(57)【要約】【課題】移動可能な表示装置によって、動きによる入力に対応して表示を行う。【解決手段】ＨＭＤ１００は、使用者の頭部に装着され、画像を表示する右導光板２６及び左導光板２８を有する画像表示部２０と、右導光板２６及び左導光板２８とは別体で構成される制御装置１０と、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づき右導光板２６及び左導光板２８の表示画像を制御する表示制御部と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の頭部に装着され、画像を表示する表示部を有する第１デバイスと、
前記表示部とは別体で構成される第２デバイスと、
前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づき前記表示部の表示画像を制御する表示制御部と、
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、前記検出部の検出結果に基づき前記表示部により表示される所定画像の表示位置を制御すること、
を特徴とする請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示制御部が前記表示部により表示させる前記所定画像は、前記使用者の注目を促すポインターであること、
を特徴とする請求項２記載の表示装置。
【請求項４】
前記検出部は、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置に基づき、前記第２デバイスにより所定のアクションが行われたことを検出し、
前記表示制御部は、前記アクションに応じて前記表示部の表示画像を制御すること、
を特徴とする請求億１から３のいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記検出部により検出される前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置に基づき、前記表示部に表示される表示画像の表示位置を制御し、前記検出部により前記アクションが検出された場合には、前記表示部に表示される表示画像について予め設定された変更を行うこと、
を特徴とする請求項４記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示部は、外光を透過することにより実物体を視認可能に構成され、前記実物体に重ねて画像を表示し、
前記表示制御部は、前記表示部により前記実物体に重ねて表示される画像の表示状態を、前記検出部の検出結果に基づき制御すること、
を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記表示制御部は、前記表示部と前記実物体との距離に対応して画像の表示状態を制御すること、
を特徴とする請求項６記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１デバイスは動きを検出する第１センサーを備え、
前記第２デバイスは動きを検出する第２センサーを備え、
前記検出部は、前記第１センサー及び前記第２センサーの検出値に基づき、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出すること、
を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記検出部は、初期状態における前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置と、前記初期状態に対する前記第１デバイス及び前記第２デバイスの動きに基づき、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出すること、
を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１デバイスは撮像部を備え、
前記検出部は、前記第１デバイスが備える前記撮像部の撮像画像から前記第２デバイスの画像を検出することにより、初期状態における前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を特定すること、
を特徴とする請求項９記載の表示装置。
【請求項１１】
前記検出部は、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置が特定の位置となったことを検出し、前記特定の位置を、初期状態における前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置とすること、
を特徴とする請求項９記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１デバイスは第１地磁気センサーを備え、
前記第２デバイスは第２地磁気センサーを備え、
前記検出部は、前記第１地磁気センサー及び前記第２地磁気センサーの検出値に基づき、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出すること、
を特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の表示装置。
【請求項１３】
使用者の頭部に装着され、画像を表示する表示部を有する第１デバイスと、前記表示部とは別体で構成される第２デバイスと、を備える表示装置を制御して、
前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出し、
前記相対位置の検出結果に基づき前記表示部の表示画像を制御すること、
を備えることを特徴とする表示装置の制御方法。
【請求項１４】
使用者の頭部に装着され、画像を表示する表示部を有する第１デバイスと、前記表示部とは別体で構成される第２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、
前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出し、前記相対位置の検出結果に基づき前記表示部の表示画像を制御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、動きによる入力を受け付ける装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載の電子装置は、ユーザーのモーションに従ってポインターを移動させ、装置の機能に対応するアイコンの操作を受け付ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４０５７８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に記載された装置のように、動きによる入力を行う場合は、動きの基準となる装置が必要である。例えば、特許文献１に開示された構成では、スマートテレビ、セットトップボックス等の固定的な装置が、ユーザーのモーションを撮像した映像をもとに、モーションの入力を受け付けて、アイコンやポインターを表示する。このため、表示装置が移動可能な状態、或いは、表示装置を移動させて表示を行う構成で、動きによる入力を受け付けたり、動きによる入力に対応する表示を行ったりする例は無かった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、移動可能な表示装置によって、動きによる入力に対応して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、使用者の頭部に装着され、画像を表示する表示部を有する第１デバイスと、前記表示部とは別体で構成される第２デバイスと、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づき前記表示部の表示画像を制御する表示制御部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、使用者の頭部に装着される表示部により、第１デバイス及び／または第２デバイスの動きや位置に応じた表示を行うことが可能となる。また、表示を行う第１デバイスの動きに対応できるので、例えば、使用者が意図しない表示の動きを抑えることで、違和感や、いわゆる映像酔いを抑制できる。
【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、前記検出部の検出結果に基づき前記表示部により表示される所定画像の表示位置を制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、第１デバイスまたは第２デバイスの動きに対応して、使用者の頭部に装着される表示部に画像を表示する表示位置を制御できる。
