JP2007219116A - Head-mounted display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関するものである。 The present invention relates to a head mounted display.
近年、液晶パネル(LCD)等のディスプレイ上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して拡大した虚像として観察する眼鏡タイプの映像表示装置が種々と提案され、ヘッドマウントディスプレイと呼ばれている。このようなヘッドマウントディスプレイの例は、例えばWO2004/061519A1公報(特許文献1)に記載されている。 In recent years, various glasses-type image display devices for observing an image displayed on a display such as a liquid crystal panel (LCD) as a virtual image enlarged through an optical system having an eyepiece, a half mirror, and the like have been proposed. It is called a mount display. An example of such a head mounted display is described in, for example, WO 2004/061519 A1 (Patent Document 1).
この映像表示装置は、多くの場合、頭に巻いた形で顔面に装着する構成とされ、両眼に対応する位置に映像表示系を形成した両眼タイプと左右眼の一方の眼に対応する位置に映像表示系を形成した片眼タイプとがある。 In many cases, the video display device is configured to be worn on the face in a form wound around the head, and corresponds to one eye of the binocular type in which a video display system is formed at a position corresponding to both eyes and one of the left and right eyes. There is a one-eye type in which an image display system is formed at a position.
ヘッドマウントディスプレイを連続的に使用する場合、映像を観察している眼が疲労するという問題が存在する。よって、片眼タイプのヘッドマウントディスプレイにおいては、ある程度の時間映像を観察した後は、他の眼に切り換えて映像を観察することが好ましい。そのため、映像を観察した時間に基づいて、使用する眼の左右を入れ替えるように促すような表示を行うヘッドマウントディスプレイが、例えば特開2004−233777号公報(特許文献2)に記載されている。
しかしながら、映像を観察する眼の左右を入れ替えるように促すような表示を行っても、使用者は、慣れた眼だけで映像を見続けてしまう傾向にあり、又、左右の切換を面倒と感じて、行わない傾向がある。よって、映像を観察する眼の左右を入れ替えるように促すだけでは、眼の疲労が蓄積するのを防止するためには、必ずしも有効でないという問題がある。 However, even if a display that prompts the user to swap the left and right eyes for observing the video is displayed, the user tends to continue to watch the video with only the familiar eyes, and the switching between the left and right is troublesome. There is a tendency not to do. Therefore, there is a problem that it is not always effective to prevent the eye fatigue from accumulating only by urging the left and right eyes to observe the video.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、確実に左右眼を切り換えて使用させることができるヘッドマウントディスプレイを提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of such a situation, and makes it a subject to provide the head mounted display which can be switched and used for right and left eyes reliably.
前記課題を解決するための第1の手段は、映像を表示する表示部の上下左右を反転させることにより右眼用と左眼用に切り換えて使用可能なヘッドマウントディスプレイであって、人為的な操作が行われる毎に、前記表示部に表示される映像の上下左右を反転させる機能を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイである。 A first means for solving the above-described problem is a head-mounted display that can be used by switching between the right eye and the left eye by inverting the top, bottom, left, and right of a display unit that displays an image. The head-mounted display has a function of inverting the top / bottom / left / right of the image displayed on the display unit each time an operation is performed.
本手段においては、人為的な操作が行われる毎に、前記表示部に表示される映像の上下左右を反転させる機能を有するので、使用者は、映像を観察する眼を変えて使用せざるを得ず、よって、片方の眼に疲労が蓄積するのを防止することができる。なお、「映像を表示する表示部の上下左右を反転させる」とは、必ずしも表示部のみの上下左右を反転させることを意味せず、その他の部分を同時に上下左右反転させる場合も含み、極端には、頭部に装着される部分全体の上下左右を反転させるような場合を含むものである。 This means has a function of inverting the top, bottom, left and right of the image displayed on the display unit every time an artificial operation is performed, so the user has to change the eye for observing the image. Therefore, it is possible to prevent fatigue from being accumulated in one eye. Note that “inverting the top / bottom / left / right of the display unit for displaying video” does not necessarily mean to invert only the top / bottom / left / right of the display unit. Includes a case where the entire portion to be worn on the head is turned upside down.
前記課題を解決するための第2の手段は、前記第1の手段であって、前記人為的な操作が、電源のオンオフ、ヘッドマウントディスプレイの脱装着、表示コンテンツの変更、表示の一時停止のいずれかであることを特徴とするものである。 The second means for solving the above-mentioned problem is the first means, wherein the artificial operation includes turning on / off the power, attaching / detaching the head-mounted display, changing the display content, pausing the display. It is either one.
