(57)【要約】【課題】使用者の視覚に対する負担を軽減した頭部装着型表示装置の技術を提供する。 【解決手段】透過型の頭部装着型表示装置は、画像データに基づいて画像光を生成し射出する画像光生成部を有し、使用者の頭部に装着された状態において、使用者に画像光を虚像として視認させると共に、外景を透過させる画像表示部と；画像表示部を用いて使用者に視認させる画像光として、設定された特定の画像データに基づいて生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像光を設定する制御部と、を備える。【選択図】図４
2015177404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型の頭部装着型表示装置であって、
画像データに基づいて画像光を生成し射出する画像光生成部を有し、使用者の頭部に装着された状態において、使用者に前記画像光を虚像として視認させると共に、外景を透過させる画像表示部と、
前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光として、設定された特定の画像データに基づいて生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像光を設定する制御部と、を備える、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であって、
前記特定の画像データは、特定の情報に基づいて設定され、
前記特定画像光は、複数種類の第１の画像光と、前記複数種類の第１の画像光とは異なる第２の画像光と、を含み、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光を、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと、時間の経過に伴って変化させる、頭部装着型表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記複数種類の第１の画像光のそれぞれと前記第２の画像光とは、輝度が異なる、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であって、
前記画像光生成部は、射出する光量を調整可能な画像変調素子で構成され、
前記制御部は、前記画像変調素子から射出される光量を調整することにより、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれと前記第２の画像光との輝度を異ならせる、頭部装着型表示装置。
【請求項５】
請求項４に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、前記画像変調素子として、射出する光量を調整可能な光源と、前記光源から射出された光を前記画像光に変換する画像形成パネルと、を含み、
前記制御部は、前記光源から射出される光量を調整することにより、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれと前記第２の画像光との輝度を異ならせる、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であって、
前記第２の画像光の輝度は、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれの輝度よりも大きく、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて、
前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第１の画像光を視認させた後に前記第２の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第１の画像光の輝度が増加するように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させ、
前記第２の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第１の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度が減少するように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させる、頭部装着型表示装置。
【請求項７】
請求項６に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて、
前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第１の画像光を視認させた後に前記第２の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第１の画像光の輝度の増加率が大きくなるように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させ、
前記第２の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第１の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度の減少率が大きくなるように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させる、頭部装着型表示装置。
【請求項８】
請求項３から請求項７までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の瞳孔の大きさを特定する瞳孔特定部を備え、
前記制御部は、特定された前記瞳孔の大きさが第１の大きさのときの輝度に対して、前記瞳孔の大きさが前記第１の大きさよりも大きい第２の大きさのときの輝度の方が小さくなるように、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれと前記第２の画像光との輝度を設定する、頭部装着型表示装置。
【請求項９】
請求項３から請求項８までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の瞳孔の大きさを特定する瞳孔特定部を備え、
前記制御部は、前記特定画像光を使用者に視認されていない状態から視認されている状態へと変化させるときに、特定された前記瞳孔の大きさが大きいほど、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと変化させる時間を長く設定する、頭部装着型表示装置。
【請求項１０】
請求項２に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記複数種類の第１の画像光のそれぞれは、前記第２の画像光の一部であり、
前記制御部は、前記画像表示部を用いて、
前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第１の画像光を視認させた後に前記第２の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第１の画像光の領域の大きさが増加するように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させ、
前記第２の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第１の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第１の画像光の領域の大きさが減少するように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させる、頭部装着型表示装置。
【請求項１１】
請求項２から請求項１０までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の視線方向の外景の温度分布を検出する温度検出部を備え、
前記特定の情報は、検出された前記外景の温度分布を特定する情報を含む、頭部装着型表示装置。
【請求項１２】
請求項２から請求項１１までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の視線方向の外景を撮像する撮像部と、
撮像された撮像画像に含まれる特定の対象物を抽出する対象物抽出部と、を備え、
前記特定の情報は、抽出された前記特定の対象物に関する情報である、頭部装着型表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記対象物抽出部は、前記撮像部の撮像範囲における前記特定の対象物の動きの速さを特定し、
前記制御部は、特定された前記特定の対象物の動きの速さが速いほど、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと変化させる時間を長く設定する、頭部装着型表示装置。
【請求項１４】
請求項１２または請求項１３に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記対象物抽出部は、前記撮像部の撮像範囲における前記特定の対象物の動きの速さを特定し、
前記制御部は、特定された前記特定の対象物の速さが設定された第１の閾値以上であった場合には、前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光として、前記特定画像光を設定する前に、前記特定画像光とは異なる画像データに基づいて生成された表示前画像光を設定する、頭部装着型表示装置。
【請求項１５】
請求項１２から請求項１４までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記特定の対象物と前記画像表示部との距離を特定する距離特定部を備え、
前記制御部は、特定された前記距離が設定された第２の閾値以下であった場合に、前記特定画像光を設定する、頭部装着型表示装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記特定の情報は、前記特定の対象物に対して使用者が行なうべき動作に関する情報である、頭部装着型表示装置。
【請求項１７】
請求項２から請求項１６までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の位置を特定する位置情報を取得する位置情報取得部を備え、
前記特定の情報は、取得された前記位置情報を含む、頭部装着型表示装置。
【請求項１８】
請求項２から請求項１７までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の視線方向を特定する情報である視線方向情報を取得する視線方向特定部を備え、
前記特定の情報は、前記視線方向情報を含む、頭部装着型表示装置。
【請求項１９】
請求項２から請求項１８までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
使用者の動きの速さを特定する動き特定部を備え、
前記制御部は、特定された前記特定の対象物の動きの速さが速いほど、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと変化させる時間を長く設定する、頭部装着型表示装置。
【請求項２０】
画像データに基づいて画像光を生成し射出する画像光生成部を有し、使用者の頭部に装着された状態において、使用者に前記画像光を虚像として視認させると共に、外景を透過させる画像表示部を備える、透過型の頭部装着型表示装置の制御方法であって、
前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光として、設定された特定の画像データに基づいて生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像光を設定する工程を備える、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。頭部装着型表示装置は、例えば、液晶ディスプレイおよび光源を利用して画像を表わす画像光を生成し、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、使用者に虚像を視認させる。頭部装着型表示装置には、使用者が虚像に加えて外景も視認可能な透過型と、使用者が外景を視認できない非透過型と、の２つのタイプがある。透過型の頭部装着型表示装置には、光学透過型とビデオ透過型とがある。
【０００３】
特許文献１には、受信した映像信号を構成する複数のフレームのそれぞれが輝度や彩度によって何種類かに識別され、所定数のフレームにおいて、特定の種類のフレームから他の種類のフレームへの変化が一定回数以上である場合には、所定数のフレームからいくつかのフレームを削減することでフレームの種類の変化を減少させることにより、映像を視認している使用者への負担を軽減する画像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１４１５４８号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】コンテンツの生体への影響に関する調査研究報告書、平成１６年３月、総務省
【非特許文献２】アニメーション等の映像手法によるガイドライン、２００６年、日本放送協会、社団法人日本民間放送連盟
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載された技術では、受信した映像信号を構成する複数のフレームのそれぞれの種類を識別して、特定の種類のフレームから他の種類のフレームへの変化を減少させるため、使用者に視認される映像のみについては一定の効果が得られるものの、例えば、フレームの種類の変化がない静止画像を使用者に視認させる場合については考慮されていない。そのため、映像以外の静止画像等についても、使用者の負担を軽減したいという課題があった。また、透過型の頭部装着型表示装置では、受信される映像に加えて透過された外景を重畳して使用者に視認させる。そのため、透過された外景を考慮したうえで、使用者に視認させる虚像を制御したいという課題があった。また、透過された外景に含まれて検出される情報に応じて、使用者に視認させる虚像を制御したいという課題があった。そのほか、従来の頭部装着型表示装置においては、利便性の向上等が望まれていた。
