(57)【要約】【課題】ユーザーの利便性の低下を抑制しつつ、ユーザーが入力装置を手に持つことなく頭部装着型表示装置を制御可能な技術を提供する。【解決手段】頭部装着型表示装置であって、表示対象の対象画像とポインター画像とを表示する画像表示部と、使用者の頭部の回転角度量を検出する頭部運動検出部と、画像表示部の表示領域内におけるポインター画像の移動速度を含むポインター画像の表示態様を制御する表示制御部と、を備え、表示制御部は、検出された回転角度量に応じて、ポインター画像の移動速度を変更して表示させる第１表示制御を実行する、頭部装着型表示装置。【選択図】図１４
2019082891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部装着型表示装置であって、
表示対象の対象画像とポインター画像とを表示する画像表示部と、
使用者の頭部の回転角度量を検出する頭部運動検出部と、
前記画像表示部の表示領域内における前記ポインター画像の移動速度を含む前記ポインター画像の表示態様を制御する表示制御部と、
を備え、
前記表示制御部は、検出された前記回転角度量に応じて、前記ポインター画像の前記移動速度を変更して表示させる第１表示制御を実行する、
頭部装着型表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の頭部装着型表示装置において、
前記使用者の前記頭部装着型表示装置に対する予め定められた操作入力である第１操作入力を検出する操作検出部を、さらに備え、
前記表示制御部は、前記第１操作入力が検出された場合に、前記第１表示制御を実行する、
頭部装着型表示装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の頭部装着型表示装置において、
前記使用者の前記頭部装着型表示装置に対する予め定められた操作入力である第１操作入力を検出する操作検出部と、
前記頭部装着型表示装置に接続された入力装置からの入力である第２操作入力を受け付ける入力受付部と、
をさらに備え、
前記表示制御部は、前記第１操作入力が検出された場合に、前記第１表示制御を実行し、前記第１表示制御が実行されていない場合に、受け付けた前記第２操作入力に応じて前記ポインター画像の表示態様を制御する第２表示制御を実行する、
頭部装着型表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の頭部装着型表示装置において、
前記表示制御部は、前記第２表示制御から前記第１表示制御に切り替える際、前記表示領域内における中央部に前記ポインター画像を表示させる、
頭部装着型表示装置。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載の頭部装着型表示装置において、
前記第２表示制御から前記第１表示制御に切り替えられる際における前記ポインター画像の表示位置を記憶する位置記憶部を、さらに備え、
前記表示制御部は、前記第１表示制御から前記第２表示制御へ切り替えられる際、記憶された前記表示位置に前記ポインター画像を表示させる、
頭部装着型表示装置。
【請求項６】
請求項３から請求項５までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置において、
前記表示制御部は、前記ポインター画像の大きさと、形状と、模様と、色と、のうち少なくとも一つを、前記第１表示制御と前記第２表示制御とで異ならせて前記ポインター画像を表示させる、
頭部装着型表示装置。
【請求項７】
表示対象の対象画像とポインター画像とを表示する画像表示部を備える頭部装着型表示装置における表示制御方法であって、
使用者の頭部の回転角度量を検出する工程と、
前記画像表示部の表示領域内における前記ポインター画像の移動速度を含む前記ポインター画像の表示態様を制御する工程と、
を備え、
前記表示態様を制御する工程は、検出された前記回転角度量に応じて、前記ポインター画像の前記移動速度を変更して表示させる第１表示制御を実行する工程を、含む、
表示制御方法。
【請求項８】
表示対象の対象画像とポインター画像とを表示する画像表示部を備える頭部装着型表示装置における表示制御を実現するためのコンピュータープログラムであって、
使用者の頭部の回転角度量を検出する機能と、
前記画像表示部の表示領域内における表示態様であって、前記ポインター画像の移動速度を含む表示態様を制御する機能と、
をコンピューターに実現させ、
前記表示態様を制御する機能は、検出された前記回転角度量に応じて、前記ポインター画像の前記移動速度を変更して表示させる第１表示制御を実行する機能を、含む、
コンピュータープログラム。
【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に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着されてユーザーの視野領域内に画像等を表示す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。頭部装着型表示装置は、例えば、液晶ディスプレイと光源とを利用して生成された画像光を、投写光学系および導光板等を利用してユーザーの眼に導くことにより、ユーザーに虚像を認識させる。ユーザーは、液晶ディスプレイ上に表示されるマウスカーソル等のポインターを操作することにより、頭部装着型表示装置を制御する。かかるポインターを制御するための入力装置として、ボタンおよびトラックパッド等の複数の操作部を有するコントローラーが用いられる。
【０００３】
一般に、コントローラーは、ユーザーの手で支持されて操作される。したがって、例えば、長時間の動画鑑賞時や、歩行中等にコントローラーをポケット等に収納している場合、ユーザーは、操作の度にコントローラーをポケットから取り出す必要があり、煩に堪え得ない。そこで、コントローラーを手に持たずに頭部装着型表示装置を制御するための技術が種々提案されている。特許文献１には、頭部装着型表示装置に搭載されているセンサー（ジャイロ、加速度、地磁気、光学、カメラ）を利用して、首を支点とし、重力加速度の方向を軸とする頭部の傾斜角度を検出し、検出された頭部の傾斜角度に基づいて、操作対象機器（無線操縦機器、カメラ等）の操作を実行する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２３１２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えば、ＶＲ（Ｖｉｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ）等で用いられる大きな表示領域でメニューを選択したい場合、ポインターを移動させるためにユーザーは頭部を大きく傾斜させる必要がある。このため、ユーザーの首や頭部に負担をかけてしまい、ユーザーの利便性を低下させてしまうという問題が生じ得る。そこで、ユーザーの利便性の低下を抑制しつつ、ユーザーが入力装置を手に持つことなく頭部装着型表示装置を制御可能な技術が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
（１）本発明の一実施形態によれば、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；表示対象の対象画像とポインター画像とを表示する画像表示部と；使用者の頭部の回転角度量を検出する頭部運動検出部と；前記画像表示部の表示領域内における前記ポインター画像の移動速度を含む前記ポインター画像の表示態様を制御する表示制御部と；を備え；前記表示制御部は、検出された前記回転角度量に応じて、前記ポインター画像の前記移動速度を変更して表示させる第１表示制御を実行する。
この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の頭部の回転角度量を検出し、検出された回転角度量に応じて、ポインター画像の移動速度を変更して表示させる第１表示制御を実行するので、頭部の回転角度量に応じてポインター画像の表示態様を制御することができ、使用者は、入力装置を手に持つことなく頭部装着型表示装置を制御でき、使用者の利便性の低下を抑制できる。
【０００８】
（２）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記使用者の前記頭部装着型表示装置に対する予め定められた操作入力である第１操作入力を検出する操作検出部を；さらに備え；前記表示制御部は、前記第１操作入力が検出された場合に、前記第１表示制御を実行してもよい。
この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示制御部は、第１操作入力が検出された場合に第１表示制御を実行するので、使用者の意思に基づいて第１表示制御を実行させることができ、誤動作を抑制できる。
【０００９】
（３）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記使用者の前記頭部装着型表示装置に対する予め定められた操作入力である第１操作入力を検出する操作検出部と；前記頭部装着型表示装置に接続された入力装置からの入力である第２操作入力を受け付ける入力受付部と；をさらに備え；前記表示制御部は、前記第１操作入力が検出された場合に、前記第１表示制御を実行し、前記第１表示制御が実行されていない場合に、受け付けた前記第２操作入力に応じて前記ポインター画像の表示態様を制御する第２表示制御を実行してもよい。
この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示制御部は、第１操作入力が検出された場合に第１表示制御を実行し、第１表示制御が実行されていない場合に受け付けた第２操作入力に応じてポインター画像の表示態様を制御する第２表示制御を実行するので、使用者は、入力装置を利用したポインター画像の表示態様の制御と、頭部の回転によるポインター画像の表示態様の制御とを選択的に実行でき、使用者の利便性の低下を抑制できる。
【００１０】
（４）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記表示制御部は、前記第２表示制御から前記第１表示制御に切り替える際、前記表示領域内における中央部に前記ポインター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、表示制御部は、第２表示制御から第１表示制御に切り替える際、表示領域内における中央部にポインター画像を表示するので、使用者は、第１表示制御におけるポインター画像を容易に認識することができる。
【００１１】
（５）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記第２表示制御から前記第１表示制御に切り替えられる際における前記ポインター画像の表示位置を記憶する位置記憶部を；さらに備え；前記表示制御部は、前記第１表示制御から前記第２表示制御へ切り替えられる際、記憶された前記表示位置に前記ポインター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、表示制御部は、第１表示制御から第２表示制御へ切り替えられる際、記憶された第２表示制御から第１表示制御に切り替えられる際におけるポインター画像の表示位置にポインター画像を表示させるので、使用者は、第１表示制御から第２表示制御へ切り替わったことを容易に認識でき、誤動作を抑制できる。また、第２表示制御から第１表示制御に切り替えられる前の状態から再び第２表示制御におけるポインター画像の制御を実行でき、使用者の利便性の低下を抑制できる。
【００１２】
（６）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記表示制御部は、前記ポインター画像の大きさと、形状と、模様と、色と、のうち少なくとも一つを、前記第１表示制御と第２表示制御とで異ならせて前記ポインター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、表示制御部は、ポインター画像の大きさと、形状と、模様と、色と、のうち少なくとも一つを、第１表示制御と第２表示制御とで異ならせてポインター画像を表示させるので、使用者は、第１表示制御と第２表示制御とのうち、いずれの表示制御が実行されているかを容易に認識することができ、使用者の利便性の低下を抑制できる。
【００１３】
