JP2018081543A - Display device, head-mounted display device, control method for display device, and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、表示装置、頭部装着型表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラムに関する。 The present invention relates to a display device, a head-mounted display device, a display device control method, and a program.
従来、電子機器を充電する充電器が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の充電器は、電子機器を充電し、電子機器のファームウェアをダウンロードして、電子機器に書き込む。
Conventionally, a charger for charging an electronic device is known (see, for example, Patent Document 1). The charger described in
特許文献１記載の充電器は、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）を備えるインテリジェントな構成を有する。この構成により、特許文献１の充電器は、サーバーからダウンロードしたファームウェアと電子機器が格納するファームウェアとダウンロードしたファームウェアとを比較する機能や、電子機器にファームウェアを書き込む機能を実行する。このため電子機器が充電中に実行する制御機能は最小限で済むが、充電器が電子機器に対して高度な制御を行う必要があるため、例えば複数の電子機器に充電する場合には、複数の充電器が必要であった。また、ファームウェアの書き込み中に、電子機器はファームウェアを実行しない。このため、ファームウェアの実行に関する設定など、ファームウェアを動作させた状態で設定または変更される内容は、充電器が変更できなかった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、外部から充電される装置に対し、簡易な構成の充電器によって、充電とともに、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行えるようにすることを目的とする。
The charger described in
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to enable rewriting of a program and setting related to a program, together with charging, with a charger having a simple configuration for an externally charged device. To do.
上記目的を達成するために、本発明は、使用者の頭部に装着される表示部を備える表示装置であって、前記表示装置とは異なる外部装置に接続されるインターフェイスと、バッテリーを有し、前記インターフェイスに入力される電力により前記バッテリーを充電し、前記バッテリーの電力により前記表示装置の少なくとも一部に電源を供給する電源部と、基本制御プログラムを記憶する記憶部と、前記基本制御プログラムを実行することにより前記表示装置を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に、前記基本制御プログラムを書き換える機能、及び、前記表示装置の機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態に移行して、前記基本制御プログラムの書換機能を実行し、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える。
本発明によれば、使用者の頭部に装着される表示部を備える表示装置に対し、インターフェイスを介して、バッテリーの充電および基本制御プログラムの書き換えを行う事ができる。さらに、表示装置は、インターフェイスに外部装置が接続された場合に、制限機能を実行可能な状態になり、基本制御プログラムの書き換えや設定を行うことが可能になる。また、表示装置の機能として、制限機能を実行可能な状態に移行するので、インターフェイスに接続される外部装置が制限機能を制御する必要がない。従って、例えば単純な充電器など、簡易な構成の装置によって、表示装置の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a display device including a display unit mounted on a user's head, having an interface connected to an external device different from the display device, and a battery. A power supply unit that charges the battery by power input to the interface and supplies power to at least a part of the display device by the power of the battery; a storage unit that stores a basic control program; and the basic control program And a control unit that controls the display device by executing the function, wherein the control unit rewrites the basic control program when the external device is connected to the interface; and The basic control program rewritable machine shifts to a state where a restriction function including a setting change function for setting a function can be executed. The Run, rewriting the basic control program based on the data input from the external apparatus connected to the interface.
According to the present invention, it is possible to charge the battery and rewrite the basic control program via the interface on a display device including a display unit mounted on the user's head. Furthermore, when an external device is connected to the interface, the display device is in a state where the restriction function can be executed, and the basic control program can be rewritten and set. Further, since the function of the display device is shifted to a state where the restriction function can be executed, it is not necessary for the external device connected to the interface to control the restriction function. Accordingly, the display device can be charged, the program can be rewritten, and the settings relating to the program can be performed by a device having a simple configuration such as a simple charger.
また、本発明は、前記制御部は、前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に前記制限機能を実行可能な状態に移行して、前記外部装置の要求に応じて、前記基本制御プログラムの書換機能を実行する。
本発明によれば、インターフェイスに接続される外部装置が要求を行うことにより、容易に、表示装置の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
Further, according to the present invention, the control unit shifts to a state in which the restriction function can be executed when the external device is connected to the interface, and in response to a request from the external device, Perform the rewrite function.
According to the present invention, when an external device connected to the interface makes a request, the display device can be easily charged, the program can be rewritten, and the program can be set.
また、本発明は、前記制御部は、前記表示部に画像を表示させる通常表示処理を実行するとともに前記制限機能の実行が制限される第１モード、及び、前記制限機能を実行可能な第２モードを切り替えて実行可能に構成され、前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に前記第２モードを実行する。
本発明によれば、表示装置に対し、インターフェイスを介して、バッテリーの充電および基本制御プログラムの書き換えを行う事ができる。さらに、表示装置は第２モードで基本制御プログラムの書き換えと設定とを行うことができる。また、基本制御プログラムの書き換え及び設定を、表示装置が第２モードの機能として実行するので、インターフェイスに接続される外部装置が上記機能を制御する必要がない。従って、例えば単純な充電器など、簡易な構成の装置によって、表示装置の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
Further, according to the present invention, the control unit executes a normal display process for displaying an image on the display unit, and the first mode in which the execution of the restriction function is restricted, and the second mode capable of executing the restriction function. The second mode is executed when the external device is connected to the interface.
According to the present invention, the battery can be charged and the basic control program can be rewritten to the display device via the interface. Further, the display device can rewrite and set the basic control program in the second mode. In addition, since the display device executes rewriting and setting of the basic control program as the function of the second mode, it is not necessary for the external device connected to the interface to control the function. Accordingly, the display device can be charged, the program can be rewritten, and the settings relating to the program can be performed by a device having a simple configuration such as a simple charger.
また、本発明は、前記表示部と、前記表示部に着脱可能に接続されるコントローラーと、を備え、前記コントローラーは、前記インターフェイスを備え、前記電源部、前記記憶部、及び、前記制御部を内蔵し、前記制御部は、前記表示部と前記コントローラーとが接続されていない状態で前記第２モードを実行可能であり、前記基本制御プログラムの書換機能を実行して前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える。
本発明によれば、表示部とコントローラーとを分離して、バッテリーへの充電、基本制御プログラムの書き換え、及び設定を実行できる。このため、表示部からコントローラーを取り外して表示装置のメンテナンスを行うことが可能となり、利便性の向上を図ることができる。
The present invention also includes the display unit and a controller detachably connected to the display unit, the controller including the interface, the power supply unit, the storage unit, and the control unit. Built-in, the control unit is capable of executing the second mode in a state where the display unit and the controller are not connected, and executes the rewrite function of the basic control program and is connected to the interface The basic control program is rewritten based on data input from an external device.
According to the present invention, it is possible to separate the display unit and the controller and perform charging of the battery, rewriting of the basic control program, and setting. For this reason, it becomes possible to remove the controller from the display unit and perform maintenance of the display device, and to improve convenience.
また、本発明は、前記制御部は、前記表示部と前記コントローラーとが接続されていない状態で前記第２モードを実行したときに、前記インターフェイスに前記外部装置が接続されていない場合は、前記コントローラーをシャットダウンする。
本発明によれば、表示装置としての表示もメンテナンスも行われない場合に、コントローラーがシャットダウンする。このため、不要な動作を防止し、バッテリーの電力消費を抑えることができる。
Further, in the present invention, when the control unit executes the second mode in a state where the display unit and the controller are not connected, and the external device is not connected to the interface, Shut down the controller.
According to the present invention, the controller shuts down when neither display nor maintenance as a display device is performed. For this reason, unnecessary operation can be prevented and the power consumption of the battery can be suppressed.
また、本発明は、前記制御部が前記第２モードを実行し、前記インターフェイスに接続される前記外部装置からデータが入力される間に、前記電源部が前記インターフェイスに入力される電力により前記バッテリーを充電可能である。
本発明によれば、基本制御プログラムの書き換えや設定を行う間に充電を行うことができ、表示装置のメンテナンス作業の負担を軽減できる。
Further, according to the present invention, while the control unit executes the second mode and the data is input from the external device connected to the interface, the power supply unit receives the power by the power input to the interface. Can be charged.
According to the present invention, charging can be performed while rewriting or setting the basic control program, and the burden of maintenance work on the display device can be reduced.
また、本発明は、前記制御部は、前記第２モードにおいて、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記記憶部が記憶するデータの追加または更新を行う。
本発明によれば、インターフェイスに入力されるデータに基づいて、表示装置が記憶するデータの追加や更新を行うことができ、表示装置のメンテナンス作業を、より簡易化できる。
According to the present invention, the control unit adds or updates data stored in the storage unit based on data input from the external device connected to the interface in the second mode.
According to the present invention, data stored in the display device can be added or updated based on data input to the interface, and maintenance work of the display device can be further simplified.
また、本発明は、前記記憶部は、前記基本制御プログラムの機能を利用して実行されるアプリケーションプログラムを記憶し、前記制御部は、前記基本制御プログラムの実行中に、前記アプリケーションプログラムを実行可能に構成され、前記第２モードを実行して、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記アプリケーションプログラムの追加または更新を行う。
本発明によれば、表示装置に対してインターフェイスを介してアプリケーションプログラムの追加や更新を行うことができ、表示装置のメンテナンス作業を、より簡易化できる。
Further, according to the present invention, the storage unit stores an application program that is executed using a function of the basic control program, and the control unit can execute the application program during the execution of the basic control program. And executing the second mode, and adding or updating the application program based on data input from the external device connected to the interface.
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an application program can be added or updated with respect to a display apparatus via an interface, and the maintenance operation | work of a display apparatus can be simplified more.
また、本発明は、前記記憶部は、前記アプリケーションプログラムの実行に係るデータを含む設定データを記憶し、前記制御部は、前記第２モードで前記アプリケーションプログラムの追加を行う際に、追加される前記アプリケーションプログラムに関して前記設定データを更新するインストール処理を行う。
本発明によれば、表示装置にアプリケーションプログラムをインストールする処理を、インターフェイスを介して行うことができる。これにより、表示装置のメンテナンス作業を、より簡易化できる。
In the present invention, the storage unit stores setting data including data relating to execution of the application program, and the control unit is added when the application program is added in the second mode. An installation process for updating the setting data with respect to the application program is performed.
According to the present invention, the process of installing the application program on the display device can be performed via the interface. Thereby, the maintenance work of the display device can be further simplified.
また、本発明は、前記制御部は、前記表示部による表示を停止し前記制御部が動作可能な第３モードを、前記第１モード及び前記第２モードから切り替えて実行可能に構成され、前記第１モードまたは前記第２モードで前記アプリケーションプログラムを実行中に、前記アプリケーションプログラムの機能により前記第３モードに切り替え可能である。
本発明によれば、アプリケーションプログラムの機能によって表示装置を第３モードに移行させ、いわゆるスリープ状態にすることができる。
Further, the present invention is configured such that the control unit can execute a third mode in which display by the display unit is stopped and the control unit can operate by switching from the first mode and the second mode, While the application program is being executed in the first mode or the second mode, the function can be switched to the third mode by the function of the application program.
According to the present invention, the display device can be shifted to the third mode by the function of the application program, and can be in a so-called sleep state.
また、本発明は、前記設定変更機能は、前記表示部における表示態様に係る設定項目を設定する機能である。
本発明によれば、表示部における表示に関する設定を、表示装置自体を操作しながら設定を行う場合に比べて簡単な方法によって、行うことができる。
Further, according to the present invention, the setting change function is a function for setting a setting item related to a display mode in the display unit.
According to the present invention, the setting related to the display on the display unit can be performed by a simpler method than when the setting is performed while operating the display device itself.
また、本発明は、外部環境を検出する外部センサーを備え、前記制御部は、前記外部センサーの検出結果に基づき前記表示部の表示輝度を制御する。
本発明によれば、表示部の表示輝度を外部環境に合わせて調整することができる。
In addition, the present invention includes an external sensor that detects an external environment, and the control unit controls display luminance of the display unit based on a detection result of the external sensor.
According to the present invention, the display brightness of the display unit can be adjusted according to the external environment.
また、本発明は、前記インターフェイスには、前記外部装置として、複数の前記表示装置とコンピューターとを接続する中継装置が接続され、前記制御部は、前記インターフェイスに前記中継装置を介して前記コンピューターが接続された場合に、識別情報を前記インターフェイスから出力する。
本発明によれば、複数の表示装置を、中継装置を介してコンピューターに接続して、充電、基本制御プログラムの書き換え、設定等を行うことができる。このため、複数の表示装置をメンテナンスする手間を軽減できる。
Further, according to the present invention, a relay device that connects a plurality of the display devices and a computer is connected to the interface as the external device, and the control unit is connected to the interface via the relay device. When connected, identification information is output from the interface.
According to the present invention, a plurality of display devices can be connected to a computer via a relay device to perform charging, rewriting of a basic control program, setting, and the like. For this reason, the trouble of maintaining a plurality of display devices can be reduced.
また、本発明は、前記表示部は、前記表示部から前記使用者の眼に透過する透過光を調整するシェード部を備え、前記制御部は、前記シェード部の透過率を含む制御を行う。
本発明によれば、シェード部の透過率を調整できる。
Further, according to the present invention, the display unit includes a shade unit that adjusts transmitted light that is transmitted from the display unit to the eyes of the user, and the control unit performs control including the transmittance of the shade unit.
According to the present invention, the transmittance of the shade portion can be adjusted.
上記目的を達成するために、本発明は、使用者の頭部に装着され、外景を視認可能に画像を表示する表示部と、前記表示部とは異なる外部装置に接続されるインターフェイスと、外部環境を検出する外部センサーと、バッテリーを有し、前記インターフェイスに入力される電力により前記バッテリーを充電し、前記バッテリーの電力により前記表示部を含む動作部に電源を供給する電源部と、基本制御プログラムを記憶する記憶部と、前記基本制御プログラムを実行する制御部と、を備え、前記制御部は、前記基本制御プログラムを実行することにより、前記外部センサーの検出結果に基づき前記表示部の表示輝度を制御し、前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に、前記基本制御プログラムを書き換える機能、及び、前記表示装置の機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態に移行して、前記基本制御プログラムの書換機能を実行し、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える。
本発明によれば、頭部装着型表示装置に対し、インターフェイスを介して、バッテリーの充電および基本制御プログラムの書き換えを行う事ができる。さらに、頭部装着型表示装置は、外部センサーの検出結果に基づき表示部の表示輝度を制御する機能に加え、インターフェイスに外部装置が接続された場合に、制限機能を実行可能な状態になる。このため、インターフェイスに外部装置が接続されることで、基本制御プログラムの書き換えや設定を行うことが可能になる。また、頭部装着型表示装置の機能として、制限機能を実行可能な状態に移行するので、インターフェイスに接続される外部装置が制限機能を制御する必要がない。従って、例えば単純な充電器など、簡易な構成の装置によって、頭部装着型表示装置の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
In order to achieve the above object, the present invention provides a display unit that is attached to a user's head and displays an image so that an outside scene can be visually recognized, an interface connected to an external device different from the display unit, An external sensor that detects an environment; a power supply unit that has a battery, charges the battery with power input to the interface, and supplies power to the operation unit including the display unit with power of the battery; and basic control A storage unit that stores a program; and a control unit that executes the basic control program. The control unit displays the display unit based on a detection result of the external sensor by executing the basic control program. A function of controlling luminance and rewriting the basic control program when the external device is connected to the interface; and Data that is transferred from the external device connected to the interface by executing a rewrite function of the basic control program by shifting to a state where a restriction function including a setting change function for setting a function of the display device can be executed. Based on the above, the basic control program is rewritten.
According to the present invention, it is possible to charge the battery and rewrite the basic control program via the interface on the head-mounted display device. Further, the head-mounted display device is in a state in which the limiting function can be executed when an external device is connected to the interface in addition to the function of controlling the display brightness of the display unit based on the detection result of the external sensor. For this reason, the basic control program can be rewritten or set by connecting an external device to the interface. In addition, since the function of the head-mounted display device shifts to a state where the restriction function can be executed, it is not necessary for an external device connected to the interface to control the restriction function. Therefore, charging of the head-mounted display device, rewriting of the program, and setting related to the program can be performed by a device having a simple configuration such as a simple charger.
上記目的を達成するために、本発明は、使用者の頭部に装着される表示部を備え、外部装置に接続されるインターフェイスと、バッテリーを有し、前記インターフェイスに入力される電力により前記バッテリーを充電し、前記バッテリーの電力により前記表示部を含む動作部に電源を供給する電源部と、基本制御プログラムを記憶する記憶部と、を備える表示装置の制御方法であって、前記基本制御プログラムを実行することにより前記表示装置を制御して、前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に、前記基本制御プログラムを書き換える機能、及び、機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態に移行し、前記基本制御プログラムの書換機能を実行する場合、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える。
本発明によれば、使用者の頭部に装着される表示部を備える表示装置が上記制御方法を実行することで、インターフェイスを介して、バッテリーの充電および基本制御プログラムの書き換えを行える構成を実現できる。この表示装置は、インターフェイスに外部装置が接続された場合に、制限機能を実行可能な状態になり、基本制御プログラムの書き換えや設定を行うことが可能になる。また、表示装置の機能として、制限機能を実行可能な状態に移行するので、インターフェイスに接続される外部装置が制限機能を制御する必要がない。従って、例えば単純な充電器など、簡易な構成の装置によって、表示装置の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
In order to achieve the above object, the present invention includes a display unit mounted on a user's head, and has an interface connected to an external device and a battery, and the battery is powered by electric power input to the interface. A display device control method comprising: a power supply unit that supplies power to an operation unit including the display unit by power of the battery; and a storage unit that stores a basic control program, the basic control program When the external device is connected to the interface, the display device is controlled by executing a function to rewrite the basic control program and a restriction function including a setting change function for setting the function. When transitioning to a possible state and executing the rewrite function of the basic control program, the external connection connected to the interface Based on the data input from the device rewrites the basic control program.
