JP2012212990A - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】過度の長時間使用を防止して、観察者の眼の疲労が過度に蓄積されないうちに、観察者自ら電源をオフするタイミングが計ることのできるヘッドマウントディスプレイを提供する。
【解決手段】画像光を観察者の眼に投射して当該観察者に前記画像光に応じた画像を視認させて画像表示を行う表示部と、この表示部による画像表示を実行しているときに、前記観察者の眼の疲労度を検知する疲労検知部と、この疲労検知部による検知結果に基づいて、前記表示部による表示画像の表示面積を減じ、前記表示部の表示領域における前記表示画像を除いた残余の領域を前記観察者に休憩を促す表示面積削減領域として割り付けて注意喚起表示を行う制御部と、を備えることとした。
【選択図】図４

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイに関し、詳しくは、観察者に対して休憩を促すことのできるヘッドマウントディスプレイに関する。

従来、各種のコンテンツデータを再生可能とした情報処理装置の一例として、観察者が頭部に装着した状態で画像を視認することができるヘッドマウントディスプレイがある。なお、かかるヘッドマウントディスプレイにおける表示デバイスとしては、例えば、液晶表示装置からの画像光を投射したりするタイプ、あるいはレーザ光を二次元走査して投射したりするタイプが知られている。

上述したようなヘッドマウントディスプレイにおいては、観察者は使用時間の経過に気付かず、ついつい長時間に亘って使用してしまう可能性があった。長時間の使用は眼の疲労の原因となるため、それを防止する一般的な対処法として、表示が開始されて所定の時間が経過すると、強制的に電源をオフにして表示が行えないようにする技術がある（例えば、特許文献１を参照。）。

他方、単に電源をオフにするのではなく、表示時間の経過に対応して制御手段が画像を変化させるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。かかるヘッドマウントディスプレイであれば、時間の経過とともに、たとえば、画像のコントラストを下げたり、ブライトネスを上げたりして観察者の眼が疲れても見易いようにすることができ、ユーザの眼精疲労を低減することができるとしている。

特開平０６−３３３４７９号公報 特開２００３−０７６３５３号公報

しかし、特許文献１のように強制的に電源をオフしてしまうと、いきなり電源がオフになることに対し、ヘッドマウントディスプレイのユーザである観察者が不満を抱く虞がある。

他方、特許文献２の技術は、観察者の眼が疲れても画像が見易くなるようにしたものであるため、観察者の眼精疲労は、低減されるのではなく、却って知らず知らずのうちに蓄積されてしまうおそれがあった。

そこで、本発明では、上述したような課題に鑑み、過度の長時間使用を防止して、観察者の眼の疲労が過度に蓄積されないうちに、観察者自ら電源をオフするタイミングが計ることのできるヘッドマウントディスプレイを提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、画像光を観察者の眼に投射して当該観察者に前記画像光に応じた画像を視認させて画像表示を行う表示部と、この表示部による画像表示を実行しているときに、前記観察者の眼の疲労度を検知する疲労検知部と、この疲労検知部による検知結果に基づいて、前記表示部による表示画像の表示面積を減じ、前記表示部の表示領域における前記表示画像を除いた残余の領域を前記観察者に休憩を促す表示面積削減領域として割り付けて注意喚起表示を行う制御部と、を備えるヘッドマウントディスプレイとした。

請求項２記載の本発明は、請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記制御部は、前記表示面積削減領域を前記表示画像の外側に枠状に形成し、前記疲労検知部により検知した疲労度が前記所定の疲労レベルよりも高くなるにしたがい、当該表示面積削減領域の枠幅を変更することを特徴とする。

請求項３記載の本発明は、請求項１又は２に記載に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記制御部は、表示画像の表示面積を減じる際に、当該表示面積を所定の縮小率で縮小することを特徴とする。

請求項４記載の本発明は、請求項１又は２に記載に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記制御部は、表示画像の表示面積を減じる際に、当該表示画像の一部を削除することを特徴とする。

請求項５記載の本発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記制御部は、前記疲労検知部により検知した疲労度が所定の疲労レベルに達した場合、前記表示面積削減領域を所定の警告色で塗りつぶした色表示を行うことを特徴とする。

請求項６記載の本発明は、請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記制御部は、前記疲労検知部により検知した疲労度が前記所定の疲労レベルよりも高くなるにしたがい、前記警告色を変更することを特徴とする。

請求項７記載の本発明は、請求項５又は６に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記制御部は、前記疲労検知部により検知した疲労度が前記所定の疲労レベルよりも高くなるにしたがい、前記色表示の表示形態を変更することを特徴とする。

請求項８記載の本発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記制御部は、前記疲労検知部により検知した疲労度が前記所定の疲労レベルに達した場合、前記表示面積削減領域に休憩を促す文字を表示することを特徴とする。

請求項９記載の本発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイにおいて、前記疲労検知部は、前記表示部による画像表示時間を計時する計時手段を備え、前記制御部は、前記計時手段により計時した画像表示時間の長さに基づいて前記観察者の眼の疲労度レベルを決定することを特徴とする。

