(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
頭部装着型の表示部を備える表示装置であって、
前記表示部の表示に関する設定情報を、使用者の複数種類の生体情報を含む登録生体情報に対応付けて記憶する記憶部と、
前記使用者の複数種類の生体情報を含む入力生体情報を入力する入力部と、
前記入力生体情報と前記登録生体情報とを照合することにより前記使用者に対応する前記設定情報を特定し、特定した前記設定情報に基づいて、前記表示部の表示を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記登録生体情報から選択した生体情報と同一の生体情報を前記入力生体情報から選択する処理を実行し、この処理において、前記登録生体情報に含まれる前記使用者の生体情報の一部を間引いて選択し、前記入力生体情報に含まれる前記使用者の生体情報の一部を間引いて選択し、
前記登録生体情報から選択した生体情報と前記入力生体情報から選択した生体情報を照合することにより前記設定情報を特定することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記登録生体情報に含まれる前記使用者の生体情報のうち１または複数の種類の生体情報を選択し、前記入力生体情報の特徴の一部と、前記登録生体情報から選択した生体情報の特徴の一部とを照合して、前記設定情報を特定する、ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記記憶部は、前記使用者の掌線を示す座標を含む掌線情報を同一の前記使用者について複数登録した前記登録生体情報に、前記表示部の表示に関する設定情報を対応付けて記憶し、
前記制御部は、前記入力生体情報に含まれる複数の掌線情報から1または複数の掌線情報を選択し、選択した掌線情報の座標と最も近い座標を有する掌線情報を前記登録生体情報から取り出して照合することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
カメラを備え、
前記入力部は、前記カメラの撮影画像から前記使用者の生体情報を抽出して前記入力生体情報として入力し、
前記表示部は、前記カメラにより前記使用者の掌線情報を入力する操作を案内するガイドを表示し、
前記制御部は、前記入力生体情報から選択した掌線情報と前記登録生体情報から選択した掌線情報とを照合し、掌線情報が一致しないと判定した場合に、前記表示部が表示する前記ガイドに掌線を示す追加ガイドを表示させる、請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記入力生体情報から選択した掌線情報と前記登録生体情報から選択した掌線情報との長さ比及び／又は曲率の一致度がしきい値よりも高い場合に、前記登録生体情報に対応づけて前記記憶部に記憶された設定情報を特定し、特定した設定情報に基づいて、前記表示部における表示位置又はサイズを補正する補正係数を算出する、請求項３または４記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示部は、外景を透過し、前記外景とともに視認できるように画像光を前記使用者の眼に入射する光学素子と、
前記使用者の視線方向の対象物を検出する対象検出部と、
前記表示部の表示領域に対する前記対象物の位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記制御部は、前記位置検出部で検出した前記対象物の位置、及び、前記光学素子と前記使用者の瞳孔の位置との位置関係に応じて、前記画像光により表示される画像の表示位置を変更する、ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記設定情報は、言語の設定に関する情報を含み、
前記制御部は、前記表示部に、文字を含むコンテンツを表示する場合に、前記設定情報に対応した言語の文字を前記表示部に表示させる、ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
通信部を備え、
前記制御部は、前記記憶部に記憶する前記設定情報と前記登録生体情報とを対応付けて、前記通信部により外部の装置に送信し、
前記通信部により前記設定情報と前記登録生体情報とを受信し、受信した前記設定情報と前記登録生体情報とを対応付けて前記記憶部に記憶すること、
を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
頭部装着型の表示部をそれぞれ備える複数の表示装置を備え、
前記表示装置は、
前記表示部の表示に関する設定情報を、使用者の複数種類の生体情報を含む登録生体情報に対応付けて記憶する記憶部と、
前記使用者の複数種類の生体情報を含む入力生体情報を入力する入力部と、
前記入力生体情報と前記登録生体情報とを照合することにより前記使用者に対応する前記設定情報を特定し、特定した前記設定情報に基づいて、前記表示部の表示を制御する制御部と、
他の前記表示装置と通信する通信部と、を備え、
前記制御部は、前記登録生体情報から選択した生体情報と同一の生体情報を前記入力生体情報から選択する処理を実行し、この処理において、前記登録生体情報に含まれる前記使用者の生体情報の一部を間引いて選択し、前記入力生体情報に含まれる前記使用者の生体情報の一部を間引いて選択し、
前記登録生体情報から選択した生体情報と前記入力生体情報から選択した生体情報を照合することにより前記設定情報を特定し、
前記制御部は、前記記憶部に記憶する前記設定情報と前記登録生体情報とを対応付けて、前記通信部により送信し、
前記通信部により前記設定情報と前記登録生体情報とを受信し、受信した前記設定情報と前記登録生体情報とを対応付けて前記記憶部に記憶すること、
を特徴とする表示システム。
【請求項１０】
頭部装着型の表示部を備える表示装置の制御方法であって、
使用者の生体情報を含む入力生体情報を入力するステップと、
前記表示部の表示に関する設定情報を、前記使用者の複数種類の生体情報を含む登録生体情報に対応付けて記憶する記憶部を参照して、前記入力生体情報と前記登録生体情報とを照合することにより前記使用者に対応する前記設定情報を特定し、特定した前記設定情報に基づいて、前記表示部の表示を制御する表示制御ステップと、
を備え、
前記表示制御ステップで、前記登録生体情報から選択した生体情報と同一の生体情報を前記入力生体情報から選択する処理を実行し、この処理において、前記登録生体情報に含まれる前記使用者の生体情報の一部を間引いて選択し、前記入力生体情報に含まれる前記使用者の生体情報の一部を間引いて選択し、
前記登録生体情報から選択した生体情報と前記入力生体情報から選択した生体情報を照合することにより前記設定情報を特定することを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１１】
頭部装着型の表示部を備える表示装置を制御するコンピューターが実行可能なプログラムであって、
コンピューターを、
使用者の複数種類の生体情報を含む入力生体情報を入力する入力部と、
前記表示部の表示に関する設定情報を、前記使用者の複数種類の生体情報を含む登録生体情報に対応付けて記憶する記憶部を参照して、前記入力生体情報と前記登録生体情報とを照合することにより前記使用者に対応する前記設定情報を特定し、特定した前記設定情報に基づいて、前記表示部の表示を制御する制御部と、
して機能させ、
前記制御部は、前記登録生体情報から選択した生体情報と同一の生体情報を前記入力生体情報から選択する処理を実行し、この処理において、前記登録生体情報に含まれる前記使用者の生体情報の一部を間引いて選択し、前記入力生体情報に含まれる前記使用者の生体情報の一部を間引いて選択し、
前記登録生体情報から選択した生体情報と前記入力生体情報から選択した生体情報を照合することにより前記設定情報を特定することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、表示システム、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、頭部装着型の表示装置が知られている。この種の表示装置の中に、装置を装着する使用者が、装置の動作に関する設定を行うことが可能なものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１は、使用者であるプレイヤーの頭部に装着する表示装置において、画像の表示位置の位置合わせを行うことで、より自然な表示を行うことが可能な構成を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１５９０１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、頭部装着型の表示装置は、調整を行うことで、例えば使用者の個人差による使用感の低下を防止できる。しかしながら、表示装置を使用するごとに調整を行うことは煩雑である。また、例えば、複数の使用者が表示装置を共用する場合、それぞれの使用者が表示装置を装着するごとに調整を行わなければならず、操作の負担が大きい。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、表示装置を使用者に合わせて設定する際の、使用者の負担を軽減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、頭部装着型の表示部を備える表示装置であって、前記表示部の表示に関する設定情報を、使用者を識別する識別情報に対応付けて記憶する記憶部と、前記識別情報を入力する入力部と、入力した前記識別情報に対応する設定情報に基づいて、前記表示部の表示を制御する制御部とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、設定情報に基づき表示装置の表示に係る設定を行えるので、使用者に合わせた設定を、速やかに行うことができる。
【０００６】
また、本発明は、上記表示装置において、前記記憶部が記憶する前記識別情報は、前記使用者の生体情報に含まれる特徴の一部を含む、ことを特徴とする。
本発明によれば、識別情報として生体情報を用いることで使用者を識別が可能であり、使用者の生体情報に含まれる特徴の一部を含むことで情報量を削減し、身体的な特徴に応じた簡易な設定が可能になる。
【０００７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記入力部により前記識別情報として入力される生体情報の特徴の一部と、前記記憶部が記憶する前記生体情報の特徴の一部とを照合して、前記設定情報を特定することを特徴とする。
本発明によれば、身体的な特徴に応じた簡易な設定が可能になる。
【０００８】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、外景を透過し、前記外景とともに視認できるように画像を表示し、前記制御部は、前記画像の表示位置及び表示サイズの少なくともいずれかを、前記設定情報に対応して複数段階に変更することを特徴とする。
本発明によれば、画像の表示位置及び表示サイズを、使用者に合わせて段階的に設定できる。
【０００９】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、外景を透過し、前記外景とともに視認できるように画像光を前記使用者の眼に入射する光学素子と、前記使用者の視線方向の対象物を検出する対象検出部と、前記表示部の表示領域に対する前記対象物の位置を検出する位置検出部と、を備え、前記制御部は、前記位置検出部で検出した前記対象物の位置、及び、前記光学素子と前記使用者の瞳孔の位置との位置関係に応じて、前記光学素子による前記画像の表示位置を変更することを特徴とする。