According to the present invention, a display device having a display unit mounted on the user's head executes the above control method, thereby realizing a configuration in which the battery can be charged and the basic control program can be rewritten via the interface. it can. When an external device is connected to the interface, this display device is in a state where the restriction function can be executed, and the basic control program can be rewritten and set. Further, since the function of the display device is shifted to a state where the restriction function can be executed, it is not necessary for the external device connected to the interface to control the restriction function. Accordingly, the display device can be charged, the program can be rewritten, and the settings relating to the program can be performed by a device having a simple configuration such as a simple charger.
また、上記目的を達成するために、本発明は、使用者の頭部に装着される表示部を備え、外部装置に接続されるインターフェイスと、バッテリーを有し、前記インターフェイスに入力される電力により前記バッテリーを充電し、前記バッテリーの電力により前記表示部を含む動作部に電源を供給する電源部と、基本制御プログラムを記憶する記憶部と、を備える表示装置を制御するコンピューターにより実行可能なプログラムであって、前記コンピューターを、前記表示部に画像を表示させる通常表示処理を実行し、前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に、前記基本制御プログラムを書き換える機能、及び、前記表示装置の機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態に移行し、前記基本制御プログラムの書換機能を実行し、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える制御部として機能させる。
本発明によれば、使用者の頭部に装着される表示部を備える表示装置が上記プログラムを実行することで、インターフェイスを介して、バッテリーの充電および基本制御プログラムの書き換えを行える構成を実現できる。この表示装置は、インターフェイスに外部装置が接続された場合に、制限機能を実行可能な状態になり、基本制御プログラムの書き換えや設定を行うことが可能になる。また、表示装置の機能として、制限機能を実行可能な状態に移行するので、インターフェイスに接続される外部装置が制限機能を制御する必要がない。従って、例えば単純な充電器など、簡易な構成の装置によって、表示装置の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
In order to achieve the above object, the present invention includes a display unit mounted on a user's head, and includes an interface connected to an external device, a battery, and power input to the interface. A program that can be executed by a computer that controls a display device that includes a power supply unit that charges the battery and supplies power to the operation unit including the display unit using the power of the battery, and a storage unit that stores a basic control program. A function of rewriting the basic control program when the computer executes normal display processing for displaying an image on the display unit and the external device is connected to the interface; and The basic control program is shifted to a state in which the restriction function including the setting change function for setting the function can be executed. The running rewriting function, to function as a control unit for rewriting the basic control program based on the data input from the external apparatus connected to the interface.
According to the present invention, a display device provided with a display unit mounted on the user's head can execute the above program, thereby realizing a configuration capable of charging the battery and rewriting the basic control program via the interface. . When an external device is connected to the interface, this display device is in a state where the restriction function can be executed, and the basic control program can be rewritten and set. Further, since the function of the display device is shifted to a state where the restriction function can be executed, it is not necessary for the external device connected to the interface to control the restriction function. Accordingly, the display device can be charged, the program can be rewritten, and the settings relating to the program can be performed by a device having a simple configuration such as a simple charger.
本発明は、上述した表示装置、頭部装着型表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、上記プログラムを記録した記録媒体、上記プログラムを配信するサーバー装置、上記プログラムを伝送する伝送媒体、上記プログラムを搬送波内に具現化したデータ信号等の形態で実現できる。 The present invention can also be realized in various forms other than the above-described display device, head-mounted display device, display device control method, and program. For example, the present invention can be realized in the form of a recording medium that records the program, a server device that distributes the program, a transmission medium that transmits the program, a data signal that embodies the program in a carrier wave, and the like.
図１は、本発明を適用した実施形態に係るＨＭＤ（Head Mounted Display：頭部装着型表示装置）１の外観構成を示す説明図である。
ＨＭＤ１は、使用者（ユーザー）Ｕの頭部に装着された状態で使用者Ｕに虚像を視認させる画像表示部２０（表示部）と、画像表示部２０を制御するコントローラー１０と、を備える表示装置である。コントローラー１０は、図１に示すように、平たい箱形の本体１１（筐体）を備える。本体１１は、使用者Ｕの操作を受け付ける各種のスイッチや操作パッド１４等を備え、これらを使用者Ｕが操作することによって、コントローラー１０は、ＨＭＤ１を制御する制御装置として機能する。また、本体１１は、ＨＭＤ１を制御する機能部を内蔵する。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an external configuration of an HMD (Head Mounted Display) 1 according to an embodiment to which the present invention is applied.
The
画像表示部２０は、使用者Ｕの頭部に装着される装着体であり、本実施形態では眼鏡形状を有する。画像表示部２０は、右保持部２１と、左保持部２３と、前部フレーム２７とを有する本体に、右表示ユニット２２、左表示ユニット２４、右光板２６、及び左導光板２８を備える。
右保持部２１及び左保持部２３は、それぞれ、前部フレーム２７の両端部から後方に延び、眼鏡のテンプル（つる）のように、使用者Ｕの頭部に画像表示部２０を保持する。ここで、前部フレーム２７の両端部のうち、画像表示部２０の装着状態において使用者Ｕの右側に位置する端部を端部ＥＲとし、使用者Ｕの左側に位置する端部を端部ＥＬとする。右保持部２１は、前部フレーム２７の端部ＥＲから、画像表示部２０装着状態において使用者Ｕの右側頭部に対応する位置まで延伸して設けられる。左保持部２３は、端部ＥＬから、画像表示部２０の装着状態において使用者Ｕの左側頭部に対応する位置まで延伸して設けられる。
The
Each of the
右導光板２６及び左導光板２８は、前部フレーム２７に設けられる。右導光板２６は、画像表示部２０の装着状態において使用者Ｕの右眼の眼前に位置し、右眼に画像を視認させる。左導光板２８は、画像表示部２０の装着状態において使用者Ｕの左眼の眼前に位置し、左眼に画像を視認させる。
The right
前部フレーム２７は、右導光板２６の一端と左導光板２８の一端とを互いに連結した形状を有し、この連結位置は、使用者Ｕが画像表示部２０を装着する装着状態で、使用者Ｕの眉間に対応する。前部フレーム２７は、右導光板２６と左導光板２８との連結位置において、画像表示部２０の装着状態で使用者Ｕの鼻に当接する鼻当て部を設けてもよい。この場合、鼻当て部と右保持部２１及び左保持部２３とにより画像表示部２０を使用者Ｕの頭部に保持できる。また、右保持部２１及び左保持部２３に、画像表示部２０の装着状態において使用者Ｕの後頭部に接するベルト（図示略）を連結してもよく、この場合、ベルトによって画像表示部２０を使用者Ｕの頭部に保持できる。
The
右表示ユニット２２は、右導光板２６による画像の表示に係るユニットであり、右保持部２１に設けられ、装着状態において使用者Ｕの右側頭部の近傍に位置する。左表示ユニット２４は、左導光板２８による画像の表示に係るユニットであり、左保持部２３に設けられ、装着状態において使用者Ｕの左側頭部の近傍に位置する。なお、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４を総称して単に「表示駆動部」とも呼ぶ。
The
本実施形態の右導光板２６及び左導光板２８は、光透過性の樹脂等によって形成される光学部であり、例えばプリズムであり、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が出力する画像光を、使用者Ｕの眼に導く。
The right
また、右導光板２６及び左導光板２８の表面に、調光機能を有する電子シェード（図示略）を設けてもよい。電子シェードは電圧を入力する端子（図示略）、及び、端子間の電圧に応じて光の透過率が変化するシェード本体（図示略）を有し、後述する制御部１５０の制御により、印加される電圧を調整可能である。電子シェードは、可視光を含む波長域全体の透過率が変化する構成であってもよいし、光の波長域により異なる透過率を有する構成であってもよい。電子シェードは、例えば、使用者Ｕの眼の側とは反対の側である前部フレーム２７の表側を覆うように配置される。この電子シェードの光学特性を調整することにより、外部から右導光板２６及び左導光板２８に入射し、右導光板２６及び左導光板２８を透過する外光の光量を調整できる。
Further, an electronic shade (not shown) having a dimming function may be provided on the surfaces of the right
画像表示部２０は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４がそれぞれ生成する画像光を、右導光板２６及び左導光板２８に導き、この画像光によって虚像を使用者Ｕに視認させることによって、画像を表示する。使用者Ｕの前方から、右導光板２６及び左導光板２８を透過して外光が使用者Ｕの眼に入射する場合、使用者Ｕの眼には、虚像を構成する画像光および外光が入射することとなり、虚像の視認性が外光の強さに影響される。このため、例えば前部フレーム２７に電子シェードを装着し、電子シェードの光学特性を適宜選択あるいは調整することによって、虚像の視認のしやすさを調整できる。
The
カメラ６１は、画像表示部２０の前部フレーム２７に配設される。カメラ６１は、使用者Ｕが画像表示部２０を装着した状態で視認する外景方向を撮像することが望ましく、前部フレーム２７の前面において、右導光板２６及び左導光板２８を透過する外光を遮らない位置に設けられる。図１の例では、カメラ６１が前部フレーム２７の端部ＥＲ側に配置される。カメラ６１は、端部ＥＬ側に配置されてもよく、右導光板２６と左導光板２８との連結部に配置されてもよい。
The
カメラ６１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子及び撮像レンズ等を備えるデジタルカメラであり、本実施形態のカメラ６１は単眼カメラであるが、ステレオカメラで構成してもよい。カメラ６１は、ＨＭＤ１の表側方向、換言すれば、ＨＭＤ１を装着した状態における使用者Ｕの視界方向の少なくとも一部の外景（実空間）を撮像する。別の表現では、カメラ６１は、使用者Ｕの視界と重なる範囲または方向を撮像し、使用者Ｕが注視する方向を撮像するということもできる。カメラ６１の画角の広さは適宜設定可能であるが、本実施形態では、後述するように、使用者Ｕが右導光板２６及び左導光板２８を通して視認する外界を含む。より好ましくは、右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認可能な使用者Ｕの視界の全体を撮像できるように、カメラ６１の撮像範囲が設定される。
カメラ６１は、制御部１５０が備える撮像制御部１５６の制御に従って撮像を実行し、撮像画像データを撮像制御部１５６に出力する。
The
The
ＨＭＤ１は、予め設定された測定方向に位置する測定対象物までの距離を検出する距離センサー６４を備える。距離センサー６４は、例えば、使用者Ｕにとって前方に位置する測定対象物までの距離を検出する構成とすることができ、本実施形態では、前部フレーム２７において右導光板２６と左導光板２８との連結部分に配置される。この例では、画像表示部２０の装着状態において、距離センサー６４の位置は、水平方向では使用者Ｕの両眼のほぼ中間であり、鉛直方向では使用者Ｕの両眼より上である。距離センサー６４の測定方向は、例えば、前部フレーム２７の表側方向とすることができ、言い換えればカメラ６１の撮像方向と重複する方向である。
The
距離センサー６４は、例えば、ＬＥＤやレーザーダイオード等の光源と、光源が発する光が測定対象物に反射する反射光を受光する受光部とを有する。距離センサー６４は、制御部１５０の制御に従い、三角測距処理や時間差に基づく測距処理を実行すればよい。また、距離センサー６４は、超音波を発する音源と、測定対象物で反射する超音波を受信する検出部とを備える構成としてもよい。この場合、距離センサー６４は、制御部１５０の制御に従い、超音波の反射までの時間差に基づき測距処理を実行すればよい。
The
コントローラー１０と画像表示部２０とは、接続ケーブル４０により接続される。接続ケーブル４０は、本体１１の端部に設けられるコネクター４２に着脱可能に接続される。すなわち、本体１１には、接続ケーブル４０を抜き差し可能なコネクター４２が設けられ、画像表示部２０を使用する場合にコネクター４２に接続ケーブル４０が接続される。
The
接続ケーブル４０は、左保持部２３の先端から、画像表示部２０の内部に設けられる各種回路に接続する。接続ケーブル４０は、デジタルデータを伝送するメタルケーブルまたは光ファイバーケーブルを有し、アナログ信号を伝送するメタルケーブルを有していてもよい。接続ケーブル４０の途中には、コネクター４６が設けられる。
コネクター４６は、ステレオミニプラグを接続するジャック（オーディオコネクター）であり、コネクター４６とコントローラー１０とは、例えばアナログ音声信号を伝送するラインで接続される。図１に示す構成例では、ステレオヘッドホンを構成する右イヤホン３２及び左イヤホン３４と、マイク６３とを有するヘッドセット３０が、コネクター４６に接続される。
The
The
マイク６３は、例えば図１に示すように、マイク６３の集音部が使用者Ｕの視線方向を向くように配置され、音声を集音して、音声信号を音声インターフェイス１８２（図８）に出力する。マイク６３は、例えばモノラルマイクであってもステレオマイクであってもよく、指向性を有するマイクであってもよいし、無指向性のマイクであってもよい。
For example, as shown in FIG. 1, the
コントローラー１０は、使用者Ｕにより操作される***作部として、ホイール操作部１２、中央キー１３、操作パッド１４、上下キー１５、ＬＥＤ表示部１７、及び電源スイッチ１８を備える。これらの***作部は本体１１の表面に配置される。これらの***作部は、例えば、使用者Ｕの手指により操作される。
The
ホイール操作部１２は、本体１１の表面において最も面積の広い一面に配置される。ホイール操作部１２が配置される面を、本体１１の前面と呼ぶことができる。中央キー１３はホイール操作部１２の中央に位置する。ホイール操作部１２は、使用者Ｕが、本体１１の前面においてホイール操作部１２の境界を、手指の触感により識別できる形状であることが好ましく、例えば、本体１１の前面よりも凹んでいてもよい。中央キー１３は、使用者Ｕが、ホイール操作部１２と中央キー１３との違いを手指の触感によって識別できるように、例えばホイール操作部１２よりも盛り上がっている。また、中央キー１３は、押圧操作により変形または変位して、押圧操作が可能な構成であってもよい。
The
