УСТАНАВЛИВАЕМОЕ НА ГОЛОВЕ УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ И СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ УСТАНАВЛИВАЕМЫМ НА ГОЛОВЕ УСТРОЙСТВОМ ОТОБРАЖЕНИЯ
HEAD-MOUNTED DISPLAY DEVICE AND METHOD OF CONTROLLING HEAD-MOUNTED DISPLAY DEVICE

Описание
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
[0001] Настоящее изобретение относится к устанавливаемому на голове устройству отображения пропускающего типа.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002] Известно устанавливаемое на голове устройство отображения (наголовный дисплей (HMD)), которое представляет собой устройство отображения, устанавливаемое на голове. Например, устанавливаемое на голове устройство отображения вырабатывает, при использовании жидкокристаллического дисплея и источника света, свет изображения, представляющий изображение, и направляет выработанный свет изображения на глаза пользователя с использованием проекционной оптической системы и световодной пластины, тем самым побуждая пользователя визуально распознавать виртуальное изображение. Существует два типа устанавливаемых на голове устройств отображения: пропускающего типа, когда пользователь может визуально распознавать внешнюю обстановку в дополнение к виртуальному изображению, и непропускающего типа, когда пользователь не может визуально распознавать внешнюю обстановку. В свою очередь, существует два типа устанавливаемых на голове устройств отображения пропускающего типа: пропускающего свет и передающего видео.
[0003] В PTL 1 раскрыта технология анализа наклона головы пользователя устанавливаемого на голове устройства отображения для вычисления наклона устанавливаемого на голове устройства отображения по отношению к горизонтальной плоскости, анализа перемещения предварительно определенной части тела (например, руки) пользователя для вычисления величины перемещения пользователя в предварительно определенное время, и, когда величина перемещения больше или равна предварительно определенному значению, постепенного наклона видео в виде непрерывного множества кадров для коррекции наклона устанавливаемого на голове устройства отображения и подавления визуально наведенного состояния укачивания, вызванного сдвигом между внешней обстановкой и видео, визуально распознаваемым пользователем. В PTL 2 раскрыта технология, побуждающая, в области видео, которую устанавливаемое на голове устройство отображения побуждает пользователя визуально распознавать, периферийную часть видео, которая значительно влияет на визуально наведенное состояние укачивания, излучать свет для подавления визуально наведенного состояния укачивания пользователя.
Перечень цитируемой литературы
Патентная литература
[0004] PTL 1: JP-A-2012-109708
PTL 2: Патент США No. 8212859
Непатентная литература
[0005] NPL 1: Research Report concerning the Influence of Contents on the Living Organism, March 2004, Ministry of Internal Affairs and Communications
NPL 2: Guideline by Video Method such as Animation, 2006, Japan Broadcasting Corporation, National Association of Commercial Broadcasters in Japan
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Техническая задача
[0006] Однако в технологии, описанной в PTL 1, только в том случае, когда устанавливаемое на голове устройство отображения наклонено по отношению к горизонтальной плоскости, и величина перемещения пользователя равна или больше предварительно определенного значения, осуществляется коррекция видео, визуально распознаваемого пользователем. Например, когда пользователь идет пешком, и устанавливаемое на голове устройство отображения не наклонено по отношению к горизонтальной дороге, видео не корректируется. Поэтому желательно подавить визуально наведенное состояние укачивания пользователя независимо от того, наклонено ли устанавливаемое на голове устройство отображения по отношению к горизонтальной плоскости. В технологии, описанной в PTL 2, хотя визуально наведенное состояние укачивания пользователя можно подавить, пользователь чувствует, что трудно визуально распознать внешнюю обстановку в светоизлучающей области. Поэтому желательно повысить видимость внешней обстановки, визуально распознаваемой пользователем, при одновременном подавлении визуально наведенного состояния укачивания. Кроме того, желательно управлять в соответствии с информацией, включенной во внешнюю обстановку, видео, которое устанавливаемое на голове устройство отображения побуждает пользователя визуально распознавать. Кроме этого, желательно повысить удобство и т.п. устанавливаемого на голове устройства отображения предшествующего уровня техники.
Решение технической задачи
[0007] Некоторые преимущественные аспекты изобретения позволяют решить по меньшей мере часть вышеописанных задач, но изобретение можно реализовать в виде следующих аспектов.
[0008] (1) Согласно аспекту изобретения выполнено устанавливаемое на голове устройство отображения пропускающего типа. Устанавливаемое на голове устройство отображения включает в себя: блок отображения изображения, включающий в себя блок выработки света изображения, выполненный с возможностью выработки света изображения на основании данных изображения и излучения света изображения, блок отображения изображения, побуждающий пользователя визуально распознавать свет изображения в качестве виртуального изображения и пропускающий внешнюю обстановку в состоянии, в котором блок отображения изображения надет на голову пользователя; блок указания направления блока отображения, выполненный с возможностью указания направления блока отображения, которое представляет собой направление блока отображения изображения; блок установки конкретного направления, выполненный с возможностью установки конкретного направления на основе области выработки света изображения, где блок выработки света изображения вырабатывает свет изображения, и направления блока отображения; и блок управления, выполненный с возможностью установки местоположения области выработки света изображения на основании направления блока отображения таким образом, чтобы область выработки света изображения и конкретное направление совмещались после установки конкретного направления. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту область выработки света изображения совпадает с внешней обстановкой. Таким образом, свет изображения визуально распознается пользователем как единое целое с внешней обстановкой. Даже тогда, когда пользователь перемещается, так как между внешней обстановкой и светом изображения отсутствует сдвиг, можно подавить визуально наведенное состояние укачивания пользователя.
[0009] (2) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, что устанавливаемое на голове устройство отображения дополнительно включает в себя блок захвата изображения, выполненный с возможностью захвата изображения внешней обстановки, и блок установки конкретного направления различает конкретную цель, включенную в захваченное изображение, и устанавливает конкретное направление на основе конкретной цели. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту конкретное направление устанавливается в соответствии с различимой конкретной целью. Таким образом, свет изображения, более подходящий для внешней обстановки, визуально распознанной пользователем, визуально распознается пользователем через блок отображения изображения, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0010] (3) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, что устанавливаемое на голове устройство отображения дополнительно включает в себя: блок хранения первой цели, выполненный с возможностью хранения размера конкретной цели; и блок указания расстояния, выполненный с возможностью указания расстояния между блоком отображения изображения и конкретной целью на основании фокусного расстояния блока захвата изображения и размера изображения конкретной цели, и блок управления устанавливает свет изображения на основе указанного расстояния. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту свет изображения, который устанавливаемое на голове устройство отображения побуждает пользователя визуально распознавать, устанавливается в соответствии с расстоянием между пользователем устанавливаемого на голове устройства отображения и конкретной целью, вычисленной в соответствии с фокусным расстоянием блока захвата изображения и размером конкретной цели. Таким образом, можно побудить пользователя визуально распознавать свет изображения, соответствующий ситуации пользователя, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0011] (4) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, что устанавливаемое на голове устройство отображения дополнительно включает в себя: блок хранения второй цели, выполненный с возможностью хранения размера конкретной цели и размера контрольной метки расстояния, отличной от конкретной цели; и блок указания расстояния, выполненный с возможностью различения контрольной метки расстояния, включенной в захваченное изображение, и указания расстояния между блоком отображения изображения и конкретной целью на основе размера изображения конкретной цели и размера изображения контрольной метки расстояния, и блок управления устанавливает свет изображения на основе указанного расстояния. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту свет изображения, который устанавливаемое на голове устройство отображения побуждает пользователя визуально распознавать, устанавливается в соответствии с расстоянием между пользователем устанавливаемого на голове устройства отображения и конкретной целью, вычисленной в соответствии с размером конкретной цели и размером контрольной метки расстояния. В результате, можно побудить пользователя визуально распознавать свет изображения, соответствующий ситуации пользователя, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0012] (5) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, чтобы блок управления устанавливал, когда указанное расстояние больше или равно пороговому значению, свет изображения, включающий в себя объект на участке, отличном от центрального участка в области, где блок отображения изображения может вырабатывать свет изображения, и свет изображения, указывающий взаимное расположение между светом изображения, включающим в себя объект в области, где блок отображения изображения может вырабатывать свет изображения, и конкретную цель, включенную в захваченное изображение, и устанавливает, когда указанное расстояние меньше порогового значения, свет изображения, включающий в себя объект на центральном участке в области, где блок отображения изображения может вырабатывать свет изображения. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту свет изображения, который устанавливаемое на голове устройство отображения побуждает пользователя визуально распознавать, является различным в зависимости от расстояния между пользователем и конкретной целью. Таким образом, пользователь может распознать расстояние до конкретной цели, используя свет изображения, визуально распознанный пользователем, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0013] (6) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, что устанавливаемое на голове устройство отображения дополнительно включает в себя: блок указания местоположения блока отображения, выполненный с возможностью указания местоположения блока отображения изображения; и блок приема информации о местоположении, выполненный с возможностью приема информация для указания местоположения конкретной цели, и блок управления устанавливает свет изображения на основе взаимного расположения между блоком отображения изображения и конкретной целью. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту свет изображения, визуально распознаваемый пользователем и проходящий через блок отображения изображения, устанавливается в соответствии с взаимным расположением между блоком отображения изображения и конкретной целью. Таким образом, пользователь может гораздо легче визуально распознать взаимное расположение с помощью конкретной цели, и тем самым дополнительно повышается удобство для пользователя.
[0014] (7) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, чтобы блок управления устанавливал объект, включенный в свет изображения, который будет больше, когда расстояние от местоположения блока отображения изображения до местоположения конкретного целевого объекта будет короче. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту размер объекта, включенного в свет изображения, визуально распознанного пользователем через блок отображения изображения, будет больше тогда, когда расстояние между пользователем и конкретным объектом будет короче. Таким образом, пользователь может гораздо легче визуально распознать взаимное расположение с помощью конкретной цели, и тем самым дополнительно повышается удобство для пользователя.
[0015] (8) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, чтобы блок управления устанавливал свет изображения на основе цвета пикселей на участке, отличном от изображения конкретной цели в захваченном изображении. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту свет изображения, визуально распознанный пользователем, не смешивается во внешней обстановке и отчетливо распознается визуально пользователем. Таким образом, легче побудить пользователя распознать свет изображения, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0016] (9) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, чтобы блок управления устанавливал свет изображения таким образом, чтобы цвет пикселей, образующих объект, включенный в свет изображения, представлял собой цвет, дополняющий цвет пикселей участка в отличие от изображения конкретной цели. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту свет изображения, визуально распознанный пользователем, не смешивается во внешней обстановке и отчетливо распознается визуально пользователем. Таким образом, легче побудить пользователя распознать свет изображения, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0017] (10) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, чтобы блок управления устанавливал яркость света изображения на основании яркости захваченного изображения. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту яркость блока отображения изображения устанавливается согласно яркости захваченного изображения. Поэтому даже в том случае, если данные изображения являются одинаковыми, можно дополнительно повысить видимость пользователю для света изображения, визуально распознаваемого пользователем через блок отображения изображения.
[0018] (11) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, чтобы блок управления устанавливал яркость света изображения выше, когда яркость захваченного изображения становится выше. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту яркость блока отображения изображения устанавливается низкой, когда яркость захваченного изображения становится низкой. Таким образом, время работы устанавливаемого на голове устройства отображения можно увеличить без использования излишней электрической энергии.
[0019] (12) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, что устанавливаемое на голове устройство отображения дополнительно включает в себя блок указания перемещения, выполненный с возможностью указания перемещения блока отображения изображения, и блок управления устанавливает местоположение области выработки света изображения на основании состояния движения пользователя, указанного на основе перемещения блока отображения изображения. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту относительное перемещение света изображения, который устанавливаемое на голове устройство отображения побуждает пользователя визуально распознавать, смещается из-за состояния движения пользователя. Таким образом, можно подавить визуально наведенное состояние укачивания пользователя.
