JP2024047671A - 表示システムおよび表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置を取り外すときの明るさの急激な変化による目の負担を軽減する。
【解決手段】表示システム１０Ａは、筐体２０の内部に設けられる表示部２２と、ユーザの疲労度を推定する疲労推定部６４Ａと、表示部２２による表示の終了を検知する終了検知部４４と、表示部２２に表示させる画像の明るさを変化させることによって筐体２０の内部の明るさを示す内部照度値と筐体２０の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを、疲労推定部６４によって推定される疲労度に応じて決定する順応表示決定部４６Ａと、を備える。
【選択図】図９

Description

本発明は、表示システムおよび表示方法に関する。

表示システムとして、ユーザの頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイが知られている。ヘッドマウントディスプレイを長時間連続して使用することで生じる眼精疲労を低減するため、画像の表示時間の経過とともに、コントラストを下げたり、ブライトネスを上げたりする技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３－７６３５３号公報

外光を遮蔽する形式のヘッドマウントディスプレイ装置の場合、装置の使用時に表示される画像の明るさによってユーザが知覚する装置の内部の明るさは、装置外の環境の明るさとは無関係である。そのため、装置の使用を終了して装置を取り外すときに、装置の内部と外部の明るさの差が大きいことがある。この場合、ユーザが装置外の環境の明るさに慣れるまでに時間がかかり、ユーザの目に負担がかかる。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、表示装置を取り外すときの明るさの急激な変化を調整することを目的とする。

本発明のある態様の表示システムは、ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられ、ユーザに向けて画像を表示する表示部と、ユーザの疲労度を推定する疲労推定部と、表示部による表示の終了を検知する終了検知部と、疲労推定部によって推定される疲労度に応じて、表示部に表示させる画像の明るさを経時的に変化させて筐体の内部の明るさを示す内部照度値と筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを決定する順応表示決定部と、を備える。

本発明の別の態様は、表示方法である。この方法は、ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられる表示部に画像を表示させるステップと、ユーザの疲労度を推定するステップと、表示部による表示の終了を検知するステップと、表示部に表示させる画像の明るさを変化させることによって筐体の内部の明るさを示す内部照度値と筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを、推定される疲労度に応じて決定するステップと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、表示装置を取り外すときの明るさの急激な変化を調整できる。

実施の形態に係る表示システムの構成を模式的に示す図である。 実施の形態に係る表示システムの機能構成を模式的に示すブロック図である。 年齢に応じた表示時間の一例を示すテーブルである。 使用時間に応じた表示時間の一例を示すテーブルである。 内部照度値と外部照度値の照度差に応じた表示時間の一例を示すテーブルである。 図６（ａ），（ｂ）は、順応表示パターンの一例を模式的に示す図である。 順応表示画像の一例を示す図である。 実施の形態に係る表示方法を示すフローチャートである。 別の実施の形態に係る表示システムの機能構成を模式的に示すブロック図である。 別の実施の形態に係る表示方法を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。かかる実施の形態に示す具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、図面において、本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、実施の形態に係る表示システム１０の構成を模式的に示す図である。表示システム１０は、表示装置１２と、制御装置１４と、入力装置１６とを備える。

表示装置１２は、いわゆるヘッドマウントディスプレイであり、ユーザ５０の頭部に装着される。表示装置１２は、例えば、結束バンドなどの固定具１８によってユーザ５０の頭部に固定される。表示装置１２は、筐体２０と、表示部２２と、外部照度センサ２４と、内部照度センサ２６と、内部カメラ２８とを備える。

筐体２０は、ユーザ５０の両目を覆うようにユーザ５０の頭部に装着される。筐体２０は、例えば、ユーザ５０の両目の全体を被覆するゴーグル形状を有する。筐体２０は、外光を遮蔽するように構成され、表示部２２に画像が表示されないときに筐体２０の内部が暗闇となる。

表示部２２は、筐体２０の内部に設けられ、ユーザ５０に向けた画像を表示する。表示部２２は、例えば、ユーザ５０の両目と向かい合う位置に配置される画像表示素子で構成される。画像表示素子として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ；Liquid Crystal Display）や有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＯＥＬＤ；Organic Electro Luminescence Display）などを用いることができる。表示部２２は、投写型の表示装置であってもよく、ユーザ５０が視認する表示面に向けて映像表示光を投射するプロジェクタなどで構成されてもよい。

外部照度センサ２４は、筐体２０の外部に設けられる。外部照度センサ２４は、筐体２０の外部の明るさを計測し、筐体２０の外部の明るさを示す外部照度値を出力する。外部照度センサ２４は、例えば、可視光の明るさを検知するフォトダイオードを有するセンサであり、フォトダイオードに入射する可視光の明るさを示す照度値を出力するよう構成される。

内部照度センサ２６は、筐体２０の内部に設けられる。内部照度センサ２６は、筐体２０の内部の明るさを計測し、筐体２０の内部の明るさを示す内部照度値を出力する。内部照度センサ２６は、例えば、可視光の明るさを検知するフォトダイオードを有するセンサであり、フォトダイオードに入射する可視光の明るさを示す照度値を出力するよう構成される。

内部カメラ２８は、筐体２０の内部に設けられる。内部カメラ２８は、ユーザ５０の両目の少なくとも一方を撮影可能となるよう配置され、例えば、ユーザ５０の両目の少なくとも一方と向かい合う位置に配置される。内部カメラ２８は、例えば、ユーザ５０に向けて赤外照明光を照射する光源と、ユーザ５０の両目の少なくとも一方を赤外光で撮像する撮像素子とを含む。光源として、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの半導体発光素子を用いることができる。撮像素子として、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの二次元画像センサを用いることができる。

