JP6004053B2 - Head-mounted display device and method for controlling head-mounted display device - Google Patents

Head-mounted display device and method for controlling head-mounted display device Download PDF

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本発明は、頭部に装着する表示装置である頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a head-mounted display device that is a display device mounted on the head and a method for controlling the head-mounted display device.

頭部に装着する表示装置である頭部装着型表示装置(ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display、HMD))が知られている。頭部装着型表示装置は、例えば、液晶ディスプレイおよび光源を利用して画像を表す画像光を生成し、生成された画像光を投写光学系や導光板を利用して使用者の眼に導くことにより、使用者に虚像を認識させる。   A head-mounted display device (Head Mounted Display (HMD)), which is a display device mounted on the head, is known. The head-mounted display device, for example, generates image light representing an image using a liquid crystal display and a light source, and guides the generated image light to a user's eye using a projection optical system or a light guide plate Thus, the user is made to recognize the virtual image.

上述のようなヘッドマウントディスプレイにおいて、使用者が、例えば映像の再生、停止、早送り等を目的としてヘッドマウントディスプレイの制御部を操作する場合、使用者の眼前に表示されている虚像は、使用者の視界を遮り操作の妨げとなる恐れがあるという問題があった。このような問題を解決するために、従来では、カメラで表示領域を含む範囲を撮像し、撮像された画像を解析して使用者の手を検知し、検知した手のうち一方の手と他方の手との間で形成される領域に表示される画像の視認性を低減することで、外景の視認性を向上させる技術が知られている(例えば、特許文献1)。   In the head-mounted display as described above, when the user operates the control unit of the head-mounted display for the purpose of reproducing, stopping, fast-forwarding, for example, the image, the virtual image displayed in front of the user's eyes is There was a problem that the view could be obstructed and the operation could be hindered. In order to solve such a problem, conventionally, a range including a display area is imaged with a camera, a captured image is analyzed to detect a user's hand, and one of the detected hands and the other are detected. A technique for improving the visibility of an outside scene by reducing the visibility of an image displayed in a region formed with the other hand is known (for example, Patent Document 1).

特開2010−211408号公報JP 2010-2111408 A 特開平9−211382号公報JP-A-9-212382

本発明は、頭部装着型表示装置において、従来とは異なる構成で使用者が頭部装着型表示装置の制御部を操作しようとしたことを検知し、外景の視認性を向上させる技術を提供することを目的とする。   The present invention provides a technique for improving visibility of an outside scene by detecting that a user has attempted to operate a control unit of a head-mounted display device with a configuration different from that of a conventional head-mounted display device. The purpose is to do.

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現可能である。頭部装着型表示装置であって、画像を表す画像光を生成し射出させる画像光生成部を用いて、使用者に虚像を視認させるための画像表示部と、操作面を有するとともに前記画像表示部と接続され、前記画像表示部による画像表示を制御する制御部と、非可視光を利用して、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する向き判定部と、を備え、前記向き判定部は、前記非可視光を受光した場合に、使用者が制御部の操作面を向いていると判定し、前記非可視光を受光しない場合に、使用者が制御部の操作面を向いていないと判定し、前記制御部は、使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記虚像の視認性を低下させるように、前記画像光生成部の輝度を調整し、または、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。そのほか、本発明は、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
[形態1]
頭部装着型表示装置であって、
画像を表す画像光を生成し射出させる画像光生成部を用いて、使用者に虚像を視認させるための画像表示部と、
操作面を有するとともに前記画像表示部と接続され、前記画像表示部による画像表示を制御する制御部と、
前記画像表示部に配置され、非可視光を射出する頭部側発光部と、前記操作面に配置され、射出された前記非可視光を受光する制御部側受光部とを備える第1構成、および前記操作面に配置され、前記非可視光を射出する制御部側発光部と、前記画像表示部に配置され、射出された前記非可視光を受光する頭部側受光部とを備える第2構成の少なくともいずれか一方の構成と、
前記受光した非可視光を利用して、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する向き判定部と、
を備え、
前記向き判定部は、
前記非可視光を受光した場合に、使用者が制御部の操作面を向いていると判定し、前記非可視光を受光しない場合に、使用者が制御部の操作面を向いていないと判定し、
前記制御部は、
使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記虚像の視認性を低下させるように、前記画像光生成部の輝度を調整し、または、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
[形態2]
形態1記載の頭部装着型表示装置であって、
前記第1構成と、前記第2構成と、の両方を備え、
前記制御部は、
前記頭部側発光部および前記制御部側発光部に対して、交互に前記非可視光を射出させ、
前記向き判定部は、
前記制御部側受光部の出力信号と、前記頭部側受光部の出力信号とを用いて、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する、頭部装着型表示装置。
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to solve at least a part of the problems described above, and the invention can be implemented as the following forms or application examples. A head-mounted display device that includes an image display unit for causing a user to visually recognize a virtual image using an image light generation unit that generates and emits image light representing an image, and has an operation surface and the image display A control unit that controls image display by the image display unit, and a direction determination unit that determines whether a user is facing the operation surface of the control unit using invisible light. The orientation determination unit determines that the user is facing the operation surface of the control unit when the invisible light is received, and the user determines that the control unit does not receive the invisible light. It is determined that the operation surface is not facing, and the control unit determines the brightness of the image light generation unit so as to reduce the visibility of the virtual image when it is determined that the user is facing the operation surface. Or generated by the image light generator Adjusting the image light, head-mounted display device. In addition, the present invention can be realized as the following forms or application examples.
[Form 1]
A head-mounted display device,
An image display unit for causing a user to visually recognize a virtual image using an image light generation unit that generates and emits image light representing an image;
A control unit having an operation surface and connected to the image display unit to control image display by the image display unit;
A first configuration comprising: a head-side light emitting unit that is disposed on the image display unit and emits invisible light; and a control unit-side light receiving unit that is disposed on the operation surface and receives the emitted invisible light. And a control unit side light emitting unit disposed on the operation surface and emitting the invisible light, and a head side light receiving unit disposed on the image display unit and receiving the emitted invisible light. At least one of the configurations, and
An orientation determination unit that determines whether a user is facing the operation surface of the control unit using the received invisible light;
With
The orientation determination unit
When receiving the invisible light, it is determined that the user is facing the operation surface of the control unit, and when not receiving the invisible light, it is determined that the user is not facing the operation surface of the control unit. And
The controller is
When it is determined that the user is facing the operation surface, the brightness of the image light generation unit is adjusted or generated by the image light generation unit so as to reduce the visibility of the virtual image. A head-mounted display device that adjusts the image light.
[Form 2]
A head-mounted display device according to mode 1,
Comprising both the first configuration and the second configuration;
The controller is
The invisible light is alternately emitted to the head side light emitting unit and the control unit side light emitting unit,
The orientation determination unit
A head-mounted display device that determines whether a user is facing the operation surface of the control unit using an output signal of the control unit side light receiving unit and an output signal of the head side light receiving unit.

[適用例1]
頭部装着型表示装置であって、
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、
操作面を有するとともに前記画像表示部と接続され、前記画像表示部による画像表示を制御する制御部と、
使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する向き判定部と、
を備え、
前記制御部は、
使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記虚像の視認性を低下させるように、前記画像光生成部の輝度を調整し、または、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、向き判定部は、使用者が制御部の操作面を向いているかを判定し、制御部は、使用者が操作面を向いていると判定された場合に、虚像の視認性を低下させるように、画像光生成部の輝度を調整し、または、画像光生成部により生成される画像光を調整する。このため、頭部装着型表示装置において、従来とは異なる構成で使用者が頭部装着型表示装置の制御部を操作しようとしたことを検知し、画像表示部における外景の視認性を向上させることができる。
[Application Example 1]
A head-mounted display device,
An image display unit that includes an image light generation unit that generates and emits image light representing an image, and a light guide unit that guides the emitted image light to the user's eyes, and allows the user to visually recognize a virtual image When,
A control unit having an operation surface and connected to the image display unit to control image display by the image display unit;
An orientation determination unit that determines whether a user is facing the operation surface of the control unit;
With
The controller is
When it is determined that the user is facing the operation surface, the brightness of the image light generation unit is adjusted or generated by the image light generation unit so as to reduce the visibility of the virtual image. A head-mounted display device that adjusts the image light.
With this configuration, the orientation determination unit determines whether the user is facing the operation surface of the control unit, and the control unit determines that the user is facing the operation surface when the virtual image is determined. The luminance of the image light generation unit is adjusted or the image light generated by the image light generation unit is adjusted so as to reduce the visibility of the image light. For this reason, in the head-mounted display device, it is detected that the user tried to operate the control unit of the head-mounted display device with a configuration different from the conventional one, and the visibility of the outside scene in the image display unit is improved. be able to.

[適用例2]
適用例1記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記画像表示部に配置され、非可視光を射出する頭部側発光部と、
前記操作面に配置され、射出された前記非可視光を受光する制御部側受光部と、
を備え、
前記向き判定部は、
前記制御部側受光部の出力信号を用いて、前記操作面と前記画像表示部が対向しているか否かを判定することにより、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、画像表示部には非可視光を射出する頭部側発光部が配置され、操作面には射出された非可視光を受光する制御部側受光部が配置されるため、向き判定部は、制御部側受光部の出力信号を用いて、操作面と画像表示部が対向しているか否かを判定することにより、使用者が制御部の操作面を向いているかを判定することができる。
[Application Example 2]
The head-mounted display device according to Application Example 1,
A head-side light emitting unit that is disposed in the image display unit and emits invisible light;
A controller-side light-receiving unit that is disposed on the operation surface and receives the emitted invisible light;
With
The orientation determination unit
It is determined whether the user faces the operation surface of the control unit by determining whether or not the operation surface and the image display unit face each other using an output signal of the control unit side light receiving unit. A head-mounted display device.
With this configuration, the head-side light emitting unit that emits invisible light is arranged on the image display unit, and the control unit-side light receiving unit that receives the emitted invisible light is arranged on the operation surface. Therefore, the orientation determination unit determines whether the operation surface and the image display unit face each other using the output signal of the control unit side light receiving unit, so that the user is facing the operation surface of the control unit. Can be determined.

[適用例3]
適用例2記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記操作面に配置され、非可視光を射出する制御部側発光部と、
前記画像表示部に配置され、射出された前記非可視光を受光する頭部側受光部と、
を備え、
前記制御部は、
前記頭部側発光部および前記制御部側発光部に対して、交互に前記非可視光を射出させ、
前記向き判定部は、
前記制御部側受光部の出力信号と、前記頭部側受光部の出力信号とを用いて、前記操作面と前記画像表示部が対向しているか否かを判定することにより、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、操作面にはさらに、非可視光を射出する制御部側発光部が配置され、画像表示部にはさらに、射出された非可視光を受光する頭部側受光部が配置される。制御部は頭部側発光部および制御部側発光部に対して、交互に非可視光を射出させ、向き判定部は、制御部側受光部の出力信号と、頭部側受光部の出力信号とを用いて、操作面と画像表示部が対向しているか否かを判定することにより、使用者が制御部の操作面を向いているかを判定するため、適用例2記載の頭部装着型表示装置において、向き判定部による判定の精度を向上させることができる。
[Application Example 3]
The head-mounted display device according to Application Example 2,
A control unit side light emitting unit disposed on the operation surface and emitting non-visible light;
A head-side light-receiving unit that is disposed in the image display unit and receives the emitted invisible light;
With
The controller is
The invisible light is alternately emitted to the head side light emitting unit and the control unit side light emitting unit,
The orientation determination unit
By using the output signal of the control unit side light receiving unit and the output signal of the head side light receiving unit to determine whether the operation surface and the image display unit face each other, the user can A head-mounted display device that determines whether the operation surface of the control unit is facing.
With this configuration, the control unit side light emitting unit that emits invisible light is further arranged on the operation surface, and the head side light receiving unit that receives the emitted invisible light is further arranged on the image display unit. Is placed. The control unit alternately emits invisible light to the head side light emitting unit and the control unit side light emitting unit, and the direction determination unit is configured to output an output signal from the control unit side light receiving unit and an output signal from the head side light receiving unit. To determine whether the user is facing the operation surface of the control unit by determining whether or not the operation surface and the image display unit are opposed to each other. In the display device, the accuracy of determination by the orientation determination unit can be improved.

[適用例4]
適用例2または3記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記制御部に配置された前記制御部への接触を検出するための接触検出部を備え、
前記制御部は、
前記制御部への接触が検出された場合に、前記頭部側発光部による前記非可視光の射出と、前記制御部側発光部による前記非可視光の射出と、を実行させる、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、制御部には制御部への接触を検出するための接触検出部が配置されるため、制御部は、制御部への接触が検出された場合に、頭部側発光部による非可視光の射出と、制御部側発光部による非可視光の射出とを実行させることができる。
[Application Example 4]
The head-mounted display device according to application example 2 or 3,
A contact detection unit for detecting contact with the control unit disposed in the control unit;
The controller is
A head-mounted device that, when contact with the control unit is detected, causes the head-side light emitting unit to emit the invisible light and the control unit-side light emitting unit to emit the invisible light. Type display device.
With such a configuration, a contact detection unit for detecting contact with the control unit is arranged in the control unit, so that when the contact with the control unit is detected, the control unit The invisible light can be emitted by the light emitting unit, and the invisible light can be emitted by the control unit side light emitting unit.

[適用例5]
適用例2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、
前記頭部側発光部が射出する前記非可視光には、前記非可視光のパルス変調により前記画像表示部を識別するための識別情報が含まれ、
前記制御部は、前記制御部に接続されている前記画像表示部を認証するための認証情報を記憶する記憶部を有し、
前記向き判定部は、さらに、
前記制御部側受光部の出力信号から前記識別情報を取得し、取得した前記識別情報が前記認証情報に含まれるかを検索することで、前記画像表示部を認証する認証部を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、頭部側発光部が射出する非可視光には画像表示部を識別するための識別情報が含まれるため、認証部は、制御部側受光部の出力信号から識別情報を取得し、取得した識別情報が認証情報に含まれるかを検索することで、画像表示部を認証することができる。この結果、誤認識を低減させることができる。
[Application Example 5]
The head-mounted display device according to any one of Application Examples 2 to 4,
The invisible light emitted by the head-side light emitting unit includes identification information for identifying the image display unit by pulse modulation of the invisible light,
The control unit includes a storage unit that stores authentication information for authenticating the image display unit connected to the control unit,
The orientation determination unit further includes
A head including an authentication unit that authenticates the image display unit by acquiring the identification information from an output signal of the control unit side light receiving unit and searching whether the acquired identification information is included in the authentication information; Wearable display device.
With such a configuration, since the invisible light emitted from the head side light emitting unit includes identification information for identifying the image display unit, the authentication unit is identified from the output signal of the control unit side light receiving unit. The image display unit can be authenticated by acquiring information and searching for whether the acquired identification information is included in the authentication information. As a result, erroneous recognition can be reduced.

