JP2006208687A - ヘッドマウントディスプレイの映像調節システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＨＭＤにおいて、観者ごとに映像表示の調節を簡便に行う。
【解決手段】眼前に映像を表示する映像表示装置を備えるＨＭＤと、ＨＭＤの映像表示特性を調節する映像調節装置とを有線又は無線で接続してなるＨＭＤの映像調節システムであって、ＨＭＤに、映像表示特性のデータが予め記憶された記憶手段と、記憶手段に予め記憶された映像表示特性のデータに基づいて映像表示手段の表示特性を変化させる表示駆動手段と、記憶手段を制御する制御手段とを備え、映像調節装置に、制御手段へ映像表示特性のデータの変更を指示する変更指示信号を送信する表示特性変更手段を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイの映像調節システムに係り、特に、映像調節装置で設定した映像表示特性の値を入力することでヘッドマウントディスプレイに表示させる映像の表示特性を調節するヘッドマウントディスプレイの映像調節システムに関する。

従来から、頭部等に懸架する装着具に、小型のディスプレイを装着して、眼前で映像を表示させるヘッドマウントディスプレイ（以下、単に「ＨＭＤ」という。）やヘッドアップディスプレイ等が知られている。ＨＭＤは、結像距離を遠方に設定することが可能であるため、空間を選ばずに、眼前に大画面を表示可能とする。この点、映画等の観賞用としても活用されている。又、頭部等に懸架を可能とする装着具にディスプレイを搭載するため両手が自由になるという特徴を有する。この点、作業指示等の補助情報を表示する手段として、医療や工場等の現場でも活用されている。このように、ＨＭＤは普及の一途をたどっている。

また、近年、眼鏡の形状を有する装着具に光学的素子を配設し、眼前に外界光と重畳する映像を表示するＨＭＤも開発されている。このような外界光透過型ＨＭＤは、眼前の映像と外界の視界を簡単に使い分けることを可能とするという特徴がある。この点、弱視等の視覚障害者用の視覚情報取得を目的とした第２の眼として大いに活用されている。例えば、装着具に視界方向の映像を捉える小型撮像装置を備え、この小型撮像装置で捕らえた映像を眼前に表示させる構成となっている。

ところで、このように視覚障害を有する者に活用される場合には、観者の眼の症状及び眼病の種類等に応じて表示の色、明るさ、コントラスト等を個別的に調整する必要が生ずる。また、これに限らず個人の嗜好によって映像表示の変更を所望することも有る。これに対し、製造段階における出荷段階では、表示の色等の設定は一律に設定（デフォルト）されており、観者によっては好適な映像とならない場合がある。例えば、色弱等で特定の色の識別が弱い場合は、出荷段階のデフォルト設定の映像では観者のニーズを満足することはできない虞がある。
また一方、ＨＭＤの故障や経年変化等を原因とする映像表示の劣化や不具合が生じることも考えられる。特に、視覚障害を有する者は、映像表示の不具合が自身の視力低下や眼病の進行にあるのか、ＨＭＤの劣化等にあるのか判別が困難であり深刻な問題となる虞も有る。

このような問題に対し、ＨＭＤに表示調節螺子等が備えられている場合には、調節をして観者に好適な表示状態を設定することも可能である。しかしながら、一般にＨＭＤは、ウェアラブル性（携行性）や装着性を追求するために、小型軽量化が図られる傾向にあり、各装置が精密に構成されておりまたそのように構成する必要がある。このため表示調節螺子等は極微小あるいは映像処理が完全にデジタイズされて観者自身による映像表示の調節が困難になるという虞がある。