【０００７】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部が前記表示部により表示させる前記所定画像は、前記使用者の注目を促すポインターであること、を特徴とする。
本発明によれば、使用者の注目を促すポインターの表示を、第１デバイスと第２デバイスとの相対位置に基づき制御できる。
【０００８】
また、本発明は、上記表示装置において、前記検出部は、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置に基づき、前記第２デバイスにより所定のジェスチャー操作が行われたことを検出し、前記表示制御部は、前記ジェスチャー操作に応じて前記表示部の表示画像を制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、第１デバイスまたは第２デバイスの動きを利用したジェスチャー操作に対応して、表示を制御できる。
【０００９】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示制御部は、前記検出部により検出される前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置に基づき、前記表示部に表示される表示画像の表示位置を制御し、前記検出部により前記アクションが検出された場合には、前記表示部に表示される表示画像について予め設定された変更を行うこと、を特徴とする。
本発明によれば、第１デバイスと第２デバイスとの相対位置に基づき所定画像の表示を制御する処理とは別に、使用者がアクションを行うことで、他の処理を実行させることができる。
【００１０】
また、本発明は、上記表示装置において、前記表示部は、外光を透過することにより実物体を視認可能に構成され、前記実物体に重ねて画像を表示し、前記表示制御部は、前記表示部により前記実物体に重ねて表示される画像の表示状態を、前記検出部の検出結果に基づき制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、表示部を透過して視認できる実物体に対応する表示を行うことができる。
【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、前記表示部と前記実物体との距離に対応して画像の表示状態を制御すること、を特徴とする。
本発明によれば、実物体により高度に対応した表示を行うことができる。
【００１２】
また、本発明は、上記表示装置において、前記第１デバイスは動きを検出する第１センサーを備え、前記第２デバイスは動きを検出する第２センサーを備え、前記検出部は、前記第１センサー及び前記第２センサーの検出値に基づき、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出すること、を特徴とする。
本発明によれば、第１デバイスと第２デバイスとの相対位置を、的確に検出できる。
【００１３】
また、本発明は、上記表示装置において、前記検出部は、初期状態における前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置と、前記初期状態に対する前記第１デバイス及び前記第２デバイスの動きに基づき、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出すること、を特徴とする。
本発明によれば、初期状態を基準として、第１デバイスと第２デバイスとの相対位置を、より速やかに、かつ正確に検出できる。
【００１４】
また、本発明は、上記表示装置において、前記第１デバイスは撮像部を備え、前記検出部は、前記第１デバイスが備える前記撮像部の撮像画像から前記第２デバイスの画像を検出することにより、初期状態における前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を特定すること、を特徴とする。
本発明によれば、撮像画像を利用して、初期状態における第１デバイスと第２デバイスとの相対位置を特定できる。
【００１５】
また、本発明は、上記表示装置において、前記検出部は、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置が特定の位置となったことを検出し、前記特定の位置を、初期状態における前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置とすること、を特徴とする。
本発明によれば、初期状態における第１デバイスと第２デバイスとの相対位置を特定できる。
【００１６】
また、本発明は、上記表示装置において、前記第１デバイスは第１地磁気センサーを備え、前記第２デバイスは第２地磁気センサーを備え、前記検出部は、前記第１地磁気センサー及び前記第２地磁気センサーの検出値に基づき、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出すること、を特徴とする。
本発明によれば、第１デバイスと第２デバイスとの相対位置を、地磁気センサーを利用して検出できる。
【００１７】
また、上記目的を達成するために、本発明の表示装置の制御方法は、使用者の頭部に装着され、画像を表示する表示部を有する第１デバイスと、前記表示部とは別体で構成される第２デバイスと、を備える表示装置を制御して、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出し、前記相対位置の検出結果に基づき前記表示部の表示画像を制御すること、を備えることを特徴とする。
本発明の表示装置の制御方法を実行することにより、使用者の頭部に装着される表示部によって、第１デバイス及び／または第２デバイスの動きや位置に応じた表示を行うことが可能となる。また、表示を行う第１デバイスの動きに対応できるので、例えば、使用者が意図しない表示の動きを抑えることで、違和感や、いわゆる映像酔いを抑制できる。
【００１８】
また、上記目的を達成するために、本発明は、使用者の頭部に装着され、画像を表示する表示部を有する第１デバイスと、前記表示部とは別体で構成される第２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、前記第１デバイスと前記第２デバイスとの相対位置を検出し、前記相対位置の検出結果に基づき前記表示部の表示画像を制御するためのプログラムである。
本発明のプログラムをコンピューターが実行することにより、使用者の頭部に装着される表示部によって、第１デバイス及び／または第２デバイスの動きや位置に応じた表示を行うことが可能となる。また、表示を行う第１デバイスの動きに対応できるので、例えば、使用者が意図しない表示の動きを抑えることで、違和感や、いわゆる映像酔いを抑制できる。
【００１９】
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】
【００２０】
【図１】第１実施形態の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】ＨＭＤの動作を示すフローチャート。
【図７】ＨＭＤの動作を示すフローチャート。
【図８】ＨＭＤの動作を示すフローチャート。
【図９】ＨＭＤの操作と表示態様の例を示す説明図。
【図１０】ＨＭＤの動作を示すフローチャート。
【図１１】ＨＭＤの表示例を示す説明図。
【図１２】ＨＭＤの操作と表示態様の例を示す説明図。
【図１３】第２実施形態のＨＭＤの外観構成を示す説明図。
【図１４】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】
【００２１】
［第１実施形態］
図１は、本発明を適用した第１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（第１デバイス）と、画像表示部２０を制御する制御装置１０（第２デバイス）と、を備える表示装置である。制御装置１０は、使用者の操作を受け付ける各種のボタン、スイッチ、及び、トラックパッド１４を備え、使用者がＨＭＤ１００を操作するコントローラーとして機能する。
【００２２】
画像表示部２０は、使用者の頭部に装着される装着体であり、本実施形態では眼鏡形状を有する。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（表示部）、及び左導光板２８（表示部）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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
