JP2010081559A - Wearable display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウェアラブルディスプレイ装置に関する。 The present invention relates to a wearable display device.
近年、ユーザが画像や映像等を鑑賞するために、小さな液晶パネル(以下、LCD)を備えた頭部装着するウェアラブルディスプレイ装置(或いは、ヘッドマウントディスプレイ装置又はHMD)が、これまでに様々なものが開発されている。 In recent years, there have been various wearable display devices (or head mounted display devices or HMDs) mounted on the head equipped with a small liquid crystal panel (hereinafter referred to as LCD) so that users can view images and videos. Has been developed.
例えば、特許文献1は、操作性を良くするために、LCDの画面に表示される指示応答等を行うためのポインタの移動方向とユーザの方向感覚とを一致させるために、操作釦をヘッドフォンの後側に配置するHMDを開示している。
従来のHMDにおける操作釦の配置において、ユーザの上下方向の感覚とLCDに表示されるポインタの上下方向とを一致させることは、ユーザの頭部に装着するヘッドセット等に上下方向に釦を単に配置するだけで良く、比較的容易に達成することができる。 In the arrangement of the operation buttons in the conventional HMD, matching the sense of the user in the vertical direction with the vertical direction of the pointer displayed on the LCD is simply by pressing the button in the vertical direction on a headset or the like worn on the user's head. It only needs to be arranged and can be achieved relatively easily.
しかしながら、ユーザの左右方向とポインタの左右方向の動きを一致させるために、例えば、特許文献1ではヘッドフォンの後側に配置しているが、操作釦の位置が直接ユーザには見えないため、操作の方向が依然分かりづらく、誤操作を招くという問題がある。
However, in order to make the left and right movements of the user and the left and right movements of the pointer coincide with each other, for example, in
上記従来技術が有する問題に鑑み、本発明の目的は、ユーザの方向感覚と画面操作における操作方向とを一致させて画面操作を行うことができる技術を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above-described problems of the related art, an object of the present invention is to provide a technique capable of performing a screen operation by matching a user's sense of direction with an operation direction in screen operation.
上記課題を解決するために、本発明のウェアラブルディスプレイ装置は、ユーザの頭部に装着される装着部と、画像を表示する表示部と、表示部に表示される画面操作において、ユーザの左及び右方向と画面操作における左及び右方向とが一致して操作できる操作部材と、装着部に設けられ、ユーザの両目又は一方の目に対向する位置で、表示部の表示がユーザの両目又は一方の目の視界に入るように、表示部を保持する支持部とを有する。 In order to solve the above-described problem, the wearable display device of the present invention includes a wearing unit that is worn on the user's head, a display unit that displays an image, and a screen operation displayed on the display unit. An operation member that can be operated with the right direction and the left and right directions in the screen operation coincided with each other, and is provided on the mounting unit, and the display unit displays the user's eyes or one side at a position facing both or both eyes of the user. And a support portion that holds the display portion so as to enter the visual field of the eye.
また、本発明において、操作部材は、表示部に表示される画面操作において、ユーザの上及び下方向と画面操作における上及び下方向とが一致して操作できる。 In the present invention, the operation member can be operated in the screen operation displayed on the display unit so that the upper and lower directions of the user coincide with the upper and lower directions in the screen operation.
また、本発明において、操作部材は、表示部又は支持部に設置される。 Moreover, in this invention, an operation member is installed in a display part or a support part.
また、本発明において、操作部材は、表示部の側部に設置される。 Moreover, in this invention, an operation member is installed in the side part of a display part.
また、本発明において、操作部材は、ユーザの目に対向する側の支持部の側部に設置される。 Moreover, in this invention, an operation member is installed in the side part of the support part of the side facing a user's eyes.
また、本発明において、支持部は、装着部に対して回転可能に備えられ、操作部材は、支持部の回転に伴って、ユーザの左及び右方向と表示部に表示される画面操作における左及び右方向とが一致するように切り替わる。 In the present invention, the support portion is provided so as to be rotatable with respect to the mounting portion, and the operation member moves to the left and right directions of the user and the left in the screen operation displayed on the display portion as the support portion rotates. And it switches so that the right direction may correspond.