本発明の目的は、観者ごとに異なる映像表示の調整を行うことが簡便にできるの映像調節システムを提供することに有る。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、眼前に映像を表示する映像表示装置を備えるヘッドマウントディスプレイと、該ヘッドマウントディスプレイの映像表示特性を調節する映像調節装置とを有線又は無線で接続してなるヘッドマウントディスプレイの映像調節システムであって、前記ヘッドマウントディスプレイは、映像表示特性データの記憶及び書換えを可能とする記憶手段と、前記記憶手段に記憶された映像表示特性データに基づいて映像信号の変換を指示する変換指示信号を出力する制御手段と、前記制御手段から出力される指示信号に基づいて前記映像信号を変換し前記映像表示装置に出力する表示駆動手段とを備え、前記映像調節装置は、新たな表示特性データの値を入力する表示特性データ入力手段と、前記制御手段に、前記表示特性データ入力手段により入力された新たな表示特性データの値及び該新たな表示特性データへの書換えを指示する書換え指示信号を出力する表示特性変更手段を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、前記映像調節装置は、前記新たな表示特性データの値を記憶する個別情報記憶手段を更に備え、前記表示特性変更手段は、前記個別情報記憶手段に、前記新たな表示特性データの値を記憶させることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、前記ヘッドマウントディスプレイは、該ヘッドマウントディスプレイに関する識別情報を出力する識別情報出力手段を備え、前記個別情報記憶手段は、前記新たな表示特性データの値と前記識別情報とを対応付けて記憶することを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、前記映像調節装置は、前記表示特性データのパラメータを表示する調節装置用モニタを更に備えることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、
前記ヘッドマウントディスプレイは、視線方向の映像を捕らえる撮像手段を更に備え、
前記撮像手段で撮影した映像を前記調節装置用モニタに出力することを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１〜５に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、前記映像表示装置は、光学的手段により眼前に光学像を導く映像表示手段と、該映像表示手段に映像を投射する映像投射手段からなり、前記映像表示手段は、外界光を透過可能な支持基盤上に備えられることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、映像調節装置の表示特性変更手段が、前記表示特性データ入力手段により入力された新たな表示特性データの値及び該新たな表示特性データへの書換えを指示する書換え指示信号をヘッドマウントディスプレイの制御手段に出力することで、表示駆動手段が映像表示装置に出力する映像データを変換させ、映像の映像特性を調節することが可能となる。このため、観者が毎にヘッドマウントディスプレイの映像表示特性を個別に調節することが可能となる。また、映像調節装置を有線又は無線で接続し、観者の近傍又は遠隔から映像表示特性を調節できるため、第三者が調節を行うことも可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の発明において、前記映像調節装置は、前記新たな表示特性データの値を記憶する個別情報記憶手段を更に備え、前記表示特性変更手段は、前記個別情報記憶手段に、前記新たな表示特性データの値を記憶させるため、観者の視力低下あるいは眼病の進行等を記録することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、ヘッドマウントディスプレイに関する識別情報を出力する識別情報出力手段を備え、前記個別情報記憶手段は、前記新たな表示特性データの値と識別情報とを対応付けて記憶することで、映像調節装置が識別番号を受信するだけで表示特性データの呼び出しが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、前記映像調節装置は、表示特性データのパラメータを表示する調節装置用モニタを更に備えるため、このパラメータを視認しながら簡便に映像特性の調節を行うことが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、請求項１〜４のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、視線方向の映像を捕らえる撮像手段を更に備え、前記撮像手段で撮影した映像を前記調節装置用モニタに出力することを特徴とするため、映像調節装置で調節者が調節する際に、観者の実際の映像乃至は実際の映像に近い映像を確認することが可能となる。これにより、例えば、観者の視線方向にある対象物がコントラスト等の各種の映像特性の調節に適当でない色相等（例えばグレー）である場合には、調整に適当な対象に視線方向を捕らえさせることが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、請求項１〜５に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、映像表示装置は、光学的手段により眼前に光学像を導く映像表示手段と、映像表示手段に映像を投射する映像投射手段からなり、映像表示手段は、外界光を透過可能な支持基盤上に備えられるため、観者の視線を僅かにずらすだけで、映像表示手段に表示される映像と外界とを視認することが可能となる。このため、特に、観者自身が映像調節装置を操作して映像表示特性を調節させる場合に、操作と表示の両方を容易に観察することができ簡便な映像表示特性を行うことが可能となる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図を用いて説明する。
図１は、本発明を適用したＨＭＤ２の映像調節システムの全体構成を示した概要図である。映像調節システム１は、ＨＭＤ２と映像調節装置５とを有線接続して相互に各種データの交信を可能とする。また、ＨＭＤ２は、大別してディスプレイ部３とコントロール部４とからなる。

ディスプレイ部３は、頭部に装着可能な装着具に、映像表示手段としての小型の映像表示装置９及び観者の視線方向を撮像する撮像手段としてのＣＣＤ（Charge Coupled Devise）カメラ１３が配設される。
コントロール部４は、ディスプレイ部３及び映像調節装置５と映像信号及び各種信号の入出力を行い、映像表示装置９の映像表示や表示特性を変更させるための制御系である。
映像調節装置５は、コントロール部４と映像信号及び各種の信号を入出力し、映像表示装置９の映像表示や表示特性を変更するものである。
以下に、各装置の具体的な構成を示す。

