(57)【要約】【課題】観察者の視覚の特性を考慮して適切に画像を表示させることが可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置は、視覚情報取得部と、表示制御部とを備える。視覚情報取得部は、利用者の視覚に関する情報を取得する。表示制御部は、利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる。そして、表示制御部は、視覚情報取得部の取得結果に基づいて、画像を調整して、表示部に表示させる。【選択図】図６
2014071230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得部と、
前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御部と、
を備え、
前記表示制御部は、前記視覚情報取得部の取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記利用者の頭部に装着され、当該利用者の視認可能な位置に画像を表示する前記表示部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記視覚情報取得部は、前記利用者の眼位情報を取得し、
前記表示制御部は、前記眼位情報に基づいて、前記虚像の位置が調整されるように、前記画像を前記表示部に表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記表示部は、右眼用表示部と、左眼用表示部とを有し、
前記表示制御部は、前記右眼用表示部と、前記左眼用表示部とのそれぞれに対して画像を表示させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記視覚情報取得部は、前記利用者の動体視力情報を取得し、
前記表示制御部は、前記動体視力情報に基づいて、前記画像の輝度又は／及びコントラストを調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記表示制御部は、前記動体視力情報に基づいて、前記画像を複数の領域に分割し、当該領域ごとに、輝度又は／及びコントラストを異ならせるように調整することを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記利用者の視線の焦点位置から遠い領域ほど目立たなくなるように、前記輝度又は／及びコントラストを調整することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
利用者を識別するための識別情報を取得する利用者識別情報取得部と、
前記視覚情報取得部が取得した前記利用者の視覚に関する情報を、前記識別情報に関連付けて記憶する記憶部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記識別情報は、利用者の眼の光彩情報であることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
画像表示装置が実行する制御方法であって、
利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得工程と、
前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御工程と、を有し、
前記表示制御工程では、前記視覚情報取得工程での取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させることを特徴とする制御方法。
【請求項１１】
画像表示装置が実行するプログラムであって、
利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得部と、
前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御部
として前記画像表示装置を機能させ、
前記表示制御部は、前記視覚情報取得部の取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させることを特徴とするプログラム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、観察者の眼の負担を低減するように、画像の調整を行う技術が知られている。例えば、特許文献１には、立体視ディスプレイの画像調整において、左眼用画像と右眼用画像との輝度をそれぞれ測定し、その差を所定値以下に抑制するように制御する技術が開示されている。その他、本発明に関連する技術が特許文献２に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０７３４３４号公報
