(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者に画像を視認させる表示部を有する頭部装着型の表示装置であって、
前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって、前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部、および、前記動き検出部の検出とは異なる操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、
前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部を用いて検出される、前記操作デバイスを動かす操作に応じて、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、前記動き検出部により前記操作デバイスを回転させる操作に対応する動きが検出された場合に、前記表示部に表示する画像の表示倍率を変更すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項２】
使用者に画像を視認させる表示部を有する頭部装着型の表示装置であって、
前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって、前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部、および、前記動き検出部の検出とは異なる操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、
前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部を用いて検出される、前記操作デバイスを動かす操作に応じて、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、前記動き検出部により前記操作デバイスを下降させる操作または上昇させる操作に対応する動きが検出された場合に、前記表示部に表示する画像を予め設定された方向に変化させること、
を特徴とする表示装置。
【請求項３】
使用者に画像を視認させる表示部を有する頭部装着型の表示装置であって、
前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって、前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部、および、前記動き検出部の検出とは異なる操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、
前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部を用いて検出される、前記操作デバイスを動かす操作に応じて、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、前記操作受付部が操作を受け付けた場合に実行する所定機能が設定され、
前記操作受付部が操作を受け付けた場合に前記所定機能を実行する通常モードと、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で前記動き検出部が検出する動きに応じて表示部の表示を制御する表示操作モードと、を切り替えて実行すること、
を特徴とする表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記動き検出部が動きの開始を検出してから設定された時間内に前記操作受付部が操作を受け付けた場合に、前記表示操作モードを実行すること、
を特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記表示操作モードの実行を開始する場合、前記動き検出部が動きの開始を検出してから前記操作受付部が操作を受け付けるまでの間の、前記動き検出部により検出された検出履歴を反映して前記表示部の表示を制御すること、
を特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
使用者に画像を視認させる表示部を有する頭部装着型の表示装置であって、
前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって、前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部、および、前記動き検出部の検出とは異なる操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、
前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部を用いて検出される、前記操作デバイスを動かす操作に応じて、前記表示部の表示を制御する制御部と、を備え、
前記操作デバイスは、位置指示操作を受け付ける位置指示操作部を備え、
前記制御部は、前記位置指示操作部により位置指示操作を受け付けていて、かつ、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記位置指示操作部が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を基準として、前記表示部の表示を変化させること、
を特徴とする表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記位置指示操作部が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を中心として前記表示部により表示される画像を拡大または縮小させて表示させること、
を特徴とする請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
前記位置指示操作部は、前記操作受付部として機能すること、
を特徴とする請求項６または７記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示部の動きを検出する表示部動き検出部を備え、
前記制御部は、前記表示部動き検出部が所定の動きを検出するタイミングで、前記位置指示操作部が受け付ける操作の指示位置を特定すること、
を特徴とする請求項６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、
前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部が検出する動きに対応する操作の種類に応じて前記表示部の表示を制御する第１の制御と、
前記位置指示操作部が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を基準として前記表示部の表示を変化させる第２の制御と、
前記動き検出部により検出される動きの方向に対応して前記表示部の表示を変化させる第３の制御と、を切り替えて実行可能であること、
を特徴とする請求項６から９のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１１】
前記操作受付部は押圧操作及び接触操作の少なくともいずれかを受け付け、
前記制御部は、少なくとも前記操作デバイスの回転または移動を含む、前記操作デバイスの動きに応じて前記表示部の表示を制御すること、
を特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で前記表示部の表示を変化させた後、当該操作が解除された場合に、前記表示部の表示の変化を確定すること、
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】
前記制御部は、前記表示部により表示される画像を第１表示動作方向と、前記第１表示動作方向と対をなす第２表示動作方向とに動かす制御を行い、
前記第１表示動作方向は、前記動き検出部により検出される第１の動き方向に対応付けられ、前記第２表示動作方向は、前記動き検出部により検出される第２の動き方向に対応付けられること、
を特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１４】
前記制御部は、前記動き検出部により検出される前記第１の動き方向の動きに対応して、前記第１表示動作方向への画像の動きを開始した後、前記第２の動き方向の動きが前記動き検出部により検出された場合、前記第１表示動作方向の画像の動きを停止させること、
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、前記動き検出部により検出される動きに対応して前記第１表示動作方向または前記第２表示動作方向への画像の動きを開始した後、前記操作受付部が受け付けた前記操作が解除された場合、前記表示部の画像の動きを停止させること、
を特徴とする請求項１４記載の表示装置。
【請求項１６】
前記操作デバイスは、前記使用者の身体に装着されるウェアラブルデバイスであること、
を特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１７】
使用者に画像を視認させる表示部と、前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって、前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部および操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、を備える頭部装着型の表示装置を制御して、
前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部を用いて検出される、前記操作デバイスを動かす操作に応じて、前記表示部の表示を制御し、
前記動き検出部により前記操作デバイスを回転させる操作に対応する動きが検出された場合に、前記表示部に表示する画像の表示倍率を変更すること、
を特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１８】
使用者に画像を視認させる表示部と、前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって、前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部および操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、を備える頭部装着型の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、
前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部を用いて検出される、前記操作デバイスを動かす操作に応じて、前記表示部の表示を制御し、
前記動き検出部により前記操作デバイスを回転させる操作に対応する動きが検出された場合に、前記表示部に表示する画像の表示倍率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、表示装置に対して、使用者（ユーザー）が手に持って使用する装置により操作を行う例が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載のリモートコントロール装置はリング形状のハウジングまたはボディーを備え、使用者が握って操作するものであり、リモートコントロール装置の動きが表示に反映される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００９−５００９２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１記載の構成では、リモートコントロール装置の動作が表示に反映される。このように動きに対応して表示を制御する構成では、操作が簡単なため操作性に優れるという利点があるが、使用者の意図に関わらず動きに対応して表示が変化する。このため、使用者が意図しない表示の変化が発生する可能性があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、操作に対応して容易に表示を変更でき、使用者が意図しない表示の変化を抑制できる表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラムを提供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、本発明は、使用者に画像を視認させる表示部を有する頭部装着型の表示装置であって、前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部、および、前記動き検出部の検出とは異なる操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部が検出する動きに応じ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、操作デバイスを動かす操作により表示部の表示を容易に制御できる。また、操作受付部の操作状態により、使用者が意図しない表示の変化を防止できる。
【０００６】
また、本発明は、上記表示装置において、前記操作受付部は押圧操作及び接触操作の少なくともいずれかを受け付けること、を特徴とする。
本発明によれば、操作デバイスを動かし、操作受付部を操作する場合の操作性を高めることができる。また、操作受付部を視認しないで操作する場合の操作性に優れるので、頭部装着型の表示装置を装着した使用者が操作デバイスを視認しにくい状態であっても、操作受付部を容易に、確実に操作できる。
【０００７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記動き検出部により前記デバイスを回転させる操作に対応する動きが検出された場合に、前記表示部に表示する画像の表示倍率を変更すること、を特徴とする。
本発明によれば、直感的な操作により表示倍率を変更できる。
【０００８】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記動き検出部により前記デバイスを下降させる操作または上昇させる操作に対応する動きが検出された場合に、前記表示部に表示する画像を予め設定された方向に変化させること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部に表示される画像を直感的な操作により変化させることができる。
【０００９】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で前記表示部の表示を変化させた後、当該操作が解除された場合に、前記表示部の表示の変化を確定すること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部による表示の変化を確定させる操作が可能である。このため、表示の変化の自由度を増し、操作性の向上を図ることができる。
【００１０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記操作受付部が操作を受け付けた場合に実行する所定機能が設定され、前記操作受付部が操作を受け付けた場合に前記所定機能を実行する通常モードと、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で前記動き検出部が検出する動きに応じて表示部の表示を制御する表示操作モードと、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、操作受付部を、所定機能を指示する操作部として利用できる。
【００１１】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記動き検出部が動きの開始を検出してから設定された時間内に前記操作受付部が操作を受け付けた場合に、前記表示操作モードを実行すること、を特徴とする。