[0020] (13) Устанавливаемое на голове устройство отображения согласно аспекту, описанному выше, можно сконфигурировать таким образом, чтобы блок управления устанавливал время для перехода света изображения из состояния, в котором свет изображения визуально не распознается пользователем, в состояние, в котором свет изображения визуально распознается пользователем, и время для перехода света изображения из состояния, в котором свет изображения визуально распознается пользователем, в состояние, в котором свет изображения визуально не распознается пользователем в зависимости, в которой по меньшей мере один из этих моментов времени монотонно увеличивается по отношению к скорости перемещения блока отображения изображения. При использовании устанавливаемого на голове устройства отображения согласно этому аспекту, когда перемещение пользователя является быстрым, устанавливается продолжительным по меньшей мере один из периодов времени для перехода света изображения из состояния, в котором свет изображения визуально не распознается пользователем, в состояние, в котором свет изображения визуально распознается пользователем, и времени для изменения света изображения из состояния, в котором свет изображения визуально распознается пользователем, в состояние, в котором свет изображения визуально не распознается пользователем. Таким образом, можно уменьшить изменение света изображения в поле зрения пользователя и дополнительно подавить визуально наведенное состояние укачивания пользователя.
[0021] Не все из множества компонентов аспектов изобретения, объясненных выше, являются необходимыми. Чтобы решить часть или все задачи или достичь части или всех эффектов, описанных в этом описании, касающихся части из множества компонентов, при необходимости можно выполнить изменения, удаления, замену на новые другие компоненты и удаление части ограниченных содержаний. Чтобы решить часть или все задачи или достичь части или всех эффектов, описанных в данном описании, можно также объединить часть или все технические признаки, включенные в один аспект изобретения, с частью или всеми техническими признаками, включенными в другие аспекты изобретения, чтобы сформировать независимый один аспект изобретения.
[0022] Например, один аспект изобретения можно реализовать в виде устройства, включающего в себя по меньшей мере один, или более или все из: блока отображения изображения, блока указания направления блока отображения, блока установки конкретного направления и блока управления. То есть устройство может включать в себя или может не включать в себя блок отображения изображения. Устройство может включать в себя или может не включать в себя блок указания направления блока отображения. Устройство может включать в себя или может не включать в себя блок установки конкретного направления. Устройство может включать в себя или может не включать в себя блок управления. Блок отображения изображения может включать в себя, например, блок выработки света изображения, выполненный с возможностью выработки света изображения на основании данных изображения и излучения света изображения. Блок отображения изображения может побуждать пользователя визуально распознавать свет изображения в виде виртуального изображения и может передавать внешнюю обстановку в состоянии, в котором блок отображения изображения надет на голову пользователя. Блок указания направления блока отображения может указать, например, направление блока отображения, которое представляет собой направление блока отображения изображения. Блок установки конкретного направления может устанавливать, например, конкретное направление на основе области выработки света изображения, где блок выработки света изображения вырабатывает свет изображения, и направления блока отображения. Блок управления может устанавливать, например, местоположение области выработки света изображения на основании направления блока отображения таким образом, чтобы область выработки света изображения и конкретное направление совмещались после установки конкретного направления. Устройство можно реализовать, например, в виде устанавливаемого на голове устройства отображения и можно также реализовать в виде устройств, отличных от устанавливаемого на голове устройства отображения. Согласно такому аспекту можно достичь по меньшей мере одну из различных целей, таких как повышение функциональности и простоты использования устройства, интеграция устройства и повышение удобства для пользователя, который использует устройство. Часть или все технические признаки аспектов устанавливаемого на голове устройства отображения, объясненного выше, можно применить к данному устройству.
[0023] Изобретение можно реализовать в различных формах, отличных от устанавливаемого на голове устройства отображения. Изобретение можно реализовать в формах, таких как устройство отображения, способ управления для устанавливаемого на голове устройства отображения и устройства отображения, устанавливаемой на голове системы отображения, компьютерной программы для выполнения функций устанавливаемого на голове устройства отображения и устанавливаемой на голове системы отображения, причем носитель записи имеет записанную на нем компьютерную программу, и сигнал передачи данных включает в себя компьютерную программу и осуществляется на несущей волне.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0024] Фиг.1 - пояснительная схема, показывающая внешнюю конфигурацию устанавливаемого на голове устройства отображения.
Фиг.2 - блок-схема, схематично показывающая конфигурацию устанавливаемого на голове устройства отображения.
Фиг.3 - пояснительная схема, показывающая состояние, в котором свет изображения излучается блоком выработки света изображения.
Фиг.4 - пояснительная схема, показывающая последовательность операций обработки отображения изображения.
Фиг.5 - пояснительная схема, показывающая пример поля зрения, визуально распознанного пользователем.
Фиг.6 - пояснительная схема, показывающая пример отображаемого изображения, визуально распознаваемого пользователем.
Фиг.7 - пояснительная схема, показывающая пример поля зрения, визуально распознанного пользователем.
Фиг.8 - пояснительная схема, показывающая пример поля зрения, визуально распознанного пользователем в сравнительном примере.
Фиг.9 - пояснительная схема, показывающая последовательность операций обработки отображения изображения во втором варианте осуществления.
Фиг.10 - пояснительная схема, показывающая последовательность операций обработки отображения изображения во втором варианте осуществления.
Фиг.11 - пояснительная схема, показывающая пример поля зрения, визуально распознанного пользователем.
Фиг.12 - пояснительная схема, показывающая пример поля зрения, визуально распознанного пользователем.
Фиг.13 - пояснительная схема, показывающая пример поля зрения, визуально распознанного пользователем, в модификации.
Фиг.14 - пояснительная схема, показывающая пример поля зрения, визуально распознанного пользователем, в модификации.
Фиг.15A - пояснительная схема, показывающая внешнюю конфигурацию устанавливаемого на голове устройства отображения в модификации.
Фиг.15B - пояснительная схема, показывающая внешнюю конфигурацию устанавливаемого на голове устройства отображения в модификации.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Описание вариантов осуществления
[0025] Варианты осуществления изобретения поясняются ниже в следующем порядке.
A. Первый вариант осуществления
A-1. Конфигурация устанавливаемого на голове устройства отображения
A-2. Обработка отображения изображения
B. Сравнительный пример
C. Второй вариант осуществления
D. Модификации
[0026] A. Первый вариант осуществления
A-1. Конфигурация устанавливаемого на голове устройства отображения
На фиг.1 представлена пояснительная схема, показывающая внешнюю конфигурацию устанавливаемого на голове устройства 100 отображения. Устанавливаемое на голове устройство 100 отображения представляет собой устройство отображения, устанавливаемое на голове, и также называется наголовным дисплеем (HMD). В данном варианте осуществления устанавливаемое на голове устройство 100 отображения представляет собой устанавливаемое на голове устройство отображения светопропускающего типа, которое позволяет пользователю визуально распознавать виртуальное изображение и вместе с этим непосредственно визуально распознавать внешнюю обстановку. В данном описании виртуальное изображение, визуально распознаваемое пользователем, использующим устанавливаемое на голове устройство 100 отображения, для удобства упоминается также как "отображаемое изображение". Излучаемый свет изображения, вырабатываемый на основании данных изображения, упоминается как "отображение изображения".
[0027] Устанавливаемое на голове устройство 100 отображения включает в себя блок 20 отображения изображения, выполненный с возможностью побуждения пользователя визуально распознать виртуальное изображение в состоянии, в котором блок 20 отображения изображения надет на голову пользователя, и блок 10 управления (контроллер 10), выполненный с возможностью управления блоком 20 отображения изображения.
[0028] Блок 20 отображения изображения представляет собой тело, носимое на голове пользователя, и в данном варианте осуществления имеет форму очков. Блок 20 отображения изображения включает в себя правый блок 21 удержания, блок 22 возбуждения правого отображения, левый блок 23 удержания, блок 24 возбуждения левого отображения, блок 26 отображения правого оптического изображения, блок 28 отображения левого оптического изображения и камеру 61. Блок 26 отображения правого оптического изображения и блок 28 отображения левого оптического изображения выполнены, соответственно, с возможностью расположения напротив правого и левого глаз пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. Один конец блока 26 отображения правого оптического изображения и один конец блока 28 отображения левого оптического изображения соединены друг с другом в положении, соответствующем середине лба пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения.
[0029] Правый блок 21 удержания представляет собой элемент, выполненный таким образом, чтобы он продолжался от конца ER, который является другим концом блока 26 отображения правого оптического изображения, до местоположения, соответствующего временной области пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. Аналогичным образом, левый блок 23 удержания представляет собой элемент, выполненный таким образом, чтобы он продолжался от конца EL, который является другим концом блока 28 отображения левого оптического изображения, до местоположения, соответствующего временной области пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. Правый блок 21 удержания и левый блок 23 удержания удерживают блок 20 отображения изображения на голове пользователя таким же образом, как и дужки очков.
[0030] Блок 22 возбуждения правого отображения и блок 24 возбуждения левого отображения размещаются на сторонах, противоположных голове пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. В последующем описании правый блок 21 удержания и левый блок 23 удержания, как правило, упоминаются просто как "блок содержания". Блок 22 возбуждения правого отображения и блок 24 возбуждения левого отображения, как правило, упоминаются просто как "блок возбуждения отображения". Блок 26 отображения правого оптического изображения и блок 28 отображения левого оптического изображения, как правило, упоминаются просто как "оптический блок отображения изображения".
[0031] Блоки 22 и 24 возбуждения отображения включают в себя жидкокристаллические дисплеи 241 и 242 (которые в дальнейшем упоминаются как "ЖКД 241 и 242") и проекционные оптические системы 251 и 252 (смотри фиг.2). Детали конфигурации блоков 22 и 24 возбуждения отображения объяснены ниже. Блоки 26 и 28 отображения оптического изображения, функционирующие как оптические элементы, включают в себя световодные пластины 261 и 262 (смотри фиг.2) и затемняющие пластины. Световодные пластины 261 и 262 выполнены из светопропускающего материала на основе смолы и т.п. и направляют световые пучки изображения, выводимые из блоков 22 и 24 возбуждения отображения, на глаза пользователя. Затемняющие пластины представляют собой тонкие пластинчатые оптические элементы и размещаются таким образом, чтобы закрывать переднюю сторону блока 20 отображения изображения, которая является стороной, противоположной стороне глаз пользователя. Затемняющие пластины защищают световодные пластины 261 и 262 и защищают от повреждения, прилипания загрязнений и т.п. к световодным пластинам 261 и 262. Регулируя коэффициент пропускания света затемняющих пластин, можно регулировать количество внешнего света, попадающего в глаза пользователя, и легко регулировать визуальное распознавание виртуального изображения. Следует отметить, что затемняющие пластины могут быть опущены.
[0032] Камера 61 размещается в положении, соответствующем середине лба пользователя, когда пользователь носит блок 20 отображения изображения. Камера 61 захватывает изображение внешней обстановки, которая представляет собой обстановку снаружи в направлении линии зрения пользователя, и получает изображение внешней обстановки в состоянии, в котором пользователь носит блок 20 отображения изображения на голове. Камера 61 представляет собой монокулярную камеру, но может представлять собой стереоскопическую камеру. В прилагаемой формуле изобретения камера 61 эквивалентна блоку захвата изображения.