図２及び図３は、ディスプレイ部３の構成を示したものである。図２で、ディスプレイ部３は、通常の眼鏡と同様に、鼻当て６及びテンプル７が備えられるフレーム８と眼鏡レンズ１４を有する。このフレーム８及び眼鏡レンズの上端部には、映像表示装置９が備えられる。映像表示装置９は、更に、映像投射装置１０と接眼光学系１１とからなり、接眼光学系１１の一方端部が映像投射装置と接合され両者が一体となっている。眼鏡レンズ１４は、垂直方向に接眼光学系１１と略同一形状の凹部が形成され、この凹部に眼鏡レンズ１４と接眼光学系１１との面方向が段差無く一致するように嵌合されている。また、映像表示装置９のブリッジ１２側の側面には、ＣＣＤカメラ１３が備えられ、ケーブル１５を介してコントロール部４に映像信号を出力する。なお、第１の実施形態は、撮像手段として小型ＣＣＤカメラを適用するが、光学像をデジタイズして出力できるものであればこれに限定するものではなく、ＣＭＯＳセンサー、人口網膜ＬＳＩを用いた撮像機器も適用することが可能である。

図３は、映像投射装置１０及び接眼光学系１１の左側面からの断面を示した側断面図である。映像投射装置１０は、ケーブル１５を介して、コントロール部４から送信される電子信号を映像光束に変換して映像を接眼光学系１１に照射するものである。映像投射装置１０の本体となる筐体１６の内部には、コントロール部４から送信される映像信号から映像を生成する透過型の液晶表示器１７、光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）１８及びＬＥＤ１８からの照射光を液晶表示器１７の全面に導くための照明光学系１９を備える。

接眼光学系１１は、更に、プリズム２０とホログラム素子２１とからなる。プリズム２０の上端部は正面方向に厚く形成され、液晶表示器１７からの照射される映像光を採光しやすいように上端部が広く形成された楔の形状を有した採光部を備える。ＬＥＤ１８及び液晶表示器１７から照射される映像は、この採光部から採光され、プリズム２０の内部に反射されながら導光が行われるものである。ホログラム素子２１は、プリズム２０の下端部と眼鏡レンズ１４の凹部との間に狭持されるホログラムフィルムである。プリズム２０の内部を導光された映像光が照射されることで光の干渉により眼Ｅに虚像を結ばせるようになっている。本実施形態におけるＨＭＤ２は、映像投射装置１０及び接眼光学系１１等の作用により、観者の視界上に、ホログラム映像を重畳的に表示する外界光透過型のＨＭＤを適用するものである。

なお、本実施形態では、映像表示装置９を眼鏡レンズ１４の一方にのみ備える構成となっているが、図４に示すように、両方の眼鏡レンズに備えて両眼観察を可能とする構成としてもよく、更に左右の映像表示装置で表示される映像を異ならせる構成としてもよい。

次にコントロール部４について説明する。図５はコントロール部４の構成を示したブロック図である。コントロール部４は、表示駆動装置２６、Ａ／Ｄ変換器２７、外部出力端子２８、外部入力端子２９、演算処理部Ｃ３０及び電源ユニット３１を備える。

表示駆動装置２６は、演算処理部Ｃ３０から出力される映像信号をディスプレイ部３の映像表示装置９に出力するものである。演算処理部Ｃ３０から出力されるピクセルごとの映像データと、後述するメモリ３８に予め記憶された映像表示装置９の表示状態データであるオフセット値とを演算処理し、表示特性を反映させた映像データを生成して映像表示装置９に出力を行うものである。
なおここで、表示状態データとは、映像データと演算が行われる付加データであり、コントラストデータ、輝度データ（輝度の上限や下限等の輝度範囲のデータ等を含む）、映像表示装置９に表示される映像のズーム比（拡大及び縮小等の表示画角データ）及びＲＧＢ信号の各チャンネルデータ等をいうものである。即ち、演算処理部Ｃ３０から出力される映像データと、これらコントラストデータ、輝度データ及びＲＧＢ信号の各チャンネルデータ等のオフセット値とを演算することで生成される映像データを映像表示装置９に出力することにより、映像のコントラスト、明るさ、色合い及び階調反転等を可能にする。