本発明によれば、通常モードを実行するか表示操作モードを実行するかを、操作受付部の操作によって容易に選択できる。
【００１２】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記表示操作モードの実行を開始する場合、前記動き検出部が動きの開始を検出してから前記操作受付部が操作を受け付けるまでの間の、前記動き検出部により検出された検出履歴を反映して前記表示部の表示を制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、表示操作モードを開始するまでの操作デバイスの動きを、表示の制御に反映させることができる。
【００１３】
また、本発明は、上記表示装置において、前記操作デバイスは、位置指示操作を受け付ける位置指示操作部を備えること、を特徴とする。
本発明によれば、操作デバイスを利用して位置指示操作を行うことができる。
【００１４】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記位置指示操作部により位置指示操作を受け付けていて、かつ、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記位置指示操作部が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を基準として、前記表示部の表示を変化させること、を特徴とする。
本発明によれば、位置指示操作と操作デバイスの動きとを利用して、表示部の表示を高い自由度で制御できる。また、簡単な操作により複雑な表示制御を行うこともでき、操作性の向上を図ることができる。
【００１５】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記位置指示操作部が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を中心として前記表示部により表示される画像を拡大または縮小させて表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者が所望する位置を中心として表示を拡大／縮小させる制御を、操作デバイスを使用する簡単な操作で実現できる。
【００１６】
また、本発明は、上記表示装置において、前記位置指示操作部は、前記操作受付部として機能すること、を特徴とする。
本発明によれば、操作の対象が少数であるため、操作デバイスを視認しないで操作する場合の操作性に優れるので、頭部装着型の表示装置を装着した使用者が操作デバイスを視認しにくい状態であっても、容易に、確実に操作できる。また、操作デバイスを小型化する場合に有利である。
【００１７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部の動きを検出する表示部動き検出部を備え、前記制御部は、前記表示部動き検出部が所定の動きを検出するタイミングで、前記位置指示操作部が受け付ける操作の指示位置を特定すること、を特徴とする。
本発明によれば、位置指示操作中に指示位置を確定する動作を、表示部の動きにより行うことができる。このため、頭部装着型の表示装置を装着した使用者が操作デバイスを操作する場合の操作性を、より一層、向上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、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部が検出する動きに対応する操作の種類に応じて前記表示部の表示を制御する第１の制御と、前記位置指示操作部が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を基準として前記表示部の表示を変化させる第２の制御と、前記動き検出部により検出される動きの方向に対応して前記表示部の表示を変化させる第３の制御と、を切り替えて実行可能であること、を特徴とする。
本発明によれば、操作デバイスの動きに対応して、３通りの制御により表示部の表示を変化させることができる。
【００１９】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記表示部により表示される画像を第１表示動作方向と、前記第１表示動作方向と対をなす第２表示動作方向とに動かす制御を行い、前記第１表示動作方向は、前記動き検出部により検出される第１の動き方向に対応付けられ、前記第２表示動作方向は、前記動き検出部により検出される第２の動き方向に対応付けられること、を特徴とする。
本発明によれば、操作デバイスを動かすことによって表示部が表示する画像を動かすことができ、画像の動きの方向を、操作デバイスの動き方向により指示できる。
【００２０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記動き検出部により検出される前記第１の動き方向の動きに対応して、前記第１表示動作方向への画像の動きを開始した後、前記第２の動き方向の動きが前記動き検出部により検出された場合、前記第１表示動作方向の画像の動きを停止させること、を特徴とする。
本発明によれば、操作デバイスの２方向の動きを組み合わせることによって、表示部が表示する画像を所望の位置まで移動させることができる。
【００２１】
また、本発明は、上記表示装置において、前記制御部は、前記動き検出部により検出される動きに対応して前記第１表示動作方向または前記第２表示動作方向への画像の動きを開始した後、前記操作受付部が受け付けた前記操作が解除された場合、前記表示部の画像の動きを停止させること、を特徴とする。
本発明によれば、操作デバイスの動きと操作受付部の操作とを組み合わせることによって、表示部が表示する画像を所望の位置まで移動させることができる。
【００２２】
また、本発明は、上記表示装置において、前記操作デバイスは、前記使用者の身体に装着されるウェアラブルデバイスであること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者が身体を動かす操作により表示部の表示を容易に制御できる。また、操作受付部の操作状態により、使用者が意図しない表示の変化を防止できるので、より直感的に、表示を制御する操作を行うことができる。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、本発明は、使用者に画像を視認させる表示部と、前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部および操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、を備える表示装置を制御して、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部が検出する動きに応じて前記表示部の表示を制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、操作デバイスを動かす操作により表示部の表示を容易に制御できる。また、操作受付部の操作状態により、使用者が意図しない表示の変化を防止できる。
【００２４】
また、上記目的を達成するために、本発明は、使用者に画像を視認させる表示部と、前記表示部と独立して動かすことが可能な操作デバイスであって前記操作デバイスの動きを検出する動き検出部および操作を受け付ける操作受付部を有する操作デバイスと、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、前記操作受付部が操作を受け付けている状態で、前記動き検出部が検出する動きに応じて前記表示部の表示を制御するためのプログラムである。
本発明によれば、操作デバイスを動かす操作により表示部の表示を容易に制御できる。また、操作受付部の操作状態により、使用者が意図しない表示の変化を防止できる。
【００２５】
本発明は、上述した表示装置、表示装置の制御方法、及びプログラム以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、上記のプログラムを記録した記録媒体、プログラムを配信するサーバー装置、上記プログラムを伝送する伝送媒体、上記プログラムを搬送波内に具現化したデータ信号等の形態で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】ＨＭＤの外観構成を示す説明図。
【図２】画像表示部の光学系の構成を示す図。
【図３】画像表示部と撮像範囲の対応を示す説明図。
【図４】ＨＭＤを構成する各部のブロック図。
【図５】制御部および記憶部のブロック図。
【図６】ＬＥＤ表示部の点灯の様子を示す説明図。
【図７】制御装置を用いた操作例を示す説明図。
【図８】ＨＭＤの操作に対応する表示の変化を示す説明図。
【図９】ＨＭＤの操作に対応する表示の変化を示す説明図。
【図１０】ＨＭＤの操作に対応する表示の変化を示す説明図。
【図１１】ＨＭＤの動作を示すフローチャート。
【図１２】ＨＭＤの動作を示すフローチャート。
【図１３】時計型デバイスの外観図。
【図１４】リング型デバイスの外観図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本発明を適用した実施形態に係るＨＭＤ（Head Mounted Display：頭部装着型表示装置）１００の外観構成を示す説明図である。
ＨＭＤ１００は、使用者（ユーザー）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（表示部）と、画像表示部２０を制御する制御装置１０と、を備える表示装置である。制御装置１０（操作デバイス）は、図１に示すように、平たい箱形のケース１０Ａ（筐体、あるいは本体ともいえる）を備え、ケース１０Ａに後述する各部を備える。ケース１０Ａの表面には、使用者の操作を受け付ける各種のボタン１１、スイッチ、トラックパッド１４等が設けられる。これらを使用者が操作することによって、制御装置１０は、ＨＭＤ１００のコントローラーとして機能する。
【００２８】
画像表示部２０は、使用者の頭部に装着される装着体であり、本実施形態では眼鏡形状を有する。画像表示部２０は、右保持部２１と、左保持部２３と、前部フレーム２７とを有する本体に、右表示ユニット２２、左表示ユニット２４、右導光板２６、及び左導光板２８を備える。
右保持部２１及び左保持部２３は、それぞれ、前部フレーム２７の両端部から後方に延び、眼鏡のテンプル（つる）のように、使用者の頭部に画像表示部２０を保持する。ここで、前部フレーム２７の両端部のうち、画像表示部２０の装着状態において使用者の右側に位置する端部を端部ＥＲとし、使用者の左側に位置する端部を端部ＥＬとする。右保持部２１は、前部フレーム２７の端部ＥＲから、画像表示部２０装着状態において使用者の右側頭部に対応する位置まで延伸して設けられる。左保持部２３は、端部ＥＬから、画像表示部２０の装着状態において使用者の左側頭部に対応する位置まで延伸して設けられる。
【００２９】
右導光板２６及び左導光板２８は、前部フレーム２７に設けられる。右導光板２６は、画像表示部２０の装着状態において使用者の右眼の眼前に位置し、右眼に画像を視認させる。左導光板２８は、画像表示部２０の装着状態において使用者の左眼の眼前に位置し、左眼に画像を視認させる。
【００３０】
前部フレーム２７は、右導光板２６の一端と左導光板２８の一端とを互いに連結した形状を有し、この連結位置は、使用者が画像表示部２０を装着する装着状態で、使用者の眉間に対応する。前部フレーム２７は、右導光板２６と左導光板２８との連結位置において、画像表示部２０の装着状態で使用者の鼻に当接する鼻当て部を設けてもよい。この場合、鼻当て部と右保持部２１及び左保持部２３とにより画像表示部２０を使用者の頭部に保持できる。また、右保持部２１及び左保持部２３に、画像表示部２０の装着状態において使用者の後頭部に接するベルト（図示略）を連結してもよく、この場合、ベルトによって画像表示部２０を使用者の頭部に保持できる。
【００３１】
右表示ユニット２２は、右導光板２６による画像の表示に係るユニットであり、右保持部２１に設けられ、装着状態において使用者の右側頭部の近傍に位置する。左表示ユニット２４は、左導光板２８による画像の表示に係るユニットであり、左保持部２３に設けられ、装着状態において使用者の左側頭部の近傍に位置する。なお、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４を総称して単に「表示駆動部」とも呼ぶ。
【００３２】
本実施形態の右導光板２６及び左導光板２８は、光透過性の樹脂等によって形成される光学部であり、例えばプリズムであり、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が出力する画像光を、使用者の眼に導く。
また、右導光板２６及び左導光板２８の表面に、調光板（図示略）を設けてもよい。調光板は、光の波長域により透過率が異なる薄板上の光学素子であり、いわゆる波長フィルターとして機能する。調光板は、例えば、使用者の眼の側とは反対の側である前部フレーム２７の表側を覆うように配置される。この調光板の光学特性を適宜選択することにより、可視光、赤外光及び紫外光等の任意の波長域の光の透過率を調整することができ、外部から右導光板２６及び左導光板２８に入射し、右導光板２６及び左導光板２８を透過する外光の光量を調整できる。
【００３３】
画像表示部２０は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４がそれぞれ生成する画像光を、右導光板２６及び左導光板２８に導き、この画像光によって虚像を使用者に視認させることによって、画像を表示する。使用者の前方から、右導光板２６及び左導光板２８を透過して外光が使用者の眼に入射する場合、使用者の眼には、虚像を構成する画像光および外光が入射することとなり、虚像の視認性が外光の強さに影響される。このため、例えば前部フレーム２７に調光板を装着し、調光板の光学特性を適宜選択あるいは調整することによって、虚像の視認のしやすさを調整できる。典型的な例では、ＨＭＤ１００を装着した使用者が少なくとも外の景色を視認できる程度の光透過性を有する調光板を用いることができる。また、調光板を用いると、右導光板２６及び左導光板２８を保護し、右導光板２６及び左導光板２８の損傷や汚れの付着等を抑制する効果が期待できる。調光板は、前部フレーム２７、或いは、右導光板２６及び左導光板２８のそれぞれに対し着脱可能としてもよく、複数種類の調光板を交換して装着可能としてもよく、調光板を省略してもよい。
【００３４】
カメラ６１は、画像表示部２０の前部フレーム２７に配設される。カメラ６１は、使用者が画像表示部２０を装着した状態で視認する外景方向を撮像することが望ましく、前部フレーム２７の前面において、右導光板２６及び左導光板２８を透過する外光を遮らない位置に設けられる。図１の例では、カメラ６１が前部フレーム２７の端部ＥＲ側に配置される。カメラ６１は、端部ＥＬ側に配置されてもよく、右導光板２６と左導光板２８との連結部に配置されてもよい。
【００３５】
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、本実施形態のカメラ６１は単眼カメラであるが、ステレオカメラで構成してもよい。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、使用者が右導光板２６及び左導光板２８を通して視認する外界を含む。より好ましくは、右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認可能な使用者の視界の全体を撮像できるように、カメラ６１の撮像範囲が設定される。
カメラ６１は、制御部１５０（図５）が備える撮像制御部１４９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１４９に出力する。
【００３６】