本発明によれば、ＨＭＤの過度の長時間使用を防止して、観察者の眼の疲労や疲労に起因する他の悪影響を未然に防止することができる。

本発明の一実施形態に係るＨＭＤの使用状態を示す説明図である。 同ＨＭＤのブロック図である。 同ＨＭＤによる注意喚起表示の一例を示す説明図である。 同注意喚起表示の一例に係る注意喚起表示処理の一例を示すフローチャートである。 同ＨＭＤによる注意喚起表示の他の例を示す説明図である。 注意喚起表示の他の例に係る注意喚起表示処理の一例を示すフローチャートである。 同注意喚起表示の他の形態を示す説明図である。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ（以下、「ＨＭＤ」とする）を示す説明図、図２はＨＭＤのブロック図である。

［第１の実施形態］
図１に示すように、本実施形態に係るＨＭＤは、観察者１が頭部に装着した状態で各種コンテンツ情報を画像として当該観察者１に視認可能に表示するＨＭＤ本体２と、このＨＭＤ本体２に対して画像信号を供給する処理を主に行うコントローラ３とを備えている。各種コンテンツ情報としては、例えば、動画ファイル、静止画ファイル、文章ファイル等があり、ＨＭＤの内部に記憶されていてもよいし、ＨＭＤの外部に記憶されているものであっても構わない。

ＨＭＤ本体２の内部には、液晶表示装置からなる画像表示部２１（図２参照）が配設されており、この画像表示部２１にコントローラ３から電力や画像信号が供給されるようになっている。そして、画像信号に基づいて画像表示部２１に表示される表示画像の光が図示しない光学系とハーフミラー２２とを介して観察者１の眼に画像光として投射される。こうして、眼に入射した光が網膜上に結像されることにより、観察者１にコンテンツ情報に対応する画像（以下、単に「コンテンツ」という。）を視認させることができる構成となっている。

すなわち、本実施形態に係るＨＭＤは、外光を透過しつつ、コンテンツ情報に応じた画像光を観察者１の眼に反射させて投射するハーフミラー２２を備えた構成のシースルー型となっている。したがって、ＨＭＤは、コンテンツを表示している最中であっても、観察者１の視野の中で、少なくともそのコンテンツを表示している領域以外の領域では、観察者１が外界（背景）を視認することができる。

このように、本実施形態に係るＨＭＤ本体２は、画像光を観察者１の眼に投射して当該観察者１に画像光に応じた画像を視認させて画像表示を行う表示部として機能している。なお、ここでは、ＨＭＤ本体２は観察者１の左目に対応するように設けられているが、右側に対応するように設けられたものでもよいし、両眼に対応するように、両側にそれぞれ設けた構成であってもよい。

また、ＨＭＤ本体２は、図１に示すように、略眼鏡形状とした支持部材２ａに取付けられており、観察者１の眼前に位置するように先端部にハーフミラー２２が取付けられている。こうして、前述したように、外光はハーフミラー２２を透過して観察者１の眼に入射し、コンテンツ情報に応じた画像光はハーフミラー２２で反射させて観察者１の眼に入射する。

また、ＨＭＤ本体２には、観察者１の眼を撮像して充血度合いを検知するためのカメラを設けており、このカメラを観察者１の眼の疲労を検知する疲労検知部２３（図２参照）として機能させている。なお、カメラの配設位置としては、例えば、ＨＭＤ本体２において眼に対向する位置であればよい。

なお、疲労検知部２３としては、カメラに代えて、あるいはカメラに加えて、観察者１の体温を検知する体温検知センサを設けて構成することもできる。体温検知センサは、例えば、左右の支持部材２ａなどに設けて、観察者１のこめかみ近傍に接触できるようにしておくとよい。

また、コントローラ３は、矩形箱状のケーシング３０内に、ＣＰＵ３３や、ＲＯＭ３４，３５、ＲＡＭ３６などのメモリなどを備えた制御回路が設けられており、かかる制御回路がＨＭＤの制御部として機能している。また、コントローラ３には、図示しないが電池などの電源が備えられている。

ＣＰＵ３３を備える制御回路は本実施形態の要部となるものであり、前記疲労検知部２３による検知結果に基づいて、表示部として機能するＨＭＤ本体２によって形成される表示領域中における表示画像の表示面積を減じ、表示領域において前記表示画像を除いた残余の領域を観察者１に休憩を促す表示面積削減領域として割り付けて注意喚起表示を行う機能を有している。なお、かかる機能については後に詳述する。

また、コントローラ３のケーシング３０の一面には、電源スイッチ３１、電源ランプ３２が設けられている。そして、ＨＭＤ本体２とコントローラ３とを、複数の信号線からなる伝送ケーブル４により接続している。

ここで、図２を参照しながら、コントローラ３の電気的構成について説明する。図示するように、コントローラ３には、演算処理装置としてのＣＰＵ３３と、このＣＰＵ３３とバスを介してそれぞれ接続されたプログラムＲＯＭ３４、フラッシュＲＯＭ３５、ＲＡＭ３６、画像処理部３７、タイマー３８、ビデオＲＡＭ３９、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）４０，４１などが設けられている。

プログラムＲＯＭ３４には、ＨＭＤとしての機能を実現させるためのプログラムや観察者１の眼の疲労を検知したときに、注意喚起表示処理を行わせるプログラムなどの各種情報処理プログラムが記憶されている。

