JP2016519322A - Display image brightness control - Google Patents

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【課題】 透視ディスプレイ上の表示画像を見やすくすることである。【解決手段】 本開示は、透視図の測定される明るさに応答して透視ディスプレイ上に表示される画像の明るさを調整することに関する。一例では、透視図の明るさは、透視ディスプレイの後ろに位置するセンサを介して測定され、したがって測定される明るさは、ユーザの目によって知覚される明るさに対応する。表示画像の明るさの変化は、透視図の測定される明るさの変化に対応して決定される。【選択図】 図5PROBLEM TO BE SOLVED: To make an image displayed on a fluoroscopic display easy to see. The present disclosure relates to adjusting the brightness of an image displayed on a perspective display in response to the measured brightness of the perspective view. In one example, the brightness of the perspective view is measured via a sensor located behind the perspective display, and thus the measured brightness corresponds to the brightness perceived by the user's eyes. The change in brightness of the display image is determined corresponding to the change in brightness measured on the perspective view. [Selection] Figure 5

Description

[0001] 透視ヘッド装着式ディスプレイは、表示画像とユーザの前の情景の透視図とを含む組み合わされた画像をユーザに提供する。したがって、透視図からの光が、表示画像を見にくくする可能性がある。たとえば、ユーザの前の情景の方が明るいとき、背景の情景と表示画像との間のコントラストが低下することがある。これにより、表示画像を見るのが困難になることがある。 [0001] A fluoroscopic head mounted display provides a user with a combined image that includes a display image and a perspective view of a scene in front of the user. Therefore, the light from the perspective view may make it difficult to see the display image. For example, when the scene in front of the user is brighter, the contrast between the background scene and the display image may decrease. This may make it difficult to see the display image.

[0002] 透視図の測定される明るさに応答して透視ディスプレイ上に表示される画像の明るさを調整することに関する実施形態が開示される。たとえば、いくつかの実施形態では、透視図の明るさは、透視ディスプレイの後ろに位置するセンサを介して測定され、したがって測定される明るさは、ユーザの目によって知覚される明るさに対応する。表示画像の明るさの変化は、透視図の測定される明るさの変化に対応して決定される。 [0002] Embodiments relating to adjusting the brightness of an image displayed on a fluoroscopic display in response to the measured brightness of a perspective view are disclosed. For example, in some embodiments, the brightness of the perspective view is measured via a sensor located behind the perspective display, and thus the measured brightness corresponds to the brightness perceived by the user's eyes. . The change in brightness of the display image is determined corresponding to the change in brightness measured on the perspective view.

[0003]例示的な透視ヘッド搭載式表示デバイスの図である。[0003] FIG. 1 is an illustration of an exemplary fluoroscopic head mounted display device. [0004]透視表示デバイスを用いてユーザによって見られる組み合わされた画像の一例の図である。[0004] FIG. 4 is an example of a combined image viewed by a user using a perspective display device. [0005]透視ヘッド搭載式ディスプレイ内の例示的なレンズアセンブリの横断面図である。[0005] FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary lens assembly in a fluoroscopic head mounted display. 透視ヘッド搭載式ディスプレイ内の例示的なレンズアセンブリの横断面図である。2 is a cross-sectional view of an exemplary lens assembly in a perspective head mounted display. FIG. [0006]遮蔽レンズの後ろに明るさセンサが位置する、ユーザの頭部上の例示的なレンズアセンブリの横断面図である。[0006] FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary lens assembly on a user's head with a brightness sensor located behind the shielding lens. [0007]遮蔽レンズの後ろに明るさセンサが位置し、アームまたはフレームの側面に取り付けられている、ユーザの頭部上の例示的なレンズアセンブリの横断面図である。[0007] FIG. 2 is a cross-sectional view of an exemplary lens assembly on a user's head with a brightness sensor located behind the shielding lens and attached to the side of the arm or frame. [0008]人間の目によって知覚される明るさ(L*)と情景または表示画像の測定輝度との間の非線形の関係を示すグラフである。[0008] FIG. 5 is a graph showing a non-linear relationship between brightness perceived by the human eye (L *) and measured luminance of a scene or display image. [0009]d=2の場合の透視図および表示画像の知覚される明るさ(L*)を示すグラフである。[0009] FIG. 6 is a perspective view and a graph showing perceived brightness (L *) of a display image when d = 2. [0010]広範囲の透視図の測定輝度にわたって透視図(d=2)と比較すると2倍明るく知覚される表示画像を提供するための表示輝度と測定透視輝度との間の比のグラフである。[0010] FIG. 6 is a graph of the ratio between display luminance and measured perspective brightness to provide a display image that is perceived twice as bright as compared to the perspective view (d = 2) over a wide range of perspective view measured brightness. [0011]表示の明るさを自動的に制御する方法の一例を示す流れ図である。[0011] FIG. 5 is a flow diagram illustrating an example of a method for automatically controlling display brightness. [0012]表示の明るさを自動的に制御する方法の別の例を示す流れ図である。[0012] FIG. 6 is a flow diagram illustrating another example of a method for automatically controlling brightness of a display. [0013]例示的な演算デバイスのブロック図である。[0013] FIG. 3 is a block diagram of an exemplary computing device.

[0014] 透視ヘッド搭載式ディスプレイでは、ユーザが表示画像を見ることができるのと同時に、周囲環境からの情景の透視図を見ることができる。しかし、上記のように、環境光により、表示画像と透視図の相対的な明るさに応じて、表示画像を見るのが困難になることがある。したがって、透視ディスプレイ上に表示される画像と透視ディスプレイを通して見ることが可能な背景環境との間のコントラストの改善を助けるために、背景の情景の明るさが増大するにつれて、表示画像の明るさを増大させることができ、および/またはエレクトロクロミックもしくはフォトクロミック遮蔽レンズを使用して、環境内の明るさの変化に応答して自動的に暗くもしくは明るくすることができる。 [0014] In the see-through head mounted display, the user can see the displayed image and at the same time see the see-through view of the scene from the surrounding environment. However, as described above, it may be difficult to see the display image depending on the relative brightness of the display image and the perspective view due to the ambient light. Therefore, to help improve the contrast between the image displayed on the fluoroscopic display and the background environment visible through the fluoroscopic display, the brightness of the displayed image is reduced as the brightness of the background scene increases. And / or an electrochromic or photochromic shielding lens can be used to automatically darken or lighten in response to changes in brightness in the environment.

[0015] しかし、ユーザの目によって見られる表示画像と透視図との間の明るさの差により、表示画像の識別性が決まる。したがって、本開示は、透視ディスプレイのうちユーザの目と同じ側に位置する光センサを介して透視図の明るさを測定すること、および測定される明るさに基づいて表示画像の明るさを調整することを介して、透視ヘッド搭載式ディスプレイ上に表示される画像の明るさを制御することに関する。 However, the discriminability of the display image is determined by the difference in brightness between the display image seen by the user's eyes and the perspective view. Therefore, the present disclosure measures the brightness of a perspective view via an optical sensor located on the same side as the user's eyes in the perspective display, and adjusts the brightness of the display image based on the measured brightness. The present invention relates to controlling the brightness of an image displayed on a fluoroscopic head-mounted display.

