JP2009225008A

JP2009225008A - へッドマウントディスプレイ

Info

Publication number: JP2009225008A
Application number: JP2008066106A
Authority: JP
Inventors: Masaki Otsuki; 正樹大槻; Satoshi Ejima; 聡江島
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2008-03-14
Filing date: 2008-03-14
Publication date: 2009-10-01

Abstract

【課題】本発明は、画像を見るため頭部に装着して使用されるへッドマウントディスプレイに関し、使用者の意図しない制御が行われるのを低減することを目的とする。
【解決手段】使用者の頭部の動きを検出する頭部動き検出手段と、前記頭部動き検出手段で検出された前記頭部の動きに対応して設定される制御モードを選択する入力手段と、前記頭部動き検出手段で前記頭部の動きが検出された時に、前記入力手段で選択された前記制御モードを実行する制御手段とを備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像を見るため頭部に装着して使用されるへッドマウントディスプレイに関する。

従来、使用者の頭部の動きを検出し、頭部の動作により表示部に表示される画像の制御を行うへッドマウントディスプレイが知られている。
特開平１１−１６１１９０号公報特開２００４−２３３９０９号公報

しかしながら、へッドマウントディスプレイの使用者は、画像を制御したい時以外に不用意に頭部を動かすことがあり、このような場合には、使用者の意図しない制御が行われてしまうという問題があった。

本発明は、かかる従来の問題を解決するためになされたもので、使用者の意図しない制御が行われるのを低減することができるへッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。

第１の発明のへッドマウントディスプレイは、使用者の頭部の動きを検出する頭部動き検出手段と、前記頭部動き検出手段で検出された前記頭部の動きに対応して設定される制御モードを選択する入力手段と、前記頭部動き検出手段で前記頭部の動きが検出された時に、前記入力手段で選択された前記制御モードを実行する制御手段とを備えることを特徴とする。

第２の発明のへッドマウントディスプレイは、第１の発明のへッドマウントディスプレイにおいて、前記制御モードは、前記頭部の動きによる制御を行うモード、または、前記頭部の動きによる制御を行わないモードであることを特徴とする。

第３の発明のへッドマウントディスプレイは、第１の発明のへッドマウントディスプレイにおいて、前記制御モードは、表示部に表示される画像を第１の内容で制御する第１のモード、または、前記画像を前記第１の内容と異なる第２の内容で制御する第２のモードであることを特徴とする。

第４の発明のへッドマウントディスプレイは、第３の発明のへッドマウントディスプレイにおいて、前記第１のモードは、前記表示部に表示される前記画像の一部あるいは全部を拡大縮小するモードであり、前記第２のモードは、前記表示部に表示される前記画像を上下あるいは左右方向にシフトするモードであることを特徴とする。

第５の発明のへッドマウントディスプレイは、第１ないし第４のいずれか１の発明のへッドマウントディスプレイにおいて、前記入力手段は、頭部に装着される装置本体と有線または無線で接続される筐体に設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、使用者の意図しない制御が行われるのを低減することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。
(第１の実施形態)
図１は、本発明の第１の実施形態のへッドマウントディスプレイを示している。

このへッドマウントディスプレイは、表示部１１、装着部１３を有している。表示部１１は、図示しない接眼レンズ、ミラー、液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)、バックライト等を有しており、使用者の左目に画像を表示する。装着部１３は、表示部１１を使用者の頭部Ｈに装着する。

装着部１３は、左右一対のスピーカ部１５、へッドバンド１７、支持部材１９を有している。左右一対のスピーカ部１５は、使用者の耳に音声を出力する。へッドバンド１７は、左右一対のスピーカ部１５を連結する。支持部材１９は、表示部１１をスピーカ部１５に固定する。支持部材１９の後部は、左側のスピーカ部１５に固定されている。支持部材１９の先端には表示部１１が固定されている。

