JP2005070308A - Head-mounted display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、頭部あるいは顔面に装着し、眼前に表示される映像を見ることができる頭部装着型表示装置に関するものである。 The present invention relates to a head-mounted display device that can be mounted on a head or a face and that can display an image displayed in front of the eyes.
近年、コンピュータやテレビなどの映像をハンズフリーで見るための手段として、ヘッドマウントディスプレイ(以下、HMDとよぶ)が提案され開発されている。さらに、最近では、普通の眼鏡フレームに搭載可能なほど小型軽量化され、いつでもどこでも日常生活の中で手軽に使用できるフェイスマウントディスプレイ(以下、FMDとよぶ)も提案され開発され始めている。 In recent years, a head-mounted display (hereinafter referred to as HMD) has been proposed and developed as a means for hands-free viewing of images from computers and televisions. Furthermore, recently, a face-mounted display (hereinafter referred to as FMD) that has been reduced in size and weight so that it can be mounted on an ordinary spectacle frame and can be easily used in daily life anytime and anywhere has been proposed and developed.
ところで、前述のHMDやFMDのようなハンズフリーで映像を見ることができる表示装置(以下、これらをまとめて「頭部装着型表示装置」とよぶ)にあっては、機能の充実、使用頻度の増加、使用時間の増大などにより消費電力も増大する傾向にある。 By the way, in a display device (hereinafter collectively referred to as a “head-mounted display device”) such as the above-described HMD or FMD that can be viewed hands-free, the functions are enhanced and the frequency of use is increased. There is a tendency for power consumption to increase due to an increase in power consumption and an increase in usage time.
そこで、頭部装着型表示装置を装着していない状態のときには、不必要な電力を消費しないように、省エネ対策がなされた頭部装着型表示装置も提案されている(例えば、特許文献1参照)。 In view of this, a head-mounted display device in which energy saving measures have been taken so as not to consume unnecessary power when the head-mounted display device is not mounted has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). ).
即ち、この頭部装着型表示装置には、頭部あるいは顔面に装着するとこれを検出することができるスイッチが装着検出手段として備えてあり、このスイッチが頭部あるいは顔面に直接または間接的に接触して押圧されるとオンして電源を切断する制御がなされるようになっている。このため、この頭部装着型表示装置には、前述のスイッチを頭部あるいは顔面と当接する位置に設けることが必要となっている。
しかしながら、従来の頭部装着型表示装置にあっては、以下のような諸問題を生じている。
(1)この頭部装着型表示装置を頭部または顔面に装着した際に、スイッチの可動先端が頭部あるいは顔面に押し当たることになる。ところが、このスイッチの先端は、通常、エッジ部分などが突出していることが多いので、これが頭部あるいは顔面に当接すると、痛みなどの苦痛を生じたり、頭部あるいは顔面にスイッチが触れ続けることにより、不快感をもたらすおそれがある。
(2)さらに、映像観賞を一時的に中断し、この頭部装着型表示装置を頭部あるいは顔面に装着した状態のまま他の作業を少しの時間行うような場合、電源スイッチをオフにして音声出力手段を耳から取り外すのと同時に、頭部装着型表示装置も頭部あるいは顔面からわざわざ取り外さなければ、電源を切ることができなかった。
However, the conventional head mounted display device has the following problems.
(1) When this head-mounted display device is mounted on the head or face, the movable tip of the switch is pressed against the head or face. However, the tip of this switch usually has an edge or the like protruding, so if it touches the head or face, it will cause pain or other pain, or the switch will continue to touch the head or face. May cause discomfort.
(2) Further, when the video viewing is temporarily interrupted, and other work is performed for a short time with the head-mounted display device mounted on the head or face, the power switch is turned off. At the same time that the audio output means is removed from the ear, the head-mounted display device must be removed from the head or face to turn off the power.
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、装着手段を頭部あるいは顔面へ装着しているか否かを検出する際に、スイッチを頭部あるいは顔面に押し当てることがなく、このスイッチを押し当てることによる苦痛から解放され、しかも消費電力を削減することができる頭部装着型表示装置を提供することを目的とする。 The present invention was made to solve the conventional problem, and when detecting whether or not the mounting means is mounted on the head or face, the switch is not pressed against the head or face. An object of the present invention is to provide a head-mounted display device that is free from pain caused by pressing the switch and that can reduce power consumption.
