JP2017116562A - 表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】光を発して画像を視認させる表示装置において、発光に伴う温度上昇に対応して、動作温度を適正な範囲内に維持する。【解決手段】使用者が装着して使用するＨＭＤ１００は、右表示ユニット２２、及び、左表示ユニット２４と、右表示ユニット２２が発する光に基づき使用者の右眼に画像を視認させ、左表示ユニット２４が発する光に基づき使用者の左眼に画像を視認させる画像表示部２０と、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４のそれぞれの温度を検出する温度センサー２１７、２３９と、温度センサー２１７、２３９により検出した温度に基づき右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の少なくともいずれかの輝度を制御する制御部と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラムに関する。

従来、使用者が装着して使用する小型の表示装置が知られている。表示装置の多くは光を発する光源や発光部等を有するが、これら光源や発光部が動作に伴って発する熱が問題となることがあった。すなわち、表示装置の使用中に光源や発光部の温度が上昇し、適正な動作が可能な温度範囲を超える可能性があった。このため、光源や発光部を備える表示装置の発熱対策が種々提案された（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、使用者の頭部に装着した状態で使用されるＨＭＤ（Head Mounted Display：頭部装着型表示装置）を開示する。このＨＭＤは、光源が発する熱を、フレキシブル回路基板を利用して効率よく吸収、伝達する構成を備え、この構成により光源の発熱に起因して起こる問題の回避を図っている。

特開２００８−９９２２２号公報

特許文献１記載の装置のように、機械構造の工夫により、光源が発する熱を効率よく伝導して放熱する場合、表示装置の形状や構成が制限される。このため、光源や発光部を備える表示装置において、構造上の制約が小さい発熱対策が望まれていた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、光を発して画像を視認させる表示装置において、発光に伴う温度上昇に対応して、動作温度を適正な範囲内に維持することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、使用者が装着して使用する表示装置であって、映像光を生じさせる第１映像素子、及び、第２映像素子と、前記第１映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の右眼に画像を視認させ、前記第２映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の左眼に画像を視認させる表示部と、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のそれぞれの温度を検出する温度検出部と、前記温度検出部により検出した温度に基づき前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、映像素子の温度変化に対応して映像素子により生じる光の輝度を調整することにより、映像素子の動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記第１映像素子及び前記第２映像素子の温度に基づき、前記第１映像素子及び前記第２映像素子が生じさせる映像光の輝度を、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のうち低輝度側の輝度に合わせる制御を行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、第１映像素子及び第２映像素子により生じる映像光の輝度を低輝度の側に合わせるので、表示画像の視認性を極端に変化させることなく、映像素子の温度上昇に対応して輝度を調整できる。これにより、映像素子の動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のいずれかの温度が閾値以上となった場合に、前記第１映像素子及び前記第２映像素子が生じさせる映像光の輝度を、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のうち低輝度側に合わせる制御を行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、第１映像素子及び第２映像素子のいずれかの温度の上昇に対応して、表示画像の視認性を極端に変化させることなく、映像素子により生じる映像光輝度を低下させることができ、映像素子の動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記第１映像素子及び前記第２映像素子の温度に基づき、前記第１映像素子及び前記第２映像素子が生じさせる映像光の輝度を、前記表示部の外光の照度に対応する輝度に合わせる制御を行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、第１映像素子及び第２映像素子により生じる映像光の輝度を、表示装置の環境光の明るさに合わせて調整することにより、表示画像の視認性を極端に低下させることなく、輝度を調整できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、前記第１映像素子により生じる映像光及び前記第２映像素子により生じる映像光に基づく画像を前記使用者に視認させ、外景を透過して前記使用者に視認させる構成を有し、前記制御部は、前記第１映像素子及び前記第２映像素子が生じさせる映像光の輝度を、前記表示部を透過する外光の照度に対応する輝度に合わせる制御を行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、使用者が、表示部を透過する外光と第１映像素子及び第２映像素子により生じる映像光とを重ねて視認する構成において、外光の照度に合わせて第１映像素子及び第２映像素子により生じる映像光の輝度を調整する。これにより、外光により視認される外景および表示画像の両方の視認性を確保し、第１映像素子及び第２映像素子により生じる映像光の輝度を調整できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、前記第１映像素子により生じる映像光を前記使用者の右眼に導き、前記第２映像素子により生じる映像光を前記使用者の左眼に導く光学部を備えること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者の左右の眼に視認される画像の輝度のバランスを適正に保ちながら、映像素子の温度上昇に対応して輝度を調整できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記第１映像素子、及び前記第２映像素子は、それぞれ前記使用者の頭部の側方に位置すること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者の頭部の側方に位置する映像素子の温度上昇に対応して、輝度を調整し、映像素子の動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記第１映像素子または前記第２映像素子の少なくともいずれかが、前記使用者の身体への影響に基づき定められた閾値以上となった場合に、前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を低下させる制御を行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、使用者の頭部の側方に位置する映像素子の温度が、使用者の身体への影響が懸念される温度になる前に、映像素子の輝度を調整することにより、映像素子の温度上昇に対処できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記第１映像素子及び前記第２映像素子は、発光体を実装したパネルを備え、前記温度検出部は前記発光体の裏側で前記パネルに接して配置されること、を特徴とする。
本発明によれば、発光に伴う映像素子の温度変化を的確に検出できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記第１映像素子及び前記第２映像素子は、それぞれ、複数の色光を含む画像光を出力する前記パネルと、前記パネルを駆動する駆動部とを備え、前記温度検出部は前記駆動部に実装されて前記パネルの温度を検出すること、を特徴とする。
本発明によれば、パネルと駆動部と温度検出部とを備える表示装置をコンパクトな構成で実現できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記パネルが発する画像光のガンマ値を補正する補正パラメーターを、前記パネルの温度ごとに記憶する記憶部を備え、前記制御部は、前記温度検出部により検出した温度に基づき前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を制御し、前記温度検出部により検出した温度に対応する前記補正パラメーターを用いて前記パネルのガンマ補正を実行すること、を特徴とする。
本発明によれば、パネルが発する光の色を補正することにより、表示画像の品位を高品位に維持できる。

また、本発明は、上記表示装置において、前記第１映像素子及び前記第２映像素子は、それぞれ、光源部と、前記光源部が発する光を変調して複数の色光を含む画像光を出力する変調装置と、前記変調装置を駆動する変調装置駆動部とを備え、前記温度検出部は前記変調装置駆動部とともに実装されること、を特徴とする。
本発明によれば、光源部が発する光を変調装置で変調して画像光を出力する構成において、光源及び変調装置の温度の変化を的確に検出できる。

また、上記目的を達成するために、本発明の表示装置の制御方法は、使用者により装着されて使用され、映像光を生じさせる第１映像素子及び第２映像素子と、前記第１映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の右眼に画像を視認させ、前記第２映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の左眼に画像を視認させる表示部とを備える表示装置を制御して、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のそれぞれの温度を検出し、検出した温度に基づき前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、映像素子の温度変化に対応して映像素子により生じる映像光の輝度を調整することにより、映像素子の動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、上記目的を達成するために、本発明は、使用者により装着されて使用され、映像光を生じさせる第１映像素子及び第２映像素子と、前記第１映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の右眼に画像を視認させ、前記第２映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の左眼に画像を視認させる表示部とを備える表示装置を制御するコンピューターが実行可能なプログラムであって、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のそれぞれの温度を検出し、検出した温度に基づき前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を制御するためのプログラムである。
本発明によれば、映像素子の温度変化に対応して映像素子により生じる映像光の輝度を調整することにより、映像素子の動作温度を適正な範囲内に維持できる。

本発明は、上述した表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、上記のプログラムを記録した記録媒体、プログラムを配信するサーバー装置、上記プログラムを伝送する伝送媒体、上記プログラムを搬送波内に具現化したデータ信号等の形態で実現できる。

ＨＭＤの外観構成を示す説明図。 画像表示部の光学系の構成を示す図。 画像表示部と撮像範囲の対応を示す説明図。 ＨＭＤを構成する各部のブロック図。 制御部および記憶部のブロック図。 ＨＭＤの動作を示すフローチャート。 ＨＭＤの動作を示すフローチャート。 ＨＭＤの動作を示すフローチャート。 ＨＭＤの動作を示すフローチャート。 ＨＭＤの変形例における光学系の構成を示す図。

図１は、本発明を適用した実施形態に係るＨＭＤ（Head Mounted Display：頭部装着型表示装置）１００の外観構成を示す説明図である。
ＨＭＤ１００は、使用者の頭部に装着された状態で使用者に虚像を視認させる画像表示部２０（表示部）と、画像表示部２０を制御する制御装置１０と、を備える表示装置である。また、制御装置１０は、使用者の操作を受け付ける各種のボタン、スイッチやトラックパッド１４を備え、使用者がＨＭＤ１００を操作するコントローラーとして機能する。

画像表示部２０は、使用者の頭部に装着される装着体であり、本実施形態では眼鏡形状を有する。画像表示部２０は、右保持部２１と、左保持部２３と、前部フレーム２７とを有する本体に、右表示ユニット２２（第１映像素子）、左表示ユニット２４（第２映像素子）、右導光板２６、及び左導光板２８を備える。
右保持部２１及び左保持部２３は、それぞれ、前部フレーム２７の両端部から後方に延び、眼鏡のテンプル（つる）のように、使用者の頭部に画像表示部２０を保持する。ここで、前部フレーム２７の両端部のうち、画像表示部２０の装着状態において使用者の右側に位置する端部を端部ＥＲとし、使用者の左側に位置する端部を端部ＥＬとする。右保持部２１は、前部フレーム２７の端部ＥＲから、画像表示部２０装着状態において使用者の右側頭部に対応する位置まで延伸して設けられる。左保持部２３は、端部ＥＬから、画像表示部２０の装着状態において使用者の左側頭部に対応する位置まで延伸して設けられる。

右導光板２６及び左導光板２８は、前部フレーム２７に設けられる。右導光板２６は、画像表示部２０の装着状態において使用者の右眼の眼前に位置し、右眼に画像を視認させる。左導光板２８は、画像表示部２０の装着状態において使用者の左眼の眼前に位置し、左眼に画像を視認させる。

前部フレーム２７は、右導光板２６の一端と左導光板２８の一端とを互いに連結した形状を有し、この連結位置は、使用者が画像表示部２０を装着する装着状態で、使用者の眉間に対応する。前部フレーム２７は、右導光板２６と左導光板２８との連結位置において、画像表示部２０の装着状態で使用者の鼻に当接する鼻当て部を設けてもよい。この場合、鼻当て部と右保持部２１及び左保持部２３とにより画像表示部２０を使用者の頭部に保持できる。また、右保持部２１及び左保持部２３に、画像表示部２０の装着状態において使用者の後頭部に接するベルト（図示略）を連結してもよく、この場合、ベルトによって画像表示部２０を使用者の頭部に保持できる。

右表示ユニット２２は、右導光板２６による画像の表示に係るユニットであり、右保持部２１に設けられ、装着状態において使用者の右側頭部の近傍に位置する。左表示ユニット２４は、左導光板２８による画像の表示に係るユニットであり、左保持部２３に設けられ、装着状態において使用者の左側頭部の近傍に位置する。なお、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４を総称して単に「表示駆動部」とも呼ぶ。

本実施形態の右導光板２６及び左導光板２８は、光透過性の樹脂等によって形成される光学部であり、例えばプリズムであり、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が出力する画像光を、使用者の眼に導く。
また、右導光板２６及び左導光板２８の表面に、調光板（図示略）を設けてもよい。調光板は、光の波長域により透過率が異なる薄板上の光学素子であり、いわゆる波長フィルターとして機能する。調光板は、例えば、使用者の眼の側とは反対の側である前部フレーム２７の表側を覆うように配置される。この調光板の光学特性を適宜選択することにより、可視光、赤外光及び紫外光等の任意の波長域の光の透過率を調整することができ、外部から右導光板２６及び左導光板２８に入射し、右導光板２６及び左導光板２８を透過する外光の光量を調整できる。

画像表示部２０は、詳細は後述するが、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４がそれぞれ生成する画像光を、右導光板２６及び左導光板２８に導き、この画像光によって虚像を使用者に視認させることによって、画像を表示する。使用者の前方から、右導光板２６及び左導光板２８を透過して外光が使用者の眼に入射する場合、使用者の眼には、虚像を構成する画像光および外光が入射することとなり、虚像の視認性が外光の強さに影響される。このため、例えば前部フレーム２７に調光板を装着し、調光板の光学特性を適宜選択あるいは調整することによって、虚像の視認のしやすさを調整できる。典型的な例では、ＨＭＤ１００を装着した使用者が少なくとも外の景色を視認できる程度の光透過性を有する調光板を用いることができる。また、調光板を用いると、右導光板２６及び左導光板２８を保護し、右導光板２６及び左導光板２８の損傷や汚れの付着等を抑制する効果が期待できる。調光板は、前部フレーム２７、或いは、右導光板２６及び左導光板２８のそれぞれに対し着脱可能としてもよく、複数種類の調光板を交換して装着可能としてもよく、調光板を省略してもよい。

カメラ６１は、画像表示部２０の前部フレーム２７に配設される。カメラ６１は、使用者が画像表示部２０を装着した状態で視認する外景方向を撮像することが望ましく、前部フレーム２７の前面において、右導光板２６及び左導光板２８を透過する外光を遮らない位置に設けられる。図１の例では、カメラ６１が前部フレーム２７の端部ＥＲ側に配置される。カメラ６１は、端部ＥＬ側に配置されてもよく、右導光板２６と左導光板２８との連結部に配置されてもよい。

カメラ６１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子及び撮像レンズ等を備えるデジタルカメラであり、本実施形態のカメラ６１は単眼カメラであるが、ステレオカメラで構成してもよい。カメラ６１は、ＨＭＤ１００の表側方向、換言すれば、ＨＭＤ１００を装着した状態における使用者の視界方向の少なくとも一部の外景（実空間）を撮像する。別の表現では、カメラ６１は、使用者の視界と重なる範囲または方向を撮像し、使用者が注視する方向を撮像するということもできる。カメラ６１の画角の広さは適宜設定可能であるが、本実施形態では、後述するように、使用者が右導光板２６及び左導光板２８を通して視認する外界を含む。より好ましくは、右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認可能な使用者の視界の全体を撮像できるように、カメラ６１の撮像範囲が設定される。
カメラ６１は、制御部１５０（図５）が備える撮像制御部１４９の制御に従って撮像を実行し、撮像画像データを撮像制御部１４９に出力する。

ＨＭＤ１００は、予め設定された測定方向に位置する測定対象物までの距離を検出する距離センサー（図示略）を備えてもよい。距離センサーは、例えば、前部フレーム２７において右導光板２６と左導光板２８との連結部分に配置できる。この場合、画像表示部２０の装着状態において、距離センサーの位置は、水平方向では使用者の両眼のほぼ中間であり、鉛直方向では使用者の両眼より上である。距離センサーの測定方向は、例えば、前部フレーム２７の表側方向とすることができ、言い換えればカメラ６１の撮像方向と重複する方向である。距離センサーは、例えば、ＬＥＤやレーザーダイオード等の光源と、光源が発する光が測定対象物に反射する反射光を受光する受光部とを有する構成とすることができる。距離センサーは、制御部１５０の制御に従い、三角測距処理や時間差に基づく測距処理を実行すればよい。また、距離センサーは、超音波を発する音源と、測定対象物で反射する超音波を受信する検出部とを備える構成としてもよい。この場合、距離センサーは、制御部１５０の制御に従い、超音波の反射までの時間差に基づき測距処理を実行すればよい。

図２は、画像表示部２０が備える光学系の構成を示す要部平面図である。図２には説明のため使用者の左眼ＬＥ及び右眼ＲＥを図示する。
図２に示すように、右表示ユニット２２と左表示ユニット２４とは、左右対称に構成される。使用者の右眼ＲＥに画像を視認させる構成として、右表示ユニット２２は、画像光を発するＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ユニット２２１と、ＯＬＥＤユニット２２１が発する画像光Ｌを導くレンズ群等を備えた右光学系２５１とを備える。画像光Ｌは、右光学系２５１により右導光板２６に導かれる。

ＯＬＥＤユニット２２１は、ＯＬＥＤパネル２２３と、ＯＬＥＤパネル２２３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２２５とを有する。ＯＬＥＤパネル２２３は、有機エレクトロルミネッセンスにより発光してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色光をそれぞれ発する発光素子を、マトリクス状に配置して構成される、自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤパネル２２３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの素子を１個ずつ含む単位を１画素として、複数の画素を備え、マトリクス状に配置される画素により画像を形成する。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、制御部１５０（図５）の制御に従って、ＯＬＥＤパネル２２３が備える発光素子の選択及び発光素子への通電を実行して、ＯＬＥＤパネル２２３の発光素子を発光させる。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、ＯＬＥＤパネル２２３の裏面すなわち発光面の裏側に、ボンディング等により固定される。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、例えばＯＬＥＤパネル２２３を駆動する半導体デバイスで構成され、ＯＬＥＤパネル２２３の裏面に固定される基板（図示略）に実装されてもよい。この基板には、後述する温度センサー２１７が実装される。
なお、ＯＬＥＤパネル２２３は、白色に発光する発光素子をマトリクス状に配置し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するカラーフィルターを重ねて配置する構成であってもよい。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの色光をそれぞれ放射する発光素子に加え、Ｗ（白）の光を発する発光素子を備えるＷＲＧＢ構成のＯＬＥＤパネル２２３を用いてもよい。

右光学系２５１は、ＯＬＥＤパネル２２３から射出された画像光Ｌを並行状態の光束にするコリメートレンズを有する。コリメートレンズにより並行状態の光束にされた画像光Ｌは、右導光板２６に入射する。右導光板２６の内部において光を導く光路には、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成される。画像光Ｌは、右導光板２６の内部で複数回の反射を経て右眼ＲＥ側に導かれる。右導光板２６には、右眼ＲＥの眼前に位置するハーフミラー２６１（反射面）が形成される。画像光Ｌは、ハーフミラー２６１で反射して右眼ＲＥに向けて右導光板２６から射出され、この画像光Ｌが右眼ＲＥの網膜に像を結び、使用者に画像を視認させる。

また、使用者の左眼ＬＥに画像を視認させる構成として、左表示ユニット２４は、画像光を発するＯＬＥＤユニット２４１と、ＯＬＥＤユニット２４１が発する画像光Ｌを導くレンズ群等を備えた左光学系２５２とを備える。画像光Ｌは、左光学系２５２により左導光板２８に導かれる。

ＯＬＥＤユニット２４１は、ＯＬＥＤパネル２４３と、ＯＬＥＤパネル２４３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２４５とを有する。ＯＬＥＤパネル２４３は、ＯＬＥＤパネル２２３と同様に構成される自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、制御部１５０（図５）の制御に従って、ＯＬＥＤパネル２４３が備える発光素子の選択及び発光素子への通電を実行して、ＯＬＥＤパネル２４３の発光素子を発光させる。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、ＯＬＥＤパネル２４３の裏面すなわち発光面の裏側に、ボンディング等により固定される。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、例えばＯＬＥＤパネル２４３を駆動する半導体デバイスで構成され、ＯＬＥＤパネル２４３の裏面に固定される基板（図示略）に実装されてもよい。この基板には、後述する温度センサー２３９が実装される。

左光学系２５２は、ＯＬＥＤパネル２４３から射出された画像光Ｌを並行状態の光束にするコリメートレンズを有する。コリメートレンズにより並行状態の光束にされた画像光Ｌは、左導光板２８に入射する。左導光板２８は、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成された光学素子であり、例えばプリズムである。画像光Ｌは、左導光板２８の内部で複数回の反射を経て左眼ＬＥ側に導かれる。左導光板２８には、左眼ＬＥの眼前に位置するハーフミラー２８１（反射面）が形成される。画像光Ｌは、ハーフミラー２８１で反射して左眼ＬＥに向けて左導光板２８から射出され、この画像光Ｌが左眼ＬＥの網膜に像を結び、使用者に画像を視認させる。

この構成によれば、ＨＭＤ１００は、シースルー型の表示装置として機能する。すなわち、使用者の右眼ＲＥには、ハーフミラー２６１で反射した画像光Ｌと、右導光板２６を透過した外光ＯＬとが入射する。また、左眼ＬＥには、ハーフミラー２８１で反射した画像光Ｌと、ハーフミラー２８１を透過した外光ＯＬとが入射する。このように、ＨＭＤ１００は、内部で処理した画像の画像光Ｌと外光ＯＬとを重ねて使用者の眼に入射させ、使用者にとっては、右導光板２６及び左導光板２８を透かして外景が見え、この外景に重ねて、画像光Ｌによる画像が視認される。
ハーフミラー２６１、２８１は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４がそれぞれ出力する画像光を反射して画像を取り出す画像取り出し部であり、表示部ということができる。

なお、左光学系２５２と左導光板２８とを総称して「左導光部」とも呼び、右光学系２５１と右導光板２６とを総称して「右導光部」と呼ぶ。右導光部及び左導光部の構成は上記の例に限定されず、画像光を用いて使用者の眼前に虚像を形成する限りにおいて任意の方式を用いることができ、例えば、回折格子を用いても良いし、半透過反射膜を用いても良い。

図１に戻り、制御装置１０と画像表示部２０とは、接続ケーブル４０により接続される。接続ケーブル４０は、制御装置１０の下部に設けられるコネクター（図示略）に着脱可能に接続され、左保持部２３の先端から、画像表示部２０の内部に設けられる各種回路に接続する。接続ケーブル４０は、デジタルデータを伝送するメタルケーブルまたは光ファイバーケーブルを有し、アナログ信号を伝送するメタルケーブルを有していてもよい。接続ケーブル４０の途中には、コネクター４６が設けられる。コネクター４６は、ステレオミニプラグを接続するジャックであり、コネクター４６と制御装置１０とは、例えばアナログ音声信号を伝送するラインで接続される。図１に示す構成例では、ステレオヘッドホンを構成する右イヤホン３２と左イヤホン３４、及び、マイク６３を有するヘッドセット３０が、コネクター４６に接続される。

マイク６３は、例えば図１に示すように、マイク６３の集音部が使用者の視線方向を向くように配置され、音声を集音して、音声信号を音声インターフェイス１８２（図４）に出力する。マイク６３は、例えばモノラルマイクであってもステレオマイクであってもよく、指向性を有するマイクであってもよいし、無指向性のマイクであってもよい。

制御装置１０は、使用者により操作される被操作部として、ボタン１１、ＬＥＤインジケーター１２、トラックパッド１４、上下キー１５、切替スイッチ１６、及び電源スイッチ１８を備える。
ボタン１１は、制御装置１０が実行するオペレーティングシステム１４３（図５）の操作等を行うためのメニューキー、ホームキー、戻るキー等を含み、特に、これらのキーやスイッチのうち押圧操作により変位するものを含む。ＬＥＤインジケーター１２は、ＨＭＤ１００の動作状態に対応して点灯し、或いは点滅する。上下キー１５は、右イヤホン３２及び左イヤホン３４から出力する音量の増減の指示入力や、画像表示部２０の表示の明るさの増減の指示入力に利用される。切替スイッチ１６は、上下キー１５の操作に対応する入力を切り替えるスイッチである。電源スイッチ１８は、ＨＭＤ１００の電源のオン／オフを切り替えるスイッチであり、例えばスライドスイッチで構成される。

トラックパッド１４は、接触操作を検出する操作面を有し、操作面に対する操作に応じて操作信号を出力する。操作面における検出方式は限定されず、静電式、圧力検出式、光学式等を採用できる。
また、制御装置１０は、図示はしないが、タッチ操作を検出するタッチ操作部を備える。タッチ操作部は操作により変位するスイッチ等を持たず、例えば操作位置と操作内容を示すアイコン等が画面による表示や印刷で配置される。このタッチ操作部への接触（タッチ操作）は、後述するタッチセンサー１３（図４）により検出される。

図３は、画像表示部２０の要部構成を示す図であり、（Ａ）は画像表示部２０を使用者の頭部側から見た要部斜視図、（Ｂ）はカメラ６１の画角の説明図である。なお、図３（Ａ）では接続ケーブル４０の図示を省略する。

図３（Ａ）は、画像表示部２０の使用者の頭部に接する側、言い換えれば使用者の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥに見える側である。別の言い方をすれば、右導光板２６及び左導光板２８の裏側が見えている。
図３（Ａ）では、使用者の右眼ＲＥに画像光を照射するハーフミラー２６１、及び、左眼ＬＥに画像光を照射するハーフミラー２８１が、略四角形の領域として見える。また、ハーフミラー２６１、２８１を含む右導光板２６及び左導光板２８の全体が、上述したように外光を透過する。このため、使用者には、右導光板２６及び左導光板２８の全体を透過して外景が視認され、ハーフミラー２６１、２８１の位置に矩形の表示画像が視認される。

カメラ６１は、上記のように画像表示部２０において右側の端部に配置され、使用者の両眼が向く方向、すなわち使用者にとって前方を撮像する。図３（Ｂ）は、カメラ６１の位置を、使用者の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥとともに平面視で模式的に示す図である。カメラ６１の画角（撮像範囲）をＣで示す。なお、図３（Ｂ）には水平方向の画角Ｃを示すが、カメラ６１の実際の画角は一般的なデジタルカメラと同様に上下方向にも拡がる。

カメラ６１の光軸は、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの視線方向を含む方向とされる。使用者がＨＭＤ１００を装着した状態で視認できる外景は、無限遠とは限らない。例えば図３（Ｂ）に示すように、使用者が両眼で対象物ＯＢを注視すると、使用者の視線は、図中符号ＲＤ、ＬＤに示すように対象物ＯＢに向けられる。この場合、使用者から対象物ＯＢまでの距離は、３０ｃｍ〜１０ｍ程度であることが多く、１ｍ〜４ｍ程度であることが、より多い。そこで、ＨＭＤ１００について、通常使用時における使用者から対象物ＯＢまでの距離の上限、及び下限の目安を定めてもよい。この目安は調査や実験により求めてもよいし使用者が設定してもよい。カメラ６１の光軸、及び画角は、通常使用時における対象物ＯＢまでの距離が、設定された上限の目安に相当する場合、及び、下限の目安に相当する場合に、この対象物ＯＢが画角に含まれるように、設定されることが好ましい。

また、一般に、人間の視野角は水平方向におよそ２００度、垂直方向におよそ１２５度とされ、そのうち情報受容能力に優れる有効視野は水平方向に３０度、垂直方向に２０度程度である。さらに、人間が注視する注視点が迅速に安定して見える安定注視野は、水平方向に６０〜９０度、垂直方向に４５度〜７０度程度とされている。この場合、注視点が、図３（Ｂ）の対象物ＯＢであるとき、視線ＲＤ、ＬＤを中心として水平方向に３０度、垂直方向に２０度程度が有効視野である。また、水平方向に６０〜９０度、垂直方向に４５度〜７０度程度が安定注視野であり、水平方向に約２００度、垂直方向に約１２５度が視野角となる。さらに、使用者が画像表示部２０を透過して右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認する実際の視野を、実視野（ＦＯＶ：Field Of View）と呼ぶことができる。図１及び図２に示す本実施形態の構成で、実視野は、右導光板２６及び左導光板２８を透過して使用者が視認する実際の視野に相当する。実視野は、視野角及び安定注視野より狭いが、有効視野より広い。

カメラ６１の画角Ｃは、使用者の視野よりも広い範囲を撮像可能であることが好ましく、具体的には、画角Ｃが、少なくとも使用者の有効視野よりも広いことが好ましい。また、画角Ｃが、使用者の実視野よりも広いことが、より好ましい。さらに好ましくは、画角Ｃが、使用者の安定注視野よりも広く、最も好ましくは、画角Ｃが使用者の両眼の視野角よりも広い。

カメラ６１が、撮像レンズとして、いわゆる広角レンズを備え、広い画角を撮像できる構成としてもよい。広角レンズには、超広角レンズ、準広角レンズと呼ばれるレンズを含んでもよいし、単焦点レンズであってもズームレンズであってもよく、複数のレンズからなるレンズ群をカメラ６１が備える構成であってもよい。

図４は、ＨＭＤ１００を構成する各部の構成を示すブロック図である。
制御装置１０は、プログラムを実行してＨＭＤ１００を制御するメインプロセッサー１４０を備える。メインプロセッサー１４０には、メモリー１１８及び不揮発性記憶部１２１が接続される。また、メインプロセッサー１４０には、入力装置としてトラックパッド１４及び操作部１１０が接続される。また、メインプロセッサー１４０には、センサー類として、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、及び、ＧＰＳ１１５が接続される。また、メインプロセッサー１４０には、通信部１１７、音声コーデック１８０、外部コネクター１８４、外部メモリーインターフェイス１８６、ＵＳＢコネクター１８８、センサーハブ１９２、及び、ＦＰＧＡ１９４が接続される。これらは外部とのインターフェイスとして機能する。

メインプロセッサー１４０は、制御装置１０が内蔵するコントローラー基板１２０に実装される。コントローラー基板１２０には、メインプロセッサー１４０に加えて、メモリー１１８、不揮発性記憶部１２１等が実装されてもよい。本実施形態では、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、ＧＰＳ１１５、通信部１１７、メモリー１１８、不揮発性記憶部１２１、音声コーデック１８０等がコントローラー基板１２０に実装される。また、外部コネクター１８４、外部メモリーインターフェイス１８６、ＵＳＢコネクター１８８、センサーハブ１９２、ＦＰＧＡ１９４、及びインターフェイス１９６をコントローラー基板１２０に実装した構成であってもよい。

メモリー１１８は、メインプロセッサー１４０がプログラムを実行する場合に、実行されるプログラム、及び、処理されるデータを一時的に記憶するワークエリアを構成する。不揮発性記憶部１２１は、フラッシュメモリーやｅＭＭＣ（Embedded Multi Media Card）で構成される。不揮発性記憶部１２１は、メインプロセッサー１４０が実行するプログラムや、メインプロセッサー１４０がプログラムを実行して処理する各種データを記憶する。

メインプロセッサー１４０は、トラックパッド１４から入力される操作信号に基づいて、トラックパッド１４の操作面に対する接触操作を検出し、操作位置を取得する。
操作部１１０は、ボタン１１、タッチセンサー１３、およびＬＥＤ表示部１７を含む。タッチセンサー１３は、制御装置１０が有するタッチ操作部へのタッチ操作を検出する。ボタン１１の操作が行われた場合、及び、タッチセンサー１３がタッチ操作を検出した場合、操作部１１０からメインプロセッサー１４０に対し、操作信号が出力される。
ＬＥＤ表示部１７は、ＬＥＤインジケーター１２（図１）が備えるＬＥＤ、及び、このＬＥＤを点灯させる駆動回路を含む。ＬＥＤ表示部１７は、メインプロセッサー１４０の制御に従って、ＬＥＤを点灯、点滅、消灯させる。また、ＬＥＤ表示部１７は、ＬＥＤが発光する輝度を制御してもよい。また、ＬＥＤ表示部１７は、赤、青、緑の３色のＬＥＤを備える構成であってもよく、この場合、各色のＬＥＤの輝度を調整することによって任意の色でＬＥＤインジケーター１２を発光させてもよい。

６軸センサー１１１は、３軸加速度センサー、及び、３軸ジャイロ（角速度）センサーを備えるモーションセンサー（慣性センサー）である。６軸センサー１１１は、上記のセンサーがモジュール化されたＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を採用してもよい。
磁気センサー１１３は、例えば、３軸の地磁気センサーである。
ＧＰＳ（Global Positioning System）１１５は、図示しないＧＰＳアンテナを備え、ＧＰＳ衛星から送信される無線信号を受信して、制御装置１０の現在位置の座標を検出する。
６軸センサー１１１、磁気センサー１１３及びＧＰＳ１１５は、検出値を、予め指定されたサンプリング周期に従ってメインプロセッサー１４０に出力する。或いは、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３及びＧＰＳ１１５は、メインプロセッサー１４０の要求に応じて、メインプロセッサー１４０により指定されたタイミングで、検出値をメインプロセッサー１４０に出力する。

通信部１１７は、外部の機器との間で無線通信を実行する。通信部１１７は、アンテナ、ＲＦ回路、ベースバンド回路、通信制御回路等を備えて構成され、或いはこれらが統合されたデバイスで構成される。通信部１１７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）を含む）等の規格に準拠した無線通信を行う。
音声インターフェイス１８２は、音声信号を入出力するインターフェイスである。本実施形態では、音声インターフェイス１８２は、接続ケーブル４０に設けられたコネクター４６（図１）を含む。音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に接続され、音声インターフェイス１８２を介して入出力される音声信号のエンコード／デコードを行う。また、音声コーデック１８０はアナログ音声信号からデジタル音声データへの変換を行うＡ／Ｄコンバーター、及び、その逆の変換を行うＤ／Ａコンバーターを備えてもよい。例えば、本実施形態のＨＭＤ１００は、音声を右イヤホン３２及び左イヤホン３４により出力し、マイク６３で集音する。音声コーデック１８０は、メインプロセッサー１４０が出力するデジタル音声データをアナログ音声信号に変換して、音声インターフェイス１８２を介して出力する。また、音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に入力されるアナログ音声信号をデジタル音声データに変換してメインプロセッサー１４０に出力する。

外部コネクター１８４は、メインプロセッサー１４０と通信する外部の装置を接続するコネクターである。外部コネクター１８４は、例えば、外部の装置をメインプロセッサー１４０に接続して、メインプロセッサー１４０が実行するプログラムのデバッグや、ＨＭＤ１００の動作のログの収集を行う場合に、この外部の装置を接続するインターフェイスである。
外部メモリーインターフェイス１８６は、可搬型のメモリーデバイスを接続可能なインターフェイスであり、例えば、カード型記録媒体を装着してデータの読取が可能なメモリーカードスロットとインターフェイス回路とを含む。この場合のカード型記録媒体のサイズ、形状、規格は制限されず、適宜に変更可能である。
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクター１８８は、ＵＳＢ規格に準拠したコネクターとインターフェイス回路とを備え、ＵＳＢメモリーデバイス、スマートフォン、コンピューター等を接続できる。ＵＳＢコネクター１８８のサイズや形状、適合するＵＳＢ規格のバージョンは適宜に選択、変更可能である。

また、ＨＭＤ１００は、バイブレーター１９を備える。バイブレーター１９は、モーター（図示略）、偏心した回転子（図示略）等を備え、メインプロセッサー１４０の制御に従って振動を発生する。ＨＭＤ１００は、例えば、操作部１１０に対する操作を検出した場合、ＨＭＤ１００の電源がオン／オフされる場合等に、所定の振動パターンでバイブレーター１９により振動を発生する。

センサーハブ１９２及びＦＰＧＡ１９４は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１９６を介して、画像表示部２０を接続される。センサーハブ１９２は、画像表示部２０が備える各種センサーの検出値を取得してメインプロセッサー１４０に出力する。また、ＦＰＧＡ１９４は、メインプロセッサー１４０と画像表示部２０の各部との間で送受信するデータの処理、及び、インターフェイス１９６を介した伝送を実行する。

画像表示部２０の右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４は、それぞれ、制御装置１０に接続される。図１に示すように、ＨＭＤ１００では左保持部２３に接続ケーブル４０が接続され、この接続ケーブル４０に繋がる配線が画像表示部２０内部に敷設され、右表示ユニット２２と左表示ユニット２４のそれぞれが制御装置１０に接続される。

右表示ユニット２２は、表示ユニット基板２１０を有する。表示ユニット基板２１０には、インターフェイス１９６に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２１１、インターフェイス２１１を介して制御装置１０から入力されるデータを受信する受信部（Ｒｘ）２１３、及び、ＥＥＰＲＯＭ２１５（記憶部）が実装される。
インターフェイス２１１は、受信部２１３、ＥＥＰＲＯＭ２１５、温度センサー２１７、カメラ６１、照度センサー６５、及びＬＥＤインジケーター６７を、制御装置１０に接続する。

ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）２１５は、各種のデータをメインプロセッサー１４０が読み取り可能に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２１５は、例えば、画像表示部２０が備えるＯＬＥＤユニット２２１、２４１の発光特性や表示特性に関するデータ、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４が備えるセンサーの特性に関するデータなどを記憶する。具体的には、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１のガンマ補正に係るパラメーター、後述する温度センサー２１７、２３９の検出値を補償するデータ等を記憶する。これらのデータは、ＨＭＤ１００の工場出荷時の検査によって生成され、ＥＥＰＲＯＭ２１５に書き込まれ、出荷後はメインプロセッサー１４０がＥＥＰＲＯＭ２１５のデータを利用して処理を行える。

カメラ６１は、インターフェイス２１１を介して入力される信号に従って撮像を実行し、撮像画像データ、或いは、撮像結果を示す信号を制御装置１０に出力する。
照度センサー６５は、図１に示すように、前部フレーム２７の端部ＥＲに設けられ、画像表示部２０を装着する使用者の前方からの外光を受光するよう配置される。照度センサー６５は、受光量（受光強度）に対応する検出値を出力する。
ＬＥＤインジケーター６７は、図１に示すように、前部フレーム２７の端部ＥＲにおいてカメラ６１の近傍に配置される。ＬＥＤインジケーター６７は、カメラ６１による撮像を実行中に点灯して、撮像中であることを報知する。

温度センサー２１７（温度検出部）は、温度を検出し、検出温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を、検出値として出力する。温度センサー２１７は、ＯＬＥＤパネル２２３（図３）の裏面側に実装される。温度センサー２１７は、例えばＯＬＥＤ駆動回路２２５と同一の基板に実装されてもよい。この構成により、温度センサー２１７は、主としてＯＬＥＤパネル２２３の温度を検出する。

受信部２１３は、インターフェイス２１１を介してメインプロセッサー１４０が送信するデータを受信する。受信部２１３は、ＯＬＥＤユニット２２１で表示する画像の画像データを受信した場合に、受信した画像データを、ＯＬＥＤ駆動回路２２５（図２）に出力する。

左表示ユニット２４は、表示ユニット基板２１０を有する。表示ユニット基板２１０には、インターフェイス１９６に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２３１、インターフェイス２３１を介して制御装置１０から入力されるデータを受信する受信部（Ｒｘ）２３３が実装される。また、表示ユニット基板２１０には、６軸センサー２３５、及び、磁気センサー２３７が実装される。
インターフェイス２３１は、受信部２３３、６軸センサー２３５、磁気センサー２３７、及び温度センサー２３９を、制御装置１０に接続する。

６軸センサー２３５は、３軸加速度センサー、及び、３軸ジャイロ（角速度）センサーを備えるモーションセンサー（慣性センサー）である。６軸センサー２３５は、上記のセンサーがモジュール化されたＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を採用してもよい。
磁気センサー２３７は、例えば、３軸の地磁気センサーである。

温度センサー２３９（温度検出部）は、温度を検出し、検出温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を、検出値として出力する。温度センサー２３９は、ＯＬＥＤパネル２４３（図３）の裏面側に実装される。温度センサー２３９は、例えばＯＬＥＤ駆動回路２４５と同一の基板に実装されてもよい。この構成により、温度センサー２３９は、主としてＯＬＥＤパネル２４３の温度を検出する。
また、温度センサー２３９が、ＯＬＥＤパネル２４３或いはＯＬＥＤ駆動回路２４５に内蔵されてもよい。また、上記基板は半導体基板であってもよい。具体的には、ＯＬＥＤパネル２４３が、Ｓｉ−ＯＬＥＤとして、ＯＬＥＤ駆動回路２４５等とともに統合半導体チップ上の集積回路として実装される場合、この半導体チップに温度センサー２３９を実装してもよい。

右表示ユニット２２が備えるカメラ６１、照度センサー６５、温度センサー２１７、及び、左表示ユニット２４が備える６軸センサー２３５、磁気センサー２３７、温度センサー２３９は、センサーハブ１９２に接続される。センサーハブ１９２は、メインプロセッサー１４０の制御に従って各センサーのサンプリング周期の設定及び初期化を行う。センサーハブ１９２は、各センサーのサンプリング周期に合わせて、各センサーへの通電、制御データの送信、検出値の取得等を実行する。また、センサーハブ１９２は、予め設定されたタイミングで、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が備える各センサーの検出値を、メインプロセッサー１４０に出力する。センサーハブ１９２は、各センサーの検出値を、メインプロセッサー１４０に対する出力のタイミングに合わせて一時的に保持する機能を備えてもよい。また、センサーハブ１９２は、各センサーの出力値の信号形式、或いはデータ形式の相違に対応し、統一されたデータ形式のデータに変換して、メインプロセッサー１４０に出力する機能を備えてもよい。
また、センサーハブ１９２は、メインプロセッサー１４０の制御に従ってＬＥＤインジケーター６７への通電を開始及び停止させ、カメラ６１が撮像を開始及び終了するタイミングに合わせて、ＬＥＤインジケーター６７を点灯または点滅させる。

制御装置１０は、電源部１３０を備え、電源部１３０から供給される電力により動作する。電源部１３０は充電可能なバッテリー１３２、及び、バッテリー１３２の残容量の検出およびバッテリー１３２への充電の制御を行う電源制御回路１３４を備える。電源制御回路１３４はメインプロセッサー１４０に接続され、バッテリー１３２の残容量の検出値、或いは電圧の検出値をメインプロセッサー１４０に出力する。また、電源部１３０が供給する電力に基づき、制御装置１０から画像表示部２０に電力を供給してもよい。また、電源部１３０から制御装置１０の各部及び画像表示部２０への電力の供給状態を、メインプロセッサー１４０が制御可能な構成としてもよい。

図５は、制御装置１０の制御系を構成する記憶部１２２、及び制御部１５０の機能ブロック図である。図５に示す記憶部１２２は、不揮発性記憶部１２１（図４）により構成される論理的な記憶部であり、ＥＥＰＲＯＭ２１５を含んでもよい。また、制御部１５０、及び、制御部１５０が有する各種の機能部は、メインプロセッサー１４０がプログラムを実行することによって、ソフトウェアとハードウェアとの協働により形成される。制御部１５０、及び制御部１５０を構成する各機能部は、例えば、メインプロセッサー１４０、メモリー１１８、及び不揮発性記憶部１２１により構成される。

制御部１５０は、記憶部１２２が記憶するデータを利用して各種処理を実行し、ＨＭＤ１００を制御する。
記憶部１２２は、制御部１５０が処理する各種のデータを記憶する。記憶部１２２は、設定データ１２３、コンテンツデータ１２４、輝度制御データ１２５、及び温度制御データ１２６を記憶する。設定データ１２３は、ＨＭＤ１００の動作に係る各種の設定値を含む。また、制御部１５０がＨＭＤ１００を制御する際にパラメーター、行列式、演算式、ＬＵＴ（LookUp Table）等を用いる場合、これらを設定データ１２３に含めてもよい。
コンテンツデータ１２４は、制御部１５０の制御によって画像表示部２０が表示する画像や映像を含むコンテンツのデータであり、画像データ、或いは映像データを含む。また、コンテンツデータ１２４は、音声データを含んでもよい。また、コンテンツデータ１２４は複数の画像の画像データを含んでもよく、この場合、これら複数の画像は同時に画像表示部２０に表示される画像に限定されない。
また、コンテンツデータ１２４は、コンテンツを画像表示部２０により表示する際に、制御装置１０によって使用者の操作を受け付けて、受け付けた操作に応じた処理を制御部１５０が実行する、双方向型のコンテンツであってもよい。この場合、コンテンツデータ１２４は、操作を受け付ける場合に表示するメニュー画面の画像データ、メニュー画面に含まれる項目に対応する処理等を定めるデータ等を含んでもよい。

輝度制御データ１２５は、制御部１５０が後述するようにＯＬＥＤパネル（パネル）２２３、２４３の輝度を調整する場合に参照するデータである。
温度制御データ１２６は、制御部１５０が、温度センサー２１７、２３９の検出温度に基づく動作を行う場合の閾値等を含む。制御部１５０は、例えば、温度制御データ１２６に含まれる閾値等と、温度センサー２１７、２３９の検出温度とを比較することにより、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度の調整等を行う。

制御部１５０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）１４３、画像処理部１４５、表示制御部１４７、撮像制御部１４９、及び、検出制御部１５１の機能を有する。オペレーティングシステム１４３の機能は、記憶部１２２が記憶する制御プログラムの機能であり、その他の各部は、オペレーティングシステム１４３上で実行されるアプリケーションプログラムの機能である。

画像処理部１４５は、画像表示部２０により表示する画像または映像の画像データに基づいて、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４に送信する信号を生成する。画像処理部１４５が生成する信号は、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号、アナログ画像信号等であってもよい。
また、画像処理部１４５は、必要に応じて、画像データの解像度を右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４に適した解像度に変換する解像度変換処理を行ってもよい。また、画像処理部１４５は、画像データの輝度や彩度を調整する画像調整処理、３Ｄ画像データから２Ｄ画像データを作成し、或いは２Ｄ画像データから３Ｄ画像データを生成する２Ｄ／３Ｄ変換処理等を実行してもよい。画像処理部１４５は、これらの画像処理を実行した場合、処理後の画像データに基づき画像を表示するための信号を生成して、接続ケーブル４０を介して画像表示部２０に送信する。

画像処理部１４５は、メインプロセッサー１４０がプログラムを実行して実現される構成のほか、メインプロセッサー１４０とは別のハードウェア（例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor））で構成してもよい。

表示制御部１４７は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４を制御する制御信号を生成し、この制御信号により、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４のそれぞれによる画像光の生成及び射出を制御する。具体的には、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５を制御して、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３による画像の表示を実行させる。表示制御部１４７は、画像処理部１４５が出力する信号に基づきＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５がＯＬＥＤパネル２２３、２４３に描画するタイミングの制御、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度の制御等を行う。

撮像制御部１４９は、カメラ６１を制御して撮像を実行させ、撮像画像データを生成し、記憶部１２２に一時的に記憶する。また、カメラ６１が撮像画像データを生成する回路を含むカメラユニットとして構成される場合、撮像制御部１４９は撮像画像データをカメラ６１から取得して、記憶部１２２に一時的に記憶する。

検出制御部１５１は、温度センサー２１７、２３９の検出値を取得し、取得した検出値に基づき、画像表示部２０の各部の温度の検出値、及び／または推定値を求める。検出制御部１５１は、例えば、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の表面温度等の推定値を求める。また、温度センサー２１７、２３９の検出値と、検出制御部１５１が求める推定値との相関を示すデータ、演算式、係数等が、温度制御データ１２６に含まれてもよい。この場合、検出制御部１５１は、記憶部１２２の温度制御データ１２６を参照して、推定値を求める。

また、ＨＭＤ１００は、コンテンツの供給元となる種々の外部機器を接続するインターフェイス（図示略）を備えてもよい。例えば、ＵＳＢインターフェイス、マイクロＵＳＢインターフェイス、メモリーカード用インターフェイス等の有線接続に対応したインターフェイスであってもよく、無線通信インターフェイスで構成してもよい。この場合の外部機器は、ＨＭＤ１００に画像を供給する画像供給装置であり、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、携帯電話端末、携帯型ゲーム機等が用いられる。この場合、ＨＭＤ１００は、これらの外部機器から入力されるコンテンツデータに基づく画像や音声を出力できる。

図６は、ＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートである。
図６に示す動作は、制御部１５０の制御によって、画像表示部２０に設けられた温度センサー２１７、２３９の検出温度に基づき、画像表示部２０による表示を制御する動作を示す。また、図６のステップＳ１５の処理について、図７〜図９を参照して詳細に説明する。

以下の説明では、温度センサー２１７、２３９の検出温度を判定する閾値、或いは基準値として、ＴＭ１、ＴＭ２、ＴＭ３、ＴＭ４、及びＴＭ５を使用する。これらのＴＭ１〜ＴＭ５は、記憶部１２２に記憶される温度制御データ１２６に含めることができる。以下の説明では、ＴＭ１〜ＴＭ５は、温度センサー２１７、２３９の検出温度と比較可能な値とするが、温度センサー２１７、２３９の検出温度に対する判定に利用可能なデータであればよく、例えば、テーブルや演算式であってもよい。

制御部１５０は、検出制御部１５１により温度センサー２１７、２３９の検出値を取得する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１で取得する値を検出温度Ｔとする。ステップＳ１１で、検出制御部１５１は温度センサー２１７と温度センサー２３９の両方から検出値を取得するが、いずれか一方から取得してもよい。本実施形態では、検出制御部１５１は温度センサー２１７、２３９の両方の検出温度を取得して、温度センサー２１７の検出値と温度センサー２３９の検出値のいずれか高い方を温度Ｔとする。なお、検出制御部１５１は、温度センサー２１７の検出値および温度センサー２３９の検出値の２つの温度を含むデータを温度Ｔとしてもよい。また、温度センサー２１７の検出値と温度センサー２３９の検出値との平均値或いは演算処理で得られる値を温度Ｔとしてもよい。

制御部１５０は、温度センサー２１７、２３９の検出温度（温度Ｔ）をもとに、２つの動作モードを切り替えて実行する。これら２つの動作モードは、温度センサー２１７、２３９の検出値を取得する周期（サンプリング周期）が異なる。すなわち、制御部１５０は、サンプリング周期が低速（長周期）の通常モード、及び、サンプリング周期が高速（短周期）の監視モードを実行する。ステップＳ１１で温度Ｔを取得するときの動作モードは通常モードであり、例えば、５秒〜１０秒程度に設定された周期で温度Ｔを取得する。
通常モードから監視モードに移行する条件として、制御部１５０は閾値ＴＭ１を有する。検出制御部１５１は、ステップＳ１１で取得した温度Ｔが、閾値ＴＭ１以上であるか否かを判定する（ステップＳ１２）。温度Ｔが閾値ＴＭ１以上である場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、検出制御部１５１は監視モードに移行して、温度Ｔを取得する周期を高速に設定する（ステップＳ１３）。監視モードで温度Ｔを取得する周期は、例えば１秒程度である。
また、ステップＳ１１で取得した温度Ｔが、閾値ＴＭ１より低い場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、検出制御部１５１はステップＳ１１に戻る。

検出制御部１５１は、温度センサー２１７、２３９の検出温度を取得して、温度Ｔとする（ステップＳ１４）。ステップＳ１１と同様に、温度Ｔは、温度センサー２１７、２３９の検出温度のうち高い方の値であるが、平均値等であってもよい。

表示制御部１４７は、ステップＳ１４で取得された温度Ｔに基づく温度制御を実行する（ステップＳ１５）。表示制御部１４７が実行する温度制御は複数の処理を含み、本実施形態では、ユーザー保護制御、動作温度維持制御、及び、フリッカー抑制制御を含む。表示制御部１４７は、これらの制御をそれぞれ実行し、実行順序は制限されない。ここでは、表示制御部１４７が、ユーザー保護制御、動作温度維持制御、及び、フリッカー抑制制御のそれぞれを並列的に実行する場合を説明する。

図７は、ＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートであり、図６のステップＳ１５で実行される温度制御の一部を構成する、ユーザー保護制御を示すフローチャートである。
ユーザー保護制御は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が使用者に与える熱的影響を抑えるために、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１の発熱を抑制する制御である。右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４は、画像表示部２０の装着状態で使用者の側頭部に近接し、ときに当接することもある。ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の発熱により、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の外装温度が高温となった場合、使用者の側頭部に熱を与えるため、使用者の違和感や不快感を招く等の懸念がある。

ＨＭＤ１００は、温度センサー２１７、２３９の検出温度である温度Ｔに基づき、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の外装温度を抑える制御を行う。具体的には、表示制御部１４７が、温度Ｔの変化の履歴に基づき、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の外装温度が制限温度を超える可能性を判定し、その可能性が高い場合にＯＬＥＤユニット２２１、２４１の輝度を低減させる。表示制御部１４７が判定を行う基準は、実験的に求められる温度センサー２１７、２３９の検出温度と右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の外装温度との相関等により、予め定められる。表示制御部１４７は、温度Ｔの履歴が条件を満たすか否かを判定する。当該条件としては、例えば、温度Ｔが、設定された閾値ＴＭ３を超える状態が、設定された時間以上継続する、といった条件が設定される。

図７において、表示制御部１４７は、ステップＳ１４（図６）で取得した温度Ｔを、外装温度推定用の積算値に反映させる（ステップＳ３１）。外装温度推定用の積算値は、時間、及び、温度Ｔの値に基づき加算される値である。ステップＳ３１で、表示制御部１４７は、温度Ｔに基づいて外装温度推定用の積算値を加算する。温度Ｔが閾値ＴＭ３以上である場合にのみ加算してもよいし、閾値ＴＭ３より低温の場合に加算してもよい。

表示制御部１４７は、外装温度推定用の積算値が、予め設定された、輝度調整用の条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ３２）。外装温度推定用の積算値が輝度調整用の条件に該当する場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の表示輝度を低下させる輝度低減処理を実行する（ステップＳ３３）。ステップＳ３３の輝度低減処理で、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の両方の輝度を低下させる。このため、使用者が画像表示部２０において視認する画像光の輝度が、左右両方で低下するので、違和感を与えずに輝度を調整できる。また、ステップＳ３３の１回の処理で輝度を低下させる低下幅は、使用者の違和感を招かない程度の幅に、予め設定される。

外装温度推定用の積算値が輝度調整用の条件に該当しない場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、外装温度推定用の積算値が停止条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ３４）。停止条件は、ＨＭＤ１００を停止させる条件であり、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４の外装温度が、よりシビアな状態になっていることを示す条件である。表示制御部１４７は、外装温度推定用の積算値が停止条件に該当する場合（ステップＳ３４；Ｙｅｓ）、ＨＭＤ１００を停止させるシャットダウンシーケンスを実行して（ステップＳ３５）、本処理を終了する。ステップＳ３５では、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１のダメージを回避するため、ＨＭＤ１００を強制的にシャットダウンするが、例えば、画像表示部２０への通電を強制的に停止してもよい。

ステップＳ３３〜Ｓ３５の動作は言い換えれば、表示制御部１４７が、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４の外装温度が高温の場合に輝度低減処理を実行し、より速やかに外装温度を低下させる必要がある場合にシャットダウン処理を行うといえる。

外装温度推定用の積算値が停止条件に該当しない場合（ステップＳ３４；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、外装温度推定用の積算値が輝度低減の解除条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ３６）。解除条件は、ステップＳ３３で実行した輝度低減処理を解除して、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を、ステップＳ３３の処理前の状態に戻す条件である。すなわち、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の外装温度が十分に低いといえる状態に対応する条件である。

外装温度推定用の積算値が解除条件に該当する場合（ステップＳ３６；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、ステップＳ３３で実行した輝度低減処理を解除し、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を調整し（ステップＳ３７）、図６の動作に戻る。
また、外装温度推定用の積算値が解除条件に該当しない場合（ステップＳ３６；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、図６の動作に戻る。

図７に示すユーザー保護制御で使用する外装温度推定用の積算値は、例えば、メモリー１１８（図４）に保持され、表示制御部１４７の機能により加算、更新、参照される。また、ユーザー保護制御で使用される調整条件、停止条件、及び解除条件は、記憶部１２２に記憶される輝度制御データ１２５に含めてもよい。

図８は、ＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートであり、図６のステップＳ１５で実行される温度制御の一部を構成する、動作温度維持制御を示すフローチャートである。
動作温度維持制御は、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１、或いはＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度が、製造事業者が定める動作保証温度に基づき定められる動作温度範囲を逸脱しないようにする制御である。

ＨＭＤ１００は、温度センサー２１７、２３９の検出温度である温度Ｔに基づき、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３及びＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５の温度を抑える制御を行う。具体的には、表示制御部１４７が、温度Ｔの変化の履歴に基づき、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３及びＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５の温度が動作温度範囲を逸脱する可能性を判定し、その可能性が高い場合にＯＬＥＤユニット２２１、２４１の輝度を低減させる。表示制御部１４７が判定を行う基準は、実験的に求められる温度センサー２１７、２３９の検出温度とＯＬＥＤパネル２２３、２４３及びＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５の温度との相関等により、予め定められる。表示制御部１４７は、温度Ｔの履歴が条件を満たすか否かを判定する。当該条件としては、例えば、温度Ｔが、設定された閾値ＴＭ４を超える状態が、設定された時間以上継続する、といった条件が設定される。

図８において、表示制御部１４７は、ステップＳ１４（図６）で取得した温度Ｔを、回路保護用の積算値に反映させる（ステップＳ４１）。回路保護用の積算値は、時間、及び、温度Ｔの値に基づき加算される値である。ステップＳ４１で、表示制御部１４７は、温度Ｔに基づいて回路保護用の積算値を加算する。温度Ｔが閾値ＴＭ４以上である場合にのみ加算してもよいし、閾値ＴＭ４より低温の場合に加算してもよい。

表示制御部１４７は、回路保護用の積算値が、予め設定された、輝度調整用の条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ４２）。回路保護用の積算値が輝度調整用の条件に該当する場合（ステップＳ４２；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の表示輝度を低下させる輝度低減処理を実行する（ステップＳ４３）。ステップＳ４３の輝度低減処理で、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の両方の輝度を低下させる。このため、使用者が画像表示部２０において視認する画像光の輝度が、左右両方で低下するので、違和感を与えずに輝度を調整できる。また、ステップＳ４３の１回の処理で輝度を低下させる低下幅は、使用者の違和感を招かない程度の幅に、予め設定される。

回路保護用の積算値が輝度調整用の条件に該当しない場合（ステップＳ４２；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、回路保護用の積算値が停止条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ４４）。停止条件は、ＨＭＤ１００を停止させる条件であり、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３またはＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５の温度が、よりシビアな状態になっていることを示す条件である。表示制御部１４７は、回路保護用の積算値が停止条件に該当する場合（ステップＳ４４；Ｙｅｓ）、ＨＭＤ１００を停止させるシャットダウンシーケンスを実行して（ステップＳ４５）、本処理を終了する。ステップＳ４５では、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１のダメージを回避するため、ＨＭＤ１００を強制的にシャットダウンするが、例えば、画像表示部２０への通電を強制的に停止してもよい。

回路保護用の積算値が停止条件に該当しない場合（ステップＳ４４；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、回路保護用の積算値が輝度低減の解除条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ４６）。解除条件は、ステップＳ４３で実行した輝度低減処理を解除して、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を、ステップＳ４３の処理前の状態に戻す条件である。すなわち、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３またはＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５の温度が、動作温度範囲の上限よりも十分に低い場合に対応する条件である。

回路保護用の積算値が解除条件に該当する場合（ステップＳ４６；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、ステップＳ４３で実行した輝度低減処理を解除し、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を調整し（ステップＳ４７）、図６の動作に戻る。
また、回路保護用の積算値が解除条件に該当しない場合（ステップＳ４６；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、図６の動作に戻る。

図８に示す回路保護用の積算値は、例えば、メモリー１１８（図４）に保持され、表示制御部１４７の機能により加算、更新、参照される。また、動作温度維持制御で使用される調整条件、停止条件、及び解除条件は、記憶部１２２に記憶される輝度制御データ１２５に含めてもよい。

図９は、ＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートであり、図６のステップＳ１５で実行される温度制御の一部を構成する、フリッカー抑制制御を示すフローチャートである。フリッカー抑制制御は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度を、フリッカーを発現する可能性が高い温度よりも低温に維持することで、表示品位を保つための制御である。

表示制御部１４７は、ステップＳ１４（図４）で取得した温度Ｔが、フリッカー閾値ＴＭ５より高いか否かを判定する（ステップＳ５１）。フリッカー閾値ＴＭ５は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度の上昇により表示画像のフリッカー（ちらつき）が発生することに鑑み、フリッカーを抑制できる目安として設定される閾値である。

ステップＳ１１で取得した温度Ｔが閾値ＴＭ５より高い場合（ステップＳ５１；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、ＨＭＤ１００の動作状態において自動調光がＯＮになっているか否かを判定する（ステップＳ５２）。自動調光は、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１の輝度を照度センサー６５の検出値に基づき自動的に調整する機能オプションである。自動調光がＯＮの場合、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度は、照度センサー６５が検出する外光の光量と比較して、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の表示画像の視認性を確保できる最低限の輝度に調整される。つまり、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の表示画像を視認できる範囲において最低限度の輝度に設定される。このため、自動調光をＯＮにすると、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３が発熱しにくくなり、温度上昇が抑制される。さらに、自動調光がＯＮになると、右表示ユニット２２におけるＯＬＥＤパネル２２３の輝度と左表示ユニット２４におけるＯＬＥＤパネル２４３の輝度とが、対応する輝度に設定される。より詳細には、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３のそれぞれの輝度が、より輝度が低い側に合わせて設定される。これに対し、自動調光がＯＦＦの場合、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度はそれぞれ個別に設定可能であり、外光の光量とも無関係に設定できるので、高輝度になりやすい。

表示制御部１４７は、自動調光がオフである場合（ステップＳ５２；Ｎｏ）、自動調光をＯＮに設定して（ステップＳ５３）、図６の動作に戻る。また、自動調光が既にＯＮである場合（ステップＳ５２；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を、現在の輝度よりも１段階低く設定して（ステップＳ５４）、図６の動作に戻る。また、ステップＳ１１で取得した温度Ｔがフリッカー閾値ＴＭ５以下の場合（ステップＳ５１；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、図６の動作に戻る。

図６に戻り、表示制御部１４７は、ステップＳ１５で実行した温度制御のいずれかにおいて、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を調整する動作を実行したか否かを判定する（ステップＳ１６）。ステップＳ１６の判定は、ステップＳ１５が完了してからフロー制御により実行してもよいが、ステップＳ１５の温度制御で輝度の調整を行った場合に、割込によりステップＳ１６の判定を実行してもよい。本実施形態のステップＳ１６では、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度の変更を伴う何らかの処理を表示制御部１４７が実行したか否かを判定し、処理の内容は制限されない。

図７のステップＳ３３、Ｓ３７、図８のステップＳ４３、Ｓ４７、図９のステップＳ５３、Ｓ５４のいずれかを実行した場合、ステップＳ１６では、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を調整したと判定される。ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を調整したと判定された場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１のガンマ補正を実行する（ステップＳ１７）。ステップＳ１７で、表示制御部１４７は、検出制御部１５１により温度Ｔを新たに取得してもよい。この場合、ＨＭＤ１００は、ＥＥＰＲＯＭ２１５に、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度毎のガンマ補正用のパラメーターを記憶する。表示制御部１４７は、ステップＳ１７で、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度に対応するガンマ補正用のパラメーターを、ＥＥＰＲＯＭ２１５から読み出して適用することにより、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３のガンマ補正を行う。これにより、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度による色味の変化を適切に補正して、高い表示品位で画像を表示できる。ステップＳ１７のガンマ補正処理で、表示制御部１４７は、温度センサー２１７の検出温度に基づきガンマ補正用のパラメーターを用いてＯＬＥＤパネル２２３のガンマ補正を行ってもよい。また、温度センサー２３９の検出温度に対応するガンマ補正用のパラメーターを用いて、ＯＬＥＤパネル２４３のガンマ補正を行ってもよい。また、制御部１５０は、画像表示部２０により表示を行う間、常時ガンマ補正を行うよう構成してもよい。この場合、制御部１５０は、ガンマ補正に用いるテーブルまたはパラメーターを、温度センサー２３９の検出温度に対応するガンマ補正用のテーブルまたはパラメーターで更新すればよい。

続いて、制御部１５０は、ステップＳ１４で取得した温度Ｔ、または、ステップＳ１４より後のタイミングで取得した温度Ｔが、監視モードから通常モードへの移行条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１８）。通常モードへの移行条件は、例えば、ステップＳ１４またはステップＳ１４より後のタイミングで取得した温度Ｔと比較される閾値ＴＭ２である。通常モード移行条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、制御部１５０は、ステップＳ１４に戻る。
また、通常モード移行条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、動作モードを監視モードから通常モードに移行して、温度センサー２１７、２３９の検出値を取得する周期を低速に設定する（ステップＳ１９）。制御部１５０は表示を終了する終了条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ２０）。終了条件は、操作部１１０やトラックパッド１４により表示終了の指示が入力されること、電源部１３０のバッテリーの残量が不足すること、コンテンツデータ１２４の再生表示が終了すること、等である。終了条件が成立していない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、制御部１５０はステップＳ１１に戻り、終了条件が成立した場合は（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。

ステップＳ３３、Ｓ４３、Ｓ５４でＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を低下させる処理は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の全体の階調、或いは輝度を低下させてもよい。また、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３を構成する画素のうち、発光する画素を制限し、一部の画素を発光させる制御を行ってもよい。この場合、発光する画素数が減ることによってＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度を低下させ、或いは温度上昇を抑制させることができる。また、発光する画素により、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の全ての画素を用いる場合よりも狭い範囲ではあるが、表示を行うことが可能である。

以上説明したように、使用者が装着して使用するＨＭＤ１００は、映像光を生じさせる右表示ユニット２２、及び、左表示ユニット２４を有する。また、ＨＭＤ１００は、右表示ユニット２２が発する光に基づき使用者の右眼に画像を視認させ、左表示ユニット２４が発する光に基づき使用者の左眼に画像を視認させる画像表示部２０を備える。また、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４のそれぞれの温度を検出する温度センサー２１７、２３９を備える。また、温度センサー２１７、２３９により検出した温度に基づき右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の少なくともいずれかの輝度を制御する制御部１５０と、を備える。この構成により、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４の温度変化に対応して、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４が出力する映像光の輝度を調整し、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、制御部１５０は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の温度に基づき、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が発する映像光の輝度を、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４のうち低輝度で発光する側の輝度に合わせる制御を行う。この構成により、表示画像の視認性を極端に変化させることなく、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の温度上昇に対応して輝度を調整し、動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、制御部１５０は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４のいずれかの温度が閾値以上となった場合に、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の輝度を、低輝度で発光する側の輝度に合わせる制御を行う。これにより、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４のいずれかの温度の上昇に対応して、表示画像の視認性を極端に変化させることなく、輝度を低下させ、動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、制御部１５０は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の温度に基づき、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の輝度を、画像表示部２０の外光の照度に対応する輝度に合わせる制御を行う。すなわち、照度センサー６５の検出値に対応してＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度を調整する、自動調光を実行する。これにより、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の輝度を、ＨＭＤ１００の環境光の明るさに合わせて調整し、表示画像の視認性を極端に低下させることなく、輝度を調整できる。

また、画像表示部２０は、右表示ユニット２２が発する光及び左表示ユニット２４が発する光に基づく画像を使用者に視認させ、外景を透過して使用者に視認させる構成を有する。制御部１５０は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の輝度を、画像表示部２０を透過する外光の照度に対応する輝度に合わせる制御を行う。これにより、使用者が、画像表示部２０を透過する外光と右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が発する光とを重ねて視認する構成において、外光の照度に合わせて右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の輝度を調整する。この構成により、外光により視認される外景および表示画像の両方の視認性を確保し、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の輝度を調整できる。

また、画像表示部２０は、右表示ユニット２２が発する光を使用者の右眼に導く右導光板２６、及び、左表示ユニット２４が発する光を使用者の左眼に導く左導光板２８を備える。これにより、使用者の左右の眼に視認される画像の輝度のバランスを適正に保ちながら、右表示ユニット２２、及び左表示ユニット２４の温度上昇に対応して輝度を調整できる。

また、右表示ユニット２２、及び左表示ユニット２４は、それぞれ使用者の頭部の側方に位置する。これら使用者の頭部の側方に位置する右表示ユニット２２、及び左表示ユニット２４の温度上昇に対応して、輝度を調整し、動作温度を適正な範囲内に維持できる。

また、制御部１５０は、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４の少なくともいずれかが、使用者の身体への影響に基づき定められた閾値以上となった場合に、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の少なくともいずれかの輝度を低下させる。
この構成により、使用者の頭部の側方に位置する右表示ユニット２２、及び左表示ユニット２４の温度が、使用者の身体への影響が懸念される温度になる前に輝度を調整し、温度上昇に対処できる。

また、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４は、発光体を実装したＯＬＥＤパネル２２３、２４３を備え、温度センサー２１７、２３９は発光体の裏側でＯＬＥＤパネル２２３、２４３に接して配置されるので、発光に伴う度変化を的確に検出できる。

また、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４は、それぞれ、複数の色光を含む画像光を出力する映像素子としてのＯＬＥＤパネル２２３、２４３と、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５とを備える。温度センサー２１７、２３９はＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５に実装されてＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度を検出する。このため、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３を駆動して表示を行い、温度センサー２１７、２３９で温度を検出する構成を、コンパクトな構成で実現できる。

また、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３が発する画像光のガンマ値を補正する補正パラメーターを、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の温度ごとに記憶するＥＥＰＲＯＭ２１５を備える。制御部１５０は、温度センサー２１７、２３９により検出した温度に基づき右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の少なくともいずれかの輝度を制御する。そして、温度センサー２１７、２３９により検出した温度に対応する補正パラメーターを用いてＯＬＥＤパネル２２３、２４３のガンマ補正を実行する。このため、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３が発する光の色を補正することにより、表示画像の品位を高品位に維持できる。

また、上記実施形態では、温度センサー２１７、２３９が、ＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５とともに実装される構成を例示した。本発明はこれに限定されず、例えば、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１とは別体として、温度センサー２１７、２３９を配置してもよい。

さらに、制御部１５０は、６軸センサー２３５及び磁気センサー２３７または、これらを構成するＩＭＵが温度検出機能を有する場合において、６軸センサー２３５及び磁気センサー２３７を用いて温度検出を行ってもよい。この場合、制御部１５０は、検出制御部１５１によって温度センサー２１７、２３９から取得する検出値と、６軸センサー２３５及び磁気センサー２３７により検出される温度とを比較してもよい。この比較により、制御部１５０は、温度センサー２１７、２３９の動作が正常であるか否かを判定してもよい。このセンサーは、例えば、左表示ユニット２４のケースを構成するパネル裏面の基板に実装される。制御部１５０は、温度センサー２１７、２３９から取得する検出値に加え、６軸センサー２３５及び磁気センサー２３７により検出される温度を、図７の処理で使用してもよい。この場合、温度センサー２１７、２３９に限らず、６軸センサー２３５及び磁気センサー２３７により検出される温度が、使用者の身体に影響する可能性のある温度となった場合に、温度を低下させる制御を行える。また、複数の温度センサーを用いることで、いずれかの温度センサーの故障や異常が発生した場合に、これを検出できるという利点がある。また、左表示ユニット２４の内部において異なる位置にあるセンサーを用いることで、左表示ユニット２４の内部の温度差に対応する制御を行えるという利点がある。

上記実施形態においては、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４は、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３によって画像光を発し、この画像光を使用者の眼に導くことで画像を視認させる構成を例示した。ここで、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４を映像素子と呼んでもよいし、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３を映像素子としてもよい。
本発明はこれに限定されず、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３をバックライトとして利用し、このバックライトが発する光を変調することによって、画像を表示する構成であってもよい。すなわち、映像素子が、バックライトと、バックライトが発する光を変調して映像光を生成する変調部とを有する構成であってもよい。この例を図１０に示す。

［変形例］
図１０は、上記実施形態の変形例としての光学系の構成を示す図である。
図１０の構成では、使用者の右眼ＲＥに対応してＯＬＥＤユニット２２１ａが設けられ、左眼ＬＥに対応してＯＬＥＤユニット２４１ａが設けられる。ＯＬＥＤユニット２２１ａは、白色で発光するＯＬＥＤパネル２２３ａと、ＯＬＥＤパネル２２３ａを駆動して発光させるＯＬＥＤ駆動回路２２５とを備える。また、ＯＬＥＤパネル２２３ａと右光学系２５１との間には、変調素子２２７（変調装置）が配置される。変調素子２２７は、例えば、透過型液晶パネルで構成され、ＯＬＥＤパネル２２３ａが発する光を変調して画像光Ｌを生成する。変調素子２２７を透過して変調された画像光Ｌは、右導光板２６により、右眼ＲＥに導かれる。

また、ＯＬＥＤユニット２４１ａは、白色で発光するＯＬＥＤパネル２４３ａと、ＯＬＥＤパネル２４３ａを駆動して発光させるＯＬＥＤ駆動回路２４５とを備える。ＯＬＥＤパネル２４３ａと左光学系２５２との間には、変調素子２４７（変調装置）が配置される。変調素子２４７は、例えば、透過型液晶パネルで構成され、ＯＬＥＤパネル２４３ａが発する光を変調して画像光Ｌを生成する。変調素子２４７を透過して変調された画像光Ｌは、左導光板２８により、左眼ＬＥに導かれる。

変調素子２２７、２４７は、図示しない液晶ドライバー回路に接続される。この液晶ドライバー回路（変調装置駆動部）は、例えば変調素子２２７、２４７の近傍に配置される基板（図示略）に実装される。そして、この基板に、温度センサー２１７、２３９を配置できる。

この構成によれば、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４は、それぞれ、光源部としてのＯＬＥＤパネル２２３ａ、２４３ａと、光源部が発する光を変調して複数の色光を含む画像光を出力する変調素子２２７、２４７とを備える映像素子として構成される。また、変調素子２２７、２４７を駆動する液晶ドライバー回路を備え、温度センサー２１７、２３９は液晶ドライバー回路とともに実装される。この構成により、ＯＬＥＤパネル２２３ａ、２４３ａを用いる光源部が発する光を変調して画像光を出力する構成において、光源及び変調装置の温度の変化を的確に検出できる。

ＯＬＥＤパネル２２３ａ、２４３ａが発する光を変調する変調装置は、透過型液晶パネルで構成される構成に限定されず、反射型液晶パネルを用いてもよいし、デジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いてもよい。

なお、この発明は上記実施形態及び変形例の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能である。
上記実施形態において、使用者が表示部を透過して外景を視認する構成は、右導光板２６及び左導光板２８が外光を透過する構成に限定されない。例えば外景を視認できない状態で画像を表示する表示装置にも適用可能である。具体的には、カメラ６１の撮像画像、この撮像画像に基づき生成される画像やＣＧ、予め記憶された映像データや外部から入力される映像データに基づく映像等を表示する表示装置に、本発明を適用できる。この種の表示装置としては、外景を視認できない、いわゆるクローズ型の表示装置を含むことができる。また、上記実施形態で説明したように実空間に重ねて画像を表示するＡＲ表示や、撮像した実空間の画像と仮想画像とを組み合わせるＭＲ（Mixed Reality）表示、或いは仮想画像を表示するＶＲ（Virtual Reality）表示といった処理を行わない表示装置にも適用できる。例えば、外部から入力される映像データまたはアナログ映像信号を表示する表示装置も、本発明の適用対象として勿論含まれる。

また、例えば、画像表示部２０に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部等の他の方式の画像表示部を採用してもよく、使用者の左眼に対応して画像を表示する表示部と、使用者の右眼に対応して画像を表示する表示部とを備えていればよい。また、本発明の表示装置は、例えば、自動車や飛行機等の車両に搭載されるヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。また、例えば、ヘルメット等の身体防護具に内蔵されたヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。この場合、使用者の身体に対する位置を位置決めする部分、及び、当該部分に対し位置決めされる部分を装着部とすることができる。

さらに、上記実施形態では、画像表示部２０と制御装置１０とが分離され、接続ケーブル４０を介して接続された構成を例に挙げて説明したが、制御装置１０と画像表示部２０とが一体に構成され、使用者の頭部に装着される構成とすることも可能である。
また、制御装置１０として、ノート型コンピューター、タブレット型コンピューター又はデスクトップ型コンピューターを用いてもよい。また、制御装置１０として、ゲーム機や携帯型電話機やスマートフォンや携帯型メディアプレーヤーを含む携帯型電子機器、その他の専用機器等を用いてもよい。また、制御装置１０が画像表示部２０と分離して構成され、制御装置１０と画像表示部２０との間で無線通信により各種信号を送受信する構成としてもよい。

また、画像光を使用者の眼に導く光学系として、右導光板２６及び左導光板２８の一部に、ハーフミラー２６１、２８１により虚像が形成される構成を例示した。本発明はこれに限定されず、右導光板２６及び左導光板２８の全面または大部分を占める面積を有する表示領域に、画像を表示する構成としてもよい。この場合、画像の表示位置を変化させる動作において、画像を縮小する処理を含めてもよい。
さらに、本発明の光学素子は、ハーフミラー２６１、２８１を有する右導光板２６、左導光板２８に限定されず、画像光を使用者の眼に入射させる光学部品であればよく、具体的には、回折格子、プリズム、ホログラフィー表示部を用いてもよい。

また、図４等に示した各機能ブロックのうち少なくとも一部は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現される構成としてもよく、図に示した通りに独立したハードウェア資源を配置する構成に限定されない。また、制御部１５０が実行するプログラムは、不揮発性記憶部１２１または制御装置１０内の他の記憶装置（図示略）に記憶されてもよいし、外部の装置に記憶されたプログラムを通信部１１７や外部コネクター１８４を介して取得して実行する構成としてもよい。また、制御装置１０に形成された構成のうち、操作部１１０が使用者インターフェイス（ＵＩ）として形成されてもよい。また、制御装置１０に形成された構成が重複して画像表示部２０に形成されていてもよい。例えば、メインプロセッサー１４０と同様のプロセッサーが画像表示部２０に配置されてもよいし、制御装置１０が備えるメインプロセッサー１４０と画像表示部２０のプロセッサーとが別々に分けられた機能を実行する構成としてもよい。

１０…制御装置、１８…電源スイッチ、２０…画像表示部（表示部）、２１…右保持部、２２…右表示ユニット（第１映像素子）、２３…左保持部、２４…左表示ユニット（第２映像素子）、２６…右導光板、２７…前部フレーム、２８…左導光板、３０…ヘッドセット、４０…接続ケーブル、６１…カメラ、６３…マイク、６５…照度センサー、６７…ＬＥＤインジケーター、１００…ＨＭＤ（表示装置）、１１０…操作部、１１１…６軸センサー、１１３…磁気センサー、１１５…ＧＰＳ、１１７…通信部、１１８…メモリー、１１９…バイブレーター、１２０…コントローラー基板、１２１…不揮発性記憶部、１２２…記憶部、１２３…設定データ、１２４…コンテンツデータ、１２５…輝度制御データ、１２６…温度制御データ、１３０…電源部、１３２…バッテリー、１３４…電源制御回路、１４０…メインプロセッサー、１４３…オペレーティングシステム、１４５…画像処理部、１４９…撮像制御部、１５０…制御部、１５１…検出制御部、１８０…音声コーデック、１８２…音声インターフェイス、１８４…外部コネクター、１８６…外部メモリーインターフェイス、１８８…ＵＳＢコネクター、１９２…センサーハブ、１９４…ＦＰＧＡ、１９６…インターフェイス、２１１…インターフェイス、２１３…受信部、２１５…ＥＥＰＲＯＭ（記憶部）、２１７…温度センサー（温度検出部）、２２１…ＯＬＥＤユニット、２２３…ＯＬＥＤパネル（パネル）、２２５…ＯＬＥＤ駆動回路（駆動部）、２３１…インターフェイス、２３３…受信部、２３５…６軸センサー、２３７…磁気センサー、２３９…温度センサー（温度検出部）、２４１…ＯＬＥＤユニット、２４３…ＯＬＥＤパネル（パネル）、２４５…ＯＬＥＤ駆動回路（駆動部）、２５１…右光学系、２５２…左光学系、２６１…ハーフミラー、２８１…ハーフミラー。

Claims (14)

1. 使用者が装着して使用する表示装置であって、
   映像光を生じさせる第１映像素子、及び、第２映像素子と、
   前記第１映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の右眼に画像を視認させ、前記第２映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の左眼に画像を視認させる表示部と、
   前記第１映像素子及び前記第２映像素子のそれぞれの温度を検出する温度検出部と、
   前記温度検出部により検出した温度に基づき前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記制御部は、前記第１映像素子及び前記第２映像素子の温度に基づき、前記第１映像素子及び前記第２映像素子が生じさせる映像光の輝度を、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のうち低輝度側の輝度に合わせる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記制御部は、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のいずれかの温度が閾値以上となった場合に、前記第１映像素子及び前記第２映像素子が生じさせる映像光の輝度を、前記第１映像素子及び前記第２映像素子のうち低輝度側に合わせる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項２記載の表示装置。
4. 前記制御部は、前記第１映像素子及び前記第２映像素子の温度に基づき、前記第１映像素子及び前記第２映像素子が生じさせる映像光の輝度を、前記表示部の外光の照度に対応する輝度に合わせる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項２または３記載の表示装置。
5. 前記表示部は、前記第１映像素子により生じる映像光及び前記第２映像素子により生じる映像光に基づく画像を前記使用者に視認させ、外景を透過して前記使用者に視認させる構成を有し、
   前記制御部は、前記第１映像素子及び前記第２映像素子が生じさせる映像光の輝度を、前記表示部を透過する外光の照度に対応する輝度に合わせる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項４記載の表示装置。
6. 前記表示部は、前記第１映像素子により生じる映像光を前記使用者の右眼に導き、前記第２映像素子により生じる映像光を前記使用者の左眼に導く光学部を備えること、
   を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
7. 前記第１映像素子、及び前記第２映像素子は、それぞれ前記使用者の頭部の側方に位置すること、
   を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記制御部は、前記第１映像素子または前記第２映像素子の少なくともいずれかが、前記使用者の身体への影響に基づき定められた閾値以上となった場合に、前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を低下させる制御を行うこと、
   を特徴とする請求項７記載の表示装置。
9. 前記第１映像素子及び前記第２映像素子は、発光体を実装したパネルを備え、
   前記温度検出部は前記発光体の裏側で前記パネルに接して配置されること、
   を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
10. 前記第１映像素子及び前記第２映像素子は、それぞれ、複数の色光を含む画像光を出力する前記パネルと、前記パネルを駆動する駆動部とを備え、
    前記温度検出部は前記駆動部に実装されて前記パネルの温度を検出すること、
    を特徴とする請求項９記載の表示装置。
11. 前記パネルが発する画像光のガンマ値を補正する補正パラメーターを、前記パネルの温度ごとに記憶する記憶部を備え、
    前記制御部は、前記温度検出部により検出した温度に基づき前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を制御し、前記温度検出部により検出した温度に対応する前記補正パラメーターを用いて前記パネルのガンマ補正を実行すること、
    を特徴とする請求項１０記載の表示装置。
12. 前記第１映像素子及び前記第２映像素子は、それぞれ、光源部と、前記光源部が発する光を変調して複数の色光を含む画像光を出力する変調装置と、前記変調装置を駆動する変調装置駆動部とを備え、
    前記温度検出部は前記変調装置駆動部とともに実装されること、
    を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
13. 使用者により装着されて使用され、映像光を生じさせる第１映像素子及び第２映像素子と、前記第１映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の右眼に画像を視認させ、前記第２映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の左眼に画像を視認させる表示部とを備える表示装置を制御して、
    前記第１映像素子及び前記第２映像素子のそれぞれの温度を検出し、
    検出した温度に基づき前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を制御すること、
    を特徴とする表示装置の制御方法。
14. 使用者により装着されて使用され、映像光を生じさせる第１映像素子及び第２映像素子と、前記第１映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の右眼に画像を視認させ、前記第２映像素子により生じる映像光に基づき前記使用者の左眼に画像を視認させる表示部とを備える表示装置を制御するコンピューターが実行可能なプログラムであって、
    前記第１映像素子及び前記第２映像素子のそれぞれの温度を検出し、検出した温度に基づき前記第１映像素子及び前記第２映像素子の少なくともいずれかが生じさせる映像光の輝度を制御するためのプログラム。

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