JP3277109B2 - 画像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置に関
し、より詳細には液晶ディスプレイをレンズで拡大して
使用する頭部搭載型ディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎ
ｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、ＨＭＤと略す）に関す
る。

【０００２】例えば、テレビやビデオの視聴、立体画像
の観賞、バーチャルリアリティーのディスプレイ、テレ
ビゲームのモニター、コンピュータ入力のモニター等に
利用されるものである。

【０００３】

【従来の技術】近年、液晶ディスプレイの小型化に伴
い、ＨＭＤの研究が盛んになってきている。例えば、図
２０は従来のＨＭＤの構成概略図であり、図中、１３１
は拡大レンズ、１３２は視野絞り、１３３は液晶ディス
プレイ、１３４はバックライトである。これらは、ケー
スに納められ、観賞者はレンズにより拡大された液晶デ
ィスプレイを観賞することができる。

【０００４】また、前記ＨＭＤは液晶ディスプレイの有
効表示部分だけが見えるように、その周辺部は黒色の視
野絞りによって覆われていた。従って、観賞者からは、
図２１に示すように、暗黒のなかにスクリーンが浮かん
でいるように見える装置となっていた。

【０００５】しかし、前記のようなＨＭＤによる鑑賞で
は以下のような問題が生じる。

【０００６】第１に、ディスプレイの視野の周辺と中心
との輝度差が大きいため、目の疲労が生じる。第２に、
ＨＭＤ着装中は観賞者自身の周囲の状況は全く見えない
ため、部屋でスクリーンを見る場合のような周囲の雰囲
気が失われる。

【０００７】そこで、前記問題の解決のため、例えば図
２２に示すように、液晶ディスプレイの周辺部に環境映
像を設けて、あたかも部屋の中でスクリーンに映る映画
を見ているかのごとく認識させる装置がある。この環境
映像を有するＨＭＤにより、ディスプレイとディスプレ
イ周辺との輝度差がなくなり、目が疲れにくくなる、デ
ィスプレイの大きさを評価する手がかりが与えられる、
映像を見る場所の雰囲気が楽しめ、臨場感が増加すると
いったメリットがある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような環境映像を備えたＨＭＤにおいても、環境映像は
変化しないため、上述の環境映像のメリットが失われる
場合が生じる。

【０００９】例えば、ディスプレイの輝度は常に一定で
はなく様々に変化するため、環境映像の輝度もそれに応
じて変化しないと、ディスプレイと環境映像との間に大
きな輝度差が生まれる場合も生じる。そのため、目の疲
労を軽減するといったメリットが失われる。

【００１０】また、観賞者がＨＭＤを装着、脱着する時
の部屋の明るさと、ＨＭＤの視野との間に輝度差がある
場合、過度な知覚変化が生じ観賞者の目が疲労するとい
った問題点も有している。

【００１１】さらに、ディスプレイは変化していくにも
関わらず、環境映像が何も変化しなければ、全体的印象
が退屈なものになり、観賞者の臨場感を高めるには不十
分である。よって、臨場感を高めるメリットも失われ
る。

【００１２】そしてまた、人間の臨場感や迫力といった
ものは、視聴覚の相互作用によって生じるものである
が、ディスプレイに映像、音声が提示されていない時
は、環境映像による視覚のみの提示となってしまい、こ
のような場合には、臨場感が失われてしまうという問題
がある。

【００１３】さらに、ＨＭＤの問題点の一つとして、Ｈ
ＭＤ装着時の周辺状況の把握が困難であることがあげら
れる。一般的なＨＭＤにおいては、ディスプレイの映
像、音声に没入して楽しめるように、外界が見えないよ
うにしてディスプレイ映像だけが見えるように、及びヘ
ッドフォンからディスプレイの音声を提示して外界から
の雑音は聞こえないようにしていたので、ディスプレイ
鑑賞者は外界が知覚できず、周囲で何が起こっているの
かが分からないため、例えば、他人から声を掛けられた
り、電話等の呼出音が鳴っても、気が付かないという問
題点を有している。

【００１４】本発明は前記課題を解決するためになされ
たものであり、本来、環境映像のもつ特徴である目の疲
労の軽減、臨場感の増加といったメリットをさらに向上
させ、且つ装着時の周囲状況の把握も可能とした画像表
示装置を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願第１の発明に係る画
像表示装置は、前記問題点を解決するためになされたも
のであり、映像を表示するディスプレイ及び前記ディス
プレイの周辺部に配置された映像（以下、環境映像）を
拡大して鑑賞する画像表示装置において、ディスプレイ
観賞者の該画像表示装置の使用状況、例えば、ＨＭＤの
液晶ディスプレイの輝度、ＨＭＤ使用者の周囲の部屋の
明るさ、スピーカーからの音量や音周波数、等の状況を
検出する状況検出手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】また、本願第２の発明に係る画像表示装置
は、映像を表示するディスプレイ及び前記ディスプレイ
の周辺部に配置された環境映像を拡大して鑑賞する画像
表示装置において、前記状況検出手段によって検出され
た状況に応じて、前記環境映像を変化させる画像変化手
段を備えたことを特徴とする。

