(57)【要約】【課題】調光素子とアンテナを備える構成において、これらの占有スペースを抑制する。【解決手段】本開示によれば、時分割で、前記調光素子の透過率を変化させるための電圧と、通信用の電磁波を出力する電圧とが印加される導電体と、前記導電体が設けられ、前記調光素子を透過した光を透過させる光透過部材と、を備える、光透過型表示装置が提供される。この構成により、調光素子とアンテナを備える構成において、これらの占有スペースを抑制することができる。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割で、前記調光素子の透過率を変化させるための電圧と、通信用の電磁波を出力する電圧とが印加される導電体と、
前記導電体が設けられ、前記調光素子を透過した光を透過させる光透過部材と、
を備える、光透過型表示装置。
【請求項２】
前記調光素子は、第１の時間帯において、前記導電体に第１の電圧を印加することで、前記調光素子の透過率を変化させる、請求項１に記載の光透過型表示装置。
【請求項３】
前記導電体は、第２の時間帯において、第２の電圧が印可されることで、前記通信用の電磁波を出力する、請求項２に記載の光透過型表示装置。
【請求項４】
前記光透過型表示装置は、前記導電体への前記第１の電圧と第２の電圧との印加を切り替えるスイッチを備え、
前記第１の時間帯では調光素子電源から前記第１の電圧を前記導電体に印可し、前記第２の時間帯ではＲＦモジュールから前記第２の電圧を前記導電体に印可する、請求項３に記載の光透過型表示装置。
【請求項５】
前記透過率が所定の透過率であることに応じて、前記第１の時間帯又は前記第２の時間帯の周期が変化する、請求項３に記載の光透過型表示装置。
【請求項６】
前記第２の時間帯は、前記透過率が高いほど、長い時間帯となる、請求項３に記載の光透過型表示装置。
【請求項７】
前記透過率は、所定の許容値を上限として、前記第１の時間帯の始期から終期にかけて増加する、請求項２に記載の光透過型表示装置。
【請求項８】
前記透過率は、周囲の環境光の明るさに応じて決定され、前記環境光が明るいほど前記透過率が低く設定される、請求項１に記載の光透過型表示装置。
【請求項９】
前記調光素子の製造バラツキに応じた前記第１の電圧と前記透過率との関係を記憶した補正テーブルに基づいて、前記第１の電圧を補正する、請求項２に記載の光透過型表示装置。
【請求項１０】
ヘッドマウントディスプレイであり、前記光透過部材がユーザの目の前に配置される、請求項１に記載の光透過型表示装置。
【請求項１１】
前記ユーザが視認可能な表示を行う表示部を備える、請求項１０に記載の光透過型表示装置。
【請求項１２】
前記アンテナとしての機能を前記調光素子としての機能よりも優先するモードを備える、請求項１に記載の光透過型表示装置。
【請求項１３】
前記モードは、前記アンテナによる外部との通信量に応じて設定される、請求項１２に記載の光透過型表示装置。
【請求項１４】
前記導電体は、アプリケーションの種類に応じて、前記調光素子の透過率を制御する機能を前記アンテナとしての機能よりも優先するモードを備える、請求項１１に記載の光透過型表示装置。
【請求項１５】
前記導電体は、前記アプリケーションが表示の視認性を優先させる場合、前記調光素子の透過率を制御する機能を優先する、請求項１４に記載の光透過型表示装置。
【請求項１６】
前記調光素子は、エレクトロクロミック素子から構成される、請求項１に記載の光透過型表示装置。
【請求項１７】
前記調光素子は、液晶シャッターから構成される、請求項１に記載の光透過型表示装置。
【請求項１８】
第１の時間帯で、導電体に透過率を変化させる調光素子としての機能を担わせることと、
第２の時間帯で、前記導電体に通信用のアンテナとしての機能を担わせることと、
を備える、調光方法。
【請求項１９】
第１の時間帯で、導電体に透過率を変化させる調光素子としての機能を担わせる手段、
第２の時間帯で、前記導電体に通信用のアンテナとしての機能を担わせる手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、光透過型表示装置、調光方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記の特許文献１には、ＨＭＤ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔ  Ｄｉｓｐｌａｙ）などユーザの頭部に装着する表示装置において、ディスプレイの透過率を変化させることで外光量を調節し、ユーザに対して視認しやすい映像を提供することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５８８４５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これらの表示装置は、外部と無線で通信するための通信機能を備える場合がある。この場合、表示装置には無線通信用のアンテナが備えられる。一方、表示装置が、透過率を変化させるための調光素子とともに、無線通信用のアンテナを備える場合、これらの部材の占有スペースが制約を受け、アンテナによる通信機能が劣化したり、調光素子の機能が低位化する問題がある。また、これらの部材の占有スペースが増大すると、他の部品を配置するための有効なスペースが減少する問題がある。