本発明によれば、画像の表示位置を使用者に合わせて設定できる。
【００１０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記設定情報は、言語の設定に関する情報を含み、前記制御部は、前記表示部に、文字を含むコンテンツを表示する場合に、前記設定情報に対応した言語の文字を前記表示部に表示させることを特徴とする。
本発明によれば、表示部に表示する文字の言語を、使用者に合わせて設定できる。
【００１１】
また、本発明は、上記表示装置において、通信部を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶する前記設定情報と前記識別情報とを対応付けて、前記通信部により外部の装置に送信し、前記通信部により前記設定情報と前記識別情報とを受信し、受信した前記設定情報と前記識別情報とを対応付けて前記記憶部に記憶することを特徴とする。
本発明によれば、設定情報と識別情報とを外部の装置に送信し、或いは、外部の装置から受信できる。これにより、設定情報と識別情報とを容易に取得して記憶でき、外部の装置と設定情報及び識別情報を共有できる。
【００１２】
また、上記目的を達成するために、本発明の表示システムは、頭部装着型の表示部をそれぞれ備える複数の表示装置を備え、前記表示装置は、前記表示部の表示に関する設定情報を、使用者を識別する識別情報に対応付けて記憶する記憶部と、前記識別情報を入力する入力部と、入力した前記識別情報に対応する設定情報に基づいて、前記表示部の表示を制御する制御部と、他の前記表示装置と通信する通信部と、を備え、前記制御部は、前記記憶部に記憶する前記設定情報と前記識別情報とを対応付けて、前記通信部により送信し、前記通信部により前記設定情報と前記識別情報とを受信し、受信した前記設定情報と前記識別情報とを対応付けて前記記憶部に記憶することを特徴とする。
本発明によれば、設定情報に基づき表示装置の表示に係る設定を行えるので、使用者に合わせた設定を、速やかに行うことができる。また、設定情報と識別情報とを表示装置間で送受信するので、設定情報と識別情報とを、複数の表示装置間で共有できる。
【００１３】
また、上記目的を達成するために、本発明の表示装置の制御方法は、頭部装着型の表示部を備える表示装置の制御方法であって、識別情報を入力するステップと、前記表示部の表示に関する設定情報を、使用者を識別する識別情報に対応付けて記憶する記憶部を参照して、入力した前記識別情報に対応する設定情報に基づいて、前記表示部の表示を制御するステップと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、設定情報に基づき表示装置の表示に係る設定を行えるので、使用者に合わせた設定を、速やかに行うことができる。
【００１４】
また、上記目的を達成するために、本発明のプログラムは、頭部装着型の表示部を備える表示装置を制御するコンピューターが実行可能なプログラムであって、コンピューターを、識別情報を入力する入力部と、前記表示部の表示に関する設定情報を、使用者を識別する識別情報に対応付けて記憶する記憶部を参照して、入力した前記識別情報に対応する設定情報に基づいて、前記表示部の表示を制御する制御部として機能させる。
本発明によれば、設定情報に基づき表示装置の表示に係る設定を行えるので、使用者に合わせた設定を、速やかに行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】通信システム及び表示システムの概略構成図。
【図２】頭部装着型表示装置の外観構成を示す説明図。
【図３】導光板の構成を示す平面図。
【図４】頭部装着型表示装置を構成する各部の機能ブロック図。
【図５】使用者情報テーブルの構成例を示す模式図。
【図６】情報登録モードにおける頭部装着型表示装置の動作を示すフローチャート。
【図７】情報登録モードで頭部装着型表示装置が表示する画像の例を示し、（Ａ）はシルエット画像の例を示し、（Ｂ）はシルエット画像を用いた調整の例を示す。
【図８】使用者情報を登録する頭部装着型表示装置の動作を示すフローチャート。
【図９】頭部装着型表示装置が表示する画像の例として、シルエット画像に追加ガイドを表示した例を示す。
【図１０】通信データの構成例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明を適用した実施形態として、通信システム１の構成を示す概略構成図である。通信システム１は、複数の頭部装着型表示装置１００を備えた表示システム２を、通信ネットワーク４を介してサーバー５に接続したシステムである。
【００１７】
頭部装着型表示装置１００は、図１に示すように使用者が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。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、以下の説明では、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。
図１には、表示システム２が備える複数の頭部装着型表示装置１００を、それぞれ、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂとする。以下では、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂを区別する必要のない場合、頭部装着型表示装置１００と記載する。
【００１８】
通信ネットワーク４は、公衆回線網、専用線、携帯電話回線を含む無線通信回線、及び、これらの回線のバックボーン通信回線など、各種の通信回線またはその組合せで実現され、その具体的構成は限定されない。通信ネットワーク４は、遠隔地を接続できる広域通信回線網であってもよいし、特定の施設や建物内に敷設されたＬＡＮ（Local Area Network）であってもよい。また、通信ネットワーク４、上記各種通信回線を接続するサーバー装置、ゲートウェイ装置、ルーター装置等のネットワーク機器を含んでもよい。また、通信ネットワーク４が複数の通信回線で構成されてもよい。
【００１９】
表示システム２は、建物内等に設置されるＬＡＮ等を利用して構成される。表示システム２は、無線通信を行う無線アクセスポイント３と、複数の頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂとを備える。無線アクセスポイント３は、アクセスポイントやルーター等の通信装置であり、頭部装着型表示装置１００Ａと頭部装着型表示装置１００Ｂとの間のデータ通信、及び、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂと通信ネットワーク４とのデータ通信を中継する。
【００２０】
頭部装着型表示装置１００Ａは、無線アクセスポイント３を介して他の頭部装着型表示装置１００Ｂとデータ通信を実行できる。また、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂは、無線アクセスポイント３を介して、サーバー５との間でデータ通信を実行する。なお、それぞれの頭部装着型表示装置１００Ａは、他の頭部装着型表示装置１００Ｂとの間で、例えばアドホックモードで直接、無線通信を実行してもよい。また、有線の通信回線により頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂが接続されてもよい。
すなわち、表示システム２は、頭部装着型表示装置１００Ａが頭部装着型表示装置１００Ｂと通信可能であれば、その構成は特に限定されない。また、通信システム１は、表示システム２が備える頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂと、サーバー５との通信が可能な構成であればよい。
【００２１】
図２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。上述の頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂは共通の構成を有するため、以下に頭部装着型表示装置１００として説明する。
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で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を制御する制御装置１０と、を備えている。制御装置１０は、使用者が頭部装着型表示装置１００を操作するコントローラーとしても機能する。
【００２２】
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、第１カメラ６１と、第２カメラ６２と、マイク６３とを備える。右光学像表示部２６及び左光学像表示部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及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。
【００２３】
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及び左保持部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。
【００２４】
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、右表示駆動部２２及び左表示駆動部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及び左光学像表示部２８を総称して単に「光学像表示部」とも呼ぶ。
【００２５】
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４参照）。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４参照）と調光板２０Ａとを備える。導光板２６１，２６２は、光透過性の樹脂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２０Ａ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２０Ａは、光透過性がほぼゼロのもの、透明に近いもの、光量を減衰させて光を透過するもの、特定の波長の光を減衰又は反射するもの等、種々のものを用いることができる。調光板２０Ａの光学特性（光透過率など）を適宜選択することにより、外部から右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８に入射す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。本実施形態では、少なくとも、頭部装着型表示装置１００を装着した使用者が外の景色を視認できる程度の光透過性を有する調光板２０Ａを用いる場合について説明する。調光板２０Ａは、右導光板２６１及び左導光板２６２を保護し、右導光板２６１及び左導光板２６２の損傷や汚れの付着等を抑制する。
調光板２０Ａは、右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８に対し着脱可能としてもよく、複数種類の調光板２０Ａを交換して装着可能としてもよいし、省略してもよい。
