(57)【要約】【課題】本発明は、表示ユニットと頭部保持部材とを分離することなく右目および左目での使用が可能な頭部装着型の画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】本発明による頭部装着型画像表示装置は、頭部に着脱自在に装着される頭部保持部材と、使用者の左右いずれかの目により視認される表示部を有する前記頭部保持部材に一体的に設けられた表示ユニットとを備え、前記頭部保持部材を上下方向に反転させることにより右目および左目での使用が可能な頭部装着型表示装置において、前記表示部を使用する目が左右いずれの目により使用されているかを判定する装着方向検出手段と、上記装着方向検出手段の判定結果に基づいて表示部の表示画像を上下方向に反転する表示切替手段とを備えたものである。【選択図】          図１
2004240037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部に着脱自在に装着される頭部保持部材と、使用者の左右いずれかの目により視認される表示部を有する前記頭部保持部材に一体的に設けられた表示ユニットとを備え、前記頭部保持部材を上下方向に反転させることにより右目および左目での使用が可能な頭部装着型表示装置において、
前記表示部を使用する目が左右いずれの目により使用されているかを判定する装着方向検出手段と、
上記装着方向検出手段の判定結果に基づいて表示部の表示画像を上下方向に反転する表示切替手段とを備えたことを特徴とする頭部装着型画像表示装置。
【請求項２】
装着方向検出手段は、頭部保持部材が上下方向に反転されたことを検出する上下方向センサを有し、当該上下方向センサの判定出力に基づいて判定動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項３】
装着方向検出手段は、使用者の特定の領域を撮像する撮像手段を有し、当該撮像手段による撮像画像に基づいて判定動作を行うことを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項４】
表示切換手段は、装着方向検出手段の判定結果が所定期間持続した場合に表示画像を反転することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項５】
装着方向検出手段は、電源の投入時にのみ判定動作を行なうことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項６】
頭部保持部材が使用者の頭部に装着されているか否かを検出する装着有無検出手段をさらに備え、装着方向検出手段は前記装着有無検出手段により前記頭部保持部材の装着が検出されたときにのみ判定動作を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の頭部装着型画像表示装置。
【請求項７】
使用者による画像の表示方向の再設定を行うための表示方向再設定要求手段をさらに備え、
装着方向検出手段は上記表示方向再設定要求手段を介して表示方向の再設定の要求がなされた場合にのみ判定動作を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の頭部装着型画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、使用者の左右いずれか一方の目の視軸近傍に、画像を表示する表示部を備えた頭部装着型画像表示装置に関し、特に、左目および右目での使用が可能な頭部装着型画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
使用者の一方の目の視軸上に画像を形成する表示部を備えた表示ユニットを、頭部に着脱自在に装着される保持部材と一体的に形成した頭部装着型画像表示装置が用いられている。こうした頭部装着型画像表示装置の一例は、例えば下記の特許文献１に記載されている。
【０００３】
特許文献１に記載された頭部装着型画像表示装置は、表示ユニットが保持部材の右側および左側に着脱可能に取り付ける構成となっているので、左右いずれの目においても使用が可能になっている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−３２７４６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の頭部装着型画像表示装置では、右目用、左目用の装置として使い分ける場合、頭部保持部材と表示ユニットとをいったん分離した後、組み立てる必要があった。
【０００６】