前記課題を解決するための第3の手段は、前記第1の手段又は第2の手段であって、前記表示部に表示される映像の上下左右の反転と同時に、ヘッドホーンの左右出力を反転させる機能を有することを特徴とするものである。 The third means for solving the above-mentioned problem is the first means or the second means, and the left and right outputs of the headphones are reversed simultaneously with the vertical and horizontal reversal of the image displayed on the display unit. It has the function to make it have.
表示部の上下左右反転と共に、ヘッドホーンの左右が反転する場合には、音声がモノラルであるときは、ヘッドホーンの出力は、左右どちらの眼で使用する場合でも同じでよいが、音声がステレオであるときには、映像の左右上下反転と共に音声の左右出力を反転させることにより、左右の耳に正しい音声を出力することができる。 When the left and right sides of the headphones are flipped together with the display upside down, left and right, if the sound is monaural, the output of the headphones may be the same for both left and right eyes, but the sound is stereo. In this case, by inverting the left and right output of the sound together with the horizontal and vertical reversal of the video, the correct sound can be output to the left and right ears.
前記課題を解決するための第4の手段は、前記第1の手段から第3の手段のいずれかであって、前記表示部に表示される映像の上下左右の反転に合わせて、ユーザの左右眼の能力、又は能力差に応じた表示の調整を行う機能を有することを特徴とするものである。 A fourth means for solving the above problem is any one of the first to third means, and the right and left of the user is adjusted in accordance with the upside-down and left-right inversion of the image displayed on the display unit. It has a function of adjusting display according to eye ability or ability difference.
左右の眼に視力等の差がある場合には、表示部に表示される映像の上下左右の反転に合わせて、ユーザの左右眼の能力、又は能力差に応じた表示の調整を行うことにより、切り換えられた方の眼で映像を見た場合にも、特に調整をすることなく、映像の観察を行うことができる。 If there is a difference in visual acuity between the left and right eyes, adjust the display according to the ability of the user's left and right eyes or the difference in ability according to the up / down / left / right inversion of the image displayed on the display unit. Even when the video is viewed with the switched eye, the video can be observed without any particular adjustment.
前記課題を解決するための第5の手段は、前記第1の手段から第4の手段のいずれかであって、外装部に、右眼用として使用可能か左眼用として使用可能かを表示する表示装置を有することを特徴とするものである。 A fifth means for solving the problem is any one of the first to fourth means, and the exterior portion displays whether the right eye can be used or the left eye can be used. It is characterized by having a display device.
本手段においては、外装部に、右眼用として使用可能か左眼用として使用可能かが表示されるので、使用者が装着を誤ることを防止できる。 In this means, since it is displayed on the exterior portion whether it can be used for the right eye or the left eye, it can be prevented that the user makes a mistake in wearing.
前記課題を解決するための第6の手段は、前記第1の手段から第5の手段のいずれかであって、映像の上下左右反転が行われてから一定の期間は、映像の上下左右反転の指令が出されても、映像の上下左右反転を行わない機能を有することを特徴とするものである。 A sixth means for solving the problem is any one of the first to fifth means, wherein the video is vertically / horizontally inverted for a certain period after the video is inverted vertically / horizontally. Even if a command is issued, it has a function that does not flip the image upside down.
場合によっては、ヘッドマウントディスプレイの脱装着、表示コンテンツの変更、表示の一時停止等の、映像の上下左右反転の指令のトリガーとなる入力が短時間のうちに繰り返し行われることがある。このような場合に、忠実に映像の上下左右反転を行っていては、かえって煩わしい。よって、本手段においては、映像の上下左右反転が行われてから一定の期間は、たとえ映像の上下左右反転の指令が出されても、映像の上下左右反転を行わないようにしている。 In some cases, an input that triggers a command to invert the image up / down / left / right, such as attachment / detachment of a head-mounted display, change of display content, and suspension of display, may be repeatedly performed within a short time. In such a case, it is troublesome if the image is flipped up and down and left and right faithfully. Therefore, in this means, the image is not reversed up / down / left / right for a certain period after the image is flipped up / down / left / right even if a command to flip the image up / down / left / right is issued.
本発明によれば、確実に左右眼を切り換えて使用させることが可能なヘッドマウントディスプレイを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a head mounted display that can be used by switching the left and right eyes with certainty.
