JP2004180208A - テレビジョン信号視聴装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ヘッドマウントディスプレイ型の視聴装置の使い勝手を向上させる。
【解決手段】ヘッドマウント部11に、映像表示パネル26で表示される映像を映して視聴者に供するハーフミラー28と、赤外線発光ダイオード30とこの赤外線発光ダイオード30で発光され視聴者の眼で反射された赤外線をハーフミラー28を通して受光するイメージセンサ32と、イメージセンサ32の受光状態に基づいて視線を検出する視線検出部33で構成される視線検出手段を備え、映像表示パネルに指標情報を映出させ、視聴者が注視した指標情報を視線検出手段で検出して、制御部27に供給し、制御部がその検出された指標情報に基づいて装置を制御するように構成する。さらに、告知情報を、映像あるいは音声で視聴者に告知できるように構成した。
【選択図】 図2
【解決手段】ヘッドマウント部11に、映像表示パネル26で表示される映像を映して視聴者に供するハーフミラー28と、赤外線発光ダイオード30とこの赤外線発光ダイオード30で発光され視聴者の眼で反射された赤外線をハーフミラー28を通して受光するイメージセンサ32と、イメージセンサ32の受光状態に基づいて視線を検出する視線検出部33で構成される視線検出手段を備え、映像表示パネルに指標情報を映出させ、視聴者が注視した指標情報を視線検出手段で検出して、制御部27に供給し、制御部がその検出された指標情報に基づいて装置を制御するように構成する。さらに、告知情報を、映像あるいは音声で視聴者に告知できるように構成した。
【選択図】 図2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン信号視聴装置に関し、特に視聴者が頭部にヘッドマウントディスプレイ(HMD)と呼ばれる表示装置を装着してテレビジョン信号を視聴するように構成した装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビジョンプログラムの視聴は、従来、例えば各家庭に備えられた据え置き型のテレビジョン受信機か、あるいはVTR(Video Tape Recorder)、DVD(Digital Versatile Disk )プレーヤ等によるのが一般的であったが、手のひらサイズの小型テレビジョン受信機が市場に出回り、携帯型のDVDプレーヤも商品化されている昨今において、屋外で視聴したいという要望も次第に強くなりつつある。
【0003】
屋外でテレビジョンプログラムを視聴する場合、他人に迷惑をかけることにつながるために音声は当然イヤホンで聞くとしても、周りに人がいる場合には、映像は他人の視線を気にしつつ見ることになり、場合によっては画面に集中して楽しむことができないということになりかねない。
【0004】
映像を表示する表示パネルを、眼鏡のように顔に装着して、表示される映像を見ることができるようにした、いわゆる、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mount Display :HMD)と呼ばれる装置は、従来から周知であり、これを表示手段として使えば、他人の眼を気にすることなく、映像に没頭することが可能である。
【0005】
しかしながら、HMDは、画面が常に眼の前にあり、通常の使用状態では画面以外は見ることができない。一般に、表示されている映像のコントラスト、色彩、色相の調整、あるいは聴いている音声の音量調整、受信している放送チャンネルの切換え等を行うには、操作ボタンを操作することで行うものであり、HMDでそのような調整、切換えを行おうとすると、一旦HMDを頭から外してから操作ボタンを操作することになり、手間がかかるばかりでなく、画面を見ないで画質調整をするという状況になり、満足な調整ができないという問題がある。
【0006】
このような、HMDには視聴者の視線によって情報を入力することを可能にしたいわゆる視線入力機能を備えたものも開発されており、それを利用すれば、画面を見ながら装置の調整、切換えを行うことができる。
従来、例えば、視線入力機能を備えたHMDとして、特許文献1に示すような装置が提案されている。この特許文献1には、視線入力によってテレビジョン放送のチャンネル切換え、音量調整を行うことが記載されている。
しかしながら、この装置の場合、制御項目が限定されていて操作性という点で充分な機能が提案されているとは言い難いものである。
【特許文献1】
特開平11−73274号公報(第12頁[0141]〜[0142]、図19)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のテレビジョン信号視聴装置は、機能が充分でなく使い勝手が悪いという問題を有していた。
本発明は、以上の点に対処してなされたものであり、操作性が優れ、また、充分な機能を備えることで使い勝手が良好なテレビジョン視聴装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のテレビジョン視聴装置は、信号源から供給される映像信号に指標情報を重畳する手段と、視聴者の頭部に着脱自在に装着可能な表示手段であって、前記視聴者の頭部に装着された状態で前記視聴者の眼と対向するように配置される表示部に前記指標情報が重畳された映像信号を表示する表示手段と、前記視聴者の前記表示部を見る眼の視線を検出する視線検出手段と、前記検出された視線と前記指標情報の前記表示部での表示位置とから前記指標に基づく情報を特定して入力する情報入力手段と、前記情報入力手段から入力された情報に基づき、前記指標に関する制御を行う制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、視線入力により多くの情報を入力することができるので、制御対象が多く、操作性の優れた視聴装置を得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明のテレビジョン視聴装置10の外観を示す斜視図で、本発明の装置が、ヘッドマウント部11とテレビジョン信号処理部12とで構成されていることを示している。