右側のスピーカ部１５には、頭部Ｈの動きを検出する垂直方向ジャイロセンサ２１、水平方向ジャイロセンサ２３が配置されている。垂直方向ジャイロセンサ２１は、図１に示す水平軸(Ｘ軸)周りの加速度、角速度または角加速度を検出する。すなわち、頭部Ｈの上下方向の動きを検出する。水平方向ジャイロセンサ２３は、図１に示す垂直軸(Ｚ軸)周りの加速度、角速度または角加速度を検出する。すなわち、頭部Ｈの左右方向の動きを検出する。

垂直方向ジャイロセンサ２１、水平方向ジャイロセンサ２３には、例えば、筐体内のミラーやファイバーでレーザ光を周回させ、筐体が方向を変えると内部で周回しているレーザの発光から受光のタイミングが変わることを利用した光学式ジャイロセンサを使用することができる。また、例えば、歳差を応用して角度変位を検出する機械式ジャイロセンサ、振動する質量に角速度がつくとコリオリ効果でそれに直交する方向にも振動が発生することを利用した振動式ジャイロセンサ等を使用することができる。

右側のスピーカ部１５には、入力手段である選択スイッチ２５が配置されている。選択スイッチ２５は、押圧部材２７を有している。押圧部材２７を押圧する毎に選択スイッチ２５のオン，オフが行われる。なお、選択スイッチとして、例えば、スライド部材のスライドによりオン，オフするスイッチ等を使用しても良い。

上述したへッドマウントディスプレイは、へッドバンド１７を頭頂部から被るようにして装着し、左右一対のスピーカ部１５を両耳に当てることにより頭部Ｈに装着される。なお、へッドバンド１７の長さは調整できるようになっている。また、へッドバンド１７は弾力性を有し、２つのスピーカ部１５を両耳に押し付けて固定する機能を有している。すなわち、スピーカ部１５、へッドバンド１７、支持部材１９が、表示部１１を頭部Ｈに装着させる装着部１３となっている。

図２は、上述したへッドマウントディスプレイを示す機能ブロック図である。

へッドマウントディスプレイは、メインＣＰＵ２９、サブＣＰＵ３１を有している。メインＣＰＵ２９は、左側のスピーカ部１５に配置され、サブＣＰＵ３１は右側のスピーカ部１５に配置されている。メインＣＰＵ２９とサブＣＰＵ３１とは、へッドバンド１７に配置される配線を介して相互に接続されている。

メインＣＰＵ２９には、記憶部３３、接続部３５、表示部１１、スピーカ部１５が接続されている。記憶部３３には、再生する映像情報と音声情報が記憶されている。接続部３５は、ケーブル等を介してパーソナルコンピュータ等の外部機器に接続される。メインＣＰＵ２９は、記憶部３３に記憶される映像情報を、サブＣＰＵ３１から入力される信号に従って処理し表示部１１に出力する。表示部１１は、メインＣＰＵ２９からの映像情報を表示部１１の液晶ディスプレイ(ＬＣＤ)３７に表示する。また、メインＣＰＵ２９は、記憶部３３に記憶される音声情報を、サブＣＰＵ３１から入力される信号に従って処理しスピーカ部１５に出力する。スピーカ部１５は、メインＣＰＵ２９からの音声情報に基づいてスピーカ部１５のスピーカ３９を駆動する。

サブＣＰＵ３１には、操作部４１、垂直方向ジャイロセンサ２１、水平方向ジャイロセンサ２３が接続されている。操作部４１は、電源のオン，オフ、表示コンテンツの変更、表示の一時停止等を行う複数のスイッチ(不図示)を有している。スイッチは、へッドバンド１７あるいはスピーカ部１５の適当な位置に設けることができる。また、操作部４１は、上述した選択スイッチ２５を有している。

この実施形態では、選択スイッチ２５をオンにすると、頭部動作による制御を行うモード(以下、頭部動作モードともいう)が選択される。頭部動作モードでは、垂直方向ジャイロセンサ２１、水平方向ジャイロセンサ２３により頭部の動きが検出されると表示部１１に表示される画像の制御が行われる。