以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明する。図1は、本発明の実施の形態の1例であるヘッドマウントディスプレイの外観を示す概要図である。このヘッドマウントディスプレイは、装着者Mに映像を表示するための表示手段である表示部11を有している。この実施の形態では、表示部11は、装着者Mの左目にのみ映像を表示する。表示部11は、支持手段である支持部12を介して装着部13に支持されている。装着部13は、頭部Hの前面、すなわち、顔Fにかからない位置に装着可能とされている。装着部13は、装着者Mの頭部Hに配置される2箇所の保持部14と、保持部14を連結する連結部15とを有している。この実施の形態では、保持部14は、接続部16を介して連結部15に固定され、顔Fの両側となる耳Yの位置に配置されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an appearance of a head mounted display as an example of an embodiment of the present invention. This head mounted display has a
また、連結部15は、顔Fと反対側の後頭部HBに位置されている。連結部15は、後頭部HBに沿った曲線状に形成されている。連結部15は、例えば、弾性を有する樹脂により形成されている。この実施の形態では、保持部14には、音声出力手段であるスピーカ17が配置され、保持部とスピーカ17とがヘッドホーンを構成している。
Further, the connecting
そして、支持部12は、表示部11を装着者Mの左目の眼前に配置する位置から、頭部側方を通って、後頭部HB側に水平に移動できるようになっている。支持部12は、頭部側方に沿った曲線状に形成されている。支持部12は、例えば、弾性を有する樹脂により形成されている。
The
そして、支持部12は、頭部側方に沿って移動可能とされている。この実施の形態では、支持部12は、装着部13の連結部15に収容可能とされ、連結部15に沿って移動可能とされている。
And the
上述した表示装置は、図1に示したように、装着部13の連結部15が、装着者Mの後頭部HB側になるようにして、2箇所の保持部14を耳Yに当てることにより、装着者Mの頭部Hに装着される。そして、この状態では、連結部15の弾性により、2箇所の保持部14が耳Yに軽く押圧され、表示装置が、装着者Mの頭部Hに確実に装着される。
As shown in FIG. 1, the display device described above is configured such that the connecting
そして、装着者Mが、表示部11の映像を見る場合には、図1に示したように、指により表示部11を引き出すことにより、支持部12が、装着部13の連結部15から引き出され、表示部11が、左目の前方に配置される。
When the wearer M views the video on the
このヘッドマウントディスプレイは、図1に示した上下方向について線対称となっているので、右眼用として使用する場合には、図1に示す位置から180°回転させることにより、使用が可能となる。その場合には、表示部11の上下左右が反転し、これにつれて表示部に表示される映像の上下左右も反転するので、映像表示を制御する映像再生部(図示せず)において、映像の上下左右を反転させる必要がある。
Since this head mounted display is axisymmetric with respect to the vertical direction shown in FIG. 1, when it is used for the right eye, it can be used by rotating it 180 degrees from the position shown in FIG. . In this case, the
なお、このヘッドマウントディスプレイには、左右表示装置18が取り付けられており、表示部11に表示される映像が、左眼用のものか右眼用のものかが、これを見れば分かるようになっている。
Note that the left and
図2に、このヘッドマウントディスプレイの制御回路の概要のブロック図を示す。再生情報記憶部には、再生する映像情報と音声情報が記憶され、これが、映像・音声再生部によって再生され、それぞれ、ヘッドマウントディスプレイ本体部の映像表示部、音声出力部(ヘッドホーン)に出力される。 FIG. 2 is a block diagram showing an outline of the control circuit of the head mounted display. The playback information storage unit stores video information and audio information to be played back, which are played back by the video / audio playback unit and output to the video display unit and the audio output unit (headphone) of the head mounted display main body unit, respectively. Is done.
操作スイッチは、電源オンオフ、表示コンテンツの変更、表示の一時停止等を行うスイッチであり、映像・音声制御部は、この操作を受けて所定の動作を行う。表示眼・音声向き記憶部には、現在、ヘッドマウントディスプレイ本体部が右眼用として使用されているか左眼用として使用されているかが記憶されている。 The operation switch is a switch for turning on / off the power, changing the display content, pausing the display, and the like, and the video / audio control unit performs a predetermined operation in response to this operation. The display eye / sound direction storage unit stores whether the head mounted display main body is currently used for the right eye or the left eye.
映像・音声制御部は、操作スイッチから電源オンオフの信号を受けて電源のオンオフを行うと共に、電源が新たにオンとされる毎に、表示眼・音声向き記憶部の内容を読み出して、その内容が左眼用であれば右眼用出力となるように、右眼用であれば左眼用出力となるように、映像・音声再生部を制御する。則ち、以前に使われていた状態から、映像の上下左右を反転させ、音声出力の左右を反転させる。映像・音声制御部は、操作スイッチから表示コンテンツの変更、表示の一時停止の指令を受けたときも、次に表示する映像と出力する音声を、上記と同様に反転させる。 The video / audio control unit receives the power on / off signal from the operation switch to turn on / off the power, and reads the contents of the display eye / sound direction storage unit each time the power is newly turned on. The video / audio reproduction unit is controlled so that the output for the right eye is output for the left eye and the output for the left eye is output for the right eye. In other words, from the state that was used before, the top and bottom and left and right of the video are reversed and the left and right of the audio output are reversed. The video / audio control unit also inverts the video to be displayed next and the audio to be output in the same manner as described above even when receiving an instruction to change the display content or pause the display from the operation switch.
