(57)【要約】【課題】使用者を正しく認証する認証率を向上させる。【解決手段】情報入出力装置は、取得した第１の認証データと、予め取得されている第１の認証データである基準データとに基づいて、使用者を認証する第１の認証処理部と、第１の認証部が使用者を認証できない場合に、第１の認証データとは異なる種類の第２の認証データを取得し、取得した第２の認証データに基づいて使用者を認証する第２の認証部と、第１の認証データと相関のある所定の情報を取得する取得部と、第１の認証部が使用者を認証した場合に、情報の入出力処理を実行するとともに、第２の認証部が使用者を認証した場合に、情報の入出力処理を実行する制御部と、第２の認証部が使用者を認証した場合に、基準データとして、取得した第１の認証データを取得部が取得した所定の情報と対応付けて追加する追加部とを備えることを特徴とする。【選択図】図２０
2014044654.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取得した第１の認証データと、予め取得されている前記第１の認証データである基準データとに基づいて、使用者を認証する第１の認証部と、
前記第１の認証部が前記使用者を認証できない場合に、前記第１の認証データとは異なる種類の第２の認証データを取得し、取得した前記第２の認証データに基づいて前記使用者を認証する第２の認証部と、
前記第１の認証データと相関のある所定の情報を取得する取得部と、
前記第１の認証部が前記使用者を認証した場合に、情報の入出力処理を実行するとともに、前記第２の認証部が前記使用者を認証した場合に、前記入出力処理を実行する制御部と、
前記第２の認証部が前記使用者を認証した場合に、前記取得した第１の認証データを前記基準データとして、前記取得部が取得した前記所定の情報と対応付けて追加する追加処理部と
を備えることを特徴とする情報入出力装置。
【請求項２】
前記第１の認証データは、使用者の身体的特徴を示す生体データである
ことを特徴とする請求項１に記載の情報入出力装置。
【請求項３】
前記基準データと前記所定の情報とを対応付けて記憶する記憶部を備え、
前記第１の認証部は、
前記取得部が取得した前記所定の情報に基づいて、前記記憶部に記憶されている前記基準データのうちの、前記取得した第１の認証データと比較する前記基準データの順番を定め、当該順番に基づく前記基準データと前記取得した第１の認証データとを比較し、当該比較結果に基づいて、前記使用者が正当な使用者であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の情報入出力装置。
【請求項４】
画像を撮像する撮像部を備え、
前記第１の認証データには、虹彩データが含まれ、
前記第１の認証部は、
前記撮像部が撮像した画像に基づく前記虹彩データを取得し、取得した前記虹彩データと、前記基準データとに基づいて、前記使用者を認証し、
前記取得部は、自装置の周囲における照度情報を前記所定の情報として取得し、
前記追加処理部は、
前記第２の認証部が前記使用者を認証した場合に、取得した前記虹彩データと前記照度情報とを対応付けて前記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項３に記載の情報入出力装置。
【請求項５】
前記画像に含まれる前記使用者の眼が右眼及び左眼のうちのいずれかであるかを判定する判定部を備え、
前記記憶部は、前記使用者の眼が右眼及び左眼のうちのいずれかであるかを示す左右情報と前記所定の情報と前記虹彩データとを対応付けて記憶し、
前記第１の認証部は、
前記記憶部に記憶されている前記基準データのうちの、前記判定部の判定結果に基づく前記左右情報に対応する前記虹彩データと、取得した前記虹彩データとに基づいて、前記使用者を認証し、
前記追加処理部は、
前記第２の認証部が前記使用者を認証した場合に、取得した前記虹彩データと、前記照度情報と、前記判定部の判定結果に基づく前記左右情報とを対応付けて前記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項４に記載の情報入出力装置。
【請求項６】
音声データを取得する集音部を備え、
前記第１の認証データには、音声データが含まれ、
前記第１の認証部は、
前記集音部が取得した前記音声データと、前記基準データとに基づいて、前記使用者を認証し、
前記取得部は、前記集音部が取得した前記音声データに基づいて、前記音声データの音圧情報を前記所定の情報として取得し、
前記追加処理部は、
前記第２の認証部が前記使用者を認証した場合に、取得した前記音声データと前記音圧情報とを対応付けて前記記憶部に記憶させる
ことを特徴とする請求項３に記載の情報入出力装置。
【請求項７】
自装置を操作する操作部を備え、
前記第２の認証部は、
前記操作部によって入力された情報を前記第２の認証データとして取得する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の情報入出力装置。
【請求項８】
前記第２の認証部は、
時間の経過に伴う前記使用者の瞬きパターンに基づく情報を、前記第２の認証データとして取得し、所得した前記使用者の瞬きパターンに基づく情報に基づいて前記使用者を認証する
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の情報入出力装置。
【請求項９】
自装置を操作する操作部を備え、
前記第２の認証部は、
前記瞬きパターンに基づく情報に基づいて、前記使用者を認証できない場合に、前記操作部によって入力された情報を前記第２の認証データとして取得し、前記入力された情報に基づいて前記使用者を認証する
ことを特徴とする請求項８に記載の情報入出力装置。
【請求項１０】
前記第２の認証部は、
正当な使用者を正当な使用者でないと判定する本人拒否率が前記第１の認証部より低い
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の情報入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報入出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドマウントディスプレイなどの情報入力装置において、使用の際に、正当な使用者であるか否かを判定する認証処理を行う技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載の技術では、予め登録されている使用者の虹彩データと、使用の際に取得した使用者の虹彩データとの比較結果に基づいて、正当な使用者であるか否かを判定する認証処理を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０５１７０２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に記載の技術では、例えば、屋外で虹彩データを取得した場合に、環境光の明るさに応じて、瞳孔の大きさが変化するために、正しく認証処理を行うことができない場合がある。このように、特許文献１に記載の技術では、例えば、虹彩データなどの認証データを取得する際の条件によっては、使用者を正しく認証する認証率が低下する場合がある。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、使用者を正しく認証する認証率を向上させることができる情報入出力装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、取得した第１の認証データと、予め取得されている前記第１の認証データである基準データとに基づいて、使用者を認証する第１の認証部と、前記第１の認証部が前記使用者を認証できない場合に、前記第１の認証データとは異なる種類の第２の認証データを取得し、取得した前記第２の認証データに基づいて前記使用者を認証する第２の認証部と、前記第１の認証データと相関のある所定の情報を取得する取得部と、前記第１の認証部が前記使用者を認証した場合に、情報の入出力処理を実行するとともに、前記第２の認証部が前記使用者を認証した場合に、前記入出力処理を実行する制御部と、前記第２の認証部が前記使用者を認証した場合に、前記取得した第１の認証データを前記基準データとして、前記取得部が取得した前記所定の情報と対応付けて追加する追加処理部とを備えることを特徴とする情報入出力装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、認証処理における認証率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるヘッドマウントディスプレイを背面側から見た斜視図である。
【図３】第１実施形態におけるディスプレイ本体の水平断面図である。
【図４】第１実施形態におけるヘッドバンドの動作説明図である。
【図５】第１実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの装着形態（第１表示モード）を示す図である。
【図６】第１実施形態におけるヘッドマウントディスプレイに付属のステレオイヤホンを示す斜視図である。
【図７】第１実施形態における眼球照明ライトの点灯と消灯を説明する図である。
【図８】第１実施形態における表示部の構成及び光学系を説明するための表示部の断面図である。
【図９】第１〜第３観察状態のそれぞれにおける表示領域の違いを示す図である。
【図１０】第１観察状態における観察範囲と撮像範囲を示す図である。
【図１１】第１観察状態における撮像画像の一例を示す図である。
【図１２】第２観察状態における撮像画像の一例を示す図である。
【図１３】第２観察状態における観察範囲と撮像範囲を示す図である。
【図１４】第３観察状態における撮像画像の一例を示す図である。
【図１５】第３観察状態における観察範囲と撮像範囲を示す図である。
【図１６】第１実施形態における撮像素子の画角と選択範囲を説明する図である。
【図１７】第１実施形態における撮像領域と選択領域を説明する図である。
【図１８】第１実施形態における選択範囲の選択を機械的に行う機構を説明する図である。
【図１９】第１実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの機能ブロック図である。
【図２０】第１実施形態における処理部の機能ブロック図である。
【図２１】第１実施形態における登録されている虹彩データのデータテーブルの構成の一例を示す図である。
【図２２】第１実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの電源オン状態後に行う動作を示すフローチャートである。
【図２３】第１実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの通常動作におけるメニュー表示画面の一例を示す図である。
【図２４】第１実施形態における左右の眼の検出処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２５】右眼観察形態の場合の撮像範囲Ｓの撮像画像の一例を示す図である。
【図２６】左眼観察形態の場合の撮像範囲Ｓの撮像画像の一例を示す図である。
【図２７】左眼観察形態における撮像画像の一例を示す図である。
【図２８】第１実施形態におけるユーザー認証処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図２９】第１実施形態におけるパスワード入力画面の一例を示す図である。
【図３０】第２実施形態における処理部の機能ブロック図である。
【図３１】第２実施形態における登録されている音声データのデータテーブルの構成の一例を示す図である。
【図３２】第２実施形態におけるユーザー認証処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図３３】第３実施形態における処理部の機能ブロック図である。
【図３４】第３実施形態におけるユーザー認証処理手順の一例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】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態による情報入出力装置について、図面を参照して説明する。
なお、本実施形態では、情報入出力装置の一例としてヘッドマウントディスプレイに適用する例について説明するが、本発明はこれに限られない。
【００１０】
以下の説明においては、必要に応じてＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ、ヘッドマウントディスプレイの各部の位置関係について説明する。水平面内の所定方向をＸ軸方向、水平面内においてＸ軸方向と直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向（すなわち鉛直方向）をＺ軸方向とする。また、Ｘ軸、Ｙ軸、及びＺ軸まわりの回転（傾斜）方向をそれぞれ、θＸ、θＹ、及びθＺ方向とする。
【００１１】
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１（情報入出力装置）の斜視図である。図２は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１を背面側から見た斜視図である。図３は、本実施形態に係るディスプレイ本体２０の水平断面図である。図４は、本実施形態に係るヘッドバンドの動作説明図である。図５は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１の装着形態（第１表示モード）を示す図である。
【００１２】
ヘッドマウントディスプレイ１は、ディスプレイ本体２０と、ユーザー（使用者）の頭部に装着されディスプレイ本体２０を支持するヘッドバンド４０と、を備えた単眼式のヘッドマウントディスプレイである。本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、図５に示すように、両眼どちらでも使用可能である。図５（Ａ）には、ユーザーが右眼（右目）で表示部６０を見ている状態、図５（Ｂ）には左眼（左目）で見ている状態が示されている。
また、図２に示すように、ディスプレイ本体２０とヘッドバンド４０とは、連結ピン４１を介して着脱可能に構成されている。なお、図１及び図２では、ディスプレイ本体２０の長手方向をＹ軸方向、ヘッドバンド４０がユーザーの頭部を挟持する方向をＸ軸方向としている。
【００１３】
以下、ヘッドマウントディスプレイ１の各部の構成について詳細に説明する。
ディスプレイ本体２０は、主要回路を内蔵するとともに操作部や各種インタフェースを備えた装置本体部２１と、装置本体部２１の先端に連結された表示部６０とを有する。
【００１４】
装置本体部２１は、概略板状の筐体２１Ａ（図３参照）を有する。本実施形態では、装置本体部２１においてヘッドバンド４０との接続部が設けられている側の端部（＋Ｙ側の端部）を基端部とし、この基端部と反対側の端部（−Ｙ側の端部）を先端部とする。また、装置本体部２１をヘッドバンド４０に装着した状態で、装置本体部２１のヘッドバンド４０側（＋Ｘ側）を内側、ヘッドバンド４０と反対側（−Ｘ側）を外側とする。
【００１５】
装置本体部２１の外面には、図１に示すように、メインスイッチ２８と、タッチスイッチ３４と、集音マイク２４とが、筐体２１Ａの長手方向に沿って配置されている。
メインスイッチ２８はディスプレイ本体２０の電源のオンオフ操作を行うスイッチである。タッチスイッチ３４は、表面に手指等で触れることによりヘッドマウントディスプレイ１の各種操作を行うことができるタッチパネルである。集音マイク２４は、環境音を収集する外部マイクである。
【００１６】
装置本体部２１内面の基端部側に、図２に示すように、耳元スピーカー２３と、オーディオコネクター２６と、連結孔３１を有するヘッドバンドヒンジ３２とが設けられている。装置本体部２１内面の中央部に心拍数センサー１３７が設けられている。装置本体部２１の内側面の先端部には通話マイク３７が設けられている。
【００１７】
耳元スピーカー２３は、ユーザーの耳の近傍に配置される。耳元スピーカー２３からユーザーに音声情報が伝えられる。オーディオコネクター２６は、例えば、図６に示すイヤホンが接続される音声入出力端子である。ヘッドバンドヒンジ３２はヘッドバンド４０とのジョイント部である。通話マイク３７にはユーザーの音声が入力される。
【００１８】
心拍数センサー１３７は、ユーザーの顔の表面に接触させることでユーザーの心拍数を測定するセンサーである。心拍数センサー１３７は、発光ダイオード等を備えた発光部と、ユーザーの皮膚内部で反射した光を検知する受光部とを有する。心拍数センサー１３７は、血流の変化による反射光量の変化を検出することで心拍数をカウントする。心拍数センサー１３７はユーザーの眼の近くに配置されるが、発光部から赤外域の光を射出させる構成とすればユーザーにまぶしさを感じさせることはない。
【００１９】
装置本体部２１の基端部側の側端面には、ＵＳＢコネクター２５と、操作スイッチ３０と、ビデオコネクター２７とが設けられている。
ＵＳＢコネクター２５はＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）デバイスの接続端子である。本実施形態では、例えば不図示のリモコン（リモートコントローラー）が接続される。
操作スイッチ３０（操作部）は、例えばトラックボールやスティックなどのポインティングデバイスである。操作スイッチ３０は表示部６０に表示される画面に正対するように設けられている。これにより、操作スイッチ３０における操作の左右方向と、上記画面の左右方向とが一致するので、ユーザーは画面を見ながら直感的に操作スイッチ３０を操作することが可能である。
ビデオコネクター２７は、映像入出力端子である。
【００２０】