【０００５】
そこで、調光素子とアンテナを備える構成において、これらの占有スペースを抑制することが求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示によれば、時分割で、前記調光素子の透過率を変化させるための電圧と、通信用の電磁波を出力する電圧とが印加される導電体と、前記導電体が設けられ、前記調光素子を透過した光を透過させる光透過部材と、を備える、光透過型表示装置が提供される。
【０００７】
また、本開示によれば、第１の時間帯で、導電体に透過率を変化させる調光素子としての機能を担わせることと、第２の時間帯で、前記導電体に通信用のアンテナとしての機能を担わせることと、を備える、調光方法が提供される。
【０００８】
また、本開示によれば、第１の時間帯で、導電体に透過率を変化させる調光素子としての機能を担わせる手段、第２の時間帯で、前記導電体に通信用のアンテナとしての機能を担わせる手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】調光素子の電極配線とアンテナのパターン配線のスイッチ切り換えを示す模式図である。
【図２】電圧Ｖｉｎの動的変化を示す模式図である。
【図３】配線への電圧Ｖｉｎと、透過率Ｔ、ＲＦ通信オンの関係を時間波形で示す特性図である。
【図４】透過率とＶ１を印可するオン時間の対応表である「透過率テーブル」を示す模式図である。
【図５】補正テーブルの一例を示す模式図である。
【図６】環境光センサの検出値と、透過率設定値の対応関係を示す模式図である。
【図７Ａ】アンテナパターンの例を示す模式図である。
【図７Ｂ】アンテナパターンの例を示す模式図である。
【図７Ｃ】アンテナパターンの例を示す模式図である。
【図７Ｄ】アンテナパターンの例を示す模式図である。
【図８】本実施形態に係るシステムの構成を示す模式図である。
【図９】図８のシステムで行われる処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１１】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．概要
２．調光素子の電極配線とアンテナのパターン配線のスイッチ切り換え
３．調光素子の透過率設定値と許容値
４．調光素子の製造ばらつき補正
５．自動調光での制御
６．アンテナパターンの例
７．システムの構成例
８．システムで行われる処理
９．調光とアンテナの時間帯の適合
１０．調光素子の例
１１．まとめ
【００１２】
１．概要
本実施形態では、ＨＭＤなどユーザの頭部に装着される透過型の表示装置（グラス型シースルー表示ディスプレイ、スマートグラス等とも称される）において、コンバイナ（ガラス部分）に調光素子を装着し、調光素子の透過率を可変にして、サングラスのような用途としても使用できることを想定する。調光素子が透過率を調整することで、直射日光下などの環境条件においても表示内容を見易くすることができる。
【００１３】
一方、この表示装置は、外部通信用のアンテナを備え、外部と無線通信して、通信結果に応じた表示等を行うことができる。本実施形態では、調光素子の電極配線とアンテナパターンを同じ導電体で構成し、調光素子の電極配線とアンテナパターンをスイッチで切り換えるようにし、切り換えに同期して駆動電圧値を動的に変化させる。
【００１４】
２．調光素子の電極配線とアンテナのパターン配線のスイッチ切り換え
図１は、本実施形態に係る、調光素子の電極配線とアンテナのパターン配線のスイッチ切り換えに係る構成例を示す模式図である。図１に示す導電体１００は、調光素子の電極配線とアンテナを兼用するものである。導電体１００は、配線１１０を介してスイッチ２００と接続されている。導電体１００は、スイッチ２００を介して、調光素子電源３００、またはＲＦモジュール４００と接続される。導電体１００は、ＲＦモジュール４００と接続される場合は、インピーダンスマッチング回路５００を介してＲＦモジュール４００と接続される。インピーダンスマッチング回路５００により、インピーダンスの相違による反射は極力抑えられている。また導電体１００が、ＲＦモジュール４００と接続されることで、通信用の電磁波を出力し、アンテナとして動作する。
【００１５】
