(57)【要約】【課題】利用者の眼に提示されるコンテンツ画像の視認性を確保しつつ、ヘッドマウントディスプレイの電力消費を低減することができる、新たなヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。【解決手段】ヘッドマウントディスプレイは、コンテンツデータによって示されるコンテンツ画像に含まれる部分画像が、文字等の線画像であるか風景画等の非線画像であるかを判定し、コンテンツ画像を形成する画素単位で発光し、非線画像を示す走査画像光を、線画像を示す走査画像光より低いレーザ出力値で出射することとしたものである。【選択図】図７
2010191303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者に、コンテンツデータにより示されるコンテンツ画像を視認させるヘッドマウントディスプレイであって、
前記コンテンツ画像を形成する画素単位で発光し、前記コンテンツ画像に含まれる部分画像を示す画像光を出射する画像提示手段と、
前記部分画像が、線画で示される線画像であるか、非線画で示される非線画像であるかを判定する判定手段と、
前記判定手段が線画像であると判定した場合、前記線画像を示す画像光を第１出射出力値に応じた出力値で出射するよう前記画像提示手段を制御し、前記判定手段が前記非線画像であると判定した場合、前記非線画像を示す画像光を、前記第１出射出力値より低い第２出射出力値に応じた出力値で出射するよう前記画像提示手段を制御する画像提示制御手段と、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。
【請求項２】
前記画像提示制御手段は、前記第２出射出力値に応じた出力値で非線画像を示す画像光を出射している状態において、前記判定手段が線画像であると判定した場合、出射出力値を前記第１出射出力値に応じた出力値として、前記線画像を示す画像光を出射し、前記第１出射出力値に応じた出力値で線画像を示す画像光を出射している状態において、前記判定手段が非線画像であると判定した場合、出射出力値を前記第２出射出力値に応じた出力値として、前記非線画像を示す画像光を出射することを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記ヘッドマウントディスプレイは、駆動用電源としてバッテリーを利用可能であって、
前記バッテリー残量を検知する検知手段を備え、
前記画像提示制御手段は、前記検知手段により検知されたバッテリー残量値が所定の残量値より少ない場合、前記第１出射出力値及び前記第２出射出力値各々に応じた出力値による画像光の出射を制御し、前記検知手段により検知されたバッテリー残量値が所定の残量値より多い場合、所定の一定値である出射出力値に応じた出力値による、前記線画像を示す画像光の出射と前記非線画像を示す画像光の出射とを制御することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、利用者の眼にコンテンツデータにより示されるコンテンツ画像を視認可能に提示し、この利用者にコンテンツ画像を認識させるヘッドマウントディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
利用者の眼にコンテンツデータにより示される画像を視認可能に提示し、この利用者に画像を認識させるヘッドマウントディスプレイに関する技術が提案されている。例えば、
使用者の眼球の近傍に配置されて使用される頭部装着式映像表示装置であるヘッドマウントディスプレイ（Head Mount Display）本体と、制御ユニット等とを有する映像表示装置において、画像判別部が表示ユニットに表示される画像を線画像と判別し、かつ表示色判別部が線画像の背景の表示色を白色と判別した場合、表示制御部は、背景の表示色を黒色に、かつ文字および線の表示色を白色に、それぞれの明るさを反転させるように白黒反転部の作動を制御する技術が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１１６７０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、各種電気製品の省電力化が求められる中、ヘッドマウントディスプレイについても消費電力を低減することは、解決すべき技術課題の一つである。例えば、ヘッドマウントディスプレイは移動しながら使用されることもあり、その場合、電池によって駆動される。電池駆動を含め各種電源によって駆動されるヘッドマウントディスプレイでは、省電力化による長時間表示が要求される。ここで、消費電力を低減するに際し、コンテンツデータによって示されるコンテンツ画像の視認性が損なわれてはならず、視認性を確保したコンテンツ画像の提示と消費電力の低減とが両立して実現される必要がある。