カメラ６１（撮像部）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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、制御装置１０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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
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。
【００４２】
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。
また、制御装置１０は、図示はしないが、タッチ操作を検出するタッチ操作部を備える。タッチ操作部は操作により変位するスイッチ等を持たず、例えば操作位置と操作内容を示すアイコン等が画面による表示や印刷で配置される。このタッチ操作部への接触（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。
【００４３】
図３は、画像表示部２０の要部構成を示す図であり、図３（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、図３（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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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（第２センサー）、磁気センサー１１３（第２地磁気センサー）、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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、制御装置１０が有するタッチ操作部へのタッチ操作を検出する。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、ＬＥＤインジケーター１２（図１）が備えるＬＥＤ、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。また、ＬＥＤ表示部１７は、ＬＥＤが発光する輝度を制御してもよい。また、ＬＥＤ表示部１７は、赤、青、緑の３色のＬＥＤを備える構成であってもよく、この場合、各色のＬＥＤの輝度を調整することによって任意の色でＬＥＤインジケーター１２を発光させてもよい。
【００５４】
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。磁気センサー１１３の地磁気の検出結果を利用すれば、地面を基準とする制御装置１０の３次元的な向きを特定できる。
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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（第１センサー）、及び、磁気センサー２３７（第１地磁気センサー）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。
【００６７】
６軸センサー２３５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。磁気センサー２３７の地磁気の検出結果を利用すれば、地面を基準とする画像表示部２０の３次元的な向きを特定できる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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、及び操作設定データ１２７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。
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。
【００７３】
制御部１５０は、記憶部１２２に記憶されるコンテンツデータ１２４がＡＲ（Augmented Reality）コンテンツのデータである場合に、このコンテンツデータ１２４に基づきＡＲ表示を行うことができる。ＡＲ表示では、切替スイッチ１６及び左導光板２８を透過して使用者が視認する実空間の対象物に合わせて、いわゆるＡＲ効果を奏する画像（以下、ＡＲ画像と呼ぶ）を表示する。ＡＲ表示を行うと、使用者には、実空間に存在する対象物を見ている状態で、対象物に重なる位置または対象物に対応する位置にＡＲ画像が見える。このため、使用者にとっては、実空間の対象物に、文字や画像を含む仮想的な表示オブジェクトが付加されて視認できるため、あたかも現実を拡張するような効果がある。
【００７４】
表示設定データ１２８は、制御部１５０により画像表示部２０の表示状態を制御する処理に関する各種設定データを含む。具体的には、操作検出制御部１５２が検出する制御装置１０と画像表示部２０との相対位置に応じて、画像表示部２０により表示するポインター等の画像データを含む。また、表示設定データ１２８は、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置の変化に対応して表示される画像のデータを含む。
また、表示設定データ１２８は、操作検出制御部１５２が検出する制御装置１０と画像表示部２０との相対位置に対応して、画像表示部２０の表示を変更するためのプログラム、演算式、関数、パラメーター、行列等の設定データを含む。
また、表示設定データ１２８は、操作検出制御部１５２が制御装置１０を用いるジェスチャー操作を検出した場合に、このジェスチャー操作に対応して画像表示部２０に表示する画像の画像データを含んでも良い。また、ジェスチャー操作に対応して画像表示部２０の表示を変更するためのプログラム、演算式、関数、パラメーター、行列等の設定データを含んでもよい。
【００７５】
位置検出データ１２９は、制御部１５０の制御によって制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を検出（特定）する処理に関する設定データを含む。具体的には、制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の初期状態に関するデータを含む。また、例えば、６軸センサー１１１の検出値と、６軸センサー２３５の検出値とを用いて相対位置を算出する演算式、パラメーター、行列、関数等を含んでもよい。また、６軸センサー１１１の検出値及び６軸センサー２３５の検出値を補正あるいは校正するデータを含んでもよい。
また、位置検出データ１２９は、制御装置１０を用いるジェスチャー操作に関する設定データを含む。この場合、位置検出データ１２９は、予め登録されるジェスチャー操作の番号や名称、及び、ジェスチャー操作時の制御装置１０の動き、或いは制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の変化に関するデータを含む。
【００７６】
ＨＭＤ１００が検出するジェスチャーは、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置の変化の態様が、予め設定された条件に該当する場合に検出される。具体的には、画像表示部２０及び制御装置１０のいずれか、または両方が、特定のパターンで動くことで検出される。つまり、使用者が、画像表示部２０を装着した頭部、及び制御装置１０のいずれか、または両方を、特定のパターンで動くかす操作を行うと、ジェスチャーが検出される。ジェスチャーは使用者の動き（アクション）を入力として検出する、いわゆるアクションＵＩ（User Interface）といえる。
ジェスチャーの具体例としては、画像表示部２０に対して制御装置１０を上下または左右に小さく（設定された角度以下の角度で）複数回繰り返して回動させる動作が挙げられる。また、制御装置１０が複数回揺れる動作が挙げられ、例えば使用者が制御装置１０を複数回叩く場合の動きに相当する。また、画像表示部２０に対して制御装置１０を振り回す操作が挙げられる。この場合、画像表示部２０に対し、制御装置１０が円または楕円の軌道を描くように移動するので、操作検出制御部１５２が検出する動きが円または楕円の軌道に該当する場合にジェスチャーが検出される。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
操作検出制御部１５２は、トラックパッド１４や操作部１１０を用いた制御装置１０に対する操作を検出し、操作に対応するデータを出力する。
