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JP3348956B2 - 表示装置 - Google Patents

表示装置

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Publication number
JP3348956B2
JP3348956B2 JP05236794A JP5236794A JP3348956B2 JP 3348956 B2 JP3348956 B2 JP 3348956B2 JP 05236794 A JP05236794 A JP 05236794A JP 5236794 A JP5236794 A JP 5236794A JP 3348956 B2 JP3348956 B2 JP 3348956B2
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JP
Japan
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image
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JP05236794A
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JPH07255669A (ja
Inventor
彰 川村
真伸 山本
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP05236794A priority Critical patent/JP3348956B2/ja
Publication of JPH07255669A publication Critical patent/JPH07255669A/ja
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Publication of JP3348956B2 publication Critical patent/JP3348956B2/ja
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  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば人間の疲労状態
や興奮状態などの人間の状態を検出することができる表
示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年の技術の進歩により、パーソナルコ
ンピュータやワードプロセッサなどのVDT(Visual D
isplay Terminals:対話型ディスプレイ端末)の低価格
での提供が可能となり、多くの作業が、このVDTを用
いて行われるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
VDT作業者と、一般の事務作業者とを比較すると、い
わゆる眼精疲労やその他の疲労を訴える者が、VDT作
業者の方に多くみられる。これは、従来の事務作業には
なかった、例えばCRTのような発光型の時間的変動成
分のあるものを注視することや、キーボード操作のため
に同一姿勢を保持することなどがVDT作業者に要求さ
れることが原因であると考えられている。
【0004】VDT作業者は、作業に集中するあまり、
眼や身体が疲労していることを自覚せずに作業を続ける
場合が多く、このため疲労によって、視力低下や頭痛な
どのような、眼や身体の異常を生じる問題があった。
【0005】このことは、例えばいわゆるテレビゲーム
などについても同様で、ゲームの遊技者は、テレビゲー
ムに熱中するあまり、眼や身体が疲労していることを自
覚せずにゲームを続け、これにより、上述したような眼
や身体の異常を生じる問題があった。
【0006】また、従来、上述のような眼や身体の疲労
は、病院などへ出向いて、検査してもらわなければ詳し
く知ることは難しく、常時、自身の状態を把握すること
は困難であった。
【0007】さらに、従来の、上述したテレビゲームな
どにおいては、その遊技者の状態(例えば、遊技者が興
奮している状態であるとか、冷静な状態であるとかな
ど)に関わらず、あらかじめ決まったゲームの画面(画
像)が表示されるようになされている。即ち、ゲームの
遊技者の状態に無関係に、一方的に画像が表示されるよ
うになされている。
【0008】従って、その画像は、遊技者の状態に合っ
