JPH06335007A - 眼鏡型映像表示装置における自動調光機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 眼鏡型映像表示装置において、外景の情報を
損なうことなく、そのまま外部光の明るさの下で映像を
鮮明に見ることができ、そのために特に大型形状になら
ない自動調光機構を提供する。 【構成】 外部光をそのまま眼に入るようにするととも
に、光センサ４で眼に入るのとほぼ同方向の外部光の光
量を検出し、その検出した光量に応じて液晶表示器等の
映像表示素子１Ｒ，１Ｌの照明装置２Ｒ，２Ｌの明るさ
を可変する。 【効果】 外部光の明るさに応じて映像の明るさが可変
され、そのままの明るさの外部光の下でも映像を鮮明に
見ることができる。また、外部光がそのままの明るさで
眼に入り、外景の情報を損なわず映像を見ることができ
る。さらに、外部光を遮断する必要がなくなり、形状の
自由度が増す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一人で映像を楽しむこ
とができる眼鏡型映像表示装置における自動調光機構に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一人で個人的に映像を楽しむため、ま
た、屋外等の任意の場所で映像を見ることができるよう
にするなどのため、近年、頭部に装着して使用するヘル
メット形状、あるいはゴーグル形状の眼鏡型映像表示装
置（ビューワー）が開発されている。

【０００３】この種の眼鏡型ビューワーは、眼鏡型フレ
ームの上部にバックライトを有する液晶表示装置を設
け、この液晶表示装置に表示される映像を眼前に設けた
ミラーで反射させて接眼部に導入するものである。ここ
で、接眼部に凸レンズを設けることにより、もしくはミ
ラーを凹面鏡とすることにより、小型の液晶表示装置で
大画面映像の迫力を得ることができるようにしている。

【０００４】このような眼鏡型ビューワーでは、外部光
を遮るようにしているのが一般的で、屋外等のように周
囲が明るすぎて映像が見えにくくなるといったことは発
生しないが、周囲が見えないため屋外等で使用したり、
映像を見て何かの作業を行ったりする場合には危険が伴
う問題があり、その使用は安全な場所でかつ映像に集中
できる状態での使用に限られていた。

【０００５】そこで、この問題を解決するために、本出
願人は先の出願（特開平４−２６２８９号公報）におい
て、眼鏡型フレーム前面を液晶パネルとし、この液晶パ
ネルの透過率を周囲の明るさに応じて変化させることで
常に一定光量の外部光をフレーム内に導入して、周囲を
見ることができるようにし、かつ映像も見えにくくなら
ないようにした技術を提案した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術による眼鏡型映像表示装置では、外部光を液晶
パネルで調節して眼に入って来る外部光量を一定にする
ためには、外部光が全て液晶パネルを通るように液晶パ
ネルを大きくするか、眼の周りを遮光物で完全に覆わな
ければ、もれて眼に入る外部光で映像が見にくくなる場
合があり、形状が大きくなるという問題点があった。

【０００７】また、外景の光量変化を使用者が感知した
い場合であっても、眼に入っていくる外部光量を一定に
保ってしまうので、使用者は外部光量がわからないとい
う問題点があった。

【０００８】さらに、様々の場所で使用する場合では外
景の照明環境（日光、白熱灯、蛍光灯）が異なり、これ
らの照明環境の下で外部光とともに映像を見るとき、そ
の照明光の色温度に合ったホワイトバランスで映像を見
なければ自然に近い色再現の映像を見ることができない
という問題点があった。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、その目的は、外景の情報を損なうこ
となく、そのまま外部光の明るさや照明条件の下で映像
を鮮明にもしくは自然な色再現で見ることができ、その
ために特に大型形状にならない眼鏡型映像表示装置にお
ける自動調光機構を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の外部光の明るさの
ままで映像を鮮明に見えるようにするという目的を達成
するため、本発明では、映像と同時に外部光が眼に入る
眼鏡型映像表示装置において、前記眼に入る方向とほぼ
同方向の外部光の光量を検出する検出手段と、前記検出
した外部光の光量に応じて前記映像を表示する表示手段
の映像の明るさを可変する制御手段と、を具備する自動
調光機構を設けることを特徴としている。

