JP2022152148A - 頭部装着型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】再起動させている間の発光素子の光量の減少を抑制した頭部装着型表示装置を提供する。【解決手段】ＨＭＤ１００は、使用者Ｕの頭部に装着される画像表示部２０と、ＨＭＤ１００の異常を検出して画像表示部２０を再起動させるＤＰ制御部１２０と、を備え、画像表示部２０は、ＯＬＥＤ４２７と、ＯＬＥＤ４２７に駆動電流を供給する駆動トランジスター４２１と、駆動トランジスター４２１をスイッチングするスイッチングトランジスター４２５と、駆動トランジスター４２１の電圧を保持する容量素子４２３と、を備える複数の画素回路４２０を備え、容量素子４２３は、再起動の開始から４秒後に、ＯＬＥＤ４２７の光量を５０％以上に維持する容量を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、頭部装着型表示装置に関する。

従来、装置のエラーを検出し、検出したエラーに対応した処理を実行する表示装置が知られている。
例えば、特許文献１に開示のシースルー型表示装置は、検出したエラーのレベルに基づいて、シースルー型ディスプレイの輝度や、調光素子の透過率、表示画像の表示位置やサイズ等を調整する。

国際公開第２０１８／１３５１３５号

しかしながら、異常を検出してシステムを再起動する場合、再起動の間、頭部装着型表示装置の表示が消えてしまい、使用者は、頭部装着型表示装置が正しく動作しているのか分からず、使用者を困惑させてしまう場合があった。

上記課題を解決する一態様は、頭部装着型表示装置であって、使用者の頭部に装着され、前記使用者に虚像を視認させる画像表示部と、前記頭部装着型表示装置の異常を検出し、異常が検出された場合に、前記画像表示部を再起動させる制御部と、を備え、前記画像表示部は、発光素子と、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスターと、前記駆動トランジスターをスイッチングするスイッチングトランジスターと、前記駆動トランジスターに印加される電圧を保持する容量素子と、を備える複数の画素回路を備え、前記容量素子は、前記再起動の開始から第１時間の間、前記発光素子の光量を５０％以上に維持する容量を備える、頭部装着型表示装置である。

上記課題を解決する一態様は、頭部装着型表示装置であって、使用者の頭部に装着され、前記使用者に虚像を視認させる画像表示部と、前記頭部装着型表示装置の異常を検出し、異常が検出された場合に、前記画像表示部を再起動させる制御部と、を備え、前記画像表示部は、発光素子と、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスターと、前記駆動トランジスターをスイッチングするスイッチングトランジスターと、前記駆動トランジスターに印加される電圧を保持する容量素子と、を備える複数の画素回路を備え、前記スイッチングトランジスターは、前記再起動の開始から第１時間の間のリーク電流が前記発光素子の光量を５０％以上に維持する電流量である、頭部装着型表示装置である。

表示システムの概略構成を示す図。 画像表示部の光学系の構成を示す要部平面図。 ＨＭＤのブロック図。 制御装置のブロック図。 ＯＬＥＤユニットの構成を示す図。 画素回路の構成を示す図。 ＯＬＥＤの輝度と、リーク電流及び容量の関係を示す図。 ＯＬＥＤの輝度と、リーク電流及び容量の関係を示す図。 スイッチングトランジスターのリーク電流が一定である場合のＯＬＥＤの輝度と、容量素子の容量との関係を示す図。 容量素子の容量が一定である場合のＯＬＥＤの輝度と、スイッチングトランジスターのリーク電流との関係を示す図。

１．表示システムの構成
図１は、表示システム１の概略構成を示す図である。
表示システム１は、頭部装着型表示装置に相当するＨＭＤ１００と、制御装置３００とを備える。ＨＭＤ１００は、使用者Ｕの頭部に装着される画像表示部２０を備え、使用者に画像や映像を視認させる頭部装着型表示装置である。ＨＭＤは、Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙを略して表記したものである。

ＨＭＤ１００は、画像表示部２０に接続された接続装置１０を有する。接続装置１０は、ＨＭＤ１００を、ＨＭＤ１００とは異なる装置に接続するインターフェイスとして機能する。表示システム１では、接続装置１０に制御装置３００が接続される。
以下の説明及び図面においては、説明の便宜のため、ＨＭＤ１００を構成するいくつかの機能部の名称に接頭辞ＤＰを付し、制御装置３００を構成するいくつかの機能部の名称に接頭辞ＣＯを付す。

制御装置３００は、文字や画像を表示する表示画面、及び、タッチ操作や押圧操作を検出する操作部として機能するタッチパネル３２８を備え、携帯可能なサイズの端末装置であり、例えばスマートフォンを用いることができる。制御装置３００は、デスクトップ型パーソナルコンピューター、ノート型パーソナルコンピューター、タブレット型パーソナルコンピューター等であってもよい。

接続装置１０は、箱形のケースに、コネクター１１Ａ及びコネクター１１Ｄを備える。コネクター１１Ａには接続ケーブル４０を介して画像表示部２０が接続され、コネクター１１ＤにはＵＳＢケーブル４６を介して制御装置３００が接続される。これにより、画像表示部２０と制御装置３００は相互にデータを送受信可能に接続される。例えば、制御装置３００は、画像表示部２０が映像を表示するための映像データや、音声データを画像表示部２０に出力する。例えば、画像表示部２０は、後述するように画像表示部２０が備える各種センサーの検出データを制御装置３００に送信する。制御装置３００は、画像表示部２０に対して電力を供給可能であってもよい。ＵＳＢは、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓを略して表記したものである。

ＵＳＢケーブル４６を用いて接続装置１０と制御装置３００とを接続する構成は一例にすぎず、接続装置１０と制御装置３００との具体的な接続形態は制限されない。例えば、他の種類のケーブルを用いて有線接続してもよいし、無線通信を介して接続してもよい。例えば、ＵＳＢケーブル４６がＵＳＢ－ＴｙｐｅＣ規格のコネクター１１Ｄに接続される構成では、ＵＳＢケーブル４６により２０ボルトの直流電流の供給が可能であり、ＵＳＢ－ＴｙｐｅＣの代替モードの機能としてＨＤＭＩ規格の映像データ等を伝送できる。ＨＤＭＩは登録商標である。

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、右表示部２２、左表示部２４、右導光板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、前部フレーム２７の両端部から後方に延び、使用者Ｕの頭部に画像表示部２０を保持する。右保持部２１は、前部フレーム２７において使用者Ｕの右側に位置する端部ＥＲに連結され、左保持部２３は使用者Ｕの左側に位置する端部ＥＬに連結される。

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。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、右表示部２２及び左表示部２４が出力する画像光を、使用者Ｕの眼に導く。右導光板２６及び左導光板２８は、例えばプリズムである。

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、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備えてもよく、右保持部２１及び左保持部２３にベルトを連結して、ベルトによって画像表示部２０を使用者Ｕの頭部に保持する構成であってもよい。

右表示部２２及び左表示部２４は、それぞれ、光学ユニット及び周辺回路をユニット化したモジュールである。右表示部２２は、右導光板２６により画像を表示させ、左表示部２４は左導光板２８により画像を表示させる。右表示部２２は右保持部２１に設けられ、左表示部２４は左保持部２３に設けられる。