【００１７】さらに、前記状況検出手段は、前記ディス
プレイもしくはディスプレイ観賞者の周囲の光量もしく
は輝度を検出し、前記画像変化手段は前記光量もしくは
輝度に応じて、環境映像の光量を変化させることを特徴
とする。また、前記状況検出手段は、前記ディスプレイ
もしくはディスプレイ観賞者の周囲の音量もしくは音を
検出し、前記画像変化手段は、前記音量もしくは音に応
じて、環境映像の光量を変化させることを特徴とする。
また、前記状況検出手段は、前記ディスプレイもしくは
ディスプレイ観賞者の周囲の光量もしくは輝度を検出
し、前記画像変化手段は、前記光量もしくは輝度に応じ
て、環境映像の色調を変化させることを特徴とする。ま
た、前記状況検出手段は、前記ディスプレイもしくはデ
ィスプレイ観賞者の周囲の音量もしくは音を検出し、前
記画像変化手段は、前記音量もしくは音に応じて、環境
映像の色調を変化させることを特徴とする。

【００１８】すなわち、本発明の画像表示装置において
は、液晶ディスプレイに映し出される映像の輝度あるい
は光量、色調、または映像に伴う音、音の周波数、さら
には液晶ディスプレイ鑑賞者の外周囲の状況などの変化
を検出して、その検出結果を液晶ディスプレイの周囲に
配置された環境映像の輝度、光量、色調などに反映させ
ることができるようになる。

【００１９】そのため、画像表示装置の鑑賞者、特にＨ
ＭＤ着装者は、従来に比べて、液晶ディスプレイと環境
映像、或は、観賞者の周囲の明るさとＨＭＤの視野の輝
度との間に極端な輝度差、光量差がなくなり、観賞者の
ディスプレイ観賞時やＨＭＤの装脱着時の目の疲労を減
少させることができるようになる。

【００２０】更に、液晶ディスプレイの映像、音によっ
て環境映像の輝度を変化させ、環境映像と液晶ディスプ
レイの映像とをシンクロさせることが可能であるため、
観賞者は、従来の画像提示装置、特に従来のＨＭＤより
高い臨場感を得ることが可能となる。

【００２１】また、本願第３の発明に係る画像表示装置
は、映像を表示するディスプレイ及び前記ディスプレイ
の周辺部に配置された環境映像を拡大して鑑賞する画像
表示装置において、前記環境映像に応じた環境音を提示
する環境音提示手段を備えたことを特徴とする。

【００２２】さらに、前記環境音提示手段は、前記ディ
スプレイの音声と前記環境音とを合成して出力すること
を特徴とする。また、前記環境音提示手段は、前記ディ
スプレイの音声と前記環境音とをそれぞれ個別に出力す
ることを特徴とする。また、前記環境音提示手段は、前
記ディスプレイの音声の有無を検出し、それに応じて前
記ディスプレイの音声と前記環境音とを切替選択して出
力するすることを特徴とする。

【００２３】このため、本発明の画像表示装置の場合、
鑑賞者は環境映像と環境音との視聴覚相互作用から、従
来の画像表示装置、特に従来のＨＭＤより高い臨場感を
得ることが可能となる。また、鑑賞者はディスプレイの
音声がある場合は該ディスプレイの音声を、ディスプレ
イの音声がない場合は環境音を楽しむことができる。さ
らに、これをディスプレイの音声の有無によって切り替
えることにより、環境音に妨害されることなくディスプ
レイの音声を楽しむことができる。

【００２４】そしてまた、本願第４の発明に係る画像表
示装置は、映像を表示するディスプレイ及び前記ディス
プレイの周辺部に配置された環境映像を拡大して鑑賞す
る画像表示装置において、前記ディスプレイもしくはデ
ィスプレイ鑑賞者の周囲の音を検出し、その中から特定
の音を選択して、環境音とともに出力する環境音提示手
段を備えたことを特徴とする。

【００２５】これによって、ディスプレイ鑑賞者は、周
囲の特定の音を環境音として聴覚できるので、常に周り
の状況を把握することが可能となる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施態様を説明する。図１は本発明による画像表示装置を
バーチャルリアリティー等に用いるＨＭＤに応用した一
つの実施態様の構成概略図である。図１中、１１は拡大
レンズ、１２は環境映像用スライド、１３は環境映像用
バックライト、１４は液晶ディスプレイ、１５は液晶デ
ィスプレイ用バックライト、１６は液晶ディスプレイの
光量センサー、１７は光量変更装置、１８はヘッドフォ
ンスピーカーである。