制御装置１４は、表示装置１２の動作全般を制御する。制御装置１４は、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサおよびＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリといった素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現される。

制御装置１４は、表示装置１２の動作を制御するための専用端末であってもよいし、ユーザ５０が保有するスマートフォンなどの携帯端末であってもよい。制御装置１４は、通信ケーブルを介して表示装置１２と有線通信するよう構成されてもよいし、表示装置１２と無線通信するよう構成されてもよい。

図１の例において、制御装置１４は、表示装置１２とは別体として描かれているが、制御装置１４は、表示装置１２と一体的に構成されてもよい。例えば、制御装置１４がスマートフォンなどの携帯端末である場合、スマートフォンの表示画面が表示部２２として機能してもよい。また、制御装置１４の少なくとも一部の機能が表示装置１２と一体的に構成され、制御装置１４の少なくとも一部の機能がユーザ５０から離れて設置されるサーバ装置などによって実現されてもよい。

入力装置１６は、ユーザ５０からの入力操作を受け付ける装置である。入力装置１６は、例えば、表示装置１２を装着するユーザ５０が把持して使用するよう構成されるジョイスティックやゲームパッドなどである。入力装置１６は、マウスやキーボードであってもよい。入力装置１６は、ユーザ５０から音声入力を受け付けるマイクであってもよい。入力装置１６がマイクの場合、表示装置１２にマイクが設けられてもよく、例えば、筐体２０の外部にマイクが設けられてもよい。

図２は、実施の形態に係る表示システム１０の機能構成を模式的に示すブロック図である。表示装置１２は、上述したように、表示部２２と、外部照度センサ２４と、内部照度センサ２６と、内部カメラ２８とを備える。制御装置１４は、表示制御部３２と、照度取得部３４と、画像認識部３６と、入力受付部３８と、年齢取得部４０と、時間計測部４２と、終了検知部４４と、順応表示決定部４６とを備える。

表示制御部３２は、表示部２２に表示される画像を生成し、生成した画像に基づいて表示部２２の動作を制御する。表示制御部３２は、例えば、ユーザ５０に仮想現実を提供するための画像を生成し、ユーザ５０の入力操作に応じた画像を生成する。表示制御部３２は、任意の外部装置（不図示）から取得するデータに基づいて画像を生成してもよく、例えば、映画やアニメーションといった動画コンテンツを再生するための動画データに基づいて画像を生成してもよい。

表示制御部３２は、表示部２２による表示の終了時に、順応表示決定部４６によって決定される順応表示パターンにしたがった画像を表示させる。順応表示パターンは、表示部２２に表示させる画像の明るさを経時的に変化させるパターンを定め、例えば、画像の明るさを時間経過とともに単調増加または単調減少させるパターンを定める。表示制御部３２は、順応表示パターンにしたがった画像を表示部２２に表示させることにより、ユーザ５０が表示装置１２を取り外すときの明るさの急激な変化を防ぐ。順応表示パターンの詳細については、別途後述する。

照度取得部３４は、外部照度センサ２４によって計測される外部照度値および内部照度センサ２６によって計測される内部照度値を取得する。照度取得部３４は、内部照度センサ２６から内部照度値を取得する代わりに、表示部２２に表示される画像の明るさに基づいて内部照度値を算出することによって内部照度値を取得してもよい。照度取得部３４は、例えば、表示制御部３２が生成する画像の明るさと内部照度値とを対応付ける数式またはテーブルを用いて内部照度値を算出できる。数式またはテーブルは、例えば、所定の明るさの画像を表示部２２に表示したときの筐体２０の内部の明るさをあらかじめ測定しておくことによって決定できる。この場合、表示装置１２は、内部照度センサ２６を備えなくてもよい。照度取得部３４は、表示部２２に表示される画像の輝度に基づいて内部照度値を取得してもよい。

画像認識部３６は、内部カメラ２８によって撮像された画像を取得し、取得した画像を画像認識技術を用いて解析する。画像認識部３６は、例えば、ユーザ５０の両目の少なくとも一方が含まれる画像からユーザ５０の視線方向を推定する。画像認識部３６は、ユーザ５０の両目の少なくとも一方が含まれる画像からユーザ５０の年齢を推定してもよい。なお、画像認識部３６による視線方向や年齢の推定をしない場合、表示装置１２は、内部カメラ２８を備えなくてもよく、制御装置１４は、画像認識部３６を備えなくてもよい。

入力受付部３８は、入力装置１６に入力された入力操作を示す情報を取得する。入力受付部３８は、例えば、ユーザ５０による自身の年齢を入力する入力操作を受け付ける。表示制御部３２は、ユーザ５０による入力操作のための操作画面を生成し、表示部２２に表示させてもよい。入力受付部３８は、画像認識部３６によって推定されたユーザ５０の視線方向を用いて、ユーザ５０による視線入力を受け付けてもよい。入力受付部３８は、マイクからの音声信号を用いて、ユーザ５０による音声入力を受け付けてもよい。

年齢取得部４０は、ユーザ５０の年齢に関する値を取得する。年齢取得部４０は、画像認識部３６が推定したユーザ５０の年齢を取得してもよいし、入力受付部３８が受け付けたユーザ５０の年齢を取得してもよい。年齢取得部４０は、ユーザ５０の年齢の数値自体を取得してもよいし、ユーザ５０の年齢がいずれの範囲に該当するかを示す値を取得してもよい。例えば、３０歳未満を第１範囲とし、３０歳以上５０歳未満を第２範囲とし、５０歳以上を第３範囲とした場合、年齢取得部４０は、第１範囲、第２範囲および第３範囲に対応する１、２、３のいずれかの値を取得してもよい。