ＨＭＤ１００は、予め設定された測定方向に位置する測定対象物までの距離を検出する距離センサー（図示略）を備えてもよい。距離センサーは、例えば、前部フレーム２７において右導光板２６と左導光板２８との連結部分に配置できる。この場合、画像表示部２０の装着状態において、距離センサーの位置は、水平方向では使用者の両眼のほぼ中間であり、鉛直方向では使用者の両眼より上である。距離センサーの測定方向は、例えば、前部フレーム２７の表側方向とすることができ、言い換えればカメラ６１の撮像方向と重複する方向である。距離センサーは、例えば、ＬＥＤやレーザーダイオード等の光源と、光源が発する光が測定対象物に反射する反射光を受光する受光部とを有する構成とすることができる。距離センサーは、制御部１５０の制御に従い、三角測距処理や時間差に基づく測距処理を実行すればよい。また、距離センサーは、超音波を発する音源と、測定対象物で反射する超音波を受信する検出部とを備える構成としてもよい。この場合、距離センサーは、制御部１５０の制御に従い、超音波の反射までの時間差に基づき測距処理を実行すればよい。
【００３７】
図２は、画像表示部２０が備える光学系の構成を示す要部平面図である。図２には説明のため使用者の左眼ＬＥ及び右眼ＲＥを図示する。
図２に示すように、右表示ユニット２２と左表示ユニット２４とは、左右対称に構成される。使用者の右眼ＲＥに画像を視認させる構成として、右表示ユニット２２は、画像光を発するＯＬＥＤ（Organic Light Emitting Diode）ユニット２２１と、ＯＬＥＤユニット２２１が発する画像光Ｌを導くレンズ群等を備えた右光学系２５１とを備える。画像光Ｌは、右光学系２５１により右導光板２６に導かれる。
【００３８】
ＯＬＥＤユニット２２１は、ＯＬＥＤパネル２２３と、ＯＬＥＤパネル２２３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２２５とを有する。ＯＬＥＤパネル２２３は、有機エレクトロルミネッセンスにより発光してＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色光をそれぞれ発する発光素子を、マトリクス状に配置して構成される、自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤパネル２２３は、Ｒ、Ｇ、Ｂの素子を１個ずつ含む単位を１画素として、複数の画素を備え、マトリクス状に配置される画素により画像を形成する。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、制御部１５０（図５）の制御に従って、ＯＬＥＤパネル２２３が備える発光素子の選択及び発光素子への通電を実行して、ＯＬＥＤパネル２２３の発光素子を発光させる。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、ＯＬＥＤパネル２２３の裏面すなわち発光面の裏側に、ボンディング等により固定される。ＯＬＥＤ駆動回路２２５は、例えばＯＬＥＤパネル２２３を駆動する半導体デバイスで構成され、ＯＬＥＤパネル２２３の裏面に固定される基板（図示略）に実装されてもよい。この基板には温度センサー２１７が実装される。
なお、ＯＬＥＤパネル２２３は、白色に発光する発光素子をマトリクス状に配置し、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色に対応するカラーフィルターを重ねて配置する構成であってもよい。また、Ｒ、Ｇ、Ｂの色光をそれぞれ放射する発光素子に加え、Ｗ（白）の光を発する発光素子を備えるＷＲＧＢ構成のＯＬＥＤパネル２２３を用いてもよい。
【００３９】
右光学系２５１は、ＯＬＥＤパネル２２３から射出された画像光Ｌを並行状態の光束にするコリメートレンズを有する。コリメートレンズにより並行状態の光束にされた画像光Ｌは、右導光板２６に入射する。右導光板２６の内部において光を導く光路には、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成される。画像光Ｌは、右導光板２６の内部で複数回の反射を経て右眼ＲＥ側に導かれる。右導光板２６には、右眼ＲＥの眼前に位置するハーフミラー２６１（反射面）が形成される。画像光Ｌは、ハーフミラー２６１で反射して右眼ＲＥに向けて右導光板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。
【００４０】
また、使用者の左眼ＬＥに画像を視認させる構成として、左表示ユニット２４は、画像光を発するＯＬＥＤユニット２４１と、ＯＬＥＤユニット２４１が発する画像光Ｌを導くレンズ群等を備えた左光学系２５２とを備える。画像光Ｌは、左光学系２５２により左導光板２８に導かれる。
【００４１】
ＯＬＥＤユニット２４１は、ＯＬＥＤパネル２４３と、ＯＬＥＤパネル２４３を駆動するＯＬＥＤ駆動回路２４５とを有する。ＯＬＥＤパネル２４３は、ＯＬＥＤパネル２２３と同様に構成される自発光型の表示パネルである。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、制御部１５０（図５）の制御に従って、ＯＬＥＤパネル２４３が備える発光素子の選択及び発光素子への通電を実行して、ＯＬＥＤパネル２４３の発光素子を発光させる。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、ＯＬＥＤパネル２４３の裏面すなわち発光面の裏側に、ボンディング等により固定される。ＯＬＥＤ駆動回路２４５は、例えばＯＬＥＤパネル２４３を駆動する半導体デバイスで構成され、ＯＬＥＤパネル２４３の裏面に固定される基板（図示略）に実装されてもよい。この基板には、温度センサー２３９が実装される。
【００４２】
左光学系２５２は、ＯＬＥＤパネル２４３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、左導光板２８に入射する。左導光板２８は、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成された光学素子であり、例えばプリズムである。画像光Ｌは、左導光板２８の内部で複数回の反射を経て左眼ＬＥ側に導かれる。左導光板２８には、左眼ＬＥの眼前に位置するハーフミラー２８１（反射面）が形成される。画像光Ｌは、ハーフミラー２８１で反射して左眼ＬＥに向けて左導光板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。
【００４３】
この構成によれば、ＨＭＤ１００は、シースルー型の表示装置として機能する。すなわち、使用者の右眼ＲＥには、ハーフミラー２６１で反射した画像光Ｌと、右導光板２６を透過した外光ＯＬとが入射する。また、左眼ＬＥには、ハーフミラー２８１で反射した画像光Ｌと、ハーフミラー２８１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、右導光板２６及び左導光板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。
ハーフミラー２６１、２８１は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４がそれぞれ出力する画像光を反射して画像を取り出す画像取り出し部であり、表示部ということができる。
【００４４】
なお、左光学系２５２と左導光板２８とを総称して「左導光部」とも呼び、右光学系２５１と右導光板２６とを総称して「右導光部」と呼ぶ。右導光部及び左導光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。
【００４５】
図１に戻り、制御装置１０と画像表示部２０とは、接続ケーブル４０により接続される。接続ケーブル４０は、ケース１０Ａの下部に設けられるコネクター（図示略）に着脱可能に接続され、左保持部２３の先端から、画像表示部２０の内部に設けられる各種回路に接続する。接続ケーブル４０は、デジタルデータを伝送するメタルケーブルまたは光ファイバーケーブルを有し、アナログ信号を伝送するメタルケーブルを有していてもよい。接続ケーブル４０の途中には、コネクター４６が設けられる。コネクター４６は、ステレオミニプラグを接続するジャックであり、コネクター４６と制御装置１０とは、例えばアナログ音声信号を伝送するラインで接続される。図１に示す構成例では、ステレオヘッドホンを構成する右イヤホン３２と左イヤホン３４、及び、マイク６３を有するヘッドセット３０が、コネクター４６に接続される。
【００４６】
マイク６３は、例えば図１に示すように、マイク６３の集音部が使用者の視線方向を向くように配置され、音声を集音して、音声信号を音声インターフェイス１８２（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。
【００４７】
制御装置１０は、使用者により操作される被操作部として、ボタン１１、ＬＥＤインジケーター１２、トラックパッド１４、上下キー１５、切替スイッチ１６、及び電源スイッチ１８を備える。これらの被操作部はケース１０Ａの表面に配置される。
ボタン１１は、制御装置１０が実行するオペレーティングシステム１４３（図５）の操作等を行うためのメニューキー、ホームキー、戻るキー等を含み、特に、これらのキーやスイッチのうち押圧操作により変位するものを含む。ＬＥＤインジケーター１２は、ＨＭＤ１００の動作状態に対応して点灯し、或いは点滅する。上下キー１５は、右イヤホン３２及び左イヤホン３４から出力する音量の増減の指示入力や、画像表示部２０の表示の明るさの増減の指示入力に利用される。切替スイッチ１６は、上下キー１５の操作に対応する入力を切り替えるスイッチである。電源スイッチ１８は、ＨＭＤ１００の電源のオン／オフを切り替えるスイッチであり、例えばスライドスイッチで構成される。
【００４８】
トラックパッド１４（操作受付部、位置指示操作部）は、接触操作を検出する操作面を有し、操作面に対する操作に応じて操作信号を出力する。操作面における検出方式は限定されず、静電式、圧力検出式、光学式等を採用できる。トラックパッド１４への接触（タッチ操作）は、後述するタッチセンサー１３（図４）により検出される。
また、図１に破線で示すように、トラックパッド１４にはＬＥＤ表示部１７が設置される。ＬＥＤ表示部１７は複数のＬＥＤを備え、それぞれのＬＥＤの点灯によりＬＥＤ表示部１７に操作部が視認可能となる。図１の例では、３つの記号△（三角形）、○（丸）、□（四角形）が、ＬＥＤ表示部１７のＬＥＤの点灯時に現れる。ＬＥＤ表示部１７が消灯している状態では、これらの記号は視認できない状態となる。この構成は、例えば、トラックパッド１４を、透光性を有する有色または無色透明の平板で構成し、この平板の直下にＬＥＤを配置することで、実現できる。
【００４９】
ＬＥＤ表示部１７はソフトウェアボタンとして機能する。例えば、ＬＥＤ表示部１７が点灯中においては、記号の点灯位置（表示位置）が、記号に対応する指示を行うボタンとして機能する。図１の例で、記号○（丸）はホームボタンとして機能し、記号○（丸）の位置に接触する操作が行われると、後述する制御部１５０は、タッチセンサー１３の検出値に基づき、ホームボタンの操作を検出する。また、記号□（四角形）は履歴ボタンとして機能する。記号□（四角形）の位置に接触する操作が行われると、後述する制御部１５０は、タッチセンサー１３の検出値に基づき、履歴ボタンの操作を検出する。また、記号△（三角形形）は戻るボタンとして機能する。記号△（三角形）の位置に接触する操作が行われると、後述する制御部１５０は、タッチセンサー１３の検出値に基づき、戻るボタンの操作を検出する。
【００５０】
図３は、画像表示部２０の要部構成を示す図であり、（Ａ）は画像表示部２０を使用者の頭部側から見た要部斜視図、（Ｂ）はカメラ６１の画角の説明図である。なお、図３（Ａ）では接続ケーブル４０の図示を省略する。
【００５１】
図３（Ａ）は、画像表示部２０の使用者の頭部に接する側、言い換えれば使用者の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥに見える側である。別の言い方をすれば、右導光板２６及び左導光板２８の裏側が見えている。
図３（Ａ）では、使用者の右眼ＲＥに画像光を照射するハーフミラー２６１、及び、左眼ＬＥに画像光を照射するハーフミラー２８１が、略四角形の領域として見える。また、ハーフミラー２６１、２８１を含む右導光板２６及び左導光板２８の全体が、上述したように外光を透過する。このため、使用者には、右導光板２６及び左導光板２８の全体を透過して外景が視認され、ハーフミラー２６１、２８１の位置に矩形の表示画像が視認される。
【００５２】
カメラ６１は、上記のように画像表示部２０において右側の端部に配置され、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。図３（Ｂ）は、カメラ６１の位置を、使用者の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥとともに平面視で模式的に示す図である。カメラ６１の画角（撮像範囲）をＣで示す。なお、図３（Ｂ）には水平方向の画角Ｃを示すが、カメラ６１の実際の画角は一般的なデジタルカメラと同様に上下方向にも拡がる。
【００５３】
カメラ６１の光軸は、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの視線方向を含む方向とされる。使用者がＨＭＤ１００を装着した状態で視認できる外景は、無限遠とは限らない。例えば図３（Ｂ）に示すように、使用者が両眼で対象物ＯＢを注視すると、使用者の視線は、図中符号ＲＤ、ＬＤに示すように対象物ＯＢに向けられる。この場合、使用者から対象物ＯＢまでの距離は、３０ｃｍ〜１０ｍ程度であることが多く、１ｍ〜４ｍ程度であることが、より多い。そこで、ＨＭＤ１００について、通常使用時における使用者から対象物ＯＢまでの距離の上限、及び下限の目安を定めてもよい。この目安は調査や実験により求めてもよいし使用者が設定してもよい。カメラ６１の光軸、及び画角は、通常使用時における対象物ＯＢまでの距離が、設定された上限の目安に相当する場合、及び、下限の目安に相当する場合に、この対象物ＯＢが画角に含まれるように、設定されることが好ましい。
【００５４】
また、一般に、人間の視野角は水平方向におよそ２００度、垂直方向におよそ１２５度とされ、そのうち情報受容能力に優れる有効視野は水平方向に３０度、垂直方向に２０度程度である。さらに、人間が注視する注視点が迅速に安定して見える安定注視野は、水平方向に６０〜９０度、垂直方向に４５度〜７０度程度とされている。この場合、注視点が、図３（Ｂ）の対象物ＯＢであるとき、視線ＲＤ、ＬＤを中心として水平方向に３０度、垂直方向に２０度程度が有効視野である。また、水平方向に６０〜９０度、垂直方向に４５度〜７０度程度が安定注視野であり、水平方向に約２００度、垂直方向に約１２５度が視野角となる。さらに、使用者が画像表示部２０を透過して右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認する実際の視野を、実視野（ＦＯＶ：Field Of View）と呼ぶことができる。図１及び図２に示す本実施形態の構成で、実視野は、右導光板２６及び左導光板２８を透過して使用者が視認する実際の視野に相当する。実視野は、視野角及び安定注視野より狭いが、有効視野より広い。
【００５５】
カメラ６１の画角Ｃは、使用者の視野よりも広い範囲を撮像可能であることが好ましく、具体的には、画角Ｃが、少なくとも使用者の有効視野よりも広いことが好ましい。また、画角Ｃが、使用者の実視野よりも広いことが、より好ましい。さらに好ましくは、画角Ｃが、使用者の安定注視野よりも広く、最も好ましくは、画角Ｃが使用者の両眼の視野角よりも広い。
【００５６】
カメラ６１が、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。
【００５７】
図４は、ＨＭＤ１００を構成する各部の構成を示すブロック図である。
