JP6331374B2 - 頭部装着型表示装置 - Google Patents
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Description
A−1.頭部装着型表示装置の構成:
図1は本発明の一実施形態における頭部装着型表示装置の概略構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置100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、以下、ヘッドマウントディスプレイ100)とも呼ばれる。本実施形態のヘッドマウントディスプレイ100は、ユーザーが、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の頭部装着型表示装置である。
図7は画像処理部160や表示制御部190等を含む制御部10にて実行されるカメラプレビュー処理の概要を説明する説明図、図8はカメラプレビューが不要の場合の表示態様の概略を示す説明図、図9はカメラプレビューを行う場合の表示態様の概略を示す説明図である。このカメラプレビュー処理は、カメラ61が撮像を継続している間に繰り返し実行され、制御部10は、まず、カメラ61の撮像した撮像画像を虚像表示域VIRに虚像VIとして表示するカメラプレビューの要否を判定する(ステップS100)。この場合、カメラ61による撮像は、タッチパッド14における所定操作(撮像開始スイッチ操作)や、ヘッドマウントディスプレイ100を装着したユーザーの頭部動作、例えば、連続した上下の頭部の動き等をトリガーとして開始される。また、カメラプレビューの要否、具体的にはカメラプレビューを要する場合には、タッチパッド14における他の所定操作(プレビュー実行操作)や、ユーザーの他の頭部動作、例えば、連続した左右の頭部の動き等が必要とされている。制御部10は、これら操作や頭部挙動を待機し、ステップS100にてカメラプレビュー要否を判定する。より具体的に説明すると、制御部10は、タッチパッド14に、撮像開始スイッチに加え、或いは当該スイッチ操作後に、プレビュー実行スイッチを表示し、ユーザーによるこのプレビュー実行スイッチ操作を待機する。そして、当該スイッチのユーザー操作があると、カメラプレビュー表示を要すると判定する。この他、制御部10は、9軸センサー66からのセンサー出力に基づいてユーザーの頭部挙動を監視し、ユーザーの頭部挙動が連続した左右の頭部の動きに合致すれば、カメラプレビュー表示を要すると判定する。
ヘッドマウントディスプレイ100は、次のような実施形態とできる。図10は他の実施形態のヘッドマウントディスプレイ100にて行うカメラプレビュー処理の様子を概略的に示す説明図、図11はカメラプレビューが不要の場合の表示態様の一例の概略を示す説明図、図12はカメラプレビューが不要の場合の他の表示態様の概略を示す説明図である。この実施形態では、ステップS100でカメラプレビューが不要であると判定すると、カメラ61の撮像画像データーと代替えしたデーターをAR処理部142に出力し(ステップS130)、既述したステップS120に移行する。例えば、カメラ61の画素に対応したそれぞれの撮像画像データーに替えて値ゼロのヌルデーター(nullデーター)をAR処理部142に出力すれば(ステップS130)、AR処理部142は、このnullデーターを拡張現実処理に処するとは言え、データー値がゼロなため、生成した虚像画像データーには、撮像画像に対応する虚像は含まれない。よって、この場合は、図11に示すように、画像表示部20は、虚像表示域VIRの領域枠だけを虚像VIとして表示する上段の態様か、カメラ61の駆動状況を表すアイコン等の各種CGを虚像表示域VIRの領域枠と共に表示する下段の態様のいずれかを採る。上記のいずれの態様を採るかは、図示しないディップスイッチ等にて規定したり、所定のユーザー操作にて予め定めるようにできる。そして、図11の態様であれば、虚像表示域VIRの単独表示(上段)を通して、或いは、カメラ61の駆動状況を表すアイコン等の各種CGと虚像表示域VIRの領域枠との表示(下段)を通して、カメラ61で撮像中である旨を認知できるので、利便性を損なわない。
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。その他、以下のような変形も可能である。
上記実施形態では、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。
AR処理部は、カメラによって取得されたユーザー正面の外景画像を、画素視差角によりパターンマッチングさせて、拡張現実処理を実現してもよい。具体的には、画像表示部は、右眼用カメラと、左眼用カメラとを備える構成とする。右眼用カメラは、画像表示部のユーザーの右眼に対応する位置に配置され、画像表示部の表側方向の外景を撮像可能なカメラである。左眼用カメラは、画像表示部のユーザーの左眼に対応する位置に配置され、画像表示部の表側方向の外景を撮像可能なカメラである。AR処理部は、右眼用カメラにより撮像された画像に含まれる対象物体(付加提示用の情報を近傍に表示させる対象となる物体)と、左眼用カメラにより撮像された画像に含まれる対象物体との間のずれ量を求め、当該ずれ量と画素視差角とを用いて、拡張現実処理における虚像VIの表示箇所たる「目標距離」を決定してもよい。
・水平約200°、垂直約125°(例えば、下方向75°、上方向50°)の視野角の範囲内であるとき。
・情報受容能力に優れる有効視野である、水平約30°、垂直約20°の範囲内であるとき。
・注視点が迅速に安定して見える安定注視野である、水平60°〜90°、垂直45°〜70°の範囲内であるとき。
