oldest, and performs the recording / playback from the end of the determination that the image light is not incident.
The determination unit
The first condition that the HMD normally emits the image light but the observer's eye is not in a state of receiving the image light;
A second condition that the HMD itself is normal but cannot emit the image light;
A third condition that the HMD is normal in itself, but the HMD stops emitting the image light because it is inappropriate for the observer to receive the image light;
A fourth condition that the HMD cannot emit the image light because the HMD itself is abnormal;
An image display device that determines that the image light is not incident when at least one of them is established .
前記通常再生部は、前記遅延メモリから前記入力画像を、前記遅延再生用メモリへの記憶時点から、前記記憶可能時間T2と同じ時間だけ遅延するタイミングで読み出して再生する遅延再生を行う請求項1または2に記載の画像表示装置。 The normal reproduction unit, according to claim 1, the input image from the delay memory, from the storage point to the delay reproduction memory, performs delay reproduction of reading out and reproducing at a timing delayed by the same time as the storage available time T2 Or the image display apparatus of 2. さらに、前記録画再生部によって画像が再生されると、その再生された画像を古い方から順に前記録画再生用メモリから消去する録画再生用メモリ用消去部を含む請求項1ないし3のいずれかに記載の画像表示装置。   4. The recording / reproducing memory erasure unit further comprising: an erasing unit for recording / reproducing memory for erasing the reproduced image from the recording / reproducing memory in order from the oldest when the image is reproduced by the recording / reproducing unit. The image display device described. さらに、観察者の眼を撮像するカメラを含み、
前記判定部は、そのカメラによって撮像された画像に基づき、観察者の視線方向を推定し、その推定された視線方向に基づき、観察者の眼が前記画像光を受光する状態にあるか否かを判定する請求項1ないし4のいずれかに記載の画像表示装置。
In addition, it includes a camera that images the observer's eyes,
The determination unit estimates an observer's line-of-sight direction based on an image captured by the camera, and based on the estimated line-of-sight direction, whether the observer's eye is in a state of receiving the image light. claims 1 determines to image display apparatus according to any one of 4.
さらに、観察者の眼を撮像するカメラを含み、
前記判定部は、そのカメラによって撮像された画像に基づき、観察者の瞳孔位置を推定し、その推定された瞳孔位置に基づき、観察者の眼が前記画像光を受光する状態にあるか否かを判定する請求項1ないしのいずれかに記載の画像表示装置。
In addition, it includes a camera that images the observer's eyes,
The determination unit estimates an observer's pupil position based on an image captured by the camera, and based on the estimated pupil position, whether the observer's eye is in a state of receiving the image light. claims 1 determines to image display apparatus according to any one of 4.
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