JP2016212769A - 表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、操作面に対する操作を行うことが可能な表示装置において、操作面の大きさに起因する操作性の制約を緩和し、操作の終了位置を操作者が容易に制御できるようにすることを目的とする。
本発明によれば、操作対象の表示オブジェクトを、操作面における操作位置の移動量よりも大きく移動させることができ、操作面の大きさに起因する操作性の制約を緩和できる。さらに、表示オブジェクトの移動を停止する位置を容易に制御でき、操作性の向上を図ることができる。
本発明によれば、操作者が、操作対象の表示オブジェクトを意図した通りに動かすことができ、操作性の向上を図ることができる。
本発明によれば、操作対象の表示オブジェクトを適切な方向に移動させることができる。
本発明によれば、表示オブジェクトの移動方向を求める処理を行う間においても表示オブジェクトを適切に移動させることで、操作者が違和感なく操作を行える。また、短時間または操作位置の移動量が小さい操作に対応して表示オブジェクトを移動させることができる。
本発明によれば、操作者が表示オブジェクトの移動速度を制御できるので、より一層の操作性の向上を図ることができる。
本発明によれば、操作者が表示オブジェクトの移動速度を、より細かく制御できる。
本発明によれば、操作者による操作の終了を確実に検出できるので、より一層の操作性の向上を図ることができる。
本発明によれば、表示領域よりも小さい操作面を利用して、表示オブジェクトを任意に移動させることができ、操作性の向上を図ることができる。また、装置構成の自由度が高まるという利点がある。
本発明によれば、表示領域と異なる形状の操作面を利用して、表示オブジェクトを任意に移動させることができ、操作性の向上を図ることができる。また、装置構成の自由度が高まるという利点がある。
本発明によれば、操作対象位置の表示オブジェクトを、操作面における操作位置の移動量よりも大きく移動させることができ、操作面の大きさに起因する操作性の制約を緩和できる。さらに、表示オブジェクトの移動を停止する位置を容易に制御でき、操作性の向上を図ることができる。
本発明のプログラムをコンピューターが実行することにより、コンピューターが表示する操作対象位置の表示オブジェクトを、操作面における操作位置の移動量よりも大きく移動させることができ、操作面の大きさに起因する操作性の制約を緩和できる。さらに、表示オブジェクトの移動を停止する位置を容易に制御でき、操作性の向上を図ることができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明を適用した第1の実施形態に係るHMD100の外観構成を示す説明図である。HMD100は、頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display:頭部装着型表示装置)とも呼ばれる。本実施形態のHMD100は、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の表示装置である。なお、本明細書では、HMD100によって使用者が視認する虚像を便宜的に「表示画像」とも呼ぶ。また、画像データに基づいて生成された画像光を射出することを「画像を表示する」ともいう。
カメラ61の撮影方向すなわち画角は、HMD100の表側方向、換言すれば、HMD100を装着した状態における使用者の視界方向の少なくとも一部の外景を撮影する方向である。また、カメラ61の画角の広さは適宜設定可能であるが、カメラ61の撮像範囲が、使用者が右光学像表示部26、左光学像表示部28を通して視認する外界を含む範囲であることが好ましい。さらに、右光学像表示部26及び左光学像表示部28を通した使用者の視界の全体を撮影できるようにカメラ61の撮像範囲が設定されているとより好ましい。
図2に示すように、HMD100は、インターフェイス125を介して外部機器OAに接続される。インターフェイス125は、制御装置10に対して、コンテンツの供給元となる種々の外部機器OAを接続するためのインターフェイスである。インターフェイス125としては、例えば、USBインターフェイス、マイクロUSBインターフェイス、メモリーカード用インターフェイス等の有線接続に対応したインターフェイスを用いることができる。
外部機器OAは、HMD100に画像を供給する画像供給装置として用いられ、例えば、パーソナルコンピューター(PC)や携帯電話端末、ゲーム端末等が用いられる。
