JP2011227769A

JP2011227769A - 頭部装着型入力装置

Info

Publication number: JP2011227769A
Application number: JP2010098092A
Authority: JP
Inventors: Masaki Otsuki; 正樹大槻
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2010-04-21
Filing date: 2010-04-21
Publication date: 2011-11-10

Abstract

【課題】少ない操作部材を用いて効率よく、かつ、直感的に情報の入力操作を行うことができる頭部装着型入力装置を提供する
【解決手段】第１押さえ部４と、前記第１押さえ部と左右方向について同じ側にある第１操作入力部１４と、第２押さえ部６と、前記第２押さえ部と左右方向について同じ側にある第２操作入力部１６と、一端に前記第１押さえ部、他端に前記第２押さえ部が接続され、前記第１押さえ部及び前記第２押さえ部により使用者の頭部に挟着させる連結部８と、前記第１操作入力部により入力された第１情報と、前記第２操作入力部により入力された第２情報との組み合わせにより情報の入力を行う入力部とを備える
【選択図】図１

Description

本発明は、頭部装着型入力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、文字等の情報の入力操作を行うことができ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、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、効率よく文字入力を行うためにはＰＣのキーボードのように多数の操作部材を設けることが好ましいが、ヘッドマウントディスプレイの形状の特徴上、文字入力のための多くの操作部材を設け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よく、かつ、直感的に情報の入力操作を行うことができる頭部装着型入力装置を提供することである。

本発明に係る頭部装着型入力装置は、第１押さえ部と、前記第１押さえ部と左右方向について同じ側にある第１操作入力部と、第２押さえ部と、前記第２押さえ部と左右方向について同じ側にある第２操作入力部と、一端に前記第１押さえ部、他端に前記第２押さえ部が接続され、前記第１押さえ部及び前記第２押さえ部により使用者の頭部に挟着させる連結部と、前記第１操作入力部により入力された第１情報と、前記第２操作入力部により入力された第２情報との組み合わせにより情報の入力を行う入力部とを備えることを特徴とする。

本発明に係る頭部装着型入力装置によれば、少ない操作部材を用いて効率よく、かつ、直感的に情報の入力操作を行うことができる。

本発明の第１の実施の形態に係るＨＭＤの外観を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態に係る音声出力部の外側を示す図である。本発明の第１の実施の形態に係るＨＭＤのシステム構成を示すブロック図である。本発明の第１の実施の形態に係る表示部に表示され使用者に提供される映像情報を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る音声出力部の外側を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係る表示部に表示され使用者に提供される映像情報を示す図である。本発明の第２の実施の形態に係るＨＭＤの回転可能な表示部を示す図である。本発明の第３の実施の形態に係るヘッドセットシステムを示す図である。本発明の第３の実施の形態に係るヘッドセットシステムのシステム構成を示すブロック図である。

以下、本発明に係る頭部装着型入力装置の第１の実施の形態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、第１の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。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により結合されている。音声出力部４，６にはそれぞれスピーカ２０，２２（図３参照）が収納されている。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は弾性力を有するため、この弾性力を用いてＨＭＤ２を使用者の頭部に固定する。

図２に示すように、音声出力部６の外側の上部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。

また、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横ダイヤル１６が設けられている。横ダイヤル１６は、横方向への回転操作及び、横ダイヤル１６を内側へ押下する操作を使用者の入力として受付可能に構成されている。

音声出力部４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縦ダイヤル１４が設けられている。縦ダイヤル１４は、縦方向への回転操作及び、縦ダイヤル１４を内側に押下する操作を使用者の入力として受付可能に構成されている。

図３は、第１の実施の形態に係るＨＭＤのシステム構成を示すブロック図である。ＨＭＤ２は、コントローラ１８を備え、コントローラ１８には、縦ダイヤル１４、横ダイヤル１６、音声を出力するスピーカ２０，２２、ＬＣＤ２８に表示する映像情報を一時的に記憶するメモリ２４、映像情報や設定等の種々の情報を記憶するフラッシュメモリ２６、表示部１２の内部に設けられたＬＣＤ２８の駆動を行うＬＣＤドライバ３０、表示部１２の内部に設けられたバックライト３２の制御を行うバックライトドライバ３４が接続されている。