【０００５】
本発明は、利用者の眼に提示されるコンテンツ画像の視認性を確保しつつ、電力消費を低減することができる、新たなヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題に鑑みなされた本発明のヘッドマウントディスプレイは、コンテンツ画像に含まれる部分画像が線画像であるか非線画像であるかを判定し、コンテンツ画像を形成する画素単位で発光させた、非線画像を示す画像光を、線画像を示す画像光を出射する場合の出射出力値より低い出射出力値に応じた出力値で出射することとしたものである。なお、本発明のヘッドマウントディスプレイは、発光型の画像素子（例えば、有機ＥＬ（Organic Electroluminescence）、ＬＥＤ（各画素がそれぞれ個別ＬＥＤで構成される））、又は、走査型の画像形成方式を対象とし、例えば、液晶のような非発光型の画像素子及び画像素子を照明する光源を採用した構成を含まない。
【０００７】
本発明を反映した第１の課題解決手段は、利用者に、コンテンツデータにより示されるコンテンツ画像を視認させるヘッドマウントディスプレイであって、前記コンテンツ画像を形成する画素単位で発光し、前記コンテンツ画像に含まれる部分画像を示す画像光を出射する画像提示手段と、前記部分画像が、線画で示される線画像であるか、非線画で示される非線画像であるかを判定する判定手段と、前記判定手段が線画像であると判定した場合、前記線画像を示す画像光を第１出射出力値に応じた出力値で出射するよう前記画像提示手段を制御し、前記判定手段が前記非線画像であると判定した場合、前記非線画像を示す画像光を、前記第１出射出力値より低い第２出射出力値に応じた出力値で出射するよう前記画像提示手段を制御する画像提示制御手段と、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である。
【０００８】
これによれば、非線画像を示す画像光の出射出力値を低減することができる。例えば、コンテンツ画像の全体を第１出射出力値に応じた出力値で出射した場合に比較し、出射出力の総量を低減することができる。このとき、コンテンツ画像の中でより重要度の高い文字情報である線画像は相対的に出力が高く明るいので視認性も確保できる。
【０００９】
第２の課題解決手段は、第１の課題解決手段のヘッドマウントディスプレイであって、前記画像提示制御手段は、前記第２出射出力値に応じた出力値で非線画像を示す画像光を出射している状態において、前記判定手段が線画像であると判定した場合、出射出力値を前記第１出射出力値に応じた出力値として、前記線画像を示す画像光を出射し、前記第１出射出力値に応じた出力値で線画像を示す画像光を出射している状態において、前記判定手段が非線画像であると判定した場合、出射出力値を前記第２出射出力値に応じた出力値として、前記非線画像を示す画像光を出射することを特徴とする。これによれば、出射出力値を適切に変化させることができる。
【００１０】
第３の課題解決手段は、第１又は第２の課題解決手段のヘッドマウントディスプレイであって、前記ヘッドマウントディスプレイは、駆動用電源としてバッテリーを利用可能であって、前記バッテリー残量を検知する検知手段を備え、前記画像提示制御手段は、前記検知手段により検知されたバッテリー残量値が所定の残量値より少ない場合、前記第１出射出力値及び前記第２出射出力値各々に応じた出力値による画像光の出射を制御し、前記検知手段により検知されたバッテリー残量値が所定の残量値より多い場合、所定の一定値である出射出力値に応じた出力値による、前記線画像を示す画像光の出射と前記非線画像を示す画像光の出射とを制御することを特徴とする。これによれば、バッテリー残量が低下している場合に消費電力の低減が可能で、長時間の駆動を実現することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、利用者の眼に提示されるコンテンツ画像の視認性を確保しつつ、電力消費を低減することができる、新たなヘッドマウントディスプレイを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施形態のヘッドマウントディスプレイを装着した状態を示す図
【図２】本発明に係る実施形態のヘッドマウントディスプレイの機能ブロックを示す図
【図３】本発明に係る実施形態の画像提示装置を示す図
【図４】本発明に係る実施形態のメイン処理のフローを示す図
