JPH10148807A - 頭部装着型表示装置及びそのバックライト駆動方法 - Google Patents
頭部装着型表示装置及びそのバックライト駆動方法Info
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- JPH10148807A JPH10148807A JP8306367A JP30636796A JPH10148807A JP H10148807 A JPH10148807 A JP H10148807A JP 8306367 A JP8306367 A JP 8306367A JP 30636796 A JP30636796 A JP 30636796A JP H10148807 A JPH10148807 A JP H10148807A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
- Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 液晶パネルとバックライトで形成される画像
表示素子を通過する画像刺激を使用者の眼に一定レベル
で入力する事により、視認性に富み、疲労を極小化で
き、かつ低消費電力で広範囲な調光が可能な頭部装着型
表示装置のバックライト駆動方法を実現する。 【解決手段】 画像信号(103)の実効電位と基準電圧Ａ
(3)とを比較手段Ａ(4)で比較し、実効電位が高いときよ
りも低いときにバックライトの輝度を高める。または周
囲の照度を電光セル(5)で測定しその結果と基準電圧Ｂ
(7)とを比較手段Ｂ(8)で比較し、周囲が明るい時よりも
暗いときにバックライト(12)の輝度を高める。
表示素子を通過する画像刺激を使用者の眼に一定レベル
で入力する事により、視認性に富み、疲労を極小化で
き、かつ低消費電力で広範囲な調光が可能な頭部装着型
表示装置のバックライト駆動方法を実現する。 【解決手段】 画像信号(103)の実効電位と基準電圧Ａ
(3)とを比較手段Ａ(4)で比較し、実効電位が高いときよ
りも低いときにバックライトの輝度を高める。または周
囲の照度を電光セル(5)で測定しその結果と基準電圧Ｂ
(7)とを比較手段Ｂ(8)で比較し、周囲が明るい時よりも
暗いときにバックライト(12)の輝度を高める。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示素子で形
成した画像を虚像拡大して視認する頭部装着型表示装置
及びバックライト駆動方法に関し、視認性に富み、広範
囲にわたるバックライト輝度の調光を実現するための駆
動を実現する。
成した画像を虚像拡大して視認する頭部装着型表示装置
及びバックライト駆動方法に関し、視認性に富み、広範
囲にわたるバックライト輝度の調光を実現するための駆
動を実現する。
【０００２】
【従来の技術】近年、映像及びデータディスプレイの携
帯性を高めるという要請に応えるため、頭部装着型表示
装置が提案されている。ディスプレイには、主に透過型
液晶パネルを使用するため、後方からバックライトによ
りパネルを照射する必要がある。そこで、バックライト
の駆動方法としては、（１）特開平６−７０２６８号公
報、（２）特開平６−３３５００７号公報が挙げられ
る。
帯性を高めるという要請に応えるため、頭部装着型表示
装置が提案されている。ディスプレイには、主に透過型
液晶パネルを使用するため、後方からバックライトによ
りパネルを照射する必要がある。そこで、バックライト
の駆動方法としては、（１）特開平６−７０２６８号公
報、（２）特開平６−３３５００７号公報が挙げられ
る。
【０００３】図１と図２は、一般的な頭部装着型表示装
置に関して説明するものであり、図１が装着状態の側面
図、図２が虚像形成光学系の断面図を説明する図であ
り、（ａ）がクローズ型、（ｂ）がシースルー型を表す
図である。
置に関して説明するものであり、図１が装着状態の側面
図、図２が虚像形成光学系の断面図を説明する図であ
り、（ａ）がクローズ型、（ｂ）がシースルー型を表す
図である。
【０００４】図１の（ａ）において、装置本体(60)は、
使用者(61)の眼前に虚像形成光学系(62)を有し、ヒンジ
部(63)を介して額パッド(64)、スライダ(65)、アーム(6
6)、耳パッド(67)より構成される装着手段(68)と結合さ
れ、該装着手段(68)を使用者(61)の頭部に装着すること
によって装置本体(60)すなわち虚像形成光学系(62)を使
用者(61)の眼前に保持する。
使用者(61)の眼前に虚像形成光学系(62)を有し、ヒンジ
部(63)を介して額パッド(64)、スライダ(65)、アーム(6
6)、耳パッド(67)より構成される装着手段(68)と結合さ
れ、該装着手段(68)を使用者(61)の頭部に装着すること
によって装置本体(60)すなわち虚像形成光学系(62)を使
用者(61)の眼前に保持する。
【０００５】図２の（ａ）において、虚像形成光学系(6
2)は、少なくとも液晶パネル(70)とその後方から液晶パ
ネル(70)を照射するためのバックライト(12)から成る画
像表示素子(71)と、反射ミラー(72)、拡大光学手段であ
るレンズ(73)から構成される。画像表示素子(71)より出
射された画像光は、反射ミラー(72)によって光路が変更
され、レンズ(73)によって眼内で画像光が結像され、使
用者(61)は視線前方に拡大虚像(74)を視認することがで
きる。
2)は、少なくとも液晶パネル(70)とその後方から液晶パ
ネル(70)を照射するためのバックライト(12)から成る画
像表示素子(71)と、反射ミラー(72)、拡大光学手段であ
るレンズ(73)から構成される。画像表示素子(71)より出
射された画像光は、反射ミラー(72)によって光路が変更
され、レンズ(73)によって眼内で画像光が結像され、使
用者(61)は視線前方に拡大虚像(74)を視認することがで
きる。
【０００６】（ｂ）は、装置本体(60)を掛けたまま外景
情報が視認できるシースルー対応の機構であり、拡大光
学手段である凹面鏡(80)とハーフミラー(81)を使用した
シースルー光学系である。画像表示素子(71)から出射さ
れた画像光は、ハーフミラー(81)によって一旦光路が変
更され、凹面鏡(80)で拡大反射された後、ハーフミラー
(81)を透過して眼内に結像される。
情報が視認できるシースルー対応の機構であり、拡大光
学手段である凹面鏡(80)とハーフミラー(81)を使用した
シースルー光学系である。画像表示素子(71)から出射さ
れた画像光は、ハーフミラー(81)によって一旦光路が変
更され、凹面鏡(80)で拡大反射された後、ハーフミラー
(81)を透過して眼内に結像される。
【０００７】どちらの場合も、虚像形成光学系(62)の前
方に配置したバイザー(82)は、画像光のコントラストを
確保して視認性を上げる為に配置されている。
方に配置したバイザー(82)は、画像光のコントラストを
確保して視認性を上げる為に配置されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記のような頭部装着
型表示装置（ＨＭＤ）において、虚像形成光学系(62)と
眼の間及び周辺が開いているため、野外や明るい室内の
ように周辺照度が高い所で使用すると回り込み光及びシ
ースルーで直接入射する光量の増加等によりコントラス
トが低下してしまっていた。上記従来例ではそれを解決
するために周囲のの光量を測定するセンサーを持ち、そ
の測定結果を元にバックライトの輝度や映像信号の明る
さを調整する装置である。
型表示装置（ＨＭＤ）において、虚像形成光学系(62)と
眼の間及び周辺が開いているため、野外や明るい室内の
ように周辺照度が高い所で使用すると回り込み光及びシ
ースルーで直接入射する光量の増加等によりコントラス
トが低下してしまっていた。上記従来例ではそれを解決
するために周囲のの光量を測定するセンサーを持ち、そ
の測定結果を元にバックライトの輝度や映像信号の明る
さを調整する装置である。
【０００９】しかし、周辺照度に応じてバックライト輝
度を制御するか、もしくは映像信号の明るさを調整する
だけであり、映像信号自身の特性つまり表示画面の状態
は全く考慮されていない。つまり、周辺照度が明るけれ
ばバックライトやブライトを上げて単に明るくしてしま
うため、表示がポジ表示の時には眼に入射する刺激がよ
り強くなり、使用者は疲労を感じることになる。
度を制御するか、もしくは映像信号の明るさを調整する
だけであり、映像信号自身の特性つまり表示画面の状態
は全く考慮されていない。つまり、周辺照度が明るけれ
ばバックライトやブライトを上げて単に明るくしてしま
うため、表示がポジ表示の時には眼に入射する刺激がよ
り強くなり、使用者は疲労を感じることになる。
