(57)【要約】【課題】疲れ目対策となる機能を有するヘッドマウントディスプレイを提供する。【解決手段】ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）１００−１は、両眼のうち、少なくとも一方の目に対して、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両眼のうち、少なくとも一方の目に対して、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域を表示する、ヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２】
第２表示領域を表示する表示素子を複数備え、
前記複数の表示素子は、それぞれが表示する前記第２表示領域の光路について、光路長を異ならせて配置されており、
前記複数の表示素子のそれぞれについて、前記表示素子に表示された前記第２表示領域の虚像を投影することにより、前記複数の第１表示領域を表示する投影部をさらに備える、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記複数の表示素子の位置を変更することにより、前記複数の第１表示領域の並びを変更する位置変更部をさらに備える、請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
複数の第２表示領域を表示する表示素子と、
前記複数の第２表示領域のそれぞれの光路について、光路長を異ならせる光学部材と、
前記表示素子に表示された前記複数の第２表示領域のそれぞれの虚像を投影することにより、前記複数の第１表示領域を表示する投影部と、を備える、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記光学部材は、前記表示素子に表示された前記複数の第２表示領域のいずれかを覆う、請求項４に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記表示素子に表示される前記複数の第２表示領域の並びを変更することにより、前記複数の第１表示領域の並びを変更する表示制御部と、
前記複数の第２表示領域の並びの変更に応じて、前記光学部材の前記表示素子上の位置を変更することにより、前記光学部材が覆う第２表示領域を維持する位置変更部と、をさらに備える、請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
前記複数の第１表示領域を順番に表示する表示制御部をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項８】
前記ヘッドマウントディスプレイは、前記ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーの目からの距離が短くなるにしたがって、前記第１表示領域の背景以外の部分の面積が大きくされている前記複数の第１表示領域を表示する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項９】
前記ヘッドマウントディスプレイは、前記第１表示領域の面積が大きくなるにしたがって、前記第１表示領域の背景以外の部分の面積が大きくされている前記複数の第１表示領域を表示する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１０】
前記ヘッドマウントディスプレイは、前記ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーの目からの距離が短くなるにしたがって、前記第１表示領域の面積が大きくされており、かつ、前記第１表示領域の背景以外の部分の面積が大きくされている前記複数の第１表示領域を表示する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイの使用により発生する疲れ目の対策となる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
人間が、比較的近い距離の物を長時間見続けた場合（すなわち、比較的近い距離の物に、目のピントを長時間合わせ続けた場合）、目の機能がフリーズすることにより、疲れ目が発生することが知られている。例えば、人間が、パーソナルコンピューターの画面を長時間見続けた場合、疲れ目が発生する。ヘッドマウントディスプレイを使用しているユーザーも同様であり、ユーザーは、ヘッドマウントディスプレイが表示する画面（第１表示領域）を長時間見続けた場合、疲れ目が発生する。
【０００３】
ヘッドマウントディスプレイの使用により発生する疲れ目の対策となる技術として、例えば、特許文献１に開示されたヘッドマウントディスプレイがある。これは、外光を透過しつつ、画像信号に応じた画像光をユーザーの眼に投射して当該ユーザーに前記画像光に応じた画像を視認させる表示手段を備えたシースルー型のヘッドマウントディスプレイにおいて、外光の透過量を所定値以上低減する透過量低減手段と、前記画像の表示位置を調節する表示位置調節手段と、前記透過量低減手段による外光の透過量の低減と、前記表示位置調節手段によって前記画像の表示位置を遠くする調節と、を連動して行わせる制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２１２８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者は、ヘッドマウントディスプレイの使用による疲れ目対策について、検討し、この結果、本発明を創作するに至った。
【０００６】
本発明の目的は、疲れ目対策となる機能を有するヘッドマウントディスプレイを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るヘッドマウントディスプレイは、両眼のうち、少なくとも一方の目に対して、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域を表示する。
【０００８】
本発明に係るヘッドマントディスプレイは、両眼のうち、少なくとも一方の目に対して、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域を表示する。これにより、ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーは、ユーザーの目からの距離がそれぞれ異なる複数の第１表示領域を見ることになるので、ユーザーの目からの距離が同じ表示領域（すなわち、同じ視度に設定された表示領域）を見続けることを防止できる。従って、本発明に係るヘッドマントディスプレイによれば、疲れ目対策としての効果を期待することができる（すなわち、ユーザーがヘッドマントディスプレイを長時間使用し続けても、目の疲れの防止、または、目の疲れの軽減を期待することができる）。
【０００９】
複数の第１表示領域のそれぞれの表示内容（すなわち、ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーに与える情報（例えば、文字、画像、表、図等））は、異なっていてもよいし、同じでもよい。
【００１０】
本発明に係るヘッドマントディスプレイは、ヘッドマントディスプレイを装着するユーザーの右目に対して、複数の第１表示領域を表示してもよいし、左目に対して、複数の第１表示領域を表示してもよいし、右目、左目のそれぞれに対して、複数の第１表示領域を表示してもよい。右目に対して、複数の第１表示領域が表示された場合、右目で複数の第１表示領域を見る。左目に対して、複数の第１表示領域が表示された場合、左目で複数の第１表示領域を見る。右目、左目のそれぞれに対して、複数の第１表示領域が表示された場合、右目に対して表示された複数の第１表示領域を右目で見ると共に、左目に対して表示された複数の第１表示領域を左目で見る。
【００１１】
上記構成において、第２表示領域を表示する表示素子を複数備え、前記複数の表示素子は、それぞれが表示する前記第２表示領域の光路について、光路長を異ならせて配置されており、前記複数の表示素子のそれぞれについて、前記表示素子に表示された前記第２表示領域の虚像を投影することにより、前記複数の第１表示領域を表示する投影部をさらに備える。
【００１２】
この構成は、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域を表示することを実現する第１態様である。複数の表示素子のそれぞれは、１つの第２表示領域を表示する。１つの第２表示領域が、１つの第１表示領域（１つの第２表示領域の虚像）と対応する。複数の表示素子は、それぞれが表示する第２表示領域の光路について、光路長を異ならせて配置されている（例えば、表示素子が２つの場合、一方の表示素子が表示する第２表示領域の光路と、他方の表示素子が表示する第２表示領域の光路とについて、光路長が異なる）。このため、投影部が表示する複数の第１表示領域（複数の第２表示領域のそれぞれの虚像）は、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域になる。
