JP5151207B2 - Display device - Google Patents
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Description
本発明は、外界の光学像に各種の情報を重畳表示してユーザーに提示する機能を備えた透過型表示装置に関する。 The present invention relates to a transmissive display apparatus having a function of superimposing and displaying various information on an external optical image and presenting it to a user.
従来から、外界の状況を示す光学像に各種の情報を重畳表示してユーザーに提示する透過型表示装置が考案されている(一例として特許文献1参照)。また、車両のフロントガラス等について、ユーザーの視線位置を考慮して光束の透過率を制御する技術も提案されている(一例として特許文献2参照)。
ところで、従来の透過型表示装置では、外界から表示装置に入射する光は補正されることなくユーザーの目に到達するため、透過型表示装置の視野に高輝度の物体が含まれる場合にはユーザーにとって非常に眩しくなる。かかる場合には、外界の状況や重畳表示される情報の視認にユーザーが支障をきたす。その一方で、表示装置を透過する光束を最大限に遮光すると、かえって情報の視認が困難となる場合もある点で改善の余地があった。 By the way, in the conventional transmissive display device, light incident on the display device from the outside reaches the user's eyes without being corrected. Therefore, when a high-luminance object is included in the field of view of the transmissive display device, It will be very dazzling for you. In such a case, the user has trouble in visually recognizing the situation of the outside world or the information displayed in a superimposed manner. On the other hand, if the light beam transmitted through the display device is shielded to the maximum extent, there is room for improvement in that it may be difficult to visually recognize information.
本発明は上記従来技術の課題を解決するためのものである。本発明の目的は、透過型表示装置の視野に高輝度の物体が含まれている場合にも、各種情報の視認性を向上させる手段を提供することである。 The present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art. An object of the present invention is to provide means for improving the visibility of various types of information even when a high-luminance object is included in the field of view of a transmissive display device.
第1の発明の表示装置は、表示部と、輝度検知部と、防眩部と、表示特定部と、制御部とを備える。表示部は、装置入力側から入射した光束を透過させて装置出力側に導くとともに、この透過光束による視野像に任意の情報表示を重畳させて透過光束により視認可能に装置出力側のユーザーに提示する。輝度検知部は、視野像に対応する輝度情報を取得する。防眩部は、輝度検知部の出力に基づいて、透過光束の光量を減衰させる。表示特定部は、表示部における情報表示の表示部分を特定する。制御部は、視野像の高輝度領域と情報表示の表示部分とが重なる場合に、防眩部における表示部分での透過光束の光量を、情報表示がない場合と比べて相対的に変化させる。 A display device according to a first invention includes a display unit, a luminance detection unit, an antiglare unit, a display specifying unit, and a control unit. The display unit transmits the incident light beam from the device input side and guides it to the device output side, and superimposes any information display on the field image of the transmitted light beam and presents it to the user on the device output side so that it can be visually recognized by the transmitted light beam. To do. The luminance detection unit acquires luminance information corresponding to the visual field image. The anti-glare unit attenuates the amount of transmitted light based on the output of the luminance detection unit. The display specifying unit specifies a display portion of information display on the display unit. When the high luminance region of the visual field image and the display portion of the information display overlap, the control unit relatively changes the amount of transmitted light flux in the display portion of the anti-glare portion as compared to the case where there is no information display.
さらに、第1の発明において、制御部は、視野像の高輝度領域と情報表示の表示部分とが重なる場合に、防眩部における表示部分での透過光束の光量を、情報表示がない場合と比べて相対的に高くする。 Further , in the first invention, when the high luminance region of the visual field image and the display portion of the information display overlap, the control unit determines the amount of transmitted light flux at the display portion in the anti-glare portion when there is no information display. Make it relatively high .
第2の発明は、第1の発明において、表示装置は、視野像の範囲を含む輝度解析画像のデータを生成する撮像部をさらに備える。輝度検知部は、輝度解析画像のデータから視野像の輝度分布を示す輝度情報を生成する。そして、防眩部は、輝度情報での輝度が閾値以上となる位置を基準として光束の光量を部分的に減衰させる。
第3の発明は、第2の発明において、表示装置は、ユーザーの視点位置を検出する視点位置検出部をさらに備える。そして、輝度検知部は、視点位置に応じて視野像の範囲を輝度解析画像から特定して、特定した輝度解析画像のデータから輝度情報を生成する。
The second aspect based on the first aspect, the display device further includes an imaging unit for generating data of the luminance analysis image comprising a viewing images. The luminance detection unit generates luminance information indicating the luminance distribution of the visual field image from the luminance analysis image data. The anti-glare part partially attenuates the light amount of the light beam with reference to a position where the luminance in the luminance information is equal to or greater than the threshold.