【００１０】さらに、ＨＭＤを掛けたまま外景情報が視
認できるシースルー機構にした場合、使用環境によって
表示の見え方に差が出るにも関わらず、調整要素のパラ
メータは周辺照度、特に眼に入射する光軸方向の照度の
みで決まっている。また、シースルー機構で最もよく使
われている構造において、パネル出射時のコントラスト
に比べて眼に入射するそれは１／４に低下している上、
周辺照度が高い場合のコントラストはより低下するた
め、上記のような調整方法だけでは視認性に優れたＨＭ
Ｄは実現できない。
認できるシースルー機構にした場合、使用環境によって
表示の見え方に差が出るにも関わらず、調整要素のパラ
メータは周辺照度、特に眼に入射する光軸方向の照度の
みで決まっている。また、シースルー機構で最もよく使
われている構造において、パネル出射時のコントラスト
に比べて眼に入射するそれは１／４に低下している上、
周辺照度が高い場合のコントラストはより低下するた
め、上記のような調整方法だけでは視認性に優れたＨＭ
Ｄは実現できない。
【００１１】また、周辺照度に応じた視認性確保のため
の調整は、バックライト輝度を制御するかもしくは映像
信号の明るさを調整するのみで、映像信号自身の特性つ
まり表示画面の状態は全く考慮されていなかった。つま
り、周辺照度が明るければバックライトやブライトを上
げて単に明るくしてしまうため、表示がポジ表示の時に
は眼に入射する刺激がより強くなり、使用者は疲労を感
じることになる。
の調整は、バックライト輝度を制御するかもしくは映像
信号の明るさを調整するのみで、映像信号自身の特性つ
まり表示画面の状態は全く考慮されていなかった。つま
り、周辺照度が明るければバックライトやブライトを上
げて単に明るくしてしまうため、表示がポジ表示の時に
は眼に入射する刺激がより強くなり、使用者は疲労を感
じることになる。
【００１２】本発明は、上記課題を解決するためのもの
であり、その目的とするところは、第一に使用者の眼に
入力する画像刺激を一定に保ち疲労を防止して視認性に
富んだ拡大虚像画面を提供する事、第二に低パワーで広
範囲な調光が可能な頭部装着型表示装置のバックライト
駆動方法を簡単な構成で実現することである。
であり、その目的とするところは、第一に使用者の眼に
入力する画像刺激を一定に保ち疲労を防止して視認性に
富んだ拡大虚像画面を提供する事、第二に低パワーで広
範囲な調光が可能な頭部装着型表示装置のバックライト
駆動方法を簡単な構成で実現することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、 （手段１）液晶パネルと該液晶パネルを後方から照射す
るためのバックライトとを備えた画像表示素子と、該画
像表示素子によって形成した画像を拡大するための拡大
光学手段とを装置本体に収納した頭部装着型表示装置の
バックライト駆動方法において、前記バックライトを駆
動するバックライト駆動回路は、前記画像表示素子に表
示すべき画像信号の実効電圧（またはブライト電圧）に
応じて前記バックライトの輝度を変更することを特徴と
する。
に、 （手段１）液晶パネルと該液晶パネルを後方から照射す
るためのバックライトとを備えた画像表示素子と、該画
像表示素子によって形成した画像を拡大するための拡大
光学手段とを装置本体に収納した頭部装着型表示装置の
バックライト駆動方法において、前記バックライトを駆
動するバックライト駆動回路は、前記画像表示素子に表
示すべき画像信号の実効電圧（またはブライト電圧）に
応じて前記バックライトの輝度を変更することを特徴と
する。
【００１４】上記方法によれば、表示する画像信号の実
効電圧またはブライト電圧に応じてバックライトの輝度
を変更することができる。
効電圧またはブライト電圧に応じてバックライトの輝度
を変更することができる。
【００１５】（手段２） 液晶パネルと該液晶パネルを
後方から照射するためのバックライトとを備えた画像表
示素子と、該画像表示素子によって形成した画像を拡大
するための拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装
着型表示装置のバックライト駆動方法において、前記バ
ックライトを駆動するバックライト駆動回路は、周囲の
照度を検出する照度検出手段の出力と第１の基準電圧と
を比較した第１の比較結果と、前記画像表示素子に表示
すべき画像信号の実効電圧（またはブライト電圧）と第
２の基準電圧とを比較した第２の比較結果とを基準にし
て前記バックライトの輝度を決定することを特徴とす
る。
後方から照射するためのバックライトとを備えた画像表
示素子と、該画像表示素子によって形成した画像を拡大
するための拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装
着型表示装置のバックライト駆動方法において、前記バ
ックライトを駆動するバックライト駆動回路は、周囲の
照度を検出する照度検出手段の出力と第１の基準電圧と
を比較した第１の比較結果と、前記画像表示素子に表示
すべき画像信号の実効電圧（またはブライト電圧）と第
２の基準電圧とを比較した第２の比較結果とを基準にし
て前記バックライトの輝度を決定することを特徴とす
る。
【００１６】上記方法によれば、周囲環境の明るさによ
り決定されるバックライトの輝度と、画像信号の実効電
圧またはブライト電圧により決定されるバックライト輝
度とを比較し、両者を考慮したバックライトの輝度を設
定することができる。
り決定されるバックライトの輝度と、画像信号の実効電
圧またはブライト電圧により決定されるバックライト輝
度とを比較し、両者を考慮したバックライトの輝度を設
定することができる。
【００１７】（手段３）手段１か２に加え、前記バック
ライト駆動回路は、前記画像信号の実効電圧またはブラ
イト電圧を検出するための電圧検出手段と、基準電圧と
前記電圧検出手段の出力とを比較する比較手段とを備
え、前記実効電圧（または前記ブライト電圧）が該基準
電圧よりも高い時よりも、前記実効電圧（または前記ブ
ライト電圧）が該基準電圧よりも低い時には前記バック
ライトの輝度を上げることを特徴とする。
ライト駆動回路は、前記画像信号の実効電圧またはブラ
イト電圧を検出するための電圧検出手段と、基準電圧と
前記電圧検出手段の出力とを比較する比較手段とを備
え、前記実効電圧（または前記ブライト電圧）が該基準
電圧よりも高い時よりも、前記実効電圧（または前記ブ
ライト電圧）が該基準電圧よりも低い時には前記バック
ライトの輝度を上げることを特徴とする。
【００１８】上記方法によれば、画像信号の実効電圧レ
ベルが高い、つまり表示画面の内容が白がメインである
場合、バックライトの輝度が高いと使用者の眼への刺激
が強すぎて使用者は視認眼の疲労を訴えやすい。また、
実効電圧レベルが低く、表示画面が黒がメインである場
合、バックライトの輝度が明るくないと視認性が悪くな
り、こちらも使用者に疲労をもたらす原因となる。そこ
で、画面の実効電圧レベルの状態に応じてバックライト
の輝度を最適なレベルに変える事で、眼に入力する刺激
を一定に保ち、眼にかかる負担を極小化して、視認性に
富んだ表示を提供できる。
ベルが高い、つまり表示画面の内容が白がメインである
場合、バックライトの輝度が高いと使用者の眼への刺激
が強すぎて使用者は視認眼の疲労を訴えやすい。また、
実効電圧レベルが低く、表示画面が黒がメインである場
合、バックライトの輝度が明るくないと視認性が悪くな
り、こちらも使用者に疲労をもたらす原因となる。そこ
で、画面の実効電圧レベルの状態に応じてバックライト
の輝度を最適なレベルに変える事で、眼に入力する刺激
を一定に保ち、眼にかかる負担を極小化して、視認性に
富んだ表示を提供できる。
【００１９】(手段４）手段１から３の方法でさらに前
記実効電圧（または前記ブライト電圧）の検出期間を前
記画像信号の１フィールド期間と一致させたことを特徴
とする。
記実効電圧（または前記ブライト電圧）の検出期間を前
記画像信号の１フィールド期間と一致させたことを特徴
とする。
【００２０】上記方法によれば、例えば動画を表示した
際にもバックライトの輝度を調節することができる。
際にもバックライトの輝度を調節することができる。
【００２１】（手段５）手段１から３の方法でさらに前
記実効電圧（または前記ブライト電圧）の検出期間を前
記画像信号の１フレーム期間と一致させたるとを特徴と
する。
記実効電圧（または前記ブライト電圧）の検出期間を前
記画像信号の１フレーム期間と一致させたるとを特徴と
する。
【００２２】上記方法によれば、例えば静止画を表示す
る場合に手段４に比べ簡易にバックライトの輝度を調節
することができる。
る場合に手段４に比べ簡易にバックライトの輝度を調節