図３に示すように、装置本体部２１には、筐体２１Ａの長手方向に沿って延びる板状の回路基板２９と、バッテリー３３とが内蔵されている。回路基板２９には、図示略の制御回路、電源回路等が実装されており、図示略の配線を介してディスプレイ本体２０の各部と電気的に接続されている。
【００２１】
装置本体部２１の外面に露出するタッチスイッチ３４の内側には、液晶パネルからなる表示パネル３６と、バックライト３５とが配置されている。本実施形態では、表示パネル３６の表示画像がタッチスイッチ３４を透過して表示される。表示パネル３６及びバックライト３５を、有機ＥＬパネルや電気泳動パネルとしてもよい。
【００２２】
ヘッドバンドヒンジ３２は、筐体２１Ａに設けられた凹曲面状の収容部３２ａと、収容部３２ａに嵌合された球状部３２ｂとからなるボールジョイントである。球状部３２ｂは、球面状の側面部と、この側面部を挟むように互いに平行に形成された２つの平面部を有する。２つの平面部を垂直に貫くように連結孔３１が形成されている。連結孔３１は軸方向視で六角形状に形成されている。連結孔３１にヘッドバンド４０の連結ピン４１が挿入されることによりディスプレイ本体２０とヘッドバンド４０とが連結される。
【００２３】
ヘッドバンドヒンジ３２を備えていることで、ディスプレイ本体２０は、図１に示したＡ方向（ヘッドバンドヒンジ３２を中心とするＸ軸回り）に回動させることができる。本実施形態において、ディスプレイ本体２０の回転可能範囲は２７０°程度とされる。このＸ軸回りの回転動作により、図５（Ａ）に示す右眼で画像を観察する形態と、図５（Ｂ）に示す左眼で画像を観察する形態との切替機能が実現される。
【００２４】
またヘッドバンドヒンジ３２は、ボールジョイントであるため、ディスプレイ本体２０は図１に示すＢ方向（ヘッドバンドヒンジ３２を中心とするＺ軸回り）に揺動させることもできる。この揺動操作により、ディスプレイ本体２０のユーザーの眼や耳に対する位置を調整することができる。
【００２５】
ヘッドバンドヒンジ３２近傍の心拍数センサー１３７は、装置本体部２１の内面から突出するように設けられ、ヘッドマウントディスプレイ１の装着時にユーザーの顔の表面に当接可能とされている。バッテリー３３は一次電池、二次電池のいずれであってもよい。
【００２６】
表示部６０は、図１及び図２に示すように、装置本体部２１の先端部に連結されている。本実施形態において、表示部６０のヘッドバンド４０側を内側、ヘッドバンド４０と反対側を外側とする。表示部６０は、上面視（Ｚ軸視）において湾曲した形状を有するアーム部材であり、装置本体部２１との連結部から先端側へ向かうに従って内側へ湾曲する形状を有する。表示部６０の内面に、ファインダー開口部６７が設けられている。表示部６０の外面には、カメラ６４が設けられている。また、図２に示すように、ファインダー開口部６７の形状は、長方形である。
表示部６０の筐体面には、眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄが、ファインダー開口部６７の近傍に備えられている。図２では、眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂは、ファインダー開口部６７の長辺の一方に沿った位置であって、ファインダー開口部６７の隅の近傍に備えられている。また、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄは、ファインダー開口部６７の長辺の他方に沿った位置であって、ファインダー開口部６７の隅の近傍に備えられている。
【００２７】
眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄは、例えば赤外線の波長領域の光を放射するＬＥＤ（発光ダイオード）である。眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄは、ユーザーと表示部６０との位置関係に応じて、点灯または消灯される。以下では、眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄを、眼球照明ライト１６６と総称する。
【００２８】
図３に示すように、表示部６０は、ディスプレイヒンジ６１を介して装置本体部２１と連結されている。ディスプレイヒンジ６１は、表示部６０の筐体６０Ａに形成された凹曲面状の収容部６１ａと、装置本体部２１に形成され収容部６１ａに嵌合された球状部６１ｂとからなるボールジョイントである。
【００２９】
装置本体部２１の球状部６１ｂは、装置本体部２１の外面先端部に形成された筐体２１Ａの長手方向に対して斜めに延びる傾斜面２１ａに、傾斜面２１ａの法線方向（図３のＹ’軸方向）に突出するようにして設けられている。
【００３０】
表示部６０は、ディスプレイヒンジ６１の球状部６１ｂに対してＹ’軸回りに自由に回転させることができる。本実施形態では、ディスプレイヒンジ６１が装置本体部２１の傾斜面２１ａに設けられており、表示部６０が内側に湾曲した形状を有している。
【００３１】
また、ディスプレイヒンジ６１がボールジョイントであることから、表示部６０は、Ｙ’軸回りの回転面に対して直交する方向の揺動も可能である。この揺動動作により、ユーザーによるファインダー開口部６７の位置調整が容易になる。表示部６０と装置本体部２１との間隔を大きくすれば、表示部６０の揺動幅を大きくすることができる。
【００３２】
ディスプレイヒンジ６１の球状部６１ｂには、球状部６１ｂを高さ方向（Ｙ’軸方向）に貫通する貫通孔６１ｃが形成されている。貫通孔６１ｃを介して、表示部６０の内部と装置本体部２１の内部とが連通されている。貫通孔６１ｃには不図示のケーブルが挿通される。挿通されたケーブルを介して回路基板２９と表示部６０の各部とが電気的に接続される。
【００３３】
表示部６０の内部には、バックライト６２と、表示パネル６３と、カメラ６４と、プリズム６５と、反射ミラー６６と、前方ライト６８と、前方スピーカー７０と、結像レンズ７１と、撮像素子７２（撮像部）とが設けられている。なお、表示部６０の光学系の構成については、後述する。
【００３４】
カメラ６４は、例えば５００万画素〜１０００万画素の撮像素子を有し、オートフォーカス動作が可能に構成される。カメラ６４は、その撮像素子の受光面に結像した画像（光学像）を撮像する。カメラ６４は、例えば、ユーザーにとっての正面方向を撮像することができる。なお、撮像された画像は、動画形式または静止画形式のいずれで信号処理されてもよい。
【００３５】
前方ライト６８は、例えばＬＥＤライトである。前方ライト６８は、赤、緑、青の各色の発光素子を有し、任意の色を任意のタイミングで発光させることが可能に構成してもよい。前方ライト６８は、発光色や発光タイミングにより外部に対して情報を表示する装置として用いてもよく、カメラ６４で撮影する際の照明装置として用いてもよい。
撮像素子７２（撮像部）は、その受光面に結像した画像（光学像）を撮像する。撮像素子７２は、例えば、ユーザーの顔を撮像することができる。なお、撮像された画像は、動画形式または静止画形式のいずれで信号処理されてもよい。
【００３６】
また、図３では図示を省略したが、本実施形態に係る表示部６０にはレーザー発信器が設けられている。レーザー発信器は、例えば前方ライト６８の近傍に設けることができる。レーザー発信器から射出される例えば赤色レーザー光を前方に照射することで、レーザー光によるポインティング（指標の表示）が可能である。
【００３７】
次に、ヘッドバンド４０について、図２及び図４を参照しつつ説明する。
ヘッドバンド４０は、図２に示すように、ユーザーの頭部を挟持する一対のヘッドパット（装着部材）４６、４７と、第１ヘッドバンド４３と、第２ヘッドバンド４４と、回動機構５６、５７とを備えている。
【００３８】
第１ヘッドバンド４３は、全体として円弧状を成す弾性部材である。第１ヘッドバンド４３の頂部に、第１ヘッドバンド４３を折り曲げるためのジョイント部４３ａが設けられている。第１ヘッドバンド４３の両端には、回動機構５６、５７を構成する軸受部４３ｂ、４３ｃがそれぞれ設けられている。軸受部４３ｂ、４３ｃよりもさらにバンド先端側に、ヘッドパット４６、４７が接続される軸受部４３ｄ、４３ｅが設けられている。
【００３９】
第２ヘッドバンド４４は、全体として円弧状を成す弾性部材である。第２ヘッドバンド４４の頂部には、第２ヘッドバンド４４を折り曲げるためのジョイント部４４ａが設けられている。第２ヘッドバンド４４の両端には、それぞれ回動機構５６、５７を構成する軸部材４４ｂ、４４ｃが設けられている。
【００４０】
また本実施形態において、第２ヘッドバンド４４は、ステンレス等の金属からなるバネ部材４８の表面を樹脂等の柔軟な材料で被覆した構成を有する。この第２ヘッドバンド４４のバネ部材４８においてユーザーの頭部を挟持するバネ力を発生させる。また第２ヘッドバンド４４は第１ヘッドバンド４３と比較して広い幅に形成されている。ジョイント部４４ａの形成部分は他のバンド部分よりもさらに広く形成された標章表示部４９とされている。標章表示部４９には、シールや印刷により製品タグ等が付される。なお、第２ヘッドバンド４４の全体を金属で形成してもよい。
【００４１】
ヘッドパット４６は、板状の支持板４６ａと、支持板４６ａの一面側に設けられた断面アーチ状の弾性部材４６ｂとを有する。支持板４６ａの弾性部材４６ｂと反対側の面に、当該面に垂直な姿勢で概略六角柱状の連結ピン４１が立設されている。連結ピン４１は、第１ヘッドバンド４３の一方の先端に設けられた軸受部４３ｄに軸支されている。これにより、ヘッドパット４６は連結ピン４１回りに回転可能である。
【００４２】
ヘッドパット４７は、板状の支持板４７ａと、支持板４７ａの一方の面に設けられた断面アーチ状の弾性部材４７ｂとを有する。支持板４７ａの弾性部材４７ｂと反対側の面には、軸部材４７ｃが設けられている。軸部材４７ｃは、第１ヘッドバンド４３の先端に設けられた軸受部４３ｅに軸支されている。これにより、ヘッドパット４７は、軸部材４７ｃ回りに回転可能である。
【００４３】
この構成により、第２ヘッドバンド４４は、回動機構５６によって第１ヘッドバンド４３から離れる方向に回動付勢される一方、回動機構５７によって第１ヘッドバンド４３に対して所定角度以内の範囲に回動規制される。これにより、第２ヘッドバンド４４は第１ヘッドバンド４３に対して所定の角度となるように保持される。したがって、回動機構５６、５７は、ヘッドバンド４０における角度保持機構として機能する。
【００４４】
次に、以上の構成を備えたヘッドマウントディスプレイ１におけるヘッドバンドの動作等について、図４、図５を参照しつつ説明する。以下、ユーザーにとっての右側を「ユーザーの右側」と称する。また、ユーザーにとっての左側を「ユーザーの左側」と称する。また、ユーザーにとっての上側を「ユーザーの上側」と称する。また、ユーザーにとっての下側を「ユーザーの下側」と称する。また、ユーザーにとっての時計回り方向を「時計回り方向」と称する。また、ユーザーにとっての反時計回り方向を「反時計回り方向」と称する。
【００４５】
図５に示したように、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、図５（Ａ）に示す右眼観察形態と、図５（Ｂ）に示す左眼観察形態を切り替えて使用することができる。ここで、右眼観察形態とは、ユーザーが右眼で表示部６０を観察する形態である。また、左眼観察形態とは、ユーザーが左眼で表示部６０を観察する形態である。以下、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）示した形態、すなわち、ユーザーから見てファインダー開口部６７が横長に配置される形態を、第１表示モードと称する。
【００４６】
例えば、右眼観察形態から左眼観察形態へ切り替えるには、まず、ヘッドバンド４０に連結されたディスプレイ本体２０を、ヘッドバンドヒンジ３２（図２を参照）の回転軸回り（図５では、Ａ方向）に１８０°程度回転させる。さらに、ヘッドバンド４０において、回動機構５６及び５７（図４を参照）の軸回りに第２ヘッドバンド４４を揺動させることで、第２ヘッドバンド４４の位置と第１ヘッドバンド４３の位置との前後関係を入れ替える。この操作により、図５（Ｂ）に示すように、ユーザーの左眼側にディスプレイ本体２０が配置され、且つ、第２ヘッドバンド４４がユーザーの後頭部側に配置された左眼観察形態に、ヘッドマウントディスプレイ１は切り替えられる。
【００４７】
右眼観察形態では、右眼の近傍にある眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂが点灯し、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄが消灯する。一方、左眼観察形態では、左眼の近傍にある眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄが点灯し、眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂが消灯する。
【００４８】
本実施形態では、図４に示すように、第１ヘッドバンド４３の円弧高さｒ１を、第２ヘッドバンド４４の円弧高さｒ２よりも小さくしている。これにより、第２ヘッドバンド４４を第１ヘッドバンド４３と交差させるように移動させても、互いに干渉することなく円滑に前後を入れ替えることができる。
図４に示す円弧高さｒ１は、同軸に配置された回動機構５６、５７の回転軸Ｌの中央位置Ｃから第１ヘッドバンド４３までの距離の最大値である。また円弧高さｒ２は、回転軸Ｌの中央位置Ｃから第２ヘッドバンド４４までの距離の最大値である。
【００４９】
なお、第１ヘッドバンド４３の円弧高さｒ１を第２ヘッドバンド４４の円弧高さｒ２よりも大きくし、第２ヘッドバンド４４を第１ヘッドバンド４３の内側で揺動させる構成としてもよい。
【００５０】
図６は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１に付属のステレオイヤホンを示す斜視図である。
ステレオイヤホン１００は、コネクター１０１と、ケーブル１０２と、第１スピーカー１０３と、第２スピーカー１０４と、集音マイク１０５と、複数のクリップ１０６とを有する。
【００５１】
コネクター１０１はケーブル１０２の一方の端部に設けられている。コネクター１０１は、一般的な４極φ３．５ｍｍのミニプラグである。４極の内訳は、集音マイク１０５、第１スピーカー１０３、第２スピーカー１０４、グランド（ＧＮＤ）である。ケーブル１０２は、コネクター１０１の近傍において二分岐され、分岐されたケーブルの先端に第１スピーカー１０３が設けられている。ケーブル１０２の他方の端部には、第２スピーカー１０４と集音マイク１０５とが設けられている。複数のクリップ１０６は、ケーブル１０２上に所定の間隔で配置されている。
【００５２】
ステレオイヤホン１００は、コネクター１０１をディスプレイ本体２０のオーディオコネクター２６に接続して使用される。ステレオイヤホン１００が接続されると、ディスプレイ本体２０の耳元スピーカー２３と、表示部６０の通話マイク３７は無効化される。また表示部６０の前方スピーカー７０も必要に応じて無効化される。そして、ステレオイヤホン１００の第１スピーカー１０３、第２スピーカー１０４、及び集音マイク１０５が有効化される。
【００５３】
ステレオイヤホン１００の第１スピーカー１０３は、ディスプレイ本体２０が配置された側のユーザーの耳に装着され、第２スピーカー１０４は第１スピーカー１０３と反対側の耳に装着される。このとき、ケーブル１０２は、クリップ１０６によって第２ヘッドバンド４４に固定することができる。
【００５４】
また、ステレオイヤホン１００の集音マイク１０５と、ディスプレイ本体２０において筐体２１Ａの外側面に設けられた集音マイク２４とにより、ステレオ録音が可能である。例えば、図５（Ａ）に示すようにディスプレイ本体２０が右眼側に配置されているとすれば、ディスプレイ本体２０の集音マイク２４はユーザーの右側の音を収集し、左耳に装着された集音マイク１０５はユーザーの左側の音を収集する。
また、右眼観察形態では、ステレオイヤホン１００の第１スピーカー１０３から右チャンネルの音声が出力され、第２スピーカー１０４からは左チャンネルの音声が出力される。
【００５５】
一方、図５（Ｂ）に示すようにユーザーの左眼側にディスプレイ本体２０が配置されている場合には、ディスプレイ本体２０の集音マイク２４がユーザーの左側の音を収集し、右耳に装着された集音マイク１０５がユーザーの右側の音を収集する。左眼観察形態では、ステレオイヤホン１００の第１スピーカー１０３から左チャンネルの音声が出力され、第２スピーカー１０４からは右チャンネルの音声が出力される。
【００５６】
次に、眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄの点灯と消灯について説明する。
図７は、本実施形態に係る眼球照明ライト１６６の点灯と消灯を説明する図である。図７（Ａ）は、右眼観察形態における眼球照明ライト１６６の点灯と消灯を説明する図である。図７（Ｂ）は、左眼観察形態における眼球照明ライト１６６の点灯と消灯を説明する図である。図７（Ａ）及び図７（Ｂ）において、ユーザーの顔の正面方向を、ＨＺと表記する。
【００５７】
図７（Ａ）に示した例では、表示部６０は、右眼の斜め下に配置されている。また、正面方向ＨＺと表示部６０の画面の法線とは、角度αを成している。ヘッドマウントディスプレイ１は、眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄのうち、ユーザーの眼に近い側の眼球照明ライトを選択し、選択した眼球照明ライトを点灯させる。一方、ヘッドマウントディスプレイ１は、選択した以外の眼球照明ライト、すなわち、ユーザーの眼から遠い側の眼球照明ライトを消灯させる。
【００５８】
