JP2008004032A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の注意が外界に向いたときに表示部に注意を引き戻すことができる映像表示装置を提供する。
【解決手段】頭部に装着される保持部１３に、一方の目の前に配置される表示部１４と、音声を出力するスピーカ１５，１６とを支持させる。表示部１４に表示された原映像の一部を画像処理部９によって別の映像に差し替えるか、又は原映像に別の映像を重畳させる。別の映像が表示されたとき、音声処理部１７によってスピーカ１５，１６に別の映像に対応する音声を出力させる。
【選択図】図４

Description

この発明は頭部に装着して使用する映像表示装置に関する。

近年、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）等の表示装置上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等の光学系を介して拡大された虚像として観察することができる眼鏡タイプ等の映像表示装置が種々提案されている。この種の映像表示手段は人体に装着して使用されることから、ウエアラブルディスプレイと呼ばれている。そのうち、頭部に装着して使用されるものを、特にヘッドマウントディスプレイという。

ヘッドマウントディスプレイには、両眼の前に映像表示系が配置される両眼タイプと、一方の眼の前に映像表示系が配置される片眼タイプとがある。このうち、両眼タイプのものは、主として映像を楽しむための目的に使用される。片眼タイプのものは、主として例えばウエアラブルパソコン等の表示装置や作業者に指示を与えるための表示装置として使用される。その例として、特開平８−３０５２９８号公報（特許文献１）、特開２００４−２０７８４７号公報（特許文献２）に記載されている。
特開平８−３０５２９８号公報 特開２００４−２０７８４７号公報

このように片眼タイプの映像表示装置には、映像を見ない方の眼に見えている前方の景色（外界）が変化すると使用者の注意が景色に向き、画面に集中できなくなるということがある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は、使用者の置かれた環境の変化によって使用者の注意が外界に向いたときに表示部に注意を引き戻すことができる映像表示装置を提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明の映像表示装置は、頭部に装着される保持部と、この保持部に支持され、一方の目の前に配置される表示部と、前記保持部に支持され、音声を出力する音声出力部とを備えている映像表示装置において、前記表示部に表示された原映像の一部を別の映像に差し替えるか、又は前記原映像に前記別の映像を重畳させる映像表示・変調手段と、前記別の映像が表示されたとき、前記音声出力部に前記別の映像に対応する注意喚起音声を出力させる音声手段とを備えていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の映像表示装置において、前記別の映像は動画であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載の映像表示装置において、前記注意喚起音声は前記別の映像の内容に関連する音声であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項記載の映像表示装置おいて、前記注意喚起音声はステレオ音声であり、このステレオ音声の音源は前記別の映像の動きにつれて移動することを特徴とする。

以上説明したようにこの発明の映像表示装置によれば、使用者の注意が外界に向いたときに表示部に注意を引き戻すことができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの使用状態図、図２は図１に示すヘッドマウントディスプレイの概略構成を示すブロック図、図３は原画像の一部を別画像に置き換えたり、原画像の一部に別画像を重畳させたりする例を示す図である。

図２に示すように、ヘッドマウントディスプレイ（映像表示装置）は本体部１、制御部２、メディアプレイヤ部３及び操作部４で構成されている。

本体部１は、画像を形成するＬＣＤからなる表示素子５、表示素子５に光を当てるバックライト６、ＬＣＤを動作させるＬＣＤドライバ７、左右のスピーカ１５，１６、及び保持部１３（図１参照）を有している。本体部１は頭部に装着される。

図１に示すように、保持部１３はほぼアーチ状であり、使用者の頭部Ｈに装着される。表示素子５とバックライト６とで表示部１４が構成されている。表示部１４は保持部１３に支持され、使用者の一方の目Ｅの前に配置される。左スピーカ１５は保持部１３の左端に保持されている。右スピーカ１６は保持部１３の右端に保持されている。右スピーカ１６には操作部４が取り付けられている。

図２に示すように、制御部２は、装置全体の制御を統括するＣＰＵ８、画像処理を行う画像処理部９、メディアプレイヤ部３からの映像信号を記憶して画像処理部９に転送するフレームメモリ１０、タイマ回路１１、ＣＰＵ８からの信号に基いてメディアプレイヤ部３を制御するプレイヤーコントローラ１２、ＣＰＵ８からの信号に基いてメディアプレイヤ部３からの音声信号をスピーカ１５，１６へ出力する音声処理部１７、ワイパの動く音（ワイパ音）、ボールが飛ぶ音、鳥が羽ばたく音等の各種の注意喚起音声が記憶された音声メモリ１８を有する。制御部２は頭部以外の部分に装着される。

メディアプレイヤ部３からの映像信号がフレームメモリ１０を経由して画像処理部９で画像処理され、画像処理部９からの信号によりＬＣＤドライバ７が作動して、画像が表示素子５に表示される。表示素子５に表示された画像は図示しない光学系により使用者の眼に投影される。

この実施形態に係るヘッドマウントディスプレイは、使用者の注意を表示素子５の画面に引きつけるために、様々な機能を有している。以下、その具体例について説明する。

ヘッドマウントディスプレイは、メディアプレイヤ部３から供給される原画像とは別の画像を、原画像に重畳させて表示するか、或いは原画像の一部と置き換えて表示することができる。重畳させるというのは、別の画像を半透明の状態で原画像に重ね合わせて表示することをいう。

