頭部装着型表示装置
【課題】イヤホンを備えない頭部装着型表示装置において、音声の聞きやすさを向上させる。
【解決手段】頭部装着型表示装置は、頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着された装着状態において、使用者の眼前に配置される覆眼部と、覆眼部の端部から延伸し、使用者の頭部に頭部装着型表示装置を保持するための保持部と、保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部から保持部の延伸方向の先端に位置する先端部までの間に内蔵されたスピーカーとを備える。
【解決手段】頭部装着型表示装置は、頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着された装着状態において、使用者の眼前に配置される覆眼部と、覆眼部の端部から延伸し、使用者の頭部に頭部装着型表示装置を保持するための保持部と、保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部から保持部の延伸方向の先端に位置する先端部までの間に内蔵されたスピーカーとを備える。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着して用いられる表示装置である頭部装着型表示装置（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。このような頭部装着型表示装置では、例えば眼鏡のように装着しながら、場所を選ばずどこでも画像（映像）や音声を楽しむことができる。
【０００３】
従来の技術では、頭部装着型表示装置の装着時において、使用者は常に音声出力用のイヤホンを装着することが一般的であった。イヤホンの装着は、使用者にとって手間が掛かる上に、外観的にも好ましいものではなかった。また、長時間にわたるイヤホンの使用は、使用者にストレスを与えるおそれがあるという問題があった。このような問題を解決するために、耳部を非圧迫に音声を供給する音声出力部を使用者の耳部周辺に配置した頭部装着型表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３１７３０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３２８１０号公報
【特許文献３】特開平１０−２９４９８３号公報
【特許文献４】特開２００６−７４７９８号公報
【特許文献５】特表２００５−５３４２６９号公報
【特許文献６】特許０３９６６３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、頭部装着型表示装置の装着時において、イヤホンを装着する必要はなくなっている。しかし、音声の聞きやすさに関しては、十分な工夫がされていないのが実情であった。
【０００６】
本発明は、イヤホンを備えない頭部装着型表示装置において、音声の聞きやすさを向上させ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］
頭部装着型表示装置であって、
前記頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着された装着状態において、使用者の眼前に配置される覆眼部と、
前記覆眼部の端部から延伸し、使用者の頭部に前記頭部装着型表示装置を保持するための保持部と、
前記保持部の内側であって、前記保持部の長手方向の中央部から前記保持部の延伸方向の先端に位置する先端部までの間に内蔵されたスピーカーと、
を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、使用者の眼前に配置される覆眼部の端部から延伸し、使用者の頭部に頭部装着型表示装置を保持するための保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部から保持部の延伸方向の先端に位置する先端部までの間には、音の振動を利用者の外耳道から鼓膜、耳小骨を伝って内耳（蝸牛）へ伝達するためのスピーカーが内蔵される。この結果、イヤホンを備えない頭部装着型表示装置において、音声の聞きやすさを向上させることができる。
【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、
前記スピーカーは、前記保持部の内側であって、前記頭部装着型表示装置の装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵され、
前記保持部は、前記覆眼部の端部から、前記頭部装着型表示装置の装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて延伸すると共に、前記スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、スピーカーは、保持部の内側であって、さらに、頭部装着型表示装置の装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵され、保持部には、スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に音の振動を伝えやすくするための開口が形成されているため、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【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、
前記保持部の内側には、さらに、
発振部と、
前記発振部に当接すると共に、使用者のこめかみまたは耳の後方に当接するための振動伝達部と、
が内蔵されている、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、保持部の内側には、さらに、発振部と、発振部に当接すると共に使用者のこめかみまたは耳の後方に当接するための振動伝達部とを備える骨伝導の機構が内蔵されている。骨伝導では、音の振動を利用者の頭蓋骨から直接内耳（蝸牛）へ伝達するため、騒音の激しい環境であっても、直接内耳にクリアな音を伝達することができる。この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【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、
前記スピーカーの周囲をとり囲むと共に前記スピーカーの振動に共鳴する共鳴体であって、前記スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成された共鳴体を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、頭部装着型表示装置は、さらに、スピーカーの周囲をとり囲むと共にスピーカーの振動に共鳴する共鳴体であって、スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成された共鳴体を備えるため、スピーカーの低音を増幅することができる。この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００１２】
［適用例５］
適用例２ないし４のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記保持部は、前記保持部の前記開口を除く少なくとも一部に緩衝材を含む、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、保持部は、保持部の開口を除く少なくとも一部に緩衝材を含むため、頭部装着型表示装置の装着感を向上させることができる。
【００１３】
［適用例６］
適用例１ないし５のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記保持部の内側であって、前記保持部の長手方向の中央部までの間には、前記スピーカーと周波数特性の異なる第２のスピーカーが内蔵されていると共に、前記第２のスピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部までの間には、スピーカーと周波数特性の異なる第２のスピーカーが内蔵され、第２のスピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されているため、スピーカーと、第２のスピーカーとの周波数特性を適切に選択することで、より良い音響効果を得ることができる。この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００１４】
［適用例７］
適用例３ないし６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
所定の条件に応じて、前記スピーカーと、前記発振部と、前記第２のスピーカーと、に対する電気信号の送信を制御する音源制御部を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、所定の条件に応じて、スピーカーと、発振部と、第２のスピーカーと、に対する電気信号の送信を制御する音源制御部を備えるため、条件に応じてスピーカーと、発振部と、第２のスピーカーとを使い分けることができる。
【００１５】
［適用例８］
適用例７記載の頭部装着型表示装置であって、
前記所定の条件は、再生中のコンテンツの種別、環境音、使用者からの指示の有無、もしくはこれらの組合せを用いた条件である、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、再生中のコンテンツの種別や、環境音、使用者からの指示の有無等に従って、スピーカーと、発振部と、第２のスピーカーとを使い分けることができる。この結果、頭部装着型表示装置において、シーンに応じた音響効果を提供することができる。
【００１６】
［適用例９］
適用例１ないし８のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、頭部装着型表示装置は、画像光を生成し射出させる画像光生成部と、射出された前記画像光を使用者の眼に導く光学部材と、を備え、前記光学部材は前記覆眼部として形成されていてもよい。また、適用例１ないし８のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、頭部装着型表示装置は、画像光を生成し射出させる画像光生成部を備え、前記画像光生成部は前記覆眼部として形成されていてもよい。
このような構成とすれば、様々な画像表示方式の頭部装着型表示装置において、適用例１ないし８と同様の効果を得ることができる。
【００１７】
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】
【００１８】
【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】保持部について説明するための説明図である。
【図３】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４】画像光生成部によって画像光が射出される様子を示す説明図である。
【図５】使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。
【図６】第２実施例における保持部について説明するための説明図である。
【図７】第３実施例における保持部について説明するための説明図である。
【図８】第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
Ａ．第１実施例：
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。
【００２１】
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を制御する制御部（コントローラー）１０とを備えている。
【００２２】
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、右保持部２１と、右表示駆動部２２と、左保持部２３と、左表示駆動部２４と、右光学パネル２６と、左光学パネル２８とを含んでいる。右光学パネル２６および左光学パネル２８は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の右および左の眼前に対応する位置に配置されている。右光学パネル２６の一端と、左光学パネル２８の一端は、それぞれ、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の眉間に対応する位置で接続されている。右光学パネル２６の他端である端部ＥＲからは、右保持部２１が延伸している。同様に、左光学パネル２８の他端である端部ＥＬからは、左保持部２３が延伸している。
【００２３】
右保持部２１は、右光学パネル２６の端部ＥＲから、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて、右光学パネル２６とほぼ直角をなすように延伸して設けられた部材である。同様に、左保持部２３は、左光学パネル２８の端部ＥＬから、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて、左光学パネル２８とほぼ直角をなすように延伸して設けられた部材である。右保持部２１と、左保持部２３は、眼鏡のテンプル（つる）のようにして、使用者の頭部にヘッドマウントディスプレイＨＭを保持する。
【００２４】
