(57)【要約】【課題】例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持することができる頭部搭載型表示装置を提供する。【解決手段】位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置において、第１映像及び第２映像として互いに異なる表示内容を視認させ、さらに、表示制御部により第１映像及び第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて表示内容を制御する。【選択図】図２
2020106635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置と、
前記第１表示装置における前記第１映像の表示位置変更及び前記第２表示装置における前記第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、前記表示内容を制御する表示制御部と
を備える頭部搭載型表示装置。
【請求項２】
前記第１表示装置及び前記第２表示装置は、前記第１映像の表示位置と前記第２映像の表示位置とを、離間させる範囲で表示変更する、請求項１に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項３】
前記第１表示装置及び前記第２表示装置は、正面位置外の表示位置において前記第１映像及び前記第２映像を表示する、請求項２に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、前記第１映像の表示位置と前記第２映像の表示位置との重複範囲において、前記第１映像と前記第２映像とのうち一方の映像部分を遮断する、請求項１に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項５】
前記第１表示装置及び前記第２表示装置は、有機ＥＬを前記第１映像及び前記第２映像の光源とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項６】
前記表示制御部は、映像の表示位置変更に伴って前記表示内容を変更する表示内容変更モードと、表示位置変更に関わらず前記表示内容を維持する表示内容維持モードとに応じて制御態様を変更する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記表示内容変更モードにおいて、仮想映像表示空間における前記表示内容の配置関係を維持するように前記表示内容を変更する、請求項６に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項８】
前記第１表示装置及び前記第２表示装置の姿勢を検出して検出結果を前記表示制御部に出力する姿勢検知部を備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項９】
前記表示制御部は、前記第１映像についての前記表示内容を制御する第１表示制御部と、前記第２映像についての前記表示内容を制御する第２表示制御部と、前記第１表示制御部と前記第２表示制御部との間での表示動作を同期させる表示動作同期部とを備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項１０】
前記第１表示装置及び前記第２表示装置のうち少なくとも一方の姿勢を調整することで、前記第１映像及び前記第２映像のうち対応する映像の表示位置を変更する姿勢調整機構を備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の頭部搭載型表示装置。
【請求項１１】
互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置を備える頭部搭載型表示装置の表示制御方法であって、
前記第１表示装置における前記第１映像の表示位置変更及び前記第２表示装置における前記第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、前記表示内容を制御する頭部搭載型表示装置の表示制御方法。
【請求項１２】
互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置と、
前記第１表示装置における前記第１映像の表示位置変更及び前記第２表示装置における前記第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、前記表示内容を制御する表示制御部と
を備える頭部搭載型表示装置の表示制御システム。
【請求項１３】
互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置を備え、
前記第１表示装置及び前記第２表示装置における表示位置変更に関する情報を、前記表示内容を制御する表示制御部に対して出力する、頭部搭載型表示装置用の表示光学系。
【請求項１４】
互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置に対して、前記第１表示装置及び前記第２表示装置からの表示位置変更に関する情報に基づいて、前記表示内容を生成し、出力する、頭部搭載型表示装置用の表示制御装置。
【請求項１５】
互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置を備える頭部搭載型表示装置の表示制御プログラムであって、
前記第１表示装置における前記第１映像の表示位置変更及び前記第２表示装置における前記第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、前記表示内容を制御する頭部搭載型表示装置の表示制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイに代表される頭部搭載型表示装置、頭部搭載型表示装置の表示制御方法、頭部搭載型表示装置の表示制御システム、頭部搭載型表示装置用の表示光学系、頭部搭載型表示装置用の表示制御装置及び頭部搭載型表示装置用の表示制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ヘッドマウントディスプレイ等の頭部搭載型表示装置として、例えば特許文献１に示すように、左右一対の表示装置を設けて両眼視による映像認識を可能とするものであって、左右の眼に共通内容の画像表示を行う第１及び第２共通表示エリアと、左右のうち少なくとも一方において固有の画像表示を行う拡張表示エリアとを設けることで、画像表示を大きいものと感じさせつつ種々の態様の画像表示を可能にするものが知られている。なお、以下において、ヘッドマウントディスプレイをＨＭＤとも記載する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−５４９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に例示するような構成においては、例えば、左右の眼に対して表示する画像が共通内容であることを認識させられる程度に高い精度で左右での表示の位置調整を行う必要がある。この場合、例えば種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持したい、といった要請には応じ難くなる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様の頭部搭載型表示装置は、互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置と、第１表示装置における第１映像の表示位置変更及び第２表示装置における第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、表示内容を制御する表示制御部とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態に係る頭部搭載型表示装置を示す概念的な斜視図である。
【図２】頭部搭載型表示装置の制御機構を説明するためのブロック図である。
【図３】両眼視により認識される映像領域の全体についての概念図である。
【図４】両眼視により認識される映像領域の全体についての概念図である。
【図５】第１映像及び第２映像の位置変更に対する画像処理の一例を示す概念図である。
【図６】第１映像及び第２映像の位置変更に対する画像処理の他の一例を示す概念図である。
【図７】表示位置変更しても表示内容を維持する表示内容維持モードでの動作の一例について示す概念図である。
【図８】映像の表示位置変更に伴って表示内容を変更する表示内容変更モードでの動作の一例について示す概念図である。
【図９】表示制御の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】頭部搭載型表示装置の表示光学系の一例を示す概念的な斜視図である。
【図１１】第１表示装置の回転動作について説明するための底面図である。
【図１２】第１及び第２表示装置による観察者への映像光の射出について説明するための概念図である。
【図１３】第１表示装置による観察者への映像光の射出角度変化について説明するための概念図である。
【図１４】第２実施形態に係る頭部搭載型表示装置の制御機構を説明するためのブロック図である。
【図１５】第３実施形態に係る頭部搭載型表示装置の制御機構を説明するためのブロック図である。
【図１６】第４実施形態に係る頭部搭載型表示装置を示す概念的な平面図である。
【図１７】一変形例の頭部搭載型表示装置において両眼視により認識される映像領域を示す概念図である。
【図１８】表示位置変更での動作の他の一例について示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る頭部搭載型表示装置について、詳細に説明する。
【０００８】
例えば図１等に示すように、本実施形態の頭部搭載型表示装置１００は、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）であり、この頭部搭載型表示装置１００を装着した観察者又は使用者に対して虚像による画像光（映像光）を視認させることができるとともに、観察者に外界像をシースルーで視認又は観察させることができる虚像表示装置である。頭部搭載型表示装置１００は、第１表示装置１００Ａと、第２表示装置１００Ｂとを備える。
【０００９】
また、頭部搭載型表示装置１００は、第１表示装置１００Ａ等の光学系や光学系を収納する外装部材（ケース部材）ＳＲａ，ＳＲｂ、あるいは、光学系を支持するフレーム部ＦＲのほか、外装部材ＳＲａ，ＳＲｂやフレーム部ＦＲの左右両端から後方にかけて配置されたつる部分（テンプル）ＴＭａ，ＴＭｂ等を有すことで、眼鏡のように装着可能となっている。
【００１０】
また、頭部搭載型表示装置１００は、各種制御動作を行うためのＵＩとしてのコントローラー等を構成する制御装置ＣＲを備える。図１では、頭部搭載型表示装置１００のうち、眼鏡上の構成である装着側の各部を本体部分１００ｐとし、コントローラー等の制御側の各部を制御装置ＣＲとして示している。この場合、装着側の全体を構成する本体部分１００ｐは、頭部搭載型表示装置１００における画像形成の全体の光学系を備えるものであり、頭部搭載型表示装置用の表示光学系として機能している。なお、制御装置ＣＲは、眼鏡状の形態を有した装置の本体部分１００ｐにケーブル（接続部）４０によって接続されている。
