(57)【要約】【課題】小型で故障しにくい操作部材を備えた出力装置を提供する。【解決手段】  頭部装着部を有し、映像及び音声の少なくとも一方を出力する出力機器２であって、該出力機器または有線もしくは無線で接続された外部表示装置を操作するための第一操作部材１０を前記頭部装着部に備え、前記第一操作部材は光を発光する発光部と、反射対象物で反射した前記発光部から発光された光の反射光を受光する受光部と、前記反射光の変化により前記反射対象物の動きを検出する検出部とを有し、前記検出部による検出結果に基づいて、該出力機器または前記外部表示装置を操作する操作信号を生成する信号生成部３４を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部装着部を有し、映像及び音声の少なくとも一方を出力する出力機器であって、
該出力機器または有線もしくは無線で接続された外部表示装置を操作するための第一操作部材を前記頭部装着部に備え、
前記第一操作部材は光を発光する発光部と、反射対象物で反射した前記発光部から発光された光の反射光を受光する受光部と、前記反射光の変化により前記反射対象物の動きを検出する検出部を有し、
前記検出部による検出結果に基づいて、該出力機器または前記外部表示装置を操作する操作信号を生成する信号生成部を備えることを特徴とする出力機器。
【請求項２】
頭部装着部を有し、映像及び音声の少なくとも一方を出力する出力機器において、
前記頭部装着部に設けられ、検出光の入出力窓と、前記入出力窓に向けて検出光を射出する発光部と、前記入出力窓の外部に置かれた反射面での反射光を前記入出力窓を介して受光する受光部と、前記受光部の出力の変化を検出する検出部と、
を有する第一操作部材と、
前記検出部による検出結果に基づいて、映像及び音声の少なくとも一方の出力を制御するための操作信号を生成する信号生成部と、
を備えることを特徴とする出力機器。
【請求項３】
前記受光部により前記反射光を検出して一定時間、前記信号生成部は操作信号の生成を行わないことを特徴とする請求項１または請求項２記載の出力機器。
【請求項４】
使用者の操作を検出する第二操作部材を備え、前記第二操作部材の操作中にのみ前記信号生成部は前記制御信号の生成を行うことを特徴とする請求項１または請求項２記載の出力機器。
【請求項５】
前記第二操作部材は圧力センサを備え、前記圧力センサに対する押圧力に基づき前記第一操作部材の感度を変化させることを特徴とする請求項４記載の出力機器。
【請求項６】
前記第二操作部材は、前記第一操作部材の配置面に配置されていることを特徴とする請求項４または請求項５記載の出力機器。
【請求項７】
前記第二操作部材は、前記第一操作部材が配置されている面を正面としたときに側面に配置されていることを特徴とする請求項４または請求項５記載の出力機器。
【請求項８】
前記第二操作部材はショックセンサを備え、前記ショックセンサは前記第一操作部材に前記反射対象物が接触したときの衝撃を検出したことにより前記信号生成部は前記制御信号の生成を開始することを特徴とする請求項４記載の出力機器。
【請求項９】
前記ショックセンサは、前記第一操作部材の垂直方向に対する衝撃を検出することを特徴とする請求項８記載の出力機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は音声信号や映像信号を出力する出力装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着し、スイッチやジョイスティックを用いて音声信号や映像信号の出力を制御する出力装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−３５２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、この出力装置においては、操作部材が機械的に構成さていることから小型にすることが難しく、また、可動部材があるため故障しやすかった。
【０００５】