【図５】本発明に係る実施形態の省電力画像データ生成処理のフローを示す図
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、本発明に係る実施形態の走査画像を説明する図
【図７】本発明に係る実施形態のレーザ出力値を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明を反映した上記課題解決手段を実施するための実施形態について、図面を用いて以下に詳細に説明する。上記課題解決手段は以下に記載の構成に限定されるものではなく、同一の技術的思想において種々の構成を採用することができる。例えば、以下の説明では、ヘッドマウントディスプレイ本体と、各種処理を実行する制御装置と、を一体的に構成したヘッドマウントディスプレイ（以下、「ＨＭＤ」という。）を例に説明するが、これら各装置を別体の装置として構成することもできる。
【００１４】
（ＨＭＤの概要）
図１に、ＨＭＤを示す。ＨＭＤ１００は、利用者の頭部に装着されるフレーム１１０と、利用者に視認させるコンテンツ画像を提示する画像提示ボックス１３０とによって構成されている。図１に示されるフレーム１１０は、眼鏡のフレームに類似した形状に形成されている。フレーム１１０は、この形状に限定されず、ヘルメット形状等であってもよく、利用者の頭部に装着可能な他の構造とすることもできる。利用者の左眼前方に、後述する画像提示装置２０（図２参照）を含む画像提示ボックス１３０が配置されている。画像提示ボックス１３０は、フレーム１１０の所定の位置に取り付けられている。なお、図１に示されるＨＭＤ１００は、１つの画像提示ボックス１３０が配置された構成を有するが、利用者の右眼前方にも他の画像提示ボックス１３０を配置した構成とすることもできる。
【００１５】
画像提示ボックス１３０内の画像提示装置２０は画像光を出射する（詳細については後述する。）。出射された画像光は、図１には描画していないハーフミラーで利用者の左眼方向に反射し、利用者の眼球に直接照射される。これによって、利用者はコンテンツ画像を視認する。なお、ＨＭＤ１００は、利用者がハーフミラーを介して外界を視認することができるシースルー型のＨＭＤである。
【００１６】
ＨＭＤ１００は、電源供給用のケーブル３００によって電源コントローラ４００に接続されている。そして、電源コントローラ４００と一体的に構成されたバッテリー（充電池）５００から、電源コントローラ４００を介して電源の供給を受け、駆動する。なお、一体的に構成された電源コントローラ４００及びバッテリー５００は、例えば、利用者の腰等に取り付け、利用される。
【００１７】
（ＨＭＤの機能ブロック）
図２に、ＨＭＤの機能ブロックを示す。なお、以下に説明する各構成は、画像提示ボックス１３０の内部（画像提示ボックス１３０を構成する筐体内部）に備えられているものとする。ＨＭＤ１００は、自装置の制御を司る制御部１２と、コンテンツデータ１４２を記憶する記憶部１４とを備える。また、ＨＭＤ１００は、利用者によって操作され、利用者からの指示を受け付ける操作部１６と、入出力Ｉ／Ｆ１８とを備える。さらに、ＨＭＤ１００は、画像光を出射する画像提示装置２０を備える。
【００１８】
ここで、制御部１２は、例えば、各種演算処理を実行するＣＰＵと、各種プログラムを記憶するＲＯＭと、作業領域としてのＲＡＭとによって構成される。また、制御部１２は、例えば、ＣＰＵからの指令に基づきレンダリング処理等を実行するＧＰＵ（Graphics Processing Unit）を含む。記憶部１４は、例えば、不揮発性メモリにより構成されている。記憶部１４に記憶されるコンテンツデータ１４２は、例えば、作業場所の風景画及びその説明文（文字）を含むものである（例えば、後述する図６参照）。操作部１６は、例えば、キーにより構成され、例えば、コンテンツデータ１４２の再生開始及び再生終了の指示を受け付ける。入出力Ｉ／Ｆ１８は、電源の供給を受け、また、ＨＭＤ１００への電源（電力）の供給及び遮断を行う電源コントローラ４００との間で各種信号の送受信を行う。
【００１９】