【００１３】
なお、第１態様において、表示素子の画面全体に第２表示領域を表示させる場合、表示素子の面積が大きくなれば、第１表示領域の面積が大きくなり、表示素子の面積が小さくなれば、第１表示領域の面積が小さくなる。表示素子の画面全体に第２表示領域を表示させない場合、表示素子に表示させる第２表示領域の面積が大きくなれば、第１表示領域の面積が大きくなり、表示素子に表示させる第２表示領域の面積が小さくなれば、第１表示領域の面積が小さくなる。
【００１４】
上記構成において、前記複数の表示素子の位置を変更することにより、前記複数の第１表示領域の並びを変更する位置変更部をさらに備える。
【００１５】
この構成によれば、ユーザーは好みに応じて、複数の第１表示領域の並びを変えることができる（言い換えれば、複数の第１表示領域のレイアウトを変えることができる）。具体的に説明すると、ヘッドマウントディスプレイを複数のユーザーで共用する場合に対応することができる。例えば、ユーザーＡの場合、ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーＡから見て、近くに表示された第１表示領域を、遠くに表示された第１表示領域より上に表示する。これに対して、ユーザーＢの場合、ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーＢから見て、近くに表示された第１表示領域を、遠くに表示された第１表示領域より下に表示する。また、ヘッドマウントディスプレイを利用する場面に応じて対応することができる。例えば、ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザーが、手元で細かい作業をする場合、ユーザーから見て近くに表示された第１表示領域を、遠くに表示された第１表示領域より下に表示する。ヘッドマウントディスプレイを装着したユーザーが、見上げる姿勢で作業をする場合、ユーザーから見て近くに表示された第１表示領域を、遠くに表示された第１表示領域より上に表示する。
【００１６】
上記構成において、複数の第２表示領域を表示する表示素子と、前記複数の第２表示領域のそれぞれの光路について、光路長を異ならせる光学部材と、前記表示素子に表示された前記複数の第２表示領域のそれぞれの虚像を投影することにより、前記複数の第１表示領域を表示する投影部と、を備える。
【００１７】
この構成は、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域を表示することを実現する第２態様である。光学部材は、表示素子が表示する複数の第２表示領域のそれぞれの光路について、光路長を異ならせる（例えば、表示素子に表示される第２表示領域が２つの場合、一方の第２表示領域の光路と他方の第２表示領域の光路とについて、光路長が異なる）。光学部材は、例えば、透明基材（透明ガラス板、透明プラスチック板、透明フィルム）である。表示素子に２つの第２表示領域が表示されている場合、光学部材を、一方の第２表示領域が透過し、他方の第２表示領域が透過しないように、光学部材が配置される。
【００１８】
なお、第２態様において、複数の第１表示領域のそれぞれについて面積を変える場合、表示素子に表示させる複数の第２表示領域のそれぞれの面積を変える。
【００１９】
上記構成において、前記光学部材は、前記表示素子に表示された前記複数の第２表示領域のいずれかを覆う。
【００２０】
第２表示素子が２つの場合、光学部材は、一方の第２表示領域を覆い、他方の第２表示領域を覆わない。
【００２１】
上記構成において、前記表示素子に表示される前記複数の第２表示領域の並びを変更することにより、前記複数の第１表示領域の並びを変更する表示制御部と、前記複数の第２表示領域の並びの変更に応じて、前記光学部材の前記表示素子上の位置を変更することにより、前記光学部材が覆う第２表示領域を維持する位置変更部と、をさらに備える。
【００２２】
位置変更部は、固定された表示素子に対して、光学部材（例えば、透明ガラス板）を移動させてもよいし、固定された光学部材に対して、表示素子を移動させてもよい。
【００２３】
第１表示領域が、２つの場合（一方の第１表示領域、他方の第１表示領域）を例にして説明する。表示素子は、一方の第２表示領域（この第２表示領域の虚像が一方の第１表示領域となる）、及び、他方の第２表示領域（この第２表示領域の虚像が他方の第１表示領域となる）を表示し、一方の第２表示領域が光学部材で覆われており、他方の第２表示領域が光学部材で覆われていないとする。表示制御部が、表示素子に表示されている一方の第２表示領域と他方の第２表示領域との並びを変更することにより、一方の第１表示領域と他方の第１表示領域との並びを変更する。このとき、位置変更部が、光学部材の表示素子上の位置を変更することにより、一方の第２表示領域が光学部材で覆われており、他方の第２表示領域が光学部材で覆われていない状態を維持する。これにより、一方の第１表示領域に設定された視度、及び、他方の第１表示領域に設定された視度を変更せずに、一方の第１表示領域と他方の第２表示領域との並びだけを変えることができる。
【００２４】
この構成によれば、ユーザーは好みに応じて、複数の第１表示領域の並びを変えることができるので、上述したように、ヘッドマウントディスプレイを複数のユーザーで共用する場合に対応でき、さらに、ヘッドマウントディスプレイを利用する場面に応じて対応することができる。
【００２５】
上記構成において、前記複数の第１表示領域を順番に表示する表示制御部をさらに備える。
【００２６】
ヘッドマウントディスプレイが、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域を同時（一緒）に表示したとしても、ユーザーは、このうちの１つの第１表示領域を長時間見続ける可能性がある。これにより、疲れ目が発生することがある。この構成によれば、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域を、ユーザーに強制的に見させることができる。
【００２７】
上記構成において、前記ヘッドマウントディスプレイは、前記ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーの目からの距離が短くなるにしたがって、前記第１表示領域の背景以外の部分の面積が大きくされている前記複数の第１表示領域を表示する。
【００２８】
上述したように、本発明に係るヘッドマウントディスプレイは、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域を表示するので、ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーの目からの距離が、それぞれ異なる複数の第１表示領域が表示される。複数の第１表示領域のそれぞれにおいて、背景以外の部分には、ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーに与える情報（例えば、文字、画像、表、図等）が示される。第１表示領域とユーザーの目との距離が短くなるにしたがって、ユーザーは、第１表示領域に示される情報を見るのが楽となる（特に、近視のユーザー）。ユーザーは、複数の第１表示領域のうち、背景以外の部分の面積が大きい第１表示領域（すなわち、情報量が多い第１表示領域）を主に見る。この構成によれば、複数の第１表示領域は、ユーザーの目からの距離が短くなるにしたがって、背景以外の部分の面積が大きくされている。よって、疲れ目対策としての効果が期待できる。
【００２９】
上記構成において、前記ヘッドマウントディスプレイは、前記第１表示領域の面積が大きくなるにしたがって、前記第１表示領域の背景以外の部分の面積が大きくされている前記複数の第１表示領域を表示する。
【００３０】
ユーザーは、複数の第１表示領域のうち、背景以外の部分の面積が大きい第１表示領域（すなわち、情報量が多い第１表示領域）を主に見る。この構成によれば、背景以外の部分の面積が大きくされている第１表示領域は、面積が大きい。したがって、疲れ目対策としての効果が期待できる。
【００３１】
上記構成において、前記ヘッドマウントディスプレイは、前記ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーの目からの距離が短くなるにしたがって、前記第１表示領域の面積が大きくされており、かつ、前記第１表示領域の背景以外の部分の面積が大きくされている前記複数の第１表示領域を表示する。
【００３２】
