JP2012165084A - 頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】頭部装着型表示装置において、ミュート操作が行われた際に外界の様子を素早く確認可能とする技術を提供する。
【解決手段】観察者の頭部に装着されて、観察者の眼前に虚像を形成する頭部装着型表示装置は、画像データから画像光のもととなる画像を形成する表示素子と、形成された前記画像を表す画像光を出射させる光源と、出射された画像光から虚像を形成する導光部と、外部からの中断要求を取得した場合に、光源を消灯させ、頭部装着型表示装置を中断モードとする表示制御部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、観察者の頭部に装着されて使用されることにより、観察者の視野領域に虚像を形成する頭部装着型表示装置に関する。

近年、観察者の頭部に装着されて用いられることによって、観察者の視野領域に虚像を形成する頭部装着型表示装置が知られている。この頭部装着型表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head Mounted Display）とも呼ばれ、観察者がＨＭＤ装置を装着した状態でも外景を見ることが可能な透過型ＨＭＤと、観察者がＨＭＤ装置を装着した状態において外景が遮断される非透過型ＨＭＤとが知られている。透過型ＨＭＤは、液晶パネル等の光変調素子によって生成された画像光を、観察者の眼前に配置した光学系等で反射させることによって、観察者の視野領域に外景とともに虚像を形成する。

上述のようなＨＭＤ装置は、例えば眼鏡のように装着しながらにして、どこでも画像（映像）や音声を楽しむことができる。一方で、ＨＭＤ装置において画像（映像）や音声が再生されている状態を中断したいという要望もある。このような要望に関して、従来では、ミュート操作をしたときに、画像（映像）及びまたは音声を中断すると共に、画面をシースルーの状態にすることで外界の様子を確認可能とする技術が知られている（例えば、特許文献１）。

特開平９−３０４７２７号公報

この技術では、ミュート操作が行われた時に画像（映像）の表示を中断して画面をシースルーの状態にしているため、ミュート操作から、画面がシースルー状態となるまで多少のタイムラグが生じるという問題があった。

本発明は、頭部装着型表示装置において、ミュート操作が行われた際に外界の様子を素早く確認可能とする技術を提供することを目的とする。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
観察者の頭部に装着されて、観察者の眼前に虚像を形成する頭部装着型表示装置であって、
画像データから画像光のもととなる画像を形成する表示素子と、
形成された前記画像を表す前記画像光を出射する光源と、
出射された前記画像光から虚像を形成する導光部と、
外部からの中断要求を取得した場合に、前記光源を消灯させ、前記頭部装着型表示装置を中断モードとする表示制御部と、
を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、表示制御部は、外部からの中断要求を取得した場合に、光源を消灯させ、頭部装着型表示装置を中断モードとするため、頭部装着型表示装置において、中断要求（ミュート操作）が行われた際に外界の様子を素早く確認可能とすることができる。

［適用例２］
適用例１記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
音声を出力するための音声出力部と、
音声信号を取得し、前記音声信号を前記音声出力部へ出力するとともに、前記中断要求を取得した場合に、前記音声信号の出力を停止し、前記頭部装着型表示装置を前記中断モードとする音声処理部を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、音声処理部は、外部からの中断要求を取得した場合に、音声信号の出力を停止し、頭部装着型表示装置を中断モードとするため、頭部装着型表示装置において、中断要求（ミュート操作）が行われた際に外界の様子を素早く確認可能とすることができる。

［適用例３］
適用例２記載の頭部装着型表示装置であって、
観察者の左右の眼に対応する一対の前記表示素子と、一対の前記光源と、一対の前記導光部と、観察者の左右の耳に対応する一対の前記音声出力部と、を備え、
前記表示制御部は、前記中断要求を取得した場合に、一対の前記光源を両方消灯させ、
前記音声処理部は、前記中断要求を取得した場合に、一対の前記音声出力部の両方に対する前記音声信号の出力を停止する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、表示制御部は、中断要求を取得した場合に一対の光源を両方消灯させ、音声処理部は、中断要求を取得した場合に一対の音声出力部の両方に対する音声信号の出力を停止するため、両眼タイプの頭部装着型表示装置において中断要求（ミュート操作）が行われた際に、外界の様子を素早く確実に確認可能とすることができる。

［適用例４］
適用例２記載の頭部装着型表示装置であって、
観察者の左右の眼に対応する一対の前記表示素子と、一対の前記光源と、一対の前記導光部と、観察者の左右の耳に対応する一対の前記音声出力部と、を備え、
前記表示制御部は、前記中断要求を取得した場合に、一対の前記光源のうちの一方を消灯させ、
前記音声処理部は、前記中断要求を取得した場合に、一対の前記音声出力部の両方に対して、前記音声出力部から出力される音声の音量が所定のｄＢ値以下となるように調整した前記音声信号を出力する、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、表示制御部は、中断要求を取得した場合に一対の光源のうちの一方を消灯させ、音声処理部は、中断要求を取得した場合に一対の音声出力部の両方に対して、音声出力部から出力される音声の音量が所定のｄＢ値以下となるように調整した音声信号を出力するため、両眼タイプの頭部装着型表示装置において中断要求（ミュート操作）が行われた際に、画像（映像）や音声を楽しみつつ、外界の様子を素早く確認可能とすることができる。

［適用例５］
適用例１ないし４のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示制御部は、
前記頭部装着型表示装置が前記中断モードである場合に、
予め定められた第１の時間経過後、前記表示素子による画像の形成を停止させ、
予め定められた第２の時間経過後、前記頭部装着型表示装置の作動状態を、虚像の形成が可能なアクティブ状態と比較して消費電力の低いスタンバイ状態に遷移させ、
予め定められた第３の時間経過後、前記頭部装着型表示装置への電源の供給を停止させる、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、表示制御部は、頭部装着型表示装置が中断モードである場合に、第１の時間経過後、表示素子による画像の形成を停止させ、第２の時間経過後、頭部装着型表示装置の作動状態を消費電力の低いスタンバイ状態に遷移させ、第３の時間経過後、頭部装着型表示装置への電源の供給を停止させるため、頭部装着型表示装置の消費電力を抑制することができる。

