(57)【要約】【課題】表示装置によって、臨場感があり、映像酔いを起こしにくい画像表示を行うことを目的とする。【解決手段】画像表示部２０を備えるＨＭＤ１００により、画像表示部２０を装着する使用者が、運動刺激を与える第１領域と、静止刺激を与える第２領域とが視差が異なるように重ねて視認可能なように画像を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
前記表示部を視認する使用者が、運動刺激を与える第１領域と、静止刺激を与える第２領域とが視差が異なるように重ねて視認可能なように、前記表示部に画像を表示させる表示制御部と、
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、前記使用者が前記第１領域を視認する視距離と、前記使用者が前記第２領域を視認する視距離とが異なる距離となるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記第２領域の視距離が前記第１領域よりも前記使用者から遠い距離となるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示部は、外景を透過して前記使用者が視認可能に構成され、
前記表示制御部は、前記第２領域としての外景に重なるように、前記表示部により前記第１領域の画像を表示させること、を特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示部は、外景を透過して前記使用者が視認可能に構成され、
前記表示制御部は、前記第１領域としての外景とともに視認されるように、前記表示部により前記第２領域の画像を表示させること、を特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示制御部は、前記第１領域の画像、及び前記第２領域の画像のそれぞれを前記表示部に表示させること、を特徴とする請求項３記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記第２領域の視距離が前記第１領域よりも前記使用者に近い距離となるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示部は、外景を透過して前記使用者が視認可能に構成され、
前記表示制御部は、前記第２領域としての外景に重なるように、前記表示部により前記第１領域の画像を表示させること、を特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示部は、外景を透過して前記使用者が視認可能に構成され、
前記表示制御部は、前記第１領域としての外景に重なるように、前記表示部により前記第２領域の画像を表示させること、を特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項１０】
前記表示制御部は、前記第１領域の画像、及び前記第２領域の画像のそれぞれを前記表示部に表示させること、を特徴とする請求項７記載の表示装置。
【請求項１１】
前記表示制御部は、前記使用者の視野の占める前記第２領域の割合が予め設定された所定割合以上となるように、前記表示部に画像を表示させること、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】
前記表示制御部は、前記使用者の視野の占める前記第２領域の割合が予め設定された所定割合以下となるように、前記表示部に画像を表示させること、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１３】
前記表示制御部は、前記第１領域の単位時間あたりの動きの量が前記第２領域の単位時間あたりの動きの量よりも大きくなるように、前記表示部に画像を表示させること、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】
前記使用者の頭部の動きを検出する動き検出部を備え、
前記表示部は、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領域及び前記第２領域の少なくともいずれかの表示状態を変化させること、を特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１５】
撮像部を備え、
前記撮像部により撮像された撮像画像から検出される動きに対応して、前記第１領域及び前記第２領域の少なくともいずれかの表示状態を変化させること、を特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１６】
前記表示制御部は、前記撮像部の撮像画像に基づいて生成される画像を、前記第１領域または前記第２領域として表示させること、を特徴とする請求項１５記載の表示装置。
【請求項１７】
前記表示制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のいずれか前記使用者が注目する側の視認性を高めるように、前記表示部に画像を表示させること、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】
前記表示制御部は、前記使用者の動きを検出して、検出した動きに対応して前記表示部に表示させる画像の動きを制御すること、を特徴とする請求項１から１７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１９】
表示部を備える表示装置の制御方法であって、
前記表示部を視認する使用者が、運動刺激を与える第１領域と、静止刺激を与える第２領域とが視差が異なるように重ねて視認可能なように、前記表示部に画像を表示させること、
を特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項２０】
表示部を備えるコンピューターが実行可能なプログラムであって、
前記コンピューターにより、
前記表示部を視認する使用者が、運動刺激を与える第１領域と、静止刺激を与える第２領域とが視差が異なるように重ねて視認可能なように、前記表示部に画像を表示させる、プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示装置の制御方法、及び、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ドライビングシミュレーター等の用途で使用される表示装置により、スピード感や臨場感のある映像を表示する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２６９７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
人間の視覚を通じて運動刺激を与える場合、いわゆる映像酔いを起こすことが知られている。特許文献１記載の方法では、３Ｄ映像を視認させる場合に制御用の画像を付加しているが、３Ｄ映像により運動刺激を与えるため、没入感が高い状態では映像酔いを起こす懸念がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、表示装置によって、臨場感があり、映像酔いを起こしにくい画像表示を行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明の表示装置は、表示部と、前記表示部を視認する使用者が、運動刺激を与える第１領域と、静止刺激を与える第２領域とが視差が異なるように重ねて視認可能なように、前記表示部に画像を表示させる表示制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、運動刺激を与える第１領域及び静止刺激を与える第２領域を、視差が異なるように組み合わせて使用者に知覚させる。これにより、単一の３Ｄ映像に頼らない方法で、使用者の自己運動感覚を強めたり、弱めたりすることが可能になるので、臨場感を誘起しやすい映像を表示でき、映像酔いの軽減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、前記表示制御部は、前記使用者が前記第１領域を視認する視距離と、前記使用者が前記第２領域を視認する視距離とが異なる距離となるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、異なる距離で知覚される映像または画像を組み合わせることにより、効果的に、表示装置を見る使用者に自己運動感覚を誘起しやすい表示、或いは、自己運動感覚を誘起しにくい表示など、様々な視覚効果を有する表示が可能になる。
【０００７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記第２領域の視距離が前記第１領域よりも前記使用者から遠い距離となるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者に、運動刺激を与える第１領域よりも静止刺激を与える第２領域が遠くにあるように知覚されやすい表示を行い、使用者自身の自己運動感覚に影響を与えやすい表示ができる。
【０００８】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、外景を透過して前記使用者が視認可能に構成され、前記表示制御部は、前記第２領域としての外景に重なるように、前記表示部により前記第１領域の画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部を透過して視認される外景を利用して、使用者自身の自己運動感覚に影響を与えやすい表示ができる。
【０００９】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、外景を透過して前記使用者が視認可能に構成され、前記表示制御部は、前記第１領域としての外景とともに視認されるように、前記表示部により前記第２領域の画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部を透過して視認される外景を利用して、動きのある映像や画像を見ながら、使用者自身の自己運動感覚に対し、は動いていないような影響を与えやすい表示をすることができる。
