JP5120253B2 - 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と提案され、ヘッドマウントディスプレイと呼ばれている。このようなヘッドマウント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、頭に巻いた形で顔面に装着する構成とされ、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。このようなヘッドマウントディスプレイは、通常は、映像を表示する表示部と音声を出力するヘッドホーンとを有している。
ＷＯ２００４／０６１５１９Ａ１公報

片眼タイプヘッドマウントディスプレイの中には、右眼用と左眼用とを切り替えて使用可能なものがある。そして、左眼用として用いる場合と右眼用として用いる場合には、装着の左右を入れ替えて装着する方式のものが多い。このような場合には、左眼用として装着する場合と、右眼用として装着する場合とでは、ヘッドホーンの左右が逆になり、従って、ヘッドホーンに流す音声の左右を逆にしなければならない。

このようなヘッドマウントディスプレイは、通常は表示部に表示される映像を見ながら、ヘッドホーンから出力される音声を聞くような使用方法を想定している。この場合には、どちらのヘッドホーンが左耳用で、どちらのヘッドホーンが右耳用であるかは自ずと決定される。

しかしながら、ヘッドマウントディスプレイの使用方法によっては、音声信号のみを聞くために使用される場合がある。このような場合、映像表示部は眼前になく、眼前から離れた待避位置である頭頂部に位置している場合がある。従って、ヘッドマウントディスプレイの形状を見ただけでは、ヘッドホーンの左右の切り替え状態が分からないという問題点があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、左眼用として使用されているのか右眼用として使用されているのかを容易に判断することが可能な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。

前記課題を達成するための第１の手段は、映像を表示する表示部と、音声を出力する左右一対のヘッドホーンとこれらを連結する連結部を含む装着部と、前記ヘッドホーンに対し回動可能に取り付けられて先端に前記表示部を取り付けた支持部を有する片眼用ヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部が支持部に支持され、連結部によって連結され前記ヘッドマウントディスプレイを頭部に装着する２つの装着部のうちの１つに対して、前記支持部が装着時の頭頂部方向に回動が可能とされ、前記支持部を回動し、かつ、ヘッドホーンの装着の左右を入れ替えることによって、左眼用と右眼用とに切り替えて使用できるものにおいて、使用状態が左眼用なのか右眼用なのかを表示する表示装置を有す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、前記連結部と前記支持部の位置関係に応じて、前記ヘッドホーンへの音声出力の左右を入れ替える機能を有す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、前記第２の手段であって、前記連結部と前記支持部の位置が一致するか、これらが所定範囲内の近接状態にあるときは、一致あるいは近接状態になる直前の使用状態が左眼用であったか右眼用であったかを記憶して保持し、それに応じたヘッドホーンの左右音声出力を行うことを特徴とするものである。

本発明によれば、左眼用として使用されているのか右眼用として使用されているのかを容易に判断することが可能なヘッドマウントディスプレイを提供することができる。

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を、左眼用として使用している状態を示す図である。 左眼用とされているヘッドマウントディスプレイを、右眼用に変えている様子を示す図である。 図１に示したヘッドマウントディスプレイを、右眼用として使用している様子を示す図である。 本発明の実施の形態の１例であるヘッドマウントディスプレイの制御回路の概要のブロック図を示す図である。 本発明の実施の形態の１例であるヘッドマウントディスプレイであって、左右のヘッドホーンの音声切り替えを行うものの使用方法を示す図である。 操作部に表示されるヘッドマウントディスプレイの使用状態を示す表示の例を示す図である。

符号の説明

１…表示部、２…支持部、３…ヘッドホーン、４…連結部

以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、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を、左眼用として使用している状態を示す図である。図１（ａ）は、頭部に装着前のヘッドマウントディスプレイを示す図で、映像を表示する表示部１が支持部２の先端に取り付けられ、支持部２は、ヘッドホーン３の片側に対して、矢印方向の回動（回動量は１８０°＋調整代）が可能なように取り付けられている。２つのヘッドホーン３は、連結部４により連結されている。

図１（ｂ）は、このヘッドマウントディスプレイを頭部に装着した様子を示す図である。連結部４を頭頂部から被るようにして装着し、２つのヘッドホーン３を両耳に当てることにより装着する。なお、連結部４の長さが調整できるようになっており、又、連結部４は弾力性を有し、２つのヘッドホーン３を両耳に押し付けて固定する機能を有している。則ち、この例においては、ヘッドホーン３と連結部４が、ヘッドマウントディスプレイを頭部に装着させる装着部となっている。そして、支持部２を回動させ、表示部１を左眼眼前に位置させる。支持部２も伸縮が可能とされており、表示部１と眼の間隔を調整できる。