することができる。
【００２３】（手段６）手段１から５の方法で、前記基
準電圧は複数の電圧であることを特徴とする。
準電圧は複数の電圧であることを特徴とする。
【００２４】上記方法によれば、調節を細かくすること
ができる。
ができる。
【００２５】（手段７）手段２の方法において、前記第
１および第２の基準電圧はそれぞれ複数の電圧であるこ
とを特徴とする。
１および第２の基準電圧はそれぞれ複数の電圧であるこ
とを特徴とする。
【００２６】上記方法によれば、調節を細かくすること
ができる。
ができる。
【００２７】（手段８）液晶パネルと該液晶パネルを後
方から照射するためのバックライトとを備えた画像表示
素子と、該画像表示素子によって形成した画像を拡大す
るための拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着
型表示装置のバックライト駆動方法において、前記バッ
クライトを駆動するバックライト駆動回路は、周囲の照
度が高いときよりも低いときに前記バックライトの輝度
を高めることを特徴とする。
方から照射するためのバックライトとを備えた画像表示
素子と、該画像表示素子によって形成した画像を拡大す
るための拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着
型表示装置のバックライト駆動方法において、前記バッ
クライトを駆動するバックライト駆動回路は、周囲の照
度が高いときよりも低いときに前記バックライトの輝度
を高めることを特徴とする。
【００２８】上記方法によれば、周囲環境の明るい時に
はバックライトの輝度を落とし、周囲が明るいときには
バックライトの輝度を上昇させることができ、利用者の
目に入る光量を過度に変化しないようにすることができ
る。
はバックライトの輝度を落とし、周囲が明るいときには
バックライトの輝度を上昇させることができ、利用者の
目に入る光量を過度に変化しないようにすることができ
る。
【００２９】（手段９）液晶パネルと該液晶パネルを後
方から照射するためのバックライトとを備えた画像表示
素子と、該画像表示素子によって形成した画像を拡大す
るための拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着
型表示装置のバックライト駆動方法において、前記バッ
クライトを駆動するバックライト駆動回路は、前記画像
表示素子に表示すべき画像情報の水平同期信号に基づき
周期の異なる複数のバックライトパルスを作成し、前記
複数のバックライトパルスから選択された該バックライ
トパルスに基づき前記バックライトを駆動することによ
り前記バックライトの輝度を調節することを特徴とす
る。
方から照射するためのバックライトとを備えた画像表示
素子と、該画像表示素子によって形成した画像を拡大す
るための拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着
型表示装置のバックライト駆動方法において、前記バッ
クライトを駆動するバックライト駆動回路は、前記画像
表示素子に表示すべき画像情報の水平同期信号に基づき
周期の異なる複数のバックライトパルスを作成し、前記
複数のバックライトパルスから選択された該バックライ
トパルスに基づき前記バックライトを駆動することによ
り前記バックライトの輝度を調節することを特徴とす
る。
【００３０】上記方法によれば、水平同期信号を利用す
ることにより簡易にバックライトの輝度を調節すること
ができる。
ることにより簡易にバックライトの輝度を調節すること
ができる。
【００３１】（手段１０）前記バックライト駆動回路
は、選択された前記バックライトパルスのパルス幅を変
調するパルス幅変調手段と、前記バックライトに印加す
るバックライト電源電圧を変調する電圧変調手段とを備
え、前記バックライトが安定して点灯するように前記パ
ルス幅変調手段と前記電圧変調手段の出力とを選択して
前記バックライトを駆動する。
は、選択された前記バックライトパルスのパルス幅を変
調するパルス幅変調手段と、前記バックライトに印加す
るバックライト電源電圧を変調する電圧変調手段とを備
え、前記バックライトが安定して点灯するように前記パ
ルス幅変調手段と前記電圧変調手段の出力とを選択して
前記バックライトを駆動する。
【００３２】上記方法によれば、バックライトパルスの
パルス幅と印加電圧を、バックライト管の発光効率が常
に線形領域、つまり安定した領域内に設定する事がで
き、無駄なパワーを消費せずに済み、輝度の微調整も可
能になる。また、パルス幅によるバックライトの調光が
限界の場合にも、印加電圧を調整することでより安定で
広範囲にわたり輝度の微調整ができる。
パルス幅と印加電圧を、バックライト管の発光効率が常
に線形領域、つまり安定した領域内に設定する事がで
き、無駄なパワーを消費せずに済み、輝度の微調整も可
能になる。また、パルス幅によるバックライトの調光が
限界の場合にも、印加電圧を調整することでより安定で
広範囲にわたり輝度の微調整ができる。
【００３３】(手段１１）手段１から１０のいずれかの
方法において、前記バックライト駆動回路は、前記液晶
パネルの画素にデータを表示するタイミングを規定する
クロックに同期して動作することを特徴とする。
方法において、前記バックライト駆動回路は、前記液晶
パネルの画素にデータを表示するタイミングを規定する
クロックに同期して動作することを特徴とする。
【００３４】上記方法によれば、パソコンや携帯機器な
どのＣＰＵを持つインテリジェント装置の水平同期信号
に同期したバックライトパルスは、水平同期信号の同期
期間（パルス幅）が短いため、バックライト輝度を上げ
るためにバックライトパルスのパルス幅を長くしすぎる
と、帰線期間をオーバーして表示領域内までバックライ
トパルスが掛かり、バックライトパルスの立ち上がりや
下がり部分で発生しやすいスパイクノイズの影響を受け
やすくなる。
どのＣＰＵを持つインテリジェント装置の水平同期信号
に同期したバックライトパルスは、水平同期信号の同期
期間（パルス幅）が短いため、バックライト輝度を上げ
るためにバックライトパルスのパルス幅を長くしすぎる
と、帰線期間をオーバーして表示領域内までバックライ
トパルスが掛かり、バックライトパルスの立ち上がりや
下がり部分で発生しやすいスパイクノイズの影響を受け
やすくなる。
【００３５】そこで、例えば液晶パネルの水平方向の表
示書き込みを決定しているＤＸＣＬＫの立ち下がり部分
においてバックライトパルスの立ち下がりを同期する。
該バックライトパルスは、表示領域前後にあるフロント
・バックポーチを完全に包括でき、表示領域内にバック
ライトパルスがオーバーする事を防止できるため、表示
画面にスパイクノイズの影響が無く、視認性に富んだ表
示が提供できる。さらには、より広範囲にわたり輝度の
微調整が可能となる。
示書き込みを決定しているＤＸＣＬＫの立ち下がり部分
においてバックライトパルスの立ち下がりを同期する。
該バックライトパルスは、表示領域前後にあるフロント
・バックポーチを完全に包括でき、表示領域内にバック
ライトパルスがオーバーする事を防止できるため、表示
画面にスパイクノイズの影響が無く、視認性に富んだ表
示が提供できる。さらには、より広範囲にわたり輝度の
微調整が可能となる。
【００３６】（手段１２）手段６に加えさらに、電圧検
出手段の非動作時にその比較手段などへの電源供給を制
限するような手段を設けることにより、低消費電力化を
図ることも可能である。
出手段の非動作時にその比較手段などへの電源供給を制
限するような手段を設けることにより、低消費電力化を
図ることも可能である。
【００３７】（手段１３）液晶パネルと該液晶パネルを
後方から照射するためのバックライトとを備えた画像表
示素子と、該画像表示素子によって形成した画像を拡大
するための拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装
着型表示装置において、前記バックライトを駆動するバ
ックライト駆動回路は、前記画像表示素子に表示すべき
画像信号の実効電圧（またはブライト電圧）に応じて前
記バックライトの輝度を変更することを特徴とする。
後方から照射するためのバックライトとを備えた画像表
示素子と、該画像表示素子によって形成した画像を拡大
するための拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装
着型表示装置において、前記バックライトを駆動するバ
ックライト駆動回路は、前記画像表示素子に表示すべき
画像信号の実効電圧（またはブライト電圧）に応じて前
記バックライトの輝度を変更することを特徴とする。
【００３８】上記方法によれば、表示する画像信号の実