画像提示装置２０は、網膜走査型のディスプレイを用いて構成することができる。網膜走査型のディスプレイを用いた画像提示装置２０は、コンテンツデータ１４２に対し実行したレンダリング処理によって得られたコンテンツ画像データに基づく画像光を２次元方向に走査し、その走査された走査画像光を利用者の左眼に導き、利用者の網膜上にコンテンツ画像を形成する。画像提示装置２０は、網膜走査型のディスプレイの他、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイその他の発光型の装置を用いた構成とすることもできる。これら画像提示装置２０は、コンテンツ画像を形成する画素単位で発光させた画像光を出射する。なお、コンテンツ画像は、上述した風景画、換言すれば、非線画像の他、例えば、風景画を説明する文字、表又は線図のような線で示される線画像を含む。以下、網膜走査型のディスプレイによる画像提示装置２０を例に説明することとする。また、コンテンツデータ１４２をレンダリングして生成されるコンテンツ画像データを「走査画像データ」ともいい、コンテンツ画像データによって表わされるコンテンツ画像を「走査画像」ともいう。
【００２０】
制御部１２は、自身を構成するＲＯＭに記憶されているコンテンツデータ１４２の再生（レンダリング）に関するプログラムをＲＡＭ上で実行し、複数の画素で形成された走査画像を表す走査画像データを生成する。また、制御部１２は、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭ上で実行することで、走査画像に含まれる部分画像が線画像であるか、非線画像であるかを判定する。そして、判定結果に基づいた走査画像光の出射が実行されるように画像提示装置２０を制御する。したがって、制御部１２が、コンテンツデータ１４２等の各種データを用い、ＲＯＭに記憶された各種プログラムをＲＡＭ上で実行することにより、各種機能手段（例えば、判定手段、画像提示制御手段）が構成される。
【００２１】
（画像提示装置の構成）
図３に、画像提示装置の構成を示す。画像提示装置２０は、走査画像光生成部２１、コリメート光学系２２、水平走査部２３、垂直走査部２４、リレー光学系２５、リレー光学系２６を有している。
【００２２】
走査画像光生成部２１は、制御部１２が出力する画像信号を、ドットクロック毎に読み出し、読み出した画像信号に応じて強度変調して走査画像光を生成する装置である。走査画像光生成部２１は、信号処理回路２１１、光源部２１２、光合成部２１３を有している。
【００２３】
信号処理回路２１１は、制御部１２と接続している。信号処理回路２１１は、制御部１２から入力された「画像信号」に基づいて、走査画像光を生成するための要素となるＢ（青）、Ｇ（緑）、Ｒ（赤）の各画像信号２１４ａ〜２１４ｃを生成し、光源部２１２に出力する。また、信号処理回路２１１は、後述する水平走査部２３の水平走査制御回路２３ｂと接続している。信号処理回路２１１は、制御部１２から入力された「画像信号」に基づいて水平駆動信号２１５を生成し、この水平駆動信号２１５を水平走査制御回路２３ｂに出力する。更に、信号処理回路２１１は、後述する垂直走査制御回路２４ｂと接続している。信号処理回路２１１は、制御部１２から入力された「画像信号」に基づいて垂直駆動信号２１６を生成し、この垂直駆動信号２１６を垂直走査制御回路２４ｂに出力する。
【００２４】
光源部２１２は、Ｂレーザドライバ２１２ａ、Ｇレーザドライバ２１２ｂ、Ｒレーザドライバ２１２ｃ、Ｂレーザ２１２ｄ、Ｇレーザ２１２ｅ、Ｒレーザ２１２ｆから構成されている。Ｂレーザドライバ２１２ａは、信号処理回路２１１からドットクロック毎に出力されたＢ（青）の画像信号２１４ａに基づき、Ｂレーザ２１２ｄを駆動させる。Ｂレーザ２１２ｄは、Ｂ（青）の画像信号２１４ａに基づき、強度変調された青色のレーザ光を出射する。Ｇレーザ２１２ｅ及びＲレーザ２１２ｆも、同様に、それぞれ強度変調された、緑色のレーザ光、赤色のレーザ光を出射する。
【００２５】
各レーザ２１２ｄ〜２１２ｆには、半導体レーザや、高調波発生機能付固体レーザが含まれる。なお、半導体レーザを用いる場合には、駆動電流を直接変調して、レーザ光の強度変調を行う。すなわち、直接変調可能なレーザ発光素子は発光しない間は電流をレーザ発振閾値程度まで小さくできるので省電力化に適している。また、高調波発生機能付固体レーザを用いる場合には、各レーザ２１２ｄ〜２１２ｆそれぞれに、外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う。ただし、高調波発生の効率は高くなく、レーザ出力は通常、一定となるように制御され、さらに外部変調器での損失も加わるため、高調波発生機能付固体レーザの消費電力は大きくなる。高調波発生機能付固体レーザは外部変調器によりレーザ光出力が小さくされても、固体レーザ自体は一定出力でレーザ発振を続け省電力化には適さないため、各レーザ２１２ｄ〜２１２ｆの少なくとも１つに直接変調可能なレーザ、例えば半導体レーザを用いる必要がある。
【００２６】