In a third aspect based on the second aspect , the display device further includes a viewpoint position detection unit that detects the viewpoint position of the user. The luminance detecting section identifies the scope of the field image from the luminance analysis image according to the viewpoint position, that generates a luminance information from the data of the specified luminance analysis image.
第4の発明は、第2の発明において、輝度検知部は、視野像の範囲を輝度解析画像から特定して、特定した輝度解析画像のデータから輝度情報を生成する。 In a fourth aspect based on the second aspect , the luminance detection unit specifies a range of the field-of-view image from the luminance analysis image, and generates luminance information from the specified luminance analysis image data.
本発明の一の形態では、視野像の高輝度領域と情報表示の表示部分とが重なる場合に、防眩部における表示部分での透過光束の光量が、情報表示がない場合と比べて相対的に変化して情報表示の視認性が向上する。
また、本発明の他の形態では、視野像の高輝度領域と情報表示の表示部分とが重なる場合に、表示色の変化によって情報表示の視認性が向上する。
In one embodiment of the present invention, when the high-luminance region of the visual field image overlaps with the display portion of the information display, the amount of transmitted light flux at the display portion in the anti-glare portion is relative to that when there is no information display. To improve the visibility of information display.
In another embodiment of the present invention, when the high luminance region of the visual field image and the display portion of the information display overlap, the visibility of the information display is improved by the change in the display color.
(第1実施形態の説明)
図1は第1実施形態の表示装置を示す概要図である。図2は第1実施形態の表示装置の構成を示すブロック図である。ここで、以下の説明では、表示装置においてユーザーと相対する面を装置出力側と称する。また、表示装置の出力側の反対面を装置入力側と称する。図1に示すように、第1実施形態の表示装置は、装置入力側からの透過光束によってユーザーに外界を視認させるとともに、透過光束による視野像に情報表示を重畳させてユーザーに提示できる。
(Description of the first embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a display device of the first embodiment. FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration of the display device according to the first embodiment. Here, in the following description, a surface facing the user in the display device is referred to as a device output side. Further, a surface opposite to the output side of the display device is referred to as a device input side. As shown in FIG. 1, the display device according to the first embodiment allows the user to visually recognize the outside world with a transmitted light beam from the device input side, and can present the information display to the user by superimposing an information display on the field image with the transmitted light beam.
図2に示すように、表示装置は、第1液晶パネル11と、第1表示制御部12と、第2液晶パネル13と、第2表示制御部14と、第1撮像部15と、第2撮像部16と、バッファメモリ17と、CPU18と、輝度情報用メモリ19およびバス20とを有している。なお、第1撮像部15、第2撮像部16、バッファメモリ17、CPU18および輝度情報用メモリ19は、それぞれバス20を介して接続されている。