本発明は、種々の形態で実現することも可能である。例えば、頭部装着型表示装置における表示制御方法、かかる表示制御方法を実現するためのコンピュータープログラム、かかる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できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態としての頭部装着型表示装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】画像表示部が備える光学系の構成を示す要部平面図である。
【図３】使用者から見た画像表示部の要部構成を示す図である。
【図４】カメラの画角を説明するための図である。
【図５】ＨＭＤ１００の構成を機能的に示すブロック図である。
【図６】制御装置の構成を機能的に示すブロック図である。
【図７】ＨＭＤ１００による拡張現実感表示の一例を示す説明図である。
【図８】ＨＭＤ１００を装着した使用者の様子を模式的に示す説明図である。
【図９】ポインター画像表示制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】ポインター画像表示制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】第２表示制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】ステップＳ１２０実行後の表示領域を模式的に示す説明図である。
【図１３】ステップＳ１３０実行後の表示領域を模式的に示す説明図である。
【図１４】第１表示制御処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１５】頭部の回転角度量を説明するための説明図である。
【図１６】頭部の回転角度量を説明するための説明図である。
【図１７】頭部の回転角度量の他の一例を説明するための説明図である。
【図１８】ステップＳ３１５実行後のポインター画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図１９】ステップＳ３１５実行後のポインター画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図２０】ステップＳ３２５実行時のポインター画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図２１】他の実施形態１における頭部の回転角度量とポインター画像の移動速度との対応関係を模式的に示す説明図である。
【図２２】他の実施形態３における「決定」操作の一例を模式的に示す説明図である。
【図２３】他の実施形態３における「決定」操作の一例を模式的に示す説明図である。
【図２４】他の実施形態４における「決定」操作の他の一例を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
Ａ．第１実施形態：
Ａ１．透過型表示装置の全体構成：
図１は、本発明の実施形態としての頭部装着型表示装置１００の概略構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置１００は、使用者の頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ、ＨＭＤ）とも呼ばれる。ＨＭＤ１００は、グラスを通過して視認される外界の中に画像が浮かび上がるシースルー型（透過型）の頭部装着型表示装置である。
【００１６】
ＨＭＤ１００は、使用者に画像を視認させる画像表示部２０と、画像表示部２０を制御する制御装置（コントローラー）１０とを備えている。
【００１７】
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、本実施形態では眼鏡形状を有する。画像表示部２０は、右保持部２１と、左保持部２３と、前部フレーム２７とを有する支持体に、右表示ユニット２２と、左表示ユニット２４と、右導光板２６と、左導光板２８とを備える。
【００１８】
右保持部２１および左保持部２３は、それぞれ、前部フレーム２７の両端部から後方に延び、眼鏡のテンプル（つる）のように、使用者の頭部に画像表示部２０を保持する。ここで、前部フレーム２７の両端部のうち、画像表示部２０の装着状態において使用者の右側に位置する端部を端部ＥＲとし、使用者の左側に位置する端部を端部ＥＬとする。右保持部２１は、前部フレーム２７の端部ＥＲから、画像表示部２０の装着状態における使用者の右側頭部に対応する位置まで延伸して設けられている。左保持部２３は、前部フレーム２７の端部ＥＬから、画像表示部２０の装着状態における使用者の左側頭部に対応する位置まで延伸して設けられている。
【００１９】
右導光板２６および左導光板２８は、前部フレーム２７に設けられている。右導光板２６は、画像表示部２０の装着状態における使用者の右眼の眼前に位置し、右眼に画像を視認させる。左導光板２８は、画像表示部２０の装着状態における使用者の左眼の眼前に位置し、左眼に画像を視認させる。
【００２０】
前部フレーム２７は、右導光板２６の一端と左導光板２８の一端とを互いに連結した形状を有する。この連結位置は、画像表示部２０の装着状態における使用者の眉間の位置に対応する。前部フレーム２７には、右導光板２６と左導光板２８との連結位置において、画像表示部２０の装着状態において使用者の鼻に当接する鼻当て部が設けられていてもよい。この場合、鼻当て部と右保持部２１と左保持部２３とによって、画像表示部２０を使用者の頭部に保持できる。また、右保持部２１および左保持部２３に対して、画像表示部２０の装着状態において使用者の後頭部に接するベルトを連結してもよい。この場合、ベルトによって画像表示部２０を使用者の頭部に強固に保持できる。
【００２１】
右表示ユニット２２は、右導光板２６による画像の表示を行う。右表示ユニット２２は、右保持部２１に設けられ、画像表示部２０の装着状態における使用者の右側頭部の近傍に位置する。左表示ユニット２４は、左導光板２８による画像の表示を行う。左表示ユニット２４は、左保持部２３に設けられ、画像表示部２０の装着状態における使用者の左側頭部の近傍に位置する。
【００２２】
本実施形態の右導光板２６および左導光板２８は、光透過性の樹脂等によって形成される光学部（例えばプリズム）であり、右表示ユニット２２および左表示ユニット２４が出力する画像光を使用者の眼に導く。なお、右導光板２６および左導光板２８の表面には、調光板が設けられてもよい。調光板は、光の波長域により透過率が異なる薄板状の光学素子であり、いわゆる波長フィルターとして機能する。調光板は、例えば、前部フレーム２７の表面（使用者の眼と対向する面とは反対側の面）を覆うように配置される。調光板の光学特性を適宜選択することにより、可視光、赤外光、および紫外光等の任意の波長域の光の透過率を調整することができ、外部から右導光板２６および左導光板２８に入射し、右導光板２６および左導光板２８を透過する外光の光量を調整できる。
【００２３】
画像表示部２０は、右表示ユニット２２および左表示ユニット２４がそれぞれ生成する画像光を、右導光板２６および左導光板２８に導き、この画像光によって、自身を透過して視認される外界の風景ともに、画像（拡張現実感（Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ、ＡＲ）画像）を使用者に視認させる（これを「画像を表示する」とも呼ぶ）。使用者の前方から右導光板２６および左導光板２８を透過して外光が使用者の眼に入射する場合、使用者の眼には、画像を構成する画像光と、外光とが入射する。このため、使用者における画像の視認性は、外光の強さに影響を受ける。
【００２４】
このため、例えば前部フレーム２７に調光板を装着し、調光板の光学特性を適宜選択あるいは調整することによって、画像の視認のしやすさを調整することができる。典型的な例では、ＨＭＤ１００を装着した使用者が少なくとも外の景色を視認できる程度の光透過性を有する調光板を選択することができる。また、太陽光を抑制して、画像の視認性を高めることができる。また、調光板を用いると、右導光板２６および左導光板２８を保護し、右導光板２６および左導光板２８の損傷や汚れの付着等を抑制する効果が期待できる。調光板は、前部フレーム２７、あるいは、右導光板２６および左導光板２８のそれぞれに対して着脱可能としてもよい。また、複数種類の調光板を交換して着脱可能としてもよく、調光板を省略してもよい。
【００２５】
カメラ６１は、画像表示部２０の前部フレーム２７に配置されている。カメラ６１は、前部フレーム２７の前面において、右導光板２６および左導光板２８を透過する外光を遮らない位置に設けられる。図１の例では、カメラ６１は、前部フレーム２７の端部ＥＲ側に配置されている。カメラ６１は、前部フレーム２７の端部ＥＬ側に配置されていてもよく、右導光板２６と左導光板２８との連結部に配置されていてもよい。
【００２６】
カメラ６１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子、および、撮像レンズ等を備えるデジタルカメラである。本実施形態のカメラ６１は単眼カメラであるが、ステレオカメラを採用してもよい。カメラ６１は、ＨＭＤ１００の表側方向、換言すれば、画像表示部２０の装着状態において使用者が視認する視界方向の、少なくとも一部の外界（実空間）を撮像する。換言すれば、カメラ６１は、使用者の視界と重なる範囲または方向を撮像し、使用者が視認する方向を撮像する。カメラ６１の画角の広さは適宜設定できる。本実施形態では、カメラ６１の画角の広さは、使用者が右導光板２６および左導光板２８を透過して視認可能な使用者の視界の全体を撮像するように設定される。カメラ６１は、制御機能部１５０（図６）の制御に従って撮像を実行し、得られた撮像データを制御機能部１５０へ出力する。
【００２７】
ＨＭＤ１００は、予め設定された測定方向に位置する測定対象物までの距離を検出する測距センサーを備えていてもよい。測距センサーは、例えば、前部フレーム２７の右導光板２６と左導光板２８との連結部分に配置することができる。測距センサーの測定方向は、ＨＭＤ１００の表側方向（カメラ６１の撮像方向と重複する方向）とすることができる。測距センサーは、例えば、ＬＥＤやレーザーダイオード等の発光部と、光源が発する光が測定対象物に反射する反射光を受光する受光部と、により構成できる。この場合、三角測距処理や、時間差に基づく測距処理により距離を求める。測距センサーは、例えば、超音波を発する発信部と、測定対象物で反射する超音波を受信する受信部と、により構成してもよい。この場合、時間差に基づく測距処理により距離を求める。測距センサーは、カメラ６１と同様に、制御機能部１５０の指示に従って測距し、検出結果を制御機能部１５０へ出力する。
【００２８】
図２は、画像表示部２０が備える光学系の構成を示す要部平面図である。説明の便宜上、図２には使用者の右眼ＲＥおよび左眼ＬＥを図示する。図２に示すように、右表示ユニット２２と左表示ユニット２４とは、左右対称に構成されている。
【００２９】
右眼ＲＥに画像（ＡＲ画像）を視認させる構成として、右表示ユニット２２は、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）ユニット２２１と、右光学系２５１とを備える。ＯＬＥＤユニット２２１は、画像光を発する。右光学系２５１は、レンズ群等を備え、ＯＬＥＤユニット２２１が発する画像光Ｌを右導光板２６へと導く。
【００３０】
ＯＬＥＤユニット２２１は、ＯＬＥＤパネル２２３と、ＯＬＥＤパネル２２３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２２５とを有する。ＯＬＥＤパネル２２３は、有機エレクトロルミネッセンスにより発光し、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色光をそれぞれ発する発光素子により構成される自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤパネル２２３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの素子を１個ずつ含む単位を１画素とした複数の画素が、マトリクス状に配置されている。
【００３１】
ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、後述の制御機能部１５０（図６）の制御に従って、ＯＬＥＤパネル２２３が備える発光素子の選択および通電を実行し、発光素子を発光させる。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、ＯＬＥＤパネル２２３の裏面、すなわち発光面の裏側に、ボンディング等により固定されている。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、例えばＯＬＥＤパネル２２３を駆動する半導体デバイスで構成され、ＯＬＥＤパネル２２３の裏面に固定される基板に実装されてもよい。この基板には、後述する温度センサー２１７（図５）が実装される。なお、ＯＬＥＤパネル２２３は、白色に発光する発光素子をマトリクス状に配置し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するカラーフィルターを重ねて配置する構成を採用してもよい。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの色光をそれぞれ放射する発光素子に加えて、Ｗ（白）の光を放射する発光素子を備えるＷＲＧＢ構成のＯＬＥＤパネル２２３が採用されてもよい。
【００３２】
右光学系２５１は、ＯＬＥＤパネル２２３から射出された画像光Ｌを並行状態の光束にするコリメートレンズを有する。コリメートレンズにより並行状態の光束にされた画像光Ｌは、右導光板２６に入射する。右導光板２６の内部において光を導く光路には、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成される。画像光Ｌは、右導光板２６の内部で複数回の反射を経て右眼ＲＥ側に導かれる。右導光板２６には、右眼ＲＥの眼前に位置するハーフミラー２６１（反射面）が形成される。画像光Ｌは、ハーフミラー２６１で反射後、右導光板２６から右眼ＲＥへと射出され、この画像光Ｌが右眼ＲＥの網膜で像を結ぶことで、使用者に画像を視認させる。
【００３３】
左眼ＬＥに画像（ＡＲ画像）を視認させる構成として、左表示ユニット２４は、ＯＬＥＤユニット２４１と、左光学系２５２とを備える。ＯＬＥＤユニット２４１は画像光を発する。左光学系２５２は、レンズ群等を備え、ＯＬＥＤユニット２４１が発する画像光Ｌを左導光板２８へと導く。ＯＬＥＤユニット２４１は、ＯＬＥＤパネル２４３と、ＯＬＥＤパネル２４３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２４５を有する。各部の詳細は、ＯＬＥＤユニット２２１、ＯＬＥＤパネル２２３、ＯＬＥＤ駆動回路２２５と同じである。ＯＬＥＤパネル２４３の裏面に固定される基板には、温度センサー２３９（図５）が実装される。また、左光学系２５２の詳細は上述の右光学系２５１と同じである。
【００３４】
以上説明した構成によれば、ＨＭＤ１００は、シースルー型の表示装置として機能することができる。すなわち使用者の右眼ＲＥには、ハーフミラー２６１で反射した画像光Ｌと、右導光板２６を透過した外光ＯＬとが入射する。使用者の左眼ＬＥには、ハーフミラー２８１で反射した画像光Ｌと、左導光板２８を透過した外光ＯＬとが入射する。このように、ＨＭＤ１００は、内部で処理した画像の画像光Ｌと外光ＯＬとを重ねて使用者の眼に入射させる。この結果、使用者にとっては、右導光板２６および左導光板２８を透かして外界の風景（実世界）が見えると共に、この外界に重なるようにして画像光Ｌによる虚像（虚像画像、ＡＲ画像）が視認される。
【００３５】
なお、右光学系２５１および右導光板２６を総称して「右導光部」とも呼び、左光学系２５２および左導光板２８を総称して「左導光部」とも呼ぶ。右導光部および左導光部の構成は、上述した例に限定されず、画像光を用いて使用者の眼前に画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る。例えば、右導光部および左導光部には、回折格子を用いてもよいし、半透過反射膜を用いてもよい。
【００３６】
図１において、制御装置１０と画像表示部２０とは、接続ケーブル４０によって接続される。接続ケーブル４０は、制御装置１０の下部に設けられるコネクターに着脱可能に接続され、左保持部２３の先端から、画像表示部２０内部の各種回路に接続する。接続ケーブル４０には、デジタルデータを伝送するメタルケーブルまたは光ファイバーケーブルを有する。接続ケーブル４０にはさらに、アナログデータを伝送するメタルケーブルを含んでもよい。接続ケーブル４０の途中には、コネクター４６が設けられている。
【００３７】
コネクター４６は、ステレオミニプラグを接続するジャックであり、コネクター４６と制御装置１０とは、例えばアナログ音声信号を伝送するラインで接続される。図１に示す本実施形態の例では、コネクター４６には、ステレオヘッドホンを構成する右イヤホン３２および左イヤホン３４と、マイク６３を有するヘッドセット３０とが接続されている。
【００３８】
マイク６３は、例えば図１に示すように、マイク６３の集音部が使用者の視線方向を向くように配置されている。マイク６３は、音声を集音し、音声信号を音声インターフェイス１８２（図５）に出力する。マイク６３は、モノラルマイクであってもステレオマイクであってもよく、指向性を有するマイクであっても無指向性のマイクであってもよい。
【００３９】
制御装置１０は、ＨＭＤ１００を制御するための装置である。制御装置１０は、点灯部１２と、トラックパッド１４と、方向キー１６と、決定キー１７と、電源スイッチ１８とを含んでいる。点灯部１２は、ＨＭＤ１００の動作状態（例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ等）を、その発光態様によって通知する。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。
【００４０】
トラックパッド１４は、トラックパッド１４の操作面上での接触操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。トラックパッド１４としては、静電式や圧力検出式、光学式といった種々のトラックパッドを採用することができる。方向キー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。決定キー１７は、押下操作を検出して、制御装置１０において操作された内容を決定するための信号を出力する。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、ＨＭＤ１００の電源の状態を切り替える。後述のポインター画像表示制御処理において、制御装置１０からの入力に応じてポインター画像の表示態様を制御する第２表示制御処理が実行されることにより、使用者は、トラックパッド１４を用いてポインター画像の表示態様を制御できる。なお、ポインター画像表示制御処理では、使用者の頭部の動きを検出し、検出された頭部の回転角度量に応じてポインター画像の表示態様を制御する第１表示制御処理も実行され得る。ポインター画像表示制御処理についての詳細な説明は、後述する。
【００４１】
図３は、使用者から見た画像表示部２０の要部構成を示す図である。図３では、接続ケーブル４０、右イヤホン３２、左イヤホン３４の図示を省略している。図３の状態では、右導光板２６および左導光板２８の裏側が視認できると共に、右眼ＲＥに画像光を照射するためのハーフミラー２６１、および、左眼ＬＥに画像光を照射するためのハーフミラー２８１が略四角形の領域として視認できる。使用者は、これらハーフミラー２６１、２８１を含む右導光板２６、左導光板２８の全体を透過して外界の風景を視認すると共に、ハーフミラー２６１、２８１の位置に矩形の表示画像を視認する。
【００４２】
図４は、カメラ６１の画角を説明するための図である。図４では、カメラ６１と、使用者の右眼ＲＥおよび左眼ＬＥとを平面視で模式的に示すと共に、カメラ６１の画角（撮像範囲）をθで示す。なお、カメラ６１の画角θは図示のように水平方向に拡がっているほか、一般的なデジタルカメラと同様に鉛直方向にも拡がっている。
【００４３】
上述のようにカメラ６１は、画像表示部２０において右側の端部に配置され、使用者の視線の方向（すなわち使用者の前方）を撮像する。このためカメラ６１の光軸は、右眼ＲＥおよび左眼ＬＥの視線方向を含む方向とされる。使用者がＨＭＤ１００を装着した状態で視認できる外界の風景は、無限遠とは限らない。例えば、使用者が両眼で対象物ＯＢを注視すると、使用者の視線は、図中の符号ＲＤ、ＬＤに示すように、対象物ＯＢに向けられる。この場合、使用者から対象物ＯＢまでの距離は、３０ｃｍ〜１０ｍ程度であることが多く、１ｍ〜４ｍであることがより多い。そこで、ＨＭＤ１００について、通常使用時における使用者から対象物ＯＢまでの距離の上限および下限の目安を定めてもよい。この目安は、予め求められＨＭＤ１００にプリセットされていてもよいし、使用者が設定してもよい。カメラ６１の光軸および画角は、このような通常使用時における対象物ＯＢまでの距離が、設定された上限および下限の目安に相当する場合において対象物ＯＢが画角に含まれるように設定されることが好ましい。
【００４４】
なお、一般的に、人間の視野角は水平方向におよそ２００度、垂直方向におよそ１２５度とされる。そのうち情報受容能力に優れる有効視野は水平方向に３０度、垂直方向に２０度程度である。人間が注視する注視点が迅速に安定して見える安定注視野は、水平方向に６０〜９０度、垂直方向に４５〜７０度程度とされている。この場合、注視点が対象物ＯＢ（図４）であるとき、視線ＲＤ、ＬＤを中心として水平方向に３０度、垂直方向に２０度程度が有効視野である。また、水平方向に６０〜９０度、垂直方向に４５〜７０度程度が安定注視野である。使用者が画像表示部２０を透過して右導光板２６および左導光板２８を透過して視認する実際の視野を、実視野（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ  Ｏｆ  Ｖｉｅｗ）と呼ぶ。実視野は、視野角および安定注視野より狭いが、有効視野より広い。
【００４５】
本実施形態のカメラ６１の画角θは、使用者の視野より広い範囲を撮像可能に設定される。カメラ６１の画角θは、少なくとも使用者の有効視野より広い範囲を撮像可能に設定されることが好ましく、実視野よりも広い範囲を撮像可能に設定されることがより好ましい。カメラ６１の画角θは、使用者の安定注視野より広い範囲を撮像可能に設定されることがさらに好ましく、使用者の両眼の視野角よりも広い範囲を撮像可能に設定されることが最も好ましい。このため、カメラ６１には、撮像レンズとしていわゆる広角レンズを備え、広い画角を撮像できる構成としてもよい。広角レンズには、超広角レンズ、準広角レンズと呼ばれるレンズを含んでもよい。また、カメラ６１には、単焦点レンズを含んでもよく、ズームレンズを含んでもよく、複数のレンズからなるレンズ群を含んでもよい。
【００４６】
図５は、ＨＭＤ１００の構成を機能的に示すブロック図である。制御装置１０は、プログラムを実行してＨＭＤ１００を制御するメインプロセッサー１４０と、記憶部と、入出力部と、センサー類と、インターフェイスと、電源部１３０とを備える。メインプロセッサー１４０には、これらの記憶部、入出力部、センサー類、インターフェイス、電源部１３０がそれぞれ接続されている。メインプロセッサー１４０は、制御装置１０が内蔵しているコントローラー基板１２０に実装されている。
【００４７】
記憶部には、メモリー１１８と、不揮発性記憶部１２１とが含まれている。メモリー１１８は、メインプロセッサー１４０によって実行されるコンピュータープログラム、および、処理されるデータを一時的に記憶するワークエリアを構成する。不揮発性記憶部１２１は、フラッシュメモリーやｅＭＭＣ（ｅｍｂｅｄｄｅｄ  Ｍｕｌｔｉ  Ｍｅｄｉａ  Ｃａｒｄ）で構成される。不揮発性記憶部１２１は、メインプロセッサー１４０が実行するコンピュータープログラムや、メインプロセッサー１４０によって処理される各種のデータを記憶する。本実施形態において、これらの記憶部はコントローラー基板１２０に実装されている。
【００４８】
入出力部には、トラックパッド１４と、操作部１１０とが含まれている。操作部１１０には、制御装置１０に備えられた方向キー１６と、決定キー１７と、電源スイッチ１８とが含まれる。メインプロセッサー１４０は、これら各入出力部を制御すると共に、各入出力部から出力される信号を取得する。
【００４９】
センサー類には、６軸センサー１１１と、磁気センサー１１３と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）レシーバー１１５とが含まれている。６軸センサー１１１は、３軸加速度センサーと３軸ジャイロ（角速度）センサーとを備えるモーションセンサー（慣性センサー）である。６軸センサー１１１は、これらセンサーがモジュール化されたＩＭＵ（Ｉｎｅｒｔｉａｌ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｕｎｉｔ）を採用してもよい。磁気センサー１１３は、例えば、３軸の地磁気センサーである。ＧＮＳＳレシーバー１１５は、ＧＮＳＳを構成する人工衛星から受信した航法信号に基づいて、制御装置１０の現在位置（経度・緯度）を測位する。これらセンサー類（６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、ＧＮＳＳレシーバー１１５）は、検出値を予め指定されたサンプリング周波数に従って、メインプロセッサー１４０へと出力する。各センサーが検出値を出力するタイミングは、メインプロセッサー１４０からの指示に応じてもよい。