【００２７】図２２は図１に示したＨＭＤの液晶ディス
プレイ観賞者から見た視野を示した図である。図２２に
おいて、中央部分には液晶ディスプレイの映像が、その
周辺には環境映像用スライドが見える。ここで、図１に
示す液晶ディスプレイ用の光量センサー１６は拡大レン
ズ１１の視野外にあるため、ディスプレイの視野を遮る
ことはない。このように、環境映像を用いると、従来の
装置と同様に、あたかも部屋で映画を見ているごとくに
知覚される。

【００２８】図２は本発明の特徴部分である状況検出手
段の構成例を示す部分拡大図であり、図３は画像変化手
段である光量変更装置を示す機能ブロック図である。図
中、２１は拡大レンズ、２２は光量センサー、２３は環
境映像用スライド及び液晶ディスプレイを含む表示装置
である。図３における光量変更装置３５は、状況検出手
段であるセンサー３１からの液晶ディスプレイの輝度デ
ータと、現在のバックライトの光量３４を比較し、光量
をアップするか、ダウンするかを決定する判定部３２及
び、判定部からの要請により、環境映像用バックライト
光量をコントロールする調光部３３より構成される。

【００２９】図４は図３に示す判定部３２の制御動作の
フローチャートを示す図である。図４に示すように、ス
テップ（以下、Ｓと略す）４２でセンサー部から液晶デ
ィスプレイの輝度、光量データが入力され、Ｓ４３でそ
のデータが現在の環境映像のバックライトの光量データ
と同じであるか否かの判定を行う。同じである場合には
何の調整もせずＳ４１に戻り、異なる場合にはＳ４４で
液晶ディスプレイの光量が、環境映像のバックライトよ
りも高いか否かの判定がなされる。液晶ディスプレイが
環境映像より明るい場合には、Ｓ４５で環境映像の光量
アップの、暗い場合はＳ４６で環境映像の光量ダウンの
命令が調光部に要請されることにより光量の調整を行
う。

【００３０】以上のように、光量変更装置の判定部は送
られてきた光量データをもとに環境映像用バックライト
の光量を決定し、調光部に伝え、環境映像用バックライ
トの光量に反映する。この構成によって、環境映像と液
晶ディスプレイとの輝度差を無くすことができ、観賞者
は目の疲れが無い映像を楽しむことができる。

【００３１】また、この状況検出手段を備える位置を変
えることにより、前記実施例と異なる状況検出が可能と
なる装置を得ることもできる。例えば、図５に示すよう
に、ＨＭＤの外周囲の光量を測定するように光量センサ
ー５６を設置し、その光量データを図３、４と同じよう
に処理することによって、液晶ディスプレイ観賞者の周
りの明るさと同じ明るさに、環境映像の輝度を変化させ
ることが可能である。

【００３２】図５において、光量センサーの位置および
何を検出しているかが、図１と異なるのみで、その他の
構成は図１に示すものとほぼ同様である。つまり、観賞
者の周りの明るさを検出する装置を備え、観賞者の周り
の明るさに応じて環境映像の明るさを変化させる構成に
より、液晶ディスプレイ観賞者がＨＭＤを使用しようと
した時、その部屋と同じ明るさの雰囲気、例えば、暗い
部屋で見た時は暗い雰囲気の環境映像でディスプレイ映
像を楽しむことができる。

【００３３】さらに、観賞者がＨＭＤをはずす時にも部
屋の明るさと同じ輝度の環境映像を得ることができるた
め、目に過度な知覚変化をもたらすことなく、目の疲労
を軽減させることができる。さらには、観賞者はＨＭＤ
使用中の周囲の明るさの状況を環境映像の輝度から知る
ことができるために、ある程度の周囲の状況認知が可能
となる。例えば、ＨＭＤを装着中時には、視野全体が装
置に覆われてしまうため、その部屋に誰かが入って来
て、暗い部屋の照明を明るくした等の自分の周囲の状況
を全く分からなかったが、本発明によれば、自分の周囲
の状況をＨＭＤ装着時にもある程度知ることが可能とな
る。

【００３４】次に、状況検出手段について、その他の実
施態様を説明する。状況検出手段を液晶ディスプレイ映
像に伴って、スピーカーから出力される音量（即ち、テ
レビやゲームなどで映像と一緒になり発せられる音の大
きさ）を検出する装置にすることにより、スピーカーか
らの音量に応じて環境映像の明るさを変化させることも
可能である。

【００３５】例えば、図６に示すように、スピーカーか
らの音量を測定する音量測定装置６６（音量センサー）
を設置し、そのデータを図３と同じように光量変更装置
を通して処理する。この音量測定装置は音信号の強度を
測定し、例えばＤＡ変換で数値データに変換する装置で
ある。図６において、音量測定装置６６の位置および何
を検出しているかが、図１と異なるのみで、その他の構
成は図１に示すものとほぼ同様である。