使用者Ｕの右眼には、右導光板２６により導かれた画像光と、右導光板２６を透過した外光とが入射する。同様に、左眼には、左導光板２８により導かれた画像光と、左導光板２８を透過した外光とが入射する。使用者Ｕの眼には、右導光板２６及び左導光板２８からの画像光と、右導光板２６及び左導光板２８を透過する外光とが入射する。これにより、使用者Ｕは画像表示部２０が表示する画像と、右導光板２６及び左導光板２８を透過する外景とを重ねて視認する。

前部フレーム２７には、ＤＰ照度センサー６５が配置される。ＤＰ照度センサー６５は、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センサーである。ＤＰ照度センサー６５によって、右導光板２６及び左導光板２８を透過して使用者Ｕの眼に入射する外光の照度や光量を検出できる。

ＤＰ外側カメラ６１は、前部フレーム２７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。ＤＰ外側カメラ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、単眼カメラであってもよいし、ステレオカメラであってもよい。ＤＰ外側カメラ６１の画角は、画像表示部２０を装着した使用者Ｕが右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認する外景の範囲の少なくとも一部を含む。ＤＰ外側カメラ６１は広角カメラであってもよく、画像表示部２０を装着した使用者Ｕが視認する外景の全体を撮像可能なものであってもよい。ＣＣＤは、Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅの略であり、ＣＭＯＳは、Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒの略である。
前部フレーム２７には、ＤＰ外側カメラ６１の動作中に点灯するＬＥＤインジケーター６７が配置される。

前部フレーム２７には、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が設けられる。距離センサー６４は、例えば、ＬＥＤやレーザーダイオード等を用いた光反射式距離センサー、赤外線式深度センサー、超音波式の距離センサー、或いは、レーザーレンジスキャナーである。距離センサー６４は、画像検出と音声検出とを組み合わせた距離検出ユニットや、カメラによるステレオ撮像で得られる画像を処理して距離を検出する装置であってもよい。距離センサー６４の測定方向は、例えば、右導光板２６及び左導光板２８を透過して使用者Ｕが視認する外景の方向である。

右表示部２２及び左表示部２４は、それぞれ、接続ケーブル４０により接続装置１０に接続される。接続ケーブル４０は、オーディオコネクター３６を備える。オーディオコネクター３６には、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が接続される。右イヤホン３２及び左イヤホン３４は、接続装置１０が出力する音声信号に基づき音声を出力する。マイク６３は、音声を集音して音声信号を接続装置１０に出力する。

２．画像表示部の光学系の構成
図２は、画像表示部２０の光学系の構成を示す要部平面図である。図２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。
右表示部２２と左表示部２４とは、例えば、左右対称に構成される。
右眼ＲＥに画像を視認させる構成として、右表示部２２は、画像光を発するＯＬＥＤユニット２２１、及び、ＯＬＥＤユニット２２１が発する画像光Ｌを右導光板２６に導く右光学系２５１を備える。ＯＬＥＤはＯｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅの略である。

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、例えばＲ、Ｇ、Ｂの色光をそれぞれ発する発光素子を配置した自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、ＤＰ制御部１２０の制御に従ってＯＬＥＤパネル２２３を駆動する。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、例えばＯＬＥＤパネル２２３の裏面に固定される不図示の基板に実装され、この基板に、図３に示す温度センサー２１７が実装される。

右光学系２５１は、ＯＬＥＤパネル２２３から射出された画像光Ｌをコリメートレンズによって並行状態の光束にし、右導光板２６に入射させる。右導光板２６の内部において画像光Ｌは複数の反射面で反射し、右眼ＲＥの眼前に位置するハーフミラー２６１で反射して、右眼ＲＥに向けて右導光板２６から射出される。

左眼ＬＥに画像を視認させる構成として、右表示部２２は、画像光を発するＯＬＥＤユニット２４１、及び、ＯＬＥＤユニット２４１が発する画像光Ｌを左導光板２８に導く左光学系２５２を備える。

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、例えばＲ、Ｇ、Ｂの色光をそれぞれ発する発光素子を配置した自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、ＤＰ制御部１２０の制御に従ってＯＬＥＤパネル２４３を駆動する。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、例えばＯＬＥＤパネル２４３の裏面に固定される不図示の基板に実装され、この基板には図３に示す温度センサー２３９が実装される。

左光学系２５２は、ＯＬＥＤパネル２４３から射出された画像光Ｌをコリメートレンズによって並行状態の光束にし、左導光板２８に入射させる。左導光板２８の内部において画像光Ｌは複数の反射面で反射し、左眼ＬＥの眼前に位置するハーフミラー２６１で反射して、左眼ＬＥに向けて左導光板２８から射出される。

ＨＭＤ１００は、透過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。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。ＨＭＤ１００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の眼に入射させる。このため、使用者Ｕには、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、右表示部２２及び左表示部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、表示部を構成する。

３．ＨＭＤの制御系
図３は、表示システム１のブロック図であり、特に、ＨＭＤ１００の構成を詳細に示す。
画像表示部２０において、右表示部２２は、右表示部基板２１０を有する。右表示部基板２１０には、接続ケーブル４０に接続される右Ｉ／Ｆ部２１１、右Ｉ／Ｆ部２１１を介して接続装置１０から入力されるデータを受信する受信部２１３、及び、ＥＥＰＲＯＭ２１５が実装される。右Ｉ／Ｆ部２１１は、受信部２１３、ＥＥＰＲＯＭ２１５、温度センサー２１７、ＤＰ外側カメラ６１、距離センサー６４、ＤＰ照度センサー６５、及びＬＥＤインジケーター６７を、接続装置１０に接続する。受信部２１３は、ＯＬＥＤユニット２２１を接続装置１０に接続する。

左表示部２４は、左表示部基板２３０を有する。左表示部基板２３０には、接続ケーブル４０に接続される左Ｉ／Ｆ部２３１、及び、左Ｉ／Ｆ部２３１を介して接続装置１０から入力されるデータを受信する受信部２３３が実装される。左表示部基板２３０には、ＤＰ６軸センサー２３５及びＤＰ磁気センサー２３７が実装される。
左Ｉ／Ｆ部２３１は、受信部２３３、ＤＰ６軸センサー２３５、ＤＰ磁気センサー２３７及び温度センサー２３９を、接続装置１０に接続する。受信部２３３は、ＯＬＥＤユニット２４１を接続装置１０に接続する。また、左Ｉ／Ｆ部２３１は、右Ｉ／Ｆ部２１１と同等の機能させることも可能であり、つまり、左Ｉ／Ｆ部２３１は、受信部２１３、ＥＥＰＲＯＭ２１５、温度センサー２１７、ＤＰ外側カメラ６１、距離センサー６４、ＤＰ照度センサー６５及びＬＥＤインジケーター６７を、接続装置１０に接続する。この場合、右Ｉ／Ｆ部２１１は、受信部２３３、ＤＰ６軸センサー２３５、ＤＰ磁気センサー２３７及び温度センサー２３９を、接続装置１０に接続する。この他にも、左Ｉ／Ｆ部２３１は、右Ｉ／Ｆ部２１１が接続装置１０に接続しているセンサー及び構成を、右Ｉ／Ｆ部２１１の代わりに接続装置１０に接続することも可能である。

ＥＥＰＲＯＭはＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略記である。また、受信部２１３及び受信部２３３の各々を、Ｒｘ２１３、Ｒｘ２３３と記載する場合がある。