【特許文献２】特開平０７−３２１０８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１等に記載の技術では、観察者の視覚の特性を考慮していないため、種々の眼の特性を有する観察者に応じて眼の負担を低減するように画像を表示することができない。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、観察者の視覚の特性を考慮して適切に画像を表示させることが可能な画像表示装置を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、画像表示装置は、利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得部と、前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記視覚情報取得部の取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させることを特徴とする。
【０００７】
請求項１０に記載の発明は、画像表示装置が実行する制御方法であって、利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得工程と、前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御工程と、を有し、前記表示制御工程では、前記視覚情報取得工程での取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させることを特徴とする。
【０００８】
請求項１１に記載の発明は、画像表示装置が実行するプログラムであって、利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得部と、前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御部として前記画像表示装置を機能させ、前記表示制御部は、前記視覚情報取得部の取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させることを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ヘッドマウントディスプレイシステムの概略構成図である。
【図２】ヘッドマウントディスプレイの機能的な構成を示すブロック図である。
【図３】眼球及び瞳孔の位置関係を示す。
【図４】ヘッドマウントユニットの概略構成を示す。
【図５】利用者情報のデータ構造を示す。
【図６】ヘッドマウントディスプレイの起動時の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】眼位が正眼位の場合の虚像の位置調整の概要図を示す。
【図８】片眼に斜位がある場合の虚像の位置調整の概要図を示す。
【図９】表示可能範囲と有効領域Ｒｔａｇとの位置関係を示す。
【図１０】コンテンツ視聴時の焦点位置及び有効領域の調整処理の手順を示す。
【図１１】焦点位置調整処理の手順を示すフローチャートである。
【図１２】有効領域調整処理の手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の好適な実施形態によれば、画像表示装置は、利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得部と、前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御部と、を備え、前記表示制御部は、前記視覚情報取得部の取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させる。
【００１１】
上記の画像表示装置は、視覚情報取得部と、表示制御部とを備える。視覚情報取得部は、利用者の視覚に関する情報を取得する。表示制御部は、利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる。そして、表示制御部は、視覚情報取得部の取得結果に基づいて、画像を調整して、表示部に表示させる。このように、画像表示装置は、利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させることで、利用者の眼の負担を低減させることができる。また、画像表示装置は、利用者の視覚の情報に基づいて画像を調整することで、種々の視覚特性を有する利用者ごとに適した画像を表示させることができる。
【００１２】
上記画像表示装置の一態様では、利用者の頭部に装着され、当該利用者の視認可能な位置に画像を表示する前記表示部をさらに備える。このように、本発明は、頭部に装着する利用者専用のディスプレイであるヘッドマウントディスプレイに好適に適用することができる。
【００１３】
上記画像表示装置の他の一態様では、前記視覚情報取得部は、前記利用者の眼位情報を取得し、前記表示制御部は、前記眼位情報に基づいて、前記虚像の位置が調整されるように、前記画像を前記表示部に表示させる。これにより、利用者に斜位等の眼位特性がある場合であっても、好適に利用者の眼の負担を低減させることができる。
【００１４】
上記画像表示装置の他の一態様では、前記表示部は、右眼用表示部と、左眼用表示部とを有し、前記表示制御部は、前記右眼用表示部と、前記左眼用表示部とのそれぞれに対して画像を表示させる。一般に、視覚の特性は、左眼と右眼とで異なる場合がある。従って、この態様により、画像表示装置は、左右の眼のそれぞれの特性を勘案して、左右の眼のそれぞれに適切に画像を調整して虚像を視認させることができる。
【００１５】
上記画像表示装置の他の一態様では、前記視覚情報取得部は、前記利用者の動体視力情報を取得し、前記表示制御部は、前記動体視力情報に基づいて、前記画像の輝度又は／及びコントラストを調整する。この態様により、画像表示装置は、動画コンテンツを視聴させる際に、好適に眼の疲労を抑制することができる。