【００１０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記第１領域の画像、及び前記第２領域の画像のそれぞれを前記表示部に表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、表示装置が表示する画像を組み合わせることにより、動きのある映像や画像を見ながら、使用者自身の自己運動感覚に対し、動いていないような影響を与えやすい表示ができる。
【００１１】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記第２領域の視距離が前記第１領域よりも前記使用者に近い距離となるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者に、静止刺激を与える第２領域よりも運動刺激を与える第１領域が遠くにあるように知覚させることで、使用者自身の自己運動感覚に対し、運動するような影響を与えやすい表示ができる。
【００１２】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、外景を透過して前記使用者が視認可能に構成され、前記表示制御部は、前記第２領域としての外景に重なるように、前記表示部により前記第１領域の画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部を透過して視認される外景を利用して、使用者に対し、運動するような影響を与えやすい表示ができる。
【００１３】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、外景を透過して前記使用者が視認可能に構成され、前記表示制御部は、前記第１領域としての外景に重なるように、前記表示部により前記第２領域の画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部を透過して視認される外景を利用して、使用者に対し、運動するような影響を与えやすい表示ができる。
【００１４】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記第１領域の画像、及び前記第２領域の画像のそれぞれを前記表示部に表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、表示装置が表示する画像を組み合わせることにより、使用者が運動するような影響を与えやすい表示ができる。
【００１５】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記使用者の視野の占める前記第２領域の割合が予め設定された所定割合以上となるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、第２領域が使用者に与える静止刺激の効果を、より確実に得ることができる。
【００１６】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記使用者の視野の占める前記第２領域の割合が予め設定された所定割合以下となるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、第１領域と第２領域との組合せにより使用者に与える静止刺激の効果を、より確実に得ることができる。
【００１７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記第１領域の単位時間あたりの動きの量が前記第２領域の単位時間あたりの動きの量よりも大きくなるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、第１領域と第２領域のそれぞれが動きを有する場合であっても、第１領域による運動刺激の効果と、第２領域による静止刺激の効果とを得ることができる。
【００１８】
また、本発明は、上記表示装置において、前記使用者の頭部の動きを検出する動き検出部を備え、前記表示部は、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領域及び前記第２領域の少なくともいずれかの表示状態を変化させること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者の頭部の動きに応じて表示を変化させることで、より効果的な表示の演出、或いは、新たな情報の伝達を行うことができる。
【００１９】
また、本発明は、上記表示装置において、撮像部を備え、前記撮像部により撮像された撮像画像から検出される動きに対応して、前記第１領域及び前記第２領域の少なくともいずれかの表示状態を変化させること、を特徴とする。
本発明によれば、撮像画像を利用して、より効果的に、運動感覚に影響を与えやすい表示を行える。
【００２０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記撮像部の撮像画像に基づいて生成される画像を、前記第１領域または前記第２領域として表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、撮像画像を利用して、使用者自身の運動感覚に刺激を与える表示を実現できる。
【００２１】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記第１領域及び前記第２領域のいずれか前記使用者が注目する側の視認性を高めるように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、より臨場感を感じさせやすい映像表示を実現でき、映像酔いの軽減を図ることができる。
【００２２】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記使用者の動きを検出して、検出した動きに対応して前記表示部に表示させる画像の動きを制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者の動きに対応して画像の動きを制御することで、より効果的に、いわゆる映像酔いを抑制できる。
【００２３】
また、上記目的を達成するために、本発明は、表示部を備える表示装置の制御方法であって、前記表示部を視認する使用者が、運動刺激を与える第１領域と、静止刺激を与える第２領域とが視差が異なるように重ねて視認可能なように、前記表示部に画像を表示させること、を特徴とする。
本発明によれば、運動刺激を与える第１領域及び静止刺激を与える第２領域を、視差が異なるように組み合わせて使用者に知覚させる。これにより、単一の３Ｄ映像に頼らない方法で、使用者の自己運動感覚を強めたり、弱めたりすることが可能になるので、臨場感を誘起しやすい映像を表示でき、映像酔いの軽減を図ることができる。
【００２４】
また、上記目的を達成するために、本発明は、表示部を備えるコンピューターが実行可能なプログラムであって、前記コンピューターにより、前記表示部を視認する使用者が、運動刺激を与える第１領域と、静止刺激を与える第２領域とが視差が異なるように重ねて視認可能なように、前記表示部に画像を表示させる、プログラムである。
本発明によれば、運動刺激を与える第１領域及び静止刺激を与える第２領域を、視差が異なるように組み合わせて使用者に知覚させる。これにより、単一の３Ｄ映像に頼らない方法で、使用者の自己運動感覚を強めたり、弱めたりすることが可能になるので、臨場感を誘起しやすい映像を表示でき、映像酔いの軽減を図ることができる。
【００２５】
本発明は、表示装置以外の種々の形態で実現することも可能である。例えば、上記制御方法を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体、および、コンピュータープログラムを配信するためのサーバー装置、そのコンピュータープログラムを含み搬送波内に具現化されたデータ信号等の形態で実現できる。
【図面の簡単な説明】
【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】画像表示部の要部構成を示す図。
【図４】ＨＭＤを構成する各部の機能ブロック図。
【図５】視覚による運動刺激の作用の説明図であり、（Ａ）は前景と背景とが視認される例を示し、（Ｂ）は広い視野角で画像を視認させる例を示し、（Ｃ）は通常の視野角で画像を視認させる例を示す。
【図６】ＨＭＤの表示例を示す図であり、（Ａ）はゲーム画像及び背景画像を表示する例を示し、（Ｂ）はゲーム画像を表示する例を示し、（Ｃ）は背景画像を表示する例を示す。
【図７】ＨＭＤの動作を示すフローチャート。
【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（ヘッドマウントディスプレイ，Head Mounted Display）１００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画像表示部２０と、画像表示部２０を制御する制御装置１０と、を備える表示装置である。制御装置１０は、使用者がＨＭＤ１００を操作するコントローラーとしても機能する。
【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、右表示駆動部２２と、左保持部２３と、左表示駆動部２４と、右光学像表示部２６と、左光学像表示部２８と、カメラ６１（撮像部）と、マイク６３とを備える。右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８は、それぞれ、使用者が画像表示部２０を装着した際に使用者の右及び左の眼前に位置するように配置されている。右光学像表示部２６の一端と左光学像表示部２８の一端とは、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の眉間に対応する位置で、互いに連結される。
【００２９】
右保持部２１は、右光学像表示部２６の他端である端部ＥＲから、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。同様に、左保持部２３は、左光学像表示部２８の他端である端部ＥＬから、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。右保持部２１及び左保持部２３は、眼鏡のテンプル（つる）のようにして、使用者の頭部に画像表示部２０を保持する。
【００３０】
右表示駆動部２２と左表示駆動部２４とは、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の頭部に対向する側に配置されている。なお、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４を総称して単に「表示駆動部」とも呼び、右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８を総称して単に「光学像表示部」とも呼ぶ。