ＥＥＰＲＯＭ２１５は、各種のデータを不揮発的に記憶する。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、右表示部２２又は左表示部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２１７、２３９の検出値を補償するデータ等をＤＰ制御部１２０により読取り可能に記憶する。

ＤＰ外側カメラ６１は、右Ｉ／Ｆ部２１１を介して入力される信号に従って撮像を実行し、撮像画像データを、右Ｉ／Ｆ部２１１に出力する。ＤＰ照度センサー６５は、外光を受光し、受光量又は受光強度に対応した検出値を出力する。ＬＥＤインジケーター６７は、右Ｉ／Ｆ部２１１を介して入力される制御信号又は駆動電流に従って点灯する。
温度センサー２１７は、ＯＬＥＤユニット２２１の温度を検出し、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。

距離センサー６４は、距離を検出した検出結果を示す信号を、右Ｉ／Ｆ部２１１を介して接続装置１０に出力する。

受信部２１３は、右Ｉ／Ｆ部２１１を介して接続装置１０から伝送される表示用の映像データを受信し、ＯＬＥＤユニット２２１に出力する。ＯＬＥＤユニット２２１は、接続装置１０が伝送する映像データに基づく映像を表示する。
受信部２３３は、左Ｉ／Ｆ部２３１を介して接続装置１０から伝送される表示用の映像データを受信し、ＯＬＥＤユニット２４１に出力する。ＯＬＥＤユニット２２１、２４１は、接続装置１０が伝送する映像データに基づく映像を表示する。

ＤＰ６軸センサー２３５は、３軸加速度センサー、及び、３軸ジャイロセンサーを備えるモーションセンサーである。ＤＰ磁気センサー２３７は、例えば、３軸の地磁気センサーである。ＤＰ６軸センサー２３５及びＤＰ磁気センサー２３７は、上記の各センサーがモジュール化されたＩＭＵであってもよく、ＤＰ６軸センサー２３５及びＤＰ磁気センサー２３７を一体化したモジュールであってもよい。ＩＭＵは、Ｉｎｅｒｔｉａｌ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔの略記である。温度センサー２３９は、ＯＬＥＤユニット２４１の温度を検出する。ＤＰ６軸センサー２３５、ＤＰ磁気センサー２３７、及び温度センサー２３９は、それぞれ、検出値を接続装置１０に出力する。

画像表示部２０の各部は、接続ケーブル４０により接続装置１０から供給される電力により動作する。画像表示部２０は、右表示部２２に電源部２２９を備え、左表示部２４に電源部２４９を備える。電源部２２９は、接続装置１０が接続ケーブル４０を介して供給する電力を、右表示部基板２１０を含む右表示部２２の各部に分配し、供給する。電源部２４９は、接続装置１０が接続ケーブル４０を介して供給する電力を、左表示部基板２３０を含む左表示部２４の各部に分配し、供給する。電源部２２９、２４９は、電圧を変換する変換回路等を備えてもよい。電源部２２９、２４９は、電源制御部１２６と共に電力供給部に相当する。

接続装置１０は、Ｉ／Ｆ部１１０、ＤＰ制御部１２０、センサー制御部１２２、表示制御部１２４、電源制御部１２６、不揮発性記憶部１３０、操作部１４０、接続部１４５及び音声処理部１４７を備える。

Ｉ／Ｆ部１１０は、コネクター１１Ｄ、及び各種通信規格に準拠した通信プロトコルを実行するインターフェイス回路を備える。Ｉ／Ｆ部１１０は、例えば、コネクター１１Ｄ及びインターフェイス回路を実装したインターフェイス基板である。Ｉ／Ｆ部１１０は、外部の記憶装置や記憶媒体を接続可能なメモリーカード用インターフェイス等を備えてもよいし、Ｉ／Ｆ部１１０を無線通信インターフェイスで構成してもよい。

ＤＰ制御部１２０は、制御部に相当する。ＤＰ制御部１２０は、ＣＰＵやマイコン等のプロセッサーを備え、このプロセッサーがプログラムを実行することにより、接続装置１０の各部を制御する。ＤＰ制御部１２０は、プロセッサーのワークエリアを構成するＲＡＭを備えてもよい。ＲＡＭはＲａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙの略記である。

ＤＰ制御部１２０には、不揮発性記憶部１３０、操作部１４０、接続部１４５、及び音声処理部１４７が接続される。不揮発性記憶部１３０は、ＤＰ制御部１２０が実行するプログラムやデータを不揮発的に記憶するＲＯＭである。ＲＯＭは、Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略記である。不揮発性記憶部１３０は、デバイスドライバーを記憶する。

ＤＰ制御部１２０は、予め設定された設定時間ごとにＨＭＤ１００が備えるデバイスの異常を検出する異常検出処理を実行する。異常検出処理の対象となるデバイスには、例えば、ＤＰ照度センサー６５、温度センサー２１７、２３９、距離センサー６４、ＤＰ６軸センサー２３５、ＤＰ地磁気センサー２３９等のセンサーや、ＤＰ外側カメラ６１、音声出力処理部１４７等が含まれる。

ＤＰ制御部１２０は、デバイスを駆動するドライバーにアクセス可能であるか否か、及び、ドライバーの状態を示す値が書き込まれるレジスターに、異常を示す値が書き込まれているか否かを判定して異常検出処理を実行する。
また、ＤＰ制御部１２０は、異常検出処理の対象となるデバイスがセンサーである場合、センサーから入力されるセンサー値が異常値を示しているか否かを判定してデバイスの異常を検出する。

ＤＰ制御部１２０は、異常が検出された場合、異常が検出されたデバイスのドライバーを再起動させる。例えば、ＤＰ制御部１２０は、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１を駆動するディスプレイドライバーの異常が検出された場合、ディスプレイドライバーを再起動させる。
また、ＤＰ制御部１２０は、ＤＰ照度センサー６５、距離センサー６４、ＤＰ６軸センサー２３５、ＤＰ地磁気センサー２３９等のセンサーの異常が検出された場合、異常を検出したセンサーを駆動するデバイスドライバーを、まず、再起動させる。その後、ＤＰ制御部１２０は、ディスプレイドライバーを再起動させる。
ディスプレイドライバーの再起動に要する時間は、例えば、２秒である。また、デバイスドライバーを再起動させた後に、ディスプレイドライバーを再起動させた場合、再起動に要する時間は、例えば、４秒である。４秒は第１時間に相当し、２秒は第２時間に相当する。

センサー制御部１２２は、画像表示部２０が備えるセンサー群を動作させる。センサー群には、ＤＰ外側カメラ６１、距離センサー６４、ＤＰ照度センサー６５、温度センサー２１７、ＤＰ６軸センサー２３５、ＤＰ磁気センサー２３７及び温度センサー２３９が含まれる。センサー制御部１２２は、ＤＰ制御部１２０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い、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。

センサー制御部１２２は、各センサーの検出値や検出結果を示す検出データを、予め設定されたタイミングで、Ｉ／Ｆ部１１０に出力する。ここで、ＤＰ外側カメラ６１の撮像画像データを、他のセンサーの検出値や検出結果と同様に、検出データと呼ぶ。
センサー制御部１２２は、アナログ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄコンバーターを備えてもよい。この場合、センサー制御部１２２は、画像表示部２０のセンサーから取得した検出値や検出結果のアナログ信号を検出データに変換して出力する。センサー制御部１２２は、画像表示部２０のセンサーから検出値や検出結果のデジタルデータを取得し、データフォーマットの変換や出力タイミングの調整等を行って、検出データをＩ／Ｆ部１１０に出力してもよい。