【００１６】
上記画像表示装置の他の一態様では、前記表示制御部は、前記動体視力情報に基づいて、前記画像を複数の領域に分割し、当該領域ごとに、輝度又は／及びコントラストを異ならせるように調整する。この態様により、画像表示装置は、動画コンテンツを視聴させる際に、好適に眼の疲労を抑制することができる。
【００１７】
上記画像表示装置の他の一態様では、前記利用者の視線の焦点位置から遠い領域ほど目立たなくなるように、前記輝度又は／及びコントラストを調整する。このようにすることで、画像表示装置は、好適に眼の疲労を抑制することができる。
【００１８】
上記画像表示装置の他の一態様では、画像表示装置は、利用者を識別するための識別情報を取得する利用者識別情報取得部と、前記視覚情報取得部が取得した前記利用者の視覚に関する情報を、前記識別情報に関連付けて記憶する記憶部と、をさらに備える。この態様により、画像表示装置は、利用者ごとに視覚情報を好適に記録して使用することができる。
【００１９】
上記画像表示装置の他の一態様では、前記識別情報は、利用者の眼の光彩情報である。この態様により、画像表示装置は、好適に利用者を識別することができる。
【００２０】
本発明の好適な他の実施形態によれば、画像表示装置が実行する制御方法であって、利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得工程と、前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御工程と、を有し、前記表示制御工程では、前記視覚情報取得工程での取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させる。画像表示装置は、この制御方法を実行することで、観察者の視覚の特性を考慮して適切に画像を表示させることができる。
【００２１】
本発明の好適な他の実施形態によれば、画像表示装置が実行するプログラムであって、利用者の視覚に関する情報を取得する視覚情報取得部と、前記利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を表示部に表示させる表示制御部として前記画像表示装置を機能させ、前記表示制御部は、前記視覚情報取得部の取得結果に基づいて、前記画像を調整して、前記表示部に表示させる。画像表示装置は、このプログラムを実行することで、観察者の視覚の特性を考慮して適切に画像を表示させることができる。
【実施例】
【００２２】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２３】
［ヘッドマウントディスプレイシステムの構成］
図１は、本実施例に係るヘッドマウントディスプレイシステムの概略構成図である。以下では、ヘッドマウントディスプレイを適宜「ＨＭＤ」と表記する。図１に示すように、ＨＭＤシステムは、主に、ＨＭＤ１と、ヘッドフォン２と、ヘッドマウント（ＨＭ）ユニット３と、頭部固定器４と、外部再生機５と、操作部６とを有する。以後では、ＨＭＤ１が表示する画像の縦方向（即ち主走査方向）をＹ軸方向、当該画像の横方向（即ち副走査方向）をＸ軸方向、ＸＹ平面に垂直な方向をＺ軸方向とし、各軸の正方向を図示のように定める。
【００２４】
ＨＭＤ１は、頭部固定器４により利用者の頭部に装着され、外部再生機５から出力される画像等を表示することで利用者にその虚像を視認させる。ヘッドフォン２は、利用者の耳に装着され、外部再生機５から出力される音声データ等を出力する。ＨＭユニット３は、ＨＭＤ１の表示制御やヘッドフォン２の音声出力制御などのＨＭＤシステム全体の制御を行う。外部再生機５は、ハードディスクや記憶媒体に記憶されたコンテンツを読み込んでＨＭユニット３にコンテンツの画像や音声データを出力する。操作部６は、利用者が各種操作を行う際に使用するリモートコントローラである。
【００２５】
なお、図１には、ＨＭＤ１、ヘッドフォン２、及び外部再生機５とＨＭユニット３とは有線接続している様子が示されているが、これに代えて、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈ（登録商標）などの通信規格に従い無線接続してもよい。また、操作部６は、ＨＭＤ１やＨＭユニット３に設けられたキーやボタン等であってもよい。
【００２６】
［ＨＭＤの構成］
図２は、ＨＭＤ１の機能的な構成を示すブロック図である。図２は、Ｙ軸正方向からＨＭＤ１を観察した場合のＨＭＤ１の各構成要素の配置を概略的に示している。図２に示すように、ＨＭＤ１は、主に、右眼用表示部１１Ｒと、左眼用表示部１１Ｌと、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌと、通信部１３とを有する。
【００２７】
右眼用表示部１１Ｒは、利用者が右眼により視認する画像を表示する。左眼用表示部１１Ｌは、利用者が左眼により視認する画像を表示する。右眼用表示部１１Ｒ及び左眼用表示部１１Ｌは、例えば透過性を有するスクリーンと、表示像を構成する光をスクリーンに出射する光源とを有し、スクリーンの反射光に基づき利用者に虚像を視認させる。また、右眼用表示部１１Ｒ及び左眼用表示部１１Ｌは、眼から視認する虚像までの距離（「虚像距離Ｌｖ」とも呼ぶ。）を調整自在に構成されている。また、右眼用表示部１１Ｒ及び左眼用表示部１１Ｌは、利用者の眼幅や虚像距離Ｌｖに応じて、位置調整自在に構成されている。また、右眼用表示部１１Ｒ及び左眼用表示部１１Ｌは、立体映像表示に対応している。