効電圧またはブライト電圧に応じてバックライトの輝度
を変更することができる。
効電圧またはブライト電圧に応じてバックライトの輝度
を変更することができる。
【００３９】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照にして詳述する。
面を参照にして詳述する。
【００４０】（第一の形態）図３から図６は、本発明の
第一の実施形態における頭部装着型表示装置のバックラ
イト駆動方法を表し、図３がバックライトパルス作成手
段を説明する図、図４が画像信号の実効電圧でバックラ
イト輝度を調光する方法を説明する図、図５が周辺照度
により輝度調光する図、図６がバックライト駆動回路の
ブロック図である。上述の実施形態と同様に、同様な部
分については同一符号を付して説明を省略する。
第一の実施形態における頭部装着型表示装置のバックラ
イト駆動方法を表し、図３がバックライトパルス作成手
段を説明する図、図４が画像信号の実効電圧でバックラ
イト輝度を調光する方法を説明する図、図５が周辺照度
により輝度調光する図、図６がバックライト駆動回路の
ブロック図である。上述の実施形態と同様に、同様な部
分については同一符号を付して説明を省略する。
【００４１】図３は、バックライトパルス作成手段(1)
でＢＬＰ(102)を作成される様子を表すブロック図と、
そのタイミングチャートである。
でＢＬＰ(102)を作成される様子を表すブロック図と、
そのタイミングチャートである。
【００４２】まず第一に、画像情報源がパソコンや携帯
端末装置等のＣＰＵを持つインテリジェント装置とＴＶ
やビデオ等のＮＴＳＣ方式準拠の映像装置とでは、ＨＳ
ＹＮＣ(101)の周波数が異なる。以下の実施の形態で
は、インテリジェント装置から入力された水平同期信号
（ＨＳＹＮＣ）(101)を使用してバックライトパルス
（ＢＬＰ）(102)を作成する。インテリジェント装置
は、ノンインターレース駆動により画面を表示している
が、ＮＴＳＣ方式の映像装置ではインターレース駆動し
ているため、インテリジェント装置のＨＳＹＮＣ(101)
の周波数はＮＴＳＣ方式の映像装置(14)のＨＳＹＮＣ(1
12)の周波数の約２倍になる。
端末装置等のＣＰＵを持つインテリジェント装置とＴＶ
やビデオ等のＮＴＳＣ方式準拠の映像装置とでは、ＨＳ
ＹＮＣ(101)の周波数が異なる。以下の実施の形態で
は、インテリジェント装置から入力された水平同期信号
（ＨＳＹＮＣ）(101)を使用してバックライトパルス
（ＢＬＰ）(102)を作成する。インテリジェント装置
は、ノンインターレース駆動により画面を表示している
が、ＮＴＳＣ方式の映像装置ではインターレース駆動し
ているため、インテリジェント装置のＨＳＹＮＣ(101)
の周波数はＮＴＳＣ方式の映像装置(14)のＨＳＹＮＣ(1
12)の周波数の約２倍になる。
【００４３】画像情報源(13)から入力されたＨＳＹＮＣ
(101)は、カウンタ(21)に入力される。該カウンタ(21)
は、ＨＳＹＮＣ(101)の２倍・４倍・８倍周期に同期し
たＱ１・Ｑ２・Ｑ３をそれぞれ出力し、マルチバイブレ
ータ（ＭＢ）(22)でＨＳＹＮＣ(101)の同期期間と略一
致したパルス幅、もしくは任意のパルス幅に設定し、か
つＱ１〜Ｑ３に同期したＨＳＹＮＣ(101)の１／ｎ周期
のパルス（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）を作成する。上述したＭ
Ｂ(22)の３出力と元のＨＳＹＮＣ(101)を合わせた４信
号を切り替えＳＷ(23)によって任意に選択しＢＬＰ(10
2)として出力する。また、ＮＴＳＣ方式の映像装置(14)
から入力されたＨＳＹＮＣ(112)の場合は、入力段で同
期分離回路(20)でコンポジットビデオ信号から同期信号
を分離処理した後、全く同様なバックライトパルス作成
処理を行う。
(101)は、カウンタ(21)に入力される。該カウンタ(21)
は、ＨＳＹＮＣ(101)の２倍・４倍・８倍周期に同期し
たＱ１・Ｑ２・Ｑ３をそれぞれ出力し、マルチバイブレ
ータ（ＭＢ）(22)でＨＳＹＮＣ(101)の同期期間と略一
致したパルス幅、もしくは任意のパルス幅に設定し、か
つＱ１〜Ｑ３に同期したＨＳＹＮＣ(101)の１／ｎ周期
のパルス（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３）を作成する。上述したＭ
Ｂ(22)の３出力と元のＨＳＹＮＣ(101)を合わせた４信
号を切り替えＳＷ(23)によって任意に選択しＢＬＰ(10
2)として出力する。また、ＮＴＳＣ方式の映像装置(14)
から入力されたＨＳＹＮＣ(112)の場合は、入力段で同
期分離回路(20)でコンポジットビデオ信号から同期信号
を分離処理した後、全く同様なバックライトパルス作成
処理を行う。
【００４４】図４は、画像信号(103)の実効電圧レベル
（Ｖｒｍｓ）に応じて輝度を調光する回路を説明するた
めの図であり、Ｖｒｍｓが高い（つまり、表示画面全体
が白色がメインで明るい画面）の場合、画像表示素子(7
1)から出射する絶対光量が多く、使用者の眼に入射する
光刺激が強くなり疲労の原因となる為、バックライト(1
2)の輝度を下げる。ただしあまり輝度を下げるとコント
ラストが低下し画像の視認性が落ちるので、コントラス
トをある範囲内に設定するのが望ましい。発明者らの実
験によれば、コントラストは２０：１〜２５：１程度な
らば、頭部装着型表示装置の使用者の疲労感が少ないこ
とが判明している。
（Ｖｒｍｓ）に応じて輝度を調光する回路を説明するた
めの図であり、Ｖｒｍｓが高い（つまり、表示画面全体
が白色がメインで明るい画面）の場合、画像表示素子(7
1)から出射する絶対光量が多く、使用者の眼に入射する
光刺激が強くなり疲労の原因となる為、バックライト(1
2)の輝度を下げる。ただしあまり輝度を下げるとコント
ラストが低下し画像の視認性が落ちるので、コントラス
トをある範囲内に設定するのが望ましい。発明者らの実
験によれば、コントラストは２０：１〜２５：１程度な
らば、頭部装着型表示装置の使用者の疲労感が少ないこ
とが判明している。
【００４５】画像情報源(13)から入力された画像信号(1
03)のＶｒｍｓ（またはブライト電圧：Ｖｂ）を電圧検
出手段(2)で検出後、そのＶｒｍｓと基準電圧源Ａ(3)で
所望の値に設定したＶｒｅｆ１〜３との電圧レベルを比
較手段Ａ(4)で比較する。
03)のＶｒｍｓ（またはブライト電圧：Ｖｂ）を電圧検
出手段(2)で検出後、そのＶｒｍｓと基準電圧源Ａ(3)で
所望の値に設定したＶｒｅｆ１〜３との電圧レベルを比
較手段Ａ(4)で比較する。
【００４６】Ｖｒｍｓの検出期間は、期間選択手段(32)
で１フィールド，１フレーム，任意期間のいずれにも設
定可能である。また、期間選択手段(32)の任意期間を選
択する場合、カウンタもしくはタイマーにより任意に期
間を設定することができる。静止画の場合、画面状態の
変化が殆ど無いため、１フレーム（以上）毎に１回ずつ
検出すれば十分である。動画の場合には、１フィールド
毎に検出すれば常に画面の状態が検出できる。
で１フィールド，１フレーム，任意期間のいずれにも設
定可能である。また、期間選択手段(32)の任意期間を選
択する場合、カウンタもしくはタイマーにより任意に期
間を設定することができる。静止画の場合、画面状態の
変化が殆ど無いため、１フレーム（以上）毎に１回ずつ
検出すれば十分である。動画の場合には、１フィールド
毎に検出すれば常に画面の状態が検出できる。
【００４７】さらに、期間選択手段(32)から出力された
期間選択信号(106)は、電源電圧制御手段(33)に入力さ
れ、該電源電圧制御手段の出力を基準電圧源Ａ(3)と比
較手段Ａ(4)と演算処理手段(10)に入力すれば、非選択
期間内の間にわたり電源電圧の供給を制御する事ができ
るため、消費電力削減につながる。
期間選択信号(106)は、電源電圧制御手段(33)に入力さ
れ、該電源電圧制御手段の出力を基準電圧源Ａ(3)と比
較手段Ａ(4)と演算処理手段(10)に入力すれば、非選択
期間内の間にわたり電源電圧の供給を制御する事ができ
るため、消費電力削減につながる。
【００４８】（ｂ）において、例として１水平期間にお
ける画像信号(103)の状態を表すが、Ｖｒｅｆ１〜３に
対応した比較結果として、Ｈａ１＝Ｖｒｍｓ−Ｖｒｅｆ
１＜０、Ｈａ２＝Ｖｒｍｓ−Ｖｒｅｆ２＞０、Ｈａ３＝
Ｖｒｍｓ−Ｖｒｅｆ３＞０となり、Ｈａｎ＞０の時には
Ｈｉｇｈ電圧（Ｖｃｃ）を、Ｈａｎ＜０ならＬｏｗ電圧
（ＧＮＤ）をＢ／Ｌ輝度調光手段(11)に出力する。よっ
て、比較手段(4)の出力Ｈｏ＝Ｌ，Ｈ，Ｈとなる。
ける画像信号(103)の状態を表すが、Ｖｒｅｆ１〜３に
対応した比較結果として、Ｈａ１＝Ｖｒｍｓ−Ｖｒｅｆ