As illustrated in FIG. 2, the display device includes a first
第1液晶パネル11は透過型液晶表示素子で構成され、表示装置の装置出力側に配置されている。この第1液晶パネル11は、文字や画像などの任意の情報表示を行うとともに、情報表示を行わない箇所では装置入力側からの光束を透過させる。したがって、第1液晶パネル11は、装置入力側からの光束による視野像に任意の情報表示を重畳させる役目を果たす。
The first
第1表示制御部12は第1液晶パネル11の表示状態を制御する。この第1表示制御部12はCPU18に接続されている。
第2液晶パネル13は、第1液晶パネル11と同形状の透過型液晶表示素子で構成されている。第2液晶パネル13は、表示装置の装置入力側において第1液晶パネル11と平行に配置されている。この第2液晶パネル13は、装置入力側から装置出力側への光束の透過率を調整する。そして、第2液晶パネル13は、装置入力側に高輝度の物体があるときに表示装置の透過光量を減衰させる役目を果たす。
The first
The second
第2表示制御部14は、第2液晶パネル13の任意の領域の透過状態を部分的に変化させることができる。そして、第2表示制御部14は、後述の遮光マップのデータに基づいて第2液晶パネル13の各領域における光束の透過状態を制御する。なお、第2表示制御部14は輝度情報用メモリ19に接続されている。
第1撮像部15は装置出力側に向けて配置されたカメラである。この第1撮像部15は、合焦位置調節用のフォーカシングレンズ15aと、第1撮像素子15bと、A/D変換部15cとを有している。第1撮像素子15bは、装置出力側でのユーザーの視点位置を検出するための画像を撮影する。第1撮像素子15bの出力は、A/D変換部15cを介してバス20に接続されている。
The second
The
第2撮像部16は装置入力側に向けて配置されたカメラである。この第2撮像部16は、撮影レンズ16aと、第2撮像素子16bと、A/D変換部16cとを有している。撮影レンズ16aの画角は広角側に設定されており、装置出力側に位置するユーザーの視野範囲を第2撮像素子16bで撮影できるようになっている。また、第2撮像素子16bは、装置入力側の外界の輝度分布を解析するための輝度解析画像を撮影する。第2撮像素子16bの出力は、A/D変換部16cを介してバス20に接続されている。
The
バッファメモリ17は、第1撮像部15および第2撮像部16で撮影された画像のデータなどを一時的に記録する。
CPU18は、表示装置各部の統括的な制御を行うプロセッサである。このCPU18は、第1撮像部15の出力画像を解析し、装置出力側におけるユーザーの視点位置と、表示装置でのユーザーの視野とを演算する。また、CPU18は、第2撮像部16の輝度解析画像に基づいて、上記の視野像の輝度分布を示す輝度情報と、第2液晶パネル13の各領域での透光率を示す遮光マップとを生成する。
The
The
また、輝度情報用メモリ19には、CPU18の生成した輝度情報および遮光マップが記録される。
以下、図3の流れ図を参照しつつ、第1実施形態における表示装置の動作例を説明する。
ステップ101:CPU18は、ユーザーから電源のオン操作を受け付けると、第1表示制御部12に対して第1液晶パネル11の表示開始を指示する。その後、第1表示制御部12は、第1液晶パネル11を随時駆動させることで、表示装置の視野像に任意の情報表示を重畳させる。なお、S101の段階での第2液晶パネル13は、光束の透過率が高い状態に設定されている。
The
Hereinafter, an operation example of the display device according to the first embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG. 3.
Step 101: Upon receiving a power-on operation from the user, the
ステップ102:CPU18は、第1撮像部15を駆動させてユーザーを撮影し、ユーザーと表示装置との距離情報を取得する。具体的には、CPU18は、第1撮像部15の出力画像に基づいて公知のコントラスト検出方式のAF演算を実行し、第1撮像部15のピントをユーザーに合わせる。そして、CPU18は、合焦時のフォーカシングレンズ15aのレンズ位置をエンコーダ(不図示)で検出し、このレンズ位置に基づいて表示装置からユーザーまでの距離情報を生成する。
Step 102: The
ステップ103:CPU18は、第1撮像部15の出力画像のデータに対して顔検出処理を実行し、装置出力側でのユーザーの顔の位置を検出する。なお、S103の顔検出処理では、CPU18は以下の要領でユーザーの顔を検出する。例えば、CPU18は、眉、目、鼻、唇の各端点、顔の輪郭点、頭頂点や顎の下端点などの特徴点に基づいて、画像から顔領域を検出する。あるいは、CPU18は被写体の色情報に基いて肌色領域の輪郭を抽出し、さらに予め用意された顔部品のテンプレートとのマッチングを行って顔領域を検出してもよい。
Step 103: The
ステップ104:CPU18は、ユーザーとの距離情報(S102)と、ユーザーの顔の位置の情報(S103)とに基づいて、表示装置に対するユーザーの三次元的な目の位置(視点位置)を演算する。
ステップ105:CPU18は、表示装置に対するユーザーの視点位置(S104)に基づいて、表示装置におけるユーザーの視野(すなわち、表示装置の液晶パネルに投影される視野像の範囲)を幾何演算で推定する。なお、第1実施形態においてユーザーの視野を求めるのは以下の理由による。
Step 104: The
Step 105: The
ここで、図4を参照しつつ、表示装置を介して高輝度の対象物をユーザーが視認する場合を考える。ユーザーの視点位置が図中右方向のAから図中左方向のBに移動した場合には、表示装置に投影される視野像での対象物の位置もそれぞれ変動する。勿論、ユーザーの視点位置が上下方向または前後方向に変化する場合においても、上記と同様に表示装置に投影される視野像での対象物の位置がそれぞれ変動する(これらの場合の図示は省略する)。したがって、ユーザーの視点位置がB位置であるにも拘わらず第2液晶パネル13でA位置に対応する範囲を暗くすると、第2液晶パネル13で暗くなる箇所から高輝度部分がはみ出してしまい、ユーザーが第2液晶パネル13による防眩効果を享受できなくなるからである。