［適用例６］
適用例１ないし５のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記頭部装着型表示装置の動作状態を表示するための状態表示部を備え、
前記表示制御部は、
前記頭部装着型表示装置が前記中断モードである場合に、前記状態表示部に前記中断モードである旨を表示させる、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、表示制御部は、頭部装着型表示装置が中断モードである場合に、状態表示部に中断モードである旨を表示させることができる。

［適用例７］
適用例１ないし６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
虚像の形成に用いる対象画像を取得し、前記対象画像を用いて前記画像データを生成する画像処理部を備える、頭部装着型表示装置。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法、頭部装着型表示システム、これらの方法、装置またはシステムの機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

本発明の一実施例における頭部装着型表示装置の外観の構成を示す説明図である。 ヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。 ヘッドマウントディスプレイによって形成された虚像が観察者によって認識された際のイメージを示す説明図である。 ミュート処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施例におけるミュート処理の手順を示すフローチャートである。 第３実施例における省電力処理の手順を示すフローチャートである。

次に、本発明の実施の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。

Ａ．第１実施例：
（Ａ−１）頭部装着型表示装置の構成：
図１は、本発明の一実施例における頭部装着型表示装置の外観の構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置（以降、「ヘッドマウントディスプレイ」とも呼ぶ。）ＨＭは、観察者の頭部に装着されて、観察者の左右の眼前に虚像を形成する。ヘッドマウントディスプレイＨＭは、コントローラー１０と、画像表示部２０と、イヤホン３０と、接続部４０とを備えている。

コントローラー１０と画像表示部２０とは、接続部４０によって接続されることで、両者間において各種の信号が伝送される。接続部４０は、右コード４２と、左コード４４と、連結部材４６と、ミュートボタン４７と、本体コード４８とを含んでいる。連結部材４６には、右表示部２２の端部から延伸する右コード４２と、左表示部２４の端部から延伸する左コード４４と、本体コード４８とが接続されている。本体コード４８は、連結部材４６と接続されている側とは逆側の端部に、コントローラー１０と接続されるためのコネクターが形成されている。右コード４２と、左コード４４と、本体コード４８には、例えば、金属ケーブルや、光ファイバーを採用することができる。

連結部材４６の筐体外部にはミュートボタン４７が設けられている。ミュートボタン４７は自動復帰型スイッチ（モーメンタリスイッチ）であり、ボタンに対する押下操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。また、連結部材４６の筐体外部であって、ミュートボタン４７が設けられた面の裏面には、図示しないクリップが設けられている。このクリップは、例えば、観察者がヘッドマウントディスプレイＨＭを装着した状態で、観察者の衣服等に留めておくことで、連結部材４６を保持することができる。

コントローラー１０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭを操作するための装置である。コントローラー１０は、点灯部１２と、タッチパネル１４と、十字キー１６と、電源スイッチ１８とを含んでいる。状態表示部としての点灯部１２は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの動作状態（例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ等）を、その発光状態によって通知する。点灯部１２としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。タッチパネル１４は、タッチパネル１４の操作面上での観察者の指の操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。十字キー１６は、上下左右方向に対応するキーへの押下操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。電源スイッチ１８は、スイッチのスライド操作を検出することで、ヘッドマウントディスプレイＨＭの電源投入状態を切り替える。

画像表示部２０は、観察者の頭部に装着される装着体であり、本実施例では眼鏡形状を有している。画像表示部２０は、耳掛部２１と、右表示部２２と、左表示部２４と、右光学パネル２６と、左光学パネル２８とを含んでいる。なお、以降では、右表示部２２および左表示部２４を総称して単に「表示部」と、右光学パネル２６および左光学パネル２８を総称して単に「光学パネル」とも呼ぶ。耳掛部２１は、右表示部２２および左表示部２４の端部から観察者の耳の上を横断するように設けられた部材であり、テンプル（つる）として機能する。

表示部は、図示しないＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）や、投写光学系等を含む。詳細は後述する。光学パネルは、図示しない導光板と、調光板とを含んでいる。導光板は、光透過性の樹脂材料等によって形成され、表示部から取り込んだ画像光を観察者の眼に向けて射出させる。調光板は、薄板状の光学素子であり、導光板の表側（外界側）を覆うように配置されている。調光板は、導光板を保護し、導光板の損傷や、汚れの付着等を抑制する。

イヤホン３０は、画像表示部２０を観察者の頭部に装着した状態で、さらに、観察者の耳に装着される装着体である。イヤホン３０は、右耳用の右イヤホン３２と、左耳用の左イヤホン３４とを含み、それぞれ、電気信号を音波に変換する。

図２は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの構成を機能的に示すブロック図である。コントローラー１０は、入力情報取得部１１０と、記憶部１２０と、電源１３０と、ＣＰＵ１４０と、インターフェイス１８０とを備え、各部は図示しないバスにより相互に接続されている。

入力情報取得部１１０は、観察者による操作入力、例えば、図１のミュートボタン４７、タッチパネル１４、十字キー１６、電源スイッチ１８に対する操作入力を取得する機能を有する。記憶部１２０は、図示しないＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ハードディスク等を含む記憶部である。電源１３０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの各部に電源を供給する二次電池である。

