JP2007221647A - 携帯映像表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、必要に応じて簡単に映像を抑制することのできる携帯映像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の携帯映像表示装置(100,400,500)は、ユーザに対し映像を表示するための表示器(101)と、前記表示器に対し映像信号を供給する映像再生手段(520,530,540)と、前記映像信号の供給期間中、前記表示器に表示される映像を一時的に抑制することの可能なミュート手段(520,101B’,101B)とを備えたことを特徴とする。
【選択図】 図2

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイ(以下、「HMD」という。)、アイグラスディスプレイなどの携帯映像表示装置に関する。
HMDは、ユーザの頭部に装着可能な携帯映像表示装置であり、外出先の施設や乗り物内などで所望の映像を観察するのに便利である(特許文献1等参照)。但し、使用中にユーザの注意が外界に向けられたときには、映像が邪魔になるので、再生を停止させたり、HMDの表示ユニットを眼前から退避させたりする必要がある。
特開2004−233903号公報
しかし、その要求が急に生じた場合には、表示ユニットを退避させる動作が間に合わない可能性がある。また、外界に注意の向く時間が短い場合には、その動作は非常に煩わしく感じられる。
そこで本発明は、必要に応じて簡単に映像を抑制することのできる携帯映像表示装置を提供することを目的とする。
本発明の携帯映像表示装置は、ユーザに対し映像を表示するための表示器と、前記表示器に対し映像信号を供給する映像再生手段と、前記映像信号の供給期間中、前記表示器に表示される映像を一時的に抑制することの可能なミュート手段とを備えたことを特徴とする。
なお、前記ミュート手段は、前記ユーザが操作可能な操作部材を有し、その操作部材が操作されている期間に前記抑制を行ってもよい。
また、前記ミュート手段は、前記ユーザにおける特定の状態を検出する検出手段を有し、その特定の状態を検出した期間に前記抑制を行ってもよい。
また、前記ミュート手段は、前記表示器の照明強度を低レベル又はゼロレベルに設定することにより、前記抑制を行ってもよい。
また、前記ミュート手段は、前記表示器へ供給される前記映像信号のコントラスト及び/又は輝度を低レベル又はゼロレベルに設定することにより、前記抑制を行ってもよい。
また、本発明の何れかの携帯映像表示装置は、前記映像再生手段が読み込み可能な映像ファイルを格納する内部メモリを更に備えてもよい。
また、本発明の何れかの携帯映像表示装置は、前記ユーザの身体に装着可能な装着体によって支持されており、前記表示器は、前記ユーザの眼前に配置可能であることが望ましい。
また、本発明の何れかの携帯映像表示装置は、前記ユーザに対し音声を発するための音声出力器と、前記音声出力器に対し音声信号を供給する音声再生手段とを更に備えてもよい。
なお、前記ミュート手段は、前記映像を抑制する期間に、前記音声出力器から発せられる音声をも抑制してもよい。
また、本発明の何れかの携帯映像表示装置は、前記音声再生手段が読み込み可能な音声ファイルを格納する内部メモリを更に備えてもよい。
また、前記音声ファイルは、前記音声再生手段及び前記映像再生手段が読み込み可能な音声付き映像ファイルであってもよい。
本発明によれば、必要に応じて簡単に映像を抑制することのできる携帯映像表示装置が実現する。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態を説明する。本実施形態は、HMDシステムの実施形態である。
図1は、本システムの外観図である。図1に示すとおり、本システムは、ユーザの頭部に装着可能なHMD本体100と、ユーザが携帯可能なターミナル500とを備え、これらはケーブル200を介して電気的に接続されている。ケーブル200には、リモートコントローラ400が設けられている。
HMD本体100は、左右のヘッドホン102L,102R、それらヘッドホン102L,102Rを支持するヘッドバンド103、ヘッドバンド103に連結されたアーム104、アーム104の先端に固定された表示ユニット101などからなる。
HMD本体100がユーザの頭部に装着された状態では、ヘッドバンド103は、左右のヘッドホン102L,102Rをユーザの左右の耳へ押し当てる。この状態で、アーム104は、表示ユニット101をユーザの一方の眼(観察眼)の前に配置する。なお、非使用時のために、アーム104は、ヘッドバンド103の内部に収容可能となっている。