ヘッドマウント部11は、映像信号を表示する表示パネルを内側に配置した表示部13と、この表示部13をその表示パネルが眼に対向するように視聴者の頭部に装着するための弾性バンド14で構成されている。また、ヘッドマウント部11には、詳細を後述する視線検出手段も設けられている。
【0011】
テレビジョン信号処理部12は、ヘッドマウント部11に対してテレビジョン信号を供給して表示パネルで表示させると共に、ヘッドマウント部11の視線検出手段で検出の対象となる指標情報を生成してテレビジョン信号に重畳してヘッドマウント部11に出力する。さらに、テレビジョン信号処理部12は、視線検出手段で検出された検出結果を受けて、指標情報に基づいて装置を制御する制御部を備え、それら回路を構成する電気部品を箱状の筐体15内に収容している。また、ヘッドマウント部11とは、ケーブル16によって互いに接続されている。
【0012】
さらに、テレビジョン信号処理部12は、後述する信号源を構成するテレビジョン放送受信手段が設けられると共に、音声を出力するためのスピーカ17と、音声信号をヘッドホンあるいはイヤホンに出力するための出力端子18を備えている。
図2は、本発明の装置の回路ブロック図であり、図1と同一個所に同一符号を付す。
図2において、点線11で囲む部分が図1のヘッドマウント部11に設けられる回路部分で、点線12で囲む部分がテレビジョン信号処理部12に設けられる回路部分である。
テレビジョン信号処理部12は、その筐体15内にアンテナ21を備え、このアンテナ21で受信したテレビジョン放送信号を、選局/復調部22に供給する。選局/復調部22では、チャンネルの選局を行なうと共に選局された放送チャンネルの受信信号を復調する。この実施の形態では、放送が地上波デジタル放送であることを想定しており、復調はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重)復調である。
【0013】
選局/復調部22からは、トランスポートストリーム信号が出力されこれがMPEG(Moving Picture Experts Group)デコーダ23に供給されて、ここで映像信号、音声信号それぞれにMPEGの復号が行なわれる。
【0014】
音声信号については音声処理部24で音量等の調整が行なわれると共にアナログ信号に変換されてスピーカ17を介して出力される。あるいは音声信号として出力端子18から図示しないヘッドホン、イヤホン用に出力される。
また、映像信号は、グラフィック重畳部25に供給されてここで、視線検出用の指標情報が重畳され、さらにアナログ信号に変換されて映像表示パネル26に供給される。
グラフィック重畳部25で重畳される視線検出用の指標情報は、制御部27で生成され、制御部27は、その指標情報の種類と映像表示パネル26での表示位置を管理する。
制御部27は、さらに選局/復調部22にのよるチャンネル切換え、MPEGデコーダ23の復号処理、音声信号処理部24での音声信号の調整も制御する。映像表示パネル26で表示される映像は、ハーフミラー28で反射されて視聴者の眼29で視認される。通常、視聴者がテレビジョンプログラムを見る行為は、もっぱらハーフミラー28に映った虚像を見ていることになる。
次に、視線検出手段について説明する。視線検出手段は、視聴者の眼29に向けて、赤外線を発する赤外線発光ダイオード30と、赤外線発光ダイオード30で発光され、視聴者の眼で反射され、ハーフミラー28を通過する赤外線31を受光するイメージセンサ32と、イメージセンサ32の赤外線受光状態によって視聴者の視線を検出する視線検出部33と、赤外線発光ダイオード30を発光させるための信号を生成して発光ダイオード30に供給する変調回路34を備える。
【0015】
視線検出手段の動作は、次のとおりである。すなわち、人間の目には、強膜(白眼)部分と、角膜(黒眼)が有り、強膜の方が角膜より赤外線の反射光量が多い。また、眼を閉じた状態では、赤外線の皮膚の反射率が高いため、強膜より反射光量は多くなる。視線を変えるということは、角膜の位置が変化することであり、反射してイメージセンサ32で受光される赤外線の量も、それに応じて変化することになる。よって、イメージセンサ32の各素子(画素)で受光した赤外線の量を比較することで、視聴者の眼の視線がどちらに向いているかということを検出することができる。
【0016】
検出された情報は、視聴者が画面のどの位置を注視していたかという情報を基本としており、それが制御部27に供給され、制御部27では、検出された視線位置に表示されている指標情報を特定して、それに基づいて各回路を制御する。さらに、制御部27は、視線検出部33から同じ検出信号が所定時間を超えて連続して供給されることで、該当する指標に基づく制御が連続的に行なわれるように制御し、検出信号が断続的に供給されることで視聴者が瞬きをしたことを認識して、その回数に応じて当該指標情報に基づく制御が連続的に行なわれるように制御することも可能である。
【0017】
なお、変調回路34は、赤外線発光ダイオード30による赤外線以外に、外部から赤外線が入射した際にその成分を除去可能とするためのものであり、通常は所定の周波数で振幅が変化する振幅変調が用いられる。視線検出部33では、イメージセンサ32で受光された赤外線の内、変調されている成分をフィルタ等で分離抽出する処理を行なってから視線検出処理を行なう。外部から赤外線が入ってくる可能性が少なければ、変調回路34は必ずしも必要ではない。
【0018】
また、図2において、電池35は、装置全体に動作電力を供給するものであり、電源回路36によって各回路に分配される。装置の動作モードとして、全ての回路部に電力が供給される通常動作モードと、電力の供給を最低限の回路部に限定して電池35の消耗を制限する省電力モードがあり、制御部27によって電源回路36を制御することで、動作モードを切換え設定することが可能である。
【0019】
制御部27で生成され、グラフィック重畳部25で重畳された指標情報に基づく、制御の例を図3を参照して説明する。
図3は、映像表示パネル26で表示され、ハーフミラー28を介して視聴者が見ている画面37を示す。図3(a)に示すように、画面37の左上の[初期設定][調整]なる表示がなされ、これが指標情報38である。