[適用例6]
適用例1ないし5のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記画像表示部に配置された前記画像表示部の加速度情報を検出するための加速度情報検出部と、
前記画像表示部に配置された前記画像表示部の角速度情報を検出するための角速度情報検出部と、
を備え、
前記向き判定部は、
検出された前記加速度情報と、検出された前記角速度情報とを用いて、前記操作面と前記画像表示部が対向しているか否かを判定することにより、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、画像表示部には画像表示部の加速度情報を検出するための加速度情報検出部と、画像表示部の角速度情報を検出するための角速度情報検出部とが配置されるため、向き判定部は、検出された加速度情報と、検出された角速度情報とを用いて、使用者が制御部の操作面を向いているかを判定することができる。
[Application Example 6]
The head-mounted display device according to any one of Application Examples 1 to 5, further comprising:
An acceleration information detection unit for detecting acceleration information of the image display unit arranged in the image display unit;
Angular velocity information detection unit for detecting angular velocity information of the image display unit arranged in the image display unit;
With
The orientation determination unit
By using the detected acceleration information and the detected angular velocity information to determine whether or not the operation surface and the image display unit are opposed to each other, the user can control the operation surface of the control unit. A head-mounted display device that determines whether the head is facing.
With such a configuration, the image display unit includes an acceleration information detection unit for detecting acceleration information of the image display unit and an angular velocity information detection unit for detecting angular velocity information of the image display unit. Therefore, the orientation determination unit can determine whether the user is facing the operation surface of the control unit using the detected acceleration information and the detected angular velocity information.

[適用例7]
適用例1ないし6のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像光生成部は、
前記画像を生成する表示素子と、
生成された前記画像を表す画像光を射出させる光源と、
を含み、
前記制御部は、
使用者が前記制御部の前記操作面を向いていると判定された場合に、前記光源の照明光を消灯または減光させることで、前記画像光生成部の輝度を調整する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、制御部は、使用者が制御部の操作面を向いていると判定された場合に、光源の照明光を消灯または減光させることで、画像光生成部の輝度を調整するため、画像表示部における外景の視認性を向上させることができる。
[Application Example 7]
The head-mounted display device according to any one of Application Examples 1 to 6,
The image light generator is
A display element for generating the image;
A light source for emitting image light representing the generated image;
Including
The controller is
A head-mounted type that adjusts the brightness of the image light generation unit by turning off or reducing the illumination light of the light source when it is determined that the user is facing the operation surface of the control unit Display device.
With such a configuration, when the control unit determines that the user is facing the operation surface of the control unit, the brightness of the image light generation unit is reduced by turning off or reducing the illumination light of the light source. Therefore, the visibility of the outside scene in the image display unit can be improved.

[適用例8]
適用例1ないし6のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像光生成部は、
前記画像を生成する表示素子と、
生成された前記画像を表す画像光を射出させるための、複数の発光体を含む光源と、
を含み、
前記制御部は、
使用者が前記制御部の前記操作面を向いていると判定された場合に、前記複数の発光体のうちの少なくとも一部の発光体の照明光を消灯または減光させることで、前記画像光生成部の輝度を調整する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、制御部は、使用者が制御部の操作面を向いていると判定された場合に、複数の発光体のうちの少なくとも一部の発光体の照明光を消灯または減光させることで、画像光生成部の輝度を調整するため、画像表示部における一部の外景の視認性を向上させることができる。
[Application Example 8]
The head-mounted display device according to any one of Application Examples 1 to 6,
The image light generator is
A display element for generating the image;
A light source including a plurality of light emitters for emitting image light representing the generated image;
Including
The controller is
When it is determined that the user is facing the operation surface of the control unit, the illumination light of at least some of the plurality of light emitters is turned off or dimmed, whereby the image light A head-mounted display device that adjusts the luminance of the generation unit.
With such a configuration, the control unit turns off or turns off the illumination light of at least some of the plurality of light emitters when it is determined that the user is facing the operation surface of the control unit. Since the brightness of the image light generation unit is adjusted by dimming, it is possible to improve the visibility of some outside scenes in the image display unit.

[適用例9]
適用例1ないし6のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御部は、
前記画像光生成部に画像データを送信するとともに、使用者が前記制御部の前記操作面を向いていると判定された場合に、送信する前記画像データの少なくとも一部を、黒色を示すダミーデータに置換することで、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、制御部は、使用者が制御部の操作面を向いていると判定された場合に、画像光生成部に送信する画像データの少なくとも一部を、黒色を示すダミーデータに置換することで、画像光生成部により生成される画像光を調整するため、画像表示部における外景の視認性を向上させることができる。
[Application Example 9]
The head-mounted display device according to any one of Application Examples 1 to 6,
The controller is
When transmitting image data to the image light generation unit and determining that the user is facing the operation surface of the control unit, at least part of the image data to be transmitted is dummy data indicating black A head-mounted display device that adjusts the image light generated by the image light generation unit by replacing the image light.
With such a configuration, when the control unit determines that the user is facing the operation surface of the control unit, at least a part of the image data to be transmitted to the image light generation unit is a dummy indicating black. By replacing with data, the image light generated by the image light generation unit is adjusted, so that the visibility of the outside scene in the image display unit can be improved.

[適用例10]
適用例1ないし6のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像光生成部は、
前記画像を生成する表示素子と、
生成された前記画像を表す画像光を射出させる光源と、
を含み、
前記制御部は、
使用者が前記制御部の前記操作面を向いていると判定された場合に、前記表示素子の少なくとも一部の液晶開口率を小さくすることで、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、制御部は、使用者が制御部の操作面を向いていると判定された場合に、表示素子の少なくとも一部の液晶開口率を小さくすることで、画像光生成部により生成される画像光を調整するため、画像表示部における外景の視認性を向上させることができる。
[Application Example 10]
The head-mounted display device according to any one of Application Examples 1 to 6,
The image light generator is
A display element for generating the image;
A light source for emitting image light representing the generated image;
Including
The controller is
When it is determined that the user is facing the operation surface of the control unit, the image light generated by the image light generation unit is reduced by reducing a liquid crystal aperture ratio of at least a part of the display element. Head-mounted display device that adjusts
With such a configuration, when it is determined that the user is facing the operation surface of the control unit, the control unit generates image light by reducing the liquid crystal aperture ratio of at least a part of the display element. Since the image light generated by the unit is adjusted, the visibility of the outside scene in the image display unit can be improved.

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法、頭部装着型表示システム、これらの方法、装置またはシステムの機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。   The present invention can be realized in various modes. For example, a head-mounted display device and a head-mounted display device control method, a head-mounted display system, these methods, devices, or The present invention can be realized in the form of a computer program for realizing the function of the system, a recording medium on which the computer program is recorded, or the like.

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。It is explanatory drawing which shows the structure of the external appearance of the head mounted display apparatus in one Example of this invention. ヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows the composition of a head mount display functionally. 画像光生成部によって画像光が射出される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that image light is inject | emitted by the image light production | generation part. 使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the virtual image recognized by the user. ヘッドマウントディスプレイの手元透過処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the hand | transparent process of a head mounted display. 図5のステップS106における画像光生成部の様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the mode of the image light production | generation part in step S106 of FIG. 手元透過処理(図5)が実行される様子を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows a mode that a hand transparency process (FIG. 5) is performed. 手元透過処理(図5)のステップS106における他の処理態様を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other process aspect in step S106 of a hand transparent process (FIG. 5). 第2実施例におけるヘッドマウントディスプレイの外観の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the external appearance of the head mounted display in 2nd Example. 第2実施例におけるヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows functionally the structure of the head mounted display in 2nd Example. 第2実施例におけるヘッドマウントディスプレイの手元透過処理の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the hand transmission process of the head mounted display in 2nd Example. 変形例におけるヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。It is a block diagram which shows functionally the structure of the head mounted display in a modification.

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described in the following order based on examples.

A.第1実施例:
(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。
A. First embodiment:
(A-1) Configuration of the head-mounted display device:
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an external configuration of a head-mounted display device according to an embodiment of the present invention. The head-mounted display device HM is a display device mounted on the head, and is also called a head mounted display (HMD). The head-mounted display HM of the present embodiment is an optically transmissive head-mounted display device that allows a user to visually recognize a virtual image and at the same time directly view an outside scene.

ヘッドマウントディスプレイHMは、使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる画像表示部20と、画像表示部20を制御する制御部(コントローラー)10とを備えている。   The head-mounted display HM includes an image display unit 20 that allows the user to visually recognize a virtual image while being mounted on the user's head, and a control unit (controller) 10 that controls the image display unit 20.

画像表示部20は、使用者の頭部に装着される装着体であり、本実施例では眼鏡形状を有している。画像表示部20は、耳掛部21と、右表示駆動部22と、左表示駆動部24と、右光学パネル26と、左光学パネル28と、頭部側発光部61と、頭部側受光部65とを含んでいる。耳掛部21は、右表示駆動部22および左表示駆動部24の端部から使用者の耳の上を横断するように設けられた部材であり、テンプル(つる)として機能する。右光学パネル26および左光学パネル28は、使用者が画像表示部20を装着した状態においてそれぞれ使用者の右および左の眼の前に位置するように配置されている。右表示駆動部22は、右耳用の耳掛部21と右光学パネル26との接続箇所に配置されている。また、左表示駆動部24は、左耳用の耳掛部21と左光学パネル28との接続箇所に配置されている。なお、以降では、右表示駆動部22および左表示駆動部24を総称して単に「表示駆動部」と、右光学パネル26および左光学パネル28を総称して単に「光学パネル」とも呼ぶ。   The image display unit 20 is a wearing body that is worn on the user's head, and has a glasses shape in the present embodiment. The image display unit 20 includes an ear hook unit 21, a right display drive unit 22, a left display drive unit 24, a right optical panel 26, a left optical panel 28, a head-side light emitting unit 61, and a head-side light reception. Part 65. The ear hook portion 21 is a member provided so as to cross over the user's ear from the end portions of the right display drive portion 22 and the left display drive portion 24, and functions as a temple. The right optical panel 26 and the left optical panel 28 are disposed so as to be positioned in front of the user's right and left eyes, respectively, when the user wears the image display unit 20. The right display driving unit 22 is disposed at a connection portion between the right ear hooking portion 21 and the right optical panel 26. Further, the left display driving unit 24 is disposed at a connection portion between the left ear hooking portion 21 and the left optical panel 28. Hereinafter, the right display drive unit 22 and the left display drive unit 24 are collectively referred to simply as “display drive unit”, and the right optical panel 26 and the left optical panel 28 are also collectively referred to simply as “optical panel”.

頭部側発光部61と、頭部側受光部65とは、光学パネルを形成する筐体の前面(本実施例では、右光学パネル26と左光学パネル28の中央上部近傍)に隣り合うように配置されている。本実施例における頭部側発光部61には、赤外線発光ダイオードが用いられ、非可視光である赤外線を発光する。また、本実施例における頭部側受光部65には、赤外線フォトダイオードが用いられ、赤外線を受光する。   The head-side light emitting unit 61 and the head-side light receiving unit 65 are adjacent to the front surface of the housing forming the optical panel (in the present embodiment, near the upper center of the right optical panel 26 and the left optical panel 28). Is arranged. An infrared light emitting diode is used for the head side light emitting unit 61 in the present embodiment, and emits infrared light which is invisible light. Further, an infrared photodiode is used for the head-side light receiving unit 65 in the present embodiment, and receives infrared light.

表示駆動部は、図示しないLCD(Liquid Crystal Display:液晶ディスプレイ)や、投写光学系等を含む。詳細は後述する。光学パネルは、図示しない導光板と、調光板とを含んでいる。導光板は、光透過性の樹脂材料等によって形成され、表示駆動部から取り込んだ画像光を使用者の眼に向けて射出させる。調光板は、薄板状の光学素子であり、前面側(使用者の眼の側とは反対の側)を覆うように配置されている。調光板は、導光板を保護し、導光板の損傷や、汚れの付着等を抑制するとともに、調光板の光透過率を調整することにより、使用者の眼に入る外光量を調整し、虚像の視認のしやすさを調整することができる。なお、調光板は省略可能である。   The display driving unit includes an LCD (Liquid Crystal Display), a projection optical system, and the like (not shown). Details will be described later. The optical panel includes a light guide plate (not shown) and a light control plate. The light guide plate is formed of a light transmissive resin material or the like, and emits image light taken from the display driving unit toward the user's eyes. The light control plate is a thin plate-like optical element, and is arranged so as to cover the front side (the side opposite to the user's eye side). The light control plate protects the light guide plate, suppresses damage to the light guide plate, adhesion of dirt, etc., and adjusts the light transmittance of the light control plate to adjust the amount of external light entering the user's eyes. The ease of visual recognition of the virtual image can be adjusted. The light control plate can be omitted.

画像表示部20は、さらに、右耳用の右イヤホン32および左耳用の左イヤホン34を有する。右イヤホン32および左イヤホン34は、使用者が画像表示部20を装着した際に、それぞれ右および左の耳に装着される。   The image display unit 20 further includes a right earphone 32 for the right ear and a left earphone 34 for the left ear. The right earphone 32 and the left earphone 34 are respectively attached to the right and left ears when the user wears the image display unit 20.

画像表示部20は、さらに、画像表示部20を制御部10に接続するための接続部40を有している。接続部40は、制御部10に接続される本体コード48と、本体コード48が2本に分岐した右コード42と、左コード44と、分岐点に設けられた連結部材46と、を含んでいる。右コード42は、右表示駆動部22に接続されており、左コード44は、左表示駆動部24に接続されている。画像表示部20と制御部10とは、接続部40を介して各種信号の伝送を行う。本体コード48における連結部材46とは反対側の端部と、制御部10とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター(図示省略)が設けられており、本体コード48コネクターと制御部10のコネクターとの嵌合/嵌合解除により、制御部10と画像表示部20とが接続されたり切り離されたりする。右コード42と、左コード44と、本体コード48には、例えば、金属ケーブルや、光ファイバーを採用することができる。   The image display unit 20 further includes a connection unit 40 for connecting the image display unit 20 to the control unit 10. The connection unit 40 includes a main body cord 48 connected to the control unit 10, a right cord 42 in which the main body cord 48 branches into two, a left cord 44, and a connecting member 46 provided at the branch point. Yes. The right cord 42 is connected to the right display driving unit 22, and the left cord 44 is connected to the left display driving unit 24. The image display unit 20 and the control unit 10 transmit various signals via the connection unit 40. A connector (not shown) that is fitted to each other is provided at the end of the main body cord 48 opposite to the connecting member 46 and the control section 10, and the main body cord 48 connector and the connector of the control section 10 are provided. The control unit 10 and the image display unit 20 are connected to or disconnected from each other by the fitting / releasing. For the right cord 42, the left cord 44, and the main body cord 48, for example, a metal cable or an optical fiber can be adopted.