図７（Ａ）では、眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂは、正面方向ＨＺから角度α１だけ下側に配置されている。一方、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄは、正面方向ＨＺから角度α２だけ下側に配置されている。ここで、角度α１は、角度αより小さく、角度α２は、角度αより大きい。つまり、眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂは、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄよりも、ユーザーの右眼の近くに配置されている。
【００５９】
この場合、ヘッドマウントディスプレイ１は、眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂを点灯させ、且つ、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄを消灯させる。この点灯状態で、撮像素子７２は、ユーザーの右眼の周りを撮像する。以下、ユーザーの右眼の周りが撮像された画像を、「右眼の周辺画像」という。
【００６０】
なお、右眼の周辺画像には、右眼の画像、右眉毛の画像、顔の一部（頭、髪の毛等）の画像が含まれてもよい。また、左眼の周辺画像には、左眼の画像、左眉毛の画像、顔の一部（頭、髪の毛等）が含まれてもよい。以下、右眼の周辺画像、及び左眼の周辺画像を、「眼の周辺画像」と総称する。
【００６１】
図７（Ａ）に示した例では、ユーザーの右眼から遠い側の眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄは、ユーザーの頬が邪魔になり、ユーザーの右眼を照明できないこともある。したがって、ヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーの右眼から遠い側の眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄを消灯させる。これにより、ヘッドマウントディスプレイ１は、消費電力を低減させることができる。
【００６２】
一方、図７（Ｂ）では、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄは、正面方向ＨＺから角度α３だけ下側に配置されている。一方、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄは、正面方向ＨＺから角度α４だけ下側に配置されている。ここで、角度α３は、角度αより小さく、角度α４は、角度αより大きい。つまり、眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂは、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄよりも、ユーザーの左眼の近くに配置されている。
【００６３】
この場合、ヘッドマウントディスプレイ１は、眼球照明ライト１６６ｃ及び１６６ｄを点灯させ、且つ、眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂを消灯させる。この点灯状態で、撮像素子７２は、ユーザーの左眼の周りを撮像する。以下、ユーザーの左眼の周りが撮像された画像を、「左眼の周辺画像」という。
【００６４】
図７（Ｂ）に示した例では、ユーザーの左眼から遠い側の眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂは、ユーザーの頬が邪魔になり、ユーザーの左眼を照明できないこともある。したがって、ヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーの左眼から遠い側の眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂを消灯させる。これにより、ヘッドマウントディスプレイ１は、消費電力を低減させることができる。
【００６５】
つまり、ヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーの眼と表示部６０との位置関係に応じて、眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄのうち、ユーザーの眼をより正面から照明することができる眼球照明ライトを点灯させ、それ以外の眼球照明ライトを消灯させる。
【００６６】
次に、表示部６０の構成及び光学系を説明する。
図８は、本実施形態に係る表示部６０の構成及び光学系を説明するための表示部６０の断面図である。図８に示すように、本実施形態の表示部６０は、バックライト６２、表示パネル６３、第１プリズム６５ａ、第２プリズム６５ｂ、反射ミラー６６、ファインダー開口部６７、結像レンズ７１、撮像素子７２、１／４波長板７５を含んで構成されている。図８において、符号Ｈ、Ｉ、Ｊ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｎは、各々、光線を表す。
まず、表示部６０の構成を説明する。
プリズム６５は、上面視（Ｚ軸視）で略三角形状の第１プリズム６５ａと第２プリズム６５ｂとを互いの面で貼り合わせた構成を有する。この貼り合わせ面以外の第１プリズム６５ａの他の二面のうち、一方の面に対向する位置に、液晶パネルからなる表示パネル６３が設けられている。表示パネル６３の背面に表示パネル６３を透過照明するバックライト６２が配置されている。第１プリズム６５ａの他方の面に対向する位置に反射ミラー６６が配置されている。反射ミラー６６は、ファインダー開口部６７のほぼ正面に位置する。
【００６７】
第２プリズム６５ｂの貼り合わせ面以外の他の二面のうち、一方の面はファインダー開口部６７に配置されたファインダー接眼面である。第２プリズム６５ｂの他方の面に対向する位置には結像レンズ７１を介して撮像素子７２が対向配置されている。
【００６８】
次に、表示部６０の光学系を説明する。
表示部６０において、表示パネル６３に表示された画像は、第１プリズム６５ａ、反射ミラー６６、第２プリズム６５ｂを介してファインダー開口部６７から射出され、ユーザーに観察される。また、ファインダー開口部６７を見ている画像は、第２プリズム６５ｂ及び結像レンズ７１を介して撮像素子７２上に結像される。
なお、撮像素子７２を介して取得された撮像画像は、ユーザーの視線の方向や瞬き、表情の解析、表示部６０の姿勢の解析に用いる。撮像画像には、眼の周辺画像が含まれている。なお、バックライト６２は、撮像素子７２による眼の周辺画像を撮像する際の補助照明としても利用されてもよい。
【００６９】
バックライト６２が照射した光は、表示パネル６３を透過して、第１プリズム６５ａに入射される。このとき、表示パネル６３の液晶の特性上、バックライト６２が照射した光が偏光され、偏光された光線ＨのＳ偏光が第１プリズム６５ａに入射される。
【００７０】
光線Ｈは、第１プリズム６５ａの裏面６５ｄに設けられた空気層の影響により全反射し、光線Ｉとして第１プリズム６５ａと第２プリズム６５ｂの接合面６５ｃに入射する。ここで２つのプリズムの接合面６５ｃには、Ｓ偏光が反射し、Ｐ偏光が透過する偏光反射膜が蒸着されている。ここで、光線Ｈは、Ｓ偏光であるため、接合面６５ｃで反射して光線Ｊとなる。光線Jは、裏面６５ｄに入射角０度で入射されるため、裏面６５ｄを透過して１／４波長板７５に入射される。
【００７１】
光線Ｊは、空気層を通った後に１／４波長板７５を透過することで、進行方向に対して右回りの円偏光となる。そして反射ミラー６６で反射した光線Ｋは、反射によって左回りの円偏光となる。そして、光線Ｋは、１／４波長板７５を再び透過し、Ｐ偏光となる。
光線Ｋは、Ｐ偏光に変換されたため、接合面６５ｃを透過できるので、ファインダー開口部６７を通過できる。このような構成により、ユーザーは、表示パネル６３上に表示された画像データを、ファインダー開口部６７越に観察できる。
【００７２】
一方、ファインダー開口部６７から入射した光線Ｌは、接合面６５ｃで反射してＳ偏光の光線Ｍに変換される。光線Ｍは、第２プリズム６５ｂにおける前面６５ｅの空気層で全反射して光線Ｎになる。光線Ｎは、結像レンズ７１により集光され、集光した光線Ｎが撮像素子７２に入射する。このような構成により、ユーザーの眼の前面に、ファインダー開口部６７が配置された場合、撮像素子７２には、ユーザーの眼の周辺画像（光学像）が結像する。
【００７３】
次に、右眼観察形態で、ファインダー開口部６７を介してユーザーが観察する画像と、撮像素子７２により撮像される画像とについて説明する。
なお、図１０、図１３及び図１５では、光学的に等価になるように、反射ミラー６６（図８を参照）は、凸レンズに置き換えられている。また、図１０、図１３、及び図１５において、一点鎖線ＣＴは、結像レンズ７１の光軸を表している。
【００７４】
以下、表示部６０が、ユーザーの眼から所定距離内に配置されている状態を、「第１観察状態」という。
図９は、第１〜第３観察状態のそれぞれにおける表示領域の違いを説明する図である。第１観察状態では、表示部６０がユーザーの眼から所定距離内に配置されているので、表示パネル６３の全表示領域は、ユーザーから観察可能である。したがって、表示パネル６３は、この全表示領域に画像を表示させることができる。すなわち、表示パネル６３の全表示領域が、表示領域Ｓとなる。
【００７５】
以下、表示領域Ｓの横の長さを、Ｓｗと表記する。また。表示領域Ｓの縦の長さを、Ｓｈと表記する。また、以下では、一例として、Ｓｗは８００画素、Ｓｈは６００画素として説明を続ける。また、表示領域Ｔの縦の長さを、Ｔｈと表記する。また、表示領域Ｔの横の長さを、Ｔｗと表記する。また、表示領域Ｕの縦の長さを、Ｕｈと表記する。また、表示領域Ｕの横の長さを、Ｕｗと表記する。
【００７６】
図１０は、第１観察状態における観察範囲と撮像範囲を説明する図である。観察範囲６７ａにユーザーの眼がある場合、ファインダー開口部６７を介して、ユーザーは、表示パネル６３の全表示領域に相当する表示領域Ｓを観察することができる。また、観察範囲６７ａは、反射ミラー６６（図１０では、凸レンズ）の光軸上では、ファインダー開口部６７から距離Ｐまでの範囲にある。一方、撮像素子７２が撮影することができる撮影範囲６７ｃは、観察範囲６７ａを含んでいる。つまり、撮像素子７２は、観察範囲６７ａにユーザーの眼がない場合でも、撮影範囲６７ｃにユーザーの眼があれば、ユーザーの眼を眉毛なども含めて撮像することができる。
【００７７】
図１１は、第１観察状態における撮像画像の一例を説明する図である。図１１の略中心には、撮像素子７２によりユーザーの眼が撮像されている。この場合、図９（Ａ）を用いて説明したように、眼球照明ライト１６６ａ及び１６６ｂが点灯している。右眼観察形態の場合、図１１における＋Ｚ側が鉛直上方向、−Ｚ側が鉛直下方向、＋Ｘ側がユーザーの左側、−Ｘ側がユーザーの右側となる。なお、左眼観察形態の場合、表示部６０が１８０度反転されているので、右眼観察形態と比較して、眼の周辺画像は左右上下が反転することになる。
【００７８】
図１１において、画像６０１Ｒは、右眼の画像を示しており、画像６０２Ｒは、右眉毛の画像を示している。また、長さＬ４１は、Ｘ軸方向におけるユーザーの眼の幅を示している。例えば、第１観察状態において、撮像素子７２の解像度が、横方向（Ｘ軸方向）に６４０画素である場合、画像における眼の幅Ｌ４１は、３５０画素程度である。
【００７９】
図１１では、ユーザーの眼と眉毛の距離が幅Ｌ４１以下なので、撮像画像には、適切な範囲が撮像されているといえる。このように、ユーザーの眼を下側から撮影することは、有効である。
このように、第１観察状態では、ユーザーが正面を見る際、ファインダー開口部６７が邪魔にならない。また、後述するように、第１観察状態では、撮像素子７２による撮像画像に撮像された眉毛、目元及び眼球の動きに基づいて、ヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーの視線方向を検出することができる。
【００８０】
以下、ユーザーの眼が、第１観測状態と比較して表示部６０から離れている状態を、「第２観察状態」という。
次に、第２観察状態について、図９、図１２、及び図１３を用いて説明する。
【００８１】
図１２は、第２観察状態における撮像画像の一例を説明する図である。画像６０１Ｒ１は、右眼の画像を示しており、画像６０２Ｒ１は、右眉毛の画像を示している。また、長さＬ７１は、Ｘ軸方向におけるユーザーの眼の幅を示している。
第２観察状態では、ユーザーの眼が表示部６０から離れているので、第１観察状態よりも、ユーザーの眼の画像が小さく撮像される。撮像画像におけるユーザーの眼の幅Ｌ７１が、第１観察状態におけるユーザーの眼の幅Ｌ４１以下（例えば、３００画素以下）である場合、ヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーが表示部６０から眼を離していると判定する。
【００８２】
図１３は、第２観察状態における観察範囲と撮像範囲を説明する図である。図１３では、ユーザーの眼ｅｙｅは、反射ミラー６６（図１３では、凸レンズ）の光軸上で、ファインダー開口部６７から距離Ｐ以上距離Ｐ２以内の位置に在り、第１観察状態における観察範囲６７ｂ（光軸上で、ファインダー開口部６７から距離Ｐ以内）には無い。このため、ユーザーは、表示領域Ｓ（図９を参照）の一部しか観察することができない。
【００８３】
そこで、第２観察状態では、ヘッドマウントディスプレイ１は、縮小率ηで縮小した画像を、表示領域Ｔ（図９を参照）に表示させる。第２観察状態において、表示領域Ｔに表示される画像の縮小率η（第１観察状態との比率）は、次式（１）により示される。
【００８４】
η  ＝  Ｌ７１／Ｌ４１  ・・・（１）
【００８５】
例えば、ユーザーの眼の幅Ｌ４１（図１１を参照）が３５０画素であるのに対して、Ｌ７１（図１２を参照）が２２０画素である場合、ヘッドマウントディスプレイ１は、約０．６３倍（＝（Ｌ７１／Ｌ４１）＝（Ｔｈ／Ｓｈ）＝（Ｔｗ／Ｓｗ））に縦横をそれぞれ縮小した画像を、表示パネル６３の表示領域Ｔに表示させる。表示領域Ｔに表示された画像（光学像）の全体は、ファインダー開口部６７の縁に遮られることなく、ユーザーの眼に届く。なお、第２観察状態において、ヘッドマウントディスプレイ１は、眼球照明ライト１６６の輝度を、第１観察状態におけるその輝度と比較して高くしてもよい。
【００８６】
以下、表示部６０とユーザーの眼との相対位置が、第２観測状態と比較して左右いずれかの方向にずれている状態を、「第３観察状態」という。
次に、第３観察状態について、図９、図１４、及び図１５を用いて説明する。
図１４は、第３観察状態における撮像画像の一例を説明する図である。第３観察状態では、第２観察状態と比較して、ユーザーの眼の画像が、一例として、画像の中心付近から右下方向にベクトルＶ１だけずれて撮像されているとする。
【００８７】
画像６０１Ｒ２は、右眼の画像を示しており、画像６０２Ｒ２は、右眉毛の画像を示している。また、一点鎖線で示した範囲６０５Ａは、ユーザーの眼の位置がずれていない場合に撮像される眼球の外形画像を表す。また、画像６０５Ｂは、ユーザーの眼が光軸中心にある場合の眼球の画像を表す。
【００８８】
図１５は、第３観察状態における観察範囲と撮像範囲を説明する図である。図１５では、ユーザーの眼ｅｙｅは、観察範囲６７ｅ内、すなわち、ファインダー開口部６７から距離Ｐ以上離れ、且つ、光軸ＣＴから内側にＶ１のＸ成分量（＝Ｖ１ｘ）だけずれている位置に在る。観察範囲６７ｅに在るユーザーの眼は、第１観察状態における観察範囲６７ｂ（光軸上で、ファインダー開口部６７から距離Ｐ以内）には無いので、表示領域Ｓ（図９を参照）の一部しか観察することができない。
【００８９】
そこで、第３観察状態では、ヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーから表示画像の全体が観察できるように、所定の縮小率（＝（Ｕｈ／Ｓｈ）＝（Ｕｗ／Ｓｗ））で画像を縮小する。また、ヘッドマウントディスプレイ１は、この縮小した画像を、表示領域Ｕ（図９を参照）に表示させる。ここで、ヘッドマウントディスプレイ１は、表示領域Ｓ（図９を参照）における表示領域Ｕの位置を、ユーザーの眼の位置ずれ量及び方向に応じて定める。第３観察状態では、表示領域Ｕは、表示領域Ｓの右上に定められている。
【００９０】
ここで、結像レンズ７１及び撮像素子７２から成る撮像系の記録画素数は、例えば、横６４０画素、縦４８０画素であるとする。また、結像レンズ７１及び撮像素子７２から成る撮像系の画角は、横６０度、縦４５度であるとする。この場合、１画素当たりの画角は、約０．０９４度となる。
【００９１】
したがって、ユーザーの眼の位置の水平方向のずれ量（ベクトルＶ１のＸ成分量）が、例えば、５０画素であれば、ユーザーの眼の位置は、４．７度（＝５０画素×０．０９４度）ほどずれていることになる。表示領域Ｓ（図９を参照）の水平方向（Ｓｗ：８００画素）の視野角が、例えば、３５度であれば、ヘッドマウントディスプレイ１は、表示パネル６３の中心から、１０８画素分（＝Ｓｗ×４．７度÷３５度）だけ、水平方向右に表示領域Ｕの位置を定める。ヘッドマウントディスプレイ１は、垂直方向についても同様に、所定画素数だけずらした位置に表示領域Ｕを定める。
【００９２】
図１４及び図１５では、ヘッドマウントディスプレイ１は、表示領域Ｕの水平方向Ｕｗが５００画素、縦方向Ｕｈが３７５画素となるまで画像を縮小し、表示領域Ｓの中心から水平方向右に１０８画素、且つ、ベクトルＶ１のｚ成分量（＝Ｖ１ｚ）に対応する所定画素数だけ垂直方向上にずらした位置に、表示領域Ｕを定める。表示領域Ｕには、表示領域Ｕと同じ縮小率で縮小された画像が表示される。これにより、ユーザーの眼ｅｙｅが光軸上からずれた場合でも、ヘッドマウントディスプレイ１は、画像の全体が見えるよう、その画像を表示することができる。
【００９３】
ヘッドマウントディスプレイ１は、撮像画像から、例えば、眼の輪郭の画像を抽出し、抽出した眼の輪郭の画像の位置に基づいて、眼の位置ずれ量及び方向（ベクトルＶ１）を検出する。ここで、眼の位置ずれ量及び方向の検出は、撮像画像から眼球の画像を抽出し、抽出した眼球の輪郭画像のずれ量に基づいて、その眼の位置ずれ量及び方向を検出してもよい。また、ヘッドマウントディスプレイ１は、眼球照明ライトＬＥＤ１６６ａ〜１６６ｄ（図２を参照）を適宜点灯させ、それらの眼球照明ライトが投射した光によるスポットを、ユーザーの眼球上で測定することで、ベクトルＶ１を検出するようにしてもよい。