【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、透過型の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、画像データに基づいて画像光を生成し射出する画像光生成部を有し、使用者の頭部に装着された状態において、使用者に前記画像光を虚像として視認させると共に、外景を透過させる画像表示部と；前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光として、設定された特定の画像データに基づいて生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像光を設定する制御部と、を備える。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者に視認される画像光が時間の経過に伴って緩やかに変化するため、使用者の視覚に対する負担が軽減される。
【０００９】
（２）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記特定の画像データは、特定の情報に基づいて設定され；前記特定画像光は、複数種類の第１の画像光と、前記複数種類の第１の画像光とは異なる第２の画像光と、を含み；前記制御部は、前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光を、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと、時間の経過に伴って変化させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者に対して、外景のみが視認されている状態からいきなり第２の画像光を視認させるのではなく、時間の経過に伴って複数種類の第１の画像光を視認させた後に第２の画像光を視認させる。よって、使用者が視認する外景および画像光の変化が緩やかであるため、使用者の視覚に対する負担をさらに軽減できる。
【００１０】
（３）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれと前記第２の画像光とは、輝度が異なっていてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、１つの画像データに基づいて、輝度を制御するだけで複数種類の第１の画像光および第２の画像光を生成することができるため、簡単な制御によって使用者の視覚に対する負担を軽減できる。
【００１１】
（４）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記画像光生成部は、射出する光量を調整可能な画像変調素子で構成され；前記制御部は、前記画像変調素子から射出される光量を調整することにより、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれと前記第２の画像光との輝度を異ならせてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、１つの画像データに基づいて、輝度を制御するだけで複数種類の第１の画像光および第２の画像光を生成することができるため、簡単な制御によって使用者の視覚に対する負担を軽減できる。
【００１２】
（５）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記画像光生成部は、射出する光量を調整可能な光源と、前記光源から射出された光を前記画像光に変換する画像形成パネルと、を含み；前記制御部は、前記光源から射出される光量を調整することにより、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれと前記第２の画像光との輝度を異ならせてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、１つの画像データに基づいて、輝度を制御するだけで複数種類の第１の画像光および第２の画像光を生成することができるため、簡単な制御によって使用者の視覚に対する負担を軽減できる。
【００１３】
（６）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記第２の画像光の輝度は、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれの輝度よりも大きく；前記制御部は、前記画像表示部を用いて；前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第１の画像光を視認させた後に前記第２の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第１の画像光の輝度が増加するように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させ；前記第２の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第１の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度が減少するように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、複数種類の第１の画像光を経て第２の画像光が徐々に浮かび上がってくるように使用者に視認させることができ、使用者の視覚に対する負担をさらに軽減できる。
【００１４】
（７）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記制御部は、前記画像表示部を用いて；前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第１の画像光を視認させた後に前記第２の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第１の画像光の輝度の増加率が大きくなるように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させ；前記第２の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第１の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い輝度の減少率が大きくなるように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、複数種類の第１の画像光を経て第２の画像光が徐々に浮かび上がってくるように使用者に視認させることができ、使用者の視覚に対する負担をさらに軽減できる。
【００１５】
（８）上記形態の頭部装着型表示装置において、さらに；使用者の瞳孔の大きさを特定する瞳孔特定部を備え；前記制御部は、特定された前記瞳孔の大きさが第１の大きさのときの輝度に対して、前記瞳孔の大きさが前記第１の大きさよりも大きい第２の大きさのときの輝度の方が小さくなるように、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれと前記第２の画像光との輝度を設定してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の眼の瞳孔の大きさが大きいとき、すなわち、使用者の周りの明るさが暗いときには、複数種類の第１の画像光や第２の画像光の輝度を下げる制御が行なわれ、使用者の周りの明るさが明るいときには、複数種類の第１の画像光や第２の画像光の輝度を上げる制御が行なわれる。よって、使用者の周りの明るさに応じて、複数種類の第１の画像光や第２の画像光の輝度が制御されるため、必要以上に高い輝度による画像光を使用者に視認させずに、使用者への視覚的な負担を低減でき、かつ、使用者が十分に視認できる明るさの画像光を使用者に視認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、さらに；使用者の瞳孔の大きさを特定する瞳孔特定部を備え；前記制御部は、前記特定画像光を使用者に視認されていない状態から視認されている状態へと変化させるときに、特定された前記瞳孔の大きさが大きいほど、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと変化させる時間を長く設定してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の眼の瞳孔の大きさが大きいとき、すなわち、使用者の周りの明るさが暗いときには、複数種類の第１の画像光や第２の画像光を使用者に視認させる際に、使用者の視覚的な負担が大きくなることを回避させるために、複数種類の第１の画像光から第２の画像光へと変化させる時間を長く設定するため、使用者への視覚的な負担を低減できる。
【００１７】
（１０）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記複数種類の第１の画像光のそれぞれは、前記第２の画像光の一部であり；前記制御部は、前記画像表示部を用いて；前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させていない状態から、前記複数種類の第１の画像光を視認させた後に前記第２の画像光を視認させる状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第１の画像光の大きさが増加するように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させ；前記第２の画像光を使用者に視認させた後に前記複数種類の第１の画像光を視認させた状態から、前記複数種類の第１の画像光と前記第２の画像光とのいずれも使用者に視認させない状態へと変化させる場合には、時間の経過に伴い前記複数種類の第１の画像光の大きさ画が減少するように前記複数種類の第１の画像光を使用者に視認させてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者に対して、外景のみが視認されている状態からいきなり第２の画像光を視認させるのではなく、時間の経過に伴って視認させる画像の領域を大きくしていく。よって、使用者が視認する外景および画像の変化が緩やかであるため、使用者の視覚に対する負担が軽減される。
【００１８】
（１１）上記形態の頭部装着型表示装置は、さらに、使用者の視線方向の外景の温度分布を検出する温度検出部を備え；前記特定の情報は、検出された前記外景の温度分布を特定する情報を含んでいてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、外景の温度変化に伴う画像を使用者に視認させることができ、使用者の利便性が向上する。
【００１９】
（１２）上記形態の頭部装着型表示装置は、さらに、使用者の視線方向の外景を撮像する撮像部と；撮像された撮像画像に含まれる特定の対象物を抽出する対象物抽出部と、を備え；前記特定の情報は、抽出された前記特定の対象物に関する情報であってもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、撮像画像に含まれる特定の対象物の検出結果に基づいて、使用者に視認させる画像を制御できるため、使用者の利便性が向上する。
【００２０】
（１３）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記対象物抽出部は、前記撮像部の撮像範囲における前記特定の対象物の動きの速さを特定し；前記制御部は、特定された前記特定の対象物の動きの速さが速いほど、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと変化させる時間を長く設定してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、特定の対象物の動きの速さが速い場合には、複数種類の第１の画像光から第２の画像光へと変化させる時間を長く設定するため、使用者への視覚的な変化を緩和させることで、使用者への視覚的な負担を低減できる。
【００２１】
（１４）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記対象物抽出部は、前記撮像部の撮像範囲における前記特定の対象物の動きの速さを特定し；前記制御部は、特定された前記特定の対象物の速さが設定された第１の閾値以上であった場合には、前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光として、前記特定画像光を設定する前に、前記特定画像光とは異なる画像データに基づいて生成された表示前画像光を設定してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、撮像範囲に特定の対象物が含まれる場合であっても、特定の対象物の動きの速さが大きい場合には、第２の画像光を使用者に視認させる前の準備段階としての複数種類の第１の画像光を使用者に視認させることで、使用者が視認する外景の変化を少なくして、使用者の視覚的な負担を低減できる。
【００２２】
（１５）上記形態の頭部装着型表示装置において、さらに；前記特定の対象物と前記画像表示部との距離を特定する距離特定部を備え；前記制御部は、特定された前記距離が設定された第２の閾値以下であった場合に、前記特定画像光を設定してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、特定の対象物が撮像されるだけでなく、使用者と特定の対象物との距離が一定以上近い場合にのみ、複数種類の第１の画像光および第２の画像光が使用者に視認されるため、特定の対象物が使用者に近い位置にない場合に、使用者にとって不要な情報に基づく第２の画像号が使用者に視認されないため、使用者の利便性が向上する。
【００２３】
（１６）上記形態の頭部装着型表示装置において、前記特定の情報は、前記特定の対象物に対して使用者が行なうべき動作に関する情報であってもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者は、行なうべき動作を安全に、かつ、正しい手順で行なうことができ、使用者の利便性が向上する。
【００２４】
（１７）上記形態の頭部装着型表示装置は、さらに、使用者の位置を特定する位置情報を取得する位置情報取得部を備え；前記特定の情報は、取得された前記位置情報を含んでいてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の位置情報に基づいて、使用者に視認させる画像を制御できるため、使用者の利便性が向上する。
