(57)【要約】    【課題】  フロントアームの移動に伴って耳の近くで発生する音を使用者にとって耳障りな音として聞こえないようにする。    【解決手段】  頭部に装着されるヘッドホン部１５，１６を有するリアアーム１０と、リアアーム１０に移動可能に支持されるフロントアーム２０と、このフロントアーム２０に設けられ、目の前方に配置される映像表示部３０と、このフロントアーム２０を所定方向へ移動させるための支持部駆動系とを備えているヘッドマウントディスプレイ装置において、フロントアーム２０の移動時に発生する移動音の位相に対して逆位相の音を生成して、移動音を緩和させるノイズキャンセラ回路４５を設けた。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部に装着される装着手段と、
前記装着手段に移動可能に支持される支持手段と、
この支持手段に設けられ、目の前方に配置される表示手段と、
この支持手段を所定方向へ移動させるための駆動手段と
を備えているヘッドマウントディスプレイ装置において、
前記支持手段の移動時に発生する移動音を緩和する音緩和手段を備えている
ことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項２】
前記音緩和手段は、前記支持手段の移動時に発生する移動音を緩和する音を生成する緩和音生成手段を有していることを特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項３】
前記緩和音生成手段は、前記支持手段の動作モードに応じた複数の打消し音データを記憶する記憶手段を有していることを特徴とする請求項２記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項４】
前記移動音を緩和する音は前記支持手段の移動時に発生する移動音の位相に対して耳部到達時点において逆位相の音であることを特徴とする請求項２又は３記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項５】
前記移動音を緩和する音は、前記支持手段の移動時に発生する移動音より大きい、音楽等の音源から発せられる音であることを特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項６】
前記音緩和手段は、前記支持手段の移動時に発生する音を低減させる音低減手段であることを特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項７】
前記音緩和手段は、前記支持手段の移動時に発生する移動音を取得するための集音手段と、
この集音手段で取得した音データに基づいて打消し音データを作成する音声信号処理手段と
を更に有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項８】
前記集音手段で取得した音データに基いて生成した打消し音データを記憶する記憶手段を有していることを特徴とする請求項７記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項９】
前記音緩和手段は、前記移動音の発生源からの距離に応じて生成させる音の大きさ、位相及び周波数特性を変える音量設定手段を有していることを特徴とする請求項１〜５、７、８のいずれか１項記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記音緩和手段は左右の耳部に対応して設けられた音を出力する手段毎に前記音量設定手段を有することを特徴とする請求項９項記載のヘッドマウントディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は使用者の頭部に装着して映像を見ることができるヘッドマウントディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、液晶（ＬＣＤ）パネル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の映像表示装置が種種考案され、ヘッドマウントディスプレイ装置と呼ばれている。
【０００３】
これらの映像表示装置の多くは頭を巻くように装着される。映像表示装置には両眼に対応する位置に映像表示系を配置した両眼タイプと一方の眼に対応する位置に映像表示系を配置した片眼タイプとがある。両眼タイプの映像表示装置は主として映像を楽しむために使用される。片眼タイプの映像表示装置は、例えばウエアラブルパソコン等の表示装置や作業者への指示を表示する表示装置等に使用される（特開平８−３０５２９８号公報及び特開平１０−１１１４７０号公報参照）。
【特許文献１】特開平８−３０５２９８号公報
【特許文献２】特開平１０−１１１４７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本出願人は上記ヘッドマウントディスプレイ装置と異なる構成のヘッドマウントディスプレイ装置を考案している（特願２０００−３７１９９４号参照）。
【０００５】
このヘッドマウントディスプレイ装置は、後頭部に装着され、頭部を挟み込むような弾性を有するリアアームと、リアアームの両端部に取り付けられたヘッドホーンと、リアアームの一端部に支持され、その先端部に表示部を配置したフロントアームとを備えている。
【０００６】
このようなヘッドマウントディスプレイ装置の一例を図９に示す。なお、図９に示したヘッドマウントディスプレイ装置は前述のとおり、前記特許文献１及び特許文献２とは構成を異にするものである。
