头戴式显示器和信息显示设备制造技术

提供了一种头戴式显示装置(1)，包括被配置为与输入装置(2)通信并且显示操作图像和叠加在操作图像上的辅助图像的图像显示装置(11)。辅助图像指示目标对象相对于输入装置的输入操作表面的三维位置信息。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】头戴式显示器和信息显示设备
本技术涉及一种头戴式显示器和信息显示设备。
技术介绍
一种戴在用户的头部以能够通过位于眼睛前方的显示器等为用户呈现图像的头戴式显示器(HMD)是已知的。HMD分为非透视HMD和透视HMD，非透视HMD不通过其传输外部光并且仅为用户显示预定的图像的，透视HMD允许用户在视觉上识别外界并且例如显示与用户的视野重叠的预定图像。例如，日本专利申请公开N0.2008-070817描述了一种包括操作输入部件(诸如在HMD主体上的按钮)的非透视HMD。另一方面，近年来，作为用于信息处理设备等的输入方法，代替具有大占用面积和有限的多样化的按钮等，能够切换指示的项目(图形用户界面(GUI))以从而为用户呈现多个CTI给用户的触摸面板方法正在成为主流。在这方面，日本专利申请公开N0.2010-145861 (下文中称为PTL2)描述了一种利用位于用户视野内的触摸面板的输入操作表面来进行输入操作的透视HMD。引用列表专利文献PTLl:日本专利申请公开 N0.2008-070817PTL2:日本专利申请公开 N0.2010-145861
技术实现思路
然而，在PTL2描述的透视HMD中，需要通过HMD将触摸面板的输入操作表面定位在视野内以供使用，并且因此可能出现输入操作与在屏幕上的显示器之间的矛盾，这导致可操作性的问题。鉴于上述情况，需要提供一种匹配用户的直觉并具有优异的可操作性的头戴式显示器和信息显示设备。根据实施方式，提供一种包括被配置为与输入装置通信并且显示操作图像和叠加(overlay，覆盖)在操作图像上的辅助图像的图像显示装置的头戴式显示装置。在该实施方式中，辅助图像指示目标对象相对于输入装置的输入操作表面的三维位置信息。根据另一实施方式，提供可一种在头戴式显示装置上显示图像的方法。该方法包括通过头戴式显示装置图像显示装置接收目标对象相对输入装置的三维位置信息，并包括在图像显示装置上显示操作图像和叠加在操作图像上的辅助图像。在该实施方式中，辅助图像指示目标对象相对于输入装置的输入操作表面的三维位置信息。在另一实施方式中，提供了一种信息显示系统，其包括头戴式显示装置，该头戴式显示装置包括被配置为显示原始图像和叠加在原始图像上的辅助图像的图像显示装置。该信息显示系统还包括被配置为测量目标对象相对于输入装置的输入操作表面的三维位置信息的输入装置。在该实施方式中，辅助图像表示目标对象的三维位置信息。通过佩戴头戴式显示器(HMD)，用户能够通过使用由HMD呈现的操作图像中的辅助图像在视觉上识别关于靠近输入操作表面的检测目标(诸如手指)的相对位置的信息。因此，用户可以在观看由HMD显示的操作图像的同时做出匹配直觉的操作，而无需检查输入操作表面。在头戴式显示器中，接收器可被配置为进一步接收从输入装置输出的图像信号，并且显示处理器可被配置为基于图像信号使图像显示元件显示图像。在具有这种配置的HMD中，不仅专用的输入设备，而且例如配备有触摸面板的便携式终端也可用作输入装置。因此，HMD可以使用便携终端等的各种应用。显示处理器被配置为基于操作信号在图像的显示区域中移动辅助图像。因此，用户能够通过使用操作图像来检测与输入操作表面保持接触的检测目标随着时间时间的相对位置。因此可以进一步增强操作性。进一步地，操作信号可包括关于检测目标到输入操作表面的接近(proximity)距离的信息，并且显示处理器可被配置为根据检测目标到输入操作表面的接近距离来改变辅助图像的显示模式。因此，例如，HMD能够将距离用户的输入操作表面的高度位置的变化反映到操作图像。因此，可以在观看操作图像的同时知道相对于输入操作表面的操作位置，并且因此增强了相对绝对位置的触摸输入可操作性并且实现了用户友好且直观的输入操作。头戴式显示器可进一步包括被配置为基于操作信号计算检测目标在输入操作表面上的坐标位置的运算单元。显示处理器可被配置为使图像显示元件基于由运算单元计算的检测目标的坐标位置显示操作图像。允许头戴式显示器处理由输入装置检测的信号并且也适用于具有简单的设备配置的输入装置。根据本技术的另一实施方式，提供了一种信息显示设备，其包括:输入装置和头戴式显示器。输入装置包括输入操作表面和传感器单元，传感器单元被配置为检测检测目标到输入操作表面的接近度并且输出关于检测目标在输入操作表面上的坐标位置的信息。头戴式显示器包括图像显示元件和显示处理器，图像显示元件被配置为形成呈现给用户的图像，显示处理器被配置为基于传感器单元的输出使图像显示元件形成其中示出检测目标的位置的辅助图像叠加(overlap，重叠)在图像上的操作图像。利用信息显示设备，头戴式显示器能够基于在输入装置上的输入操作向用户呈现图像。因而，用户可以进行匹配直觉的操作，而无需检查输入操作表面。根据本技术的又一实施方式，提供了一种信息显示设备，其包括:输入装置和头戴式显示器。输入装置包括输入操作表面和被配置为检测检测目标到输入操作表面的接近度的传感器单元。头戴式显示器包括:图像显示元件，被配置为形成呈现给用户的图像；运算单元，被配置为基于传感器单元的输出计算检测目标在输入操作表面上的坐标位置；以及显示处理器，被配置为使图像显示元件基于由运算单元计算的检测目标的坐标位置来形成其中示出检测目标的位置的辅助图像叠加在图像上的操作图像。