JP2016033758A - 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、装置外部の、外的な要因に対応して情報を表示する表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラムを提供することを目的とする。
本発明によれば、表示装置を装着する使用者の視線方向にある対象物に対応して、情報を表示するので、使用者に見える外景と表示する情報との見え方を調整して、情報を表示できる。このため、表示装置外部の、外的な要因に対応して、情報を見やすく表示することができる。
本発明によれば、視線方向にある対象物を、より確実に検出できる。
本発明によれば、表示領域に対する対象物の位置を速やかに求めることができる。
本発明によれば、表示領域に対する対象物の位置を、より正確に求めることができる。
本発明によれば、使用者に、対象物に関連する付加情報を、対象物とともに見えるように表示できる。
本発明によれば、使用者が対象物を視認する位置を基準として情報を表示できる。例えば、対象物に重なるように情報を表示したり、対象物を避ける位置に情報を表示したりできる。
本発明によれば、対象物に重なって見えるように情報を表示できる。
本発明によれば、対象物と使用者の位置関係に対応して表示態様を変えることができる。
本発明によれば、表示装置を装着する使用者の視線方向にある対象物に対応して、情報を表示するので、使用者に見える外景と表示する情報との見え方を調整して、情報を表示できる。このため、表示装置外部の、外的な要因に対応して、情報を見やすく表示することができる。
本発明によれば、表示装置を装着する使用者の視線方向にある対象物に対応して、情報を表示するので、使用者に見える外景と表示する情報との見え方を調整して、情報を表示できる。このため、表示装置外部の、外的な要因に対応して、情報を見やすく表示することができる。
調光板20Aは右光学像表示部26および左光学像表示部28に対し着脱可能としてもよく、複数種類の調光板20Aを交換して装着可能としてもよいし、省略してもよい。
カメラ61の撮影方向すなわち画角は、頭部装着型表示装置100の表側方向、換言すれば、頭部装着型表示装置100を装着した状態における使用者の視界方向の少なくとも一部の外景を撮影する方向である。また、カメラ61の画角の広さは適宜設定可能であるが、カメラ61の撮像範囲が、使用者が右光学像表示部26、左光学像表示部28を通して視認する外界(外景)を含む範囲であることが好ましい。さらに、調光板20Aを通した使用者の視界の全体を撮影できるようにカメラ61の撮像範囲が設定されていると、より好ましい。
図2に示すように、表示システム1は、外部機器OAと、頭部装着型表示装置100とを備える。外部機器OAとしては、例えば、パーソナルコンピューター(PC)や携帯電話端末、ゲーム端末等、がある。外部機器OAは、頭部装着型表示装置100に画像を供給する画像供給装置として用いられる。
操作部135は、使用者による操作を検出する。操作部135は、図1に示した決定キー11、表示切替キー13、トラックパッド14、輝度切替キー15、方向キー16、メニューキー17、電源スイッチ18の各部を備える。
電源130は、頭部装着型表示装置100の各部に電力を供給する。電源130としては、例えば二次電池を用いることができる。
制御部140には、3軸センサー113、GPS115、及び通信部117が接続される。3軸センサー113は3軸の加速度センサーであり、3軸センサー113の検出値を制御部140が取得可能である。GPS115は、アンテナ(図示略)を備え、GPS(Global Positioning System)信号を受信し、制御装置10の現在位置を求める。GPS115は、GPS信号に基づいて求めた現在位置や現在時刻を制御部140に出力する。また、GPS115はGPS信号に含まれる情報に基づいて現在時刻を取得し、制御装置10の制御部140が計時する時刻を修正させる機能を備えていてもよい。
外部機器OAが、通信部117に無線接続された場合には、制御部140は、コンテンツデータを通信部117より取得して、画像表示部20に画像を表示するための制御を行う。一方、外部機器OAが、インターフェイス180に有線接続された場合には、制御部140は、コンテンツデータをインターフェイス180より取得して、画像表示部20に画像を表示するための制御を行う。よって、通信部117、及び、インターフェイス180を、以下総称してデータ取得部DAと呼ぶ。