【００３１】
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）、図２〜図４を参照して後述する投写光学系２５１，２５２等を含む。
右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８は、導光板２６１，２６２（図２）と、調光板２０Ａとを備える。導光板２６１，２６２は、光透過性の樹脂等によって形成され、表示駆動部２２，２４が出力する画像光を、使用者の眼に導く。調光板２０Ａは、薄板状の光学素子であり、使用者の眼の側とは反対の側である画像表示部２０の表側を覆うように配置される。調光板２０Ａは、光透過性がほぼ無いもの、透明に近いもの、光量を減衰させて光を透過するもの、特定の波長の光を減衰又は反射するもの等、種々のものを用いることができる。調光板２０Ａの光学特性（光透過率など）を適宜選択することにより、外部から右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８に入射する外光量を調整して、虚像の視認のしやすさを調整できる。本実施形態では、少なくとも、ＨＭＤ１００を装着した使用者が外の景色を視認できる程度の光透過性を有する調光板２０Ａを用いる場合について説明する。調光板２０Ａは、右導光板２６１及び左導光板２６２を保護し、右導光板２６１及び左導光板２６２の損傷や汚れの付着等を抑制する。
調光板２０Ａは、右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８に対し着脱可能としてもよく、複数種類の調光板２０Ａを交換して装着可能としてもよいし、省略してもよい。
【００３２】
カメラ６１は、画像表示部２０の前面の中央位置に配置される。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る。カメラ６１を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、使用者が右光学像表示部２６、左光学像表示部２８を通して視認する外界を含む。さらに、調光板２０Ａを通した使用者の視界の全体を撮像できるようにカメラ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４）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。
【００３３】
ここで、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、右光学像表示部２６と左光学像表示部２８との境目部分に配置される。この場合、使用者が画像表示部２０を装着した状態で、距離センサー６４の位置は、水平方向においては使用者の両眼のほぼ中間であり、鉛直方向においては使用者の両眼より上である。距離センサー６４の測定方向は、例えば、ＨＭＤ１００の表側方向で、カメラ６１の撮像方向と重複する方向とすることができる。
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１４０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１４０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。
【００３４】
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。
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】
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、左導光板２６２に入射される。左導光板２６２は、画像光Ｌを反射する複数の反射面が形成されたプリズムであり、画像光Ｌは、左導光板２６２の内部において複数回の反射を経て左眼ＬＥ側に導かれる。左導光板２６２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に向けて左光学像表示部２８から射出され、この画像光Ｌが左眼ＬＥの網膜に像を結び、使用者に画像を視認させる。
【００３６】
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。
【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、右導光板２６１に入射される。右導光板２６１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、右導光板２６１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。右導光板２６１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に向けて右光学像表示部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、調光板２０Ａ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、調光板２０Ａ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、調光板２０Ａを透かして外景が見え、この外景に重ねて、画像光Ｌによる画像が視認される。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。
【００３９】
なお、左投写光学系２５２と左導光板２６２とを総称して「左導光部」とも呼び、右投写光学系２５１と右導光板２６１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。
【００４０】
画像表示部２０は、制御装置１０に接続ケーブル４０を介して接続する。接続ケーブル４０はコネクター４６を備え、コネクター４６には、右イヤホン３２、左イヤホン３４及びマイク６３を有するイヤホンマイクを接続できる。
【００４１】
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、音声信号を音声処理部１８７（図４）に出力する。マイク６３は、例えばモノラルマイクであってもステレオマイクであってもよく、指向性を有するマイクであってもよいし、無指向性のマイクであってもよい。
【００４２】
接続ケーブル４０は画像表示部２０に対し固定的に接続され、制御装置１０に対してはコネクター（図示略）に接離可能に接続される。制御装置１０と画像表示部２０とは、接続ケーブル４０を介して各種信号、及び／又は各種データを送受信する。
【００４３】
制御装置１０は、ＨＭＤ１００を制御する。制御装置１０は、操作部１１１（図４）として、キー操作部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。
【００４４】
キー操作部１１は、制御装置１０が実行するオペレーティングシステム１５０（図４）の操作等を行うためのメニューキー、ホームキー、戻るキー等を備える。
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。
【００４５】
トラックパッド１４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。
【００４６】
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。
【００４７】
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、右光学像表示部２６及び左光学像表示部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２６１Ａ、及び、左眼ＬＥに画像光を照射するハーフミラー２６２Ａが、略四角形の領域として見える。また、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａを含む右光学像表示部２６及び左光学像表示部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、右光学像表示部２６及び左光学像表示部２８の全体を透過して外景が視認され、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａの位置に矩形の表示画像が視認される。
【００４８】
カメラ６１は、上記のように画像表示部２０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。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。
【００４９】
画角Ｃは、画像表示部２０の中央位置の真正面方向を含む。例えば、図３（Ｂ）に示すように、画像表示部２０の正面方向に対象物ＯＢがある場合、対象物ＯＢは画角Ｃに含まる。このため、カメラ６１の撮像画像には対象物ＯＢが写る。ここで、使用者が対象物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。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。
従って、注視点が対象物ＯＢである場合、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り、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。
【００５０】
また、ＨＭＤ１００を装着する使用者が画像表示部２０を透過して右光学像表示部２６及び左光学像表示部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。図１及び図２に示す本実施形態の構成で、実視野は、右光学像表示部２６及び左光学像表示部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、図３（Ｂ）を参照して説明した視野角及び安定注視野より狭いが、有効視野より広い。
カメラ６１は、使用者の視野よりも広い範囲を撮像可能な画角を有することが好ましく、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が使用者の視野角よりも広い。
