JP5915552B2 - ヘッドマウントディスプレイ、表示装置及び入力装置 - Google Patents

Description

本技術は、ヘッドマウントディスプレイ、表示装置及び入力装置に関する。

ユーザの頭部に装着され、眼前に配置されたディスプレイ等によってユーザ個人に画像を提示することが可能な、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）が知られている。ＨＭＤにおける表示画像の制御は、一般的に、ＨＭＤ、あるいはＨＭＤと接続された専用の入力装置等に配置されたボタンの押圧操作等により行われる（特許文献１参照）。

特開２００８−７０８１７号公報

しかしながら、専用の入力装置等を用いて入力操作を行う場合は、ＨＭＤとともに入力装置等も持ち運ぶ必要があり、携帯性の面で不利であった。また、ＨＭＤに入力装置としてボタン等を配置する場合は、配置できるボタン等の数によって入力操作のバリエーションが制限されるとともに、当該ボタン等の占有面積が大きくなり、デザイン性にも影響を及ぼすことがあった。さらに、ボタン等を用いた場合には２次元の入力操作ができず、ユーザの直感に即した多彩な入力操作ができなかった。

以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、省スペースでかつ操作性に優れた入力操作部を有するヘッドマウントディスプレイ、表示装置及び入力装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、本技術の一形態に係るヘッドマウントディスプレイは、本体と、入力操作部を有する。
上記本体は、ユーザに画像を提示することが可能に構成された表示部を有し、ユーザの頭部に装着可能に構成される。
上記入力操作部は、長手方向が第１の軸方向である操作子を有し、上記操作子に対する上記第１の軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出し、上記操作子に対する上記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った第２の操作を検出することがそれぞれ可能であり、上記本体に配置される。

上記ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）は、第１の軸方向に長手方向を有する操作子に対する第１及び第２の操作をそれぞれ検出することが可能である。これにより上記ＨＭＤは、第２の軸方向に十分なスペースが確保できない場合であっても、２次元の入力操作が可能となる。また、少なくとも第１の軸方向に関しては静電的に第１の操作を検出するため、静電容量方式の２次元タッチセンサに近い操作感を提供でき、ユーザにとって入力操作が容易な構成とすることができる。したがって上記ＨＭＤは、省スペースでかつ操作性に優れた入力操作部を有する構成とすることができる。

具体的には、上記入力操作部は、
上記第１の操作を静電的に検出する第１の検出素子と、
上記第２の操作を検出する第２の検出素子とをさらに有してもよい。
これにより、第１及び第２の操作を、異なる検出素子を用いて検出することができる。

上記操作子は、上記第１の軸方向に延在し上記第１の軸まわりに回転可能に構成される回転子を含み、
上記第１の検出素子は、上記回転子上に配置され、
上記第２の検出素子は、上記回転子の回転に基づいて上記第２の操作を検出してもよい。
これにより、第２の軸方向に関しては回転子の回転に基づいて第２の操作を検出することが可能となり、第２の軸方向に十分なスペースが確保できない場合であっても、第２の軸方向に関する操作領域を無限に確保することが可能となる。

あるいは、上記操作子は歪み変形可能に構成され、
上記第２の検出素子は、上記操作子の歪みに基づいて上記第２の操作を検出してもよい。
これにより、第２の軸方向に関しても、検出対象を操作子に接触しつつ移動することで入力操作することができ、より２次元タッチセンサに近い操作感を提供することができる。

具体的には、上記操作子は、弾性部材であり、
上記第１の検出素子は、上記弾性部材に配置され、
上記第２の検出素子は、上記弾性部材に配置され上記第２の軸方向に沿って配列された複数の歪みセンサを含んでもよい。
これにより、操作子を比較的単純かつ小型の構成とすることができる。

また具体的には、上記本体は、上記第１の検出素子が配置される操作領域をさらに有し、
上記操作子は、
上記操作領域に支持される第１の端部と、上記第２の軸方向に曲げ変形が可能な第２の端部とを有する梁部を含み、
上記第２の検出素子は、上記梁部の曲げ量に基づいて上記第２の操作を検出してもよい。
これにより、梁部を曲げ変形させることで第２の軸方向の入力操作を行うことができ、より直感的な入力操作が可能となる。

上記入力操作部は、上記第１の検出素子の出力と上記第２の検出素子との出力に基づいて、上記画像を制御する制御部をさらに有してもよい。
これにより、２次元タッチセンサやマウス等と同様に、表示画像上に複数配列されたＧＵＩの選択操作等の多彩な入力操作が可能となり、操作性をより高めることができる。

上記本体は、上記第１の軸方向に延在しユーザの側頭部に装着される支持部をさらに有し、
上記表示部と上記操作子とは、上記支持部に支持されてもよい。
これにより、ＨＭＤが透過型であっても、画像表示を妨げることなく入力操作を行うことが可能となる。また一般に、テンプル部は、ＨＭＤを装着したユーザが腕を上方に曲げた位置に配置されるため、楽な姿勢で入力操作を行うことが可能となる。

本技術の一形態に係る表示装置は、本体と、入力操作部とを有する。
上記本体は、画像を表示することが可能に構成される。
上記入力操作部は、長手方向が第１の軸方向である操作子を有し、上記操作子に対する上記第１の軸方向に沿った操作を静電的に検出し、上記操作子に対する上記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った操作を検出することがそれぞれ可能であり、上記本体に配置される。

これにより、上記表示装置は、第２の軸方向に十分なスペースが確保できない場合であっても、第１及び第２の操作を検出することが可能となり、２次元の入力操作が可能となる。また、第１の軸方向に関しては静電的に第１の操作を検出することが可能であることから、静電容量式の２次元タッチセンサに近い操作感を提供することが可能となる。

例えば、上記本体は、上記第１の軸方向に延在する縁部を含む筐体を有し、
上記操作子は、上記縁部に沿って配置されてもよい。
これにより、例えば筐体の隣接する二面間に形成される縁部を利用して操作子を配置することができ、狭小なスペースを有効利用することができる。

本技術の一形態に係る入力装置は、筐体と、入力操作部とを有する。
上記筐体は、長手方向が第１の軸方向である。
上記入力操作部は、長手方向が第１の軸方向である操作子を有し、上記操作子に対する上記第１の軸方向に沿った操作を静電的に検出し、上記操作子に対する上記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った操作を検出することがそれぞれ可能であり、上記筐体に配置される。

これにより、例えば小型で細長い形状の筐体を有する入力装置であっても、２次元の入力操作が可能な構成とすることができる。

以上のように、本技術によれば、省スペースでかつ操作性に優れた入力操作部を有するヘッドマウントディスプレイ、表示装置及び入力装置を提供することが可能となる。

本技術の第１の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を示す模式的な斜視図である。 図１に示すＨＭＤの要部平面図である。 図１に示すＨＭＤの内部構成を示すブロック図である。 図１に示す回転子の構成を示す図であり、Ｚ軸方向から見た概略断面図である。 図１に示すＨＭＤの一動作例におけるフローチャートである。 図１に示す表示部を介してユーザに提示される操作画像の一例を示す図である。 図１に示す回転子が回転する態様を示す概略断面図である。 本技術の第２の実施形態に係る回転子の構成を示す、Ｚ軸方向から見た概略断面図である。 図８に示す回転子の入力操作時の態様を示す、Ｚ軸方向から見た概略断面図である。 本技術の第３の実施形態に係る操作子の構成を示す、Ｚ軸方向から見た概略断面図である。 図１０に示す操作子の入力操作時の態様を示す、Ｚ軸方向から見た概略断面図である。 本技術の第４の実施形態に係る操作子の構成を示すＺ軸方向から見た概略断面図である。 図１２に示す操作子の入力操作時の態様を示す、Ｚ軸方向から見た概略断面図である。 本技術の第５の実施形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。 本技術の第６の実施形態に係る入力装置の構成を示す斜視図である。 図１５に示す入力装置の内部構成を示すブロック図である。

以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。

＜第１の実施形態＞
［ヘッドマウントディスプレイ］
図１、２、３は、本技術の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）を示す模式的な図であり、図１は斜視図、図２は要部平面図、図３は内部構成を示すブロック図、である。

なお、図中のＸ軸方向とＹ軸方向とは、互いに略直交する方向を示し、本実施形態においてユーザに画像が表示される表示面とそれぞれ平行な方向を示す。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交する方向を示す。Ｘ軸方向は装着時におけるＨＭＤ１の左右方向を示し、Ｙ軸方向は装着時におけるＨＭＤ１の上下方向（鉛直方向）を示す。

また、図中のｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向は、相互に直交する３軸方向を示し、それぞれＺ軸方向、Ｙ軸方向、Ｘ軸方向に対応する。本実施形態において、第１の軸方向はｘ軸方向（Ｚ軸方向）に相当し、第２の軸方向はｙ軸方向（Ｙ軸方向）に相当する。

