JP5169043B2 - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関するものである。

近年、液晶パネル（ＬＣＤ）等のディスプレイ上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して拡大した虚像として観察する眼鏡タイプの映像表示装置が種々提案され、ウェアラブルディスプレイと呼ばれている。このようなウェアラブルディスプレイの例は、例えばＷＯ２００４／０６１５１９Ａ１公報（特許文献１）に記載されている。

この映像表示装置は、多くの場合、頭に巻いた形で頭部に装着する構成とされ（ヘッドマウントディスプレイと呼ばれている）、両眼に対応する位置に映像表示系を形成した両眼タイプと左右眼の一方の眼に対応する位置に映像表示系を形成した片眼タイプとがある。

このような片眼タイプのヘッドマウントディスプレイの例を図１に示す。図１（ａ）は斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）においてヘッドマウントディスプレイを左側から見た図である。このヘッドマウントディスプレイは、両耳を左右から押さえてヘッドマウントディスプレイを頭部に固定するイヤーパッド１、２を備えている。各イヤーパッド１、２の中にはスピーカーが設けられ、それぞれの耳に音声を出力する。各イヤーパッド１、２は、自在ヒンジを介して保持部３、４に固定されている。左右の保持部３、４（固定部材）は、ヘッドバンド部５内に摺動自在に差し込まれ、ヘッドバンド部５により連結されている。ヘッドバンド部５は弾力性を有し、イヤーパッド１、２を左右から耳部に押し付ける付勢力を与える。表示部６は、表示部アーム７に保持され、表示部アーム７は、回動部８を介して保持部４に結合されていて、装着時の前後方向に回動可能となっている。

保持部３には操作部９が設けられ、操作部９には操作部材である押しボタンスイッチ１０、１１、１２、１３とダイヤル１４が設けられている。

図１は、このヘッドマウントディスプレイが左眼用として使用される状態を示しているが、表示部アーム７を前後に１８０°回動させることにより、右眼用として使用することができる。
ＷＯ２００４／０６１５１９Ａ１公報

図１に示すようなヘッドマウントディスプレイにおいて、地図情報を画像として表示させることがある。すなわち、ＧＰＳを取り付けて現在位置を把握し、使用者が向いている方向を上側、使用者の左右を左右、使用者の後側を下側とした地図を表示し、それに現在位置を重ね合わせて表示するような場合である。

このような場合、地図の方角を合わせて表示する必要があるため、磁気センサーがヘッドマウントディスプレイに取り付けられている。ところが、ヘッドマウントディスプレイを左眼用として使用する場合と、右眼用として使用する場合とでは、磁気センサーの出力が、反転してしまうという問題点がある。

この様子を図２に示す。図２(ａ)は、ヘッドマウントディスプレイが右眼用として使用されているときの状態、図２（ｂ）は、ヘッドマウントディスプレイが左眼用として使用されているときの状態をそれぞれ上方から見た図である。図２において、各符号は図１に示したものと同じものを示す。図２を見ると分かるように、右眼用として使用されているときは、地磁気センサーの北方向は、頭部の後側を指さなければならないのに対し、左眼用として使用されているときは、地磁気センサーの北方向は、頭部の前側を指さなければならない。よって、ヘッドマウントディスプレイを左眼用として使用する場合と、右眼用として使用する場合とでは、磁気センサーの出力が、反転してしまい、表示される画像の東西南北を正確に表すことができない。又、このような場合、ヘッドマウントディスプレイを左眼用として使用する場合と、右眼用として使用する場合とでは、表示される画像を、１８０°回転して表示しなければならない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、左右どちらの眼用に使用する場合でも、正確な方位を表示することができるヘッドマウントディスプレイを提供することを課題とする。

前記課題を解決するための第１の手段は、頭部に装着して使用し、片眼に映像を出力するヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着するための頭部装着部と、
地磁気を検出する地磁気センサーと、前記地磁気センサーの出力を反転する反転手段と、前記地磁気センサーの出力を受けて方位情報に基づいた映像を片眼に出力表示する表示部と、前記表示部の表示を１８０度回転させる表示回転手段と、前記頭部装着部に対して前記表示部を連結保持する表示アームと、前記表示部を前記頭部装着部に対して回転させて映像を表示する眼を左右切り替える切り替え手段と、を有し、当該ヘッドマウントディスプレイが左眼用として使用される場合と右眼用として使用される場合とで、前記地磁気センサーからの出力信号が反転するとともに、前記表示部に表示される表示が１８０度回転して表示されることを特徴とするヘッドマウントディスプレイである。

前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記地磁気センサーからの出力信号の反転は、手動のスイッチの操作により行われることを特徴とするものである。

