JP6217772B2 - 頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法 - Google Patents
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Description
画像データを取得する取得部と、
前記画像データに基づいて画像光を生成し、使用者に前記画像光を虚像として視認させるために前記画像光を出力する画像表示部と、
所定の条件において、前記画像光のうちの前記虚像の一部の領域に対応する前記画像光の出力のレベルを使用者が前記虚像を視認できないレベルに低減するように制御する制御部と、を備える、頭部装着型表示装置。
A.第1実施例:
A−1.装置構成:
A−2.制御処理:
B.第2実施例:
C.変形例:
A−1.装置構成:
図1は、本発明の実施例における頭部装着型表示装置100の外観構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置100は、頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display、HMD)とも呼ばれる。本実施例の頭部装着型表示装置100は、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の頭部装着型表示装置である。
図3は、本実施例における頭部装着型表示装置100の制御処理の流れを示すフローチャートである。本実施例における制御処理は、制御部10の操作部135が所定の操作を受け付けると、表示制御部190が画像形成パネル241、242における一部の画素では画像光を出力しないで、使用者に原画像から一部の画像を間引いた補正画像を虚像として視認させる処理である。
図8は、第2実施例における頭部装着型表示装置100の制御処理の流れを示すフローチャートである。第2実施例では、使用者の頭部に装着された画像表示部20に配置された検出部62が使用者の頭部の動きを検出して表示画像VIの透過率を上げる処理を行うことが第1実施例と異なる。具体的には、図8に示すステップS430の制御処理が第1実施例と異なる。
C.変形例:
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例の頭部装着型表示装置100では、画像形成パネル241、242が有する一部の画素Pxを全閉した後の非表示画素Px2の配置は図5に示すようないわゆる千鳥状の配置としたが、非表示画素Px2の配置は上記実施例のものに限られず、種々変形可能である。例えば、単純に格子状に配列された複数の画素Pxの内、所定の縦の列における画素Pxを全閉して非表示画素Px2としてもよい。また、画像形成パネル241、242における全体の画素数に対する非表示画素Px2の数の割合Rtも種々変形可能である。画素Pxの配列は、縦横の格子状のものに限られず、ハニカム状の配列としてもよい。
上記実施例の頭部装着型表示装置100では、画像形成パネル241、242における一部の画素Pxを全閉することで、表示画像VIの透過率を上げたが、補正画像VI’を形成している表示画素Px1の輝度を下げることでさらに表示画像VIの透過率を上げてもよい。具体的には、右バックライト制御部201および左バックライト制御部202が右バックライト221および左バックライト222の輝度を下げることで、光学像表示部26、28における表示画像VIの透過率を上げることができる。そのため、この変形例の頭部装着型表示装置100では、画像表示部20が表示画素Px1の輝度を下げることにより、使用者に外景SCをより視認させやすくできる。なお、表示制御部190は、右バックライト221と左バックライト222との輝度を異なる輝度に制御してもよい。
上記実施例の頭部装着型表示装置100では、操作部135や検出部62を用いて、表示画像VIの透過率を上げたが、表示画像VIの透過率を上げる入力方法については種々変形可能である。例えば、使用者が操作部135を操作することによって原画像データに基づく表示画像VIの再生を要求した場合に、第1実施例とは異なり、OSD表示等を行わずに、予め設定しておいた一部の画素Pxの全閉を自動的に行ってもよい。この変形例の頭部装着型表示装置100では、表示画像VIの透過率を上げる場合に、使用者は表示画像VIの再生以外の操作を特に必要とされずに、簡便に表示画像VIの透過率を上げて外景SCの視認性を向上させることができる。
上記第2実施例の頭部装着型表示装置100では、右表示駆動部22の筐体内部に配置された検出部62が使用者の頭部に装着された画像表示部20の加速度を検出したが、検出部62を配置する位置および画像表示部20の位置に関する状態を検出する態様は種々変形可能である。検出部62が左表示駆動部24の筐体内部に配置されてもよいし、頭部装着型表示装置100におけるその他の位置に配置されていてもよい。
また、上記実施例の頭部装着型表示装置100の構成において、オペレーティングシステム150と画像処理部160と表示制御部190と音声処理部170と検出処理部165とは、CPU140がソフトウェアを実行することにより実現されるとしているが、電子回路といったハードウェアによって実現されるとしてもよい。また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア(コンピュータープログラム)は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやCD−ROMのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のRAMやROM等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。
11…決定キー
12…点灯部
13…表示切替キー
14…トラックパッド
15…輝度切替キー
16…方向キー
17…メニューキー
18…電源スイッチ
20…画像表示部
21…右保持部
22…右表示駆動部
23…左保持部
24…左表示駆動部
26…右光学像表示部
28…左光学像表示部
32…右イヤホン
34…左イヤホン
40…接続部
42…右コード
44…左コード
46…連結部材
48…本体コード
51…送信部
52…送信部
53…受信部
54…受信部
62…検出部
100…頭部装着型表示装置
110…入力情報取得部
120…記憶部
130…電源
135…操作部
140…CPU
150…オペレーティングシステム
160…画像処理部
165…検出処理部
170…音声処理部
180…インターフェイス
190…表示制御部
201…右バックライト制御部
202…左バックライト制御部
211…右LCD制御部
212…左LCD制御部
221…右バックライト
222…左バックライト
241…右LCD
242…左LCD
251…右投写光学系
252…左投写光学系
261…右導光板
262…左導光板
SC…外景
VI…表示画像
VI’…補正画像
Px…画素
Th1…閾値
Ar1…領域
Ar2…領域
Px1…表示画素
Px2…非表示画素
Claims (14)
- 画像光と外景とを使用者に視認させることができる光学透過型の頭部装着型表示装置であって、
画像データに基づいて前記画像光を生成し、使用者に前記画像光を視認させるために前記画像光を出力する画像表示部と、
操作端末機器を検出した場合に、前記画像光のうちの一部の領域に対応する前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減するように制御する制御部と、を備え、
前記画像表示部は、複数の画素によって格子状に形成されて前記画像光を出力する画像形成パネルを含み、
