JP2017021076A - Display adjustment device and display system including the same - Google Patents

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Joji Nishiyama
譲二 西山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display adjustment device capable of improving visibility of display information to a user and to provide a display system including the same.SOLUTION: A viewing distance acquisition part 20 acquires viewing distance information between a display screen of a display part 3 and a user. An eyesight information acquisition part 21 acquires eyesight information of the user. A display control part 22 displays information on the display part 3. An image quality adjustment part 22a adjusts image quality of the information displayed on the display part 3 using the viewing distance information and the eyesight information.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、ユーザの視力に応じて画像表示を調整する表示調整装置およびこれを備えた表示システムに関する。   The present invention relates to a display adjustment device that adjusts image display according to a user's visual acuity and a display system including the display adjustment device.

例えば、特許文献1には、ヘッドアップディスプレイにおける表示光が結像される仮想ディスプレイとし、この仮想ディスプレイの傾斜角度を、ユーザの視線角度に応じて調整する表示システムが記載されている。このような調整を行うことで、ユーザの視野に的確に情報が表示される。   For example, Patent Document 1 describes a display system that uses a virtual display on which display light is imaged in a head-up display and adjusts the tilt angle of the virtual display in accordance with the user's line-of-sight angle. By performing such adjustment, information is accurately displayed in the user's field of view.

国際公開第2013/84593号International Publication No. 2013/84593

特許文献1に代表される従来の技術では、ユーザの視野に情報が的確に表示されるように調整することはできる。
しかしながら、ユーザの視力情報が考慮されていないため、ユーザによっては表示情報の視認性が低下するという課題があった。
In the conventional technique represented by Patent Document 1, it is possible to adjust so that information is accurately displayed in the user's field of view.
However, since the user's visual acuity information is not taken into account, there is a problem that the visibility of the display information is lowered depending on the user.

この発明は上記の課題を解決するもので、ユーザの表示情報の視認性を向上させることができる表示調整装置およびこれを備えた表示システムを得ることを目的とする。   This invention solves said subject and it aims at obtaining the display adjustment apparatus which can improve the visibility of a user's display information, and a display system provided with the same.

この発明に係る表示調整装置は、視距離取得部、視力情報取得部、表示制御部、画質調整部を備える。視距離取得部は、表示部の表示画面とユーザとの間の視距離情報を取得する。視力情報取得部は、ユーザの視力情報を取得する。表示制御部は、表示部に情報を表示させる。画質調整部は、視距離情報と視力情報を用いて、表示部に表示する情報の画質を調整する。   The display adjustment device according to the present invention includes a viewing distance acquisition unit, a visual acuity information acquisition unit, a display control unit, and an image quality adjustment unit. The viewing distance acquisition unit acquires viewing distance information between the display screen of the display unit and the user. A visual acuity information acquisition part acquires a user's visual acuity information. The display control unit displays information on the display unit. The image quality adjustment unit adjusts the image quality of information displayed on the display unit using the viewing distance information and the visual acuity information.

この発明によれば、視距離情報と視力情報を用いて画質を調整することから、ユーザの表示情報の視認性を向上させることができる。   According to the present invention, since the image quality is adjusted using the viewing distance information and the visual acuity information, the visibility of the display information of the user can be improved.

この発明の実施の形態1に係る表示システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the display system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 実施の形態1に係る表示調整装置のハードウェア構成を示すブロック図である。3 is a block diagram illustrating a hardware configuration of the display adjustment apparatus according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態1に係る表示調整装置の動作を示すフローチャートである。3 is a flowchart showing an operation of the display adjustment apparatus according to the first embodiment.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1に係る表示システム1の構成を示すブロック図である。
表示システム1は、例えば、車両に搭載された表示システムであり、表示調整装置2と表示部3を備える。また、表示調整装置2は、視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22および画質調整部22aを備える。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a display system 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
The display system 1 is a display system mounted on a vehicle, for example, and includes a display adjustment device 2 and a display unit 3. The display adjustment device 2 also includes a viewing distance acquisition unit 20, a visual acuity information acquisition unit 21, a display control unit 22, and an image quality adjustment unit 22a.

