JPH1065996A

JPH1065996A - 頭部装着型表示装置

Info

Publication number: JPH1065996A
Application number: JP8222776A
Authority: JP
Inventors: Haruko Nishikawa; 治子西川; Seiichiro Tabata; 誠一郎田端
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1996-08-23
Filing date: 1996-08-23
Publication date: 1998-03-06
Also published as: US5986813A

Abstract

(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】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１
ｅ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とを備えた頭部装着型表示装置１。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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。

【０００２】

【従来の技術】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。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】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。

【００１３】

【課題を解決するための手段】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。

【００４４】従って、第１の発明による頭部装着型表示
装置は、表示素子が入力された画像信号に基づいて光学
的な画像を表示し、接眼光学系が上記画像を使用者の眼
に投影し、支持部が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
し、上記支持部の接触面に設けられている振動素子が使
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。

【００４５】また、第２の発明による頭部装着型表示装
置は、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、上記振動素子が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。

【００４６】さらに、第３の発明による頭部装着型表示
装置は、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。

【００４７】第４の発明による頭部装着型表示装置は、
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。

【００４８】第５の発明による頭部装着型表示装置は、
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、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。

【００４９】第６の発明による頭部装着型表示装置は、
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
を含む振動を発生し、押圧力検出手段が上記振動素子に
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。

【００５０】第７の発明による頭部装着型表示装置は、
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。

【００５１】第８の発明による頭部装着型表示装置は、
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。

【００５２】第９の発明による頭部装着型表示装置は、
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
ねていて、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。

【００５３】第１０の発明による頭部装着型表示装置
は、上記接眼光学系が外光を使用者の眼に投影する光学
系を兼ねていて、外光量可変手段が上記使用者の眼に投
影される外光の量を変化させ、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。

【００５４】第１１の発明による頭部装着型表示装置
は、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。

【００５５】第１２の発明による頭部装着型表示装置
は、表示素子が入力された画像信号に基づいて光学的な
画像を表示し、接眼光学系が上記画像を使用者の眼に投
影し、支持部が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し、
上記支持部の接触面に設けられている骨導音スピーカが
音声信号の入力を受けて振動を行う。

【００５６】第１３の発明による頭部装着型表示装置
は、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、上記骨導
音スピーカが上記左右の側頭押圧部にそれぞれ配置され
ている。

【００５７】第１４の発明による頭部装着型表示装置
は、押圧力検出手段が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。

【００５８】第１５の発明による頭部装着型表示装置
は、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。

【００５９】第１６の発明による頭部装着型表示装置
は、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。

【００６０】第１７の発明による頭部装着型表示装置
は、上記骨導音スピーカが操作入力を行うための操作入
力手段を兼ねていて、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。

【００６１】第１８の発明による頭部装着型表示装置
は、上記接眼光学系が外光を使用者の眼に投影する光学
系を兼ねていて、外光量可変手段が上記使用者の眼に投
影される外光の量を変化させ、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。

【００６２】第１９の発明による頭部装着型表示装置
は、表示素子が入力された画像信号に基づいて光学的な
画像を表示し、接眼光学系が上記画像を使用者の眼に投
影し、支持部が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し、
骨導音マイクが使用者の頭部を伝播する骨導音を検出す
る。

【００６３】第２０の発明による頭部装着型表示装置
は、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。

【００６４】第２１の発明による頭部装着型表示装置
は、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。

【００６５】第２２の発明による頭部装着型表示装置
は、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。

【００６６】第２３の発明による頭部装着型表示装置
は、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。

【００６７】第２４の発明による頭部装着型表示装置
は、上記骨導音マイクが操作入力を行うための操作入力
手段を兼ねている。

【００６８】第２５の発明による頭部装着型表示装置
は、上記接眼光学系が外光を使用者の眼に投影する光学
系を兼ねていて、外光量可変手段が上記使用者の眼に投
影される外光の量を変化させ、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。

【００６９】第２６の発明による頭部装着型表示装置
は、スピーカが音声信号の入力を受けて音声を発生し、
音声信号変換手段が所定の伝達関数に基づいて上記音声
信号を変換し、キャンセル手段が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。

【００７０】第２７の発明による頭部装着型表示装置
は、表示素子が入力された画像信号に基づいて光学的な
画像を表示し、接眼光学系が上記画像を使用者の眼に投
影し、支持部が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し、
振動素子が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
マイクとを兼ねている。

【００７１】第２８の発明による頭部装着型表示装置
は、上記振動素子が上記支持部の接触面に配置されてい
る。

【００７２】第２９の発明による頭部装着型表示装置
は、スイッチ手段が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。

【００７３】第３０の発明による頭部装着型表示装置
は、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。

【００７４】第３１の発明による頭部装着型表示装置
は、音声信号変換手段が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し、キャンセル手段が
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。

【００７５】

【発明の実施の形態】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１
ａ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１
ｇ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１
３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１
５、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２
１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１
７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，１
８ａ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２
９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Ｓ
１）、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Ｓ
３）。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Ｓ
４）、携帯用小型コンピュータ２１からメールサーバ２
２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３
１ａ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２
ｂ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１
ｂ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５
５ａ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６
３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６
５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６
３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。

【０１９５】

【発明の効果】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。

【０１９６】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。

【０１９７】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。

【０１９８】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。

【０１９９】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。

【０２００】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。

【０２０１】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。

【０２０２】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。

【０２０３】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。

【０２０４】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。

【０２０５】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。

【０２０６】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。

【０２０７】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。

【０２０８】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。

【０２０９】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。

【０２１０】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。

【０２１１】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。

【０２１２】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。

【０２１３】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。

【０２１４】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。

【０２１５】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。

【０２１６】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。

【０２１７】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。

【０２１８】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。

【０２１９】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。

【０２２０】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。

【０２２１】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。

【０２２２】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。

【０２２３】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。

【０２２４】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。

【０２２５】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。

【図面の簡単な説明】

【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】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）

Claims

【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２
７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。