[0033] Блок 20 отображения изображения дополнительно включает в себя соединительный блок 40 для соединения блока 20 отображения изображения с блоком 10 управления. Соединительный блок 40 включает в себя основной соединительный провод 48, соединенный с блоком 10 управления, правый провод 42 и левый провод 44 и соединительный элемент 46. Правый провод 42 и левый провод 44 представляют собой два провода, ответвляющиеся от основного соединительного провода 48. Правый провод 42 вставляется в корпус правого блока 21 удержания из участка AP дистального конца в направлении продолжения правого блока 21 удержания и соединяется с блоком 22 возбуждения правого отображения. Аналогичным образом, левый провод 44 вставляется в корпус левого блока 23 удержания из участка AP дистального конца в направлении продолжения левого блока 23 удержания и соединяется с блоком 24 возбуждения левого отображения. В точке ответвления основного соединительного провода 48 и правого и левого проводов 42 и 44 предусмотрен соединительный элемент 46. Соединительный элемент 46 включает в себя разъем для соединения штекера 30 наушников. Правый наушник 32 и левый наушник 34 продолжаются от штекера 30 наушников.
[0034] Блок 20 отображения изображения и блок 10 управления выполняют передачу различных сигналов через соединительный блок 40. Соединители (на фигурах не показаны), которые подходят друг другу, предусмотрены, соответственно, на конце основного соединительного провода 48 с противоположной стороны соединительного элемента 46 и в блоке 10 управления. Блок 10 управления и блок 20 отображения изображения соединяются и отсоединяются в соответствии с подключением и отключением соединителя основного соединительного провода 48 и соединителя блока 10 управления. Например, в качестве правого провода 42, левого провода 44 и основного соединительного провода 48 можно выбрать металлический кабель или оптическое волокно.
[0035] Блок 10 управления представляет собой устройство для управления устанавливаемым на голове устройством 100 отображения. Блок 10 управления включает в себя клавишу 11 определения, блок 12 освещения, клавишу 13 переключения отображения, сенсорную панель 14, клавишу 15 переключения яркости, клавишу 16 направления, клавишу 17 меню и выключатель 18 электропитания. Клавиша 11 определения обнаруживает операцию нажатия и выводит сигнал для определения содержания операции с помощью блока 10 управления. Блок 12 освещения уведомляет, с помощью своего состояния излучения света, о рабочем состоянии устанавливаемого на голове устройства 100 отображения. В качестве рабочего состояния устанавливаемого на голове устройства 100 отображения, например, возможно состояние Вкл./Выкл. источника питания. В качестве блока 12 освещения используется, например, светоизлучающий диод (СИД). Клавиша 13 переключения отображения обнаруживает операцию нажатия и выводит, например, сигнал для переключения режима отображения движущегося изображения содержания на 3D и 2D. Сенсорная панель 14 обнаруживает операцию, выполняемую пальцем пользователя на рабочей поверхности сенсорной панели 14, и выводит сигнал, соответствующий обнаруженному содержанию. В качестве сенсорной панели 14 можно использовать различные сенсорные панели, например, электростатического типа, типа обнаружения нажатия и оптического типа. Клавиша 15 переключения яркости обнаруживает операцию нажатия и выводит сигнал для увеличения или уменьшения яркости блока 20 отображения изображения. Клавиша 16 направления обнаруживает операцию нажатия для клавиш, соответствующих направлениям вверх, вниз, влево и вправо, и выводит сигнал, соответствующий обнаруженному содержанию. Выключатель 18 электропитания обнаруживает операцию скольжения, выполняемую на переключателе, для переключения состояния источника питания устанавливаемого на голове устройства 100 отображения.
[0036] На фиг.2 представлена блок-схема, функционально показывающая конфигурацию устанавливаемого на голове устройства 100 отображения. Как показано на фиг.2, блок 10 управления включает в себя блок 110 получения входной информации, блок 120 хранения, источник 130 питания, операционный блок 135, CPU 140, интерфейс 180, блок 51 передачи (Tx 51) и блок 52 передачи (Tx 52), модуль 134 GPS и блок 132 радиосвязи. Операционный блок 135 принимает операцию, выполненную пользователем. Операционный блок 135 конфигурируется с помощью клавиши 11 определения, клавиши 13 переключения отображения, сенсорной панели 14, клавиши 15 переключения яркости, клавиши 16 направления, клавиши 17 меню и выключателя 18 электропитания.
[0037] Блок 110 получения входной информации получает сигнал, соответствующий вводу операции пользователем. В качестве сигнала, соответствующего вводу операции, например, существует ввод операции на сенсорной панели 14, с помощью клавиши 16 направления и выключателя 18 электропитания, размещенного на операционном блоке 135. Источник 130 питания подает электрическую энергию в блоки устанавливаемого на голове устройства 100 отображения. В качестве источника 130 питания можно использовать, например, вторичную аккумуляторную батарею. В блоке 120 хранения хранятся различные компьютерные программы. Блок 120 хранения сконфигурирован с помощью ROM, RAM и т.п.
[0038] Модуль 134 GPS принимает сигнал со спутника GPS, чтобы таким образом указать текущее местоположение блока 20 отображения изображения, и вырабатывает информацию, указывающую местоположение. После указания текущего местоположения блока 20 отображения изображения, указывается текущее местоположение пользователя и устанавливаемого на голове устройства 100 отображения. Блок 132 радиосвязи выполняет радиосвязь с другими устройствами в соответствии с предварительно определенным стандартом радиосвязи, таким как беспроводная LAN или Bluetooth. Блок 132 радиосвязи может принимать, например, информацию о местоположении здания путем выполнения радиосвязи. В прилагаемой формуле изобретения модуль 134 GPS эквивалентен блоку указания местоположения блока отображения. В прилагаемой формуле изобретения блок 132 радиосвязи эквивалентен блоку приема информации о местоположении.
[0039] CPU 140 считывает и исполняет компьютерные программы, хранящиеся в блоке 120 хранения, чтобы таким образом функционировать как операционная система 150 (OS 150), блок 190 управления отображением, блок 170 обработки звука, блок 160 обработки изображения, блок 166 определения направления, блок 165 управления местоположением изображения и блок 168 определения изображения.
[0040] Блок 190 управления отображением вырабатывает сигналы управления для управления блоком 22 возбуждения правого отображения и блоком 24 возбуждения левого отображения. В частности, блок 190 управления отображением по отдельности управляет, используя сигналы управления, переключателем Вкл./Выкл. для возбуждения правого ЖКД 241 с помощью блока 211 управления правым ЖКД, переключателем Вкл./Выкл. для возбуждения правой подсветки 221 с помощью блока 201 управления правой подсветкой, переключателем Вкл./Выкл. для возбуждения левого ЖКД 242 с помощью блока 212 управления левым ЖКД и переключателем Вкл./Выкл. для возбуждения левой подсветки 222 с помощью блока 202 управления левой подсветкой. Следовательно, блок 190 управления отображением управляет выработкой и излучением света изображения с помощью блока 22 возбуждения правого отображения и блока 24 возбуждения левого отображения. Например, блок 190 управления отображением побуждает одновременно блок 22 возбуждения правого отображения и блок 24 возбуждения левого отображения вырабатывать световые пучки изображения, побуждает только один из блока 22 возбуждения правого отображения и блока 24 возбуждения левого отображения вырабатывать свет изображения или побуждает одновременно блок 22 возбуждения правого отображения и блок 24 возбуждения левого отображения не вырабатывать свет изображения.
[0041] Блок 190 управления отображением передает сигналы управления в блок 211 управления правым ЖКД и блок 212 управления левым ЖКД, соответственно, через блоки 51 и 52 передачи. Блок 190 управления отображением передает сигналы управления, соответственно, в блок 201 управления правой подсветкой и блок 202 управления левой подсветкой.
[0042] Блок 160 обработки изображения получает сигнал изображения, включенный в содержания. Блок 160 обработки изображения выделяет сигналы синхронизации, такие как сигнал вертикальной синхронизации VSync и сигнал горизонтальной синхронизации HSync, из полученного сигнала изображения. Блок 160 обработки изображения вырабатывает тактовый сигнал PCLK с использованием схемы PLL (фазовой автоподстройки частоты) и т.п. (на фигуре не показана) в зависимости от периодов отдельных сигналов вертикальной синхронизации VSync и горизонтальной синхронизации HSync. Блок 160 обработки изображения преобразует аналоговый сигнал изображения, из которого выделяются сигналы синхронизации, в цифровой сигнал изображения, с использованием схемы аналого-цифрового преобразования или т.п. (на фигуре не показана). После того, как блок 160 обработки изображения сохранит цифровой сигнал изображения после преобразования в DRAM в блоке 120 хранения кадром за кадром в качестве данных изображения (данных RGB) целевого изображения. Блок 160 обработки изображения может выполнить обработку изображения, такую как преобразование разрешения, различные виды тоновой коррекции для регулировки яркости и цветности и коррекция трапецеидальных искажений в отношении данных изображения.
[0043] Блок 160 обработки изображения передает тактовый сигнал PCLK, сигнал вертикальной синхронизации VSync и сигнал горизонтальной синхронизации HSync, выработанные блоком 160 обработки изображения, и данные изображения, хранящиеся в DRAM в блоке 120 хранения, соответственно, через блоки 51 и 52 передачи. Блоки 51 и 52 передачи функционируют как приемопередатчик для последовательной передачи между блоком 10 управления и блоком 20 отображения изображения.
[0044] Блок 170 обработки звука получает звуковой сигнал, включенный в содержания, усиливает полученный звуковой сигнал и подает усиленный звуковой сигнал в громкоговоритель (не показан) в правом наушнике 32 и в громкоговоритель (не показан) в левом наушнике 34, которые подсоединены к соединительному элементу 46. Например, при использовании системы Долби (зарегистрированный торговый знак) выполняется обработка звукового сигнала. Различные звуки, частоты или т.п., которые изменяются, выводятся, соответственно, из правого наушника 32 и левого наушника 34.
[0045] Блок 166 определения определяет направление и перемещение блока 20 отображения изображения, обнаруженного с помощью 9-осевого датчика 66, объясненного ниже. Блок 166 определения направления определяет направление блока 20 отображения изображения для оценки направления головы пользователя. Блок 168 определения изображения определяет, путем сопоставления с образцом, включена ли конкретная цель наряду с данными изображения конкретной цели, сохраненной заранее, в блоке 120 хранения, в изображение внешней обстановки. Когда конкретная цель включена в изображение внешней обстановки, блок 168 определения изображения сопоставляет конкретную цель с данными, которые хранятся в блоке 120 хранения, и извлекает характерную точку, установленную заранее в конкретной цели. Блок 168 определения изображения устанавливает, в качестве конкретного направления, направление от пользователя до характерной точки. В прилагаемой формуле изобретения блок 168 определения изображения эквивалентен блоку установки конкретного направления.
[0046] Когда конкретная цель включена в изображение внешней обстановки, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать, со ссылкой на конкретное направление, установленное блоком 168 определения изображения, изображение, представляющее данные изображения, установленные в связи с конкретной целью. Данные изображения, установленные в связи с конкретной целью, представляют собой название, информацию о местоположении и т.п. конкретной цели. Как будет более подробно описано ниже, после установления конкретного направления блок 165 управления местоположением изображения устанавливает местоположение отображаемого изображения таким образом, чтобы конкретное направление и отображаемое изображение совмещались в соответствии с изменением направления блока 20 отображения изображения. Блок 165 управления местоположением изображения вырабатывает, в зависимости от цвета (значений RGB) изображения внешней обстановки, на основании данных изображения данные изображения, в которых изменяются значения RGB. Блок 165 управления местоположением изображения меняет яркость блока 20 отображения изображения в зависимости от яркости изображения внешней обстановки для выработки различных изображений на основе одинаковых данных изображения. Например, блок 165 управления местоположением изображения вырабатывает данные изображения, в которых знаки, включенные в них, будут больше, когда расстояние от пользователя до конкретной цели будет более коротким, и устанавливает яркость блока 20 отображения изображения более низкой, когда яркость изображения внешней обстановки является более низкой. Блок 165 управления местоположением изображения эквивалентен блоку управления в прилагаемой формуле изобретения. Знаки, включенные в данные изображения, эквивалентны объекту в прилагаемой формуле изобретения.
