JP2002176661A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 立体視表示することができるとともに、利用
者が作り出された仮想空間の注視している位置を特定す
ることができる画像表示装置を提供する。 【解決手段】 ２つの表示面６Ｌ，６Ｒが、利用者２の
左右の眼４Ｌ，４Ｒにそれぞれ臨んで配置され、利用者
２は、左右の眼４Ｌ，４Ｒによって、視差を有する画像
を見ることができる。これによって表示器８によって立
体視表示をすることができ、利用者に対して３次元の仮
想空間を作り出すことができる。このように立体視表示
される画像を見ている利用者２の左右の眼４Ｌ，４Ｒの
視線方向が視線検出器９によって検出され、仮想的に作
り出される仮想空間内の利用者が注視する位置を、演算
処理計算機１０によって演算することができる。これに
よって擬似フォーカス処理をするなど、注視位置に基づ
く付加機能を有する画像表示装置を実現することができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばヘッドマ
ウントディスプレイ装置として好適に実施することがで
きる画像表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ヘッドマウントディスプレイ装置は、２
つの表示面に視差を有する画像を表示することができ
る。利用者は、ヘッドマウントディスプレイ装置を頭部
に装着し、左右の眼で、各表示面の画像を個別に見るこ
とによって、立体視表示されて作り出される３次元の仮
想空間を体感することができる。

【０００３】また他の従来の技術として、特開平１０−
６９３６３に示されるディスプレイ上のメッセージ情報
を管理する装置がある。この装置は、ディスプレイ上に
メッセージを表示するにあたって、アイトラッカによっ
て利用者が注視しているディスプレイ上の位置を検出し
て、その位置にメッセージを表示する。さらに注視位置
がメッセージに沿って移動したとき、メッセージが自動
的に消去される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ヘッドマウントディス
プレイ装置では、利用者に立体視表示をすることだけを
目的とする装置である。したがってこの装置では、利用
者が作り出された仮想空間の注視している位置を特定す
ることができない。

【０００５】また特開平１０−６９３６３の装置では、
利用者が注視しているディスプレイ上の位置を特定する
ことはできるけれども、あくまでも２次元における位置
の特定である。この装置をそのまま用いても、立体視表
示されて作り出された仮想空間内の注視している位置を
特定することはできない。

【０００６】本発明の目的は、立体視表示することがで
きるとともに、利用者が作り出された仮想空間の注視し
ている位置を特定することができる画像表示装置を提供
することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、利用者の頭部に装着され、利用者の左右の眼にそれ
ぞれ臨んで配置される２つの表示面に、視差を有する画
像をそれぞれ表示する表示手段と、利用者の左右の眼の
視線方向を検出する視線検出手段と、利用者の頭部の位
置および姿勢を検出する位置姿勢検出手段と、視線検出
手段によって検出された各視線方向ならびに位置姿勢検
出手段によって検出された頭部の位置および姿勢に基づ
いて、表示手段による画像によって仮想的に作り出され
る仮想空間中の利用者が注視する位置を演算する演算処
理手段とを含むことを特徴とする画像表示装置である。

【０００８】本発明に従えば、表示手段は、利用者の頭
部に装着され、この状態で２つの表示面が、利用者の左
右の眼にそれぞれ臨んで配置され、利用者は、一方の眼
で一方の表示面上の画像を見るとともに、他方の眼で他
方の表示面上の画像を見ることができる。これによって
表示手段は、利用者に対して立体視表示をすることがで
き、利用者に対して３次元の仮想空間を作り出すことが
できる。このように立体視表示される画像を見ている利
用者の左右の眼の視線方向が視線検出手段によって検出
されるとともに、利用者の頭部の位置および姿勢が位置
検出手段によって検出され、表示手段による画像によっ
て、したがって表示手段による立体視表示によって、仮
想的に作り出される仮想空間中の利用者が注視する位置
を、演算処理手段によって演算することができる。この
ように左右の眼の各視線方向を検出することによって、
視線の交差する位置を特定して、仮想空間中の利用者が
注視する位置を、演算して求めることができる。

【０００９】請求項２記載の本発明は、前記演算処理手
段は、利用者が注視する位置の画像部分が残余の画像部
分に比べて高い鮮鋭度を有する画像を表示するように表
示手段を制御することを特徴とする。

【００１０】本発明に従えば、利用者が注視する位置を
表す画像部分が残余の画像部分に比べて高い鮮鋭度を有
する画像が、表示手段によって表示される。このように
利用者が注視する位置に応じて、画像の鮮鋭度に部分的
な差異を与え、利用者が注視する位置が他より鮮鋭に表
示される。したがって表示される画像は、利用者が実空
間を見たときに得られる部分的に鮮鋭度の異なる像と同
様に、部分的に鮮鋭度が異なる画像であり、このような
画像を表示することができる。

【００１１】請求項３記載の本発明は、前記演算処理手
段は、所定の位置の注視時間が所定時間以上となったと
き、表示手段による表示内容を変更するように制御する
ことを特徴とする。

【００１２】本発明に従えば、利用者が所定の位置を所
定時間以上注視することによって、表示手段による表示
内容が切換えられる。表示内容は、表示面の一部または
全部における表示なしを含む。このように所定の位置を
注視することによって、表示内容を切換えることがで
き、表示切換のための操作の手間を少なく、または無く
すことができる。

【００１３】請求項４記載の本発明は、利用者によって
操作される操作手段をさらに含み、前記演算処理手段
は、所定の位置が注視されている状態で操作手段が操作
されたとき、表示手段による表示内容を変更するように
制御することを特徴とする。

【００１４】本発明に従えば、利用者が所定の位置を注
視した状態で操作手段を操作することによって、表示手
段による表示内容が切換えられる。表示内容は、表示面
の一部または全部における表示なしを含む。このように
所定の位置を注視して操作手段を操作することによっ
て、表示内容を切換えることができ、表示内容の切換の
ための操作の手間を少なくすることができる。

【００１５】請求項５記載の本発明は、所定の動作を実
行する動作手段をさらに含み、前記演算処理手段は、所
定の位置の注視時間が所定時間以上となったとき、動作
手段による動作の実行および停止の切換を制御すること
を特徴とする。

【００１６】本発明に従えば、利用者が所定の位置を所
定時間以上注視することによって、動作手段による動作
の実行および停止が切換えられる。たとえば画像処理に
よる仮想空間内の物体の追尾などを実行することがで
き、また逆にこのような動作を停止することができる。
このように所定の位置を注視することによって、いわゆ
るスイッチのオン／オフ切換えをして、所定の動作を制
御することができ、この動作の切換のための操作の手間
を少なく、または無くすことができる。

【００１７】請求項６記載の本発明は、所定の動作を実
行する動作手段と、利用者よって操作される操作手段と
をさらに含み、前記演算処理手段は、所定の位置が注視
されている状態で操作手段が操作されたとき、動作手段
による動作の実行および停止の切換を制御することを特
徴とする。