【００５１】
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。
【００５２】
図４は、ＨＭＤ１００を構成する各部の機能ブロック図である。
ＨＭＤ１００は、コンテンツの供給元となる種々の外部機器ＯＡを接続するインターフェイス１１４を備える。インターフェイス１１４は、例えば、ＵＳＢインターフェイス、マイクロＵＳＢインターフェイス、メモリーカード用インターフェイス等の有線接続に対応したインターフェイスを用いることができ、無線通信インターフェイスで構成してもよい。外部機器ＯＡ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。
【００５３】
制御装置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。操作部１１１は、上述したようにキー操作部１１、トラックパッド１４、上下キー１５及び切替スイッチ１６を含む。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。また、入力情報取得部１１０は、制御部１４０の制御に従って、ＬＥＤインジケーター１２（図１）の点灯、点滅、消灯を制御してもよい。
制御装置１０は、電源部１３０を備え、制御装置１０及び画像表示部２０の各部に電源部１３０から電源を供給する。電源部１３０からの電源供給状態は、電源スイッチ１８（図１）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。
【００５４】
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。このプログラムには、本発明の制御方法を実現するためのプログラムを含む。
記憶部１２０は、画像表示部２０に表示する静止画像や動画像のデータを記憶しても良い。また、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またはインターフェイス１１４を介して外部機器ＯＡ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。
【００５５】
また、記憶部１２０は、コンテンツデータ１２２、及び、表示設定データ１２３を記憶する。コンテンツデータ１２２は、静止画像、動画像など画像表示部２０が制御部１４０の制御に従って表示する画像の画像データを含む。コンテンツデータ１２２は音声データを含んでもよい。また、コンテンツデータ１２２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。表示設定データ１２３については後述する。
【００５６】
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、制御装置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。
【００５７】
通信部１１７は、無線ＬＡＮ（ＷｉＦｉ（登録商標））、Ｍｉｒａｃａｓｔ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の規格に準じた無線データ通信を実行する。
外部機器ＯＡが、通信部１１７に無線接続された場合、制御部１４０は、コンテンツデータを通信部１１７より取得して、画像表示部２０に画像を表示させる。一方、外部機器ＯＡが、インターフェイス１１４に有線接続された場合、制御部１４０は、コンテンツデータをインターフェイス１１４より取得して、画像表示部２０に画像を表示させる。通信部１１７及びインターフェイス１１４は、外部機器ＯＡからコンテンツデータを取得するデータ取得部ＤＡとして機能する。
【００５８】
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、動き検出部１６３、ＡＲ表示制御部１６４、通信制御部１７０、音声処理部１８７、及び、表示制御部１９０として機能する。
【００５９】
画像処理部１６０は、画像表示部２０により表示するコンテンツの画像データに基づいて、右表示駆動部２２及び左表示駆動部２４に送信する信号を生成する。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、接続ケーブル４０を介して画像表示部２０に送信する。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
音声処理部１８７は、コンテンツに含まれる音声信号を取得し、取得した音声信号を増幅して、右イヤホン３２及び左イヤホン３４に出力する。また、音声処理部１８７は、マイク６３により集音される音声を取得してディジタル音声データに変換する。音声処理部１８７は、ディジタル音声データに対して予め設定された処理を行ってもよい。
【００６３】
画像表示部２０は、カメラ６１を備える。また、画像表示部２０は、インターフェイス２５、右表示駆動部２２、左表示駆動部２４、右光学像表示部２６としての右導光板２６１、左光学像表示部２８としての左導光板２６２、及び、９軸センサー６６を備える。
【００６４】
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。制御部１４０は、画像表示部２０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。
【００６５】
インターフェイス２５は、接続ケーブル４０により制御装置１０に接続され、制御装置１０が送信する各種データ及び信号を、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、及び、９軸センサー６６を制御装置１０に接続する。カメラ６１の撮像データ、９軸センサー６６による加速度（３軸）、角速度（３軸）、及び、地磁気（３軸）の検出結果は、インターフェイス２５を介して制御部１４０に送られる。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
ＨＭＤ１００は、使用者に、視差の異なる複数の画像を視認させ、これら複数の画像のうち少なくとも一部が、異なる運動刺激を与える構成とする。使用者に視認させる画像は、画像表示部２０が表示する画像、及び、画像表示部２０を透過する外光により視認される実空間を含む。言い換えれば、ＨＭＤ１００は、画像表示部２０が表示する画像と、画像表示部２０を透過する外光により視認される実空間と、の少なくともいずれかを含む複数の領域を使用者に視認させる。この領域のうち一つを、第１領域とし、もう一つを第２領域とする。使用者は第１、第２領域以外の領域を視認してもよく、領域の数について上限はない。
【００７０】
ここで、運動刺激とは、使用者に対して、動きに関する感覚を想起させる刺激をいい、より詳細には、使用者自身が動いていると感じさせる運動刺激、及び使用者自身が静止していると感じさせる静止刺激を含む。
【００７１】
第１領域は、使用者に対し、運動刺激を与える領域であり、第２領域は静止刺激を与える領域である。画像表示部２０が表示する画像を第１領域とする場合、制御部１４０は画像表示部２０により、使用者の視線に対して相対的に移動する画像を表示させる。第１領域が、外光により視認される実空間である場合もあり得る。すなわち、実空間に対して使用者の視野が相対的に移動する場合であり、具体的には、使用者が動いている場合である。また、画像表示部２０が表示する画像を第２領域とする場合、制御部１４０は画像表示部２０により、使用者の視野に対して相対的に移動しない、或いは、単位時間あたりの移動量、言い換えれば移動の速度が所定範囲内となるように、画像を表示する。第２領域が、外光により視認される実空間である場合もあり得る。すなわち、実空間に対して使用者の視線が相対的に移動しないか、移動の速度が所定範囲内である場合である。具体的には、使用者が動いていない場合である。
【００７２】
視覚による運動刺激の作用を生じる場合、第１領域と第２領域とは、使用者が知覚する使用者からの距離が異なる。使用者の右眼ＲＥ及び左眼ＬＥから第１領域までの距離と、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥから第２領域までの距離とが、異なる距離として知覚される。第１、第２領域が実空間の像である場合、使用者が知覚する距離は、使用者から実空間までの距離である。第１、第２領域が画像表示部２０により表示される画像である場合、使用者が知覚する距離は、画像の左右の視差に対応する。制御部１４０が、左右の視差が大きい画像を画像表示部２０により表示させる場合、使用者は表示画像を近接した位置に知覚し、左右の視差が小さい画像を画像表示部２０により表示させる場合は、使用者は表示画像を遠方に知覚する。
【００７３】
図５は、視覚による運動刺激の作用の説明図であり、図５（Ａ）は前景ＦＶと背景ＲＶとが視認される例を示し、図５（Ｂ）は広い視野角で画像を視認させる例を示し、図５（Ｃ）は通常の視野角で画像を視認させる例を示す。
図５（Ａ）に示す例では、使用者が前景ＦＶと背景ＲＶとを視認する。前景ＦＶは、画像表示部２０が表示する画像であってもよいし、実空間に存在する対象物ＯＢであってもよい。また、背景ＲＶは画像表示部２０が表示する画像であってもよいし、実空間の外景（景色）であってもよい。
【００７４】
図５（Ａ）の例において、背景ＲＶが運動刺激を与える第１領域であり、前景ＦＶが静止刺激を与える第２領域である場合、使用者は、自身が運動している感覚（自己運動感覚）を知覚する。つまり、使用者に対して運動刺激が与えられる。
また、図５（Ａ）の例において、前景ＦＶが運動刺激を与える第１領域であり、背景ＲＶが静止刺激を与える第２領域である場合、使用者は、自身が運動していない（止まっている）と知覚する。つまり、使用者に対して、静止を知覚させる運動刺激が与えられる。
使用者に与えられる運動刺激が、実際の使用者の身体の動きとは異なる場合、使用者が視覚によって感じる運動感覚は、一種の錯覚に相当する。
【００７５】
第１領域の運動刺激は使用者の視野に対する動きであり、使用者の視線に対する動きとは限らない。第１領域は、視線ＲＤ、ＬＤと第１領域との交点において変化しなくても、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの視野（視界）において像の動きがある場合には、使用者に運動刺激が与えられる。視線ＲＤ、ＬＤと第１領域との交点において像の動きがある場合は、右眼ＲＥ及び左眼ＬＥの視野において像の動きがあるので、使用者に運動刺激が与えられる。
