JP5563187B2 - 頭部装着型表示システム - Google Patents

Description

本発明は、ノート型コンピュータやウェアラブルコンピュータ等のコンピュータの出力画像、ＴＶ画像、各種作業遂行のための各種画像等を頭部装着型表示装置により表示させるための頭部装着型表示システムに関する。

頭部装着型表示システムにおいては、コンピュータや録画装置等の画像信号出力装置から出力される画像信号を信号処理装置により頭部装着型表示装置に適応するように処理し、その処理された画像信号に対応する画像を頭部装着型表示装置により表示している。そのような画像信号出力装置から出力される画像信号には、画像信号出力装置の機種や個体ごとにバラつきがあることから、表示画像に位置ずれやジッタによる形状の歪み等が発生する。

これに対処するため、本出願人は先に特許文献１に示すようなシステムを提案した。この先行システムによれば、図４に示すように、コンピュータから調整信号を送信し、インタフェースを介して制御部（ＣＰＵ）で受信後、制御部から処理部を制御することにより、頭部装着型表示装置の表示画像を調整するようにし、これにより表示画像の位置ずれや形状の歪みの発生を抑制するようにしている。
特開２００５−１２８３０１号公報

上記の先行システムにおいて、コンピュータから調整信号を送信するためには、主に
(１) 専用ソフトウェアを使用する、
(２) ターミナル等のコンピュータ付属ソフトウェアを使用する、
の２つの方法がある。

しかしながら上記(１)の専用ソフトウェアを使用する場合、専用ソフトウェアの開発工数が必要となる、といった問題点があった。
コンピュータにはWindows（登録商標）、 Mac ＯＳ（登録商標）、Linux（登録商標）等さまざまな種類のオペレーティングシステム（ＯＳ）が採用されているため、全てのＯＳで動作させようとするならば、それぞれのＯＳ用に別々のソフトウェアを用意する必要がある。もし一つのＯＳに限定した場合は、他のＯＳでは調整ができなくなる。
例えばＯＳがWindows（登録商標）の場合、Windows（登録商標）98、 Windows（登録商標）2000、Windows（登録商標）XP等さまざまな種類のエディションがあり、全て（もしくはメーカー保証するその一部）のエディションに対する試験・検査工数が必要である。また、ソフトウェアをインストールしていないコンピュータでは、調整ができない。

また、上記(２)のコンピュータ付属ソフトウェアを使用する場合、ユーザーは取説等に書かれた制御コマンドを見ながら入力する必要があり、制御コマンドを熟知する必要がある。また、もし取説を紛失した場合は調整することができなくなるといった問題点がある。また、ＯＳによっては期待する動作をするソフトウェアが付属で持たない場合は調整することができない。

本発明はこのような従来課題を解決することのできる頭部装着型表示システムを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するための本発明では次のような技術的手段を講じた。即ち、本発明の頭部装着型表示システムは、頭部装着型表示装置と、画像信号出力装置から出力される画像信号の処理部を有する信号処理装置とを備え、前記信号処理装置により処理された画像信号に対応する画像が前記頭部装着型表示装置により表示される頭部装着型表示システムにおいて、前記信号処理装置に、調整内容の変更操作と調整操作とを行う一対の手動操作スイッチと、前記処理部を制御する制御部とが設けられており、前記一対の手動操作スイッチの操作パターンに応じて、前記制御部により調整内容が変更され、あるいは頭部装着型表示装置の表示画像が調整されるように、前記処理部が制御されるようにしている。

ここで、画像信号出力装置とは、ノート型コンピュータやウェアラブルコンピュータ等のコンピュータ、テレビジョン、ビデオ等の画像信号を出力する装置全般をいい、頭部装着型表示装置とは、液晶等の表示器と光学系とにより構成される表示ユニットと、この表示ユニットを使用者の眼前に保持するホルダとから構成されるものをいう。

この発明によれば、一対の手動操作スイッチの操作パターンに応じて、制御部により頭部装着型表示装置の調整内容の変更操作を行うとともに、表示画像の調整を行うようにしたから、コンピュータのＯＳを選ばずに画像調整することが可能となり、専用ソフトの開発工数やソフトウェア試験検査工数を削減することができる。また、従来のような、コンピュータからの調整信号を制御部（ＣＰＵ）に送信するインタフェースを無くし、インタフェースより安価で消費電力の少ない手動操作スイッチを使用したので、製作コストやランニングコストの低減化を図ることができる。また、手動操作スイッチは２つだけにして、操作パターンに応じて、調整内容を変更するようにしているので、設定項目（調整内容）の数に合わせてスイッチ数を増やす必要がなくなり、コンパクトな形状にすることができる。

