(57)【要約】【課題】使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見えることによって生ずる眼精疲労の発生を軽減させることが可能な頭部装着型表示装置を実現する。【解決手段】使用者が虚像と外景を視認可能な頭部装着型表示装置であって、画像を表す画像光を生成し射出する画像光生成部を備え、画像光生成部は、所定の表示モードにおいて、画像光生成部における画像光の射出可能領域のうちの、頭部装着型表示装置を装着した状態で使用者の左眼視野または右眼視野の占める領域に画像を表示させる。【選択図】図６
2014068096.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が虚像と外景を視認可能な頭部装着型表示装置であって、
画像を表す画像光を生成し射出する画像光生成部を備え、
前記画像光生成部は、所定の表示モードにおいて、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの、前記頭部装着型表示装置を装着した状態で前記使用者の左眼視野または右眼視野の占める領域に前記画像を表示させる、頭部装着型表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の目の動きを検知する検知部と、
検知された前記目の動きに応じて、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域に前記画像を表示させる第１の表示モードと、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に前記画像を表示させる第２の表示モードと、を決定する決定部と、
を備える、頭部装着型表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の頭部装着型表示装置であって、
前記検知部は、
前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の眼球画像を撮像する撮像部と、
撮像された前記眼球画像を解析することで、前記使用者の眼球の中心位置に対する虹彩の移動量である視線移動量と、前記使用者の眼球の中心位置に対する虹彩の移動方向である視線移動方向とを取得する解析部と、
を備え、
前記決定部は、
取得された前記視線移動方向が第１の方向であり、かつ、取得された前記視線移動量が予め定められた閾値を超えた場合は、前記画像光生成部を前記第１の表示モードとする、頭部装着型表示装置。
【請求項４】
請求項３記載の頭部装着型表示装置であって、
前記決定部は、
取得された前記視線移動方向が第２の方向であり、かつ、取得された前記視線移動量が予め定められた閾値を超えた場合は、前記画像光生成部を前記第２の表示モードとする、頭部装着型表示装置。
【請求項５】
請求項２から４のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記検知部は、前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者のまぶたの状態を検出するまぶた検出部を備え、
前記決定部は、
前記使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとのうちの少なくとも一方が所定の時間閉じ続けていることが検出された場合には、前記画像光生成部を前記第１の表示モードとする、頭部装着型表示装置。
【請求項６】
請求項５記載の頭部装着型表示装置であって、
前記決定部は、
前記使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとの両方が開いていることが検出された場合には、前記画像光生成部を前記第２の表示モードとする、頭部装着型表示装置。
【請求項７】
請求項２から６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記画像光生成部に対して前記画像から生成された画像データーを送信すると共に、前記画像光生成部による前記画像光の生成と射出とを制御する主制御部を備え、
前記主制御部は、
前記第２の表示モードにおいて、前記画像データーに対してダミーデーターを挿入することによって、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に前記画像を表示させる、頭部装着型表示装置。
【請求項８】
請求項２から６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記画像光生成部に対して前記画像から生成された画像データーを送信すると共に、前記画像光生成部による前記画像光の生成と射出とを制御する主制御部を備え、
前記主制御部は、
前記第２の表示モードにおいて、前記画像光生成部による前記画像光生成の有効／無効を切り替える信号を操作することによって、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に前記画像を表示させる、頭部装着型表示装置。
【請求項９】
請求項７または８記載の頭部装着型表示装置であって、
前記主制御部は、
前記第２の表示モードにおいて前記画像が表示される位置を指定する位置指定情報を取得し、
前記第２の表示モードでは、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に代えて、前記位置指定情報で指定された位置に前記画像を表示させる、頭部装着型表示装置。
【請求項１０】
請求項７から９のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像光生成部は、前記使用者の右眼または左眼のいずれか一方に対応するように設けられ、
前記主制御部は、
前記第２の表示モードにおいて、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記画像光生成部が設けられている側の端部に前記画像を表示させる、頭部装着型表示装置。
【請求項１１】
請求項７から９のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
前記画像光生成部は、前記使用者の右眼および左眼に対応するように設けられ、
前記主制御部は、
前記第２の表示モードにおいて、前記使用者の右眼に対応する前記画像光生成部においては前記画像光の射出可能領域のうちの右側端部に前記画像を表示させ、前記使用者の左眼に対応する前記画像光生成部においては前記画像光の射出可能領域のうちの左側端部に前記画像を表示させる、頭部装着型表示装置。
【請求項１２】
請求項２から６のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の眼の近傍に水平方向に移動可能な態様で保持されると共に、前記画像光生成部から射出された前記画像光を前記使用者の眼に導く導光板を備え、
前記主制御部は、
前記第２の表示モードにおいて、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に前記画像を表示させることに代えて、前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の耳側に向かって前記導光板を移動させる、頭部装着型表示装置。
【請求項１３】
使用者が虚像と外景を視認可能な頭部装着型表示装置の制御方法であって、
（ａ）画像を表す画像光を生成し射出させる工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）における前記画像光の射出可能領域のうちの、前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の左眼視野または右眼視野の占める領域に前記画像を表示させる工程と、
を備える、頭部装着型表示装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着する表示装置である頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ））が知られている。ＨＭＤは、例えば、液晶ディスプレイと光源とを利用して画像を表す画像光を生成し、生成された画像光を投写光学系や導光板を利用して使用者の眼に導くことにより、使用者に虚像を認識させる。例えば、特許文献１には、シースルー型のＨＭＤが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−９２８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１は、人間の視野について説明する説明図である。正常な人間の視野は、片眼の場合は、頭頂側に約６０度、足側に約７０度、耳側に約９０度、鼻側に約１２０度であることが知られている。また、鼻を中心として水平方向に各６０度の視野は、左右の眼で同時に見ることができる。以降では、両眼同時に見ることのできる視野を「両眼視野」とも呼ぶ。同様に、左眼のみで見ることのできる視野を「左眼視野」と、右眼のみで見ることのできる視野を「右眼視野」とも呼ぶ。
【０００５】
ＨＭＤには、特許文献１記載のように右眼もしくは左眼のいずれか一方に虚像を認識させる単眼タイプのＨＭＤと、右眼と左眼の両方に虚像を認識させる両眼タイプのＨＭＤとがある。単眼タイプのＨＭＤの場合、ＨＭＤを使用している側の使用者の眼には虚像が見える。また、ＨＭＤを使用していない側の使用者の眼には外景が見える。このように、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見える現象は、使用者の眼精疲労を促進させるという問題があった。また、両眼タイプのＨＭＤの場合であっても、使用者の左右の眼に異なる虚像を見せる場合は、上記と同様の問題が発生する。