右表示駆動部２２は、右保持部２１の内側（換言すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の頭部に対向する側）であって、右光学パネル２６の端部ＥＲ側に配置されている。また、左表示駆動部２４は、左保持部２３の内側であって、左光学パネル２８の端部ＥＬ側に配置されている。なお、以降では、右保持部２１および左保持部２３を総称して単に「保持部」と、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。
【００２５】
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。光学部材としての光学パネルは、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、ヘッドマウントディスプレイＨＭの表側（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。また、光学パネルは特許請求の範囲における「覆眼部」に相当する。
【００２６】
画像表示部２０は、さらに、画像表示部２０を制御部１０に接続するための接続部４０を有している。接続部４０は、制御部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、右保持部２１の延伸方向の先端部ＡＰから右保持部２１の筐体内に挿入され、右表示駆動部２２に接続されている。同様に、左コード４４は、左保持部２３の延伸方向の先端部ＡＰから左保持部２３の筐体内に挿入され、左表示駆動部２４に接続されている。
【００２７】
画像表示部２０と制御部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、制御部１０とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター（図示省略）が設けられており、本体コード４８のコネクターと制御部１０のコネクターとの嵌合／嵌合解除により、制御部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。
【００２８】
制御部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。制御部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。
【００２９】
図２は、保持部について説明するための説明図である。図２（Ａ）は、左保持部２３を内側方向から見た拡大図である。左保持部２３は、前方保持部２３ｘと、後方保持部２３ｙと、連結部２３ｚとを備えている。
【００３０】
前方保持部２３ｘは、左保持部２３のうち、左光学パネル２８の端部ＥＬから、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者のこめかみ周辺に対応する位置までを占める部材である。換言すれば、前方保持部２３ｘは、左光学パネル２８の端部ＥＬから左保持部２３の長手方向の中央部にかけて延伸する。なお、本実施例において「中央」とは、厳密な中央だけでなく「中央付近」の部分をも含む意味で使用する。前方保持部２３ｘの内側には、左表示駆動部２４が配置されている。
【００３１】
後方保持部２３ｙは、前方保持部２３ｘの先端部から、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の耳の後方に対応する位置までを占める部材である。換言すれば、後方保持部２３ｙは、左保持部２３の長手方向の中央部から左保持部２３の先端部ＡＰにかけて延伸する。後方保持部２３ｙは、クッション９３を含んでいる。クッション９３は、後方保持部２３ｙの内側に配置されている。
【００３２】
クッション９３は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の耳付近に当接する位置において、幅広に配置された緩衝材である。クッション９３は、例えば、ゴムやポリウレタン等の肌当たりの良い材料により形成されることが好ましい。そうすれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着感を向上させることができる。左保持部２３のクッション９３には、左スピーカーユニット３２０が内蔵されている。左スピーカーユニット３２０の詳細は後述する。
【００３３】
連結部２３ｚは、前方保持部２３ｘと後方保持部２３ｙとを連結する部材である。連結部２３ｚは、後方保持部２３ｙの先端部ＡＰを、水平方向ＦＴに回動可能とする蝶番として機能する。
【００３４】
図２（Ｂ）は、左スピーカーユニット３２０の断面の概略図である。左スピーカーユニット３２０は、スピーカー３２１と、共鳴体３２５とを備える。スピーカー３２１は、電気信号を物理振動に変換し、音波として、利用者の外耳道へ伝達する。振動は外耳道から、鼓膜、耳小骨(中耳)、内耳（蝸牛）、聴覚神経、脳の聴覚野の順序で伝達され、使用者に「音」として認識される。本実施例におけるスピーカー３２１は、円筒形状のボイスコイル３２２と、円筒形状の永久磁石３２３と、振動板３２４とを備えている。具体的には、永久磁石３２３の穴にあたる円筒形の空間に、穴部分よりも僅かに直径の小さいボイスコイル３２２が挿入されている。ボイスコイル３２２には、円錐形状を有する振動板３２４が固定されている。振動板３２４は、例えば、コーン紙等により形成される。
【００３５】
共鳴体３２５は、スピーカー３２１の周囲を取り囲むように配置され、スピーカー３２１の振動に共鳴する。本実施例における共鳴体３２５は、箱形状であるが、任意の形状を採用することができる。共鳴体３２５は、スピーカー３２１が内蔵されている位置と対応する位置、具体的には、スピーカー３２１が有する振動板の円錐形状の広がり方向に相当する位置に、開口３２６が形成されている。
【００３６】
同様に、クッション９３においても、スピーカー３２１が内蔵されている位置と対応する位置、具体的には、スピーカー３２１が有する振動板の円錐形状の広がり方向に相当する位置に、開口３２７が形成されている。また、開口３２７の内側には、外部からの塵埃の侵入を抑制するための保護カバー３２８が配置されている。保護カバー３２８としては、例えば、金属製の網や、スポンジ等を採用することができる。
【００３７】
なお、上記では、左保持部２３を例示して説明したが、右保持部２１についても下記と同様の構成を有する。すなわち、右保持部２１も、前方保持部２１ｘと、後方保持部２１ｙと、連結部２１ｚとを備え、後方保持部２１ｙに含まれるクッション９１には、右スピーカーユニット３１０が内蔵されている。右スピーカーユニット３１０は、ボイスコイル３１２と、永久磁石３１３と、振動板３１４からなるスピーカー３１１と、共鳴体３１５とを備えている。
【００３８】
図３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。制御部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、送信部（Ｔｘ）５１および５２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。
【００３９】
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。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。
【００４０】
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、音声処理部１７０、表示制御部１９０としても機能する。詳細は後述する。
【００４１】
インターフェイス１８０は、制御部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。
【００４２】
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、クロック信号ＰＣＬＫ、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。また、画像処理部１６０は、分離した垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃの周期に応じて、図示しないＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路等を利用してクロック信号ＰＣＬＫを生成する。
【００４３】
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。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。
【００４４】
画像処理部１６０は、生成したクロック信号ＰＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳｙｎｃ、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納された画像データＤａｔａとを、送信部５１および５２を介してそれぞれ送信する。なお、送信部５１を介して送信される画像データＤａｔａを「右眼用画像データ」とも呼び、送信部５２を介して送信される画像データＤａｔａを「左眼用画像データ」とも呼ぶ。送信部５１、５２は、制御部１０と、画像表示部２０との間におけるシリアル伝送のためのトランシーバーとして機能する。
【００４５】
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ＯＮ／ＯＦＦ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ＯＮ／ＯＦＦ、左ＬＣＤ制御部２１２による左ＬＣＤ２４２の駆動ＯＮ／ＯＦＦ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ＯＮ／ＯＦＦ、など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射出を制御する。例えば、表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４の両方に画像光を生成させたり、一方のみに画像光を生成させたり、両方共に画像光を生成させなかったりする。
【００４６】
表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１と左ＬＣＤ制御部２１２とに対する制御信号を、送信部５１および５２を介してそれぞれ送信する。また、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１と左バックライト制御部２０２とに対する制御信号を、それぞれ送信する。
【００４７】
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の右スピーカーユニット３１０のスピーカー３１１および左スピーカーユニット３２０のスピーカー３２１に対し、接続部４０を介して供給する。なお、例えば、Ｄｏｌｂｙ（登録商標）システムを採用した場合、音声信号に対する処理がなされる。この結果、右スピーカーユニット３１０および左スピーカーユニット３２０からは、それぞれ、例えば周波数等が変えられた異なる音が出力される。
【００４８】
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、右スピーカーユニット３１０と、左スピーカーユニット３２０とを備えている。
【００４９】
右表示駆動部２２は、受信部（Ｒｘ）５３と、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、右投写光学系２５１を含んでいる。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「画像光生成部」とも呼ぶ。
【００５０】
受信部５３は、制御部１０と、画像表示部２０との間におけるシリアル伝送のためのレシーバーとして機能する。右バックライト制御部２０１は、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、受信部５３を介して入力されたクロック信号ＰＣＬＫと、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。
【００５１】
図４は、画像光生成部によって画像光が射出される様子を示す説明図である。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ＩＬを、画像を表す有効な画像光ＰＬへと変調する機能を有する。なお、図４のように、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。
【００５２】
図３の右投写光学系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。
【００５３】
左表示駆動部２４は、受信部（Ｒｘ）５４と、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、左投写光学系２５２を含んでいる。なお、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「画像光生成部」と、左投写光学系２５２と、左導光板２６２とを総称して「導光部」とも呼ぶ。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。
【００５４】
図５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５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。
【００５５】
