JP2022128876A - 画像表示装置及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容易に空中接眼することのできる画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置１００は、画像Ｉｍが生成される位置に入力側の焦点を有し、画像を形成する光が出力される出力側に射出瞳を形成する光学ユニット１２と、光学ユニットから出力される光を反射又は透過して、射出瞳の共役位置にアイポイントＥｘｐを形成する光学素子１４と、を有する表示部１０と、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置を検出する検出部２０と、検出部が検出したユーザの眼の位置とアイポイントの位置とに基づいて映像ガイド及び／又は音声ガイドを生成して、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導する誘導部３０と、を備える。これによれば、ユーザは、誘導部による誘導に従って表示部により空中に形成されるアイポイントの位置内に眼を位置合わせ（空中接眼）することが可能となる。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、画像表示装置及び方法に関する。

従来、光学素子を利用して光学ユニットが形成する射出瞳をリレーすることにより空中にアイポイントを配置し、画像を形成する光を光学ユニットに入れることで、ユーザが、そのアイポイント内に眼（すなわち、瞳孔）を入れた際に画像を目視することのできる画像表示装置が知られている。ここで、光学素子として、再帰性反射素子を用いることができる（特許文献１参照）。斯かる表示装置は、アイポイント内に眼を入れた一人のユーザのみが画像を目視することができるため、特に高いセキュリティ効果が得られることで注目されている。
特許文献１ 特開２００９－２８８６９６号公報

本発明の第１の態様においては、画像が生成される位置に入力側の焦点を有し、画像を形成する光が出力される出力側に射出瞳を形成する光学ユニットと、光学ユニットから出力される光を反射又は透過して、射出瞳の共役位置にアイポイントを形成する光学素子と、を有する表示部と、ユーザの眼の位置を検出する検出部と、検出部が検出したユーザの眼の位置とアイポイントの位置に基づいて、ユーザの眼を、アイポイントの位置に相対的に誘導する誘導部と、を備える画像表示装置が提供される。

本発明の第２の態様においては、ユーザの眼の位置を検出する段階と、検出する段階で検出したユーザの眼の位置と、画像が生成される位置に入力側の焦点を有し、画像を形成する光が出力される出力側に射出瞳を形成する光学ユニットと、光学ユニットから出力される光を反射又は透過して、射出瞳の共役位置にアイポイントを形成する光学素子と、により空中に形成されるアイポイントの位置と、に基づいて、ユーザの眼を、アイポイントの位置に相対的に誘導する段階と、画像を表示する段階と、を備える画像表示方法が提供される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を側面視において概略的に示す。 第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を正面視において概略的に示す。 第１の実施形態に係る画像表示装置の構成を上面視において概略的に示す。 第１の実施形態に係る画像表示装置の制御系の構成を示す。 第１の実施形態に係る画像表示方法のフローを示す。 第２の実施形態に係る画像表示装置の構成を側面視において概略的に示す。 第２の実施形態に係る画像表示装置の構成を正面視において概略的に示す。 第２の実施形態に係る画像表示装置の構成を上面視において概略的に示す。 第２の実施形態に係る画像表示装置の制御系の構成を示す。 触覚生成装置による触覚の生成位置及び強度の制御の一例（ユーザが画像表示装置から離れている状態）を示す。 触覚生成装置による触覚の生成位置及び強度の制御の一例（ユーザが画像表示装置に接近している状態）を示す。 触覚生成装置による触覚の生成位置及び強度の制御の一例（ユーザの眼がアイポイントに入った状態）を示す。 触覚生成装置による触覚の生成位置及び強度の制御の別の例（ユーザが左方を向いている状態）を示す。 触覚生成装置による触覚の生成位置及び強度の制御の別の例（ユーザが右方を向いている状態）を示す。 第２の実施形態に係る画像表示方法のフローを示す。 第３の実施形態に係る画像表示装置の構成を側面視において概略的に示す。 第３の実施形態に係る画像表示装置の構成を正面視において概略的に示す。 第３の実施形態に係る画像表示装置の構成を上面視において概略的に示す。 第３の実施形態に係る画像表示装置の制御系の構成を示す。 光学素子を回動可能な画像表示装置の構成を側面視において概略的に示す。 第３の実施形態に係る画像表示方法のフローを示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃに、第１の実施形態に係る画像表示装置１００の構成をそれぞれ側面視、正面視、及び上面視において概略的に示す。画像表示装置１００は、画像Ｉｍを、ユーザ９９が構成部材に物理的接触することなく目視可能に表示する装置であり、表示部１０、検出部２０、及び誘導部３０を備える。なお、画像Ｉｍは、静止画であってもよいし動画であってもよく、モノクロ画像であってもよいしカラー画像であってもよい。また、画像Ｉｍを目視するユーザ９９を基準にして左右方向（ユーザの眼幅方向）をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、及び上下方向をＺ軸方向とする。