センサー制御部１２２の動作により、Ｉ／Ｆ部１１０に接続された制御装置３００は、ＨＭＤ１００の各センサーの検出値や、ＤＰ外側カメラ６１の撮像画像データを取得できる。

センサー制御部１２２は、上述した各センサーの検出値をもとに演算処理した結果を、検出データとして出力してもよい。例えば、センサー制御部１２２は、複数のセンサーの検出値や検出結果を統合的に処理し、いわゆるセンサーフュージョン処理部として機能してもよい。この場合、センサー制御部１２２は、センサーフュージョンによって、画像表示部２０の各センサーに含まれない仮想のセンサーの検出データを生成してもよい。例えば、センサー制御部１２２は、画像表示部２０が移動した軌跡を示す軌跡データ、画像表示部２０の３次元空間における位置を示す座標データ、画像表示部２０の方向を示す方向データを、検出データとして出力してもよい。ここで、座標データは、接続装置１０の位置を基準とする相対座標を示すデータであってもよいし、画像表示部２０が存在する空間に設定された基準位置に対する位置を示すデータであってもよい。方向データは、接続装置１０の位置や方向を基準とする方向を示すデータであってもよいし、画像表示部２０が存在する空間に設定された基準位置に対する方向を示すデータであってもよい。
センサー制御部１２２は、コネクター１１ＤにＵＳＢケーブル４６により接続された装置との間で通信プロトコルを実行し、検出データを出力する。

表示制御部１２４は、Ｉ／Ｆ部１１０に入力される再生信号に含まれる映像データ、或いは表示データに基づき、画像表示部２０に画像を表示させるための各種処理を実行する。本実施形態では、ＵＳＢ－ＴｙｐｅＣコネクターで構成されるコネクター１１Ｄを通じて、ＵＳＢ－ＴｙｐｅＣの代替モードで映像データが伝送される。表示制御部１２４は、例えば、フレームの切り出し、解像度変換、スケーリング、中間フレーム生成、フレームレート変換等の各種処理を実行する。表示制御部１２４は、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１に対応する映像データを接続部１４５に出力する。接続部１４５に入力された映像データは、コネクター１１Ａから、映像データ２０１として右Ｉ／Ｆ部２１１及び左Ｉ／Ｆ部２３１に伝送される。表示制御部１２４は、Ｉ／Ｆ部１１０に入力される表示制御データに従って、画像表示部２０の表示状態を調整し、また、変更する。

センサー制御部１２２と表示制御部１２４との少なくとも一方は、プロセッサーがプログラムを実行することにより、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現されてもよい。すなわち、センサー制御部１２２及び表示制御部１２４は、プロセッサーにより構成され、プログラムを実行することで上記の動作を実行する。この例で、センサー制御部１２２及び表示制御部１２４は、ＤＰ制御部１２０を構成するプロセッサーがプログラムを実行することで実現されてもよい。言い換えれば、プロセッサーがプログラムを実行することで、ＤＰ制御部１２０、表示制御部１２４、及びセンサー制御部１２２として機能してもよい。ここで、プロセッサーは、コンピューターと言い換えることができる。センサー制御部１２２及び表示制御部１２４は、データ処理を行うためのワークメモリーを具備してもよく、ＤＰ制御部１２０のメモリーを利用して処理を行ってもよい。

表示制御部１２４、及び、センサー制御部１２２は、ＤＳＰやＦＰＧＡ等、プログラムされたハードウェアにより構成されてもよい。センサー制御部１２２及び表示制御部１２４を統合して、ＳｏＣ－ＦＰＧＡとして構成してもよい。ＤＳＰは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒを略して表記したものである。ＦＰＧＡは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙを略して表記したものである。ＳｏＣはＳｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐを略して表記したものである。

電源制御部１２６は、コネクター１１Ｄに接続され、コネクター１１Ｄから供給される電力に基づき接続装置１０の各部及び画像表示部２０に電源を供給する回路である。
電源制御部１２６は、電源部２２９、２４９と共に電力供給部に相当する。

操作部１４０は、接続装置１０が備えるスイッチ等の操作を検出し、操作内容を示すデータをＤＰ制御部１２０に出力する。

音声処理部１４７は、ＤＰ制御部１２０から入力される音声データに従って、音声信号を生成する。この音声データには、制御装置３００から入力される再生信号に含まれる音声データも含まれる。また、音声処理部１４７は、アンプを備え、生成した音声信号を増幅して接続部１４５に出力する。この音声信号は接続部１４５からオーディオコネクター３６を介して右イヤホン３２及び左イヤホン３４に出力される。音声処理部１４７は、マイク６３が集音した音声の音声データを生成し、ＤＰ制御部１２０に出力する。音声処理部１４７が出力する音声データは、画像表示部２０が備えるセンサーの検出データと同様に、センサー制御部１２２により処理されてもよい。

４．制御装置の構成
図４は、制御装置３００のブロック図である。
制御装置３００は、ＣＯ制御部３１０を備える。ＣＯ制御部３１０は、プロセッサー３１１、メモリー３１２及び不揮発性メモリー３１３を備える。プロセッサー３１１は、ＣＰＵ、マイコン、ＤＳＰ等で構成され、プログラムを実行することにより制御装置３００の各部を制御する。メモリー３１２は、プロセッサー３１１のワークエリアを形成する。不揮発性メモリー３１３は、半導体メモリー機能部等で構成され、プロセッサー３１１が実行するプログラムや、プロセッサー３１１により処理される各種データを不揮発的に記憶する。例えば、不揮発性メモリー３１３は、プロセッサー３１１が実行する基本制御プログラムとしてのオペレーティングシステム、及び、オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションプログラム等を記憶する。不揮発性メモリー３１３は、アプリケーションプログラムの実行時に処理されるデータや処理結果のデータを記憶する。ＣＯ制御部３１０は、プロセッサー３１１、メモリー３１２、及び不揮発性メモリー３１３を統合したＳｏＣであってもよい。

ＣＯ制御部３１０には、ＧＮＳＳ３２１、ＣＯカメラ３２２、ＣＯ６軸センサー３２３、ＣＯ磁気センサー３２４、ＣＯ照度センサー３２５、音声出力部３２６、ＣＯ表示部３２７、バッテリー３２９、通信部３３０及びＩ／Ｆ部３３１が接続される。

ＧＮＳＳ３２１は、衛星測位システムを利用して測位を行い、制御装置３００の位置をＣＯ制御部３１０に出力する。ＧＮＳＳは、Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍを省略した表記である。

ＣＯカメラ３２２は、制御装置３００の本体に設けられるデジタルカメラであり、例えば、タッチパネル３２８に隣接して配置され、タッチパネル３２８に対向する方向を撮像する。ＣＯカメラ３２２は、ＣＯ制御部３１０の制御に従って撮像を実行し、撮像画像データをＣＯ制御部３１０に出力する。