いま、視聴者が[調整]を注視するとこれが、視線検出部15で検出されて、その画面上の位置情報として制御部27に供給される。
制御部27では、位置情報に基づき、視聴者が注視している指標情報が[調整]であることを認識して、図3(b)に示すように調整に関連する次の指標情報を出力する。図3(b)において、指標情報39は、[画質]と[音量]であり、視聴者が[画質]を注視したことが検出されると、制御部27は、画質調整に関連する次の指標情報を図3(c)に示すように出力する。図3(c)においては、[コントラスト][色彩][色相]が指標情報40として表示される。ここで、視聴者が[色相]を注視すると、制御部27は、図3(d)に示す次の指標情報41を出力する。図3(d)においては、画面37の下部に色相の調整度合いを示すインジケータ42が表示されている。画面左方向に赤の度合いを示し、右方向に緑の度合いを示す。視聴者が[赤]の矢印41aを注視するとその注視している時間に応じて、ゼロで示す中心から色相を赤が強くなる方向に調整し、逆に視聴者が[緑]の矢印41aを注視するとその注視している時間に応じて、ゼロで示す中心から色相を緑が強くなる方向に調整する。視聴者が指標情報41の注視を停止すると調整が終了となる。
【0020】
所定時間指標情報が注視されたことが検出されない場合には、例えば図3(a)に示す初期画面に戻る。なお、[赤][緑]の調整は、[赤]あるいは[緑]の矢印を注視して、その成分の調整を行なうことを制御部27に認識させた後、視聴者の瞬きの回数に応じてその調整量を認識して、調整を行なうようにすることも可能である。さらに、所定時間指標情報が注視されたことが検出されない場合には制御部27によって、省電力モードに設定される。
【0021】
装置の制御のために使用する指標情報の項目としては、図3に示す、映像信号の調整、音量調整の他、チャンネル切換え、動作モード切換え、音声出力の切換え等が考えられ、さらに、視線検出部33のどのような形態の信号を利用するかという初期設定のための情報も指標情報として扱うことが可能である。例えば、瞬きの回数に相当する視線検出信号に基づいて制御を行なうか、注視している時間に基づいて制御を行なうかの設定を初期状態で設定できるように構成してもよい。
【0022】
さらに、指標情報を特定する場合に、画面にポインタを表示してそれが視線の移動に応じて画面を移動するように構成すれば、指標情報の選択がより確実になるものである。ポインタが表示されている画面の例を図4に示す。図4において、図3と同一部分に同一符号を付す。
【0023】
すなわち、図4(a)においては、画面37に表示された指標情報38の[調整]をポインタ38aが指し示している状態を示しており、その状態で視線を動かすことなく注視することで[調整]が検出されることになる。同様に、図4(b)では、ポインタ39aが[画質]39を指し示しており、図4(c)では、[色相]40をポインタ40aが指し示している。また、図4(d)では、矢印41a、41bをポインタとして利用し、視線が移動した側の矢印の色を変えたり、あるいは表示を点滅させることで、矢印をポインタすることが可能である。
【0024】
図5は、本発明の装置の他の実施の形態を示すものである。図5において、図2に示す回路ブロックと同じブロックに同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図5に示す実施の形態においては、テレビジョン信号源として、新たにDVD等のテレビジョン信号が記録された記録媒体43とその記録媒体43を再生する再生部44を備える。再生部44から再生された信号はトランスポートストリーム信号であり、MPEGデコーダ23で復号されてグラフィック重畳部25を介して映像表示パネル26で表示され、ハーフミラー28に写し出された映像を視聴者に提供する。
【0025】
この実施の形態の場合、指標情報として再生部44を制御する情報を含めることが可能である。すなわち、再生速度の設定、記録されているプログラムの切換え等である。また、この実施の形態の場合、記録媒体に記録されているテレビジョン信号としては、動画の他に静止画とすることも可能であり、そのような静止画を再生する場合、各静止画をページ繰りを行なう要領で切換えるようにすれば便利である。それを実現したのが図6であり、図に示すように、画面45に指標情報46として[前ページ][次ページ]を表示するようにしている。視聴者が[次ページ]を注視することで、制御部27は、再生部44を次の静止画を再生するように制御する。また、[前ページ]を注視することで、前の静止画が再生されることになる。静止画情報としては、小説、写真集等の電子ブックであったり、スライド情報であったりする。
【0026】
図7は、本発明のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図であり、図2,4と同一ブロックに同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図7の実施の形態においては、ヘッドマウント部11にそれが動くときの加速度を検出する加速度検出部47が設けられている。この加速度検出部47で検出された加速度は、制御部27に供給され、特定された指標情報に基づく制御に利用される。
【0027】
例えば、図3(d)に示すように、[色相]調整において、調整対象となる[赤][緑]が視線検出で特定された後、その調整量を頭を動かす速さに応じて設定することができる。より速く動かすことで、調整量が大きくなるものであるる。
さらに、図7の実施の形態では、告知情報受信部48を設け、アンテナ49を介して外部から伝達される告知情報を受信し、これを音声信号処理部24あるいは、グラフィック重畳部25に供給して、受信した告知情報を音声あるいは映像で視聴者に告知することができるようにしている。
【0028】
すなわち、視聴者は、ヘッドマウント部11を頭部に装着した状態では、周囲の状況を眼で確認することはできず、例えば、電車に乗りながらヘッドマウント部11で視聴している場合、降りる駅に到着してもそれがわからず、乗り越してしまうということも起りかねない。そこで、各駅毎にあるいは、駅に到着する少し前の場所で、到着した駅名あるいは到着しようとする駅名を告知情報として送信する装置を設けておき、その告知情報を、本発明の装置のテレビジョン信号処理部12に設けた告知情報受信部48で受信して、音声あるいは映像で視聴者に告知することにより、乗り過ごしを防ぐことができる。