ターミナル500の内部には、音声付き映像ファイル(音声データ及び映像データからなる)、音声ファイル(音声データのみからなる)、映像ファイル(映像データのみからなる)等が格納されており、ターミナル500の表面には、再生釦501、停止釦502、巻き戻し釦503、音声拡大釦504、音声縮小釦505、文字情報を表示可能なLCD560、ミュート釦506などの各種操作釦が設けられる。ユーザは、これらの操作釦を操作することにより、ターミナル500に対し各種の指示を与えることができる。
リモートコントローラ400には、再生釦401、停止釦402、巻き戻し釦403、ミュート釦406などの幾つかの操作釦が設けられる。これらの再生釦401、停止釦402、巻き戻し釦403、ミュート釦406の各々の機能は、ターミナル500に設けられた再生釦501、停止釦502、巻き戻し釦503、ミュート釦506の各々の機能と同じである。
例えば、ユーザがターミナル500の再生釦501と、リモートコントローラ400の再生釦401との少なくとも一方を押下すると、ターミナル500は、その内部に格納された何れかのファイルの再生を開始する(以下では、特に、音声付き映像ファイルが再生される場合を説明する。)。音声付き映像ファイルの再生では、ターミナル500は、音声付き映像ファイルに含まれる映像信号及び音声信号をケーブル200を介してHMD本体100へと供給する。このうち、映像信号は、表示ユニット101へ入力され、音声信号は、ヘッドホン102L,102Rへ入力される。これにより、ユーザは、ヘッドホン102L,102Rから音声を聴き、表示ユニット101から映像を観察することができる。
図2は、本システムの構成を示すブロック図である。図2において、図1に示す要素と同じものには同じ符号を付した。また、映像信号などの信号ラインには実線矢印を、制御ラインには点線矢印を示した。
先ず、ターミナル500には、前述したとおり、再生釦501,停止釦502,…,ミュート釦506,LCD560が設けられる他に、音声付き映像ファイル511を格納した記憶部(ハードディスクメモリやICメモリ)510、信号処理部530、映像出力処理部540、音声出力処理部550、LCDコントローラ561、制御部520などが備えられる。
記憶部510に格納された音声付き映像ファイル511は、信号処理部530によって読み込まれ、伸張処理などが施される。これによって、映像信号及び音声信号が順次生成される。また、音声付き映像ファイル511には、ファイル情報が関連づけられており、そのファイル情報も信号処理部530によって読み込まれる。
信号処理部530によって順次生成される映像信号は、映像出力処理部540においてゲイン調整(コントラスト調整に相当)や輝度調整などの所定の信号処理が施され、コネクタ201、ケーブル200、コネクタ202を介してHMD本体100へと順次供給される。
一方、信号処理部530によって順次生成される音声信号は、音声出力処理部550においてゲイン調整(振幅調整に相当)などの所定の信号処理が施され、コネクタ201、ケーブル200、コネクタ202を介してHMD本体100へと順次供給される。
また、信号処理部530によって読み込まれたファイル情報は、LCDコントローラ561において適当な信号に変換され、LCD560へと与えられる。これによって、ファイル情報を表す文字イメージがLCD560に表示される。
このようなターミナル500では、制御部520が、ターミナル500の表面に設けられた再生釦501,停止釦502,…,ミュート釦506,リモートコントローラ400に設けられた再生釦401,停止釦402,…,ミュート釦406を介してユーザからの指示を認識し、その指示に応じてターミナル500内の各部を駆動制御する。
次に、HMD本体100には、前述したとおり、表示ユニット101、ヘッドホン102L,102Rが備えられ、その表示ユニット101の内部には、観察眼E側から順に、レンズ101L、LCD101M、バックライト101Bなどが配置される。また、HMD本体100には、LCD101Mを駆動制御するLCDコントローラ101M’と、バックライト101Bを駆動制御するバックライトコントローラ101B’なども備えられる。ターミナル500から供給される映像信号は、LCDコントローラ101M’へ順次入力され、ターミナル500から供給される音声信号は、ヘッドホン102L,102Rへ順次入力される。
LCDコントローラ101M’は、入力される映像信号に応じてLCD101Mの各画素を駆動し、それによってLCD101Mの透過率分布を時間変調する。バックライトコントローラ101B’は、不図示の電源回路から供給される電力に応じてバックライト101Bへ適当な駆動電圧を与え、それにによってバックライト101Bを適当な強度で点灯させる。これによって、LCD101Mが背後から照明され、その前面に映像が表示される。