ＣＰＵ１４０は、予めインストールされたプログラムを実行することで、オペレーティングシステム（ОＳ）１５０としての機能を提供する。また、ＣＰＵ１４０は、ＲＯＭやハードディスクに格納されているファームウェアやコンピュータープログラムをＲＡＭに展開して実行することにより、画像処理部１６０（詳細は後述）、音声処理部１７０（詳細は後述）、表示制御部１９０（詳細は後述）としても機能する。

インターフェイス１８０は、コントローラー１０に対して、コンテンツの供給元となる種々の外部機器ＯＡを接続するためのインターフェイスである。インターフェイス１８０としては、例えば、ＵＳＢインターフェイスや、マイクロＵＳＢインターフェイス、メモリーカード用インターフェイス等を備えることができる。また、コンテンツとは、画像（静止画像、動画像）や音声等からなる情報内容を意味する。

画像処理部１６０は、右表示部２２に供給するための画像データである右眼用画像データと、左表示部２４に供給するための画像データである左眼用画像データとを生成する機能を有する。具体的には、画像処理部１６０は、コンテンツに含まれる画像信号を取得する。取得した画像信号は、例えば動画像の場合、一般的に、１秒あたり３０枚のフレーム画像から構成されているアナログ信号である。画像処理部１６０は、取得した画像信号から、垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃ等の同期信号を分離する。画像処理部１６０は、同期信号が分離されたアナログ画像信号を、図示しないＡ／Ｄ変換回路等を用いてデジタル画像信号に変換する。その後、画像処理部１６０は、変換後のデジタル画像信号を、対象画像の画像データ（ＲＧＢデータ）として、１フレームごとに記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納する。画像処理部１６０は、この対象画像の画像データを、右眼用画像データおよび左眼用画像データとして出力する。なお、画像処理部１６０は、必要に応じて、記憶部１２０に格納されている対象画像の画像データに対して、解像度変換処理、輝度や彩度の調整といった種々の色調補正処理、キーストーン補正処理等の画像処理を実行してもよい。

表示制御部１９０は、右表示部２２と、左表示部２４のそれぞれに対して、デバイスの有効／無効を示す制御信号を出力する機能を有する。表示制御部１９０は、通常状態（観察者が何も操作を行わない場合）では「有効」を示す信号を出力する。一方、観察者がミュートボタン４７（図１）を押下した場合、表示制御部１９０は、後述のミュート処理によって、右表示部２２および左表示部２４に含まれる特定のデバイスに対して「無効」を示す信号を出力する。詳細は後述する。

音声処理部１７０は、コンテンツに含まれる音声信号を取得し、取得した音声信号を増幅して、音声出力部としての右スピーカー３１１と、左スピーカー３１２とに、それぞれ出力する。また、音声処理部１７０は、観察者がミュートボタン４７（図１）を押下した場合、後述のミュート処理によって、右スピーカー３１１および左スピーカー３１２への音声信号の出力を停止する。詳細は後述する。

画像表示部２０は、右表示部２２と、左表示部２４と、右光学パネル２６としての右導光板２６１と、左光学パネル２８としての左導光板２６２とを備えている。右表示部２２は、光源としての右バックライト（ＢＬ）制御部２０１と、右ＬＣＤ制御部２１１と、光源としての右バックライト（ＢＬ）２２１と、右ＬＣＤ２４１と、右投写光学系２５１を含んでいる。左表示部２４は、光源としての左バックライト（ＢＬ）制御部２０２と、左ＬＣＤ制御部２１２と、光源としての左バックライト（ＢＬ）２２２と、左ＬＣＤ２４２と、左投写光学系２５２を含んでいる。なお、右表示部２２と左表示部２４とは対になっており、左表示部２４の各部は、右表示部２２で説明する各部と同様の構成および動作を有するため詳細な説明は省略する。

右バックライト制御部２０１は、接続部４０を介して入力された制御信号に基づいて、右バックライト２２１を駆動する機能を有する。右バックライト２２１は、例えば、ＬＥＤ等の発光体である。右ＬＣＤ制御部２１１は、接続部４０を介して入力された垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、右眼用画像データとに基づいて、右ＬＣＤ２４１を駆動する機能を有する。右眼用表示素子としての右ＬＣＤ２４１は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルである。右ＬＣＤ２４１は、マトリクス状に配置された各画素位置に対応する液晶を駆動することによって、右ＬＣＤ２４１を透過する光の透過率を変化させることにより、右バックライト２２１から照射される照明光を、画像を表す有効な画像光へと変調する機能を有する。なお、本実施例ではバックライト方式を採用することとしたが、フロントライト方式や、反射方式を用いて画像光を射出する構成としてもよい。右投写光学系２５１は、右ＬＣＤ２４１から射出された画像光を並行状態の光束にするコリメートレンズによって構成される。

図３は、ヘッドマウントディスプレイＨＭによって形成された虚像が観察者によって認識された際のイメージを示す説明図である。上述のように、右ＬＣＤ２４１を介して射出された画像光は、右投写光学系２５１によって光束とされ、右導光板２６１によって繰り返し全反射される。光束は、右導光板２６１の光射出面から外部に射出され、画像光として、観察者の右眼に入射する。左ＬＣＤ２４２、左投写光学系２５２、左導光板２６２についても同様である。観察者の左右の眼にそれぞれ入射した画像光は、観察者の網膜において結像する。これにより、観察者は、視野領域に１枚の虚像ＶＩが形成されたように認識することができる。なお、投写光学系と、導光板とを総称して「導光部」とも呼ぶ。導光部は、表示素子（ＬＣＤ）により生成された画像光を観察者の眼に導く、換言すれば、表示素子により生成された画像光から虚像を形成する。