制御装置１０は、プログラムを実行してＨＭＤ１００を制御するメインプロセッサー１４０を備える。メインプロセッサー１４０には、メモリー１１８及び不揮発性記憶部１２１が接続される。また、メインプロセッサー１４０には、入力装置としてトラックパッド１４及び操作部１１０が接続される。また、メインプロセッサー１４０には、センサー類として、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、及び、ＧＰＳ１１５が接続される。また、メインプロセッサー１４０には、通信部１１７、音声コーデック１８０、外部コネクター１８４、外部メモリーインターフェイス１８６、ＵＳＢコネクター１８８、センサーハブ１９２、及び、ＦＰＧＡ１９４が接続される。これらは外部とのインターフェイスとして機能する。
【００５８】
メインプロセッサー１４０は、制御装置１０が内蔵するコントローラー基板１２０に実装される。コントローラー基板１２０には、メインプロセッサー１４０に加えて、メモリー１１８、不揮発性記憶部１２１等が実装されてもよい。本実施形態では、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、ＧＰＳ１１５、通信部１１７、メモリー１１８、不揮発性記憶部１２１、音声コーデック１８０等がコントローラー基板１２０に実装される。また、外部コネクター１８４、外部メモリーインターフェイス１８６、ＵＳＢコネクター１８８、センサーハブ１９２、ＦＰＧＡ１９４、及びインターフェイス１９６をコントローラー基板１２０に実装した構成であってもよい。
【００５９】
メモリー１１８は、メインプロセッサー１４０がプログラムを実行する場合に、実行されるプログラム、及び、処理されるデータを一時的に記憶するワークエリアを構成する。不揮発性記憶部１２１は、フラッシュメモリーやｅＭＭＣ（embedded Multi Media Card）で構成される。不揮発性記憶部１２１は、メインプロセッサー１４０が実行するプログラムや、メインプロセッサー１４０がプログラムを実行して処理する各種データを記憶する。
【００６０】
メインプロセッサー１４０は、トラックパッド１４から入力される操作信号に基づいて、トラックパッド１４の操作面に対する接触操作を検出し、操作位置を取得する。
操作部１１０は、ボタン１１、タッチセンサー１３、およびＬＥＤ表示部１７を含む。タッチセンサー１３は、トラックパッド１４へのタッチ操作を検出し、検出したタッチ操作の操作位置を特定する。ボタン１１の操作が行われた場合、及び、タッチセンサー１３がタッチ操作を検出した場合、操作部１１０からメインプロセッサー１４０に対し、操作信号が出力される。
ＬＥＤ表示部１７は、トラックパッド１４（図１）の直下に配置されＬＥＤ（図示略）、及び、このＬＥＤを点灯させる駆動回路を含む。ＬＥＤ表示部１７は、メインプロセッサー１４０の制御に従って、ＬＥＤを点灯、点滅、消灯させる。
【００６１】
ＬＥＤ表示部１７のＬＥＤの発光パターンを図６に示す。
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、ＬＥＤ表示部１７のＬＥＤの輝度変化を示すタイミングチャートである。図６（Ａ）に示す発光パターンではＬＥＤ表示部１７がＬＥＤを周期的に点灯させ、ＬＥＤの輝度の立ち上がり及び立ち下がりは急峻である。これに対し、図６（Ｂ）の点灯パターンではＬＥＤの輝度が緩やかに変化する。ＬＥＤ表示部１７は、メインプロセッサー１４０の制御に従って、図６（Ａ）または（Ｂ）に示すパターンでＬＥＤを発光させる。また、ＬＥＤ表示部１７は、ＬＥＤを常時点灯させてもよい。また、図６（Ａ）または（Ｂ）に示すパターンにおいて、ＬＥＤが発光する時間Ｔ１と消灯する時間Ｔ２とは任意であり、例えば時間Ｔ１、Ｔ２を１００ミリ秒以下としてもよい。この場合、ＬＥＤが点灯と消灯とを繰り返しても使用者には継続して点灯するように視認できる。また、ＬＥＤ表示部１７は、時間Ｔ１、Ｔ２の比を制御することで、ＬＥＤの輝度についてＰＷＭ制御を行ってもよい。
【００６２】
図４に戻り、６軸センサー１１１は、３軸加速度センサー、及び、３軸ジャイロ（角速度）センサーを備えるモーションセンサー（慣性センサー）である。６軸センサー１１１は、上記のセンサーがモジュール化されたＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を採用してもよい。
磁気センサー１１３は、例えば、３軸の地磁気センサーである。
ＧＰＳ（Global Positioning System）１１５は、図示しないＧＰＳアンテナを備え、ＧＰＳ衛星から送信される無線信号を受信して、制御装置１０の現在位置の座標を検出する。
６軸センサー１１１、磁気センサー１１３及びＧＰＳ１１５は、検出値を、予め指定されたサンプリング周期に従ってメインプロセッサー１４０に出力する。或いは、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３及びＧＰＳ１１５は、メインプロセッサー１４０の要求に応じて、メインプロセッサー１４０により指定されたタイミングで、検出値をメインプロセッサー１４０に出力する。
【００６３】
通信部１１７は、外部の機器との間で無線通信を実行する。通信部１１７は、アンテナ、ＲＦ回路、ベースバンド回路、通信制御回路等を備えて構成され、或いはこれらが統合されたデバイスで構成される。通信部１１７は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）を含む）等の規格に準拠した無線通信を行う。
音声インターフェイス１８２は、音声信号を入出力するインターフェイスである。本実施形態では、音声インターフェイス１８２は、接続ケーブル４０に設けられたコネクター４６（図１）を含む。音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に接続され、音声インターフェイス１８２を介して入出力される音声信号のエンコード／デコードを行う。また、音声コーデック１８０はアナログ音声信号からデジタル音声データへの変換を行うＡ／Ｄコンバーター、及び、その逆の変換を行うＤ／Ａコンバーターを備えてもよい。例えば、本実施形態のＨＭＤ１００は、音声を右イヤホン３２及び左イヤホン３４により出力し、マイク６３で集音する。音声コーデック１８０は、メインプロセッサー１４０が出力するデジタル音声データをアナログ音声信号に変換して、音声インターフェイス１８２を介して出力する。また、音声コーデック１８０は、音声インターフェイス１８２に入力されるアナログ音声信号をデジタル音声データに変換してメインプロセッサー１４０に出力する。
【００６４】
外部コネクター１８４は、メインプロセッサー１４０と通信する外部の装置を接続するコネクターである。外部コネクター１８４は、例えば、外部の装置をメインプロセッサー１４０に接続して、メインプロセッサー１４０が実行するプログラムのデバッグや、ＨＭＤ１００の動作のログの収集を行う場合に、この外部の装置を接続するインターフェイスである。
外部メモリーインターフェイス１８６は、可搬型のメモリーデバイスを接続可能なインターフェイスであり、例えば、カード型記録媒体を装着してデータの読取が可能なメモリーカードスロットとインターフェイス回路とを含む。この場合のカード型記録媒体のサイズ、形状、規格は制限されず、適宜に変更可能である。
ＵＳＢ（Universal Serial Bus）コネクター１８８は、ＵＳＢ規格に準拠したコネクターとインターフェイス回路とを備え、ＵＳＢメモリーデバイス、スマートフォン、コンピューター等を接続できる。ＵＳＢコネクター１８８のサイズや形状、適合するＵＳＢ規格のバージョンは適宜に選択、変更可能である。
【００６５】
また、ＨＭＤ１００は、バイブレーター１９を備える。バイブレーター１９は、モーター（図示略）、偏心した回転子（図示略）等を備え、メインプロセッサー１４０の制御に従って振動を発生する。ＨＭＤ１００は、例えば、操作部１１０に対する操作を検出した場合、ＨＭＤ１００の電源がオン／オフされる場合等に、所定の振動パターンでバイブレーター１９により振動を発生する。
【００６６】
センサーハブ１９２及びＦＰＧＡ１９４は、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１９６を介して、画像表示部２０を接続される。センサーハブ１９２は、画像表示部２０が備える各種センサーの検出値を取得してメインプロセッサー１４０に出力する。また、ＦＰＧＡ１９４は、メインプロセッサー１４０と画像表示部２０の各部との間で送受信するデータの処理、及び、インターフェイス１９６を介した伝送を実行する。
【００６７】
画像表示部２０の右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４は、それぞれ、制御装置１０に接続される。図１に示すように、ＨＭＤ１００では左保持部２３に接続ケーブル４０が接続され、この接続ケーブル４０に繋がる配線が画像表示部２０内部に敷設され、右表示ユニット２２と左表示ユニット２４のそれぞれが制御装置１０に接続される。
【００６８】
右表示ユニット２２は、表示ユニット基板２１０を有する。表示ユニット基板２１０には、インターフェイス１９６に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２１１、インターフェイス２１１を介して制御装置１０から入力されるデータを受信する受信部（Ｒｘ）２１３、及び、ＥＥＰＲＯＭ２１５（記憶部）が実装される。
インターフェイス２１１は、受信部２１３、ＥＥＰＲＯＭ２１５、温度センサー２１７、カメラ６１、照度センサー６５、及びＬＥＤインジケーター６７を、制御装置１０に接続する。
【００６９】
ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory）２１５は、各種のデータをメインプロセッサー１４０が読み取り可能に記憶する。ＥＥＰＲＯＭ２１５は、例えば、画像表示部２０が備えるＯＬＥＤユニット２２１、２４１の発光特性や表示特性に関するデータ、右表示ユニット２２または左表示ユニット２４が備えるセンサーの特性に関するデータなどを記憶する。具体的には、ＯＬＥＤユニット２２１、２４１のガンマ補正に係るパラメーター、温度センサー２１７、２３９の検出値を補償するデータ等を記憶する。これらのデータは、ＨＭＤ１００の工場出荷時の検査によって生成され、ＥＥＰＲＯＭ２１５に書き込まれ、出荷後はメインプロセッサー１４０がＥＥＰＲＯＭ２１５のデータを利用して処理を行える。
【００７０】
カメラ６１は、インターフェイス２１１を介して入力される信号に従って撮像を実行し、撮像画像データ、或いは、撮像結果を示す信号を制御装置１０に出力する。
照度センサー６５は、図１に示すように、前部フレーム２７の端部ＥＲに設けられ、画像表示部２０を装着する使用者の前方からの外光を受光するよう配置される。照度センサー６５は、受光量（受光強度）に対応する検出値を出力する。
ＬＥＤインジケーター６７は、図１に示すように、前部フレーム２７の端部ＥＲにおいてカメラ６１の近傍に配置される。ＬＥＤインジケーター６７は、カメラ６１による撮像を実行中に点灯して、撮像中であることを報知する。
【００７１】
温度センサー２１７は、温度を検出し、検出温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を、検出値として出力する。温度センサー２１７は、ＯＬＥＤパネル２２３（図３）の裏面側に実装される。温度センサー２１７は、例えばＯＬＥＤ駆動回路２２５と同一の基板に実装されてもよい。この構成により、温度センサー２１７は、主としてＯＬＥＤパネル２２３の温度を検出する。
【００７２】
受信部２１３は、インターフェイス２１１を介してメインプロセッサー１４０が送信するデータを受信する。受信部２１３は、ＯＬＥＤユニット２２１で表示する画像の画像データを受信した場合に、受信した画像データを、ＯＬＥＤ駆動回路２２５（図２）に出力する。
【００７３】
左表示ユニット２４は、表示ユニット基板２１０を有する。表示ユニット基板２１０には、インターフェイス１９６に接続されるインターフェイス（Ｉ／Ｆ）２３１、インターフェイス２３１を介して制御装置１０から入力されるデータを受信する受信部（Ｒｘ）２３３が実装される。また、表示ユニット基板２１０には、６軸センサー２３５、及び、磁気センサー２３７が実装される。
インターフェイス２３１は、受信部２３３、６軸センサー２３５、磁気センサー２３７、及び温度センサー２３９を、制御装置１０に接続する。
【００７４】
６軸センサー２３５（表示部動き検出部）は、３軸加速度センサー、及び、３軸ジャイロ（角速度）センサーを備えるモーションセンサー（慣性センサー）である。６軸センサー２３５は、上記のセンサーがモジュール化されたＩＭＵ（Inertial Measurement Unit）を採用してもよい。
磁気センサー２３７は、例えば、３軸の地磁気センサーである。
【００７５】
温度センサー２３９は、温度を検出し、検出温度に対応する電圧値あるいは抵抗値を、検出値として出力する。温度センサー２３９は、ＯＬＥＤパネル２４３（図３）の裏面側に実装される。温度センサー２３９は、例えばＯＬＥＤ駆動回路２４５と同一の基板に実装されてもよい。この構成により、温度センサー２３９は、主としてＯＬＥＤパネル２４３の温度を検出する。
また、温度センサー２３９が、ＯＬＥＤパネル２４３或いはＯＬＥＤ駆動回路２４５に内蔵されてもよい。また、上記基板は半導体基板であってもよい。具体的には、ＯＬＥＤパネル２４３が、Ｓｉ−ＯＬＥＤとして、ＯＬＥＤ駆動回路２４５等とともに統合半導体チップ上の集積回路として実装される場合、この半導体チップに温度センサー２３９を実装してもよい。
【００７６】
右表示ユニット２２が備えるカメラ６１、照度センサー６５、温度センサー２１７、及び、左表示ユニット２４が備える６軸センサー２３５、磁気センサー２３７、温度センサー２３９は、センサーハブ１９２に接続される。センサーハブ１９２は、メインプロセッサー１４０の制御に従って各センサーのサンプリング周期の設定及び初期化を行う。センサーハブ１９２は、各センサーのサンプリング周期に合わせて、各センサーへの通電、制御データの送信、検出値の取得等を実行する。また、センサーハブ１９２は、予め設定されたタイミングで、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４が備える各センサーの検出値を、メインプロセッサー１４０に出力する。センサーハブ１９２は、各センサーの検出値を、メインプロセッサー１４０に対する出力のタイミングに合わせて一時的に保持する機能を備えてもよい。また、センサーハブ１９２は、各センサーの出力値の信号形式、或いはデータ形式の相違に対応し、統一されたデータ形式のデータに変換して、メインプロセッサー１４０に出力する機能を備えてもよい。
また、センサーハブ１９２は、メインプロセッサー１４０の制御に従ってＬＥＤインジケーター６７への通電を開始及び停止させ、カメラ６１が撮像を開始及び終了するタイミングに合わせて、ＬＥＤインジケーター６７を点灯または点滅させる。
【００７７】
制御装置１０は、電源部１３０を備え、電源部１３０から供給される電力により動作する。電源部１３０は充電可能なバッテリー１３２、及び、バッテリー１３２の残容量の検出およびバッテリー１３２への充電の制御を行う電源制御回路１３４を備える。電源制御回路１３４はメインプロセッサー１４０に接続され、バッテリー１３２の残容量の検出値、或いは電圧の検出値をメインプロセッサー１４０に出力する。また、電源部１３０が供給する電力に基づき、制御装置１０から画像表示部２０に電力を供給してもよい。また、電源部１３０から制御装置１０の各部及び画像表示部２０への電力の供給状態を、メインプロセッサー１４０が制御可能な構成としてもよい。
【００７８】
図５は、制御装置１０の制御系を構成する記憶部１２２、及び制御部１５０の機能ブロック図である。図５に示す記憶部１２２は、不揮発性記憶部１２１（図４）により構成される論理的な記憶部であり、ＥＥＰＲＯＭ２１５を含んでもよい。また、制御部１５０、及び、制御部１５０が有する各種の機能部は、メインプロセッサー１４０がプログラムを実行することによって、ソフトウェアとハードウェアとの協働により形成される。制御部１５０、及び制御部１５０を構成する各機能部は、例えば、メインプロセッサー１４０、メモリー１１８、及び不揮発性記憶部１２１により構成される。
【００７９】