本発明は、上述のような課題を解消するためになされたもので、表示ユニットと頭部保持部材とを分離することなく右目および左目での使用が可能な頭部装着型の画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による頭部装着型画像表示装置は、頭部に着脱自在に装着される頭部保持部材と、使用者の左右いずれかの目により視認される表示部を有する前記頭部保持部材に一体的に設けられた表示ユニットとを備え、前記頭部保持部材を上下方向に反転させることにより右目および左目での使用が可能な頭部装着型表示装置において、
前記表示部を使用する目が左右いずれの目により使用されているかを判定する装着方向検出手段と、
上記装着方向検出手段の判定結果に基づいて表示部の表示画像を上下方向に反転する表示切替手段とを備えたものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明をその実施の形態を示す図面に基づいて具体的に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による頭部装着型画像表示装置の構成を示す図である。図１に示すように、本発明に係る頭部装着型画像表示装置は、上下方向に反転して使用することにより、右目及び左目での使用が可能となる。図２は図１に示す頭部装着型画像表示装置を右目及び左目に装着したときの図である。頭部保持部材２は頭部に着脱可能に装着される。頭部保持部材２には表示ユニット１が取り付けられており、表示ユニット１は、使用者の左右何れか片方の目の視軸近傍に画像を表示する表示部１０２と、表示部１０２に表示画像を出力する表示回路１０１とを備えている。頭部保持部材２には、図１に示す頭部装着型画像表示装置が上下方向に反転されたことを検出することにより、表示部１０２が左右どちらの目で使用されているかを判定するための上下方向センサ３が取り付けられている。上下方向センサ３の判定出力は表示回路１０１に送られ、表示回路１０１は、上下方向センサ３の出力に基いて表示画像を出力する。２０１及び２０２は頭部保持用のパッドである。
【０００９】
図１に示す頭部装着型画像表示装置の動作を説明する。上下方向センサ３は頭部装着型画像表示装置が右目装着用の向きにあるとき、右目装着方向信号を表示回路１０１に出力する。表示回路１０１は右目装着方向信号が入力されると、図３に示す右目装着表示方向画像を表示部１０２に送る。次に、頭部装着型画像表示装置を左目装着用の向きに切り替えると、左目に映る表示ユニット１の画像は図３の切替前画像に示すように上下方向が反転する。ここで上下方向センサ３は、上下方向が反転したことを検出し、左目装着方向信号を表示回路１０１に出力し、表示回路１０１は、右目装着時の表示画像を反転した左目装着表示方向画像を表示部１０２に送る。
図１に示す頭部装着型画像表示装置において、表示回路１０１は表示ユニット１に組み込まれているが、上下方向センサ３の出力が入力されるように構成されていれば、保持部材２に配置されていてもよい。
【００１０】
上下方向センサ３の構成例を図１３〜１７に示す。ここで、図１３（ａ）〜１７（ａ）は右目装着時、図１３（ｂ）〜１７（ｂ）は左目装着時のセンサ内部の様子をそれぞれ示している。
図１３に示す上下方向センサ３は、四隅に電極３０１〜３０４を配置した筐体３０６の内部に導電体３０５を封入したものである。図１３（ａ）に示すように、電極３０２，３０４に導電体３０５が接触すると、回路Ｂに電流が流れ、上下方向センサ３は右目装着と判定する。上下方向センサ３を上下反転させると、図１３（ｂ）に示すように、電極３０１，３０３が接触し、回路Ａに電流が流れ、上下方向センサ３は左目装着と判定する。
【００１１】
図１４に示す上下方向センサ３は、内部四隅に電極３０１〜３０４を配置した筐体３０６の内部に導電性の流体３０７を封入したものである。図１４（ａ）に示すように、電極３０２，３０４に流体３０７が接触すると、回路Ｄに電流が流れ、上下方向センサ３は右目装着と判定する。上下方向センサ３を上下反転させると、図１４（ｂ）に示すように、電極３０１，３０３に流体３０７が接触し、回路Ｃに電流が流れ、上下方向センサ３は左目装着と判定する。
【００１２】
図１５に示す上下方向センサ３は、内部に遮光板３１２が配置された透明な筐体３１１、光を出射する投光部３１３、投光部３１３からの光を受光する受光部３１４、およびこれらの各部材を支持する支持部材３１５により構成される。右目装着時には図１５（ａ）に示すように、投光部３１３からの光は筐体３１１内の遮光板３１２により遮られる。上下方向センサ３は、受光部３１４により投光部３１３からの光が受光されなかった場合、右目装着と判定する。上下方向センサ３を上下反転させると図１５（ｂ）に示すように、投光部３１３からの光が筐体３１１を透過し、受光部３１４に入射する。上下方向センサ３は、受光部３１４により投光部３１３からの光が受光された場合、左目装着と判定する。