ＨＭＤ１は、本体１０と、入力操作部３とを有し、本実施形態において、透過型ＨＭＤとして構成される。ＨＭＤ１は、全体としてメガネ型の形状を有し、ユーザが頭部に装着して外界を視認しつつ、入力操作部３から入力された情報に基づく画像をユーザに提示させることが可能に構成される。

なお、ＨＭＤ１の本体１０は、後述するように、左右の目にそれぞれ対応して構成される２個の表示部４を有する。これらの表示部４は略同一の構成であるため、図面及び以下の説明において、２個の表示部４及び表示部４に含まれる共通の構成は、それぞれ同一の符号で示すこととする。

［本体］
本体１０は、支持部（テンプル部）１１と、リム部１２と、表示部４とを有し、ユーザの頭部に装着可能に構成される。表示部４は、ユーザに画像を提示することが可能に構成される。テンプル部１１は、リム部１２を介して表示部４を支持するように構成される。

テンプル部１１は、端部をユーザの耳に係止させることが可能に構成され、ユーザの側頭部に装着される。またリム部１２は、表示部４の光学部材４１の周縁を支持する。テンプル部１１及びリム部１２は、例えば、合成樹脂、金属等の材料で形成される。

テンプル部１１は、本実施形態において、Ｚ軸方向を長手方向として延在する。またテンプル部１１は、後述するように、Ｚ軸方向に延在する半円筒状の凹面を有する溝部１３を有する（図４参照）。溝部１３は、後述する回転子２の一部を収容することが可能に構成され、本実施形態において、装着時にユーザの左側に装着されるテンプル部１１に形成される。また溝部１３は、後述する回転子２がユーザの右又は両側に配置される場合には、回転子２の配置に合わせて右側のテンプル部１１、又は両側のテンプル部１１に形成されてもよい。

なお、テンプル部１１とリム部１２とは、ユーザの左右の側頭部及び左右の目にそれぞれ対応して構成される２個のテンプル部１１と２個のリム部１２とを有する。２個のテンプル部１１と２個のリム部１２とはそれぞれ略同一の構成であるため、図面及び以下の説明において、それぞれ同一の符号で示すこととする。

テンプル部１１は、本実施形態において、表示部４の表示素子４２等を収容可能に形成された内部空間からなる収容部１４を有してもよい。収容部１４は、例えば、テンプル部１１のリム部１２と隣接する領域に形成される。

また本体１０は、テンプル部１１に取り付けられたイヤホンを有してもよい（図示せず）。これにより、ユーザは、画像とともに音声も楽しむことが可能となる。さらに、本体１０は、２つのリム部１２の間に取り付けられたノーズパッドを有することも可能である（図示せず）。これにより、ユーザの装着感をより高めることができる。

（表示部）
図２は、表示部４の構成を模式的に示す概略平面図である。表示部４は、光学部材４１と、表示素子４２とを有する。表示部４では、テンプル部１１の収容部１４に収容される表示素子４２が画像を形成し、その画像光が光学部材４１内に導光されユーザの目に出射されることで、ユーザに画像を提示するように構成される。

表示素子４２は、本実施形態において、例えば液晶表示素子（ＬＣＤ）で構成される。表示素子４２は、複数の画素がマトリクス状に配置された複数の画素を有する。表示素子４２は、ＬＥＤ（発光ダイオード）等からなる図示しない光源を含み、当該光源から入射される光を、入力操作部３によって生成された画像制御信号に応じて画素毎に変調し、ユーザに提示される画像を形成する光を出射する。表示素子４２は、例えば、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色に対応する画像光を個々に出射する３板方式を用いることもでき、あるいは、各色に対応する画像光を同時に出射する単板方式を用いることもできる。

表示素子４２は、例えば、画像光をＺ軸方向に出射するように構成される。また必要に応じて、レンズ等の光学系を配置することにより、表示素子４２から出射された画像光を光学部材４１に所望の方向で出射させるように構成することも可能である。

光学部材４１は、本実施形態において、導光板４１１と、偏向素子（ホログラム回折格子）４１２と、を有し、表示素子４２とＺ軸方向に対向して取り付けられる。

導光板４１１は、画像光が出射する表示面４１１ａを介してＸ軸方向に横方向及びＹ軸方向に縦方向を有する画面をユーザに提示する。導光板４１１は、例えば、Ｚ軸方向と略直交するＸＹ平面を有する表示面４１１ａと、表示面４１１ａに対向する外表面４１１ｂと、を含む透光性の板状に構成される。導光板４１１は、装着時に、例えばユーザの眼前にメガネのレンズ様に配置される。導光板４１１を形成する材料は、反射率等を鑑みて適宜採用することができ、例えばポリカーボネート樹脂、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の透明プラスチック板、ガラス板、セラミックス板等の光透過性材料が採用される。

ホログラム回折格子４１２は、例えば、フォトポリマー材料等からなるフィルム状の構造を有し、表示素子４２とＺ軸方向に対向して外表面４１１ｂ上に配置される。ホログラム回折格子４１２は、本実施形態において非透過型に形成されるが、透過型でもよい。

ホログラム回折格子４１２は、特定の波長帯域の光を効率よく、最適な回折角で反射させることが可能である。ホログラム回折格子４１２は、例えば、Ｚ軸方向から出射された特定の波長帯域の光を、導光板４１１内で全反射させることが可能な方向へ回折反射させ、ユーザの目に向けて表示面４１１ａから出射させるように構成される。特定の波長帯域としては、具体的には、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の各色に対応する波長帯域が選択される。これにより、表示素子４２から出射された各色に対応する画像光は、導光板４１１内をそれぞれ伝播して表示面４１１ａから出射する。これら各色の画像光がユーザの目に入射することにより、ユーザに所定の画像を提示することが可能となる。なお、図２では、便宜上、１種類の波長帯域の光のみ記載している。

また、外表面４１１ｂ上のユーザの目と対向する位置に、ホログラム回折格子４１２とは別個のホログラム回折格子を配置することも可能である。これにより、画像光を表示面４１１ａからユーザの目の方向へ出射させることが容易になる。この場合は、当該ホログラム回折格子を、例えば透過型のホログラム回折格子等とすることで、透過型ＨＭＤとしての構成を維持することができる。

［入力操作部］
図４は、入力操作部の構成を示す図であり、Ｚ軸方向（ｘ軸方向）から見た概略断面図である。入力操作部３は、本実施形態において、回転子（操作子）２と、第１のセンサ（第１の検出素子）３１と、第２のセンサ（第２の検出素子）３２と、制御部３３と、記憶部３４とを有し、ユーザに提示される画像を制御することが可能に構成される入力操作部３は、ｘ軸方向及びｙ軸方向の２次元の入力操作を可能とする。

回転子２は、ｘ軸まわりに回転可能に構成され、ｘ軸方向を高さ方向、ｙ軸方向を径方向とする円柱状に構成される。すなわち回転子２は、ｘ軸方向に長手方向を有し、ｘ軸まわりに回転可能な幅広のジョグダイヤルとして構成される。また回転子２は、本実施形態において、装着時にユーザの左側に装着されるテンプル部１１の溝部１３に配置される。これに限られず、回転子２は、右側のテンプル部１１、あるいは両側のテンプル部１１に配置されてもよい。

回転子２は、軸部２１と回転部２２とを含む。軸部２１はｘ軸方向に延在し、回転子２の中心部に配置される。軸部２１は、上述した溝部１３の端面に挿入され、固定されていてもよい。回転部２２は、円筒状に構成され、軸部２１の周囲に配置される。回転部２２は、ｘ軸まわりに回転可能に構成される。また、軸部２１及び回転部２２は、例えば絶縁材料で形成される。

なお回転子２は、軸部２１を支持し、溝部１３に配置されるベース部材を有していてもよい（図示せず）。これにより、回転子２をより安定的に支持することができる。この場合に回転子２の軸部２１は、ベース部材に対して固定されていてもよい。ベース部材の形状は特に限られないが、例えば溝部１３に嵌合する半球面状に形成される。またベース部材の材料も特に限られないが、例えば絶縁材料で形成される。

第１のセンサ３１は、回転子２の回転面２３上に配置され、ｘ軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する。本実施形態において、「第１の操作」は、例えば検出対象が回転子２に接触しつつ、ｘ軸方向に沿って移動する操作とする。また「検出対象」は、本実施形態においてユーザの指とするが、スタイラス等の導体であってもよい。また第１のセンサ３１が「第１の操作を検出する」とは、第１のセンサ３１が静電容量の変化等の電気的な信号を制御部３３に出力することを含むものとする。

第１のセンサ３１は、具体的には、例えば一次元の投影型静電容量センサとして構成され、回転面２３のほぼ全面を覆うように回転面２３上に配置される。第１のセンサ３１は、例えば可撓性を有する略矩形のシート状に形成され、接着材等により回転面２３上へ接着されてもよい。これにより第１のセンサ３１は、回転部２２とともに軸部２１の周囲を回転することが可能となる。