ここで、バックライトコントローラ101B’は、バックライト101Bに与える駆動電圧を制御し、少なくとも高レベルと低レベルとの2通りの強度でバックライト101Bを点灯させることができる。高レベルは、LCD101Mに対し適正な明るさの映像を表示させるのに必要なレベルであり、低レベルは、それよりも十分に低いレベルであって、後述するミュート状態に必要なレベルである。
また、LCDコントローラ101M’及びバックライトコントローラ101B’は、コネクタ202、ケーブル200、コネクタ201を介してターミナル500内の制御部520に対し電気的に接続されており、それぞれ制御部520によって制御される。
次に、図2及び図3に基づき再生に関する制御部520の動作を説明する。図3は、再生に関する制御部520の動作フローチャートである。
制御部520は、再生釦501,401の少なくとも一方が押下されると(ステップS11YES)、信号処理部530、映像出力処理部540、及び音声出力処理部550の動作を開始させ、HMD本体100に対する映像信号及び音声信号の供給を開始する。それと同時に、制御部520は、LCDコントローラ101M’、及びバックライトコントローラ101B’の動作も開始させる。このとき、制御部520は、バックライトコントローラ101B’に対し、バックライト101Bの点灯レベルを高レベルに設定するよう指示する。この時点で、LCD101Mには適正な明るさの映像が表示され始め、ヘッドホン102L,102Rからは音声が発せられ始める。これによって、HMD本体100は再生状態となる(ステップS12)。
その後、ミュート釦506,406の少なくとも一方が押下された状態になると(ステップS13YES)、制御部520は、バックライトコントローラ101B’に対し、バックライト101Bの点灯強度を低レベルに変更するよう指示する(ステップS14)。これによって、LCD101Mの映像は全体的に暗くなり、HMD本体100はミュート状態となる。
その後、ミュート釦506,406の双方が押下されていない状態に戻ると(ステップS15YES)、制御部520は、バックライトコントローラ101B’に対し、バックライト101Bの点灯強度を高レベルに戻すよう指示する(ステップS16)。これによって、LCD101Mの映像は適正な明るさに戻り、HMD本体100はミュート状態から解除される(非ミュート状態)。
その後も、ミュート釦506,406の少なくとも一方が押下されると(ステップS13YES)、制御部520は、その押下された期間のみバックライト101Bの点灯強度を低レベルに設定し(ステップS14)、HMD本体100をミュート状態にする。
そして、停止釦502,402の少なくとも一方が押下されると(ステップS17YES)、制御部520は、信号処理部530、映像出力処理部540、及び音声出力処理部550の動作を終了させ、HMD本体100に対する映像信号及び音声信号の供給を停止する(ステップS18)。これによって、HMD本体は停止状態となる(再生終了)。
以上、本システムによると、HMD本体100が再生状態にあるときにユーザがミュート釦506,406の少なくとも一方を押下すると、その押下した期間に限り、HMD本体100をミュート状態とし、観察眼Eに対する映像刺激を抑制することができる。
しかも、本システムでは、非ミュート状態とミュート状態との間の移行時に行われるのが、バックライト101Bの点灯強度の変更だけである。このとき、映像信号及び音声信号の供給状態は維持される。したがって、その移行は簡単であり、しかもスムーズである。
更に、本システムでは、ミュート状態であるときにもヘッドホン102L,102Rからは音声が発せられるので、本システムが稼働状態にあることをユーザ(視聴者)は認知できる。したがって、ユーザがミュート状態を非可動状態と誤認することは無い。
(変形例)
なお、本システムの制御部520は、HMD本体100をミュート状態とするために、バックライト101Bの点灯強度を低レベルに設定したが、ゼロレベルに設定してもよい。その場合、LCD101Mの映像は、真っ暗となる。
また、本システムの制御部520は、LCD101Mの映像の明るさを変更するために、バックライト101Bの点灯強度を変更したが、バックライト101Bの点灯強度の代わりに映像信号の輝度を変更してもよい。
因みに、映像信号の輝度を変更するには、例えば、制御部520は、映像出力処理部540に対し、前述した輝度調整の調整量を変更するよう指示すればよい。その調整量を低輝度側に大きくシフトさせれば、映像信号の輝度をゼロレベルにすることもできる。