【００１１】
図示における頭部搭載型表示装置１００の構成要素のうち、まず、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、左眼用と右眼用の虚像をそれぞれ形成する部分であり、観察者の眼前を透視可能に覆う導光装置２０のほか、外装部材ＳＲａ，ＳＲｂに収納される画像表示装置（映像素子）や投射レンズ等の像形成のための光学系でそれぞれ構成されることで、対応する左右の眼に対して、虚像としての画像表示を可能にしている。さらに、本実施形態では、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、表示させる映像を位置変更可能とすべく姿勢調整機構を有している。なお、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂ等を含み、かつ、上記のような姿勢調整機構を備える頭部搭載型表示装置１００についての一具体例については、図１０等を参照して後述する。
【００１２】
また、本実施形態では、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、単独でも虚像表示装置としてそれぞれ機能しており、特に、個別の内容表示が可能となっている。ここでは、第１表示装置１００Ａにより表示される映像を第１映像とし、第２表示装置１００Ｂにより表示される映像を第２映像とする。また、本実施形態では、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとを合わせて表示機構ＤＡとする。言い換えると、表示機構ＤＡは、互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を表示する左右一対の第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂを有している。
【００１３】
以下、図２のブロック図を参照して、本実施形態における頭部搭載型表示装置１００の制御について説明する。特に、ここでは、各種制御動作のうち、映像表示の動作に関する制御を中心に説明する。
【００１４】
図２は、図１に示す頭部搭載型表示装置１００の制御を説明するための構成について一例を示したブロック図である。
【００１５】
図示のように、ここでは、制御装置ＣＲ側から本体部分１００ｐに各種信号（特に映像信号）の送信がなされる。また、本体部分１００ｐは、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂのほか、これらの姿勢を調整することで、対応する第１映像及び第２映像の表示位置を変更する姿勢調整機構として、第１姿勢調整機構１０５Ａ及び第２姿勢調整機構１０５Ｂを備える。さらに、本体部分１００ｐには、各種のセンサーＳＥ等が、装置内部に設けられている。各種のセンサーＳＥとしては、例えばジャイロセンサーやカメラ等により構成され、加速度や角加速度、第１姿勢調整機構１０５Ａ及び第２姿勢調整機構１０５Ｂの回転角度等を検出して観察者の姿勢や動き等を把握可能にするモーションセンサーＭＳや、第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂにおける姿勢調整の検出として回転角度を検出する角度位置センサ―ＡＳ等を設けることが考えられる。これらから取得された各種情報については、本体部分１００ｐ側からに制御装置ＣＲに各種信号の送信がなされる。
【００１６】
以下、制御装置ＣＲの構成について詳細に説明する。まず、頭部搭載型表示装置１００のうち、制御装置ＣＲは、ＣＰＵ（主制御部）１１０と、記憶部１２０と、操作部１３０と、送信部（Ｔｘ）１９１及び１９２とを備える。
【００１７】
記憶部１２０は、ＲＯＭやＲＡＭ等により構成されており、種々のコンピュータープログラムや各種データが格納されている。
【００１８】
ＣＰＵ１１０は、記憶部１２０からコンピュータープログラムやデータを読み出して実行することにより、オペレーティングシステム（ＯＳ）等で構成される表示制御部（画像処理部）１５０、あるいは、入力信号処理部等として機能する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、各種演算処理を行って頭部搭載型表示装置１００の制御全体を司る主制御部として機能する。
【００１９】
操作部１３０は、観察者又は使用者により操作される外部入力受付装置（入力装置）であり、例えば決定キー、表示切替キー、トラックパッド、輝度切替キー、方向キー、メニューキー等で構成され、観察者又は使用者による操作入力に応じた信号を取得する。
【００２０】
送信部１９１、１９２は、ＣＰＵ１１０において生成された映像信号を含む各種データを、本体部分１００ｐを構成する第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂに対してそれぞれ送信する。すなわち、送信部１９１、１９２は、制御装置ＣＲと第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂとの間におけるシリアル伝送のためのトランシーバーとして機能している。
【００２１】
ここで、上記のうち、例えば、表示制御部１５０は、各種処理の１つとして本体部分１００ｐから送信される情報に基づいて第１映像及び第２映像の表示位置を算出する表示位置算出部１５０ｐと、別の処理の１つとして表示位置算出部１５０ｐでの算出結果に基づいて本体部分１００ｐへ出力すべき画像情報としての画像データを生成する画像データ生成部１５０ｑとを備える。また、表示位置算出部１５０ｐや画像データ生成部１５０ｑでの処理に関する各種情報を保存すべく、記憶部１２０には、これらの情報を格納するための表示位置データ記憶部１２０ｐや生成画像データ記憶部１２０ｑが設けられている。
【００２２】
なお、上記のほか、例えば観察者の視線検出を行う視線センサー等を本体部分１００ｐに設けたり、あるいは、外部との通信を行う各種通信機器やインターフェイス、さらには、音声出力をするための各種設備等を設けたりすることも考えられる。
【００２３】
以下、頭部搭載型表示装置１００のうち、本体部分１００ｐ側における処理について説明する。まず、受信部１９３，１９４は、制御装置ＣＲと第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂとの間におけるシリアル伝送のためのレシーバーとして機能しており、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂは、受信部（Ｒｘ）１９３，１９４でそれぞれ受け取った右眼用画像データと左眼用画像データとに基づいて画像形成を行う。
【００２４】
また、ここでは、本体部分１００ｐ側において、右眼用の画像を形成するための各部である第１表示装置１００Ａ、第１姿勢調整機構１０５Ａ及び受信部１９３をまとめて、第１画像形成部ＧＰａとする。同様に、左眼用の画像を形成するための各部である第２表示装置１００Ｂ、第２姿勢調整機構１０５Ｂ及び受信部１９４をまとめて、第２画像形成部ＧＰｂとする。すなわち、第１画像形成部ＧＰａは、制御装置ＣＲからの右眼用の画像情報に基づき図３等に示す第１映像ＩＭ１を形成し、第２画像形成部ＧＰａは、制御装置ＣＲからの左眼用の画像情報に基づき図３等に示す第２映像ＩＭ２を形成する。
【００２５】
以上のような構成において、制御装置ＣＲのうち、ＣＰＵ１１０が表示制御部（あるいは画像処理部）１５０として機能する場合、表示制御部１５０は、各映像用のコンテンツ等に含まれる画像信号に基づいて画像データ（右眼用画像データと左眼用画像データ）を生成し、生成したこれらの信号を頭部搭載型表示装置１００の表示動作を制御するための映像信号として、本体部分１００ｐを構成する第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂに供給する。すなわち、ＣＰＵ１１０は、生成した映像信号を、送信部１９１、１９２を介して受信部１９３，１９４にそれぞれ送信することで、画像表示の制御をする。
【００２６】
ここで、表示制御部１５０は、送信する映像信号（画像データ）として、第１表示装置１００Ａ用の第１映像ＩＭ１に関する画像情報ＶＶ１と、第２表示装置１００Ｂ用の第２映像ＩＭ２に関する画像情報ＶＶ２とを生成している。すなわち、表示制御部１５０は、右眼に視認させるための画像表示と左眼に視認させるための画像表示とで、異なるコンテンツのデータ情報を送信している。さらに、この場合において、表示制御部１５０は、センサーＳＥとして設けられたモーションセンサーＭＳや角度位置センサ―ＡＳによって、第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂの回転角度といった第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂの状態に基づく第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂについての姿勢の調整（あるいは状態）に関する情報を加味して、画像情報ＶＶ１，ＶＶ２を形成している。つまり、センサーＳＥは、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂの姿勢を検出して検出結果を表示制御部１５０に出力する姿勢検知部である。
【００２７】
以上により、例えば、図３の上段γに示すように、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂによりそれぞれ形成される第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２のうち、第１表示装置１００Ａにより形成される第１映像ＩＭ１を、矢印Ａ１に示す方向に移動させて、図３の下段δに示すように、外側すなわち右側に偏った画像として視認させるようにできる。なお、この場合、図４例示するように、第２表示装置１００Ｂにより形成される第２映像ＩＭ２については、正面にあるように認識させ、第１表示装置１００Ａにより形成される第１映像ＩＭ１については、正面から右側に外れた位置にあるように認識させることができる。この場合、右眼用と左眼用とで互いに異なる表示内容としていても、それぞれに画像を認識し、両者を融像したりすることなく、個別に視認させて、情報量を増やすことが可能となる。
【００２８】
また、この場合、手動あるいは自動で第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとを個別に回転移動させることで、観察者にとって必要な画像の取捨選択も可能となる。例えば、表示位置を変更する映像の画角の半分以上の角度回転させるようにしておくことで、両画像（両映像）を、十分離間させるようにしたり、重畳した位置に画像が認識されることの無いようにしたりできる。例えば、映像の画角（ＦＯＶ）が５０°である場合に、表示位置を変更できる範囲を２５°以上としておくことで、画角が広い場合であっても、十分に左右の画像を離間させることが可能になる。