第１のセンサ３１は、操作面３１１と、図示しないｘ位置検出用の複数の電極（スライダ電極）とを有する。スライダ電極は、ｘ軸方向に所定間隔で配列され、かつ回転子２のｘ軸まわりの周方向に沿って配置される。操作面３１１は、例えばプラスチック樹脂等の絶縁体のカバーフィルムで構成され、スライダ電極上に配置される。

第２のセンサ３２は、回転子２のｘ軸まわりの回転に基づいて第２の操作を検出する。本実施形態において「第２の操作」とは、検出対象が回転子２をｘ軸まわりに回転させる操作とする。また、「第２の操作を検出」とは、第２の操作に基づく電気的な信号を制御部３３に出力することを含むものとする。

第２のセンサ３２の構成は特に限られず、例えば光学式のロータリエンコーダでも、磁気式のロータリエンコーダでも、その他の方式のロータリエンコーダでもよい。

制御部３３は、第１のセンサ３１と第２のセンサ３２との出力に基づいて、ユーザに提示される画像を制御する。すなわち制御部３３は、第１及び第２の操作に基づいて、例えば画像上に表示されるポインタの位置等を制御することが可能に構成される。

制御部３３は、典型的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）あるいはＭＰＵ（Micro-Processing Unit）で構成される。本実施形態において制御部３３は、演算部３３１と信号生成部３３２とを有し、記憶部３４に格納されたプログラムに従って各種機能を実行する。また、制御部３３は、第１のセンサ３１及び第２のセンサ３２をそれぞれ駆動するための駆動回路を有し、本実施形態において、これらの駆動回路は演算部３３１に組み込まれる。

演算部３３１は、第１のセンサ３１からの出力に基づいて、微小時間内における検出対象のｘ座標値の変位量を算出する。また演算部３３１は、ｘ座標値の変位量を積分することにより、ｘ座標値を更新することができる。

一方演算部３３１は、第２のセンサ３２からの出力に基づいて、微小時間内における回転子２の回転量を算出する。さらに演算部３３１は、当該回転量をｙ座標値の変位量に換算する。またｘ座標値と同様に、ｙ座標値の変位量を積分することで、ｙ座標値を更新することができる。以下、演算部３３１によって算出されたｘｙ座標値に対応する点を、検出位置とする。

信号生成部３３２は、検出位置に基づいて、画像上に表示されるポインタの位置を制御する画像制御信号を生成する。画像上には、仮想的に、ｘｙ座標上の点に１対１対応するＸＹ座標が割り当てられている。したがってポインタは、例えば、検出位置に対応するＸＹ座標上の点に表示される。以下、検出位置に対応するＸＹ座標上の点を、表示位置とする。信号生成部３３２は、当該画像制御信号によって、例えば、ＧＵＩ等が表示されたメニュー選択画像上の表示位置にポインタ等を重畳的に表示させた画像を生成することが可能である。

信号生成部３３２は、生成された画像制御信号を、２つの表示素子４２へそれぞれ出力する。また、信号生成部３３２は、左右の目に応じた画像制御信号を生成してもよい。これにより、ユーザに３次元画像を提示することが可能となる。

さらに制御部３３は、本実施形態において、操作面３１１上で一定時間内に接触と非接触の連続操作（以下、「タップ操作」とする）が検出された場合、表示位置に対応するＧＵＩ（指示項目）に割り当てられた特定の処理を実行する。演算部３３１によるこれらの処理結果は、信号生成部３３２に送信される。

また図示せずとも、ＨＭＤ１は、第１及び第２のセンサ３１，３２から出力される電気的な信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータや、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータを含む。

記憶部３４は、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びその他の半導体メモリ等で構成され、制御部３３による種々の演算に用いられるプログラム等を格納する。例えば、ＲＯＭは、不揮発性メモリで構成され、制御部３３に操作位置のｘｙ座標値の算出等の演算処理を実行させるためのプログラムや設定値を格納する。ＲＡＭは、算出された検出位置のｘｙ座標値等を格納する。また、記憶部３４は、例えば不揮発性の半導体メモリによって、これらに対応して割り当てられた機能を実行するためのプログラム等を格納することが可能となる。さらに、半導体メモリ等に予め格納されたこれらのプログラムは、ＲＡＭにロードされ、制御部３３の演算部３３１によって実行されるようにしてもよい。

なお、制御部３３及び記憶部３４は、例えば表示素子４２とともにテンプル部１１の収容部１４内に収容されることが可能であり、あるいは別の筐体に収容されることも可能である。別の筐体に収容される場合は、制御部３３は、有線または無線で第１及び第２のセンサ３１，３２、表示部４等と接続されることが可能に構成される。

さらにＨＭＤ１は、通信部１５を有していてもよい。これにより、ＨＭＤ１によってユーザに提示される画像が、インターネット等から通信部１５を介して取得されることが可能となる。通信部１５は、収容部１４に収容されてもよい。

またＨＭＤ１は、バッテリを有していてもよい（図示せず）。バッテリは、ＨＭＤ１の電源を構成し、ＨＭＤ１の内部の各部へ必要な電力を供給する。バッテリは、一次電池でもよいし、二次電池でもよい。

さらにＨＭＤ１は、スピーカを有してもよい（図示せず）。スピーカは、制御部３３によって生成された電気的な音声信号を物理的な振動に変換し、図示しないイヤホンを介してユーザに音声を提供するように構成されてもよい。なお、スピーカの具体的な構成は特に限られない。

次に、ＨＭＤ１の基本的な動作例について説明する。

［ＨＭＤの動作例］
図５は、ＨＭＤ１（制御部３３）の一動作例におけるフローチャートである。また図６は、光学部材４１の表示面４１１ａを介してユーザに提示される操作画像の一例を示す図である。ここでは、ユーザがＨＭＤ１を装着し、起動させ、操作面３１１上でタップ操作を行った際のＨＭＤ１の動作例を示す。

起動されたＨＭＤ１は、表示面４１１ａに、例えば、ＧＵＩが多数表示された画像Ｖ１を表示させる（図６参照）。画像Ｖ１は、例えばＨＭＤ１の各種設定のメニュー選択画像であり、各ＧＵＩは、ＨＭＤ１の消音モードへの切り替え、音量調節、画像の再生、早送り、あるいはポインタの表示形態の変更等に対応している。すなわち、入力操作部３は、ユーザによって特定のＧＵＩが選択されることで、ＨＭＤ１の設定を変更することが可能に構成される。

ＨＭＤ１は、まず、以前算出された検出位置等の情報を消去する初期化処理を行うことができる。そして第１のセンサ３１は、検出対象の接触を検出するための接触検出信号を制御部３３へ出力する。制御部３３は、接触検出信号に基づき、操作面３１１と検出対象との接触状態を判定する（ＳＴ１０１）。

操作面３１１上での検出対象の接触を検出した際（ＳＴ１０１でＹＥＳ）、信号生成部３３２は、画像Ｖ１にポインタＰが重畳した操作画像Ｖ１０を制御する信号を生成し、表示面４１１ａを介して操作画像Ｖ１０を表示させる（ＳＴ１０２）。このときの操作画像Ｖ１０におけるポインタＰの表示位置は、所定の初期表示位置であり、例えばＸ座標値、Ｙ座標値をともに０（画像Ｖ１の略中心）としてもよい。

一方、演算部３３１は、例えば、初期表示位置に対応するｘｙ座標上の点を初期検出位置とすることができる。これにより、最初に接触を検出したｘｙ座標上の点を基準として、検出位置を算出することができる。具体的には、初期表示位置のＸ座標値、Ｙ座標値がともに０である場合には、初期検出位置のｘ座標値、ｙ座標値もともに０とすることができる。

次に演算部３３１は、検出対象のｘ軸方向に沿った移動に基づき、ｘ座標値を更新する（ＳＴ１０３）。同様に、演算部３３１は、回転子２の回転量に基づき、ｙ座標値を更新する（ＳＴ１０４）。信号生成部３３２は、更新された検出位置に対応する画像Ｖ１上の表示位置にポインタＰが重畳した操作画像Ｖ１０を表示する（ＳＴ１０５）。これにより、例えば図６に示すように、初期表示位置から検出対象の移動方向及び移動量に応じた表示位置へポインタＰを移動させることができる。

制御部３３は、ポインタＰの表示位置に対応するＧＵＩ（以下、選択ＧＵＩという。）を選択候補ＧＵＩとする（ＳＴ１０６）。選択候補ＧＵＩは、画像Ｖ１０において、例えば枠の色、彩度、輝度等の表示形態を変化させてもよい。ユーザは、ＨＭＤ１によって表示された画像Ｖ１０を視認することで、選択候補のＧＵＩを確認することが可能となる。

制御部３３は、再び、第１のセンサ３１からの出力に基づいて、操作面３１１と検出対象との接触状態を判定する（ＳＴ１０７）。例えば、検出対象と操作面３１１との接触状態が維持されている場合は、ドラッグ操作（検出対象が操作面３１１に接触しつつ移動する操作）が行われている可能性がある。