図３に示すように、表示素子５の画面２１に表示された原画像（南米地図）の一部を黒い線２２に置き換えて表示し、更に、この黒い線２２を矢印で示すように左右に往復運動させる。このとき、黒い線２２の左右の動きに対応してワイパ音（「キューッ、キューッ」という注意喚起音声）がスピーカ１５，１６から聞こえるようにするとともに、黒い線２２の左右の動きにつれて、ワイパ音の発生源（音源）が左右に移動して聞こえるようにする。ワイパ音はステレオ音声であり、ＣＰＵ８からの制御信号に基づいて音声処理部１７が音声メモリ１８からワイパ音のデータを入力し、このデータをスピーカ１５，１６で音声に変換することによって発生する。スピーカ１５，１６から出力される音声（原映像に対応する音声）をワイパ音に置き換えてもよいし、その音声にワイパ音を重畳してもよい。ワイパ音の置き換えやワイパ音の重畳はＣＰＵ８からの制御信号に基づいて音声処理部１７によって行われる。

以上のようにすると、使用者は表示素子５の画面上の画像や音声が変わったことを感じ、使用者の注意が表示素子５の画面に引きつけられる。

変形例として、黒い線２２を水平な線にして、この水平線を上下方向へ移動させるものがある。この場合、水平線の移動に対応させてブザー音（音声）の音程を上げたり、下げたりする。

これらの変形例では、別の画像の表示位置を変化させているが、別の画像を表示し、その大きさや表示内容を時間とともに変化させるようにしてもよい。

例えば、ボールの画像の大きさを大きくしたり、小さくしたりして、ボールが近づいたり、離れたりするように見せ、それに対応させてボールが飛ぶ音（「ヒュー」という擬音）を大きくしたり、小さくしたりする。ボールが小さくなって見えなくなるようにした場合、ボールが消えたときにボールが飛ぶ音を消すようにするとよい。

以上のように、メディアプレイヤ部３から供給される原画像の一部を別の画像で置き換えたり、原画像に別の画像を重畳させたりすることは、画像処理部９が有する標準の機能として実現できる。置き換える画像（別の画像）はＣＰＵ８のメモリ中に記憶されており、別の画像の表示位置はＣＰＵ８から画像処理部９への指令によって決定される。

画面の変化を発生させるタイミングについては、タイマ回路１１から所定間隔で発信されるパルスをＣＰＵ８が受けたときに発生させてもよく、または、操作部４の操作を使用者が行った信号をＣＰＵが受けたときに行ってもよい。

更には、メディアプレイヤ部３の映像情報をＣＰＵ８で先読みし、使用者が画面に集中できなくなるような映像が表示されるより前に、あらかじめ表示する映像に変化を発生させるようにしてもよい。一般に使用者が画面に集中できなくなるのは、表示されている映像のコントラストが低かったり、あるいは模様の少ない映像である場合等に起こりやすいので、ＣＰＵ８による解析の結果、このような画像が所定時間連続することが分かった場合に、表示する映像に別の画像を置き換えたり、重畳したりしてもよい。このように別の画像を置き換えたり、重畳したりするのと同時に、別の画像に応じた注意喚起音声を、原画像に対応する音声と置き換えるか、重畳する。

表示映像のコントラストが低い、あるいは模様の少ない映像であるかどうかは、画面の輝度の度数分布、色度の度数分布、画像の空間周波数分布を調べること等により知ることができる。

変化させた画像を原画像に戻すタイミングは、変化させてから所定時間が経過した時点で戻してもよいし（タイマ回路１１からの信号により判断する）、操作部４で使用者が入力操作を行った時点でもよい。変化させた画像を原画像に戻すのと同時に、原映像に対応する音声に戻したり、原映像に対応する音声に重畳した音声を停止したりする。

図４は使用者の注意を表示部に戻すための別の形態を示す。

図４に示すように、原映像（図示せず）に画面の右から左へ飛ぶ鳥の動画（別の映像）を重畳させ、その羽ばたき音（音声）の発生源（音源）が右から左へ移動して聞こえるように、原音声に重畳させた。

鳥の動画として鳥が実際に飛んでいる動画を用いた。鳥が実際に飛んでいる動画の替わりに、鳥の静止画像を画像処理により右から左へ移動させたものを用いてもよい。このように、元データが静止画像であってもその静止画像を動かしたものは動画ということにする。

なお、上述の実施形態では、注意喚起音声としてステレオ音声を用いたが、注意喚起音声はモノラル音声でも構わない。

また、別の画像として波形状のものを用いた場合、注意喚起音声としてはハウリング音を用いるとよい。

図１はこの発明の一実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの使用状態図である。 図２は図１に示すヘッドマウントディスプレイの概略構成を示すブロック図である。 図３は原画像の一部を別画像に置き換えたり、原画像の一部に別画像を重畳させたりする例を示す図である。 図４は使用者の注意を表示部に戻すための別の形態を示す図である。

符号の説明

９：画像処理部（映像手段）、１３：保持部、１４：表示部、１５、１６：スピーカ（音声出力部）、１７：音声処理部（音声手段）。

Claims (4)

1. 頭部に装着される保持部と、この保持部に支持され、一方の目の前に配置される表示部と、前記保持部に支持され、音声を出力する音声出力部とを備えている映像表示装置において、
   前記表示部に表示された原映像の一部を別の映像に差し替えるか、又は前記原映像に前記別の映像を重畳させる映像表示・変調手段と、
   前記別の映像が表示されたとき、前記音声出力部に前記別の映像に対応する注意喚起音声を出力させる音声手段と
   を備えていることを特徴とする映像表示装置。
2. 前記別の映像は動画であることを特徴とする請求項１記載の映像表示装置。
3. 前記注意喚起音声は前記別の映像の内容に関連する音声であることを特徴とする請求項１又は２記載の映像表示装置。
4. 前記注意喚起音声はステレオ音声であり、このステレオ音声の音源は前記別の映像の動きにつれて移動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の映像表示装置。

Images