外部機器OAが、通信部117に無線接続された場合には、制御部140は、コンテンツデータを通信部117より取得して、画像表示部20に画像を表示するための制御を行う。一方、外部機器OAが、インターフェイス125に有線接続された場合には、制御部140は、コンテンツデータをインターフェイス125より取得して、画像表示部20に画像を表示するための制御を行う。よって、通信部117及びインターフェイス125を、以下総称してデータ取得部DAと呼ぶ。
データ取得部DAは、外部機器OAからコンテンツデータを取得する。データ取得部DAは、HMD100が表示する画像のデータを、外部機器OAから取得する。
画像処理部160の処理によって表示されるコンテンツの画像データは、インターフェイス125や通信部117を介して受信する他、制御部140の処理によって生成される画像データであってもよい。例えば、ゲームのアプリケーションプログラムの実行中に、操作部111の操作に対応して画像データを生成して表示することができる。
なお、画像処理部160は、必要に応じて、画像データに対して、解像度変換処理や、輝度、彩度の調整といった種々の色調補正処理、キーストーン補正処理等の画像処理を実行してもよい。
これにより、表示制御部170は、右表示駆動部22及び左表示駆動部24のそれぞれによる画像光の生成および射出を制御する。例えば、表示制御部170は、右表示駆動部22及び左表示駆動部24の両方に画像光を生成させたり、一方のみに画像光を生成させたりする。また、表示制御部170は、右表示駆動部22及び左表示駆動部24の両方共に画像光を生成させないようにすることもできる。
また、表示制御部170は、右LCD制御部211に対する制御信号と、左LCD制御部212に対する制御信号とのそれぞれを、送信部51と送信部52とを介して送信する。また、表示制御部170は、右バックライト制御部201に対する制御信号を右バックライト制御部201に送信し、左バックライト制御部202に対する制御信号を左バックライト制御部202により送信する。
ARコンテンツの表示位置は対象物に重なる位置であっても対象物の周囲であってもよい。対象物は物体であればよく、建物の壁面など移動不可能なものであってもよいし、自然物であってもよい。
また、インターフェイス25は、カメラ61、振動センサー65及び9軸センサー66のインターフェイスである。振動センサー65による振動の検出結果や、9軸センサー66による加速度(3軸)、角速度(3軸)、地磁気(3軸)の検出結果は、インターフェイス25を介して制御装置10の制御部140に送られる。
GUI制御部185は、操作部111の操作に対応して、GUIオブジェクトの表示状態を更新する。本実施形態において、GUI制御部185は、トラックパッド14で操作された操作位置に対応してポインターを表示する。画像表示部20の表示領域におけるポインターの表示位置と、トラックパッド14における操作位置とは、予め対応付けられている。GUI制御部185は、操作検出部183からトラックパッド14の操作位置の座標が入力されると、入力された操作位置に対応する表示位置に、ポインターを表示し、或いは、表示中のポインターの表示位置を変更する。
操作検出部183は、操作データを解析して、操作された操作子が決定キー11、表示切替キー13、輝度切り換えキー15、メニューキー17、または電源スイッチ18である場合、これらの操作に対応する処理を選択する。決定キー11の操作に対しては、GUI制御部185の制御により表示されるメニュー画面等に対する決定処理が選択される。表示切替キー13が操作された場合には、表示する画面を切り替える処理が選択される。例えば、操作検出部183は、GUI制御部185の制御により画面を表示する状態と、コンテンツデータ123を表示する状態とを含む複数の表示状態を順次切り替える処理を選択する。輝度切り換えキー15が操作された場合には、画像表示部20における表示輝度を調整する処理が選択される。具体的には、表示制御部170が画像処理部160を制御して、右表示駆動部22及び左表示駆動部24に出力される画像データの輝度を変化させる処理が選択される。或いは、表示制御部170が右バックライト制御部201、左バックライト制御部202の輝度を変更する処理が選択される。
本実施形態では、GUI制御部185が、トラックパッド14の操作位置に対応してポインターを表示し、ポインターの表示位置を変更する。従って、制御装置10を操作する使用者(ユーザー、操作者)が、トラックパッド14に接触する操作(タッチ操作)を行うと、画像表示部20に表示されるポインターが移動する。