光合成部２１３は、コリメート光学系２１３ａ〜２１３ｃ、ダイクロイックミラー２１３ｄ〜２１３ｆ、結合光学系２１３ｇとから構成されている。コリメート光学系２１３ａ〜２１３ｃは、それぞれ、レーザ２１２ｄ〜２１２ｆの前方に配設されていて、各レーザ２１２ｄ〜２１２ｆが出射したレーザ光を、平行光化する。ダイクロイックミラー２１３ｄ〜２１３ｆは、それぞれ、コリメート光学系２１３ａ〜２１３ｃの前方に配設されていて、各コリメート光学系２１３ａ〜２１３ｃが平行化した各レーザ光を、所定の範囲の波長のレーザ光のみを選択的に、反射又は透過する。
【００２７】
結合光学系２１３ｇは、ダイクロイックミラー２１３ｄの前方に配設されている。ダイクロイックミラー２１３ｄを透過した青色のレーザ光及び、ダイクロイックミラー２１３ｅ、２１３ｆをそれぞれ反射した、緑色のレーザ光、赤色のレーザ光が、結合光学系２１３ｇに入射する。結合光学系２１３ｇは、各３原色のレーザ光を集光（混合）させて、光ファイバ２７に入射させる。なお、青色のレーザ光、緑色のレーザ光、赤色の各レーザ光の強度を均等にすると、白色を表現することができる。
【００２８】
水平走査部２３及び垂直走査部２４は、光ファイバ２７に入射されたレーザ光を、画像として照射するために、当該レーザ光を水平方向と垂直方向に走査して走査画像光を生成する。
【００２９】
水平走査部２３は、共振型偏向素子２３ａ、水平走査制御回路２３ｂ、水平走査角検出回路２３ｃとから構成されている。光ファイバ２７に入射されたレーザ光は、コリメート光学系２２で平行光化され、共振型偏向素子２３ａに入射される。共振型偏向素子２３ａは、水平走査制御回路２３ｂで揺動される反射面２３ｄを有し、入射されたレーザ光を、揺動する反射面２３ｄで反射させて水平方向に走査する。水平走査制御回路２３ｂは、信号処理回路２１１から出力される水平駆動信号２１５に基づいて、共振型偏向素子２３ａの反射面２３ｄを揺動させる駆動信号を発生する。水平走査角検出回路２３ｃは、共振型偏向素子２３ａから出力される変位信号に基づいて、共振型偏向素子２３ａの反射面２３ｄの揺動範囲及び揺動周波数等の揺動状態を検出し、当該揺動状態を示す信号を、制御部１２に出力する。
【００３０】
垂直走査部２４は、偏向素子２４ａ、垂直走査制御回路２４ｂ、垂直走査角検出回路２４ｃとから構成されている。偏向素子２４ａは、垂直走査制御回路２４ｂで揺動される反射面２４ｄを有し、入射されたレーザ光を、揺動する反射面２４ｄで反射させて垂直方向に走査し、２次元的に走査された画像光として、リレー光学系２６に出射する。垂直走査制御回路２４ｂは、信号処理回路２１１から出力される垂直駆動信号２１６に基づいて、偏向素子２４ａの反射面２４ｄを揺動させる駆動信号を発生する。垂直走査角検出回路２４ｃは、偏向素子２４ａから出力される変位信号に基づいて、偏向素子２４ａの反射面２４ｄの揺動範囲及び揺動周波数等の揺動状態を検出し、当該揺動状態を示す信号を、制御部１２に出力する。
【００３１】
リレー光学系２５は、共振型偏向素子２３ａと偏向素子２４ａの間に配設されている。リレー光学系２５は、共振型偏向素子２３ａの反射面２３ｄで、水平方向に走査されたレーザ光を収束させて、偏向素子２４ａの反射面２４ｄに入射させる。
【００３２】
信号処理回路２１１は、制御部１２から入力された「画像信号」に基づいて、水平駆動信号２１５と垂直駆動信号２１６を、それぞれ水平走査制御回路２３ｂと垂直走査制御回路２４ｂに出力し、反射面２３ｄ、２４ｄの走査角を変更することにより、生成する画像光の輝度を調整している。
【００３３】
こうして変更された反射面２３ｄ、２４ｄの走査角度は、水平走査角検出回路２３ｃ及び垂直走査角検出回路２４ｃによって検出信号として検出され、当該検出信号が制御部１２に入力され、水平駆動信号２１５及び垂直駆動信号２１６にフィードバックされる。
【００３４】
リレー光学系２６は、正の屈折力を持つレンズ系２６ａ、２６ｂを有している。偏向素子２４ａから出射された画像光は、レンズ系２６ａによって、それぞれの画像光が、その走査画像光の中心線を相互に略平行にされ、かつそれぞれ収束画像光に変換される。前記収束画像光は、レンズ系２６ｂによってそれぞれほぼ平行な走査画像光となるとともに、これらの走査画像光の中心線が利用者の眼Ｅの瞳孔Ｅａに収束するように集光される。
【００３５】
なお、本実施形態では、光ファイバ２７から入射されたレーザ光を、水平走査部２３で水平方向に走査した後、垂直走査部２４によって垂直方向に走査することとしたが、水平走査部２３と垂直走査部２４の配置を入れ替え、垂直走査部２４に垂直方向に走査した後、水平走査部２３で水平方向に走査するように構成してもよい。
【００３６】
（メイン処理）