垂直方向ジャイロセンサ２１により頭部Ｈの上側への移動が検出されると、図３の(ａ)に示すように、液晶ディスプレイ３７の上側に画像がシフト(スクロール)する。下側への移動が検出されると、図３の(ｂ)に示すように、液晶ディスプレイ３７の下側に画像がシフトする。水平方向ジャイロセンサ２３により頭部Ｈの右側への移動が検出されると、図３の(ｃ)に示すように、液晶ディスプレイ３７の右側に画像がシフトする。左側への移動が検出されると、図３の(ｄ)に示すように、液晶ディスプレイ３７の左側に画像がシフトする。

一方、選択スイッチ２５をオフにすると、頭部動作による制御を行わないモードが選択される。このモードが選択されている時には、垂直方向ジャイロセンサ２１、水平方向ジャイロセンサ２３により頭部の動きが検出されても画像のシフトは行われない。

上述したへッドマウントディスプレイでは、選択スイッチ２５のオン，オフにより、頭部動作による制御を行うモードと、頭部動作による制御を行わないモードとを選択可能にしたので、使用者の意図しない制御が行われるのを低減することができる。すなわち、使用者が頭部動作による制御を望まない場合には、頭部動作による制御を行わないモードを選択することにより、使用者の意図しない制御が行われるのを低減することができる。例えば、使用者が不用意に頭部Ｈを動かす癖がある場合、あるいは、使用者が音楽を聴いており音楽に合わせて頭部Ｈを動かしたい時には、頭部動作による制御を行わないモードを選択することで、使用者の意図しない制御が行われることを防止することができる。
(第２の実施形態)
図４は、本発明の第２の実施形態のへッドマウントディスプレイを示している。

なお、この実施形態において第１の実施形態と同一の要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。また、この実施形態のへッドマウントディスプレイの機能ブロックは第１の実施形態と略同様であるので図２の機能ブロック図を援用する。

この実施形態では、入力手段である選択スイッチ２５が、装着部１３と別体のリモコン部材４３に設けられている。一方、図２のサブＣＰＵ３１側には、リモコン部材４３からの信号を受信する図示しないリモコン受信部が設けられている。リモコン部材４３とリモコン受信部とは、赤外線、ブルートゥース等の無線により接続される。なお、ケーブルを使用して有線により接続しても良い。

また、この実施形態では、選択スイッチ２５のオン，オフに関係なく、垂直方向ジャイロセンサ２１、水平方向ジャイロセンサ２３により頭部の動きが検出されると表示部１１に表示される画像の制御が行われる。選択スイッチ２５をオンにすると、表示部１１に表示される画像を拡大縮小する第１のモードが選択される。一方、選択スイッチ２５をオフにすると、表示部１１に表示される画像を上下あるいは左右方向にシフトする第２のモードが選択される。

第１のモードでは、垂直方向ジャイロセンサ２１の信号のみが使用される。垂直方向ジャイロセンサ２１により頭部Ｈの上側への移動が検出されると、図５の(ａ)に示すように、液晶ディスプレイ３７の画像を縮小する。一方、下側への移動が検出されると、図５の(ｂ)に示すように、液晶ディスプレイ３７の画像を拡大する。第２のモードでは、垂直方向ジャイロセンサ２１および水平方向ジャイロセンサ２３の信号が使用される。この第２のモードは、図３で説明したモードと同様であるので詳細な説明を省略する。

この実施形態のへッドマウントディスプレイでは、選択スイッチ２５のオン，オフにより、第１のモードと、第２のモードとを選択可能にしたので、使用者の望むモードを容易，確実に選択することができ、また、使用者の意図する制御を行うことができる。すなわち、使用者が第２のモードによる制御より第１のモードによる制御を望む場合には、第１のモードを選択することにより、使用者の意図する制御を行うことができる。また、使用者が第１のモードによる制御より第２のモードによる制御を望む場合には、第２のモードを選択することにより、使用者の意図する制御を行うことができる。