本発明の目的は、小型で故障しにくい操作部材を備えた出力装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の出力機器は、頭部装着部を有し、映像及び音声の少なくとも一方を出力する出力機器であって、該出力機器または有線もしくは無線で接続された外部表示装置を操作するための第一操作部材を前記頭部装着部に備え、前記第一操作部材は光を発光する発光部と、反射対象物で反射した前記発光部から発光された光の反射光を受光する受光部と、前記反射光の変化により前記反射対象物の動きを検出する検出部とを有し、前記検出部による検出結果に基づいて、該出力機器または前記外部表示装置を操作する操作信号を生成する信号生成部を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の出力機器は、頭部装着部を有し、映像及び音声の少なくとも一方を出力する出力機器において、前記頭部装着部に設けられ、検出光の入出力窓と、前記入出力窓に向けて検出光を射出する発光部と、前記入出力窓の外部に置かれた反射面での反射光を前記入出力窓を介して受光する受光部と、前記受光部の出力の変化を検出する検出部とを有する第一操作部材と、前記検出部による検出結果に基づいて、映像及び音声の少なくとも一方の出力を制御するための操作信号を生成する信号生成部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、小型で故障しにくい操作部材を備えた出力装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態に係る出力装置の背面図である。
【図２】実施の形態に係る出力装置の側面図である。
【図３】実施の形態に係る出力装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態に係る光学センサの反射対象物の検出状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイについて説明する。図１は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイを背面から見た図、図２は、ヘッドマウントディスプレイ２における音声出力部６を外側正面から見た図である。ヘッドマウントディスプレイ２は二つの音声出力部４、６を有し、これらは連結部８で連結されている。音声出力部４、６には、それぞれスピーカＳＲ、ＳＬ（図３参照）が収納されている。また、音声出力部４の略中央部には回動軸１３を介して支持アーム１４が取り付けられ、支持アーム１４の先端部には映像を表示する表示部１６が取り付けられている。ヘッドマウントディスプレイ２を頭部に装着するときは、音声出力部４、６で両耳を挟むようにして頭部に固定する。即ち連結部８が弾性力を有するため、この弾性力によりヘッドマウントディスプレイ２が頭部に固定される。ここで、音声出力部４、６及び連結部８が頭部装着部を構成する。音声出力部６の外側正面の略中央部に反射対象物である操作者の指の動きなどを検出する光学センサ１０が設けられ、図２における左側側面に押しボタン式スイッチ１２が設けられている。
【００１１】
図３は、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ２のシステム構成を示すブロック図である。ヘッドマウントディスプレイ２はＣＰＵ２０を備え、ＣＰＵ２０には、スピーカＳＲ、ＳＬ、動画データ及び音声データを記憶する記憶部２２、表示部１６の内部に設置された液晶パネル２６を駆動するＬＣＤ駆動部２４、液晶パネル２６の背面から照射光を照射するバックライト３０を駆動するバックライト駆動部２８、記憶部２２から読み出した動画データ及び音声データやこれらを制御するための制御信号を図示しない外部表示装置に有線もしくは無線で送信する通信制御部３２が接続されている。なお、表示部１６には液晶パネル２６に表示される画像を反射するミラー１７と、ミラー１７で反射された画像のサイズを調整するレンズ１８が備えられている。
【００１２】
また、ヘッドマウントディスプレイ２はサブＣＰＵ３４を備え、サブＣＰＵ３４は光学センサ１０及びスイッチ１２と接続され、光学センサ１０による検出結果及びスイッチ１２の操作により制御信号を生成する。なお、サブＣＰＵ３４はＣＰＵ２０と接続されて制御信号はＣＰＵ２０へ入力される。
【００１３】
図４は、実施の形態に係る光学センサ１０の構成を示す図である。光学センサ１０は筐体３６を備え、筐体３６内に送光光学系として発光部４０及びレンズ４２を備えると共に受光光学系としてレンズ４８及びＣＭＯＳにより構成される撮像素子５０を備えている。また、筐体３６の前面３８には発光部４０から射出する光及び指４４で反射した光が透過する入出力窓４５が設けられており、入出力窓４５はすべての光を透過させる透明部材、または発光部４０から射出された光の波長付近の光を透過させるフィルター作用を有する透明部材により封止されている。ここで、入出力窓４５を封止する透明部材の外側の面が送受光面４６を構成する。
【００１４】