【０００６】
このため、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見えることによって生ずる眼精疲労の発生を軽減させることが可能な頭部装着型表示装置（ＨＭＤ）を実現可能な技術が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
【０００８】
（１）本発明の一形態によれば、使用者が虚像と外景を視認可能な頭部装着型表示装置が提供される。この頭部装着型表示装置は；画像を表す画像光を生成し射出する画像光生成部を備え；前記画像光生成部は、所定の表示モードにおいて、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの、前記頭部装着型表示装置を装着した状態で前記使用者の左眼視野または右眼視野の占める領域に前記画像を表示させる。この形態の頭部装着型表示装置によれば、画像光生成部における画像光の射出可能領域のうちの、左眼視野または右眼視野の占める領域に画像が表示される。このため、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見える現象の発生を回避することができる。この結果、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見えることによって生ずる眼精疲労の発生を軽減させることが可能な頭部装着型表示装置を実現することができる。
【０００９】
（２）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の目の動きを検知する検知部と；検知された前記目の動きに応じて、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域に前記画像を表示させる第１の表示モードと、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に前記画像を表示させる第２の表示モードと、を決定する決定部と；を備えてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の目の動きに応じて第１の表示モードと第２の表示モードとを切り替えるため、使用者における利便性を向上させることができる。
【００１０】
（３）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記検知部は；前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の眼球画像を撮像する撮像部と；撮像された前記眼球画像を解析することで、前記使用者の眼球の中心位置に対する虹彩の移動量である視線移動量と、前記使用者の眼球の中心位置に対する虹彩の移動方向である視線移動方向とを取得する解析部と；を備え；前記決定部は；取得された前記視線移動方向が第１の方向であり、かつ、取得された前記視線移動量が予め定められた閾値を超えた場合は、前記画像光生成部を前記第１の表示モードとしてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、決定部は、使用者の眼球の中心位置に対する虹彩の移動量である視線移動量と、使用者の眼球の中心位置に対する虹彩の移動方向である視線移動方向と、を用いて、画像光生成部を第１の表示モードとする。この結果、使用者は、視線の動きによって第２の表示モードから第１の表示モードへの切り替えを行うことができる。
【００１１】
（４）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記決定部は；取得された前記視線移動方向が第２の方向であり、かつ、取得された前記視線移動量が予め定められた閾値を超えた場合は、前記画像光生成部を前記第２の表示モードとしてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、決定部は、使用者の眼球の中心位置に対する虹彩の移動量である視線移動量と、使用者の眼球の中心位置に対する虹彩の移動方向である視線移動方向と、を用いて、画像光生成部を第２の表示モードとする。この結果、使用者は、視線の動きによって第１の表示モードから第２の表示モードへの切り替えを行うことができる。
【００１２】
（５）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記検知部は、前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者のまぶたの状態を検出するまぶた検出部を備え；前記決定部は；前記使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとのうちの少なくとも一方が所定の時間閉じ続けていることが検出された場合には、前記画像光生成部を前記第１の表示モードとしてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、決定部は、使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとのうちの少なくとも一方が所定の時間閉じ続けていることが検出された場合に、画像光生成部を第１の表示モードとする。この結果、使用者は、まぶたの開閉によって第２の表示モードから第１の表示モードへの切り替えを行うことができる。
【００１３】
（６）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記決定部は；前記使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとの両方が開いていることが検出された場合には、前記画像光生成部を前記第２の表示モードとしてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、決定部は、使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとの両方が開いていることが検出された場合に、画像光生成部を第２の表示モードとする。この結果、使用者は、まぶたの開閉によって第１の表示モードから第２の表示モードへの切り替えを行うことができる。
【００１４】
（７）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；前記画像光生成部に対して前記画像から生成された画像データーを送信すると共に、前記画像光生成部による前記画像光の生成と射出とを制御する主制御部を備え；前記主制御部は；前記第２の表示モードにおいて、前記画像データーに対してダミーデーターを挿入することによって、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に前記画像を表示させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、主制御部は、画像データーに対してダミーデーターを挿入することによって、画像光生成部に第２の表示モードを実現させることができる。
【００１５】
（８）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；前記画像光生成部に対して前記画像から生成された画像データーを送信すると共に、前記画像光生成部による前記画像光の生成と射出とを制御する主制御部を備え；前記主制御部は；前記第２の表示モードにおいて、前記画像光生成部による前記画像光生成の有効／無効を切り替える信号を操作することによって、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に前記画像を表示させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、主制御部は、画像光生成部による画像光生成の有効／無効を切り替えるための信号を操作することによって、画像光生成部に第２の表示モードを実現させることができる。
【００１６】
（９）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記主制御部は；前記第２の表示モードにおいて前記画像が表示される位置を指定する位置指定情報を取得し；前記第２の表示モードでは、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に代えて、前記位置指定情報で指定された位置に前記画像を表示させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、主制御部は、画像光生成部の第２の表示モードにおいて、位置指定情報で指定された位置に画像を表示させることができる。位置指定情報を使用者の好みに設定可能にすれば、頭部装着型表示装置の使い勝手を向上させることができる。
【００１７】
（１０）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記画像光生成部は、前記使用者の右眼または左眼のいずれか一方に対応するように設けられ；前記主制御部は；前記第２の表示モードにおいて、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記画像光生成部が設けられている側の端部に前記画像を表示させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見えることによって生ずる眼精疲労の発生を軽減させることが可能な単眼タイプの頭部装着型表示装置を実現することができる。
【００１８】