【0029】
告知情報を表示した画面の例を図8に示す。図8(a)は、到着する少し前の告知情報で、図8(b)は到着した際の告知情報である。
このような告知情報は、外部から伝送されたものに限らず、装置内部から発せられるものを利用することも可能である。すなわち、図9に示すように、制御部27として現在の時刻情報を生成する機能を持たせ、これを映像情報に変換して画面表示するように構成することもできる。それによって、駅に到着する時間が予め判っていれば、外部から告知情報を受信する必要はなくなる。
【0030】
また、装置内部の告知情報としては、電池35の使用積算時間あるいは、残り容量であってもよい。そのような告知情報を画面表示する例を図9に示す。
なお、内部告知情報を音声で出力する場合には、予め制御部27にいくつかのパターン化したデータを記憶させておいて、必要に応じて読み出して音声処理部24に供給するように構成すればよい。
図10に本発明の他の実施の形態を示す。図10において、他の図の回路ブロックと同一回路部分には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図10の実施の形態においては、視線検出手段をさらにもう1組設けることで、視聴者の左右の眼の視角を検出し、それによって、視聴者が注視している点の眼からの距離を判別することで、指標情報を特定するようにしたものである。この実施の形態の場合、映像表示パネル26で表示される映像が奥行きのある3次元のものである場合には、さらに多くの指標情報を扱えるようになるものである。
【0031】
図10において、映像表示部50、ハーフミラー51、赤外線発光ダイオード52、イメージセンサ53、視線検出部54が図2の回路ブロックに対して追加されており、視線検出部33,54によって検出された視線情報が制御部27に供給され、制御部27では、各視線情報に基づいて、視聴者の左右の眼29,55の視角を求め、この視角から視聴者が注視している点の眼からの距離を特定するものである。
【0032】
なお、以上の説明では、本発明の装置がヘッドマウント部11とテレビジョン信号処理部12に分割されていものとして説明したが、ヘッドマウント部11内にテレビジョン信号処理部12を内蔵するように構成して一体構造としてもよいことは述べるまでもない。
【0033】
また、装置をヘッドマウント11とテレビジョン信号処理部12に分割する場合であっても、各部の構成は、図2,5,7,10に示したものに限定されるものではない。
以上述べたように本発明のテレビジョン信号視聴装置によれば、ヘッドマウント部11を頭部に装着した状態で、画面に指標情報を表示させると共に、視聴者が注視した指標情報を視線検出手段によって特定して、装置の機能を制御するようにし、さらに告知情報を映像あるいは音声で視聴者に提供するようにしたので、ヘッドマウント部11を装着したまま、装置の機能を制御することができ使い勝手が著しく向上するものである。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、指標情報を画面に表示させて、視線検出によってその指標情報を特定し、装置の機能を制御するようにしたもの、ヘッドマウントディスプレイタイプの表示手段を頭部に装着していても、表示部を外すことなく装置を制御することができ、制御の対象となる項目も多数の項目を扱うことができ、使い勝手が向上するものである。さらに、駅情報、時刻情報等の告知情報を映像あるいは音声で視聴者に通知することが可能であるため、表示部を装着したままでも、外部の状況を把握することができ、安全にテレビジョンプログラムの視聴を行なうことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のテレビジョン信号視聴装置の一実施の形態の外観斜視図。
【図2】図1に示す装置の回路ブロック図。
【図3】図1に示す装置の動作を説明するための図。
【図4】図1に示す装置のさらに他の動作を説明するための図。
【図5】本発明の他の実施の形態の回路ブロック図。
【図6】図5に示す装置の動作を説明するための図。
【図7】本発明のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図。
【図8】図7に示す装置の動作を説明するための図。
【図9】図7に示す装置の他の動作を説明するための図。
【図10】本発明のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
11…ヘッドマウント部
12…テレビジョン信号処理部
13…表示部
17…スピーカ
18…外部出力端子
28…ハーフミラー
38,39,40,41,46…指標情報
38a,39a,40a,41a…ポインタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン信号視聴装置に関し、特に視聴者が頭部にヘッドマウントディスプレイ(HMD)と呼ばれる表示装置を装着してテレビジョン信号を視聴するように構成した装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
テレビジョンプログラムの視聴は、従来、例えば各家庭に備えられた据え置き型のテレビジョン受信機か、あるいはVTR(Video Tape Recorder)、DVD(Digital Versatile Disk )プレーヤ等によるのが一般的であったが、手のひらサイズの小型テレビジョン受信機が市場に出回り、携帯型のDVDプレーヤも商品化されている昨今において、屋外で視聴したいという要望も次第に強くなりつつある。
【0003】
屋外でテレビジョンプログラムを視聴する場合、他人に迷惑をかけることにつながるために音声は当然イヤホンで聞くとしても、周りに人がいる場合には、映像は他人の視線を気にしつつ見ることになり、場合によっては画面に集中して楽しむことができないということになりかねない。