[0016] 図1は、例示的な透視ヘッド搭載式表示デバイス100の図を示す。デバイスは、表示領域115および透明領域102を覆う1つまたは複数のレンズ110を有するフレーム105を含む。図3Aおよび図3Bは、1つまたは複数のレンズ110を表す2つの種類のレンズアセンブリ301および302の横断面図を示し、1つまたは複数のレンズ110は、遮蔽レンズ310を含み、遮蔽レンズ310は、一定の暗さの色調を有する着色レンズとすることができ、または可変の暗さの色調もしくは可変の光学密度を有するエレクトロクロミックレンズもしくはフォトクロミックレンズとすることができる。レンズアセンブリ301および302はまた、それぞれ表示光学系320および330を含み、表示光学系320および330は、画像ソースと、画像ソースからの画像光を表示領域115に提示するための関連する光学系(図示せず)とを含み、画像ソースおよび関連する光学系は、図3Bに示すように頂部に位置することができ、底部に位置することができ(図示せず)、図3Aに示すように表示領域115の側面320に位置することができ、または任意の他の適した位置に位置することができる。透視ヘッド搭載式表示デバイス100の場合、表示光学系320、330および関連する遮蔽レンズ310の少なくとも一部分は透明であり、したがってユーザの目350には、周囲環境の透視図上へ重ね合わせた表示画像が提供される。フレーム105は、アーム130によって観察者の頭部上に支持される。透視ヘッド搭載式表示デバイス100のアーム130および/または他の部分はまた、電子機器125を含むことができ、電子機器125は、ディスプレイを駆動するためのプロセッサおよび/または他の適した論理デバイス(複数可)、透視ヘッド搭載式表示デバイスの様々な機能を動作させるように論理デバイス(複数可)によって実行可能な命令を記憶するためのメモリ、ならびに電池、およびWifi、Bluetooth、セルラー、または他の無線技術を介してインターネット上またはローカルサーバから得ることができるような他の情報源への無線接続(複数可)を含む周辺電子機器127を含む。 FIG. 1 shows a diagram of an exemplary fluoroscopic head mounted display device 100. The device includes a frame 105 having one or more lenses 110 that cover a display area 115 and a transparent area 102. FIGS. 3A and 3B show cross-sectional views of two types of lens assemblies 301 and 302 representing one or more lenses 110, where the one or more lenses 110 include a shielding lens 310 and the shielding lens 310. Can be a colored lens having a constant dark hue, or an electrochromic or photochromic lens having a variable dark hue or variable optical density. Lens assemblies 301 and 302 also include display optics 320 and 330, respectively, which display image sources and associated optics for presenting image light from the image sources to display area 115 (see FIG. The image source and associated optics can be located at the top as shown in FIG. 3B and can be located at the bottom (not shown), as shown in FIG. 3A. It can be located on the side surface 320 of the display area 115 or can be located in any other suitable location. In the case of the see-through head mounted display device 100, at least a portion of the display optics 320, 330 and the associated shielding lens 310 is transparent, so that the user's eye 350 has a display image superimposed on a perspective view of the surrounding environment. Is provided. The frame 105 is supported on the observer's head by the arm 130. The arm 130 and / or other portion of the fluoroscopic head mounted display device 100 can also include an electronic device 125, which can be a processor and / or other suitable logic device (for driving the display). Memory) for storing instructions executable by the logic device (s) to operate various functions of the fluoroscopic head mounted display device, and batteries, and WiFi, Bluetooth, cellular, or other Peripheral electronics 127 including wireless connection (s) to other information sources as may be obtained over the Internet or from a local server via wireless technology.

[0017] さらに、周囲環境の画像を捕捉するために、1つまたは複数のカメラ120を含むことができる。任意の適した1つまたは複数のカメラを使用することができる。たとえば、透視ヘッド搭載式表示デバイス100は、外向きのカラー画像カメラ、グレースケールカメラ、1つまたは複数の深さカメラ(たとえば、飛行時間および/または立体照明カメラ(複数可)、ステレオカメラ対など)を含むことができる。さらに、透視ヘッド搭載式表示デバイス100はまた、視標追跡システムの一部であるカメラなど、1つまたは複数の内向き(たとえば、ユーザ向き)のカメラを含むことができる。視標追跡カメラは、ユーザの目によって反射される1つまたは複数の光源からの光を撮像するために、1つまたは複数の光源とともに使用することができる。ユーザの瞳孔に対する反射の位置を使用して、注視方向を決定することができる。次いで、この注視方向を使用して、透視ディスプレイ上に表示されたユーザインターフェースをユーザが注視する位置を検出することができる。さらに、透視ヘッド搭載式表示デバイス100は、それだけに限定されるものではないが、運動センサ(複数可)、位置センサ(たとえば、全地球測位センサ)、マイクロフォン、接触センサ(複数可)などの様々なセンサを含む、任意の他の適した電子機器を含むことができる。透視ヘッド搭載式表示デバイス100内の様々な構成要素の位置は一例として示されるものであり、他の位置も可能であることが理解されよう。 [0017] Additionally, one or more cameras 120 may be included to capture an image of the surrounding environment. Any suitable one or more cameras can be used. For example, the fluoroscopic head mounted display device 100 may be an outward-facing color image camera, grayscale camera, one or more depth cameras (eg, time-of-flight and / or stereoscopic illumination camera (s), stereo camera pair, etc.). ) Can be included. In addition, the fluoroscopic head mounted display device 100 can also include one or more inward (eg, user oriented) cameras, such as a camera that is part of a target tracking system. The optotype tracking camera can be used with one or more light sources to image light from one or more light sources reflected by the user's eyes. The position of the reflection with respect to the user's pupil can be used to determine the gaze direction. This gaze direction can then be used to detect the position where the user gazes at the user interface displayed on the fluoroscopic display. Further, the fluoroscopic head mounted display device 100 is not limited to such a variety of motion sensors (s), position sensors (eg, global positioning sensors), microphones, contact sensors (s), etc. Any other suitable electronic device can be included, including sensors. It will be appreciated that the positions of the various components within the fluoroscopic head mounted display device 100 are shown by way of example, and that other positions are possible.

[0018] 透視ヘッド搭載式表示デバイス100は、表示領域115に対する制御可能な減光層をさらに含むことができ、制御可能な減光層は、表示領域115のそれぞれの部分の後ろの不透明度を変更し、画像が表示される領域内で透明、半透明、および不透明の間の動作モードの変化を可能にすることができる。制御可能な減光層は、遮蔽レンズ310または表示光学系320および330内に含むことができる。制御可能な減光層は、表示領域115の異なる部分の上に画像を表示することができるように分割することができる。 The transparent head mounted display device 100 can further include a controllable dimming layer for the display area 115, which controls the opacity behind each portion of the display area 115. It can be changed to allow a change in operating mode between transparent, translucent and opaque within the area where the image is displayed. A controllable dimming layer can be included in the shielding lens 310 or the display optics 320 and 330. The controllable dimming layer can be divided so that an image can be displayed on different parts of the display area 115.

[0019] 図2は、透視ヘッド搭載式表示デバイス100を使用してユーザによって見られる組み合わされた画像200の一例を示し、透視ヘッド搭載式表示デバイス100は、透明モードで動作している。図2に見ることができるように、ユーザによって見られる組み合わされた画像200は、ユーザの前の情景の透視図210上へ重ね合わせた、画像ソースによって提供される表示画像220を含む。図2の画像は例示の目的で提示されるものであり、任意の適した1つまたは複数の画像を表示することができることが理解されよう。たとえば、画像が背景の情景内に存在するように見えるような仮想画像を表示することができる(たとえば、立体画像を表示することによる)。さらに、仮想画像が背景の情景内の物体に対して定位置に固定され(たとえば、外向きのカメラによって撮像される物体の認識を介して)、表示スクリーンに対して定位置に固定され、または任意の他の適した座標枠に対して定位置に固定されるような仮想画像を表示することもできる。さらに、それだけに限定されるものではないが、静止画像、ビデオ画像、コンピュータグラフィックス画像、ユーザインターフェース画像などを含む、様々なタイプの画像を表示することができる。 FIG. 2 shows an example of a combined image 200 viewed by a user using the perspective head mounted display device 100, the perspective head mounted display device 100 operating in a transparent mode. As can be seen in FIG. 2, the combined image 200 viewed by the user includes a display image 220 provided by the image source superimposed on a perspective view 210 of the user's previous scene. It will be appreciated that the image of FIG. 2 is presented for illustrative purposes and any suitable image or images can be displayed. For example, a virtual image can be displayed such that the image appears to be present in the background scene (eg, by displaying a stereoscopic image). Furthermore, the virtual image is fixed in place with respect to an object in the background scene (eg, through recognition of an object imaged by an outward-facing camera) and fixed in position with respect to the display screen, or A virtual image that is fixed in place relative to any other suitable coordinate frame can also be displayed. Further, various types of images can be displayed including, but not limited to, still images, video images, computer graphics images, user interface images, and the like.