【００２５】
（１８）上記形態の頭部装着型表示装置は、さらに、使用者の視線方向を特定する情報である視線方向情報を取得する視線方向特定部を備え；前記特定の情報は、前記視線方向情報を含んでいてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の視線方向が固定されていない場合に、複数種類の第１の画像光および第２の画像光を使用者に視認させない。よって、使用者は、視線方向を変化させても透過された外景が変化するだけで、生成された画像を視認せずに済むため、使用者が視認する外景の変化が少なく、使用者の視覚に対する負担がさらに軽減される。
【００２６】
（１９）上記形態の頭部装着型表示装置において、さらに；使用者の動きの速さを特定する動き特定部を備え；前記制御部は、特定された前記特定の対象物の動きの速さが速いほど、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと変化させる時間を長く設定してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、使用者の動きの速さが大きい場合には、制御部は、前記複数種類の第１の画像光から前記第２の画像光へと変化させる時間を長く設定する。これにより、使用者の動きが速い場合に、使用者に視認される複数種類の第１の画像光の変化の割合が小さくなるため、使用者の視覚的な負荷を低減できる。
【００２７】
上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素はすべ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、新たな他の構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行な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。
【００２８】
例えば、本発明の一形態は、画像表示部と、制御部と、の２つ要素の内の一つ以上または全部の要素を備えた装置として実現可能である。すなわち、この装置は、画像表示部を有していてもよく、有していなくてもよい。また、装置は、制御部を有していてもよく、有していなくてもよい。画像表示部は、例えば、画像データに基づいて画像光を生成し射出する画像光生成部を有し、使用者の頭部に装着された状態において、使用者に前記画像光を虚像として視認させると共に、外景を透過させてもよい。制御部は、例えば、前記画像表示部を用いて使用者に視認させる前記画像光として、設定された特定の画像データに基づいて生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像光を設定してもよい。こうした装置は、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。このような形態によれば、装置の操作性の向上および簡易化、装置の一体化や、装置を使用する使用者の利便性の向上、等の種々の課題の少なくとも１つを解決することができる。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。
【００２９】
本発明は、頭部装着型表示装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、表示装置、頭部装着型表示装置および表示装置の制御方法、頭部装着型表示システム、表示装置、頭部装着型表示システムおよび表示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、そのコンピュータープログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号等の形態で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】頭部装着型表示装置の外観構成を示す説明図である。
【図２】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３】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４】特定画像表示処理の流れを示す説明図である。
【図５】使用者に視認される選択メニュー画面の一例を示す説明図である。
【図６】使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。
【図７】使用者に視認される中間画像の一例を示す説明図である。
【図８】画像表示処理におけるバックライトの輝度の時間推移の一例を示す説明図である。
【図９】特定画像非表示処理の流れを示す説明図である。
【図１０】画像非表示処理におけるバックライトの輝度の時間推移の一例を示す説明図である。
【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実施形態における特定画像表示処理の流れを示す説明図である。
【図１３】使用者に視認される予告画像の一例を示す説明図である。
【図１４】使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。
【図１５】第３実施形態における頭部装着型表示装置の外観構成を示す説明図である。
【図１６】第３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１７】第３実施形態における特定画像表示処理の流れを示す説明図である。
【図１８】第３実施形態における特定画像表示処理の流れを示す説明図である。
【図１９】画像表示処理におけるバックライトの輝度の時間推移の一例を示す説明図である。
【図２０】使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。
【図２１】特定画像変更処理の流れを示す説明図である。
【図２２】対象画像が変化した後に使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。
【図２３】使用者に視認される中間画像の一例を示す説明図である。
【図２４】使用者に視認される中間画像の一例を示す説明図である。
【図２５】使用者に視認される中間画像の一例を示す説明図である。
【図２６】使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。
【図２７】使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。
【図２８】使用者に視認される特定画像を含むメニュー画像の一例を示す説明図である。
【図２９】使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。
【図３０】変形例における頭部装着型表示装置の外観構成を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
次に、本発明の実施の形態を実施形態に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．頭部装着型表示装置の構成：
Ａ−２．特定画像表示処理：
Ａ−３．特定画像非表示処理：
Ｂ．第２実施形態：
Ｃ．第３実施形態：
Ｄ．変形例：
【００３２】
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．頭部装着型表示装置の構成：
図１は、頭部装着型表示装置１００の外観構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置１００は、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。本実施形態の頭部装着型表示装置１００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。なお、本明細書では、頭部装着型表示装置１００によって使用者が視認する虚像を便宜的に「表示画像」とも呼ぶ。また、画像データに基づいて生成された画像光を射出することを「画像を表示する」ともいう。
【００３３】
頭部装着型表示装置１００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１０（コントローラー１０）と、を備えている。
【００３４】
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、左表示駆動部２４と、右光学像表示部２６と、左光学像表示部２８と、サーモグラフィー６２と、を含んでいる。右光学像表示部２６および左光学像表示部２８は、それぞれ、使用者が画像表示部２０を装着した際に使用者の右および左の眼前に位置するように配置されている。右光学像表示部２６の一端と左光学像表示部２８の一端とは、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の眉間に対応する位置で、互いに接続されている。
【００３５】
右保持部２１は、右光学像表示部２６の他端である端部ＥＲから、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。同様に、左保持部２３は、左光学像表示部２８の他端である端部ＥＬから、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。右保持部２１および左保持部２３は、眼鏡のテンプル（つる）のようにして、使用者の頭部に画像表示部２０を保持する。
【００３６】
右表示駆動部２２と左表示駆動部２４とは、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の頭部に対向する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」とも呼び、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を総称して単に「表示駆動部」とも呼び、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８を総称して単に「光学像表示部」とも呼ぶ。
【００３７】
表示駆動部２２，２４は、液晶ディスプレイ２４１，２４２（Liquid Crystal Display、以下「ＬＣＤ２４１，２４２」とも呼ぶ）や投写光学系２５１，２５２等を含む（図３参照）。表示駆動部２２，２４の構成の詳細は後述する。光学部材としての光学像表示部２６，２８は、導光板２６１，２６２（図２参照）と調光板とを含んでいる。導光板２６１，２６２は、光透過性の樹脂材料等によって形成され、表示駆動部２２，２４から出力された画像光を使用者の眼に導く。調光板は、薄板状の光学素子であり、使用者の眼の側とは反対の側である画像表示部２０の表側を覆うように配置されている。調光板は、導光板２６１，２６２を保護し、導光板２６１，２６２の損傷や汚れの付着等を抑制する。また、調光板の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て虚像の視認のしやすさを調整できる。なお、調光板は省略可能である。
【００３８】
サーモグラフィー６２は、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の眉間に対応する位置に配置されている。サーモグラフィー６２は、物体から放射され、温度によって異なる赤外線を検出し、検出した赤外線エネルギー量を温度に換算し、温度の分布を表す温度分布画像（赤外線熱画像）を生成する赤外線サーモグラフィーである。サーモグラフィー６２の画角は、撮像する画像の領域が画像表示部２０を装着した使用者の視線と同じになるように設定されている。なお、サーモグラフィー６２は、請求項における温度検出部に相当する。
【００３９】
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、右コード４２と、左コード４４と、連結部材４６と、を含んでいる。右コード４２と左コード４４とは、本体コード４８が２本に分岐したコードである。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、左表示駆動部２４に接続されている。連結部材４６は、本体コード４８と、右コード４２および左コード４４と、の分岐点に設けられ、イヤホンプラグ３０を接続するためのジャックを有している。イヤホンプラグ３０からは、右イヤホン３２および左イヤホン３４が延伸している。
【００４０】
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なう。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（図示しない）が設けられている。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とには、例えば、金属ケーブルや光ファイバーを採用できる。
【００４１】
制御部１０は、頭部装着型表示装置１００を制御するための装置である。制御部１０は、決定キー１１と、点灯部１２と、表示切替キー１３と、トラックパッド１４と、輝度切替キー１５と、方向キー１６と、メニューキー１７と、電源スイッチ１８と、を含んでいる。決定キー１１は、押下操作を検出して、制御部１０で操作された内容を決定する信号を出力する。点灯部１２は、頭部装着型表示装置１００の動作状態を、その発光状態によって通知する。頭部装着型表示装置１００の動作状態としては、例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ等がある。点灯部１２としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）が用いられる。表示切替キー１３は、押下操作を検出して、例えば、コンテンツ動画の表示モードを３Ｄと２Ｄとに切り替える信号を出力する。トラックパッド１４は、トラックパッド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。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できる。輝度切替キー１５は、押下操作を検出して、画像表示部２０の輝度を増減する信号を出力する。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。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、頭部装着型表示装置１００の電源投入状態を切り替える。