た、効果的なものではなかった。具体的には、例えば画
面上を一定の速さで動くキャラクタを見る場合に、遊技
者は、自身の状態によって、そのキャラクタの動きが速
く感じるときや、遅く感じるときがある。このため、極
端な場合には、遊技者は、そのキャラクタを眼で追うこ
とができなくなることや、ゲームの画面の動きが遅く、
ゲームがつまらなく感じることなどがあった。
【0009】本発明は、このような状況に鑑みてなされ
たものであり、人間の状態を、容易に把握することがで
きるようにし、例えばその状態に合わせた画像表示を行
ったり、疲労していることを警告したりすることができ
るようにするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の表示装置は、
聴用の画像を観察する観察者の頭部に装着される表示装
置であって、視聴用の画像を表示する表示手段と、視聴
用の画像を見ている状態の観察者から、視覚的に認識さ
れる情報を検知する検知手段と、検知手段により検知さ
れた情報に基づいて、観察者の状態を判定する判定手段
を備えることを特徴とする。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】
【0016】
【0017】
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【作用】本発明の表示装置においては、視聴用の画像を
観察する観察者の頭部に装着され、表示手段に表示され
た視聴用の画像を見ている状態の観察者から、視覚的に
認識される情報が検知される。そして、その検知された
情報に基づいて、観察者の状態が判定される。従って、
観察者の状態を容易に把握することができ、さらには、
例えば表示手段に表示された画像を注視することによる
身体の疲労を、観察者に知らせたり、また観察者の状態
に対応した画像を表示したりすることができるようにな
る。
【0023】
【0024】
【実施例】図1は、本発明を適用した眼鏡型ディスプレ
イ装置の一実施例の構成を示しており、図2は、眼鏡型
ディスプレイ装置を、使用者1の頭上方向から見た場合
の図である。なお、図2においては、図1に示すハーフ
ミラー23、スピーカ35、マイク51、並びに人間状
態検出/中央指令コンピュータ41、画像生成コンピュ
ータ42、LCDコントローラ43、モータコントロー
ラ44、液晶シャッタコントローラ45、A/D変換器
46、水晶体厚み算出器47、画像処理コンピュータ4
8,A/D変換器49、およびスピーカアンプ50でな
る信号処理系は、その図示を省略してある。
【0025】さらに、信号処理系は、眼鏡型ディスプレ
イ装置の本体である筐体12に内蔵されているものであ
るが(但し、筐体12の外側に設けるようにしても良
い)、図1においては、その外側に図示してある。
【0026】また、図3は、使用者1の眼を、その正面
から見た様子を示しており、図4は、使用者1の眼(右
眼)の断面を示している。
【0027】筐体12には、例えばベルトなどでなる頭
部装着機構11が設けられており、この頭部装着機構1
1を、使用者1の頭部に装着することにより、筐体12
が、図1に示すように、使用者1の顔の前面に固定され
るようになされている。
【0028】LCD21は、リニアスライダ27と内側
にネジが切られた筒状の部材30に固定されている。リ
ニアスライダ27は、筐体12に固定された軸28に通
され、この軸28に沿って、図1において上下方向に移
動することができるようになされている。部材30は、
筐体12に固定されたモータ29の、スクリューネジ状
の軸(ボールネジ)に螺合しており、モータ29が回転
することにより、図1において矢印Aで示す上下方向に
移動するようになされている。
【0029】従って、LCD21は、モータ29が回転
することにより、リニアスライダ27および部材30と
ともに、図1において上下方向に移動されるようになさ
れている。
【0030】画像生成コンピュータ42では、例えば所
定のゲームプログラムにしたがって、ゲームの画面のビ
デオ信号などが生成されるようになされている。このビ
デオ信号は、LCDコントローラ43に供給される。L
CDコントローラ43では、画像生成コンピュータ42
からのビデオ信号に対応して、LCD21をドライブす
るLCDコントロール信号が生成され、LCD21に供
給される。LCD21は、このLCDコントロール信号
によってドライブされ、これによりその画面上には、画
像生成コンピュータ42で生成されたゲームの画面の画
像が表示される。
