JP2014120963A - 表示装置、頭部装着型表示装置、表示装置の制御方法、および、頭部装着型表示装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】透過型の表示装置は;画像を表す画像光を生成し、使用者に画像光を視認させると共に、外景を透過させる画像表示部と;音声を取得する音声取得部と;音声を文字により画像として表した文字画像に変換する変換部と;特定の方向を設定する特定方向設定部と;特定の方向に基づいて、使用者の視野における前記文字画像を表す文字画像光を視認させる位置である画像表示位置を設定する表示位置設定部と、を備える。
【選択図】図6
Description
A.第1実施形態:
A−1.頭部装着型表示装置の構成:
A−2.取得音声の画像表示処理:
B.第2実施形態:
C.変形例:
A−1.頭部装着型表示装置の構成:
図3は、取得音声の画像表示処理の流れを示す説明図である。図3には、マイク63が取得した音声を画像表示部20に文字画像として表示する処理の流れが示されている。
図8は、第2実施形態における取得音声の画像表示処理の流れを示す説明図である。図8には、複数の異なる種類の音声を表す文字画像を区別して表示する処理の流れが示されている。第2実施形態における頭部装着型表示装置100aでは、第1実施形態のマイク63に代えて指向性を有さないマイク63aが複数の音源から異なる種類の音声を取得し、音声処理部170が取得された複数の音声を種類ごとに識別する。
なお、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
上記実施形態では、頭部装着型表示装置100において、変換部185が取得された音声をリアルタイムで文字画像に変換して、使用者に文字画像を視認させる態様としたが、文字画像を使用者に視認させる方法はこれに限られず、種々変形可能である。
上記実施形態では、推定された使用者の視線方向と音源方向とのずれによって、最大画像表示領域PNにおいて、表示される文字画像の位置が設定されたが、表示される文字画像の位置の設定方法はこれに限られず、種々変形可能である。例えば、推定された使用者の視線方向のみに基づいて、最大画像表示領域PNに表示される文字画像の位置や方法が設定されてもよい。
上記実施形態では、特定の方向として目標音源が存在する音源方向が設定されたが、必ずしも音源方向が特定の方向である必要はなく、設定される特定の方向については種々変形可能である。例えば、音源であるバスガイドがスカイツリーのようなランドマークの説明を行なっている場合に、音源ではなく、使用者の視野VRに視認されるスカイツリーの方向が特定の方向として設定されてもよい。この場合に、使用者は、常に音源とは異なる特定の方向であるスカイツリーを視認しながら、文字画像を視認できる。この変形例における頭部装着型表示装置100では、使用者が視認したい特定の方向を自由に設定できるため、使用者の使い勝手が向上する。
上記実施形態では、マイク63は、画像表示部20に対して相対的に動いて向きを変えることで、音声を取得する感度をマイク63から音源への方向に応じて変える態様としたが、必ずしも画像表示部20に対して相対的に動く必要はなく、マイク63の構造および構成は種々変形可能である。例えば、変形例におけるマイク63bは、別々の方向を向いている指向性を有する複数のマイクから構成されていてもよい。この場合に、使用者からの操作によって、複数のマイクのうちいくつかのマイクからの音声を取得しないことで、マイク63bが方向ごとに音声を取得する感度を変更できる。この頭部装着型表示装置100では、マイク63bを画像表示部20に対して相対的に動かす構造が不要であるため、簡便な構成によって音声を取得するマイク63bの指向性が設定される。
上記実施形態では、視線方向と音源方向とがなす角度が30度以上の場合に、最大画像表示領域PNにおいて、カメラ61が撮像した音源方向の画像を表示して、音源方向の画像の近くに文字画像が表示される態様としたが、視線方向と音源方向との関係によって、文字画像を表示される方法および位置が変更される態様については種々変形可能である。例えば、視線方向と音源方向とがなす角度に関わらず、最大画像表示領域PNにおける予め定められた位置に常に文字画像が表示される態様であってもよい。また、視線方向と音源方向とがなす角度が30度を閾値として、文字画像が最大画像表示領域PNに表示される位置が設定されるのではなく、30度よりも大きい角度や小さい角度が閾値として設定されてもよい。