視距離取得部20は、表示部3の表示画面とユーザとの間の視距離情報を取得する構成要素である。例えば、表示部3の表示画面と車両の座席ごとのユーザとの間の視距離情報を予め記憶装置に記憶しておき、視距離取得部20が調整対象のユーザに対応する視距離情報を当該記憶装置から読み出して取得する。あるいは、視距離取得部20が、入力装置を用いたユーザによる視距離情報の設定入力を受け付けてもよい。   The viewing distance acquisition unit 20 is a component that acquires viewing distance information between the display screen of the display unit 3 and the user. For example, the viewing distance information between the display screen of the display unit 3 and the user for each seat of the vehicle is stored in advance in the storage device, and the viewing distance acquisition unit 20 stores the viewing distance information corresponding to the user to be adjusted. Retrieve from the storage device. Alternatively, the viewing distance acquisition unit 20 may accept setting input of viewing distance information by a user using the input device.

視力情報取得部21は、ユーザの視力情報を取得する構成要素である。例えば、視距離取得部20の場合と同様に、表示部3の表示画面と車両の座席ごとのユーザとの間の視力情報を予め記憶装置に記憶しておき、視力情報取得部21が調整対象のユーザに対応する視力情報を当該記憶装置から読み出して取得する。または、視力情報取得部21が、入力装置を用いたユーザによる視力情報の設定入力を受け付けてもよい。   The vision information acquisition unit 21 is a component that acquires the user's vision information. For example, as in the case of the visual distance acquisition unit 20, visual acuity information between the display screen of the display unit 3 and the user for each seat of the vehicle is stored in a storage device in advance, and the visual acuity information acquisition unit 21 is subject to adjustment. The visual acuity information corresponding to the user is read out from the storage device and acquired. Or the visual acuity information acquisition part 21 may receive the setting input of the visual acuity information by the user using an input device.

表示制御部22は表示部3に情報を表示させる。例えば、映像再生装置から画像データを入力して、表示部3で表示可能なデータに変換してから表示部3に出力する。表示部3は、表示制御部22の制御により、画像データが示す画像を表示する。
また、表示制御部22は、表示部3の表示画面とユーザとの間に設けられたレンチキュラーレンズシートを介した3次元表示を行う。レンチキュラーレンズシートとは、縦縞状にレンズが形成されたシートであり、2次元表示を行う表示部3の表示画面上に配置される。表示部3の2次元表示を、レンチキュラーレンズシートを通して見ることで、人間の両眼視差によって立体的に見える、いわゆる疑似的な3次元表示が可能となる。
The display control unit 22 displays information on the display unit 3. For example, image data is input from the video reproduction device, converted into data that can be displayed on the display unit 3, and then output to the display unit 3. The display unit 3 displays an image indicated by the image data under the control of the display control unit 22.
The display control unit 22 performs three-dimensional display via a lenticular lens sheet provided between the display screen of the display unit 3 and the user. The lenticular lens sheet is a sheet in which lenses are formed in vertical stripes, and is arranged on the display screen of the display unit 3 that performs two-dimensional display. By viewing the two-dimensional display of the display unit 3 through the lenticular lens sheet, a so-called pseudo three-dimensional display that can be viewed stereoscopically by human binocular parallax is possible.

画質調整部22aは、視距離情報と視力情報を用いて、表示部3に表示する情報の画質を調整する構成要素である。例えば、表示部3に表示された情報のエッジ部分を強調させる。エッジ強調処理としては、アンシャープマスキング処理が挙げられる。
画質調整部22aによって調整された画像データは、表示制御部22によって表示部3に表示される。
The image quality adjustment unit 22a is a component that adjusts the image quality of information displayed on the display unit 3 using the viewing distance information and the visual acuity information. For example, the edge portion of the information displayed on the display unit 3 is emphasized. An example of the edge enhancement process is an unsharp masking process.
The image data adjusted by the image quality adjustment unit 22a is displayed on the display unit 3 by the display control unit 22.

表示部3は、画像データなどの情報を表示する構成要素であり、例えば、車室内前方に配置されたディスプレイで具体化される。また、ディスプレイは、運転者の前方のフロントガラスまたはコンバイナに情報を表示するヘッドアップディスプレイであってもよい。
さらに、表示部3の表示画面とユーザとの間にレンチキュラーレンズシートを配置して疑似的な3次元表示を行うように構成してもよい。
The display unit 3 is a component that displays information such as image data, and is embodied by, for example, a display arranged in front of the vehicle interior. The display may be a head-up display that displays information on the windshield or combiner in front of the driver.
Further, a lenticular lens sheet may be arranged between the display screen of the display unit 3 and the user to perform pseudo three-dimensional display.