トラックパッド14が、複数の位置に対する同時操作を検出可能な、マルチタッチ対応型の場合、複数の操作体がトラックパッド14に接触し、これら複数の操作体の接触位置が移動するジェスチャーを行うことができる。
そこで、本実施形態では、操作検出部183の処理により、トラックパッド14における操作位置と、表示可能領域Dの表示位置との対応を変化させる。
また、操作検出部183は、トラックパッド14の操作がスライドジェスチャーに該当しない操作である場合、操作位置の座標をGUI制御部185に渡す。
これにより、使用者は、スライドジェスチャーを意図して行うことにより、実際の操作体の移動量よりも大きくポインターPを移動させることができる。また、操作体をトラックパッド14から離すことでポインターPを停止させることができ、ポインターPの停止位置を高精度で制御できる。
制御部140は、入力情報取得部110から入力される操作データに基づいてトラックパッド14へのタッチ操作を検出すると(ステップS11)、操作位置の座標を取得する(ステップS12)。制御部140は、操作位置が移動しているか否か、すなわち、スライドジェスチャーに該当するか否かの判定を行う(ステップS13)。例えば、設定された時間内に操作位置の座標が閾値以上の変化をした場合に、スライドジェスチャーと判定することができ、スライドジェスチャーの判定の条件は設定データ121に含めて記憶することができる。
トラックパッド14への接触が解除されたことを検出すると(ステップS18;YES)、制御部140は、ポインターPの移動を停止させ(ステップS19)、本処理を終了する。
図3(D)には、リング型のUIの例を示す。リング型のUIは、複数の画面、或いは画像や文字等の表示オブジェクトを、リング状に配置し、リングの特定位置にある画面または表示オブジェクトが、大きく表示されるインターフェイスである。図3(D)には画面M1〜M6の6つの画面が表示用の画面として用意され、左右方向への操作に対応して、画面M1〜M6が順に、画像表示部20により拡大表示される。また、画面M1〜M6は、図中右方向にも、左方向にも、順に切り替えて表示できる。
また、制御部140は、トラックパッド14に対するスライドジェスチャーの操作を検出した後、ポインターPの移動方向を求める処理を行ってから、ポインターPを移動させるので、ポインターPを適切な方向に移動させることができる。
図5は、本発明を適用した第2の実施形態に係るHMD100の動作を示すフローチャートである。
本第2の実施形態において、HMD100の構成は第1の実施形態と同様である。このため、HMD100の構成に関して図示及び説明を省略する。
本第2の実施形態において、HMD100の制御部140は、ポインターPの移動を開始してから、トラックパッド14で逆方向のスライドジェスチャーが行われると、ポインターPの移動速度を変更する。
図6は、本発明を適用した第3の実施形態におけるトラックパッド14における操作領域の設定状態を示す図であり、図7は、HMD100の動作を示すフローチャートである。本第3の実施形態において、HMD100の構成は第1の実施形態と同様である。このため、HMD100の構成に関して図示及び説明を省略する。
本第3の実施形態において、HMD100の制御部140は、トラックパッド14への操作がスライドジェスチャーであると判定した場合(ステップS13;YES)、操作位置の座標を判定する(ステップS31)。ステップS31では、例えば、トラックパッド14の操作位置の座標と設定データ121に設定された座標とを比較して、操作位置が操作領域C1に含まれるか否かを判定する。
また、通常処理を行わない場合(ステップS32;No)、制御部140はステップS15に移行する。
図8は、本発明を適用した第4の実施形態におけるHMD100の動作を示すフローチャートである。本第4の実施形態において、HMD100の構成は第1の実施形態と同様である。このため、HMD100の構成に関して図示及び説明を省略する。
本第4の実施形態において、HMD100の制御部140は、トラックパッド14におけるスライドジェスチャーのうち、特定の方向に操作位置が移動する操作に対して、第1の実施形態で説明した処理を実行する。また、スライドジェスチャーが行われても、操作位置の移動方向が、設定された方向でない場合は、トラックパッド14の操作位置に対応する位置にポインターPを移動させる、通常処理を実行する。