そして、ＣＰＵ３３は、これらプログラムを実行することにより、ＨＭＤを構成する各種回路を動作させて、ＨＭＤが備える各種機能を実行させ、当該ＨＭＤ全体の動作を統括制御する制御部として機能する。また、ＣＰＵ３３は、疲労検知部２３の駆動タイミングも制御しており、例えば、疲労検知部２３がカメラであれば、ＨＭＤが起動した後、観察者１の眼を所定のインターバルで撮像させるようにしている。

また、フラッシュＲＯＭ３５には、コンテンツ情報を含む画像データや注意喚起表示処理に用いられる注意喚起表示テーブルなどを含む各種データが記憶されている。なお、ＲＡＭ３６は作業領域として用いられる。

ところで、フラッシュＲＯＭ３５に記憶されている注意喚起表示テーブルでは、警告色データ、表示面積削減率あるいは警告文データが、それぞれ疲労レベルに対応付けられている。すなわち、検知した疲労レベルに応じて色表示される警告色データや警告文として文字表示される警告文データ、同様に、検知した疲労レベルに応じて表示領域中における表示画像の表示面積を減じる表示面積削減率データなどが格納されている。なお、本実施形態では、疲労レベルの基準となる眼の充血度合いを示す画像解析データがフラッシュＲＯＭ３５に記憶されており、ＣＰＵ３３は、疲労検知部２３であるカメラからの撮像画像を解析するとともに、記憶されている前記画像解析データと比較することにより疲労レベルを判定するようにしている。このように、ＣＰＵ３３を備える制御回路は、画像解析部としても機能している。

また、画像処理部３７はビデオＲＡＭ３９と協働してコンテンツを表示するための画像処理専用として機能する。タイマー３８は、ＨＭＤが起動してから停止されるまでの作動時間を計時する。なお、インターフェイス（Ｉ／Ｆ）４０，４１としては、ＨＭＤ本体２との接続機能を果たすＨＭＤ接続Ｉ／Ｆ４０と、前述した疲労検知部（例えばカメラ）２３、電源スイッチ３１及び電源ランプ３２との接続機能を果たす周辺Ｉ／Ｆ４１とがある。なお、画像処理部３７により表示されるコンテンツに対応する画像データは、前述したように、これもフラッシュＲＯＭ３５に予め記憶されているが、逐次外部から入力されてもよい。

ここで、本実施形態に係るＨＭＤを使用している際に、疲労検知部２３が観察者１の眼の疲労を検知した場合に行う注意喚起表示について、図３〜図７を用いて説明する。

図３における符号５は、コンテンツとしての表示画像の一例を示しており、通常のコンテンツ表示状態を示す図３（ａ）においては、表示部の表示領域全体に表示画像５が表示されている。

本実施形態によれば、疲労検知部２３として機能するカメラが、観察者１の眼を所定のタイミングで撮像しており、その撮像画像をＣＰＵ３３が解析している。すなわち、ＨＭＤを使用しているうちに、観察者１の眼は疲れによって充血してくる。定期的に撮像した画像の解析により、画像に表れる眼の充血状態を検出して疲労しているか否かを判定し、疲労していると判定されると表示画像５の表示面積を削減する。

本実施形態では、本実施形態では、疲労検知部２３（カメラ）により検知した疲労度が所定の疲労レベルに達した場合、図３（ｂ）に示すように、表示画像５を所定の割合で縮小表示するようにしている。すなわち、表示画像５の周囲には、表示領域における表示画像５を除いた残余の領域が枠状に形成される。この枠状の領域が、観察者１に休憩を促す表示面積削減領域６となるのである。

このように、本実施形態では、ＨＭＤ本体２による表示画像５の表示面積を減じ、ＨＭＤ本体２の表示領域における表示画像５を除いた残余の領域を、観察者１に休憩を促す表示面積削減領域６として割り付けて注意喚起表示を行うようにしている。

しかも、本実施形態では、図示するように、表示面積削減領域６を所定の警告色で塗りつぶした色表示を行うようにしている。

そして、単に所定の色で色表示するだけではなく、図３（ｂ）〜図３（ｅ）に示すように、検知した疲労度が所定の疲労レベルよりも高くなるにしたがい、警告色が変更されるようにしている。

例えば、疲労レベルが軽度であることを示すレベル１の場合は青色（図３（ｂ））、疲労レベルが１段階進んだレベル２の場合は黄色（図３（ｃ））、さらに疲労レベルが進んだレベル３の場合はオレンジ色（図３（ｄ））、そして、疲労レベルが重度であることを示すレベル４の場合は赤色（図３（ｅ））で表示面積削減領域６が色表示されるのである。

本実施形態では、疲労レベル１から時間の経過に伴って疲労レベルが進行するものとしており、疲労レベルの進行に伴う警告色の変更は、色表示してから一定時間Ｔ１（例えば５分）以内に電源がオフされない場合に行われる。なお、時間の経過はコントローラ３に設けられたタイマー３８によって測定される（図２）。

