JP6268704B2 - 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム - Google Patents
表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6268704B2 JP6268704B2 JP2012285283A JP2012285283A JP6268704B2 JP 6268704 B2 JP6268704 B2 JP 6268704B2 JP 2012285283 A JP2012285283 A JP 2012285283A JP 2012285283 A JP2012285283 A JP 2012285283A JP 6268704 B2 JP6268704 B2 JP 6268704B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- display device
- unit
- display
- outside scene
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical Effects 0.000 claims description 63
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 27
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 7
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 7
- 210000003128 Head Anatomy 0.000 description 6
- 210000001525 Retina Anatomy 0.000 description 5
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 3
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004270 retinal projection Effects 0.000 description 2
- 210000004709 Eyebrows Anatomy 0.000 description 1
- 210000001331 Nose Anatomy 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000005034 decoration Methods 0.000 description 1
- 230000003111 delayed Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000051 modifying Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 230000001702 transmitter Effects 0.000 description 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラムに関する。
従来、外光と画像とを視認可能に表示する表示装置により、ユーザーに情報を提供する手法が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1の装置は、画像光を外光とともにユーザーの眼に入射させるHMD(ヘッドマウントディスプレイ)によって、ユーザーの視野範囲にある識別コードを検出し、検出した識別コードに対応する情報を表示する。この装置を使用するユーザーは、HMDが発する画像光により情報を視認し、外光により外景を視認するので、視野範囲にある識別コードが付された物を見ながら、その物に対応する情報として提供される情報を視認する。
ところで、上記従来の装置により、ユーザーに対して、視野範囲内の目的物に注視させたい場合、注視を促すメッセージ等を表示することになる。しかしながら、メッセージ等を表示すると、ユーザーが表示されたメッセージ等を注視してしまい、かえって目的物に注視するタイミングが遅れることや、目的物に注視しないことが懸念される。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、外景と画像光による画像とを視認させ、ユーザーに、外景中の目的物を注視させることが可能な表示装置、および、表示装置の制御方法を提供することを目的とする。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、外景と画像光による画像とを視認させ、ユーザーに、外景中の目的物を注視させることが可能な表示装置、および、表示装置の制御方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明は、頭部装着型の表示装置であって、外景に重ねて視認される画像を表示する表示手段と、前記表示手段により、前記外景に重なって前記外景の一部を強調する強調表示画像を表示させる制御手段と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、外景に重ねて表示される画像によって外景の一部を強調することにより、ユーザーに、外景として視認可能な範囲の一部を注視させることができる。
本発明によれば、外景に重ねて表示される画像によって外景の一部を強調することにより、ユーザーに、外景として視認可能な範囲の一部を注視させることができる。
また、本発明は、上記表示装置であって、前記表示装置を装着したユーザーにより視認可能な前記外景において強調対象物を選択する対象選択手段を備え、前記制御手段は、前記対象選択手段により選択された前記強調対象物を強調する前記強調表示画像を表示させることを特徴とする。
本発明によれば、強調する対象物となり得る物が外景に複数存在する場合に、強調する対象物を選択して注視させることができる。
本発明によれば、強調する対象物となり得る物が外景に複数存在する場合に、強調する対象物を選択して注視させることができる。
また、本発明は、上記表示装置であって、前記外景を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された撮影画像から対象物を検出する画像処理手段と、を備え、前記対象選択手段は、予め設定された条件に従って、前記画像処理手段により検出された対象物から前記強調対象物を選択することを特徴とする。
本発明によれば、外景を撮影して強調対象物を選択するので、ユーザーが視認可能な範囲に存在する対象物を確実に注視させることができる。
本発明によれば、外景を撮影して強調対象物を選択するので、ユーザーが視認可能な範囲に存在する対象物を確実に注視させることができる。
また、本発明は、上記表示装置であって、前記対象選択手段は、前記画像処理手段により検出された複数の対象物を予め設定された条件に従って順次強調対象物として選択することを特徴とする。
本発明によれば、複数の対象物を、ユーザーに順次注視させることができる。
本発明によれば、複数の対象物を、ユーザーに順次注視させることができる。
また、本発明は、上記表示装置であって、前記対象選択手段は、前記表示装置の現在位置に基づいて、前記画像処理手段により検出された対象物から前記強調対象物を選択することを特徴とする。
本発明によれば、ユーザーの現在の状況に適した対象物を選択して強調表示できる。
本発明によれば、ユーザーの現在の状況に適した対象物を選択して強調表示できる。
また、本発明は、上記表示装置であって、前記対象選択手段は、前記画像処理手段により検出された複数の対象物を選択可能であり、前記制御手段は、前記対象選択手段により選択された複数の対象物をそれぞれ異なる態様で強調する前記強調表示画像を前記表示手段により表示させることを特徴とする。
本発明によれば、外景の複数の対象物を強調することが可能である。また、各対象物について異なる態様で強調するので、各対象物の強調の度合いに差を付けることができ、例えば重要度の違いをユーザーに認識させることができる。これにより、複数の対象物について効果的に強調し、ユーザーに注視させることができる。
本発明によれば、外景の複数の対象物を強調することが可能である。また、各対象物について異なる態様で強調するので、各対象物の強調の度合いに差を付けることができ、例えば重要度の違いをユーザーに認識させることができる。これにより、複数の対象物について効果的に強調し、ユーザーに注視させることができる。
また、本発明は、上記表示装置であって、前記制御手段は、前記表示手段により前記外景の少なくとも一部を隠す画像を表示させることを特徴とする。
本発明によれば、外景の少なくとも一部を隠すことによって、強調対象物をより効果的に強調し、確実に注視させることができる。
本発明によれば、外景の少なくとも一部を隠すことによって、強調対象物をより効果的に強調し、確実に注視させることができる。
また、本発明は、上記表示装置であって、前記制御手段の制御により前記表示手段によって前記外景の少なくとも一部を隠すように表示される画像は、当該画像により隠される前記外景の一部を強調した画像であることを特徴とする。
本発明によれば、外景の一部を隠すようにして、その一部を強調する画像を表示する。これにより、外景の一部を強調した画像に置き換えて視認させることができる。例えば、外景として視認される物を隠し、この物を拡大した画像を表示すれば、ユーザーには外景の一部だけが拡大して見える。このように、外景の一部の見え方を効果的に変えることができ、外景の一部をユーザーに注視させることができる。
