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
【課題】頭部装着型表示装置において、使用者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現する技術を提供する。
【解決手段】使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる頭部装着型表示装置は、右眼用画像データから画像光を生成し出射する右眼用画像光生成部と、左眼用画像データから画像光を生成し出射する左眼用画像光生成部と、出射された画像光を使用者の左右の眼に導く一対の導光部と、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのそれぞれに対して、画像光の出射を制御するための制御信号を送信する表示制御部とを備える。表示制御部は、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのうちの、一方に画像光の出射を停止させると共に他方に画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に画像光の出射を実行させると共に他方に画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替える。
【解決手段】使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる頭部装着型表示装置は、右眼用画像データから画像光を生成し出射する右眼用画像光生成部と、左眼用画像データから画像光を生成し出射する左眼用画像光生成部と、出射された画像光を使用者の左右の眼に導く一対の導光部と、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのそれぞれに対して、画像光の出射を制御するための制御信号を送信する表示制御部とを備える。表示制御部は、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのうちの、一方に画像光の出射を停止させると共に他方に画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に画像光の出射を実行させると共に他方に画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部に装着する表示装置である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に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着する表示装置である頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ））が知られている。頭部装着型表示装置は、例えば、液晶ディスプレイおよび光源を利用して画像を表す画像光を生成し、生成された画像光を投写光学系や導光板を利用して使用者の眼に導くことにより、使用者に虚像を認識させる。
【０００３】
上述のようなヘッドマウントディスプレイは、携帯性を高めるためにバッテリー駆動可能な構成が採用されることが一般的である。バッテリー駆動のヘッドマウントディスプレイにおいては、使用可能時間を長くするために、ヘッドマウントディスプレイの消費電力を低減することが求められる。この点に関して、従来では、表示素子に形成される画像を低解像度もしくは低フレームレートとすることで、ヘッドマウントディスプレイの低消費電力化を実現する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１８１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、表示素子に形成される画像を低解像度もしくは低フレームレートとすると、使用者が認識する虚像の画質が顕著に低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、頭部装着型表示装置において、使用者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］
使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる頭部装着型表示装置であって、
使用者の右眼に対応する右眼用画像データから画像光を生成し、出射する右眼用画像光生成部と、
使用者の左眼に対応する左眼用画像データから画像光を生成し、出射する左眼用画像光生成部と、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とから出射された前記画像光を使用者の左右の眼に導く一対の導光部と、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのそれぞれに対して、前記画像光の出射を制御するための制御信号を送信する表示制御部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのうちの、一方に前記画像光の出射を停止させると共に他方に前記画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に前記画像光の出射を実行させると共に他方に前記画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替える、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、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのうちの、一方に画像光の出射を停止させると共に他方に画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に画像光の出射を実行させると共に他方に画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替えるため、頭部装着型表示装置において、観察者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現することができる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示制御部は、さらに、
前記第１の状態と、前記第２の状態との切り替え時に、前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのうちの両方に前記画像光の出射を実行させる第３の状態を経由する、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、第１の状態と、第２の状態との切り替え時に、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのうちの両方に画像光の出射を実行させる第３の状態を経由するため、第１の状態と、第２の状態とを、より自然に切り替えることができる。
【００１０】
［適用例３］
適用例１または２記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記右眼用画像光生成部の温度を検出する右眼用温度検出部と、
前記左眼用画像光生成部の温度を検出する左眼用温度検出部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記右眼用温度検出部により検出した前記温度と、前記左眼用温度検出部により検出した前記温度との差が、所定の温度差以上となった場合に、前記第１の状態と、前記第２の状態とを切り替える、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、右眼用画像光生成部の温度と、左眼用画像光生成部の温度との差が、所定の温度差以上となった場合に、第１の状態と、第２の状態とを切り替えるため、一方の画像光生成部の高温化を抑制することができる。
【００１１】
［適用例４］
適用例１ないし３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、
虚像の表示に用いる対象画像を取得し、前記対象画像を用いて前記右眼用画像データと、前記左眼用画像データとを生成する画像処理部を備える、頭部装着型表示装置。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。
【図４】ヘッドマウントディスプレイがとり得る状態について示す状態遷移図である。
【図５】ヘッドマウントディスプレイが通常状態に遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の処理を経て画像光が出射される様子を示す説明図である。
【図７】ヘッドマウントディスプレイが省電力状態に遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ２０２の処理が終了した時点の画像光生成部の様子を示す説明図である。
【図９】ヘッドマウントディスプレイの状態遷移の一例を示す説明図である。
【図１０】第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイがとり得る状態について示す状態遷移図である。
【図１１】第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイが第２の状態に遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳ３０２の処理が終了した時点の画像光生成部の様子を示す説明図である。
【図１３】第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイの状態遷移の一例を示す説明図である。
【図１４】第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイがとり得る状態について示す状態遷移図である。
【図１５】第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイの状態遷移の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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ＨＭは、頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）とも呼ばれる。本実施例のヘッドマウントディスプレイＨＭは、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の頭部装着型表示装置である。
【００１６】
ヘッドマウントディスプレイＨＭは、使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる画像表示部２０と、画像表示部２０を制御するコントローラー１０とを備えている。
【００１７】
画像表示部２０は、使用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、右表示駆動部２２と、左表示駆動部２４と、照度センサー２５と、右光学パネル２６と、左光学パネル２８とを含んでいる。耳掛部２１は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４の端部から使用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。右光学パネル２６および左光学パネル２８は、使用者が画像表示部２０を装着した状態においてそれぞれ使用者の右および左の眼の前に位置するように配置されている。右表示駆動部２２は、右耳用の耳掛部２１と右光学パネル２６との接続箇所に配置されている。また、左表示駆動部２４は、左耳用の耳掛部２１と左光学パネル２８との接続箇所に配置されている。なお、以降では、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を総称して単に「表示駆動部」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。照度取得部としての照度センサー２５は、周囲の明るさ（照度）を取得するためのセンサーである。
【００１８】
表示駆動部は、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、表示駆動部から取り込んだ画像光を使用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、前面側（使用者の眼の側とは反対の側）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とともに、調光板の光透過率を調整することにより、使用者の眼に入る外光量を調整し、虚像の視認のしやすさを調整することができる。なお、調光板は省略可能である。
【００１９】
画像表示部２０は、さらに、右耳用の右イヤホン３２および左耳用の左イヤホン３４を有する。右イヤホン３２および左イヤホン３４は、使用者が画像表示部２０を装着した際に、それぞれ右および左の耳に装着される。
【００２０】
画像表示部２０は、さらに、画像表示部２０をコントローラー１０に接続するための接続部４０を有している。接続部４０は、コントローラー１０に接続される本体コード４８と、本体コード４８が２本に分岐した右コード４２と、左コード４４と、分岐点に設けられた連結部材４６と、を含んでいる。右コード４２は、右表示駆動部２２に接続されており、左コード４４は、左表示駆動部２４に接続されている。画像表示部２０とコントローラー１０とは、接続部４０を介して各種信号の伝送を行う。本体コード４８における連結部材４６とは反対側の端部と、コントローラー１０とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター（不図示）が設けられており、本体コード４８コネクターとコントローラー１０のコネクターとの嵌合／嵌合解除により、コントローラー１０と画像表示部２０とが接続されたり切り離されたりする。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。
【００２１】
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、タッチパッド１４と、十字キー１６と、電源スイッチ１８とを含んでいる。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。タッチパッド１４は、タッチパッド１４の操作面上での使用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。
【００２２】
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。
【００２３】
入力情報取得部１１０は、使用者による操作入力に応じた信号（例えば、タッチパッド１４や十字キー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。記憶部１２０には、設定情報ＣＩが格納されている（詳細は後述）。電源１３０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの各部に電力を供給する。電源１３０としては、例えば二次電池を用いることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
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（例えば、パーソナルコンピューターＰＣや携帯電話端末、ゲーム端末）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、無線ＬＡＮ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。
【００２６】