より具体的には、ＲＧＢの各チャンネルにおけるピクセルごとのデータが０〜２５５段階の階調を有するものとする。例えば、映像データの特定のピクセルにおけるＲＧＢの各階調データがそれぞれ１００、１００、１００である場合に、Ｒチャンネルのオフセット値を+５０とし、Ｇ及びＢのオフセット値をそれぞれ０とすると、表示駆動装置２６により映像データの各ＲＧＢの階調値が１５０、１００、１００となる映像データが生成され、より赤が強くなる映像が表示されることとなる。

電源ユニット３１は、ディスプレイ部３及びコントロール部４に電力の供給を行う電池である。
なお、本実施の形態では、ディスプレイ部３とコントロール部４とをそれぞれ独立させた構成を採用しているが、両者を一体として構成してもよく又電源ユニット３１だけを独立に構成してもよい。

Ａ／Ｄ（Analog／Digital）変換器２７は、ＣＣＤカメラ１３から出力されるアナログの映像信号に標本化及び量子化を行い演算処理部Ｃ３０で処理可能な信号形式であるデジタル信号に変換するものである。外部出力端子２８は、演算処理部Ｃ３０で映像処理等が行われた映像データや各種の制御信号等を映像調節装置５に出力するＩ／Ｆ（Interface）であり、ＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４等のケーブルを接続可能とするものである。また、外部入力端子２９は、映像調節装置５から出力される各種の指示データや映像データ等が入力されるＩ／Ｆである。入力された信号は演算処理部Ｃ３０に出力されるようになっている。

演算処理部Ｃ３０は、ＣＰＵ３５、ＲＯＭ３６、ＲＡＭ３７、メモリ３８、ＤＳＰ３９及びグラフィックメモリ４０からなる（図５参照）。ＣＰＵ３５は、演算処理部Ｃ３０を始め、ヘッドマウントディスプレイ全体の制御を行うものである。ＲＯＭ３６は、不揮発性のヘッドマウントディスプレイ及び映像調節装置５を用いた映像調節に関する各種のプログラムが記憶されたものである。ＤＳＰ３９は、ＲＯＭ３６に記憶されたプログラム及びこれに従って出力されるＣＰＵ３５の制御信号等に基づいてＣＣＤカメラ１３で取得された映像データに映像処理を行うものである。また、グラフィックメモリ４０は、ＤＳＰ３９の映像処理により生成された映像データを一時的に保存するとともに、プログラムを展開して映像処理等のワークエリアとして機能するものである。
ＲＡＭ３７は、演算処理部Ｃ３０で行われる全体処理に関する各種の処理データ等を一時的に記憶するものであり、揮発性の半導体メモリである。また、各種プログラムを展開してワークエリアとして機能するものである。

メモリ３８は、演算処理部Ｃ３０の演算処理等に使用する各種のデータが記録されるものである。ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ及びハードディスク等を適用することが可能である。本実施の形態では、ＨＭＤの携行性に鑑み、小型、軽量且つ衝撃に強く、データの書換え回数に優れるフラッシュメモリを適用している。

また、上記メモリ３８には、映像表示装置９に表示する映像の表示特性を調節するための表示特性データ（オフセット値）が記憶されている。上記表示駆動装置２６は、ＣＰＵ３５から出力される制御信号に従って、メモリ３８にアクセスし、記憶されている表示特性データと映像データの演算を行い映像表示装置９に出力するようになっている。なお、表示特性データは、メモリ３８のみならずＲＯＭ３６に記憶させることも当然に可能である。後述する映像調節装置５から出力される表示特性データ変更の指示信号に基づいて、変更後の表示特性データへの書換えを行うため、既存の不要なデータの消去及び書込みに優れるフラッシュメモリが好ましい。

次に、映像調節装置５について説明する。図６は、映像調節装置５の構成を示したブロック図である。映像調節装置５は、外部入力端子４５、外部出力端子４６、入力装置５４、調節装置用モニタ５１及び演算処理部Ｔ５０を備える。
外部入力端子４５及び外部出力端子４６は、それぞれＨＭＤ２のコントロール部４の外部出力端子２８及び外部入力端子２９と対応するＩ／Ｆであり、各種の指示信号や映像データ等の入出力を行うものである。