【００５０】
インターフェイスには、無線通信部１１７と、音声コーデック１８０と、外部コネクター１８４と、外部メモリーインターフェイス１８６と、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）コネクター１８８と、センサーハブ１９２と、ＦＰＧＡ１９４と、インターフェイス１９６とが含まれている。これらは、外部とのインターフェイスとして機能する。
【００５１】
無線通信部１１７は、ＨＭＤ１００と外部機器との間における無線通信を実行する。無線通信部１１７は、図示しないアンテナ、ＲＦ回路、ベースバンド回路、通信制御回路等を備えて構成され、あるいはこれらが統合されたデバイスとして構成されている。無線通信部１１７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）を含む無線ＬＡＮ等の規格に準拠した無線通信を行う。
【００５２】
音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に接続され、音声インターフェイス１８２を介して入出力される音声信号のエンコード／デコードを行う。音声インターフェイス１８２は、音声信号を入出力するインターフェイスである。音声コーデック１８０は、アナログ音声信号からデジタル音声データへの変換を行うＡ／Ｄコンバーター、および、その逆の変換を行うＤ／Ａコンバーターを備えてもよい。本実施形態のＨＭＤ１００は、音声を右イヤホン３２および左イヤホン３４から出力し、マイク６３により集音する。音声コーデック１８０は、メインプロセッサー１４０が出力するデジタル音声データをアナログ音声信号に変換し、音声インターフェイス１８２を介して出力する。また、音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に入力されるアナログ音声信号をデジタル音声データに変換してメインプロセッサー１４０に出力する。
【００５３】
外部コネクター１８４は、メインプロセッサー１４０に対して、メインプロセッサー１４０と通信する外部装置（例えば、パーソナルコンピューター、スマートフォン、ゲーム機器等）を接続するためのコネクターである。外部コネクター１８４に接続された外部装置は、コンテンツの供給元となり得るほか、メインプロセッサー１４０が実行するコンピュータープログラムのデバッグや、ＨＭＤ１００の動作ログの収集に使用できる。外部コネクター１８４は種々の態様を採用できる。外部コネクター１８４としては、例えば、ＵＳＢインターフェイス、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等の有線接続に対応したインターフェイスや、無線ＬＡＮインターフェイス、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈインターフェイス等の無線接続に対応したインターフェイスを採用できる。
【００５４】
外部メモリーインターフェイス１８６は、可搬型のメモリーデバイスを接続可能なインターフェイスである。外部メモリーインターフェイス１８６は、例えば、カード型記録媒体を装着してデータの読み書きを行うメモリーカードスロットと、インターフェイス回路とを含む。カード型記録媒体のサイズ、形状、規格等は適宜選択できる。ＵＳＢコネクター１８８は、ＵＳＢ規格に準拠したメモリーデバイス、スマートフォン、パーソナルコンピューター等を接続可能なインターフェイスである。ＵＳＢコネクター１８８は、例えば、ＵＳＢ規格に準拠したコネクターと、インターフェイス回路とを含む。ＵＳＢコネクター１８８のサイズ、形状、ＵＳＢ規格のバージョン等は適宜選択できる。
【００５５】
また、ＨＭＤ１００は、バイブレーター１９を備える。バイブレーター１９は、図示しないモーターと、偏芯した回転子等を備え、メインプロセッサー１４０の制御に従って振動を発生する。ＨＭＤ１００は、例えば、操作部１１０に対する操作を検出した場合や、ＨＭＤ１００の電源がオンオフされた場合等に所定の振動パターンでバイブレーター１９により振動を発生させる。バイブレーター１９は、制御装置１０に設ける構成に換えて、画像表示部２０側、例えば、画像表示部の右保持部２１（テンプルの右側部分）に設ける構成としてもよい。
【００５６】
センサーハブ１９２およびＦＰＧＡ１９４は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１９６を介して画像表示部２０に接続されている。センサーハブ１９２は、画像表示部２０が備える各種センサーの検出値を取得して、メインプロセッサー１４０に出力する。ＦＰＧＡ１９４は、メインプロセッサー１４０と画像表示部２０の各部との間で送受信されるデータの処理およびインターフェイス１９６を介した伝送を実行する。インターフェイス１９６は、画像表示部２０の右表示ユニット２２と、左表示ユニット２４とに対してそれぞれ接続されている。本実施形態の例では、左保持部２３に接続ケーブル４０が接続され、この接続ケーブル４０に繋がる配線が画像表示部２０内部に敷設され、右表示ユニット２２と左表示ユニット２４とのそれぞれが、制御装置１０のインターフェイス１９６に接続される。
【００５７】
電源部１３０には、バッテリー１３２と、電源制御回路１３４とが含まれている。電源部１３０は、制御装置１０が動作するための電力を供給する。バッテリー１３２は、充電可能な電池である。電源制御回路１３４は、バッテリー１３２の残容量の検出と、ＯＳ１４３（図６）への充電の制御を行う。電源制御回路１３４は、メインプロセッサー１４０に接続され、バッテリー１３２の残容量の検出値や、バッテリー１３２の電圧の検出値をメインプロセッサー１４０へと出力する。なお、電源部１３０が供給する電力に基づいて、制御装置１０から画像表示部２０へと電力を供給してもよい。電源部１３０から制御装置１０の各部および画像表示部２０への電力の供給状態を、メインプロセッサー１４０により制御可能な構成としてもよい。
【００５８】
右表示ユニット２２は、表示ユニット基板２１０と、ＯＬＥＤユニット２２１と、カメラ６１と、照度センサー６５と、ＬＥＤインジケーター６７と、温度センサー２１７とを備える。表示ユニット基板２１０には、インターフェイス１９６に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２１１と、受信部（Ｒｘ）２１３と、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）２１５とが実装されている。受信部２１３は、インターフェイス２１１を介して制御装置１０から入力されるデータを受信する。受信部２１３は、ＯＬＥＤユニット２２１で表示する画像の画像データを受信した場合に、受信した画像データをＯＬＥＤ駆動回路２２５（図２）へと出力する。
【００５９】
ＥＥＰＲＯＭ２１５は、各種のデータをメインプロセッサー１４０が読み取り可能な態様で記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２１５は、例えば、画像表示部２０のＯＬＥＤユニット２２１、２４１の発光特性や表示特性に関するデータ、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４のセンサー特性に関するデータ等を記憶する。具体的には、例えば、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１のガンマ補正に係るパラメーター、後述する温度センサー２１７、２３９の検出値を補償するデータ等を記憶する。これらのデータは、ＨＭＤ１００の工場出荷時の検査によって生成され、ＥＥＰＲＯＭ２１５に書き込まれる。出荷後は、メインプロセッサー１４０がＥＥＰＲＯＭ２１５のデータを読み込んで各種の処理に利用する。
【００６０】
カメラ６１は、インターフェイス２１１を介して入力される信号に従って撮像を実行し、撮像画像データあるいは撮像結果を表す信号を制御装置１０へと出力する。照度センサー６５は、図１に示すように、前部フレーム２７の端部ＥＲに設けられ、画像表示部２０を装着する使用者の前方からの外光を受光するように配置される。照度センサー６５は、受光量（受光強度）に対応した検出値を出力する。ＬＥＤインジケーター６７は、図１に示すように、前部フレーム２７の端部ＥＲにおいてカメラ６１の近傍に配置される。ＬＥＤインジケーター６７は、カメラ６１による撮像を実行中に点灯して、撮像中であることを報知する。
【００６１】
温度センサー２１７は、温度を検出し、検出した温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を出力する。温度センサー２１７は、ＯＬＥＤパネル２２３（図２）の裏面側に実装される。温度センサー２１７は、例えばＯＬＥＤ駆動回路２２５と同一の基板に実装されてもよい。この構成により、温度センサー２１７は主としてＯＬＥＤパネル２２３の温度を検出する。なお、温度センサー２１７は、ＯＬＥＤパネル２２３あるいはＯＬＥＤ駆動回路２２５（図２）に内蔵されてもよい。例えば、ＯＬＥＤパネル２２３がＳｉ−ＯＬＥＤとしてＯＬＥＤ駆動回路２２５と共に統合半導体チップ上の集積回路として実装される場合、この半導体チップに温度センサー２１７を実装してもよい。
【００６２】
左表示ユニット２４は、表示ユニット基板２３０と、ＯＬＥＤユニット２４１と、温度センサー２３９とを備える。表示ユニット基板２３０には、インターフェイス１９６に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２３１と、受信部（Ｒｘ）２３３と、６軸センサー２３５と、磁気センサー２３７とが実装されている。受信部２３３は、インターフェイス２３１を介して制御装置１０から入力されるデータを受信する。受信部２３３は、ＯＬＥＤユニット２４１で表示する画像の画像データを受信した場合に、受信した画像データをＯＬＥＤ駆動回路２４５（図２）へと出力する。
【００６３】
６軸センサー２３５は、３軸加速度センサーおよび３軸ジャイロ（角速度）センサーを備えるモーションセンサー（慣性センサー）である。６軸センサー２３５は、上記のセンサーがモジュール化されたＩＭＵを採用してもよい。磁気センサー２３７は、例えば、３軸の地磁気センサーである。６軸センサー２３５と磁気センサー２３７は、画像表示部２０に設けられているため、画像表示部２０が使用者の頭部に装着されているときには、使用者の頭部の動きを検出する。検出された頭部の動きから画像表示部２０の向き、すなわち、使用者の視界が特定される。
【００６４】
温度センサー２３９は、温度を検出し、検出した温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を出力する。温度センサー２３９は、ＯＬＥＤパネル２４３（図２）の裏面側に実装される。温度センサー２３９は、例えばＯＬＥＤ駆動回路２４５と同一の基板に実装されてもよい。この構成により、温度センサー２３９は主としてＯＬＥＤパネル２４３の温度を検出する。温度センサー２３９は、ＯＬＥＤパネル２４３あるいはＯＬＥＤ駆動回路２４５（図２）に内蔵されてもよい。詳細は温度センサー２１７と同様である。
【００６５】
右表示ユニット２２のカメラ６１、照度センサー６５、温度センサー２１７と、左表示ユニット２４の６軸センサー２３５、磁気センサー２３７、温度センサー２３９は、制御装置１０のセンサーハブ１９２に接続される。センサーハブ１９２は、メインプロセッサー１４０の制御に従って各センサーのサンプリング周期の設定および初期化を行う。センサーハブ１９２は、各センサーのサンプリング周期に合わせて、各センサーへの通電、制御データの送信、検出値の取得等を実行する。センサーハブ１９２は、予め設定されたタイミングで、右表示ユニット２２および左表示ユニット２４が備える各センサーの検出値をメインプロセッサー１４０へ出力する。センサーハブ１９２は、各センサーの検出値を一時的に保持するキャッシュ機能を備えてもよい。センサーハブ１９２は、各センサーの検出値の信号形式やデータ形式の変換機能（例えば、統一形式への変換機能）を備えてもよい。センサーハブ１９２は、メインプロセッサー１４０の制御に従ってＬＥＤインジケーター６７への通電を開始および停止させることで、ＬＥＤインジケーター６７を点灯または消灯させる。
