JP2011066549A - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents
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Abstract
【課題】画像表示ユニットを片目側に配置した単眼用のHMDであって、画像表示ユニットとカメラユニットとが別体である場合、画像表示ユニットの取付位置を左右切り換えたときに、カメラユニットのケーブルなどの入出力部についても簡単に左右切り換え可能としたHMDを提供する。
【解決手段】画像情報に応じた画像光を観察者の一方の眼に投射する単眼用の画像表示ユニットと、当該画像表示ユニットを左右のいずれでも支持可能な眼鏡型フレームと、撮像部を有し、前記眼鏡型フレームのフロント部に支持されたカメラユニットとを備え、前記カメラユニットは、一端部を介して外部との信号の入出力を行う一方、他端部が前記眼鏡型フレームのフロント部で回動自在に支持され、当該カメラユニットの配置を前記フロント部の左側部分に沿った第1位置と前記フロント部の右側部分に沿った第2位置とに切り替え可能とした。
【選択図】図4
【解決手段】画像情報に応じた画像光を観察者の一方の眼に投射する単眼用の画像表示ユニットと、当該画像表示ユニットを左右のいずれでも支持可能な眼鏡型フレームと、撮像部を有し、前記眼鏡型フレームのフロント部に支持されたカメラユニットとを備え、前記カメラユニットは、一端部を介して外部との信号の入出力を行う一方、他端部が前記眼鏡型フレームのフロント部で回動自在に支持され、当該カメラユニットの配置を前記フロント部の左側部分に沿った第1位置と前記フロント部の右側部分に沿った第2位置とに切り替え可能とした。
【選択図】図4
Description
本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関し、特に、頭部に装着するための支持部材に撮像部を有するカメラユニットを取付けたヘッドマウントディスプレイに関するものである。
従来、使用者の頭部に装着する支持部材に、小型の画像表示ユニットを取付けたヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display:HMD)があり、その中でも、前記画像表示ユニットの他に撮像部を有するカメラユニットを備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
かかるHMDでは、画像表示ユニットを単眼用とし、画像表示ユニットを支持部材の左右いずれ側にも取り付け可能としたものがある。このような構成とすれば、左眼用の画像表示ユニットと左眼用の画像表示ユニットとが個別に必要となることはなく、使用者は、状況に応じて画像表示ユニットを左右に切り換えることができる。
このように、単眼用の画像表示装置を備え、かつ、カメラユニットを備えたHMDであって、撮像部や画像表示ユニットを、例えば制御部を介して制御しようとした場合、撮像部や画像表示ユニットには、制御部との間で信号を入出力させるケーブルや端子が必要となる。
特に、画像表示ユニットとカメラユニットとが別体である場合、画像表示ユニットの取付位置を左右切り換えるときは、さらに、カメラユニットのケーブルや端子も左右切り換えなければならない。
しかも、カメラユニットと制御部とがケーブル接続されている場合、使用者は、カメラユニットのケーブルの引き回しを再度行う必要が生じ、その作業が煩雑となってしまう。すなわち、カメラユニットからのケーブルの伸延方向を左右切り換えた後、さらに画像表示ユニットのケーブルと束ねるなどして新たに固定しなおさなければならず、作業が極めて煩わしくなってしまう。
上記課題を解決するために、請求項1に係る発明は、画像情報に応じた画像光を観察者の一方の眼に投射する単眼用の画像表示ユニットと、当該画像表示ユニットを左右のいずれでも支持可能な眼鏡型フレームと、撮像部を有し、前記眼鏡型フレームのフロント部に支持されたカメラユニットと、を備え、前記カメラユニットは、一端部を介して外部との信号の入出力を行う一方、他端部が前記眼鏡型フレームのフロント部で回動自在に支持され、当該カメラユニットの配置を前記フロント部の左側部分に沿った第1位置と前記フロント部の右側部分に沿った第2位置とに切り替え可能としたヘッドマウントディスプレイとした。
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記カメラユニットの他端部は、前記眼鏡型フレームのフロント部中央で支持されていることを特徴とする。
また、請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記カメラユニットの一端部を着脱自在に固定する固定部を備えたことを特徴とする。
また、請求項4に係る発明は、請求項3に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記固定部に、前記カメラユニットとの間で信号の入出力を行う電極を設けたことを特徴とする。
また、請求項5に係る発明は、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において、前記撮像部は前記カメラユニットの他端部を中心として回動するものであり、前記カメラユニットの位置が前記第1位置及び前記第2位置のいずれか一方のときに前記撮像部によって撮像された画像を回転させる第1画像回転処理部を備えたことを特徴とする。
また、請求項6に係る発明は、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において、前記カメラユニットの位置に応じて、前記画像表示ユニットの支持位置が前記眼鏡型フレームの左右いずれの側であるかを判定し、判定結果に基いて前記画像表示ユニットにより表示する画像を回転させる第2画像回転処理部を備えたことを特徴とする。
また、請求項7に係る発明は、請求項1〜6のいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記カメラユニットが前記第1位置にあるときと前記第2位置にあるときで、前記撮像部の光軸を前記カメラユニットがある位置側へ所定角度変える光軸変更機構を備えたことを特徴とする。
また、請求項8に係る発明は、請求項1〜7のいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記眼鏡型フレームのフロント部の中央で支持される前記カメラユニットの他端部に、前記撮像部を配置したことを特徴とする。
本発明では、カメラユニットを、一端部を介して外部との信号の入出力を行う一方、他端部が眼鏡型フレームのフロント部で回動自在に支持する構成としているため、単眼用の画像表示ユニットの眼鏡型フレームへの取付位置を左右切り換えた場合、カメラユニットの配置についても眼鏡型フレームのフロント部の左側部分に沿った第1位置と右側部分に沿った第2位置とに容易に切り替え可能となり、カメラユニットの姿勢切り替えや、例えばカメラユニットから伸延するケーブルがある場合は、当該ケーブルの処理が極めて簡便に行える。