なお、表示部１２の内部においては、画像や映像等の映像情報を電気的に表示するＬＣＤ２８の背面にバックライト３２が配置され、バックライト３２から射出された照明光を用いてＬＣＤ２８に表示された映像情報を照明する。ＬＣＤ２８に表示された映像情報はミラー３６により反射された後、接眼レンズ３８によりサイズが変更され使用者の眼に入力される。

次に、第１の実施の形態に係るＨＭＤ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、コントローラ１８が起動し表示部１２のＬＣＤ２８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、使用者に提供される映像情報中に文字入力欄が含まれる場合に、使用者により文字入力欄の選択が行われると図４に示すように５０音表を表示し、５０音表には選択されている文字を示すカーソル４０を表示する。なお、文字入力欄の選択は、例えば、使用者による縦ダイヤル１４または横ダイヤル１６の押下操作により行われる。

縦ダイヤル１４の縦方向への回転操作が行われると、図４に示す５０音表においてカーソル４０は縦方向に移動する。例えばカーソル４０が「あ」に表示されている状態において縦ダイヤル１４が下方向へ回転操作されるとカーソル４０は検出した変化量に応じて下方向に移動し、「あ行」に表示されている「いうえお」のうちの何れかの文字を選択した状態で表示される。

また、横ダイヤル１６の横方向への回転操作が行われると、図４に示す５０音表においてカーソル４０は横方向に移動する。例えばカーソルが「あ」に表示されている状態において横ダイヤル１６が回転操作されるとカーソル４０は検出した変化量に応じて右方向に移動し、「あ」の横に並んで表示されている列「かさたなはまらやわん」のうちの何れかの文字を選択した状態で表示される。

即ち、使用者は縦ダイヤル１４を用いた回転操作及び横ダイヤル１６を用いた回転操作の組み合わせにより入力しようとする文字の選択を行う。また、入力する文字の決定は縦ダイヤル１４または横ダイヤル１６の何れかを押下することにより行われ、カーソル４０により選択されている文字を入力する。

本実施の形態に係るＨＭＤによれば、ダイヤルの回転操作方向とカーソルの移動方向が一致するため、使用者は直感的な操作による文字入力を行うことができる。

なお、上述の実施の形態においては、操作部材にダイヤルを用いる構成を例に説明したが、これに限られず操作部材をシーソースイッチやタッチパネル、独立したキーを用いて構成してもよい。

また、上述の実施の形態においてはかな入力を例に説明したが、かな入力に限られずアルファベット、数字、ロシア文字、ギリシヤ文字、ハングル文字等の文字入力であればどのような文字でもよい。

また、上述の実施の形態においては縦ダイヤル１４と横ダイヤル１６をそれぞれ音声出力部４，６に配置する構成として説明したが、連結部８上の左右方向について同じ側に配置してもよい。

次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態に係るＨＭＤについて説明する。この第２の実施の形態に係るＨＭＤは、第１の実施の形態に係るＨＭＤにおける横ダイヤルを縦ダイヤルに変更したものである。従って、第１の実施の形態と同一の構成についての詳細な説明は省略し、異なる部分のみについて詳細に説明する。また、第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。

図５に示すように音声出力部６の外側略中央には縦ダイヤル４２が設けられている。縦ダイヤル４２は、縦方向への回転操作及び、縦ダイヤル４２を内側へ押下する操作を使用者の入力として受付可能に構成されている。

次に、第２の実施の形態に係るＨＭＤ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、コントローラ１８が起動し表示部１２のＬＣＤ２８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、使用者に提供される映像中に文字入力欄が含まれる場合に、使用者による縦ダイヤル１４または縦ダイヤル４２の押下操作により映像情報中における文字入力欄が選択されると、図６に示すように、映像情報の左側に図４に示す５０音表の各行の代表文字「あかさたなはまやらわ」を縦に並べた列４４を表示する。また、列４４には選択されている代表文字を示すカーソル４６を表示し、列４４の右側にはカーソル４６によって選択されている代表文字が含まれる行を縦に並べた行４８を表示する。さらに行４８には選択されている文字を示すカーソル５０を表示する。

図１に示すように表示部１２により使用者の左眼に映像情報を入力する場合には、縦ダイヤル４２が回転操作されると列４４に表示されているカーソル４６を縦方向に移動し、縦ダイヤル１４が回転操作されると行４８に表示されているカーソル５０を縦方向に移動する。