時間計測部４２は、ユーザ５０による表示装置１２の使用時間を計測する。時間計測部４２は、表示部２２による表示の開始からの経過時間を使用時間として計測する。ここで、表示部２２の表示の開始タイミングは、表示装置１２の電源がオンになったタイミングでもよいし、電源がオンとなった後に表示部２２に何らかの画像や動画コンテンツが表示されたタイミングでもよい。時間計測部４２によって計測される経過時間は、動画コンテンツの再生時間に一致してもよい。

終了検知部４４は、ユーザ５０による表示装置１２の使用終了を検知する。終了検知部４４は、表示部２２による表示の終了を検知する。終了検知部４４は、ユーザ５０による入力操作に基づいて表示の終了を検知することができ、例えば、表示装置１２の電源をオフにする入力操作がなされた場合に表示の終了を検知する。終了検知部４４は、表示制御部３２の動作に基づいて表示の終了を検知してもよく、例えば、ユーザ５０が動画コンテンツを最後まで視聴した場合や、動画コンテンツの再生を中断した場合に終了を検知してもよい。

順応表示決定部４６は、終了検知部４４による終了の検知後に表示部２２に表示させる画像の明るさの変化を定める順応表示パターンを決定する。順応表示パターンは、例えば、画像の明るさの初期値ｐと、画像の明るさの終期値ｑと、初期値ｐから終期値ｑまでの明るさの変化に要する表示時間ｔとを定める。

順応表示パターンの初期値ｐは、終了検知部４４によって検知される終了タイミングにおける内部照度値に基づいて決定される。具体的には、初期値ｐの明るさとなる画像を表示部２２に表示させたときの内部照度値が終了タイミングにおける内部照度値と一致するように初期値ｐが決定される。つまり、初期値ｐは、終了タイミングに表示部２２に表示される画像の明るさに一致する。

順応表示パターンの終期値ｑは、終了検知部４４によって検知される終了タイミングにおける外部照度値に基づいて決定される。具体的には、終期値ｑの明るさとなる画像を表示部２２に表示させたときの内部照度値が終了タイミングにおける外部照度値と一致するように終期値ｑが決定される。

順応表示パターンの表示時間ｔは、複数の条件の少なくとも一つに応じて決定される。複数の条件は、例えば、ユーザ５０の年齢ａと、表示部２２の表示の経過時間ｂと、内部照度値と外部照度値の間の照度差ｃとを含む。年齢ａを用いる場合、例えば、年齢取得部４０によって取得されるユーザ５０の年齢が高いほど、順応表示パターンの表示時間ｔを長くする。経過時間ｂを用いる場合、例えば、時間計測部４２によって計測される経過時間が長いほど、順応表示パターンの表示時間ｔを長くする。照度差ｃを用いる場合、例えば、内部照度値と外部照度値の間の照度差が大きいほど、順応表示パターンの表示時間ｔを長くする。

順応表示決定部４６は、複数の条件の少なくとも一つと、表示時間ｔとの関係を定めるテーブルや数式を用いて、表示時間ｔを決定することができる。テーブルを用いる場合、複数の条件の少なくとも一つの数値範囲と表示時間ｔの対応関係が定められる。数式を用いる場合、複数の条件の少なくとも一つの数値または数値範囲に対応する表示時間の加算値αや乗算値βなどが定められる。なお、テーブルや数式を任意に組み合わせることも可能である。

図３は、年齢ａに応じた表示時間ｔの一例を示すテーブルである。図３の例では、年齢ａが三つの範囲に区分され、それぞれの区分に対して表示時間ｔの加算値α_Ａが対応付けられている。具体的には、第１範囲（３０歳未満）の場合にはα_Ａ＝０秒であり、第２範囲（３０歳以上５０未満）の場合にはα_Ａ＝５秒であり、第３範囲（５０歳以上）の場合にはα_Ａ＝１０秒である。なお、区分数は三つに限られず、二つでもよいし、四つ以上であってもよい。その他、テーブルの代わりに数式を定めることもでき、例えば、表示時間ｔの加算値α_Ａを年齢ａの関数ｆ_Ａ（ａ）として定め、α_Ａ＝ｆ_Ａ（ａ）としてもよい。

図４は、経過時間ｂに応じた表示時間ｔの一例を示すテーブルである。図４の例では、経過時間ｂが三つの範囲に区分され、それぞれの区分に対して表示時間ｔの加算値α_Ｂが対応付けられている。具体的には、第１範囲（１時間未満）の場合にはα_Ｂ＝０秒であり、第２範囲（１時間以上２時間未満）の場合にはα_Ｂ＝５秒であり、第３範囲（２時間以上）の場合にはα_Ｂ＝１０秒である。なお、区分数は三つに限られず、二つでもよいし、四つ以上であってもよい。その他、テーブルの代わりに数式を定めることもでき、例えば、表示時間ｔの加算値α_Ｂを経過時間ｂの関数ｆ_Ｂ（ｂ）として定め、α_Ｂ＝ｆ_Ｂ（ｂ）としてもよい。

図５は、内部照度値と外部照度値の照度差ｃに応じた表示時間ｔの一例を示すテーブルである。図５の例では、照度差ｃが三つの範囲に区分され、それぞれの区分に対して表示時間ｔの乗算値β_Ｃが対応付けられている。具体的には、第１範囲（第１基準値ｃ１未満）の場合にはβ_Ｃ＝０．８であり、第２範囲（第１基準値ｃ１以上第２基準値ｃ２未満）の場合にはβ_Ｃ＝１であり、第３範囲（第２基準値ｃ２以上）の場合にはβ_Ｃ＝１．２である。なお、区分数は三つに限られず、二つでもよいし、四つ以上であってもよい。その他、テーブルの代わりに数式を定めることもでき、例えば、表示時間ｔの乗算値β_Ｃを照度差ｃの関数ｆ_Ｃ（ｃ）で定めてもよく、β_Ｃ＝ｆ_Ｃ（ｃ）としてもよい。