【００４２】
図２は、頭部装着型表示装置１００の構成を機能的に示すブロック図である。図２に示すように、制御部１０は、入力情報取得部１１０と、記憶部１２０と、電源１３０と、操作部１３５と、ＣＰＵ１４０と、インターフェイス１８０と、送信部５１（Ｔｘ５１）および送信部５２（Ｔｘ５２）と、を有している。操作部１３５は、使用者による操作を受け付け、決定キー１１、表示切替キー１３、トラックパッド１４、輝度切替キー１５、方向キー１６、メニューキー１７、電源スイッチ１８、から構成されている。
【００４３】
入力情報取得部１１０は、使用者による操作入力に応じた信号を取得する。操作入力に応じた信号としては、例えば、操作部１３５に配置されたトラックパッド１４、方向キー１６、電源スイッチ１８、に対する操作入力がある。電源１３０は、頭部装着型表示装置１００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。記憶部１２０は、種々のコンピュータープログラムを格納している。記憶部１２０は、ＲＯＭやＲＡＭ等によって構成されている。ＣＰＵ１４０は、記憶部１２０に格納されているコンピュータープログラムを読み出して実行することにより、オペレーティングシステム１５０（ＯＳ１５０）、表示制御部１９０、音声処理部１７０、画像処理部１６０、視線方向判定部１６６、および、特定画像制御部１６５として機能する。
【００４４】
表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４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、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、左ＬＣＤ制御部２１２による左ＬＣＤ２４２の駆動ＯＮ／ＯＦＦ、左バックライト制御部２０２による左バックライト２２２の駆動ＯＮ／ＯＦＦなど、を個別に制御する。これにより、表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４のそれぞれ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および左表示駆動部２４の両方に画像光を生成させたり、一方のみに画像光を生成させたり、両方共に画像光を生成させなかったりする。
【００４５】
表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１と左ＬＣＤ制御部２１２とに対する制御信号のそれぞれを、送信部５１および５２を介して送信する。また、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１と左バックライト制御部２０２とに対する制御信号のそれぞれを送信する。
【００４６】
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。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の周期に応じて、ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路等（図示しない）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（図示しない）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、対象画像の画像データ（ＲＧＢデータ）として、１フレームごとに記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納する。なお、画像処理部１６０は、必要に応じて、画像データに対して、解像度変換処理、輝度、彩度の調整といった種々の色調補正処理、キーストーン補正処理等の画像処理を実行してもよい。
【００４７】
画像処理部１６０は、生成されたクロック信号ＰＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳｙｎｃ、水平同期信号ＨＳｙｎｃ、記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納された画像データ、のそれぞれを、送信部５１、５２を介して送信する。なお、送信部５１を介して送信される画像データを「右眼用画像データ」とも呼び、送信部５２を介して送信される画像データを「左眼用画像データ」とも呼ぶ。送信部５１、５２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。
【００４８】
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、連結部材４６に接続された右イヤホン３２内のスピーカー（図示しない）および左イヤホン３４内のスピーカー（図示しない）に対して供給する。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のそれぞれからは、例えば周波数等が変えられた異なる音が出力される。
【００４９】
視線方向判定部１６６は、後述する９軸センサー６６が検出した画像表示部２０の向きや動きに基づいて、使用者の視線方向を推定する。
【００５０】
特定画像制御部１６５は、閾値以上の温度の部分を特定画像として表示させる高熱検出アプリケーション（以下、単に「熱検出アプリ」とも呼ぶ）である。特定画像制御部１６５は、サーモグラフィー６２により取得された温度分布画像に基づいて、閾値以上の温度である領域を識別する。特定画像制御部１６５は、閾値以上の温度であることを使用者に視認させるために、識別された領域と同じ大きさで赤色の画像を示す特定画像データを作成する。また、特定画像制御部１６５は、特定画像データを基に、特定画像における色や領域を変化させた画像データを作成できる。特定画像制御部１６５は、作成した特定画像データを制御信号として画像処理部１６０および表示制御部１９０へと送信する。なお、特定画像制御部１６５は、請求項における制御部に相当する。
【００５１】
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ＯＡ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、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、を用いることができる。
【００５２】
画像表示部２０は、右表示駆動部２２と、左表示駆動部２４と、右光学像表示部２６としての右導光板２６１と、左光学像表示部２８としての左導光板２６２と、９軸センサー６６と、サーモグラフィー６２と、を備えている。
【００５３】
９軸センサー６６は、加速度（３軸）、角速度（３軸）、地磁気（３軸）、を検出するモーションセンサーである。９軸センサー６６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。検出された使用者の頭部の動きから画像表示部２０の向きが特定され、視線方向判定部１６６は、使用者の視線方向を特定する。視線方向判定部１６６は、検出された加速度および角速度が閾値以下の場合には、使用者の視線方向が固定されている、すなわち、使用者の視線方向が固定されていると判定する。なお、９軸センサー６６と視線方向判定部１６６とは、請求項における視線方向特定部に相当する。
【００５４】
右表示駆動部２２は、受信部５３（Ｒｘ５３）と、光源として機能する右バックライト制御部２０１（右ＢＬ制御部２０１）および右バックライト２２１（右ＢＬ２２１）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と、を含んでいる。右バックライト制御部２０１と右バックライト２２１とは、光源として機能する。右ＬＣＤ制御部２１１と右ＬＣＤ２４１とは、表示素子として機能する。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。
【００５５】
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。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、右眼用画像データと、に基づいて、右ＬＣＤ２４１を駆動する。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。
【００５６】
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。
【００５７】
左表示駆動部２４は、右表示駆動部２２と同様の構成を有している。左表示駆動部２４は、受信部５４（Ｒｘ５４）と、光源として機能する左バックライト制御部２０２（左ＢＬ制御部２０２）および左バックライト２２２（左ＢＬ２２２）と、表示素子として機能する左ＬＣＤ制御部２１２および左ＬＣＤ２４２と、左投写光学系２５２と、を含んでいる。左バックライト制御部２０２と左バックライト２２２とは、光源として機能する。左ＬＣＤ制御部２１２と左ＬＣＤ２４２とは、表示素子として機能する。なお、左バックライト制御部２０２と、左ＬＣＤ制御部２１２と、左バックライト２２２と、左ＬＣＤ２４２と、を総称して「画像光生成部」とも呼ぶ。また、左投写光学系２５２は、左ＬＣＤ２４２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。左光学像表示部２８としての左導光板２６２は、左投写光学系２５２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左眼ＬＥに導く。なお、左投写光学系２５２と左導光板２６２とを総称して「導光部」とも呼ぶ。バックライト制御部２０１，２０２とバックライト２２１，２２２とは、請求項における光源に相当し、ＬＣＤ制御部２１１，２１２とＬＣＤ２４１，２４２とは、請求項における画像形成パネルに相当する。
【００５８】
図３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の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、画像を表わす有効な画像光ＰＬへと変調する。左側についても同様である。なお、図３のように、本実施形態ではバックライト方式を採用したが、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。
【００５９】
Ａ−２．特定画像表示処理：
図４は、特定画像表示処理の流れを示す説明図である。特定画像表示処理では、特定の検出条件が選択された後に、選択された検出条件に応じて特定画像データが作成されて、画像表示部２０に特定画像が表示される。
【００６０】
特定画像表示処理では、初めに、操作部１３５が所定の操作を受け付けると、特定画像制御部１６５は、アプリの選択メニュー画面を画像表示部２０に表示させる（ステップＳ１１）。図５は、使用者に視認される選択メニュー画面ＩＭＧ１の一例を示す説明図である。図５には、使用者が視認する視野ＶＲが示されている。画像表示最大領域ＰＮは、画像光が形成される最大領域の外枠を示している。なお、図５において、画像表示最大領域ＰＮの外枠の破線は、便宜上示されたものであり、使用者に視認されない。図５に示すように、画像表示最大領域ＰＮ内には、選択メニュー画面ＩＭＧ１と、カーソルＣＳと、が示されている。画像表示最大領域ＰＮ内に表示された選択メニュー画面ＩＭＧ１には、選択可能な複数のアプリの選択ボタンが含まれている。操作部１３５が使用者に操作されることにより、カーソルＣＳが画像表示最大領域ＰＮ内を動いて、いずれかのボタンにカーソルＣＳが重なった状態で決定キー１１の押し下げられると、当該ボタンが選択される。
【００６１】
選択メニュー画面ＩＭＧ１が表示された後（図４のステップＳ１１）、使用者により特定のアプリが選択されると（ステップＳ１２：アプリ選択）、特定画像制御部１６５は、選択されたアプリ（以下、単に「選択アプリ」とも呼ぶ）に対応した画面を画像表示部２０に表示させる。選択アプリが検出アプリである場合には、特定画像制御部１６５は、検出条件の入力画面を画像表示部２０に表示させる（ステップＳ１３）。ステップＳ１２の処理において、選択メニュー画面ＩＭＧ１に含まれる過去履歴が選択された場合には（ステップＳ１２：履歴選択）、特定画像制御部１６５は、過去の選択アプリ、および、それぞれの選択アプリの検出条件を画像表示部２０に表示させる（ステップＳ１４）。なお、本実施形態では、熱検出アプリが選択された場合について、説明する。熱検出アプリでは、検出条件の入力画面として、検出する下限の温度の設定画面が画像表示部２０に表示される。
【００６２】
ステップＳ１３の処理、および、ステップＳ１４の処理の後、操作部１３５が使用者に操作されることで検出条件である下限の温度を設定する（ステップＳ１５）。下限の温度が設定されると、特定画像制御部１６５は、熱検出アプリに関連する装置であるサーモグラフィー６２および９軸センサー６６を起動させる（ステップＳ１６）。
【００６３】
次に、特定画像制御部１６５は、サーモグラフィー６２によって撮像された温度分布画像における検出条件に該当する閾値以上の温度の領域を検出する（ステップＳ１７）。閾値以上の温度の領域が検出されない場合には（ステップＳ１７：ＮＯ）、引き続き、特定画像制御部１６５は、閾値以上の温度の領域を監視する。閾値以上の温度の領域が検出された場合には（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、視線方向判定部１６６は、使用者の視線方向が固定されているかを判定する（ステップＳ１８）。
【００６４】
ステップＳ１８の処理において、使用者の視線方向が固定されていないと判定された場合には（ステップＳ１８：ＮＯ）、引き続き、閾値以上の温度の領域の検出を監視しつつ（ステップＳ１７）、使用者の視線方向が固定される状態になるのを待機する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の処理において、使用者の視線方向が固定されたと判定された場合には（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、特定画像制御部１６５は、特定画像を表示する位置として、閾値以上の温度の領域を特定する（ステップＳ１９）。なお、閾値以上の温度の領域が検出された状態では、使用者の視線方向が固定されていない場合があるため、閾値以上の温度の領域が検出され、かつ、使用者の視線方向が固定された場合に、閾値以上の温度の領域を特定する。