本発明によれば、外景の一部を隠すようにして、その一部を強調する画像を表示する。これにより、外景の一部を強調した画像に置き換えて視認させることができる。例えば、外景として視認される物を隠し、この物を拡大した画像を表示すれば、ユーザーには外景の一部だけが拡大して見える。このように、外景の一部の見え方を効果的に変えることができ、外景の一部をユーザーに注視させることができる。
また、本発明は、上記表示装置であって、前記制御手段の制御により前記表示手段によって前記外景の一部に重なって表示される画像は、当該画像に重なる前記外景の一部を装飾する画像であることを特徴とする。
本発明によれば、外景の一部を装飾する画像を表示して、その一部を強調し、ユーザーに注視させることができる。また、装飾の状態により、強調される外景の一部およびその他の部分の視認性を適宜調整することもできる。これにより、外景の一部の見え方を効果的に変えることができ、外景の一部をユーザーに注視させることができる。
本発明によれば、外景の一部を装飾する画像を表示して、その一部を強調し、ユーザーに注視させることができる。また、装飾の状態により、強調される外景の一部およびその他の部分の視認性を適宜調整することもできる。これにより、外景の一部の見え方を効果的に変えることができ、外景の一部をユーザーに注視させることができる。
また、本発明は、上記表示装置であって、ユーザーに画像を視認させる頭部装着型表示装置であり、前記表示手段は、表示用画像データを用いて画像を表す画像光を生成し射出させる画像光生成部と、射出された前記画像光を前記ユーザーの眼に導く光学部材と、を含み、前記外景の光は前記光学部材を透過して前記画像光とともに前記ユーザーの眼に入射することを特徴とする。
本発明によれば、外景の光が光学部材を透過して画像光とともにユーザーの眼に入射するシースルー型の表示装置により、外景を強調する画像をユーザーに視認させ、外景の一部に注視させることができる。
本発明によれば、外景の光が光学部材を透過して画像光とともにユーザーの眼に入射するシースルー型の表示装置により、外景を強調する画像をユーザーに視認させ、外景の一部に注視させることができる。
また、上記目的を達成するために、本発明は、外景に重ねて視認される画像を表示する表示手段を有する頭部装着型の表示装置の制御方法であって、前記表示手段により、前記外景に重なって前記外景の一部を強調する強調表示画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、外景に重ねて表示される画像によって外景の一部を強調することにより、ユーザーに、外景として視認可能な範囲の一部を注視させることができる。
本発明によれば、外景に重ねて表示される画像によって外景の一部を強調することにより、ユーザーに、外景として視認可能な範囲の一部を注視させることができる。
本発明によれば、ユーザーに、外景として視認可能な範囲の一部を注視させることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る頭部装着型表示装置の外観図である。
頭部装着型表示装置HMは、ユーザーの頭部に装着される頭部装着型表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)と呼ばれる。本実施形態の頭部装着型表示装置HMは、ユーザー(使用者、装着者)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1は、本発明の実施形態に係る頭部装着型表示装置の外観図である。
頭部装着型表示装置HMは、ユーザーの頭部に装着される頭部装着型表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)と呼ばれる。本実施形態の頭部装着型表示装置HMは、ユーザー(使用者、装着者)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1に示すように、頭部装着型表示装置HMは、ユーザーの頭部に装着される画像表示部20と、画像表示部20を制御する制御装置10とを備えている。画像表示部20は、右保持部21、右表示駆動部22、左保持部23、左表示駆動部24および右光学像表示部26を備えている。
右光学像表示部26および左光学像表示部28は、それぞれユーザーの右眼および左眼の眼前に位置し、ユーザーの眉間に対応する位置で相互に接続されて一体となっている。右光学像表示部26の端部ERからは右保持部21が延伸し、左光学像表示部28の端部ELからは左保持部23が延伸している。
右光学像表示部26および左光学像表示部28は、それぞれユーザーの右眼および左眼の眼前に位置し、ユーザーの眉間に対応する位置で相互に接続されて一体となっている。右光学像表示部26の端部ERからは右保持部21が延伸し、左光学像表示部28の端部ELからは左保持部23が延伸している。
右保持部21は、ユーザーの右側頭部の側方に位置し、その先端はユーザーの右耳に係合する。また、左保持部23はユーザー左側頭部の側方に位置し、その先端はユーザーの左耳に係合する。これら右保持部21および左保持部23の先端と、右光学像表示部26および左光学像表示部28の接合部の下端に設けられた鼻当て部とによって頭部装着型表示装置HMが支持される。
右保持部21の基端部には右表示駆動部22が内蔵され、左保持部23の基端部には左表示駆動部24が内蔵される。これら右表示駆動部22および左表示駆動部24により、頭部装着型表示装置HMはユーザーの右眼と左眼の各々に画像を視認させる。
右保持部21の基端部には右表示駆動部22が内蔵され、左保持部23の基端部には左表示駆動部24が内蔵される。これら右表示駆動部22および左表示駆動部24により、頭部装着型表示装置HMはユーザーの右眼と左眼の各々に画像を視認させる。
右光学像表示部26および左光学像表示部28の前面側すなわち表面側には、調光板20Aが設けられている。調光板20Aは右光学像表示部26および左光学像表示部28に対し着脱可能であり、複数種類の調光板20Aを交換して装着できる。調光板20Aは薄板状の光学素子である。調光板20Aとしては、光透過性がほぼゼロのもの、透明に近いもの、光量を減衰させて光を透過するもの、特定の波長の光を減衰または反射するもの等、種々のものを用いることができる。調光板20Aの光学特性を適宜選択することにより、外部から右光学像表示部26および左光学像表示部28に入射する外光の光量を調整できる。本実施形態では、少なくとも、頭部装着型表示装置HMを装着したユーザーが外の景色を視認できる程度の光透過性を有する調光板20Aを用いる場合について説明する。調光板20Aは、後述する右導光板261、左導光板262を損傷や、汚れの付着等から保護する機能も有する。
また、頭部装着型表示装置HMの前面において右光学像表示部26と左光学像表示部28の境目部分には、カメラ61(撮影手段)が配置されている。カメラ61の位置は頭部装着型表示装置HMの前面のほぼ中央であり、ユーザーの左右の眼の中間位置となっている。
また、頭部装着型表示装置HMの前面において右光学像表示部26と左光学像表示部28の境目部分には、カメラ61(撮影手段)が配置されている。カメラ61の位置は頭部装着型表示装置HMの前面のほぼ中央であり、ユーザーの左右の眼の中間位置となっている。
カメラ61の撮影方向すなわち画角は、頭部装着型表示装置HMの表側方向、換言すれば、頭部装着型表示装置HMを装着した状態におけるユーザーの視界方向の少なくとも一部の外景を撮像する方向となっている。好ましくは面262Aを通してユーザーが視認する範囲の外景を撮影する方向である。また、より好ましくは、面262Aを通してユーザーに視認される範囲を含み、この範囲より広い範囲を撮影する。すなわち、調光板20Aを通したユーザーの視界の全体を撮影できることが望ましい。
カメラ61は、静止画像の間欠撮影または動画像を撮影して撮影画像データを出力する。なお、本実施形態においてカメラ61は、1つのデジタルカメラとして例示するが、複数のデジタルカメラからなるステレオビデオカメラを採用してもよい。
カメラ61は、静止画像の間欠撮影または動画像を撮影して撮影画像データを出力する。なお、本実施形態においてカメラ61は、1つのデジタルカメラとして例示するが、複数のデジタルカメラからなるステレオビデオカメラを採用してもよい。
図2は、画像表示部20における光学系の概略構成を示す図である。この図2には、ユーザーの左眼LEに虚像を視認させる左表示駆動部24および左導光板262の構成を平面図により示す。ユーザーの左眼と右眼に虚像を視認させる各構成は左右対称であるため、ここでは左表示駆動部24および左導光板262についてのみ説明する。
画像表示部20の左表示駆動部24は、LED等の光源と拡散板とを有する左バックライト222、左バックライト222の拡散板から発せられる光の光路上に配置される透過型の左LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)242、および、左LCD242を透過した画像光Lを導くレンズ群等を備えた左投写光学系252を備えている。
左投写光学系252は、左LCD242から射出された画像光Lを並行状態の光束にするコリメートレンズによって構成される。左投写光学系252を経た画像光Lは左導光板262に入射する。左導光板262は画像光Lを反射する複数の反射面が形成されたプリズムであり、画像光Lは左導光板262の内部において複数回の反射を経て左眼LE側に導かれる。そして、左眼LEの眼前に位置する面262Aで反射した画像光Lは左眼LEに向けて右光学像表示部26から射出され、この画像光Lが左眼LEの網膜に像を結び、ユーザーに画像を視認させる。