又、この実施の形態においては、ヘッドマウントディスプレイ本体部に、頭部装着検出器が取り付けられている。これは、例えば、ヘッドマウントディスプレイ本体部が頭部に接触していることを検知するマイクロスイッチのようなものでよい。映像・音声制御部は、頭部装着検出器からの信号により、ヘッドマウントディスプレイ本体部が頭部に新しく装着されたことを検知する毎に、次に表示する映像と出力する音声を、上記と同様に反転させる。 In this embodiment, a head mounted detector is attached to the head mounted display main body. This may be, for example, a microswitch that detects that the head mounted display main body is in contact with the head. Each time the video / audio control unit detects that the head-mounted display main body is newly attached to the head by a signal from the head-mounted detector, the video / audio control unit Invert in the same way.
なお、映像・音声出力部は、映像が右眼用として出力されているか左眼用として出力されているかを、図1に示す左右表示装置18に表示する(例えば、右眼用として使用されているときのみ、左右表示装置18を点灯させる)が、その配線の図示を省略する。
Note that the video / audio output unit displays whether the video is output for the right eye or the left eye on the left and
図3は、このヘッドマウントディスプレイの制御回路の概要の別のブロック図である。図2に示すブロック図と図3に示すブロック図とは、視度変更手段がついているところと、光学系が図示されているところが異なるのみであるので、同じ部分の説明を省略する。 FIG. 3 is another block diagram showing an outline of the control circuit of the head mounted display. The block diagram shown in FIG. 2 is different from the block diagram shown in FIG. 3 only in that the diopter changing means is attached and the optical system is shown in the figure, and the description of the same parts is omitted.
人によっては、右眼の視力と左眼の視力が異なり、映像を右眼用と左眼用に切り換えただけでは、使用者が、視力の違いに合わせて光学系を調整し直さなければならないような場合がある。この例においては、予め、右眼の視力と左眼の視力が映像・音声制御部に記憶されており、映像・音声制御部は、左眼用と右眼用とを切り換えると同時に、視度変更手段に指令を出して、視度変更手段が光学系を操作し、各眼に合った視度の映像を使用者の眼に表示するようにしている。 Depending on the person, the visual acuity of the right eye is different from that of the left eye, and simply switching the video for the right eye and the left eye requires the user to re-adjust the optical system according to the difference in visual acuity There are cases like this. In this example, the visual acuity of the right eye and the visual acuity of the left eye are stored in advance in the video / audio control unit, and the video / audio control unit switches between the left eye and the right eye at the same time. A command is issued to the changing means, and the diopter changing means operates the optical system to display an image with a diopter suitable for each eye on the eyes of the user.
ところで、場合によっては、ヘッドマウントディスプレイの脱装着、表示コンテンツの変更、表示の一時停止等の、映像の上下左右反転の指令のトリガーとなる入力が短時間のうちに繰り返し行われることがある。このような場合に、忠実に映像の上下左右反転を行っていては、かえって煩わしい。よって、-映像の上下左右反転が行われてから一定の期間は、映像の上下左右反転の指令が出されても、映像の上下左右反転を行わないようにすることが好ましい。これは、映像・音声制御部の機能として実現できる。 By the way, depending on the case, an input that triggers a command for flipping the image up / down / left / right, such as attachment / detachment of a head-mounted display, change of display content, and suspension of display may be repeatedly performed in a short time. In such a case, it is troublesome if the image is flipped up and down and left and right faithfully. Therefore, it is preferable not to flip the image upside down, leftward, rightward, leftward, or rightward even if an instruction to flip the image upside down, leftward, rightward or leftward is issued for a certain period after the image is turned upside down. This can be realized as a function of the video / audio control unit.
11…表示部、12…支持部、13…装着部、14…保持部、15…連結部、16…接続部、17…スピーカ、18…左右表示装置
DESCRIPTION OF
Claims (6)
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Cited By (2)
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CN109089098A (en) * | 2017-11-21 | 2018-12-25 | 苏州乐轩科技有限公司 | Virtual reality device and operation method thereof |
JP2019117505A (en) * | 2017-12-27 | 2019-07-18 | Dynabook株式会社 | Electronic apparatus, wearable apparatus and display control method |
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2006
- 2006-02-16 JP JP2006039117A patent/JP2007219116A/en active Pending
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