制御部１５０は、記憶部１２２が記憶するデータを利用して各種処理を実行し、ＨＭＤ１００を制御する。
記憶部１２２は、制御部１５０が処理する各種のデータを記憶する。記憶部１２２は、設定データ１２３、コンテンツデータ１２４、操作設定データ１２５、及び表示制御データ１２６を記憶する。設定データ１２３は、ＨＭＤ１００の動作に係る各種の設定値を含む。また、制御部１５０がＨＭＤ１００を制御する際にパラメーター、行列式、演算式、ＬＵＴ（LookUp Table）等を用いる場合、これらを設定データ１２３に含めてもよい。
【００８０】
コンテンツデータ１２４は、制御部１５０の制御によって画像表示部２０が表示する画像や映像を含むコンテンツのデータであり、画像データ、或いは映像データを含む。また、コンテンツデータ１２４は、音声データを含んでもよい。また、コンテンツデータ１２４は複数の画像の画像データを含んでもよく、この場合、これら複数の画像は同時に画像表示部２０に表示される画像に限定されない。
また、コンテンツデータ１２４は、コンテンツを画像表示部２０により表示する際に、制御装置１０によって使用者の操作を受け付けて、受け付けた操作に応じた処理を制御部１５０が実行する、双方向型のコンテンツであってもよい。この場合、コンテンツデータ１２４は、操作を受け付ける場合に表示するメニュー画面の画像データ、メニュー画面に含まれる項目に対応する処理等を定めるデータ等を含んでもよい。
【００８１】
操作設定データ１２５は、制御部１５０が、制御装置１０を動かすモーション操作を検出する処理において使用するデータである。操作設定データ１２５は、ケース１０Ａのモーションとして予め設定された１または複数の動きのパターンについて、それぞれのモーションを判定するためのデータを含む。具体的には、モーションの種類毎に、６軸センサー１１１が検出する動きの検出値、或いは検出値の変化のデータを含む。このデータは６軸センサー１１１の複数の検出値を含んでもよいし、検出値から演算により得られる特徴量のデータであってもよい。操作設定データ１２５は、６軸センサー１１１の検出値から、ケース１０Ａが、設定されたモーションに該当する動きをしたか否かを判定できるデータであればよい。より好ましくは、設定された複数のモーションの中から、６軸センサー１１１が検出したケース１０Ａの動きに該当するモーションを特定可能なデータである。
【００８２】
表示制御データ１２６は、ケース１０Ａのモーションに対応して、画像表示部２０が表示する画像等の表示状態を変化させる処理で使用されるデータである。より詳細には、設定されたケース１０Ａのモーションに対応付けて、表示状態を変化させる態様を示すデータを含む。制御部１５０は、操作設定データ１２５に基づきケース１０Ａのモーションを検出し、特定した場合に、特定したモーションに対応付けて表示制御データ１２６に設定された態様で、画像表示部２０の表示を変化させる。
【００８３】
制御部１５０は、オペレーティングシステム（ＯＳ）１４３、画像処理部１４５、表示制御部１４７、撮像制御部１４９、及び、操作検出制御部１５２の機能を有する。オペレーティングシステム１４３の機能は、記憶部１２２が記憶する制御プログラムの機能であり、その他の各部は、オペレーティングシステム１４３上で実行されるアプリケーションプログラムの機能である。
【００８４】
画像処理部１４５は、画像表示部２０により表示する画像または映像の画像データに基づいて、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４に送信する信号を生成する。画像処理部１４５が生成する信号は、垂直同期信号、水平同期信号、クロック信号、アナログ画像信号等であってもよい。
また、画像処理部１４５は、必要に応じて、画像データの解像度を右表示ユニット２２及び左表示ユニット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１４５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１４５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、接続ケーブル４０を介して画像表示部２０に送信する。
【００８５】
画像処理部１４５は、メインプロセッサー１４０がプログラムを実行して実現される構成のほか、メインプロセッサー１４０とは別のハードウェア（例えば、ＤＳＰ（Digital Signal Processor））で構成してもよい。
【００８６】
表示制御部１４７は、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４を制御する制御信号を生成し、この制御信号により、右表示ユニット２２及び左表示ユニット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、表示制御部１４７は、ＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５を制御して、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３による画像の表示を実行させる。表示制御部１４７は、画像処理部１４５が出力する信号に基づきＯＬＥＤ駆動回路２２５、２４５がＯＬＥＤパネル２２３、２４３に描画するタイミングの制御、ＯＬＥＤパネル２２３、２４３の輝度の制御等を行う。
また、表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２が制御装置１０のモーションを検出した場合に、表示制御データ１２６に従って、画像表示部２０に表示する画像等の表示態様を変化させる。
【００８７】
撮像制御部１４９は、カメラ６１を制御して撮像を実行させ、撮像画像データを生成し、記憶部１２２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１４９は撮像画像データをカメラ６１から取得して、記憶部１２２に一時的に記憶する。
【００８８】
操作検出制御部１５２は、トラックパッド１４及び操作部１１０における操作を検出し、操作に対応するデータを出力する。操作検出制御部１５２は、例えば、操作部１１０のボタン等が操作された場合、操作内容を示す操作データを生成して、表示制御部１４７に出力する。表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２から入力される操作データに従って表示状態を変更する。
【００８９】
操作検出制御部１５２は、ＬＥＤ表示部１７の点灯中に、ソフトウェアボタンの操作を検出する。操作検出制御部１５２は、ＬＥＤ表示部１７の点灯中、ＬＥＤ表示部１７の点灯により表示される記号の位置に対する接触操作を、予め機能が割り当てられたボタン（ソフトウェア操作子）の操作として検出する。
例えば、図１の例で、記号○（丸）の位置に接触する操作を、記号○（丸）の位置に予め割り当てられたホームボタンの操作として検出する。この場合、操作検出制御部１５２は、画像表示部２０の表示画面や制御装置１０の動作状態を、オペレーティングシステム１４３の基本状態に移行させる。
また、例えば、図１の例で、記号□（四角形）の位置に接触する操作を、記号□（四角形）の位置に予め割り当てられた履歴ボタンの操作として検出する。この場合、操作検出制御部１５２は、画像表示部２０の表示画面や制御装置１０の過去の動作状態を示す画面を、画像表示部２０により表示させる。
【００９０】
操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１の検出値に基づいて、ケース１０Ａの動きを特定し、このケース１０Ａの動きが、予め設定されたモーションに該当するか否かを判定する。また、本実施形態で、操作検出制御部１５２は、ケース１０Ａの動きに該当するモーションを特定する処理を行う。この処理で、操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１の検出値を取得する。また、６軸センサー１１１が検出する検出値を複数取得してもよく、例えば、６軸センサー１１１が所定の周期で検出を行う場合に、６軸センサー１１１が連続して検出する複数の検出値を、継続して取得してもよい。操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１の検出値を、必要に応じてメモリー１１８或いは不揮発性記憶部１２１に記憶してもよい。例えば、メモリー１１８或いは不揮発性記憶部１２１にリングバッファーを形成し、操作検出制御部１５２が６軸センサー１１１の検出値を常時取得して、リングバッファーに記憶させてもよい。この場合、リングバッファーには、リングバッファーの容量に対応する数の、最新の検出値が記憶される。操作検出制御部１５２は、リングバッファーに記憶された検出値と操作設定データ１２５とをもとに上記処理を行うことができる。
また、操作検出制御部１５２は、トラックパッド１４における操作を検出した場合に、トラックパッド１４の操作検出領域（検出領域）における操作位置の座標を取得する。
【００９１】
ＨＭＤ１００は、コンテンツの供給元となる種々の外部機器を接続するインターフェイス（図示略）を備えてもよい。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であってもよく、無線通信インターフェイスで構成してもよい。この場合の外部機器は、ＨＭＤ１００に画像を供給する画像供給装置であり、パーソナルコンピューター（ＰＣ）、携帯電話端末、携帯型ゲーム機等が用いられる。この場合、ＨＭＤ１００は、これらの外部機器から入力されるコンテンツデータに基づく画像や音声を出力できる。
【００９２】
図７は、制御装置１０を用いた操作例を示す説明図であり、具体的には、ケース１０Ａを動かすモーションの例を示す。図７（Ａ）、（Ｂ）は、いずれも使用者がケース１０Ａを手に持った状態を示し、図７（Ａ）は制御装置１０を使用者側から見た正面図であり、図７（Ｂ）は側面図である。なお、図７（Ａ）、（Ｂ）において接続ケーブル４０の図示を省略する。
【００９３】
本実施形態では、制御装置１０を動かす操作の態様として、６通りのモーションが予め規定される。
図７（Ａ）には、４通りのモーションＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄを示す。図７（Ｂ）には２通りのモーションＥ、Ｆを示す。
図の例では使用者が右手ＲＨでケース１０Ａを把持しているが、左手で持ってもよい。また、使用者が治具等を用いて関節的にケース１０Ａを掴んでもよい。
【００９４】
モーションＡは、制御装置１０を、使用者の身体の左右を基準として、図に矢印Ａで示すように右回り（時計回り：ＣＷ）に回転させる動作である。６軸センサー１１１は、ケース１０Ａの右回りの移動を示す加速度及び角速度を検出する。モーションＢは、図に矢印Ｂで示すように、制御装置１０を左回り（反時計回り：ＣＣＷ）に回転させる動作である。モーションＡは右回転動作と呼ぶことができ、モーションＢは左回転動作と呼ぶことができる。
【００９５】
制御装置１０には、図に示すように使用者が手に持って使用する場合の左右方向が予め設定されている。例えば、図７（Ａ）、（Ｂ）に示すように、使用者がケース１０Ａを手に持つ場合、ケース１０Ａの上端を上にし、トラックパッド１４が配置された面を使用者の右側に向けるよう予め規定されてもよい。なお、ケース１０Ａの上端面とは、ＬＥＤインジケーター１２及び電源スイッチ１８が設けられた面である。また、制御装置１０を使用者が手に持つ場合の右側、及び左側を、ケース１０Ａのどの面とするか、ＨＭＤ１００の操作によって使用者が設定できる構成であってもよい。この場合、６軸センサー１１１の検出方向と、使用者の身体の左右とを対応付けるデータが、操作設定データ１２５に含まれる。
【００９６】
モーションＣは、制御装置１０を、図に矢印Ｃで示すように右側に弧を描くように移動させる動作であり、モーションＤは図に矢印Ｄで示すように、制御装置１０を左側に弧を描くように移動させる動作である。モーションＣは右移動動作と呼ぶことができ、モーションＤは左移動動作と呼ぶことができる。
なお、図に矢印Ｃ´で示すように、制御装置１０を右に直線的に移動させる動作が、モーションＣとして検出される構成であってもよい。同様に、図に矢印Ｄ´で示すように、制御装置１０を左に直線的に移動させる動作が、モーションＤとして検出される構成であってもよい。
【００９７】
モーションＥは、図７（Ｂ）に矢印Ｅで示すように、制御装置１０を上方に弧を描くように移動させる動作である。モーションＦは、図７（Ｂ）にＦで示すように、制御装置１０を下方に弧を描くように移動させる動作である。モーションＥは振り上げ動作と呼ぶことができ、モーションＤは振り下ろし動作と呼ぶことができる。図に矢印Ｅ´で示すように、制御装置１０を上に直線的に移動させる動作が、モーションＥとして検出される構成であってもよい。また、図に矢印Ｆ´で示すように、制御装置１０を下に直線的に移動させる動作が、モーションＥとして検出される構成であってもよい。
【００９８】
これら６通りのモーションのいくつかは、互いに対をなすモーション（動き）として対応付けられる。モーションＡとモーションＢとは互いに対をなすモーションとして設定される。同様に、モーションＣとモーションＤ、モーションＥとモーションＦとが、互いに対をなすモーションとして設定される。以下、互いに対をなすモーションを、逆モーションと呼ぶ。例えば、モーションＢはモーションＡの逆モーションに相当し、逆も同様である。モーションＣ、Ｄ、Ｅ、Ｆも同様である。
【００９９】
これら対をなすモーションは、いずれか一方が第１の動き方向の動作（動き、モーション）に相当し、他方が第２の動き方向の動作に相当する。第１の動き方向と第２の動き方向とは、逆方向に限定されない。６軸センサー１１１或いは６軸センサー１１１に代えて使用される磁気センサー１１３及び／またはカメラ６１により、異なる方向の動きとして検出可能な方向であればよい。モーションＡ〜Ｆ、Ｃ´、Ｄ´、Ｅ´、Ｆ´は、それぞれ、特定の方向の動きとして設定されるが、当該特定の方向に近い動きを、当該特定の方向の動きとみなしてもよい。例えば、図７（Ａ）に示すモーションＣは、図中の水平方向の動きであるが、水平に対して５度程度の角度の範囲の動きを、モーションＣとして検出してもよい。同一方向のモーションとみなす範囲は任意に設定可能であり、例えば±５度としてもよいし、±１０度としてもよい。第１の動き方向及び第２の動き方向についても同様である。
【０１００】
操作検出制御部１５２は、モーションＡ〜Ｆの６通りのケース１０Ａの動きを検出し、表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２が検出したモーションに対応するように画像表示部２０の表示を制御する。
【０１０１】
図８、図９及び図１０は、ＨＭＤの操作に対応する表示の変化を示す説明図である。
図８には、表示を拡大する例、及び縮小する例を示す。図８（Ａ）は拡大する前の表示例を示し、図８（Ｂ）は拡大後の表示例を示し、図８（Ｃ）は縮小前の表示例を示し、図８（Ｄ）は縮小後の表示例を示す。図中の符号ＶＲは使用者の視野を示し、符号Ｖは右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４により画像を表示可能な表示領域を示す。符号Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３は、表示領域Ｖに表示される画像の一例として、ウィンドウを示す。
【０１０２】
図８（Ａ）に示す状態から、ケース１０Ａのモーションに対応して、図中に矢印で示すよう表示を拡大する場合、表示制御部１４７は、表示領域Ｖにおいて拡大処理の中心位置ＣＥを決定する。中心位置ＣＥは、トラックパッド１４における操作で指定されてもよいし、拡大処理を開始する際のポインター（図示略）の位置等に基づき自動的に決定されてもよい。図８（Ｂ）の例では、図８（Ａ）に示した表示領域ＶのウィンドウＷ１が中心位置ＣＥを中心として拡大されて表示される。図８（Ａ）の表示例と図８（Ｂ）の表示例とを比較して、ウィンドウＷ１を拡大する拡大率は、フローチャートを参照して後述するように、制御装置１０に対する操作によって決定してもよいし、予め設定されてもよい。