なお、左投写光学系252と左導光板262とを総称して「導光部」とも呼ぶ。この導光部は、画像光を用いてユーザーの眼前に虚像を形成する限りにおいて任意の方式を用いることができ、例えば、回折格子を用いても良いし、半透過反射膜を用いても良い。
画像表示部20の左表示駆動部24は、LED等の光源と拡散板とを有する左バックライト222、左バックライト222の拡散板から発せられる光の光路上に配置される透過型の左LCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)242、および、左LCD242を透過した画像光Lを導くレンズ群等を備えた左投写光学系252を備えている。
左投写光学系252は、左LCD242から射出された画像光Lを並行状態の光束にするコリメートレンズによって構成される。左投写光学系252を経た画像光Lは左導光板262に入射する。左導光板262は画像光Lを反射する複数の反射面が形成されたプリズムであり、画像光Lは左導光板262の内部において複数回の反射を経て左眼LE側に導かれる。そして、左眼LEの眼前に位置する面262Aで反射した画像光Lは左眼LEに向けて右光学像表示部26から射出され、この画像光Lが左眼LEの網膜に像を結び、ユーザーに画像を視認させる。
なお、左投写光学系252と左導光板262とを総称して「導光部」とも呼ぶ。この導光部は、画像光を用いてユーザーの眼前に虚像を形成する限りにおいて任意の方式を用いることができ、例えば、回折格子を用いても良いし、半透過反射膜を用いても良い。
面262Aはハーフミラーで構成される。このため、ユーザーの左眼LEには、面262Aで反射した画像光Lだけでなく、調光板20Aを透過した外光OLが入射する。つまり、頭部装着型表示装置HMは、内部で処理した画像の画像光Lと外光OLとを重ねてユーザーの眼に入射させ、ユーザーにとっては、頭部装着型表示装置HMの調光板20Aを透かして外景が見え、この外景に重ねて、画像光Lによる画像が視認される。このため、頭部装着型表示装置HMは、シースルー型の表示装置であるということができる。
頭部装着型表示装置HMのユーザーの両眼に導かれた画像光Lがユーザーの網膜に結像することにより、ユーザーは虚像を視認する。ここで、ユーザーにとっての外景と虚像の視認性は外光OLと画像光Lの光量のバランスに影響され、外光OLの光量が画像光Lよりも大きい場合には外景がよく見える一方で頭部装着型表示装置HMが処理(表示)する虚像の視認性は低い。反対に、画像光Lの光量が外光OLに比べて大きい場合は、頭部装着型表示装置HMが処理(表示)する虚像の視認性が高いのに対し、外景の視認性は低い。
図1に戻り、頭部装着型表示装置HMは、画像表示部20を制御装置10に接続する接続部40を有している。接続部40は、制御装置10に接続される本体コード48と、本体コード48から連結部材46を介して分岐する2本の右コード42および左コード44とを有する。右コード42は、右保持部21の筐体内に挿入され、右表示駆動部22に接続される。左コード44は、左保持部23の筐体内に挿入され、左表示駆動部24に接続される。
画像表示部20と制御装置10とは、接続部40を介して各種信号の伝送を行う。右コード42、左コード44、および本体コード48には、例えば、金属ケーブルや、光ファイバーを採用することができる。
画像表示部20と制御装置10とは、接続部40を介して各種信号の伝送を行う。右コード42、左コード44、および本体コード48には、例えば、金属ケーブルや、光ファイバーを採用することができる。
制御装置10は、頭部装着型表示装置HMを操作するための装置である。制御装置10は、点灯部12と、タッチパッド14と、十字キー16と、電源スイッチ18とを含んでいる。
点灯部12は、LED等からなるインジケーターを備え、頭部装着型表示装置HMの動作状態(例えば、電源のON/OFF等)を、その発光状態によって通知する。タッチパッド14は、ユーザーの指による接触操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。十字キー16は、上下左右方向に対応するキーであり、押下操作に応じた信号を出力する。電源スイッチ18は、頭部装着型表示装置HMの電源状態を切り替えるスイッチである。
点灯部12は、LED等からなるインジケーターを備え、頭部装着型表示装置HMの動作状態(例えば、電源のON/OFF等)を、その発光状態によって通知する。タッチパッド14は、ユーザーの指による接触操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。十字キー16は、上下左右方向に対応するキーであり、押下操作に応じた信号を出力する。電源スイッチ18は、頭部装着型表示装置HMの電源状態を切り替えるスイッチである。
図3は、頭部装着型表示装置HMの制御系の構成を示す機能ブロック図である。
制御装置10は、入力情報取得部110と、記憶部120と、電源130と、制御部140と、通信インターフェイス185と、送信部(Tx)51、52と、を備える。前述の各部はバス(図示省略)により相互に接続されている。
制御装置10は、入力情報取得部110と、記憶部120と、電源130と、制御部140と、通信インターフェイス185と、送信部(Tx)51、52と、を備える。前述の各部はバス(図示省略)により相互に接続されている。
入力情報取得部110は、例えば、タッチパッド14、十字キー16、電源スイッチ18等による入力に応じた信号を取得する。記憶部120は、半導体メモリー素子や磁気的記憶装置等によりプログラムやデータを記憶する。電源130は、例えば2次電池を備え、頭部装着型表示装置HMの各部に電力を供給する。
制御部140は、CPU、ROM、RAM等を備え、ROMまたは記憶部120に記憶されたプログラムを実行することにより、頭部装着型表示装置HMの各部を制御する。制御部140は、上記プログラムを実行することにより、撮影画像処理部161(画像処理手段)、対象選択部162(対象選択手段)、強調表示制御部163(制御手段)、画像処理部160、音声処理部170、表示制御部190としても機能する。
画像処理部160は、通信インターフェイス185を介して入力されるコンテンツ等に基づいて画像表示部20に供給する信号を生成し、画像表示部20へ送信する。画像処理部160は、通信インターフェイス185を介してアナログ信号が入力された場合には、A/D変換処理を行ってデジタル画像データ(Data)を生成し、クロック信号(PCLK)と、垂直同期信号(VSync)と、水平同期信号(HSync)とともに出力する。また、画像処理部160は、デジタル画像データが通信インターフェイス185に入力された場合、フレームレートの変換や解像度変換等の各種処理を行って、処理後のデジタル画像データをクロック信号、垂直同期信号および水平同期信号を出力する。
画像処理部160が出力する信号は送信部51を介して画像表示部20の右表示駆動部22に入力され、送信部52を介して左表示駆動部24に入力される。
表示制御部190は、右表示駆動部22および左表示駆動部24を制御する制御信号を生成する。具体的には、表示制御部190は、制御信号により、右LCD制御部211による右LCD241の駆動ON/OFFや、右バックライト制御部201による右バックライト221の駆動ON/OFF、左LCD制御部212による左LCD242の駆動ON/OFFや、左バックライト制御部202による左バックライト222の駆動ON/OFF、などを個別に制御することにより、右表示駆動部22および左表示駆動部24のそれぞれによる画像光の生成および射出を制御する。例えば、表示制御部190は、右表示駆動部22および左表示駆動部24の両方に画像光を生成させたり、一方のみに画像光を生成させたり、両方共に画像光を生成させなかったりする。
表示制御部190は、右LCD制御部211と左LCD制御部212とに対する制御信号を、送信部51および52を介してそれぞれ送信する。また、表示制御部190は、右バックライト制御部201と左バックライト制御部202とに対する制御信号を、それぞれ送信する。
表示制御部190は、右表示駆動部22および左表示駆動部24を制御する制御信号を生成する。具体的には、表示制御部190は、制御信号により、右LCD制御部211による右LCD241の駆動ON/OFFや、右バックライト制御部201による右バックライト221の駆動ON/OFF、左LCD制御部212による左LCD242の駆動ON/OFFや、左バックライト制御部202による左バックライト222の駆動ON/OFF、などを個別に制御することにより、右表示駆動部22および左表示駆動部24のそれぞれによる画像光の生成および射出を制御する。例えば、表示制御部190は、右表示駆動部22および左表示駆動部24の両方に画像光を生成させたり、一方のみに画像光を生成させたり、両方共に画像光を生成させなかったりする。
表示制御部190は、右LCD制御部211と左LCD制御部212とに対する制御信号を、送信部51および52を介してそれぞれ送信する。また、表示制御部190は、右バックライト制御部201と左バックライト制御部202とに対する制御信号を、それぞれ送信する。
音声処理部170は、コンテンツに含まれる音声信号を取得し、取得した音声信号を増幅して、画像表示部20の右イヤホン32および左イヤホン34に対し、接続部40を介して供給する。
