(57)【要約】【課題】  映像表示装置を大きくしたり重くしたりすることなく、装着者の体調の異常を検出することができる映像表示装置を提供する。【解決手段】    バイタルサインセンサ１６の出力は、一定時間間隔毎にＣＰＵ１２に取り込まれている。ＣＰＵ１２は、スイッチ１７がオンとなった時点のバイタルサインセンサ１６の出力をメモリ１３に記憶する。そして、その後は、一定時間間隔毎にバイタルサインセンサ１６の出力を取り込み、記憶された出力と比較する。もし、取り込まれた心拍数、血圧のうち少なくとも一方が、閾値を超えて記憶された値よりも高くなった場合には、装着者に警報を発する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部に装着され、装着者の目に映像を表示する映像表示装置であって、頭部こめかみ部又はその近傍と接触する接触部を有し、当該接触部は、バイタルサインを検出するバイタルサイン検出部を有することを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
前記バイタルサインは、心拍数及び血圧の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の映像表示装置であって、前記バイタルサインを記憶する記憶部を有し、検出されたバイタルサインと記憶されているバイタルサインとの差に応じて、装着者に警報を発する機能を有することを特徴とする映像表示装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の映像表示装置であって、前記バイタルサインを記憶する記憶部を有し、検出されたバイタルサインと記憶されているバイタルサインとの差に応じて、映像の表示を停止する機能を有することを特徴とする映像表示装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載の映像表示装置であって、当該映像表示装置を頭部に固定する固定部と、装着者の眼に映像を表示する表示部を有し、当該表示部は動力により、装着者の眼前と、前記眼前から離れた位置との間を移動可能とされており、かつ、前記バイタルサインを記憶する記憶部を有し、検出されたバイタルサインと記憶されているバイタルサインとの差に応じて、前記表示部を前記表示位置から前記待避位置に移動させる機能を有することを特徴とする映像表示装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５のうちいずれか１項に記載の映像表示装置であって、前記記憶部に記憶されているバイタルサインは、装着者によって指示された時点での前記バイタルサインであることを特徴とする映像表示装置。
【請求項７】
請求項３から請求項５のうちいずれか１項に記載の映像表示装置であって、前記記憶部に記憶されているバイタルサインは、当該映像表示装置が、装着者の頭部に装着された時点、又は当該時点より所定時間経過した時点での前記バイタルサインであることを特徴とする映像表示装置。
【請求項８】
請求項３から請求項５のうちいずれか１項に記載の映像表示装置であって、前記記憶部に記憶されているバイタルサインは、現時点から所定時間過去までの間に測定された前記バイタルサインであることを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部に装着され、装着者の眼に映像を表示する機能を有するヘッドマウントディスプレイ等の映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶パネル（ＬＣＤ）等の表示デバイス上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して拡大した虚像として観察する眼鏡タイプ等、人体に装着して使用されるの映像表示装置が種々提案され、ウエアラブルディスプレイと呼ばれている。そのうち、頭部に装着して使用されるものは、特にヘッドマウントディスプレイと呼ばれている。
【０００３】
ヘッドマウントディスプレイは、多くの場合、頭に巻いた形で頭部に装着する構成とされ、両目に対応する位置に映像表示系を形成した両目タイプと左右目の一方の目に対応する位置に映像表示系を形成した片目タイプとがある。このうち、両目タイプのものは、主として映像を楽しむための目的に使用される。片目タイプのものは、例えばウエアラブルパソコン等の表示装置等や、作業者に指示を表示する表示装置としての使用方法が期待されている。その例として、特開平８−３０５２９８号公報（特許文献１）、特開２００４−２０７８４７号公報（特許文献２）に記載されるような方式のものが公知となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３０５２９８号公報