画像処理部１６０は、インターフェイス１８０を介して入力されるコンテンツに基づき、垂直同期信号ＶＳｙｎｃ、水平同期信号ＨＳｙｎｃ、画像データＤａｔａを生成し、接続部４０を介してこれらの信号を画像表示部２０に供給する。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Ｄａｔａ（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Ｄａｔａ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、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。
【００２７】
表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を制御する制御信号を生成し、接続部４０を介して画像表示部２０に供給することにより、画像表示部２０における画像表示状態を制御する。具体的には、表示制御部１９０は、制御信号により、右ＬＣＤ制御部２１１による右ＬＣＤ２４１の駆動の有効／無効や、右バックライト制御部２０１による右バックライト２２１の駆動の有効／無効や、左ＬＣＤ制御部２１２による左ＬＣＤ２４２の駆動の有効／無効や、左バックライト制御部２０２による左バックライト２２２の駆動の有効／無効を個別に制御することにより、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４のそれぞれによる画像光の生成および出射の有無を制御する。詳細は後述する。
【００２８】
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、画像表示部２０の右イヤホン３２および左イヤホン３４に接続部４０を介して供給する。
【００２９】
画像表示部２０は、右表示駆動部２２と、左表示駆動部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、照度センサー２５と、右イヤホン３２と、左イヤホン３４とを備えている。右表示駆動部２２は、光源として機能する右バックライト（ＢＬ）制御部２０１および右バックライト（ＢＬ）２２１と、表示素子として機能する右ＬＣＤ制御部２１１および右ＬＣＤ２４１と、右眼用温度検出部として機能する右温度検出部２３１と、右投写光学系２５１を含んでいる。左表示駆動部２４は、光源として機能する左バックライト（ＢＬ）制御部２０２および左バックライト（ＢＬ）２２２と、表示素子として機能する左ＬＣＤ制御部２１２および左ＬＣＤ２４２と、左眼用温度検出部として機能する左温度検出部２３２と、左投写光学系２５２を含んでいる。なお、右表示駆動部２２と左表示駆動部２４とは対になっており、左表示駆動部２４の各部は、右表示駆動部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。
【００３０】
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、右バックライト制御部２０１と、右ＬＣＤ制御部２１１と、右バックライト２２１と、右ＬＣＤ２４１とを総称して「右眼用画像光生成部」とも呼ぶ。同様に、左バックライト制御部２０２と、左ＬＣＤ制御部２１２と、左バックライト２２２と、左ＬＣＤ２４２とを総称して「左眼用画像光生成部」とも呼ぶ。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。
【００３１】
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。右光学パネル２６としての右導光板２６１は、右投写光学系２５１から出力された画像光を、所定の光路に沿って反射させつつ使用者の右眼に導く。なお、右投写光学系２５１と右導光板２６１とを総称して「導光部」とも呼ぶ。
【００３２】
右温度検出部２３１は、右ＬＣＤ２４１の端部に取り付けられ、右ＬＣＤ２４１の温度を検出する機能を有する。右温度検出部２３１は、例えば、サーミスタや、温度センサーＩＣや、ヒューズ等によって構成することができる。また、右温度検出部２３１は、接触式の温度センサーのほか、非接触式の温度センサーとして構成してもよい。
【００３３】
図３は、使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。上述のようにして、ヘッドマウントディスプレイＨＭの使用者の両眼に導かれた画像光が使用者の網膜に結像することにより、使用者は虚像を視認することができる。図３に示すように、ヘッドマウントディスプレイＨＭの使用者の視野ＶＲ内には虚像ＶＩが表示される。また、使用者の視野ＶＲのうち、虚像ＶＩが表示された部分以外については、使用者は、右光学パネル２６および左光学パネル２８を透過して、外景ＳＣを見ることができる。なお、本実施例のヘッドマウントディスプレイＨＭでは、使用者の視野ＶＲの内の虚像ＶＩが表示された部分についても、虚像ＶＩの背後に外景ＳＣが透けて見えるようになっている。
【００３４】
（Ａ−２）頭部装着型表示装置の状態遷移：
図４は、ヘッドマウントディスプレイＨＭがとり得る状態について示す状態遷移図である。本実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭは、通常状態ＳＮと、省電力状態ＳＥとをとることができる。通常状態ＳＮでは、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で、画像光の生成と出射が行われる。このため、通常状態ＳＮでは、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。一方、省電力状態ＳＥでは、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのいずれか一方で、画像光の生成と出射が行われる。このため、省電力状態ＳＥでは、使用者の左右どちらかの眼前に虚像が表示される。
【００３５】
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ＳＮである場合は、省電力開始条件が成立するか否かを監視する。省電力開始条件成立後、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭを省電力状態ＳＥへ遷移させる。また、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥである場合は、省電力停止条件が成立するか否かを監視する。省電力停止条件成立後、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭを通常状態ＳＮへ遷移させる。なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭが起動されたときに最初にとる状態（初期状態）は、どちらの状態としてもよい。
【００３６】
（Ａ−２−１）省電力開始条件：
省電力開始条件は、任意に定めることができる。例えば、下記に列挙する条件（ａ１）〜（ａ７）から１つまたは複数を選択することができる。
【００３７】
（ａ１）コンテンツが静止画像である場合。静止画像とは、ＯＳの初期画面や、ＯＳ上で起動される文書作成ソフトやメールソフトの画面、音楽のプレイリスト表示画面等、情報の表示を主目的とする画像を意味する。なお、表示制御部１９０は、コンテンツが静止画像であるか否かを、ＯＳ上で起動されるアプリケーションの種類により判定することができる。省電力開始条件として、条件（ａ１）を選択すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭは対象画像の種類に応じて省電力状態ＳＥをとることができるため、対象画像の種類に応じて低消費電力を実現することができる。コンテンツが静止画像である場合は、使用者の片目の眼前に虚像を表示する省電力状態ＳＥであっても、使用者は視野領域に表示された虚像を認識しやすい。
【００３８】
（ａ２）電源１３０（二次電池）の残量が所定の残量以下となった場合。なお、所定の残量は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ２）を選択すれば、二次電池の残量が少なくなった場合に省電力状態ＳＥをとることができるため、二次電池の残量が少なくなった場合に低消費電力を実現することができる。この結果、バッテリー駆動可能なヘッドマウントディスプレイＨＭにおいてバッテリーの残量が少なくなった際に、その使用時間を長くすることができる。
【００３９】
（ａ３）照度センサー２５が取得した照度が所定の照度以下となった場合。なお、所定の照度は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ３）を選択すれば、周囲の明るさが所定の照度以下となった場合、すなわち、周囲が暗くなった場合に省電力状態ＳＥをとることができるため、周囲が暗くなった場合に低消費電力を実現することができる。周囲が暗い場合は、使用者の片目の眼前に虚像を表示する省電力状態ＳＥであっても、使用者は視野領域に表示された虚像を認識しやすい。
【００４０】
（ａ４）右温度検出部２３１により検出された右ＬＣＤ２４１の温度と、左温度検出部２３２により検出された左ＬＣＤ２４２の温度とのうちの、少なくともいずれか一方が所定の温度以上となった場合。なお、所定の温度は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ４）を選択すれば、右眼用画像光生成部もしくは左眼用画像光生成部の温度が所定の温度以上となった場合、すなわち、左右の画像光生成部が高温となった場合に省電力状態ＳＥをとることができるため、左右の画像光生成部が高温となった場合に低消費電力を実現することができる。画像光生成部の高温化はＬＣＤの故障に繋がるため抑制することが好ましい。このようにすれば、左右の画像光生成部が高温となった場合に低消費電力を実現するため、画像光生成部の更なる高温化を抑制することができる。
【００４１】
（ａ５）ＯＳ内の予め指定されたアプリケーションの起動を検出した場合。なお、アプリケーションの指定は、例えば使用者による指定が可能であり、その指定内容は記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ５）を選択すれば、予め指定されたアプリケーションの起動に応じて、省電力状態ＳＥをとることができる。
【００４２】
（ａ６）外部からの省電力要求を取得した場合。具体的には、表示制御部１９０が、コントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を介して省電力を選択する旨を取得した場合。省電力開始条件として、条件（ａ６）を選択すれば、タッチパッド１４や十字キー１６からの操作に応じて、省電力状態ＳＥをとることができる。
【００４３】
（ａ７）ヘッドマウントディスプレイＨＭに対する操作（例えば、タッチパッド１４と、十字キー１６とに対する操作）を検出しない状態が所定の時間継続した場合。なお、所定の時間は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ７）を選択すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭに対する操作が長時間行われない場合に、省電力状態ＳＥをとることができる。
【００４４】
（Ａ−２−２）省電力停止条件：
省電力停止条件は、任意に定めることができる。例えば、下記に列挙する条件から１つまたは複数を選択することができる。なお、下記では、番号の末尾に示す数字が省電力開始条件において付した番号と同じものは、対応する条件である。省電力停止条件は、省電力開始条件と対応する条件とすることが好ましく、具体的には、省電力開始条件が条件（ａ１）であるときは、省電力停止条件は条件（ｂ１）とすることが好ましい。
【００４５】
（ｂ１）コンテンツが動画像である場合。動画像とは、映像を表示する画面や、ゲーム画面等、映像の表示を主目的とする画像を意味する。なお、コンテンツが動画像であるか否かは、ＯＳ上で起動されるアプリケーションの種類により判定することができる。表示される画像が絶えず変化する動画像である場合は、通常状態ＳＮをとることにより、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。省電力停止条件（ｂ１）を、省電力開始条件（ａ１）とセットで用いれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて低消費電力を実現しつつ、使用者による視認性を担保することができる。
【００４６】
（ｂ２）電源１３０（二次電池）の残量が所定の残量を超えた場合。省電力停止条件（ｂ２）を、省電力開始条件（ａ２）とセットで用いることで、ヘッドマウントディスプレイＨＭのバッテリー残量が所定の残量を超えた場合（すなわち、充電が行われた場合）、ヘッドマウントディスプレイＨＭは通常状態ＳＮに遷移し、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。この結果、低消費電力を実現しつつ、使用者による視認性を向上させることができる。
【００４７】
（ｂ３）照度センサー２５が取得した照度が所定の照度を超えた場合。省電力停止条件（ｂ３）を、省電力開始条件（ａ３）とセットで用いることで、周囲が明るく、使用者が虚像を認識しづらい環境である場合、ヘッドマウントディスプレイＨＭは通常状態ＳＮに遷移し、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。この結果、低消費電力を実現しつつ、使用者による視認性を担保することができる。
【００４８】
（ｂ４）右温度検出部２３１により検出された右ＬＣＤ２４１の温度と、左温度検出部２３２により検出された左ＬＣＤ２４２の温度とのうち両方が所定の温度よりも低くなった場合。省電力停止条件（ｂ４）を、省電力開始条件（ａ４）とセットで用いることで、左右の画像光生成部が高温状態ではなくなった場合、ヘッドマウントディスプレイＨＭは通常状態ＳＮに遷移し、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。この結果、低消費電力を実現しつつ、使用者による視認性を担保することができる。
【００４９】
（ｂ５）ＯＳ内の予め指定されたアプリケーションの終了を検出した場合。省電力停止条件（ｂ５）を、省電力開始条件（ａ５）とセットで用いることで、使用者等から予め指定された特定のアプリケーションの起動と終了に合わせて、通常状態ＳＮと省電力状態ＳＥとを切り替えることができる。
【００５０】
（ｂ６）外部からの省電力解除要求を取得した場合。具体的には、表示制御部１９０が、コントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を介して省電力状態を解除する旨を取得した場合。省電力停止条件（ｂ６）を、省電力開始条件（ａ６）とセットで用いることで、外部からの要求に応じて、通常状態ＳＮと省電力状態ＳＥとを切り替えることができる。
【００５１】
（ｂ７）ヘッドマウントディスプレイＨＭに対する操作（例えば、タッチパッド１４と、十字キー１６とに対する操作）を検出した場合。省電力停止条件（ｂ７）を、省電力開始条件（ａ７）とセットで用いることで、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて、より低消費電力を実現することができる。
【００５２】
図５は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが通常状態ＳＮに遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。表示制御部１９０は、左右の画像を再生させる（ステップＳ１０２）。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、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。左ＬＣＤ制御部２１２についても同様である。次に、表示制御部１９０は、左右のバックライトを点灯させる（ステップＳ１０４）。具体的には、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、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バックライト制御部２０１は、右バックライト２２１を点灯させることで、右ＬＣＤ２４１により生成された画像に照明光を照射し、画像を表す画像光を出射する。左バックライト制御部２０２についても同様である。