[0020] 透視ヘッド搭載式表示デバイス100などの透視ヘッド搭載式表示デバイスは、様々な構成を有することができる。たとえば、透視ヘッド搭載式表示デバイスは、ユーザの一方の目またはユーザの両方の目に画像情報を提供することができる。ユーザの両方の目に画像情報を提示する透視ヘッド搭載式表示デバイスは、1つまたは2つの画像ソースを有することができる。両方の目に同じ画像情報が提示されるモノスコープ式の観視は、1つまたは2つの画像ソースを有する透視ヘッド搭載式表示デバイスを用いて行われ、立体的な観視は、2つの画像ソースを有するヘッド搭載式表示デバイスを利用し、ユーザの目には異なる画像が提示され、異なる画像が同じ情景の異なる遠近を有する。 [0020] A fluoroscopic head-mounted display device such as the fluoroscopic head-mounted display device 100 can have various configurations. For example, a fluoroscopic head mounted display device can provide image information to one eye of the user or to both eyes of the user. A fluoroscopic head mounted display device that presents image information to both eyes of the user can have one or two image sources. Monoscopic viewing in which the same image information is presented to both eyes is performed using a fluoroscopic head mounted display device having one or two image sources, and stereoscopic viewing is performed using two images. Utilizing a head mounted display device with a source, different images are presented to the user's eyes, and different images have different perspectives of the same scene.

[0021] たとえば、有機発光ダイオード(OLED)ディスプレイ、量子ドットに基づく発光ダイオード(QLED)ディスプレイ、液晶ディスプレイ(LCD)、または液晶オンシリコン(LCOS)ディスプレイを含む、様々な画像ソースを使用して、表示のための画像を提供することができる。さらに、画像ソースは、関連する光学系を有するマイクロプロジェクタもしくはマイクロディスプレイとすることができ、またはユーザが表示画像を目で見ることができるように画像光を表示領域115へ提示する自己発光ディスプレイとすることができる。 [0021] Using a variety of image sources including, for example, organic light emitting diode (OLED) displays, quantum dot based light emitting diode (QLED) displays, liquid crystal displays (LCD), or liquid crystal on silicon (LCOS) displays, An image for display can be provided. Further, the image source can be a microprojector or microdisplay with associated optics, or a self-luminous display that presents image light to the display area 115 so that the user can see the displayed image. can do.

[0022] 画像ソースに関連する光学系は、画像ソースからの画像光を表示領域115へ中継する。これらの光学系は、屈折レンズ、反射レンズ、鏡、回折レンズ、ホログラフィックレンズ、または導波管を含むことができる。透視ヘッド搭載式表示デバイスの場合、ユーザには、ユーザの視野内で透視ヘッド搭載式表示デバイスの前の情景の少なくとも部分的な図を提供することができる。 The optical system related to the image source relays image light from the image source to the display area 115. These optical systems can include refractive lenses, reflective lenses, mirrors, diffractive lenses, holographic lenses, or waveguides. In the case of a fluoroscopic head mounted display device, the user can be provided with at least a partial view of the scene in front of the fluoroscopic head mounted display device within the user's field of view.

[0023] 本明細書に開示する実施形態は、ユーザの目に提示される表示画像220の明るさの自動制御を提供する。上記のように、ユーザの前の情景の明るさは、照明に応じて変更する。たとえば、環境が完全な日光によって照らされているとき、透視表示デバイスを通して見られる背景の情景は、環境が月光によって照らされている場合よりはるかに明るい。さらに、遮蔽レンズ310の暗さまたは光学密度も変更することがある。 [0023] Embodiments disclosed herein provide automatic control of the brightness of a display image 220 presented to the user's eyes. As described above, the brightness of the scene in front of the user is changed according to the illumination. For example, when the environment is illuminated by full sunlight, the background scene seen through the fluoroscopic display device is much brighter than when the environment is illuminated by moonlight. Furthermore, the darkness or optical density of the shielding lens 310 may also change.

[0024] したがって、透視図210に対する表示画像220のより一貫した知覚される明るさを維持するために、透視ヘッド搭載式表示デバイス100に対する制御システムは、ユーザの目に提示される透視図210の実際の明るさを考慮に入れることができる。このため、透視ヘッド搭載式表示デバイスは、ユーザの目によって見られる明るさに対応して透視図210の明るさを測定するように遮蔽レンズ310の後ろに位置する明るさセンサを含むことができる。任意の適した光センサを使用することができる。1つの非限定的な例は、シンガポールのAvago Technologiesから入手可能なAPDS9300という光センサであり、これは、カリフォルニア州サンノゼのAvago Technologies Americas Sales Officeを介して入手可能である。 [0024] Accordingly, in order to maintain a more consistent perceived brightness of the display image 220 relative to the perspective view 210, the control system for the perspective head mounted display device 100 can be configured with the perspective view 210 presented to the user's eye. The actual brightness can be taken into account. For this reason, the fluoroscopic head mounted display device can include a brightness sensor located behind the shielding lens 310 so as to measure the brightness of the perspective view 210 corresponding to the brightness seen by the user's eyes. . Any suitable light sensor can be used. One non-limiting example is the APDS 9300 optical sensor available from Avago Technologies, Singapore, which is available through the Avago Technologies Americas Sales Office, San Jose, California.

[0025] さらに、いくつかの例では、透視ヘッド搭載式表示デバイスは、提示すべき表示画像220の明るさを決定する際に、人間の目が異なるレベルの明るさおよび明るさの変化を知覚する方法を考慮に入れることができる。そのような例では、表示画像220の明るさの調整は、人間の目の非線形の感度を考慮に入れ、したがって、環境の明るさの変化および遮蔽レンズ310の暗さの変化にかかわらず、透視図210の測定される明るさに対する知覚される明るさの差が一貫した状態で、表示画像220を提示することができる。そのような調整は、一定の光学密度を有する着色レンズ、環境の明るさに応答して変更する光学密度を有するエレクトロクロミックもしくはフォトクロミックレンズを含む遮蔽レンズ310を介して行うことができ、および/または任意の他の適した方法で行うことができる。 [0025] Further, in some examples, the fluoroscopic head mounted display device perceives different levels of brightness and brightness changes when the human eye determines the brightness of the display image 220 to be presented. How to do can be taken into account. In such an example, adjusting the brightness of the display image 220 takes into account the non-linear sensitivity of the human eye, and thus is transparent regardless of changes in the brightness of the environment and the darkness of the shielding lens 310. Display image 220 can be presented with consistent perceived brightness differences relative to measured brightness in FIG. Such adjustments can be made via a colored lens having a constant optical density, a shielding lens 310 including an electrochromic or photochromic lens having an optical density that changes in response to ambient brightness, and / or It can be done in any other suitable way.

[0026] 図4は、透視図210からの光の平均的な明るさを測定することを可能にするように遮蔽レンズ310の後ろで頂部付近に設けられたフォトダイオードなどの簡単な明るさセンサ460を含む例示的なヘッド搭載式表示デバイスを示す。図5は、簡単な明るさセンサ560が、アーム130内またはフレーム105の縁部で、遮蔽レンズ310の後ろでユーザの目350の脇付近に位置する別の例を示す。簡単な明るさセンサ460または560が遮蔽レンズの後ろに位置する限り、レンズアセンブリ301の後ろでユーザの目350の上など、他の例も可能である。さらに、簡単な明るさセンサ460または560は、表示画像220がユーザの透視図210内で占めるのと同じ方向に視野および視点を有するように選択および位置決めすることができる。センサの視野をユーザの透視視野に整合させるために、明るさセンサ460または560にレンズまたは他の光学構造を追加することもできる。簡単な明るさセンサ460または560を遮蔽レンズ310の後ろに位置決めすることによって、遮蔽レンズ310の暗さまたは光学密度の変化および透視図210の明るさの関連する変化を決定することができ、表示画像220の明るさを変更し、より見える表示画像220およびより見える透視図210を提供することができる。それによって、透視図の明るさの変化に対応して表示画像220の明るさを自動的に変更する制御システムを提供することができる。 FIG. 4 shows a simple brightness sensor such as a photodiode provided near the top behind the shielding lens 310 so as to be able to measure the average brightness of the light from the perspective view 210. 4 shows an exemplary head mounted display device including 460. FIG. 5 shows another example in which a simple brightness sensor 560 is located near the side of the user's eye 350 behind the shielding lens 310 in the arm 130 or at the edge of the frame 105. Other examples are possible, such as over the user's eye 350 behind the lens assembly 301 as long as the simple brightness sensor 460 or 560 is located behind the shielding lens. Further, a simple brightness sensor 460 or 560 can be selected and positioned to have a field of view and viewpoint in the same direction that the display image 220 occupies in the user perspective 210. A lens or other optical structure may be added to the brightness sensor 460 or 560 to match the sensor field of view to the user's perspective field of view. By positioning a simple brightness sensor 460 or 560 behind the shielding lens 310, changes in the darkness or optical density of the shielding lens 310 and the associated changes in the brightness of the perspective view 210 can be determined and displayed. The brightness of the image 220 can be changed to provide a more visible display image 220 and a more visible perspective view 210. Accordingly, it is possible to provide a control system that automatically changes the brightness of the display image 220 in response to a change in the brightness of the perspective view.