表示調整装置2における、視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22、画質調整部22aの各機能は、処理回路により実現される。また、表示部3は、ディスプレイ101である。すなわち、表示調整装置2は、図3で後述する各処理を実行する処理装置を備える。処理回路は、専用のハードウェアであっても、メモリに格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)であってもよい。   Each function of the viewing distance acquisition unit 20, the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a in the display adjustment device 2 is realized by a processing circuit. The display unit 3 is a display 101. That is, the display adjustment device 2 includes a processing device that executes each processing described later with reference to FIG. The processing circuit may be dedicated hardware or a CPU (Central Processing Unit) that executes a program stored in the memory.

図2(a)に示すように、視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22、画質調整部22aの各機能を実現する処理回路100が専用のハードウェアである場合、処理回路100は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、並列プログラム化されたプロセッサ、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)、または、これらの組み合わせたものが該当する。
視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22、画質調整部22aの各機能を実現する処理回路をそれぞれ設けてもよく、これらの機能をまとめて1つの処理回路で実現してもよい。
As shown in FIG. 2A, when the processing circuit 100 that implements the functions of the visual distance acquisition unit 20, the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a is dedicated hardware, The circuit 100 may be, for example, a single circuit, a composite circuit, a programmed processor, a parallel programmed processor, an application specific integrated circuit (ASIC), a field programmable gate array (FPGA), or a combination thereof. Applicable.
A processing circuit for realizing each function of the visual distance acquisition unit 20, the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a may be provided, and these functions are collectively realized by one processing circuit. Also good.

図2(b)に示すように、処理回路がCPU102である場合、視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22、画質調整部22aの各機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。
ソフトウェアおよびファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ103に格納される。CPU102は、メモリ103に格納されたプログラムを読み出して実行することにより視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22、画質調整部22aの各機能を実現する。
すなわち、表示調整装置2は、CPU102により実行されるときに、図3に示される各処理が結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ103を備える。また、これらのプログラムは、視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22、画質調整部22aの手順と方法をコンピュータに実行させるものである。
As shown in FIG. 2B, when the processing circuit is the CPU 102, the functions of the visual distance acquisition unit 20, the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a are software, firmware, or software. This is realized by a combination of firmware and firmware.
Software and firmware are described as programs and stored in the memory 103. The CPU 102 implements the functions of the visual distance acquisition unit 20, the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a by reading and executing a program stored in the memory 103.
In other words, the display adjustment device 2 includes a memory 103 for storing a program that, when executed by the CPU 102, results in each process shown in FIG. In addition, these programs cause the computer to execute the procedures and methods of the visual distance acquisition unit 20, the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a.

ここで、メモリ103とは、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、EPROM(Erasable Programmable ROM)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD(Compact Disc)、ミニディスク、DVD(Digital Versatile Disc)などが該当する。   Here, the memory 103 is, for example, a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), a flash memory, an EPROM (Erasable Programmable ROM), an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM), or the like. A semiconductor memory, a magnetic disk, a flexible disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD (Compact Disc), a mini disk, a DVD (Digital Versatile Disc), and the like are applicable.

なお、視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22、画質調整部22aの各機能について一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現してもよい。
例えば、視距離取得部20については専用のハードウェアとしての処理回路でその機能を実現し、視力情報取得部21、表示制御部22および画質調整部22aは処理回路が、メモリに格納されたプログラムを読み出して実行することにより、その機能を実現する。このように、処理回路は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせによって、前述の各機能を実現することができる。
Note that some of the functions of the visual distance acquisition unit 20, the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a may be realized by dedicated hardware, and part of the functions may be realized by software or firmware. .
For example, the visual distance acquisition unit 20 is realized by a processing circuit as dedicated hardware, and the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a are programs stored in a memory. The function is realized by reading and executing. As described above, the processing circuit can realize the functions described above by hardware, software, or a combination thereof.