（１１）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記画像光生成部は、前記使用者の右眼および左眼に対応するように設けられ；前記主制御部は；前記第２の表示モードにおいて、前記使用者の右眼に対応する前記画像光生成部においては前記画像光の射出可能領域のうちの右側端部に前記画像を表示させ、前記使用者の左眼に対応する前記画像光生成部においては前記画像光の射出可能領域のうちの左側端部に前記画像を表示させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見えることによって生ずる眼精疲労の発生を軽減させることが可能な両眼タイプの頭部装着型表示装置を実現することができる。
【００１９】
（１２）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の眼の近傍に水平方向に移動可能な態様で保持されると共に、前記画像光生成部から射出された前記画像光を前記使用者の眼に導く導光板を備え；前記主制御部は；前記第２の表示モードにおいて、前記画像光生成部における前記画像光の射出可能領域のうちの前記左眼視野または前記右眼視野の占める領域に前記画像を表示させることに代えて、前記頭部装着型表示装置を装着した状態における前記使用者の耳側に向かって前記導光板を移動させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、第２の表示モードでは、導光板が頭部装着型表示装置を装着した状態における使用者の耳側に向かって移動される。この移動量を調整することで、第２の表示モードでは、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見える現象の発生を回避することができる。この結果、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見えることによって生ずる眼精疲労の発生を軽減させることが可能な頭部装着型表示装置を実現することができる。
【００２０】
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素は全てが必須のものではなく、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部または全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部または全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。
【００２１】
例えば、本発明の一形態としての装置は、例えば頭部装着型表示装置として実現できるが、頭部装着型表示装置以外の他の装置としても実現可能である。前述した頭部装着型表示装置の各形態の技術的特徴の一部または全部は、いずれもこの装置に適用することが可能である。
【００２２】
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】人間の視野について説明する説明図である。
【図２】本発明の一実施形態における頭部装着型表示装置の外観の構成を示す説明図である。
【図３】ヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。
【図４】画像光生成部によって画像光が射出される様子を示す説明図である。
【図５】使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。
【図６】ヘッドマウントディスプレイの画像光生成部がとり得る表示モードについて示す状態遷移図である。
【図７】表示モードについて説明するための説明図である。
【図８】使用者による画像表示領域の設定について説明するための説明図である。
【図９】視線移動方向と視線移動量との取得方法についての説明図である。
【図１０】使用者のまぶたの状態を検出する方法についての説明図である。
【図１１】第２実施形態における頭部装着型表示装置の構成を機能的に示すブロック図である。
【図１２】第２実施形態における表示モードについて説明するための説明図である。
【図１３】変形例における頭部装着型表示装置の外観の構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．頭部装着型表示装置の構成：
図２は、本発明の一実施形態における頭部装着型表示装置の外観の構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置ＨＭは、頭部に装着する頭部装着型表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）とも呼ばれる。本実施形態のヘッドマウントディスプレイＨＭは、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の頭部装着型表示装置である。ヘッドマウントディスプレイＨＭは、使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる画像表示部２０と、画像表示部２０を制御する制御部（コントローラー）１０とを備えている。
【００２５】
画像表示部２０は、使用者の頭部に装着される装着体であり、本実施形態では左側のレンズが無い状態の略眼鏡形状を有している。画像表示部２０は、右保持部２１と、右表示駆動部２２と、左保持部２３と、右光学像表示部２６と、右カメラ６１とを含んでいる。
【００２６】
右光学像表示部２６は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の右眼の眼前に対応する位置に配置されている。右光学像表示部２６の上部であって、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の眉に対応する位置には、中央保持部７１が配置されている。中央保持部７１は、一方の端部ＥＲから他方の端部ＥＬまでの幅が、右光学像表示部２６の幅Ｌ１の約２倍に形成されている。中央保持部７１の一方の端部ＥＲから、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて、右光学像表示部２６とほぼ直角をなすように延伸して右保持部２１が設けられている。中央保持部７１の他方の端部ＥＬから、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の側頭部に対応する位置にかけて、右光学像表示部２６とほぼ直角をなすように延伸して左保持部２３が設けられている。右保持部２１と、左保持部２３は、眼鏡のテンプル（つる）のようにして、使用者の頭部にヘッドマウントディスプレイＨＭを保持する。
【００２７】
鼻当て７２は、中央保持部７１からヘッドマウントディスプレイＨＭを装着した状態の使用者の鼻の右側に接するように鉛直方向に延伸する部材である。鼻当て７４は、中央保持部７１からヘッドマウントディスプレイＨＭを装着した状態の使用者の鼻の左側に接するように鉛直方向に延伸する部材である。鼻当て７２および７４は、使用者の鼻の両側から挟みこむようにして、ヘッドマウントディスプレイＨＭを使用者の頭部に固定する。
【００２８】
右表示駆動部２２は、右保持部２１の内側、換言すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の頭部に対向する側であって、端部ＥＲ側に配置されている。なお、以降では、右保持部２１および左保持部２３を総称して単に「保持部」と、右表示駆動部２２を単に「表示駆動部」と、右光学像表示部２６を単に「光学像表示部」とも呼ぶ。表示駆動部は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display：液晶ディスプレイ）や、投写光学系等を含む。詳細は後述する。光学部材としての光学像表示部は、導光板と、調光板とを含んでいる。導光板は、光透過性の樹脂材料等によって形成され、表示駆動部から取り込んだ画像光を使用者の眼に向けて射出させる。調光板は、薄板状の光学素子であり、ヘッドマウントディスプレイＨＭの表側、換言すれば、使用者の眼の側とは反対の側を覆うように配置されている。調光板は、導光板を保護し、導光板の損傷や、汚れの付着等を抑制する。また、調光板は、光透過率を調整することによって使用者の眼に入る外光量を調整し、虚像の視認のしやすさを調整することができる。なお、調光板は省略可能である。
【００２９】
右カメラ６１は、右光学像表示部２６の内面、換言すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭ装着状態の使用者の右眼に向き合う面に配置されている。右カメラ６１は、赤外線照明とＣＣＤカメラとを含み、使用者の右眼の眼球画像を取得する。右カメラ６１は、特許請求の範囲における「撮像部」に相当する。
【００３０】
画像表示部２０は、さらに、画像表示部２０を制御部１０に接続するための接続部４０を有している。接続部４０は、制御部１０に接続される本体コード４８と、本体コード４８が２本に分岐した右コード４２と、左コード４４と、分岐点に設けられた連結部材４６と、を含んでいる。右コード４２は、右保持部２１の延伸方向の先端部ＡＰから右保持部２１の筐体内に挿入され、右表示駆動部２２に接続されている。同様に、左コード４４は、左保持部２３の延伸方向の先端部ＡＰから左保持部２３の筐体内に挿入されている。
【００３１】
画像表示部２０と制御部１０とは、接続部４０を介して各種信号の伝送を行う。本体コード４８における連結部材４６とは反対側の端部と、制御部１０とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター（図示省略）が設けられており、本体コード４８のコネクターと制御部１０のコネクターとの嵌合／嵌合解除により、制御部１０と画像表示部２０とが接続されたり切り離されたりする。右コード４２と、左コード４４と、本体コード４８には、例えば、金属ケーブルや、光ファイバーを採用することができる。
