JP2016139116A - 頭部装着型表示装置、表示方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本頭部装着型表示装置は、映像を表示する映像表示部と、前記映像を装着者の眼に導く光学手段と、外光の光強度を検出する光強度検出手段と、前記外光の透過率を可変し、前記眼に達する前記外光の強度を調整する調光フィルタと、前記光強度検出手段で得た前記外光の光強度に基づいて、前記調光フィルタの透過率と前記映像表示部の光源の光強度を調節する制御部と、を有する。
【選択図】図7
Description
図1は、本実施の形態に係る表示装置の外観を例示する斜視図である。図2は、装着者が表示装置を装着した様子を例示する左側面図である。図3は、装着者が表示装置を装着した様子を例示する平面図である。図4は、本実施の形態に係る表示装置の構成を部分的に例示する図である。
第2の実施の形態では、所定の式に基づいて調節テーブルを簡単かつ正確に作成する例を示す。なお、第2の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
D=−log((Lmax−L0)/(Lmax−Lmin))・・・(2)
但し、式(1)及び(2)において、T:調光フィルタ40の透過率、C:映像の光強度、A:表示装置1の入射面での外光の光強度、Lmax:見やすさレベルの最大値、Lmin:見やすさレベルの最小値、L0:見やすさレベルの閾値、k:映像係数、である。
光強度比=C/(A×T)・・・(4)
但し、式(3)及び(4)において、T:調光フィルタ40の透過率、C:映像の光強度、A:表示装置1の入射面での外光の光強度、L:映像の見やすさレベル、Lmax:見やすさレベルの最大値、Lmin:見やすさレベルの最小値、k:映像係数、である。
以下の条件により、図1の構成の表示装置1を作製した。
・表示装置本体(フロント1a、テンプル1b):moverio BT−200(エプソン社)
・調光フィルタ40:図8の特性を有するエレクトロクロミック素子
・センサ60:アナログ照度センサIC(BH1600FVC ローム社)
・表示映像:白色の文字の画像(20ポイント文字)
式(1)及び(2)で、A=センサ60の信号電圧値、Lmax=5、Lmin=1、L0=4、k=40、C=光強度検出手段としてセンサ60と同じものを用いて図17を作成し、映像表示部10の光源の駆動電圧の値から換算したセンサ60の信号電圧値、とした。外光の光強度(センサ信号60の電圧値)と映像の光強度(映像表示部10の光源の駆動電圧の値)とのマトリックスからなる調光フィルタ40の透過率の調節テーブル(図18)を作成し、図7に示す制御部70の調節テーブルとした。図18において、EC駆動電圧とは、調光フィルタ40の駆動電圧である。
式(1)及び(2)において『k=10』とし、表示映像は、風景画像(256階調)とした以外は、実施例2−1と同様とした。
第3の実施の形態では、式(1)及び(2)に基づいてセンサ60からの信号により演算回路において調節テーブルを随時作成する。そして、作成された調節テーブルに基づいて映像の視認性レベル(見やすさレベル)が閾値以上となるように調光フィルタ40の透過率と映像の光強度を自動調節する例を示す。なお、第3の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
図21の制御部70を表示装置1に用いた以外は、実施例2−1と同様とした。具体的には、センサ60からの入力信号値及び映像認識処理回路72からの入力信号値に基づいて、演算回路75において、外光に最も適する視認性を得るための調光フィルタ40の駆動電圧と映像表示部10の光源の駆動電圧を算出した。そして、演算回路75において、各々最適な調光フィルタ40の透過率と映像の明るさとに調整した。なお、演算に際して、図19及び図20のデータをテーブルデータとして参照するようにプログラミングした。
式(1)及び(2)において『k=10』とし、表示映像は、風景画像(256階調)とした以外は、実施例3−1と同様とした。
第4の実施の形態では、映像表示部に映像を表示する前に調光フィルタの制御を開始する例を示す。なお、第4の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
演算回路75に、ユーザが表示装置1を装着してメインスイッチを入れると、自動的に調光フィルタ40が透過率5%で1分間作動するようにプログラムした以外は、実施例3−1と同様とした。
第5の実施の形態では、外光の光強度と調光フィルタの透過率とに基づいて映像表示部に表示する映像の階調数を変化させる例を示す。なお、第5の実施の形態において、既に説明した実施の形態と同一構成部についての説明は省略する場合がある。
映像認識処理回路72に、外光の明るさに基づいて、表示する映像の階調数を変えるプログラムを組み込んだ以外は、実施例3−1と同様とした。
1a フロント
1b テンプル
10 映像表示部
20 光学部
21 レンズ
22 ミラー