また、本発明において、支持部は、装着部に対して回転可能に備えられ、操作部材は、支持部の回転に伴って、ユーザの上及び下方向と表示部に表示される画面操作における上及び下方向とが一致するように切り替わる。 Further, in the present invention, the support portion is provided so as to be rotatable with respect to the mounting portion, and the operation member is an upper portion in the screen operation displayed on the upper and lower directions of the user and the display portion as the support portion rotates. And it switches so that a downward direction may correspond.
本発明によれば、ユーザの方向感覚と画面操作における操作方向とを一致させて画面操作を行うことができる。 According to the present invention, it is possible to perform the screen operation by matching the sense of direction of the user with the operation direction in the screen operation.
図1は、本発明の一の実施形態に係るHMD100の外観図で、(a)は前面図、(b)はユーザの装着時に真上から見た上面図である。また、図2は、HMD100の構成の概略図を示す。 1A and 1B are external views of an HMD 100 according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a top view as viewed from directly above when the user is worn. FIG. 2 shows a schematic diagram of the configuration of the HMD 100.
図1に示すように、HMD100は、ヘッドバンド10、左右のヘッドホン11L及びヘッドホン11R、左のヘッドホン11Lに連結部15を介して連結されたサイドアーム12、サイドアーム12の先端に設置されたディスプレイユニット13、ディスプレイユニット13の背面に設置され、後述する図2の表示部21に表示される画面操作を行う十字釦14とから構成される。そして、HMD100のヘッドバンド10が、その弾性力によって左右のヘッドホン11L及びヘッドホン11Rを介して、ユーザの左右の耳を押圧することによって、HMD100の全体がユーザの頭部に固定される(図1(b))。
As shown in FIG. 1, the HMD 100 includes a
なお、本実施形態では、ディスプレイユニット13はユーザの左目の視野に入るように配置されるものとする。また、本実施形態では、サイドアーム12を連結部15を軸に180度回転させて、ユーザの右目の視野に入るように配置することもできる。
In the present embodiment, it is assumed that the
一方、HMD100は、図2に示すように、ディスプレイユニット13には表示部21を有し、左右のヘッドホン11L及びヘッドホン11Rのそれぞれには音響出力部22を有する。さらに、HMD100は、十字釦14である操作部材23、画像出力インターフェス(画像出力I/F)24、音響出力インターフェス(音響出力I/F)25、CPU26、通信部27、PC接続部28、記憶装置29及び電池30から構成される。本実施形態においては、画像出力I/F24、音響出力I/F25、CPU26、通信部27、PC接続部28、記憶装置29及び電池30は、ヘッドバンド10内に設置されているものとする。
On the other hand, as shown in FIG. 2, the HMD 100 includes a
表示部21は、ディスプレイユニット13に、ユーザの左目に対向する側で左目の視野に入る位置に配置され、CPU26から転送されてくる画像や映像、或いは操作設定画面等を、画像出力I/F24によって、表示部21で表示するために変換された信号で表示する。表示部21には、LCD等を適宜選択して用いることができる。
The
音響出力部22は、ヘッドホン11L及びヘッドホン11Rそれぞれに設置され、CPU26から転送されてくる映像等に付加された音声や音楽等の音響信号を、音響出力I/F25によってデジタルからアナログの信号に変換された信号で出力する。音響出力部22には、一般的なスピーカ等を用いることができる。
The
操作部材23は、表示部21に表示される画面操作、例えば、音楽等の選択や音量の調節等を行うためのポインタ移動や選択決定等の操作信号を発し、CPU26に送信する。本実施形態では、操作部材23は、ユーザの方向感覚と表示部21に表示される画面操作における方向とが一致するように設置する。したがって、本目的を達成させるために、本実施形態では操作部材23は、ディスプレイユニット13の背面に設置される。操作部材23には、図1に示すような十字釦14を初め、上下左右及び決定釦がそれぞれ独立した釦、上下左右の方向及び決定が指示できるスティック型のスイッチ又は静電容量型センサ等のようなタッチセンサ等、適宜選択して用いることができる。
The