【００５３】
図６は、図５の処理を経て画像光が出射される様子を示す説明図である。図６（Ａ）は、右眼用画像光生成部において、照明光ＩＬの照射により画像光ＰＬが出射される様子を示している。図６（Ｂ）は、左眼用画像光生成部において、照明光ＩＬの照射により画像光ＰＬが出射される様子を示している。
【００５４】
この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で画像光の生成と出射が行われるため、通常状態ＳＮでは、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。なお、通常状態ＳＮでは、画像光の生成（ステップＳ１０２）の後に照明光の照射（ステップＳ１０４）を行うため、虚像の表示の際におけるちらつきを抑制し、虚像の表示をスムーズに行うことができる。
【００５５】
図７は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥに遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。表示制御部１９０は、右バックライト２２１を消灯させる（ステップＳ２０２）。具体的には、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１に「無効」を示す制御信号を、左バックライト制御部２０２に「有効」を示す制御信号を、それぞれ送信する。「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の照明光を消灯させるため、右ＬＣＤ２４１により生成された画像は、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の照明光を点灯させたまま維持するため、左ＬＣＤ２４２により生成された画像は、画像光として出射される。
【００５６】
図８は、図７のステップＳ２０２の処理が終了した時点の画像光生成部の様子を示す説明図である。図８（Ａ）のように、右眼用画像光生成部では、照明光が消灯されることにより、画像光の出射が停止される。一方、図８（Ｂ）のように、左眼用画像光生成部では、照明光ＩＬの照射により画像光ＰＬの出射が継続される。
【００５７】
次に、図７のステップＳ２０４において、表示制御部１９０は、右の画像の再生を停止させる。具体的には、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１に「無効」を示す制御信号を、左ＬＣＤ制御部２１２に「有効」を示す制御信号を、それぞれ送信する。「無効」を示す制御信号を受信した右ＬＣＤ制御部２１１は、右ＬＣＤ２４１の駆動を停止する。これにより、ＬＣＤによる画像の生成が停止される。一方、「有効」を示す制御信号を受信した左ＬＣＤ制御部２１２は、左ＬＣＤ２４２の駆動を継続する。
【００５８】
この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部における画像光の生成および出射は停止され、左眼用画像光生成部のみが画像光の生成と出射を行うこととなるため、省電力状態ＳＥでは、使用者の左側の眼前に虚像が表示される。なお、省電力状態ＳＥでは、照明光の照射停止（ステップＳ２０２）の後に画像光の停止（ステップＳ２０４）を行うため、虚像表示の停止時におけるちらつきを抑制し、虚像をスムーズに消すことができる。
【００５９】
なお、本実施例では省電力状態ＳＥにおいて、使用者の左側の眼前に虚像が表示される構成、すなわち、右眼用画像光生成部における画像光の生成、出射を停止する構成であるとしたが、これは逆にしてもよい。すなわち、左眼用画像光生成部における画像光の生成、出射を停止することとしてもよい。また、省電力状態ＳＥにおいて、右目用画像光生成部と、左目用画像光生成部とのどちらを停止させるかは、使用者が指定可能な構成とすることができる。具体的には、使用者は、選択受付部としてのコントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を操作することによって、画像光の生成および出射を停止させる一方を選択する。
【００６０】
図９は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの状態遷移の一例を示す説明図である。図９の例では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの初期状態を省電力状態ＳＥとし、かつ、省電力開始条件として条件（ａ１）を、省電力停止条件として条件（ｂ１）を採用した場合について説明する。
【００６１】
図９（Ａ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが起動された時刻ｔ１における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。ヘッドマウントディスプレイＨＭの初期状態は省電力状態ＳＥであるため、ヘッドマウントディスプレイＨＭの起動時において表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥに遷移した際の処理（図７）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左眼用画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）でのみ画像光の生成および出射が行われ、使用者の左眼の眼前には、図９（Ａ）に示す画像光に基づいた虚像が表示される。
【００６２】
図９（Ｂ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて動画像の再生が開始された時刻ｔ２における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。表示制御部１９０は、動画像（映像）を再生するためのアプリケーション（動画ビューワーＶＷ）の起動を検出した場合、省電力停止条件（ｂ１）が成立したと判定し、ヘッドマウントディスプレイＨＭが通常状態ＳＮに遷移した際の処理（図５）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部（右ＬＣＤ２４１）と、左眼用画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）の両方で画像光の生成および出射が行われ、使用者の左右の眼前には、図９（Ｂ）に示す画像光に基づいた虚像が表示される。
【００６３】
図９（Ｃ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて動画像の再生が終了した時刻ｔ３における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。表示制御部１９０は、動画ビューワーＶＷの終了を検知し、ＯＳの初期画面表示となったことを検出した場合、省電力開始条件（ａ１）が成立したと判定し、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥに遷移した際の処理（図７）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左眼用画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）でのみ画像光の生成および出射が行われ、使用者の左眼の眼前には、図９（Ｃ）に示す画像光に基づいた虚像が表示される。
【００６４】
以上のように、第１実施例では、表示制御部１９０は、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのそれぞれに対して、制御信号により画像光の生成および出射の有無を制御することができる。このため、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部の両方で画像光の生成と出射を行う通常状態ＳＮと、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部のいずれか一方で画像光の生成と出射を行う省電力状態ＳＥとを実現することができる。省電力状態ＳＥでは、使用者の片目（左右いずれか）の眼前に虚像が表示される。片目の眼前に表示される虚像であっても、使用者が意識することによって、図３と同様に使用者の視野領域に表示された１枚の虚像ＶＩとして認識可能である。また、ＬＣＤを駆動するための電力は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが全体として消費する電力の約１／３を占める。このため、左右いずれかのＬＣＤのみ駆動させればよい省電力状態ＳＥは、通常状態ＳＮと比較して、ヘッドマウントディスプレイＨＭ全体としての消費電力を抑制することができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて、使用者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現することができる。
【００６５】
Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例では、省電力状態ＳＥにおいて、右目用画像光生成部と、左目用画像光生成部とに、交互に虚像を表示させ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。
【００６６】
（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。
【００６７】
（Ｂ−２）頭部装着型表示装置の状態遷移：
図１０は、第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭがとり得る状態について示す状態遷移図である。図４に示した第１実施例との違いは、省電力状態ＳＥにおいて、さらに、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２とをとる点のみであり、他の動作については第１実施例と同様である。第１の状態ＳＥ１では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左目用画像光生成部で画像光の生成と出射が行われ、右目用画像光生成部では画像光の生成と出射が停止される。このため、第１の状態ＳＥ１では、使用者の左眼の眼前に虚像が表示される。第２の状態ＳＥ２では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部で画像光の生成と出射が行われ、左目用画像光生成部では画像光の生成と出射が停止される。このため、第２の状態ＳＥ２では、使用者の右眼の眼前に虚像が表示される。
【００６８】
表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥである場合に、切替条件が成立するか否かを監視する。切替条件成立後、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１である場合は第２の状態ＳＥ２へ、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２である場合は第１の状態ＳＥ１へ、それぞれ遷移させる。なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥとなった場合に最初にとる状態は、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２とのうち、どちらの状態としてもよい。
【００６９】
（Ｂ−２−１）切替条件：
切替条件は、任意に定めることができる。例えば、下記に列挙する条件から１つまたは複数を選択してもよい。
【００７０】
（ｃ１）状態遷移後、一定時間が経過した場合。なお、一定時間とは任意に定めることができ、例えば、数分としてもよく、例えば、３０フレームを表示するまでの時間、等としてもよい。切替条件として、条件（ｃ１）を選択すれば、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とを均等に切り替えることができる。
【００７１】
（ｃ２）右温度検出部２３１により検出された右ＬＣＤ２４１の温度と、左温度検出部２３２により検出された左ＬＣＤ２４２の温度との差が、所定の温度差以上となった場合。なお、所定の温度差は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。切替条件として、条件（ｃ２）を選択すれば、画像光の生成と出射を停止している側（換言すれば、ＬＣＤの温度が低い側）の画像光生成部を用いて画像光の生成と出射を行うように切り替えることができる。この結果、ＬＣＤの温度に応じて、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２とを切り替えることができるため、一方の画像光生成部のみが高温化することを抑制することができる。
【００７２】
ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した際の処理の手順は、図７と同様である。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部における画像光の生成および出射は停止され、左眼用画像光生成部のみが画像光の生成と出射を行うこととなるため、第１の状態ＳＥ１では、使用者の左側の眼前に虚像が表示される。
【００７３】
図１１は、第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２に遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。表示制御部１９０は、左バックライト２２２を消灯させる（ステップＳ３０２）。具体的には、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１に「有効」を示す制御信号を、左バックライト制御部２０２に「無効」を示す制御信号を、それぞれ送信する。「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、右バックライト２２１の照明光を点灯させたまま維持するため、右ＬＣＤ２４１により生成された画像は、画像光として出射される。一方、「無効」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の照明光を消灯させるため、左ＬＣＤ２４２により生成された画像は、画像光として出射されない。図１２は、図１１のステップＳ３０２の処理が終了した時点の画像光生成部の様子を示す説明図である。
【００７４】
次に、表示制御部１９０は、左の画像の再生を停止させる（ステップＳ３０４）。具体的には、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１に「有効」を示す制御信号を、左ＬＣＤ制御部２１２に「無効」を示す制御信号を、それぞれ送信する。「有効」を示す制御信号を受信した右ＬＣＤ制御部２１１は、右ＬＣＤ２４１の駆動を継続する。一方、「無効」を示す制御信号を受信した左ＬＣＤ制御部２１２は、左ＬＣＤ２４２の駆動を停止する。これにより、ＬＣＤによる画像の生成が停止される。
【００７５】
この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左眼用画像光生成部における画像光の生成および出射は停止され、右目用画像光生成部のみが画像光の生成と出射を行うこととなるため、第２の状態ＳＥ２では、使用者の右側の眼前に虚像が表示される。
【００７６】
なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した際の処理（図７）のステップＳ２０４と、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２に遷移した際の処理（図１１）のステップＳ３０４とは省略可能である。そうすれば、バックライトの点灯／消灯のみで虚像の表示有無を切り替えることができるため、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２とをすばやく切り替えることができる。
【００７７】
図１３は、第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭの状態遷移の一例を示す説明図である。図１３の例では、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥとなった場合に最初にとる状態は第１の状態ＳＥ１とし、かつ、切替条件として条件（ｃ１）を採用した場合について説明する。
【００７８】
図１３（Ａ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥとなった時刻ｔ１における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥとなった時、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した際の処理（図７）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左眼用画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）でのみ画像光の生成および出射が行われ、使用者の左眼の眼前には、図１３（Ａ）の画像光に基づいた虚像が表示される。
【００７９】
図１３（Ｂ）は、時刻ｔ１から一定時間経過後の時刻ｔ２における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した後、一定時間が経過した場合、切替条件（ｃ１）が成立したと判定し、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２に遷移した際の処理（図１１）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部（右ＬＣＤ２４１）でのみ画像光の生成および出射が行われ、使用者の右眼の眼前には、図１３（Ｂ）の画像光に基づいた虚像が表示される。
【００８０】
以上のように、第２実施例では、表示制御部１９０は、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのうちの一方（右目用画像光生成部）に画像光の生成および出射を停止させると共に他方（左眼用画像光生成部）に画像光の生成および出射を実行させる第１の状態ＳＥ１と、一方（右目用画像光生成部）に画像光の生成および出射を実行させると共に他方（左眼用画像光生成部）に画像光の生成および出射を停止させる第２の状態ＳＥ２と、を切替条件の成立をトリガーとして交互に切り替える。このため、第１実施例と同様に、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて、使用者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現することができる。また、第２実施例では、右目用画像光生成部と、左目用画像光生成部とに、交互に虚像を表示させる。このようにすれば、いずれか一方の画像光生成部のみを連続で使用する場合と比較して、ＬＣＤの連続使用に伴う温度上昇や、劣化等を抑制することができる。
【００８１】
Ｃ．第３実施例：
本発明の第３実施例では、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２との切り替え時に、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で虚像を表示させる第３の状態を経由する構成について説明する。なお、図中において第２実施例と同様の構成部分については先に説明した第２実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８２】
（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。
【００８３】
（Ｃ−２）頭部装着型表示装置の状態遷移：
図１４は、第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭがとり得る状態について示す状態遷移図である。図１０に示した第２実施例との違いは、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２との間に、さらに第３の状態ＳＥ３を備える点のみであり、他の動作については第２実施例と同様である。第３の状態ＳＥ３では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で画像光の生成と出射が行われる。
【００８４】
表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥである場合に、切替条件が成立するか否かを監視する。切替条件成立後、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１である場合は、第３の状態を経由させた後、第２の状態ＳＥ２へ、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２である場合は、第３の状態を経由させた後、第１の状態ＳＥ１へ、それぞれ遷移させる。第３の状態に留まる時間は、任意の時間とすることができるが、短時間（数秒間）とすることが好ましい。
【００８５】
ヘッドマウントディスプレイＨＭが第３の状態ＳＥ３に遷移した際の処理の手順は、図５と同様である。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で画像光の生成および出射を行うこととなるため、第３の状態ＳＥ３では、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。
【００８６】
図１５は、第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭの状態遷移の一例を示す説明図である。図１３で示した第２実施例との違いは、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した後、一定時間が経過した際に、図１５（Ｂ）で示す第３の状態ＳＥ３を経由して、図１５（Ｃ）で示す第２の状態ＳＥ２へ遷移することである。
【００８７】
以上のように、第３実施例では、表示制御部１９０は、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２との切り替え時に、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方に画像光の生成および出射をさせる第３の状態ＳＥ３を経由する。この結果、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２との切り替え時に使用者が感じる違和感を低減し、より自然に切り替えを行うことができる。
【００８８】
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とることができる。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。
【００８９】
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。
【００９０】
例えば、図１に示したコントローラー、画像表示部の構成は任意に変更することができる。具体的には、例えば、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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ヘッドマウントディスプレイであるものとしたが、使用者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態において外景が遮断される非透過型ヘッドマウントディスプレイとして構成してもよい。また、単眼タイプのヘッドマウントディスプレイとしてもよい。
【００９３】
例えば、右眼用画像光生成部は、右バックライト制御部と、右ＬＣＤ制御部と、右バックライトと、右ＬＣＤ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（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）と、有機ＥＬ制御部とを用いても良い。有機ＥＬの場合、温度上昇に伴う劣化がＬＣＤよりも激しいため、本発明が特に有効である。左眼用画像光生成部についても同様である。
【００９４】
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。
【００９５】
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ヘッドマウントディスプレイ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。
【００９６】
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。
【００９７】
例えば、上記実施例では、電源として二次電池を用いることしたが、電源としては二次電池に限らず、種々の電池を使用することができる。例えば、一次電池や、燃料電池、太陽電池、熱電池等を使用してもよい。
【００９８】
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することで、使用者に３Ｄの虚像を視認させることが可能な構成としてもよい。
【００９９】
Ｄ３．変形例３：
上記第１実施例では、省電力開始条件と、省電力停止条件の一例を示した。しかし、上記第１実施例で示した遷移条件はあくまで一例であり、種々の条件を採用することができる。
【０１００】
例えば、ヘッドマウントディスプレイが、使用者に３Ｄの虚像を視認させることが可能な構成である場合に、ヘッドマウントディスプレイが３Ｄ虚像を表示させるモードであることを省電力開始条件とし、ヘッドマウントディスプレイが２Ｄ虚像を表示させるモードであることを省電力停止条件としてもよい。
【０１０１】
Ｄ４．変形例４：
上記第２実施例では、切替条件の一例を示した。しかし、上記第２実施例で示した切替条件はあくまで一例であり、種々の条件を採用することができる。
【０１０２】
Ｄ５．変形例５：
上記第３実施例では、第１の状態と、第２の状態との切り替え時に経由させる第３の状態では、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で虚像を表示させるものとした。しかし、第３の状態は、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で虚像の表示を停止させる状態であるものとしてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…コントローラー
１２…点灯部
１４…タッチパッド
１６…十字キー
１８…電源スイッチ
２０…画像表示部
２１…耳掛部
２２…右表示駆動部
２４…左表示駆動部
２５…照度センサー（照度取得部）
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
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（右眼用画像光生成部）
２０２…左バックライト制御部（左眼用画像光生成部）
２１１…右ＬＣＤ制御部（右眼用画像光生成部）
２１２…左ＬＣＤ制御部（左眼用画像光生成部）
２２１…右バックライト（右眼用画像光生成部）
２２２…左バックライト（左眼用画像光生成部）
２３１…右温度検出部（右眼用温度検出部）
２３２…左温度検出部（左眼用温度検出部）
２４１…右ＬＣＤ（右眼用画像光生成部）
２４２…左ＬＣＤ（左眼用画像光生成部）
２５１…右投写光学系（導光部）
２５２…左投写光学系（導光部）
２６１…右導光板（導光部）
２６２…左導光板（導光部）
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
Ｄａｔａ…画像データ
ＯＡ…外部機器
ＰＣ…パーソナルコンピューター
ＳＣ…外景
ＳＥ…省電力状態
ＣＩ…設定情報
ＶＩ…虚像
ＩＬ…照明光
ＰＬ…画像光
ＳＮ…通常状態
ＶＲ…視野
ＶＷ…動画ビューワー
ＳＥ１…第１の状態
ＳＥ２…第２の状態
ＳＥ３…第３の状態
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部に装着する表示装置である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に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着する表示装置である頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ））が知られている。頭部装着型表示装置は、例えば、液晶ディスプレイおよび光源を利用して画像を表す画像光を生成し、生成された画像光を投写光学系や導光板を利用して使用者の眼に導くことにより、使用者に虚像を認識させる。
【０００３】
上述のようなヘッドマウントディスプレイは、携帯性を高めるためにバッテリー駆動可能な構成が採用されることが一般的である。バッテリー駆動のヘッドマウントディスプレイにおいては、使用可能時間を長くするために、ヘッドマウントディスプレイの消費電力を低減することが求められる。この点に関して、従来では、表示素子に形成される画像を低解像度もしくは低フレームレートとすることで、ヘッドマウントディスプレイの低消費電力化を実現する技術が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１１８１５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、表示素子に形成される画像を低解像度もしくは低フレームレートとすると、使用者が認識する虚像の画質が顕著に低下してしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、頭部装着型表示装置において、使用者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
［適用例１］
使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる頭部装着型表示装置であって、
使用者の右眼に対応する右眼用画像データから画像光を生成し、出射する右眼用画像光生成部と、
使用者の左眼に対応する左眼用画像データから画像光を生成し、出射する左眼用画像光生成部と、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とから出射された前記画像光を使用者の左右の眼に導く一対の導光部と、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのそれぞれに対して、前記画像光の出射を制御するための制御信号を送信する表示制御部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのうちの、一方に前記画像光の出射を停止させると共に他方に前記画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に前記画像光の出射を実行させると共に他方に前記画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替える、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、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのうちの、一方に画像光の出射を停止させると共に他方に画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に画像光の出射を実行させると共に他方に画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替えるため、頭部装着型表示装置において、観察者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現することができる。