ユーザーは、複数の第１表示領域のうち、背景以外の部分の面積が大きい第１表示領域（すなわち、情報量が多い第１表示領域）を主に見る。この構成によれば、背景以外の部分の面積が大きい第１表示領域は、ユーザーの目からの距離が近く、かつ、第１表示領域自体の面積が大きい。したがって、疲れ目対策としての効果が期待できる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、疲れ目対策となる機能を有するヘッドマウントディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】第１実施形態に係るＨＭＤの構成を示すブロック図である。
【図２】第１実施形態に係るＨＭＤに備えられる映像表示装置の構成を示す模式図である。
【図３】図２に示す映像表示装置によって表示される第１表示領域を示す模式図である。
【図４】比較例に係るＨＭＤに備えられる映像表示装置の構成を示す模式図である。
【図５】図４に示す映像表示装置によって表示される第１表示領域を示す模式図である。
【図６】第１実施形態に係るＨＭＤの変形例１に備えられる映像表示装置の構成を示す模式図である。
【図７】図６に示す映像表示装置によって表示される表示領域を示す模式図である。
【図８】第１実施形態に係るＨＭＤの変形例２に備えられる映像表示装置の構成を示す模式図である。
【図９】図８に示す映像表示装置によって表示される表示領域を示す模式図である。
【図１０】第１実施形態に係るＨＭＤによって表示される第１表示領域を時系列で説明する説明図である。
【図１１】第２実施形態に係るＨＭＤの構成を示すブロック図である。
【図１２】第２実施形態に係るＨＭＤによって表示される第１表示領域を時系列で説明する説明図である。
【図１３】第３実施形態に係るＨＭＤの構成を示すブロック図である。
【図１４】第１表示モードでの表示素子の位置関係を示す説明図である。
【図１５】第２表示モードでの表示素子の位置関係を示す説明図である。
【図１６】図６が第１表示モードの状態とした場合、第２表示モードの状態を示す模式図である。
【図１７】第２表示モードで表示される第１表示領域を示す模式図である。
【図１８】第４実施形態に係るＨＭＤの構成を示すブロック図である。
【図１９】第４実施形態に係るＨＭＤに備えられる映像表示装置の構成を示す模式図である
【図２０】図１９に示す映像表示装置によって表示される第１表示領域を示す模式図である。
【図２１】表示素子に表示された２つの第２表示領域を示す模式図である。
【図２２】図２１に示す表示素子の画面の一部に、ガラス板が載せられた状態を示す模式図である。
【図２３】第５実施形態に係るＨＭＤの構成を示すブロック図である。
【図２４】第１表示モードでの表示素子とガラス板との位置関係を示す説明図である。
【図２５】第２表示モードでの表示素子とガラス板との位置関係を示す説明図である。
【図２６】図１９が第１表示モードの状態とした場合、第２表示モードの状態を示す模式図である。
【図２７】第２表示モードで表示される第１表示領域を示す模式図である。
【図２８】実施形態に係るＨＭＤの基礎となるＨＭＤの概略の構成を示す正面図である。
【図２９】図２８に示すＨＭＤが備える映像表示装置の光学構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。各図において、同一符号を付した構成は、同一の構成であることを示し、その構成について、既に説明している内容については、その説明を省略する。本明細書において、総称する場合には添え字を省略した参照符号（例えば、第１表示領域Ｒ）で示し、個別の構成を指す場合には添え字を付した参照符号（例えば、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２）で示す。
【００３６】
実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（以下、ヘッドマウントディスプレイをＨＭＤと記載する）の基礎となるＨＭＤについて説明する。図２８は、実施形態に係るＨＭＤの基礎となるＨＭＤ２０１の概略の構成を示す正面図である。図２９は、ＨＭＤ２０１が備える映像表示装置２０２の光学構成を示す断面図である。Ｘ方向は、水平方向を示す。Ｚ方向は、Ｘ方向と直交する水平方向を示す。Ｙ方向は、垂直方向を示す。
【００３７】
図２８を参照して、ＨＭＤ２０１は、ユーザーに映像を提示する映像表示装置２０２と、支持部材２０３と、を備える。支持部材２０３は、映像表示装置２０２を、ＨＭＤ２０１のユーザーの眼前（例えば右眼ＥＲの前）で支持する部材である。支持部材２０３は、支持部２０３ａと、鼻当て２０３ｂと、を備える。支持部２０３ａは、眼鏡のフレームに相当する。鼻当て２０３ｂは、支持部２０３ａに取り付けられており、ユーザーがＨＭＤ２０１を装着したときにユーザーの鼻と当接する。
【００３８】
なお、ＨＭＤ２０１は、さらに、右眼用レンズ及び左眼用レンズを含み、これらが支持部材２０３で支持される構成であってもよい。また、ＨＭＤ２０１は、映像表示装置２０２を２個有し、支持部材２０３によって各映像表示装置２０２をユーザーの右眼及び左眼の眼前で支持する構成であってもよい。
【００３９】
映像表示装置２０２は、ユーザーが映像とともに外界を直接観察可能な光学シースルー型ディスプレイである。すなわち、映像表示装置２０２は、外界からの光をユーザーの瞳に導くことにより、ユーザーに外界を観察させるとともに、ユーザーの視野の一部に映像を虚像として表示する。
【００４０】
図２９を参照して、映像表示装置２０２は、照明光学系２と、表示素子５と、接眼光学系６と、を備える。照明光学系２及び表示素子５は、図１に示す筐体２０２ａに収容されている。照明光学系２は、表示素子５を照明し、光源１１と、照明ミラー１２と、拡散板１３と、を備える。光源１１は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色に対応する光を出射するＲＧＢ一体型のＬＥＤである。複数の発光点（赤色の発光点、緑色の発光点、青色の発光点）は、Ｘ方向に略直線状に並んでいる。光源１１から出射される光の波長は、例えば、光強度のピーク波長及び光強度半値の波長幅であり、４６２±１２ｎｍ（Ｂ光）、５２５±１７ｎｍ（Ｇ光）、６３５±１１ｎｍ（Ｒ光）である。なお、光源１１は、レーザ光源であってもよい。
【００４１】
照明ミラー１２は、光源１１から出射された光（照明光）を拡散板１３に向けて反射させるとともに、Ｙ方向に関して、光学瞳Ｐと光源１１とが略共役となるように、照明光を曲げる光学素子である。
【００４２】
拡散板１３は、光源１１の複数の発光点が並ぶＸ方向に、入射光を例えば４０°拡散し、Ｙ方向に入射光を拡散しない一方向拡散板である。拡散板１３は、偏光板３の表面で保持されている。
【００４３】
偏光板３は、拡散板１３を介して入射する光のうち、所定の偏光方向の光を透過させて偏向ビームスプリッター４に導く。
【００４４】
偏向ビームスプリッター４は、偏光板３を透過した光を反射型の表示素子５の方向に反射させると共に、表示素子５で反射された光のうち、画像信号オンに対応する光（偏光板３を透過した光と偏光方向が直交する光）を透過させる平板状の偏光分離素子である。偏向ビームスプリッター４は、接眼光学系６に備えられる接眼プリズム２１の光入射面２１ａに貼り付けられている。
【００４５】
表示素子５は、照明光学系２からの照明光を変調して映像を表示する。表示素子５として、反射型の液晶表示素子を例にして説明する。表示素子５は、カラーフィルターを有する構成でもよいし、時分割で駆動される構成でもよい。後者は、光源１１のＲＧＢごとの時分割発光に同期して、発光色に対応するＲＧＢの画像を表示する。
【００４６】
表示素子５は、偏向ビームスプリッター４からほぼ垂直に入射する光が、ほぼ垂直に反射されて偏向ビームスプリッター４に向かうように配置されている。これにより、反射型の表示素子５に対して大きな入射角で光を入射させる構成に比べて、解像度を増大させる光学設計が容易となる。表示素子５の表示面の形状は長方形である。表示面の長手方向は、Ｘ方向であり、短手方向は、Ｙ軸とＺ軸とで規定されるＹＺ平面において、Ｙ軸から略５５度傾いた方向である。
【００４７】
接眼光学系６は、表示素子５からの映像光をユーザーの瞳（光学瞳Ｐ）に導くための光学系であり、非軸対称（非回転対称）な正の光学パワーを有する。接眼光学系６は、接眼プリズム２１と、偏向プリズム２２と、ホログラム光学素子（以下、ＨＯＥ）２３と、を備える。
【００４８】
接眼プリズム２１は、表示素子５から偏向ビームスプリッター４を介して入射する映像光を、接眼プリズム２１の内部で導光すると共に、外界からの光（外光）を透過させる。接眼プリズム２１は、板状の形状を有する。接眼プリズム２１の上端部は、上端に向かうに従って厚みが大きくなる。接眼プリズム２１の下端部は、下端に向かうに従って厚みが小さくなる。
【００４９】
接眼プリズム２１は、光入射面２１ａと、面２１ｂと、面２１ｃと、を有する。光入射面２１ａは、偏向ビームスプリッター４が貼り付けられる面であり、表示素子５からの映像光が入射する。面２１ｂと面２１ｃとは、対向しており、光学瞳Ｐとほぼ平行に位置する。面２１ｂ及び面２１ｃは、映像光を全反射によって導光する全反射面である。光学瞳Ｐ側の面２１ｂは、ＨＯＥ２３で回折反射される映像光の出射面を兼ねている。
【００５０】
