(57)【要約】【課題】画像や音声に影響を及ぼすことなく使用者に確実に注意を喚起することができる頭部装着型表示装置を提供する。【解決手段】頭部装着型表示装置１は、入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、上記表示素子および接眼光学系を内蔵する本体部分１ａを使用者の頭部に接触して支持するヘッドバンド１ｃ，額止部１ｄ，左右の側頭支持部１ｅと、上記左右の側頭支持部１ｅに設けられていて注意信号の入力を受けて使用者に注意を与えるべく振動を行う振動素子２とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
上記支持部の接触面に設けられていて、使用者に知覚を促すための信号である注意信号の入力を受けて振動を行う振動素子と、
を具備したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項２】
上記支持部は、上記接触面を有する部位として、使用者の額を押圧する額押圧部と左右の側頭部を押圧する側頭押圧部とを備え、
上記振動素子は、これら額押圧部と左右の側頭押圧部の内の少なくとも一ヶ所に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３】
上記振動素子は、上記注意信号の種類に応じて、振動の仕方を変化させることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項４】
上記振動素子は上記支持部の複数ヶ所に配置された複数の振動素子でなり、これら複数の振動素子は、上記注意信号の種類に応じて、少なくとも１つの振動素子の振動を停止させることをも含めて、振動の仕方を変化させることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項５】
上記表示素子は、使用者に知覚を促すための視覚的な表示である注意表示を上記注意信号の種類に応じて有してなり、
上記振動素子は、上記表示素子における注意表示の視覚的な配置に対応する位置関係となるように、上記支持部に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項６】
上記振動素子は、上記支持部の接触面に垂直な方向の成分を含む振動を発生するものであり、
上記振動素子に対して押圧力が加えられたときに当該振動素子から出力される信号を検出して押圧力信号を出力する押圧力検出手段を具備することを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項７】
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものであることを特徴とする請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項８】
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて、押圧力に応じた最適な振動が得られるように上記振動素子へ入力する電流値と電圧値の少なくとも一方を制御するものであることを特徴とする請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項９】
上記振動素子は、操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものであり、上記押圧力検出手段の押圧力信号に基づいて操作入力が行われたか否かを検出することを特徴とする請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１０】
上記接眼光学系は外光を使用者の眼に投影する光学系を兼ねたものであり、
この使用者の眼に投影される外光の量を変化させる外光量可変手段を備え、
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて上記外光量可変手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１１】
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて、上記振動素子の振動を停止させるものであることを特徴とする請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１２】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
上記支持部の接触面に設けられていて、音声信号の入力を受けて振動を行う骨導音スピーカと、
を具備したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項１３】
上記支持部は、上記接触面を有する部位として、使用者の左右の側頭部を押圧する側頭押圧部を有してなり、
上記骨導音スピーカは、上記左右の側頭押圧部にそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項１２に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１４】
上記骨導音スピーカに押圧力が加えられたときに当該骨導音スピーカから出力される信号を検出して押圧力信号を出力する押圧力検出手段を具備することを特徴とする請求項１２に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１５】
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものであることを特徴とする請求項１４に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１６】
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて、押圧力に応じた最適な振動が得られるように上記骨導音スピーカへ入力する電流値と電圧値の少なくとも一方を制御するものであることを特徴とする請求項１４に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１７】
上記骨導音スピーカは、操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものであり、上記押圧力検出手段の押圧力信号に基づいて操作入力が行われたか否かを検出することを特徴とする請求項１４に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１８】
上記接眼光学系は外光を使用者の眼に投影する光学系を兼ねたものであり、
この使用者の眼に投影される外光の量を変化させる外光量可変手段を備え、
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて上記外光量可変手段を制御することを特徴とする請求項１４に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１９】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
使用者の頭部を伝播する骨導音を検出する骨導音マイクと、
を具備したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項２０】
上記骨導音マイクは、上記支持部の接触面に配置されていることを特徴とする請求項１９に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項２１】
上記支持部は、上記接触面を有する部位として、使用者の額を押圧する額押圧部と左右の側頭部を押圧する側頭押圧部とを備え、
上記骨導音マイクは、これら額押圧部と左右の側頭押圧部の内の少なくとも一ヶ所に配置されていることを特徴とする請求項２０に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項２２】
上記額押圧部と左右の側頭押圧部の内の、上記骨導音マイクが配置されていない少なくとも一ヶ所に、音声信号の入力を受けて振動を行う骨導音スピーカを配置することを特徴とする請求項２１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項２３】
上記骨導音マイクからの入力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものであることを特徴とする請求項２０に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項２４】
上記骨導音マイクは、操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものであることを特徴とする請求項２０に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項２５】
上記接眼光学系は外光を使用者の眼に投影する光学系を兼ねたものであり、
この使用者の眼に投影される外光の量を変化させる外光量可変手段を備え、
上記骨導音マイクからの入力信号が所定の閾値以上である場合には、上記外光量可変手段を制御することを特徴とする請求項２０に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項２６】
音声信号の入力を受けて音声を発生するスピーカと、
所定の伝達関数に基づいて上記音声信号を変換する音声信号変換手段と、
上記骨導音マイクからの入力信号から上記音声信号変換手段により変換された音声信号を減算することにより、上記スピーカから発生された音声成分を相殺するキャンセル手段と、
を具備することを特徴とする請求項１９に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項２７】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
音声信号の入力を受けて振動する骨導音スピーカと使用者の頭部を伝播する骨導音を検出する骨導音マイクとを兼ねた振動素子と、
を具備したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項２８】
上記振動素子は、上記支持部の接触面に配置されていることを特徴とする請求項２７に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項２９】
上記振動素子による骨導音スピーカとしての機能と骨導音マイクとしての機能との切り換えを行うスイッチ手段を具備したことを特徴とする請求項２７に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３０】
上記スイッチ手段は、上記振動素子の出力に基づいて当該振動素子が押圧されたと判断された場合に上記機能の切り換えを行うものであることを特徴とする請求項２９に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３１】
上記振動素子への出力音声信号を所定の伝達関数に基づいて変換する音声信号変換手段と、
上記振動素子からの入力信号から上記音声信号変換手段により変換された出力音声信号を減算することにより、当該振動素子から発生された音声成分を相殺するキャンセル手段と、
を具備したことを特徴とする請求項２７に記載の頭部装着型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部装着型表示装置、より詳しくは、表示素子と接眼光学系とを使用者の頭部に支持して用いる頭部装着型表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
使用者の頭から顔を覆うようにして装着される例えばヘッドマウンテッドディスプレイなどの頭部装着型表示装置は、従来より種々のものが提案されていて、他の携帯型ディスプレイと異なり、ハンドフリーで画像を観察することができるという利点を有したものとなっている。
【０００３】