図３から図５に示されるテーブルを全て使用する場合、順応表示決定部４６は、表示時間をｔ＝（α_Ａ＋α_Ｂ）・β_Ｃの計算式によって決定できる。なお、年齢ａ、経過時間ｂおよび照度差ｃを含む複数の条件のいずれか一つまたは二つのみを用いて表示時間ｔを決定することもできる。また、複数の条件のそれぞれについて定められる複数の関数ｆ_Ａ（ａ）、ｆ_Ｂ（ｂ）およびｆ_Ｃ（ｃ）を加算や乗算などによって任意に結合することにより、表示時間ｔを決定してもよい。

順応表示決定部４６は、初期値ｐから終期値ｑまでの明るさの時間変化率Δを決定し、決定した時間変化率Δを用いて表示時間ｔを決定してもよい。ここで、明るさの時間変化率Δとは、表示部２２に表示される画像の明るさＬの単位時間ｄτあたりの変化量であり、Δ＝ｄＬ／ｄτと表すことができる。時間変化率Δは、時間τに対して一定であってもよいし、時間τに対して変化する関数Δ（τ）であってもよい。時間変化率Δを一定とする場合、表示時間ｔは、ｔ＝｜ｑ－ｐ｜／Δの式によって計算できる。時間τを変数とする関数Δ（τ）の場合、時間変化率Δ（τ）を表示時間ｔにわたって積分した明るさの変化量∫Δ（τ）ｄτが初期値ｐと終期値ｑの差と等しくなる（つまり、∫Δ（τ）ｄτ＝ｑ－ｐ）ように表示時間ｔを決定できる。以下では、時間変化率Δを一定とする場合について説明するが、時間τを変数とする関数Δ（τ）を用いる場合にも適用可能である。

順応表示決定部４６は、年齢ａおよび経過時間ｂの少なくとも一方に応じて時間変化率Δを決定することができ、年齢ａおよび経過時間ｂのそれぞれが大きくなるほど、時間変化率Δが小さくなるように時間変化率Δを決定できる。年齢ａまたは経過時間ｂと、時間変化率Δとの関係性は、図３や図４に示されるようなテーブルによって定められてもよいし、任意の関数を用いた数式によって定められてもよい。

順応表示決定部４６は、内部照度値と外部照度値の大小関係に応じて、表示時間ｔを決定してもよい。言い換えれば、初期値ｐと終期値ｑの大小関係に応じて、表示時間ｔが決定されてもよい。図６（ａ），（ｂ）は、順応表示パターンの一例を模式的に示す図である。図６（ａ）は、内部照度値が外部照度値よりも大きく、初期値ｐ_Ａが終期値ｑ_Ａよりも大きい場合（つまり、ｐ_Ａ＞ｑ_Ａ）を示す。この場合、ユーザ５０は、明るい状態から暗い状態への変化に対する順応（つまり、暗順応）が求められる。図６（ｂ）は、内部照度値が外部照度値よりも小さく、初期値ｐ_Ｂが終期値ｑ_Ｂよりも小さい場合（つまり、ｐ_Ｂ＜ｑ_Ｂ）を示す。この場合、ユーザ５０は、暗い状態から明るい状態への変化に対する順応（つまり、明順応）が求められる。一般的に、暗順応は明順応に比べて時間がかかるとされている。そこで、図６（ａ）の暗順応パターンにおける時間変化率Δ_Ａ＝（ｐ_Ａ－ｑ_Ａ）／ｔ_Ａは、図６（ｂ）の明順応パターンにおける時間変化率Δ_Ｂ＝（ｑ_Ｂ－ｐ_Ｂ）／ｔ_Ｂよりも小さくしている。このように、明順応パターンにおける明るさの時間変化率に比べて、暗順応パターンにおける明るさの時間変化率を小さくすることにより、暗順応および明順応のそれぞれに適した順応表示パターンを決定できる。

表示制御部３２は、終了検知部４４によって終了が検知された場合、順応表示決定部４６によって決定された順応表示パターンにしたがった画像を表示させる。表示制御部３２は、最初に明るさが初期値ｐとなる画像を表示部２２に表示させ、時間経過とともに明るさが単調増加または単調減少するように画像を表示部２２に表示させ、最後に明るさが終期値ｑとなる画像を表示部２２に表示させる。

表示制御部３２は、ユーザ５０に表示装置１２の脱着を待機させるための表示をしてもよい。表示制御部３２は、順応表示パターンにしたがった画像を表示させる場合、順応表示中である旨を示す文言や、順応表示が完了するまでの進捗割合や残り時間を示す数字を表示部２２に表示させてもよい。図７は、順応表示画像の一例を示す図である。図７の例では、順応表示中である旨の文言として「外部環境の明るさに調整しています。しばらくお待ちください。」が表示され、順応表示が完了するまでの進捗割合を示す「４０％」の数字およびプログレスバーが表示されている。表示制御部３２は、図７に示される順応表示画像の全体の明るさ（または輝度）を単調増加または単調減少させることにより、順応表示パターンにしたがった画像を表示部２２に表示させる。