【０００９】
［適用例２］
適用例１記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示制御部は、さらに、
前記第１の状態と、前記第２の状態との切り替え時に、前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのうちの両方に前記画像光の出射を実行させる第３の状態を経由する、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、第１の状態と、第２の状態との切り替え時に、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのうちの両方に画像光の出射を実行させる第３の状態を経由するため、第１の状態と、第２の状態とを、より自然に切り替えることができる。
【００１０】
［適用例３］
適用例１または２記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記右眼用画像光生成部の温度を検出する右眼用温度検出部と、
前記左眼用画像光生成部の温度を検出する左眼用温度検出部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記右眼用温度検出部により検出した前記温度と、前記左眼用温度検出部により検出した前記温度との差が、所定の温度差以上となった場合に、前記第１の状態と、前記第２の状態とを切り替える、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、右眼用画像光生成部の温度と、左眼用画像光生成部の温度との差が、所定の温度差以上となった場合に、第１の状態と、第２の状態とを切り替えるため、一方の画像光生成部の高温化を抑制することができる。
【００１１】
［適用例４］
適用例１ないし３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、
虚像の表示に用いる対象画像を取得し、前記対象画像を用いて前記右眼用画像データと、前記左眼用画像データとを生成する画像処理部を備える、頭部装着型表示装置。
【００１２】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】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。
【図２】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。
【図３】使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。
【図４】ヘッドマウントディスプレイがとり得る状態について示す状態遷移図である。
【図５】ヘッドマウントディスプレイが通常状態に遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。
【図６】図５の処理を経て画像光が出射される様子を示す説明図である。
【図７】ヘッドマウントディスプレイが省電力状態に遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】図７のステップＳ２０２の処理が終了した時点の画像光生成部の様子を示す説明図である。
【図９】ヘッドマウントディスプレイの状態遷移の一例を示す説明図である。
【図１０】第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイがとり得る状態について示す状態遷移図である。
【図１１】第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイが第２の状態に遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】図１１のステップＳ３０２の処理が終了した時点の画像光生成部の様子を示す説明図である。
【図１３】第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイの状態遷移の一例を示す説明図である。
【図１４】第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイがとり得る状態について示す状態遷移図である。
【図１５】第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイの状態遷移の一例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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ＨＭは、頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）とも呼ばれる。本実施例のヘッドマウントディスプレイＨＭは、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の頭部装着型表示装置である。
【００１６】
ヘッドマウントディスプレイＨＭは、使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる画像表示部２０と、画像表示部２０を制御するコントローラー１０とを備えている。
【００１７】
画像表示部２０は、使用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、右表示駆動部２２と、左表示駆動部２４と、照度センサー２５と、右光学パネル２６と、左光学パネル２８とを含んでいる。耳掛部２１は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４の端部から使用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。右光学パネル２６および左光学パネル２８は、使用者が画像表示部２０を装着した状態においてそれぞれ使用者の右および左の眼の前に位置するように配置されている。右表示駆動部２２は、右耳用の耳掛部２１と右光学パネル２６との接続箇所に配置されている。また、左表示駆動部２４は、左耳用の耳掛部２１と左光学パネル２８との接続箇所に配置されている。なお、以降では、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を総称して単に「表示駆動部」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。照度取得部としての照度センサー２５は、周囲の明るさ（照度）を取得するためのセンサーである。
【００１８】
表示駆動部は、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、表示駆動部から取り込んだ画像光を使用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、前面側（使用者の眼の側とは反対の側）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とともに、調光板の光透過率を調整することにより、使用者の眼に入る外光量を調整し、虚像の視認のしやすさを調整することができる。なお、調光板は省略可能である。
【００１９】
画像表示部２０は、さらに、右耳用の右イヤホン３２および左耳用の左イヤホン３４を有する。右イヤホン３２および左イヤホン３４は、使用者が画像表示部２０を装着した際に、それぞれ右および左の耳に装着される。
【００２０】
画像表示部２０は、さらに、画像表示部２０をコントローラー１０に接続するための接続部４０を有している。接続部４０は、コントローラー１０に接続される本体コード４８と、本体コード４８が２本に分岐した右コード４２と、左コード４４と、分岐点に設けられた連結部材４６と、を含んでいる。右コード４２は、右表示駆動部２２に接続されており、左コード４４は、左表示駆動部２４に接続されている。画像表示部２０とコントローラー１０とは、接続部４０を介して各種信号の伝送を行う。本体コード４８における連結部材４６とは反対側の端部と、コントローラー１０とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター（不図示）が設けられており、本体コード４８コネクターとコントローラー１０のコネクターとの嵌合／嵌合解除により、コントローラー１０と画像表示部２０とが接続されたり切り離されたりする。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。
【００２１】
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、タッチパッド１４と、十字キー１６と、電源スイッチ１８とを含んでいる。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。タッチパッド１４は、タッチパッド１４の操作面上での使用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。
【００２２】
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。
【００２３】
入力情報取得部１１０は、使用者による操作入力に応じた信号（例えば、タッチパッド１４や十字キー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。記憶部１２０には、設定情報ＣＩが格納されている（詳細は後述）。電源１３０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの各部に電力を供給する。電源１３０としては、例えば二次電池を用いることができる。
【００２４】
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。
【００２５】
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（例えば、パーソナルコンピューターＰＣや携帯電話端末、ゲーム端末）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、無線ＬＡＮ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。
【００２６】
画像処理部１６０は、インターフェイス１８０を介して入力されるコンテンツに基づき、垂直同期信号ＶＳｙｎｃ、水平同期信号ＨＳｙｎｃ、画像データＤａｔａを生成し、接続部４０を介してこれらの信号を画像表示部２０に供給する。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Ｄａｔａ（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Ｄａｔａ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、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。
【００２７】
表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を制御する制御信号を生成し、接続部４０を介して画像表示部２０に供給することにより、画像表示部２０における画像表示状態を制御する。具体的には、表示制御部１９０は、制御信号により、右ＬＣＤ制御部２１１による右ＬＣＤ２４１の駆動の有効／無効や、右バックライト制御部２０１による右バックライト２２１の駆動の有効／無効や、左ＬＣＤ制御部２１２による左ＬＣＤ２４２の駆動の有効／無効や、左バックライト制御部２０２による左バックライト２２２の駆動の有効／無効を個別に制御することにより、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４のそれぞれによる画像光の生成および出射の有無を制御する。詳細は後述する。
【００２８】
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、画像表示部２０の右イヤホン３２および左イヤホン３４に接続部４０を介して供給する。
【００２９】
画像表示部２０は、右表示駆動部２２と、左表示駆動部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、照度センサー２５と、右イヤホン３２と、左イヤホン３４とを備えている。右表示駆動部２２は、光源として機能する右バックライト（ＢＬ）制御部２０１および右バックライト（ＢＬ）２２１と、表示素子として機能する右ＬＣＤ制御部２１１および右ＬＣＤ２４１と、右眼用温度検出部として機能する右温度検出部２３１と、右投写光学系２５１を含んでいる。左表示駆動部２４は、光源として機能する左バックライト（ＢＬ）制御部２０２および左バックライト（ＢＬ）２２２と、表示素子として機能する左ＬＣＤ制御部２１２および左ＬＣＤ２４２と、左眼用温度検出部として機能する左温度検出部２３２と、左投写光学系２５２を含んでいる。なお、右表示駆動部２２と左表示駆動部２４とは対になっており、左表示駆動部２４の各部は、右表示駆動部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。
【００３０】
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、右バックライト制御部２０１と、右ＬＣＤ制御部２１１と、右バックライト２２１と、右ＬＣＤ２４１とを総称して「右眼用画像光生成部」とも呼ぶ。同様に、左バックライト制御部２０２と、左ＬＣＤ制御部２１２と、左バックライト２２２と、左ＬＣＤ２４２とを総称して「左眼用画像光生成部」とも呼ぶ。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。
【００３１】
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。右光学パネル２６としての右導光板２６１は、右投写光学系２５１から出力された画像光を、所定の光路に沿って反射させつつ使用者の右眼に導く。なお、右投写光学系２５１と右導光板２６１とを総称して「導光部」とも呼ぶ。
【００３２】
右温度検出部２３１は、右ＬＣＤ２４１の端部に取り付けられ、右ＬＣＤ２４１の温度を検出する機能を有する。右温度検出部２３１は、例えば、サーミスタや、温度センサーＩＣや、ヒューズ等によって構成することができる。また、右温度検出部２３１は、接触式の温度センサーのほか、非接触式の温度センサーとして構成してもよい。
【００３３】
図３は、使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。上述のようにして、ヘッドマウントディスプレイＨＭの使用者の両眼に導かれた画像光が使用者の網膜に結像することにより、使用者は虚像を視認することができる。図３に示すように、ヘッドマウントディスプレイＨＭの使用者の視野ＶＲ内には虚像ＶＩが表示される。また、使用者の視野ＶＲのうち、虚像ＶＩが表示された部分以外については、使用者は、右光学パネル２６および左光学パネル２８を透過して、外景ＳＣを見ることができる。なお、本実施例のヘッドマウントディスプレイＨＭでは、使用者の視野ＶＲの内の虚像ＶＩが表示された部分についても、虚像ＶＩの背後に外景ＳＣが透けて見えるようになっている。
【００３４】