【００２８】
眼情報測定部１２Ｒは、利用者の右眼の各視覚機能の測定（「視覚検査」とも呼ぶ。）を行う。眼情報測定部１２Ｌは、利用者の左眼の視覚検査を行う。また、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、撮像手段を有し、利用者の眼の光彩情報を取得する。通信部１３は、ＨＭユニット３との通信を行う。
【００２９】
ここで、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌが行う視覚検査について具体的に説明する。
【００３０】
視覚検査には、例えば、視力検査、眼位検査、他覚的屈折検査などが含まれる。視力検査は左眼・右眼・両眼に対して行う。視力検査には、静止視力の検査と動体視力の検査とが含まれる。静止視力検査では、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、一般的に使用されるランドルト環を使用した測定、アルファベットを用いるスネレン視標やＥチャート、その他平仮名や片仮名を用いた測定を行う。動体視力検査は、横方向の動きを識別するＤＶＡ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｖｉｓｕａｌ  Ａｃｕｉｔｙ）動体視力の検査と、前後方向の動きを識別するＫＶＡ（Ｋｉｎｅｔｉｃ  Ｖｉｓｕａｌ  Ａｃｕｉｔｙ）動体視力の検査とを含む。眼位検査は、斜視又は斜位（潜在的斜視）の有無及びその程度（即ち眼位ずれ）を検出する検査であり、左・右・両眼に対して行われ、カバーテスト、カバーアンカバーテスト、ヒルシュベルグテストなどが用いられる。他覚的屈折検査は、オートレフラクトメータと同様、他覚的屈折度数や角膜曲率半径の測定などを行うことで、弱視、遠視、乱視の有無及びその度合いを計測する検査である。そして、視覚検査の際には、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、右眼用表示部１１Ｒや左眼用表示部１１Ｌに対して、検査用の画像等を必要に応じて表示させる。また、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、視力検査等において、利用者に対して操作部６への入力を適宜要求し、操作部６から送信された操作情報に基づき検査結果を認識する。
【００３１】
なお、上述の視覚検査の検査結果を算出する際、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、視覚検査用のプログラムが記憶されたサーバに検査結果を算出させてもよい。この場合、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、通信部１３を介し、検査結果を算出するのに必要な計測結果を上述のサーバに送信し、当該サーバが算出した検査結果を受信する。
【００３２】
次に、図３を参照し、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌが実行する視覚検査の具体例について説明する。ここでは、一例として、眼位検査の例について説明する。まず、斜位を有する左眼を対象とした単眼計測の場合について説明する。
【００３３】
図３（Ａ）は、左眼用表示部１１Ｌにより左眼に対して正面位置に検査用のマーク等の対象物を表示させて左眼により視認させた場合の眼球８Ｌ及び瞳孔９Ｌの位置関係を示す。この場合、図３（Ａ）に示すように、眼位ずれが生じていない。
【００３４】
図３（Ｂ）は、左眼のみで対象物を見ている状態から左眼の視界を遮断した場合の眼球８Ｌ及び瞳孔９Ｌの位置関係を示す。なお、図３（Ｂ）では、図３（Ａ）の時の瞳孔９Ｌの位置を破線により示している。
【００３５】
図３（Ｂ）に示すように、この場合、瞳孔９ＬがＸ軸負方向に矢印ＡＲが示す幅だけずれている。従って、この場合、眼情報測定部１２Ｌは、左眼を撮影した画像等に基づき、矢印ＡＲが示す幅だけ眼位ずれが生じていることを認識する。このように、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、各眼に対して単眼計測を行う。
【００３６】
また、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、単眼計測に加え、両眼により対象物を視認する際のいずれか一方又は両方の眼に生じる眼位のずれを計測する両眼計測を行う。両眼計測の場合、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、注視させる対象物の表示位置に対する正常な眼位を示す情報を予め記憶しておき、当該対象物を注視させているときの各眼の眼位と比較をすることで、各眼の眼位ずれの有無及びその程度を検出する。
【００３７】