【００３６】図７は状況検出手段として音量測定装置を
備えた場合、判定部の制御動作のフローチャートを示す
図である。図７に示すように、Ｓ７２で音量測定装置６
６からの音量データが入力され、その音量データが設定
された基準（ある閾値）音量よりも、大きな音であるか
否かの判定がＳ７３でなされる。音量が小さな場合には
Ｓ７１に戻り、大きな場合にはＳ７４で例えば環境映像
の光量アップの命令が調光部に要請される。

【００３７】更に、Ｓ７５で音量測定装置６６からの音
量データが入力され、Ｓ７６でその音量データが設定さ
れた基準（ある閾値）音量データよりも小さな音である
か否かの判定がなされる。音量が大きな場合にはＳ７５
に戻り、小さな場合にはＳ７７で光量ダウンの命令が調
光部に要請され、Ｓ７１に戻る。

【００３８】以上のように、音量測定装置はディスプレ
イから発せられる音がどれほどの音量であるかを検出し
て、その結果を光量変更装置に送る。光量変更装置の判
定部は送られてきた音量データをもとに環境映像用バッ
クライトの光量を決定し、調光部に伝え、環境映像用バ
ックライトの光量に反映する。スピーカーからの音量は
液晶ディスプレイ映像とシンクロしているため、当然、
環境映像はディスプレイ映像とシンクロする。従って、
スピーカー音量が変化すると、ディスプレイ映像が変化
し、かつ環境映像も変化するといった臨場感が高いＨＭ
Ｄが実現可能となる。

【００３９】また、その他の種類の音量測定装置による
状況検出手段について、実施態様を説明する。前記音量
測定装置は音の大きさを測定するものであるが、音信号
を周波数分解して、特定の周波数成分の音を検出するよ
うに設定することもできる。例えば、低いある特定の周
波数成分の音のみを検出して、その音データを判定部に
送る。この構成により、例えば爆発シーンなどの低音が
強調される液晶ディスプレイ映像の時には、環境映像を
変化させることにより、さらに臨場感のある映像を楽し
むことが可能である。或は、人間の声の周波数成分の音
データを測定して、そのデータを判定部に送ることによ
り、人間のセリフのときのみ環境映像が変化するといっ
た面白みがある映像を得ることも可能である。

【００４０】また、この音量測定装置を例えば、音量セ
ンサーで液晶ディスプレイ観賞者の周囲の音量を検出す
るように設定し、観賞者の外周囲の音の変化によって、
環境映像が変化するようにすることも当然可能である。
このように、観賞者の外周囲の音によって環境映像が変
化するように設定することにより、例えば、ＨＭＤ使用
中に他人に話しかけられたり、電話がかかってきたりす
る場合等、周囲の状況を把握することも可能である。

【００４１】さらには、状況検出手段を複数個備えて、
液晶ディスプレイ映像や周囲の状況により、より細かく
環境映像を変化させることも可能である。例えば、状況
検出手段として、ディスプレイの音量測定装置と観賞者
の外周囲の明るさを検出する光量センサーの２つを備
え、２つのデータから環境映像を変化させる場合の実施
例の構成を示す機能ブロック図を図８に示す。

【００４２】図８中、光データ判定部８３はディスプレ
イ観賞者の周囲の明るさを検出する光量センサー８１か
らの光量データによって、音データ判定部８４はディス
プレイのスピーカー音量を検出する音量測定装置８２か
らの音量データによって、環境映像用のバックライト光
量を決定し、調光部８５に光量のアップダウンを要請す
る手段である。

【００４３】前記光量データ及び音量データは、例え
ば、図９（ａ）に示すように、その時間時間的変化を光
量の曲線９１及び音量の曲線９２として表すことができ
る。そして、図９（ａ）のデータを基に光量変換装置８
７の調光部８５において、環境映像用のバックライト光
量を図９（ｂ）に示すように変化させ、環境映像の輝度
を光量データ及び音量データに対応させたものとする。
この構成によれば、環境映像が観賞者の周囲の明るさと
ディスプレイ音量に応じて変化することとなり、目の疲
労を軽減し、臨場感が高いＨＭＤが実現可能となる。

【００４４】次に、上記光量変更装置以外の画像変化手
段について以下に説明する。画像変化手段として、図１
０に示すような赤、青、緑のＬＥＤをデルタ状に配列し
たＬＥＤアレイで、環境映像の光色を変化させる光色変
化装置を備えた実施例について説明する。図１０中、１
０１はデルタ状に配置された赤色ＬＥＤ、１０２は青色
ＬＥＤ、１０３は緑色ＬＥＤ、１０４は前記ＬＥＤアレ
イ全体、１０５は環境映像用スライドを示す。前記３色
のＬＥＤの発光量を別々に制御できるように設定するこ
とにより、全体的な光色調を変化させることが可能とな
る。