図８は、実施の形態に係る表示方法を示すフローチャートである。年齢取得部４０は、ユーザ５０の年齢を取得する（ステップＳ１０）。表示制御部３２は、表示部２２に画像を表示させ（ステップＳ１２）、時間計測部４２は、開始からの経過時間を計測する（ステップＳ１４）。終了検知部４４が終了を検知しない場合（ステップＳ１６のＮｏ）、Ｓ１２～Ｓ１４の処理を継続する。終了検知部４４が終了を検知した場合（ステップＳ１６のＹｅｓ）、照度取得部３４は、内部照度値および外部照度値を取得し（ステップＳ１８）、順応表示決定部４６は、内部照度値および外部照度値に基づいて順応表示パターンを決定する（ステップＳ２０）。順応表示決定部４６は、ユーザ５０の年齢に応じて順応表示パターンを決定してもよいし、時間計測部４２によって計測される表示の開始から終了までの経過時間に応じて順応表示パターンを決定してもよい。表示制御部３２は、決定された順応表示パターンにしたがって明るさが変化する順応表示画像を表示部２２に表示させる（ステップＳ２２）。

本実施の形態によれば、表示装置１２の使用を終了して表示装置１２を取り外す前に、筐体２０の内部と外部の照度が一致するように明るさが変化する順応表示画像を表示部２２に表示することで、表示装置１２を取り外したときの明るさの急激な変化を抑制できる。使用終了時における表示装置１２の内部と外部の明るさの差が大きい場合であっても、表示装置１２を取り外す前に、外部環境の明るさにユーザ５０の目を徐々に慣れさせることができ、ユーザ５０の目にかかる負担を軽減できる。

本実施の形態によれば、ユーザ５０の年齢に応じて順応表示パターンの表示時間を調整することにより、ユーザ５０により適した順応表示を実現できる。ユーザ５０の年齢が低い場合、明るさの変化に順応するまでの時間が比較的短いため、順応表示パターンの表示時間を短くすることで、表示装置１２を取り外し可能になるまでの待ち時間を短縮し、利便性の低下を防止できる。一方、ユーザ５０の年齢が高い場合、明るさの変化に順応するまでの時間が比較的長いため、順応表示パターンの表示時間を長くすることで、順応表示画像を視認するユーザ５０の目にかかる負担を軽減できる。

本実施の形態によれば、ユーザ５０による表示装置１２の使用時間（つまり、使用開始からの経過時間）に応じて順応表示パターンの表示時間を調整することにより、ユーザ５０により適した順応表示を実現できる。表示装置１２の使用時間が長いためにユーザ５０の目の疲労度が高いと考えられる状況において、順応表示パターンの表示時間を長くすることで、順応表示画像を視認するユーザ５０にかかる負担を軽減できる。一方、表示装置１２の使用時間が短いためにユーザ５０の目の疲労度が高くないと考えられる状況において、順応表示パターンの表示時間を短くすることで、表示装置１２を取り外し可能になるまでの待ち時間を短縮し、利便性の低下を防止できる。

本実施の形態によれば、ユーザ５０の年齢や使用時間に応じて順応表示パターンにおける順応表示画像の明るさの時間変化率を決定することにより、ユーザ５０により適した順応表示を実現できる。使用終了時における表示装置１２の内部と外部の明るさの差が小さい場合、決定した時間変化率に基づいて表示時間を決定することにより、順応表示パターンの表示時間を短くできる。また、使用終了時における表示装置１２の内部と外部の明るさの差が非常に大きい場合、固定的な表示時間を用いることで順応表示パターンの時間変化率が過度に大きくなり、ユーザ５０の目に与える負担が大きくなることを防止できる。

本実施の形態によれば、内部照度値が外部照度値よりも大きい場合、内部照度値が外部照度値よりも小さい場合に比べて、順応表示パターンにおける画像の明るさの時間変化率を小さくすることにより、ユーザ５０により適した順応表示を実現できる。つまり、暗順応となる場合に明順応となる場合に比べて、明るさの時間変化率を小さくし、表示時間を相対的に長くすることで、順応にかかる時間が長くなりやすい暗順応となる場合に、ユーザ５０の目に与える負担が大きくなることを防止できる。

図９は、別の実施の形態に係る表示システム１０Ａの機能構成を模式的に示すブロック図である。表示システム１０Ａは、表示装置１２と、制御装置１４Ａと、入力装置１６とを備える。表示装置１２および入力装置１６は、上述の実施の形態と同様に構成される。制御装置１４Ａは、表示解析部６０Ａ、視線解析部６２Ａおよび疲労推定部６４Ａをさらに備える点で、上述の実施の形態と相違する。以下、本実施の形態について、上述の実施の形態との相違点を中心に説明し、共通点については説明を適宜省略する。

制御装置１４Ａは、表示制御部３２と、照度取得部３４と、画像認識部３６と、入力受付部３８と、年齢取得部４０と、時間計測部４２と、表示解析部６０Ａと、視線解析部６２Ａと、疲労推定部６４Ａと、終了検知部４４と、順応表示決定部４６Ａとを備える。表示制御部３２、照度取得部３４、画像認識部３６、入力受付部３８、年齢取得部４０、時間計測部４２および終了検知部４４は、上述の実施の形態と同様に構成される。