ここで、好適には、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、単眼計測及び両眼計測において、眼視させる対象物の表示位置を変えて眼位のずれを複数回計測する。例えば、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、左眼用表示部１１Ｌ、右眼用表示部１１Ｒの表示可能範囲の四隅の各々に順番に対象物を表示させて、眼位のずれをそれぞれ計測し、検査結果として記憶する。他の例では、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、左眼用表示部１１Ｌ、右眼用表示部１１ＲのＸＹ平面における表示可能範囲を複数のブロックに区分し、ブロックごとに対象物を表示させて、眼位のずれをそれぞれ計測し、検査結果として記憶する。これらの例において、好適には、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、表示させる対象物の眼に対するＺ軸方向の距離を変化させて、それぞれの距離ごとに、眼位のずれを計測するとよい。即ち、この場合、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、虚像距離Ｌｖごとに、眼位のずれを計測する。このように、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、好適には、表示させる対象物の表示位置をＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に変化させて、各表示位置での眼位のずれを計測する。
【００３８】
なお、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、両眼計測において、全ての対象物の表示位置で眼位ずれを検知した場合、眼位ずれが生じている眼が恒常性斜視である可能性が高いと判断し、対象物の表示位置によって眼位ずれの有無が変わる場合には、眼位ずれが生じている眼が間歇性斜視である可能性が高いと判断する。そして、後述するＨＭユニット３は、これらの斜視傾向がある場合、正眼位の眼（効眼）に負担が集中するのを防ぐため、当該効眼の負担を軽減するように、虚像の位置の調整等を行う。
【００３９】
［ＨＭユニットの構成］
図４は、ＨＭユニット３の概略構成を示す。図４に示すように、ＨＭユニット３は、主に、通信部３１と、制御部３２と、記憶部３３とを有する。
【００４０】
通信部３１は、外部再生機５及びＨＭＤ１と通信を行い、画像、音声データ及びその他の情報の送受信を行う。また、通信部３１は、操作部６から操作情報を受信する。
【００４１】
制御部３２は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）を含んでおり、ＲＯＭなどに記憶された制御プログラムを実行することで、ＨＭユニット３全体を制御する。例えば、制御部３２は、ＨＭＤ１を装着した利用者の視覚情報に基づいて、ＨＭＤ１に送信する画像の画質を調整したり、利用者に視認させる虚像の位置を調整するようにＨＭＤ１を制御したりする。制御部３２は、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌと共に本発明における「視覚情報取得部」及び「利用者識別情報取得部」として機能する。また、制御部３２は、本発明における「表示制御部」として機能する。
【００４２】
記憶部３３は、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌから送信された利用者ごとの視覚検査の情報（「利用者情報」とも呼ぶ。）を記憶する。また、記憶部３３は、視覚情報の組み合わせごとに適した画質に関する調整値のマップや、視覚情報の組み合わせごとに適した虚像の位置の調整値のマップを記憶する。上述のマップに記憶される各調整値は、対応付けられた視覚情報に対して、実験的又は理論的に適した値となるように予め定められる。
【００４３】
図５（Ａ）は、記憶部３３が記憶する利用者情報のデータ構造を示す。図５（Ａ）に示すように、利用者情報は、利用者（ここでは利用者Ａ、Ｂ）ごとに、利用者識別情報、視覚情報、及びその他利用時記録域の項目を有する。利用者識別情報は、ＨＭＤ１を装着する利用者を判別するための情報であり、例えば眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌにより測定された光彩情報であってもよく、各利用者がＨＭＤ１の利用時に操作部６等に入力する利用者ＩＤ等であってもよい。視覚情報は、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌが実行した視覚検査の検査結果を示す情報である。その他利用時記憶域は、視聴したコンテンツの視聴時間や、視聴時の眼位の情報などを記憶する。
【００４４】
図５（Ｂ）は、視覚情報に含まれる項目を詳細に示した図である。図５（Ｂ）に示すように、記憶部３３は、視覚情報として、光彩情報と、左右両眼の各々の静止視力と、動体視力を示すＤＶＡ値及びＫＶＡ値とを記憶する。さらに、記憶部３３は、視覚情報として、左右両眼の各々の眼位の情報、及び、左右両眼の各々についての弱視、遠視、乱視などの他覚的屈折異常の有無及びその程度を記憶する。
【００４５】
［起動時の制御］
次に、利用者がＨＭＤ１を装着してＨＭＤ１を起動させた際に実行する処理について図６を参照して説明する。図６は、ＨＭＤ１の起動時の処理手順を示すフローチャートの一例である。概略的には、ＨＭユニット３の制御部３２は、利用者から取得した利用者識別情報に基づき、当該利用者が未登録の場合には、視覚検査を実行して当該利用者の登録処理を行い、当該利用者が登録済みの場合には、対応する利用者情報を記憶部３３から読み出す。