【００３２】
制御部１０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭを操作するための装置である。制御部１０は、点灯部１２と、タッチパッド１４と、十字キー１６と、電源スイッチ１８とを含んでいる。
【００３３】
点灯部１２は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの動作状態を、その発光状態によって通知する。ヘッドマウントディスプレイＨＭの動作状態とは、例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ等である。点灯部１２としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。タッチパッド１４は、タッチパッド１４の操作面上での使用者の指の操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。十字キー１６は、上下左右方向に対応するキーへの押下操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。電源スイッチ１８は、スイッチのスライド操作を検出することで、ヘッドマウントディスプレイＨＭの電源投入状態を切り替える。
【００３４】
図３は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの構成を機能的に示すブロック図である。制御部１０は、入力情報取得部１１０と、記憶部１２０と、電源１３０と、ＣＰＵ１４０と、インターフェイス１８０と、送信部（Ｔｘ）５１と、を備える。前述の各部はバス（図示省略）により相互に接続されている。
【００３５】
入力情報取得部１１０は、例えば、タッチパッド１４や十字キー１６や、電源スイッチ１８等に対する操作入力等の使用者による操作入力に応じた信号を取得する。記憶部１２０は、ＲＯＭや、ＲＡＭや、ＤＲＡＭや、ハードディスク等を含む記憶部である。また、記憶部１２０には、位置指定情報１２２が含まれている。位置指定情報１２２は、画像光生成部（後述）を片眼視野モードとする際に用いられる設定値である。電源１３０は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの各部に電力を供給する。電源１３０としては、例えば二次電池を用いることができる。
【００３６】
ＣＰＵ１４０は、予めインストールされたプログラムを実行することで、オペレーティングシステム（ОＳ）１５０としての機能を提供する。また、ＣＰＵ１４０は、ＲＯＭやハードディスクに格納されているファームウェアやコンピュータープログラムをＲＡＭに展開して実行することにより、解析部１４２、決定部１４４、画像処理部１６０、音声処理部１７０、表示制御部１９０としても機能する。解析部１４２は、右カメラ６１によって取得された使用者の右眼の眼球画像を受信して、この眼球画像を解析し、使用者の眼の動きを検知する。解析部１４２と右カメラ６１とは、特許請求の範囲における「検知部」に相当する。決定部１４４は、画像光生成部（後述）の表示モードを決定する。各部の詳細は後述する。
【００３７】
画像処理部１６０は、インターフェイス１８０を介して入力されるコンテンツ等に基づいて画像表示部２０に供給するための信号を生成し、画像表示部２０へ送信する。画像表示部２０に供給するための信号は、アナログ形式とディジタル形式の場合で異なる。
【００３８】
例えば、アナログ形式の場合、画像処理部１６０は、クロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、画像データーＤａｔａとを生成し、送信する。具体的には、画像処理部１６０は、コンテンツに含まれる画像信号を取得する。取得した画像信号は、例えば動画像の場合、一般的に、１秒あたり３０枚のフレーム画像から構成されているアナログ信号である。画像処理部１６０は、取得した画像信号から、垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃ等の同期信号を分離する。また、画像処理部１６０は、分離した垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃ等の周期に応じて、ＰＬＬ回路等を利用してクロック信号ＰＣＬＫを生成する。画像処理部１６０は、同期信号が分離されたアナログ画像信号を、Ａ／Ｄ変換回路等を用いてディジタル画像信号に変換する。その後、画像処理部１６０は、変換後のディジタル画像信号を、ＲＧＢデーターの画像データーＤａｔａとして、１フレームごとに記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納する。
【００３９】
例えば、ディジタル形式の場合、画像処理部１６０は、クロック信号ＰＣＬＫと、画像データーＤａｔａとを生成し、送信する。具体的には、コンテンツがディジタル形式の場合、クロック信号ＰＣＬＫが画像信号に同期して出力される。このため、垂直同期信号ＶＳｙｎｃおよび水平同期信号ＨＳｙｎｃおよびアナログ画像信号のＡ／Ｄ変換が不要となる。
【００４０】
なお、画像処理部１６０は、記憶部１２０に格納された画像データーＤａｔａに対して、解像度変換処理や、輝度・彩度の調整といった種々の色調補正処理や、キーストーン補正処理等の画像処理を実行してもよい。画像処理部１６０は、上述のように生成されたクロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納された画像データーＤａｔａとを、送信部５１を介して送信する。この際、送信部５１は、制御部１０と画像表示部２０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する。
【００４１】
表示制御部１９０は、右表示駆動部２２を制御する制御信号を生成する。具体的には、表示制御部１９０は、制御信号により、右ＬＣＤ制御部２１１による右ＬＣＤ２４１の駆動ＯＮ／ＯＦＦや、右バックライト制御部２０１による右バックライト２２１の駆動ＯＮ／ＯＦＦなどを個別に制御することにより、右表示駆動部２２による画像光の生成および射出を制御する。例えば、表示制御部１９０は、右表示駆動部２２に画像光を生成させたり、画像光を生成させなかったりする。表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１に対する制御信号と、右バックライト制御部２０１に対する制御信号とを、送信部５１を介してそれぞれ送信する。
【００４２】
音声処理部１７０は、コンテンツに含まれる音声信号を取得し、取得した音声信号を増幅して、画像表示部２０の右イヤホン３２内のスピーカーおよび左イヤホン３４内のスピーカーに対し、接続部４０を介して供給する。なお、例えば、Ｄｏｌｂｙ（登録商標）システムを採用した場合、音声信号に対する処理がなされ、右イヤホン３２および左イヤホン３４からは、それぞれ、例えば周波数等が変えられた異なる音が出力される。
【００４３】
インターフェイス１８０は、制御部１０に対して、コンテンツの供給元となる種々の外部機器ＯＡを接続するためのインターフェイスである。外部機器ОＡとしては、例えば、パーソナルコンピューターＰＣや携帯電話端末、ゲーム端末等がある。インターフェイス１８０としては、例えば、ＵＳＢインターフェイスや、マイクロＵＳＢインターフェイス、メモリーカード用インターフェイス、無線ＬＡＮインターフェイス等を備えることができる。
【００４４】
画像表示部２０は、右表示駆動部２２と、右光学像表示部２６としての右導光板２６１と、右カメラ６１と、右イヤホン３２と、左イヤホン３４とを備えている。
【００４５】
右表示駆動部２２は、受信部（Ｒｘ）５３と、光源として機能する右バックライト（ＢＬ）制御部２０１および右バックライト（ＢＬ）２２１と、表示素子として機能する右ＬＣＤ制御部２１１および右ＬＣＤ２４１と、右投写光学系２５１を含んでいる。なお、右バックライト制御部２０１と、右ＬＣＤ制御部２１１と、右バックライト２２１と、右ＬＣＤ２４１とを総称して「画像光生成部」とも呼ぶ。
【００４６】
受信部５３は、制御部１０と、画像表示部２０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する。右バックライト制御部２０１は、入力された制御信号に基づいて、右バックライト２２１を駆動する機能を有する。右バックライト２２１は、例えば、ＬＥＤやエレクトロルミネセンス（ＥＬ）等の発光体である。右ＬＣＤ制御部２１１は、受信部５３を介して入力されたクロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、画像データーＤａｔａに基づいて、右ＬＣＤ２４１を駆動する機能を有する。右ＬＣＤ２４１は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルである。
【００４７】
図４は、画像光生成部によって画像光が射出される様子を示す説明図である。右ＬＣＤ２４１はマトリクス状に配置された各画素位置に対応する液晶を駆動することによって、右ＬＣＤ２４１を透過する光の透過率を変化させることにより、右バックライト２２１から照射される照明光ＩＬを、画像を表す有効な画像光ＰＬへと変調する機能を有する。なお、図４のように、本実施形態ではバックライト方式を採用することとしたが、フロントライト方式や、反射方式を用いて画像光を射出する構成としてもよい。
【００４８】