一つのヘッドホーン３には、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ているのか右眼用として使用されているのかを示すＬＥＤが設けられており、この場合、左眼用として使用されていることを示すＬのＬＥＤが点灯している。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のか右眼用として使用されているのかは、例えば、後に示すように、支持部２のヘッドホーン３に対する回動位置により検出することができる（支持部２の回動位置が、連結部４に対して図１のような位置にある場合、すなわち、支持部２が図１において連結部４の左側に位置しているとき左眼用、図１と逆の位置関係、すなわち、支持部２が図１において連結部４の右側に位置しているとき右眼用とする）。

この実施の形態においては、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のか右眼用として使用されているのかをＬＥＤによって示すと共に、左眼用として使用されているのか右眼用として使用されているのかに応じて、ヘッドホーン３から出力される音声の左右を切り換える。これにより、左眼用として使用されている場合でも右眼用として使用されている場合でも、右耳には右耳用の音声が、左耳には左耳用の音声が出力される。

図２は、左眼用とされているヘッドマウントディスプレイを、右眼用に変えている様子を示す図である。以下の図において、図１に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略する。図２（ａ）に示すように支持部２をヘッドホーン３の周りに、約１８０度回動させることにより、図２（ｂ）に示すような状態とすれば、右眼用のヘッドホーンとなる。ただし、表示部１に表示される画像の上下左右が、左眼用のときと反転するので、表示画像の調整（上下左右反転）、音声出力の左右反転を行わなければならない。これに伴い、図２（ａ）の状態では左眼用として使用されていることを示すＬのＬＥＤが点灯していたのに、図２（ｂ）の状態では、右眼用として使用されていることを示すＲのＬＥＤが点灯する。

図３は、このヘッドマウントディスプレイを、右眼用として使用している様子を示す図である。

図４に、このヘッドマウントディスプレイの制御回路の概要のブロック図を示す。再生情報記憶部には、再生する映像情報と音声情報が記憶され、これが、映像・音声再生部によって再生され、それぞれ、ヘッドマウントディスプレイ本体部の映像表示部、音声出力部（ヘッドホーン）に表示される。

操作スイッチは、電源オンオフ、表示コンテンツの変更、表示の一時停止等を行うスイッチであり、映像・音声制御部は、この操作を受けて所定の動作を行う。

映像・音声制御部は、操作スイッチから電源オンオフの信号を受けて電源のオンオフを行うと共に、表示コンテンツの変更、表示の一時停止等を行う。

又、この実施の形態においては、ヘッドマウントディスプレイ本体部に、頭部位置検出器が取り付けられている。これは、例えば、ヘッドホーン３に取り付けられたマイクロスイッチのようなものでよく、支持部２の位置がヘッドホーン３に対して、図１のような位置にあるのか、図３のような位置にあるのか、それとも、支持部２が、頭頂部方向（例えば頭頂部を向いている連結部４の方向に対して±１５°）にあるのかを検出する。映像・音声制御部は、頭部位置検出器からの信号により、表示する映像と出力する音声を、右眼使用時、左眼使用時のものに切り換えると共に、支持部２が頭頂部方向にあるときは、表示部１に表示する映像の表示を停止する。

よって、支持部２を頭頂部付近に置き、ヘッドマウントディスプレイを単なるヘッドホーンとして使用しているような場合には、映像の表示が停止され、無駄な電力の供給が行われなくなる。

このように、支持部２が、頭頂部方向（例えば頭頂部を向いている連結部４の方向に対して±１５°）にある場合には、ヘッドマウントディスプレイの形状を見ただけでは、どちらのヘッドホーンから右耳用の音声が、他のヘッドホーンから左耳用の音声が出力されるのかが分からない場合があるが、前述のように、その場合に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のか左眼用として使用されているのかを示す表示があれば、これを認識することができる。