制御部10は、ヘッドマウントディスプレイHMを操作するための装置である。制御部10は、点灯部12と、タッチパッド14と、十字キー16と、電源スイッチ18と、制御部側発光部62と、制御部側受光部66とを含んでいる。点灯部12は、ヘッドマウントディスプレイHMの動作状態(例えば、電源のON/OFF等)を、その発光状態によって通知する。点灯部12としては、例えば、LED(Light Emitting Diode)を用いることができる。タッチパッド14は、タッチパッド14の操作面上での使用者の指の操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。十字キー16は、上下左右方向に対応するキーへの押下操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。電源スイッチ18は、スイッチのスライド操作を検出することで、ヘッドマウントディスプレイHMの電源投入状態を切り替える。なお、制御部10の筐体のうち、使用者が制御部10の操作を行うための主要な構成部(すなわち、タッチパッド14や十字キー16)が配置されている側の面を「操作面」とも呼ぶ。   The control unit 10 is a device for operating the head mounted display HM. The control unit 10 includes a lighting unit 12, a touch pad 14, a cross key 16, a power switch 18, a control unit side light emitting unit 62, and a control unit side light receiving unit 66. The lighting unit 12 notifies the operation state of the head mounted display HM (for example, ON / OFF of the power supply) according to the light emission state. For example, an LED (Light Emitting Diode) can be used as the lighting unit 12. The touch pad 14 detects a user's finger operation on the operation surface of the touch pad 14 and outputs a signal corresponding to the detected content. The cross key 16 detects a pressing operation on a key corresponding to the up / down / left / right direction, and outputs a signal corresponding to the detected content. The power switch 18 switches the power-on state of the head mounted display HM by detecting a slide operation of the switch. Of the casing of the control unit 10, the surface on which the main components (that is, the touch pad 14 and the cross key 16) for the user to operate the control unit 10 are arranged is “operation surface”. Also called.

制御部側発光部62と、制御部側受光部66とは、使用者が制御部10を手に持った際に隠れにくい位置、例えば、制御部10の操作面上に鉛直方向に中心線を取った場合の当該中心線付近に配置されている。本実施例では、制御部側発光部62と、制御部側受光部66とは、操作面上の点灯部12の両隣に配置されている。本実施例における制御部側発光部62には、赤外線発光ダイオードが用いられ、非可視光である赤外線を発光する。また、本実施例における制御部側受光部66には、赤外線フォトダイオードが用いられ、赤外線を受光する。   The control unit side light emitting unit 62 and the control unit side light receiving unit 66 have a center line in a vertical direction on the operation surface of the control unit 10 that is difficult to hide when the user holds the control unit 10 in his / her hand. It is arranged near the center line when taken. In this embodiment, the control unit side light emitting unit 62 and the control unit side light receiving unit 66 are arranged on both sides of the lighting unit 12 on the operation surface. An infrared light emitting diode is used for the control unit side light emitting unit 62 in the present embodiment, and emits infrared light which is invisible light. In addition, an infrared photodiode is used for the control unit side light receiving unit 66 in this embodiment, and receives infrared rays.

図2は、ヘッドマウントディスプレイHMの構成を機能的に示すブロック図である。制御部10は、制御部側発光部62と、制御部側受光部66と、入力情報取得部110と、記憶部120と、電源130と、CPU140と、インターフェイス180と、送信部(Tx)51および52と、を備え、各部は図示しないバスにより相互に接続されている。   FIG. 2 is a block diagram functionally showing the configuration of the head mounted display HM. The control unit 10 includes a control unit side light emitting unit 62, a control unit side light receiving unit 66, an input information acquisition unit 110, a storage unit 120, a power supply 130, a CPU 140, an interface 180, and a transmission unit (Tx) 51. And 52, and each part is mutually connected by a bus (not shown).

入力情報取得部110は、使用者による操作入力に応じた信号(例えば、タッチパッド14や十字キー16、電源スイッチ18に対する操作入力)を取得する機能を有する。記憶部120は、図示しないROM、RAM、DRAM、ハードディスク等を含む記憶部である。電源130は、ヘッドマウントディスプレイHMの各部に電力を供給する。電源130としては、例えば二次電池を用いることができる。   The input information acquisition unit 110 has a function of acquiring a signal (for example, an operation input to the touch pad 14, the cross key 16, and the power switch 18) according to an operation input by the user. The storage unit 120 is a storage unit including a ROM, a RAM, a DRAM, a hard disk, etc. (not shown). The power supply 130 supplies power to each part of the head mounted display HM. As the power supply 130, for example, a secondary battery can be used.

CPU140は、予めインストールされたプログラムを実行することで、オペレーティングシステム(ОS)150としての機能を提供する。また、CPU140は、ROMやハードディスクに格納されているファームウェアやコンピュータープログラムをRAMに展開して実行することにより、向き判定部145、画像処理部160、音声処理部170、表示制御部190としても機能する。これら各部の詳細は後述する。   The CPU 140 provides a function as an operating system (OS) 150 by executing a program installed in advance. The CPU 140 also functions as an orientation determination unit 145, an image processing unit 160, an audio processing unit 170, and a display control unit 190 by developing firmware and computer programs stored in a ROM and a hard disk in the RAM and executing them. To do. Details of these parts will be described later.

制御部側受光部66は、頭部側発光部61から射出された赤外線を受光し、受光した赤外線の信号パターンに応じた出力信号を向き判定部145へ出力する。向き判定部145は、頭部側発光部61、制御部側発光部62、頭部側受光部65、制御部側受光部66の駆動を制御すると共に、頭部側受光部65と制御部側受光部66からの出力信号を用いて、手元透過処理を実行する。手元透過処理は、使用者が制御部10の操作面を向いていると判定された場合に、画像表示部20において表示されている虚像を消す処理である。詳細は後述する。   The control unit side light receiving unit 66 receives the infrared light emitted from the head side light emitting unit 61, and outputs an output signal corresponding to the received infrared signal pattern to the direction determination unit 145. The direction determination unit 145 controls the driving of the head side light emitting unit 61, the control unit side light emitting unit 62, the head side light receiving unit 65, and the control unit side light receiving unit 66, and the head side light receiving unit 65 and the control unit side. Using the output signal from the light receiving unit 66, hand transmission processing is executed. The hand transmission process is a process of erasing the virtual image displayed on the image display unit 20 when it is determined that the user is facing the operation surface of the control unit 10. Details will be described later.

インターフェイス180は、制御部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(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)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180としては、例えば、USBインターフェイスや、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、無線LANインターフェイス等を備えることができる。また、コンテンツとは、画像(静止画像、動画像)や音声等からなる情報内容を意味する。   The interface 180 is an interface for connecting various external devices OA (for example, a personal computer PC, a mobile phone terminal, and a game terminal) serving as a content supply source to the control unit 10. As the interface 180, for example, a USB interface, a micro USB interface, a memory card interface, a wireless LAN interface, or the like can be provided. The content means information content including an image (still image, moving image), sound, and the like.

画像処理部160は、インターフェイス180を介して入力されるコンテンツに基づき、クロック信号PCLK、垂直同期信号VSync、水平同期信号HSync、画像データDataを生成し、接続部40を介してこれらの信号を画像表示部20に供給する。具体的には、画像処理部160は、コンテンツに含まれる画像信号を取得する。取得した画像信号は、例えば動画像の場合、一般的に、1秒あたり30枚のフレーム画像から構成されているアナログ信号である。画像処理部160は、取得した画像信号から、垂直同期信号VSyncや水平同期信号HSync等の同期信号を分離する。また、画像処理部160は、分離した垂直同期信号VSyncや水平同期信号HSyncの周期に応じて、図示しないPLL回路等を利用してクロック信号PCLKを生成する。   The image processing unit 160 generates a clock signal PCLK, a vertical synchronization signal VSync, a horizontal synchronization signal HSync, and image data Data based on content input through the interface 180, and outputs these signals to the image through the connection unit 40. This is supplied to the display unit 20. Specifically, the image processing unit 160 acquires an image signal included in the content. For example, in the case of a moving image, the acquired image signal is generally an analog signal composed of 30 frame images per second. The image processing unit 160 separates synchronization signals such as the vertical synchronization signal VSync and the horizontal synchronization signal HSync from the acquired image signal. Further, the image processing unit 160 generates a clock signal PCLK using a PLL circuit (not shown) or the like according to the period of the separated vertical synchronization signal VSync and horizontal synchronization signal HSync.

画像処理部160は、同期信号が分離されたアナログ画像信号を、図示しないA/D変換回路等を用いてデジタル画像信号に変換する。その後、画像処理部160は、変換後のデジタル画像信号を、対象画像の画像データData(RGBデータ)として、1フレームごとに記憶部120内のDRAMに格納する。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、輝度や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。   The image processing unit 160 converts the analog image signal from which the synchronization signal is separated into a digital image signal using an A / D conversion circuit or the like (not shown). Thereafter, the image processing unit 160 stores the converted digital image signal in the DRAM in the storage unit 120 for each frame as image data Data (RGB data) of the target image. Note that the image processing unit 160 may execute image processing such as resolution conversion processing, various tone correction processing such as adjustment of luminance and saturation, and keystone correction processing on the image data as necessary. .

画像処理部160は、生成したクロック信号PCLK、垂直同期信号VSync、水平同期信号HSyncと、記憶部120内のDRAMに格納された画像データDataとを、送信部51および52を介してそれぞれ送信する。なお、送信部51を介して送信される画像データDataを「右眼用画像データ」とも呼び、送信部52を介して送信される画像データDataを「左眼用画像データ」とも呼ぶ。送信部51、52は、制御部10と、画像表示部20との間におけるシリアル伝送のためのトランシーバーとして機能する。   The image processing unit 160 transmits the generated clock signal PCLK, vertical synchronization signal VSync, horizontal synchronization signal HSync, and image data Data stored in the DRAM in the storage unit 120 via the transmission units 51 and 52, respectively. . The image data Data transmitted via the transmission unit 51 is also referred to as “right eye image data”, and the image data Data transmitted via the transmission unit 52 is also referred to as “left eye image data”. The transmission units 51 and 52 function as a transceiver for serial transmission between the control unit 10 and the image display unit 20.

表示制御部190は、右表示駆動部22および左表示駆動部24を制御する制御信号を生成する。具体的には、表示制御部190は、制御信号により、右LCD制御部211による右LCD241の駆動ON/OFFや、右バックライト制御部201による右バックライト221の駆動ON/OFF、左LCD制御部212による左LCD242の駆動ON/OFFや、左バックライト制御部202による左バックライト222の駆動ON/OFF、などを個別に制御することにより、右表示駆動部22および左表示駆動部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190は、右表示駆動部22および左表示駆動部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、両方共に画像光を生成させなかったりする。   The display control unit 190 generates control signals for controlling the right display drive unit 22 and the left display drive unit 24. Specifically, the display control unit 190 uses the control signal to turn on / off the right LCD 241 by the right LCD control unit 211, turn on / off the right backlight 221 by the right backlight control unit 201, and control the left LCD. The left display drive unit 22 and the left display drive unit 24 are controlled by individually controlling the ON / OFF of the left LCD 242 by the unit 212 and the ON / OFF of the left backlight 222 by the left backlight control unit 202. Each controls the generation and emission of image light. For example, the display control unit 190 may cause both the right display driving unit 22 and the left display driving unit 24 to generate image light, generate only one image light, or neither may generate image light.

表示制御部190は、右LCD制御部211と左LCD制御部212とに対する制御信号を、送信部51および52を介してそれぞれ送信する。また、表示制御部190は、右バックライト制御部201と左バックライト制御部202とに対する制御信号を、それぞれ送信する。   The display control unit 190 transmits control signals for the right LCD control unit 211 and the left LCD control unit 212 via the transmission units 51 and 52, respectively. In addition, the display control unit 190 transmits control signals for the right backlight control unit 201 and the left backlight control unit 202, respectively.

音声処理部170は、コンテンツに含まれる音声信号を取得し、取得した音声信号を増幅して、画像表示部20の右イヤホン32および左イヤホン34に接続部40を介して供給する。   The audio processing unit 170 acquires an audio signal included in the content, amplifies the acquired audio signal, and supplies the acquired audio signal to the right earphone 32 and the left earphone 34 of the image display unit 20 via the connection unit 40.

画像表示部20は、右表示駆動部22と、左表示駆動部24と、右光学パネル26としての右導光板261と、左光学パネル28としての左導光板262と、頭部側発光部61と、頭部側受光部65と、右イヤホン32と、左イヤホン34とを備えている。   The image display unit 20 includes a right display driving unit 22, a left display driving unit 24, a right light guide plate 261 as the right optical panel 26, a left light guide plate 262 as the left optical panel 28, and a head side light emitting unit 61. A head-side light receiving unit 65, a right earphone 32, and a left earphone 34.

頭部側受光部65は、制御部側発光部62から射出された赤外線を受光し、受光した赤外線の信号パターンに応じた出力信号を向き判定部145へ出力する。右表示駆動部22は、受信部(Rx)53と、光源として機能する右バックライト(BL)制御部201および右バックライト(BL)221と、表示素子として機能する右LCD制御部211および右LCD241と、右投写光学系251を含んでいる。なお、右バックライト制御部201と、右LCD制御部211と、右バックライト221と、右LCD241とを総称して「画像光生成部」とも呼ぶ。   The head-side light receiving unit 65 receives the infrared light emitted from the control unit-side light emitting unit 62, and outputs an output signal corresponding to the received infrared signal pattern to the direction determining unit 145. The right display driving unit 22 includes a receiving unit (Rx) 53, a right backlight (BL) control unit 201 and a right backlight (BL) 221 that function as a light source, a right LCD control unit 211 that functions as a display element, and a right An LCD 241 and a right projection optical system 251 are included. The right backlight control unit 201, the right LCD control unit 211, the right backlight 221 and the right LCD 241 are also collectively referred to as “image light generation unit”.

受信部53は、制御部10と、画像表示部20との間におけるシリアル伝送のためのレシーバーとして機能する。右バックライト制御部201は、入力された制御信号に基づいて、右バックライト221を駆動する機能を有する。右バックライト221は、例えば、LED等の発光体である。右LCD制御部211は、受信部53を介して入力されたクロック信号PCLKと、垂直同期信号VSyncと、水平同期信号HSyncと、右眼用画像データとに基づいて、右LCD241を駆動する機能を有する。右LCD241は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルである。   The receiving unit 53 functions as a receiver for serial transmission between the control unit 10 and the image display unit 20. The right backlight control unit 201 has a function of driving the right backlight 221 based on the input control signal. The right backlight 221 is a light emitter such as an LED. The right LCD control unit 211 has a function of driving the right LCD 241 based on the clock signal PCLK, the vertical synchronization signal VSync, the horizontal synchronization signal HSync, and the right-eye image data input via the reception unit 53. Have. The right LCD 241 is a transmissive liquid crystal panel in which a plurality of pixels are arranged in a matrix.

図3は、画像光生成部によって画像光が射出される様子を示す説明図である。右LCD241はマトリクス状に配置された各画素位置に対応する液晶を駆動することによって、右LCD241を透過する光の透過率を変化させることにより、右バックライト221から照射される照明光ILを、画像を表す有効な画像光PLへと変調する機能を有する。なお、図3のように、本実施例ではバックライト方式を採用することとしたが、フロントライト方式や、反射方式を用いて画像光を射出する構成としてもよい。   FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a state in which image light is emitted by the image light generation unit. The right LCD 241 changes the transmittance of the light transmitted through the right LCD 241 by driving the liquid crystal corresponding to each pixel position arranged in a matrix, thereby changing the illumination light IL emitted from the right backlight 221. It has a function of modulating into effective image light PL representing an image. As shown in FIG. 3, in this embodiment, the backlight method is adopted. However, the image light may be emitted using a front light method or a reflection method.

