JP5742355B2 - 頭部装着型表示装置 - Google Patents
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Description
頭部装着型表示装置であって、
画像データを用いて画像を表す画像光を生成し、射出させる画像光生成部と、射出された前記画像光を使用者の眼に導く導光部と、を有し、使用者に虚像を視認させるための画像表示部と、
前記画像表示部に前記画像データを送信し、前記画像表示部による画像表示を制御する制御部と、
前記画像表示部と、前記制御部を中継する中継部と、
前記画像表示部と前記中継部のうちのいずれか一方に配置された非可視光を射出可能な発光部と、
他方に配置された射出された前記非可視光を受光する受光部と、
前記受光部からの出力信号を用いて前記画像表示部の前記受光部に対する向きを検知する向き検知部と、
を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、画像表示部と中継部のうちのいずれか一方には非可視光を射出可能な発光部を有し、他方には射出された非可視光を受光可能な受光部を有し、向き検知部は、受光部からの出力信号を用いて画像表示部の受光部に対する向きを検知するため、頭部装着型表示装置は、発光部と受光部のみの簡単な構成で画像表示部の向き(すなわち、使用者の頭の向き)を検知することができる。この結果、使用者の頭の向きを検知可能であり、かつ、頭部装着型表示装置の重量の増加や大型化を抑制することで装着感の良い頭部装着型表示装置を提供することができる。
適用例1記載の頭部装着型表示装置であって、
前記向き検知部は、
前記受光部からの出力信号が示す前記非可視光の輝度を用いて、予め定められた基準点に対する、前記画像表示部の鉛直方向と水平方向との少なくともいずれか一方の移動量を求めることによって、前記画像表示部の向きを検知する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、向き検知部は、受光部からの出力信号が示す前記非可視光の輝度を用いて、画像表示部の向き(すなわち、使用者の頭の向き)を検知することができる。
適用例1または2記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御部は、さらに、
検知された前記画像表示部の向きに応じて、前記画像データから一部をトリミングして前記画像を生成するように前記画像表示部を制御する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、制御部は、検知された画像表示部の向きに応じて、画像データから一部をトリミングして画像を生成するように画像表示部を制御するため、画像表示部の向き(すなわち、使用者の頭の向き)に応じて、使用者に視認させる虚像を変化させることができる。
適用例1ないし3のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記発光部は、赤外線を射出する赤外線発光部であり、
前記受光部は、射出された前記赤外線を受光する赤外線受光部である、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、発光部として赤外線を射出する赤外線発光部を用い、受光部として射出された赤外線を受光する赤外線受光部を用いるため、適用例1ないし3のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置を低コストで実現することができる。
適用例1ないし4のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記中継部はケーブル状であり、
前記発光部は、波長の異なる前記非可視光を射出可能な2つの発光部を含み、前記2つの発光部は、前記画像表示部の本体表面であって、前記受光部の側に前記非可視光を射出可能な位置にそれぞれ配置され、
前記受光部は、射出された波長の異なる前記非可視光をそれぞれ受光可能であり、前記受光部は、ケーブル状である前記中継部の中央部またはその周辺であって、前記発光部に向かう位置に配置される、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、受光部は、画像表示部の本体表面であって、受光部の側に非可視光を射出可能な位置にそれぞれ配置された2つの発光部から射出された波長の異なる非可視光をそれぞれ受光することができるため、向き検知部は、受光部からの出力信号を用いて、画像表示部(すなわち、使用者の頭)の上下左右方向の向きを検知することが可能となる。
適用例1ないし4のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記中継部はケーブル状であり、
前記発光部は、前記画像表示部の本体表面であって、前記受光部の側に前記非可視光を射出可能な位置に配置され、
前記受光部は、ケーブル状である前記中継部の中央部またはその周辺であって、前記発光部に向かう位置に配置される、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、発光部は、画像表示部の本体表面であって、受光部の側に非可視光を射出可能な位置に1つ配置すればよいため、適用例1ないし4のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置をより低コストで実現することができる。
(A−1)頭部装着型表示装置の構成:
図1は、本発明の一実施例における頭部装着型表示装置の外観の構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置HM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、HMD)とも呼ばれる。本実施例のヘッドマウントディスプレイHM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頭部装着型表示装置である。
図9は、向き判定処理の手順を示すフローチャートである。向き判定処理は、向き検知部145によって定期的に実行されてもよいし、また、向き検知部145が受光部63から取得した赤外線輝度信号(受光部63が検出した赤外線RR、RLの輝度を表わす信号)に変更が生じた際に実行されてもよい。
本発明の第2実施例では、頭部装着型表示装置が備える発光部と受光部の個数が異なる構成について説明する。以下では、第1実施例と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第1実施例と同様の構成部分については先に説明した第1実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図11は、第2実施例におけるヘッドマウントディスプレイHMaの外観の構成を示す説明図である。図1および図6に示した第1実施例との違いは、画像表示部20が左発光部62(なお、右発光部61でもよい)を備えない点と、記憶部120内部に格納されている基準情報CIa(図2)の構成のみであり、他の構成や動作は第1実施例と同じである。
第2実施例における待ち受け処理の手順は、図9で説明した第1実施例と同様である。
本発明の第3実施例では、頭部装着型表示装置が備える発光部と受光部の構成が異なる構成について説明する。以下では、第1実施例と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第1実施例と同様の構成部分については先に説明した第1実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図13は、第3実施例におけるヘッドマウントディスプレイHMbの外観の構成を示す説明図である。図1および図6に示した第1実施例との違いは、画像表示部20が右発光部61と左発光部62に代えて発光部64を備える点と、中継部40が受光部63に代えて受光部65を備える点と、記憶部120内部に格納されている基準情報CIb(図2)の構成のみであり、他の構成や同際は第1実施例と同じである。
第3実施例における待ち受け処理の手順は、図9で説明した第1実施例と同様である。
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。例えば、ソフトウェアによって実現した機能は、ハードウェアによって実現するものとしてもよい。また、上記実施例で説明した機能の一部は他の装置(例えば、ネットワーク経由で接続されるサーバー等)によって実現されるものとしても良い。そのほか、以下のような変形が可能である。
上記実施例では、ヘッドマウントディスプレイの構成について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることが可能であり、例えば、各構成部の追加・削除・変換等を行うことができる。
上記実施例において、画像処理部は、同じ画像データを右眼用画像データおよび左眼用画像データとして出力することとした。しかし、画像処理部は、右眼用画像データと、左眼用画像データとを、異なる画像データにすることで、使用者に3Dの虚像を視認させることが可能な構成としてもよい。
上記実施例では、画像表示部の向きを検知するための発光部と、受光部の配置や構成の一例を示した。しかし、上記実施例における発光部と受光部の配置や構成はあくまで一例であり、種々の変更が可能である。
上記実施例では、画像表示部の向きに応じて行われる制御の一例として、画像処理部が、検知された画像表示部の移動量(すなわち、画像表示部の向き)に応じて、画像データDataからその一部の領域をトリミングして画像を生成するよう、画像表示部を制御する例を挙げた。しかし、上記はあくまで一例であり、向き検知部が検知した画像表示部の向きは、種々の制御に用いることができる。
12…点灯部
14…タッチパッド
16…十字キー
18…電源スイッチ
20…画像表示部
21…耳掛部
22…右表示駆動部
24…左表示駆動部
26…右光学パネル
28…左光学パネル
32…右イヤホン
34…左イヤホン
40…中継部
42…右コード
44…左コード
46…中継部本体
48…本体コード
51…送信部
52…送信部
53…受信部
54…受信部
61…右発光部(発光部)
62…左発光部(発光部)
63…受光部
64…発光部
65…受光部
81…無線通信部
82…無線通信部
110…入力情報取得部
120…記憶部
130…電源
140…CPU
145…向き検知部
160…画像処理部
170…音声処理部
180…インターフェイス
190…表示制御部
201…右バックライト制御部(画像光生成部)
202…左バックライト制御部(画像光生成部)
211…右LCD制御部(画像光生成部)
212…左LCD制御部(画像光生成部)
221…右バックライト(画像光生成部)
222…左バックライト(画像光生成部)
241…右LCD(画像光生成部)
242…左LCD(画像光生成部)
251…右投写光学系(導光部)
252…左投写光学系(導光部)
261…右導光板(導光部)
262…左導光板(導光部)
VSync…垂直同期信号
HSync…水平同期信号
Data…画像データ
OA…外部機器
PC…パーソナルコンピューター
SC…外景
VI…虚像
HM、HMa、HMb…ヘッドマウントディスプレイ(頭部装着型表示装置)
VR…視野
RR…赤外線
RL…赤外線
CI…基準情報
HL…水平方向
PL…垂直方向
BP…基準点
PL…画像光
IL…照明光
Claims (6)
- 頭部装着型表示装置であって、
画像データを用いて画像を表す画像光を生成し、射出させる画像光生成部と、射出された前記画像光を使用者の眼に導く導光部と、を有し、使用者に虚像を視認させるための画像表示部と、
前記画像表示部に前記画像データを送信し、前記画像表示部による画像表示を制御する制御部と、
前記画像表示部と、前記制御部とを有線接続し、前記画像表示部と前記制御部との間で送受信されるデータを中継する中継部と、
前記画像表示部と前記中継部のうちのいずれか一方に配置された非可視光を射出可能な発光部と、
他方に配置された射出された前記非可視光を受光する受光部と、
前記受光部からの出力信号を用いて、前記中継部に配置されている前記受光部または前記中継部に配置されている前記発光部に対する前記画像表示部の向きを検知する向き検知部と、
を備える、頭部装着型表示装置。 - 請求項1記載の頭部装着型表示装置であって、
前記向き検知部は、
前記受光部からの出力信号が示す前記非可視光の輝度を用いて、予め定められた基準点に対する、前記画像表示部の鉛直方向と水平方向との少なくともいずれか一方の移動量を求めることによって、前記画像表示部の向きを検知する、頭部装着型表示装置。 - 請求項1または2記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御部は、さらに、
検知された前記画像表示部の向きに応じて、前記画像データから一部をトリミングして前記画像を生成するように前記画像表示部を制御する、頭部装着型表示装置。 - 請求項1ないし3のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記発光部は、赤外線を射出する赤外線発光部であり、
前記受光部は、射出された前記赤外線を受光する赤外線受光部である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1ないし4のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記中継部はケーブル状であり、
前記発光部は、波長の異なる前記非可視光を射出可能な2つの発光部を含み、前記2つの発光部は、前記画像表示部の本体表面であって、前記受光部の側に前記非可視光を射出可能な位置にそれぞれ配置され、
前記受光部は、射出された波長の異なる前記非可視光をそれぞれ受光可能であり、前記受光部は、ケーブル状である前記中継部の中央部またはその周辺であって、前記発光部に向かう位置に配置される、頭部装着型表示装置。 - 請求項1ないし4のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記中継部はケーブル状であり、
前記発光部は、前記画像表示部の本体表面であって、前記受光部の側に前記非可視光を射出可能な位置に配置され、
前記受光部は、ケーブル状である前記中継部の中央部またはその周辺であって、前記発光部に向かう位置に配置される、頭部装着型表示装置。
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