調光素子電源３００は、第１の電圧である直流電圧による駆動（ＤＣ駆動）により、スイッチ２００に出力電圧Ｖ１を出力する。一方、ＲＦモジュール４００は、第２の電圧である交流電圧による駆動（ＡＣ駆動）により、スイッチ２００に出力電圧Ｖ２を出力する。導電体１００を調光素子電源３００、またはＲＦモジュール４００と接続する際には、スイッチ２００を動作させることで、時分割でパスを切り換える。これにより、導電体１００は、調光素子電源３００、またはＲＦモジュール４００のいずれか一方と時分割で接続される。パスの切り換えと同期して、配線１１０の電圧Ｖｉｎは、Ｖ１（ＤＣ駆動）とＶ２（ＡＣ駆動）との間で動的に変化する。
【００１６】
なお、調光素子電源３００は、配線インピーダンスが０Ωのため応答が速い。一方、ＲＦモジュール４００は、配線インピーダンスが５０Ω程度であるが、インピーダンスマッチング回路５００により、インピーダンスの相違による反射は極力抑えられている。
【００１７】
図２は、配線１１０を介して導電体１００に印可される電圧Ｖｉｎの動的変化を示す模式図である。図２に示すように、導電体１００に調光素子電源３００からの電圧Ｖ１が印可される場合、電圧Ｖ１の動的変化はオフ（ＯＦＦ）とオン（ＯＮ）が交互に切り換わるものとなる。つまり、電圧Ｖ１は、矩形波として導電体１００に印可される。
【００１８】
また、導電体１００にＲＦモジュール４００からの電圧Ｖ２が印可される場合、電圧Ｖ２の動的変化はＲＦ通信のためのＡＣ波形（交流波形）となる。電圧Ｖ２は、比較的微弱な電圧とされる。電圧Ｖ２をＡＣ波形の電圧とすることで、導電体１００をアンテナとして動作させることができる。
【００１９】
３．調光素子の透過率設定値と許容値
以上のように、導電体１００が調光素子とアンテナを兼用する場合、導電体１００に対して電圧Ｖ１と電圧Ｖ２が時分割で印可される。この際、導電体１００をアンテナとして動作させる区間で、調光素子の駆動電圧のオフ状態を長く維持すると、調光素子の透過率が最大値側に戻り、ユーザが透過率の変化を認識してしまう。そこで、ユーザが透過率変化を感じにくく、かつ透過率が所定の許容値を下回るように、調光素子とＲＦ通信のオン時間を調整する。このとき透過率は設定値と所定の許容値の間で時間的に変化する。なお、許容値は、主観評価による実測値としても良い。ＲＦ通信は、時分割で調光素子の駆動が入るため、ビーコン等、時間間隔を空けた通信とする。設定値及び所定の許容値は、ユーザによって設定されてもよいし、照度センサやジャイロセンサといった各種センサから取得される情報に基いて、設定されてもよい。例えば、ユーザ入力は、ＨＭＤに搭載されたタッチパッドへのタッチ入力や、ＨＭＤに搭載された撮影装置でユーザのジェスチャ認識を行うことで、設定される。
【００２０】
図３は、配線１１０を介して導電体１００に印可される電圧Ｖｉｎと、調光素子の透過率Ｔ、ＲＦ通信オン時間の関係を時間波形で示す特性図である。図３に示すように、時刻ｔ０までは調光素子がオフとされており、調光素子の透過率は８０％程度である。時刻ｔ０で初回の調光がオンになると、導電体１００に電圧Ｖ１（ＤＣ駆動）が印可される。これにより、透過率Ｔは設定値まで低下する。
【００２１】
次に、時刻ｔ１で導電体１００への電圧Ｖ１の印可がオフになり、導電体１００に電圧Ｖ２（ＡＣ駆動）が印可される。その後、時刻ｔ２で導電体１００に電圧Ｖ１（ＤＣ駆動）が印可される。時刻ｔ１からｔ２の間、導電体１００への電圧Ｖ１の印可がオフになるため、透過率Ｔは設定値から許容値まで上昇する。その後、時刻ｔ３で導電体１００に電圧Ｖ２（ＡＣ駆動）が印可される。
【００２２】
以上のように、駆動電圧値が０Ｖとなる状態が長く続くと、調光素子の透過率が最大値まで戻り、ユーザが透過率の変化を認識してしまうため、ユーザが透過率変化を感じにくくなり、かつ透過率設定値に対する許容値を下回るように、調光素子とＲＦ通信のオン時間を調整する。また、調光素子のオン時間を第一の時間帯、RF通信のオン時間を第二の時間帯と定義する。
【００２３】
更に、時刻ｔ４で導電体１００に電圧Ｖ１（ＤＣ駆動）が印可され、時刻ｔ５で導電体１００に電圧Ｖ２（ＡＣ駆動）が印可される。時刻ｔ５以降も、導電体１００への電圧Ｖ１とＶ２の印可が交互に行われる。調光素子は時刻ｔ０〜ｔ１、時刻ｔ２〜ｔ３、時刻ｔ４〜ｔ５でオンになる。一方、アンテナは、時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ３〜ｔ４、時刻ｔ５〜でオンになる。以上のようにして、導電体１００への電圧Ｖ１とＶ２の印可を時分割で行うことで、導電体１００に調光素子とアンテナの動作を兼用させることができる。
【００２４】
導電体１００から構成される調光素子の特性により、調光素子の透過率設定値に応じて、電圧Ｖ１を導電体１００に印可するオン時間は変化する。図４は、調光素子の透過率と、導電体１００に電圧Ｖ１を印可する調光オン時間、導電体１００にＲＦアンテナをオンにするＲＦオン時間の対応表である「透過率テーブル」を示す模式図である。
【００２５】