図2の右投写光学系251は、右LCD241から射出された画像光を並行状態の光束にするコリメートレンズによって構成される。右光学パネル26としての右導光板261は、右投写光学系251から出力された画像光を、所定の光路に沿って反射させつつ使用者の右眼に導く。なお、右投写光学系251と右導光板261とを総称して「導光部」とも呼ぶ。   The right projection optical system 251 in FIG. 2 is configured by a collimating lens that converts image light emitted from the right LCD 241 to light beams in a parallel state. The right light guide plate 261 as the right optical panel 26 guides the image light output from the right projection optical system 251 to the right eye of the user while reflecting the image light along a predetermined optical path. The right projection optical system 251 and the right light guide plate 261 are collectively referred to as “light guide unit”.

左表示駆動部24は、受信部(Rx)54と、光源として機能する左バックライト(BL)制御部202および左バックライト(BL)222と、表示素子として機能する左LCD制御部212および左LCD242と、左投写光学系252を含んでいる。なお、左バックライト制御部202と、左LCD制御部212と、左バックライト222と、左LCD242とを総称して「画像光生成部」と、左投写光学系252と、左導光板262とを総称して「導光部」とも呼ぶ。右表示駆動部22と左表示駆動部24とは対になっており、左表示駆動部24の各部は、右表示駆動部22で説明する各部と同様の構成および動作を有するため詳細な説明は省略する。   The left display driving unit 24 includes a receiving unit (Rx) 54, a left backlight (BL) control unit 202 and a left backlight (BL) 222 that function as a light source, a left LCD control unit 212 and a left that function as a display element. An LCD 242 and a left projection optical system 252 are included. The left backlight control unit 202, the left LCD control unit 212, the left backlight 222, and the left LCD 242 are collectively referred to as an “image light generation unit”, the left projection optical system 252, and the left light guide plate 262. Are also collectively referred to as “light guides”. The right display drive unit 22 and the left display drive unit 24 are paired. Since each unit of the left display drive unit 24 has the same configuration and operation as each unit described in the right display drive unit 22, a detailed description will be given. Omitted.

図4は、使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。上述のようにして、ヘッドマウントディスプレイHMの使用者の両眼に導かれた画像光が使用者の網膜に結像することにより、使用者は虚像を視認することができる。図4に示すように、ヘッドマウントディスプレイHMの使用者の視野VR内には虚像VIが表示される。また、使用者の視野VRのうち、虚像VIが表示された部分以外については、使用者は、右光学パネル26および左光学パネル28を透過して、外景SCを見ることができる。なお、本実施例のヘッドマウントディスプレイHMでは、使用者の視野VRの内の虚像VIが表示された部分についても、虚像VIの背後に外景SCが透けて見えるようになっている。   FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a virtual image recognized by the user. As described above, the image light guided to both eyes of the user of the head mounted display HM forms an image on the retina of the user, so that the user can visually recognize the virtual image. As shown in FIG. 4, a virtual image VI is displayed in the visual field VR of the user of the head mounted display HM. In addition, the user can see the outside scene SC through the right optical panel 26 and the left optical panel 28 except for the portion of the user's visual field VR where the virtual image VI is displayed. In the head mounted display HM of the present embodiment, the outside scene SC can be seen through the virtual image VI even in the portion where the virtual image VI is displayed in the visual field VR of the user.

(A−2)手元透過処理:
図5は、ヘッドマウントディスプレイHMの手元透過処理の手順を示すフローチャートである。手元透過処理は、使用者が制御部10の操作面を向いていること、すなわち、使用者が制御部10を操作しようとしたために、制御部10の操作面と画像表示部20が対向する状態となったことが検知された場合に、画像表示部20において表示されている虚像を消す処理であり、ヘッドマウントディスプレイHMが起動された後、常時実行される。
(A-2) Hand transparency process:
FIG. 5 is a flowchart showing the procedure of the hand-transmitting process of the head mounted display HM. In the hand transparent process, the operation surface of the control unit 10 and the image display unit 20 face each other because the user is facing the operation surface of the control unit 10, that is, because the user tried to operate the control unit 10. This is a process of erasing the virtual image displayed on the image display unit 20 when it is detected that it has become, and is always executed after the head mounted display HM is activated.

制御部10の向き判定部145は、頭部側発光部61および制御部側発光部62を発光させる(ステップS102)。具体的には、制御部10の向き判定部145は、頭部側発光部61と制御部側発光部62とを交互に駆動することによって、頭部側発光部61と、制御部側発光部62とに、交互に赤外線を射出させる。このように、交互に赤外線を射出させることで、頭部側発光部61からの赤外線と制御部側発光部62からの赤外線の混信を抑制することができる。なお、時分割の際の単位時間は任意に定めることができる。   The direction determination unit 145 of the control unit 10 causes the head side light emitting unit 61 and the control unit side light emitting unit 62 to emit light (step S102). Specifically, the direction determination unit 145 of the control unit 10 drives the head side light emitting unit 61 and the control unit side light emitting unit 62 alternately to thereby turn the head side light emitting unit 61 and the control unit side light emitting unit. Infrared rays are alternately emitted to 62. Thus, by alternately emitting infrared rays, it is possible to suppress interference between infrared rays from the head-side light emitting unit 61 and infrared rays from the control-unit-side light emitting unit 62. The unit time for time division can be arbitrarily determined.

向き判定部145は、頭部側受光部65および制御部側受光部66が赤外線を受光したか否かを判定する(ステップS104)。具体的には、向き判定部145は、所定の時間内に、頭部側受光部65からの出力信号と、制御部側受光部66からの出力信号の両方を受信したか否かを判定する。両方を受信した場合、向き判定部145は、頭部側受光部65および制御部側受光部66が赤外線を受光した(ステップS104:YES)と判定する。いずれか一方でも受信しなかった場合、向き判定部145は、頭部側受光部65および制御部側受光部66が赤外線を受光していない(ステップS104:NO)と判定する。なお、所定の時間とは任意に定めることができるが、ステップS102の単位時間の2倍以上とすることが好ましい。   The direction determination unit 145 determines whether or not the head side light receiving unit 65 and the control unit side light receiving unit 66 have received infrared rays (step S104). Specifically, the orientation determination unit 145 determines whether or not both the output signal from the head side light receiving unit 65 and the output signal from the control unit side light receiving unit 66 are received within a predetermined time. . When both are received, the orientation determination unit 145 determines that the head side light receiving unit 65 and the control unit side light receiving unit 66 have received infrared rays (step S104: YES). When neither one is received, the direction determination unit 145 determines that the head side light receiving unit 65 and the control unit side light receiving unit 66 are not receiving infrared rays (step S104: NO). Although the predetermined time can be arbitrarily determined, it is preferably set to be twice or more the unit time in step S102.

頭部側受光部65および制御部側受光部66が赤外線を受光していない場合(ステップS104:NO)、向き判定部145は、処理をステップS102へ遷移させ、頭部側発光部61および制御部側発光部62を発光させる。一方、頭部側受光部65および制御部側受光部66が赤外線を受光した場合(ステップS104:YES)、向き判定部145は、バックライトを消灯させる(ステップS106)。具体的には、向き判定部145は、制御部10の表示制御部190に対して、バックライトを消灯するよう要求する。   When the head-side light receiving unit 65 and the control unit-side light receiving unit 66 do not receive infrared rays (step S104: NO), the orientation determination unit 145 causes the process to transition to step S102, and the head-side light emitting unit 61 and the control are controlled. The part side light emitting part 62 is caused to emit light. On the other hand, when the head side light receiving unit 65 and the control unit side light receiving unit 66 receive infrared rays (step S104: YES), the direction determination unit 145 turns off the backlight (step S106). Specifically, the orientation determination unit 145 requests the display control unit 190 of the control unit 10 to turn off the backlight.

図6は、図5のステップS106における画像光生成部の様子を示す説明図である。図5のステップS106において、向き判定部145からの要求を受信した表示制御部190は、右バックライト制御部201による右バックライト221の駆動OFFを示す制御信号と、左バックライト制御部202による左バックライト222の駆動OFFを示す制御信号とを画像表示部20へ送信する。信号を受信した右バックライト制御部201は、右バックライト221を消灯させる。同様に、信号を受信した左バックライト制御部202は、左バックライト222を消灯させる。この結果、図6に示すように、右LCD241および左LCD242で描画された画像が画像光として射出されなくなるため、使用者の視野VRから虚像VIの表示が消える。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing the state of the image light generation unit in step S106 of FIG. In step S <b> 106 in FIG. 5, the display control unit 190 that has received the request from the orientation determination unit 145 receives a control signal indicating that the right backlight 221 is turned off by the right backlight control unit 201 and the left backlight control unit 202. A control signal indicating that the left backlight 222 is driven off is transmitted to the image display unit 20. The right backlight control unit 201 that has received the signal turns off the right backlight 221. Similarly, the left backlight control unit 202 that has received the signal turns off the left backlight 222. As a result, as shown in FIG. 6, since the images drawn on the right LCD 241 and the left LCD 242 are not emitted as image light, the display of the virtual image VI disappears from the visual field VR of the user.

バックライト消灯後、向き判定部145は、頭部側受光部65および制御部側受光部66が赤外線の受光を継続しているか否かを判定する(ステップS108)。ステップS108の判定はステップS104と同様の方法で行う。   After the backlight is turned off, the orientation determination unit 145 determines whether or not the head side light receiving unit 65 and the control unit side light receiving unit 66 continue to receive infrared rays (step S108). The determination in step S108 is performed by the same method as in step S104.

頭部側受光部65および制御部側受光部66が赤外線の受光を継続している場合(ステップS108:YES)、向き判定部145は処理をステップS106へ遷移させ、バックライトの消灯状態を継続する。一方、頭部側受光部65および制御部側受光部66のいずれか一方でも赤外線を受光しなくなった場合(ステップS104:YES)、向き判定部145は、バックライトを点灯させる(ステップS110)。具体的には、向き判定部145は、制御部10の表示制御部190に対して、バックライトを点灯するよう要求し、処理を終了する。   When the head-side light receiving unit 65 and the control unit-side light receiving unit 66 continue to receive infrared light (step S108: YES), the direction determination unit 145 causes the process to transition to step S106 and continues the backlight off state. To do. On the other hand, when any one of the head side light receiving unit 65 and the control unit side light receiving unit 66 does not receive infrared rays (step S104: YES), the direction determining unit 145 turns on the backlight (step S110). Specifically, the orientation determination unit 145 requests the display control unit 190 of the control unit 10 to turn on the backlight, and ends the process.

図5のステップS110において、向き判定部145からの要求を受信した表示制御部190は、右バックライト制御部201による右バックライト221の駆動ONを示す制御信号と、左バックライト制御部202による左バックライト222の駆動ONを示す制御信号を画像表示部20へ送信する。信号を受信した右バックライト制御部201は、右バックライト221を点灯させる。同様に、信号を受信した左バックライト制御部202は、左バックライト222を点灯させる。この結果、右LCD241、左LCD242で描画された画像が画像光として射出され、使用者の視野VRには、再び虚像VIが表示される。   In step S <b> 110 of FIG. 5, the display control unit 190 that has received the request from the orientation determination unit 145 receives a control signal indicating that the right backlight 221 is turned on by the right backlight control unit 201 and the left backlight control unit 202. A control signal indicating that the left backlight 222 is turned on is transmitted to the image display unit 20. The right backlight control unit 201 that has received the signal turns on the right backlight 221. Similarly, the left backlight control unit 202 that has received the signal turns on the left backlight 222. As a result, the images drawn on the right LCD 241 and the left LCD 242 are emitted as image light, and the virtual image VI is displayed again in the visual field VR of the user.

図7は、手元透過処理(図5)が実行される様子を示す説明図である。図7(A)は、ヘッドマウントディスプレイHMを装着した使用者が制御部10の操作面以外の場所を向いている場合の様子を示している。ヘッドマウントディスプレイHMを装着した使用者が制御部10の操作面以外の場所を向いている場合、画像表示部20の頭部側発光部61から射出される赤外線CAと、制御部10の制御部側発光部62から射出される赤外線MAとは、共に受光されない(図5、ステップS104:NO)。従って、手元透過処理におけるバックライトの消灯(ステップS106)は行われないため、使用者の視野VRには虚像VIが表示される。   FIG. 7 is an explanatory diagram showing how the hand transparency process (FIG. 5) is executed. FIG. 7A shows a state where the user wearing the head mounted display HM is facing a place other than the operation surface of the control unit 10. When the user wearing the head mounted display HM is facing a place other than the operation surface of the control unit 10, the infrared CA emitted from the head side light emitting unit 61 of the image display unit 20, and the control unit of the control unit 10 Both the infrared rays MA emitted from the side light emitting unit 62 are not received (FIG. 5, step S104: NO). Accordingly, since the backlight is not turned off (step S106) in the hand transmission process, the virtual image VI is displayed in the visual field VR of the user.

図7(B)は、ヘッドマウントディスプレイHMを装着した使用者が制御部10の操作面を向いた場合の様子を示している。ヘッドマウントディスプレイHMを装着した使用者が制御部10の操作面を向いた場合、画像表示部20の頭部側発光部61から射出される赤外線CAは、制御部10の制御部側受光部66によって受光される。同様に、制御部10の制御部側発光部62から射出される赤外線MAも、画像表示部20の頭部側受光部65によって受光される(図5、ステップS104:YES)。従って、手元透過処理におけるバックライトの消灯(ステップS106)が行われ、使用者の視野VRから虚像VIの表示が消える。視野VRを遮る虚像VIの表示が消える結果、使用者は、外景、すなわち制御部10の操作面をはっきりと見ることができる。   FIG. 7B shows a state where the user wearing the head mounted display HM faces the operation surface of the control unit 10. When the user wearing the head mounted display HM faces the operation surface of the control unit 10, the infrared CA emitted from the head side light emitting unit 61 of the image display unit 20 is transmitted to the control unit side light receiving unit 66 of the control unit 10. Is received by. Similarly, infrared MA emitted from the control unit side light emitting unit 62 of the control unit 10 is also received by the head side light receiving unit 65 of the image display unit 20 (FIG. 5, step S104: YES). Accordingly, the backlight is turned off (step S106) in the hand transmission process, and the display of the virtual image VI disappears from the visual field VR of the user. As a result of the display of the virtual image VI blocking the visual field VR disappearing, the user can clearly see the outside scene, that is, the operation surface of the control unit 10.

なお、図7(B)のように、ヘッドマウントディスプレイHMを装着した使用者が制御部10の操作面を向いた状態であること、換言すれば、画像表示部20の光学パネル面と制御部10の操作面とが向き合っている状態であることを「操作面と画像表示部20が対向している」とも呼ぶ。   7B, the user wearing the head mounted display HM is facing the operation surface of the control unit 10, in other words, the optical panel surface of the image display unit 20 and the control unit. The state in which the ten operation surfaces face each other is also referred to as “the operation surface and the image display unit 20 face each other”.

なお、右バックライト221および左バックライト222が複数の発光体(LED等)を含む場合、手元透過処理(図5)のステップS106では、例えば、以下のような処理をしてもよい。   When the right backlight 221 and the left backlight 222 include a plurality of light emitters (LEDs or the like), for example, the following process may be performed in step S106 of the hand transmission process (FIG. 5).