通信インターフェイス185は、外部の通信回線5に接続され、この通信回線5を介して外部のサーバー6との間で通信を実行する。通信インターフェイス185は、制御部140の制御に従ってサーバー6との間で各種データを送受信する。通信インターフェイス185と通信回線5との間、および通信回線5を構成する具体的な通信回線は、有線であっても無線であってもよい。
また、通信インターフェイス185は、パーソナルコンピューター、携帯電話端末、ゲーム機、DVDプレイヤー等の映像再生機器などの外部の機器に接続され、これらの各機器から入力される各種コンテンツのアナログ映像信号または画像データを、表示制御部190に出力する。通信インターフェイス185は上記機器と有線接続されるコネクターやインターフェイス回路、或いは、無線LANやBluetooth(登録商標)等の近距離無線通信インターフェイスを備えていてもよい。
通信インターフェイス185は、外部の通信回線5に接続され、この通信回線5を介して外部のサーバー6との間で通信を実行する。通信インターフェイス185は、制御部140の制御に従ってサーバー6との間で各種データを送受信する。通信インターフェイス185と通信回線5との間、および通信回線5を構成する具体的な通信回線は、有線であっても無線であってもよい。
また、通信インターフェイス185は、パーソナルコンピューター、携帯電話端末、ゲーム機、DVDプレイヤー等の映像再生機器などの外部の機器に接続され、これらの各機器から入力される各種コンテンツのアナログ映像信号または画像データを、表示制御部190に出力する。通信インターフェイス185は上記機器と有線接続されるコネクターやインターフェイス回路、或いは、無線LANやBluetooth(登録商標)等の近距離無線通信インターフェイスを備えていてもよい。
画像表示部20は、右表示駆動部22と、左表示駆動部24と、右光学像表示部26としての右導光板261と、左光学像表示部28としての左導光板262と、カメラ61と、右イヤホン32と、左イヤホン34とを備えている。
右表示駆動部22は、受信部(Rx)53と、右バックライト(BL)制御部201および右バックライト(BL)221と、表示素子として機能する右LCD制御部211および右LCD241と、右投写光学系251とを備える。
受信部53は、送信部51から入力される信号を受信する。右バックライト制御部201は、受信部53に入力された制御信号に基づいて、右バックライト221を駆動する。右LCD制御部211は、受信部53に入力されたクロック信号と、垂直同期信号と、水平同期信号と、右眼用の画像データとに基づいて、右LCD241を駆動する。右LCD241は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルであり、右LCD制御部211により駆動されて各種画像を描画する。
右表示駆動部22は、受信部(Rx)53と、右バックライト(BL)制御部201および右バックライト(BL)221と、表示素子として機能する右LCD制御部211および右LCD241と、右投写光学系251とを備える。
受信部53は、送信部51から入力される信号を受信する。右バックライト制御部201は、受信部53に入力された制御信号に基づいて、右バックライト221を駆動する。右LCD制御部211は、受信部53に入力されたクロック信号と、垂直同期信号と、水平同期信号と、右眼用の画像データとに基づいて、右LCD241を駆動する。右LCD241は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルであり、右LCD制御部211により駆動されて各種画像を描画する。
同様に、左表示駆動部24は、受信部(Rx)54と、左バックライト(BL)制御部202および左バックライト(BL)222と、表示素子として機能する左LCD242および左LCD242と、左投写光学系252とを備える。
なお、右バックライト制御部201、右LCD制御部211、右バックライト221、および右LCD241を総称して右側の「画像光生成部」と呼び、左バックライト制御部202、左LCD制御部212、左バックライト222、および左LCD242を総称して、左側の「画像光生成部」と呼ぶ。また、右保持部21および左保持部23を総称して単に「保持部」と、右表示駆動部22および左表示駆動部24を総称して単に「表示駆動部」と、右光学像表示部26および左光学像表示部28を総称して単に「光学像表示部」とも呼ぶ。
そして、これら表示駆動部と、画像光生成部とによって本発明の表示手段が構成される。表示手段には、光学像表示部を含んでもよいし、導光部を含んでもよい。
なお、右バックライト制御部201、右LCD制御部211、右バックライト221、および右LCD241を総称して右側の「画像光生成部」と呼び、左バックライト制御部202、左LCD制御部212、左バックライト222、および左LCD242を総称して、左側の「画像光生成部」と呼ぶ。また、右保持部21および左保持部23を総称して単に「保持部」と、右表示駆動部22および左表示駆動部24を総称して単に「表示駆動部」と、右光学像表示部26および左光学像表示部28を総称して単に「光学像表示部」とも呼ぶ。
そして、これら表示駆動部と、画像光生成部とによって本発明の表示手段が構成される。表示手段には、光学像表示部を含んでもよいし、導光部を含んでもよい。
受信部54は、送信部52から入力される信号を受信する。左バックライト制御部202は、受信部54に入力された制御信号に基づいて、左バックライト222を駆動する。左LCD制御部212は、受信部54に入力されたクロック信号と、垂直同期信号と、水平同期信号と、左眼用の画像データとに基づいて、左LCD242を駆動する。左LCD242は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルであり、左LCD制御部212により駆動されて各種画像を描画する。
以下の説明では、頭部装着型表示装置HMによりユーザーが視認する虚像を「画像」と呼ぶ。この画像は、右LCD241、左LCD242に形成される画像がユーザーの網膜に結像して認識されるものである。また、頭部装着型表示装置HMがユーザーに虚像を視認させることを「表示」と呼ぶ。
以下の説明では、頭部装着型表示装置HMによりユーザーが視認する虚像を「画像」と呼ぶ。この画像は、右LCD241、左LCD242に形成される画像がユーザーの網膜に結像して認識されるものである。また、頭部装着型表示装置HMがユーザーに虚像を視認させることを「表示」と呼ぶ。
制御部140は、通信インターフェイス185から入力される各種コンテンツの画像を画像表示部20によって表示し、音声を含むコンテンツの画像を表示する場合は画像の表示とともに右イヤホン32、34から音声を出力する。これにより、ユーザーは各種映像コンテンツを視聴できる。
また、頭部装着型表示装置HMは、カメラ61の撮影画像データに基づいて撮影画角内に存在する物を認識し、これらの物を強調してユーザーに見せるための強調表示を行う機能を有する。カメラ61の撮影画角に存在する物とは、カメラ61の撮影画像データに写る物であれば特に制限はない。
制御部140が備える撮影画像処理部161は、カメラ61の撮影画像データを取得して解析し、撮影画像データに写っている物(以下、対象物という)を認識する。
対象選択部162は、撮影画像処理部161が認識した対象物の中から強調表示する対象物を選択して、強調表示する対象物(以下、強調対象物という)として設定する。撮影画像処理部161が認識した対象物の中から強調対象物を選択する処理は、予め設定された条件に基づき行われる。この条件は、記憶部120に記憶されている強調表示設定データ123に含まれる。例えば、撮影画像処理部161がカメラ61の撮影画像データから各対象物の画像を抽出し、対象選択部162が各対象物の画像の特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて各対象物が強調対象物に該当するか否かを判別する。ここで選択される強調対象物は一つであっても複数であってもよい。さらに、複数の対象物を、一つずつ順に、強調対象物として選択することも可能である。
制御部140が備える撮影画像処理部161は、カメラ61の撮影画像データを取得して解析し、撮影画像データに写っている物(以下、対象物という)を認識する。
対象選択部162は、撮影画像処理部161が認識した対象物の中から強調表示する対象物を選択して、強調表示する対象物(以下、強調対象物という)として設定する。撮影画像処理部161が認識した対象物の中から強調対象物を選択する処理は、予め設定された条件に基づき行われる。この条件は、記憶部120に記憶されている強調表示設定データ123に含まれる。例えば、撮影画像処理部161がカメラ61の撮影画像データから各対象物の画像を抽出し、対象選択部162が各対象物の画像の特徴量を算出し、算出した特徴量に基づいて各対象物が強調対象物に該当するか否かを判別する。ここで選択される強調対象物は一つであっても複数であってもよい。さらに、複数の対象物を、一つずつ順に、強調対象物として選択することも可能である。
また、対象選択部162は、通信インターフェイス185を介してサーバー6にアクセスし、強調対象物を選択するための情報をサーバー6から取得してもよい。すなわち、記憶部120に記憶された強調表示設定データ123に相当する情報を、サーバー6から取得してもよい。この場合、最新の情報に基づいて強調対象物を選択できる。
強調表示制御部163は、対象選択部162により選択された強調対象物に対応した強調画像を生成し、この強調画像の画像データを表示制御部190に出力して、右表示駆動部22および左表示駆動部24により表示させる。記憶部120には、強調画像を生成するための強調画像データ124が記憶されている。強調画像データ124は、例えば強調画像に配置される画像、強調画像の背景に使用されるパターン、強調画像の背景色や形状を定めるデータ等を含む。強調表示制御部163は、強調画像データ124を利用して、カメラ61の撮影画像データに適合する強調画像を生成する。