以下、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ(以下、「HMD」とする場合がある)について、図面を参照しながら説明する。
[HMDの外観構成]
先ず、HMDの全体的な構成について説明する。図1に示すように、本実施形態に係るHMDは、画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として出射するコントロールユニット2と、コントロールユニット2から出射された画像光を伝送する光ファイバー50(図2参照)を含む伝送ケーブル3と、伝送された画像光を走査して使用者の眼Y(図2参照)に投射する単眼用の画像表示ユニット1と、この画像表示ユニット1を、アタッチメント7を介して取付けるとともに、使用者の頭部に装着可能に構成した眼鏡型フレーム6と、撮像部であるCCDカメラ51を有し、眼鏡型フレーム6に取り付けられたカメラユニット5とを備えている。
先ず、HMDの全体的な構成について説明する。図1に示すように、本実施形態に係るHMDは、画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として出射するコントロールユニット2と、コントロールユニット2から出射された画像光を伝送する光ファイバー50(図2参照)を含む伝送ケーブル3と、伝送された画像光を走査して使用者の眼Y(図2参照)に投射する単眼用の画像表示ユニット1と、この画像表示ユニット1を、アタッチメント7を介して取付けるとともに、使用者の頭部に装着可能に構成した眼鏡型フレーム6と、撮像部であるCCDカメラ51を有し、眼鏡型フレーム6に取り付けられたカメラユニット5とを備えている。
コントロールユニット2は、使用者の衣服のポケットなどに収納して携行可能であり、ユニットケース20の上端面に伝送ケーブル3や後述するカメラケーブル52との接続端子21,22が設けられ、ユニットケース20の前面には使用者が操作可能な操作部23が設けられている。そして、この操作部23を介しての起動操作により、内蔵したコンテンツ記憶部14(図2参照)に記憶されたコンテンツ情報に基づいて画像信号を形成し、この画像信号に応じた強度のレーザ光を画像光として伝送ケーブル3の光ファイバー50へ出射することができる。なお、伝送ケーブル3には、光ファイバー50の他、後述の投影部10に備えられた水平走査部80及び垂直走査部90と後述の光源ユニット11との間で同期をとるための水平駆動信号61、垂直駆動信号62を伝送する駆動信号伝送用ケーブルも有している。
また、コントロールユニット2には、外部入出力端子24(図2参照)が設けられており、外部からの画像信号を入力したり、図示しないパーソナルコンピュータ等との間で画像信号を形成するためのコンテンツ情報などの送受信を行ったりしている。なお、ここでコンテンツ情報とは、文字を表示させるためのデータ、画像を表示させるためのデータ及び動画を表示させるためのデータのうちの少なくとも1つのデータで構成されるものであり、例えば、パーソナルコンピュータ等で使用される文書ファイルや画像ファイル、動画ファイル等である。
眼鏡型フレーム6は、画像表示ユニット1を左側あるいは右側のいずれでも支持可能であり、一般的な眼鏡と同様に頭部に装着することで、画像表示ユニット1の先端部に設けられた後述するハーフミラー9を、眼前に容易に配置することができるように構成されている。
また、眼鏡型フレーム6は、フロント部15と左右のテンプル部16,16とから構成されるが、本実施形態では、テンプル部16の撓み量を増やせるように、中途部を平面視及び側面視でZ型に形成し、使用者の頭部形状の違いに応じて形状が変化するようにして、様々な使用者の頭部に可及的にフィットさせることができるよう構成している。すなわち、眼鏡型フレーム6は撓みを生起するZ型のサスペンション構造を備えている。
画像表示ユニット1は、前端にハーフミラー9を取り付けた平面視略L字状のケーシング12内に後述する投影部10を内蔵しており、眼鏡型フレーム6に着脱自在に取り付けられている。その眼鏡型フレーム6への取付位置は、当該眼鏡型フレーム6に対して左右いずれかの位置を選択することができ、本実施形態では、左(使用者から見て)のテンプル部16の前端部分にアタッチメント7を着脱自在に取り付け、このアタッチメント7に画像表示ユニット1のケーシング12を着脱自在に取り付けている。そして、このケーシング12の基端面17には光ファイバー50を含む伝送ケーブル3の一端が接続されている。
画像表示ユニット1の投影部10は、各色(R,G,B)毎に強度変調された画像光を2次元方向に走査した画像光を使用者の眼Y(図2参照)に入射させ、使用者の眼Yの網膜上で画像光を2次元方向に走査することにより、使用者に画像情報に応じた画像を視認させる網膜走査ディスプレイを構成することになる。
また、ケーシング12の先端部には、使用者の眼Yと対向するようにハーフミラー9が設けられているため、外光Laは、図2に示すように、ハーフミラー9を透過して使用者の眼Yに入射され、投影部10から出射される画像光Lbはハーフミラー9で反射して使用者の眼Yに入射されて、使用者は外光Laによる外景に画像光による画像を重ねて視認することができる。
このように、本実施形態に係るHMDは、外光を透過しつつ、画像光を使用者の眼Yに投射するシースルー型のHMDとしているが、本発明を実施する上では、必ずしもシースルー型である必要はなく、また、光走査型である必要もない。
カメラユニット5は、眼鏡型フレーム6のフロント部15の略半分の長さからなる細長ケーシング53を有し、この細長ケーシング53の一端部となるユニット先端部53aから外部との信号の入出力を行うカメラケーブル52を導出するともに、他端部となるユニット基端部53bに使用者の視野範囲を撮像するCCDカメラ51を配設している。そして、このユニット基端部53bを、フロント部15の中央に取り付け、回動自在に支持している。すなわち、眼鏡型フレーム6のフロント部15の中央で回動自在に支持されるカメラユニット5の他端部(ユニット基端部53b)に、撮像部であるCCDカメラ51を配置している。したがって、例えば、カメラユニット5を回動させて細長ケーシング53の配置を変更しても、CCDカメラ51の配置にかかわらず、同じ撮像範囲による撮像画像を視認することができる。
[HMDの電気的構成及び光学的構成]
次に、HMDの電気的構成及び光学的構成について説明する。図2に示すように、HMDは、大きくはコントロールユニット2と、ハーフミラー9を具備する画像表示ユニット1と、カメラユニット5とから構成されている。
次に、HMDの電気的構成及び光学的構成について説明する。図2に示すように、HMDは、大きくはコントロールユニット2と、ハーフミラー9を具備する画像表示ユニット1と、カメラユニット5とから構成されている。
