JPH08297536A - 頭部搭載型ディスプレイ装置 - Google Patents

頭部搭載型ディスプレイ装置

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JPH08297536A
JPH08297536A JP7102723A JP10272395A JPH08297536A JP H08297536 A JPH08297536 A JP H08297536A JP 7102723 A JP7102723 A JP 7102723A JP 10272395 A JP10272395 A JP 10272395A JP H08297536 A JPH08297536 A JP H08297536A
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Kunio Kojima
邦男 小島
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 キーボードやコントローラなどを用いずに、
本体に配置されたセンサによって、非接触に命令を入力
することを可能とする入力装置一体型頭部搭載型ディス
プレイ装置を提供する。 【構成】 画像を表示するためのディスプレイ1、該デ
ィスプレイ1に表示された画像を拡大して見るための拡
大レンズ2、前記ディスプレイ1と拡大レンズ2を頭部
に固定するためのゴーグル型の頭部搭載器具3、及び、
本体の任意の面に配置されたセンサ4a〜4fからな
る。頭部搭載器具3は、本体容器5及び該本体容器を頭
部に固定するためのベルト6からなる。センサ4a〜4
fから放出される光或いはセンサ4a〜4fに入射され
る光を手の平で制御して入力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、頭部搭載型ディスプレ
イ装置、より詳細には、キーボードやコントローラーな
どを用いずに、装置本体に配置されたセンサによって、
非接触に命令を入力することを可能とする入力装置一体
型の頭部搭載型ディスプレイ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、頭部搭載型ディスプレイ装置を用
いた仮想現実システムにおける代表的な入力装置として
はデータグローブがある。これは、光ファイバを各指に
沿って配置した手袋で、指の曲り具合による、光ファイ
バ内の光の透過量の変化を検出する方法によって命令を
入力する装置である。また、内部に3次元位置センサを
内蔵した3次元マウスを使用したものもある。更に、特
開平5−303465号公報のように、頭部搭載型ディ
スプレイ装置に視線検出装置を一体化して視線入力する
装置もある。
【0003】その他、コンピュータ機器等に用いる一般
的な入力装置としては、キーボードやマウス、トラック
ボール、タブレット、あるいは、ゲーム機用のコントロ
ーラや、ジョイスティックなどがある。また、命令を音
声によって行なう音声認識装置による入力装置や、頭部
の向きを検出してカーソルを操作し、命令を入力する特
開平4−349523号公報のような装置もある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】データグローブは、使
用の度に手に装着したり、キャリブレーションを行なわ
ねばらなず、センサのデータを送受信するコードの取り
扱いも繁雑となる。3次元マウスもコードの取り回しの
問題や、常に手に入力装置を保持しなければならないた
めに、手の自在性が損なわれる問題がある。
【0005】特開平5−303465号公報には、使用
者の視線を検出することによって、ディスプレイ上のカ
ーソル位置を移動させて入力する装置が記載されてい
る。この場合、命令を入力するディスプレイ上の任意の
領域に視線を移動しなければならず、ディスプレイ上の
映像の一部に注視をしている状態においては、適切な入
力装置とは言えない。また、手元スイッチを使用してい
るために、手の自在性が損なわれる。
【0006】コンピュータ機器等に用いられるキーボー
ドや、マウス、トラックボール、あるいはゲーム機用の
コントローラや、ジョイスティックなどの入力装置は、
コードの取り回しの問題や、一方もしくは両方の手を、
入力操作や入力装置の保持のために拘束されてしまう問
題がある。
【0007】音声による入力装置は、入力のための音声
登録をしたり、命令言語を覚えなければらなず、また、
人前で声をだして入力する動作は一般的にはためらわれ
る。
【0008】特開平4−349523号公報には、指向
性の強い赤外線発信機を頭部に装着し、受信機をコンピ
ュータのディスプレイに取り付けることによって、使用
者の頭部の向きを検出し、座標を入力する装置が開示さ
れている。この場合、頭部をコンピュータのディスプレ
イに向けている必要があるため姿勢が限定され、両方の
手もキーボードを入力するために拘束されてしまう問題
がある。
【0009】本発明は、上記した従来技術の問題点を鑑
み、センサを装置本体に配設することによって携帯性を
高め、非接触な入力と、両手の自在性を高めることを可