例えば、文字「あ」が選択されている状態、即ち、列４４において「あ」が選択され、かつ、行４８において「あ」が選択されている状態において、図６に示す文字「ね」を選択する場合の操作処理について説明する。使用者により縦ダイヤル４２が縦方向に回転操作され列４４において選択されている代表文字を「な」とすると、カーソル４６は縦方向に移動し、行４８には代表文字「な」を含む行、即ち「な行」（「なにぬねの」）を表示する。このときカーソル５０により選択されている文字は「な」である。次に、使用者により縦ダイヤル１４が縦方向に回転操作され行４８においてカーソル５０が表示されている文字を「ね」とすることにより、文字「ね」が選択される。

即ち、使用者は縦ダイヤル１４を用いた回転操作及び縦ダイヤル４２を用いた回転操作の組み合わせにより入力しようとする文字の選択を行う。また、縦ダイヤル１４または４２が押下操作されると文字「ね」の入力決定が行われる。

また、列４４において、文字「あ」が選択されている状態において、使用者により縦ダイヤル１４が縦方向に回転操作され行４８においてカーソル５０の表示が行われている文字を「え」とした後に、さらに使用者により縦ダイヤル４２が縦方向に回転操作され列４４において選択されている子音を「な」とすることにより、文字「ね」を選択してもよい。即ち、縦ダイヤル４２と縦ダイヤル１４の操作順序に関わらず何れが先に操作された場合であっても、縦ダイヤル４２の縦方向への回転操作における変化量及び縦ダイヤル１４の縦方向への回転操作における変化量が同じである場合には同じ文字を選択することができる。

本実施の形態に係るＨＭＤによれば、ＨＭＤが使用者の頭部に装着された場合に、使用者に対して左側に位置するダイヤルと右側に位置するダイヤルとが同じ方向に回転するため、さらに使用者が入力を行いやすい装置とすることができる。また、使用者に提供される映像情報内において左側に表示される選択肢を使用者に対して左側に位置するダイヤルで選択し、右側に表示される選択肢を使用者に対して右側に位置するダイヤルで選択を行うことができ、さらに映像情報におけるカーソルの移動方向とダイヤルの操作方向が一致し、直感的な操作を行うことができる。

なお、上述の実施の形態においては使用者の左眼に映像情報を入力する構成を例に説明したが、使用者の利き眼に応じて右眼に映像情報を入力する構成としてもよい。この場合には、図７の矢印で示すように図示しない回転軸を中心にして支持アーム１０を１８０°回転させ、表示部１２のＬＣＤ２８に表示される映像情報を使用者の右眼に入力することにより使用者に提供する。この場合においても、使用者に提供される映像情報が図６で示す映像となるようにＬＣＤ２８に映像が表示される。このとき、縦ダイヤル４２は使用者の右側に、縦ダイヤル１４は使用者の左側にそれぞれ位置する。従って、コントローラ１６は、使用者により縦ダイヤル４２が縦方向に操作された場合にはカーソル５０の表示が行われている文字を変更し、縦ダイヤル１４が縦方向に操作された場合には列４４において選択されている子音を変更する制御を行う。この場合においても、使用者に提供される映像情報内において左側に表示される選択肢を使用者に対して左側に位置するダイヤルで選択し、右側に表示される選択肢を使用者に対して右側に位置するダイヤルで選択を行うことができ、直感的な操作を行うことができる。

また、上述の実施の形態においては、使用者に対して左右に位置する音声出力部のそれぞれに縦ダイヤルを設ける構成として説明したが、使用者に対して左右に位置する音声出力部のそれぞれに横ダイヤルを設ける構成としてもよい。

なお、上述の実施の形態においては、かな入力を例に説明を行ったが、かな入力に限られずアルファベット、数字、ロシア文字、ギリシヤ文字、ハングル文字等の文字入力であればどのような文字でもよい。例えば、アルファベットを入力する場合には、アルファベットを３〜４文字の次に示すようにグループ分けを行う。即ち、
ａｂｃ
ｄｅｆ
ｇｈｉ
ｊｋｌ
ｍｎｏ
ｐｑｒｓ
ｔｕｖ
ｗｘｙｚ
のように表示し、使用者に映像情報が提供される。この場合には、左側に示す「ａｄｇｊｍｐｔｗ」を縦に並べた列が上述の列４４に該当する。また、例えば列４４の「ａ」の右側に示す「ａｂｃ」等、列４４の右側に示す３〜４文字のアルファベットが上述の行４８に該当する。