【００１８】本発明に従えば、利用者が所定の位置を注
視した状態で操作手段を操作することによって、動作手
段による動作の実行および停止が切換えられる。たとえ
ば画像処理による仮想空間内の物体の追尾などを実行す
ることができ、また逆にこのような動作を停止すること
ができる。このように所定の位置を注視した状態で操作
手段を操作して、いわゆるスイッチのオン／オフ切換え
をして、所定の動作を制御することができ、この動作の
切換のための操作の手間を少なくすることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の一形態の
ヘッドマウントディスプレイ装置１を示すブロック図で
ある。画像表示装置であるヘッドマウントディスプレイ
（HeadMounted Display：以下「ＨＭＤ」という場合が
ある）装置１は、利用者２の頭部３に装着され、利用者
２の左右の眼４Ｌ，４Ｒにそれぞれ臨んで配置される２
つの表示面６Ｌ，６Ｒに、視差を有する画像をそれぞれ
表示する表示器８と、利用者２の左右の眼４Ｌ，４Ｒの
視線方向を検出する視線検出器９と、利用者２の頭部３
の位置および姿勢を検出する位置姿勢検出器１１と、視
線検出器９によって検出された各視線方向ならびに位置
姿勢検出器１１によって検出された頭部３の位置および
姿勢に基づいて、表示器８よる画像によって仮想的に作
り出される仮想空間内の利用者が注視する位置（以下
「注視位置」という場合がある）を演算する演算処理計
算機１０とを含む。

【００２０】ＨＭＤ装置１は、さらに、利用者２の頭部
３に装着される図示しないホルダを備えており、このホ
ルダに表示器８が設けられ、これによって表示器８が、
利用者２の頭部３に装着され、頭部３に対して一定位置
に保持される。この表示手段である表示器８は、各表示
面６Ｌ，６Ｒがそれぞれ形成される２つのスクリーン部
材１２Ｌ，１２Ｒと、各表示面６Ｌ，６Ｒに画像をそれ
ぞれ投影する２つの投影機１３Ｌ，１３Ｒとを有する。

【００２１】各スクリーン部材１２Ｌ，１２Ｒは、ハー
フミラーによって構成され、ホルダが頭部３に装着され
た状態で、左右の眼４Ｌ，４Ｒにそれぞれ臨んで、頭部
３に関して前方に配置される。たとえば、一方の表示面
６Ｌを有する一方のスクリーン部材１２Ｌは左眼４Ｌに
臨んで配置され、他方の表示面６Ｒを有する他方のスク
リーン部材１２Ｒは右眼４Ｒに臨んで配置される。

【００２２】各投影機１３Ｌ，１３Ｒは、たとえば陰極
線管および液晶表示素子などによって構成され、これら
投影機１３Ｌ，１３Ｒによって、各スクリーン部材１２
Ｌ，１２Ｒの表示面６Ｌ，６Ｒに画像が投影され、各表
示面６Ｌ，６Ｒに画像が表示される。各表示面６Ｌ，６
Ｒに表示される画像は、利用者２の左右の眼４Ｌ，４Ｒ
の視差に相当する視差を有する画像である。

【００２３】このようにハーフミラーから成るスクリー
ン部材１２Ｌ，１２Ｒに投影して画像を表示することに
よって、利用者２から見てスクリーン部材１２Ｌ，１２
Ｒの背後に存在する背景に、上描きするように重ね合わ
せて表示することができ、利用者２は、表示器８によっ
て表示される画像だけでなく、スクリーン部材１２Ｌ，
１２Ｒを透して背景を見ることができる。このように本
実施の形態では、実際の背景と表示器８による画像とに
よって、仮想空間が作り出される。

【００２４】視線検出手段である視線検出器９は、左右
の眼４Ｌ，４Ｒをそれぞれ撮像する２つのアイカメラ１
４Ｌ，１４Ｒと、反射面がそれぞれ形成される２つの反
射部材１５Ｌ，１５Ｒと、各アイカメラ１４Ｌ，１４Ｒ
によって撮像された画像を処理して、左右の眼４Ｌ，４
Ｒの視線方向を求めるアイカメラコントローラ１６とを
有する。視線検出器１１のうち、各アイカメラ１４Ｌ，
１４Ｒおよび各反射部材１５Ｌ，１５Ｒは、表示器８が
設けられるホルダに設けられ、これによって各アイカメ
ラ１４Ｌ，１４Ｒおよび各反射部材１５Ｌ，１５Ｒが、
利用者２の頭部３に装着され、頭部３に対して一定位置
に保持される。

【００２５】本実施の形態では、ホルダに保持されて利
用者２の頭部３に装着される各スクリーン部材１２Ｌ，
１２Ｒ、各投影機１３Ｌ，１３Ｒ、各アイカメラ１４
Ｌ，１４Ｒおよび各反射部材１５Ｌ，１５Ｒを含んでＨ
ＭＤ本体２０が構成される。このＨＭＤ本体２０が頭部
３に対して一定位置に装着される。

【００２６】各アイカメラ１４Ｌ，１４Ｒは、赤外線を
用いて、左右の眼４Ｌ，４Ｒ、具体的にはそれぞれの眼
球を撮像する。赤外線を用いることによって、利用者２
の視覚に影響を与えることなく、左右の眼４Ｌ，４Ｒを
撮像することができる。また図示しない赤外線照射手段
を設けて、左右の眼４Ｌ，４Ｒに赤外線を照射し、各ア
イカメラ１４Ｌ，１４Ｒによる撮像を容易にするように
してもよい。

【００２７】各反射板１５Ｌ，１５Ｒは、ハーフミラー
によって構成され、ホルダが頭部３に装着された状態
で、左右の眼４Ｌ，４Ｒにそれぞれ臨んで、頭部３に関
して前方に配置される。たとえば、一方の反射部材１５
Ｌは左眼４Ｌに臨んで左眼４Ｌと一方のスクリーン部材
１２Ｌとの間に配置され、他方の反射部材１５Ｒは右眼
４Ｒに臨んで右眼４Ｒと他方のスクリーン部材１２Ｒと
の間に配置される。

【００２８】このように各反射板１５Ｌ，１５Ｒが設け
られ、各アイカメラ１４Ｌ，１４Ｒは、この各反射板１
５Ｌ，１５Ｒを介して、左右の眼４Ｌ，４Ｒを撮像す
る。具体的には、一方のアイカメラ１４Ｌは、一方の反
射板１５Ｌを介して左眼４Ｌを撮像し、他方のアイカメ
ラ１４Ｒは、他方の反射板１５Ｒを介して右眼４Ｒを撮
像する。各反射板１５Ｌ，１５Ｒを介して左右の眼４
Ｌ，４Ｒをそれぞれ撮像することによって、各アイカメ
ラが１４Ｌ，１４Ｒが利用者２の視界をさえぎり、利用
者２が表示器８による画像および背景を見るのに邪魔に
なることを防ぐことができる。

【００２９】アイカメラコントローラ１６には、各アイ
カメラ１４Ｌ，１４Ｒによって撮像された左右の眼４
Ｌ，４Ｒの像を表す信号が与えられる。アイカメラコン
トローラ１６は、左右の眼４Ｌ，４Ｒの像をそれぞれ画
像処理し、瞳孔の位置を解析することによって左右の眼
４Ｌ，４Ｒの視線方向、具体的には頭部３に対する左右
の眼４Ｌ，４Ｒの視線方向を演算して求める。このよう
にして、視線検出器９によって、左右の眼４Ｌ，４Ｒの
頭部３に対する視線方向を検出することができる。