コントロールユニット2内には、HMD全体の動作を統括制御する制御部30と、この制御部30から供給される画像信号Sから画像情報を画素単位で読み出し、読み出した画素単位の画像情報に基づいてR(赤色),G(緑色),B(青色)の各色毎に強度変調されたレーザ光を生成して出射する光源ユニット11とが設けられている。
このように、本実施形態によれば、制御部30や光源ユニット11をコントロールユニット2に設け、画像表示ユニット1とは別体としているため、頭部に装着される画像表示ユニット1を可及的に小型軽量化することが可能となるが、制御部30や光源ユニット11は必ずしもコントロールユニット2内に設ける必要はなく、画像表示ユニット1内に設けることも可能である。
(光源ユニット11)
光源ユニット11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13が設けられている。外部入出力端子24を介して外部接続した図示しない機器類から供給される画像データや、比較的大容量の記憶領域を有するコンテンツ記憶部14に予め記憶されたコンテンツ情報に基づく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13に送る。画像信号供給回路13は、画像信号Sに基づいて、表示画像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13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13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。なお、コンテンツ記憶部14は、例えば、ハードディスクのような磁気的記憶媒体や、CD−Rのような光学的記憶媒体や、フラッシュメモリ等とすることができる。
光源ユニット11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13が設けられている。外部入出力端子24を介して外部接続した図示しない機器類から供給される画像データや、比較的大容量の記憶領域を有するコンテンツ記憶部14に予め記憶されたコンテンツ情報に基づく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13に送る。画像信号供給回路13は、画像信号Sに基づいて、表示画像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13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13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。なお、コンテンツ記憶部14は、例えば、ハードディスクのような磁気的記憶媒体や、CD−Rのような光学的記憶媒体や、フラッシュメモリ等とすることができる。
また、光源ユニット11には、画像信号供給回路13から画素単位で出力されるR画像信号60r、G画像信号60g、B画像信号60bの各画像信号60r,60g,60bをもとに、それぞれ強度変調されたレーザ光(「光束」とも呼ぶ。)を出射するように、Rレーザ63,Gレーザ64,Bレーザ65をそれぞれ駆動するためのRレーザドライバ66,Gレーザドライバ67,Bレーザドライバ68が設けられている。各レーザ63,64,65は、例えば、半導体レーザや高調波発生機構付き固体レーザとして構成することが可能である。なお、半導体レーザを用いる場合は駆動電流を直接変調して、レーザ光の強度変調を行うことができるが、固体レーザを用いる場合は、各レーザそれぞれに外部変調器を備えてレーザ光の強度変調を行う必要がある。
さらに、光源ユニット11は、各レーザ63,64,65より出射されたレーザ光を平行光にコリメートするように設けられたコリメート光学系71,72,73と、このコリメートされたレーザ光を合波するためのダイクロイックミラー74,75,76と、合波されたレーザ光を光ファイバー50に導く結合光学系77とが設けられている。
従って、各レーザ63,64,65から出射したレーザ光は、コリメート光学系71,72,73によってそれぞれ平行化された後に、ダイクロイックミラー74,75,76に入射される。そして、これら3つのダイクロイックミラー74,75,76にそれぞれ入射した3原色のレーザ光は、波長選択的に反射または透過して結合光学系77に達し、集光されて光ファイバー50へ出力される。
(投影部10)
光源ユニット11と使用者の眼Yとの間に位置する投影部10には、光源ユニット11で生成され、光ファイバー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79と、このコリメート光学系79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。
光源ユニット11と使用者の眼Yとの間に位置する投影部10には、光源ユニット11で生成され、光ファイバー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79と、このコリメート光学系79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。
水平走査部80及び垂直走査部90は、光ファイバー50から入射されたレーザ光を画像として使用者の網膜101bに投影可能な状態にするために、水平方向と垂直方向に走査して走査光束とする光学系である。以下の説明において、この水平走査部80及び垂直走査部90を総称して走査部ともいう。
水平走査部80は、レーザ光を水平方向に走査するため偏向面を有する共振型の偏向素子81と、この偏向素子81を共振させて偏向素子81の偏向面を揺動させる駆動信号を水平駆動信号61に基づいて発生する水平走査駆動回路82を備えている。
一方、垂直走査部90は、レーザ光を垂直方向に走査するため偏向面を有する非共振型の偏向素子91と、この偏向素子91の偏向面を非共振状態で強制的に揺動させる駆動信号を垂直駆動信号62に基づいて発生する垂直走査制御回路92とを備え、表示すべき画像の1フレームごとに、画像を形成するためのレーザ光を最初の水平走査線から最後の水平走査線に向かって垂直に走査する。ここで「水平走査線」とは、水平走査部80による水平方向への1走査を意味する。なお、偏向素子81、91は、例えば、ガルバノミラーなどを用いることができる。
また、水平走査部80と垂直走査部90との間でレーザ光を中継する第1リレー光学系85は、偏向素子81の偏向面によって水平方向に走査されたレーザ光を偏向素子91の偏向面に収束させる。そして、このレーザ光が偏向素子91の偏向面によって垂直方向に走査されて画像光Lbとして、正の屈折力を持つ2つのレンズ95a,95bが直列配置された第2リレー光学系95を介して、眼Yの前方に位置させたハーフミラー9で反射されて使用者の瞳孔101aに入射し、網膜101b上で画像光が走査されて画像信号Sに応じた表示画像が投影される。これにより、使用者はこの画像光Lbを表示画像として認識することとなる。