以上のように、第１実施例によれば、頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイＨＭ）には、使用者の眼前に配置される覆眼部（右光学パネル２６、左光学パネル２８）の端部ＥＲ、ＥＬから延伸し、使用者の頭部に頭部装着型表示装置を保持するための保持部（右保持部２１、左保持部２３）が設けられる。また、この保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部から保持部の延伸方向の先端に位置する先端部ＡＰまでの間に配置されたクッション９１、９３には、音の振動を利用者の外耳道から鼓膜、耳小骨を伝って内耳（蝸牛）へ伝達するためのスピーカー３１１、３２１が内蔵される。この結果、保持部の内側に内蔵されたスピーカーによって、イヤホンを備えない頭部装着型表示装置において、音声の聞きやすさを向上させることができる。
【００５６】
さらに、上記第１実施例のように、スピーカー３１１、３２１は、保持部（右保持部２１、左保持部２３）の内側に配置されたクッション９１、９３の内部であって、さらに、頭部装着型表示装置の装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵されることが好ましい。また、保持部には、スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に音の振動を伝えやすくするための開口（開口３１７、開口３２７）が形成されていることが好ましい。そうすれば、利用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵されたスピーカーと、開口との存在によって、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００５７】
さらに、上記第１実施例のように、頭部装着型表示装置は、スピーカー３１１、３２１の周囲をとり囲むと共にスピーカーの振動に共鳴する共鳴体３１５、３２５を備えることが好ましい。また、共鳴体は、スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口３１６、３２６が形成されていることが好ましい。そうすれば、共鳴体によってスピーカーの低音を増幅することができ、この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００５８】
Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例では、保持部に、スピーカーユニットに代えて骨伝導の機構を内蔵した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。
【００５９】
図６は、第２実施例における保持部について説明するための説明図である。図６（Ａ）は、左保持部２３ａを内側方向から見た拡大図である。左保持部２３ａは、前方保持部２３ｘと、後方保持部２３ｙａと、連結部２３ｚとを備えている。
【００６０】
後方保持部２３ｙａに含まれるクッション９３ａの配置および材料は、第１実施例のクッション９３と同様である。左保持部２３ａの内側に配置されたクッション９３ａには、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者のこめかみまたは耳の後方に相当する位置に骨伝導ユニット３４０が内蔵されている。
【００６１】
図６（Ｂ）は、骨伝導ユニット３４０の断面の概略図である。骨伝導ユニット３４０は、電気信号を物理振動に変換して、利用者の頭蓋骨へ伝達する。振動は頭蓋骨から、内耳（蝸牛）、聴覚神経、脳の聴覚野の順序で伝達され、使用者に「音」として認識される。本実施例における骨伝導ユニット３４０は、円筒形状のボイスコイル３４２と、円柱形状の永久磁石３４３と、円柱形状の錘３４４と、円形平板状の振動伝達板３４５とを備えている。具体的には、永久磁石３４３は、その一面が錘３４４と接合されている。ボイスコイル３４２は、接合された永久磁石３４３と錘３４４の側面の少なくとも一部を取り巻くように配置され、かつ、他端が振動伝達板３４５に当接するように固定されている。振動伝達板３４５は、例えば、プラスチックやアルミニウムにより形成される。なお、錘３４４は省略可能である。また、ボイスコイル３４２と、永久磁石３４３とは、特許請求の範囲における「発振部」に、振動伝達板３４５は特許請求の範囲における「振動伝達部」に、それぞれ相当する。
【００６２】
なお、上記では、左保持部２３ａを例示して説明したが、右保持部２１ａについても下記と同様の構成を有する。すなわち、右保持部２１ａも、前方保持部２１ｘと、後方保持部２１ｙａと、クッション９１ａと、連結部２１ｚとを備え、クッション９１ａには、骨伝導ユニット３３０が内蔵されている。骨伝導ユニット３３０は、ボイスコイル３３２と、永久磁石３３３と、錘３３４と、振動伝達板３３５とを備えている。
【００６３】
以上のように、第２実施例によれば、頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイＨＭ）の保持部（右保持部２１ａ、左保持部２３ａ）の内側に配置されたクッション９１ａ、９３ａには、ボイスコイル３３２、３４２と永久磁石３３３、３４３からなる発振部と、この発振部に当接すると共に使用者のこめかみまたは耳の後方に当接するための振動伝達部（振動伝達板３３５、３４５）とを備える骨伝導の機構（骨伝導ユニット３３０、３４０）が内蔵されている。骨伝導では、音の振動を利用者の頭蓋骨から直接内耳（蝸牛）へ伝達するため、騒音の激しい環境であっても、直接内耳にクリアな音を伝達することができる。この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００６４】
Ｃ．第３実施例：
本発明の第３実施例では、保持部に、２つのスピーカーユニットと、骨伝導の機構とを内蔵した構成について説明する。以下では、第１、第２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、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１、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。
【００６５】
図７は、第３実施例における保持部について説明するための説明図である。図７は、左保持部２３ｂを内側方向から見た拡大図である。左保持部２３ｂは、前方保持部２３ｘｂと、後方保持部２３ｙｂと、連結部２３ｚとを備えている。
【００６６】
前方保持部２３ｘｂの内側には、左表示駆動部２４ｂが配置されている。左表示駆動部２４ｂは、左サブスピーカーユニット３６０を内蔵する点でのみ、第１実施例と異なる。左サブスピーカーユニット３６０は、その周波数特性が異なる部分を除いては、第１実施例で説明した左スピーカーユニット３２０と同じである。
【００６７】
後方保持部２３ｙｂは、前方保持部２３ｘｂの先端部から、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の耳の後方に対応する位置にかけて、回り込むように延伸した部材である。第１実施例における後方保持部２３ｙとは、その長手方向の長さが長く、かつ、先端部ＡＰが先細り形状を有さない点が異なる。
【００６８】
クッション９３ｂは、後方保持部２３ｙｂの内側において、幅広に配置された緩衝材である。クッション９３ｂの材料については第１実施例と同じである。クッション９３ｂのうち、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置には、左スピーカーユニット３２０が内蔵されている。左スピーカーユニット３２０の詳細は第１実施例と同じである。さらに、クッション９３ｂのうち、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時のける使用者の耳の後方に対応する位置には、骨伝導ユニット３４０が内蔵されている。骨伝導ユニット３４０の詳細は第２実施例と同じである。
【００６９】
図８は、第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭの構成を機能的に示すブロック図である。図３に示した第１実施例との違いは、音声処理部１７０が、さらに出力制御部１７１を備える点と、左右のスピーカーユニット３１０、３２０に加えて、さらに左右の骨伝導ユニット３３０、３４０と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０を備える点のみであり、他の構成や動作は第１実施例と同様である。
【００７０】
出力制御部１７１は、所定の条件に応じて、左右のスピーカーユニット３１０、３２０のスピーカー３１１、３１２と、左右の骨伝導ユニット３３０、３４０のボイスコイル３３２、３４２と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０のスピーカー３５１、３６１と、に対する電気信号の送信を制御する機能を有する。
【００７１】
例えば、出力制御部１７１は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０の周波数特性（音響特性）と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０の周波数特性（音響特性）と、左右の骨伝導ユニット３３０、３４０の音響特性とを考慮した所定の条件に応じて、各ユニットへの電気信号の送信を制御することができる。この場合、所定の条件には、再生中のコンテンツの種別や、コンテンツ内容の解析結果や、利用者の設定等を採用することができる。例えば、左右のスピーカーユニット３１０、３２０は低〜中音再生能力に優れ、骨伝導ユニット３３０、３４０は中音を含む低音再生能力に優れ、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０は高音再生能力に優れていた場合であって、再生中のコンテンツが「映画」であった場合は、出力制御部１７１は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０と、骨伝導ユニット３３０、３４０とに対してのみ電気信号を送信することとしてもよい。
【００７２】
例えば、出力制御部１７１は、外界の環境音を取得し、この環境音を考慮した所定の条件に応じて、各ユニットへの電気信号の送信を制御することができる。環境音は、例えば、ヘッドマウントディスプレイＨＭにマイクを備えることにより取得することができる。この場合、所定の条件には、環境音の大きさ等を採用することができる。例えば、取得した環境音が小さい場合は、利用者は比較的静かな環境でヘッドマウントディスプレイＨＭを使用していることが推定されるため、出力制御部１７１は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０とに対して電気信号を送信する。一方、取得した環境音が大きい場合は、利用者は雑踏の中や駅等の騒々しい環境でヘッドマウントディスプレイＨＭを使用していることが推定されるため、出力制御部１７１は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０とに加えて、骨伝導ユニット３３０、３４０に対しても電気信号を送信する。
【００７３】
例えば、出力制御部１７１は、使用者からの指示を取得し、指示に応じて各ユニットへの電気信号の送信を制御することができる。例えば、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて「マナーモード」を選択可能とする。出力制御部１７１は、マナーモードが選択されていない場合は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０と、骨伝導ユニット３３０、３４０と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０との全てに対して電気信号を送信する。一方、出力制御部１７１は、マナーモードが選択されている場合は、骨伝導ユニット３３０、３４０に対してのみ電気信号を送信する。骨伝導は、使用者の生体内部を伝播する音であるため、このようにすれば、周囲に音を漏らすことなく、使用者は音声を楽しむことができる。
【００７４】
なお、外界の環境音は、制御部１０や画像表示部２０等にマイクを備えることで、取得可能である。また、上記「所定の条件」は、予めヘッドマウントディスプレイＨＭ内の記憶部１２０に記憶させておくことが可能であるし、ヘッドマウントディスプレイＨＭの利用者により設定されてもよい。
【００７５】
以上のように、第３実施例によれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭには、さらに保持部（右保持部２１ｂ、左保持部２３ｂ）の内側であって、覆眼部の端部ＥＲ、ＥＬから保持部の長手方向の中央部までの間に配置された表示駆動部２２、２４の内側には、スピーカー３１１、３２１とは周波数特性の異なる第２のスピーカー（左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０のスピーカー３５１、３６１）が内蔵され、第２のスピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている。このため、スピーカーと、第２のスピーカーとの周波数特性を適切に選択することで、より良い音響効果を得ることができる。
【００７６】
さらに、第３実施例によれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭの出力制御部１７１は、再生中のコンテンツの種別や、環境音、使用者からの指示の有無等に従って、スピーカー（左右のスピーカーユニット３１０、３２０のスピーカー３１１、３１２）と、発振部（左右の骨伝導ユニット３３０、３４０のボイスコイル３３２、３４２）と、第２のスピーカー（左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０のスピーカー３５１、３６１）とを使い分けることができる。この結果、頭部装着型表示装置において、上述のように、シーンに応じた音響効果を提供することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