【００２６】
入力部としての第１カメラ６１は、右光学像表示部２６の他端である端部ＥＲに配置される。第１カメラ６１は、使用者の眼の側とは反対側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。第１カメラ６１は、単眼カメラであってもステレオカメラであってもよい。
第１カメラ６１の撮像方向すなわち画角は、頭部装着型表示装置１００の表側方向、換言すれば、頭部装着型表示装置１００を装着した状態における使用者の視界方向の少なくとも一部の外景を撮像する方向である。また、第１カメラ６１の画角の広さは適宜設定可能であるが、第１カメラ６１の撮像範囲が、使用者が右光学像表示部２６、左光学像表示部２８を通して視認する外界を含む範囲であることが好ましい。さらに、調光板２０Ａを通した使用者の視界の全体を撮像できるように第１カメラ６１の撮像範囲が設定されているとより好ましい。
【００２７】
第２カメラ６２は、右光学像表示部２６と左光学像表示部２８との境目部分、すなわち、使用者の左右の眼の中間位置に配置される。第２カメラ６２は、画像表示部２０の内側を向いており、使用者の眼の側を撮像する。第２カメラ６２は、単眼カメラであってもステレオカメラであってもよい。
【００２８】
図３は、左導光板２６２の構成を平面図により示す。使用者の左眼と右眼に虚像を視認させる構成は左右対称である。このため、ここでは左導光板２６２についてのみ説明し、右導光板２６１は図３の左導光板２６２と左右対称の構成であるため図示及び説明を省略する。
画像表示部２０の左表示駆動部２４は、ＬＥＤ等の光源と拡散板とを有する左バックライト２２２と、左バックライト２２２の拡散板から発せられる光の光路上に配置される透過型の左ＬＣＤ２４２とを備える。また、画像表示部２０の左表示駆動部２４は、及び左ＬＣＤ２４２を透過した画像光Ｌを導くレンズ群等を備えた左投写光学系２５２を備える。
左投写光学系２５２は、左ＬＣＤ２４２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によって構成される。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、左導光板２６２に入射される。左導光板２６２は、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成されたプリズムであり、画像光Ｌは、左導光板２６２の内部において複数回の反射を経て左眼ＬＥ側に導かれる。そして、左眼ＬＥの眼前に位置するハーフミラー２６２Ａで反射した画像光Ｌは左眼ＬＥに向けて左光学像表示部２８から射出され、この画像光Ｌが左眼ＬＥの網膜に像を結び、使用者に画像を視認させる。
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。この導光部は、画像光を用いて使用者の眼前に虚像を形成する限りにおいて任意の方式を用いることができ、例えば、回折格子を用いても良いし、半透過反射膜を用いても良い。
【００２９】
使用者の左眼ＬＥには、ハーフミラー２６２Ａで反射した画像光Ｌだけでなく、調光板２０Ａを透過した外光ＯＬが入射する。つまり、頭部装着型表示装置１００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、使用者にとっては、頭部装着型表示装置１００の調光板２０Ａを透かして外景が見え、この外景に重ねて、画像光Ｌによる画像が視認される。つまり、頭部装着型表示装置１００は、シースルー型の表示装置といえる。
また、図示はしないが、右導光板２６１は、ハーフミラー２６１Ａを備える。ハーフミラー２６１Ａの構成は、図３のハーフミラー２６２Ａと左右対称である。
【００３０】
図２に示す第２カメラ６２の撮像方向すなわち画角は、頭部装着型表示装置１００の裏側方向、換言すれば、頭部装着型表示装置１００を装着した状態における使用者の顔を撮像する方向である。第２カメラ６２は、使用者の眼の位置、眼間の距離、使用者の顔の画像（顔画像）を撮像できる。また、第２カメラ６２の画角の広さは適宜設定可能であるが、頭部装着型表示装置１００を装着した使用者の顔と、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａとを撮像可能な範囲であることが好ましい。なお、第２カメラ６２の画角は、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａを撮像可能な画角でなくても、例えば、調光板２０Ａ等の光学素子を撮像可能な画角を有していればよい。後述する制御部１４０は、撮像された調光板２０Ａの角度に基づき、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａの角度を算出する。
【００３１】
図２に戻り、頭部装着型表示装置１００は、画像表示部２０を制御装置１０に接続するための接続部４０を有している。接続部４０は、制御装置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とを備える。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に接続される。
【００３２】
連結部材４６は、本体コード４８と、右コード４２及び左コード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及び左イヤホン３４が延伸している。イヤホンプラグ３０の近傍にはマイク６３が設けられている。イヤホンプラグ３０からマイク６３までは一本のコードにまとめられ、マイク６３からコードが分岐して、右イヤホン３２と左イヤホン３４のそれぞれに繋がっている。
【００３３】
マイク６３は、例えば図２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、音声を集音して、音声信号を音声処理部１８７（図４）に出力する。マイク６３は、例えば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よいし、無指向性のマイクであってもよい。
【００３４】
また、右コード４２と左コード４４とを一本のコードにまとめることも可能である。具体的には、右コード４２の内部の導線を、画像表示部２０の本体内部を通して左保持部２３側に引き込み、左コード４４内部の導線とともに樹脂で被覆して、一本のコードにまとめてもよい。
【００３５】
画像表示部２０と制御装置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、制御装置１０とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター（図示略）が設けられている。本体コード４８のコネクターと制御装置１０のコネクターとの嵌合／嵌合解除により、制御装置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。
【００３６】
制御装置１０は、頭部装着型表示装置１００を制御する。制御装置１０は、決定キー１１、点灯部１２、表示切替キー１３、輝度切替キー１５、方向キー１６、メニューキー１７、及び電源スイッチ１８を含むスイッチ類を備える。また、制御装置１０は、使用者が指によりタッチ操作するトラックパッド１４を備える。
【００３７】
決定キー１１は、押下操作を検出して、制御装置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。
【００３８】
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。
【００３９】
図４は、頭部装着型表示装置１００を構成する各部の機能ブロック図である。
図４に示すように、頭部装着型表示装置１００は、インターフェイス１２５を介して外部機器ＯＡに接続される。インターフェイス１２５は、制御装置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。インターフェイス１２５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を用いることができる。
外部機器ＯＡは、頭部装着型表示装置１００に画像を供給する画像供給装置として用いられ、例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）や携帯電話端末、ゲーム端末等が用いられる。
【００４０】
頭部装着型表示装置１００の制御装置１０は、制御部１４０と、操作部１１１と、入力情報取得部１１０と、記憶部１２０と、インターフェイス１２５と、送信部（Ｔｘ）５１及び送信部（Ｔｘ）５２とを有している。
操作部１１１は、使用者による操作を検出する。操作部１１１は、図１に示した決定キー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及び電源スイッチ１８の各部を備える。
【００４１】
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、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。また、制御装置１０は、電源部（図示略）を備え、制御装置１０及び画像表示部２０の各部に電源を供給する。
【００４２】
記憶部１２０は、不揮発性の記憶装置であって、種々のコンピュータープログラムを格納する。また、記憶部１２０には、頭部装着型表示装置１００の画像表示部２０に表示する画像データが格納されていても良い。
【００４３】
また、記憶部１２０は、使用者情報を登録する使用者情報テーブルを記憶する。使用者情報テーブルは、生体情報（識別情報）と、設定情報とを各使用者を識別する使用者ＩＤに対応付けて登録したテーブルである。生体情報は、使用者を特定可能な、使用者本人に固有の生体に関する情報である。また、設定情報は、画像表示部２０の表示に関する設定や、頭部装着型表示装置１００の動作に関する設定の情報である。使用者情報テーブルの詳細については後述する。
【００４４】
例えば、使用者の眼とハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａとの距離は、使用者の鼻の高さ、眼窩や眼球の大きさ等によって個人差がある。また、使用者の中には、左右の耳の高さが異なる人もおり、頭部装着型表示装置１００を装着した場合に、画像表示部２０が水平にならない場合もある。このように、使用者の頭部の解剖学的構造の個人差により、画像表示部２０を装着したときの画像表示部２０の各部と使用者の眼との相対的な位置関係が影響される。従って、使用者の身体に合うように、使用者の眼と光学素子との距離や、頭部装着型表示装置１００を装着した際の光学素子の角度等を調整すれば、個人差を吸収して、良好な使用感を実現できる。
【００４５】
そこで、本実施形態の頭部装着型表示装置１００は、使用者が初めて頭部装着型表示装置１００を装着する際に、制御部１４０の制御によりキャリブレーションを行う。そして、頭部装着型表示装置１００は、使用者の眼と光学素子との距離や、頭部装着型表示装置１００を装着した際の光学素子の角度等を測定する。制御部１４０は、測定された使用者の設定情報を使用者情報テーブルに登録する。また、制御部１４０は、使用者情報テーブルには、使用者を特定可能な生体情報を、使用者の設定情報に対応付けて登録する。そして、使用者が頭部装着型表示装置１００を実際に使用する際には、制御部１４０は、第１カメラ６１の撮像画像から検出した生体情報に基づいて使用者を特定する。頭部装着型表示装置１００は、特定した使用者の設定情報に応じて、画像表示部２０が表示する画像の表示位置やサイズを調整する。