そこで、検出対象と操作面３１１との接触状態が維持されていると判定した際（ＳＴ１０７でＹＥＳ）、演算部３３１は、再度第１及び第２のセンサ３１，３２からの出力に基づいて検出位置を更新し（ＳＴ１０２，ＳＴ１０３）、信号生成部３３２は、更新された検出位置に対応する表示位置にポインタＰが移動した操作画像Ｖ１０の制御信号を生成することができる（ＳＴ１０４）。

一方、検出対象と操作面３１１との非接触を判定した際（ＳＴ１０７でＮＯ）、制御部３３は、選択候補ＧＵＩに対応する検出位置でタップ操作を検出したか否か判定する（ＳＴ１０８）。制御部３３は、所定時間内に接触及び非接触を連続して検出した場合、「タップ操作を検出した」と判定することができる。

選択候補ＧＵＩ上でタップ操作を検出した際（ＳＴ１０８でＹＥＳ）、制御部３３は、当該選択候補ＧＵＩを選択ＧＵＩと判定する。制御部３３は、記憶部３４に格納された当該選択ＧＵＩに対応するコード情報を取得する（ＳＴ１０９）。

一方、タップ操作を検出しなかった際（ＳＴ１０８でＮＯ）、制御部３３は、選択候補のＧＵＩは選択されなかったものと判定する。そして、再度接触を検出したか判定する（ＳＴ１０７）。

さらに制御部３３は、取得した上記コード情報に基づき、選択ＧＵＩに対応する処理を実行する。この処理は、記憶部３４に格納されたプログラム等に基づいて実行される。例えば、選択ＧＵＩに対応する機能が「消音モードへの切り替え」であった場合、制御部３３は、当該ＧＵＩに対応するコード情報に基づいて処理を実行することにより、ＨＭＤ１の設定を消音モードに切り替えることが可能となる。

また、ＳＴ１０９で取得されたコード情報が例えば音量調整であれば、制御部３３は、このコード情報に基づく画像制御信号を生成し、表示素子４２へ出力することもできる。これによりＨＭＤ１は、例えば音量調節バーが重畳された新たな操作画像（図示せず）をユーザに提示する。また、取得されたコード情報が例えば画像の再生であれば、制御部３３は、このコード情報に基づく画像制御信号を生成する。これによりＨＭＤ１は、再生される映像コンテンツを選択するためのサムネイル画像等（図示せず）をユーザに提示する。

以上のように、本実施形態に係るＨＭＤ１によれば、テンプル部１１に搭載された回転子２により入力操作が可能となり、別個の入力装置が不要となる。したがって、ＨＭＤ１を携帯する場合の利便性を向上させることができる。さらにＨＭＤ１によれば、ｙ軸方向に十分なスペースが確保できない場合であっても、２次元の入力操作が可能となる。以下、ｙ軸方向の入力操作について、詳細を説明する。

図７は、ユーザのｙ軸方向の入力操作により回転子２がｘ軸まわりに回転する態様を示す概略断面図である。

例えばユーザの指が操作面３１１に接触しつつｙ軸方向へ移動した場合に、操作面３１１が配置される操作子２もｘ軸まわりに回転する。これにより入力操作部３は、検出対象のｙ軸方向の変位と、回転子２のｘ軸まわりの回転とを直感的に対応させることができる。

またユーザにより断続的に回転子２を回転させることで、ｙ軸方向に関し、実質的な操作領域を無限に確保することが可能となる。これにより、例えば操作画像Ｖ１０（図６参照）がＹ軸方向に長い場合であっても、Ｙ軸方向のスクロール操作等を容易に行うことができる。

さらに本実施形態によれば、ｘ軸方向の操作はタッチセンサである第１のセンサ３１により行うため、タッチセンサ特有のタップ操作やドラッグ操作、フリック操作等を行うことが可能となる。すなわち、２次元タッチセンサと同様の高い操作性を実現することが可能となる。

また、２次元の入力操作に広く用いられている２次元タッチセンサは、操作性の観点から、検出対象が十分に移動できる大きさの平面領域を確保しなければならない。したがって、ＨＭＤ１に２次元タッチセンサを搭載する場合は、平面領域の確保と、２次元タッチセンサの搭載によるデザイン性とを考慮する必要がある。

一方、本実施形態によれば、長手方向を有する領域を確保することができれば、２次元の入力操作が可能となる。したがって、２次元タッチセンサを搭載するための平面領域の確保が難しいＨＭＤ１においても、操作感やデザイン性を損ねることなく２次元の入力操作が可能となる。

また、操作子２がテンプル部１１に配置されることにより、画像表示を妨げることなく入力操作を行うことが可能となる。さらにテンプル部１１は、一般に、ＨＭＤ１を装着したユーザが腕を上方に曲げた位置に配置されるため、楽な姿勢で入力操作を行うことが可能となる。

また本実施形態によれば、入力操作部３を比較的簡素な構成とすることができるため、耐久性が高く、低コストのＨＭＤ１を提供することができる。また装着時や入力操作時の重量バランスを維持しやすい構成とすることができ、快適な装着感のＨＭＤ１を提供することが可能となる。

＜第２の実施形態＞
図８、図９は本技術の第２の実施形態を示すＺ軸方向から見た概略断面図であり、図８は本実施形態に係る回転子の構成を示す図、図９は入力操作時の回転子の態様を示す図である。また図８は、第１の実施形態に係る図４に対応し、図９は第１の実施形態に係る図７に対応する。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付すものとする。

本実施形態に係るＨＭＤ１Ａの入力操作部３Ａは、主に、第１のセンサ３１Ａの配置が異なる。なお、第１のセンサ３１Ａ以外の構成については第１の実施形態と同様であるため、説明を簡略化または省略する。

回転子２Ａは、全体として、第１の実施形態に係る回転子２と同様に構成される。すなわち回転子２Ａは、全体としてｘ軸方向に長手方向（高さ方向）を有する円柱状であり、ｘ軸まわりに回転可能なジョグダイヤルとして構成される。また回転子２Ａは、ｘ軸方向に延在する軸部２１Ａと、ｘ軸まわりに回転可能な回転部２２Ａとを有する。回転部２２Ａの外表面には、回転面２３Ａが形成される。

軸部２１Ａは、本実施形態において、ｘ軸まわりに回転可能に構成される。また回転部２２Ａは、軸部２１Ａと一体に回転可能である。軸部２１Ａ及び回転部２２Ａは、例えば絶縁材料で形成される。

また図９を参照し、回転子２Ａは、検出対象と回転面２３Ａで接触可能に構成される。回転子２Ａは、例えば検出対象が回転面２３Ａに接触しつつｙ軸方向へ移動した際に、ｘ軸まわりに回転することが可能となる。

第１のセンサ３１Ａは、本実施形態において、回転子２Ａの軸部２１Ａと回転部２２Ａの間に配置され、ｘ軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出するタッチセンサとして構成される。第１のセンサ３１Ａは、第１の実施形態と同様に、例えば可撓性のある略矩形のシート状に形成され、軸部２１Ａのほぼ全面を覆うように軸部２１Ａ上に配置される。これにより、第１のセンサ３１Ａも、回転子２Ａと一体にｘ軸まわりに回転することが可能となる。

第１のセンサ３１Ａは、回転部２２Ａを介して、回転面２３Ａに接触した検出対象を静電的に検出する。第１のセンサ３１Ａは、回転部２２Ａが絶縁体で形成されることにより、回転部２２Ａを介しても検出対象の検出が可能となる。

上記構成のＨＭＤ１Ａにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、ｙ軸方向に十分な領域を確保することができない場合であっても、２次元タッチセンサと同様の操作感を提供することが可能となる。またｙ軸方向に関し、実質的な操作領域を無限に確保することが可能となる。

さらに第１の実施形態とは異なり、第１のセンサ３１Ａが外部に露出しないため、第１のセンサ３１Ａに対する外部からの衝撃等を低減することができる。これにより、ＨＭＤ１Ａの耐久性をより向上させることが可能となる。

＜第３の実施形態＞
図１０、図１１は本技術の第３の実施形態を示すＺ軸方向から見た概略断面図であり、図１０は本実施形態に係る操作子の構成を示す図、図１１は入力操作時の操作子の態様を示す図である。また図１０は第１の実施形態に係る図４に対応し、図１１は第１の実施形態に係る図７に対応する。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付すものとする。

本実施形態に係るＨＭＤ１Ｂは、主に、入力操作部３Ｂの構成が異なる。なお、その他の構成については第１の実施形態と同様であるため、説明を簡略化または省略する。

入力操作部３Ｂは、弾性部材（操作子）２Ｂと、第１のセンサ３１Ｂと、第２のセンサ３２Ｂと、制御部３３と、記憶部３４と、を含む。本実施形態に係る入力操作部３Ｂは、後述するように、弾性部材２Ｂ及び第２のセンサ３２Ｂの構成が第１の実施形態と大きく異なる。