Here, a case where a user visually recognizes a high-luminance object through a display device will be considered with reference to FIG. When the viewpoint position of the user moves from A in the right direction in the figure to B in the left direction in the figure, the position of the object in the field image projected on the display device also varies. Of course, even when the viewpoint position of the user changes in the vertical direction or the front-rear direction, the position of the object in the field-of-view image projected on the display device varies in the same manner as described above (illustration is omitted in these cases). ). Therefore, even if the user's viewpoint position is the B position, if the range corresponding to the A position is darkened on the second
ステップ106:CPU18は、第2撮像部16に対して輝度解析画像の撮影を指示する。第2撮像部16は、第2撮像素子16bで装置入力側の被写体を撮影して輝度解析画像を生成する。
ステップ107:CPU18は、表示装置におけるユーザーの視野のデータ(S105)に基づいて、輝度解析画像と視野像との視差を演算する。そして、CPU18は、上記の視差に基づいて、第2撮像部16の輝度解析画像のうちから表示装置の視野像に対応する範囲を演算する。
Step 106: The
Step 107: The
ステップ108:CPU18は、第2撮像部16の輝度解析画像(S106)から表示装置の視野像に対応する範囲(S107)を部分的に切り出す。そして、CPU18は、輝度解析画像から切り出した領域の輝度値のデータから、視野像の範囲の輝度分布を示す輝度情報を生成する。その後、CPU18は、輝度情報用メモリ19に輝度情報を記録する。なお、CPU18は、視野像に対応する領域の輝度値のデータをそのまま輝度情報としてもよい。あるいは、CPU18は、視野像に対応する領域の輝度値を、単純平均や加重平均などの手法で局所平均をとって補正し、この補正後の輝度値のデータから輝度情報を生成してもよい。
Step 108: The
ステップ109:CPU18は、輝度情報(S108)の各々の輝度値に閾値以上の値があるか否かを判定する。閾値以上の輝度値がある場合(YES側)には、CPU18はS110に移行する。一方、輝度情報の各々の輝度値がいずれも閾値未満の場合(NO側)には、CPU18はS114に移行する。
なお、S109のNO側の場合には、視野像には高輝度部分が含まれていないと判定できる。そのため、2回目以降のループにおいて、以前のループでの遮光処理(後述のS113)で第2液晶パネル13の透過率が変更されているときには、第2表示制御部14は第2液晶パネル13の透過状態を初期化する。これにより、表示装置の視野から高輝度の物体がなくなった場合には、第2液晶パネル13の透過率が元に戻されて非遮光状態となる。
Step 109: The
Note that in the case of the NO side in S109, it can be determined that the high-luminance portion is not included in the visual field image. Therefore, in the second and subsequent loops, when the transmittance of the second
ステップ110:CPU18は、輝度情報用メモリ19の輝度情報(S108)に基づいて遮光マップを生成する。
具体的には、CPU18は、輝度情報において閾値以上の輝度値を示す高輝度領域を、第2液晶パネル13上で遮光すべき遮光領域に指定する。このとき、CPU18は第2液晶パネル13を完全に遮光することなく半透過状態にして、ユーザーが外界の状態を把握できるようにする。また、CPU18は、輝度情報での輝度値の誤差を考慮して、高輝度領域よりもやや広い範囲を遮光領域としてもよい。
Step 110: The
Specifically, the
また、CPU18は、高輝度領域での輝度値に応じて、第2液晶パネル13の遮光領域における光束の透過率を決定する。すなわち、CPU18は、高輝度領域の輝度値に応じて、第2液晶パネル13の透過率を調整する。このとき、CPU18は、高輝度領域での輝度値が高いほど、第2液晶パネル13の遮光領域における光束の透過率を低く設定する。
Further, the
そして、CPU18は、上記の遮光領域の位置情報と、各遮光領域での光束の透過率の値との対応関係を、輝度情報用メモリ19に遮光マップとして記録する。
ステップ111:CPU18は、文字情報の表示箇所と、遮光領域(S110)とが重複しているか否かを判定する。上記要件を満たす場合(YES側)には、CPUはS112に移行する。一方、上記要件を満たさない場合(NO側)には、CPUはS113に移行する。
Then, the
Step 111: The