この発明の頭部装着型表示装置は、頭部あるいは顔面に装着する装着手段と、
前記装着手段に取付けて眼前に映像を表示する表示手段と、
前記装着手段の装着を頭部あるいは顔面に対して非接触状態で検出する装着検出手段と、
前記装置検出手段の検出信号に応じて前記表示装置の電源を制御する電源制御手段と
を備えることを特徴としている。
The head-mounted display device of the present invention includes a mounting means for mounting on the head or face,
Display means attached to the mounting means and displaying an image in front of the eyes;
Wearing detection means for detecting the wearing of the wearing means in a non-contact state with respect to the head or face;
And a power supply control means for controlling the power supply of the display device in accordance with a detection signal of the device detection means.
これにより、スイッチの比較的突出した可動先端部分を頭部或は顔面に押し当てることによる苦痛から開放され、しかも消費電力の削減を図ることもできる。 As a result, it is possible to relieve the pain caused by pressing the relatively protruding movable tip of the switch against the head or face, and to reduce power consumption.
また、この発明の頭部装着型表示装置は、前記装着検出手段に距離測定センサーを用いることを特徴としている。 The head-mounted display device of the present invention is characterized in that a distance measuring sensor is used as the mounting detection means.
これにより、装着手段の装着を、簡単な構成で非接触で検出することができる。 Thereby, mounting | wearing of a mounting means is non-contactingly detectable with a simple structure.
本発明によれば、スイッチの可動先端を頭部あるいは顔面に押し当てることによる苦痛から解放される。しかも、この装着検出手段は、装着手段を頭部又は顔面から取り外して使用しないときには、自動的にこの状態を検出して電源をオフにするので、消費電力を削減することができる。 According to the present invention, the pain caused by pressing the movable tip of the switch against the head or the face is relieved. In addition, when the wearing means is not used after being removed from the head or face, this wearing detecting means automatically detects this state and turns off the power, so that power consumption can be reduced.
以下、この発明に係る実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図1及び図2は、本発明の実施形態である頭部装着型表示装置を示すものであり、この頭部装着型表示装置は、フェイスマウントディスプレイ(FMD)を構成しており、眼鏡フレーム1に、電池(内蔵している)で駆動する表示装置2と、この眼鏡フレーム1及び表示装置2が装着されたことを検出する(装着検出手段の1種である)距離測定センサー3とを取付けている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
1 and 2 show a head-mounted display device according to an embodiment of the present invention. This head-mounted display device constitutes a face-mounted display (FMD), and includes a
このうち、表示装置2には、LCD(液晶ディスプレイ装置)を備えており、後述するプリズムで映像(液晶画像)を屈折させることによって、あたかも視界の前方に大画面があるかのように映像を投影するように構成している。
Among these, the
即ち、本実施形態の表示装置2は、図示しないプリズムを備えた透過レンズ21と、映像が表示される画面22と、バックライト部を内蔵している小型のLCD表示部(表示手段)を設けた液晶ディスプレイ装置23(図4参照)と、音声出力手段を構成する図示外のスピーカとを備えている。なお、この音声出力手段としては、左右一対のイヤホンでもよい。
That is, the
このうち、液晶ディスプレイ装置23は、図3に示すよう、LCD表示部231と、このLCD表示部231を駆動するLCD駆動回路232と、LCD表示部231へバックライトを供給するバックライト部233と、バックライト部233の駆動を行うバックライト駆動回路234とを備えている。
なお、LCD表示部231は、図示外の外部の映像情報出力手段から、情報信号入力線5、制御部4及び情報信号入力線23Aなどを介して各種の映像データが入力されるよう構成されている。
3, the liquid
