(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、
前記表示部周辺への指示体の接近を検出する検出部と、
操作を受け付ける操作部と、
前記検出部により検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させる制御部と、
を備え、
前記表示部は、前記使用者の頭部に装着された状態で前記使用者の左眼側に位置する左眼用表示部、及び、右眼側に位置する右眼用表示部を備え、
前記検出部が検出する前記左眼用表示部に対する操作と前記右眼用表示部に対する操作との組み合わせに対応付けて、前記制御部が実行する処理が設定され、
前記制御部は、前記検出部が検出する操作に係る情報を含む案内画面を前記表示部によって表示し、前記案内画面の左半分に表示される情報は前記左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応し、前記案内画面の右半分に表示される情報は前記右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、
前記表示部周辺への指示体の接近を検出する検出部と、
操作を受け付ける操作部と、
前記検出部により検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させる制御部と、
を備え、
前記表示部は、前記使用者の頭部に装着された状態で前記使用者の左眼側に位置する左眼用表示部、及び、右眼側に位置する右眼用表示部を備え、
前記検出部が検出する前記左眼用表示部に対する操作と前記右眼用表示部に対する操作との組み合わせに対応付けて、前記制御部が実行する処理が設定され、
前記制御部は、前記表示部によって前記使用者の右眼と左眼との両方に視認可能な態様で操作用画面を表示し、
前記左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応して前記操作用画面の左半分の表示を変更し、前記右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応して前記操作用画面の右半分の表示を変更すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記操作部により受け付けられた操作に対応して処理を行う通常動作モードと、前記検出部の検出結果に応じて前記表示部の表示を伴う処理を実行する近接操作モードと、を切り替えて実行すること、
を特徴とする請求項１または２記載の表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、操作用のメニュー画面を前記表示部に表示させ、前記通常動作モードでは前記操作部により受け付ける操作を前記メニュー画面の選択または確定の操作として処理し、前記近接操作モードでは前記検出部が検出する物体の接近または離隔に対応して前記メニュー画面の選択または確定の処理を行うこと、
を特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記検出部は、前記左眼用表示部に対する物体の接近、及び、前記右眼用表示部に対する物体の接近を検出すること、
を特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記検出部によって検出される前記使用者の頭を基準として上下方向に物体が移動する動作、左右方向に物体が移動する操作、及び、前記表示部に対し物体が接近及び離隔する操作に対応して、前記表示部の表示を変更すること、
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】
前記制御部は、前記検出部によって、前記右眼用表示部及び前記左眼用表示部の両方において前記使用者の頭を基準として上下方向または左右方向に物体が移動する操作を検出した場合に、前記表示部の表示領域における上下方向または左右方向の位置入力を受け付けること、
を特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記検出部によって検出される２以上の位置における操作に対応して、検出された操作位置とは異なる位置に対応する入力を受け付けること、
を特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記検出部は、前記表示部の外表面への接触、及び、前記表示部の外側からの物体の接近を検出すること、
を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記制御部は、前記検出部によって回転する操作を検出した場合に、前記表示部の表示領域における表示を回転させること、
を特徴とする請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記検出部によって２点に対する操作が検出され、検出された２点の操作位置間の距離が変化した場合に、当該距離の変化に対応して前記表示部の表示領域における表示を拡大または縮小させること、
を特徴とする請求項９または１０記載の表示装置。
【請求項１２】
前記検出部は、前記表示部、或いは、前記表示部を構成する光学部品を保持する保持部への指示体の接近を検出すること、
を特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１３】
前記検出部は、前記表示部の周囲に配置された近接センサーを有し、前記近接センサーにより検出される前記指示体の動きに基づき前記表示と操作制御を対応させること、
を特徴とする請求項１から１１のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記近接センサーにより前記表示部周辺への前記指示体の接近を検出した場合に、前記表示部によって操作制御命令画像を表示させ、前記操作部による操作と前記操作制御命令画像とを対応付けること、
を特徴とする請求項１３記載の表示装置。
【請求項１５】
前記制御部は、前記近接センサーにより２つの位置に対する接近が検出された場合に、２つの位置に対する接近に対応する操作制御命令画像を表示させ、
前記操作制御命令画像が表示された状態で、前記近接センサーにより検出される前記指示体の所定方向の動きに、前記表示部が表示する前記操作制御命令画像の前記所定方向の動きを対応付けること、
を特徴とする請求項１３記載の表示装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記表示部に対する前記近接センサーの配置状態を案内する表示を前記表示部に表示させること、
を特徴とする請求項１３から１５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１７】
前記表示部は、外光を透過させることにより前記実物体を視認可能に構成され、前記実物体と重ねて視認されるように画像を表示すること、
を特徴とする請求項１から１６のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１８】
使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、操作を受け付ける操作部と、検出部とを備え、前記表示部が前記使用者の頭部に装着された状態で前記使用者の左眼側に位置する左眼用表示部、及び、右眼側に位置する右眼用表示部を備えて構成される表示装置の制御方法であって、
前記検出部によって前記表示部周辺への指示体の接近を検出し、
前記検出部により検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させ、
前記検出部が検出する操作に係る情報を含む案内画面を前記表示部によって表示し、
前記案内画面の左半分に表示される情報を前記左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応させ、前記案内画面の右半分に表示される情報は前記右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応付けられ、
前記左眼用表示部に対する操作と前記右眼用表示部に対する操作との組み合わせに対応付けて実行する処理が設定されること、
を特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１９】
使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、操作を受け付ける操作部と、検出部とを備え、前記表示部が前記使用者の頭部に装着された状態で前記使用者の左眼側に位置する左眼用表示部、及び、右眼側に位置する右眼用表示部を備えて構成される表示装置の制御方法であって、
前記検出部によって前記表示部周辺への指示体の接近を検出し、
前記検出部により検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させ、
前記検出部が検出する前記左眼用表示部に対する操作と前記右眼用表示部に対する操作との組み合わせに対応付けて実行する処理が設定され、
前記表示部によって前記使用者の右眼と左眼との両方に視認可能な態様で操作用画面を表示し、
前記左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応して前記操作用画面の左半分の表示を変更し、前記右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応して前記操作用画面の右半分の表示を変更すること、
を特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項２０】
使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、操作を受け付ける操作部と、検出部とを備え、前記表示部が前記使用者の頭部に装着された状態で前記使用者の左眼側に位置する左眼用表示部、及び、右眼側に位置する右眼用表示部を備えて構成され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、
前記検出部によって前記表示部周辺への指示体の接近を検出し、
検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させ、
前記検出部が検出する前記左眼用表示部に対する操作と前記右眼用表示部に対する操作との組み合わせに対応付けて実行する処理を設定し、
前記検出部が検出する操作に係る情報を含む案内画面を前記表示部によって表示し、前記案内画面の左半分に表示される情報を前記左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応させ、前記案内画面の右半分に表示される情報を前記右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応付けるためのプログラム。
【請求項２１】
使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、操作を受け付ける操作部と、検出部とを備え、前記表示部が前記使用者の頭部に装着された状態で前記使用者の左眼側に位置する左眼用表示部、及び、右眼側に位置する右眼用表示部を備えて構成され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、
前記検出部によって前記表示部周辺への指示体の接近を検出し、
検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させ、
前記検出部が検出する前記左眼用表示部に対する操作と前記右眼用表示部に対する操作との組み合わせに対応付けて実行する処理を設定し、
前記表示部によって前記使用者の右眼と左眼との両方に視認可能な態様で操作用画面を表示し、
前記左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応して前記操作用画面の左半分の表示を変更し、前記右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応して前記操作用画面の右半分の表示を変更するためのプログラム。
【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、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であるヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display：ＨＭＤ）が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、ユーザーの眼前に装着され、ユーザーを、現実世界からの干渉を受けることなく仮想世界の画像に没入させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１１８３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＨＭＤの中には、現実世界の実空間を視認できる構成を有するものもある。この種のＨＭＤの用途として、例えば、実空間の対象に対する作業を支援する目的で使用されるＨＭＤは、テキストや画像を表示する用途がある。このような場合に、使用者がＨＭＤを操作するために、コントローラーのスイッチを触る動作を行うことは、操作を行う手を空ける必要があり、面倒である。また、特許文献１に記載されたように使用者の眼前に配置されるタッチセンサーに触る動作も、操作を行う手を空ける必要があり、面倒である。さらに、特許文献１に記載されたタッチセンサーは眼前のスペースに配設されており、現実世界の実空間を視認できる構成のＨＭＤに適用することはできない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、頭部装着型の表示装置を装着する使用者が、容易に、表示装置に対する操作を行えるように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、使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、前記表示部周辺への指示体の接近を検出する検出部と、操作を受け付ける操作部と、前記検出部により検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させる制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、表示部に指示体を接近させることにより、表示部に接触することなく容易に表示装置を操作でき、例えば作業中に操作を行う場合等の利便性の向上を図ることができる。
【０００６】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記操作部により受け付けられた操作に対応して処理を行う通常動作モードと、前記検出部の検出結果に応じて前記表示部の表示を伴う処理を実行する近接操作モードと、を切り替えて実行すること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部に対する接近による操作を行う近接操作モードと通常動作モードとを切り替えることで、誤操作を防止できる。
【０００７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、操作用のメニュー画面を前記表示部に表示させ、前記通常動作モードでは前記操作部により受け付ける操作を前記メニュー画面の選択または確定の操作として処理し、前記近接操作モードでは前記検出部が検出する物体の接近または離隔に対応して前記メニュー画面の選択または確定の処理を行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、メニュー画面を利用して、通常動作モード及び近接操作モードのいずれにおいても、簡単に表示装置を操作することが可能となる。
【０００８】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、前記使用者の頭部に装着された状態で前記使用者の左眼側に位置する左眼用表示部、及び、右眼側に位置する右眼用表示部を備え、前記検出部が検出する前記左眼用表示部に対する操作と前記右眼用表示部に対する操作との組み合わせに対応付けて、前記制御部が実行する処理が設定されること、を特徴とする。
本発明によれば、表示装置の右側と左側のそれぞれに対する操作の組合せに応じた処理を実行するので、誤操作のおそれが小さいため、高度で複雑な処理を近接操作に割り当てることができる。これにより、より容易に表示装置を操作できる。