【００４５】図１１は、この光色変更装置１１９の機能
ブロック図である。色調センサー１１１からのデータを
判別して、バックライトの光色調を判定部１１２にて決
定し、それぞれの色の調光部、ここでは緑色ＬＥＤ調光
部１１３、青色ＬＥＤ調光部１１４、赤色ＬＥＤ調光部
１１５の指令により、緑色ＬＥＤ１１６、青色ＬＥＤ１
１７、赤色ＬＥＤ１１８の各色ＬＥＤの光量をコントロ
ールする。前記構成は、ＬＥＤを用いる代わりに３色の
ＥＬパネルを用いることによっても、同様に実現可能で
ある。

【００４６】図１２は図１１に示す判定部１１２の制御
動作の一例を示す図である。判定部には予め、音基準
（閾値）データ１と音基準（閾値）データ２が設定され
ており、基準データとセンサーからの入力データを比較
して、その状況に応じた光色状態に変化させる。例え
ば、音量測定装置から送られてきた音データが音基準デ
ータ１よりも大きい時には赤っぽい環境映像、音基準デ
ータ２よりも小さい時には緑っぽい環境映像といった、
鑑賞者の自由な設定による面白みがある環境映像を楽し
むことが可能となる。当然、基準データを多くし、入力
データに対し様々に色光を変化させることも可能であ
る。

【００４７】上記構成により、環境映像を観賞者の状況
によって変化させ、目の疲れを軽減し、臨場感の高いＨ
ＭＤの実現が可能となる。

【００４８】さらに、本発明によるＨＭＤの他の実施態
様について、図１３乃至図１５とともに説明する。図１
３中、１６１は拡大光学系、１６２は環境映像、１６３
は液晶パネル、１６４は液晶パネル用バックライト、１
６５は環境音提示手段、１６７は映像入力端子、１６８
は音声入力端子であり、これらはメガネケース１６６に
納められている。外部からの映像信号１６９及び音声信
号１７０は、映像入力端子１６７、音声入力端子１６８
を介して、ＨＭＤに入力される。

【００４９】図１４はＨＭＤの鑑賞者から見た視野を示
した図であり、液晶ディスプレイ１７１の周辺の環境映
像によって、図１４（Ａ）は映画館で映画を見ている、
図１７（Ｂ）は宇宙船でゲームをしている、図１４
（Ｃ）は森の中でＴＶを鑑賞しているような臨場感が得
られる様子を各々示している。

【００５０】図１５は本発明の特徴部分である環境音提
示手段１６５の構成例を示すブロック図である。図中、
１８１は環境音が記憶された環境音メモリー部、１８２
は音声入力端子１６８からの液晶ディスプレイ１７１の
音声、１８３は環境音と液晶ディスプレイの音声とをミ
キシングする合成部、１８４はヘッドフォンスピーカー
である。

【００５１】環境音メモリー部１８１には、ＩＣメモリ
ーカードやマイクロテープなどのメモリーによって、環
境映像１６２に対応した環境音が記憶されおり、例え
ば、図１４（Ａ）に示す映画館の環境映像では人混みの
雑踏、図１４（Ｂ）に示す宇宙船内部の環境映像ではエ
ンジン音やサイレン音、図１４（Ｃ）に示す森林の環境
映像では小鳥のさえずりなどの環境音が記憶されてい
る。この環境音メモリー部１８１は、ＨＭＤの電源ＯＮ
と同時に音声信号を合成部１８３に送り、その後、記憶
された環境音をリピートすることによって、電源ＯＦＦ
時まで音声信号を送出し続ける。

【００５２】合成部１８３は、環境音メモリー部１８１
からの音声信号と液晶ディスプレイ１７１の音声とを合
成して、合成した音声信号をヘッドフォンスピーカー１
８４に送るが、このときの合成は、例えば、 環境音の強度 ２０ｄＢ 液晶ディスプレイの音声の強度 ７０ｄＢ の設定で行われる。また、環境音は例えば７００Ｈｚ以
上の高い周波数帯域からなるものとしている。

【００５３】人間の聴覚には、同時に存在する他の音に
よって、ある音が聞こえなくくなるというマスキング効
果があることが知られており、このマスキング効果は、
周波数が高く強度が弱い音は周波数が低く強度が強い音
によって、聞こえにくくなる（マスクされる）という特
徴を有する。従って、上述したように合成部１８３で合
成された音は、液晶ディスプレイ１７１の音声が提示し
ているときは環境音がマスクされ、液晶ディスプレイ１
７１の音声が提示されていないときは環境音が鑑賞者に
聞こえることとなる。尚、上記のそれぞれの音声強度設
定は一例を示したものであり、マスキング効果が得られ
る設定であれば、他の設定であってもよいことは言うま
でもない。