【００６６】
図６は、制御装置１０の構成を機能的に示すブロック図である。制御装置１０は、機能的には、記憶機能部１２２と、制御機能部１５０とを備える。記憶機能部１２２は、不揮発性記憶部１２１（図５）により構成される論理的な記憶部である。記憶機能部１２２は、記憶機能部１２２のみを使用する構成に代えて、不揮発性記憶部１２１に組み合わせてＥＥＰＲＯＭ２１５やメモリー１１８を使用する構成としてもよい。制御機能部１５０は、メインプロセッサー１４０がコンピュータープログラムを実行することにより、すなわち、ハードウェアとソフトウェアとが協働することにより構成される。
【００６７】
記憶機能部１２２には、制御機能部１５０における処理に供する種々のデータが記憶されている。具体的には、本実施形態の記憶機能部１２２には、設定データ１２３と、コンテンツデータ１２４とが記憶されている。設定データ１２３は、ＨＭＤ１００の動作に係る各種の設定値を含む。例えば、設定データ１２３には、制御機能部１５０がＨＭＤ１００を制御する際のパラメーター、行列式、演算式、ＬＵＴ（Ｌｏｏｋ  Ｕｐ  Ｔａｂｌｅ）等が含まれている。また、後述のポインター画像表示制御処理において、第２表示制御処理から第１表示制御処理に切り替える際におけるポインター画像の表示位置が設定データ１２３に記憶される。
【００６８】
コンテンツデータ１２４には、制御機能部１５０の制御によって画像表示部２０が表示する画像や映像を含むコンテンツのデータ（画像データ、映像データ、音声データ等）が含まれている。なお、コンテンツデータ１２４には、双方向型のコンテンツのデータが含まれてもよい。双方向型のコンテンツとは、操作部１１０によって使用者の操作を取得して、取得した操作内容に応じた処理を制御機能部１５０が実行し、処理内容に応じたコンテンツを画像表示部２０に表示するタイプのコンテンツを意味する。この場合、コンテンツのデータには、使用者の操作を取得するためのメニュー画面の画像データ、メニュー画面に含まれる項目に対応する処理を定めるデータ等を含みうる。
【００６９】
制御機能部１５０は、記憶機能部１２２が記憶しているデータを利用して各種処理を実行することにより、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）１４３、画像処理部１４５、表示制御部１４７、撮像制御部１４９、入出力制御部１５１、頭部運動検出部１５３、操作検出部１５５としての機能を実行する。本実施形態では、ＯＳ１４３以外の各機能部は、ＯＳ１４３上で実行されるコンピュータープログラムとして構成されている。
【００７０】
画像処理部１４５は、画像表示部２０により表示する画像／映像の画像データに基づいて、右表示ユニット２２および左表示ユニット２４に送信する信号を生成する。画像処理部１４５が生成する信号は、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号、アナログ画像信号等であってもよい。画像処理部１４５は、メインプロセッサー１４０がコンピュータープログラムを実行して実現される構成のほか、メインプロセッサー１４０とは別のハードウェア（例えば、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）で構成してもよい。
【００７１】
なお、画像処理部１４５は、必要に応じて、解像度変換処理、画像調整処理、２Ｄ／３Ｄ変換処理等を実行してもよい。解像度変換処理は、画像データの解像度を右表示ユニット２２および左表示ユニット２４に適した解像度へと変換する処理である。画像調整処理は、画像データの輝度や彩度を調整する処理である。２Ｄ／３Ｄ変換処理は、三次元画像データから二次元画像データを生成し、あるいは、二次元画像データから三次元画像データを生成する処理である。画像処理部１４５は、これらの処理を実行した場合、処理後の画像データに基づき画像を表示するための信号を生成し、接続ケーブル４０を介して画像表示部２０へと送信する。
【００７２】
表示制御部１４７は、右表示ユニット２２および左表示ユニット２４を制御する制御信号を生成し、この制御信号により、右表示ユニット２２および左表示ユニット２４のそれぞれによる画像光の生成と射出とを制御する。具体的には、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５を制御して、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３による画像の表示を実行させる。表示制御部１４７は、画像処理部１４５が出力する信号に基づいて、ＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５がＯＬＥＤパネル２２３、２４３に描画するタイミングの制御、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度の制御等を行う。
【００７３】
また、表示制御部１４７は、後述のポインター画像表示制御処理において、画像表示部２０の表示領域内におけるポインター画像の表示態様を制御する。「ポインター画像の表示態様」とは、ポインター画像の移動速度、大きさ、形状、色および模様等を含む、ポインター画像の総合的な表示態様を意味する。ポインター画像表示制御処理は、上述の第１表示制御処理および第２表示制御処理の２つの表示制御処理が含まれる。第１表示制御処理は、使用者の頭部の動きを検出し、検出された頭部の回転角度量に応じてポインター画像の表示態様を制御する処理である。第２表示制御処理は、制御装置１０からの入力に応じてポインター画像の表示態様を制御する処理である。
【００７４】
撮像制御部１４９は、カメラ６１を制御して撮像を実行させ、撮像画像データを生成し、記憶機能部１２２に一時的に記憶させる。また、カメラ６１が撮像画像データを生成する回路を含むカメラユニットとして構成される場合、撮像制御部１４９は、撮像画像データをカメラ６１から取得して、記憶機能部１２２に一時的に記憶させる。
【００７５】
入出力制御部１５１は、トラックパッド１４（図１）と、方向キー１６と、決定キー１７とを適宜、制御して、これらから入力指令を受け付ける。受け付けた入力指令は、ＯＳ１４３、またはＯＳ１４３と共にＯＳ１４３上で動作するコンピュータープログラムに出力される。本実施形態において、入出力制御部１５１は、後述のポインター画像表示制御処理において、使用者の第２操作入力を受け付ける。「第２操作入力」とは、制御装置１０からの入力を意味し、例えば、トラックパッド１４上でのタップ操作や、制御装置１０が把持される操作が該当する。
【００７６】
頭部運動検出部１５３は、ＨＭＤ１００の使用者の頭部の動きを検出する。頭部運動検出部１５３は、６軸センサー２３５の検出結果を利用して、使用者の頭部の動き、速度、加速度、角速度、向き、向きの変化を取得して、ＨＭＤ１００の予め定められた位置を基準とした頭部の回転角度量を検出する。本実施形態において、「予め定められた位置」（以下、「基準位置」と呼ぶ）は、第１表示制御処理の開始時点での使用者の頭部に装着されたＨＭＤ１００の画像表示部２０における中心位置を意味する。基準位置および頭部の回転角度量についての詳細な説明は、後述する。
【００７７】
操作検出部１５５は、使用者の第１操作入力を検出する。本実施形態において、「第１操作入力」とは、使用者のＨＭＤ１００に対する予め定められた操作入力であって、第１表示制御処理と第２表示制御処理とを切り替える契機とする操作入力を意味する。例えば、第１操作入力は、予め定められた回数だけＨＭＤ１００がノックされる操作が該当する。「予め定められた回数」は、２回である。なお、予め定められた回数は、２回に代えて、他の任意の回数としてもよい。
【００７８】
本実施形態において、制御装置１０は、課題を解決するための手段における入力装置の下位概念に相当する。また、記憶機能部１２２は課題を解決するための手段における位置記憶部の下位概念に、入出力制御部１５１は、課題を解決する手段における入力受付部の下位概念に、それぞれ相当する。
【００７９】
Ａ２．拡張現実感表示：
図７は、ＨＭＤ１００による拡張現実感表示の一例を示す説明図である。図７では、使用者の視界ＶＲを例示している。上述のようにして、ＨＭＤ１００の使用者の両眼に導かれた画像光が使用者の網膜に結像することにより、使用者は、表示領域ＰＮ内において、表示対象の対象画像ＡＩを拡張現実感（ＡＲ）として視認する。図７に示す例では、対象画像ＡＩは、ＨＭＤ１００のＯＳのメニュー画面である。メニュー画面には、例えば、「アナログ時計」、「メッセージ」、「ミュージック」、「ナビゲーション」、「カメラ」、「ブラウザー」、「カレンダー」、「電話」の各アプリケーションプログラムを起動するためのアイコン画像が含まれる。また、右導光板２６、左導光板２８が外界からの光を透過することで、使用者は外界ＳＣを視認する。このように、本実施形態のＨＭＤ１００の使用者は、視界ＶＲのうち対象画像ＡＩが表示された部分については、外界ＳＣに重なるようにして対象画像ＡＩを見ることができる。また、視界ＶＲのうち対象画像ＡＩが表示されていない部分については、外界ＳＣだけを見ることができる。
【００８０】
図７に示すように、対象画像ＡＩ上には、ポインター画像Ｐｔが表示されている。図７では、説明の便宜上、実際に使用者が視認するポインター画像Ｐｔに比べて拡大して示している。ポインター画像Ｐｔは、使用者が対象画像ＡＩ上に表示された各メニューを選択するために用いられる。図７に示す例では、使用者は、対象画像ＡＩ上の「ミュージック」アイコン画像にポインター画像Ｐｔをあわせることで、「ミュージック」メニューを選択している。使用者は、この状態で、トラックパッド１４上でタップ操作等を行うことにより、「ミュージック」メニューを実行できる。
【００８１】
本実施形態において、「ポインター画像」とは、ＧＵＩ操作にかかる操作位置の指標であって、対象画像ＡＩにおける操作対象位置を示す指標を意味し、本実施形態では、マウスポインター画像を意味する。なお、マウスポインターに限らず、例えば、マーカー、マウスカーソルなど任意のポインター画像を用いてもよい。図７に示す例では、ポインター画像Ｐｔは、円形形状を有する。なお、ポインター画像Ｐｔの形状は、円形形状に限らず、矢印形状であってもよいし、三角形や四角形等の幾何学図形および記号等であってもよい。また、ポインター画像Ｐｔに模様が付されている構成であってもよい。
【００８２】
図８は、ＨＭＤ１００を装着した使用者の様子を模式的に示す説明図である。本実施形態では、使用者ＵＳは、ＨＭＤ１００を装着し、制御装置１０をポケットに入れて歩行中である。したがって、使用者ＵＳは、制御装置１０により操作を行う場合には、ＨＭＤ１００を操作する度に、制御装置１０をポケットから取り出さなければならない。しかし、後述のポインター画像表示制御処理において、使用者ＵＳの頭部の動きを検出し、検出された頭部の回転角度量に応じてポインター画像Ｐｔの表示態様を制御する第１表示制御処理が実行されることにより、使用者ＵＳは、制御装置１０を手に持つことなくＨＭＤ１００を制御することもできる。なお、制御装置１０をポケットから取り出して、使用者ＵＳが制御装置１０を把持している場合には、第２表示制御処理が実行されることにより、使用者ＵＳは、制御装置１０を操作してポインター画像Ｐｔの表示態様を制御できる。以下、具体的な処理内容について説明する。
【００８３】
Ａ３．ポインター画像表示制御処理：
図９および図１０は、ポインター画像表示制御処理の処理手順を示すフローチャートである。ポインター画像表示制御処理は、予め定められたアプリケーションの起動を契機として開始される。本実施形態では、図７に示す「ミュージック」メニューが実行されて、「ミュージック」アプリケーションが起動すると開始される。図９に示すように、表示制御部１４７は、第２表示制御処理を実行する（ステップＳ１０５）。
【００８４】
図１１は、第２表示制御処理の処理手順を示すフローチャートである。表示制御部１４７は、第２操作入力に応じてポインター画像Ｐｔを表示する（ステップＳ２０５）。具体的には、表示制御部１４７は、入出力制御部１５１により受け付けられた制御装置１０からの入力に応じて、ポインター画像Ｐｔの表示位置を移動させて表示することや、ポインター画像Ｐｔに重畳されている操作用アイコン画像Ｉｃに割り当てられている機能を実行すること等のポインター画像Ｐｔの表示態様を制御してポインター画像Ｐｔを表示する。ステップＳ２０５の実行後、図９に示すステップＳ１１０が実行される。
【００８５】