表示解析部６０Ａは、表示部２２に表示される画像の明るさを解析し、画像の明るさが適切であるかを示す輝度スコアを算出する。表示解析部６０Ａは、例えば、所定の時間区間（例えば１０秒や１分）ごとに表示部２２に表示される画像の明るさの平均値を算出し、平均値に基づいて区間スコアを算出する。表示解析部６０Ａは、算出した区間スコアを動画コンテンツの再生時間にわたって平均することにより輝度スコアを算出する。例えば、時間区間における明るさの平均値が所定範囲内であり、画像の明るさが適正な場合であれば低スコア（例えば１）とし、平均値が所定範囲よりも低く、画像が暗すぎる場合であれば中スコア（例えば３）とし、平均値が所定範囲よりも高く、画像が明るすぎる場合であれば高スコア（例えば５）とする。例えば、５区間における区間スコアが１、１、３、１、５であれば、輝度スコアＳ１＝（１＋１＋３＋１＋５）／５＝２．２となる。なお、平均値が所定範囲外となる場合、所定範囲の下限値または上限値から平均値までの差に応じてスコアを変化させてもよく、下限値または上限値から平均値までの差が大きいほどスコアが大きくなるようにしてもよい。つまり、画像の明るさの平均値が適正範囲から離れるほど、区間スコアを大きくしてもよい。

視線解析部６２Ａは、ユーザ５０の視線方向の変化を解析し、視線の移動量を示す視線変化スコアを算出する。視線解析部６２Ａは、例えば、所定の時間区間（例えば０．１秒や１秒）ごとに画像認識部３６によって推定されるユーザ５０の視線方向または注視位置を取得し、直前に取得した視線方向または注視位置からの変化量または移動量を算出する。視線解析部６２Ａは、算出した変化量または移動量を動画コンテンツの再生時間にわたって積算することにより視線変化スコアを算出する。例えば、視線の移動量が第１基準値未満であれば低スコア（例えば１）とし、視線の移動量が第１基準値以上第２基準値未満であれば、中スコア（例えば３）とし、視線の移動量が第２基準値以上であれば、高スコア（例えば５）とする。なお、視線の移動量に応じてスコアを連続的に変化させてもよく、視線の移動量が大きいほどスコアが大きくなるようにしてもよい。

疲労推定部６４Ａは、表示解析部６０Ａによって算出される輝度スコアＳ１および視線解析部６２Ａによって算出される視線変化スコアＳ２の少なくとも一方に基づいて、ユーザ５０の疲労度を推定する。疲労推定部６４Ａは、輝度スコアＳ１が大きいほど疲労度が大きくなるように、視線変化スコアＳ２が大きいほど疲労度が大きくなるように疲労度を算出する。疲労推定部６４Ａは、輝度スコアＳ１と視線変化スコアＳ２を単純に加算することにより、疲労度スコアＳ３＝Ｓ１＋Ｓ２を算出してもよい。疲労推定部６４Ａは、輝度スコアＳ１と視線変化スコアＳ２を所定の重み付け係数ｋ（０＜ｋ＜１）で加重平均することにより、疲労度スコアＳ３＝ｋ・Ｓ１＋（１－ｋ）・Ｓ２を算出してもよい。

疲労推定部６４Ａは、動画コンテンツの再生時間全体（例えば、１時間や２時間）にわたる疲労度を算出するのではなく、直近の比較的短い所定時間（例えば、５分間や１０分間）における疲労度を算出してもよい。疲労推定部６４Ａは、表示解析部６０Ａによって算出された直近の所定時間における輝度スコアＳ１を用いて疲労度スコアＳ３を算出してもよい。同様に、疲労推定部６４Ａは、視線解析部６２Ａによって算出された直近の所定時間における視線変化スコアＳ２を用いて疲労度スコアＳ３を算出してもよい。

疲労推定部６４Ａは、直近の所定時間における疲労度を算出する際に、動画コンテンツの再生中において所定の時間区間ごとに疲労度スコアＳ３を算出して記憶してもよい。疲労推定部６４Ａは、終了検知部４４が表示装置１２の使用終了を検知した後に、終了前の比較的短い所定時間（例えば、５分間や１０分間）における所定の時間区間ごとの疲労度スコアＳ３を平均して算出してもよい。

疲労推定部６４Ａは、年齢取得部４０が取得するユーザ５０の年齢ａに応じて、疲労度スコアＳ３を調整してもよい。疲労推定部６４Ａは、例えば、年齢ａに応じた加算値α_ＳＡを疲労度スコアＳ３に加算してもよい。加算値α_ＳＡは、上述の加算値α_Ａと同様、年齢が高いほど値が大きくなるように設定できる。疲労推定部６４Ａは、年齢ａに応じた乗数値β_ＳＡを疲労度スコアＳ３に乗算してもよい。年齢ａに応じた乗数値β_ＳＡは、年齢ａが高いほど値が大きくなるように設定できる。

疲労推定部６４Ａは、時間計測部４２が取得する経過時間ｂに応じて、疲労度スコアＳ３を調整してもよい。疲労推定部６４Ａは、例えば、経過時間ｂに応じた加算値α_ＳＢを疲労度スコアＳ３に加算してもよい。加算値α_ＳＢは、上述の加算値α_Ｂと同様、経過時間ｂが長いほど値が大きくなるように設定できる。疲労推定部６４Ａは、経過時間ｂに応じた乗数値β_ＳＢを疲労度スコアＳ３に乗算してもよい。経過時間ｂに応じた乗数値β_ＳＢは、経過時間ｂが高いほど値が大きくなるように設定できる。

順応表示決定部４６Ａは、終了検知部４４による終了の検知後に表示部２２に表示させる画像の明るさの変化を定める順応表示パターンを決定する。順応表示パターンは、例えば、画像の明るさの初期値ｐと、画像の明るさの終期値ｑと、初期値ｐから終期値ｑまでの明るさの変化に要する表示時間ｔとを定める。順応表示決定部４６Ａは、上述の実施の形態に係る順応表示決定部４６と同様に、初期値ｐおよび終期値ｑを決定できる。