つまり、第１領域の像が運動刺激を与える場合とは、少なくとも使用者の視野の一部または全部で、視界に対する像の相対的な位置が変化する場合、或いは視界に対して相対的に像が動く場合である。
【００７６】
第２領域の像が静止刺激を与える場合とは、少なくとも使用者の視野のうち所定割合以上で、視界に対する像の相対的な位置の変化、或いは視界に対する像の相対的な動きが、所定範囲内である場合である。所定割合は、例えば、視界の半分以上であり、好ましくは７０％以上である。例えば、前景ＦＶが運動刺激を与える第１領域であり、背景ＲＶが静止刺激を与える第２領域である場合に、使用者の視野のうち第２領域が占める割合が所定割合以上であると、静止刺激がより確実に与えられ、第１領域の動きによる運動刺激が顕著に感じられる。また、動きの所定範囲は、像の単位時間あたりの動きの量すなわち動きの速度が、設定された上限以下であることに相当する。
すなわち、ＨＭＤ１００によって、前景ＦＶと背景ＲＶとが視認されるように表示を行う場合であって、前景ＦＶが運動刺激を与える第１領域であり、背景ＲＶが静止刺激を与える第２領域である場合を想定する。この場合、使用者の視野のうち第２領域である背景ＲＶが占める割合が、所定割合以上であることが好ましい。この場合、ＨＭＤ１００を装着する使用者に、静止刺激を誘起しやすい表示を行うことができる。この場合、使用者は、ＨＭＤ１００を装着して前景ＦＶと背景ＲＶとを視認し、この使用者に対し、例えば、使用者自身は静止していて、前景ＦＶの動きを見ているような刺激を感じさせる表示演出を行える。
一方、前景ＦＶと背景ＲＶとが使用者に視認される状態で、前景ＦＶを第２領域として、前景ＦＶによって静止刺激を与える場合には、使用者の視野に占める前景ＦＶ（第２領域）の割合を、所定割合以下としてもよい。この場合、使用者の視野に占める背景ＲＶの割合を一定割合以上に確保できる。従って、背景ＲＶ（第１領域）による運動刺激を確保しやすい。この場合の所定割合は、例えば、視界の８０％以下としてもよく、より好ましくは７０％以下、さらに好ましくは５０％以下とすることができる。
すなわち、ＨＭＤ１００によって、前景ＦＶと背景ＲＶとが視認されるように表示を行う場合であって、背景ＲＶが運動刺激を与える第１領域であり、前景ＦＶが静止刺激を与える第２領域である場合を想定する。この場合、使用者の視野のうち第２領域である前景ＦＶが占める割合が、所定割合以下であることが好ましい。この場合、ＨＭＤ１００を装着する使用者に、静止刺激を誘起しやすい表示を行うことができる。この場合、使用者は、ＨＭＤ１００を装着して前景ＦＶと背景ＲＶとを視認し、この使用者に対し、例えば、使用者自身は静止していて、背景ＲＶの動きを見ているような刺激を感じさせる表示演出を行える。
これらの場合において、前景ＦＶが、画像表示部２０により表示される画像であり、背景ＲＶを、画像表示部２０を透過する外光により使用者が視認する構成であってもよい。また、背景ＲＶが、画像表示部２０により表示される画像であり、前景ＦＶを、画像表示部２０を透過する外光により使用者が視認する構成であってもよい。
【００７７】
また、第１領域と第２領域との両方に動きがある場合に、第１領域の単位時間あたりの動きの量（速度）が第２領域よりも大きい場合は、第１領域が運動刺激を与え、第２領域が静止刺激を与えることができる。この場合、第１領域と第２領域のそれぞれの単位時間あたりの動きの量（速度）の差が、所定値以上であることが好ましい。
【００７８】
制御部１４０は、画像表示部２０によって、前景ＦＶに相当する画像と背景ＲＶに相当する画像とを表示する場合、前景ＦＶと背景ＲＶの動きを制御することにより、使用者に、視覚による運動刺激を与えることができる。
【００７９】
図６は、ＨＭＤ１００の表示例を示す図であり、図６（Ａ）はゲーム画像ＧＶ及び背景画像ＢＶを表示する例を示し、図６（Ｂ）はゲーム画像ＧＶを表示する例を示し、図６（Ｃ）は背景画像ＢＶを表示する例を示す。
【００８０】
図６（Ａ）の例は、制御部１４０の制御により、画像表示部２０が、ゲーム画像ＧＶを前景ＦＶ（図５（Ａ））として表示し、背景画像ＢＶを背景ＲＶ（図５（Ａ））として表示する例である。
この例では、制御部１４０がゲームプログラムを実行し、制御装置１０に対する使用者の操作に応じてゲームを進行させ、ゲームの進行に対応するゲーム画像ＧＶを表示する。
また、制御部１４０は、ゲーム画像ＧＶよりも遠方に視認される背景画像ＢＶを表示する。背景画像ＢＶは上述したように背景用の画像データに基づき表示される画像である。より臨場感を向上させるため、制御部１４０は、実空間に基づき背景画像ＢＶを表示してもよい。この場合、制御部１４０は、カメラ６１の撮像画像を取得することにより、使用者の視線方向の実空間の外景画像を取得する。制御部１４０は、カメラ６１の撮像画像に基づき視差を設ける処理を行って、背景画像ＢＶの画像データを生成して画像表示部２０により表示させる。
【００８１】
図６（Ａ）の例では、使用者が前景ＦＶとして視認するゲーム画像ＧＶ、及び、使用者が背景ＲＶとして視認する背景画像ＢＶの両方を、制御部１４０の制御により画像表示部２０が表示する。このため、使用者に与える視覚による運動刺激を、制御部１４０が制御できる。例えば、アクションゲームやレーシングゲームのように、使用者に動いている感覚を与えることで臨場感を増し、興趣性が高まるゲームを実行する場合、制御部１４０は、ゲーム画像ＧＶと背景画像ＢＶの動きの組合せによって運動刺激を与える。この場合、制御部１４０は、背景画像ＢＶにより運動刺激を与え、ゲーム画像ＧＶにより静止刺激を与える。ゲームの進行により、ゲーム画像ＧＶが動くことがある場合には、制御部１４０は、ゲーム画像ＧＶよりも速い速度で背景画像ＢＶを変化させる処理を行う。これにより、使用者は、アクションゲームやレーシングゲーム等を、より高い臨場感で遊戯できる。
【００８２】
また、この場合、画像表示部２０により使用者に視認させる映像を３Ｄ映像として、３Ｄ映像を大きく動かす場合に比べ、使用者が映像酔いを生じにくい。これは、使用者が、ゲーム画像ＧＶの他に、背景ＲＶ（背景画像ＢＶ）を視認するためである。すなわち、使用者は背景画像ＢＶとゲーム画像ＧＶを対比することで、ゲーム画像ＧＶが動いていると知覚するが、視界の全体が一様に動くような状態となりにくいので、過度の没入感を生じにくい。このため、映像酔いの発生を抑制できる。
【００８３】
制御部１４０が実行するゲームのプログラムは、コンテンツデータ１２２として記憶部１２０が記憶する。また、制御部１４０が表示させる背景画像ＢＶのデータを、コンテンツデータ１２２として記憶してもよい。
【００８４】
また、図６（Ａ）の例において、制御部１４０は、ゲーム画像ＧＶを第１領域とし、背景画像ＢＶを第２領域として表示してもよい。この場合、背景画像ＢＶの動きが小さいか、或いは、背景画像ＢＶの動きの速度がゲーム画像ＧＶよりも小さければよい。この場合、使用者に静止刺激を与えることができる。例えば、使用者がＨＭＤ１００でパズルゲームを遊戯する場合や、映画を視聴する場合など、使用者に静止している感覚を与え、快適性を高めることが効果的な場合、制御部１４０は、ゲーム画像ＧＶと背景画像ＢＶの動きの組合せによって静止刺激を与える。
【００８５】
また、制御部１４０は、使用者の視線ＲＤ、ＬＤ方向に実空間が外景として視認される場合に、この外景よりも手前に前景ＦＶとして視認される画像を画像表示部２０により表示する。具体的には、制御部１４０は、前景ＦＶとして視認される画像の画像データを利用して、前景用の画像データを生成する。前景用の画像データは、右光学像表示部２６で表示する右眼用の画像データと左光学像表示部２８で表示する左眼用の画像データとで構成され、右眼用の画像データと左眼用の画像データとは視差を有する。制御部１４０は、前景用の画像データの視差を、実空間よりも近い位置で知覚される視差に設定して前景用の画像データを生成する。
【００８６】
画像表示部２０が表示する前景ＦＶは、実空間よりも明瞭に視認されることが好ましい。このため、制御部１４０は、前景ＦＶとして表示する画像の表示輝度を、使用者が画像表示部２０を透過して視認する外光ＯＬ（図２）よりも高輝度とする、表示色の明度及び／又は彩度を高くする等の処理を行って、前景ＦＶの視認性を高めてもよい。このように前景ＦＶの視認性を高める処理は、使用者が前景ＦＶを注視している場合に効果的である。また、前景ＦＶの視認性を高める手法あるいは構成の一例として、透過型液晶などを用いて構成される調光シェードを具備することが挙げられる。この場合、調光シェードの透過率を、例えば画素ごとに変更することで、外光ＯＬの透過量を調整し、これにより前景ＦＶの視認性を調整できる。例えば、調光シェードの透過率を低下させて外光ＯＬの光量を低減させ、前景ＦＶの視認性を相対的に高めることができる。
【００８７】
また、例えば、使用者が背景ＲＶの方を注視している場合には、背景ＲＶの視認性を前景ＦＶよりも高める処理を行ってもよい。この処理は、背景ＲＶの視認性が結果的に高まるような各種の処理を含む。例えば、背景ＲＶが外光ＯＬでなく画像表示部２０の表示により構成される場合、背景ＲＶの表示輝度を高める、表示色の明度及び／又は彩度を高くする等の処理を行って視認性を高めてもよい。また、背景ＲＶの視認性を前景ＦＶに比べて相対的に高める処理を行ってもよく、例えば、前景ＦＶが背景ＲＶの視認性を阻害しないように、前景ＦＶの視認性を低下させる処理を行ってもよい。具体的には、前景ＦＶの表示輝度を低下させる、表示色の明度及び／又は彩度を低下させる、使用者の視野ＶＲにおける前景ＦＶの占有領域を減らす、前景ＦＶの画像を、使用者の視線を中心として所定の距離以上離れた位置に配置する等の処理が挙げられる。
【００８８】
ここで、制御部１４０は、使用者が前景ＦＶを注視しているか、背景ＲＶを注視しているかを判定して、上記のように前景ＦＶの視認性を高める処理、及び、背景ＲＶの視認性を高める処理のいずれかを選択して実行してもよい。この場合、使用者の視線方向を検出する具体的態様は限定されず、例えば、使用者の眼を撮像して視線方向を検出する視線センサーを設け、視線センサーの検出値から、制御部１４０が視線を検出してもよい。上記視線センサーを、使用者の右眼ＲＥ、及び、左眼ＬＥのそれぞれに対応するように、右光学像表示部２６と左光学像表示部２８との中央位置に一対、設けてもよい。また、例えば、使用者の眼の眼電位または眼筋の筋電位を計測して眼球運動を検出することにより、視線を推定する構成であってもよい。また、制御部１４０は、カメラ６１の撮像画像や９軸センサー６６が検出する画像表示部２０の動きに基づき、視線方向を特定してもよい。