CPU26は、ユーザによって電源釦(不図示)は押圧されると、HMD100の電源が入れ、記憶装置29に記憶されている制御プログラムを読み込み、HMD100を初期化する。CPU26は、操作部材23を介してユーザからの指示を受け付けると、制御プログラムに基づいて、表示部21に画像や映像の表示、又は音響出力部22に映像に付加された音声や音楽の音響信号の出力等の制御を行う。
When the user presses a power button (not shown), the
通信部27は、インターネットに接続してブラウジング等を行うための無線LANの信号等の無線通信電波を送受信する。通信部27には、一般的な無線LAN等の通信用のアンテナを用いることができる。
The
PC接続部28は、HMD100をパーソナルコンピュータ(PC)に接続して、画像、映像や音楽のデータ、又はHMD100の設定情報等の送受信を行うための接続部である。PC接続部28には、USB端子やIEEE−1394等が接続することができる接続部を適宜選択して用いることができる。
The
記憶装置29は、CPU26がHMD100を制御するための制御プログラム、通信部27を介して、インターネットからダウンロードした画像等のデータ、又はPC接続部28を介してPCから転送した画像データ等を保持する。記憶装置29に保持されるプログラムは、CPU26から適宜参照することができる。記憶装置29は、一般的なハードディスク装置、光磁気ディスク装置又は脱着可能なメモリカード等の記憶装置を選択して用いることができる。
The
電池30は、HMD100を駆動させるための電源であり、一般的な電池を適宜選択して用いることができる。なお、本実施形態では、CPU26が電池30のパワーマネージメントも行う。そして、電池30のパワーの残量が所定値以下になった場合には、表示部21に警告の表示を行い、ユーザに電池30の交換を促す。
The
次に、HMD100がユーザの頭部に装着された状態(図1(b))において、ユーザが表示部21に表示される画面操作に対する操作のしかたや、音楽等を視聴する場合の操作のしかたについて説明する。
≪画面操作に対する操作≫
ユーザによって、HMD100の電源釦(不図示)押圧されると、CPU26は、HMD100の記憶装置29に保持されている制御プログラムを読み込み、HMD100を初期化する。CPU26は、表示部21に記憶装置29に記憶されている所定の初期画像又は図3(a)に示すようなメニューを表示する。
Next, in a state where the HMD 100 is mounted on the user's head (FIG. 1 (b)), the user operates the screen operation displayed on the
≪Operation for screen operation≫
When the user presses a power button (not shown) of the HMD 100, the
図3(b)は、ユーザ側から見た時のサイドアーム12の一部、ディスプレイユニット13及び表示部21の位置関係を示し、図3(a)は表示部21に表示されたメニューの項目釦40の一覧の例を示す。なお、所定の初期画像が表示される場合には、十字釦14の真ん中にある○印の決定釦を押圧して、図3(a)のメニューの一覧が表示されるようにしても良い。なお、表示部21のメニューの項目釦40のうち、黒色の項目釦40は、ポインタの現在位置を示す。
FIG. 3B shows a positional relationship between a part of the
また、図3(b)において、十字釦14は、ディスプレイユニット13の背面の設置されたために直接見えないため点線で示されている。しかしながら、本実施形態において、十字釦14をディスプレイユニット13の背面に配置したことにより、ユーザの上下左右方向の感覚、十字釦14の上下左右方向、及び表示部21に表示される画面操作における上下左右方向とが互いに一致する。これにより、ユーザの上下左右方向の感覚で、十字釦14を介して画面操作することが可能となる。即ち、ユーザが十字釦14を介して上下左右の指示を出し、その指示に基づいて、CPU26がポインタをユーザが所望する項目釦40のところまで移動させる。ユーザが十字釦14の真ん中の決定釦を押圧すると、CPU26は、その項目が選択されたと判断し、選択された項目の作業を行うためのデータ等を記憶装置29から読み込み、選択された項目の作業を行う。
In FIG. 3B, the
なお、図1に示すように、これまでの説明では、ユーザの左目の視野の位置にディスプレイユニット13を配置した場合についてであった。しかしながら、上述したように、本実施形態では、連結部15の回転機構によってサイドアーム12を180度回転させることができる。ユーザがHMD100のヘッドホン11Lを右耳に、ヘッドホン11Rを左耳に当てるように装着し直せば、ユーザの右目の視野に入るようにディスプレイユニット13を配置することができる。なお、この時、本実施形態では、CPU26が連結部15の回転を感知して、ヘッドホン11Lが右側の音響信号を、ヘッドホン11Rは左側の音響信号をそれぞれ出力するように自動的に切り替わるとともに、十字釦14及び表示部21の表示の上下左右方向についても自動的に、ユーザの上下左右方向の感覚と一致するように切り替わる。
≪所定の操作を行う場合≫
図3(a)のメニュー画面において、例えば、ユーザが音楽の項目釦40を選択する場合について説明する。ユーザによって選択されると、CPU26は、記憶装置29に記憶されているアーチスト名及び曲名の一覧のデータを読み込み、画像出力I/F24を介して表示部21にその一覧を表示する。