（Ａ−２）頭部装着型表示装置の状態遷移：
図４は、ヘッドマウントディスプレイＨＭがとり得る状態について示す状態遷移図である。本実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭは、通常状態ＳＮと、省電力状態ＳＥとをとることができる。通常状態ＳＮでは、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で、画像光の生成と出射が行われる。このため、通常状態ＳＮでは、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。一方、省電力状態ＳＥでは、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのいずれか一方で、画像光の生成と出射が行われる。このため、省電力状態ＳＥでは、使用者の左右どちらかの眼前に虚像が表示される。
【００３５】
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ＳＮである場合は、省電力開始条件が成立するか否かを監視する。省電力開始条件成立後、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭを省電力状態ＳＥへ遷移させる。また、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥである場合は、省電力停止条件が成立するか否かを監視する。省電力停止条件成立後、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭを通常状態ＳＮへ遷移させる。なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭが起動されたときに最初にとる状態（初期状態）は、どちらの状態としてもよい。
【００３６】
（Ａ−２−１）省電力開始条件：
省電力開始条件は、任意に定めることができる。例えば、下記に列挙する条件（ａ１）〜（ａ７）から１つまたは複数を選択することができる。
【００３７】
（ａ１）コンテンツが静止画像である場合。静止画像とは、ＯＳの初期画面や、ＯＳ上で起動される文書作成ソフトやメールソフトの画面、音楽のプレイリスト表示画面等、情報の表示を主目的とする画像を意味する。なお、表示制御部１９０は、コンテンツが静止画像であるか否かを、ＯＳ上で起動されるアプリケーションの種類により判定することができる。省電力開始条件として、条件（ａ１）を選択すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭは対象画像の種類に応じて省電力状態ＳＥをとることができるため、対象画像の種類に応じて低消費電力を実現することができる。コンテンツが静止画像である場合は、使用者の片目の眼前に虚像を表示する省電力状態ＳＥであっても、使用者は視野領域に表示された虚像を認識しやすい。
【００３８】
（ａ２）電源１３０（二次電池）の残量が所定の残量以下となった場合。なお、所定の残量は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ２）を選択すれば、二次電池の残量が少なくなった場合に省電力状態ＳＥをとることができるため、二次電池の残量が少なくなった場合に低消費電力を実現することができる。この結果、バッテリー駆動可能なヘッドマウントディスプレイＨＭにおいてバッテリーの残量が少なくなった際に、その使用時間を長くすることができる。
【００３９】
（ａ３）照度センサー２５が取得した照度が所定の照度以下となった場合。なお、所定の照度は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ３）を選択すれば、周囲の明るさが所定の照度以下となった場合、すなわち、周囲が暗くなった場合に省電力状態ＳＥをとることができるため、周囲が暗くなった場合に低消費電力を実現することができる。周囲が暗い場合は、使用者の片目の眼前に虚像を表示する省電力状態ＳＥであっても、使用者は視野領域に表示された虚像を認識しやすい。
【００４０】
（ａ４）右温度検出部２３１により検出された右ＬＣＤ２４１の温度と、左温度検出部２３２により検出された左ＬＣＤ２４２の温度とのうちの、少なくともいずれか一方が所定の温度以上となった場合。なお、所定の温度は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ４）を選択すれば、右眼用画像光生成部もしくは左眼用画像光生成部の温度が所定の温度以上となった場合、すなわち、左右の画像光生成部が高温となった場合に省電力状態ＳＥをとることができるため、左右の画像光生成部が高温となった場合に低消費電力を実現することができる。画像光生成部の高温化はＬＣＤの故障に繋がるため抑制することが好ましい。このようにすれば、左右の画像光生成部が高温となった場合に低消費電力を実現するため、画像光生成部の更なる高温化を抑制することができる。
【００４１】
（ａ５）ＯＳ内の予め指定されたアプリケーションの起動を検出した場合。なお、アプリケーションの指定は、例えば使用者による指定が可能であり、その指定内容は記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ５）を選択すれば、予め指定されたアプリケーションの起動に応じて、省電力状態ＳＥをとることができる。
【００４２】
（ａ６）外部からの省電力要求を取得した場合。具体的には、表示制御部１９０が、コントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を介して省電力を選択する旨を取得した場合。省電力開始条件として、条件（ａ６）を選択すれば、タッチパッド１４や十字キー１６からの操作に応じて、省電力状態ＳＥをとることができる。
【００４３】
（ａ７）ヘッドマウントディスプレイＨＭに対する操作（例えば、タッチパッド１４と、十字キー１６とに対する操作）を検出しない状態が所定の時間継続した場合。なお、所定の時間は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。省電力開始条件として、条件（ａ７）を選択すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭに対する操作が長時間行われない場合に、省電力状態ＳＥをとることができる。
【００４４】
（Ａ−２−２）省電力停止条件：
省電力停止条件は、任意に定めることができる。例えば、下記に列挙する条件から１つまたは複数を選択することができる。なお、下記では、番号の末尾に示す数字が省電力開始条件において付した番号と同じものは、対応する条件である。省電力停止条件は、省電力開始条件と対応する条件とすることが好ましく、具体的には、省電力開始条件が条件（ａ１）であるときは、省電力停止条件は条件（ｂ１）とすることが好ましい。
【００４５】
（ｂ１）コンテンツが動画像である場合。動画像とは、映像を表示する画面や、ゲーム画面等、映像の表示を主目的とする画像を意味する。なお、コンテンツが動画像であるか否かは、ＯＳ上で起動されるアプリケーションの種類により判定することができる。表示される画像が絶えず変化する動画像である場合は、通常状態ＳＮをとることにより、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。省電力停止条件（ｂ１）を、省電力開始条件（ａ１）とセットで用いれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて低消費電力を実現しつつ、使用者による視認性を担保することができる。
【００４６】
（ｂ２）電源１３０（二次電池）の残量が所定の残量を超えた場合。省電力停止条件（ｂ２）を、省電力開始条件（ａ２）とセットで用いることで、ヘッドマウントディスプレイＨＭのバッテリー残量が所定の残量を超えた場合（すなわち、充電が行われた場合）、ヘッドマウントディスプレイＨＭは通常状態ＳＮに遷移し、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。この結果、低消費電力を実現しつつ、使用者による視認性を向上させることができる。
【００４７】
（ｂ３）照度センサー２５が取得した照度が所定の照度を超えた場合。省電力停止条件（ｂ３）を、省電力開始条件（ａ３）とセットで用いることで、周囲が明るく、使用者が虚像を認識しづらい環境である場合、ヘッドマウントディスプレイＨＭは通常状態ＳＮに遷移し、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。この結果、低消費電力を実現しつつ、使用者による視認性を担保することができる。
【００４８】
（ｂ４）右温度検出部２３１により検出された右ＬＣＤ２４１の温度と、左温度検出部２３２により検出された左ＬＣＤ２４２の温度とのうち両方が所定の温度よりも低くなった場合。省電力停止条件（ｂ４）を、省電力開始条件（ａ４）とセットで用いることで、左右の画像光生成部が高温状態ではなくなった場合、ヘッドマウントディスプレイＨＭは通常状態ＳＮに遷移し、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。この結果、低消費電力を実現しつつ、使用者による視認性を担保することができる。
【００４９】
（ｂ５）ＯＳ内の予め指定されたアプリケーションの終了を検出した場合。省電力停止条件（ｂ５）を、省電力開始条件（ａ５）とセットで用いることで、使用者等から予め指定された特定のアプリケーションの起動と終了に合わせて、通常状態ＳＮと省電力状態ＳＥとを切り替えることができる。
【００５０】
（ｂ６）外部からの省電力解除要求を取得した場合。具体的には、表示制御部１９０が、コントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を介して省電力状態を解除する旨を取得した場合。省電力停止条件（ｂ６）を、省電力開始条件（ａ６）とセットで用いることで、外部からの要求に応じて、通常状態ＳＮと省電力状態ＳＥとを切り替えることができる。
【００５１】
（ｂ７）ヘッドマウントディスプレイＨＭに対する操作（例えば、タッチパッド１４と、十字キー１６とに対する操作）を検出した場合。省電力停止条件（ｂ７）を、省電力開始条件（ａ７）とセットで用いることで、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて、より低消費電力を実現することができる。
【００５２】
図５は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが通常状態ＳＮに遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。表示制御部１９０は、左右の画像を再生させる（ステップＳ１０２）。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、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。左ＬＣＤ制御部２１２についても同様である。次に、表示制御部１９０は、左右のバックライトを点灯させる（ステップＳ１０４）。具体的には、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、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バックライト制御部２０１は、右バックライト２２１を点灯させることで、右ＬＣＤ２４１により生成された画像に照明光を照射し、画像を表す画像光を出射する。左バックライト制御部２０２についても同様である。
【００５３】
図６は、図５の処理を経て画像光が出射される様子を示す説明図である。図６（Ａ）は、右眼用画像光生成部において、照明光ＩＬの照射により画像光ＰＬが出射される様子を示している。図６（Ｂ）は、左眼用画像光生成部において、照明光ＩＬの照射により画像光ＰＬが出射される様子を示している。
【００５４】
この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で画像光の生成と出射が行われるため、通常状態ＳＮでは、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。なお、通常状態ＳＮでは、画像光の生成（ステップＳ１０２）の後に照明光の照射（ステップＳ１０４）を行うため、虚像の表示の際におけるちらつきを抑制し、虚像の表示をスムーズに行うことができる。
【００５５】
図７は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥに遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。表示制御部１９０は、右バックライト２２１を消灯させる（ステップＳ２０２）。具体的には、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１に「無効」を示す制御信号を、左バックライト制御部２０２に「有効」を示す制御信号を、それぞれ送信する。「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の照明光を消灯させるため、右ＬＣＤ２４１により生成された画像は、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の照明光を点灯させたまま維持するため、左ＬＣＤ２４２により生成された画像は、画像光として出射される。
【００５６】
図８は、図７のステップＳ２０２の処理が終了した時点の画像光生成部の様子を示す説明図である。図８（Ａ）のように、右眼用画像光生成部では、照明光が消灯されることにより、画像光の出射が停止される。一方、図８（Ｂ）のように、左眼用画像光生成部では、照明光ＩＬの照射により画像光ＰＬの出射が継続される。
【００５７】
次に、図７のステップＳ２０４において、表示制御部１９０は、右の画像の再生を停止させる。具体的には、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１に「無効」を示す制御信号を、左ＬＣＤ制御部２１２に「有効」を示す制御信号を、それぞれ送信する。「無効」を示す制御信号を受信した右ＬＣＤ制御部２１１は、右ＬＣＤ２４１の駆動を停止する。これにより、ＬＣＤによる画像の生成が停止される。一方、「有効」を示す制御信号を受信した左ＬＣＤ制御部２１２は、左ＬＣＤ２４２の駆動を継続する。
【００５８】
この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部における画像光の生成および出射は停止され、左眼用画像光生成部のみが画像光の生成と出射を行うこととなるため、省電力状態ＳＥでは、使用者の左側の眼前に虚像が表示される。なお、省電力状態ＳＥでは、照明光の照射停止（ステップＳ２０２）の後に画像光の停止（ステップＳ２０４）を行うため、虚像表示の停止時におけるちらつきを抑制し、虚像をスムーズに消すことができる。
【００５９】
なお、本実施例では省電力状態ＳＥにおいて、使用者の左側の眼前に虚像が表示される構成、すなわち、右眼用画像光生成部における画像光の生成、出射を停止する構成であるとしたが、これは逆にしてもよい。すなわち、左眼用画像光生成部における画像光の生成、出射を停止することとしてもよい。また、省電力状態ＳＥにおいて、右目用画像光生成部と、左目用画像光生成部とのどちらを停止させるかは、使用者が指定可能な構成とすることができる。具体的には、使用者は、選択受付部としてのコントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を操作することによって、画像光の生成および出射を停止させる一方を選択する。
【００６０】
図９は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの状態遷移の一例を示す説明図である。図９の例では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの初期状態を省電力状態ＳＥとし、かつ、省電力開始条件として条件（ａ１）を、省電力停止条件として条件（ｂ１）を採用した場合について説明する。
