JP6268778B2 - 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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[形態1]
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画像光を生成し射出する画像光生成部を有し、使用者の頭部に装着された状態において、使用者に前記画像光を虚像として視認させると共に、外景を透過させる画像表示部と、
前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光として、設定された特定の画像データに基づいて生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像光を設定する制御部と、を備え、
前記特定の画像データは、特定の情報に基づいて設定され、
前記特定画像光は、複数種類の第1の画像光と、前記複数種類の第1の画像光とは異なる第2の画像光と、を含み、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光を、前記複数種類の第1の画像光から前記第2の画像光へと、時間の経過に伴って変化させ、
前記複数種類の第1の画像光のそれぞれと前記第2の画像光とは、少なくとも輝度が異なり、
前記第2の画像光の輝度は、前記複数種類の第1の画像光のそれぞれの輝度よりも大きく、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて、
前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第2の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第1の画像光の輝度が増加するように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させ、
前記第2の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第1の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度が減少するように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させ、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて、
前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第2の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第1の画像光の輝度の増加率が大きくなるように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させ、
前記第2の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第1の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度の減少率が大きくなるように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させる、頭部装着型表示装置。
この形態1によれば、使用者に視認される画像光が時間の経過に伴って緩やかに変化するため、使用者の視覚に対する負担が軽減される。またこの形態1によれば、使用者に対して、外景のみが視認されている状態からいきなり第2の画像光を視認させるのではなく、時間の経過に伴って複数種類の第1の画像光を視認させた後に第2の画像光を視認させる。よって、使用者が視認する外景および画像光の変化が緩やかであるため、使用者の視覚に対する負担をさらに軽減できる。またこの形態1によれば、複数種類の第1の画像光を経て第2の画像光が徐々に浮かび上がってくるように使用者に視認させることができ、使用者の視覚に対する負担をさらに軽減できる。またこの形態1によれば、複数種類の第1の画像光を経て第2の画像光が徐々に浮かび上がってくるように使用者に視認させることができ、使用者の視覚に対する負担をさらに軽減できる。
A.第1実施形態:
A−1.頭部装着型表示装置の構成:
A−2.特定画像表示処理:
A−3.特定画像非表示処理:
B.第2実施形態:
C.変形例:
図1は、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。本実施形態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。なお、本明細書では、頭部装着型表示装置100によって使用者が視認する虚像を便宜的に「表示画像」とも呼ぶ。また、画像データに基づいて生成された画像光を射出することを「画像を表示する」ともいう。
図4は、特定画像表示処理の流れを示す説明図である。特定画像表示処理では、特定の検出条件が選択された後に、選択された検出条件に応じて特定画像データが作成されて、画像表示部20に特定画像が表示される。
図9は、特定画像非表示処理の流れを示す説明図である。特定画像非表示処理では、設定された検出条件により検出されて特定画像が画像表示部20に表示されていた状態から、特定画像が検出条件に該当しなくなった場合や、使用者の視線方向が変更された場合に、特定画像を非表示の状態へと変化させる。
図11は、第2実施形態における頭部装着型表示装置100aの構成を機能的に示すブロック図である。頭部装着型表示装置100aでは、サーモグラフィー62の代わりにカメラ61が画像表示部20aに形成され、制御部10aには、GPSモジュール134と、無線通信部132と、画像判定部168と、が形成されている点が、第1実施形態の頭部装着型表示装置100と異なり、他の構成については同じである。
なお、この発明は上記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。
上記実施形態では、選択アプリの一例として、熱検出アプリやお天気アプリの例を挙げてフェードイン表示およびフェードアウト表示について説明したが、検出アプリ、特定画像、および、中間画像については種々変形可能である。
図19は、使用者に視認される特定画像SI6,SI7,SI8の一例を示す説明図である。図19には、検出アプリとして「経路案内」が選択された場合に、使用者が視認する視野VRが示されている。この変形例では、GPSモジュール134が使用者の現在位置を特定し、特定された位置が交差点であった場合に、特定画像制御部165は、経路案内の特定画像SI6,SI7,SI8を画像表示部20に表示させる。