ＣＯ６軸センサー３２３は、３軸加速度センサー及び３軸ジャイロセンサーを備えるモーションセンサーであり、検出値を示す検出データをＣＯ制御部３１０に出力する。ＣＯ磁気センサー３２４は、例えば、３軸の地磁気センサーであり、検出値を示す検出データをＣＯ制御部３１０に出力する。ＣＯ６軸センサー３２３及びＣＯ磁気センサー３２４は、上記の各センサーがモジュール化されたＩＭＵであってもよく、ＣＯ６軸センサー３２３及びＣＯ磁気センサー３２４を一体化したモジュールであってもよい。
ＣＯ照度センサー３２５は、外光を受光し、受光量又は受光強度に対応する検出値を示す検出データをＣＯ制御部３１０に出力する。

音声出力部３２６は、スピーカーを備え、ＣＯ制御部３１０の制御に従ってスピーカーから音声を出力する。音声出力部３２６は、ＣＯ制御部３１０が出力する音声信号を増幅してスピーカーに出力するアンプを備えてもよい。ＣＯ制御部３１０がデジタル音声データを出力する構成である場合、音声出力部３２６は、デジタル音声データをアナログ音声信号に変換するＤ／Ａコンバーターを備えてもよい。

ＣＯ表示部３２７は、タッチパネル３２８を有し、ＣＯ制御部３１０の制御に従ってタッチパネル３２８に文字や画像を表示させる。

バッテリー３２９は、制御装置３００の本体に内蔵される二次電池であり、制御装置３００の各部に電力を供給すると共に、接続されたＨＭＤ１００に電力を供給する。
ＣＯ制御部３１０は、Ｉ／Ｆ部３３1にＨＭＤ１００が接続されると、ＨＭＤ１００とのネゴシエーションを行い、ＨＭＤ１００に供給する電力を決定する。ネゴシエーションとは、例えば、電力ロールの設定、授受する電力量の設定などを行う処理である。電力ロールとは、電力を供給する供給源として機能する電力ソース、又は電力ソースから電力を受電する電力シンクである。
ＣＯ制御部３１０は、ネゴシエーションにより決定した電力を、Ｉ／Ｆ部３３1を介してＨＭＤ１００に供給させる。
バッテリー３２９及びＣＯ制御部３１０は、第１供給部に相当する。

通信部３３０は、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＷｉ－Ｆｉ等の無線通信プロトコルに対応し、表示システム１の外部の装置と無線通信を実行する。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ及びＷｉ－Ｆｉは登録商標である。通信部３３０は、ＬＴＥや第５世代移動体通信システム等の移動体通信ネットワークを利用して、モバイルデータ通信を実行する構成であってもよい。ＬＴＥは登録商標である。

Ｉ／Ｆ部３３１は、データ通信ケーブルが接続される不図示のコネクター、及び、コネクターにより各種通信規格に準拠した通信プロトコルを実行するインターフェイス回路を備える。例えば、Ｉ／Ｆ部３３１は、ＵＳＢ規格に準拠したコネクター及びインターフェイス回路を備え、ＵＳＢケーブル４６を通じてデータを送受信し、また、ＨＭＤ１００に電力を供給する。

不揮発性メモリー３１３には、コンテンツデータが記憶される。
ＣＯ制御部３１０は、コンテンツデータを再生し、映像と音声とを含む再生信号を生成する。ＣＯ制御部３１０は、生成した再生信号をＩ／Ｆ部３３１を介してＨＭＤ１００に送信する。

５．ＯＬＥＤユニット２２１及び２４１の構成
次に、ＯＬＥＤユニット２２１及び２４１の構成について説明する。
図５は、ＯＬＥＤユニット２２１の構成を示す図である。ＯＬＥＤユニット２２１及びＯＬＥＤユニット２４１の構成は同一であるため、以下ではＯＬＥＤユニット２２１の構成を代表して説明する。
ＯＬＥＤユニット２２１は、複数の画素回路４２０をマトリクス状に配置した表示領域４１０と、表示領域４１０の周囲に配置したＯＬＥＤ駆動回路２２５とを備える。ＯＬＥＤ駆動回路２２５には、走査制御回路４０１、走査線駆動回路４０３及びデータ線駆動回路４０５が含まれる。表示領域４１０は、ＯＬＥＤパネル２２３に相当する。

複数の画素回路４２０は、ｍ行の走査線４１１とｎ列のデータ線４１３とが交差する交差位置に配置される。ｍ、ｎは、２以上の整数であり、ｍとｎとは、異なっていてもよいし、同一でもよい。走査線４１１の行、及び、画素回路４２０のマトリクスの行を便宜的に区別するため、図５において上から順に１、２、３、…、ｍ行と呼ぶ場合がある。行を特定せずに一般的に説明する場合には、１≦ｉ≦ｍを満たすｉを用いてｉ行と表記する。同様にデータ線４１３の列、及び、画素回路４２０のマトリクスの列を便宜的に区別するために、図５において左から順に１、２、３、…、ｎ列と呼ぶ場合がある。また、列を特定せずに一般的に説明する場合には、１≦ｊ≦ｎを満たすｎを用いてｊ列と表記する。

同一の走査線４１１に交差する互いに隣り合う３列のデータ線４１３との交差位置に配置された３つの画素回路４２０が、それぞれＲ、Ｇ及Ｂの画素に対応し、これらの３つのサブ画素によりカラー画像の１画素が表現される。画素回路４２０には、それぞれＯＬＥＤ４２７が含まれ、電流に応じた明るさで発光する。画素回路４２０は、表示する画像の最小単位であり、ＲＧＢの３つのサブ画素による加法混色によってカラー画像の１画素が表現される。

走査制御回路４０１には、表示制御部１２４から同期信号Ｖsync、Ｈsync、映像データＤt及びクロック信号Ｄclkが供給される。供給されたこれらの信号に基づいて、走査制御回路４０１は、走査線駆動回路４０３の動作を制御するための制御信号Ｃtr_Ｙ、及び、データ線駆動回路４０５の動作を制御するための制御信号Ｃtr_Ｘをそれぞれ生成する。走査制御回路４０１は、生成した制御信号Ｃtr_Ｙを走査線駆動回路４０３に出力し、生成した制御信号Ｃtr_Ｘをデータ線駆動回路４０５に出力する。映像データＤtは、ｍ行ｎ列の画素回路４２０で表現すべき階調値を指定する。

入力された制御信号Ｃtr_Ｙに従って、走査線駆動回路４０３は、行毎に走査信号を生成し、１、２、３、…、ｍ行目の走査線４１１に、走査信号Ｇwr(1)、Ｇwr(2)、Ｇwr(3)、…、Ｇwr(m)として供給する。また、走査線駆動回路４０３は、走査信号を行毎に供給するほか、走査信号に同期した各種の制御信号を行毎に供給する。

データ線駆動回路４０５は、複数の階調信号生成回路４０７を備える。階調信号生成回路４０７は、ｎ列のデータ線４１３の各々に対応してｎ個設けられる。ｎ個の階調信号生成回路４０７は、制御信号Ｃtr_Ｘが入力されると、入力された制御信号Ｃtr_Ｘに基づいて階調信号を生成する。階調信号生成回路４０７は、生成した階調信号を、この階調信号生成回路４０７が接続されたデータ線４１３に出力する。階調信号は、選択された画素回路４２０に含まれるＯＬＥＤ４２７を点灯させる輝度の階調に対応した電圧の信号である。

図６は、画素回路４２０の構成を示す図である。
表示領域４１０にマトリクス状に配置された複数の画素回路４２０は、同一の構成を備える。このため、画素回路４２０についてはｉ行ｊ列で代表させて説明する。
図６において、ｉ行目の走査線４１１と、ｊ列目のデータ線４１３との交差位置に設けられるｉ行ｊ列の画素回路４２０は、ＯＬＥＤ４２７と、Ｐチャネル型の駆動トランジスター４２１及びスイッチングトランジスター４２５と、容量素子４２３とを含む。