As shown in FIG. 1, the description so far has been about the case where the
≪When performing a predetermined operation≫
A case where the user selects the
ユーザは、十字釦14を操作することによりポインタを移動させて、聴きたいアーチスト又は曲の位置にポインタが来たら、それを選択するために十字釦14の決定釦を押圧する。CPU26は、ユーザによって選択されたアーチストのアルバム曲や所定の1曲を、記憶装置29から読み込み、音響出力I/F25を介して音響出力部22に出力する。これと同時に、CPU26は、図4に示すように、現在再生されている曲に関する情報を表示部21に表示するとともに、曲の演奏の再生釦、停止釦、早送り釦、巻き戻し釦等の操作釦も併せて表示する。さらに、例えば、図4に示すように、音量の調節のスケールバーを表示するようにしてすれば、ユーザが十字釦14の左右釦を用いて操作することにより、CPU26がそれに従って音響出力部22からの音量を調節するようするのが好ましい。このように、ユーザは逐次様々な操作を行うことが可能となる。
The user moves the pointer by operating the
以上においては、ユーザが音楽を選択した場合、ユーザの十字釦14による画面操作に基づいて、CPU26がどのように動作して、音楽が再生されるかについて説明した。図3(a)に示されているようなネット接続、映画及びアルバム等についても基本的には、音楽の場合と同様の操作によって行われる。
In the above description, it has been described how the
例えば、ネット接続の項目釦40が選択された場合、CPU26は、表示部21にブラウザを起動して、音楽における演奏の再生釦や停止釦等のボタン操作と同様に、十字釦14による操作に応じてポインタやカーソルを操作し、ブラウジングにおけるクリック操作、進む釦や戻る釦等の操作が行えるようにする。
For example, when the
また、映画の項目釦40が選択された場合、CPU26は、記憶装置29に記憶されている映画のファイルを読み込んだりして、図4のアーチスト名や曲名等の表示位置に、画像出力I/F24を介して映画を表示する。
When the
また、アルバムの項目釦40が選択された場合、CPU26は、記憶装置29に記憶されている静止画像のサムネイルを読み込み一覧表示する。ユーザは、十字釦14をユーザの上下左右方向の感覚で操作し、CPU26はポインタを移動させる。ユーザは、所望の画像の位置にポインタを移動させたら十字釦14の決定釦を押圧して、CPU26は、その画像を表示部21に大きく表示する。
When the
このように本実施形態は、十字釦14である操作部材23をディスプレイユニット13の背面に設置することにより、ユーザの上下左右方向の感覚、十字釦14の上下左右方向及び表示部21に表示される画面操作における上下左右方向を、互いに常に一致させることができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、CPU26が、連結部15による回転動作を感知することができるので、サイドアーム12を回転させることによって、表示部21及び十字釦14の上下左右方向を自動的に反転させることができ、ユーザの左目又は右目の視野に入るようにディスプレイユニット13を容易に配置することができる。
≪実施形態の補足事項≫
本実施形態では、操作部材23として十字釦14を用いたが、本発明はそれに限定されない。例えば、十字釦14に代わりに、図5(a)に示すように、上下左右の釦及び決定釦がそれぞれ独立した釦を用いても良いし、上下左右の方向及び決定が指示できるスティック型のスイッチ又は静電容量型センサ等のようなタッチセンサであっても良い。なお、図5(b)は、サイドアーム12の一部とディスプレイユニット13とを背面から見た図である。
Further, since the
≪Supplementary items for the embodiment≫
In the present embodiment, the
また、図5(b)のように、独立した左釦、右釦及び決定釦は、ディスプレイユニット13の背面に設置し、上釦はディスプレイユニット13の上部側面、下釦はディスプレイユニット13の下部側面にそれぞれ設置するようにしても良い。
Further, as shown in FIG. 5B, the independent left button, right button, and enter button are installed on the back of the
或いは、従来より上下方向についてはユーザの方向感覚と一致させることができたので、図6(a)のように独立した左釦、右釦及び決定釦を、ディスプレイユニット13の背面に設置し、上釦及び下釦(不図示)は、ヘッドホン11L又はヘッドホン11Rのいずれか一方の側面等に設置しても良い。なお、左釦、右釦及び決定釦は、図6(b)に示すように、左右方向に動作可能なスライド式スイッチ16でも良い。
Alternatively, since the vertical direction can be matched with the user's sense of direction in the prior art, independent left buttons, right buttons and decision buttons are installed on the back of the