【００１３】
図１６に示す上下方向センサ３は、一端を支持部材３２４に固定され、他端におもり３２２が取り付けられた可撓性の導電板３２１と、支持部材３２４に固定された電極３２３により構成される。右目装着時には図１６（ａ）に示すように、導電板３２１がたわんで電極３２３に接触し、電流が流れる。上下方向センサ３は、電極３２３に電流が流れると右目装着と判断する。上下方向センサ３を上下反転させると図１６（ｂ）に示すように、導電板３２１は電極３２３から離間し、電極３２３に電流が流れなくなる。上下方向センサ３は、電極３２３から導電板３２１が離間すると左目装着と判断する。
【００１４】
図１７に示す上下方向センサ３は、接続部３３３、突起部３３１、およびコード３３２を備えた回転部品３３０、ならびにスイッチ３３４により構成される。右目装着時には図１７（ａ）に示すように、突起部３３１がスイッチ３３４の凸部３３５に当接してオン状態となり、右目装着と判断される。右目装着から左目装着に切替えると回転部品３３０がスイッチ３３４に対して１８０度回転するので、突起部３３１はスイッチ３３４の凸部３３５から離間し、オフ状態となり、左目装着と判断される。このスイッチ３３４は突起部３３１と接触することによりオン状態となるものであれば他の構成であってもよい。
【００１５】
上下方向センサ３は、以上において述べた動作により左目および右目装着を判定し、判定結果を示す左目装着方向信号または右目装着方向信号を出力する。
【００１６】
図７は、以上において説明した本実施の形態１による頭部装着型画像表示装置の動作を示すフローチャートである。以下、図７に基づいて、本実施の形態１による頭部装着型画像表示装置の動作について説明する。
電源がオンになると（Ｓｔ１１）、上下方向センサ３により装着方向の判定が行なわれる（Ｓｔ１２）。上下方向センサ３の判定出力が右目装着のとき、表示回路１０１は右目装着表示方向画像を表示部１０２に出力し（Ｓｔ１３ａ）、左目装着のときは左目装着表示方向画像を出力する（Ｓｔ１３ｂ）。装着方向に対応した画像が表示部１０２に出力されると、表示回路１０１は電源供給有無を確認し（Ｓｔ１４ａ，Ｓｔ１４ｂ）、電源供給がなくなると、電源オン（Ｓｔ１）の前のステップに戻り、再度電源オンした後は図７に示す一連の動作を実施する。
【００１７】
上記の動作により、右目または左目の装着方向に対応した表示画像が表示部１０２に自動的表示される。また、使用中、頭部をかたむけたりして上下方向センサ３からの出力が変化しても、表示画像は電源をリセットしない限り変化しないので不要な表示画像の切替えが生じることはない。
【００１８】
図８は本実施の形態１による頭部装着型画像表示装置の他の動作を示すフローチャートである。
電源オンになると（Ｓｔ２１）、上下方向センサ３により装着方向の判定が行なわれる（Ｓｔ２２）。次に、表示回路１０１により上下方向センサ３からの判定出力が一定時間以上持続するかがチェックされる（Ｓｔ２３ａ，Ｓｔ２３ｂ）。上下方向センサ３の判定出力が一定時間以上持続すると、表示回路１０１は装着方向に対応する画像を表示部１０２に出力する（Ｓｔ２４ａ，Ｓｔ２４ｂ）。判定出力が一定時間以上持続しないときは、再度上下方向センサ３からの判定出力が確認される（Ｓｔ２２）。装着方向に対応する表示画像が表示部１０２に出力されると、上下方向センサ３の判定出力に変化がないかが確認される（Ｓｔ２５ａ，Ｓｔ２５ｂ）。上下方向センサ３の判定出力に変化があった場合、その判定出力が一定時間以上持続するかが確認される（Ｓｔ２６ａ，Ｓｔ２６ｂ）。現在の装着方向と異なる装着方向の判定出力が一定時間以上持続した場合、表示回路１０１は、表示画像をその判定出力に対応する方向に切り換える。
【００１９】
以上の動作により、短時間頭部をかたむけて使用した場合の表示画像の反転は生じず、装着方向を変えた場合にのみ自動的に画像の表示方向を装着方向に対応して切り替えることができる。
【００２０】
実施の形態２．
図５はこの発明の実施の形態２に係る頭部装着型画像表示装置の構成を示す図である。図５に示す頭部装着型画像表示装置においては、装着方向を判定するための手段として、撮像手段５が表示部１０２に設けられている。撮像手段５の出力は上下方向判別手段６に送られる。上下方向判別手段６は、撮像手段５の撮像画像から上下方向、すなわち装着方向を判別する。上下方向判別手段６の出力は表示回路１０１に送られる。他の構成については実施の形態１と同様であるので説明を省略する。
【００２１】