また、使用者が前景ＦＶを注視しているか、背景ＲＶを注視しているかを判定する構成の一例として、左眼と右眼のそれぞれの視線を推定し、２つの視線（両眼の視線）の交点に基づいて、「使用者の位置」から「使用者が両目で見ている場所」までの距離を求める構成が挙げられる。この場合、求めた距離に基づいて、使用者が前景と背景のどちらを注視しているのかを判定することができる。ここで、使用者の位置は、使用者の各眼の位置、使用者の頭部の中心または前面の位置、画像表示部２０の位置、カメラ６１の位置など、使用者の位置の基準として予め定められた位置であればよい。
【００８９】
このように、制御部１４０は、画像表示部２０の表示画像を、実空間よりも近くに位置する前景ＦＶの像として、表示させることができる。
この場合の表示例を図６（Ｂ）に示す。
図６（Ｂ）の例では、制御部１４０がゲームプログラムを実行し、制御装置１０に対する使用者の操作に応じてゲームを進行させ、ゲームの進行に対応するゲーム画像ＧＶを表示する。また、使用者は、画像表示部２０を透過して、背景ＲＶを視認する。背景ＲＶは画像表示部２０越しに見える実空間の景色である。
【００９０】
図６（Ｂ）の例では、使用者が前景ＦＶとして視認するゲーム画像ＧＶを、制御部１４０の制御により画像表示部２０が表示する。このため、制御部１４０が前景ＦＶにより運動刺激を与えることができる。使用者が静止していて、背景ＲＶが動いていない場合、ゲーム画像ＧＶの動きにかかわらず使用者は静止刺激を受ける。また、制御部１４０は、カメラ６１の撮像画像または９軸センサー６６の検出値に基づき、使用者の身体の動きあるいは頭部の動きが、設定された閾値よりも速い動きである場合に、この動きよりも高速でゲーム画像ＧＶを変化させてもよい。この場合、使用者が動いても静止刺激を与えることができる。ここで、背景画像ＢＶを、静止刺激を与える第２領域として画像で表示する場合には、使用者の頭部の動きと使用者が視認する背景画像ＢＶとの対応関係が遅れないように、背景画像ＢＶを動かす処理を行ってもよい。この場合の背景画像ＢＶの動きは、９軸センサー６６又はカメラ６１の撮像画像から検出される頭部の動きに追従する動きとすることができる。この場合、使用者の頭部に対して背景画像ＢＶが相対的に静止し、或いは動きが小さくなり、背景画像ＢＶをスタビライズする効果が得られ、いわゆる映像酔いを効果的に抑制あるいは防止できる。また、背景画像ＢＶを、運動刺激を与える第１領域として画像で表示する場合、使用者の頭部が静止し、または短時間あたりの動きの量が所定値以下であれば、予め設定されたパターンで背景画像ＢＶを動かす。そして、使用者の頭部の動きの単位時間あたりの動き量が所定値を超える場合は、予め設定されたパターンに、使用者の頭部の動きに対応する動きを加算して、背景画像ＢＶを動かしてもよい。この場合も、使用者の頭部の動きに反する映像の動きを抑制できるので、いわゆる映像酔いを効果的に抑制あるいは防止できる。
【００９１】
また、制御部１４０は、使用者の視線ＲＤ、ＬＤ方向に実空間の対象物ＯＢが存在する場合に、この対象物ＯＢの背景ＲＶとして視認される画像を画像表示部２０により表示する。この例を図６（Ｃ）に示す。
図６（Ｃ）の例では、実空間に存在する対象物ＯＢが視認され、制御部１４０は、この対象物ＯＢの背景として視認されるように背景画像ＢＶを表示する。
例えば、制御部１４０は、背景画像ＢＶの画像データから、対象物ＯＢに重なって視認される範囲を切り取って背景用の画像データを生成する。制御部１４０は、対象物ＯＢに重なる範囲を避けて、背景用の画像データに基づく画像を表示する。これらの処理の結果、背景画像ＢＶの画像データにおいて対象物ＯＢに重なる領域では画素のデータが非表示の状態（黒画素）となる。或いは、背景画像ＢＶの画像データを加工せず、対象物ＯＢに重なる領域の画素を構成する画像光Ｌが出力されないように又は光量が低減するように、例えば遮光あるいは光源を消灯する処理を行ってもよい。
また、背景用の画像データは、右光学像表示部２６で表示する右眼用の画像データと左光学像表示部２８で表示する左眼用の画像データとで構成され、右眼用の画像データと左眼用の画像データとは視差を有する。制御部１４０は、背景用の画像データの視差を、対象物ＯＢよりも遠くに知覚される視差に設定して背景用の画像データを生成する。これにより、制御部１４０は、画像表示部２０が表示する背景画像ＢＶを、実空間の対象物ＯＢよりも遠くに位置する像として視認させることができる。
【００９２】
ここで、対象物ＯＢが使用者の視界に対して相対的に静止または設定された上限以下の速度で動く場合、前景ＦＶが静止刺激を与える第２領域となる。この場合、制御部１４０が背景画像ＢＶを、動きを有する画像として表示させれば、背景画像ＢＶが第１領域となり、使用者に運動刺激を与えることができる。また、背景画像ＢＶを、動きを有しない画像あるいは動きの速度が対象物ＯＢよりも低速の画像として表示させれば、背景画像ＢＶが第２領域となり、使用者に静止刺激を与えることができる。
【００９３】
また、視覚により使用者に運動刺激を与える例として、単一の領域を利用する例もある。
例えば、図５（Ｂ）に示すように、使用者が像Ｖを視認する構成で、使用者が像Ｖを視認する視野角が大きい場合、像Ｖが動くことで使用者に運動刺激が与えられる。この効果は、使用者が像Ｖを視認する視角は、右眼の視野角ＲＡ、及び、左眼の視野角ＬＡが、所定の角度（例えば、１２０度）以上の場合に起こることが知られている。像Ｖは実空間の視界であってもよいし、画像表示部２０が表示する画像であってもよい。
【００９４】
また、例えば図５（Ｃ）に示すように、使用者が像Ｖを視認する構成で、使用者が像Ｖを視認する場合、像Ｖが静止していると、使用者は自身が静止していると知覚する。この効果は、使用者が像Ｖを視認する視角が使用者の視界の大半を占める場合に起こることが知られている。
【００９５】
このように、制御部１４０は、画像表示部２０における表示を制御することで、使用者に与える視覚による運動刺激を制御できる。
ＨＭＤ１００は、使用者が静止している状態に限らず、使用することができる。例えば、使用者は、自動車、自転車、航空機、船舶、ジェットコースター等の移動体に搭乗している間に、ＨＭＤ１００を装着してもよい。この場合、使用者が外部の景色を視認できる状態であれば、使用者が視認する実空間が移動し、使用者は自己運動感覚を知覚する。このような場合に、使用者に静止刺激を与えることにより、興趣性に富む表示を行うことができる。また、使用者が静止している状態で、画像表示部２０の表示によって、自己運動感覚を知覚させることも可能である。
【００９６】
動き検出部１６３は、使用者の身体の動き、及び／又は、使用者の頭部の動きを検出する。動き検出部１６３は、カメラ６１の撮像画像を取得して解析することにより、動きを検出してもよい。また、動き検出部１６３は、９軸センサー６６の検出値を取得することにより、この検出値に基づいて動きを検出してもよい。
【００９７】
ＡＲ表示制御部１６４は、画像表示部２０による表示するゲーム画像ＧＶや背景画像ＢＶの表示を制御する。ＡＲ表示制御部１６４は、画像表示部２０が表示する画像について、右眼ＲＥに対応して右光学像表示部２６により表示する右眼用の画像と、左眼ＬＥに対応して左光学像表示部２８に表示する左眼用の画像との視差に基づき、表示用の画像データを生成する。例えば、ＡＲ表示制御部１６４は、記憶部１２０が記憶するコンテンツデータ１２２、または、カメラ６１の撮像画像に基づき、所定の視差を有する画像データを生成し、決定した表示位置に表示されるように表示制御部１９０を制御する。
【００９８】
また、ＡＲ表示制御部１６４は、画像の表示位置を決定する処理において、カメラ６１の撮像画像を解析して、使用者が対象物ＯＢを視認する位置を求めることができる。この場合、ＡＲ表示制御部１６４、カメラ６１の撮像画像から対象物ＯＢの画像を抽出する。この処理においては、例えば、対象物ＯＢを撮像した撮像画像の特徴量が使用される。対象物ＯＢの特徴量を示すデータは、設定データ１２１として予め記憶部１２０に記憶される。特徴量のデータは、例えば、対象物が物体である場合に、この物体を撮像した場合の撮像画像の色、形状、その他の特徴を示す特徴量を含む。この場合、ＡＲ表示制御部１６４は、カメラ６１の撮像画像データから物体の画像を抽出する処理を行い、抽出した物体の画像の特徴量を算出し、算出した特徴量と、設定データ１２１に含まれる特徴量とを比較照合する。特徴量が近い値であり、或いは同一である場合は、撮像画像データから抽出した画像の物体を対象物ＯＢとして認識する。また、対象物ＯＢについて複数の特徴量が設定データ１２１に含まれる場合、ＡＲ表示制御部１６４は複数の特徴量に基づき撮像画像データから対象物ＯＢを検出し、認識してもよい。
【００９９】
ＡＲ表示制御部１６４は、対象物ＯＢを検出した場合、使用者の視野ＶＲにおける対象物ＯＢの位置を特定する。さらに、ＡＲ表示制御部１６４は、対象物ＯＢに対応する位置に画像が視認されるように、画像の表示位置を決定する。この処理で、ＡＲ表示制御部１６４は、視野ＶＲと、画像表示部２０の表示領域であるハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａの位置と、カメラ６１の画角と、カメラ６１の撮像画像データにおける位置との相対的な位置関係を示すデータを使用する。これらの相対的な位置関係は、画像表示部２０の機械的構造及びカメラ６１の仕様により定まる。この位置関係は事前のキャリブレーションにより求められ、位置関係を示すデータが設定データ１２１として記憶される。
【０１００】
ＡＲ表示制御部１６４は、図６（Ｃ）に例示したように、対象物ＯＢを避けるように、或いは、対象物ＯＢに重なるように、画像を表示できる。このようにして表示される画像は、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）に相当する。
【０１０１】
図７は、ＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートである。
ＨＭＤ１００の制御部１４０は、制御装置１０の操作等に基づいてコンテンツの画像の表示を開始する指示を受け付けて、表示するコンテンツを選択する（ステップＳ１１）。制御部１４０は、例えば制御装置１０に対する操作に基づき、コンテンツデータ１２２に基づき表示可能なコンテンツのいずれかを選択する。
【０１０２】