光学センサ１０においては、ヘッドマウントディスプレイ２の電源をオンにした後スイッチ１２をオンにすると、発光部４０から光が射出され、射出された光はレンズ４２を介して入出力窓４５に向けて照射され、透明部材の送受光面４６から射出される。ここで送受光面４６外の近傍に操作者の指４４が存在する場合には、射出された光は指４４において反射し、反射光が送受光面４６に入射し、レンズ４８を介して撮像素子５０に入射する。なお、光には可視光や赤外光等の適当な輝度を有する光が用いられる。
【００１５】
反射光は撮像素子５０において検出され、サブＣＰＵ３４に入力されて指４４の動きに基づく制御信号が生成される。即ち、サブＣＰＵ３４において撮像素子５０の出力の変化が検出され、この検出された出力の変化に基づいて制御信号が生成される。そして、この制御信号はＣＰＵ２０に入力され、液晶パネル２６に表示されているカーソルの移動制御を行う制御信号、音声出力を制御する制御信号等に用いられる。
【００１６】
なお、ヘッドマウントディスプレイ２の電源をオンにすることにより光学センサ１０が作動しても、スイッチ１２をオンにしなければ、サブＣＰＵ３４において制御信号を生成しない構成としてもよい。また、サブＣＰＵ３４において制御信号が生成されても、スイッチ１２がオンされなければ制御信号をＣＰＵ２０に入力しない構成としてもよい。また、ＣＰＵ２０に入力されても、スイッチ１２がオンされなければＣＰＵ２０は動作しない構成としてもよい。
【００１７】
次に、実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ２の操作処理について説明する。ヘッドマウントディスプレイ２の図示しない電源をオンにするとＣＰＵ２０が起動し、ＣＰＵ２０は記憶部２２から初期画面としてのメニュー画面の画像データを読み出し、ＣＰＵ２０からＬＣＤ駆動部２４及びバックライト駆動部２８に対して駆動開始の指示がなされ、液晶パネル２６にメニュー画面の画像が表示され、メニュー画面内の所定の位置にカーソルが表示されると共に、バックライト３０が点灯する。なお、記憶部２２に画像データと共に音声データが記憶されている場合、記憶部２２から音声データが読み出され、音声出力部４、６のスピーカＳＲ、ＳＬから音声が出力される。
【００１８】
操作者がスイッチ１２を押下してオンにすると、光学センサ１０が起動し、発光部４０から光が送受光面４６外に向けて射出される。操作者が送受光面４６上で指４４を動かすと、指４４で反射した反射光は撮像素子５０において検出され、検出結果がサブＣＰＵ３４に入力されて指４４の動きに基づく制御信号が生成される。生成された制御信号はＣＰＵ２０に入力されてメニュー画面内のカーソルの移動制御を行う制御信号等に用いられる。これにより、操作者は送受光面４６上で指４４を動かすことによりメニュー画面内におけるカーソルの位置を移動させることができる。
【００１９】
さらに、メニュー画面内に表示されるメニュー項目上にカーソルを移動させ、スイッチ１２から指を放すと、サブＣＰＵ３４においてスイッチ１２の操作状態に基づく制御信号が生成され、生成された制御信号はＣＰＵ２０に入力されてメニュー項目の選択を行う制御信号等に用いられる。これにより、表示部１６において表示する画像の選択、画像の切替え等を行うことができる。
【００２０】
この実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ２によれば、操作者は右手全体で音声出力部６を握り、親指でスイッチ１２を押して光学センサ１０を起動させ、人差し指を送受光面４６上で動かしてカーソルを移動させることができるため、ヘッドマウントディスプレイ２の操作性を向上させることができる。
【００２１】
また、光学センサ１０を用いることで、機械的に構成された操作部材のように可動部材の隙間に水が入るなどして故障することが生じないため、ヘッドマウントディスプレイ２を屋外で使用することも可能である。
【００２２】
さらに、スイッチ１２をオンにしている間だけ光学センサ１０が作動するため、操作者が送受光面４６に指４４を近づけただけでカーソルが移動することを防止することができる。
【００２３】
なお、図示しない外部表示装置において画像の表示を行う場合には、操作者がヘッドマウントディスプレイ２の電源をオンにすると、ＣＰＵ２０は記憶部２２から初期画面としてのメニュー画面の画像データ及びカーソルの画像データを読み出し、読み出された画像データは通信制御部３２を介して有線又は無線で接続されている外部表示装置に送信される。外部表示装置の表示画面には初期画面であるメニュー画面と共に所定の位置にカーソルが表示される。続いて操作者がスイッチ１２をオンにすると光学センサ１０が起動する。操作者が送受光面４６上で指４４を動かすと、指４４の動きが光学センサ１０において検出され、検出結果がサブＣＰＵ３４に入力されて指４４の動きに基づく制御信号が生成される。生成された制御信号はＣＰＵ２０に入力され、通信制御部３２を介して外部表示装置に送信される。これにより、操作者は送受光面４６上で指４４を動かすことにより、外部表示装置のメニュー画面に表示されたカーソルの位置を移動させることができる。
