(57)【要約】【課題】網膜投影型表示装置で周囲の光量の変化に応じた適正な明るさの画像を表示する。【解決手段】網膜投影型表示装置は、周囲の明るさを検出するセンサと、眼球の瞳孔径を取得する取得部と、記憶部と、明るさ設定部と、を備える。記憶部は、複数の異なる周囲の明るさのそれぞれにおける眼球の瞳孔径と、表示する画像の明るさとの関係を含むキャリブレーション情報を記憶する。明るさ設定部は、周囲の明るさと、キャリブレーション情報とに基づいて画像の明るさを設定する。また、明るさ設定部は、単位時間当たりの周囲の明るさの低下量が所定の閾値を超えた場合には、低下後の周囲の明るさと対応した暗順応状態での眼球の瞳孔径を算出する。そして、取得した眼球の瞳孔径が暗順応状態での瞳孔径に収束するまでの期間、明るさ設定部は、周囲の明るさと、取得した眼球の瞳孔径と、キャリブレーション情報とに基づいて、画像の明るさを設定する。【選択図】図２
2017161759.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源が発した光を利用者の眼球内の網膜に直接結像させて画像を表示する光学系と、
周囲の明るさを検出するセンサと、
前記眼球の瞳孔径を取得する取得部と、
複数の異なる前記周囲の明るさのそれぞれにおける前記利用者の前記眼球の瞳孔径と、表示する前記画像の明るさとの関係を含むキャリブレーション情報を記憶した記憶部と、
前記センサにより検出した前記周囲の明るさと、前記キャリブレーション情報とに基づいて前記画像の明るさを設定する明るさ設定部と、を備え、
前記明るさ設定部は、
単位時間当たりの前記周囲の明るさの低下量が所定の閾値を超えた場合には、前記キャリブレーション情報に基づいて低下後の前記周囲の明るさと対応した暗順応状態での前記眼球の瞳孔径を算出し、前記取得部により取得した前記眼球の瞳孔径が前記暗順応状態での前記瞳孔径に収束するまでの期間、前記周囲の明るさと、前記取得部により取得した前記眼球の瞳孔径と、前記キャリブレーション情報とに基づいて、前記画像の明るさを設定する、
ことを特徴とする網膜投影型表示装置。
【請求項２】
前記明るさ設定部は、
単位時間当たりの前記周囲の明るさの低下量が所定の閾値を超えた場合には、前記眼球の瞳孔径が前記暗順応状態での前記瞳孔径に収束するまでの期間、低下する直前の前記周囲の明るさに基づいて算出した前記画像の明るさから、低下した後の前記周囲の明るさに基づいて算出した前記画像の明るさへと、前記画像の明るさを単調減少させる、
ことを特徴とする請求項１に記載の網膜投影型表示装置。
【請求項３】
前記明るさ設定部は、
単位時間当たりの前記周囲の明るさの低下量が所定の閾値を超えた場合には、前記眼球の瞳孔径が前記暗順応状態での前記瞳孔径に収束するまでの期間、低下する前後における前記周囲の明るさのそれぞれと対応した前記画像の明るさと、前記暗順応状態での前記瞳孔径と、前記利用者の瞳孔径の最大値と、前記利用者の現在の瞳孔径と、に基づいて、前記画像の明るさを算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の網膜投影型表示装置。
【請求項４】
前記明るさ設定部は、
前記眼球の瞳孔径が前記暗順応状態での前記瞳孔径に収束するまでの期間内に前記周囲の明るさが上昇した場合には、前記周囲の明るさと、前記眼球の瞳孔径と、前記キャリブレーション情報とに基づいた前記画像の明るさの設定を終了し、前記周囲の明るさと、前記キャリブレーション情報とに基づいた前記画像の明るさの設定を開始する、
ことを特徴とする請求項１に記載の網膜投影型表示装置。
【請求項５】
前記光源の出力を調節する操作の入力を受け付ける操作部、を更に備え、
前記操作部から前記光源の出力を調整する情報が入力された場合に、前記明るさ設定部は、前記周囲の明るさに基づく前記画像の明るさの設定を終了する、
ことを特徴とする請求項１に記載の網膜投影型表示装置。
【請求項６】
前記キャリブレーション情報における前記画像の明るさは、前記網膜投影型表示装置を装着した前記利用者が、所定の明るさのもとで表示される前記画像を見ながら前記操作部を操作して決定した明るさである、
ことを特徴とする請求項５に記載の網膜投影型表示装置。
【請求項７】
光源が発した光を利用者の眼球内の網膜に直接結像させて画像を表示する光学系を備えた網膜投影型表示装置における画像表示方法であって、
コンピュータが、
前記網膜投影型表示装置の周囲の明るさを取得し、
複数の異なる前記周囲の明るさのそれぞれにおける前記利用者の前記眼球の瞳孔径と、前記画像の明るさとの関係を含むキャリブレーション情報、及び取得した前記周囲の明るさに基づいて、表示する前記画像の明るさを設定し、
単位時間当たりの前記周囲の明るさの低下量が所定の閾値を超えた場合には、前記キャリブレーション情報に基づいて低下後の前記周囲の明るさと対応した暗順応状態での前記眼球の瞳孔径を算出するとともに、前記利用者の前記眼球の瞳孔径の取得を開始し、取得した前記眼球の瞳孔径が前記暗順応状態での前記瞳孔径に収束するまでの期間、前記周囲の明るさと、取得した前記眼球の瞳孔径と、前記キャリブレーション情報とに基づいて、前記画像の明るさを設定し、
設定した前記画像の明るさに基づいて前記光源を含む前記光学系を制御する、
処理を実行することを特徴とする画像表示方法。
【請求項８】
光源が発した光を利用者の眼球内の網膜に直接結像させて画像を表示する光学系を備えた網膜投影型表示装置の周囲の明るさを取得し、
複数の異なる前記周囲の明るさのそれぞれにおける前記利用者の前記眼球の瞳孔径と、前記画像の明るさとの関係を含むキャリブレーション情報、及び取得した前記周囲の明るさに基づいて、表示する前記画像の明るさを設定し、
単位時間当たりの前記周囲の明るさの低下量が所定の閾値を超えた場合には、前記キャリブレーション情報に基づいて低下後の前記周囲の明るさと対応した暗順応状態での前記眼球の瞳孔径を算出するとともに、前記利用者の前記眼球の瞳孔径の取得を開始し、取得した前記眼球の瞳孔径が前記暗順応状態での前記瞳孔径に収束するまでの期間、前記周囲の明るさと、取得した前記眼球の瞳孔径と、前記キャリブレーション情報とに基づいて、前記画像の明るさを設定し、
設定した前記画像の明るさに基づいて前記光源を含む前記光学系を制御する、
処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、網膜投影型表示装置、画像表示方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
画像や映像（以下、まとめて「画像」ともいう）を表示する表示装置の１つとして、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）がある。ＨＭＤは、透過型と、没入型（非透過型）とに大別される。このうち透過型ＨＭＤは、ＨＭＤを装着した利用者の周囲に存在する実物体の像に、ＨＭＤにより表示される画像を重ねて利用者に提示することが可能である。このため、近年、透過型ＨＭＤは、拡張現実（ＡＲ：Augmented Reality）システムに好適な表示装置の１つとして注目されている。