弾性部材２Ｂは、長手方向がｘ軸方向であり、歪み変形可能に構成される。弾性部材２Ｂは、テンプル部（支持部）１１Ｂに配置され、例えばテンプル部１１Ｂに形成された溝部１３Ｂに配置されてもよい。なお、図１１においては、テンプル部１１Ｂの図示を省略している。

弾性部材２Ｂは、配置面２４Ｂと入力面２３Ｂとを有する。配置面２４Ｂは、装着時に溝部１３Ｂ（テンプル部１１Ｂ）と近接する面であり、Ｘ軸方向（ｚ軸方向）と略直交して形成される。なお配置面２４Ｂは、溝部１３Ｂと隙間を介して配置されていてもよい。これにより、入力操作時に弾性部材２Ｂの弾性変形が容易になる。一方入力面２３Ｂは、配置面２４Ｂとｚ軸方向に対向する。入力面２３Ｂは、ｙ軸方向に関して略中央に配置され、ｘ軸方向に沿って形成される頂部２３０Ｂを有する。入力面２３Ｂは、例えば頂部２３０Ｂを頂点としてｚ軸方向に膨出して形成される。

入力面２３Ｂは、頂部２３０Ｂを境界として、仮想的に、第１の領域２３１Ｂと第２の領域２３２Ｂとを有する（図１０の二点鎖線参照）。第１の領域２３１Ｂは、ｙ軸方向に関して頂部２３０Ｂからｙ軸方向上方を占める領域とする。第２の領域２３２Ｂは、ｙ軸方向に関して頂部２３０Ｂからｙ軸方向下方を占める領域とする。第１及び第２の領域２３１Ｂ，２３２Ｂは、それぞれ、ｙ軸方向に沿って頂部２３０Ｂから弾性部材２Ｂの上下端部へ向かうに従い、配置面２４Ｂに向かって傾斜する。

第１のセンサ３１Ｂは、第１の実施形態に係る第１のセンサ３１と同様に、一次元の投影型静電容量センサとして構成される。すなわち第１のセンサ３１Ｂは、入力面２３Ｂ上に配置され、ｘ軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する。本実施形態において、「第１の操作」は、例えば検出対象が第１のセンサ３１Ｂに接触しつつ、ｘ軸方向に沿って移動する操作とする。また第１のセンサ３１Ｂは、検出対象が接触することが可能な操作面３１１Ｂを有し、例えば可撓性のある略矩形のシート状に形成される。第１のセンサ３１Ｂは、接着材等により入力面２３Ｂ上に接着されることで、弾性部材２Ｂが変形した場合であっても、第１の操作を検出することが可能となる。

第２のセンサ３２Ｂは、弾性部材２Ｂの歪みに基づいて第２の操作を検出する。本実施形態において、「第２の操作」とは、検出対象が入力面２３Ｂに接触しつつ、ｙ軸方向に沿って移動する操作である。第２のセンサ３２Ｂは、本実施形態において、第１の歪みセンサ３２１Ｂと第２の歪みセンサ３２２Ｂを含む。第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ、３２２Ｂは、本実施形態において、いずれも歪みゲージとして構成され、歪みにより抵抗値が変化することで、歪み量に基づく電気的な出力が可能となる。

第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ、３２２Ｂは、弾性部材２Ｂに配置されｙ軸方向に沿って配列される。第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ、３２２Ｂは、例えば弾性部材２Ｂの内部に、ｘ軸方向に沿って配置される。例えば第１の歪みセンサ３２１Ｂは、第１の領域２３１Ｂに沿って配置され、第２の歪みセンサ３２２Ｂは、第２の領域２３２Ｂに沿って配置される。なお、歪みセンサは２個に限られず、例えばｘ軸方向に複数の歪みセンサが配列していてもよい。

図１１を参照し、本実施形態に係る第２の操作について詳細に説明する。弾性部材２Ｂは、第２の操作により、検出対象のｙ軸方向の移動に応じて、ｙ軸方向に歪むこととなる。また第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ、３２２Ｂも、弾性部材２Ｂの内部に配置されているため、弾性部材２Ｂの歪みに伴って歪むこととなる。

具体的には、検出対象が操作面３１１Ｂと接触しつつｙ軸方向上方に移動する際、第１の領域２３１Ｂ及び第１の歪みセンサ３２１Ｂは圧縮され、第２の領域２３２Ｂ及び第２の歪みセンサ３２２Ｂは引っ張られる。一方、検出対象が操作面３１１Ｂと接触しつつｙ軸方向下方に移動する際、第１の領域２３１Ｂ及び第１の歪みセンサ３２１Ｂは引っ張られ、第２の領域２３２Ｂ及び第２の歪みセンサ３２２Ｂは圧縮される。これにより、第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ、３２２Ｂは、検出対象の移動量及び移動方向に応じた出力をすることが可能となる。なお図１１の仮想線は、弾性部材２Ｂの弾性変形を誇張して示している。

第２のセンサ３２Ｂは、本実施形態において、第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ，３２２Ｂの抵抗値の変化量に応じた信号を出力するための検出回路を有していてもよい（図示せず）。このような検出回路として、例えば２アクティブゲージ法等のブリッジ（ホイーストンブリッジ）回路を採用することで、第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ，３２２Ｂの歪み量を精度よく検出することができる。

制御部３３の演算部３３１は、第１及び第２のセンサ３１Ｂ，３２Ｂの出力に基づいて、検出位置を算出することができる。例えば演算部３３１は、第１のセンサ３１Ｂからの出力に基づいて、第１の実施形態と同様に処理し、検出対象のｘ座標値の更新等を行うことができる。

また演算部３３１は、第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ，３２２Ｂからの出力に基づいて、微小時間内におけるｙ座標値の変位量を算出することができる。すなわち演算部３３１は、微小時間内における第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｂ，３２２Ｂの抵抗値の変化に基づく出力をｙ座標値の変位量に換算する。さらにｘ座標値と同様に、ｙ座標値の変位量を積分することで、ｙ座標値を更新することができる。

また、信号生成部３３２は、演算部３３１から送信された処理結果に基づき、検出対象の移動に基づいてポインタ等が移動するような画像を生成することが可能である。

本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、ｙ軸方向に十分な領域を確保することができない場合であっても、２次元タッチセンサと同様の操作感を提供することが可能となる。また、ＨＭＤ１Ｂは、ｙ軸方向においてもｘ軸方向と同様に、検出対象を操作面３１１Ｂ上に接触させつつ移動させることにより入力操作を行う。したがって、より２次元タッチセンサに近い操作感とすることができる。

また、第２のセンサ３２Ｂとして複数の歪みゲージを用いたことにより、比較的簡素な構成で、精度よく歪み量を検出することが可能となる。

＜第４の実施形態＞
図１２、図１３は本技術の第４の実施形態を示すＺ軸方向から見た概略断面図であり、図１２は本実施形態に係る操作子の構成を示す図、図１３はｙ軸方向の入力操作時の操作子の態様を示す図である。また図１２は、第１の実施形態に係る図４に対応し、図１３は第１の実施形態に係る図７に対応する。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付すものとする。

本実施形態に係るＨＭＤ１Ｃは、主に、入力操作部３Ｃの構成が異なる。なお、入力操作部３Ｃ以外の構成については第１の実施形態と同様であるため、説明を簡略化または省略する。

入力操作部３Ｃは、本実施形態において、操作子２Ｃと、第１のセンサ３１Ｃと、第２のセンサ３２Ｃと、制御部３３と、記憶部３４と、を有する。本実施形態において、入力操作部３Ｃは、検出対象が操作子２Ｃに接触しつつｘ軸方向及びｙ軸方向に移動する操作を検出することが可能に構成される。

本実施形態に係る操作子２Ｃは、梁部２０Ｃを含む。操作子２Ｃは、第１の実施形態と同様に、テンプル部（支持部）１１Ｃ上に配置される。

梁部２０Ｃは、ｘ軸方向に延在し、ｚ軸方向に突出する略直方体状の構造体である。梁部２０Ｃは、ｚ軸方向にそれぞれ対向する第１の端部２１Ｃ及び第２の端部２２Ｃと、ｙ軸方向にそれぞれ対向する上面２０１Ｃ及び下面２０２Ｃとを有する。第１の端部２１Ｃは、後述する操作領域１１０Ｃに支持される。第２の端部２２Ｃは、ｙ軸方向に曲げ変形が可能に構成される。梁部２０Ｃは、例えば弾性材料で形成されてもよい。これにより、第２の端部２２Ｃの曲げ変形が容易になる。なお、図１２では梁部２０Ｃのｚ軸方向に沿った長さを誇張して示している。

また本実施形態において、本体１０Ｃは、操作領域１１０Ｃを有する。操作領域１１０Ｃは、テンプル部１１Ｃに形成された矩形の平坦面であり、ｘ軸方向に長手方向を有し、ｚ軸方向に略直交して配置される。また操作領域１１０Ｃは、本実施形態において、後述する梁部２０Ｃの第１の端部２１Ｃをｘ軸方向に沿って支持しており、梁部２０Ｃを挟んでｙ軸方向に配列する第１の領域１１１Ｃと第２の領域１１２Ｃとを有する。第１及び第２の領域１１１Ｃ，１１２Ｃは、本実施形態において、略同一の形状及び面積を有する。