接眼プリズム２１の下端部には、ＨＯＥ２３が配置されている。接眼プリズム２１と偏向プリズム２２とは、ＨＯＥ２３を挟んだ状態で、接着剤で接合されている。接眼プリズム２１を構成する面のうち、ＨＯＥ２３と接する面２１ｄと、映像光が透過する面（光入射面２１ａ、面２１ｂ）とは、平面である。面２１ｄは、平面でもよいし、曲面でもよいし、平面と曲面とを組み合わせた面でもよい。
【００５１】
偏向プリズム２２は、板状の形状を有する。偏向プリズム２２と接眼プリズム２１とが貼り合わされることにより、外光が接眼プリズム２１の楔状の下端部を透過するときの屈折を、偏向プリズム２２でキャンセルすることができる。これにより、外界として観察（視認）される像（外界像）に歪みが生じるのを防止することができる。
【００５２】
ＨＯＥ２３は、体積位相型かつ反射型のホログラフィック光学素子である。ＨＯＥ２３は、接眼プリズム２１内部で導光された映像光を回折反射する。ＨＯＥ２３は、回折効率のピーク波長及び回折効率半値の波長幅で、例えば４６５±５ｎｍ（Ｂ光）、５２１±５ｎｍ（Ｇ光）、６３４±５ｎｍ（Ｒ光）の３つの波長域の光を回折（反射）させる。すなわち、ＨＯＥ２３のＲＧＢの回折波長は、ＲＧＢの映像光の波長（光源１１の発光波長）とほぼ対応している。
【００５３】
照明光学系２の光源１１から出射された光は、照明ミラー１２で反射され、拡散板１３にてＸ方向にのみ拡散され、所定の偏光方向の光のみが偏光板３を透過する。そして、偏光板３を透過した光は、偏向ビームスプリッター４で反射され、表示素子５に入射する。
【００５４】
表示素子５は、入射光を画像信号に応じて変調する。このとき、画像信号オンに対応する映像光は、表示素子５において、入射光と偏光方向が直交する光に変換されて出射されるため、偏向ビームスプリッター４を透過して接眼プリズム２１の内部に、光入射面２１ａから入射する。一方、画像信号オフに対応する映像光は、表示素子５において、偏光方向が変換されずに出射されるため、偏向ビームスプリッター４で遮断され、接眼プリズム２１の内部に入射しない。
【００５５】
接眼プリズム２１では、入射した映像光が２つの面２１ｃ，２１ｂでそれぞれ１回ずつ全反射され、そして、ＨＯＥ２３に入射し、ここで回折反射され、面２１ｂから出射され、光学瞳Ｐに達する。したがって、この光学瞳Ｐの位置では、ユーザーは、表示素子５に表示された映像を虚像として観察することができる。
【００５６】
一方、接眼プリズム２１、偏向プリズム２２及びＨＯＥ２３は、外光をほとんど全て透過させるので、ユーザーは、外界をシースルーで観察することができる。したがって、表示素子５に表示された映像の虚像は、ユーザーの視野（視界）内で、外界の一部に重なって観察されることになる。
【００５７】
なお、表示素子５として、反射型の液晶表示素子を例に説明したが、透過型の液晶表示素子を用い、それに応じた光学設計で映像表示装置２０２を構成してもよい。また、接眼光学系６は、ＨＭＤ２０１の右眼用レンズまたは左眼用レンズと一体的に構成されてもよいし、別体で構成されてもよい。
【００５８】
以上が、実施形態に係るＨＭＤの基礎となるＨＭＤ２０１の説明である。実施形態に係るＨＭＤは、ＨＭＤ２０１と同様に、表示素子５に表示された映像の虚像を表示する。以下、この虚像を第１表示領域とし、表示素子５に表示された映像を第２表示領域として説明する。
【００５９】
図１は、第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１の構成を示すブロック図である。ＨＭＤ１００−１は、映像表示装置１１０−１と制御ユニット１２０とを備える。制御ユニット１２０は、制御処理部１２１と、操作部１２２と、バッテリ１２６と、電源回路１２７と、を備える。
【００６０】
制御処理部１２１は、ＨＭＤ１００−１の各部を当該各部の機能に応じてそれぞれ制御する。制御処理部１２１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、及び、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等のハードウェア、並びに、制御処理部１２１の機能を実行するためのプログラム及びデータ等によって実現される。制御処理部１２１の機能について、各機能の一部又は全部は、ＣＰＵによる処理に替えて、又は、これと共に、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）による処理によって実現されてもよい。又、同様に、制御処理部１２１の機能の一部又は全部は、ソフトウェアによる処理に替えて、又は、これと共に、専用のハードウェア回路による処理によって実現されてもよい。
【００６１】
操作部１２２は、制御処理部１２１に接続され、例えば電源のオンオフ等の、予め設定された所定の指示をＨＭＤ１００−１に入力する機器であり、例えば、所定の機能を割り付けられた１または複数のスイッチ等である。
【００６２】
バッテリ１２６は、電力を蓄積し、電力を供給する電池である。バッテリ１２６は、一次電池であってよく、また、二次電池であってよい。電源回路１２７は、バッテリ１２６から供給された電力を、電力を必要とする、当該ＨＭＤ１００−１の各部へ各部に応じた電圧で供給する回路である。
【００６３】
映像表示装置１１０−１は、制御処理部１２１に接続されている。映像表示装置１１０−１は、照明光学系２と、表示素子５−１と、表示素子５−２と、接眼光学系６と、を備える。図２は、映像表示装置１１０−１の構成を示す模式図である。図２において、図１に示す照明光学系２の図示が省略されている。図３は、映像表示装置１１０−１によって表示される第１表示領域Ｒを示す模式図である。映像表示装置１１０−１が、図２９に示す映像表示装置２０２と異なる点は、２つの表示素子（表示素子５−１、表示素子５−２）を備えることである。実施形態では、互いに異なる視度に設定された２つの第１表示領域Ｒ（すなわち、第１表示領域Ｒ−１、第１表示領域Ｒ−２）を例にして説明するが、これに限定されず、互いに異なる視度に設定された複数の第１表示領域Ｒであればよい。後で説明する第１実施形態の変形例、第２実施形態〜第５実施形態に係るＨＭＤ１００についても、同様である。
【００６４】
映像表示装置１１０−１は、ＨＭＤ１００−１を装着するユーザーの右目側に配置されている。ＨＭＤ１００−１を装着するユーザーは、映像表示装置１１０−１が表示する第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を、右目で見ることができる。なお、映像表示装置１１０−１は、ＨＭＤ１００−１を装着するユーザーの左目側に配置されていてもよい。この場合、ＨＭＤ１００−１を装着するユーザーは、映像表示装置１１０−１が表示する第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を、左目で見ることができる。映像表示装置１１０−１が２つあり、一方がＨＭＤ１００−１を装着するユーザーの右目側に配置され、他方がＨＭＤ１００−１を装着するユーザーの左目側に配置されていてもよい。この場合、ＨＭＤ１００−１を装着するユーザーは、一方の映像表示装置１１０−１が表示する第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を、右目で見ることができ、他方の映像表示装置１１０−１が表示する第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を、左目で見ることができる。後で説明する第１実施形態の変形例、第２実施形態〜第５実施形態に係るＨＭＤ１００についても、同様である。
【００６５】
ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒとの間の距離の逆数を、視度とする。ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒとの間の距離とは、ＨＯＥ２３の中心と第１表示領域Ｒとの間の距離である。ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒとの間の距離が−１ｍの場合、視度は、−１．０ディオプトリーとなる。視度が、−１．０ディオプトリーとなる表示素子５が位置する面を、基準面Ｓとする。基準面Ｓと表示素子５との距離をｄで示す。表示素子５が基準面Ｓから接眼プリズム２１に近づく方向を＋方向とし、遠ざかる方向を−方向とする。
【００６６】
表１は、映像表示装置１１０−１について、表示素子５、距離ｄ、第１表示領域Ｒ、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒとの距離、視度の情報を示している。
【００６７】
【表１】
2019039973.tif 000003
【００６８】