【０００３】
透過型ＨＭＤにおける画像の表示方法に関する技術の１つとして、ＨＭＤを装着した利用者の周囲の光量の変化に基づいて、表示する画像の明るさを制御する技術が知られている。更に、この種の技術として、利用者の周囲の光量の変化と、瞳孔の大きさの変化とに基づいて、表示する画像の明るさを制御する技術が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００４】
また、上記したＨＭＤの１つとして、画像を利用者の網膜に直接投影する網膜投影型、網膜走査型等と呼ばれるＨＭＤが知られている（例えば、特許文献２，３を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−０８５８２９号公報
【特許文献２】特開平１１−０４４８６２号公報
【特許文献３】特開２００６−１８９５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
透過型ＨＭＤを装着した利用者の眼は、ＨＭＤを透過して見える背景（利用者の周囲）の明るさが変化すると、瞳孔の大きさを調整するとともに、光に対する網膜の感度そのものが変化する。このため、上記のように、背景の明るさに合わせてＨＭＤの光源の光量も変化させないと、ＨＭＤが表示する画像等と、背景との明暗差に変化が生じる。
【０００７】
しかしながら、網膜投影型のＨＭＤにおける光学系は、網膜に投影する画像等の光（光源からの光）を瞳孔付近で一旦収束させて眼球内部に入射させる構造となっている。このため、網膜投影型のＨＭＤでは、瞳孔の大きさの変化を利用して、眼球内に入射する画像等の光の光量を調節することが困難である。
【０００８】
特に、急に周囲が暗くなった場合、人間の眼は、数分の時間をかけて網膜の感度が増加し暗順応状態となる。したがって、周囲の光量に合わせてＨＭＤの光量を調整する場合、暗くなった直後に暗順応状態で適正な光量を出力すると、まだその時点では利用者の網膜の感度が暗順応状態における感度まで上がっていない。よって、急に周囲が暗くなった場合、網膜投影型の透過型ＨＭＤの利用者は、眼が暗順応状態になるまでの数分間、表示された画像等が暗いと感じることとなる。また、明るい背景で適正な光量を照射し続けた場合、網膜投影型の透過型ＨＭＤの利用者は、暗順応後に画像等を眩しく感じることとなる。
【０００９】
１つの側面において、本発明は、網膜投影型の透過型ヘッドマウントディスプレイで周囲の光量の変化に応じた適正な明るさの画像を表示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
１つの態様の網膜投影型表示装置は、光学系と、センサと、取得部と、記憶部と、明るさ設定部と、を備える。光学系は、光源が発した光を利用者の眼球内の網膜に直接結像させて画像を表示する。センサは、周囲の明るさを検出する。取得部は、眼球の瞳孔径を取得する。記憶部は、複数の異なる周囲の明るさのそれぞれにおける利用者の眼球の瞳孔径と、表示する画像の明るさとの関係を含むキャリブレーション情報を記憶する。明るさ設定部は、センサにより検出した周囲の明るさと、キャリブレーション情報とに基づいて画像の明るさを設定する。また、明るさ設定部は、単位時間当たりの周囲の明るさの低下量が所定の閾値を超えた場合には、キャリブレーション情報に基づいて低下後の周囲の明るさと対応した暗順応状態での眼球の瞳孔径を算出する。そして、取得部により取得した眼球の瞳孔径が暗順応状態での瞳孔径に収束するまでの期間、明るさ設定部は、周囲の明るさと、取得部により取得した眼球の瞳孔径と、キャリブレーション情報とに基づいて、画像の明るさを設定する。
【発明の効果】
【００１１】
上述の態様によれば、網膜投影型の透過型ヘッドマウントディスプレイで周囲の光量の変化に応じた適正な明るさの画像を表示することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】網膜投影型表示装置の例を示す図である。
【図１Ｂ】網膜投影型表示装置の内部構造の例を示す図である。
【図２】一実施形態に係る表示処理装置の機能的構成を示す図である。
【図３】キャリブレーション情報の例を示す図である。
【図４】キャリブレーション情報の作成に用いる補助装置の構成例を示す図である。
【図５】キャリブレーション情報の登録処理を説明するフローチャートである。
【図６】表示画像の明るさを自動で設定する処理を説明するフローチャートである。
【図７】第２の明るさ設定処理の内容を説明するフローチャートである。
【図８】実施形態に係る明るさ設定処理による画像の明るさの時間変化の例を示すグラフである。
【図９】実施形態に係る明るさ設定処理による画像の明るさの時間変化の別の例を示すグラフである。
【図１０】コンピュータのハードウェア構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１Ａは、網膜投影型表示装置の例を示す図である。図１Ｂは、網膜投影型表示装置の内部構造の例を示す図である。
【００１４】
図１Ａに示す網膜投影型表示装置１は、眼鏡型の表示装置であり、リム部１０１と、テンプル部１０２Ａ，１０２Ｂと、光透過部１０３Ａ，１０３Ｂと、を含む。以下の説明では、網膜投影型表示装置１を「表示装置１」ともいう。
【００１５】
リム部１０１及びテンプル部１０２Ａ，１０２Ｂは、光透過率が０又は非常に低い材料を用いて形成されている。テンプル部１０２Ａは、図１Ｂに示すように、内部に空洞を形成してある。テンプル部１０２Ａの空洞は、リム部１０１に形成した空洞を介して光透過部１０３Ａと連通している。テンプル部１０２Ａ及びリム部１０１の空洞には、光源１１０と、スキャナミラー１２０と、表示処理装置１４０とを配設している。また、光透過部１０３Ａには、反射ミラー１３０を配設している。光源１１０、スキャナミラー１２０、及び反射ミラー１３０は、光源１１０から出光した光４が、スキャナミラー１２０及び反射ミラー１３０で反射し、利用者の眼球６Ａの瞳孔６０１を通過して網膜６０２に結像するよう配設している。すなわち、表示装置１では、光源１１０が発した光４を利用者の眼球６Ａ内の網膜６０２に直接結像させることで画像７を生成する。
【００１６】
光源１１０は、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色のレーザ光を発生させて出射する装置である。スキャナミラー１２０は、網膜６０２に画像７を投影するためＲＧＢのレーザ光４を走査するミラーである。スキャナミラー１２０は、例えば、独立して向きを制御可能な複数の微小ミラーを備えたMicro Electro Mechanical System（ＭＥＭＳ）である。反射ミラー１３０は、スキャナミラー１２０から到来する光の光路を眼球６Ａの瞳孔６０１の方向に変更させて眼球６Ａ内の網膜６０２に結像させるとともに、外光５を眼球６Ａの網膜６０２の方向に透過させる光学部品である。反射ミラー１３０は、凹曲面状の反射面が形成されたビームスプリッタであり、スキャナミラー１２０から到来する光が瞳孔６０１の方向に反射する向きで光透過部１０３Ａに配設している。反射ミラー１３０の反射面は、反射した光が眼球６Ａの瞳孔６０１の付近で収束し、その後網膜６０２に結像するような曲率で形成している。また、反射ミラー１３０の反射面は、例えば、スキャナミラー１２０から到来する光が略全反射し、反射面とは反対側の面から入射した外光５は所定の透過率で透過するよう形成している。