【００６５】
閾値以上の温度の領域が特定されると（ステップＳ１９）、特定画像制御部１６５は、特定した領域に対応する特定画像データを設定する（ステップＳ２０）。図６は、使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。図６には、使用者に視認される視野ＶＲが示されている。図６には、画像表示最大領域ＰＮ内に表示され、特定画像データを基に生成された特定画像ＳＩ１および特定画像ＳＩ２（以下、合わせて「特定画像ＳＩ１，ＳＩ２」とも呼ぶ）が示されている。特定画像ＳＩ１は、サーモグラフィー６２によって検出された閾値以上の温度の領域を示す画像である。特定画像ＳＩ２は、特定画像ＳＩ１が示す領域が閾値以上の温度であり、高温で危険であることを使用者に促すメッセージ画像である。
【００６６】
特定画像データが設定されると（図４のステップＳ２０）、特定画像制御部１６５は、設定した特定画像データに基づいて特定画像および複数の中間画像を生成して画像表示部２０に表示させる（ステップＳ２１）。図７は、使用者に視認される中間画像の一例を示す説明図である。図７には、画像表示最大領域ＰＮ内に表示された中間画像ＭＩ１および中間画像ＭＩ２（以下、合わせて「中間画像ＭＩ１，ＭＩ２」とも呼ぶ）が示されている。中間画像ＭＩ１は、サーモグラフィー６２によって検出された閾値以上の温度の領域、すなわち、特定画像ＳＩ１と同じ領域を示す画像である。また、中間画像ＭＩ２は、特定画像ＳＩ２と同じ領域を示す画像である。なお、図６および図７では、輝度に対応した画像の色の濃さがハッチングの濃さによって示されている。
【００６７】
中間画像は、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２の輝度を１００％とした場合に、特定画像データに基づいて輝度を１００％未満として生成された画像である。すなわち、複数の中間画像と特定画像ＳＩ１，ＳＩ２とは、同一の特定画像データを基に生成された輝度のみが異なる画像である。そのため、中間画像は、輝度の数によって複数生成される。例えば、輝度が１０，３５，６５，１００％に設定されると、特定画像データを基に、３つの中間画像と１つの特定画像が生成される。
【００６８】
図８は、画像表示処理におけるバックライト２２１，２２２の輝度の時間推移の一例を示す説明図である。図８には、横軸を時間軸とした場合に、画像表示部２０に画像が表示されていない状態から特定画像ＳＩ１，ＳＩ２が表示されるまでの期間ＴＥ（例えば、３秒間）における輝度の変化が示されている。同一の特定画像データを基に、輝度を変化させることで、画像表示部２０に複数の中間画像が表示された後に、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２が表示される。
【００６９】
図８に示すように、特定画像制御部１６５は、中間画像ＭＩ１，ＭＩ２を表示する場合に、時間の経過に伴い輝度の増加率が大きくなるようにバックライト２２１，２２２の輝度を増加させる。そのため、特定画像制御部１６５は、閾値以上の温度が検出された場合に、検出された瞬間に特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を使用者に視認させるのではなく、輝度の異なる複数の中間画像を視認させた後に、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を視認させることで、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２が徐々に浮かび上がってくるように視認させる（以下、「フェードイン表示」とも呼ぶ）。なお、複数の中間画像および特定画像ＳＩ１，ＳＩ２のそれぞれは、請求項における複数種類の第１の画像光および第２の画像光に相当する。
【００７０】
複数の中間画像および特定画像ＳＩ１，ＳＩ２が画像表示部２０に表示されると（図４のステップＳ２１）、特定画像制御部１６５は、特定画像表示処理を終了する。
【００７１】
Ａ−３．特定画像非表示処理：
図９は、特定画像非表示処理の流れを示す説明図である。特定画像非表示処理では、設定された検出条件により検出されて特定画像が画像表示部２０に表示されていた状態から、特定画像が検出条件に該当しなくなった場合や、使用者の視線方向が変更された場合に、特定画像を非表示の状態へと変化させる。
【００７２】
特定画像非表示処理では、初めに、特定画像制御部１６５は、閾値以上の温度として検出した領域の温度が、引き続き、閾値以上の温度であるかを判定する（ステップＳ３１）。閾値以上の温度であると判定された場合には（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、次に、視線方向判定部１６６は、使用者の視線方向の変化を検出する（ステップＳ３２）。使用者の視線方向の変化が検出されていない、すなわち、使用者の視線方向が固定されたままであると判定された場合には（ステップＳ３２：ＮＯ）、特定画像制御部１６５は、引き続き、閾値以上の温度として検出されていた領域の温度を監視しつつ（ステップＳ３１）、視線方向判定部１６６は、使用者の視線方向を監視する（ステップＳ３２）。
【００７３】
ステップＳ３１の処理において、閾値以上の温度として検出されていた領域の温度が閾値未満であると判定された場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、および、ステップＳ３２の処理において、使用者の視線方向の変化が検出された場合には（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、特定画像制御部１６５は、画像表示部２０に表示していた特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を、時間の経過に伴って輝度の異なる複数の中間画像へと変化させた後に、輝度を０％として中間画像を非表示にする（ステップＳ３３）。
【００７４】
図１０は、画像非表示処理におけるバックライト２２１，２２２の輝度の時間推移の一例を示す説明図である。図１０には、横軸を時間軸とした場合に、画像表示部２０に特定画像ＳＩ１，ＳＩ２が画像表示部２０に表示された状態から画像表示部２０に画像が表示されなくなるまでの期間ＴＥにおける輝度の変化が示されている。図１０に示すように、特定画像制御部１６５は、画像表示部２０に表示する画像を、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２から輝度の異なる複数の中間画像へと変化させる場合に、時間の経過に伴い輝度の減少率が大きくなるように輝度を減少させる。そのため、閾値以上の温度が検出されなくなった場合、および、使用者の視線方向が変化した場合等に、瞬間的に特定画像ＳＩ１，ＳＩ２が使用者に視認されなくなるのではなく、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２が輝度の異なる複数の中間画像へと変化して、徐々に消えていくように使用者に視認される（以下、単に「フェードアウト表示」とも呼ぶ）。
【００７５】
特定画像ＳＩ１，ＳＩ２および複数の中間画像が画像表示部２０に表示されると（図９のステップＳ３３）、特定画像制御部１６５は、特定画像非表示処理を終了する。
【００７６】
以上説明したように、本実施形態における頭部装着型表示装置１００では、操作部１３５は、特定画像データを基に生成され、時間の経過に伴って変化する特定画像ＳＩ１，ＳＩ２およい中間画像ＭＩ１，ＭＩ２を画像表示部２０に表示させる。そのため、本実施形態の頭部装着型表示装置１００では、使用者に視認される画像が時間の経過に伴って緩やかに変化するため、使用者の視覚に対する負担が軽減される。
【００７７】
また、本実施形態における頭部装着型表示装置１００では、特定画像制御部１６５は、閾値以上の温度を検出してから、輝度の異なる複数の中間画像を画像表示部２０に表示させた後に、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を画像表示部２０に表示させる。複数の中間画像は、サーモグラフィー６２により取得された温度分布画像に基づいて作成された特定画像データを基に生成される。また、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２は、特定画像データを基に生成され、複数の中間画像とは異なる画像である。そのため、本実施形態の頭部装着型表示装置１００では、使用者に対して、外景のみが視認されている状態からいきなり特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を視認させるのではなく、時間の経過に伴って中間画像を視認させた後に特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を視認させる。よって、使用者が視認する外景および画像の変化が緩やかであるため、使用者の視覚に対する負担をさらに軽減できる。
【００７８】
また、本実施形態における頭部装着型表示装置１００では、複数の中間画像と特定画像ＳＩ１，ＳＩ２とは、同一の特定画像データを基に生成された輝度のみが異なる画像である。特定画像制御部１６５は、バックライト２２１，２２２の光量を調整することにより、複数の中間画像と特定画像ＳＩ１，ＳＩ２との輝度が異なるように調整する。そのため、本実施形態の頭部装着型表示装置１００では、１つの画像データに基づいて、輝度を制御するだけで複数の中間画像および特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を生成することができるため、簡単な制御によって使用者の視覚に対する負担を軽減できる。
【００７９】
また、本実施形態における頭部装着型表示装置１００では、特定画像制御部１６５は、予め設定された期間ＴＥ（例えば、３秒間）の間に、輝度の異なる複数の中間画像を画像表示部２０に表示させて、期間ＴＥの終了時に、複数の中間画像の輝度のそれぞれよりも輝度の大きい特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を画像表示部２０に表示させる。特定画像制御部１６５は、中間画像ＭＩ１，ＭＩ２を表示する場合に、時間の経過に伴い輝度の増加率が大きくなるようにバックライト２２１，２２２の輝度を増加させる。また、特定画像制御部１６５は、期間ＴＥの間に、画像表示部２０に表示された特定画像ＳＩ１，ＳＩ２から輝度の異なる複数の中間画像へと変化させて、期間ＴＥの終了時に画像表示部２０に画像が表示されていない状態にする。特定画像制御部１６５は、画像表示部２０に表示する画像を、特定画像ＳＩ１，ＳＩ２から輝度の異なる複数の中間画像へと変化させる場合に、時間の経過に伴い輝度の減少率が大きくなるように輝度を減少させる。そのため、本実施形態の頭部装着型表示装置１００では、複数の中間画像を経て特定画像ＳＩ１，ＳＩ２が徐々に浮かび上がってくるように使用者に視認させることができ、使用者の視覚に対する負担をさらに軽減できる。
【００８０】
また、本実施形態における頭部装着型表示装置１００では、サーモグラフィー６２が温度の分布を表す温度分布画像を生成し、特定画像制御部１６５が生成された温度分布画像によって特定画像データを作成する。そのため、本実施形態の頭部装着型表示装置１００では、外景の温度変化に伴う画像を使用者に視認させることができ、使用者の利便性が向上する。
【００８１】
また、本実施形態における頭部装着型表示装置１００では、９軸センサー６６が使用者の頭部の動きを検出し、視線方向判定部１６６が検出された頭部の動きによって使用者の視線方向を特定する。特定画像制御部１６５は、使用者の視線方向が固定された場合に、特定画像データを作成する。そのため、本実施形態の頭部装着型表示装置１００では、使用者の視線方向が固定されていない場合に、中間画像および特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を使用者に視認させない。よって、使用者は、視線方向を変化させても透過された外景が変化するだけで、生成された画像を視認せずに済むため、視認する外景の変化が少なく、使用者の視覚に対する負担がさらに軽減される。
【００８２】
Ｂ．第２実施形態：
図１１は、第２実施形態における頭部装着型表示装置１００ａの構成を機能的に示すブロック図である。頭部装着型表示装置１００ａでは、サーモグラフィー６２の代わりにカメラ６１が画像表示部２０ａに形成され、制御部１０ａには、ＧＰＳモジュール１３４と、無線通信部１３２と、画像判定部１６８と、が形成されている点が、第１実施形態の頭部装着型表示装置１００と異なり、他の構成については同じである。
【００８３】
カメラ６１は、サーモグラフィー６２と同じように、使用者が画像表示部２０ａを装着した際の使用者の眉間に対応する位置に配置されている。カメラ６１は、使用者の視線方向の外部の景色である外景を撮像し、外景画像を取得する。カメラ６１は、単眼カメラであるが、ステレオカメラであってもよい。カメラ６１は、請求項における撮像部に相当する。
【００８４】
ＧＰＳモジュール１３４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより、画像表示部２０ａの現在位置を特定して、位置を示す情報を生成する。画像表示部２０ａの現在位置が検出されることで、頭部装着型表示装置１００ａの使用者の現在位置が特定される。なお、ＧＰＳモジュール１３４は、請求項における位置情報取得部に相当する。
【００８５】
無線通信部１３２は、無線ＬＡＮやブルートゥースといった所定の無線通信規格に則って、例えば、天候情報や道路交通情報といった各種情報を、他の機器との間で送受信する。画像判定部１６８は、記憶部１２０に予め記憶された画像データの表わす特定の対象画像と同じ画像（例えば、「空」の画像）が外景画像に含まれているか否かを、パターンマッチングによって判定する。画像判定部１６８は、請求項における対象物抽出部に相当する。
【００８６】
第２実施形態の特定画像制御部１６５は、温度の検出のみでなく、外景画像に含まれる特定の対象画像の検出や使用者の現在位置等に基づいて、種々の制御を行なって特定画像および複数の中間画像を画像表示部２０ａに表示させる。例えば、特定画像制御部１６５は、外景画像に含まれる空の領域を特定して、使用者の視線方向が固定されている場合には、無線通信部１３２を介して受信した天気情報を示す特定画像データを生成する。