[0047] Интерфейс 180 представляет собой интерфейс для подключения различных внешних устройств OA, которые являются источниками предоставления содержаний, к блоку 10 управления. Примеры внешних устройств OA включают в себя персональный компьютер PC, терминал сотового телефона и игровой терминал. В качестве интерфейс 180 можно использовать, например, интерфейс USB, интерфейс микро-USB или интерфейс для карты памяти.
[0048] Блок 20 отображения изображения включает в себя блок 22 возбуждения правого отображения, блок 24 возбуждения левого отображения, правую световодную пластину 261, функционирующую как блок 26 отображения правого оптического изображения, левую световодную пластину 262, функционирующую как блок 28 отображения левого оптического изображения, 9-осевой датчик 66 и камеру 61.
[0049] 9-осевой датчик 66 представляет собой датчик движения, выполненный с возможностью обнаружения ускорения (три оси), угловой скорости (три оси) и геомагнетизма (три оси). Так как 9-осевой датчик 66 выполнен в блоке 20 отображения изображения, когда блок 20 отображения изображения надет на голову пользователя, 9-осевой датчик 66 обнаруживает перемещение головы пользователя. Направление блока 20 отображения изображения указывается из обнаруженного перемещения головы пользователя. 9-осевой датчик 66 и блок 166 определения направления эквивалентны блоку указания направления блока отображения в прилагаемой формуле изобретения.
[0050] Блок 22 возбуждения правого отображения включает в себя блок 53 приема (Rx 53), блок 201 управления правой подсветкой (блок 201 управления правой BL) и правую подсветку 221 (правую BL 221), функционирующие как источник света, блок 211 управления правым ЖКД и правый ЖКД 241, функционирующие как элемент отображения, и правую проекционную оптическую систему 251. Блок 201 управления правой подсветкой и правая подсветка 221 функционируют как источник света. Блок 211 управления правым ЖКД и правый ЖКД 241 функционируют как элемент отображения. Блок 201 управления правой подсветкой, блок 211 управления правым ЖКД, правая подсветка 221 и правый ЖКД 241 совместно упоминаются также как "блок выработки света изображения".
[0051] Блока 53 приема функционирует как приемник для последовательной передачи между блоком 10 управления и блоком 20 отображения изображения. Блок 201 управления правой подсветкой управляет правой подсветкой 221 на основе входного сигнала управления. Правая подсветка 221 представляет собой, например, светоизлучающее тело, такое как СИД или электролюминесценция (EL). Блок 211 управления правым ЖКД управляет правым ЖКД 241 на основе тактового сигнала PCLK, сигнала VSync вертикальной синхронизации, сигнала HSync горизонтальной синхронизации и данных изображения для правого глаза, вводимых через блок 53 приема. Правый ЖКД 241 представляет собой пропускающую жидкокристаллическую панель, на которой размещается множество пикселей в форме матрицы.
[0052] Правая проекционная оптическая система 251 сконфигурирована с помощью коллимирующей линзы, которая изменяет свет изображения, излучаемый из правого ЖКД 241, в световые пучки, распространяющиеся параллельно друг другу. Правая световодная пластина 261, функционирующая как блок 26 отображения правого оптического изображения, направляет световой пучок выходящий из правой проекционной оптической системы 251 изображения, на правый глаз RE пользователя, при этом отражая свет изображения, распространяющийся вдоль предварительно определенного оптического пути. Правая проекционная оптическая система 251 и правая световодная пластина 261 совместно упоминаются как "световодный блок".
[0053] Блок 24 возбуждения левого отображения включает в себя конфигурацию, такую же как и конфигурация блока 22 возбуждения правого отображения. Блок 24 возбуждения левого отображения включает в себя блок 54 приема (Rx 54), блок 202 управления левой подсветкой (блок 202 управления левой BL) и левую подсветку 222 (левую BL 222), функционирующие как источник света, блок 212 управления левым ЖКД и левый ЖКД 242, функционирующие как элемент отображения, и левую проекционную оптическую систему 252. Блок 202 управления левой подсветкой и левая подсветка 222 функционируют как источник света. Блок 212 управления левым ЖКД и левый ЖКД 242 функционируют как элемент отображения. Блок 202 управления левой подсветкой, блок 212 управления левым ЖКД, левая подсветка 222 и левый ЖКД 242 совместно упоминаются как "блок выработки света изображения". Левая проекционная оптическая система 252 сконфигурирована с помощью коллимирующей линзы, которая превращает свет изображения, излучаемый из левого ЖКД 242, в световые пучки, распространяющиеся параллельно. Левая световодная пластина 262, функционирующая как левый блок 28 оптического отображения изображения, направляет выходной световой пучок изображения из левой проекционной оптической системы 252 на левый глаз LE пользователя, при этом отражая света изображения, распространяющийся вдоль предварительно определенного оптического пути. Левая проекционная оптическая система 252 и левая световодная пластина 262 совместно упоминаются как "световодный блок".
[0054] На фиг.3 показана пояснительная схема, показывающая состояние, в котором свет изображения излучается блоком выработки света изображения. Правый ЖКД 241 возбуждает жидкие кристаллы в положениях пикселей, размещенных в форме матрицы, тем самым изменяя коэффициент пропускания света, проходящего через правый ЖКД 241 для модуляции осветительного света IL, испускаемого из правой подсветки 221 в действующий свет PL изображения, представляющий изображение. То же самое применимо и к левой стороне. Хотя в данном варианте осуществления используется система подсветки, показанная на фиг.3, свет изображения можно излучать с использованием системы передней подсветки или отражающей системы.
[0055] A-2. Обработка отображения изображения
На фиг.4 представлена пояснительная схема, показывающая последовательность операций обработки отображения изображения. При обработке отображения изображения, когда конкретная цель включена в изображение внешней обстановки, местоположение отображаемого изображения изменяется, и отображаемое изображение отображается на блоке 20 отображения изображения таким образом, чтобы совмещение для фиксации взаимного расположения между конкретным направлением и отображаемым изображением выполнялось даже в том случае, если изменяется направление линии зрения пользователя.
[0056] После приема предварительно определенной операции для начала процесса отображения изображения, сначала камера 61 захватывает изображение внешней обстановки (этап S11). Далее, блок 168 определения изображения определяет, включено ли конкретное здание, которое служит в качестве конкретной цели, хранящейся в блоке 120 хранения, в качестве обнаруживаемой цели в захваченное изображение внешней обстановки (этап S12). Когда определяется, что конкретная цель не включена в изображение внешней обстановки (этап S12: "НЕТ"), камера 61 снова захватывает изображение внешней обстановки (этап S11). Блок 168 определения изображения определяет, включена ли конкретная цель в захваченное изображение внешней обстановки (этап S12).
[0057] Когда определяется, что конкретная цель включена в изображение внешней обстановки (этап S12: "ДА"), блок 168 определения изображения извлекает характерную точку конкретного здания. Блок 166 определения направления устанавливает конкретное направление от пользователя до характерной точки (этап S13). На фиг.5 представлена пояснительная схема, показывающая пример поля VR зрения, визуально распознаваемого пользователем. Как показано на фиг.5, внешняя обстановка SC, передаваемая через блоки 26 и 28 оптического отображения изображения из блока 20 отображения изображения, визуально распознается пользователем. Внешняя обстановка SC включает в себя здание BL в процессе строительства в качестве конкретной цели. Когда блок 168 определения изображения распознает здание BL, блок 168 определения изображения сопоставляет здание BL с данными здания BL, которые хранятся в блоке 120 хранения, чтобы извлечь характерную точку SP1 в углу здания BL в качестве характерной точки. Блок 166 определения направления устанавливает, в качестве конкретного направления, направление от пользователя до извлеченной характерной точки SP1. Наибольшая область, в которой блок 20 отображения изображения может отображать изображение, представляет собой наибольшую область PN отображения изображения, показанную пунктирной линией. Наибольшая область PN отображения изображения и характерная точка SP1 показаны для удобства на фиг.5. Фактически, наибольшая область PN отображения изображения и характерная точка SP1 визуально не распознаются пользователем. Камера 61 может захватить изображение в таком же диапазоне, как и поле VR зрения пользователя.
[0058] Когда установлены характерная точка SP1 здания BL и конкретное направление (этап S13 на фиг.4), модуль 134 GPS указывает текущее местоположение блока 20 отображения изображения, то есть текущее местоположение пользователя (этап S14). Далее, блок 132 радиосвязи принимает информацию о местоположении (например, широту и долготу) здания BL, которое является конкретной целью, хранящуюся в сервере, который представляет собой устройство, отличное от устанавливаемого на голове устройства 100 отображения, через радиосвязь и указывает местоположение здания BL (например, широту и долготу центра здания BL) (этап S15). Блок 165 управления местоположением изображения вычисляет, в соответствии с указанным текущим местоположением пользователя и указанным местоположением здания BL, расстояние от текущего местоположения пользователя до местоположения здания BL (этап S16). Блок 165 управления местоположением изображения устанавливает местоположение изображения, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, и отображает изображение (этап S17). Блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать информацию (например, запланированную дату завершения) относительно здания BL в виде изображения знака. Блок 165 управления местоположением изображения увеличивает изображение знака, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения в размере, когда расстояние от текущего местоположения пользователя до местоположения здания BL становится короче. Когда изображение знака, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, увеличивается в размере, область отображения, в которой изображение отображается на блоке 20 отображения изображения, увеличивается в размере.
[0059] На фиг.6 представлена пояснительная схема, показывающая пример отображаемого изображения IM1, визуально распознанного пользователем. На фиг.6 показано поле VR зрения, визуально распознанное пользователем. В наибольшей области PN отображения изображения отображается отображаемое изображение IM1, установленное блоком 165 управления местоположением изображения. Отображаемое изображение IM1 представляет собой изображение знака, показывающее информацию относительно имени заказчика, подрядчика и запланированной даты завершения строительства здания BL. Размер изображения знака отображаемого изображения IM1 устанавливается путем изменения данных изображения, которые хранятся в блоке 120 хранения, в зависимости от расстояния от текущего местоположения пользователя до здания BL.
[0060] Когда отображаемое изображение IM1 отображается на блоке 20 отображения изображения (этап S17 на фиг.4), блок 166 определения направления и модуль 134 GPS обнаруживают изменение взаимного расположения между пользователем, который является владельцем блока 20 отображения изображения, и зданием BL, которое является конкретной целью (этапа S18). Изменение взаимного расположения представляет собой изменение расстояния от местоположения пользователя до местоположения здания BL и изменение направления в конкретном направлении, установленном в начале, и направления от пользователя до характерной точки SP1 в текущей точке. Когда обнаруживается изменение взаимного расположения между пользователем и зданием BL (этап S18: "ДА"), блок 165 управления местоположением изображения устанавливает местоположение отображаемого изображения на блоке 20 отображения изображения для фиксации взаимного расположения между конкретным направлением, установленным в начале, и областью отображения отображаемого изображения IM1 в зависимости от изменения взаимного расположения и побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение (этап S19).