また、第2リレー光学系95においては、レンズ95aによって、それぞれのレーザ光がそのレーザ光の中心線を相互に略平行にされ、かつそれぞれ収束レーザ光に変換される。そして、レンズ95bによってそれぞれほぼ平行なレーザ光となると共に、これらのレーザ光の中心線が使用者の瞳孔101aに収束するように変換される。このレンズ95bは、走査部で走査された画像光Lb(レーザ光)を使用者の眼Yに入射させて、使用者の網膜101b上に画像信号Sに応じた画像を投影する接眼光学系として機能する。
[カメラユニット]
本実施形態に係るHMDは、上述してきた構成を有するものであるが、眼鏡型フレーム6へのカメラユニット5の取付構造に特徴を有する。
本実施形態に係るHMDは、上述してきた構成を有するものであるが、眼鏡型フレーム6へのカメラユニット5の取付構造に特徴を有する。
画像表示ユニット1は、眼鏡型フレーム6の左右いずれかに選択的に取付けられており、例えば、図1に示すように、使用者から見て左側に取り付けてある場合、伝送ケーブル3も使用者の左側に延在している。したがって、ケーブルを一纏めにする上では、カメラユニット5から伸延するカメラケーブル52にしても、使用者の左側に延在させた方が好ましい。
他方、画像表示ユニット1の取付位置を、現在とは逆に使用者から見て右側に取り付けた場合、カメラユニット5から伸延するカメラケーブル52も使用者の右側に延在するようにした方がよい。
そこで、本実施形態に係るカメラユニット5は、一端部を介して外部との信号の入出力を行う一方、他端部が眼鏡型フレーム6のフロント部15の中央で回動自在に支持され、カメラユニット5の配置をフロント部15の左側部分に沿った第1位置とフロント部15の右側部分に沿った第2位置とに切り替え可能に構成している。
したがって、画像表示ユニット1の眼鏡型フレーム6への取付位置を左右切り換えた場合、カメラユニット5の配置についても眼鏡型フレーム6のフロント部15の左側部分に沿った第1位置と右側部分に沿った第2位置とに容易に切り替えることができ、これに伴って、カメラユニット5から伸延するカメラケーブル52の処理、すなわち、伝送ケーブル3との纏めも極めて容易に行えるようになる。なお、ここでもフロント部15の左側、右側というのは、使用者から見ての位置としている。
(カメラユニットの取付構造)
ここで、カメラユニット5の具体的な構成を説明するとともに、カメラユニット5の取付位置の変更動作について説明する。図3はカメラユニット5の説明図、図4は画像表示ユニット及びカメラユニットの取付位置切替えの手順を示す説明図である。
ここで、カメラユニット5の具体的な構成を説明するとともに、カメラユニット5の取付位置の変更動作について説明する。図3はカメラユニット5の説明図、図4は画像表示ユニット及びカメラユニットの取付位置切替えの手順を示す説明図である。
図3に示すように、カメラユニット5は、細長ケーシング53とこれを眼鏡型フレーム6のフロント部15に取り付けるための支持部材54とから構成されている。
細長ケーシング53は、眼鏡型フレーム6のフロント部15の上縁面に重ねて配置できるように、当該フロント部15と同様に、平面視で緩やかに湾曲させるとともに、CCDカメラ51を配置したユニット基端部53bからカメラケーブル52を接続したユニット先端部53aにかけて漸次先細に形成し、なおかつユニット先端部53aを略90度折曲してテンプル部16側に沿うように構成している。したがって、ユニット先端部53aから導出するカメラケーブル52は、画像表示ユニット1の基端面17から導出する伝送ケーブル3と同一方向に伸延することになる(図1及び図4参照)。
また、カメラケーブル52の一端を接続したユニット先端部53aは、アタッチメント7の上面に保持可能としている。すなわち、本実施形態に係るHMDは、カメラユニット5の一端部であるユニット先端部53aを着脱自在に固定する固定部を備えている。したがって、カメラユニット5は、眼鏡型フレーム6のフロント部15の左側部分に沿った第1位置若しくは右側部分に沿った第2位置のいずれかに安定した状態で保持されることになる。ここでは、ユニット先端部53aに強磁性金属あるいは磁石を設ける一方、アタッチメント7の上端面に磁石あるいは強磁性金属を設け、ユニット先端部53aとアタッチメント7の上端面とによってマグネットを利用した固定部を構成しているが、固定部の構成としてはこれに限定されるものではない。
また、細長ケーシング53のユニット基端部53bの裏面側、すなわちCCDカメラ51のレンズ部51aが設けられた面とは反対側の面には、当該細長ケーシング53を支持部材54に支持させるための支持用凸部55が形成されている。
支持用凸部55は、回動軸となる凸軸551と、この凸軸551の左右からそれぞれ伸延した位置決め用の凸条552,552から形成されている。
支持部材54は、眼鏡型フレーム6のフロント部15の中央をクリップ可能とした断面略コ字状の係止体54aと、細長ケーシング53のユニット基端部53bを前後方向に挟持するための挟持体54bとが合成樹脂により一体形成されている。図中、符号541で示したものは係止体54aの下半部を構成する下爪体であり、先端側にフロント部15を噛みこむための歯542が形成されている。
また、図中、符号543で示したものは係止体54aの上半部を構成し、かつ細長ケーシング53のユニット基端部53bの前後幅と略同一長さに形成されたブリッジ体であり、このブリッジ体543に前側挟持片544と後側挟持片545とを立設して挟持体54bを形成している。
前側挟持片544と後側挟持片545とはそれぞれ釣鐘形のシルエットを有し、前側挟持片544にはCCDカメラ51のレンズ部が覗けるだけの孔部546が形成され、後側挟持片545には細長ケーシング53の支持用凸部55に対応した回動支持部54cが形成されている。
回動支持部54cは、支持用凸部55の凸軸551を回転自在に嵌合する軸孔547と支持用凸部55の凸条552,552と嵌合する溝548,548とを有している。
上述してきた構成により、カメラユニット5は、ユニット基端部53bを中心に回動させることで、その配置をフロント部15の左側部分に沿った第1位置とフロント部15の右側部分に沿った第2位置とに容易に切り替えることができる。
(カメラユニットの取付位置の変更動作)
ここで、眼鏡型フレーム6の左側に位置させた画像表示ユニット1を右側に付け替えた場合に、上述した構成のカメラユニット5を、デフォルト状態であるフロント部15の左側部分に沿った第1位置から右側部分に沿った第2位置に切り替える手順について説明する。
ここで、眼鏡型フレーム6の左側に位置させた画像表示ユニット1を右側に付け替えた場合に、上述した構成のカメラユニット5を、デフォルト状態であるフロント部15の左側部分に沿った第1位置から右側部分に沿った第2位置に切り替える手順について説明する。
先ず、画像表示ユニット1の取付位置の変更について説明すると、図4に示すように、画像表示ユニット1が眼鏡型フレーム6の左側に位置したデフォルトの状態から、左のテンプル部16に装着されているアタッチメント7を画像表示ユニット1ごと引出して取り外し、このアタッチメント7から画像表示ユニット1のケーシング12を取り外す。
