JP2007225790A - 頭部装着型ディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】 利便性の高い頭部装着型ディスプレイを提供すること。
【解決手段】 画像を表示する画像表示部と、画像表示部における表示条件と、ユーザの眼に対して画像を表示する位置の位置条件との少なくとも一方に関する制御パターンを、ユーザ操作に基づいて記憶する記憶部と、制御パターンにしたがって、画像表示部を制御する制御部とを備える。なお、音声信号を出力する音声出力部をさらに備え、記憶部は、制御パターンとして、音声出力部における出力条件を含み、制御部は、制御パターンにしたがって、音声出力部を制御しても良い。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表示部を備え、ユーザの頭部に装着可能な頭部装着型ディスプレイに関する。

近年、表示素子の小型化などにより、ユーザの頭部に装着可能な頭部装着型ディスプレイなどの表示装置が考えられている。このような表示装置は、外出時などの使用に適しているが、環境の変化などに応じて適宜設定を行う必要がある。そこで、例えば、特許文献１の発明のように、設定時間を経過したことを通知する技術などが考えられる。
特開２００２−５６６５９号公報

しかし、上述した特許文献１の発明では、時間に関しては自動で通知可能であるが、使用状況や環境の細かい変化には対応することはできない。
本発明は、利便性の高い頭部装着型ディスプレイを提供することを目的とする。

本発明の頭部装着型ディスプレイは、画像を表示する画像表示部と、前記画像表示部における表示条件と、ユーザの眼に対して前記画像を表示する位置の位置条件との少なくとも一方に関する制御パターンを、ユーザ操作に基づいて記憶する記憶部と、前記制御パターンにしたがって、前記画像表示部を制御する制御部とを備える。
なお、好ましくは、音声信号を出力する音声出力部をさらに備え、前記記憶部は、前記制御パターンとして、前記音声出力部における出力条件を含み、前記制御部は、前記制御パターンにしたがって、前記音声出力部を制御しても良い。

また、好ましくは、前記記憶部は、時間と対応づけられた前記制御パターンを記憶し、前記制御部は、計時部を備え、前記計時部による時間と前記制御パターンとにしたがって制御を行っても良い。
また、好ましくは、前記記憶部は、前記頭部装着型ディスプレイを使用する位置と対応づけられた前記制御パターンを記憶し、前記制御部は、位置検出部を備え、前記位置検出部により検出した前記頭部装着型ディスプレイの位置と前記制御パターンとにしたがって制御を行っても良い。

また、好ましくは、前記記憶部は、時間および前記頭部装着型ディスプレイを使用する位置と対応づけられた前記制御パターンを記憶し、前記制御部は、計時部および位置検出部を備え、前記計時部による時間と前記位置検出部により検出した前記頭部装着型ディスプレイの位置と前記制御パターンとにしたがって制御を行っても良い。
また、好ましくは、前記記憶部は、前記ユーザにより予め行われる一連の制御を前記制御パターンとして記憶しても良い。

また、好ましくは、前記頭部装着型ディスプレイの周辺光と周辺音との少なくとも一方を検出する周辺環境検出部と、前記周辺環境検出部による検出結果に応じて、前記記憶部に記憶された前記制御パターンを変更する制御パターン変更部とをさらに備えても良い。
また、好ましくは、前記記憶部は、前記表示条件として、前記画像の明るさ、コントラスト、色合いの少なくとも１つを含んでも良い
また、好ましくは、前記記憶部は、前記出力条件として、前記音声信号の音量と音質との少なくとも一方を含んでも良い。

また、好ましくは、前記記憶部は、条件の異なる複数のステップからなる前記制御パターンを記憶しても良い。
また、好ましくは、前記記憶部は、各変化点近傍において徐々に変化する前記制御パターンを記憶する。

本発明によれば、利便性の高い頭部装着型ディスプレイを提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明の実施形態について説明する。
図１は、頭部装着型ディスプレイ１００の外観図である。頭部装着型ディスプレイ１００は、図１に示すように本体１０１とリモートコントローラ１０２とから構成される。本体１０１とリモートコントローラ１０２とは、ケーブル１０３により接続される。なお、ケーブル１０３に代えて、無線で本体１０１とリモートコントローラ１０２とを接続する構成でも良い。