【0031】LCD21に表示された画像は、筐体12
に固定された拡大レンズ22に入射され、そこで拡大さ
れる。この拡大された画像は、筐体12に固定されたハ
ーフミラー23に入射され、そこでほぼ90度反射され
る。そして、その画像は、使用者の眼球2に入射し、そ
の網膜上に画像の像P1として結像される。これによ
り、LCD21に表示された画像が、使用者1によって
知覚(認識)される。なお、この場合、使用者1は、ハ
ーフミラー23乃至25および液晶シャッタ26を介し
て、図1においてP2で示す虚像を見ていることにな
る。
【0032】人間状態検出/中央指令コンピュータ41
は、図示せぬ操作部が操作されることにより、またはそ
こに供給される情報に対応して、LCD21の位置を指
示するLCD位置情報をモータコントローラ44に出力
するようになされている。モータコントローラ44は、
人間状態検出/中央指令コンピュータ41からのLCD
位置情報を受信すると、そのLCD位置情報に対応し
て、モータ29を回転させるためのモータコントロール
信号を、モータ29に出力する。モータ29は、このモ
ータコントロール信号にしたがって、所定の角度だけ回
転し、これによりLCD21が、上述したようにして、
所定の位置に移動される。
【0033】LCD21が移動すると、虚像P2の位置
が、図中、矢印Bで示すように移動する。従って、この
場合、使用者1から、その使用者1が見る虚像P2まで
の距離を変化させることができる。
【0034】使用者1から見て、ハーフミラー23の前
方には、ハーフミラー24,25、および液晶シャッタ
26が設けられている。ハーフミラー24,25、およ
び液晶シャッタ26は、いずれも筐体12に固定されて
いる。液晶シャッタ26の透過率は、液晶シャッタコン
トローラ45が出力するシャッタコントロール信号によ
って制御されるようになされている。また、液晶シャッ
タコントローラ45では、シャッタコントロール信号
は、操作部が操作されることにより、またはそこに供給
される情報に対応して、人間情報検出/中央指令コンピ
ュータ41から供給されるシャッタ濃度情報に基づいて
生成されるようになされている。
【0035】即ち、液晶シャッタ26の透過率は、液晶
シャッタコントローラ45を介して、人間情報検出/中
央指令コンピュータ41によって変化させることができ
るようになされている。このように、液晶シャッタ26
の透過率を変化させることにより、使用者1が、液晶シ
ャッタ26を介して、外界(眼鏡型ディスプレイ装置の
外側)を見た場合に感じる明るさを変えることができ
る。
【0036】ここで、LCD21、拡大レンズ22、リ
ニアスライダ27、軸28、モータ29、および部材3
0、並びに後述するビデオカメラ31,LED32、お
よびビデオカメラ34は、使用者1の左右の眼に対応し
て、2系統設けられている(図2)。従って、使用者1
の左右の眼の視差を考慮して、2系統のLCD21それ
ぞれに画像を表示することにより、使用者1に、立体画
像を見せるようにすることができる。
【0037】図1の眼鏡型ディスプレイ装置によれば、
使用者1は、上述した、例えばゲームなどの画面である
虚像P2を見ながら、図示せぬゲーム用の操作部を操作
することにより、ゲームを行うことができるようになさ
れている。
【0038】一方、筐体12に固定されたLED32
は、同じく筐体12に固定されたLED点灯回路33に
よってドライブされ、例えば赤外線の光を発する。この
光は、ハーフミラー25でほぼ90度反射され、ハーフ
ミラー24および23を介して、使用者1の眼の部分に
出射される。さらに、この光は、眼の部分で反射され、
その反射光は、ハーフミラー23および24を介して、
ハーフミラー25に入射し、そこでほぼ90度反射さ
れ、ビデオカメラ34に入射する。これにより、ビデオ
カメラ34では、赤外線で照明された使用者1の眼の部
分の画像(使用者1の眼を照明する光の反射光から得ら
れる眼球観察情報)が撮影(検知)される(赤外線は、
通常の、白黒用のCCDで撮影することができる)。
【0039】ビデオカメラ34で撮影された画像のビデ
オ信号(使用者1の眼の部分の画像のビデオ信号)は、
A/D変換器49に出力され、そこでA/D変換され
て、アナログ信号からディジタル信号にされる。ディジ
タル信号にされたビデオ信号は、画像処理コンピュータ
48に供給される。
【0040】画像処理コンピュータ48では、まず、A
/D変換器49からの眼の画像のビデオ信号が、その内
蔵するフレームメモリに記憶される。そして、眼の画像