表示素子５−１は、第２表示領域を表示する。接眼光学系６（投影部の一例）は、表示素子５−１に表示された第２表示領域の虚像を表示する。この虚像が、第１表示領域Ｒ−１となる。表示素子５−１は、基準面Ｓに配置されているので、距離ｄは、０μｍであり、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒ−１との間の距離が−１．０ｍとなる。よって、視度は、−１．０ディオプトリーとなる。
【００６９】
表示素子５−２は、第２表示領域を表示する。接眼光学系６（投影部の一例）は、表示素子５−２に表示された第２表示領域の虚像を表示する。この虚像が、第１表示領域Ｒ−２となる。表示素子５−２は、基準面Ｓから−３００μｍの位置に配置されているので、距離ｄは、−３００μｍであり、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒ−２との間の距離が−４ｍとなる。よって、視度は、−０．２５ディオプトリーとなる。
【００７０】
第１表示領域Ｒ−１と第２表示領域Ｒ−２との表示内容（すなわち、ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーに与える情報（例えば、文字、画像、表、図等））は、異なっていてもよいし、同じでもよい。
【００７１】
表示素子５−１及び表示素子５−２は、距離ｄを異ならせて配置されているので、それぞれが表示する第２表示領域の光路について、光路長を異ならせることができる。これにより、第１表示領域Ｒ−１に設定される視度と第２表示領域Ｒ−２に設定される視度を異ならせることができる。ここで、光路長とは、表示素子５からＨＯＥ２３までの距離である。表示素子５−１からＨＯＥ２３までの距離が表示素子５−１に表示される第２表示領域の光路長であり、表示素子５−２からＨＯＥ２３までの距離が表示素子５−２に表示される第２表示領域の光路長である。
【００７２】
設定された視度の絶対値が最大の第１表示領域Ｒ（ここでは、第１表示領域Ｒ−１）と設定された視度の絶対値が最小の第１表示領域Ｒ（ここでは、第１表示領域Ｒ−２）との視度の差が、０．３ディオプトリー以上にされている。設定された視度の絶対値が最大の第１表示領域Ｒと設定された視度の絶対値が最小の第１表示領域Ｒとの視度の差が小さすぎると、ユーザーは、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２に設定された視度が同じと感じる可能性がある。よって、疲れ目対策としての効果が期待し難い。第１実施形態によれば、視度の差を０．３ディオプトリー以上とすることにより、視度の差が小さすぎないようにしている。なお、個人差、年齢等により、視度の差を認識できるレベルが異なるので、視度の差が０．３ディオプトリーでは、視度の差が認識できないことがある。このため、視度の差は、０．５ディオプトリー以上でもよいし、０．８ディオプトリー以上でもよいし、１．０ディオプトリー以上でもよい。
【００７３】
第１表示領域Ｒ−１と第１表示領域Ｒ−２との面積比は、表示素子５−１と表示素子５−２との面積比と同じである。例えば、表示素子５−１と表示素子５−２との面積比が４：１の場合、第１表示領域Ｒ−１と第１表示領域Ｒ−２との面積比は、４：１となる。映像表示装置１１０−１は、面積が小さい第１表示領域Ｒ−２を、面積が大きい第１表示領域Ｒ−１よりも、瞳位置Ｐから離して表示している。
【００７４】
第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２において、面積の差が大きすぎると、疲れ目対策としての効果が期待し難い。第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２の面積が同じにされ、又は、最小の面積を有する第１表示領域Ｒと最大の面積を有する第１表示領域Ｒとの面積比が、１：１より大きく、かつ、１：１０以下にされることが好ましい。後で説明する第１実施形態の変形例、第２実施形態〜第５実施形態に係るＨＭＤ１００についても、同様である。
【００７５】
比較例と比較して、第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１の主な効果について説明する。図４は、比較例に係るＨＭＤに備えられる映像表示装置１０００の構成を示す模式図である。図４において、照明光学系２（図１）の図示が省略されている。図５は、映像表示装置１０００によって表示される第１表示領域Ｒ−１を示す模式図である。映像表示装置１０００は、表示素子５−１を備えるが、表示素子５−２を備えない点で、図２に示す映像表示装置１１０−１と異なる。
【００７６】
表２は、映像表示装置１０００について、表示素子５、距離ｄ、第１表示領域Ｒ、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒとの距離、視度の情報を示している。
【００７７】
【表２】
2019039973.tif 000004
【００７８】
表２に示す情報は、表１の表示素子５−１に関する情報と同じである。図４及び図５に示すように、比較例に係るＨＭＤは、一定の視度に設定された、１つの第１表示領域Ｒ−１を表示する。このため、比較例に係るＨＭＤを装着したユーザーが、第１表示領域Ｒ−１を長時間見続けた場合、疲れ目が発生する。
【００７９】
図２及び図３に示すように、第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１は、互いに異なる視度に設定された、第１表示領域Ｒ−１及び第１表示領域Ｒ−２を表示する。このため、第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１を装着したユーザーは、第１表示領域Ｒ−１を見たり、第１表示領域Ｒ−２を見たりするので、目のピントを無意識に変えることができる。よって、第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１によれば、疲れ目対策としての効果を期待することができる（すなわち、ユーザーが第１表示領域Ｒ−１及び第１表示領域Ｒ−２を長時間見続けたとしても、目の疲れの防止、または、目の疲れの軽減を期待することができる）。
【００８０】
第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１の変形例について説明する。図２を参照して、表示素子５−２と基準面Ｓとの距離ｄを変えることにより、第１表示領域Ｒ−２の視度を変えることができる。これを変形例１及び変形例２として説明する。
【００８１】
図６は、第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１の変形例１に備えられる映像表示装置１１０−２の構成を示す模式図である。図６において、照明光学系２（図１）の図示が省略されている。図７は、映像表示装置１１０−２によって表示される表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を示す模式図である。映像表示装置１１０−２と図２に示す映像表示装置１１０−１とは、表示素子５−２と基準面Ｓとの距離ｄが異なる。これにより、表示素子５−２に関して、映像表示装置１１０−２と図２に示す映像表示装置１１０−１とは、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒ−２との距離、視度を異ならせることができる。
【００８２】
表３は、映像表示装置１１０−２について、表示素子５、距離ｄ、第１表示領域Ｒ、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒとの距離、視度の情報を示している。
【００８３】
【表３】
2019039973.tif 000005
【００８４】
表示素子５−１のデータについて、表１と表３とは、同じである。表示素子５−２は、基準面Ｓから−４００μｍの位置に配置されているので、距離ｄは、−４００μｍであり、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒ−２との間の距離が無限となる。よって、視度は、−０．０ディオプトリーとなる。変形例１では、表示素子５−１と表示素子５−２との面積比が２：１である。よって、第１表示領域Ｒ−１と第１表示領域Ｒ−２との面積比は、２：１となる。映像表示装置１１０−２は、面積が小さい第１表示領域Ｒ−２を、面積が大きい第１表示領域Ｒ−１よりも、瞳位置Ｐから離して表示している。
【００８５】
図８は、第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１の変形例２に備えられる映像表示装置１１０−３の構成を示す模式図である。図８において、照明光学系２（図１）の図示が省略されている。図９は、映像表示装置１１０−３によって表示される表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を示す模式図である。映像表示装置１１０−３と図２に示す映像表示装置１１０−１とは、表示素子５−２と基準面Ｓとの距離ｄが異なる。これにより、表示素子５−２に関して、映像表示装置１１０−３と図２に示す映像表示装置１１０−１とは、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒ−２との距離、視度を異ならせることができる。