【００１７】
なお、図１Ｂには示していないが、表示装置１における右半分側のリム部１０１、テンプル部１０２Ｂ、及び光透過部１０３Ｂの内部構造は、リム部１０１、テンプル部１０２Ａ、及び光透過部１０３Ａの内部構造と同様の構造でよい。
【００１８】
すなわち、図１Ａ及び図１Ｂの表示装置１は、透過型であり、表示装置１を装着した利用者の周囲を伝搬する外光５の一部が光透過部１０３Ａ，１０３Ｂ（反射ミラー１３０）、及び利用者の眼球６Ａ，６Ｂの瞳孔６０１を通過して網膜６０２に入射する。このため、表示装置１を装着した利用者は、周囲に存在する実物体の像に、表示装置１により表示される画像７が重なった像を視認することとなる。
【００１９】
また、表示装置１のリム部１０１には、光量センサ１５０と、撮像装置１６０とを配設している。光量センサ１５０は、表示装置１の周囲の光量（明るさ）を検出するのに用いる。撮像装置１６０は、利用者の眼球６Ａを含む画像を撮像するのに用いる。
【００２０】
表示処理装置１４０は、リモートコントローラ２又は図示しない他の外部装置からの画像信号に基づいて、光源１１０から出射させる各色のレーザ光の出力値の制御や、スキャナミラー１２０の向きの制御を行う。リモートコントローラ２は、例えば、表示装置１の利用者が手動で画像の明るさを調節することを可能にする操作釦２０１〜２０３等の操作部を含む。また、リモートコントローラ２は、例えば、表示装置１に表示させる画像等の生成処理を含む各種の処理を行う処理部や、リモートコントローラ２自身及び表示装置１を動作させる電力を供給するためのバッテリー等を含む。リモートコントローラ２は、接続ケーブル３により表示処理装置１４０と接続されている。
【００２１】
表示処理装置１４０は、画像７を表示する処理として、光源１１０の光量の制御や、スキャナミラー１２０の動作の制御を行う。画像を表示する処理において、表示処理装置１４０は、表示装置１の周囲の光量や、利用者の眼球６Ａを含む画像から算出した瞳孔６０１のサイズ（瞳孔径）に基づいて、表示する画像の明るさを自動で設定する。また、利用者がリモートコントローラ２を操作して画像の明るさを設定した場合、表示処理装置１４０は、リモートコントローラ２から受信した設定情報に基づいて、表示する画像の明るさを設定する。
【００２２】
なお、図１Ｂの光源１１０、スキャナミラー１２０、及び反射ミラー１３０を含む光学系は一例に過ぎない。本実施形態に係る表示装置１における光学系は、光源１１０が発した光４を眼球６Ａ内の網膜６０２に直接結像させて表示画像７を生成するとともに、外光５の一部を透過して眼球６Ａ内に導くことが可能な光学系であればよい。そのため、表示装置１における光学系は、図示しない１又は２以上のレンズを含む光学系でもよい。
【００２３】
図２は、一実施形態に係る表示処理装置の機能的構成を示す図である。
図２に示すように、本実施形態に係る表示処理装置１４０は、明るさ設定部１４１と、制御部１４２と、記憶部１４５と、を備える。
【００２４】
明るさ設定部１４１は、周囲の光量や利用者の瞳孔径に基づいて、表示する画像の明るさを設定する。明るさ設定部１４１は、光量センサ１５０の出力（すなわち利用者の周囲の明るさ）の時間変化を監視する。所定期間内における光量センサ１５０の出力の変動幅が閾値以下である場合、明るさ設定部１４１は、光量センサ１５０の出力と、記憶部１４５に記憶させたキャリブレーション情報とに基づいて、表示する画像の明るさの設定値を算出する。また、所定期間内における光量センサ１５０の出力の低下量が閾値を超えた場合、明るさ設定部１４１は、光量センサ１５０の出力と、利用者の眼球６Ａの瞳孔径と、記憶部１４５に記憶させたキャリブレーション情報とに基づいて、表示する画像の明るさの設定値を算出する。このため、明るさ設定部１４１は、撮像装置１６０で撮像した利用者の眼球を含む画像から瞳孔径を算出する瞳孔径算出部（図示せず）を含む。
【００２５】
制御部１４２は、外部装置（リモートコントローラ２）から入力された画像情報の信号と、明るさ設定部１４１で算出した画像の明るさの設定値と、に基づいて、光源１１０及びスキャナミラー１２０の動作を制御する。制御部１４２は、光源制御部１４２Ａと、ミラー制御部１４２Ｂと、を含む。光源制御部１４２Ａは、利用者が視認する画像の明るさが明るさ設定部１４１で設定した明るさになるよう、光源１１０から出射させる各色のレーザ光の出力値を制御する。ミラー制御部１４２Ｂは、画像情報における画像内の各点の色情報に基づいて、網膜６０２に投影される画像７における各点の色が画像情報における色となるよう、スキャナミラー１２０の向きを制御する。
【００２６】
なお、表示処理装置１４０は、例えば、光量センサ１５０の出力や瞳孔径をリモートコントローラ２に転送することが可能である。また、表示処理装置１４０は、例えば、リモートコントローラ２で作成した（又は保持している）キャリブレーション情報を記憶部１４５に記憶させることが可能である。
【００２７】
図３は、キャリブレーション情報の例を示す図である。
明るさ設定部１４１は、周囲の光量等に基づいて画像７の明るさを設定する際にキャリブレーション情報を参照する。キャリブレーション情報は、例えば、図３に示すように、周囲の光量と、瞳孔径と、表示画像の適正な明るさとの対応関係を表す情報を含む。表示画像の適正な明るさは、利用者が適正と感じる表示画像の明るさである。
【００２８】
図３に示した例では、周囲の光量がＡ１である場合、利用者の瞳孔径はＤ１となり、利用者が適正と感じる表示画像の明るさを表す値はＢ１となる。また、周囲の光量がＡ２（≠Ａ１）である場合、利用者の瞳孔径はＤ２となり、利用者が適正と感じる表示画像の明るさを表す値はＢ２となる。したがって、光量センサ１５０の出力に基づく周囲の光量が値Ａ１である状態が続いている場合、明るさ設定部１４１は、表示画像の明るさを値Ｂ１に設定する。同様に、光量センサ１５０の出力に基づく周囲の光量が値Ａ２である状態が続いている場合、明るさ設定部１４１は、表示画像の明るさを値Ｂ２に設定する。ここで、周囲の光量を表す値Ａ１及びＡ２は、例えば、いずれか一方を最も明るい状態に近い光量の値とし、他方を最も暗い状態に近い光量の値とする。
【００２９】
また、光量センサ１５０の出力に基づく周囲の光量が値Ａ１及びＡ２とは異なる値Ａｎである状態が続いている場合、明るさ設定部１４１は、下記式（１）を用いて表示画像の明るさの設定値Ｂｎを算出する。
【００３０】
【数１】