図９に示すように、操作検出部１５５は、第１操作入力があったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。具体的には、操作検出部１５５は、６軸センサー２３５の検出結果を利用して、ＨＭＤ１００へのノックの回数、ノックの強度およびノックの入力方向を判断することにより、第１操作入力があったか否かを判定する。
【００８６】
第１操作入力がないと判定された場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）、上述のステップＳ１０５に戻り、上述のステップＳ１０５、ステップＳ１１０が再び実行される。他方、第１操作入力があったと判定された場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、表示制御部１４７は、ポインター画像Ｐｔの表示位置を設定データ１２３に記憶する（ステップＳ１１５）。ステップＳ１１５の実行後、表示制御部１４７は、第１制御に切り替える旨を表示する（ステップＳ１２０）。
【００８７】
図１２は、ステップＳ１２０実行後の表示領域ＰＮを模式的に示す説明図である。図１２では、説明の便宜上、外界ＳＣの図示を省略している。図１２に示すように、表示領域ＰＮには、対象画像ＡＩと、ポインター画像Ｐｔと、ポップアップ画像ＰＵとが表示されている。対象画像ＡＩは、「ミュージック」の操作画面であり、音楽情報Ｌｓｔと、再生時間Ｔｍと、操作用アイコン画像Ｉｃとを備える。音楽情報Ｌｓｔは、再生中の音楽に関連する情報であり、アーティストの画像Ｌ１と、アーティスト名Ｌ２と、曲名Ｌ３とからなる。再生時間Ｔｍは、再生中の音楽の再生時間および残り再生時間を示す情報である。操作用アイコン画像Ｉｃは、「ミュージック」アプリケーションの機能を実行するための操作用ボタンである。各操作用アイコン画像には、操作項目が割り当てられており、ＨＭＤ１００の使用者ＵＳは、いずれかの操作用アイコン画像にポインター画像Ｐｔを重畳させた状態で、「決定」操作を行うことにより、割り当てられている機能を実行できる。ポインター画像Ｐｔは、図７に示す「ミュージック」メニューが実行される際と同じ表示位置に、同じ形状で表示されている。
【００８８】
図１２に示すように、ポップアップ画像ＰＵには、第１表示に切り替える旨の表示が表示されている。ポップアップ画像ＰＵは、対象画像ＡＩおよびポインター画像Ｐｔの輝度と比べて高い輝度で表示されている。したがって、対象画像ＡＩおよびポインター画像Ｐｔに比べて、ポップアップ画像ＰＵを目立たせて表示させることができ、ＨＭＤ１００の使用者ＵＳは、第２表示制御処理から第１表示制御処理へ切り替わることを容易に認識できる。
【００８９】
図９に示すように、ステップＳ１２０の実行後、表示制御部１４７は、ポインター画像Ｐｔの大きさ、形状、色を変更する（ステップＳ１２５）。ステップＳ１２５の実行後、表示制御部１４７は、表示領域ＰＮの中央部にポインター画像Ｐｔを表示する（ステップＳ１３０）。
【００９０】
図１３は、ステップＳ１３０実行後の表示領域ＰＮを模式的に示す説明図である。図１３では、図１２と同様に、説明の便宜上、外界ＳＣの図示を省略している。図１３に示すように、ポインター画像Ｐｔ１は、表示領域ＰＮにおける略中央に表示されている。また、上述のステップＳ１２５の実行後でもあるので、図１２および図１３を比較して理解できるように、ポインター画像Ｐｔ１の大きさ、形状および色は、第２表示制御処理におけるポインター画像Ｐｔの大きさ、形状および色と異なって表示されている。具体的には、図１３に示すように、ポインター画像Ｐｔ１の形状は、矢印形状であり、ポインター画像Ｐｔ１の大きさは、ポインター画像Ｐｔの大きさに比べて大きい。
【００９１】
図９に示すように、ステップＳ１３０の実行後、表示制御部１４７は、第１表示制御処理を実行する（ステップＳ１３５）。
【００９２】
図１４は、第１表示制御処理の処理手順を示すフローチャートである。頭部運動検出部１５３は、頭部の回転角度量を検出する（ステップＳ３０５）。
【００９３】
図１５は、頭部の回転角度量を説明するための説明図である。図１５では、第１表示制御処理が開始される際におけるＨＭＤ１００を装着した使用者ＵＳの頭部を鉛直上方側（使用者ＵＳの頭頂部Ｔｐ側）から図示している。図１５において、Ｚ軸方向は鉛直方向と平行に、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向と平行に、それぞれ設定されている。Ｘ軸は、使用者ＵＳの左右方向と平行であり、＋Ｘ方向は使用者ＵＳの右手側に、−Ｘ方向は使用者ＵＳの左手側に、それぞれ相当する。Ｙ軸は、使用者ＵＳの前後方向と平行であり、＋Ｙ方向は画像表示部２０から外界へと向かう方向と平行な方向に、−Ｙ方向は外界から画像表示部２０へと向かう方向と平行な方向に、それぞれ相当する。なお、以降の図においても同様である。
【００９４】
図１５に示すように、使用者ＵＳは、使用者ＵＳの頭頂部ＴｐがＸ−Ｙ平面と平行であり、画像表示部２０がＸ軸と平行となるようにして、＋Ｙ方向を向いている。したがって、画像表示部２０（表示領域ＰＮ）の中心位置Ｃ１は、Ｙ軸に沿って平行な直線Ｐ１上に存在する。ここで、上述のように、頭部の回転角度量を検出する際の基準位置は、第１表示制御処理が開始される際における使用者ＵＳの頭部に装着されたＨＭＤ１００の画像表示部２０の中心位置であるので、図１５に示すように、使用者ＵＳの頭頂部Ｔｐを中心軸とし、位置Ｃ１を基準位置として、頭部を動かした際の画像表示部２０の中心位置の変化量が頭部の回転角度量として検出される。頭部の回転角度量の検出方法については、図１６および図１７を用いて説明する。なお、以降の説明では、直線Ｐ１を「基準線Ｐ１」と呼ぶ。
【００９５】
図１６は、頭部の回転角度量を説明するための説明図である。図１６では、図１５に示す使用者ＵＳの頭部を、使用者ＵＳの右方向（＋Ｘ方向）に水平に回転させた状態を図示している。図１６に示す例において、画像表示部２０の中心位置Ｃ２は、基準位置Ｃ１に比べて、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に頭部の回転分だけずれている。直線Ｐ２は、中心位置Ｃ２を通り、使用者ＵＳの前後方向に沿って平行な直線である。上述のステップＳ３０５において、頭部運動検出部１５３は、６軸センサー２３５の検出したＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各角速度の値から、基準線Ｐ１と直線Ｐ２との間の角度θ１を頭部の回転角度量として検出する。
【００９６】
図１７は、頭部の回転角度量の他の一例を説明するための説明図である。図１７では、図１６に示す使用者ＵＳの頭部を、さらに、使用者ＵＳの右方向（＋Ｘ方向）に水平に回転させた状態を図示している。画像表示部２０の中心位置Ｃ３は、基準位置Ｃ１および位置Ｃ２に比べて、＋Ｘ方向かつ−Ｙ方向に頭部の回転分だけずれている。直線Ｐ３は、中心位置Ｃ３を通り、使用者ＵＳの前後方向に沿って平行な直線である。上述のステップＳ３０５において、頭部運動検出部１５３は、基準線Ｐ１と直線Ｐ３との間の角度θ２を頭部の回転角度量として検出する。回転角度量θ２は、回転角度量θ１よりも大きい。
【００９７】
図１４に示すように、ステップＳ３０５の実行後、表示制御部１４７は、検出された回転角度量に応じたポインター画像Ｐｔ１の移動速度を算出する（ステップＳ３１０）。具体的には、表示制御部１４７は、設定データ１２３に記憶されている図示しないマップを参照して、回転角度量に対応づけて格納されている移動速度を取得する。本実施形態において、かかる移動速度は、回転角度量に比例して設定されており、具体的には、回転角度量が大きくなるにしたがって移動速度が速くなるように設定されている。
【００９８】
ステップＳ３１０の実行後、表示制御部１４７は、算出された移動速度でポインター画像Ｐｔ１を表示する（ステップＳ３１５）。
【００９９】
図１８および図１９は、ステップＳ３１５実行後のポインター画像Ｐｔ１の一例を模式的に示す説明図である。図１８および図１９では、図１２および図１３と同様に、表示領域ＰＮを模式的に示し、外界ＳＣの図示を省略している。図１８および図１９では、ステップＳ３１５実行後のポインター画像Ｐｔ１を実線により示し、ステップＳ３１５実行前のポインター画像Ｐｔ１を破線により示している。図１８は、図１６に示す頭部の回転角度θ１が検出された場合のポインター画像Ｐｔ１を示し、図１９は、図１７に示す頭部の回転角度θ２が検出された場合のポインター画像Ｐｔ１を示している。
【０１００】
図１８および図１９に示すように、ステップＳ３１５実行後のポインター画像Ｐｔ１は、いずれも、ステップＳ３１５実行前のポインター画像Ｐｔ１から、頭部の回転方向である＋Ｘ方向の位置に移動して表示されている。このとき、ポインター画像Ｐｔ１は、検出された回転角度量が大きい程、移動速度が速くなるように表示されるので、図１６および図１８と、図１７および図１９とを、それぞれ比較して理解できるように、回転角度量θ１よりも大きな回転角度量θ２が検出された場合、＋Ｘ方向のより遠い位置までポインター画像Ｐｔ１を移動させて表示させることができる。したがって、使用者ＵＳは、頭部をより大きく回転させることにより、ポインター画像Ｐｔ１をより早く移動させて表示させることができる。
【０１０１】
図１４に示すように、ステップＳ３１５の実行後、表示制御部１４７は、予め定められた時間の間、操作用アイコン画像Ｉｃにポインター画像Ｐｔ１が重畳されたか否かを判定する（ステップＳ３２０）。本実施形態において、「予め定められた時間」は、２秒である。なお、予め定められた時間は、２秒に代えて、他の任意の時間に設定されてもよい。操作用アイコン画像Ｉｃにポインター画像Ｐｔ１が重畳されたと判定された場合（ステップＳ３２０：ＹＥＳ）、表示制御部１４７は、操作用アイコン画像Ｉｃに割り当てられている機能を実行する（ステップＳ３２５）。
【０１０２】
図２０は、ステップＳ３２５実行時のポインター画像Ｐｔ１の一例を模式的に示す説明図である。図２０では、図１８および図１９と同様に、使用者ＵＳの視界ＶＲのうち表示領域ＰＮを模式的に示し、外界ＳＣの図示を省略している。図２０に示す例では、ポインター画像Ｐｔ１は、操作用アイコン画像Ｉｃのうちの「次へ」を示す操作用アイコン画像上に重畳して表示されている。予め定められた時間の間、かかる表示状態が続くと、「決定」操作が行われたと判定されて、表示制御部１４７は、「次へ」を示す操作用アイコン画像に割り当てられている機能を実行する。
【０１０３】
図１４に示すように、上述のステップＳ３２０において、予め定められた時間の間、操作用アイコン画像Ｉｃにポインター画像Ｐｔ１が重畳されていないと判定された場合（ステップＳ３２０：ＮＯ）、または、上述のステップＳ３２５の実行後、図９に示すステップＳ１４０が実行される。
【０１０４】
図９に示すように、操作検出部１５５は、第２操作入力があったか否かを判定する（ステップＳ１４０）。具体的には、操作検出部１５５は、入出力制御部１５１により制御装置１０からの入力が受け付けられたことを検出することにより、第２操作入力があったか否かを判定する。
【０１０５】
第２操作入力がないと判定された場合（ステップＳ１４０：ＮＯ）、上述のステップＳ１３５に戻り、上述のステップＳ１３５およびステップＳ１４０が再び実行される。他方、第２操作入力があったと判定された場合（ステップＳ１４０：ＹＥＳ）、図１０に示すように、表示制御部１４７は、ポインター画像Ｐｔ１の大きさ、形状および色を変更前の大きさ、形状および色に戻す（ステップＳ１４５）。
【０１０６】
ステップＳ１４５の実行後、表示制御部１４７は、第２表示制御処理から第１表示制御処理へ切り替えられた際のポインター画像Ｐｔの表示位置にポインター画像Ｐｔを表示する（ステップＳ１５０）。すなわち、表示制御部１４７は、ポインター画像Ｐｔの表示位置を、第２表示制御処理が実行されていたときのポインター画像Ｐｔの表示位置に戻して、ポインター画像Ｐｔを表示する。具体的には、上述のステップＳ１１５において記憶したポインター画像Ｐｔの表示位置にポインター画像Ｐｔを表示する。このように第２表示制御処理が実行されていたときのポインター画像Ｐｔの表示位置に戻してポインター画像Ｐｔを表示させることにより、使用者ＵＳは、第１表示制御処理から第２表示制御処理へ切り替わったことを容易に認識することができ、また、第１表示制御処理実行前の第２表示制御処理実行時の状態を引き継いでポインター画像Ｐｔを制御することができる。
【０１０７】
図９および図１０に示すように、ステップＳ１５０の実行後、上述のステップＳ１０５〜ステップＳ１５０が再び実行される。
【０１０８】