ＯＬＥＤ４２７は、例えばアノードと、光透過性を有するカソードとで白色有機ＥＬ層を挟持した素子である。ＯＬＥＤ４２７の光が出射されるカソード側にはＲＧＢのいずれかに対応したカラーフィルターが重ねられる。ＯＬＥＤ４２７のアノードからカソードに電流が流れると、アノードから注入された正孔とカソードから注入された電子とが有機ＥＬ層で再結合して励起子が生成され、白色光が発生する。このときに発生した白色光は、アノードとは反対側のカソードを透過し、カラーフィルターによる着色を経て、観察者側に視認される。
ＯＬＥＤ４２７は、画素回路４２０ごとに設けられる。すなわち、１個の画素回路４２０に１個のＯＬＥＤ４２７が設けられる。ＯＬＥＤ４２７は、表示画像の最小単位となる。画素回路４２０は他の画素回路４２０とは独立して制御され、ＯＬＥＤ４２７は画素回路４２０に対応する色で発光して、３原色の１つを表現する。

駆動トランジスター４２１は、ＯＬＥＤ４２７を駆動するトランジスターである。すなわち、駆動トランジスター４２１は、ＯＬＥＤ４２７を点灯させる電流をＯＬＥＤ４２７に供給する。駆動トランジスター４２１は、ゲートノードがスイッチングトランジスター４２５のドレインノードに接続され、ソースノードが電圧Ｖelの給電線に接続され、ドレインノードがＯＬＥＤ４２７のアノードに接続される。

スイッチングトランジスター４２５は、ゲートノードがｉ行目の走査線４１１に接続され、ソースノードがｊ列目のデータ線４１３に接続され、ドレインノードが駆動トランジスター４２１のゲートノードに接続される。

走査線駆動回路４０３により走査線４１１に走査信号Ｇwr(i)が供給されると、走査線４１１に接続されたスイッチングトランジスター４２５がオンする。この状態で、階調信号生成回路４０７からデータ線４１３に階調信号が出力されることで、階調信号が駆動トランジスター４２１のゲートノードに印加される。駆動トランジスター４２１は、ゲートノードに階調信号が印加されると、ゲート・ソース間の電圧に応じた電流をＯＬＥＤ４２７に流す。これにより、ＯＬＥＤ４２７が階調信号に対応した明るさで点灯する。

容量素子４２３は、一端が電圧Ｖelの給電線に接続され、他端が駆動トランジスター４２１のゲートノードとスイッチングトランジスター４２５のドレインノードとの間に接続される。これにより、容量素子４２３は、スイッチングトランジスター４２５がオンの状態で駆動トランジスター４２１のゲートノードに印加されるゲート電圧を保持することができる。そのため、走査線駆動回路４０３が走査信号Ｇwr(i)の供給を停止し、スイッチングトランジスター４２５がオフしても、駆動トランジスター４２１のゲートノードに印加されていた電圧は、容量素子４２３に保持されている。このため、スイッチングトランジスター４２５がオフしても、容量素子４２３に保持された電圧によって駆動トランジスター４２１のゲート・ソース間には電圧差が生じるため、ＯＬＥＤ４２７には電流が流れ続ける。

容量素子４２３が保持する電圧は、走査線駆動回路４０３により走査信号Ｇwr(i)が供給され、階調信号生成回路４０７が階調信号を出力していれば、階調信号に対応した電圧が保持される。このため、ＯＬＥＤ４２７は、容量素子４２３が保持する電圧に対応した輝度で点灯する。
しかしながら、ＨＭＤ１００に異常が生じた場合、画像表示部２０が表示する画像がオフになってしまう場合がある。例えば、オーディオコネクター３６が接続部１４５から抜き差しされたときに静電気が生じると、映像データの同期がズレたり、ディスプレイドライバーが停止したりして、画像表示部２０が表示する画像がオフになる場合がある。
デバイスドライバーやディスプレイドライバーを再起動させた場合、走査制御回路４０１への同期信号Ｖsync、Ｈsyncや、映像データＤt及びクロック信号Ｄclkの供給は停止し、階調信号生成回路４０７は階調信号の出力を停止する。階調信号生成回路４０７が階調信号の出力を停止した場合、容量素子４２３が保持する電荷は、スイッチングトランジスター４２５からリーク電流として放電される。
デバイスドライバーやディスプレイドライバーの再起動により画像表示部２０の表示が突然消え、再起動が完了した数秒後に、画像表示部２０の表示が復活すると、使用者Ｕには、ＨＭＤ１００が正常に動作しているのか分からず、困惑する場合がある。

このため、本実施形態では、デバイスドライバーの再起動が完了し、画像表示部２０の表示が再開されるまでの間、ＯＬＥＤ４２７の輝度を維持させる。
デバイスドライバー及びディスプレイドライバーの再起動にかかる時間を、例えば、４秒と仮定する。デバイスドライバー及びディスプレイドライバーが再起動を開始してから４秒後に、ＯＬＥＤ４２７の輝度が再起動前の５０％に維持されていれば、使用者Ｕに、映像の表示が一時的に停止したと認識させることができる。
本実施形態では、ＯＬＥＤ４２７の輝度を維持するために、容量素子４２３の容量Ｃと、スイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉとをパラメーターとして、これらのパラメーターを調整する。

例えば、画像表示部２０に白画像を表示させる場合、駆動トランジスター４２１のゲート・ソース間の電圧として－０．９Ｖが必要となる。ＯＬＥＤ４２７の輝度５０％以上を維持するためには、駆動トランジスター４２１のゲート・ソース間の電圧として－０．８５Ｖ以上が必要となる。ドライバーの再起動の間の駆動トランジスター４２１のゲート・ソース間の電圧変動を０．０５Ｖ以下に抑制することができれば、ＯＬＥＤ４２７の輝度５０％以上を確保することができる。

スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流をｉ、容量素子４２３の容量をＣ、駆動トランジスター４２１のゲート・ソース間の電圧変動をΔＶとする。
スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、以下の式（１）により表され、容量素子４２３の容量Ｃは、以下の式（２）により表される。
ｉ＝ＣΔＶ／ｄｔ・・・（１）
Ｃ＝ｉｄｔ／ΔＶ・・・（２）

図７には、デバイスドライバー及びディスプレイドライバーの再起動に要する時間を４秒と仮定し、ＯＬＥＤ４２７の輝度を１００％とした場合に、４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度を再起動前の９０％、７０％、５０％、３０％、１０％、０．１％に維持する場合のリーク電流ｉと容量Ｃとの関係を示す。
例えば、スイッチングトランジスター４２５として、４秒間に５．０×１０^－１６のリーク電流ｉが流れるトランジスターを使用した場合、４秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度を、再起動前の９０％、７０％、５０％、３０％、１０％、０．１％に維持させるために必要な容量素子４２３の容量Ｃは以下の通りとなる。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度９０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、２．０×１０^－１３［Ｆ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度７０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、６．７×１０^－１４［Ｆ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度５０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、４．０×１０^－１４［Ｆ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度３０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、２．２×１０^－１４［Ｆ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度１０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、１．３×１０^－１４［Ｆ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度０．１％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、５．３×１０^－１５［Ｆ］である。