【００２９】
以下、図５等の概念図を参照して、図３及び図４に示した一例以外の態様における第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の位置変更に対する画像処理についていくつか例示する。
【００３０】
まず、図５は、図３等の場合とは逆に、第１工程ＡＡ１に示すように、第１映像ＩＭ１を破線で示した位置から実線で示した位置となるよう矢印Ｂ１に示す方向に移動させて、内側すなわち左側に偏らせて第１映像ＩＭ２に近づけて視認させた場合を示している。この場合、ハッチングした領域で示すように、右の眼ＥＹで視認される第１映像ＩＭ１の一部と左の眼ＥＹで視認される第２映像ＩＭ２の一部とが、重畳した位置（重複範囲）にある画像として認識されることになってしまう。かかる事態を回避すべく、ここでは、まず、第２工程ＡＡ２に示すように、第１映像ＩＭ１について、第１映像ＩＭ２と重畳しない非重畳映像部分ＩＭａと重畳する重畳映像部分ＩＭｂとに切り分け、第３工程ＡＡ３に示すように、重畳映像部分ＩＭｂを削除して非重畳映像部分ＩＭａのみを残したものを新たな第１映像ＩＭ１とする。この状態で、第４工程（最終工程）ＡＡ４に示すように、第１映像ＩＭ２と第１映像ＩＭ１とを表示する。つまり、表示制御部１５０は、第１映像ＩＭ１の表示位置と第２映像ＩＭ２の表示位置との重複範囲である重畳映像部分ＩＭｂにおいて、第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２とのうち第１映像ＩＭ１の映像部分を遮断するように各種処理を行っている。なお、この場合、第２表示装置１００Ｂにより形成される第２映像ＩＭ２については、正面にあるように認識させ、第１表示装置１００Ａにより形成される第１映像ＩＭ１については、削除されずに残った部分が、正面から右側に外れた位置にあるように認識させることになる。
【００３１】
なお、上記処理方法は、一例であり、上記の場合とは逆に、第２映像ＩＭ２の一部を削除することも考えられる。また、例えば観察者の利き目がどちらであるか、メインとする画像をどちらにしているか等の各種設定に基づいて削除する側を決めてもよい。また、上記のような処理において、削除する範囲にある程度マージンを持たせてもよい。左右の画像における表示内容が異なっている場合、例えば左右の眼に共通の画像を視認させるための画素単位での調整等を要しないためである。
【００３２】
また、図６に別の一態様として示すように、第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２とのうち一方について、全体を遮断するように各種処理を行うことも考えられる。すなわち、図５における第１工程ＡＡ１の場合と同様に、第１工程ＢＢ１において重畳した位置（重複範囲）にある画像として認識される箇所が生じた場合において、第２工程ＢＢ２に示すように、第１映像ＩＭ１について、その全体を削除し、第３工程（最終工程）ＢＢ３に示すように、第１映像ＩＭ２のみを表示する、という態様としてもよい。
【００３３】
なお、上記のような画像の片側について削除する態様とする場合、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂにおいて、第１映像及び第２映像を形成するための映像光の光源として、有機ＥＬを採用することが考えられる。有機ＥＬを用いることで、遮断させたい箇所の黒浮きを回避し、適切な画像の削除ができる。
【００３４】
また、例えば、映像すべきモードに応じて表示すべきコンテンツを変更してもよい。具体的には、映像の表示位置変更に伴って表示内容を変更する表示内容変更モードと、表示位置変更に関わらず表示内容を維持する表示内容維持モードとに応じて制御態様を変更するものとしてもよい。図７は、表示位置変更しても表示内容を維持する表示内容維持モードでの動作の一例について示す概念図であり、図８は、映像の表示位置変更に伴って表示内容を変更する表示内容変更モードでの動作の一例について示す概念図である。
【００３５】
まず、図７の一例では、表示位置の移動の前後において、第１映像ＩＭ１の表示枠内に映し出される表示内容を維持している。具体的には、まず、第１表示状態ＣＣ１において、正面側に配置されている第１映像ＩＭ１には、表示内容として中央付近に注意情報、天気予報等のような画像が、例えばアイコン画像ＩＣとして表示されているものとする。このような表示位置及び表示内容にあった第１映像ＩＭ１を、矢印Ａ１の方向へ移動させ、第２表示状態ＣＣ２のようにした場合において、すなわち第１映像ＩＭ１の表示位置を外側すなわち右側に偏った画像として視認させるようにした場合において、移動した先でも第１映像ＩＭ１の表示枠内の同じ位置に同じアイコン画像ＩＣを表示した状態に維持している。
【００３６】
一方、図８の一例では、表示位置の移動に伴って、表示内容を変更している。具体的には、まず、図中のうち、準備画像図ＤＤ０は、前提の準備として、表示させる対象となる全体を示す画像図データの一例を示している。ここでは、図示のように、準備画像図ＤＤ０における画像ＩＭ０は、移動方向について長い形状すなわち横長となっている。第１映像ＩＭ１との関係で言えば、画像ＩＭ０の横縦比Ｗ１ｖ／Ｈ１ｖは、第１映像ＩＭ１の横縦比Ｗ１／Ｈ１よりも大きくなっている。このため、例えば第１表示状態ＤＤ１において、正面側に配置されている第１映像ＩＭ１には、表示内容としての画像ＩＭ０のうち中央の一部が表示された状態となっている。これに対して、矢印Ａ１の方向へ移動させ、第２表示状態ＤＤ２のようにした場合には、画像ＩＭ０のうち右端よりの一部が表示された状態となる。すなわち、第１映像ＩＭ１の表示枠内に映し出される表示内容が、表示位置の移動に伴って変化している。特に、図８の一例では、横長の画像ＩＭ０が、仮想的にあらかじめ定めた映像上の空間（仮想映像表示空間）においてあたかも固定されているかのように視認させることができるように表示制御をしている。つまり、図８の一例では、仮想映像表示空間における表示内容の配置関係を維持するように表示内容を変更するようになっており、準備画像図ＤＤ０に示した画像ＩＭ０の一部について、あたかも表示位置の移動とともに見える箇所が変わっていくように画像内容を変更していくようになっている。
【００３７】
なお、これ以外に、例えば、図７に示したアイコン画像ＩＣのような表示をする態様において、表示位置の移動に伴って、表示内容を変更するようにしてもよい。つまり、図７において、第１表示状態ＣＣ１において表示させるアイコン画像と第２表示状態ＣＣ２において表示させるアイコン画像とが異なるものであってもよい。
【００３８】
また、表示内容については、上記のようなアイコン、各種映像のコンテンツのほか、種々のものが対象と含まれ、かつ、表示される内容についての表示態様やその変更についても、分離表示、配置変更のほか、表示領域の切分け、あるいは色や形状の変更等も含む。また、これらのような態様の違いをもって、互いに異なる表示内容である捉えることもあるものとする。
【００３９】
なお、以上の図５〜図８を参照して説明したような各種画像処理は、例示であり、これら以外にも種々の表示態様を行うことが考えられる。
【００４０】
以下、図９のフローチャートを参照して、頭部搭載型表示装置１００における表示制御のうち、特に、表示位置変更に関する動作について、一例を説明する。
【００４１】
まず、制御装置ＣＲからの通信により本体部分１００ｐを起動させると、表示制御部１５０は、角度位置センサ―ＡＳ等の検出結果から初期状態における第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂの姿勢を確認する（ステップＳ１０１）。次に、表示制御部１５０は、ステップＳ１０１における検出結果に基づいて、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の表示位置を算出し（ステップＳ１０２）、算出結果に基づいて出力すべき画像情報を生成する（ステップＳ１０３）。なお、ステップＳ１０３において、表示制御部１５０は、右眼用すなわち第１表示装置１００Ａ用の画像情報ＶＶ１と、左眼用すなわち第２表示装置１００Ｂ用の画像情報ＶＶ２とを生成し、これらを送信する。表示制御部１５０において生成された画像情報ＶＶ１，ＶＶ２が送信されると、これらに従い、第１表示装置１００Ａにおいて、画像表示装置１０Ａの駆動回路が動作して、第１映像ＩＭ１の画像形成が行われる（ステップＳ１０４ａ）。同様に、第２表示装置１００Ｂにおいて、画像表示装置１０Ｂの駆動回路が動作して、第２映像ＩＭ２の画像形成が行われる（ステップＳ１０４ｂ）。以上のようにして、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂによる表示動作が開始されると、制御装置ＣＲの表示制御部１５０は、再び角度位置センサ―ＡＳ等の検出結果から第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂの姿勢を確認する（ステップＳ１０５）。すなわち、表示制御部１５０は、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂの姿勢の変更の有無を確認する。ステップＳ１０５において、姿勢の変更が確認された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、表示制御部１５０は、ステップＳ１０２からの動作を再び行い、生成した新たな画像情報ＶＶ１，ＶＶ２を送信する。一方、ステップＳ１０５において、姿勢の変更が確認されない場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、表示制御部１５０は、表示動作の終了指示の有無を確認し（ステップＳ１０６）、ステップＳ１０６において表示動作の終了指示が無ければ（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂの姿勢確認を継続し、ステップＳ１０６において表示動作の終了指示があれば（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、一連の動作を終了する。
【００４２】
なお、上記一連の動作処理において、例えばステップＳ１０２での算出は、表示位置算出部１５０ｐにおいてなされ、ステップＳ１０３での算出結果に基づく画像情報（画像データ）の生成は、画像データ生成部１５０ｑにおいてなされる。この際、表示位置算出部１５０ｐにおける第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂについての算出結果から、例えば第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２とに重複範囲が存在することが判明した場合には、画像データ生成部１５０ｑにおいて、例えば第１映像ＩＭ１と第２映像ＩＭ２どちらかの一方について画像の一部または全部を削除する処理等がなされる。また、これらの情報は、表示位置データ記憶部１２０ｐや生成画像データ記憶部１２０ｑに格納され、連続画像を提供するような場合には、これらの情報を反映して連続画像を構成する各フレーム画像について順次処理がなされる。
【００４３】