以上説明した本実施形態のＨＭＤ１００によれば、使用者ＵＳの頭部の回転角度量を検出し、検出された回転角度量に応じて、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度を変更して表示させる第１表示制御処理を実行するので、頭部の回転角度量に応じてポインター画像Ｐｔ１の表示態様を制御することができる。したがって、使用者ＵＳは、制御装置１０を手に持つことなくＨＭＤ１００を制御でき、使用者ＵＳの利便性の低下を抑制できる。
【０１０９】
また、表示制御部１４７は、第１操作入力が検出された場合に第１表示制御処理を実行するので、使用者ＵＳの意思に基づいて第１表示制御処理を実行させることができ、誤動作を抑制できる。加えて、表示制御部１４７は、第１操作入力が検出された場合に第１表示制御処理を実行し、第１表示制御処理が実行されていない場合に受け付けた第２操作入力に応じてポインター画像Ｐｔの表示態様を制御する第２表示制御処理を実行するので、使用者ＵＳは、制御装置１０を利用したポインター画像Ｐｔの表示態様の制御と、頭部の回転によるポインター画像Ｐｔ１の表示態様の制御とを選択的に実行できる。したがって、使用者ＵＳの利便性の低下を抑制できる。
【０１１０】
さらに、表示制御部１４７は、第２表示制御処理から第１表示制御処理に切り替える際、表示領域ＰＮ内における中央部にポインター画像Ｐｔ１を表示するので、使用者ＵＳは、第１表示制御処理におけるポインター画像Ｐｔ１を容易に認識することができる。加えて、表示制御部１４７は、第１表示制御処理から第２表示制御処理へ切り替えられる際、記憶された第２表示制御処理から第１表示制御処理に切り替えられる際におけるポインター画像Ｐｔの表示位置にポインター画像Ｐｔを表示させるので、使用者ＵＳは、第１表示制御処理から第２表示制御処理へ切り替わったことを容易に認識でき、誤動作を抑制できる。また、第２表示制御処理から第１表示制御処理に切り替えられる前の状態から再び第２表示制御処理におけるポインター画像Ｐｔの制御を実行でき、使用者ＵＳの利便性の低下を抑制できる。
【０１１１】
加えて、表示制御部１４７は、第２表示制御処理におけるポインター画像Ｐｔと、第１表示制御処理におけるポインター画像Ｐｔ１とで、ポインター画像の大きさ、形状および色を異ならせて表示させるので、使用者ＵＳは、第１表示制御処理と第２表示制御処理とのうち、いずれの表示制御処理が実行されているかを容易に認識することができ、使用者ＵＳの利便性の低下を抑制できる。
【０１１２】
Ｂ．他の実施形態：
Ｂ１．他の実施形態１：
上記第１実施形態において、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度は、頭部の回転角度量に比例して速度が大きくなるように設定されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、所定の回転角度量ごとに段階的に速度が大きくなるように設定されていてもよい。具体的には、回転角度量ごとに応じて、速度を増加させる段階を予め定めておき、回転角度量が１段階変化するごとに移動速度が１段階ずつ増加するようにしてもよい。
【０１１３】
図２１は、他の実施形態１における頭部の回転角度量とポインター画像Ｐｔ１の移動速度との対応関係を模式的に示す説明図である。図２１では、頭部の回転角度量ごとに予め定められる領域Ａｒ１〜Ａｒ５と、各領域Ａｒ１〜Ａｒ５に予め設定されているポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量と、を示している。
【０１１４】
図２１に示すように、領域Ａｒ１は、使用者ＵＳの頭部を左方向（−Ｘ方向）に回転させた場合に、基準位置Ｃ１からの頭部の回転角度量が所定の角度の範囲である領域である。領域Ａｒ２は、使用者ＵＳの頭部を左方向（−Ｘ方向）に回転させた場合に、基準位置Ｃ１からの頭部の回転角度量が、領域Ａｒ１の回転角度量よりも小さな回転角度量である所定の角度の範囲である領域である。領域Ａｒ３は、使用者ＵＳの頭部を左方向（−Ｘ方向）または右方向（＋Ｘ方向）に回転させた場合に、基準位置Ｃ１からの頭部の回転角度量が所定の角度の範囲である領域である。領域Ａｒ４は、使用者ＵＳの頭部を右方向（＋Ｘ方向）に回転させた場合に、基準位置Ｃ１からの頭部の回転角度量が所定の角度の範囲である領域である。領域Ａｒ５は、使用者ＵＳの頭部を右方向（＋Ｘ方向）に回転させた場合に、基準位置Ｃ１からの頭部の回転角度量が、領域Ａｒ４の回転角度量よりも大きな回転角度量である所定の角度の範囲である領域である。
【０１１５】
ポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量は、領域Ａｒ１〜Ａｒ５ごとにそれぞれ設定されている。本実施形態において、「ポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量」とは、現在のポインター画像Ｐｔ１の移動速度に対して、増減させる単位速度（Ｖ）を意味する。単位速度（Ｖ）は、予め実験により算出される。図２１に示すように、領域Ａｒ１および領域Ａｒ５では、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量は、＋２Ｖに設定されている。すなわち、領域Ａｒ１では、現在の移動速度に対して、−Ｘ方向に単位速度の２倍分の速度が加えられた速度が移動速度となり、領域Ａｒ５では、現在の移動速度に対して、＋Ｘ方向に単位速度の２倍分の速度が加えられた速度が移動速度となる。領域Ａｒ２および領域Ａｒ４では、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量は、＋１Ｖに設定されている。すなわち、領域Ａｒ２では、現在の移動速度に対して、−Ｘ方向に単位速度が加えられた速度が移動速度となり、領域Ａｒ４では、現在の移動速度に対して、＋Ｘ方向に単位速度が加えられた速度が移動速度となる。領域Ａｒ３では、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量は、ゼロに設定されている。すなわち、ポインター画像Ｐｔ１は静止することになる。このように、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度は、所定の角度量ごとに段階的に増加するように設定してもよい。なお、各領域Ａｒ１〜Ａｒ５に設定されているポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量は、上述の例に限定されない。例えば、領域Ａｒ１および領域Ａｒ５における移動速度に加えられる速度量は、単位速度の２倍分の速度でなくてもよく、他の任意の速度量を移動速度に加えてもよい。
【０１１６】
この他にも、例えば、頭部を回転させた後に元の位置（基準位置Ｃ１）に頭部を戻す場合には、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度が小さくなるように設定してもよい。また、例えば、頭部を回転させた時間に応じて移動速度が設定されるようにしてもよい。この構成では、頭部を回転させた時間を計測し、計測された時間のみポインター画像Ｐｔ１を移動させてもよい。すなわち、一般には、検出された頭部の回転角度量に応じて、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度を変更して表示させる構成であれば、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１１７】
Ｂ２．他の実施形態２：
上記各実施形態において、基準位置Ｃ１は、常に、第１表示制御処理を開始する際における画像表示部２０の中心位置であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、頭部を回転させてポインター画像Ｐｔ１を移動させた場合に、移動後の画像表示部２０の中心位置に基準位置をずらしてもよい。このような構成であっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１１８】
Ｂ３．他の実施形態３：
上記第１実施形態において、第１表示制御処理における「決定」操作は、予め定められた時間の間、操作用アイコン画像Ｉｃにポインター画像Ｐｔ１を重畳させる操作であったが、本発明はこれに限定されない。
【０１１９】
図２２および図２３は、他の実施形態３における「決定」操作の一例を模式的に示す説明図である。図２２および図２３に示す各領域Ａｒ１〜Ａｒ５は、図２１に示す各領域Ａｒ１〜Ａｒ５と同じである。他の実施形態４では、所定の回転角度量ごと（各領域Ａｒ１〜Ａｒ５）に実行する機能が予め定められている。具体的には、図２２に示すように、領域Ａｒ１には機能１が設定されている。また、領域Ａｒ２には機能２が、領域Ａｒ３には「決定」が、領域Ａｒ４には機能３が、領域Ａｒ５には機能４が、それぞれ設定されている。
【０１２０】
他の実施形態３において、使用者ＵＳが所望の機能を実行したい場合、基準位置Ｃ１から所定の回転角度量まで頭部を回転させた後、基準位置Ｃ１まで頭部を戻すことにより、かかる所定の回転角度量に予め設定されている機能を実行できる。例えば、使用者ＵＳが機能３を実行したい場合、図２３に示すように、機能３が設定されている領域Ａｒ４内に画像表示部２０（表示領域ＰＮ）の中心位置が入るように、使用者ＵＳは、使用者ＵＳの右方向（＋Ｘ方向）に所定の回転角度量だけ頭部を回転させる。その後、使用者ＵＳの左方向（−Ｘ方向）に頭部を回転させて、図２２に示すように、画像表示部２０（表示領域ＰＮ）の中心位置を基準位置Ｃ１に戻す。このような頭部の動きをすることにより、領域Ａｒ４に設定されている機能３を実行できる。このように、基準位置Ｃ１から実行可能な機能が設定されている所定の角度まで頭部を回転させ、再び基準位置Ｃ１まで頭部を戻した場合に、所定の角度に設定されている機能を実行してもよい。このような構成においても、上記第１実施形態と同様な効果を奏する。
【０１２１】
Ｂ４．他の実施形態４：
図２４は、他の実施形態４における「決定」操作の他の一例を模式的に示す説明図である。図２４では、図２２および図２３と同様に、頭部の回転角度量ごとに予め定められる領域Ａｒ６〜Ａｒ８と、各領域Ａｒ１〜Ａｒ５に予め設定されている機能と、を示している。具体的には、図２４に示すように、領域Ａｒ６は、使用者ＵＳの頭部を左方向（−Ｘ方向）に回転させた場合に、基準位置Ｃ１からの頭部の回転角度量が所定の角度の範囲である領域である。領域Ａｒ７は、使用者ＵＳの頭部を左方向（−Ｘ方向）または右方向（＋Ｘ方向）に回転させた場合に、基準位置Ｃ１からの頭部の回転角度量が所定の角度の範囲である領域である。領域Ａｒ８は、使用者ＵＳの頭部を右方向（＋Ｘ方向）に回転させた場合に、基準位置Ｃ１からの頭部の回転角度量が所定の角度の範囲である領域である。
【０１２２】
他の実施形態４では、他の実施形態３と同様に、所定の回転角度量ごと（各領域Ａｒ６〜Ａｒ８）に実行する機能が予め定められており、領域Ａｒ６には機能５が、領域Ａｒ７には機能なしが、領域Ａｒ８には機能６が、それぞれ設定されている。
【０１２３】
使用者ＵＳが所望の機能を実行したい場合、基準位置Ｃ１から所定の回転角度量まで頭部を回転させることにより、かかる所定の回転角度量に予め設定されている機能を実行できる。例えば、使用者ＵＳが機能５を実行したい場合、使用者ＵＳは、機能５が設定されている領域Ａｒ６内に画像表示部２０（表示領域ＰＮ）の中心位置が入るように、使用者ＵＳの左方向（−Ｘ方向）に所定の回転角度量だけ頭部を回転させる。また、例えば、使用者ＵＳが機能６を実行したい場合、使用者ＵＳは、機能６が設定されている領域Ａｒ８内に画像表示部２０（表示領域ＰＮ）の中心位置が入るように、使用者ＵＳの右方向（＋Ｘ方向）に所定の回転角度量だけ頭部を回転させる。このように、基準位置Ｃ１から実行可能な機能が設定されている所定の角度まで頭部を回転させた場合に、所定の角度に設定されている機能を実行してもよい。このような構成においても、上記第１実施形態および他の実施形態３と同様な効果を奏する。
【０１２４】
Ｂ５．他の実施形態５：
上記各実施形態において、第１表示制御処理が開始される際にポインター画像Ｐｔ１は、表示領域ＰＮにおける中央に表示されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２表示制御処理で表示されていたポインター画像Ｐｔと同じ位置に表示されてもよい。また、例えば、表示領域ＰＮにおける中央以外の所定位置、例えば、左上隅に表示されてもよい。このような構成であっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１２５】
Ｂ６．他の実施形態６：