次に動作について説明する。
図3は、実施の形態1に係る表示調整装置2の動作を示すフローチャートであり、画質調整の一連の処理を示している。
まず、表示制御部22は、表示調整装置2の外部にある映像再生装置から画像データを取得する(ステップST1)。
次に、視距離取得部20が、調整対象のユーザの視距離情報を取得し、視力情報取得部21が、同ユーザの視力情報を取得する(ステップST2)。これらの情報は、画質調整部22aに送られる。
Next, the operation will be described.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the display adjustment apparatus 2 according to the first embodiment, and shows a series of processing for image quality adjustment.
First, the display control unit 22 acquires image data from a video playback device outside the display adjustment device 2 (step ST1).
Next, the viewing distance acquisition unit 20 acquires the viewing distance information of the user to be adjusted, and the vision information acquisition unit 21 acquires the vision information of the user (step ST2). These pieces of information are sent to the image quality adjustment unit 22a.

画質調整部22aは、調整対象のユーザの視距離情報と視力情報を用いて、表示部3に表示する画像データの画質を調整する(ステップST3)。
例えば、助手席のユーザから見て疑似的な3次元表示がぼやけないように、表示部3に表示される2次元表示画像データのエッジ部分を強調させる。
処理のポイントとしては、エッジ部分を強調させることで光の屈折による虚像のぼやけを抑制している。エッジ強調には、前述したようにアンシャープマスキング処理を行う。
The image quality adjustment unit 22a adjusts the image quality of the image data displayed on the display unit 3 using the viewing distance information and visual acuity information of the user to be adjusted (step ST3).
For example, the edge portion of the two-dimensional display image data displayed on the display unit 3 is emphasized so that the pseudo three-dimensional display is not blurred when viewed from the passenger at the passenger seat.
As a point of processing, blurring of a virtual image due to light refraction is suppressed by enhancing an edge portion. For edge enhancement, unsharp masking is performed as described above.

まず、画質調整部22aは、元画像XとXに平滑化処理が施されたX’との差分を算出して、高周波成分であるエッジ部分を抽出する。次に、下記式(1)に従って、抽出した高周波成分に元画像Xを重ね合わせることにより、エッジ部分が強調された画像Yが出力される。強調の度合いは、抽出した高周波成分に係数Kを乗算することよって調整する。
また、係数Kは、下記式(2)から算出する。ただし、視距離をLとし、下記式(2)は、視力2.0を基準として調整対象のユーザの視力Eとの比率を求めている。
Y=X+K×(X−X’) ・・・(1)
K=E×L/2.0 ・・・(2)
First, the image quality adjustment unit 22a calculates the difference between the original image X and X ′ obtained by smoothing the X, and extracts an edge portion that is a high-frequency component. Next, by superimposing the original image X on the extracted high-frequency component according to the following formula (1), an image Y in which the edge portion is emphasized is output. The degree of emphasis is adjusted by multiplying the extracted high-frequency component by a coefficient K.
The coefficient K is calculated from the following equation (2). However, the viewing distance is L, and the following formula (2) obtains the ratio with the visual acuity E of the user to be adjusted based on the visual acuity 2.0.
Y = X + K × (XX ′) (1)
K = E × L / 2.0 (2)

レンチキュラーレンズシートによる疑似的な3次元表示は、視距離に応じてエッジ部分がぼやける場合がある。そこで、本発明では、調整対象のユーザの視距離と視力に応じてエッジ部分を強調する処理を施すことにより、視認性のよい疑似的な3次元表示を実現することができる。   In the pseudo three-dimensional display using the lenticular lens sheet, the edge portion may be blurred depending on the viewing distance. Therefore, in the present invention, pseudo three-dimensional display with good visibility can be realized by performing processing for emphasizing the edge portion according to the viewing distance and visual acuity of the user to be adjusted.

以上のように、実施の形態1に係る表示調整装置2は、視距離取得部20、視力情報取得部21、表示制御部22、画質調整部22aを備える。視距離取得部20は、表示部3の表示画面とユーザとの間の視距離情報を取得する。視力情報取得部21は、ユーザの視力情報を取得する。表示制御部22は、表示部3に情報を表示させる。画質調整部22aは、視距離情報と視力情報を用いて、表示部3に表示する情報の画質を調整する。
このように視距離情報と視力情報を用いて画質を調整することから、ユーザの表示情報の視認性を向上させることができる。
As described above, the display adjustment device 2 according to Embodiment 1 includes the viewing distance acquisition unit 20, the visual acuity information acquisition unit 21, the display control unit 22, and the image quality adjustment unit 22a. The viewing distance acquisition unit 20 acquires viewing distance information between the display screen of the display unit 3 and the user. The vision information acquisition unit 21 acquires the user's vision information. The display control unit 22 displays information on the display unit 3. The image quality adjustment unit 22a adjusts the image quality of information displayed on the display unit 3 using the viewing distance information and the visual acuity information.
Since the image quality is adjusted using the viewing distance information and the visual acuity information in this way, the visibility of the display information of the user can be improved.