操作パッド１４は、本体１１の前面において、使用者Ｕが指を接触させる、タッチ操作を行うための領域である。操作パッド１４は、本体１１の前面と同様の平面であってもよいが、操作パッド１４と、それ以外の領域とを使用者Ｕが識別できる構成であることが好ましい。例えば、操作パッド１４の縁を示す線が印刷または凹凸により形成されてもよいし、操作パッド１４が、操作パッド１４の表面の触感をそれ以外の領域と異ならせる表面加工を施されてもよい。
The
コントローラー１０は、本体１１の前面において、ホイール操作部１２、中央キー１３、及び上下キー１５を含む領域では、後述するタッチセンサー１７２（図７）により、使用者Ｕによる接触操作を検出できる。コントローラー１０は、タッチセンサー１７２が接触操作を検出した場合に、操作を検出した位置を特定することにより、使用者Ｕが操作した位置が、ホイール操作部１２か、中央キー１３か、或いは操作パッド１４かを特定できる。
The
従って、ホイール操作部１２、中央キー１３、及び操作パッド１４に対する操作は位置入力操作として検出される。コントローラー１０は、これらに対する操作を区別せず位置入力操作として検出してもよい。或いは、ホイール操作部１２、中央キー１３及び操作パッド１４に対する操作を区別してもよい。例えば、ホイール操作部１２は、上下左右の方向指示を入力する方向指示キーとして使用できる。中央キー１３は、ホイール操作部１２の操作により選択された内容の決定を指示する決定キーとして使用できる。また、操作パッド１４は、操作パッド１４における絶対位置、或いは、相対位置を入力する操作のために使用できる。
Accordingly, operations on the
本体１１の前面にはＬＥＤ（Light Emitting Diode）表示部１７が設置される。ＬＥＤ表示部１７は、ホイール操作部１２と操作パッド１４との間に位置し、ＬＥＤ表示部１７の表面は、本体１１の前面における他の領域と違わない。ＬＥＤ表示部１７は、光を透過可能な透過部（図示略）を有し、透過部の直下に設置される１または複数のＬＥＤが点灯することにより、使用者Ｕが記号等を視認できるように、発光する。図１の例では、ＬＥＤ表示部１７のＬＥＤが点灯することにより、３つの記号△（三角形）、○（丸）、□（四角形）が現れる。
An LED (Light Emitting Diode)
コントローラー１０は、ＬＥＤ表示部１７に対する使用者Ｕの手指の接触操作を、タッチセンサー１７２により検出し、操作位置を特定できる。このため、例えば操作位置が、ＬＥＤ表示部１７に現れる記号のどれに対応する位置かを特定できる。従って、ＬＥＤ表示部１７はソフトウェアボタンとして機能する。例えば、ＬＥＤ表示部１７に現れる記号を、ＨＭＤ１の機能に対応付けることで、ＬＥＤ表示部１７へのタッチ操作を当該機能に対する操作として検出できる。ＨＭＤ１は、図１の例で、記号○（丸）をホームボタンに割り当てることができる。この場合、記号○（丸）の位置に接触操作が行われると、制御部１５０は、ホームボタンの操作を検出する。また、記号□（四角形）は履歴ボタンに割り当てることができる。この場合、記号□（四角形）の接触操作を、制御部１５０は、履歴ボタンの操作として検出する。同様に、記号△（三角形）は戻るボタンに割り当てることができる。制御部１５０は、記号△（三角形）の接触操作を、戻るボタンの操作として検出する。
The
上下キー１５は、本体１１の側面に配置され、押圧操作を検出する一対のキーを備える。上下キー１５の右イヤホン３２及び左イヤホン３４から出力する音量の増減の指示入力や、画像表示部２０の表示の明るさの増減の指示入力に利用される。
電源スイッチ１８は、ＨＭＤ１の電源のオン／オフを切り替えるスイッチである。
The up / down key 15 is disposed on a side surface of the
The
本体１１において電源スイッチ１８と同じ側の側面には、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクター１９（インターフェイス）が設けられる。ＵＳＢコネクター１９は、コントローラー１０を、外部の装置に接続するインターフェイスであり、本実施形態ではインターフェイスの一例として、ＵＳＢ（登録商標）規格に準拠したコネクターを例示する。ＵＳＢコネクター１９は、例えば、microUSB規格に適合する形状、及びサイズを有するコネクターであり、転送速度等の仕様は任意である。
A USB (Universal Serial Bus) connector 19 (interface) is provided on the side surface of the
コントローラー１０は後述するようにバッテリー１３２（図７）を有し、バッテリー１３２が供給する電力によりコントローラー１０および画像表示部２０が動作する。バッテリー１３２への充電は、ＵＳＢコネクター１９に対して電力を供給することにより行うことができる。ＨＭＤ１は、コントローラー１０と画像表示部２０を取り外し、コントローラー１０のみを専用の充電装置に接続することで、充電を行うことができる。
As will be described later, the
図２は、充電装置４の構成及び使用状態を示す外観図である。
充電装置４（中継装置、外部装置）は、略箱形の本体に、コントローラー１０を挿入可能なコントローラー装着部４０３を備える。充電装置４は複数のコントローラー装着部４０３を備える構成とすることができ、図２の例では５つのコントローラー装着部４０３を備える。コントローラー装着部４０３は細長い凹部であり、コントローラー１０を、ＵＳＢコネクター１９（図１）を下にする向きで挿入できる。コントローラー装着部４０３の内部には、ＵＳＢコネクター１９に接続する接続部４０５（図３）が配置されており、コントローラー１０をコントローラー装着部４０３に挿入すると、接続部４０５がＵＳＢコネクター１９に差し込まれる。
FIG. 2 is an external view showing the configuration and use state of the
The charging device 4 (relay device, external device) includes a
充電装置４は、外部から電力の供給を受ける電源接続部４１１、コンピューター等に接続されるホスト接続部４１２、及び、他の充電装置４をカスケード接続するカスケード接続部４１３を備える。
The charging
本実施形態では、コントローラー１０がＵＳＢコネクター１９を備えることに対応して、ＵＳＢ規格に準拠した給電、及び通信を行う構成を例示する。この例で、ホスト接続部４１２は、ＵＳＢ−Ｂ端子を用いることができる。また、カスケード接続部４１３は、ＵＳＢ−Ａ端子を用いることができ、このカスケード接続部４１３は、他の充電装置４のホスト接続部４１２に、ＵＳＢケーブルを介して接続される。
なお、本実施形態で説明するＵＳＢ規格について、規格のバージョンは限定されない。例えば、ＵＳＢ１．１、２．０、３．０のいずれであってもよい。また、ＨＭＤ１及び充電装置４を含む各種機器が、ＵＳＢ３．１のコネクターやケーブルを用いる構成であってもよい。
In the present embodiment, a configuration in which power supply and communication conforming to the USB standard is performed in correspondence with the
Note that the version of the USB standard described in this embodiment is not limited. For example, any of USB 1.1, 2.0, and 3.0 may be used. The various devices including the
図３は、充電装置４及び周辺装置の構成を示すブロック図である。
周辺装置は、充電装置４に接続されるＡＣアダプター３、ホスト装置５、及び、他の充電装置４を指す。
充電装置４は、上述した接続部４０５、電源接続部４１１、ホスト接続部４１２、及びカスケード接続部４１３と、ハブＩＣ４２０とを備える。図２及び図３の例では、充電装置４は、５つのコントローラー装着部４０３（図２）に対応して５つの接続部４０５を備える。
FIG. 3 is a block diagram illustrating configurations of the
The peripheral device refers to the
The charging
電源接続部４１１には、ＡＣアダプター３が接続される。ＡＣアダプター３は、交流電源に接続されて所定電圧（例えば、５Ｖ）の直流電流を電源接続部４１１に入力する。電源接続部４１１は、図示しない導線により各々の接続部４０５に接続される。これにより、接続部４０５に接続されるコントローラー１０には、ＡＣアダプター３が供給する所定電圧の直流電流が供給され、この電流によりコントローラー１０はバッテリー１３２を充電する。図３には、５つの接続部４０５の各々にコントローラー１０が接続された状態を示す。ＡＣアダプター３が出力する直流電流は、５台のコントローラー１０のＵＳＢコネクター１９に、それぞれ入力される。
The
ハブＩＣ４２０は、ＵＳＢハブ機能を有するＩＣ（Integrated Circuit）であり、１つのアップストリームポートと、複数のダウンストリームポートを有する。ハブＩＣ４２０は、ダウンストリームポートに接続される各々の機器を、アップストリームポートに接続された機器に接続し、各機器の間のデータ通信を可能とする。ハブＩＣ４２０のアップストリームポートであるホスト接続部４１２にはホスト装置５が接続される。ホスト装置５（外部装置）は、ＵＳＢホスト機能を有する機器であり、例えば、パーソナルコンピューターが挙げられる。ハブＩＣ４２０のダウンストリームポートには接続部４０５及びカスケード接続部４１３が接続される。このため、接続部４０５に接続されるコントローラー１０、及び、カスケード接続部４１３に接続される充電装置４は、ハブＩＣ４２０の制御によって、ホスト装置５とデータ通信可能である。
The
ここで、ホスト装置５に接続される充電装置４を充電装置４ａとし、充電装置４ａを介してホスト装置５に接続される充電装置４を充電装置４ｂとする。充電装置４ｂは、充電装置４ａと同様に構成され，複数の接続部４０５を有する。このため、充電装置４ｂに複数のコントローラー１０を接続できる。充電装置４ｂにＡＣアダプター３を接続する場合、充電装置４ｂは複数のコントローラー１０に対して充電用の電源を供給することができる。また、充電装置４ｂは、充電装置４ａと同様のハブＩＣ４２０を内蔵する。このため、充電装置４ｂに接続されたコントローラー１０は、２段にカスケード接続されたハブＩＣ４２０を経由して、ホスト装置５に接続して、ホスト装置５とデータを送受信できる。
Here, the charging
ハブＩＣ４２０が介在するホスト装置５とコントローラー１０との間の通信、及び、ホスト装置５と充電装置４との間の通信は、ＵＳＢプロトコルに従って実行される。通信を確立する処理、及び通信切断の処理も同様である。
なお、ハブＩＣ４２０は、単一のＩＣで構成する例に限定されない。図３の例では、１つのハブＩＣ４２０５つの接続部４０５及び３つのカスケード接続部４１３がハブＩＣ４２０に接続されるので、ハブＩＣ４２０が８つのダウンストリームポートを有する構成となるが、あくまで模式的に本発明の構成例を示したに過ぎず、ＵＳＢ規格から逸脱した構成とする意図はない。例えば、ハブＩＣ４２０のダウンストリームポートが５以下である場合、充電装置４の内部において、ハブＩＣ４２０のダウンストリームポートに、別のハブＩＣ４２０を接続してもよい。すなわち、充電装置４の内部で複数のハブＩＣ４２０をカスケード接続してもよい。この種の構成変更は、規格や具体的構成に合わせて変更可能であることは勿論である。
Communication between the
The
ＵＳＢの規格ではカスケードの段数は６段まで許容されるので、図３の構成では、充電装置４ｂに、さらに、最大で４台の充電装置４を接続できる。また、充電装置４ａが備える複数のカスケード接続部４１３のそれぞれに、充電装置４を接続することも可能である。なお、コントローラー１０に対して十分な電力を供給するため、充電装置４ａ、４ｂを含む各々の充電装置４にはＡＣアダプター３を接続することが好ましい。しかし、コントローラー１０のバッテリー１３２に十分な電力がありデータ通信を目的とする場合は、ＡＣアダプター３を接続せず使用してもよい。
According to the USB standard, the number of cascade stages is allowed up to six. Therefore, in the configuration shown in FIG. 3, a maximum of four charging
コントローラー１０は、充電装置４に接続した状態で、バッテリー１３２への充電が可能ある。さらに、コントローラー１０は、充電装置４に接続した状態で、画像表示部２０を接続していなくても起動することが可能であり、ホスト装置５とデータ通信を行って、ホスト装置５からデータを取得できる。この機能により、コントローラー１０は、後述するように、ホスト装置５から基本制御プログラム（ファームウェア）をダウンロードして、コントローラー１０の基本制御プログラムをアップデートすることができる。また、コントローラー１０は、後述するように、ホスト装置５からアプリケーションプログラムをダウンロードしてインストールする処理や、ホスト装置５からデータをダウンロードして記憶する処理を行うことができる。
The
充電装置４は、複数のコントローラー１０を接続可能である。また、充電装置４ａに充電装置４ｂをカスケード接続することにより、より多数のコントローラー１０をホスト装置５に接続できる。このため、多数のコントローラー１０に対し、充電と、上述した基本制御プログラムのアップデートやアプリケーションプログラムのインストール等を容易に行うことができ、ＨＭＤ１の管理に要する負担を大幅に軽減できる。
The charging
図４は、画像表示部２０が備える光学系の構成を示す要部平面図である。図４には説明のため使用者Ｕの左眼ＬＥ及び右眼ＲＥを図示する。
図４に示すように、右表示ユニット２２と左表示ユニット２４とは、左右対称に構成される。使用者Ｕの右眼ＲＥに画像を視認させる構成として、右表示ユニット２２は、画像光を発するＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ユニット２２１と、ＯＬＥＤユニット２２１が発する画像光Ｌを導くレンズ群等を備えた右光学系２５１とを備える。画像光Ｌは、右光学系２５１により右導光板２６に導かれる。
FIG. 4 is a main part plan view showing the configuration of the optical system provided in the
As shown in FIG. 4, the
ＯＬＥＤユニット２２１は、ＯＬＥＤパネル２２３と、ＯＬＥＤパネル２２３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２２５とを有する。ＯＬＥＤパネル２２３は、有機エレクトロルミネッセンスにより発光してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色光をそれぞれ発する発光素子を、マトリクス状に配置して構成される、自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤパネル２２３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの素子を１個ずつ含む単位を１画素として、複数の画素を備え、マトリクス状に配置される画素により画像を形成する。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、制御部１５０の制御に従って、ＯＬＥＤパネル２２３が備える発光素子の選択及び発光素子への通電を実行して、ＯＬＥＤパネル２２３の発光素子を発光させる。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、ＯＬＥＤパネル２２３の裏面すなわち発光面の裏側に、ボンディング等により固定される。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、例えばＯＬＥＤパネル２２３を駆動する半導体デバイスで構成され、ＯＬＥＤパネル２２３の裏面に固定される基板（図示略）に実装されてもよい。この基板には温度センサー６９（図７）が実装される。
なお、ＯＬＥＤパネル２２３は、白色に発光する発光素子をマトリクス状に配置し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するカラーフィルターを重ねて配置する構成であってもよい。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの色光をそれぞれ放射する発光素子に加え、Ｗ（白）の光を発する発光素子を備えるＷＲＧＢ構成のＯＬＥＤパネル２２３を用いてもよい。
The
Note that the
右光学系２５１は、ＯＬＥＤパネル２２３から射出された画像光Ｌを並行状態の光束にするコリメートレンズを有する。コリメートレンズにより並行状態の光束にされた画像光Ｌは、右導光板２６に入射する。右導光板２６の内部において光を導く光路には、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成される。画像光Ｌは、右導光板２６の内部で複数回の反射を経て右眼ＲＥ側に導かれる。右導光板２６には、右眼ＲＥの眼前に位置するハーフミラー２６１（反射面）が形成される。画像光Ｌは、ハーフミラー２６１で反射して右眼ＲＥに向けて右導光板２６から射出され、この画像光Ｌが右眼ＲＥの網膜に像を結び、使用者Ｕに画像を視認させる。
The right
また、使用者Ｕの左眼ＬＥに画像を視認させる構成として、左表示ユニット２４は、画像光を発するＯＬＥＤユニット２４１と、ＯＬＥＤユニット２４１が発する画像光Ｌを導くレンズ群等を備えた左光学系２５２とを備える。画像光Ｌは、左光学系２５２により左導光板２８に導かれる。
Further, as a configuration for allowing the left eye LE of the user U to visually recognize the image, the
ＯＬＥＤユニット２４１は、ＯＬＥＤパネル２４３と、ＯＬＥＤパネル２４３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２４５とを有する。ＯＬＥＤパネル２４３は、ＯＬＥＤパネル２２３と同様に構成される自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、制御部１５０の制御に従って、ＯＬＥＤパネル２４３が備える発光素子の選択及び発光素子への通電を実行して、ＯＬＥＤパネル２４３の発光素子を発光させる。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、ＯＬＥＤパネル２４３の裏面すなわち発光面の裏側に、ボンディング等により固定される。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、例えばＯＬＥＤパネル２４３を駆動する半導体デバイスで構成され、ＯＬＥＤパネル２４３の裏面に固定される基板（図示略）に実装されてもよい。この基板には、温度センサー２３９が実装される。
The
左光学系２５２は、ＯＬＥＤパネル２４３から射出された画像光Ｌを並行状態の光束にするコリメートレンズを有する。コリメートレンズにより並行状態の光束にされた画像光Ｌは、左導光板２８に入射する。左導光板２８は、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成された光学素子であり、例えばプリズムである。画像光Ｌは、左導光板２８の内部で複数回の反射を経て左眼ＬＥ側に導かれる。左導光板２８には、左眼ＬＥの眼前に位置するハーフミラー２８１（反射面）が形成される。画像光Ｌは、ハーフミラー２８１で反射して左眼ＬＥに向けて左導光板２８から射出され、この画像光Ｌが左眼ＬＥの網膜に像を結び、使用者Ｕに画像を視認させる。
The left
この構成によれば、ＨＭＤ１は、シースルー型の表示装置として機能する。すなわち、使用者Ｕの右眼ＲＥには、ハーフミラー２６１で反射した画像光Ｌと、右導光板２６を透過した外光ＯＬとが入射する。また、左眼ＬＥには、ハーフミラー２８１で反射した画像光Ｌと、ハーフミラー２８１を透過した外光ＯＬとが入射する。このように、ＨＭＤ１は、内部で処理した画像の画像光Ｌと外光ＯＬとを重ねて使用者Ｕの眼に入射させ、使用者Ｕにとっては、右導光板２６及び左導光板２８を透かして外景が見え、この外景に重ねて、画像光Ｌによる画像が視認される。