のビデオ信号に対し、例えば微分画像処理が施され、そ
の処理結果に基づいて、図3に示す使用者1の眼の瞳5
の輪郭が検出される。さらに、画像処理コンピュータ4
8では、瞳5の輪郭から、その直径、即ち瞳孔径(図3
において、Dで示す部分)と、その中心の位置が算出さ
れ、眼の状態を表す眼の状態情報の1つとして、人間状
態検出/中央指令コンピュータ41に出力される。
【0041】さらに、画像処理コンピュータ48では、
眼の画像のビデオ信号から、使用者1がまばたきをして
いる(まぶた4が、図1において、矢印Cで示すように
上下している)か否かが検出され、その検出結果が、眼
の状態情報の1つとして、人間状態検出/中央指令コン
ピュータ41に出力される。
【0042】また、画像処理コンピュータ48において
は、眼の画像のビデオ信号から、図3に示す使用者1の
眼の黒目6(虹彩(図4)と瞳5でなる部分)と白目7
の境界が検出され、この境界に基づいて、水晶体系3の
径(直径)が算出される。
【0043】ここで、水晶体系3とは、図4に示す角
膜、前眼房、および水晶体を合わせたレンズ系を意味す
る。
【0044】画像コンピュータ48で算出された水晶体
系3の径は、眼の状態情報の1つとして、人間情報検出
/中央指令コンピュータ41に出力される。
【0045】なお、画像処理コンピュータ48では、ビ
デオカメラ34から、A/D変換器49を介して供給さ
れるビデオ信号が、所定の時間間隔(例えば、所定のフ
レーム周期)で、その内蔵するフレームメモリに記憶さ
れるようになされており、以上の処理は、フレームメモ
リに順次記憶されるビデオ信号に対して順次施されるよ
うになされている。
【0046】一方、使用者1の網膜上に結像された、L
CD21に表示された画像の像P1は、使用者1の水晶
体系3およびハーフミラー23を介して、ハーフミラー
24でほぼ90度反射されることにより、筐体12に固
定されたビデオカメラ(網膜像撮影用高感度オートフォ
ーカスビデオカメラ)31に入射する。
【0047】ビデオカメラ31では、自身のフォーカス
調整機構(図示せず)が調整され、フォーカスが、網膜
上の像P1に合った状態で、像P1が撮影(検知)され
る。そして、ビデオカメラ31は、網膜上の像P1に合
わせたフォーカスの情報(これは、水晶体系3の焦点距
離に対応する情報である)を、A/D変換器46に出力
する。A/D変換器46では、ビデオカメラ31からの
フォーカスの情報がA/D変換され、水晶体(水晶体
系)厚み算出コンピュータ47に出力される。
【0048】水晶体厚みコンピュータ47には、上述し
た水晶体系3の焦点距離に対応する情報としてのフォー
カスの情報の他、人間状態検出/中央指令コンピュータ
41から、使用者1の水晶体系3の径および眼球2の径
(直径)が供給されるようになされている。
【0049】ここで、使用者1の水晶体系3の径は、上
述したようにして、画像処理コンピュータ48で算出さ
れたものが、そのまま人間状態検出/中央指令コンピュ
ータ41から水晶体厚みコンピュータ47に供給される
ようになされている。また、使用者1の眼球2の径(直
径)は、人間状態検出/中央指令コンピュータ41にお
いて、画像処理コンピュータ48で算出された瞳5(図
3)の中心位置に基づいて、次のように算出されるよう
になされている。
【0050】即ち、人間状態検出/中央指令コンピュー
タ41においては、モータコントローラ44を介してモ
ータ29を制御し、LCD21を移動させることによ
り、虚像P2の位置を移動させる。
【0051】ここで、この場合、使用者1は、この虚像
P2を見ようとするので、その瞳5の中心位置が、眼球
運動により移動する。
【0052】瞳5の中心位置は、上述したように、画像
処理コンピュータ48で算出され、人間状態検出/中央
指令コンピュータ41に供給されており、また虚像P2
の位置は、人間状態検出/中央指令コンピュータ41に
より制御されるものであるから、使用者1から虚像P2
までの距離は、人間状態検出/中央指令コンピュータ4
1において認識されている。そこで、人間状態検出/中
央指令コンピュータ41では、虚像P2の移動(使用者
1から虚像P2までの距離の変化)に対する瞳5の中心
位置の変化の割合(移動の割合)が算出され、この瞳5
の中心位置の変化の割合に基づいて、眼球2の径が算出
される。
【0053】水晶体厚みコンピュータ47では、以上の
ようにして算出された眼球2の径に加え、フォーカスの
情報(水晶体系3の焦点距離に対応する情報)および水
晶体系3の径に基づいて、水晶体系3の厚みが算出さ