調節装置用モニタ５１は、後述する演算処理部Ｔ５０の制御信号に基づいて、各種の映像を分割表示するものである。図７は、調節装置用モニタ５１の画面を示したものである。コントラスト、輝度及びＲＧＢの各チャンネル等各種の表示特性を示す表示特性パラメータＷ１、観者（顧客）のＩＤ番号、ＨＭＤのシリアル番号、使用累計時間及び修理履歴等の各種の観者個人に関するデータＷ２、ディスプレイ部３のＣＣＤカメラ１３で取得するカメラ映像Ｗ３及び映像表示装置９に表示させる各種の案内指示映像Ｗ４を表示する。
表示特性パラメータＷ１は、表示特性データの各要素毎にレベル値が区分され、ＨＭＤの工場出荷時等のデフォルト値を「０」、レベルの上下を各４段階で示されている。また、各要素に表示される○印は、現在の設定を示すものである。

入力装置５４は、映像調節装置５の操作者の操作により演算処理部Ｔ５０に入力信号を出力するものである。表示特性データの各要素値を変更する信号やその変更後の設定を決定する信号等をＣＰＵ５５に送信するものである。
なお、調節装置用モニタ５１と入力装置５４を一体としてタッチパネル形式にすることも当然に可能である。

演算処理部Ｔ５０は、ＣＰＵ５５、ＲＯＭ５６、ＲＡＭ５７、メモリ５８、ＤＳＰ５９及びグラフィックメモリ６０からなる。ＣＰＵ５５は、プログラムに従って、映像表示装置９の全体制御を行うものである。ＲＯＭ５６は、ＣＰＵ５５のオペレーションプログラムや表示特性データの変更信号を送信するアプリケーションプログラム等が予め記憶されている不揮発性の半導体メモリである。
なお、後述するが、ＣＰＵ５５は、予め定められた所定の条件に基づいて表示特性データの限界調整値を判断する判断手段として機能するものである。

ＲＡＭ５７は、ＣＰＵ５５等により実行される全体制御に関わる演算処理の結果が一時的に記憶される不揮発性の半導体メモリである。また、プログラムを展開しワークエリアとして機能するものである。

メモリ５８は、演算処理部Ｔ５０での演算に使用するデータが記憶するものである。観者に関する個人データ（観者ＩＤ、ＨＭＤのシリアル番号、購入日、修理履歴、視力、眼病等の症状及びＨＭＤの表示特性データ等）が予め記憶されたデータベースとして機能する。また、表示特性データの変更がなされた場合に、変更後の表示特性データを記憶するものである。なお、メモリ５８としては、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ又はハードディスク等が適用可能であるが、本実施の形態では、映像調節装置５の汎用性、個人情報等のデータベースとしての機能を鑑み、記憶容量に優れるハードディスクを適用している。

ＤＳＰ５９は、外部入力端子４５から入力された映像や調節装置用モニタ５１に表示させる案内指示映像等に各種の映像処理を行い調節装置用モニタ５１に出力するものである。また、グラフィックメモリ６０は、ＤＳＰ５９での映像処理の結果を一時的に記憶するとともに、映像処理のプログラムを展開させてワークエリアとして機能するものである。

また、電源ユニット５２は、映像調節装置５に電力を供給するものであるが、図１に示すように、電力供給の切り替えスイッチとして鍵型スイッチ６１を備え、鍵６２を挿入して左右に回転することにより電力のオン／オフを制御するようになっている。また、鍵型スイッチ６２を、個人情報保護の制御手段又は電力切り替えの制御と個人情報保護の制御との両方の機能を有する構成としてもよい。即ち、調節装置用モニタ５１には、観者の個人情報を表示する構成としているが、この表示をするに際して、鍵型スイッチ６２をプライベート（ＰＲＩＶＡＴＥ）の位置まで更に回転させることで個人情報が表示される構成としてもよい。
なお、ＨＭＤ２との接続にＵＳＢケーブル等の電力供給型の通信ケーブルを使用する際には、ＨＭＤ２にも電力を供給する構成とすることも当然に可能である。

以上のような構成を有するＨＭＤ２の映像調整システムの動作について、図８に示すフロー図を用いて説明する。

ヘッドマウントディスプレイの映像調節に際しては、図９に示すように、観者Ｍ１はディスプレイ部３を装着している状態にあり、観者Ｍ１と対面するように映像調節装置５及び調節者Ｍ２が位置している。