【0004】
映像を表示する表示パネルを、眼鏡のように顔に装着して、表示される映像を見ることができるようにした、いわゆる、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mount Display :HMD)と呼ばれる装置は、従来から周知であり、これを表示手段として使えば、他人の眼を気にすることなく、映像に没頭することが可能である。
【0005】
しかしながら、HMDは、画面が常に眼の前にあり、通常の使用状態では画面以外は見ることができない。一般に、表示されている映像のコントラスト、色彩、色相の調整、あるいは聴いている音声の音量調整、受信している放送チャンネルの切換え等を行うには、操作ボタンを操作することで行うものであり、HMDでそのような調整、切換えを行おうとすると、一旦HMDを頭から外してから操作ボタンを操作することになり、手間がかかるばかりでなく、画面を見ないで画質調整をするという状況になり、満足な調整ができないという問題がある。
【0006】
このような、HMDには視聴者の視線によって情報を入力することを可能にしたいわゆる視線入力機能を備えたものも開発されており、それを利用すれば、画面を見ながら装置の調整、切換えを行うことができる。
従来、例えば、視線入力機能を備えたHMDとして、特許文献1に示すような装置が提案されている。この特許文献1には、視線入力によってテレビジョン放送のチャンネル切換え、音量調整を行うことが記載されている。
しかしながら、この装置の場合、制御項目が限定されていて操作性という点で充分な機能が提案されているとは言い難いものである。
【特許文献1】
特開平11−73274号公報(第12頁[0141]〜[0142]、図19)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のテレビジョン信号視聴装置は、機能が充分でなく使い勝手が悪いという問題を有していた。
本発明は、以上の点に対処してなされたものであり、操作性が優れ、また、充分な機能を備えることで使い勝手が良好なテレビジョン視聴装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明のテレビジョン視聴装置は、信号源から供給される映像信号に指標情報を重畳する手段と、視聴者の頭部に着脱自在に装着可能な表示手段であって、前記視聴者の頭部に装着された状態で前記視聴者の眼と対向するように配置される表示部に前記指標情報が重畳された映像信号を表示する表示手段と、前記視聴者の前記表示部を見る眼の視線を検出する視線検出手段と、前記検出された視線と前記指標情報の前記表示部での表示位置とから前記指標に基づく情報を特定して入力する情報入力手段と、前記情報入力手段から入力された情報に基づき、前記指標に関する制御を行う制御手段と、を具備したことを特徴とする。
【0009】
本発明によれば、視線入力により多くの情報を入力することができるので、制御対象が多く、操作性の優れた視聴装置を得ることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図1は、本発明のテレビジョン視聴装置10の外観を示す斜視図で、本発明の装置が、ヘッドマウント部11とテレビジョン信号処理部12とで構成されていることを示している。
ヘッドマウント部11は、映像信号を表示する表示パネルを内側に配置した表示部13と、この表示部13をその表示パネルが眼に対向するように視聴者の頭部に装着するための弾性バンド14で構成されている。また、ヘッドマウント部11には、詳細を後述する視線検出手段も設けられている。
【0011】
テレビジョン信号処理部12は、ヘッドマウント部11に対してテレビジョン信号を供給して表示パネルで表示させると共に、ヘッドマウント部11の視線検出手段で検出の対象となる指標情報を生成してテレビジョン信号に重畳してヘッドマウント部11に出力する。さらに、テレビジョン信号処理部12は、視線検出手段で検出された検出結果を受けて、指標情報に基づいて装置を制御する制御部を備え、それら回路を構成する電気部品を箱状の筐体15内に収容している。また、ヘッドマウント部11とは、ケーブル16によって互いに接続されている。
【0012】
さらに、テレビジョン信号処理部12は、後述する信号源を構成するテレビジョン放送受信手段が設けられると共に、音声を出力するためのスピーカ17と、音声信号をヘッドホンあるいはイヤホンに出力するための出力端子18を備えている。
図2は、本発明の装置の回路ブロック図であり、図1と同一個所に同一符号を付す。
図2において、点線11で囲む部分が図1のヘッドマウント部11に設けられる回路部分で、点線12で囲む部分がテレビジョン信号処理部12に設けられる回路部分である。
テレビジョン信号処理部12は、その筐体15内にアンテナ21を備え、このアンテナ21で受信したテレビジョン放送信号を、選局/復調部22に供給する。選局/復調部22では、チャンネルの選局を行なうと共に選局された放送チャンネルの受信信号を復調する。この実施の形態では、放送が地上波デジタル放送であることを想定しており、復調はOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex:直交周波数分割多重)復調である。
【0013】
選局/復調部22からは、トランスポートストリーム信号が出力されこれがMPEG(Moving Picture Experts Group)デコーダ23に供給されて、ここで映像信号、音声信号それぞれにMPEGの復号が行なわれる。
【0014】
音声信号については音声処理部24で音量等の調整が行なわれると共にアナログ信号に変換されてスピーカ17を介して出力される。あるいは音声信号として出力端子18から図示しないヘッドホン、イヤホン用に出力される。
また、映像信号は、グラフィック重畳部25に供給されてここで、視線検出用の指標情報が重畳され、さらにアナログ信号に変換されて映像表示パネル26に供給される。
グラフィック重畳部25で重畳される視線検出用の指標情報は、制御部27で生成され、制御部27は、その指標情報の種類と映像表示パネル26での表示位置を管理する。