上記各実施形態において、第２表示制御処理から第１表示制御処理へ切り替えられる際にポインター画像Ｐｔの表示位置を、第２表示制御処理から第１表示制御処理へ切り替えられた際のポインター画像Ｐｔの表示位置に戻していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第２表示制御処理で表示されていたポインター画像Ｐｔ１と同じ位置に表示されてもよい。また、例えば、表示領域ＰＮにおける中央に表示されてもよい。また、例えば、表示領域ＰＮにおける中央以外の所定位置、例えば、左上隅に表示されてもよい。このような構成であっても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１２６】
Ｂ７．他の実施形態７：
上記各実施形態において、第１表示制御処理から第２表示制御処理へ切り替えられる際にポインター画像Ｐｔの大きさ、形状および色を変更して表示していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ポインター画像Ｐｔに模様が付されている構成においては、模様を変更してもよい。また、例えば、ポインター画像Ｐｔの大きさのみを変更してもよいし、形状のみを変更してもよい。すなわち、一般には、ポインター画像Ｐｔの大きさと、形状と、模様と、色と、のうち少なくとも一つを、第１表示制御処理と第２表示制御処理とで異ならせて表示させる構成であればよい。また、例えば、ポインター画像Ｐｔの大きさ、形状、模様および色を変更しなくてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１２７】
Ｂ８．他の実施形態８：
上記各実施形態おいて、第１表示制御処理と第２表示制御処理とでポインター画像Ｐｔの輝度を変更して表示させてもよい。具体的には、第１表示制御処理におけるポインター画像Ｐｔ１の輝度を、第２表示制御処理におけるポインター画像Ｐｔの輝度に比べて高くして表示させてもよい。この構成では、ポインター画像Ｐｔ１に加えて、第１表示制御処理で表示する対象画像ＡＩの輝度も高くして表示させてもよいし、対象画像ＡＩのうち操作用アイコン画像Ｉｃの輝度のみ高くして表示させてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１２８】
Ｂ９．他の実施形態９：
上記各実施形態において、ポインター画像表示制御処理は、「ミュージック」アプリケーションの起動を契機として開始されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、「ミュージック」以外の他の任意のアプリケーションの起動を契機として開始されてもよい。また、例えば、制御装置１０の電源スイッチ１８がオンに設定されたら開始されてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１２９】
Ｂ１０．他の実施形態１０：
上記各実施形態におけるポインター画像表示制御処理において、第１表示制御処理と第２表示制御処理とをいずれも実行していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１表示制御処理のみを実行してもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１３０】
Ｂ１１．他の実施形態１１：
上記各実施形態において、第１操作入力は、予め定められた回数だけＨＭＤ１００がノックされる操作であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、使用者ＵＳからの予め定められた音声の入力を第１操作入力としてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１３１】
Ｂ１２．他の実施形態１２：
上記第１実施形態において、第１表示制御処理における「決定」操作は、予め定められた時間の間、操作用アイコン画像Ｉｃにポインター画像Ｐｔ１を重畳させる操作であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、ＨＭＤ１００をノックする操作を「決定」操作としてもよい。この構成では、第１操作入力とは異なる回数のＨＭＤ１００へのノックを検出した場合に、「決定」操作としてもよい。また、第１操作入力とは異なる方向からのノックを検出した場合に、「決定」操作としてもよい。また、例えば、頭部が水平方向に所定の角度以上動かされた場合に、「決定」操作としてもよい。この構成では、頭部が動かされた後、所定時間の間、静止している場合に、「決定」操作としてもよい。また、例えば、使用者ＵＳからの予め定められた音声の入力を「決定」操作としてもよい。また、例えば、頭部を動かした後に第１表示制御処理が開始される際の頭部の位置に頭部を戻した場合に、「決定」操作としてもよい。このような構成においても、上記第１実施形態と同様な効果を奏する。
【０１３２】
Ｂ１３．他の実施形態１３：
上記各実施形態において、使用者ＵＳは、水平方向に頭部を回転させていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、使用者ＵＳは、鉛直方向に沿って頭部を回転させてもよいし、水平方向および鉛直方向に交差する方向に頭部を回転させてもよい。また、例えば、使用者ＵＳが横向きに寝ている場合や、仰向けに寝ている場合等に頭部を回転させてもよい。このような構成においても、６軸センサー２３５がＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸の各軸に対する角速度を検出することにより、検出された頭部の回転角度量に応じて、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度を変更して表示させることができる。
【０１３３】
Ｂ１４．他の実施形態１４：
上記各実施形態において、ＨＭＤ１００は、透過型の頭部装着型表示装置であったが、本発明はこれに限定されない。例えば、ビデオシースルー型ＨＭＤであってもよいし、非透過型の頭部装着型表示装置であってもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１３４】
Ｂ１５．他の実施形態１５：
上記各実施形態において、対象画像ＡＩは、第１表示制御処理と第２表示制御処理とで同じ大きさで表示されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第１表示制御処理と第２表示制御処理とで、対象画像ＡＩの大きさを異ならせて表示させてもよい。また、例えば、第１表示制御処理と第２表示制御処理とで、対象画像ＡＩのうち、操作用アイコン画像Ｉｃの大きさのみを異ならせて表示させてもよい。この構成では、例えば、第１表示制御処理の操作用アイコン画像Ｉｃを、第２表示制御処理の操作用アイコン画像Ｉｃに比べて大きく表示させることにより、ポインター画像Ｐｔ１を操作用アイコン画像Ｉｃに重畳させやすくすることができる。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１３５】
Ｂ１６．他の実施形態１６：
上記各実施形態において、アプリケーションから呼び出される機能およびメニュー項目等に対応させて、第１実施形態、他の実施形態１、他の実施形態３および他の実施形態４における各第１表示制御処理のうちのいずれかの第１表示制御処理を実行させてもよい。すなわち、アプリケーションから呼び出される機能およびメニュー項目等ごとに異なる態様の第１表示制御処理を実行させてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１３６】
Ｂ１７．他の実施形態１７：
上記各実施形態において、入出力制御部１５１は、制御装置１０のトラックパッド１４上でのタップ操作等の入力を受け付けていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、入出力制御部１５１は、制御装置１０とは異なる外部入力装置からの入力を受け付けてもよい。具体的には、入出力制御部１５１は、パーソナルコンピューター、スマートフォンおよびゲーム機器等でトラックパッドや、タッチパネル等の操作面を有する入力装置からの入力を受け付けてもよい。タッチパネルを有する入力装置からの入力を受け付ける構成において、第１表示制御処理の実行中は、タッチパネル（操作面）の輝度を下げてもよいし、タッチパネル（操作面）をオフにしてもよいし、入出力制御部１５１がタッチパネル（操作面）からの入力を受け付けないようにしてもよい。また、これらの外部入力装置と制御装置１０とは、有線接続されていてもよいし、無線ＬＡＮ等の規格に準拠した無線通信を行うことにより無線接続されていてもよい。このような構成においても、上記各実施形態と同様な効果を奏する。
【０１３７】
Ｂ１８．他の実施形態１８：
上記他の実施形態１において、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量がゼロに設定されている場合に、ポインター画像Ｐｔ１を静止させていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度に加えられる速度量がゼロに設定されている場合に、ポインター画像Ｐｔ１の移動速度を現在の移動速度と同じ速度としてもよい。このような構成においても、上記他の実施形態１と同様な効果を奏する。
【０１３８】
本発明は、上述の実施形態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中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又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】
【０１３９】
ＡＩ…対象画像、Ａｒ１…領域、Ａｒ２…領域、Ａｒ３…領域、Ａｒ４…領域、Ａｒ５…領域、Ａｒ６…領域、Ａｒ７…領域、Ａｒ８…領域、Ｃ１…基準位置、Ｃ２…中心位置、Ｃ３…中心位置、ＥＬ…端部、ＥＲ…端部、Ｉｃ…操作用アイコン画像、Ｌ…画像光、Ｌ１…画像、Ｌ２…アーティスト名、Ｌ３…曲名、ＬＥ…左眼、Ｌｓｔ…音楽情報、ＯＢ…対象物、ＯＬ…外光、Ｐ１…基準線、Ｐ２…直線、Ｐ３…直線、ＰＮ…表示領域、ＰＵ…ポップアップ画像、Ｐｔ…ポインター画像、Ｐｔ１…ポインター画像、ＲＤ…視線、ＲＥ…右眼、ＳＣ…外界、Ｔｍ…再生時間、Ｔｐ…頭頂部、ＵＳ…使用者、ＶＲ…視界、１０…制御装置、１２…点灯部、１４…トラックパッド、１６…方向キー、１７…決定キー、１８…電源スイッチ、１９…バイブレーター、２０…画像表示部、２１…右保持部、２２…右表示ユニット、２３…左保持部、２４…左表示ユニット、２６…右導光板、２７…前部フレーム、２８…左導光板、３０…ヘッドセット、３２…右イヤホン、３４…左イヤホン、４０…接続ケーブル、４６…コネクター、６１…カメラ、６３…マイク、６５…照度センサー、６７…ＬＥＤインジケーター、１００…頭部装着型表示装置、１１０…操作部、１１１…６軸センサー、１１３…磁気センサー、１１５…ＧＮＳＳレシーバー、１１７…無線通信部、１１８…メモリー、１２０…コントローラー基板、１２１…不揮発性記憶部、１２２…記憶機能部、１２３…設定データ、１２４…コンテンツデータ、１３０…電源部、１３２…バッテリー、１３４…電源制御回路、１４０…メインプロセッサー、１４５…画像処理部、１４７…表示制御部、１４９…撮像制御部、１５０…制御機能部、１５１…入出力制御部、１５３…頭部運動検出部、１５５…操作検出部、１８０…音声コーデック、１８２…音声インターフェイス、１８４…外部コネクター、１８６…外部メモリーインターフェイス、１８８…ＵＳＢコネクター、１９２…センサーハブ、１９６…インターフェイス、２１０…表示ユニット基板、２１１…インターフェイス、２１３…受信部、２１５…ＥＥＰＲＯＭ、２１７…温度センサー、２２１…ＯＬＥＤユニット、２２３…ＯＬＥＤパネル、２２５…ＯＬＥＤ駆動回路、２３０…表示ユニット基板、２３１…インターフェイス、２３３…受信部、２３５…６軸センサー、２３７…磁気センサー、２３９…温度センサー、２４１…ＯＬＥＤユニット、２４３…ＯＬＥＤパネル、２４５…ＯＬＥＤ駆動回路、２５１…右光学系、２５２…左光学系、２６１…ハーフミラー、２８１…ハーフミラー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【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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