【００３０】位置姿勢検出手段である位置姿勢検出器１
１は、センサ部２４およびトランスミッタ部２５を有す
る磁気式のヘッドモーションセンサ（Head Motion Sens
or：以下、「ＨＭＳ」という場合がある）と、ＨＭＳコ
ントローラ２６とを有する。ＨＭＳのセンサ部２４は、
利用者２の頭部３に装着され、ＨＭＳのトランスミッタ
部２５は、利用者２が在居する空間の低位置に後述のよ
うに利用者２がパイロットである場合コックピットの低
位置に固定される。トランスミッタ部２５によって作り
出される磁界の強度をセンサ部２４で検出し、この磁界
の強度を表す信号がＨＭＳコントローラ２６に与えられ
る。これに基づいてＨＭＳコントローラ２６によって、
定位置にあるトランスミッタ部２５に対するセンサ部２
４の位置および姿勢を演算して求める。このようにして
位置姿勢検出器１１によって利用者２の頭部３の位置お
よび姿勢を検出することができる。

【００３１】位置姿勢検出器１１は、上に構成以外のＨ
ＭＳを用いるようにしてもよい。たとえば光学式および
ジャイロ式などの他の方式のＨＭＳを用いてもよく、利
用者２の頭部３の位置および姿勢を検出することのでき
るものであれば、どのような方式でもよい。

【００３２】演算処理手段である演算処理計算機１０
は、表示器８によって表示すべき画像の画像データを表
す信号を、各投影機１３Ｌ，１３Ｒに与える。これによ
って各投影機１３Ｌ，１３Ｒは、演算処理計算機１０か
ら与えられる画像データに基づく画像を投影し、表示器
８によってその画像が表示される。

【００３３】演算処理計算機１０には、また、ＨＭＳコ
ントローラ２６から頭部３の位置および姿勢を表す信号
が与えられる。これによって演算処理計算機１０は、頭
部３の位置および姿勢に基づいて、表示器８による画像
を指令することができる。

【００３４】また演算処理計算機１０には、頭部３の位
置および姿勢の信号に加えて、アイカメラコントローラ
１６から左右の眼４Ｌ，４Ｒの視線方向を表す信号が与
えられる。これによって演算処理計算機１０は、左右の
眼４Ｌ，４Ｒの視線方向に基づいて、表示器８による画
像によって作り出される仮想空間内の利用者２が注視す
る位置を演算して求めることができる。

【００３５】ＨＭＤ装置１は、表示器８によって表示す
べき画像に関する情報を入力するための画像情報入力手
段１７を含む。この画像情報入力手段１７は、たとえば
予め生成された各種情報を記憶する記憶手段、所定の空
間を撮像する撮像手段および所定の情報を取得する情報
取得手段の少なくとも１つを有する構成であってもよ
い。

【００３６】記憶手段はたとえばハードディスクドライ
ブ装置などによって実現され、この記憶手段を画像情報
入力手段１７として用いる場合、演算処理計算機１０
は、利用者２の頭部３の位置および姿勢に対応した各種
情報を読み込み、画像データを生成してその画像データ
を表す信号を表示器８に与える。撮像手段はたとえば可
視光または赤外線を用いて撮像するＣＣＤカメラによっ
て実現され、この撮像手段を画像情報入力手段として用
いる場合、演算処理計算機１０は、撮像された画像の画
像データを表す信号を表示器８に与える。情報取得手段
はたとえば各種情報を検出するセンサによって実現さ
れ、この撮像手段を画像情報入力手段として用いる場
合、演算処理計算機１０は、取得された情報を示すグラ
フなどの画像の画像データを表す信号を表示器８に与え
る。

【００３７】このようなＨＭＤ装置１は、利用者２の頭
部３の位置および姿勢に基づいて画像を表示することが
できるので、利用者２が移動し、または向きを変えるな
どして、頭部３の位置および姿勢が変化すると、その頭
部３の位置および姿勢の変化に応じて仮想空間内におけ
る頭部３の位置および姿勢が変化するように、表示する
ことができる。換言すれば、利用者２は、仮想空間を仮
想的に移動することができる。このようにして作り出さ
れる仮想空間内の利用者が注視する位置を、視線検出器
９によって検出することができる。

【００３８】図２は、表示器８による立体視表示を説明
するための図である。左眼４Ｌ用として一方の表示面６
Ｌに表示される画像３５Ｌと、右眼４Ｒ用として他方の
表示面６Ｒに表示される画像３５Ｒとは、上述したよう
に相互に視差を有している。詳細に述べると、図２の例
では、木３６、山３７および湖３８が表示されている
が、左眼４Ｌ用の画像３５Ｌと右眼４Ｒ用の画像３５Ｒ
とでは、木３６、山３７および湖３８の相互の位置関係
が異なっている。このような表示によって立体視表示を
することができる。

【００３９】１つの表示面に表示される画像を左右の眼
４Ｌ，４Ｒで見る表示では、言うまでも無く平面的な表
示しかできない。また左右の眼４Ｌ，４Ｒに対して個別
に表示をしても、同一の画像であれば、左右の眼４Ｒ，
４Ｌの視線が平行となるので、遠近感は得られない。つ
まり片方、たとえば右眼４Ｒ用の画像３５Ｒだけでは、
木３６、山３７および湖３８の方向に関するの情報を利
用者２に与えることができるけれども、木３６、山３７
および湖３８の遠近に関する情報を利用者２に与えるこ
とができない。したがって利用者２は、遠近に関して把
握することができない。

【００４０】ＨＭＤ装置１では、視差を有する画像３５
Ｌ，３５Ｒを左右の眼４Ｌ，４Ｒにそれぞれ表示するこ
とによって、木３６、山３７および湖３８の遠近に関す
る情報を与えることができ、利用者２は遠近を把握する
ことができる。木３６をさらに例に挙げて述べると、右
眼４Ｒ用の画像３５Ｒだけでは、実線で示される位置お
よび各仮想線で示される位置のいずれの位置にあるか把
握することができないけれども、左眼４Ｌ用の画像３５
Ｌによる方向の把握によって、その交点に存在し、実線
の位置であることを把握することができる。実際には画
像は各表示面６Ｌ，６Ｒ上に表示されるけれども、あた
かも遠近が存在するように表示することができる。この
ようにして立体視表示をし、３次元立体空間を仮想的に
作り出すことができる。

【００４１】図３は３次元空間における注視位置の特定
原理を説明するための図であり、図３（１）は利用者２
が無限遠を見ている場合の視線を示し、図３（２）は利
用者２が特定の対象物を見ている場合の視線を示す。利
用者２が一点を注視することなく視界内を全体的に見て
いる場合、図３（１）に示すように、左右の眼４Ｌ，４
Ｒによって無限遠をそれぞれ見ており、左右の眼４Ｌ，
４Ｒの視線方向３０Ｌ，３０Ｒは、相互に平行であり、
かつ頭部３の向いている方向（頭部３に対する前方）に
対して平行である。