撮像手段５は、例えば使用者の顔を撮像する。ここで、右目装着時の撮像画像が図６（ａ）に示す向きにあるとき、左目装着に切り換えると撮像手段５の撮像画像は図６（ｂ）に示すように上下方向が反転する。上下方向判別手段６は、撮像手段５から入力される信号に基いて上下方向を判別し、判別結果を表す右目装着信号または左目装着信号を表示回路１０１に出力する。表示回路１０１は、右目装着信号が入力されると、図３に示す右目装着表示方向画像を表示部１０２に出力し、左目装着信号が入力されると左目装着方向画像を出力する。
【００２２】
撮像手段５は、ユーザーが表示部１０２を視聴する妨げとならず、かつ上下方向を判別し得る領域を撮像することができる位置に設けられていればよい。また、画像上下方向判別手段６も撮像手段５からの出力信号が入力されていれば、図５と異なる位置に設けてもよい。尚、撮像手段５は、図６に示すように使用者の顔全体を撮像する以外に、上下が判別できる範囲として、例えば目と眉毛、鼻と口等を撮像してもよい。
【００２３】
本実施の形態によれば、使用者の撮像画像に基づいて左目装着および右目装着の判別を行うので、装着方向に対応する画像を正確に表示することが可能となる。
【００２４】
実施の形態３．
図９はこの発明の実施の形態３に係る頭部装着型画像表示装置の構成を示す図である。図９に示す頭部装着型画像表示装置は、装着または非装着を検出するための装着有無検出手段７を備えている。装着有無検出手段７の出力は表示回路１０１に送られる。
【００２５】
図１８は、装着有無検出手段７の詳細な構成を示す図である。装着有無検出手段７は、頭部装着型画像表示装置を頭部に装着したときに頭部と接触する接触部３４１と、スイッチ部３４２と支持部３４３から構成されている。頭部装着型画像表示装置を装着していないときは図１８（ａ）のように、スイッチ部３４２と支持部３４３は接触せず、頭部装着型画像表示装置を装着すると図１８（ｂ）のように、接触部３４１が頭部保持用のパッド２０２の方向に押され、支持部３４３がスイッチ部３４２と接触しスイッチオンとなる。
【００２６】
図１０は本実施の形態３による頭部装着型画像表示装置の動作を示すフローチャートである。以下、図１０に示すフローチャートに基づいて本実施の形態による頭部装着型画像表示装置の動作について説明する。
電源がオンされると（Ｓｔ３１）、装着有無検出手段７により、頭部装着型画像表示装置が装着されたかどうかが検出される（Ｓｔ３２）。頭部装着型画像表示装置が装着されると、装着有無検出手段７はスイッチオンとなり、装着を示す信号が表示回路１０１に入力される。装着有無検出手段７からの信号が入力されると上下方向センサ３により装着方向の判定が行なわれる（Ｓｔ３３）。表示回路１０１は、上下方向センサ３の判定出力に基づいて、装着方向に対応した表示画像を表示部１０２に出力する（Ｓｔ３４ａ，Ｓｔ３４ｂ）。
【００２７】
図１１は本実施の形態３による頭部装着型画像表示装置の他の動作を示すフローチャートである。電源がオンされると（Ｓｔ４１）、装着有無検出手段７により、頭部装着型画像表示装置が装着されたかどうかが検出される（Ｓｔ４２）。頭部装着型画像表示装置が装着されると、装着有無検出手段７はスイッチオンとなり、装着を示す信号が表示回路１０１に入力される。装着有無検出手段７からの信号が入力されると上下方向センサ３により装着方向の判定が行なわれる（Ｓｔ４３）。表示回路１０１は、上下方向センサ３の判定出力に基づいて、装着方向に対応した表示画像を表示部１０２に出力する（Ｓｔ４４ａ，Ｓｔ４４ｂ）。装着方向に対応した画像が表示された後、装着有無検出手段７の判定出力が再度確認される（Ｓｔ４５ａ，Ｓｔ４５ｂ）。装着有無検出手段７がスイッチオン（装着有り）の場合は、現在の表示画像が維持され、スイッチオフ（装着無し）となった場合は、再度スイッチオンとなるまで（つまり再度装着されるまで）待機状態となる。装着有無検出手段７がサイドスイッチオンとなると上下方向の判別が行われる（Ｓｔ４３）。
以上の動作によれば、使用者が頭部を傾けることにより上下方向センサ３の判定出力が変化した場合等に生じる、表示画像の不要な切換を防ぐことが可能である。
【００２８】
尚、装着有無検出手段７の代わりに表示方向再設定要求ボタン（図示しない）を設け、使用者により表示方向の再設定要求がなされた場合にのみ上下方向センサ３の判定出力に基づく画像の表示方向を切り換えるよう構成してもよい。
【００２９】