上記第1実施形態では、フェードイン表示とフェードアウト表示とにおいて、中間画像MI1,MI2を表示する場合に輝度を変更させる期間TEが同じであったが、異なっていてもよい。例えば、フェードイン表示の場合には、フェードアウト表示の場合と比較して、期間TEが長くてもよい。また、上記第1実施形態では、中間画像MI1,MI2を表示する場合に、時間の経過に伴い輝度の増加率が大きくなるように制御されたが、輝度の増加率についてはこれに限られず種々変形可能である。例えば、輝度の増加率は、時間の経過に対して一定であってもよいし、時間の経過に対してステップ状に変化してもよい。
上記実施形態では、制御部10に操作部135を形成したが、操作部135の態様については種々変形可能である。例えば、制御部10とは別体で操作部135であるユーザーインターフェースがある態様でもよい。この場合に、操作部135は、電源130等が形成された制御部10とは別体であるため、小型化でき、使用者の操作性が向上する。また、操作部135の動きを検出する9軸センサーを操作部135に形成して、検出した動きに基づいて各種操作が行なわれることで、使用者は、感覚的に頭部装着型表示装置100の操作ができる。
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
30…イヤホンプラグ
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
51,52…送信部
53,54…受信部
61…カメラ(撮像部)
62…サーモグラフィー(温度検出部)
66…9軸センサー(視線方向特定部)
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
132…無線通信部
134…GPSモジュール(位置情報取得部)
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…特定画像制御部(制御部)
166…視線方向判定部(視線方向特定部)
168…画像判定部(対象物抽出部)
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(光源)
202…左バックライト制御部(光源)
211…右LCD制御部(画像形成パネル)
212…左LCD制御部(画像形成パネル)
221…右バックライト(光源)
222…左バックライト(光源)
241…右LCD(画像形成パネル)
242…左LCD(画像形成パネル)
251…右投写光学系
252…左投写光学系
261…右導光板
262…左導光板
VSync…垂直同期信号
HSync…水平同期信号
PCLK…クロック信号
IMG1…選択メニュー画面
IMG2…メニュー画像
OA…外部機器
RE…右眼
LE…左眼
TE…期間
EL,ER…端部
IL…照明光
PL…画像光
PN…画像表示最大領域
AP…先端部
VR…視野
CS…カーソル
SI1,SI2,SI3,SI4,SI5,SI6,SI7,SI8,SI9…特定画像(第2の画像光)
MI1,MI2…中間画像(第1の画像光)
PI…予告画像(第1の画像光)
Claims (10)
- 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画像光を生成し射出する画像光生成部を有し、使用者の頭部に装着された状態において、使用者に前記画像光を虚像として視認させると共に、外景を透過させる画像表示部と、
前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光として、設定された特定の画像データに基づいて生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像光を設定する制御部と、を備え、
前記の画像データは、特定の情報に基づいて設定され、
前記特定画像光は、複数種類の第1の画像光と、前記複数種類の第1の画像光とは異なる第2の画像光と、を含み、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光を、前記複数種類の第1の画像光から前記第2の画像光へと、時間の経過に伴って変化させ、
前記複数種類の第1の画像光のそれぞれと前記第2の画像光とは、少なくとも輝度が異なり、
前記第2の画像光の輝度は、前記複数種類の第1の画像光のそれぞれの輝度よりも大きく、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて、
前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第2の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第1の画像光の輝度が増加するように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させ、
前記第2の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第1の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度が減少するように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させ、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて、
前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第2の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第1の画像光の輝度の増加率が大きくなるように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させ、
前記第2の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第1の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度の減少率が大きくなるように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させる、頭部装着型表示装置。 - 請求項1に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記複数種類の第1の画像光のそれぞれと前記第2の画像光とは、輝度のみが異なる、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、