【００４２】これに対して、利用者２がある特定の対象
物３２を注視している場合、図２（２）に示すように、
左右の眼４Ｌ，４Ｒによって対象物３２をそれぞれ見て
おり、左右の眼４Ｌ，４Ｒの視線方向３０Ｌ，３０Ｒは
対象物３２に向かっており、頭部３の向いている方向に
対して異なる視線角度θＬ，θＲをそれぞれ成してい
る。これら各視線角度θＬ，θＲと左右の眼４Ｌ，４Ｒ
の両眼距離Ｘとによって、利用者２が注視している位置
である対象物３２中の一点までの左右の眼４Ｌ，４Ｒか
らの注視点距離ＬＬ，ＬＲをそれぞれ求めることができ
る。左眼４Ｌと利用者２の注視位置との注視点距離ＬＬ
は、次式（１）によって、 ＬＬ＝ｘ／（ｓｉｎθＬ−ｔａｎθＲ×ｃｏｓθＬ） …（１） として求めることができ、右眼４Ｒと利用者２の注視位
置との注視点距離ＬＲは、次式（２）によって、 ＬＲ＝ｘ／（ｔａｎθＬ×ｃｏｓθＲ−ｓｉｎθＲ） …（２） として求めることができる。

【００４３】このような測定原理は、実際の空間はもち
ろん、左右の眼４Ｌ，４Ｒに視差を有する画像を表示す
ることによって作り出される仮想空間においても、同様
に適用することができ、ＨＭＤ装置１では、この測定原
理で利用者の注視位置を特定している。詳細に述べる
と、上述の視線検出器９によって、各視線方向３０Ｌ，
３０Ｒを、各視線角度θＬ，θＲとして検出される。ま
た利用者２の左右の眼４Ｌ，４Ｒの両眼間隔Ｄは、予め
測定することが可能である。これら各視線角度θＬ，θ
Ｒおよび両眼間隔ｘを用いた式（１）および式（２）の
演算処理は、演算処理計算機１０で実行される。これに
よってスクリーン部材１２Ｌ，１２Ｒの背後の背景と、
表示器８による表示とによって作り出される仮想空間内
において、利用者２が注視している位置を特定すること
ができる。

【００４４】図４は、表示器８による表示画像の一例を
示す図である。図４には、図２に示した右眼４Ｒ用の画
像３５Ｒの詳細な画像を示す。本実施の形態のＨＭＤ装
置１では、演算処理計算機１０は、上述のようにして求
めた利用者２が注視する位置の画像部分が残余の画像部
分に比べて高い鮮鋭度を有する画像を表示するように、
表示器８を制御する。具体的には、右眼４Ｒ用の画像３
５Ｒとして図２と同様の木３６、山３７および湖３８を
表示するにあたって、上述のようにして演算される仮想
空間内の利用者２の注視位置が木３６が仮想的に存在す
る位置である場合、この木３６は、高い鮮鋭度で表示
し、他の山３７および湖３８は、木３６よりも低い鮮鋭
度で表示する。換言すれば、木３６は、その輪郭および
模様などが明瞭かつ詳細に示され、他の山３７および湖
３８は、その輪郭および模様などが木３６に比べて不明
瞭かつ非詳細に示される。このように注視位置に応じ
て、その注視位置にある物体は、少なくとも輪郭を明瞭
に示して高い鮮鋭度で表示され、残余の位置の物体は、
低い鮮鋭度で表示される。図４には右眼４Ｒ用の画像３
５Ｒを示しているが、左眼４Ｌ用の画像についても同様
に表示される。

【００４５】利用者２を含む人間の眼は、近景から遠景
まですべてにわたって同時に焦点を合わせることはでき
ず、利用者２を含む人間は、距離範囲を選択して焦点を
合わせている。具体例を挙げて説明すると、図３（１）
を参照して説明したように、視界内を全体的に見ている
場合、利用者２は、無限遠に焦点を合わせており、遠
景、たとえばに存在する山などは焦点が合って鮮鋭度が
高く、近景になるにつれて焦点がずれて、たとえば山よ
りも手前の湖および木などは焦点がずれて鮮鋭度が低い
状態で見ている。また図３（２）を参照して説明したよ
うに、特定の対象物３２、たとえば湖を見ている場合、
利用者２は、その湖に焦点を合わせており、湖より遠景
になるにつれて焦点がずれ、かつ湖より近景になるにつ
れて焦点がずれ、湖よりも遠くの山および湖よりも近い
木などは焦点がずれて鮮鋭度が低い状態で見ている。こ
のように利用者２は、実際の空間を見るときには、注視
位置に焦点を合わせ、注視位置から遠近方向に離れるに
つれて焦点がずれた状態で見ている。

【００４６】本実施の形態のＨＭＤ装置１では、上述の
ように注視位置の物体の鮮鋭度が残余の物体の鮮鋭度に
比べて高くなるように、表示することができるので、利
用者２が実際の空間を見たときの焦点の合い方に類似さ
せて、換言すれば注視位置に応じて鮮鋭度を異ならせる
擬似フォーカス処理をして、より実際の空間を見たとき
に近い視覚が得られる立体視表示をすることができる。
このように立体視表示の幅を広くし、より高度な立体視
表示をすることができる。したがって利用者２は、違和
感の少ない状態で、表示される画像を見ることができ
る。

【００４７】図５は擬似フォーカス処理を説明するため
の図であり、図５（１）は全体を高い鮮鋭度で表示する
場合の画像データであり、図５（２）は注視位置だけを
高い鮮鋭度で表示する場合の画像データである。図５
（１）および図５（２）において、線４０で区切られる
左側の部分が注視位置を表示する注視画像部分であり、
右側の部分が注視位置を除く残余の位置を表示する非注
視画像部分である。理解を容易にするために、単色、た
とえば黒色の濃度で表される画像を例に挙げて説明す
る。画像データは、図５の一部の画素に対応させて示す
ように、各画素毎の黒色の濃度がたとえば０以上１００
以下の数値で表され、１００に近づくにつれて黒色の濃
度が高くなる。

【００４８】図５（１）に示すように、全体を高い鮮鋭
度で表示する場合には、注視画像部分および非注視画像
部分がともに、各画素毎に個別に決定される濃度となる
ように表示される。これに対して、注視画像部分だけを
高い鮮鋭度で示す場合には、注視画像部分は各画素毎に
個別に決定される濃度となるように表示されるけれど
も、非注視画像部分は隣接する複数の画素が同一の濃度
となるように、たとえば隣接する複数の画素のうちの１
つの画素の濃度となるように表示される。