表示部１０は、空中にアイポイントＥｘｐを形成し、そのアイポイントＥｘｐの位置内にユーザ９９が両眼を入れる（空中接眼とも呼ぶ）と視界内にその画角全体を目視可能な画像Ｉｍを表示するユニットであり、ケース１９、表示装置１１、光学ユニット１２（１２Ｌ，１２Ｒ）、ハーフミラー１３、及び光学素子１４を有する。なお、表示部１０は、フレーム（不図示）を介して床面上に或いは壁面に支持されている。

ケース１９は、例えば三角形状の側面を有する中空の箱体であり、その上面上に表示装置１１及び光学ユニット１２（１２Ｌ，１２Ｒ）を支持し、その内部にハーフミラー１３及び光学素子１４を保持する。

表示装置１１は、画像Ｉｍを表示する装置であり、左眼用及び右眼用表示画面１１Ｌ，１１Ｒを有する。左眼用及び右眼用表示画面１１Ｌ，１１Ｒは、例えば液晶ディスプレイ等であってよく、それぞれ後述する光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒの筐体に支持されてケース１９の上面上の左右に配置される。表示装置１１は、通信装置（不図示）を介して外部から画像信号を受信或いは記憶装置（不図示）に記憶された画像信号を読み出して、左眼用及び右眼用表示画面１１Ｌ，１１Ｒ上にそれぞれ左眼用及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲを表示する。なお、本明細書では、左眼用及び右眼用の部材等を示す符号にそれぞれ記号Ｌ，Ｒを加えるが、左眼及び右眼の区別を要さない場合にはこれらの記号を省略する。なお、表示画面を左眼用及び右眼用として別個に配置する代わりに、表示画面を左眼用及び右眼用で共通する表示画面として配置してもよい。

光学ユニット１２は、画像Ｉｍを形成する光、特に平行光束を屈折等させて平行光束として射出するアフォーカル系の対物レンズとして機能するユニットであり、左眼用及び右眼用光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒを有する。左眼用及び右眼用光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒは、それぞれ、１又は複数のレンズ素子等の光学素子を含み、筐体内に保持されてケース１９の上面上のそれぞれ左右に配置されている。光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒは、画像ＩｍＬ，ＩｍＲが生成される位置、すなわち表示画面１１Ｌ、１１Ｒ上に入力側（すなわち、＋Ｚ側）の焦点を有し、画像ＩｍＬ，ＩｍＲを形成する光が出力される出力側（すなわち、－Ｚ側）に射出瞳（不図示）を形成する。

ハーフミラー１３及び光学素子１４は、光学ユニット１２から出力される光をユーザ９９に向けて＋Ｙ方向に指向する素子であり、ケース１９内に保持されている。

ハーフミラー１３は、半透過性のミラー素子であり、ケース１９の＋Ｙ，－Ｚ方向を向く傾斜面上に支持されている。これにより、ハーフミラー１３は、画像Ｉｍから出力される光の光路において光学ユニット１２及び光学素子１４の間に配置されることとなり、光学ユニット１２から－Ｚ方向に出力される光を光学素子１４に向けて－Ｙ方向に反射し、光学素子１４から出力される光を＋Ｙ方向に透過する。

光学素子１４は、一例として９０度の角度をなす２つの平面鏡を有するコーナーリフレクタが平面上にアレイ配置された再帰性反射素子であり、ケース１９の－Ｙ面上に支持されている。これにより、光学素子１４は、光学ユニット１２から出力され、ハーフミラー１３により－Ｙ方向に反射された光を＋Ｙ方向に再帰反射することで、光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒの射出瞳（不図示）をその共役位置にリレー（すなわち、再形成）して、ケース１９の＋Ｙ側、例えば２００ｍｍの位置にアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲを形成する。ここで、アイポイントＥｘｐは、例えばユーザ９９の眼幅（約５０ｍｍ）程度の直径（Ｘ軸方向及びＺ軸方向の幅）及び１００ｍｍ程度の奥行（Ｙ軸方向の幅）又は５０度程度の見込み角度を有する。