能とする入力装置一体型頭部搭載型ディスプレイ装置を
提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、(1)画像を表示するためのディスプレ
イと、表示された画像を拡大して見るための拡大レンズ
と、これらディスプレイと拡大レンズを頭部に固定する
ための頭部搭載器具と、該頭部搭載器具に配設された入
力装置とを有することを特徴としたものであり、更に
は、(2)前記入力装置に、非接触式のセンサを用いる
こと、或いは、(3)前記ディスプレイ上に、入力され
た命令の表示を行なうことを特徴としたものである。
【0011】
【作用】画像を表示するためのディスプレイと、表示さ
れた画像を拡大して見るための拡大レンズとを頭部搭載
器具に取り付けるとともに、該頭部搭載器具本体に入力
装置を設け、該入力装置に、センサを用いることによっ
て、両手の自在性を高め、非接触な入力を、外部入力装
置を用いずに可能とする。ここで、前記センサに受光式
光センサを用いても、反射式光センサを用いても、ある
いは、赤外線センサを用いてもよい。前記センサは、頭
部搭載型ディスプレイ装置本体の任意の面に、少なくと
も1つ以上配置され、このセンサが受光する光あるいは
受信する信号を、手または体の一部によって遮断あるい
は反射することにより入力を可能とする。また、非接触
な入力であるため、入力確認を、より正確でわかり易く
するために、ディスプレイ上に、入力した命令の表示を
行なうことを可能としている。頭部搭載型ディスプレイ
装置本体の、任意の面に配置されたセンサが受光する光
あるいは受信する信号を、手または体の一部によって遮
断あるいは反射することによって入力するため、携帯性
に優れ、両手の自在性が高まり、非接触な入力が可能と
なる。また、ディスプレイ上に、入力された命令の表示
を行なうことによって、正確でわかり易い入力が可能と
なる。
【0012】
【実施例】図1は、本発明による入力装置一体型頭部搭
載型ディスプレイ装置の一実施例を説明するための斜視
図で、頭部搭載型ディスプレイ装置10は、画像を表示
するためのディスプレイ1と、該ディスプレイ1に表示
された画像を拡大して見るための拡大レンズ2と、前記
ディスプレイ1及び拡大レンズ2を頭部に固定するため
のゴーグル型の頭部搭載器具3と、該頭部搭載器具3を
頭部に固定するためのベルト6とから成り、前記頭部搭
載器具3の本体容器5の任意の面に複数のセンサ4(4
a〜4f)が配設されている。
【0013】図2(a)は、前記頭部搭載器具3の本体
容器5に配設するセンサ4の構成図で、図示のように、
本体容器5の任意の面に指向性の高い受光式センサ8が
配設されており、外部からの光9の光量の変化を感知す
る。従って、手などにより外部からの光9を遮断するこ
とができ、センサ4が感知する光の量が変化し、この光
量の変化により命令が入力される。この場合、受光式セ
ンサ8の代りに赤外線受光センサを用いてもよい。
【0014】図2(b)は、本体容器5に配設するセン
サの他の例を示す構成図で、図示のように、本体容器5
の任意の面に配置された発光部11から発せられた指向
性の高い光12が、手などの外部の物体13に当って反
射され、その反射された光14を、指向性の高い受光セ
ンサ15が感知することにより命令が入力される。この
場合、発光部11の代りに赤外線発光装置を、受光セン
サ15の代りに赤外線受光センサを用いてもよい。
【0015】図3は、本発明による入力装置一体型頭部
搭載型ディスプレイ装置を用いて、ゲームソフトを楽し
む場合の入力方法の具体的例を説明するための図で、こ
こでは、3次元データによる仮想の空間16の中をウォ
ークスルーするソフトを想定した入力方法の一例を示
す。本体5の前面の右端4a及び左端4b、本体5の右
側面4eと左側面4f、及び、天面4c、底面4dに、
それぞれ1つずつのセンサ(説明を簡明にするための同
一の参照番号が付してある)が配置された頭部搭載型デ
ィスプレイ装置10があり、各面のセンサ上に手の平を
かざすことによって、手の平をかざした面の方向へ任意
に進むことができる。ただし、本体前面右端のセンサ4
aは前進を、本体前面左端4bのセンサは後退をそれぞ
れ実行する。ここで、入力された命令を認識し易くする
ために、例えば、入力された命令、“右”をディスプレ
イ上に表示してもよい。
【0016】図4は、本発明による頭部搭載型ディスプ
レイ装置10を用いて、ディスプレイに表示された表示
画面17をスクロール、及び、拡大・縮小する場合の入
力方法の具体的な例を説明するための図で、この実施例
においては、本体の前面右端4a及び左端4bと、右側
面4e、左側面4f、及び、天面4c、底面4dに、そ
れぞれ1つづつのセンサが配置された頭部搭載型ディス
プレイ装置10があり、各面のセンサ上に手の平をかざ
すことによって、手をかざした面の方向へ、任意の表示
画面17をスクロールする。ただし、本体前面右端のセ
ンサ4aは表示画面の“拡大"、本体左端のセンサ4b
は表示画面の“縮小"をそれぞれ実行する。ここで、入
力された命令を認識し易くするために、例えば、入力さ