【００９４】
上述したように、ユーザーの眼が表示部６０から離れている、又は、光軸からずれている場合でも、ヘッドマウントディスプレイ１では、ユーザーと表示部６０との位置関係に応じて、ユーザーが画像の全領域を観察可能となるように、表示部６０に画像を表示することができる。なお、表示領域を定めるタイミングは、ユーザー認証処理（後述）の前後のいずれでもよい。
【００９５】
次に、右眼観察形態と左眼観察形態との切り替えに伴う、撮像素子７２の設置角度の調整について説明する。
図１６は、本実施形態に係る撮像素子７２の画角と選択範囲を説明する図である。図１６（Ａ）は、右眼観察形態における撮像素子７２の画角と選択範囲を説明する図である。図１６（Ｂ）は、左眼観察形態における撮像素子７２の画角と選択範囲を説明する図である。なお、図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）では、第１ヘッドバンド４３、第２ヘッドバンド４４、装置本体部２１等は、図示が省略されている。
【００９６】
図１７は、本実施形態に係る撮像領域と選択領域を説明する図である。図１７（Ａ）は、ヘッドバンドヒンジ３２（図２を参照）が揺動された場合における、撮像素子７２（図３を参照）による撮像領域を説明する図である。また、図１７（Ｂ）は、撮像領域から選択された選択領域を説明する図である。ここで、符号Ｐは、撮像素子７２が撮像可能な範囲を示す符号である。また、撮像素子７２は、例えば、４対３のアスペクト比を有する。
【００９７】
右眼観察形態の場合、第１表示モード（図５（Ａ）を参照）では、撮像素子７２は、撮像領域のアスペクトが縦長になるように、表示部６０内に設けられている。この場合、撮像素子７２は、図１６（Ａ）及び図１７（Ｂ）に示すように、符号Ｐで示した領域（以下、「撮像領域Ｐ」という）のうち、符号Ｑで示された領域（以下、「選択領域Ｑ」という）に撮像される範囲のみの画像データを取り込む。これにより、撮像素子７２は、右眼観察形態において、眉毛まで含めて右眼の画像データを適切に取り込むことができる。
【００９８】
一方、左眼観察形態の場合、第１表示モード（図５（Ｂ）を参照）では、撮像素子７２は、撮像領域のアスペクトが縦長になるように、表示部６０内に設けられている。この場合、撮像素子７２は、図１６（Ｂ）及び図１７（Ｂ）に示すように、撮像領域Ｐのうち、符号Ｒで示された領域（以下、「選択領域Ｒ」という）に撮像される範囲のみの画像データを取り込む。これにより、撮像素子７２は、左眼観察形態において、眉毛まで含めて左眼の画像データを適切に取り込むことができる。
【００９９】
また、ヘッドマウントディスプレイ１は、右眼観察形態又は左眼観察形態のいずれであるかを、加速度センサー１３２（後述する図１９参照）が検出した加速度を示す検出値（後述）の代わりに、撮像素子７２による撮像画像に基づいて適切に判定することができる。
【０１００】
図１８は、本実施形態に係る選択範囲の選択を機械的に行う機構を説明する図である。撮像素子７２の本体７２ａには、回転軸７２ｂが固定されている。この回転軸７２ｂに対しては、ダイヤル７２ｃが設けられている。ユーザーは、ダイヤル７２ｃを回動可能範囲で回動（図１８では、Ｄ方向）にさせることで、回転軸７２ｂを軸として、撮像素子７２をチルトさせることができる。
【０１０１】
結像レンズ７１が上を向く方向にチルトされた場合、選択領域Ｑ（図１７（Ｂ）を参照）は、撮像領域Ｐにおける上側の領域に定められる。これにより、撮像素子７２は、ユーザーの眼及び眉毛を、撮像領域Ｑで撮像することができる。一方、結像レンズ７１の下を向く方向にチルトされた場合、選択領域Ｒ（図１７（Ｂ）を参照）は、撮像領域Ｐの下側の領域に定められる。これにより、撮像素子７２は、ユーザーの眼及び眉毛を、撮像領域Ｒで撮像することができる。
【０１０２】
なお、ヘッドマウントディスプレイ１は、ダイヤル７２ｃにより、撮像領域Ｑ又は選択領域Ｒの位置を微調節することも可能である。また、撮像素子７２による撮像画像が表示部６０に表示された場合、ユーザーは、表示部６０に表示されている撮像画像を観察しながら、表示部６０と眼の位置関係に応じて、撮像素子７２の撮像領域を選択することができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイ１は、範囲が適切になるよう撮像された撮像画像を用いて、ヘッドマウントディスプレイ１の位置合わせ、及び注視点検出のためのキャリブレーションの精度を高めることができる。
【０１０３】
次に、ヘッドマウントディスプレイ１の機能ブロックについて説明する。
図１９は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１の機能ブロック図である。
ヘッドマウントディスプレイ１には、処理部１２３を中心として種々の電気回路が備えられている。処理部１２３は、例えば、ＣＰＵ（中央演算装置：Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）であり、ヘッドマウントディスプレイ１の各種回路と接続されるとともに、ヘッドマウントディスプレイ１を総合的に制御する。処理部１２３の詳細については、後述する。
【０１０４】
バッテリー３３は、電源回路１２０を介してヘッドマウントディスプレイ１の各部に電力を電源回路１２０に供給する。
電源回路１２０は、バッテリー３３から供給された電力を、処理部１２３の制御によりヘッドマウントディスプレイ１の各部に供給する。
【０１０５】
本実施形態の場合、処理部１２３には、エンコーダー１２９、デコーダー１２１、電源回路１２０、操作スイッチ３０、フラッシュメモリー１２２、ＢＬドライバ１２６、ＢＴ通信回路１３０、ＷｉＦｉ通信回路１３１、加速度センサー１３２、地磁気センサー１３３、前方ライト６８、３Ｇ／ＬＴＥ通信回路１３８、レーザー発信器７３、角速度センサー１３４、ＧＰＳセンサー１３５、温湿度センサー１３６、心拍数センサー１３７、メモリー１２７、メインスイッチ２８、タッチスイッチ３４、及び眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄが接続されている。
【０１０６】
エンコーダー１２９は、音声信号及び画像信号を所定方式の音声データ及び画像データにエンコード（符号化）する。エンコーダー１２９には、カメラ６４、撮像素子７２、集音マイク２４、通話マイク３７、オーディオコネクター２６、ビデオコネクター２７が接続されている。
【０１０７】
エンコーダー１２９には、集音マイク２４及び通話マイク３７から入力される音声信号、カメラ６４から入力される画像信号、オーディオコネクター２６から入力される音声信号、ビデオコネクター２７から入力される画像信号、及び、眼の周辺画像を撮影する撮像素子７２の画像信号が入力される。エンコーダー１２９に入力された音声信号及び画像信号は音声データ及び画像データにエンコードされた後、処理部１２３に入力される。入力された音声データ及び画像像データは、処理部１２３による再生動作に用いられたり、フラッシュメモリー１２２に記録される。
【０１０８】
デコーダー１２１は、音声データ及び画像データを音声信号及び画像信号にデコード（復号化）する。デコーダー１２１には、ＬＣＤドライバ１２５、スピーカーアンプ１６２、オーディオコネクター２６、及びビデオコネクター２７が接続されている。
ＬＣＤドライバ１２５は、例えば、液晶パネル用の駆動制御装置であり、表示パネル３６及び表示パネル６３に接続されている。スピーカーアンプ１６２は音声信号を増幅してスピーカーに出力する装置であり、耳元スピーカー２３及び前方スピーカー７０に接続されている。
【０１０９】
画像データを再生する場合、フラッシュメモリー１２２に記録された画像データ、あるいはエンコーダー１２９から入力される画像データは、処理部１２３を介してデコーダー１２１に入力される。デコーダー１２１に入力された画像データは、画像信号にデコードされた後、ＬＣＤドライバ１２５を介して表示パネル３６、６３に供給される。そして、画像信号が入力された表示パネル３６又は表示パネル６３に画像データに基づく画像が表示される。また、デコーダー１２１からビデオコネクター２７に出力される画像信号は、ビデオコネクター２７を介して外部機器に出力される。
【０１１０】
また画像の表示に際して、処理部１２３は、必要に応じて表示パネル３６用のバックライト３５、及び表示パネル６３用のバックライト６２を点灯させる。ＢＬドライバ１２６は、バックライト用の駆動制御装置であり、バックライト３５及びバックライト６２に接続されている。処理部１２３は、ＢＬドライバ１２６に駆動信号を送信し、ＢＬドライバ１２６はバックライト３５、６２を個々に点灯させる。
【０１１１】
音声データを再生する場合、フラッシュメモリー１２２に記録された音声データ、あるいはエンコーダー１２９から入力される音声データは、処理部１２３を介してデコーダー１２１に入力される。デコーダー１２１に入力された音声データは、音声信号にデコードされた後、スピーカーアンプ１６２を介して耳元スピーカー２３及び前方スピーカー７０のいずれか一方、又は両方に出力される。そして、音声信号を入力された耳元スピーカー２３又は前方スピーカー７０から音声が出力される。また、デコーダー１２１からオーディオコネクター２６に出力される音声信号は、オーディオコネクター２６を介してステレオイヤホン１００に出力される。
【０１１２】
本実施形態の場合、耳元スピーカー２３及び前方スピーカー７０は、モノラル音声の使用を想定しており、耳元スピーカー２３及び前方スピーカー７０からは左右の音声信号が合成された音が発せられる。
【０１１３】
一方、ステレオイヤホン１００に音声信号が出力される場合、第１スピーカー１０３及び第２スピーカー１０４のそれぞれ左チャンネル又は右チャンネルの音が出力される。ここで、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、左右両用であるため、装着位置に応じてステレオイヤホン１００への音声信号のチャンネルが切り替わる。すなわち、ディスプレイ本体２０が右眼に装着されている場合には、第１スピーカー１０３に右チャンネル、第２スピーカー１０４に左チャンネルの音が出力される。ディスプレイ本体２０が左眼に装着されている場合には第１スピーカー１０３に左チャンネル、第２スピーカー１０４に右チャンネルの音が出力される。
【０１１４】
メモリー１２７には、処理部１２３によって実行される制御プログラムが記憶されている。
全体の電源のオンオフを行うメインスイッチ２８や、画面内でのポインティング操作を行うための操作スイッチ３０、あるいはタッチ操作により各種操作を行うタッチスイッチ３４がユーザーにされると、これらのスイッチから操作に基づく制御信号が処理部１２３へ出力される。処理部１２３は、制御信号により操作を検出し、上記の制御プログラムに規定された動作を実行する。
【０１１５】
ＢＴ通信回路１３０は、他の機器とのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信を行うための通信回路である。ＷｉＦｉ通信回路１３１は、他の機器との無線ＬＡＮ通信（ＩＥＥＥ  ８０２．１１）を行うための通信回路である。３Ｇ／ＬＴＥ通信回路１３８は、他の機器との移動通信を行うための通信回路である。
【０１１６】
加速度センサー１３２は、ヘッドマウントディスプレイ１の傾き検出に用いられる。加速度センサー１３２は、例えば３軸センサーであり、重力加速度を検出する。加速度センサー１３２は、例えば、装置本体部２１内に取り付けられている。
【０１１７】
以下、加速度センサー１３２の座標は、地表に直立したユーザーがヘッドマウントディスプレイ１を頭に装着している場合における、ユーザーにとっての上下方向をＺ軸方向、左右方向をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向とする。また、加速度センサー１３２は、右眼観察形態の場合にＺ軸方向の検出値が負値となり、左眼観察形態の場合にＺ軸方向の検出値が正値となるように、取り付けられている。
【０１１８】
地磁気センサー１３３は、ヘッドマウントディスプレイ１の方角検出に用いられる。角速度センサー（ジャイロセンサー）１３４は、ヘッドマウントディスプレイ１の回転検出に用いられる。ＧＰＳセンサー１３５はＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を利用した測位検出に用いられる。温湿度センサー１３６は、環境の温度、湿度の検出に用いられる。心拍数センサー１３７は、ユーザーの頬に接触し、ユーザーの心拍数を検出する。
【０１１９】
図２０は、第１実施形態における処理部１２３の機能ブロック図である。
この図において、処理部１２３は、左右判定部２０１、照度取得部２０２、虹彩認証部２０３、制御部２０４、パスワード認証部２０５、及び追加処理部２０６を備えている。
【０１２０】
左右判定部２０１（判定部）は、撮像素子７２が撮像した画像に含まれるユーザーの眼が右眼及び左眼のうちのいずれかであるかを判定する。すなわち、左右判定部２０１は、右眼観察形態であるか左眼観察形態であるのかを判定する。左右判定部２０１は、例えば、加速度センサー１３２の検出値に基づいて、右眼観察形態であるか左眼観察形態であるのかを判定する。また、左右判定部２０１は、例えば、加速度センサー１３２の検出値に基づいて、右眼観察形態であるか左眼観察形態であるのか判定できない場合に、撮像素子７２が撮像した画像に基づいて、右眼観察形態であるか左眼観察形態であるのかを判定する。なお、左右判定部２０１によるこの左右の眼の検出処理の詳細については、後述する。左右判定部２０１は、判定結果である左右情報を虹彩認証部２０３及び追加処理部２０６に出力する。
【０１２１】
照度取得部２０２（取得部）は、後述する虹彩データ（第１の認証データ）と相関のある所定の情報である照度情報を取得する。すなわち、照度取得部２０２は、自装置の周囲における照度情報を所定の情報として取得する。照度取得部２０２は、例えば、カメラ６４が測定した周囲（環境）の照度情報を取得し、取得した照度情報を虹彩認証部２０３及び追加処理部２０６に出力する。
【０１２２】
虹彩認証部２０３（第１の認証部）は、取得した虹彩データ（第１の認証データ）と、予め取得されている虹彩データである基準データとに基づいて、ユーザーを認証する。ここで、「ユーザーを認証する」とは、ユーザー（使用者）が正当なユーザー（正しいユーザー）であると判定することであり、ユーザーの認証が成功したことを示す。また、「ユーザーを認証できない」とは、ユーザー（使用者）が正当なユーザー（正しいユーザー）でないと判定することであり、ユーザーの認証が失敗したことを示す。
また、虹彩データとは、ユーザーの身体的特徴を示す生体データの１つである虹彩の画像を処理した画像データ又は虹彩の特徴を示すデータのことである。
【０１２３】
虹彩認証部２０３は、例えば、撮像素子７２が撮像した画像（撮像画像）に基づく虹彩データを取得し、取得した虹彩データと、フラッシュメモリー１２２に記憶されている虹彩データ（基準データ）とに基づいて、ユーザーを認証する。すなわち、虹彩認証部２０３は、取得した虹彩データと基準データとを比較し、比較結果に基づいてユーザーが正当なユーザーであるか否かを判定する。
なお、フラッシュメモリー１２２には、後述する虹彩データのデータテーブルとして、予め取得されている（登録されている）虹彩データが記憶されている。虹彩データのデータテーブルには、１つ又は複数の虹彩データが、左右判定部２０１が判定した左右情報と、照度取得部２０２が取得した照度情報と対応付けられて登録（記憶）されている。
【０１２４】
また、虹彩認証部２０３は、照度取得部２０２が取得した照度情報に基づいて、フラッシュメモリー１２２に記憶されている基準データ（登録虹彩データ）のうちの、比較する基準データの順番を定める。虹彩認証部２０３は、当該順番に基づく基準データと、撮像画像から取得した虹彩データとを比較し、当該比較結果に基づいて、ユーザーが正当なユーザーであるか否かを判定する。例えば、虹彩認証部２０３は、照度取得部２０２が取得した照度情報と同じ照度に対応する基準データを最初に、取得した虹彩データと比較する。また、例えば、虹彩認証部２０３は、虹彩データのデータテーブルとして登録されている基準データのうちで、照度取得部２０２が取得した照度情報に最も近い照度に対応する基準データから順番に取得した虹彩データと比較する。
また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は左右両用である。そのため、虹彩認証部２０３は、フラッシュメモリー１２２に記憶されている基準データのうちの、左右判定部２０１の判定結果に基づく左右情報に対応する虹彩データと、取得した虹彩データとに基づいて、ユーザーを認証する。
虹彩認証部２０３は、ユーザーの認証結果（ユーザーが正当なユーザーであるか否かの結果）を制御部２０４及びパスワード認証部２０５に出力する。
【０１２５】
パスワード認証部２０５（第２の認証部）は、虹彩認証部２０３がユーザーを認証できない場合に、虹彩データとは異なる種類の第２の認証データであるパスワードを取得し、取得したパスワードに基づいてユーザーを認証する。パスワード認証部２０５は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ１（自装置）を操作する操作スイッチ３０によって入力された情報をパスワード（第２の認証データ）として取得する。そして、パスワード認証部２０５は、例えば、フラッシュメモリー１２２に記憶（登録）されている登録パスワードと、取得したパスワードとを比較し、当該比較結果に基づいてユーザーが正当なユーザーであるか否かを判定する。
パスワード認証部２０５は、ユーザーの認証結果（ユーザーが正当なユーザーであるか否かの結果）を制御部２０４及び追加処理部２０６に出力する。