【０００７】
図９はヘッドマウントディスプレイ装置の概要を示す斜視図である。
【０００８】
このヘッドマウントディスプレイ装置はリアアーム５１０とフロントアーム５２０と映像表示部５３０と収容部５４０とを備えている。
【０００９】
リアアーム５１０は円弧状であり、後頭部に装着される。
【００１０】
リアアーム５１０の両端部にはヘッドホン部５１５，５１６が設けられ、使用者（図示せず）の左右の耳に装着される。リアアーム５１０の両端部がヘッドホン部５１５，５１６を介して側頭部を押圧する。ヘッドホン部５１５，５１６にはヘッドホン部５１５，５１６を耳に引っ掛けるための耳掛け部５１５ａ，５１６ａがそれぞれ設けられている。
【００１１】
また、リアアーム５１０の一端部には弓形状のフロントアーム５２０を移動可能に支持する収容部５４０が取付部材５４１を介して取り付けられている。なお、図示しないが、収容部５４０にはフロントアーム５２０を収容部５４０に収容したり、収容部５４０から引き出したりするためのモータが内蔵されている。
【００１２】
フロントアーム５２０の先端部には使用者の目の前方に配置される映像表示部５３０が支持されている。
【００１３】
モータを駆動してフロントアーム５２０を収容部５４０に収容したり、収容部５４０から引き出したりするとき、モータの回転に伴う風切り音や軸受部分の摩擦による音が発生する。図９からわかるように、収容部５４０は耳の近くに配置されるので、この音は使用者にとって耳障りな音として聞こえる。
【００１４】
この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題はフロントアームの移動に伴って耳の近くで発生する音を使用者にとって耳障りな音として聞こえないようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、頭部に装着される装着手段と、前記装着手段に移動可能に支持される支持手段と、この支持手段に設けられ、目の前方に配置される表示手段と、この支持手段を所定方向へ移動させるための駆動手段とを備えているヘッドマウントディスプレイ装置において、前記支持手段の移動時に発生する移動音を緩和する音緩和手段を備えていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記音緩和手段は、前記支持手段の移動時に発生する移動音を緩和する音を生成する緩和音生成手段を有していることを特徴とする。
【００１７】
請求項３記載の発明は、請求項２記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記緩和音生成手段は、前記支持手段の動作モードに応じた複数の打消し音データを記憶する記憶手段を有していることを特徴とする。
【００１８】
請求項４記載の発明は、請求項２又は３記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記移動音を緩和する音は前記支持手段の移動時に発生する移動音の位相に対して耳部到達時点において逆位相の音であることを特徴とする。
【００１９】
請求項５記載の発明は、請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記移動音を緩和する音は、前記支持手段の移動時に発生する移動音より大きい、音楽等の音源から発せられる音であることを特徴とする。
【００２０】
請求項６記載の発明は、請求項１記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記音緩和手段は、前記支持手段の移動時に発生する音を低減させる音低減手段であることを特徴とする。
【００２１】
請求項７記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記音緩和手段は、前記支持手段の移動時に発生する移動音を取得するための集音手段と、この集音手段で取得した音データに基づいて打消し音データを作成する音声信号処理手段とを更に有していることを特徴とする。
【００２２】
請求項８記載の発明は、請求項７記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記集音手段で取得した音データに基いて生成した打消し音データを記憶する記憶手段を有していることを特徴とする。
【００２３】
請求項９記載の発明は、請求項１〜５、７、８のいずれか１項記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記音緩和手段は、前記移動音の発生源からの距離に応じて生成させる音の大きさ、位相及び周波数特性を変える音量設定手段を有していることを特徴とする。
【００２４】
請求項１０記載の発明は、請求項９項記載のヘッドマウントディスプレイ装置において、前記音緩和手段は左右の耳部に対応して設けられた音を出力する手段毎に前記音量設定手段を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
この発明のヘッドマウントディスプレイ装置によれば、フロントアームの移動に伴って耳の近くで発生する音を使用者にとって耳障りな音として聞こえないようにすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１はこの発明の第１実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【００２８】