このような頭部装着型表示装置としては、例えば特開平３−２８９６１５号公報に、各々独立の画面表示が可能な小型の第１並びに第２の表示器と、この第１並びに第２の表示器の表示画像の各々を拡大して両眼別々に視認可能とするための第１並びに第２の光学系と、この第１並びに第２の光学系および上記第１並びに第２の表示器を保持すると共に、少なくとも上記第１の表示器並びに上記第１の光学系との間および上記第２の表示器並びに上記第２の光学系との間を各々別々に外光から遮断するビュー機構を有し、このビュー機構に保持された上記第１の光学系が右眼の、上記第２の光学系が左眼の、それぞれ視野内に入るように利用者の頭部等に装着して使用される装着体と、上記第１並びに第２の表示器の表示を制御する制御手段とを備えた両眼視ディスプレイ装置が記載されている。
【０００４】
また、上記頭部装着型表示装置の他の例としては、特開平１−１３３４７９号公報に、テレビジョンの発光部が両眼の死角となるように配され、発光されたテレビジョン画が凹面鏡で丁度両眼に集来するように配し、これらを頭部に着脱自在に取り付けるようにした視覚装置が記載されている。
【０００５】
一方、上述したような頭部装着型表示装置に適用される音声出力手段としてはヘッドホンが一般的であり、これらには、外環境のノイズを遮断して出力音声をより明瞭に聞き取ることができるようにしたタイプの密閉型ヘッドホンと、外環境の音声と出力音声の双方を聞き取ることができるようにしたタイプの開放型ヘッドホンと、耳に挿入して用いるべく軽量小型化を図った挿入型ヘッドホンなどがある。
【０００６】
さらに、上記頭部装着型表示装置に適用される音声入力手段としては、気導型マイクロホン、つまりエレクトレット・コンデンサマイクロホンなどのいわゆる普通のマイクロホンが用いられており、使用形態としては、例えば頭部装着型表示装置の支持部から弓形の可撓コード部を延出して、その先端部に上記マイクロホンを取り付けることにより、マイクロホンを使用者の口元に近づけるものが知られている。上述した頭部装着型表示装置を情報処理端末として用いる場合には、音声入力手段を設けてこの音声入力手段を情報処理端末への入力手段として用いることにより、キーボード等の入力手段が不要になるために、携帯性が向上するという利点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の頭部装着型表示装置では、装着して作業している最中に、例えば電子メールが着信した場合には、その着信の知らせを音声や画像により使用者に知らせると、作業の種類によっては重大な支障を来すことがある。また、作業に影響を及ぼさないような表示や小さな音声では、作業を行う使用者がその知らせに気付かないこともある。
【０００８】
また、上記頭部装着型表示装置に適用される音声出力手段として密閉型ヘッドホンを用いる場合には、装置が大きくかつ重くなるという難点があり、また、開放型ヘッドホンを用いる場合には、ヘッドホンの位置と耳の位置が適切になるようにヘッドホンの装着位置を調整しなければならないために調整機構を設ける必要があって、装置が重くなるとともに調整作業が面倒であるという難点があり、さらに、挿入型ヘッドホンを用いる場合には、頭部装着型表示装置を装着した後に使用者が該挿入型ヘッドホンを耳に挿入する作業が困難であるとともに、挿入型ヘッドホンに接続されるコードが使用者の耳の近傍に垂れ下がるなどして邪魔となるなどの難点があった。
【０００９】
そして、上述したような頭部装着型表示装置に適用される従来の音声入力手段では、マイクロホンを使用者の口元に近づけるための延出部を設ける必要があるために、装置全体の重量が重くなってしまっていた。
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、画像や音声に影響を及ぼすことなく、使用者に確実に知覚を促すことができる頭部装着型表示装置を提供することを目的としている。
【００１１】
また、本発明は、使用者による位置調整作業が不要であって、従来に比して軽量化を図ることができるスピーカを備えた頭部装着型表示装置を提供することを目的としている。
【００１２】
さらに、本発明は、従来に比して軽量化を図ることができるマイクロホンを備えた頭部装着型表示装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、第１の発明による頭部装着型表示装置は、入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、上記支持部の接触面に設けられていて使用者に知覚を促すための信号である注意信号の入力を受けて振動を行う振動素子とを備えたものである。
【００１４】
また、第２の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１の発明による頭部装着型表示装置において、上記支持部が上記接触面を有する部位として使用者の額を押圧する額押圧部と左右の側頭部を押圧する側頭押圧部とを備え、上記振動素子はこれら額押圧部と左右の側頭押圧部の内の少なくとも一ヶ所に配置されているものである。
【００１５】
さらに、第３の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１の発明による頭部装着型表示装置において、上記振動素子が上記注意信号の種類に応じて振動の仕方を変化させるものである。
【００１６】
第４の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１の発明による頭部装着型表示装置において、上記振動素子が上記支持部の複数ヶ所に配置された複数の振動素子でなり、これら複数の振動素子は上記注意信号の種類に応じて少なくとも１つの振動素子の振動を停止させることをも含めて、振動の仕方を変化させるものである。
【００１７】
第５の発明による頭部装着型表示装置は、上記第４の発明による頭部装着型表示装置において、上記表示素子が使用者に知覚を促すための視覚的な表示である注意表示を上記注意信号の種類に応じて有してなり、上記振動素子は上記表示素子における注意表示の視覚的な配置に対応する位置関係となるように上記支持部に配置されているものである。
【００１８】
第６の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１の発明による頭部装着型表示装置において、上記振動素子が上記支持部の接触面に垂直な方向の成分を含む振動を発生するものであり、上記振動素子に対して押圧力が加えられたときに当該振動素子から出力される信号を検出して押圧力信号を出力する押圧力検出手段を備えたものである。
【００１９】
第７の発明による頭部装着型表示装置は、上記第６の発明による頭部装着型表示装置において、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものである。
【００２０】
第８の発明による頭部装着型表示装置は、上記第６の発明による頭部装着型表示装置において、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて押圧力に応じた最適な振動が得られるように上記振動素子へ入力する電流値と電圧値の少なくとも一方を制御するものである。
【００２１】
第９の発明による頭部装着型表示装置は、上記第６の発明による頭部装着型表示装置において、上記振動素子が操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものであり、上記押圧力検出手段の押圧力信号に基づいて操作入力が行われたか否かを検出するものである。
【００２２】
第１０の発明による頭部装着型表示装置は、上記第６の発明による頭部装着型表示装置において、上記接眼光学系が外光を使用者の眼に投影する光学系を兼ねたものであり、この使用者の眼に投影される外光の量を変化させる外光量可変手段を備え、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて上記外光量可変手段を制御するものである。
【００２３】
第１１の発明による頭部装着型表示装置は、上記第６の発明による頭部装着型表示装置において、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて上記振動素子の振動を停止させるものである。
【００２４】
第１２の発明による頭部装着型表示装置は、入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、上記支持部の接触面に設けられていて音声信号の入力を受けて振動を行う骨導音スピーカとを備えたものである。
【００２５】
第１３の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１２の発明による頭部装着型表示装置において、上記支持部が上記接触面を有する部位として使用者の左右の側頭部を押圧する側頭押圧部を有してなり、上記骨導音スピーカは上記左右の側頭押圧部にそれぞれ配置されているものである。
【００２６】
第１４の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１２の発明による頭部装着型表示装置において、上記骨導音スピーカに押圧力が加えられたときに当該骨導音スピーカから出力される信号を検出して押圧力信号を出力する押圧力検出手段を備えたものである。
【００２７】
第１５の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１４の発明による頭部装着型表示装置において、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものである。
【００２８】
第１６の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１４の発明による頭部装着型表示装置において、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて、押圧力に応じた最適な振動が得られるように上記骨導音スピーカへ入力する電流値と電圧値の少なくとも一方を制御するものである。
【００２９】
第１７の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１４の発明による頭部装着型表示装置において、上記骨導音スピーカが操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものであり、上記押圧力検出手段の押圧力信号に基づいて操作入力が行われたか否かを検出するものである。
【００３０】
第１８の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１４の発明による頭部装着型表示装置において、上記接眼光学系が外光を使用者の眼に投影する光学系を兼ねたものであり、この使用者の眼に投影される外光の量を変化させる外光量可変手段を備え、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて上記外光量可変手段を制御するものである。
【００３１】
第１９の発明による頭部装着型表示装置は、入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、使用者の頭部を伝播する骨導音を検出する骨導音マイクとを備えたものである。
【００３２】
第２０の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１９の発明による頭部装着型表示装置において、上記骨導音マイクが上記支持部の接触面に配置されているものである。
【００３３】
第２１の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２０の発明による頭部装着型表示装置において、上記支持部が上記接触面を有する部位として使用者の額を押圧する額押圧部と左右の側頭部を押圧する側頭押圧部とを備え、上記骨導音マイクはこれら額押圧部と左右の側頭押圧部の内の少なくとも一ヶ所に配置されているものである。
【００３４】