例えば、覆眼部は、使用者の眼を完全に覆う態様でなくともよく、使用者の眼前の一部に被っていれば足りる。また、覆眼部は、使用者の両眼の眼前に配置される必要はなく、使用者の片目の眼前に配置されていれば足りる。
【００８０】
例えば、上記実施例では、保持部は、その内側に表示駆動部が配置される前方保持部と、使用者の頭部に沿うよう回動する後方保持部とにわかれているものとした。しかし、保持部は、例えばフレキシブルな素材で形成されることによって、前方保持部・後方保持部の区別のない一体成型としてもよい。
【００８１】
例えば、保持部のクッション（緩衝材）は省略可能である。しかし、ヘッドマウントディスプレイの装着感を向上させるという観点からは、クッションは省略しないことが好ましい。例えば、保持部のクッションに設けられた開口は省略可能である。しかし、スピーカーを含むスピーカーユニットから発せられる音波を利用者の外耳道へ伝達させやすくするためには、省略しないことが好ましい。例えば、開口に設けられる保護カバーは省略可能である。しかし、外部からの塵埃の侵入を抑制するという観点からは、保護カバーは省略しないことが好ましい。
【００８２】
例えば、接続部のうちの右コードと、左コードとは、それぞれ、右表示駆動部の下方面、左表示駆動部の下方面から挿入され、接続される態様でもよい。また、例えば、接続部を省略し、制御部と、画像表示部とが無線通信可能な構成としてもよい。具体的には、制御部にさらに、無線通信部を備えると共に、画像表示部にさらに、無線通信部と、電源とを備える構成とする。
【００８３】
例えば、図１に示した制御部、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、制御部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、制御部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、制御部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、制御部にＷｉ−Ｆｉ（wireless fidelity）等を用いた通信部を設けてもよい。
【００８４】
例えば、図１に示した制御部は、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、制御部と、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。
【００８５】
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。
【００８６】
例えば、画像光生成部は、左右のバックライト制御部と、左右のＬＣＤ制御部と、左右のバックライトと、左右の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。なお、有機ＥＬおよび有機ＥＬ制御部は請求項における「画像光生成部」に相当する。
【００８７】
例えば、画像処理部、表示制御部、音声処理部、出力制御部等の機能部は、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。
【００８８】
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、制御部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、制御部を、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。
【００８９】
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。その場合、例えば、各音声出力ユニット（左右のスピーカーユニット、左右の骨伝導ユニット、左右のサブスピーカーユニット）は、帽子の耳あて部に相当する位置に設けることができる。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
Ｄ３．変形例３：
上記実施例では、ヘッドマウントディスプレイにおいて、各音声出力ユニットを設けた態様の一例について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイにこれらユニットを設ける場合は、上記例示の態様に限られず、種々の態様を採用することが可能である。
【００９３】
例えば、上記第１、第２実施例では、ヘッドマウントディスプレイに単一の音声出力ユニットを設けた構成を、上記第３実施例では、ヘッドマウントディスプレイに３つの音声出力ユニットを設けた構成を例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイに搭載される音声出力ユニットの数、およびその組み合わせは任意である。例えば、ヘッドマウントディスプレイにスピーカーユニットと、骨伝導ユニットとの２つの音声出力ユニットを搭載してもよい。また、ヘッドマウントディスプレイに骨伝導ユニットと、サブスピーカーユニットとの２つの音声出力ユニットを搭載してもよい。
【００９４】
例えば、スピーカーユニットに含まれるスピーカーの構成として、ダイナミック型のスピーカーの構成を例示したが、スピーカーであればダイナミック型に限られず、他の構成を採用してもよい。骨伝導ユニットの構成や、サブスピーカーユニットの構成についても同様である。
【００９５】
例えば、スピーカーを含むスピーカーユニットは、保持部の内側に配置されたクッションの内部であって、さらに、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵されることが好ましいとした。しかし、スピーカーユニットは、保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部から保持部の延伸方向の先端部までの間であれば、任意の位置に内蔵することができる。すなわち、クッションは省略可能であるし、スピーカーユニットは使用者の耳の周辺に対応する位置以外の位置に内蔵されていてもよい。
【００９６】
例えば、共鳴体や、共鳴体に設けられた開口は省略可能である。しかし、共鳴体を設けることによってスピーカーの低音を増幅可能であるため、省略しないことが好ましい。
【００９７】
Ｄ４．変形例４：
上記第３実施例では、出力制御部が実行する処理の一例を示した。しかし、出力制御部が実行する処理は、上記例示に限られず、種々の変更をすることができる。
【００９８】
例えば、出力制御部は、再生中のコンテンツの種別、環境音、使用者からの指示の有無以外にも、コンテンツ内容の解析結果など、様々な条件に基づいて、各音声出力ユニットへの電気信号の送信を制御することができる。
【００９９】
Ｄ５．変形例５：
上記実施例では、投写型の頭部装着型表示装置を例示した。具体的には、上記実施例では、使用者の眼前には、覆眼部としての光学パネル（光学部材）が配置され、また、覆眼部から延伸した保持部の内側であって、覆眼部の端部側には、画像光を生成し射出させる画像光生成部が配置されるものとした。そして、当該光学パネルが、画像光生成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ことで、使用者の眼前に虚像を表示させる構成を採用した。しかし、上記実施例の構成はあくまで一例であり、様々な画像表示方式を採用することができる。
【０１００】
例えば、直視型の頭部装着型表示装置とすることもできる。具体的には、使用者の眼前に覆眼部としての画像光生成部が配置されることによって、使用者に、画像光生成部のＬＣＤに表示された画像を直接視認させる構成としてもよい。また、例えば、レーザー網膜投影型の頭部装着型表示装置を採用してもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…制御部（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、２１ａ、２１ｂ…右保持部（保持部）
２１ｘ…前方保持部
２１ｙ、２１ｙａ、２１ｙｂ…後方保持部
２１ｚ…連結部
２２…右表示駆動部
２３、２３ａ、２３ｂ…左保持部（保持部）
２３ｘ、２３ｘｂ…前方保持部
２３ｙ、２３ｙａ、２３ｙｂ…後方保持部
２３ｚ…連結部
２４…左表示駆動部
２６…右光学パネル（覆眼部）
２８…左光学パネル（覆眼部）
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
５１…送信部
５２…送信部
５３…受信部
５４…受信部
９１、９１ａ、９１ｂ…クッション（緩衝材）
９３、９３ａ、９３ｂ…クッション（緩衝材）
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
１７１…出力制御部
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
２０２…左バックライト制御部
２１１…右ＬＣＤ制御部
２１２…左ＬＣＤ制御部
２２１…右バックライト
２２２…左バックライト
２４１…右ＬＣＤ
２４２…左ＬＣＤ
２５１…右投写光学系
２５２…左投写光学系
２６１…右導光板
２６２…左導光板
２８０…電源
３１０…右スピーカーユニット
３１１…スピーカー
３１２…ボイスコイル
３１３…永久磁石
３１４…振動板
３１５…共鳴体
３１６…開口
３１７…開口
３２０…左スピーカーユニット
３２１…スピーカー
３２２…ボイスコイル
３２３…永久磁石
３２４…振動板
３２５…共鳴体
３２６…開口
３２７…開口
３２８…保護カバー
３３０…骨伝導ユニット
３３２…ボイスコイル（発振部）
３３３…永久磁石（発振部）
３３４…錘
３３５…振動伝達板
３４０…骨伝導ユニット
３４２…ボイスコイル（発振部）
３４３…永久磁石（発振部）
３４４…錘
３４５…振動伝達板
３５０…右サブスピーカーユニット
３５１…スピーカー
３６０…左サブスピーカーユニット
３６１…スピーカー
ＰＣＬＫ…クロック信号
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
Ｄａｔａ…画像データ
ＥＬ…端部
ＥＲ…端部
ＯＡ…外部機器
ＰＣ…パーソナルコンピューター
ＳＣ…外景
ＶＩ…虚像
ＩＬ…照明光
ＰＬ…画像光
ＨＭ…ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置）
ＶＲ…視野
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着して用いられる表示装置である頭部装着型表示装置（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。このような頭部装着型表示装置では、例えば眼鏡のように装着しながら、場所を選ばずどこでも画像（映像）や音声を楽しむことができる。
【０００３】
従来の技術では、頭部装着型表示装置の装着時において、使用者は常に音声出力用のイヤホンを装着することが一般的であった。イヤホンの装着は、使用者にとって手間が掛かる上に、外観的にも好ましいものではなかった。また、長時間にわたるイヤホンの使用は、使用者にストレスを与えるおそれがあるという問題があった。このような問題を解決するために、耳部を非圧迫に音声を供給する音声出力部を使用者の耳部周辺に配置した頭部装着型表示装置が知られている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−３３１７３０号公報
【特許文献２】特開２００２−２３２８１０号公報
【特許文献３】特開平１０−２９４９８３号公報
【特許文献４】特開２００６−７４７９８号公報
【特許文献５】特表２００５−５３４２６９号公報
【特許文献６】特許０３９６６３１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の技術では、頭部装着型表示装置の装着時において、イヤホンを装着する必要はなくなっている。しかし、音声の聞きやすさに関しては、十分な工夫がされていないのが実情であった。
【０００６】
本発明は、イヤホンを備えない頭部装着型表示装置において、音声の聞きやすさを向上させ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］
頭部装着型表示装置であって、
前記頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着された装着状態において、使用者の眼前に配置される覆眼部と、
前記覆眼部の端部から延伸し、使用者の頭部に前記頭部装着型表示装置を保持するための保持部と、
前記保持部の内側であって、前記保持部の長手方向の中央部から前記保持部の延伸方向の先端に位置する先端部までの間に内蔵されたスピーカーと、
を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、使用者の眼前に配置される覆眼部の端部から延伸し、使用者の頭部に頭部装着型表示装置を保持するための保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部から保持部の延伸方向の先端に位置する先端部までの間には、音の振動を利用者の外耳道から鼓膜、耳小骨を伝って内耳（蝸牛）へ伝達するためのスピーカーが内蔵される。この結果、イヤホンを備えない頭部装着型表示装置において、音声の聞きやすさを向上させることができる。
【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、