なお、本実施形態では、十字釦14をディスプレイユニット13の背面に設置したが、本発明はそれに限定されない。ユーザの方向感覚と表示部21に表示される指示応答の上下左右方向とが一致するならば、例えば、図7(a)に示すように、十字釦14をディスプレイユニット13の上部側面等の背面以外の側部に設置しても良いし、図7(b)のように、2つの十字釦14をディスプレイユニット13の上下の側面のそれぞれに設置しても良い。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、ディスプレイユニット13はサイドアーム12の先端に設置されたが、本発明はこれに限定されない。図8に示すように、ディスプレイユニット13は、サイドアーム12の側部に連結部17を介して設置され、十字釦14が、ディスプレイユニット13が設置された側面に対向する背面に設置するようにしても良い。ここで、図8(a)は、HMD100の外観うち、ディスプレイユニット13とサイドアーム12の一部を前面から見た図であり、図8(b)は、ユーザの装着時において真上から見た上面図である。また、この場合においても、操作部材23として図8には十字釦14を設置したが、本発明はそれに限らず、図5及び図6の(a)及び(b)のディスプレイユニット13の場合と同様に、上下左右の釦及び決定釦がそれぞれ独立した釦、スティック型のスイッチ、タッチセンサ又はスライド式スイッチを適宜選択して、サイドアーム12の背面等の側部に設置しても良い。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、HMD100のディスプレイユニット13は、ユーザの左目又は右目の視野に来るように設置するとしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ディスプレイユニット13を、ユーザの両面の視野に入るように設けられるようにしても良い。或いは、ヘッドホン11L及びヘッドホン11Rそれぞれにサイドアーム12は設置され、それぞれのサイドアーム12で1つのディスプレイユニット13を支持したり、又はそれぞれのサイドアーム12で各1つずつのディスプレイユニット13を支持することで、ユーザの両面の視野に入るように設けられるようにしても良い。なお、ディスプレイユニット13を2つ用いる場合、操作部材23は、両方又は一方のディスプレイユニット13の背面に設置されることが好ましい。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、HMD100は図1に示すようなヘッドホンタイプの形状であったが、本発明はこれに限定されず、HMD100は、眼鏡タイプの形状でも良い。例えば、眼鏡のつる及び鼻当て(装着部)、フレーム部分(支持部)、レンズに相当するディスプレイユニット13(表示部)、ディスプレイユニット13の背面又はフレーム部分に操作部材23を設置して形成される眼鏡タイプのHMD100でも良い。
In the present embodiment, the HMD 100 has a headphone type shape as shown in FIG. 1, but the present invention is not limited to this, and the HMD 100 may have a glasses type shape. For example, it is formed by installing the
なお、本発明は、その精神又はその主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎず、限定的に解釈されてはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内である。 It should be noted that the present invention can be implemented in various other forms without departing from the spirit or main features thereof. For this reason, the above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be construed in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
10 ヘッドバンド、11L、11R ヘッドホン、12 サイドアーム、13 ディスプレイユニット、14 十字釦、15、17 連結部、16 スライド式スイッチ、21 表示部、22 音響出力部、23 操作部材、24 画像出力I/F、25 音響出力I/F、26 CPU、27 通信部、28 PC接続部、29 記憶装置、30 電池、40 項目釦、100 HMD
DESCRIPTION OF
Claims (7)
画像を表示する表示部と、
前記表示部に表示される画面操作において、前記ユーザの左及び右方向と前記画面操作における左及び右方向とが一致して操作できる操作部材と、
前記装着部に設けられ、前記ユーザの両目又は一方の目に対向する位置で、前記表示部の表示が前記ユーザの両目又は一方の目の視界に入るように、前記表示部を保持する支持部とを有する
ことを特徴とするウェアラブルディスプレイ装置。 A wearing part to be worn on the user's head;
A display for displaying an image;
In the screen operation displayed on the display unit, an operation member that can be operated by matching the left and right directions of the user with the left and right directions in the screen operation;