第２２の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２１の発明による頭部装着型表示装置において、上記額押圧部と左右の側頭押圧部の内の上記骨導音マイクが配置されていない少なくとも一ヶ所に音声信号の入力を受けて振動を行う骨導音スピーカを配置するものである。
【００３５】
第２３の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２０の発明による頭部装着型表示装置において、上記骨導音マイクからの入力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものである。
【００３６】
第２４の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２０の発明による頭部装着型表示装置において、上記骨導音マイクが操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものである。
【００３７】
第２５の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２０の発明による頭部装着型表示装置において、上記接眼光学系が外光を使用者の眼に投影する光学系を兼ねたものであり、この使用者の眼に投影される外光の量を変化させる外光量可変手段を備え、上記骨導音マイクからの入力信号が所定の閾値以上である場合には上記外光量可変手段を制御するものである。
【００３８】
第２６の発明による頭部装着型表示装置は、上記第１９の発明による頭部装着型表示装置において、音声信号の入力を受けて音声を発生するスピーカと、所定の伝達関数に基づいて上記音声信号を変換する音声信号変換手段と、上記骨導音マイクからの入力信号から上記音声信号変換手段により変換された音声信号を減算することにより上記スピーカから発生された音声成分を相殺するキャンセル手段とを備えたものである。
【００３９】
第２７の発明による頭部装着型表示装置は、入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、音声信号の入力を受けて振動する骨導音スピーカと使用者の頭部を伝播する骨導音を検出する骨導音マイクとを兼ねた振動素子とを備えたものである。
【００４０】
第２８の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２７の発明による頭部装着型表示装置において、上記振動素子が上記支持部の接触面に配置されているものである。
【００４１】
第２９の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２７の発明による頭部装着型表示装置において、上記振動素子による骨導音スピーカとしての機能と骨導音マイクとしての機能との切り換えを行うスイッチ手段を備えたものである。
【００４２】
第３０の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２９の発明による頭部装着型表示装置において、上記スイッチ手段が、上記振動素子の出力に基づいて当該振動素子が押圧されたと判断された場合に上記機能の切り換えを行うものである。
【００４３】
第３１の発明による頭部装着型表示装置は、上記第２７の発明による頭部装着型表示装置において、上記振動素子への出力音声信号を所定の伝達関数に基づいて変換する音声信号変換手段と、上記振動素子からの入力信号から上記音声信号変換手段により変換された出力音声信号を減算することにより当該振動素子から発生された音声成分を相殺するキャンセル手段とを備えたものである。
【発明の効果】
【００４４】
以上説明したように、請求項１による本発明の頭部装着型表示装置によれば、振動を利用しているために、画像や音声の視聴を邪魔することなく、確実に使用者に知覚を促して、例えば注意を喚起することができる。また、支持部の接触面に振動素子を設けたために、頭部装着型表示装置を装着するだけで振動素子を頭部に密着させることができて、細かい位置調整等が不要となる。
【００４５】
請求項２による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、額と左右の側頭部を押圧することにより頭部装着型表示装置を頭部に安定して支持することができる。また、額押圧部と左右の側頭押圧部の少なくとも一ヶ所に振動素子を配置することにより、髪の毛が比較的少なく肌が露出している部分に接触するために、振動を効率良く使用者に伝達することができる。
【００４６】
請求項３による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、振動素子による振動の仕方を変化させることにより、使用者に複数種類の知覚を促すことができる。
【００４７】
請求項４による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、各振動素子の振動状態に差を設けてその差を変化させることにより、使用者に複数種類の知覚を促すことができる。
【００４８】
請求項５による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項４に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、振動素子の振動により促された知覚を表示素子の注意表示により視覚的に確認することができ、しかも振動素子と注意表示の位置関係が対応しているために、より明確に認識することができる。
【００４９】
請求項６による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、振動素子として支持部の接触面に垂直な方向の成分を含む振動を発生するものを用いているために、振動素子への押圧力を検出することができ、例えば頭部装着型表示装置が装着されているか否かを検出することも可能になる。
【００５０】
請求項７による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、頭部装着型表示装置が装着されていない場合には表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するために、消費電力を削減することができる。
【００５１】
請求項８による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、押圧力に応じた最適な振動を得ることができるために、使用者の頭部の大きさによらずほぼ同一の振動となる。
【００５２】
請求項９による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、別途の操作入力手段を設けることなく各種の操作入力を行うことができ、頭部装着型表示装置を小型化および軽量化することが可能になる。
【００５３】
請求項１０による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、使用者の眼に投影される外光の量を押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて制御するために、外光量可変手段への入力スイッチ等を別途設ける必要がなく、頭部装着型表示装置を小型化および軽量化することが可能になる。
【００５４】
請求項１１による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項６に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて振動素子の振動を停止させるために、振動停止用のスイッチ等を別途設ける必要がなく、頭部装着型表示装置を小型化および軽量化することが可能になる。
【００５５】
請求項１２による本発明の頭部装着型表示装置によれば、支持部の接触面に骨導音スピーカを設けたために、頭部装着型表示装置を装着するだけで骨導音スピーカを頭部に密着させることができて、細かい位置調整等が不要となる。また、外部に音声が漏れにくいという利点を享受することもできる。
【００５６】
請求項１３による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１２に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、左右の側頭部を押圧することにより頭部装着型表示装置を頭部に安定して支持することができる。また、左右の側頭押圧部にそれぞれ骨導音スピーカを配置することにより、髪の毛が比較的少なく肌が露出していてかつ耳に近い部分に接触するために、振動を効率良く使用者に伝達することができる。
【００５７】
請求項１４による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１２に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、骨導音スピーカは押圧力を受けると電気信号を発生させるものであるために、当該骨導音スピーカへの押圧力を検出することができ、例えば頭部装着型表示装置が装着されているか否かを検出することも可能になる。
【００５８】
請求項１５による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１４に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、頭部装着型表示装置が装着されていない場合には表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するために、消費電力を削減することができる。
【００５９】
請求項１６による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１４に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、押圧力に応じた最適な振動を得ることができるために、使用者の頭部の大きさによらずほぼ同一の振動となる。
【００６０】
請求項１７による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１４に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、別途の操作入力手段を設けることなく各種の操作入力を行うことができ、頭部装着型表示装置を小型化および軽量化することが可能になる。
【００６１】
請求項１８による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１４に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、使用者の眼に投影される外光の量を押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて制御するために、外光量可変手段への入力スイッチ等を別途設ける必要がなく、頭部装着型表示装置を小型化および軽量化することが可能になる。
【００６２】
請求項１９による本発明の頭部装着型表示装置によれば、音声を入力する手段として骨導音マイクを用いたために、頭部装着型表示装置の前後の重量バランスを良好に保ちながら軽量化を図ることができる。また、外部の雑音を拾いにくくなるという利点を享受することもできる。
【００６３】
請求項２０による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１９に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、支持部の接触面に骨導音マイクを設けたために、頭部装着型表示装置を装着するだけで骨導音マイクを頭部に密着させることができて、細かい位置調整等が不要となる。
【００６４】