ハーフミラー２６１、２８１は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４がそれぞれ出力する画像光を反射して画像を取り出す画像取り出し部であり、表示部ということができる。
According to this configuration, the
The half mirrors 261 and 281 are image extraction units that extract image by reflecting image light output from the
なお、左光学系２５２と左導光板２８とを総称して「左導光部」とも呼び、右光学系２５１と右導光板２６とを総称して「右導光部」と呼ぶ。右導光部及び左導光部の構成は上記の例に限定されず、画像光を用いて使用者Ｕの眼前に虚像を形成する限りにおいて任意の方式を用いることができ、例えば、回折格子を用いても良いし、半透過反射膜を用いても良い。
The left
図５及び図６は、画像表示部２０の要部構成を示す図である。図５は、画像表示部２０を使用者Ｕの頭部側から見た要部斜視図である。なお、図５では接続ケーブル４０の図示を省略する。図６はカメラ６１の画角の説明図である。
5 and 6 are diagrams showing the main configuration of the
図５は、画像表示部２０の使用者Ｕの頭部に接する側、言い換えれば使用者Ｕの右眼ＲＥ及び左眼ＬＥに見える側である。別の言い方をすれば、右導光板２６及び左導光板２８の裏側が見えている。
図５では、使用者Ｕの右眼ＲＥに画像光を照射するハーフミラー２６１、及び、左眼ＬＥに画像光を照射するハーフミラー２８１が、略四角形の領域として見える。また、ハーフミラー２６１、２８１を含む右導光板２６及び左導光板２８の全体が、上述したように外光を透過する。このため、使用者Ｕには、右導光板２６及び左導光板２８の全体を透過して外景が視認され、ハーフミラー２６１、２８１の位置に矩形の表示画像が視認される。
FIG. 5 is a side of the
In FIG. 5, the
カメラ６１は、上記のように画像表示部２０において右側の端部に配置され、使用者の両眼が向く方向、すなわち使用者にとって前方を撮像する。図６は、カメラ６１の位置を、使用者の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥとともに平面視で模式的に示す図である。カメラ６１の画角（撮像範囲）をＣで示す。なお、図６には水平方向の画角Ｃを示すが、カメラ６１の実際の画角は一般的なデジタルカメラと同様に上下方向にも拡がる。
The
カメラ６１の光軸は、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの視線方向を含む方向とされる。使用者がＨＭＤ１を装着した状態で視認できる外景は、無限遠とは限らない。例えば図６に示すように、使用者が両眼で対象物ＯＢを注視すると、使用者の視線は、図中符号ＲＤ、ＬＤに示すように対象物ＯＢに向けられる。この場合、使用者から対象物ＯＢまでの距離は、３０ｃｍ〜１０ｍ程度であることが多く、１ｍ〜４ｍ程度であることが、より多い。そこで、ＨＭＤ１について、通常使用時における使用者から対象物ＯＢまでの距離の上限、及び下限の目安を定めてもよい。この目安は調査や実験により求めてもよいし使用者が設定してもよい。カメラ６１の光軸、及び画角は、通常使用時における対象物ＯＢまでの距離が、設定された上限の目安に相当する場合、及び、下限の目安に相当する場合に、この対象物ＯＢが画角に含まれるように、設定されることが好ましい。
The optical axis of the
また、一般に、人間の視野角は水平方向におよそ２００度、垂直方向におよそ１２５度とされ、そのうち情報受容能力に優れる有効視野は水平方向に３０度、垂直方向に２０度程度である。さらに、人間が注視する注視点が迅速に安定して見える安定注視野は、水平方向に６０〜９０度、垂直方向に４５度〜７０度程度とされている。この場合、注視点が、図６の対象物ＯＢであるとき、視線ＲＤ、ＬＤを中心として水平方向に３０度、垂直方向に２０度程度が有効視野である。また、水平方向に６０〜９０度、垂直方向に４５度〜７０度程度が安定注視野であり、水平方向に約２００度、垂直方向に約１２５度が視野角となる。さらに、使用者が画像表示部２０を透過して右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認する実際の視野を、実視野（ＦＯＶ：Field Of View）と呼ぶことができる。図１及び図２に示す本実施形態の構成で、実視野は、右導光板２６及び左導光板２８を透過して使用者が視認する実際の視野に相当する。実視野は、視野角及び安定注視野より狭いが、有効視野より広い。
In general, the viewing angle of a human is about 200 degrees in the horizontal direction and about 125 degrees in the vertical direction, and of these, the effective field of view with excellent information receiving capability is about 30 degrees in the horizontal direction and about 20 degrees in the vertical direction. Furthermore, the stable gaze field in which the gaze point that the human gazes at appears to be quickly and stably is about 60 to 90 degrees in the horizontal direction and about 45 to 70 degrees in the vertical direction. In this case, when the gazing point is the object OB in FIG. 6, the effective visual field is about 30 degrees in the horizontal direction and about 20 degrees in the vertical direction around the lines of sight RD and LD. Further, the stable viewing field is about 60 to 90 degrees in the horizontal direction and about 45 to 70 degrees in the vertical direction, and the viewing angle is about 200 degrees in the horizontal direction and about 125 degrees in the vertical direction. Furthermore, the actual field of view that the user perceives through the
カメラ６１の画角Ｃは、使用者の視野よりも広い範囲を撮像可能であることが好ましく、具体的には、画角Ｃが、少なくとも使用者の有効視野よりも広いことが好ましい。また、画角Ｃが、使用者の実視野よりも広いことが、より好ましい。さらに好ましくは、画角Ｃが、使用者の安定注視野よりも広く、最も好ましくは、画角Ｃが使用者の両眼の視野角よりも広い。
The angle of view C of the
カメラ６１が、撮像レンズとして、いわゆる広角レンズを備え、広い画角を撮像できる構成としてもよい。広角レンズには、超広角レンズ、準広角レンズと呼ばれるレンズを含んでもよいし、単焦点レンズであってもズームレンズであってもよく、複数のレンズからなるレンズ群をカメラ６１が備える構成であってもよい。
The
また、距離センサー６４は、右導光板２６と左導光板２８との中央において、前方を向いて配置される。例えば、距離センサー６４は、画像表示部２０の中央位置から、図６に示す対象物ＯＢのように、使用者Ｕの正面方向に位置する物体までの距離を検出可能に構成される。ＨＭＤ１を装着した使用者は、注視する方向に頭を向けるので、注視する対象は画像表示部２０の正面にあると考えることができる。このため、画像表示部２０の中央に配置された距離センサー６４が、画像表示部２０の正面を検出方向６４Ａとすれば、使用者が注視する対象までの距離を検出できる。
Further, the
また、図５に示すように、画像表示部２０の使用者側には内側カメラ６８が配置される。内側カメラ６８は、使用者の右眼ＲＥ、及び、左眼ＬＥのそれぞれに対応するように、右導光板２６と左導光板２８との中央位置に一対、設けられる。内側カメラ６８は、使用者の右眼ＲＥと左眼ＬＥとをそれぞれ撮像する一対のカメラである。内側カメラ６８は、制御部１５０の制御に従って撮像を行う。制御部１５０は、内側カメラ６８の撮像画像データを解析する。例えば、制御部１５０は、内側カメラ６８の撮像画像データから右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの眼球表面における反射光や瞳孔の画像を検出し、使用者の視線方向を特定する。また、制御部１５０は、使用者の視線方向の変化を求めることができ、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥのそれぞれの眼球運動を検出してもよい。
ここで、使用者の視線の移動は、使用者の仮想視点の移動とみることもできる。
Further, as shown in FIG. 5, an
Here, the movement of the user's line of sight can be regarded as the movement of the user's virtual viewpoint.
また、制御部１５０は、内側カメラ６８の撮像画像データから使用者の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの瞼（眼瞼）の画像を抽出して、眼瞼運動を検出してもよく、眼瞼の状態を検出してもよい。本実施形態では画像表示部２０が一対の内側カメラ６８、６８を備える構成を例示するが、例えば、１つの内側カメラ６８を、画像表示部２０の中央位置に設けてもよい。この場合、１つの内側カメラ６８が、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥを撮像できる画角を有することが好ましいが、例えば、右眼ＲＥまたは左眼ＬＥの一方のみを内側カメラ６８により撮像してもよい。すなわち、右眼ＲＥまたは左眼ＬＥのいずれか一方の視線方向、眼球運動、眼瞼運動、眼瞼の状態等を制御部１５０が検出する構成としてもよい。
The
また、制御部１５０は、内側カメラ６８の撮像画像から右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの視線方向を検出した場合に、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの輻輳角を求めることができる。図６には輻輳角を符号ＰＡで示す。輻輳角ＰＡは、使用者が注視する対象物ＯＢまでの距離に対応する。すなわち、使用者が立体的に画像や物体を視認する場合、視認する対象までの距離に対応して、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの輻輳角が定まる。従って、輻輳角を検出することで、使用者が注視する距離を求めることができる。また、使用者の輻輳角を誘導するように画像を表示することにより、立体視を誘導できる。
Further, the
輻輳角は、例えば、内側カメラ６８の撮像画像データから求めることができる。例えば、内側カメラ６８に撮像画像データから右眼ＲＥの視線方向を求め、この視線方向から、右眼ＲＥの正面方向に対する右眼ＲＥの視線方向の角度ＬＡを求める。同様に、内側カメラ６８の撮像画像データから左眼ＬＥの視線方向を求め、この視線方向に基づき、左眼ＬＥの正面方向に対する左眼ＬＥの視線方向の角度ＲＡを求める。輻輳角ＰＡは、角度ＬＡ、ＲＡの和に等しく、容易に輻輳角ＰＡを求めることができる。
The convergence angle can be obtained from, for example, captured image data of the
図７は、ＨＭＤ１を構成する各部の構成を示すブロック図である。
コントローラー１０は、プログラムを実行してＨＭＤ１を制御するメインプロセッサー１２５を備える。メインプロセッサー１２５には、メモリー１１８及び不揮発性記憶部１２１が接続される。また、メインプロセッサー１２５には、入力装置として操作部１７０が接続される。また、メインプロセッサー１２５には、センサー類として、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、及び、ＧＰＳ１１５が接続される。また、メインプロセッサー１２５には、通信部１１７、音声コーデック１８０、外部メモリーインターフェイス１８６、ＵＳＢコネクター１８８、センサーハブ１９２、及び、ＦＰＧＡ１９４が接続される。これらは外部とのインターフェイスとして機能する。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of each unit configuring the
The
メインプロセッサー１２５は、コントローラー１０が内蔵するコントローラー基板１２０に実装される。コントローラー基板１２０には、メインプロセッサー１２５に加えて、メモリー１１８、不揮発性記憶部１２１等が実装されてもよい。本実施形態では、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、ＧＰＳ１１５、通信部１１７、メモリー１１８、不揮発性記憶部１２１、音声コーデック１８０等がコントローラー基板１２０に実装される。また、外部メモリーインターフェイス１８６、ＵＳＢコネクター１８８、センサーハブ１９２、ＦＰＧＡ１９４、及びインターフェイス１９６をコントローラー基板１２０に実装した構成であってもよい。
The
また、コネクター４２、及びＵＳＢコネクター１９を、コントローラー基板１２０に実装した構成とすることもできる。
Further, the
メモリー１１８は、メインプロセッサー１２５がプログラムを実行する場合に、実行されるプログラム、及び、処理されるデータを一時的に記憶するワークエリアを構成する。不揮発性記憶部１２１は、フラッシュメモリーやｅＭＭＣ（embedded Multi Media Card）で構成される。不揮発性記憶部１２１は、メインプロセッサー１２５が実行するプログラムや、メインプロセッサー１２５がプログラムを実行して処理する各種データを記憶する。
The
操作部１７０は、ＬＥＤ表示部１７、タッチセンサー１７２、及びスイッチ１７４を含む。タッチセンサー１７２は、本体１１に設けられるホイール操作部１２、中央キー１３、操作パッド１４、及びＬＥＤ表示部１７へのタッチ操作を検出する。タッチセンサー１７２は、検出したタッチ操作の操作位置を特定する。タッチセンサー１７２がタッチ操作を検出した場合、操作部１７０からメインプロセッサー１２５に対し、操作位置等を示す操作信号が出力される。
スイッチ１７４は、本体１１が備える上下キー１５、及び、電源スイッチ１８の操作を検出する。スイッチ１７４がスイッチの操作を検出した場合、操作部１７０からメインプロセッサー１２５に対し、操作位置等を示す操作信号が出力される。
The
The
ＬＥＤ表示部１７は、図１を参照して説明したＬＥＤ（図示略）、及び、このＬＥＤを点灯させる駆動回路を含む。ＬＥＤ表示部１７は、メインプロセッサー１２５の制御に従って、ＬＥＤを点灯、点滅、消灯させる。
The
図７に戻り、６軸センサー１１１は、３軸加速度センサー、及び、３軸ジャイロ（角速度）センサーを備えるモーションセンサー（慣性センサー）である。６軸センサー１１１は、上記のセンサーがモジュール化されたＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を採用してもよい。
磁気センサー１１３は、例えば、３軸の地磁気センサーである。
ＧＰＳ（Global Positioning System）１１５は、図示しないＧＰＳアンテナを備え、ＧＰＳ衛星から送信される無線信号を受信して、コントローラー１０の現在位置の座標を検出する。
６軸センサー１１１、磁気センサー１１３及びＧＰＳ１１５は、検出値を、予め指定されたサンプリング周期に従ってメインプロセッサー１２５に出力する。或いは、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３及びＧＰＳ１１５は、メインプロセッサー１２５の要求に応じて、メインプロセッサー１２５により指定されたタイミングで、検出値をメインプロセッサー１２５に出力する。
Returning to FIG. 7, the 6-
The
A GPS (Global Positioning System) 115 includes a GPS antenna (not shown), receives a radio signal transmitted from a GPS satellite, and detects the coordinates of the current position of the
The six-
通信部１１７は、外部の機器との間で無線通信を実行する。通信部１１７は、アンテナ、ＲＦ回路、ベースバンド回路、通信制御回路等を備えて構成され、或いはこれらが統合されたデバイスで構成される。通信部１１７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）を含む）等の規格に準拠した無線通信を行う。
音声インターフェイス１８２は、音声信号を入出力するインターフェイスである。本実施形態では、音声インターフェイス１８２は、接続ケーブル４０に設けられたコネクター４６（図１）を含む。音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に接続され、音声インターフェイス１８２を介して入出力される音声信号のエンコード／デコードを行う。また、音声コーデック１８０はアナログ音声信号からデジタル音声データへの変換を行うＡ／Ｄコンバーター、及び、その逆の変換を行うＤ／Ａコンバーターを備えてもよい。例えば、本実施形態のＨＭＤ１は、音声を右イヤホン３２及び左イヤホン３４により出力し、マイク６３で集音する。音声コーデック１８０は、メインプロセッサー１２５が出力するデジタル音声データをアナログ音声信号に変換して、音声インターフェイス１８２を介して出力する。また、音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に入力されるアナログ音声信号をデジタル音声データに変換してメインプロセッサー１２５に出力する。
The
The
外部メモリーインターフェイス１８６は、可搬型のメモリーデバイスを接続可能なインターフェイスであり、例えば、カード型記録媒体を装着してデータの読取が可能なメモリーカードスロットとインターフェイス回路とを含む。この場合のカード型記録媒体のサイズ、形状、規格は制限されず、適宜に変更可能である。
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクター１８８は、ＵＳＢ規格に準拠したコネクターとインターフェイス回路とを備え、ＵＳＢメモリーデバイス、スマートフォン、コンピューター等を接続できる。ＵＳＢコネクター１８８のサイズや形状、適合するＵＳＢ規格のバージョンは適宜に選択、変更可能である。
The
A USB (Universal Serial Bus) connector 188 includes a connector conforming to the USB standard and an interface circuit, and can connect a USB memory device, a smartphone, a computer, and the like. The size and shape of the USB connector 188 and the compatible USB standard version can be appropriately selected and changed.