順応表示決定部４６Ａは、疲労推定部６４Ａによって推定される疲労度に応じて、順応表示パターンを決定する。順応表示決定部４６Ａは、疲労推定部６４Ａによって算出される疲労度スコアＳ３に応じて、順応表示パターンにおける表示時間ｔまたは時間変化率Δを決定する。順応表示決定部４６Ａは、例えば、疲労度スコアＳ３が大きいほど、表示時間ｔを大きくする、または、時間変化率Δを小さくする。疲労度スコアＳ３と、表示時間ｔまたは時間変化率Δとの関係性は、テーブルによって定められてもよいし、任意の関数を用いた数式によって定められてもよい。

図１０は、別の実施の形態に係る表示方法を示すフローチャートである。表示制御部３２は、表示部２２に画像を表示させる（ステップＳ３０）。表示解析部６０Ａは、表示制御部３２の動作に基づいて表示部２２に表示される画像の明るさを解析する（ステップＳ３２）。視線解析部６２Ａは、画像認識部３６によって認識されるユーザ５０の視線方向に基づいて視線の移動量を解析する（ステップＳ３４）。疲労推定部６４Ａは、表示解析部６０Ａおよび視線解析部６２Ａの少なくとも一方の解析結果に基づいて、ユーザ５０の疲労度を推定する（ステップＳ３６）。終了検知部４４が終了を検知しない場合（ステップＳ３８のＮｏ）、Ｓ３０～Ｓ３６の処理を継続する。終了検知部４４が終了を検知した場合（ステップＳ３８のＹｅｓ）、照度取得部３４は、内部照度値および外部照度値を取得する（ステップＳ４０）。順応表示決定部４６Ａは、取得される内部照度値および外部照度値と、推定される疲労度とに基づいて順応表示パターンを決定する（ステップＳ４２）。表示制御部３２は、決定された順応表示パターンにしたがって明るさが変化する順応表示画像を表示部２２に表示させる（ステップＳ４４）。

本実施の形態によれば、ユーザ５０による表示装置１２の使用に起因するユーザ５０の疲労度を推定し、疲労度に応じて順応表示パターンの表示時間を調整することにより、ユーザ５０により適した順応表示を実現できる。表示部２２に表示される画像が暗すぎたり明るすぎたりするために輝度スコアＳ１が高く、ユーザ５０の目の疲労度が高いと考えられる状況において、順応表示パターンの表示時間を長くすることで、順応表示画像を視認するユーザ５０にかかる負担を軽減できる。また、動画コンテンツの動きが大きいために視線変化スコアＳ２が高く、ユーザ５０の目の疲労度が高いと考えられる状況において、順応表示パターンの表示時間を長くすることで、順応表示画像を視認するユーザ５０にかかる負担を軽減できる。一方、疲労度スコアＳ３が低く、ユーザ５０の目の疲労度が高くないと考えられる状況において、順応表示パターンの表示時間を短くすることで、表示装置１２を取り外し可能になるまでの待ち時間を短縮し、利便性の低下を防止できる。

視線解析部６２Ａは、動画コンテンツを再生するための動画データに基づいて画像が生成される場合、動画データに含まれる動きベクトルに基づいて視線の移動量を示す視線変化スコアを算出してもよい。つまり、視線解析部６２Ａは、動きベクトルの大きさが大きいほど、視線変化スコアが大きくなるようにスコアを算出する。視線解析部６２Ａは、動画データに含まれる動きベクトルのデータ量が多いほど、視線変化スコアが大きくなるようにスコアを算出してもよい。視線解析部６２Ａは、例えば、動画コンテンツにおいて動画内のオブジェクトの動きが小さい、または動画フレーム間の変化が小さいとき、動画コンテンツの動きが小さいと推定する。視線解析部６２Ａは、動画コンテンツの動きが小さいと推定した場合、視線変化スコアＳ２を所定値よりも低く算出する。視線解析部６２Ａは、例えば、動画内のオブジェクトの動きが大きい、または動画フレーム間の変化が大きいとき、動画コンテンツの動きが大きいと推定する。疲労推定部６４Ａは、動画コンテンツの動きが大きいと推定した場合、視線変化スコアＳ２を所定値よりも高く算出する。この場合、画像認識部３６は、ユーザ５０の視線方向を推定しなくてもよい。また、表示装置１２は、内部カメラ２８を備えなくてもよく、制御装置１４Ａは、画像認識部３６を備えなくてもよい。

疲労推定部６４Ａは、ユーザ５０の目の疲労度ではなく、生体センサによって取得したユーザ５０の生体情報に基づいてユーザ５０の疲労度を推定してもよい。疲労推定部６４Ａは、ユーザ５０が仮想空間において実施した動作を示す動作情報に基づいてユーザ５０の疲労度を推定してもよく、例えば、仮想空間内でのユーザ５０の移動距離やユーザ５０が自身の体（頭、腕、胴、足など）を動かした運動量などに応じて疲労度を推定してもよい。疲労推定部６４Ａは、ユーザ５０の生体情報または動作情報に基づいてユーザ５０の疲労した生体部位を特定し、ユーザ５０の疲労した生体部位に応じて順応表示パターンを変更したり、表示部２２に表示させる画像を変更したりしてもよい。

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、各表示例に示す構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。

以下、本発明のいくつかの態様について述べる。

本発明の第１の態様は、ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられ、前記ユーザに向けて画像を表示する表示部と、前記表示部による表示の開始からの経過時間を計測する時間計測部と、前記表示部による表示の終了を検知する終了検知部と、前記表示部に表示させる画像の明るさを変化させることによって前記筐体の内部の明るさを示す内部照度値と前記筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを、前記表示部による表示の開始から終了までの経過時間に応じて決定する順応表示決定部と、を備える表示システムである。