請求項２１による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２０に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、額と左右の側頭部を押圧することにより頭部装着型表示装置を頭部に安定して支持することができる。また、額押圧部と左右の側頭押圧部の少なくとも一ヶ所に骨導音マイクを配置することにより、髪の毛が比較的少なく肌が露出している部分に接触するために、骨導音を感度良く受けることができる。
【００６５】
請求項２２による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２１に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、骨導音スピーカを骨導音マイクとは異なる位置に設けることにより、ハウリングの発生を極力避けることができる。また、骨導音スピーカを用いることにより、外部に音声が漏れにくいという利点を享受することもできる。
【００６６】
請求項２３による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２０に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、頭部装着型表示装置が装着されていない場合には表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するために、消費電力を削減することができる。
【００６７】
請求項２４による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２０に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、別途の操作入力手段を設けることなく各種の操作入力を行うことができ、頭部装着型表示装置を小型化および軽量化することが可能になる。
【００６８】
請求項２５による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２０に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、骨導音マイクからの入力信号が所定の閾値以上である場合には、使用者の眼に投影される外光の量を制御するために、外光量可変手段への入力スイッチ等を別途設ける必要がなく、頭部装着型表示装置を小型化および軽量化することが可能になる。
【００６９】
請求項２６による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項１９に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、骨導音マイクからの入力信号に含まれるスピーカからの発生音声の影響を取り除くことができるために、ハウリングの発生を良好に抑制することができる。
【００７０】
請求項２７による本発明の頭部装着型表示装置によれば、骨導音スピーカと骨導音マイクを兼ねた振動素子を設けたために、頭部装着型表示装置のより一層の小型化および軽量化を図ることができる。また、振動素子を骨導音スピーカとして用いる場合には外部に音声が漏れにくいという利点を、一方、骨導音マイクとして用いる場合には外部の雑音を拾いにくくなるという利点を、それぞれ享受することもできる。
【００７１】
請求項２８による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２７に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、支持部の接触面に振動素子を設けたために、頭部装着型表示装置を装着するだけで振動素子を頭部に密着させることができて、細かい位置調整等が不要となる。
【００７２】
請求項２９による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２７に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、スイッチ手段を用いて切り換えることにより、振動素子を骨導音スピーカまたは骨導音マイクの内のどちらか所望のものとして用いることができる。
【００７３】
請求項３０による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２９に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、振動素子の出力に基づいてスイッチ手段により機能の切り換えを行うために、スイッチ手段を操作する部材等を別途設ける必要がなく、頭部装着型表示装置を小型化および軽量化することが可能になる。
【００７４】
請求項３１による本発明の頭部装着型表示装置によれば、請求項２７に記載の発明と同様の効果を奏すると共に、振動素子を骨導音スピーカおよび骨導音マイクとして同時に用いる場合にも、入力信号に含まれる音声成分の影響を取り除くことができるために、ハウリングの発生を良好に抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７５】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。  
図１から図１５は本発明の第１の実施形態を示したものであり、図１は使用者の頭部に装着された状態の頭部装着型表示装置を側方から示す透視図である。
【００７６】
この頭部装着型表示装置１は、画像表示用の構成部材を内蔵する本体部分１ａと、この本体部分１ａに連設されたフレーム部分１ｂと、上記本体部分１ａの前側中央上部に設けられた支持部であり額押圧部たる額止部１ｄと、上記フレーム部分１ｂの内側つまり頭に接する側に設けられた支持部たるヘッドバンド１ｃ（図３等参照）と、上記フレーム部分１ｂが本体部分１ａに接続する位置の近傍から耳の後側となる側頭部に向けてそれぞれ突設され、弾性部材たる板ばね等を有してなる支持部であり側頭押圧部たる側頭支持部１ｅと、この側頭支持部１ｅの基端部の前側近傍から下方斜め後ろに延出されたスピーカ１ｆと、を有して構成されている。
【００７７】
また、本体部分１ａの両側面部には、後述する液晶シャッタ５（図２参照）に係る３つのモードを切り換えるための押圧ボタンでなるモード切換ボタン１ｇが配設されていて、どのモードが選択されているかは、モード切換ボタン１ｇの内面側に配設されたモード表示用ＬＥＤにより確認することができるようになっている。
【００７８】
さらに、上記本体部分１ａの上部には眼幅調整ノブ１ｊ（図５参照）が左右それぞれに配設されていて、該本体部分１ａに内蔵された後述する画像表示ユニットを左右に移動することにより、該画像表示ユニットによる左右の光軸を使用者の眼幅に正しく調節することができるようになっている。
【００７９】
このような頭部装着型表示装置１は、次のように装着して使用する。  
左右一対でなる上記側頭支持部１ｅを広げて、頭部装着型表示装置１全体を頭から被る。すると、上記額止部１ｄが額に額支持ポイントＰ２で接し、ヘッドバンド１ｃのパッドが頭の頂部に頭頂支持ポイントＰ１で接し、側頭支持部１ｅの各先端側のやや幅広の部分が耳の後ろあるいは僅か下方に左側の側頭支持ポイントＰ３Ｌおよび図示しない右側の側頭支持ポイント（左右まとめて側頭支持ポイントＰ３という。）で接することにより、頭部装着型表示装置１が頭部に装着されて画像を観察可能な状態となる。
【００８０】
また、上記フレーム部分１ｂの左右に設けられたヘッドバンドアジャスタ１ｉ（図３，図４，図５参照）を上下に移動することにより、ヘッドバンド１ｃのフレーム部分１ｂに対する相対的上下位置を調節して、頭の大きさに関らずこの頭部装着型表示装置１を適正な位置に装着することができるようになっている。なお、装着状態においては、スピーカ１ｆは耳に密着はせず、僅かに離れた状態となるように構成されていて、いわゆる開放型ヘッドホンとなっている。
【００８１】
図２は上記本体部分１ａに内蔵された画像表示ユニットの構成を示す断面図である。
【００８２】
上記本体部分１ａの前側に設けられた透明カバーを嵌装してなる対物窓４ａから入射した外光は、外光量可変手段たる液晶シャッタ５と接眼光学系を構成するプリズム光学系６を介して、後側に設けられた接眼窓４ｂから使用者の眼に投影されるようになっている。
【００８３】
一方、上記プリズム光学系６の上部には、入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する例えば液晶表示素子（ＬＣＤ）等でなる表示素子７とこの表示素子７を背面側から照明するバックライト８とが配設されており、バックライト８により照明された表示素子７による画像は、プリズム光学系６に入射し、該プリズム光学系６の内部のほぼ中央に略４５度に傾斜して配設されたハーフミラー６ａを透過した後に、該プリズム光学系６の底面内部側に形成された拡大光学系を構成する凹面ミラー６ｂにより上方に反射され、さらに上記ハーフミラー６ａにより後方側に反射されて、上記接眼窓４ｂから使用者の眼に投影されて虚像として観察されるようになっている。
【００８４】
このような画像表示ユニットの構成において、上記液晶シャッタ５を制御することにより、次のような３つのモードを切り換えて選択することができるようになっている。
【００８５】
これら３つのモードとは、液晶シャッタ５を閉じることにより外光の入射を遮断して表示素子７による画像のみを観察することができる遮光モードと、上記液晶シャッタ５を開くとともに表示素子７による画像表示をオフにして外光のみを観察することができるシースルーモードと、表示素子７による画像表示を行うとともに液晶シャッタ５を開くことにより画像と外光とを重畳して観察することができるスーパーインポーズモードとの３つのモードである。
【００８６】
上述したような頭部装着型表示装置１には、例えば図３に示すように、使用者の頭部の皮膚と接触する部位である額支持ポイントＰ２に振動素子２が取り付けられていて、この振動素子２を振動させることにより皮膚の触覚を介して使用者に注意信号などの知覚を促す信号を与えるようになっている。この注意信号としては、例えば電子メールが到着したことを知らせる信号、情報処理操作のミスを知らせる信号、時刻を知らせる信号などが例として上げられる。
【００８７】
上記振動素子２は、上述のように振動を介して使用者に信号を送るものであるために、取り付ける位置として、上述した複数の支持ポイントの内の、髪の毛がなく皮膚が露出している部分に接触する部位を選択することが望ましい。例えば上記頭頂支持ポイントＰ１では、髪の毛により振動が減衰されてしまい、皮膚の触覚に振動が十分有効には伝達されないことがあるからである。
【００８８】
図４は、上記図３に示した振動素子２の取付例の他の例を示したものであり、額支持ポイントＰ２内の左右２ヶ所に２つの振動素子２を取り付けたものである。
【００８９】
さらに、図５は振動素子２を左右の側頭支持ポイントＰ３に取り付けたものである。また、同図に示すように、振動素子２が取り付けられている側頭支持部１ｅの外側には、振動素子２の振動を停止させるための振動ストップスイッチ９が配設されている。これは、使用者が振動素子２による振動を停止させたい場合に、そのスイッチの位置を探す必要がないように、振動素子２を配設した部位の外側の位置に設けたものである。
【００９０】
なお、振動ストップスイッチ９を押すと、振動素子２の振動を停止するとともに、注意信号による注意情報の内容を示す画像を表示するように切り換えても良い。
【００９１】
図６は上記振動素子２の具体的な構成の一例を示す断面図である。
【００９２】
この振動素子２ａは、頭押えパット１１に磁石１２が載置されている。この磁石１２は、周面端部がＳ極部１２ｂとなっている有底円筒部の中央部にＮ極部１２ａを立設してなる。
【００９３】
上記Ｎ極部１２ａとＳ極部１２ｂの間となるドーナツ形状の空間には、コイル１３が直接の接触を避けるべく空隙を有して配設されており、このコイル１３には触覚伝達部１４が一体的に取り付けられている。また、上記コイル１３の両端は電流印加用の端子１３ａに接続されている。
【００９４】
このような構成において、上記端子１３ａを介して交流を印加すると、コイル１３中を流れる電流の量が変化して磁場を発生し、磁石１２の磁場と相互作用をして図６の矢印の方向、すなわち、使用者の皮膚に対する押圧力の強弱を変化させる垂直方向の振動が発生する。これにより、皮膚の触覚を介して使用者は信号の伝達を知覚することができる。