【０１０３】
また、図８（Ｃ）に示す状態から、ケース１０Ａのモーションに対応して、図中に矢印で示すように表示を縮小する場合も、表示制御部１４７は、表示領域Ｖにおいて縮小処理の中心位置ＣＥを決定する。中心位置ＣＥは、トラックパッド１４における操作で指定されてもよいし、拡大処理を開始する際のポインター（図示略）の位置等に基づき自動的に決定されてもよい。図８（Ｄ）の例では、図８（Ｃ）に示した表示領域ＶのウィンドウＷ１が中心位置ＣＥを中心として縮小されて表示される。図８（Ｃ）の表示例と図８（Ｄ）の表示例とを比較して、ウィンドウＷ１を縮小する縮小率は、フローチャートを参照して後述するように、制御装置１０に対する操作によって決定してもよいし、予め設定されてもよい。
【０１０４】
図９は表示をスクロールする例を示す。図９（Ａ）はスクロール前の表示例を示し、図９（Ｂ）は上方向にスクロールした表示例を示し、図９（Ｃ）は下方向にスクロールした表示例を示す。
図９（Ａ）に示す状態から、表示制御部１４７は、ケース１０Ａのモーションに対応して、図中に矢印で示すように、上下に表示をスクロールできる。上方向にスクロールした場合、図９（Ｂ）に示すように、ウィンドウＷ１の表示位置が上に移動する。また、下方向にスクロールした場合、図９（Ｃ）に示すようにウィンドウＷ１の表示位置が下に移動する。図９（Ａ）〜（Ｃ）の表示例に示すようにウィンドウＷ１をスクロールするスクロール量は、フローチャートを参照して後述するように、制御装置１０に対する操作によって決定してもよいし、予め設定されてもよい。
また、図示はしないが、表示制御部１４７は、表示領域Ｖに表示する画像を、左方向、或いは右方向に移動させる、横スクロール処理を実行してもよい。
【０１０５】
図９（Ｂ）の上方向のスクロール、及び、図９（Ｃ）の下方向のスクロールのいずれか一方は第１表示動作方向に相当し、他方は第２表示動作方向に相当する。これらはあくまで一例であり、第１表示動作方向及び第２表示動作方向は、互いに異なる方向の表示の動きであればよい。例えば、横向き（右及び左のいずれでもよい）のスクロール方向と、上下方向（上または下のいずれでもよい）のスクロール方向とを、第１表示動作方向及び第２表示動作方向としてもよい。また、斜め方向への表示の動きを、第１表示動作方向及び／または第２表示動作方向としてもよい。すなわち、使用者にとって異なる方向であると識別可能な２つの方向への表示の動きを、第１表示動作方向及び第２表示動作方向とすることができる。
【０１０６】
また、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）には、ケース１０Ａを上方向に動かす操作に対応して上方向の表示のスクロールを実行し、ケース１０Ａを下方向に動かす操作に対応して下方向の表示のスクロールを実行する例を示した。これらは一例であり、６軸センサー１１１が検出するケース１０Ａの動きと、表示の動き方向とを、使用者に対して相対的に同じ方向とする必要はない。６軸センサー１１１が検出する動きの方向と、表示の動き方向とは、予め対応付けられていればよく、例えば逆方向であってもよい。
【０１０７】
図１０は表示を切り替える例を示す。図１０（Ａ）は処理前の表示例を示し、図１０（Ｂ）は表示を前の画面に遷移させた表示例を示し、図１０（Ｃ）は表示を次の画面に遷移させた表示例を示す。
図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示す例は、表示制御部１４７が表示するコンテンツデータ１２４が、表示順序が設定された複数の画像を含み、このコンテンツデータ１２４の再生時に、表示制御部１４７が表示順に従って画像を切り替えて表示する例に該当する。これらの画像は、単一の写真等の画像に限らず、例えば１つの画面を構成する画像やテキストの組合せであってもよい。具体的には、制御部１５０がオペレーティングシステム１４３上でアプリケーションプログラムを実行する構成において、ウェブブラウザーが表示するウェブページが挙げられる。また、アプリケーションプログラムとしてプレゼンテーションプログラムを実行する構成では、複数の画像を含むコンテンツデータ１２４として、複数のスライドシートを有するプレゼンテーション用のスライドシートが挙げられる。
【０１０８】
図１０（Ａ）は一例として、プレゼンテーション用のスライドシートを表示する例を示す。例えば、図１０（Ａ）ではスライドシートを含むウィンドウＷ１が表示され、この状態で表示制御部１４７が画面を前の画面に遷移させると、表示領域Ｖには前のスライドシートを含むウィンドウＷ２が表示される。また、図１０（Ａ）で表示制御部１４７が画面を次の画面に遷移させると、表示領域Ｖには次のスライドシートを含むウィンドウＷ３が表示される。
つまり、図１０（Ａ）〜（Ｃ）の例では、表示順が設定された複数の画像を表示する動作において、画像を順に切り替える表示変化と画像を逆順に切り替える表示変化とを示している。
【０１０９】
本実施形態では、モーションＡ（右回転）に対応して、表示制御部１４７が表示を拡大し、モーションＢ（左回転）に対応して表示制御部１４７が表示を縮小するよう設定される。また、モーションＥ（振り上げ）に対応して表示制御部１４７が表示を上方向にスクロールさせ、モーションＦ（振り下ろし）に対応して表示制御部１４７が表示を下方向にスクロールさせる。また、モーションＣ（右移動）に対応して表示制御部１４７が表示を次の画面に遷移させ、モーションＤ（左移動）に対応して表示制御部１４７が表示を次の画面に遷移させる。
【０１１０】
図１１及び図１２は、ＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートである。
制御部１５０は、制御装置１０を動かすモーション操作を開始すると（ステップＳ１１）、トラックパッド１４による位置指示（位置入力）を利用するか否かを判定する（ステップＳ１２）。位置指示を利用する場合は、モーションＡの実行時に表示を拡大する処理、及びモーションＢの実行時に表示を縮小する処理で、中心位置ＣＥをトラックパッド１４の操作により指定する。位置指示を利用するか否かは、操作部１１０に対する入力操作で使用者が指定してもよいし、予め設定されてもよい。
【０１１１】
位置指示を利用する場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、制御部１５０は、ステップＳ３１（図１２）に移行する。この場合については後述する。
位置指示を利用しない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、制御部１５０は、６軸センサー１１１の検出値の取得を開始する（ステップＳ１３）。この後、制御部１５０は、６軸センサー１１１の検出値を、予め設定された周期で取得する。
【０１１２】
続いて、制御部１５０は、表示を制御するトリガーとなる操作の有無を判定し（ステップＳ１４）、操作がない場合は（ステップＳ１４；Ｎｏ）、操作があるまで待機する。トリガーとなる操作は、例えば、ケース１０Ａに設けられたボタン１１等の各種の操作子に対する操作が挙げられる。本実施形態では、トラックパッド１４に対する接触操作がトリガーとして設定されている。
【０１１３】
制御部１５０は、トラックパッド１４に対する接触操作が行われたと判定すると（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、ステップＳ１３で検出値の取得を開始してからの経過時間が、設定された時間（設定時間）に達したか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【０１１４】
表示を制御するトリガーとなる操作に対応する操作子には、予め機能が割り当てられている。例えば、本実施形態ではトラックパッド１４の接触操作がトリガー操作に設定されるが、トラックパッド１４には位置入力操作、及び、ＬＥＤ表示部１７の表示位置に対応するソフトウェアボタンの機能が割り当てられている。操作検出制御部１５２は、トラックパッド１４の接触操作がされた場合に、トリガー操作として検出するか、トラックパッド１４の位置入力操作またはＬＥＤ表示部１７の表示位置におけるソフトウェアボタンの操作を検出するかを、切り替えられる。操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１の検出値の取得を開始してからトラックパッド１４が操作されるまでの経過時間が、設定時間に達した場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、モーション操作を受け付けずに通常動作モードを実行する。操作検出制御部１５２は、既に取得して記憶した６軸センサー１１１の検出値をクリアし（ステップＳ１６）、ステップＳ１４で検出したトリガー操作について、通常の動作として割り当てられた機能を実行し（ステップＳ１７）、本処理を終了する。
例えば、ステップＳ１４でトラックパッド１４の記号○（丸）の位置の接触を検出した場合、操作検出制御部１５２は、ステップＳ１７で、ホームボタンの操作に対応する制御を行う。
【０１１５】
経過時間が設定時間に達していない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、操作検出制御部１５２は、表示操作モードを開始する（ステップＳ１８）。表示操作モードは、トリガー操作を、モーション操作のトリガーとして検出する動作モードである。操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１の検出値に基づきケース１０Ａの動きを解析する（ステップＳ１９）。ステップＳ１９で解析される検出値は、ステップＳ１３で取得を開始しメモリー１１８または不揮発性記憶部１２１に記憶された過去の検出値を含み、特に、ステップＳ１４でトリガーとなる操作を検出するまでの間に取得された検出値を含む。
【０１１６】
例えば、使用者が制御装置１０を手に持って動かし、ケース１０Ａが動いている間にトラックパッド１４に接触した場合、制御部１５０は、トラックパッド１４の接触操作の前からのケース１０Ａの動きを解析する。例えば、使用者の意図に反して、制御装置１０を動かす操作と、トリガーとなる操作とのタイミングがずれた場合も、使用者が意図して行ったケース１０Ａの動きが解析される。
【０１１７】
操作検出制御部１５２は、ステップＳ１９で解析したケース１０Ａの動きに該当するモーションが、予め設定されたモーション（例えば、モーションＡ〜Ｆ）の中にあるか否かを判定する（ステップＳ２０）。該当するモーションがない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、操作検出制御部１５２は、再びケース１０Ａの動きを解析し（ステップＳ２１）、ステップＳ２０に戻って判定を行う。ステップＳ２１では、ステップＳ１９からステップＳ２１までの間に取得される６軸センサー１１１の検出値を含めて解析を行うため、新たなケース１０Ａのモーションを検出できる可能性がある。
【０１１８】
ケース１０Ａの動きに該当するモーションがある場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、操作検出制御部１５２は、組合せ操作を実行するか否かを判定する（ステップＳ２２）。組合せ操作とは、対をなす複数のモーションを組み合わせることで表示を制御する操作方法である。組合せ操作を行うか否かは、制御装置１０に対する操作によって決定してもよいし、予め設定されてもよい。
【０１１９】
組合せ操作を行わない場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２がステップＳ２０で判定したモーションに対応する表示変化の内容と、表示の変化量とを決定する（ステップＳ２３）。例えば、モーションＡ、Ｂに対応して拡大率／縮小率を決定し、モーションＥ、Ｆに対応してスクロール方向とスクロール量とを決定する。表示の変化量は、モーションの種類ごとに、予め設定された量とすることができる。
【０１２０】
表示制御部１４７は、ステップＳ２３で決定した表示制御の内容と、表示変化の変化量とに従って、画像表示部２０の表示を変化させ（ステップＳ２４）、後述するステップＳ２９に移行する。
【０１２１】
組合せ操作を行う場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２がステップＳ２０で判定したモーションに対応する表示変化を開始する（ステップＳ２５）。表示変化を開始してから、操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１の検出値に基づきケース１０Ａの動きを解析する（ステップＳ２６）。操作検出制御部１５２は、ステップＳ２０で判定したモーションの逆モーションに相当するケース１０Ａの動きが行われたか否かを判定する（ステップＳ２７）。逆モーションの動きが行われない間は（ステップＳ２７；Ｎｏ）、ステップＳ２６〜Ｓ２７の解析を行い待機する。
【０１２２】
操作検出制御部１５２が、逆モーションの動きが行われたと判定した場合（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は表示変化を停止させ（ステップＳ２８）、ステップＳ２９に移行する。
例えば、制御部１５０は、ステップＳ２５で、モーションＥに対応して上方向のスクロールを開始し、その後、ステップＳ２７でモーションＦが行われたと判定した場合、上方向のスクロールを停止させる。このように、モーションに対応する表示の変化を停止するタイミングを、逆モーションで指定できるので、表示の変化量を使用者が自在に調整できる。
【０１２３】
ステップＳ２９で、操作検出制御部１５２は、トリガー操作が解除されたか否かを判定する（ステップＳ２９）。トリガー操作が解除されていない場合は（ステップＳ２９；Ｎｏ）、ステップＳ２０に戻る。また、トリガー操作に割り当てられた操作子の操作が解除された場合（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。
【０１２４】
一方、位置指示を利用する場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、操作検出制御部１５２は、トラックパッド１４による位置指示操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ３１）、操作がない場合は（ステップＳ３１；Ｎｏ）、操作があるまで待機する。操作検出制御部１５２は、トラックパッド１４による位置指示操作が行われたと判定すると（ステップＳ３１；Ｙｅｓ）、ステップＳ３１で位置指示操作を待機した経過時間が、設定された時間（設定時間）に達したか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【０１２５】
操作検出制御部１５２は、位置指示操作を待機した時間が設定時間に達したと判定した場合（ステップＳ３２；Ｙｅｓ）、モーション操作を受け付けずに通常動作モードを実行する。操作検出制御部１５２は、上述したステップＳ１６〜Ｓ１７の動作を実行して、本処理を終了する。
【０１２６】
経過時間が設定時間に達していない場合（ステップＳ３２；Ｎｏ）、操作検出制御部１５２は、表示操作モードを開始する（ステップＳ３３）。操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１の検出値に基づきケース１０Ａの動きを解析する（ステップＳ３４）。ステップＳ３３で、操作検出制御部１５２は、既に取得されメモリー１１８または不揮発性記憶部１２１に記憶された過去の検出値を含めて解析を行ってもよい。
【０１２７】
操作検出制御部１５２は、ステップＳ３４で解析したケース１０Ａの動きに該当するモーションが、予め設定されたモーション（例えば、モーションＡ〜Ｆ）の中にあるか否かを判定する（ステップＳ３５）。該当するモーションがない場合（ステップＳ３５；Ｎｏ）、操作検出制御部１５２は、再びケース１０Ａの動きを解析し（ステップＳ３６）、ステップＳ３５に戻って判定を行う。
【０１２８】
