JP2011164955A

JP2011164955A - 頭部装着装置

Info

Publication number: JP2011164955A
Application number: JP2010027224A
Authority: JP
Inventors: Masaki Otsuki; 正樹大槻
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2010-02-10
Filing date: 2010-02-10
Publication date: 2011-08-25

Abstract

【課題】少ない操作部材を用いて効率良く文字を入力することができる頭部装着装置を提供する。
【解決手段】使用者の少なくとも片眼に映像を入力することによって、映像情報を前記使用者に提供する映像情報表示部１２と、前記使用者の頭部に装着する頭部装着部と、前記頭部装着部に設けられ、前記使用者による指示を入力する指示入力部１４と、前記使用者の頭部の動きを検出する頭部動作検出部３６，３８と、前記指示入力部により入力された指示及び前記頭部動作検出部により検出された結果に基づいて、文字入力に関する所定の処理を実行する処理部１６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、頭部装着装置に関するものである。

従来、使用者の視線の動きを検出することにより、文字を入力するヘッドマウントディスプレイが存在する（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２４６０２号公報

しかしながら、使用者が一点を凝視し続ける場合には、眼精疲労を引き起こす可能性があった。また、ヘッドマウントディスプレイの形状の特徴上、文字を入力するための多くの操作部材を設けることは困難であるため少ない操作部材が設けられるが、少ない操作部材を用いて文字の入力をする場合には操作部材の操作の回数が多くなり、効率良く文字を入力することは困難であった。

本発明の目的は、少ない操作部材を用いて効率良く文字を入力することができる頭部装着装置を提供することである。

本発明の頭部装着装置は、使用者の少なくとも片眼に映像を入力することによって、映像情報を前記使用者に提供する映像情報表示部と、前記使用者の頭部に装着する頭部装着部と、前記頭部装着部に設けられ、前記使用者による指示を入力する指示入力部と、前記使用者の頭部の動きを検出する頭部動作検出部と、前記指示入力部により入力された指示及び前記頭部動作検出部により検出された結果に基づいて、文字入力に関する所定の処理を実行する処理部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば少ない操作部材を用いて効率良く文字を入力することができる。

実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの外観を示す斜視図である。実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイのシステム構成を示すブロック図である。実施の形態に係るＬＣＤにおける表示状態を示す図である。実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイの各モードにおける十字キーの各ボタンの機能を示す図である。実施の形態に係るＬＣＤにおける表示状態を示す図である。実施の形態に係るＬＣＤにおける表示状態を示す図である。実施の形態に係るＬＣＤにおける表示状態を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係る頭部装着装置についてヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤという。）を例に説明する。図１は、実施の形態に係るＨＭＤの外観を示す斜視図である。図１に示すように、ＨＭＤ２は二つの音声出力部４、６を有し、これらは連結部８で結合されている。音声出力部４、６にはそれぞれスピーカＬ２０、Ｒ２２（図２参照）が収納されている。音声出力部４の外側の略中央には図示しない回転軸を介して支持アーム１０が取り付けられ、支持アーム１０の先端部には使用者の片眼に映像を入力することによって、映像情報を使用者に提供する表示部１２が取り付けられている。音声出力部６の外側の略中央には、使用者の指示を入力する操作部材である十字キー１４が設けられ、十字キー１４は↑ボタン１４ａ、↓ボタン１４ｂ、←ボタン１４ｃ、→ボタン１４ｄ及び中央ボタン１４ｅを備えている。音声出力部６の内部には、音声出力部４と音声出力部６とが向かい合う方向の軸１３まわりの角速度Ｘを検出するジャイロＸ３６（図２参照）及びＨＭＤ２の重力方向の軸１５まわりの角速度Ｚを検出するジャイロＺ３８（図２参照）が設けられている。ここで、ＨＭＤ２を使用者の頭部に装着するときは、音声出力部４、６で両耳を挟むようにして頭部に固定する。即ち連結部８が弾性力を有するためこの弾性力によりＨＭＤ２が頭部に固定される。