30 導光板
40 調光フィルタ
41 表示基板
42 酸化チタン粒子膜
43 表示層
44 スペーサ
45 対向基板
50 ハーフミラー
60 センサ
70 制御部
71 センサ電圧検知回路
72 映像認識処理回路
73 光源電圧制御回路
74 調光フィルタ電圧制御回路
75 演算回路
80 バックライト
90 電源
100 装着者
100L 左眼
Claims (15)
- 映像を表示する映像表示部と、
前記映像を装着者の眼に導く光学手段と、
外光の光強度を検出する光強度検出手段と、
前記外光の透過率を可変し、前記眼に達する前記外光の強度を調整する調光フィルタと、
前記光強度検出手段で得た前記外光の光強度に基づいて、前記調光フィルタの透過率と前記映像表示部の光源の光強度を調節する制御部と、を有する頭部装着型表示装置。 - 前記制御部は、
前記外光の光強度が第1の範囲にあるときは、前記映像表示部の光源の光強度を一定にして、前記外光の光強度が高くなるに従って前記調光フィルタの透過率を段階的に低くし、
前記外光の光強度が前記第1の範囲よりも光強度が高い第2の範囲にあるときは、前記調光フィルタの透過率を一定にして、前記外光の光強度が高くなるに従って前記映像表示部の光源の光強度を段階的に高くする請求項1記載の頭部装着型表示装置。 - 前記第2の範囲では、前記調光フィルタの透過率が最小値に固定される請求項2記載の頭部装着型表示装置。
- 前記制御部は、前記外光の光強度と、前記調光フィルタの透過率と、前記映像表示部の光源の光強度との関係を示す調節テーブルを予め記憶しており、前記調節テーブルに基づいて、前記調光フィルタの透過率と前記映像表示部の光源の光強度を調節する請求項1乃至3の何れか一項記載の頭部装着型表示装置。
- 前記制御部は、前記調光フィルタの透過率と前記映像表示部の光源の光強度を多段階で調節する機能を備え、
前記光強度検出手段で得た外光の光強度の情報と、前記調節テーブルとに基づいて、前記調光フィルタの透過率と前記映像表示部の光源の光強度を自動調節する請求項4記載の頭部装着型表示装置。 - 前記調節テーブルにおける前記調光フィルタの透過率は、下記の式(1)及び(2)で算出されるTに対して±20%の範囲内の値である請求項5記載の頭部装着型表示装置。
T=(C×k)/(D×A)・・・(1)
D=−log((Lmax−L0)/(Lmax−Lmin))・・・(2)
但し、式(1)及び(2)において、T:調光フィルタの透過率、C:映像の光強度、A:表示装置の入射面での外光の光強度、Lmax:見やすさレベルの最大値、Lmin:見やすさレベルの最小値、L0:見やすさレベルの閾値、k:映像係数、である。 - 前記制御部は、下記式(1)及び(2)に基づいて、前記光強度検出手段からの信号により前記調節テーブルを随時作成し、作成された前記調節テーブルに基づいて、見やすさレベルが閾値以上となるように前記調光フィルタの透過率と前記映像表示部の光源の光強度とを自動調節する請求項5又は6記載の頭部装着型表示装置。
T=(C×k)/(D×A)・・・(1)
D=−log((Lmax−L0)/(Lmax−Lmin))・・・(2)
但し、式(1)及び(2)において、T:調光フィルタの透過率、C:映像の光強度、A:表示装置の入射面での外光の光強度、Lmax:見やすさレベルの最大値、Lmin:見やすさレベルの最小値、L0:見やすさレベルの閾値、k:映像係数、である。 - 前記調節テーブルが複数記憶されており、
前記装着者は、複数の前記調節テーブルを任意に切り替え可能である請求項4乃至7の何れか一項記載の頭部装着型表示装置。 - 前記制御部は、前記映像表示部に映像を表示する前に前記調光フィルタの制御を開始する請求項1乃至8の何れか一項記載の頭部装着型表示装置。
- 前記制御部は、前記光強度検出手段が検出した外光の光強度と、前記調光フィルタの透過率とに基づいて、前記映像表示部に表示する映像の階調数を変化させる請求項1乃至9の何れか一項記載の頭部装着型表示装置。
- 前記調光フィルタの透過率を検知する透過率検知手段を有し、
前記制御部は、前記透過率検知手段の検知結果に基づいて、前記調光フィルタの透過率を修正する請求項1乃至10の何れか一項記載の頭部装着型表示装置。 - 前記映像表示部を駆動させるための電源と、前記調光フィルタを駆動させるための電源に同一の電源を用いた請求項1乃至11の何れか一項記載の頭部装着型表示装置。
- 前記調光フィルタは、エレクトロクロミック素子を備えている請求項1乃至12の何れか一項記載の頭部装着型表示装置。
- 前記調光フィルタが着脱可能である請求項1乃至13の何れか一項記載の頭部装着型表示装置。
- 映像を表示する映像表示部と、前記映像を装着者の眼に導く光学手段と、を有する頭部装着型表示装置に映像を表示する表示方法であって、
外光の光強度を検出するステップと、
前記外光の光強度に基づいて、前記外光の透過率と前記映像表示部の光源の光強度を調節するステップと、を有する表示方法。
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