ケース１０Ａの動きに該当するモーションがある場合（ステップＳ３５；Ｙｅｓ）、操作検出制御部１５２は、ステップＳ３１で検出した位置指示操作の指示位置の座標を取得する（ステップＳ３７）。ここで、操作検出制御部１５２は、取得した指示位置に対応する、右表示ユニット２２及び左表示ユニット２４の表示位置を求めてもよい。
【０１２９】
操作検出制御部１５２は、組合せ操作を実行するか否かを判定する（ステップＳ３８）。組合せ操作は上述したとおりである。組合せ操作を行わない場合（ステップＳ３８；Ｎｏ）、表示制御部１４７は、ステップＳ２３と同様に、操作検出制御部１５２がステップＳ３６で判定したモーションに対応する表示変化の内容と、表示の変化量とを決定する（ステップＳ３９）。
【０１３０】
表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２がステップＳ３７で取得した指示位置を基準として、ステップＳ３９で決定した表示変化の内容及び変化量に従って、画像表示部２０の表示を変化させ（ステップＳ４０）、後述するステップＳ４５に移行する。
【０１３１】
組合せ操作を行う場合（ステップＳ３８；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２がステップＳ３６で判定したモーションに対応する表示変化を開始する（ステップＳ４１）。ステップＳ４１では、ステップＳ３７で操作検出制御部１５２が取得した指示位置を、表示変化の基準とする。
ステップＳ３９、Ｓ４１で、表示制御部１４７は、例えば図８（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、指示位置を中心位置ＣＥとして表示の拡大、縮小を実行する。
【０１３２】
表示変化を開始してから、操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１の検出値に基づきケース１０Ａの動きを解析する（ステップＳ４２）。操作検出制御部１５２は、ステップＳ２０で判定したモーションの逆モーションに相当するケース１０Ａの動きが行われたか否かを判定する（ステップＳ４３）。逆モーションの動きが行われない間は（ステップＳ４３；Ｎｏ）、ステップＳ４２〜Ｓ４３の解析を行い待機する。
【０１３３】
操作検出制御部１５２が、逆モーションの動きが行われたと判定した場合（ステップＳ４３；Ｙｅｓ）、表示制御部１４７は表示変化を停止させ（ステップＳ４４）、ステップＳ４５に移行する。
ステップＳ４５で、操作検出制御部１５２は、トリガー操作が解除されたか否かを判定する（ステップＳ４５）。トリガー操作が解除されていない場合は（ステップＳ４５；Ｎｏ）、ステップＳ３５に戻る。また、トリガー操作に割り当てられた操作子の操作が解除された場合（ステップＳ４５；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。
【０１３４】
なお、ステップＳ２６〜Ｓ２７において逆モーションが行われたと判定する前に、トリガー操作が解除された場合、表示制御部１４７は、逆モーションが行われた場合と同様にステップＳ２８で表示変化を停止させて、本処理を終了してもよい。
ステップＳ４２〜Ｓ４３においても同様に、逆モーションが行われたと判定する前に、トリガー操作が解除された場合、表示制御部１４７は、逆モーションが行われた場合と同様にステップＳ４４で表示変化を停止させて、本処理を終了してもよい。
さらに、逆モーションの他に、表時変化を停止させる特定のモーションが予め設定されてもよい。例えば、ケース１０Ａを、モーションＥ、Ｆよりも小さい動作量で、小刻みに上下させる動きを、表時変化を停止させるトリガーとなる停止モーションとして設定してもよい。この場合、ステップＳ２７、Ｓ４３で、操作検出制御部１５２は、逆モーションまたは停止モーションが行われたと判定すればよい。
【０１３５】
また、上述したステップＳ３１では、トラックパッド１４に対する最初の接触操作を操作検出制御部１５２が検出した場合に、位置指示操作がされたと判定してもよいが、使用者の指示によって指示位置を確定してもよい。例えば、トラックパッド１４に対する接触操作が継続して行われた場合に、使用者が指示するタイミングで位置指示操作が行われたと判定し、当該タイミングにおける指示位置を、ステップＳ３７で取得してもよい。使用者がタイミングを指示する方法は、例えば、制御装置１０が備えるトラックパッド１４以外の操作子の操作であってもよい。また、例えば、画像表示部２０の動きによりタイミングを指定してもよい。具体的には、画像表示部２０を小刻みに上下させる動きを、位置指示のタイミングを指定する表示部のモーションとして設定してもよい。画像表示部２０の動きは、操作検出制御部１５２が、６軸センサー２３５の検出値に基づき検出し、判定できる。この場合、使用者は、トラックパッド１４を操作しながら頭部を動かすことで、タイミングを指定できる。従って、画像表示部２０を頭部、特に眼前に装着した使用者が、制御装置１０を見ないで、任意の位置を指定する操作を容易に行える。また、使用者がトラックパッド１４の接触操作を開始してから、画像表示部２０の動きによりタイミングを指定するまでの間、トラックパッド１４による指示位置すなわち接触位置を示す画像等を、画像表示部２０に表示してもよい。この場合、使用者は画像表示部２０の表示を見ながらトラックパッド１４の操作位置を調整し、頭部の動きによって任意の指示位置を確定させることができ、より一層の操作性の向上を図ることができる。
【０１３６】
以上説明したように、ＨＭＤ１００は、使用者に画像を視認させる画像表示部２０を有する頭部装着型の表示装置である。ＨＭＤ１００は、画像表示部２０と独立して動かすことが可能な操作デバイスとしての制御装置１０を有する。制御装置１０は、制御装置１０の動きを検出する６軸センサー１１１と、６軸センサー１１１の検出とは異なる操作を受け付けるトラックパッド１４と、を有する。ＨＭＤ１００は、トラックパッド１４が操作を受け付けている状態で、６軸センサー１１１が検出する動きに応じて画像表示部２０の表示を制御する制御部１５０を備える。これにより、使用者は、制御装置１０を動かす操作により画像表示部２０の表示を容易に制御できる。また、トラックパッド１４の操作状態により、使用者が意図しない表示の変化を防止できる。
【０１３７】
また、操作検出制御部１５２は、接触操作が可能なトラックパッド１４の操作を、モーション操作のトリガーとして検出する。また、トリガーとなる操作を、押圧操作が可能なボタンの操作に設定してもよい。いずれの場合も、制御装置１０のケース１０Ａを動かしながらトラックパッド１４を操作する場合の操作性を高めることができる。接触操作や押圧操作は、画像表示部２０を装着する使用者が、トラックパッド１４やボタンを見ないで行うことが可能な操作である。このため、頭部装着型のＨＭＤ１００を装着した使用者が制御装置１０を視認しにくい状態であっても、表示を変化させる操作を容易に、確実に行える。
【０１３８】
また、制御部１５０は、６軸センサー１１１によりデバイスを回転させる操作に対応する動き、例えばモーションＡ、Ｂが検出された場合に、画像表示部２０に表示する画像の表示倍率を変更する。これにより、直感的な操作により表示倍率を変更できる。
【０１３９】
また、制御部１５０は、６軸センサー１１１によりデバイスを下降させる操作または上昇させる操作に対応する動き、例えばモーションＥ、Ｅ´、Ｆ、Ｆ´が検出された場合に、画像表示部２０に表示する画像を予め設定された方向に変化させる。これにより、画像表示部２０に表示される画像を直感的な操作により変化させることができる。
【０１４０】
また、制御部１５０は、トラックパッド１４が操作を受け付けている状態で画像表示部２０の表示を変化させた後、トラックパッド１４の操作が解除された場合に、画像表示部２０の表示の変化を確定してもよい。これにより、画像表示部２０による表示の変化を確定させる操作が可能である。このため、表示の変化の自由度を増し、操作性の向上を図ることができる。
【０１４１】
また、制御部１５０は、トラックパッド１４が操作を受け付けた場合に実行する所定機能が設定される。例えば、位置入力の機能や、ＬＥＤ表示部１７の点灯中における記号の表示位置に対応するソフトウェアボタンの機能が設定される。操作検出制御部１５２は、通常モードと、表示操作モードとを切り替えて実行する。通常モードは、トラックパッド１４が操作を受け付けた場合に所定機能を実行する動作モードである。表示操作モードは、トラックパッド１４が操作を受け付けている状態で６軸センサー１１１が検出する動きに応じて画像表示部２０の表示を制御する動作モードである。これにより、トリガーとして設定された操作子を、所定機能を指示する操作部として利用できる。このため、モーション操作のトリガーとして使用される専用の操作子を制御装置１０に設ける必要がないので、制御装置１０の小型化の面で有利である。
【０１４２】
また、制御部１５０は、６軸センサー１１１が動きの開始を検出してから設定された時間内にトラックパッド１４が操作を受け付けた場合に、表示操作モードを実行する。これにより、通常モードを実行するか表示操作モードを実行するかを、トラックパッド１４の操作によって容易に選択できる。
【０１４３】
制御部１５０は、表示操作モードを開始する場合、６軸センサー１１１が動きの開始を検出してからトラックパッド１４の操作を受け付けるまでの間の、６軸センサー１１１の検出履歴を反映して画像表示部２０の表示を制御する。これにより、表示操作モードを開始するまでの制御装置１０の動きを、表示の制御に反映させることができる。
【０１４４】
また、制御装置１０は、位置指示操作を受け付けるトラックパッド１４を備え、トラックパッド１４の操作を位置指示操作として受け付ける。
【０１４５】
また、制御部１５０は、トラックパッド１４が操作を受け付けている状態で、トラックパッド１４が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を基準として、画像表示部２０の表示を変化させる。これにより、位置指示操作と制御装置１０の動きとを利用して、画像表示部２０の表示を高い自由度で制御できる。また、簡単な操作により複雑な表示制御を行うこともでき、操作性の向上を図ることができる。
【０１４６】
また、制御部１５０は、トラックパッド１４が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を中心として画像表示部２０により表示される画像を拡大または縮小させて表示させる。これにより、使用者が所望する位置を中心として表示を拡大／縮小させる制御を、制御装置１０を使用する簡単な操作で実現できる。
【０１４７】
また、本実施形態では、モーション操作のトリガーは、位置指示操作が可能なトラックパッド１４として機能する。これにより、操作の対象が少数であるため、制御装置１０を視認しないで操作する場合の操作性に優れるので、頭部装着型のＨＭＤ１００を装着した使用者が制御装置１０を視認しにくい状態であっても、容易に、確実に操作できる。また、制御装置１０を小型化する場合に有利である。
【０１４８】
また、ＨＭＤ１００は、画像表示部２０の動きを検出する６軸センサー２３５を備える。制御部１５０は、６軸センサー２３５が所定の動きを検出するタイミングで、トラックパッド１４が受け付ける操作の指示位置を特定する。これにより、位置指示操作中に指示位置を確定する動作を、画像表示部２０の動きにより行うことができる。このため、頭部装着型のＨＭＤ１００を装着した使用者が制御装置１０を操作する場合の操作性を、より一層、向上させることができる。
【０１４９】
また、制御部１５０は、トラックパッド１４が操作を受け付けている状態で、６軸センサー１１１が検出する動きに対応する操作の種類に応じて画像表示部２０の表示を制御する第１の制御を実行する。第１の制御は、例えば、モーションＡ〜Ｆに応じて表示を変化させる制御に関し、特に、位置指示操作を伴わずに表示を変化させるステップＳ２３〜Ｓ２４、Ｓ３９〜Ｓ４０の制御に対応する。また、トラックパッド１４が受け付ける位置指示操作により指示された位置に対応する表示位置を基準として画像表示部２０の表示を変化させる第２の制御を実行する。第２の制御は、例えば、トラックパッド１４の指示位置を中心位置ＣＥとして表示を拡大、縮小する動作が相当する。また、６軸センサー１１１により検出される動きの方向に対応して画像表示部２０の表示を変化させる第３の制御を実行する。第３の制御は、上スクロール、下スクロール、左スクロール、右スクロール、表示順序に基づく画像の切り替え等が相当する。より詳細には、ステップＳ２５〜Ｓ２８、Ｓ４１〜Ｓ４４の逆モーションを利用する制御に相当する。制御部１５０はこれら第１の制御、第２の制御、第３の制御を切り替えて実行可能である。
これにより、制御装置１０の動きに対応して、３通りの制御により画像表示部２０の表示を変化させることができる。
【０１５０】
また、制御部１５０は、画像表示部２０により表示される画像を、第１表示動作方向と、第１表示動作方向と対をなす第２表示動作方向とに動かす制御を行う。例えば、図９（Ａ）〜（Ｃ）に例示した上スクロール及び下スクロールは、第１表示動作方向と第２表示動作方向の動きに相当する。また、左右のスクロールは、第１表示動作方向と第２表示動作方向の動きに相当する。また、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示した、表示順が設定された複数の画像の切り替えについて、画像を順に切り替える表示変化と画像を逆順に切り替える変化は、第１表示動作方向と第２表示動作方向の動きに相当するということができる。
【０１５１】
第１表示動作方向は、６軸センサー１１１により検出される第１の動き方向に対応付けられ、第２表示動作方向は、６軸センサー１１１により検出される第２の動き方向に対応付けられる。第１の動き方向、及び、第２の動き方向は、ケース１０Ａのモーションのうち対をなすモーションに対応する。例えば、モーションＥは上スクロールに対応付けられ、モーションＦは下スクロールに対応付けられる。これにより、制御装置１０を動かすことによって画像表示部２０が表示する画像を動かすことができ、画像の動きの方向を、制御装置１０の動き方向により指示できる。
【０１５２】
また、制御部１５０は、６軸センサー１１１により検出される第１の動き方向の動きに対応して、第１表示動作方向への画像の動きを開始した後、第２の動き方向の動きが６軸センサー１１１により検出された場合、第１表示動作方向の画像の動きを停止させる。これにより、制御装置１０の２方向の動きを組み合わせることによって、画像表示部２０が表示する画像を所望の位置まで移動させることができる。
ここで、第１の動き方向の動き、及び／または、第２の動き方向の動きを検出する動き検出部は、６軸センサー１１１に限らず、磁気センサー１１３であってもよい。また、カメラ６１の撮像画像を利用して、第１の動き方向の動き、及び／または、第２の動き方向の動きを検出することもでき、この場合はカメラ６１が動き検出部に相当する。また、動き検出部に、カメラ６１の撮像画像を解析して動きを検出する制御部１５０の機能を含めてもよい。
【０１５３】
また、制御部１５０は、６軸センサー１１１により検出される動きに対応して第１表示動作方向または第２表示動作方向への画像の動きを開始した後、トラックパッド１４が受け付けた操作が解除された場合、画像表示部２０の画像の動きを停止させる。これにより、制御装置１０の動きとトラックパッド１４の操作とを組み合わせることによって、画像表示部２０が表示する画像を所望の位置まで移動させることができる。
【０１５４】
ここで、動き検出部としての６軸センサー１１１の検出とは異なる操作の具体例として、上記実施形態では、トラックパッド１４の操作を例示した。すなわち、操作検出部がトラックパッド１４に相当する構成を例示した。本発明はこれに限定されず、上下キー１５、切替スイッチ１６、電源スイッチ１８等が操作検出部として、動き検出部の検出とは異なる操作を検出してもよい。また、ケース１０Ａを動かす操作を動き検出部である６軸センサー１１１が検出する場合に、ケース１０Ａを叩く操作を、上記の「異なる操作」としてもよい。この場合、制御装置１０が、ノックセンサーや圧力センサーを備え、これらのセンサーの検出を、動き検出部としての６軸センサー１１１の検出とは異なる操作としてもよい。