【００４６】
まず、制御部３２は、ＨＭＤ１を装着した利用者の利用者識別情報を取得する（ステップＳ１０１）。例えば、制御部３２は、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌに利用者の眼の光彩を計測させ、その計測結果を示す光彩情報を、利用者識別情報として眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌから取得する。
【００４７】
次に、制御部３２は、取得した利用者識別情報は登録済みであるか否か判定する（ステップＳ１０２）。即ち、制御部３２は、記憶部３３に、当該利用者識別情報を含む利用者情報が記憶されているか否か判定する。そして、利用者識別情報が登録済みである場合（ステップＳ１０２；Ｙｅｓ）、制御部３２は、視覚情報などを含む利用者情報を記憶部３３から取得する（ステップＳ１０６）。その後、制御部３２は、当該視覚情報に基づき、右眼用表示部１１Ｒ、左眼用表示部１１Ｌにより表示させる画像の画質調整や、虚像の表示位置などを調整する。
【００４８】
一方、取得した利用者識別情報が登録済みではない場合（ステップＳ１０２；Ｎｏ）、制御部３２は、利用者に新規登録手続きを実施する旨をヘッドフォン２などにより通知する（ステップＳ１０３）。そして、制御部３２は、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌに、利用者の視覚検査を実行させる（ステップＳ１０４）。この場合、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌは、［ＨＭＤの構成］のセクションで述べた視覚検査を実行し、その視覚検査の検査結果を制御部３２に送信する。
【００４９】
次に、制御部３２は、視覚検査の検査結果を利用者識別情報と関連付けて利用者情報として記憶部３３に記憶させる（ステップＳ１０５）。その後、制御部３２は、視覚検査により取得した視覚情報に基づき、右眼用表示部１１Ｒ、左眼用表示部１１Ｌにより表示させる画像の画質調整や、虚像の表示位置などを調整する。
【００５０】
［虚像の位置調整］
次に、利用者がＨＭＤ１によりコンテンツを視聴する際の虚像の表示位置の調整方法について説明する。概略的には、制御部３２は、視覚情報に含まれる視力や屈折異常の情報等に基づき、虚像の表示位置をＺ軸方向に移動させると共に、眼位の情報等に基づき、虚像の表示位置をＸＹ平面上で移動させる。これについて、図７及び図８を参照して説明する。
【００５１】
図７は、眼位が正眼位の場合の虚像の位置調整の概要図を示す。図７では、虚像「Ｉｖ」をＺ軸方向にずらす前後の視線４０Ａ、４０Ｂと、各視線の焦点位置「Ｐｆ」とがそれぞれ示されている。なお、図７及び後述する図８では、便宜上、虚像ＩｖのＸ軸方向における幅を実際よりも小さく描いている。
【００５２】
制御部３２は、視覚検査により得られた視力の情報と、弱視や遠視等の他覚的屈折異常の情報とに基づき、Ｚ軸方向における虚像Ｉｖの位置を変化させる。例えば、制御部３２は、視力が弱い傾向や弱視の傾向があると判断した場合には、視力が強い傾向や遠視の傾向がある場合と比較して虚像Ｉｖの位置をＺ軸負方向側に設定する。また、制御部３２は、虚像Ｉｖを拡大させる旨の操作部６への操作を検知した場合には、虚像Ｉｖの位置をＺ軸負方向側に設定する。
【００５３】
一方、眼位が正眼位の場合、図７に示すように、視線の焦点位置Ｐｆ及び虚像Ｉｖの中心位置は、左右の眼の真ん中を通りＺ軸に平行な補助線４２上に存在する。このように、制御部３２は、両眼が正眼位の場合には、虚像Ｉｖの中心位置を補助線４２上と重なる位置に設定し、一方の眼に負担がかかるのを抑制する。
【００５４】
図８は、片眼に斜位がある場合の虚像の位置調整の概要図を示す。図８では、虚像Ｉｖの位置をＺ軸方向にずらす前後の視線４０Ｃ、４０Ｄと、その焦点位置Ｐｆとがそれぞれ示されている。
【００５５】
図８に示すように、この場合、制御部３２は、焦点位置Ｐｆが最も自然な（即ち両眼の負担が少ない）位置になるように、虚像Ｉｖを図７に示した位置よりもＸ軸正方向側にずらして表示している。その結果、焦点位置Ｐｆは、図７に示した焦点位置ＰｆよりＸ軸正方向側にずれる。これにより、利用者が虚像Ｉｖを視認する際に、一方の眼に偏って負荷がかかるのを抑制することができる。
【００５６】
ここで、眼位ずれに基づく具体的な虚像Ｉｖの表示位置の補正方法について説明する。制御部３２は、表示させる虚像Ｉｖの虚像距離Ｌｖと、当該虚像距離Ｌｖの場合の眼位ずれの情報とに基づいて、所定のマップを参照し、虚像ＩｖのＸＹ平面上での位置の補正量を決定する。上述のマップは、例えば、虚像距離Ｌｖごとに、眼位ずれと、当該眼位ずれに対する適切な補正量とを規定したマップ等であり、記憶部３３等に予め記憶されている。そして、マップに記録される補正量は、例えば実験等に基づき、各眼位ずれに対して適切な補正値に設定されている。
【００５７】
一般に、眼位は、弱視、遠視、乱視等の屈折異常の影響を受ける。従って、制御部３２は、上述のように、眼位ずれに加え、虚像距離Ｌｖに基づき虚像Ｉｖの位置の補正量を決定することで、虚像Ｉｖの位置の補正量をより的確に定めることができる。
【００５８】