図４に示す「透過率テーブル」では、透過率設定値［％］、透過率許容値［％］、調光素子をオンにする調光オン時間［ｓ］、ＲＦアンテナをオンにするＲＦオン時間［ｓ］の関係を規定している。図４に示す例では、透過率設定値に対し、透過率許容値は１割増しの値とされている。なお、調光素子をオフにする調光オフ時間はＲＦオン時間に対応し、ＲＦアンテナをオフにするＲＦオフ時間は調光オン時間に対応する。
【００２６】
図３に示したように、ＲＦアンテナがオンとなり、導電体１００への電圧Ｖ１の印可がオフになると、透過率Ｔは設定値から許容値まで上昇する。この際、透過率設定値に対し、透過率許容値を透過率設定値の１割増し以下としておくことで、導電体１００への電圧Ｖ２印可時に、透過率が許容値を超えることがなく、ユーザが透過率の変化を認識してしまうことを抑制できる。
【００２７】
また、図４に示す例では、導電体１００に電圧Ｖ１が印可される調光オン時間は、一律に５秒とされている。また、導電体１００に電圧Ｖ２が印可されるＲＦオン時間は、透過率設定値に応じて定められ、図４の例では、ＲＦオン時間は透過率設定値と同じ値に設定されている。従って、透過率に応じて、ＲＦアンテナに電圧を印可する時間帯の長さが変化することになる。図４の透過率テーブルに示されているように、透過率が高いほど、ＲＦオン時間は長くなる。
【００２８】
図４において、透過率設定値に対する、透過率許容値とＲＦオン時間の関係は、以下の式で表すことができる。なお、以下の式において、透過率設定値をＸ［％］、  透過率許容値をＹｔ［％］、ＲＦオン時間をＹｒ［ｓ］とする。
Ｙｔ＝Ｘ×１．１
Ｙｒ＝Ｘ
【００２９】
なお、図４に示す「透過率テーブル」は一例であり、透過率設定値、透過率許容値、調光オン時間、ＲＦオン時間の関係は、図４に示す例に限定されるものではない。
【００３０】
また、例えば暗い場所で使用する場合など、調光素子の透過率を低下させる必要が無い場合には、導電体１００を調光素子の透過率を変化させるための配線として使用せずに、アンテナとしてのみ使用しても良い。この場合、調光オン時間は０となる。また、例えば機内モードで使用する場合等においては、導電体１００をアンテナとして使用せずに、調光素子に電圧を印加する配線として使用しても良い。この場合、ＲＦオン時間は０となる。このように、導電体１００をＲＦアンテナまたは調光素子のいずれか一方として使用する場合、スイッチ２００による時分割の切り換えは不要となる。
【００３１】
４．調光素子の製造ばらつき補正
調光素子に電圧を印加する配線として使用する導電体１００の製造ばらつきに応じて、透過率設定値に対する調光素子の駆動電圧値にばらつきが発生する。そのため、各調光素子の製造ばらつきに応じて、透過率設定値に対する駆動電圧値の補正テーブルを設けて、補正テーブルに基づいてばらつきを補正する。
【００３２】
図５は、ばらつき補正テーブルの一例を示す模式図である。図５では、透過率設定値５％，１０％，２０％に対する、調光素子ごとの駆動電圧値のばらつきを補正するテーブルの例を示している。図５では、透過率設定値（５％、１０％、２０％）に対する、駆動電圧値の設計目標（設計値）と、３つの調光素子（ＩＤ：１〜３）のそれぞれの実際の駆動電圧値を示している。
【００３３】
図５に示すように、ＩＤ：１の調光素子では、駆動電圧値の設計目標と実際の駆動電圧値は一致している。一方、ＩＤ：２の調光素子では、透過率設定値５％の場合の駆動電圧値の設計目標が１．５Ｖであるのに対し、実際の駆動電圧値は１．４Ｖである。また、ＩＤ：３の調光素子では、透過率設定値５％の場合の駆動電圧値の設計目標が１．５Ｖであるのに対し、実際の駆動電圧値は１．７Ｖである。従って、設計目標の駆動電圧１．５Ｖに対して、ＩＤ：１の調光素子には１．５Ｖ、ＩＤ：２の調光素子には１．４Ｖ、ＩＤ：３の調光素子には１．７Ｖを与えて駆動する。これにより、いずれの調光素子においても透過率設定値を５％にすることができる。
【００３４】
より具体的には、ＩＤ：１の調光素子を有する表示装置には、図５中のＩＤ：１の行の駆動電圧値が製造時に取得され、ばらつき補正テーブルに記憶される。同様に、ＩＤ：２の調光素子を有する表示装置には、図５中のＩＤ：２の行の駆動電圧値が製造時に取得されてばらつき補正テーブルに記憶され、ＩＤ：３の調光素子を有する表示装置には、図５中のＩＤ：３の行の駆動電圧値が製造時に取得されてばらつき補正テーブルに記憶される。そして、ＩＤ：１〜３の調光素子を有するそれぞれの表示装置において、調光素子により調光を行う際には、透過率設定値（５％、１０％、２０％）に応じて、ばらつき補正テーブルに記憶された駆動電圧値を調光素子に印可する。
【００３５】
以上のように、調光素子の製造ばらつきによって、透過率設定値に対する駆動電圧値にばらつきが発生する。このため、各調光素子について、透過率設定値に対する駆動電圧値を補正するためのばらつき補正テーブルを設けて、ばらつきを補正する。各表示装置において、ばらつき補正テーブルを記憶しておくことで、調光素子の製造バラツキを考慮して、透過率設定値を所望の値に設定することが可能となる。