[0027] 透視図の明るさの変化は、情景の構成の変化、情景の照明の変化、遮蔽レンズの暗さもしくは光学密度の変化、またはこれらの組合せによって引き起こされる可能性がある。一例として、透視図210の測定される明るさが2倍変更した場合、表示画像220の平均的な明るさを、2倍または任意の他の適した量だけ変更することができる。表示画像220の平均的な明るさは、表示画像の平均的なデジタルの明るさを変更すること、表示光学系内の画像ソースの照明を変更すること(電圧、電流、または電流のデューティーサイクルを変更することによってLED光源への電力を増大させることなどによる)、可変の減光層(エレクトロクロミック層など)もしくは可変の反射層(可変の反射鏡など)によって表示光学系内の照明効率を変更することを含む、異なる方法によって変更することができる。表示画像の平均的なデジタルの明るさは、画像内の画素コード値を平均することによって決定することができる。別法として、表示画像の平均的な明るさは、表示画像の輝度を決定することによって決定することができる(「Brightness Calculation in Digital Image Processing」、Sergey Bezryadinら、Technologies for Digital Fulfillment 2007、Las Vegas、NV参照)。明るさの編集のための例示的なデジタル方法は、米国特許第7489420号に記載されている。組み合わされた画像200内で表示画像220をより見えるようにするために、透視図210より明るいと知覚されるように表示画像220を提供することができるが、実施形態を使用して、透視図210より知覚される明るさが低い表示画像220を提供することもできる。 [0027] Changes in the brightness of the perspective view can be caused by changes in the composition of the scene, changes in the illumination of the scene, changes in the darkness or optical density of the shielding lens, or combinations thereof. As an example, if the measured brightness of perspective 210 is changed by a factor of 2, the average brightness of display image 220 can be changed by a factor of two or any other suitable amount. The average brightness of the display image 220 can be changed by changing the average digital brightness of the display image, by changing the illumination of the image source in the display optics (by changing the voltage, current, or current duty cycle). Change the illumination efficiency in the display optical system with a variable light reduction layer (such as an electrochromic layer) or a variable reflection layer (such as a variable reflector). Can be changed in different ways, including The average digital brightness of the displayed image can be determined by averaging the pixel code values in the image. Alternatively, the average brightness of the displayed image can be determined by determining the brightness of the displayed image ("Brightness Calculation in Digital Image Processing", Sergey Bezryadin et al., Technologies for Digital Fulfillment 2007, Las Vegas , See NV). An exemplary digital method for brightness editing is described in US Pat. No. 7,489,420. In order to make the display image 220 more visible in the combined image 200, the display image 220 can be provided to be perceived as brighter than the perspective view 210, but using the embodiments, the perspective view can be provided. A display image 220 having a lower perceived brightness than 210 may be provided.

[0028] 人間の目は、情景の明るさに対して非線形の感度を有する。明るさのレベルが低い場合、人間の目は、明るさの変化に対する感度が非常に高くなり、明るさのレベルが高い場合、人間の目は、比較的感度が低くなる(すなわち、人間の目は非線形である)。対照的に、簡単な明るさセンサ460または560などの電子センサは、明るさの変化に対して線形の感度を有する。議論の目的のため、知覚される明るさまたは知覚される明度は、L*として一般に知られている。図6は、文献「Gamma and its Disguises: The Nonlinear Mappings of Intensity in Perception, CRTs, Film and Video」、Charles A.Poynton著、SMPTE Journal、1993年12月、1099〜1108頁から得られる、人間の目によって知覚される明るさ(L*)と測定される明るさ(輝度)との間の非線形の関係を示す。同文献には、情景または表示画像の知覚される明るさ(L*)と輝度との間の様々な数学的な関係が記載されており、CIE(Commision Internationale de l'Eclairage、国際照明委員会)によって与えられ、Poyntonによって提示されるL*と輝度Yとの間の関係を、一例として以下に示す。
Y/Y>0.008856の場合、L*=116(Y/Y1/3−16 等式1
および
Y/Y<0.008856の場合、L*=903.3(Y/Y
[0028] The human eye has a non-linear sensitivity to the brightness of the scene. When the brightness level is low, the human eye is very sensitive to changes in brightness, and when the brightness level is high, the human eye is relatively insensitive (ie, the human eye). Is non-linear). In contrast, an electronic sensor, such as a simple brightness sensor 460 or 560, has a linear sensitivity to changes in brightness. For discussion purposes, perceived brightness or perceived brightness is commonly known as L *. FIG. 6 shows the literature “Gamma and it's Diseases: The Nonlinear Mappings of Intensity in Perception, CRTs, Film and Video”, Charles A. et al. Shows a non-linear relationship between brightness perceived by the human eye (L *) and measured brightness (luminance), obtained from Poynton, SMPTE Journal, December 1993, pp. 1099-1108 . This document describes various mathematical relationships between the perceived brightness (L *) and brightness of a scene or display image, and CIE (Commision Internationale de l'Eclairage, International Lighting Commission). ) And presented by Poynton, the relationship between L * and luminance Y is shown below as an example.
When Y / Y n > 0.008856, L * = 116 (Y / Y n ) 1/3 -16 Equation 1
And if Y / Y n <0.008856, L * = 903.3 (Y / Y n )

[0029] 上式で、Yは、情景または表示画像の輝度(cd/m2)であり、Yは、白色基準表面の正規化輝度であり、典型的には1cd/m2であるが、別の値とすることもできる。 [0029] In the above equation, Y is the brightness of the scene or displaying images (cd / m2), Y n is the normalized luminance of the white reference surface is typically a 1 cd / m @ 2, another It can also be set as the value of.