【００４６】
頭部装着型表示装置１００が使用する生体情報としては、指紋、掌紋、掌線、網膜の血管パターン、顔の撮像画像、全身の撮像画像、声などが挙げられる。これらは頭部装着型表示装置１００が備える入力部としての第１カメラ６１、第２カメラ６２、マイク６３等で検出可能な情報である。掌線は、掌に表れる線状の皺（凹部）またはその組合せで構成される図形であり、いわゆる、手相の線をいう。また、使用者の手の絶対長、指の長さ、指の長さの比等を用いることも可能である。
本実施形態では、入力部として第１カメラ６１を用い、画像として処理可能な生体情報を処理する例を示す。頭部装着型表示装置１００は、指紋、掌紋、掌線、網膜の血管パターン、顔の撮像画像、全身の撮像画像等の生体情報そのものから、生体的な特徴である１つ又は複数の特徴情報を抽出し、抽出した特徴情報を使用する。例えば、生体情報が掌線である場合、特徴情報には、掌線の始点及び終点の位置座標、長さ比、曲率といった生体情報の特徴を表す複数の情報が含まれる。本実施形態では、手の絶対長、指の長さ比、掌線、及び、掌線を生体情報として利用する例を示す。
【００４７】
頭部装着型表示装置１００が使用する生体情報は、記憶部１２０が記憶する使用者情報テーブルに登録される。
図５は、本実施形態で記憶部１２０が記憶する使用者情報テーブルの具体的な例を示す模式図である。図５（Ａ）は、使用者情報テーブル１２０Ａを示し、図５（Ｂ）は使用者情報テーブル１２０Ａの情報を補完する掌線情報テーブル１２０Ｂを示す。使用者情報テーブル１２０Ａに掌線情報テーブル１２０Ｂを加えたものが本実施形態の使用者情報テーブルに相当する。
【００４８】
使用者情報テーブル１２０Ａ及び掌線情報テーブル１２０Ｂは、生体情報として、手の絶対長情報と、指の長さ比情報と、掌の面の角度情報と、掌線情報と含む。これらの生体情報は、第１カメラ６１の撮像した使用者の手の撮像画像に基づいて、制御部１４０が検出する。使用者情報テーブル１２０Ａ及び掌線情報テーブル１２０Ｂに登録された生体情報を、特に、登録生体情報と呼ぶ。
手の絶対長情報には、使用者の手の長手方向の長さと、短手向の長さ（単位：ｃｍ）とが含まれる。手の長手方向の長さは、例えば、手首から中指までの長さであり、短手方向の長さは、例えば、掌の幅である。また、指の長さ比は、手の長手方向の長さを基準とした指の長さである。指の長さ比は、使用者の各指の長さ比を登録してもよいし、例えば、人差し指の長さ比だけを登録してもよい。
【００４９】
掌の面の角度情報は、使用者が第１カメラ６１に掌をかざした場合の掌の角度を示す情報である。この角度は、第１カメラ６１の撮像面、或いは、導光板２６１，２６２や調光板２０Ａを基準とした角度である。例えば、撮像面に平行な場合を０度とした角度、導光板２６１、２６２のハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａの画像光Ｌの光軸に対する角度、或いは、調光板２０Ａに平行な場合を０度とする角度である。掌の面の角度の測定は、例えば、第１カメラ６１がステレオカメラである場合や、頭部装着型表示装置１００が距離センサーを備えている場合に、第１カメラ６１や距離センサーにより掌上の複数の測定点までの距離を測定することで実現できる。
【００５０】
掌線情報は、掌線の長さや掌線が構成する図形の形状に関する情報である。掌線情報は情報量が多いため、別のテーブルである掌線情報テーブル１２０Ｂに登録される。使用者情報テーブル１２０Ａと掌線情報テーブル１２０Ｂとは、掌線情報ＩＤにより紐付けられる。頭部装着型表示装置１００は、第１カメラ６１の撮像画像をもとに、使用者の掌の複数の掌線情報を得ることができる。図５（Ｂ）の掌線情報テーブル１２０Ｂでは、主な掌線に掌線ＩＤが付され、各掌線の位置及び長さに関する情報が対応付けて格納され、この掌線を検出した使用者の使用者ＩＤが対応付けて登録される。
掌線の始点及び終点座標は、原点を基準とした掌線の開始座標及び終了座標である。原点は、任意の位置に設定することができる。例えば、使用者の手を撮影した撮影画像の左上を原点としてもよいし、撮影画像から所定サイズで検出した使用者の手の領域の左上を原点としてもよい。また、掌線の長さ比は、手の長手方向の長さを基準にした掌線の長さであり、曲率は、例えば、１つの掌線の中で曲率が最大の値である。
登録生体情報として使用する生体情報は、図５（Ａ）に挙げたものに限られず、眼間距離、瞳の色、顔の撮像画像等、簡易に計測可能な生体情報を簡易生体情報として使用者情報テーブル１２０Ａに登録してもよい。
【００５１】
使用者情報テーブル１２０Ａの設定情報は、眼間距離と、輻輳角と、眼と光学素子との相対位置と、光学素子の角度と、利き眼と、色彩情報と、明るさと、使用言語と、表示位置調整情報とを含む。眼間距離は、使用者の両眼の内側、すなわち目頭間の距離であってもよいし、瞳孔の中心間の距離であってもよい。
【００５２】
眼と光学素子との相対位置は、例えば、瞳孔の中心と、光学素子としてのハーフミラー２６１Ａ，２６２Ａの中心とのずれを表す値である。この値は、左右の平均値であってもよいし、左右の眼の中心の位置の値であってもよい。すなわち、使用者の右眼の瞳孔中心と右側のハーフミラー２６１Ａの中心とのずれ、及び、使用者の左眼の瞳孔中心と左側のハーフミラー２６２Ａの中心とのずれを、平均した値であってもよい。また、使用者の左右の眼の瞳孔の中央位置と、ハーフミラー２６１Ａの中心とハーフミラー２６２Ａの中心との中央位置と、について、ずれを求めた値であってもよい。
【００５３】
制御部１４０は、第２カメラ６２の撮像画像に基づいて、瞳孔の中心と、ハーフミラー２６１Ａ，２６２Ａの中心とのずれを算出し、算出結果を使用者情報テーブルに登録する。この処理において、瞳孔の中心は、撮像画像における瞳孔の中心位置のＸ、Ｙ座標値で表される。Ｘ座標は、撮像画像の水平方向を示し、Ｙ座標は、撮像画像の垂直方向を示す。また、ハーフミラー２６１Ａ，２６２Ａの中心は、撮像画像におけるハーフミラー２６１Ａ，２６２Ａの中心位置のＸ、Ｙ座標値で表される。制御部１４０は、例えば、瞳孔の中心位置を基準として、ハーフミラー２６１Ａ，２６２Ａの中心位置がＸ座標の方向、及びＹ座標の方向にどの程度ずれているのかを算出する。
【００５４】
また、光学素子の角度は、９軸センサー６６の測定値に基づいて算出される。光学素子の角度は、画像表示部２０を使用者の頭部に装着した際の、ハーフミラー２６２Ａの回転角度（θr,θp,θy）により表される。なお、回転角度（θr,θp,θy）は、例えば、ハーフミラー２６２Ａの中心を原点とし、その原点において互いに直交するロール軸、ピッチ軸、及びヨー軸を定義した場合、ハーフミラー２６２Ａの光軸方向と、ロール軸との成す角度をロール角θrで表す。また、ハーフミラー２６２Ａの光軸方向と、ピッチ軸との成す角度をピッチ角θp、ハーフミラー２６２Ａの光軸方向と、ヨー軸との成す角度をヨー角θyで表す。
【００５５】
明るさは、画像表示部２０の表示領域に表示される画像の明るさを示す情報である。色彩情報は、使用者が色覚に対して異常があるか否かを示す情報である。使用言語は、使用者が使用する、日本語、英語等の言語情報である。
【００５６】
インターフェイス１２５は、制御装置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。インターフェイス１２５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を用いることができる。
【００５７】
また、制御部１４０には、３軸センサー１１３、ＧＰＳ１１５、通信部１１７及び音声認識部１１４が接続される。３軸センサー１１３は３軸の加速度センサーであり、３軸センサー１１３の検出値を制御部１４０が取得可能である。ＧＰＳ１１５は、アンテナ（図示略）を備え、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信し、制御装置１０の現在位置を求める。ＧＰＳ１１５は、ＧＰＳ信号に基づいて求めた現在位置や現在時刻を制御部１４０に出力する。また、ＧＰＳ１１５はＧＰＳ信号に含まれる情報に基づいて現在時刻を取得し、制御装置１０の制御部１４０が計時する時刻を修正させる機能を備えていてもよい。
【００５８】
通信部１１７は、無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ（登録商標））、Ｍｉｒａｃａｓｔ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の規格に準じた無線データ通信を実行する。
外部機器ＯＡが、通信部１１７に無線接続された場合には、制御部１４０は、コンテンツデータを通信部１１７より取得して、画像表示部２０に画像を表示するための制御を行う。一方、外部機器ＯＡが、インターフェイス１２５に有線接続された場合には、制御部１４０は、コンテンツデータをインターフェイス１２５より取得して、画像表示部２０に画像を表示するための制御を行う。よって、通信部１１７及びインターフェイス１２５を、以下総称してデータ取得部ＤＡと呼ぶ。
データ取得部ＤＡは、外部機器ＯＡからコンテンツデータを取得する。データ取得部ＤＡは、頭部装着型表示装置１００が表示する画像のデータ（以下、「表示画像データ」という）を、外部機器ＯＡから取得する。
【００５９】
音声認識部１１４は、マイク６３により集音され、後述する音声処理部１８７によりディジタルデータに変換されたディジタル音声データから特徴を抽出してモデル化する。音声認識部１１４は、音声の特徴を抽出してモデル化することで、複数の人の声を別々に認識して、声ごとに話している人を特定する話者認識や、音声をテキストに変換するテキスト変換を行う。また、音声認識部１１４は、音声認識の処理において、音声データの言語の種類を識別できる構成であってもよい。
【００６０】
制御部１４０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（ＯＳ）１５０、画像処理部１６０、表示制御部１７０、生体情報検出部１８１、設定情報検出部１８２として機能する。また、制御部１４０は、設定部１８３、対象検出部１８４、位置検出部１８５、情報表示制御部１８６、音声処理部１８７として機能する。
【００６１】
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（図示略）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（図示略）を用いてディジタル画像信号に変換する。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（図中、Ｄａｔａ）として、１フレームごとに記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納する。この画像データは、例えばＲＧＢデータである。
なお、画像処理部１６０は、必要に応じて、画像データに対して、解像度変換処理や、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。
【００６２】
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Ｄａｔａ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Ｄａｔａ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Ｄａｔａを「左眼用画像データ」とも呼ぶ。送信部５１、５２は、制御装置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。