次に、アタッチメント7を眼鏡型フレーム6の右側のテンプル部16に装着し、その後、画像表示ユニット1のケーシング12を反転させ、天地を逆にした状態でアタッチメント7に取り付けることで、画像表示ユニット1は眼鏡型フレーム6の右側に移る。
このとき、画像表示ユニット1から伸延する伝送ケーブル3は使用者の右側に延在し、第1位置(使用者から見て左側位置)にあるカメラユニット5から伸延するカメラケーブル52は使用者の左側に延在することになる。
そこで、カメラユニット5の細長ケーシング53を、基端部の凸軸551を中心に回動して、フロント部15の右側部分に沿った第2位置に配置を切り替える。細長ケーシング53がフロント部15の上縁面に重なった位置では、支持用凸部55の凸条552,552が回動支持部54cの溝548,548と嵌合し、かるく固定された状態で位置決めされる。
こうして、カメラユニット5はフロント部15の右側部分に沿った第2位置に切り替わり、カメラケーブル52と伝送ケーブル3とを容易に一纏めにすることができる。
また、カメラユニット5に、例えば、加速度センサを設けておき、これをカメラユニット5の位置を検出する位置検出手段56(図5参照)として利用し、この位置検出手段56による検出結果に基づいて、CCDカメラ51により撮像された画像を、180度回転させて画像表示ユニット1により表示させたり、画像表示ユニット1により表示する画像を回転させて表示させたりすることができる。
すなわち、ユニット基端部53bを中心に回動させてカメラユニット5の配置をフロント部15の左側部分に沿った第1位置とフロント部15の右側部分に沿った第2位置とのいずれか一方に切り替えたときに、CCDカメラ51自体も細長ケーシング53と一体的に180度回転した場合は、CCDカメラ51によって撮像された画像を180度回転させて反転させる制御を実行するのである。
当然ではあるが、撮像された画像を反転させる制御は、CCDカメラ51自体も細長ケーシング53と一体的に180度回転した場合に限るものであり、例えば、CCDカメラ51自体は眼鏡型フレーム6のフロント部15に固定されている構成であれば、かかる制御は必要ない。
また、画像表示ユニット1の取付位置に合わせてカメラユニット5の位置を変更するようにしているため、カメラユニット5の位置を検出すれば、間接的に画像表示ユニット1の取付位置を検出したことになる。すなわち、カメラユニット5の位置に応じて、画像表示ユニット1の眼鏡型フレーム6における支持位置が当該眼鏡型フレーム6の左右いずれの側であるかを判定し、判定結果に基いて画像表示ユニット1により表示する画像を回転させるのである。したがって、ユニット基端部53bを中心に回動させてカメラユニット5の配置をフロント部15の左側部分に沿った第1位置とフロント部15の右側部分に沿った第2位置とのいずれか一方に切り替えたとき、この切り替えた位置がデフォルトではない場合、表示させる画像を180度回転させて反転させる制御を実行することになる。
例えば、画像表示ユニット1の取付位置として、本実施形態では、図1に示すように、左側位置をデフォルトとして画像処理をしている。その中で、画像表示ユニット1の取付位置を右側に変更した場合、表示させる画像を180度回転させて反転させる制御を実行するのである。このように、従来であれば、画像表示ユニット1の取り付け位置(支持位置)を検出するために、検出スイッチや電極などが専用に必要であったが、本願発明は、カメラユニット5の位置を検出することで、画像表示ユニット1の取り付け位置を判別できるため、上記構成が不要となる。
ところで、位置検出手段56としては、前記加速度センサを用いる他、アタッチメント7に設けた固定部を利用し、アタッチメント7の上面と接触する細長ケーシング53の接触面を検出する構成とすることもできる。つまり、位置検出手段56としての構成は何ら限定されるものではなく、カメラユニット5の位置を検出できる構成であれば何でも構わない。
上述したような表示する画像の処理は、コントロールユニット2に設けた制御部30によりを実行される。ここで、本実施形態に係る制御部30について、図5を参照しながら具体的に説明する。
(制御部)
図示するように、制御部30は、複数のコントローラ31,32,36と、複数のVRAM(Video Random Access Memory)33,37と、周辺機器インターフェース(図中「I/F」と示し、以下「I/F」とも呼ぶ。)38と、通信I/F39とを備えている。
図示するように、制御部30は、複数のコントローラ31,32,36と、複数のVRAM(Video Random Access Memory)33,37と、周辺機器インターフェース(図中「I/F」と示し、以下「I/F」とも呼ぶ。)38と、通信I/F39とを備えている。
主コントローラ31は、CPU(Central Processing Unit)40と、不揮発性メモリであるプログラムROM(Read Only Memory)41と、フラッシュROM(フラッシュメモリ)42と、RAM(Random Access Memory)43とを備えており、これらはデータ通信用のバスにそれぞれ接続されており、このデータ通信用のバスを介して各種情報の送受信を行う。
CPU40は、プログラムROM41に記憶されている制御プログラムを実行することにより、主コントローラ31としてHMDを構成する各部を動作させて、HMDが備える各種機能を実行させる演算処理装置である。
特に、本実施形態におけるCPU40は、コンテンツ記憶部14から周辺機器I/F38を介してコンテンツ情報を読み出し、HMD用VRAM33に書き込んで展開するが、このとき、位置検出手段56から周辺機器I/F38を介してカメラユニット5の位置を認識し、その位置がデフォルト位置でない場合にCCDカメラ51により撮像された画像を回転させる第1画像回転処理部として機能するとともに、カメラユニット5の位置がデフォルト位置でない場合に画像表示ユニット1により表示する画像を回転させる第2画像回転処理部としても機能する。
フラッシュROM42は、例えばカメラユニット5の左右の位置を判別するための判別テーブルなどを記憶する。RAM43は、プログラムROM41に記憶されているプログラムをCPU40が実行する際に参照する各種変数などを記憶しておく一時記憶領域として機能する。
カメラ用コントローラ36は撮像部であるCCDカメラ51を制御することができ、カメラ用VRAM37はCCDカメラ51から出力される画像データを一時的に記憶する。また、このカメラ用コントローラ36は、カメラ用VRAM37に記憶した画像データに基づく撮像画像を、表示画像の中の左側位置に表示されるように画像処理を行う。このように、撮像画像を表示画像の左側に配置するようにしたため、CCDカメラ51で撮像した撮像画像が、コンテンツ記憶部14のコンテンツ情報に基づく表示画像の視認性を妨げることがない。