（Ａ−２）ミュート処理：
図４は、ミュート処理の手順を示すフローチャートである。通常状態では、ヘッドマウントディスプレイＨＭを装着した観察者の左右の眼前には虚像が形成されると共に、音声が再生されている（ステップＳ１０２）。具体的には、ステップＳ１０２において、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１、左ＬＣＤ制御部２１２、右バックライト制御部２０１、左バックライト制御部２０２に対して、それぞれ「有効」を示す制御信号を送信する。「有効」を示す制御信号を受信した右ＬＣＤ制御部２１１は、入力される右眼用画像データに基づいて右ＬＣＤ２４１を駆動して画像を生成する。また、「有効」を示す制御信号を受信した右バックライト制御部２０１は、右ＬＣＤ２４１により生成された画像に対して右バックライト２２１による照明光を照射させることで、画像を表す画像光を出射する。左ＬＣＤ制御部２１２、左バックライト制御部２０２についても同様である。この結果、観察者の眼前には虚像が形成される。

また、ステップＳ１０２において、音声処理部１７０は、コンテンツに含まれる音声信号を増幅して右スピーカー３１１、左スピーカー３１２にそれぞれ出力する。この結果、イヤホン３０からは音声が再生される。なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭがステップＳ１０２の状態にあることを、ヘッドマウントディスプレイＨＭの「通常状態」とも呼ぶ。ヘッドマウントディスプレイＨＭが通常状態である場合、表示制御部１９０は、点灯部１２を点灯させる。

表示制御部１９０は、ミュートボタン４７が押下されたか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ミュートボタン４７が押下されていない場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、表示制御部１９０は、虚像の形成と、音声の再生を継続させる。

一方、ミュートボタン４７が押下された場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、表示制御部１９０は、虚像の形成と、音声の再生を停止させる（ステップＳ１０６）。具体的には、ステップＳ１０６において、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１、左バックライト制御部２０２に対して送信する制御信号を「無効」を示す制御信号に変更する。なお、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１、左ＬＣＤ制御部２１２に対して送信される制御信号は「有効」のままである。「有効」を示す制御信号を受信した右ＬＣＤ制御部２１１は、入力される右眼用画像データに基づいて右ＬＣＤ２４１を駆動して画像を生成する。一方で、「無効」を示す制御信号を受信した右バックライト制御部２０１は、右バックライト２２１による照明光を消灯させるため、右ＬＣＤ２４１に生成された画像は、画像光として出射されない。左ＬＣＤ制御部２１２、左バックライト制御部２０２についても同様である。この結果、虚像の形成が停止される。

また、ステップＳ１０６において、表示制御部１９０は、音声処理部１７０に音声信号の出力を停止するよう要求する。音声処理部１７０が右スピーカー３１１と、左スピーカー３１２との両方に対する音声信号の出力を停止することにより、イヤホン３０から再生されていた音声は停止される。なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭがステップＳ１０６の状態にあることをヘッドマウントディスプレイＨＭの「中断モード」とも呼ぶ。ヘッドマウントディスプレイＨＭが中断モードである場合、表示制御部１９０は、点灯部１２を点滅させる。

ヘッドマウントディスプレイＨＭが中断モードである場合において、表示制御部１９０は、ミュートボタン４７が押下されたか否かを判定する（ステップＳ１０８）。ミュートボタン４７が押下されていない場合（ステップＳ１０８：ＮＯ）、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの中断モードを継続する。

一方、ミュートボタン４７が押下された場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、表示制御部１９０は、処理をステップＳ１０２へ遷移させ、ヘッドマウントディスプレイＨＭの中断モードを終了させる。これにより、ヘッドマウントディスプレイＨＭは通常状態となり、観察者の眼前には虚像が形成され、イヤホン３０からは音声が再生される。

なお、上述の通りヘッドマウントディスプレイＨＭが中断モードである場合でも、右ＬＣＤ２４１および左ＬＣＤ２４２は駆動されている。このため、例えば、ヘッドマウントディスプレイＨＭでの映像の再生中に、観察者がミュートボタン４７を押下した場合であっても、眼前の虚像の形成は停止されるものの、ＬＣＤによる映像の再生は継続される。従って、観察者が再度ミュートボタン４７を押下することによって中断モードが終了した場合に、再生中の映像が最初のミュートボタン押下時点から進んでしまう現象が発生する。このような現象を抑制するために、表示制御部１９０は、ステップＳ１０８からステップＳ１０２へ遷移する際に、画像処理部１６０および音声処理部１７０に対して、出力する画像データおよび音声信号を変更するよう要求してもよい。具体的には、表示制御部１９０は、ステップＳ１０６に遷移した時点でＬＣＤにより再生されている映像を特定するための情報（例えば、コンテンツ中の再生時刻等）を記憶しておき、ステップＳ１０８からステップＳ１０２へ遷移する際に、画像処理部１６０および音声処理部１７０に対して、当該情報を用いて画像および音声を巻き戻した状態で出力するように要求することができる。

なお、上記第１実施例では、ヘッドマウントディスプレイＨＭは両眼タイプのＨＭＤ装置であるものとした。しかし、単眼タイプのＨＭＤ装置（すなわち、右表示部２２と右光学パネル２６、もしくは、左表示部２４と左光学パネル２８のいずれか一方しか有しないヘッドマウントディスプレイ）であるものとして構成してもよい。その場合であっても、ミュート処理は、図４で説明したものと同様の手順で実行することができる。