上記実施形態では、画像処理部160は、カメラ61が撮像した外景の画像に対して顔認証を行なうことで、音源として教師TEを抽出したが、音源の抽出方法については種々変形可能である。例えば、測距センサーによって、使用者から一定距離に存在するものが音源の候補として抽出されてもよい。
上記実施形態における頭部装着型表示装置100の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、制御部10に設けられた方向キー16やトラックパッド14の一方を省略したり、方向キー16やトラックパッド14に加えてまたは方向キー16やトラックパッド14に代えて操作用スティック等の他の操作用インターフェイスを設けたりしてもよい。また、制御部10は、キーボードやマウス等の入力デバイスを接続可能な構成であり、キーボードやマウスから入力を受け付けるものとしてもよい。
例えば、画像光生成部は、有機EL(有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence)のディスプレイと、有機EL制御部とを備える構成としても良い。また、例えば、画像生成部は、LCDに代えて、LCOS(Liquid crystal on silicon, LCoS は登録商標)や、デジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。また、例えば、レーザー網膜投影型のヘッドマウントディスプレイに対して本発明を適用することも可能である。レーザー網膜投影型の場合、「画像光生成部における画像光の射出可能領域」とは、使用者の眼に認識される画像領域として定義することができる。
また、上記実施形態では、使用者に文字画像を視認させる表示装置として、使用者の頭部に装着される頭部装着型表示装置100を用いたが、表示装置はこれに限られず、種々変形可能である。例えば、自動車のフロントガラスに用いられるヘッドアップディスプレイ(Head-up Display;HUD)であってもよい。この場合に、使用者である自動車の運転手は、進行方向の視野を確保した上で自動車の外の音等を文字画像として視認することができる。この変形例の表示装置では、聴覚障害者が運転手である場合や自動車内が騒がしい場合に、自動車の外の音を視覚情報として認識できるので、外部での危険情報を視覚情報として認識でき、自動車を運転しているときの安全性を高めることができる。
11…決定キー
12…点灯部
13…表示切替キー
14…トラックパッド
15…輝度切替キー
16…方向キー
17…メニューキー
18…電源スイッチ
20…画像表示部(表示位置設定部)
21…右保持部
22…右表示駆動部
23…左保持部
24…左表示駆動部
26…右光学像表示部
28…左光学像表示部
30…イヤホンプラグ
32…右イヤホン
34…左イヤホン
40…接続部
42…右コード
44…左コード
46…連結部材
48…本体コード
51,52…送信部
53,54…受信部
61…カメラ(画像取得部)
63…マイク(音声取得部)
66…9軸センサー(視線方向推定部)
100…頭部装着型表示装置
110…入力情報取得部
120…記憶部
130…電源
135…操作部(特定方向設定部)
140…CPU
150…オペレーティングシステム
160…画像処理部(表示位置設定部)
161…方向判定部(視線方向推定部)
163…マイク駆動部(音声取得部)
170…音声処理部(音声識別部)
180…インターフェイス
185…変換部
190…表示制御部
201…右バックライト制御部
202…左バックライト制御部
211…右LCD制御部
212…左LCD制御部
221…右バックライト
222…左バックライト
241…右LCD
242…左LCD
251…右投写光学系
252…左投写光学系
261…右導光板
262…左導光板
VSync…垂直同期信号
HSync…水平同期信号
PCLK…クロック信号
OA…外部機器
WB…ホワイトボード
TE…教師
ST,ST1,ST2,ST3…生徒
CM…指示画像
PN…最大画像表示領域
CR…カーソル
VR…使用者の視野
NT…ノート
PEN…ペン
IMG…画像
BIM…外景画像
TX1,TX2,TX3,TX11,TX12,TX31,TX32,TX33,TX34,TX35…テキスト画像
Claims (21)
- 透過型の表示装置であって、
画像を表す画像光を生成し、使用者に前記画像光を視認させると共に、外景を透過させる画像表示部と、
音声を取得する音声取得部と、