さらに、表示面積削減領域６が重度の疲労度を示す赤色で表示されてもなお電源がオフされずにコンテンツ表示が一定時間Ｔ２（例えば、１分）継続されて所定時間が経過すると、図３（ｆ）に示すように、表示画像５がさらに縮小表示される。そして、一定時間が経過するに従い、図３（ｆ）〜図３（ｉ）に示すように、表示画像５が漸次縮小されていく。換言すれば、表示面積削減領域６の枠幅が漸次広くなるように変更されていくことになる。

その結果、図３（ｉ）に示すように、表示画像５は小さすぎて観察する堪えないサイズになってしまうため、観察者１は、表示画像５がかかるサイズに至るか、あるいは至るまでの間に自ら電源をオフするようになると考えられる。

このように、本実施形態に係るＨＭＤでは、疲労検知部２３により観察者１の疲労が検知されても電源がいきなりオフになることがなく、観察者１自らが電源をオフするタイミングが計ることのできるため、観察者１が不満を抱くことなく過度の長時間使用を防止することができる。そして、観察者１は、眼の疲労が過度蓄積されないうちに、適度の休憩を自分でとることができる。

なお、ここでは、疲労度を示すレベルの設定を、レベル１〜レベル４までとして説明したが、レベルのランクは適宜設定してよい。

ここで、図４に示すフローチャートを参照して、上述した注意喚起表示の処理について説明する。この注意喚起表示処理は、ＨＭＤの電源がオンされた際に制御回路によって実行される。

ＨＭＤに電源が投入されてコンテンツの表示が開始されると、図４に示すように、制御回路のＣＰＵ３３は、疲労検知部２３を起動する（ステップＳ１１）。これにより、ＣＰＵ３３は、疲労検知部２３としてのカメラによる撮像画像の解析を一定時間毎に実行し、観察者１の眼の充血度合いを解析した解析情報をＲＡＭ３６に記憶する。この処理が終了すると、ＣＰＵ３３はステップＳ１２に処理を移す。なお、疲労検知部２３の起動処理に先だって、ＣＰＵ３３は、ＲＡＭアクセス許可、作業領域の初期化等を実行するものとする。

ＲＡＭ３６に記憶した撮像画像の解析情報と、フラッシュＲＯＭ３５に記憶された注意喚起表示テーブルとに基づいて、観察者１の眼の疲労度を検出する（ステップＳ１２）。そして、観察者１の眼の疲労度が、例えば疲労レベル１に達したと判断すると（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、処理をステップＳ１３に移す一方、未だ疲労レベル１に達していないと判断すると（ステップＳ１２：ＮＯ）、一定時間経過後の新たな解析情報に基づいて再度疲労度の検出を行う。

ステップＳ１３では、ＣＰＵ３３は、表示画像５の表示面積削減処理を行う。この処理により、表示画像５の外側に枠状の表示面積削減領域６が形成される（図３（ｂ）参照）。なお、表示画像５の表示面積を削減するために、ＣＰＵ３３は、画像処理部３７に対し、表示画像５を所定の割合（例えば１０％）で縮小表示させるようにしている。

次いで、ＣＰＵ３３は、表示面積削減領域６を所定の警告色で塗りつぶした色表示を行うために、警告色を示すフラグをセットする（ステップＳ１４）。ここで、警告色ｎとして、ｎ＝０＝青色、ｎ＝１＝黄色、ｎ＝２＝オレンジ色、ｎ＝３＝赤色が設定されている。

ｎ＝０に従い、ＣＰＵ３３は、表示面積削減領域６を青色で塗りつぶした色表示を行う（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１３とステップＳ１４とは処理順序を入れ替えても構わない。

警告色を表示してから一定時間Ｔ１（例えば５分）経過すると（ステップＳ１６）、ＣＰＵ３３は、電源スイッチ３１が押下されたか否か、つまり、電源がオフになったか否かを判断する（ステップＳ１７）。そして、電源がオフの場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、本注意喚起表示処理を終了する一方、電源がオフではない場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、処理をステップＳ１８に移す。

ステップＳ１８において、ＣＰＵ３３は、警告色としてｎに１をプラスする。そして、ｎ＝４か否かを判定する（ステップＳ１９）。

ＣＰＵ３３は、ｎ＝４ではないと判定すると（ステップＳ１９：ＮＯ）、処理をステップＳ１５に戻す一方、ｎ＝４と判定すると（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、処理をステップＳ２０に移す。

すなわち、電源がオフされなければ、警告色は、青色（ｎ＝０）→黄色（ｎ＝１）→オレンジ色（ｎ＝２）→赤色（ｎ＝３）と変更されることになる。

また、ステップＳ２０において、ＣＰＵ３３は、表示画像５の表示面積の削減率をアップする。すなわち、図３（ｆ）に示すように、表示画像５をさらに縮小表示することにより、相対的に表示画像５の外側に枠状に形成した表示面積削減領域６の枠幅がより広くなるように変更して、観察者１に長時間使用に関する注意を喚起する。