れ、人間状態検出/中央指令コンピュータ41に出力さ
れる。なお、この水晶体系3の厚みは、所定の時間間隔
で算出され、人間状態検出/中央指令コンピュータ41
に順次出力される。
【0054】人間状態検出/中央指令コンピュータ41
では、以上のようにして、ビデオカメラ31および34
により視覚的に得られた情報(画像)から算出(検出)
された使用者1の眼の瞳孔径、水晶体系3の厚み(使用
者1のピント調整に対応)、まばたき、または瞳5の中
心位置(この時間変化は、眼球2の運動状態に対応す
る)に基づいて、使用者1の状態が判定される。
【0055】即ち、人間状態検出/中央指令コンピュー
タ41においては、使用者1が見ている画像の明るさ
が、大きく変化したときの瞳孔径の変化の速度(瞳孔径
情報)が算出される。
【0056】ここで、使用者1が疲労していると、瞳5
の反応(即ち、虹彩(図4)の反応)は鈍くなる。
【0057】そこで、この瞳孔系の変化の速度が、所定
の速度以下であった場合、人間状態検出/中央指令コン
ピュータ41は、使用者1が疲労していると判定し、ス
ピーカアンプ50を介して、筐体12に固定されている
スピーカ35を駆動する。これにより、スピーカ35か
らは、使用者1が疲労していることを示す警告音が発せ
られ、使用者1に、疲労していることが知らされる。
【0058】さらに、人間状態検出/中央指令コンピュ
ータ41においては、使用者1の左右の瞳5の中心位置
から、その視線が算出される。そして、虚像P2の位置
を移動したとき(あるいは、虚像P2における目立つ画
像(物体)が移動したとき)の、使用者1の左右の視線
の交点が、虚像P2上に位置するまでの時間が算出され
る。
【0059】即ち、虚像P2の位置を移動すると、使用
者1は、その虚像P2を見ようとして、眼球2を移動
(例えば、図3において、矢印X,Yで示すような眼球
運動)させることにより、視線の方向を変える。人間状
態検出/中央指令コンピュータ41は、この眼球運動に
より、図5(a)に示すように、使用者1の左右の視線
の交点Qが、移動後の虚像P2上に位置するまでの時間
(眼球運動状態情報)が算出される。なお、図5(b)
または図5(c)は、使用者1の左右の視線の交点Q
が、使用者1から、虚像P2より近い点または遠い点に
位置している様子を示している。
【0060】ここで、両眼に、独立呈示した図形(図1
においては、2系統のLCD21それぞれが表示する画
像に対応する)が融合して単一視できるまでの時間(輻
輳融合時間)は、通常0.2乃至0.5秒程度である
が、疲労とともに1秒近く程度になる(例えば、「テレ
ビジョン画像工学ハンドブック 昭和55年 12/3
0号」、テレビジョン学会編著、オーム社発行(以下、
文献1という)などに記載されている)。
【0061】そこで、上述の使用者1の左右の視線の交
点Qが、虚像P2上に位置するまでの時間が、所定の時
間(例えば、約1秒など)以上であった場合、人間状態
検出/中央指令コンピュータ41は、使用者1が疲労し
ていると判定し、スピーカアンプ50を介して、筐体1
2に固定されているスピーカ35を駆動する。これによ
り、スピーカ35からは、使用者1が疲労していること
を示す警告音が発せられ、使用者1に、疲労しているこ
とが知らされる。
【0062】なお、虚像P2が動きの速い画像である場
合に、その画像に、眼球2が追随する速度、即ち使用者
1の左右の視線の交点Qが追随する速度が遅いときも、
使用者1が疲労していると判定させ、スピーカ35から
警告音を出力させるようにしても良い。
【0063】また、人間状態検出/中央指令コンピュー
タ41では、虚像P2の位置を移動したときの、使用者
1の水晶体系3の厚みの変化(変化量)(焦点調節状態
情報)が算出される。
【0064】ここで、人間が疲労していると、ものを見
るときのピント調整する調節幅、即ち水晶体系3(水晶
体)の厚みの変化量は、小さくなる(例えば、上述した
文献1に記載されている)。
【0065】そこで、虚像P2の所定の移動量に対す
る、使用者1の水晶体系3の厚みの変化(変化量)が、
所定の変化量以下である場合、人間状態検出/中央指令
コンピュータ41は、使用者1が疲労していると判定
し、上述したようにして、スピーカ35に警告音を出力
させ、使用者1に、疲労していることを知らせる。
【0066】なお、人間が疲労していると、ものを見る
ときのピント調整する調節時間は長くなるので(例え
ば、上述した文献1や、「O plus E」、198
6年4月、新技術コミュニケーションズ発行(以下、文
献2という)などに記載されている)、人間状態検出/