前記スピーカーは、前記保持部の内側であって、前記頭部装着型表示装置の装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵され、
前記保持部は、前記覆眼部の端部から、前記頭部装着型表示装置の装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて延伸すると共に、前記スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、スピーカーは、保持部の内側であって、さらに、頭部装着型表示装置の装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵され、保持部には、スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に音の振動を伝えやすくするための開口が形成されているため、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【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、
前記保持部の内側には、さらに、
発振部と、
前記発振部に当接すると共に、使用者のこめかみまたは耳の後方に当接するための振動伝達部と、
が内蔵されている、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、保持部の内側には、さらに、発振部と、発振部に当接すると共に使用者のこめかみまたは耳の後方に当接するための振動伝達部とを備える骨伝導の機構が内蔵されている。骨伝導では、音の振動を利用者の頭蓋骨から直接内耳（蝸牛）へ伝達するため、騒音の激しい環境であっても、直接内耳にクリアな音を伝達することができる。この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【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、
前記スピーカーの周囲をとり囲むと共に前記スピーカーの振動に共鳴する共鳴体であって、前記スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成された共鳴体を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、頭部装着型表示装置は、さらに、スピーカーの周囲をとり囲むと共にスピーカーの振動に共鳴する共鳴体であって、スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成された共鳴体を備えるため、スピーカーの低音を増幅することができる。この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００１２】
［適用例５］
適用例２ないし４のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記保持部は、前記保持部の前記開口を除く少なくとも一部に緩衝材を含む、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、保持部は、保持部の開口を除く少なくとも一部に緩衝材を含むため、頭部装着型表示装置の装着感を向上させることができる。
【００１３】
［適用例６］
適用例１ないし５のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記保持部の内側であって、前記保持部の長手方向の中央部までの間には、前記スピーカーと周波数特性の異なる第２のスピーカーが内蔵されていると共に、前記第２のスピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部までの間には、スピーカーと周波数特性の異なる第２のスピーカーが内蔵され、第２のスピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されているため、スピーカーと、第２のスピーカーとの周波数特性を適切に選択することで、より良い音響効果を得ることができる。この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００１４】
［適用例７］
適用例３ないし６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
所定の条件に応じて、前記スピーカーと、前記発振部と、前記第２のスピーカーと、に対する電気信号の送信を制御する音源制御部を備える、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、所定の条件に応じて、スピーカーと、発振部と、第２のスピーカーと、に対する電気信号の送信を制御する音源制御部を備えるため、条件に応じてスピーカーと、発振部と、第２のスピーカーとを使い分けることができる。
【００１５】
［適用例８］
適用例７記載の頭部装着型表示装置であって、
前記所定の条件は、再生中のコンテンツの種別、環境音、使用者からの指示の有無、もしくはこれらの組合せを用いた条件である、頭部装着型表示装置。
このような構成とすれば、再生中のコンテンツの種別や、環境音、使用者からの指示の有無等に従って、スピーカーと、発振部と、第２のスピーカーとを使い分けることができる。この結果、頭部装着型表示装置において、シーンに応じた音響効果を提供することができる。
【００１６】
［適用例９］
適用例１ないし８のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、頭部装着型表示装置は、画像光を生成し射出させる画像光生成部と、射出された前記画像光を使用者の眼に導く光学部材と、を備え、前記光学部材は前記覆眼部として形成されていてもよい。また、適用例１ないし８のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、頭部装着型表示装置は、画像光を生成し射出させる画像光生成部を備え、前記画像光生成部は前記覆眼部として形成されていてもよい。
このような構成とすれば、様々な画像表示方式の頭部装着型表示装置において、適用例１ないし８と同様の効果を得ることができる。
【００１７】
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】
【００１８】
【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】保持部について説明するための説明図である。
【図３】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４】画像光生成部によって画像光が射出される様子を示す説明図である。
【図５】使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。
【図６】第２実施例における保持部について説明するための説明図である。
【図７】第３実施例における保持部について説明するための説明図である。
【図８】第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
Ａ．第１実施例：
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。
【００２１】
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を制御する制御部（コントローラー）１０とを備えている。
【００２２】
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、右保持部２１と、右表示駆動部２２と、左保持部２３と、左表示駆動部２４と、右光学パネル２６と、左光学パネル２８とを含んでいる。右光学パネル２６および左光学パネル２８は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の右および左の眼前に対応する位置に配置されている。右光学パネル２６の一端と、左光学パネル２８の一端は、それぞれ、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の眉間に対応する位置で接続されている。右光学パネル２６の他端である端部ＥＲからは、右保持部２１が延伸している。同様に、左光学パネル２８の他端である端部ＥＬからは、左保持部２３が延伸している。
【００２３】
右保持部２１は、右光学パネル２６の端部ＥＲから、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて、右光学パネル２６とほぼ直角をなすように延伸して設けられた部材である。同様に、左保持部２３は、左光学パネル２８の端部ＥＬから、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて、左光学パネル２８とほぼ直角をなすように延伸して設けられた部材である。右保持部２１と、左保持部２３は、眼鏡のテンプル（つる）のようにして、使用者の頭部にヘッドマウントディスプレイＨＭを保持する。
【００２４】
右表示駆動部２２は、右保持部２１の内側（換言すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の頭部に対向する側）であって、右光学パネル２６の端部ＥＲ側に配置されている。また、左表示駆動部２４は、左保持部２３の内側であって、左光学パネル２８の端部ＥＬ側に配置されている。なお、以降では、右保持部２１および左保持部２３を総称して単に「保持部」と、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。
【００２５】
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。光学部材としての光学パネルは、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、ヘッドマウントディスプレイＨＭの表側（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。また、光学パネルは特許請求の範囲における「覆眼部」に相当する。
【００２６】
画像表示部２０は、さらに、画像表示部２０を制御部１０に接続するための接続部４０を有している。接続部４０は、制御部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、右保持部２１の延伸方向の先端部ＡＰから右保持部２１の筐体内に挿入され、右表示駆動部２２に接続されている。同様に、左コード４４は、左保持部２３の延伸方向の先端部ＡＰから左保持部２３の筐体内に挿入され、左表示駆動部２４に接続されている。
【００２７】
画像表示部２０と制御部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、制御部１０とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター（図示省略）が設けられており、本体コード４８のコネクターと制御部１０のコネクターとの嵌合／嵌合解除により、制御部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。
【００２８】
制御部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。制御部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。
【００２９】
図２は、保持部について説明するための説明図である。図２（Ａ）は、左保持部２３を内側方向から見た拡大図である。左保持部２３は、前方保持部２３ｘと、後方保持部２３ｙと、連結部２３ｚとを備えている。
【００３０】
前方保持部２３ｘは、左保持部２３のうち、左光学パネル２８の端部ＥＬから、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者のこめかみ周辺に対応する位置までを占める部材である。換言すれば、前方保持部２３ｘは、左光学パネル２８の端部ＥＬから左保持部２３の長手方向の中央部にかけて延伸する。なお、本実施例において「中央」とは、厳密な中央だけでなく「中央付近」の部分をも含む意味で使用する。前方保持部２３ｘの内側には、左表示駆動部２４が配置されている。
【００３１】
後方保持部２３ｙは、前方保持部２３ｘの先端部から、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の耳の後方に対応する位置までを占める部材である。換言すれば、後方保持部２３ｙは、左保持部２３の長手方向の中央部から左保持部２３の先端部ＡＰにかけて延伸する。後方保持部２３ｙは、クッション９３を含んでいる。クッション９３は、後方保持部２３ｙの内側に配置されている。
【００３２】
クッション９３は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の耳付近に当接する位置において、幅広に配置された緩衝材である。クッション９３は、例えば、ゴムやポリウレタン等の肌当たりの良い材料により形成されることが好ましい。そうすれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着感を向上させることができる。左保持部２３のクッション９３には、左スピーカーユニット３２０が内蔵されている。左スピーカーユニット３２０の詳細は後述する。
【００３３】
連結部２３ｚは、前方保持部２３ｘと後方保持部２３ｙとを連結する部材である。連結部２３ｚは、後方保持部２３ｙの先端部ＡＰを、水平方向ＦＴに回動可能とする蝶番として機能する。
【００３４】