[0061] На фиг.7 представлена пояснительная схема, показывающая пример поля VR зрения, визуально распознанного пользователем. На фиг.7 показано, по сравнению с полем VR зрения, показанным на фиг.6, расстояние от блока 20 отображения изображения до здания BL, то есть расстояние от пользователя до здания BL является коротким. Кроме того, показано поле VR зрения, визуально распознанное пользователем, когда голова пользователя направлена вверх. Как показано на фиг.7, так как взаимное расположение между пользователем и зданием BL изменяется, пользователь в большей мере распознает здание BL. местоположение характерной точки SP1, включенной в изображение внешней обстановки, изменяется. Поэтому изменяются конкретное направление, установленное в начале, и направление от пользователя до характерной точки SP1. Изображение знака относительно здания BL отображается в наибольшей области PN отображения изображения в виде отображаемого изображения IM2 в большей области отображения и с большим размером знаков по сравнению с отображаемым изображением IM1. То есть объект, отображаемый в виде знаков в отображаемом изображении IM1, отображается в виде более крупного объекта с помощью отображаемого изображения IM2. Таким образом, блок 165 управления местоположением изображения фиксирует взаимное расположение между характерной точкой SP1 и областью отображения отображаемого изображения IM2, то есть между конкретным направлением и областью отображения отображаемого изображения IM2, на таком взаимном расположении, как взаимное расположение перед изменением взаимного расположения между блоком 20 отображения изображения и характерной точкой SP1 и побуждает блок 20 отображения изображения отображать отображаемое изображение IM2.
[0062] Когда отображаемое изображение IM2 отображается на блоке 20 отображения изображения (этап S19 на фиг.4), или когда изменение взаимного расположения не обнаруживается при обработке на этапе S18 (этап S18: "НЕТ"), блок 165 управления местоположением изображения контролирует обнаружение операции окончания обработки отображения изображения (этап S20). Когда операция окончания не обнаружена (этап S20: "НЕТ"), блок 166 определения направления и модуль 134 GPS продолжают контролировать изменение взаимного расположения между блоком 20 отображения изображения и конкретным направлением (этап S18). Когда операция окончания обнаружена (этап S20: "ДА"), блок 165 управления местоположением изображения заканчивает обработку отображения изображения.
[0063] Как объяснено выше, в данном варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения 9-осевой датчик 66 и блок 166 определения направления определяют направление блока 20 отображения изображения. Направление от пользователя до характерной точки SP1 устанавливается в качестве конкретного направления. После того как установлено конкретное направление, блок 165 управления местоположением изображения устанавливает область отображения отображаемого изображения IM2 таким образом, чтобы выполнялось совмещение для фиксации взаимного расположения между областью отображения отображаемого изображения IM1 и конкретным направлением, в зависимости от изменения направления блока 20 отображения изображения. Поэтому в данном варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения, так как область отображения совмещается с внешней обстановкой SC, отображаемое изображение IM1 и отображаемое изображение IM2 визуально распознаются пользователем как единое целое с внешней обстановкой SC. Даже в том случае, когда пользователь перемещается, так как отсутствует сдвиг между внешней обстановкой SC и отображаемым изображением IM2, можно подавить визуально наведенное состояние укачивания пользователя.
[0064] В данном варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения камера 61 захватывает изображение внешней обстановки SC. Блок 168 определения изображения определяет, включено ли здание BL, которое представляет собой конкретную цель, в изображение внешней обстановки, и устанавливает направление от пользователя до характерной точки SP1 здания BL в качестве конкретного направления. Поэтому в данном варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения конкретное направление устанавливается в соответствии с распознанной конкретной целью. Поэтому изображение, более подходящее для внешней обстановки SC, визуально распознанной пользователем, отображается на блоке 20 отображения изображения и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0065] В данном варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения модуль 134 GPS указывает текущее местоположение блока 20 отображения изображения. Блок 132 радиосвязи выполняет радиосвязь для приема информации о местоположении здания BL. Блок 165 управления местоположением изображения увеличивает знаки, которые представляют собой объект, включенный в изображение знака, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, в размере, когда расстояние от местоположения блока 20 отображения изображения до местоположения здания BL становится короче. Поэтому в данном варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения, размер знака, включенного в изображение знака, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, изменяется в зависимости от взаимного расположения между пользователем и зданием BL. Таким образом, пользователь может гораздо легче визуально распознать взаимное расположение с помощью здания BL, и тем самым дополнительно повышается удобство для пользователя.
[0066] B. Сравнительный пример
На фиг.8 представлена пояснительная схема, показывающая пример поля VR зрения, визуально распознаваемого пользователем в сравнительном примере. На фиг.8 показано, аналогично полю VR зрения, показанного на фиг.7, поле VR зрения, визуально распознанное пользователем, при изменении взаимного расположения между пользователем и зданием BL. На фиг.8, по сравнению с полем VR зрения, показанным на фиг.7, отображаемое изображение IM1 и отображаемое изображение IM2, которые отображаются на блоке 20 отображения изображения, являются различными, и внешняя обстановка SC, визуально распознанная пользователем, является одинаковой. В сравнительном примере область отображения отображаемого IM1 по отношению к наибольшей области PN отображения изображения является фиксированной независимо от изменения взаимного расположения между пользователем и зданием BL. То есть область отображения отображаемого изображения IM1 не совмещается таким образом, чтобы взаимное расположение между конкретным направлением и областью отображения отображаемого изображения IM1 было фиксированным. Поэтому в сравнительном примере, когда пользователь перемещается, внешняя обстановка SC изменяется в зависимости от перемещения пользователя. Однако отображаемое изображение IM1 не изменяется в зависимости от перемещения пользователя, и между внешней обстановкой SC и отображаемым изображением IM1 возникает сдвиг. Таким образом, вполне вероятно, что пользователь ощущает визуально наведенное состояние укачивания.
[0067] C. Второй вариант осуществления
Во втором варианте осуществления расстояние между пользователем и конкретной целью вычисляется на основе конкретной цели, включенной в изображение внешней обстановки, и контрольной метки, отличной от конкретной цели. Цвета области, где отображается изображение знака или т.п., и шрифт изображения знака устанавливается в соответствии с цветом пикселей изображения внешней обстановки.
[0068] Во втором варианте осуществления конфигурация устанавливаемого на голове устройства 100 отображения является такой же. Однако функции части компонентов являются различными. Блок 120 хранения имеет хранящиеся в нем, в дополнение к данным изображения конкретной цели, данные изображения, включающие в себя информацию относительно размера указательного пальца пользователя, который служит в качестве контрольной метки. Когда операционный блок 135 приводится в действие, блок 120 хранения сохраняет данные изображения указательного пальца пользователя. Блок 168 определения изображения определяет, согласно сопоставлению с образцом, включена ли контрольная метка наряду с данными изображения контрольной метки, в изображение внешней обстановки, захваченное камерой 61. Блок 168 определения изображения сравнивает размер конкретной цели, включенной в изображение внешней обстановки, и размер контрольной метки для указания расстояния между пользователем устанавливаемого на голове устройства 100 отображения и конкретной целью. Во втором варианте осуществления блок 120 хранения эквивалентен блоку хранения первой цели и блоку хранения второй цели в прилагаемой формуле изобретения. Контрольная метка эквивалентна контрольной метки расстояния в прилагаемой формуле изобретения. Блок 168 определения изображения эквивалентен блоку указания расстояния в прилагаемой формуле изобретения. Блок 168 определения изображения, определяющий, включены ли данные изображения наряду с контрольной меткой в изображение внешней обстановки, эквивалентен блоку указания расстояния, различающему контрольную метку расстояния, включенную в захваченное изображение в прилагаемой формуле изобретения.
[0069] На фиг.9 и 10 представлены пояснительные схемы, показывающие последовательность операций обработки отображения изображения во втором варианте осуществления. Во втором варианте осуществления обработка на этапе S35 и последующих этапах отличается от обработки при обработке отображения изображения в первом варианте осуществления (фиг.4). При обработке отображении изображения во втором варианте осуществления камера 61 захватывает изображение внешней обстановки (этап S31 на фиг.9). Когда определяется, что конкретная цель включена в изображение внешней обстановки (этап S33: "ДА"), блок 168 определения изображения определяет, включен ли "указательный палец" пользователя, который служит в качестве контрольной метки, хранящейся в блоке 120 хранения, в изображение внешней обстановки (этап S35). Когда определяется, что указательный палец пользователя включен в изображение внешней обстановки (этап S35: "ДА"), как в первом варианте осуществления, блок 168 определения изображения извлекает характерную точку конкретной цели. Блок 166 определения направления устанавливает конкретное направление (этап S37).
[0070] На фиг.11 представлена пояснительная схема, показывающая пример поля VR зрения, визуально распознанного пользователем. В поле VR зрения, показанном на фиг.11, показаны башня TW, которая служит в качестве конкретной цели, которая определяется, как включенная во внешнюю обстановку SC и включенная в изображение внешней обстановки, и указательный палец FG пользователя, который служит в качестве контрольной метки. Кроме того, показана характерная точка SP9 башни TW, изображение IM3 знака, отображаемое в наибольшей области PN отображения изображения с помощью блока 20 отображения изображения, объясненного ниже, и длина Lf указательного пальца и длина Lt башни TW, которые будут объяснены ниже. Характерная точка SP9 башни TW, длина Lf и длина Lt и стрелка, показывающая длину Lf, и стрелка, показывающая длину Lt, показаны на фиг.11 для удобства, но они визуально не распознаются пользователем.
[0071] После того как установлены характерная точка SP9 и конкретное направление, блок 168 определения изображения задает длину Lt в качестве размера башни TW и задает длину Lf в качестве размера указательного пальца FG (этап S39 на фиг.9). Указательный палец FG, показанный на фиг.11, вертикально поднят в состоянии, в котором пользователь вытягивает вперед левую руку. Поэтому блок 168 определения изображения вычисляет расстояние между пользователем, носящим блок 20 отображения изображения, и башней TW согласно тригонометрии на основании длины Lt башни TW в захваченном изображении, и длины Lf указательного пальца FG и длины левой руки пользователя, размера башни TW и размера указательного пальца FG, установленного заранее (этап S41 на фиг.9).
[0072] После вычисления расстояния между пользователем и башней TW (этап S41), или когда указательный палец FG, который служит в качестве контрольной метки, не обнаруживается при обработке на этапе S35 (этап S35: "НЕТ"), блок 168 определения изображения бинаризирует пиксели изображения внешней обстановки, чтобы тем самым сравнить пиксели с пороговыми значениями, соответственно, установленными для значений RGB пикселей, чтобы разбить пиксели на две части. Например, чтобы различить пиксели, представляющие "голубое небо", включенное во внешнюю обстановку, различают пиксели, имеющие значение G, равное или больше 150 и равное или меньше 230, и значение B, равное или больше 200 и равное или меньше 255, и другие пиксели.
[0073] Далее, блок 165 управления местоположением изображения определяет, вычисленное расстояние между пользователем и башней TW больше или равно пороговому значению, установленному заранее (этап S45). Во втором варианте осуществления 10 километров (км) устанавливается в качестве порогового значения. В примере, показанном на фиг.11, расстояние между пользователем и башней TW составляет 5 км и меньше порогового значения (этап S45: "НЕТ"). Поэтому блок 165 управления местоположением изображения извлекает, из центральной части наибольшей области PN отображения изображения, кандидаты области отображения, где отображается изображение IM3 знака (этап S49). Во втором варианте осуществления центральная часть наибольшей области PN отображения изображения означает четыре области в центре наибольшей области PN отображения изображения, поделенной поровну на шестнадцать путем разделения на равные части каждой наибольшей области PN отображения изображения на четыре по ширине и поперек. Область, отличная от четырех областей, расположенных в центре, упоминается как периферийная часть наибольшей области PN отображения изображения. Далее, как показано на фиг.11, блок 165 управления местоположением изображения устанавливает, в качестве местоположения отображения изображения IM3 знака, участок рядом с характерной точкой SP9 из кандидатов области отображения изображения IM3 знака и побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение IM3 знака, на котором расстояние до башни TW представлено знаками (этап S51 на фиг.9).
[0074] Когда отображается изображение IM3 знака, блок 168 определения изображения контролирует, изменяется ли расстояние между пользователем и башней TW из-за перемещения пользователя или т.п. (этап S53 на фиг.10). Когда определяется, что расстояние изменяется (этап S53: "ДА"), блок 168 определения изображения выполняет обработку на этапе S37 и последующие этапы, показанные на фиг.9.