図３の右投写光学系２５１は、右ＬＣＤ２４１から射出された画像光を並行状態の光束にするコリメートレンズによって構成される。右光学像表示部２６としての右導光板２６１は、右投写光学系２５１から出力された画像光を、所定の光路に沿って反射させつつ使用者の右眼ＲＥに導く。なお、右投写光学系２５１と右導光板２６１とを総称して「導光部」とも呼ぶ。なお、導光部は、画像光を用いて使用者の眼前に虚像を形成する限りにおいて任意の方式を用いることができ、例えば、回折格子を用いても良いし、半透過反射膜を用いても良い。
【００４９】
図５は、使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。上述のようにして、ヘッドマウントディスプレイＨＭの使用者の右眼に導かれた画像光が使用者の右眼の網膜に結像することにより、使用者はあたかも両眼で見ているように、虚像を視認することができる。図５に示すように、ヘッドマウントディスプレイＨＭの使用者の視野ＶＲ内には虚像ＶＩが表示される。使用者の視野ＶＲのうち虚像ＶＩが表示された部分については、使用者は、右眼については光学像表示部の虚像ＶＩを介して、左眼については直接に、外景ＳＣを見ることができる。使用者の視野ＶＲのうち虚像ＶＩが表示された部分以外については、使用者は、右眼については光学像表示部を透過して、左眼については直接に、外景ＳＣを見ることができる。また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイＨＭは、右眼に対応した光学像表示部（右光学像表示部２６）のみを有する単眼タイプのヘッドマウントディスプレイである。このため、図示のように、使用者の視野ＶＲ内における虚像ＶＩの表示位置は右寄りになる。
【００５０】
Ａ−２．画像光生成部の表示モード：
図６は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの画像光生成部がとり得る表示モードについて示す状態遷移図である。本実施形態における画像光生成部は、２つの表示モード、すなわち、片眼視野モードＳＭと全視野モードＡＭとをとることができる。決定部１４４は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの画像光生成部が片眼視野モードＳＭである場合は、全視野モード遷移条件が成立するか否かを監視する。そして、全視野モード遷移条件成立後、決定部１４４は、画像光生成部を全視野モードＡＭへ遷移させる。また、決定部１４４は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの画像光生成部が全視野モードＡＭである場合は、片眼視野モード遷移条件が成立するか否かを監視する。そして、片眼視野モード遷移条件成立後、決定部１４４は、画像光生成部を片眼視野モードＳＭへ遷移させる。なお、ヘッドマウントディスプレイＨＭが起動されたときに最初にとる状態（初期状態）は、どちらの状態としてもよい。
【００５１】
Ａ−２−１．表示モードの説明：
図７は、表示モードについて説明するための説明図である。図７（Ａ）は、画像光生成部を片眼視野モードＳＭとした場合における、右ＬＣＤ２４１の様子を示している。片眼視野モードＳＭでは、画像光生成部における画像光の射出可能領域のうちの水平方向の端部を「画像表示領域」として、この画像表示領域ＡＷに対して、コンテンツ等に基づく画像を表示させる。「画像光生成部における画像光の射出可能領域」とは、本実施形態のように、画像光生成部をバックライトとＬＣＤとで構成している場合は、ＬＣＤにおいて液晶が配置された全ての領域、かつ、バックライトが照射可能な領域として定義される。
【００５２】
また、画像表示領域ＡＷとする「水平方向の端部」とは、本実施形態のように、使用者の右眼に対応した画像光生成部においては、画像光生成部における画像光の射出可能領域の右側端部とし、特に、使用者が右眼のみで見ることのできる視野（図１、右眼視野）の占める領域とする。単眼タイプのヘッドマウントディスプレイであって、使用者の左眼に対応した画像光生成部を有する構成においては、画像光生成部における画像光の射出可能領域の左側端部とし、特に、使用者が左眼のみで見ることのできる視野（図１、左眼視野）の占める領域とする。なお、この例は、ヘッドマウントディスプレイＨＭの構造上、ＬＣＤの描画と、使用者に視認される実際の虚像との位置関係が対応している例を示している。ＬＣＤの描画と虚像とが上下や左右に反転する場合にあっては、最終的に使用者に虚像として視認される右眼視野または左眼視野に合わせて、ＬＣＤへの描画位置は変動する。
【００５３】
図７の例では、画像表示領域ＡＷを、水平方向の端部の全ての領域と定義し、垂直方向については考慮していない。しかし、画像表示領域ＡＷを、水平方向の端部のうちの少なくとも一部の領域と定義し、垂直方向についても考慮した構成としてもよい。この場合、例えば、図７（Ａ）の右ＬＣＤ２４１のうちの右上部分を画像表示領域ＡＷとすることができる。
【００５４】
画像表示領域ＡＷの大きさおよび位置は、予め定められて記憶部１２０の位置指定情報１２２に格納されていてもよい。また、図８で説明するように、使用者によって設定され、位置指定情報１２２に格納されていてもよい。
【００５５】
図８は、使用者による画像表示領域の設定について説明するための説明図である。図８（Ａ）は、画像表示領域ＡＷを、画像表示領域ＡＷの端部ＥＰを固定したままで水平方向の幅を変化させる場合の例を示している。例えば、画像処理部１６０および表示制御部１９０は、図８（Ａ）のような設定変更画面を画像表示部２０に表示させる。使用者は、コントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を操作して、画面上に表示されたスライドバーＳＢを移動させる。スライドバーＳＢを移動させることによって、画像表示領域ＡＷの水平方向の幅を変化させることができる。画像処理部１６０は、このようにして設定された画像表示領域ＡＷの水平方向の幅を位置指定情報１２２に記憶させる。
【００５６】
図８（Ｂ）は、一定の大きさの画像表示領域ＡＷを、ＬＣＤ内部において水平方向に移動させる場合の例を示している。例えば、画像処理部１６０および表示制御部１９０は、図８（Ｂ）のような設定変更画面を画像表示部２０に表示させる。使用者は、コントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を操作して、画面上に表示されたポインターＰＢを移動させる。ポインターＰＢを移動させることによって、画像表示領域ＡＷを水平方向に移動させることができる。画像処理部１６０は、このようにして設定された画像表示領域ＡＷの位置を位置指定情報１２２に記憶させる。
【００５７】
画像表示領域ＡＷに対して画像を表示させる方法は、以下に挙げる（１）、（２）のいずれか一方を用いることができる。
（１）画像処理部１６０は位置指定情報１２２を読み込む。画像データーＤａｔａを生成する際に画像処理部１６０は、位置指定情報１２２から特定される画像表示領域ＡＷには、コンテンツ等に基づく画像から生成されたドットデーターを挿入し、画像表示領域以外の他の領域ＢＷには、黒色のダミードットデーターを挿入する。
（２）画像処理部１６０は位置指定情報１２２を読み込み、画像光生成部による画像光生成の有効／無効を切り替えるための信号（Ｅｎａｂｌｅ信号）を操作する。具体的には、画像処理部１６０は、位置指定情報１２２から特定される画像表示領域ＡＷにおけるＥｎａｂｌｅ信号の出力値をＨｉ（有効）とする。また、画像処理部１６０は、他の領域ＢＷにおけるＥｎａｂｌｅ信号の出力値をＬｏ（無効）とする。
なお、上記（１）、（２）において画像処理部１６０は、特許請求の範囲における「主制御部」として機能する。
【００５８】
上記の結果、図７（Ａ）の例では、右ＬＣＤ２４１には、画像表示領域ＡＷに犬のキャラクターを用いたコンシェルジュの画像が表示されると共に、他の領域ＢＷに黒色表示がされている。
【００５９】
図７（Ｂ）は、画像光生成部を全視野モードＡＭとした場合における、右ＬＣＤ２４１の様子を示している。全視野モードＡＭでは、画像光生成部における画像光の射出可能領域の全てにコンテンツ等に基づく画像を表示させる。なお、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、画像処理部１６０は、ＯＳ１５０や所定のアプリケーション等と協働することで、片眼視野モードＳＭと全視野モードＡＭとで、画像光生成部に表示させる画像を変化させてもよい。具体的には、画像処理部１６０は、全視野モードＡＭの場合は、本来表示すべき画像や映像をそのまま表示させる。一方で、画像処理部１６０は、片眼視野モードＳＭの場合は、本来表示すべき画像や映像をアイコン等で簡略化または抽象化した画像や映像を表示させてもよい。
【００６０】
なお、片眼視野モードＳＭは特許請求の範囲における「第２の表示モード」に相当する。同様に、全視野モードＡＭは特許請求の範囲における「第１の表示モード」に相当する。
【００６１】
Ａ−２−２．全視野モード遷移条件：
図６の全視野モード遷移条件は、任意に定めることができる。例えば、下記に説明する条件（ａ１）〜（ａ３）から１つまたは複数を選択することができる。
条件（ａ１）：解析部１４２により取得された視線移動方向が第１の方向であり、かつ、視線移動量が予め定められた閾値を超えた場合。
【００６２】
図９は、視線移動方向と視線移動量との取得方法についての説明図である。図９（Ａ）は、ヘッドマウントディスプレイＨＭを装着した状態の使用者を、右眼側の側面から見た際の概観を示している。なお、図示の便宜上、右保持部２１は破線で表している。解析部１４２は、図９（Ａ）のように、右光学像表示部２６の内面に配置された右カメラ６１によって取得された使用者の右眼の眼球画像を受信する。そして、解析部１４２は、受信した眼球画像を解析して、右眼の視線移動方向および視線移動量を求める。「視線移動量」とは、使用者の眼球の中心位置ＡＸに対する虹彩ＡＥの移動方向である。本実施形態では、視線移動量は、中心位置ＡＸを基準（０，０）とした直交座標（ｘ，ｙ）で表現する。「視線移動方向」とは、使用者の眼球の中心位置ＡＸに対する虹彩ＡＥの移動量である。本実施形態では、視線移動方向は、直交座標の符号で表現する。