制御部１４０は、ステップＳ１１で選択したコンテンツに対応する表示設定データ１２３を参照し、運動刺激に係る設定を取得する（ステップＳ１２）。表示設定データ１２３は、コンテンツデータ１２２に含まれるコンテンツのそれぞれに対応付けて、画像の表示形態を指定するデータを含む。具体的には、運動刺激を与える表示を行うか、運動刺激を与えない表示を行うかを、コンテンツに対応付けて設定するデータを含む。
表示設定データ１２３を用いることで、視覚による運動刺激に関して、コンテンツの内容に適した設定を行うことができる。また、使用者がコンテンツを選択すると、視覚による運動刺激に関して、コンテンツの内容に適した態様でコンテンツが表示されるので、使用者が煩雑な設定を行わずに、効果的な表示を行えるという利点がある。
【０１０３】
制御部１４０は、ステップＳ１２で取得した設定に基づき、運動刺激を与える表示、すなわち自己運動感覚を想起する表示を行うか否かを判定する（ステップＳ１３）。
自己運動感覚を想起する表示を行う場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、制御部１４０は、使用者が視認する背景が実空間であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。例えば、コンテンツが背景画像ＢＶの画像データを含む場合、画像データが背景として利用されるので、背景は実空間ではない。また、コンテンツが背景画像ＢＶの画像データを含まない場合には、背景として実空間が使用される。つまり、背景は実空間である。
【０１０４】
背景として実空間が使用される場合、すなわち背景が実空間である場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御部１４０は、カメラ６１の動き検出部１６３により動きを検出することにより、背景として視認される実空間の動きの有無を判定する（ステップＳ１５）。背景に動きがある場合（ステップＳ１５；Ｙｅｓ）、前景が静止刺激を与えれば、自己運動感覚を想起する表示を行える。この場合、制御部１４０は、コンテンツの画像を前景ＦＶ（図５（Ａ））として表示し（ステップＳ１６）、後述するステップＳ２５に移行する。
【０１０５】
また、背景が実空間であって（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、背景に動きがない場合（ステップＳ１５；Ｎｏ）、自己運動感覚を想起する表示を行うためには、背景を動かす必要がある。このため、制御部１４０は、背景画像ＢＶのデータを生成する（ステップＳ１７）。この場合、ステップＳ１７で、制御部１４０は、実空間に基づいて動きのある背景を表示するため、カメラ６１の撮像画像データに基づいて、動きのある背景となる背景画像ＢＶのデータを生成する。そして、制御部１４０は、コンテンツの画像を前景ＦＶとして表示するとともに背景画像ＢＶのデータに基づき背景画像を背景ＲＶとして表示し（ステップＳ１８）、ステップＳ２５に移行する。
【０１０６】
また、背景が実空間でないと判定した場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、制御部１４０はステップＳ１７に移行して上記処理を行う。この場合、背景が実空間ではなく、コンテンツに含まれる画像を背景として使用する場合、ステップＳ１７で、制御部１４０は、コンテンツの画像データに基づき背景画像ＢＶのデータを生成する。また、実空間に対応する画像を背景として表示する場合、制御部１４０は、ステップＳ１７で、撮像画像に基づき背景画像ＢＶのデータを生成する。
【０１０７】
また、自己運動感覚を想起する表示を行わない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、制御部１４０は、使用者が視認する背景が実空間であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。
背景が実空間である場合（ステップＳ１９；Ｙｅｓ）、制御部１４０は、コンテンツの画像を前景ＦＶとして表示し（ステップＳ２０）、ステップＳ２５に移行する。
【０１０８】
背景が実空間でないと判定した場合（ステップＳ１９；Ｎｏ）、制御部１４０は、コンテンツに含まれる画像データに基づき、前景ＦＶ及び背景ＲＶを表示し（ステップＳ２１）、ステップＳ２５に移行する。
【０１０９】
ステップＳ２５では、動き検出部１６３がカメラ６１の撮像画像または９軸センサー６６の検出値に基づき使用者の動きを検出し、使用者が特定動作を行ったか否かを判定する（ステップＳ２５）。特定動作とは、例えば、使用者が頭を下げる等、予め指定された特定の動作である。ＨＭＤ１００は、使用者が特定動作を行った場合に、ゲームのマニュアル（操作説明）を表示する動作モード、ＨＭＤ１００の機能設定用のメニューを表示して機能設定を行う動作モード等に移行するよう設定することができる。
【０１１０】
特定動作が行われたと判定した場合（ステップＳ２５；Ｙｅｓ）、制御部１４０は、特定動作に対応する動作モードの表示への切り替えを行い（ステップＳ２６）、特定動作が終了するまで待機する（ステップＳ２７）。特定動作の終了は、動き検出部１６３の検出結果に基づき判定できる。制御部１４０は、特定動作が終了するまでの間は（ステップＳ２７；Ｎｏ）、ステップＳ２６の表示を継続する。特定動作が終了した場合（ステップＳ２７；Ｙｅｓ）制御部１４０は、コンテンツの表示を再開し（ステップＳ２８）、ステップＳ２９に移行する。
また、特定動作が行われていないと判定した場合（ステップＳ２５；Ｎｏ）、制御部１４０はステップＳ２９に移行する。
【０１１１】
ステップＳ２９で、制御部１４０は、コンテンツの表示を終了するか否かを判定する（ステップＳ２９）。制御装置１０に対する操作等によりコンテンツの表示終了が指示された場合（ステップＳ２９；Ｙｅｓ）、制御部１４０は本処理を終了する。また、コンテンツの表示終了が指示されていない場合（ステップＳ２９；Ｎｏ）、制御部１４０はステップＳ２５に戻る。
【０１１２】
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係るＨＭＤ１００は、画像表示部２０を備える。ＨＭＤ１００は、画像表示部２０を視認する使用者が、運動刺激を与える第１領域と、静止刺激を与える第２領域とが視差が異なるように重ねて視認可能なように、画像表示部２０に画像を表示させる制御部１４０を備える。
このＨＭＤ１００の構成、及び、ＨＭＤ１００を制御する制御方法によれば、運動刺激を与える第１領域及び静止刺激を与える第２領域を、視差が異なるように組み合わせて使用者に知覚させる。これにより、単一の３Ｄ映像に頼らない方法で、使用者の自己運動感覚を強めたり、弱めたりすることが可能になる。例えば、臨場感を誘起しやすい映像を表示でき、映像酔いの軽減を図ることができる。ＨＭＤ１００を使用する使用者は、臨場感のある映像表示を視聴できる。また、この制御方法は、制御部１４０が備えるＣＰＵが実行可能なプログラムとして実現することもできる。この場合、当該プログラムは、制御部１４０が備える図示しないＲＯＭ、或いは記憶部１２０に、制御部１４０のＣＰＵが読み取り可能な態様で記憶すればよい。
【０１１３】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、使用者が第１領域を視認する視距離と、使用者が第２領域を視認する視距離とが異なる距離となるように、画像表示部２０に画像を表示させる。これにより、異なる距離で知覚される映像または画像を組み合わせることにより、効果的に、ＨＭＤ１００を見る使用者に対し、自己運動感覚を誘起しやすい表示、或いは、誘起しにくい表示など、様々な視覚効果を有する表示が可能となる。ＨＭＤ１００の使用者は、例えば、自己運動感覚を強めたり、弱めたりする表示を見ることができる。
【０１１４】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、第２領域の視距離が第１領域よりも使用者から遠い距離となるように、画像表示部２０に画像を表示させる。これにより、使用者に、運動刺激を与える第１領域よりも静止刺激を与える第２領域が遠くにあるように知覚されやすい表示を行い、使用者自身の自己運動感覚に影響を与えやすい表示ができる。この場合、使用者は、例えば、第１領域よりも第２領域が遠くにあるように知覚しやすく、動きのある映像や画像を見ながら、使用者自身が動いていないような感覚を、使用者に対して演出できる。
【０１１５】
また、ＨＭＤ１００において、画像表示部２０は、外景を透過して使用者が視認可能に構成され、制御部１４０は、第２領域としての外景に重なるように、画像表示部２０により第１領域の画像を表示させる。これにより、画像表示部２０を透過して視認される外景を利用して、使用者自身の自己運動感覚に影響を与えやすい表示ができる。ＨＭＤ１００を使用する使用者に対し、例えば、動きのある映像や画像を見ながら、使用者自身が動いていない感覚を演出できる。
【０１１６】
また、ＨＭＤ１００において、画像表示部２０は外景を透過して使用者が視認可能に構成され、制御部１４０は、第１領域としての外景に重なるように、画像表示部２０により第２領域の画像を表示させる。これにより、画像表示部２０を透過して視認される外景を利用して、動きのある映像や画像を見ながら、使用者自身は動いていない感覚を演出できる。
【０１１７】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、第１領域の画像、及び第２領域の画像のそれぞれを画像表示部２０に表示させる。これにより、ＨＭＤ１００が表示する画像を組み合わせることにより、動きのある映像や画像を見ながら、使用者自身の自己運動感覚に対し、動いていないような影響を与えやすい表示ができる。これにより、使用者に対し、例えば、使用者自身は動いていない感覚を演出できる。
【０１１８】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、第２領域の視距離が第１領域よりも使用者に近い距離となるように、画像表示部２０に画像を表示させる。これにより、使用者に、静止刺激を与える第２領域よりも運動刺激を与える第１領域が遠くにあるように知覚させることで、使用者自身の自己運動感覚に対し、運動するような影響を与えやすい表示ができる。これにより、使用者に対し、例えば、使用者自身が運動するような感覚を演出できる。
【０１１９】
また、ＨＭＤ１００において、画像表示部２０は、外景を透過して使用者が視認可能に構成され、制御部１４０は、第２領域としての外景に重なるように、画像表示部２０により第１領域の画像を表示させる。これにより、画像表示部２０を透過して視認される外景を利用して、使用者に対し、運動するような影響を与えやすい表示ができる。これにより、例えば、使用者自身が運動するような感覚を演出できる。