【００９５】
上記振動素子２ａは、交流電流を磁気回路を介して機械的な振動に変換する電気エネルギーと機械エネルギーの変換素子であり、コイル１３に与える交流の周波数を変化させることにより、振動の周波数を変化させることができる。
【００９６】
また、図７は上記振動素子２の具体的な構成の他の例を示す断面図である。
【００９７】
この振動素子２ｂは、頭押えパット１１上に、他の部位への振動の伝達を遮断する振動遮断部材１５、電極１６、加えられた電場方向に伸縮する性質を有する圧電素子１７、電極１８、振動の振幅を増幅する弾性部材１９を順次積層してなる。また、上記電極１６，１８の両端は、電流印加用の端子１６ａ，１８ａに接続されている。
【００９８】
上記電極１６，１８間に電位を与えると、これらの電極間に電場が発生して圧電素子１７に加えられる。すると、圧電素子１７は電場の方向に伸長、あるいは収縮する。そこで、上記電極１６，１８間に交流を印加することにより、圧電素子１７の伸長と収縮が交互に繰り返されて振動となり、弾性部材１９を介して振幅を増幅されて、図７の矢印の方向、すなわち、使用者の皮膚に対する押圧力の強弱を変化させる垂直方向の振動として伝達される。これにより、皮膚の触覚を介して使用者は信号の伝達を知覚することができる。
【００９９】
この振動素子２ｂも電気エネルギーと機械エネルギーの変換素子であり、電極１６，１８に与える交流の周波数を変化させることにより、振動の周波数を変化させることができる。
【０１００】
なお、上述では圧電素子を用いる振動素子２ｂの構成として最も単純なものを例として上げたが、これに限るものではなく、例えば異なる方向に分極した圧電素子を複数貼り合わせて屈曲振動を発生させるタイプのものを用いて構成することも可能である。
【０１０１】
上記振動素子２ｂを用いた場合には、上記振動素子２ａと異なりコイルを用いていないために磁場を発生させることがない。よって、頭部装着型表示装置１に磁気を利用したヘッドモーションセンサ、つまり頭部装着型表示装置１の方向や位置を磁気を利用して検出するセンサを組み込んだとしても、該ヘッドモーションセンサの精度を劣化させることはないという利点を有している。
【０１０２】
上述のような振動素子２を用いる頭部装着型表示装置１は、情報の重要度に応じて、振動の振幅を制御するようにしても良い。例えば、単純なミスや電子メールが到着したことを知らせる注意などは振幅の小さい振動とし、データが消えるなどの重大な警告を行いたい場合には振幅の大きい振動にすると良い。
【０１０３】
あるいは、振動の波形を制御しても良い。例えば、正弦波で振動を与える場合と、矩形波で振動を与える場合とでは使用者の感知の仕方が異なるために、与えたい注意の種類に応じて振動の波形を制御すると良い。
【０１０４】
上述したような、振動の周波数、振幅やデューティー比などを制御することにより、注意の種類に応じたより複雑な振動を与えるようにしても良いことはいうまでもない。
【０１０５】
上述のように構成された頭部装着型表示装置１は、図８に示すように、携帯用小型コンピュータ２１から送信される画像信号や注意信号を、上記フレーム部分１ｂの頂部から立設されたアンテナ１ｈで受信して、画像を表示したり注意を振動で与えたりするようになっている。
【０１０６】
上記携帯用小型コンピュータ２１は、上述したような各種信号を送信するアンテナ２１ｃと、文字入力等を行うためのキーボード２１ａと、ポインタによる指示位置を移動させるためのマウス２１ｂとを有して構成されている。
【０１０７】
また、電子メールなどを受信する場合には、図９に示すように、メールサーバ２２から上記携帯用小型コンピュータ２１に電子メールが伝達され、これを携帯用小型コンピュータ２１が受信して、まず、注意信号を頭部装着型表示装置１に送信し、操作者が注意信号に気付いて電子メールを読む指示を出したところで、携帯用小型コンピュータ２１から電子メールの内容が送信されて、頭部装着型表示装置１の表示素子７に表示することにより、操作者が電子メールを読むことができる。
【０１０８】
なお、上記振動素子２は、使用者の皮膚を押圧する方向の振動を発生するものとして構成されているために、装着センサを兼ねることも可能である。すなわち、使用者が頭部装着型表示装置１を頭部に装着すると、該頭部との接触により振動素子２に押圧力が加わるために、これを振動素子２により検出して該頭部装着型表示装置１が頭部に装着されているか否かを検出するようにしても良い。
【０１０９】
すなわち、頭部装着型表示装置１を頭部に装着すると、上記図６に示した例においては、上記触覚伝達部１４に磁石１２側へ押圧する力が加わって僅かに移動するために、該磁石１２の磁束を横切るコイル１３には電流が流れ、これを端子１３ａを介して検出することにより、装着されたことを検知することができる。一方、頭部装着型表示装置１を頭部から外すと押圧する力が取り除かれるために、コイル１３が上述とは逆の方向に僅かに移動するためにやはり電流が流れ、これを端子１３ａを介して検出することにより、外されたことを検知することができる。
【０１１０】
また、上記図７に示した例においては、頭部との接触により弾性部材１９に頭押えパット１１側へ押圧する力が加わって圧電素子１７が僅かに収縮するために電場が発生し、電極１８と電極１６の間に電位差が生じて電流が流れるために、これを端子１８ａ，１６ａを介して検出することにより、装着されたことを検知することができる。一方、頭部装着型表示装置１を頭部から外すと押圧する力が取り除かれるために、圧電素子１７が収縮していた状態が解消されて発生していた電場が消滅し、この電場を打ち消すべく電極１６，１８に溜まっていた電荷が電流として流れ、これを端子１６ａ，１８ａを介して検出することにより、外されたことを検知することができる。
【０１１１】
さらに、振動素子２により上述したように装着状態の検出を行って、その結果、装着していないと判断された場合には、表示素子７を含む表示系への電力供給および画像供給信号をオフにし、あるいはその他の回路への電力供給をオフにすることにより、消費電力を削減するようにしても良い。このときの構成例は図１０に示すようなものとなる。
【０１１２】
例えば上記携帯用小型コンピュータ２１に設けられた注意信号発生部２３から注意信号が頭部装着型表示装置１の振動素子駆動回路２４に送られると、振動素子駆動回路２４は振動素子２を駆動して注意を与えるための振動を発生させる。これにより、使用者に触覚を介して注意を与えることができる。一方、振動素子２に押圧力が加えられると上述のように電流が発生するために、これを押圧力検出手段たる押圧力センシング回路２５により監視して、頭部装着型表示装置１が外されていると判断される場合には、例えば所定時間の経過を待つなどしてから、電力供給部２６から表示素子７を含む表示系への電力供給を、スイッチ２６ａをオフにすることにより遮断する。
【０１１３】
また、振動素子２の出力に基づいて押圧力センシング回路２５により装着状態の検出を行って、頭部装着型表示装置１が装着されていないと判断した場合には、注意信号を振動素子２による振動ではなくスピーカ１ｆを介して音声により知らせるように、モードを自動的に切り換えるようにしてもよい。
【０１１４】
そして、装着時の押圧力をセンシングして、押圧力が小さいときは振動の振幅を大きくし、逆に圧力が大きいときは振動の振幅を小さくすれば、装着状態によらず適切な振動を与えることができる。このときの構成例は図１１に示すようなものとなる。
【０１１５】
注意信号発生部２３の注意信号により振動素子駆動回路２４を介して振動素子２を駆動する部分は上記図１０と同様であるが、振動素子駆動回路２４と振動素子２の間には、該振動素子駆動回路２４の出力を調節する乗算器２４ａが設けられている。一方、頭部装着型表示装置１が装着されているときの振動素子２への押圧力を押圧力センシング回路２５により監視して、押圧力の強弱に応じて振動素子２の振幅などが使用者への注意を促すのに適切なものとなるように乗算器２４ａを制御する。
【０１１６】
さらに、振動素子２を情報端末における各種の操作入力を行うための操作入力手段、具体的には例えばクリックとして兼用することもできる。使用者が例えば側頭支持ポイントＰ３に取り付けられた振動素子２を指で押えて放すなどして短時間の押圧力を加えると、その動作に応じて上述したように電流が流れる。この電流を押圧力センシング回路２５により検出して、各種の動作を行う。
【０１１７】
例えば、振動素子２を、頭部装着型表示装置１の液晶シャッタ５の上述したようなモードを切り換えるためのスイッチとして用いても良い。このときの構成例は図１２に示すようなものとなる。
【０１１８】
注意信号発生部２３の注意信号により振動素子駆動回路２４を介して振動素子２を駆動する部分は上記図１０と同様である。一方、振動素子２への押圧力を押圧力センシング回路２５により監視して、該振動素子２が指などでクリックされたと判断される場合には、液晶シャッタ駆動回路２７を介して液晶シャッタ５を上記遮光モード、シースルーモード、スーパーインポーズモードに、例えば一回のクリック毎に順次に切り換える。
【０１１９】
また、振動素子２のクリックを、該振動素子２自体の振動を停止させるための上記振動ストップスイッチ９として兼用することも可能である。このときの構成例は図１３に示すようなものとなる。
【０１２０】
注意信号発生部２３の注意信号により振動素子駆動回路２４を介して振動素子２を駆動する部分は上記図１０と同様である。
【０１２１】
一方、振動素子２への押圧力を押圧力センシング回路２５により監視して、該振動素子２が指などでクリックされたと判断される場合には、押圧力センシング回路２５が振動素子駆動回路２４を介して振動素子２の振動を停止させるとともに、上記押圧力センシング回路２５の出力がＣＰＵ２８に入力されて、注意信号発生部２３からの注意信号の発生を停止させる。この注意信号が例えば電子メールが入ったことを知らせるものである場合などには、ＣＰＵ２８が、表示素子駆動回路２９を介して表示素子７への画像表示を停止させるとともに、該電子メールのメッセージを表示させるようにしても良い。
【０１２２】
図１４は画像表示を行っている最中に電子メールが届いたことを知らせる注意信号を発生させる場合の動作を示すフローチャートである。
【０１２３】
画像表示を行っているときに（ステップＳ１）、電子メールが着信した信号が入力されると（ステップＳ２）、振動素子２を振動させることにより電子メールが届いたことを使用者に知らせる（ステップＳ３）。この振動に気付いた使用者が、電子メールを読む指示を入力スイッチなどを介して与えると（ステップＳ４）、携帯用小型コンピュータ２１からメールサーバ２２に電子メールの内容を送信させる信号を送り（ステップＳ５）、これによりメールサーバ２２から送られた電子メールの内容を携帯用小型コンピュータ２１が受信して（ステップＳ６）、該携帯用小型コンピュータ２１において画像信号を生成し（ステップＳ７）、頭部装着型表示装置１に送信する。この画像信号を受けた頭部装着型表示装置１は、表示を切り換えて電子メールの内容を示す画像を表示する（ステップＳ８）。
【０１２４】
図１５は画像表示のための操作中に操作ミスを行った場合に、その旨を警告する動作を示すフローチャートである。
【０１２５】
携帯用小型コンピュータ２１などにより操作入力を行い（ステップＳ１１）、その入力にミスがないかどうかを判断する（ステップＳ１２）。ミスがある場合には、振動素子２を振動させてその旨を使用者に警告する（ステップＳ１３）。このときに、上述したように、重要度に応じて振動の振幅や周波数、波形などを変化させてもよい。
【０１２６】
また、ミスがない場合には、操作入力に応じた情報処理を行い（ステップＳ１４）、画像を生成して（ステップＳ１５）、表示素子７による表示を行う（ステップＳ１６）。
【０１２７】
このような第１の実施形態によれば、皮膚に振動を与えることで、画像を認識する視覚や音声を認識する聴覚以外の感覚である触覚により使用者に注意を喚起するようにしたために、確実に注意を与えることができる。このとき、振動素子が接触する部分として頭髪のない皮膚部分を選ぶことにより、効率良く振動を与えることができる。また、振動の振幅、周波数、波形などを変化させることにより、重要度などに応じて複数の種類の注意を与えることができる。