本体１０１は、通信部１１０、スピーカ１１１、表示部１１２、支持アーム１１２ａを備える。表示部１１２は、透過型ＬＣＤや有機ＥＬディスプレイなどの不図示の画像表示素子と画像表示素子の映像を拡大してユーザの眼に投影する不図示の光学系とを備える。なお、画像表示素子として、反射型ＬＣＤや、自発光型の素子を２次元的に配列したものなどの画像表示素子を用いても良い。

表示部１１２は、支持アーム１１２ａに支持される。支持アーム１１２ａは、不図示の駆動部によりスライドして移動する。表示部１１２および支持アーム１１２ａは、画像観察時には、図１の実線で示す位置に配置され、画像観察時以外の場合には、図１の点線で示す位置に配置される。この結果、表示部１１２は、画像観察時以外の場合には通信部１１０の近傍に配置され、ユーザの視界を遮らない。

リモートコントローラ１０２は、図１に示すように、前面に電源ボタン、十字ボタン、メニューボタンなどの操作部１２０を備えるとともに、上面に通信部１２１を備える。
図２は、頭部装着型ディスプレイ１００の機能ブロック図である。
本体１０１は、表示部１１２の表示を制御する表示制御部１１３、ケーブルなどを介してコンピュータなどの外部機器と接続する接続部１１４、頭部装着型ディスプレイ１００の位置を示す情報を取得するＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）１１５、周辺光や周辺音などの周辺環境を検出する検出部１１６（詳細は後述する）、後述する制御パターンを記憶する記憶部１１７、音声信号出力部１１９の各部を備えるとともに、各部を制御する制御部１１８を備える。

制御部１１８は、通信部１１０、表示制御部１１３、接続部１１４、検出部１１６、記憶部１１７、音声信号出力部１１９の各部と相互に接続される。また、音声信号出力部１１９の出力はスピーカ１１１に接続される。また、表示制御部１１３の出力は表示部１１２に接続される。また、制御部１１８は、ＧＰＳ１１５から頭部装着型ディスプレイ１００の位置を示す情報を取得する。

制御部１１８は、通信部１１０および通信部１２１を介してリモートコントローラ１０２から送られる指示にしたがって、スピーカ１１１に対する音声信号の再生や、表示部１１２に対する画像の表示を行う。また、制御部１１８は、内部に不図示の計時部を備える。
リモートコントローラ１０２は、各部を制御する制御部１２２を備える。制御部１２２は、操作部１２０の状態を検知するとともに、通信部１２１と相互に接続される。

以上説明した構成の頭部装着型ディスプレイ１００は、上述したように、記憶部１１７に制御パターンを記憶している。制御パターンとは、音声信号出力部１１９および表示制御部１１３を制御する条件と、その制御内容とが個々事例毎に設定されたパターンである。音声信号出力部１１９は、音声信号の音量、音質、音声信号のＯＮ／ＯＦＦなどが制御部１１８により制御される。表示制御部１１３は、表示部１１２における表示条件と、ユーザの眼に対して画像を表示する位置の位置条件とが制御部１１８により制御される。表示条件には、表示部１１２に表示する画像の明るさ、コントラスト、色合い、表示のＯＮ／ＯＦＦなどが含まれる。また、位置条件には、支持アーム１１２ａをスライドして移動することにより決まる表示部１１２の位置などが含まれる。このような制御パターンは、ユーザの行動パターンなどにより決定する。

図３に行動パターンの例を示す。例えば、出勤時にユーザは、まず、時刻ｔ１に自宅を出発し、徒歩で駅に向かう。そして、時刻ｔ２に駅に到着し、電車に乗車する。時刻ｔ３に乗車中の電車が第１停車駅に到着し、時刻ｔ４に第１停車駅を発車する。時刻ｔ５に乗車中の電車が第２停車駅に到着し、時刻ｔ６に第２停車駅を発車する。そして、時刻ｔ７に電車が下車駅に到着し、ユーザは再び徒歩で会社に向かい、時刻ｔ８に会社に到着する。

図３で説明した行動パターンによって決まる制御パターンの例を図４に示す。図４では、出力条件として音量を例に挙げ、位置条件として表示部１１２の位置を挙げ、表示条件として表示部１１２に表示する画像の明るさを挙げる。また、図４では、時間と対応づけられた制御パターンの例を示す。制御部１１８は、不図示の計時部による時刻とこのような制御パターンとにしたがって、スピーカ１１１に対する音声信号の出力を行うとともに、表示制御部１１３を制御して表示部１１２に対する画像の出力を行う。また、不図示の駆動部を制御して支持アーム１１２ａを制御する。