【００５４】上述したように、本実施形態のＨＭＤにお
いては、鑑賞者がＨＭＤを装着して、液晶ディスプレイ
１７１に係る映像信号１６９及び音声信号１７０が入力
されていない状態では、環境映像と環境音とが鑑賞者に
提示され、視聴覚の相互作用により高い臨場感を得るこ
とができる。そして、液晶ディスプレイ１７１に係る映
像信号１６９及び音声信号１７０が入力されると、マス
キング効果により上記環境音は聞こえなくなり、液晶デ
ィスプレイ１７１に表示の映像とその音声を楽しむこと
ができる。また、液晶ディスプレイ１７１の映像鑑賞中
であっても、例えばＴＶチャンネル切換え時等の音声が
なくなるときは、環境音が聞こえるので、臨場感を失う
ことはない。

【００５５】尚、上記実施態様においては、環境音を提
示するヘッドフォンスピーカーを左右耳用の一対のみと
したものについて説明したが、図１６のブロック図に示
すように、環境音用ヘッドフォンスピーカー１９５と、
ディスプレイの音声用ヘッドフォンスピーカー１９６
と、両音声の強度設定を調整する調整部１９３，１９４
とを備え、図１５における合成部１８３を省いた構成と
しても良く、この場合、合成部による音の劣化を防止す
ることが可能である。

【００５６】さらに、本発明の特徴部分である環境音提
示手段の他の実施形態を、図１７とともに説明する。図
１７において、２０１は環境音メモリー部、２０２はデ
ィスプレイの音声、２０３は環境音とディスプレイの音
声２０２との切替えを行う切替え部、２０４はヘッドフ
ォンスピーカー、２０５は上記ディスプレイの音声２０
２の有無を検出し、切替え部２０３の切替えを制御する
検出部である。具体的には、検出部２０５にてディスプ
レイの音声２０２が有ると検出された場合には該ディス
プレイの音声２０２を出力するよう切替え部２０３を制
御し、ディスプレイの音声２０２が無いと検出された場
合には環境音メモリー部２０１からの環境音を出力する
よう切替え部２０３を制御する。これによって、環境音
メモリー部２０１に記憶される環境音の周波数帯域を制
限する必要がなくなる。

【００５７】次に、本発明によるＨＭＤのもう一つの他
の実施態様について、図１８及び図１９とともに説明す
る。図１８中、２１１は拡大光学系、２１２は環境映
像、２１３は液晶パネル、２１４は液晶パネル用バック
ライト、２１５は環境音提示手段、２１６はディスプレ
イ鑑賞者の周辺の音を検出する音センサー、２１７は映
像入力端子、２１８は音声入力端子であり、鑑賞者はＨ
ＭＤを頭に装着して、入力映像と環境映像とを楽しむこ
とができる。

【００５８】図１９は本実施形態における環境音提示手
段２１５を示すブロック図である。図中、２２１は環境
音が記憶された環境音メモリー部、２２２は外部から入
力されるディスプレイの音声、２２３は環境音とディス
プレイの音声とＨＭＤ周辺の音とをミキシングする合成
部、２２４はヘッドフォンスピーカー、２２５は音セン
サー２１６からのＨＭＤ周辺の音を判定する周辺音声判
定部である。

【００５９】周辺音声判定部２２５は、音センサー２１
６から送られてきたＨＭＤ周囲の音が一定のレベル、例
えば８０ｄＢ以上の強度であるか否かを判定し、８０ｄ
Ｂ以下である場合は何も出力せず、８０ｄＢ以上である
場合は合成部２２３に音信号を出力する。合成部２２３
ではＨＭＤ周囲の音とディスプレイの音声と環境音とを
合成して、ヘッドフォンスピーカー２２４より提示す
る。ここで、合成部２２３での音声の合成は、例えば以
下のように設定される。

【００６０】 環境音の強度 ２０ｄＢ ディスプレイの音声の強度 ７０ｄＢ ＨＭＤ周辺の音の強度 ８０ｄＢ このような各音声強度の設定により、ディスプレイ鑑賞
者の周辺の音は、ディスプレイの音声と環境音との両方
の音声が提示されている場合、及び環境音のみ提示され
ている場合のいずれの場合でもディスプレイ鑑賞者に知
覚される。尚、合成される各音声強度は上記設定例に限
らず、いずれの状況においてもＨＭＤ周辺の音が知覚で
きるものであれば、他の設定であってもよい。

【００６１】上述したとおり、本実施形態のＨＭＤにお
いては、ＨＭＤによって視聴覚が覆われたディスプレイ
鑑賞者であっても、周辺で例えば声を掛けられた場合や
電話などの呼出音が鳴った場合、その音がヘッドフォン
スピーカー２２４より提示され、知覚することができる
ので、周辺の状況把握が可能となる。また、例えば８０
ｄＢ以下の小さい雑音等は提示されないので、ＨＭＤの
ディスプレイ映像及び音声、または環境映像及び環境音
を高い臨場感と迫力で楽しむことができる。

【００６２】

【発明の効果】本発明によれば、以下のような効果があ
る。第１に、液晶ディスプレイの輝度によって、環境映
像はその光量および輝度を変化させることが可能である
ため、ディスプレイ輝度と環境映像との光量及び輝度差
が極めて少なくでき、観賞者の目の疲れが減少する。