また、実施の形態1に係る表示調整装置2において、画質調整部22aは、表示部3に表示された情報のエッジ部分を強調させる。このように構成することで、ユーザの視距離と視力に応じてぼけのない画像表示を行うことができる。   In the display adjustment apparatus 2 according to the first embodiment, the image quality adjustment unit 22a emphasizes the edge portion of the information displayed on the display unit 3. With this configuration, it is possible to display an image without blur according to the viewing distance and visual acuity of the user.

さらに、実施の形態1に係る表示調整装置2において、表示制御部22は、表示部3の表示画面上に設けられたレンチキュラーレンズシートを介した3次元表示を行う。画質調整部22aは、表示部3に表示された3次元表示の画質を調整する。このように構成することで、ユーザから見て視認性のよい疑似的な3次元表示を実現することができる。   Further, in the display adjustment device 2 according to the first embodiment, the display control unit 22 performs three-dimensional display via a lenticular lens sheet provided on the display screen of the display unit 3. The image quality adjustment unit 22 a adjusts the image quality of the three-dimensional display displayed on the display unit 3. By configuring in this way, it is possible to realize a pseudo three-dimensional display with good visibility as viewed from the user.

さらに、実施の形態1に係る表示システム1は、表示部3と表示調整装置2を備える。
このように構成することで、上記と同様の効果を得ることができる表示システムを実現することができる。特に、レンチキュラーレンズシートを介した3次元表示を行う車載用の表示システムに好適である。
Furthermore, the display system 1 according to Embodiment 1 includes a display unit 3 and a display adjustment device 2.
With this configuration, it is possible to realize a display system that can obtain the same effects as described above. In particular, it is suitable for an in-vehicle display system that performs three-dimensional display via a lenticular lens sheet.

なお、本発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, any component of the embodiment can be modified or any component of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.

1 表示システム、2 表示調整装置、3 表示部、20 視距離取得部、21 視力情報取得部、22 表示制御部、22a 画質調整部、100 処理回路、101 ディスプレイ、102 CPU、103 メモリ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display system, 2 Display adjustment apparatus, 3 Display part, 20 Viewing distance acquisition part, 21 Visual acuity information acquisition part, 22 Display control part, 22a Image quality adjustment part, 100 Processing circuit, 101 Display, 102 CPU, 103 Memory

Claims (4)

表示部の表示画面とユーザとの間の視距離情報を取得する視距離取得部と、
前記ユーザの視力情報を取得する視力情報取得部と、
前記表示部に情報を表示させる表示制御部と、
前記視距離情報と前記視力情報を用いて、前記表示部に表示する情報の画質を調整する画質調整部と
を備えたことを特徴とする表示調整装置。
A viewing distance acquisition unit that acquires viewing distance information between the display screen of the display unit and the user;
A vision information acquisition unit for acquiring the user's vision information;
A display control unit for displaying information on the display unit;
A display adjustment apparatus comprising: an image quality adjustment unit that adjusts an image quality of information displayed on the display unit using the viewing distance information and the visual acuity information.
前記画質調整部は、前記表示部に表示された情報のエッジ部分を強調させることを特徴とする請求項1記載の表示調整装置。   The display adjustment apparatus according to claim 1, wherein the image quality adjustment unit emphasizes an edge portion of information displayed on the display unit. 前記表示制御部は、前記表示部の表示画面上に設けられたレンチキュラーレンズシートを介した3次元表示を行い、
前記画質調整部は、前記表示部に表示された3次元表示の画質を調整することを特徴とする請求項1または請求項2記載の表示調整装置。
The display control unit performs three-dimensional display via a lenticular lens sheet provided on the display screen of the display unit,
The display adjustment apparatus according to claim 1, wherein the image quality adjustment unit adjusts an image quality of a three-dimensional display displayed on the display unit.
前記表示部と、
請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の表示調整装置と
を備えたことを特徴とする表示システム。
The display unit;
A display system comprising: the display adjustment device according to claim 1.
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