また、ＨＭＤ１は、バイブレーター１７６を備える。バイブレーター１７６は、モーター（図示略）、偏心した回転子（図示略）等を備え、メインプロセッサー１２５の制御に従って振動を発生する。ＨＭＤ１は、例えば、操作部１７０に対する操作を検出した場合、ＨＭＤ１の電源がオン／オフされる場合等に、所定の振動パターンでバイブレーター１７６により振動を発生する。
In addition, the
センサーハブ１９２及びＦＰＧＡ１９４は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１９６を介して、画像表示部２０を接続される。センサーハブ１９２は、画像表示部２０が備える各種センサーの検出値を取得してメインプロセッサー１２５に出力する。また、ＦＰＧＡ１９４は、メインプロセッサー１２５と画像表示部２０の各部との間で送受信するデータの処理、及び、インターフェイス１９６を介した伝送を実行する。
The
画像表示部２０の右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４は、それぞれ、コントローラー１０に接続される。図１に示すように、ＨＭＤ１では左保持部２３に接続ケーブル４０が接続され、この接続ケーブル４０に繋がる配線が画像表示部２０内部に敷設され、右表示ユニット２２と左表示ユニット２４のそれぞれがコントローラー１０に接続される。
The
右表示ユニット２２は、表示ユニット基板２１０を有する。表示ユニット基板２１０には、インターフェイス１９６に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２１１、インターフェイス２１１を介してコントローラー１０から入力されるデータを受信する受信部（Ｒｘ）２１３、及び、ＥＥＰＲＯＭ２１５（記憶部）が実装される。
インターフェイス２１１は、受信部２１３、ＥＥＰＲＯＭ２１５、温度センサー６９、カメラ６１、照度センサー６５、及びＬＥＤインジケーター６７を、コントローラー１０に接続する。
The
The
ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）２１５は、各種のデータをメインプロセッサー１２５が読み取り可能に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２１５は、例えば、画像表示部２０が備えるＯＬＥＤユニット２２１、２４１の発光特性や表示特性に関するデータ、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４が備えるセンサーの特性に関するデータなどを記憶する。具体的には、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１のガンマ補正に係るパラメーター、温度センサー６９、２３９の検出値を補償するデータ等を記憶する。これらのデータは、ＨＭＤ１の工場出荷時の検査によって生成され、ＥＥＰＲＯＭ２１５に書き込まれ、出荷後はメインプロセッサー１２５がＥＥＰＲＯＭ２１５のデータを利用して処理を行える。
An EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) 215 stores various data so that the
カメラ６１は、インターフェイス２１１を介して入力される信号に従って撮像を実行し、撮像画像データ、或いは、撮像結果を示す信号をコントローラー１０に出力する。
照度センサー６５（外部センサー）は、図１に示すように、前部フレーム２７の端部ＥＲに設けられ、画像表示部２０を装着する使用者Ｕの前方からの外光を受光するよう配置される。照度センサー６５は、受光量（受光強度）に対応する検出値を出力する。
ＬＥＤインジケーター６７は、図１に示すように、前部フレーム２７の端部ＥＲにおいてカメラ６１の近傍に配置される。ＬＥＤインジケーター６７は、カメラ６１による撮像を実行中に点灯して、撮像中であることを報知する。
The
As shown in FIG. 1, the illuminance sensor 65 (external sensor) is provided at the end ER of the
As shown in FIG. 1, the
温度センサー６９は、温度を検出し、検出温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を、検出値として出力する。温度センサー６９は、ＯＬＥＤパネル２２３（図５）の裏面側に実装される。温度センサー６９は、例えばＯＬＥＤ駆動回路２２５と同一の基板に実装されてもよい。この構成により、温度センサー６９は、主としてＯＬＥＤパネル２２３の温度を検出する。
The
受信部２１３は、インターフェイス２１１を介してメインプロセッサー１２５が送信するデータを受信する。受信部２１３は、ＯＬＥＤユニット２２１で表示する画像の画像データを受信した場合に、受信した画像データを、ＯＬＥＤ駆動回路２２５（図４）に出力する。
The receiving
左表示ユニット２４は、表示ユニット基板２１０を有する。表示ユニット基板２１０には、インターフェイス１９６に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２３１、インターフェイス２３１を介してコントローラー１０から入力されるデータを受信する受信部（Ｒｘ）２３３が実装される。また、表示ユニット基板２１０には、６軸センサー２３５、及び、磁気センサー２３７が実装される。
インターフェイス２３１は、受信部２３３、６軸センサー２３５、磁気センサー２３７、及び温度センサー２３９を、コントローラー１０に接続する。
The
The
６軸センサー２３５は、３軸加速度センサー、及び、３軸ジャイロ（角速度）センサーを備えるモーションセンサー（慣性センサー）である。６軸センサー２３５は、上記のセンサーがモジュール化されたＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を採用してもよい。
磁気センサー２３７は、例えば、３軸の地磁気センサーである。
The 6-
The
温度センサー２３９は、温度を検出し、検出温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を、検出値として出力する。温度センサー２３９は、ＯＬＥＤパネル２４３（図５）の裏面側に実装される。温度センサー２３９は、例えばＯＬＥＤ駆動回路２４５と同一の基板に実装されてもよい。この構成により、温度センサー２３９は、主としてＯＬＥＤパネル２４３の温度を検出する。
また、温度センサー２３９が、ＯＬＥＤパネル２４３或いはＯＬＥＤ駆動回路２４５に内蔵されてもよい。また、上記基板は半導体基板であってもよい。具体的には、ＯＬＥＤパネル２４３が、Ｓｉ−ＯＬＥＤとして、ＯＬＥＤ駆動回路２４５等とともに統合半導体チップ上の集積回路として実装される場合、この半導体チップに温度センサー２３９を実装してもよい。
The
Further, the
右表示ユニット２２が備えるカメラ６１、照度センサー６５、温度センサー６９、及び、左表示ユニット２４が備える６軸センサー２３５、磁気センサー２３７、温度センサー２３９は、センサーハブ１９２に接続される。センサーハブ１９２は、メインプロセッサー１２５の制御に従って各センサーのサンプリング周期の設定及び初期化を行う。センサーハブ１９２は、各センサーのサンプリング周期に合わせて、各センサーへの通電、制御データの送信、検出値の取得等を実行する。また、センサーハブ１９２は、予め設定されたタイミングで、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が備える各センサーの検出値を、メインプロセッサー１２５に出力する。センサーハブ１９２は、各センサーの検出値を、メインプロセッサー１２５に対する出力のタイミングに合わせて一時的に保持する機能を備えてもよい。また、センサーハブ１９２は、各センサーの出力値の信号形式、或いはデータ形式の相違に対応し、統一されたデータ形式のデータに変換して、メインプロセッサー１２５に出力する機能を備えてもよい。
また、センサーハブ１９２は、メインプロセッサー１２５の制御に従ってＬＥＤインジケーター６７への通電を開始及び停止させ、カメラ６１が撮像を開始及び終了するタイミングに合わせて、ＬＥＤインジケーター６７を点灯または点滅させる。
The
The
コントローラー１０は、電源部１３０を備え、電源部１３０から供給される電力により動作する。電源部１３０は充電可能なバッテリー１３２、及び、バッテリー１３２の残容量の検出およびバッテリー１３２への充電の制御を行う電源制御回路１３４を備える。電源制御回路１３４はメインプロセッサー１２５に接続され、バッテリー１３２の残容量の検出値、或いは電圧の検出値をメインプロセッサー１２５に出力する。また、電源部１３０が供給する電力に基づき、コントローラー１０から画像表示部２０（動作部）に電力を供給してもよい。また、電源部１３０からコントローラー１０の各部及び画像表示部２０への電力の供給状態を、メインプロセッサー１２５が制御可能な構成としてもよい。電源部１３０が電源を供給する動作部は、画像表示部２０に限らず、例えば、コントローラー１０のコントローラー基板１２０、バイブレーター１７６、マイク６３等が動作部に相当する。
電源制御回路１３４は、ＵＳＢコネクター１９から供給される電力によりバッテリー１３２を充電する。この動作は、電源制御回路１３４に電力が供給されている場合に、バッテリー１３２の残容量と、ＵＳＢコネクター１９からの電流供給状態とに応じて、電源制御回路１３４が自動で実行する。
The
The
コントローラー１０が備えるＵＳＢコネクター１９は、コントローラー基板１２０に実装されたＵＳＢコントローラー１９８、及び電源部１３０に接続される。ＵＳＢ規格（ＵＳＢ１．０、１．１、２．０、３．０、３．１等）では、ＵＳＢコネクター１９にデータ線Ｄ＋、Ｄ−、電源線Ｖｂｕｓ及びＧＮＤを含む４本のピンが実装される。このうち電源線Ｖｂｕｓ及びＧＮＤには電源部１３０が接続され、例えばＵＳＢコネクター１９に対し外部から直流電流が入力された場合、この電流が電源部１３０に供給される。
The
ＵＳＢコントローラー１９８はメインプロセッサー１２５に接続される。ＵＳＢコントローラー１９８は、ＵＳＢコネクター１９のＤ＋、Ｄ−の各ピンに接続され、メインプロセッサー１２５の制御に従ってＵＳＢコネクター１９を介したデータ通信を実行する。また、ＵＳＢコントローラー１９８はＵＳＢコネクター１９の電源線Ｖｂｕｓ及びＧＮＤに接続されてもよい。
The
ＵＳＢコントローラー１９８は、ＵＳＢデバイスコントローラーとして機能し、ＵＳＢコネクター１９に接続されるＵＳＢホスト装置との間で通信を確立し、データ通信を行う。この場合、ＵＳＢコントローラー１９８は、ＵＳＢホスト装置に対してＨＭＤ１のＵＳＢデバイスＩＤ、ＨＭＤ１のデバイスクラス等の情報を送信する。ここで、ＵＳＢコネクター１９に接続されるホスト装置は、ＵＳＢコネクター１９に直接、ＵＳＢケーブル（図示略）で接続される装置に限らず、例えば充電装置４のように、ＵＳＢハブを介して接続される装置であってもよい。つまり、ＵＳＢコントローラー１９８は、充電装置４を介して接続されるホスト装置５に対し、ＵＳＢデバイスとして接続して通信を実行する。この場合、ホスト装置５は、ＵＳＢホストコントローラー（図示略）を搭載し、このＵＳＢホストコントローラーがＵＳＢコントローラー１９８と通信を行う。
The
また、ＵＳＢコントローラー１９８は、ＵＳＢデバイスコントローラーとしての機能に加え、ＵＳＢホストコントローラーとしての機能を有してもよい。この場合、ＵＳＢストレージデバイス等のＵＳＢデバイスがＵＳＢコネクター１９に接続された場合に、ＵＳＢコントローラー１９８が、ＵＳＢデバイスを制御して、データの書き込みや読み出し等を行うことができる。
The
図８は、コントローラー１０の制御系を構成する記憶部１４０、及び制御部１５０の機能ブロック図である。図８に示す記憶部１４０は、不揮発性記憶部１２１（図７）により構成される論理的な記憶部であり、ＥＥＰＲＯＭ２１５を含んでもよい。制御部１５０、及び、制御部１５０が有する各種の機能部は、メインプロセッサー１２５がプログラムを実行することによって、ソフトウェアとハードウェアとの協働により形成される。制御部１５０、及び制御部１５０を構成する各機能部は、例えば、メインプロセッサー１２５、メモリー１１８、及び不揮発性記憶部１２１により構成される。
FIG. 8 is a functional block diagram of the
記憶部１４０は、メインプロセッサー１２５が実行する各種のプログラム、及び、これらのプログラムにより処理されるデータを記憶する。記憶部１４０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）１４１、アプリケーションプログラム１４２、設定データ１４３、アプリケーション設定データ１４４、及び、コンテンツデータ１４５を記憶する。
制御部１５０は、記憶部１４０が記憶するプログラムを実行することにより、記憶部１４０が記憶するデータを処理して、ＨＭＤ１を制御する。
The
The
オペレーティングシステム１４１は、メインプロセッサー１２５が実行するＨＭＤ１の基本制御プログラムである。メインプロセッサー１２５は、電源スイッチ１８の操作によってＨＭＤ１の電源がオンに切り替わると、オペレーティングシステム１４１をロードして実行する。メインプロセッサー１２５がオペレーティングシステム１４１を実行することで、制御部１５０の各種機能が実現される。制御部１５０の機能とは、基本制御部１５１、データ管理部１５２、通信制御部１５３、画像処理部１５４、表示制御部１５５、撮像制御部１５６、操作検出部１５７、環境検出部１５９、音声入出力制御部１６１、及び接続検出部１６２を含む。また、オペレーティングシステム１４１が実現する機能は、アプリケーション実行部１６３を含む。
The
アプリケーションプログラム１４２は、メインプロセッサー１２５がオペレーティングシステム１４１を実行した状態で、メインプロセッサー１２５が実行するプログラムである。アプリケーションプログラム１４２は、制御部１５０が有する基本制御機能である基本制御部１５１〜接続検出部１６２の各種機能を利用する。記憶部１４０が記憶するアプリケーションプログラム１４２は１つではなく複数であってもよい。アプリケーションプログラム１４２は、例えば、アプリケーションプログラム１４２は、画像コンテンツ再生、音声コンテンツ再生、ゲーム、カメラ撮影、文書作成、ウェブブラウジング、スケジュール管理、電話（音声通信を含む）、画像通信、経路ナビゲーション等の機能を実現するプログラムである。
The
設定データ１４３は、ＨＭＤ１の動作に係る各種の設定値を含む。また、制御部１５０がＨＭＤ１を制御する際にパラメーター、行列式、演算式、ＬＵＴ（LookUp Table）等を用いる場合、これらを設定データ１４３に含めてもよい。
The setting
アプリケーション設定データ１４４は、ＨＭＤ１においてアプリケーションプログラム１４２を実行する場合に使用されるデータである。詳細には、アプリケーションプログラム１４２に含まれる各種プログラムを実行する場合の実行条件等のデータを含む。例えば、アプリケーションプログラム１４２の実行時の画像表示サイズ、画面の向き、アプリケーションプログラム１４２が使用する制御部１５０の機能部あるいはＨＭＤ１のセンサー類等を示すデータを含む。
The
ここで、オペレーティングシステム１４１は、本発明のプログラムに相当する。また、本発明のプログラムに相当する機能を含み、オペレーティングシステム１４１の機能の一部をアプリケーションプログラム１４２として実装する構成であってもよい。
Here, the
ＨＭＤ１では、アプリケーションプログラム１４２を導入する際に、制御部１５０の機能によりインストール処理を実行する。インストール処理は、アプリケーションプログラム１４２を記憶部１４０に記憶するだけでなく、アプリケーションプログラム１４２の実行条件の設定等を含む処理である。インストール処理により、記憶部１４０に、アプリケーションプログラム１４２に対応するアプリケーション設定データ１４４が生成または記憶されると、アプリケーション実行部１６３がアプリケーションプログラム１４２を起動できる。
In the
コンテンツデータ１４５は、制御部１５０の制御によって画像表示部２０が表示する画像や映像を含むコンテンツのデータである。コンテンツデータ１４５は、静止画像データ及び／又は映像（動画像）データを含む。コンテンツデータ１４５に基づき表示される静止画像や動画像をコンテンツと総称する。コンテンツデータ１４５は、音声データを含んでもよい。コンテンツデータ１４５は複数のコンテンツのデータを含んでもよく、この場合、これら複数のコンテンツは同時に画像表示部２０に表示される画像に限定されず、順次切り替えて表示されてもよい。
The
コンテンツデータ１４５は、双方向型のコンテンツであってもよい。すなわち、画像表示部２０がコンテンツを表示した場合に、コントローラー１０に対する使用者Ｕの操作に応じて、コンテンツの表示形態やコンテンツ自体が切り替えられるものであってもよい。この場合、コンテンツデータ１４５は、コンテンツのデータとともに、操作を受け付ける場合に表示するメニュー画面の画像データ、メニュー画面に含まれる項目に対応する処理等を定めるデータ等を含んでもよい。
The
基本制御部１５１は、ＨＭＤ１の各部を制御する基本機能を実行する。基本制御部１５１は、ＨＭＤ１の電源がオンされたときに起動処理を実行し、ＨＭＤ１の各部を初期化し、アプリケーション実行部１６３がアプリケーションプログラムを実行可能な状態にする。基本制御部１５１は、コントローラー１０の電源をオフにする際のシャットダウン処理を実行し、アプリケーション実行部１６３を終了し、記憶部１４０が記憶する各種データを更新し、ＨＭＤ１を停止させる。シャットダウン処理では画像表示部２０に対する電源供給も停止し、ＨＭＤ１全体がシャットダウンされる。
The
基本制御部１５１は、電源部１３０による電源供給を制御する機能を有する。基本制御部１５１は、シャットダウン処理で、電源部１３０からＨＭＤ１の各部への電源供給を個別にオフに切り替える。
The
データ管理部１５２は、操作部１７０の操作、及び、ホスト装置５からＵＳＢコネクター１９に入力される制御データに従って、記憶部１４０が記憶する各種データを管理する。例えば、記憶部１４０は、ＨＭＤ１が使用するデータを、ファイルとフォルダー（ディレクトリーを含む）により管理するファイルシステムを採用できる。この場合、データ管理部１５２は、記憶部１４０が記憶するファイル及び／又はファイルを格納するフォルダーに対し、生成、削除、移動、コピー、ペースト、名称変更等の処理を実行する。
The
通信制御部１５３は、通信部１１７によるデータ通信を実行する。通信制御部１５３は、通信部１１７が備える通信機能を制御して、指定された通信先の機器との間でデータ通信を実行する。通信制御部１５３の機能により、基本制御部１５１及びアプリケーション実行部１６３は、他の装置との間でデータを送受信し、例えば受信したデータを利用できる。
The
本実施形態では、ＵＳＢコントローラー１９８が、ＵＳＢコネクター１９を介したホスト装置５との間のデータ通信を制御するので、メインプロセッサー１２５が通信制御部１５３の機能により当該制御を行わない構成とすることができる。通信制御部１５３が、ＨＭＤ１において、ＵＳＢコネクター１９を介したホスト装置５との間のデータ通信を制御する構成とすることも可能である。
In this embodiment, since the
画像処理部１５４は、画像表示部２０により表示する画像または映像の画像データに基づいて、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４に送信する信号を生成する。画像処理部１５４が生成する信号は、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号、アナログ画像信号等であってもよい。
The
画像処理部１５４は、必要に応じて、画像データの解像度を右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４に適した解像度に変換する解像度変換処理を行ってもよい。また、画像処理部１５４は、画像データの輝度や彩度を調整する画像調整処理、３Ｄ画像データから２Ｄ画像データを作成し、或いは２Ｄ画像データから３Ｄ画像データを生成する２Ｄ／３Ｄ変換処理等を実行してもよい。画像処理部１５４は、これらの画像処理を実行した場合、処理後の画像データに基づき画像を表示するための信号を生成して、接続ケーブル４０を介して画像表示部２０に送信する。
The
画像処理部１５４は、メインプロセッサー１２５がオペレーティングシステム１４１を実行して実現される構成のほか、メインプロセッサー１２５とは別のハードウェア（例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor））で構成してもよい。
The
表示制御部１５５は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４を制御する制御信号を生成し、この制御信号により、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４のそれぞれによる画像光の生成及び射出を制御する。具体的には、表示制御部１５５は、ＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５を制御して、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３による画像の表示を実行させる。表示制御部１５５は、画像処理部１５４が出力する信号に基づきＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５がＯＬＥＤパネル２２３、２４３に描画するタイミングの制御、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度の制御等を行う。
The
撮像制御部１５６は、カメラ６１を制御して撮像を実行させ、撮像画像データを生成し、記憶部１４０に一時的に記憶する。また、カメラ６１が撮像画像データを生成する回路を含むカメラユニットとして構成される場合、撮像制御部１５６は撮像画像データをカメラ６１から取得して、記憶部１４０に一時的に記憶する。
The
操作検出部１５７は、操作部１７０における操作を検出し、操作に対応するデータを出力する。操作検出部１５７は、例えば、操作部１７０のボタン等が操作された場合、操作内容を示す操作データを生成して、表示制御部１５５に出力する。表示制御部１５５は、操作検出部１５７から入力される操作データに従って表示状態を変更する。
The
操作検出部１５７は、ＬＥＤ表示部１７の点灯中に、ソフトウェアボタンの操作を検出する。操作検出部１５７は、ＬＥＤ表示部１７の点灯中、ＬＥＤ表示部１７の点灯により表示される記号の位置に対する接触操作を、予め機能が割り当てられたボタン（ソフトウェア操作子）の操作として検出する。
例えば、図１の例で、記号○（丸）の位置に接触する操作を、記号○（丸）の位置に予め割り当てられたホームボタンの操作として検出する。この場合、操作検出部１５７は、画像表示部２０の表示画面やコントローラー１０の動作状態を、基本制御部１５１の基本状態に移行させる。
また、例えば、図１の例で、記号□（四角形）の位置に接触する操作を、記号□（四角形）の位置に予め割り当てられた履歴ボタンの操作として検出する。この場合、操作検出部１５７は、画像表示部２０の表示画面やコントローラー１０の過去の動作状態を示す画面を、画像表示部２０により表示させる。
The
For example, in the example of FIG. 1, an operation that touches the position of the symbol ◯ (circle) is detected as an operation of a home button assigned in advance to the position of the symbol ◯ (circle). In this case, the
Further, for example, in the example of FIG. 1, an operation that touches the position of the symbol □ (square) is detected as an operation of a history button assigned in advance to the position of the symbol □ (square). In this case, the
操作検出部１５７は、操作部１７０に対する操作を検出し、検出結果を必要に応じてメモリー１１８或いは不揮発性記憶部１２１に記憶してもよい。例えば、メモリー１１８或いは不揮発性記憶部１２１にリングバッファーを形成し、操作検出部１５７が検出結果を取得する毎にリングバッファーに記憶させてもよい。この場合、リングバッファーには、リングバッファーの容量に対応する数の、最新の検出結果が記憶される。