【００６３】第２に、環境映像は観賞者の周辺の明るさ
によって、その光量及び輝度を変化させることが可能で
あるため、画像提示装置、特にＨＭＤ装着、脱着時の過
度な知覚変化が無くなり、観賞者の目の疲れが減少す
る。

【００６４】第３に、環境映像をディスプレイ映像の光
量、輝度、色調や音とシンクロさせることが可能である
ため、従来の画像提示装置、特にＨＭＤの映像より、よ
り高い臨場感を得ることができる。

【００６５】第４に、環境映像に応じた環境音を提示す
ることが可能であるため、映像と音声との視聴覚相互作
用によって、従来の画像提示装置、特にＨＭＤの映像よ
り、より高い臨場感を得ることができる。

【００６６】第５に、鑑賞者の周囲の音を提示すること
が可能であるため、常に周辺の状況把握ができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるＨＭＤの一実施形態を示す構成概
略図である。

【図２】本発明によるＨＭＤの一実施形態における状況
検出手段の構成例を示す部分拡大図である。

【図３】本発明によるＨＭＤの一実施形態における画像
変化手段である光量変更装置を示す機能ブロック図であ
る。

【図４】本発明によるＨＭＤの一実施形態における光量
変換装置の判定部の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図５】本発明による外周囲の光量を測定する光量セン
サーを備えたＨＭＤの構成概略図である。