ステップ112:CPU18は、文字情報の表示箇所と重なる遮光領域に関し、遮光マップに記録されている光束の透過率の値を高くする補正を行う。文字情報の表示箇所では、ユーザーが文字情報を視認するためにある程度の透過光量が必要となるからである。
一例として、遮光領域における光束の透過率を段階的に変化できる場合には、CPU18は、遮光マップのうちで文字情報の表示箇所における光束の透過率の値を一段階から二段階程度高く変更する。勿論、遮光マップでの遮光領域における光束の透過率の値は、文字情報の視認性確保と防眩効果との兼ね合いで適宜調整することができる。
Step 112: The
As an example, when the light transmittance in the light shielding region can be changed in a stepwise manner, the
なお、S112でのCPU18は、遮光領域のうちで文字情報と重なる箇所のみの透過率を高くしてもよく、文字情報と重なる遮光領域の透過率を全体的に高くしてもよい。
ステップ113:CPU18は、第2液晶パネル13の透過状態の変更を第2表示制御部14に対して指示する。第2表示制御部14は、輝度情報用メモリ19の遮光マップに基づいて、第2液晶パネル13の各遮光領域における光束の透過率をそれぞれ低下させる。
Note that the
Step 113: The
これにより、視野像の高輝度部分では、装置入力側からの透過光が第2液晶パネル13で減衰することとなる。したがって、図5(a)のように太陽などの高輝度な物体があるシーンを背景にして表示装置を用いる場合には高輝度の物体のある箇所は暗くなり(図5(b)参照)、ユーザーは第1液晶パネル11での情報表示を容易に確認できる。
また、第1液晶パネル11での情報表示と、第2液晶パネル13での遮光領域とが重なる場合には、情報表示と重なる部分の透過光量が多くなるように調整される(図6参照)。
Thereby, the transmitted light from the device input side is attenuated by the second
Further, when the information display on the first
ステップ114:CPU18は、ユーザーから表示装置の電源のオフ操作を受け付けたか否かを判定する。電源のオフ操作があった場合(YES側)には、CPU18は表示装置各部への電力供給を遮断して一連の動作を終了する。一方、電源のオフ操作がない場合(NO側)には、CPU18はS102に戻って上記動作を繰り返す。したがって、ユーザーの視点位置の移動や、装置入力側での高輝度物体の明滅/移動、表示装置の配置変更などがあった場合には、表示装置の表示状態が再び最適化されることとなる。
Step 114: The
以下、第1実施形態の表示装置の作用効果を述べる。
第1実施形態の表示装置では、視野像に対応する輝度情報に基づいて、視野像の高輝度部分における透過光を第2液晶パネル13で減衰させることができる。したがって、表示装置の視野に高輝度の物体が含まれる場合でも、ユーザーは眩しさを感じることなく、第1液晶パネル11による情報表示や視野像を視認しうる。
Hereinafter, the operation and effect of the display device of the first embodiment will be described.
In the display device of the first embodiment, the second
また、第1実施形態では、第2表示制御部14は、第2液晶パネル13における高輝度領域での光束の透過率のみを選択的に低下させることができる。例えば、明暗差の大きなシーン(例えば、逆光下で日陰などがあるシーンなど)で表示装置を用いる場合でも、視野像の高輝度部分のみが第2液晶パネル13で暗くなる一方で、視野像の低輝度部分はそのままの明るさで視認できる。したがって、上記のシーンなどにおいて、ユーザーが視野像の低輝度部分の視認に支障をきたすおそれも少ない。
In the first embodiment, the second
しかも、第1液晶パネル11での情報表示と、第2液晶パネル13での遮光領域とが重なる場合には、情報表示と重なる部分の透過光量が多くなるように調整されるので、第2液晶パネル13の動作によって、ユーザーが情報表示の確認に支障をきたすおそれは抑制される。
さらに、第1実施形態でのCPU18は、ユーザーの視点位置と、視野像および輝度解析画像の視差を考慮して輝度情報を生成する。そのため、第2液晶パネル13における高輝度領域をより高い精度で特定することが可能となる。
In addition, when the information display on the first
Further, the
(第2実施形態の説明)
図7は、第2実施形態での表示装置の構成を示す概要図である。第2実施形態は第1実施形態の変形例であって、一眼レフレックス型の電子カメラに表示装置を組み込んだものである。勿論、一眼レフレックス型の銀塩カメラ(フイルムカメラ)に表示装置を組み込むようにしてもよい(銀塩カメラの場合の図示は省略する)。
(Description of Second Embodiment)
FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a configuration of a display device according to the second embodiment. The second embodiment is a modification of the first embodiment, in which a display device is incorporated into a single-lens reflex electronic camera. Of course, a display device may be incorporated in a single-lens reflex type silver salt camera (film camera) (illustration in the case of a silver salt camera is omitted).