前記音声を文字により画像として表した文字画像に変換する変換部と、
特定の方向を設定する特定方向設定部と、
前記特定の方向に基づいて、使用者の視野における前記文字画像を表す文字画像光を視認させる位置である画像表示位置を設定する表示位置設定部と、を備える、表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置であって、
前記表示位置設定部は、前記画像表示位置を、使用者の視野における前記特定の方向に対応する位置に重複しないように設定する、表示装置。 - 請求項1または請求項2に記載の表示装置であって、
前記表示位置設定部は、前記画像表示位置を、使用者の視野における中心以外に対応する位置に設定する、表示装置。 - 請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記特定の方向は、前記音声取得部から音源への方向である、表示装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記音声取得部は、音源から前記音声取得部への方向に応じて音声を取得する感度が異なり、前記特定の方向からの音声を取得する感度が最大となるように設定される、表示装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の表示装置であって、さらに、
複数の音源から取得される異なる種類の音声を前記音声の種類ごとに識別する音声識別部と、
使用者による操作を受け付ける操作部と、を備え、
前記特定方向設定部は、前記操作に基づいて、前記音声取得部から、複数の前記音声のうち一の前記音声が取得された音源までの方向である特定音源方向を特定し、
前記表示位置設定部は、使用者の視野において、前記一の前記音声を表す前記文字画像光を視認させる位置を、前記特定音源方向に対応する位置の近くに設定する、表示装置。 - 請求項6に記載の表示装置であって、
前記表示位置設定部は、使用者に視野において、前記一の前記音声を表す前記文字画像光を視認させる位置を、複数の前記特定音源方向に対応する位置のいずれにも重複しない位置に設定する、表示装置。 - 請求項6または請求項7に記載の表示装置であって、
前記画像表示部は、複数の前記音声を前記音声の種類ごとに異なる前記文字画像光に生成し、使用者に複数の前記音声の種類ごとの前記文字画像光を視認させ、
前記操作は、使用者の視野において視認される複数の前記音声の種類ごとの前記文字画像光から、一の前記特定音源方向からの前記音声に対応する前記文字画像光を特定する操作である、表示装置。 - 請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の表示装置であって、
前記画像表示部は、前記音声取得部が前記音声を取得した時点から所定の時間遅らせて前記文字画像光を使用者に視認させる、表示装置。 - 請求項1から請求項9までのいずれか一項に記載の表示装置であって、さらに、
使用者の視線方向を推定する視線方向推定部を備え、
前記画像表示部は、使用者の頭部に装着された状態において使用者に前記画像光を視認させ、
前記表示位置設定部は、前記特定の方向と前記視線方向との関係に基づいて前記画像表示位置を設定する、表示装置。 - 請求項10に記載の表示装置であって、
前記表示位置設定部は、前記視線方向と前記特定の方向とがなす角度である特定角度が第1の閾値未満の場合に、使用者の視野における前記特定の方向に対応する位置の近くに前記画像表示位置を設定し、前記特定角度が第1の閾値以上の場合に、前記特定の方向とは無関係に前記画像表示位置を設定する、表示装置。 - 請求項10または請求項11に記載の表示装置であって、さらに、
外景の画像を取得する画像取得部を備え、
前記画像表示部は、前記視線方向と前記特定の方向とがなす角度である特定角度が第2の閾値以上の場合に、前記画像取得部が取得した前記特定の方向の画像を表す画像光である特定方向画像光を生成して使用者に視認させ、前記特定角度が第2の閾値未満の場合に、前記特定方向画像光を生成せず、
前記表示位置設定部は、前記特定角度が第2の閾値以上の場合に、前記特定方向画像光を視認させる位置を、前記画像表示位置に重複させず、かつ、前記画像表示位置の近くに設定し、前記特定角度が第2の閾値未満の場合に、使用者の視野における前記特定の方向に対応する位置の近くに前記画像表示位置を設定する、表示装置。 - 透過型の頭部装着型表示装置であって、