(その他の課題を解決するための手段及び効果)
上記発明において、信号処理装置にインジケータを備え，インジケータの点灯パターンにより現在の調整内容が視認できるようにするのがよい。インジケータとしてはＬＥＤが好ましい。
これにより、現在設定しようとしている調整内容が視認でき、安心して作業を続行することができる。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態である頭部装着型表示システムを示す図である。
本発明の頭部装着型表示システムにおける頭部装着型表示装置１は、使用者の頭部に装着されるホルダ２と、使用者の左右いずれかの眼前に配置された状態で前記ホルダ２に保持された表示ユニット３とからなる。表示ユニット３は、例えば液晶表示器と光学系とにより構成され、液晶表示器から出射される表示画像に対応する画像表示光が光学系により使用者の目に導かれる。なお、ホルダ２や表示ユニット３の形態は特に限定されず、例えばホルダ２を両側頭部と前頭部に沿うバンド状としてもよいし、頭部を巻回するリング状としてもよく、あるいは眼鏡状としてもよい。また、表示ユニット３の液晶表示器は有機ＥＬ表示器やその他の表示器に代えることも可能である。また表示ユニット３の表示画像は両眼で視認させるものとしてもよい。

信号処理装置５は、図２に示すようにノート型パーソナルコンピュータ８から出力される画像信号の処理部６を備える。処理部６は、コンピュータ８に画像信号伝送用の第１ケーブル９を介して接続されるビデオレシーバ１２を有する。ビデオレシーバ１２は、ＣＰＵにより構成される制御部７により制御されることで画像信号を処理する演算素子と、表示ユニット３の画面表示データを格納するメモリを有し、その演算素子による画像信号の処理により画面表示データのメモリへの書き込みと読み出しを行う。ビデオレシーバ１２から出力される画面表示データに対応する信号は、制御部７により制御される表示素子ドライバ１３により表示ユニット３における表示素子４の駆動信号に変換される。ビデオレシーバ１２および表示素子ドライバ１３による画像信号の処理は、頭部装着型表示装置１の画面における表示画像の形状、表示位置、輝度、コントラスト等が設定されたものとなるように行われる。その駆動信号はケーブルドライバ１４によってケーブル伝送用信号に変調され、第２ケーブル１０を介して表示ユニット３に伝送され、表示ユニット３においてケーブルレシーバ１５によって複調され、表示素子４を駆動する。これにより、信号処理装置５により処理された画像信号に対応する画像が頭部装着型表示装置１により表示される。

さらに、制御部７に２つの手動スイッチ１６Ａ、１６Ｂからなる手動操作スイッチ１６と、２つの発光素子ＬＥＤ-Ａ(１７Ａ)、ＬＥＤ-Ｂ(１７Ｂ)からなるインジケータ１７が接続されている。スイッチ１６の下記の操作により、その操作に応じて制御部７が処理部６を制御することで、頭部装着型表示装置１により表示される画像が調整される。すなわち、その調整により画像の形状、表示画面における画像の位置、画像の輝度、コントラスト等の設定項目（調整内容）が初期設定されたものから変更される。

図３に上記手動操作スイッチ１６による調整方法の例を示す。尚、同図において、注訳として記載した事項は、各スイッチの操作状態（操作パターン）と、操作に対応するＬＥＤの動作を示すものである。
本実施例では、現在の調整内容が輝度（輝度調整モード）の場合、ＬＥＤ-Ａ（１７Ａ）は点灯、ＬＥＤ-Ｂ（１７Ｂ）は消灯するように設定している。輝度調整モードでスイッチＡ（１６Ａ）を長押しすると、水平位置調整モードに移行し、水平位置調整モードでＬＥＤ-Ａ（１７Ａ）は点灯、ＬＥＤ-Ｂ（１７Ｂ）は点滅することとしている。 水平位置調整モードでスイッチＡ（１６Ａ）を長押しすると、垂直位置調整モードに移行し、垂直位置調整モードでＬＥＤ-Ａ（１７Ａ）は点滅、ＬＥＤ-Ｂ（１７Ｂ）は点灯することとしている。
また、輝度調整モードで、スイッチＡ（１６Ａ）を短押しすると輝度アップ、スイッチＢ（１６Ｂ）を短押しすると輝度ダウンすることとしている。水平位置調整モードで、スイッチＡ（１６Ａ）を短押しすると表示画像位置右移動、スイッチＢ（１６Ｂ）を短押しすると表示画像位置左移動することとしている。垂直位置調整モードで、スイッチＡ（１６Ａ）を短押しすると表示画像位置上移動、スイッチＢ（１６Ｂ）を短押しすると表示画像位置下移動することとしている。