【００４９】擬似フォーカス処理は、図５に示す処理に
限定されることはなく、隣接する複数の画素の画素群を
１つの画素とみなして同一濃度にすればよく、濃度を同
一にするにあたって、隣接する複数の画素の数値を平均
化する処理であってもよい。この場合も同様の効果が得
られる。また濃度を同一にする画素数は、図５の例では
４であるが、２、３および５以上であってもよい。さら
に注視位置から仮想空間における遠近方向のずれ量に応
じて、ずれ量が小さい位置の画像は、同一濃度にする画
素数を少なくし、ずれ量が大きい位置の画像は、同一濃
度にする画素数を多くすることによって、さらに実際の
空間を見た状態に近い擬似フォーカス処理を達成するこ
とができる。また図５では単色の画像を例に挙げたが、
赤、青および緑の濃度で表すカラー画像の場合も、赤、
青および緑の濃度に関して同様に処理することによっ
て、同様の効果が得られる。

【００５０】図６はＨＭＤ装置１の使用状態を示す図で
ある。本実施の形態のＨＭＤ装置１は、ヘリコプタなど
の航空機４２に搭載して用いられ、画像情報入力手段１
７は、記憶手段を有している。記憶手段には、地図デー
タ、地形データ、建築物データなどが記憶されており、
これらが演算処理計算機１０によって読み込まれ、この
演算処理計算機１０でパイロットである利用者２の位置
からみて見える景色を模擬した画像の画像データが生成
される。このようにして、航空機４２外の実際の空間４
３に各画像３５Ｌ，３５Ｒから成る表示画像４５を重ね
合わせて仮想空間を形成することができる。言い換える
ならば擬似視界を形成することができる。このような本
実施の形態のＨＭＤ装置１は、擬似視界によって自機の
位置の把握などを容易にし、操縦を支援することができ
る。特に夜間ならび曇天および雨天時など、実際の視界
が悪い場合に、好適に操縦を支援することができる。ま
たスクリーン部材１２Ｌ，１２Ｒがハーフミラーから成
り、実際の空間を見ることができ、パイロットは好適な
操縦が可能である。

【００５１】図７は、本発明の実施の他の形態のＨＭＤ
装置１Ａの使用状態を示す図である。本実施の形態のＨ
ＭＤ装置１Ａは、図１〜図６の実施の形態のＨＭＤ装置
１と類似しており、対応する構成部分には同一の符号を
付し、異なる点についてだけ説明する。本実施の形態の
ＨＭＤ装置１Ａでは、演算処理計算機１０は、擬似フォ
ーカス処理機能に代えて、表示内容切換機能を有してい
る。この演算処理計算機１０は、上述のようにして作り
出された仮想空間内における所定の位置の注視時間が所
定時間以上となったとき、表示器８による表示内容を変
更するように表示器８を制御する。

【００５２】さらに詳細に述べると、本実施の形態で
は、画像情報入力手段１７は、記憶手段に代えて、情報
取得手段を有している。情報取得手段は、自機の高度お
よび速度などの飛行状態を含む飛行関連情報を検出する
センサを備えており、検出された飛行関連情報が演算処
理計算機１０に与えられる。演算処理計算機１０は、検
出された飛行関連情報をグラフ化して示す画像４５の画
像データを生成する。したがってＨＭＤ装置１Ａは、航
空機４２外の実際の空間４３に飛行関連情報を表すグラ
フの画像４５を重ね合わせて表示し、パイロットの前方
にグラフが存在する仮想空間を作り出すことができる。

【００５３】グラフの画像４５は、利用者２の注視位置
に応じて、表示および表示停止が切換えられる。このよ
うに所定のグラフを表示する表示内容と、表示無しとい
う表示内容とが、利用者２の注視位置によって切換えら
れる。この切換は、利用者２が航空機４２の窓から外部
の空間４３を注視しているときにはグラフを表示し、利
用者２が航空機４２内の計器盤４７を注視しているとき
には、グラフの表示を停止する。このような表示内容の
切換は、外の空間４３および計器盤４７の注視時間が、
たとえば０．５秒以上となったときに、表示を切換え
る。また表示をするときには、頭部３の位置および姿勢
に拘わらず、各表示面６Ｌ，６Ｒの一定の領域に表示す
る。グラフ化して表示される飛行関連情報は、飛行高度
および飛行速度などの重要性の高い情報である。

【００５４】このように表示内容を切換えることによっ
て、航空機４２外の空間４３を見ているときには、この
外の空間４３見ながら重要な飛行関連情報を同時に確認
することができ、他の情報を含めて飛行関連情報を詳細
に確認するために計器盤４７を見るときには、表示器８
による表示が邪魔になり、計器盤４７を見にくくなるこ
とを防止できる。また左右の眼４Ｌ，４Ｒの各視線を検
出することによって、利用者２が計器盤４７を注視して
いるのか、または計器盤４７の背後の航空機４２外の空
間４３を見ようとしているのかを確実に検出することが
でき、上述のような切換えを利用者２の意図に確実に応
じて行うことができる。

【００５５】さらに上述のように所定の位置を注視する
ことによって、表示内容を切換えることができ、利用者
２が別途に表示切換のための手動操作をする必要がな
く、切換えのための手間を無くすことができる。したが
って利便性に優れているうえ、表示切換の操作の代わり
に他の操作をすることが可能であり、操縦を支援するこ
とができる。またスクリーン部材１２Ｌ，１２Ｒがハー
フミラーから成ることによる効果は、同様に達成するこ
とができる。

【００５６】図８は、本発明の実施のさらに他の形態の
ＨＭＤ装置１Ｂの表示内容の一例を示す図である。本実
施の形態のＨＭＤ装置１Ｂは、図７の実施の形態のＨＭ
Ｄ装置１Ａと類似しており、対応する構成部分には同一
の符号を付し、異なる点についてだけ説明する。本実施
の形態のＨＭＤ装置１Ｂは、演算処理計算機１０が、上
述のＨＭＤ装置１Ａと同様の表示内容切換機能を有する
とともに、上述のＨＭＤ装置１Ａと同様に画像情報入力
手段１７として情報取得手段を有している。本実施の形
態のＨＭＤ装置１Ｂの情報取得手段は、自機の高度およ
び速度などの飛行状態に加えて、燃料の残量、エンジン
の温度およびエンジンの出力などの自機の状態、ならび
に気圧、気温および湿度などの自機の周囲の環境を含む
飛行関連情報を検出するセンサを備えており、演算処理
計算機１０は、検出された飛行関連情報を複数のグラフ
にグラフ化して示す画像４５の画像データを生成する。
したがってＨＭＤ装置１Ｂは、航空機４２外の実際の空
間４３に検出された飛行関連情報を表すグラフの画像４
５を重ね合わせて表示し、パイロットの前方にグラフが
存在する仮想空間を作り出すことができる。

【００５７】グラフの画像４５は、中央のメイングラフ
画像部分４８と、このメイングラフを外囲して取り囲む
ように配置される複数、本実施の形態では４つのサブグ
ラフ画像４９ａ〜４９ｄとを有する。各画像部分４８，
４９ａ〜４９ｄのグラフは、相互に異なるグラフであっ
て、表す情報が相互に異なる。またメイングラフ画像部
分４８は、詳細なグラフの画像であり、各サブグラフ画
像部分４９ａ〜４９ｄは、簡略化されたグラフの画像で
あり、さらに各サブグラフ画像部分４９ａ〜４９ｄは、
操作ボタンの画像５０ａ〜５０ｄをそれぞれ有してい
る。これら各画像部分４８，４９ａ〜４９ｂは、頭部３
の位置および姿勢に拘わらず、各表示面６Ｌ，６Ｒの一
定の領域に表示される。