さらにこのときに、例えば、位置検出手段56からの検出信号により、カメラユニット5の位置がデフォルトの位置ではない(左側ではない)場合、CCDカメラ51が180度回転したことになるため、CPU40は、カメラ用コントローラ36に対してCCDカメラ51で撮像された画像を180度回転させてカメラ用VRAM37に展開させる。したがって、結果的にはカメラ用VRAM37に記憶された画像データに基づく画像は天地が元通りになっており、右側位置で画像表示ユニット1を使用する使用者も右側の眼Yで正常に画像を視認することができる。
なお、撮像された画像を回転させる方法としては、CCDカメラ51で撮像されてカメラ用VRAM37に記憶された画像データを、通常とは逆方向に読み取るようにカメラ用コントローラ36を制御することもできる。かかる方法によれば、180度回転したCCDカメラ51より天地逆向きに撮像された画像は、読み取られる際に180度回転して反転し、結果的には天地が元通りとなるため、天地逆向きになることなく、右側位置で画像表示ユニット1を使用する使用者も右側の眼Yで正常に画像を視認することができる。
周辺機器I/F38は、例えば、コンテンツ記憶部14や操作部23や位置検出手段56などをコントロールユニット2に接続するためのインターフェースである。例えば、主コントローラ31は、位置検出手段56からの検出信号を周辺機器I/F38から受け取ると、検出結果に応じた画像処理をHMD用コントローラ32に実行させたり、操作部23の電源スイッチ等からの操作情報を周辺機器I/F38から受け取った場合はその操作情報に応じた処理を行ったりする。
HMD用コントローラ32は、主コントローラ31からの要求に応じてHMD用VRAM33に記憶された画像データに基づいた画像信号Sを生成して画像信号供給回路13に供給する。すなわち、主コントローラ31のCPU40は、このHMD用コントローラ32を用いて画像を表示させる制御を行う。画像信号供給回路13は、HMD用コントローラ32から画像信号Sが入力されると、この画像信号Sに基づいて強度変調した各色のレーザ光を生成及び走査して使用者の眼Yに出射し、使用者の網膜101bに画像信号Sに応じた画像を投影する。
このとき、例えば、位置検出手段56からの検出信号により、カメラユニット5の位置がデフォルトの位置(左側)ではない場合、画像表示ユニット1もデフォルト位置(左側)ではなく右側にあるとCPU40は判断し、HMD用コントローラ32に対して、HMD用VRAM33に記憶した画像データを、180度回転させて反転させ画像処理を行う。したがって、HMD用VRAM33に記憶された画像データに基づいてそのまま表示すると、表示画像は天地逆向きになってしまうが、予め、表示画像を180度回転させる処理を行うため、表示画像の天地は元通りになっており、デフォルトではない右側位置で逆さま状態の姿勢にある画像表示ユニット1を使用する使用者も正常な表示画像を視認することが可能となる。
また、表示画像を180度回転して反転させる方法として、HMD用コントローラ32を制御し、HMD用VRAM33に記憶された画像データを逆方向に読み取るようにすることもできる。こうして、逆方向から読み取った結果に基づく画像信号Sを生成して画像信号供給回路13に供給すると、表示画像は180度回転して反転されるため、デフォルトではない右側位置で、逆さま状態の姿勢にある画像表示ユニット1を使用する使用者も支障なく表示画像を視認することができる。
通信I/F39は、制御部30に接続された機器類との信号の送受信を担うものであり、外部入出力端子24が接続されている。
ここで、図6を参照しながら、カメラユニット5の配置切替えに伴う画像回転処理の流れについて説明する。
図示するように、先ず、主コントローラ31のCPU40は、カメラユニット5の位置が、眼鏡型フレーム6のフロント部15の左側に沿った第1位置にあるか否かを判断する(ステップS101)。これにより、画像表示ユニット1がデフォルトである左側にあるのか、あるいはデフォルトではない右側にあるのかについても判断することができる。
カメラユニット5の位置が第1位置であると判断した場合、CPU40は処理をステップS105に移す一方、カメラユニット5の位置が第1位置ではなくフロント部15の右側に沿った第2位置であると判断した場合(ステップS101:NO)、CPU40は撮像画像を180度回転させる処理を実行する(ステップS102)。
すなわち、この場合、使用者は画像表示ユニット1をデフォルトである左側から右側に移すとともに、カメラユニット5も第1位置から第2位置へ移動させた状態となっている。かかる状態を判断したCPU40は、カメラユニット5のCCDカメラ51で撮像した撮像画像を回転させる第1画像回転処理部として機能し、前述したように、カメラ用コントローラ36に対し、撮像画像を180度回転させる処理を行わせるのである。
次いで、CPU40は、表示画像を180度回転させる処理を実行する(ステップS103)。すなわち、カメラユニット5の位置が第2位置である場合、画像表示ユニット1も右側にあると判断できるため、CPU40は、画像表示ユニット1により表示する表示画像を回転させる第2画像回転処理部として機能し、前述したように、HMD用コントローラ32に対し、表示画像を180度回転させる処理を行わせる。
次いで、CPU40は、ステップS102で処理した撮像画像が、ステップS103で処理した表示画像の右上に表示されるように合成する(ステップS104)。これにより、使用者は、撮像画像を視認しつつ、この撮像画像に邪魔されることなくコンテンツ情報に基づく表示画像を視認することができるようになる。
また、ステップS101において、CPU40は、カメラユニット5の位置が第1位置であると判断した場合(ステップS101:YES)、画像表示ユニット1はデフォルトの位置(左側)のままであるとして、撮像画像を表示画像の左上に表示されるように合成する(ステップS105)。これにより、使用者は、撮像画像を視認しつつ、この撮像画像に邪魔されることなくコンテンツ情報に基づく表示画像を視認することができる。
(光軸変更機構)
また、本実施形態に係るHMDは、カメラユニット5が第1位置(フロント部15の左側部分に沿った位置)にあるときと、第2位置(フロント部15の右側部分に沿った位置)にあるときで、CCDカメラ51の光軸をカメラユニット5がある位置側へ所定角度変える光軸変更機構8を備えている。
また、本実施形態に係るHMDは、カメラユニット5が第1位置(フロント部15の左側部分に沿った位置)にあるときと、第2位置(フロント部15の右側部分に沿った位置)にあるときで、CCDカメラ51の光軸をカメラユニット5がある位置側へ所定角度変える光軸変更機構8を備えている。
この光軸変更機構8は、例えば、カメラユニット5が第1位置(左側)にある場合は、撮像画像の表示位置も左側であり、なおかつ可及的に表示画像の邪魔にならないよう、より左側に寄せて表示することが好ましい。反対に、カメラユニット5が第2位置(右側)にある場合は、より右側に寄せて表示することが好ましい。そこで、光軸変更機構8を設けて光軸500をカメラユニット5がある位置側へ所定角度ずらすことにより、撮像画像の表示を、より端の方へずらしている。
図7はカメラユニット5に設けた光軸変更機構8の説明図であり、図示するように、本実施形態における光軸変更機構8は、実質的には、カメラユニット5の細長ケーシング53におけるユニット基端部53b内に設けたプリズム86により構成されている。