第１のセンサ３１Ｃは、それぞれｘ軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する第１の静電容量センサ３１１Ｃと、第２の静電容量センサ３１２Ｃとを含む。本実施形態において「第１の操作」とは、検出対象が第２の端部２２Ｃに接触しつつ、ｘ軸方向に沿って移動する操作である。第１及び第２の静電容量センサ３２１Ｃ，３２２Ｃは、それぞれ、第１の実施形態に係る第１のセンサ３１と同様に、略矩形の一次元の投影型静電容量センサとして構成される。また第１の静電容量センサ３１１Ｃは、操作領域１１０Ｃの第１の領域１１１Ｃに配置され、第２の静電容量センサ３１２Ｃは、操作領域１１０Ｃの第２の領域１１２Ｃに配置される。

第２のセンサ３２Ｃは、梁部２０Ｃの曲げ量に基づいて第２の操作を検出する。本実施形態において、「第２の操作」とは、検出対象が第２の端部２２Ｃに接触しつつ、ｙ軸方向に沿って移動する操作である。第２のセンサ３２Ｃは、第３の実施形態と同様に、第１の歪みセンサ３２１Ｃと第２の歪みセンサ３２２Ｃを含む。第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｃ、３２２Ｃは、本実施形態において、いずれも歪みゲージとして構成され、歪みにより抵抗値が変化することで、歪み量に基づく電気的な出力が可能となる。

第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｃ、３２２Ｃは、ｘ軸方向にそれぞれ延在し、ｙ軸方向に相互に対向する。例えば第１の歪みセンサ３２１Ｃは、上面２０１Ｃに配置される。一方第２の歪みセンサ３２２Ｃは、下面２０２Ｃに配置される。第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｃ，３２２Ｃは、歪みに応じて抵抗値の大きさを変化させる。なお、歪みセンサは２個に限られず、例えばｘ軸方向に複数の歪みセンサが配列していてもよい。

図１３を参照し、本実施形態に係る第２の操作について詳細に説明する。梁部２０Ｃは、第２の操作により、検出対象のｙ軸方向の移動に応じて、ｙ軸方向に歪むこととなる。また第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｃ、３２２Ｃも、上面２０１Ｃ及び下面２０２Ｃにのそれぞれ配置されているため、梁部２０Ｃの歪みに伴って歪むこととなる。

具体的には、検出対象が第２の端部２２Ｃと接触しつつｙ軸方向上方に移動する際、上面２０１Ｃ及び第１の歪みセンサ３２１Ｃは圧縮され、下面２０２Ｃ及び第２の歪みセンサ３２２Ｃは引っ張られる。一方、検出対象が第２の端部２２Ｃと接触しつつｙ軸方向下方に移動する際、上面２０１Ｃ及び第１の歪みセンサ３２１Ｃは引っ張られ、下面２０２Ｃ及び第２の歪みセンサ３２２Ｃは圧縮される。なお図１３の仮想線は、梁部２０Ｃの曲げ変形を誇張して示している。

第２のセンサ３２Ｃは、本実施形態において、第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｃ，３２２Ｃの抵抗値の変化量に応じた信号を出力するための検出回路を有していてもよい（図示せず）。このような検出回路として、例えば２アクティブゲージ法等のブリッジ（ホイーストンブリッジ）回路を採用することで、第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｃ，３２２Ｃの歪み量を精度よく検出することができる。

制御部３３の演算部３３１は、第１及び第２のセンサ３１Ｃ，３２Ｃの出力に基づいて、検出位置を算出することができる。

演算部３３１は、第１のセンサ３１Ｃに含まれる第１及び第２の静電容量センサ３２１Ｃ，３２２Ｃの出力に基づいて、検出対象のｘ座標値の更新等を行うことができる。本実施形態に係る演算部３３１は、第１及び第２の静電容量センサ３２１Ｃ，３２２Ｃ上に直接接触する操作のみならず、検出対象が梁部２０Ｃの第２の端部２２Ｃに接触している状態も検出可能に構成される。これにより、検出対象が第２の端部２２Ｃに接触しつつ移動することで、ｘ軸方向及びｙ軸方向のいずれの入力操作も行うことが可能となる。

また演算部３３１は、第１及び第２の静電容量センサ３２１Ｃ，３２２Ｃからそれぞれ出力される信号を合成等し、第１のセンサ３１Ｃから出力される１つの信号として処理することができる。これにより、第１及び第２の静電容量センサ３２１Ｃ，３２２Ｃからの出力に基づき、検出対象のｘ座標値を１つの値に確定することができる。

一方演算部３３１は、第２のセンサ３２Ｃに含まれる第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｃ，３２２Ｃの出力に基づいて、微小時間内におけるｙ座標値の変位量を算出することができる。すなわち演算部３３１は、微小時間内における第１及び第２の歪みセンサ３２１Ｃ，３２２Ｃの抵抗値の変化に基づく出力をｙ座標値の変位量に換算する。さらにｘ座標値と同様に、ｙ座標値の変位量を積分することで、ｙ座標値を更新することができる。

また、信号生成部３３２は、演算部３３１から送信された処理結果に基づき、検出対象の移動に基づいてポインタ等が移動するような画像を生成することが可能である。

本実施形態によれば、第１〜３の実施形態と同様に、ｙ軸方向に十分な領域を確保することができない場合であっても、２次元タッチセンサと同様の操作感を提供することが可能となる。また、ＨＭＤ１Ｃは、ｙ軸方向においてもｘ軸方向と同様に、検出対象を第２の端部２２Ｃに接触させつつ移動させて入力操作を行う。したがって、より２次元タッチセンサに近い操作感を提供することができる。また、第２のセンサ３２Ｃとして複数の歪みゲージを用いたことにより、比較的簡素な構成で、精度よく歪み量を検出することが可能となる。

＜第５の実施形態＞
図１４は本技術の第５の実施形態を示す図であり、本実施形態に係る表示装置の構成を示す斜視図である。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付すものとする。

なお、図中のＸ軸方向とＹ軸方向とは、互いに略直交する方向を示し、本実施形態においてユーザに画像が表示される表示面とそれぞれ平行な方向を示す。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とに直交する方向を示す。また、図中のｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向は、相互に直交する３軸方向を示し、それぞれＹ軸方向、Ｚ軸方向、Ｘ軸方向に対応する。すなわち本実施形態において、第１の軸方向はｘ軸方向（Ｙ軸方向）に相当し、第２の軸方向はｙ軸方向（Ｚ軸方向）に相当する。

本実施形態に係る表示装置１Ｄは、本体１０Ｄと、入力操作部３Ｄとを有する。本体１０Ｄは、例えば小型かつ薄型の携帯端末等で構成される。入力操作部３Ｄは、後述するように、第１の実施形態に係る入力操作部３と同様の構成を有する。なお、第１の実施形態と同様の構成については、説明を簡略化または省略する。

本体１０Ｄは、筐体１１Ｄと、表示部４Ｄとを有する。筐体１１Ｄは、例えばユーザが把持できる大きさであり、例えば、Ｙ軸方向（ｘ軸方向）に長手方向（縦方向）、Ｘ軸方向（ｚ軸方向）に短手方向（横方向）、Ｚ軸方向（ｙ軸方向）に厚み方向を有する略直方体状に構成される。

筐体１１Ｄは、例えば、Ｚ軸方向に相互に対向する表面１１１Ｄ及び裏面１１２Ｄと、Ｘ軸方向にそれぞれ対向する側面１１３Ｄ及び側面１１４Ｄと、Ｙ軸方向にそれぞれ対向する側面１１５Ｄ及び側面１１６Ｄとを有する。筐体１１Ｄは、各面１１１Ｄ〜１１６Ｄが隣接する領域にそれぞれ縁部が形成され、本実施形態において、表面１１１Ｄと側面１１３Ｄとにより形成される縁部を、縁部１１０Ｄとする。縁部１１０Ｄは、Ｙ軸方向（ｘ軸方向）に沿って形成される。

表示部４Ｄは、表示面４１Ｄと、表示素子４２とを有し、画像を表示するように構成される。

表示素子４２は、第１の実施形態に係る表示素子４２と略同一に構成されてもよく、例えば、画像光を出射する液晶表示素子（ＬＣＤ）で構成される。表示素子４２は、画像光を表示面４１Ｄに向けて出射する。

表示面４１Ｄは、筐体１１Ｄに配置され、表示素子４２により生成された画像光を出射するディスプレイとして構成される。表示面４１Ｄは、例えば筐体１１Ｄの表面１１１Ｄに配置され、画像光をＺ軸方向に出射するように構成されてもよい。なお表示面４１Ｄは、タッチセンサを搭載したタッチパネルディスプレイであっても、タッチセンサを搭載しないディスプレイであってもよい。