前記画像光生成部は、射出する光量を調整可能な光源と、前記光源から射出された光を前記画像光に変換する画像形成パネルと、を含み、
前記制御部は、前記光源から射出される光量を調整することにより、前記複数種類の第1の画像光のそれぞれと前記第2の画像光との輝度を異ならせる、頭部装着型表示装置。 - 請求項1に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記複数種類の第1の画像光のそれぞれは、前記第2の画像光の一部であり、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて、
前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第2の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第1の画像光の領域の大きさが増加するように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させ、
前記第2の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第1の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第1の画像光の領域の大きさが減少するように前記複数種類の第1の画像光を使用者に視認させる、頭部装着型表示装置。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の視線方向の外景の温度分布を検出する温度検出部を備え、
前記特定の情報は、検出された前記外景の温度分布を特定する情報を含む、頭部装着型表示装置。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の視線方向の外景を撮像する撮像部と、
撮像された撮像画像に含まれる特定の対象物を抽出する対象物抽出部と、を備え、
前記特定の情報は、抽出された前記特定の対象物に関する情報である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の位置を特定する位置情報を取得する位置情報取得部を備え、
前記特定の情報は、取得された前記位置情報を含む、頭部装着型表示装置。 - 請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の視線方向を特定する情報である視線方向情報を取得する視線方向特定部を備え、
前記特定の情報は、前記視線方向情報を含む、頭部装着型表示装置。 - 請求項1から請求項8まで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、前記使用者の視線方向が固定されたと判定された場合に、前記使用者に対して前記画像表示部を用いて前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第2の画像光を視認させ、前記使用者の視線方向が変化したと判定された場合に、前記使用者に対して前記画像表示部を用いて前記第2の画像光を視認させた後に前記複数種類の第1の画像光を視認させて、前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第1の画像光を非表示にする、頭部装着型表示装置。 - 画像データに基づいて画像光を生成し射出する画像光生成部を有し、使用者の頭部に装着された状態において、前記使用者に前記画像光を虚像として視認させると共に、外景を透過させる画像表示部を備える、透過型の頭部装着型表示装置の制御方法であって、
(a)前記画像表示部を用いて前記使用者に視認させる前記画像光として、設定された特定の画像データに基づいて生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像光を設定する工程を備え、
前記特定の画像データは、特定の情報に基づいて設定され、
前記特定画像光は、複数種類の第1の画像光と、前記複数種類の第1の画像光とは異なる第2の画像光と、を含み、
前記工程(a)は、
(a1)前記画像表示部を用いて前記使用者に視認させる前記画像光を、前記複数種類の第1の画像光から前記第2の画像光へと、時間の経過に伴って変化させる工程を有し、
前記複数種類の第1の画像光のそれぞれと前記第2の画像光とは、少なくとも輝度が異なり、
前記第2の画像光の輝度は、前記複数種類の第1の画像光のそれぞれの輝度よりも大きく、
前記工程(a1)は、
前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも前記使用者に視認させていない状態から、前記画像表示部を用いて前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第2の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第1の画像光の輝度が増加するように前記複数種類の第1の画像光を前記使用者に視認させ、
前記画像表示部を用いて前記第2の画像光を前記使用者に視認させた後に前記複数種類の第1の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも前記使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度が減少するように前記複数種類の第1の画像光を前記使用者に視認させる工程を含み、
前記工程(a1)は、さらに、
前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも前記使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第1の画像光を視認させた後に前記第2の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第1の画像光の輝度の増加率が大きくなるように前記複数種類の第1の画像光を前記使用者に視認させ、
前記第2の画像光を前記使用者に視認させた後に前記複数種類の第1の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第1の画像光と前記第2の画像光とのいずれも前記使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度の減少率が大きくなるように前記複数種類の第1の画像光を前記使用者に視認させる工程を含む、方法。
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