すなわち、CCDカメラ51のレンズ部51aとチップ部51bとの間にプリズム86を配設することで、光軸500を所定角度だけずらしている。したがって、CCDカメラ51による撮像画像の表示を表示画像に重ねるときに、その左端寄りあるいは右端寄りのいずれかに容易にずらすことができるため、撮像画像が表示画像の視認性を阻害する虞を可及的に防止することができる。
しかも、本実施形態では、ハンドル部87に連結した軸体88に設けた偏心カム89を、プリズム86に形成した縦長孔86aに内接させ、ハンドル部87を介した偏心カム89の回転によってプリズム86を左右にスライド可能とすることで光軸500のずらし量を微調整可能としている。したがって、CCDカメラ51による撮像画像の表示位置を、端の方へずらすことができるとともに、端の領域のなかでもさらに好みの表示位置となるように微調整することができ、利便性が向上する。
[他の実施形態]
ここで、他の実施形態に係るHMDについて、図8を参照しながら説明する。本実施形態に係るHMDは、カメラユニット5の一端部を着脱自在に固定する固定部に、カメラユニット5との間で信号の入出力を行う電極を設けている。
ここで、他の実施形態に係るHMDについて、図8を参照しながら説明する。本実施形態に係るHMDは、カメラユニット5の一端部を着脱自在に固定する固定部に、カメラユニット5との間で信号の入出力を行う電極を設けている。
すなわち、本実施形態においても、先の実施形態同様、ユニット先端部53aとアタッチメント7の上端面とで固定部が構成されている。そして、先の実施形態においてはマグネットを利用して固定部としての機能を付与したが、本実施形態では、カメラユニット5とコントロールユニット2とを電気的に接続する電極を、カメラユニットの一端部を着脱自在に固定する固定部と兼用させている。
すなわち、アタッチメント7の上端面に電極端子70を突設する一方、ユニット先端部53aに電極端子70を嵌入する端子孔53cを設け、この端子孔53cに電極端子70を嵌入すると、カメラユニット5がコントロールユニット2と電気的に接続されるとともに、カメラユニット5を眼鏡型フレーム6上に固定する固定部として機能する構成としている。
なお、端子孔53cは、ユニット先端部53aの上下側面にそれぞれ設けられているため、カメラユニット5の細長ケーシング53が第1位置、第2位置のいずれにあっても電極端子70を嵌入し、電気的接続部と固定部としての機能を果たすことができる。
こうして、カメラユニット5とコントロールユニット2とを電気的に接続する電極を、カメラユニットの一端部を着脱自在に固定する固定部と兼用させることで、カメラユニット5から伸延するカメラケーブル52を廃止することができ、ケーブル取扱いの煩わしさを解消するとともに、カメラユニット5を眼鏡型フレーム6上に安定保持することができる。特に、画像表示ユニット1の取付位置を入れ替えた場合に、カメラユニット5の配置についても第1、第2位置とで切り替える必要があるが、その場合にカメラケーブル52を伝送ケーブル3と一纏めにするなどの取扱いが不要となって、HMDとしての取扱いが極めて楽になる。
ところで、図8(a)に示した例では、端子孔53cをユニット先端部53aの上下側面にそれぞれ設けた構成としているが、その変形例として、図8(b)に示すように、ユニット先端部53aに回動部53dを設け、この回動部53dの一箇所に電極端子70を嵌入する端子孔53cを設ける構成とすることもできる。そして、カメラユニット5の配置を第1位置と第2位置とで切り替えたとき、回動部53dを半回転させて電極端子70と端子孔53cとが対峙するようにすればよい。
本実施形態に係るHMDによれば、以下の効果が期待できる。
すなわち、画像情報に応じた画像光を観察者の一方の眼に投射する単眼用の画像表示ユニット1と、当該画像表示ユニット1を左右のいずれでも支持可能な眼鏡型フレーム6と、CCDカメラ51(撮像部の一例)を有し、眼鏡型フレーム6のフロント部15に支持されたカメラユニット5とを備え、このカメラユニット5は、一端部(例えば、ユニット先端部53aから延在するカメラケーブル52や電極など)を介して外部(例えば、コントロールユニット2)との信号の入出力を行う一方、他端部(例えば、ユニット基端部53b)が眼鏡型フレーム6のフロント部15で回動自在に支持され、当該カメラユニット5の配置をフロント部15の左側部分に沿った第1位置とフロント部15の右側部分に沿った第2位置とに切り替え可能としたため、画像表示ユニット1の取付位置を左右切り換えた場合、カメラユニット5の配置についても第1位置と第2位置とに容易に切り替え可能となり、カメラユニット5の姿勢切り替えや、例えばカメラユニット5の一端部からカメラケーブル52が伸延している場合、当該カメラケーブル52を、画像表示ユニット1から伸延する伝送ケーブル3と一纏めにするなど、ケーブル処理が極めて簡便に行える。
すなわち、画像情報に応じた画像光を観察者の一方の眼に投射する単眼用の画像表示ユニット1と、当該画像表示ユニット1を左右のいずれでも支持可能な眼鏡型フレーム6と、CCDカメラ51(撮像部の一例)を有し、眼鏡型フレーム6のフロント部15に支持されたカメラユニット5とを備え、このカメラユニット5は、一端部(例えば、ユニット先端部53aから延在するカメラケーブル52や電極など)を介して外部(例えば、コントロールユニット2)との信号の入出力を行う一方、他端部(例えば、ユニット基端部53b)が眼鏡型フレーム6のフロント部15で回動自在に支持され、当該カメラユニット5の配置をフロント部15の左側部分に沿った第1位置とフロント部15の右側部分に沿った第2位置とに切り替え可能としたため、画像表示ユニット1の取付位置を左右切り換えた場合、カメラユニット5の配置についても第1位置と第2位置とに容易に切り替え可能となり、カメラユニット5の姿勢切り替えや、例えばカメラユニット5の一端部からカメラケーブル52が伸延している場合、当該カメラケーブル52を、画像表示ユニット1から伸延する伝送ケーブル3と一纏めにするなど、ケーブル処理が極めて簡便に行える。
また、カメラユニット5の他端部(例えば、ユニット基端部53b)は、眼鏡型フレーム6のフロント部中央で支持されているため、前記第1位置あるいは第2位置へ切り替えたときにカメラユニット5の姿勢は左右対称となり、中央位置以外で支持した場合に比べてハンドリングが容易となる。
また、前記カメラユニット5の一端部(例えば、ユニット先端部53a)を着脱自在に固定する固定部(細長ケーシング53のユニット先端部53aとアタッチメント7の上端面とで構成することができる)を備えているため、カメラユニット5の配置を切り替えたときに、眼鏡型フレーム6上で安定保持することができる。
また、前記固定部に、カメラユニット5との間で信号の入出力を行う電極(例えば、電極端子70と端子孔53c)を設けたため、カメラケーブル52を廃止することができ、カメラケーブル52を伝送ケーブル3と一纏めにするなどの取扱いが不要となって、HMDとしての取扱いが極めて楽になる。