以下、図１０を参照して、上記のような姿勢調整機構を有して表示位置を変更可能とする頭部搭載型表示装置１００の具体的一構成例について説明する。なお、図１０においては、第１表示装置１００Ａ等の光学系や光学系を収納する鏡筒ＢＲ、あるいは、光学系を支持するフレーム部ＦＲのみを図示し、他の部分については、図示を省略している。
【００４４】
図示における頭部搭載型表示装置１００の構成要素のうち、まず、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、左眼用と右眼用の虚像をそれぞれ形成する部分であり、観察者の眼前を透視可能に覆う導光装置２０のほか、画像表示装置（映像素子）１０や投射レンズ３０等の像形成のための光学系でそれぞれ構成されている。また、画像表示装置１０、投射レンズ３０及び導光装置２０は、投射レンズ３０を構成する光学素子を収納する鏡筒ＢＲに組付けられて一体化した状態となっている。例えば、第１表示装置１００Ａを構成する画像表示装置１０Ａ、投射レンズ３０Ａ及び導光装置２０Ａは、鏡筒ＢＲａにより互いの配置関係を維持して固定されている。同様に、第２表示装置１００Ｂを構成する画像表示装置１０Ｂ、投射レンズ３０Ｂ及び導光装置２０Ｂは、鏡筒ＢＲｂにより固定されている。
【００４５】
次に、頭部搭載型表示装置１００のうち、フレーム部ＦＲは、メインフレーム１０２と、左右一対の第１及び第２サブフレーム１０３Ａ，１０３Ｂとを備える。
【００４６】
フレーム部ＦＲのうち、メインフレーム１０２は、平面視でＵ字状に折れ曲がった細長い部材であり、第１及び第２サブフレーム１０３Ａ，１０３Ｂを介して、左右一対の第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂの双方に接続して設けられる。観察者が頭部搭載型表示装置１００を装着した状態において、メインフレーム１０２は、観察者に対して固定した状態に維持されており、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂを支持している。
【００４７】
フレーム部ＦＲのうち、左右一対の第１及び第２サブフレーム１０３Ａ，１０３Ｂは、板状の部材であり、装着時に観察者側に固定されているメインフレーム１０２に対して、可動式に嵌合して支持されている。より具体的には、メインフレーム１０２と第１サブフレーム１０３Ａとの間には、円弧状に設けた溝に沿って回転可能に嵌合する接続機構として、第１姿勢調整機構１０５Ａが設けられている。同様に、メインフレーム１０２と第２サブフレーム１０３Ｂとの間には、第２姿勢調整機構１０５Ｂが設けられている。なお、接続機構としての第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂに関して詳しくは、後述する。また一方で、第１及び第２サブフレーム１０３Ａ，１０３Ｂは、対応する第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂにそれぞれ接続され、これらを支持・固定している。
【００４８】
以上のような構成により、頭部搭載型表示装置１００の装着時において、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂは、フレーム部ＦＲにより支持されつつ回転可能となっている。
【００４９】
なお、図示において、Ｚ方向は、頭部搭載型表示装置１００の装着時における正面方向を示しており、例えば装着時において固定されているメインフレーム１０２を基準として定められる方向である。また、Ｚ方向に垂直な面内方向すなわちＺ方向を法線方向とする面についての面内方向のうち、眼の並びに沿った水平方向をＸ方向で示し、垂直方向をＹ方向で示している。典型例としては、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂを第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂにより正面に映像を映し出す標準位置に設置固定した場合において、Ｚ方向が、表示装置１００Ａ，１００Ｂについてのアイボックスの面についての法線方向を示しており、アイボックスの面がＸ方向ベクトル及びＹ方向ベクトルによって張られる面となる場合が想定される。また、この場合において、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂの回転は、眼の並びに沿ったものとなるようにすることが一例として想定される。すなわち、Ｙ方向を軸方向として、ＸＹ面内に回転する。この際の回転中心は、観察者の瞳の中心となっている。
【００５０】
以下、図１１の底面図を参照して、第１表示装置１００Ａの各部の構成と、第１表示装置１００Ａの回転動作とについて説明する。なお、第２表示装置１００Ｂについては、第１表示装置１００Ａの場合と同様であるので、図示及び説明を省略する。
【００５１】
第１表示装置１００Ａは、右眼用の第１映像を表示させるための装置であり、既述のように、画像表示装置１０Ａすなわち画像表示装置１０と、投射レンズ３０Ａすなわち投射レンズ３０と、導光装置２０Ａすなわち導光装置２０とを有することで、視認させるべき像の形成をする表示光学系である。また、これらの各部は、鏡筒ＢＲａすなわち鏡筒ＢＲに組付けられることによって一体化されている。
【００５２】
画像表示装置１０（画像表示装置１０Ａ）は、例えば有機ＥＬ等の自発光型の素子構成される画像表示素子（映像素子）とすることができる。また、例えば透過型の空間光変調装置である画像表示素子（映像素子）のほか、画像表示素子へ照明光を射出するバックライトである照明装置（不図示）や動作を制御する駆動制御部（不図示）を有する構成としてもよい。
【００５３】
投射レンズ３０（投射レンズ３０Ａ）は、構成要素として、例えば入射側光軸に沿って並ぶ複数（例えば後述する図１３の例では、３つのレンズＬ１〜Ｌ３）の光学素子（レンズ）を備える投射光学系であり、これらの光学素子が既述のように、鏡筒ＢＲによって収納・支持されている。なお、当該光学素子は、例えば非軸対称な非球面（非軸対称非球面）と軸対称な非球面（軸対称非球面）との双方を含む非球面レンズで構成することで、導光装置２０と協働して導光装置２０の内部に表示像に対応する中間像を形成するものとすることができる。投射レンズ３０は、画像表示装置１０で形成された映像光を導光装置２０に向けて投射し入射させる。
【００５４】
導光装置２０（導光装置２０Ａ）は、投射レンズ３０からの映像光を内部反射させつつ、射出することで、観察者の眼前に導く導光部材、あるいは導光光学系である。
【００５５】
鏡筒ＢＲ（鏡筒ＢＲａ）は、投射レンズ３０を構成する光学素子（レンズ）を内部に収納する筒状の部材であり、投射レンズ３０の光入射側に画像表示装置１０が組み付けられ、投射レンズ３０の光射出側に導光装置２０が組み付けられている。これにより、第１表示装置１００Ａを構成する各部は、鏡筒ＢＲ（鏡筒ＢＲａ）によって一体化されている。
【００５６】
また、ここで、画像表示装置１０の像面である光射出面１１ａの法線方向をｚ方向とし、ｚ方向は、投射レンズ３０の光軸が延びる光軸方向に一致しているものとする。また、ｚ方向に垂直な光射出面１１ａの面内方向のうち、矩形の光射出面１１ａあるいは画像表示装置１０の一方向をｘ方向とし、ｘ方向に垂直な方向をｙ方向とする。なお、ここでは、矩形の長手方向をｘ方向としている。また、この場合、上下方向となるＹ方向とｙ方向とは同じ方向となっている。
【００５７】
また、第１表示装置１００Ａは、既述のように、また図示のように、鏡筒ＢＲａの上部（＋Ｙ側）において、第１サブフレーム１０３Ａに取り付けられている。以上により、第１表示装置１００Ａは、全体の光学的位置関係が保持されつつ第１サブフレーム１０３Ａとともに、メインフレーム１０２に対して、Ｙ方向あるいはｙ方向に垂直な面内で回転移動可能となっている。
【００５８】
また、以上のことが、第２表示装置１００Ｂにおいても同様に成り立っている。すなわち、頭部搭載型表示装置１００の装着時において観察者に対して固定されるメインフレーム１０２を基準として、第２姿勢調整機構１０５Ｂによって第２表示装置１００Ｂが回転する。
【００５９】
以上を言い換えると、頭部搭載型表示装置１００の装着時において観察者に対して固定されるメインフレーム１０２を基準として、第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂは、観察時における観察者の眼の並びに沿った水平方向（Ｘ方向）を含む水平面（ＸＺ面あるいはｘｚ面）の法線方向（Ｙ方向あるいはｙ方向）を軸方向として、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂを回転移動させる。
【００６０】
以下、図１０及び図１１を参照して、上記のような回転動作を行うための姿勢調整機構の構成すなわち第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂの構成についての一例を説明する。
【００６１】
まず、既述のように、第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂにより、図１０に示す第１表示装置１００Ａに取り付ける第１サブフレーム１０３Ａと、図１０に示す第２表示装置１００Ｂに取り付ける第２サブフレーム１０３Ｂとは、それぞれ別個に回転可能となっている。例えば図１１の例示において、第１表示装置１００Ａが、観察者にとっての正面方向すなわち標準的な正面方向を中心とする映像を形成すべく映像光を射出させている状態から、映像光の射出角度を変更させたことにより表示領域を変更させた状態を示している。同様のことが、図１０に示す第２表示装置１００Ｂにおいても独立して成り立っている。
【００６２】
以上のような第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂを形成すべく、図１０及び図１１に示すように、メインフレーム１０２には、突起部ＴＰが設けられている。ここでは、突起部ＴＰとして、一対の円弧状の突起部ＴＰａ，ＴＰｂが設けられている。一方、第１及び第２サブフレーム１０３Ａ，１０３Ｂには、突起部ＴＰに対応して、溝部ＤＴが設けられている。ここでは、溝部ＤＴとして、突起部ＴＰａ，ＴＰｂに対応する形状を有した一対の溝部ＤＴａ，ＤＴｂが設けられている。言い換えると、第１姿勢調整機構１０５Ａは、突起部ＴＰａと、溝部ＤＴａとを嵌め合わせることにより構成されており、第２姿勢調整機構１０５Ｂは、突起部ＴＰｂと、溝部ＤＴｂとを嵌め合わせることにより構成されている。なお、例えば円弧状の溝部ＤＴａには、一端にストッパー面が設けられて、第１サブフレーム１０３Ａや第２サブフレーム１０３Ｂの移動範囲を規制していてもよい。ストッパー面を有することで、例えば、第１サブフレーム１０３Ａは、画像の位置をより外側（−Ｘ側）に移動させることは可能であるが、逆側すなわちより内側（＋Ｘ側）に移動させることはできないようにできる。同様に、第２サブフレーム１０３Ｂは、画像の位置をより外側（＋Ｘ側）に移動させることは可能であるが、逆側すなわちより内側（−Ｘ側）に移動させることはできないようにできる。
【００６３】
以下、図１２等を参照して、上記のような回転動作に伴う観察者側の見え方の変化について説明する。
【００６４】