ヘッドマウントディスプレイ及び映像調節装置５の起動中にヘッドマウントディスプレイの外部入力端子２９と外部出力端子４６とを接続すると、ＣＰＵ５５より映像調節プログラムの起動コマンドがＣＰＵ３５に送信される。ＣＰＵ３５は、ＲＯＭ３６アクセスし、映像調節プログラムを読み込み、映像調節プログラムを起動する（ステップＳ１）。

ＣＰＵ３５は、映像調節プログラムの起動と同時に、外部出力端子２８及び外部出力端子４６を介して、映像調節プログラムの起動確認コマンド、ＨＭＤのシリアル番号データ及びＣＣＤカメラ１３で取得した映像データをＣＰＵ５５に送信する（ステップＳ２）。

ＣＰＵ５５が軌道確認コマンド、個人情報データ及び映像データを受信すると、メモリ５８にアクセスし、シリアル番号データに対応する個人情報データ（観者ＩＤ、ＨＭＤの購入日、修理履歴、観者視力、観者眼病等の種類や症状及びＨＭＤの表示特性データ）を読み込み、調節装置用モニタ５１に、観者個人に関するデータＷ２として表示させる（ステップＳ３）。また、ＣＣＤカメラ１３から取得した映像データをＤＳＰ５９に出力し、調節装置用モニタ５１にカメラ映像Ｗ３として表示させる（ステップＳ４）。更に、ＲＯＭ５６にアクセスし、表示特性パラメータの表示に関するデータを読み込むとともに、受信した表示特性データの各値を反映させる演算を行い、現在のＨＭＤの表示特性を示す表示特性パラメータＷ１を調節装置用モニタ５１に表示させる（ステップＳ５）。
なお、上記個人情報データは、これらは特定の個人情報であることから、表示に際しては観者が固有するパスワードを観者自身によって入力してから調節装置用モニタ５１に上記個人情報を表示する構成としてもよい。あるいは、上述のように鍵型スイッチ６１を採用する構成とし（図１参照）、ＰＲＡＩＶＡＴＥ（プライベート）の位置（図１参照）まで操作することで、Ｗ２に個人情報を表示させるように制限してもよい。
これにより、映像調節装置５の盗難や人情報の開示を所望しない場合等に、観者のプライバシーを保護することができる。

調節者Ｍ２は、問診等により得た観者Ｍ１（図９参照）の現状での映像の見え具合及び表示特性の希望等と調節装置用モニタ５１に表示される各種の情報とを考慮し、入力装置５４を介して、表示特性データの変更指示データをＣＰＵ５５に送信する。

入力装置５４から表示特性データの変更指示データを受信したＣＰＵ５５は、変更指示データが各パラメータの値の大きさを判別する（ステップＳ６）。ここで、変更指示データが各パラメータの最大値又は最小値でない場合（又は、予め定められた所定のデータ値を超えない場合）は（ステップＳ６：ＮＯ）、ＣＰＵ５５は、変更指示データをＣＰＵ３５に送信する（ステップＳ７）。

変更指示データを受信したＣＰＵ３５は、メモリ３８にアクセスし、それまで設定されていた表示特性データ（オフセット値）の書換えを行う（ステップＳ８）。

表示駆動装置２６は、ＣＰＵ３５からの制御信号に基づいて、ＤＳＰ３９から出力される映像データと書き換えられたオフセット値とを演算し、表示特性が変更された映像データを映像表示装置９に出力する。映像表示装置９は、表示特性が変更された映像を表示する（ステップＳ９）。

また、上記ステップＳ６で、変更指示データが各パラメータの最大値又は最小値である場合（又は、予め定められた所定のデータ値を超える場合）は（ステップＳ６：ＹＥＳ）、ＣＰＵ５５は、ＤＳＰ５９に案内指示映像の表示指示コマンドを送信する（ステップＳ１０）。
ＤＳＰ５９は、ＲＯＭ５６にアクセスし、予め記憶された案内指示データを読み込みＣＰＵ５５に出力する。ＣＰＵ５５は、調節装置用モニタ５１に案内指示データを送信して「これ以上の調節はできません。」という旨の案内指示映像（スーパーインポーズ）Ｗ４を表示させる（ステップＳ１１）。又同時に案内指示データと変更指示データとをＣＰＵ３５に送信する（ステップＳ１２）。