【０１２６】
制御部２０４は、処理部１２３により実行される各種処理の制御を行う。
制御部２０４は、例えば、虹彩認証部２０３がユーザーを認証した場合（正当なユーザーであると判定した場合）に、各種情報の入出力処理（通常動作）を実行するとともに、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、各種情報の入出力処理（通常動作）を実行する。すなわち、制御部２０４は、虹彩データによるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーである場合に、通常動作に移行して各種情報の入出力処理を実行する。また、制御部２０４は、虹彩データによるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーでない場合に、パスワード認証部２０５によるユーザー認証処理を実行し、パスワードによるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーである場合に、通常動作に移行して各種情報の入出力処理を実行する。
【０１２７】
追加処理部２０６は、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合（正当なユーザーであると判定した場合）に、取得した虹彩データを基準データとして、照度取得部２０２が取得した照度情報と対応付けて追加（補充）する。すなわち、追加処理部２０６は、パスワードによりユーザーを認証できた場合に、ユーザーの認証に失敗した虹彩データと照度情報とを対応付けて、虹彩データのデータテーブルを補充する。具体的に、追加処理部２０６は、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、取得した虹彩データと、照度情報と、左右判定部２０１の判定結果に基づく左右情報とを対応付けてフラッシュメモリー１２２に記憶させる。
【０１２８】
図２１は、本実施形態における登録されている虹彩データのデータテーブルの構成の一例を示す図である。
図２１に示すデータテーブルＴＢ１は、フラッシュメモリー１２２に含まれている。フラッシュメモリー１２２は、データテーブルＴＢ１として、ユーザーの眼が右眼及び左眼のうちのいずれかであるかを示す左右情報と照度情報と虹彩データとを対応付けて記憶している。例えば、データテーブルＴＢ１は、行と列からなる２次元の表形式のデータであり、列の項目として、照度、右目（右眼）用の虹彩データ、及び左目（左眼）用の虹彩データが定められている。
【０１２９】
例えば、行データＴＢ１０は、照度が７５Ｌｕｘ（ルクス）より大きく１００Ｌｕｘ以下である場合の登録虹彩データを示しており、この例では、右目用の虹彩データとして、Ｄａｔａ（１）が記憶されており、左目用の虹彩データは未登録の状態を示している。なお、行データＴＢ１０は、例えば、最初に登録された登録虹彩データである。
また、例えば、行データＴＢ１１は、照度が３０Ｌｕｘより大きく５０Ｌｕｘ以下である場合の登録虹彩データを示しており、この例では、右目用の虹彩データとして、Ｄａｔａ（２）が記憶されており、左目用の虹彩データは未登録の状態を示している。また、例えば、行データＴＢ１２は、照度が３００Ｌｕｘより大きく５００Ｌｕｘ以下である場合の登録虹彩データを示しており、この例では、右目用の虹彩データとして、Ｄａｔａ（５）が記憶されており、左目用の虹彩データとして、Ｄａｔａ（５）が記憶されている状態を示している。
【０１３０】
このように、フラッシュメモリー１２２は、２次元の表形式のデータテーブルＴＢ１として、照度情報と左右情報と虹彩データとを対応付けて記憶している。
【０１３１】
次に、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１の動作について説明する。
図２２は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１の電源オン状態後に行う動作の一例を示すフローチャートである。
【０１３２】
図２２において、まず、処理部１２３は、ヘッドマウントディスプレイ１のシステムの起動の完了を待って、システムの起動が完了した場合に、処理をステップＳ２に進める（ステップＳ１）。なお、起動とは、メインスイッチ２８が操作されてヘッドマウントディスプレイ１がコールドスタートする場合、ならびにヘッドマウントディスプレイ１が所定時間使われなかった場合などにスリープ状態に至り、その後、タッチスイッチ３４などを操作された場合、ウォームスタートした場合などである。
【０１３３】
次に、ステップＳ２において、処理部１２３は、ユーザーが左右、どちらの眼でヘッドマウントディスプレイ１の表示部６０を観察しているか検出する処理（以下、左右の眼の検出処理という）を行う。なお、この「左右の眼の検出処理」の詳細は、後述する。処理部１２３は、検出した結果に基づいて、例えば、表示部６０に表示する画像の向きを切り替える。
【０１３４】
次に、処理部１２３は、ヘッドマウントディスプレイ１のユーザーを認証する処理（以下、ユーザー認証処理という）を行う（ステップＳ３）。なお、処理部１２３は、ユーザーを認証できなかった場合（正当なユーザーであると判定できなかった場合）には、処理を次のステップに移行させないか、もしくは処理をすべて終了させる。なお、この「ユーザーの認証処理」の詳細は、後述する。
【０１３５】
次に、処理部１２３は、通常動作を実行する（ステップＳ４）。すなわち、処理部１２３は、上述のステップＳ３のユーザーの認証処理において、ユーザーを認証した場合に、図２３に示すように、各種アプリケーションのメニューを表示して、ユーザーの操作を待ち受ける。そして、処理部１２３は、ユーザーの指示に従って各種アプリケーションを実行する。なお、この通常動作の処理は、本実施形態の主旨ではないので、ここでは詳細な説明は省略する。
【０１３６】
図２３は、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１の通常動作におけるメニュー表示画面の一例を示す図である。
この図において、画面４００は、通常動作におけるメニュー表示画面の一例を示している。また、アイコンＩ１〜Ｉ９は、各種アプリケーションのアイコンを示している。この画面４００では、９つのアイコンＩ１〜Ｉ９が表示され、アイコンＩ５が選択されている例を示している。
【０１３７】
次に、上述した図２２のステップＳ２の処理手順である「左右の眼の検出処理」手順について説明する。
図２４は、本実施形態に係る左右の眼の検出処理手順のフローチャートである。
【０１３８】
処理部１２３の制御部２０４は、加速度センサー１３２が検出した検出値において、Ｚ軸方向の検出値が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向より強いか否かを判定する（ステップＳ１０１）。制御部２０４は、Ｚ軸方向の検出値が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向より強いと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０２に進める。制御部２０４は、Ｚ軸方向の検出値が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向より強くないと判定された場合（ステップＳ１０１：Ｎｏ）、処理をステップＳ１０３に進める。
【０１３９】
次に、ステップＳ１０２において、Ｚ軸方向の検出値が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向より強いと判定された場合であるので、表示部６０は、図５（Ａ）または図５（Ｂ）に示したような第１表示モードの装着形態である。この場合、処理部１２３の左右判定部２０１は、加速度センサー１３２の検出値に基づいて、右眼観察形態であるか左眼観察形態であるのかを判別（判定）する。
【０１４０】
また、ステップＳ１０３において、Ｚ軸方向の検出値が、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向より強くないと判別された場合であるので、ユーザーが寝ているか仰向けの状態である。そのため、制御部２０４は、撮像素子７２を駆動する。
ここで、図２５は、右眼観察形態の場合の撮像画像の一例を示す図である。また、図２６は、左眼観察形態の場合の撮像画像の一例を示す図である。
制御部２０４は、観察形態を判別するために、図１７で説明した撮像領域Ｐを使って、眼の周辺画像を撮像素子７２に撮像させる。例えば、撮像画像は、図５（Ａ）に示した第１表示モードかつ右眼観察形態で使用されるときの撮像画像（以下、第１右眼画像という）を基準としている。このため、図２５に示すように、第１右眼画像６１０Ｒは、正立画像である。図２５に示すように、第１右眼画像６１０Ｒでは、右眼の画像６０１Ｒ３に対して、右眉毛の画像６０２Ｒ３が＋Ｚ方向にある。
一方、図２６に示すように、第１表示モードかつ左眼観察形態で使用されるときの眼の周辺画像（以下、第１左眼画像という）６１０Ｌは、倒立画像である。図２６に示すように、第１左眼画像６１０Ｌでは、左眼の画像６０１Ｌに対して、右眉毛の画像６０２Ｌが−Ｚ方向にある。
【０１４１】
次に、図２４に戻って、制御部２０４は、撮像画像から眉毛の画像が抽出可能であるか否かを判別する（ステップＳ１０４）。制御部２０４は、眉毛の画像が抽出可能であると判別した場合（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１０５に進める。例えば、表示部６０が眼に近い場合、または化粧等によって眉毛の判別が難しい場合など、制御部２０４は、眉毛の画像を抽出ができないと判別した場合（ステップＳ１０４：Ｎｏ）に、処理をステップＳ１０６に進める。なお、制御部２０４は、例えば、パターンマッチングの技術を用いて、眉毛の画像を抽出する。
例えば、ユーザーが右眼観察形態で使用している場合、選択領域Ｑ（図１７（Ｂ）を参照）に撮像された画像は、図２５に示すような画像になる。一方、ユーザーが左眼観察形態で使用している場合、選択領域Ｒ（図１７（Ｂ）を参照）に撮像された画像は、図２７に示すような画像になる。図２７は、左眼観察形態における撮像画像の一例を説明する図である。なお、図２７では、選択領域Ｒの画像を１８０度回転させて示してある。このため、図２７の−Ｚ側がユーザーの上側、＋Ｚ側がユーザーの下側、−Ｘ側がユーザーの左側、＋Ｘ側がユーザーの右側となる。また、図２７において、符号６０１Ｌ１は、左眼の画像であり、符号６０２Ｌ１は、左眉毛の画像である。
なお、ステップＳ１０１〜Ｓ１０８の処理中、制御部２０４は、眼球照明ライト１６６を点灯させておいても、消灯させておいてもよい。ステップＳ１０１〜Ｓ１０８の処理中、制御部２０４は、バックライト６２を点灯させておいてもよい。
【０１４２】
次に、ステップＳ１０５において、眉毛の画像が撮像画像から抽出可能である場合、左右判定部２０１は、眉毛の画像と眼の画像との位置や、眉毛の形状から、例えばパターンマッチングの技術や画像の特徴量による画像比較の技術を用いて、撮像画像が、ユーザーの右眼の画像であるか左眼の画像であるかを判別（判定）する。
例えば、図２５に示したように、眼球の画像に対して眉毛の画像が、＋Ｚ方向にあると判別した場合、左右判定部２０１は、ユーザーが右眼で表示部６０を観察している右眼観察形態であると判別する。一方、図２６に示したように、眼球の画像に対して眉毛の画像が、−Ｚ方向にあると判別した場合、左右判定部２０１は、ユーザーが左眼で表示部６０を観察している左眼観察形態であると判別する。左右判定部２０１は、撮像画像が、ユーザーの右眼の画像であるか左眼の画像であるかを判別した後に、処理をステップＳ１０７に進める。
【０１４３】
次に、ステップＳ１０６において、眉毛の画像が撮像画像から抽出可能ではない場合、左右判定部２０１は、瞬きでの瞼の挙動から、例えばパターンマッチングの技術や画像の特徴量による画像比較の技術を用いて、ユーザーの右眼であるか左眼であるかを判別（判定）する。
例えば、瞬きは上瞼が動くことから、瞼が図２５において＋Ｚ方向から−Ｚ方向へ移動し、すぐに−Ｚ方向から＋Ｚ方向へ戻った場合、左右判定部２０１は、ユーザーが右眼で表示部６０を観察している右眼観察形態であると判別する。また、瞼の移動開始方向ならびに戻り方向がこの逆となった場合、左右判定部２０１は、ユーザーが左眼で表示部６０を観察している左眼観察形態であると判別する。左右判定部２０１は、ユーザーの右眼であるか左眼であるかを判別した後に、処理をステップＳ１０７に進める。
以上のように、本実施形態によれば、ユーザーが横方向に寝ている様な場合にも、加速度センサー１３２が検出した重力の方向にたよらずに、眉毛や瞼の動きを検出することでユーザーが観察している眼の方向を判別できる。
【０１４４】
次に、ステップＳ１０７において、制御部２０４は、ステップＳ１０６までの判別結果に基づいて、撮像素子７２の選択領域を切り替える。例えば、ステップＳ１０６までの判別結果に基づいて、ユーザーが右眼観察形態で使用していると判別された場合、制御部２０４は、撮像素子７２が撮像した撮像領域Ｐの中から選択領域Ｑを選択し、処理をステップＳ１０８に進める。一方、例えば、ユーザーが左眼観察形態で使用していると判別された場合、制御部２０４は、撮像領域Ｐの中から選択領域Ｒを選択し、処理をステップＳ１０８に進める。
【０１４５】
次に、ステップＳ１０８において、制御部２０４は、ステップＳ１０６までの判別結果に基づいて、表示部６０の表示を切り替える。例えば、ステップＳ１０６までの判別結果に基づいて、右眼観察形態であると判別された場合、制御部２０４は、表示部６０の表示方向を右眼用に設定する。また、ステレオイヤホン１００が接続されている場合、制御部２０４は、第１スピーカー１０３を右耳用に、第２スピーカー１０４を左耳用になるようステレオ音声出力の左右を設定する。
一方、例えば、左眼観察形態であると判別された場合、制御部２０４は、表示部６０の表示方向を左眼用に設定する。なお、左眼用の表示方向とは、右眼用の表示顔面を１８０度回転させて上下反転させる方向である。また、ステレオイヤホン１００が接続されている場合、制御部２０４は、第１スピーカー１０３を左耳用に、第２スピーカー１０４を右耳用になるようステレオ音声出力の左右を設定する。
【０１４６】
なお、上述のステップＳ１０１〜Ｓ１０６において、右眼観察形態であるか否かを、加速度センサー１３２の検出値、撮像画像に基づいて判別する例を説明したが、右眼観察形態であるか否かの判定方法は、これに限られない。
例えば、ヘッドマウントディスプレイ１は、ディスプレイ本体２０に取り付けられている不図示のスイッチ等により検出するようにしてもよい。むろんユーザーが、手動で右眼観察形態または左眼観察形態に設定してもよい。
【０１４７】
次に、上述した図２２のステップＳ３の処理手順である「ユーザーの認証処理」手順について説明する。
図２８は、本実施形態におけるユーザー認証処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１４８】
図２８において、まず、処理部１２３の制御部２０４は、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用であるか（工場出荷後に初めて使われるのか）を判定する（ステップＳ２０１）。制御部２０４は、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用である場合（ステップＳ２０１：Ｙｅｓ）に、ユーザーのパスワードの設定（登録）がなされていないことが想定されるので、処理をステップＳ２０９に進める。また、制御部２０４は、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない（２回目以降の使用である）場合（ステップＳ２０１：Ｎｏ）に、処理をステップＳ２０２に進める。
【０１４９】
＜ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用である場合＞
ステップＳ２０９において、制御部２０４は、ユーザーのパスワードの登録する処理を行う。ここで、制御部２０４は、ユーザーにパスワードの登録を要求する表示画面（例えば、後述する図２９を参照）を表示部６０に表示させる。ユーザーは、例えば、操作スイッチ３０を用いて、ヘッドマウントディスプレイ１にパスワードを入力し、制御部２０４は、操作スイッチ３０を介して入力されたパスワードを、例えば、フラッシュメモリー１２２に記憶させる。
【０１５０】
次に、制御部２０４は、撮像素子７２にユーザーの眼を撮影させ、観察する眼及び虹彩の撮像画像（虹彩画像）を取得する（ステップＳ２１０）。
次に、制御部２０４は、取得した虹彩画像を処理して、虹彩データを取得する（ステップＳ２１１）。制御部２０４は、取得した虹彩画像に基づいて、例えば、ユーザーの虹彩データ（Ｄａｔａ（１））を生成する。
【０１５１】
次に、カメラ６４は、周囲の照度（照度情報）を測定する（ステップＳ２１２）。例えば、照度取得部２０２は、カメラ６４に周囲の照度を測定させて、カメラ６４によって測定された照度情報を取得する。
次に、制御部２０４は、照度情報、眼の左右情報（左右情報）、及び虹彩データをデータテーブルに登録する（ステップＳ２１３）。例えば、制御部２０４は、追加処理部２０６に対して、照度情報、左右情報、及び虹彩データを登録させる。すなわち、追加処理部２０６は、虹彩データと、照度情報と、左右情報とを対応付けてフラッシュメモリー１２２（データテーブルＴＢ１）に記憶させる。例えば、ユーザーが右目（右眼）でヘッドマウントディスプレイ１を観察しており、さらに照度が７５Ｌｕｘより大きく１００Ｌｕｘ以下であった場合には、追加処理部２０６は、例えば、図２１の行データＴＢ１０に示すように、１００Ｌｕｘで右目の欄に、Ｄａｔａ（１）を虹彩データとして記憶させる。
なお、左右情報は、上述した図２２のステップＳ２において、左右判定部２０１によって判定されている。