図１２は、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂによる観察者への映像光ＧＬの射出について説明するための概念図であり、図１３は、第１表示装置１００Ａによる観察者への映像光ＧＬの射出角度変化について説明するための概念図である。
【００６５】
図１２の例示では、第２表示装置１００Ｂについては、Ｚ方向すなわち観察者にとっての正面方向を中心とする画像形成を維持する一方、第１表示装置１００Ａについては、回転させた状態としている。この場合、観察者の眼ＥＹを基準とする光軸ＯＸに対して、第２表示装置１００Ｂにおける映像光ＧＬを射出する射出軸としての光軸ＡＸは、一致した状態となっている。一方、第１表示装置１００Ａにおける射出軸としての光軸ＡＸは、光軸ＯＸに対して外側（−Ｘ側）に傾斜した状態となる。この場合、第２表示装置１００Ｂからの第２映像は、正面方向を真ん中として左右対称な画像として観察者に認識されるのに対して、第１表示装置１００Ａからの第１映像は、外側すなわち右側に偏った画像として認識される。
【００６６】
以下、図１３を参照して、第１表示装置１００Ａにおける映像光ＧＬの光路について説明するとともに、上記のような見え方をする原理について説明する。
【００６７】
まず、映像光ＧＬの光路の説明の前提として、第１表示装置１００Ａの各部の構成について説明する。図示のように、ここでの一例では、第１表示装置１００Ａのうち、投射レンズ３０は、３つのレンズＬ１〜Ｌ３で構成されている。また、導光装置２０は、映像光を取り込む入射部２１と、導光用の平行導光体２２と、映像光を取り出すための射出部２３とを備える。
【００６８】
入射部２１は、観察者の耳側に配置され、射出部２３は、観察者の鼻側に配置される。平行導光体２２と入射部２１の本体とは、高い光透過性を有する樹脂材料により成形された一体品又は一部材である。
【００６９】
入射部２１は、投射レンズ３０からの映像光ＧＬを取り込む光入射面ＳＩと、取り込んだ映像光ＧＬを反射して平行導光体２２内に導く反射面ＲＳとを有する。光入射面ＳＩは、投射レンズ３０側に凹の曲面で形成されており、反射面ＲＳで反射された映像光ＧＬを内面側で全反射する機能も有する。反射面ＲＳは、投射レンズ３０側に凹の曲面で形成されている。反射面ＲＳは、曲面上にアルミ蒸着等の成膜を施すことにより形成され、光入射面ＳＩから入射した映像光ＧＬを反射し光路を所定方向に折り曲げる。光入射面ＳＩは、反射面ＲＳで反射された映像光ＧＬを内側で全反射し光路を所定方向に折り曲げる。なお、各面を形成する曲面は、非軸対称自由曲面であるが、これに限らず、軸対称自由曲面、球面、非球面等とすることができる。また、各曲面は、投射レンズ３０によるコリメート機能を補助することができる。
【００７０】
平行導光体２２は、平板部分であり、平行に延びる一対の面である２つの対向する平面２２ａ，２２ｂを有する。両平面２２ａ，２２ｂは、平行平面であるため、外界像に関して拡大やフォーカスズレを生じさせない。平行導光体２２のうち一方の平面２２ａは、入射部２１からの映像光を全反射させる全反射面として機能し、映像光を少ない損失で射出部２３に導く役割を有する。裏側の平面２２ｂは、平行導光体２２と射出部２３との境界面となっている。
【００７１】
射出部２３は、平行導光体２２の奥側すなわち観察者の鼻側において、裏側の平面２２ｂに沿ってその延長上に層状に形成された部材であり、透過性を有する複数のミラー等を配列してなる反射ユニットを有する。これにより、射出部２３は、平行導光体２２の全反射面である外界側の平面２２ａにおいて全反射された映像光ＧＬを通過させる際に、入射した映像光ＧＬを所定角度で反射して光射出面ＳＯ側へ折り曲げる。
【００７２】
なお、光路上における導光装置２０の各光学面を、光路下流側から順に以下のようにする。まず、平行導光体２２の平面２２ｂ又は光射出面ＳＯを第１面Ｓ１とし、平面２２ａを第２面Ｓ２とする。次に、入射部２１の光入射面ＳＩについて全反射による反射面として捉える場合を第３面Ｓ３とする。さらに、入射部２１の反射面ＲＳを第４面Ｓ４とする。最後に、光入射面ＳＩについて光を取り込む面として捉える場合を第５面Ｓ５とする。
【００７３】
以下、映像光ＧＬの光路に沿って、図１３に示す第１表示装置１００Ａにおける画像形成の動作について簡単に説明する。
【００７４】
まず、画像表示装置１０の光射出面１１ａから射出された映像光ＧＬは、３つのレンズＬ１〜Ｌ３で構成される投射レンズ３０を経て、導光装置２０に向けて射出される。映像光ＧＬは、導光装置２０の第５面Ｓ５から入射すると、第４面Ｓ４で反射され、さらに、第３面Ｓ３及び第２面Ｓ２においてそれぞれ全反射されて、第１面Ｓ１に到達し、折り曲げられつつ観察者の眼ＥＹに向けて射出される。すなわち、導光装置２０により導光されることで、観察者の眼ＥＹまで到達する。眼ＥＹの位置に達するに際して、映像光ＧＬの各成分は平行化された光線束となっており、かつ、眼ＥＹの位置において重畳して入射する。観察者は、光の入射方向あるいは入射角度をもって、画像位置を識別し、虚像を視認することになる。この場合、眼ＥＹの位置において重畳している各光線束の断面形状が、アイリング形状となり、その径がアイリング径となる。本実施形態では、このアイリング形状の箇所をアイボックスとも呼んでいる。
【００７５】
以上のような構成により、画像表示装置１０からの映像光ＧＬが、確実に観察者の眼前側まで導かれる。
【００７６】
なお、上記構成の場合、第１面Ｓ１〜第５面Ｓ５の一部に自由曲面を設けることで、投射レンズ３０の負担を低減でき、結果として光学系を薄くできる。また、光学設計に際しては、上記と逆の順すなわち、眼ＥＹの位置を最初の基準として、第１面Ｓ１側から順に光路を追うことで、各部の設定がなされる。
【００７７】
ここで、上記のような態様での虚像表示の場合、見方を変えると、アイボックス（アイリング形状）が装着時において観察者の眼の位置として想定される範囲内から出ることなく映像光ＧＬの射出角度を変えることで、虚像を視認する画像位置を変更することができることになる。そこで、本実施形態では、眼ＥＹの位置すなわちアイリング形状（あるいはアイボックス）のうちの中心点ＣＴ、すなわち光射出面１１ａの各点からの映像光ＧＬの主光線が通過する点であって観察者の理想上の瞳の中心となる点を回転の中心として、第１表示装置１００Ａを回転移動可能としていることで、第１表示装置１００Ａによって形成される第１映像の位置変更を可能にしている。図中において、一部拡大して示すように、第１表示装置１００Ａを回転させることで、光射出面ＳＯの向きが変わるが、この際、一部拡大した図のうち右側に示すように、表示位置を変更する対象となる第１映像の映像光ＧＬの主光線ＰＲについては、アイボックスの中心位置である中心点ＣＴの通過を維持して角度を変更するように第１表示装置１００Ａの姿勢を調整している。以上のような回転動作を、図１１等に示す第１姿勢調整機構１０５Ａにより実現している。
【００７８】
つまり、図７や図８を参照して説明した表示内容の変更等のための動作を、例えば上記のような態様の姿勢調整の動作とすることで、実現できる。つまり、アイボックスの中心位置である中心点の通過を維持して角度を変更するようになされる姿勢調整に応じて表示画像の移動（内容変更）を行うことで、図７等に示す表示態様あるいは表示態様の変化が実現できる。
【００７９】
以上のように、本実施形態の頭部搭載型表示装置１００では、表示機構ＤＡを構成する左右一対の第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂにおいて、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２として互いに異なる表示内容を視認させることができ、さらに、姿勢調整機構である第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂにより、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の表示位置を変更可能とし、さらに、表示制御部１５０により第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて表示内容を制御することで、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持することができる。
【００８０】
また、上記において、頭部搭載型表示装置１００のうち、本体部分１００ｐについて着目すると、本体部分１００ｐは、左右一対の第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂを備え、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂにおける表示位置変更に関する情報を、表示内容を制御する表示制御部に対して出力する、頭部搭載型表示装置用の表示光学系となっている。
【００８１】
また、上記において、頭部搭載型表示装置１００のうち、制御装置ＣＲについて着目すると、制御装置ＣＲは、左右一対の第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂに対して、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂからの表示位置変更に関する情報に基づいて、表示内容を生成し、出力する、頭部搭載型表示装置用の表示制御装置となっている。
【００８２】
また、表示動作に関する別の制御態様として、両画像（両映像）を、十分離間させるようにしたり、重畳した位置に画像が認識されることの無いようにしたりするために、第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂにおいて可動を許容する範囲を制限することも考えられる。例えば、第１映像ＩＭ１の表示位置と第２映像ＩＭ２の表示位置とを離間させた状態に維持し、特に、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、ともに、正面位置外の表示位置において第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２を表示するようにしてもよい。この場合、例えば緊急時等の外界を見たいという状況であるにもかかわらず、各表示装置１００Ａ，１００Ｂが誤動作により全点灯したままとなってしまう、といった事態が生じても、正面の外界視を確保することができる。緊急時等の外界の範囲については、種々定めることが可能であり、頭部搭載型表示装置２００を利用しつつ行っている作業に応じて種々設定することが考えられる。例えば一点に集中した作業を行う場合であれば、正面の比較的狭い真正面の範囲のみを確保するようにすればよいと考えられるが、ＰＣ画面を見る場合や本を読む場合は、これらの動作において視線の動く範囲について視野を確保できる程度に正面に非表示範囲を設けることが必要であると考えられる。また、例えば人間が高い解像度で観察できる角度として例えば５°程度すなわち数度分の範囲を正面位置とし、それよりも外側を表示位置としてもよい。なお、この場合、正面位置外の表示位置において上記のような表示内容の変更等を伴う姿勢調整がなされることになる。
【００８３】