2017161759.tif 000003
【００３１】
キャリブレーション情報は、例えば、表示装置１と、リモートコントローラ２と、図４に示した補助装置８と、を用いて作成し記憶部１４５に格納（登録）する。
【００３２】
図４は、キャリブレーション情報の作成に用いる補助装置の構成例を示す図である。
図４に示すように、補助装置８は、遮光部材８０１と、面光源８０２と、を備える。
【００３３】
遮光部材８０１は、表示装置１を装着した利用者９の視野を表示装置１のリム部１０１（光透過部１０３Ａ，１０３Ｂを含む）とともに覆う部材である。言い換えると、遮光部材８は、外光５を遮断した状態で、利用者９が表示装置１の表示する画像７を見ることを可能にする部材である。
【００３４】
面光源８０２は、遮光部材８０１で覆われた空間内の明るさの調節に用いる光源であり、遮光部材８０１で覆われた空間内に設置される。面光源８０２は、発した光（面状光線）８０３が利用者９に向けて出射する向きで設置される。面光源８０２の電極は、例えば、リモートコントローラ２に接続され、面光源８０２はリモートコントローラ２から供給される電力により発光する。
【００３５】
表示装置１及び補助装置８を装着した利用者９がリモートコントローラ２を操作してキャリブレーション情報の登録開始命令を入力すると、リモートコントローラ２、表示装置１、及び補助装置８は、例えば、図５に示したような登録処理を行う。
【００３６】
図５は、キャリブレーション情報の登録処理を説明するフローチャートである。
キャリブレーション情報を作成する際には、図５に示すように、まず、画像を表示する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１は、リモートコントローラ２及び表示装置１が行う。リモートコントローラ２は、キャリブレーション用の画像を表示装置１に表示させる。
【００３７】
次に、リモートコントローラ２は、補助装置８の面光源８０２を第１の光量で発光させたて周囲の光量Ａ１を取得する（ステップＳ１２）。第１の光量は、例えば、晴れた日の日中における屋外の平均的な明るさと対応した光量とする。リモートコントローラ２は、第１の光量と対応した電力を面光源８０２に供給し、表示処理装置１４０の明るさ設定部１４１から周囲の光量Ａ１を取得する。明るさ設定部１４１は、表示装置１の光量センサ１５０の出力を取得して周囲の光量Ａ１を算出する。
【００３８】
次に、リモートコントローラ２は、面光源８０２を第１の光量で発光させた状態（すなわち周囲の光量がＡ１である状態）における利用者の瞳孔径Ｄ１を取得する（ステップＳ１３）。リモートコントローラ２は、例えば、表示処理装置１４０の明るさ設定部１４１に瞳孔径Ｄ１を算出させ、明るさ設定部１４１が算出した瞳孔径Ｄ１を取得する。明るさ設定部１４１は、表示装置１の撮像装置１６０から利用者の瞳孔を含む画像を取得し、既知の瞳孔径算出方法に基づいて瞳孔径Ｄ１を算出する。
【００３９】
次に、リモートコントローラ２は、面光源８０２を第１の光量で発光させた状態における表示画像の適正な明るさＢ１を取得する（ステップＳ１４）。ステップＳ１４において、リモートコントローラ２は、例えば、表示装置１を装着した利用者９に対し、表示された画像を見るのに適した画像の明るさを選択させるメッセージを出力する。このメッセージは、画像７の一部として出力してもよいし、音声として出力してもよい。その後、利用者９がリモートコントローラ２を操作して適正な画像の明るさを決定すると、リモートコントローラ２は、決定時の画像の明るさを取得し、周囲の光量が値Ａ１であるときの表示画像の適正な明るさＢ１に決定する。
【００４０】
ステップＳ１２〜Ｓ１４の処理を終えると、リモートコントローラ２は、次に、補助装置８の面光源８０２を第２の光量で発光させて周囲の光量Ａ２を取得する（ステップＳ１５）。第２の光量は、例えば、トンネル内等の暗所における平均的な光量とする。リモートコントローラ２は、第１の光量と対応した電力を面光源８０２に供給し、表示処理装置１４０の明るさ設定部１４１から周囲の光量光量の値Ａ２を取得する。明るさ設定部１４１は、表示装置１の光量センサ１５０の出力を取得して周囲の光量Ａ２を算出する。なお、ステップＳ１５において面光源８０２を第１の光量から第２の光量に変化させる場合、リモートコントローラ２は、例えば、数秒から十数秒かけて段階的に光量を低下させる。
【００４１】
次に、リモートコントローラ２は、面光源８０２を第２の光量で発光させた状態（すなわち周囲の光量がＡ２である状態）における利用者の瞳孔径Ｄ２を取得する（ステップＳ１６）。リモートコントローラ２は、例えば、表示処理装置１４０の明るさ設定部１４１に瞳孔径Ｄ２を算出させ、明るさ設定部１４１が算出した瞳孔径Ｄ２を取得する。明るさ設定部１４１は、表示装置１の撮像装置１６０から利用者の瞳孔を含む画像を取得し、既知の瞳孔径算出方法に基づいて瞳孔径Ｄ２を算出する。この際、明るさ設定部１４１は、例えば、瞳孔径の時間変化を監視し、略一定の値に収束した後の瞳孔径を、瞳孔径Ｄ２とする。
【００４２】
次に、リモートコントローラ２は、面光源８０２を第２の光量で発光させた状態における表示画像の適正な明るさＢ２を取得する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７において、リモートコントローラ２は、例えば、表示装置１を装着した利用者９に対し、表示された画像を見るのに適した画像の明るさを選択させるメッセージを出力する。このメッセージは、画像７の一部として出力してもよいし、音声として出力してもよい。その後、利用者９がリモートコントローラ２を操作して適正な画像の明るさを決定すると、リモートコントローラ２は、決定時の画像の明るさを取得し、周囲の光量が値Ａ２であるときの表示画像の適正な明るさＢ２に決定する。
【００４３】
ステップＳ１１〜Ｓ１７の処理を終えると、リモートコントローラ２は、キャリブレーション情報を作成し記憶部１４５に格納（登録）する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８において、リモートコントローラ２は、周囲の光量Ａ１に瞳孔径Ｄ１及び適正な明るさＢ１を対応付けるとともに、周囲の光量Ａ２に瞳孔径Ｄ２及び適正な明るさＢ２を対応付けたキャリブレーション情報を作成する。その後、リモートコントローラ２は、作成したキャリブレーション情報を表示装置１の表示処理装置１４０に送信し、記憶部１４５に記憶させる。また、キャリブレーション情報を記憶部１４５に記憶させた後、リモートコントローラ２は、例えば、キャリブレーション情報の登録処理が完了したことを通知する画像を表示装置１に表示させる。ステップＳ１８の処理を終えると、リモートコントローラ２、表示装置１、及び補助装置８は、キャリブレーション情報の登録処理を終了する。
【００４４】
なお、図５のフローチャートは、キャリブレーション情報の登録方法の一例に過ぎない。キャリブレーション情報を作成して登録する際には、まず周囲が暗い場合の周囲の光量、瞳孔径、及び適正な明るさを取得し、次に周囲が明るい場合の周囲の光量、瞳孔径、及び適正な明るさを取得してもよい。