The
視線検出部１５８は、内側カメラ６８の撮像画像から使用者Ｕの右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの各々の画像を検出することにより、使用者Ｕの視線方向を検出する。例えば、撮像画像から、右眼ＲＥ、左眼ＬＥの瞳孔または眼球表面に反射する反射光を検出することにより、公知の技術を利用して視線方向を検出できる。また、視線検出部１５８は、カメラ６１の撮像画像から、使用者Ｕの頭部の向きを検出することにより、使用者Ｕの視線方向を検出してもよい。また、カメラ６１の撮像画像から検出される視線方向と、内側カメラ６８の撮像画像から検出される視線方向との両方に基づき、視線方向を検出してもよい。視線検出部１５８が検出する視線方向は、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの各々の向きであってもよいし、右眼ＲＥと左眼ＬＥを合わせて、使用者Ｕが注視する方向であってもよい。
The line-of-
環境検出部１５９は、ＨＭＤ１が備えるセンサーの検出値に基づいて、ＨＭＤ１の周辺環境に関する検出を行う。環境検出部１５９が制御するセンサーは、例えば、カメラ６１、照度センサー６５、磁気センサー２３７、ＧＰＳ１１５等が挙げられる。環境検出部１５９は、カメラ６１の撮像画像または照度センサー６５の検出値から、ＨＭＤ１の周辺の明るさを検出できる。また、環境検出部１５９は、ＧＰＳ１１５の検出値に基づきＨＭＤ１の現在位置の位置情報を検出してもよい。
The
音声入出力制御部１６１は、ＨＭＤ１の音声の入出力を制御する。ＨＭＤ１の電源がオンの状態では、マイク６３により集音された音声の音声信号が音声インターフェイス１８２に入力される。音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に入力される音声信号をデジタル音声データに変換し、この変換されたデジタル音声データを音声入出力制御部１６１が処理する。音声入出力制御部１６１の処理は、例えば、デジタル音声データに基づく音声認識（テキスト変換を含む）処理、音声コマンドの検出処理、音声による使用者Ｕの個人識別処理等を含む。
The voice input /
音声入出力制御部１６１は、ＨＭＤ１から使用者Ｕに対し音声を発する処理を実行する。音声入出力制御部１６１は、コンテンツデータ１４５に含まれる音声データや、アプリケーションプログラム１４２または設定データ１４３に含まれる音声データに基づき、音声コーデック１８０にデジタル音声データを出力する。音声コーデック１８０は、音声入出力制御部１６１から入力されるデジタル音声データをアナログ音声信号に変換して音声インターフェイス１８２に出力し、このアナログ音声信号に基づき右イヤホン３２、左イヤホン３４が音声を出力する。
The voice input /
接続検出部１６２は、コントローラー１０と画像表示部２０の接続状態を検出する。具体的には、接続検出部１６２は、インターフェイス１９６に接続ケーブル４０を介して画像表示部２０が接続されているか否かを検出する。
The
アプリケーション実行部１６３は、メインプロセッサー１２５が、オペレーティングシステム１４１を実行する状態で、アプリケーションプログラム１４２を実行する機能に相当する。アプリケーション実行部１６３は、アプリケーションプログラム１４２を実行して、アプリケーションプログラム１４２の各種機能を実現する。アプリケーションプログラム１４２の機能は、例えば上に例示した通りである。アプリケーション実行部１６３は、アプリケーションプログラム１４２の実行中に、基本制御部１５１〜接続検出部１６２の各部の機能を利用する。
The
基本制御部１５１は、ＨＭＤ１の動作モードの切り替えを行う。本実施形態では、通常動作モード（第１モード）、メンテナンスモード（第２モード）、スリープ状態（第３モード）を切り替える。通常動作モードは、コントローラー１０の標準的な動作モードであり、使用者Ｕが使用するための動作モードである。通常動作モードで、基本制御部１５１は、アプリケーションプログラム１４２の実行を待機し、操作部１７０に対する操作に応じてアプリケーション実行部１６３によってアプリケーションプログラム１４２を実行できる。また、通常動作モードは、基本制御部１５１の機能およびアプリケーション実行部１６３の機能により画像表示部２０に画像を表示させる、通常表示処理を行う動作モードといえる。
The
制御部１５０が実行できる機能のうち一部は、通常動作モードでの実行が制限される。これらの機能を制限機能と呼ぶ。例えば、制限機能には、アプリケーションプログラム１４２をインストールする機能、オペレーティングシステム１４１のインストールや更新（アップデート）を行う機能、ＨＭＤ１の機能の設定を行う設定変更機能を含む。設定変更機能は、具体的には、操作部１７０が検出する操作やＵＳＢコネクター１９または通信部１１７で受信する制御データに従って、設定データ１４３やアプリケーション設定データ１４４の一部または全部を変更する機能である。設定変更機能では、例えば、設定データ１４３のうち、画像表示部２０における表示態様に係る設定項目の設定、または設定変更が行われる。
Some of the functions that can be executed by the
メンテナンスモードは、ＨＭＤ１の設定変更等の各種のメンテナンスを行うための動作モードである。基本制御部１５１は、メンテナンスモードにおいて、通常動作モードで実行できない制限機能を実行できる。
The maintenance mode is an operation mode for performing various kinds of maintenance such as setting change of the
ＨＭＤ１では、画像表示部２０がコントローラー１０に接続されていない状態で、コントローラー１０が起動し、メンテナンスモードを実行できる。この状態では、コントローラー１０が画像表示部２０の表示を制御できないので、通常動作モードは実行されない。
また、基本制御部１５１は、画像表示部２０が接続されていない状態でコントローラー１０が起動したときに、ＵＳＢコネクター１９にホスト装置５が接続されていなければ、メンテナンスモードを実行せずにコントローラー１０をシャットダウンする。
In the
In addition, when the
メンテナンスモードでは、例えば、基本制御部１５１は、ＵＳＢコネクター１９から入力される制御データに従って、ホスト装置５からデータを受信する。基本制御部１５１は、受信したデータを用いてオペレーティングシステム１４１のアップデートやアプリケーションプログラム１４２のインストールを実行する。基本制御部１５１がホスト装置５から受信するデータは、例えば、アップデートされたオペレーティングシステム１４１であってもよい。また、オペレーティングシステム１４１のアップデート用のプログラムやデータ、アプリケーションプログラム１４２のインストール用のデータであってもよい。
In the maintenance mode, for example, the
メンテナンスモードでは、基本制御部１５１は、ＵＳＢコネクター１９から入力される制御データに従って、ホスト装置５からデータを受信し、受信したデータを記憶部１４０に記憶する。この機能により、例えば、コンテンツデータ１４５の追加や更新を行うことができる。また、メンテナンスモードで、基本制御部１５１は、ＵＳＢコネクター１９から入力される制御データに従って、コンテンツデータ１４５を削除することもできる。
In the maintenance mode, the
通常動作モード、及び、メンテナンスモードのいずれにおいても、ＵＳＢコネクター１９に所定電圧の直流電流が供給されている状態では、電源部１３０は、バッテリー１３２に充電することができる。また、コントローラー１０の電源がオフの状態であっても、ＵＳＢコネクター１９に給電される状態では、バッテリー１３２への充電を行うことができる。
In both the normal operation mode and the maintenance mode, the
基本制御部１５１は、ＨＭＤ１を、ＨＭＤ１の消費電力量が小さいスリープ状態に切り替えることができる。スリープ状態はＨＭＤ１が非使用である間、消費電力を抑えて待機するための動作モードであり、通常動作モードからスリープ状態へ移行し、スリープ状態が解除されると通常動作モードに復帰する。スリープ状態では、スリープ状態の解除に関する検出および処理を実行するための最小限の構成部に対し、電力が供給される。例えば、メインプロセッサー１２５、タッチセンサー１７２、及びスイッチ１７４に、電源部１３０から電力が供給され、他の各部への電力供給は停止される。ここで、スリープ状態においてメモリー１１８に電力供給し、メインプロセッサー１２５がメモリー１１８を使用可能としてもよい。また、スリープ状態で、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、６軸センサー２３５、及び磁気センサー２３７のいずれか１以上に給電し、このセンサーを、スリープ状態解除の条件の検出に利用できる。また、通信部１１７に給電して、外部からの通信によるアクセスを、スリープ状態解除の条件として利用してもよい。
The
基本制御部１５１は、予め設定された条件が成立した場合に、ＨＭＤ１をスリープ状態に移行させる。この条件は、例えば、アプリケーションプログラム１４２が実行されず、非操作の状態が所定時間以上、継続することが挙げられる。また、基本制御部１５１は、アプリケーションプログラム１４２の機能によりスリープ状態への移行が指示された場合に、スリープ状態に移行してもよい。
The
このように構成されるＨＭＤ１の動作について、説明する。
図９、図１０及び図１１は、ＨＭＤ１の動作を示すフローチャートである。図９及び図１０は、電源スイッチ１８の操作により電源がオンに切り替えられた場合の動作を示す。図１１は、図９のステップＳ１７、Ｓ２１に示すスリープ状態移行時の動作を示す。
The operation of the
9, FIG. 10 and FIG. 11 are flowcharts showing the operation of the
電源スイッチ１８の操作により電源がオンされると（ステップＳ１１）、メインプロセッサー１２５はオペレーティングシステム１４１をロードして実行し、これにより制御部１５０（特に、基本制御部１５１）が起動する（ステップＳ１２）。基本制御部１５１は、ＨＭＤ１の各部の初期化を行う。ここで、制御部１５０は、接続検出部１６２の機能により、画像表示部２０が接続されているか否かを判定する（ステップＳ１３）。
When the power is turned on by operating the power switch 18 (step S11), the
画像表示部２０が接続されている場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、通常動作モードを実行する（ステップＳ１４）。制御部１５０は、環境検出部１５９の機能により照度センサー６５の検出値を取得して、表示制御部１５５によりＨＭＤ１の外界の明るさに合わせた輝度調整を行う処理を開始する（ステップＳ１５）。この処理は、画像表示部２０に入射する外光の光量に対応して、画像表示部２０が右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４により表示する画像の視認性を維持するための処理である。具体的には、外光の光量が高い場合は右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の表示輝度を高め、外光の光量が低い場合は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の表示輝度を低くする。右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が表示する画像の輝度は、メニュー操作などにおいても外光の影響を受ける。従って、制御部１５０は、基本制御部１５１の機能により、表示制御部１５５及び環境検出部１５９を制御して、アプリケーションプログラム１４２の実行状態にかかわらず、ＨＭＤ１の動作中に輝度調整処理を実行する。なお、本実施形態では照度センサー６５の検出値から外光の光量を間接的に算出して、表示輝度を調整するが、例えば、カメラ６１の受光量から外光の光量を推定または算出してもよい。
When the
基本制御部１５１は、スリープ状態へ移行するトリガーが発生したか否かを判定する（ステップＳ１６）。スリープ状態へ移行するトリガーは、上述したスリープ状態移行の条件の成立を意味する。例えば、上述したように、非操作状態が継続した時間、操作部１７０が検出するスリープ状態移行を指示する操作、実行中のアプリケーションプログラム１４２によるスリープ状態移行の指示等である。
The
スリープ状態移行のトリガーが発生した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、基本制御部１５１は、コントローラー１０の動作モードをスリープ状態に移行させる動作を実行する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７の動作については図１１を参照して後述する。ステップＳ１７でスリープ状態に移行した後、スリープ状態から復帰する場合、制御部１５０はステップＳ１６に戻る。
When the sleep state transition trigger occurs (step S16; Yes), the
スリープ状態移行のトリガーが発生していない場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、基本制御部１５１は、アプリケーションプログラム１４２の実行の指示の有無を判定する（ステップＳ１８）。例えば、操作部１７０が検出する操作によって、アプリケーションプログラム１４２の選択および実行の指示が行われる。アプリケーションプログラム１４２の実行が指示された場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、アプリケーション実行部１６３が、選択されたアプリケーションプログラム１４２を実行する（ステップＳ１９）。
アプリケーションプログラム１４２の実行が指示されない場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、制御部１５０は、操作部１７０の操作を待機する状態のまま、ステップＳ２３に移行する。
When the sleep state transition trigger has not occurred (step S16; No), the
When execution of the
制御部１５０は、アプリケーションプログラム１４２の実行中に、アプリケーションプログラム１４２の機能によりスリープ状態移行が指示されたか否かを判定する（ステップＳ２０）。スリープ状態移行が指示された場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、コントローラー１０の動作モードをスリープ状態に移行させる動作を実行する（ステップＳ２１）。ステップＳ２１の動作はステップＳ１７と同様であり、図１１を参照して後述する。ステップＳ２１でスリープ状態に移行した後、スリープ状態から復帰する場合、制御部１５０はステップＳ２０に戻る。
The
アプリケーションプログラム１４２の機能によるスリープ状態移行の指示がなされない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、制御部１５０は、アプリケーションプログラム１４２の終了の指示があるか否かを判定する（ステップＳ２２）。終了の指示がない場合は（ステップＳ２２；Ｎｏ）、ステップＳ２０に戻る。ステップＳ２０、Ｓ２２の判定は、アプリケーションプログラム１４２の実行中に、所定時間毎に行われる。
When the instruction to shift to the sleep state by the function of the
操作部１７０の操作やアプリケーションプログラム１４２の機能により、アプリケーションプログラム１４２の終了の指示がなされた場合（ステップＳ２２；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、ＨＭＤ１の停止の指示の有無を判定する（ステップＳ２３）。ＨＭＤ１の停止が指示されない場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、制御部１５０はステップＳ１６に戻る。また、ＨＭＤ１の停止が指示された場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、オペレーティングシステム１４１のシャットダウン処理を実行し（ステップＳ２４）、動作を停止する。
When an instruction to end the
一方、制御部１５０が起動された後、コントローラー１０に画像表示部２０が接続されていない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、制御部１５０は、接続検出部１６２の機能により、ＵＳＢコネクター１９を介してホスト装置５が接続されているか否かを判定する（ステップＳ２５）。ホスト装置５が接続された状態には、ＵＳＢコネクター１９に直接ホスト装置５が接続された状態と、充電装置４等を介してホスト装置５が接続された状態とを含む。ホスト装置５が接続されていない場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、制御部１５０はステップＳ２４に移行して、ＨＭＤ１をシャットダウンする。
On the other hand, after the
ホスト装置５がＵＳＢコネクター１９に接続されている場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、ＵＳＢコネクター１９には充電装置４またはホスト装置５から所定電圧の直流電流が入力されているので、電源制御回路１３４がバッテリー１３２に充電する（ステップＳ２６）。ステップＳ２６の動作は、ステップＳ２５の後に開始する例に限定されず、ＵＳＢコネクター１９に直流電流が入力されたときに開始してもよい。
When the
制御部１５０は、コントローラー１０の動作モードをメンテナンスモードに切り替える（ステップＳ２７）。制御部１５０は、ＵＳＢコントローラー１９８を制御して、ホスト装置５との間でＵＳＢケーブル（図示略）を介した通信を確立する（ステップＳ２８）。ステップＳ２８で、制御部１５０は、ＵＳＢコントローラー１９８によりＨＭＤ１のデバイスＩＤ、ベンダーＩＤ、デバイスクラス等のデータを送信する。少なくとも、制御部１５０は、ＨＭＤ１を他のＨＭＤ１と区別可能な識別情報に相当する情報（デバイスＩＤ等）を送信する。これにより、例えば、図３に示すように複数のコントローラー１０がホスト装置５に接続される場合に、ホスト装置５が個々のコントローラー１０を識別できる。
The
制御部１５０は、ホスト装置５からオペレーティングシステム１４１をアップデートするよう要求する制御データ（コマンドであってもよい）を受信したか否かを判定する（ステップＳ２９）。アップデートを要求する制御データを受信していない場合（ステップＳ２９；Ｎｏ）、制御部１５０は後述するステップＳ３２に移行する。
The
アップデートを要求する制御データを受信した場合（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、ホスト装置５からオペレーティングシステム１４１のアップデートに関するデータをダウンロードする（ステップＳ３０）。制御部１５０は、ダウンロードしたデータ（プログラムを含んでも良い）を用いて、記憶部１４０が記憶するオペレーティングシステム１４１を更新する（ステップＳ３１）。
When control data requesting update is received (step S29; Yes), the
その後、制御部１５０は、ホスト装置５から、アプリケーションプログラム１４２をインストールするよう要求する制御データ（コマンドであってもよい）を受信したか否かを判定する（ステップＳ３２）。インストールを要求する制御データを受信していない場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）、制御部１５０は後述するステップＳ３５に移行する。
Thereafter, the
インストールを要求する制御データを受信した場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、ホスト装置５からアプリケーションプログラム１４２のインストールに関するデータをダウンロードする（ステップＳ３３）。制御部１５０は、ダウンロードしたデータ（プログラムを含んでも良い）を用いて、アプリケーションプログラム１４２をインストールする（ステップＳ３４）。ステップＳ３４のインストール処理で、制御部１５０は、記憶部１４０にアプリケーションプログラム１４２を記憶させ、アプリケーション設定データ１４４を生成または更新する。
When control data requesting installation is received (step S32; Yes), the
その後、制御部１５０は、ホスト装置５から、アプリケーションプログラム１４２の設定変更を要求する制御データ（コマンドであってもよい）を受信したか否かを判定する（ステップＳ３５）。設定変更を要求する制御データを受信していない場合（ステップＳ３５；Ｎｏ）、制御部１５０は後述するステップＳ３８に移行する。
Thereafter, the
設定変更を要求する制御データを受信した場合（ステップＳ３５；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、ホスト装置５からアプリケーションプログラム１４２の設定変更に関するデータをダウンロードする（ステップＳ３６）。制御部１５０は、ダウンロードしたデータ（プログラムを含んでも良い）を用いて、記憶部１４０が記憶するアプリケーション設定データ１４４、或いは設定データ１４３を更新する（ステップＳ３１）。
When control data requesting a setting change is received (step S35; Yes), the
制御部１５０は、ホスト装置５から、データの削除、書込、更新などのデータ処理を要求する制御データ（コマンドであってもよい）を受信したか否かを判定する（ステップＳ３８）。データ処理を要求する制御データを受信していない場合（ステップＳ３８；Ｎｏ）、制御部１５０は後述するステップＳ４０に移行する。
The
データ処理を要求する制御データを受信した場合（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、ホスト装置５からの要求に応じて、記憶部１４０が記憶するファイルやフォルダーに対し、削除、書込、更新等の処理を実行する（ステップＳ３９）。
When control data requesting data processing is received (step S38; Yes), the
その後、制御部１５０は、ホスト装置５から通信切断の指示を受信したか否かを判定する（ステップＳ４０）。通信切断の指示を受信していない場合（ステップＳ４０；Ｎｏ）、制御部１５０はステップＳ２９に戻る。また、通信切断の指示を受信した場合（ステップＳ４０；Ｙｅｓ）、制御部１５０はコントローラー１０をシャットダウンし（ステップＳ４１）、停止する。
Thereafter, the
ここで、ステップＳ１７、Ｓ２１の動作について図１１を参照して説明する。
制御部１５０は、スリープ状態に移行する前に、復帰条件を記憶する（ステップＳ５１）。復帰条件は、スリープ状態から通常動作モードに復帰したときに、ＨＭＤ１の動作状態を、スリープ状態に移行する前と同じ状態にするための条件である。具体的には、アプリケーション実行部１６３が実行中のアプリケーションプログラム１４２、基本制御部１５１またはアプリケーションプログラム１４２が処理中のデータ、その他、制御部１５０の各部が実行中の処理等に関する情報を含む。また、ステップＳ５１で、制御部１５０は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が表示中の画像のデータを取得する。制御部１５０は、ステップＳ５１で、メモリー１１８が一時記憶しているデータや、プログラムの実行状態に関するデータ等、収集したデータを、不揮発性記憶部１２１のスリープ復帰用の記憶領域（図示略）に記憶する。
Here, the operation of steps S17 and S21 will be described with reference to FIG.