１＜０、Ｈａ２＝Ｖｒｍｓ−Ｖｒｅｆ２＞０、Ｈａ３＝
Ｖｒｍｓ−Ｖｒｅｆ３＞０となり、Ｈａｎ＞０の時には
Ｈｉｇｈ電圧（Ｖｃｃ）を、Ｈａｎ＜０ならＬｏｗ電圧
（ＧＮＤ）をＢ／Ｌ輝度調光手段(11)に出力する。よっ
て、比較手段(4)の出力Ｈｏ＝Ｌ，Ｈ，Ｈとなる。
【００４９】Ｂ／Ｌ輝度調光手段(11)に入力されたＨｏ
は、Ｂ／Ｌ輝度調光手段(11)内に設けたデジタルＳＷ１
に入力される。該デジタルＳＷの出力（Ｄ１）は、後述
する第二の実施の形態におけるパルス幅変調でのマルチ
バイブレータ(22)のパルス幅調整用ＶＲ(31)の抵抗値
を、また電圧変調では電源電圧間に接続されているＶＲ
(31)の設定値を変更する事でＢＬＰ(102)を成形し、バ
ックライト制御パルス（ＢＬＤＯＵＴ）(104)としてバ
ックライト(12)に送る。以上より、断続的ではあるが画
像信号(103)の信号内容（画面状態：Ｖｒｍｓ）に応じ
てバックライト(12)の輝度をＨｏレベルに設定する事が
できる。上記のように、複数のＶｒｅｆと比較する事
で、より精度が高い検出が行える。
は、Ｂ／Ｌ輝度調光手段(11)内に設けたデジタルＳＷ１
に入力される。該デジタルＳＷの出力（Ｄ１）は、後述
する第二の実施の形態におけるパルス幅変調でのマルチ
バイブレータ(22)のパルス幅調整用ＶＲ(31)の抵抗値
を、また電圧変調では電源電圧間に接続されているＶＲ
(31)の設定値を変更する事でＢＬＰ(102)を成形し、バ
ックライト制御パルス（ＢＬＤＯＵＴ）(104)としてバ
ックライト(12)に送る。以上より、断続的ではあるが画
像信号(103)の信号内容（画面状態：Ｖｒｍｓ）に応じ
てバックライト(12)の輝度をＨｏレベルに設定する事が
できる。上記のように、複数のＶｒｅｆと比較する事
で、より精度が高い検出が行える。
【００５０】また、画像信号(103)の実効電圧の替わり
にブライト電圧（Ｖｂ：ペデスタルレベルの電圧）を使
って、表示画像の状態をバックライト輝度の調光手段に
フィードバックしても良い。この場合、Ｖｂを決定して
いる電圧源から直接フィードバックすれば電圧検出手段
(2)が不要となり、回路構成が簡単になるため、消費電
力も抑えることができる。さらに、ＶｒｍｓとＶｂの両
方を使って表示画像の状態をバックライト輝度の調光手
段にフィードバックしても良い。
にブライト電圧（Ｖｂ：ペデスタルレベルの電圧）を使
って、表示画像の状態をバックライト輝度の調光手段に
フィードバックしても良い。この場合、Ｖｂを決定して
いる電圧源から直接フィードバックすれば電圧検出手段
(2)が不要となり、回路構成が簡単になるため、消費電
力も抑えることができる。さらに、ＶｒｍｓとＶｂの両
方を使って表示画像の状態をバックライト輝度の調光手
段にフィードバックしても良い。
【００５１】図５において、電光セル(5)により測定さ
れた周辺環境の照度は、その照度に応じた電圧がバッフ
ァアンプ(6)で増幅され、電圧（Ｖｓ）として出力され
る。電光セル(5)は、周辺照度がある所（Ｌ点）までは
線形性を示すが、Ｌ点以上では飽和して一定値を示す。
れた周辺環境の照度は、その照度に応じた電圧がバッフ
ァアンプ(6)で増幅され、電圧（Ｖｓ）として出力され
る。電光セル(5)は、周辺照度がある所（Ｌ点）までは
線形性を示すが、Ｌ点以上では飽和して一定値を示す。
【００５２】Ｖｓは、基準電圧源Ｂ(7)で作成された基
準電圧（ＶｒｅｆＢ）とその電圧レベルを比較手段Ｂ
(8)において比較され、該比較結果Ｈｂ＝Ｖｓ−Ｖｒｅ
ｆＢ＞０の場合にはＨｉｇｈ電圧をＢ／Ｌ輝度調光手段
(11)に出力する。該Ｂ／Ｌ輝度調光手段(11)では、複数
のＶｒｅｆＢとの比較結果がデジタルＳＷ２に入力され
る。上記と同様に、デジタルＳＷ２の出力（Ｄ２）によ
って制御されたＢＬＤＯＵＴ(104)は、バックライト(1
2)に送られ電光セル(5)のＶｓレベルに応じてバックラ
イト輝度を調光できる。
準電圧（ＶｒｅｆＢ）とその電圧レベルを比較手段Ｂ
(8)において比較され、該比較結果Ｈｂ＝Ｖｓ−Ｖｒｅ
ｆＢ＞０の場合にはＨｉｇｈ電圧をＢ／Ｌ輝度調光手段
(11)に出力する。該Ｂ／Ｌ輝度調光手段(11)では、複数
のＶｒｅｆＢとの比較結果がデジタルＳＷ２に入力され
る。上記と同様に、デジタルＳＷ２の出力（Ｄ２）によ
って制御されたＢＬＤＯＵＴ(104)は、バックライト(1
2)に送られ電光セル(5)のＶｓレベルに応じてバックラ
イト輝度を調光できる。
【００５３】（ｂ）は、上記デジタルＳＷの出力である
Ｄ１とＤ２によりバックライト(12)の輝度を調光する方
法を説明する。これにより、使用者は使用環境・状態に
合った最適なバックライト輝度を実現する事ができる。
Ｄ１とＤ２によりバックライト(12)の輝度を調光する方
法を説明する。これにより、使用者は使用環境・状態に
合った最適なバックライト輝度を実現する事ができる。
【００５４】比較手段Ｃ(9)では、デジタルＳＷ１とデ
ジタルＳＷ２で決定された抵抗値または電圧値と、第一
の実施の形態で示した初期設定値（Ｓ）に予め設定され
た抵抗値または電圧値とをそれぞれ比較する。Ｄ１とＳ
との比較結果をＨ３（＝Ｄ１−Ｓ）、同様にＤ２とＳと
の比較結果Ｈ４（＝Ｄ２−Ｓ）をそれぞれ演算処理手段
(10)に入力する。演算処理手段(10)では、Ｈ３とＨ４の
中間値であるＨ＝（Ｈ３＋Ｈ４）／２となる出力Ｈｏを
出力する。Ｈ３＜０，Ｈ４＜０の場合は、バックライト
輝度を上げる方向でかつＨ３とＨ４の中間レベルにＳＳ
を設定するため、Ｈ３とＨ４それぞれの調光量に対して
過度の変化となる事がない。また、演算処理手段(10)の
出力Ｈは、Ｈ３とＨ４の中間値で無くて、どちらかの出
力に重み付けを持たせてた所望の値でも良い。それがＶ
ｓなら、使用する室内環境により大きく変わるため、重
み付けをＨ４に持たせる方が環境に適する意味で望まし
い場合が多い。一方、Ｖｒｍｓの場合には、静止画の場
合には大きく分けてポジ・ネガ表示しか無いと考えると
余り重要ではないが、動画の場合には１フィールド毎に
Ｖｒｍｓが変化するため、その重み付けは重要になる。
ジタルＳＷ２で決定された抵抗値または電圧値と、第一
の実施の形態で示した初期設定値（Ｓ）に予め設定され
た抵抗値または電圧値とをそれぞれ比較する。Ｄ１とＳ
との比較結果をＨ３（＝Ｄ１−Ｓ）、同様にＤ２とＳと
の比較結果Ｈ４（＝Ｄ２−Ｓ）をそれぞれ演算処理手段
(10)に入力する。演算処理手段(10)では、Ｈ３とＨ４の
中間値であるＨ＝（Ｈ３＋Ｈ４）／２となる出力Ｈｏを
出力する。Ｈ３＜０，Ｈ４＜０の場合は、バックライト
輝度を上げる方向でかつＨ３とＨ４の中間レベルにＳＳ
を設定するため、Ｈ３とＨ４それぞれの調光量に対して
過度の変化となる事がない。また、演算処理手段(10)の
出力Ｈは、Ｈ３とＨ４の中間値で無くて、どちらかの出
力に重み付けを持たせてた所望の値でも良い。それがＶ
ｓなら、使用する室内環境により大きく変わるため、重
み付けをＨ４に持たせる方が環境に適する意味で望まし
い場合が多い。一方、Ｖｒｍｓの場合には、静止画の場
合には大きく分けてポジ・ネガ表示しか無いと考えると
余り重要ではないが、動画の場合には１フィールド毎に
Ｖｒｍｓが変化するため、その重み付けは重要になる。
【００５５】演算処理手段(10)から出力されたＨｏは、
Ｂ／Ｌ輝度調光手段(11)内のデジタルＳＷ３によってバ
ックライト輝度を決定している初期設定値ＳをＳＳに補
正する方向に抵抗値または電圧値を変更する。上記のよ
うに設定値をＳからＳＳに変更した事でＢＬＰ(102)が
成形され、ＢＬＤＯＵＴ(104)としてバックライト(12)
に送られ、画像信号(103)のＶｒｍｓと電光セル(5)のＶ
ｓに応じたバックライト輝度を設定可能となる。
Ｂ／Ｌ輝度調光手段(11)内のデジタルＳＷ３によってバ
ックライト輝度を決定している初期設定値ＳをＳＳに補
正する方向に抵抗値または電圧値を変更する。上記のよ
うに設定値をＳからＳＳに変更した事でＢＬＰ(102)が
成形され、ＢＬＤＯＵＴ(104)としてバックライト(12)
に送られ、画像信号(103)のＶｒｍｓと電光セル(5)のＶ
ｓに応じたバックライト輝度を設定可能となる。
【００５６】図６は、上記（ｂ）の内容を説明するため
のブロック図である。
のブロック図である。
【００５７】本実施の形態によれば、バックライト管の
発光効率が最も高いパルス幅を、入力した水平同期信号
の同期期間のパルス幅と同じに設定する事で、簡単な回
路構成で効率が高く・ロスの少ないバックライトが実現
でき、かつ間引きバックライトパルスを任意に選択する
ことで、広範囲にわたって輝度調光が可能となる。
発光効率が最も高いパルス幅を、入力した水平同期信号
の同期期間のパルス幅と同じに設定する事で、簡単な回
路構成で効率が高く・ロスの少ないバックライトが実現