データ取得部DAは、外部機器OAから、頭部装着型表示装置100により表示するコンテンツデータを取得する。コンテンツデータは後述する表示データを含み、表示データは画像データやテキストデータ等の種々のデータとすることができる。
なお、画像処理部160は、必要に応じて、画像データに対して、解像度変換処理、輝度、彩度の調整といった種々の色調補正処理、キーストーン補正処理等の画像処理を実行してもよい。
対象検出部171は、カメラ61に撮像を実行させる制御を行い、撮像画像を取得する。この撮像画像はカラー画像データまたはモノクロ画像データとしてカメラ61から出力されるが、カメラ61が画像信号を出力して、対象検出部171が画像信号から所定のファイルフォーマットに適合する画像データを生成してもよい。
対象検出部171は、取得した撮像画像データを解析し、撮像画像データに写っている対象物を検出する。対象物とは、カメラ61の撮像方向すなわち使用者の視線方向に存在する物体または人である。
また、位置検出部172は、対象物の位置とともに、表示領域に対する対象物のサイズを検出してもよい。これにより、画像表示部20が表示する画像と、外景における対象物とが使用者に見える場合に、使用者が知覚する表示画像と対象物の像の大きさが所定の状態となるように、画像を表示できる。
位置検出部172が検出する対象物の位置に基づいて、画像表示部20が画像を表示すると、使用者が対象物を見る位置を避けてデータを表示したり、使用者に対象物が見える位置に重なるようにデータを表示したりできる。
また、頭部装着型表示装置100は、レーザー光または超音波を利用して対象物までの距離を検出する距離計を備えていてもよい。この距離計は、例えば、レーザー光の光源と、この光源が発したレーザー光の反射光を受光する受光部とを備え、レーザー光の受光状態に基づき対象物までの距離を検出する。また、距離計は、例えば、超音波式の距離計としてもよい。すなわち、超音波を発する音源と、対象物に反射した超音波を検出する検出部とを備え、反射した超音波に基づき対象物までの距離を検出する距離計を用いてもよい。さらに、この距離計は、レーザー光を利用する距離計と超音波を用いる距離計とを合わせた構成とすることもできる。このような距離計は、画像表示部20の右保持部21または右表示駆動部22に設けることが好ましく、例えば、調光板20Aと並ぶ面に、前方を向いて設置するとよい。この距離計が距離を測定する方向は、カメラ61の撮像方向と同様に、使用者の視線方向であることが望ましい。
距離検出部173は、カメラ61または距離計から対象物までの距離を検出するが、この距離は、頭部装着型表示装置100の使用者から対象物までの距離と見なすことができる。
情報表示制御部174は、対象検出部171が検出した対象物について位置検出部172が検出した位置及び/又はサイズ、距離検出部173が検出した対象物までの距離等に基づき、表示データの表示属性を決定する。表示属性とは、例えば表示データがテキストデータである場合、文字の表示サイズ、表示色、字体、太字やイタリック等の文字装飾の有無等を含む。また、文字データの背景として、矩形、楕円形、円形等の形状の画像を配置することも可能であり、この背景の有無、背景のサイズ、形状、及び背景の透明度を表示属性に含めてもよい。表示データが画像データである場合、表示属性は、例えば画像の表示サイズ、表示色、透明度等を含む。
この情報表示制御部174の機能により、頭部装着型表示装置100は、使用者が外景とともに視認できるように、表示データを表示する。
GPS115は、アンテナ(図示略)を備え、GPS(Global Positioning System)信号を受信し、制御装置10の現在位置を求める。GPS115は、GPS信号に基づいて求めた現在位置や現在時刻を制御部140に出力する。また、GPS115はGPS信号に含まれる情報に基づいて現在時刻を取得し、制御装置10の制御部140が計時する時刻を修正させる機能を備えていてもよい。
通信部117は、無線LAN(WiFi(登録商標))やBluetooth(登録商標)規格に準じた無線データ通信を実行する。
ここで、画像供給装置OAを無線通信回線により制御装置10に接続することも可能である。この場合、画像供給装置OAは、通信部117と無線通信を実行して、コンテンツのデータをMiracast(登録商標)等の無線通信技術により送信する。
ステップS2及びS4の各処理の詳細は後述する。