本発明の参考形態は、前記第１の手段であって、前記地磁気センサーからの出力信号の反転は、前記表示部アームの回動位置に基づいて行われることを特徴とするものである。

前記課題を解決するための第３の手段は、頭部に装着して使用し、片眼に映像を出力するヘッドマウントディスプレイであって、片眼に映像を出力表示する表示部と、前記表示部を前後方向に回動可能に保持する表示部アームとを有し、前記表示部アームの回動により映像を表示する眼を左右切り替え可能なものにおいて、地磁気を検出する地磁気センサーを有し、当該ヘッドマウントディスプレイが左眼用として使用される場合と右眼用として使用される場合とで、前記地磁気センサーからの出力信号が反転するようにされており、前記地磁気センサーからの出力信号の反転は、手動のスイッチの操作により行われることを特徴とするヘッドマウントディスプレイである。

本発明によれば、左右どちらの眼用に使用する場合でも、正確な方位を表示することができるヘッドマウントディスプレイを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態の例を図を用いて説明する。本実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの機械的な概要は、図１に示すものと変わるところがないが、頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイに地磁気センサーが取り付けられている。

図３は、このようなヘッドマウントディスプレイの電気回路の概要を示すブロック図である。ＧＰＳセンサーと地磁気センサーの出力がサブＣＰＵに入力されると共に、表示部アーム７の回動位置を検出するアーム位置検出センサーが設けられている。アーム位置検出センサーは、その回動位置により、ヘッドマウントディスプレイが左眼用として用いられているか右眼用として用いられているかを検出するものであり、手動設定スイッチに置き換えることができる。

以下、このヘッドマウントディスプレイの地磁気センサーからの入力を行う処理のフローを図４を用いて説明する。まず、アーム位置検出センサーの出力を見て、アーム位置（ヘッドマウントディスプレイが左眼用として使用されているか、右眼用として使用されているかどうか）を判定する。又は、手動設定スイッチの出力によりこれらを判定する。そして、判定したアーム位置がメモリに記憶されている位置と同じか否かを判断する。（初期状態においても、メモリには左眼用か右眼用かのどちらかのアーム位置が記憶されている）（ステップＳ１）。メモリに記憶されている位置と同じであれば、特別の処理は行わずに終了する。

メモリに記憶されている位置と同じでなければ、まず、表示部に表示されている表示画面を１８０°回転する（ステップＳ２）。そして、地磁気センサーの出力信号を反転する（実際には地磁気センサーの出力は反転しないので、サブＣＰＵに取り込むとき、地磁気センサーの出力の東西南北を反転させて読み込む）（ステップＳ３）。そして、操作部材の機能の前後を反転する。例えば、図１において、押しボタンスイッチ１０と押しボタンスイッチ１１の機能を逆にする。（ステップＳ４）。最後に、アーム位置をメモリに記憶して終了する（ステップＳ５）。

このように、左眼用として使用する場合に、地磁気センサーの出力信号の東西南北を反転させて読み込んでいるので、ヘッドマウントディスプレイが右眼用として使用されているときでも、左眼用として使用されているときでも、正しい方角を認識することができる。

片眼タイプのヘッドマウントディスプレイの例を示す図である。 ヘッドマウントディスプレイを左眼用として使用する場合と、右眼用として使用する場合とでは、磁気センサーの出力が、反転してしまう様子を示す図である。 本発明の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの電気回路の概要を示すブロック図である。 本発明の実施の形態であるッドマウントディスプレイの地磁気センサーからの入力を行う処理のフローを示す図である。

符号の説明

１…イヤーパッド、２…イヤーパッド、３…保持部、４…保持部、５…ヘッドバンド部、６…表示部、７…表示部アーム、８…回動部、９…操作部、１０…押しボタンスイッチ、１１…押しボタンスイッチ、１３…押しボタンスイッチ、１４…ダイヤル

Claims (3)

1. 頭部に装着して使用し、片眼に映像を出力するヘッドマウントディスプレイであって、
   頭部に装着するための頭部装着部と、
   地磁気を検出する地磁気センサーと、
   前記地磁気センサーの出力を反転する反転手段と、
   前記地磁気センサーの出力を受けて方位情報に基づいた映像を片眼に出力表示する表示部と、
   前記表示部の表示を１８０度回転させる表示回転手段と、
   前記頭部装着部に対して前記表示部を連結保持する表示アームと、
   前記表示部を前記頭部装着部に対して回転させて映像を表示する眼を左右切り替える切り替え手段と、を有し、
   当該ヘッドマウントディスプレイが左眼用として使用される場合と右眼用として使用される場合とで、前記地磁気センサーからの出力信号を反転するとともに、前記表示部に表示される表示を１８０度回転させて表示することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
2. 請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイであって、前記地磁気センサーからの出力信号の反転は、手動のスイッチの操作により行われることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
3. 頭部に装着して使用し、片眼に映像を出力するヘッドマウントディスプレイであって、片眼に映像を出力表示する表示部と、前記表示部を前後方向に回動可能に保持する表示部アームとを有し、前記表示部アームの回動により映像を表示する眼を左右切り替え可能なものにおいて、地磁気を検出する地磁気センサーを有し、当該ヘッドマウントディスプレイが左眼用として使用される場合と右眼用として使用される場合とで、前記地磁気センサーからの出力信号が反転するようにされており、前記地磁気センサーからの出力信号の反転は、手動のスイッチの操作により行われることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。

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