第2本実施形態の電子カメラは、撮影レンズ31を鏡筒内に有するレンズユニット32と、カメラ本体33とを有している。このレンズユニット32およびカメラ本体33には、雄雌の関係をなす一対のマウント(不図示)がそれぞれ設けられている。レンズユニット32は、上記のマウントをバヨネット機構等で結合させることで、カメラ本体33に対して交換可能に接続される。
The electronic camera according to the second embodiment has a
一方、カメラ本体33は、メインミラー34と、メカニカルシャッタ35と、記録用画像を撮影するための撮像素子36と、ファインダ光学系(38〜44)と、各部を制御するCPU37とを有している。メインミラー34、メカニカルシャッタ35および撮像素子36は、撮影光学系の光軸に沿って配置される。また、カメラ本体33の上部にはファインダ光学系が配置されている。
On the other hand, the
メインミラー34は、不図示の回動軸によって回動可能に軸支されており、観察状態と退避状態とに切り替え可能となっている。観察状態のメインミラー34は、メカニカルシャッタ35および撮像素子36の前方で傾斜配置される。この観察状態のメインミラー34は、撮影光学系を通過した光束を上方へ反射してファインダ光学系に導く。なお、メインミラー34の中央部はハーフミラーとなっており、メインミラー34を透過した一部の光束はサブミラーによって焦点検出部に導かれる(サブミラーおよび焦点検出部の図示は省略する)。
The
また、退避状態のメインミラー34は、上方に跳ね上げられて撮影光路から外れた位置にある。メインミラー34が退避状態にあるときは、撮影光学系を通過した光束がメカニカルシャッタ35および撮像素子36に導かれる。
ファインダ光学系は、焦点板38と、コンデンサレンズ39と、ペンタプリズム40と、第1液晶パネル41および第2液晶パネル42と、ハーフミラー43と、接眼レンズ44とを有している。
In addition, the
The finder optical system includes a focusing
焦点板38はメインミラー34の上方に位置している。この焦点板38は、撮影光学系に対して撮像素子36の撮像面と光学的に等価な面をなすように調整されている。
そして、メインミラー34が観察状態にあるときには、メインミラー34で反射された光束が焦点板38で一旦結像する。焦点板38で結像した光束は、コンデンサレンズ39およびペンタプリズム40を通過し、ペンタプリズム40の入射面に対して90°の角度を有する射出面に導かれる。そして、ペンタプリズム40の射出面からの光束は、第2液晶パネル42およびハーフミラー43を通過した後に、接眼レンズ44を介してユーザーの目に到達する。なお、ハーフミラー43の上方には、第1液晶パネル41とバックライト46とが配置されている。
The focusing
When the
また、ペンタプリズム40の近傍には、視野像の分割測光を実行するための分割測光センサ45が配置されている。第2実施形態では、分割測光センサ45の出力に基づいて、CPU37が輝度情報および遮光マップを生成する。
第1液晶パネル41は、CPU37の指示により文字や画像などの任意の情報表示を実行する。なお、第1液晶パネル41の背面側にはバックライト46が配置されている。また、第2液晶パネル42は、CPU37の生成した輝度情報に基づいて、視野像の高輝度部分の透過光量を減衰させる。そして、第1液晶パネル41を透過したバックライト46の光束と、第2液晶パネル42を透過した撮影レンズ31からの光束とはハーフミラー43によって合成され、ユーザーは各種の情報表示が重畳された視野像を接眼レンズ44から視認できる。したがって、第2実施形態の電子カメラによっても、第1実施形態の表示装置とほぼ同様の効果を得ることができる。なお、第2実施形態では、ユーザーの視点位置は固定されるため、第1実施形態の第1撮像部(15)に対応する構成は省略されている。
A
The first
ここで、第2実施形態において、第1液晶パネル41の情報表示の位置と、第2液晶パネル42の遮光領域とが重なる場合を説明する。このとき、CPU37は、上記第1実施形態と同様に、第2液晶パネル42の遮光領域のうちで情報表示と重なる部分の透光率を若干高くしてもよい。あるいは、上記の場合において、CPU37は、第2液晶パネル42の遮光領域の透光率を調整することなく、情報表示の表示色を変更することで情報表示の視認性を高めてもよい。
Here, in the second embodiment, a case where the information display position of the first
一例として、第1液晶パネル41で赤色の情報表示を行ない、第2液晶パネル42は遮光領域の透過光束を半透過させるときに、撮影光学系から赤色成分の強い光が情報表示の箇所に入射した場合を考える。この場合には、赤色の情報表示と入射光の色調が近いので、情報表示の視認性が低下する。
このとき、CPU37は、分割測光センサ45の出力に基づいて、視野像の赤、緑、青の各色ごとの色ヒストグラムを生成するとともに、この色ヒストグラムから視野像の色調を判定する。例えば、赤色の色成分が多く、緑色および青色の色成分が少ない場合には、CPU37は視野像の色調を赤色と判定する。そして、CPU37は、視野像の遮光箇所の色調に対する補色(上記例であればシアン)を情報表示の表示色に変更する。なお、CPU37は第1液晶パネル41の情報表示の輝度を必要に応じて高めても良く、あるいは補色以外他の表示色に変更するものでもよい。上記構成においても、情報表示の位置と遮光領域とが重なる状況下で、情報表示の視認性を高めることが可能となる。
As an example, when the first
At this time, the
(実施形態の補足事項)
(1)本発明の表示装置は、例えば、車両などの乗物のフロントガラスに情報を表示する透過型ディスプレイや、透過型のヘッドマウントディスプレイや、動物園、水族館、博物館などでガラス越しに対象物の情報を表示する案内表示器などに種々適用できる。