以下、制御部１２がＲＯＭに記憶されているプログラムを実行することで行われるメイン処理について、図４を用いて説明する。この処理を開始した制御部１２は、先ず、電源コントローラ４００を介してバッテリー５００のバッテリー残量を検出し、バッテリー残量値を取得する（Ｓ１００）。続けて、制御部１２は、取得したバッテリー残量値が所定の一定値である規定値以下であるか否かを判断する（Ｓ１０２）。判断の結果、バッテリー残量が規定値以下でない場合（Ｓ１０２：Ｎｏ）、制御部１２は、処理をＳ１０４に移行する一方、バッテリー残量が規定値以下である場合（Ｓ１０２：Ｙｅｓ）、処理をＳ１０８に移行する。
【００３７】
Ｓ１０４で制御部１２は、画像提示装置２０が出射する走査画像光（具体的には、レーザ光）のレーザ出力値（出射出力値）を、予め定めたデフォルト値Ｐ（所定の一定値である出射出力値。レーザ出力の最大値より低い値）に設定する。そして、制御部１２は、コンテンツデータ１４２をレンダリングし、走査画像データを生成する。ここで、Ｓ１０６で生成される走査画像データは、Ｓ１０４で設定されたレーザ出力のデフォルト値Ｐに対応する明るさの走査画像を表すデータである。走査画像は、上述したとおり、複数の画素（ピクセル（pixel））によって形成されている。したがって、Ｓ１０６で制御部１２は、各画素がレーザ出力のデフォルト値Ｐに応じた値（係数）と各色の明るさ値とを掛け合わせた明るさ（階調）に設定された走査画像データを生成する。例えば、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）で表現される場合、各画素がレーザ出力のデフォルト値Ｐに対応したＲＧＢ値に設定される。ここで、画素の明るさ（ＲＧＢ値）とレーザ出力値とは概ね相関関係にある。例えば、暗い画像（ＲＧＢ値で示すと、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の各値が低い（２５６階調の場合、各色の最大値は２５５））である場合、レーザ出力値も低くなる。なお、本実施形態のＨＭＤ１００では、レーザ出力が最大値のときの係数を１とし、最小値（未出力）のときの係数を０とし、その中間について所定の値が各レーザ出力値に対応付けて登録されたテーブルを、例えば、記憶部１４に記憶している。デフォルト値Ｐに応じた値（係数）は、デフォルト値Ｐに基づきこのテーブルから選択される。以下、ＲＧＢ値を例に説明する。
【００３８】
Ｓ１０８で制御部１２は、レーザ出力値を所定の値に設定し、これをＲＡＭ上の所定領域に記憶する。続けて、省電力画像データ生成処理を実行する（Ｓ１１０）。なお、Ｓ１０８で設定されるレーザ出力値は、Ｓ１１０における省電力画像データ生成処理（図５参照）にて利用される。例えば、Ｓ１０８で設定されるレーザ出力値は、デフォルト値Ｐより低い値である。Ｓ１１０で実行される省電力画像データ生成処理についての詳細は後述する。
【００３９】
Ｓ１１２で制御部１２は、画像提示装置２０を制御し、Ｓ１０６で生成した走査画像データによって表わされる走査画像を示す走査画像光を出射し、又は、Ｓ１１０で生成した走査画像データによって表わされる走査画像を示す走査画像光を出射する。ここで、出射される走査画像光のレーザ出力値は、走査画像データで直接変調される。そのため、暗い画像、例えば、ＲＧＢ値が低い画素については、走査画像光のレーザ出力値が低下する。かかる構成によれば、走査画像光を出射するに際し、レーザ出力値を制御によって変化させるので好適である。ただし、走査画像光を出射するに際し、線画部又は非線画部（次に記載の省電力画像データ生成処理のＳ２００（図５）参照）を特定（判断）し、レーザ出力値を制御し、これによって変化させる構成を採用することもできる。
【００４０】
（省電力画像データ生成処理）
次に、上述したメイン処理のＳ１１０において実行される省電力画像データ生成処理について、図５を用いて説明する。この処理を開始した制御部１２は、先ず、コンテンツデータ１４２によって示されるコンテンツ画像の内、線画像（例えば、文字、線画（線））を含む線画部と、非線画像（例えば、風景画）を含む非線画部とを特定し、コンテンツデータ１４２を、線画部と非線画部とに分割する。
【００４１】
なお、Ｓ２００で制御部１２は、コンテンツデータ１４２のファイルの種別で文字や線画（線画部）を判断しても良い。例えば、コンテンツデータ１４２がテキストファイルである場合、線画部と判断する。また、コンテンツ画像を形成する画素のＲＧＢ値の組が種々の値の組に広く分布していれば、中間調があるので非線画部と判断できる。これに対し、ＲＧＢ値の組が値の大きく異なる２グループに分かれ、かつ、一方の組が長く連続しない場合には文字や線画（線画部）と判断できる。複数のグループに分かれても、一組を除いて、他の組が長く連続しなければ異なった色の文字や線画と判断できる。２組以上が長く連続する場合は、その色で塗られた領域がある非線画像と判断できる。連続する長さは通常の線幅（数ピクセル）より長いか短いかで判断すれば良い。また、制御部１２が特定する線画部は、線画像の輪郭に一致する領域又は線画像を含む領域（例えば、矩形領域）のいずれであってもよい。非線画部についても同じである。