【特許文献２】特開２００４−２０７８４７号公報
【特許文献３】特開平９−２１８３７５号公報
【特許文献４】ＷＯ  ２００４／０６１５１９  Ａ１  公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このようなヘッドマウントディスプレイ等の映像表示装置における問題点の一つとして、接眼光学系を長く覗くことによる眼の疲れや、体調への悪影響があげられる。このような問題点に対応するものとして、例えば特開平９−２１８３７５号公報（特許文献３）には、映像を見ている装着者の一定時間内の瞬きの回数を計測し、それに基づいて装着者の眼の疲労状態を判定する方法が開示されている。
【０００６】
しかしながら、この方法では、瞬きの回数を測定するための装置が必要であるために、顔の前を覆う表示部が大きく、かつ重くなってしまうという問題点がある。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、映像表示装置を大きくしたり重くしたりすることなく、装着者の体調の異常を検出することができる映像表示装置、及びその検出結果に基づいて、装着者に警告を発したり、映像表示装置の使用を停止する機能を有する映像表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するための第１の手段は、頭部に装着され、装着者の目に映像を表示する映像表示装置であって、頭部こめかみ部又はその近傍と接触する接触部を有し、当該接触部は、バイタルサインを検出するバイタルサイン検出部を有することを特徴とする映像表示装置（請求項１）である。
【０００９】
頭部のこめかみ部又はその近傍は、頭部に装着される映像表示装置に近い位置にあり、かつ、心拍数、血圧、汗、体温等のバイタルサインを検出しやすい位置である。本手段においては、接触部に設けられたバイタルサイン検出部においてこれらのバイタルサインを適宜検出することができ、これにより、装着者の体調の異常を検出することができる。
【００１０】
前記課題を解決するための第２の手段は、前記第１の手段であって、前記バイタルサインは、心拍数及び血圧の少なくとも一方であることを特徴とするもの（請求項２）である。
【００１１】
心拍数と血圧は、装着者のストレスと関係があり、かつ検出しやすいバイタルサインであるので、これを使用することが特に好ましい。
【００１２】
前記課題を解決するための第３の手段は、前記第１の手段、又は第２の手段であって、前記バイタルサインを記憶する記憶部を有し、検出されたバイタルサインと記憶されているバイタルサインとの差に応じて、装着者に警報を発する機能を有することを特徴とするもの（請求項３）である。
【００１３】
本手段においては、例えば、記憶部に装着者の体調が正常であるときのバイタルサインを記憶しておき、それと検出されたバイタルサインの差が発生したとき、その差の程度に応じて装着者の体調が不調になってきていると判断して、装着者に警報を出すことができる。
【００１４】
前記課題を解決するための第４の手段は、前記第１の手段、又は第２の手段であって、前記バイタルサインを記憶する記憶部を有し、検出されたバイタルサインと記憶されているバイタルサインとの差に応じて、映像の表示を停止する機能を有することを特徴とするもの（請求項４）である。
【００１５】
本手段の作用は、基本的には前記第３の手段の作用と同じであるが、装着者に警報を出す代わりに映像の表示を停止するようにしている。よって、前記第３の手段と同等の作用効果を有する。
【００１６】
前記課題を解決するための第５の手段は、前記第１の手段、又は第２の手段であって、当該映像表示装置を頭部に固定する固定部と、装着者の眼に映像を表示する表示部を有し、当該表示部は動力により、装着者の眼前と、前記眼前とから離れた待避位置との間を移動可能とされており、かつ、前記バイタルサインを記憶する記憶部を有し、検出されたバイタルサインと記憶されているバイタルサインとの差に応じて、前記表示部を前記表示位置から前記待避位置に移動させる機能を有することを特徴とするもの（請求項５）である。
【００１７】