対象検出部171は、カメラ61に撮像を実行させて撮像画像を取得し(ステップS11)、撮像画像から対象物の画像を検出する(ステップS12)。対象検出部171が対象物を検出する処理は、例えば2通り挙げられる。第1の処理は、検出する対象物の画像の特徴を示すデータが予め記憶部120に記憶されていて、このデータを利用する処理である。具体的には、対象検出部171は記憶部120から画像の特徴を示すデータを取得し、この特徴に合致する部分を、撮像画像において検索する。この第1の処理で検出される対象物は、予め記憶部120に記憶されたデータにマッチする対象物である。第2の処理は、対象検出部171が撮像画像において輪郭を抽出することにより、撮像画像に写っている人または物体の画像を切り出し、所定以上の大きさの画像が切り出された場合に、切り出した画像を対象物の画像とする処理である。第1及び第2の処理で複数の対象物の画像が検出された場合、対象検出部171は、使用者の視線方向により近い1つの対象物を選択してもよい。例えば、カメラ61の撮像画像において中心に近い対象物の画像を選択すればよい。
そして、位置検出部172はステップS13で検出した対象物の位置を出力し、対象検出部171は、ステップS14で判定した対象物の種類を出力し、ステップS3(図3)に移行する(ステップS15)。
図6(A)に示す劇場THは、ステージSTを向くように、頭部装着型表示装置100の使用者を含む観客用の座席SHが多数配置された構成を有する。頭部装着型表示装置100の使用者は、座席SHに着席してステージSTを見るときに、頭部装着型表示装置100を使用する。
図7(A)は距離検出部173が検出した距離が所定距離より近い場合の例であり、テキスト311は小さく、かつ、テキスト311が明るく見えるように表示される。一方、図7(B)は距離検出部173が検出した距離が所定距離より遠い場合の例であり、テキスト311は大きく、かつ、テキスト311が暗く見えるように表示される。テキスト311の明るさは、テキスト311の文字部分の輝度、及び、テキスト311の背景(この例では矩形)の色とテキスト311の輝度の比により調整できる。使用者がステージSTに近い位置にいる場合、使用者の目に見える外景すなわちステージSTは、明るく見える。このため、テキスト311を明るくすることで、テキスト311の視認性が良好になる。また、ステージSTが視野VRの大部分を占めるように、大きく見えるので、テキスト311を大きく表示すると出演者Aが見えにくくなるため、テキスト311の表示サイズを小さくすることが好ましい。
このように、情報表示制御部174は、使用者が視認している外景の状況に合わせて、使用者が見たい外景の視認性を損なうことなく、かつ、見やすく表示データを表示できる。
また、情報表示制御部174は、対象検出部171が検出した対象物に関連する付加情報を画像表示部20に表示させるので、使用者に、対象物に関連する付加情報を、対象物とともに見えるように表示できる。ここで、付加情報としてのテキスト311(図6(B))等を表示する場合、情報表示制御部174は、付加情報の属性に応じて、文字フォント、文字の表示色、表示サイズ、背景色、白抜き文字等の文字装飾の有無等を含む表示態様を適宜変化させてもよい。また、使用者の視線方向の対象物、或いは、使用者の視線方向から画像表示部20に入射する外光の明るさ等の状態に応じて、付加情報の表示態様を変化させてもよい。さらに、情報表示制御部174は、付加情報の表示にあたって、右光学像表示部26及び左光学像表示部28により、視差を有する画像を表示させて、使用者に立体(3D)画像を視認させるようにしてもよい。この場合、立体画像として表示するか平面画像として表示するかを、表示態様の1つとして情報表示制御部174が設定、変更してもよい。
また、位置検出部172は、使用者が画像表示部20の表示領域を透過して対象物を視認する位置を検出する。これにより、使用者が対象物を視認する位置を基準として情報を表示できる。例えば、図6(B)、(C)に示したように、対象物を避ける位置に情報を表示できる。
さらに、情報表示制御部174は、位置検出部172が検出した対象物の位置に重なるように情報を表示させるので、例えば、図6(D)に例示したように、対象物に重なって見えるように情報を表示できる。
例えば、上記実施形態では、表示データであるテキスト311を平面画像として表示する例について説明したが、これらの一部または全部を立体画像として表示してもよい。この場合、情報表示制御部174は、表示データを立体画像として表示するか平面画像として表示するかを、表示属性の1つとして、決定する処理を行ってもよい。