また、本システムの制御部520は、観察眼Eに対する映像刺激を抑制するために、映像の輝度を抑制したが、映像のコントラストを抑制してもよい。映像のコントラストが低レベルに設定されると、暗くはならないものの、その変化が抑えられるので、映像刺激の抑制効果は十分にあると考えられる。
因みに、映像のコントラストを抑制するには、例えば、制御部520は、映像信号のコントラストを低下させるべく、映像出力処理部540に対し、前述したゲイン調整のゲイン値を低く設定するよう指示すればよい。そのゲイン値をゼロに設定すれば、映像信号のコントラストをゼロレベルにすることもできる。
また、本システムの制御部520は、観察眼Eに対する映像刺激を抑制するために、映像の輝度とコントラストの一方を抑制したが、輝度とコントラストの双方を抑制してもよい。
また、本システムの制御部520は、ミュート釦506,406に応じて映像刺激のみを抑制したが、映像刺激が抑制されたのと同じ期間に、音声刺激を抑制してもよい。その場合、制御部520は、音声信号の振幅を小さくするべく、音声出力処理部550に対し、前述したゲイン調整のゲイン値を低く設定するよう指示すればよい。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態は、HMDシステムの実施形態である。ここでは、第1実施形態との相違点のみ説明する。
図4は、本システムのターミナル500の構成を示すブロック図である。図4において、図2に示す要素と同じものには同じ符号を付した。
図4に示すとおり、本システムのターミナル500には、加速度センサ570と、その加速度センサ570が生成した信号を処理する信号処理部571とが備えられる。
加速度センサ570は、外力が加わると、それに応じて加速度信号を生成する。その加速度信号は、信号処理部571において速度信号に変換されてから、制御部520へと入力される。ターミナル500を保持したユーザが歩行すると、速度信号も変化するので、制御部520は、速度信号に基づきユーザが歩行状態にあるか否かを検出することができる。
図5は、再生に関する制御部520の動作フローチャートである。図5において、図3に示すステップと同じものには同じ符号を付した。
図5のステップS11〜S18に示すとおり、本システムの制御部520も、第1実施形態のそれと同様、HMD本体100が再生状態にあるときにミュート釦506,406の少なくとも一方が押下されると(ステップS13YES)、その押下された期間のみ、バックライト101Bの点灯強度を低レベルに設定し(ステップS14)、それによってHMD本体100をミュート状態にする。
但し、本システムの制御部520は、ミュート釦506,406の双方が押下されなくとも(ステップS13NO)、前述した速度信号に基づきユーザが歩行が開始されたことを検出すると(ステップS19YES)、バックライト101Bの点灯強度を低レベルに設定し(ステップS14)、HMD本体100をミュート状態にする。その後、制御部520は、前述した速度信号に基づきユーザの歩行が終了したことを検出すると(ステップS20YES)、バックライト101Bの点灯強度を高レベルに戻し(ステップS16)、HMD本体100をミュート状態から解除する(非ミュート状態)。
したがって、本システムでは、HMD本体100が再生状態にあるときにユーザが歩行すると、ミュート釦506,406の操作の有無に拘わらず、その歩行期間に限り、HMD本体100が自動的にミュート状態となる。したがって、ユーザの歩行時の安全は、確実に確保される。
なお、本システムでは、加速度センサ570と信号処理部571との双方の搭載先がターミナル500であったが、加速度センサ570と信号処理部571との一方又は双方の搭載先はHMD本体100側であってもよい。
また、本システムでは、歩行状態を検出するために加速度センサ570が用いられたが、歩行状態を検出できるのであれば、加速度センサ以外のセンサが用いられても構わない。
また、本システムは、第1実施形態の変形例と同様に変形することが可能である。
また、本システムにおいては、上述した加速度センサ570の代わりに、表示ユニット101の前方側(ユーザとは反対側)に物体検知センサを設け、その物体検知センサが物体を検出した期間にミュート状態を実現させてもよい。
また、本システムにおいて、上述した加速度センサ570と物体検知センサとの両方を設け、歩行状態が検出された期間と物体が検出された期間との双方の期間にミュート状態を実現させてもよい。
なお、物体検知センサには、赤外線や電波を用い、その反射波を検出して判別する方式や、前方画像から障害物の有無を判別する方式など、各種の方式を適用することが可能である。