入力操作部３Ｄは、第１の実施形態に係る入力操作部３と同様に構成される。すなわち、入力操作部３Ｄは、回転子（操作子）２Ｄと、第１のセンサ（第１の検出素子）３１Ｄと、第２のセンサ（第２の検出素子）３２と、制御部３３と、記憶部３４とを含み、本体１０Ｄに配置される。入力操作部３Ｄは、回転子２Ｄに対するｘ軸方向に沿った操作を静電的に検出し、回転子２Ｄに対するｙ軸方向に沿った操作を検出することがそれぞれ可能である。

回転子２Ｄは、ｘ軸方向に長手方向を有し、ｘ軸まわりに回転可能な幅広のジョグダイヤルとして構成される。

第１のセンサ３１Ｄは、第１の実施形態と同様に、回転子２Ｄ上に配置され、ｘ軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する。

第２のセンサ３２は、第１の実施形態と同様に、回転子２Ｄのｘ軸まわりの回転に基づいて第２の操作を検出する。

制御部３３は、第１の実施形態と同様に、第１及び第２のセンサ３１Ｄ，３２の出力に基づいて検出位置を算出し、表示面４１Ｄに表示される画像を制御する。

上記構成の表示装置１Ｄにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、ｙ軸方向に十分な領域を確保することができない場合であっても、２次元タッチセンサと同様の操作感を提供することが可能となる。またｙ軸方向に関し、実質的な操作領域を無限に確保することが可能となる。

また、タッチパネルディスプレイ等を有する携帯端末においては、例えば画像が表示されたディスプレイ上で入力操作しなければならず、画像鑑賞の妨げとなるおそれがある。一方で、携帯端末においては小型化の要請が強く、ディスプレイ以外に２次元タッチセンサを配置する領域を確保することが難しい。そこで本実施形態によれば、小型で、かつ薄型であっても、縁部を利用して２次元の入力操作が可能な表示装置を提供することが可能となる。したがって、画像鑑賞を妨げることなく、快適に２次元の入力操作を行うことが可能となる。

＜第６の実施形態＞
図１５，１６は本技術の第６の実施形態を示す図であり、図１５は本実施形態に係る入力装置の構成を示す斜視図、図１６は内部構成を示すブロック図である。なお、図において上述の第１の実施形態と対応する部分については同一の符号を付すものとする。

なお、図中のｘ軸方向、ｙ軸方向及びｚ軸方向は、相互に直交する３軸方向を示す。第１の軸方向はｘ軸方向に相当し、第２の軸方向はｙ軸方向に相当する。

本実施形態に係る入力装置１Ｅは、筐体１１Ｅと、入力操作部３Ｅと、通信部１５Ｅを有する。入力装置１Ｅは、例えばコンピュータ等の図示しない電子機器の入力操作が可能なリモートコントローラとして構成される。なお、第１の実施形態と同様の構成については、説明を簡略化または省略する。

筐体１１Ｅは、長手方向がｘ軸方向であり、例えばユーザが把持できる大きさの略円柱状に構成される。なお、筐体１１Ｅの形状は、長手方向がｘ軸方向であればこれに限られず、例えば角柱状、錘体状、その他の形状であってもよい。

入力操作部３Ｅは、第１の実施形態に係る入力操作部３と同様に構成される。入力操作部３Ｅは、第１のセンサ（第１の検出素子）３１Ｅと、第２のセンサ（第２の検出素子）３２Ｅと、制御部３３Ｅと、記憶部３４Ｅとを含み、筐体１１Ｅに配置される。入力操作部３Ｅは、回転子２Ｅに対するｘ軸方向に沿った操作を静電的に検出し、回転子２Ｅに対するｙ軸方向に沿った操作を検出することがそれぞれ可能である。なお、制御部３３Ｅ及び記憶部３４Ｅの全部又は一部は、入力装置１Ｅが接続される電子機器等に搭載されていてもよい。

回転子２Ｅは、ｘ軸方向に長手方向を有し、ｘ軸まわりに回転可能な幅広のジョグダイヤルとして構成される。

第１のセンサ３１Ｅは、第１の実施形態と同様に、回転子２Ｅ上に配置され、ｘ軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する。

第２のセンサ３２は、第１の実施形態と同様に、回転子２Ｅのｘ軸まわりの回転に基づいて第２の操作を検出する。

本実施形態において、制御部３３Ｅは、演算部３３１Ｅを有する。演算部３３１Ｅは、第１及び第２のセンサ３１Ｅ，３２Ｅの出力に基づいて、検出位置を算出する。さらに制御部３３Ｅは、当該検出信号を通信部１５Ｅに出力する。

記憶部３４Ｅは、第１の実施形態と同様に、各種メモリ等で構成され、算出された検出位置や、制御部３３Ｅによる種々の演算に用いられるプログラム等を格納する。

通信部１５Ｅは、制御部３３Ｅによって生成された検出信号を、電子機器に送信することが可能に構成される。また通信部１５Ｅは、電子機器からの信号を受信可能であってもよい。なお通信部１５Ｅは、無線で信号の送受信が可能に構成されるが、有線で送受信が可能であってもよい。

通信部１５Ｅと接続された電子機器は、例えば、入力装置１Ｅから出力された検出信号に基づいて、ディスプレイ上のポインタ等の位置を制御することが可能となる。

上記構成の入力装置１Ｅにより、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。すなわち、ｙ軸方向に十分な領域を確保することができない場合であっても、２次元タッチセンサやマウス等と同様の操作感を提供することが可能となる。またｙ軸方向に関し、実質的な操作領域を無限に確保することが可能となる。

以上、本技術の実施形態について説明したが、本技術はこれに限定されることはなく、本技術の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

以上の実施形態において、選択ＧＵＩの決定をタップ操作により行うと説明したが、これに限られない。例えば、入力操作部は、操作子上あるいは操作子に近接して配置されたスイッチを有し、当該スイッチの押圧操作等により、選択ＧＵＩの決定を行うように構成されてもよい。

あるいは、操作面又は入力面上でこれらの面と略垂直方向に押し込む操作により、選択ＧＵＩを決定するようにしてもよい。押し込み操作の検出方法は特に限定されないが、例えば、入力操作部が操作面又は入力面下に配置された感圧センサ等をさらに有し、押し込み操作を検出可能に構成されてもよい。また第１、２、５、６の実施形態においては、回転子全体がｚ軸方向に押し込み可能に構成され、例えば回転軸と連続して形成された機械的なクリック機構により押し込みを検出することが可能に構成されてもよい（例えば特開２００２−０９９３８０参照）。また、第３、４の実施形態においては、歪みセンサの出力により押し込みを検出することが可能に構成されてもよい。

以上の実施形態では、第１の操作のみ静電的に検出すると説明したが、これに限られない。例えば２次元タッチセンサとして構成される静電容量センサを回転子上に配置することで、第２の操作も静電的に検出することができる。

第５及び第６の実施形態において、入力操作部３Ｄ，３Ｅが第１の実施形態に係る入力操作部３と同様の構成を有するとしたが、これに限られない。例えば、第２〜第４の実施形態に係る入力操作部３Ａ、入力操作部３Ｂ又は入力操作部３Ｃと同様の構成としてもよい。入力操作部３Ｄ，３Ｅを第２の実施形態に係る入力操作部３Ａとすることで、上述の作用効果の他に、第１のセンサ３１Ａが外部に露出しないため、第１のセンサ３１Ａに対する外部からの衝撃等を低減することが可能となる。入力操作部３Ｄ，３Ｅを第３及び第４の実施形態に係る入力操作部３Ｂ，３Ｃとすることで、上述の作用効果の他に、より２次元タッチセンサに近い操作感を提供することができる。また、比較的簡素な構成で精度よく第２の操作を検出することが可能となる。

また、第３及び第４の実施形態において、第２のセンサが歪みゲージを有すると説明したが、歪みゲージに替えて他の歪みセンサを用いることも可能である。例えば、第２のセンサは、感圧導電ゴムを有してもよい。感圧導電ゴムは、シリコーン樹脂等の絶縁性ポリマーに導電粒子をドープした素材であり、加圧することで抵抗値が変化する。これにより、歪み量を検出することが可能となる。また、圧電素子や、加速度センサ、またポリマーアクチュエータ素子や、超音波送受信子等の他の公知の歪みセンサを用いることも可能である。

また、第１〜第４の実施形態において、操作子がＨＭＤのテンプル部に配置されるとしたが、これに限られない。例えば、リム部等に配置されてもよい。

第５の実施形態において、表示装置は携帯端末に限られず、線状あるいは棒状部位を有する他の電子機器であってもよい。例えば表示装置は、表示面を有する携帯音楽プレーヤ等であってもよい。

また、以上の実施形態において、第１のセンサが投影型の静電容量センサであると説明したがこれに限られず、例えば表面型の静電容量センサとしてもよい。

また、第１の実施形態において、軸部２１が固定されていると説明したが、回転可能であってもよい。軸部２１が回転可能である場合には、回転部２２が軸部２１と一体に回転可能に構成されてもよい。

なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）ユーザに画像を提示することが可能に構成された表示部を有し、ユーザの頭部に装着可能に構成された本体と、
長手方向が第１の軸方向である操作子を有し、上記操作子に対する上記第１の軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出し、上記操作子に対する上記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った第２の操作を検出することがそれぞれ可能であり、上記本体に配置された入力操作部と
を具備するヘッドマウントディスプレイ。
（２）上記（１）に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
上記入力操作部は、
上記第１の操作を静電的に検出する第１の検出素子と、
上記第２の操作を検出する第２の検出素子とをさらに有する
ヘッドマウントディスプレイ。
（３）上記２）に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
上記操作子は、上記第１の軸方向に延在し上記第１の軸まわりに回転可能に構成される回転子を含み、
上記第１の検出素子は、上記回転子上に配置され、
上記第２の検出素子は、上記回転子の回転に基づいて上記第２の操作を検出する
ヘッドマウントディスプレイ。
（４）上記（２）に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
上記操作子は、歪み変形可能に構成され、
上記第２の検出素子は、上記操作子の歪みに基づいて上記第２の操作を検出する
ヘッドマウントディスプレイ。
（５）上記（４）に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
上記操作子は、弾性部材であり、
上記第１の検出素子は、上記弾性部材に配置され、
上記第２の検出素子は、上記弾性部材に配置され上記第２の軸方向に沿って配列された複数の歪みセンサを含む
ヘッドマウントディスプレイ。
（６）上記（４）に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
上記本体は、上記第１の検出素子が配置される操作領域をさらに有し、
上記操作子は、
上記操作領域に支持される第１の端部と、上記第２の軸方向に曲げ変形が可能な第２の端部とを有する梁部を含み、
上記第２の検出素子は、上記梁部の曲げ量に基づいて上記第２の操作を検出する
ヘッドマウントディスプレイ。
（７）上記（２）から（６）のうちいずれか１つに記載のヘッドマウントディスプレイであって、
上記入力操作部は、上記第１の検出素子の出力と上記第２の検出素子との出力に基づいて、上記画像を制御する制御部をさらに有する
ヘッドマウントディスプレイ。
（８）上記（１）から（６）のうちいずれか１つに記載のヘッドマウントディスプレイであって、
上記本体は、上記第１の軸方向に延在しユーザの側頭部に装着される支持部をさらに有し、
上記表示部と上記操作子とは、上記支持部に支持される
ヘッドマウントディスプレイ。
（９）画像を表示することが可能に構成された本体と、
長手方向が第１の軸方向である操作子を有し、上記操作子に対する上記第１の軸方向に沿った操作を静電的に検出し、上記操作子に対する上記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った操作を検出することがそれぞれ可能であり、上記本体に配置された入力操作部と
を具備する表示装置。
（１０）上記（９）に記載の表示装置であって、
上記本体は、上記第１の軸方向に延在する縁部を含む筐体を有し、
上記操作子は、上記縁部に沿って配置される
表示装置。
（１１）長手方向が第１の軸方向である筐体と、
長手方向が前記第１の軸方向である操作子を有し、上記操作子に対する上記第１の軸方向に沿った操作を静電的に検出し、上記操作子に対する上記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った操作を検出することがそれぞれ可能であり、上記筐体に配置された入力操作部と
を具備する入力装置。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…ヘッドマウントディスプレイ
１Ｄ…表示装置
１Ｅ…入力装置
２，２Ａ，２Ｄ，２Ｅ…回転子（操作子）
２Ｂ…弾性部材（操作子）
２Ｃ…操作子
３，３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ，３Ｅ…入力操作部
４…表示部
１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ…本体
１１，１１Ｂ，１１Ｃ…テンプル部（支持部）
１１Ｄ，１１Ｅ…筐体
３３，３３Ｅ…制御部
１１０Ｄ…縁部
３１，３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｃ…第１のセンサ（第１の検出素子）
３２，３２Ｂ，３２Ｃ…第２のセンサ（第２の検出素子）
３２１Ｂ，３２２Ｂ，３２１Ｃ，３２２Ｃ…歪みセンサ
３１０Ｃ…梁部
３１１Ｃ…第１の端部
３１２Ｃ…第２の端部

Claims (9)

1. ユーザに画像を提示することが可能に構成された表示部を有し、ユーザの頭部に装着可能に構成された本体と、
   長手方向が第１の軸方向である歪み変形可能な操作子と、前記操作子に対する前記第１の軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する第１の検出素子と、前記操作子の歪みに基づいて、前記操作子に対する前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った第２の操作を検出する第２の検出素子とを有する、前記本体に配置された入力操作部とを具備し、
   前記操作子は、弾性部材であり、
   前記第１の検出素子は、前記弾性部材に配置され、
   前記第２の検出素子は、前記弾性部材に配置され前記第２の軸方向に沿って配列された複数の歪みセンサを含む
   ヘッドマウントディスプレイ。
2. 請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
   前記入力操作部は、前記第１の検出素子の出力と前記第２の検出素子との出力に基づいて、前記画像を制御する制御部をさらに有する
   ヘッドマウントディスプレイ。
3. 請求項１又は２に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
   前記本体は、前記第１の軸方向に延在しユーザの側頭部に装着される支持部をさらに有し、
   前記表示部と前記操作子とは、前記支持部に支持される
   ヘッドマウントディスプレイ。
4. ユーザに画像を提示することが可能に構成された表示部を有し、ユーザの頭部に装着可能に構成された本体と、
   長手方向が第１の軸方向である歪み変形可能な操作子と、前記操作子に対する前記第１の軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する第１の検出素子と、前記操作子の歪みに基づいて、前記操作子に対する前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った第２の操作を検出する第２の検出素子とを有する、前記本体に配置された入力操作部とを具備し、
   前記本体は、前記第１の検出素子が配置される操作領域をさらに有し、
   前記操作子は、
   前記操作領域に支持される第１の端部と、前記第２の軸方向に曲げ変形が可能な第２の端部とを有する梁部を含み、
   前記第２の検出素子は、前記梁部の曲げ量に基づいて前記第２の操作を検出する
   ヘッドマウントディスプレイ。
5. 画像を表示することが可能に構成された本体と、
   長手方向が第１の軸方向である歪み変形可能な操作子と、前記操作子に対する前記第１の軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する第１の検出素子と、前記操作子の歪みに基づいて、前記操作子に対する前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った第２の操作を検出する第２の検出素子とを有する、前記本体に配置された入力操作部とを具備し、
   前記操作子は、弾性部材であり、
   前記第１の検出素子は、前記弾性部材に配置され、
   前記第２の検出素子は、前記弾性部材に配置され前記第２の軸方向に沿って配列された複数の歪みセンサを含む
   表示装置。
6. 請求項５に記載の表示装置であって、
   前記本体は、前記第１の軸方向に延在する縁部を含む筐体を有し、
   前記操作子は、前記縁部に沿って配置される
   表示装置。
7. 画像を表示することが可能に構成された本体と、
   長手方向が第１の軸方向である歪み変形可能な操作子と、前記操作子に対する前記第１の軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する第１の検出素子と、前記操作子の歪みに基づいて、前記操作子に対する前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った第２の操作を検出する第２の検出素子とを有する、前記本体に配置された入力操作部とを具備し、
   前記本体は、前記第１の検出素子が配置される操作領域をさらに有し、
   前記操作子は、前記操作領域に支持される第１の端部と、前記第２の軸方向に曲げ変形が可能な第２の端部とを有する梁部を含み、
   前記第２の検出素子は、前記梁部の曲げ量に基づいて前記第２の操作を検出する
   表示装置。
8. 長手方向が第１の軸方向である筐体と、
   長手方向が前記第１の軸方向である歪み変形可能な操作子と、前記操作子に対する前記第１の軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する第１の検出素子と、前記操作子の歪みに基づいて、前記操作子に対する前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った第２の操作を検出する第２の検出素子とを有する、前記筐体に配置された入力操作部とを具備し、
   前記操作子は、弾性部材であり、
   前記第１の検出素子は、前記弾性部材に配置され、
   前記第２の検出素子は、前記弾性部材に配置され前記第２の軸方向に沿って配列された複数の歪みセンサを含む
   入力装置。
9. 長手方向が第１の軸方向である筐体と、
   長手方向が前記第１の軸方向である歪み変形可能な操作子と、前記操作子に対する前記第１の軸方向に沿った第１の操作を静電的に検出する第１の検出素子と、前記操作子の歪みに基づいて、前記操作子に対する前記第１の軸方向と直交する第２の軸方向に沿った第２の操作を検出する第２の検出素子とを有する、前記筐体に配置された入力操作部とを具備し、
   前記筐体は、前記第１の検出素子が配置される操作領域をさらに有し、
   前記操作子は、前記操作領域に支持される第１の端部と、前記第２の軸方向に曲げ変形が可能な第２の端部とを有する梁部を含み、
   前記第２の検出素子は、前記梁部の曲げ量に基づいて前記第２の操作を検出する
   入力装置。

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