また、操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を検出する。操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を検出することにより、制御装置１０を用いたモーションの入力を受け付ける。操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置の変化、すなわち画像表示部２０に対する相対的な制御装置１０によるモーション（動き）の入力内容を示す操作データを生成して出力する。この操作データは、例えば、画像表示部２０に対する相対的な制御装置１０の移動を示す移動データである。
【００８３】
操作検出制御部１５２が、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を検出する処理は、例えば、初期位置に対する制御装置１０の位置、及び、初期位置に対する画像表示部２０の位置をそれぞれ求める処理である。初期位置は、後述するキャリブレーションにより定められる。また、操作検出制御部１５２は、初期位置に対する制御装置１０の位置の変化と画像表示部２０の位置の変化の差分を算出し、この差分の累積値から、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置及び相対位置の変化を求めてもよい。
【００８４】
初期位置に対する制御装置１０の位置は、６軸センサー１１１の検出値を累積することで、求めることができる。この場合、６軸センサー１１１は第１センサーに相当する。初期位置に対する画像表示部２０の位置は、６軸センサー２３５の検出値を累積することで、求めることができる。この場合、６軸センサー２３５は第２センサーに相当する。制御装置１０及び画像表示部２０の位置及び位置の変化は、例えば、図９（Ｂ）を参照して後述するＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の位置、及び位置の変化として求めることができる。６軸センサー１１１及び６軸センサー２３５の検出値として、加速度センサーの検出値、及び、角速度センサーの検出値のどちらを用いてもよいし、これらの検出値を合わせて用いてもよい。
【００８５】
また、操作検出制御部１５２は、初期位置に対する制御装置１０の位置を、磁気センサー１１３の検出値を用いて求めてもよい。この場合、磁気センサー１１３は第１センサーに相当する。同様に、操作検出制御部１５２は、初期位置に対する画像表示部２０の位置を、磁気センサー２３７の検出値を用いて求めてもよい。この場合、磁気センサー２３７は第２センサーに相当する。この場合、操作検出制御部１５２は、制御装置１０の位置と、画像表示部２０の位置のそれぞれを、地磁気の方向を基準として求めれば良い。
【００８６】
これらの処理において、操作検出制御部１５２は、第１センサーである６軸センサー１１１または磁気センサー１１３、及び、第２センサーである６軸センサー２３５または磁気センサー２３７の検出値を利用する検出部に相当する。すなわち、操作検出制御部１５２の機能を実行するメインプロセッサー１４０が、検出部に相当する。ここで、第１センサーである６軸センサー１１１または磁気センサー１１３、及び、第２センサーである６軸センサー２３５または磁気センサー２３７を、検出部と呼んでもよい。
【００８７】
移動データは、制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の変化を示すベクトル量であってもよい。即ち、移動方向と、移動量とを示すデータを含んでもよい。或いは、移動データは、図９（Ｂ）を参照して後述するＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向のそれぞれにおける相対位置の変化量を含むデータであってもよい。また、移動データは、移動の初期位置と終了位置とを示すデータを含んでもよく、このデータは、例えば相対座標データであってもよい。
【００８８】
さらに、操作検出制御部１５２は、第１センサー、及び第２センサーの検出値とともに、或いはこれらの検出値に代えて、カメラ６１の撮像画像を利用して相対位置を求めてもよい。例えば、操作検出制御部１５２は、カメラ６１に写る被写体のうち基準とする被写体を選択する。操作検出制御部１５２は、カメラ６１が撮像する複数の撮像画像における被写体の位置を比較することで、画像表示部２０の位置変化を求めることができる。また、カメラ６１の撮像画像に、制御装置１０が被写体として写る場合、撮像画像における基準の被写体と制御装置１０との相対位置の変化を求めることで、制御装置１０の位置変化を求めることができる。この場合、カメラ６１は、第１センサー及び第２センサーのいずれか、または両方に相当し、カメラ６１を検出部としてもよい。また、画像表示部２０が複数のカメラを備える構成とすれば、三角測量法を用いて、基準の被写体までの距離を算出し、画像表示部２０の位置変化を求めることができる。また、操作検出制御部１５２は、画像表示部２０が、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）を備える構成であてもよい。この場合、例えば、操作検出制御部１５２は、距離センサーにより距離を測定可能な対象物のうち基準とする対象物を選択する。操作検出制御部１５２は、基準として選択した対象物までの距離の変化に基づき、画像表示部２０の位置変化を求めてもよい。また、操作検出制御部１５２は、上述した各種の方法の組合せにより、例えば６軸センサー１１１、磁気センサー１１３、６軸センサー２３５、及び磁気センサー２３７を利用して、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置の変化を求めてもよい。
【００８９】
このように、操作検出制御部１５２が制御装置１０と画像表示部２０との相対位置の変化を求める方法は種々あるが、本実施形態では一例として、６軸センサー１１１及び６軸センサー２３５の検出値を利用する例を説明する。
【００９０】
また、操作検出制御部１５２は、制御装置１０の動きが予め設定された特定のジェスチャーに該当する場合に、このジェスチャーを検出する。ここで、制御装置１０の動きは、６軸センサー１１１、磁気センサー１１３などにより検出される動き、或いは、操作検出制御部１５２が検出する画像表示部２０に対する相対的な制御装置１０の動きのどちらでもよい。操作検出制御部１５２は、検出したジェスチャーを示すデータを出力する。
操作検出制御部１５２は、相対位置の検出、及び、ジェスチャーの検出を行う際に、記憶部１２２が記憶する位置検出データ１２９を参照する。
【００９１】
移動データは、基点位置の移動方向と移動量とを示すベクトル量のデータ、或いは、基点位置の座標の変化を示すデータである。
ここで、基点とは、操作検出制御部１５２が生成する仮想の操作位置であり、基点がトラックパッド１４における操作位置と一致することもある。基点の位置は、表示制御用の位置、及び、処理位置に相当する。また、操作検出制御部１５２が、操作位置に基づき、操作位置とは異なる位置の基点の座標を算出する処理を行うこともある。移動データは、基点位置の座標の変化を示すデータとして、基点位置のＸ座標とＹ座標の変化量のデータを含むことができる。
移動データが含むベクトル量または座標は、操作検出制御部１５２が検出するトラックパッド１４の検出領域における座標を基準とする。
【００９２】
表示制御部１４７は、例えば、ポインティングデバイスの操作に対応して移動するポインターを表示する。ポインターの形状やサイズは任意であり、表示する数も任意であるが、本実施形態では、トラックパッド１４における操作に応じて移動する１個のポインターを表示する例を説明する。
表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２が出力する移動データに基づき、ポインターの表示位置を移動させる。移動データはトラックパッド１４の検出領域における座標を基準とするデータであるから、表示制御部１４７は、移動データが含む座標または量を、画像表示部２０の表示領域における座標または量に変換する。表示制御部１４７が変換を行う場合のパラメーターや演算式等は、例えば操作設定データ１２７に含まれる。
【００９３】
ポインターは、本発明の所定画像に相当する。ポインターは、例えば、図９（Ａ）、図９（Ｃ）等に示すポインターＰＶ、図１１（Ｂ）に示す工具ポインターＣＶ、図１２（Ｂ）に示すポインターＨＶとすることができる。表示制御部１４７は、例えば記憶部１２２が記憶するコンテンツデータ１２４或いは表示設定データ１２８に格納される画像データに基づき、これらの所定画像を表示し、移動データに基づいて所定画像の表示位置を変化させる。ここで、所定画像は上述した例に限定されず、幾何学図形、「＋」形状の図形、矢印、或いは各種画像で構成されるポインターやマーカーを用いてもよい。また、カメラ６１の撮像画像や他の装置から通信部１１７を介して受信する画像、或いは、これらの画像から切り出した画像を用いてもよい。また、表示制御部１４７が表示させる所定画像は、例えばポインターのように、使用者に対して注目を促す画像であり、使用者の注意を喚起する注目オブジェクトであってもよい。表示制御部１４７が表示させるポインターは、画像表示部２０を透過して視認される実世界（実空間）の物体（実物体）でない画像を示唆するためのポインター等として機能する。