でき、かつ間引きバックライトパルスを任意に選択する
ことで、広範囲にわたって輝度調光が可能となる。
【００５８】また、画像信号の実効電圧レベルや周辺照
度レベルに応じてバックライトの輝度を疲労が少ない所
望のレベルに変える事で可能なため、眼に入力する刺激
・負担を一定に保つことができ、眼にかかる負担を極小
化できる。つまり、使用者は使用環境・使用状態に合っ
た最適なバックライト輝度を実現する事ができる。
度レベルに応じてバックライトの輝度を疲労が少ない所
望のレベルに変える事で可能なため、眼に入力する刺激
・負担を一定に保つことができ、眼にかかる負担を極小
化できる。つまり、使用者は使用環境・使用状態に合っ
た最適なバックライト輝度を実現する事ができる。
【００５９】さらに、画像信号の実効電圧に替えてブラ
イト電圧レベルでバックライト輝度を調光しても、上記
と同様に使用者の眼への刺激を一定に保てる。また、実
効電位の場合に比べて回路が簡単になるため、消費電力
を抑えることができる。
イト電圧レベルでバックライト輝度を調光しても、上記
と同様に使用者の眼への刺激を一定に保てる。また、実
効電位の場合に比べて回路が簡単になるため、消費電力
を抑えることができる。
【００６０】加えて、実効電圧の検出期間を任意に選択
できるため、静止画の場合は画面状態の変化速度が遅い
ため、１フレーム以上（任意期間）に１回ずつ検出すれ
ば十分であり、動画の場合には１フィールド毎に検出す
ることで、常に画面の状態が検出でき、表示画像の情報
に合ったバックライト輝度を設定できる為、使用者は常
に一定の画像光を視認することで疲労を極小化できる。
さらに、非選択期間での電源電圧の供給を制御する事
で、非選択期間における消費電力を削減できる。
できるため、静止画の場合は画面状態の変化速度が遅い
ため、１フレーム以上（任意期間）に１回ずつ検出すれ
ば十分であり、動画の場合には１フィールド毎に検出す
ることで、常に画面の状態が検出でき、表示画像の情報
に合ったバックライト輝度を設定できる為、使用者は常
に一定の画像光を視認することで疲労を極小化できる。
さらに、非選択期間での電源電圧の供給を制御する事
で、非選択期間における消費電力を削減できる。
【００６１】（第二の形態）図７は、本発明の第二の実
施形態における頭部装着型表示装置のバックライト駆動
方法における調光手段を表す図である。上述の実施形態
と同様に、同様な部分については同一符号を付して説明
を省略する。
施形態における頭部装着型表示装置のバックライト駆動
方法における調光手段を表す図である。上述の実施形態
と同様に、同様な部分については同一符号を付して説明
を省略する。
【００６２】ここでは、バックライト(12)の輝度を調光
する方法として、ＢＬＰ(102)のパルス幅を変調するパ
ルス幅変調手段(50)と、バックライト(12)に印加する電
圧を変調する電圧変調手段(51)のどちらか一方を切り替
え手段(52)によって選択して、バックライト(12)の制御
信号であるＢＬＤＯＵＴ(104)を出力する方法を説明す
るためのブロック図である。
する方法として、ＢＬＰ(102)のパルス幅を変調するパ
ルス幅変調手段(50)と、バックライト(12)に印加する電
圧を変調する電圧変調手段(51)のどちらか一方を切り替
え手段(52)によって選択して、バックライト(12)の制御
信号であるＢＬＤＯＵＴ(104)を出力する方法を説明す
るためのブロック図である。
【００６３】パルス幅変調手段(50)と電圧変調手段(51)
のどちらの方法においても、変調量を検出するための検
出手段（パルス幅検出手段(53)・電圧検出手段(54)）が
設けられているため、バックライト(12)が安定して動作
する（ｂ）の領域（安定領域）内で調光を行う事がで
きる。ここで、はバックライト管(12)内で電子の放電
が十分にできない非点灯領域であり、はバックライト
管(12)の放電特性が飽和してパワーを浪費する飽和領域
を表す。
のどちらの方法においても、変調量を検出するための検
出手段（パルス幅検出手段(53)・電圧検出手段(54)）が
設けられているため、バックライト(12)が安定して動作
する（ｂ）の領域（安定領域）内で調光を行う事がで
きる。ここで、はバックライト管(12)内で電子の放電
が十分にできない非点灯領域であり、はバックライト
管(12)の放電特性が飽和してパワーを浪費する飽和領域
を表す。
【００６４】（ｃ）は、パルス幅検出手段(53)の検出方
法を説明する図であり、本実施の形態ではバックライト
管(12)が安定領域内で動作するためのＢＬＰ(102)のパ
ルス幅を１０μｓ〜４μｓとし、それぞれの限界点を１
０μｓが基準パルスＡ、４μｓが基準パルスＢで定義す
る。
法を説明する図であり、本実施の形態ではバックライト
管(12)が安定領域内で動作するためのＢＬＰ(102)のパ
ルス幅を１０μｓ〜４μｓとし、それぞれの限界点を１
０μｓが基準パルスＡ、４μｓが基準パルスＢで定義す
る。
【００６５】ＢＬＰ(102)と基準パルスＡの反転信号と
がＡＮＤ回路(55)に入力され、ＢＬＰ(102)の反転信号
と基準パルスＢがＡＮＤ回路(56)に入力される。例え
ば、ＢＬＰ(102)が１０μｓ以上になった場合、ＡＮＤ
回路(55)の出力がＨｉｇｈになり、基準パルスＡをオー
バーしたと判断できるため、調光方法をパルス幅変調手
段(50)から電圧変調手段(51)に切り替える命令を切り替
え手段(52)に出力し、該切り替え手段(52)に設けたＳＷ
によって調光手段を電圧変調手段(51)に切り替える。
がＡＮＤ回路(55)に入力され、ＢＬＰ(102)の反転信号
と基準パルスＢがＡＮＤ回路(56)に入力される。例え
ば、ＢＬＰ(102)が１０μｓ以上になった場合、ＡＮＤ
回路(55)の出力がＨｉｇｈになり、基準パルスＡをオー
バーしたと判断できるため、調光方法をパルス幅変調手
段(50)から電圧変調手段(51)に切り替える命令を切り替
え手段(52)に出力し、該切り替え手段(52)に設けたＳＷ
によって調光手段を電圧変調手段(51)に切り替える。
【００６６】本実施の形態によれば、バックライトパル
スのパルス幅と印加電圧を、バックライト管の発光効率
が常に線形領域で、かつ安定した領域内に設定する事
で、無駄なパワーを消費せずに済み、輝度の微調整が可
能となる。また、パルス幅によるバックライトの調光が
限界の場合にも、印加電圧を調整することでより安定で
広範囲にわたり輝度の微調整が自動的に実現できる。
スのパルス幅と印加電圧を、バックライト管の発光効率
が常に線形領域で、かつ安定した領域内に設定する事
で、無駄なパワーを消費せずに済み、輝度の微調整が可
能となる。また、パルス幅によるバックライトの調光が
限界の場合にも、印加電圧を調整することでより安定で
広範囲にわたり輝度の微調整が自動的に実現できる。
【００６７】（第三の形態）図８は、本発明の第三の実
施形態における頭部装着型表示装置のバックライト駆動
方法におけるバックライトパルス作成手段を表す図であ
る。上述の実施形態と同様に、同様な部分については同
一符号を付して説明を省略する。
施形態における頭部装着型表示装置のバックライト駆動
方法におけるバックライトパルス作成手段を表す図であ
る。上述の実施形態と同様に、同様な部分については同
一符号を付して説明を省略する。
【００６８】（ａ）において、画像情報源(13)から出力
された水平同期信号(101)と垂直同期信号（ＶＳＹＮ
Ｃ）(111)は、パネル駆動ＣＬＫ作成手段(90)に入力さ
れる。該パネル駆動ＣＬＫ作成手段(90)は、液晶パネル
(70)もしくはＬＥＤアレイディスプレイなどの表示素子
を駆動するためのクロックを作成する。特に、液晶パネ
ル(70)における水平方向の画像情報の書き出し位置（タ
イミング）を決定しているのは、ＤＸＣＬＫ(108)とい
う信号であり、該ＤＸＣＬＫ(108)の立ち下がりに同期
して画像情報が書き出される。
された水平同期信号(101)と垂直同期信号（ＶＳＹＮ
Ｃ）(111)は、パネル駆動ＣＬＫ作成手段(90)に入力さ
れる。該パネル駆動ＣＬＫ作成手段(90)は、液晶パネル
(70)もしくはＬＥＤアレイディスプレイなどの表示素子
を駆動するためのクロックを作成する。特に、液晶パネ
ル(70)における水平方向の画像情報の書き出し位置（タ
イミング）を決定しているのは、ＤＸＣＬＫ(108)とい
う信号であり、該ＤＸＣＬＫ(108)の立ち下がりに同期
して画像情報が書き出される。
【００６９】パネル駆動ＣＬＫ作成手段(90)で作成され
たＤＸＣＬＫ(108)は、前述の第二の実施の形態で説明
した場合と同様に、カウンタ(21)でＤＸＣＬＫ(108)の
２倍・４倍・８倍周期に同期したＱ１・Ｑ２・Ｑ３をそ
れぞれ出力される。次に、マルチバイブレータ（ＭＢ）