【０１２８】
振動素子により与える振動を皮膚を押圧する方向の振動としたために、振動素子を装着センサとして兼用することができる。装着センサとして用いる場合には、消費電力の削減を自動的に行ったり、注意信号を振動と音声とに自動的に切り換えたり、最適な振動振幅を自動的に設定したりすることに用いることができ、さらにはモード切換や振動素子の振動をオフするためのクリックとして用いることもできる。
【０１２９】
また、振動素子として圧電素子などを用いた場合には、コイルを用いるものに比べて磁場を発生することがないために、磁気を利用するヘッドモーションセンサの精度を劣化させることがないという利点を有している。
【０１３０】
図１６は本発明の第２の実施形態を示したものであり、頭部装着型表示装置による視野内表示の例を示す図である。この第２の実施形態において、上述の第１の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１３１】
この第２の実施形態の頭部装着型表示装置は、上記図４または図５に示したように、振動素子２が複数箇所、例えば図５に示した例においては左右の側頭支持ポイントＰ３にそれぞれ配設されており、これら左右の振動素子２の振動状態を異ならせることにより、種類の異なる注意信号を知らせることができるようにしたものである。
【０１３２】
例えば、左側の振動素子２だけが振動した場合は電子メール、右側の振動素子２だけが振動した場合は操作ミス、左右両側の振動素子２が共に振動した場合は緊急信号などのように、信号の種類によって振動素子２を切り換えるようにしたものである。
【０１３３】
あるいは、額支持ポイントＰ２と左右の側頭支持ポイントＰ３の３ヶ所に振動素子２を設けて、左の側頭支持ポイントＰ３の振動素子２が振動した場合は電子メール、右の側頭支持ポイントＰ３の振動素子２が振動した場合は操作ミス、額支持ポイントＰ２の振動素子２が振動した場合は緊急信号などのように、信号の種類と振動素子２の配置とを一対一に対応させてもよい。
【０１３４】
このとき、頭部装着型表示装置による表示としては、例えば図１６に示すようにするとよい。
【０１３５】
すなわち、視野内表示３１の画像表示部３１ａの上部には、情報表示バー３１ｂが設けられている。この情報表示バー３１ｂには、左から順に、電子メールの到着を知らせる電子メール表示３２、緊急信号の入力を知らせる緊急表示３３、操作入力にミスがあったことを知らせる操作ミス表示３４などの注意表示が設けられている。
【０１３６】
情報表示バー３１ｂ内の上記各表示は、より詳しくは、上記振動素子２による振動表示と同じ方向位置となるように、つまり、電子メールの到着を知らせるのに左側の振動素子２が振動するに対応して情報表示バー３１ｂ内の左側に電子メール表示３２を配置し、緊急信号の入力を知らせるのに左右の振動素子２が共に振動するのに対応して情報表示バー３１ｂ内の中央に緊急表示３３を配置し、操作入力にミスがあったことを知らせるのに右側の振動素子２が振動するのに対応して情報表示バー３１ｂ内の右側に操作ミス表示３４を配置している。
【０１３７】
このような第２の実施形態によれば、上述の第１の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると共に、振動素子を複数の位置に取り付けて、与える注意の種類に応じて振動させる振動素子を変えることにより、複数の注意を与えることができる。さらに、表示素子による注意表示と振動素子との位置関係を対応させることにより、より注意の種類を明確に確認することができる。
【０１３８】
図１７から図２０は本発明の第３の実施形態を示したものであり、図１７は骨導音スピーカを設けた頭部装着型表示装置をゲーム機と組み合わせて用いる様子を示す図である。この第３の実施形態において、上述の第１，第２の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１３９】
この頭部装着型表示装置４１は、スピーカ１ｆが設けられておらず、その代わりに側頭支持部１ｅの側頭支持ポイントＰ３に骨導音スピーカ４２が配設されている。
【０１４０】
なお、骨導音スピーカ４２を配設する位置としては、額支持ポイントＰ２などでも良いが、上記側頭支持ポイントＰ３の方が耳に近いために、音のこもりが少なく、より好ましい。
【０１４１】
上記骨導音スピーカ４２は、音響信号により駆動される振動素子を直接皮膚に接触させて、頭蓋骨等を介してその振動を伝搬させて内耳に伝達し、音響を提示するスピーカである。骨導音は、その伝達過程で生体組織により音を吸収されるために、ホルマント（音声スペクトルの分布の形）が気導音とは異なっており、特に高音域が極端に減衰する特性を有している。そこで、この頭部装着型表示装置４１には、音声信号を骨導音スピーカ用の駆動信号に変換する変換器が設けられている。
【０１４２】
この骨導音スピーカ４２は、より具体的には、例えば上記図６または図７に示したものとほぼ同様の振動素子により構成されているが、上述の第１の実施形態においては触覚により感知できる程度の比較的低周波の周波数で駆動していたのに比して、この第３の実施形態においては音声信号を伝達できる周波数で駆動する点が異なっている。
【０１４３】
このように構成された頭部装着型表示装置４１は、例えばメイルボイスを聴く場合や、書類を見ながら説明を聞く場合、ビデオテープやＤＶＤ（ディジタルビデオディスク）を再生して聴く場合など、音の情報が必要な場合に広く用いることが可能であるが、特に、例えばパソコンゲームのシューティングゲームや戦闘ゲームなどを行うとき、電車内等で音声が漏れると周囲の迷惑になりそうなとき、骨導音ならば可聴な難聴者の場合、などに用いるのに適している。
【０１４４】
図１７は、上記頭部装着型表示装置４１をゲーム機と組み合わせて用いる場合を示している。
【０１４５】
このゲーム機は、ゲーム本体４３にゲームカセットを装着して用いるようになっていて、該ゲーム本体４３内にはゲームカセットに記憶されているプログラムを実行するためのＣＰＵとメモリが備えられている。
【０１４６】
さらにこのゲーム本体４３には、各種の操作ボタン４３ａと、画像信号や音声信号を送信するためのアンテナ４３ｂが設けられている。
【０１４７】
ゲームカセットを上記ゲーム本体４３に装着してゲームを開始すると、ゲームカセット内のプログラムに従って画像信号や音声信号が生成され、アンテナ４３ｂを介して送信される。これを頭部装着型表示装置４１のアンテナ１ｈで受信して、表示素子７により画像を表示するとともに、変換器により音声信号に補正を加えた後に骨導音スピーカ４２を振動させ、骨導音として使用者の内耳に伝達する。
【０１４８】
なお、上記図７に示したような振動素子２ｂを用いた場合には、磁場を発生させることがないために、頭部装着型表示装置４１に磁気を利用したヘッドモーションセンサを組み込んだとしても、該ヘッドモーションセンサの精度を劣化させることはないという点は上述と同様である。
【０１４９】
骨導音スピーカ４２は上記図６や図７に示したような振動素子により構成されていて、上述したように着脱時に電流を発生させるために、装着センサを兼ねることもできる。そこで、骨導音スピーカ４２により装着状態の検出を行って、その結果、装着していないと判断された場合には、表示素子７を含む表示系への電力供給および画像供給信号をオフにし、あるいはその他の回路への電力供給をオフにすることにより、消費電力を削減するようにしても良い。このときの構成例は図１８に示すようなものとなる。
【０１５０】
音声信号が骨導音スピーカ駆動回路４４に送られると、骨導音スピーカ駆動回路４４は骨導音スピーカ４２を駆動して骨導音を伝達するための振動を発生させる。これにより、使用者に音声を伝達することができる。一方、骨導音スピーカ４２に押圧力が加えられると電流が発生するために、これを押圧力センシング回路２５により監視して、頭部装着型表示装置４１が外されていると判断される場合には、例えば所定時間の経過を待つなどしてから、電力供給部２６から表示素子７を含む表示系への電力供給を、スイッチ２６ａをオフにすることにより遮断する。
【０１５１】
また、装着時の骨導音スピーカ４２の圧力をセンシングして、圧力が小さいときは振動の振幅を大きくし、逆に圧力が大きいときは振動の振幅を小さくすれば、装着状態によらず適切な音量で聴くことができる。このときの構成例は図１９に示すようなものとなる。
【０１５２】
音声信号を受けて骨導音スピーカ駆動回路４４により骨導音スピーカ４２を駆動する部分は上記図１８と同様であるが、骨導音スピーカ駆動回路４４と骨導音スピーカ４２の間には、該骨導音スピーカ駆動回路４４の出力を調節する乗算器２４ａが設けられている。一方、頭部装着型表示装置４１が装着されているときの骨導音スピーカ４２への押圧力を押圧力センシング回路２５により監視して、押圧力の強弱に応じて骨導音スピーカ４２の振幅などが使用者へ骨導音を伝達するのに適切なものとなるように乗算器２４ａを制御する。
【０１５３】
さらに、骨導音スピーカ４２を情報端末における各種の操作入力を行うための操作入力手段、具体的には例えばクリックとして兼用することもできる。使用者が例えば側頭支持ポイントＰ３に取り付けられた骨導音スピーカ４２を指で押えて放すなどして短時間の押圧力を加えると、その動作に応じて上述したように電流が流れる。この電流を押圧力センシング回路２５により検出して、各種の動作を行う。
【０１５４】
例えば、骨導音スピーカ４２を、頭部装着型表示装置４１の液晶シャッタ５のモードを切り換えるためのスイッチとして用いても良い。このときの構成例は図２０に示すようなものとなる。
【０１５５】
音声信号を受けて骨導音スピーカ駆動回路４４により骨導音スピーカ４２を駆動する部分は上記図１８と同様である。一方、骨導音スピーカ４２への押圧力を押圧力センシング回路２５により監視して、該骨導音スピーカ４２が指などでクリックされたと判断される場合には、液晶シャッタ駆動回路２７を介して液晶シャッタ５を上記遮光モード、シースルーモード、スーパーインポーズモードに、例えば一回のクリック毎に順次に切り換える。
【０１５６】
このような第３の実施形態によれば、上述の第１，第２の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると共に、通常の気導式のスピーカを用いた場合に比して、頭部装着型表示装置を軽量化することができる。また、骨導音スピーカを用いたために、従来の気導式のスピーカに必要であった耳の位置への正確な装着調整が不要になる。さらに、外部に音が漏れることはないために電車内等で他人に迷惑をかけることもなく、骨導音を可聴な難聴者が用いるのにも適している。
【０１５７】
なお、上述では通常の気導式のスピーカは設けられていないが、骨導音スピーカと気導式のスピーカとの双方を備えさせて、必要に応じて使い分けするようにしても良いことはいうまでもない。
【０１５８】
図２１から図２５は本発明の第４の実施形態を示したものであり、図２１は右の側頭支持部に骨導音マイクを設けた頭部装着型表示装置を示す斜視図、図２２は右の側頭支持部に骨導音マイクを設けた頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着されている状態を側方から示す透視図である。この第４の実施形態において、上述の第１から第３の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１５９】
この頭部装着型表示装置５１には、側頭支持部１ｅの例えば右側の側頭支持ポイントＰ３に骨導音マイク５２が配設されていて、さらに、フレーム部分１ｂにメモリ５３とバッテリ５４とＣＰＵ５５とが内蔵されている。
【０１６０】
なお、上記骨導音マイク５２を配設する位置としては、左右両側の側頭支持ポイントＰ３であっても良いし、または図２３に示すように額止部１ｄの額支持ポイントＰ２でも良いし、あるいは耳の穴に挿入するようにしても良い。このとき、側頭支持ポイントＰ３は他の支持ポイントに比して、音声を発生する声帯に近いために、比較的良好な音声をピックアップすることができるという利点がある。
【０１６１】