強調表示制御部163は、対象選択部162により選択された強調対象物に対応した強調画像を生成し、この強調画像の画像データを表示制御部190に出力して、右表示駆動部22および左表示駆動部24により表示させる。記憶部120には、強調画像を生成するための強調画像データ124が記憶されている。強調画像データ124は、例えば強調画像に配置される画像、強調画像の背景に使用されるパターン、強調画像の背景色や形状を定めるデータ等を含む。強調表示制御部163は、強調画像データ124を利用して、カメラ61の撮影画像データに適合する強調画像を生成する。
サーバー6は、頭部装着型表示装置HMにおいて強調表示を行うための情報を記憶するサーバーである。サーバー6は、図示しないパーソナルコンピューター等の端末装置から通信回線5を介してアクセス可能であり、この端末装置等から送信された情報を記憶する。サーバー6の具体的構成について制限はなく、頭部装着型表示装置HMがデータ通信を行うことにより情報を取得可能なものであればよい。
以下、具体的な表示例を示しながら頭部装着型表示装置HMの動作について説明する。
図4は、頭部装着型表示装置HMの動作を示すフローチャートであり、強調表示に関する動作を示す。
図5および図6は、頭部装着型表示装置HMによる強調表示の動作の説明図である。図5(A)は対象物を認識する処理を示し、(B)は強調画像の一例を示し、(C)は強調画像の別の例を示す。図6(A)は対象物を認識する処理を示し、(B)は強調画像の例を示し、(C)は(B)に続けて表示される強調画像の例を示す。
図5および図6中の符号VAは、頭部装着型表示装置HMを装着したユーザーの視野(視界)を示し、DAは画像表示部20による表示可能領域を示す。表示可能領域DAは、画像光Lにより画像が視認される範囲を指し、右LCD241および左LCD242の表示可能範囲、右バックライト221および左バックライト222のサイズ、右投写光学系251、左投写光学系252、右導光板261、および左導光板262の光学特性等により決定される。本実施形態では視野VAのほぼ中央に矩形の表示可能領域DAが存在する。頭部装着型表示装置HMは、表示可能領域DAの中において画像を表示できる。
図4は、頭部装着型表示装置HMの動作を示すフローチャートであり、強調表示に関する動作を示す。
図5および図6は、頭部装着型表示装置HMによる強調表示の動作の説明図である。図5(A)は対象物を認識する処理を示し、(B)は強調画像の一例を示し、(C)は強調画像の別の例を示す。図6(A)は対象物を認識する処理を示し、(B)は強調画像の例を示し、(C)は(B)に続けて表示される強調画像の例を示す。
図5および図6中の符号VAは、頭部装着型表示装置HMを装着したユーザーの視野(視界)を示し、DAは画像表示部20による表示可能領域を示す。表示可能領域DAは、画像光Lにより画像が視認される範囲を指し、右LCD241および左LCD242の表示可能範囲、右バックライト221および左バックライト222のサイズ、右投写光学系251、左投写光学系252、右導光板261、および左導光板262の光学特性等により決定される。本実施形態では視野VAのほぼ中央に矩形の表示可能領域DAが存在する。頭部装着型表示装置HMは、表示可能領域DAの中において画像を表示できる。
タッチパッド14(図1)や十字キー16(図1)の操作によって情報の更新表示が指示されると、図4のステップS11で、制御部140が強調表示する処理を開始する。処理開始後、カメラ61により撮影が実行され、ステップS12で撮影画像処理部161が撮影画像データから対象物を検出する。ステップS13で、対象選択部162は、強調表示設定データ123に基づいて、撮影画像処理部161が認識した対象物の中に、強調対象物として選択する条件に該当する対象物があるか否かを判別する。ここで、該当する対象物がない場合(ステップS13;No)、制御部140は後述するステップS17に移行する。
条件に該当する対象物がある場合(ステップS13;Yes)、対象選択部162はステップS14に移行して、該当する対象物が1つだけか複数かを判別する。対象物が1つの場合(ステップS14;No)、対象選択部162は、ステップS15で1つの強調対象物を選択する。すると、ステップS16で、強調表示制御部163が、選択された強調対象物を強調して見せるための強調画像を生成して、強調画像の画像データを表示制御部190に出力し、表示させる。その後、制御部140は、ステップS17で強調表示の終了が指示されたか否かを判別し、終了の指示がなされていない場合は(ステップS17;No)、ステップS12に戻って処理を継続する。また、強調表示の終了が指示された場合は(ステップS17;Yes)、本処理を終了する。
図5(A)の例では、撮影画像データにおいて視野VAに相当する領域から、2つの対象物311A、311Bが認識されている。ここでは、電車の運転士が頭部装着型表示装置HMを装着した場合に、運転に際して重要な事物に注意を促すために強調表示を行う場合を例示する。対象物311Aは信号、対象物311Bは駅のプラットホームである。
対象選択部162は、撮影画像処理部161が認識した対象物311A、311Bのうち、強調表示する条件に該当する対象物を検索し、対象物311Aが強調対象の条件に該当すると判別して、強調対象として対象物311Aを選択する。
図5(B)は、強調表示制御部163により、対象物311Aを強調表示する強調画像が生成されて表示された例であり、対象物311Aに重なる位置に、強調画像321が表示されている。強調画像321の表示位置およびサイズは、撮影画像処理部161が対象物311Aを検出した位置と表示可能領域DAとの相対位置等に基づいて強調表示制御部163が決定する。強調画像321は、予め強調画像データ124として記憶された信号の画像データであってもよい。また、撮影画像処理部161または強調表示制御部163が、カメラ61の撮影画像データから対象物311Aの画像を切り出して拡大し、強調画像321として用いてもよい。
対象選択部162は、撮影画像処理部161が認識した対象物311A、311Bのうち、強調表示する条件に該当する対象物を検索し、対象物311Aが強調対象の条件に該当すると判別して、強調対象として対象物311Aを選択する。
図5(B)は、強調表示制御部163により、対象物311Aを強調表示する強調画像が生成されて表示された例であり、対象物311Aに重なる位置に、強調画像321が表示されている。強調画像321の表示位置およびサイズは、撮影画像処理部161が対象物311Aを検出した位置と表示可能領域DAとの相対位置等に基づいて強調表示制御部163が決定する。強調画像321は、予め強調画像データ124として記憶された信号の画像データであってもよい。また、撮影画像処理部161または強調表示制御部163が、カメラ61の撮影画像データから対象物311Aの画像を切り出して拡大し、強調画像321として用いてもよい。
この図5(B)の例の強調画像321は、対象物311Aの画像そのものを拡大した画像である。強調画像321は、対象物311Aに重なるように表示された場合に、対象物311Aを隠す画像である。つまり、ユーザーには、対象物311Aが見えなくなり、代わりに、ほぼ同位置に強調画像321が見える。このように、外景の一部を隠すようにして、その一部を強調する画像を用いる場合、ユーザーには、外景の一部が強調画像に置き換わって視認される。従って、外景の一部の見え方を効果的に変えることができ、外景の一部をユーザーに注視させることができる。また、撮影画像処理部161または強調表示制御部163が、カメラ61の撮影画像データから対象物311Aの画像を切り出して強調画像321を生成する例に限らない。例えば、対象物311Aが何であるかを強調表示制御部163が認識し、認識した物の種類、形状、色、属性等に対応づけて予め記憶部120に記憶された強調画像データ124から、対応する強調画像のデータを読み出して表示してもよい。図5の例では、強調表示制御部163が、対象物311Aが縦型の3灯の信号であることと、各灯の色および点灯している色を認識した場合に、縦型の3灯の信号機の強調画像のデータを記憶部120から読み出して表示させてもよい。
これに対し、図5(C)の例で表示される強調画像322は、対象物311Aを強調するために、対象物311A以外の視認性を低下させる画像となっている。強調画像322は、対象物311Aおよびその周辺と、それ以外の部分とで視認性が異なる画像である。例えば、強調画像322は表示可能領域DAのほぼ全体に表示され、対象物311Aおよびその周辺は無色透明であり、強調画像322を表示する前とは視認性が変わらない。これに対し、対象物311Aの周辺より外側は、外光OL(図2)の透過性が低下するように、例えば明るい色(輝度の高い色)で塗りつぶされているが、視認性が完全に無くなる程度ではない。この強調画像322を用いた場合も、視野VAにおいて対象物311Aが目立ち、ユーザーに対象物311Aを注視させることができる。
この図5(C)の例の強調画像322は、対象物311Aの視認性に影響を与えずに、その周囲の視認性を低下させることで、対象物311Aを際立たせるものである。この場合、対象物311Aそのものの見え方に影響を与えることなく強調できる。
この図5(C)の例の強調画像322は、対象物311Aの視認性に影響を与えずに、その周囲の視認性を低下させることで、対象物311Aを際立たせるものである。この場合、対象物311Aそのものの見え方に影響を与えることなく強調できる。