【００６１】
図９（Ａ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが起動された時刻ｔ１における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。ヘッドマウントディスプレイＨＭの初期状態は省電力状態ＳＥであるため、ヘッドマウントディスプレイＨＭの起動時において表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥに遷移した際の処理（図７）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左眼用画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）でのみ画像光の生成および出射が行われ、使用者の左眼の眼前には、図９（Ａ）に示す画像光に基づいた虚像が表示される。
【００６２】
図９（Ｂ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて動画像の再生が開始された時刻ｔ２における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。表示制御部１９０は、動画像（映像）を再生するためのアプリケーション（動画ビューワーＶＷ）の起動を検出した場合、省電力停止条件（ｂ１）が成立したと判定し、ヘッドマウントディスプレイＨＭが通常状態ＳＮに遷移した際の処理（図５）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右眼用画像光生成部（右ＬＣＤ２４１）と、左眼用画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）の両方で画像光の生成および出射が行われ、使用者の左右の眼前には、図９（Ｂ）に示す画像光に基づいた虚像が表示される。
【００６３】
図９（Ｃ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて動画像の再生が終了した時刻ｔ３における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。表示制御部１９０は、動画ビューワーＶＷの終了を検知し、ＯＳの初期画面表示となったことを検出した場合、省電力開始条件（ａ１）が成立したと判定し、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥに遷移した際の処理（図７）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左眼用画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）でのみ画像光の生成および出射が行われ、使用者の左眼の眼前には、図９（Ｃ）に示す画像光に基づいた虚像が表示される。
【００６４】
以上のように、第１実施例では、表示制御部１９０は、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのそれぞれに対して、制御信号により画像光の生成および出射の有無を制御することができる。このため、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部の両方で画像光の生成と出射を行う通常状態ＳＮと、右眼用画像光生成部と、左眼用画像光生成部のいずれか一方で画像光の生成と出射を行う省電力状態ＳＥとを実現することができる。省電力状態ＳＥでは、使用者の片目（左右いずれか）の眼前に虚像が表示される。片目の眼前に表示される虚像であっても、使用者が意識することによって、図３と同様に使用者の視野領域に表示された１枚の虚像ＶＩとして認識可能である。また、ＬＣＤを駆動するための電力は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが全体として消費する電力の約１／３を占める。このため、左右いずれかのＬＣＤのみ駆動させればよい省電力状態ＳＥは、通常状態ＳＮと比較して、ヘッドマウントディスプレイＨＭ全体としての消費電力を抑制することができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて、使用者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現することができる。
【００６５】
Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例では、省電力状態ＳＥにおいて、右目用画像光生成部と、左目用画像光生成部とに、交互に虚像を表示させ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。
【００６６】
（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。
【００６７】
（Ｂ−２）頭部装着型表示装置の状態遷移：
図１０は、第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭがとり得る状態について示す状態遷移図である。図４に示した第１実施例との違いは、省電力状態ＳＥにおいて、さらに、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２とをとる点のみであり、他の動作については第１実施例と同様である。第１の状態ＳＥ１では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左目用画像光生成部で画像光の生成と出射が行われ、右目用画像光生成部では画像光の生成と出射が停止される。このため、第１の状態ＳＥ１では、使用者の左眼の眼前に虚像が表示される。第２の状態ＳＥ２では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部で画像光の生成と出射が行われ、左目用画像光生成部では画像光の生成と出射が停止される。このため、第２の状態ＳＥ２では、使用者の右眼の眼前に虚像が表示される。
【００６８】
表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥである場合に、切替条件が成立するか否かを監視する。切替条件成立後、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１である場合は第２の状態ＳＥ２へ、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２である場合は第１の状態ＳＥ１へ、それぞれ遷移させる。なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥとなった場合に最初にとる状態は、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２とのうち、どちらの状態としてもよい。
【００６９】
（Ｂ−２−１）切替条件：
切替条件は、任意に定めることができる。例えば、下記に列挙する条件から１つまたは複数を選択してもよい。
【００７０】
（ｃ１）状態遷移後、一定時間が経過した場合。なお、一定時間とは任意に定めることができ、例えば、数分としてもよく、例えば、３０フレームを表示するまでの時間、等としてもよい。切替条件として、条件（ｃ１）を選択すれば、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とを均等に切り替えることができる。
【００７１】
（ｃ２）右温度検出部２３１により検出された右ＬＣＤ２４１の温度と、左温度検出部２３２により検出された左ＬＣＤ２４２の温度との差が、所定の温度差以上となった場合。なお、所定の温度差は任意に定めることができ、記憶部１２０内の設定情報ＣＩに格納されている。切替条件として、条件（ｃ２）を選択すれば、画像光の生成と出射を停止している側（換言すれば、ＬＣＤの温度が低い側）の画像光生成部を用いて画像光の生成と出射を行うように切り替えることができる。この結果、ＬＣＤの温度に応じて、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２とを切り替えることができるため、一方の画像光生成部のみが高温化することを抑制することができる。
【００７２】
ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した際の処理の手順は、図７と同様である。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部における画像光の生成および出射は停止され、左眼用画像光生成部のみが画像光の生成と出射を行うこととなるため、第１の状態ＳＥ１では、使用者の左側の眼前に虚像が表示される。
【００７３】
図１１は、第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２に遷移した際の処理の手順を示すフローチャートである。表示制御部１９０は、左バックライト２２２を消灯させる（ステップＳ３０２）。具体的には、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１に「有効」を示す制御信号を、左バックライト制御部２０２に「無効」を示す制御信号を、それぞれ送信する。「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、右バックライト２２１の照明光を点灯させたまま維持するため、右ＬＣＤ２４１により生成された画像は、画像光として出射される。一方、「無効」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の照明光を消灯させるため、左ＬＣＤ２４２により生成された画像は、画像光として出射されない。図１２は、図１１のステップＳ３０２の処理が終了した時点の画像光生成部の様子を示す説明図である。
【００７４】
次に、表示制御部１９０は、左の画像の再生を停止させる（ステップＳ３０４）。具体的には、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１に「有効」を示す制御信号を、左ＬＣＤ制御部２１２に「無効」を示す制御信号を、それぞれ送信する。「有効」を示す制御信号を受信した右ＬＣＤ制御部２１１は、右ＬＣＤ２４１の駆動を継続する。一方、「無効」を示す制御信号を受信した左ＬＣＤ制御部２１２は、左ＬＣＤ２４２の駆動を停止する。これにより、ＬＣＤによる画像の生成が停止される。
【００７５】
この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左眼用画像光生成部における画像光の生成および出射は停止され、右目用画像光生成部のみが画像光の生成と出射を行うこととなるため、第２の状態ＳＥ２では、使用者の右側の眼前に虚像が表示される。
【００７６】
なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した際の処理（図７）のステップＳ２０４と、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２に遷移した際の処理（図１１）のステップＳ３０４とは省略可能である。そうすれば、バックライトの点灯／消灯のみで虚像の表示有無を切り替えることができるため、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２とをすばやく切り替えることができる。
【００７７】
図１３は、第２実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭの状態遷移の一例を示す説明図である。図１３の例では、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥとなった場合に最初にとる状態は第１の状態ＳＥ１とし、かつ、切替条件として条件（ｃ１）を採用した場合について説明する。
【００７８】
図１３（Ａ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥとなった時刻ｔ１における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥとなった時、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した際の処理（図７）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの左眼用画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）でのみ画像光の生成および出射が行われ、使用者の左眼の眼前には、図１３（Ａ）の画像光に基づいた虚像が表示される。
【００７９】
図１３（Ｂ）は、時刻ｔ１から一定時間経過後の時刻ｔ２における右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２の様子を示している。表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した後、一定時間が経過した場合、切替条件（ｃ１）が成立したと判定し、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２に遷移した際の処理（図１１）を実行する。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部（右ＬＣＤ２４１）でのみ画像光の生成および出射が行われ、使用者の右眼の眼前には、図１３（Ｂ）の画像光に基づいた虚像が表示される。
【００８０】
以上のように、第２実施例では、表示制御部１９０は、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部とのうちの一方（右目用画像光生成部）に画像光の生成および出射を停止させると共に他方（左眼用画像光生成部）に画像光の生成および出射を実行させる第１の状態ＳＥ１と、一方（右目用画像光生成部）に画像光の生成および出射を実行させると共に他方（左眼用画像光生成部）に画像光の生成および出射を停止させる第２の状態ＳＥ２と、を切替条件の成立をトリガーとして交互に切り替える。このため、第１実施例と同様に、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて、使用者が認識する虚像の画質を低下させることなく、低消費電力を実現することができる。また、第２実施例では、右目用画像光生成部と、左目用画像光生成部とに、交互に虚像を表示させる。このようにすれば、いずれか一方の画像光生成部のみを連続で使用する場合と比較して、ＬＣＤの連続使用に伴う温度上昇や、劣化等を抑制することができる。
【００８１】
Ｃ．第３実施例：
本発明の第３実施例では、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２との切り替え時に、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で虚像を表示させる第３の状態を経由する構成について説明する。なお、図中において第２実施例と同様の構成部分については先に説明した第２実施例と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８２】
（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。
【００８３】
（Ｃ−２）頭部装着型表示装置の状態遷移：
図１４は、第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭがとり得る状態について示す状態遷移図である。図１０に示した第２実施例との違いは、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２との間に、さらに第３の状態ＳＥ３を備える点のみであり、他の動作については第２実施例と同様である。第３の状態ＳＥ３では、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で画像光の生成と出射が行われる。