なお、上記のような動作を可能とするには、姿勢調整において、例えば、第１表示装置１００Ａは、映像光ＧＬの射出位置を、正面位置より外側（−Ｘ側）に移動させることは可能であるが、逆側すなわちより内側（＋Ｘ側）に移動させることはできない構造とすることが考えられる。一方、第２表示装置１００Ｂは、映像光ＧＬの射出位置を、正面位置よりより外側（＋Ｘ側）に移動させることは可能であるが、逆側すなわちより内側（−Ｘ側）に移動させることはできない構造とすることが考えられる。以上により、第１表示装置１００Ａにより形成される第１映像ＩＭ１については、正面から右側に外れた位置にあるように認識させ、第２表示装置１００Ｂにより形成される第２映像ＩＭ２については、正面から左側に外れた位置にあるように認識させることができる。
【００８４】
〔第２実施形態〕
以下、図１４を参照して、第２実施形態に係る頭部搭載型表示装置について一例を説明する。
【００８５】
本実施形態に係る頭部搭載型表示装置は、第１実施形態で例示した頭部搭載型表示装置の変形例であり、動作制御に関する態様を除いて、第１実施形態の場合と同様であるので、頭部搭載型表示装置の全体に関する説明は省略する。
【００８６】
図１４は、本実施形態に係る頭部搭載型表示装置２００の一構成例について説明するためのブロック図であり、図２に対応する図である。第１実施形態における図２の例示では、制御装置ＣＲが１つのケーブル４０により本体部分１００ｐと接続されている。これに対して、本実施形態においては、図１４に例示するように、まず、頭部搭載型表示装置２００を構成する表示光学系である本体部分２００ｐにおいて、右眼用の第１表示装置１００Ａを含む第１表示光学系２０１Ａと、左眼用の第２表示装置１００Ｂを含む第２表示光学系２０１Ｂとに分離されている。これに伴い、制御装置ＣＲが２つのケーブル２４０Ａ，２４０Ｂにより本体部分１００ｐの第１表示光学系２０１Ａと第２表示光学系２０１Ｂとにそれぞれ接続されている。
【００８７】
また、この場合、図示のように、第１表示光学系２０１Ａには、第１画像形成部ＧＰａの他に、モーションセンサーＭＳ１や角度位置センサ―ＡＳ１等の各種のセンサーで構成される第１センサーＳＥ１が設けられている。同様に、第２表示光学系２０２Ａには、第２画像形成部ＧＰｂの他に、モーションセンサーＭＳ２や角度位置センサ―ＡＳ２等の各種のセンサーで構成される第２センサーＳＥ２が設けられている。
【００８８】
なお、図示の例では、制御装置ＣＲが２つのケーブル２４０Ａ，２４０Ｂを介して第１表示光学系２０１Ａと第２表示光学系２０１Ｂとにそれぞれ接続されているものとしているが、例えばケーブルを介することなく無線通信（ワイヤレス通信）により制御装置ＣＲと第１及び第２表示光学系２０１Ａ，２０１Ｂとが情報交換を行うものとしてもよい。
【００８９】
以上のように、本実施形態の頭部搭載型表示装置２００においても、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂにおいて、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２として互いに異なる表示内容を視認させることができ、姿勢調整機構である第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂにより、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の表示位置を変更可能とし、さらに、表示制御部１５０により第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて表示内容を制御することで、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持することができる。また、本実施形態では、装着側の本体部分２００ｐを第１表示光学系２０１Ａと第２表示光学系２０１Ｂとに分離して、それぞれに対して通信することで、表示制御を行うことができる。
【００９０】
〔第３実施形態〕
以下、図１５を参照して、第３実施形態に係る頭部搭載型表示装置について一例を説明する。
【００９１】
本実施形態に係る頭部搭載型表示装置は、第１実施形態等で例示した頭部搭載型表示装置の変形例であり、動作制御に関する態様を除いて、第１実施形態等の場合と同様であるので、頭部搭載型表示装置の全体に関する説明は省略する。
【００９２】
図１５は、本実施形態に係る頭部搭載型表示装置３００の一構成例について説明するためのブロック図であり、図２及び図１４に対応する図である。例えば第２実施形態における図１４の例示では、制御装置ＣＲが２つのケーブル２４０Ａ，２４０Ｂにより本体部分２００ｐを構成する第１及び第２表示光学系２０１Ａ，２０１Ｂと接続されている。一方、表示内容についての制御、すなわち画像に関する各種処理に関しては、第１実施形態及び第２実施形態ともに、制御装置ＣＲが担っている。これに対して、本実施形態においては、図１５に例示するように、装着側である本体部分３００ｐが第１表示光学系３０１Ａと第２表示光学系３０１Ｂとに分離しており、さらに、表示内容についての制御についても各表示光学系３０１Ａ，３０１Ｂにおいてなされている。なお、図示の例では、ケーブルを介することなく無線通信（ワイヤレス通信）により制御装置ＣＲと第１及び第２表示光学系３０１Ａ，３０１Ｂとが情報交換を行うものとしているが、図１４の場合と同様に、ケーブルを介する構成とすることも可能である。
【００９３】
以下、頭部搭載型表示装置３００の各部の構成について説明する。まず、制御装置ＣＲは、操作部１３０のほか、表示すべき各種画像のソースデータ（画像コンテンツ）を格納する画像ソースデータ記憶部ＧＭと、各種動作を制御するＣＰＵ３１０と、図２等の送信部１９１，１９２に代えて本体部分３００ｐとの通信をするインターフェース（ＩＦ）である通信部３６０とを備える。ここでは、ＣＰＵ３１０は、左右の画像として提供すべき画像データの生成を画像ソースデータ記憶部ＧＭに格納された情報に基づき行い、通信部３６０を介して本体部分３００ｐを構成する第１及び第２表示光学系３０１Ａ，３０１Ｂにそれぞれ送信するが、例えば各表示装置１００Ａ，１００Ｂの姿勢変更については関知せず、これによる表示位置変更に対応した画像データの生成あるいは画像データの加工については特段行わない。
【００９４】
次に、本体部分３００ｐのうち、右眼用の第１表示装置１００Ａを含む第１表示光学系３０１Ａは、図１４に示す第１表示光学系２０１Ａと同様に、第１画像形成部ＧＰａと、第１センサーＳＥ１とで構成されている。このうち特に、第１画像形成部ＧＰａには、第１表示装置１００Ａ及び第１姿勢調整機構１０５Ａに加え、第１映像ＩＭ１についての表示内容を制御する第１表示制御部３１０Ａと、記憶部３２０Ａとが設けられている。なお、第１画像形成部ＧＰａには、上記のほか、図２等の受信部１９３に代えて制御装置ＣＲとの双方向の通信を行うために制御装置ＣＲの通信部３６０との通信をするインターフェース（ＩＦ）である通信部３６０Ａが設けられている。第１表示制御部３１０Ａは、表示内容についての制御すなわち画像に関する各種処理を担うべく、第１映像の表示位置を算出する第１表示位置算出部３５１ａと、第１表示位置算出部３５１ａでの算出結果に基づいて出力すべき画像データを生成する第１画像データ生成部３５２ａとを備える。さらに、第１表示制御部３１０Ａは、第２表示光学系３０１Ｂとの間で整合された画像形成を行うべく通信部３６０Ａを介した第２表示光学系３０１Ｂとの通信に基づく同期処理を行う第１同期処理部３５３ａを備える。なお、記憶部３２０Ａは、第１表示制御部３１０Ａにおいて取得される各種情報を格納する。以上のような各部を第１表示制御部３１０Ａが有することで、第１実施形態における図２の表示制御部１５０の機能を、右眼用の第１表示装置１００Ａを含む第１表示光学系３０１Ａにおいて担うことが可能になっている。
【００９５】
同様に、左眼用の第２表示装置１００Ｂを含む第２表示光学系３０１Ｂは、第２画像形成部ＧＰｂと、第２センサーＳＥ２とで構成され、このうち、第２画像形成部ＧＰｂには、第２表示装置１００Ｂ及び第２姿勢調整機構１０５Ｂに加え、第２映像ＩＭ２についての表示内容を制御する第２表示制御部３１０Ｂと、記憶部３２０Ｂとが設けられている。また、制御装置ＣＲの通信部３６０や第１表示光学系３０１Ａの通信部３６０Ａを介した通信をするインターフェース（ＩＦ）である通信部３６０Ｂが設けられている。さらに、第２表示制御部３１０Ｂは、第２表示位置算出部３５１ｂと、第２画像データ生成部３５２ｂと、第２同期処理部３５３ｂとを備える。
【００９６】
以上について言い換えると、本実施形態では、第１表示制御部３１０Ａと、第２表示制御部３１０Ｂと、第１表示制御部３１０Ａと第２表示制御部３１０Ｂとの間での表示動作を同期させる表示動作同期部である第１及び第２同期処理部３５３ａ，３５３ｂとによって、頭部搭載型表示装置３００の表示制御部が構成されている。つまり、これらが共同して、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂへ送信すべき映像信号としての画像情報ＶＶ１，ＶＶ２の生成を行っている。
【００９７】
以上のように、本実施形態の頭部搭載型表示装置３００においても、第１及び第２表示装置１００Ａ，１００Ｂにおいて、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２として互いに異なる表示内容を視認させることができ、姿勢調整機構である第１及び第２姿勢調整機構１０５Ａ，１０５Ｂにより、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の表示位置を変更可能としている。さらに、第１及び第２表示制御部３１０Ａ，３１０Ｂと第１及び第２同期処理部３５３ａ，３５３ｂとにより構成される表示制御部により、第１映像ＩＭ１及び第２映像ＩＭ２の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて表示内容を制御することで、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持することができる。
【００９８】
〔第４実施形態〕
以下、図１６を参照して、第４実施形態に係る頭部搭載型表示装置について一例を説明する。
【００９９】
本実施形態に係る頭部搭載型表示装置は、第１実施形態等で例示した頭部搭載型表示装置の変形例であり、表示装置の構造の違い及び姿勢調整の方法を除いて、第１実施形態等の場合と同様であるので、頭部搭載型表示装置の全体に関する説明は省略する。
【０１００】
図１６は、本実施形態に係る頭部搭載型表示装置４００の一構成例を示す概念的な平面図である。なお、図示では、右眼用の第１表示装置４００Ａのみ示し、左眼用の第２表示装置については、第１表示装置４００Ａと同様であるので、図示を省略している。
【０１０１】
図示のように、第１表示装置４００Ａは、図１３等に示す第１実施形態の第１表示装置１００Ａの場合と同様、映像光ＧＬを像面である光射出面４１１ａから射出させる表示素子である画像表示装置４１０のほか、３つのレンズＬ１〜Ｌ３で構成される投射レンズ４３０や、導光装置４２０を有している。
【０１０２】
ここで、導光装置４２０は、導光及び透視用の導光部材４２０ｐと、透視用の光透過部材４５０とで構成されている。