強調画像の態様は図5(B)、(C)に示した例に限定されない。図5(B)に示したように、対象物を隠すような強調画像の例としては、カメラ61の撮影画像データから切り出した対象物の画像に画像処理を施して強調画像を生成してもよい。この画像処理とは、輪郭強調処理、画像の周縁に丸形や四角形の枠を付ける処理、これらの枠に色を付ける処理、対象物の色に合わせて枠の色を変更する処理、対象物の色の一部を異なる色にして目立たせる処理等がある。また、コントラスト調整(強調)、色を強くする等の色調補正、輝度を高める輝度調整等の画質調整処理を行ってもよい。輝度調整においては対象物の画像の全体の輝度を変えるだけでなく、一部の輝度を高める処理を行ってもよい。また、これらの各処理を組み合わせて行ってもよい。さらに、対象物を隠すような画像と、この画像を重ねていない撮影画像データとが交互に表示されるようなアニメーションを、強調画像としてもよい。
図4のステップS14で、条件に該当する対象物が複数ある場合(ステップS14;Yes)、対象選択部162は、ステップS18で1つの強調対象物を選択する。続いて、ステップS19で、強調表示制御部163が、選択された強調対象物を強調して見せるための強調画像を生成する。さらに、強調表示制御部163は、ステップS20で、強調画像が表示中であれば、表示中の強調画像の表示開始から所定時間が経過したタイミングで、新しい強調画像に表示を切り替える。その後、ステップS21で、対象選択部162は、ステップS14で条件に該当すると判別した複数の対象物の全てを強調表示したか否かを判別し、強調表示されていない対象物がある場合は(ステップS21;No)、ステップS18に戻って次の対象物を選択する。これにより、複数の対象物が順に選択され、強調表示される。強調表示制御部163は、ステップS20で、対象物を強調する強調画像が表示されてから所定時間が経過してから、次の対象物を強調する強調画像への切り替えを行う。このため、ユーザーに対して、複数の対象物を順番に注視させることができる。複数の対象物を選択する順序は、例えば強調表示設定データ123に含まれる情報により定義されており、対象選択部162は、この情報に従って順次、対象物を選択する。
このようにして複数の対象物の全てについて強調表示を行った場合(ステップS21;Yes)、制御部140はステップS17に移行する。
このようにして複数の対象物の全てについて強調表示を行った場合(ステップS21;Yes)、制御部140はステップS17に移行する。
図6(A)の例では、撮影画像データに基づいて8つの対象物312A〜312Hが認識されている。ここで、対象物312Bと対象物312Fを順に強調表示する例を示す。
まず、図6(B)に示すように、対象選択部162が対象物312Bを選択し、対象物312Bを強調する強調画像324が表示される。強調画像324は、強調画像322(図5(C))と同様に、対象物312Bの視認性を確保しつつ他の部分の視認性を低下させる画像である。
そして、この強調画像324が所定時間、表示されてから、図6(C)に示すように対象物312Fを強調表示する強調画像325に、表示が切り替えられる。強調画像325は、対象物312Fの視認性を確保しつつ他の部分の視認性を低下させる画像である。
まず、図6(B)に示すように、対象選択部162が対象物312Bを選択し、対象物312Bを強調する強調画像324が表示される。強調画像324は、強調画像322(図5(C))と同様に、対象物312Bの視認性を確保しつつ他の部分の視認性を低下させる画像である。
そして、この強調画像324が所定時間、表示されてから、図6(C)に示すように対象物312Fを強調表示する強調画像325に、表示が切り替えられる。強調画像325は、対象物312Fの視認性を確保しつつ他の部分の視認性を低下させる画像である。
図6(A)〜(C)の例は、複数の工具が視認されている状態で、特定の工具を強調表示して、ユーザーに注視させる例であり、より具体的には、ユーザーが予め決められた手順で作業を行う場合に、ユーザーが行う作業の進行に合わせて、使用する工具を強調表示する例である。この場合、撮影画像処理部161が認識した8つの対象物312A〜312Hのうち、ユーザーが使用する工具が強調表示の対象となる。対象選択部162は、対象物312A〜312Hの中から、作業手順に対応した工具を順次選択する。また、強調表示制御部163は、強調表示された工具による作業の所要時間に合わせて、強調画像を切り替えて表示させる。これにより、ユーザーの作業の進行に同期して、必要な工具を案内できる。
図6(A)〜(C)に示した例では、撮影画像データに写っている複数の対象物が一つずつ、予め設定された作業手順に即した順序で選択され、強調表示される。対象物を選択する順序は、予め設定された順序に限らず、撮影画像処理部161が認識した複数の対象物に対して対象選択部162が選択順序を決定し、その順に選択を行ってもよい。選択順序を決定する方法は、例えば、各対象物の要注意度の順、危険度の順、撮影画像データにおける移動速度の順、ユーザーからの距離の順、撮影範囲に入った順、各対象物の色、形状、大きさ等の属性に基づく順序に従って決定する方法がある。要注意度や危険度は、例えば、撮影画像データに基づいて頭部装着型表示装置HMが使用されている状況を判定し、判定した状況と、撮影画像データにおける各対象物の形状や色とに基づいて各対象物の危険度や要注意度を分類することができる。また、移動速度については複数回の撮影で得られた撮影画像データを比較することで求めることができる。このように選択順序を頭部装着型表示装置HMが決定できる構成とすれば、頭部装着型表示装置HMを装着したユーザーが置かれた状況の変化に対応して、常に最適な順序で強調表示できる。
また、対象選択部162は、複数の対象物を同時に選択してもよい。さらに、選択した複数の対象物について、対象選択部162が、例えば、各対象物の要注意度の順、危険度の順、撮影画像データにおける移動速度の順、ユーザーからの距離の順、撮影範囲に入った順、各対象物の色、形状、大きさ等の属性に基づく順等の順位を付けてもよい。強調表示制御部163は、対象選択部162が複数の対象物を選択した場合に、各対象物について強調画像を生成して表示させる。また、複数の対象物をまとめて強調する一つの強調画像を生成して表示させてもよい。さらに、複数の対象物について対象選択部162により順位が付けられた場合に、強調表示制御部163は、順位に従って強調の態様や程度が異なるように、各対象物の強調画像を生成してもよい。
また、対象選択部162が、撮影画像処理部161が認識した複数の対象物から一つまたは複数の対象物を選択する場合の基準についても上記の例に限定されない。例えば、認識された対象物が重要であるか否かを、頭部装着型表示装置HMが検出可能な外的な要因に基づき決定してもよい。外的な要因とは、GPS受信機により検出した頭部装着型表示装置HMの現在位置が挙げられる。また、対象物である信号機等にICタグ等の無線通信モジュールが設けられ、この無線通信モジュールと頭部装着型表示装置HMとが通信を行って得られる情報を用いてもよい。さらに、上記の信号機等にビーコン発信器が設けられ、頭部装着型表示装置HMがビーコンを受信したか否か、及びビーコンから得られる情報を用いてもよい。具体的には、頭部装着型表示装置HMの現在位置が交差点の近傍である場合に、対象選択部162は、信号機を対象物として選択する。このように、頭部装着型表示装置HMを装着したユーザーが置かれた状況の変化に対応して、ユーザーにとって重要な対象物を強調表示できる。これらの方法は、頭部装着型表示装置HMにGPS受信機、ビーコン受信機、無線通信モジュール等を実装することにより、実現可能である。
なお、強調表示制御部163は、タッチパッド14や十字キー16による入力操作に応じて、強調画像を切り替えて表示してもよい。この場合、ユーザー自身が指示するタイミングで画像を切り替えるので、ユーザーの作業が予定より早く進行している場合等にも対応し、ユーザーが所望のタイミングで案内できる。
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係る頭部装着型表示装置HMは、外景に重ねて視認される画像を表示する表示手段と、表示手段により、外景に重なって外景の一部を強調する強調表示画像を表示させる強調表示制御部163と、を備え、外景に重ねて表示される画像によって外景の一部を強調することにより、ユーザーに、外景として視認可能な範囲の一部を注視させることができる。
また、ユーザーにより視認可能な外景において強調対象物を選択する対象選択部162を備え、強調表示制御部163は、対象選択部162により選択された強調対象物を強調する強調表示画像を表示させるので、強調する対象物となり得る物が外景に複数存在する場合に、強調する対象物を選択して注視させることができる。
また、ユーザーにより視認可能な外景において強調対象物を選択する対象選択部162を備え、強調表示制御部163は、対象選択部162により選択された強調対象物を強調する強調表示画像を表示させるので、強調する対象物となり得る物が外景に複数存在する場合に、強調する対象物を選択して注視させることができる。
また、対象選択部162は、カメラ61により撮影された撮影画像から撮影画像処理部161が認識した対象物から強調対象物を選択するので、ユーザーが視認可能な範囲に存在する対象物を確実に注視させることができる。
また、本発明は、上記頭部装着型表示装置HMであって、対象選択部162は、複数の対象物を予め設定された条件に従って順次強調対象物として選択し、ユーザーに順次注視させることができる。