制御部27は、さらに選局/復調部22にのよるチャンネル切換え、MPEGデコーダ23の復号処理、音声信号処理部24での音声信号の調整も制御する。映像表示パネル26で表示される映像は、ハーフミラー28で反射されて視聴者の眼29で視認される。通常、視聴者がテレビジョンプログラムを見る行為は、もっぱらハーフミラー28に映った虚像を見ていることになる。
次に、視線検出手段について説明する。視線検出手段は、視聴者の眼29に向けて、赤外線を発する赤外線発光ダイオード30と、赤外線発光ダイオード30で発光され、視聴者の眼で反射され、ハーフミラー28を通過する赤外線31を受光するイメージセンサ32と、イメージセンサ32の赤外線受光状態によって視聴者の視線を検出する視線検出部33と、赤外線発光ダイオード30を発光させるための信号を生成して発光ダイオード30に供給する変調回路34を備える。
【0015】
視線検出手段の動作は、次のとおりである。すなわち、人間の目には、強膜(白眼)部分と、角膜(黒眼)が有り、強膜の方が角膜より赤外線の反射光量が多い。また、眼を閉じた状態では、赤外線の皮膚の反射率が高いため、強膜より反射光量は多くなる。視線を変えるということは、角膜の位置が変化することであり、反射してイメージセンサ32で受光される赤外線の量も、それに応じて変化することになる。よって、イメージセンサ32の各素子(画素)で受光した赤外線の量を比較することで、視聴者の眼の視線がどちらに向いているかということを検出することができる。
【0016】
検出された情報は、視聴者が画面のどの位置を注視していたかという情報を基本としており、それが制御部27に供給され、制御部27では、検出された視線位置に表示されている指標情報を特定して、それに基づいて各回路を制御する。さらに、制御部27は、視線検出部33から同じ検出信号が所定時間を超えて連続して供給されることで、該当する指標に基づく制御が連続的に行なわれるように制御し、検出信号が断続的に供給されることで視聴者が瞬きをしたことを認識して、その回数に応じて当該指標情報に基づく制御が連続的に行なわれるように制御することも可能である。
【0017】
なお、変調回路34は、赤外線発光ダイオード30による赤外線以外に、外部から赤外線が入射した際にその成分を除去可能とするためのものであり、通常は所定の周波数で振幅が変化する振幅変調が用いられる。視線検出部33では、イメージセンサ32で受光された赤外線の内、変調されている成分をフィルタ等で分離抽出する処理を行なってから視線検出処理を行なう。外部から赤外線が入ってくる可能性が少なければ、変調回路34は必ずしも必要ではない。
【0018】
また、図2において、電池35は、装置全体に動作電力を供給するものであり、電源回路36によって各回路に分配される。装置の動作モードとして、全ての回路部に電力が供給される通常動作モードと、電力の供給を最低限の回路部に限定して電池35の消耗を制限する省電力モードがあり、制御部27によって電源回路36を制御することで、動作モードを切換え設定することが可能である。
【0019】
制御部27で生成され、グラフィック重畳部25で重畳された指標情報に基づく、制御の例を図3を参照して説明する。
図3は、映像表示パネル26で表示され、ハーフミラー28を介して視聴者が見ている画面37を示す。図3(a)に示すように、画面37の左上の[初期設定][調整]なる表示がなされ、これが指標情報38である。
いま、視聴者が[調整]を注視するとこれが、視線検出部15で検出されて、その画面上の位置情報として制御部27に供給される。
制御部27では、位置情報に基づき、視聴者が注視している指標情報が[調整]であることを認識して、図3(b)に示すように調整に関連する次の指標情報を出力する。図3(b)において、指標情報39は、[画質]と[音量]であり、視聴者が[画質]を注視したことが検出されると、制御部27は、画質調整に関連する次の指標情報を図3(c)に示すように出力する。図3(c)においては、[コントラスト][色彩][色相]が指標情報40として表示される。ここで、視聴者が[色相]を注視すると、制御部27は、図3(d)に示す次の指標情報41を出力する。図3(d)においては、画面37の下部に色相の調整度合いを示すインジケータ42が表示されている。画面左方向に赤の度合いを示し、右方向に緑の度合いを示す。視聴者が[赤]の矢印41aを注視するとその注視している時間に応じて、ゼロで示す中心から色相を赤が強くなる方向に調整し、逆に視聴者が[緑]の矢印41aを注視するとその注視している時間に応じて、ゼロで示す中心から色相を緑が強くなる方向に調整する。視聴者が指標情報41の注視を停止すると調整が終了となる。
【0020】
所定時間指標情報が注視されたことが検出されない場合には、例えば図3(a)に示す初期画面に戻る。なお、[赤][緑]の調整は、[赤]あるいは[緑]の矢印を注視して、その成分の調整を行なうことを制御部27に認識させた後、視聴者の瞬きの回数に応じてその調整量を認識して、調整を行なうようにすることも可能である。さらに、所定時間指標情報が注視されたことが検出されない場合には制御部27によって、省電力モードに設定される。
【0021】
装置の制御のために使用する指標情報の項目としては、図3に示す、映像信号の調整、音量調整の他、チャンネル切換え、動作モード切換え、音声出力の切換え等が考えられ、さらに、視線検出部33のどのような形態の信号を利用するかという初期設定のための情報も指標情報として扱うことが可能である。例えば、瞬きの回数に相当する視線検出信号に基づいて制御を行なうか、注視している時間に基づいて制御を行なうかの設定を初期状態で設定できるように構成してもよい。
【0022】
さらに、指標情報を特定する場合に、画面にポインタを表示してそれが視線の移動に応じて画面を移動するように構成すれば、指標情報の選択がより確実になるものである。ポインタが表示されている画面の例を図4に示す。図4において、図3と同一部分に同一符号を付す。
【0023】