【０１０３】
導光部材４２０ｐは、光学的な機能を有する側面として、第１〜第５面Ｓ１１〜Ｓ１５を有している。これらのうち、第１面Ｓ１１と第４面Ｓ１４とが隣接し、第３面Ｓ１３と第５面Ｓ１５とが隣接する。また、第１面Ｓ１１と第３面Ｓ１３との間に第２面Ｓ１２が配置されている。第２面Ｓ１２の表面には、ハーフミラー層が付随して設けられている。このハーフミラー層は、光透過性を有する反射膜（半透過反射膜）であり、金属反射膜や誘電体多層膜を成膜することにより形成され映像光に対する反射率が適宜設定されている。つまり、導光部材４２０ｐが、観察者の装着時において眼前を覆う透過型反射面を有している。
【０１０４】
光透過部材４５０は、導光部材４２０ｐと一体的に固定され１つの導光装置４２０となっており、導光部材４２０ｐの透視機能を補助する部材（補助光学ブロック）である。光透過部である光透過部材４５０は、光学的な機能を有する側面として、第１透過面Ｓ５１と、第２透過面Ｓ５２と、第３透過面Ｓ５３とを有する。第２透過面Ｓ５２は、第１透過面Ｓ５１と第３透過面Ｓ５３との間に配置されている。第１透過面Ｓ５１は、導光部材４２０ｐの第１面Ｓ１１を延長した面上にあり、第２透過面Ｓ５２は、第２面Ｓ１２に対して接合され一体化されている曲面であり、第３透過面Ｓ５３は、導光部材４２０ｐの第３面Ｓ１３を延長した面上にある。言い換えると、第１面Ｓ１１と第１透過面Ｓ５１とが隣接し、同様に、第３面Ｓ１３と第３透過面Ｓ５３とが隣接しており、いずれも面一に位置合わせされた状態となった滑らかな面を形成している。
【０１０５】
以下、図１６を参照して映像光ＧＬの光路について概略説明する。導光部材４２０ｐは、投射レンズ４３０から映像光ＧＬを入射させるとともに第１〜第５面Ｓ１１〜Ｓ１５での反射等により観察者の眼に向けて導光する。具体的には、投射レンズ４３０からの映像光ＧＬは、まず、第４面Ｓ１４に入射して第５面Ｓ１５で反射され、第４面Ｓ１４に内側から再度入射して全反射され、第３面Ｓ１３に入射して全反射され、第１面Ｓ１１に入射して全反射される。第１面Ｓ１１で全反射された映像光ＧＬは、第２面Ｓ１２に入射し、第２面Ｓ１２に設けたハーフミラー層を部分的に透過しつつも部分的に反射されて第１面Ｓ１１に再度入射して通過する。第１面Ｓ１１を通過した映像光ＧＬは、観察者の眼又はその等価位置に略平行光束として入射する。つまり、観察者は、虚像としての映像光ＧＬにより画像を観察することになる。
【０１０６】
また、導光装置４２０は、上述したように導光部材４２０ｐにより観察者に映像光を視認させるとともに、導光部材４２０ｐと光透過部材４５０との協働により観察者に歪みの少ない外界像を観察させるものとなっている。この際、第３面Ｓ１３と第１面Ｓ１１とが互いに略平行な平面（視度略０）となっていることで、外界光について、収差等をほとんど生じない。また、同様に、第３透過面Ｓ５３と第１透過面Ｓ５１とが互いに略平行な平面となっている。さらに、第３透過面Ｓ５３と第１面Ｓ１１とが互いに略平行な平面となっていることで、収差等をほとんど生じない。以上により、観察者は、光透過部材４５０越しに歪みのない外界像を観察することになる。
【０１０７】
以上のように、本実施形態では、導光部材４２０ｐの内部において、画像表示装置４１０からの映像光を、既述のように、少なくとも２回の全反射を含む第１面Ｓ１１から第５面Ｓ１５までにおける５回の反射によって導光している。これにより、映像光の表示と外界光を視認させるシースルーとを両立させ、かつ、映像光ＧＬの収差の補正を行うことが可能になる。
【０１０８】
以上の構造において、本実施形態では、矢印Ａ２に示すように、画像表示装置４１０を像面である光射出面４１１ａに沿ってｘ方向について平行移動させる機構を姿勢調整機構として有する（図示略）ことで、一部拡大図として示すような映像の表示位置についての変更を可能としている。なお、画像表示装置４１０を平行移動させる機構については、種々の態様が可能であり、例えば、スライド機構を設けて手動あるいは自動で画像表示装置４１０を動かすようにすることが考えられる。
【０１０９】
なお、図示及び説明を省略したが、左眼用の第２表示装置等についても、同様の構造を有している。すなわち、本実施形態の場合、左右方向（Ｘ方向）に関して左右別個独立に姿勢調整を行うことができる。
【０１１０】
また、画像表示装置４１０を平行移動させる方向をｙ方向について平行移動させて上下方向（Ｙ方向）に関して左右別個独立に姿勢調整を行うようにしてもよい。
【０１１１】
また、上記では、画像表示装置４１０を平行移動させるものとしているが、例えば大きめの画像表示装置４１０を準備して、光射出面４１１ａの点灯範囲を変更することで、上記と同じ状況を作るようにしてもよい。
【０１１２】
以上のように、本実施形態の頭部搭載型表示装置４００においても、第１及び第２表示装置において、第１及び第２映像として互いに異なる表示内容を視認させることができ、さらに、姿勢調整機構である第１及び第２姿勢調整機構により、第１及び第２映像の表示位置を変更可能とすることで、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持することができる。特に、本実施形態の場合、画像表示装置４１０を平行移動させることで、第１及び第２映像の表示態様を変更できる。
【０１１３】
また、上記態様のような導光部材と光透過部材とで構成される導光装置を有する構成の第１及び第２表示装置について、第１実施形態に例示したような構成で回転可能な機構を設けることも考えられる。また、第１実施形態に例示した光学系の全体を回転可能にした構成の第１及び第２表示装置において、さらに、画像表示装置を平行移動させるものとしてもよい。
【０１１４】
さらに、画像表示装置を平行移動させる機構と、メインフレーム及びサブフレームによる回転機構とを組み合わせてもよい。この場合、個々の可動範囲の調整が可能になる。
【０１１５】
〔その他〕
この発明は、上記の各実施形態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で実施することが可能である。
【０１１６】
例えば、上記では、第１及び第２表示装置を左右一対の同様のものとしているが、例えば図１７に示すように、一方の映像を他方より大きくしたり、どちらか一方のみが位置変更可能な構成としたりしてもよい。さらに、表示領域についても、一方を横長、他方を縦長とする態様とすることも考えられる。
【０１１７】
また、上記では、原則眼の並ぶ方向に沿った左右について画像を移動させる場合について説明しているが、例えば、上下に移動可能とする構成としてもよい。さらに、例えば左眼用については、眼の並ぶ横方向（Ｘ方向）すなわち左右に移動可能とする一方、右眼用については、上下に移動可能とする構成としてもよい。さらに、瞳の中心に対して球面上を動くようにして、上下左右について移動可能とすることも考えられる。
【０１１８】
また、例えば図１８に示すように、視線検出を行い、視線検出の結果に応じて表示位置の変更をするようにしてもよい。具体的には、図示のように、例えばセンサーＳＥにおいて、視線検出部である視線センサーＳＱを設け、視線センサーＳＱにより観察者の眼ＥＹの動きを捉え、これに応じた表示制御を行ってもよい。なお、図示の例では、眼ＥＹの動きに合わせて映像ＩＭ１の位置を矢印Ａ１の方向へ動かしている様子を示している。また、図示において、視線センサーＳＱについては、例えば、発光部ＥＥと受光部ＲＲとを有しており、発光部ＥＥから眼ＥＹに弱い赤外光を当てて網膜と角膜の反射光を受光部ＲＲで捉えることにより、視線方向を検出し、視線検出部として機能させている。この場合、瞳の動きに応じて種々の情報を個別に表示させることができ、瞳の動きに応じて動的に表示する情報を変化させることが可能となる。したがって、例えば、動きに応じた動的情報の提供が把握できる。また、上記と同様のことを行うべく、例えば眼ＥＹを撮像するカメラを設け、当該カメラの撮像結果から左右の眼ＥＹに対する表示位置を推定してもよい。
【０１１９】
また、画像表示装置１０等としては、上記以外にも、透過型の液晶表示デバイスとしてのＨＴＰＳのほか、種々のものを利用可能であり、例えば、反射型の液晶表示デバイスを用いた構成も可能であり、液晶表示デバイス等からなる映像表示素子に代えてデジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。
【０１２０】
また、上記では、第１実施形態において、制御装置ＣＲがケーブル４０により本体部分１００ｐと接続されており、制御装置ＣＲと本体部分１００ｐとが別体となっているが、例えば制御装置ＣＲの一部または全部が本体部分１００ｐと一体化していてもよい。あるいは、他の実施形態と同様に、ケーブル４０を介することなく無線通信により制御装置ＣＲと本体部分１００ｐとが情報交換を行うものとしてもよい。
【０１２１】
また、上記のような構成の頭部搭載型表示装置については、例えば一種の通信システムを構成したものと捉えることもできる。すなわち、上記発明は、頭部搭載型表示装置の表示制御システムと考えることもできる。
【０１２２】
また、本願発明の技術を、画像光のみを視認させるいわゆるクローズ型（シースルーでない）タイプの虚像表示装置のほか、観察者に外界像をシースルーで視認又は観察させることができるものに採用したり、ディスプレイと撮像装置とで構成されるいわゆるビデオシースルーの製品に対応させたりするものとしてもよい。
【０１２３】
また、本願発明の技術を、双眼鏡型のハンドヘルドディスプレイ等に適用することもできる。
【０１２４】
また、上記の態様の場合、表示制御部１５０等での映像信号としての画像情報ＶＶ１，ＶＶ２の生成において、画像の解像度に関する情報等各種情報が含まれるようにすることも考えられる。
【０１２５】
また、上記のうち、第４実施形態において、映像光の一部を透過させるとともに他の一部を反射させる半透過反射膜を設けた箇所については、これに代えて例えば体積ホログラム等の回折素子といった光学機能面を設けることで、同等の役割を果たすようにすることも考えられる。
【０１２６】
なお、センサーＳＥについても、種々の利用方法が考えられ、例えば、第１表示装置及び第２表示装置とメインフレーム１０２との姿勢関係を、センサーＳＥを構成するジャイロセンサー、角度センサー等から推定するものとしてもよい。
【０１２７】
以上のように、本発明の一態様の頭部搭載型表示装置は、互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置と、第１表示装置における第１映像の表示位置変更及び第２表示装置における第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、表示内容を制御する表示制御部とを備える。
【０１２８】
上記頭部搭載型表示装置では、位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置において、第１映像及び第２映像として互いに異なる表示内容を視認させることができ、さらに、表示制御部により第１映像及び第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて表示内容を制御することで、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持することができる。