【００４５】
また、キャリブレーション情報を作成する際には、上記のような２通りの光量Ａ１，Ａ２に限らず、３通り以上の光量のそれぞれで瞳孔径及び表示画像の適正な明るさを取得して作成してもよい。
【００４６】
更に、キャリブレーション情報を作成する処理は、リモートコントローラ２の代わりに、表示処理装置１４０（明るさ設定部１４１）で行ってもよい。
【００４７】
上記の手順でキャリブレーション情報を作成し記憶部１４５に格納した後、表示画像の明るさを自動設定するモードで表示装置１を動作させると、表示装置１は、表示処理装置１４０の明るさ設定部１４１において図６に示したような処理を行う。
【００４８】
図６は、表示画像の明るさを自動で設定する処理を説明するフローチャートである。
表示装置１で画像を表示する際、明るさ設定部１４１は、まず、周囲の光量Ａｎを取得する（ステップＳ１）。ステップＳ１において、明るさ設定部１４１は、光量センサ１５０の出力を取得し、取得した出力に基づいて周囲の光量Ａｎを算出する。
【００４９】
次に、明るさ設定部１４１は、ステップＳ１で取得した現在の周囲の光量Ａｎと、周囲の光量の履歴とを比較し（ステップＳ２）、周囲が急に暗くなったか否かを判定する（ステップＳ３）。ステップＳ２において、明るさ設定部１４１は、例えば、現在の周囲の光量Ａｎと、現在の処理を行う直前の数秒間から十数秒間における周囲の光量の平均値（又は中央値）と、を比較する。また、ステップＳ３において、明るさ設定部１４１は、例えば、現在の周囲の光量Ａｎが直前の光量と比べて低下しており、かつ単位時間当たりの低下量の絶対値が所定の閾値ＴＨを超える場合に、周囲が急に暗くなったと判定する。
【００５０】
周囲が急に暗くなったと判定しなかった場合（ステップＳ３；Ｎｏ）、明るさ設定部１４１は、次に、キャリブレーション情報における明るさの情報のみに基づく第１の明るさ設定処理（Ｓ４）を行う。ステップＳ４において、明るさ設定部１４１は、キャリブレーション情報における周囲の光量と、表示画像の適正な明るさとの関係のみに基づいて、表示する画像の明るさの設定値を算出し制御部１４２に出力する。
【００５１】
一方、周囲が急に暗くなったと判定した場合（ステップＳ３；Ｙｅｓ）、明るさ設定部１４１は、次に、キャリブレーション情報における明るさ及び瞳孔径の情報に基づく第２の明るさ設定処理（ステップＳ５）を行う。ステップＳ５において、明るさ設定部１４１は、キャリブレーション情報における周囲の光量と、瞳孔径と、表示画像の適正な明るさとの関係に基づいて、表示する画像の明るさの設定値を算出し制御部１４２に出力する。
【００５２】
ステップＳ４又はＳ５により表示画像の明るさを設定すると、明るさ設定部１４１は、次に、設定処理を続けるか否かを判定する（ステップＳ６）。ステップＳ６において、明るさ判定部１４１は、例えば、表示装置１が画像７の表示処理を続けるか否か、利用者がリモートコントローラ２を操作して表示画像の明るさを設定したか否か等を判定する。表示装置１が画像の表示処理を続け、かつ利用者がリモートコントローラ２を利用した表示画像の明るさの設定をしていない場合、明るさ設定部１４１は、設定処理を続けると判定する。設定処理を続ける場合（Ｓ６；Ｙｅｓ）、明るさ設定部１４１は、ステップＳ１〜Ｓ５の処理を繰り返す。
【００５３】
一方、設定処理を続けない場合（ステップＳ６；Ｎｏ）、明るさ設定部１４１は、表示画像の明るさを設定する処理を終了する。すなわち、表示装置１が画像の表示処理を終える場合、又は利用者がリモートコントローラ２を操作して表示画像の明るさを手動で設定した場合、明るさ設定部１４１は、表示画像の明るさを自動設定する処理を終了する。
【００５４】
利用者がリモートコントローラ２を操作して表示画像の明るさを設定した場合、表示装置１の制御部１４２は、利用者が設定した明るさに基づいて光源制御部１４２ａを制御して画像を表示させる。また、利用者が設定した明るさに基づいて画像を表示させているときに、例えば、利用者がリモートコントローラ２を操作して表示画像の明るさを自動設定するように設定を変更すると、明るさ設定部１４１は、ステップＳ１〜Ｓ６の処理を再開する。
【００５５】
周囲の光量の時間変化量が小さい場合に明るさ設定部１４１が行う第１の明るさ設定処理（ステップＳ４）は、上記の通り、キャリブレーション情報における明るさ（光量）の情報のみに基づく設定処理である。第１の明るさ設定処理において、明るさ設定部１４１は、ステップＳ１で取得した周囲の光量Ａｎと、キャリブレーション情報とに基づいて、表示画像の明るさＢｎを算出する。この際、明るさ設定部１４１は、式（１）により表示画像の明るさＢｎを算出し、算出した明るさＢｎを制御部１４２に通知する。
【００５６】
一方、周囲が急に暗くなった場合に明るさ設定部１４１が行う第２の明るさ設定処理（ステップＳ５）は、上記の通り、キャリブレーション情報における明るさ及び瞳孔径の情報に基づく設定処理である。第２の明るさ設定処理において、明るさ設定部１４１は、図７に示すような処理を行う。
【００５７】
図７は、第２の明るさ設定処理の内容を説明するフローチャートである。
第２の明るさ設定処理において、明るさ設定部１４１は、まず、キャリブレーション情報と現在の周囲の光量Ａ４とに基づいて、暗順応状態における瞳孔径Ｄ４と、表示画像の適正な明るさＢ４とを算出する（ステップＳ５０１）。ここで、暗順応状態は、周囲が急に暗くなった後、利用者の眼が周囲の暗さに慣れて瞳孔径（光に対する感度）が略一定の値に収束した状態である。ステップＳ５０１において、明るさ設定部１４１は、例えば、下記式（２）により暗順応状態における瞳孔径Ｄ４を算出する。また、ステップＳ５０１において、明るさ設定部は、例えば、下記式（３）により暗順応状態における表示画像の適正な明るさＢ４を算出する。
【００５８】
【数２】
2017161759.tif 000004
【００５９】
次に、明るさ設定部１４１は、利用者の現在の瞳孔径Ｄｎを取得する（ステップＳ５０２）。ステップＳ５０２において、明るさ設定部１４１は、撮像装置１６０で撮像した画像を取得し、既知の瞳孔径の算出方法により利用者の現在の瞳孔径Ｄｎを算出する。
【００６０】
次に、明るさ設定部１４１は、利用者の現在の瞳孔径Ｄｎが、暗順応状態における瞳孔径Ｄ４に収束したか否かを判定する（ステップＳ５０３）。ステップＳ５０３において、明るさ設定部１４１は、現在の処理を含む所定期間における瞳孔径Ｄｎの履歴に基づいて、現在の瞳孔径Ｄｎが暗順応状態における瞳孔径Ｄ４に収束したか否かを判定する。
【００６１】
ＤｎがＤ４に収束した場合（ステップＳ５０３；Ｙｅｓ）、明るさ設定部１４１は、ステップＳ５０１で算出した適正な明るさＢ４を明るさの設定値Ｂｎとして制御部１４２に出力し（ステップＳ５０４）、第２の明るさ設定処理を終了する（リターン）。
【００６２】