(2)上記の実施形態では、透過型の液晶素子で視野像の光量を調整する例を説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、透過光の光量を減衰させるフィルタを光路内に機械的に挿入する構成としてもよい。あるいは、光の反射率を電子制御できるエレクトロクロミック素子が鏡面に用いられた防眩ミラーを用いて視野像の光量を調整するようにしてもよい。
(Supplementary items of the embodiment)
(1) The display device of the present invention can be used to display objects on a windshield of a vehicle such as a vehicle, a transmissive head mounted display, a zoo, an aquarium, a museum, etc. The present invention can be applied variously to a guidance display for displaying information.
(2) In the above embodiment, the example in which the light amount of the field image is adjusted with the transmission type liquid crystal element has been described. However, the configuration of the present invention is not limited to the above embodiment. For example, a filter that attenuates the amount of transmitted light may be mechanically inserted in the optical path. Or you may make it adjust the light quantity of a visual field image using the anti-glare mirror by which the electrochromic element which can electronically control the reflectance of light was used for the mirror surface.
(3)上記の実施形態では、第2液晶パネル(13,42)において視野像の高輝度部分の部分を選択的に暗くする例を説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、視野像のどこかに閾値以上の高輝度部分が含まれる場合には、第2液晶パネル(13,42)の全体を一律に暗くするようにしてもよい。
(4)上記の実施形態では透過型の液晶素子で視野像に情報表示を重畳させる例を説明したが、本発明の構成は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、第1液晶パネル(11,41)に代えて公知の発光表示素子(例えば、有機EL素子、無機EL素子、LED、PDP、FED、SEDなど)で情報表示を行い、この情報表示をハーフミラーで視野像に合成するようにしてもよい。この場合においても、遮光領域に情報表示が重なるときには、第2実施形態と同様に、情報表示の表示色を変更してもよい。
(3) In the above embodiment, the example in which the portion of the high luminance portion of the field image is selectively darkened in the second liquid crystal panel (13, 42) has been described. However, the configuration of the present invention is limited to the above embodiment. It is not something. For example, when a high-luminance portion having a threshold value or more is included somewhere in the field image, the entire second liquid crystal panel (13, 42) may be uniformly darkened.
(4) In the above-described embodiment, an example in which information display is superimposed on a field-of-view image using a transmissive liquid crystal element has been described. However, the configuration of the present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, instead of the first liquid crystal panel (11, 41), information display is performed using a known light-emitting display element (for example, an organic EL element, an inorganic EL element, LED, PDP, FED, SED, etc.), and this information display is reduced to half. You may make it synthesize | combine to a visual field image with a mirror. Also in this case, when the information display overlaps the light shielding area, the display color of the information display may be changed as in the second embodiment.