(22)において、該Ｑ１〜Ｑ３と元のＤＸＣＬＫ(108)を
合わせた４信号の立ち下がり位置と、ＤＸＣＬＫ(108)
の立ち下がり位置とが同期していて、かつ任意のパルス
幅に設定したＤＸＣＬＫ(108)の１／ｎ周期のパルス
（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）を作成する事ができる。Ｍ
Ｂ(22)の出力であるＭ１〜Ｍ４は、切り替えＳＷ(23)で
使用者(61)によって任意に選択され、ＢＬＰＰ(105)と
してバックライト(12)に送られる。
たＤＸＣＬＫ(108)は、前述の第二の実施の形態で説明
した場合と同様に、カウンタ(21)でＤＸＣＬＫ(108)の
２倍・４倍・８倍周期に同期したＱ１・Ｑ２・Ｑ３をそ
れぞれ出力される。次に、マルチバイブレータ（ＭＢ）
(22)において、該Ｑ１〜Ｑ３と元のＤＸＣＬＫ(108)を
合わせた４信号の立ち下がり位置と、ＤＸＣＬＫ(108)
の立ち下がり位置とが同期していて、かつ任意のパルス
幅に設定したＤＸＣＬＫ(108)の１／ｎ周期のパルス
（Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３，Ｍ４）を作成する事ができる。Ｍ
Ｂ(22)の出力であるＭ１〜Ｍ４は、切り替えＳＷ(23)で
使用者(61)によって任意に選択され、ＢＬＰＰ(105)と
してバックライト(12)に送られる。
【００７０】（ｂ）において、ＤＸＣＬＫ(108)の２倍
の周期の例を示す。
の周期の例を示す。
【００７１】画像信号(103)の水平帰線消去期間（Ｋ）
は、フロントポーチ（ＦＰ）とＨＳＹＮＣ(101)とバッ
クポーチ（ＢＰ）から構成されている。これに対して、
ＤＸＣＬＫ(108)は、該ＤＸＣＬＫ(108)の立ち下がり位
置がＢＰの期間の最後（表示領域の始まる位置）に重な
るような位相関係になっている。このＤＸＣＬＫ(108)
の立ち下がりに同期したＢＬＰＰ(105)は、前述のＢＬ
Ｐ(104)と比べてＢＰ分だけバックライトパルスのパル
ス幅を広く取れ、より広い調整範囲の確保が可能であ
る。
は、フロントポーチ（ＦＰ）とＨＳＹＮＣ(101)とバッ
クポーチ（ＢＰ）から構成されている。これに対して、
ＤＸＣＬＫ(108)は、該ＤＸＣＬＫ(108)の立ち下がり位
置がＢＰの期間の最後（表示領域の始まる位置）に重な
るような位相関係になっている。このＤＸＣＬＫ(108)
の立ち下がりに同期したＢＬＰＰ(105)は、前述のＢＬ
Ｐ(104)と比べてＢＰ分だけバックライトパルスのパル
ス幅を広く取れ、より広い調整範囲の確保が可能であ
る。
【００７２】本実施の形態によれば、パソコンや携帯機
器などのＣＰＵを持つインテリジェント装置の水平同期
信号に同期したバックライトパルスは、水平同期信号の
同期期間（パルス幅）が短いため、バックライト輝度を
上げるためにバックライトパルスのパルス幅を長くしす
ぎると、帰線期間をオーバーして表示領域内までバック
ライトパルスが掛かり、バックライトパルスの立ち上が
りや下がり部分で発生しやすいスパイクノイズの影響を
受けやすくなる。
器などのＣＰＵを持つインテリジェント装置の水平同期
信号に同期したバックライトパルスは、水平同期信号の
同期期間（パルス幅）が短いため、バックライト輝度を
上げるためにバックライトパルスのパルス幅を長くしす
ぎると、帰線期間をオーバーして表示領域内までバック
ライトパルスが掛かり、バックライトパルスの立ち上が
りや下がり部分で発生しやすいスパイクノイズの影響を
受けやすくなる。
【００７３】そこで、液晶パネルにおける水平方向の表
示書き込みを決定しているＤＸＣＬＫの立ち下がり部分
でバックライトパルスの立ち下がりを同期する。該バッ
クライトパルスは、表示領域前後にあるフロント・バッ
クポーチを完全に包括でき、表示領域内にバックライト
パルスがオーバーする事を防止できるため、表示画面に
スパイクノイズの影響が無く、視認性に富んだ表示が提
供できる。さらには、より広範囲にわたり輝度の微調整
が可能となる。
示書き込みを決定しているＤＸＣＬＫの立ち下がり部分
でバックライトパルスの立ち下がりを同期する。該バッ
クライトパルスは、表示領域前後にあるフロント・バッ
クポーチを完全に包括でき、表示領域内にバックライト
パルスがオーバーする事を防止できるため、表示画面に
スパイクノイズの影響が無く、視認性に富んだ表示が提
供できる。さらには、より広範囲にわたり輝度の微調整
が可能となる。
【図１】 頭部装着型表示装置の装着状態を表す側面
図。
図。
【図２】 頭部装着型表示装置の虚像形成光学系を表す
図であり、（ａ）はクローズ型の断面図、（ｂ）はシー
スルー型の断面図。
図であり、（ａ）はクローズ型の断面図、（ｂ）はシー
スルー型の断面図。
【図３】 本発明の第一の形態におけるバックライトパ
ルス作成手段を表す図であり、（ａ）はブロック図、
（ｂ）はタイミングチャート。
ルス作成手段を表す図であり、（ａ）はブロック図、
（ｂ）はタイミングチャート。
【図４】 本発明の第一の形態における画像信号の実効
電圧によりバックライトを調光する方法を説明する図で
あり、（ａ）はブロック図、（ｂ）は実効電圧と基準電
圧の関係を説明する図、（ｃ）は実効電圧とバックライ
ト輝度の関係を説明する図。
電圧によりバックライトを調光する方法を説明する図で
あり、（ａ）はブロック図、（ｂ）は実効電圧と基準電
圧の関係を説明する図、（ｃ）は実効電圧とバックライ
ト輝度の関係を説明する図。
【図５】 本発明の第一の形態における実効電圧と周辺
照度によりバックライト輝度を調光する方法を説明する
図であり、（ａ）は電光セルの出力を表す図、（ｂ）は
実効電圧を周辺照度の状態から両者の中間点にバックラ
イト輝度を調光する方法を説明する図。
照度によりバックライト輝度を調光する方法を説明する
図であり、（ａ）は電光セルの出力を表す図、（ｂ）は
実効電圧を周辺照度の状態から両者の中間点にバックラ
イト輝度を調光する方法を説明する図。
【図６】 本発明の第一の形態における実効電圧と周辺
照度によりバックライト輝度を調光する方法を説明する
ブロック図。
照度によりバックライト輝度を調光する方法を説明する
ブロック図。
【図７】 本発明の第二の形態における調光方法を表す
図であり、（ａ）はブロック図、（ｂ）はバックライト
管の発光特性を説明する図、（ｃ）はパルス幅検出手段
を説明する図。
図であり、（ａ）はブロック図、（ｂ）はバックライト
管の発光特性を説明する図、（ｃ）はパルス幅検出手段
を説明する図。
【図８】 本発明の第三の形態におけるバックライトパ
ルス作成手段を表す図であり、（ａ）はブロック図、
（ｂ）はタイミングチャート。
ルス作成手段を表す図であり、（ａ）はブロック図、
（ｂ）はタイミングチャート。
１ バックライトパルス作成手段 ２ 電圧検出手段 ３ 基準電圧源Ａ ４ 比較手段Ａ ５ 電光セル ６ バッファアンプ ７ 基準電圧源Ｂ ８ 比較手段Ｂ ９ 比較手段Ｃ １０ 演算処理手段 １１ Ｂ／Ｌ輝度調光手段 １２ バックライト １３ インテリジェント装置の画像情報源 １４ ＮＴＳＣ方式の映像装置の画像情報源 ２０ 同期分離回路 ２１ カウンタ ２２ マルチバイブレータ ２３ 切り替えＳＷ ３１ ＶＲ ３２ 期間選択手段 ３３ 電源電圧制御手段 ５０ パルス幅変調手段 ５１ 電圧変調手段 ５２ 切り替え手段 ５３ パルス幅検出手段 ５４ 電圧検出手段 ５５ ＡＮＤ回路 ５６ ＡＮＤ回路 ６０ 装置本体 ６１ 使用者 ６２ 虚像形成光学系 ６３ ヒンジ部 ６４ 額パッド ６５ アーム ６６ スライダ ６７ 耳パッド ６８ 装着手段 ７０ 液晶パネル ７１ 画像表示素子 ７２ 反射ミラー ７３ レンズ ７４ 拡大虚像 ８０ 凹面鏡 ８１ ハーフミラー ８２ バイザー ９０ パネル駆動ＣＬＫ作成手段 １０１ インテリジェント装置のＨＳＹＮＣ １０２ ＢＬＰ １０３ 画像信号 １０４ ＢＬＤＯＵＴ １０５ ＢＬＰＰ １０６ 期間選択信号 １０８ ＤＸＣＬＫ １１１ ＶＳＹＮＣ １１２ ＮＴＳＣ方式の映像装置のＨＳＹＮＣ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１ Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１Ａ 5/66 １０２ 5/66 １０２Ａ
Claims (13)
- 【請求項１】液晶パネルと該液晶パネルを後方から照射
するためのバックライトとを備えた画像表示素子と、該
画像表示素子によって形成した画像を拡大するための拡
大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着型表示装置
のバックライト駆動方法において、 前記バックライトを駆動するバックライト駆動回路は、