[0030] 本発明のさらなる実施形態では、自動化された明るさ制御システムが提供され、制御システムによってユーザに提供される表示画像220の平均輝度は、簡単な明るさセンサ460によって提供される透視図の測定輝度に対応して選択される。この制御システムは、ガンマ曲線として知られている人間の目の非線形の感度を考慮に入れる。制御システムでは、所定の明るさの差dは、知覚される平均的な透視の明るさL*astと表示画像の平均的な知覚される明るさL*adiとの間の所望の比であり、以下の等式2に示す。明るさの差dは、ユーザの観視の好みに整合するように、ユーザによって選択することができ、またはユーザが動いているか、それとも静止しているか、およびユーザがどれだけ速く動いているか、もしくはカメラ120によって決定される外部の情景がどのようなものかなど、検出された使用シナリオに基づいて、自動的に選択することができる。
d=L*adi/L*ast 等式2
[0030] In a further embodiment of the present invention, an automated brightness control system is provided, and the average brightness of the display image 220 provided to the user by the control system is a perspective view provided by a simple brightness sensor 460. Are selected corresponding to the measured luminance. This control system takes into account the non-linear sensitivity of the human eye, known as the gamma curve. In the control system, the predetermined brightness difference d is the desired ratio between the perceived average perspective brightness L * ast and the average perceived brightness L * adi of the displayed image. Is shown in Equation 2 below. The brightness difference d can be selected by the user to match the user's viewing preferences, or whether the user is moving or stationary, and how fast the user is moving, Alternatively, the external scene determined by the camera 120 can be automatically selected based on the detected usage scenario.
d = L * adi / L * ast equation 2

[0031] 等式2と等式1を組み合わせて、表示画像Yadiの平均輝度を決定する等式を提供することができ、これを、等式3として以下に与え、Yastという項は、透視図の測定輝度を指す。
ast/Y>0.008856の場合、Yadi=Y((dL*ast+16)/116)
=Y((d(116Yast 1/3−16)+16)/116)3 等式3
および
ast/Y<0.008856の場合、Yadi=Y(dL*ast/903.3)
=Y(d(903.3Yast)/903.3)
[0031] Equation 2 and Equation 1 can be combined to provide an equation that determines the average brightness of the display image Y adi , which is given below as Equation 3 and the term Y ast is Refers to the measured brightness of the perspective view.
If Y ast / Y n > 0.008856, then Y adi = Y n ((dL * ast +16) / 116) 3
= Y n ((d (116Y ast 1/3 -16) +16) / 116) 3 Equation 3
And if Y ast / Y n <0.008856, then Y adi = Y n (dL * ast /903.3)
= Y n (d (903.3Y ast ) /903.3)

[0032] その結果、ヘッド搭載式透視ヘッド搭載式表示デバイス100上の表示画像が透視図より2倍明るく示される場合、薄暗い環境では、表示画像220は、透視図210よりわずかに明るくするだけでよく、明るい環境では、表示画像220は、透視図210よりかなり明るくする必要があることがある。図7は、d=2の場合の透視図の知覚される明るさ(L*)と表示画像の知覚される明るさとの関係を示す。図示の広範囲の知覚される明るさにわたって、本発明の制御システムのため、比は常に2倍である。逆に、図8は、表示画像220と透視図210との間で知覚される明るさの一定の2倍の比を提供するための表示輝度Yadiと測定透視輝度Yastとの比を示しており(d=2)、見ることができるように、この比は、薄暗い条件(低い輝度)の2から明るい条件(高い輝度)の8まで変動する。 As a result, when the display image on the head-mounted fluoroscopic head-mounted display device 100 is shown twice as bright as the perspective view, the display image 220 is only slightly brighter than the perspective view 210 in a dim environment. Well, in a bright environment, the display image 220 may need to be much brighter than the perspective view 210. FIG. 7 shows the relationship between the perceived brightness (L *) of the perspective view and the perceived brightness of the display image when d = 2. Over the wide range of perceived brightness shown, the ratio is always double due to the control system of the present invention. Conversely, FIG. 8 shows the ratio of display luminance Y adi and measured perspective luminance Y ast to provide a constant double ratio of perceived brightness between display image 220 and perspective 210. As can be seen, this ratio varies from 2 in a dim condition (low luminance) to 8 in a bright condition (high luminance).

[0033] 図9は、透視ヘッド搭載式表示デバイスを動作させる例示的な方法の流れ図である。ステップ910で、ユーザは、透視図210に対する表示画像220の明るさをよく見えるように選択する。ステップ920で、遮蔽レンズ310の内側に位置決めされた明るさセンサ460または560を使用して、透視図210の明るさが測定される。ステップ930で、透視図210の明るさの測定される変化に対応して、表示画像220の明るさが変更される。ステップ920および930は、ユーザが透視ヘッド搭載式表示デバイス100を使用している時間、または透視ヘッド搭載式ディスプレイがその他の方法で動作中である時間にわたって、自動的に繰り返される。表示画像220の明るさは、表示画像の平均的なデジタルの明るさを変更すること、表示光学系内で画像ソースの照明を変更すること、可変の減光層(エレクトロクロミック層など)または可変の反射層(可変の反射鏡など)によって表示光学系内の照明効率を変更することを含む、異なる方法によって変更することができる。 [0033] FIG. 9 is a flowchart of an exemplary method of operating a fluoroscopic head mounted display device. In step 910, the user selects the brightness of the display image 220 relative to the perspective view 210 so that it can be seen well. At step 920, the brightness of perspective view 210 is measured using brightness sensor 460 or 560 positioned inside shielding lens 310. At step 930, the brightness of display image 220 is changed in response to the measured change in brightness of perspective diagram 210. Steps 920 and 930 are automatically repeated for the time that the user is using the fluoroscopic head mounted display device 100, or the time that the fluoroscopic head mounted display is otherwise operating. The brightness of the display image 220 can be changed by changing the average digital brightness of the display image, changing the illumination of the image source in the display optical system, a variable dimming layer (such as an electrochromic layer) or variable. It can be changed by different methods including changing the illumination efficiency in the display optical system by a reflective layer (such as a variable reflector).

[0034] 図10は、透視ヘッド−搭載式表示デバイスを動作させる方法の別の例の流れ図である。ステップ1010で、表示光学系320または330の照明効率が決定され、照明効率は、表示画像220の平均的なデジタルの明るさ(luma)を、ユーザの目350に提示される表示画像の平均的な明るさYadiに関係付ける。照明効率は、表示光学系320または330内の画像ソースに適用される照明および表示光学系320または330内の損失の関数である。ステップ1020で、ユーザは、表示画像220または透視図210の良好な視認性を提供するように、表示画像220と透視図210との間の明るさの差(d)を選択する。ステップ1030で、遮蔽レンズ310の内側に位置決めされた明るさセンサ460または560を使用して、透視図の明るさYastが測定される。ステップ1040で、表示画像の平均的なデジタルの明るさ(luma)および表示光学系330または340の照明効率から、表示画像の平均的な明るさYadiが決定される。ステップ1050で、たとえば等式3に示すように、透視図の明るさYastの測定される変化および人間の目の感度に対応して、表示画像の明るさYadiが変更される。ステップ1030、1040、および1050は、ユーザが透視ヘッド搭載式表示デバイス100を使用している期間、または透視ヘッド搭載式表示デバイス100がその他の方法で動作中である期間にわたって、自動的に繰り返される。 FIG. 10 is a flowchart of another example of a method for operating a fluoroscopic head-mounted display device. In step 1010, the illumination efficiency of the display optics 320 or 330 is determined, and the illumination efficiency is calculated based on the average digital brightness (luma) of the display image 220 and the average of the display image presented to the user's eye 350. Related to the brightness Y adi . The illumination efficiency is a function of the illumination applied to the image source in the display optics 320 or 330 and the loss in the display optics 320 or 330. In step 1020, the user selects a brightness difference (d) between the display image 220 and the perspective view 210 to provide good visibility of the display image 220 or perspective view 210. At step 1030, the brightness Y ast of the perspective view is measured using the brightness sensor 460 or 560 positioned inside the shielding lens 310. In step 1040, the average brightness Y adi of the display image is determined from the average digital brightness (luma) of the display image and the illumination efficiency of the display optical system 330 or 340. At step 1050, the brightness Y adi of the displayed image is changed in response to the measured change in perspective brightness Y ast and the sensitivity of the human eye, as shown, for example, in Equation 3. Steps 1030, 1040, and 1050 are automatically repeated for a period during which the user is using the fluoroscopic head mounted display device 100 or during which the fluoroscopic head mounted display device 100 is otherwise operating. .

[0035] さらなる例では、明るさセンサ460または560は、複数の画素を有する低分解能の画像センサとすることもできる。このようにして、視野の異なる部分の明るさを決定することができる。表示画像の明るさに対する変更は、情景の平均的な明るさ、情景の最大の明るさ、情景の中心の明るさ、および/または情景のうち縁部などの画像が表示されている部分の明るさに基づいて加えることができる。他の実施形態では、それだけに限定されるものではないが、画像センサを含む、任意の適したセンサを、明るさセンサとして使用することができることが理解されよう。 [0035] In a further example, the brightness sensor 460 or 560 may be a low resolution image sensor having a plurality of pixels. In this way, the brightness of different parts of the field of view can be determined. Changes to the brightness of the displayed image include the average brightness of the scene, the maximum brightness of the scene, the brightness of the center of the scene, and / or the brightness of the part of the scene where the image is displayed. You can add based on the size. It will be appreciated that in other embodiments, any suitable sensor can be used as a brightness sensor, including but not limited to an image sensor.