また、上述の実施の形態においては縦ダイヤル１４と縦ダイヤル４２をそれぞれ音声出力部４，６に配置する構成として説明したが、連結部８上の左右方向について同じ側に配置してもよい。

次に、図面を参照して本発明の第３の実施の形態に係る頭部装着型入力装置についてヘッドセットシステムを例に説明する。この第３の実施の形態に係るヘッドセットは、第１の実施の形態に係るＨＭＤにおける表示部を省略し、外部装置との無線通信部を付加したものある。従って、第１の実施の形態と同一の構成についての詳細な説明は省略し、異なる部分のみについて詳細に説明する。また、第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付して説明する。

図８は、第３の実施の形態に係るヘッドセットシステムを示す図である。ヘッドセットシステム５２は、ヘッドセット５４及びヘッドセット５４と無線通信が可能であって表示部５８を備えた外部装置であるＰＣ５６を備えている。

図９は、第３の実施の形態に係るヘッドセットシステムのシステム構成を示すブロック図である。ヘッドセット５４は、コントローラ１８を備え、コントローラ１８には、縦ダイヤル１４、横ダイヤル１６、スピーカ２０，２２、外部装置に表示する映像情報を一時的に記憶するメモリ２４、フラッシュメモリ２６、ＰＣ５６等の外部装置との無線による情報の送受信の制御を行うBluetoothドライバ６０が接続されている。また、Bluetoothドライバ６０にはＰＣ５６等の外部装置との情報の送受信を行うアンテナ６２が接続されている。

また、ＰＣ５６は、ＣＰＵ６４を備え、ＣＰＵ６４には、映像情報等を表示する表示部５８、ヘッドセット５４との無線による情報の送受信制御を行うBluetoothドライバ６６が接続されている。また、Bluetoothドライバ６６には、ヘッドセット５４との情報の送受信を行うアンテナ６８が接続されている。ここで、ヘッドセット５４とＰＣ５６との通信においては、例えば、BlutoothのＨＩＤ（Human Interface Device）プロファイルを用いて通信を行う。

次に、第３の実施の形態に係るヘッドセットシステムの操作処理について説明する。使用者の頭部にヘッドセット５４が装着され図示しない電源スイッチをオンにすると、コントローラ１８が起動し、Bluetoothドライバ６０はアンテナ６２を介して映像情報をＰＣ５６へ送信する。ＰＣ５６においてＣＰＵ６４は、アンテナ６８を介して映像情報を受信すると表示部５８に映像を表示することによって映像情報を使用者に提供する。

例えば、使用者に提供される映像中に文字入力欄が含まれる場合に、使用者による縦ダイヤル１４または縦ダイヤル４２の押下操作により映像情報中における文字入力欄が選択されると、Bluetoothドライバ６０はアンテナ６２を介して操作指示情報をＰＣ５６へ送信する。ＰＣ５６においてＣＰＵ６４は、アンテナ６８を介して操作指示情報を受信すると、図４に示すように表示部５８に５０音表を表示する。また、５０音表には選択されている文字を示すカーソル４０を表示する。

縦ダイヤル１４の縦方向への回転操作が行われると、Bluetoothドライバ６０はアンテナ６２を介して操作指示情報をＰＣ５６へ送信する。ＰＣ５６においてＣＰＵ６４は、アンテナ６８を介して操作指示情報を受信すると、図４に示す５０音表においてカーソル４０は縦方向に移動する。例えばカーソル４０が「あ」に表示されている状態において縦ダイヤル１４が下方向へ回転操作されるとカーソル４０は検出した変化量に応じて下方向に移動し、「あ行」に表示されている「いうえお」のうちの何れかの文字を選択した状態で表示される。