このヘッドマウントディスプレイ装置はリアアーム（装着手段）１０とフロントアーム（支持手段）２０と映像表示部（表示手段）３０と収容部４０とを備えている。
【００２９】
リアアーム１０は円弧状であり、後頭部に装着される。
【００３０】
リアアーム１０の両端部にはヘッドホン部１５，１６が設けられ、使用者（図示せず）の左右の耳に装着される。リアアーム１０の両端部はヘッドホン部１５，１６を介して側頭部を押圧する。ヘッドホン部１５，１６にはヘッドホン部１５，１６を耳に引っ掛けるための耳掛け部１５ａ，１６ａがそれぞれ設けられている。
【００３１】
また、リアアーム１０の一端部には弓形状のフロントアーム２０を移動可能に支持する収容部４０が取付部材４１を介して取り付けられている。取付部材４１にはノイズキャンセラ回路（音緩和手段）４５が内蔵されている。
【００３２】
ノイズキャンセラ回路４５は図４に示すように音声信号処理部（音声信号処理手段）４５ａとノイズ音記憶部４５ｂとを有する。
【００３３】
音声信号処理部４５ａは制御部５１（図４参照）からの指令に基づいてフロントアーム２０の移動時に発生する移動音（以下移動音という）を緩和する音を生成する。例えば、マイク４３で取得された移動音の位相に対して逆位相の音を打消し音データとして生成する。また、ノイズ音記憶部４５ｂに記憶された複数の打消し音データから最適な打消し音データを選択する。
【００３４】
また、音声信号処理部４５ａは音量設定手段として機能し、モータ４２からの距離に応じて生成する音の大きさを変える。音声信号処理部４５ａには例えば音声用ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）が用いられる。
【００３５】
ノイズ音記憶部４５ｂには、フロントアーム２０の動作モードに応じて音声信号処理部４５ａで生成された複数の打消し音データや、マイク４３で取得した複数の音データが記憶されている。
【００３６】
フロントアーム２０の先端部には使用者の目の前方に配置される映像表示部３０が設けられている。映像表示部３０内には使用者の目に映像を投影するのに必要な図示しない液晶パネル、蛍光管、集光レンズ、反射鏡、接眼レンズ等が配置されている。
【００３７】
このヘッドマウントディスプレイ装置を装着した使用者は、例えば図示しない携帯用のＶＴＲ（ビデオテープレコーダ）やＤＶＤ（デジタルビデオディスク）プレーヤを用いて映像を見る。ＶＴＲからの映像信号は映像表示部３０の液晶パネルに送られ、液晶パネルに映し出された映像は蛍光管で照明され、集光レンズ、反射鏡、接眼レンズを介して使用者の目に拡大投影される。
【００３８】
収容部４０にはモータ（図示せず）とマイク（集音手段）４３（図４参照）とが内蔵されている。
【００３９】
モータはモータ駆動回路（図示せず）を備える。モータとモータ駆動回路とで図４に示す支持部駆動系（駆動手段）５５が構成される。支持部駆動系（駆動手段）５５はフロントアーム２０を収容部４０に収容したり、収容部４０から引き出したりする。モータはフロントアーム２０の位置を検出する支持部位置検出センサ５６（図４参照）を備えている。
【００４０】
マイク４３はマイクアンプ４３ａを備え、使用者の会話やフロントアーム２０の移動音を取得する。
【００４１】
図２は収容部からフロントアームを引き出した状態を示すヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図、図３は収容部にフロントアームを収容した状態を示すヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【００４２】
取付部材４１に収容されたノイズキャンセラ回路４５にはケーブル５０ａを介してコントローラ５０が接続されている。
【００４３】
図４はコントローラの構成を示すブロック図である。
【００４４】
コントローラ５０は制御部５１と入力バッファ・レベル調整部５２と音声信号合成部５３，５４と出力アンプ５７，５８とを有する。
制御部５１は支持部位置検出センサ５６の出力に基づいて支持部駆動系（駆動手段）５５を制御するとともに、フロントアーム２０の移動音を緩和する音声信号の生成を制御する。
【００４５】
入力バッファ・レベル調整部５２は外部音声入力端子５２ａ，５２ｂを介してＣＤ、ＭＤ、ＤＶＤ等の音楽ソースに接続され、音楽ソースから出力された音のレベルを調整する。
【００４６】
音声信号合成部５３，５４は制御部５１からの指令に基づいて音声信号処理部４５ａの出力信号と入力バッファ・レベル調整部５２の出力信号とを合成する。なお、音声信号合成部５３，５４は制御部５１からの指令に基づいて入力バッファ・レベル調整部５２の出力信号だけを出力させることもできる。
【００４７】
出力アンプ５７，５８はヘッドホン部１５，１６へ出力する音のレベルを調節する。なお、音声信号処理部４５ａの出力信号はマイク出力端子４３ｂを介して外部へ出力することができる。
【００４８】
このヘッドマウントディスプレイ装置では、フロントアーム２０を図２に示す状態から図３に示す状態にするとき、又はフロントアーム２０を図３に示す状態から図２に示す状態にするとき、ヘッドホン部１５，１６から音楽ソースから出力された音とともにノイズキャンセラ回路４５によって生成された音が発せられたり、移動音より大きな音の音楽が発せられたりする。なお、ヘッドホン部１５，１６に音を反射又は吸収する図示しない板材（音低減手段）を貼り付け、音を反射又は吸収させればより効果的にフロントアーム２０の移動音を低減できる。もちろん、収容部４０の内部の使用者側に前記板材を埋め込んで移動音を低減するようにしてもよい。