上記骨導音マイク５２は、音響信号により駆動される振動素子を直接皮膚に接触させることにより、頭蓋骨等を介して伝搬される音響振動をピックアップするマイクである。上述のように骨導音はホルマントが気導音とは異なっているために、この頭部装着型表示装置５１には、骨導音マイクからピックアップした信号を音声信号に変換する変換器が設けられている。
【０１６２】
この骨導音マイク５２は、より具体的には、例えば上記図６または図７に示したものとほぼ同様の振動素子により構成されているが、上述の第１の実施形態においては触覚により感知できる程度の比較的低周波の周波数で駆動していたのに比して、この第３の実施形態においては音声信号の程度の周波数により振動素子が振動されて、この振動素子から発生した電流を検出して音声信号として取り出す点が異なっている。
【０１６３】
骨導音マイク５２は上記図６や図７に示したような振動素子により構成されていて、上述したように着脱時に電流を発生させるために、装着センサを兼ねることもできる。そこで、骨導音マイク５２により装着状態の検出を行って、その結果、装着していないと判断された場合には、表示素子７を含む表示系への電力供給および画像供給信号をオフにし、あるいはその他の回路への電力供給をオフにすることにより、消費電力を削減するようにしても良い。このときの構成例は図２４に示すようなものとなる。
【０１６４】
骨導音マイク５２の出力は、ＣＰＵ５５のレベル検出部５５ａに入力されて、所定の閾値と比較することによりこの頭部装着型表示装置５１が頭部に装着されているか否かを検出する。頭部に装着されていると判断される場合には、音声振動が上記骨導音マイク５２に入力されると電気信号に変換して出力され、これがレベル検出部５５ａを介して文字コード変換部５５ｂに入力されて音声信号に対応する文字コード信号に変換される。この文字コード信号はシステム操作部５５ｃを介して画像信号発生部５５ｄに送出され、該画像信号発生部５５ｄにおいてメモリ５３を参照しながら文字コードに対応する画像信号が生成されて表示素子７に出力されて文字情報として視認可能に表示される。
【０１６５】
なお、上記ＣＰＵ５５やその他の各回路には、バッテリ５４からスイッチ５４ａを介して電源が供給されるようになっている。
【０１６６】
一方、上記レベル検出部５５ａにおいて、この頭部装着型表示装置５１が頭部に装着されていない（図中”０”で示す）と判断される場合には、例えば所定時間の経過を待つなどしてから、上記レベル検出部５５ａの出力に基づいて上記スイッチ５４ａをオフにし、ＣＰＵ５５を含む各回路（図示はしないが表示素子７等の表示系を含む）への電源供給を遮断することにより、消費電力を削減することができる。
【０１６７】
また、骨導音マイク５２を情報端末における各種の操作入力を行うための操作入力手段、具体的には例えばクリックとして兼用することもできる。使用者が例えば側頭支持ポイントＰ３に取り付けられた骨導音マイク５２を指で押えて放すなどして短時間の押圧力を加えると、その動作に応じて上述したように電流が流れる。この電流をレベル検出部５５ａにより検出して、各種の動作を行う。
【０１６８】
例えば、骨導音マイク５２を、頭部装着型表示装置５１の液晶シャッタ５のモードを切り換えるためのスイッチとして用いても良い。
【０１６９】
このときには、骨導音マイク５２が指などで押されると、骨導音マイク５２の出力に基づいてレベル検出部５５ａがそれを検出して（図中”高”で示す）、液晶シャッタ駆動回路２７により液晶シャッタ５を上記遮光モード、シースルーモード、スーパーインポーズモードに、例えば一回のクリック毎に順次に切り換える。
【０１７０】
また、この頭部装着型表示装置５１は、上述のようにスピーカ１ｆと骨導音マイク５２を備えているために、スピーカ１ｆの音が骨導音マイク５２に入力されてしまうとハウリングが起こってしまう可能性がある。そこで、このハウリングを抑えるために、図２５に示すような構成を備えている。
【０１７１】
すなわち、スピーカ１ｆへ出力される音声信号は、一方で、所定の伝達関数を有して構成されている音声信号変換手段たる変換器５６に入力されるようになっている。そして、骨導音マイク５２から入力された外部音声は、キャンセル手段たる減算器５７により上記変換器５６の出力を減算されてハウリング成分を除去された後に、入力音声信号として処理されるようになっている。
【０１７２】
ここに、上記伝達関数は、スピーカ１ｆから出力された音声が骨導音マイク５２に入力される過程において、頭蓋骨や生体組織により吸収されてホルマントが変形されることを考慮して予め定められた関数であり、スピーカ１ｆや骨導音マイク５２の取り付け位置、すなわち、頭部との接触位置にも依存するために、これらも考慮したものとなっている。
【０１７３】
このような第４の実施形態によれば、上述の第１から第３の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると共に、重量を増加することなく音声入力を行うことができる。また、入力信号から所定の伝達関数で処理した出力音声信号を減算するために、ハウリングの発生を抑制することができる。
【０１７４】
図２６は本発明の第５の実施形態を示したものであり、骨導音スピーカと骨導音マイクを備えた頭部装着型表示装置を示す斜視図である。この第５の実施形態において、上述の第１から第４の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１７５】
この実施形態の頭部装着型表示装置６１は、側頭支持部１ｅの一方、例えば右側の側頭支持ポイントＰ３に骨導音スピーカ４２が配設されていて、他方の例えば左側の側頭支持ポイントＰ３には骨導音マイク５２が配設されている。なお、これに対応してスピーカ１ｆは不要となっていて、設けられていない。
【０１７６】
骨導音スピーカ４２や骨導音マイク５２の構成は、上述の第３の実施形態および第４の実施形態と同様である。
【０１７７】
また、上記図２５に示したようなハウリングを抑えるための構成を、この頭部装着型表示装置６１も備えている。
【０１７８】
すなわち、骨導音スピーカ４２へ出力される音声信号は、一方で、所定の伝達関数を有して構成されている変換器５６に入力されるようになっている。そして、骨導音マイク５２により入力された外部音声は、減算器５７により上記変換器５６の出力を減算されてハウリング成分を除去された後に、入力音声信号として処理されるようになっている。
【０１７９】
このような第５の実施形態によれば、上述の第１から第４の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると共に、重量を増加することなくスピーカおよびマイクを備えることができる。
【０１８０】
図２７は本発明の第６の実施形態を示したものであり、切り換えることにより骨導音スピーカと骨導音マイクを兼ねる振動素子を備えた頭部装着型表示装置の電気的構成の要部を示すブロック図である。この第６の実施形態において、上述の第１から第５の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１８１】
この実施形態の頭部装着型表示装置は、例えば上記図３，図４，図５などに示したような位置に、スイッチ６３を切り換えることにより、骨導音スピーカの機能と骨導音マイクの機能とを切り換えることができる振動素子６２を備えている。
【０１８２】
すなわち、この頭部装着型表示装置においては、振動素子６２の出力は押圧力センシング回路２５に入力されるようになっていて、使用者が指などで振動素子６２を押圧してクリックを発生させることにより、それを検出した押圧力センシング回路２５がスイッチ６３を制御して、音声の入出力を切り換えるようになっている。
【０１８３】
スイッチ手段たるスイッチ６３が音声を出力する側、つまり振動素子６２を骨導音スピーカとして用いる側に切り換えられている場合には、音声出力信号は、アンプ６４で増幅された後に、スイッチ６３を通り振動素子６２を駆動して振動を発生させるようになっている。
【０１８４】
一方、スイッチ６３が音声を入力する側、つまり振動素子６２を骨導音マイクとして用いる側に切り換えられている場合には、振動素子６２によりピックアップされた入力信号は、スイッチ６３を通りアンプ６５で増幅された後に、音声信号として入力されるようになっている。
【０１８５】
なお、上述では振動素子６２がスイッチ６３を切り換える操作入力を行う手段を兼ねているが、別途にスイッチ６３を制御する操作部材を設けることももちろん可能である。
【０１８６】
このような第６の実施形態によれば、上述の第１から第５の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると共に、単一の振動素子を有するだけで、音声の出入力を行うことができる。また、音声の出入力の切換も、該振動素子を用いて行うことができる。
【０１８７】
図２８は本発明の第７の実施形態を示したものであり、骨導音スピーカと骨導音マイクを兼ねる振動素子を備えた頭部装着型表示装置の電気的構成の要部を示すブロック図である。この第７の実施形態において、上述の第１から第６の実施形態と同様である部分については説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。
【０１８８】
この実施形態の頭部装着型表示装置は、例えば上記図３，図４，図５などに示したような位置に、骨導音スピーカと骨導音マイクを兼ねる振動素子６２を備えている。
【０１８９】
すなわち、この頭部装着型表示装置においては、音声を出力する場合には、音声出力信号により振動素子駆動回路６６を介して振動素子６２を駆動して振動を発生させるようになっている。
【０１９０】
上記音声出力信号は、一方で、所定の伝達関数を有して構成されている音声信号変換手段たる変換器６８に入力されるようになっている。
【０１９１】
また、音声を入力する場合には、振動素子６２によりピックアップされた入力信号は、振動量検出回路６７により検出された後にキャンセル手段たる減算器６９に入力され、上記変換器６８の出力を減算されて音声出力成分およびハウリング成分を除去された後に、音声信号として入力されるようになっている。
【０１９２】
つまり、上記振動素子６２には、振動素子駆動回路６６により駆動される出力音声としての振動と、この出力音声が頭蓋骨や生体組織に伝達された後に再び振動素子６２自体を振動させるハウリング成分による振動と、外部の音声により発生する入力音声としての振動とが重畳されている。そこで、音声出力成分およびハウリング成分を減算して除去することにより、ほぼ良好な入力音声をピックアップすることができるようになっている。
【０１９３】
なお、振動素子６２は、１つ設けた場合にはモノラル音声の入出力が可能であり、複数設けた場合にはステレオ音声の入出力が可能になる。
【０１９４】
このような第７の実施形態によれば、上述の第１から第６の実施形態とほぼ同様の効果を奏すると共に、同一の振動素子が音声の入出力を同時に兼ねることができ、より簡単で低コストな構成となる。
【図面の簡単な説明】
【０１９５】
【図１】本発明の第１の実施形態の頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着されている状態を側方から示す透視図。
【図２】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置の本体部分に内蔵された画像表示ユニットの構成を示す断面図。
【図３】上記第１の実施形態において、額止部に振動素子を取り付けた頭部装着型表示装置を示す底面図。
【図４】上記第１の実施形態において、額止部に複数の振動素子を取り付けた頭部装着型表示装置を示す底面図。
【図５】上記第１の実施形態において、左右の側頭支持部に振動素子を取り付けた頭部装着型表示装置を示す斜視図。
【図６】上記第１の実施形態において、磁石とコイルを用いて構成した振動素子を示す縦断面図。
【図７】上記第１の実施形態において、圧電素子を用いて構成した振動素子を示す縦断面図。
【図８】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置を携帯用小型コンピュータと組み合わせて用いる様子を示す図。