本手段の作用は、基本的には前記第４の手段の作用と同じであるが、映像の表示を停止する代わりに、表示部を、使用者が邪魔と感じない眼前から離れた位置に移動させるようにしている。よって、前記第４の手段と同等の作用効果を奏する。
【００１８】
前記課題を解決するための第６の手段は、前記第３の手段から第５の手段のいずれかであって、前記記憶部に記憶されているバイタルサインは、装着者によって指示された時点での前記バイタルサインであることを特徴とするもの（請求項６）である。
【００１９】
本手段においては、装着者が指示した時点のバイタルサインが基準として記憶部に記憶される。よって、装着者自身が体調が正常であると判断した時点のバイタルサインを、基準値とすることができる。
【００２０】
前記課題を解決するための第７の手段は、前記第３の手段から第５の手段のいずれかであって、前記記憶部に記憶されているバイタルサインは、当該映像表示装置が、装着者の頭部に装着された時点、又は当該時点より所定時間経過した時点での前記バイタルサインであることを特徴とするもの（請求項７）である。
【００２１】
映像表示装置の装着時、及び初期段階においては、映像を見ることによるストレスもまだ発生していないと考えられるので、この段階のバイタルサインを記憶部に取り込んで基準値とすることができる。なお、「所定時間」というのは、このような初期段階の時間に設定され、使用者の状態や表示内容に応じて、適宜決定することができる。
【００２２】
前記課題を解決するための第８の手段は、前記第３の手段から第５の手段のいずれかであって、前記記憶部に記憶されているバイタルサインは、現時点から所定時間過去までの間に測定された前記バイタルサインであることを特徴とするもの（請求項８）である。
【００２３】
本手段においては、所定時間過去までのバイタルサインが記憶されているので、その変化の状況を知ることができ、変化の状態に応じて体調の異常の有無を判断することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、映像表示装置を大きくしたり重くしたりすることなく、装着者の体調の異常を検出することができる映像表示装置、及びその検出結果に基づいて、装着者に警告を発したり、映像表示装置の使用を停止する機能を有する映像表示装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態の１例であるヘッドマウントディスプレイの概要を示す図である。ヘッドマウントディスプレイ１は、収納部２、ディスプレイアーム３、表示部４、耳当て部５、連結部６を主要部として構成されている。本例では、連結部６に収納部２が取付部７により取り付けられるようになっている。なお、耳当て部５に収納部２が取り付け部７によって取り付けられていてもよい。又、収納部２には、制御部（図示せず）からの画像信号、音声信号、及び必要な制御信号が、ケーブル８を通して入力されている。耳当て部５の中にはヘッドホーンが組み込まれており、装着者の両耳に音声信号を出力する。
【００２６】
表示部４はディスプレイアーム３の先端部に取り付けられており、ディスプレイアーム３の後部は、収納部２中の中空部に収納され、装着者の頭部の形状に合わせて伸縮可能なようになっている。耳当て部５は連結部６に固定されて、連結部６の弾性付勢力により、装着者の耳を押さえつけるようにされている。
【００２７】
画像を観察するときは、図に示すように表示部４を収納部２から引き出して装着者の眼前に位置させて画像を観察する。画像を観察しないときは、図に示す位置からディスプレイアーム３を収納部２に押し込み、表示部４を顔の側面に移動させる。
【００２８】
このようなヘッドマウントディスプレイ１において、収納部２の側面に接触部９が設けられ、バネの付勢力により装着者のこめかみ又はその近傍に接触するようになっている。場合によっては、電磁石を使用した前進後退機構により、必要なときのみ、使用者のこめかみ又はその近傍に押し付けるようにしてもよい。
【００２９】
この接触部９の、こめかみ又はその近傍に接触する部分には、心拍数と血圧を測定するセンサ（バイタルサインセンサ）が設けられ、その信号は、ケーブル８を介して制御部に送られる。
【００３０】
図２は、制御部を含めたヘッドマウントディスプレイの電気的な構成のうち、本発明に関係のある部分を示すブロック図である。制御部１１中にはＣＰＵ１２が設けられ、メモリ１３と協働して、映像表示や音声出力等の制御を行っている。又、ＬＣＤドライバ１４は、ＣＰＵ１２からの出力を受けて、表示部４中にあるＬＣＤ１５に映像表示を行う。接触部９に設けられたバイタルサインセンサ１６の出力は、ＣＰＵ１２に入力されている。又、操作部（図示せず）には、後に述べるような制御を行うためのスイッチ１７が設けられている。