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態は、HMDシステムの実施形態である。ここでは、第1実施形態との相違点のみ説明する。
図6は、本システムのターミナル500の構成を示すブロック図である。図6において、図2に示す要素と同じものには同じ符号を付した。
図6に示すとおり、本システムのターミナル500には、ミュートモード切替釦507が設けられる。ミュートモード切替釦507は、ミュート状態から解除する際の移行速度をユーザが予め設定するための釦であり、その移行速度には、「通常」と「緩やか」との2種類がある。制御部520は、このミュートモード切替釦507の操作内容に基づき、ユーザの設定内容が「通常」と「緩やか」との何れであるかを認識する。
図7は、再生に関する制御部520の動作フローチャートである。図7において、図3に示すステップと同じものには同じ符号を付した。
図7に示すとおり、本システムの制御部520も、第1実施形態のそれと同様、HMD本体100が再生状態にあるときにミュート釦506,406の少なくとも一方が押下されると(ステップS13YES)、その押下された期間のみ、バックライト101Bの点灯強度を低レベルに設定し(ステップS14)、HMD本体100をミュート状態にする。
但し、本システムの制御部520は、HMD本体100のミュート状態を解除する際(ステップS15YESの直後)に、ミュートモード切替釦507を介してユーザの設定内容を参照する(ステップS21)。そして、設定内容が「通常」であった場合には(ステップS21YES)、バックライト101Bの点灯強度を急峻な速度で高レベルへ戻す(ステップS16)。一方、設定内容が「緩やか」であった場合には(ステップS21NO)、バックライト101Bの点灯強度を緩やかな速度で高レベルへ戻す(ステップS16’)。
つまり、本システムでは、ユーザの設定内容が「通常」であった場合、バックライト101Bの点灯強度のプロファイルは、図8(A)に示すとおりとなり、ユーザの設定内容が「緩やか」であった場合、バックライト101Bの点灯強度のプロファイルは、図8(B)に示すとおりとなる。図8(A),(B)において符号Tで示す期間が、ミュート釦506,405の少なくとも一方が押下された期間である。このうち、図8(B)のプロファイルを実現するには、バックライト101Bの点灯強度を低レベルから高レベルへと戻す際に、制御部520がバックライトコントローラ101B’に対し、バックライト101Bに与えるべき駆動電圧を時間に応じて緩やかに増加させるよう指示すればよい。
図8(B)のプロファイルによると、ミュート状態から解除されるときの移行速度が緩やかになるので、急激な変化による観察眼Eの疲労を避けることができる。
なお、本システムは、第1実施形態の変形例と同様に変形することが可能である。
因みに、バックライト101Bの点灯強度の代わりに映像信号の輝度を変更する場合、ユーザの設定内容が「緩やか」であったときには、ミュート状態を解除する際に、映像出力処理部540による輝度調整の調整量を、時間に応じて緩やかに変化させればよい。
また、映像信号のコントラストを変更する場合、ユーザの設定内容が「緩やか」であったときには、ミュート状態を解除する際に、映像出力処理部540によるゲイン調整のゲイン値を、時間に応じて緩やかに変化させればよい。
また、映像刺激と同時に音声刺激を抑制する場合、ユーザの設定内容が「緩やか」であったときには、ミュート状態を解除する際に、音声出力処理部550によるゲイン調整のゲイン値を、時間に応じて緩やかに変化させればよい。
[その他]
なお、上述した第3実施形態は、第1実施形態の一部を変形したものであったが、第2実施形態の一部を同様に変形してもよい。
また、上述した各実施形態では、HMD本体100と、リモートコントローラ400と、ターミナル500とをケーブル200で接続してなるHMDシステムを説明したが、リモートコントローラ400を省略し、そのリモートコントローラ400の機能をHMD本体100の側へ搭載してもよい。また、ターミナル500を省略し、ターミナル500の機能をHMD本体100の側へ搭載してもよい。
また、上述した各実施形態は、HMDシステムの実施形態であったが、アイグラスディスプレイ(外観が眼鏡状をしており、映像と外界とを同時に観察させるシースルータイプである。)にも本発明は適用可能である。
また、上述した各実施形態に、更に次のような機能を付加しておいてもよい。
例えば、ミュート状態に移行したときに、それまで再生されていた映像ファイルデータ及び音声ファイルデータの再生位置を記憶しつつ、ファイルデータの映像信号及び音声信号への再生変換を中止させておいてもよい。このような機能は、ユーザ側で機能発現の有無を設定できるようにしてもよいし、予め機能発現するように製造者側で設定していてもよい。