【００９４】
表示制御部１４７は、移動データに基づき、上述のように所定画像としてのポインター等の表示位置を移動させる動作を実行する。また、操作検出制御部１５２がジェスチャーを検出した場合、表示制御部１４７は、例えば、ポインター等の表示位置を移動させる処理とは異なる、予め設定された制御を行う。例えば、表示制御部１４７は、ジェスチャー操作（アクション）に対応して、ポインターの画像を、ポインターＰＶ、ポインターＨＶ、工具ポインターＣＶ、幾何学図形、矢印型等、表示制御部１４７が表示可能な画像の中から順次切り替える。また、例えば、表示制御部１４７は、表示中の画像を拡大または縮小する制御、画像を貼り付ける制御、ポインターの表示色の濃さや輝度を変更する制御を行うことができる。１または複数のジェスチャー操作に対応して、１つの制御が設定される構成とし、表示制御部１４７が、複数種類の制御を実行してもよく、この場合、使用者はジェスチャーを行うことで、複数の処理を実行させることができる。
【００９５】
また、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。
【００９６】
図６〜図８は、ＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートである。図６は、制御装置１０を用いるモーション入力に対応する動作を示す。また、図７及び図８は、図６のステップＳ１２に示すキャリブレーションの具体例を示す。
【００９７】
制御部１５０は、制御装置１０に対する操作に応じて、或いはＡＲコンテンツの表示の指示に応じて、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置の検出を開始する（ステップＳ１１）。操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０の初期状態を特定するキャリブレーションを実行する（ステップＳ１２）。キャリブレーションの詳細については後述するが、ステップＳ１２では、初期状態における６軸センサー１１１及び６軸センサー２３５の検出値、及び、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置が特定される。このため、キャリブレーションの実行後は、初期状態からの制御装置１０の方向及び位置の変位を求め、画像表示部２０の方向及び位置の変化を求めることで、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を特定できる。
【００９８】
表示制御部１４７は、画像表示部２０におけるＡＲコンテンツの表示を開始する（ステップＳ１３）。操作検出制御部１５２は、画像表示部２０が備える６軸センサー２３５の検出値、及び、制御装置１０が備える６軸センサー１１１の検出値を取得する（ステップＳ１４）。操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１と６軸センサー２３５の検出値に基づいて、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を検出（特定）する（ステップＳ１５）。具体的には、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、ステップＳ１２のキャリブレーション実行後の制御装置１０の方向及び位置の変位を求める。また、操作検出制御部１５２は、６軸センサー２３５の検出値に基づいて、ステップＳ１２のキャリブレーション実行後の画像表示部２０の方向及び位置の変位を求める。操作検出制御部１５２は、位置検出データ１２９を参照し、初期状態すなわちステップＳ１２のキャリブレーション実行時における制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を取得する。操作検出制御部１５２は、これらのデータに基づき、ステップＳ１４で取得した検出値に対応する制御装置１０と画像表示部２０の相対位置を求める。
【００９９】
操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０の相対位置を解析し（ステップＳ１６）、相対位置の変化が、予め登録された制御装置１０のジェスチャー操作に該当するか否かを判定する（ステップＳ１７）。ジェスチャー操作は、例えば、制御装置１０を特定の向きや大きさで動かす操作であり、複数の動きを組み合わせた操作であってもよい。ＨＭＤ１００は、ジェスチャー操作における制御装置１０の動きのパターンを示すデータを、位置検出データ１２９に含めて記憶している。ステップＳ１６で、操作検出制御部１５２は、画像表示部２０に対する制御装置１０の相対位置の履歴（相対位置の軌跡ともいえる）が、ジェスチャー操作時の相対位置の変化に該当するか否かを解析し、ステップＳ１７で判定を行う。
【０１００】
制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の変化がジェスチャー操作に該当する場合（ステップＳ１７；Ｙｅｓ）、操作検出制御部１５２は、ジェスチャー操作を示す操作データを出力する。この場合、表示制御部１４７は、ジェスチャー操作に対応して画像表示部２０の表示を更新し（ステップＳ１８）、ステップＳ２０に移行する。
また、制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の変化がジェスチャー操作に該当しない場合（ステップＳ１７；Ｎｏ）、操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の変化を示す操作データを出力する。この場合、表示制御部１４７は、相対位置の変化に対応して画像表示部２０の表示を更新し（ステップＳ１９）、ステップＳ２０に移行する。
【０１０１】
ステップＳ２０で、制御部１５０は、制御装置１０の動きによる操作を終了する条件が成立したか否かを判定する（ステップＳ２０）。操作を終了する条件とは、例えば、制御装置１０の動きに対応するＡＲコンテンツの表示終了が指示された場合、或いは、ＨＭＤ１００の動作の停止が指示された場合が該当する。操作を終了する条件が成立していない場合（ステップＳ２０；Ｎｏ）、制御部１５０はステップＳ１４に戻る。ここで、制御部１５０は、制御装置１０に対する操作に従って、ステップＳ１２に戻り、キャリブレーションを実行してもよい。操作を終了する条件が成立したと判定した場合（ステップＳ２０；Ｙｅｓ）、本処理を終了する。
【０１０２】
図６には、操作検出制御部１５２が６軸センサー１１１、２３５の検出値を取得し（ステップＳ１４）、その後、ステップＳ１４で取得した検出値に基づき相対位置を特定する（ステップＳ１５）例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、操作検出制御部１５２は、６軸センサー１１１、２３５の検出値を、ステップＳ１４〜Ｓ１９を実行するサイクルよりも高速（短周期）で取得し、メモリー１１８に一時的に記憶してもよい。ステップＳ１４では、メモリー１１８に記憶した検出値を取得して処理を行えばよい。この方法によれば、処理のサイクルの制約を受けずに、検出値を取得するタイミングを設定できるので、６軸センサー１１１、２３５の仕様によりサンプリング周期が短い場合に対応できる等の利点がある。
【０１０３】
ステップＳ１２のキャリブレーションは、いくつかの方法により実現できる。
図７には、画像表示部２０が搭載するカメラ６１を利用する例を示す。
表示制御部１４７は、キャリブレーションの実行を案内する案内画面を画像表示部２０により表示させる（ステップＳ５１）。ステップＳ５１で表示される案内画面には、制御装置１０の位置を、カメラ６１の画角（撮像範囲）に収まる位置とするように案内する画像やテキストを含む。カメラ６１の画角が、使用者が右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認する視野を含む場合、案内画面により、制御装置１０が視野に収まるように、制御装置１０を手に持つ等を指示すればよい。
【０１０４】