【図６】本発明による音量を測定するための音量測定装
置を備えたＨＭＤの構成概略図である。

【図７】本発明によるＨＭＤの一実施形態における音量
測定装置の判定部の制御動作を示すフローチャートであ
る。

【図８】本発明によるＨＭＤの複数個の状況検出手段を
備えた実施形態を示す機能ブロック図である。

【図９】（ａ）は光量データ及び音量データの時間的変
化を示す曲線を表す図であり、（ｂ）は環境映像の輝度
の時間的変化を示す曲線を表す図である。

【図１０】本発明のＨＭＤにおける画像変化手段の構成
例を示す部分拡大図である。

【図１１】本発明のＨＭＤにおける画像変化手段である
光色変更装置を示す機能ブロック図である。

【図１２】本発明のＨＭＤにおける光色変更装置の判定
部の制御動作の一例を示す説明図である。

【図１３】本発明によるＨＭＤの他の実施形態を示す構
成概略図である。

【図１４】本発明によるＨＭＤを鑑賞者からみた視野を
示す説明図である。

【図１５】本発明によるＨＭＤの他の実施形態における
環境音提示手段の構成例を示すブロック図である。

【図１６】本発明によるＨＭＤにおける環境音提示手段
の他の構成例を示すブロック図である。

【図１７】本発明によるＨＭＤにおける環境音提示手段
のもう一つの他の構成例を示すブロック図である。

【図１８】本発明によるＨＭＤのもう一つの他の実施形
態を示す構成概略図である。

【図１９】本発明によるＨＭＤのもう一つの他の実施形
態における環境音提示手段の構成例を示すブロック図で
ある。

【図２０】従来のＨＭＤを示す構成概略図である。

【図２１】従来のＨＭＤで液晶ディスプレイ鑑賞者から
見た視野を示す図である。

【図２２】環境映像を有するＨＭＤのディスプレイ観賞
者から見た視野を示す図である。

【符号の説明】

１１ 拡大レンズ １２ 環境映像用スライド １３ 環境映像用バックライト １４ 液晶ディスプレイ １５ 液晶ディスプレイ用バックライト １６ 液晶ディスプレイ用の光量センサー １７ 光量変更装置 １８ ヘッドフォンスピーカー ２１ 拡大レンズ ２２ 光量センサー ２３ 環境映像用スライド及び液晶ディスプレイを含む
表示装置 ３１ 状況検出手段であるセンサー ３２ 判定部 ３３ 調光部 ３４ 環境映像用のバックライトの光量 ３５ 光量変更装置 ５１ 拡大レンズ ５２ 環境映像用スライド ５３ 環境映像用バックライト ５４ 液晶ディスプレイ ５５ バックライト ５６ 光量センサー（観賞者の周辺用） ５７ 光量変更装置 ５８ ヘッドフォンスピーカー ６１ 拡大レンズ ６２ 環境映像用スライド ６３ 環境映像用バックライト ６４ 液晶ディスプレイ ６５ 液晶ディスプレイ用バックライト ６６ 音量測定装置 ６７ 光量変更装置 ６８ ヘッドフォンスピーカー ８１ 光量センサー ８２ 音量測定装置 ８３ 光データ判定部 ８４ 音データ判定部 ８５ 調光部 ８６ 環境映像用バックライト ８７ 光量変更装置 ９１ 光量の曲線 ９２ 音量の曲線 ９３ 環境映像の輝度曲線 １０１ デルタ状に配置された赤色ＬＥＤ １０２ デルタ状に配置された青色ＬＥＤ １０３ デルタ状に配置された緑色ＬＥＤ １０４ ＬＥＤアレイ全体 １０５ 環境映像用スライド １１１ 色調センサー １１２ 判定部 １１３ 緑色ＬＥＤ調光部 １１４ 青色ＬＥＤ調光部 １１５ 赤色ＬＥＤ調光部 １１６ 緑色ＬＥＤ １１７ 青色ＬＥＤ １１８ 赤色ＬＥＤ １１９ 光色変更装置 １６１ 拡大光学系 １６２ 環境映像 １６３ 液晶パネル １６４ バックライト １６５ 環境音提示手段 １６６ メガネケース １６７ 映像入力端子 １６８ 音声入力端子 １６９ 映像信号 １７０ 音声信号 １８１ 環境音メモリー部 １８２ ディスプレイの音声 １８３ 合成部 １８４ ヘッドフォンスピーカー １９１ 環境音メモリー部 １９２ ディスプレイの音声 １９３ 環境音用調整部 １９４ ディスプレイの音声用調整部 １９５ 環境音用ヘッドフォンスピーカー １９６ ディスプレイの音声用ヘッドフォンスピーカー ２０１ 環境音メモリー部 ２０２ ディスプレイの音声 ２０３ 切替え部 ２０４ ヘッドフォンスピーカー ２０５ 検出部 ２１１ 拡大光学系 ２１２ 環境映像 ２１３ 液晶パネル ２１４ バックライト ２１５ 環境音提示手段 ２１６ 音センサー ２１７ 映像入力端子 ２１８ 音声入力端子 ２２１ 環境音メモリー部 ２２２ ディスプレイの音声 ２２３ 合成部 ２２４ ヘッドフォンスピーカー ２２５ 周辺音声判定部

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 映像を表示するディスプレイ及び前記デ
   ィスプレイの周辺部に配置された環境映像を拡大して鑑
   賞する画像表示装置において、 ディスプレイ観賞者の画像表示装置使用状況を検出する
   状況検出手段を備えたことを特徴とする画像表示装置。
2. 【請求項２】 映像を表示するディスプレイ及び前記デ
   ィスプレイの周辺部に配置された環境映像を拡大して鑑
   賞する画像表示装置において、 請求項１記載の状況検出手段により検出された状況に応
   じて、前記環境映像を変化させる画像変化手段を備えた
   ことを特徴とする画像表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１もしくは請求項２記載の画像表
   示装置において、 状況検出手段は、前記ディスプレイもしくはディスプレ
   イ観賞者の周囲の光量もしくは輝度を検出し、画像変化
   手段は前記光量もしくは輝度に応じて、環境映像の光量
   を変化させることを特徴とする画像表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１もしくは請求項２記載の画像表
   示装置において、 状況検出手段は、前記ディスプレイもしくはディスプレ
   イ観賞者の周囲の音量もしくは音を検出し、 画像変化手段は、前記音量もしくは音に応じて、環境映
   像の光量を変化させることを特徴とする画像表示装置。
5. 【請求項５】 請求項１もしくは請求項２記載の画像表
   示装置において、 状況検出手段は、前記ディスプレイもしくはディスプレ
   イ観賞者の周囲の光量もしくは輝度を検出し、 画像変化手段は、前記光量もしくは輝度に応じて、環境
   映像の色調を変化させることを特徴とする画像表示装
   置。
6. 【請求項６】 請求項１もしくは請求項２記載の画像表
   示装置において、 状況検出手段は、前記ディスプレイもしくはディスプレ
   イ観賞者の周囲の音量もしくは音を検出し、 画像変化手段は、前記音量もしくは音に応じて、環境映
   像の色調を変化させることを特徴とする画像表示装置。
7. 【請求項７】 映像を表示するディスプレイ及び前記デ
   ィスプレイの周辺部に配置された環境映像を拡大して鑑
   賞する画像表示装置において、 前記環境映像に応じた環境音を提示する環境音提示手段
   を備えたことを特徴とする画像表示装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載の画像表示装置において、 環境音提示手段は、前記ディスプレイの音声と前記環境
   音とを合成して出力することを特徴とする画像表示装
   置。
9. 【請求項９】 請求項７記載の画像表示装置において、 環境音提示手段は、前記ディスプレイの音声と前記環境
   音とをそれぞれ個別に出力することを特徴とする画像表
   示装置。
10. 【請求項１０】 請求項７記載の画像表示装置におい
    て、 環境音提示手段は、前記ディスプレイの音声の有無を検
    出し、それに応じて前記ディスプレイの音声と前記環境
    音とを切替選択して出力することを特徴とする画像表示
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項７記載の画像表示装置におい
    て、 環境音提示手段は、前記ディスプレイもしくはディスプ
    レイ鑑賞者の周囲の音を検出し、その中から特定の音を
    選択して、環境音とともに出力することを特徴とする画
    像表示装置。