【００３６】
５．自動調光での制御
本実施形態では、外部の環境光の明るさに応じて透過率を自動で変化させる動作モード（自動調光モード）を備えることができる。このモードでは、表示装置に組み込んだ環境光センサを利用し、環境光センサの検出値に従って透過率設定値を自動で調整する。
【００３７】
図６は、環境光センサの検出値と、透過率設定値の対応関係を示す模式図である。図６に示すように、環境光センサの検出値の値が大きいほど、すなわち、外部の環境光が明るいほど、透過率設定値が低く設定される。従って、外部が明るい場合ほど透過率を低くすることで、例えば直射日光下においても表示装置を快適に使用することが可能となり、また表示装置における表示の視認性を高めることができる。
【００３８】
以上のように、環境光の明るさに応じて透過率が自動で変化する自動調光モードでは、表示装置に組み込んだ環境光センサを利用し、環境光センサの検出値に従って、透過率設定値を自動で調整することができる。
【００３９】
６．アンテナパターンの例
図７Ａ〜図７Ｄは、アンテナパターンの例を示す模式図である。図７Ａ〜図７Ｄは、いずれも表示装置を正面から見た状態を示している。図７Ａは、アンテナパターンの基本形を示しており、調光素子を２枚のコンバイナ（光透過部材）１０上に構成した例を示している。２枚のコンバイナ１０のそれぞれは、ユーザの右目、左目にそれぞれ対応して装着される。
【００４０】
図７Ａに示す基本形は、２枚の導電体１００ａ，１００ｂと、コンバイナ１０の上部の中点に配置されたコネクタ１２０を有している。図７Ａの左側の図は導電体１００ａ，１００ｂを調光素子に電圧を印加する配線として使用した場合を示しており、右側の図は導電体１００ａ，１００ｂをＲＦアンテナとして使用した場合を示している。
【００４１】
図７Ａにおいて、導電体１００ａ，１００ｂを調光素子に電圧を印加する配線として使用する場合は、一方の導電体１００ａが＋極となり、他方の導電体１００ｂがマイナス極となる。また、導電体１００ａ，１００ｂをＲＦアンテナとして使用する場合は、導電体１００ａ，１００ｂがアンテナパターンとして機能する。
【００４２】
図７Ａの右側の図において、Ｌは、ダイポールアンテナ長さを示しており、０．５ｃｍ〜１５ｃｍ程度に設定される。Ｌを周波数に換算すると、２ＧＨｚ〜６０ＧＨｚ程度となる。従って、図７Ａに示す基本形のアンテナパターンは、ＢＴ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、Ｗｉｆｉ、ミリ波通信等に適用が可能である。なお、簡便のため調光素子の比誘電率を１．０とする。また、図７Ａにおいて、アンテナの指向性は地面に対し水平となる。
【００４３】
図７Ｂは、アンテナパターンの変形例１を示している。変形例１は、図７Ａの基本形と同様、調光素子を２枚構成した例を示しており、マルチバンドの例を示している。図７Ｂにおいて、左右のダイポールアンテナの長さＬ，Ｌ’は等長ではなく、Ｌ≠Ｌ’の関係を有している。例えば、Ｌ＝１２．５ｃｍであり、Ｌ’＝５．８ｃｍである。これにより、２．４ＧＨｚ帯と５ＧＨｚ帯を同時に使用することが可能となり、マルチバンドを実現できる。
【００４４】
図７Ｃは、アンテナパターンの変形例２を示しており、図７Ａ、図７Ｂに対してアンテナの指向性を変更した例を示している。２枚の導電体１００ａ，１００ｂは、コンバイナ１０の水平の辺と垂直の辺に設けられている。コネクタ１２０は、外周の任意の位置に設けることができる。例えば、コネクタ１２０の位置をコンバイナ１０の四隅のいずれかにすることで、地面に対して斜め４５度方向の指向性を持たせることができる。
【００４５】
図７Ｄは、調光素子を１枚のコンバイナ１０から構成した例を示している。１枚のコンバイナ１０は、ユーザの右目及び左目の前に配置され、右目、左目を覆う。ダイポールアンテナの長さＬは、０．５ｃｍ〜８０ｃｍ程度であり、周波数に換算すると３７５ＭＨｚ〜６０ＧＨｚ程度となる。従って、ワンセグ、ミリ波通信等に適用することができる。
【００４６】
７．システムの構成例
図８は、本実施形態に係る表示装置のシステム１０００の構成を示す模式図である。図８に示すように、このシステム１０００は、導電体１００、スイッチ２００、調光素子電源３００、ＲＦモジュール４００、ＣＰＵ６００、環境光センサ７００、透過率テーブル８００、光センサテーブル８１０、ばらつき補正テーブル８２０、ユーザインタフェース９００、表示部９５０を有している。
【００４７】
環境光センサ７００は、図６で説明した、外部の環境光の明るさを検出するセンサである。上述したように、環境光センサ７００の検出値が大きいほど、透過率設定値が低く設定される。透過率テーブル８００は図４に示したテーブルに対応する。また、光センサテーブル８１０は図６に示したテーブルに対応し、ばらつき補正テーブル８２０は図５に示したテーブルに対応する。透過率テーブル８００、光センサテーブル８１０、ばらつき補正テーブル８２０は、表示装置が備えるＲＯＭなどの記憶部に格納されている。