【図９】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置を携帯用小型コンピュータと組み合わせてメールサーバから電子メールを受け取る様子を示す図。
【図１０】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置において、振動素子により装着状態の検出を行って、非装着である場合に表示素子等への電力供給をオフにする構成の例を示すブロック図。
【図１１】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置において、振動素子により装着時の押圧力をセンシングして、押圧力に応じて適切な振動を与える構成の例を示すブロック図。
【図１２】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置において、振動素子を液晶シャッタのモード切換用のスイッチとして用いる構成の例を示すブロック図。
【図１３】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置において、振動素子を該振動素子自体の振動を停止させるための振動ストップスイッチとして用いる構成の例を示すブロック図。
【図１４】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置において、画像表示を行っている最中に電子メールが届いたことを知らせる注意信号を発生させる場合の動作を示すフローチャート。
【図１５】上記第１の実施形態の頭部装着型表示装置において、画像表示のための操作中に操作ミスを行った場合に、その旨を警告する動作を示すフローチャート。
【図１６】本発明の第２の実施形態の頭部装着型表示装置による視野内表示の例を示す図。
【図１７】本発明の第３の実施形態の骨導音スピーカを設けた頭部装着型表示装置をゲーム機と組み合わせて用いる様子を示す図。
【図１８】上記第３の実施形態の頭部装着型表示装置において、骨導音スピーカにより装着状態の検出を行って、非装着である場合に表示素子等への電力供給をオフにする構成の例を示すブロック図。
【図１９】上記第３の実施形態の頭部装着型表示装置において、骨導音スピーカにより装着時の押圧力をセンシングして、押圧力に応じて適切な音量の振動を与える構成の例を示すブロック図。
【図２０】上記第３の実施形態の頭部装着型表示装置において、骨導音スピーカを液晶シャッタのモード切換用のスイッチとして用いる構成の例を示すブロック図。
【図２１】本発明の第４の実施形態において、右の側頭支持部に骨導音マイクを設けた頭部装着型表示装置を示す斜視図。
【図２２】上記第４の実施形態において、右の側頭支持部に骨導音マイクを設けた頭部装着型表示装置が使用者の頭部に装着されている状態を側方から示す透視図。
【図２３】上記第４の実施形態において、額止部に骨導音マイクを設けた頭部装着型表示装置を示す底面図。
【図２４】上記第４の実施形態の頭部装着型表示装置において、骨導音マイクにより装着状態の検出を行って、非装着である場合にＣＰＵ等への電力供給をオフにする構成の例を示すブロック図。
【図２５】上記第４の実施形態のスピーカと骨導音マイクによるハウリングの発生を抑えるための構成を示すブロック図。
【図２６】本発明の第５の実施形態の骨導音スピーカと骨導音マイクを備えた頭部装着型表示装置を示す斜視図。
【図２７】本発明の第６の実施形態における、切り換えることにより骨導音スピーカと骨導音マイクを兼ねる振動素子を備えた頭部装着型表示装置の電気的構成の要部を示すブロック図。
【図２８】本発明の第７の実施形態において、骨導音スピーカと骨導音マイクを兼ねる振動素子を備えた頭部装着型表示装置の電気的構成の要部を示すブロック図。
【符号の説明】
【０１９６】
１…頭部装着型表示装置
１ｃ…ヘッドバンド（支持部）
１ｄ…額止部（支持部、額押圧部）
１ｅ…左右の側頭支持部（支持部、側頭押圧部）
１ｆ…スピーカ
２，２ａ，２ｂ，６２…振動素子
５…液晶シャッタ（外光量可変手段）
６…プリズム光学系（接眼光学系）
７…表示素子
２３…注意信号発生部
２５…押圧力センシング回路（押圧力検出手段）
３２…電子メール表示（注意表示）
３３…緊急表示（注意表示）
３４…操作ミス表示（注意表示）
４２…骨導音スピーカ
５２…骨導音マイク
５５ａ…レベル検出部
５６，６８…変換器（音声信号変換手段）
５７，６９…減算器（キャンセル手段）
６３…スイッチ（スイッチ手段）
【図１】
2006074798.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年10月5日(2005.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
上記支持部の接触面に設けられていて、使用者に知覚を促すための信号である注意信号の入力を受けて振動を行う振動素子と、
上記振動素子の振動を停止させる停止スイッチと、
を具備したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項２】
前記停止スイッチにより前記振動素子の振動を停止させるとともに、注意信号による注意情報の内容を前記表示素子に表示することを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
上記支持部の接触面に設けられていて、使用者に知覚を促すための信号である注意信号の入力を受けて振動を行う振動素子と、
を備え、
上記振動素子は、上記支持部の接触面に垂直な方向の成分を含む振動を発生するものであり、
上記振動素子に対して押圧力が加えられたときに当該振動素子から出力される信号を検出して押圧力信号を出力する押圧力検出手段を具備することを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項４】
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものであることを特徴とする請求項３に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項５】
当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、所定時間経過後に電力供給を停止しあるいは制御するものであることを特徴とする請求項４に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項６】
さらにスピーカーを備え、
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、注意信号を前記振動素子の振動ではなく前記スピーカーからの音声で知らせるモードに切り替えることを特徴とする請求項３に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項７】
上記振動素子は、操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものであり、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて操作入力が行われたか否かを検出することを特徴とする請求項３に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項８】
前記振動子が当該振動子自体の振動を停止するための振動停止スイッチを兼ねており、上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて、前記振動素子の振動を停止するものであることを特徴とする請求項７に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項９】
前記振動素子がクリックされたと判断される場合、注意信号の発生を停止させることを特徴とする請求項７に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１０】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
上記支持部の接触面に設けられていて、音声信号の入力を受けて振動を行う骨導音スピーカと、
上記骨導音スピーカに押圧力が加えられたときに当該骨導音スピーカから出力される信号を検出して押圧力信号を出力する押圧力検出手段を具備したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項１１】
上記押圧力検出手段からの押圧力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものであることを特徴とする請求項１０に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１２】
当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、所定時間経過後に電力供給を停止しあるいは制御することを特徴とする請求項１１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１３】
上記骨導音スピーカは、操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものであり、上記押圧力検出手段の押圧力信号に基づいて操作入力が行われたか否かを検出することを特徴とする請求項１２に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１４】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
使用者の頭部を伝播する骨導音を検出する骨導音マイクと、
を備え、
上記骨導音マイクは、上記支持部の接触面に配置され、上記骨導音マイクからの入力信号に基づいて当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、少なくとも上記表示素子を含む表示系への電力供給を停止しあるいは抑制するものであることを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項１５】
当該頭部装着型表示装置が装着されていないと判断される場合には、所定時間経過後に電力供給を停止しあるいは制御することを特徴とする請求項１４に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１６】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
使用者の頭部を伝播する骨導音を検出する骨導音マイクと、
を備え、
上記骨導音マイクは、上記支持部の接触面に配置され、さらに操作入力を行うための操作入力手段を兼ねたものであることを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項１７】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
音声信号の入力を受けて振動する骨導音スピーカと使用者の頭部を伝播する骨導音を検出する骨導音マイクとを兼ねた振動素子と、
上記振動素子による骨導音スピーカとしての機能と骨導音マイクとしての機能との切り換えを行うスイッチ手段と、
を具備したことを特徴とする頭部装着型表示装置。
【請求項１８】
入力された画像信号に基づいて光学的な画像を表示する表示素子と、
上記画像を使用者の眼に投影する接眼光学系と、
上記表示素子と上記接眼光学系とを使用者の頭と顔を含んでなる頭部に接触面をもって支持する支持部と、
上記支持部の接触面に設けられていて、使用者に知覚を促すための信号である注意信号の入力を受けて振動を行う振動素子と、
電子メールの受信を可能とする携帯型小型コンピュータと、
を備え、
前記携帯型小型コンピュータが電子メールを受信した際に、注意信号を発生する注意信号発生手段と、
所定の電子メールの内容を表示素子に表示するよう制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする頭部装着型表示システム。