図２は、実施の形態に係るＨＭＤ２のシステム構成を示すブロック図である。ＨＭＤ２はＣＰＵ１６を備え、ＣＰＵ１６には、音声信号を増幅するＡＭＰ１８を介してスピーカＬ２０及びスピーカＲ２２が接続されている。また、表示部１２の内部に設置され画像や映像等の映像情報を電気的に表示するＬＣＤ２４を駆動するＬＣＤドライバ２６、ＬＣＤ２４の背面から照射光を照射するバックライト３０を駆動するバックライトドライバ２８、無線ＬＡＮを利用して情報の送受信を行う図示しない無線ＬＡＮモジュール部が接続されている。なお、表示部１２には、ＬＣＤ２４に表示される画像を反射する図示しないミラー、ミラーで反射された画像のサイズを変更する図示しない接眼レンズが備えられている。

また、ＨＭＤ２はＳｕｂＣＰＵ３２を備え、ＳｕｂＣＰＵ３２には、アナログ音声信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ３４及びＡ／Ｄ３５を介しジャイロＸ３６及びジャイロＺ３８がそれぞれ接続されている。ここでジャイロＸ３６は使用者の頭部の上下方向の動きを検出し、ジャイロＺ３８は使用者の頭部の左右方向の動きを検出する。またＳｕｂＣＰＵ３２には、十字キー１４が接続されている。なお、ＳｕｂＣＰＵ３２はＣＰＵ１６と接続されて、ＳｕｂＣＰＵ３２からの制御信号はＣＰＵ１６へ入力される。

次に実施の形態に係るＨＭＤ２の操作処理について説明する。使用者の頭部にＨＭＤ２が装着され図示しない電源スイッチをオンにするとＣＰＵ１６が起動し、表示部１２のＬＣＤ２４に表示した映像を使用者の片眼に入力することによって映像情報を使用者に提供する。例えば、図３に示すように、ＣＰＵ１６はＵＲＬを入力するＵＲＬ入力欄４０及び文字を入力する文字入力欄４２をＬＣＤ２４に表示する。また、数字及びアルファベットを入力するＱｗｅｒｔｙ配列のキーボード４４をＬＣＤ２４に表示する。また、予め設定されている検索エンジンのＷｅｂサイトのＵＲＬ「ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．＊＊＊＊＊＊．ｃｏ．ｊｐ／」がＵＲＬ入力欄４０に表示される。

ＣＰＵ１６は、使用者により十字キー１４が操作された場合には、十字キー１４により入力された指示に基づいて所定の処理を実行する。即ち、十字キー１４の↑ボタン１４ａ、↓ボタン１４ｂ、←ボタン１４ｃ及び→ボタン１４ｄの押下に基づいてキーボード４４のフォーカスを上下左右に移動する。また、十字キー１４の中央ボタン１４ｅの押下に基づいてキー入力を確定する。例えば、「かめｒ」と入力する場合には、使用者による十字キー１４の操作によりフォーカスを移動し、キーボード４４の「ｋ」、「ａ」、「ｍ」、「ｅ」及び「ｒ」のキーを順に選択し確定すると、予め初期設定される全角のひらがなで文字が入力され、文字入力欄４２には入力された文字「かめｒ」が表示される。また、最後に入力された文字「ｒ」４６がフォーカスされる。

また、ＣＰＵ１６は使用者の頭部の左方向の動きに基づいて、入力された文字を削除する。即ち、ジャイロＺ３８により検出された使用者の頭部の左方向の動きに基づく角速度Ｚが所定の閾値以上の場合には、文字入力欄４２に表示される「かめｒ」の「ｒ」が削除され「かめ」が表示される。なお、十字キー１４の操作によって、キーボード４４の「ＢＳ」を選択し確定することにより「ｒ」を削除することも可能であるが、十字キー１４を押下する回数が多くなり操作が煩雑となる。つまり、使用者の頭部の動きに基づいて、十字キー１４の煩雑な操作を要せずに文字を削除することができる。