音量については、時刻ｔ１に所定量のｖ１の音量に設定する。そして、時刻ｔ２に駅に到着して電車に乗車すると、外部の騒音が安定するため、ｖ２で徐々に音量を下げ、ｖ３で一定の音量に設定する。そして、第１停車駅への到着に合わせてｖ４で徐々に音量を上げ、時刻ｔ３に第１停車駅に到着すると、ｖ５で一定の音量に設定する。そして、ｖ６〜ｖ９において、ｖ２〜ｖ５と略同様に音量を変化させる。時刻ｔ６に第２停車駅を発車すると、ｖ１０で徐々に音量を下げ、ｖ１１で一定の音量に設定する。そして、下車駅への到着に合わせてｖ１２で徐々に音量を上げる。このとき、下車駅が近づいていることをユーザに通知するために、今までの駅（第１停車駅および第２停車駅）に到着する場合よりも、音量を大きくする。そして、時刻ｔ７に下車駅に到着すると、ｖ１３で徐々に音量を下げ、ｖ１４で一定の音量に設定する。最後に、時刻ｔ８に会社に到着すると、音量を０にする。

表示部１１２の位置については、時刻ｔ１〜ｔ２は、ユーザが徒歩で移動するため、表示部１１２を、図１の点線で示す通信部１１０の近傍位置ｐ１に配置する。そして、時刻ｔ２で電車に乗車すると、ｐ２で徐々に支持アーム１１２ａを駆動し、ｐ３で、図１の実線で示すユーザの眼前の位置ｐ３に配置する。下車駅への到着に合わせてｐ４で徐々に支持アーム１１２ａを駆動し、再び図１の点線で示す通信部１１０の近傍位置ｐ５に配置する。ｐ４において、ｐ４で徐々に表示部１１２を眼前から退避することにより、下車駅が近づいていることをユーザに通知することができる。なお、時刻ｔ２において支持アーム１１２ａを駆動し始めるときに表示部１１２をＯＮし、時刻ｔ７において表示部１１２をＯＦＦするのが好ましい。

画像の明るさについては、電車内では、照明が明るいため、時刻ｔ２で電車に乗車すると、ｂ１で徐々に表示を明るくし、ｂ２で、一定の明るさに設定する。そして、下車駅への到着に合わせてｂ３で徐々に表示を暗くし、時刻ｔ７において明るさを０にする（表示部１１２をＯＦＦする）。ｂ３で徐々に表示を暗くすることにより、下車駅が近づいていることをユーザに通知することができる。

以上説明した制御パターンは、時刻や制御値をユーザが指定することにより定められても良いし、ユーザにより予め行われる一連の制御を制御パターンとして記憶するティーチングモードを備えても良い。
また、時刻を基準に制御パターンを構成する以外にも、ＧＰＳ１１５からの出力を基に、所在位置に応じて制御できるように制御パターンを構成しても良い。

ティーチングモードにより制御パターンを記憶する例について、図５を用いて説明する。図５では、音量を例に挙げて説明する。また、図５では、頭部装着型ディスプレイ１００を使用する位置（エリア）と対応づけられた制御パターンの例を示す。制御部１１８は、ＧＰＳ１１５の出力に応じて、制御パターンを記憶する。
図５ａに示すように、ティーチングモードにおいて、一連の音量の調整が行われた場合、制御部１１８は、頭部装着型ディスプレイ１００を使用する位置（エリア）と対応づけて、図５ｂに示す制御パターンを記憶する。このとき、制御部１１８は、各変化点近傍において徐々に変化する制御パターンとする。このように制御パターンを定めることにより、各変化点において、ユーザに違和感を与えずに制御を行うことができる。

このようなティーチングモードにより制御パターンを記憶し、所在位置により、ユーザの行動パターンに適合した制御パターンを発現することができる。
なお、制御パターンは、複数用意するのが好ましい。例えば、出勤時、帰宅時など、行動パターンに応じて複数の制御パターンを記憶しておき、ユーザ操作により選択可能にしても良い。また、月、曜日、日時などの時間的な条件や、頭部装着型ディスプレイを使用する位置などの地理的な条件に応じて自動で選択する構成としても良い。