すなわち、図4(a)においては、画面37に表示された指標情報38の[調整]をポインタ38aが指し示している状態を示しており、その状態で視線を動かすことなく注視することで[調整]が検出されることになる。同様に、図4(b)では、ポインタ39aが[画質]39を指し示しており、図4(c)では、[色相]40をポインタ40aが指し示している。また、図4(d)では、矢印41a、41bをポインタとして利用し、視線が移動した側の矢印の色を変えたり、あるいは表示を点滅させることで、矢印をポインタすることが可能である。
【0024】
図5は、本発明の装置の他の実施の形態を示すものである。図5において、図2に示す回路ブロックと同じブロックに同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図5に示す実施の形態においては、テレビジョン信号源として、新たにDVD等のテレビジョン信号が記録された記録媒体43とその記録媒体43を再生する再生部44を備える。再生部44から再生された信号はトランスポートストリーム信号であり、MPEGデコーダ23で復号されてグラフィック重畳部25を介して映像表示パネル26で表示され、ハーフミラー28に写し出された映像を視聴者に提供する。
【0025】
この実施の形態の場合、指標情報として再生部44を制御する情報を含めることが可能である。すなわち、再生速度の設定、記録されているプログラムの切換え等である。また、この実施の形態の場合、記録媒体に記録されているテレビジョン信号としては、動画の他に静止画とすることも可能であり、そのような静止画を再生する場合、各静止画をページ繰りを行なう要領で切換えるようにすれば便利である。それを実現したのが図6であり、図に示すように、画面45に指標情報46として[前ページ][次ページ]を表示するようにしている。視聴者が[次ページ]を注視することで、制御部27は、再生部44を次の静止画を再生するように制御する。また、[前ページ]を注視することで、前の静止画が再生されることになる。静止画情報としては、小説、写真集等の電子ブックであったり、スライド情報であったりする。
【0026】
図7は、本発明のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図であり、図2,4と同一ブロックに同一符号を付して詳細な説明は省略する。
図7の実施の形態においては、ヘッドマウント部11にそれが動くときの加速度を検出する加速度検出部47が設けられている。この加速度検出部47で検出された加速度は、制御部27に供給され、特定された指標情報に基づく制御に利用される。
【0027】
例えば、図3(d)に示すように、[色相]調整において、調整対象となる[赤][緑]が視線検出で特定された後、その調整量を頭を動かす速さに応じて設定することができる。より速く動かすことで、調整量が大きくなるものであるる。
さらに、図7の実施の形態では、告知情報受信部48を設け、アンテナ49を介して外部から伝達される告知情報を受信し、これを音声信号処理部24あるいは、グラフィック重畳部25に供給して、受信した告知情報を音声あるいは映像で視聴者に告知することができるようにしている。
【0028】
すなわち、視聴者は、ヘッドマウント部11を頭部に装着した状態では、周囲の状況を眼で確認することはできず、例えば、電車に乗りながらヘッドマウント部11で視聴している場合、降りる駅に到着してもそれがわからず、乗り越してしまうということも起りかねない。そこで、各駅毎にあるいは、駅に到着する少し前の場所で、到着した駅名あるいは到着しようとする駅名を告知情報として送信する装置を設けておき、その告知情報を、本発明の装置のテレビジョン信号処理部12に設けた告知情報受信部48で受信して、音声あるいは映像で視聴者に告知することにより、乗り過ごしを防ぐことができる。
【0029】
告知情報を表示した画面の例を図8に示す。図8(a)は、到着する少し前の告知情報で、図8(b)は到着した際の告知情報である。
このような告知情報は、外部から伝送されたものに限らず、装置内部から発せられるものを利用することも可能である。すなわち、図9に示すように、制御部27として現在の時刻情報を生成する機能を持たせ、これを映像情報に変換して画面表示するように構成することもできる。それによって、駅に到着する時間が予め判っていれば、外部から告知情報を受信する必要はなくなる。
【0030】
また、装置内部の告知情報としては、電池35の使用積算時間あるいは、残り容量であってもよい。そのような告知情報を画面表示する例を図9に示す。
なお、内部告知情報を音声で出力する場合には、予め制御部27にいくつかのパターン化したデータを記憶させておいて、必要に応じて読み出して音声処理部24に供給するように構成すればよい。
図10に本発明の他の実施の形態を示す。図10において、他の図の回路ブロックと同一回路部分には、同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図10の実施の形態においては、視線検出手段をさらにもう1組設けることで、視聴者の左右の眼の視角を検出し、それによって、視聴者が注視している点の眼からの距離を判別することで、指標情報を特定するようにしたものである。この実施の形態の場合、映像表示パネル26で表示される映像が奥行きのある3次元のものである場合には、さらに多くの指標情報を扱えるようになるものである。
【0031】
図10において、映像表示部50、ハーフミラー51、赤外線発光ダイオード52、イメージセンサ53、視線検出部54が図2の回路ブロックに対して追加されており、視線検出部33,54によって検出された視線情報が制御部27に供給され、制御部27では、各視線情報に基づいて、視聴者の左右の眼29,55の視角を求め、この視角から視聴者が注視している点の眼からの距離を特定するものである。
【0032】
なお、以上の説明では、本発明の装置がヘッドマウント部11とテレビジョン信号処理部12に分割されていものとして説明したが、ヘッドマウント部11内にテレビジョン信号処理部12を内蔵するように構成して一体構造としてもよいことは述べるまでもない。
【0033】
また、装置をヘッドマウント11とテレビジョン信号処理部12に分割する場合であっても、各部の構成は、図2,5,7,10に示したものに限定されるものではない。