The
一方、距離測定センサー3は、頭部装着型表示装置を付設した眼鏡フレーム1の着脱動作を検出するためのものであり、表示装置2のハウジング20に付設されており、本実施形態では、眼鏡フレーム1が顔面に装着されたことを顔面に対して非接触で光学的に検出するように構成されている。
この距離測定センサー3は、例えば所定波長の光(検出光)を出射する発光部と、この発光部から出射し反射面で反射して戻る光を入射すると所定の検出信号を出力する受光部とを備えており、出射して戻るまでに要する時間から反射面までの距離を測定することができるように構成されており、信号入出力線31を介して後述する制御部4(図3参照)と接続されている。本実施形態の距離測定センサー3は、制御部4と直列に接続されており、装着状態を検出したときには検出信号を制御部4に送信するようになっている。
このように、距離測定センサー3は、顔には非接触の状態で、顔への眼鏡フレーム1の着脱状態を検出するので、従来のようなスイッチの可動先端を頭部あるいは顔面に押し当てることなどによる苦痛から解放されるようになっている。
On the other hand, the
The
In this way, the
一方、制御部4は、電源投入、表示などの制御を行うものであり、特に、距離測定センサー3を介して顔への眼鏡フレーム1の着脱動作を検出すると、頭部装着型表示装置の液晶ディスプレイ装置23(LCD表示部231)の電源のオンオフを制御するようになっている。
本実施形態の制御部4は、距離測定センサー3からの検出信号をもとにして、表示装置2のLCD表示部231に映像を表示させる必要があるかどうかを判断するようになっており、その判断結果により、LCD表示部231の電源をオン、オフして、消費電力を削減し、電池の効率的な使用を可能とするようになっている。
On the other hand, the
The
なお、この制御部4により液晶ディスプレイ装置23を一時的にオンオフ制御する際には、スピーカの動作も同時にオンオフ制御させる構成となっている。さらに、この制御部4は、顔から眼鏡フレーム1を取り外した状態であることを検出すると、眼鏡フレーム1を装着したことを次に検出するまでの間、距離測定センサー3及び制御部4以外の液晶ディスプレイ装置23を含む頭部装着型表示装置の全ての電源を一時的にオフするような構成としてもよい。
Note that when the liquid
次に、本実施形態である頭部装着型表示装置の電気的な構成について、図3に示すブロック図を用いて具体的に説明する。
液晶ディスプレイ装置23は、前述したように、LCD表示部231と、バックライト部233を備えており、このうちLCD表示部231は、LCD駆動回路232によって駆動させるため、入力がLCD駆動回路232の出力に接続されている。一方、バックライト部233は、バックライト駆動回路234によって駆動させるため、入力がバックライト駆動回路234の出力に接続されている。
Next, the electrical configuration of the head-mounted display device according to the present embodiment will be specifically described with reference to the block diagram shown in FIG.
As described above, the liquid
制御部4は、頭部装着型表示装置の電源投入、映像の表示制御、音声出力の制御などを行うものであり、出力が、LCD駆動回路232の入力、バックライト駆動回路234の入力、音声出力手段を構成する図示外のスピーカの入力などにそれぞれ接続されている。このうち、制御部4とLCD駆動回路232との間及び制御部4とバックライト駆動回路234との間は、情報信号入力線23A、23Bで接続されており、映像が出力される。一方、スピーカには、制御部4を介して映像に合わせた音声が出力される。
The
さらに、この制御部4には、前述した着脱検出手段である距離測定センサー3が接続されており、頭部装着型表示装置が装着されているか否かを検出するようになっている。即ち、この制御部4では、距離測定センサー3の受光部から出力する検出信号に基づき、発光部から反射面までに要する光(検出光)の伝播時間を算出するとともにその間の距離を算出し、その算出距離が予め設定されている基準距離内に収まっているか否かを判断するように構成されている。そして、この制御部4では、その算出距離が基準距離内に収まっていると判断された場合には、頭部装着型表示装置の電源をON状態に保持するようになっている。
Further, the
従って、距離測定センサー3が顔への眼鏡フレーム1の着脱状態を検出すると、この距離測定センサー3からの検出信号が制御部4に出力され、この制御部4では、その検出信号をもとにして、液晶ディスプレイ装置23のLCD表示部231に映像を表示させる必要があるかどうかを判断する。その判断結果により、LCD表示部231の電源をON、OFFして、消費電流を削減し、内蔵する電池の効率的な使用を可能とするものである。
Therefore, when the
次に、本実施形態に係る頭部装着型表示装置の液晶ディスプレイ装置23への電源供給を制御するときの動作手順について、図4のフローチャートを参照しながら具体的に説明する。
Next, the operation procedure when controlling the power supply to the liquid
(i)第1ステップS1では、まず、頭部装着型表示装置の電源をオンにすると、この制御フローがスタートする。ここで、顔へ眼鏡フレーム1を装着してあるか否かを距離測定センサー3を用いて制御部3を介して一定時間間隔で判定する。即ち、使用者が眼鏡をかけるように頭部装着型表示装置を顔に装着してあると、距離測定センサー3の発光部から出射する検出光は、進行する光路上にある顔面側部で反射し、受光部ではその反射光を受光して検出信号を制御部4へ出力する。
(I) In the first step S1, first, when the head-mounted display device is turned on, this control flow starts. Here, whether or not the