図8は、手元透過処理(図5)のステップS106における他の処理態様を示す説明図である。図8に示す右バックライト221および左バックライト222は、12個のLEDを含んだ光源である。図5のステップS106において向き判定部145は、制御部10の表示制御部190に対して、LEDの一部を消灯するよう要求する。要求を受信した表示制御部190は、右バックライト制御部201および左バックライト制御部202に対して、各LEDを識別するための識別子と、各LEDの駆動ON/OFFを指定する制御信号を送信する。信号を受信した右バックライト制御部201は、右バックライト221のうち、指定された一部のLEDを消灯させる。同様に、左バックライト制御部202は、左バックライト222のうち、指定された一部のLEDを消灯させる。   FIG. 8 is an explanatory diagram showing another processing mode in step S106 of the hand transparency process (FIG. 5). A right backlight 221 and a left backlight 222 shown in FIG. 8 are light sources including 12 LEDs. In step S <b> 106 of FIG. 5, the orientation determination unit 145 requests the display control unit 190 of the control unit 10 to turn off some of the LEDs. The display control unit 190 that has received the request sends an identifier for identifying each LED to the right backlight control unit 201 and the left backlight control unit 202, and a control signal for designating ON / OFF of each LED. Send. The right backlight control unit 201 that has received the signal turns off some of the designated LEDs in the right backlight 221. Similarly, the left backlight control unit 202 turns off some specified LEDs in the left backlight 222.

この結果、図8に示すように、右LCD241および左LCD242で描画された画像のうち、消灯されたLEDが配置されている領域PTの部分に相当する画像は、画像光として射出されなくなる。このため、使用者の視野VRには、領域PTを除く他の部分の虚像VIが表示される。このようにすれば、消灯されたLEDが配置されている領域PTに相当する部分の虚像VIが表示されなくなるため、領域PT部分における外景の視認性を向上させることができる。   As a result, as shown in FIG. 8, among the images drawn on the right LCD 241 and the left LCD 242, an image corresponding to a portion of the region PT where the turned-off LED is arranged is not emitted as image light. For this reason, the virtual image VI of the other part except the area | region PT is displayed on a user's visual field VR. In this way, the virtual image VI of the portion corresponding to the region PT where the extinguished LED is arranged is not displayed, so that the visibility of the outside scene in the region PT can be improved.

なお、図8において、領域PTを除く他の部分に、制御部10の操作説明や機能説明を表示させてもよい。そうすれば、使用者はヘッドマウントディスプレイHMを装着したまま、操作説明や機能説明を参照しつつ、制御部側の操作面を確認することができる。このため、利便性を向上させることができる。   In FIG. 8, the operation description and function description of the control unit 10 may be displayed in other portions except for the region PT. Then, the user can check the operation surface on the control unit side while referring to the operation explanation and the function explanation while wearing the head mounted display HM. For this reason, convenience can be improved.

さらに、手元透過処理(図5)のステップS106において向き判定部145は、バックライトを消灯させることに代えて、例えば、以下のような処理をしてもよい。   Furthermore, in step S106 of the hand transparency process (FIG. 5), the orientation determination unit 145 may perform the following process, for example, instead of turning off the backlight.

図5のステップS106において向き判定部145は、制御部10の表示制御部190に対して、バックライトの輝度を下げるよう要求する。要求を受信した表示制御部190は、右バックライト制御部201および左バックライト制御部202に対して、バックライトの駆動ON/OFFを指定する制御信号と共に、バックライトの輝度を指定するための制御信号を送信する。バックライトの輝度を指定するための制御信号としては、例えばPWM(Pulse Width Modulation)信号を用いることができる。このようにすれば、ステップS106では、バックライトの消灯に代えて、バックライト(右バックライト221、左バックライト222)による照明光の減光が行われる。照明光が減光されれば、画像光生成部によって射出される画像光が弱くなる(画像光生成部の輝度が下がる)ため、使用者の視野VRに表示される虚像VIは、薄くぼやけたような表示になる。従って、使用者は、外景、すなわち制御部10の操作面を視認しやすくなる。   In step S <b> 106 of FIG. 5, the orientation determination unit 145 requests the display control unit 190 of the control unit 10 to reduce the luminance of the backlight. Upon receiving the request, the display control unit 190 designates the backlight brightness together with a control signal for designating ON / OFF of the backlight to the right backlight control unit 201 and the left backlight control unit 202. Send a control signal. As a control signal for designating the luminance of the backlight, for example, a PWM (Pulse Width Modulation) signal can be used. In this way, in step S106, the illumination light is reduced by the backlight (right backlight 221, left backlight 222) instead of turning off the backlight. If the illumination light is dimmed, the image light emitted by the image light generation unit becomes weak (the luminance of the image light generation unit decreases), so the virtual image VI displayed in the user's visual field VR is thin and blurred. It looks like this. Therefore, the user can easily see the outside scene, that is, the operation surface of the control unit 10.

図5のステップS106において向き判定部145は、制御部10の表示制御部190に対して、LCD(液晶)の開口率を小さくするよう要求する。要求を受信した表示制御部190は、右LCD制御部211および左LCD制御部212に対して、LCDの開口率を指定するための制御信号を送信する。このようにすれば、ステップS106では、バックライトの消灯に代えて、LCD(右LCD241、左LCD242)の開口率の低下が行われる。液晶開口率が小さくなれば、画像光生成部によって射出される画像光が弱くなるため、使用者の視野VRに表示される虚像VIは、薄くぼやけたような表示になる。従って、使用者は、外景、すなわち制御部10の操作面を視認しやすくなる。   In step S106 in FIG. 5, the orientation determination unit 145 requests the display control unit 190 of the control unit 10 to reduce the aperture ratio of the LCD (liquid crystal). The display control unit 190 that has received the request transmits a control signal for designating the aperture ratio of the LCD to the right LCD control unit 211 and the left LCD control unit 212. In this way, in step S106, instead of turning off the backlight, the aperture ratio of the LCD (right LCD 241 and left LCD 242) is reduced. If the liquid crystal aperture ratio decreases, the image light emitted by the image light generation unit becomes weak, so that the virtual image VI displayed in the user's visual field VR becomes a light and blurry display. Therefore, the user can easily see the outside scene, that is, the operation surface of the control unit 10.

図5のステップS106において向き判定部145は、制御部10の画像処理部160に対して、画像データDataを黒一色のダミーデータとするよう要求する。要求を受信した画像処理部160は、画像表示部20へ送信する画像データDataを黒一色のダミーデータに変更する。このようにすれば、ステップS106では、LCD(右LCD241、左LCD242)に描画される画像が黒一色のダミー画像へと調整され、画像光生成部はこれに対応した画像光を射出するため、使用者の視野VRに表示される虚像VIは、消えたような表示になる。従って、使用者は、外景、すなわち制御部10の操作面を視認しやすくなる。なお、画像処理部160は、画像データDataの全てではなく、少なくとも一部を黒一色のダミーデータと置換してもよい。   In step S106 of FIG. 5, the orientation determination unit 145 requests the image processing unit 160 of the control unit 10 to set the image data Data to be black dummy data. The image processing unit 160 that has received the request changes the image data Data to be transmitted to the image display unit 20 to black one-color dummy data. In this way, in step S106, the image drawn on the LCD (the right LCD 241 and the left LCD 242) is adjusted to a black one-color dummy image, and the image light generation unit emits the corresponding image light. The virtual image VI displayed in the visual field VR of the user is displayed as if it disappeared. Therefore, the user can easily see the outside scene, that is, the operation surface of the control unit 10. Note that the image processing unit 160 may replace at least a part of the image data Data with black one-color dummy data.

以上のように、第1実施例によれば、向き判定部145は、使用者が制御部10の操作面を向いているかを判定し、制御部10は、使用者が操作面を向いていると判定された場合に、虚像VIの視認性を低下させるように、画像光生成部の輝度を調整し、または、画像光生成部により生成される画像光PLを調整するため、ヘッドマウントディスプレイHMにおいて、従来とは異なる構成で、使用者がヘッドマウントディスプレイHMの制御部10を操作しようとしたことを検知し、画像表示部20における外景SCの視認性を向上させることができる。   As described above, according to the first embodiment, the orientation determination unit 145 determines whether the user is facing the operation surface of the control unit 10, and the control unit 10 is the user facing the operation surface. In order to adjust the luminance of the image light generation unit or adjust the image light PL generated by the image light generation unit so as to reduce the visibility of the virtual image VI, the head mounted display HM Therefore, with a configuration different from the conventional one, it is possible to detect that the user has tried to operate the control unit 10 of the head mounted display HM, and to improve the visibility of the outside scene SC on the image display unit 20.

具体的には、画像表示部20には非可視光(赤外線)を射出する頭部側発光部61が配置され、制御部10の操作面には射出された非可視光を受光する制御部側受光部66が配置される。また、制御部10の操作面にはさらに、非可視光(赤外線)を射出する制御部側発光部62が配置され、画像表示部20にはさらに、射出された非可視光を受光する頭部側受光部65が配置される。制御部10は、頭部側発光部61および制御部側発光部62に対して、交互に非可視光を射出させ、向き判定部145は、制御部側受光部66の出力信号と、頭部側受光部65の出力信号とを用いて、制御部10の操作面と画像表示部20が対向しているか否かを判定する。使用者がヘッドマウントディスプレイHMの制御部10を操作しようとする場合、使用者は制御部10の操作面のほうを見る、すなわち、使用者が操作面を向く(換言すれば、使用者の頭部に装着されている画像表示部20と操作面とが対向する)ことから、向き判定部145は、上述のようにして制御部10の操作面と画像表示部20が対向しているか否かを判定することにより、使用者が操作面を向いているかを判定することができる。   Specifically, a head-side light emitting unit 61 that emits invisible light (infrared rays) is disposed in the image display unit 20, and the control unit side that receives the emitted invisible light is disposed on the operation surface of the control unit 10. A light receiving unit 66 is disposed. In addition, a control unit side light emitting unit 62 that emits invisible light (infrared rays) is further arranged on the operation surface of the control unit 10, and the image display unit 20 further includes a head that receives the emitted invisible light. A side light receiving unit 65 is disposed. The control unit 10 causes the head-side light emitting unit 61 and the control unit-side light emitting unit 62 to emit invisible light alternately, and the orientation determination unit 145 outputs the output signal from the control unit-side light receiving unit 66 and the head Using the output signal of the side light receiving unit 65, it is determined whether or not the operation surface of the control unit 10 and the image display unit 20 face each other. When the user intends to operate the control unit 10 of the head mounted display HM, the user looks at the operation surface of the control unit 10, that is, the user faces the operation surface (in other words, the user's head). Therefore, the orientation determination unit 145 determines whether the operation surface of the control unit 10 and the image display unit 20 are opposed to each other as described above. It can be determined whether the user is facing the operation surface.

制御部10は、使用者が操作面を向いている(すなわち、制御部10の操作面と画像表示部20が対向している)と判定された場合に、光源(右バックライト221、左バックライト222)の照明光ILを消灯または減光させることで、虚像VIの視認性を低下させるように画像光生成部の輝度を調整することができる。また、制御部10は、使用者が操作面を向いている(すなわち、制御部10の操作面と画像表示部20が対向している)と判定された場合に、画像光生成部に送信する画像データDataの少なくとも一部を、黒色を示すダミーデータに置換することで、虚像VIの視認性を低下させるように画像光生成部により生成される画像光PLを調整することができる。また、制御部10は、使用者が操作面を向いている(すなわち、制御部10の操作面と画像表示部20が対向している)と判定された場合に、表示素子(右LCD241、左LCD242)の少なくとも一部の液晶開口率を小さくすることで、虚像VIの視認性を低下させるように画像光生成部により生成される画像光PLを調整することができる。このようにして、使用者の視野VRを遮る虚像VIの視認性が低下される結果、画像表示部における外景の視認性を向上させることができ、使用者は、外景、すなわち制御部10の操作面をはっきりと見ることができる。   When it is determined that the user faces the operation surface (that is, the operation surface of the control unit 10 and the image display unit 20 face each other), the control unit 10 determines the light source (the right backlight 221, the left backlight). By turning off or reducing the illumination light IL of the light 222), the luminance of the image light generation unit can be adjusted so as to reduce the visibility of the virtual image VI. In addition, when it is determined that the user faces the operation surface (that is, the operation surface of the control unit 10 and the image display unit 20 face each other), the control unit 10 transmits the image to the image light generation unit. By replacing at least part of the image data Data with dummy data indicating black, the image light PL generated by the image light generation unit can be adjusted so as to reduce the visibility of the virtual image VI. In addition, when it is determined that the user faces the operation surface (that is, the operation surface of the control unit 10 and the image display unit 20 face each other), the control unit 10 displays the display element (right LCD 241, left By reducing the liquid crystal aperture ratio of at least a part of the LCD 242), the image light PL generated by the image light generation unit can be adjusted so as to reduce the visibility of the virtual image VI. In this way, the visibility of the virtual image VI that blocks the user's visual field VR is reduced. As a result, the visibility of the outside scene in the image display unit can be improved, and the user can operate the outside scene, that is, the operation of the control unit 10. You can see the face clearly.

さらに、本実施例によれば、頭部側発光部61および制御部側発光部62として赤外線を射出する赤外線発光部を用い、頭部側受光部65および制御部側受光部66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、従来とは異なる構成で画像表示部20における外景の視認性を向上させたヘッドマウントディスプレイHMを、低コストで実現することができる。   Furthermore, according to the present embodiment, an infrared light emitting unit that emits infrared rays is used as the head side light emitting unit 61 and the control unit side light emitting unit 62, and the head side light receiving unit 65 and the control unit side light receiving unit 66 are emitted. Since an infrared light receiving unit that receives infrared light is used, a head mounted display HM that improves the visibility of the outside scene in the image display unit 20 with a configuration different from the conventional one can be realized at low cost.

さらに、本実施例によれば、制御部10と、画像表示部20とに、それぞれ発光部と受光部の組が配置される。制御部10は、2つの発光部(頭部側発光部61および制御部側発光部62)に対して交互に非可視光(赤外線)を射出させ、向き判定部145は、2つの受光部(制御部側受光部66、頭部側受光部65)からの出力信号を用いて、制御部10の操作面と画像表示部20とが対向しているか否かを判定するため、誤判定を抑制し、向き判定部145による判定の精度を向上させることができる。   Furthermore, according to the present embodiment, a set of a light emitting unit and a light receiving unit is arranged in the control unit 10 and the image display unit 20, respectively. The control unit 10 alternately emits invisible light (infrared rays) to the two light emitting units (the head side light emitting unit 61 and the control unit side light emitting unit 62), and the direction determination unit 145 includes two light receiving units ( Since it is determined whether the operation surface of the control unit 10 and the image display unit 20 face each other using output signals from the control unit side light receiving unit 66 and the head side light receiving unit 65), erroneous determination is suppressed. In addition, the accuracy of determination by the direction determination unit 145 can be improved.

B.第2実施例:
本発明の第2実施例では、手元透過処理における信頼性と省電力性を向上させることが可能な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。
B. Second embodiment:
In the second embodiment of the present invention, a configuration capable of improving the reliability and power saving in the hand transmission process will be described. Below, only the part which has a different structure and operation | movement from 1st Example is demonstrated. In the figure, the same components as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment described above, and detailed description thereof is omitted.