なお、ハーフミラー１３が配置される位置にハーフミラー１３の代わりに、光学素子１４として、複数の反射面が積層された積層部を、複数の反射面が互いに交差するように複数積層した再帰性透過素子を採用してもよい。斯かる場合、表示装置１１及び光学ユニット１２を光学素子１４の－Ｙ側に配置し、光学ユニット１２から画像Ｉｍを形成する光を光学素子１４に向けて＋Ｙ方向に出力する。これにより、光学素子１４は、光学ユニット１２から出力された光を＋Ｙ方向に再帰透過することで、光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒの射出瞳（不図示）をその共役位置にリレー（すなわち、再形成）して、ケース１９の＋Ｙ側にアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲを形成する。

上述の構成の表示部１０において、左眼用表示画面１１Ｌが左眼用画像ＩｍＬを表示すると、左眼用画像ＩｍＬを形成する光が光軸１０Ｌ，１０Ｌ'に沿って光学ユニット１２Ｌ、ハーフミラー１３、光学素子１４を介して送られ、アイポイントＥｘｐＬにおいて集光する。右眼用表示画面１１Ｒが右眼用画像ＩｍＲを表示すると、右眼用画像ＩｍＲを形成する光が光軸１０Ｒ，１０Ｒ'に沿って光学ユニット１２Ｒ、ハーフミラー１３、光学素子１４を介して送られ、アイポイントＥｘｐＲの位置において集光する。このように、表示部１０がユーザ９９の左眼及び右眼に対してそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲを形成することで、ユーザ９９が、左眼及び右眼（すなわち、瞳孔、単に眼とも呼ぶ）９９Ｌ，９９ＲをそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入れて空中接眼すると、左眼及び右眼により左眼及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲの画角全体をそれぞれ目視することができる。ここで、左眼及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲとして視差画像を表示することにより、ユーザ９９は立体像を視認することもできる。

検出部２０は、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置及び向きを検出するユニットである。検出部２０は、一例として、ケース１９の上面手前に左右に離間して配置される２つのステレオカメラ２１を有し、これを用いてユーザ９９の頭部、特に顔部を撮像する。なお、ステレオカメラ２１は、ケース１９内に設置され、ハーフミラー１３を介してユーザ９９の顔部を撮像するよう構成してもよい。２つのステレオカメラ２１によりそれぞれ得られる画像、特に視差画像により、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの左右方向の位置（Ｘ位置）、上下方向の位置（Ｚ位置）、及び前後方向の位置（Ｙ位置）だけでなく、それらの向きも検出される。これらの検出結果は、誘導部３０に転送される。なお、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置及び向きを検出する場合、一例としてユーザの左眼及び右眼それぞれの瞳孔の位置及び向きを検出する。

なお、検出部２０は、ステレオカメラ２１に代えて、超音波或いは赤外線レーザを用いて飛行時間差（ＴｏＦ）法によりユーザの頭部までの距離を測定する距離計を含み、これによりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置及び向きを検出してもよい。

誘導部３０は、検出部２０により検出されたユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置及びアイポイントの位置に基づいて、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒを、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に相対的に誘導するユニットであり、本実施形態では、液晶ディスプレイ等の表示モニタ３１及び指向性スピーカ、骨伝導スピーカ等のスピーカ３２を有する。表示モニタ３１は、ユーザ９９がその表示を目視可能な位置、本例ではケース１９の左側に設置されている。スピーカ３２は、ユーザ９９が音声を聴くことができる位置、本例ではケース１９の左下側に設置されている。

誘導部３０は、検出部２０による検出結果に基づいて、表示モニタ３１及びスピーカ３２を用いて視覚及び／又は音声により、ユーザ９９に眼９９Ｌ，９９Ｒの位置を移動するようガイドする。例えば、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に対して眼９９Ｌ，９９Ｒが左方（右方）に位置する場合には右方（左方）に移動するよう、上方（下方）に位置する場合には頭部を下げる（上げる）よう、前方（後方）に位置する場合には後ろに下がる（前に出る）よう、左（右）を向いている場合には右（左）を向くよう、表示モニタ３１に映像ガイドを表示する及び／又はスピーカ３２により音声ガイドを流す。