また、上記のように発光表示素子によって情報表示を行う構成において、視野像の高輝度領域と情報表示の位置とが重複する場合には、CPUは、第2液晶パネルにおける重複箇所の光束の透過率を部分的にさらに低下させるようにしてもよい。
(5)第2実施形態において、第2液晶パネル42の後ろに第1液晶パネル41を平行に配置してもよい。かかる構成によればハーフミラー43およびバックライト46は不要となる。さらに、第2実施形態において、接眼部の近傍に視線検出装置を組み込んで、ユーザーの視線の位置に応じて光量を調整する箇所を変化させるようにしてもよい。
Further, in the configuration in which information display is performed by the light emitting display element as described above, when the high luminance region of the field image overlaps the position of the information display, the CPU transmits the light flux at the overlapping portion in the second liquid crystal panel. The rate may be partially further reduced.
(5) In the second embodiment, the first
(6)上記実施形態で、情報表示の位置と遮光領域とが重なる場合に、CPUは情報表示の位置を遮光領域と重ならない他の位置に変更するようにしてもよい。
なお、本発明は、その精神またはその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明は、特許請求の範囲によって示されるものであって、本発明は明細書本文にはなんら拘束されない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。
(6) In the above embodiment, when the information display position and the light shielding area overlap, the CPU may change the information display position to another position that does not overlap the light shielding area.
It should be noted that the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. The present invention is defined by the claims, and the present invention is not limited to the text of the specification. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
11,41…第1液晶パネル、12…第1表示制御部、13,42…第2液晶パネル、14…第2表示制御部、15…第1撮像部、16…第2撮像部、18,37…CPU、43…ハーフミラー、45…分割測光センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記視野像に対応する輝度情報を取得する輝度検知部と、
前記輝度検知部の出力に基づいて前記透過光束の光量を減衰させる防眩部と、
前記表示部における前記情報表示の表示部分を特定する表示特定部と、
前記視野像の高輝度領域と前記情報表示の表示部分とが重なる場合に、前記防眩部における前記表示部分での前記透過光束の光量を、前記情報表示がない場合と比べて相対的に変化させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記視野像の高輝度領域と前記情報表示の表示部分とが重なる場合に、前記防眩部における前記表示部分での前記透過光束の光量を、前記情報表示がない場合と比べて相対的に高くする
ことを特徴とする表示装置。 A light beam that is incident from the device input side is transmitted and guided to the device output side, and an arbitrary information display is superimposed on a visual field image by the transmitted light beam and presented to the user on the device output side so as to be visible by the transmitted light beam And
A luminance detector for acquiring luminance information corresponding to the field image;
An anti-glare part for attenuating the amount of the transmitted light beam based on the output of the brightness detection part;
A display specifying unit for specifying a display part of the information display in the display unit;
When the high-luminance area of the visual field image overlaps with the display portion of the information display, the light amount of the transmitted light beam at the display portion in the anti-glare portion is relatively changed as compared with the case without the information display. and a control unit for,
When the high-luminance region of the visual field image and the display portion of the information display overlap, the control unit is configured to change the amount of the transmitted light beam in the display portion of the anti-glare portion compared to the case where the information display is not performed. Display device characterized by relatively high .
前記視野像の範囲を含む輝度解析画像のデータを生成する撮像部をさらに備え、
前記輝度検知部は、前記輝度解析画像のデータから前記視野像の輝度分布を示す前記輝度情報を生成し、
前記防眩部は、前記輝度情報での輝度が閾値以上となる位置を基準として前記透過光束の光量を部分的に減衰させることを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 1,
An imaging unit that generates data of a luminance analysis image including the range of the field-of-view image;
The luminance detection unit generates the luminance information indicating the luminance distribution of the visual field image from the data of the luminance analysis image,
The anti-glare unit, a display device according to claim Rukoto partially attenuates the light intensity of the transmitted beam a position where brightness is equal to or greater than the threshold value in the luminance information as a reference.
前記ユーザーの視点位置を検出する視点位置検出部をさらに備え、
前記輝度検知部は、前記視点位置に応じて前記視野像の範囲を前記輝度解析画像から特定して、特定した前記輝度解析画像のデータから前記輝度情報を生成することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 2,
A viewpoint position detecting unit for detecting the viewpoint position of the user ;
The brightness detection unit, wherein the range of said field image according to the viewpoint position specified from the luminance analyzing image display device comprising that you generate said luminance information from the data of the specified the luminance analyzing image .
前記輝度検知部は、前記視野像の範囲を前記輝度解析画像から特定して、特定した前記輝度解析画像のデータから前記輝度情報を生成することを特徴とする表示装置。 The display device according to claim 2 ,
The brightness detection unit, the range of the visual field image is specified from the luminance analyzing image display device comprising that you generate said luminance information from the data of the specified the brightness analysis image.
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