【００４９】
この第１実施形態によれば、ヘッドマウントディスプレイ装置を装着したとき、フロントアームの移動に伴って耳の近くで発生する音を使用者にとって耳障りな音として聞こえないようにすることができる。
【００５０】
図５はこの発明の第２実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図、図６は図５の部分拡大図であり、第１実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。
【００５１】
収容部１４０にはモータ１４２とマイク（集音手段）１４３とスピーカ１４４とが内蔵されている。
【００５２】
モータ１４２はモータ駆動回路（図示せず）を備える。モータ１４２とモータ駆動回路とで図７に示す支持部駆動系（駆動手段）１５５が構成される。支持部駆動系１５５はフロントアーム２０を収容部１４０に収容したり、収容部１４０から引き出したりする。モータ１４２はフロントアーム２０の位置を検出する支持部位置検出センサ１５６（図７参照）を備えている。
【００５３】
マイク１４３はマイクアンプ１４３ａを備え、使用者の会話やフロントアーム２０の移動音を取得する。マイク１４３はフロントアーム２０が出入する収容部１４０の端面に設けられている（図６参照）。
【００５４】
スピーカ１４４はフロントアーム２０の移動音を緩和する音を使用者の耳へ向けて発する。
【００５５】
ノイズキャンセラ回路４５（図７参照）に図５に示すケーブル１５０ａを介してコントローラ１５０が接続されている。
【００５６】
図７はコントローラの構成を示すブロック図である。
【００５７】
コントローラ１５０は制御部１５１と出力アンプ１５７とを有する。
制御部１５１は支持部位置検出センサ１５６の出力に基づいて支持部駆動系（駆動手段）１５５を制御するとともに、フロントアーム２０の移動音を緩和する音声信号の生成を制御する。
【００５８】
出力アンプ１５７はスピーカ１４４へ出力する音のレベルを調節する。
【００５９】
このヘッドマウントディスプレイ装置では、フロントアーム２０の出し入れが行われたとき、スピーカ１４４からフロントアーム２０の移動音を緩和する音声信号が使用者に向けて発せられる。
【００６０】
この第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００６１】
図８はこの発明の第３実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図であり、第２実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。なお、図８ではコントローラの図示は省略されている。
【００６２】
この実施形態はヘッドホン部１５，１６を有しない点で第２実施形態と異なる。
【００６３】
このヘッドマウントディスプレイ装置は、リアアーム１０の両端部に側頭部に押し付けられるパッド部２１１，２１２が設けられている。
【００６４】
また、収容部２４０の上部には使用者に向けて音を発するようにスピーカ２４４が取り付けられている。
【００６５】
このヘッドマウントディスプレイ装置では、フロントアーム２０の出し入れが行われたとき、スピーカ２４４からフロントアーム２０の移動音を緩和する音が使用者に向けて発せられる。
【００６６】
この第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】図１はこの発明の第１実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【図２】図２は収容部からフロントアームを引き出した状態を示すヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【図３】図３は収容部にフロントアームを収容した状態を示すヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【図４】図４はコントローラの構成を示すブロック図である。
【図５】図５はこの発明の第２実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【図６】図６は図５の部分拡大図である。
【図７】図７はコントローラの構成を示すブロック図である。
【図８】図８はこの発明の第３実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ装置の斜視図である。
【図９】図９はヘッドマウントディスプレイ装置の概要を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６８】
１０  リアアーム（装着手段）
２０  フロントアーム（支持手段）
３０  映像表示部（表示手段）
４５  ノイズキャンセラ回路（音緩和手段）
５５，１５５  支持部駆動系（駆動手段）
【図１】
2005181482.tif 000003
【図２】
2005181482.tif 000004
【図３】
2005181482.tif 000005
【図４】
2005181482.tif 000006
【図５】
2005181482.tif 000007
【図６】
2005181482.tif 000008
【図７】
2005181482.tif 000009
【図８】
2005181482.tif 000010
【図９】
2005181482.tif 000011