中央指令コンピュータ41には、上述した水晶体系3の
厚みの変化量の他、ピントの調整時間(水晶体系3の厚
みが、所定量だけ変化するのにかかる時間)を算出さ
せ、この調節時間が所定の時間以上である場合にも、ス
ピーカ35から警告音を出力するようにしても良い。
【0067】さらに、人間状態検出/中央指令コンピュ
ータ41においては、所定時間あたりのまばたきの回数
がカウントされ、まばたきの頻度(まばたきの回数/所
定時間)(まばたき情報)が算出される。
【0068】ここで、人間は、通常、1回/秒程度のま
ばたきをするが、その頻度は、疲労とともに増加する
(例えば、上述した文献2に記載されている)。
【0069】そこで、このまばたきの頻度が、所定の回
数以上であった場合、人間状態検出/中央指令コンピュ
ータ41は、使用者1が疲労していると判定し、上述し
たようにして、スピーカ35から警告音を出力させ、使
用者1に、疲労していることを知らせる。
【0070】次に、この眼鏡型ディスプレイ装置は、使
用者1に関する視覚的な情報だけでなく、例えば使用者
1の発する音声などの聴覚的に認識することができる使
用者1に関する聴覚的な情報から、使用者1の状態を検
出することができるようになされている。
【0071】即ち、筐体12に固定されているマイク5
1には、使用者1の発する音声(呼吸音などを含む)が
入力され、そこで電気信号としての音声信号に変換さ
れ、A/D変換器52に出力される。A/D変換器52
では、マイク51からの音声信号がA/D変換され、音
声認識コンピュータ53に出力される。
【0072】音声認識コンピュータ53においては、音
声信号から、使用者1が発した音声の大きさ(例えば、
音声信号のパワーなど)、その高低(例えば、ピッチ周
波数)、発声速度、呼吸の状態(例えば、呼吸の周期や
速度など)などが検出され、人間状態検出/中央指令コ
ンピュータ41に出力される。
【0073】人間状態検出/中央指令コンピュータ41
では、音声認識コンピュータ53からの情報に基づい
て、使用者1が疲労しているか否かを判定し、疲労して
いると判定した場合には、スピーカ35から警告音を出
力させ、使用者1に、疲労していることを知らせる。
【0074】使用者1は、以上のようにしてスピーカ3
5から出力される警告音によって、疲労していること
を、他覚的に知ることができるので、ゲームに熱中する
あまり、眼や身体が疲労していることを自覚せずにゲー
ムを続けることにより、眼や身体に異常を生じることを
防止することができる。
【0075】なお、以上においては、スピーカ35から
警告音を発するようにしたが、この他、例えば人間状態
検出/中央指令コンピュータ41により、画像生成コン
ピュータ42を制御して、LCD21に、警告のメッセ
ージ(例えば、「疲労しています。」など)を表示させ
るようにしても良い。
【0076】次に、人間状態検出/中央指令コンピュー
タ41においては、使用者1が、疲労しているか否かの
他、例えば使用者1が興奮しているか否かや、冷静であ
るか否かなどの使用者1の状態(感情)を判定し、その
判定結果に応じて、画像生成コンピュータ42を制御し
て、効果的なゲームの画面(画像)を生成させるように
なされている。
【0077】即ち、人間状態検出/中央指令コンピュー
タ41では、例えば瞳孔径が、所定の値以上になった場
合、使用者1は、何らかの刺激を受け、興奮している状
態(活性化している状態)にあると判定される。また、
まばたきの頻度が減少した場合、使用者1は、集中して
いる状態にあると判定される。さらに、音声が大きくな
った場合や、その音程が高くなった場合、発声速度が速
くなった場合、呼吸の周期、速度が速くなった場合にお
いては、使用者1は、興奮状態にあると判定される。
【0078】そして、人間状態検出/中央指令コンピュ
ータ41は、その判定結果に基づいて、画像生成コンピ
ュータ42を制御し、効果的なゲームの画面(例えば、
キャラクタが、より速く(または遅く)動いている画面
や、コントラストが高い(または低い画面など)を生成
させる。この画像は、上述したようにして、LCD21
に表示される。
【0079】従って、この場合、使用者1は、自身の状
態(感情)に合った効果的な画像を見ることができる。
その結果、例えば使用者1の興奮をより高めることがで
きる。
【0080】なお、本実施例においては、図1の眼鏡型
ディスプレイ装置を、ゲーム装置に適用した場合につい
て説明したが、この眼鏡型ディスプレイ装置は、この
他、例えば上述したVDTなどにも適用することができ