(B−1)頭部装着型表示装置の構成:
図9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10は、第2実施例におけるヘッドマウントディスプレイHMaの構成を機能的に示すブロック図である。図1、図2に示す第1実施例との違いは、制御部10に代えて制御部10aを、画像表示部20に代えて画像表示部20aを、それぞれ備える点である。
(B-1) Configuration of the head-mounted display device:
FIG. 9 is an explanatory diagram showing an external configuration of the head mounted display HMa in the second embodiment. FIG. 10 is a block diagram functionally showing the configuration of the head mounted display HMa in the second embodiment. The difference from the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 is that a control unit 10a is provided instead of the control unit 10, and an image display unit 20a is provided instead of the image display unit 20.

画像表示部20aは、頭部側発光部61に代えて頭部側発光部61aを備えている。頭部側発光部61aは、非可視光である赤外線を発光する機能を有する。頭部側発光部61aは、射出する赤外線をパルス変調することによって、画像表示部20aの識別情報を含む信号パターンの赤外線を射出する。なお、識別情報とは、画像表示部20aを識別するための任意の文字列等からなる情報である。   The image display unit 20 a includes a head side light emitting unit 61 a instead of the head side light emitting unit 61. The head-side light emitting unit 61a has a function of emitting infrared light that is invisible light. The head-side light emitting unit 61a emits an infrared signal having a signal pattern including identification information of the image display unit 20a by pulse-modulating the emitted infrared light. The identification information is information including an arbitrary character string or the like for identifying the image display unit 20a.

制御部10aは、向き判定部145に代えて向き判定部145aを備えると共に、接触検出部71を備えている。また、制御部10aの記憶部120には、認証情報CIが格納されている。接触検出部71は、制御部10aの操作面とは反対側の面で、使用者が制御部10aを手に持って操作を行う場合に、使用者の手が接触することが想定される部分(例えば、中央部や、左右の端部)に配置されている。本実施例における接触検出部71は、タッチセンサーを用いて構成され、使用者による接触を検出する。タッチセンサーは種々の方式のものを採用することができる。向き判定部145aは、認証部146を含んでいる。認証部146の詳細は後述する。記憶部120に格納されている認証情報CIには、制御部10aに接続される画像表示部20aの識別情報が予め格納されている。   The control unit 10 a includes a direction determination unit 145 a instead of the direction determination unit 145 and a contact detection unit 71. In addition, authentication information CI is stored in the storage unit 120 of the control unit 10a. The contact detection unit 71 is a part on the opposite side of the operation surface of the control unit 10a, and a part that is assumed to come into contact with the user's hand when the user performs an operation while holding the control unit 10a in his / her hand. (For example, it is arrange | positioned in the center part and the edge part of right and left). The contact detection unit 71 in the present embodiment is configured using a touch sensor, and detects contact by a user. Various types of touch sensors can be used. The orientation determination unit 145a includes an authentication unit 146. Details of the authentication unit 146 will be described later. In the authentication information CI stored in the storage unit 120, identification information of the image display unit 20a connected to the control unit 10a is stored in advance.

(B−2)手元透過処理:
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の手元透過処理の手順を示すフローチャートである。図5に示した第1実施例との違いは、ステップS202、S204をさらに備える点のみであり、他の動作は第1実施例と同様である。まず、向き判定部145aは、接触検出部71からの出力信号によって、制御部10aへの接触が検出されたか否かを判定する(ステップS202)。接触が検出されていない場合、向き判定部145aは処理をステップS202へ遷移させる。一方、接触が検出された場合、制御部10の向き判定部145aは処理をステップS204へ遷移させ、頭部側発光部61aと、制御部側発光部62とを駆動する。
(B-2) Hand transparency processing:
FIG. 11 is a flowchart showing the procedure of the hand transparency process of the head mounted display HMa in the second embodiment. The only difference from the first embodiment shown in FIG. 5 is that steps S202 and S204 are further provided, and the other operations are the same as those of the first embodiment. First, the orientation determination unit 145a determines whether or not contact with the control unit 10a is detected based on an output signal from the contact detection unit 71 (step S202). If no contact is detected, the orientation determination unit 145a causes the process to transition to step S202. On the other hand, when contact is detected, the direction determination unit 145a of the control unit 10 shifts the process to step S204, and drives the head side light emitting unit 61a and the control unit side light emitting unit 62.

ステップS104において、頭部側受光部65からの出力信号と、制御部側受光部66からの出力信号の両方を受信したと判定した場合、向き判定部145aの認証部146は、画像表示部20aの認証を行う(ステップS204)。具体的には、認証部146は、制御部側受光部66からの出力信号から取得した画像表示部20aの識別情報が、記憶部120に格納されている認証情報CI内の識別情報と一致するか否かを検索することによって、画像表示部20aの認証を行う。出力信号に含まれる識別情報が認証情報CI内の識別情報と一致する場合、認証部146は、画像表示部20aの認証に成功したと判定する(ステップS204:YES)。一方、一致しない場合、認証部146は、画像表示部20aの認証に失敗したと判定する(ステップS204:NO)。認証部146による認証に失敗した場合、向き判定部145aは処理をステップS102へ遷移させ、頭部側発光部61aおよび制御部側発光部62を発光させる。一方、認証部146による認証に成功した場合、向き判定部145aは処理をステップS106へ遷移させ、バックライトを消灯させる。   In step S104, when it is determined that both the output signal from the head-side light receiving unit 65 and the output signal from the control unit-side light receiving unit 66 have been received, the authentication unit 146 of the orientation determination unit 145a determines the image display unit 20a. Is authenticated (step S204). Specifically, the authentication unit 146 matches the identification information of the image display unit 20 a acquired from the output signal from the control unit side light receiving unit 66 with the identification information in the authentication information CI stored in the storage unit 120. Or not, the image display unit 20a is authenticated. When the identification information included in the output signal matches the identification information in the authentication information CI, the authentication unit 146 determines that the authentication of the image display unit 20a has been successful (step S204: YES). On the other hand, if they do not match, the authentication unit 146 determines that the authentication of the image display unit 20a has failed (step S204: NO). When the authentication by the authentication unit 146 fails, the direction determination unit 145a shifts the process to step S102, and causes the head side light emitting unit 61a and the control unit side light emitting unit 62 to emit light. On the other hand, when the authentication by the authentication unit 146 is successful, the direction determination unit 145a shifts the process to step S106 and turns off the backlight.

以上のように、第2実施例によれば、制御部10aには、制御部10aへの接触を検出するための接触検出部71が配置され、制御部10aの向き判定部145aは、制御部10aへの接触が検出された場合に、頭部側発光部61aによる赤外線の射出と、制御部側発光部62による赤外線の射出を実行させる。使用者がヘッドマウントディスプレイHMaの操作をしようとする場合、一般的に使用者は制御部10aを手に取ることから、第2実施例によれば、発光部(頭部側発光部61、制御部側発光部62)によって常に赤外線を射出させる構成と比較して、ヘッドマウントディスプレイHMaの消費電力を低減することができる。   As described above, according to the second embodiment, the control unit 10a is provided with the contact detection unit 71 for detecting contact with the control unit 10a, and the orientation determination unit 145a of the control unit 10a includes the control unit 10a. When contact with 10a is detected, infrared emission by the head side light emitting unit 61a and infrared emission by the control unit side light emitting unit 62 are executed. When the user intends to operate the head mounted display HMa, the user generally takes the control unit 10a, and according to the second embodiment, the light emitting unit (head side light emitting unit 61, control The power consumption of the head mounted display HMa can be reduced as compared with a configuration in which infrared light is always emitted by the part-side light emitting part 62).

さらに、第2実施例によれば、頭部側発光部61aが射出する赤外線には画像表示部20aを識別するための識別情報が含まれ、認証部146は、制御部側受光部66の出力信号から画像表示部20aの識別情報を取得し、取得した識別情報が、予め記憶されている認証情報CIに含まれるかを検索することがで、画像表示部20aを認証することができる。このため、例えば、公共空間等において、赤外線を射出することが可能な他の装置から射出された赤外線を誤って検出してしまうこと(誤認識)を低減し、手元透過処理における信頼性を向上させることができる。以上のように、第2実施例によれば、ヘッドマウントディスプレイHMaにおいて、さらに、手元透過処理の信頼性と省電力性を向上させることが可能となる。   Further, according to the second embodiment, the infrared light emitted from the head-side light emitting unit 61a includes identification information for identifying the image display unit 20a, and the authentication unit 146 outputs the output from the control unit-side light receiving unit 66. The image display unit 20a can be authenticated by acquiring the identification information of the image display unit 20a from the signal and searching whether the acquired identification information is included in the authentication information CI stored in advance. For this reason, for example, in public spaces, it is possible to reduce erroneous detection (incorrect recognition) of infrared rays emitted from other devices capable of emitting infrared rays, and to improve the reliability in hand transmission processing. Can be made. As described above, according to the second embodiment, in the head mounted display HMa, it is possible to further improve the reliability and power saving performance of the hand transmission process.

C.変形例:
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。そのほか、以下のような変形が可能である。
C. Variations:
In addition, this invention is not restricted to said Example and embodiment, A various structure can be taken in the range which does not deviate from the summary. For example, a function realized by software may be realized by hardware. In addition, the following modifications are possible.

C1.変形例1:
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。
C1. Modification 1:
In the said Example, it illustrated about the structure of the head mounted display. However, the configuration of the head-mounted display can be arbitrarily determined without departing from the gist of the present invention. For example, each component can be added, deleted, converted, and the like.

上記実施例では、説明の便宜上、制御部が送信部(51、52)を備え、画像表示部が受信部(53、54)を備えるものとした。しかし、上記実施例の送信部(51、52)および受信部(53、54)は、いずれも、双方向通信が可能な機能を備えており、送受信部として機能することができる。   In the above embodiment, for convenience of explanation, it is assumed that the control unit includes a transmission unit (51, 52) and the image display unit includes a reception unit (53, 54). However, each of the transmission units (51, 52) and the reception units (53, 54) of the above embodiment has a function capable of bidirectional communication, and can function as a transmission / reception unit.

例えば、図12に示すように、接続部を省略し、制御部と、画像表示部とが無線通信可能な構成としてもよい。具体的には、制御部にさらに、無線通信部(81)を備えると共に、画像表示部にさらに、無線通信部(82)と、電源(280)とを備える構成とする。この場合、無線通信部81が上記実施例における送信部(51、52)として機能し、無線通信部82が上記実施例における受信部(53、54)として機能する。   For example, as illustrated in FIG. 12, the connection unit may be omitted, and the control unit and the image display unit may be configured to perform wireless communication. Specifically, the control unit further includes a wireless communication unit (81), and the image display unit further includes a wireless communication unit (82) and a power source (280). In this case, the wireless communication unit 81 functions as the transmission unit (51, 52) in the above embodiment, and the wireless communication unit 82 functions as the reception unit (53, 54) in the above embodiment.

例えば、図1に示した制御部、画像表示部の構成は任意に変更することができる。具体的には、例えば、制御部からタッチパネルを省略し、十字キーのみで操作する構成としてもよい。また、制御部に操作用スティック等の他の操作用インターフェイスを備えても良い。また、制御部にはキーボードやマウス等のデバイスを接続可能な構成として、キーボードやマウスから入力を受け付けるものとしてもよい。また、制御部にWi−Fi(wireless fidelity)等を用いた通信部を設けてもよい。   For example, the configurations of the control unit and the image display unit illustrated in FIG. 1 can be arbitrarily changed. Specifically, for example, the touch panel may be omitted from the control unit, and the operation may be performed using only the cross key. Further, the control unit may be provided with another operation interface such as an operation stick. Moreover, it is good also as what receives an input from a keyboard or a mouse | mouth as a structure which can connect devices, such as a keyboard and a mouse | mouth, to a control part. In addition, a communication unit using Wi-Fi (wireless fidelity) or the like may be provided in the control unit.

例えば、図1に示した制御部は、有線の信号伝送路を介して画像表示部と接続されているものとした。しかし、制御部と、画像表示部とは、無線LANや赤外線通信やBluetooth(登録商標)等の無線の信号伝送路を介した接続により接続されていてもよい。   For example, the control unit illustrated in FIG. 1 is connected to the image display unit via a wired signal transmission path. However, the control unit and the image display unit may be connected by a connection via a wireless signal transmission path such as a wireless LAN, infrared communication, or Bluetooth (registered trademark).

例えば、ヘッドマウントディスプレイは、両眼タイプの透過型ヘッドマウントディスプレイであるものとしたが、使用者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態において外景が遮断される非透過型ヘッドマウントディスプレイとして構成してもよい。また、単眼タイプのヘッドマウントディスプレイとしてもよい。   For example, although the head-mounted display is a binocular transmissive head-mounted display, the head-mounted display may be configured as a non-transmissive head-mounted display that blocks the outside scene when the user wears the head-mounted display. Good. A monocular head-mounted display may be used.

例えば、画像光生成部は、左右のバックライト制御部と、左右のLCD制御部と、左右のバックライトと、左右のLCDとを用いて構成されるものとしたが、これらに代えて、有機EL(有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence)と、有機EL制御部とを用いても良い。その場合、有機ELおよび有機EL制御部が「画像光生成部」に相当する。   For example, the image light generation unit is configured using left and right backlight control units, left and right LCD control units, left and right backlights, and left and right LCDs. EL (Organic Electro-Luminescence) and an organic EL control unit may be used. In that case, the organic EL and the organic EL control unit correspond to an “image light generation unit”.

例えば、画像処理部、表示制御部、音声処理部等の機能部は、CPUがROMやハードディスクに格納されているコンピュータープログラムをRAMに展開して実行することにより実現されるものとして記載した。しかし、これら機能部は、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)を用いて構成されてもよい。   For example, the functional units such as the image processing unit, the display control unit, and the audio processing unit are described as being realized by the CPU developing and executing a computer program stored in the ROM or hard disk on the RAM. However, these functional units may be configured using an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) designed to realize the function.

例えば、上記実施例では、画像表示部を眼鏡のように装着するヘッドマウントディスプレイであるとしているが、画像表示部が通常の平面型ディスプレイ装置(液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機ELディスプレイ装置等)であるとしてもよい。この場合にも、制御部と画像表示部との間の接続は、有線の信号伝送路を介した接続であってもよいし、無線の信号伝送路を介した接続であってもよい。このようにすれば、制御部を、通常の平面型ディスプレイ装置のリモコンとして利用することができる。   For example, in the above-described embodiment, the image display unit is a head-mounted display that is mounted like glasses, but the image display unit is a normal flat display device (liquid crystal display device, plasma display device, organic EL display device, etc.) ). Also in this case, the connection between the control unit and the image display unit may be a connection via a wired signal transmission path or a connection via a wireless signal transmission path. In this way, the control unit can be used as a remote controller for a normal flat display device.

また、画像表示部として、眼鏡のように装着する画像表示部に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部といった他の形状の画像表示部を採用してもよい。また、イヤホンは耳掛け型やヘッドバンド型を採用してもよく、省略しても良い。   Further, as the image display unit, instead of the image display unit worn like glasses, an image display unit of another shape such as an image display unit worn like a hat may be adopted. Further, the earphone may be an ear-hook type or a headband type, or may be omitted.