【０００９】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記検出部が検出する操作に係る情報を含む案内画面を前記表示部によって表示し、前記案内画面の左半分に表示される情報は前記左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応し、前記案内画面の右半分に表示される情報は前記右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応すること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者の頭部に装着される表示部の形状を利用して、使用者が案内画面を見ながら直感的に操作を行うことができる。
【００１０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記表示部によって前記使用者の右眼と左眼との両方に視認可能な態様で操作用画面を表示し、前記左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応して前記操作用画面の左半分の表示を変更し、前記右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応して前記操作用画面の右半分の表示を変更すること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者の頭部に装着される表示部の形状を利用して、使用者の感覚に適する態様で表示を変更できる。
【００１１】
また、本発明は、上記表示装置において、前記検出部は、前記左眼用表示部に対する物体の接近、及び、前記右眼用表示部に対する物体の接近を検出すること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者が、表示部に接触することなく容易に表示装置を操作できる。
【００１２】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記検出部によって検出される前記使用者の頭を基準として上下方向に物体が移動する動作、左右方向に物体が移動する操作、及び、前記表示部に対し物体が接近及び離隔する操作に対応して、前記表示部の表示を変更すること、を特徴とする。
本発明によれば、物体を表示部に接近及び離隔させる操作と、上下や左右に移動させる操作とを検出するので、より容易に、表示装置に対する多彩な操作を行うことができる。
【００１３】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記検出部によって、前記右眼用表示部及び前記左眼用表示部の両方において前記使用者の頭を基準として上下方向または左右方向に物体が移動する操作を検出した場合に、前記表示部の表示領域における上下方向または左右方向の位置入力を受け付けること、を特徴とする。
本発明によれば、物体を表示部に接近させて移動させる操作によって位置入力を行うことができ、より容易に表示装置を操作できる。
【００１４】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記検出部によって検出される２以上の位置における操作に対応して、検出された操作位置とは異なる位置に対応する入力を受け付けること、を特徴とする。
本発明によれば、位置入力を行う場合に、入力する位置と操作位置との対応に関する制約を緩和し、より容易に表示装置を操作できる。
【００１５】
上記表示装置において、前記検出部は、前記表示部の外表面への接触、及び、前記表示部の外側からの物体の接近を検出する構成であってもよい。
また、上記表示装置において、前記制御部は、前記検出部によって回転する操作を検出した場合に、前記表示部の表示領域における表示を回転させる構成であってもよい。
また、上記表示装置において、前記制御部は、前記検出部によって２点に対する操作が検出され、検出された２点の操作位置間の距離が変化した場合に、当該距離の変化に対応して前記表示部の表示領域における表示を拡大または縮小させる構成であってもよい。
【００１６】
また、本発明は、上記表示装置において、前記検出部は、前記表示部、或いは、前記表示部を構成する光学部品を保持する保持部への指示体の接近を検出すること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部周辺への指示体の接近の接近をより確実に検出し、表示に反映させることができる。
【００１７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記検出部は、前記表示部の周囲に配置された近接センサーを有し、前記近接センサーにより検出される前記指示体の動きに基づき前記表示と操作制御を対応させること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部の周囲に配置される近接センサーによって、表示部の周囲に対する指示体の接近をより確実に検出し、表示に反映させることができる。
【００１８】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記近接センサーにより前記表示部周辺への前記指示体の接近を検出した場合に、前記表示部によって操作制御命令画像を表示させ、前記操作部による操作と前記操作制御命令画像とを対応付けること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部の周囲に配置される近接センサーによって検出される指示体の動きを利用して、例えばＧＵＩ（Graphical User Interface）として機能する操作制御命令画像を用いて操作を行うことが可能となり、操作性の向上を図ることができる。
【００１９】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記近接センサーにより２つの位置に対する接近が検出された場合に、２つの位置に対する接近に対応する前記操作制御命令画像を表示させ、前記操作制御命令画像が表示された状態で、前記近接センサーにより検出される前記指示体の所定方向の動きに、前記表示部が表示する前記操作制御命令画像の前記所定方向の動きを対応付けること、を特徴とする。
本発明によれば、近接センサーに２つの位置で指示体を接近させる操作により、表示部に表示される操作制御命令画像を、指示体の動きに対応する方向に動かすことができる。これにより、位置指示や方向指示等の操作を、２つの指示体で容易に行うことができる。
【００２０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記表示部に対する前記近接センサーの配置状態を案内する表示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、指示体を接近させる操作をより確実に行うことができる。
【００２１】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、外光を透過させることにより前記実物体を視認可能に構成され、前記実物体と重ねて視認されるように画像を表示すること、を特徴とする。
本発明によれば、外光を透過して実物体を視認可能であって画像を視認させる表示部を装着した使用者には、実物体と画像とが重なって視認される。そして、この視認される画像に対し、表示部に指示体を接近させる操作を行うことができる。これにより、実物体に関連する表示を、表示部に指示体を接近させる簡単な操作によって、容易に制御できる。
【００２２】
また、上記目的を達成するために、本発明は、使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、操作を受け付ける操作部とを備える表示装置の制御方法であって、前記表示部周辺への指示体の接近を検出し、検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させること、を特徴とする。
本発明の制御方法を実行することにより、表示部に指示体を接近させることによって、表示部に接触することなく容易に表示装置を操作でき、例えば作業中に操作を行う場合等の利便性の向上を図ることができる。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、本発明は、使用者の頭部に装着された状態で、前記使用者が実物体を視認可能に画像を表示する表示部と、操作を受け付ける操作部と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、前記表示部周辺への指示体の接近を検出し、検出される前記指示体の動きにより、前記表示部における表示と前記指示体の動きに対応する操作とを対応させるためのプログラムである。
本発明のプログラムをコンピューターが実行することにより、表示部に指示体を接近させることによって、表示部に接触することなく容易に表示装置を操作でき、例えば作業中に操作を行う場合等の利便性の向上を図ることができる。
【００２４】
本発明に係るプログラムは、当該プログラムを前記コンピューターで読み取り可能に記録した記録媒体等の態様で構成することも可能である。記録媒体としては、フレキシブルディスクやＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）  Ｄｉｓｃ、光磁気ディスク、不揮発性メモリーカード、画像表示装置の内部記憶装置（ＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の半導体メモリー）、および外部記憶装置（ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリー等）等、前記コンピューターが読み取り可能な種々の媒体を利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態のＨＭＤの外観図。
【図２】第１実施形態のＨＭＤの外観図。
【図３】ＨＭＤの構成を示す要部断面図。
【図４】画像表示部の光学系の構成を示す図。
【図５】ＨＭＤを構成する各部の機能ブロック図。
【図６】ＨＭＤの動作を示すフローチャート。
【図７】ＨＭＤに対する操作の態様と表示の具体例を示す図。
【図８】ＨＭＤに対する操作の態様と表示の具体例を示す図。
【図９】ＨＭＤに対する操作の態様と表示の具体例を示す図。
【図１０】ＨＭＤに対する操作の態様と表示の具体例を示す図。
【図１１】ＨＭＤに対する操作の態様と表示の具体例を示す図。
【図１２】第２実施形態のＨＭＤの外観図。
【図１３】第３実施形態のＨＭＤの外観図。
【図１４】第４実施形態のＨＭＤの外観図。
【図１５】第５実施形態のＨＭＤの外観図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［第１実施形態］
図１及び図２は、本発明を適用した実施形態に係るＨＭＤ１００の外観構成を示す説明図である。
ＨＭＤ１００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表示装置であり、眼鏡型の形状である。図１は正面側から見た斜視図であり、図２は裏面側から見た斜視図である。なお、図２においては説明の便宜のために右保持部３１及び左保持部３２の図示を省略する。
【００２７】
ＨＭＤ１００の本体を構成するフレーム３は、使用者の顔の前に位置して画像を表示する右導光部２６及び左導光部２８を備え、右導光部２６及び左導光部２８を保持する眼鏡形状の枠を有する。また、フレーム３は、使用者の側頭部に接する右保持部３１及び左保持部３２を有する。ＨＭＤ１００は、全体として視力矯正用の眼鏡やサングラス等のフレームと同様の形状を有し、フレーム３は、例えば、眼鏡フレームと相似する形状とすることができる。
【００２８】
右保持部３１及び左保持部３２は、眼鏡のテンプル（つる）のようにして、使用者の頭部にフレーム３を保持する。フレーム３には、使用者がＨＭＤ１００を装着する装着状態において使用者の右眼前に位置し、使用者の右眼に画像を視認させる右導光部２６が取り付けられる。また、フレーム３には、ＨＭＤ１００の装着状態において使用者の左眼前に位置し、使用者の左眼に画像を視認させる左導光部２８が取り付けられる。右導光部２６及び左導光部２８は、透光性を有する光学素子（光学部品）であり、眼鏡のレンズと同様に、フレーム３に形成されるリム３ａ、３ｂに嵌め込まれて保持される。
また、フレーム３の中央位置には、ＨＭＤ１００の装着状態においてフレーム３を使用者の鼻において指示する鼻当部３７、３８が設けられる。また、鼻当部３７、３８が設けられる中央位置は、使用者の眉間の前に位置し、この位置にはカメラ６１が設けられる。
【００２９】
フレーム３の左右両端部に位置するフレーム端部３５、３６は、後述する各種光学系を内蔵する。
カメラ６１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子及び撮像レンズ等を備えるデジタルカメラであり、ステレオカメラで構成してもよい。カメラ６１は、ＨＭＤ１００の表側方向、換言すれば、ＨＭＤ１００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（実空間）を撮像する。別の表現では、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、使用者が注視する方向を撮像するということもできる。カメラ６１の画角の広さは適宜設定可能であるが、本実施形態では、後述するように、使用者が右導光部２６、左導光部２８を通して視認する外界を含む。さらに、右導光部２６及び左導光部２８を通した使用者の視界の全体を撮像できるようにカメラ６１の撮像範囲が設定されているとより好ましい。
カメラ６１は、制御部１４０が備える撮像制御部１６１（図５）の制御に従って撮像を実行し、撮像画像データを撮像制御部１６１に出力する。
【００３０】
右表示駆動部２２、及び、左表示駆動部２４は、画像光を形成する。右表示駆動部２２が形成する画像光は右導光部２６により使用者の右眼に導かれ、左表示駆動部２４が形成する画像光は左導光部２８により使用者の左眼に導かれる。例えば、図１には、右表示駆動部２２がフレーム端部３５に収められ、左表示駆動部２４がフレーム端部３６に収められる構成例を示す。
【００３１】
図３は、ＨＭＤ１００の構成を示す要部断面図であり、右導光部２６とその周囲を支持するフレーム３とを含む位置で、ＨＭＤ１００の縦断面を示す。
右導光部２６は、周囲をリム３ａに囲まれてフレーム３に指示される。リム３ａは溝形状を有し、右導光部２６はリム３ａに嵌めこまれる。
【００３２】
図４は、ＨＭＤ１００の光学系の構成を示す要部平面図である。図４には説明のため使用者の左眼ＬＥ及び右眼ＲＥを図示する。
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」と呼ぶ）、投写光学系２５１，２５２等を含む。
【００３３】
右表示駆動部２２は、左表示駆動部２４と左右対称に構成される。右表示駆動部２２は、ＬＥＤ等の光源と拡散板とを有する右バックライト２２１、右バックライト２２１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右ＬＣＤ２４１、及び、右ＬＣＤ２４１を透過した画像光Ｌを導くレンズ群等を備えた右投写光学系２５１を備える。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。
【００３４】
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、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、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ＬＣＤ２４２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。
【００３５】
右表示駆動部２２が発する画像光、及び、左表示駆動部２４が発する画像光は、右導光部２６及び左導光部２８にそれぞれ入射する。
右導光部２６及び左導光部２８は、光透過性の樹脂等によって形成され、表示駆動部２２，２４が出力する画像光を、使用者の眼に導く。
【００３６】
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、左導光部２８に入射される。左導光部２８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、左導光部２８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。左導光部２８には、左眼ＬＥの眼前に位置するハーフミラー２６２Ａ（反射面）が形成される。