上記のように設定することによって、スイッチ２つ、ＬＥＤ２つで、画像の位置と画像の輝度を制御することが可能となり、かつ使用者は現在どの調整内容を調整しようとしているのか視認することが可能となる。なお、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えばコントラストの調整を付加しても良いし、コンピュータ８から信号処理装置５へ画像信号が出力されていない場合、その旨を示すようにＬＥＤを動作させてもよい。これら設定項目（調整内容）を増やす場合でも、スイッチ２つ、ＬＥＤ２つで実現可能である。

具体的に説明すると、スイッチＡ（１６Ａ）を長押しするごとに、輝度調整モード、水平位置調整モード、垂直位置調整モード、コントラスト調整モード、画像信号出力確認モードに順次移行し、さらに画像信号確認モードで長押しすると、一巡して輝度調整モードに戻るようにすればよい。逆にスイッチＢ（１６Ｂ）を長押しすると、逆方向に移行して一巡するようにすればよい。

本発明において、設定項目（調整内容）毎に別々の手動操作スイッチ１６（専用スイッチ）を設けることは技術的には可能であるが、設定項目の増加によりスイッチ数が増えてしまい、信号処理装置５の寸法が大きくなってしまう。そのため、上記実施例のようにスイッチ数は２個にして、操作パターンを変えることにより、設定項目の変更と調整を兼ねることにより信号処理装置５をコンパクトな形状にすることができる。

その場合、インジケータ１７についても、点灯パターンと調整内容とを対応付けるようにすれば、２つのインジケータの点灯パターンで、現在の設定項目（調整内容）を知らせることができる。

本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、信号処理装置５は頭部装着型表示装置１にケーブルを介することなく一体的に連結されてもよい。信号処理装置５が画像の自動調整回路を併せ持っていてもよい。コンピュータ８から出力される画像信号はアナログ信号でもデジタル信号でもよく、アナログ信号の場合は信号処理装置５におけるビデオレシーバ１２等にＡＤコンバータの機能を具備させればよい。画像信号出力装置はノート型パーソナルコンピュータ８に限定されず、例えばウェアラブルコンピュータや、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、テレビ用NTSC信号を出力する録画装置であってもよい。電源は、従来の例のようにコンピュータからとってもよいし、電池式であってもよい。

本発明は、ウェアラブルコンピュータやパーソナルコンピュータの出力画像、テレビジョン画像、各種作業遂行のための画像等を視認する頭部装着型表示装置に適用される。

本発明にかかる頭部装着型表示システムの外観概略図。 本発明にかかる頭部装着型表示システムの構成を示すブロック図。 本発明にかかる頭部装着型表示システムの調整方法を例を示す説明図。 従来の頭部装着型表示システムの構成を示すブロック図。

符号の説明

１ 頭部装着型表示装置
２ ホルダ
３ 表示ユニット
４ 表示素子
５ 信号処理装置
６ 処理部
７ 制御部（ＣＰＵ）
８ コンピュータ（画像信号出力装置）
９ 第１ケーブル
１０ 第２ケーブル
１２ ビデオレシーバ
１３ 表示素子ドライバ
１４ ケーブルドライバ
１５ ケーブルレシーバ
１６（１６Ａ，１６Ｂ） 手動操作スイッチ
１７（１７Ａ，１７Ｂ） インジケータとしてのＬＥＤ
１8 インタフェース

Claims (2)

1. 頭部装着型表示装置と、
   画像信号出力装置から出力される画像信号の処理部を有する信号処理装置とを備え、
   前記信号処理装置により処理された画像信号に対応する画像が前記頭部装着型表示装置により表示される頭部装着型表示システムにおいて、
   前記信号処理装置に、調整操作と調整内容の変更操作とを行う一対手動操作スイッチと、前記処理部を制御する制御部とが設けられており、
   前記一対の手動操作スイッチの操作パターンに応じて、前記制御部により調整内容が変更され、あるいは頭部装着型表示装置の表示画像が調整されるように、前記処理部が制御されることを特徴とする頭部装着型表示システム。
2. 前記信号処理装置にインジケータを備え、該インジケータの点灯パターンにより現在の調整内容が視認可能にすることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示システム。

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