また、容量素子４２３として、容量Ｃが２．５×１０^－１５で一定のコンデンサーを使用し、ＯＬＥＤ４２７の輝度を再起動前の９０％、７０％、５０％、３０％、１０％、０．１％に維持する場合のスイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは以下の通りである。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度９０％を維持する場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、６．３×１０^－１８［Ａ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度７０％を維持する場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、１．９×１０^－１７［Ａ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度５０％を維持する場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、３．１×１０^－１７［Ａ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度３０％を維持する場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、５．６×１０^－１７［Ａ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度１０％を維持する場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、９．４×１０^－１７［Ａ］である。
再起動から４秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度０．１％を維持する場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、２．４×１０^－１６［Ａ］である。

図８には、ＨＭＤ１００の再起動に要する時間が２秒であると仮定し、ＯＬＥＤ４２７の輝度を１００％とした場合に、２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度を再起動前の輝度に対して９０％、７０％、５０％、３０％、１０％、０．１％に維持する場合のリーク電流ｉと容量Ｃとの関係を示す。デバイスドライバー及びディスプレイドライバーの再起動ではなく、ディスプレイドライバーだけを再起動させた場合の所要時間が２秒であると仮定する。
例えば、スイッチングトランジスター４２５として、２秒間に５．０×１０^－１６のリーク電流ｉが流れるトランジスターを使用した場合、２秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度を、再起動前の９０％、７０％、５０％、３０％、１０％、０．１％に維持させるために必要な容量素子４２３の容量Ｃは以下の通りとなる。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度９０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、１．０×１０^－１３［Ｆ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度７０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、３．３×１０^－１４［Ｆ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度５０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、２．０×１０^－１４［Ｆ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度３０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、１．１×１０^－１４［Ｆ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度１０％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、６．７×１０^－１５［Ｆ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度０．１％を維持するために必要な容量素子４２３の容量Ｃは、２．６×１０^－１５［Ｆ］である。

また、容量素子４２３として、容量Ｃが２．５×１０^－１５で一定のコンデンサーを使用し、ＯＬＥＤ４２７の輝度を再起動前の９０％、７０％、５０％、３０％、１０％、０．１％に維持する場合のスイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは以下の通りである。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度９０％である場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、１．３×１０^－１７［Ａ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度７０％である場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、３．８×１０^－１７［Ａ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度５０％である場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、６．３×１０^－１７［Ａ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度３０％である場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、１．１×１０^－１６［Ａ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度１０％である場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、１．９×１０^－１６［Ａ］である。
再起動から２秒後にＯＬＥＤ４２７の輝度０．１％である場合、スイッチングトランジスター４２５に流れるリーク電流ｉは、４．８×１０^－１６［Ａ］である。

図９は、スイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉが５．０×１０^－１６で一定である場合のＯＬＥＤ４２７の輝度と、容量素子４２３の容量Ｃ［Ｆ］との関係を示す図である。
図９に示す黒丸が４秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度と、容量素子４２３の容量Ｃ［Ｆ］との関係を示し、図９に示す黒四角が２秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度と、容量素子４２３の容量Ｃ［Ｆ］との関係を示す。

図１０は、容量素子４２３の容量Ｃを２．５×１０^－１５の一定とした場合に、ＯＬＥＤ４２７の輝度と、スイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉ［Ａ］との関係を示す図である。
図１０に示す黒丸が４秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度と、リーク電流ｉ［Ａ］との関係を示し、図１０に示す黒四角が２秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度と、リーク電流ｉ［Ａ］との関係を示す。

本実施形態のＯＬＥＤパネル２２３、２４３は、デバイスドライバー及びディスプレイドライバーが再起動を開始してから４秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度が、再起動前の５０％以上となるようにスイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉ、又は容量素子４２３の容量Ｃが調整されている。
例えば、上述したようにスイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉを５．０×１０^－１６とした場合、容量Ｃが４．０×１０^－１４以上の容量素子４２３を用いる。
また、容量素子４２３の容量Ｃを２．５×１０^－１５とした場合、リーク電流ｉが３．１×１０^－１７以下のスイッチングトランジスター４２５を用いる。

また、本実施形態のＯＬＥＤパネル２２３、２４３は、ディスプレイドライバーが再起動を開始してから２秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度が、再起動前の５０％以上となるようにスイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉ、又は容量素子４２３の容量Ｃが調整されている。
例えば、上述したようにスイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉを５．０×１０^－１６とした場合、容量Ｃが２．０×１０^－１４以上の容量素子４２３を用いる。
また、容量素子４２３の容量Ｃを２．５×１０^－１５とした場合、リーク電流ｉが６．３×１０^－１６以下となるスイッチングトランジスター４２５を用いる。

上述の説明では、容量素子４２３の容量Ｃと、スイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉとのいずれか変更する場合について説明した。
デバイスドライバー及びディスプレイドライバーの再起動を開始してから４秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度が、再起動前の５０％以上となるように容量素子４２３の容量Ｃ、及びスイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉを調整してもよい。
また、ディスプレイドライバーの再起動を開始してから２秒後のＯＬＥＤ４２７の輝度が、再起動前の５０％以上となるように容量素子４２３の容量Ｃ、及びスイッチングトランジスター４２５のリーク電流ｉを調整してもよい。

また、容量素子４２３の容量Ｃの上限は、データ線４１３のデータ線容量の５％以下とすることが好ましい。例えば、データ線容量が１ｐＦである場合、容量素子４２３の容量Ｃの上限は、５０ｆＦ以下が好ましい。

以上説明したように本実施形態のＨＭＤ１００は、使用者Ｕの頭部に装着され、使用者Ｕに虚像を視認させる画像表示部２０と、画像表示部２０の異常を検出し、異常が検出された場合に、少なくとも画像表示部を再起動させるＤＰ制御部１２０とを備える。
また、画像表示部２０は、ＯＬＥＤ４２７と、ＯＬＥＤ４２７に電流を供給する駆動トランジスター４２１と、駆動トランジスター４２１をスイッチングするスイッチングトランジスター４２５と、駆動トランジスター４２１に印加される電圧を保持する容量素子４２３と、を備える複数の画素回路４２０を備える。
容量素子４２３は、再起動の開始から４秒後に、ＯＬＥＤ４２７の光量を５０％以上に維持する容量を備える。
また、スイッチングトランジスター４２５は、再起動の開始から４秒間に流れるリーク電流ｉがＯＬＥＤ４２７の光量を５０％以上に維持する電流量である。
従って、ＨＭＤ１００が再起動されても、再起動の開始から４秒後のＯＬＥＤ４２７の光量が５０％以上に維持される。このため、使用者Ｕに、画像表示部２０が表示する映像が消えたのではなく、画像表示部２０が動作を一時的に停止したかのようにみせることができる。

また、容量素子４２３は、再起動の開始から２秒後に、ＯＬＥＤ４２７の光量を５０％以上に維持する容量を備える。
また、スイッチングトランジスター４２５は、再起動の開始から２秒間に流れるリーク電流ｉがＯＬＥＤ４２７の光量を５０％以上に維持する電流量である。
従って、画像表示部２０を駆動するディスプレイドライバーが再起動されても、再起動の開始から２秒後のＯＬＥＤ４２７の光量が５０％以上に維持される。このため、使用者Ｕに、画像表示部２０が表示する映像が消えたのではなく、画像表示部２０が動作を一時的に停止したかのようにみせることができる。