ハーフミラー２６２Ａで反射した画像光Ｌは左眼ＬＥに向けて左導光部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。
【００３７】
右投写光学系２５１は、右ＬＣＤ２４１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、右導光部２６に入射される。右導光部２６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、右導光部２６の内部において複数回の反射を経て右眼ＲＥ側に導かれる。右導光部２６には、右眼ＲＥの眼前に位置するハーフミラー２６１Ａ（反射面）が形成される。
ハーフミラー２６１Ａで反射した画像光Ｌは右眼ＲＥに向けて右導光部２６から射出され、この画像光Ｌが右眼ＲＥの網膜に像を結び、使用者に画像を視認させる。
【００３８】
使用者の右眼ＲＥには、ハーフミラー２６１Ａで反射した画像光Ｌと、右導光部２６を透過した外光ＯＬとが入射する。左眼ＬＥには、ハーフミラー２６２Ａで反射した画像光Ｌと、左導光部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、使用者にとっては、右導光部２６及び左導光部２８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。このように、ＨＭＤ１００は、シースルー型の表示装置として機能する。
本実施形態において、右導光部２６及び左導光部２８は実像を結像させる構成ではなく、虚像を形成して、使用者に画像を視認させるものであるが、結果として使用者に画像を認識させる意味で、本実施形態では「画像を表示する」と表現する。言い換えれば、ＨＭＤ１００は、実像であるか虚像であるかを問わず画像を構成する画像光Ｌを使用者に向けて出射し、使用者に画像を認識させるものであればよい。
【００３９】
なお、左投写光学系２５２と左導光部２８とを総称して「左表示部」と呼び、右投写光学系２５１と右導光部２６とを総称して「右表示部」と呼ぶこともできる。右表示部及び左表示部の構成は上記の例に限定されず、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。
【００４０】
図２に示すように、右導光部２６及び左導光部２８は、使用者の右眼及び左眼のそれぞれに、矩形の画像を視認させる。右眼に対応する矩形の右表示部３０１は、ハーフミラー２６１Ａにより形成される矩形の画像表示領域であり、右投写光学系２５１が形成する画像光である。左表示部３０２は、ハーフミラー２６２Ａにより形成される矩形の画像表示領域であり、右投写光学系２５１が形成する画像光である。
【００４１】
このように、ＨＭＤ１００が画像を表示する間、使用者には、ハーフミラー２６１Ａが右表示部３０１の内部に位置する四角形の領域として見え、ハーフミラー２６２Ａが、左表示部３０２の内部に位置する略四角形の領域として見える。ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａの全体が、上述したように外光を透過するので、使用者には、右表示部３０１及び左表示部３０２の全体が、外景に重なって視認される。
【００４２】
カメラ６１は、図１に示したようにフレーム３の前面の中央位置に配置され、使用者の両眼が向く方向、すなわち使用者にとって前方を撮像する。言い換えれば、カメラ６１の撮像方向すなわち画角は、使用者の前方を向き、使用者が実空間（外景）を見る場合の視線方向を向く。カメラ６１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し、単焦点レンズであってもズームレンズであってもよく、複数のレンズからなるレンズ群をカメラ６１が備える構成であってもよい。
【００４３】
以下の説明では、図１に示すように、フレーム３を基準とした方向をＸ、Ｙ、Ｚの直交座標により説明する。Ｘ方向は、右導光部２６及び左導光部２８を含むフレーム３の前面に対し接近及び離隔する方向であり、右保持部３１及び左保持部３２の延長方向に相当する。Ｘ方向は、使用者の視界に対する奥行き方向とも言える。また、Ｙ方向は、ＨＭＤ１００の高さ方向、より具体的には、フレーム３の高さ方向であり、ＨＭＤ１００の装着状態において使用者の視界の鉛直方向である。Ｚ方向は、フレーム３の幅方向、より具体的には、右導光部２６と左導光部２８とが並ぶ方向に対応し、ＨＭＤ１００の装着状態において使用者の右眼と左眼とを結ぶ、略水平な線に沿う方向である。
【００４４】
ＨＭＤ１００は、外部からの入力操作を検出する外部センサー４００、及び、タッチパッド４０１、４０２を備える。
外部センサー４００は、右センサー部４１０、及び、左センサー部４２０を含んで構成される。
タッチパッド４０１、４０２は、ＨＭＤ１００の装着状態においてＨＭＤ１００の側方に面して配置される。より詳細には、タッチパッド４０１は、右保持部３１においてフレーム３の外側の面に配置され、タッチパッド４０２は、左保持部３２においてフレーム３の外側の面に配置される。タッチパッド４０１、４０２は、それぞれ、右保持部３１と左保持部３２の形状に合わせて、長手形状であってもよいし、矩形であってもよい。ＨＭＤ１００の装着状態で、使用者は、例えば右手でタッチパッド４０１を操作し、左手でタッチパッド４０２を操作できる。
タッチパッド４０１、４０２は、接触操作を検出して操作位置を特定する操作部（操作受付部）であり、例えば静電容量式あるいは感圧式のタッチパッドである。
【００４５】
フレーム３の前面側には、右センサー部４１０、及び、左センサー部４２０が配置される。
右センサー部４１０は、センサー４１１、４１２、４１３で構成される。センサー４１１、４１２、４１３は、右導光部２６の周囲に配置される。詳細には、センサー４１１は右導光部２６の上方に位置し、Ｚ方向に延びるように配置され、横長の検出領域を有する。また、センサー４１２は右導光部２６の側方に、Ｙ方向に延びるように配置され、縦長の検出領域を有する。また、センサー４１３は、右導光部２６の下方において、Ｚ方向に延びるように配置され、横長の検出領域を有する。
右センサー部４１０の各センサーは、右導光部２６を透過する外光ＯＬを遮らないように、右導光部２６に重ならないように配置されることが好ましい。なお、センサー４１１、４１２、４１３が外光ＯＬを透過可能である場合、センサー４１１、４１２、４１３が右導光部２６に重なってもよい。
【００４６】
左センサー部４２０は、センサー４２１、４２２、４２３で構成される。センサー４２１、４２２、４２３は、左導光部２８の周囲に配置される。詳細には、センサー４２１は左導光部２８の上方に位置し、Ｚ方向に延びるように配置され、横長の検出領域を有する。また、センサー４２２は左導光部２８の側方に、Ｙ方向に延びるように配置され、縦長の検出領域を有する。また、センサー４２３は、左導光部２８の下方において、Ｚ方向に延びるように配置され、横長の検出領域を有する。左センサー部４２０を構成する各センサーは、左導光部２８を透過する外光ＯＬを遮らないように、左導光部２８に重ならないように配置されることが好ましい。なお、センサー４２１、４２２、４２３が外光ＯＬを透過可能である場合、センサー４２１、４２２、４２３が左導光部２８に重なってもよい。
右センサー部４１０は、右導光部２６の周辺に対応する検出部を構成し、左センサー部４２０は、左導光部２８の周辺に対応する検出部を構成する。
【００４７】
センサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３は、物体の接近を検出する近接センサーであり、例えば静電容量式のセンサーで構成される。センサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３のそれぞれの検出範囲はＨＭＤ１００の前方に広がる。つまり、右センサー部４１０及び左センサー部４２０は、ＨＭＤ１００の前方から接近する物体が、検出範囲の外側から検出範囲内に接近した場合に、この物体を検出する。ここで、右センサー部４１０及び左センサー部４２０が検出する実空間の物体を、操作体（指示体）とする。
【００４８】
近接センサーは、例えば、近接センサーに接触しない操作体であって、近接センサーから１ｃｍ以内に存在する操作体を検出できることが好ましい。近接センサーに接触する操作体を検出してもよい。また、ＨＭＤ１００を装着した状態における誤検知を防止または抑制できることが好ましく、例えば、ＨＭＤ１００の装着状態における誤検知抑制機能として、感度調整、感度のカスタマイズ等を実行できる構成としてもよい。また、ＨＭＤ１００の装着状態において右導光部２６、左導光部２８と使用者の顔との間における操作体の接近を検出しない、検出方向に指向性が設定された近接センサーを利用してもよい。
【００４９】
図３に示すように、右導光部２６の上方に位置するセンサー４１１は、矢印Ａ１１で示すようにフレーム３の前方から接近する操作体を検出できる。また、矢印Ａ１３で示すようにフレーム３の後方から接近する操作体を検出可能な構成としてもよい。また、矢印Ａ１２で示すように上方から接近する操作体を検出できる。つまり、センサー４１１は、Ｘ方向、及びＹ方向に接近する物体（操作体）を検出可能である。センサー４２１も同様である。
また、右導光部２６の下方に位置するセンサー４１３は、矢印Ａ３１で示すようにフレーム３の前方から接近する操作体を検出できる。また、矢印Ａ３３で示すようにフレーム３の後方から接近する操作体を検出可能な構成としてもよい。また、矢印Ａ３２で示すように下方から接近する操作体を検出できる。つまり、センサー４１３は、Ｘ方向、及びＹ方向に接近する物体を検出可能である。センサー４２３も同様である。
【００５０】
また、センサー４１２、４２２は、Ｘ方向、及び、Ｚ方向に接近する物体を検出可能である。また、センサー４１２、４２２のそれぞれは、センサー４１２、４２２の検出可能範囲において操作体がＸ方向あるいはＹ方向に移動した場合、この移動を検出する。
【００５１】
また、センサー４１１、４２１のそれぞれは、センサー４１１の検出可能範囲において操作体がＸ方向あるいはＺ方向に移動した場合、この移動を検出する。また、センサー４１３、４２３のそれぞれは、センサー４１３、４２３の検出可能範囲において操作体がＸ方向あるいはＺ方向に移動した場合、この移動を検出する。
【００５２】
ＨＭＤ１００は、右センサー部４１０の各センサーの検出値、及び、左センサー部４２０の各センサーの検出値に基づき、物体の接近を検出可能である。また、各センサーの検出値を解析することにより、検出範囲内に位置する物体の移動を検出できる。
【００５３】
図５は、ＨＭＤ１００を構成する各部の機能ブロック図である。
ＨＭＤ１００は、大別して、処理部１０及び画像表示部２０を備える。
画像表示部２０は、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４を含み、右導光部２６及び左導光部２８に対して画像光を供給する。画像表示部２０は、フレーム３に配置される構成部を含み、具体的には、カメラ６１、９軸センサー６６、外部センサー４００、タッチパッド４０１、４０２を含む。例えば、図１には、右表示駆動部２２がフレーム端部３５に収められ、左表示駆動部２４がフレーム端部３６に収められる構成例を示す。画像表示部２０を構成する他の部位は、フレーム３のフレーム端部３５、３６、或いは、フレーム３の前面を含む部分に配置してもよい。
【００５４】
画像表示部２０が備える右表示駆動部２２、左表示駆動部２４、カメラ６１、９軸センサー６６、外部センサー４００、及びタッチパッド４０１、４０２の各部は、インターフェイス２５に接続される。
【００５５】
インターフェイス２５は、処理部１０が有する制御部１４０に接続される。制御部１４０は、後述するように、画像処理部１６０、撮像制御部１６１、入力検出部１６２、入力解析部１６３、処理実行部１６４、通信制御部１７０、及び表示制御部１９０として機能する。インターフェイス２５は、制御部１４０の各部と、処理部１０の各部とを相互に接続し、各種データ及び信号を送受信させる。
例えば、インターフェイス２５は、表示制御部１９０が出力する制御信号を、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４に出力する。また、インターフェイス２５は、表示制御部１９０から送信される制御信号を、対応する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、カメラ６１、９軸センサー６６、外部センサー４００、及びタッチパッド４０１、４０２のそれぞれを、制御部１４０に接続する。
【００５６】
右表示駆動部２２は、上述した右バックライト２２１、右ＬＣＤ２４１、及び右投写光学系２５１を備える。また、右表示駆動部２２は、右バックライト（ＢＬ）２２１を制御する右バックライト（ＢＬ）制御部２０１、及び、右ＬＣＤ２４１を駆動する右ＬＣＤ制御部２１１を備える。
右バックライト制御部２０１は、表示制御部１９０が送信する制御信号に従って、右バックライト２２１を駆動する。右ＬＣＤ制御部２１１は、画像処理部１６０が送信する信号及び表示制御部１９０が送信する信号に基づいて、右ＬＣＤ２４１を駆動する。
【００５７】
左表示駆動部２４は、右表示駆動部２２と同様の構成を有する。左表示駆動部２４は、上述した左バックライト２２２、左ＬＣＤ２４２、及び左投写光学系２５２を備える。また、左表示駆動部２４は、左バックライト２２２を駆動する左バックライト制御部２０２、及び、左ＬＣＤ２４２を駆動する左ＬＣＤ制御部２１２を備える。
【００５８】
左バックライト制御部２０２は、表示制御部１９０が送信する制御信号に従って、左バックライト２２２を駆動する。左ＬＣＤ制御部２１２は、画像処理部１６０が送信する信号及び表示制御部１９０が送信する信号に基づいて、左ＬＣＤ２４２を駆動する。
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、右の「画像光生成部」とも呼ぶ。同様に、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、左の「画像光生成部」とも呼ぶ。
【００５９】
カメラ６１は、撮像制御部１６１から入力される制御データに従って撮像を実行し、撮像画像データを、インターフェイス２５を介して撮像制御部１６１に出力する。
【００６０】
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（慣性センサー）である。９軸センサー６６は、複数のセンサーを統合したセンサーユニットであってもよい。９軸センサー６６は、インターフェイス２５を介して制御部１４０に接続され、制御部１４０の制御に従って、所定の周期（サンプリング周波数）で検出を実行し、検出値を制御部１４０に出力する。制御部１４０は、ＨＭＤ１００が使用者の頭部に装着された状態で、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。
【００６１】
図５に示す外部センサー４００は、右センサー部４１０及び左センサー部４２０を含み、右センサー部４１０と左センサー部４２０のそれぞれがインターフェイス２５に接続されてもよい。例えば、右センサー部４１０のセンサー４１１、４１２、４１３がユニット化されてインターフェイス２５に接続されてもよい。また、左センサー部４２０のセンサー４２１、４２２、４２３が、ユニット化されてインターフェイス２５に接続されてもよい。或いは、センサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３のそれぞれが、インターフェイス２５に接続されてもよい。
外部センサー４００は、入力検出部１６２の制御に従って、所定の周期（サンプリング周波数）で検出を実行し、検出値を入力検出部１６２に出力する。
【００６２】
タッチパッド４０１、４０２は、それぞれ、インターフェイス２５に接続される。タッチパッド４０１、４０２は、入力検出部１６２の制御に従って、所定の周期（サンプリング周波数）で検出を実行し、検出値を入力検出部１６２に出力する。
ここで、タッチパッド４０１、４０２が、検出値を解析する検出回路（図示略）を備え、この検出回路がインターフェイス２５に接続される構成としてもよい。この場合、タッチパッド４０１、４０２は検出回路の制御により検出を実行し、検出回路は、タッチパッド４０１、４０２で接触操作を検出し、操作位置を特定し、操作位置を示すデータを入力検出部１６２に出力する。また、入力検出部１６２が、タッチパッド４０１、４０２から入力される検出値に基づき、接触操作を検出し、操作位置を特定してもよい。
【００６３】
処理部１０は、ＨＭＤ１００を制御する。処理部１０は、使用者の操作を受け付ける操作部１１１を備える。操作部１１１は、例えば、ＨＭＤ１００の電源のオン／オフの指示を行う電源スイッチ（図示略）、及び、その他の各種スイッチを備える。