以上述べたように本発明のテレビジョン信号視聴装置によれば、ヘッドマウント部11を頭部に装着した状態で、画面に指標情報を表示させると共に、視聴者が注視した指標情報を視線検出手段によって特定して、装置の機能を制御するようにし、さらに告知情報を映像あるいは音声で視聴者に提供するようにしたので、ヘッドマウント部11を装着したまま、装置の機能を制御することができ使い勝手が著しく向上するものである。
【0034】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、指標情報を画面に表示させて、視線検出によってその指標情報を特定し、装置の機能を制御するようにしたもの、ヘッドマウントディスプレイタイプの表示手段を頭部に装着していても、表示部を外すことなく装置を制御することができ、制御の対象となる項目も多数の項目を扱うことができ、使い勝手が向上するものである。さらに、駅情報、時刻情報等の告知情報を映像あるいは音声で視聴者に通知することが可能であるため、表示部を装着したままでも、外部の状況を把握することができ、安全にテレビジョンプログラムの視聴を行なうことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のテレビジョン信号視聴装置の一実施の形態の外観斜視図。
【図2】図1に示す装置の回路ブロック図。
【図3】図1に示す装置の動作を説明するための図。
【図4】図1に示す装置のさらに他の動作を説明するための図。
【図5】本発明の他の実施の形態の回路ブロック図。
【図6】図5に示す装置の動作を説明するための図。
【図7】本発明のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図。
【図8】図7に示す装置の動作を説明するための図。
【図9】図7に示す装置の他の動作を説明するための図。
【図10】本発明のさらに他の実施の形態を示す回路ブロック図。
【符号の説明】
11…ヘッドマウント部
12…テレビジョン信号処理部
13…表示部
17…スピーカ
18…外部出力端子
28…ハーフミラー
38,39,40,41,46…指標情報
38a,39a,40a,41a…ポインタ
Claims (11)
- 信号源から供給される映像信号に指標情報を重畳する手段と、
視聴者の頭部に着脱自在に装着可能な表示手段であって、前記視聴者の頭部に装着された状態で前記視聴者の眼と対向するように配置される表示部に前記指標情報が重畳された映像信号を表示する表示手段と、
前記視聴者の前記表示部を見る眼の視線を検出する視線検出手段と、
前記検出された視線と前記指標情報の前記表示部での表示位置とから前記指標に基づく情報を特定して入力する情報入力手段と、
前記情報入力手段から入力された情報に基づき、前記指標に関する制御を行う制御手段と、
を具備したことを特徴とするテレビジョン信号視聴装置。 - 前記信号源からの映像信号は複数の静止画信号でなるものであり、前記指標情報がページ繰繰りを指示するための情報であり、前記制御部は、前記視線検出手段によって前記視聴者が前記指標情報を所定時間注視したことが検出された際に、当該指標情報で示されるページ繰り情報に基づいて、前記信号源からの静止画信号を切換えるものであることを特徴とする請求項1に記載のテレビジョン信号視聴装置。
- 前記指標情報は、前記信号源から供給されるテレビジョン信号の画質の一つを示すものであり、当該指標が対象となる調整項目の調整量に応じて変化するものであることを特徴とする請求項1または2に記載のテレビジョン信号視聴装置。
- 前記制御手段は、通常動作モードと省電力モードを切換える動作モード切換機能を備え、一定時間を超えて前記視線検出手段が視線検出を行わない場合に、省電力モードが設定されるように切換えるものであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載のテレビジョン信号視聴装置。
- さらに、前記情報入力手段が、前記視聴者の頭部に装着された表示手段が前記視聴者が頭部を動かすことによって動くときの加速度を検出し、それによって情報を入力する手段を備えていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載のテレビジョン信号の視聴装置。
- 前記情報入力手段は、前記視線検出手段で検出される前記視聴者の瞬きの回数によって情報を入力するものであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のテレビジョン信号視聴装置。
- 前記情報入力手段は、前記視線検出手段で検出される前記視聴者の瞬きの時間間隔によって情報を入力するものであることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載のテレビジョン信号視聴装置。
- 前記指標情報はポインタを含み、前記制御手段が前記視線検出手段が検出した視線に基づき当該ポインタの前記表示手段における表示位置を変えるように制御するものであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載のテレビジョン信号視聴装置。
- 前記視線検出手段は、前記視聴者の左右の眼の視線角度に基づき、視聴者が注視している対象の視線方向の距離を検出する機能を備え、前記情報入力手段がその距離に基づく情報を入力するものであることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載のテレビジョン信号視聴装置。
- さらに前記信号源から供給されるテレビジョン信号の音声信号を抽出して音声として出力する手段と、時間情報を管理するタイマー手段を備え、当該時間情報を映像信号として前記表示手段で表示させるかあるいは前記音声出力手段により音声として出力させることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載のテレビジョン信号視聴装置。
- さらに外部から情報を受信する手段を備え、該手段により受信した情報を映像信号として前記表示手段で表示させるかあるいは前記音声出力手段により音声として出力させることを特徴とする請求項10に記載のテレビジョン信号視聴装置。
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