【００８６】
表４は、映像表示装置１１０−３について、表示素子、距離ｄ、第１表示領域Ｒ、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒとの距離、視度の情報を示している。
【００８７】
【表４】
2019039973.tif 000006
【００８８】
表示素子５−１のデータについて、表１と表４とは、同じである。表示素子５−２は、基準面Ｓから＋３７０μｍの位置に配置されているので、距離ｄは、＋３７０μｍであり、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒ−２との間の距離が、−０．５ｍとなる。よって、視度は、−２．０ディオプトリーとなる。変形例２では、表示素子５−１と表示素子５−２との面積比が４：１である。よって、第１表示領域Ｒ−１と第１表示領域Ｒ−２との面積比は、４：１となる。映像表示装置１１０−３は、面積が小さい第１表示領域Ｒ−２を、面積が大きい第１表示領域Ｒ−１よりも、瞳位置Ｐに近づけて表示している。以上が変形例２の説明である。
【００８９】
図１０は、第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１によって表示される第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を時系列で説明する説明図である。これは、ピッキング作業の場面で表示される第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２の例を示している。第１表示領域Ｒ−１の視度は、−１．０ディオプトリーであり、第２表示領域Ｒ−２の視度は、−０．２５ディオプトリーである。図２に示すように、ＨＭＤ１００−１を装着しているユーザーの目からの距離は、第１表示領域Ｒ−１のほうが、第１表示領域Ｒ−２より短い。
【００９０】
ＨＭＤ１００−１を装着しているユーザーに対して、ＨＭＤ１００−１は、まず、（１）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。ユーザーが、倉庫Ｂに到着すると、ユーザーは、ＨＭＤ１００−１に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、ＨＭＤ１００−１は、（２）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。表示の切り替えの命令は、例えば、操作部１２２（図１）を操作して入力する。なお、ＨＭＤ１００−１がジェスチャー認識機能を有する場合、ジェスチャーで、表示の切り替え命令を入力してもよい。また、制御処理部１２１が、所定の時間を計測し、所定の時間が経過すると、表示の切り替えをしてもよい。これらは、後で説明する第２実施形態でも同様である。
【００９１】
ユーザーが棚６に到着すると、ユーザーは、ＨＭＤ１００−１に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、ＨＭＤ１００−１は、（３）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。ユーザーは、棚６の５段目を確認すると、ユーザーは、ＨＭＤ１００−１に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、ＨＭＤ１００−１は、（４）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。
【００９２】
第１表示領域Ｒの背景以外の部分には、ＨＭＤ１００−１を装着しているユーザーに与える情報（例えば、文字、画像、表、図等）が示される。これを、（１）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を用いて説明する。第１表示領域Ｒ−１に含まれる、倉庫Ａ，Ｂ，Ｃの並びを示す図、倉庫Ａ、倉庫Ｂ及び倉庫Ｃの文字、倉庫Ｂを示す丸印が、背景以外の部分である。第１表示領域Ｒ−２に含まれる、行先及び倉庫の文字が、背景以外の部分である。
【００９３】
第１表示領域Ｒ−１は、第１表示領域Ｒ−２よりも、面積が大きく、かつ、ユーザーの目からの距離が近い。第１表示領域Ｒ−１には、比較的複雑な情報が示される（例えば、長文、図、表）。これに対して、第１表示領域Ｒ−２には、比較的簡単な情報が示される（例えば、短文、記号、数字）。
【００９４】
第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１の変形例３について、図１０を用いて説明する。変形例３は、ユーザーの目と第１表示領域Ｒとの距離に着目する。変形例３は、第１表示領域Ｒ−２よりユーザーの目からの距離が近い第１表示領域Ｒ−１について、背景以外の部分の面積を、第１表示領域Ｒ−２の背景以外の部分の面積より大きくしている。これは、第１表示領域Ｒが２つの場合であるが、第１表示領域Ｒが複数の場合、以下の通りとなる。ＨＭＤ１００−１は、ＨＭＤ１００−１を装着しているユーザーの目からの距離が短くなるにしたがって、第１表示領域Ｒの背景以外の部分の面積が大きくされている複数の第１表示領域Ｒを表示する。
【００９５】
第１表示領域Ｒとユーザーの目との距離が短くなるにしたがって、ユーザーは、第１表示領域Ｒに示される情報を見るのが楽となる（特に、近視のユーザー）。ユーザーは、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２のうち、背景以外の部分の面積が大きい第１表示領域Ｒ−１（すなわち、情報量が多い第１表示領域）を主に見る。変形例３によれば、第１表示領域Ｒ−１の背景以外の部分の面積を、第１表示領域Ｒ−２の背景以外の部分の面積より大きくしている。よって、疲れ目対策としての効果が期待できる。
【００９６】
第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１の変形例４について、図１０を用いて説明する。変形例４は、第１表示領域Ｒの面積の大小に着目する。変形例４は、第１表示領域Ｒ−１の面積を第１表示領域Ｒ−２の面積より大きくし、かつ、第１表示領域Ｒ−１の背景以外の部分の面積を、第１表示領域Ｒ−２の背景以外の部分の面積より大きくしている。これは、第１表示領域Ｒが２つの場合であるが、第１表示領域Ｒが複数の場合、以下の通りとなる。ＨＭＤ１００−１は、第１表示領域Ｒの面積が大きくなるにしたがって、第１表示領域Ｒの背景以外の部分の面積が大きくされている複数の第１表示領域Ｒを表示する。
【００９７】
ＨＭＤ１００−１を装着しているユーザーは、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２のうち、背景以外の部分の面積が大きい第１表示領域Ｒ−１（すなわち、情報量が多い第１表示領域Ｒ−１）を主に見る。変形例４によれば、背景以外の部分の面積が大きくされている第１表示領域Ｒ−１は、面積が大きい。したがって、疲れ目対策としての効果が期待できる。
【００９８】
第１実施形態に係るＨＭＤ１００−１の変形例５について、図１０を用いて説明する。変形例５は、ユーザーの目と第１表示領域Ｒとの距離、及び、第１表示領域Ｒの面積の大小に着目する。変形例５は、ＨＭＤ１００−１を装着しているユーザの目からの距離が近い第１表示領域Ｒ−１の面積を、第１表示領域Ｒ−２の面積より大きくし、かつ、第１表示領域Ｒ−１の背景以外の部分の面積を、第１表示領域Ｒ−２の背景以外の部分の面積より大きくする。これは、第１表示領域Ｒが２つの場合であるが、第１表示領域Ｒが複数の場合、以下の通りとなる。ＨＭＤ１００−１は、ＨＭＤ１００−１を装着しているユーザーの目からの距離が短くなるにしたがって、第１表示領域Ｒの面積が大きくされており、かつ、第１表示領域Ｒの背景以外の部分の面積が大きくされている複数の第１表示領域Ｒを表示する。
【００９９】
ＨＭＤ１００−１を装着しているユーザーは、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２のうち、背景以外の部分の面積が大きい第１表示領域Ｒ−１（すなわち、情報量が多い第１表示領域Ｒ−１）を主に見る。変形例５によれば、背景以外の部分の面積が大きい第１表示領域Ｒ−１は、ユーザーの目からの距離が近く、かつ、第１表示領域Ｒ−１自体の面積が大きい。したがって、疲れ目対策としての効果が期待できる。
【０１００】
第２実施形態について説明する。図１１は、第２実施形態に係るＨＭＤ１００−２の構成を示すブロック図である。図１に示すＨＭＤ１００−１との違いは、制御処理部１２１が表示制御部１２１１を備える。表示制御部１２１１は、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を交互に表示する。これは、第１表示領域Ｒが２つの場合であるが、第１表示領域Ｒが複数の場合、以下の通りとなる。表示制御部１２１１は、複数の第１表示領域Ｒを順番に表示する。