【００８７】
図１２は、第２実施形態における特定画像表示処理の流れを示す説明図である。第２実施形態の特定画像表示処理では、第１実施形態と比較して、選択される検出アプリ、および、生成される特定画像および複数の中間画像が異なる。そのため、第２実施形態では、第１実施形態と比較して、新たにステップＳ６１の予告画像の生成および表示の処理が追加され、その他の点については、第１実施形態と同じである。なお、第２実施形態では、検出アプリである「天気情報（図５）」のアプリ（以下、「お天気アプリ」とも呼ぶ）が選択された場合について説明する。また、予告画像は、請求項における複数種類の第１の画像光に相当する。
【００８８】
特定画像表示処理において、お天気アプリの検出条件が設定されると（図１２のステップＳ４５）、特定画像制御部１６５は、お天気アプリに関連する装置であるカメラ６１、９軸センサー６６、無線通信部１３２、および、ＧＰＳモジュール１３４を起動させる（ステップＳ４６）。
【００８９】
次に、画像判定部１６８は、検出条件として、外景画像に対象画像としての「空」が所定の領域以上（例えば外景画像の半分以上）に含まれているかを判定する（ステップＳ４７）。外景画像に対象画像が含まれていないと判定された場合には（ステップＳ４７：ＮＯ）、画像判定部１６８は、引き続き、対象画像の検出を監視する（ステップＳ４７）。外景画像に対象画像が含まれていると判定された場合には（ステップＳ４７：ＹＥＳ）、特定画像制御部１６５は、特定画像データを基に対象画像が検出された領域全域を、特定画像を表わす候補の領域とする１つの予告画像データを作成して、１つの予告画像データに基づく複数の予告画像を画像表示部２０ａに表示させる（ステップＳ６１）。
【００９０】
図１３は、使用者に視認される予告画像ＰＩの一例を示す説明図である。図２４に示すように、画像表示最大領域ＰＮ内には、予告画像ＰＩが表示されている。予告画像ＰＩは、撮像された外景画像の内、画像判定部１６８が対象画像の「空」として判定した領域の全域に対応するように生成された画像である。複数の予告画像は、同一の予告画像データを基に、時間の経過に伴ってバックライト２２１，２２２の輝度を増加させて生成される。
【００９１】
画像表示部２０ａに予告画像が表示された後（図１２のステップＳ６１）、視線方向判定部１６６は、使用者の視線方向が固定されているか判定する（ステップＳ４８）。使用者の視線方向が固定されていないと判定された場合には（ステップＳ４８：ＮＯ）、引き続き、視線方向判定部１６６は、使用者の視線方向が固定される状態になるのを待機する（ステップＳ４８）。ステップＳ４８の処理において、使用者の視線方向が固定されたと判定された場合には（ステップＳ４８：ＹＥＳ）、特定画像制御部１６５は、予告画像が表示されている領域の内から特定画像を表示する位置を特定する（ステップＳ４９）。
【００９２】
図１４は、使用者に視認される特定画像の一例を示す説明図である。図１４には、画像表示最大領域ＰＮ内に表示された特定画像ＳＩ３および特定画像ＳＩ４が示されている。特定画像ＳＩ３，ＳＩ４は、無線通信部１３２から受信した情報に基づいて特定画像制御部１６５が作成した特定画像データに基づいて生成された画像である。特定画像制御部１６５は、予告画像が表示された領域内において、特定画像ＳＩ３を左上に表示し、特定画像ＳＩ４を右上に表示する。
【００９３】
以上説明したように、第２実施形態の頭部装着型表示装置１００ａでは、カメラ６１が使用者の視線方向の外部の景色である外景を撮像して外景画像を取得し、画像判定部１６８が特定の対象画像と同じ画像が外景画像に含まれているか否かを、パターンマッチングによって判定する。また、ＧＰＳモジュール１３４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより、頭部装着型表示装置１００ａの使用者の現在位置を特定する。そのため、第２実施形態の頭部装着型表示装置１００ａでは、外景画像に含まれる特定の対象画像の検出や使用者の位置情報に基づいて、使用者に視認させる画像を制御できるため、使用者の利便性が向上する。
【００９４】
Ｃ．第３実施形態：
第３実施形態では、上記実施形態とは異なる検出アプリに応じて特定画像表示処理、および、検出条件に応じて特定画像を変更する特定画像変更処理が行なわれる。なお、第３実施形態では、検出アプリとして使用者の作業支援を行なう作業支援アプリが選択された場合について説明する。
【００９５】
図１５は、第３実施形態における頭部装着型表示装置１００ｄの外観構成を示す説明図である。図１５に示すように、頭部装着型表示装置１００ｄは、上記実施形態と比較して、画像表示部２０ｄに右眼撮像カメラ３７と左眼撮像カメラ３８とが配置されている点が異なり、他の構成については同じである。右眼撮像カメラ３７および左眼撮像カメラ３８は、使用者の右眼および左眼のそれぞれを撮像する小型のＣＣＤカメラである。なお、以降では、右眼撮像カメラ３７と左眼撮像カメラ３８とを合わせて眼撮像カメラ３７，３８とも呼び、眼撮像カメラ３７，３８によって撮像された画像を眼撮像画像と呼ぶ。
【００９６】
図１６は、第３実施形態における頭部装着型表示装置１００ｄの構成を機能的に示すブロック図である。第３実施形態では、画像判定部１６８ｄは、眼撮像画像における使用者の右眼および左眼の画像を解析することで、右眼および左眼の瞳孔の大きさを特定する。瞳孔の大きさの具体的な特定の方法としては、撮像された眼の画像の各画素に対して、所定のＲＧＢの値に基づいて２値化を行ない、白眼と黒眼との画素を識別して、全体の画素数に対する黒眼に識別された画素数の割合によって判定する方法である。また、画像判定部１６８ｄは、眼の画像における黒眼の画素の位置に基づいて、使用者の頭部の向きに対する使用者が見ている方向を特定できる。そのため、視線方向判定部１６６ｄは、９軸センサー６６が検出した画像表示部２０の向きに加えて、使用者が頭部の向きに対する使用者の見ている方向を特定することで、より詳細な使用者の視線方向を推定できる。なお、第３実施形態における眼撮像カメラ３７，３８および画像判定部１６８ｄは、請求項における瞳孔特定部に相当する。
【００９７】
特定画像制御部１６５ｄは、記憶部１２０に予め記憶された特定の対象物が外景画像に含まれているかを検出し、外景画像に含まれる特定の対象物の大きさを特定することで、使用者と特定の対象物との距離を判定する。特定画像制御部１６５ｄは、判定された距離が閾値以上であれば、特定の対象物が外景画像に含まれているとして判定し、閾値未満であれば、外景画像に特定の対象物が含まれていても、特定の対象物を検出せずに、特定の対象物が外景画像に含まれていないと判定する。また、画像判定部１６８ｄは、外景画像の各フレームにおける特定の対象物の位置を特定することで、外景画像における特定の対象物の動きの相対速度を特定できる。なお、第３実施形態におけるカメラ６１および特定画像制御部１６５ｄは、請求項における距離特定部に相当する。
【００９８】
図１７および図１８は、第３実施形態における特定画像表示処理の流れを示す説明図である。第３実施形態の特定画像表示処理では、上記実施形態の特定画像表示処理と比較して、ステップＳ７６以降の処理が異なり、ステップＳ７５までの処理は同じである。第３実施形態では、作業支援アプリの検出条件が設定されると（ステップＳ７５）、特定画像制御部１６５は、作業支援アプリに関連する装置であるカメラ６１と９軸センサー６６と眼撮像カメラ３７，３８とを起動させる（ステップＳ７６）。次に、画像判定部１６８ｄは、検出条件として、特定の対象物である電気ドリルの画像である対象画像が外景画像に含まれているか否かを判定する（ステップＳ７７）。外景画像に対象画像が含まれていないと判定された場合には（ステップＳ７７：ＮＯ）、画像判定部１６８ｄは、引き続き、対象画像の検出を監視する（ステップＳ７７）。外景画像に対象画像が含まれていると判定された場合には（ステップＳ７７：ＹＥＳ）、視線方向判定部１６６ｄは、使用者の視線方向が固定されているか否かを判定する（ステップＳ７８）。使用者の視線方向が固定されていないと判定された場合には（ステップＳ７８：ＮＯ）、画像判定部１６８ｄは、対象画像を検出していないものと判定して、引き続き、対象画像の検出を監視する（ステップＳ７７）。
【００９９】
ステップＳ７８の処理において、使用者の視線方向が固定されていると判定された場合には（ステップＳ７８：ＹＥＳ）、画像判定部１６８ｄは、後述するフェードイン表示の制御に用いる眼撮像画像における瞳孔の大きさを特定する（図１８のステップＳ７９）。次に、画像判定部１６８ｄは、フェードイン表示の制御に用いる外景画像に対する対象画像の動きの相対速度を特定する（ステップＳ８０）。次に、特定画像制御部１６５ｄは、フェードイン表示を行なう際の中間画像および特定画像の時間の経過に伴い変化する輝度である変化輝度と、フェードイン表示が完了するまでの中間画像を表示させ始めてから特定画像が表示されるまでの期間である変化期間と、を瞳孔の大きさと対象画像の動きの相対速度とによって設定する（ステップＳ８１）。
【０１００】
図１９は、画像表示処理におけるバックライト２２１，２２２の輝度の時間推移の一例を示す説明図である。図１９には、瞳孔の大きさと対象画像の動きの相対速度とに基づいて設定されたフェードイン表示における時間の経過に伴う輝度の変化の曲線Ｃ２と、比較として、上記第１実施形態における輝度の変化の曲線Ｃ１と、が示されている。特定画像制御部１６５ｄは、瞳孔の大きさを所定の閾値によって、２つに区別している。瞳孔の大きさが所定の閾値未満である場合の特定画像の輝度を１００％とすると、特定画像制御部１６５ｄは、瞳孔の大きさが所定の閾値以上の場合には、特定画像の輝度を７０％に設定する。図１９には、第１実施形態での瞳孔の大きさは所定の閾値未満であり、かつ、第３実施形態での瞳孔の大きさが所定の閾値以上である場合が示されている。そのため、第３実施形態では、フェードイン表示が始まると、中間画像および特定画像の輝度は、常に、上記第１実施形態の輝度よりも小さくなる。なお、所定の閾値以上の瞳孔の大きさと所定の閾値未満の瞳孔の大きさのそれぞれは、請求項における第１の大きさと第２の大きさとに相当する。
【０１０１】
また、特定画像制御部１６５ｄは、特定画像の輝度と同様に、対象画像の動きの相対速度を所定の閾値によって、２つに区別している。図１９に示すように、特定画像制御部１６５ｄは、対象画像の動きの相対速度が所定の閾値以上の場合には、第１実施形態のように変化期間を期間ＴＥに設定し、対象画像の動きの相対速度が所定の閾値未満の場合には、第３実施形態のように変化期間を期間ＴＥよりも長い期間ＴＥ２に設定する。そのため、第３実施形態では、フェードイン表示における曲線Ｃ２は、中間画像が表示され始めてから特定画像が表示されるまでの変化期間が期間ＴＥ２であり、特定画像の輝度が第１実施形態の輝度の７０％である。なお、中間画像と特定画像とは、同じ画像データに基づいて生成される。
【０１０２】
フェードイン表示における変化輝度および変化期間が設定されると（図１８のステップＳ８１）、上記実施形態と同様に、特定画像制御部１６５ｄは、検出アプリである作業支援アプリに基づく特定画像の表示位置を特定し（ステップＳ８２）、上記実施形態と同様にステップＳ８３およびステップＳ８４の処理を行なう。
【０１０３】
図２０は、使用者に視認される特定画像ＳＩ１０の一例を示す説明図である。図２０には、特定の対象物の電気ドリルの画像としての対象画像ＯＩ１を視認している使用者の視野ＶＲが示されている。図２０に示すように、特定画像制御部１６５ｄは、外景画像における対象画像ＯＩ１のコード以外の電気ドリルの本体部に重ならない位置に特定画像ＳＩ１０を表示する。なお、対象画像ＯＩ１の識別は、上記実施形態と同様にパターンマッチングによって行なわれる。特定画像ＳＩ１０は、作業支援アプリに設定された画像データに基づく画像であり、電気ドリルの使用の作業支援として、使用者に両手に手袋の装着を促す「手袋を装着して、手をカメラの前にかざしてください」のメッセージ画像である。
【０１０４】
作業支援アプリでは、特定画像ＳＩ１０（図２０）が表示された後に特定の条件を満たすと、特定画像制御部１６５ｄは、作業支援の順序に沿って、特定画像ＳＩ１０とは異なる特定画像を表示する。図２１は、特定画像変更処理の流れを示す説明図である。特定画像変更処理は、特定画像ＳＩ１０が表示されている状態で、特定の条件を満たした場合に、特定画像ＳＩ１０の画像データとは異なる画像データに基づく特定画像が表示される処理である。
【０１０５】
特定画像変更処理では、初めに、特定画像制御部１６５ｄは、外景画像における対象画像が変化したか否かを判定する（ステップＳ９１）。対象画像が変化したと判定された場合には（ステップＳ９１：ＹＥＳ）、特定画像制御部１６５ｄは、対象画像の変化が設定された作業支援の順序に沿った変化であるか否かを判定する（ステップＳ９２）。対象画像の変化が作業支援の順序に沿った変化であると判定された場合には（ステップＳ９３）、特定画像制御部１６５ｄは、作業支援の順序において次に設定された特定画像があるか否かを判定する（ステップＳ９３）。次に設定された特定画像があると判定された場合には（ステップＳ９３：ＹＥＳ）、特定画像制御部１６５ｄは、次に設定された特定画像を表示する（ステップＳ９５）。
【０１０６】
図２２は、対象画像が変化した後に使用者に視認される特定画像ＳＩ１１の一例を示す説明図である。図２２には、作業順序に沿って次に設定された対象画像として、対象画像ＯＩ１に加えて、手袋を装着した使用者の左手の対象画像ＯＩ２と右手の対象画像ＯＩ３とを含む外景画像が示されている。また、図２２には、作業支援に沿って、特定画像ＳＩ１０の次に表示されるように設定された特定画像ＳＩ１１が示されている。対象画像ＯＩ１，ＯＩ２，ＯＩ３は、作業支援の順序に沿った対象画像であるため、特定画像制御部１６５ｄは、特定画像ＳＩ１１を表示する。特定画像ＳＩ１１は、電気ドリルを用いて作業を行なってもよいことを示す「確認しました！作業を行なってください」のメッセージ画像である。作業支援の順序に沿って設定された特定画像ＳＩ１１が表示されると、特定画像制御部１６５ｄは、特定画像変更処理を終了する。
【０１０７】
図２１のステップＳ９２の処理において、検出された対象画像の変化が作業指示に沿った変化ではない場合として、例えば、手袋を装着していない状態でカメラの前に手をかざした場合には（ステップＳ９２：ＮＯ）、特定画像制御部１６５ｄは、忠告画像として、使用者に特定画像ＳＩ１０（図２０）の作業支援に従うことを促す「違います！指示に従ってください」のメッセージ画像を表示し（図２１のステップＳ９９）、特定画像変更処理を終了する。