図２に、画像表示装置１００の制御系５０の構成を示す。制御系５０は、前述の表示部１０、検出部２０、及び誘導部３０を含む。これらは互いに信号を送受信可能に接続されている。

図３に、第１の実施形態に係る画像表示方法のフローＳ１００を示す。なお、フローＳ１００は、検出部２０がユーザ９９の画像表示装置１００への接近を検知することで開始する。

ステップＳ１０２では、検出部２０により、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に対するユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置を検出する。検出部２０は、ステレオカメラ２１を用いてユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲのＸ位置、Ｙ位置、Ｚ位置、及び向きを検出し、その検出結果を誘導部３０に転送する。

ステップＳ１０４では、検出部２０により、ステップＳ１０２で得られた検出結果に基づいて、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置がアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置から離れているかどうか判断する。このとき、例えば、検出部２０は、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置と、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置（例えば、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの中心位置）との相対的な位置ずれを検出する。眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置から離れている、すなわち、眼９９Ｌ，９９Ｒの位置と、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置が相対的にずれていると判断されるとステップＳ１０６に進み、眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に位置していると判断されるとステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０６では、誘導部３０により、ステップＳ１０２で得られた検出結果及びアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に基づいて映像ガイド及び／又は音声ガイドを生成して、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒを、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に相対的に誘導する。誘導部３０は、例えば、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に対して眼９９Ｌ，９９Ｒが左方（右方）に位置する場合には右方（左方）に移動するよう、上方（下方）に位置する場合には頭部を下げる（上げる）よう、前方（後方）に位置する場合には後ろに下がる（前に出る）よう、左（右）を向いている場合には右（左）を向くよう、表示モニタ３１に映像ガイドを表示する及び／又はスピーカ３２により音声ガイドを流す。

ステップＳ１０６の実行後、ステップＳ１０２～Ｓ１０６が、ステップＳ１０４で眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に位置している、つまりユーザ９９が空中接眼したと判断されるまで繰り返される。

ステップＳ１０８では、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入ったことで、表示部１０により画像ＩｍＬ，ＩｍＲを表示する。それにより、ユーザ９９は、左眼及び右眼により左眼及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲの画角全体をそれぞれ目視することができる。ここで、表示部１０が左眼及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲとして視差画像を表示した場合、ユーザ９９は立体像を視認することができる。なお、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒに対してアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲが十分に大きい場合、ステップＳ１０８において、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒのいずれか一方がアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入ったことを検出した後に、表示部１０により画像ＩｍＬ，ＩｍＲを表示してもよい。

なお、フローＳ１００は、検出部２０によりユーザ９９が画像表示装置１００から離れたことを検知することで終了する。

第１の実施形態に係る画像表示装置１００は、画像Ｉｍが生成される位置に入力側の焦点を有し、画像を形成する光が出力される出力側に射出瞳を形成する光学ユニット１２と、光学ユニットから出力される光を反射又は透過して、射出瞳の共役位置にアイポイントＥｘｐを形成する光学素子１４と、を有する表示部１０と、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置を検出する検出部２０と、検出部の検出結果及びアイポイントの位置に基づいて映像ガイド及び／又は音声ガイドを生成して、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導する誘導部３０と、を備える。画像表示装置１００は物理的に接触する接眼部を有さないためにユーザによっては接眼するのに戸惑うことが予想されるところ、検出部２０により、アイポイントの位置に対するユーザの眼の位置を検出し、誘導部により、その検出結果に基づいて映像ガイド及び／又は音声ガイドを生成して、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導することにより、ユーザは、その誘導に従って表示部により空中に形成されるアイポイントの位置内に眼を容易に位置合わせ（すなわち、空中接眼）することが可能となる。また、光学素子１４として再帰性反射素子又は再帰性透過素子を用いることでアイポイントが拡張されるため、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導する際の位置設定の自由度が上がり、容易にアイポイント位置内に眼を合わせることができる。

図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃに、第２の実施形態に係る画像表示装置１１０の構成をそれぞれ側面視、正面視、及び上面視において概略的に示す。画像表示装置１１０は、先述の画像表示装置１００と同様に、画像Ｉｍを、ユーザ９９が構成部材に物理的接触することなく目視可能に表示する装置であり、表示部１０、検出部２０、及び誘導部３０ｄを備える。なお、画像Ｉｍは、静止画であってもよいし動画であってもよく、モノクロ画像であってもよいしカラー画像であってもよい。また、画像Ｉｍを目視するユーザ９９を基準にして左右方向（ユーザの眼幅方向）をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、及び上下方向をＺ軸方向とする。表示部１０及び検出部２０は、先述の画像表示装置１００におけるそれらと同様に構成される。