第１の態様において、前記順応表示決定部は、前記ユーザの年齢にさらに応じて前記順応表示パターンを決定してもよい。

第１の態様において、前記順応表示決定部は、前記経過時間および前記ユーザの年齢の少なくとも一方に応じて、前記順応表示パターンにおける明るさの時間変化率を決定してもよい。

第１の態様において、前記順応表示決定部は、前記内部照度値が前記外部照度値よりも大きい場合、前記内部照度値が前記外部照度値よりも小さい場合に比べて、順応表示パターンにおける明るさの時間変化率を小さくしてもよい。

第１の態様は、表示方法として提供されてもよい。この方法は、ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられる表示部に画像を表示させるステップと、前記表示部による表示の開始からの経過時間を計測するステップと、前記表示部による表示の終了を検知するステップと、前記表示部に表示させる画像の明るさを変化させることによって前記筐体の内部の明るさを示す内部照度値と前記筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを、前記表示部による表示の開始から終了までの経過時間に応じて決定するステップと、を備えてもよい。

第１の態様は、プログラムまたはプログラムを記憶する非一時的な記録媒体として提供されてもよい。このプログラムは、ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられる表示部に画像を表示させる機能と、前記表示部による表示の開始からの経過時間を計測する機能と、前記表示部による表示の終了を検知する機能と、前記表示部に表示させる画像の明るさを変化させることによって前記筐体の内部の明るさを示す内部照度値と前記筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを、前記表示部による表示の開始から終了までの経過時間に応じて決定する機能と、をコンピュータに実現させるよう構成されてもよい。

本発明の第２の態様は、ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられ、前記ユーザに向けて画像を表示する表示部と、前記ユーザの疲労度を推定する疲労推定部と、前記表示部による表示の終了を検知する終了検知部と、前記疲労推定部によって推定される疲労度に応じて、前記表示部に表示させる画像の明るさを経時的に変化させて前記筐体の内部の明るさを示す内部照度値と前記筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを決定する順応表示決定部と、を備える表示システムである。

第２の態様において、前記疲労推定部は、前記表示部に表示される画像の明るさに基づいて、前記ユーザの疲労度を推定してもよい。

第２の態様において、前記疲労推定部は、前記表示部に表示される画像に含まれるコンテンツの動きに基づいて、前記ユーザの疲労度を推定してもよい。

第２の態様において、前記疲労推定部は、前記ユーザの年齢および前記表示部による表示の開始から終了までの経過時間の少なくとも一方にさらに基づいて、前記ユーザの疲労度を推定してもよい。

第２の態様は、表示方法として提供されてもよい。この方法は、ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられる表示部に画像を表示させるステップと、前記ユーザの疲労度を推定するステップと、前記表示部による表示の終了を検知するステップと、前記表示部に表示させる画像の明るさを変化させることによって前記筐体の内部の明るさを示す内部照度値と前記筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを、前記推定される疲労度に応じて決定するステップと、を備えてもよい。

第２の態様は、プログラムまたはプログラムを記憶する非一時的な記録媒体として提供されてもよい。このプログラムは、ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられる表示部に画像を表示させる機能と、前記ユーザの疲労度を推定する機能と、前記表示部による表示の終了を検知する機能と、前記表示部に表示させる画像の明るさを変化させることによって前記筐体の内部の明るさを示す内部照度値と前記筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを、前記推定される疲労度に応じて決定する機能と、前記表示部による表示の終了が検知された場合、前記決定された順応表示パターンにしたがって前記表示部の表示を制御する機能と、をコンピュータに実現させるよう構成されてもよい。

１０，１０Ａ…表示システム、１２…表示装置、１４，１４Ａ…制御装置、１６…入力装置、２０…筐体、２２…表示部、２４…外部照度センサ、２６…内部照度センサ、３２…表示制御部、３４…照度取得部、３６…画像認識部、３８…入力受付部、４０…年齢取得部、４２…時間計測部、４４…終了検知部、４６，４６Ａ…順応表示決定部、５０…ユーザ、６０Ａ…表示解析部、６２Ａ…視線解析部、６４Ａ…疲労推定部。

Claims (5)

1. ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられ、前記ユーザに向けて画像を表示する表示部と、
   前記ユーザの疲労度を推定する疲労推定部と、
   前記表示部による表示の終了を検知する終了検知部と、
   前記疲労推定部によって推定される疲労度に応じて、前記表示部に表示させる画像の明るさを経時的に変化させて前記筐体の内部の明るさを示す内部照度値と前記筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを決定する順応表示決定部と、を備える表示システム。
2. 前記疲労推定部は、前記表示部に表示される画像の明るさに基づいて、前記ユーザの疲労度を推定する、請求項１に記載の表示システム。
3. 前記疲労推定部は、前記表示部に表示される画像に含まれるコンテンツの動きに基づいて、前記ユーザの疲労度を推定する、請求項１に記載の表示システム。
4. 前記疲労推定部は、前記ユーザの年齢および前記表示部による表示の開始から終了までの経過時間の少なくとも一方にさらに基づいて、前記ユーザの疲労度を推定する、請求項１から３のいずれか一項に記載の表示システム。
5. ユーザの頭部に装着される筐体の内部に設けられる表示部に画像を表示させるステップと、
   前記ユーザの疲労度を推定するステップと、
   前記表示部による表示の終了を検知するステップと、
   前記表示部に表示させる画像の明るさを変化させることによって前記筐体の内部の明るさを示す内部照度値と前記筐体の外部の明るさを示す外部照度値の差を小さくする順応表示パターンを、前記推定される疲労度に応じて決定するステップと、を備える表示方法。

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