The
制御部１５０は、電源部１３０を制御して、画像表示部２０、及び、コントローラー１０の一部に対する電源供給を停止させ（ステップＳ５２）、スリープ状態に移行する（ステップＳ５３）。スリープ状態に移行した後、制御部１５０は、スリープ解除のトリガーが発生したか否かを監視し（ステップＳ５４）、解除のトリガーが発生していない状態では（ステップＳ５４；Ｎｏ）、スリープ状態を維持する。スリープ解除のトリガーが発生した場合（ステップＳ５４；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、ステップＳ５１で不揮発性記憶部１２１のスリープ復帰用の記憶領域に記憶した復帰条件を読み出して、ステップＳ５１より前の動作状態を復元する（ステップＳ５５）。
The
このように構成されるＨＭＤ１、及び、ＨＭＤ１にホスト装置５を接続してオペレーティングシステム１４１やアプリケーションプログラム１４２を更新する機能の用途として、例えば次のような適用例が挙げられる。
Examples of usage of the
美術館の来館者がＨＭＤ１を装着し、来館者が使用するＨＭＤ１を、美術館内（例えば、受付）に設置された充電装置４にセットして充電を行う利用例がある。ＨＭＤ１は複数であることが想定され、例えばＨＭＤ１を美術館が所有し、来館者に提供してもよい。これらのＨＭＤ１は、通常動作モードにおいて、美術館側により事前に許諾されたアプリケーションプログラム１４２の実行、及び、オペレーティングシステム１４１の機能のうち事前に許諾された機能だけを実行できる。このため、例えば来館者がＨＭＤ１を操作して、勝手に、または意図せずに許諾されていない機能やアプリケーションプログラム１４２を実行できない状態となる。すなわち、許諾されていないアプリケーションプログラム１４２、及び、許諾されていないオペレーティングシステム１４１の機能が、制限機能として設定され、メンテナンスモード以外では実行できない。この利用例は、美術館に限らず、博物館を含む、複数の人数を受け入れ可能な各種の見学施設に適用することが勿論可能である。
There is a usage example in which a visitor of an art museum wears the
制限機能は、例えば、実行されるアプリケーションプログラム１４２の設定、各種の許諾設定、言語設定、カメラ６１で撮影をすするアプリケーションプログラム１４２の実行の可否設定等、ＨＭＤ１おの動作に関する設定機能が挙げられる。そして、各々のＨＭＤ１のコントローラー１０が充電装置４にセットされ、充電装置４を介してホスト装置５に接続された場合に、メンテナンスモードが実行され、制限機能を実行できる。例えば、美術館の職員やオーナーのみが、充電装置４に接続されたＨＭＤ１に一括で設定変更を適用できる。具体的には、上述した各種設定に関するデータを含む設定データ１４３やアプリケーション設定データ１４４を、図９及び図１０に示した動作により書き換えることができる。これにより、美術館の受付などで、多くの外国人が来館する場面において、充電装置４に接続された一群のＨＭＤ１に対し、言語設定等を容易に変更できる。
The restriction function includes, for example, a setting function related to the operation of the
このように、設定データ１４３やアプリケーション設定データ１４４を、充電装置４を介して一括して書き換えたり、アプリケーションプログラム１４２をインストールしたり、オペレーティングシステム１４１を更新する機能を利用できる。そして各種機能を一括選択、一括変更できる。この種の作業は充電装置４による充電時に行うことができる。また、一括変更される設定内容は、画像表示部２０の表示に関する項目の設定変更を含むことができる。具体的には、画像表示部２０がハーフミラー２６１、２８１に画像を表示する位置や表示領域のサイズについて、視差角（角ＰＡ、ＲＡ、ＬＡ等）の設定に適用してもよい。また、画像表示部２０の画像光の光量や輝度に関し、表示画像のブライトネス、コントラスト、シャープネス等を変更してもよい。照度センサー６５を含む各種のアンビエントセンサーの検出値に基づく表示制御や、上述したシェードに関する設定に適用してもよい。また、右イヤホン３２及び左イヤホン３４による出力音量の設定に適用してもよい。
As described above, it is possible to rewrite the setting
また、ＨＭＤ１が、画像表示部２０の表示領域の中心に画像やアイコン等を配置しないで表示する、いわゆる中心領域無表示の周辺表示モードを実行可能な構成が挙げられる。この構成において、周辺表示モードを実行するか否かの設定を、上記のようにホスト装置５により一括変更可能してもよい。
さらに、ＨＭＤ１が、画像表示部２０が表示する画像の画像光の輝度を、照度センサー６５の検出値に基づき調整するだけでなく、例えば、コントローラー１０や画像表示部２０の動きを検出した場合に、外景の視認性を向上するよう輝度を低下させる機能を有してもよい。コントローラー１０や画像表示部２０の動きを検出する機能は、６軸センサー１１１や６軸センサー２３５の検出値や照度センサー６５の撮像画像を制御部１５０が処理することで、実現できる。この構成において、コントローラー１０や画像表示部２０の動きを検出する機能や、検出した動きに基づき外景の視認性を向上するよう輝度を低下させる機能を実行するか否かの設定を、上記のようにホスト装置５により一括変更可能してもよい。
Further, there is a configuration in which the
Furthermore, the
また、ホスト装置５にＨＭＤ１を接続して一括変更される設定や機能の例として、例えば、晴天の日に、来館者に貸し出すＨＭＤ１において画像表示部２０の表示輝度を設定し、曇天の日に画像表示部２０の輝度を中程度に設定する等の例がある。また、ＨＭＤ１を貸し出す施設の用途に応じて、画像表示部２０の表示範囲を制限するよう設定する場合に、上記の一括変更を適用してもよい。例えば、ＨＭＤ１を装着する来館者が歩行（美術館のルート歩行による鑑賞、スポーツ観戦等）に支障のないように、画像表示部２０の表示領域において視界の中心部を避ける表示を行う機能をＯＮにする設定をしてもよい。また、ＨＭＤ１の利用場所がサッカー場である場合に、他の競技場内のライブカメラに連動して、ライブカメラの画像を通信部１１７により受信して画像表示部２０に表示する機能を設定してもよい。ＨＭＤ１は、その他の各種の用途に利用でき、用途に応じてＨＭＤ１の機能の実行の可否、機能の実行に関する設定、その他の設定等を行う場合に、充電装置４及びホスト装置５を利用した、メンテナンスモードによる一括設定を適用できる。
In addition, as an example of settings and functions that are collectively changed by connecting the
以上説明したように、使用者Ｕの頭部に装着される画像表示部２０を備えるＨＭＤ１は、ＨＭＤ１とは異なる外部装置に接続されるＵＳＢコネクター１９を備える。ＨＭＤ１は、バッテリー１３２を有し、ＵＳＢコネクター１９に入力される電力によりバッテリー１３２を充電し、バッテリー１３２の電力によりＨＭＤ１の少なくとも一部に電源を供給する電源部１３０を備える。ＨＭＤ１は、オペレーティングシステム１４１を記憶する記憶部１４０と、オペレーティングシステム１４１を実行することによりＨＭＤ１を制御する制御部１５０と、を備える。制御部１５０は、ＵＳＢコネクター１９に外部装置が接続された場合に、オペレーティングシステム１４１を書き換える機能、及び、ＨＭＤ１の機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態であるメンテナンスモードに移行する。ＵＳＢコネクター１９に接続される外部装置は、ホスト装置５、または、ホスト装置５に接続された充電装置４が挙げられる。メンテナンスモードにおいて、制御部１５０は、オペレーティングシステム１４１の書換機能を実行して、ＵＳＢコネクター１９に接続される外部装置から入力されるデータに基づきオペレーティングシステム１４１を書き換える。
As described above, the
このＨＭＤ１の構成、及び、ＨＭＤ１の制御方法によれば、使用者Ｕの頭部に装着される画像表示部２０を備えるＨＭＤ１に対し、ＵＳＢコネクター１９を介して、バッテリー１３２の充電およびオペレーティングシステム１４１の書き換えを行う事ができる。さらに、ＨＭＤ１はメンテナンスモードでオペレーティングシステム１４１の書き換えと設定とを行うことができる。また、オペレーティングシステム１４１の書き換え及び設定を、ＨＭＤ１がメンテナンスモードの機能として実行するので、ＵＳＢコネクター１９に接続される外部装置が上記機能を制御する必要がない。従って、例えば単純な充電器など、簡易な構成の装置によって、ＨＭＤ１の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
According to the configuration of the
制御部１５０は、ＵＳＢコネクター１９にホスト装置５が接続された場合に制限機能を実行可能な状態に移行して、ホスト装置５の要求に応じて、オペレーティングシステム１４１の書換機能を実行する。これにより、ＵＳＢコネクター１９に接続されるホスト装置５が要求を行うことにより、容易に、ＨＭＤ１の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
When the
制御部１５０は、画像表示部２０に画像を表示させる通常表示処理を実行するとともに制限機能の実行が制限される通常動作モード（第１モード）、及び、メンテナンスモード（第２モード）を切り替えて実行可能である。制御部１５０は、ＵＳＢコネクター１９にホスト装置５が接続された場合にメンテナンスモードを実行する。これにより、ＨＭＤ１に対し、ＵＳＢコネクター１９を介して、バッテリー１３２の充電およびオペレーティングシステム１４１の書き換えを行う事ができる。さらに、ＨＭＤ１はメンテナンスモードでオペレーティングシステム１４１の書き換えと設定とを行うことができる。また、オペレーティングシステム１４１の書き換え及び設定を、ＨＭＤ１がメンテナンスモードの機能として実行するので、ＵＳＢコネクター１９に接続される外部装置が上記機能を制御する必要がない。従って、例えば単純な充電装置４など、簡易な構成の装置によって、ＨＭＤ１の充電、プログラムの書き換え及びプログラムに関する設定を行うことができる。
The
ＨＭＤ１は、画像表示部２０と、画像表示部２０に着脱可能に接続されるコントローラー１０とを備える。コントローラー１０は、ＵＳＢコネクター１９を備え、電源部１３０、記憶部１４０、及び、制御部１５０を内蔵する。制御部１５０は、画像表示部２０とコントローラー１０とが接続されていない状態でメンテナンスモードを実行可能である。制御部１５０は、メンテナンスモードで、オペレーティングシステム１４１の書換機能を実行してＵＳＢコネクター１９に接続される外部装置から入力されるデータに基づきオペレーティングシステム１４１を書き換える。これにより、画像表示部２０とコントローラー１０とを分離して、バッテリー１３２への充電、オペレーティングシステム１４１の書き換え、及び設定を実行できる。このため、画像表示部２０からコントローラー１０を取り外してＨＭＤ１のメンテナンスを行うことが可能となり、利便性の向上を図ることができる。
The
制御部１５０は、画像表示部２０とコントローラー１０とが接続されていない状態でメンテナンスモードを実行したときに、ＵＳＢコネクター１９に外部装置が接続されていない場合は、コントローラー１０をシャットダウンする。これにより、ＨＭＤ１としての表示もメンテナンスも行われない場合に、コントローラー１０がシャットダウンする。このため、不要な動作を防止し、バッテリー１３２の電力消費を抑えることができる。
When the maintenance mode is executed in a state where the
ＨＭＤ１は、制御部１５０がメンテナンスモードを実行し、ＵＳＢコネクター１９に接続される外部装置からデータが入力される間に、電源部１３０がＵＳＢコネクター１９に入力される電力によりバッテリー１３２を充電可能である。これにより、オペレーティングシステム１４１の書き換えや設定を行う間に充電を行うことができ、ＨＭＤ１のメンテナンス作業の負担を軽減できる。
The
制御部１５０の設定変更機能は、画像表示部２０における表示態様に係る設定項目を設定する機能である。これにより、画像表示部２０における表示に関する設定を、ＨＭＤ１自体を操作しながら設定を行う場合に比べて簡単な方法によって、行うことができる。
The setting change function of the
制御部１５０は、メンテナンスモードにおいて、ＵＳＢコネクター１９に接続される外部装置から入力されるデータに基づき記憶部１４０が記憶するデータの追加または更新を行う。これにより、ＵＳＢコネクター１９に入力されるデータに基づいて、ＨＭＤ１が記憶するデータの追加や更新を行うことができ、ＨＭＤ１のメンテナンス作業を、より簡易化できる。
In the maintenance mode, the
記憶部１４０は、オペレーティングシステム１４１の機能を利用して実行されるアプリケーションプログラム１４２を記憶する。制御部１５０は、オペレーティングシステム１４１の実行中に、アプリケーションプログラム１４２を実行可能に構成される。制御部１５０は、メンテナンスモードを実行して、ＵＳＢコネクター１９に接続される外部装置から入力されるデータに基づきアプリケーションプログラム１４２の追加または更新を行う。これにより、ＨＭＤ１に対してＵＳＢコネクター１９を介してアプリケーションプログラム１４２の追加や更新を行うことができ、ＨＭＤ１のメンテナンス作業を、より簡易化できる。
The
記憶部１４０は、アプリケーションプログラム１４２の実行に係るデータを含むアプリケーション設定データ１４４を記憶する。制御部１５０は、メンテナンスモードでアプリケーションプログラム１４２の追加を行う際に、追加されるアプリケーションプログラム１４２に関してアプリケーション設定データ１４４を更新するインストール処理を行う。これにより、ＨＭＤ１にアプリケーションプログラム１４２をインストールする処理を、ＵＳＢコネクター１９を介して行うことができる。これにより、ＨＭＤ１のメンテナンス作業を、より簡易化できる。
The
制御部１５０は、画像表示部２０による表示を停止し制御部１５０が動作可能な動作モードであるスリープ状態（第３モード）を、通常動作モード及びメンテナンスモードから切り替えて実行可能である。制御部１５０は、通常動作モードまたはメンテナンスモードでアプリケーションプログラム１４２を実行中に、アプリケーションプログラム１４２の機能によりスリープ状態に切り替え可能である。これにより、アプリケーションプログラム１４２の機能によってＨＭＤ１を第３モードに移行させ、いわゆるスリープ状態にすることができる。
The
ＨＭＤ１は、外部環境を検出する外部センサーとして、例えば照度センサー６５を備え、制御部１５０は、照度センサー６５の検出結果に基づき画像表示部２０の表示輝度を制御する。これにより、画像表示部２０の表示輝度を外部環境に合わせて調整することができる。
The
また、頭部装着型表示装置であるＨＭＤ１は、使用者の頭部に装着されて、使用者が外景とともに画像を視認可能に、画像を表示する画像表示部２０を備え、外部環境を検出する外部センサーとして照度センサー６５を備える。そして、ＨＭＤ１は、通常動作モードにおいて、制御部１５０の機能により、照度センサー６５の検出値に基づき画像表示部２０の表示輝度を調整できる。
The
ＵＳＢコネクター１９には、外部装置として、複数のＨＭＤ１とホスト装置５とを接続する充電装置４が接続される。制御部１５０は、ＵＳＢコネクター１９に充電装置４を介してホスト装置５が接続された場合に、識別情報（デバイスＩＤ等）をＵＳＢコネクター１９から出力する。これにより、複数のＨＭＤ１を、充電装置４を介してコンピューターに接続して、充電、オペレーティングシステム１４１の書き換え、設定等を行うことができる。このため、複数のＨＭＤ１をメンテナンスする手間を軽減できる。
The
本実施形態のＨＭＤ１において、画像表示部２０は、上述したように、画像表示部２０から使用者Ｕの眼に透過する透過光を調整するシェード部を備えてもよい。この場合、制御部１５０が、シェード部の透過率を含む制御を行ってもよく、例えば、シェード部に印加する電圧を制御部１５０が制御してもよい。この場合、制御部１５０によりシェード部の透過率を調整できる。
In the
なお、この発明は上記実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
例えば、上記実施形態において、使用者Ｕが表示部を透過して外景を視認する構成は、右導光板２６及び左導光板２８が外光を透過する構成に限定されない。例えば外景を視認できない状態で画像を表示する表示装置にも適用可能である。具体的には、カメラ６１の撮像画像、この撮像画像に基づき生成される画像やＣＧ、予め記憶された映像データや外部から入力される映像データに基づく映像等を表示する表示装置に、本発明を適用できる。この種の表示装置としては、外景を視認できない、いわゆるクローズ型の表示装置を含むことができる。また、上記実施形態で説明したように実空間に重ねて画像を表示するＡＲ表示や、撮像した実空間の画像と仮想画像とを組み合わせるＭＲ（Mixed Reality）表示、或いは仮想画像を表示するＶＲ（Virtual Reality）表示といった処理を行わない表示装置にも適用できる。例えば、外部から入力される映像データまたはアナログ映像信号を表示する表示装置も、本発明の適用対象として勿論含まれる。
In addition, this invention is not restricted to the structure of the said embodiment, In the range which does not deviate from the summary, it can be implemented in a various aspect.