【００６３】
表示制御部１７０は、右表示駆動部２２及び左表示駆動部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１７０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を個別に制御する。また、表示制御部１７０は、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を個別に制御する。これにより、表示制御部１７０は、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４のそれぞれによる画像光の生成及び射出を制御する。例えば、表示制御部１７０は、制御信号により右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４を制御して、右表示駆動部２２と左表示駆動部２４と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する。また、表示制御部１７０は、制御信号により右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４を制御して、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４の両方に画像光を生成させないようにすることもできる。
また、表示制御部１７０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及び５２を介して送信する。また、表示制御部１７０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。
【００６４】
入力部としての生体情報検出部１８１は、動作モードとして、情報登録モードと、使用者特定モードとを有している。情報登録モードは、使用者の生体情報や設定情報を検出して、検出した生体情報や設定情報を使用者情報テーブルに登録するモードである。使用者特定モードは、使用者の生体情報を検出し、検出した生体情報と一致する生体情報が使用者情報テーブルに登録されているか否かを判定するモードである。
生体情報検出部１８１は、情報登録モードでは、第１カメラ６１の撮像画像から、使用者の生体情報を抽出する。設定情報検出部１８２は、情報登録モードでは、第２カメラ６２の撮像画像や、９軸センサー６６の測定値に基づいて、設定情報を算出する。なお、情報登録モードで使用者情報テーブルに登録された生体情報を登録生体情報と呼ぶ。
【００６５】
図６は、情報登録モードにおける頭部装着型表示装置１００の動作を示すフローチャートであり、特に、生体情報検出部１８１と、設定情報検出部１８２との処理手順を示す。また、図７は情報登録モードで頭部装着型表示装置１００が表示する画像の例を示し、図７（Ａ）はシルエット画像Ｓの例を示し、図７（Ｂ）はシルエット画像Ｓを用いた調整の例を示す。
【００６６】
生体情報検出部１８１は、情報登録モードでは、手の形状の画像（以下、シルエット画像Ｓという）を表示制御部１７０に出力して、画像表示部２０により表示させる（ステップＳ１）。図７（Ａ）に、画像表示部２０により表示されるシルエット画像Ｓを示す。使用者が見る視野ＶＲと、画像表示部２０が画像を表示する表示領域Ｔと、表示領域Ｔに表示されたシルエット画像Ｓとが画像表示部２０により表示される。なお、画像表示部２０の表示領域Ｔは、右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８が表示する画像が使用者に見える範囲である。この表示領域Ｔは、画像表示部２０が画像を視認させることができる最大の範囲であり、画像表示部２０は表示領域Ｔの全部又は一部に画像を表示する。
使用者は、画像表示部２０に表示されたシルエット画像Ｓを視認しながら、自身の手がシルエット画像に合致するように手の位置を調整する。図７（Ｂ）には、表示領域Ｔに表示されたシルエット画像Ｓに合致するように、使用者の手Ｒの位置調整を行う様子を示す。使用者は、手Ｒの位置を調整すると、もう一方の手で操作部１１１を操作して、手Ｒの画像の撮像を指示する。生体情報検出部１８１は、操作部１１１の操作が入力されると、第１カメラ６１に、使用者の手Ｒの画像を撮像させる（ステップＳ２）。第１カメラ６１の撮像画像は、生体情報検出部１８１に入力される。
【００６７】
生体情報検出部１８１は、入力された撮像画像を画像処理して、生体情報を抽出する（ステップＳ３）。生体情報検出部１８１は、まず、撮像画像をグレースケール化して、グレースケール後の撮像画像に対しエッジ検出を行う。生体情報検出部１８１は、検出したエッジの形状と、シルエット画像Ｓの輪郭形状とを対比して、使用者の手Ｒが写った領域（以下、手領域）を検出する。なお、ガイドとしてのシルエット画像Ｓを表示領域Ｔの所定の位置に表示しているため、第１カメラ６１の撮像画像に写る手Ｒの位置は、ほぼ一定である。このため、生体情報検出部１８１は、撮像画像の全体に対してエッジ検出を行う必要はなく、事前に設定された領域に対してエッジ検出を行えばよい。
生体情報検出部１８１は、検出した使用者の手領域の撮像画像から、使用者の生体情報を抽出する（ステップＳ３）。生体情報検出部１８１は、手領域の撮像画像から、生体情報として、手の絶対長情報、指の長さ比情報と、掌線情報とをそれぞれ検出する。
【００６８】
生体情報検出部１８１は、生体情報を検出すると、使用者を識別する使用者ＩＤを生成して、生成した使用者ＩＤに対応付けて使用者情報テーブルに登録する。また、手の撮像画像からは、複数の掌線情報を検出することができるが、生体情報検出部１８１は、検出可能なすべての掌線の掌線情報を使用者情報テーブルに登録しなくてもよい。生体情報検出部１８１は、撮像画像から検出可能な掌線の中から掌線を選択し（間引いて）、使用者情報テーブルに登録する。なお、掌線情報に限らず、複数の生体情報が得られる場合には、間引きを行って、使用者情報テーブルに登録する登録数を削減するとよい。
【００６９】
また、設定情報検出部１８２は、情報登録モードにおいて、使用者の設定情報を算出する（ステップＳ４）。設定情報検出部１８２は、第２カメラ６２に撮像を実行させる。第２カメラ６２によって、使用者の顔と、ハーフミラー２６２Ａ（図２参照）とが撮像される。第２カメラ６２の撮像画像は、設定情報検出部１８２に入力される。設定情報検出部１８２は、第２カメラ６２の撮像画像に基づいて、設定情報を算出する（ステップＳ４）。設定情報検出部１８２は、設定情報として、使用者の眼間距離や、輻輳角、瞳孔と光学素子の相対位置を算出する。設定情報検出部１８２は、算出した設定情報を、該当する使用者の生体情報に対応づけて使用者情報テーブルに登録する（ステップＳ５）。
【００７０】
また、設定情報検出部１８２は、９軸センサー６６の測定値に基づいて、使用者が頭部装着型表示装置１００を装着した際の光学素子の角度を、設定情報として算出する（ステップＳ４）。光学素子の角度は、画像表示部２０を使用者の頭部に装着した際の、ハーフミラー２６２Ａの回転角度（θr,θp,θy）により表される。設定情報検出部１８２は、算出した設定情報を、該当する使用者の生体情報に対応づけて使用者情報テーブルに登録する（ステップＳ５）。
【００７１】
設定情報検出部１８２は、この他に、使用者が操作部１１１の操作により入力される、利き眼や、明るさ設定、色彩情報、使用言語等の設定情報を、該当する使用者の生体情報に対応づけて使用者情報テーブルに登録する。
例えば、画像表示部２０が表示する画像の明るさを調整する場合、設定情報検出部１８２は、表示制御部１７０を制御して、明るさを調整するためのテスト画像を、画像表示部２０により表示させる。使用者は、画像表示部２０が表示する画像を視認しながら、操作部１１１の輝度切替キー１５を操作して、テスト画像の明るさを増減させる操作を入力する。設定情報検出部１８２は、操作部１１１から入力された操作に従って表示制御部１７０を制御し、画像表示部２０が表示するテスト画像の明るさを調整する。また、設定情報検出部１８２は、決定キー１１の操作を受け付けると、画像表示部２０が表示するテスト画像の明るさ、すなわち、右バックライト２２１及び左バックライト２２２の輝度情報を記憶部１２０に記憶させる。
また、設定情報検出部１８２は、表示制御部１７０を制御して、利き眼や、色彩情報、使用言語の入力を促す表示データを画像表示部２０に表示させ、操作部１１１の操作を受け付ける。例えば、設定情報検出部１８２は、表示制御部１７０を制御して、画像表示部２０に、「あなたの利き眼は右目ですか」、「使用言語は日本語ですか」といったメッセージを表示させる。設定情報検出部１８２は、操作部１１１で受け付ける操作に基づいて使用者の利き眼や使用言語を判定し、対応する使用者ＩＤの設定情報として使用者情報テーブルに登録する。
【００７２】
また、生体情報検出部１８１は、使用者特定モードでは、生体情報登録モードの場合と同一の手順により使用者の生体情報を検出し、検出した生体情報を設定部１８３に渡す。設定部１８３は、生体情報検出部１８１から渡された生体情報と、使用者情報テーブルに登録された登録生体情報とを比較して、生体情報検出部１８１が検出した生体情報に一致する登録生体情報が、使用者情報テーブルに登録されているか否かを判定する。
【００７３】
設定部１８３は、使用者特定モードである場合、生体情報検出部１８１から生体情報が入力される。
設定部１８３は、入力された生体情報（以下、入力生体情報という）と、使用者情報テーブルに登録された登録生体情報とを照合して、入力生体情報に一致する登録生体情報が使用者情報テーブルに登録されているか否かを判定する、照合処理を行う。
設定部１８３は、照合処理を行う際に、照合処理に使用する生体情報を間引く間引き処理を行う。設定部１８３は、入力生体情報と、登録生体情報との両方に対して、同一の間引き処理を行う。
【００７４】
例えば、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す使用者情報テーブル１２０Ａ及び掌線情報テーブル１２０Ｂには、登録生体情報として手の絶対長と、指の長さ比と、掌面の角度と、掌線情報とが登録されている。設定部１８３は、これらの登録生体情報の中から、照合処理に使用する、１又は複数の生体情報を選択する。設定部１８３は、入力生体情報についても、登録生体情報から選択した生体情報と同一の生体情報を選択する。そして、設定部１８３は、選択した入力生体情報と、選択した登録生体情報との照合処理を行う。設定部１８３は、例えば、使用者情報テーブルに登録された登録生体情報の中から、掌線情報と、指の長さ比とを選択する。同様に、設定部１８３は、入力生体情報の中から、掌線情報と、指の長さ比とを選択する。設定部１８３は、選択した登録生体情報としての掌線情報と、選択した入力生体情報としての掌線情報とを比較して照合を行う。同様に、設定部１８３は、選択した登録生体情報としての指の長さ比と、選択した入力生体情報としての指の長さ比とを比較して照合を行う。
【００７５】
また、設定部１８３は、照合処理に使用する登録生体情報を選択するのではなく、照合処理に使用する特徴情報を間引くことで、照合処理の負荷を軽減してもよい。例えば、図４に示す使用者情報テーブルには、掌線情報として、同一の使用者の複数の掌線情報が登録される。設定部１８３は、使用者情報テーブルに登録された複数の掌線情報の中から、照合に使用する掌線情報を１又は複数選択する。設定部１８３は、入力生体情報の中から、選択した掌線情報の始点座標及び終点座標に座標が最も近い掌線情報を選択して、これらの掌線情報の照合を行う。