撮像制御部１４９は、カメラ６１による撮像を実行させ（ステップＳ５２）、撮像画像データから制御装置１０の画像を検出する。制御装置１０の画像を検出するための画像の特徴量等のデータは、例えば、設定データ１２３に含まれる。撮像制御部１４９は、制御装置１０の画像の検出に成功したか否かを判定する（ステップＳ５３）。撮像画像データから制御装置１０の画像を検出できない場合（ステップＳ５３；Ｎｏ）、ステップＳ５２に戻って撮像を再試行する。
【０１０５】
撮像画像データから制御装置１０の画像を検出できた場合（ステップＳ５３；Ｙｅｓ）、操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を特定する（ステップＳ５４）。ステップＳ５４で、操作検出制御部１５２は、撮像制御部１４９が検出した制御装置１０の画像の向きと撮像画像における座標軸とに基づいて、カメラ６１の画角に対する制御装置１０の向きを特定する。また、操作検出制御部１５２は、撮像画像における制御装置１０の画像の大きさをもとに、カメラ６１の撮像面から制御装置１０までの距離を求めてもよい。これらの処理、或いは他の公知の処理により、操作検出制御部１５２は、画像表示部２０に対する制御装置１０の相対位置を求めることができる。
操作検出制御部１５２は、ステップＳ５４で求めた相対位置を、初期状態における相対位置として位置検出データ１２９に設定する（ステップＳ５５）。
【０１０６】
図８には、磁気センサーを利用するキャリブレーションの例を示す。
表示制御部１４７は、キャリブレーションの実行を案内する案内画面を画像表示部２０により表示させる（ステップＳ６１）。ステップＳ６１で表示される案内画面は、例えば、キャリブレーションを開始することを報知する画像やテキストを含む。
【０１０７】
操作検出制御部１５２は、制御装置１０が備える磁気センサー１１３の検出値を取得して（ステップＳ６２）、取得した検出値に基づき制御装置１０の方向を特定する。また、操作検出制御部１５２は、画像表示部２０が備える磁気センサー２３７の検出値を取得して（ステップＳ６３）、取得した検出値に基づき画像表示部２０の方向を特定する。ここで得られる制御装置１０及び画像表示部２０の方向は、地磁気の向きを基準とする、いわゆる絶対的な方向である。操作検出制御部１５２は、ステップＳ６２、Ｓ６３で取得した、地磁気を基準とする制御装置１０及び画像表示部２０の向きに基づいて、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を特定する（ステップＳ６４）。操作検出制御部１５２は、ステップＳ６４で求めた相対位置を、初期状態における相対位置として位置検出データ１２９に設定する（ステップＳ６５）。
【０１０８】
図８の動作において、ステップＳ６１で表示される案内画面に、制御装置１０と画像表示部２０との位置を、特定の位置にするよう案内する画像やテキストを含めてもよい。例えば、制御装置１０を前部フレーム２７や右保持部２１、左保持部２３等に接触させるよう案内する画像やテキストを表示してもよい。この場合、初期状態における制御装置１０と画像表示部２０との距離の概算値が決定されるので、磁気センサー１１３、２３７の検出値から、制御装置１０と画像表示部２０の相対位置をより高精度で特定できる。
【０１０９】
図７の例では、カメラ６１を利用することにより、磁気センサー１１３、２３７を用いた検出を行うことなく、キャリブレーションを実行できる。これに対し、図８の動作例では、磁気センサー１１３、２３７を利用してキャリブレーションを実行でき、カメラ６１の撮像画像の解析等を必要としない。磁気センサー１１３、２３７が出力する検出値が安定するまでには比較的長い時間がかかるのに対し、カメラ６１の撮像面は速やかに取得できる。その一方で、カメラ６１の撮像画像を解析する処理は負荷が高い。従って、例えば、高負荷の処理を実行可能な構成では図７の方法を採用し、処理負荷を抑えたい場合は図８の方法を採用すればよい。また、磁気センサー１１３、２３７の仕様により、短時間で高精度の検出値を得られる場合は図８の動作を採用すればよい。
また、図７に示す動作において磁気センサー１１３、２３７の検出値を取得して地磁気に対する制御装置１０、画像表示部２０の方向を特定してもよい。また、図８に示す動作においてカメラ６１の撮像画像に基づき、制御装置１０からカメラ６１の撮像面までの距離や、制御装置１０の向き等を特定してもよい。
【０１１０】
図９は、ＨＭＤ１００の操作と表示態様の例を示す説明図である。図９（Ａ）は、ＨＭＤ１００を装着する使用者Ｕが行う操作の例を示し、図９（Ｂ）は制御装置１０に対する仮想の軸を示す。図９（Ｃ）は画像表示部２０における表示例を示す。
【０１１１】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）、図９（Ｃ）には、制御装置１０を用いた操作の一例として、制御装置１０の向きに応じてレーザーポインターの動作を仮想的に実現する例を説明する。この例では、図９（Ａ）に示すように、使用者の前方に仮想スクリーンＳＣＶが位置するものと仮定して、この仮想スクリーンＳＣＶに、制御装置１０の向きに対応するポインターＰＶが表示される。仮想スクリーンＳＣＶは実在しないのでポインターＰＶも仮想であり、この例では、画像表示部２０によって、使用者に、仮想スクリーンＳＣＶ上のポインターＰＶのような画像を視認させる。
【０１１２】
この例では、図９（Ｂ）に示すように、制御装置１０の長軸方向に重なる仮想の軸ＡＸが設定される。制御装置１０の筐体において、トラックパッド１４が配置された面を前面とし、前面に垂直な方向をＹ方向とし、トラックパッド１４の幅方向に相当する方向をＸ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向に垂直な方向をＺ方向とした場合、軸ＡＸはＺ方向に平行である。
【０１１３】
表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２が検出する画像表示部２０と制御装置１０の相対位置に基づいて、図９（Ｃ）に示すように、ポインターＰＶを表示する。図９（Ｃ）においてＶＲは使用者の視野を示す。また、Ｖは視野ＶＲにおいてハーフミラー２６１、２６２により画像が視認される範囲、すなわち表示領域を示す。表示領域Ｖは、図９（Ａ）に示す仮想スクリーンＳＣＶに対応し、ポインターＰＶの表示位置は、仮想スクリーンＳＣＶに軸ＡＸが交わる交点に対応する。
使用者が制御装置１０を動かすと、制御装置１０の動きに対応して、ポインターＰＶの位置が変化するように、表示が更新される。
【０１１４】
ところで、仮想スクリーンＳＣＶは、画像表示部２０の正面に位置すると仮定される仮想の面であり、画像表示部２０に対する相対位置が固定される。従って、使用者が頭の向きを変えることで、画像表示部２０の向きが変われば、仮想スクリーンＳＣＶの位置は画像表示部２０に合わせて変わる。
従って、ポインターＰＶの位置は、制御装置１０の動きだけでなく、画像表示部２０の動きを考慮して求める必要がある。例えば、制御装置１０と画像表示部２０とが同じ方向に同じ量だけ移動した場合、ポインターＰＶの表示位置が変わらないことがある。この場合、６軸センサー１１１は動きがあったことを示す値であるが、ポインターＰＶの表示位置を更新しないことが望ましい。
このように、制御装置１０の動きのみを用いてポインターＰＶの表示位置を適切に制御することは容易ではない。そこで、本実施形態のＨＭＤ１００は、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置に基づいて表示の制御を行う。
【０１１５】
表示に係る制御部１５０の動作を詳細に説明する。
図１０はＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートであり、制御装置１０の相対位置に対応して画像を表示する動作を示す。
【０１１６】
操作検出制御部１５２は、図９（Ａ）に符号Ｄ１で示す仮想スクリーンＳＣＶまでの距離を設定する（ステップＳ７１）。仮想スクリーンＳＣＶと制御装置１０の仮想の軸ＡＸとの交点であるポインターＰＶの位置は、距離Ｄ１によって異なるため、最初に距離Ｄ１が設定される。距離Ｄ１は使用者が入力してもよいし、デフォルト値として設定データ１２３に設定された距離であってもよい。
【０１１７】