【０１０８】
ステップＳ９１の処理において、対象画像の変化が検出されないと判定された場合には（ステップＳ９１：ＮＯ）、特定画像制御部１６５ｄは、使用者の視線方向が変化して特定画像ＳＩ１０（図２０）を表示する条件である対象画像ＯＩ１が外景画像に含まれているか否かを判定する（図２１のステップＳ９４）。使用者の視線方向が大きく変化せずに、外景画像に対象画像ＯＩ１が含まれる場合には（ステップＳ９４：ＮＯ）、特定画像制御部１６５ｄは、引き続き、特定対象物の変化を監視する（ステップＳ９１）。
【０１０９】
外景画像から対象画像ＯＩ１が含まれていないと判定された場合（ステップＳ９４：ＹＥＳ）、または、ステップＳ９３の処理において、作業支援に沿って次に設定された特定画像がないと判定された場合には（ステップＳ９３：ＮＯ）、特定画像制御部１６５ｄは、視線方向の変化速度を特定する（ステップＳ９６）。特定画像制御部１６５ｄは、図１８に示す特定画像表示処理のステップＳ８０およびステップＳ８１の処理と同じように、特定された視線方向の変化速度に基づいて、表示された特定画像ＳＩ１０をフェードアウト表示させるための変化期間を設定する（図２１のステップＳ９７）。次に、特定画像制御部１６５ｄは、設定された変化期間の間に、特定画像ＳＩ１０の輝度を徐々に減少させて、中間画像を介して、特定画像ＳＩ１０の画像データに基づく画像を非表示にする。
【０１１０】
以上説明したように、第３実施形態における頭部装着型表示装置１００ｄでは、画像判定部１６８ｄは、眼撮像カメラ３７，３８によって撮像された眼撮像画像を解析することで、使用者の眼の瞳孔の大きさを特定する。特定画像制御部１６５ｄは、瞳孔の大きさが所定の閾値未満である場合に、瞳孔の大きさが所定の閾値以上である場合の輝度よりも小さい輝度に設定された中間画像および特定画像を表示する。そのため、第３実施形態の頭部装着型表示装置１００ｄでは、使用者の眼の瞳孔の大きさが大きいとき、すなわち、使用者の周りの明るさが暗いときには、中間画像や特定画像の輝度を下げる制御が行なわれ、使用者の周りの明るさが明るいときには、中間画像や特定画像の輝度を上げる制御が行なわれる。よって、使用者の周りの明るさに応じて、中間画像や特定画像の輝度が制御されるため、必要以上に高い輝度による画像を使用者に視認させずに、使用者への視覚的な負担を低減でき、かつ、使用者が十分に視認できる明るさの画像を使用者に視認させることができる。
【０１１１】
また、第３実施形態における頭部装着型表示装置１００ｄでは、画像判定部１６８ｄは、外景画像の各フレームにおける特定の対象物の位置を特定することで、外景画像における特定の対象物の動きの相対速度を特定する。特定画像制御部１６５ｄは、対象画像の動きの相対速度が所定の閾値以上の場合には変化期間を長く設定し、対象画像の動きの相対速度が所定の閾値未満の場合には変化期間を短く設定する。そのため、第３実施形態の頭部装着型表示装置１００ｄでは、対象画像の動きの相対速度が速い場合には、フェードイン表示が完了するまでの時間を長く設定するため、使用者への視覚的な変化を緩和させることで、使用者への視覚的な負担を低減できる。
【０１１２】
また、第３実施形態における頭部装着型表示装置１００ｄでは、特定画像制御部１６５ｄは、外景画像に含まれる特定の対象物の大きさを特定することで、使用者と特定の対象物との距離を判定する。特定画像制御部１６５ｄは、判定された距離が閾値以上であれば、特定の対象物が外景画像に含まれているとして判定し、閾値未満であれば、外景画像に特定の対象物が含まれていても、特定の対象物を検出せずに、特定の対象物が外景画像に含まれていないと判定する。特定画像制御部１６５ｄは、外景画像に特定の対象物の画像である対象画像が含まれている場合に、中間画像および特定画像のフェードイン表示を行なう。そのため、第３実施形態の頭部装着型表示装置１００ｄでは、特定の対象物が撮像されるだけでなく、使用者と特定の対象物との距離が一定以上近い場合にのみ、中間画像および特定画像が表示されるため、特定の対象物が使用者に近い位置にない場合に、使用者にとって不要な情報である特定画像等が表示されないため、使用者の利便性が向上する。
【０１１３】
また、第３実施形態における頭部装着型表示装置１００ｄでは、特定画像ＳＩ１０の基となる画像データは、作業支援アプリの使用者への作業の順序を促すメッセージであるため、使用者は、行なうべき作業を安全に、かつ、正しい手順で行なうことができ、使用者の利便性が向上する。
【０１１４】
Ｄ．変形例：
なお、この発明は上記実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。
【０１１５】
Ｄ１．変形例１：
上記実施形態では、選択アプリの一例として、熱検出アプリやお天気アプリの例を挙げてフェードイン表示およびフェードアウト表示について説明したが、検出アプリ、特定画像、および、中間画像については種々変形可能である。
【０１１６】
図２３および図２４は、使用者に視認される中間画像の一例を示す説明図である。図２３および図２４には、第１実施形態の中間画像ＭＩ１，ＭＩ２（図７）の変形例が示されている。図２３および図２４には、フェードイン表示によって最終的に画像表示部２０に表示される特定画像ＳＩ１，ＳＩ２の領域に包含される中間画像ＭＩ１ａ，ＭＩ２ａ，ＭＩ１ｂ，ＭＩ２ｂが示されている。この変形例では、フェードイン表示は、第１実施形態のように輝度を徐々に変化させるのではなく、異なる画像データに基づいて生成された複数の中間画像を表示させた後に、特定画像ＳＩ１，ＳＩ３を表示させる。特定画像制御部１６５は、特定画像データの一部を示す複数の中間画像データを作成し、中間画像データに基づいて生成された中間画像ＭＩ１ａ（図２３）、中間画像ＭＩ１ｂ（図２４）、特定画像ＳＩ１（図６）の順序で、使用者に視認させる。そのため、この変形例では、使用者に対して、外景のみが視認されている状態からいきなり特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を視認させるのではなく、時間の経過に伴って視認させる画像の領域を大きくしていく。よって、使用者が視認する外景および画像の変化が緩やかであるため、使用者の視覚に対する負担が軽減される。なお、フェードイン表示は、輝度の変化と表示領域の変化との組み合わせで行なわれてもよい。
【０１１７】
図２５は、使用者に視認される中間画像ＭＩ１ｃの一例を示す説明図である。図２６は、使用者に視認される特定画像ＳＩ１ｃ，ＳＩ２ｃ，ＳＩ５ｃの一例を示す説明図である。この変形例では、第１実施形態と同じように、フェードイン表示は、輝度を徐々に大きくすることで行なわれると同時に、中間画像ＭＩ１ｃから特定画像ＳＩ１ｃへと画像表示領域を小さくする。このように、中間画像が特定画像よりも大きな領域であってもよい。
【０１１８】
Ｄ２．変形例２：
図２７は、使用者に視認される特定画像ＳＩ６，ＳＩ７，ＳＩ８の一例を示す説明図である。図２７には、検出アプリとして「経路案内」が選択された場合に、使用者が視認する視野ＶＲが示されている。この変形例では、ＧＰＳモジュール１３４が使用者の現在位置を特定し、特定された位置が交差点であった場合に、特定画像制御部１６５は、経路案内の特定画像ＳＩ６，ＳＩ７，ＳＩ８を画像表示部２０に表示させる。
【０１１９】
図２８は、使用者に視認される特定画像を含むメニュー画像ＩＭＧ２の一例を示す説明図である。図２８には、検出アプリとして「待機メニュー表示」が選択された場合に、使用者が視認する視野ＶＲが示されている。この変形例では、ＧＰＳモジュール１３４が使用者の現在位置を特定し、使用者が特定された現在位置から一定時間移動しなかった場合に、特定画像制御部１６５は、「音楽起動」等のメニュー画面を画像表示部２０に表示させる。
【０１２０】
図２９は、使用者に視認される特定画像ＳＩ９，ＳＩ１０の一例を示す説明図である。図２９には、検出アプリとして「待機画像表示」が選択された場合に、使用者が視認する視野ＶＲが示されている。この変形例では、画像判定部１６８が外景画像の内から特定の対象画像である「空」を認識すると同時に、ＧＰＳモジュール１３４が使用者の現在位置を特定する。使用者が特定された現在位置から一定時間移動しなかった場合に、特定画像制御部１６５は、特定画像ＳＩ９，ＳＩ１０を画像表示部２０に表示させる。
【０１２１】
Ｄ３．変形例３：
上記第１実施形態では、フェードイン表示とフェードアウト表示とにおいて、中間画像ＭＩ１，ＭＩ２を表示する場合に輝度を変更させる期間ＴＥが同じであったが、異なっていてもよい。例えば、フェードイン表示の場合には、フェードアウト表示の場合と比較して、期間ＴＥが長くてもよい。また、上記第１実施形態では、中間画像ＭＩ１，ＭＩ２を表示する場合に、時間の経過に伴い輝度の増加率が大きくなるように制御されたが、輝度の増加率についてはこれに限られず種々変形可能である。例えば、輝度の増加率は、時間の経過に対して一定であってもよいし、時間の経過に対してステップ状に変化してもよい。
【０１２２】
また、上記実施形態では、図８および図１０に示すように、特定画像制御部１６５は、輝度を０％から１００％までの間において増減させたが、輝度の上限値および下限値についてはこれに限られず、種々変形可能である。例えば、特定画像制御部１６５は、輝度を２０％から９０％までの間において増減させてもよい。
【０１２３】
また、上記第１実施形態では、フェードイン表示およびフェードアウト表示が行なわれたが、中間画像ＭＩ１，ＭＩ２および特定画像ＳＩ１，ＳＩ２を表示させる方法についてはこれに限られず、種々変形可能である。例えば、ある二つの輝度を点滅させながら、画像表示最大領域ＰＮにおいて、中間画像の領域が徐々に大きくなって、特定画像の領域に変化してもよい。また、点滅させながら輝度を増減させることでフェードイン表示およびフェードアウト表示が行なわれてもよい。
【０１２４】
また、上記実施形態では、検出条件に基づいて最終的に１つの特定画像が表示される態様であったが、特定画像については種々変形可能である。例えば、検出条件に基づいて複数の特定画像が識別されて表示されてもよい。上記第１実施形態において、検出した温度が閾値以上であるか否かの判定だけではなく、複数の閾値の温度が設定されて、どの閾値以上の温度であるかによって特定画像の色が異なる態様であってもよい。高温である場合には、ＲＧＢ成分の内、よりＲ成分が大きい特定画像で表示されてもよいし、表示される特定画像の外枠が円ではなく、ギザギザな形状にすることで使用者により高温な領域について注意を促すことができる。
【０１２５】
また、上記実施形態では、検出アプリの選択メニュー画面ＩＭＧ１（図５）を一例として挙げて説明したが、検出アプリの選択メニュー画面ＩＭＧ１については、これに限られず、種々変形可能である。例えば、アプリを終了する終了ボタンが選択メニュー画面ＩＭＧ１に含まれてもよいし、検出アプリとは異なる、コンテンツ再生等の選択ボタンが含まれていてもよい。
【０１２６】
Ｄ４．変形例４：
上記第３実施形態では、外景画像における対象画像の動きの相対速度によって、フェードイン表示の特定画像の表示が完了するまでの変化期間が設定されたが、変化期間の設定の方法については、これに限られず、種々変形可能である。例えば、特定された使用者の瞳孔の大きさによって変化期間が設定されてもよい。特定画像制御部１６５ｄは、特定された使用者の眼の瞳孔の大きさが大きいほど、変化期間を長く設定する。この変形例では、使用者の眼の瞳孔の大きさが大きいとき、すなわち、使用者の周りの明るさが暗いときには、フェードイン表示が完了するまでの変化期間が長くなるように設定される。そのため、中間画像や特定画像を使用者に視認させる場合に、使用者の視覚的な負担が大きくなることを回避させることができる。
【０１２７】
上記第３実施形態では、対象画像の動きの相対速度と所定の閾値との比較によって、フェードイン表示を完了するまでの変化期間が設定されたが、対象画像の動きの相対速度によって変化期間以外が制御されてもよい。例えば、対象画像の動きの相対速度が所定の閾値以上の場合には、第２実施形態のように、特定画像の基となる画像データとは異なる画像データに基づく中間画像が表示されてもよい。この変形例の中間画像としては、例えば、特定画像ＳＩ１０（図２０）の内のメッセージ以外の画像のみであってもよい。なお、この変形例における特定画像ＳＩ１０におけるメッセージ以外の画像は、請求項における表示前画像に相当する。この変形例では、外景画像に対象画像が含まれる場合であっても、対象画像の動きの相対速度が大きい場合には、特定画像を表示する前の準備段階としての中間画像を表示することで、使用者が視認する外景の変化を少なくして、使用者の視覚的な負担を低減できる。
【０１２８】
上記第３実施形態では、外景画像に含まれる対象画像の動きの相対速度によって、フェードイン表示における変化期間が設定されたが、変化期間を設定については、これに限られず、種々変形可能である。例えば、画像表示部２０の９軸センサー６６が使用者の頭部の動きに加えて、使用者の体全体の動きを推定することで、使用者の動作の速度を特定してもよい。使用者の動作の速度が速い場合には、使用者が視認する視野ＶＲの短時間当たりの変化が大きい場合がある。そのため、この変形例では、使用者の動作の速度が速い場合には、特定画像制御部１６５ｄは、フェードイン表示における変化期間を長く設定する。これにより、使用者の動作が速い場合に、使用者に視認される中間画像の変化の割合が小さくなるため、使用者の視覚的な負荷を低減できる。
【０１２９】
また、使用者の動作の速度や外景画像に含まれる対象画像の動きの相対速度が大きい場合には、フェードイン表示における変化期間を長くするに加えて、イヤホン３２，３４を介して、音声を出力することで、使用者に何らかの注意を促してもよい。使用者の動きの速度や対象画像の動きの相対速度が大きい場合に、使用者に特定画像を視認させづらい場合がある。その場合に、この変形例では、音声出力によって、使用者に表示予定である特定画像について報知することで、使用者の利便性が向上する。
【０１３０】
特定画像制御部１６５ｄは、特定画像の内容や外景画像に含まれる対象画像の動きの相対速度や使用者の動きの速度等に基づいて、中間画像および特定画像を表示される位置を設定してもよい。例えば、特定画像が緊急の注意を使用者に促すメッセージ画像である場合には、特定画像制御部１６５ｄが、表示位置が画像表示最大領域ＰＮの中心部分に特定画像を表示させ、フェードイン表示の変化期間を短く設定することで、使用者は、特定画像を迅速に視認でき、使用者の利便性がより向上する。また、特定画像制御部１６５ｄは、緊急の注意を使用者に促す特定画像であっても、例えば、５分以内に当該画像を表示していた場合には、画像表示最大領域ＰＮの中心部以外に表示することで、既に報知した内容の表示位置を変化させて、使用者により広い外景を視認させてることで、使用者の利便性がより向上する。