【００１１】また、外部光の照明条件の下で映像を自然
な色再現で見えるようにするという目的を達成するた
め、本発明では、カラー映像と同時に外部光が眼に入る
眼鏡型映像表示装置において、前記眼に入る外部光とほ
ぼ同等の外部光の光量を分光色毎に検出する検出手段
と、前記検出した外部光の分光色毎の光量に応じて前記
カラー映像を表示するカラー映像表示素子の各分光色の
電気量を可変して前記外部光の色温度に前記カラー映像
の色温度を合わせる制御手段と、を具備する自動調光機
構を設けることを特徴としている。

【００１２】

【作用】本発明の眼鏡型映像表示装置における自動調光
機構では、外部光をそのまま眼に入るようにして使用者
が外景の情報を把握できるようにするとともに、検出手
段でほぼ同方向の外部光の光量を検出し、その検出した
光量に応じて映像自体の明るさを可変することによっ
て、その外部光の明るさの下でも映像が鮮明に見えるよ
うにする。また、検出手段による外部光の光量の検出を
カラーの分光色毎に行うことにより、外部光の色温度を
検出し、映像表示素子の分光色毎の電気量を調節して映
像の色温度を上記検出した外部光の色温度に合わせるこ
とによって、外景の種々の照明条件において映像が自然
な色再現で見えるようにする。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を、図面を参照して詳
細に説明する。

【００１４】図１は本発明の第１の実施例の構成を示す
ブロック図である。図１において、１Ｌ，１Ｒは左右の
眼用のＬＣＤ（液晶表示器）で構成される映像表示素
子、２Ｌ，２Ｒはそのバックライトである照明装置、３
は照明装置２用の照明駆動回路、４は眼に入る外部光と
ほぼ同じ方向の外部光の光量を電気量として検出するよ
うに配置された光センサ、５は光センサ４で検出された
光量（電気量）を増幅して照明駆動回路３に入力するバ
ッファアンプである。照明駆動回路３は、バックアンプ
５からの入力すなわち外部光の光量に応じて照明装置３
の明るさを可変する機能を有する。

【００１５】上記した自動調光機構を実施する眼鏡型映
像表示装置の配置例を図２，図３に示す。図２はその分
解斜視図であり、図３は部分断面図である。

【００１６】図２，図３において、筐体は、ひたいパッ
ド２０と後頭部を押さえるリング２１を有する左右の頭
部装着部２２の前部に、前キャビネット２３と後キャビ
ネット２４が取り付けられて構成される。前キャビネッ
ト２３には、外部光を導入するのぞき窓２３ａとその導
入する外部光を減光する開閉式のスモーク板２３ｂが設
けられ、後キャビネット２４には、映像および外部光を
導入するのぞき窓２４ａが設けられている。この前キャ
ビネット２３と後キャビネット２４の間に左右の眼用の
映像表示素子１Ｌ，１Ｒや照明装置２Ｌ，２Ｒ、照明駆
動回路３などが組み込まれ、左右の頭部装着部２２，２
２にそれぞれ左右の耳用のヘッドホンユニット２５Ｌ，
２５Ｒと、映像信号処理部や映像表示素子駆動回路、同
期分離回路、タイミング信号発生回路等を実装したシス
テム基板２６ならびに電源ユニット２７などが収容され
る。

【００１７】上記した光センサ４は、例えば白色半透板
４ａを介し眼の向いている方向に配置されていて、前キ
ャビネット２３より奥に入り込んで実装される。映像表
示素子１Ｌ，１Ｒは後キャビネット２４内の上方に配置
され、その後側に照明装置２Ｌ，２Ｒが配置される。こ
の照明装置２Ｌ，２Ｒで映し出された映像はミラー２８
で反射され、接眼レンズ２９を通り、ハーフミラー３０
で反射され、のぞき窓２４ａを通して左右の眼３１に入
る。一方、外部光は、一部がのぞき窓２３ａ、ハーフミ
ラー３０、のぞき窓２４ａを通して、一部がのぞき窓２
３ａ、のぞき窓２４ａを通して、左右の眼３１に入る。
なお、図１の自動調光機構を構成するバッファアンプ５
は、光センサ４と一体に、あるいは照明駆動回路３と一
体に組み込む。