例えば、上記実施例では、電源として二次電池を用いることしたが、電源としては二次電池に限らず、種々の電池を使用することができる。例えば、一次電池や、燃料電池、太陽電池、熱電池等を使用してもよい。   For example, in the above embodiment, the secondary battery is used as the power source. However, the power source is not limited to the secondary battery, and various batteries can be used. For example, a primary battery, a fuel cell, a solar cell, a thermal cell, or the like may be used.

C2.変形例2:
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。
C2. Modification 2:
In the above embodiment, the image processing unit outputs the same image data as right-eye image data and left-eye image data. However, the image processing unit may be configured to allow the user to visually recognize a 3D virtual image by using different image data for the right eye image data and the left eye image data.

C3.変形例3:
上記実施例の手元透過処理(図5、図11)では、向き判定部は、頭部側受光部と、制御部側受光部からの出力信号を受信したか否かによって、制御部と画像表示部とが対向しているか否かを判定することとした。しかし、上記実施例での態様はあくまで一例であり、向き判定部は、種々の方法を用いて、制御部と画像表示部とが対向しているか否かを判定することができる。
C3. Modification 3:
In the hand transmission process (FIGS. 5 and 11) of the above-described embodiment, the orientation determining unit displays the control unit and the image display depending on whether the head side light receiving unit and the output signal from the control unit side light receiving unit are received. It was decided to determine whether or not the part is facing. However, the aspect in the said Example is an example to the last, and the direction determination part can determine whether the control part and the image display part are facing using various methods.

例えば、頭部側発光部と制御部側受光部の組、もしくは、制御部側発光部と頭部側受光部の組、のいずれか一方を省略してもよい。このようにしても、ヘッドマウントディスプレイにおいて、従来とは異なる構成で使用者が制御部を操作しようとしたことを検知し、画像表示部における外景の視認性を向上させることができる。また、発光部と受光部を一組しか必要としないため、低コストで実現可能である。   For example, one of the set of the head side light emitting unit and the control unit side light receiving unit or the set of the control unit side light emitting unit and the head side light receiving unit may be omitted. Even in this case, in the head mounted display, it is possible to detect that the user tried to operate the control unit with a configuration different from the conventional one, and to improve the visibility of the outside scene in the image display unit. Moreover, since only one set of the light emitting part and the light receiving part is required, it can be realized at low cost.

例えば、発光部(頭部側発光部、制御部側発光部)と受光部(頭部側受光部、制御部側受光部)とに代えて、または、発光部と受光部に加えて、画像表示部に、画像表示部の加速度情報を検出するための加速度情報検出部と、画像表示部の角速度情報を検出するための角速度情報検出部を備えることとしても良い。加速度情報検出部としては、例えば、加速度センサーを用いることができる。角速度情報検出部としては、例えば、ジャイロセンサーを用いることができる。   For example, instead of a light emitting unit (head side light emitting unit, control unit side light emitting unit) and a light receiving unit (head side light receiving unit, control unit side light receiving unit), or in addition to a light emitting unit and a light receiving unit, an image The display unit may include an acceleration information detection unit for detecting acceleration information of the image display unit and an angular velocity information detection unit for detecting angular velocity information of the image display unit. For example, an acceleration sensor can be used as the acceleration information detection unit. For example, a gyro sensor can be used as the angular velocity information detection unit.

発光部と受光部に代えて、加速度情報検出部と、角速度情報検出部を備える構成とする場合、向き判定部は、加速度情報と角速度情報より導かれる画像表示部の動き(すなわち、画像表示部を装着した使用者の頭の動き)が、予め想定された動き(例えば、操作面を見ようとする使用者が頭を下に向ける動き)と一致する場合に、操作面と画像表示部が対向している(ステップS104:YES)と判定することができる。このようにすれば、発光部と受光部に代えて、加速度情報検出部と、角速度情報検出部を備える構成とする場合であっても、実施例と同様の効果を得ることができる。   When the configuration includes an acceleration information detection unit and an angular velocity information detection unit instead of the light emitting unit and the light reception unit, the orientation determination unit is configured to move the image display unit derived from the acceleration information and the angular velocity information (that is, the image display unit). The movement of the head wearing the user) matches the movement assumed in advance (for example, the movement of the user looking at the operation surface with his head facing down). Can be determined (step S104: YES). In this way, the same effect as in the embodiment can be obtained even when the acceleration information detection unit and the angular velocity information detection unit are configured in place of the light emitting unit and the light receiving unit.

発光部と受光部に加えて、加速度情報検出部と、角速度情報検出部を備える構成とする場合、向き判定部は、頭部側受光部と、制御部側受光部の両方から出力信号を受信したと判定した場合(ステップS104:YES)に、さらに、加速度情報と角速度情報より導かれる画像表示部の動き(使用者の頭の動き)が、予め想定された動き(例えば、頭を下に向ける動き)と一致するか否かを判定することができる。そうすれば、手元透過処理における「使用者が操作面を向いているか」の判定の精度を、より向上させることができる。   When the configuration includes an acceleration information detection unit and an angular velocity information detection unit in addition to the light emitting unit and the light receiving unit, the orientation determination unit receives output signals from both the head side light receiving unit and the control unit side light receiving unit. If it is determined that the movement of the image display unit (the movement of the user's head) derived from the acceleration information and the angular velocity information, the movement of the user's head (for example, the head down) is determined. It is possible to determine whether or not it coincides with the (directed movement). By doing so, it is possible to further improve the accuracy of the determination of “whether the user is facing the operation surface” in the hand transparency process.

発光部と受光部に加えて、加速度情報検出部と、角速度情報検出部を備え、かつ、バックライトが複数の発光体(LED)を含む構成とする場合、向き判定部は、バックライトを消灯させる際(ステップS106)に、さらに、加速度情報と角速度情報より導かれる画像表示部の動き(使用者の頭の動き)に応じて、複数の発光体のうちの、どの発光体を消灯させるかを決定することができる。そうすれば、使用者の頭の動きに対応した領域に相当する部分の虚像表示がなくなるため、使用者の使い勝手を向上させることができる。   In addition to the light emitting unit and the light receiving unit, when the acceleration information detection unit and the angular velocity information detection unit are provided and the backlight includes a plurality of light emitters (LEDs), the orientation determination unit turns off the backlight. When performing the operation (step S106), which one of the plurality of light emitters is turned off according to the movement of the image display unit (the movement of the user's head) derived from the acceleration information and the angular velocity information. Can be determined. By doing so, the virtual image display of the portion corresponding to the region corresponding to the movement of the user's head is eliminated, so that the user's usability can be improved.

発光部と受光部とに代えて、または、発光部と受光部に加えて、画像表示部に測距センサーを備えることとしてもよい。発光部と受光部に代えて測距センサーを備える構成とする場合、実施例と同様の効果を得ることができる。また、発光部と受光部に加えて測距センサーを備える構成とする場合、手元透過処理における「使用者が操作面を向いているか」の判定の精度を、より向上させることができる。さらに、向き判定部は、測距センサーの測定結果から導かれる制御部と画像表示部との距離に応じて、光源の輝度を調節してもよい。例えば、向き判定部は、制御部と画像表示部との距離が近ければ光源の輝度を小さく(すなわち、画像光生成部の輝度を小さくして虚像VIの表示を薄く)し、制御部と画像表示部との距離が遠ければ光源の輝度を大きく(すなわち、画像光生成部の輝度を大きくして虚像VIの表示を濃く)することができる。   Instead of the light emitting unit and the light receiving unit, or in addition to the light emitting unit and the light receiving unit, the image display unit may include a distance measuring sensor. In the case where a distance measuring sensor is provided instead of the light emitting unit and the light receiving unit, the same effect as in the embodiment can be obtained. Further, in the case where the distance measuring sensor is provided in addition to the light emitting unit and the light receiving unit, it is possible to further improve the accuracy of determination of “whether the user is facing the operation surface” in the hand transmission process. Furthermore, the orientation determination unit may adjust the luminance of the light source according to the distance between the control unit and the image display unit derived from the measurement result of the distance measuring sensor. For example, if the distance between the control unit and the image display unit is short, the orientation determination unit decreases the luminance of the light source (that is, reduces the luminance of the image light generation unit and reduces the display of the virtual image VI), and the control unit and the image If the distance from the display unit is long, the luminance of the light source can be increased (that is, the luminance of the image light generation unit is increased to make the virtual image VI display darker).

発光部と受光部とに代えて、または、発光部と受光部に加えて、画像表示部に測距センサーを備え、かつ、バックライトが複数の発光体(LED)を含む構成とする場合、向き判定部は、バックライトを消灯させる際(ステップS106)に、さらに、測距センサーの測定結果から導かれる制御部と画像表示部との距離に応じて、複数の発光体のうちの、どの発光体を消灯させるかを決定することができる。例えば、向き判定部は、制御部と画像表示部との距離が近ければ消灯させる発光体の数を多く(すなわち、虚像VIにおける画像表示のない領域の面積を大きく)し、制御部と画像表示部との距離が遠ければ消灯させる発光体の数を小さく(すなわち、虚像VIにおける画像表示のない領域の面積を小さく)することができる。   In place of the light emitting unit and the light receiving unit or in addition to the light emitting unit and the light receiving unit, the image display unit includes a distance measuring sensor, and the backlight includes a plurality of light emitters (LEDs). When turning off the backlight (step S106), the direction determination unit further determines which of the plurality of light emitters according to the distance between the control unit and the image display unit derived from the measurement result of the distance measuring sensor. It can be determined whether to turn off the light emitter. For example, the orientation determination unit increases the number of light emitters that are turned off when the distance between the control unit and the image display unit is short (that is, increases the area of the non-image display area in the virtual image VI). If the distance to the part is long, the number of light emitters to be turned off can be reduced (that is, the area of the virtual image VI in which no image is displayed is reduced).

発光部と受光部とに代えて、または、発光部と受光部に加えて、制御部または画像表示部に撮像部(例えば、CCDカメラ)を設けることとしてもよい。制御部に撮像部を設ける構成とした場合、向き判定部は撮影された画像を解析し、当該画像に、画像表示部の光学パネル筐体が含まれるか否かを判定する。撮影画像に光学パネル筐体が含まれる場合、向き判定部は、操作面と画像表示部が対向していると判定することができる(ステップS104:YES)。一方、画像表示部に撮像部を設ける構成とした場合、向き判定部は撮像された画像を解析し、当該画像に、制御部の操作面に配置されているタッチパッドや十字キーが含まれるか否かを判定する。撮影画像にタッチパッドや十字キーが含まれる場合、向き判定部は、操作面と画像表示部が対向していると判定することができる(ステップS104:YES)。発光部と受光部に代えて撮像部を備える構成とする場合、実施例と同様の効果を得ることができる。また、発光部と受光部に加えて撮像部を備える構成とする場合、手元透過処理における「使用者が操作面を向いているか」の判定の精度を、より向上させることができる。   Instead of the light emitting unit and the light receiving unit, or in addition to the light emitting unit and the light receiving unit, an imaging unit (for example, a CCD camera) may be provided in the control unit or the image display unit. When the control unit is configured to include an imaging unit, the orientation determination unit analyzes the captured image and determines whether the image includes the optical panel housing of the image display unit. When the captured image includes the optical panel housing, the orientation determination unit can determine that the operation surface and the image display unit face each other (step S104: YES). On the other hand, when the image display unit is configured to include the imaging unit, the orientation determination unit analyzes the captured image, and whether the image includes a touch pad or a cross key arranged on the operation surface of the control unit. Determine whether or not. When the captured image includes a touch pad or a cross key, the orientation determination unit can determine that the operation surface and the image display unit face each other (step S104: YES). When the configuration includes an imaging unit instead of the light emitting unit and the light receiving unit, the same effect as in the embodiment can be obtained. Moreover, when it is set as the structure provided with an imaging part in addition to a light emission part and a light-receiving part, the precision of determination of "the user is facing the operation surface" in hand transmission processing can be improved more.

C4.変形例4:
上記第2実施例の手元透過処理(図11)では、向き判定部は、接触検出部により接触が検出された場合に、発光部(頭部側発光部、制御部側発光部)を駆動することとした。しかし、上記実施例での態様はあくまで一例であり、種々の変形が可能である。
C4. Modification 4:
In the hand transmission process (FIG. 11) of the second embodiment, the orientation determination unit drives the light emitting unit (the head side light emitting unit, the control unit side light emitting unit) when contact is detected by the contact detection unit. It was decided. However, the aspect in the said Example is an example to the last, and various deformation | transformation are possible.

例えば、制御部は、接触検出部に代えて、制御部の加速度情報を検出するための加速度情報検出部(加速度センサー)を備える構成としても良い。この場合、向き判定部は、加速度情報検出部が制御部の傾きを検出した場合に、ステップS202:YESと判定することができる。このようにすれば、接触検出部に代えて、加速度情報検出部を備える構成とする場合であっても、実施例と同様の効果を得ることができる。   For example, the control unit may include an acceleration information detection unit (acceleration sensor) for detecting acceleration information of the control unit instead of the contact detection unit. In this case, the orientation determination unit can determine YES in step S202 when the acceleration information detection unit detects the inclination of the control unit. In this way, the same effect as in the embodiment can be obtained even when the acceleration information detection unit is provided instead of the contact detection unit.

例えば、制御部は、タッチパッドを接触検出部として代用することもできる。このようにすれば、ヘッドマウントディスプレイを低コストで実現することができる。   For example, the control unit can substitute the touch pad as a contact detection unit. In this way, a head mounted display can be realized at low cost.