一方、ＤｎがＤ４に収束していない場合（ステップＳ５０３；Ｎｏ）、明るさ設定部１４１は、次に、ステップＳ５０１で算出した明るさＢ４と、暗くなる前の明るさＢ３と、瞳孔径とに基づいて、表示画像の明るさの設定値Ｂｎを算出する（ステップＳ５０５）。ステップＳ５０５において、明るさ設定部１４１は、例えば、下記式（４）により明るさの設定値Ｂｎを算出する。
【００６３】
【数３】
2017161759.tif 000005
【００６４】
式（４）のＤmaxは、瞳孔径の最大値である。瞳孔径の最大値Ｄmaxは、例えば、人間の眼球における瞳孔径の最大値の平均値とする。また、瞳孔径の最大値Ｄmaxは、例えば、キャリブレーション情報を作成する際等に計測して取得してもよい。
【００６５】
ステップＳ５０５の処理により表示画像の明るさの設定値Ｂｎを算出すると、明るさ設定部１４１は、次に、算出した明るさの設定値Ｂｎを制御部１４２に出力する（ステップＳ５０６）。
【００６６】
その後、明るさ設定部１４１は、利用者の周囲が明るくなったか否かを判定する（ステップＳ５０７）。ステップＳ５０７において、明るさ設定部１４１は、周囲の光量Ａｎと、ステップＳ５０１で取得した光量Ａ４との差分Ａｎ−Ａ４が所定の閾値以上である場合に周囲が明るくなったと判定する。周囲が明るくなった場合（ステップＳ５０７；Ｙｅｓ）、明るさ設定部１４１は、第２の明るさ設定処理を終了する。一方、周囲が明るくなっていない場合（ステップＳ５０７；Ｎｏ）、明るさ設定部１４１は、瞳孔径ＤｎがＤ４に収束するまで、又は周囲が明るくなるまで、ステップＳ５０２以降の処理を繰り返す。
【００６７】
このように、本実施形態に係る表示装置１では、周囲の光量の時間変化が小さい場合には、周囲の光量と表示画像の適正な明るさとの関係のみに基づいて、表示画像の明るさの設定値Ｂｎを算出する。また、本実施形態に係る表示装置１では、周囲が急に暗くなった場合には、周囲の光量と表示画像の適正な明るさとの関係に加え、暗順応状態の瞳孔径Ｄ４と現在の瞳孔径Ｄｎとの関係を考慮して、表示画像の明るさの設定値Ｂｎを算出する。本実施形態に係る明るさ設定処理による作用効果を、図８を参照して説明する。
【００６８】
図８は、実施形態に係る明るさ設定処理による画像の明るさの時間変化の例を示すグラフである。
【００６９】
図８のグラフでは、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間、表示装置１を装着した利用者の周囲の光量が略一定の値Ａ３である。なお、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間における周囲の光量は、実際には、値Ａ３付近の値で変動している。時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間における周囲の光量がＡ３≠Ａ１かつＡ３≠Ａ２である場合、表示装置１の明るさ設定部１４１は、第１の明るさ設定処理（ステップＳ４）を行う。すなわち、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間、明るさ設定部１４１は、式（１）を用いて表示画像の明るさ（光源１１０の光量）の設定値Ｂｎを算出する処理を繰り返す。
【００７０】
また、図８のグラフでは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間に周囲の光量がＡ３からＡ４に低下している。ここで、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間が非常に短く、かつ低下量（Ａ３−Ａ４）が閾値ＴＨ以上である場合、明るさ設定部１４１は、周囲が急に暗くなったと判定する（ステップＳ３；Ｙｅｓ）。周囲が急に暗くなった場合、暗くなった後の利用者の瞳孔径Ｄｎは、図８の中段に示したように、暗くなる前の瞳孔径Ｄ３から急速に拡大して時刻Ｔ３で最大値Ｄmaxとなった後、数分の時間をかけて周囲の光量Ａ４と対応した瞳孔径Ｄ４に収束する。瞳孔径Ｄｎが拡大を開始する時刻Ｔ２から周囲の光量Ａ４と対応した瞳孔径Ｄ４に収束する時刻Ｔ１０までの期間は、暗順応過程と呼ばれる。また、瞳孔径Ｄｎが瞳孔径Ｄ４に収束した時刻Ｔ１０以降は、暗順応状態と呼ばれる。
【００７１】
暗順応過程においては、利用者の瞳孔径Ｄｎが瞳孔径Ｄ４に収束する方向で変化しており、光に対する網膜の感度が周囲の光量Ａ４と対応した感度まで上昇していない。よって、特許文献１のように瞳孔径Ｄｎが最大値になる時刻Ｔ３で表示画像の明るさを周囲の光量Ａ４と対応したと値Ｂ４とした場合、表示装置１は、網膜の感度が十分に上昇していない段階で周囲の光量Ａ４と対応した明るさの画像を表示することとなる。このため、利用者は、表示画像が適正な明るさよりも暗いと感じることとなる。
【００７２】
これに対し、本実施形態に係る明るさ設定処理では、周囲が急に暗くなった場合、暗くなった後の瞳孔径が暗順応状態における瞳孔径Ｄ４に収束するまで、現在の瞳孔径Ｄｎと暗順応状態での瞳孔径Ｄ４との差分を考慮して表示画像の明るさＢｎを算出する。すなわち、時刻Ｔ２以降、瞳孔径Ｄｎが最大値Ｄmaxを経て暗順応状態での瞳孔径Ｄ４になってから所定の時間が経過する時刻Ｔ１１までは、式（２）〜式（４）を用いて表示画像の明るさＢｎを算出する。このため、暗順応過程における表示画像の明るさＢｎは、図８の下段に太い実線で示したように、瞳孔径Ｄｎが最大値Ｄmaxになった時点で周囲の光量Ａ４と対応した表示画像の明るさＢ４とする場合（太い破線の場合）よりも明るくなる。よって、暗順応過程における利用者の網膜の感度の時間変化に応じて表示画像の明るさＢｎを変化させることが可能となり、表示画像が適正な明るさよりも暗いと感じることを抑制することが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態に係る表示画像の明るさの設定処理では、図７に示したように、瞳孔径Ｄｎが暗順応状態における瞳孔径Ｄ４に収束していない場合でも、周囲が明るくなると、第２の明るさ設定処理を終了する。
【００７４】
図９は、実施形態に係る明るさ設定処理による画像の明るさの時間変化の別の例を示すグラフである。
【００７５】
図９のグラフでは、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間、表示装置１を装着した利用者の周囲の光量が略一定の値Ａ３である。なお、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間における周囲の光量は、実際には、値Ａ３付近の値で変動している。時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間における周囲の光量がＡ３≠Ａ１かつＡ３≠Ａ２である場合、表示装置１の明るさ設定部１４１は、第１の明るさ設定処理（ステップＳ４）を行う。すなわち、時刻Ｔ０から時刻Ｔ１までの期間、明るさ設定部１４１は、式（１）を用いて表示画像の明るさ（光源１１０の光量）Ｂｎを算出する処理を繰り返す。
【００７６】