【００１８】以上のように構成した第１の実施例の動作
および作用を述べる。

【００１９】光センサ４は、使用者の眼の向く方向に配
置され、筐体より奥に入り込んでいることで、前方の外
部光の光量を検出することができる。この検出された光
量は電気量（例えば電圧）に変換され、バッファアンプ
５を介して照明駆動回路３に伝えられる。その電気量に
応じて、照明駆動回路３は、照明装置（バックライト）
２Ｒ，２Ｌの発光光量を変化させる。すなわち、外部が
明るければ、照明装置２Ｒ，２Ｌの発光光量を大きく
し、暗ければ小さくする。これにより、外部が明るいと
きには映像も明るくなり、外部が暗ければ映像も暗くな
り、映像を鮮明に見ることができる。本実施例によれ
ば、外部光の明るさによらず映像を見やすくできるの
で、外部光を完全に遮断する必要がなくなり、機器を小
型にするなどの設計の自由度が増す。また、外部光がそ
のままの明るさで眼に入るので、使用者は外景の情報を
損なわずに映像を見ることができる。

【００２０】なお、本実施例はモノクロ映像の場合にも
カラー映像の場合にも適用可能である。

【００２１】次に、本発明の第２の実施例を説明する。

【００２２】図４は、その構成を示すブロック図であ
る。図４において、１Ｌ，１Ｒは左右の眼用の映像表示
素子、４は眼に入る外部光とほぼ同じ方向の外部光の光
量を電気量として検出するように第１の実施例と同様に
配置された光センサ、５は光センサ４で検出された光量
（電気量）を増幅して映像信号処理部６に入力するバッ
ファアンプ、７は映像表示素子駆動回路、８は映像信号
から同期信号を分離する同期分離回路、９はその同期信
号から映像表示素子１Ｌ，１Ｒの表示動作用のタイミン
グ信号を発生するタイミング信号発生回路である。

【００２３】以上のように構成した第２の実施例の動作
および作用を述べる。

【００２４】光センサ４で検知された光量は電気量に変
換され、バッファアンプ５を介して映像信号処理部６に
伝えられる。ここで、その電気量に応じ、映像信号は、
振幅、クランプレベル、非線形ゲイン量（γ補正）を適
当に変えられ、映像表示素子駆動回路７に伝えられ、映
像表示素子（例えば液晶表示器）１Ｌ，１Ｒの各画素の
透過光量を制御する。すなわちブライトまたはコントラ
ストまたはその両方を可変する。

【００２５】上記によって外部が明るければ、映像表示
素子の透過光量が映像全体で増加し、眼に見える映像が
明るくなり、外部が暗ければ映像も暗くなる。従って、
本実施例によっても第１の実施例と同様の効果が得られ
る。

【００２６】第１の実施例ではバックライトなどの光源
の明るさを可変して、液晶表示器などの透過光量を制御
する映像表示装置の場合について述べているが、本実施
例はＣＲＴ等の自ら発光する映像表示装置一般について
も適用するができる。また、本実施例も、モノクロ映像
にもカラー映像にも適用することができる。

【００２７】なお、映像の明るさを変える他の実施例と
しては、図３のハーフミラー３０の反射率を制御しても
良い。

【００２８】次に、本発明の第３の実施例を説明する。

【００２９】図５は、その構成を示すブロック図であ
る。図５において、１Ｌ，１Ｒはカラー映像を表示する
左右の眼用の映像表示素子、６は映像信号処理部、７は
映像表示素子駆動回路、８は同期分離回路、９はタイミ
ング信号発生回路、１０はコンポジットカラー信号もし
くはＹＣ信号等の映像信号を入力してＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）の分光色信号を作成するＲＧＢ復調
部、１１は外部光の色温度を検出する色温度検出部であ
る。色温度検出部１１は、各Ｒ，Ｇ，Ｂの分光色毎に光
量を検出するＲセンサ４Ｒ、Ｇセンサ４Ｇ、Ｂセンサ４
Ｂから成る光センサ４を有し、検出した光量を電気量に
変換してそれぞれバッファアンプ５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを介
して映像信号処理部６に入力する。なお、光センサ４は
各センサ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが一体に形成されたもので
も、各センサ４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを集合配置したものでも
良い。これら各センサの前には白色半透板４ａを配置す
るのが好適である。