案内指示データ及び変更指示データを受信したＣＰＵ３５は（ステップＳ１３）、メモリ３８にアクセスし、それまで設定されていた表示特性データ（オフセット値）の書換えを行う（ステップＳ１４）。

表示駆動装置２６は、ＣＰＵ３５からの制御信号に基づいて、ＤＳＰ３９から出力される映像データと書き換えられたオフセット値とを演算し、表示特性の変化した映像データを映像表示装置９に出力する。映像表示装置９は、表示特性が変更された映像を表示する（ステップＳ９）。

また、ＣＰＵ５５は、入力装置５４を介して終了コマンドを受信すると、変更指示データをメモリ５８に送信し表示特性データを書き換えるとともに、修理履歴データ等を書き換える（ステップＳ１５）。

その後、ＣＰＵ５５はＣＰＵ３５に映像調節プログラムの終了コマンドを送信し、このコマンドを受信したＣＰＵ３５は映像調節プログラムを終了させ、映像表示装置９に通常の表示を行わせる（ステップＳ１６）。

以上のように、本実施の形態におけるＨＭＤの映像調節システムによれば、観者Ｍ１が実際に表示特性の変化した映像を確認することができるため、より実用的な映像調節を行うことができる。

また、観者Ｍ１と直接対話しながら瞬時且つより詳細な映像調節を行うことができる。このため、特に、視覚障害を有する者のように、比較的極端な表示特性を必要とする場合であっても、調節者Ｍ２に専門知識が要求されることなく簡便に表示特性の調節を行うことが可能となる。

また、特に、本実施形態におけるＨＭＤのように、ディスプレイ部３として外界光に映像を重畳させる外界光透過型の構成を採用すると、観者Ｍ１が一人で映像調節を行うこともできる。また、表示特性データの変更の程度が一定以上になると、調節限界を自動的に判断して案内指示映像が表示されることから、弱視等が原因で、調節装置用モニタ５１の表示が確認しづらくても、手の触覚だけで入力装置５４を操作することも可能である。また、このような案内指示映像が、映像調節装置５の調節装置用モニタ５１にも表示されるため、調節者Ｍ２が機械操作に弱い場合でも、簡単に映像の調節を行うことが可能である。

更に、変更指示データの内容、即ち、新たに設定しなおしたコントラストデータやＲＧＢの各チャンネルデータ等のオフセット値を映像調節装置５のメモリ５８に記憶することから、観者ごとのデータベースを作成することが可能となる。このデータベースの内容を分析することで、観者の視力低下や眼病等の進行具合やＨＭＤ２の経年変化や故障による劣化等を判断又は推測が可能となる。更には、このようにして作成されたデータベースから眼病の進行等に関する一定の規定値（例えば、平均的な進行状況等）を予測することも可能となり、この予測データを予めメモリ５８等に記憶させ、観者の眼病の進行がこの規定値以上の場合は、その旨の警告（図１０参照）を調節装置用モニタ５１や映像表示装置９に表示することで医師の診察を促すこともできる。

なお、本実施の形態では、ＨＭＤと映像調節装置５を、観者Ｍ１と調節者Ｍ２とが対面する形式で映像調節システムを使用する構成としたが、外部出力端子２８、４６及び外部入力端子２９、４５に代えて又は加えてＩ／ＦをＮＩＣ（Network Interface Card）等の外部ネットワーク接続機器等を用いてＬＡＮ（Local Area Network）、WAN（Wide Area Network）又はインターネット等を介して、遠隔から映像調節を可能とする構成としてもよい。これにより、観者は自宅等に居ながらにして映像調節を行うことが可能となる。

以上、本発明を適用したＨＭＤの映像調節システムについて説明したが、本発明はこれら種々の例に限定されるものではない。

本発明を実施するための最良の形態における全体構成を示した概要図である。 本発明を実施するための最良の形態におけるディスプレイ部の全体構成を示した概要図である。 本発明を実施するための最良の形態におけるディスプレイ部の構成を示した側断面図である。 本発明を実施するための最良の形態におけるディスプレイ部の他の例の全体構成を示した概要図である。 本発明を実施するための最良の形態におけるコントロール部の構成を示したブロック図である。 本発明を実施するための最良の形態における映像調節装置の構成を示したブロック図である。 本発明を実施するための最良の形態における映像調節装置の調節用モニタの表示画面を示した概要図である。 本発明を実施するための最良の形態における映像調節システムの動作を示したフロー図である。 本発明を実施するための最良の形態における映像調節システムの使用例を示した模式図である。 本発明を実施するための最良の形態における調節装置用モニタの案内表示例を示した模式図である。