[0036] さらに別の例では、情景の測定される明るさを使用して、表示画像が提示される方法を変更することができる。たとえば、情景が非常に薄暗いと決定された場合、ユーザの目が薄暗い条件によりよく適応することが可能になるように、表示画像をグレースケール画像または赤色もしくは緑色の画像に変更することができる。別法として、情景が明るすぎると決定された場合、表示画像内のコントラストを増大させることができる。この実施形態の場合、所定の閾値が選択されるはずであり、閾値を超過すると、表示画像が提示される方法の変化が生じる。閾値は、閾値を上回ることまたは閾値を下回ることによって超過されるように選択することができる。 [0036] In yet another example, the measured brightness of the scene can be used to change the way the displayed image is presented. For example, if the scene is determined to be very dim, the display image can be changed to a grayscale image or a red or green image so that the user's eyes can better adapt to dim conditions. Alternatively, if it is determined that the scene is too bright, the contrast in the display image can be increased. In this embodiment, a predetermined threshold should be selected, and exceeding the threshold results in a change in the way the display image is presented. The threshold can be selected to be exceeded by either exceeding the threshold or falling below the threshold.

[0037] この制御システムの利点は、薄暗い条件から明るい条件までの広範囲の環境条件および広範囲の遮蔽レンズの暗さまたは光学密度にわたって、透視図上へ重ね合わせた表示画像のより一貫した視認性が提供されることである。ユーザは、透視図に対する表示画像の相対的な明るさを選ぶことができ、システムは、より一定の知覚される差を維持することができる。 [0037] The advantage of this control system is a more consistent visibility of the displayed image superimposed on the perspective view over a wide range of environmental conditions from dim to bright conditions and over a wide range of darkness or optical density of the shielding lens. Is to be provided. The user can select the brightness of the displayed image relative to the perspective view, and the system can maintain a more constant perceived difference.

[0038] いくつかの実施形態では、本明細書に記載する方法および処理は、1つまたは複数の演算デバイスの演算システムに結び付けることができる。具体的には、そのような方法および処理は、コンピュータアプリケーションプログラムもしくはサービス、アプリケーションプログラミングインターフェース(API)、ライブラリ、および/または他のコンピュータプログラム製品として実施することができる。 [0038] In some embodiments, the methods and processes described herein can be coupled to a computing system of one or more computing devices. In particular, such methods and processes may be implemented as computer application programs or services, application programming interfaces (APIs), libraries, and / or other computer program products.

[0039] 図11は、上記の方法および処理の1つまたは複数を実行することができる演算システム1100の非限定的な実施形態を概略的に示す。演算システム1100は、簡略化された形で示されている。演算システム1100は、ヘッド搭載式表示デバイス、他の透視表示デバイス、および/または1つもしくは複数のパーソナルコンピュータ、サーバコンピュータ、タブレットコンピュータ、家庭娯楽用コンピュータ、ネットワーク演算デバイス、ゲーミングデバイス、移動演算デバイス、ヒューマンインターフェースデバイス、移動通信デバイス(たとえば、スマートフォン)、および/または他の演算デバイスの形をとることができる。 [0039] FIG. 11 schematically illustrates a non-limiting embodiment of a computing system 1100 that can perform one or more of the methods and processes described above. The computing system 1100 is shown in a simplified form. The computing system 1100 includes a head mounted display device, other perspective display devices, and / or one or more personal computers, server computers, tablet computers, home entertainment computers, network computing devices, gaming devices, mobile computing devices, It can take the form of a human interface device, a mobile communication device (eg, a smartphone), and / or other computing devices.

[0040] 演算システム1100は、論理機械1102および記憶機械1104を含む。演算システム1100は、任意選択により、表示サブシステム1106、入力サブシステム1108、通信サブシステム1110、および/または図11には図示されていない他の構成要素を含むことができる。 The computing system 1100 includes a logical machine 1102 and a storage machine 1104. The computing system 1100 may optionally include a display subsystem 1106, an input subsystem 1108, a communication subsystem 1110, and / or other components not shown in FIG.

[0041] 論理機械1102は、命令を実行するように構成された1つまたは複数の物理デバイスを含む。たとえば、論理機械は、1つまたは複数のアプリケーション、サービス、プログラム、ルーチン、ライブラリ、オブジェクト、構成要素、データ構造、または他の論理的構成の一部である命令を実行するように構成することができる。そのような命令を実施して、タスクを実行し、データ型を実施し、1つもしくは複数の構成要素の状態を変換し、技術的効果を実現し、またはその他の方法で所望の結果に達することができる。 [0041] Logical machine 1102 includes one or more physical devices configured to execute instructions. For example, a logical machine may be configured to execute instructions that are part of one or more applications, services, programs, routines, libraries, objects, components, data structures, or other logical constructs. it can. Implement such instructions, perform tasks, implement data types, transform the state of one or more components, achieve technical effects, or otherwise achieve the desired result be able to.

[0042] 論理機械は、ソフトウェア命令を実行するように構成された1つまたは複数のプロセッサを含むことができる。追加または別法として、論理機械は、ハードウェアまたはファームウェア命令を実行するように構成された1つまたは複数のハードウェアまたはファームウェア論理機械を含むことができる。論理機械のプロセッサは、シングルコアまたはマルチコアとすることができ、プロセッサ上で実行される命令は、順次処理、並列処理、および/または分散処理向けに構成することができる。論理機械の個々の構成要素は、任意選択により、2つ以上の別個のデバイス間で分散させることができ、これらのデバイスは、遠隔に位置することができ、および/または連携処理向けに構成することができる。論理機械の態様は、クラウドコンピューティング構成で構成された遠隔からアクセス可能なネットワーク化された演算デバイスによって仮想化および実行することができる。 [0042] A logical machine may include one or more processors configured to execute software instructions. Additionally or alternatively, a logical machine can include one or more hardware or firmware logical machines configured to execute hardware or firmware instructions. A logical machine processor can be single-core or multi-core, and instructions executed on the processor can be configured for sequential, parallel, and / or distributed processing. The individual components of the logic machine can optionally be distributed between two or more separate devices, which can be remotely located and / or configured for collaborative processing. be able to. A logical machine aspect can be virtualized and executed by a remotely accessible networked computing device configured in a cloud computing configuration.

[0043] 記憶機械1104は、本明細書に記載する方法および処理を実施するために論理機械によって実行可能な命令を保持するように構成された1つまたは複数の物理デバイスを含む。そのような方法および処理が実施されるとき、記憶機械1104の状態は、たとえば異なるデータを保持するように、変換することができる。 [0043] The storage machine 1104 includes one or more physical devices configured to hold instructions executable by a logical machine to perform the methods and processes described herein. When such methods and processes are performed, the state of the storage machine 1104 can be converted, eg, to hold different data.

[0044] 記憶機械1104は、取り外し可能および/または組み込みデバイスを含むことができる。記憶機械1104は、とりわけ、光メモリ(たとえば、CD、DVD、HD-DVD、Blu-Rayディスクなど)、半導体メモリ(たとえば、RAM、EPROM、EEPROMなど)、および/または磁気メモリ(たとえば、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、テープドライブ、MRAMなど)を含むことができる。記憶機械1104は、揮発性、不揮発性、動的、静的、読み取り/書き込み、読み取り専用、ランダムアクセス、順次アクセス、位置アドレス指定可能、ファイルアドレス指定可能、および/またはコンテンツアドレス指定可能なデバイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、ヒューマンインターフェースデバイス上のコントローラ内に、記憶機械804および論理機械802を組み込むことができる。 [0044] The storage machine 1104 may include removable and / or embedded devices. Storage machine 1104 includes, among other things, optical memory (eg, CD, DVD, HD-DVD, Blu-Ray disc, etc.), semiconductor memory (eg, RAM, EPROM, EEPROM, etc.), and / or magnetic memory (eg, hard disk drive, Floppy disk drive, tape drive, MRAM, etc.). Storage machine 1104 is a volatile, non-volatile, dynamic, static, read / write, read only, random access, sequential access, location addressable, file addressable, and / or content addressable device. Can be included. In some embodiments, storage machine 804 and logic machine 802 may be incorporated into a controller on a human interface device.