【００４８】
ＲＦモジュール４００は、外部と無線通信を行う無線通信部としての機能を有する。上述したように、無線通信の規格としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉｆｉ、ミリ波通信、ワンセグ等を適宜利用することができる。なお、無線通信の方式は、これらに限定されるものではない。
【００４９】
ユーザインタフェース９００には、ユーザの操作が入力される。ユーザは、ユーザインタフェース９００を操作することで、透過率設定値の設定など、各種操作を行うことができる。
【００５０】
表示部９５０は、コンバイナ１０に設けられ、ユーザが視認する情報を提示する。つまり、表示部９５０は、コンバイナ１０に設けられた、グラス型シースルー表示ディスプレイの表示部として機能する。特に、表示部９５０は、ＲＦモジュール４００が外部から取得した情報を表示することができる。
【００５１】
ＣＰＵ６００は、透過率テーブル８００、光センサテーブル８１０、ばらつき補正テーブル８２０のテーブル値と、ユーザ設定を参照し、調光素子の電圧値（駆動電圧値）、電源オン／オフのタイミングを示す信号を決定し、調光素子電源３００に送る。また、ＣＰＵ６００は、ＲＦモジュール４００に対するオン／オフのタイミングを決定し、ＲＦモジュール４００に送る。
【００５２】
また、ＣＰＵ６００は、調光素子の電源オン／オフのタイミングを示す信号、ＲＦモジュール４００をオン／オフするタイミングを示す信号を、スイッチ２００のオン／オフ信号としてスイッチ２００に送る。
【００５３】
透過率設定値がユーザ設定等により予め定まっている場合は、図４のテーブルを参照することで、透過率設定値に応じた調光オン時間、ＲＦオン時間が定まる。従って、ＣＰＵ６００は、調光素子の電源オン／オフのタイミングを決定して、調光素子電源３００に送ることができる。同様に、ＣＰＵ６００は、ＲＦモジュール４００をオン／オフするタイミングを決定して、ＲＦモジュール４００に送ることができる。
【００５４】
なお、ＲＦモジュール４００自体をオフにしてしまうと、電源オン時に通信を確立するための処理が必要になる。このため、ＲＦモジュール４００自体は常にオン状態としておき、ＲＦモジュール４００自体をオフにしないようにする。ＲＦモジュール４００のオン時間とは、ＲＦモジュール４００による電波放射をイネーブルする時間に相当する。
【００５５】
以上のように、ＣＰＵ６００は、透過率設定値に基づいて、図４に示す透過率テーブル８００を参照することで、調光素子を電源オン／オフするタイミング、ＲＦモジュール４００をオン／オフするタイミングを決定することができる。
【００５６】
また、調光素子を駆動する電圧値（駆動電圧値）については、図５のテーブルを参照することで決定される。ＣＰＵ６００は、透過率設定値に応じた電圧値を決定して調光素子電源３００に送ることができる。
【００５７】
ユーザ設定等により透過率設定値が予め定められている場合は、予め定められた透過率設定値に基づいて、透過率許容値、調光オン時間、ＲＦオン時間、調光素子を駆動する電圧値等が決定される。
【００５８】
また、透過率設定値を環境光センサ７００の検出値から定める場合、ＣＰＵ６００は、図６のテーブルを参照することで、環境光センサ７００の検出値に応じた透過率設定値を定めることができる。従って、環境光センサ７００の検出値に応じた透過率設定値に基づいて、透過率許容値、調光オン時間、ＲＦオン時間、調光素子を駆動する電圧値等が決定される。
【００５９】
８．システムで行われる処理
図９は、図８のシステム１０００で行われる処理を示すフローチャートである。図９に示す処理は、基本的にはＣＰＵ６００にて行われ、所定の制御を行う時間帯毎に行われる。先ず、ステップＳ１０では、ばらつき補正テーブル８２０を参照し、調光素子の駆動電圧値を補正し、駆動電圧値を決定する。次のステップＳ１２では、自動調光モードがオンであるか否かを判定し、自動調光モードがオンの場合はステップＳ１４へ進む。
【００６０】
ステップＳ１４では、環境光センサ７００の検出値を読み出す。次のステップＳ１６では、光センサテーブル８１０を参照し、環境光センサ７００の検出値から透過率設定値を決定する。次のステップＳ１８では、透過率テーブル８００を参照し、調光素子のオン／オフ時間、ＲＦモジュール４００のオン／オフ時間を設定する。ステップＳ１８の後は処理を終了する。
【００６１】
また、ステップＳ１２で自動調光モードがオフの場合はステップＳ２０へ進む。ステップＳ２０では、調光素子が初回のオン状態であるか否かを判定し、調光素子が初回のオン状態である場合はステップＳ２２へ進む。ステップＳ２２では、透過率設定値の読み出しを行う。ここでは、自動調光モードではないため、ユーザ設定等により設定された透過率設定値を読み出す。
【００６２】