また、検出部１１６により検出した周辺光や周辺音などの周辺環境に応じて、制御パターンを変更する構成としても良い。周辺環境に応じて、制御パターンを変更することにより、周辺環境に応じた微調整を行い、より適切な制御を行うことができる。そのため、ユーザの体調や使用時の天候などの変化に応じて適切な制御を行うことができる。
さらに、制御パターンにしたがった制御を行っている最中に、適宜ユーザ操作を受け付ける構成としても良い。例えば、図４で説明した表示部１１２の明るさの制御において、ｂ１からｂ２に制御をシフトさせるといったユーザ指示を受け付ける構成とすると良い。このような構成とすることにより、制御パターンが使用状況に応じて適宜変化しないといった不具合にも対応することができる。また、各種条件に対する微調整を受け付ける構成とすると良い。このような構成とすることにより、ユーザの体調や使用時の天候などの変化に応じて適切な制御を行うことができる。このような微調整が行われた場合には、微調整後の制御パターンを新たな制御パターンとして記憶する構成としても良いし、記憶されている制御パターン自体を更新する構成としても良い。

また、制御パターンの各ステップ（図４ｖ１〜ｖ１４，ｐ１〜ｐ５，ｂ１〜ｂ３）の開始点は、電源投入時であっても良いし、音声信号出力開始時または画像の表示開始時であっても良いし、所定の操作時であっても良い。また、終了点についても同様である。
また、図４の例では、時刻に対応づけられた制御パターンについて説明したが、累積使用時間に対応づけられた制御パターンであっても良い。

以上説明したように、本実施形態によれば、画像を表示する画像表示部と、画像表示部における表示条件と、ユーザの眼に対して画像を表示する位置の位置条件との少なくとも一方に関する制御パターンを、ユーザ操作に基づいて記憶する。そして、制御パターンにしたがって、画像表示部を制御する。したがって、制御パターンに応じて適宜設定を行うことにより、利便性の高い頭部装着型ディスプレイを実現することができる。

特に、本実施形態によれば、環境が変化するたびにリモートコントローラ等で調整を行う必要がないので、ユーザの負担を軽減することができる。また、電車の乗り換え時など表示部を観察しながら歩行を行うといった危険を回避することができる。また、環境に応じた表示を行うことにより、長時間使用時など起こる眼疲労を低減する効果が期待できる。

また、本実施形態によれば、音声信号を出力する音声出力部をさらに備え、音声出力部における出力条件を含む制御パターンを記憶し、制御パターンにしたがって、音声出力部を制御する。したがって、制御パターンに応じて適宜音声信号の設定を行うことにより、利便性の高い頭部装着型ディスプレイを実現することができる。
また、本実施形態によれば、時間と対応づけられた制御パターンを記憶し、計時部を備え、計時部による時間と制御パターンとにしたがって制御を行う。したがって、時間に応じて適切な制御を行うことができる。

また、本実施形態によれば、頭部装着型ディスプレイを使用する位置と対応づけられた制御パターンを記憶し、位置検出部を備え、位置検出部により検出した頭部装着型ディスプレイの位置と制御パターンとにしたがって制御を行う。したがって、頭部装着型ディスプレイを使用する位置に応じて適切な制御を行うことができる。
また、本実施形態によれば、ユーザにより予め行われる一連の制御を制御パターンとして記憶する。したがって、ユーザの行動パターンに適合した制御パターンを記憶することができる。

また、本実施形態によれば、頭部装着型ディスプレイの周辺光と周辺音との少なくとも一方を検出する周辺環境検出部を備え、周辺環境検出部による検出結果に応じて、記憶された制御パターンを変更する。したがって、周辺環境の変化に応じた制御を行うことができる。特に、周辺環境の変化に応じて表示する画像の明るさを制御することにより、長時間使用時など起こる眼疲労を低減する効果が期待できる。

また、本実施形態によれば、表示条件として、画像の明るさ、コントラスト、色合いの少なくとも１つを含む。したがって、使用状況に合わせた画像の表示を行うことができる。
また、本実施形態によれば、出力条件として、音声信号の音量と音質との少なくとも一方を含む。したがって、使用状況に合わせた音声信号の出力を行うことができる。

また、本実施形態によれば、条件の異なる複数のステップからなる制御パターンを記憶する。したがって、使用状況の変化に応じた適切な制御を行うことができる。
また、本実施形態によれば、各変化点近傍において徐々に変化する制御パターンを記憶する。したがって、各変化点において、ユーザに違和感を与えずに制御を行うことができる。