操作検出制御部１５２は、キャリブレーションで特定した初期状態からの制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の変化量を求め、この変化量に基づき、仮想スクリーンＳＣＶに対する制御装置１０の変位量を特定する（ステップＳ７２）。操作検出制御部１５２は、制御装置１０の６軸センサー１１１の検出値の履歴から、初期状態から制御装置１０が動いた方向と量を特定できる。同様に、操作検出制御部１５２は、初期状態から画像表示部２０が動いた方向と量を特定できる。操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０の動きの差分を方向ごとに求めることで、相対位置の変化量を求めることができる。操作検出制御部１５２は、初期状態からの制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の変化量に基づき、仮想スクリーンＳＣＶに対する制御装置１０の方向を特定する（ステップＳ７３）。ステップＳ７３で、操作検出制御部１５２は、制御装置１０と画像表示部２０の相対位置の変化量から、画像表示部２０に対する制御装置１０の現在の位置及び方向を求める。そして、ステップＳ７１で設定した距離Ｄ１だけ離れた仮想スクリーンＳＣＶに対する制御装置１０の方向と位置を求めることができる。
【０１１８】
ここで、制御部１５０は、仮想スクリーンＳＣＶに対する制御装置１０の方向の変化と、位置の変化との両方を、画像表示部２０の表示に反映するように処理を行ってもよいが、本実施形態では方向の変化のみを反映させる。すなわち、図９（Ｂ）に矢印Ｃ１で示すように、制御装置１０がＸ−Ｚ面内で（Ｙ軸まわりに）回転する動き、及び、矢印Ｃ２で示すようにＹ−Ｚ面内で（Ｘ軸まわりに）回転する動きに対応して、表示を更新する。この場合、制御装置１０のＹ軸まわりの動きと、Ｘ軸回りの動きのそれぞれに対応して、ポインターＰＶの表示位置を更新する。また、Ｚ軸まわりの動きはポインターＰＶの表示位置の変化を招かないため、考慮しなくてもよい。
【０１１９】
本実施形態で、制御部１５０は、制御装置１０の動きのうち、Ｘ軸、Ｙ軸あるいはＺ軸方向における平行移動成分に対応する表示位置の変更を行わない。例えば、図９（Ａ）において、制御装置１０が仮想スクリーンＳＣＶに対して平行に移動した場合、制御装置１０の方向を変える場合に比べてポインターＰＶの移動量は小さい。また、制御装置１０を手に持って使用者が操作する場合、制御装置１０を平行移動させる操作よりも、制御装置１０を傾ける操作の方が、操作性が良い。このため、本実施形態では一例として、制御装置１０のＹ軸まわりの動きと、Ｘ軸回りの動きのそれぞれに対応して、ポインターＰＶの表示位置を更新する。
【０１２０】
操作検出制御部１５２は、ステップＳ７３で求めた仮想スクリーンＳＣＶに対する制御装置１０の方向に基づき、ポインターＰＶの表示位置を算出し（ステップＳ７４）、この表示位置を示すデータを出力する。表示制御部１４７は、ステップＳ７４で算出された表示位置にポインターＰＶを移動させるように，表示を更新する（ステップＳ７５）。なお、ステップＳ７３〜Ｓ７４の動作を表示制御部１４７が行ってもよい。また、ステップＳ７１〜Ｓ７５の全ての処理について、表示制御部１４７と操作検出制御部１５２のいずれが実行するかは適宜に決めてよく、上記は一例である。
【０１２１】
図１１は、ＨＭＤ１００の表示例を示す説明図であり、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）はジェスチャー操作に対応して表示を更新する前後の状態を示す。
図１１（Ａ）は、コンテンツの一種として、木の画像ＷＶを表示する例を示す。画像ＷＶはＣＧ等の画像であって、実空間にある物体（実物体）ではない。ポインターＰＶは、制御装置１０の向きに対応して表示される。
【０１２２】
制御部１５０は、画像表示部２０に対する制御装置１０の向きの変化に追従するように、ポインターＰＶの表示位置を更新する。ここで、画像表示部２０に対する制御装置１０の相対位置の変化が所定のジェスチャーに該当する場合、制御部１５０は、ポインターＰＶの表示を切り替える。
図１１（Ｂ）の例では、ジェスチャー操作に応じて、ポインターＰＶを工具ポインターＣＶに変更する例を示す。この例では、制御装置１０により、木の画像ＷＶに対し工具ポインターＣＶを動かす操作が可能になり、制御部１５０は、制御装置１０の動きに追従して木の画像ＷＶに対する彫刻を行うように表示を変化させる。このように、ジェスチャー操作により、ポインターＰＶの表示を工具ポインターＣＶに変化させ、さらに、工具ポインターＣＶの位置に対応する処理を切り替えさせることができる。
【０１２３】
図１２はＨＭＤ１００の表示例を示す説明図であり、特に、実空間に位置する物体を対象とするＡＲ表示を行う例を示す。図１２（Ａ）は実空間の物体と使用者との位置関係を示し、図１２（Ｂ）は表示領域における表示例を示す。
図１２（Ａ）に示すように、ＨＭＤ１００は、使用者Ｕの視野にＡＲ表示の対象物ＯＢが視認される状態で、制御装置１０の操作に対応するポインター等をＡＲ表示することができる。
【０１２４】
図１２（Ｂ）はＡＲ表示の例であり、視野ＶＲに視認される対象物ＯＢに対し、制御装置１０の軸ＡＸ（図９（Ｂ））に対応してポインターＨＶが表示される。ポインターＨＶの表示位置は、制御装置１０の軸ＡＸと対象物ＯＢとの接点、或いは、軸ＡＸと対象物ＯＢの近傍にある仮想面との交点に相当する位置である。
この場合、制御部１５０は、図１２（Ａ）に示すように、画像表示部２０から実空間の対象物ＯＢまでの距離Ｄ２を設定する。距離Ｄ２は、カメラ６１の撮像画像を利用して検出してもよい。また、ＨＭＤ１００が、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、上述した距離センサー（図示略）を備える構成であれば、この距離センサーにより距離Ｄ２を測定してもよい。また、使用者の入力操作により、距離Ｄ２が入力されてもよいし、予め距離Ｄ２のデフォルト値が設定されてもよい。この場合、使用者に対し、対象物ＯＢから距離Ｄ２となる位置に移動するように、使用者を誘導する画像やテキストを表示してもよい。
【０１２５】
以上説明したように、使用者が装着して使用するＨＭＤ１００は、使用者の頭部に装着され、画像を表示する右導光板２６及び左導光板２８を有する画像表示部２０と、右導光板２６及び左導光板２８とは別体で構成される制御装置１０とを備える。ＨＭＤ１００は、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を検出する操作検出制御部１５２と、操作検出制御部１５２の検出結果に基づき右導光板２６及び左導光板２８の表示画像を制御する表示制御部１４７と、を備える。これにより、使用者の頭部に装着される右導光板２６及び左導光板２８によって、画像表示部２０及び／または制御装置１０の動きや位置に応じた表示を行うことが可能となる。また、表示を行う画像表示部２０の動きに対応できるので、例えば、使用者が意図しない表示の動きを抑えることで、違和感や、いわゆる映像酔いを抑制できる。
【０１２６】
また、表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２の検出結果に基づき右導光板２６及び左導光板２８によって表示される所定画像の表示位置を制御する。これにより、画像表示部２０または制御装置１０の動きに対応して、使用者の頭部に装着される右導光板２６及び左導光板２８に画像を表示する表示位置を制御できる。
【０１２７】
また、表示制御部１４７が画像表示部２０により表示させる所定画像は、使用者の注目を促すポインターであってもよく、この場合、使用者の注目を促すポインターの表示を、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置に基づき制御できる。
【０１２８】
また、操作検出制御部１５２は、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置に基づき、制御装置１０により所定のジェスチャー操作が行われたことを検出し、表示制御部１４７は、ジェスチャー操作に応じて右導光板２６及び左導光板２８の表示画像を制御する。これにより、画像表示部２０または制御装置１０の動きを利用したジェスチャー操作に対応して、表示を制御できる。
【０１２９】
また、表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２により検出される制御装置１０と画像表示部２０との相対位置に基づき、画像表示部２０に表示される表示画像の表示位置を制御する。また、表示制御部１４７は、操作検出制御部１５２によりジェスチャー操作が検出された場合に、画像表示部２０に表示される表示画像について、例えば拡大、縮小、貼り付け、ポインターの切り替え等の予め設定された変更を行う。これにより、制御装置１０と画像表示部２０との相対位置に基づきポインター等の表示を制御する処理とは別に、使用者がアクションを行うことで、他の処理を実行させることができる。
【０１３０】
また、右導光板２６及び左導光板２８は、外光を透過することにより実物体を視認可能に構成され、実物体に重ねて画像を表示する。表示制御部１４７は、右導光板２６及び左導光板２８によって実物体に重ねて表示される画像の表示状態を、操作検出制御部１５２の検出結果に基づき制御する。これにより、右導光板２６及び左導光板２８を透過して視認できる実物体に対応する表示を行うことができる。