制御部２０４は、虹彩データをデータテーブルに登録した後、処理を終了させる。
【０１５２】
次に、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない場合のユーザー認証処理手順について説明する。
＜ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない場合＞
ステップＳ２０２において、制御部２０４は、撮像素子７２にユーザーの眼を撮影させ、観察する眼及び虹彩の撮像画像（虹彩画像）を取得する。
次に、制御部２０４は、取得した虹彩画像を処理して、虹彩データを取得する（ステップＳ２０３）。制御部２０４は、取得した虹彩画像に基づいて、例えば、虹彩データ（Ｄａｔａ（ｎ））を生成する。
次に、カメラ６４は、周囲の照度（照度情報）を測定する（ステップＳ２０４）。例えば、照度取得部２０２は、カメラ６４に周囲の照度を測定させて、カメラ６４によって測定された照度情報を取得する。
【０１５３】
次に、虹彩認証部２０３は、照度情報、眼の左右情報、及び虹彩データで認証ＯＫ（オーケー）か否かを判定する（ステップＳ２０５）。虹彩認証部２０３は、照度情報と左右情報とに基づいて、データテーブルＴＢ１を参照する。虹彩認証部２０３は、例えば、取得した虹彩データ（Ｄａｔａ（ｎ））の左右情報が「右目」であり、照度情報が１００Ｌｕｘであった場合に、データテーブルＴＢ１から読み出した基準データ（Ｄａｔａ（１））と、取得した虹彩データ（Ｄａｔａ（ｎ））とを比較して、高い相関が得られた場合に、ユーザーを認証（認証ＯＫ）と判定する。制御部２０４は、虹彩認証部２０３がユーザーを認証した（認証ＯＫ）場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）に、本シーケンス（ユーザー認証処理）を終了して、処理を図２２のステップＳ４に進める。
このように、虹彩認証部２０３は、同じ照度における基準データ（登録虹彩データ）を最初に検証することで、効率的にユーザーを認証することができ、ユーザー認証処理の期間を短縮することが可能となっている。
【０１５４】
また、ステップＳ２０５において、照度取得部２０２が取得した照度情報が１００Ｌｕｘではない場合に、虹彩認証部２０３は、データテーブルＴＢ１に登録されている他の虹彩データ（例えば、Ｄａｔａ（２）〜Ｄａｔａ（５））に基づいて、上述と同様に、認証ＯＫか否かを判定する。この場合も、制御部２０４は、虹彩認証部２０３がユーザーを認証した（認証ＯＫである）場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）に、本シーケンス（ユーザー認証処理）を終了して、処理を図２２のステップＳ４に進める。
一方、制御部２０４は、虹彩認証部２０３がユーザーを認証できなかった（認証ＮＧ（エヌジー）である）場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）に、処理をステップＳ２０６に進める。
【０１５５】
次に、ステップＳ２０６において、制御部２０４は、パスワードを要求する。すなわち、制御部２０４は、図２９に示すような、ユーザーにパスワードの入力を要求する表示画面を表示部６０に表示させる。
図２９は、本実施形態に係るパスワード入力画面４００ａの一例である。
図２９に示すように、表示パネル６３上には、ＡからＺまでのアルファベットキー４６１、記号キー４６２、シフトキー４６３、１０キー切り替えキー４６４、スペースキー４６５、決定（Ｄｏｎｅ）キー４６６、キャンセル（Ｃａｎｃｅｌ）キー４６９、入力された文字を表示する領域４６７、及びカーソル４６８が表示される。
ユーザーは、例えば、操作スイッチ３０を用いて、ヘッドマウントディスプレイ１にパスワードを入力し、パスワード認証部２０５は、操作スイッチ３０を介して入力されたパスワードを取得する。
【０１５６】
次に、パスワード認証部２０５は、パスワードによる照合ＯＫか否かを判定する（ステップＳ２０７）。すなわち、パスワード認証部２０５は、例えば、フラッシュメモリー１２２に記憶（登録）されている登録パスワードと、取得したパスワードとを比較し、当該比較結果に基づいてユーザーが正当なユーザーであるか（照合ＯＫか）否かを判定する。制御部２０４は、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した（照合ＯＫである）場合（ステップＳ２０７：Ｙｅｓ）に、処理をステップＳ２０８に進める。また、制御部２０４は、パスワード認証部２０５がユーザーを認証できなかった（照合ＮＧである）場合（ステップＳ２０７：Ｎｏ）に、処理をステップＳ２１４に進める。
このように、パスワード認証部２０５は、虹彩認証部２０３がユーザーを認証できない場合に、パスワードを取得し、取得したパスワードに基づいてユーザーを認証する。
【０１５７】
次に、ステップＳ２０８において、制御部２０４は、照度情報、眼の左右情報（左右情報）、及び虹彩データをデータテーブルに登録する。例えば、制御部２０４は、追加処理部２０６に対して、照度情報、左右情報、及び虹彩データを登録させる。ここでは、パスワードの照合がＯＫであったことを受けて、初期に登録を行った同じユーザー（正当なユーザー）であることが判明しているので、追加処理部２０６は、ステップＳ２０３、及びステップＳ２０４の処理により、取得した虹彩データ及び周囲の照度情報を、ユーザーの眼の左右の情報（左右情報）と合わせて、データテーブルＴＢ１に追加記録する。
【０１５８】
これは、上述のステップＳ２０５の処理において、虹彩認証部２０３が虹彩データによる認証処理を行う際に、周囲の明るさが異なることで、瞳の大きさが変化していたためにユーザーを正しく認証できなかった可能性がある。そこで、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、異なる明るさ（照度）での虹彩データを蓄積することにより、様々な明るさでも虹彩データによる認証処理を行うことが可能となる。
【０１５９】
なお、もしユーザーが表示部６０を観察している左右の眼が異なり、例えば、左目で初めて観察する場合には、左右の虹彩のパターンが異なることから正しく認証が出来ない。その場合には、ステップＳ２０８において、追加処理部２０６は、「左目」の条件において、測定した照度に対応した虹彩データが、例えば、行データＴＢ１２のＤａｔａ（６）としてデータテーブルＴＢ１に記憶される。
このように、追加処理部２０６が取得した虹彩データをデータテーブルＴＢ１に追加した後に、制御部２０４は、本シーケンス（ユーザー認証処理）を終了して、処理を図２２のステップＳ４に進める。
【０１６０】
また、ステップＳ２１４において、制御部２０４は、パスワードの再入力を要求する。すなわち、制御部２０４は、ステップＳ２０７においてパスワードの照合ができなかった（照合ＮＧであった）場合において、パスワードの再入力を促す。
【０１６１】
次に、制御部２０４は、ユーザーによってキャンセルが入力されたが否かを判定する（ステップＳ２１５）。ユーザーが例えば、図２９に示すような（Ｃａｎｃｅｌ）キー４６９を押した場合に、制御部２０４は、ユーザーによってキャンセルが入力されたと判定する。制御部２０４は、ユーザーによってキャンセルが入力された場合に、処理をステップＳ２１６に進める。また、制御部２０４は、ユーザーによって再度新たなパスワードが入力された場合（ステップＳ２１５：Ｎｏ）に、処理をステップＳ２０７に戻し、パスワード認証部２０５によるパスワードの照合を繰り返す。
【０１６２】
次に、ステップＳ２１６において、虹彩によるユーザーの認証ができず、パスワードによる認証がキャンセルされたことから、制御部２０４は、ヘッドマウントディスプレイ１の電源をＯＦＦ（オフ）にして、全てのシーケンス（全ての処理）を終了させる。
【０１６３】
以上説明したように、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、虹彩認証部２０３と、パスワード認証部２０５と、照度取得部２０２と、制御部２０４と、追加処理部２０６とを備えている。虹彩認証部２０３は、取得した虹彩データ（第１の認証データ）と、予め取得されている虹彩データである基準データとに基づいて、ユーザー（使用者）を認証する。パスワード認証部２０５は、虹彩認証部２０３がユーザーを認証できない場合に、虹彩データとは異なる種類の第２の認証データ（例、パスワード）を取得し、取得したパスワードに基づいてユーザーを認証する。照度取得部２０２は、虹彩データと相関のある所定の情報（例、照度情報）を取得する。制御部２０４は、虹彩認証部２０３がユーザーを認証した場合に、情報の入出力処理を実行するとともに、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、情報の入出力処理を実行する。そして、追加処理部２０６は、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、取得した虹彩データを基準データとして、照度取得部２０２が取得した所定の情報（例、照度情報）と対応付けて追加する。
【０１６４】
これにより、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、虹彩データなどの第１の認証データを取得する際の条件（上述の所定の情報）とともに、第１の認証データ（例、虹彩データ）の基準データを補充する。そのため、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、第１の認証データを取得する際の条件（上述の所定の情報）によっては、正しく認証処理を行うことができない可能性を低減することができる。
例えば、屋外で虹彩データを取得した際に、環境光の明るさに応じて、瞳孔の大きさが変化するような場合であっても、周囲の照度情報と、虹彩データとを対応付けて基準データとして補充（追加）するので、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーを正しく認証する認証率を向上させることができる。
このように、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーを正しく認証する認証率を向上させることができる。
【０１６５】
また、本実施形態では、上述の第１の認証データは、ユーザーの身体的特徴を示す生体データ（例、虹彩データ）である。
これにより、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、パスワードによる認証に比べて、ユーザーによる第１の認証データの入力作業を軽減することができる。よって、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、単にパスワードによる認証を行う場合に比べて、利便性を向上させることができる。
【０１６６】
また、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、基準データと所定の情報（例、照度情報）とを対応付けて記憶するフラッシュメモリー１２２（記憶部）を備えている。虹彩認証部２０３は、照度取得部２０２が取得した照度情報に基づいて、フラッシュメモリー１２２に記憶されている基準データ（登録虹彩データ）のうちの、取得した虹彩データと比較する基準データの順番を定める。虹彩認証部２０３は、当該順番に基づく基準データと取得した虹彩データとを比較し、当該比較結果に基づいて、ユーザーが正当なユーザーであるか否かを判定する。
これにより、虹彩認証部２０３は、例えば、照度情報に基づいた適切な基準データを優先して比較するので、効率的にユーザーを認証することができる。そのため、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザー認証処理の期間を短縮することが可能になる。
【０１６７】
また、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、画像を撮像する撮像素子７２を備えている。また、上述した第１の認証データには、虹彩データが含まれる。虹彩認証部２０３は、撮像素子７２が撮像した画像（虹彩画像）に基づく虹彩データを取得し、取得した虹彩データと、基準データ（登録虹彩データ）とに基づいて、ユーザーを認証する。照度取得部２０２は、自装置の周囲における照度情報を所定の情報として取得する。追加処理部２０６は、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、取得した虹彩データと照度情報とを対応付けてフラッシュメモリー１２２に記憶させる。
【０１６８】
これにより、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、虹彩データを用いて、簡易な構成によりユーザーを認証することができる。また、虹彩データは、ヘッドマウントディスプレイ１を装着するだけで、撮像素子７２から取得できるので、ユーザーはパスワードの入力のような操作を行う必要がない。そのため、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、利便性を損なうことなく、ユーザーを認証することができる。また、追加処理部２０６は、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、取得した虹彩データと照度情報とを対応付けてフラッシュメモリー１２２に記憶させるので、使用しているうちに、虹彩認証部２０３が認証に用いる基準データ（登録虹彩データ）が補充される。そのため、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、ユーザーを正しく認証する認証率を向上させることができる。
【０１６９】
また、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、撮像素子７２が撮像した画像に基づいて、画像に含まれる使用者の眼が右眼及び左眼のうちのいずれかであるかを判定する左右判定部２０１を備えている。フラッシュメモリー１２２は、ユーザーの眼が右眼及び左眼のうちのいずれかであるかを示す左右情報と、照度情報と、虹彩データ（基準データ）とを対応付けて記憶する。虹彩認証部２０３は、フラッシュメモリー１２２に記憶されている基準データのうちの、左右判定部２０１の判定結果に基づく左右情報に対応する虹彩データと、取得した虹彩データとに基づいて、ユーザーを認証する。
これにより、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、左右の眼の両方の虹彩によりユーザーを認証することができるので、認証率を向上させることができる。
【０１７０】
また、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、自装置を操作する操作スイッチ３０を備えている。パスワード認証部２０５は、操作スイッチ３０によって入力された情報をパスワード（第２の認証データ）として取得する。なお、パスワード認証部２０５は、操作スイッチ３０を用いてパスワードを取得しているので、ノイズの影響を受け易い生体データ（例、虹彩データ）を用いる場合に比べて、正当なユーザーを正当なユーザーでないと判定する本人拒否率が低い。すなわち、パスワード認証部２０５は、虹彩認証部２０３よりも本人拒否率が低い。
これにより、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、虹彩認証部２０３においてユーザーを正しく認証できない場合であっても、パスワード認証部２０５を使用することにより正確にユーザーを認証することができる。そのため、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、認証処理における利便性を維持しつつ、認証率を向上させることができる。
【０１７１】
［第２実施形態］
次に、本発明に係る第２実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、第１実施形態における虹彩データによるユーザーの認証に代えて、ユーザーの音声データによるユーザーの認証を実行する場合の一例を説明する。
本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、処理部１２３の処理が、第１実施形態と異なる。なお、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１の構成は、図１〜図６、図１８、及び図１９に示される第１実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０１７２】
図３０は、本実施形態における処理部１２３ａの機能ブロック図である。
この図において、処理部１２３ａは、左右判定部２０１、音圧取得部２０２ａ、音声認証部２０３ａ、制御部２０４ａ、パスワード認証部２０５、及び追加処理部２０６ａを備えている。なお、この図において、図１９と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０１７３】
音圧取得部２０２ａ（取得部）は、後述する音声データ（第１の認証データ）と相関のある所定の情報である音圧情報を取得する。すなわち、音圧取得部２０２ａは、ユーザーの音声の音圧情報を所定の情報として取得する。音圧取得部２０２ａは、例えば、通話マイク３７（集音部）が測定したユーザーの音声に基づいて音圧情報を取得し、取得した音圧情報を音声認証部２０３ａ及び追加処理部２０６ａに出力する。
【０１７４】
音声認証部２０３ａ（第１の認証部）は、取得した音声データ（第１の認証データ）と、予め取得されている音声データである基準データとに基づいて、ユーザーを認証する。
ここで、音声データとは、ユーザーの身体的特徴を示す生体データの１つである声を録音したデータのことである。音声データは、例えば、ユーザーが暗証番号もしくはキーワードとなる言葉を発話した場合のデータである。