符号の説明

１ 映像調節システム
２ ＨＭＤ
３ ディスプレイ部
４ コントロール部
５ 映像調節装置
６ 鼻当て
７ テンプル
８ フレーム
９ 映像表示装置
１０ 映像投射装置
１１ 接眼光学系
１２ ブリッジ
１３ ＣＣＤカメラ
１４ 眼鏡レンズ
１５ ケーブル
１６ 筐体
１７ 液晶表示器
１８ ＬＥＤ
１９ 照明光学系
２０ プリズム
２１ ホログラム素子
２６ 表示駆動装置
２７ Ａ／Ｄ変換器
２８ 外部出力端子
２９ 外部入力端子
Ｃ３０ 演算処理部
３５ ＣＰＵ
３６ ＲＯＭ
３７ ＲＡＭ
３８ メモリ
３９ ＤＳＰ
４０ グラフィックメモリ
４５ 外部入力端子
４６ 外部出力端子
Ｔ５０ 演算処理部
５１ 調節装置用モニタ
５２ 電源ユニット
５４ 入力装置
５５ ＣＰＵ
５６ ＲＯＭ
５７ ＲＡＭ
５８ メモリ
５９ ＤＳＰ
６０ グラフィックメモリ
６１ 鍵型スイッチ
６２ 鍵
Ｗ１ 表示特性パラメータの分割映像
Ｗ２ 観者個人に関する情報の分割映像
Ｗ３ カメラ映像の分割映像
Ｗ４ 案内指示映像の分割映像
Ｍ１ 観者
Ｍ２ 調節者
眼Ｅ

Claims (6)

1. 眼前に映像を表示する映像表示装置を備えるヘッドマウントディスプレイと、該ヘッドマウントディスプレイの映像表示特性を調節する映像調節装置とを有線又は無線で接続してなるヘッドマウントディスプレイの映像調節システムであって、
   前記ヘッドマウントディスプレイは、
   映像表示特性データの記憶及び書換えを可能とする記憶手段と、
   前記記憶手段に記憶された映像表示特性データに基づいて映像信号の変換を指示する変換指示信号を出力する制御手段と、
   前記制御手段から出力される指示信号に基づいて前記映像信号を変換し前記映像表示装置に出力する表示駆動手段とを備え、
   前記映像調節装置は、
   新たな表示特性データの値を入力する表示特性データ入力手段と、
   前記制御手段に、前記表示特性データ入力手段により入力された新たな表示特性データの値及び該新たな表示特性データへの書換えを指示する書換え指示信号を出力する表示特性変更手段を備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイの映像調節システム。
2. 請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、
   前記映像調節装置は、前記新たな表示特性データの値を記憶する個別情報記憶手段を更に備え、
   前記表示特性変更手段は、前記個別情報記憶手段に、前記新たな表示特性データの値を記憶させることを特徴とするヘッドマウントディスプレイの映像調節システム。
3. 請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、
   前記ヘッドマウントディスプレイは、該ヘッドマウントディスプレイに関する識別情報を出力する識別情報出力手段を備え、前記個別情報記憶手段は、前記新たな表示特性データの値と前記識別情報とを対応付けて記憶することを特徴とするヘッドマウントディスプレイの映像調節システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、
   前記映像調節装置は、前記表示特性データのパラメータを表示する調節装置用モニタを更に備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイの映像調節システム。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、
   前記ヘッドマウントディスプレイは、視線方向の映像を捕らえる撮像手段を更に備え、
   前記撮像手段で撮影した映像を前記調節装置用モニタに出力することを特徴とするヘッドマウントディスプレイの映像調節システム。
6. 請求項１〜５に記載のヘッドマウントディスプレイの映像調節システムにおいて、
   前記映像表示装置は、光学的手段により眼前に光学像を導く映像表示手段と、該映像表示手段に映像を投射する映像投射手段からなり、前記映像表示手段は、外界光を透過可能な支持基盤上に備えられることを特徴とするヘッドマウントディスプレイの映像調節システム。

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