また、図９のグラフでは、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間に周囲の光量がＡ３からＡ４に低下している。ここで、時刻Ｔ１から時刻Ｔ２までの期間が非常に短く、かつ低下量（Ａ３−Ａ４）が閾値ＴＨ以上である場合、明るさ設定部１４１は、周囲が急に暗くなったと判定する（ステップＳ３；Ｙｅｓ）。周囲が急に暗くなった場合、暗くなった後の利用者の瞳孔径Ｄｎは、図９の中段に示したように、暗くなる前の瞳孔径Ｄ３から急速に拡大して時刻Ｔ３で最大値Ｄmaxとなる。そして、図９の上段に太い点線で示したように時刻Ｔ２以降の周囲の光量Ａｎが略一定の値Ａ４のままである場合、利用者の瞳孔径Ｄｎは、数分後の時刻Ｔ１０に、周囲の光量Ａ４と対応した瞳孔径Ｄ４に収束する。
【００７７】
ところが、利用者が移動している場合や室内にいる場合、時刻Ｔ２以降の周囲の光量Ａｎは、図９に示したように、暗順応過程の途中である時刻Ｔ５から時刻Ｔ６までの期間にＡ４からＡ５に上昇することがある。この場合、利用者の瞳孔径Ｄｎは、時刻Ｔ５以降、周囲の光量がＡ４であるときの瞳孔径Ｄ４と周囲の光量がＡ３であるときの瞳孔径Ｄ３との間の値に収束する。
【００７８】
また、周囲が暗い状態から明るい状態に変化したときの人間の眼の光に対する網膜の感度は、周囲が急に暗くなったときと比べて短時間で周囲の明るさに応じた感度に収束する傾向がある。そのため、暗順応過程の途中で周囲の光量がＡ４からＡ５に上昇した場合、利用者の瞳孔径Ｄｎは、周囲の光量がＡ４のままであるときと比べて急速に縮小して周囲の光量Ａ５と対応した瞳孔径に収束する。
【００７９】
このように、周囲が急に暗くなった後の暗順応過程の途中で周囲の光量Ａｎが上昇した場合、利用者の瞳孔径Ｄｎや網膜の感度は、短時間で上昇後の周囲の光量Ａｎと対応した値となる。また、暗順応過程の途中で周囲の光量Ａｎが上昇した場合、利用者の瞳孔径Ｄｎは、暗順応過程の開始時における光量Ａ４と対応した瞳孔径Ｄ４とは異なる値に収束する。このため、暗順応過程の途中で周囲の光量Ａｎが上昇した場合、式（２）〜（４）から利用者が適正と感じる表示画像の明るさを算出することが難しくなる。よって、暗順応過程の途中で周囲の光量Ａｎが上昇した場合、明るさ設定部１４１は、第２の明るさ設定処理を終了し、以後、第１の明るさ設定処理により表示画像の明るさを設定することとなる。したがって、暗順応過程の途中で周囲の光量ＡｎがＡ４からＡ５に上昇した場合、図９の下段に示したように、表示画像の明るさＢｎの履歴（時間変化）は、光量Ａ４と対応した明るさＢ４への単調減少から光量Ａ５と対応した略一定の明るさＢ５に変化する。
【００８０】
このように、本実施形態に係る第２の明るさ設定処理では、暗順応過程の途中で周囲が明るくなり暗順応過程が終了した後、周囲の光量Ａ５に基づいて適正な表示画像の明るさＢｎを算出する第１の明るさ設定処理に速やかに移行することが可能となる。そのため、本実施形態によれば、周囲が一時的に暗くなった場合等に、算出した表示画像の明るさＢｎと、利用者が実際に適正と感じる画像の明るさとのずれが大きくなることを抑制することが可能となる。よって、本実施形態によれば、周囲の明るさ（光量）の一時的な変化により、利用者が表示画像を暗い又は明るいと感じることを抑制することが可能となる。
【００８１】
なお、図６及び図７のフローチャートは、表示画像の明るさを自動で設定する処理の一例に過ぎない。表示画像の明るさを自動で設定する処理は、その要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００８２】
また、上記の実施形態では光量センサ１５０を用いて取得した周囲の光量Ａｎに基づいて表示画像の明るさを設定しているが、光量に限らず、照度等、表示装置１を装着した利用者の周囲の明るさを表す他の物理量に基づいて表示画像の明るさを設定してもよい。
【００８３】
更に、図１Ａ及び図１Ｂの網膜投影型表示装置１の形状は一例に過ぎない。網膜投影型表示装置１は、透過型であればよく、その形状は適宜変更可能である。また、網膜投影型表示装置１は、左右一方の眼球の網膜に画像７を投影する単眼型でもよいし、両方の眼球の網膜に画像７を投影する両眼型でもよい。
【００８４】
上記の実施形態に係る表示装置１及びコントローラ２は、例えば、コンピュータと、当該コンピュータに実行させるプログラムとを用いて実現することが可能である。以下、コンピュータとプログラムとを用いて実現される表示装置１及びコントローラ２について、図１０を参照して説明する。
【００８５】
図１０は、コンピュータのハードウェア構成を示す図である。
図１０に示すように、コンピュータ１５は、プロセッサ１５０１と、主記憶装置１５０２と、補助記憶装置１５０３と、入力装置１５０４と、出力装置１５０５と、を備える。また、コンピュータ１５は、入出力インタフェース１５０６と、媒体駆動装置１５０７と、通信制御装置１５０８と、を備える。コンピュータ１５におけるこれらの要素１５０１〜１５０８は、バス１５１０により相互に接続されており、要素間でのデータの受け渡しが可能になっている。
【００８６】
プロセッサ１５０１は、Central Processing Unit（ＣＰＵ）やMicro Processing Unit（ＭＰＵ）等である。プロセッサ１５０１は、オペレーティングシステムを含む各種のプログラムを実行することによりコンピュータ１５の全体の動作を制御する。また、プロセッサ１５０１は、図５〜図７に示した処理における各種の演算処理を行う。
【００８７】
主記憶装置１５０２は、図示しないRead Only Memory（ＲＯＭ）及びRandom Access Memory（ＲＡＭ）を含む。主記憶装置１５０２のＲＯＭには、例えば、コンピュータ１５の起動時にプロセッサ１５０１が読み出す所定の基本制御プログラム等が予め記録されている。また、主記憶装置１５０２のＲＡＭは、プロセッサ１５０１が各種のプログラムを実行する際に、必要に応じて作業用記憶領域として使用する。主記憶装置１５０２のＲＡＭは、例えば、キャリブレーション情報、周囲の光量Ａｎの履歴、表示画像の明るさＢｎの履歴等の記憶に利用可能である。
【００８８】
補助記憶装置１５０３は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。補助記憶装置１５０３には、プロセッサ１５０１によって実行される各種のプログラムや各種のデータ等を記憶させることができる。補助記憶装置１５０３は、例えば、図６及び図７に示した処理等を含む画像表示プログラムや、図５に示したキャリブレーション情報の登録処理を含むプログラム等の記憶に利用可能である。また、補助記憶装置１５０３は、例えば、キャリブレーション情報、周囲の光量Ａｎの履歴、表示画像の明るさＢｎの履歴等の記憶に利用可能である。また、コンピュータ１５が、補助記憶装置１５０３として利用可能なHard Disk Drive（ＨＤＤ）を搭載している場合、当該ＨＤＤを上記のプログラムやキャリブレーション情報との記憶に利用可能である。
【００８９】