図５に、画像表示装置１１０の制御系５０の構成を示す。制御系５０は、前述の表示部１０、検出部２０、及び誘導部３０ｄを含む。これらは互いに信号を送受信可能に接続されている。

誘導部３０ｄは、検出部２０によるユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置の検出結果に基づいて、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒを、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に相対的に誘導するユニットであり、本実施形態では触覚生成装置３３（３３Ｌ，３３Ｒ）を有する。触覚生成装置３３は、風圧等を含む圧力又は超音波振動等を含む振動によりユーザの眼９９Ｌ，９９ＲをアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に相対的に誘導する。特に本実施形態に係る触覚生成装置３３は、複数の超音波振動子がアレイ状に配列されたディスプレイ装置であり、これにより空中に超音波の強度分布（すなわち、粗密分布）を生成してアイポイントＥｘｐの位置の近傍に位置する人体表面の少なくとも一箇所に触覚を与える。触覚生成装置３３は、それぞれケース１９の上面の左側及び右側にアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に向けて配置された２つの触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒを含む。

触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒは、図４Ａから図４Ｃに示すように、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの中央の幾らか上方、すなわち眼９９Ｌ，９９ＲをそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に位置合わせしたユーザ９９の額の位置に触覚９８を生成する。それにより、ユーザ９９は、額に感じる触覚９８を通じてアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を知り、それらに眼９９Ｌ，９９Ｒを位置合わせすることができる。

触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒは、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に対するユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置、特にＹ軸方向の位置に応じて触覚９８を生成する位置及びその強度を制御してもよい。図６Ａから図６Ｃに、触覚９８の生成位置及び強度の制御の一例を示す。検出部２０がユーザ９９を検知しない場合又は十分遠くに検知した場合、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒは触覚９８を生成しない。

図６Ａに示すように、誘導部３０ｄは、検出部２０によりユーザ９９のアイポイントＥｘｐへの接近を検知した場合に触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより触覚９８を生成する。ここでは、ユーザ９９はまだ画像表示装置１００から離れているため、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒはユーザ９９の額に弱い触覚を生成する。

図６Ｂに示すようにユーザ９９が画像表示装置１００に接近すると、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒは、検出部２０によるユーザ９９の位置の検出結果に基づいて触覚９８をユーザ９９の移動に合わせてアイポイントＥｘｐに向けて移動させるとともにその強度を上げる。それにより、ユーザ９９は、眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に近づくにつれて強くなる触覚９８を額に受ける。

図６Ｃに示すように、ユーザ９９が画像表示装置１００に到達し、眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に入ると、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒは、検出部２０によりユーザ９９の位置を検知して触覚９８の強度をさらに上げる（又は最大強度に上げる）。このように、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に近づくにつれて、ユーザ９９の額の位置に合わせて触覚９８を生成する位置をＹ軸方向に移動するとともに触覚９８の強度を上げることで、ユーザ９９は触覚９８を通じてアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を知り眼９９Ｌ，９９ＲをアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に容易に入れることが可能となる。

なお、誘導部３０ｄは、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより、ユーザ９９の属性に応じて触覚９８の強度を変更してもよい。ユーザの属性は、年齢、性別及び体重のいずれか１つを含む。検出部２０によりユーザの属性を検出し、その検出結果に応じて誘導部３０ｄが、例えば、女性、子供に対して触覚９８の強度を下げ、大柄なユーザに対しては強度を上げる。

なお、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒは、ユーザ９９の額の位置に１つの触覚９８を生成することに代えて、後述するようにユーザ９９の左右のこめかみ又は頬の位置に２つの触覚９８Ｌ，９８Ｒを生成し、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に対するユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置に応じてそれらを生成する位置をＹ軸方向に移動するとともに強度を制御してもよい。

触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒは、検出部２０により検出されたユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの向き及びアイポイントＥｘｐ（ＥｘｐＬ、ＥｘｐＲ）の位置に基づいて、アイポイントＥｘｐ（ＥｘｐＬ、ＥｘｐＲ）の位置の左及び／又は右に、すなわち眼９９Ｌ，９９ＲをそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に位置合わせしたユーザ９９の左右のこめかみの位置にそれぞれ触覚９８Ｌ，９８Ｒを生成してよく、さらに、それぞれの触覚９８Ｌ，９８Ｒの強度を制御してもよい。図７Ａ及び図７Ｂに、触覚９８の生成位置及び強度の制御の別の例を示す。