画像を表す画像光を生成し、使用者の頭部に装着された状態において使用者に前記画像光を視認させると共に、外景を透過させる画像表示部と、
音声を取得する音声取得部と、
前記音声を文字により画像として表した文字画像に変換する変換部と、
使用者の視線方向を推定する視線方向推定部と、
前記視線方向の変化に基づいて、使用者の視野における前記文字画像を表す文字画像光を視認させる位置である画像表示位置を設定する表示位置設定部と、を備える、頭部装着型表示装置。 - 請求項13に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記視線方向推定部は、前記文字画像光が使用者に視認されている表示状態を基準として、前記視線方向の角速度と角度の変化量との少なくとも一方の特定値を推定し、
前記表示位置設定部は、前記特定値が一定値を超えた場合に、使用者の視野における中央部以外に前記画像表示位置を設定する、頭部装着型表示装置。 - 請求項14に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記視線方向推定部は、重力方向と前記重力方向に垂直な水平方向とを推定し、
前記表示位置設定部は、前記重力方向と前記水平方向に対して前記表示状態における前記特定値に基づいて、使用者の視野における前記画像表示位置を設定する、頭部装着型表示装置。 - 請求項14または請求項15に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示位置設定部は、前記角度の変化量が第3の閾値以上である場合に、使用者の視野における中央部以外に前記画像表示位置を設定し、前記角度の変化量が第3の閾値未満である場合に、使用者の視野における予め設定された位置に前記画像表示位置を設定する、頭部装着型表示装置。 - 請求項14から請求項16までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示位置設定部は、前記角度の変化量が第4の閾値未満の状態で所定の時間が経過した場合に、使用者の視野における中央部分に前記画像表示位置を設定し、前記角度の変化量が第4の閾値以上の場合に、使用者の視野における中央部以外に前記画像表示位置を設定する、頭部装着型表示装置。 - 請求項14から請求項17までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示位置設定部は、前記角速度が第5の閾値以上である場合に、使用者の視野における中央部以外に前記画像表示位置を設定し、前記角速度が第5の閾値未満である場合に、使用者の視野における予め設定された位置に前記画像表示位置を設定する、頭部装着型表示装置。 - 請求項14から請求項18までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示位置設定部は、前記角速度が第6の閾値未満の状態で所定の時間が経過した場合に、使用者の視野における中央部に前記画像表示位置を設定し、前記角速度が第6の閾値以上の場合に、使用者の視野における中央部以外に前記画像表示位置を設定する、頭部装着型表示装置。 - 画像を表す画像光を生成し、使用者に前記画像光を視認させると共に、外景を透過させる画像表示部を有する、透過型の表示装置の制御方法であって、
音声を取得する工程と、
前記音声を文字により画像として表した文字画像に変換する工程と、
前記文字画像を表す画像光である文字画像光を生成し、使用者に前記文字画像光を視認させると共に、外景を透過させる工程と、
特定の方向を設定する工程と、
前記特定の方向に基づいて、使用者の視野における前記文字画像光を視認させる位置を設定する工程と、を備える、制御方法。 - 画像を表す画像光を生成し、使用者の頭部に装着された状態において使用者に前記画像光を視認させると共に、外景を透過させる画像表示部を有する、透過型の頭部装着型表示装置の制御方法であって、
音声を取得する工程と、
前記音声を文字により画像として表した文字画像に変換する工程と、
前記文字画像を表す画像光である文字画像光を生成し、画像表示部が使用者の頭部に装着された状態において使用者に前記文字画像光を視認させると共に、外景を透過させる工程と、
使用者の視線方向を推定する工程と、
前記視線方向に基づいて、使用者の視野における前記文字画像光を視認させる位置を設定する工程と、を備える、制御方法。
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