For example, in the above-described embodiment, the configuration in which the user U visually recognizes the outside scene through the display unit is not limited to the configuration in which the right
また、例えば、画像表示部２０に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部等の他の方式の画像表示部を採用してもよく、使用者Ｕの左眼に対応して画像を表示する表示部と、使用者Ｕの右眼に対応して画像を表示する表示部とを備えていればよい。また、本発明の表示装置は、例えば、自動車や飛行機等の車両に搭載されるヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。また、例えば、ヘルメット等の身体防護具に内蔵されたヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。この場合、使用者Ｕの身体に対する位置を位置決めする部分、及び、当該部分に対し位置決めされる部分を装着部とすることができる。
Further, for example, instead of the
さらに、コントローラー１０と画像表示部２０とが一体に構成され、使用者Ｕの頭部に装着される構成とすることも可能である。また、コントローラー１０として、ノート型コンピューター、タブレット型コンピューター、ゲーム機や携帯型電話機やスマートフォンや携帯型メディアプレーヤーを含む携帯型電子機器、その他の専用機器等を用いてもよい。
Further, the
また、上記実施形態では、画像表示部２０とコントローラー１０とが分離され、接続ケーブル４０を介して接続された構成を例に挙げて説明したが、コントローラー１０と画像表示部２０とが無線通信回線によって接続される構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the
また、画像光を使用者Ｕの眼に導く光学系として、右導光板２６及び左導光板２８の一部に、ハーフミラー２６１、２８１により虚像が形成される構成を例示した。本発明はこれに限定されず、右導光板２６及び左導光板２８の全面または大部分を占める面積を有する表示領域に、画像を表示する構成としてもよい。この場合、画像の表示位置を変化させる動作において、画像を縮小する処理を含めてもよい。
さらに、本発明の光学素子は、ハーフミラー２６１、２８１を有する右導光板２６、左導光板２８に限定されず、画像光を使用者Ｕの眼に入射させる光学部品であればよく、具体的には、回折格子、プリズム、ホログラフィー表示部を用いてもよい。
Further, as an optical system that guides image light to the eyes of the user U, a configuration in which virtual images are formed by the half mirrors 261 and 281 on a part of the right
Furthermore, the optical element of the present invention is not limited to the right
また、図７，図８等に示した各機能ブロックのうち少なくとも一部は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現される構成としてもよく、図に示した通りに独立したハードウェア資源を配置する構成に限定されない。また、制御部１５０が実行するプログラムは、不揮発性記憶部１２１またはコントローラー１０内の他の記憶装置（図示略）に記憶されてもよい。また、外部の装置に記憶されたプログラムをＵＳＢコネクター１９、通信部１１７、外部メモリーインターフェイス１８６などを介して取得して実行する構成としてもよい。また、コントローラー１０に形成された構成のうち、操作部１７０が使用者Ｕインターフェイス（ＵＩ）として形成されてもよい。また、コントローラー１０に形成された構成が重複して画像表示部２０に形成されていてもよい。例えば、メインプロセッサー１２５と同様のプロセッサーが画像表示部２０に配置されてもよいし、コントローラー１０が備えるメインプロセッサー１２５と画像表示部２０のプロセッサーとが別々に分けられた機能を実行する構成としてもよい。
In addition, at least a part of the functional blocks shown in FIGS. 7 and 8 may be realized by hardware, or may be realized by cooperation of hardware and software. As described above, the present invention is not limited to a configuration in which independent hardware resources are arranged. Further, the program executed by the
１…ＨＭＤ（表示装置）、３…ＡＣアダプター、４、４ａ、４ｂ…充電装置（外部装置、中継装置）、５…ホスト装置（外部装置、コンピューター）、１０…コントローラー、１１…本体、１２…ホイール操作部、１３…中央キー、１４…操作パッド、１５…上下キー、１７…ＬＥＤ表示部、１８…電源スイッチ、１９…ＵＳＢコネクター（インターフェイス）、２０…画像表示部（表示部）、２１…右保持部、２２…右表示ユニット、２３…左保持部、２４…左表示ユニット、２６…右導光板、２７…前部フレーム、２８…左導光板、３０…ヘッドセット、３２…右イヤホン、３４…左イヤホン、４０…接続ケーブル、４２…コネクター、４６…コネクター、６１…カメラ、６３…マイク、６４…距離センサー、６４Ａ…検出方向、６５…照度センサー（外部センサー）、６７…ＬＥＤインジケーター、６８…内側カメラ、６９…温度センサー、１１１…６軸センサー、１１３…磁気センサー、１１５…ＧＰＳ、１１７…通信部、１１８…メモリー、１２０…コントローラー基板、１２１…不揮発性記憶部、１２５…メインプロセッサー、１３０…電源部、１３２…バッテリー、１３４…電源制御回路、１４０…記憶部、１４１…オペレーティングシステム（基本制御プログラム）、１４２…アプリケーションプログラム、１４３…設定データ、１４４…アプリケーション設定データ（設定データ）、１４５…コンテンツデータ、１５０…制御部、１５１…基本制御部、１５２…データ管理部、１５３…通信制御部、１５４…画像処理部、１５６…撮像制御部、１５７…操作検出部、１５８…視線検出部、１５９…環境検出部、１６１…音声入出力制御部、１６２…接続検出部、１６３…アプリケーション実行部、１７０…操作部、１７２…タッチセンサー、１７４…スイッチ、１７６…バイブレーター、１８０…音声コーデック、１８２…音声インターフェイス、１８６…外部メモリーインターフェイス、１８８…ＵＳＢコネクター、１９２…センサーハブ、１９４…ＦＰＧＡ、１９６…インターフェイス、１９８…ＵＳＢコントローラー、２１１…インターフェイス、２１３…受信部、２１５…ＥＥＰＲＯＭ、２２１…ＯＬＥＤユニット、２２３…ＯＬＥＤパネル、２２５…ＯＬＥＤ駆動回路、２３１…インターフェイス、２３３…受信部、２３５…６軸センサー、２３７…磁気センサー、２３９…温度センサー、２４１…ＯＬＥＤユニット、２４３…ＯＬＥＤパネル、２４５…ＯＬＥＤ駆動回路、２５１…右光学系、２５２…左光学系、２６１…ハーフミラー、２８１…ハーフミラー。
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記表示装置とは異なる外部装置に接続されるインターフェイスと、
バッテリーを有し、前記インターフェイスに入力される電力により前記バッテリーを充電し、前記バッテリーの電力により前記表示装置の少なくとも一部に電源を供給する電源部と、
基本制御プログラムを記憶する記憶部と、
前記基本制御プログラムを実行することにより前記表示装置を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に、前記基本制御プログラムを書き換える機能、及び、前記表示装置の機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態に移行して、前記基本制御プログラムの書換機能を実行し、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える、表示装置。 A display device comprising a display unit mounted on a user's head,
An interface connected to an external device different from the display device;
A power supply unit that has a battery, charges the battery by power input to the interface, and supplies power to at least a part of the display device by power of the battery;
A storage unit for storing a basic control program;
A control unit that controls the display device by executing the basic control program,
When the external device is connected to the interface, the control unit is capable of executing a restriction function including a function for rewriting the basic control program and a setting change function for setting the function of the display device. A display device that shifts, executes a rewrite function of the basic control program, and rewrites the basic control program based on data input from the external device connected to the interface.
前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に前記第２モードを実行する請求項１または２記載の表示装置。 The control unit can execute a normal display process for displaying an image on the display unit and switch between a first mode in which execution of the restriction function is restricted and a second mode in which the restriction function can be executed. Composed of
The display device according to claim 1, wherein the second mode is executed when the external device is connected to the interface.
前記コントローラーは、前記インターフェイスを備え、前記電源部、前記記憶部、及び、前記制御部を内蔵し、
前記制御部は、前記表示部と前記コントローラーとが接続されていない状態で前記第２モードを実行可能であり、前記基本制御プログラムの書換機能を実行して前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える請求項３記載の表示装置。 The display unit, and a controller detachably connected to the display unit,
The controller includes the interface, and includes the power supply unit, the storage unit, and the control unit,
The control unit can execute the second mode in a state where the display unit and the controller are not connected, execute the rewrite function of the basic control program, and from the external device connected to the interface The display device according to claim 3, wherein the basic control program is rewritten based on input data.
前記制御部は、
前記基本制御プログラムの実行中に、前記アプリケーションプログラムを実行可能に構成され、
前記第２モードを実行して、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記アプリケーションプログラムの追加または更新を行う請求項３から７のいずれか１項に記載の表示装置。 The storage unit stores an application program executed using the function of the basic control program,
The controller is
The application program can be executed during the execution of the basic control program,
The display device according to claim 3, wherein the application program is added or updated based on data input from the external device connected to the interface by executing the second mode.
前記制御部は、前記第２モードで前記アプリケーションプログラムの追加を行う際に、追加される前記アプリケーションプログラムに関して前記設定データを更新するインストール処理を行う請求項８記載の表示装置。 The storage unit stores setting data including data relating to execution of the application program,
The display device according to claim 8, wherein when the application program is added in the second mode, the control unit performs an installation process for updating the setting data regarding the added application program.
前記表示部による表示を停止し前記制御部が動作可能な第３モードを、前記第１モード及び前記第２モードから切り替えて実行可能に構成され、
前記第１モードまたは前記第２モードで前記アプリケーションプログラムを実行中に、前記アプリケーションプログラムの機能により前記第３モードに切り替え可能である請求項８または９記載の表示装置。 The controller is
The third mode in which display by the display unit is stopped and the control unit can operate is configured to be executed by switching from the first mode and the second mode,
The display device according to claim 8 or 9, wherein the application program can be switched to the third mode by a function of the application program while the application program is being executed in the first mode or the second mode.
前記制御部は、前記外部センサーの検出結果に基づき前記表示部の表示輝度を制御する請求項１から１１のいずれか１項に記載の表示装置。 It has an external sensor that detects the external environment,
The display device according to claim 1, wherein the control unit controls display luminance of the display unit based on a detection result of the external sensor.
前記制御部は、前記インターフェイスに前記中継装置を介して前記コンピューターが接続された場合に、識別情報を前記インターフェイスから出力する請求項１から１２のいずれか１項に記載の表示装置。 To the interface, as the external device, a relay device that connects a plurality of the display devices and a computer is connected,
The display device according to claim 1, wherein the control unit outputs identification information from the interface when the computer is connected to the interface via the relay device.
前記制御部は、前記シェード部の透過率を含む制御を行う請求項１から１３のいずれか１項に記載の表示装置。 The display unit includes a shade unit that adjusts transmitted light that is transmitted from the display unit to the eyes of the user.
The display device according to claim 1, wherein the control unit performs control including a transmittance of the shade unit.
前記表示部とは異なる外部装置に接続されるインターフェイスと、
外部環境を検出する外部センサーと、
バッテリーを有し、前記インターフェイスに入力される電力により前記バッテリーを充電し、前記バッテリーの電力により前記表示部を含む動作部に電源を供給する電源部と、
基本制御プログラムを記憶する記憶部と、
前記基本制御プログラムを実行する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記基本制御プログラムを実行することにより、前記外部センサーの検出結果に基づき前記表示部の表示輝度を制御し、
前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に、前記基本制御プログラムを書き換える機能、及び、機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態に移行して、前記基本制御プログラムの書換機能を実行し、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える、頭部装着型表示装置。 A display unit that is mounted on the user's head and displays an image so that the outside scene can be visually recognized;
An interface connected to an external device different from the display unit;
An external sensor that detects the external environment;
A power supply unit that has a battery, charges the battery by power input to the interface, and supplies power to the operation unit including the display unit by power of the battery;
A storage unit for storing a basic control program;
A control unit that executes the basic control program,
The control unit controls the display brightness of the display unit based on the detection result of the external sensor by executing the basic control program,
When the external device is connected to the interface, the state of the basic control program is changed to a state where a restriction function including a function for rewriting the basic control program and a setting change function for setting the function can be executed. A head-mounted display device that executes a rewriting function and rewrites the basic control program based on data input from the external device connected to the interface.
前記基本制御プログラムを実行することにより前記表示装置を制御して、前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に、前記基本制御プログラムを書き換える機能、及び、前記表示装置の機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態に移行し、
前記基本制御プログラムの書換機能を実行する場合、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える、表示装置の制御方法。 A display unit mounted on a user's head, having an interface connected to an external device and a battery, charging the battery with electric power input to the interface, and displaying the display unit with electric power of the battery A control method for a display device, comprising: a power supply unit that supplies power to an operation unit including: a storage unit that stores a basic control program;
Setting for controlling the display device by executing the basic control program and setting the function of the display device and the function of rewriting the basic control program when the external device is connected to the interface Transition to a state where restriction functions including change function can be executed,
A display device control method for rewriting the basic control program based on data input from the external device connected to the interface when the basic control program rewrite function is executed.
前記コンピューターを、
前記表示部に画像を表示させる通常表示処理を実行し、
前記インターフェイスに前記外部装置が接続された場合に、前記基本制御プログラムを書き換える機能、及び、前記表示装置の機能の設定を行う設定変更機能を含む制限機能を実行可能な状態に移行し、
前記基本制御プログラムの書換機能を実行し、前記インターフェイスに接続される前記外部装置から入力されるデータに基づき前記基本制御プログラムを書き換える制御部として機能させるプログラム。 A display unit mounted on a user's head, having an interface connected to an external device and a battery, charging the battery with electric power input to the interface, and displaying the display unit with electric power of the battery A program that can be executed by a computer that controls a display device including a power supply unit that supplies power to an operation unit including a storage unit that stores a basic control program,
The computer,
A normal display process for displaying an image on the display unit;
When the external device is connected to the interface, the function of rewriting the basic control program, and the transition to a state capable of executing a limiting function including a setting change function for setting the function of the display device,
A program that executes a rewrite function of the basic control program and functions as a control unit that rewrites the basic control program based on data input from the external device connected to the interface.
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