本システムの外観図である。 第1実施形態のシステムの構成を示すブロック図である。 第1実施形態の制御部520の動作フローチャートである。 第2実施形態のターミナル500の構成を示すブロック図である。 第2実施形態の制御部520の動作フローチャートである。 第3実施形態のターミナル500の構成を示すブロック図である。 第3実施形態の制御部520の動作フローチャートである。 バックライト101Bの点灯強度のプロファイルを示す図である。
符号の説明
100…HMD本体,400…リモートコントローラ,500…ターミナル,101…表示ユニット,506,406…ミュート釦

Claims (11)

  1. ユーザに対し映像を表示するための表示器と、
    前記表示器に対し映像信号を供給する映像再生手段と、
    前記映像信号の供給期間中、前記表示器に表示される映像を一時的に抑制することの可能なミュート手段と
    を備えたことを特徴とする携帯映像表示装置。
  2. 請求項1に記載の携帯映像表示装置において、
    前記ミュート手段は、
    前記ユーザが操作可能な操作部材を有し、その操作部材が操作されている期間に前記抑制を行う
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の携帯映像表示装置において、
    前記ミュート手段は、
    前記ユーザにおける特定の状態を検出する検出手段を有し、その特定の状態を検出した期間に前記抑制を行う
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
  4. 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の携帯映像表示装置において、
    前記ミュート手段は、
    前記表示器の照明強度を低レベル又はゼロレベルに設定することにより、前記抑制を行う
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
  5. 請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の携帯映像表示装置において、
    前記ミュート手段は、
    前記表示器へ供給される前記映像信号のコントラスト及び/又は輝度を低レベル又はゼロレベルに設定することにより、前記抑制を行う
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
  6. 請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の携帯映像表示装置において、
    前記映像再生手段が読み込み可能な映像ファイルを格納する内部メモリを更に備えた
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
  7. 請求項1〜請求項6の何れか一項に記載の携帯映像表示装置において、
    前記ユーザの身体に装着可能な装着体によって支持されており、
    前記表示器は、前記ユーザの眼前に配置可能である
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
  8. 請求項1〜請求項7の何れか一項に記載の携帯映像表示装置において、
    前記ユーザに対し音声を発するための音声出力器と、
    前記音声出力器に対し音声信号を供給する音声再生手段と
    を更に備えたことを特徴とする携帯映像表示装置。
  9. 請求項8の何れか一項に記載の携帯映像表示装置において、
    前記ミュート手段は、
    前記映像を抑制する期間に、前記音声出力器から発せられる音声をも抑制する
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
  10. 請求項8又は請求項9に記載の携帯映像表示装置において、
    前記音声再生手段が読み込み可能な音声ファイルを格納する内部メモリを更に備えた
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
  11. 請求項10に記載の携帯映像表示装置において、
    前記音声ファイルは、
    前記音声再生手段及び前記映像再生手段が読み込み可能な音声付き映像ファイルである
    ことを特徴とする携帯映像表示装置。
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