また、横ダイヤル１６の横方向への回転操作が行われると、Bluetoothドライバ６０はアンテナ６２を介して操作指示情報をＰＣ５６へ送信する。ＰＣ５６においてＣＰＵ６４は、アンテナ６８を介して操作指示情報を受信すると、図４に示す５０音表においてカーソル４０は横方向に移動する。例えばカーソルが「あ」に表示されている状態において横ダイヤル１６が回転操作されるとカーソル４０は検出した変化量に応じて右方向に移動し、「あ」の横に並んで表示されている列「かさたなはまらやわん」のうちの何れかの文字を選択した状態で表示される。

即ち、使用者は縦ダイヤル１４を用いた回転操作及び横ダイヤル１６を用いた回転操作の組み合わせにより入力しようとする文字の選択を行う。また、入力する文字の決定は縦ダイヤル１４または横ダイヤル１６の何れかが押下されることにより行われる。即ち、縦ダイヤル１４または横ダイヤル１６の何れかが押下されるとBluetoothドライバ６０はアンテナ６２を介して操作指示情報をＰＣ５６へ送信する。ＰＣ５６においてＣＰＵ６４は、アンテナ６８を介して操作指示情報を受信すると、行われ、カーソル４０により選択されている文字を入力する。

本実施の形態に係るヘッドセットシステムによれば、ヘッドセットに表示部を備えない場合であっても、ヘッドセットに設けられた操作部材を用いて容易に情報の入力を行うことができる。

上述の実施の形態に外部装置としてＰＣを例に説明したが、ＴＶやプロジェクタを用いたプロジェクションシステム等映像情報を表示できる装置であればよい。

なお、上述の実施の形態においては、映像情報及び操作指示情報をＰＣ５６へ送信し文字入力を行う構成を例に説明したが、ヘッドセット５４から送信された映像情報に限らずＰＣ５６により表示される映像により提供される選択肢において縦ダイヤル１４による入力及び横ダイヤル１６による入力を組合せた選択を行ってもよい。

上述の各実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ及びヘッドセットシステムによれば、かな入力の際に２つのダイヤルの機能を母音選択機能と子音選択機能とに分けているため、効率的な入力を行うことができる。

２…ＨＭＤ、４，６…音声入力部、８…連結部、１２…表示部、１４…縦ダイヤル、１６…横ダイヤル、１８…コントローラ、２８…ＬＣＤ、３０…ＬＣＤドライバ

Claims

第１押さえ部と、
前記第１押さえ部と左右方向について同じ側にある第１操作入力部と、
第２押さえ部と、
前記第２押さえ部と左右方向について同じ側にある第２操作入力部と、
一端に前記第１押さえ部、他端に前記第２押さえ部が接続され、前記第１押さえ部及び前記第２押さえ部により使用者の頭部に挟着させる連結部と、
前記第１操作入力部により入力された第１情報と、前記第２操作入力部により入力された第２情報との組み合わせにより情報の入力を行う入力部と
を備えることを特徴とする頭部装着型入力装置。
前記入力部は、文字の入力を行うことを特徴とする請求項１記載の頭部装着型入力装置。
前記第１操作入力部と前記第２操作入力部とは、同一方向の変化量を検出することを特徴とする請求項１または２記載の頭部装着型入力装置。
前記入力部により入力される情報の選択肢を示す第１映像と、前記第１映像とともに前記第１操作入力部及び前記第２操作入力部により入力された情報に基づく第２映像とを生成する映像信号生成部を備え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型入力装置。
前記映像信号生成部は、前記第１操作入力部または前記第２操作入力部において入力された変化量の検出方向と、前記第２映像の移動方向が一致するように映像を生成することを特徴とする請求項４記載の頭部装着型入力装置。
前記第１操作入力部により入力された前記第１情報を記憶する第１情報記憶部と、
前記第２操作入力部により入力された前記第２情報を記憶する第２情報記憶部と、
前記第１操作入力部による入力が行われる場合に前記第２情報記憶部を参照し、前記第２操作入力部による入力が行われる場合に前記第１情報記憶部を参照する参照部と
を備えることを特徴とする請求項４または５記載の頭部装着型入力装置。
前記第１押さえ部及び前記第２押さえ部の前記使用者に対する位置に応じて、前記第１操作入力部に割り当てられた選択機能と前記第２操作入力部に割り当てられた選択機能とを入れ替える選択機能変更部を備えることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の頭部装着型入力装置。