図１２は表示方向再設定要求ボタンを設けた頭部装着型画像表示装置の動作を示すフローチャートである。電源がオンになると（Ｓｔ５１）、上下方向センサ３により、装着方向の判定が行なわれる（Ｓｔ５２）。上下方向センサ３からの判定出力に基づいて表示回路１０１は、装着方向に対応する表示画像を表示部１０２に出力する（Ｓｔ５３ａ，Ｓｔ５３ｂ）。装着方向に対応した表示画像が表示部１０２により表示されると、再設定要求の有無がチェックされる（Ｓｔ５４ａ，Ｓｔ５４ｂ）。このとき、表示方向再設定要求ボタンを介して再設定の要求がなされるまで画像の表示方向が維持される。再設定要求がなされると、上下方向センサ３により、再度装着方向の判定が行われる（Ｓｔ５２）。
これにより、使用者が頭部を下向きに下げることで上下方向センサ３の判定出力が反転した場合であっても、表示方向が維持されるので、不要な表示方向の切換を防ぐことができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の請求項１に係る頭部装着型画像表示装置は、表示部を使用する目が左右いずれの目により使用されているかを判定する装着方向検出手段と、上記装着方向検出手段の判定出力に基づいて表示部の表示画像を上下方向に反転する表示切替手段とを備えたので、使用者の装着方向に対応した画像を自動的に表示することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による頭部装着型画像表示装置の構成を示す図である。
【図２】実施の形態１による頭部装着型画像表示装置の構成を示す図である。
【図３】装着方向を変えた際に使用者の目に映る画像を示す図である。
【図４】実施の形態２による頭部装着型画像表示装置の構成を示す図である。
【図５】実施の形態２による頭部装着型画像表示装置の構成を示す図である。
【図６】実施の形態２による頭部装着型画像表示装置の撮像手段による撮像画像を示す図である。
【図７】実施の形態１による頭部装着型画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態１による頭部装着型画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図９】実施の形態３による頭部装着型画像表示装置の構成を示す図である。
【図１０】実施の形態３による頭部装着型画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態３による頭部装着型画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１２】実施の形態３による頭部装着型画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】上下方向センサの構成を示す図である。
【図１４】上下方向センサの構成を示す図である。
【図１５】上下方向センサの構成を示す図である。
【図１６】上下方向センサの構成を示す図である。
【図１７】上下方向センサの構成を示す図である。
【図１８】装着有無検出手段の構成を示す図である
【符号の説明】
１  表示ユニット、２  頭部保持部材、３  上下方向センサ、１０１  表示回路、１０２  表示部２０１  頭部保持用パッド、２０２  頭部保持用パッド、４上下方向センサ、５  撮像手段、６  上下方向判別手段、７  装着有無検出手段。
３０６  筐体、３０１〜３０４  電極、３０５  導電体、３０７  導電性の流体、３１１  筐体、３１２  遮光板、３１３投光部、３１４  受光部、３１５支持部材、３２１  導電板、３２２  おもり、３２３  電極、３２４支持部材、３３３  接続部、３３１  突起部、３３２  コード、３３０  回転部品、３３４  スイッチ、３３５  凸部、３４１  接触部、３４２  スイッチ部、３４３  支持部
【図１】
2004240037.tif 000003
【図２】
2004240037.tif 000004
【図３】
2004240037.tif 000005
【図４】
2004240037.tif 000006
【図５】
2004240037.tif 000007
【図６】
2004240037.tif 000008
【図７】
2004240037.tif 000009
【図８】
2004240037.tif 000010
【図９】
2004240037.tif 000011
【図１０】
2004240037.tif 000012
【図１１】
2004240037.tif 000013
【図１２】
2004240037.tif 000014
【図１３】
2004240037.tif 000015
【図１４】
2004240037.tif 000016
【図１５】
2004240037.tif 000017
【図１６】
2004240037.tif 000018
【図１７】
2004240037.tif 000019
【図１８】
2004240037.tif 000020