又、支持部２が、頭頂部方向にある場合に、ヘッドマウントディスプレイを右眼用として使用するのか左眼用として使用するのかの検出器に不感帯があって、どちらであるかが認識できないような場合には、その状態になる直前の使用状態が左眼用であったか右眼用であったかを記憶して、その状態を保持し、その状態に応じたヘッドホーンの左右音声出力を行うようにすることができる。この場合にも、対応するＬＥＤをオンとすることにより、使用者にどちらのヘッドホーンがどちらの耳用なのかを知らせる。

なお、上記の例は、映像・音声制御部は、頭部位置検出器からの信号により、表示する映像と出力する音声を、右眼使用時、左眼使用時のものに切り替える機能を有していたが、別に操作スイッチを設け、この操作スイッチにより、表示する映像と出力する音声を、右眼使用時、左眼使用時のものに切り替えるようにしてもよい。この場合は、この操作スイッチの位置が見えるようにしておけば、そのスイッチそのものが、使用状態が左眼用なのか右眼用なのかを表示する表示装置となる。

図５は、本発明の実施の形態の１例であるヘッドマウントディスプレイであって、左右のヘッドホーンの音声切り替えを行うものの使用方法を示す図である。以上説明したヘッドマウントディスプレイのように、左目用と右目用に切り替えて使用するタイプのヘッドマウントディスプレイにおいては、表示部が連結部に収納されている（待避）状態のヘッドマウントディスプレイを装着して、映像を出力させずに音声のみを鑑賞すると、左右の耳に流れる音声が、逆になる場合がある。

このような場合には、２つのヘッドホーンに出力される音声を互いに切り替えるような切り替えスイッチを設けておけば、左右の耳の正しい側に、対応するステレオ音声を出力することができ、かつ、スイッチの位置により、ステレオ音声の左右を判別することができる。図５は、ヘッドマウントディスプレイが左目用として装着されている場合と、右目用として装着されている場合の、待避時（音楽のみを聴く場合）と、映像と音楽を視聴する場合の、切り替えスイッチの位置と作動を示すものである。

このように、左右が切り替え可能な単眼式ヘッドマウントディスプレイにおいては、音声の左右切り替えスイッチを設けることが特に重要である。この場合には、この切り替えスイッチの位置により、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のか左眼用として使用されているのかを、直接知ることができる。

又、ヘッドマウントディスプレイの頭部に装着される本体とは別に操作部があるような場合には、例えば、図６に示すような表示（例えば液晶表示）を、この操作部に表示させることにより、ヘッドマウントディスプレイが右眼用として使用状態にあるのか、左眼用として使用状態にあるのかを表示することができる。

Claims (6)

1. 映像を表示する表示部と、音声を出力する左右一対のヘッドホーンとこれらを連結する
   連結部を含む装着部と、前記ヘッドホーンに対し回動可能に取り付けられて先端に前記表示部を取り付けた支持部を有する片眼用ヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部が支持部に支持され、連結部によって連結され前記ヘッドマウントディスプレイを頭部に装着する２つの装着部のうちの１つに対して、前記支持部が装着時の頭頂部方向に回動が可能とされ、前記支持部を回動し、かつ、ヘッドホーンの装着の左右を入れ替えることによって、左眼用と右眼用とに切り替えて使用できるものにおいて、使用状態が左眼用なのか右眼用なのかを表示する表示装置を有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、前記連結部と前記支持部の位
   置関係に応じて、前記ヘッドホーンへの音声出力の左右を入れ替える機能を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
3. 請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイであって、前記連結部と前記支持部の位
   置が一致するか、これらが所定範囲内の近接状態にあるときは、一致あるいは近接状態になる直前の使用状態が左眼用であったか右眼用であったかを記憶して保持し、それに応じたヘッドホーンの左右音声出力を行うことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
4. 音声を出力する左右一対のヘッドホーンとこれらを連結する連結部とを含む装着部と、
   先端に表示部が取り付けられ、回動可能に前記装着部に取り付けられた支持部と、
   前記装着部に設けられ、使用状態が左眼用なのか右眼用なのかを表示する表示装置と、
   を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
5. 請求項４に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
   前記連結部と前記支持部の位置関係に応じて、前記ヘッドホーンへの音声出力の左右を入れ替える機能を有することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
6. 請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイであって、
   前記連結部と前記支持部の位置が一致するか、これらが所定範囲内の近接状態にあるときは、一致あるいは近接状態になる直前の使用状態が左眼用であったか右眼用であったかを記憶して保持し、それに応じたヘッドホーンの左右音声出力を行う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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