次いで、ＣＰＵ３３は、表示面積削減領域６の枠幅をより広くするために、削減率を示すフラグをセットする（ステップＳ２１）。ここで、削減率Ｎとして、例えば、Ｎ＝０＝１５％、Ｎ＝１＝３０％、Ｎ＝２＝４５％、Ｎ＝３＝６０％が設定されている。なお、ここでは、削減率については、ステップＳ１３で表示された表示画像５の面積（図３（ｂ）参照）を基準として決定しているが、表示部の表示領域全体（１００％）に表示されている表示面積（図３（ａ）参照）を基準としてもよい。

Ｎ＝０に従い、ＣＰＵ３３は、表示画像５の表示面積を削減し、相対的に表示面積削減領域６の枠幅を広くする（ステップＳ２２）。その結果、表示画像５が縮小表示されるため（図３（ｆ））、観察者１にとってコンテンツの視認性が低下する。

表示面積削減領域６の枠幅を広く変更（表示画像５を縮小表示）してから一定時間Ｔ２（例えば１分）経過すると（ステップＳ２３）、ＣＰＵ３３は、電源スイッチ３１が押下されたか否か、つまり、電源がオフになったか否かを判断する（ステップＳ２４）。そして、電源がオフの場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、本注意喚起表示処理を終了する。一方、電源がオフではない場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、処理をステップＳ２５に移す。

ステップＳ２５において、ＣＰＵ３３は、削減率としてＮに１をプラスする。そして、Ｎ＝４か否かを判定する（ステップＳ２６）。

ＣＰＵ３３は、Ｎ＝４ではないと判定すると（ステップＳ２６：ＮＯ）、処理をステップＳ２２に戻す一方、Ｎ＝４と判定すると（ステップＳ２６：ＹＥＳ）、本注意喚起表示処理を終了する。

すなわち、警告色が赤色になった後も電源がオフされなければ、表示画像５の表示面積の削減率が、１５％（Ｎ＝０）→３０％（Ｎ＝１）→４５％（Ｎ＝２）→６０％（Ｎ＝３）と変更され、表示画像５が著しく縮小表示されていき、反対に表示面積削減領域６の枠幅が漸次広くなっていく。

このように、表示画像５は小さくはなっていくが、コンテンツとしての表示態様としては何も欠けることがないため、眼の疲れをさほど自覚していない観察者１であっても表示態様に対してさほど不満を抱くことがないと考えられる。しかも、いきなり電源がオフになるような制御とは異なり、表示画像５が観察するに堪えないサイズにまで漸次縮小されていく制御がなされるため、その間に観察者１は自ら電源をオフするようになると考えられる。

したがって、観察者１は、眼に疲労が過度に蓄積する前に自らＨＭＤの電源をオフするようになり、ＨＭＤの過度の長時間使用を防止して、観察者の眼の疲労などの悪影響を未然に防止することができる。

［変形例］
ここで、注意喚起表示の変形例について、図５を参照しながら説明する。この例では、疲労検知部２３により検知した疲労度が所定の疲労レベルに達した場合、表示面積削減領域６に休憩を促す文字を表示するようにしたものである。

通常のコンテンツ表示状態を示す図５（ａ）においては、コンテンツとしての表示画像５が表示部の表示領域全体に表示されている。しかし、コンテンツの観察中に、疲労検知部２３として機能するカメラによる撮像画像をＣＰＵ３３が解析し、その結果、眼が疲労していると判定すると、表示画像５の表示面積を削減する。このとき、表示画像５の一部として、図５（ｂ）に示すように、表示画像５の下辺側を削除して表示面積を削減している。

表示画像５の一部を削除することにより、表示画像５の下方には矩形状の表示面積削減領域６が形成される。すなわち、表示領域における表示画像５を除いた残余の領域に、観察者１に休憩を促す注意喚起表示領域６が割り付けられる。そのため、表示画像５は視認し難くなることになる。

そして、かかる表示面積削減領域６に、例えば「そろそろ１時間経ちます」といった第１の警告文６１を表示して（図５（ｂ）参照）、観察者１に休憩を促すようにしている。

第１の警告文６１を表示してからさらに所定時間が経過すると、図５（ｃ）に示すように、表示画像５の削除範囲を拡大して表示面積削減領域６を拡大し、「そろそろ１．５時間経ちます」といった第２の警告文６２を表示する。

そして、第２の警告文６２を表示してからさらに所定時間が経過すると、図５（ｄ）に示すように、表示画像５の削除範囲をさらに拡大して表示面積削減領域６をより拡大し、「そろそろ２時間経ちます」といった第３の警告文６３を表示する。

このとき、例えば警告文のフォントの大きさを、第１の警告文６１＜第２の警告文６２＜第３の警告文６３としたり、あるいは第１の警告文６１〜第３の警告文６３のフォントの色などをそれぞれ異ならせたりすることもできる。

本変形例では、表示画像５の一部が削除され、この削除部分が漸次拡大される制御がなされるため、コンテンツの視認性が著しく阻害されていくことになり、その間に観察者１も自ら電源をオフする気になると考えられる。

また、本変形例のような注意喚起表示であっても、観察者１自らが電源をオフするタイミングが計ることのできるため、観察者１によるＨＭＤの過度の長時間使用を未然に防止することができ、眼の疲労が過度蓄積されないうちに、適度の休憩を自分でとることができる。