処理部１０を構成する各部は、例えば、フレーム３のフレーム端部３５、３６に収容される。また、処理部１０の全部または一部を、右保持部３１や左保持部３２に収容してもよいし、フレーム３とは別体として構成される筐体に納めてもよい。この場合、当該筐体とフレーム３の内部の画像表示部２０とを、ケーブルで有線接続してもよいし、無線通信により接続してもよい。
【００６４】
処理部１０は、制御部１４０、入力情報取得部１１０、及び、記憶部１２０を有する。
入力情報取得部１１０は、操作部１１１に接続される。入力情報取得部１１０は、操作部１１１から入力される信号に基づき、使用者の操作を受け付ける。入力情報取得部１１０は、操作部１１１における操作内容を示すデータを制御部１４０に出力する。
【００６５】
処理部１０は、電源部１１３を備える。電源部１１３は、例えば一次電池、二次電池、或いはキャパシターを有し、処理部１０及び画像表示部２０の各部に電源部１１３から電源が供給される。電源部１１３からの電源供給状態は、電源スイッチ（図示略）の操作、及び、制御部１４０が実行するプログラムの実行状況に応じて、制御部１４０が制御する。
【００６６】
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、及び、これらのプログラムに係るデータを記憶する。また、記憶部１２０は、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４により表示する静止画像や動画像のデータを記憶しても良い。
記憶部１２０は、設定データ１２１を記憶する。設定データ１２１は、制御部１４０が使用する各種の設定値を含む。設定データ１２１が含む設定値は、予め操作部１１１の操作で入力された値であってもよいし、通信部１１７を介して外部の機器（図示略）または他の装置（図示略）から設定値を受信して記憶してもよい。
また、記憶部１２０は、入力解析データ１２２、及び、画像データ１２３を記憶する。
【００６７】
制御部１４０は、プログラムを実行するＣＰＵ（図示略）、ＣＰＵが実行するプログラムやデータを一時的に格納するＲＡＭ（図示略）、及び、ＣＰＵが実行する基本制御プログラムやデータを不揮発的に記憶するＲＯＭ（図示略）を備える。制御部１４０は、記憶部１２０が記憶するコンピュータープログラムを読み出して実行し、オペレーティングシステム（ＯＳ）１５０、画像処理部１６０、撮像制御部１６１、入力検出部１６２、入力解析部１６３、処理実行部１６４、通信制御部１７０、及び、表示制御部１９０として機能する。
【００６８】
撮像制御部１６１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、記憶部１２０に一時的に記憶する。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１６１は撮像画像データをカメラ６１から取得して、記憶部１２０に一時的に記憶する。
【００６９】
画像処理部１６０は、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４により表示させる画像データに基づいて、画像表示用の信号を生成し、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４に送信する。画像処理部１６０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。
また、画像処理部１６０は、必要に応じて、画像データの解像度を右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４に適した解像度に変換する解像度変換処理を行ってもよい。また、画像処理部１６０は、画像データの輝度や彩度を調整する画像調整処理、３Ｄ画像データから２Ｄ画像データを作成し、或いは２Ｄ画像データから３Ｄ画像データを生成する２Ｄ／３Ｄ変換処理等を実行してもよい。画像処理部１６０は、これらの画像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て送信する。
【００７０】
表示制御部１９０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し、この制御信号により、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。具体的には、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を制御する。また、表示制御部１９０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を制御する。
【００７１】
制御部１４０は、記憶部１２０が記憶するコンテンツのデータ（図示略）に基づく画像や、ＨＭＤ１００の設定を行うメニュー画面の画像等を表示する。記憶部１２０が記憶するコンテンツのデータは、テキストデータ、静止画像データ、動画像データ、及び音声データ等を含むことができる。また、制御部１４０は、カメラ６１で撮像する撮像画像、または、撮像画像から生成する表示用の画像を、画像表示部２０により表示してもよい。
【００７２】
制御部１４０は、外部センサー４００、及び、タッチパッド４０１、４０２で検出する使用者の操作に従って、表示中の画像の表示態様を変化させる。
また、制御部１４０は、右導光部２６及び左導光部２８（図１）を透過する外光ＯＬにより使用者が視認する実空間に重ねて、画像表示部２０に画像を表示させてもよい。この場合、制御部１４０は、カメラ６１の撮像画像に基づいて実空間の対象物（実物体）を検出し、検出した対象物を使用者が視認する位置を特定する。制御部１４０は、対象物を使用者が視認する位置に対応する右ＬＣＤ２４１及び左ＬＣＤ２４２上の表示位置を求め、この表示位置にテキストや画像を表示する。これにより、画像表示部２０で表示するテキストや画像は、実空間の対象物に対応する位置に表示され、いわゆるＡＲ（Augmented Reality：拡張現実）効果を奏する画像（以下、ＡＲ画像という）として機能する。
また、ＨＭＤ１００を、コンテンツの供給元となる種々の外部の機器（図示略）に接続してもよい。この場合、外部の機器を接続するインターフェイスは、通信部１１７を用いてもよいし、その他のインターフェイスを設けてもよい。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備えてもよい。外部の機器としては、ＨＭＤ１００に画像を供給する画像供給装置が挙げられ、例えば、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、携帯電話端末、携帯型ゲーム機等である。
【００７３】
入力検出部１６２は、外部センサー４００、及び、タッチパッド４０１、４０２を動作させて、検出値を取得する。入力検出部１６２は、図１に符号Ａ１で示すように、タッチパッド４０１における面内すなわちＸ方向とＹ方向の操作位置を検出する。また、入力検出部１６２は、タッチパッド４０２における面内すなわちＸ方向とＹ方向の操作位置を検出する。また、入力検出部１６２は、センサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３のそれぞれの検出値を取得してもよいし、右センサー部４１０及び左センサー部４２０のそれぞれの検出値を一括して取得してもよい。
【００７４】
入力解析部１６３は、入力検出部１６２が取得する検出値を解析することにより、ＨＭＤ１００に対する操作を検出する。
具体的には、入力解析部１６３は、右センサー部４１０が備えるセンサー４１１、４１２、４１３の検出値に基づいて、外部センサー４００の検出範囲内に位置する物体を検出する。また、入力解析部１６３は、左センサー部４２０のセンサー４２１、４２２、４２３の検出値に基づいて、ＨＭＤ１００の左眼側表示部に対する操作を検出する。これにより、入力解析部１６３は、使用者の手や使用者が使用する操作用具（例えば、手袋、指示棒、筆記具など）を含む操作体がフレーム３に接近し、或いは接触したことを検出し、これらの操作体による操作を検出する。
ここで、入力解析部１６３は、ＨＭＤ１００の右眼側表示部に対する操作と左眼側表示部に対する操作とを個別に検出してもよい。或いは、ＨＭＤ１００の右眼側表示部に対する操作の検出結果と、左眼側表示部に対する操作の検出結果とに基づき、ＨＭＤ１００全体に対する操作を検出してもよい。例えば、操作体をセンサー４１１とセンサー４２１との両方が検出した場合、入力解析部１６３は、一つの操作体による操作であることを特定可能な構成としてもよい。
【００７５】
また、入力解析部１６３は、外部センサー４００の検出値を解析して、外部センサー４００の検出範囲内に位置する物体の動きを検出してもよい。
入力解析部１６３は、外部センサー４００の各センサーの検出値の変化を求めることにより、検出範囲内の物体の動きを、例えば仮想的に設定されるＸＹＺ直交座標系を用いて検出してもよい。この場合、入力解析部１６３は、例えば、図１にＸ、Ｙ、Ｚで示す方向における物体の動きを算出する。Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向は、図１を参照して説明した通りである。
入力解析部１６３は、外部センサー４００の検出範囲内における物体の動きについて、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のそれぞれにおける移動速度及び／または移動量を算出し、算出した移動速度及び／または移動量を示すデータを生成する。ここで、入力解析部１６３は、各方向における移動が正方向か逆方向かを示すデータを生成してもよい。
【００７６】
入力解析部１６３は、タッチパッド４０１、４０２の検出結果に基づいて、タッチパッド４０１、４０２のそれぞれについて、操作の有無、操作位置、操作位置の移動の軌跡等を示すデータを生成する。また、入力解析部１６３は、タッチパッド４０１、４０２で検出した接触操作の位置の経時変化に基づき、タッチパッド４０１、４０２に複数回接触する操作を、一つの操作として検出してもよい。具体的には、使用者が操作体によりタッチパッド４０１を複数回叩く（タップ）操作を、一つの操作として検出してもよい。この場合、入力解析部１６３は、２回のタップ操作を、一つのダブルタップ操作として検出してもよいし、３回のタップ操作を一つのトリプルタップ操作として検出してもよい。タッチパッド４０２についても同様である。
【００７７】
また、入力解析部１６３は、タッチパッド４０１またはタッチパッド４０２に接触した操作体が、接触状態を保って移動した場合に、この移動の軌跡を求めてもよい。この場合、入力解析部１６３は、例えば、図１にＸ、Ｙで示す方向における物体の動きを算出する。入力解析部１６３は、タッチパッド４０１、４０２のそれぞれについて、操作位置および操作位置の軌跡を、Ｘ方向及びＹ方向の成分として表すデータを生成する。また、操作の軌跡については、Ｘ方向及びＹ方向の移動速度や移動量を含むデータを生成してもよく、Ｘ，Ｙ各方向における移動が正方向か逆方向かを示すデータを生成してもよい。
【００７８】
入力解析部１６３は、外部センサー４００、タッチパッド４０１、４０２の検出値を解析して操作を検出する処理で、記憶部１２０が記憶する入力解析データ１２２を読み出して使用する。入力解析データ１２２は、外部センサー４００の検出値から物体の位置や動きを求めるためのデータである。具体的には、外部センサー４００のセンサーの検出値、検出値の経時変化、各センサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３の検出値の組合せ等を、物体の位置や動きに対応付けるデータである。入力解析データ１２２は、例えば、演算式、パラメーター、複数のパラメーターを格納するデータベース、複数のパラメーターを含み検出値を他のデータに変換するＬＵＴ（LookUp Table）等のいずれかの形式とすることができる。また、入力解析データ１２２は、入力解析部１６３が検出値のデータを処理するプログラムとデータの組合せであってもよい。また、入力解析データ１２２は、センサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３のそれぞれについて個別に用意されたデータであってもよい。また、右センサー部４１０と左センサー部４２０のそれぞれについて個別に用意されたデータであってもよく、センサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３の検出値を統合的に処理する場合に用いるデータであってもよい。
また、入力解析データ１２２は、タッチパッド４０１、４０２の検出値から、接触操作の操作位置や操作位置の軌跡を求める処理に用いられるパラメーターを含んでもよい。
【００７９】
入力解析部１６３は、上述したように、外部センサー４００或いはタッチパッド４０１、４０２に対する複数回の操作を、一つの操作または一連の操作として検出できる。このため、複数のタッチ操作で構成される一つの操作や、操作体を特定の態様で動かす操作を、検出できる。具体的には、タッチパッド４０１、４０２に対するダブルタップやトリプルタップの操作、操作体を動かすジェスチャー操作を、一つの操作として検出できる。このため、ＨＭＤ１００に対して多様な操作を行える。
【００８０】
処理実行部１６４は、入力解析部１６３が検出する操作に対応する処理を実行する。例えば、処理実行部１６４は、入力解析部１６３が検出する操作が行われた場合に、記憶部１２０が記憶する画像データ１２３に基づき、メニュー画像を表示する処理を実行する。ここで、画像データ１２３は、上述したコンテンツのデータの一つであり、メニュー画像のほか、制御部１４０の制御により表示される各種の画像の画像データを含んでもよい。
【００８１】
処理実行部１６４は、入力解析部１６３が生成するデータを取得して、外部センサー４００、タッチパッド４０１、４０２による操作を特定する。このため、外部センサー４００、及びタッチパッド４０１、４０２に対する複数回の操作で構成される複雑な操作に対応して、設定された処理を実行できる。
処理実行部１６４が実行する処理は、例えば、設定データ１２１により指定できる。この場合、設定データ１２１は、入力解析部１６３が検出する操作と、処理実行部１６４が実行する処理とを対応付けるデータを含む。
【００８２】
制御部１４０は、ＨＭＤ１００の動作モードとして、通常動作モードと、近接操作モードとを切り替えて実行する。通常動作モードは、ＨＭＤ１００が、タッチパッド４０１、４０２の操作に従って動作する動作モードである。この通常動作モードにおいて、制御部１４０は、外部センサー４００に対する操作に応答した処理を実行しない。
【００８３】
通常動作モードにおいて、制御部１４０は、例えば、入力検出部１６２が外部センサー４００による検出を行わせない。或いは、入力解析部１６３が、入力検出部１６２が取得する検出値を解析する処理を行わない。また、処理実行部１６４が、入力解析部１６３が解析した操作のうち外部センサー４００に係る操作に対応する処理を実行しない。これらの動作状態のいずれを実行してもよいが、上記のように、入力検出部１６２が外部センサー４００の検出を制限する場合、電力消費を抑制できるという利点がある。また、上記のように入力解析部１６３または処理実行部１６４の処理の実行を制限する場合には、通常動作モードから、次で述べる近接操作モードへの切り替えを速やかに実行できるという利点がある。
【００８４】
近接操作モードは、外部センサー４００により操作を検出する動作モードである。すなわち、使用者が、外部センサー４００に操作体を接近させて操作することが可能な動作モードである。
近接操作モードにおいては、右センサー部４１０及び左センサー部４２０の検出範囲に位置する物体を検出し、上述した入力検出部１６２及び入力解析部１６３の動作によって操作を検出する。
【００８５】
通常動作モードは、外部センサー４００の操作に対応する処理を制限することで、誤操作あるいは意図しない操作による誤動作を防止するための動作モードである。例えば、使用者が意図しない物体の接近により制御部１４０が表示を変化させてしまうことを、防止できる。また、近接操作モードは、外部センサー４００に物体を接近させる操作が可能であり、より容易に、ＨＭＤ１００に対する多彩な操作が可能となる。通常動作モードと近接操作モードとを切り替える動作についてはフローチャートを参照して後述する。
【００８６】