また、使用者の頭部の右方向の動きに基づいて、入力された文字を変換する。即ち、文字入力欄４２に「かめｒ」が表示されている状態で、使用者により十字キー１４の←ボタン１４ｃを３回、↓ボタン１４ｂを１回、中央ボタン１４ｅを１回の順に押下すると文字入力欄４２に「かめら」が表示される。そして、ジャイロＺ３８により検出された使用者の頭部の右方向の動きに基づく角速度Ｚが所定の閾値以上の場合には、文字入力欄４２に入力された文字は、かな漢字変換、カタカナ変換または半角変換等される。例えば、使用者の頭部の動きに基づいて、「かめら」をカタカナに変換する場合には、文字入力欄４２に「カメラ」が表示される。なお、使用者による十字キー１４の操作によって、キーボード４４の「変換」を選択し確定することにより変換することも可能であるが、十字キー１４を押下する回数が多くなるため操作が煩雑となる。つまり、使用者の頭部の動きに基づいて、十字キー１４の煩雑な操作を要せずに文字を変換することができる。また、文字入力欄４２に「カメラ」が表示されている状態で中央ボタン１４ｅを押下すると、文字入力欄４２に入力された文字「カメラ」をキーワードとしてＷｅｂ検索をする。

本発明の実施の形態に係る頭部装着装置によれば、十字キーの操作及び使用者の頭部の動きに基づいて文字を入力することができるため、少ない操作部材を用いて効率良く文字を入力することができる。また、使用者の頭部の動きに表示部が追従するため、使用者にとって画面が見づらくなる問題は起こらない。

なお、上述の実施の形態においては、使用者の頭部の動きを検出するため、ジャイロＸ３６及びジャイロＺ３８を使用しているが、加速度センサを使用して検出してもよい。

また、上述の実施の形態においては、使用者の片眼に映像情報を提供する片眼用の表示部１２を用いているが、使用者の両眼に映像を提供する両眼用の表示部を用いてもよい。

また、上述の実施の形態において、使用者の頭部の下方向の動きに、中央ボタン１４ｅと同じ機能を割り当ててもよい。即ち、ＣＰＵ１６はジャイロＸ３６により検出された使用者の頭部の下方向の動きに基づく角速度Ｘが所定の閾値以上の場合にキー入力を確定する。これにより、十字キー１４の中央ボタン１４ｅを省くことができるため、コスト低減が可能となる。また、通常使用者の頭部の下方向の動きは「Ｙｅｓ」を表現することから、中央ボタン１４ｅの押下と比べ使用者に理解しやすい操作が可能となる。

また、上述の実施の形態において、使用者の頭部の上下方向の動きに基づいて、十字キー１４の各ボタンの機能が切り替わるようにしてもよい。例えば、ＣＰＵ１６は使用者の頭部の上下方向の動きに基づいて、図４に示すように十字キー１４の各ボタンの機能を、モード１、モード２及びモード３に切り替える処理を実行する。ＣＰＵ１６はジャイロＸ３６により検出された使用者の頭部の下方向の動きに基づく角速度Ｘが所定の閾値以上の場合には次のモードへ、使用者の頭部の上方向の動きに基づく角速度Ｘが所定の閾値以上の場合には前のモードへ切り替わる。ここで、上述の実施の形態における十字キー１４の各ボタンの機能と同様のモード１の状態において、所定の閾値以上の角速度が検出されるように使用者が頭部を下方向に動かすと、ＣＰＵ１６は十字キー１４の各ボタンの機能をモード１からモード２へ切り替える。そして、図５に示すようにＬＣＤ２４に表示されている文字入力欄４２の所定の位置にカーソル５０が表示され、文字入力欄４２に入力されている文字を操作する。即ち、図４に示すように十字キー１４の各ボタンにモード２における各機能が割り当てられる。具体的には、←ボタン１４ｃに１文字を入力する「１文字入力」、→ボタン１４ｄに文字を挿入する「文字挿入」、↑ボタン１４ａにカーソル５０の位置を左へ移動する「カーソルを左へ」、↓ボタン１４ｂにカーソル５０の位置を右へ移動する「カーソルを右へ」及び中央ボタン１４ｅに文字の入力を終了する「文字入力終了」の各機能が割り当てられる。例えば、文字入力欄４２に入力されている文字「カメラ」の「メ」と「ラ」の間にカーソル５０の位置を移動させる場合には、「カメラ」の「ラ」の直後にカーソル５０が位置している状態で、使用者により↑ボタン１４ａを１回押下するとカーソル５０の位置が１文字分左へ移動され、カーソル５０が「メ」と「ラ」の間に位置する。