る。
【0081】さらに、本実施例においては、装置に、画
像を表示するための画像表示ブロックおよび画像表示機
構(LCD21、レンズ22、ハーフミラー23、液晶
シャッタ26、リニアスライダ27、軸28、モータ2
9、部材30、画像生成コンピュータ42、LCDコン
トローラ43、モータコントローラ44、および液晶シ
ャッタコントローラ45)を設けるようにしたが、装置
から、この画像表示ブロックおよび画像表示機構を削除
し、状態検出装置とすることができる。この場合、使用
者1が、装置を装着して、外部の画像(例えば、テレビ
ジョン受像機やプロジェクタなどによって表示される画
像、)を視聴することにより、使用者1が疲労状態にな
ったときには、上述したようにして、スピーカ35から
の警告音などによって疲労の警告が行われる。但し、こ
の場合、使用者1から、外部の画像までの距離を、何ら
かの方法で(例えば、図示せぬキーボードなどを操作す
ることにより)、人間状態検出/中央指令コンピュータ
41に認識させる必要がある。
【0082】また、本実施例では、画像生成コンピュー
タ42に画像を生成させ、LCD21に表示させるよう
にしたが、この他、画像生成コンピュータ42の出力す
る画像に代えて、例えばテレビジョン放送を受信するチ
ューナより出力される画像、VTR(ビデオテープレコ
ーダ)やMDP(マルチディスクプレーヤ)などによる
再生画像を、LCD21に表示させるようにすることが
できる。
【0083】この場合、上述したようにメッセージを表
示することにより警告を行うようにするには、チューナ
や、VTR,MDPがキャラクタジェネレータを内蔵し
ているときには、そのキャラクタジェネレータを、人間
情報検出/中央指令コンピュータ41により制御し、警
告のメッセージを生成させて、LCD21に表示させる
ようにする。また、チューナや、VTR,MDPがキャ
ラクタジェネレータを内蔵していない場合には、眼鏡型
ディスプレイ装置に、キャラクタジェネレータを内臓さ
せ、このキャラクタジェネレータを、人間情報検出/中
央指令コンピュータ41により制御し、警告のメッセー
ジを生成させて、LCD21に表示させるようにしても
良い。
【0084】さらに、本実施例においては、使用者1か
ら、視覚的および聴覚的に得られる情報に基づいて、使
用者1の状態を判定するようにしたが、この他(これに
加えて)、例えば使用者1の発汗状態などの使用者1か
ら触覚的に得られる情報に基づいて、使用者1の状態を
判定するようにすることもできる。但し、この場合、使
用者1から触覚的に得られる情報を検知するセンサを設
ける必要がある。
【0085】また、本実施例では、使用者1から聴覚的
に得られる情報として、音声を用いるようにしたが、こ
の他、例えば使用者1の心臓音などを用いるようにする
ことができる。
【0086】さらに、本実施例では、使用者1の眼の部
分を撮影するにあたって、赤外線を発光するLED32
を、照明として用いるようにしたが、この他、紫外線な
どの可視光線以外を発光するものを照明として用いるよ
うにすることができる。但し、人体に害を与えない光を
発するものにする必要がある。
【0087】また、ビデオカメラ34として高感度のも
のを用いるようにすることにより、照明用のLED32
を設けずに、例えば室内光や太陽光などの周囲光によっ
て使用者1の眼の部分を撮影するようにすることができ
る。
【0088】さらに、本実施例においては、水晶体(図
4)の厚みと擬制して、水晶体系3の厚みを算出するよ
うにしたが、水晶体系3の厚みではなく、実際の水晶体
の厚みを算出するようにしても良い。
【0089】また、本実施例では、瞳孔径情報、眼球運
動情報、焦点調節状態情報、およびまばたき情報を、使
用者1の眼の部分の画像に基づいて求めるようにした
が、この他、例えば使用者1の眼の部分からの反射光の
強弱などに基づいて求めるようにすることができる。
【0090】
【発明の効果】以上の如く、本発明の表示装置によれ
ば、人間の状態を容易に把握することができる。
【0091】さらに、本発明の表示装置によれば、身体
の疲労を、観察者に知らせたり、また観察者の状態に対
応した画像を表示したりすることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した眼鏡型ディスプレイ装置の一
実施例の構成を示すブロック図である。
【図2】図1の実施例を、使用者1の頭上方向から見た
場合の図である。
【図3】使用者1の眼の平面図である。
【図4】使用者1の眼の断面図である。