[0075] На фиг.12 представлена пояснительная схема, показывающая пример поля VR зрения, визуально распознаваемого пользователем. На фиг.12, показано поле VR зрения, в котором расстояние между пользователем и башней TW увеличивается по сравнению с расстоянием в поле VR зрения, показанном на фиг.11. На фиг.12, по сравнению с фиг.11, в дополнение к увеличению расстояния между пользователем и башней TW изменяется время от дневного до ночного, и внешняя обстановка SC становится темной.
[0076] После изменения расстояния между пользователем и башней TW, когда выполняется обработка этапе S37 - на этапе S41, показанная на фиг.9, блок 168 определения изображения бинаризирует яркость пикселей изображения внешней обстановки (этап S43). В поле VR зрения, показанном на фиг.12, так как внешняя обстановка SC является темной по сравнению с дневным временем, яркостью внешней обстановки SC и значения RGB изображения внешней обстановки отличаются от них в поле VR зрения, показанном на фиг.11. Поэтому блок 168 определения изображения бинаризирует пиксели для того, чтобы различить "ночное небо", включенное в изображение внешней обстановки. Во втором варианте осуществления пороговое значение для бинаризации автоматически изменяется на основе значений RGB пикселей, включенных в изображение внешней обстановки и периодов времени, таких как дневное время и ночное время. Во втором варианте осуществления, когда блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение знака, такое как изображение IM3 знака или изображение IM4 знака, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение знака в шрифте цвета, помимо цвета пикселей изображения внешней обстановки, охватывающей область, где отображается изображение знака. Поэтому, как показано на фиг.12, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение, сформированное с помощью знаков шрифта белого цвета на фоне черного цвета, в виде изображения IM4 знака, в отличие от изображения IM3 знака (фиг.11).
[0077] После бинаризации пикселей изображения внешней обстановки блок 165 управления местоположением изображения определяет, расстояние между пользователем и башней TW больше или равно пороговому значению (этап S45 на фиг.9). В примере, показанном на фиг.12, расстояние составляет 20 км и больше или равно пороговому значению 10 км (этап S45: "ДА"). Поэтому блок 165 управления местоположением изображения извлекает кандидаты области отображения изображения из периферийной части наибольшей области PN отображения изображения (этап S47). Когда расстояние между пользователем и башней TW больше или равно пороговому значению, как показано на фиг.12, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение IM4 знака, представляющее собой расстояние до башни TW, со знаками и изображение CS курсора, указывающего на характерную точку SP9, который показывает, что содержание изображения знака, IM4 показывает информацию относительно башни TW (этап S51 на фиг.9). Изображение CS курсора эквивалентно свету изображения, показывающему взаимное расположение с помощью конкретной цели в прилагаемой формуле изобретения.
[0078] Когда при обработке на этапе S53, показанном на фиг.10, определяется, что расстояние между пользователем и башней TW не изменяется (этап S53: "НЕТ"), блок 166 определения направления определяет, изменяется ли направление линии зрения пользователя (этап S55). Когда определяется, что направление линии зрения пользователя изменяется (этап S55: "ДА"), блок 165 управления местоположением изображения определяет, отображается ли только часть отображаемого изображения IM3 знака или изображения IM4 знака в наибольшей области PN отображения изображения (этап S57). Когда определяется, что отображается только часть изображения IM3 знака или изображения IM4 знака (этап S57: "ДА"), так как отображение изображения знака является неполным, блок 165 управления местоположением изображения выполняет обработку на этапе S45 и последующих этапах, чтобы тем самым снова установить местоположение отображения изображения знака.
[0079] Когда при обработке на этапе S55, показанном на фиг.10, определяется, что направление линии зрения не изменяется (этап S55: "НЕТ"), или когда определяется при обработке на этапе S57, что отображается все изображение знака или не отображается все изображение знака (этап S57: "НЕТ"), блок 165 управления местоположением изображения контролируют обнаружение операции окончания обработки отображения изображения (этап S59). Когда операция окончания обработки отображения изображения не обнаружена (этап S59: "НЕТ"), выполняется обработка на этапе S53 и последующих этапах. Когда операция окончания обработки отображения изображения обнаружена при обработке на этапе S59 (этап S59: "ДА"), блок 165 управления местоположением изображения заканчивает обработку отображения изображения.
[0080] Как объяснено выше, во втором варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения блок 168 определения изображения сравнивает размер конкретной цели, включенной в изображение внешней обстановки, с размером контрольной метки для вычисления расстояния между пользователем устанавливаемого на голове устройства 100 отображения и конкретной целью. Как показано на фиг.11 и 12, блок 165 управления местоположением изображения отображает различное изображение, такое как изображение IM3 знака или изображение IM4 знака на основе расстояния между пользователем и конкретной целью. Поэтому во втором варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения изображение, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, устанавливается в соответствии с расстоянием между пользователем устанавливаемого на голове устройства 100 отображения и конкретной целью, вычисленной в соответствии с размером конкретной цели и размером контрольной метки. В результате, можно побудить пользователя визуально распознать изображение, соответствующее ситуации пользователя, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0081] Во втором варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения, как показано на фиг.12, когда расстояние между пользователем и конкретной целью больше или равно пороговому значению, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение IM4 знака и изображение CS курсора. Как показано на фиг.11, когда расстояние между пользователем и конкретной целью меньше порогового значения, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение IM3 знака. Поэтому во втором варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения изображение, которое устанавливаемое на голове устройство 100 отображения побуждает пользователя визуально распознавать, является различным в зависимости от расстояния между пользователем и конкретной целью. Поэтому пользователь может распознать расстояние до конкретной цели с помощью отображаемого изображения, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0082] Во втором варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения, когда блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение знака, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение знака в шрифте цвета поимо цвета пикселей изображения внешней обстановки, охватывающего область, где отображается изображение знака. Поэтому во втором варианте осуществления в устанавливаемом на голове устройстве 100 отображения изображение, которое будет отображаться, отчетливо распознается визуально пользователем без смешивания во внешней обстановке SC. Таким образом, легче побудить пользователя распознать отображаемое изображение, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0083] D. Модификация
Изобретение не ограничивается вариантами осуществления, объясненными выше. Изобретение можно выполнить в различных формах без отклонения от сущности изобретения. Например, также выполнимы модификации, объясненные ниже.
[0084] D1. Модификация 1
На фиг.13 представлена пояснительная схема, показывающая пример поля VR зрения, визуально распознанного пользователем в модификации. На фиг.13 показаны гонки на катерах, выполняемые на трассе для гонок на быстроходных катерах, визуально распознанной пользователем. В этой модификации, когда операционный блок 135 принимает предварительно определенную операцию, блок 132 радиосвязи выполняет передачу и прием различных видов информации с помощью сервера, управление которым осуществляется в ходе гонки на быстроходных катерах. Блок 168 определения изображения распознает, согласно сопоставлению с образцом, носовые части катеров для гонки и цвета флагов, прикрепленных к носовым частям, изображения которых захватываются камерой 61. В этой модификации катерам присвоены номера. Катера представляют собой катер BT1, катер BT2, катер BT3, катер BT4 и катер BT5 в порядке от катера, расположенного справа и показанного на фиг.13. Блок 168 определения изображения извлекает, в качестве характерных точек соответствующих катеров, соответствующие носовые части катеров, включенных во внешнюю обстановку SC, визуально распознаваемую пользователем в наибольшей области PN отображения изображения. Например, на носовой части катера BT5 изображение креста отображается на блоке 20 отображения изображения в качестве характерной точки SP5. Так как носовая часть катера BT1 не находится в пределах наибольшей области PN отображения изображения, характерная точка катера BT1 не отображается на блоке 20 отображения изображения.
[0085] Когда характерная точка SP5 катера BT5 извлечена, блок 166 определения направления устанавливает, в качестве конкретного направления катера BT5, направление от пользователя до характерной точки SP5. Блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать имя гонщика катера BT5 в виде изображения знака IM05 в связи с характерной точкой SP5. Аналогичным образом, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать имена гонщиков катеров BT2, BT3 и BT4 в виде изображений IM02, IM03 и IM04 знаков, соответственно, на основе характерных точек SP2, SP3 и SP4. После этого, например, когда взаимное расположение между пользователем и катером BT5 изменяется, блок 165 управления местоположением изображения устанавливает область изображения знака IM05, отображаемого на блоке 20 отображения изображения таким образом, чтобы взаимное расположение между характерной точкой SP5 катера BT5 и изображением IM05 знака было фиксированным.
[0086] На фиг.14 представлена пояснительная схема, показывающая пример поля VR зрения, визуально распознанного пользователем в модификации. На фиг.14 показаны книжные полки в библиотеке, на которых хранится множество книг, визуально распознанных пользователем. В этой модификации, когда операционный блок 135 принимает предварительно определенную операцию, блок 132 радиосвязи выполняет передачу и прием различных видов информации с помощью сервера, управление которым осуществляется с помощью библиотеки. Модуль 134 GPS указывает информацию о местоположении пользователя в библиотеке. После этого устанавливаемое на голове устройство 100 отображения побуждает пользователя визуально распознавать жанры книг, хранящихся на книжных полках, в виде изображений знаков в соответствии с информацией о местоположении пользователя и классификацией книжных полок, включенных в изображение внешней обстановки, классифицированное блоком 168 определения изображения.
[0087] Блок 168 определения изображения извлекает характерные точки SP6, SP7 и SP8 в качестве характерных точек книжных полок. Блок 166 определения направления устанавливает, в качестве конкретных направлений соответствующих книжных полок, направления от пользователя до соответствующих характерных точек SP6, SP7 и SP8. Когда конкретные направления соответствующих книжных полок установлены, блок 165 управления местоположением изображения побуждает блок 20 отображения изображения отображать изображение знака IM06 "книги в мягкой обложке" на основании характерной точки SP6, изображение знака IM07 "истории" на основании характерной точки SP7 и изображение знака IM08 "новой публикации" на основании характерной точки SP8. После этого, например, когда взаимное расположение между пользователем и характерной точкой SP6 изменяется, блок 165 управления местоположением изображения устанавливает область изображения знака IM06, отображаемого на блоке 20 отображения изображения таким образом, чтобы взаимное расположение между характерной точкой SP6 и изображением IM06 знака было фиксированным.
[0088] D2. Модификация 2
В варианте осуществления указывается направление блока 20 отображения изображения, и конкретное направление от пользователя до характерной точки устанавливается с помощью 9-осевого датчика 66 и блока 166 определения направления. Однако способ установки конкретного направления не ограничивается этим, и возможны различные модификации. Например, конкретное направление можно установить в соответствии с взаимным расположением конкретной цели, включенной в изображение внешней обстановки, захваченное камерой 61. Блок 168 определения изображения распознает конкретную цель согласно сопоставлению с образцом. Направление блока 20 отображения изображения указывается в соответствии с конкретной целью, включенной в изображение внешней обстановки в определенный момент времени, и конкретной целью, включенной в изображение внешней обстановки в определенный момент времени. В этой модификации камера 61 и блок 168 определения изображения эквивалентны блоку указания направления блока отображения в прилагаемой формуле изобретения.
[0089] В вариантах осуществления взаимное расположение между конкретной целью и характерными точками устанавливается заранее. Однако способ установки характерных точек по отношению к конкретной цели не ограничивается этим и возможны различные модификации. Например, после распознавания конкретной цели в изображении внешней обстановки, когда операционный блок 135 принимает предварительно определенную операцию, можно установить взаимное расположение между конкретной целью и характерными точками. Можно также непосредственно установить конкретное направление без установки характерных точек.