【０１０１】
図１２は、第２実施形態に係るＨＭＤ１００−２によって表示される第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を時系列で説明する説明図である。図１０との違いは、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２が表示されるとき、一方は、情報を示し、他方は、情報を示さずに、全体が一色（例えば、緑）にされる。図１２の（１）で示す第１表示領域Ｒ−２と（２）で示す第１表示領域Ｒ−１とを一緒に表示すると、図１０の（１）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２となる。図１２の（３）で示す第１表示領域Ｒ−２と（４）で示す第１表示領域Ｒ−１とを一緒に表示すると、図１０の（２）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２となる。図１２の（５）で示す第１表示領域Ｒ−２と（６）で示す第１表示領域Ｒ−１とを一緒に表示すると、図１０の（３）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２となる。図１２の（７）で示す第１表示領域Ｒ−２と（８）で示す第１表示領域Ｒ−１とを一緒に表示すると、図１０の（４）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２となる。
【０１０２】
図１２を参照して、ＨＭＤ１００−２を装着しているユーザーに対して、表示制御部１２１１は、まず、（１）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。第１表示領域Ｒ−２にのみ情報が示されている。ユーザーは、第１表示領域Ｒ−２に示す情報を確認すると、ＨＭＤ１００−２に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、表示制御部１２１１は、（２）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。第１表示領域Ｒ−１にのみ情報が示されている。
【０１０３】
ユーザーは、第１表示領域Ｒ−２に示す情報を確認し、倉庫Ｂに到着すると、ユーザーは、ＨＭＤ１００−２に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、表示制御部１２１１は、（３）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。第１表示領域Ｒ−２にのみ情報が示されている。ユーザーは、第１表示領域Ｒ−２に示す情報を確認すると、ＨＭＤ１００−２に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、表示制御部１２１１は、（４）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。第１表示領域Ｒ−１にのみ情報が示されている。
【０１０４】
ユーザーは、第１表示領域Ｒ−１に示す情報を確認し、棚６に到着すると、ユーザーは、ＨＭＤ１００−２に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、表示制御部１２１１は、（５）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。第１表示領域Ｒ−２にのみ情報が示されている。ユーザーは、第１表示領域Ｒ−２に示す情報を確認すると、ＨＭＤ１００−２に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、表示制御部１２１１は、（６）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。第１表示領域Ｒ−１にのみ情報が示されている。
【０１０５】
ユーザーは、棚６の５段目を確認すると、ＨＭＤ１００−２に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、表示制御部１２１１は、（７）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。第１表示領域Ｒ−２にのみ情報が示されている。ユーザーは、第１表示領域Ｒ−２に示す情報を確認すると、ＨＭＤ１００−２に対して、表示の切り替え命令を入力する。これにより、表示制御部１２１１は、（８）に示す第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を表示する。第１表示領域Ｒ−１にのみ情報が示されている。
【０１０６】
図１０を参照して、ＨＭＤ１００−１が、互いに異なる視度に設定された第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を同時（一緒）に表示したとしても、ユーザーは、このうちの１つの第１表示領域Ｒを長時間見続ける可能性がある。ユーザが、一方の第１表示領域Ｒを長時間見続けた場合、同じ視度に設定された第１表示領域Ｒを長時間見続けることになるので、疲れ目が発生する。第２実施形態によれば、互いに異なる視度に設定された第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を、ユーザーに強制的に見させることができる。
【０１０７】
第３実施形態について説明する。図１３は、第３実施形態に係るＨＭＤ１００−３の構成を示すブロック図である。図１に示すＨＭＤ１００−１との違いは、映像表示装置１１０である。図１３に示す映像表示装置１１０−４は、図１に示す映像表示装置１１０−１の構成要素に加えて、さらに、位置変更部７−１，７−２を備える。位置変更部７−１，７−２は、表示素子５−１，５−２の位置を変更することにより、第１表示領域Ｒ−１と第１表示領域Ｒ−２との並びを変更する。これにより、第１表示モードと第２表示モードとを実現する。図１４は、第１表示モードでの表示素子５−１，５−２の位置関係を示す説明図である。図１５は、第２表示モードでの表示素子５−１，５−２の位置関係を示す説明図である。図１４及び図１５の図面右側は、表示素子５−１，５−２の正面を示しており、図面左側は、表示素子５−１，５−２の側面を示している。
【０１０８】
図１４及び図１５を参照して、位置変更部７−１（図１３）は、ガイドレール７１−１と、表示素子５−１をガイドレール７１−１に沿って移動させるモータ７２−１と、を備える。位置変更部７−２（図１３）は、ガイドレール７１−２と、表示素子５−２をガイドレール７１−２に沿って移動させるモータ７２−２と、を備える。表示素子５−１が移動する方向と表示素子５−２が移動する方向とは、逆である。表示素子５−１が移動する空間と表示素子５−２が移動する空間とは重なっていないので、表示素子５−１と表示素子５−２とは、互いに衝突することなく、移動させられる。
【０１０９】
図１４を参照して、第１表示モードの場合、鉛直方向において、表示素子５−２は、表示素子５−１の上に位置する。これにより、例えば、図６及び図７に示すように、第１表示領域Ｒ−２が上側に位置し、第１表示領域Ｒ−１が下側に位置する。
【０１１０】
図１６は、図６が第１表示モードの状態とした場合、第２表示モードの状態を示す模式図である。図１７は、第２表示モードで表示される第１表示領域Ｒを示す模式図である。図１５を参照して、第２表示モードの場合、鉛直方向において、表示素子５−１は、表示素子５−２の上に位置する。これにより、図１６及び図１７に示すように、第１表示領域Ｒ−１が上側に位置し、第１表示領域Ｒ−２が下側に位置する。
【０１１１】
図１３及び図１４を参照して、第１表示モードの状態で、ＨＭＤ１００−３を装着したユーザーが、第１表示領域Ｒの並びを変更する命令を、操作部１２２を用いて入力する。制御処理部１２１は、モータ７２−１を制御して、表示素子５−１を上側に移動させ、モータ７２−２を制御して、表示素子５−２を下側に移動させる。これにより、図１５に示す第２表示モードの状態にする。逆に、図１３及び図１５を参照して、第２表示モードの状態で、ＨＭＤ１００−３を装着したユーザーが、第１表示領域Ｒの並びを変更する命令を、操作部１２２を用いて入力する。制御処理部１２１は、モータ７２−１を制御して、表示素子５−１を下側に移動させ、モータ７２−２を制御して、表示素子５−２を上側に移動させる。これにより、図１４に示す第１表示モードの状態にする。
【０１１２】