[0045] 記憶機械1104は、1つまたは複数の物理デバイスを含むことが理解されよう。しかし、別法として、本明細書に記載する命令の態様は、記憶媒体を介して記憶されるのではなく、通信媒体(たとえば、電磁信号、光信号など)によって伝搬することができる。 [0045] It will be appreciated that the storage machine 1104 includes one or more physical devices. Alternatively, however, the aspects of the instructions described herein can be propagated through a communication medium (eg, an electromagnetic signal, an optical signal, etc.) rather than being stored via a storage medium.

[0046] 論理機械1102および記憶機械1104の態様は、1つまたは複数のハードウェア論理構成要素内へともに統合することができる。そのようなハードウェア論理構成要素は、たとえば、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)、特定プログラムおよび用途向け集積回路(PASIC/ASIC)、特定プログラムおよび用途向け標準製品(PSSP/ASSP)、システムオンチップ(SOC)、ならびに複合プログラマブル論理デバイス(CPLD)を含むことができる。 [0046] Aspects of logical machine 1102 and storage machine 1104 may be integrated together into one or more hardware logical components. Such hardware logic components include, for example, field programmable gate arrays (FPGA), application specific application and application specific circuits (PASIC / ASIC), application specific application and application standard products (PSSP / ASSP), system on chip ( SOC), as well as complex programmable logic devices (CPLDs).

[0047] 「プログラム」という用語は、特定の機能を実行するために実施される演算システム1100の態様について説明するために使用することができる。場合によっては、プログラムは、記憶機械1104によって保持された命令を論理機械1102が実行することを介してインスタンス化することができる。同じアプリケーション、サービス、コードブロック、オブジェクト、ライブラリ、ルーチン、API、関数などから、異なるプログラムをインスタンス化することができることが理解されよう。同様に、同じプログラムを、異なるアプリケーション、サービス、コードブロック、オブジェクト、ルーチン、API、関数などによってインスタンス化することができる。プログラムという用語は、個々の実行可能なファイル、データファイル、ライブラリ、ドライバ、スクリプト、データベースレコードなど、またはそれらの集合を包含することができる。 [0047] The term "program" may be used to describe aspects of computing system 1100 that are implemented to perform a particular function. In some cases, a program may be instantiated through execution of instructions held by storage machine 1104 by logical machine 1102. It will be appreciated that different programs can be instantiated from the same application, service, code block, object, library, routine, API, function, etc. Similarly, the same program can be instantiated with different applications, services, code blocks, objects, routines, APIs, functions, and the like. The term program can encompass individual executable files, data files, libraries, drivers, scripts, database records, etc., or a collection thereof.

[0048] 表示サブシステム1106は、記憶機械1104によって保持されたデータの可視表現を提示するために使用することができ、上記のように、データを透視ディスプレイ上に表示することができる。本明細書に記載する方法および処理により、記憶機械によって保持されたデータを変更し、したがって記憶機械の状態を変換すると、表示サブシステム1106の状態も同様に、下位データの変化を視覚的に表すように変換することができる。表示サブシステム1106は、事実上任意のタイプの技術を利用する1つまたは複数の表示デバイスを含むことができる。そのような表示デバイスは、共用の格納装置内で論理機械1102および/もしくは記憶機械1104と組み合わせることができ、またはそのような表示デバイスは、周辺表示デバイスとすることができる。表示サブシステム1106はまた、表示画像のコントラストまたは他の特徴を修正するのを助けるために、エレクトロクロミック構造、フォトクロミック構造、および/または着色構造を含むことができる。 [0048] The display subsystem 1106 can be used to present a visual representation of the data held by the storage machine 1104 and can display the data on a fluoroscopic display, as described above. As the methods and processes described herein change the data held by the storage machine and thus convert the state of the storage machine, the state of the display subsystem 1106 will also visually represent changes in the subordinate data as well. Can be converted as follows. Display subsystem 1106 may include one or more display devices that utilize virtually any type of technology. Such a display device can be combined with logical machine 1102 and / or storage machine 1104 in a shared enclosure, or such a display device can be a peripheral display device. Display subsystem 1106 can also include electrochromic structures, photochromic structures, and / or colored structures to help modify contrast or other features of the displayed image.

[0049] 入力サブシステム1108は、画像センサ、明るさセンサ、マイクロフォン、視標追跡システムセンサ(たとえば、ヘッド搭載式表示デバイス上の内向きの画像センサ)、全地球測位システムセンサ、運動センサ(たとえば、1つまたは複数の慣性測定ユニット)、接触センサ、ボタン、キーボード、ゲームコントローラ、マウス、光学式位置追跡装置など、1つまたは複数のユーザ入力デバイスを含むことができ、またはそれらにインターフェース接続することができる。いくつかの実施形態では、入力サブシステムは、選択された自然ユーザ入力(NUI)構成要素を含むことができ、またはそれらにインターフェース接続することができる。そのような構成要素は、統合された構成要素または周辺構成要素とすることができ、入力された動作の変換および/または処理は、基板上または基板外で取り扱うことができる。 [0049] The input subsystem 1108 includes an image sensor, a brightness sensor, a microphone, a target tracking system sensor (eg, an inward image sensor on a head mounted display device), a global positioning system sensor, a motion sensor (eg, One or more inertial measurement units), touch sensors, buttons, keyboards, game controllers, mice, optical position trackers, etc., may include or interface with one or more user input devices be able to. In some embodiments, the input subsystem can include or interface to selected natural user input (NUI) components. Such components can be integrated components or peripheral components, and the transformation and / or processing of input motion can be handled on or off the substrate.

[0050] 通信サブシステム1110は、演算システム1100を1つまたは複数の他の演算デバイスに通信可能に結合する(たとえば、ヒューマンインターフェースデバイスをホスト演算デバイスに通信可能に結合する)ように構成することができる。通信サブシステム1110は、1つまたは複数の異なる通信プロトコルに適合している有線および/または無線の通信デバイスを含むことができる。 [0050] The communication subsystem 1110 may configure the computing system 1100 to be communicatively coupled to one or more other computing devices (eg, to communicatively couple a human interface device to a host computing device). Can do. The communication subsystem 1110 can include wired and / or wireless communication devices that are compatible with one or more different communication protocols.

[0051] 本明細書に記載する構成および/または手法は、例示の目的で提示されるものであり、多数の変種が可能であるため、これらの特有の実施形態または例は、限定的に見なされるべきではないことが理解されよう。本明細書に記載する特有のルーチンまたは方法は、1つまたは複数の任意の数の処理方策を表すことができる。したがって、図示および/または記載の様々な動作は、図示および/または記載の順序で実行することができ、他の順序で実行することができ、並列に実行することができ、または省略することができる。同様に、前述の処理の順序を変更することができる。 [0051] Since the configurations and / or techniques described herein are presented for purposes of illustration and numerous variations are possible, these specific embodiments or examples are considered limiting. It will be understood that this should not be done. The particular routines or methods described herein can represent any number of processing strategies, one or more. Accordingly, the various operations illustrated and / or described can be performed in the order illustrated and / or described, can be performed in other orders, can be performed in parallel, or can be omitted. it can. Similarly, the order of the aforementioned processes can be changed.

[0052] 本開示の主題は、本明細書に開示する様々な処理、システム、および構成、ならびに他の特徴、機能、動作、および/または特性のあらゆる新規かつ非自明の組合せおよび部分的な組合せ、ならびにそれらのあらゆる均等物を含む。 [0052] The subject matter of this disclosure is the various processes, systems, and configurations disclosed herein, as well as any new and non-obvious combinations and subcombinations of other features, functions, operations, and / or characteristics. As well as any equivalents thereof.