利用该信息显示设备，可以简化输入装置的配置。因此，可以降低输入装置的重量，并可以提供即使在长时间的操作过程中减少疲劳的信息显示设备。如上所述，根据本技术，可以提供一种匹配用户的直觉并且具有优异的可操作性的头戴式显示器和信息显示设备。【附图说明】[图1]图1是示出根据本技术的第一实施方式的信息显示设备的示意性透视图。[图2]图2是示出根据本技术的第一实施方式的输入装置的内部配置的方框图。[图3]图3是说明操作输入装置的检测目标的坐标位置的视图。[图4]图4是示出根据本技术的第一实施方式示出头戴式显示器(HMD)的内部配置的方框图。[图5]图5是在根据本技术的第一实施方式的信息显示设备的操作实例中的流程图。[图6]图6是分别说明根据本技术的第一实方式的信息显示设备的典型操作实例的视图，其中，图6A示出了用户在其上进行输入操作的输入装置的输入操作表面，并且图6B示出了通过HMD呈现给用户的操作屏幕。[图7]图7是示出根据本技术的第二实施方式的输入装置的内部配置的方框图。[图8]图8是示出根据本技术的第二实施方式的HMD的内部配置的方框图。[图9]图9是分别说明根据本技术的第二实施方式的信息显示设备的典型操作实例的视图，其中，图9A示出了用户在其上进行输入操作的输入装置的输入操作表面，并且图9B示出了通过HMD呈现给用户的操作屏幕。[图10]图10是示出根据本技术的第三实施方式的输入装置的内部配置的方框图。[图11]图11是分别说明在本技术的第四实施方式中的根据手指与输入操作表面之间的距离改变辅助图像的显示模式的实例的示意图。[图12]图12是分别说明在本技术的第四实施方式中的根据手指与输入操作表面之间的距离改变辅助图像的显示模式的实例的示意图。[图13]图13是分别说明在本技术的第四实施方式中的根据手指与输入操作表面之间的距离改变辅助图像的显示模式的实例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种头戴式显示装置，包括：图像显示装置，被配置为可与输入装置通信并且显示操作图像和叠加在所述操作图像上的辅助图像，其中，所述辅助图像指示目标对象相对于所述输入装置的输入操作表面的三维位置信息。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.16 JP 2011-2755731.一种头戴式显示装置，包括: 图像显示装置，被配置为可与输入装置通信并且显示操作图像和叠加在所述操作图像上的辅助图像， 其中，所述辅助图像指示目标对象相对于所述输入装置的输入操作表面的三维位置信肩、O2.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述图像显示装置至少部分地透视。3.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述辅助图像通过所述辅助图像的位置、所述辅助图像的尺寸和所述辅助图像的形状中的至少一个来表示所述目标对象的所述三维位置信息。4.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述目标对象的所述三维位置信息包括所述目标对象到所述输入装置的输入操作表面的距离，并且所述目标对象到所述输入装置的所述输入操作表面的的所述距离由所显示的辅助图像的至少相对尺寸来表示。5.根据权利要求4所述的头戴式显示装置，其中，所述图像显示装置被配置为响应于检测到的所述目标对象相对于所述输入装置的所述输入操作表面的距离的变化，改变所述辅助图像的尺寸。6.根据权 利要求4所述的头戴式显示装置，其中，所述目标对象的所述三维位置信息包括所述目标对象相对于所述输入装置的所述表面的XY坐标位置信息，并且所述目标对象到所述输入装置的所述输入操作表面的所述距离是所述目标对象的Z坐标位置信息。7.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述图像显示装置包括外壳、收发器、控制器、图像显示元件和存储单元，其中，所述收发器被配置为从所述输入装置接收操作信号，所述操作信号包括所述目标对象的所述三维位置信息。8.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述操作图像表示在所述输入装置的所述输入操作表面上显示的图像。9.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述图像显示装置被配置为显示原始图像、叠加在所述原始图像上的所述操作图像和叠加在所述操作图像上的所述辅助图像。10.根据权利要求1所述的头戴式显示装置，其中，所述图像显示装置被配置为显示所述目标对象与所述输入装置的接触或非接触的指示。11.一种在头戴式显示装置上显示图像的方法，所述方法包括: 通过所述头戴式显示装置的图像显示装置接收目标对象相对于输入装...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤哲郎，上野正俊，桦泽宪一，中川俊之，川上大介，栗屋志伸，塚原翼，菅野尚子，
申请(专利权)人：索尼公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP