JP7268486B2 - 頭部装着型表示装置、表示システム、画像制御装置、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、頭部装着型表示装置、表示システム、画像制御装置、およびプログラムに関する。

近年、メガネ型の頭部装着型表示装置が開発されている。頭部装着型表示装置は、形状に応じて、ヘッドマウントディスプレイ（HMD）、VR（virtual reality）ゴーグル、VRグラス、スマートグラス、AR（augmented reality）グラス、グラスディスプレイ、グラスデバイスなどと呼称される。頭部装着型表示装置は、眼前のディスプレイに仮想画像を表示されたり、現実に重畳されたりすることで、従来の卓上型ディスプレイやスマートフォン、タブレット端末とは全く異なる体験を使用者に提供することができる。

頭部装着型表示装置に関しては、例えば特許文献１には、使用者の頭部または胴体の動作を検出するセンサによって所定の動作が検出された場合に、画像表示を開始する技術が開示されている。

頭部装着型表示装置を長時間駆動できるようにするための１つの方法として、頭部装着型表示装置に大容量の電池を搭載することが考えられる。しかしながら、頭部装着型表示装置に搭載される電池を大容量化すると、頭部装着型表示装置の重量が増し、装着の快適性が低下する。よって、頭部装着型表示装置の消費電力を低減することが要望される。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、頭部装着型表示装置の消費電力を低減することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、画像信号を受信する第１無線受信部と、装着者の眼に出射される画像光を前記第１無線受信部が受信した画像信号に基づいて生成する画像表示部と、前記第１無線受信部よりも消費電力が小さく、第１制御信号および第２制御信号を受信する第２無線受信部と、前記第１無線受信部、前記第２無線受信部、および前記画像表示部に電力を供給可能に構成された電源部であって、前記第１無線受信部、前記第２無線受信部、および前記画像表示部に電力を供給する第１状態と、前記第２無線受信部に電力を供給する第２状態と、の間で消費電力に係る状態の遷移を実行し、前記第２状態において前記第２無線受信部が前記第１制御信号を受信した場合に、前記消費電力に係る状態を、前記第２状態から前記第１状態に遷移させ、前記第１状態において前記第２無線受信部が前記第２制御信号を受信した場合に、前記消費電力に係る状態を、前記第１状態から前記第２状態に遷移させる、電源部と、を備える。

本発明によれば、頭部装着型表示装置の消費電力を低減することができる。

図１は、実施形態に係る表示システムの使用の態様の一例を示す図である。 図２は、実施形態に係る表示システムの構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態にかかる画像制御装置の機能構成の一例を示す図である。 図４は、実施形態に係る頭部装着型表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図５は、実施形態に係る画像制御装置の動作の一例を示すフローチャートである。 図６は、実施形態に係る頭部装着型表示装置と実施形態に係る画像制御装置２との間の通信の一例を示すシーケンス図である。

以下に添付図面を参照して、頭部装着型表示装置、表示システム、画像制御装置、およびプログラムの実施の形態を詳細に説明する。なお、各実施形態及び図面において、同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

（実施形態の表示システムの使用の態様）
図１は、実施形態に係る表示システムの使用の態様の一例を示す図である。表示システムは、頭部装着型表示装置１と、画像制御装置２と、を含む。

頭部装着型表示装置１は、眼鏡と類似の形状を有しており、使用者（装着者）３は、頭部装着型表示装置１を、眼鏡と同様の態様で頭部に装着している。なお、頭部装着型表示装置１の形状は、この形状に限定されるものではない。

さらに、使用者３は、画像制御装置２を手に保持している。ここでは、画像制御装置２は、スマートフォンであることとしている。画像制御装置２は、静止画または動画などの画像を信号化した画像信号を頭部装着型表示装置１に無線で送信することができる。

なお、実施形態に係る画像制御装置２は、スマートフォンに限定されない。画像信号を送信できる機器であれば、任意の機器を画像制御装置２として適用することができる。例えば、デスクトップＰＣ（personal computer）、ノートＰＣ、タブレット端末などを画像制御装置２として適用することができる。また、画像信号を送信できる機能を設けることで、任意の機器を画像制御装置２として適用することができる。例えば、AV機器、家電製品、または車両の制御装置、などを、画像制御装置２として適用することができる。

また、画像の信号化の方式は特定の方式に限定されない。画像信号は、符号化されていてもよいし、符号化されていなくてもよい。

頭部装着型表示装置１は、眼鏡のテンプルに相当する部分に、各種の電子部品が収容された筐体１０が設けられている。そして、頭部装着型表示装置１は、眼鏡のレンズに相当する部分に、つまり使用者３の視界を覆うように、導光板１１が設けられている。導光板１１は、眼鏡のヨロイに相当する部分において筐体１０に接続されている。

筐体１０は、画像制御装置２が送信した画像信号を受信して、受信した画像信号に基づいて画像光を生成し、生成した画像光を導光板１１に入射する。画像光は、導光板１１の内部を伝播して、使用者３の眼前の所定位置から出射され、使用者３の眼に入射される。使用者３は、眼に入射された画像光を画像として認識することができる。

なお、導光板１１は、画像光の光路を使用者３の眼の方に向けるための光学部材（例えば反射部材）を備え得る。光学部材は、例えばハーフミラーのような半透明の光学部材であってもよい。画像光の光路を使用者３の眼の方に向けるための光学部材を半透明な部材とすることで、使用者３は、導光板１１を透過する環境光に基づいて周囲の環境を視認できる。使用者３は、画像を、周囲の環境に重畳された画像として認識することが可能である。

筐体１０と導光板１１とは離間して設けられていてもよい。例えば、筐体１０と導光板１１とは、画像光を伝達することが可能な、例えばレンズまたは導光ファイバーなどの、中継光学系を介して接続されていてもよい。

ここで、頭部装着型表示装置１の消費電力に係る状態は、画像信号に基づく画像光の生成が可能な第１状態と、第１状態よりも消費電力が小さい第２状態と、を含む。

実施形態では、一例として、第１状態では、頭部装着型表示装置１が備える電子部品の全てに電力が供給される。第２状態では、頭部装着型表示装置１が備える電子部品のうちの特定の電子部品を除く大部分の電子部品への電力の供給が遮断される。第２状態では、画像を再生することはできないが、消費電力が第１状態に比べて少ない。

以降の説明では、実施形態に係る第１状態を、パワーオン状態と表記する。また、実施形態に係る第２状態を、パワーオフ状態と表記する。

さらに、頭部装着型表示装置１は、パワーオフ状態においては、頭部装着型表示装置１をパワーオフ状態からパワーオン状態に遷移させるための制御信号を受信することができる。つまり、パワーオフ状態においては、頭部装着型表示装置１が備える電子部品のうちの、制御信号を受信することができる部品（後述する第２無線通信装置１６）は、通電されており、上記の制御信号を待ち受けている。

画像制御装置２は、頭部装着型表示装置１に上記の制御信号を送り、その後、画像信号を送ることで、頭部装着型表示装置１をパワーオフ状態からパワーオン状態に遷移させて、頭部装着型表示装置１に使用者３に画像を提供させることが可能である。

実施形態と対比される技術として、頭部装着型表示装置に電源スイッチを設け、使用者が当該電源スイッチを操作することが考えられる。そのような頭部装着型表示装置では、電源スイッチがオフされた状態で画像信号に基づく画像を再生することができない。頭部装着型表示装置がいつ画像信号を受信しても画像の再生が可能なようにするためには、使用者は、電源スイッチをオンすることで頭部装着型表示装置の各電子部品を通電された状態にする必要がある。各電子部品に通電された状態では、画像信号の受信を待っている間に消費される電力が大きい。

頭部装着型表示装置は、頭部に装着される性質上、可能な限り軽量化および小型化が望まれる装置であるため、電池の容量を可能な限り小さくすることが望まれる。そのためには、消費電力をできるだけ少なくすることが求められる。

実施形態に係る表示システムでは、頭部装着型表示装置１の消費電力に係る状態がパワーオフ状態であっても、画像制御装置２は、画像信号を送信する前に当該制御信号を送信することで、頭部装着型表示装置１の各電子部品を通電された状態に復帰させることができるので、画像信号の受信に備えて頭部装着型表示装置１の各電子部品に常時、通電しておく必要がない。よって、消費電力を大幅に低減することが可能である。また、消費電力に係る状態の変更に際し、使用者３による電源スイッチの操作が不要である。よって、頭部装着型表示装置１の利便性が向上する。

なお、実施形態では、一例として、頭部装着型表示装置１は、消費電力に係る状態をパワーオフ状態からパワーオン状態に遷移させるための制御信号に加えて、消費電力に係る状態をパワーオン状態からパワーオフ状態に遷移させるための制御信号を受信することができる。消費電力に係る状態をパワーオフ状態からパワーオン状態に遷移させるための制御信号を起動信号と表記する。消費電力に係る状態をパワーオン状態からパワーオフ状態に遷移させるための制御信号を停止信号と表記する。

また、ここでは、頭部装着型表示装置１は、レンズに相当する部分に画像光を出射する導光板１１が設けられた構成を有していることとしている。頭部装着型表示装置１の構成は、導光板１１によって画像光を提供する構成に限定されない。例えば、ディスプレイが眼前にあり、直接、またはレンズを通して見るタイプの表示装置を、実施形態に係る頭部装着型表示装置１として適用することができる。このタイプの表示装置は、両眼非透過型のVR表示をするヘッドマウントディスプレイ、小型単眼型のヘッドマウントディスプレイなどで使われる。また、ヘッドマウントディスプレイに限らず、例えば、VRゴーグル、VRグラス、スマートグラス、ARグラス、グラスディスプレイ、グラスデバイスなどと称される任意の表示装置を、実施形態に係る頭部装着型表示装置１として適用することが可能である。

（実施形態に係る表示システムの構成の一例の説明）
図２は、実施形態に係る表示システムの構成の一例を示す図である。

頭部装着型表示装置１は、筐体１０と、導光板１１と、を備えている。筐体１０は、画像表示装置１２と、画像再生装置１３と、第１無線通信装置１４と、電源装置１５と、第２無線通信装置１６と、環境発電装置１７と、を備えている。

第１無線通信装置１４は、画像信号を受信する第１無線受信部の一例である。画像表示装置１２は、装着者の眼に出射される画像光を第１無線受信部としての第１無線通信装置１４が受信した画像信号に基づいて生成する画像表示部の一例である。第２無線通信装置１６は、第１無線受信部としての第１無線通信装置１４よりも消費電力が小さく、制御信号を受信する第２無線受信部の一例である。電源装置１５および環境発電装置１７は、第１無線受信部としての第１無線通信装置１４、第２無線受信部としての第２無線通信装置１６、および画像表示部としての画像表示装置１２に電力を供給可能に構成された電源部の一例である。また、電源装置１５は、主電源部の一例である。また、環境発電装置１７は、補助電源部の一例である。

電源装置１５は、電力を蓄えた電池１８を備えている。電池１８は、２次電池、つまり充電が可能な電池であってもよいし、１次電池、つまり充電が不可能な電池であってもよい。電池１８は、着脱可能に構成されてもよい。

なお、電池１８は、電源装置１５の外部に設けられてもよい。また、電池１８の重みが使用者３の頭部にかからないように、電池１８が筐体１０の外部に設けられ、電池１８と筐体１０内の電源装置１５とは、電力を伝送することができる導線で接続されてもよい。また、電源装置１５は、電池１８とともに筐体１０の外部に設けられ、筐体１０と電源装置１５との間は、電力を伝送することができる導線で接続されてもよい。

パワーオン状態においては、電源装置１５は、電池１８に蓄えられている電力を、画像表示装置１２、画像再生装置１３、および第１無線通信装置１４に供給する。これによって、画像表示装置１２、画像再生装置１３、および第１無線通信装置１４は、通電された状態になっている。

パワーオフ状態においては、電源装置１５は、電池１８に蓄えられている電力を、画像表示装置１２、画像再生装置１３、および第１無線通信装置１４の何れにも供給しない。これによって、画像表示装置１２、画像再生装置１３、および第１無線通信装置１４は、通電されていない状態となっており、電力を消費しない。

電源装置１５は、第２無線通信装置１６からの信号に基づいてパワーオン状態とパワーオフ状態との間の切り替えを実施する。

例えば、電源装置１５は、電池１８と画像表示装置１２、画像再生装置１３、および第１無線通信装置１４とを接続する電力供給線上に、第２無線通信装置１６からの信号によって可動接点が駆動されるリレースイッチを有していてもよい。パワーオフ状態においては、当該リレースイッチの可動接点と固定接点とが離間することで、画像表示装置１２、画像再生装置１３、および第１無線通信装置１４への電力の供給の経路が遮断されている。パワーオン状態においては、当該リレースイッチの可動接点と固定接点とが接触していることで、画像表示装置１２、画像再生装置１３、および第１無線通信装置１４へ電力を供給する経路が形成され、その結果として、画像表示装置１２、画像再生装置１３、および第１無線通信装置１４に電力が供給される。

なお、電源装置１５による電力の供給／遮断を切り替えるための具体的な構成は、リレースイッチを用いた構成に限定されない。

第１無線通信装置１４は、画像制御装置２から送信された画像信号を受信するための通信インタフェースである。

滞りなく画像を再生するために、画像信号の通信には高速性が求められる。よって、第１無線通信装置１４としては、高速な通信が可能な通信インタフェースが選択される。そのような第１無線通信装置１４は、高速な通信が可能である反面、消費電力が大きい。第１無線通信装置１４は、通電された状態においては、たとえ画像信号を受信していない期間においても、比較的大きな電力を消費する。つまり、第１無線通信装置１４の待機電力が比較的大きい。

前述したように、頭部装着型表示装置１は、パワーオフ状態において起動信号を待ち受ける。仮に第１無線通信装置１４が起動信号の待ち受けに使用される場合、パワーオフ状態において消費される電力が大きくなってしまう。

そこで、起動信号の待ち受けに使用される通信インタフェースとして、待機電力が第１無線通信装置１４よりも小さい第２無線通信装置１６が用意されている。なお、本明細書において、待機電力は、通電され、信号の受信を待っている状態で消費される電力をいう。第２無線通信装置１６は、起動信号などの単純な信号を受信できればよいので、画像信号を受信するための第１無線通信装置１４に比べて通信速度が遅くてもよい。よって、第２無線通信装置１６として、第１無線通信装置１４よりも待機電力が小さい通信インタフェースを選択することが可能である。

例えば、第１無線通信装置１４としては、Wi-Fi（登録商標）に準拠するチップセットが採用され、第２無線通信装置１６としては、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）に準拠するチップセットが採用される。これによって、頭部装着型表示装置１は、パワーオン状態においては画像信号に基づいて画像を滞りなく再生することが可能となるとともに、パワーオフ状態においては低消費電力で起動信号を待ち受けることが可能である。よって、画像信号を受信していない期間における消費電力を低減することが可能である。

なお、第１無線通信装置１４および第２無線通信装置１６のそれぞれが準拠する通信規格は、上記に限定されない。例えば、第２無線通信装置１６が準拠する通信規格は、ZigBee（登録商標）であってもよい。

環境発電装置１７は、環境から得られるエネルギーに基づいて発電するユニットである。環境発電装置１７は、例えば、光エネルギーを電力に変換する太陽電池ユニット、振動により振動面に発生する圧力を圧電素子などを用いて電力に変換する振動発電ユニット、または熱電変換素子などによって熱を電力に変換する温度差発電ユニット、などである。

環境発電装置１７によって生成された電力は、第２無線通信装置１６に供給され、第２無線通信装置１６は、環境発電装置１７から供給される電力によって駆動される。第２無線通信装置１６は、待機電力が小さいので、上記のような環境発電装置１７による少ない電力によって動作することができる。

第２無線通信装置１６は、パワーオフ状態において、電池１８に蓄えられた電力ではなく環境発電装置１７によって生成された電力によって駆動されるように構成されることで、電池１８に蓄えられた電力を消費することなく起動信号を待ち受けることができる。

なお、第２無線通信装置１６は、起動信号を受信すると、電源装置１５に電源オンの信号を送る。電源装置１５は、電源オンの信号に基づいて、消費電力に係る状態をパワーオフ状態からパワーオン状態に遷移させる。また、第２無線通信装置１６は、停止信号を受信すると、電源装置１５に電源オフの信号を送る。電源装置１５は、電源オフの信号に基づいて、消費電力に係る状態をパワーオン状態からパワーオフ状態に遷移させる。

画像再生装置１３は、第１無線通信装置１４が受信した画像信号に基づいて画像フレームを生成し、当該画像フレームを画像表示装置１２に入力する。画像信号が符号化されている場合には、画像再生装置１３は、画像信号の復号化を実施する。画像再生装置１３は、画像フレームをバッファするメモリを備え得る。

画像表示装置１２は、画像再生装置１３によって生成された画像フレームに対応した画像光を生成する。画像表示装置１２は、例えば、液晶ディスプレイ、MEMS（Micro Electro-Mechanical System）ディスプレイ、有機EL（Electro Luminescence）ディスプレイ、などである。画像表示装置１２によって生成された画像光は、導光板１１を介して使用者３の眼に入射される。

画像制御装置２は、処理装置２１、記憶装置２２、第３無線通信装置２３、および第４無線通信装置２４を備えている。処理装置２１、記憶装置２２、第３無線通信装置２３、および第４無線通信装置２４は、電気的に相互に接続されている。

第３無線通信装置２３は、画像信号を送信するための通信インタフェースである。第４無線通信装置２４は、制御信号を送信するための通信インタフェースである。

処理装置２１は、コンピュータプログラムを実行することができるプロセッサである。処理装置２１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。

記憶装置２２は、種々の情報が格納され得るメモリである。記憶装置２２を構成するメモリの種類は、特定の種類に限定されない。記憶装置２２は、例えば、不揮発性のメモリ、揮発性のメモリ、またはそれらの組み合わせによって構成される。不揮発性のメモリは、例えば、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、フラッシュメモリ、ＣＤ（Compact Disc）－ＲＯＭ（Read Only Memory）、フレキシブルディスク（ＦＤ：Flexible Disc）、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、またはＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、などである。揮発性のメモリは、例えば、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などである。

記憶装置２２には、画像制御プログラム２５が格納されている。画像制御プログラム２５は、コンピュータが実行可能なプログラムであり、実施形態に係るプログラムの一例である。処理装置２１は、記憶装置２２に格納されている画像制御プログラム２５に基づいて、制御信号および画像信号の送信タイミングの制御を実現する。つまり、例えば、処理装置２１は、画像信号を頭部装着型表示装置１に送信する前に起動信号を送信し、その後、頭部装着型表示装置１に画像信号を送信する。

なお、画像制御プログラム２５は、オペレーションシステムを実現するプログラムに組み込まれていてもよいし、オペレーションシステム上で動作するアプリケーションプログラムに組み込まれていてもよい。画像制御プログラム２５は、オペレーションシステムやアプリケーションから呼び出し可能に構成されてもよい。

実施形態の画像制御装置２は、ＣＰＵなどの処理装置２１と、ＨＤＤ、フラッシュメモリ、ＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ＣＤ－Ｒ（Recordable）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）またはＳＲＡＭ（Static Random Access Memory）などの記憶装置２２と、を備えており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。

実施形態の画像制御装置２で実行される画像制御プログラム２５は、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、フレキシブルディスク、ＣＤ－Ｒ、ＤＶＤ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供され得る。

また、実施形態の画像制御装置２で実行される画像制御プログラム２５を、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、実施形態の画像制御装置２で実行される画像制御プログラム２５をインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成してもよい。

また、実施形態の画像制御装置２で実行される画像制御プログラム２５を、ＲＯＭ等に予め組み込んで提供するように構成してもよい。

実施形態の画像制御装置２で実行される画像制御プログラム２５は、実際のハードウェアとしては処理装置２１（プロセッサ）が上記記憶媒体から画像制御プログラム２５を読み出して実行することにより、制御信号および画像信号の送信タイミングの制御の機能を実現することが可能である。

図３は、処理装置２１が画像制御プログラム２５を実行することによって実現する、実施形態にかかる画像制御装置２の機能構成の一例を示す図である。

図３に示されるように、画像制御装置２は、第１処理部２１ａと、第２処理部２１ｂと、を備える。

第１処理部２１ａは、第４無線通信装置２４を介して第２無線通信装置１６に起動信号や停止信号を送信する。

第２処理部２１ｂは、起動信号に応じて頭部装着型表示装置１の消費電力に係る状態がパワーオフ状態からパワーオン状態に遷移した後、頭部装着型表示装置１が備える第１無線通信装置１４に第３無線通信装置２３を介して画像信号を送信する。

なお、第１処理部２１ａおよび第２処理部２１ｂの一部または全部は、論理回路、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、またはＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェア回路によって実現されてもよい。

（実施形態に係る表示システムの動作の一例の説明）
図４は、実施形態に係る頭部装着型表示装置１の動作の一例を示すフローチャートである。なお、図４のフローチャートでは、消費電力に係る状態はパワーオフ状態からスタートすることとしているが、スタート時の状態はこれに限定されない。

パワーオフ状態においては、第２無線通信装置１６は、環境発電装置１７によって生成された電力によって通電された状態となっており、起動信号を待ち受けている。第２無線通信装置１６が画像制御装置２から送信された起動信号を受信すると（Ｓ１０１）、第２無線通信装置１６は、電源装置１５にパワーオン信号を送信する。パワーオン信号を受信した電源装置１５は、画像再生装置１３、画像表示装置１２、および第１無線通信装置１４への電力供給を開始して、消費電力に係る状態はパワーオン状態に遷移する（Ｓ１０２）。

パワーオン状態においては、画像再生装置１３、画像表示装置１２、および第１無線通信装置１４は、通電されており、動作可能な状態となっている。パワーオン状態において第１無線通信装置１４が画像制御装置２から送信された画像信号を受信すると（Ｓ１０３）、画像再生装置１３および画像表示装置１２は、画像信号に基づく画像の再生を実行する（Ｓ１０４）。具体的には、画像再生装置１３は、画像信号に基づいて画像フレームを生成し、画像表示装置１２は、画像フレームに対応した画像光を生成して導光板１１に入射する。

パワーオン状態においては、第２無線通信装置１６は、停止信号を待ち受けている。第２無線通信装置１６が画像制御装置２から送信された停止信号を受信すると（Ｓ１０５）、第２無線通信装置１６は、電源装置１５にパワーオフ信号を送信する。パワーオフ信号を受信した電源装置１５は、画像再生装置１３、画像表示装置１２、および第１無線通信装置１４への電力供給を停止して、消費電力に係る状態は、パワーオフ状態に遷移する（Ｓ１０６）。その後、Ｓ１０１の処理が実施される。

図５は、実施形態に係る画像制御装置２の動作の一例を示すフローチャートである。

第１処理部２１ａは、頭部装着型表示装置１で画像を再生するタイミングに至った場合、まず、第４無線通信装置２４から起動信号を送信する（Ｓ２０１）。第２処理部２１ｂは、頭部装着型表示装置１の消費電力に係る状態がパワーオフ状態からパワーオン状態への遷移が完了するまで待った後、第３無線通信装置２３から画像信号を送信する（Ｓ２０２）。

第１処理部２１ａは、頭部装着型表示装置１での画像の再生を終了するタイミングに至った場合、第４無線通信装置２４から停止信号を送信する（Ｓ２０３）。そして、実施形態に係る画像制御装置２の動作が終了する。

なお、頭部装着型表示装置１で画像を再生したり、画像の再生を終了したりするタイミングは、特定のタイミングに限定されない。一例では、画像制御装置２で頭部装着型表示装置１を使用するアプリケーションプログラムが起動された場合、当該アプリケーションプログラムから第１処理部２１ａが呼び出されて、第１処理部２１ａは起動信号の送信を実行する。そして、当該アプリケーションプログラムは、第２処理部２１ｂを介して画像信号の送信を実行する。その後、当該アプリケーションプログラムが終了されたり、当該アプリケーションプログラムの実行が中断されたりした場合、第１処理部２１ａは、停止信号を送信する。

（実施形態に係る頭部装着型表示装置１と実施形態に係る画像制御装置２との間の通信の一例の説明）
図６は、実施形態に係る頭部装着型表示装置１と実施形態に係る画像制御装置２との間の通信の一例を示すシーケンス図である。まず、画像制御装置２は、頭部装着型表示装置１に、起動信号を送信する（Ｓ３０１）。起動信号を受信した頭部装着型表示装置１では、消費電力に係る状態がパワーオン状態に遷移する（Ｓ３０２）。

頭部装着型表示装置１の消費電力に係る状態がパワーオン状態に遷移した後、画像制御装置２は、頭部装着型表示装置１に、画像信号を順次、送信する（Ｓ３０３）。頭部装着型表示装置１は、順次受信した画像信号に基づき、画像を再生する。

画像制御装置２は、画像信号の送信を終了した場合、頭部装着型表示装置１に、停止信号を送信する（Ｓ３０４）。停止信号を受信した頭部装着型表示装置１では、消費電力に係る状態がパワーオフ状態に遷移する（Ｓ３０５）。

（変形例１）
第２状態では、第１状態よりも消費電力が小さく、かつ第２無線通信装置１６が通電されている限り、第１状態および第２状態は、任意に定義できる。

例えば、電源装置１５は、第２状態では、画像再生装置１３、画像表示装置１２、および第１無線通信装置１４の少なくとも１つには電力を供給しないようにしてもよい。

また、電源装置１５は、第２状態では、画像再生装置１３、画像表示装置１２、および第１無線通信装置１４に電力が供給されているが、画像表示装置１２が生成する画像光の輝度を第１状態よりも小さくしてもよい。

画像光の輝度を小さくする方法は、特定の方法に限定されない。一例では、電源装置１５は、画像表示装置１２が液晶ディスプレイまたはMEMSディスプレイによって構成される場合には、バックライトなどの照明部に供給される電力を遮断したり、照明部の光量を落としたりする。

第２状態において、第２無線通信装置１６以外の全ての電子部品への電力の供給を遮断すると、第２状態における消費電力をもっとも小さくすることができる。しかしながら、例えば画像信号を数十秒おきに受信する場合などにおいて、画像信号の受信毎に第２無線通信装置１６以外の全ての電子部品への電力供給をオンオフしていては、状態の遷移に必要となる時間に相当するタイムロスが使用者３のストレスとなる。第２状態では、画像表示装置１２が生成する画像光の輝度を第１状態よりも小さくすることのみに留めておき、画像表示装置１２、画像再生装置１３および第１無線通信装置１４を通電された状態に維持しておけば、第２状態から第１状態への遷移に要する時間を短縮することができるので、使用者３が感じるストレスを低減することができる。

（変形例２）
補助電源部は、環境発電装置１７に限定されない。頭部装着型表示装置１は、環境発電装置１７に替えて、電池１８とは異なる別の電池を備え、第２無線通信装置１６は、当該別の電池から供給される電力によって駆動されるように構成されてもよい。第２無線通信装置１６の待機電力は小さいので、補助電源部としての電池は、電池１８よりも容量が少ない電池によって構成され得る。補助電源部としての電池は、例えば小型のボタン電池によって構成され得る。

なお、補助電源部が省略されてもよい。第２無線通信装置１６は、電池１８に蓄えられた電力によって駆動されるように構成されてもよい。

（変形例３）
消費電力に係る状態を第２状態から第２状態に遷移させるためのトリガは、停止信号の受信に限定されない。例えば、頭部装着型表示装置１に所定の判断部を設け、判断部は、画像信号を最後に受信してから経過した時間が所定値に達した場合に、電源装置１５に電源オフ信号を送信してもよい。これによって、頭部装着型表示装置１は、画像の再生が行われていない期間に自発的に消費電力に係る状態を第２状態に遷移させることが可能となる。

以上述べたように、実施形態によれば、頭部装着型表示装置１は、画像信号を受信する第１無線受信部としての第１無線通信装置１４と、装着者の眼に出射される画像光を第１無線通信装置１４が受信した画像信号に基づいて生成する画像表示部としての画像表示装置１２と、第１無線通信装置１４よりも消費電力が小さく、制御信号を受信する第２無線受信部としての第２無線通信装置１６と、第１無線通信装置１４、第２無線通信装置１６、および画像表示装置１２に電力を供給可能に構成された電源部としての電源装置１５および環境発電装置１７と、を備える。電源装置１５は、第１無線通信装置１４および画像表示装置１２に電力を供給する第１状態と、第２無線通信装置１６に電力を供給する第２状態と、の間で消費電力に係る状態の遷移を実行する。電源装置１５は、第２状態において第２無線受信部が起動信号を受信した場合に、消費電力に係る状態を第２状態から第１状態に遷移させる。

頭部装着型表示装置１の消費電力に係る状態が第１状態であっても、画像制御装置２は、画像信号を送信する前に起動信号を送信することで、頭部装着型表示装置１の各電子部品を画像の再生が可能な状態に復帰させることができるので、消費電力に係る状態を常時第１状態に維持しておかなくても、画像信号の受信を開始することができる。よって、消費電力を大幅に低減することが可能である。また、消費電力に係る状態の変更に際し、電源スイッチの操作が不要であるため、頭部装着型表示装置１の利便性が向上する。

また、電源部としての電源装置１５は、第２状態では、第１無線通信装置１４および画像表示装置１２の何れにも電力を供給しない。

よって、第２状態において、消費される電力を大幅に低減することが可能である。

また、電源部としての電源装置１５は、第２状態では、第１無線通信装置１４および画像表示装置１２のうちの少なくとも１つには電力を供給しないようにしてもよい。

よって、第２状態における消費電力を第１状態における消費電力よりも小さくすることができる。

また、電源部としての電源装置１５は、第２状態では、第１無線通信装置１４および画像表示装置１２に電力を供給するが、画像表示装置１２が生成する画像光の輝度を、第１状態における輝度に比べて小さくしてもよい。

第１状態と第２状態とで画像表示装置１２が生成する画像光の輝度のみを異ならせることにすれば、第２状態から第１状態への遷移に要する時間を短縮することができるので、状態の遷移の際に使用者３に与えるストレスを低減することができる。

また、頭部装着型表示装置１は、第２無線通信装置１６に電力を供給する補助電源部を備える。

よって、第２無線通信装置１６は、電池１８の電力を消費することなく起動信号を待ち受けることができる。

また、補助電源部として、環境発電によって電力を生成する環境発電装置１７を設けた。

よって、第２無線通信装置１６は、電池１８の電力を消費することなく起動信号を待ち受けることができる。また、第２無線通信装置１６を駆動するための電池を不要とすることができ、当該電池の交換や充電を不要とすることができる。

また、第２無線受信部としての第２無線通信装置１６は、例えばＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）に準拠した通信インタフェースである。

近年は、スマートフォンなど種々のデバイスがＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）に対応している。よって、第２無線通信装置１６としてＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）に準拠した通信インタフェースを適用すれば、種々のデバイスをハードウェア的な変更を行うことなく画像制御装置２として機能させることが可能となる。

また、画像制御装置２は、第１無線送信部としての第３無線通信装置２３と、第２無線送信部としての第４無線通信装置２４と、を備える。画像制御装置２は、第２無線通信装置１６に第４無線通信装置２４を介して制御信号を送信し、制御信号に応じて消費電力に係る状態が第２状態から第１状態に遷移した後、第１無線通信装置１４に第３無線通信装置２３を介して画像信号を送信する。

よって、画像制御装置２は、たとえ頭部装着型表示装置１の消費電力に係る状態が第２状態であっても、使用者３に電源スイッチの操作などの特別な操作を要求することなく画像信号の送信を開始することが可能である。

また、画像制御プログラム２５は、第２無線通信装置１６に制御信号を送信するステップと、制御信号に応じて消費電力に係る状態が第２状態から第１状態に遷移した後、第１無線通信装置１４に画像信号を送信するステップと、をコンピュータとしての画像制御装置２に実行させる。

よって、画像制御装置２は、たとえ頭部装着型表示装置１の消費電力に係る状態が第２状態であっても、使用者３に電源スイッチの操作などの特別な操作を要求することなく画像信号の送信を開始することが可能である。

１ 頭部装着型表示装置
２ 画像制御装置
３ 使用者
１０ 筐体
１１ 導光板
１２ 画像表示装置
１３ 画像再生装置
１４ 第１無線通信装置
１５ 電源装置
１６ 第２無線通信装置
１７ 環境発電装置
１８ 電池
２１ 処理装置
２１ａ 第１処理部
２１ｂ 第２処理部
２２ 記憶装置
２３ 第３無線通信装置
２４ 第４無線通信装置
２５ 画像制御プログラム

特開２０１３－８３７３１号公報

Claims (10)

1. 画像信号を受信する第１無線受信部と、
   装着者の眼に出射される画像光を前記第１無線受信部が受信した画像信号に基づいて生成する画像表示部と、
   前記第１無線受信部よりも消費電力が小さく、第１制御信号および第２制御信号を受信する第２無線受信部と、
   前記第１無線受信部、前記第２無線受信部、および前記画像表示部に電力を供給可能に構成された電源部であって、前記第１無線受信部、前記第２無線受信部、および前記画像表示部に電力を供給する第１状態と、前記第２無線受信部に電力を供給する第２状態と、の間で消費電力に係る状態の遷移を実行し、前記第２状態において前記第２無線受信部が前記第１制御信号を受信した場合に、前記消費電力に係る状態を、前記第２状態から前記第１状態に遷移させ、前記第１状態において前記第２無線受信部が前記第２制御信号を受信した場合に、前記消費電力に係る状態を、前記第１状態から前記第２状態に遷移させる、電源部と、
   を備える頭部装着型表示装置。
2. 前記電源部は、前記第２状態では、前記第１無線受信部および前記画像表示部の何れにも電力を供給しない、
   請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
3. 前記電源部は、前記第２状態では、前記第１無線受信部および前記画像表示部のうちの少なくとも１つには電力を供給しない、
   請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
4. 前記電源部は、前記第２状態では、前記第１無線受信部および前記画像表示部に電力を供給し、前記画像表示部が生成する前記画像光の輝度を、前記第１状態における輝度に比べて小さくする、
   請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
5. 前記電源部は、
   前記第１無線受信部および前記画像表示部に電力を供給可能に構成された主電源部と、
   前記第２無線受信部に電力を供給可能に構成された補助電源部と、
   を備える、
   請求項１から４の何れか一項に記載の頭部装着型表示装置。
6. 前記補助電源部は、環境発電によって電力を生成する、
   請求項５に記載の頭部装着型表示装置。
7. 前記第２無線受信部は、ＢＬＥ（Bluetooth（登録商標） Low Energy）に準拠している、
   請求項１から６の何れか一項に記載の頭部装着型表示装置。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の頭部装着型表示装置と、
   画像制御装置と、
   を備え、
   前記画像制御装置は、
   第１無線送信部と、
   第２無線送信部と、
   前記第２無線受信部に前記第１制御信号を前記第２無線送信部を介して送信し、前記第１制御信号に応じて前記消費電力に係る状態が前記第２状態から前記第１状態に遷移した後、前記第１無線受信部に前記画像信号を前記第１無線送信部を介して送信し、前記画像信号の送信を終了した後、前記第２無線受信部に前記第２制御信号を前記第２無線送信部を介して送信する、処理部と、
   を備える、
   表示システム。
9. 第１無線送信部と、
   第２無線送信部と、
   請求項１から７の何れか一項に記載の頭部装着型表示装置が備える前記第２無線受信部に前記第１制御信号を前記第２無線送信部を介して送信し、前記第１制御信号に応じて前記消費電力に係る状態が前記第２状態から前記第１状態に遷移した後、前記頭部装着型表示装置が備える前記第１無線受信部に前記画像信号を前記第１無線送信部を介して送信し、前記画像信号の送信を終了した後、前記第２無線受信部に前記第２制御信号を前記第２無線送信部を介して送信する、処理部と、
   を備える画像制御装置。
10. コンピュータに、
    請求項１から７の何れか一項に記載の頭部装着型表示装置が備える前記第２無線受信部に前記第１制御信号を送信する第１ステップと、
    前記第１制御信号に応じて前記消費電力に係る状態が前記第２状態から前記第１状態に遷移した後、前記頭部装着型表示装置が備える前記第１無線受信部に前記画像信号を送信する第２ステップと、
    前記画像信号の送信を終了した後、前記第２無線受信部に前記第２制御信号を送信する第３ステップと、
    を実行させるプログラム。

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