入力装置１５０４は、リモートコントローラ２に設けた操作釦２０１〜２０３を含む。また、入力装置１５０４は、キーボード装置、タッチパッド、タッチパネル装置等であってもよい。コンピュータ１５のオペレータ（利用者９）が入力装置１５０４に対し押下する等の操作を行うと、入力装置１５０４は、その操作内容に対応付けられている入力情報をプロセッサ１５０１に送信する。入力装置１５０４は、例えば、キャリブレーション情報作成時に表示画像の適正な明るさを決定する操作や、表示装置１の利用者９による手動での表示画像の明るさの設定に利用する。
【００９０】
出力装置１５０５は、例えば、表示装置１の表示処理装置１４０、光源１１０、スキャナミラー１２０、及び反射ミラー１３０を含む。出力装置１５０５は、利用者に提示する画像の表示に加え、例えば、キャリブレーション情報を作成する際のメッセージや、利用者９が手動で表示画像の明るさを設定する際の明るさのレベル等の表示に利用する。
【００９１】
入出力インタフェース１５０６は、コンピュータ１５と、電子部品や他の電子装置等とを接続する。入出力インタフェース１５０６は、例えば、Universal Serial Bus（ＵＳＢ）規格のコネクタを含む。入出力インタフェース１５０６は、コンピュータ１５と、光量センサ１５０、及び撮像装置１６０との接続に利用可能である。また、入出力インタフェース１５０６は、コンピュータ１５と、補助装置８との接続に利用可能である。更に、入出力インタフェース１５０６は、表示装置１及びリモートコントローラ２として動作させるコンピュータ１５と、他のコンピュータとの接続にも利用可能である。
【００９２】
媒体駆動装置１５０７は、可搬型記憶媒体１６に記録されているプログラムやデータの読み出し、補助記憶装置１５０３に記憶されたデータ等の可搬型記憶媒体１６への書き込みを行う。可搬型記憶媒体１６としては、例えば、ＳＤ規格のメモリカード（フラッシュメモリ）や、ＵＳＢ規格のコネクタを備えたフラッシュメモリが利用可能である。
【００９３】
通信制御装置１５０８は、コンピュータ１５をネットワークに接続し、コンピュータ１５と他の電子機器との各種通信を制御する装置である。通信制御装置１５０８は、例えば、表示装置１で表示する画像等のデータを他の電子機器から取得することに利用可能である。
【００９４】
コンピュータ１５は、補助装置８が接続された状態で、利用者が入力装置１５０４を用いてキャリブレーション情報の登録処理の開始命令を入力すると、プロセッサ１５０１が補助記憶装置１５０３等から図５の処理を含むプログラムを読み出して実行する。この際、コンピュータ１５は、所定の光量で補助装置８（面光源８０２）を発光させる処理、利用者の瞳孔径を計測する処理、及び利用者が入力装置１５０４（リモートコントローラ２）を操作して決定した適正な表示画像の明るさを取得する処理を行う。また、コンピュータ１５は、周囲の光量と、利用者の瞳孔径と、表示画像の適正な明るさと対応付けたキャリブレーション情報を補助記憶装置１５０３に格納する。
【００９５】
更に、コンピュータ１５は、利用者が入力装置１５０４を用いて画像等の表示の開始命令を入力すると、プロセッサ１５０１が補助記憶装置１５０３等から図６及び図７の処理を含む画像表示プログラムを読み出して実行する。この際、コンピュータ１５は、周囲の光量Ａｎ及び利用者の瞳孔径Ｄｎを定期的に取得する。周囲の光量Ａｎの時間変化量が小さい場合、コンピュータ１５は、周囲の光量Ａｎとキャリブレーション情報とに基づいて表示画像の明るさを自動で設定するとともに、周囲の光量Ａｎ及び瞳孔径Ｄｎの履歴を蓄積する。また、周囲の光量が急に低下した場合、コンピュータ１５は、周囲の光量と、瞳孔径と、キャリブレーション情報とに基づいて暗順応状態における瞳孔径Ｄ４及び適正な表示画像の明るさＢ４を算出する。そして、瞳孔径Ｄｎが暗順応状態における瞳孔径Ｄ４に収束するまでの期間（暗順応過程）、コンピュータ１５は、現在の周囲の光量及び瞳孔径と、暗順応状態における周囲の光量及び瞳孔径と、キャリブレーション情報とに基づいて、表示画像の明るさを算出する。加えて、暗順応過程の途中で周囲の光量が増加した場合、コンピュータ１５は、現在の周囲の光量と、キャリブレーション情報とに基づいて表示画像の明るさを自動で設定する処理に移行する。
【００９６】
なお、表示装置１及びコントローラ２として動作させるコンピュータ１５は、図１０に示した全ての構成要素を含む必要はなく、用途や条件に応じて一部の構成要素を省略することも可能である。例えば、コンピュータ１５は、媒体駆動装置１５０７や通信制御装置１５０８が省略されたものであってもよい。
【００９７】
また、コンピュータ１５が入出力インタフェース１５０６により他のコンピュータと接続可能である場合、コンピュータ１５に実行させるプログラムは、他のコンピュータからコンピュータ１５に導入することも可能である。コンピュータ１５と接続可能な他のコンピュータは、媒体駆動装置として光ディスクドライブを搭載したものであってもよい。そのため、コンピュータ１５に実行させる各種プログラムを提供する記録媒体には、Compact Disc（ＣＤ）、Digital Versatile Disc（ＤＶＤ）、Blu-ray Disc（Blu-rayは登録商標）等の光ディスクも利用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１  網膜投影型表示装置
１０１  リム部
１０２Ａ，１０２Ｂ  テンプル部
１０３Ａ，１０３Ｂ  光透過部
１１０  光源
１２０  スキャナミラー
１３０  反射ミラー
１４０  表示処理装置
１４１  明るさ設定部
１４２  制御部
１４２ａ  光源制御部
１４２ｂ  ミラー制御部
１４５  記憶部
１５０  光量センサ
１６０  撮像装置
２  リモートコントローラ
３  接続ケーブル
４  光（レーザ光）
５  外光
６Ａ，６Ｂ  眼球
６０１  瞳孔
６０２  網膜
７  画像
８  補助装置
８０１  遮光部材
８０２  面光源
８０３  面状光線
９  利用者
１５  コンピュータ
１５０１  プロセッサ
１５０２  主記憶装置
１５０３  補助記憶装置
１５０４  入力装置
１５０５  出力装置
１５０６  入出力インタフェース
１５０７  媒体駆動装置
１５０８  通信制御装置
１５１０  バス
１６  可搬型記録媒体
【図１Ａ】
2017161759.tif 000006
【図１Ｂ】
2017161759.tif 000007
【図２】
2017161759.tif 000008
【図３】
2017161759.tif 000009
【図４】
2017161759.tif 000010
【図５】
2017161759.tif 000011
【図６】
2017161759.tif 000012
【図７】
2017161759.tif 000013
【図８】
2017161759.tif 000014
【図９】
2017161759.tif 000015
【図１０】
2017161759.tif 000016