また、設定部１８３は、照合に使用する特徴情報の種類を間引くことで、照合処理の負荷を軽減してもよい。
例えば、図４に示す使用者情報テーブルには、掌線情報として、始点座標及び終点座標と、長さ比と、曲率とが登録されている。設定部１８３は、使用者情報テーブルに登録された複数の掌線情報の中から、照合に使用する掌線情報の種類を１又は複数選択する。例えば、設定部１８３は、掌線情報の中から掌線の長さ比を照合に使用する特徴情報として選択する。設定部１８３は、入力生体情報の中から掌線情報を選択すると、選択した掌線情報の始点座標及び終点座標に座標が最も近い掌線情報を使用者情報テーブルから取り出す。設定部１８３は、取り出した掌線情報の長さ比と、入力生体情報から選択した掌線情報の長さ比とを比較して照合を行う。
【００７６】
なお、設定部１８３が行う間引き処理は、照合処理に使用する生体情報の間引きと、照合処理に使用する特徴情報の間引きと、照合処理に使用する特徴情報の種類の間引きとのいずれか１つを選択して行うものであってもよい。また、設定部１８３が行う間引き処理は、前述した複数の間引きを組み合わせて照合を行うものであってもよい。
【００７７】
設定部１８３は、入力生体情報と登録生体情報との照合により、入力生体情報が使用者情報テーブルに登録された登録生体情報に一致すると判定すると、一致した生体情報に対応する設定情報を使用者情報テーブルから読み出す。設定部１８３は、設定情報に登録された明るさ設定を表示制御部１７０に出力する。表示制御部１７０は、設定部１８３から入力された明るさ設定に従って、右バックライト２２１及び左バックライト２２２の光量を、明るさ設定に対応する光量となるように調整する。
【００７８】
また、設定部１８３は、設定情報として登録された利き眼の情報を表示制御部１７０に渡す。表示制御部１７０は、例えば、画像表示部２０により３次元（３Ｄ）画像を表示している場合に、操作部１１１が操作され、２次元画像への切り替えが指示された場合、利き眼情報の示す利き眼の側の画像を表示させる。例えば、設定情報に、使用者の利き眼として「左眼」が登録されていた場合、表示制御部１７０は、画像表示部２０により、左眼用画像を表示させる。これにより、３次元画像の表示状態から、２次元画像に表示切り替えをするときに、表示モードの切り替わりに伴う違和感を低減することができる。
【００７９】
また、設定部１８３は、設定情報として登録された色彩情報と、使用言語とを情報表示制御部１８６に渡す。情報表示制御部１８６は、設定部１８３から渡された色彩情報や、使用言語に基づいて、表示データ（後述する）を加工したり、新たな表示データの追加を行う。
【００８０】
また、設定部１８３は、眼間距離と、輻輳角と、眼と光学素子の相対距離と、光学素子の角度との少なくとも１つに基づいて、画像表示部２０の表示領域における表示位置／又は表示サイズを補正する補正係数を算出する。設定部１８３は、算出した補正係数を位置検出部１８５に渡す。
【００８１】
また、設定情報検出部１８２が、頭部装着型表示装置１００を装着した使用者から測定した設定情報に基づいて、使用者の属する区分を判定し、判定した区分を示す情報を使用者情報テーブルに登録しておくこともできる。記憶部１２０には、区分ごとに、各区分に分類される眼間距離の範囲、眼と光学素子の相対距離の範囲、輻輳角の範囲、光学素子の角度の範囲をそれぞれに設定した情報が記憶される。設定情報検出部１８２は、生体情報検出部１８１により、眼間距離と、輻輳角と、眼と光学素子の相対距離と、光学素子の角度とが測定されると、測定された各情報に基づいて、該当の使用者が属する区分を判定する。
また、記憶部１２０には、各区分に対応する補正係数が記憶される。また、設定部１８３は、入力生体情報に対応する登録生体情報から区分を示す情報を読み出すと、読み出した区分の情報に基づいて、記憶部１２０から区分に対応する補正係数を読み出す。設定部１８３は、読み出した補正係数を位置検出部１８５に出力する。これにより、画像の表示位置及び表示サイズの少なくともいずれかを、設定情報に対応して複数段階に変更することが可能になる。
【００８２】
対象検出部１８４は、第１カメラ６１に撮像を実行させる制御を行い、撮像画像を取得する。この撮像画像はカラー画像データ又はモノクロ画像データとして第１カメラ６１から出力されるが、第１カメラ６１が画像信号を出力して、対象検出部１８４が画像信号から所定のファイルフォーマットに適合する画像データを生成してもよい。
対象検出部１８４は、取得した撮像画像データを解析し、撮像画像データに写っている対象物を検出する。対象物とは、第１カメラ６１の撮像方向すなわち使用者の視線方向に存在する物体又は人である。
【００８３】
位置検出部１８５は、第１カメラ６１の撮像画像における対象物の画像の位置をもとに、使用者に対象物が見える位置と、画像表示部２０が表示する画像が見える位置との相対位置を求める。この処理には、画像表示部２０の表示領域と第１カメラ６１の撮像範囲（画角）との位置関係を示す情報が必要である。この情報に代えて、使用者の視野（視界）と第１カメラ６１の撮像範囲（画角）との位置関係を示す情報、及び、使用者の視野（視界）と画像表示部２０の表示領域との位置関係を示す情報を用いてもよい。これらの情報は、例えば記憶部１２０に予め記憶されている。
位置検出部１８５は、対象物の画像について、表示領域に対する位置を検出すると、この位置を、設定部１８３から渡された補正係数に基づいて補正する。
【００８４】
また、位置検出部１８５は、対象物の位置とともに、表示領域に対する対象物の表示サイズを検出してもよい。
位置検出部１８５は、対象物の画像について、表示領域に対する表示位置と表示サイズとを検出すると、検出した表示位置及び表示サイズを、設定部１８３から渡された補正係数に基づいて補正する。これにより、画像表示部２０が表示する画像と、外景における対象物とが使用者に見える場合に、使用者が知覚する表示画像と対象物の像の大きさが所定の状態となるように、画像を表示できる。さらに、眼間距離や、眼と光学素子の相対距離、光学素子の角度等の使用者の身体的な特徴に応じて、使用者が知覚する表示画像と対象物の像の大きさが所定の状態となるように、画像を表示できる。
【００８５】
情報表示制御部１８６は、設定部１８３、対象検出部１８４及び位置検出部１８５の処理結果に基づき、画像表示部２０によって、表示データを表示させる。頭部装着型表示装置１００は、データ取得部ＤＡにより、動画像、静止画像、文字、記号等様々なデータを取得する構成としてもよく、これらのデータを表示データとして利用できる。
情報表示制御部１８６は、対象検出部１８４が検出した対象物について、位置検出部１８５が補正係数に基づいて補正した表示位置及び／又は表示サイズ等に基づき、表示データの表示位置や、表示サイズを決定する。また、情報表示制御部１８６は、例えば表示データがテキストデータである場合、文字の表示位置や表示サイズに加え、表示色、字体、太字やイタリック等の文字装飾の有無等を設定する。また、情報表示制御部１８６は、例えば表示データが画像データである場合、画像の表示位置や表示サイズに加え、表示色、透明度等を設定する。
【００８６】
情報表示制御部１８６は、設定部１８３から入力される色彩情報や使用言語に基づいて表示データを加工する。例えば、入力された色彩情報が、使用者が緑色に対して異常があることを示す色彩情報である場合、情報表示制御部１８６は、緑色の表示データを他の表示色に変換する。情報表示制御部１８６は、変換した表示データを表示制御部１７０に出力して、画像表示部２０により表示させる。
また、入力された使用言語として、英語が設定されていた場合、情報表示制御部１８６は、表示データとしてのテキストデータを英語に翻訳し、翻訳した英語のテキストデータを表示データとして表示制御部１７０に出力する。表示データは、画像表示部２０により、表示される。
【００８７】
音声処理部１８７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（図示略）および左イヤホン３４内のスピーカー（図示略）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、例えば周波数等が変えられた異なる音が出力される。
【００８８】
また、音声処理部１８７は、マイク６３により集音される音声を取得してディジタル音声データに変換し、音声に係る処理を行う。例えば、音声処理部１８７は、取得した音声から特徴を抽出してモデル化することで、複数の人の声を別々に認識して、声ごとに話している人を特定する話者認識を行ってもよい。
【００８９】
音声処理部１８７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（図示略）及び左イヤホン３４内のスピーカー（図示略）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及び左イヤホン３４のそれぞれから、例えば周波数等が変えられた異なる音が出力される。
【００９０】
画像表示部２０は、インターフェイス２５と、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とを備える。また、画像表示部２０は、第１カメラ６１と、第２カメラ６２と、振動センサー６５と、９軸センサー６６とを備える。
【００９１】
振動センサー６５は、加速度センサーを利用して構成され、図１に示すように画像表示部２０の内部に配置される。図１の例では右保持部２１において、右光学像表示部２６の端部ＥＲの近傍に内蔵される。振動センサー６５は、使用者が端部ＥＲを叩く操作（ノック操作）を行った場合に、この操作による振動を検出して、検出結果を制御部１４０に出力する。この振動センサー６５の検出結果により、制御部１４０は、使用者によるノック操作を検出する。
【００９２】
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、制御部１４０は、９軸センサー６６の検出値に基づいて使用者の頭部の動きを検出できる。検出された使用者の頭部の動きから画像表示部２０の向きがわかるため、制御部１４０は、使用者の視線方向を推定できる。
【００９３】
インターフェイス２５は、右コード４２と左コード４４とが接続されるコネクターを備える。インターフェイス２５は、送信部５１から送信されるクロック信号ＰＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳｙｎｃ、水平同期信号ＨＳｙｎｃ、画像データＤａｔａを、対応する受信部（Ｒｘ）５３、５４に出力する。また、インターフェイス２５は、表示制御部１７０から送信される制御信号を、対応する受信部５３、５４、右バックライト制御部２０１又は左バックライト制御部２０２に出力する。
また、インターフェイス２５は、第１カメラ６１、第２カメラ６２、振動センサー６５及び９軸センサー６６のインターフェイスである。振動センサー６５による振動の検出結果や、９軸センサー６６による加速度（３軸）、角速度（３軸）、地磁気（３軸）の検出結果は、インターフェイス２５を介して制御装置１０の制御部１４０に送られる。
【００９４】
右表示駆動部２２は、受信部５３と、光源として機能する右バックライト（ＢＬ）制御部２０１及び右バックライト（ＢＬ）２２１と、表示素子として機能する右ＬＣＤ制御部２１１及び右ＬＣＤ２４１と、右投写光学系２５１とを備える。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。
【００９５】