【００８４】
表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが省電力状態ＳＥである場合に、切替条件が成立するか否かを監視する。切替条件成立後、表示制御部１９０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１である場合は、第３の状態を経由させた後、第２の状態ＳＥ２へ、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第２の状態ＳＥ２である場合は、第３の状態を経由させた後、第１の状態ＳＥ１へ、それぞれ遷移させる。第３の状態に留まる時間は、任意の時間とすることができるが、短時間（数秒間）とすることが好ましい。
【００８５】
ヘッドマウントディスプレイＨＭが第３の状態ＳＥ３に遷移した際の処理の手順は、図５と同様である。この結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭの右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で画像光の生成および出射を行うこととなるため、第３の状態ＳＥ３では、使用者の左右の眼前に虚像が表示される。
【００８６】
図１５は、第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭの状態遷移の一例を示す説明図である。図１３で示した第２実施例との違いは、ヘッドマウントディスプレイＨＭが第１の状態ＳＥ１に遷移した後、一定時間が経過した際に、図１５（Ｂ）で示す第３の状態ＳＥ３を経由して、図１５（Ｃ）で示す第２の状態ＳＥ２へ遷移することである。
【００８７】
以上のように、第３実施例では、表示制御部１９０は、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２との切り替え時に、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方に画像光の生成および出射をさせる第３の状態ＳＥ３を経由する。この結果、第１の状態ＳＥ１と、第２の状態ＳＥ２との切り替え時に使用者が感じる違和感を低減し、より自然に切り替えを行うことができる。
【００８８】
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とることができる。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。
【００８９】
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。
【００９０】
例えば、図１に示したコントローラー、画像表示部の構成は任意に変更することができる。具体的には、例えば、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。
【００９１】
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。
【００９２】
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ヘッドマウントディスプレイであるものとしたが、使用者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態において外景が遮断される非透過型ヘッドマウントディスプレイとして構成してもよい。また、単眼タイプのヘッドマウントディスプレイとしてもよい。
【００９３】
例えば、右眼用画像光生成部は、右バックライト制御部と、右ＬＣＤ制御部と、右バックライトと、右ＬＣＤ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（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）と、有機ＥＬ制御部とを用いても良い。有機ＥＬの場合、温度上昇に伴う劣化がＬＣＤよりも激しいため、本発明が特に有効である。左眼用画像光生成部についても同様である。
【００９４】
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。
【００９５】
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ヘッドマウントディスプレイ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。
【００９６】
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。
【００９７】
例えば、上記実施例では、電源として二次電池を用いることしたが、電源としては二次電池に限らず、種々の電池を使用することができる。例えば、一次電池や、燃料電池、太陽電池、熱電池等を使用してもよい。
【００９８】
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することで、使用者に３Ｄの虚像を視認させることが可能な構成としてもよい。
【００９９】
Ｄ３．変形例３：
上記第１実施例では、省電力開始条件と、省電力停止条件の一例を示した。しかし、上記第１実施例で示した遷移条件はあくまで一例であり、種々の条件を採用することができる。
【０１００】
例えば、ヘッドマウントディスプレイが、使用者に３Ｄの虚像を視認させることが可能な構成である場合に、ヘッドマウントディスプレイが３Ｄ虚像を表示させるモードであることを省電力開始条件とし、ヘッドマウントディスプレイが２Ｄ虚像を表示させるモードであることを省電力停止条件としてもよい。
【０１０１】
Ｄ４．変形例４：
上記第２実施例では、切替条件の一例を示した。しかし、上記第２実施例で示した切替条件はあくまで一例であり、種々の条件を採用することができる。
【０１０２】
Ｄ５．変形例５：
上記第３実施例では、第１の状態と、第２の状態との切り替え時に経由させる第３の状態では、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で虚像を表示させるものとした。しかし、第３の状態は、右目用画像光生成部と、左眼用画像光生成部との両方で虚像の表示を停止させる状態であるものとしてもよい。
【符号の説明】
【０１０３】
１０…コントローラー
１２…点灯部
１４…タッチパッド
１６…十字キー
１８…電源スイッチ
２０…画像表示部
２１…耳掛部
２２…右表示駆動部
２４…左表示駆動部
２５…照度センサー（照度取得部）
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
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（右眼用画像光生成部）
２０２…左バックライト制御部（左眼用画像光生成部）
２１１…右ＬＣＤ制御部（右眼用画像光生成部）
２１２…左ＬＣＤ制御部（左眼用画像光生成部）
２２１…右バックライト（右眼用画像光生成部）
２２２…左バックライト（左眼用画像光生成部）
２３１…右温度検出部（右眼用温度検出部）
２３２…左温度検出部（左眼用温度検出部）
２４１…右ＬＣＤ（右眼用画像光生成部）
２４２…左ＬＣＤ（左眼用画像光生成部）
２５１…右投写光学系（導光部）
２５２…左投写光学系（導光部）
２６１…右導光板（導光部）
２６２…左導光板（導光部）
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
Ｄａｔａ…画像データ
ＯＡ…外部機器
ＰＣ…パーソナルコンピューター
ＳＣ…外景
ＳＥ…省電力状態
ＣＩ…設定情報
ＶＩ…虚像
ＩＬ…照明光
ＰＬ…画像光
ＳＮ…通常状態
ＶＲ…視野
ＶＷ…動画ビューワー
ＳＥ１…第１の状態
ＳＥ２…第２の状態
ＳＥ３…第３の状態
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる頭部装着型表示装置であって、
使用者の右眼に対応する右眼用画像データから画像光を生成し、出射する右眼用画像光生成部と、
使用者の左眼に対応する左眼用画像データから画像光を生成し、出射する左眼用画像光生成部と、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とから出射された前記画像光を使用者の左右の眼に導く一対の導光部と、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのそれぞれに対して、前記画像光の出射を制御するための制御信号を送信する表示制御部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのうちの、一方に前記画像光の出射を停止させると共に他方に前記画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に前記画像光の出射を実行させると共に他方に前記画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替える、頭部装着型表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示制御部は、さらに、
前記第１の状態と、前記第２の状態との切り替え時に、前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのうちの両方に前記画像光の出射を実行させる第３の状態を経由する、頭部装着型表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記右眼用画像光生成部の温度を検出する右眼用温度検出部と、
前記左眼用画像光生成部の温度を検出する左眼用温度検出部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記右眼用温度検出部により検出した前記温度と、前記左眼用温度検出部により検出した前記温度との差が、所定の温度差以上となった場合に、前記第１の状態と、前記第２の状態とを切り替える、頭部装着型表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３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、
虚像の表示に用いる対象画像を取得し、前記対象画像を用いて前記右眼用画像データと、前記左眼用画像データとを生成する画像処理部を備える、頭部装着型表示装置。
【請求項５】
使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる頭部装着型表示装置の制御方法であって、
（ａ）使用者の右眼に対応する右眼用画像データから画像光を生成し、出射する工程と、
（ｂ）使用者の左眼に対応する左眼用画像データから画像光を生成し、出射する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）と、前記工程（ｂ）とにより出射された前記画像光を使用者の左右の眼に導く工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）と、前記工程（ｂ）とにおいて、前記画像光の出射を制御するための制御信号を送信する工程と、
を備え、
前記工程（ｄ）は、前記工程（ａ）と、前記工程（ｂ）との一方に前記画像光の出射を停止させると共に他方に前記画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に前記画像光の出射を実行させると共に他方に前記画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替える、頭部装着型表示装置の制御方法。
【請求項１】
使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる頭部装着型表示装置であって、
使用者の右眼に対応する右眼用画像データから画像光を生成し、出射する右眼用画像光生成部と、
使用者の左眼に対応する左眼用画像データから画像光を生成し、出射する左眼用画像光生成部と、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とから出射された前記画像光を使用者の左右の眼に導く一対の導光部と、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのそれぞれに対して、前記画像光の出射を制御するための制御信号を送信する表示制御部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのうちの、一方に前記画像光の出射を停止させると共に他方に前記画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に前記画像光の出射を実行させると共に他方に前記画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替える、頭部装着型表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の頭部装着型表示装置であって、
前記表示制御部は、さらに、
前記第１の状態と、前記第２の状態との切り替え時に、前記右眼用画像光生成部と、前記左眼用画像光生成部とのうちの両方に前記画像光の出射を実行させる第３の状態を経由する、頭部装着型表示装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記右眼用画像光生成部の温度を検出する右眼用温度検出部と、
前記左眼用画像光生成部の温度を検出する左眼用温度検出部と、
を備え、
前記表示制御部は、
前記右眼用温度検出部により検出した前記温度と、前記左眼用温度検出部により検出した前記温度との差が、所定の温度差以上となった場合に、前記第１の状態と、前記第２の状態とを切り替える、頭部装着型表示装置。
【請求項４】
請求項１ないし３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、
虚像の表示に用いる対象画像を取得し、前記対象画像を用いて前記右眼用画像データと、前記左眼用画像データとを生成する画像処理部を備える、頭部装着型表示装置。
【請求項５】
使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる頭部装着型表示装置の制御方法であって、
（ａ）使用者の右眼に対応する右眼用画像データから画像光を生成し、出射する工程と、
（ｂ）使用者の左眼に対応する左眼用画像データから画像光を生成し、出射する工程と、
（ｃ）前記工程（ａ）と、前記工程（ｂ）とにより出射された前記画像光を使用者の左右の眼に導く工程と、
（ｄ）前記工程（ａ）と、前記工程（ｂ）とにおいて、前記画像光の出射を制御するための制御信号を送信する工程と、
を備え、
前記工程（ｄ）は、前記工程（ａ）と、前記工程（ｂ）との一方に前記画像光の出射を停止させると共に他方に前記画像光の出射を実行させる第１の状態と、一方に前記画像光の出射を実行させると共に他方に前記画像光の出射を停止させる第２の状態と、を交互に切り替える、頭部装着型表示装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１２−１６８２２１（Ｐ２０１２−１６８２２１Ａ）
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６８１０（Ｐ２０１１−２６８１０）
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月６日（２０１２．９．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月１０日（２０１１．２．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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