ここで、図６に示すフローチャートを参照して、変形例に係る注意喚起表示の処理について説明する。この注意喚起表示処理は、ＨＭＤの電源がオンされた際に制御回路によって実行される。

ＨＭＤに電源が投入されてコンテンツの表示が開始されると、図６に示すように、制御回路のＣＰＵ３３は、疲労検知部２３を起動する（ステップＳ３１）。これにより、ＣＰＵ３３は、疲労検知部２３としてのカメラによる撮像画像の解析を一定時間毎に実行し、観察者１の眼の充血度合いを解析した解析情報をＲＡＭ３６に記憶する。この処理が終了すると、ＣＰＵ３３はステップＳ３２に処理を移す。なお、疲労検知部２３の起動処理に先だって、ＣＰＵ３３は、ＲＡＭアクセス許可、作業領域の初期化等を実行するものとする。

ＲＡＭ３６に記憶した撮像画像の解析情報と、フラッシュＲＯＭ３５に記憶された注意喚起表示テーブルとに基づいて、観察者１の眼の疲労度を検出する（ステップＳ３２）。そして、観察者１の眼の疲労度が、例えば疲労レベル１に達したと判断すると（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３３は、処理をステップＳ３３に移す。一方、未だ疲労レベル１に達していないと判断すると（ステップＳ３２：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は、一定時間経過後の新たな解析情報に基づいて再度疲労度の検出を行う。

ステップＳ３３では、ＣＰＵ３３は、表示画像５の表示面積削減処理を行う。この処理により、表示画像５の下方に矩形帯状の表示面積削減領域６が形成される（図５（ｂ）参照）。すなわち、表示画像５の表示面積を削減するために、ＣＰＵ３３は、画像処理部３７に対し、表示画像５の下側一部を所定の割合（例えば１０％）で削除して表示させるようにしている。したがって、表示画像５におけるコンテンツの一部がカットされて視認性は低下することになる。

また、ＣＰＵ３３は、削減率と警告文とを関連付けた警告フラグｍをセットする（ステップＳ３４）。ここで、警告フラグｍとして、例えば、ｍ＝０＝１５％＋第１の警告文、ｍ＝１＝３０％＋第２の警告文、ｍ＝２＝４５％＋第３の警告文が設定されている。なお、ここでの表示画像５における表示面積の削減率は、表示部の表示領域全体（１００％）に表示されている表示面積（図５（ａ）参照）を基準としている。

ｍ＝０に従い、ＣＰＵ３３は、表示画像５の一部を削除して表示面積を削減することにより、表示領域内に表示面積削減領域６を形成し、この表示面積削減領域６に警告文を表示する（ステップＳ３５）。ここでは、図５（ｂ）に示すように、第１の警告文である「そろそろ１時間経ちます」が表示される。こうして、表示画像５は一部削除されて表示されるため、観察者１にとってコンテンツの視認性が低下するとともに、文字表示によって観察者１に直接休憩を促すことができる。

第１の警告文を表示してから一定時間Ｔ１（例えば５分）経過すると（ステップＳ３６）、ＣＰＵ３３は、電源スイッチ３１が押下されたか否か、つまり、電源がオフになったか否かを判断する（ステップＳ３７）。そして、電源がオフの場合（ステップＳ３７：ＹＥＳ）、本注意喚起表示処理を終了する。一方、電源がオフではない場合（ステップＳ３７：ＮＯ）、ＣＰＵ３３は処理をステップＳ３８に移す。

ステップＳ３８において、ＣＰＵ３３は、警告フラグとしてｍに１をプラスする。そして、ｍ＝２か否かを判定する（ステップＳ３９）。

ＣＰＵ３３は、ｍ＝２ではないと判定すると（ステップＳ３９：ＮＯ）、処理をステップＳ３５に戻す一方、ｍ＝２と判定すると（ステップＳ３９：ＹＥＳ）、本注意喚起表示処理を終了する。

すなわち、電源がオフされなければ、表示面積削減領域６が３段階に亘って幅広に拡大され（反対に表示画像５は小さくなっていく）、かかる表示面積削減領域６中に表示される警告文は第１の警告文→第２の警告文→第３の警告文と変更されることになる。

このように、本注意喚起表示処理においても、ＨＭＤを所定時間使用していると、いきなり電源がオフになるような処理ではなく、表示画像５が観察する堪えないサイズにまで漸次小さくなるとともに、直接休憩を促す表示が目立つように表示されていく。そのため、観察者１は自ら電源をオフするようになると考えられる。したがって、観察者１は、眼に疲労が過度に蓄積する前に、自らＨＭＤの電源をオフするようになり、ＨＭＤの過度の長時間使用を防止して、観察者の眼の疲労などの悪影響を未然に防止することができる。

本変形例においても、時間の経過に伴って疲労レベルが進行するものとして、疲労レベルの進行に伴う表示面積削減領域６の大きさや警告文の変更は、表示してから一定時間Ｔ１（例えば５分）以内に電源がオフされない場合に行われるようにしている。

したがって、図５（ｄ）に示すように、表示画像５は小さすぎ、かつ表示面積削減領域６は著しく拡大されて注意を促す文字表示が強調されると、観察者１はいずれ自ら電源をオフするようになると考えられる。