【０１２９】
本発明の具体的な側面では、第１表示装置及び第２表示装置は、第１映像の表示位置と第２映像の表示位置とを、離間させる範囲で表示変更する。この場合、第１映像の表示位置と第２映像の表示位置との重畳を回避できる。
【０１３０】
本発明の別の側面では、第１表示装置及び第２表示装置は、正面位置外の表示位置において第１映像及び第２映像を表示する。この場合、例えば、正面の外界視を確保することができる。
【０１３１】
本発明の別の側面では、表示制御部は、第１映像の表示位置と第２映像の表示位置との重複範囲において、第１映像と第２映像とのうち一方の映像部分を遮断する。この場合、映像部分の遮断によって、第１映像の表示位置と第２映像の表示位置との重畳を回避できる。
【０１３２】
本発明のさらに別の側面では、第１表示装置及び第２表示装置は、有機ＥＬを第１映像及び第２映像の光源とする。この場合、黒浮きを抑えた画像形成ができる。
【０１３３】
本発明のさらに別の側面では、表示制御部は、映像の表示位置変更に伴って表示内容を変更する表示内容変更モードと、表示位置変更に関わらず表示内容を維持する表示内容維持モードとに応じて制御態様を変更する。この場合、表示のさせ方にバリエーションを持たせて映像表示の用途に応じた態様とすることができる。
【０１３４】
本発明のさらに別の側面では、表示制御部は、表示内容変更モードにおいて、仮想映像表示空間における表示内容の配置関係を維持するように表示内容を変更する。この場合、あたかも表示位置の移動とともに見える箇所が変わっていくように画像内容を変更していくような表示のさせ方ができる。
【０１３５】
本発明のさらに別の側面では、第１表示装置及び第２表示装置の姿勢を検出して検出結果を表示制御部に出力する姿勢検知部を備える。この場合、姿勢検知部からの情報に基づき適切な表示制御ができる。
【０１３６】
本発明のさらに別の側面では、表示制御部は、第１映像についての表示内容を制御する第１表示制御部と、第２映像についての表示内容を制御する第２表示制御部と、第１表示制御部と第２表示制御部との間での表示動作を同期させる表示動作同期部とを備える。この場合、動作同期部により表示動作の同期をとりつつ第１表示制御部による第１映像の制御と第２表示制御部による第２映像の制御とを的確に行うことができる。
【０１３７】
本発明のさらに別の側面では、第１表示装置及び第２表示装置のうち少なくとも一方の姿勢を調整することで、第１映像及び第２映像のうち対応する映像の表示位置を変更する姿勢調整機構を備える。この場合、姿勢調整機構により、第１映像や第２映像の表示位置を変更できる。
【０１３８】
本発明の一態様の頭部搭載型表示装置の表示制御方法は、互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置を備える頭部搭載型表示装置の表示制御方法であって、第１表示装置における第１映像の表示位置変更及び第２表示装置における第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、表示内容を制御する。
【０１３９】
上記頭部搭載型表示装置の表示制御方法では、位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置において、第１映像及び第２映像として互いに異なる表示内容を視認させることができ、さらに、第１映像及び第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて表示内容を制御することで、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、頭部搭載型表示装置の光学性能や小型化を維持することができる。
【０１４０】
本発明の一態様の頭部搭載型表示装置の表示制御システムは、互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置と、第１表示装置における第１映像の表示位置変更及び第２表示装置における第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、表示内容を制御する表示制御部とを備える。
【０１４１】
上記頭部搭載型表示装置の表示制御システムでは、位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置において、第１映像及び第２映像として互いに異なる表示内容を視認させることができ、さらに、表示制御部により第１映像及び第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて表示内容を制御することで、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持することができる。
【０１４２】
本発明の一態様の頭部搭載型表示装置用の表示光学系は、互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置を備え、第１表示装置及び第２表示装置における表示位置変更に関する情報を、表示内容を制御する表示制御部に対して出力する。
【０１４３】
上記頭部搭載型表示装置用の表示光学系では、位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置において、第１映像及び第２映像として互いに異なる表示内容を視認させることができ、さらに、表示制御部に対して、第１表示装置及び第２表示装置における表示位置変更に関する情報を出力することで、第１映像及び第２映像の表示位置変更の位置変更に応じて表示内容を制御することが可能になり、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、光学性能や小型化を維持することができる。
【０１４４】
本発明の一態様の頭部搭載型表示装置用の表示制御装置は、互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置に対して、第１表示装置及び第２表示装置からの表示位置変更に関する情報に基づいて、表示内容を生成し、出力する。
【０１４５】
上記頭部搭載型表示装置用の表示制御装置では、位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置に対して、第１表示装置及び第２表示装置からの表示位置変更に関する情報に基づいて、表示内容を生成し、出力することで、第１表示装置及び第２表示装置における第１映像及び第２映像について、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、第１表示装置及び第２表示装置の光学性能や小型化を維持することができる。
【０１４６】
本発明の一態様の頭部搭載型表示装置用の表示制御プログラムは、互いに異なる表示内容の第１映像及び第２映像を位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置を備える頭部搭載型表示装置の表示制御プログラムであって、第１表示装置における第１映像の表示位置変更及び第２表示装置における第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて、表示内容を制御する。
【０１４７】
上記頭部搭載型表示装置用の表示制御プログラムでは、位置変更可能に表示する左右一対の第１表示装置及び第２表示装置において、第１映像及び第２映像として互いに異なる表示内容を視認させることができ、さらに、第１映像及び第２映像の表示位置変更のうち少なくとも一方の位置変更に応じて表示内容を制御することで、例えば両眼で１つの大きな画像を視認させる場合に比べて、種々の情報を個別に表示させて表示する情報量を増やしつつ、頭部搭載型表示装置の光学性能や小型化を維持することができる。
【符号の説明】
【０１４８】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…画像表示装置、１１ａ…光射出面、２０，２０Ａ，２０Ｂ…導光装置、２１…入射部、２２…平行導光体、２２ａ…平面、２２ａ，２２ｂ…平面、２３…射出部、３０，３０Ａ，３０Ｂ…投射レンズ、４０…ケーブル、１００…頭部搭載型表示装置、１００Ａ…第１表示装置、１００Ｂ…第２表示装置、１００ｐ…本体部分、１０２…メインフレーム、１０３Ａ…第１サブフレーム、１０３Ｂ…第２サブフレーム、１０５Ａ…第１姿勢調整機構、１０５Ｂ…第２姿勢調整機構、１１０…ＣＰＵ、１２０…記憶部、１２０ｐ…表示位置データ記憶部、１２０ｑ…生成画像データ記憶部、１３０…操作部、１５０…表示制御部、１５０…画像処理部）、１５０ｐ…表示位置算出部、１５０ｑ…画像データ生成部、１９１，１９２…送信部、１９３，１９４…受信部、１９４…受信部、２００…頭部搭載型表示装置、２００ｐ…本体部分、２４０Ａ，２４０Ｂ…ケーブル、３００…頭部搭載型表示装置、３００ｐ…本体部分、３０１Ａ…第１表示光学系、３０１Ｂ…第２表示光学系、３１０…ＣＰＵ、３２０Ａ…記憶部、３２０Ｂ…記憶部、３６０…通信部、３６０Ａ…通信部、３６０Ｂ…通信部、４００…頭部搭載型表示装置、４１０…画像表示装置、４１１ａ…光射出面、４２０…導光装置、４２０ｐ…導光部材、４３０…投射レンズ、４５０…光透過部材、Ａ１，Ａ２…矢印、ＡＸ…光軸、Ｂ１…矢印、ＢＲ，ＢＲａ，ＢＲｂ…鏡筒、ＣＲ…制御装置、ＣＴ…中心点、ＤＡ…表示機構、ＤＴ，ＤＴａ，ＤＴｂ…溝部、ＥＥ…発光部、ＥＹ…眼、ＦＲ…フレーム部、ＧＬ…映像光、ＧＭ…画像ソースデータ記憶部、ＩＣ…アイコン画像、ＩＭ０…画像、ＩＭ１…映像、ＩＭａ…非重畳映像部分、ＩＭｂ…重畳映像部分、Ｌ１〜Ｌ３…レンズ、ＭＳ…モーションセンサー、ＭＳ１…第１モーションセンサー、ＭＳ２…第２モーションセンサー、ＯＸ…光軸、ＰＲ…主光線、ＲＲ…受光部、ＲＳ…反射面、ＳＥ…センサー、ＳＩ…光入射面、ＳＯ…光射出面、ＳＱ…視線センサー、ＳＲａ，ＳＲｂ…外装部材、ＴＭａ，ＴＭｂ…つる部分（テンプル）、ＴＰ，ＴＰａ，ＴＰｂ…突起部、ＶＶ１，ＶＶ２…画像情報、Ｗ１／Ｈ１…横縦比、Ｗ１ｖ／Ｈ１ｖ…横縦比、γ…上段、δ…下段
【図１】
2020106635.tif 000003
【図２】
2020106635.tif 000004
【図３】
2020106635.tif 000005
【図４】
2020106635.tif 000006
【図５】
2020106635.tif 000007
【図６】
2020106635.tif 000008
【図７】
2020106635.tif 000009
【図８】
2020106635.tif 000010
【図９】
2020106635.tif 000011
【図１０】
2020106635.tif 000012
【図１１】
2020106635.tif 000013
【図１２】
2020106635.tif 000014
【図１３】
2020106635.tif 000015
【図１４】
2020106635.tif 000016
【図１５】
2020106635.tif 000017
【図１６】
2020106635.tif 000018
【図１７】
2020106635.tif 000019
【図１８】
2020106635.tif 000020