・映像に誘発される自己運動感覚(ベクション)の誘発が起こりはじめる水平約20°から、自己運動感覚が飽和する約110°の範囲内であるとき。
12…点灯部
14…タッチパッド
16…十字キー
18…電源スイッチ
20…画像表示部
20a、20b…画像表示部
21…右保持部
22…右表示駆動部
23…左保持部
24…左表示駆動部
26…右光学像表示部
26a、26b…右光学像表示部
28…左光学像表示部
28a、28b…左光学像表示部
30…イヤホンプラグ
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
61…カメラ
100…ヘッドマウントディスプレイ(頭部装着型表示装置)
110…入力情報取得部
120…記憶部
130…電源
132…無線通信部
140…CPU
142…AR処理部(虚像形成処理部)
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
202…左バックライト制御部
221…右バックライト
222…左バックライト
251…右投写光学系
252…左投写光学系
261…右導光板
262…左導光板
PCLK…クロック信号
VSync…垂直同期信号
HSync…水平同期信号
Data…画像データー
Data1…右眼用画像データー
Data2…左眼用画像データー
OA…外部機器
PC…パーソナルコンピューター
SC…外景
RE…右眼
LE…左眼
CG…種
VI…虚像(撮像画像含有虚像)
EL…端部
AP…先端部
ER…端部
VR…視野
VIR…虚像表示域
Ri1〜Ri5…実像
Vi3〜Vi5…虚像
CRv…撮像領域
Claims (10)
- 外景に重ねて虚像を視認可能とする頭部装着型表示装置であって、
ユーザーに視認させる前記虚像を形成して表示する画像表示部と、
該画像表示部での虚像形成処理を実行する虚像形成処理部と、
ユーザーの視野方向を撮像可能なカメラと、
該カメラの撮像した撮像画像を虚像として含む撮像画像含有虚像を表示する設定と表示しない設定のいずれかに設定するに当たり、ユーザーによる前記撮像画像含有虚像を表示する設定と表示しない設定のいずれかの選定を待機し、該選定により前記撮像画像含有虚像を表示する設定と表示しない設定のいずれかを設定する設定部と、
前記カメラによる撮像状況を、ユーザーにより静止画撮像モードと動画撮像モードのいずれかに切り替えるモード切替部とを備え、
前記設定部は、前記モード切替部が前記静止画撮像モードに切り替えると、前記撮像画像含有虚像を表示する設定とする、頭部装着型表示装置。 - 前記設定部は、前記カメラの撮像開始の際には、前記撮像画像含有虚像を表示しない設定とする、請求項1に記載の頭部装着型表示装置。
- 請求項1または請求項2に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記撮像画像含有虚像を表示する設定と表示しない設定のいずれかを定める際にユーザーにて操作される操作部を有し、
前記設定部は、前記操作部のユーザー操作により前記撮像画像含有虚像を表示する設定と表示しない設定のいずれかに設定する、頭部装着型表示装置。 - 請求項1または請求項2に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記設定部は、ユーザーの頭部の挙動を監視し、ユーザーが所定の頭部挙動を起こすと、前記撮像画像含有虚像を表示する設定とする、頭部装着型表示装置。 - 前記虚像形成処理部は、前記設定部が前記撮像画像含有虚像を表示しない設定とすると、前記撮像画像が省かれた前記撮像画像含有虚像が前記画像表示部に表示されるよう前記虚像形成処理を実行する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記虚像形成処理部は、前記設定部が前記撮像画像含有虚像を表示しない設定とすると、同一階調で同一色のベタ画像が前記撮像画像に代用された前記撮像画像含有虚像が前記画像表示部に表示されるよう前記虚像形成処理を実行する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記虚像形成処理部は、前記設定部が前記撮像画像含有虚像を表示しない設定とすると、前記画像表示部での前記虚像の表示を停止させる、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記虚像形成処理部は、前記画像表示部での前記虚像の表示の停止に当たり、前記画像表示部が用いる光学系機器をオフとする、請求項7に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記虚像形成処理部は、前記設定部が前記撮像画像含有虚像を表示する設定とすると、前記撮像画像含有虚像が前記画像表示部に所定時間に亘って表示されるよう前記虚像形成処理を実行する、請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置。
- 外景に重ねて虚像を視認可能とする頭部装着型表示装置であって、
ユーザーに視認させる前記虚像を形成して表示する画像表示部と、
該画像表示部での虚像形成処理を実行する虚像形成処理部と、
ユーザーの視野方向を撮像可能なカメラと、
該カメラの撮像した撮像画像を虚像として含む撮像画像含有虚像を表示する設定と表示しない設定のいずれかに設定する設定部とを備え、
前記虚像形成処理部は、前記設定部が前記撮像画像含有虚像を表示しない設定とすると、同一階調で同一色のベタ画像が前記撮像画像に代用された前記撮像画像含有虚像が前記画像表示部に表示されるよう前記虚像形成処理を実行する、頭部装着型表示装置。
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