れた命令、“右”をディスプレイ上に表示してもよい。
【0017】図5は、本発明による頭部搭載型ディスプ
レイ装置を用いて、映画などのビデオ映像18を観賞す
る場合の入力方法の具体的な例を説明するための図で、
この実施例においては、本体の前面4abと、右側面4
e、左側面4f、及び、天面4c、底面4dに、それぞ
れ1つづつのセンサが配置された頭部搭載型ディスプレ
イ装置10があり、各面のセンサ上に手の平をかざすこ
とによって、以下のような命令を実行する。本体前面の
センサ4abは、“再生”、本体天面のセンサ4cは、
“一時停止”、本体底面のセンサ4dは、“停止”を実
行し、また、本体右側面のセンサ4eは、“早送り”、
本体左側面のセンサ4fは、“巻戻し”をそれぞれ実行
する。ここで、入力された命令を認識し易くするため
に、例えば、入力された命令、“早送り”をディスプレ
イ上に表示してもよい。
【0018】図6は、本発明による頭部搭載型ディスプ
レイ装置を用いて、ディスプレイに表示された設間19
に答える場合の入力方法の具体例を示す図で、この実施
例においては、本体の右側面4e、及び、左側面4fに
それぞれ1つづつのセンサが配置された頭部搭載型ディ
スプレイ装置10があり、各面のセンサ上に手の平をか
ざすことによって、本体右側面のセンサ4eは、“は
い”、もしくは、“実行”を、本体左側面のセンサ4f
は、“いいえ”、もしくは、“解除”をそれぞれ実行す
る。ここで、入力された命令を認識し易くするために、
例えば、入力された命令、“はい”をディスプレイ上に
表示してもよい。
【0019】図7は、本発明による頭部搭載型ディスプ
レイ装置の一実施例を示すブロック図で、該装置は頭部
搭載型ディスプレイ20と、制御部30の2つに大きく
分けられ、21a〜21nは、それぞれ本体に配置され
た、任意の個数の受光センサであり、31はセンサの受
けた信号を、使用するソフトウェアに応じて、適した信
号に変換して制御する信号制御部である。32は31の
信号制御部より受けた信号により、画像処理の計算を行
なう画像処理部、33は画像処理部32を計算に従って
表示部22のディスプレイ上に表示する画像を制御する
表示制御部である。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、入力装置を本体に一体化しているために、 a)入力装置と本体を結ぶコードが不用となり、携帯性
に優れる。 b)視聴時の使用者の姿勢の自由度が高まる。しかも、
入力装置にセンサを用いることによって、 c)両手の自在性を高め、非接触な入力が可能となる。 d)ディスプレイの映像に注視したまま、命令の入力が
行なえる。また、入力された命令内容をディスプレイに
表示することにより、 e)入力の状況の把握がしやすく、使いやすさを向上さ
せることができる。あるいは、例えば、右への移動を命
令する動作を、本体右側面のセンサによって入力させる
などのように、命令とセンサの配置を対応させることに
より、 f)直感的に理解し易い入力が可能となる等の効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す斜視図である。
【図2】本体に配置するセンサの構造を表す断面図であ
る。
【図3】本発明を具体的に用いた実施例を示す概念図で
ある。
【図4】本発明を具体的に用いた実施例を示す概念図で
ある。
【図5】本発明を具体的に用いた実施例を示す概念図で
ある。
【図6】本発明を具体的に用いた実施例を示す概念図で
ある。
【図7】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【符号の説明】
1…ディスプレイ、2…拡大レンズ、3…頭部搭載器
具、4(4a,4b,4c,4d,4e,4d)…光セ
ンサ、5…本体容器、6…ベルト、8,15…受光セン
サ、10…入力装置一体型頭部搭載型ディスプレイ装
置、11…発光部放射光、13…遮蔽物、14…反射
光、16〜19…表示画面、20…頭部搭載型ディスプ
レイ、21a〜21n…受光センサ、22…表示部、3
0…制御部、31…信号制御部、32…画像処理部、3
3…表示制御部。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を表示するためのディスプレイと、
    表示された画像を拡大して見るための拡大レンズと、こ
    れらディスプレイと拡大レンズを頭部に固定するための
    頭部搭載器具と、該頭部搭載器具に配設された入力装置
    とを有することを特徴とする頭部搭載型ディスプレイ装
    置。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記入力装置に、非
    接触式のセンサを用いることを特徴とする頭部搭載型デ
    ィスプレイ装置。
  3. 【請求項3】 請求項1において、前記ディスプレイ上
    に、入力された命令の表示を行なうことを特徴とする頭
    部搭載型ディスプレイ装置。
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