以上のように、第１実施例によれば、表示制御部１９０は、観察者によるミュートボタン４７の押下操作（ミュート操作）を取得した場合に、右バックライト２２１、左バックライト２２２を消灯させると共に、音声処理部１７０による音声信号の出力を停止させる中断モードに遷移し、ヘッドマウントディスプレイＨＭによる虚像の形成および音声の再生を停止させる。本実施例のような透過型ヘッドマウントディスプレイでは、虚像の形成と音声の再生が停止されれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭを装着したままの状態であっても、観察者は外界の様子を確認することができる。また、バックライトの消灯は、ＬＣＤの駆動を停止することに比べて、簡単かつ瞬時に行うことができるため、ミュート操作（中断要求）が行われた際に、外界の様子を素早く確認可能とすることができる。さらに、中断モードを終了し、ヘッドマウントディスプレイＨＭを通常状態へ復帰させる場合も、バックライトを再び点灯させれば足りるため、素早い復帰が可能となる。

また、ミュート操作を取得した場合に、表示制御部１９０は、一対のバックライト（右バックライト２２１、左バックライト２２２）の両方を消灯させ、音声処理部１７０は、一対の音声出力部（右スピーカー３１１、左スピーカー３１２）の両方に対する音声信号の出力を停止する。このため、両眼タイプのヘッドマウントディスプレイＨＭにおいてミュート操作（中断要求）が行われた際であっても、外界の様子を素早く確認可能とすることができる。

また、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが通常状態（ステップＳ１０２）である場合は点灯部１２を点灯させ、中断モード（ステップＳ１０６）である場合は点灯部１２を点滅させる。すなわち、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが中断モードである場合に、状態表示部（点灯部１２）に中断モードである旨を表示させることができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの使い勝手を向上させることができる。

また、ミュートボタン４７は連結部材４６の筐体外部、すなわち、右コード４２と左コード４４との分岐部分に配置されているため、観察者の手が届きやすく、例えばコントローラー１０をポケット等に収納している場合であっても、操作が容易である。さらに、連結部材４６の筐体外部であって、ミュートボタン４７が設けられた面の裏面には、クリップが設けられているため、観察者は、連結部材４６（ミュートボタン４７）を、衣服等の好みの場所に保持しておくことができる。

Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例では、第１の中断モードと、第２の中断モードとを備える構成について説明する。以下では、第１実施例と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第１実施例と同様の構成部分については先に説明した第１実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

（Ｂ−１）頭部装着型表示装置の構成：
第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭの構成は、図１〜図３で説明した第１実施例と同様である。

（Ｂ−２）ミュート処理：
図５は、第２実施例におけるミュート処理の手順を示すフローチャートである。通常状態では、ヘッドマウントディスプレイＨＭを装着した観察者の左右の眼前には虚像が形成されると共に、音声が再生されている（ステップＳ１０２）。詳細は図４のステップＳ１０２と同様である。図５のステップＳ２０２において表示制御部１９０は、ミュートボタン４７が押下されたか否かを判定する。ミュートボタン４７が押下されていない場合（ステップＳ２０２：ＮＯ）、表示制御部１９０は、虚像の形成と、音声の再生を継続させる。

一方、ミュートボタン４７が押下された場合（ステップＳ２０２：ＹＥＳ）、表示制御部１９０は、現在のヘッドマウントディスプレイＨＭの状態を判定する（ステップＳ２０４）。ヘッドマウントディスプレイＨＭの状態は、種々の方法で判定することができる。例えば、記憶部１２０内にヘッドマウントディスプレイＨＭの現在の状態（通常状態、第１の中断モード、第２の中断モード）を記憶させるための領域を設けた上で、表示制御部１９０が当該領域を参照することによってヘッドマウントディスプレイＨＭの状態を判定することができる。

ヘッドマウントディスプレイＨＭの現在の状態が通常状態であると判定した場合（ステップＳ２０４：通常状態）、表示制御部１９０は、右表示部２２による虚像の形成を停止させると共に、再生されている音声の音量を低下させる（ステップＳ２０６）。具体的には、ステップＳ２０６において、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１に対して送信する制御信号を「無効」を示す制御信号に変更する。なお、左バックライト制御部２０２に対して送信する制御信号、右ＬＣＤ制御部２１１、左ＬＣＤ制御部２１２に対して送信する制御信号は、それぞれ「有効」のままである。「有効」を示す制御信号を受信した右ＬＣＤ制御部２１１、左ＬＣＤ制御部２１２は、それぞれ右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２を駆動して画像を生成する。「無効」を示す制御信号を受信した右バックライト制御部２０１は、右バックライト２２１による照明光を消灯させるため、右ＬＣＤ２４１に生成された画像は、画像光として出射されない。一方、「有効」を示す制御信号を受信した左バックライト制御部２０２は、左バックライト２２２による照明光を点灯のまま維持するため、左ＬＣＤ２４２に生成された画像は、画像光として出射される。この結果、右表示部２２による虚像の形成は停止され、観察者の眼前には左表示部２４による虚像のみが形成される。

また、ステップＳ２０６において、表示制御部１９０は、音声処理部１７０に音量を低下させるよう要求する。音声処理部１７０は、コンテンツに含まれる音声信号を、右スピーカー３１１および左スピーカー３１２から出力される音声の音量が所定のｄＢ値以下となるように増幅（調整）した上で、右スピーカー３１１、左スピーカー３１２に対してそれぞれ出力する。なお、所定のｄＢ値とは、任意に設定することができるが、観察者が外部環境の音を識別可能な程度に小さく設定されることが好ましい。

なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭがステップＳ２０６の状態にあること、すなわち、観察者の左眼の眼前に虚像が形成される状態であることを、ヘッドマウントディスプレイＨＭの「第１の中断モード」とも呼ぶ。表示制御部１９０は、記憶部１２０内のヘッドマウントディスプレイＨＭの現在の状態を記憶させるための領域の内容を「第１の中断モード」を示す内容に更新した後、処理をステップＳ２０２へ遷移させる（ステップＳ２０８）。