さらにＣＰＵ１６は、モード２の状態で所定の閾値以上の角速度が検出されるように使用者が頭部を下方向に動かすと、十字キー１４の各ボタンの機能をモード２からモード３へ切り替える。そして、図６に示すようにＬＣＤ２４に表示されるキーボード４４の左側には、文字の入力モードを切り替える文字入力切替画面５２が表示され、文字入力切替画面５２の所定の入力モードのキーがフォーカスされる。即ち、図４に示すように十字キー１４の各ボタンにモード３における各機能が割り当てられる。具体的には、←ボタン１４ｃに入力モードのフォーカスを左へ移動する「入力モードのフォーカスを左へ」、→ボタン１４ｄに入力モードのフォーカスを右へ移動する「入力モードのフォーカスを右へ」、↑ボタン１４ａに入力モードのフォーカスを上へ移動する「入力モードのフォーカスを上へ」、↓ボタン１４ｂに入力モードのフォーカスを下へ移動する「入力モードのフォーカスを下へ」及び中央ボタン１４ｅに入力モードを確定する「入力モードの確定」の各機能が割り当てられる。文字入力切替画面５２には、予め設定される「全角かな」、「全角カナ」、「半角カナ」、「全角英数」、「半角英数」、「全角記号」、「半角記号」及び「ＵＲＬ入力」の入力モードが表示される。例えば、入力モードを「全角かな」から「全角カナ」へ切り替える場合には、文字入力切替画面５２の「全角かな」のキーにフォーカスが位置する「全角かな」の入力モードの状態で、使用者により→ボタン１４ｄを１回、中央ボタン１４ｅを１回押下すると、文字入力切替画面５２のフォーカスが右へ移動する。そして、文字入力切替画面５２の「全角カナ」のキー５３にフォーカスが位置し、「全角カナ」の入力モードを確定する。

また、上述の実施の形態において、十字キー１４により入力された指示及び使用者の頭部の動きに基づいて、十字キー１４の各ボタンの機能が切り替わるようにしてもよい。例えば、使用者が中央ボタン１４ｅを押下した状態における使用者の頭部の左右方向の動きに基づいて、十字キー１４の各ボタンの機能を図４に示すモード１、モード２及びモード３に切り替える。ＣＰＵ１６はジャイロＺ３８により検出された角速度Ｚが、使用者の頭部の右方向の動きに基づく所定の閾値以上の場合には次のモードへ、使用者の頭部の左方向の動きに基づく所定の閾値以上の場合には前のモードへ切り替える。これにより、十字キー１４の各ボタンの操作について多くの機能を割り当てることが可能となり、十字キー１４の所定のボタンを省くことができるため、コスト低減が可能となる。

なお、十字キー１４の操作の有無に基づいて、頭部の動きを検出する所定の閾値を変更してもよい。即ち、使用者が中央ボタン１４ｅを押下しながら頭部を動かす場合には、必然的にＨＭＤ２を手で支えているため、ＨＭＤ２の装着位置が安定する。そのため、中央ボタン１４ｅを押下している場合には、ジャイロＸ３６及びジャイロＺ３８による頭部の動きを検出する所定の閾値を大きくする。これにより、ジャイロＸ３６及びジャイロＺ３８による頭部の動きの誤検出を防止することが可能となる。また、ＨＭＤ２の頭部を押さえる側圧を弱くして使用者の装着感を向上させることが可能となる。