受信部５３は、制御装置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Ｄａｔａ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。
【００９６】
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。
【００９７】
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と、光源として機能する左バックライト（ＢＬ）制御部２０２及び左バックライト（ＢＬ）２２２と、表示素子として機能する左ＬＣＤ制御部２１２及び左ＬＣＤ２４２と、左投写光学系２５２と、を備える。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。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。
【００９８】
図８は、使用者情報を登録する場合の頭部装着型表示装置１００の動作を示すフローチャートである。
図８のステップＳ１１の処理は、図６のフローチャートで説明したステップＳ１の処理に相当し、ステップＳ１２はステップＳ１（図６）に相当し、ステップＳ１３はステップＳ３（図６）に相当する。
【００９９】
すなわち、生体情報検出部１８１は、情報登録モードでシルエット画像Ｓを表示制御部１７０に出力して、画像表示部２０により表示させる（ステップＳ１１）。使用者は、シルエット画像Ｓを視認しながら手の位置を調整して操作部１１１を操作し、手Ｒの画像の撮像を指示する。生体情報検出部１８１は、操作部１１１の操作が入力されると、第１カメラ６１に、使用者の手Ｒの画像を撮像させる（ステップＳ１２）。第１カメラ６１の撮像画像は、生体情報検出部１８１に入力され、生体情報検出部１８１は、撮像画像を画像処理して、生体情報を抽出する（ステップＳ１３）。
【０１００】
使用者特定モードにおいて、設定部１８３には、生体情報検出部１８１から生体情報が入力される。
設定部１８３は、生体情報検出部１８１から入力生体情報が入力されると、照合処理に使用する生体情報を選択する（ステップＳ１４）。なお、この処理フローでは、設定部１８３は、掌線情報を使用して照合処理を行うとする。設定部１８３は、入力生体情報に含まれる複数の掌線情報の中から、照合に使用する１又は複数の掌線情報を選択する。これにより、照合に使用する掌線情報が間引きされる。設定部１８３は、入力生体情報から掌線情報を選択すると、選択した掌線情報の始点座標及び終点座標に最も座標が近い掌線情報を使用者情報テーブルから読み出して、照合処理を行う（ステップＳ１５）。設定部１８３は、使用者情報テーブルから取り出した掌線情報の長さ比及び／又は曲率と、入力生体情報から選択した掌線情報の長さ比及び／又は曲率との照合を行う。設定部１８３は、選択したすべての掌線情報について照合処理を行う（ステップＳ１６）。照合処理により長さ比及び／又は曲率の一致度がしきい値よりも低い、すなわち、一致しないと判定されると（ステップＳ１６／ＮＯ）、設定部１８３は、画像表示部２０が表示するシルエット画像Ｓに、ガイド表示を追加表示させる（ステップＳ１７）。設定部１８３は、照合処理において、一致度が高いと判定された掌線情報の掌線を、追加ガイド表示としてシルエット画像Ｓに追加させる（図９参照）。
【０１０１】
図９は、掌線を追加ガイド表示としてシルエット画像Ｓに追加した例を示す。この例では、表示領域Ｔに表示されるシルエット画像Ｓに、追加ガイドとして曲線が追加されて表示される。この追加ガイドにより、使用者の手Ｒをシルエット画像Ｓに重ねる操作が、より容易になる。例えば、第１カメラ６１と手との距離や角度によっては、照合処理の一致度が低くなる場合がある。このため、設定部１８３が、シルエット画像Ｓに掌線のガイド表示を表示させることで、認証処理の照合精度を高めることができる。なお、追加ガイドは掌線に相当する曲線に限らず、直線であってもよいし、文字や他の図形を含んでもよい。シルエット画像Ｓに手を重ねる操作において、手の位置を案内する情報を含んでいればよい。
【０１０２】
また、照合処理により、長さ比及び／又は曲率の一致度がしきい値よりも高いと判定されると（ステップＳ１６／ＹＥＳ）、設定部１８３は、設定情報を使用者情報テーブルから読み出す（ステップＳ１８）。この設定情報は、入力生体情報に一致度が高いと判定された登録生体情報に対応付けられた設定情報である。設定部１８３は、読み出した設定情報に基づいて、表示データの表示位置又はサイズを補正する補正係数を算出する。設定部１８３は、眼間距離と、輻輳角と、眼と光学素子の相対距離と、光学素子の角度との少なくとも１つに基づいて、表示データの表示位置又はサイズを補正する補正係数を算出する。設定部１８３は、補正係数を算出すると、算出した補正係数を位置検出部１８５に出力する。
位置検出部１８５は、対象検出部１８４が撮像画像から検出した対象物の画像について、表示領域に対する位置とサイズとを検出する。位置検出部１８５は、表示領域に対する位置とサイズとを検出すると、検出した位置及びサイズを、設定部１８３から渡された補正係数に基づいて補正する（ステップＳ１９）。情報表示制御部１８６は、対象検出部１８４が検出した対象物について、位置検出部１８５が補正係数に基づいて補正した位置及び／又はサイズ等に基づき、表示データの表示位置を決定する。その後、情報表示制御部１８６は、表示データを表示制御部１７０に出力し、画像表示部２０により表示を実行させる。
【０１０３】
続いて、通信システム１において、使用者情報テーブル１２０Ａ及び掌線情報テーブル１２０Ｂの内容を送受信する動作について説明する。
第１の通信態様として、頭部装着型表示装置１００Ａ、及び、頭部装着型表示装置１００Ｂが、それぞれ、データをサーバー５に送信する態様が挙げられる。頭部装着型表示装置１００Ａは、記憶部１２０に記憶する使用者情報テーブル１２０Ａ、及び、掌線情報テーブル１２０Ｂを、サーバー５に送信する。また、頭部装着型表示装置１００Ｂは、記憶部１２０に記憶する使用者情報テーブル１２０Ａ、及び、掌線情報テーブル１２０Ｂを、サーバー５に送信する。
サーバー５は、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂのそれぞれから送信される使用者情報テーブル１２０Ａ、及び、掌線情報テーブル１２０Ｂのデータを記憶する。ここで、サーバー５は、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂのそれぞれから送信されるテーブルを集約して、表示システム２の使用者情報テーブルを構成できる。
【０１０４】
図１０は、サーバー５が生成し記憶する使用者情報テーブルの構成例を示す模式図であり、図１０（Ａ）は使用者情報テーブル５Ａを示し、図１０（Ｂ）は掌線情報テーブル５Ｂを示し、図１０（Ｃ）はデバイス情報テーブル５Ｃを示す。
使用者情報テーブル５Ａは、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂから受信した記憶部１２０のデータを集約したテーブルである。また、掌線情報テーブル５Ｂは、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂから受信した掌線情報テーブル１２０Ｂを集約したテーブルである。
【０１０５】
使用者情報テーブル５Ａでは、図５に示した使用者情報テーブル１２０Ａのデータに、デバイスＩＤが対応付けられている。使用者情報テーブル５ＡにおいてデバイスＩＤが「１」に設定されたデータは、デバイスＩＤ「１」が付与された頭部装着型表示装置１００がサーバー５に送信したデータである。また、デバイスＩＤが「２」に設定されたデータは、デバイスＩＤ「２」が付与された頭部装着型表示装置１００がサーバー５に送信したデータである。また、掌線情報テーブル５Ｂでは、デバイスＩＤに対応付けて、掌線情報テーブル１２０Ｂのデータが含まれる。
図１０（Ａ）、（Ｂ）の例では、使用者ＩＤが「１」となっているデータ（レコード）が２つある。これは、一人の使用者が２つの頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂのそれぞれで生体情報を登録したことを示す。
【０１０６】
このように、サーバー５は、複数の頭部装着型表示装置１００から使用者情報テーブル１２０Ａ、掌線情報テーブル１２０Ｂを受信し、受信したデータを集約して記憶する。これにより、通信システム１を構成する頭部装着型表示装置１００で登録された生体情報及び設定情報を、全ての頭部装着型表示装置１００で共有できる。例えば、サーバー５が、使用者情報テーブル５Ａ及び掌線情報テーブル５Ｂを、複数の頭部装着型表示装置１００に送信することで、頭部装着型表示装置１００Ａで登録した生体情報及び設定情報を、頭部装着型表示装置１００Ｂで使用できる。つまり、使用者は、いずれか１つの頭部装着型表示装置１００で登録を行えば、自分の設定情報に基づき、登録した設定を、他の頭部装着型表示装置１００で実現できる。従って、複数の使用者が１つの頭部装着型表示装置１００を使用する場合、及び、一人の使用者が複数の頭部装着型表示装置１００を使用する場合のいずれも、生体情報に基づいて、予め設定され使用者に適した設定を実現できる。
【０１０７】
また、サーバー５は、デバイス情報テーブル５Ｃを有していてもよい。デバイス情報テーブル５Ｃは、デバイスＩＤに対応付けて、頭部装着型表示装置１００毎の仕様に関するデータを格納する。デバイス情報テーブル５Ｃによれば、通信システム１が備える複数の頭部装着型表示装置１００について、それぞれの頭部装着型表示装置１００の仕様の違いを特定できる。例えば、サーバー５が、頭部装着型表示装置１００Ａに対し、頭部装着型表示装置１００Ｂで登録された設定情報を含む使用者情報テーブル５Ａを送信するときに、デバイス情報テーブル５Ｃに基づき使用者情報テーブル５Ａの値を変換できる。この場合、頭部装着型表示装置１００Ｂと頭部装着型表示装置１００Ａの仕様の違いを加味して、頭部装着型表示装置１００Ｂの設定と同じ状態を頭部装着型表示装置１００Ａで実現できる。また、例えば、デバイス情報テーブル５Ｃを頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂの両方にサーバー５が送信し、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂが上記の変換を実行してもよい。これにより、通信システム１が備える頭部装着型表示装置１００の仕様に違いがあっても、それぞれの頭部装着型表示装置１００で、使用者に合わせた設定状態を実現できる。
【０１０８】
第２の通信態様として、頭部装着型表示装置１００Ａから頭部装着型表示装置１００Ｂに、或いは、頭部装着型表示装置１００Ｂから頭部装着型表示装置１００Ａに、データを送信する態様がある。この場合、頭部装着型表示装置１００Ａ、１００Ｂが相互に直接通信し、或いは、無線アクセスポイント３を介して通信して、使用者情報テーブル５Ａ、及び掌線情報テーブル５Ｂを生成して記憶部１２０に記憶してもよい。この場合も、通信システム１が備える複数の頭部装着型表示装置１００で、登録された生体情報及び設定情報を共有できるという利点がある。