10、10a…制御部
12…点灯部
14…タッチパッド
16…十字キー
18…電源スイッチ
20、20a…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…接続部
42…右コード
44…左コード
46…連結部材
48…本体コード
51…送信部
52…送信部
53…受信部
54…受信部
61、61a…頭部側発光部
62…制御部側発光部
65…頭部側受光部
66…制御部側受光部
71…接触検出部
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、145a…向き判定部
146…認証部
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、光源)
202…左バックライト制御部(画像光生成部、光源)
211…右LCD制御部(画像光生成部、表示素子)
212…左LCD制御部(画像光生成部、表示素子)
221…右バックライト(画像光生成部、光源)
222…左バックライト(画像光生成部、光源)
241…右LCD(画像光生成部、表示素子)
242…左LCD(画像光生成部、表示素子)
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)
PCLK…クロック信号
VSync…垂直同期信号
HSync…水平同期信号
Data…画像データ
CA…赤外線
MA…赤外線
OA…外部機器
SC…外景
PC…パーソナルコンピューター
VI…虚像
CI…認証情報
IL…照明光
PL…画像光
HM、HMa…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
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 10a ... Control part 12 ... Lighting part 14 ... Touch pad 16 ... Cross key 18 ... Power switch 20, 20a ... Image display part 21 ... Ear hook part 22 ... Right display drive part 24 ... Left display drive part 26 ... Right optical Panel 28 ... Left optical panel 32 ... Right earphone 34 ... Left earphone 40 ... Connector 42 ... Right cord 44 ... Left cord 46 ... Connecting member 48 ... Body code 51 ... Transmitter 52 ... Transmitter 53 ... Receiver 54 ... Receiver 61, 61a ... head side light emitting unit 62 ... control unit side light emitting unit 65 ... head side light receiving unit 66 ... control unit side light receiving unit 71 ... contact detection unit 81 ... wireless communication unit 82 ... wireless communication unit 110 ... input information acquisition Unit 120 ... Storage unit 130 ... Power supply 140 ... CPU
145, 145a ... orientation determination unit 146 ... authentication unit 160 ... image processing unit 170 ... audio processing unit 180 ... interface 190 ... display control unit 201 ... right backlight control unit (image light generation unit, light source)
202 ... Left backlight control unit (image light generation unit, light source)
211 ... Right LCD controller (image light generator, display element)
212 ... Left LCD controller (image light generator, display element)
221 ... Right backlight (image light generator, light source)
222: Left backlight (image light generator, light source)
241 ... Right LCD (image light generator, display element)
242 ... Left LCD (image light generation unit, display element)
251 ... Right projection optical system (light guide unit)
252 ... Left projection optical system (light guide)
261 ... Right light guide plate (light guide part)
262 ... Left light guide plate (light guide part)
PCLK ... Clock signal VSync ... Vertical sync signal HSync ... Horizontal sync signal Data ... Image data CA ... Infrared MA ... Infrared OA ... External equipment SC ... Outside view PC ... Personal computer VI ... Virtual image CI ... Authentication information IL ... Illumination light PL ... Image light HM, HMa ... Head-mounted display (head-mounted display device)
VR: Field of view

Claims (13)

頭部装着型表示装置であって、
画像を表す画像光を生成し射出させる画像光生成部を用いて、使用者に虚像を視認させるための画像表示部と、
操作面を有するとともに前記画像表示部と接続され、前記画像表示部による画像表示を制御する制御部と、
前記画像表示部に配置され、非可視光を射出する頭部側発光部と、前記操作面に配置され、射出された前記非可視光を受光する制御部側受光部とを備える第1構成、および前記操作面に配置され、前記非可視光を射出する制御部側発光部と、前記画像表示部に配置され、射出された前記非可視光を受光する頭部側受光部とを備える第2構成の少なくともいずれか一方の構成と、
前記受光した非可視光を利用して、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する向き判定部と、
を備え、
前記向き判定部は、
前記非可視光を受光した場合に、使用者が制御部の操作面を向いていると判定し、前記非可視光を受光しない場合に、使用者が制御部の操作面を向いていないと判定し、
前記制御部は、
使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記虚像の視認性を低下させるように、前記画像光生成部の輝度を調整し、または、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
A head-mounted display device,
An image display unit for causing a user to visually recognize a virtual image using an image light generation unit that generates and emits image light representing an image;
A control unit having an operation surface and connected to the image display unit to control image display by the image display unit;
A first configuration comprising: a head-side light emitting unit that is disposed on the image display unit and emits invisible light; and a control unit-side light receiving unit that is disposed on the operation surface and receives the emitted invisible light. And a control unit side light emitting unit disposed on the operation surface and emitting the invisible light, and a head side light receiving unit disposed on the image display unit and receiving the emitted invisible light. At least one of the configurations, and
An orientation determination unit that determines whether a user is facing the operation surface of the control unit using the received invisible light;
With
The orientation determination unit
When receiving the invisible light, it is determined that the user is facing the operation surface of the control unit, and when not receiving the invisible light, it is determined that the user is not facing the operation surface of the control unit. And
The controller is
When it is determined that the user is facing the operation surface, the brightness of the image light generation unit is adjusted or generated by the image light generation unit so as to reduce the visibility of the virtual image. A head-mounted display device that adjusts the image light.
請求項1記載の頭部装着型表示装置であって
前記第1構成と、前記第2構成と、の両方を備え、
前記制御部は、
前記頭部側発光部および前記制御部側発光部に対して、交互に前記非可視光を射出させ、
前記向き判定部は、
前記制御部側受光部の出力信号と、前記頭部側受光部の出力信号とを用いて、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する、頭部装着型表示装置。
The head-mounted display device according to claim 1 ,
Comprising both the first configuration and the second configuration ;
The controller is
The invisible light is alternately emitted to the head side light emitting unit and the control unit side light emitting unit,
The orientation determination unit
A head-mounted display device that determines whether a user is facing the operation surface of the control unit using an output signal of the control unit side light receiving unit and an output signal of the head side light receiving unit.
請求項2記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記制御部に配置された前記制御部への接触を検出するための接触検出部を備え、
前記制御部は、
前記制御部への接触が検出された場合に、前記頭部側発光部による前記非可視光の射出と、前記制御部側発光部による前記非可視光の射出と、を実行させる、頭部装着型表示装置。
The head-mounted display device according to claim 2 , further comprising:
A contact detection unit for detecting contact with the control unit disposed in the control unit;
The controller is
A head-mounted device that, when contact with the control unit is detected, causes the head-side light emitting unit to emit the invisible light and the control unit-side light emitting unit to emit the invisible light. Type display device.
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、
前記頭部側発光部が射出する前記非可視光には、前記非可視光のパルス変調により前記画像表示部を識別するための識別情報が含まれ、
前記制御部は、前記制御部に接続されている前記画像表示部を認証するための認証情報を記憶する記憶部を有し、
前記向き判定部は、さらに、
前記制御部側受光部の出力信号から前記識別情報を取得し、取得した前記識別情報が前記認証情報に含まれるかを検索することで、前記画像表示部を認証する認証部を備える、頭部装着型表示装置。
A head-mounted display device according to any one of claims 1 to 3 ,
The invisible light emitted by the head-side light emitting unit includes identification information for identifying the image display unit by pulse modulation of the invisible light,
The control unit includes a storage unit that stores authentication information for authenticating the image display unit connected to the control unit,
The orientation determination unit further includes
A head including an authentication unit that authenticates the image display unit by acquiring the identification information from an output signal of the control unit side light receiving unit and searching whether the acquired identification information is included in the authentication information; Wearable display device.
請求項1ないしのいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記画像表示部に配置された前記画像表示部の加速度情報を検出するための加速度情報検出部と、
前記画像表示部に配置された前記画像表示部の角速度情報を検出するための角速度情報検出部と、
を備え、
前記向き判定部は、
検出された前記加速度情報と、検出された前記角速度情報とを用いて、前記操作面と前記画像表示部が対向しているか否かを判定することにより、使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する、頭部装着型表示装置。
The head-mounted display device according to any one of claims 1 to 4 , further comprising:
An acceleration information detection unit for detecting acceleration information of the image display unit arranged in the image display unit;
Angular velocity information detection unit for detecting angular velocity information of the image display unit arranged in the image display unit;
With
The orientation determination unit
By using the detected acceleration information and the detected angular velocity information to determine whether or not the operation surface and the image display unit are opposed to each other, the user can control the operation surface of the control unit. A head-mounted display device that determines whether the head is facing.
請求項1ないしのいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像光生成部は、
前記画像を生成する表示素子と、
生成された前記画像を表す画像光を射出させる光源と、
を含み、
前記制御部は、
使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記光源の照明光を消灯または減光させることで、前記画像光生成部の輝度を調整する、頭部装着型表示装置。
The head-mounted display device according to any one of claims 1 to 5 ,
The image light generator is
A display element for generating the image;
A light source for emitting image light representing the generated image;
Including
The controller is
A head-mounted display device that adjusts the brightness of the image light generation unit by turning off or reducing the illumination light of the light source when it is determined that the user is facing the operation surface.
請求項1ないしのいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像光生成部は、
前記画像を生成する表示素子と、
生成された前記画像を表す画像光を射出させるための、複数の発光体を含む光源と、
を含み、
前記制御部は、
使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記複数の発光体のうちの少なくとも一部の発光体の照明光を消灯または減光させることで、前記画像光生成部の輝度を調整する、頭部装着型表示装置。
The head-mounted display device according to any one of claims 1 to 5 ,
The image light generator is
A display element for generating the image;
A light source including a plurality of light emitters for emitting image light representing the generated image;
Including
The controller is
When it is determined that the user is facing the operation surface, the luminance of the image light generation unit is reduced by turning off or reducing the illumination light of at least some of the plurality of light emitters. Head-mounted display device that adjusts
請求項1ないしのいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御部は、
前記画像光生成部に画像データを送信するとともに、使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、送信する前記画像データの少なくとも一部を、黒色を示すダミーデータに置換することで、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
The head-mounted display device according to any one of claims 1 to 5 ,
The controller is
The image data is transmitted to the image light generation unit, and when it is determined that the user is facing the operation surface, at least a part of the image data to be transmitted is replaced with dummy data indicating black A head-mounted display device that adjusts the image light generated by the image light generation unit.
請求項1ないしのいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像光生成部は、
前記画像を生成する表示素子と、
生成された前記画像を表す画像光を射出させる光源と、
を含み、
前記制御部は、
使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記表示素子の少なくとも一部の液晶開口率を小さくすることで、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
The head-mounted display device according to any one of claims 1 to 5 ,
The image light generator is
A display element for generating the image;
A light source for emitting image light representing the generated image;
Including
The controller is
When it is determined that the user is facing the operation surface, the image light generated by the image light generation unit is adjusted by reducing the liquid crystal aperture ratio of at least a part of the display element. Head-mounted display device.
操作面および画像表示部を有する頭部装着型表示装置の制御方法であって、
(a)画像を表す画像光を生成し射出させる画像光生成部を用いて、使用者に虚像を視認させる工程と、
(b)前記工程(a)による画像表示を制御する工程と、
(c)前記操作面に配置された制御部側発光部から射出された非可視光、および前記画像表示部に配置された頭部側発光部から射出された非可視光の少なくともいずれか一方を利用して、使用者が前記操作面を向いているかを判定する工程であって、前記非可視光を受光した場合に、使用者が制御部の操作面を向いていると判定し、前記非可視光を受光しない場合に、使用者が制御部の操作面を向いていないと判定する工程と、
(d)使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記虚像の視認性を低下させるように、前記画像光生成部の輝度を調整し、または、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する工程と、
を備える、頭部装着型表示装置の制御方法。
A method for controlling a head-mounted display device having an operation surface and an image display unit ,
(A) a step of causing a user to visually recognize a virtual image using an image light generation unit that generates and emits image light representing an image;
(B) controlling the image display in the step (a);
(C) at least one of invisible light emitted from the control unit side light emitting unit arranged on the operation surface and invisible light emitted from the head side light emitting unit arranged on the image display unit using, a step of determining whether the user is facing forward SL operation surface, when receiving the non-visible light, it is determined that the user is facing the operating surface of the control unit, the A step of determining that the user is not facing the operation surface of the control unit when not receiving invisible light; and
In (d) If the user is determined to be facing forward SL operation surface, so reducing the visibility of the virtual image, to adjust the brightness of the image light generator, or the image light generator Adjusting the image light generated by:
A method for controlling a head-mounted display device.
頭部装着型表示装置であって、
画像を表す画像光を生成し射出させる画像光生成部を用いて、使用者に虚像を視認させるための画像表示部と、
操作面を有するとともに前記画像表示部と接続され、前記画像表示部による画像表示を制御する制御部と、
前記画像表示部に配置され、非可視光を射出する頭部側発光部と、
前記操作面に配置され、射出された前記非可視光を受光する制御部側受光部と、
使用者が前記制御部の前記操作面を向いているかを判定する向き判定部と、を備え、
前記頭部側発光部が射出する前記非可視光には、前記画像表示部を識別するための識別情報が含まれ、
前記制御部は、さらに、
前記画像表示部を認証するための認証情報を予め記憶する記憶部を有し、
前記制御部側受光部の出力信号から前記識別情報を取得し、取得した前記識別情報が前記認証情報に含まれるかを検索することで、前記画像表示部を認証し、
前記画像表示部の認証に成功し、かつ、使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記虚像の視認性を低下させるように、前記画像光生成部の輝度を調整し、または、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
A head-mounted display device,
An image display unit for causing a user to visually recognize a virtual image using an image light generation unit that generates and emits image light representing an image;
A control unit having an operation surface and connected to the image display unit to control image display by the image display unit;
A head-side light emitting unit that is disposed in the image display unit and emits invisible light;
A controller-side light-receiving unit that is disposed on the operation surface and receives the emitted invisible light;
A direction determination unit that determines whether a user is facing the operation surface of the control unit , and
The invisible light emitted by the head-side light emitting unit includes identification information for identifying the image display unit,
The control unit further includes:
A storage unit for storing authentication information for authenticating the image display unit in advance;
By acquiring the identification information from the output signal of the control unit side light receiving unit and searching whether the acquired identification information is included in the authentication information, the image display unit is authenticated ,
When the authentication of the image display unit is successful and it is determined that the user is facing the operation surface, the brightness of the image light generation unit is adjusted so as to reduce the visibility of the virtual image. Or a head-mounted display device that adjusts the image light generated by the image light generation unit .
請求項11に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記識別情報は、前記非可視光のパルス変調により前記画像表示部を識別するための情報である、頭部装着型表示装置。
The head-mounted display device according to claim 11 ,
The head-mounted display device, wherein the identification information is information for identifying the image display unit by pulse modulation of the invisible light.
操作面を有する頭部装着型表示装置の制御方法であって、
(A)画像を表す画像光を生成し射出させる画像光生成部を含む画像表示部によって、使用者に虚像を視認させる工程と、
(B)前記工程(A)による画像表示を制御する工程と、
(C)前記画像表示部に配置された頭部側発光部によって、非可視光を射出する工程と、
(D)前記操作面に配置された制御部側受光部によって、前記工程(C)において射出された前記非可視光を受光する工程と、
(E)前記使用者が前記操作面を向いているかを判定する工程と、
を備え、
前記工程(C)により射出される前記非可視光には、前記画像表示部を識別するための識別情報が含まれ、
前記工程(B)では、さらに、
前記工程(D)による出力信号から前記識別情報を取得し、取得した前記識別情報が、予め記憶されている認証情報であって前記画像表示部を認証するための認証情報に含まれるかを検索することで、前記画像表示部を認証し、前記画像表示部の認証に成功し、かつ、前記使用者が前記操作面を向いていると判定された場合に、前記虚像の視認性を低下させるように、前記画像光生成部の輝度を調整し、または、前記画像光生成部により生成される前記画像光を調整する、頭部装着型表示装置。
A method for controlling a head-mounted display device having an operation surface,
(A) a step of causing a user to visually recognize a virtual image by an image display unit including an image light generation unit that generates and emits image light representing an image;
(B) a step of controlling image display in the step (A) ;
(C) a step of emitting invisible light by the head-side light emitting unit arranged in the image display unit;
(D) The step of receiving the invisible light emitted in the step (C) by the control side light receiving unit disposed on the operation surface;
(E) determining whether the user is facing the operation surface;
With
The invisible light emitted by the step (C) includes identification information for identifying the image display unit,
In the step (B),
The identification information is acquired from the output signal obtained in the step (D), and whether the acquired identification information is authentication information stored in advance and is included in authentication information for authenticating the image display unit. By authenticating the image display unit, the image display unit is successfully authenticated, and when it is determined that the user is facing the operation surface, the visibility of the virtual image is reduced. As described above , the head-mounted display device that adjusts the luminance of the image light generation unit or adjusts the image light generated by the image light generation unit .
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