［他の実施形態］
ところで、上述した実施形態では、眼が疲労していると判定される疲労レベル１を検知するために、疲労検知部２３として備えたカメラによって観察者１の眼を撮像し、眼の充血度合いから眼の疲労を検知していた。あるいは、カメラに代えて、あるいはカメラに加えて体温検知センサを備えておき、観察者１の体温の変化で疲労を検知するようにしていた。そして、疲労レベル２以降については、タイマー３８による計時結果に基づいて疲労レベルを決定していた。

しかし、カメラや体温検知センサを用いることなく、疲労レベル１を検知する場合でもタイマー３８による計測時間によって疲労レベルを検知するようにしてもよい。例えば、ＨＭＤの使用開始から１時間が経過すると、誰でも疲労レベル１に至ると仮定して処理するのである。

このように、計時手段により計時した画像表示時間の長さに基づいて前記観察者の眼の疲労度レベルを決定するようにすれば、疲労検知部２３のデバイスとしてはタイマー３８のみでよく、また、注意喚起表示テーブルなどの容量も小さくなるとともに、ＣＰＵ３３による処理の負担も軽減される。したがって、開発負荷の軽減やコストダウン、ＨＭＤの処理スピードの向上などが期待できる。

また、上述した実施形態の中で、所定の疲労レベル（レベル１）よりも高くなるにしたがい、警告色を変更した例を説明したが、例えば、図３において、レベル１で青色としたものを、レベル２で黄色、レベル３でオレンジ色、レベル４で赤色と色表示したのに代えて、レベル１で例えば赤色などの所定の警告色で表示した後、レベル２では警告色が一定のピッチで点滅する表示態様、レベル３ではレベル２よりもハイピッチで警告色が点滅する表示態様となるように、疲労度に応じて警告色の点滅ピッチを変更する表示態様とすることもできる。

また、上述した実施形態の中で、図３に示したように、表示面積削減領域６が重度の疲労度を示す赤色で表示されてもなお電源がオフされず、時間が経過するに従って表示画像５が漸次縮小されていく（表示面積削減領域６の枠幅が漸次広くなる）表示態様としたが、例えば、図７に示すように、表示面積削減領域６が重度の疲労度を示す赤色で表示された後は、表示面積削減領域６の枠幅が点滅表示するような表示形態（図７（ｅ）参照）とすることもできる。

上述してきた実施形態より、以下のＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）が実現される。

（１）画像光を観察者１の眼に投射して当該観察者１に前記画像光に応じた画像を視認させて画像表示を行うＨＭＤ本体２（表示部）と、このＨＭＤ本体２による画像表示を実行しているときに、観察者１の眼の疲労度を検知する疲労検知部２３（例えば、カメラ、体温検知センサ、タイマー３８など）と、この疲労検知部２３による検知結果に基づいて、ＨＭＤ本体２による表示画像５の表示面積を減じ、ＨＭＤ本体２の表示領域における表示画像５を除いた残余の領域を観察者１に休憩を促す表示面積削減領域６として割り付けて注意喚起表示を行うＣＰＵ３３などを有する制御回路（制御部）とを備えるＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、ＨＭＤの過度の長時間使用を防止して、観察者１の眼の疲労や疲労に起因する他の悪影響を未然に防止することができる。

（２）上記（１）において、前記制御回路（制御部）は、表示面積削減領域６を表示画像５の外側に枠状に形成し、疲労検知部２３（例えば、カメラ、体温検知センサ、タイマー３８など）により検知した疲労度が例えば疲労レベル１（所定の疲労レベル）よりも高くなるにしたがい、図３に例示するように、当該表示面積削減領域６の枠幅を変更するＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、相対的に表示画像５が小さくなって視認性が低下するため、観察者１に対してＨＭＤの電源をオフにする気にさせることができ、結果的に休憩をとらせ易くなる。

（３）上記（１）又は（２）において、前記制御回路（制御部）は、表示画像５の表示面積を減じる際に、図３に例示するように、当該表示面積を所定の縮小率で縮小するＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、表示画像５は小さくはなってもコンテンツとしては欠けることなく全て表示されるため、眼の疲れをさほど自覚していない観察者１であっても表示態様に対してさほど不満を抱かせないようにすることができる。

（４）上記（１）又は（２）において、前記制御回路（制御部）は、表示画像５の表示面積を減じる際に、当該表示画像５の一部を削除するＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、表示画像５の一部が削除され、この削除部分が漸次拡大される制御がなされるため、コンテンツの視認性が著しく阻害されていくことになり、その間に観察者１は自ら電源をオフするようになると考えられる。その結果、観察者１によるＨＭＤの過度の長時間使用を未然に防止することができる。

（５）上記（１）〜（４）のいずれかにおいて、前記制御回路（制御部）は、疲労検知部２３（例えば、カメラ、体温検知センサ、タイマー３８など）により検知した疲労度が例えば疲労レベル１（所定の疲労レベル）に達した場合、表示面積削減領域６を例えば青色（所定の警告色）で塗りつぶした色表示を行うＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、注意喚起を観察者１に視覚的に認識させることができ、そろそろ休憩が必要であるということを分かり易く表示することができる。