図７Ａに示すように、誘導部３０ｄは、検出部２０によりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に対して左方（白抜き矢印）を向いていることを検知した場合、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより触覚９８Ｌを弱く（又は強く）且つ触覚９８Ｒを強く（又は弱く）生成する。それにより、ユーザ９９は、頭部を右方に回転（黒塗り矢印）させようとする意識がはたらく力この結果、ユーザ９９は、触覚９８Ｌ，９８Ｒを通じて頭部を右方に向けることで、眼９９Ｌ，９９ＲをそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入れることができる。

図７Ｂに示すように、誘導部３０ｄは、検出部２０によりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲに対して右方（白抜き矢印）を向いていることを検知した場合、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより触覚９８Ｌを強く（又は弱く）且つ触覚９８Ｒを弱く（又は強く）生成する。それにより、ユーザ９９は、頭部を左方に回転（黒塗り矢印）させようとする意識がはたらく。この結果、ユーザ９９は、触覚９８Ｌ，９８Ｒを通じて頭部を左方に向けることで、眼９９Ｌ，９９ＲをそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入れることができる。

このように、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置の左及び右にそれぞれ触覚９８Ｌ，９８Ｒを生成してユーザ９９の左右のこめかみに触覚を与えるとともに、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの向きの検出結果に基づいてそれらの触覚９８Ｌ，９８Ｒの強度を制御することにより、ユーザ９９は、左右のこめかみに感じる触覚の強度を通じて眼９９Ｌ，９９Ｒの向きを決めてアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入れることができる。

なお、図７Ａ及び図７Ｂを用いて説明した触覚９８Ｌ，９８Ｒの生成位置及び強度の制御によるユーザ９９の頭部の回転を、図６Ａから図６Ｃを用いて説明した触覚９８の生成位置及び強度の制御によるユーザ９９のアイポイントＥｘｐへの誘導に続けて実行してもよい。例えば、ユーザ９９のＸ軸方向の位置に応じて触覚９８を生成する位置及びその強度を制御してもよい。この場合、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒが、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に対して－Ｘ方向にずれていた場合、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより触覚９８Ｌを強く（又は弱く）且つ触覚９８Ｒを弱く（又は強く）生成する。ユーザ９９は、触覚９８Ｌ，９８Ｒを通じて＋Ｘ方向に移動することで、眼９９Ｌ，９９ＲをそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入れることができる。なお、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒを駆動装置（図示しない）によりＸ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能、又はチルト可能としてもよい。それにより、ユーザ９９が画像表示装置１００から離れていた場合に、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒを駆動してユーザ９９の方向に風圧や圧力等を発生させることで、確実にユーザ９９に対して風圧や圧力等の触覚を感じさせることができる。

検出部２０によりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入ったこと、例えば眼９９Ｌ，９９Ｒが予め定めた時間より長くアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に留まったことを検知すると、誘導部３０ｄは、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒを停止する。これに続いて、表示部１０が画像Ｉｍを表示してよい。

図８に、第２の実施形態に係る画像表示方法のフローＳ２００を示す。なお、フローＳ２００は、検出部２０がユーザ９９の画像表示装置１１０への接近を検知することで開始する。

ステップＳ２０２では、検出部２０により、アイポイントＥｘｐ（ＥｘｐＬ，ＥｘｐＲ）の位置に対するユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置（Ｘ位置、Ｙ位置、及びＺ位置）及び向きを検出する。その検出結果は、誘導部３０ｄに転送される。

ステップＳ２０４では、検出部２０により、ステップＳ２０２で得られた検出結果に基づいて、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置がアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置から離れているかどうか判断する。眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置から離れていると判断されるとステップＳ２０６に進み、眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に位置していると判断されるとステップＳ２０８に進む。

ステップＳ２０６では、誘導部３０ｄにより、ステップＳ２０２で得られた検出結果及びアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に基づいて触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒを用いて触覚ガイドを生成して、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒを、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に相対的に誘導する。

ステップＳ２０６の実行後、ステップＳ２０２～Ｓ２０６が、ステップＳ２０４で眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に位置している、つまりユーザ９９が空中接眼したと判断されるまで繰り返される。