【００６３】
例えば、図９（Ｂ）の例では、虹彩ＡＥが、中心位置ＡＸに位置している場合の図と、その際の視線移動量および視線移動方向（ｘ，ｙ）を示している。この例では、虹彩ＡＥが中心位置ＡＸ上にあるため、視線移動量・視線移動方向は（±０，±０）となる。図９（Ｃ）の例では、虹彩ＡＥが、中心位置ＡＸに対して左側へ移動した場合の図と、その際の視線移動量および視線移動方向（ｘ，ｙ）を示している。この例では、虹彩ＡＥが中心位置ＡＸから水平方向へ移動しているため、視線移動量・視線移動方向は（＋１０，±０）となる。
【００６４】
なお、条件（ａ１）における視線移動方向の条件「第１の方向」と、視線移動量の条件「予め定められた閾値」とは、任意に決定することができる。例えば、第１の方向は「水平方向を示すｘ方向、かつ、プラス方向」とすることができる。また、予め定められた閾値とは「１０」とすることができる。また、第１の方向と予め定められた閾値とは、予め定められて記憶部１２０内に格納されていてもよい。また、使用者によって設定され、記憶部１２０内に格納されていてもよい。
【００６５】
全視野モード遷移条件として条件（ａ１）を採用すれば、決定部１４４は、使用者の眼球の中心位置ＡＸに対する虹彩ＡＥの移動量である視線移動量と、使用者の眼球の中心位置ＡＸに対する虹彩ＡＥの移動方向である視線移動方向と、を用いて、画像光生成部を全視野モードＡＭ（第１の表示モード）とする。この結果、使用者は、視線の動きによって片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）から全視野モードＡＭ（第１の表示モード）への切り替えを行うことができる。
【００６６】
条件（ａ２）：使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとのうちの少なくとも一方が所定の時間閉じ続けていることが検出された場合。
【００６７】
図１０は、使用者のまぶたの状態を検出する方法についての説明図である。使用者のまぶたの状態を検出するためには、図３に示した画像表示部２０に、さらに赤外線センサー８０を備える。また、解析部１４２は、赤外線センサー８０からの出力値に応じて、使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとの状態、すなわち、まぶたが開いているか、閉じているかを検知する。
【００６８】
図１０では、ヘッドマウントディスプレイＨＭを装着した状態の使用者の眼を、使用者の頭頂部から鉛直方向へ見下ろした際の概観を示している。赤外線センサー８０は、赤外線発光部８１と、赤外線受光部８６とを備えている。赤外線発光部８１は、使用者の両眼に向けて赤外線を射出する。また、赤外線発光部８１は、さらに、右赤外線発光部８２と、左赤外線発光部８４とを備えている。右赤外線発光部８２は、右表示駆動部２２に設けられ、使用者の右眼に向けて赤外線を射出する。左赤外線発光部８４は、左保持部２３の端部であって、右赤外線発光部８２が設けられている位置に対応する位置に設けられ、使用者の左眼に向けて赤外線を射出する。赤外線受光部８６は、中央保持部７１の内側、換言すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭの装着時における使用者の頭部に対向する側であって、かつ、使用者の眉間に相当する位置に設けられている。赤外線受光部８６は、使用者の両眼で反射した赤外線を受光する。
【００６９】
右赤外線発光部８２から射出された赤外線は、画像表示部２０の右導光板２６１に反射されて使用者の右眼ＲＥに入射する。その入射光に対する右眼ＲＥからの赤外線の反射光は、赤外線受光部８６に達し、赤外線センサー８０により検出される。左赤外線発光部８４から射出された赤外線は、右赤外線発光部８２から射出された赤外線と同様である。使用者の眼が開いている状態と眼が閉じている状態とでは、赤外線の反射率が異なるため、赤外線受光部８６からは異なる値が出力される。このため、解析部１４２は、赤外線センサー８０からの出力値に基づいて、使用者の眼が開いている状態か、閉じている状態かを判定することができる。
【００７０】
なお、条件（ｂ１）における「所定の時間」とは、任意に決定することができる。所定の時間とは、予め定められて記憶部１２０内に格納されていてもよいし、使用者によって設定され、記憶部１２０内に格納されていてもよい。なお、本条件を採用した場合、解析部１４２と、赤外線センサー８０とは、特許請求の範囲における「まぶた検出部」および「検知部」として機能する。
【００７１】
全視野モード遷移条件として条件（ａ２）を採用すれば、決定部１４４は、使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとのうちの少なくとも一方が所定の時間閉じ続けていることが検出された場合に、画像光生成部を全視野モードＡＭ（第１の表示モード）とする。この結果、使用者は、まぶたの開閉によって片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）から全視野モードＡＭ（第１の表示モード）への切り替えを行うことができる。
【００７２】
条件（ａ３）：外部からの表示モード切替要求を取得した場合。具体的には、決定部１４４が、コントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を介して全視野モードＡＭを選択する旨を取得した場合。
【００７３】
全視野モード遷移条件として条件（ａ３）を採用すれば、決定部１４４は、タッチパッド１４や十字キー１６からの操作に応じて、片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）から全視野モードＡＭ（第１の表示モード）への切り替えを行うことができる。
【００７４】
Ａ−２−３．片眼視野モード遷移条件：
図６の片眼視野モード遷移条件は、任意に定めることができる。例えば、下記に説明する条件（ｂ１）〜（ｂ３）から１つまたは複数を選択することができる。なお、下記では、条件番号の末尾に示す数字が全視野モード遷移条件において付した番号と同じものは、対応する条件である。片眼視野モード遷移条件は、全視野モード遷移条件と対応する条件とすることが好ましく、具体的には、全視野モード遷移条件が条件（ａ１）であるときは、片眼視野モード遷移条件は条件（ｂ１）とすることが好ましい。
【００７５】
条件（ｂ１）：解析部１４２により取得された視線移動方向が第２の方向であり、かつ、視線移動量が予め定められた閾値を超えた場合。なお、視線移動方向および視線移動量については「Ａ−２−２．全視野モード遷移条件：」で説明したとおりである。また、条件（ｂ１）における視線移動方向の条件「第２の方向」と、視線移動量の条件「予め定められた閾値」とは、任意に決定することができる。例えば、第２の方向は「水平方向を示すｘ方向、かつ、マイナス方向」とすることができる。また、予め定められた閾値とは「１０」とすることができる。また、第２の方向と予め定められた閾値とは、予め定められて記憶部１２０内に格納されていてもよい。また、使用者によって設定され、記憶部１２０内に格納されていてもよい。
【００７６】
片眼視野モード遷移条件として条件（ｂ１）を採用すれば、決定部１４４は、使用者の眼球の中心位置ＡＸに対する虹彩ＡＥの移動量である視線移動量と、使用者の眼球の中心位置ＡＸに対する虹彩ＡＥの移動方向である視線移動方向と、を用いて、画像光生成部を片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）とする。この結果、使用者は、視線の動きによって全視野モードＡＭ（第１の表示モード）から片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）への切り替えを行うことができる。
【００７７】
条件（ｂ２）：使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとの両方が開いていることが検出された場合。なお、まぶたの状態を検出する方法については「Ａ−２−２．全視野モード遷移条件：」で説明したとおりである。
【００７８】
片眼視野モード遷移条件として条件（ｂ２）を採用すれば、決定部１４４は、使用者の右眼のまぶたと左眼のまぶたとの両方が開いていることが検出された場合に、画像光生成部を片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）とする。この結果、使用者は、まぶたの開閉によって全視野モードＡＭ（第１の表示モード）から片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）への切り替えを行うことができる。
【００７９】
条件（ｂ３）：外部からの表示モード切替要求を取得した場合。具体的には、決定部１４４が、コントローラー１０に設けられたタッチパッド１４や十字キー１６を介して片眼視野モードＳＭを選択する旨を取得した場合。
【００８０】
片眼視野モード遷移条件として条件（ｂ３）を採用すれば、決定部１４４は、タッチパッド１４や十字キー１６からの操作に応じて、全視野モードＡＭ（第１の表示モード）から片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）への切り替えを行うことができる。
【００８１】