図２（Ｂ）は、左スピーカーユニット３２０の断面の概略図である。左スピーカーユニット３２０は、スピーカー３２１と、共鳴体３２５とを備える。スピーカー３２１は、電気信号を物理振動に変換し、音波として、利用者の外耳道へ伝達する。振動は外耳道から、鼓膜、耳小骨(中耳)、内耳（蝸牛）、聴覚神経、脳の聴覚野の順序で伝達され、使用者に「音」として認識される。本実施例におけるスピーカー３２１は、円筒形状のボイスコイル３２２と、円筒形状の永久磁石３２３と、振動板３２４とを備えている。具体的には、永久磁石３２３の穴にあたる円筒形の空間に、穴部分よりも僅かに直径の小さいボイスコイル３２２が挿入されている。ボイスコイル３２２には、円錐形状を有する振動板３２４が固定されている。振動板３２４は、例えば、コーン紙等により形成される。
【００３５】
共鳴体３２５は、スピーカー３２１の周囲を取り囲むように配置され、スピーカー３２１の振動に共鳴する。本実施例における共鳴体３２５は、箱形状であるが、任意の形状を採用することができる。共鳴体３２５は、スピーカー３２１が内蔵されている位置と対応する位置、具体的には、スピーカー３２１が有する振動板の円錐形状の広がり方向に相当する位置に、開口３２６が形成されている。
【００３６】
同様に、クッション９３においても、スピーカー３２１が内蔵されている位置と対応する位置、具体的には、スピーカー３２１が有する振動板の円錐形状の広がり方向に相当する位置に、開口３２７が形成されている。また、開口３２７の内側には、外部からの塵埃の侵入を抑制するための保護カバー３２８が配置されている。保護カバー３２８としては、例えば、金属製の網や、スポンジ等を採用することができる。
【００３７】
なお、上記では、左保持部２３を例示して説明したが、右保持部２１についても下記と同様の構成を有する。すなわち、右保持部２１も、前方保持部２１ｘと、後方保持部２１ｙと、連結部２１ｚとを備え、後方保持部２１ｙに含まれるクッション９１には、右スピーカーユニット３１０が内蔵されている。右スピーカーユニット３１０は、ボイスコイル３１２と、永久磁石３１３と、振動板３１４からなるスピーカー３１１と、共鳴体３１５とを備えている。
【００３８】
図３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。制御部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、送信部（Ｔｘ）５１および５２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。
【００３９】
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。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。
【００４０】
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、音声処理部１７０、表示制御部１９０としても機能する。詳細は後述する。
【００４１】
インターフェイス１８０は、制御部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。
【００４２】
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、クロック信号ＰＣＬＫ、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。また、画像処理部１６０は、分離した垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃの周期に応じて、図示しないＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路等を利用してクロック信号ＰＣＬＫを生成する。
【００４３】
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。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。
【００４４】
画像処理部１６０は、生成したクロック信号ＰＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳｙｎｃ、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納された画像データＤａｔａとを、送信部５１および５２を介してそれぞれ送信する。なお、送信部５１を介して送信される画像データＤａｔａを「右眼用画像データ」とも呼び、送信部５２を介して送信される画像データＤａｔａを「左眼用画像データ」とも呼ぶ。送信部５１、５２は、制御部１０と、画像表示部２０との間におけるシリアル伝送のためのトランシーバーとして機能する。
【００４５】
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ＯＮ／ＯＦＦ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ＯＮ／ＯＦＦ、左ＬＣＤ制御部２１２による左ＬＣＤ２４２の駆動ＯＮ／ＯＦＦ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ＯＮ／ＯＦＦ、など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射出を制御する。例えば、表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４の両方に画像光を生成させたり、一方のみに画像光を生成させたり、両方共に画像光を生成させなかったりする。
【００４６】
表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１と左ＬＣＤ制御部２１２とに対する制御信号を、送信部５１および５２を介してそれぞれ送信する。また、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１と左バックライト制御部２０２とに対する制御信号を、それぞれ送信する。
【００４７】
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の右スピーカーユニット３１０のスピーカー３１１および左スピーカーユニット３２０のスピーカー３２１に対し、接続部４０を介して供給する。なお、例えば、Ｄｏｌｂｙ（登録商標）システムを採用した場合、音声信号に対する処理がなされる。この結果、右スピーカーユニット３１０および左スピーカーユニット３２０からは、それぞれ、例えば周波数等が変えられた異なる音が出力される。
【００４８】
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、右スピーカーユニット３１０と、左スピーカーユニット３２０とを備えている。
【００４９】
右表示駆動部２２は、受信部（Ｒｘ）５３と、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、右投写光学系２５１を含んでいる。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「画像光生成部」とも呼ぶ。
【００５０】
受信部５３は、制御部１０と、画像表示部２０との間におけるシリアル伝送のためのレシーバーとして機能する。右バックライト制御部２０１は、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、受信部５３を介して入力されたクロック信号ＰＣＬＫと、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。
【００５１】
図４は、画像光生成部によって画像光が射出される様子を示す説明図である。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ＩＬを、画像を表す有効な画像光ＰＬへと変調する機能を有する。なお、図４のように、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。
【００５２】
図３の右投写光学系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。
【００５３】
左表示駆動部２４は、受信部（Ｒｘ）５４と、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、左投写光学系２５２を含んでいる。なお、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「画像光生成部」と、左投写光学系２５２と、左導光板２６２とを総称して「導光部」とも呼ぶ。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。
【００５４】
図５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５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。
【００５５】
以上のように、第１実施例によれば、頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイＨＭ）には、使用者の眼前に配置される覆眼部（右光学パネル２６、左光学パネル２８）の端部ＥＲ、ＥＬから延伸し、使用者の頭部に頭部装着型表示装置を保持するための保持部（右保持部２１、左保持部２３）が設けられる。また、この保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部から保持部の延伸方向の先端に位置する先端部ＡＰまでの間に配置されたクッション９１、９３には、音の振動を利用者の外耳道から鼓膜、耳小骨を伝って内耳（蝸牛）へ伝達するためのスピーカー３１１、３２１が内蔵される。この結果、保持部の内側に内蔵されたスピーカーによって、イヤホンを備えない頭部装着型表示装置において、音声の聞きやすさを向上させることができる。
【００５６】
さらに、上記第１実施例のように、スピーカー３１１、３２１は、保持部（右保持部２１、左保持部２３）の内側に配置されたクッション９１、９３の内部であって、さらに、頭部装着型表示装置の装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵されることが好ましい。また、保持部には、スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に音の振動を伝えやすくするための開口（開口３１７、開口３２７）が形成されていることが好ましい。そうすれば、利用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵されたスピーカーと、開口との存在によって、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００５７】
さらに、上記第１実施例のように、頭部装着型表示装置は、スピーカー３１１、３２１の周囲をとり囲むと共にスピーカーの振動に共鳴する共鳴体３１５、３２５を備えることが好ましい。また、共鳴体は、スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口３１６、３２６が形成されていることが好ましい。そうすれば、共鳴体によってスピーカーの低音を増幅することができ、この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００５８】
Ｂ．第２実施例：
本発明の第２実施例では、保持部に、スピーカーユニットに代えて骨伝導の機構を内蔵した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。
【００５９】
図６は、第２実施例における保持部について説明するための説明図である。図６（Ａ）は、左保持部２３ａを内側方向から見た拡大図である。左保持部２３ａは、前方保持部２３ｘと、後方保持部２３ｙａと、連結部２３ｚとを備えている。
【００６０】
後方保持部２３ｙａに含まれるクッション９３ａの配置および材料は、第１実施例のクッション９３と同様である。左保持部２３ａの内側に配置されたクッション９３ａには、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者のこめかみまたは耳の後方に相当する位置に骨伝導ユニット３４０が内蔵されている。
【００６１】
図６（Ｂ）は、骨伝導ユニット３４０の断面の概略図である。骨伝導ユニット３４０は、電気信号を物理振動に変換して、利用者の頭蓋骨へ伝達する。振動は頭蓋骨から、内耳（蝸牛）、聴覚神経、脳の聴覚野の順序で伝達され、使用者に「音」として認識される。本実施例における骨伝導ユニット３４０は、円筒形状のボイスコイル３４２と、円柱形状の永久磁石３４３と、円柱形状の錘３４４と、円形平板状の振動伝達板３４５とを備えている。具体的には、永久磁石３４３は、その一面が錘３４４と接合されている。ボイスコイル３４２は、接合された永久磁石３４３と錘３４４の側面の少なくとも一部を取り巻くように配置され、かつ、他端が振動伝達板３４５に当接するように固定されている。振動伝達板３４５は、例えば、プラスチックやアルミニウムにより形成される。なお、錘３４４は省略可能である。また、ボイスコイル３４２と、永久磁石３４３とは、特許請求の範囲における「発振部」に、振動伝達板３４５は特許請求の範囲における「振動伝達部」に、それぞれ相当する。
【００６２】
なお、上記では、左保持部２３ａを例示して説明したが、右保持部２１ａについても下記と同様の構成を有する。すなわち、右保持部２１ａも、前方保持部２１ｘと、後方保持部２１ｙａと、クッション９１ａと、連結部２１ｚとを備え、クッション９１ａには、骨伝導ユニット３３０が内蔵されている。骨伝導ユニット３３０は、ボイスコイル３３２と、永久磁石３３３と、錘３３４と、振動伝達板３３５とを備えている。