【図5】眼球運動を説明するための図である。
【符号の説明】
1 使用者 2 眼球 3 水晶体系 4 まぶた 5 瞳(瞳孔) 6 黒目 7 白目 11 頭部装着機構(ベルト) 12 筐体 21 LCD 22 拡大レンズ 23乃至25 ハーフミラー 26 液晶シャッタ 27 リニアスライダ 28 軸 29 モータ 30 部材 31 ビデオカメラ 32 LED 33 LED点灯回路 34 ビデオカメラ 35 スピーカ 41 人間状態検出/中央指令コンピュータ 42 画像生成コンピュータ 43 LCDコントローラ 44 モータコントローラ 45 液晶シャッタコントローラ 46 A/D変換器 47 水晶体厚み算出コンピュータ 48 画像処理コンピュータ 49 A/D変換器 50 スピーカアンプ 51 マイク 52 A/D変換器 53 音声認識コンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−21222(JP,A) 特開 昭61−37129(JP,A) 特開 平1−110346(JP,A) 特開 平2−166493(JP,A) 特開 平5−325098(JP,A) 特開 平6−209(JP,A) 実開 平4−82742(JP,U) 特公 昭62−20816(JP,B1) 実公 昭52−3109(JP,Y1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 3/00 - 3/18 A61B 5/00 - 5/18 G02B 27/01

Claims (10)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 視聴用の画像を観察する観察者の頭部に
    装着される表示装置であって、 前記視聴用の画像を表示する表示手段と、 前記視聴用の画像を見ている状態の前記観察者から、視
    覚的 に認識される情報を検知する検知手段と、 前記検知手段により検知された情報に基づいて、前記
    察者の状態を判定する判定手段とを備えることを特徴と
    する表示装置
  2. 【請求項2】 前記検知手段は、前記視聴用の画像を見
    ている状態の前記観察者から、聴覚的または視覚的に認
    識される情報も検知することを特徴とする請求項1に記
    載の表示装置
  3. 【請求項3】 前記検知手段により検知される情報は、
    前記観察者の、少なくとも眼を照明する光の反射光から
    得られる眼球観察情報であり、 前記判定手段は、前記眼球観察情報に基づいて、前記
    察者の状態を判定することを特徴とする請求項に記載
    表示装置
  4. 【請求項4】 前記判定手段は、前記眼球観察情報か
    ら、前記観察者の眼の瞳孔径に関する瞳孔径情報を求
    め、その瞳孔径情報に基づいて、前記観察者の状態を判
    定することを特徴とする請求項3に記載の表示装置
  5. 【請求項5】 前記判定手段は、前記眼球観察情報か
    ら、前記観察者の眼球の運動状態に関する眼球運動状態
    情報を求め、その眼球運動状態情報に基づいて、前記
    察者の状態を判定することを特徴とする請求項3に記載
    表示装置
  6. 【請求項6】 前記判定手段は、前記眼球観察情報か
    ら、前記観察者の眼の焦点の調節状態に関する焦点調節
    状態情報を求め、その焦点調節状態情報に基づいて、前
    観察者の状態を判定することを特徴とする請求項3に
    記載の表示装置
  7. 【請求項7】 前記判定手段は、前記眼球観察情報か
    ら、前記観察者のまばたきに関するまばたき情報を求
    め、そのまばたき情報に基づいて、前記観察者の状態を
    判定することを特徴とする請求項3に記載の表示装置
  8. 【請求項8】 前記検知手段により検知される情報は、
    前記観察者の、少なくとも音声を含み、 前記判定手段は、前記観察者の音声に基づいて、前記
    察者の状態を判定することを特徴とする請求項に記載
    表示装置
  9. 【請求項9】 前記判定手段の判定結果に基づいて、前
    観察者に警告を発する報知手段をさらに備えることを
    特徴とする請求項に記載の表示装置
  10. 【請求項10】 前記観察者の状態に対応して、前記表
    示手段が表示する視聴用の画像を制御する制御手段をさ
    らに備えることを特徴とする請求項に記載の表示装
    置。
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