以上のように、第１実施形態によれば、片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）では、画像光生成部における画像光の射出可能領域のうち、水平方向の端部である画像表示領域ＡＷに画像が表示される。「端部」である画像表示領域ＡＷとは、左眼視野または右眼視野の占める領域であるため、片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）では、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見える現象の発生を回避することができる。この結果、使用者の両眼視野において左右の眼に異なる物が見えることによって生ずる眼精疲労の発生を軽減させ、使用者の眼に優しいヘッドマウントディスプレイＨＭ（頭部装着型表示装置）を実現することができる。
【００８２】
また、全視野モード遷移条件および片眼視野モード遷移条件として、上述の条件（ａ１）および（ｂ１）、または、条件（ａ２）および（ｂ２）を用いれば、視線の動きやまぶたの開閉といった、使用者の目の動きに応じて、全視野モードＡＭ（第１の表示モード）と片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）とを切り替えることができる。このため、使用者における利便性を向上させることができる。
【００８３】
さらに、第１実施形態によれば、画像処理部１６０（主制御部）は、画像光生成部の片眼視野モードＳＭ（第２の表示モード）において、位置指定情報１２２で指定された画像表示領域ＡＷの位置に画像を表示させることができる。図８で説明したように、位置指定情報１２２を使用者の好みに設定可能にすれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭ（頭部装着型表示装置）の使い勝手を向上させることができる。
【００８４】
Ｂ．第２実施形態：
本発明の第２実施形態では、両眼タイプのヘッドマウントディスプレイについて説明する。以下では、第１実施形態と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第１実施形態と同様の構成部分については先に説明した第１実施形態と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００８５】
Ｂ−１．頭部装着型表示装置の構成：
図１１は、第２実施形態における頭部装着型表示装置の構成を機能的に示すブロック図である。第１実施形態に示したヘッドマウントディスプレイＨＭとの違いは、制御部１０ａが解析部１４２に代えて解析部１４２ａを備える点と、制御部１０ａが決定部１４４に代えて決定部１４４ａを備える点と、制御部１０ａに送信部（Ｔｘ）５２を備える点と、画像表示部２０ａに左表示駆動部２４と、左光学像表示部２８と、左カメラ６２とを備える点である。
【００８６】
送信部５２の詳細は、図３で説明した送信部５１と同様である。また、左表示駆動部２４の詳細は図３で説明した右表示駆動部２２と、左光学像表示部２８の詳細は図２で説明した右光学像表示部２６と、それぞれ同様である。第２実施形態のヘッドマウントディスプレイＨＭａは、右光学像表示部２６と左光学像表示部２８との間が物理的に仕切られており、使用者の右眼には右光学像表示部２６のみが見える構造を有する。同様に、使用者の左眼には左光学像表示部２８のみが見える構造を有する。また、画像処理部１６０は、右表示駆動部２２に供給するための右眼用画像データーＤａｔａ１と、左表示駆動部２４に供給するための左眼用画像データーＤａｔａ２とを独立して生成し、送信する。以上の結果、ヘッドマウントディスプレイＨＭａにおいては、使用者の左右の眼に対して異なる虚像ＶＩが表示される。
【００８７】
左カメラ６２は、左光学像表示部２８の内面、換言すれば、ヘッドマウントディスプレイＨＭａ装着状態の使用者の左眼に向き合う面に配置されている。左カメラ６２は、赤外線照明とＣＣＤカメラとを含み、使用者の左眼の眼球画像を取得する。解析部１４２ａは、右カメラ６１によって取得された使用者の右眼の眼球画像に加えて、左カメラ６２によって取得された使用者の左眼の眼球画像を受信して、両眼球画像を解析し、使用者の眼の動きを検知する。本実施形態では、解析部１４２ａと右カメラ６１と左カメラ６２とは、特許請求の範囲における「検知部」に相当する。
【００８８】
Ｂ−２．画像光生成部の表示モード：
第２実施形態のヘッドマウントディスプレイＨＭａの画像光生成部がとり得る表示モードについては、図６に示す第１実施形態と同様である。
【００８９】
Ｂ−２−１．表示モードの説明：
図１２は、第２実施形態における表示モードについて説明するための説明図である。図１２（Ａ）は、画像光生成部を片眼視野モードＳＭとした場合における、右ＬＣＤ２４１と左ＬＣＤ２４２との様子を示している。図７（Ａ）の例では、右ＬＣＤ２４１には、画像表示領域ＡＷに犬のキャラクターを用いたコンシェルジュの画像が表示されると共に、他の領域ＢＷに黒色表示がされている。同様に、左ＬＣＤ２４２には、画像表示領域ＡＷにカレンダーと時計の画像が表示されると共に、他の領域ＢＷに黒色表示がされている。このように、本実施形態における片眼視野モードＳＭでは、使用者の右眼に対応した画像光生成部（右ＬＣＤ２４１）と、使用者の左眼に対応した画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）とで、それぞれ異なる画像を表示することができる。
【００９０】
図１２（Ｂ）、（Ｃ）は、画像光生成部を全視野モードＡＭとした場合における、右ＬＣＤ２４１と左ＬＣＤ２４２との様子を示している。全視野モードＡＭでは、画像光生成部における画像光の射出可能領域の全てにコンテンツ等に基づく画像を表示させる。また、全視野モードＡＭでは、使用者は、右眼に対応した画像光生成部（右ＬＣＤ２４１）をアクティブ状態とするか、左眼に対応した画像光生成部（左ＬＣＤ２４２）をアクティブ状態とするかを選択することができる。左眼に対応した画像光生成部をアクティブ状態とした場合、右ＬＣＤ２４１と左ＬＣＤ２４２とのうちの画像光の射出可能領域の全てに対して、片眼視野モードＳＭにおいて左ＬＣＤ２４２に表示されていた画像が表示される（図１２（Ｂ））。同様に、右眼に対応した画像光生成部をアクティブ状態とした場合、右ＬＣＤ２４１と左ＬＣＤ２４２とのうちの画像光の射出可能領域の全てに対して、片眼視野モードＳＭにおいて右ＬＣＤ２４１に表示されていた画像が表示される（図１２（Ｃ））。
【００９１】
Ｂ−２−２．全視野モード遷移条件：
第２実施形態における全視野モード遷移条件は「Ａ−２−２．全視野モード遷移条件：」で説明した第１実施形態とほぼ同様である。ただし、第２実施形態の解析部１４２ａおよび決定部１４４ａは、使用者の左眼の動き（視線の動きやまぶたの開閉）についても考慮する。
【００９２】
Ｂ−２−３．片眼視野モード遷移条件：
第２実施形態における片眼視野モード遷移条件は「Ａ−２−３．片眼視野モード遷移条件：」で説明した第１実施形態とほぼ同様である。ただし、第２実施形態の解析部１４２ａおよび決定部１４４ａは、使用者の左眼の動き（視線の動きやまぶたの開閉）についても考慮する。
【００９３】
以上のように、第２実施形態のヘッドマウントディスプレイＨＭａ（頭部装着型表示装置）においても、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
Ｃ．変形例：
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。その他、以下のような変形も可能である。
【００９５】
・変形例１：
上記実施形態では、ヘッドマウントディスプレイの構成について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることが可能であり、例えば、各構成部の追加・削除・変換等を行うことができる。
【００９６】
上記実施形態では、説明の便宜上、制御部が送信部を備え、画像表示部が受信部を備えるものとした。しかし、上記実施形態の送信部および受信部は、いずれも、双方向通信が可能な機能を備えており、送受信部として機能することができる。
【００９７】
例えば、接続部を省略し、制御部と画像表示部とが無線通信可能な構成としてもよい。具体的には、制御部にさらに第１の無線通信部を備えると共に、画像表示部にさらに第２の無線通信部と電源とを備える構成とする。この場合、第１の無線通信部が上記実施形態における送信部として機能し、第２の無線通信部が上記実施形態における受信部として機能する。
【００９８】
例えば、図２に示した制御部、画像表示部の構成は任意に変更することができる。具体的には、例えば、制御部からタッチパッドを省略し、十字キーのみで操作する構成としてもよい。また、制御部に操作用スティック等の他の操作用インターフェイスを備えても良い。また、制御部にはキーボードやマウス等のデバイスを接続可能な構成として、キーボードやマウスから入力を受け付けるものとしてもよい。また、制御部にＷｉ−Ｆｉ（wireless fidelity）等を用いた通信部を設けてもよい。
【００９９】
例えば、図２に示した制御部は、有線の信号伝送路を介して画像表示部と接続されているものとした。しかし、制御部と、画像表示部とは、無線ＬＡＮや赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線の信号伝送路を介した接続により接続されていてもよい。
【０１００】
例えば、ヘッドマウントディスプレイは、使用者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態において外景の透過が遮断される非透過型ヘッドマウントディスプレイとして構成してもよい。
【０１０１】