【００６３】
以上のように、第２実施例によれば、頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイＨＭ）の保持部（右保持部２１ａ、左保持部２３ａ）の内側に配置されたクッション９１ａ、９３ａには、ボイスコイル３３２、３４２と永久磁石３３３、３４３からなる発振部と、この発振部に当接すると共に使用者のこめかみまたは耳の後方に当接するための振動伝達部（振動伝達板３３５、３４５）とを備える骨伝導の機構（骨伝導ユニット３３０、３４０）が内蔵されている。骨伝導では、音の振動を利用者の頭蓋骨から直接内耳（蝸牛）へ伝達するため、騒音の激しい環境であっても、直接内耳にクリアな音を伝達することができる。この結果、頭部装着型表示装置における音声の聞きやすさをより向上させることができる。
【００６４】
Ｃ．第３実施例：
本発明の第３実施例では、保持部に、２つのスピーカーユニットと、骨伝導の機構とを内蔵した構成について説明する。以下では、第１、第２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、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１、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。
【００６５】
図７は、第３実施例における保持部について説明するための説明図である。図７は、左保持部２３ｂを内側方向から見た拡大図である。左保持部２３ｂは、前方保持部２３ｘｂと、後方保持部２３ｙｂと、連結部２３ｚとを備えている。
【００６６】
前方保持部２３ｘｂの内側には、左表示駆動部２４ｂが配置されている。左表示駆動部２４ｂは、左サブスピーカーユニット３６０を内蔵する点でのみ、第１実施例と異なる。左サブスピーカーユニット３６０は、その周波数特性が異なる部分を除いては、第１実施例で説明した左スピーカーユニット３２０と同じである。
【００６７】
後方保持部２３ｙｂは、前方保持部２３ｘｂの先端部から、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の耳の後方に対応する位置にかけて、回り込むように延伸した部材である。第１実施例における後方保持部２３ｙとは、その長手方向の長さが長く、かつ、先端部ＡＰが先細り形状を有さない点が異なる。
【００６８】
クッション９３ｂは、後方保持部２３ｙｂの内側において、幅広に配置された緩衝材である。クッション９３ｂの材料については第１実施例と同じである。クッション９３ｂのうち、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置には、左スピーカーユニット３２０が内蔵されている。左スピーカーユニット３２０の詳細は第１実施例と同じである。さらに、クッション９３ｂのうち、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時のける使用者の耳の後方に対応する位置には、骨伝導ユニット３４０が内蔵されている。骨伝導ユニット３４０の詳細は第２実施例と同じである。
【００６９】
図８は、第３実施例におけるヘッドマウントディスプレイＨＭの構成を機能的に示すブロック図である。図３に示した第１実施例との違いは、音声処理部１７０が、さらに出力制御部１７１を備える点と、左右のスピーカーユニット３１０、３２０に加えて、さらに左右の骨伝導ユニット３３０、３４０と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０を備える点のみであり、他の構成や動作は第１実施例と同様である。
【００７０】
出力制御部１７１は、所定の条件に応じて、左右のスピーカーユニット３１０、３２０のスピーカー３１１、３１２と、左右の骨伝導ユニット３３０、３４０のボイスコイル３３２、３４２と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０のスピーカー３５１、３６１と、に対する電気信号の送信を制御する機能を有する。
【００７１】
例えば、出力制御部１７１は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０の周波数特性（音響特性）と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０の周波数特性（音響特性）と、左右の骨伝導ユニット３３０、３４０の音響特性とを考慮した所定の条件に応じて、各ユニットへの電気信号の送信を制御することができる。この場合、所定の条件には、再生中のコンテンツの種別や、コンテンツ内容の解析結果や、利用者の設定等を採用することができる。例えば、左右のスピーカーユニット３１０、３２０は低〜中音再生能力に優れ、骨伝導ユニット３３０、３４０は中音を含む低音再生能力に優れ、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０は高音再生能力に優れていた場合であって、再生中のコンテンツが「映画」であった場合は、出力制御部１７１は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０と、骨伝導ユニット３３０、３４０とに対してのみ電気信号を送信することとしてもよい。
【００７２】
例えば、出力制御部１７１は、外界の環境音を取得し、この環境音を考慮した所定の条件に応じて、各ユニットへの電気信号の送信を制御することができる。環境音は、例えば、ヘッドマウントディスプレイＨＭにマイクを備えることにより取得することができる。この場合、所定の条件には、環境音の大きさ等を採用することができる。例えば、取得した環境音が小さい場合は、利用者は比較的静かな環境でヘッドマウントディスプレイＨＭを使用していることが推定されるため、出力制御部１７１は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０とに対して電気信号を送信する。一方、取得した環境音が大きい場合は、利用者は雑踏の中や駅等の騒々しい環境でヘッドマウントディスプレイＨＭを使用していることが推定されるため、出力制御部１７１は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０とに加えて、骨伝導ユニット３３０、３４０に対しても電気信号を送信する。
【００７３】
例えば、出力制御部１７１は、使用者からの指示を取得し、指示に応じて各ユニットへの電気信号の送信を制御することができる。例えば、ヘッドマウントディスプレイＨＭにおいて「マナーモード」を選択可能とする。出力制御部１７１は、マナーモードが選択されていない場合は、左右のスピーカーユニット３１０、３２０と、骨伝導ユニット３３０、３４０と、左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０との全てに対して電気信号を送信する。一方、出力制御部１７１は、マナーモードが選択されている場合は、骨伝導ユニット３３０、３４０に対してのみ電気信号を送信する。骨伝導は、使用者の生体内部を伝播する音であるため、このようにすれば、周囲に音を漏らすことなく、使用者は音声を楽しむことができる。
【００７４】
なお、外界の環境音は、制御部１０や画像表示部２０等にマイクを備えることで、取得可能である。また、上記「所定の条件」は、予めヘッドマウントディスプレイＨＭ内の記憶部１２０に記憶させておくことが可能であるし、ヘッドマウントディスプレイＨＭの利用者により設定されてもよい。
【００７５】
以上のように、第３実施例によれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭには、さらに保持部（右保持部２１ｂ、左保持部２３ｂ）の内側であって、覆眼部の端部ＥＲ、ＥＬから保持部の長手方向の中央部までの間に配置された表示駆動部２２、２４の内側には、スピーカー３１１、３２１とは周波数特性の異なる第２のスピーカー（左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０のスピーカー３５１、３６１）が内蔵され、第２のスピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている。このため、スピーカーと、第２のスピーカーとの周波数特性を適切に選択することで、より良い音響効果を得ることができる。
【００７６】
さらに、第３実施例によれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭの出力制御部１７１は、再生中のコンテンツの種別や、環境音、使用者からの指示の有無等に従って、スピーカー（左右のスピーカーユニット３１０、３２０のスピーカー３１１、３１２）と、発振部（左右の骨伝導ユニット３３０、３４０のボイスコイル３３２、３４２）と、第２のスピーカー（左右のサブスピーカーユニット３５０、３６０のスピーカー３５１、３６１）とを使い分けることができる。この結果、頭部装着型表示装置において、上述のように、シーンに応じた音響効果を提供することができる。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
例えば、覆眼部は、使用者の眼を完全に覆う態様でなくともよく、使用者の眼前の一部に被っていれば足りる。また、覆眼部は、使用者の両眼の眼前に配置される必要はなく、使用者の片目の眼前に配置されていれば足りる。
【００８０】
例えば、上記実施例では、保持部は、その内側に表示駆動部が配置される前方保持部と、使用者の頭部に沿うよう回動する後方保持部とにわかれているものとした。しかし、保持部は、例えばフレキシブルな素材で形成されることによって、前方保持部・後方保持部の区別のない一体成型としてもよい。
【００８１】
例えば、保持部のクッション（緩衝材）は省略可能である。しかし、ヘッドマウントディスプレイの装着感を向上させるという観点からは、クッションは省略しないことが好ましい。例えば、保持部のクッションに設けられた開口は省略可能である。しかし、スピーカーを含むスピーカーユニットから発せられる音波を利用者の外耳道へ伝達させやすくするためには、省略しないことが好ましい。例えば、開口に設けられる保護カバーは省略可能である。しかし、外部からの塵埃の侵入を抑制するという観点からは、保護カバーは省略しないことが好ましい。
【００８２】
例えば、接続部のうちの右コードと、左コードとは、それぞれ、右表示駆動部の下方面、左表示駆動部の下方面から挿入され、接続される態様でもよい。また、例えば、接続部を省略し、制御部と、画像表示部とが無線通信可能な構成としてもよい。具体的には、制御部にさらに、無線通信部を備えると共に、画像表示部にさらに、無線通信部と、電源とを備える構成とする。
【００８３】
例えば、図１に示した制御部、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、制御部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、制御部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、制御部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、制御部にＷｉ−Ｆｉ（wireless fidelity）等を用いた通信部を設けてもよい。
【００８４】
例えば、図１に示した制御部は、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、制御部と、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。
【００８５】
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。
【００８６】
例えば、画像光生成部は、左右のバックライト制御部と、左右のＬＣＤ制御部と、左右のバックライトと、左右の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。なお、有機ＥＬおよび有機ＥＬ制御部は請求項における「画像光生成部」に相当する。
【００８７】
例えば、画像処理部、表示制御部、音声処理部、出力制御部等の機能部は、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。
【００８８】
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、制御部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、制御部を、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。
【００８９】
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。その場合、例えば、各音声出力ユニット（左右のスピーカーユニット、左右の骨伝導ユニット、左右のサブスピーカーユニット）は、帽子の耳あて部に相当する位置に設けることができる。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
Ｄ３．変形例３：
上記実施例では、ヘッドマウントディスプレイにおいて、各音声出力ユニットを設けた態様の一例について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイにこれらユニットを設ける場合は、上記例示の態様に限られず、種々の態様を採用することが可能である。
【００９３】