また、使用者の頭部の動きに基づいて実行される機能の情報をＬＣＤ２４に表示してもよい。即ち、図７に示すようにＬＣＤ２４に表示されるキーボード４４の右側には、使用者の頭部の左右方向の動きに基づいて実行される機能の情報を、ＨＭＤを装着した人間と共に表示する機能表示画面５４を表示する。ＣＰＵ１６は、中央ボタン１４ｅが押下されていない通常の場合には、使用者の頭部の左右方向の動きに基づいて、「変換」または「削除」を実行する機能の情報を機能表示画面５４に表示する。一方、中央ボタン１４ｅが押下されている場合には、使用者の頭部の左右方向の動きに基づいて、十字キー１４の各ボタンの機能を「次のモード」または「前のモード」に切り替える機能の内容を機能表示画面５４に表示する。これにより、使用者の頭部の動きによる操作の混乱を防止することができる。

また、上述の実施の形態において、Ｗｅｂブラウザで利用することができるＷｅｂメールを用いて電子メールを送信してもよい。即ち、十字キー１４の操作及び使用者の頭部の動きに基づいて、ＵＲＬ入力欄４０に送信先のメールアドレスを入力する。また、文字入力欄４２にメッセージを入力し、電子メールを送信する。

また、上述の実施の形態においては、音声出力部６に十字キー１４が設けられているが、音声出力部６に代えて音声出力部４に設けてもよい。

また、上述の実施の形態においては、使用者の頭部の左右方向の動きに基づいて、「変換」または「削除」を実行しているが、文節を変更する「文節の変更」または文字の入力をキャンセルする「キャンセル」の処理を実行してもよい。

２…ＨＭＤ、１２…表示部、１４…十字キー、１６…ＣＰＵ、２４…ＬＣＤ、３６…ジャイロＸ、３８…ジャイロＺ、４０…ＵＲＬ入力欄、４２…文字入力欄、４４…キーボード、５０…カーソル、５２…文字入力切替画面、５４…機能表示画面。

Claims

使用者の少なくとも片眼に映像を入力することによって、映像情報を前記使用者に提供する映像情報表示部と、
前記使用者の頭部に装着する頭部装着部と、
前記頭部装着部に設けられ、前記使用者による指示を入力する指示入力部と、
前記使用者の頭部の動きを検出する頭部動作検出部と、
前記指示入力部により入力された指示及び前記頭部動作検出部により検出された結果に基づいて、文字入力に関する所定の処理を実行する処理部と
を備えることを特徴とする頭部装着装置。
前記指示入力部及び前記頭部動作検出部を用いた前記文字入力に関する操作画面を前記映像情報表示部に表示することを特徴とする請求項１記載の頭部装着装置。
前記文字入力に関する所定の処理は、前記操作画面におけるカーソルの移動、文字の入力、文字の挿入、文字の削除、かな漢字変換及び文節の変更の中の少なくとも１つであることを特徴とする請求項２記載の頭部装着装置。
前記頭部動作検出部は、前記使用者の頭部の縦及び／又は横の動きを検出することを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の頭部装着装置。
前記指示入力部により入力された指示に基づいて実行される第一機能と、
前記頭部動作検出部により検出された結果に基づいて実行される第二機能と
を有し、
前記第一機能と前記第二機能に対して異なる機能が割り当てられることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の頭部装着装置。
前記第二機能には、処理の実行、確定、キャンセル及びかな漢字変換の中の少なくとも１つが割り当てられることを特徴とする請求項５記載の頭部装着装置。
前記第二機能を実行することにより前記第一機能により実行される機能を変更することを特徴とする請求項５記載の頭部装着装置。
前記指示入力部により入力された指示及び前記頭部動作検出部により検出された結果に基づいて実行される第三機能を有することを特徴とする請求項５〜７の何れか一項に記載の頭部装着装置。
前記指示入力部に対する入力の有無に基づいて、前記頭部動作検出部により前記使用者の頭部の動きを検出する閾値が変更されることを特徴とする請求項８記載の頭部装着装置。
前記頭部動作検出部により検出された結果に基づいて前記映像情報表示部に実行される機能の情報を表示し、前記指示入力部に対する入力の有無に基づいて異なる前記情報が表示されることを特徴とする請求項８または９記載の頭部装着装置。