Claims (20)

透視ディスプレイと、
自動明るさ制御システムとを備え、前記自動明るさ制御システムが、前記透視ディスプレイの後ろに位置する明るさセンサと、前記明るさセンサによって測定される透視図の測定される明るさに対応して表示画像の明るさを調整するように構成されたプロセッサとを備える、
透視ヘッド搭載式ディスプレイ。
A fluoroscopic display;
An automatic brightness control system, wherein the automatic brightness control system corresponds to a brightness sensor located behind the fluoroscopic display and a measured brightness of a perspective view measured by the brightness sensor. A processor configured to adjust the brightness of the displayed image;
Perspective head mounted display.
前記透視ヘッド搭載式ディスプレイが、遮蔽レンズをさらに備え、前記明るさセンサが、前記遮蔽レンズの頂部付近で前記遮蔽レンズの後ろに位置決めされる、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head mounted display according to claim 1, wherein the fluoroscopic head mounted display further includes a shielding lens, and the brightness sensor is positioned behind the shielding lens near the top of the shielding lens. 前記透視ヘッド搭載式ディスプレイが、遮蔽レンズをさらに備え、前記明るさセンサが、前記遮蔽レンズの側面付近で前記遮蔽レンズの後ろに位置決めされる、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head mounted display according to claim 1, wherein the fluoroscopic head mounted display further includes a shielding lens, and the brightness sensor is positioned behind the shielding lens near a side surface of the shielding lens. 前記明るさセンサが、前記ヘッド搭載式ディスプレイのアーム内で前記遮蔽レンズの後ろに位置決めされる、請求項3に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head mounted display according to claim 3, wherein the brightness sensor is positioned behind the shielding lens in an arm of the head mounted display. 前記明るさセンサが、前記ヘッド搭載式ディスプレイのフレーム内で前記遮蔽レンズの後ろに位置決めされる、請求項3に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head-mounted display according to claim 3, wherein the brightness sensor is positioned behind the shielding lens in a frame of the head-mounted display. 前記プロセッサが、前記表示画像の平均的な知覚される明るさと透視図の平均的な知覚される明るさとの間の一定の比を維持するように前記表示画像の明るさを調整するように構成される、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The processor is configured to adjust the brightness of the display image to maintain a constant ratio between the average perceived brightness of the display image and the average perceived brightness of the perspective view. The fluoroscopic head-mounted display according to claim 1. プロセッサが、人間の目の非線形の感度にさらに対応して前記表示画像の明るさを調整するように構成される、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head-mounted display according to claim 1, wherein the processor is configured to adjust the brightness of the displayed image further corresponding to a non-linear sensitivity of the human eye. 前記プロセッサが、前記画像のコード値を変更することによって、または画像ソースの照明を変更することによって、前記表示画像の明るさを調整するように構成される、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head mounted according to claim 1, wherein the processor is configured to adjust the brightness of the display image by changing a code value of the image or by changing illumination of an image source. Expression display. 前記プロセッサが、前記画像ソースに対する光源への電圧、電流、または電力デューティーサイクルを変更することによって、前記画像ソースの照明を変更するように構成される、請求項8に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The perspective head mounted display of claim 8, wherein the processor is configured to change illumination of the image source by changing a voltage, current, or power duty cycle to a light source for the image source. . 遮蔽レンズをさらに備え、前記明るさセンサが、前記遮蔽レンズの後ろに位置し、前記遮蔽レンズが、フォトクロミック遮蔽レンズ、エレクトロクロミック遮蔽レンズ、または着色遮蔽レンズを構成する、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopy according to claim 1, further comprising a shielding lens, wherein the brightness sensor is located behind the shielding lens, and the shielding lens constitutes a photochromic shielding lens, an electrochromic shielding lens, or a colored shielding lens. Head mounted display. 前記明るさセンサの視野が、前記透視ディスプレイの視野と実質上同じである、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head mounted display according to claim 1, wherein a visual field of the brightness sensor is substantially the same as a visual field of the fluoroscopic display. 前記明るさセンサが、前記透視ディスプレイの視野の異なる部分の相対的な明るさを測定するために複数の画素を有する、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head mounted display according to claim 1, wherein the brightness sensor has a plurality of pixels for measuring a relative brightness of different parts of the visual field of the fluoroscopic display. 前記プロセッサが、前記測定される明るさが薄暗いことに基づいて、前記画像を赤色または緑色の画像として表示するように構成される、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head-mounted display according to claim 1, wherein the processor is configured to display the image as a red or green image based on the measured brightness being dim. 前記プロセッサが、前記測定される明るさが所定の明るさ閾値を超過した場合、前記表示画像のコントラストを増大させるように構成される、請求項1に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The fluoroscopic head-mounted display according to claim 1, wherein the processor is configured to increase the contrast of the display image when the measured brightness exceeds a predetermined brightness threshold. 遮蔽レンズの後ろに明るさセンサを備える透視ヘッド搭載式ディスプレイ上の表示画像の明るさを制御する方法であって、
前記ヘッド搭載式ディスプレイ上の透視図に対する表示画像の明るさを選択すること、
前記明るさセンサを使用して前記透視図の明るさを測定すること、
測定された前記透視図の明るさの変化に対応して、前記表示画像の明るさを自動的に調整すること、および、
前記調整された明るさを有する前記表示画像を前記ヘッド搭載式ディスプレイに提供すること
を含む方法。
A method for controlling the brightness of a display image on a fluoroscopic head mounted display having a brightness sensor behind a shielding lens,
Selecting the brightness of the display image for a perspective view on the head mounted display;
Measuring the brightness of the perspective view using the brightness sensor;
Automatically adjusting the brightness of the display image in response to the measured brightness change of the perspective view; and
Providing the display image having the adjusted brightness to the head mounted display.
前記表示画像の明るさの前記調整が、人間の目の感度に対応して前記表示画像の明るさを調整することをさらに含む、請求項15に記載の方法。   The method of claim 15, wherein the adjustment of the brightness of the display image further comprises adjusting the brightness of the display image in response to human eye sensitivity. 前記表示画像の明るさの前記調整が、前記表示画像のデジタルの明るさ、前記表示光学系内の照明、ならびに前記表示光学系および前記表示光学系内のエレクトロクロミック層内の光学効率の1つまたは複数を調整することを含む、請求項15に記載の方法。   The adjustment of the brightness of the display image is one of the digital brightness of the display image, the illumination in the display optical system, and the optical efficiency in the display optical system and the electrochromic layer in the display optical system. 16. The method of claim 15, comprising adjusting a plurality. 前記明るさセンサが、透視視野の部分の明るさを測定して前記表示画像の部分を調整するために複数の画素を有する、請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, wherein the brightness sensor comprises a plurality of pixels for measuring the brightness of a portion of a perspective field and adjusting the portion of the display image. 透視ディスプレイと、
遮蔽レンズと、
自動明るさ制御システムとを備え、前記自動明るさ制御システムが、前記遮蔽レンズの後ろに位置する明るさセンサと、人間の目の非線形の感度に対応して、前記明るさセンサによって測定される測定される明るさに対応して表示画像の明るさを調整するように構成されたプロセッサとを備える、
透視ヘッド搭載式ディスプレイ。
A fluoroscopic display;
A shielding lens;
An automatic brightness control system, wherein the automatic brightness control system is measured by the brightness sensor in response to a brightness sensor located behind the shielding lens and a non-linear sensitivity of the human eye A processor configured to adjust the brightness of the displayed image in response to the measured brightness;
Perspective head mounted display.
前記プロセッサが、前記表示画像の平均的な知覚される明るさと透視図の平均的な知覚される明るさとの間の一定の比を維持するように前記表示画像の明るさを調整するように構成される、請求項19に記載の透視ヘッド搭載式ディスプレイ。   The processor is configured to adjust the brightness of the display image to maintain a constant ratio between the average perceived brightness of the display image and the average perceived brightness of the perspective view. The fluoroscopic head-mounted display according to claim 19.
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