【００４２】
続けて、制御部１２は、線画部があるか否か、詳細には、Ｓ２００によって線画部が分割されたか否かを判断する（Ｓ２０２）。Ｓ２０２の判断の結果、線画部がない場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、制御部１２は処理をＳ２１２に移行する。これに対し、線画部がある場合（Ｓ２０２：Ｙｅｓ）、線画部が２値のデータであるか否かを判断する（Ｓ２０４）。線画部が２値のデータである場合（Ｓ２０４：Ｙｅｓ）、制御部１２は処理をＳ２０８に移行する。これに対し、線画部が２値のデータではない場合（Ｓ２０４：Ｎｏ）、換言すれば、カラーのデータである場合、線画部に対して２値化処理を実行し（Ｓ２０６）、処理をＳ２０８に移行する。ここで、２値化処理は、カラーのデータをグレーのデータに変換し、所定の閾値を用いて２値のデータに変換する処理である。
【００４３】
Ｓ２０８で制御部１２は、Ｓ２０４が肯定された線画部又はＳ２０６の２値化処理が実行された線画部を含む領域に対して白黒反転処理を実行する。ここで、白黒反転処理は、例えば、文字のような線で示される部分の色を白色に変換する一方、その他の部分の色を黒色に変換する処理である。
【００４４】
続けて、制御部１２は、Ｓ２０８が実行された線画部をレンダリングし、線画部処理画像データを生成し（Ｓ２１０）、処理をＳ２１２に移行する。Ｓ２１０で制御部１２は、例えば、上述したレーザ出力のデフォルト値Ｐ（図４のＳ１０４参照）以上のレーザ出力値（第１出射出力値）に対応したＲＧＢ値の線画部処理画像データを生成する。なお、線画部処理画像データの生成は、デフォルト値Ｐ以上のレーザ出力値に基づき、上述した図４のＳ１０６と同様の手法で行われる。デフォルト値Ｐ以上のレーザ出力値に応じた値（係数）は、デフォルト値Ｐ以上のレーザ出力値に基づき上述したテーブルから選択される。
【００４５】
Ｓ２１２で制御部１２は、Ｓ２００によって非線画部が分割されたか否かを判断する。判断の結果、非線画部がない場合（Ｓ２１２：Ｎｏ）、制御部１２は処理をＳ２１８に移行する。これに対し、非線画部がある場合（Ｓ２１２：Ｙｅｓ）、制御部１２は、図４に示すメイン処理のＳ１０８でＲＡＭ上に記憶したレーザ出力値を取得する（読み出す／Ｓ２１４）。そして、制御部１２は、非線画部に対してレンダリングを実行し、非線画部処理画像データを生成する。この際、制御部１２は、Ｓ２１４で取得したレーザ出力値（第２出射出力値）に対応するＲＧＢ値の非線画部処理画像データを生成する。Ｓ２１６の処理は、上述した図４のメイン処理のＳ１０６と同様に実行される。Ｓ２１４で取得したレーザ出力値に応じた値（係数）は、取得したレーザ出力値に基づき上述したテーブルから選択される。
【００４６】
Ｓ２１６を実行した後、制御部１２は、Ｓ２１０で生成された線画部処理画像データと、Ｓ２１６で生成された非線画部処理画像データとを合成し、１つの走査画像データを生成する（Ｓ２１８）。ここで、Ｓ２０２の判断が否定された場合（Ｓ２０２：Ｎｏ）、Ｓ２１６で生成された非線画部処理画像データが、そのまま走査画像データになる。また、Ｓ２１２の判断が否定された場合（Ｓ２１２：Ｎｏ）、Ｓ２１０で生成された線画部処理画像データが、そのまま走査画像データになる。
【００４７】
なお、上記では、図４のＳ１０８でＲＡＭ上に記憶され、図５のＳ２１４で取得されるレーザ出力値が、デフォルト値Ｐより低い値の場合を例に説明した。しかし、これとは異なる構成を採用することもできる。例えば、Ｓ１０８（図４）で記憶されＳ２１４（図５）で取得されるレーザ出力値は、図５のＳ２１０で用いられるレーザ出力値より低く設定されていれば、デフォルト値Ｐより高くすることもできる。走査画像の全体が、図５のＳ２１０で用いられるレーザ出力値で出射される場合と比較し、省電力を実現することができる。
【００４８】
（走査画像及びレーザ出力）
図６（ａ）に、コンテンツデータ１４２によって示されるコンテンツ画像、換言すれば、上述した省電力画像データ生成処理（図５）による変換前の画像を示す。また、図６（ｂ）に、省電力画像データ生成処理（図５）によって生成された走査画像データによって表わされる走査画像を示す。
【００４９】