【０１２０】
また、ＨＭＤ１００において、画像表示部２０は、外景を透過して使用者が視認可能に構成され、制御部１４０は、第１領域としての外景に重なるように、画像表示部２０により第２領域の画像を表示させてもよい。この場合、画像表示部２０を透過して視認される外景を利用して、使用者自身が運動するような感覚を演出できる。
【０１２１】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、第１領域の画像、及び第２領域の画像のそれぞれを画像表示部２０に表示させる。これにより、ＨＭＤ１００が表示する画像を組み合わせることにより、使用者自身が運動するような影響を与えやすい表示ができる。これにより、例えば、使用者自身が運動するような感覚を演出できる。
【０１２２】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、使用者の視野の占める第２領域の割合が予め設定された所定割合以上となるように、画像表示部２０に画像を表示させてもよい。この場合、第２領域が使用者に与える静止刺激の効果を、より確実に得ることができる。
【０１２３】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、使用者の視野の占める第２領域の割合が予め設定された所定割合以下となるように、画像表示部２０に画像を表示させてもよい。この場合、第１領域と第２領域との組合せにより使用者に与える静止刺激の効果を、より確実に得ることができる。
【０１２４】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、第１領域の単位時間あたりの動きの量が第２領域の単位時間あたりの動きの量よりも大きくなるように、画像表示部２０に画像を表示させてもよい。この場合、第１領域と第２領域のそれぞれが動きを有する場合であっても、第１領域による運動刺激の効果と、第２領域による静止刺激の効果とを得ることができる。
【０１２５】
また、ＨＭＤ１００において、使用者の頭部の動きを検出する動き検出部を備え、画像表示部２０は、動き検出部により検出される動きに対応して、第１領域及び第２領域の少なくともいずれかの表示状態を変化させる。これにより、使用者の頭部の動きに応じて表示を変化させることで、より効果的な表示の演出、或いは、新たな情報の伝達を行うことができる。
【０１２６】
また、ＨＭＤ１００において、カメラ６１を備え、カメラ６１により撮像された撮像画像から検出される動きに対応して、第１領域及び第２領域の少なくともいずれかの表示状態を変化させる。これにより、撮像画像を利用して、より効果的に、運動感覚に影響を与えやすい表示を行える。
【０１２７】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、カメラ６１の撮像画像に基づいて生成される画像を、第１領域または第２領域として表示させる。これにより、撮像画像を利用して、使用者自身の運動感覚に刺激を与える表示を実現できる。
【０１２８】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、第１領域及び第２領域のいずれか使用者が注目する側の視認性を高めるように、画像表示部２０に画像を表示させてもよい。この場合、より臨場感のある映像表示を実現でき、映像酔いの軽減を図ることができる。
【０１２９】
また、ＨＭＤ１００において、制御部１４０は、使用者の動きを検出して、検出した動きに対応して画像表示部２０に表示させる画像の動きを制御してもよい。この場合、使用者の動きに対応して画像の動きを制御することで、より効果的に、いわゆる映像酔いを抑制できる。
【０１３０】
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。
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、右光学像表示部２６及び左光学像表示部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。
【０１３１】
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。
【０１３２】
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。
【０１３３】
また、例えば、画像表示部２０において画像光を生成する構成として、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）のディスプレイと、有機ＥＬ制御部とを備える構成としてもよい。また、画像光を生成する構成として、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal on silicon,  LCoSは登録商標）や、デジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。
【０１３４】
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が画像光を出射することを「表示する」と説明した。すなわち、上記各実施形態では、左右の画像光生成部により画像光を生成し、右光学像表示部２６及び左光学像表示部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する。「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。
【０１３５】
例えば、画像表示部２０の右表示駆動部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、画像表示部２０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、画像表示部２０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板２６１及び左導光板２６２のように、複数回の反射を経て光を導くものであってもよく、ハーフミラー面を利用してもよい。
【０１３６】
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。
【０１３７】
ＭＥＭＳ等を有する走査光学系を備えた構成では、画像表示部２０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。
【０１３８】
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。
【０１３９】
また、上記各実施形態では使用者の眼前に位置する右光学像表示部２６及び左光学像表示部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、右光学像表示部２６及び左光学像表示部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。
【０１４０】
さらに、本発明の光学素子は、ハーフミラー２６１Ａ、２６２Ａを有する右導光板２６１、左導光板２６２に限定されず、画像光を使用者の眼に入射させる光学部品であればよく、具体的には、回折格子、プリズム、ホログラフィー表示部を用いてもよい。
【０１４１】
また、本発明の表示装置は頭部装着型の表示装置に限定されず、フラットパネルディスプレイやプロジェクター等の各種の表示装置に適用できる。本発明の表示装置は、外光とともに画像光により画像を視認させるものであればよく、例えば、外光を透過させる光学部材により画像光による画像を視認させる構成が挙げられる。具体的には、上記のヘッドマウントディスプレイにおいて外光を透過する光学部材を備えた構成の他、使用者から離れた位置に固定的に、又は可動に設置された透光性の平面や曲面（ガラスや透明なプラスチック等）に画像光を投射する表示装置にも適用可能である。一例としては、車両の窓ガラスに画像光を投射し、乗車している使用者や車両の外にいる使用者に、画像光による画像とともに、車両内外の景色を視認させる表示装置の構成が挙げられる。また、例えば、建物の窓ガラスなど固定的に設置された透明また半透明、或いは有色透明な表示面に画像光を投射し、表示面の周囲にいる使用者に、画像光による画像とともに、表示面を透かして景色を視認させる表示装置の構成が挙げられる。
【０１４２】
また、図４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し、外部の装置に記憶されたプログラムを通信部１１７、又はインターフェイス１１４を介して取得して実行する構成としてもよい。また、制御装置１０に形成された構成のうち、操作部１１１のみが単独の使用者インターフェイス（ＵＩ）として形成されてもよい。また、制御装置１０に形成された構成が重複して画像表示部２０に形成されていてもよい。例えば、制御部１４０が制御装置１０と画像表示部２０との両方に形成されていてもよいし、制御装置１０に形成された制御部１４０と画像表示部２０に形成されたＣＰＵとが行う機能が別々に分けられている構成としてもよい。
【符号の説明】
【０１４３】
１０…制御装置、２０…画像表示部（表示部）、２２…右表示駆動部、２４…左表示駆動部、２６…右光学像表示部、２８…左光学像表示部、６１…カメラ（撮像部）、１００…ＨＭＤ（表示装置）、１１４…インターフェイス、１１７…通信部、１２０…記憶部、１２２…コンテンツデータ、１２３…表示設定データ、１４０…制御部、１５０…オペレーティングシステム、１６０…画像処理部、１６１…撮像制御部、１６３…動き検出部、１６４…ＡＲ表示制御部（表示制御部）、１７０…通信制御部、１８７…音声処理部、１９０…表示制御部、２０１…右バックライト制御部、２０２…左バックライト制御部、２１１…右ＬＣＤ制御部、２１２…左ＬＣＤ制御部、２２１…右バックライト、２２２…左バックライト、２４１…右ＬＣＤ、２４２…左ＬＣＤ、２５１…右投写光学系、２５２…左投写光学系、２６１…右導光板、２６２…左導光板、ＦＶ…前景、ＲＶ…背景、ＯＢ…対象物。
【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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