また、通常処理を行わない場合(ステップS42;No)、制御部140はステップS15に移行する。
図9は、上記各実施形態の変形例を示す図である。
図9(A)はトラックパッド14の変形例として、円形のトラックパッド14aを示す。トラックパッド14aは、トラックパッド14と同様に、接触操作を検出する操作面として機能する。HMD100がトラックパッド14aを備える場合、入力情報取得部110は、トラックパッド14aにおける操作を、例えば図9(A)に符号X、Yで示す直交座標系における座標として検出する。トラックパッド14aは、X軸方向、及びY軸方向において、操作位置を大きく移動させることができないが、上記第1〜第4実施形態を適用することで、トラックパッド14における操作位置の移動量よりも大きく、ポインターPを動かすことができる。トラックパッド14aは、トラックパッド14と同様に、制御部140が操作位置の移動の方向を検出可能なサイズがあればよいので、図9(A)に示すように、画像表示部20の表示領域とは異なる形状であってもよい。
従って、図9(A)に示す円形のトラックパッド14aや、細長い形状など、様々な形状のトラックパッドを用いて、ポインターPを大きく動かすことができ、高い操作性を実現できる。
図9(B)の例では、画像表示部20の側面を、使用者が指で擦るような動作で、スライドジェスチャーを実行できる。この場合も、トラックパッド14bの面積を大きくすることは容易でないが、上記第1〜第4実施形態を適用することで、高い操作性を実現できる。
トラックパッド14cはデバイス71の表面の一部または全部に形成され、トラックパッド14cの外観がデバイス71の表面と一体化した構成とすることができる。トラックパッド14cは、デバイス71の表面に対する接触を検出できればよく、接触を検出するための回路等がデバイス71の内部に埋設または収容された構成であってもよい。つまり、デバイス71の表面が、操作を検出するための回路等と一体に構成されていなくてもよく、当該回路の一部を構成していなくてもよい。
デバイス71は、例えば制御装置10の通信部117との間で無線通信を実行し、制御部140が、トラックパッド14cにおける操作位置を検出可能な構成とすることができる。
この場合、上記第1〜第4実施形態を適用することで、小さな指輪型のデバイス71に対する接触操作により、ポインターPを自在に動かすことができる。
デバイス72は、例えば制御装置10の通信部117との間で無線通信を実行し、制御部140が、トラックパッド14dにおける操作位置を検出可能な構成とすることができる。また、デバイス72は実際に筆記具として使用可能な構成を具備してもよい。このデバイス72を用いた構成に、上記第1〜第4実施形態を適用することで、小さなペン型のデバイス71に対する接触操作により、ポインターPを自在に動かすことができる。
例えば、上記実施形態において、画像表示部20に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部等の他の方式の画像表示部を採用してもよく、使用者の左眼に対応して画像を表示する表示部と、使用者の右眼に対応して画像を表示する表示部とを備えていればよい。また、本発明の表示装置は、例えば、自動車や飛行機等の車両に搭載されるヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。また、例えば、ヘルメット等の身体防護具に内蔵されたヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよいし、自動車のフロントガラスに用いられるヘッドアップディスプレイ(Head-up Display;HUD)であってもよい。
また、本発明は、外光とともに画像を視認させる表示装置に限らず、各種の表示装置に適用可能であり、例えば外景を視認できない状態で画像を表示する表示装置にも適用可能である。具体的には、カメラ61の撮像画像、この撮像画像に基づき生成される画像やCG、予め記憶された映像データや外部から入力される映像データに基づく映像等を表示する表示装置に、本発明を適用できる。この種の表示装置としては、外景を視認できない、いわゆるクローズ型の表示装置を含むことができる。また、AR表示、MR表示、或いはVR表示といった処理を行わず、外部から入力される映像データまたはアナログ映像信号を表示する表示装置も、本発明の適用対象として勿論含まれる。