[0090] В вариантах осуществления характерные точки не отображаются на блоке 20 отображения изображения. Однако характерные точки могут отображаться на блоке 20 отображения изображения. Конкретная цель сохраняется заранее в блоке 120 хранения. Однако конкретная цель может быть отдельно установлена пользователем, когда операционный блок 135 принимает предварительно определенную операцию. Информация, касающаяся конкретной цели, может быть принята из других устройств хранения данных, которые отличаются от устанавливаемого на голове устройства 100 отображения, через блок 132 радиосвязи.
[0091] D3. Модификация 3
В вариантах осуществления распознается конкретная цель, включенная в изображение внешней обстановки, посредством чего изображение, на основании данных изображения, установленных в связи с конкретной целью отображается на блоке 20 отображения изображения. Изображение, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, не всегда должно быть связано с конкретной целью и может иметь различные модификации. Например, когда операционный блок 135 принимает предварительно определенную операцию, местоположение отображения движущегося изображения содержания, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, может быть установлено в соответствии с направлением блока 20 отображения изображения. Когда движущееся изображение содержания воспроизводится на блоке 20 отображения изображения, например, блок 166 определения направления устанавливает, в качестве конкретного направления, направление от пользователя до центра движущегося изображения содержания во время начала воспроизведения. Блок 165 управления местоположением изображения устанавливает местоположение отображения движущегося изображения содержания в зависимости от изменения направления блока 20 отображения изображения таким образом, чтобы зафиксировать взаимное расположение между конкретным направлением и центром движущегося изображения содержания. В этой модификации, в отличие от вариантов осуществления, конкретная цель, включенная во внешнюю обстановку SC, не всегда должна распознаваться. Совмещение выполняется для того, чтобы зафиксировать область отображения движущегося изображения содержания по отношению к внешней обстановке SC. Поэтому даже в том случае, когда пользователь перемещается, отсутствует сдвиг между внешней обстановкой SC и движущимся изображением содержания. Поэтому можно подавить визуально наведенное состояние укачивания пользователя. Конкретное направление не всегда должно быть направлением от пользователя до центра движущегося изображения содержания и может иметь различные модификации, поэтому операционный блок 135 принимает операцию для установки произвольного направления.
[0092] D4. Модификация 4
В вариантах осуществления размер объекта, отображаемого на блоке 20 отображения изображения, изменяется в зависимости от расстояния от местоположения блока 20 отображения изображения до местоположения конкретной цели. Однако изображение, которое изменяется в зависимости от расстояния, не ограничивается размером объекта и может иметь различные модификации. Например, блок 165 управления местоположением изображения может отображать расстояние от местоположения блока 20 отображения изображения до местоположения конкретной цели в соответствии с расстоянием. То есть блок 165 управления местоположением изображения может отображать изображение на основании различных данных изображения на блоке 20 отображения изображения. В этой модификации изображение, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, устанавливается в соответствии с взаимным расположением между блоком 20 отображения изображения и конкретной целью. Поэтому пользователь может гораздо легче визуально распознать взаимное расположение с помощью конкретной цели, и тем самым дополнительно повышается удобство для пользователя.
[0093] В вариантах осуществления знаки объяснены в качестве примера объекта, включенного в отображаемое изображение. Однако объект не всегда ограничивается знаками и может иметь различные модификации. Например, объект может представлять собой фигуру или знак или может быть объектом, полученным путем объединения знаков и фигур.
[0094] Объект может представлять собой конкретное изображение, маркер или т.п.
[0095] В вариантах осуществления изображение, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, устанавливается в соответствии с взаимным расположением между блоком 20 отображения изображения и конкретной целью. Однако изображение, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, может быть установлено в соответствии с изображением внешней обстановки, захваченным камерой 61. Например, блок 168 определения изображения может обнаружить яркость изображения внешней обстановки (например, яркость центрального участка). Блок 165 управления местоположением изображения может устанавливать яркость подсветок 221 и 222 из блока 20 отображения изображения в зависимости от яркости изображения внешней обстановки. Блок 165 управления местоположением изображения устанавливает яркость блока 20 отображения изображения более высокой, когда яркость изображения внешней обстановки является более высокой, и устанавливает яркость блока 20 отображения изображения более низкой, когда яркость изображения внешней обстановки является более низкой. В этой модификации яркость блока 20 отображения изображения устанавливается в зависимости от яркости изображения внешней обстановки. Поэтому даже в том случае, если данные изображения, на которых основано изображение, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, являются одинаковыми, изображение, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, будет различным. Поэтому можно дополнительно повысить видимость пользователю. Яркость блока 20 отображения изображения устанавливается низкой тогда, когда яркость изображения внешней обстановки является низкой. Поэтому можно увеличить время работы устанавливаемого на голове устройства 100 отображения без использования излишней электрической энергии.
[0096] D5. Модификация 5
В вариантах осуществления различные отображаемые изображения устанавливаются согласно, например, расстоянию между пользователем и конкретной целью. Однако отображаемые изображения можно устанавливать согласно, например, перемещению пользователя. Например, блок 166 определения направления определяет, согласно перемещению головы пользователя, обнаруженному 9-осевым датчиком 66, состояние движения пользователя, такое как ходьба пешком или езда на автомобиле. Блок 165 управления местоположением изображения может устанавливать область отображения изображения, чтобы устранить периодические перемещения вниз-вниз и влево-вправо головы, вызванные состоянием движения. В этой модификации компенсируется относительное перемещение отображаемого изображения по отношению к пользователю из-за состояния движения пользователя. Поэтому можно подавить визуально наведенное состояние укачивания пользователя. В этой модификации 9-осевой датчик 66 и блок 166 определения направления эквивалентны блоку указания в прилагаемой формуле изобретения.
[0097] В вариантах осуществления, когда отображаемое изображение IM1 или т.п. отображается на блоке 20 отображения изображения, специальная установка не выполняется для времени установления отображения изображения, которое представляет собой время до начала отображения изображения в неотображаемом состоянии. Однако время установления отображения изображения можно установить согласно, например, перемещению пользователя. Например, блок 165 управления местоположением изображения устанавливает время установления отображения изображения более продолжительным, когда перемещение головы пользователя становится более быстрым. То есть блок 165 управления местоположением изображения устанавливает время установления отображения изображения таким образом, чтобы время установления отображения изображения находилось в монотонно увеличивающейся зависимости по отношению к скорости перемещения головы пользователя. Во течение времени установления отображения изображения, когда яркость отображаемого изображения по истечении времени установления отображения изображения устанавливается на 100 процентов, блок 165 управления местоположением изображения постепенно увеличивает яркость по истечении времени для того, чтобы отрегулировать время установления отображения изображения. Когда перемещение пользователя является быстрым, если изображение отображается в состоянии, в котором время установления отображения изображения является коротким, вполне возможно, что отображение и неотображение различных отображаемых изображений часто повторяются в поле зрения пользователя. Однако в этой модификации, когда перемещение пользователя является быстрым, время установления отображения изображения устанавливается продолжительным. Поэтому можно подавить изменение изображения в поле зрения пользователя и дополнительно подавить визуально наведенное состояние укачивания пользователя. Аналогичным образом, блок 165 управления местоположением изображения может установить, в соответствии со скоростью перемещения пользователя, время, в течение которого изменяется состояние отображения изображения до состояния неотображения изображения.
[0098] Во втором варианте осуществления блок 168 определения изображения вычисляет расстояние между пользователем и башней TW на основании длины Lt башни TW и длины Lf указательного пальца FG, которые включены в изображение внешней обстановки, и длины левой руки пользователя, размера башни TW и размера указательного пальца FG, которые устанавливаются заранее. Способ вычисления расстояния между пользователем и башней TW может модифицироваться различным образом. Например, блок 168 определения изображения может вычислить расстояние между пользователем и башней TW на основании фокусного расстояния камеры 61, длины Lt башни TW, которые включены в изображение внешней обстановки, и размера башни TW, установленного заранее. Блок 168 определения изображения вычисляет расстояние между пользователем и башней TW согласно тригонометрии с использованием фокусного расстояния камеры 61 вместо длины Lf указательного пальца FG. Поэтому в этой модификации изображение, которое будет отображаться на блоке 20 отображения изображения, устанавливается в соответствии с расстоянием между пользователем устанавливаемого на голове устройства 100 отображения и конкретной целью, вычисленной в соответствии с фокусным расстоянием камеры 61 и размером конкретной цели. Таким образом, можно побудить пользователя визуально распознать изображение, соответствующее ситуации пользователя, и тем самым повышается удобство для пользователя.
[0099] D6. Модификация 6
Во втором варианте осуществления блок 168 определения изображения применяет бинаризацию к пикселям, образующим изображение внешней обстановки для разбиения пикселей на две части. Однако способ обработки для изображения внешней обстановки не ограничивается этим и может модифицироваться различным образом. Например, блок 168 определения изображения не применяет обработку, такую как бинаризация, к пикселям изображения внешней обстановки. Блок 165 управления местоположением изображения может побуждать блок 20 отображения изображения отображать изображение знака и т.п. на основании значений RGB, установленных заранее. Обработка изображения внешней обстановки не должна использовать бинаризацию и может представлять собой, например, обработку для формирования, на основании значений RGB пикселей без использования порогового значения, изображение знака с пикселями различных цветов, а не формирование всех пикселей в изображении знака с одним и тем же цветом. Значение G и значение B бинаризации, объясненной во втором варианте осуществления, являются примерами и могут принимать различные числовые значения.
[0100] Во втором варианте осуществления отображаемое изображение и область отображения устанавливаются на основании результата сравнения вычисленного расстояния между пользователем и башней TW, которая представляет собой конкретную цель, с пороговым значением. Однако установка отображаемого изображения и области отображения не ограничивается этим и может модифицироваться различным образом. Например, блок 165 управления местоположением изображения может устанавливать область отображения в одном и том же местоположении независимо от расстояния между пользователем и башней TW. Блок 165 управления местоположением изображения может сравнивать расстояние между пользователем и башней TW с множеством пороговых значений, а не с одним пороговым значением, чтобы отобразить изображение в связи с множеством изображений знаков и множеством областей отображения. Как показано на фиг.12, когда расстояние между пользователем и башней TW больше или равно пороговому значению, блок 165 управления местоположением изображения отображает два вида изображений, то есть изображение IM4 знака и изображение CS курсора. Однако блок 165 управления местоположением изображения может отображать только изображение IM4 знака, не отображая изображение CS курсора. Изображение IM4 знака и изображение CS курсора являются примерами отображаемого изображения. Блок 165 управления местоположением изображения может отображать изображение, отличное от изображения в варианте осуществления.
[0101] Во втором варианте осуществления центральная часть и периферийная часть наибольшей области PN отображения изображения устанавливаются путем различения областей, разделенных на шестнадцать частей. Однако различение зон в центральной части и периферийной части в наибольшей области PN отображения изображения может модифицироваться различным образом. Например, блок 165 управления местоположением изображения может разделить наибольшую область PN отображения изображения на три равные части по длине и по ширине, установить одну область из девяти разделенных областей центральной части наибольшей области PN отображения изображения в качестве центральной части и установить другие восемь областей в качестве периферийной части. Центральная часть и периферийная часть наибольшей области PN отображения изображения могут быть индивидуально установлены пользователем в соответствии с операцией операционного блока 135.
[0102] В вариантах осуществления блок 168 определения изображения определяет, включены ли данные изображения конкретной цели, хранящейся в блоке 120 хранения, в изображение внешней обстановки. Однако способ, выполняемый блоком 168 определения изображения, который определяет конкретную цель, включенную в изображение внешней обстановки, может модифицироваться различным образом. Например, блок 168 определения изображения может определить конкретную цель путем сопоставления данных изображения, хранящихся в другом устройстве, отличном от устанавливаемого на голове устройства 100 отображения, и данных изображения конкретной цели, включенной в изображение внешней обстановки.