外部センサー４００が物体の接近を検出する検出範囲は任意であるが、例えば、ＨＭＤ１００の表示部の周辺への物体の接近を検出できる範囲であればよい。ここで、表示部は、画像表示部２０が配置されるフレーム３の前面部、画像を表示する右導光部２６及び左導光部２８、または、右導光部２６及び左導光部２８を保持するフレーム３の前面部等を指す。外部センサー４００は、図１及び図２に示すように、フレーム３の前面部（前部）に対する物体の接近および接触を検出可能な右センサー部４１０及び左センサー部４２０を備え、これらの各センサーによって近接操作モードで接近を検出できる。
【００８７】
近接操作モードでは、後述する入力検出部１６２の処理により、外部センサー４００の各センサーの検出値に基づき、各センサーの検出範囲における物体の有無が検出される。また、入力検出部１６２は、検出範囲内における物体の接近及び離隔を検出してもよく、検出範囲への物体の侵入及び離脱を検出してもよい。
外部センサー４００が物体の接近を検出する距離、すなわち検出範囲は、具体的には、センサー４１１、４１２、４１３及びセンサー４２１、４２２、４２３が、接触していない物体を検出する範囲であり、各センサーからの距離で表すことができる。この距離は固定的であってもよいし可変であってもよい。また、近接操作モードで接近を検出するセンサーにタッチパッド４０１、４０２を含んでもよい。
【００８８】
例えば、外部センサー４００の各センサーの検出範囲は、接触位置（例えば、センサーの表面あるいはフレーム３の表面）から１ｃｍ〜２ｃｍとしてもよく、２ｃｍ〜５ｃｍ程度としてもよい。また、近接操作モードにおいて、入力検出部１６２の制御により、検出範囲を変更してもよい。検出範囲を変更する具体的な方法は、例えば、外部センサー４００の各センサーが出力する検出値を解析する入力検出部１６２の処理を切り替える方法が挙げられる。また、外部センサー４００の各センサーを駆動する回路の設定値、或いは、各センサーを駆動する電流、電圧、パルス周波数等の検出条件を切り替える方法を採用してもよい。
【００８９】
制御部１４０には、ＧＰＳ１１５、及び通信部１１７が接続される。
ＧＰＳ１１５は、アンテナ（図示略）を備え、ＧＰＳ（Global Positioning System）信号を受信し、処理部１０の現在位置を算出する。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、制御部１４０が計時する時刻を修正させる機能を備えてもよい。
【００９０】
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。
【００９１】
また、ＨＭＤ１００は、音声を集音するマイク（図示略）を備えてもよい。また、音声を出力するヘッドホンやスピーカーを備えてもよい。この場合、制御部１４０は、マイクで集音される音声のデータを取得する機能、及び、音声データに基づき音声信号を出力する機能を備える。また、マイクは、例えば、集音した音声の音声信号を制御部１４０に出力する回路（図示略）に接続される。また、例えば、スピーカー或いはヘッドホンは、制御部１４０が出力する音声信号を増幅するアンプ（図示略）に接続され、増幅された音声信号に基づき音声を出力する。この場合、制御部１４０は、コンテンツのデータに含まれる音声データに基づく音声を、使用者に聴かせることができる。また、マイクにより集音した音声に基づき、例えば表示を変化させる等の処理を実行できる。これらの処理を行う処理部として、制御部１４０は、音声処理部を備えてもよい。
【００９２】
図６はＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートである。
ＨＭＤ１００の電源がオンされた後、制御部１４０は、通常動作モードで動作を開始する（ステップＳ１１）。
制御部１４０は、入力検出部１６２がタッチパッド４０１、４０２に対する操作を検出すると（ステップＳ１２）、入力解析部１６３が操作を解析して操作状態を特定する（ステップＳ１３）。ここで、処理実行部１６４は、入力解析部１６３が特定した操作状態が、動作モードの切り替えを指示する操作に該当するか否かを判定する（ステップＳ１４）。
動作モードの切り替えを指示する操作に該当しない場合（ステップＳ１４；ＮＯ）、処理実行部１６４は、設定データ１２１を参照して、ステップＳ１３で入力解析部１６３が特定した操作状態に対応する処理に関する設定を取得する（ステップＳ１５）。処理実行部１６４は、設定された処理を実行し（ステップＳ１６）、その後、制御部１４０は動作を終了するか否かを判定する（ステップＳ１７）。例えば電源スイッチが操作された場合など動作を終了すると判定した場合（ステップＳ１７；ＹＥＳ）、制御部１４０は本処理を終了する。また、動作を終了しない場合（ステップＳ１７；ＮＯ）、ステップＳ１２に戻る。
【００９３】
処理実行部１６４は、入力解析部１６３が特定した操作状態が、動作モードの切り替えを指示する操作に該当すると判定した場合（ステップＳ１４；ＹＥＳ）、処理実行部１６４は、近接操作モードに移行する（ステップＳ１８）。ステップＳ１８では、処理実行部１６４が外部センサー４００に対する操作に応じて処理を実行可能な状態に移行する。具体的には、入力検出部１６２の制御による外部センサー４００の検出動作の開始、或いは、入力解析部１６３による解析の開始等が行われる。
【００９４】
次いで、入力検出部１６２が外部センサー４００またはタッチパッド４０１、４０２に対する操作を検出すると（ステップＳ１９）、入力解析部１６３が操作を解析して操作状態を特定する（ステップＳ２０）。ここで、処理実行部１６４は、入力解析部１６３が特定した操作状態が、動作モードの切り替えを指示する操作に該当するか否かを判定する（ステップＳ２１）。
動作モードの切り替えを指示する操作に該当しない場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、処理実行部１６４は、設定データ１２１を参照して、ステップＳ２０で入力解析部１６３が特定した操作状態に対応する処理に関する設定を取得する（ステップＳ２２）。処理実行部１６４は、設定された処理を実行し（ステップＳ２３）、その後、制御部１４０は動作を終了するか否かを判定する（ステップＳ２４）。動作を終了すると判定した場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、制御部１４０は本処理を終了する。また、動作を終了しない場合（ステップＳ２４；ＮＯ）、ステップＳ１９に戻る。
【００９５】
処理実行部１６４は、入力解析部１６３が特定した操作状態が、動作モードの切り替えを指示する操作に該当すると判定した場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、処理実行部１６４は、通常動作モードに移行し（ステップＳ２５）、ステップＳ１２に戻る。
【００９６】
動作モードの切り替えを指示する操作は、例えば、タッチパッド４０１またはタッチパッド４０２に対するダブルタップ操作である。通常動作モードから近接操作モードへの切り替え、及び、近接操作モードから通常動作モードへの切り替えの両方で、動作モードの切り替えを指示する操作を共通する操作としてもよい。この場合、通常動作モード及び近接操作モードの両方で検出可能な操作とするため、当該操作はタッチパッド４０１、４０２に対する操作とすることが好ましい。
また、通常動作モードにおいては、外部センサー４００の操作に対応する処理を行わないが、動作モードの切り替えを指示する外部センサー４００の操作のみ検出し、動作モードの切り替えを行ってもよい。
【００９７】
ここで、外部センサー４００の操作に対応して処理実行部１６４が表示態様を変化させる動作の具体例について説明する。
図７は、ＨＭＤ１００に対する操作の態様と表示の具体例を示す図である。図７（Ａ）は操作の一例を示し、図７（Ｂ）は図７（Ａ）の操作に対応する表示例を示す。また、図７（Ｃ）は操作の別の例を示し、図７（Ｄ）は図７（Ｃ）の操作に対応する表示例を示す。
【００９８】
図７（Ａ）では、２つの操作体をＨＭＤ１００の側方において近接させた状態を示し、より具体的には、２つの操作体ＲＨ、ＬＨを左右に離隔させた状態で、ＨＭＤ１００に近接させた状態を示す。操作体ＲＨは、例えば使用者の右手であり、操作体ＬＨは使用者の左手である。操作体ＲＨ、ＬＨは、ＨＭＤ１００の側方に限らず、右導光部２６、左導光部２８の前方であってもよい。図７（Ａ）には、理解の便宜のため、ＨＭＤ１００を裏面側、すなわち装着状態における使用者の顔の側から見た図を示す。
図７（Ａ）及び（Ｂ）に符号Ｄで示すように、外部センサー４００の検出範囲Ｄは、右導光部２６、左導光部２８の前方および上下左右に拡がる空間に位置する。
【００９９】
図７（Ａ）の操作は、操作体ＲＨ、ＬＨを右導光部２６、左導光部２８のそれぞれに近接させて、上方向Ｕ、または下方向Ｄに動かす操作を示す。この場合、入力解析部１６３は、外部センサー４００の右センサー部４１０により操作体ＲＨを検出し、左センサー部４２０により操作体ＬＨを検出する。処理実行部１６４は、右センサー部４１０と左センサー部４２０とがそれぞれ一つの物体を検出した場合に、設定された動作として、位置入力用のＹ方向ガイドＧＹ（操作制御命令画像）を表示する。図７（Ｂ）には使用者の視野ＶＲにおいて、表示領域ＶＡにＹ方向ガイドＧＹが表示される。ここで、表示領域ＶＡは右導光部２６及び左導光部２８が形成する虚像を使用者が視認する最大の範囲を示す。表示領域ＶＡは、実際には、使用者の右眼が視認する虚像と左眼が視認する虚像とが、使用者の視機能により合成された領域であるが、ここでは使用者が視認する像を示す意味で一つの矩形として表現する。
【０１００】
Ｙ方向ガイドＧＹは、縦方向すなわちＹ方向における位置を入力する操作を行うためのガイドであり、例えば表示領域ＶＡに横方向に延びる直線である。
処理実行部１６４は、表示領域ＶＡにＹ方向ガイドＧＹを表示させ、入力解析部１６３が操作体ＲＨ及び操作体ＬＨの上方向Ｕへの移動を検出した場合、この上方向Ｕの移動に追従するように、Ｙ方向ガイドＧＹを上方向Ｕに移動させる。また、入力解析部１６３が操作体ＲＨ及び操作体ＬＨの下方向Ｄへの移動を検出した場合、この下方向Ｄの移動に追従するように、Ｙ方向ガイドＧＹを下方向Ｄに移動させる。入力解析部１６３が検出する操作体ＲＨ、操作体ＬＨの移動量と、Ｙ方向ガイドＧＹの移動量との対応は、予め設定データ１２１に設定される。
【０１０１】
図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ＨＭＤ１００では、使用者が右手を右眼側に位置させ、左手を左眼側に位置させてフレーム３に近づけることにより、Ｙ方向の位置入力を行える。Ｙ方向ガイドＧＹを所望の位置に移動させた後、使用者が操作体ＲＨ、ＬＨを所定の態様で動かすと、Ｙ方向の位置が確定される。所定の態様とは、例えば、操作体ＲＨ、ＬＨを所定時間静止させる、操作体ＲＨ、ＬＨの両方を水平方向すなわちＸ方向（図７（Ｃ）の右方向Ｒまたは左方向Ｌ）に平行移動させる，等が挙げられる。また、操作体ＲＨ、ＬＨを上方向Ｕまたは下方向Ｄに移動させる間、操作体ＲＨ、ＬＨをフレーム３に接触させている場合、操作体ＲＨ、ＬＨをフレーム３から離隔させることで、Ｙ方向の位置を確定してもよい。
【０１０２】
図７（Ｃ）の操作は、操作体ＲＨ、ＬＨをフレーム３に近接させて、右方向Ｒ、または左方向Ｌに動かす操作を示す。この場合、入力解析部１６３は、外部センサー４００の右センサー部４１０により操作体ＲＨを検出し、左センサー部４２０により操作体ＬＨを検出する。処理実行部１６４は、図７（Ａ）に示す操作でＹ方向の位置が確定された後、右センサー部４１０と左センサー部４２０とがそれぞれ一つの物体を検出している場合に、設定された動作として、位置入力用のＸ方向ガイドＧＸ（操作制御命令画像）を表示する。
図７（Ｄ）では使用者の視野ＶＲにおいて、表示領域ＶＡにＸ方向ガイドＧＸが表示される。Ｘ方向ガイドＧＸは、横方向すなわちＸ方向における位置を入力する操作を行うためのガイドであり、例えば表示領域ＶＡに縦方向に延びる直線である。
処理実行部１６４は、表示領域ＶＡにＸ方向ガイドＧＸを表示させ、入力解析部１６３が操作体ＲＨ及び操作体ＬＨの右方向Ｒへの移動を検出した場合、この右方向Ｒの移動に追従するように、Ｘ方向ガイドＧＸを右方向Ｒに移動させる。また、入力解析部１６３が操作体ＲＨ及び操作体ＬＨの左方向Ｌへの移動を検出した場合、この左方向Ｌの移動に追従するように、Ｘ方向ガイドＧＸを左方向Ｌに移動させる。入力解析部１６３が検出する操作体ＲＨ、操作体ＬＨの移動量と、Ｘ方向ガイドＧＸの移動量との対応は、予め設定データ１２１に設定される。
【０１０３】
図７（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、ＨＭＤ１００では、使用者が右手を右眼側に位置させ、左手を左眼側に位置させてフレーム３に近づけることにより、Ｘ方向の位置入力を行える。Ｘ方向ガイドＧＸを所望の位置に移動させた後、使用者が操作体ＲＨ、ＬＨを所定の態様で動かすと、Ｘ方向の位置が確定される。所定の態様とは、Ｙ方向ガイドＧＹを用いる位置入力と同様、例えば、操作体ＲＨ、ＬＨを所定時間静止させる、操作体ＲＨ、ＬＨの両方を縦方向すなわちＹ方向（上方向Ｕまたは下方向Ｄ）に平行移動させる、等が挙げられる。また、操作体ＲＨ、ＬＨを右方向Ｒまたは左方向Ｌに移動させる間、操作体ＲＨ、ＬＨをフレーム３に接触させている場合、操作体ＲＨ、ＬＨをフレーム３から離隔させることで、Ｘ方向の位置を確定してもよい。
【０１０４】
図７（Ａ）〜（Ｄ）に示す例は、使用者が、視野ＶＲにおける位置を入力または指定する位置入力操作に使用できる。Ｘ方向ガイドＧＸ及びＹ方向ガイドＧＹの位置により入力された位置は、例えば、入力解析部１６３が、視野ＶＲにおける位置として検出する。この場合、入力解析部１６３は、検出した位置を、右ＬＣＤ２４１及び左ＬＣＤ２４２における表示位置の座標に変換する処理を行ってもよい。
また、Ｙ方向ガイドＧＹ及びＸ方向ガイドＧＸを表示させて位置入力を開始するトリガーを、２つの物体の接触を外部センサー４００が検出することや、２つの物体の接触を検出した後でいずれか一方の物体の接触が解除されることとしてもよい。つまり、外部センサー４００に操作体を接触させる操作と、外部センサー４００の検出範囲において操作体を近接させる操作との組み合わせに対応して、処理実行部１６４が処理を実行してもよい。また、Ｙ方向ガイドＧＹ、Ｘ方向ガイドＧＸを表示する場合に、処理実行部１６４の制御により、操作方法を案内するテキストや画像を表示してもよい。
【０１０５】
また、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示す操作を、片手で行うことが可能な構成としてもよい。例えば、入力解析部１６３が、外部センサー４００の右センサー部４１０または左センサー部４２０のいずれか一方で、２つの位置における接近を検出した場合が挙げられる。この場合、設定された動作として、処理実行部１６４が、位置入力用のＹ方向ガイドＧＹ（操作制御命令画像）を表示する。例えば、使用者の右手の人差し指と中指のそれぞれを、操作体として検出する場合に相当する。
【０１０６】
処理実行部１６４は、図７（Ｂ）に示すように、Ｙ方向ガイドＧＹが表示された状態で、２つの操作体（右手の人差し指と中指）を上下（図１のＹ方向）に動かす操作を検出し、この操作に対応して、Ｙ方向ガイドＧＹを上下に移動させる。入力解析部１６３が検出する２つの操作体の移動量と、Ｙ方向ガイドＧＹの移動量との対応は、予め設定データ１２１に設定される。そして、入力解析部１６３が、２つの操作体のいずれかがフレーム３から所定距離以上、離隔したことを検出した場合に、Ｙ方向の位置を確定する。
【０１０７】
さらに、入力解析部１６３が、外部センサー４００の右センサー部４１０または左センサー部４２０のいずれか一方で、２つの位置における接近を検出した場合、処理実行部１６４は、位置入力用のＸ方向ガイドＧＸ（操作制御命令画像）を表示する。例えば、使用者の右手の人差し指と中指のそれぞれを、操作体として検出する場合に相当する。
処理実行部１６４は、図７（Ｄ）に示すように、Ｘ方向ガイドＧＸが表示された状態で、２つの操作体（右手の人差し指と中指）を左右（図１のＺ方向）に動かす操作を検出し、この操作に対応して、Ｘ方向ガイドＧＸを左右に移動させる。入力解析部１６３が検出する２つの操作体の移動量と、Ｘ方向ガイドＧＸの移動量との対応は、予め設定データ１２１に設定される。そして、入力解析部１６３が、２つの操作体のいずれかがフレーム３から所定距離以上、離隔したことを検出した場合に、Ｘ方向の位置を確定する。
また、この操作は、２つの操作体を図１のＸ方向に移動させた場合に、フレーム３を通してみる使用者の視界の奥行き方向における位置入力に適用してもよい。
【０１０８】
図８は、ＨＭＤ１００に対する操作の態様と表示の具体例を示す図である。図８（Ａ）は操作の一例を示し、図８（Ｂ）、（Ｃ）は図８（Ａ）の操作に対応する表示例を示す。
【０１０９】