前記画像表示素子に表示すべき画像信号の実効電圧（ま
たはブライト電圧）に応じて前記バックライトの輝度を
変更してなることを特徴とする頭部装着型表示装置のバ
ックライト駆動方法。 - 【請求項２】液晶パネルと該液晶パネルを後方から照射
するためのバックライトとを備えた画像表示素子と、該
画像表示素子によって形成した画像を拡大するための拡
大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着型表示装置
のバックライト駆動方法において、 前記バックライトを駆動するバックライト駆動回路は、
周囲の照度を検出する照度検出手段の出力と第１の基準
電圧とを比較した第１の比較結果と、前記画像表示素子
に表示すべき画像信号の実効電圧（またはブライト電
圧）と第２の基準電圧とを比較した第２の比較結果とを
基準にして前記バックライトの輝度を決定してなること
を特徴とする頭部装着型表示装置のバックライト駆動方
法。 - 【請求項３】前記バックライト駆動回路は、前記画像信
号の実効電圧またはブライト電圧を検出するための電圧
検出手段と、基準電圧と前記電圧検出手段の出力とを比
較する比較手段とを備え、前記実効電圧（または前記ブ
ライト電圧）が該基準電圧よりも高い時の前記バックラ
イトの第１の輝度よりも、前記実効電圧（または前記ブ
ライト電圧）が該基準電圧よりも低い時には前記バック
ライトの輝度を高い第２の輝度に設定してなることを特
徴とする請求項１または２いずれかに記載の頭部装着型
表示装置のバックライト駆動方法。 - 【請求項４】前記実効電圧（または前記ブライト電圧）
の検出期間を前記画像信号の１フィールド期間と一致さ
せてなることを特徴とする請求項１から３いずれかに記
載の頭部装着型表示装置のバックライト駆動方法。 - 【請求項５】前記実効電圧（または前記ブライト電圧）
の検出期間を前記画像信号の１フレーム期間と一致させ
てなることを特徴とする請求項１から３いずれかに記載
の頭部装着型表示装置のバックライト駆動方法。 - 【請求項６】前記基準電圧は複数の電圧であることを特
徴とする請求項３から５いずれかに記載の頭部装着型表
示装置のバックライト駆動方法。 - 【請求項７】前記第１および第２の基準電圧はそれぞれ
複数の電圧であることを特徴とする請求項２記載の頭部
装着型表示装置のバックライト駆動方法。 - 【請求項８】液晶パネルと該液晶パネルを後方から照射
するためのバックライトとを備えた画像表示素子と、該
画像表示素子によって形成した画像を拡大するための拡
大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着型表示装置
のバックライト駆動方法において、 前記バックライトを駆動するバックライト駆動回路は、
周囲の照度が高いときには第１の輝度になるように前記
バックライトを駆動し、周囲の照度が低いときには前記
第１の輝度よりも低い第２の輝度になるように前記バッ
クライトを駆動してなることを特徴とする頭部装着型表
示装置のバックライト駆動方法。 - 【請求項９】液晶パネルと該液晶パネルを後方から照射
するためのバックライトとを備えた画像表示素子と、該
画像表示素子によって形成した画像を拡大するための拡
大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着型表示装置
のバックライト駆動方法において、 前記バックライトを駆動するバックライト駆動回路は、
前記画像表示素子に表示すべき画像情報の水平同期信号
に基づき周期の異なる複数のバックライトパルスを作成
し、前記複数のバックライトパルスから選択された該バ
ックライトパルスに基づき前記バックライトを駆動する
ことにより前記バックライトの輝度を調節してなること
を特徴とする頭部装着型表示装置のバックライト駆動方
法。 - 【請求項１０】前記バックライト駆動回路は、選択され
た前記バックライトパルスのパルス幅を変調するパルス
幅変調手段と、前記バックライトに印加するバックライ
ト電源電圧を変調する電圧変調手段とを備え、前記バッ
クライトが安定して点灯するように前記パルス幅変調手
段と前記電圧変調手段の出力とを選択して前記バックラ
イトを駆動してなることを特徴とする請求項９記載の頭
部装着型表示装置のバックライト駆動方法。 - 【請求項１１】前記バックライト駆動回路は、前記液晶
パネルの画素にデータを表示するタイミングを規定する
クロックに同期して動作してなることを特徴とする請求
項１から１０いずれかに記載の頭部装着型表示装置のバ
ックライト駆動方法。 - 【請求項１２】前記電圧検出手段の非動作時に、前記基
準電圧および前記比較手段の少なくともどちらか一方に
供給される電源を遮断してなることを特徴とする請求項
６記載の頭部装着型表示装置のバックライト駆動方法。 - 【請求項１３】液晶パネルと該液晶パネルを後方から照
射するためのバックライトとを備えた画像表示素子と、
該画像表示素子によって形成した画像を拡大するための
拡大光学手段とを装置本体に収納した頭部装着型表示装
置において、前記バックライトを駆動するバックライト
駆動回路は、前記画像表示素子に表示すべき画像信号の
実効電圧（またはブライト電圧）に応じて前記バックラ
イトの輝度を変更することを特徴とする頭部装着型表示
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30636796A JP3635825B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 頭部装着型表示装置及びそのバックライト駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30636796A JP3635825B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 頭部装着型表示装置及びそのバックライト駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10148807A true JPH10148807A (ja) | 1998-06-02 |
| JP3635825B2 JP3635825B2 (ja) | 2005-04-06 |
Family
ID=17956207
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30636796A Expired - Lifetime JP3635825B2 (ja) | 1996-11-18 | 1996-11-18 | 頭部装着型表示装置及びそのバックライト駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3635825B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001290571A (ja) * | 2000-04-06 | 2001-10-19 | Xybernaut Corp | コンピュータ表示の最適化装置を備えたモバイルコンピュータシステム |
| JP2001305988A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ゴーグル型表示装置 |
| JP2011048375A (ja) * | 2010-08-30 | 2011-03-10 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | ヘッドマウントディスプレイ |
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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-
1996
- 1996-11-18 JP JP30636796A patent/JP3635825B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
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| EP3076385A1 (en) | 2015-04-02 | 2016-10-05 | Funai Electric Co., Ltd. | Display device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3635825B2 (ja) | 2005-04-06 |
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