図１３は、変形例におけるヘッドマウントディスプレイの外観の構成を示す説明図である。図１３（Ａ）の例の場合、図１に示したヘッドマウントディスプレイＨＭとの違いは、画像表示部２０ｂが右光学像表示部２６に代えて右光学像表示部２６ｂを備える点である。右光学像表示部２６ｂは、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の右眼の斜め上に配置されている。図１３（Ｂ）の例の場合、図１に示したヘッドマウントディスプレイＨＭとの違いは、画像表示部２０ｃが右光学像表示部２６に代えて右光学像表示部２６ｃを備える点である。右光学像表示部２６ｃは、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の右眼の斜め下に配置されている。このように、光学像表示部が使用者の眼の一部分のみを覆う態様、換言すれば、光学像表示部が使用者の眼を完全に覆わない態様のヘッドマウントディスプレイとして実現することもできる。
【０１０２】
例えば、画像処理部、表示制御部、解析部、決定部、音声処理部等の機能部は、ＣＰＵがＲＯＭやハードディスクに格納されているコンピュータープログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現されるものとして記載した。しかし、これら機能部は、当該機能を実現するために設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）を用いて構成されてもよい。
【０１０３】
例えば、上記実施形態では、画像表示部を眼鏡のように装着するヘッドマウントディスプレイであるとしているが、画像表示部が通常の平面型ディスプレイ装置（液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機ＥＬディスプレイ装置等）であるとしてもよい。この場合にも、制御部と画像表示部との間の接続は、有線の信号伝送路を介した接続であってもよいし、無線の信号伝送路を介した接続であってもよい。このようにすれば、制御部を、通常の平面型ディスプレイ装置のリモコンとして利用することもできる。
【０１０４】
また、画像表示部として、眼鏡のように装着する画像表示部に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部といった他の形状の画像表示部を採用してもよい。また、イヤホンは耳掛け型やヘッドバンド型を採用してもよく、省略しても良い。また、例えば、自動車や飛行機等の車両に搭載されるヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。また、例えば、ヘルメット等の身体防護具に内蔵されたヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。
【０１０５】
例えば、上記実施形態では、電源として二次電池を用いることしたが、電源としては二次電池に限らず、種々の電池を使用することができる。例えば、一次電池や、燃料電池、太陽電池、熱電池等を使用してもよい。
【０１０６】
例えば、上記実施形態では、画像光生成部は、バックライトと、バックライト制御部と、ＬＣＤと、ＬＣＤ制御部とを用いて構成されるものとした。しかし、上記の態様はあくまで例示である。画像光生成部は、これらの構成部と共に、またはこれらの構成部に代えて、他の方式を実現するための構成部を備えていても良い。
【０１０７】
例えば、画像光生成部は、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）のディスプレイと、有機ＥＬ制御部とを備える構成としても良い。また、例えば、画像生成部は、ＬＣＤに代えて、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon, LCoS は登録商標）や、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。また、例えば、レーザー網膜投影型のヘッドマウントディスプレイに対して本発明を適用することも可能である。レーザー網膜投影型の場合、「画像光生成部における画像光の射出可能領域」とは、使用者の眼に認識される画像領域として定義することができる。
【０１０８】
・変形例２：
上記実施形態では、全視野モード遷移条件と、片眼視野モード遷移条件との一例を示した。しかし、上記実施形態で示した遷移条件はあくまで一例であり、種々の条件を採用することができる。
【０１０９】
例えば、第２実施形態の両眼ヘッドマウントディスプレイにおいて、使用者に３Ｄの虚像を視認させることが可能な構成である場合に、ヘッドマウントディスプレイが３Ｄ虚像を表示させるモードであることを全視野モード遷移条件とし、ヘッドマウントディスプレイが２Ｄ虚像を表示させるモードであることを片眼視野モード遷移条件としてもよい。
【０１１０】
例えば、第１実施形態または第２実施形態のヘッドマウントディスプレイにおいて、ヘッドマウントディスプレイを装着した状態における使用者の前方を撮影可能なカメラを搭載した上で、当該カメラで使用者の手の動きやジェスチャーを撮影する。そして、第１のパターンの手の動きやジェスチャーがなされた際に全視野モード遷移条件が成立し、第２のパターンの手の動きやジェスチャーがなされた際に片眼視野モード遷移条件が成立したとしてもよい。このようにすれば、使用者は、眼の動きに代えて、手の動きやジェスチャーを用いて第１の表示モードと第２の表示モードとを切り替えることができるため、使用者における利便性を向上させることができる。
【０１１１】
例えば、虚像の再生時間を計測し、虚像の再生時間が所定の時間を超過したことを片眼視野モード遷移条件としてもよい。この場合、さらに、片眼視野モードで所定時間が経過したことを全視野モード遷移条件としてもよい。このようにすれば、ヘッドマウントディスプレイを長時間連続使用することによる使用者の眼精疲労の蓄積を抑制することが可能となる。
【０１１２】
・変形例３：
上記実施形態では、画像表示領域ＡＷに対して画像を表示させる方法のとして、（１）黒色のダミードットデーターを挿入する方法と、（２）Ｅｎａｂｌｅ信号を操作する方法と、について説明した。しかし、これらの方法はあくまで一例であり、種々の変形が可能である。
【０１１３】
例えば、右導光板と左導光板とのうちの少なくともいずれか一方は、ヘッドマウントディスプレイを装着した状態における使用者の眼前に水平方向に移動可能な態様で保持される構成とする。そして、片眼視野モードでは、ヘッドマウントディスプレイを装着した状態における使用者の左右の耳側に向かって、右導光板と左導光板とをそれぞれに移動させてもよい。このような構成としても、右導光板と左導光板との移動量を記憶部に格納された位置指定情報に基づいて調整することで、上記実施形態（１）、（２）と同様の効果を得ることができる。
【０１１４】
・変形例４：
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０…制御部（コントローラー）
１２…点灯部
１４…タッチパッド
１６…十字キー
１８…電源スイッチ
２０…画像表示部
２１…耳掛部
２２…右表示駆動部
２４…左表示駆動部
２６…右光学像表示部
２８…左光学像表示部
３２…右イヤホン
３４…左イヤホン
４０…接続部
４２…右コード
４４…左コード
４６…連結部材
４８…本体コード
５１…送信部
５２…送信部
５３…受信部
５４…受信部
６１…右カメラ（検知部、撮像部）
６２…左カメラ（検知部、撮像部）
７１…中央保持部
７２…鼻当て
７４…鼻当て
８０…赤外線センサー（検知部、まぶた検出部）
８１…赤外線発光部
８２…右赤外線発光部
８４…左赤外線発光部
８６…赤外線受光部
１１０…入力情報取得部
１２０…記憶部
１２２…位置指定情報（位置指定情報）
１３０…電源
１４０…ＣＰＵ
１４２…解析部（検知部、解析部）
１４４…決定部（決定部）
１６０…画像処理部（主制御部）
１７０…音声処理部
１８０…インターフェイス
１９０…表示制御部
２０１…右バックライト制御部（画像光生成部）
２０２…左バックライト制御部（画像光生成部）
２１１…右ＬＣＤ制御部（画像光生成部）
２１２…左ＬＣＤ制御部（画像光生成部）
２２１…右バックライト（画像光生成部）
２２２…左バックライト（画像光生成部）
２４１…右ＬＣＤ（画像光生成部）
２４２…左ＬＣＤ（画像光生成部）
２５１…右投写光学系（導光部）
２５２…左投写光学系（導光部）
２６１…右導光板（導光部）
２６２…左導光板（導光部）
ＰＣＬＫ…クロック信号
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
Ｄａｔａ…画像データー
Ｄａｔａ１…右眼用画像データー
Ｄａｔａ２…左眼用画像データー
ＯＡ…外部機器
ＳＣ…外景
ＶＩ…虚像
ＩＬ…照明光
ＰＬ…画像光
ＶＲ…視野
ＥＬ、ＥＲ…端部
ＳＢ…スライドバー
ＰＢ…ポインター
ＲＥ…右眼
ＬＥ…左眼
ＡＥ…虹彩
ＳＭ…片眼視野モード
ＡＭ…全視野モード
ＡＷ…画像表示領域
ＢＷ…画像表示領域以外の領域
ＡＸ…中心位置
ＨＭ…頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）
ＰＣ…パーソナルコンピューター
【図１】
2014068096.tif 000003
【図２】
2014068096.tif 000004
【図３】
2014068096.tif 000005
【図４】
2014068096.tif 000006
【図５】
2014068096.tif 000007
【図６】
2014068096.tif 000008
【図７】
2014068096.tif 000009
【図８】
2014068096.tif 000010
【図９】
2014068096.tif 000011
【図１０】
2014068096.tif 000012
【図１１】
2014068096.tif 000013
【図１２】
2014068096.tif 000014
【図１３】
2014068096.tif 000015