【００３１】
バイタルサインセンサ１６の出力は、一定時間間隔毎にＣＰＵ１２に取り込まれている。ＣＰＵ１２は、スイッチ１７がオンとなった時点のバイタルサインセンサ１６の出力をメモリ１３に記憶する。そして、その後は、一定時間間隔毎にバイタルサインセンサ１６の出力を取り込み、記憶された出力と比較する。もし、取り込まれた心拍数、血圧のうち少なくとも一方が、閾値を超えて記憶された値よりも高くなった場合には、装着者に警報を発する。
【００３２】
警報は、ＬＣＤ１５の表示画面に表示するようにしてもよく、耳当て部５のヘッドホーンから音声信号として出力してもよい。又、警報を表示する代わりに、ＬＣＤ１５に表示される映像表示を停止してもよい。さらには、動力によりディスプレイアーム３を収納部２から送り出して表示部４を装着者の眼前に位置させたり、ディスプレイアーム３を収納部２内に引き込んで、表示部４を装着者の眼前から収納場所に位置させたりする機能を有するヘッドマウントディスプレイにおいては、警報を発する代わりに、ディスプレイアーム３を収納部２内に引き込んで、表示部４を装着者の眼前から収納場所に位置させるようにしてもよい。ディスプレイアーム３を収納部２から動力により送り出したり引き込んだりするヘッドマウントディスプレイは、例えば、ＷＯ  ２００４／０６１５１９  Ａ１公報（特許文献４）に記載されているので、その説明を省略する。
【００３３】
上記の実施の形態においては、スイッチ１７がオンとなったときのバイタルサインセンサ１６の出力をメモリ１３に記憶していたが、このスイッチを操作部に設けて人間が操作するのでなく、接触部９に設けて、そのオン・オフをＣＰＵ１２に入力するようにしてもよい。すなわち、例えば接触部９が、バネの付勢力によりこめかみ部又はその近傍に押し付けられるようなものであれば、装着時には、非装着時に比べて収納部２の中に引っ込んだような状態となる。よって、収納部２の中に引っ込んだ位置となったときに働く近接スイッチやリミットスイッチにより、ヘッドマウントディスプレイ１が装着されたことを検知する。又、電磁石により、接触部９をこめかみ又はその近傍に押し付けたり離したりする場合には、電磁石のオンオフにより装着を検出してもよい。
【００３４】
そして、ヘッドマウントディスプレイ１が装着された時点、またはその時点から所定時間が経過した時点のバイタルサインセンサ１６の出力をメモリ１３に記憶するようにしてもよい。所定時間経過した時点のバイタルサインセンサ１６の出力をメモリ１３を記憶することにより、装着が安定した時点の心拍数や血圧を記憶することができる。
【００３５】
以上の例においては、ある時点のバイタルサインセンサ１６の出力をメモリ１３に記憶し、それを基準値として、現在測定されたバイタルサインセンサ１６の出力と比較して人体の異常を検出していたが、メモリ１３に過去の測定値を所定測定回数分だけ記憶できるようにし、常に現時点から所定時間前までのバイタルサインセンサ１６の出力を記憶しておくようにしてもよい。
【００３６】
このようにすれば、例えば、このようにして記憶された心拍数のデータの変化を検出し、図３に示すように、心拍数の大きな変化が起こったときに、装着者に警報を出す等の動作を行わせることができる。
【００３７】
測定するバイタルサインとしては、心拍数と血圧が最もデータが採取しやすく、かつ、体調の変化を示すので好ましいが、この他に、発汗の状況、体温等を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態の１例であるヘッドマウントディスプレイの概要を示す図である。
【図２】制御部を含めたヘッドマウントディスプレイの電気的な構成のうち、本発明に関係のある部分を示すブロック図である。
【図３】心拍数の変化の例を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１…ヘッドマウントディスプレイ、２…収納部、３…ディスプレイアーム、４…表示部、５…耳当て部、６…連結部、７…取付部、８…ケーブル、９…接触部、１１…制御部、１２…ＣＰＵ、１３…メモリ、１４…ＬＣＤドライバ、１５…ＬＣＤ、１６…バイタルサインセンサ、１７…スイッチ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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