それにより、誘導部３０ｄは、検出部２０によりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲのアイポイントＥｘｐの位置への接近を検知すると、図６Ａに示したように、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより触覚９８を生成する。誘導部３０ｄは、検出部２０によりユーザ９９が画像表示装置１００に接近するのを検知すると、図６Ｂに示したように、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより、検出部２０によるユーザ９９の位置の検出結果に基づいて触覚９８をユーザ９９の移動に合わせてアイポイントＥｘｐの位置に向けて移動させるとともにその強度を上げる。誘導部３０ｄは、検出部２０によりユーザ９９が画像表示装置１００に到達し、眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に到達したのを検知すると、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより、検出部２０によりユーザ９９の位置を検知して触覚９８の強度をさらに上げる（又は最大強度に上げる）。

このように、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に近づくにつれて、ユーザ９９の額の位置に合わせて触覚９８を生成する位置を移動するとともに触覚９８の強度を上げることで、ユーザ９９は触覚９８を通じてアイポイントＥｘｐの位置を知り、眼９９Ｌ，９９ＲをアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に接近させることが可能となる。

さらに、誘導部３０ｄは、検出部２０によりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に到達したがそれらに対して左方又は右方を向いていることを検知すると、図７Ａ及び図７Ｂに示したように、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより触覚９８Ｌを弱く又は強く且つ触覚９８Ｒを強く又は弱く生成する。それにより、ユーザ９９は、頭部を右方又は左方に回転させようとする意識がはたらく。この結果、ユーザ９９は、触覚９８Ｌ，９８Ｒを通じて頭部を右方又は左方に向けることで、眼９９Ｌ，９９ＲをそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入れることができる。

このように、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒにより、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置の左及び右にそれぞれ触覚９８Ｌ，９８Ｒを生成してユーザ９９の左右のこめかみに触覚を与えるとともに、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの向きの検出結果に基づいてそれらの触覚９８Ｌ，９８Ｒの強度を制御することにより、ユーザ９９は、左右のこめかみに感じる触覚の強度を通じて眼９９Ｌ，９９Ｒの向きを決めてアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入れることができる。

ステップＳ２０８では、検出部２０によりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入ったことを検知すると、誘導部３０ｄは、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒを停止して触覚ガイドを終了する。なお、検出部２０によりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入ったことを検知した場合、触覚生成装置３３Ｌ，３３Ｒが風圧又は圧力を断続的に変化させてもよい。ユーザ９９は、風圧又は圧力の断続的な変化を触覚として感知することで、眼９９Ｌ，９９ＲのそれぞれがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入ったことを認識することができる。

ステップＳ２１０では、表示部１０により画像Ｉｍ（ＩｍＬ，ＩｍＲ）を表示する。それにより、ユーザ９９は、左眼及び右眼により左眼及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲの画角全体をそれぞれ目視することができる。ここで、表示部１０が左眼及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲとして視差画像を表示した場合、ユーザ９９は立体像を視認することができる。

なお、フローＳ２００は、検出部２０によりユーザ９９が画像表示装置１１０から離れたことを検知することで終了する。

第２の実施形態に係る画像表示装置１１０は、画像Ｉｍが生成される位置に入力側の焦点を有し、画像を形成する光が出力される出力側に射出瞳を形成する光学ユニット１２と、光学ユニットから出力される光を反射又は透過して、射出瞳の共役位置にアイポイントＥｘｐを形成する光学素子１４と、を有する表示部１０と、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置を検出する検出部２０と、検出部の検出結果及びアイポイントの位置に基づいて触覚ガイドを生成して、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導する誘導部３０ｄと、を備える。画像表示装置１００は物理的に接触する接眼部を有さないためにユーザによっては接眼するのに戸惑うことが予想されるところ、検出部２０により、アイポイントの位置に対するユーザの眼の位置を検出し、誘導部により、その検出結果に基づいて触覚ガイドを生成して、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導することにより、ユーザは、その誘導に従って表示部により空中に形成されるアイポイントの位置内に眼を容易に位置合わせ（すなわち、空中接眼）することが可能となる。