図８（Ａ）では、２つの操作体をＨＭＤ１００の前方において近接させた状態を示し、より具体的には、２つの操作体ＲＨ、ＬＨを左右に離隔させた状態で、右導光部２６、左導光部２８の前面に近接させた状態を示す。図８（Ａ）の例では、操作体ＲＨはセンサー４１３に近接し、操作体ＬＨはセンサー４２３に近接する。図８（Ａ）には、理解の便宜のため、ＨＭＤ１００を表面側、すなわち装着状態における使用者の顔を外から見た図を示す。
図８（Ａ）に符号Ｄで示すように、外部センサー４００の検出範囲Ｄは、右導光部２６、左導光部２８の前方および上下左右に拡がる空間に位置する。
【０１１０】
図８（Ａ）の操作は、操作体ＲＨをセンサー４１３に沿って移動させ、操作体ＬＨをセンサー４２３に沿って移動させる操作を示す。この場合、入力解析部１６３は、右センサー部４１０のセンサー４１３により操作体ＲＨ及びその移動を検出し、左センサー部４２０のセンサー４２３により操作体ＬＨ及びその移動を検出する。
【０１１１】
処理実行部１６４は、外部センサー４００が備えるセンサー（本実施形態では６個）により、２つの物体を検出し、２つの物体が接近或いは離隔する操作を検出した場合に、設定された動作として、表示の拡大または縮小を行う。
図８（Ｂ）、（Ｃ）には使用者の視野ＶＲにおいて、表示画像Ｖ１が表示される。処理実行部１６４は、入力解析部１６３が外部センサー４００の操作として、２つの物体が離隔する操作を検出した場合に、表示中の画像を拡大する。例えば、処理実行部１６４は、図８（Ｃ）の表示状態から表示画像Ｖ１の表示倍率を変更し、図８（Ｂ）の表示状態に移行させる。また、処理実行部１６４は、入力解析部１６３が外部センサー４００の操作として、２つの物体が接近隔する操作を検出した場合に、表示中の画像を縮小する。例えば、処理実行部１６４は、図８（Ｂ）の表示状態から表示画像Ｖ１の表示倍率を変更し、図８（Ｃ）の表示状態に移行させる。
【０１１２】
外部センサー４００において検出される２つの物体の距離の変化量と、表示画像Ｖ１の表示倍率または表示サイズの変化量との対応は、予め設定データ１２１に設定される。
【０１１３】
図８（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、ＨＭＤ１００では、使用者が手をフレーム３に接近させて、少なくとも２つの物体として検出させ、この２つの物体を接近または離隔させる操作を行うことで、表示画像Ｖ１の表示サイズを変更できる。この操作は、物体を一つのセンサーが検出し続ける場合に限定されない。例えば、物体がセンサー４１１、４１２、４１３に跨がって検出されてもよく、この場合、入力解析部１６３は、隣接するセンサーで連続して物体を検出する検出値を解析して、一つの物体が異なるセンサーに跨がって移動した操作を検出できればよい。また、２つの物体を、右センサー部４１０と左センサー部４２０とがそれぞれ一つずつ検出することを条件にしてもよいし、物体を検出するセンサーについて条件を設けなくてもよい。例えば、入力解析部１６３が１つのセンサーにより２つの物体を検出可能な構成である場合、１つのセンサーが検出する２つの物体について接近、離隔を検出してもよい。従って、例えば、使用者の一方の手を用い、２本の指をフレーム３に近接させ、これら２本の指を接近または離隔させる操作によって表示領域ＶＡの表示サイズを変更させてもよい。
【０１１４】
また、図８（Ａ）に示すように外部センサー４００が２つの操作体を検出した場合、これら２つの操作体の回転操作に対応して、表示画像Ｖ１を回転させてもよい。この場合、入力解析部１６３は、２つの操作体の検出位置が相対的に移動し、一方の検出位置の動きが他方の検出位置の動きより大きい場合に、回転したと判定してもよい。表示画像Ｖ１を回転させる回転角度は、操作体の回転の度合いまたは回転スピードに従って決めてもよい。また、例えば、操作位置がほぼ移動せず、操作体が複数回回転した場合に、回転数により回転角度を決めても良い。
【０１１５】
そのほか、表示領域ＶＡの表示画像Ｖ１に対する操作として、次の例が挙げられる。
１．拡大／縮小回転：外部センサー４００に２点で接触または近接を検出させ、フレーム３に対し右回転させながらいずれか１点を右センサー部４１０のいずれかのセンサーに接触させる。ここで、さらに別の１点でいずれかのセンサーに接触または近接を検出させる。この操作に対応して、処理実行部１６４は、表示画像Ｖ１を拡大させながら回転させる。上記操作で左回転させることで表示画像Ｖ１を縮小しながら回転させる動作を行ってもよい。
２．拡大／縮小回転：外部センサー４００に２点で接触または近接を検出させて表示画像Ｖ１を拡大／縮小させる場合に、視野ＶＲの外側に他の操作体を位置させ、この操作体の回転の角度または速度に応じた回転量で表示画像Ｖ１を回転させる。
３．外部センサー４００の検出範囲において、操作体を外部センサー４００に接近させる操作に応じて、表示画像Ｖ１を拡大し、操作体Ｈを外部センサー４００から離隔させる操作に応じて、表示画像Ｖ１を縮小してもよい。操作体を外部センサー４００に接近または離隔させる操作を、他の操作体を外部センサー４００のセンサーに接触させる操作と組み合わせてもよい。
【０１１６】
図９は、ＨＭＤ１００に対する操作の態様と表示の別の具体例を示す図である。図９（Ａ）、（Ｂ）は仮想キーボードＶＫＢを用いた入力操作の例を示す。
【０１１７】
図９（Ａ）、（Ｂ）では、外部センサー４００またはタッチパッド４０１、４０２の操作により、仮想キーボードＶＫＢが呼び出された状態を示す。仮想キーボードＶＫＢは、複数の入力キーを含むキーボード形状の画像であり、画像表示部２０が表示領域ＶＡに表示する。使用者が、仮想キーボードＶＫＢが表示され視認可能な状態で、表示領域ＶＡにおける位置入力操作を行うと、入力された位置にポインターＶＰが表示される。ここで、使用者により確定操作が行われると、ポインターＶＰに重なる位置のキーが選択され、文字が入力される。ポインターＶＰの位置を指定する操作は、例えば、図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明した位置入力操作を採用できる。
【０１１８】
図９（Ｂ）には、仮想キーボードＶＫＢとともにアプリケーション画面ＶＡＰを表示した例を示す。アプリケーション画面ＶＡＰは、制御部１４０が実行するアプリケーションプログラムにより、例えば文書編集を行う画面である。アプリケーション画面ＶＡＰはアプリケーションプログラムで使用者が実行する処理に対応する画面である。アプリケーションプログラムがＧＵＩによる操作を可能とする場合、例えば、アイコン配置部ＩＡに配置されたアイコンを選択する操作が行われる。
【０１１９】
図９（Ｂ）の例では、仮想キーボードＶＫＢのキーを選択する操作、及び、アプリケーション画面ＶＡＰのアイコン配置部ＩＡに配置されたアイコンを選択する操作が行われる。これらはいずれも位置入力操作を利用できる。また、仮想キーボードＶＫＢを操作する第１状態と、アプリケーション画面ＶＡＰを操作する第２状態とを、外部センサー４００を利用した操作により切り替えさせることができる。
例えば、使用者の手等の操作体により、右センサー部４１０または左センサー部４２０を覆う操作により、第１状態と第２状態とを切り替えてもよい。この場合、入力解析部１６３は、右センサー部４１０の各センサーがほぼ同時に物体を検出した検出値、又は、左センサー部４２０の各センサーがほぼ同時に物体を検出した検出値に基づき、右センサー部４１０又は左センサー部４２０を覆う操作を検出する。また、タッチパッド４０１、４０２に対するダブルタップの操作で第１状態と第２状態とを切り替えてもよい。
【０１２０】
図９（Ａ）、（Ｂ）に示す例において、図８（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明した操作により、処理実行部１６４は、仮想キーボードＶＫＢの表示サイズを拡大、或いは縮小してもよい。また、仮想キーボードＶＫＢを回転させる処理や、仮想キーボードＶＫＢにおけるキー配列の変更、キーボードの種類（日本語キーボード、英語キーボード、テンキーなど）の変更等を行ってもよい。
また、図９（Ａ）で仮想キーボードＶＫＢを使用して文字入力が行われた後、入力された文字または文字列を、アプリケーションプログラムに転送して処理してもよい。転送するアプリケーションプログラムの選択や転送実行の指示をする操作として、外部センサー４００に操作体を接近させる操作、外部センサー４００の検出範囲内において操作体を所定の態様で動かす操作等が挙げられる。
また、仮想キーボードＶＫＢの表示開始時、仮想キーボードＶＫＢとアプリケーション画面ＶＡＰの表示時または切り替え時に、操作を案内する画像やテキストを、ポップアップ表示またはバルーン表示してもよい。
【０１２１】
図１０は、ＨＭＤ１００に対する操作の態様と表示の別の具体例を示す図であり、仮想リモートコントローラーＶＲＣを用いた入力操作の例を示す。
【０１２２】
図１０では、外部センサー４００またはタッチパッド４０１、４０２の操作により、仮想リモートコントローラーＶＲＣが呼び出された状態を示す。仮想リモートコントローラーＶＲＣは、複数の入力キーを含み、家庭用電化製品やＡＶ（Audio Visual）機器を操作するリモートコントローラーを模した画像である。仮想リモートコントローラーＶＲＣは、実空間のリモートコントローラーと同様に複数の操作用スイッチが配置される。仮想リモートコントローラーＶＲＣが表示された状態で、上記の位置入力操作により、仮想リモートコントローラーＶＲＣの操作用スイッチを選択することができる。
【０１２３】
また、上述した表示画像Ｖ１の拡大／縮小を指示する操作により、仮想リモートコントローラーＶＲＣの表示サイズを拡大／縮小できる。また、上述した表示画像Ｖ１の回転を指示する操作により、仮想リモートコントローラーＶＲＣの表示角度の変更すなわち回転を行える。
【０１２４】
また、図１０には方向指示ガイドＶＡＧが表示される。方向指示ガイドＶＡＧは、上下左右に対応する４つの方向指示の操作を行うための画像である。方向指示ガイドＶＡＧに対する上記の位置入力操作により、上下左右のいずれかの方法を指示できる。
【０１２５】
図１０の状態では、位置入力操作により指示される位置に、円形のポインターＶＰが表示され、仮想リモートコントローラーＶＲＣ、及び、方向指示ガイドＶＡＧに対する位置入力操作をガイドする。
【０１２６】
仮想リモートコントローラーＶＲＣ、及び、方向指示ガイドＶＡＧは、上述した仮想キーボードＶＫＢを表示させる操作と同様の操作により、或いは後述するメニュー操作により、表示を開始させることができる。
仮想リモートコントローラーＶＲＣの操作用スイッチを位置入力操作によって選択すると、処理実行部１６４は、通信部１１７を制御して、仮想リモートコントローラーＶＲＣが操作対象とする外部の機器に信号を送信する。操作対象の外部の機器は、例えば、上述したように家庭用電化製品やＡＶ機器であるが、無線信号により制御または操作可能な装置であれば限定されない。また、通信部１１７は、処理実行部１６４の制御に従って、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の無線信号を送信してもよい。また、通信部１１７が、赤外線信号を送信するＩＲ送信機（図示略）を備える場合、処理実行部１６４の制御により、通信部１１７が操作対象の機器に赤外線信号を送信してもよい。
【０１２７】
また、ＨＭＤ１００においては、カメラ６１により使用者の視線方向を撮像できる。この場合、カメラ６１による撮像実行を、外部センサー４００を用いた操作で指示できる。
具体的には、外部センサー４００に操作体を所定時間以上接触させる操作、或いは、右センサー部４１０又は左センサー部４２０を覆う操作に応じて、処理実行部１６４は、カメラ６１のフォーカス調整を指示する。入力解析部１６３は、外部センサー４００が備える所定数以上のセンサーがほぼ同時に接触または近接を検出した場合に、右センサー部４１０または左センサー部４２０を覆う操作を検出すればよい。この操作の後で、同様の操作が行われた場合に、カメラ６１のシャッター（撮影実行）を行ってもよい。また、表示画像Ｖ１を拡大、縮小する上記の操作により、カメラ６１のズーム調整を行ってもよい。
【０１２８】
図１１は、ＨＭＤに対する操作の態様と表示の具体例を示す図であり、特に、Ｚ方向における操作を利用する例を示す。図１１（Ａ）は使用者の視野ＶＲを示し、図１１（Ｂ）は表示領域ＶＡに表示される操作ガイド領域ＧＡを特に示す。図１１（Ａ）の操作ガイド領域ＧＡを含む画面は、操作用画面、及び、案内画面に相当し、操作ガイド領域ＧＡは特に案内画面に対応する。
【０１２９】
図１１（Ａ）の例では、視野ＶＲに、操作をガイドする表示を行う操作ガイド領域ＧＡが配置される。操作ガイド領域ＧＡは、操作アイコンＡ１〜Ａ４、メニューボタンＢ１、メニューリストＢ２、ガイド表示Ｂ３等を表示する領域である。これら操作アイコンＡ１〜Ａ４、メニューボタンＢ１、メニューリストＢ２、ガイド表示Ｂ３等は、操作制御命令画像に対応する。また、操作ガイド領域ＧＡは、それ自体を使用者が視認可能なように、色付きの領域、或いは枠線を有する領域として、表示領域ＶＡに配置される。メニューリストＢ２はメニュー画面に相当する。
【０１３０】
図１１（Ｂ）に操作ガイド領域ＧＡを示す。図１１（Ｂ）に例示する操作ガイド領域ＧＡは、上端部ＵＳ、下端部ＧＳ、右端部ＲＳ、及び左端部ＬＳの４つの辺を有する矩形である。また、上端部ＵＳ、下端部ＧＳ、右端部ＲＳ、及び左端部ＬＳは、それぞれ台形となっており、奥行き感のある画像を構成する。使用者には、視界（視野）の奥（前方）に向かって延びる矩形の枠のように見える。操作ガイド領域ＧＡは、表示制御部１９０が右表示駆動部２２と左表示駆動部２４とによって視差を有する画像を表示することで、立体画像として表示してもよい。また、平面画像として、図１１（Ｂ）に示すように上端部ＵＳ、下端部ＧＳ、右端部ＲＳ、及び左端部ＬＳを台形にして奥行き感を有する画像として表示してもよい。
【０１３１】
操作ガイド領域ＧＡにおいて、奥行き方向で移動するように見える向きを、図１１（Ｂ）にＺ方向として示す。また、操作ガイド領域ＧＡにおいて横方向を、Ｘ方向とし、操作ガイド領域ＧＡにおいて縦方向をＹ方向とする。
【０１３２】
図１１（Ａ）に示すように、操作ガイド領域ＧＡには、操作アイコンＡ１〜Ａ４が表示される。操作アイコンＡ１〜Ａ４は操作ガイド領域ＧＡの四隅に配置され、外部センサー４００の四隅に対する操作に対応する。
【０１３３】
例えば、操作ガイド領域ＧＡの右下隅に表示される操作アイコンＡ１、Ａ２は、外部センサー４００の検出範囲の右下隅に対応する。外部センサー４００の検出範囲の右下隅に操作体を接触または近接する操作が、操作アイコンＡ１、Ａ２を選択する操作として検出される。操作アイコンＡ１、Ａ２は、その後の操作体の移動に伴って、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動する。使用者の片手の２本の指で操作アイコンＡ１、Ａ２を操作する態様も可能である。
また、操作アイコンＡ３は外部センサー４００の検出領域の左下隅に対応する。外部センサー４００の検出範囲の左下隅に操作体を接触または近接する操作が、操作アイコンＡ３を選択する操作として検出される。操作アイコンＡ３は、その後の操作体の移動に伴って、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動する。
操作アイコンＡ４、Ａ５は外部センサー４００の検出領域の右上隅に対応する。外部センサー４００の検出範囲の左右上隅に操作体を接触または近接する操作が、操作アイコンＡ４、Ａ５を選択する操作として検出される。操作アイコンＡ４、Ａ５は、その後の操作体の移動に伴って、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向に移動する。使用者の片手の２本の指で操作アイコンＡ４、Ａ５を操作する態様も可能である。
また、ガイド表示Ｂ３は、例えば確定指示を行うアイコンであり、外部センサー４００の検出領域の左下隅に対応する。外部センサー４００の検出範囲の左下隅に操作体を接触または近接する操作が、ガイド表示Ｂ３を選択する操作として検出される。
【０１３４】
メニューリストＢ２は、メニューボタンＢ１の操作により表示されるリストであり、設定項目等のリストである。メニューリストＢ２に表示される項目は上述した位置入力操作により指定できる。
【０１３５】
本実施形態では、外部センサー４００が物体を検出する検出範囲は、図７（Ａ）、（Ｂ）及び図８（Ａ）に符号Ｄで示したように、右導光部２６、左導光部２８の前方及び周囲に拡がる空間である。表示領域ＶＡに表示される操作ガイド領域ＧＡは、検出範囲Ｄに対応する。従って、操作ガイド領域ＧＡの右半分は、検出範囲Ｄの右半分に対応付けられ、操作ガイド領域ＧＡの左半分は検出範囲Ｄの左半分に対応付けられる。検出範囲Ｄの右半分における物体の検出は、実際は右センサー部４１０のセンサー４１１、４１２、４１３により行われる。また、検出範囲Ｄの左半分における物体の検出は、左センサー部４２０のセンサー４２１、４２２、４２３により行われる。つまり、操作ガイド領域ＧＡの右半分は右センサー部４１０の検出結果に対応付けられ、操作ガイド領域ＧＡの左半分は左センサー部４２０に対応付けられる。