また、前記CCDカメラ51(撮像部)はカメラユニット5の他端部(例えば、ユニット基端部53b)を中心として回動するものであり、カメラユニット5の位置が前記第1位置及び前記第2位置のいずれか一方のときに前記撮像部によって撮像された画像を回転させる制御部30(第1画像回転処理部)を備えているため、カメラユニット5の配置を左右切り替えても、撮像画像が反転表示されるなどの不具合がなく、使用者に正常に視認させることができる。
また、前記カメラユニット5の位置に応じて、画像表示ユニット1の支持位置が眼鏡型フレーム6の左右いずれの側であるかを判定し、判定結果に基いて画像表示ユニット1により表示する画像を回転させる制御部30(第2画像回転処理部)を備えているため、カメラユニット5の位置により、画像表示ユニット1の位置を判断して、当該画像表示ユニット1により表示する画像を回転させることで、表示画像が反転表示されるなどの不具合がなく、使用者に正常に視認させることができる。しかも、画像表示ユニット1の取り付け位置(支持位置)を検出するための検出スイッチや電極などを、別途、設ける必要がない。
また、前記カメラユニット5が前記第1位置にあるときと前記第2位置にあるときで、CCDカメラ51(撮像部)の光軸をカメラユニット5がある位置側へ所定角度変える光軸変更機構8を備えているため、撮像画像の表示を表示画像に重ねる中で、その左端寄りあるいは右端寄りのいずれかに容易にずらすことができるため、撮像画像が表示画像の視認性を阻害する虞を可及的に防止することができる。
さらに、前記眼鏡型フレーム6のフロント部15の中央で支持されるカメラユニット5のユニット基端部53b(他端部)に、CCDカメラ51(撮像部)を配置しているため、例えば、カメラユニット5の配置にかかわらず同じ撮像範囲の撮像画像を視認することが可能となる。
なお、ここでフロント部15の中央というのは、鼻あて部分の近傍までを含む概念である。
ところで、上述してきたように、本実施形態では画像表示ユニット1を単眼用として説明したが、両眼用のものであってもよい。また、カメラユニット5の撮像部をCCDカメラ51としたがCMOSであってもよい。
また、本実施形態では、カメラユニット5の一端部を着脱自在に固定する固定部を、細長ケーシング53のユニット先端部53aとアタッチメント7の上端面とで構成したが、例えば、画像表示ユニット1や眼鏡型フレーム6に、ユニット先端部53aを着脱自在に固定する機構を設けることもできる。
また、電極についても図8に示す構成に限定されるものではない。そして、電極と固定部とを必ずしも兼用させる必要なない。上述したように、固定部を画像表示ユニット1や眼鏡型フレーム6に設け、電極とは別体構成とすることもできる。
また、本実施形態では、画像表示ユニット1を支持する眼鏡型フレーム6のテンプル部16を、その撓み量を増やせるように、中途部を平面視及び側面視でZ型に形成したZ型のサスペンション構造を備えた構成としたが、画像表示ユニット1を左右のいずれでも支持可能であれば、一般的な直線状のテンプル部であっても構わない。
また、本実施形態では、眼鏡型フレーム6のフロント部15の中央で支持されるカメラユニット5のユニット基端部53bに、CCDカメラ51を配置した構成としたが、撮像部であるCCDカメラ51は、必ずしもフロント部15の中央に位置しなくてもよく、細長ケーシング53中の任意の位置に配設することができる。
さらに、カメラユニット5自体も、必ずしも眼鏡型フレーム6のフロント部15の中央にて支持させなくてもよい。例えば、フロント部15に支持されるユニット基端部53bの位置を左右いずれかにずらしてもよい。その場合、カメラユニット5の細長ケーシング53を伸縮自在な構成としておくとよい。このように、細長ケーシング53を伸縮自在にすることで、第1位置と第2位置とに切り替えた際のユニット先端部53aまでの長さのずれを調整することができる。
1 画像表示ユニット
3 伝送ケーブル
5 カメラユニット
6 眼鏡型フレーム
8 光軸変更機構
10 投影部
11 光源ユニット
15 フロント部
30 制御部
3 伝送ケーブル
5 カメラユニット
6 眼鏡型フレーム
8 光軸変更機構
10 投影部
11 光源ユニット
15 フロント部
30 制御部
Claims (8)
- 画像情報に応じた画像光を観察者の一方の眼に投射する単眼用の画像表示ユニットと、当該画像表示ユニットを左右のいずれでも支持可能な眼鏡型フレームと、
撮像部を有し、前記眼鏡型フレームのフロント部に支持されたカメラユニットと、
を備え、
前記カメラユニットは、一端部を介して外部との信号の入出力を行う一方、他端部が前記眼鏡型フレームのフロント部で回動自在に支持され、当該カメラユニットの配置を前記フロント部の左側部分に沿った第1位置と前記フロント部の右側部分に沿った第2位置とに切り替え可能としたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 - 前記カメラユニットの他端部は、前記眼鏡型フレームのフロント部中央で支持されていることを特徴とする請求項1記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記カメラユニットの一端部を着脱自在に固定する固定部を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記固定部に、前記カメラユニットとの間で信号の入出力を行う電極を設けたことを特徴とする請求項3に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記撮像部は前記カメラユニットの他端部を中心として回動するものであり、
前記カメラユニットの位置が前記第1位置及び前記第2位置のいずれか一方のときに前記撮像部によって撮像された画像を回転させる第1画像回転処理部を備えた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。 - 前記カメラユニットの位置に応じて、前記画像表示ユニットの支持位置が前記眼鏡型フレームの左右いずれの側であるかを判定し、判定結果に基いて前記画像表示ユニットにより表示する画像を回転させる第2画像回転処理部を備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに1項に記載のヘッドマウントディスプレイ
- 前記カメラユニットが前記第1位置にあるときと前記第2位置にあるときで、前記撮像部の光軸を前記カメラユニットがある位置側へ所定角度変える光軸変更機構を備えたことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記眼鏡型フレームのフロント部の中央で支持される前記カメラユニットの他端部に、前記撮像部を配置したことを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
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