また、強調表示制御部163は、表示手段により外景の少なくとも一部を隠す強調画像を表示させるので、強調対象物をより効果的に強調し、確実に注視させることができる。
また、本発明は、上記頭部装着型表示装置HMであって、対象選択部162は、複数の対象物を予め設定された条件に従って順次強調対象物として選択し、ユーザーに順次注視させることができる。
また、強調表示制御部163は、表示手段により外景の少なくとも一部を隠す強調画像を表示させるので、強調対象物をより効果的に強調し、確実に注視させることができる。
なお、上述した実施形態は本発明を適用した一例を示すものであって、本発明の構成および本発明の適用範囲は上記実施形態の構成に限定されない。例えば、対象物を強調する強調画像としては、図5(B)、(C)、図6(B)および(C)に示した例の他、対象物の周囲を囲む枠を視認性の高い色で表示する画像等を用いることができ、強調画像の態様は任意である。また、本発明の適用対象としては、上述したように電車、自動車等の輸送機器を運転する人に対する案内や、作業者に作業手順を案内する目的に限らず、各種装置の操作手順の案内、広告表示、顧客の誘導案内等の様々な目的が適合する。
また、上記実施形態では、頭部装着型表示装置の一例として、ユーザーが眼鏡のように装着する画像表示部20を備えた構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像表示部20に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部や、ヘルメット等に組み込まれた画像表示部を備えた構成としてもよい。また、イヤホン32、34は耳掛け型やヘッドバンド型を採用してもよく、省略しても良い。
さらに、上記実施形態では、画像表示部20と制御装置10とが分離され、接続部40を介して接続された構成を例に挙げて説明したが、制御装置10と画像表示部20とが一体に構成され、ユーザーの頭部に装着される構成とすることも可能である。さらに、制御装置10と画像表示部20とが、より長いケーブルまたは無線通信回線により接続され、制御装置10として、ノート型コンピューター、タブレット型コンピューターまたはデスクトップ型コンピューターのディスプレイ、ゲーム機や携帯型電話機やスマートフォンや携帯型メディアプレーヤーを含む携帯型電子機器、その他の専用機器が有するディスプレイ等を用いてもよい。
さらに、上記実施形態では、画像表示部20と制御装置10とが分離され、接続部40を介して接続された構成を例に挙げて説明したが、制御装置10と画像表示部20とが一体に構成され、ユーザーの頭部に装着される構成とすることも可能である。さらに、制御装置10と画像表示部20とが、より長いケーブルまたは無線通信回線により接続され、制御装置10として、ノート型コンピューター、タブレット型コンピューターまたはデスクトップ型コンピューターのディスプレイ、ゲーム機や携帯型電話機やスマートフォンや携帯型メディアプレーヤーを含む携帯型電子機器、その他の専用機器が有するディスプレイ等を用いてもよい。
また、上記実施形態では、例えば、画像光生成部が左右のバックライト221、222と、左右のバックライト制御部201、202と、左右のLCD241、242と、左右のLCD制御部211、212とを備えた構成として説明した。この実施形態の態様はあくまで一例であり、画像光生成部は、上記の構成部と共に、またはこれらの構成部に代えて、他の方式を実現するための構成部を備えていても良い。例えば、画像光生成部は、有機EL(有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence)パネル等の自発光型のディスプレイと、その発光を制御する制御部とを備える構成としても良い。また、例えば、画像生成部は、LCDに代えて、LCOS(登録商標)(Liquid crystal on silicon)や、デジタル・マイクロミラー・デバイス(DMD)等を用いることもできる。この場合、画像生成部はLED等の光源を備え、この光源が発する光をLCOSやDMDにより変調して画像光を生成する。
また、例えば、レーザー網膜投影型のヘッドマウントディスプレイに対して本発明を適用することも可能である。すなわち、画像生成部が、レーザー光源と、レーザー光源をユーザーの眼に導く光学系とを備え、レーザー光をユーザーの眼に入射させて網膜上を走査し、網膜に結像させることにより、ユーザーに画像を視認させる構成を採用してもよい。レーザー網膜投影型のヘッドマウントディスプレイを採用する場合、「画像光生成部における画像光の射出可能領域」とは、ユーザーの眼に認識される画像領域として定義することができる。
ヘッドマウントディスプレイにおいて画像生成部が生成した画像光をユーザーの眼に導く光学系としては、外部から装置に向けて入射する外光を透過する光学部材を備え、画像光とともにユーザーの眼に入射させる構成を採用できる。また、ユーザーの眼の前方に位置してユーザーの視界の一部または全部に重なる光学部材を用いてもよい。さらに、レーザー光等を走査させて画像光とする走査方式の光学系を採用してもよい。また、光学部材の内部で画像光を導光させるものに限らず、ユーザーの眼に向けて画像光を屈折及び/または反射させて導く機能のみを有するものであってもよい。
また、画像光による画像を視認させる光学部材は、導光板261、262のように半透過の面を有する導光体による構成の他、ホログラム反射系の導光体を用いることもできる。この場合、画像光を発する光源として、干渉性の高いレーザーダイオードや有機EL素子を備えた構成が挙げられる。さらに、ユーザーの視界に位置する内部に導光する機能を持たない光学部材の面に、半透過反射膜やホログラム反射系を設け、この面により画像光をユーザーの眼に向けて反射する構成とすることも可能である。
また、本発明を、MEMSディスプレイ技術を利用した表示装置に適用することも可能である。
上記実施形態の頭部装着型表示装置HMは、左右のバックライト221、222と、左右のバックライト制御部201、202と、左右のLCD241、242と、左右のLCD制御部211、212とを備える画像光生成部を用い、画像光生成部が生成した光を右導光板261及び左導光板262によりユーザーの眼に導く構成とした。
これに対し、MEMSミラーを用いた走査光学系を採用してもよい。すなわち、画像表示素子として、信号光形成部と、信号光形成部が射出する光を走査するMEMSミラーを有する走査光学系と、走査光学系により走査される光によって虚像が形成される光学部材とを備えてもよい。この構成では、信号光形成部が射出した光がMEMSミラーにより反射され、光学部材に入射し、光学部材の中を導かれて、虚像形成面に達する。MEMSミラーが光を走査することにより、虚像形成面に虚像が形成され、この虚像をユーザーが眼で捉えることで、画像が認識される。この場合の光学部品は、例えば上記実施形態の右導光板261及び左導光板262のように、複数回の反射を経て光を導くものであってもよく、虚像形成面は、面262Aのようにハーフミラー面となっていてもよい。
上記実施形態の頭部装着型表示装置HMは、左右のバックライト221、222と、左右のバックライト制御部201、202と、左右のLCD241、242と、左右のLCD制御部211、212とを備える画像光生成部を用い、画像光生成部が生成した光を右導光板261及び左導光板262によりユーザーの眼に導く構成とした。
これに対し、MEMSミラーを用いた走査光学系を採用してもよい。すなわち、画像表示素子として、信号光形成部と、信号光形成部が射出する光を走査するMEMSミラーを有する走査光学系と、走査光学系により走査される光によって虚像が形成される光学部材とを備えてもよい。この構成では、信号光形成部が射出した光がMEMSミラーにより反射され、光学部材に入射し、光学部材の中を導かれて、虚像形成面に達する。MEMSミラーが光を走査することにより、虚像形成面に虚像が形成され、この虚像をユーザーが眼で捉えることで、画像が認識される。この場合の光学部品は、例えば上記実施形態の右導光板261及び左導光板262のように、複数回の反射を経て光を導くものであってもよく、虚像形成面は、面262Aのようにハーフミラー面となっていてもよい。
さらに、制御部140が実行するプログラムを記憶部120に記憶する構成に限定されず、例えば上記プログラムを、コンピューター読み取り可能な可搬型の記録媒体や制御装置10に外部接続される記憶装置、或いは、制御装置10に有線または無線通信回線を介して接続される装置に記憶させ、必要に応じて制御装置10がプログラムを読み込んで実行するようにしてもよい。その他の頭部装着型表示装置HMの細部構成についても任意に変更可能であることは勿論である。
6…サーバー、10…制御装置、14…タッチパッド、16…十字キー、20…画像表示部、20A…調光板、22…右表示駆動部、24…左表示駆動部、26…右光学像表示部、28…左光学像表示部、61…カメラ(撮影手段)、120…記憶部、140…制御部、161…撮影画像処理部(画像処理手段)、162…対象選択部(対象選択手段)、163…強調表示制御部(制御手段)、160…画像処理部、185…通信インターフェイス、190…表示制御部、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(光学部材)、262…左導光板(光学部材)、262A…面、HM…頭部装着型表示装置(表示装置)、L…画像光、OL…外光。
Claims (9)
- 頭部装着型の表示装置であって、
外景を透過する表示可能領域に、前記外景に重ねて視認される画像を表示する表示手段と、