（６）上記（５）において、前記制御回路（制御部）は、疲労検知部２３（例えば、カメラ、体温検知センサ、タイマー３８など）により検知した疲労度が例えば疲労レベル１（所定の疲労レベル）よりも高くなるにしたがい、前記警告色を変更するＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、疲労度が一段と増してきており、早く休憩をとる必要があることを観察者１に分かり易く表示することができる。

（７）上記（５）又は（６）において、前記制御回路（制御部）は、疲労検知部２３（例えば、カメラ、体温検知センサ、タイマー３８など）により検知した疲労度が例えば疲労レベル１（所定の疲労レベル）よりも高くなるにしたがい、前記色表示の表示形態を変更するＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、疲労度が一段と増してきており、早く休憩をとる必要があることを観察者１に分かり易く表示することができる。

（８）上記（１）〜（７）のいずれかにおいて、前記制御回路（制御部）は、疲労検知部２３（例えば、カメラ、体温検知センサ、タイマー３８など）により検知した疲労度が例えば疲労レベル１（所定の疲労レベル）に達した場合、図５に例示するように、表示面積削減領域６に休憩を促す文字を表示するＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、文字表示によって直接休憩を促すため、早く休憩をとる必要があることが観察者１にとっても分かり易い。

（９）上記（１）〜（８）のいずれかにおいて、疲労検知部２３（例えば、カメラ、体温検知センサ、タイマー３８など）は、ＨＭＤ本体２（表示部）による画像表示時間を計時するタイマー３８（計時手段）を備え、前記制御回路は、タイマー３８により計時した画像表示時間の長さに基づいて観察者１の眼の疲労度レベルを決定するＨＭＤ。

かかるＨＭＤによれば、疲労検知部２３のデバイスとしてはタイマー３８のみでよく、また、注意喚起表示テーブルなどの容量も小さくなるとともに、ＣＰＵ３３による処理の負担も軽減されるため、処理スピードを向上させることや、コストダウンに寄与することができる。

以上、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明したが、これらは例示であり、発明の概要の欄に記載の態様を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変形、改良を施した他の形態で本発明を実施することが可能である。例えば、本発明を適用したＨＭＤは、例えば、シースルー型ＨＭＤとしたが、シースルー型でなくても構わない。また、コンテンツを表示する表示装置としては液晶表示装置を用いているが、例えば、画像に関する画像信号に応じて変調された光を走査させて出射させることで、ユーザの少なくとも一方の眼の網膜に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型のＨＭＤであってもよい。また、ＨＭＤとしては、音楽を発生させるためのイヤホン型のスピーカなどが設けられたものであってもよい。

また、変形を含む発明を実施するための形態に記載の各構成を適宜組み合わせたりしてもよい。

１ 観察者
２ ＨＭＤ本体（表示部）
３ コントローラ
５ 表示画像
６ 表示面積削減領域
２３ 疲労検知部
３３ ＣＰＵ

Claims (9)

1. 画像光を観察者の眼に投射して当該観察者に前記画像光に応じた画像を視認させて画像表示を行う表示部と、
   この表示部による画像表示を実行しているときに、前記観察者の眼の疲労度を検知する疲労検知部と、
   この疲労検知部による検知結果に基づいて、前記表示部による表示画像の表示面積を減じ、前記表示部の表示領域における前記表示画像を除いた残余の領域を前記観察者に休憩を促す表示面積削減領域として割り付けて注意喚起表示を行う制御部と、
   を備えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
2. 前記制御部は、
   前記表示面積削減領域を前記表示画像の外側に枠状に形成し、前記疲労検知部により検知した疲労度が前記所定の疲労レベルよりも高くなるにしたがい、当該表示面積削減領域の枠幅を変更することを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
3. 前記制御部は、
   表示画像の表示面積を減じる際に、当該表示面積を所定の縮小率で縮小することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
4. 前記制御部は、
   表示画像の表示面積を減じる際に、当該表示画像の一部を削除することを特徴とする請求項１又は２に記載に記載のヘッドマウントディスプレイ。
5. 前記制御部は、
   前記疲労検知部により検知した疲労度が所定の疲労レベルに達した場合、前記表示面積削減領域を所定の警告色で塗りつぶした色表示を行うことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
6. 前記制御部は、
   前記疲労検知部により検知した疲労度が前記所定の疲労レベルよりも高くなるにしたがい、前記警告色を変更することを特徴とする請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ。
7. 前記制御部は、
   前記疲労検知部により検知した疲労度が前記所定の疲労レベルよりも高くなるにしたがい、前記色表示の表示形態を変更することを特徴とする請求項５又は６に記載のヘッドマウントディスプレイ。
8. 前記制御部は、
   前記疲労検知部により検知した疲労度が前記所定の疲労レベルに達した場合、前記表示面積削減領域に休憩を促す文字を表示することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
9. 前記疲労検知部は、前記表示部による画像表示時間を計時する計時手段を備え、
   前記制御部は、
   前記計時手段により計時した画像表示時間の長さに基づいて前記観察者の眼の疲労度レベルを決定することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のヘッドマウントディスプレイ。

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