(ii)次に、第2ステップS2では、その距離測定センサー3から検出信号が受光部から液晶ディスプレイ装置23の電源を制御する制御部4に送信される。そして、この第2ステップS2にて制御部4が顔への眼鏡フレーム1の装着状態の判定を行う。
即ち、制御部4では、検出信号から反射面までの距離を算出し、その算出距離が予め設定されている基準距離内に収まっているか否かを判断する。そして、その算出距離が基準距離内に収まっていると判断した場合には、眼鏡フレーム1を顔に装着していると判定して、第3ステップS3へ移行する。なお、眼鏡フレーム1を顔に装着していない(距離測定センサー3から反射面までの算出距離が予め設定されている基準距離を上回っている)と判定したときには、第4ステップS4へ移行する。
(Ii) Next, in the second step S2, a detection signal is transmitted from the
That is, the
(iii)次に、第3ステップS3では、第2ステップS2で、眼鏡フレーム1を顔に装着している(距離測定センサー3から反射面である顔面までの算出距離が予め設定されている基準距離内に収まっている)と判定されたので、液晶ディスプレイ装置23の電源をオンにする。そして、このオンにした状態のままで、さらに所定時間が経過すると、再び第1ステップS1へ戻り、再び、距離測定センサー3を用いて顔へ眼鏡フレーム1を装着してある状態であるか否かを判定する動作を繰り返す。
(Iii) Next, in the third step S3, the
(iv)一方、第2ステップS2で、眼鏡フレーム1を顔に装着していない(距離測定センサー3から反射面までの算出距離が予め設定されている基準距離を上回っている)と判断された場合には、第4ステップS4にて液晶ディスプレイ装置23の電源をオフにする。そして、このオフにした状態のままで、さらに所定時間時が経過すると、再び第1ステップS1へ戻り、再び、距離測定センサー3を用いて顔へ眼鏡フレーム1を装着してある状態であるか否かを判定する動作を繰り返す。
(Iv) On the other hand, in the second step S2, it is determined that the
このようにして、以下、一定時間間隔で、距離測定センサー3から反射面までの距離を算出して顔へ眼鏡フレーム1を装着しているか否かを判定する動作を繰り返すことで、顔から眼鏡フレーム1を外した場合には、距離測定センサー3がこれを検出して直ちに液晶ディスプレイ装置23の電源をオフにするので、消費電力を削減することができる。
In this manner, the operation of calculating the distance from the
なお、本実施形態では、顔への眼鏡フレーム1の装着状態を検出する距離測定センサー3(着脱検出手段)を用いて液晶ディスプレイ装置23の電源を自動的にオンオフするように構成したが、顔から眼鏡フレーム1を外したか否かを検出するように構成した脱出検出手段と手動の始動スイッチを設け、電源をオフするときのみ自動で行うようにしてもよい。また、本実施形態では、頭部装着型表示装置をフェイスマウントディスプレイ(FMD)で構成したが、ヘッドマウントディスプレイ(HMD)でもよい。
In the present embodiment, the power of the liquid
本発明の頭部装着型表示装置は、頭部あるいは顔面に装着し眼前に表示される映像を見る頭部装着型表示装置などとして有用である。 The head-mounted display device of the present invention is useful as a head-mounted display device that is mounted on the head or face and views an image displayed in front of the eyes.
1 眼鏡フレーム(装着手段)
2 表示装置
20 ハウジング
21 透過レンズ
22 画面
23 液晶ディスプレイ装置(表示手段)
23A、23B 情報信号入力線
231 LCD表示部
232 LCD駆動回路
233 バックライト部
234 バックライト駆動回路
3 距離測定センサー(装着検出手段)
31 信号入出力線
4 制御部(電源制御手段)
5 情報信号入力線
1 Eyeglass frame (wearing means)
2
23A, 23B Information
31 Signal Input /
5 Information signal input line
Claims (2)
前記装着手段に取付けて眼前に映像を表示する表示手段と、
前記装着手段の装着を頭部あるいは顔面に対して非接触状態で検出する装着検出手段と、
前記装置検出手段の検出信号に応じて前記表示装置の電源を制御する電源制御手段と
を備える頭部装着型表示装置。 Wearing means for wearing on the head or face;
Display means attached to the mounting means and displaying an image in front of the eyes;
Wearing detection means for detecting the wearing of the wearing means in a non-contact state with respect to the head or face;
A head mounted display device comprising: power control means for controlling the power supply of the display device in accordance with a detection signal of the device detection means.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20060325 |