以上のように、制御部３２は、利用者の眼位の特性を勘案して、虚像Ｉｖの位置を調整することで、利用者の眼の疲労等を好適に抑制することができる。また、一般に、立体映像を表示させる場合には、左眼で視認する像と、右眼で視認する像とが異なるため、利用者の眼位の特性を考慮せずに映像を視認させた場合には、利用者の眼の負担が特に大きくなる。従って、本実施例によれば、制御部３２は、立体映像を表示させる場合であっても、利用者の眼の負荷を好適に低減させることができる。
【００５９】
［画質調整］
次に、利用者がＨＭＤ１によりコンテンツを視聴する際の画質の調整方法について説明する。概略的には、制御部３２は、視覚検査で得られた動体視力の情報に基づいて、焦点位置Ｐｆを中心とした領域（「有効領域Ｒｔａｇ」とも呼ぶ。）を設定し、有効領域Ｒｔａｇ外の輝度又は／及びコントラストを小さくする。このとき、制御部３２は、有効領域Ｒｔａｇを、動画コンテンツの場合に利用者が動体を好適に視認可能であると推定される領域に設定する。これにより、利用者の眼の負担を好適に低減しつつ、有効領域Ｒｔａｇ内の映像を好適に視認させる。
【００６０】
図９（Ａ）は、画像の表示可能範囲「Ｒｍａｘ」に対する有効領域Ｒｔａｇの位置を示す。図９（Ａ）では、利用者は正面を向いた状態であり、視線の焦点位置Ｐｆは、表示可能範囲Ｒｍａｘの中心と一致している。
【００６１】
図９（Ａ）に示すように、制御部３２は、有効領域Ｒｔａｇの中心が焦点位置Ｐｆと重なる位置に、矩形の有効領域Ｒｔａｇを設定する。また、制御部３２は、有効領域ＲｔａｇのＸ軸方向の幅（単に「横幅」とも呼ぶ。）及びＹ軸方向の幅（単に「縦幅」とも呼ぶ。）を、利用者情報に含まれる動体視力を示すＤＶＡ値及びＫＶＡ値に基づき設定する。ここで、制御部３２は、ＤＶＡ値及びＫＶＡ値に基づき、利用者が好適に動体を視認可能であると推定される領域と有効領域Ｒｔａｇが一致するように、上述の縦幅及び横幅を決定する。具体的には、制御部３２は、各ＤＶＡ値及びＫＶＡ値に対する適切な有効領域Ｒｔａｇの横幅及び縦幅を示すマップ又は式を参照し、有効領域ＲｔａｇのＸ軸方向及びＹ軸方向の幅を決定する。上述のマップ等は、実験等に基づき作成し、予め記憶部３３に記憶される。
【００６２】
そして、制御部３２は、有効領域Ｒｔａｇ外の表示可能範囲Ｒｍａｘの領域（斜線部分参照）に該当する各画素の輝度又は／及びコントラストを下げる。このように、制御部３２は、利用者が動体を好適に視認可能な範囲に相当する有効領域Ｒｔａｇ以外を目立たなくすることで、視聴時の眼の疲れを好適に低減させることができる。
【００６３】
また、制御部３２は、視線の焦点位置Ｐｆが移動した場合、焦点位置Ｐｆに応じて有効領域Ｒｔａｇを遷移させる。図９（Ｂ）は、利用者がＸ軸正方向に視線をずらした場合の表示可能範囲Ｒｍａｘ内の有効領域Ｒｔａｇの位置を示す。
【００６４】
図９（Ｂ）に示すように、この場合、利用者がＸ軸正方向に視線をずらしたことにより、焦点位置ＰｆもＸ軸正方向にずれている。この場合、まず、制御部３２は、例えば眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌに各眼の視線方向及び眼幅を検出させることで、焦点位置Ｐｆを認識する。そして、制御部３２は、認識した焦点位置Ｐｆに有効領域Ｒｔａｇの中心位置が重なるように、有効領域Ｒｔａｇを右方向に遷移させる。このようにすることで、利用者の視線が動いた場合であっても、的確に有効領域Ｒｔａｇを定めることができる。
【００６５】
また、好適には、制御部３２は、コンテンツの視聴時間に応じて有効領域Ｒｔａｇを小さくするとよい。一般に、コンテンツの視聴時間が長くなるにつれて、利用者の眼の疲労が蓄積し、動体視力が相対的に低下する。従って、制御部３２は、コンテンツの視聴時間に応じて有効領域Ｒｔａｇを小さくすることで、動体視力の低下に適切に対応した有効領域Ｒｔａｇを設定することができる。この場合、例えば、制御部３２は、コンテンツの視聴時間の各々に対して有効領域Ｒｔａｇの縦幅及び横幅に乗じる係数のマップ等を参照することで、有効領域Ｒｔａｇを小さくする。
【００６６】
［コンテンツ視聴時の処理］
制御部３２は、コンテンツの再生時に、所定の間隔ごとに、眼から焦点位置Ｐｆまでの距離（即ち虚像距離Ｌｖ）を算出し、当該虚像距離Ｌｖが所定の閾値以上の場合には、有効領域Ｒｔａｇを縮小する。これについて、図１０乃至図１２のフローチャートを参照して具体的に説明する。
【００６７】
図１０は、コンテンツ視聴時の焦点位置Ｐｆ及び有効領域Ｒｔａｇの調整処理の手順を示すフローチャートである。制御部３２は、図１０に示すフローチャートの処理を、コンテンツ視聴時において、所定の周期に従い繰り返し実行する。
【００６８】
まず、制御部３２は、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌから眼位情報及び視線方向に関する視線情報を取得する（ステップＳ２０１）。次に、制御部３２は、後述する図１１に示す焦点位置調整処理を実行する（ステップＳ２０２）。そして、制御部３２は、後述する図１２に示す有効領域調整処理を実行する（ステップＳ２０３）。そして、制御部３２は、ステップＳ２０３で調整した有効領域Ｒｔａｇに基づき画質調整を行う（ステップＳ２０４）。具体的には、制御部３２は、［画質調整］のセクションで述べたように、有効領域Ｒｔａｇ以外の輝度又は／及びコントラストを小さくする。
【００６９】