さらに、画像表示部20、または、画像表示部20において画像の表示に係る構成を含む表示部のみが使用者の身体に装着され、この表示部以外の制御装置10、或いは制御装置10と制御部140を含む制御系を、物理的に別体として構成してもよい。例えば、画像表示部20または画像表示部20の一部からなる表示部に、他の制御系を備えた装置を無線接続して、頭部装着型表示装置100と同様に表示装置としてもよい。この制御系を備えた装置としては、スマートフォン、携帯型電話機、タブレット型コンピューター、他の形状のパーソナルコンピューター等、従来からある電子機器を用いることができる。この種の表示装置も本願を適用可能であることは勿論である。
また、制御装置10と画像表示部20とが、より長いケーブルまたは無線通信回線により接続され、制御装置10として、ノート型コンピューター、タブレット型コンピューターまたはデスクトップ型コンピューター、ゲーム機や携帯型電話機やスマートフォンや携帯型メディアプレーヤーを含む携帯型電子機器、その他の専用機器等を用いてもよい。
Claims (10)
- 使用者の身体に装着して使用される表示装置であって、
外景を透過し、前記外景とともに視認できるように画像を表示する表示部と、
前記使用者の視線方向の対象物を検出する対象検出部と、
前記表示部の表示領域に対する前記対象物の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出した前記対象物の位置に基づき情報の表示位置を決定し、情報を前記表示部に表示させる情報表示制御部と、
を備えることを特徴とする表示装置。 - 前記使用者の視線方向を撮像する撮像部を備え、
前記対象検出部は、前記撮像部の撮像画像に基づき、前記使用者が前記表示部を透過して視認する前記対象物を検出すること、
を特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記位置検出部は、前記撮像部の撮像画像に基づき、前記対象物の位置を検出すること、を特徴とする請求項2記載の表示装置。
- 前記位置検出部は、前記撮像部の撮像画像を含む複数の情報に基づき、前記対象物の位置を検出すること、を特徴とする請求項3記載の表示装置。
- 前記情報表示制御部は、前記対象検出部が検出した前記対象物に関連する付加情報を前記表示部に表示させること、を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の表示装置。
- 前記位置検出部は、前記使用者が前記表示部の表示領域を透過して前記対象物を視認する位置を検出すること、
を特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の表示装置。 - 前記情報表示制御部は、前記位置検出部が検出した前記対象物の位置に重なるように情報を表示させること、
を特徴とする請求項6記載の表示装置。 - 前記対象物と前記使用者との距離を検出する距離検出部を備え、
前記情報表示制御部は、前記距離検出部が検出した距離に応じて、情報の表示態様を決定し、決定した表示態様で前記表示部に情報を表示させること、
を特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の表示装置。 - 外景を透過し、前記外景とともに視認できるように画像を表示する表示部を備え、使用者の身体に装着して使用される表示装置の制御方法であって、
前記使用者の視線方向の対象物を検出し、
前記表示部の表示領域に対する前記対象物の位置を検出し、
前記対象物の位置に基づき情報の表示位置を決定し、情報を前記表示部に表示させること、
を特徴とする表示装置の制御方法。 - 外景を透過し、前記外景とともに視認できるように画像を表示する表示部を備え、使用者の身体に装着して使用される表示装置を制御するコンピューターが実行可能なプログラムであって、
前記コンピューターを、
前記使用者の視線方向の対象物を検出する対象検出部と、
前記表示部の表示領域に対する前記対象物の位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出した前記対象物の位置に基づき情報の表示位置を決定し、情報を前記表示部に表示させる情報表示制御部と、
して機能させるためのプログラム。
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