なお、本実施形態では、時間または頭部装着型ディスプレイを使用する位置に対応づけられた制御パターンを例に挙げて説明したが、時間および頭部装着型ディスプレイを使用する位置の両方に対応づけられた制御パターンを記憶する構成としても良い。このように、時間および使用する位置をファクターとして制御を行うことにより、より使用状況に合った制御を行うことができる。例えば、電車が遅れた場合には、制御パターンに定められた時間通りに制御をすると、実際の使用状況に合わない。しかし、使用する位置を加味して制御を行うことにより、このような問題を回避することができる。また、時間および使用する位置の他に、検出部１１６により検出した周辺光や周辺音などの周辺環境をファクターとして加えても良い。また、時間や使用する位置などのファクターにはある程度の幅を持たせるのが好ましい。

また、本実施形態で説明した構成以外の頭部装着型ディスプレイにも本発明を同様に適用することができる。例えば、透過型の表示素子を使用した頭部装着型ディスプレイにおいては、表示素子に画像を表示するか、表示素子に画像を表示せずに外界を観察可能にするかなどを表示部の位置条件とすると良い。
また、本実施形態では、片側のみに表示部を備える例を示したが、両側に表示部を備える頭部装着型ディスプレイにも同様に本発明を適用することができる。

頭部装着型ディスプレイ１００の外観図である。 頭部装着型ディスプレイ１００の機能ブロック図である。 行動パターンの例を示す図である。 制御パターンの例を示す図である。 制御パターンの例を示す別の図である。

符号の説明

１００…ＨＭＤ，１１１…スピーカ，１１２…表示部，１１３…表示制御部，１１５…ＧＰＳ，１１６…検出部，１１７…記憶部，１１８…制御部

Claims (11)

1. 画像を表示する画像表示部と、
   前記画像表示部における表示条件と、ユーザの眼に対して前記画像を表示する位置の位置条件との少なくとも一方に関する制御パターンを、ユーザ操作に基づいて記憶する記憶部と、
   前記制御パターンにしたがって、前記画像表示部を制御する制御部と
   を備えたことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
2. 請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
   音声信号を出力する音声出力部をさらに備え、
   前記記憶部は、前記制御パターンとして、前記音声出力部における出力条件を含み、
   前記制御部は、前記制御パターンにしたがって、前記音声出力部を制御する
   ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
3. 請求項１または請求項２に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
   前記記憶部は、時間と対応づけられた前記制御パターンを記憶し、
   前記制御部は、計時部を備え、前記計時部による時間と前記制御パターンとにしたがって制御を行う
   ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
4. 請求項１または請求項２に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
   前記記憶部は、前記頭部装着型ディスプレイを使用する位置と対応づけられた前記制御パターンを記憶し、
   前記制御部は、位置検出部を備え、前記位置検出部により検出した前記頭部装着型ディスプレイの位置と前記制御パターンとにしたがって制御を行う
   ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
5. 請求項１または請求項２に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
   前記記憶部は、時間および前記頭部装着型ディスプレイを使用する位置と対応づけられた前記制御パターンを記憶し、
   前記制御部は、計時部および位置検出部を備え、前記計時部による時間と前記位置検出部により検出した前記頭部装着型ディスプレイの位置と前記制御パターンとにしたがって制御を行う
   ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
6. 請求項３から請求項５の何れか１項に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
   前記記憶部は、前記ユーザにより予め行われる一連の制御を前記制御パターンとして記憶する
   ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
7. 請求項３から請求項５の何れか１項に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
   前記頭部装着型ディスプレイの周辺光と周辺音との少なくとも一方を検出する周辺環境検出部と、
   前記周辺環境検出部による検出結果に応じて、前記記憶部に記憶された前記制御パターンを変更する制御パターン変更部とをさらに備える
   ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
8. 請求項１に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
   前記記憶部は、前記表示条件として、前記画像の明るさ、コントラスト、色合いの少なくとも１つを含む
   ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
9. 請求項２に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
   前記記憶部は、前記出力条件として、前記音声信号の音量と音質との少なくとも一方を含む
   ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
10. 請求項８または請求項９に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
    前記記憶部は、条件の異なる複数のステップからなる前記制御パターンを記憶する
    ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
11. 請求項８または請求項９に記載の頭部装着型ディスプレイにおいて、
    前記記憶部は、各変化点近傍において徐々に変化する前記制御パターンを記憶する
    ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ。
    

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