例えば、上記第１、第２実施例では、ヘッドマウントディスプレイに単一の音声出力ユニットを設けた構成を、上記第３実施例では、ヘッドマウントディスプレイに３つの音声出力ユニットを設けた構成を例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイに搭載される音声出力ユニットの数、およびその組み合わせは任意である。例えば、ヘッドマウントディスプレイにスピーカーユニットと、骨伝導ユニットとの２つの音声出力ユニットを搭載してもよい。また、ヘッドマウントディスプレイに骨伝導ユニットと、サブスピーカーユニットとの２つの音声出力ユニットを搭載してもよい。
【００９４】
例えば、スピーカーユニットに含まれるスピーカーの構成として、ダイナミック型のスピーカーの構成を例示したが、スピーカーであればダイナミック型に限られず、他の構成を採用してもよい。骨伝導ユニットの構成や、サブスピーカーユニットの構成についても同様である。
【００９５】
例えば、スピーカーを含むスピーカーユニットは、保持部の内側に配置されたクッションの内部であって、さらに、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵されることが好ましいとした。しかし、スピーカーユニットは、保持部の内側であって、保持部の長手方向の中央部から保持部の延伸方向の先端部までの間であれば、任意の位置に内蔵することができる。すなわち、クッションは省略可能であるし、スピーカーユニットは使用者の耳の周辺に対応する位置以外の位置に内蔵されていてもよい。
【００９６】
例えば、共鳴体や、共鳴体に設けられた開口は省略可能である。しかし、共鳴体を設けることによってスピーカーの低音を増幅可能であるため、省略しないことが好ましい。
【００９７】
Ｄ４．変形例４：
上記第３実施例では、出力制御部が実行する処理の一例を示した。しかし、出力制御部が実行する処理は、上記例示に限られず、種々の変更をすることができる。
【００９８】
例えば、出力制御部は、再生中のコンテンツの種別、環境音、使用者からの指示の有無以外にも、コンテンツ内容の解析結果など、様々な条件に基づいて、各音声出力ユニットへの電気信号の送信を制御することができる。
【００９９】
Ｄ５．変形例５：
上記実施例では、投写型の頭部装着型表示装置を例示した。具体的には、上記実施例では、使用者の眼前には、覆眼部としての光学パネル（光学部材）が配置され、また、覆眼部から延伸した保持部の内側であって、覆眼部の端部側には、画像光を生成し射出させる画像光生成部が配置されるものとした。そして、当該光学パネルが、画像光生成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ことで、使用者の眼前に虚像を表示させる構成を採用した。しかし、上記実施例の構成はあくまで一例であり、様々な画像表示方式を採用することができる。
【０１００】
例えば、直視型の頭部装着型表示装置とすることもできる。具体的には、使用者の眼前に覆眼部としての画像光生成部が配置されることによって、使用者に、画像光生成部のＬＣＤに表示された画像を直接視認させる構成としてもよい。また、例えば、レーザー網膜投影型の頭部装着型表示装置を採用してもよい。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…制御部（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、２１ａ、２１ｂ…右保持部（保持部）
２１ｘ…前方保持部
２１ｙ、２１ｙａ、２１ｙｂ…後方保持部
２１ｚ…連結部
２２…右表示駆動部
２３、２３ａ、２３ｂ…左保持部（保持部）
２３ｘ、２３ｘｂ…前方保持部
２３ｙ、２３ｙａ、２３ｙｂ…後方保持部
２３ｚ…連結部
２４…左表示駆動部
２６…右光学パネル（覆眼部）
２８…左光学パネル（覆眼部）
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
５１…送信部
５２…送信部
５３…受信部
５４…受信部
９１、９１ａ、９１ｂ…クッション（緩衝材）
９３、９３ａ、９３ｂ…クッション（緩衝材）
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
１７１…出力制御部
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
２０２…左バックライト制御部
２１１…右ＬＣＤ制御部
２１２…左ＬＣＤ制御部
２２１…右バックライト
２２２…左バックライト
２４１…右ＬＣＤ
２４２…左ＬＣＤ
２５１…右投写光学系
２５２…左投写光学系
２６１…右導光板
２６２…左導光板
２８０…電源
３１０…右スピーカーユニット
３１１…スピーカー
３１２…ボイスコイル
３１３…永久磁石
３１４…振動板
３１５…共鳴体
３１６…開口
３１７…開口
３２０…左スピーカーユニット
３２１…スピーカー
３２２…ボイスコイル
３２３…永久磁石
３２４…振動板
３２５…共鳴体
３２６…開口
３２７…開口
３２８…保護カバー
３３０…骨伝導ユニット
３３２…ボイスコイル（発振部）
３３３…永久磁石（発振部）
３３４…錘
３３５…振動伝達板
３４０…骨伝導ユニット
３４２…ボイスコイル（発振部）
３４３…永久磁石（発振部）
３４４…錘
３４５…振動伝達板
３５０…右サブスピーカーユニット
３５１…スピーカー
３６０…左サブスピーカーユニット
３６１…スピーカー
ＰＣＬＫ…クロック信号
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
Ｄａｔａ…画像データ
ＥＬ…端部
ＥＲ…端部
ＯＡ…外部機器
ＰＣ…パーソナルコンピューター
ＳＣ…外景
ＶＩ…虚像
ＩＬ…照明光
ＰＬ…画像光
ＨＭ…ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置）
ＶＲ…視野
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部装着型表示装置であって、
前記頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着された装着状態において、使用者の眼前に配置される覆眼部と、
前記覆眼部の端部から延伸し、使用者の頭部に前記頭部装着型表示装置を保持するための保持部と、
前記保持部の内側であって、前記保持部の長手方向の中央部から前記保持部の延伸方向の先端に位置する先端部までの間に内蔵されたスピーカーと、
を備える、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、
前記スピーカーは、前記保持部の内側であって、前記頭部装着型表示装置の装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵され、
前記保持部は、前記覆眼部の端部から、前記頭部装着型表示装置の装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて延伸すると共に、前記スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている、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、
前記保持部の内側には、さらに、
発振部と、
前記発振部に当接すると共に、使用者のこめかみまたは耳の後方に当接するための振動伝達部と、
が内蔵されている、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、
前記スピーカーの周囲をとり囲むと共に前記スピーカーの振動に共鳴する共鳴体であって、前記スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成された共鳴体を備える、頭部装着型表示装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記保持部は、前記保持部の前記開口を除く少なくとも一部に緩衝材を含む、頭部装着型表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記保持部の内側であって、前記保持部の長手方向の中央部までの間には、前記スピーカーと周波数特性の異なる第２のスピーカーが内蔵されていると共に、前記第２のスピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている、頭部装着型表示装置。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
所定の条件に応じて、前記スピーカーと、前記発振部と、前記第２のスピーカーと、に対する電気信号の送信を制御する出力制御部を備える、頭部装着型表示装置。
【請求項８】
請求項７記載の頭部装着型表示装置であって、
前記所定の条件は、再生中のコンテンツの種別、環境音、使用者からの指示の有無、もしくはこれらの組合せを用いた条件である、頭部装着型表示装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
画像光を生成し射出させる画像光生成部と、
射出された前記画像光を使用者の眼に導く光学部材と、
を備え、
前記光学部材は、前記覆眼部として形成されている、頭部装着型表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
画像光を生成し射出させる画像光生成部を備え、
前記画像光生成部は、前記覆眼部として形成されている、頭部装着型表示装置。
【請求項１】
頭部装着型表示装置であって、
前記頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着された装着状態において、使用者の眼前に配置される覆眼部と、
前記覆眼部の端部から延伸し、使用者の頭部に前記頭部装着型表示装置を保持するための保持部と、
前記保持部の内側であって、前記保持部の長手方向の中央部から前記保持部の延伸方向の先端に位置する先端部までの間に内蔵されたスピーカーと、
を備える、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、
前記スピーカーは、前記保持部の内側であって、前記頭部装着型表示装置の装着時における使用者の耳の周辺に対応する位置に内蔵され、
前記保持部は、前記覆眼部の端部から、前記頭部装着型表示装置の装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて延伸すると共に、前記スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている、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、
前記保持部の内側には、さらに、
発振部と、
前記発振部に当接すると共に、使用者のこめかみまたは耳の後方に当接するための振動伝達部と、
が内蔵されている、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、
前記スピーカーの周囲をとり囲むと共に前記スピーカーの振動に共鳴する共鳴体であって、前記スピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成された共鳴体を備える、頭部装着型表示装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記保持部は、前記保持部の前記開口を除く少なくとも一部に緩衝材を含む、頭部装着型表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記保持部の内側であって、前記保持部の長手方向の中央部までの間には、前記スピーカーと周波数特性の異なる第２のスピーカーが内蔵されていると共に、前記第２のスピーカーが内蔵されている位置と対応する位置に開口が形成されている、頭部装着型表示装置。
【請求項７】
請求項３ないし６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
所定の条件に応じて、前記スピーカーと、前記発振部と、前記第２のスピーカーと、に対する電気信号の送信を制御する出力制御部を備える、頭部装着型表示装置。
【請求項８】
請求項７記載の頭部装着型表示装置であって、
前記所定の条件は、再生中のコンテンツの種別、環境音、使用者からの指示の有無、もしくはこれらの組合せを用いた条件である、頭部装着型表示装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
画像光を生成し射出させる画像光生成部と、
射出された前記画像光を使用者の眼に導く光学部材と、
を備え、
前記光学部材は、前記覆眼部として形成されている、頭部装着型表示装置。
【請求項１０】
請求項１ないし８のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
画像光を生成し射出させる画像光生成部を備え、
前記画像光生成部は、前記覆眼部として形成されている、頭部装着型表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９３８０８（Ｐ２０１３−９３８０８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３６０５０（Ｐ２０１１−２３６０５０）
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【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２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２７日（２０１１．１０．２７）
【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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