前記表示装置を装着したユーザーにより視認可能な前記外景を撮像した撮像画像において検出される対象物から強調対象物を選択する対象選択手段と、
前記表示手段により、前記表示可能領域を透過する前記外景に重なって、前記対象選択手段により選択された前記強調対象物を強調する強調表示画像を表示させる制御手段と、
を備え、
前記制御手段が表示させる前記強調表示画像は、前記強調対象物以外の、前記表示可能領域を透過する視野に含まれる前記外景について、視認が可能なように、かつ、視認性を低下させる画像であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1記載の表示装置であって、
前記対象選択手段は、前記ユーザーにより視認可能な前記外景を撮像した撮像画像において検出される複数の前記対象物に対して選択順序を決定し、決定した選択順序に従って前記対象物を前記強調対象物として順次選択し、
前記制御手段は、前記対象選択手段により順次選択される前記強調対象物を強調する前記強調表示画像を、前記対象選択手段が選択する前記強調対象物に応じて切り替えて表示させることを特徴とする表示装置。 - 請求項1または2記載の表示装置であって、
前記外景を撮影する撮影手段と、前記撮影手段により撮影された撮影画像から対象物を検出する画像処理手段と、を備え、
前記対象選択手段は、予め設定された条件に従って、前記画像処理手段により検出された対象物から前記強調対象物を選択することを特徴とする表示装置。 - 請求項3記載の表示装置であって、
前記対象選択手段は、前記画像処理手段により検出された複数の対象物を予め設定された条件に従って順次強調対象物として選択することを特徴とする表示装置。 - 請求項3記載の表示装置であって、
前記対象選択手段は、前記表示装置の現在位置に基づいて、前記画像処理手段により検出された対象物から前記強調対象物を選択することを特徴とする表示装置。 - 請求項3記載の表示装置であって、
前記対象選択手段は、前記画像処理手段により検出された複数の対象物を選択可能であり、
前記制御手段は、前記対象選択手段により選択された複数の対象物をそれぞれ異なる態様で強調する前記強調表示画像を前記表示手段により表示させることを特徴とする表示装置。 - 請求項1ないし6のいずれか一項記載の表示装置であって、
前記表示装置は、ユーザーに画像を視認させる頭部装着型表示装置であり、
前記表示手段は、
表示用画像データを用いて画像を表す画像光を生成し射出させる画像光生成部と、
射出された前記画像光を前記ユーザーの眼に導く光学部材と、
を含み、
前記外景の光は前記光学部材を透過して前記画像光とともに前記ユーザーの眼に入射することを特徴とする表示装置。 - 外景を透過する表示可能領域に、前記外景に重ねて視認される画像を表示する表示手段を有する頭部装着型の表示装置の制御方法であって、
前記表示装置を装着したユーザーにより視認可能な前記外景を撮像した撮像画像において検出される対象物から強調対象物を選択し、
前記表示手段により、前記表示可能領域を透過する前記外景に重なって、選択された前記強調対象物を強調する強調表示画像を表示させ、
前記強調表示画像として、前記強調対象物以外の、前記表示可能領域を透過する視野に含まれる前記外景について、視認が可能なように、かつ、視認性を低下させる画像を表示させること、
を特徴とする表示装置の制御方法。 - 外景を透過する表示可能領域に、前記外景に重ねて視認される画像を表示する表示手段を有する頭部装着型の表示装置を制御する制御部が実行可能なプログラムであって、
前記制御部により、
前記表示装置を装着したユーザーにより視認可能な前記外景を撮像した撮像画像において検出される対象物から強調対象物を選択し、
前記表示手段により、前記表示可能領域を透過する前記外景に重なって、選択された前記強調対象物を強調する強調表示画像を表示させ、
前記強調表示画像として、前記強調対象物以外の、前記表示可能領域を透過する視野に含まれる前記外景について、視認が可能なように、かつ、視認性を低下させる画像を表示させること、
を特徴とするプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012285283A JP6268704B2 (ja) | 2012-12-27 | 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012285283A JP6268704B2 (ja) | 2012-12-27 | 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014127968A JP2014127968A (ja) | 2014-07-07 |
JP6268704B2 true JP6268704B2 (ja) | 2018-01-31 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10769438B2 (en) | 2017-05-23 | 2020-09-08 | Samsung Electronics Company, Ltd. | Augmented reality |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10769438B2 (en) | 2017-05-23 | 2020-09-08 | Samsung Electronics Company, Ltd. | Augmented reality |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6089705B2 (ja) | 表示装置、および、表示装置の制御方法 | |
US10725300B2 (en) | Display device, control method for display device, and program | |
US9898868B2 (en) | Display device, method of controlling the same, and program | |
JP6060512B2 (ja) | 頭部装着型表示装置 | |
TWI615631B (zh) | 頭部配戴型顯示裝置及頭部配戴型顯示裝置之控制方法 | |
US9348144B2 (en) | Display device and control method thereof | |
US20160284129A1 (en) | Display, control method of display, and program | |
JP6094305B2 (ja) | 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 | |
JP6459380B2 (ja) | 頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、および、コンピュータープログラム | |
JP2016004340A (ja) | 情報配信システム、頭部装着型表示装置、頭部装着型表示装置の制御方法、および、コンピュータープログラム | |
US20160021360A1 (en) | Display device, method of controlling display device, and program | |
JP2017049468A (ja) | 表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム | |
JP2016186561A (ja) | 表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム | |
JP6268778B2 (ja) | 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 | |
JP6575117B2 (ja) | 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム | |
JP2014130204A (ja) | 表示装置、表示システム、および、表示装置の制御方法 | |
JP6337534B2 (ja) | 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 | |
JP6428024B2 (ja) | 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム | |
JP6252002B2 (ja) | 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 | |
JP2016033763A (ja) | 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム | |
JP6394108B2 (ja) | 頭部装着型表示装置およびその制御方法、並びにコンピュータープログラム | |
JP6268704B2 (ja) | 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム | |
JP6304415B2 (ja) | 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 | |
JP2016034091A (ja) | 表示装置、表示装置の制御方法、および、プログラム | |
JP2014127968A (ja) | 表示装置、および、表示装置の制御方法 |