ヘッドマウントディスプレイＨＭの現在の状態が第１の中断モードであると判定した場合（ステップＳ２０４：第１の中断モード）、表示制御部１９０は、虚像の形成と、音声の再生を停止させる（ステップＳ１０６）。詳細は図４のステップＳ１０６と同様である。

なお、第２実施例においては、ヘッドマウントディスプレイＨＭがステップＳ１０６の状態にあること、すなわち、左右共に虚像の形成が停止された状態であることを、ヘッドマウントディスプレイＨＭの「第２の中断モード」とも呼ぶ。表示制御部１９０は、記憶部１２０内のヘッドマウントディスプレイＨＭの現在の状態を記憶させるための領域の内容を「第２の中断モード」を示す内容に更新した後、処理をステップＳ２０２へ遷移させる（ステップＳ２１０）。

ヘッドマウントディスプレイＨＭの現在の状態が第２の中断モードであると判定した場合（ステップＳ２０４：第２の中断モード）、表示制御部１９０は、処理をステップＳ１０２へ遷移させ、ヘッドマウントディスプレイＨＭの第２の中断モードを終了させる。これにより、ヘッドマウントディスプレイＨＭは通常状態となり、観察者の眼前には虚像が形成され、イヤホン３０からは音声が再生される。

以上のように、第２実施例によれば、表示制御部１９０は、観察者によるミュートボタン４７の押下操作（ミュート操作）を取得した場合に、ヘッドマウントディスプレイＨＭを第１の中断モードとする。第１の中断モードでは、一対のバックライトのうちの一方（右バックライト２２１）が消灯されると共に、音声処理部１７０による音声信号が、右スピーカー３１１および左スピーカー３１２から出力される音声の音量が所定のｄＢ値以下となるように調整して出力される。このため、両眼タイプのヘッドマウントディスプレイＨＭにおいてミュート操作（中断要求）が行われた場合に、画像（映像）や音声を楽しみつつ、外界の様子を素早く確認可能とすることができる。

さらに、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の中断モードである状態において、ミュート操作（中断要求）を取得した場合、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭを第２の中断モードとする。第２の中断モードでは、一対のバックライト（右バックライト２２１、左バックライト２２２）の両方が消灯されると共に、音声処理部１７０による音声信号が停止される。すなわち、観察者はミュート操作を連続して行うことで、ヘッドマウントディスプレイＨＭの状態を、さらに外界の様子を詳しく確認可能な第２の中断モードに遷移させることができる。この結果、利便性を向上させることができる。

Ｃ．第３実施例：
本発明の第３実施例では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの中断モードが一定時間継続した場合に、ヘッドマウントディスプレイＨＭの状態を変化させて省電力を図る構成について説明する。以下では、第１実施例と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第１実施例と同様の構成部分については先に説明した第１実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

（Ｃ−１）頭部装着型表示装置の構成：
第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭの構成は、図１〜図３で説明した第１実施例と同様である。

（Ｃ−２）ミュート処理：
第３実施例におけるミュート処理は、図４で説明した第１実施例と同様である。

（Ｃ−３）省電力処理：
図６は、第３実施例における省電力処理の手順を示すフローチャートである。省電力処理は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの中断モードが一定時間継続した場合に、ヘッドマウントディスプレイＨＭの状態を変化させて省電力を図るための処理であり、表示制御部１９０によって実行される。

表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが中断モードのまま（換言すれば、図４のステップＳ１０６、Ｓ１０８の状態で）、予め定められた第１の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３０２）。第１の時間が経過していない場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、表示制御部１９０は、処理をステップＳ３０２へ遷移させ、第１の時間経過を待つ。一方、第１の時間が経過した場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、表示制御部１９０は、ＬＣＤの駆動を停止させる（ステップＳ３０４）。具体的には、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１、左ＬＣＤ制御部２１２に対して送信する制御信号を「無効」を示す制御信号に変更する。「無効」を示す制御信号を受信した右ＬＣＤ制御部２１１、左ＬＣＤ制御部２１２は、右ＬＣＤ２４１および左ＬＣＤ２４２の駆動を停止する。これにより、ＬＣＤによる画像の形成が停止される。

次に、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが中断モードのまま、予め定められた第２の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３０６）。第２の時間が経過していない場合（ステップＳ３０６：ＮＯ）、表示制御部１９０は、処理をステップＳ３０６へ遷移させ、第２の時間経過を待つ。一方、第２の時間が経過した場合（ステップＳ３０６：ＹＥＳ）、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの作動状態をスタンバイ状態に遷移させる（ステップＳ３０８）。スタンバイ状態とは、虚像の形成が可能なアクティブ状態（換言すれば、通常状態）と比較して消費電力の低い状態であればよく、任意に設定できる。例えば、ステップＳ３０８において表示制御部１９０は、ＣＰＵ１４０の動作を一時的に中止させる、いわゆるスリープ状態としてもよい。

次に、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが中断モードのまま、予め定められた第３の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ３１０）。第３の時間が経過していない場合（ステップＳ３１０：ＮＯ）、表示制御部１９０は、処理をステップＳ３１０へ遷移させ、第３の時間経過を待つ。一方、第３の時間が経過した場合（ステップＳ３１０：ＹＥＳ）、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭへの電源の供給を停止（電源ＯＦＦ）させる（ステップＳ３１２）。なお、第１〜第３の時間は、任意に設定することができる。

以上のように、第３実施例によれば、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが中断モードである場合に、第１の時間経過後、表示素子（右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２）による画像の形成を停止させ、第２の時間経過後、ヘッドマウントディスプレイＨＭの作動状態を消費電力の低いスタンバイ状態へと遷移させ、第３の時間経過後、ヘッドマウントディスプレイＨＭへの電源の供給を停止させる。このため、ヘッドマウントディスプレイＨＭの中断モードが一定時間継続した場合に、ヘッドマウントディスプレイＨＭの状態を変化させて省電力を図ることが可能となり、ヘッドマウントディスプレイＨＭの消費電力を抑制することができる。

Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の構成を採ることができる。例えば、ソフトウェアによって実現した機能は、ハードウェアによって実現するものとしてもよい。そのほか、以下のような変形が可能である。

Ｄ１．変形例１：
上記実施例では、ヘッドマウントディスプレイの構成について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることが可能であり、例えば、各構成部の追加・削除・変換等を行うことができる。

例えば、図１に示したコントローラー、画像表示部、イヤホン、接続部の構成は任意に変更することができる。具体的には、コントローラーは、図１で説明した態様に限られず、例えば、ミュートボタンを備えることとしてもよい。また、コントローラーからタッチパネルを省略し、十字キーのみで操作する構成としてもよい。また、コントローラーに操作用スティック等の他の操作用インターフェイスを備えても良い。また、コントローラーにはキーボードやマウス等のデバイスを接続可能な構成として、キーボードやマウスから入力を受け付けるものとしてもよい。また、コントローラーにＷｉ−Ｆｉ（wireless fidelity）等を用いた通信部を設けてもよい。

例えば、図１に示したコントローラーは、有線の信号伝送路を介して画像表示部と接続されているものとした。しかし、コントローラーと、画像表示部とは、無線ＬＡＮや赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線の信号伝送路を介した接続により接続されていてもよい。

例えば、ヘッドマウントディスプレイは、両眼タイプの透過型ＨＭＤであるものとしたが、観察者がＨＭＤ装置を装着した状態において外景が遮断される非透過型ＨＭＤとして構成してもよい。また、単眼タイプのＨＭＤとしてもよい。

例えば、表示部は、ＬＣＤと、ＬＣＤ制御部と、バックライトとを用いて構成されるものとしたが、これらに代えて、有機ＥＬ（Organic Electro-Luminescence）と、有機ＥＬ制御部とを用いても良い。この場合は、有機ＥＬが請求項における「表示素子」および「光源」に相当する。

例えば、画像処理部、表示制御部、音声処理部等の機能部は、ＣＰＵがＲＯＭやハードディスクに格納されているコンピュータープログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現されるものとして記載した。しかし、これら機能部は、当該機能を実現するために設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）を用いて構成されてもよい。

例えば、上記実施例では、画像表示部を眼鏡のように装着するＨＭＤであるとしているが、画像表示部が通常の平面型ディスプレイ装置（液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機エレクトロルミネッセンス（Electro-Luminescence：ＥＬ）ディスプレイ装置等）であるとしてもよい。この場合にも、コントローラーと画像表示部との間の接続は、有線の信号伝送路を介した接続であってもよいし、無線の信号伝送路を介した接続であってもよい。このようにすれば、コントローラーを、通常の平面型ディスプレイ装置のリモコンとして利用することができる。

また、画像表示部として、眼鏡のように装着する画像表示部に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部といった他の形状の画像表示部を採用してもよい。また、イヤホンは耳掛け型やヘッドバンド型を採用してもよく、省略しても良い。

Ｄ２．変形例２：
上記実施例において、画像処理部は、同じ画像データを右眼用画像データおよび左眼用画像データとして出力することとした。しかし、画像処理部は、右眼用画像データと、左眼用画像データとを、異なる画像データにして、３Ｄの虚像を形成可能な構成としてもよい。

Ｄ３．変形例３：
上記第１実施例では、ミュート処理の一例を示した。しかし、上記第１実施例で示した処理の手順等はあくまで一例であり、種々の変更を行うことができる。

例えば、第１実施例では、ミュートボタンはモーメンタリスイッチであることを前提として記載したが、ミュートボタンは、他の態様のスイッチとしてもよい。具体的には、第１実施例におけるミュート処理（図４）では、１回目（奇数回目）のスイッチ押下操作検出でヘッドマウントディスプレイを中断モードに遷移させ、２回目（偶数回目）のスイッチ押下操作検出でヘッドマウントディスプレイの中断モードを終了させるものとした。しかし、ミュートボタンを、押下のたびにＯＮとＯＦＦが反転する位置保持型スイッチ（オルタネートスイッチ）とした上で、図４のステップＳ１０４ではミュートボタンがＯＮ状態であるか否かを判定し、ステップＳ１０８ではミュートボタンがＯＦＦ状態であるか否かを判定するとしてもよい。

Ｄ４．変形例４：
上記第２実施例では、ミュート処理の一例を示した。しかし、上記第２実施例で示した処理の手順等はあくまで一例であり、種々の変更を行うことができる。

例えば、第２実施例のミュート処理（図５）のステップＳ２０４では、表示制御部は、記憶部内に設けた領域を参照することによって、ヘッドマウントディスプレイの状態を判定するものとした。しかし、表示制御部は、他の方法によってヘッドマウントディスプレイの状態を判定することもできる。例えば、左右のバックライトの点灯状態からヘッドマウントディスプレイの状態を判定することとしてもよい。その場合、表示制御部は、右バックライトが点灯している場合は通常状態、右バックライトが消灯かつ左バックライトが点灯している場合は第１の中断モード、左右のバックライトが消灯している場合は第２の中断モードと判定する。

例えば、第２実施例では、ミュートボタンはモーメンタリスイッチであることを前提として記載したが、ミュートボタンは、他の態様のスイッチとしてもよい。具体的には、例えば、ミュートボタンをスライドスイッチとした上で、図５のステップＳ２０２とＳ２０４を、スライドスイッチの位置を判定する処理と置換してもよい。

