JP2010211408A - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ヘッドマウントディスプレイにおいて、ユーザの視野範囲のうち少なくとも表示手段による表示領域を含む範囲を撮像する撮像手段と、前記撮像手段によって撮像された画像を解析して、前記ユーザの手を検知する手検知手段と、前記ユーザが所定の作業を行うときに参照用として使用する参照用画像を前記表示手段により表示させる制御を行う表示制御手段と、前記手検知手段で検知した手のうち一方の手と他方の手との間で形成される領域を判定する判定手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記表示手段により表示させる参照用画像のうち前記判定手段で判定した領域の前記ユーザに対する視認性を低減して外景の視認性を向上させることのできるヘッドマウントディスプレイとした。
【選択図】図6
Description
図1に示すように、本実施形態に係るHMDは、コンテンツとなる表示画像として、例えば作業マニュアルのような参照用画像200を表示させることができ、ユーザ100は、図2に示すように、このHMDを装着して参照用画像200を見ながら所定の作業を行うことができるようになっている。本実施形態においては、ユーザ100の作業として、コード111で接続された一対のバナナプラグ110,110を用いて配電盤の配線作業を行う例を説明するが、作業内容としては何ら限定されるものではない。
また、図6(a)では正しい位置からずれていたバナナプラグ110で連結すべき端子を表した丸マーク201,201及び両丸マーク201,201を結んだ線202、さらには端子位置を示す座標も図6(b)では消えてすっきりとした表示となり、配線作業部の視認性が向上して、参照用画像200が邪魔にならず、作業が行い易くなっている。
本実施形態に係るHMDの概要は上述してきた通りであり、前述したように、HMDの投影ユニット1aは、眼鏡フレーム型の装着部11に取り付けられており、図2に示すように、装着部11をユーザ100の頭部102へ装着したとき、ユーザ100の左眼部分と左側こめかみ部分とを被覆するような平面視略L字形状に形成され、この投影ユニット1aの上方位置にCCDカメラ2が配設されている。
光源ユニット1bには、画像を合成するための要素となる信号等を発生する画像信号供給回路6が設けられている。PC300から供給される画像データが制御部30に入力されると、制御部30はその画像データに基づいて画像信号Sを生成して画像信号供給回路6に送る。画像信号供給回路6は、画像信号Sに基づいて、参照用画像200を形成するための要素となる各信号を画素単位で生成する。すなわち、画像信号供給回路6からは、R(赤色)画像信号60r,G(緑色)画像信号60g,B(青色)画像信号60bが生成されて出力される。また、画像信号供給回路6は、水平走査部80で使用される水平駆動信号61と、垂直走査部90で使用される垂直駆動信号62とをそれぞれ出力する。
光源ユニット1bとユーザ100の眼101との間に位置する投影ユニット1aには、光源ユニット1bで生成され、光ファイバケーブル50を介して出射されるレーザ光を平行光化するコリメート光学系81と、このコリメート光学系81で平行光化されたレーザ光を画像表示のために水平方向に往復走査する水平走査部80と、水平走査部80で水平方向に走査されたレーザ光を垂直方向に走査する垂直走査部90と、水平走査部80と垂直走査部90との間に設けられた第1リレー光学系85と、このように水平方向と垂直方向に走査されたレーザ光を瞳孔101aへ出射するための第2リレー光学系95とが設けられている。
制御部30は、その内部に記憶されている制御プログラムにしたがって後述する所定の処理を実行することによって、前述した手検知手段、表示制御手段、及び判定手段等として機能する。
ところで、上述してきた実施形態では、手検知手段として機能する主コントローラ31が左右の手103,103を外接矩形で囲み、その囲んだ領域を作業領域bとして認識していたが、他の実施形態として、図11に示すように、一方の手103の指104と他方の手103の指104との間に形成される領域を可変作業領域cとして判定することもできる。
1a 投影ユニット
1b 光源ユニット
2 CCDカメラ(撮像手段)
3 コントロールユニット
30 制御部(手検知手段、表示制御手段、判定手段)
31 主コントローラ
40 CPU
100 ユーザ
103 手
104 指
200 参照用画像
400 外光
500 画像光
a 画像表示領域
b 作業領域
c 可変作業領域
Claims (8)
- 画像情報に応じた画像光を外光と共にユーザの眼に入射させ、前記画像情報に応じた画像を外景と重ねて表示する表示手段を備えたヘッドマウントディスプレイにおいて、
前記ユーザの視野範囲のうち少なくとも前記表示手段による表示領域を含む範囲を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された画像を解析して、前記ユーザの手を検知する手検知手段と、
前記ユーザが所定の作業を行うときに参照用として使用する参照用画像を前記表示手段により表示させる制御を行う表示制御手段と、
前記手検知手段で検知した手のうち一方の手と他方の手との間で形成される領域を判定する判定手段と、を備え、
前記表示制御手段は、前記表示手段により表示させる参照用画像のうち前記判定手段で判定した領域の前記ユーザに対する視認性を低減して外景の視認性を向上させることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 - 前記表示制御手段は、前記判定手段で判定した領域の画像の輝度を低下させることによって前記視認性の低減を行うことを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記表示制御手段は、前記判定手段で判定した領域の画像の輝度をゼロにすることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記表示制御手段は、前記判定手段で判定した領域の形態に応じて、当該領域の前記ユーザに対する視認性の低減度合いを変更することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記判定手段は、前記手検知手段で検知した前記一方の手の指と前記他方の手の指との間で形成される領域を前記判定する領域とすることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記表示制御手段は、前記表示手段による表示制御を行っているときに、前記手検知手段で前記一方の手と前記他方の手とを検知したときであっても、当該検知した手の状態が所定条件を満たすときには、前記視認性の低減を中止することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記表示制御手段は、前記手検知手段で検知した前記一方の手と前記他方の手との間の距離が所定距離以上のときに前記所定条件を満たすと判定することを特徴とする請求項6に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記表示制御手段は、前記手検知手段により検知した手の位置が前記撮像手段の焦点距離を含む所定距離範囲にあるときに前記所定条件を満たすと判定することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載のヘッドマウントディスプレイ。
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