【０１７５】
なお、発話（音声データ）によるユーザーの認証は、手動によってパスワードを入力する場合よりも、手軽で便利であるが、発話された内容を他人が聞いた場合に、暗証番号やキーワードを盗まれる可能性がある。そのため、ユーザーは、小声でささやくように発話する場合がある。ここで、ささやくように発話すると声帯が振るえないために、声帯を振るわせて大きな声で発話した場合と、音声データの波形が大きく異なることになる。そのため、本実施形態では、音声データと相関がある所定の情報として音圧情報を音圧取得部２０２ａが取得する。
【０１７６】
また、音声認証部２０３ａは、例えば、通話マイク３７が取得した音声データを取得し、取得した音声データと、フラッシュメモリー１２２に記憶されている音声データ（基準データ）とに基づいて、ユーザーを認証する。すなわち、音声認証部２０３ａは、取得した音声データと基準データとを比較し、比較結果に基づいてユーザーが正当なユーザーであるか否かを判定する。
なお、フラッシュメモリー１２２には、後述する音声データのデータテーブルとして、予め取得されている（登録されている）音声データが記憶されている。音声データのデータテーブルには、１つ又は複数の音声データが、音圧取得部２０２ａが取得した音圧情報と対応付けられて登録（記憶）されている。
【０１７７】
また、音声認証部２０３ａは、音圧取得部２０２ａが取得した音圧情報に基づいて、フラッシュメモリー１２２に記憶されている基準データ（登録音声データ）のうちの、比較する基準データの順番を定める。音声認証部２０３ａは、当該順番に基づく基準データと、通話マイク３７が取得した音声データとを比較し、当該比較結果に基づいて、ユーザーが正当なユーザーであるか否かを判定する。例えば、音声認証部２０３ａは、音圧取得部２０２ａが取得した音圧情報と同じに音圧に対応する基準データを最初に、取得した音声データと比較する。また、例えば、音声認証部２０３ａは、音声データのデータテーブルとして登録されている基準データのうちで、音圧取得部２０２ａが取得した音圧情報に最も近い音圧に対応する基準データから順番に取得した音圧データと比較する。
音声認証部２０３ａは、ユーザーの認証結果（ユーザーが正当なユーザーであるか否かの結果）を制御部２０４ａ及びパスワード認証部２０５に出力する。
【０１７８】
制御部２０４ａは、処理部１２３ａにより実行される各種処理の制御を行う。
制御部２０４ａは、照度取得部２０２、虹彩認証部２０３、及び追加処理部２０６の代わりに音圧取得部２０２ａ、音声認証部２０３ａ、及び追加処理部２０６ａを制御する点が、第１の実施形態における制御部２０４と異なるが、その他の機能は、制御部２０４と同様である。
制御部２０４ａは、例えば、音声認証部２０３ａがユーザーを認証した場合（正当なユーザーであると判定した場合）に、各種情報の入出力処理（通常動作）を実行するとともに、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、各種情報の入出力処理（通常動作）を実行する。すなわち、制御部２０４ａは、音声データによるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーである場合に、通常動作に移行して各種情報の入出力処理を実行する。また、制御部２０４ａは、音声データによるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーでない場合に、パスワード認証部２０５によるユーザー認証処理を実行し、パスワードによるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーである場合に、通常動作に移行して各種情報の入出力処理を実行する。
【０１７９】
追加処理部２０６ａは、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合（正当なユーザーであると判定した場合）に、取得した音声データを基準データとして、音圧取得部２０２ａが取得した音圧情報と対応付けて追加（補充）する。すなわち、追加処理部２０６ａは、パスワードによりユーザーを認証できた場合に、ユーザーの認証に失敗した音声データと音圧情報とを対応付けて、音圧データのデータテーブルを補充する。具体的に、追加処理部２０６ａは、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、取得した音声データと、音圧情報とを対応付けてフラッシュメモリー１２２に記憶させる。
【０１８０】
図３１は、本実施形態における登録されている音声データのデータテーブルの構成の一例を示す図である。
図３１に示すデータテーブルＴＢ２は、フラッシュメモリー１２２に含まれている。フラッシュメモリー１２２は、データテーブルＴＢ２として、音圧情報とユーザーの音声データとを対応付けて記憶している。例えば、データテーブルＴＢ２は、行と列からなる２次元の表形式のデータであり、列の項目として、音圧、音声データが定められている。
【０１８１】
例えば、行データＴＢ２０は、音圧が４０ｄＢ（デシベル）台である場合の登録音声データを示しており、この例では、音声データとして、Ｄａｔａ（１１）が記憶されている状態を示している。なお、行データＴＢ２０は、例えば、最初に登録された登録音声データである。
【０１８２】
このように、第２実施形態において、フラッシュメモリー１２２は、２次元の表形式のデータテーブルＴＢ２として、音圧情報と音声データとを対応付けて記憶している。
【０１８３】
次に、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１の動作について説明する。
本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１の電源オン状態後に行う動作は、図２２に示す第１実施形態と同様であるのでここでは説明を省略する。
また、本実施形態における左右の眼の検出処理手順は、図２４に示す第１実施形態と同様であるのでここでは説明を省略する。
【０１８４】
次に、本実施形態における「ユーザーの認証処理」手順について説明する。
図３２は、本実施形態におけるユーザー認証処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０１８５】
図３２において、まず、処理部１２３ａの制御部２０４ａは、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用であるか（工場出荷後に初めて使われるのか）を判定する（ステップＳ３０１）。制御部２０４ａは、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用である場合（ステップＳ３０１：Ｙｅｓ）に、ユーザーのパスワードの設定（登録）がなされていないことが想定されるので、処理をステップＳ３０９に進める。また、制御部２０４ａは、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない（２回目以降の使用である）場合（ステップＳ３０１：Ｎｏ）に、処理をステップＳ３０２に進める。
【０１８６】
＜ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用である場合＞
ステップＳ３０９において、制御部２０４ａは、ユーザーのパスワードの登録する処理を行う。ここで、制御部２０４ａは、ユーザーにパスワードの登録を要求する表示画面（例えば、図２９を参照）を表示部６０に表示させる。ユーザーは、例えば、操作スイッチ３０を用いて、ヘッドマウントディスプレイ１にパスワードを入力し、制御部２０４ａは、操作スイッチ３０を介して入力されたパスワードを、例えば、フラッシュメモリー１２２に記憶させる。
【０１８７】
次に、制御部２０４ａは、ユーザーの暗証番号の音声を取得する（ステップＳ３１０）。すなわち、制御部２０４ａは、通話マイク３７を介してユーザーが発する暗証番号の音声（音声信号）を取得する。ここで、制御部２０４ａは、表示部６０に音声により暗証番号を発話するように促す表示をさせてもよい。また、ここでの暗証番号は、ステップＳ３０９において登録したパスワードと同じであってもよいし、異なるものであってよい。
【０１８８】
次に、制御部２０４ａは、取得した音声信号を処理して、音声データを取得する（ステップＳ３１１）。制御部２０４ａは、取得した音声信号に基づいて、例えば、ユーザーの音声データ（Ｄａｔａ（１１））を生成する。
【０１８９】
次に、音圧取得部２０２ａは、音声データの音圧情報（ｄＢ）を算出する（ステップＳ３１２）。例えば、音圧取得部２０２ａは、音声データの音圧情報（ｄＢ）を算出することにより、音圧情報を取得する。
【０１９０】
次に、制御部２０４ａは、音圧情報、及び音声データをデータテーブルに登録する（ステップＳ３１３）。例えば、制御部２０４ａは、追加処理部２０６ａに対して、音圧情報、及び音声データを登録させる。すなわち、追加処理部２０６ａは、音声データと、音圧情報とを対応付けてフラッシュメモリー１２２（データテーブルＴＢ２）に記憶させる。例えば、音圧情報が３０ｄＢより大きく４０ｄＢ以下であった場合には、追加処理部２０６ａは、例えば、図３１の行データＴＢ２０に示すように、４０ｄＢの欄に、Ｄａｔａ（１１）を音声データとして記憶させる。このように、追加処理部２０６ａは、音圧レベルごとに音声データをフラッシュメモリー１２２（データテーブルＴＢ２）に記憶させる。
これは、ユーザーが暗証番号をささやいた場合には音圧レベルは低く、声帯を振るわせて明確に発生した場合には音圧レベルが高い。そして、ささやいた場合と、声帯を振るわせた場合とで音声データが異なることから、追加処理部２０６ａは、音声データを蓄積する際に、音圧レベルに従って音声データをソートして記録しておく。
制御部２０４ａは、音声データをデータテーブルに登録した後、処理を終了させる。
【０１９１】
次に、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない場合のユーザー認証処理手順について説明する。
＜ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない場合＞
ステップＳ３０２において、制御部２０４ａは、ユーザーの暗証番号の音声（音声信号）を取得する。
次に、制御部２０４ａは、取得した音声信号を処理して、音声データを取得する（ステップＳ３０３）。制御部２０４ａは、取得した発話の音声信号に基づいて、例えば、音声データ（Ｄａｔａ（ｍ））を生成する。
【０１９２】
次に、音圧取得部２０２ａは、音声データの音圧情報（ｄＢ）を算出する（ステップＳ３０４）。例えば、音圧取得部２０２ａは、音声データの音圧情報（ｄＢ）を算出することにより、音圧情報を取得する。
【０１９３】
次に、音声認証部２０３ａは、音圧情報、及び音声データで認証ＯＫか否かを判定する（ステップＳ３０５）。音声認証部２０３ａは、音圧情報に基づいて、データテーブルＴＢ２を参照する。音声認証部２０３ａは、例えば、音圧情報が４０ｄＢであった場合に、データテーブルＴＢ２から読み出した基準データ（Ｄａｔａ（１１））と、取得した音声データ（Ｄａｔａ（ｍ））とを比較して、高い相関が得られた場合に、ユーザーを認証（認証ＯＫ）と判定する。制御部２０４ａは、音声認証部２０３ａがユーザーを認証した（認証ＯＫ）場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）に、本シーケンス（ユーザー認証処理）を終了して、処理を図２２のステップＳ４に進める。
このように、音声認証部２０３ａは、同じ音圧における基準データ（登録音声データ）を最初に検証することで、効率的にユーザーを認証することができ、ユーザー認証処理の期間を短縮することが可能となっている。
【０１９４】
また、ステップＳ３０５において、音圧取得部２０２ａが取得した音圧情報が４０ｄＢではない場合に、音声認証部２０３ａは、データテーブルＴＢ２に登録されている他の音声データ（例えば、Ｄａｔａ（１２）〜Ｄａｔａ（１５））に基づいて、上述と同様に、認証ＯＫか否かを判定する。この場合も、制御部２０４ａは、音声認証部２０３ａがユーザーを認証した（認証ＯＫである）場合（ステップＳ３０５：Ｙｅｓ）に、本シーケンス（ユーザー認証処理）を終了して、処理を図２２のステップＳ４に進める。
一方、制御部２０４ａは、音声認証部２０３ａがユーザーを認証できなかった（認証ＮＧである）場合（ステップＳ３０５：Ｎｏ）に、処理をステップＳ３０６に進める。
【０１９５】
続くステップＳ３０６〜ステップＳ３０７の処理、及びステップＳ３１４〜ステップＳ３１６の処理は、図２８のステップＳ２０６〜ステップＳ２０７の処理、及びステップＳ２１４〜ステップＳ２１６の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
ステップＳ３０７において、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した（照合ＯＫである）場合（ステップＳ３０７：Ｙｅｓ）に、制御部２０４ａは、処理をステップＳ３０８に進める。また、制御部２０４ａは、パスワード認証部２０５がユーザーを認証できなかった（照合ＮＧである）場合（ステップＳ３０７：Ｎｏ）に、処理をステップＳ３１４に進める。
このように、パスワード認証部２０５は、音声認証部２０３ａがユーザーを認証できない場合に、パスワードを取得し、取得したパスワードに基づいてユーザーを認証する。
【０１９６】
次に、ステップＳ３０８において、制御部２０４ａは、音圧情報、及び音声データをデータテーブルに登録する。ここでは、パスワードの照合がＯＫであったことを受けて、初期に登録を行った同じユーザー（正当なユーザー）であることが判明しているので、追加処理部２０６ａは、ステップＳ３０３、及びステップＳ３０４の処理により、取得した音声データ及び音圧情報を、データテーブルＴＢ２に追加記録する。
【０１９７】
これは、上述のステップＳ３０５の処理において、音声認証部２０３ａが音声データによる認証処理を行う際に、音圧が異なることで、声帯が一部振るえていなかったりしたためにユーザーを正しく認証できなかった可能性がある。そこで、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、異なる音圧の音声データを蓄積することにより、様々な音圧の音声データによる認証処理を行うことが可能となる。
【０１９８】
例えば、音圧レベルが５０ｄＢであれば、音声データ（Ｄａｔａ（１２））を５０ｄＢの欄に基準データとして記憶させる。
このように、追加処理部２０６ａが取得した音声データをデータテーブルＴＢ２に追加した後に、制御部２０４ａは、本シーケンス（ユーザー認証処理）を終了して、処理を図２２のステップＳ４に進める。
【０１９９】
以上説明したように、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、第１実施形態における虹彩認証部２０３の代わりに音声認証部２０３ａ（第１の認証部）を備え、追加処理部２０６ａが、音圧取得部２０２ａが取得した音圧情報と、音声認証部２０３ａが認証に用いる基準データとして、取得した音声データを対応付けて追加するようにした。すなわち、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、音声データを取得する通話マイク３７（集音部）を備えている。また、上述した第１の認証データには、音声データが含まれる。音声認証部２０３ａは、通話マイク３７が取得した音声データと、基準データ（登録音声データ）とに基づいてユーザーを認証する。音圧取得部２０２ａは、通話マイク３７が取得した音声データに基づいて、音声データの音圧情報を所定の情報として取得する。追加処理部２０６ａは、パスワード認証部２０５が使用者を認証した場合に、取得した音声データと音圧情報とを対応付けてフラッシュメモリー１２２（データテーブルＴＢ２）に記憶させる。
これにより、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、第１実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、第１実施形態と同様に、ユーザーを正しく認証する認証率を向上させることができる。
【０２００】
［第３実施形態］
次に、本発明に係る第３実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態では、第３実施形態において、さらに瞬きによるユーザーの認証を実行する場合の一例を説明する。
本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、処理部１２３ａの処理が、第２実施形態と異なる。なお、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１の構成は、図１〜図６、図１８、及び図１９に示される第１実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。
【０２０１】
図３３は、本実施形態における処理部１２３ｂの機能ブロック図である。
この図において、処理部１２３ｂは、左右判定部２０１、音圧取得部２０２ａ、音声認証部２０３ａ、制御部２０４ｂ、パスワード認証部２０５、追加処理部２０６ｂ、及び瞬き認証部２０７を備えている。なお、この図において、図３０と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
【０２０２】
瞬き認証部２０７は、音声認証部２０３ａがユーザーを認証できない場合に、音声データとは異なる種類の第２の認証データである、瞬きパターンに基づく情報（瞬き情報）を取得し、取得した瞬き情報に基づいてユーザーを認証する。瞬き認証部２０７は、例えば、フラッシュメモリー１２２に記憶（登録）されている登録瞬き情報と、取得した瞬き情報とを比較し、当該比較結果に基づいてユーザーが正当なユーザーであるか否かを判定する。なお、瞬き情報による認証は、外界の明るさなどに影響されることがなく、とくに測定データを蓄積するなどの必要はない認証方法である。