[0103] В вариантах осуществления блок 168 определения изображения определяет, согласно сопоставлению с образцом, включены ли конкретная цель и контрольная метка в изображение внешней обстановки. Однако блок 168 определения изображения может определить, согласно способу, отличному от сопоставления с образцом, включены ли конкретная цель и т.п. в изображение внешней обстановки. Например, блок 168 определения изображения может обнаружить конкретную цель, включенную в изображение внешней обстановки, на основании результата, полученного путем бинаризации цветов пикселей изображения внешней обстановки в соответствии с конкретными пороговыми значениями RGB.
[0104] Во втором варианте осуществления указательный палец пользователя поясняется в качестве примера контрольной метки. Однако контрольная метка может модифицироваться различным образом. Например, контрольная метка может представлять собой размер блока 10 управления устанавливаемого на голове устройства 100 отображения, может представлять собой часы или кольцо, носимые пользователем, шариковую ручку, сотовый телефон или т.п., которые может носить с собой пользователь.
[0105] D7. Модификация 7
В варианте осуществления операционный блок 135 выполнен в виде блока 10 управления. Однако вид операционного блока 135 может модифицироваться различным образом. Например, пользовательский интерфейс, функционирующий как операционный блок 135, можно выполнить отдельно из блока 10 управления. В этом случае, так как операционный блок 135 выполнен отдельно из блока 10 управления, на котором выполнены источник 130 питания и т.п., можно уменьшить размеры операционного блока 135, и тем самым повысить удобство использования для пользователя. Когда 9-осевой датчик для обнаружения перемещения операционного блока 135 выполнен в операционном блоке 135, и различные виды операций выполняются на основании обнаруженного перемещения, пользователь может чувственно управлять устанавливаемым на голове устройством 100 отображения.
[0106] Например, блок выработки света изображения может включать в себя органический EL (органический электролюминесцентный) дисплей и органический EL блок управления. Например, в блоке выработки света изображения LCOS (жидкие кристаллы на кремнии; LCoS - зарегистрированный торговый знак), цифровое микрозеркальное устройство или т.п. можно использовать вместо ЖКД. Например, изобретение можно также применить в наголовном дисплее типа, в котором изображение проецируется на сетчатку глаза. В случае дисплея типа, проецирующего изображения на сетчатку глаза, "область, где свет изображения может излучаться в блоке выработки света изображения", можно определить в качестве области изображения, распознаваемой глазами пользователя.
[0107] Например, наголовный дисплей может представлять собой наголовный дисплей, в котором блок отображения оптического изображения закрывает только часть глаз пользователя, другими словами, блок отображения оптического изображения не полностью закрывает глаза пользователя. Наголовный дисплей может представлять собой наголовный дисплей так называемого монокулярного типа.
[0108] На фиг.15А и 15B представлены пояснительные схемы, показывающие внешнюю конфигурацию устанавливаемого на голове устройства 100a отображения в модификации. В примере, показанном на фиг.15A, устанавливаемое на голове устройство 100а отображения в модификации отличается от устанавливаемого на голове устройства 100 отображения, показанного на фиг.1, тем что блок 20a отображения изображения включает в себя блок 26a отображения правого оптического изображения вместо блока 26 отображения правого оптического изображения и включает в себя блок 28a отображения левого оптического изображения вместо блока 28 отображения левого оптического изображения. Блок 26a отображения правого оптического изображения выполнен меньше, чем оптический элемент в вариантах осуществления, и размещается наклонным образом над правым глазом пользователя во время установки устанавливаемого на голове устройства 100a отображения. Аналогичным образом, блок 28a отображения левого оптического изображения выполнен меньше, чем оптический элемент в вариантах осуществления, и размещается наклонным образом над левым глазом пользователя во время установки устанавливаемого на голове устройства 100a отображения. В примере, показанном на фиг.15B, устанавливаемое на голове устройство 100а отображения в модификации отличается от устанавливаемого на голове устройства 100 отображения, показанного на фиг.1, тем, что блок 20b отображения изображения включает в себя блок 26b отображения правого оптического изображения вместо блока 26 отображения правого оптического изображения и включает в себя блок 28b отображения левого оптического изображения вместо блока 28 отображения левого оптического изображения. Блок 26b отображения правого оптического изображения выполнен меньше, чем оптический элемент в вариантах осуществления, и размещается наклонным образом ниже правого глаза пользователя во время установки наголовного дисплея. Левый блок 28b отображения оптического изображения выполнен меньше, чем оптический элемент в вариантах осуществления, и размещается наклонным образом ниже левого глаза пользователя во время установки наголовного дисплея. Таким образом, только блок отображения оптического изображения должен размещаться рядом с глазами пользователя. Размер оптических элементов, выполненных в блоке отображения оптического изображения, также является произвольным. Можно реализовать устанавливаемое на голове устройство 100 отображения, в котором блок отображения оптического изображения закрывает только часть глаз пользователя, другими словами, блок отображения оптического изображения не полностью закрывает глаза пользователя.
[0109] В качестве наушников можно использовать наушники типа с заушным крючком или типа с дужкой. Наушники можно опустить. Например, блок отображения изображения можно сконфигурировать в виде наголовного дисплея, устанавливаемого на транспортных средствах, таких как автомобиль или самолет. Например, блок отображения изображения можно сконфигурировать в виде наголовного дисплея, входящего в состав в экипировку для защиты тела, такую как шлем.
[0110] Конфигурация устанавливаемого на голове устройства 100 отображения в вариантах осуществления является только примером и может модифицироваться различным образом. Например, можно опустить одно из: клавиши 16 направления и сенсорной панели 14, выполненной в блоке 10 управления. Другой операционный интерфейс, такой как операционная палочка, можно выполнить в дополнение к или вместо клавиши 16 направления и сенсорной панели 14. Устройства ввода, такие как клавиатура и мышь, могут быть соединены с блоком 10 управления. Блок 10 управления может принимать сигнал ввода из клавиатуры и мыши.
[0111] В качестве блока отображения изображения, например, блок отображения изображения другого типа, такого как блок отображения изображения, носимый как головной убор, можно использовать вместо блока 20 отображения изображения, носимого как очки. При необходимости наушники 32 и 34 можно опустить.
[0112] В вариантах осуществления устанавливаемое на голове устройство 100 отображения может направлять свет изображения, представляющий одинаковое изображение, на левый и правый глаза пользователя и побуждать пользователя визуально распознавать двухмерное изображение или может направлять свет изображения, представляющий собой различные изображения, на левый и правый глаза пользователя и побуждать пользователя визуально распознавать трехмерное изображение.
[0113] В вариантах осуществления часть компонентов, реализованных с помощью аппаратных средств, можно заменить программным обеспечением. С другой стороны часть компонентов, реализованных с помощью программного обеспечения, можно заменить аппаратными средствами. Например, в вариантах осуществления блок 160 обработки изображения и блок 170 обработки звука реализованы путем считывания CPU 140 и исполнения компьютерной программы. Однако эти функциональные блоки можно реализовать с помощью аппаратной схемы.
[0114] Когда часть или все функции изобретения реализованы с помощью программного обеспечения, программное обеспечение (компьютерную программу) можно выполнить во время хранения на компьютерно-читаемом носителе записи. В изобретении "компьютерно-читаемый носитель записи" не ограничивается портативными носителями записи, такими как гибкий диск и CDROM, и включает в себя различные внутренние запоминающие устройства в компьютере, такие как RAM и ROM, и внешние запоминающие устройства, установленные в компьютере, такие как жесткий диск.
[0115] В вариантах осуществления, как показано на фиг.1 и 2, блок 10 управления и блок 20 отображения изображения выполнены как отдельные компоненты. Однако конфигурация блока 10 управления и блока 20 отображения изображения не ограничивается этим и может модифицироваться различным образом. Например, внутри блока 20 отображения изображения можно установить все компоненты, установленные в блоке 10 управления, или только часть этих компонентов. Источник 130 питания в варианте осуществления можно выполнить автономным и заменяемым. Компоненты, установленные в блоке 10 управления, можно также установить в блоке 20 формирования изображения. Например, CPU 140, показанное на фиг.2, может установить как в блоке 10 управления, так и в блоке 20 отображения изображения. Функции, выполняемые CPU 140, установленным в блоке 10 управления, и CPU, установленным в блоке 20 отображения изображения, можно разделить.
[0116] Блок 10 управления и блок 20 отображения изображения можно выполнить как единое целое, чтобы сконфигурировать носимый компьютер, прикрепляемый к одежде пользователя.
[0117] Изобретение не ограничено вариантами осуществления и модификациями, объясненными выше, и может быть реализовано в различных конфигурациях без отклонения от сущности настоящего изобретения. Например, технические признаки в вариантах осуществления и модификациях, соответствующих техническим признакам в аспектах, описанных в разделе "Сущность изобретения", можно при необходимости заменить или объединить для того, чтобы решить часть или все задачи, или для того, чтобы достичь части или всех эффектов. Если технические признаки не объяснены в данном описании как существенные технические признаки, то при необходимости эти технические признаки можно удалить.
Перечень ссылочных позиций
08 - изображение знака
10 - блок управления
11 - клавиша определения
12 - блок освещения
13 - клавиша переключения отображения
14 - сенсорная панель
15 - клавиша переключения яркости
16 - клавиша направления
17 - клавиша меню
18 - выключатель питания
20 - блок отображения изображения
21 - правый блок удержания
22 - блок возбуждения правого отображения
23 - левый блок удержания
24 - блок возбуждения левого отображения
26 - блок отображения правого оптического изображения
28 - блок отображения левого оптического изображения
30 - штекер наушников
32 - правый наушник
34 - левый наушник
40 - соединительный блок
42 - правый провод
44 - левый провод
46 - соединительный элемент
48 - основной соединительный провод
51, 52 - блок передачи
53, 54 - блок приема
61 - камера (блок захвата изображения, блок указания направления блока отображения),
66-9-осевой датчик (блок указания направления блока отображения)
100 - устанавливаемое на голове устройство отображения
110 - блок получения входной информации
120 - блок хранения (блок хранения первой цели, блок хранения второй цели)
130 - источник питания
132 - блок 132 радиосвязи (блок приема информации о местоположении)
134 - модуль 134 GPS (блок указания местоположения блока отображения)
135 - операционный блок
140 - CPU
150 - операционная система
160 - блок обработки изображения
165 - блок управления местоположением изображения (блок управления)
166 - блок указания направления (блок указания направления блока отображения)
168 - блок указания изображения (блок установки конкретного направления, блок указания направления блока отображения, блок указания расстояния)
170 - блок обработки звука
180 - интерфейс
190 - блок управления отображением
201 - блок управления правой подсветкой
202 - блок управления левой подсветкой
211 - блок управления правым ЖКД
212 - блок управления левым ЖКД
221 - правая подсветка
222 - левая подсветка
251 - правая проекционная оптическая система
252 - левая проекционная оптическая система
261 - правая световодная пластина
262 - левая световодная пластина
241 - правый ЖКД
242 - левый ЖКД
VSync - сигнал вертикальной синхронизации
HSync - сигнал горизонтальной синхронизации
PCLK - тактовый сигнал
OA - внешнее устройство
SC - внешняя обстановка
РЕ - правый глаз
LE - левый глаз
EL, ER - концы
IL - осветительный свет
МН - свет изображения
BL - здание
PN - наибольшая область отображения изображения
AP - дистальный конец
VR - поле зрения
IM1, IM2 - отображаемое изображение
IM02, IM03, IM04, IM05, IM06, IM07, IM08, IM3, IM4 - изображения знаков
SP1, SP2, SP3, SP4, SP5, SP6, SP7, SP8, SP9 - характерные точки
BT1, BT2, BT3, BT4, BT5 - катера
FG - указательный палец
GC - изображение курсора
TW - башня
Lf - длина указательного пальца
Lt - длина башни.