【００５８】本実施の形態では、利用者２の注視位置に
応じて、メイングラフ画像部分４８で表示されるグラフ
を変更するように、表示内容が切換えられる。上述のよ
うに各操作ボタンの画像５０ａ〜５０ｄを有しており、
利用者２がこれら各操作ボタンの画像５０ａ〜５０ｄ
を、したがってこれら各画像５０ａ〜５０ｄによって仮
想的に作り出される操作ボタンを、所定時間以上注視す
ることによって、その操作ボタンの画像を有するサブグ
ラフ画像部分を、メイングラフ画像部分４８と入換えて
表示する。たとえば操作ボタンの画像５０ａによって作
り出される操作ボタンの注視時間が、たとえば０．５秒
以上となったとき、その操作ボタンの画像５０ａを有す
るサブグラフ画像部分４９ａのグラフを、メイングラフ
画像部分４８で表示し、メイングラフ画像部分４８のグ
ラフを、サブグラフ画像部分４９ａで表示する。このよ
うに複数のグラフの配置および詳細度を変更するよう
に、表示内容が利用者２の注視位置によって切換えられ
る。

【００５９】このように表示内容を切換えることによっ
て、利用者２は、航空機４２内の計器盤４７を見ること
なく、航空機４２外の空間４３を見ながら、多数の飛行
関連情報を確認することができる。また左右の眼４Ｌ，
４Ｒの各視線を検出することによって、利用者２が表示
器８によるグラフを見ているのか、航空機４２外の空間
４３を見ているのかを確実に検出することができ、上述
のような切換えを利用者２の意図に確実に応じて行うこ
とができる。

【００６０】さらに上述のように所定の位置を注視する
ことによって、表示内容を切換えることができ、利用者
２が別途に表示切換のための手動操作をする必要がな
く、切換えのための手間を無くすことができる。したが
って利便性に優れているうえ、表示切換の操作の代わり
に他の操作をすることが可能であり、操縦を支援するこ
とができる。またスクリーン部材１２Ｌ，１２Ｒがハー
フミラーから成ることによる効果は、同様に達成するこ
とができる。

【００６１】図９は、本発明の実施のさらに他の形態の
ＨＭＤ装置１Ｃの表示内容の一例を示す図である。本実
施の形態のＨＭＤ装置１Ｃは、図８の実施の形態のＨＭ
Ｄ装置１Ｂと類似しており、対応する構成部分には同一
の符号を付し、異なる点についてだけ説明する。本実施
の形態のＨＭＤ装置１Ｃもまた、上述のＨＭＤ装置１Ｂ
と同様に、航空機４２外の実際の空間４３に検出された
飛行関連情報を表すグラフの画像４５を重ね合わせて表
示し、パイロットの前方にグラフが存在する仮想空間を
作り出すことができる。画像４５は、メイングラフ画像
部分４８と、各サブグラフ画像部分４９ａ〜４９ｄを有
する。これら各画像部分４８，４９ａ〜４９ｂは、頭部
３の位置および姿勢に拘わらず、各表示面６Ｌ，６Ｒの
一定の領域に表示される。

【００６２】上述の実施の形態のＨＭＤ装置１Ｂでは、
各サブグラフ画像部分４９ａ〜４９ｄが、操作ボタンの
画像５０ａ〜５０ｄをそれぞれ有していたけれども、本
実施の形態のＨＭＤ装置１Ｃでは、操作ボタンの画像５
０ａ〜５０ｄを有しておらず、これに代えて、パイロッ
トが手動操作する操作ボタン５１が別途に設けられる。
この操作ボタン５１は、たとえば操縦桿などの航空機の
操縦のための操縦入力部に設けるようにしてもよいし、
他の位置に設けるようにしてもよいが、操縦入力部に設
ける構成にすれば、パイロットは航空機４２を操縦しな
がら操作ボタン５１の操作をすることができるので、利
便性に優れている。

【００６３】このように本実施の形態では、利用者２よ
って操作される操作手段である操作ボタン５１をさらに
含んでいる。また前記演算処理計算機９は、所定の位置
が注視されている状態で操作ボタン５１が操作されたと
き、表示器８による表示内容を変更するように、表示器
８を制御する。具体的には、操作ボタン５１が操作され
たときの利用者２の注視位置に応じて、メイングラフ画
像部分４８で表示されるグラフを変更するように、表示
内容が切換えられる。利用者２が各グラフ画像部分４９
ａ〜４９ｄを、したがってこれら各画像部分４９ａ〜４
９ｄによって仮想的に作り出されるグラフを、注視した
状態で操作ボタン５１を操作することによって、利用者
２が注視しているサブグラフ画像部分を、メイングラフ
画像部分４８と入換えて表示する。たとえばサブグラフ
画像部分４９ａによって作り出されるグラフを注視しな
がら、操作ボタン５１を操作すると、その注視している
サブグラフ画像部分４９ａのグラフを、メイングラフ画
像部分４８で表示し、メイングラフ画像部分４８のグラ
フを、サブグラフ画像部分４９ａで表示する。このよう
に複数のグラフの配置および詳細度を変更するように、
表示内容が利用者２の注視位置に応じて切換えられる。

【００６４】このように表示内容を切換えることによっ
て、利用者２は、航空機４２内の計器盤４７を見ること
なく、航空機４２外の空間４３を見ながら、多数の飛行
関連情報を確認することができる。また左右の眼４Ｌ，
４Ｒの各視線を検出することによって、利用者２が表示
器８によるグラフを見ているのか、航空機４２外の空間
４３を見ているのかを確実に検出することができ、しか
も切換えは、操作ボタン５１の手動操作に基づくので、
上述のような切換えを利用者２の意図に確実に応じて行
うことができる。

【００６５】さらに上述のように所定の位置を注視しな
がら操作ボタン５１を操作することによって、表示内容
を切換えることができ、利用者２が表示切換にあたって
表示内容を選択するための手動操作をする必要がなく、
切換えのための手間を少なくすることができる。したが
って利便性に優れているうえ、表示切換の操作の代わり
に他の操作をより多く行うことが可能であり、操縦を支
援することができる。またスクリーン部材１２Ｌ，１２
Ｒがハーフミラーから成ることによる効果は、同様に達
成することができる。

【００６６】本発明の実施のさらに他の形態のＨＭＤ装
置として、動作手段を含む装置として実施するようにし
てもよい。本実施の形態のＨＭＤ装置は、図１〜図６の
実施の形態のＨＭＤ装置１と類似しており、対応する構
成部分には同一の符号を付し、図１を参照して異なる点
についてだけ説明する。本実施の形態のＨＭＤ装置は、
図１に仮想線で示すように、所定の動作を実行する動作
手段５５をさらに含んでいる。演算処理計算機１０は、
擬似フォーカス処理機能に代えて、動作手段の制御機能
を有している。この演算処理計算機１０は、上述のよう
にして作り出された仮想空間内における所定の位置の注
視時間が所定時間以上となったとき、動作手段５５によ
る動作の実行および停止の切換を制御する。