【０１３１】
また、表示制御部１４７は、右導光板２６及び左導光板２８と実物体との距離に対応して画像の表示状態を制御するので、より高度に実物体に対応した表示を行うことができる。
【０１３２】
また、画像表示部２０は動きを検出する第１センサーを備え、制御装置１０は動きを検出する第２センサーを備え、操作検出制御部１５２は、第１センサー及び第２センサーの検出値に基づき、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を検出する。これにより、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を、的確に検出できる。
【０１３３】
また、操作検出制御部１５２は、初期状態における画像表示部２０と制御装置１０との相対位置と、初期状態に対する画像表示部２０及び制御装置１０の動きに基づき、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を検出する。これにより、初期状態を基準として、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を、より速やかに、かつ正確に検出できる。
【０１３４】
また、画像表示部２０はカメラ６１を備え、操作検出制御部１５２は、画像表示部２０が備えるカメラ６１の撮像画像から制御装置１０の画像を検出することにより、初期状態における画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を特定する。これにより、撮像画像を利用して、初期状態における画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を特定できる。
【０１３５】
また、画像表示部２０は磁気センサー２３７を備え、制御装置１０は磁気センサー１１３を備え、操作検出制御部１５２は、磁気センサー２３７及び磁気センサー１１３の検出値に基づき、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を検出する。これにより、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を、地磁気センサーを利用して検出できる。
【０１３６】
［第２実施形態］
図１３は、第２実施形態に係るＨＭＤ１００Ａの構成を示す図である。
ＨＭＤ１００Ａは、画像表示部２０（図１）に代えて、ＮＦＣタグ６９を有する画像表示部２０Ａを備えた構成である。すなわち、画像表示部２０の右保持部２１に、図１３に示すようにＮＦＣタグ６９を埋設した構成を、第２実施形態として示す。
【０１３７】
ＮＦＣタグ６９は、ＮＦＣ（Near Field Communication）規格に準拠したＲＦＩＣタグである。ＮＦＣタグ６９は、外部から送信される電波により起電力を発生して動作するパッシブタグであってもよく、画像表示部２０Ａ内部から電源供給を受けて動作するアクティブタグであってもよい。
【０１３８】
制御装置１０が備える通信部１１７は、ＮＦＣタグ６９の読み取り用の周波数の無線信号を送信して、ＮＦＣタグ６９を読み取ることが可能である。通信部１１７は、例えば、制御装置１０においてトラックパッド１４の反対側の面、すなわち裏面に設けることができる。この場合、制御装置１０の裏面を右保持部２１に接触させることで、通信部１１７がＮＦＣタグ６９を読み取れる。
【０１３９】
第１実施形態で説明したキャリブレーション（図７、図８）において、ＮＦＣタグ６９を利用することで、初期状態における画像表示部２０と制御装置１０の相対位置を特定の位置に設定できる。このキャリブレーションについて図１４を参照して説明する。
【０１４０】
図１４はＨＭＤ１００の動作を示すフローチャートであり、図６のステップＳ１２のキャリブレーションの一例を示す。
表示制御部１４７は、キャリブレーションの実行を案内する案内画面を画像表示部２０により表示させる（ステップＳ８１）。ステップＳ８１で表示される案内画面には、制御装置１０の裏面を、右保持部２１に当てるように案内する画像やテキストを含む。
【０１４１】
制御部１５０は、通信部１１７によるＮＦＣタグ６９の読み取りを試行し（ステップＳ８２）、読み取りができない間は（ステップＳ８２；Ｎｏ）、成功するまで待機する。
ＮＦＣタグ６９の読み取りに成功した場合（ステップＳ８２；Ｙｅｓ）、操作検出制御部１５２は、初期状態の相対位置を位置検出データ１２９に設定する（ステップＳ８３）。ステップＳ８３では、ＮＦＣタグ６９を読み取る姿勢として、予め登録された制御装置１０と画像表示部２０との相対位置を、位置検出データ１２９に設定する。ＮＦＣタグ６９の読み取りに成功したことにより、制御装置１０が右保持部２１に接触したことは明らかであるから、制御装置１０と画像表示部２０の相対位置が特定できる。なお、制御装置１０の向きについて厳密に初期状態を定義することも可能である。この場合、ステップＳ８１で表示する案内画面によって、制御装置１０を右保持部２１に当接させるときの向き、角度等について詳細に案内すればよい。
【０１４２】
このように、制御部１５０は、ＮＦＣタグ６９を利用して、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置が特定の位置となったことを検出し、画像表示部２０と制御装置１０との相対位置を設定してもよい。
【０１４３】
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。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。
【０１４４】
また、上記各実施形態では、画像表示部２０にポインターＰＶ、ＨＶ、工具ポインターＣＶ等を表示する表示位置の制御を例示して説明した。本発明はこれに限定されるものではなく、画像表示部２０において表示可能な画像や調整内容は任意である。
例えば、制御装置１０の位置や方向の変化に基づきジェスチャーを検出した場合に、ＨＭＤ１００の動作に関する設定を行うメニューを表示し、制御装置１０の動きにより、メニューに対する操作を行うことが可能な構成であってもよい。また、ジェスチャーを検出した場合に、画像表示部２０における表示輝度を変更する処理や、表示と音声出力とを停止するミュート処理を行ってもよく、その他、制御装置１０の動きに応じてＨＭＤ１００が実行する処理の内容は任意である。
【０１４５】
また、画像表示部２０、２０Ａは、使用者の頭部に装着されて画像を表示するものであればよい。例えば、画像表示部２０、２０Ａ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。
【０１４６】
さらに、上記実施形態では、画像表示部２０、２０Ａ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、２０Ａとが無線通信回線により接続する構成であってもよい。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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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】
【０１４９】
１０…制御装置（第２デバイス）、２０、２０Ａ…画像表示部（第１デバイス）、２１…右保持部、２２…右表示ユニット、２３…左保持部、２４…左表示ユニット、２６…右導光板、２７…前部フレーム、２８…左導光板、３０…ヘッドセット、４０…接続ケーブル、６１…カメラ（撮像部）、６３…マイク、６５…照度センサー、６７…ＬＥＤインジケーター、１００、１００Ａ…ＨＭＤ（表示装置）、１１０…操作部、１１１…６軸センサー（第２センサー）、１１３…磁気センサー（第２センサー、第２地磁気センサー）、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、１２８…表示設定データ、１２９…位置検出データ、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、１４９…撮像制御部、１５０…制御部、１５２…操作検出制御部（検出部）、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（第１センサー）、２３７…磁気センサー（第１センサー、第１地磁気センサー）。
【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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