Ｄ５．変形例５：
上記第３実施例では、省電力処理の一例を示した。しかし、上記第３実施例で示した処理の手順等はあくまで一例であり、種々の変更を行うことができる。

例えば、表示制御部は、ヘッドマウントディスプレイが図４で説明した中断モードである場合に、上記省電力処理を行うものとした。しかし、表示制御部は、第２実施例（図５）で説明した第１の中断モード（観察者の左眼の眼前に虚像が形成される状態）である場合に、上記省電力処理を行っても良い。また、表示制御部は、第２実施例（図５）で説明した第２の中断モード（左右共に虚像の形成が停止された状態）である場合に、上記省電力処理を行っても良い。

例えば、表示制御部は、第１の時間経過後に表示素子の駆動を停止させ、第２の時間経過後にヘッドマウントディスプレイをスタンバイ状態とし、第３の時間経過後にヘッドマウントディスプレイの電源をＯＦＦすることとした。しかし、これらは、その一部の処理を省略してもよいし、順番を変更してもよい。

１０…コントローラー
１２…点灯部
１４…タッチパネル
１６…十字キー
１８…電源スイッチ
２０…画像表示部
２１…耳掛部
２２…右表示部
２４…左表示部
２６…右光学パネル
２８…左光学パネル
３０…イヤホン
３２…右イヤホン
３４…左イヤホン
４０…接続部
４２…右コード
４４…左コード
４６…連結部材
４７…ミュートボタン
４８…本体コード
１１０…入力情報取得部
１２０…記憶部
１３０…電源
１４０…ＣＰＵ
１６０…画像処理部
１７０…音声処理部
１８０…インターフェイス
１９０…表示制御部
２０１…右バックライト制御部（光源）
２０２…左バックライト制御部（光源）
２１１…右ＬＣＤ制御部（表示素子）
２１２…左ＬＣＤ制御部（表示素子）
２２１…右バックライト（光源）
２２２…左バックライト（光源）
２４１…右ＬＣＤ（表示素子）
２４２…左ＬＣＤ（表示素子）
２５１…右投写光学系
２５２…左投写光学系
２６１…右導光板
２６２…左導光板
３１１…右スピーカー
３１２…左スピーカー
ＯＡ…外部機器
ＶＩ…虚像
ＨＭ…ヘッドマウントディスプレイ

Claims (8)

1. 観察者の頭部に装着されて、観察者の眼前に虚像を形成する頭部装着型表示装置であって、
   画像データから画像光のもととなる画像を形成する表示素子と、
   形成された前記画像を表す前記画像光を出射させる光源と、
   出射された前記画像光から虚像を形成する導光部と、
   外部からの中断要求を取得した場合に、前記光源を消灯させ、前記頭部装着型表示装置を中断モードとする表示制御部と、
   を備える、頭部装着型表示装置。
2. 請求項１記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
   音声を出力するための音声出力部と、
   音声信号を取得し、前記音声信号を前記音声出力部へ出力するとともに、前記中断要求を取得した場合に、前記音声信号の出力を停止し、前記頭部装着型表示装置を前記中断モードとする音声処理部を備える、頭部装着型表示装置。
3. 請求項２記載の頭部装着型表示装置であって、
   観察者の左右の眼に対応する一対の前記表示素子と、一対の前記光源と、一対の前記導光部と、観察者の左右の耳に対応する一対の前記音声出力部と、を備え、
   前記表示制御部は、前記中断要求を取得した場合に、一対の前記光源を両方消灯させ、
   前記音声処理部は、前記中断要求を取得した場合に、一対の前記音声出力部の両方に対する前記音声信号の出力を停止する、頭部装着型表示装置。
4. 請求項２記載の頭部装着型表示装置であって、
   観察者の左右の眼に対応する一対の前記表示素子と、一対の前記光源と、一対の前記導光部と、観察者の左右の耳に対応する一対の前記音声出力部と、を備え、
   前記表示制御部は、前記中断要求を取得した場合に、一対の前記光源のうちの一方を消灯させ、
   前記音声処理部は、前記中断要求を取得した場合に、一対の前記音声出力部の両方に対して、前記音声出力部から出力される音声の音量が所定のｄＢ値以下となるように調整した前記音声信号を出力する、頭部装着型表示装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
   前記表示制御部は、
   前記頭部装着型表示装置が前記中断モードである場合に、
   予め定められた第１の時間経過後、前記表示素子による画像の形成を停止させ、
   予め定められた第２の時間経過後、前記頭部装着型表示装置の作動状態を、虚像の形成が可能なアクティブ状態と比較して消費電力の低いスタンバイ状態に遷移させ、
   予め定められた第３の時間経過後、前記頭部装着型表示装置への電源の供給を停止させる、頭部装着型表示装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
   前記頭部装着型表示装置の動作状態を表示するための状態表示部を備え、
   前記表示制御部は、
   前記頭部装着型表示装置が前記中断モードである場合に、前記状態表示部に前記中断モードである旨を表示させる、頭部装着型表示装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
   虚像の形成に用いる対象画像を取得し、前記対象画像を用いて前記画像データを生成する画像処理部を備える、頭部装着型表示装置。
8. 観察者の頭部に装着されて、観察者の眼前に虚像を形成する頭部装着型表示装置の制御方法であって、
   （ａ）画像データから画像光のもととなる画像を形成する工程と、
   （ｂ）形成された前記画像を表す前記画像光を出射させる工程と、
   （ｃ）出射された前記画像光から虚像を形成する工程と、
   （ｄ）外部からの中断要求を取得した場合に、前記工程（ｂ）による前記画像光の出射を停止させ、前記頭部装着型表示装置を中断モードとする工程と、
   を備える、頭部装着型表示装置の制御方法。

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