【０１５５】
上記実施形態では、本発明の操作デバイスの一例として、ケース１０Ａを有する制御装置１０について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、筐体を有さないカード型の操作デバイスであって、動き検出部に相当するセンサーと、操作受付部に相当する機能部とを備えるものであってもよい。また、他の装置に一体として構成された操作デバイス等も本発明を適用可能である。また、操作デバイスは、例えば、リモートコントローラー、制御装置、制御デバイス、小型デバイス、モーションデバイス等と呼ぶこともできる。
【０１５６】
また、上記実施形態では、操作デバイスが画像表示部２０と有線接続される構成を例示したが、本発明はこれに限定されず、操作デバイスと画像表示部２０とが無線接続される構成であってもよい。この場合の無線通信方式は通信部１１７が対応する通信方式として例示した方式を採用してもよいし、その他の通信方式であってもよい。
【０１５７】
また、操作デバイスが制御装置１０の機能を備える必要はない。制御装置１０とは別に、操作デバイスとして使用される装置、デバイス、ユニット、或いは器具を備えてもよい。
【０１５８】
例えば、制御装置１０に代えて、使用者の身体、着衣、或いは、使用者が身につける装身具に取り付け可能なウェアラブルデバイスを操作デバイスとして、本発明を適用することも可能である。この場合のウェアラブルデバイスは、例えば、時計型の装置、指輪型の装置、レーザーポインター、マウス、エアーマウス、ゲームコントローラー、ペン型のデバイス等であってもよい。
【０１５９】
ここで、操作デバイスの別の例を説明する。
図１３は、時計型デバイス３の外観図である。時計型デバイス３は、操作デバイスの別の例として使用できる。時計型デバイス３は、例えば制御装置１０とともに使用される。この場合、制御装置１０は、操作デバイスとして機能しない構成であってもよい。
【０１６０】
時計型デバイス３は、腕時計のバンドと同様の形状であるバンド部３００を有する。バンド部３００は、図示しないバックル等の固定部を有し、例えば使用者の前腕部に巻き付けて固定できる。時計型デバイス３のバンド部３００には、時計の文字盤に相当する位置に、略円盤状の平面部３００Ａが形成される。平面部３００Ａには、ベゼル３０１、ＬＣＤ３０３、ボタン３０５、リュウズ型操作子３０７、及び、複数のボタン３０９が設けられる。
【０１６１】
ベゼル３０１は、リング形状の操作子であり、平面部３００Ａの周縁部に配置される。ベゼル３０１は、バンド部３００に対して円周方向に回転可能に設けられる。時計型デバイス３は、後述するように、ベゼル３０１の回転方向、及び回転量を検出する機構を備える。また、ベゼル３０１を回転可能にバンド部３００に指示する機構は、回転に応じてさせる際にノッチ音を発生する記憶を備えてもよい。
【０１６２】
ＬＣＤ３０３は、文字や画像を表示する液晶ディスプレイである。
ボタン３０５は、ベゼル３０１の外側に配置される押しボタン式スイッチである。ボタン３０５は、時計型デバイス３の装着状態において、使用者から見てベゼル３０１の下方に位置する。ボタン３０５は、リュウズ型操作子３０７やボタン３０９に比べて大型であり、手探りでも操作が可能である。
【０１６３】
リュウズ型操作子３０７は、腕時計の竜頭を模した形状の操作子であり、図中矢印で示すように回転させることが可能である。時計型デバイス３は、使用者がリュウズ型操作子３０７を回転させた場合に、リュウズ型操作子３０７の回転方向、及び回転量を検出する機構を備える。また、リュウズ型操作子３０７を回転可能にバンド部３００に指示する機構は、回転に応じてさせる際にノッチ音を発生する記憶を備えてもよい。
【０１６４】
ボタン３０９は、平面部３００Ａの外周部に設けられた押しボタン式のスイッチである。ボタン３０９の数について特に制限はなく、本実施形態では４つのボタン３０９を設けた例を示す。
ボタン３０９には異なる機能を割り当てることが可能であり、各々のボタン３０９に割り当てられた機能を、ＬＣＤ３０３に表示できる。
【０１６５】
この時計型デバイス３は、ベゼル３０１、ボタン３０５、リュウズ型操作子３０７、及び、ボタン３０９を、操作受付部として使用できる。これらの操作受付部は、例えば、通常動作時において、画像表示部２０の表示を一時停止させるミュート機能の実行及び／または解除の指示をする機能や、画像表示部２０が表示するポインターの種類の変更を指示する機能に割り当てられる。
また、時計型デバイス３は、通信部１１７と同様に機能する図示しない通信部、及び、６軸センサー１１１と同様の図示しないモーションセンサーを内蔵する。時計型デバイス３は、操作受付部として機能する各部に対する操作を検出し、検出結果を制御装置１０に無線送信する。また、時計型デバイス３は、モーションセンサーの検出結果を制御装置１０に無線送信する。
【０１６６】
この構成において、制御装置１０が、時計型デバイス３を、例えば上述したモーションＡ〜Ｆ、Ｃ´、Ｄ´、Ｅ´、Ｆ´に動かす操作を行う操作を検出することができる。また、制御装置１０は、ベゼル３０１、ボタン３０５、リュウズ型操作子３０７、及び、ボタン３０９の操作を、モーションセンサーの検出とは異なる操作として検出する。この場合、ベゼル３０１、ボタン３０５、リュウズ型操作子３０７、及び、ボタン３０９を操作しながら、時計型デバイス３を動かす操作によって、画像表示部２０における表示を制御できる。時計型デバイス３の動き方向と画像表示部２０の表示の制御とは、例えば上述した実施形態と同様とすることができる。
【０１６７】
図１４は、リング型デバイス４の外観図である。リング型デバイス４は、指輪と同様の形状を有し、例えば使用者の指に装着される。リング型デバイス４の表面には、トラックパッド１４と同様に接触操作を検出可能なトラックパッド４０１が設置される。リング型デバイス４は、図示しない検出回路により、トラックパッド４０１への接触を検出する。この構成において、トラックパッド４０１は、操作検出部として機能する。トラックパッド４０１は、例えば、通常動作時において、画像表示部２０の表示を一時停止させるミュート機能の実行及び／または解除の指示をする機能や、画像表示部２０が表示するポインターの種類の変更を指示する機能に割り当てられる。
【０１６８】
また、リング型デバイス４は、通信部１１７と同様に機能する図示しない通信部、及び、６軸センサー１１１と同様の図示しないモーションセンサーを内蔵する。リング型デバイス４は、操作受付部として機能する各部に対する操作を検出し、検出結果を制御装置１０に無線送信する。また、時計型デバイス３は、モーションセンサーの検出結果を制御装置１０に無線送信する。
【０１６９】
この構成において、制御装置１０が、リング型デバイス４を、例えば上述したモーションＡ〜Ｆ、Ｃ´、Ｄ´、Ｅ´、Ｆ´に動かす操作を行う操作を検出することができる。また、制御装置１０は、トラックパッド４０１の操作を、モーションセンサーの検出とは異なる操作として検出する。この場合、トラックパッド４０１を操作しながら、リング型デバイス４を動かす操作によって、画像表示部２０における表示を制御できる。リング型デバイス４の動き方向と画像表示部２０の表示の制御とは、例えば上述した実施形態と同様とすることができる。
【０１７０】
また、操作デバイスとして、時計型デバイス３やリング型デバイス４のように、使用者の身体に装着されるウェアラブルデバイスを用いる場合、使用者が身体を動かす操作により表示を容易に制御できる。また、モーションセンサーの検出とは異なる操作を検出して、モーションセンサーの検出値に基づく表示の制御を行うので、使用者が意図しない表示の変化を防止できる。このため、直感的な操作を実現するとともに、誤操作を防止し、使用者の意図の通りに表示を制御できる。
【０１７１】
時計型デバイス３、及び、リング型デバイス４を動かす方向は、例えば、図中に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向を基準として検出し、特定できる。時計型デバイス３、及び、リング型デバイス４を特定の方向に動かすモーションは、上述したモーションＡ〜Ｆ、Ｃ´、Ｄ´、Ｅ´、Ｆ´と同様、第１の動き方向の動作、及び、第２の動き方向の動作に相当する。また、第１の動き方向の動作、及び、第２の動き方向は、特定の方向の動きとして設定されるが、当該特定の方向に近い動きを、当該特定の方向の動きとみなしてもよい。同一方向のモーションとみなす範囲は任意に設定可能であり、例えば±５度としてもよいし、±１０度としてもよい。第１の動き方向及び第２の動き方向についても同様である。また、時計型デバイス３、及び、リング型デバイス４の動きの方向の基準は、時計型デバイス３、及び、リング型デバイス４のそれぞれが内蔵するモーションセンサーの検出方向に対応付けて予め設定されていればよい。従って、任意の方向を基準として設定することが可能であり、図中に示すＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に限定されない。
【０１７２】
また、時計型デバイス３及びリング型デバイス４は、制御装置１０とともに使用される構成に限定されない。制御装置１０に相当する機能を有し、画像表示部２０の表示を制御可能な構成を、ＨＭＤ１００が備えていればよい。従って、画像表示部２０においてメインプロセッサー１４０を含む各部を収容可能な構成とすれば、例えば、画像表示部２０と時計型デバイス３、或いは、画像表示部２０とリング型デバイス４とでＨＭＤ１００を構成できる。
【０１７３】
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。
例えば、上記実施形態において、使用者が表示部を透過して外景を視認する構成は、右導光板２６及び左導光板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、上記実施形態で説明したように実空間に重ねて画像を表示するＡＲ表示や、撮像した実空間の画像と仮想画像とを組み合わせるＭＲ（Mixed Reality）表示、或いは仮想画像を表示するＶＲ（Virtual Reality）表示といった処理を行わない表示装置にも適用できる。例えば、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。
【０１７４】
また、上記実施形態では、画像表示部２０に表示する画像の表示態様を変化させる例として、拡大、縮小、スクロール、表示順序に基づく画像の切り替えを例示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、モーションに対応して、画像を回転させる制御、画像の表示輝度を変化させる制御、表示中の一部の画像や文字の表示サイズを拡大または縮小する制御等を行ってもよい。この場合、画像の回転方向、画像の表示輝度の変化方向（輝度上昇、低下）、サイズの拡大または縮小を、それぞれ異なるモーションに対応付けてもよい。また、モーションによる操作を開始するトリガーの操作は、トラックパッド１４や、制御装置１０が備えるボタン等の操作子に限定されず、ケース１０Ａの動きとは異なる方法により検出できる操作であれば良い。具体的には、６軸センサー１１１の検出値とは異なる検出値等により検出できればよいので、例えば、６軸センサー２３５が検出する画像表示部２０の動きをトリガー操作としてもよい。また、例えば、画像表示部２０にタッチセンサー（図示略）を設けて、このタッチセンサーに対する操作をトリガー操作としてもよい。
【０１７５】
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。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。
【０１７６】
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、接続ケーブル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。また、制御装置１０が画像表示部２０と分離して構成され、制御装置１０と画像表示部２０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。
【０１７７】
また、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、接続ケーブル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とが無線通信回線によって接続される構成であってもよい。
【０１７８】
また、画像光を使用者の眼に導く光学系として、右導光板２６及び左導光板２８の一部に、ハーフミラー２６１、２８１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、右導光板２６及び左導光板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。
さらに、本発明の光学素子は、ハーフミラー２６１、２８１を有する右導光板２６、左導光板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。
【０１７９】
また、図４，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１５０が実行するプログラムは、不揮発性記憶部１２１または制御装置１０内の他の記憶装置（図示略）に記憶されてもよい。また、外部の装置に記憶されたプログラムを通信部１１７や外部コネクター１８４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１１０が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、メインプロセッサー１４０と同様のプロセッサーが画像表示部２０に配置されてもよいし、制御装置１０が備えるメインプロセッサー１４０と画像表示部２０のプロセッサーとが別々に分けられた機能を実行する構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１８０】
３…時計型デバイス（操作デバイス）、４…リング型デバイス（操作デバイス）、１０…制御装置（操作デバイス）、１４…トラックパッド（操作受付部、位置指示操作部）、２０…画像表示部（表示部）、２２…右表示ユニット、２４…左表示ユニット、２６…右導光板、２８…左導光板、３０…ヘッドセット、４０…接続ケーブル、６１…カメラ（動き検出部）、６３…マイク、６５…照度センサー、６７…ＬＥＤインジケーター、１００…ＨＭＤ（表示装置）、１１０…操作部、１１１…６軸センサー（動き検出部）、１１３…磁気センサー（動き検出部）、１１５…ＧＰＳ、１１７…通信部、１１８…メモリー、１１９…バイブレーター、１２０…コントローラー基板、１２１…不揮発性記憶部、１２２…記憶部、１２３…設定データ、１２４…コンテンツデータ、１２５…操作設定データ、１２６…表示制御データ、１３０…電源部、１３２…バッテリー、１３４…電源制御回路、１４０…メインプロセッサー、１４３…オペレーティングシステム、１４５…画像処理部、１４７…表示制御部、１４９…撮像制御部、１５０…制御部、１５２…操作検出制御部、１８０…音声コーデック、１８２…音声インターフェイス、１８４…外部コネクター、１８６…外部メモリーインターフェイス、１８８…ＵＳＢコネクター、１９２…センサーハブ、１９４…ＦＰＧＡ、１９６…インターフェイス、２１１、２３１…インターフェイス、２１３、２３３…受信部、２１５…ＥＥＰＲＯＭ、２１７、２３９…温度センサー、２２１、２４１…ＯＬＥＤユニット、２３５…６軸センサー（表示部動き検出部）、２３７…磁気センサー、３００…バンド部、３００Ａ…平面部、３０１…ベゼル（操作受付部）、３０３…ＬＣＤ、３０５…ボタン（操作受付部）、３０７…リュウズ型操作子（操作受付部）、３０９…ボタン（操作受付部）、４０１…トラックパッド（操作受付部）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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