また、制御部140が実行するプログラムの機能、すなわち制御部140が備える各処理部(例えば、画像処理部160、表示制御部170、操作検出部183、GUI制御部185、音声処理部190、或いはその他の生成部、判定部、特定部等)を、当該機能を実現するために設計されたASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向け集積回路)やSoC(System on a Chip)を用いて構成してもよい。また、FPGA(Field-Programmable Gate Array))等のプログラマブルデバイスにより実現してもよい。
また、制御装置10に形成された構成のうち、操作部111のみが単独の使用者インターフェイス(UI)として形成されてもよい。また、制御装置10に形成された構成が重複して画像表示部20に形成されていてもよい。例えば、図2に示す制御部140が制御装置10と画像表示部20との両方に形成されていてもよいし、制御装置10に形成された制御部140と画像表示部20に形成されたCPUとが行う機能が別々に分けられている構成としてもよい。
Claims (11)
- 表示部と、
操作を検出する操作面を有する操作部と、
前記表示部に操作対象の表示オブジェクトを表示させ、前記操作面に対する操作に対応して前記表示オブジェクトの表示位置を変化させる制御部と、を備え、
前記制御部は、前記操作面における操作位置に基づき前記表示オブジェクトの移動方向を求め、前記操作面に対する操作が終了するまで前記移動方向に前記表示オブジェクトを移動させること、
を特徴とする表示装置。 - 前記制御部は、前記表示オブジェクトの移動方向を、前記操作面における操作位置の移動方向に対応する方向にすること、
を特徴とする請求項1記載の表示装置。 - 前記制御部は、前記操作面に対する操作を検出した後、前記表示オブジェクトの移動方向を求める処理を行ってから、前記表示オブジェクトを移動させること、
を特徴とする請求項1または2記載の表示装置。 - 前記制御部は、前記操作面に対する操作を検出した後、前記表示オブジェクトの移動方向を求める処理を行う間、前記操作面の操作位置に対応する表示位置に前記表示オブジェクトを移動させること、
を特徴とする請求項3記載の表示装置。 - 前記制御部は、前記操作面における操作に応じて前記表示オブジェクトの移動速度を求め、求めた移動速度で前記移動方向に前記表示オブジェクトを移動させること、
を特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の表示装置。 - 前記制御部は、前記表示オブジェクトの移動中における前記操作面の操作位置の変化に応じて、前記表示オブジェクトの移動速度を変化させること、
を特徴とする請求項5記載の表示装置。 - 前記操作部および前記制御部は、前記操作面に対して操作体が接触した場合に接触操作を検出し、前記操作面から前記操作体が離れて接触が解除された場合に、前記操作の終了を検出すること、
を特徴とする請求項1から6のいずれかに記載の表示装置。 - 前記操作面において前記操作部が操作を検出する面積またはサイズは、前記表示部が画像を表示する表示領域の面積またはサイズよりも小さいこと、
を特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の表示装置。 - 前記操作面の形状は、前記表示部が画像を表示する表示領域とは異なる形状であること、
を特徴とする請求項1から8のいずれかに記載の表示装置。 - 表示部と、操作を検出する操作面を有する操作部と、を有する表示装置を制御して、
前記表示部に操作対象の表示オブジェクトを表示させ、前記操作面に対する操作に対応して前記表示オブジェクトの表示位置を変化させる制御を行いし、
前記操作面における操作位置に基づき前記表示オブジェクトの移動方向を求め、前記操作面に対する操作が終了するまで前記移動方向に前記表示オブジェクトを移動させること、
を特徴とする表示装置の制御方法。 - 表示部と、操作を検出する操作面を有する操作部と、を有する表示装置を制御するコンピューターが実行可能なプログラムであって、
前記コンピューターを、
前記表示部に操作対象の表示オブジェクトを表示させ、前記操作面に対する操作に対応して前記表示オブジェクトの表示位置を変化させる制御を行い、前記操作面における操作位置に基づき前記表示オブジェクトの移動方向を求め、前記操作面に対する操作が終了するまで前記移動方向に前記表示オブジェクトを移動させる制御部として機能させる、プログラム。
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