【００２４】
さらに、操作者がメニュー画面内に表示されるメニュー項目の上にカーソルを移動させスイッチ１２から指を放すと、サブＣＰＵ３４においてスイッチ１２の操作状態に基づく制御信号が生成され、生成された制御信号はＣＰＵ２０に入力され、通信制御部３２を介して外部表示装置に送信される。これにより、操作者は外部表示装置において表示されているメニュー画面のメニュー項目を選択することができる。
【００２５】
また、上述の実施の形態において、操作者がヘッドマウントディスプレイ２の頭部装着部を左右反対向きに装着可能な構成としてもよい。これにより操作者は音声出力部６に設けられている光学センサ１０を左手で操作することも可能となる。この場合には、音声出力部６をスイッチ１２の位置が左手親指位置まで回動するように構成すると共に、支持アーム１４を回動軸を介して回動させ表示面１６を操作者の前側に移動可能に構成する。また、この場合にはスピーカＳＲとＳＬの出力が入れ替わるように構成する。
【００２６】
また、上述の実施の形態においては押しボタン式スイッチ１２を用いているが、押しボタン式スイッチ１２に替えて、タッチセンサを用いてもよい。タッチセンサは送受光面４６に配置することが好ましい。この場合には、指４４が送受光面４６に触れるとタッチセンサが指４４の接触を検出して光学センサ１０を起動する。
【００２７】
また、上述の実施の形態において、押しボタン式スイッチ１２に替えて、圧力センサを用いてもよい。圧力センサは送受光面４６に配置することが好ましい。この場合には、指４４による送受光面４６に対する押圧力を検出し、光学センサ１０を起動する。ここで圧力センサにより検出された押圧力の値に基づいて、サブＣＰＵ３４により生成される制御信号を変化させるようにしてもよい。これにより、例えば、押圧力が大きい場合には押圧力が小さい場合に比較して同じ指の動きでカーソルを大きく移動させる制御信号を生成する。
【００２８】
また、上述の実施の形態において、押しボタン式スイッチ１２に替えて、ショックセンサを用いてもよい。この場合にはショックセンサにより送受光面４６に対する衝撃を検出すると光学センサ１０を起動する。なお、ショックセンサは音声出力部６内部のどこに配置してもよいため設計の自由度を大きくすることができる。
【００２９】
ここで、ショックセンサは送受光面４６に対して垂直方向の衝撃にのみ反応するものとすることが好ましい。これにより光学センサ１０に対する操作を目的とする衝撃以外の衝撃に反応することを防止することができる。
【００３０】
また、上述の実施の形態に係るヘッドマウントディスプレイ２からスイッチ１２を取り除いてもよい。この場合には、ヘッドマウントディスプレイ２の図示しない電源をオンにするとＣＰＵ２０が起動し、液晶パネル２６にメニュー画面の画像が表示されると共に、メニュー画面内にカーソルが表示される。操作者は光学センサ１０の送受光面４６上で指４４を動かすことによりカーソルの位置を操作することが可能となる。さらに、メニュー画面内のメニュー項目上にカーソルを移動して選択ボタンを押す等により、メニュー項目を選択する。
【００３１】
このような構成においては、タイマを設けることにより、光学センサ１０により指４４の動きを検出した後、予め設定した時間を経過するまでサブＣＰＵ３４において制御信号の生成を行わないようにすることが好ましい。これにより、操作者が送受光面４６に指４４を近づけただけでカーソルが移動することを防止できる。
【００３２】
なお、上述の各実施の形態においては、出力装置としてヘッドマウントディスプレイ２を例に説明したが、ヘッドホン等の出力装置においても本発明を適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイやヘッドホンなどの出力装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
２…ヘッドマウントディスプレイ、４、６…音声出力部、８…連結部、１０…光学センサ、１２…スイッチ、１６…表示部、２０…ＣＰＵ、２２…記憶部、２４…ＬＣＤ駆動部、２６…液晶パネル、２８…バックライト駆動部、３０…バックライト、３２…通信制御部、３４…サブＣＰＵ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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