【０１３６】
上述したように表示領域ＶＡは右導光部２６と左導光部２８により使用者の両眼に視認させる画像を、使用者の視機能により合成して認識される。従って、右導光部２６において、操作ガイド領域ＧＡの左半分は、右導光部２６が表示する画像の左半分に位置するが、左センサー部４２０に対応付けられる。同様に、左導光部２８において、操作ガイド領域ＧＡの右半分は左導光部２８が表示する画像の右半分に位置するが、右センサー部４１０に対応付けられる。このように、操作ガイド領域ＧＡは、使用者が意識する検出範囲Ｄに対応するように、外部センサー４００の全体と位置関係が対応付けられている。従って、使用者はフレーム３の全体を、操作体を近接および接触させる範囲として意識し、操作ガイド領域ＧＡに表示される操作アイコンＡ１〜Ａ５、メニューボタンＢ１、ガイド表示Ｂ３等に対する直感的な操作が可能である。
【０１３７】
また、図１１（Ａ）に示す表示中、ＨＭＤ１００は、通常動作モードを実行して、操作アイコンＡ１〜Ａ５、メニューボタンＢ１、メニューリストＢ２、ガイド表示Ｂ３に対する操作を行うことができる。操作ガイド領域ＧＡの表示中に、タッチパッド４０１、４０２の操作により、表示領域ＶＡにおける位置指定操作を行い、操作アイコンＡ１〜Ａ５、メニューボタンＢ１、メニューリストＢ２、ガイド表示Ｂ３を選択できる。この選択の操作の後に、タッチパッド４０１、４０２において、タップ操作や押圧操作を行うことで、選択を確定できる。
【０１３８】
上記実施形態において、近接操作モードにおける外部センサー４００の検出範囲の大きさ、或いは広さを、処理実行部１６４が表示する画像すなわちユーザーインターフェイスの態様により切り替えてもよい。センサーの検出範囲の大きさは、例えば、接触、近接、中近接の３段階に切り替えてもよい。例えば、図７（Ｂ）、（Ｄ）の表示状態では検出範囲を中近接とし、図８（Ｂ）〜（Ｃ）に示す表示状態では検出範囲を接触とし、図９〜図１１に示す表示状態では検出範囲を近接としてもよい。例えば、検出範囲が接触に設定された場合、入力検出部１６２は各センサーへの接触を検出し、近接に設定された場合は検出範囲をセンサー表面から２ｃｍ以内とし、中近接に設定された場合は検出範囲をセンサー表面から５ｃｍ以内としてもよい。また、近接および中近接に設定された状態で、センサー表面に接触する操作と、接触しない操作とを入力検出部１６２が区別する構成としてもよい。
【０１３９】
以上説明したように、本発明を適用した第１実施形態に係るＨＭＤ１００は、使用者の頭部に装着された状態で、使用者が実空間を視認可能に画像を表示する表示部としての右導光部２６、左導光部２８、或いは画像表示部２０を備える。ＨＭＤ１００は、右導光部２６、左導光部２８周辺への操作体の接近を検出する外部センサー４００と、操作を受け付けるタッチパッド４０１、４０２とを備える。制御部１４０は、外部センサー４００が検出する操作体の動きにより、右導光部２６、左導光部２８が表示する表示と操作体の動きに対応する操作とを対応させる。
このＨＭＤ１００の構成、及び、ＨＭＤ１００の制御方法によれば、使用者は、フレーム３に接触することなく容易にＨＭＤ１００を操作でき、例えば作業中に操作を行う場合等の利便性の向上を図ることができる。
【０１４０】
また、制御部１４０は、タッチパッド４０１、４０２により受け付けられた操作に対応して処理を行う通常動作モードと、外部センサー４００の検出結果に対応して画像表示部２０の表示を伴う処理を実行する近接操作モードと、を切り替えて実行する。これにより、接近による操作を行う近接操作モードと通常動作モードとを切り替えることで誤操作を防止できる。
【０１４１】
また、制御部１４０は、操作用のメニュー画面として、例えばメニューリストＢ２を含む画面を画像表示部２０に表示させてもよい。この場合、制御部１４０は、通常動作モードではタッチパッド４０１、４０２により受け付ける操作を、メニューリストＢ２の選択または確定の操作として処理できる。また、制御部１４０は、近接操作モードでは外部センサー４００が検出する物体の接近または離隔に対応して、メニューリストＢ２を含む操作ガイド領域ＧＡにおける選択または確定の処理を行うことができる。これにより、メニュー画面を利用して、通常動作モード及び近接操作モードのいずれにおいても、簡単にＨＭＤ１００を操作することが可能となる。
【０１４２】
また、画像表示部２０は、使用者の頭部に装着された状態で使用者の左眼側に位置する左眼用表示部としての左導光部２８、及び、右眼側に位置する右眼用表示部としての右導光部２６を備える。制御部１４０は、外部センサー４００が検出する左眼用表示部に対する操作と右眼用表示部に対する操作との組み合わせに対応付けて、制御部１４０が実行する処理が設定される。これにより、ＨＭＤ１００の右側と左側のそれぞれに対する操作の組合せに応じた処理を実行するので、誤操作のおそれが小さいため、高度で複雑な処理を近接操作に割り当てることができる。これにより、より容易にＨＭＤ１００を操作できる。
【０１４３】
また、制御部１４０は、図１１（Ａ）に示したように、外部センサー４００が検出する操作に係る情報を含む案内画面としての操作ガイド領域ＧＡを画像表示部２０によって表示してもよい。この場合、操作ガイド領域ＧＡの左半分に表示される情報は左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応し、操作ガイド領域ＧＡの右半分に表示される情報は右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応付けられる。これにより、使用者の頭部に装着される画像表示部２０の形状を利用して、使用者が案内画面を見ながら直感的に操作を行うことができる。
【０１４４】
また、制御部１４０は、画像表示部２０によって使用者の右眼と左眼との両方に視認可能な態様で操作用画面を表示する。そして、制御部１４０は、図１１（Ａ）に示したように、左眼用表示部の左側部分に対する操作に対応して操作用画面の左半分の表示を変更する。また、右眼用表示部の右側部分に対する操作に対応して操作用画面の右半分の表示を変更する。これにより、使用者の頭部に装着される画像表示部２０の形状を利用して、使用者の感覚に適する態様で表示を変更できる。
【０１４５】
また、外部センサー４００は、左眼用表示部に対する物体の接近、及び、右眼用表示部に対する物体の接近を検出するので、使用者はフレーム３に触れることなくＨＭＤ１００を操作できる。
【０１４６】
また、制御部１４０は、外部センサー４００によって検出される使用者の頭を基準として上下方向すなわちＹ方向に物体が移動する動作、左右方向すなわちＸ方向に物体が移動する操作に対応して表示を変更できる。また、制御部１４０は、外部センサー４００が検出する、画像表示部２０に対し物体が接近及び離隔する操作、すなわちＺ方向の操作に対応して、画像表示部２０の表示を変更する。これにより、物体を画像表示部２０に接近及び離隔させる操作と、上下や左右に移動させる操作とを検出するので、より容易に、ＨＭＤ１００に対する多彩な操作を行うことができる。
【０１４７】
また、制御部１４０は、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、外部センサー４００によって、右眼用表示部及び左眼用表示部の両方においてＸ方向及びＹ方向に物体が移動する操作を検出した場合に、画像表示部２０の表示領域における上下方向または左右方向の位置入力を受け付ける。これにより、物体を画像表示部２０に接近させて移動させる操作によって位置入力を行うことができ、より容易にＨＭＤ１００を操作できる。
【０１４８】
また、図７（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、制御部１４０は、右導光部２６及び左導光部２８により表示される画像の表示位置は、外部センサー４００が検出する操作の操作位置と一致する位置でなくてもよい。図７（Ａ）〜（Ｄ）の例では、操作体ＲＨ、ＬＨが移動する方向に対応して、Ｘ方向ガイドＧＸ、Ｙ方向ガイドＧＹが移動する。この例で、ガイドの表示位置が操作体ＲＨ、ＬＨを検出した検出位置と異なっていてもよい。言い換えれば、制御部１４０は、外部センサー４００が検出する２以上の位置における操作に対応して、検出された操作位置とは異なる位置に対応する入力を受け付ける。これにより、位置入力を行う場合に、入力する位置と操作位置との対応に関する制約を緩和し、より容易に表示装置を操作できる。
また、ガイドの表示位置を、検出位置に対応または一致する位置でなく、操作体ＲＨ、ＬＨの検出時のガイドの位置、または、使用者が視認しやすい位置としてもよい。この場合、マウス等の相対位置を入力する入力デバイスのような操作性を実現できる。
【０１４９】
外部センサー４００は、画像表示部２０の外表面への接触、及び、画像表示部２０の外側からの物体の接近を検出する構成であってもよい。
また、制御部１４０は、外部センサー４００によって回転する操作を検出した場合に、画像表示部２０の表示領域における表示を回転させる構成であってもよい。
また、制御部１４０は、外部センサー４００によって２点に対する操作が検出され、検出された２点の操作位置間の距離が変化した場合に、当該距離の変化に対応して画像表示部２０の表示領域における表示を拡大または縮小させる構成であってもよい。
【０１５０】
外部センサー４００は、表示部を構成する光学部品である右導光部２６、左導光部２８を保持する保持部への指示体の接近を検出する構成であってもよい。これにより、右導光部２６及び左導光部２８周辺に対する操作体の接近をより確実に検出し、表示に反映させることができる。
【０１５１】
また、外部センサー４００は、右導光部２６及び左導光部２８の周囲に配置された近接センサーであるセンサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３を有する。制御部１４０は、上記の近接センサーにより検出される操作体の動きに基づき表示と操作制御を対応させる。これにより、右導光部２６及び左導光部２８の周囲に配置される近接センサーによって、右導光部２６及び左導光部２８の周囲に対する操作体の接近をより確実に検出し、表示に反映させることができる。
【０１５２】
また、制御部１４０は、上記近接センサーにより右導光部２６及び左導光部２８の周辺への操作体の接近を検出した場合に、例えば図１１（Ａ）に示したように、右導光部２６及び左導光部２８によって操作制御命令画像を表示させる。制御部１４０は、タッチパッド４０１、４０２による操作と操作制御命令画像とを対応付けてもよい。この場合、右導光部２６及び左導光部２８の周囲に配置される近接センサーによって検出される操作体の動きを利用して、例えばＧＵＩとして機能する操作制御命令画像を用いて操作を行うことが可能となり、操作性の向上を図ることができる。
【０１５３】
また、制御部１４０は、近接センサーにより２つの位置に対する接近が検出された場合に、例えば図７に示す操作制御命令画像としてのＹ方向ガイドＧＹ、Ｘ方向ガイドＧＸを表示させてもよい。すなわち、２本指など２つの操作体の操作を検出した場合に、これら２つの操作体に対応する操作制御命令画像としてＹ方向ガイドＧＹまたはＸ方向ガイドＧＸを表示する。そして、これら２つの位置に対応する操作制御命令画像が表示された状態で検出される操作体の所定方向の動きに、Ｙ方向ガイドＧＹまたはＸ方向ガイドＧＸの所定方向の動きを対応付けてもよい。この場合、近接センサーに２つの位置で操作体を接近させる操作により、操作制御命令画像を操作体の動きに対応する方向に動かすことができる。また、この操作は、たとえば手や１本の指など、１つの操作体を接近させた場合とは異なる動作として、切り替えて実行できる。これにより、位置指示や方向指示等の操作を、２つの操作体で容易に行うことができる。
【０１５４】
また、制御部１４０は、右導光部２６及び左導光部２８に対する近接センサーの配置状態を案内する表示を右導光部２６及び左導光部２８に表示させてもよい。例えば、右導光部２６及び左導光部２８のそれぞれの周囲に配置されるセンサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３の位置、数、検出範囲等を図で示す画像を、右導光部２６及び左導光部２８により表示してもよい。この場合、操作体を接近させる操作をより確実に行うことができる。
【０１５５】
また、右導光部２６及び左導光部２８は、外光ＯＬを透過させることにより実物体を視認可能に構成され、実物体と重ねて視認されるように画像を表示する。これにより、外光ＯＬを透過して実物体を視認可能であって画像を視認させる右導光部２６及び左導光部２８を装着した使用者には、実物体と画像とが重なって視認される。そして、この視認される画像に対し、右導光部２６及び左導光部２８に操作体を接近させる操作を行うことができる。これにより、実物体に関連する表示を、右導光部２６及び左導光部２８に操作体を接近させる簡単な操作によって、容易に制御できる。
【０１５６】
また、上記実施形態において、外部環境に合わせて、右導光部２６及び左導光部２８が表示する、Ｙ方向ガイドＧＹ、Ｘ方向ガイドＧＸ等の操作制御命令画像の表示を変更してもよい。例えば、カメラ６１によりＨＭＤ１００周囲の明るさ（外光の輝度、照度）を検出して、検出した明るさに合わせて右導光部２６、及び左導光部２８の表示輝度や配色を自動調整してもよい。また、ＨＭＤ１００の消費電力を抑制する目的で、省エネモード等を実行し、操作制御命令画像を右導光部２６または左導光部２８のいずれか一方にのみ表示してもよい。この場合、入力解析部１６３は、右センサー部４１０または左センサー部４２０のうち、表示を行っている側でのみ操作体の接近を検出してもよい。また、ＡＲ画像を重ねるターゲットである実空間の対象物を特定するためのマーカーを利用し、このマーカーを近接センサーにより制御してもよい。或いは、使用者の視線を検出する視線センサーを備え、この視線センサーの検出結果と組み合わせて、対象物を特定しても良い。
【０１５７】
また、処理部１０が、フレーム３における外部センサー４００の構成に適合するＧＵＩを表示可能な構成としてもよく、このＧＵＩをアプリケーションプログラムにより提供可能な構成であってもよい。この場合、カメラ６１により、ＨＭＤ１００を装着した使用者の鏡像またはＨＭＤ１００に対応するマーカーなどを撮像すると、この撮像画像データに基づき制御部１４０がＨＭＤ１００の型番等を特定する。制御部１４０は、特定したＨＭＤ１００の型番に適合するＧＵＩ（例えば、上述した操作制御命令画像）のデータを取得して、ＧＵＩを表示すればよい。この場合のＧＵＩのデータや、ＨＭＤ１００の型番等を特定するためのデータは、ＨＭＤ１００が予め記憶部１２０に記憶してもよいし、通信部１１７等により外部の機器と通信して取得してもよい。
また、制御部１４０は、外部センサー４００で検出した操作体の操作と操作制御命令画像とに対応する処理を実行してもよく、この場合、操作内容が判るＧＵＩの表示等を行ってもよい。
【０１５８】
［第２実施形態］
図１２は、本発明を適用した第２実施形態に係るＨＭＤ１００Ａの構成を示す外観図である。
図１２に示すＨＭＤ１００Ａは、上記第１実施形態のＨＭＤ１００において、使用者の眼に面する位置に視線センサー６５を有する。視線センサー６５は、使用者の右眼、及び、左眼のそれぞれに対応するように、右導光部２６と左導光部２８との中央位置に一対、設けられる。視線センサー６５は、例えば、使用者の右眼と左眼とをそれぞれ撮像する一対のカメラで構成される。視線センサー６５は、制御部１４０の制御に従って撮像を行い、制御部１４０が、撮像画像データから右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの眼球表面における反射光や瞳孔の画像を検出し、視線方向を特定する。
【０１５９】
これにより、例えば、通常動作モードの位置入力操作において、制御部１４０は、使用者の視線方向を特定し、視線方向の位置を、入力として検出してもよい。また、近接操作モードにおいて、制御部１４０は、視線センサー６５の検出結果に基づき、確定操作を受け付けてもよい。例えば、外部センサー４００が検出する物体の位置や動きにより、メニューリストＢ２のメニュー項目などが選択された場合に、視線センサー６５が使用者の瞬きを検出し、この瞬きを、選択を確定する操作として検出してもよい。
その他の動作について、ＨＭＤ１００Ａは、ＨＭＤ１００と同様に動作を実行できる。
【０１６０】
［第３実施形態］
図１３は、本発明を適用した第３実施形態に係るＨＭＤ１００Ｂの構成を示す外観図である。
図１３に示すＨＭＤ１００Ｂは、上記第１実施形態に係るＨＭＤ１００において、タッチパッド４０１、４０２を持たない。ＨＭＤ１００Ｂは、カメラ６１の下方に方向キー６７、及び確定キー６８を備える。