【００６７】動作手段は、たとえば仮想空間内の物体を
自動追尾（ロックオン）する自動追尾手段であり、利用
者２が仮想空間内の所定位置、したがって所定の物体
を、たとえば０．５秒以上注視することによって、その
利用者２が注視した物体の自動追尾を開始する。また逆
にこのような自動追尾をしている状態では、その物体を
所定時間以上注視することによって、自動追尾を解除す
る。このように利用者２の注視位置に応じて、動作手段
の動作の実行および停止が切換えられる。このように所
定の位置を注視することによって、いわゆるスイッチの
オン／オフ切換えをして、所定の動作を制御することが
でき、この動作の切換のための操作の手間を無くすこと
ができる。

【００６８】また本発明の実施のさらに他の形態のＨＭ
Ｄ装置として、上述の動作手段および操作ボタン５１を
含む装置として実施するようにしてもよい。本実施の形
態のＨＭＤ装置は、図１〜図６の実施の形態のＨＭＤ装
置１と類似しており、対応する構成部分には同一の符号
を付し、図１を参照して異なる点についてだけ説明す
る。本実施の形態のＨＭＤ装置は、図１に仮想線で示す
ように、所定の動作を実行する動作手段５５と、図９の
実施の形態で説明した操作ボタン５１とを含む。この実
施の形態においても、演算処理計算機１０は、擬似フォ
ーカス処理機能に代えて、動作手段の制御機能を有して
いる。この演算処理計算機１０は、上述のようにして作
り出された仮想空間内における所定の位置が注視されて
いる状態で操作ボタン５１が操作されたとき、動作手段
５５による動作の実行および停止の切換を制御する。

【００６９】動作手段は、たとえば仮想空間内の物体を
自動追尾（ロックオン）する自動追尾手段であり、利用
者２が仮想空間内の所定位置、したがって所定の物体を
注視している状態で、操作ボタン５１を操作すると、そ
の利用者２が注視した物体の自動追尾を開始する。また
逆にこのような自動追尾をしている状態では、その物体
を注視した状態で操作ボタン５１を操作すると、自動追
尾を解除する。このように利用者２の注視位置に応じ
て、動作手段の動作の実行および停止が切換えられる。
このように所定の位置を注視した状態で操作ボタン５１
を操作することによって、いわゆるスイッチのオン／オ
フ切換えをして、所定の動作を制御することができ、こ
の動作の切換のための操作の手間を少なくすることがで
きる。具体的に述べると、自動追尾する物体を選択する
ための操作、たとえばカーソルボタンの手動操作および
頭部３を動かすことによるカーソルの移動操作が不要で
あり、視線を向けるだけで物体の選択が可能であり、手
間を少なくすることができる。

【００７０】図１０は、本発明の実施のさらに他の形態
のＨＭＤ装置１Ｄの表示内容の一例を示す図である。本
実施の形態のＨＭＤ装置１Ｄは、図１〜図６の実施の形
態のＨＭＤ装置１と類似しており、対応する構成部分に
は同一の符号を付し、異なる点についてだけ説明する。
上述のＨＭＤ装置１は、航空機４２に搭載されるように
構成されたけども、本実施の形態のＨＭＤ装置１Ｄは、
たとえば体感装置として用いられる。

【００７１】上述のＨＭＤ装置１では、スクリーン部材
１２Ｌ，１２Ｒとしてハーフミラーが用いられたけれど
も、本実施の形態のＨＭＤ装置１Ｄでは光透過性を有し
ない遮光性ミラーが用いられる。このようなスクリーン
部材１２Ｌ，１２Ｒに、テーブル６０上に置かれたバナ
ナ６１およびりんご６２の画像４５が表示される。この
画像４５は、上述の各実施の形態と同様に視差を有する
左眼用の画像３５Ｌと右眼用の画像３５Ｒとから成る。
この画像４５は、上述のような擬似フォーカス処理され
ており、たとえば利用者２が注視しているバナナ６１に
焦点が合っているように表示される。このような表示が
可能な体感装置では、より実際の空間に近い、違和感の
少ない仮想空間を体感することができる。このような擬
似視界を形成する体感装置としてのＨＭＤ装置１Ｄは、
遊戯装置（ゲーム機）、リハビリ支援装置およびリラク
ゼーション装置として用いることができる。

【００７２】このようにＨＭＤ装置を体感装置として用
いる場合においても、演算処理計算機１０が、擬似フォ
ーカス処理機能に代えて、所定位置の注視時間が所定時
間以上となったときに表示内容を切換える表示内容切換
機能を有する構成にしてもよいし、操作ボタン５１を別
途に設け、所定位置を注視する状態で操作ボタン５１を
操作することによって表示内容を切換える表示内容切換
機能を有する構成にしてもよい。また動作手段を含み、
演算処理計算機１０が、擬似フォーカス処理機能に代え
て、所定位置の注視時間が所定時間以上となったときに
動作手段の動作の実行および停止を切換える機能を有す
る構成にしてもよいし、操作ボタン５１を別途に設け、
所定位置を注視する状態で操作ボタン５１を操作するこ
とによって動作手段の動作の実行および停止を切換える
機能を有する構成にしてもよい。体感装置として用いる
場合、動作手段は、たとえば所定の香りを有するガスを
利用者２の周囲に吹出すガス吐出手段であって、たとえ
ば上述のようにバナナ６１を注視することによって動作
手段を実行させると、バナナ６１の香りを有するガスを
吐出するようにしてもよい。このように画像に応じた視
覚以外の嗅覚、聴覚、触覚などの刺激を与えるようにし
てもよく、これによってより臨場感のある体感を実現す
ることができる。

【００７３】上述の各実施の形態は、本発明の例示に過
ぎず、本発明の範囲内において、構成を変更することが
できる。たとえば上述の各実施の形態のＨＭＤ装置を２
つ以上組合わせたような装置であってもよく、具体例を
挙げると、図１〜図６に示す実施の形態のように擬似視
界を形成するとともに、図７〜図９のうちの１つの実施
の形態のグラフ表示をする構成であってもよい。また図
１０を参照して説明したように、体感装置として用いる
場合においても、擬似フォーカス機能と表示内容切換機
能とを併せて有する構成であってもよい。また図８およ
び図９に示すようなグラフを表示する場合、サブグラフ
画像部分の数は４つに限定されることはなく、１〜３ま
たは５つ以上であってもよく、またサブグラフ画像部分
は、メイングラフ画像部分の一側部に並べて配置するよ
うにしてもよい。

【００７４】また上述のように航空機に搭載する場合、
利用者２の頭部３の位置および姿勢を検出するにあたっ
て、グローバルポジショニングシステムをさらに追加し
て利用してもよい。また航空機以外の移動体、たとえば
船舶に搭載し、夜間および濃霧が発生している場合など
の視界が悪い場合に、船舶の操船支援に用いるようにし
てもよい。