瞬き認証部２０７は、ユーザーの認証結果（ユーザーが正当なユーザーであるか否かの結果）を制御部２０４ｂ、パスワード認証部２０５、及び追加処理部２０６ｂに出力する。
【０２０３】
また、瞬き認証部２０７は、瞬きパターンを撮像素子７２が撮像した画像（動画）に基づいて取得する。ここで、瞬きパターンは、例えば、時間の経過に伴うユーザーの瞬きパターンであり、瞬きは所定の回数、瞬きをするものでもよいし、瞬きのタイミングを変えて、１回目は長く、２回目、３回目は短くなど行ってもよい。また、瞬き情報は、瞬きパターンそのものであってもよいし、時間の経過とともにユーザーの眼が「閉じている」「開いている」を繰り返す２値的（ディジタル的）な情報であってもよい。例えば、瞬き情報は、パスワード認証部２０５が認証するパスワードと同一の情報であってもよい。
【０２０４】
なお、本実施形態において、パスワード認証部２０５と、瞬き認証部２０７とが、サブ認証部２１０（第２の認証部）に対応する。上述した第２の認証データには、瞬きパターンに基づく情報（瞬き情報）が含まれ、サブ認証部２１０（第２の認証部）の瞬き認証部２０７は、時間の経過に伴う使用者の瞬きパターンに基づいて、瞬き情報（第２の認証データ）を取得し、取得した瞬き情報に基づいてユーザーを認証する。また、上述した第２の認証データには、パスワードが含まれ、サブ認証部２１０のパスワード認証部２０５は、瞬きパターンに基づいて取得した第２の認証データ（瞬き情報）によって、ユーザーを認証できない場合に、操作スイッチ３０によって入力された情報（パスワード）を第２の認証データとして取得し、入力された情報（パスワード）に基づいてユーザーを認証する。このように、本実施形態では、瞬き情報、及びパスワードが、第２の認証データに対応する。
【０２０５】
制御部２０４ｂは、処理部１２３ｂにより実行される各種処理の制御を行う。
制御部２０４ｂは、瞬き認証部２０７の制御が追加されている点が、第２の実施形態における制御部２０４ａと異なるが、その他の機能は、制御部２０４ａと同様である。
制御部２０４ｂは、音声データによるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーでない場合に、瞬き認証部２０７によるユーザー認証処理を実行し、瞬き情報によるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーである場合に、通常動作に移行して各種情報の入出力処理を実行する。さらに、制御部２０４ｂは、瞬き情報によるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーでない場合に、パスワード認証部２０５によるユーザー認証処理を実行し、パスワードによるユーザー認証処理の結果が正当なユーザーである場合に、通常動作に移行して各種情報の入出力処理を実行する。
【０２０６】
追加処理部２０６ｂは、瞬き認証部２０７又はパスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合（正当なユーザーであると判定した場合）に、取得した音声データを基準データとして、音圧取得部２０２ａが取得した音圧情報と対応付けて追加（補充）する。すなわち、追加処理部２０６ｂは、瞬き情報又はパスワードによりユーザーを認証できた場合に、ユーザーの認証に失敗した音声データと音圧情報とを対応付けて、音圧データのデータテーブルを補充する。具体的に、追加処理部２０６ｂは、瞬き認証部２０７又はパスワード認証部２０５がユーザーを認証した場合に、取得した音声データと、音圧情報とを対応付けてフラッシュメモリー１２２に記憶させる。
なお、本実施形態における音声データのデータテーブルの構成は、図３１に示される第２実施形態におけるデータテーブルＴＢ２と同様である。
【０２０７】
次に、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１の動作について説明する。
本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１の電源オン状態後に行う動作は、図２２に示す第１実施形態と同様であるのでここでは説明を省略する。
また、本実施形態における左右の眼の検出処理手順は、図２４に示す第１実施形態と同様であるのでここでは説明を省略する。
【０２０８】
次に、本実施形態における「ユーザーの認証処理」手順について説明する。
図３４は、本実施形態におけるユーザー認証処理手順の一例を示すフローチャートである。
【０２０９】
図３４において、まず、処理部１２３ｂの制御部２０４ｂは、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用であるか（工場出荷後に初めて使われるのか）を判定する（ステップＳ４０１）。制御部２０４ｂは、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用である場合（ステップＳ４０１：Ｙｅｓ）に、ユーザーのパスワードの設定（登録）がなされていないことが想定されるので、処理をステップＳ４１０に進める。また、制御部２０４ｂは、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない（２回目以降の使用である）場合（ステップＳ４０１：Ｎｏ）に、処理をステップＳ４０２に進める。
【０２１０】
＜ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用である場合＞
ステップＳ４１０〜ステップＳ４１４の処理は、図３２のステップＳ３０９〜ステップＳ３１３の処理に対応し、ここでは説明を省略する。
【０２１１】
次に、ステップＳ４１５において、制御部２０４ｂは、瞬き情報を取得する。すなわち、制御部２０４ｂは、ユーザーが瞬きパターンとして複数回瞬きを行った状態の動画データを、撮像素子７２を用いて取得する。制御部２０４ｂは、取得した動画データに基づいて、暗証パターンを瞬き情報として取得する。このときには、制御部２０４ｂは、表示部６０に、瞬きを複数回行う旨の表示をおこなってもよい。
【０２１２】
次に、制御部２０４ｂは、取得した瞬き情報を記録する（ステップＳ４１６）。すなわち、制御部２０４ｂは、取得した暗証パターン（瞬き情報）をフラッシュメモリー１２２に記憶させる。制御部２０４ｂは、瞬き情報を記録した後、処理を終了させる。
【０２１３】
次に、ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない場合のユーザー認証処理手順について説明する。
＜ヘッドマウントディスプレイ１が初回使用でない場合＞
ステップＳ４０２〜ステップＳ４０５の処理は、図３２のステップＳ３０２〜ステップＳ３０５の処理に対応し、ここでは説明を省略する。
【０２１４】
次に、ステップＳ４０６において、制御部２０４ｂは、ユーザーに瞬きを要求する。すなわち、制御部２０４ｂは、表示部６０に瞬きによる暗証パターンの入力を求める表示を行い、ユーザーに瞬きによる暗証パターンの実行を求める。
【０２１５】
次に、制御部２０４ｂは、ユーザーの眼の瞬きを検出する（ステップＳ４０７）。すなわち、制御部２０４ｂは、ユーザーが複数回瞬きを行った状態の動画データを、撮像素子７２を用いて取得し、所得した動画データに基づいて、暗証パターンを瞬き情報として取得する。
【０２１６】
次に、瞬き認証部２０７は、瞬きによる照合ＯＫか否かを判定する（ステップＳ４０８）。すなわち、瞬き認証部２０７は、例えば、フラッシュメモリー１２２に記憶（登録）されている登録暗証パターンと、取得した暗証パターンとを比較し、当該比較結果に基づいてユーザーが正当なユーザーであるか（照合ＯＫか）否かを判定する。制御部２０４ｂは、瞬き認証部２０７がユーザーを認証した（照合ＯＫである）場合（ステップＳ４０８：Ｙｅｓ）に、処理をステップＳ４０９に進める。また、制御部２０４ｂは、瞬き認証部２０７がユーザーを認証できなかった（照合ＮＧである）場合（ステップＳ４０８：Ｎｏ）に、処理をステップＳ４１７に進める。
このように、瞬き認証部２０７は、は、音声認証部２０３ａがユーザーを認証できない場合に、瞬きパターンに基づく暗証パターンを取得し、取得した暗証パターンに基づいてユーザーを認証する。
【０２１７】
続くステップＳ４１７〜ステップＳ４２１の処理は、図３２のステップＳ３０６〜ステップＳ３０７の処理、及びステップＳ３１４〜ステップＳ３１６の処理と同様であるので、ここでは説明を省略する。
なお、ステップＳ４１８において、パスワード認証部２０５がユーザーを認証した（照合ＯＫである）場合（ステップＳ４１８：Ｙｅｓ）に、制御部２０４ｂは、処理をステップＳ４０９に進める。また、制御部２０４ｂは、パスワード認証部２０５がユーザーを認証できなかった（照合ＮＧである）場合（ステップＳ４１８：Ｎｏ）に、処理をステップＳ４２０に進める。
このように、パスワード認証部２０５は、音声認証部２０３ａがユーザーを認証できない場合で、さらに、瞬き認証部２０７がユーザーを認証できない場合に、パスワードを取得し、取得したパスワードに基づいてユーザーを認証する。
【０２１８】
次に、ステップＳ４０９において、制御部２０４ｂは、音圧情報、及び音声データをデータテーブルに登録する。ここでは、パスワードの照合がＯＫであったことを受けて、初期に登録を行った同じユーザー（正当なユーザー）であることが判明しているので、追加処理部２０６ｂは、ステップＳ３０３、及びステップＳ３０４の処理により、取得した音声データ及び音圧情報を、データテーブルＴＢ２に追加記録する。
【０２１９】
以上説明したように、サブ認証部２１０（第２の認証部）は、時間の経過に伴うユーザーの瞬きパターンに基づく情報（例、暗証パターンなどの瞬き情報）を、第２の認証データとして取得し、所得したユーザーの瞬きパターンに基づく情報に基づいてユーザーを認証する。
これにより、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、第２実施形態と同様の効果を奏する。すなわち、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、第２実施形態と同様に、ユーザーを正しく認証する認証率を向上させることができる。
【０２２０】
また、本実施形態では、ヘッドマウントディスプレイ１は、自装置を操作する操作スイッチ３０を備えている。そして、サブ認証部２１０は、瞬きパターンに基づく情報（瞬き情報）に基づいて、ユーザーを認証できない場合に、操作スイッチ３０によって入力された情報（パスワード）を第２の認証データとして取得し、操作スイッチ３０によって入力された情報に基づいてユーザーを認証する。
これにより、瞬き情報は、ヘッドマウントディスプレイ１を装着するだけで、撮像素子７２から取得できるので、ユーザーはパスワードの入力のような手動の操作を行う必要がない。そのため、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、利便性を損なうことなく、ユーザーを認証することができる。
【０２２１】
このように、本実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１は、簡便ではあるが、誤認証の可能性がある第１の認証方法（音声データによる認証）において、ユーザーを認証できなかった場合に、多少簡便性において劣るが、誤認証の可能性の少ない第２の認証方法（瞬きによる認証、又はパスワードによる認証）により認証を行う。そして、ヘッドマウントディスプレイ１は、第２の認証方法によりユーザーを認証した際には、第１の認証方法のデータテーブルＴＢ２に、認証ができなかった情報を付加することで、第１の認証方法のデータテーブルＴＢ２にデータを蓄積する。これにより、誤認証の少ないヘッドマウントディスプレイ１を提供することが可能となる。
【０２２２】
なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の実施形態では、ユーザーの身体的特徴を示す生体データとして、虹彩データ、又は音声データを用いてユーザーを認証する形態を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、生体データとして、網膜、指紋、顔、耳の形などを用いてユーザーを認証する形態であってもよい。
また、第１の認証データに相関のある所定の情報は、照度情報又は音圧情報に限定されるものではなく、他の情報（例えば、虹彩データの場合は、瞳孔の大きさ情報など）でもよい。
【０２２３】
また、上記の実施形態において、虹彩データ、音声データ、パスワード、及び瞬き情報は、フラッシュメモリー１２２に記憶される形態を説明したが、メモリー１２７に記憶される形態であってもよい。
また、虹彩データのデータテーブルＴＢ１、及び音声データのデータテーブルＴＢ２は、行と列からなる２次元の表形式のデータである場合を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、虹彩データの左右情報は、左右情報に応じて、左右の虹彩データの記憶領域（列の領域）を分けてデータテーブルＴＢ１に記憶される形態を説明したが、左右情報の記憶領域（左右情報の列）と、１つの虹彩データの記憶領域（列の領域）に対して、左右情報と虹彩データとを対応付けて記憶される形態であってもよい。
【０２２４】
また、上記の第３実施形態では、第２実施形態に適用する一例を説明したが、第１実施形態に適用してもよい。すなわち、ヘッドマウントディスプレイ１は、虹彩データにより、ユーザーを認証できなかった場合に、瞬き情報によるユーザー認証処理を実行してもよい。
また、上記の第１実施形態と第２実施形態とを組み合わせて適用する形態であってもよい。
【０２２５】
また、上記の第１実施形態において、照度情報に基づいて、認証のための比較に使用する登録虹彩データを選択する形態を説明したが、ヘッドマウントディスプレイ１は、例えば、登録虹彩データに合わせて、バックライト６２や眼球照明ライト１６６ａ〜１６６ｄの発光量を制御してもよい。例えば、虹彩認証部２０３は、取得した照度の値が、登録虹彩データに対応する照度の値よりも低い場合に、登録虹彩データに対応する照度に近づくように、バックライト６２や眼球照明ライト１６６ａ〜１６６の発光量を制御する。これにより、ヘッドマウントディスプレイ１は、環境光の明るさに応じて、瞳孔の大きさが変化した場合であってもユーザーを正しく認証することができる。
【０２２６】
また、上記の各実施形態において、情報入出力装置の一例として、ヘッドマウントディスプレイ１に適用する形態を説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、カメラ（撮像装置）や携帯電話などの携帯端末などの他の装置において適用してもよい。
【０２２７】
なお、上記に説明した情報入出力装置（ヘッドマウントディスプレイ１）を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、実行処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
【０２２８】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
【符号の説明】
【０２２９】
１…ヘッドマウントディスプレイ、３７…通話マイク、３０…操作スイッチ、６３…表示パネル、６４…カメラ、１２２…フラッシュメモリー、１２３，１２３ａ，１２３ｂ…処理部、１６６ａ〜１６６ｄ…眼球照明ライト、２０１…左右判定部、２０２…照度取得部、２０２ａ…音圧取得部、２０３…虹彩認証部、２０３ａ…音声認証部、２０４，２０４ａ，２０４ｂ…制御部、２０５…パスワード認証部、２０６…追加処理部、２０７…瞬き認証部、２１０…サブ認証部
【図１】
2014044654.tif 000003
【図２】
2014044654.tif 000004
【図３】
2014044654.tif 000005
【図４】
2014044654.tif 000006
【図５】
2014044654.tif 000007
【図６】
2014044654.tif 000008
【図７】
2014044654.tif 000009
【図８】
2014044654.tif 000010
【図９】
2014044654.tif 000011
【図１０】
2014044654.tif 000012
【図１１】
2014044654.tif 000013
【図１２】
2014044654.tif 000014
【図１３】
2014044654.tif 000015
【図１４】
2014044654.tif 000016
【図１５】
2014044654.tif 000017
【図１６】
2014044654.tif 000018
【図１７】
2014044654.tif 000019
【図１８】
2014044654.tif 000020
【図１９】
2014044654.tif 000021
【図２０】
2014044654.tif 000022
【図２１】
2014044654.tif 000023
【図２２】
2014044654.tif 000024
【図２３】
2014044654.tif 000025
【図２４】
2014044654.tif 000026
【図２５】
2014044654.tif 000027
【図２６】
2014044654.tif 000028
【図２７】
2014044654.tif 000029
【図２８】
2014044654.tif 000030
【図２９】
2014044654.tif 000031
【図３０】
2014044654.tif 000032
【図３１】
2014044654.tif 000033
【図３２】
2014044654.tif 000034
【図３３】
2014044654.tif 000035
【図３４】
2014044654.tif 000036