次のステップＳ２４では、透過率テーブル８００を参照し、透過率設定値に基づいて調光素子のオン／オフ時間、ＲＦモジュール４００のオン／オフ時間を設定する。ステップＳ２４の後は処理を終了する。
【００６３】
また、ステップＳ２４で調光素子が初回のオン状態でない場合は、処理を終了する。この場合、調光素子が初回オン時のステップＳ２４で設定された調光素子のオン／オフ時間、ＲＦモジュール４００のオン／オフ時間が適用される。
【００６４】
９．調光とアンテナの時間帯の適合
図４に示した透過率設定値、透過率許容値、調光オン時間、ＲＦオン時間の関係は、ユーザ設定により変更することができる。また、図４に示した透過率設定値、透過率許容値、調光オン時間、ＲＦオン時間の関係は、表示装置のアプリケーションの種類に応じて、変更することができる。
【００６５】
ユーザ設定により変更する場合、ユーザがユーザインターフェース９００を操作することにより、透過率設定値、透過率許容値、調光オン時間、ＲＦオン時間を変更することができる。
【００６６】
また、表示装置のアプリケーションの種類に応じて変更する場合、導電体をＲＦアンテナとして使用することを優先するＲＦモード、調光素子に電圧を印加する配線として使用することを優先する調光モード等を設定することができる。例えば、外部との通信量が多いアプリケーションである場合は、ＲＦモードに設定してＲＦアンテナの機能を優先し、調光素子に電圧を印加する配線としての使用を抑えるようにする。この場合、ＲＦオン時間を比較的長くして、調光オン時間を短くする。
【００６７】
また、表示の視認性を優先する場合は、調光素子の機能を優先して表示を見易くする。例えば、屋外での使用条件下において、表示する画像の視認性を高める場合、アラートを表示する場合などは、表示の視認性を高めるようにする。この場合、調光オン時間を比較的長くして、ＲＦオン時間を短くする。緊急性を要する場合は、ＲＦオン時間を０とし、通信を一時的に切断しても良い。このような表示の視認性を優先する制御によって、緊急性の高い表示や、ユーザに通知したい情報を見えやすく表示させることが可能である。
【００６８】
以上のように、アプリケーションに応じて変更する場合は、ＲＦアンテナの機能を優先して調光を変更する場合と、調光の機能を優先して通信機能を変更する場合を想定する。これにより、調光オン時間、ＲＦオン時間を最適に調整することができ、調光オン時間とＲＦオン時間の時間帯を最適に調整することが可能となる。
【００６９】
１０．調光素子の例
調光素子としては、例えば、エレクトロクロミック素子、または液晶シャッターを用いることができる。エレクトロクロミック素子は、印可された電圧に応じた酸化または還元反応により透過率を変換させる。液晶シャッターは、電圧を印可することにより光の透過性が変化する液晶の性質を利用した光フィルタである。
【００７０】
調光素子をエレクトロクロミック素子から構成する場合、調光素子１４は、平板状のエレクトロクロミック素子を２つの平板状の透明電極で挟むことによって構成される。エレクトロクロミック素子の両側の透明電極に印可する電圧に応じて、エレクトロクロミック素子の酸化反応、還元反応が生じ、透過率が制御される。
【００７１】
１１．まとめ
以上説明したように本実施形態によれば、コンバイナ１０に調光素子を装着した表示装置において、調光素子の電極配線とＲＦアンテナの導電体１００を兼用とし、スイッチ２００で切り換えるようにした。そして、スイッチ２００の切り換えと同期して調光素子とＲＦアンテナの駆動電圧値を動的に変化させるようにした。これにより、導電体１００にアンテナ機能を持たせた上で、調光素子の応答性についても高めることが可能となる。
【００７２】
また、スイッチ２００を切り換える際に、ＲＦアンテナをオンにしている状態では、調光素子とＲＦ通信のオン時間を調整し、透過率が予め設定した透過率許容値を超えないようにすることで、切り換え中にユーザが透過率変化を感じにくくすることができる。
【００７３】
また、調光素子の製造ばらつきに起因する透過率のばらつきを補正するため、調光素子の個体ごとに駆動電圧値を補正するテーブルを設けることで、調光素子の製造バラツキに影響を受けることなく、透過率を最適に調整することができる。更に、自動調光モードでは、環境光センサ７００を利用し、環境光の明るさに応じて透過率を自動で調整することが可能である。
【００７４】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【００７５】
また、本明細書に記載された効果は、あくまで説明的または例示的なものであって限定的ではない。つまり、本開示に係る技術は、上記の効果とともに、または上記の効果に代えて、本明細書の記載から当業者には明らかな他の効果を奏しうる。
【００７６】
なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）  時分割で、前記調光素子の透過率を変化させるための電圧と、通信用の電磁波を出力する電圧とが印加される導電体と、