【００７５】また画像情報入力手段１７として、撮像手
段を用いるようにしてもよく、このように撮像手段を用
いる場合、たとえば図１〜図６の実施の形態のように、
航空機に搭載して、利用者２であるパイロットからは機
体などの障害物によって見えない方向を撮像手段で撮像
して擬似視界を形成することによって、操縦支援のため
に好適に用いることができる。また撮像手段をロボット
または移動体に設けて、人間が立ちることができない場
所に立入った状態と同様の擬似視界を形成し、この人間
が立ちることができない場所を遠隔監視し、またはその
ような場所およびその場所に設けられる装置を保守管理
するために好適に用いることができる。またこれと同様
にして遠隔地を体感するために用いることが可能であ
り、遊戯、リハビリおよびリラクゼーションのための体
感装置としても好適に用いることができる。

【００７６】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、立体視
表示されて作り出された仮想空間における利用者が注視
する位置を特定することができるので、利用者が注視す
る位置に応じて、所定の処理を実行することができる。
したがってたとえば利用者が注視する位置に応じて、表
示手段による表示内容および表示状態を変更するように
すれば、さらに詳細かつ利便性の高い表示をすることが
できる。またたとえば利用者が注視する位置に応じて、
別途に設けられる手段などによって、スイッチの切換え
操作など所定の動作を実行するようにすれば、手動操作
などの手間を少なく、または無くすことができる。この
ように利用者が注視する位置に応じて、所定の処理を実
行するようにして、上記のような優れた効果を達成する
ことができる。このように注視位置に基づく付加可能を
備えた画像表示装置を実現することができる。

【００７７】請求項２記載の本発明によれば、利用者が
実空間を見たときに得られる像と同様に、部分的に鮮鋭
度が異なる画像を表示することができるので、利用者
は、実空間を見たときに得られる視覚に近い視覚を得る
ことができる。したがって利用者は、違和感の少ない状
態で、画像を見ることができる。

【００７８】請求項３記載の本発明によれば、所定の位
置を注視することによって、表示内容を切換えることが
でき、表示切換のための操作の手間を少なく、または無
くすことができる。したがって利便性に優れているう
え、表示切換の操作の代わりに他の操作をすることがで
きるようになる。

【００７９】請求項４記載の本発明によれば、所定の位
置を注視した状態で操作手段を操作して、表示される画
像を選択することが、表示切換にあたって、表示内容の
選択のための操作の手間を少なく、または無くし、表示
切換のための手間を少なくすることができる。したがっ
て利便性に優れているうえ、表示切換の操作の代わりに
他の操作をすることができるようになる。

【００８０】請求項５記載の本発明によれば、所定の位
置を注視することによって、動作手段の動作の実行およ
び停止を切換えることができ、この切換のための操作の
手間を少なく、または無くすことができる。したがって
利便性に優れているうえ、この動作の実行および停止切
換の操作の代わりに他の操作をすることができるように
なる。

【００８１】請求項６記載の本発明によれば、所定の位
置を注視した状態で操作手段を操作して、動作手段の動
作の実行および停止を切換えることができ、この切換の
ための操作の手間を少なく、または無くすことができ
る。したがって利便性に優れているうえ、この動作の実
行および停止切換の操作の代わりに他の操作をすること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態のＨＭＤ装置１を示すブ
ロック図である。

【図２】立体視表示を説明するための図である。

【図３】注視位置の特定の原理を説明するための図であ
る。

【図４】右眼用の画像３５Ｒを詳細に示す図である。

【図５】擬似フォーカス処理を説明するための図であ
る。

【図６】ＨＭＤ装置１の使用状態を示す図である。

【図７】本発明の実施の他の形態のＨＭＤ装置１Ａの使
用状態を示す図である。

【図８】本発明の実施のさらに他の形態のＨＭＤ装置１
Ｂの表示内容の一例を示す図である。

【図９】本発明の実施のさらに他の形態のＨＭＤ装置１
Ｃの表示内容の一例を示す図である。

【図１０】本発明の実施のさらに他の形態のＨＭＤ装置
１Ｄの表示内容の一例を示す図である。

【符号の説明】

１，１Ａ〜１Ｄ ＨＭＤ装置 ２ 利用者 ３ 頭部 ４Ｌ，４Ｒ 眼 ６Ｌ，６Ｒ 表示面 ８ 表示器 ９ 視線検出器 １０ 演算処理計算機 １１ 位置姿勢検出器 １２Ｌ，１２Ｒ スクリーン部材 １３Ｌ，１３Ｒ 投影機 １４Ｌ，１４Ｒ アイカメラ １５Ｌ，１５Ｒ 反射部材 １６ アイカメラコントローラ １７ 画像情報入力手段 ２４，２５ ＨＭＳ部 ２６ ＨＭＳコントローラ ５１ 操作ボタン ５５ 動作手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０ Ｇ０９Ｇ 5/00 ５５０Ｂ 5/10 5/10 Ｚ 5/36 ５１０ 5/36 ５１０Ｖ Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１ Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１Ａ Ｆターム(参考） 5B050 BA09 CA07 EA05 EA24 FA02 FA06 FA17 5C061 AA29 AB04 AB14 AB20 5C082 AA06 AA21 BA12 BA27 BA42 BA47 CA11 CA54 CA81 CA82 CB01 CB06 MM09 MM10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 利用者の頭部に装着され、利用者の左右
   の眼にそれぞれ臨んで配置される２つの表示面に、視差
   を有する画像をそれぞれ表示する表示手段と、 利用者の左右の眼の視線方向を検出する視線検出手段
   と、 利用者の頭部の位置および姿勢を検出する位置姿勢検出
   手段と、 視線検出手段によって検出された各視線方向ならびに位
   置姿勢検出手段によって検出された頭部の位置および姿
   勢に基づいて、表示手段による画像によって仮想的に作
   り出される仮想空間中の利用者が注視する位置を演算す
   る演算処理手段とを含むことを特徴とする画像表示装
   置。
2. 【請求項２】 前記演算処理手段は、利用者が注視する
   位置の画像部分が残余の画像部分に比べて高い鮮鋭度を
   有する画像を表示するように表示手段を制御することを
   特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 【請求項３】 前記演算処理手段は、所定の位置の注視
   時間が所定時間以上となったとき、表示手段による表示
   内容を変更するように制御することを特徴とする請求項
   １または２記載の画像表示装置。
4. 【請求項４】 利用者によって操作される操作手段をさ
   らに含み、 前記演算処理手段は、所定の位置が注視されている状態
   で操作手段が操作されたとき、表示手段による表示内容
   を変更するように制御することを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の画像表示装置。
5. 【請求項５】 所定の動作を実行する動作手段をさらに
   含み、 前記演算処理手段は、所定の位置の注視時間が所定時間
   以上となったとき、動作手段による動作の実行および停
   止の切換を制御することを特徴とする請求項１〜４のい
   ずれかに記載の画像表示装置。
6. 【請求項６】 所定の動作を実行する動作手段と、 利用者よって操作される操作手段とをさらに含み、 前記演算処理手段は、所定の位置が注視されている状態
   で操作手段が操作されたとき、動作手段による動作の実
   行および停止の切換を制御することを特徴とする請求項
   １〜４のいずれかに記載の画像表示装置。