また、この実施形態では、選択スイッチ２５のオン，オフにより、第１のモードと、第２のモードとを選択可能にしたので、頭部Ｈの動きにより種々の制御を行うことが可能になる。すなわち、頭部Ｈは、上下、左右程度の大きな動きしかしないが、選択スイッチ２５により複数のモードを選択可能にすることにより、頭部Ｈの動きによる種々の制御を行うことが可能になる。

さらに、この実施形態では、リモコン部材４３に選択スイッチ２５を設けたので、選択スイッチ２５を操作する時に、手を頭部Ｈの横に移動する必要がなくなり操作性を向上することができる。
(実施形態の補足事項)
以上、本発明を上述した実施形態によって説明してきたが、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下のような形態でも良い。

(１)上述した実施形態では、選択スイッチ２５のオン，オフによりモードを選択するようにした例について説明したが、例えば、選択スイッチを複数設け、それぞれの選択スイッチに対応してモードを設定するようにしても良い。

(２)上述した実施形態では、選択スイッチ２５の押圧部材２７を押圧することにより選択スイッチ２５のオン，オフを行った例について説明したが、例えば、表示部１１に視線検出スイッチを設け、使用者の視線を検出することによりスイッチのオン，オフを行うようにしても良い。

(３)上述した実施形態では、液晶ディスプレイ３７の画像の全体を、シフトあるいは拡大縮小した例について説明したが、例えば、画像内の一部のウインドウを、シフトあるいは拡大縮小するようにしても良い。

(４)上述した実施形態では、液晶ディスプレイ３７の画像をリアルタイムで拡大縮小した例について説明したが、例えば、表示サイズを示す枠だけ表示し、サイズが決定した後に画像を拡大縮小するようにしても良い。

本発明のへッドマウントディスプレイの第１の実施形態を示す説明図である。図１のへッドマウントディスプレイの機能ブロックを示す説明図である。液晶ディスプレイにおける画像のシフト動作を示す説明図である。本発明のへッドマウントディスプレイの第２の実施形態を示す説明図である。液晶ディスプレイにおける画像の拡大縮小動作を示す説明図である。

符号の説明

１１…表示部、１３…装着部、１５…スピーカ部、１７…へッドバンド、２１…垂直方向ジャイロセンサ、２３…水平方向ジャイロセンサ、２５…選択スイッチ、２９…メインＣＰＵ、３１…サブＣＰＵ、４３…リモコン部材、Ｈ…頭部。

Claims

使用者の頭部の動きを検出する頭部動き検出手段と、
前記頭部動き検出手段で検出された前記頭部の動きに対応して設定される制御モードを選択する入力手段と、
前記頭部動き検出手段で前記頭部の動きが検出された時に、前記入力手段で選択された前記制御モードを実行する制御手段と、
を備えることを特徴とするへッドマウントディスプレイ。
請求項１記載のへッドマウントディスプレイにおいて、
前記制御モードは、前記頭部の動きによる制御を行うモード、または、前記頭部の動きによる制御を行わないモードであることを特徴とするへッドマウントディスプレイ。
請求項１記載のへッドマウントディスプレイにおいて、
前記制御モードは、表示部に表示される画像を第１の内容で制御する第１のモード、または、前記画像を前記第１の内容と異なる第２の内容で制御する第２のモードであることを特徴とするへッドマウントディスプレイ。
請求項３記載のへッドマウントディスプレイにおいて、
前記第１のモードは、前記表示部に表示される前記画像の一部あるいは全部を拡大縮小するモードであり、前記第２のモードは、前記表示部に表示される前記画像を上下あるいは左右方向にシフトするモードであることを特徴とするへッドマウントディスプレイ。
請求項１ないし請求項４のいずれか１項記載のへッドマウントディスプレイにおいて、
前記入力手段は、頭部に装着される装置本体と有線または無線で接続される筐体に設けられていることを特徴とするへッドマウントディスプレイ。