前記導電体が設けられ、前記調光素子を透過した光を透過させる光透過部材と、
を備える、光透過型表示装置。
（２）  前記調光素子は、第１の時間帯において、前記導電体に第１の電圧を印加することで、前記調光素子の透過率を変化させる、前記（１）に記載の光透過型表示装置。
（３）  前記導電体は、第２の時間帯において、第２の電圧が印可されることで、前記通信用の電磁波を出力する、前記（２）に記載の光透過型表示装置。
（４）  前記光透過型表示装置は、前記導電体への前記第１の電圧と第２の電圧との印加を切り替えるスイッチを備え、
前記第１の時間帯では調光素子電源から前記第１の電圧を前記導電体に印可し、前記第２の時間帯ではＲＦモジュールから前記第２の電圧を前記導電体に印可する、前記（３）に記載の光透過型表示装置。
（５）  前記透過率が所定の透過率であることに応じて、前記第１の時間帯又は前記第２の時間帯の周期が変化する、前記（３）又は（４）に記載の光透過型表示装置。
（６）  前記第２の時間帯は、前記透過率が高いほど、長い時間帯となる、前記（３）〜（５）のいずれかに記載の光透過型表示装置。
（７）  前記透過率は、所定の許容値を上限として、前記第１の時間帯の始期から終期にかけて増加する、前記（２）〜（６）のいずれかに記載の光透過型表示装置。
（８）  前記透過率は、周囲の環境光の明るさに応じて決定され、前記環境光が明るいほど前記透過率が低く設定される、前記（１）〜（７）のいずれかに記載の光透過型表示装置。
（９）  前記調光素子の製造バラツキに応じた前記第１の電圧と前記透過率との関係を記憶した補正テーブルに基づいて、前記第１の電圧を補正する、前記（２）〜（７）のいずれかに記載の光透過型表示装置。
（１０）  ヘッドマウントディスプレイであり、前記光透過部材がユーザの目の前に配置される、前記（１）〜（９）のいずれかに記載の光透過型表示装置。
（１１）  前記ユーザが視認可能な表示を行う表示部を備える、前記（１０）に記載の光透過型表示装置。
（１２）  前記アンテナとしての機能を前記調光素子としての機能よりも優先するモードを備える、前記（１）〜（１１）のいずれかに記載の光透過型表示装置。
（１３）  前記モードは、前記アンテナによる外部との通信量に応じて設定される、前記（１２）に記載の光透過型表示装置。
（１４）  前記導電体は、アプリケーションの種類に応じて、前記調光素子の透過率を制御する機能を前記アンテナとしての機能よりも優先するモードを備える、前記（１１）に記載の光透過型表示装置。
（１５）  前記導電体は、前記アプリケーションが表示の視認性を優先させる場合、前記調光素子の透過率を制御する機能を優先する、前記（１４）に記載の光透過型表示装置。
（１６）  前記調光素子は、エレクトロクロミック素子から構成される、前記（１）〜（１５）のいずれかに記載の光透過型表示装置。
（１７）  前記調光素子は、液晶シャッターから構成される、前記（１）〜（１５）のいずれかに記載の光透過型表示装置。
（１８）  第１の時間帯で、導電体に透過率を変化させる調光素子としての機能を担わせることと、
第２の時間帯で、前記導電体に通信用のアンテナとしての機能を担わせることと、
を備える、調光方法。
（１９）  第１の時間帯で、導電体に透過率を変化させる調光素子としての機能を担わせる手段、
第２の時間帯で、前記導電体に通信用のアンテナとしての機能を担わせる手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【符号の説明】
【００７７】
１０      コンバイナ
１００    導電体
２００    スイッチ
３００    調光素子電源
４００    ＲＦモジュール
７００    環境光センサ
８００    透過率テーブル
８１０    光センサテーブル
８２０    バラツキ補正テーブル
９００    ユーザインタフェース
９５０    表示部
【図１】
2020187287.tif 000003
【図２】
2020187287.tif 000004
【図３】
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【図４】
2020187287.tif 000006
【図５】
2020187287.tif 000007
【図６】
2020187287.tif 000008
【図７Ａ】
2020187287.tif 000009
【図７Ｂ】
2020187287.tif 000010
【図７Ｃ】
2020187287.tif 000011
【図７Ｄ】
2020187287.tif 000012
【図８】
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【図９】
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