図１１は、図１０のステップＳ２０２で実行する焦点位置調整処理の手順を示すフローチャートである。
【００７０】
まず、制御部３２は、視覚検査時に検出した眼位に対するステップＳ２０１で取得した眼位のずれは許容範囲内であるか否か判定する（ステップＳ３０１）。具体的には、制御部３２は、上述の眼位のずれの大きさが、所定値より小さいか否か判定する。上述の所定値は、利用者が画像を視認する際に影響がない眼位のずれの大きさに実験等に基づき設定される。そして、上述の眼位ずれが許容範囲内である場合（ステップＳ３０１；Ｙｅｓ）、制御部３２は、フローチャートの処理を終了する。
【００７１】
一方、上述の眼位ずれが許容範囲を超えている場合（ステップＳ３０１；Ｎｏ）、制御部３２は、眼位ずれから焦点位置Ｐｆを移動させるべき距離及び方向を示す調整値を算出し、当該調整値に基づき虚像の位置を移動させる（ステップＳ３０２）。例えば、制御部３２は、［虚像の位置調整］のセクションで説明した虚像の表示位置の補正するためのマップを参照し、眼位ずれに基づき上述の調整値を算出する。そして、制御部３２は、上述の調整値をコンテンツ視聴開始からの経過時間と共に記憶部３３に記憶させる（ステップＳ３０３）。この場合、好適には、記憶部３３は、図５（Ａ）に示す利用者情報の「その他利用時記録域」に、これらの情報を記録するとよい。
【００７２】
図１２は、図１０のステップＳ２０３で実行する有効領域調整処理の手順を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、制御部３２は、ステップＳ２０１で取得した視線情報等に基づき焦点位置Ｐｆ（即ち、虚像の位置）を認識し、虚像距離Ｌｖを算出する。そして、制御部３２は、虚像距離Ｌｖが所定の閾値以下であるか否か判定する（ステップＳ４０１）。上述の閾値は、有効領域Ｒｔａｇの調整をする必要があるか否かを判定するための閾値であり、例えば実験等に基づき決定される。そして、虚像距離Ｌｖが閾値以下の場合には（ステップＳ４０１；Ｙｅｓ）、制御部３２は、有効領域Ｒｔａｇを調整する必要がないと判断し、フローチャートの処理を終了する。
【００７４】
虚像距離Ｌｖが閾値を超えている場合（ステップＳ４０１；Ｎｏ）、制御部３２は、虚像距離Ｌｖに応じて有効領域Ｒｔａｇの縦幅及び横幅に乗じる調整値を算出し、当該調整値に基づき有効領域Ｒｔａｇを調整する（ステップＳ４０２）。このとき、制御部３２は、虚像距離Ｌｖが長いほど、有効領域Ｒｔａｇを縮小させるように、調整値を定める。一般に、虚像距離Ｌｖが長い場合には、利用者が注視している範囲は相対的に小さくなる。従って、制御部３２は、この処理により、有効領域Ｒｔａｇを適切に調整することができる。そして、制御部３２は、上述の調整値をコンテンツ視聴開始からの経過時間と共に記憶部３３に記憶させる（ステップＳ４０３）。この場合、好適には、記憶部３３は、図５（Ａ）に示す利用者情報の「その他利用時記録域」に、これらの情報を記録するとよい。
【００７５】
なお、好適には、制御部３２は、虚像距離Ｌｖが閾値より大きい状態から再び閾値以下になった場合には、ステップＳ４０２で調整値に基づき縮小させた有効領域Ｒｔａｇの大きさを、当該調整値を適用する前の大きさに戻すとよい。
【００７６】
以上説明したように、本実施例に係るＨＭＤシステムでは、ＨＭユニット３の制御部３２は、眼情報測定部１２Ｒ、１２Ｌにより利用者の視覚情報を取得する。また、制御部３２は、利用者の視線の焦点位置に虚像が生成されるように、画像を右眼用表示部１１Ｒ及び左眼用表示部１１Ｌに表示させる。このとき、制御部３２は、取得した視覚情報に基づいて、画像を調整して、右眼用表示部１１Ｒや左眼用表示部１１Ｌに表示させる。これにより、ＨＭＤシステムは、観察者の視覚の特性を考慮して適切に画像を表示させることができる。
【００７７】
［変形例］
［画質調整］のセクションにおける図９の説明では、制御部３２は、表示可能範囲Ｒｍａｘを、有効領域Ｒｔａｇと、それ以外の領域とに分けて、輝度又は／及びコントラストの調整を行った。これに代えて、制御部３２は、表示可能範囲Ｒｍａｘを、３以上の領域にわけてもよい。この場合であっても、制御部３２は、焦点位置Ｐｆから遠い領域ほど、輝度又は／及びコントラストを小さくして目立たなくする。これにより、制御部３２は、利用者が注目しない部分を目立たなくして眼の負担を低減させることができる。
【００７８】
また、図９では、有効領域Ｒｔａｇは、矩形であったが、これに限らず、楕円等の任意の形状であってもよい。例えば、有効領域Ｒｔａｇが楕円の場合には、制御部３２は、有効領域Ｒｔａｇの縦幅及び横幅に乗じる調整値を決定するのに代えて、有効領域Ｒｔａｇの長径及び短径に乗じる調整値を決定することで、有効領域Ｒｔａｇの大きさを調整する。
【産業上の利用可能性】
【００７９】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイ、その他の個人ごとに観察する表示システムなどに好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００８０】
１  ＨＭＤ
２  ヘッドフォン
３  ＨＭユニット
４  頭部固定器
５  外部再生機
６  操作部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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