【０１３１】
上記実施形態では、使用者の視線方向が固定されている場合に、特定画像が表示される位置が特定されたが、使用者の視線方向が固定されずに所定の範囲で変化している場合にも、視線方向が固定されているものとされてもよい。例えば、予め設定された閾値の範囲において、使用者の視線方向が揺らいでいる場合にも視線方向が固定されたと判定されることで、より中間画像および特定画像が表示されやすく、使用者の利便性が向上する。
【０１３２】
上記第３実施形態では、フェードイン表示における輝度の設定や変化期間の設定が行なわれたが、これらの設定はフェードイン表示のみではなく、フェードアウト表示に用いられてもよい。フェードアウト表示にこれらの設定が用いられることで、例えば、対象画像が外景画像に含まれなくなった場合でも、瞬間的に特定画像が非表示に変化するわけではなく、特定画像が中間画像を経て徐々に非表示に変化するため、使用者の視覚的な負担を低減できる。
【０１３３】
また、上記第３実施形態の特定画像変更処理では、作業支援の順序に沿って特定画像ＳＩ１０（図２０）の次に設定された特定画像ＳＩ１１（図２２）がある場合には、フェードイン表示やフェードアウト表示が行なわれずに、特定画像ＳＩ１１が表示されたが、特定画像が変更される際にフェードイン表示やフェードアウト表示が行なわれてもよい。例えば、第３実施形態の特定画像変更処理において、特定画像ＳＩ１０がフェードアウト表示されてから、特定画像ＳＩ１１がフェードイン表示されてもよい。また、特定画像ＳＩ１０と特定画像ＳＩ１１とが表示される位置が画像表示最大領域ＰＮ上で異なり、特定画像ＳＩ１０のフェードアウト表示と特定画像ＳＩ１１のフェードイン表示とが同時に行なわれてもよいし、一方の特定画像のみにフェードアウト表示またはフェードイン表示が行なわれてもよい。
【０１３４】
上記第３実施形態では、眼撮像カメラ３７，３８によって撮像された眼撮像画像の２値化によって使用者の眼の瞳孔の大きさが特定されたが、瞳孔の大きさを特定する方法については、これに限られず、種々変形可能である。例えば、画像表示部２０ｄに形成された赤外線の発光部および受光部が瞳孔の大きさを特定してもよい。この変形例では、赤外線の発光部が使用者の眼に赤外線を発光し、赤外線の受光部が反射光を受光する。眼の白眼と黒眼とでは、赤外線の反射率が異なるため、受光部が受光した反射光によって、瞳孔の大きさを特定できる。
【０１３５】
また、フェードイン表示やフェードアウト表示における変化期間や輝度について、操作部１３５が操作されることで、個別に設定されてもよい。また、設定された年齢によって、予め定められた変化期間や輝度が設定されてもよい。
【０１３６】
また、上記実施形態では、特定画像制御部１６５は、バックライト２２１，２２２の光量を調整することにより、複数の中間画像と特定画像との輝度が異なるように調整したが、輝度を変化させる方法については、これに限られず、種々変形可能である。例えば、上記実施形態の画像光生成部に相当する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、が有機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制御部とによって構成されてもよい。この変形例では、バックライト２２１，２２２を用いずに、ディプレイ自体の発光の光量が制御されることで、輝度が変化する。なお、この辺家入れにおける有機ＥＬのディスプレイと有機ＥＬ制御部とは、請求項における画像変調素子に相当する。
【０１３７】
Ｄ５．変形例５：
上記実施形態では、制御部１０に操作部１３５を形成したが、操作部１３５の態様については種々変形可能である。例えば、制御部１０とは別体で操作部１３５であるユーザーインターフェースがある態様でもよい。この場合に、操作部１３５は、電源１３０等が形成された制御部１０とは別体であるため、小型化でき、使用者の操作性が向上する。また、操作部１３５の動きを検出する９軸センサーを操作部１３５に形成して、検出した動きに基づいて各種操作が行なわれることで、使用者は、感覚的に頭部装着型表示装置１００の操作ができる。
【０１３８】
例えば、画像光生成部は、有機ＥＬ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よい。また、例えば、画像光生成部は、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できる。
【０１３９】
また、例えば、ヘッドマウントディスプレイは、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もよい。また、ヘッドマウントディスプレイは、いわゆる単眼タイプのヘッドマウントディスプレイであるとしてもよい。
【０１４０】
図３０は、変形例における頭部装着型表示装置１００の外観構成を示す説明図である。図３０（Ａ）の例の場合、図１に示した頭部装着型表示装置１００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を備える点と、左光学像表示部２８に代えて左光学像表示部２８ｂを備える点である。右光学像表示部２６ｂは、上記実施形態の光学部材よりも小さく形成され、頭部装着型表示装置１００ｂ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。同様に、左光学像表示部２８ｂは、上記実施形態の光学部材よりも小さく形成され、頭部装着型表示装置１００ｂの装着時における使用者の左眼の斜め上に配置されている。図３０（Ｂ）の例の場合、図１に示した頭部装着型表示装置１００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を備える点と、左光学像表示部２８に代えて左光学像表示部２８ｃを備える点である。右光学像表示部２６ｃは、上記実施形態の光学部材よりも小さく形成され、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。左光学像表示部２８ｃは、上記実施形態の光学部材よりも小さく形成され、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左眼の斜め下に配置されている。このように、光学像表示部は使用者の眼の近傍に配置されていれば足りる。また、光学像表示部を形成する光学部材の大きさも任意であり、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頭部装着型表示装置１００として実現できる。
【０１４１】
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、省略してもよい。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。
【０１４２】
上記実施形態における頭部装着型表示装置１００の構成は、あくまで一例であり、種々変形可能である。例えば、制御部１０に設けられた方向キー１６やトラックパッド１４の一方を省略したり、方向キー１６やトラックパッド１４に加えてまたは方向キー１６やトラックパッド１４に代えて操作用スティック等の他の操作用インターフェイスを設けたりしてもよい。また、制御部１０は、キーボードやマウス等の入力デバイスを接続可能な構成であり、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。
【０１４３】
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２０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方式の画像表示部が採用されてもよい。また、イヤホン３２，３４は適宜省略可能である。
【０１４４】
また、上記実施形態において、頭部装着型表示装置１００は、使用者の左右の眼に同じ画像を表わす画像光を導いて使用者に二次元画像を視認させるとしてもよいし、使用者の左右の眼に異なる画像を表わす画像光を導いて使用者に三次元画像を視認させるとしてもよい。
【０１４５】
また、上記実施形態において、ハードウェアによって実現されてい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てい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。例えば、上記実施形態では、画像処理部１６０や音声処理部１７０は、ＣＰＵ１４０がコンピュータープログラムを読み出して実行することにより実現されるとしているが、これらの機能部はハードウェア回路により実現されるとしてもよい。
【０１４６】
また、本発明の機能の一部または全部がソフトウェアで実現される場合には、そのソフトウェア（コンピュータープログラム）は、コンピューター読み取り可能な記録媒体に格納された形で提供することができる。この発明において、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭのような携帯型の記録媒体に限らず、各種のＲＡＭやＲＯＭ等のコンピューター内の内部記憶装置や、ハードディスク等のコンピューターに固定されている外部記憶装置も含んでいる。
【０１４７】
また、上記実施形態では、図１および図２に示すように、制御部１０と画像表示部２０とが別々の構成として形成されているが、制御部１０と画像表示部２０との構成については、これに限られず、種々変形可能である。例えば、画像表示部２０の内部に、制御部１０に形成された構成の全てが形成されてもよいし、一部が形成されてもよい。また、上記実施形態における電源１３０が単独で形成されて、交換可能な構成であってもよいし、制御部１０に形成された構成が重複して画像表示部２０に形成されていてもよい。例えば、図２に示すＣＰＵ１４０が制御部１０と画像表示部２０との両方に形成されていてもよいし、制御部１０に形成されたＣＰＵ１４０と画像表示部２０に形成されたＣＰＵとが行なう機能が別々に分けられている構成としてもよい。
【０１４８】
また、上記実施形態では、特定画像制御部１６５が特定画像データを作成し、特定画像データの制御信号を画像処理部１６０および表示制御部１９０へと送信することで、中間画像等を制御したが、必ずしも特定画像制御部１６５が中間画像等を制御する必要はなく、制御の主体については種々変形可能である。例えば、特定画像制御部１６５の代わりに、画像処理部１６０および表示制御部１９０自体が特定画像データを作成してもよい。また、画像表示部２０のバックライト制御部２０１，２０２が輝度を調整することで、特定画像データに基づいて生成される画像光を変更してもよい。
【０１４９】
また、制御部１０と画像表示部２０とが一体化して、使用者の衣服に取り付けられるウェアラブルコンピューターの態様であってもよい。
【０１５０】
本発明は、上記実施形態や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、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、組み合わせを行な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】
【０１５１】
１０…制御部
１１…決定キー
１２…点灯部
１３…表示切替キー
１４…トラックパッド
１５…輝度切替キー
１６…方向キー
１７…メニューキー
１８…電源スイッチ
２０…画像表示部
２１…右保持部
２２…右表示駆動部
２３…左保持部
２４…左表示駆動部
２６…右光学像表示部
２８…左光学像表示部
３０…イヤホンプラグ
３２…右イヤホン
３４…左イヤホン
３７…右眼撮像カメラ（瞳孔特定部、視線方向特定部）
３８…左眼撮像カメラ（瞳孔特定部、視線方向特定部）
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
５１，５２…送信部
５３，５４…受信部
６１…カメラ（撮像部、距離特定部）
６２…サーモグラフィー（温度検出部）
６６…９軸センサー（視線方向特定部、動き特定部）
１００…頭部装着型表示装置
１１０…入力情報取得部
１２０…記憶部
１３０…電源
１３２…無線通信部
１３４…ＧＰＳモジュール（位置情報取得部）
１３５…操作部
１４０…ＣＰＵ
１５０…オペレーティングシステム
１６０…画像処理部
１６５…特定画像制御部（制御部、距離特定部）
１６６…視線方向判定部（視線方向特定部）
１６８…画像判定部（対象物抽出部、瞳孔特定部）
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（光源）
２０２…左バックライト制御部（光源）
２１１…右ＬＣＤ制御部（画像形成パネル）
２１２…左ＬＣＤ制御部（画像形成パネル）
２２１…右バックライト（光源）
２２２…左バックライト（光源）
２４１…右ＬＣＤ（画像形成パネル）
２４２…左ＬＣＤ（画像形成パネル）
２５１…右投写光学系
２５２…左投写光学系
２６１…右導光板
２６２…左導光板
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
ＰＣＬＫ…クロック信号
ＩＭＧ１…選択メニュー画面
ＩＭＧ２…メニュー画像
ＯＡ…外部機器
ＲＥ…右眼
ＬＥ…左眼
ＴＥ，ＴＥ２…期間
ＥＬ，ＥＲ…端部
ＩＬ…照明光
ＰＬ…画像光
ＰＮ…画像表示最大領域
ＡＰ…先端部
ＶＲ…視野
ＣＳ…カーソル
ＳＩ１，ＳＩ２，ＳＩ３，ＳＩ４，ＳＩ５，ＳＩ６，ＳＩ７，ＳＩ８，ＳＩ９，ＳＩ１０，ＳＩ１１…特定画像（第２の画像光）
ＭＩ１，ＭＩ２，ＭＩ１ａ，ＭＩ１ｂ，ＭＩ１ｃ，ＭＩ２ａ，ＭＩ２ｂ…中間画像（第１の画像光）
ＰＩ…予告画像（第１の画像光）
ＯＩ１，ＯＩ２，ＯＩ３…対象画像
Ｃ１，Ｃ２…曲線
【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３０】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図１３】
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【図１４】
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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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