A support unit that is provided in the mounting unit and holds the display unit so that the display of the display unit is in the field of view of both eyes or one eye of the user at a position facing both eyes or one eye of the user. And a wearable display device.
前記操作部材は、前記表示部に表示される画面操作において、前記ユーザの上及び下方向と前記画面操作における上及び下方向とが一致して操作できることを特徴とするウェアラブルディスプレイ装置。 The wearable display device according to claim 1,
The wearable display device characterized in that the operation member can be operated in a screen operation displayed on the display unit so that an upward and downward direction of the user coincides with an upward and downward direction in the screen operation.
前記操作部材は、前記表示部又は前記支持部に設置されることを特徴とするウェアラブルディスプレイ装置。 The wearable display device according to claim 1 or 2,
The wearable display device, wherein the operation member is installed on the display unit or the support unit.
前記操作部材は、前記表示部の側部に設置されることを特徴とするウェアラブルディスプレイ装置。 The wearable display device according to claim 3,
The wearable display device, wherein the operation member is installed on a side portion of the display unit.
前記操作部材は、前記ユーザの前記目に対向する側の前記支持部の側部に設置されることを特徴とするウェアラブルディスプレイ装置。 The wearable display device according to claim 3,
The wearable display device, wherein the operation member is installed on a side portion of the support portion on a side facing the eyes of the user.
前記支持部は、前記装着部に対して回転可能に備えられ、
前記操作部材は、前記支持部の前記回転に伴って、前記ユーザの左及び右方向と前記表示部に表示される前記画面操作における左及び右方向とが一致するように切り替わる
ことを特徴とするウェアラブルディスプレイ装置。 The wearable display device according to claim 1,
The support part is provided to be rotatable with respect to the mounting part,
The operation member is switched so that the left and right directions of the user and the left and right directions in the screen operation displayed on the display unit coincide with the rotation of the support unit. Wearable display device.
前記支持部は、前記装着部に対して回転可能に備えられ、
前記操作部材は、前記支持部の前記回転に伴って、前記ユーザの上及び下方向と前記表示部に表示される前記画面操作における上及び下方向とが一致するように切り替わる
ことを特徴とするウェアラブルディスプレイ装置。
The wearable display device according to claim 2,
The support part is provided to be rotatable with respect to the mounting part,
The operation member is switched so that the upper and lower directions of the user and the upper and lower directions in the screen operation displayed on the display unit coincide with the rotation of the support unit. Wearable display device.
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