本発明は上記各実施形態で説明した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、表示システム１は頭部装着型表示装置であるＨＭＤ１００を備える構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、各種の表示装置を採用できる。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、本発明の頭部装着型表示装置は、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。

ＨＭＤ１００は、本発明の適用対象となる表示装置の一例であり、図３に示す構成に限定されない。例えば、上記実施形態では、画像表示部２０と接続装置１０とが分離された構成を例に挙げて説明したが、接続装置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、画像表示部２０の光学系の構成は任意であり、例えば、使用者Ｕの眼の前方に位置して使用者Ｕの視界の一部又は全部に重なる光学部材を用いてもよい。或いは、レーザー光等を走査させて画像光とする走査方式の光学系を採用してもよい。或いは、光学部材の内部で画像光を導光させるものに限らず、使用者Ｕの眼に向けて画像光を屈折及び／又は反射させて導く機能のみを有するものであってもよい。
また、表示装置として、液晶表示パネルに画像を表示する液晶モニター又は液晶テレビを採用してもよい。プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ表示パネルを備えた表示装置を用いてもよい。

また、例えば、図３に示したＨＭＤ１００において、接続装置１０を、ＵＳＢ－ＴｙｐｅＣコネクター、ＵＳＢ－ＴｙｐｅＣコントローラー、及び、ＵＳＢハブを利用して構成してもよい。この場合、ＤＰ外側カメラ６１や、その他のセンサーを、ＵＳＢハブに接続してもよい。また、画像表示部２０における右表示部２２と左表示部２４の表示を制御するコントローラーとして、表示データを右表示部２２及び左表示部２４に出力するＦＰＧＡを、右表示部２２又は左表示部２４のいずれかに配置してもよい。この場合、接続装置１０は、ＵＳＢ－ＴｙｐｅＣコントローラーとＦＰＧＡとを接続するブリッジコントローラーを備えてもよい。また、画像表示部２０において、ＤＰ６軸センサー２３５、ＤＰ磁気センサー２３７、ＥＥＰＲＯＭ２１５等をＦＰＧＡと同じ基板に実装した構成としてもよい。その他のセンサーの配置についても適宜に変更可能である。例えば、距離センサー６４やＤＰ照度センサー６５は、測定又は検出に適した位置に配置されて、ＦＰＧＡやＵＳＢＴｙｐｅ－Ｃコントローラーに接続される構成としてもよい。
また、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１を含む画像表示装置の具体的な仕様についても制限はなく、例えば、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１が共通の構成を有していてもよい。

本実施形態では、画像表示部２０の表示が再開されるまでの間、使用者Ｕへ映像の表示が一時的に停止したと認識させるために、ＯＬＥＤ４２７の輝度を再起動前の輝度に対して５０％に維持させていたが、これに限るものではなく、ＯＬＥＤ４２７の輝度を再起動前の輝度に対して５０％以下に維持させる構成でも良い。この場合、画像表示部２０の表示が再開されるまでの間、画像表示部２０に表示される映像が徐々に消えるように表示されるため、使用者へＨＭＤ１００に異常が生じたことを知らせることができる。 また、ＯＬＥＤ４２７の輝度を再起動前の輝度に対して５０％以上維持させる構成でもよい。この場合、より明るい映像を使用者Ｕに視認させることができる。

図３、図４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。

１…表示システム、１０…接続装置、１１Ａ、１１Ｄ…コネクター、２０…画像表示部、２１…右保持部、２２…右表示部、２３…左保持部、２４…左表示部、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、３６…オーディオコネクター、４０…接続ケーブル、４６…ＵＳＢケーブル、６１…ＤＰ外側カメラ、６３…マイク、６４…距離センサー、６５…ＤＰ照度センサー、６７…ＬＥＤインジケーター、１００…ＨＭＤ、１１０…Ｉ／Ｆ部、１２０…ＤＰ制御部、１２２…センサー制御部、１２６…電源制御部、１３０…不揮発性記憶部、１４０…操作部、１４５…接続部、１４７…音声処理部、２０１…映像データ、２１０…右表示部基板、２１１…右Ｉ／Ｆ部、２１３…受信部、２１５…ＥＥＰＲＯＭ、２１７…温度センサー、２２１…ＯＬＥＤユニット、２２３…ＯＬＥＤパネル、２２５…ＯＬＥＤ駆動回路、２２９…電源部、２３０…左表示部基板、２３１…左Ｉ／Ｆ部、２３３…受信部、２３７…ＤＰ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、２４９…電源部、２５１…右光学系、２５２…左光学系、２６１、２８１…ハーフミラー、３００…制御装置、３１０…ＣＯ制御部、３１１…プロセッサー、３１２…メモリー、３１３…不揮発性メモリー、３２１…ＧＮＳＳ、３２２…ＣＯカメラ、３２３…ＣＯ６軸センサー、３２４…ＣＯ磁気センサー、３２５…ＣＯ照度センサー、３２６…、音声出力部、３２７…ＣＯ表示部、３２８…タッチパネル、３２９…バッテリー、３３０…通信部、３３１…Ｉ／Ｆ部、４０１…走査制御回路、４０３…走査線駆動回路、４０５…データ線駆動回路、４０７…階調信号生成回路、４１１…走査線、４１３…データ線、４２０…画素回路、４２１…駆動トランジスター、４２３…容量素子、４２５…スイッチングトランジスター、４２７…ＯＬＥＤ。

Claims (4)

1. 頭部装着型表示装置であって、
   使用者の頭部に装着され、前記使用者に虚像を視認させる画像表示部と、
   前記頭部装着型表示装置の異常を検出し、異常が検出された場合に、前記画像表示部を再起動させる制御部と、を備え、
   前記画像表示部は、
   発光素子と、
   前記発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスターと、
   前記駆動トランジスターをスイッチングするスイッチングトランジスターと、
   前記駆動トランジスターに印加される電圧を保持する容量素子と、
   を備える複数の画素回路を備え、
   前記容量素子は、前記再起動の開始から第１時間の間、前記発光素子の光量を５０％以上に維持する容量を備える、頭部装着型表示装置。
2. 前記容量素子は、前記再起動の開始から前記第１時間よりも短い第２時間の間、前記発光素子の光量を５０％以上に維持する容量を備える、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
3. 頭部装着型表示装置であって、
   使用者の頭部に装着され、前記使用者に虚像を視認させる画像表示部と、
   前記頭部装着型表示装置の異常を検出し、異常が検出された場合に、前記画像表示部を再起動させる制御部と、を備え、
   前記画像表示部は、
   発光素子と、前記発光素子に駆動電流を供給する駆動トランジスターと、
   前記駆動トランジスターをスイッチングするスイッチングトランジスターと、
   前記駆動トランジスターに印加される電圧を保持する容量素子と、
   を備える複数の画素回路を備え、
   前記スイッチングトランジスターは、前記再起動の開始から第１時間の間のリーク電流が前記発光素子の光量を５０％以上に維持する電流量である、頭部装着型表示装置。
4. 前記スイッチングトランジスターは、前記再起動の開始から前記第１時間よりも短い第２時間の間、前記スイッチングトランジスターのリーク電流が前記発光素子の光量を５０％以上に維持する電流量である、請求項３に記載の頭部装着型表示装置。

Images