【０１０９】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態の頭部装着型表示装置１００は、記憶部１２０と、入力部としての第１カメラ６１及び生体情報検出部１８１と、情報表示制御部１８６とを備える。記憶部１２０は、画像表示部２０の表示に関する設定情報を、使用者を識別する識別情報に対応付けて記憶する。また、入力部としての第１カメラ６１は、使用者の手の画像を撮像し、入力部としての生体情報検出部１８１は、撮像画像から生体情報を抽出する。情報表示制御部１８６は、入力した生体情報に対応する設定情報に基づいて、画像表示部２０の表示を制御する。これにより、設定情報に基づき、頭部装着型表示装置１００の表示に関して、使用者に合わせた設定を、速やかに行うことができる。
【０１１０】
また、記憶部１２０が記憶する使用者情報テーブル１２０Ａには、使用者の生体情報に含まれる特徴の一部が含まれる。生体情報を用いることで使用者を識別が可能であり、生体情報に含まれる特徴の一部が含まれることで、身体的な特徴に応じた簡易設定が可能になる。
【０１１１】
情報表示制御部１８６は、第１カメラ６１及び生体情報検出部１８１により識別情報として入力される生体情報の特徴の一部と、記憶部１２０が識別情報として記憶する生体情報の特徴の一部とを照合して、設定情報を特定する。従って、身体的な特徴に応じた簡易設定が可能になる。
また、画像表示部２０は、外景を透過し、外景とともに視認できるように画像を表示し、情報表示制御部１８６は、画像の表示位置及び表示サイズの少なくともいずれかを、設定情報に対応して複数段階に変更する。このため、画像表示部２０における画像の表示位置及び表示サイズを、使用者に合わせて段階的に設定できる。
【０１１２】
また、画像表示部２０は、外景を透過し、外景とともに視認できるように画像光を使用者の眼に入射する右導光板２６１、左導光板２６２を備える。また、制御部１４０は、使用者の視線方向の対象物を検出する対象検出部１８４と、画像表示部２０の表示領域に対する対象物の位置を検出する位置検出部１８５とを備える。情報表示制御部１８６は、位置検出部１８５で検出した対象物の位置、及び、右導光板２６１、左導光板２６２と使用者の瞳孔の位置との位置関係に応じて、光学素子による画像の表示位置を変更する。このため、画像の表示位置を使用者に合わせて設定できる。
【０１１３】
また、使用者情報テーブル１２０Ａの登録情報には、設定情報として、言語の設定に関する情報が含まれる。情報表示制御部１８６は、画像表示部２０に文字を含むコンテンツを表示させる場合に、設定情報に対応した言語の文字を表示させる。このため、画像表示部２０に表示する文字の言語を、使用者に合わせて設定できる。
また、頭部装着型表示装置１００は、通信部１１７を備え、情報表示制御部１８６は、記憶部１２０に記憶する使用者情報テーブル１２０Ａ及び掌線情報テーブル１２０Ｂをサーバー５に送信する。また、頭部装着型表示装置１００は、通信部１１７で使用者情報テーブル５Ａ及び掌線情報テーブル５Ｂを受信し、記憶部１２０に記憶してもよい。この場合、使用者情報テーブル１２０Ａ及び掌線情報テーブル１２０Ｂを他の頭部装着型表示装置１００と共有できる。また、他の装置で登録された情報を含む使用者情報テーブル５Ａ及び掌線情報テーブル５Ｂに基づき、使用者に合わせた表示の設定を行うことができる。
【０１１４】
なお、この発明は上記実施形態の構成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る。
また、例えば、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等の他の方式の画像表示部を採用してもよく、使用者の左眼に対応して画像を表示する表示部と、使用者の右眼に対応して画像を表示する表示部とを備えていればよい。また、本発明の表示装置は、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し、自動車のフロントガラスに用いられるヘッドアップディスプレイ（Head-up  Display；ＨＵＤ）であってもよい。
【０１１５】
さらに、上記実施形態では、画像表示部２０と制御装置１０とが分離され、接続部４０を介して接続された構成を例に挙げて説明したが、制御装置１０と画像表示部２０とが一体に構成され、使用者の頭部に装着される構成とすることも可能である。
また、制御装置１０と画像表示部２０とをより長いケーブルにより接続した場合に、制御装置１０として、ノート型コンピューター、タブレット型コンピューター又はデスクトップ型コンピューターを用いてもよい。また、制御装置１０として、ゲーム機や携帯型電話機やスマートフォンや携帯型メディアプレーヤーを含む携帯型電子機器、その他の専用機器等を用いてもよい。
【０１１６】
また、例えば、画像表示部２０において画像光を生成する構成として、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）のディスプレイと、有機ＥＬ制御部とを備える構成としてもよい。また、画像光を生成する構成として、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。すなわち、画像生成部が、レーザー光源と、レーザー光源を使用者の眼に導く光学系とを備え、レーザー光を使用者の眼に入射させて網膜上を走査し、網膜に結像させることにより、使用者に画像を視認させる構成を採用してもよい。レーザー網膜投影型のヘッドマウントディスプレイを採用する場合、「画像光生成部における画像光の射出可能領域」とは、使用者の眼に認識される画像領域として定義することができる。
【０１１７】
画像光を使用者の眼に導く光学系としては、外部から装置に向けて入射する外光を透過する光学部材を備え、画像光とともに使用者の眼に入射させる構成を採用できる。また、使用者の眼の前方に位置して使用者の視界の一部または全部に重なる光学部材を用いてもよい。さらに、レーザー光等を走査させて画像光とする走査方式の光学系を採用してもよい。また、光学部材の内部で画像光を導光させるものに限らず、使用者の眼に向けて画像光を屈折及び／または反射させて導く機能のみを有するものであってもよい。
【０１１８】
また、本発明を、ＭＥＭＳミラーを用いた走査光学系を採用し、ＭＥＭＳディスプレイ技術を利用した表示装置に適用することも可能である。すなわち、画像表示素子として、信号光形成部と、信号光形成部が射出する光を走査するＭＥＭＳミラーを有する走査光学系と、走査光学系により走査される光によって虚像が形成される光学部材とを備えてもよい。この構成では、信号光形成部が射出した光がＭＥＭＳミラーにより反射され、光学部材に入射し、光学部材の中を導かれて、虚像形成面に達する。ＭＥＭＳミラーが光を走査することにより、虚像形成面に虚像が形成され、この虚像を使用者が眼で捉えることで、画像が認識される。この場合の光学部品は、例えば上記実施形態の右導光板２６１及び左導光板２６２のように、複数回の反射を経て光を導くものであってもよく、ハーフミラー面を利用してもよい。
【０１１９】
さらに、本発明の光学素子は、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａを有する右導光板２６１、左導光板２６２に限定されず、画像光を使用者の眼に入射させる光学部品であればよく、具体的には、回折格子、プリズム、ホログラフィー表示部を用いてもよい。
【０１２０】
また、本発明の表示装置は頭部装着型の表示装置に限定されず、フラットパネルディスプレイやプロジェクター等の各種の表示装置に適用できる。本発明の表示装置は、外光とともに画像光により画像を視認させるものであればよく、例えば、外光を透過させる光学部材により画像光による画像を視認させる構成が挙げられる。具体的には、上記のヘッドマウントディスプレイにおいて外光を透過する光学部材を備えた構成の他、使用者から離れた位置に固定的に、又は可動に設置された透光性の平面や曲面（ガラスや透明なプラスチック等）に画像光を投射する表示装置にも適用可能である。一例としては、車両の窓ガラスに画像光を投射し、乗車している使用者や車両の外にいる使用者に、画像光による画像とともに、車両内外の景色を視認させる表示装置の構成が挙げられる。また、例えば、建物の窓ガラスなど固定的に設置された透明また半透明、或いは有色透明な表示面に画像光を投射し、表示面の周囲にいる使用者に、画像光による画像とともに、表示面を透かして景色を視認させる表示装置の構成が挙げられる。
【０１２１】
また、図４に示した各機能ブロックのうち少なくとも一部は、ハードウェアで実現してもよいし、ハードウェアとソフトウェアの協働により実現される構成としてもよく、図２に示した通りに独立したハードウェア資源を配置する構成に限定されない。また、制御部１４０が実行するプログラムは、記憶部１２０または制御装置１０内の記憶装置に記憶されてもよいし、外部の装置に記憶されたプログラムを通信部１１７又はインターフェイス１２５を介して取得して実行する構成としてもよい。また、制御装置１０に形成された構成のうち、操作部１１１のみが単独の使用者インターフェイス（ＵＩ）として形成されてもよい。また、制御装置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４に示す制御部１４０が制御装置１０と画像表示部２０との両方に形成されていてもよいし、制御装置１０に形成された制御部１４０と画像表示部２０に形成されたＣＰＵとが行う機能が別々に分けられている構成としてもよい。
【０１２２】
また、設定情報として、瞳の色の情報を使用者情報テーブル１２０Ａに登録しておき、使用者の瞳の色に応じて、表示駆動部２２，２４から出力される画像光の強さや、配色を変更してもよい。また、使用者の体型情報(標準体型、やせ型、肥満型)を使用者情報テーブル１２０Ａに登録しておき、使用者の体型に応じて表示駆動部２２，２４から出力される画像光の配色を変更してもよい。例えば、使用者が肥満体型である場合、画像表示部２０が食べ物の画像を表示させる場合に、画像の色を青みがかった色に変更してもよい。これにより、使用者の食欲を抑制することができる。また、右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８に透過率を変更可能なシェードを設けて、使用者の瞳の色に応じて、シェードの透過率を変更してもよい。
また、設定情報として、使用者の背丈、体重、性別等の身体的な特徴を使用者情報テーブル１２０Ａに登録しておき、画像表示部２０の表示領域における表示位置／又は表示サイズを、使用者の身体的な特徴に基づいて補正してもよい。
【符号の説明】
【０１２３】
１…通信システム、２…表示システム、５…サーバー、１０…制御装置、２０…画像表示部（表示部）、２１…右保持部、２２…右表示駆動部（第２の表示部）、２３…左保持部、２４…左表示駆動部（第１の表示部）、２５…インターフェイス、２６…右光学像表示部、２８…左光学像表示部、６１…カメラ、６３…マイク、１００、１００Ａ、１００Ｂ…頭部装着型表示装置（表示装置）、１１７…通信部、１２０…記憶部、１２５…インターフェイス、１４０…制御部、１５０…オペレーティングシステム、１６０…画像処理部、１７０…表示制御部、１８１…生体情報検出部、１８２…設定情報検出部、１８３…設定部、１８４…対象検出部、１８５…位置検出部、１８６…情報表示制御部、１８７…音声処理部、２０１…右バックライト制御部、２０２…左バックライト制御部、２１１…右ＬＣＤ制御部、２１２…左ＬＣＤ制御部、２２１…右バックライト、２２２…左バックライト、２４１…右ＬＣＤ、２４２…左ＬＣＤ、２５１…右投写光学系、２５２…左投写光学系、２６１…右導光板（光学素子）、２６２…左導光板（光学素子）。
【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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