【００３０】以上のように構成した第３の実施例の動作
および作用を述べる。

【００３１】図５において、点線で囲まれた部分１１が
色温度を検知する手段の一例であり、外部光が白色半透
板４ａを通り、赤、緑、青の成分としてそれぞれＲセン
サ４Ｒ、Ｇセンサ４Ｇ、Ｂセンサ４Ｂによって検知さ
れ、電気量に変換されて映像信号処理部６に伝えられ
る。映像信号は、例えば、コンポジットカラー信号であ
ればＲＧＢ復調部１０で赤、緑、青のＲＧＢ信号に分け
られ、これも映像信号処理部６に送られる。映像信号処
理部６では、これら３色の映像信号に対して、色温度検
出部１１で得られた外部光の赤、緑、青の成分の電気量
及びそれらの比率によって振幅、クランプレベル非線形
ゲイン量（γ補正）の調節、すなわち、カラー映像の色
温度を外部光の色温度に合わせるための調節を行なう。

【００３２】調節されたＲＧＢ信号は、映像表示素子駆
動回路７を経て映像表示素子１Ｌ，１Ｒ（例えばカラー
液晶表示器）に送られる。このようにして映像表示素子
１Ｌ，１Ｒに映された映像は、外部光と同じ色温度（ホ
ワイトバランス）で表示され、これらの機構を持った眼
鏡型映像表示装置を装着した使用者は、より自然な色再
現を持つ映像を見る事ができる。

【００３３】なお、映像信号はコンポジットカラー信号
として説明したが、それはすでに色信号に分離された信
号でも良く、その場合ＲＧＢ復調部１０の一部あるいは
全部が省略されるだけである。また、色温度検出部１１
も、最終的に色成分の比率が得られるものならば、どの
ような構成であっても構わない。また、上記実施例では
ホワイトバランスのみ可変する例を示したが、それと同
時にブライトやコントラストを変えることも可能であ
る。

【００３４】以上で述べたように、本発明は、その主旨
に沿って種々に応用され、種々の実施態様を取り得るも
のである。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明の
眼鏡型映像表示装置における自動調光機構によれば、外
部の照明環境がどのような条件であっても、映像を一定
の鮮明度で見る事ができる。また、外部光を完全に遮断
しなくても良いので、機器を小型するなど設計自由度が
増し、しかも外景を、情報を損なわずに見ることができ
る。

【００３６】さらに、請求項４に示す発明によれば、外
部光の照明条件にかかわらず、その照明環境で最も自然
な色再現性の映像が得られる眼鏡型映像表示装置を構成
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示すブロック図

【図２】上記第１の実施例の配置例を示す分解斜視図

【図３】上記第１の実施例の配置例を示す部分断面図

【図４】本発明の第２の実施例を示すブロック図

【図５】本発明の第３の実施例を示すブロック図

【符号の説明】

１Ｌ，１Ｒ…映像表示素子 ２Ｌ，２Ｒ…照明装置 ３…照明駆動回路 ４…光センサ ５…バッファアンプ ６…映像信号処理部 ７…映像表示素子駆動回路 １１…色温度検出部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像と同時に外部光が眼に入る眼鏡型映
   像表示装置において、 前記眼に入る方向とほぼ同方向の外部光の光量を検出す
   る検出手段と、 前記検出した外部光の光量に応じて前記映像を表示する
   表示手段の映像の明るさを可変する制御手段と、 を具備することを特徴とする眼鏡型映像表示装置におけ
   る自動調光機構。
2. 【請求項２】 請求項１記載の眼鏡型映像表示装置にお
   ける自動調光機構において、映像の明るさを可変する制
   御手段が、表示手段の照明光源の発光量を可変すること
   により映像の明るさを可変するものであることを特徴と
   する眼鏡型映像表示装置における自動調光機構。
3. 【請求項３】 請求項１記載の眼鏡型映像表示装置にお
   ける自動調光機構において、映像の明るさを可変する制
   御手段が、表示手段の映像表示素子の透過率を可変する
   ことにより映像の明るさを可変するものであることを特
   徴とする眼鏡型映像表示装置における自動調光機構。
4. 【請求項４】 カラー映像と同時に外部光が眼に入る眼
   鏡型映像表示装置において、 前記眼に入る外部光とほぼ同方向の外部光の光量を分光
   色毎に検出する検出手段と、 前記検出した外部光の分光色毎の光量に応じて前記カラ
   ー映像を表示するカラー映像表示素子の各分光色の電気
   量を可変して単独にもしくは映像の明るさを可変すると
   共に前記外部光の色温度に前記カラー映像の色温度を合
   わせる制御手段と、 を具備することを特徴とする眼鏡型映像表示装置におけ
   る自動調光機構。