前記制御部は、前記画像形成パネルにおけるN(Nは1以上の整数)個の前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減した非表示画素から構成される複数の非表示画素群と、前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できるレベルに出力するN個の表示画素から構成される複数の表示画素群とを、前記画像形成パネルにおいて交互に配置するように制御する、頭部装着型表示装置。 - 画像光と外景とを使用者に視認させることができる光学透過型の頭部装着型表示装置であって、
前記外景を撮像するカメラと、
画像データに基づいて前記画像光を生成し、使用者に前記画像光を視認させるために前記画像光を出力する画像表示部と、
前記カメラにより撮像した画像から、予め登録された操作端末機器を検出した場合に、前記画像光のうちの前記画像光の一部の領域に対応する前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減するように制御する制御部と、を備え、
前記画像表示部は、複数の画素から構成されて前記画像光を出力する画像形成パネルを含み、
前記制御部は、前記画像形成パネルにおける全画素数に対しての、前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減した非表示画素の割合を、前記画像形成パネルにおける位置に応じて異なるように制御する、頭部装着型表示装置。 - 請求項2に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像形成パネルの中央部における前記割合は、前記画像形成パネルの周辺部における前記割合よりも低い、頭部装着型表示装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御は、前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できるレベルに出力する表示画素の輝度を減少させる制御を含む、頭部装着型表示装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記操作端末機器は、使用者からの操作を受け付ける操作部を有し、
前記制御部は、前記操作端末機器を検出し、かつ、前記操作部が前記制御を行う操作を受け付けた場合に、前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減する、頭部装着型表示装置。 - 請求項5に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御部は、前記画像表示部に前記画像データに基づいて前記画像光を生成させる操作を前記操作部が受け付けた場合に自動的に前記制御を行う、頭部装着型表示装置。 - 請求項5または請求項6に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像表示部は使用者の頭部に装着されるものであり、
前記頭部装着型表示装置は、さらに、
前記頭部装着型表示装置の位置の状態を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記操作端末機器を検出し、かつ、検出された前記状態が所定の状態になる場合に、前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減する、頭部装着型表示装置。 - 請求項7に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記状態は、前記頭部装着型表示装置の加速度であり、
前記所定の状態は、前記加速度が所定値以上である状態である、頭部装着型表示装置。 - 請求項8に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御部は、前記所定値以上の加速度が検出された後に、前記所定値以上の加速度が検出されなくなった時点から所定の時間が経過すると、前記画像表示部において使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減した一部の領域に対応する前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できるレベルに出力する、頭部装着型表示装置。 - 請求項7に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記検出部は、前記操作部に配置された信号送信部と、前記画像表示部に配置された前記信号送信部から送信される信号を受信する信号受信部と、を含み、
前記状態は、前記信号送信部と前記信号受信部とから得られた前記操作部と前記画像表示部との位置関係の状態であり、
前記所定の状態は、前記操作部の位置が前記画像光と重複する状態である、頭部装着型表示装置。 - 請求項10に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記画像表示部を頭部に装着した使用者の眼を撮像する眼撮像部を備え、
前記制御部は、前記眼撮像部によって撮像された使用者の眼の撮像画像を用いて、使用者の視線方向を特定し、
前記所定の状態は、特定された前記視線方向を始点として前記操作部の位置が前記画像光と重複する状態である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1ないし請求項11のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御部は、前記操作端末機器を検出し、かつ、前記画像データが静止画像の画像データである場合に、前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減する、頭部装着型表示装置。 - 複数の画素によって格子状に形成された画像形成パネルによって画像光と外景とを使用者に視認させることができる画像表示部を有する光学透過型の頭部装着型表示装置の制御方法であって、
画像データに基づいて前記画像光を生成する第1の工程と、
操作端末機器を検出した場合に、前記画像光のうちの一部の領域に対応する前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減するように制御する第2の工程と、を備え、
前記第2の工程は、前記画像形成パネルにおけるN(Nは1以上の整数)個の前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減した非表示画素から構成される複数の非表示画素群と、前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できるレベルに出力するN個の表示画素から構成される複数の表示画素群とを、前記画像形成パネルにおいて交互に配置するように制御する、頭部装着型表示装置の制御方法。 - 複数の画素から形成された画像形成パネルによって画像光と外景とを使用者に視認させることができる画像表示部を有する光学透過型の頭部装着型表示装置の制御方法であって、
画像データに基づいて前記画像光を生成する第1の工程と、
カメラにより撮像した画像から、予め登録された操作端末機器を検出した場合に、前記画像光のうちの一部の領域に対応する前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減するように制御する第2の工程と、を備え、
前記第2の工程は、前記画像形成パネルにおける全画素数に対しての、前記画像光の出力のレベルを使用者が前記画像光を視認できないレベルに低減した非表示画素の割合を、前記画像形成パネルにおける位置に応じて異なるように制御する、頭部装着型表示装置の制御方法。
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