図６（ａ）及び（ｂ）を比較すると明らかなとおり、線画像である文字「作業場所風景」を含む領域、換言すれば、風景画（非線画像）を除く領域では、図５に示す省電力画像データ生成処理のＳ２０８が実行された結果、白黒が反転している。具体的には、黒色であった文字「作業場所風景」が白色に変換される一方、その背景が白色から黒色に変換されている。なお、後述するレーザ出力に関し、画素が黒色であるとき走査画像光は出射されず、したがって、レーザ出力値は０である。
【００５０】
また、図６（ｂ）に示す風景画は、図６（ａ）に示す風景画と比較し、全体として暗い画像に変換されている。これは、図５に示す省電力画像データ生成処理のＳ２１６で、図４に示すメイン処理のＳ１０８でＲＡＭ上に記憶され、Ｓ２１４（図５）で取得されたレーザ出力値（デフォルト値Ｐ（図４のＳ１０４参照）より低いレーザ出力）に応じた処理が実行されたことに基づくものである。
【００５１】
図７は、メイン処理（図４）で生成された走査画像データによって表わされる走査画像を示す走査画像光を出射した際のレーザ出力値の変化を示すものである。図７上段のレーザ出力値を示すグラフにおいて、実線（図７において「本手法」と記載）は、図４のＳ１１０（詳細は図５に示す省電力画像データ生成処理参照）で生成された走査画像データに基づく走査画像光を出射した場合のレーザ出力値を示す。これに対し、破線（図７において「比較手法」と記載）は、図４のＳ１０６で生成された走査画像データに基づく走査画像光を出射した場合のレーザ出力値を示す。なお、図７上段に示すレーザ出力値は、図７下段に示す走査画像中に描画された線（図７を正面視した場合において、上下中央部付近を左右に横断する水平線）上を走査した際のレーザ出力値の変化を示している。
【００５２】
図７に示すレーザ出力値から明らかなとおり、比較手法は、全走査範囲において略同一のレーザ出力値であるのに対し、本手法のレーザ出力値は、風景画（非線画像）の範囲で比較手法より低下している一方、文字「作業場所」（線画像）の範囲で増加している。すなわち、本手法による画像が提示されたＨＭＤ１００の利用者は、比較手法の場合と比較し、暗めの風景画と明るい文字とを視認する。
【００５３】
なお、本実施形態の本手法の構成によれば、風景画等の非線画像に係る走査画像光（非線画像を形成する画素に係る走査画像光）を出射している状態において、文字等の線画像に係る走査画像光（線画像を形成する画素に係る走査画像光）が出射される場合、レーザ出力値は上昇する。これに対し、線画像に係る走査画像光から非線画像に係る走査画像光に変化した場合、レーザ出力値は低下する。半導体レーザを直接変調する場合には、レーザ出力値が大きいほど、大きな電流を流す必要があり、電力消費が大きくなる。図７上段で点線を積分した面積（消費電力にほぼ比例）よりも本手法である実線を積分した面積の方が小さく省電力化されていることがわかる。さらに、文字の部分のピーク出力は実線の方が大きく、比較手法よりも明るいのでより重要な情報である文字の視認性はむしろ向上している。
【００５４】
（本実施形態の構成に基づく有利な効果）
本実施形態のＨＭＤ１００は、図４に示すメイン処理のＳ１０８でＲＡＭ上に記憶され、図５に示す省電力画像データ生成処理のＳ２１４で取得されるレーザ出力値を、図５のＳ２１０で用いられるレーザ出力値より低く設定する構成を採用した。そのため、走査画像データによって表わされる走査画像を形成する画素が、Ｓ２１０で用いられるレーザ出力値に対応したＲＧＢ値である場合に比較し、視認性を損なうことなく省電力化を実現することができる。
【００５５】
また、例えば、図５のＳ２１０で用いられるレーザ出力値をデフォルト値Ｐ以下に設定すれば、図４のＳ１０８でＲＡＭ上に記憶され、Ｓ２１４で取得されるレーザ出力値は、Ｓ２１０のレーザ出力値より低いため、走査画像データによって表わされる走査画像を形成する画素が、デフォルト値Ｐに対応したＲＧＢ値である場合よりも、省電力化を実現することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１００  ＨＭＤ
１２  制御部
１４  記憶部
１４２  コンテンツデータ
２０  画像提示装置
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図３】
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【図６】
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【図７】
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