【０１６１】
ＨＭＤ１００Ｂにおいては、方向キー６７の操作によって上下左右の４方向における方向指示を行うことができ、この方向指示を利用して位置入力を行える。方向キー６７は、タッチパッド４０１、４０２と同様に、通常動作モードにおいて利用できる。
また、方向キー６７の中央に位置する確定キー６８は、押下操作によって確定を指示するキーとして機能する。
制御部１４０は、通常動作モードにおいて、方向キー６７及び確定キー６８の操作に従って、表示態様を変更する。
その他の動作について、ＨＭＤ１００Ｂは、ＨＭＤ１００と同様に動作を実行できる。
【０１６２】
［第４実施形態］
図１４は、本発明を適用した第４実施形態に係るＨＭＤ１００Ｃの構成を示す外観図である。
図１４に示すＨＭＤ１００Ｃは、上記第１実施形態に係るＨＭＤ１００が有するセンサー４１１、４１２、４１３、４２１、４２２、４２３に代えて、センサー４５１〜４５６、４６２〜４６６を備える。
【０１６３】
センサー４５１は、カメラ６１の上方に位置し、フレーム３の上端面または前面の上部に配置される。センサー４５２、４５３、４５４、４５５、及び４５６は、右導光部２６の周囲に配置される。また、センサー４６２、４６３、４６４、４６５、及び４６６は、左導光部２８の周囲に配置される。
【０１６４】
センサー４５１〜４５６、４６２〜４６６は、外部センサー４００を構成するセンサーとして利用できる。センサー４５１〜４５６、４６２〜４６６のそれぞれは、センサー４１１〜４１３、４２１〜４２３と同様に、物体の接近および接触を検出可能であり、例えば静電容量式の近接センサーで構成できる。
【０１６５】
センサー４５１〜４５６、４６２〜４６６は、それぞれ、右導光部２６及び左導光部２８を透過する外光ＯＬを遮らないように配置されることが好ましい。また、センサー４５１〜４５６、４６２〜４６６の各センサーの間隔や配置は任意であり、各センサーの特性により適宜に設定可能であって、結果として第１実施形態と同様の検出範囲Ｄを実現できることが好ましい。
【０１６６】
外部センサー４００をセンサー４５１〜４５６、４６２〜４６６で構成した場合の検出範囲Ｄは、上述した第１実施形態で説明した例とほぼ同様とすることができる。また、ＨＭＤ１００Ｃの機能および動作については、ＨＭＤ１００と同様とすることができる。
【０１６７】
このように、ＨＭＤにおける近接センサーの数および配置状態は任意であり、より多くのセンサーを用いてもよい。また、ＨＭＤ１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃにおいて、物体の接近を検出するセンサーと、物体の接触を検出するセンサーとを、別のセンサーとして配置してもよい。
これらのいずれの場合も、センサーの検出値を入力解析部１６３が適宜に解析することにより、使用者が操作体を用いて行う操作を適切に検出できる。
【０１６８】
［第５の実施形態］
図１５は、本発明を適用した第５実施形態に係るＨＭＤ１００Ｄの構成を示す外観図である。
ＨＭＤ１００Ｄ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表示装置の別の態様であり、眼鏡型の形状である。図１５は正面側から見た斜視図である。
【０１６９】
ＨＭＤ１００Ｄの本体を構成するフレーム３００は、使用者の顔の前に位置する透過表示部３３７と、透過表示部３３７を側方から指示する右収容部３３５及び左収容部３３６と、使用者の側頭部に接する右保持部３３１及び左保持部３３２とを有する。
透過表示部３３７は全体として板状であり、透過表示部３３７の下端中央には、使用者の鼻に当接可能な凹部である鼻当部３３８が形成される。透過表示部３３７は、ＨＭＤ１００Ｄを使用者が装着する状態で、使用者の両眼の前に位置し、使用者の眼に画像を視認させる。
【０１７０】
右収容部３３５は、透過表示部３３７の側端部に固定され、右保持部３３１を支持する。右収容部３３５の内側には、ケース３３３が取り付けられる。左収容部３３６は、透過表示部３３７の側端部に固定されて、左保持部３３２を支持する。左収容部３３６の内側には、ケース３３４が取り付けられる。本実施形態のＨＭＤ１００Ｄが有するフレーム３００は、右保持部３３１、右収容部３３５、透過表示部３３７、左収容部３３６、及び左保持部３３２が互いに固定される構造である。ＨＭＤ１００Ｄの構成について右及び左と呼ぶ方向は、ＨＭＤ１００Ｄを使用者が装着した状態で使用者の右及び左である。右眼側、及び、左眼側の呼称についても同様である。
【０１７１】
右保持部３３１及び左保持部３３２は、眼鏡のテンプルのようにして、使用者の頭部にフレーム３００を保持する。フレーム３００は、使用者の眼前に位置して使用者に画像を視認させる右透過部３０１Ａ、及び、左透過部３０２Ａを有する。右透過部３０１Ａは使用者の右眼の前に位置し、左透過部３０２Ａは使用者の左眼の前に位置する。透過表示部３３７において鼻当部３３８が設けられる中央位置は、使用者の眉間の前に位置し、この位置にはカメラ６１が設けられる。
右透過部３０１Ａは、右表示部３０１に相当し、外光ＯＬを透過して使用者の右眼に外景を視認させるとともに、画像光Ｌを使用者の右眼に導いて、画像を視認させる。左透過部３０２Ａは、左表示部３０２に相当し、外光ＯＬを透過して使用者の左眼に外景を視認させるとともに、画像光Ｌを使用者の左眼に導いて、画像を視認させる。
【０１７２】
カメラ６１、外部センサー４００、及び、タッチパッド４０１、４０２の構成は、詳細な形状等を除き、上記第１実施形態と同様である。
【０１７３】
フレーム３００は、フレーム３（図１）が備える画像表示部２０と同様に、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４を含み、カメラ６１、９軸センサー６６、外部センサー４００、タッチパッド４０１、４０２を含む画像表示部２１を備える。
ケース３３３は、例えば、右表示駆動部２２を収容し、ケース３３４は、例えば、左表示駆動部２４を収容する。
また、画像表示部２１を構成する他の部位は、フレーム３００の右収容部３３５及び左収容部３３６等に配置してもよい。
また、フレーム３００には、処理部１０（図４）を構成する各部が配置される。
【０１７４】
透過表示部３３７の前面側には、右センサー部４１０、及び、左センサー部４２０が配置される。右センサー部４１０を構成するセンサー４１１、４１２、４１３は、右透過部３０１Ａの周囲に配置される。詳細には、センサー４１１は右透過部３０１Ａの上方に配置され、センサー４１２は右透過部３０１Ａよりも右保持部３３１側に配置され、センサー４１３は右透過部３０１Ａの下方に配置される。
左センサー部４２０を構成するセンサー４２１は、左透過部３０２Ａの上方に配置され、センサー４２２は左透過部３０２Ａよりも左保持部３３２側に配置され、センサー４２３は左透過部３０２Ａの下方に配置される。
【０１７５】
右センサー部４１０は、透過表示部３３７において使用者の右眼側に位置する部分に対応する検出部を構成し、左センサー部４２０は、透過表示部３３７において使用者の左眼側に位置する部分に対応する。
【０１７６】
この構成では、右透過部３０１Ａと左透過部３０２Ａとを備え、外観上一体に構成された透過表示部３３７に、右センサー部４１０及び左センサー部４２０を構成する各センサーを配置する。この構成により、フレーム３００の前方から操作体を接近させる操作等を効率よく検出できる。
【０１７７】
なお、この発明は上記各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。
【０１７８】
上記各実施形態において、使用者が表示部を透過して外景を視認する構成は、右導光部２６及び左導光部２８が外光を透過する構成に限定されない。例えば外景を視認できない状態で画像を表示する表示装置にも適用可能である。具体的には、カメラ６１の撮像画像、この撮像画像に基づき生成される画像やＣＧ、予め記憶された映像データや外部から入力される映像データに基づく映像等を表示する表示装置に、本発明を適用できる。この種の表示装置としては、外景を視認できない、いわゆるクローズ型の表示装置を含むことができる。また、ＡＲ表示、ＭＲ表示、或いはＶＲ表示といった処理を行わず、外部から入力される映像データまたはアナログ映像信号を表示する表示装置も、本発明の適用対象として勿論含まれる。
【０１７９】
また、上記実施形態では、外部センサー４００を構成する各近接センサーにより、操作体の接近を検出する構成を例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、フレーム３においてリム３ａ、３ｂなど内側から外側を撮像するカメラ（図示略）を設けて、このカメラの撮像画像に基づいて、操作体の接近を検出してもよい。
【０１８０】
また、例えば、フレーム３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。この場合、使用者の身体に対する位置を位置決めする部分、及び、当該部分に対し位置決めされる部分を装着部とすることができる。
【０１８１】
さらに、上記実施形態では、画像表示部２０、２１と処理部１０とがフレーム３、３００に収容された構成として説明したが、フレーム３、３００から処理部１０を分離し、接続ケーブルを介して接続された構成としてもよい。この場合、処理部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、処理部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。また、処理部１０がフレーム３、３００と分離して構成され、処理部１０と画像表示部２０、２１との間で無線通信により各種信号を送受信する構成としてもよい。
【０１８２】
また、例えば、画像表示部２０、２１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。
【０１８３】
本発明でいう「表示部」は、画像光を出射する構成に相当し、ＨＭＤ１００〜１００Ｄが画像光を出射することを「表示する」と説明した。例えば、上記実施形態では、左右の画像光生成部により画像光を生成し、右導光部２６及び左導光部２８によって、使用者の右眼と左眼のそれぞれに向けて画像光を照射し、使用者の右眼と左眼のそれぞれに画像光を入射させる構成を例示した。「表示部」の構成はこれに限定されない。すなわち、画像光を照射するものであればよい。例えば本実施形態の構成では、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａを有する「右導光部」及び「左導光部」によって、使用者の眼に向けて画像光を出射する。また、画像光を生成する構成として、右バックライト２２１及び左バックライト２２２と、右ＬＣＤ２４１及び左ＬＣＤ２４２とを備える。「表示部」はこれらの構成を必須としない。
【０１８４】
例えば、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４のいずれか、又は両方に内蔵する機構によって生成される画像光を、フレーム３、３００の使用者側すなわち使用者の眼を向く側に設けられる反射機構により反射して、使用者の眼に出射してもよい。ここで、反射機構は、例えばＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーを用いた走査光学系を採用することもできる。すなわち、画像光生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を備え、この走査光学系で走査される光が使用者の眼に直接入射する構成としてもよい。また、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を、フレーム３に設けてもよい。この光学部材はＭＥＭＳミラーが走査する走査光による虚像を形成する。この場合、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、画像が視認（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部２６及び左導光部２８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。
【０１８５】
また、走査光学系はＭＥＭＳミラーを備えた構成に限定されない。画像光を生成する機構も、レーザー光を発するレーザー光源であってもよい。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、光射出部が、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。
また、走査される光を受ける虚像形成面に代えて、回折格子を用いて使用者の眼に画像光を導く構成であってもよい。つまり、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／又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。
【０１８６】
ＭＥＭＳ等を有する走査光学系を備えた構成では、フレーム３、３００における走査光学系の取り付け角度を変更することで、使用者が画像を視認する位置、すなわち画像の表示位置を変更できる。従って、上記各実施形態で表示位置を変更する処理において、右ＬＣＤ２４１、左ＬＣＤ２４２における画像の表示位置を変更する動作に代えて、走査光学系の角度を変更する動作を行ってもよい。
また、上記各実施形態において、使用者の眼に画像を視認させる構成として、ホログラム素子を利用して眼に画像光を導く構成であってもよい。
【０１８７】
また、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。
【０１８８】
また、上記各実施形態では使用者の眼前に位置する右導光部２６及び左導光部２８の一部に、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａにより虚像が形成される構成を例示した。本発明はこれに限定されず、右導光部２６及び左導光部２８の全面または大部分を占める面積を有する表示領域に、画像を表示する構成としてもよい。この場合、画像の表示位置を変化させる動作において、画像を縮小する処理を含めてもよい。
【０１８９】
さらに、本発明の光学素子は、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａを有する右導光部２６、左導光部２８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。
【０１９０】
また、図５等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または処理部１０内の他の記憶装置（図示略）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等を介して取得して実行する構成としてもよい。また、処理部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。
【符号の説明】
【０１９１】
３、３００…フレーム、１０…処理部、２０、２１…画像表示部、２６…右導光部（表示部）、２８…左導光部（表示部）、６１…カメラ、６５…視線センサー、６６…９軸センサー、６７…方向キー、６８…確定キー、１００、１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄ…ＨＭＤ（表示装置）、１２０…記憶部、１２１…設定データ、１２２…入力解析データ、１２３…画像データ、１４０…制御部、１６０…画像処理部、１６１…撮像制御部、１６２…入力検出部、１６３…入力解析部、１６４…処理実行部、１７０…通信制御部、１９０…表示制御部、２４１…右ＬＣＤ、２４２…左ＬＣＤ、３０１…右表示部、３０２…左表示部、４００…外部センサー（検出部）、４０１、４０２…タッチパッド（操作部）、４１０…右センサー部、４１１、４１２、４１３…センサー、４２０…左センサー部、４２１、４２２、４２３…センサー、４５１、４５２、４５３、４５４、４５５、４５６…センサー、４６２、４６３、４６４、４６５、４６６…センサー、Ｂ２…メニューリスト、Ｄ…検出範囲、ＧＡ…操作ガイド領域、ＧＳ…下端部、ＧＸ…Ｘ方向ガイド、ＧＹ…Ｙ方向ガイド、Ｖ１…表示画像、ＶＡ…表示領域。
【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】
0006740613.tif 000014
【図１４】
0006740613.tif 000015
【図１５】
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