第３実施形態によれば、ユーザーは、好みに応じて、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２の並びを変えることができる（言い換えれば、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２のレイアウトを変えることができる）。詳しく説明すると、ＨＭＤ１００−３を複数のユーザーで共用する場合に対応することができる。例えば、ユーザーＡの場合、ＨＭＤ１００−３を装着しているユーザーＡから見て、近くに表示された第１表示領域Ｒ−１を、遠くに表示された第１表示領域Ｒ−２より上に表示する（図１６、図１７）。これに対して、ユーザーＢの場合、ヘッドマウントディスプレイを装着しているユーザーＢから見て、近くに表示された第１表示領域Ｒ−１を、遠くに表示された第１表示領域Ｒ−２より下に表示する（図６、図７）。。また、ＨＭＤ１００−３を利用する場面に応じて対応することができる。例えば、ＨＭＤ１００−３を装着したユーザーが、手元で細かい作業をする場合、ユーザーから見て近くに表示された第１表示領域Ｒ−１を、遠くに表示された第１表示領域Ｒ−２より下に表示する（図６、図７）。ＨＭＤ１００−３を装着したユーザーが、見上げる姿勢で作業をする場合、ユーザーから見て近くに表示された第１表示領域Ｒ−１を、遠くに表示された第１表示領域Ｒ−２より上に表示する（図１６、図１７）。
【０１１３】
第４実施形態について説明する。図１８は、第４実施形態に係るＨＭＤ１００−４の構成を示すブロック図である。図１に示すＨＭＤ１００−１との違いは、映像表示装置１１０である。図１８に示す映像表示装置１１０−５は、図１に示す映像表示装置１１０−１の表示素子５−１，５−２の替わりに、表示素子５−３と、ガラス板８と、を備える。図１９は、第４実施形態に係るＨＭＤ１００−４に備えられる映像表示装置１１０−５の構成を示す模式図である。図１９において、照明光学系２（図１８）の図示が省略されている。図２０は、映像表示装置１１０−５によって表示される第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２を示す模式図である。
【０１１４】
第４実施形態は、１つの表示素子５−３に２つの第２表示領域を表示する。図２１は、表示素子５−３に表示された２つの第２表示領域５０−１，５０−２を示す模式図である。表示素子５−３の画面の上側に、第２表示領域５０−２が表示され、下側に、第２表示領域５０−１が表示されている。第２表示領域５０−１の面積と第２表示領域５０−２の面積との面積比が、２：３の場合を例にして説明するが、面積比はこれに限定されない。第２表示領域の数は、２つに限定されず、複数であればよい。
【０１１５】
図１８に示す接眼光学系６（投影部の一例）は、表示素子５−３に表示された第２表示領域５０−１の虚像を表示する。この虚像が、第１表示領域Ｒ−１となる。また、接眼光学系６は、表示素子５−３に表示された第２表示領域５０−２の虚像を表示する。この虚像が、第１表示領域Ｒ−２となる。
【０１１６】
図２２は、表示素子５−３の画面の一部に、ガラス板８が載せられた状態を示す模式図である。ガラス板８は、透明であり、その厚みは、例えば、１ｍｍであり、その屈折率（ｎｄ）は、例えば、１．５である。第２表示領域５０−１は、ガラス板８で覆われ、第２表示領域５０−２は、ガラス板８で覆われていない。ガラス板８（光学部材の一例）によって、第２表示領域５０−１の光路と第２表示呂域５０−２との光路について、光路長を異ならせることができる。これにより、図１９及び図２０に示すように、第１表示領域Ｒ−１に設定される視度と第１表示領域Ｒ−２に設定される視度とを異ならせることができる。ガラス板８の替わりに、透明プラスチック板、透明フィルムが用いられてもよい。
【０１１７】
表５は、映像表示装置１１０−５について、第１表示領域Ｒ、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒとの距離、視度の情報を示している。
【０１１８】
【表５】
2019039973.tif 000007
【０１１９】
表示素子５−３は、第１表示領域Ｒの視度が、−１．０ディオプトリーに設定される位置に配置されている。第２表示領域５０−２は、ガラス板８で覆われていないので、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒ−２との間の距離が−１．０ｍとなり、第１表示領域Ｒ−２の視度は、−１．０ディオプトリーとなる。第２表示領域５０−１は、ガラス板８で覆われているので、ＨＯＥ２３と第１表示領域Ｒ−１との間の距離が−０．５３ｍとなる。よって、視度は、−１．９ディオプトリーとなる。
【０１２０】
第５実施形態について説明する。図２３は、第５実施形態に係るＨＭＤ１００−５の構成を示すブロック図である。図１８に示すＨＭＤ１００−４との違いは、制御処理部１２１及び映像表示装置１１０である。図２３に示す制御処理部１２１は、表示制御部１２１３を備える。表示制御部１２１３は、表示素子５−３に表示される第２表示領域５０−１，５０−２（図２１）の並びを変更することにより、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２の並びを変更する。
【０１２１】
図２３に示す映像表示装置１１０−６は、図１８に示す映像表示装置１１０−４の構成要素に加えて、さらに、位置変更部７−３を備える。位置変更部７−３は、第２表示領域５０−１，５０−２の並びの変更に応じて、ガラス板８（光学部材の一例）の表示素子５−３上の位置を変更することにより、ガラス板８が覆う第２表示領域５０を維持する。これらにより、第１表示モードと第２表示モードとを実現する。図２４は、第１表示モードでの表示素子５−３とガラス板８との位置関係を示す説明図である。図２５は、第２表示モードでの表示素子５−３とガラス板８との位置関係を示す説明図である。図２４及び図２５の図面右側は、表示素子５−３及びガラス板８の正面を示しており、図面左側は、表示素子５−３及びガラス板８の側面を示している。
【０１２２】
図２４及び図２５を参照して、位置変更部７−３（図２３）は、ガイドレール７１−３と、表示素子５−３をガイドレール７１−３に沿って移動させるモータ７２−３と、を備える。
【０１２３】
図２４を参照して、第１表示モードの場合、ガラス板８は、表示素子５−３の画面の下側に位置する。これにより、例えば、図１９及び図２０に示すように、第１表示領域Ｒ−２が上側に位置し、第１表示領域Ｒ−１が下側に位置する。
【０１２４】
図２６は、図１９が第１表示モードの状態とした場合、第２表示モードの状態を示す模式図である。図２７は、第２表示モードで表示される第１表示領域Ｒを示す模式図である。図２５を参照して、第２表示モードの場合、ガラス板８は、表示素子５−３の画面の上側に位置する。これにより、図２６及び図２７に示すように、第１表示領域Ｒ−１が上側に位置し、第１表示領域Ｒ−２が下側に位置する。
【０１２５】
図２３及び図２４を参照して、第１表示モードの状態で、ＨＭＤ１００−５を装着したユーザーが、第１表示領域Ｒの並びを変更する命令を、操作部１２２を用いて入力する。表示制御部１２１３は、第２表示領域５０−１（図２２）を上側に表示させ、第２表示領域５０−２（図２２）を下側に表示させる（第２表示領域５０−１，５０−２の並びが変更される）。制御処理部１２１は、モータ７２−３を制御して、ガラス板８を表示素子５−３の画面の上側に移動させ、第２表示領域５０−１をガラス板８で覆う状態を維持する。これにより、図２５に示す第２表示モードの状態にする。逆に、図２３及び図２５を参照して、第２表示モードの状態で、ＨＭＤ１００−５を装着したユーザーが、第１表示領域Ｒの並びを変更する命令を、操作部１２２を用いて入力する。表示制御部１２１３は、第２表示領域５０−１を下側に表示させ、第２表示領域５０−２を上側に表示させる（第２表示領域５０−１，５０−２の並びが変更される）。制御処理部１２１は、モータ７２−３を制御して、ガラス板８を表示素子５−３の画面の下側に移動させ、第２表示領域５０−１をガラス板８で覆う状態を維持する。これにより、図２４に示す第１表示モードの状態にする。
【０１２６】
第５実施形態によれば、第３実施形態と同様に、ユーザーは、好みに応じて、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２の並びを変えることができる（言い換えれば、第１表示領域Ｒ−１，Ｒ−２のレイアウトを変えることができる）。
【符号の説明】
【０１２７】
５−１，５−２，５−３  表示素子
７−１，７−２，７−３  位置変更部
８  ガラス板（光学部材の一例）
５０−１，５０−２  第２表示領域
１００−１〜１００−５  ＨＭＤ
１１０−１〜１１０−６  映像表示装置
１２０  制御ユニット
Ｒ−１，Ｒ−２  第１表示領域
【図１】
2019039973.tif 000008
【図２】
2019039973.tif 000009
【図３】
2019039973.tif 000010
【図４】
2019039973.tif 000011
【図５】
2019039973.tif 000012
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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