図９Ａ、図９Ｂ、及び図９Ｃに、第３の実施形態に係る画像表示装置１２０の構成をそれぞれ側面視、正面視、及び上面視において概略的に示す。画像表示装置１２０は、先述の画像表示装置１００，１１０と同様に、画像Ｉｍを、ユーザ９９が構成部材に物理的接触することなく目視可能に表示する装置であり、表示部１０、検出部２０、及び誘導部３０ｄｄを備える。なお、画像Ｉｍは、静止画であってもよいし動画であってもよく、モノクロ画像であってもよいしカラー画像であってもよい。また、画像Ｉｍを目視するユーザ９９を基準にして左右方向（ユーザの眼幅方向）をＸ軸方向、前後方向をＹ軸方向、及び上下方向をＺ軸方向とする。表示部１０及び検出部２０は、先述の画像表示装置１００，１１０におけるそれらと同様に構成される。ただし、表示部１０のケース１９は壁面Ｗ上に固定され、光学ユニット１２（１２Ｌ，１２Ｒ）は、駆動装置３４，３５，３６によりケース１９の上面に設けられた開口（不図示）を介して下方に向けてケース１９上に支持される。

図１０に、画像表示装置１２０の制御系５０の構成を示す。制御系５０は、前述の表示部１０、検出部２０、及び誘導部３０ｄｄを含む。これらは互いに信号を送受信可能に接続されている。

誘導部３０ｄｄは、検出部２０によるユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置の検出結果に基づいて、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒを、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に相対的に誘導するユニットであり、本実施形態では駆動装置３４，３５，３６を含む。

駆動装置３４は、光学ユニット１２をＸＹ方向に駆動する、特に本実施形態では左眼用及び右眼用光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒを一体的に駆動する装置であり、Ｘ駆動装置３４Ｘ及びＹ駆動装置３４Ｙを有する。Ｘ駆動装置３４Ｘ及びＸ駆動装置３４Ｘとして、例えばリニアモータを採用してよい。Ｘ駆動装置３４Ｘは、光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒが固定された表示装置１１Ｌ，１１Ｒのそれぞれの±Ｙ端部を保持してＸ軸方向に駆動する。Ｙ駆動装置３４Ｙは、Ｘ駆動装置３４Ｘの±Ｘ端部を保持してＹ軸方向に駆動する。

駆動装置３５は、駆動装置３４をＺ軸方向に駆動する装置である。駆動装置３５として、例えばリニアモータを採用してよい。駆動装置３５は、ケース１９の上面上に固定され、駆動装置３４の－Ｙ端部を保持してＺ軸方向に駆動する。

誘導部３０ｄｄは、検出部２０による検出結果に基づいて駆動装置３４，３５を制御して、光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒを光軸１０Ｌ，１０Ｒ（Ｚ軸に平行）に対して平行な方向及び／又は直交する方向に駆動する。光学ユニット１２Ｌ，１２ＲをＺ軸方向に駆動すると、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置は光軸１０Ｌ'，１０Ｒ'（Ｙ軸に平行）に沿ってＹ軸方向に移動する（図９Ａに示す矢印（実線）参照）。光学ユニット１２Ｌ，１２ＲをＹ軸方向に駆動すると、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置をＺ軸方向に移動する（図９Ａに示す矢印（点線）参照）。光学ユニット１２Ｌ，１２ＲをＸ軸方向に駆動すると、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置をＸ軸方向に移動する（図９Ｂ及び図９Ｃに示す矢印参照）。

図１１に示すように、誘導部３０ｄｄは、さらに、ハーフミラー１３を光軸１０Ｌ'，１０Ｒ'（Ｙ軸に平行）に対して傾動する駆動装置３６を含んでもよい。駆動装置３６として、例えば回転モータを採用してよい。誘導部３０ｄｄは、検出部２０による検出結果に基づいて駆動装置３６を用いてハーフミラー１３を上下に傾動することで、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を上下動する（図１１に示す矢印参照）。例えば、子供又は幼児など低身長のユーザ９９を検知した場合、ハーフミラー１３を下方に回動して、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を下げる。さらに、誘導部３０ｄｄは、ハーフミラー１３を左右に振ることで、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を左右に移動してもよい。誘導部３０ｄｄにより、検出部２０による検出結果に基づいて、光学ユニット１２（１２Ｌ，１２Ｒ）をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に駆動する及び／又はハーフミラー１３を傾動して、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を前後、上下、左右に移動してユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置に合わせることができる。

図１２に、第３の実施形態に係る画像表示方法のフローＳ３００を示す。なお、フローＳ３００は、検出部２０がユーザ９９の画像表示装置１２０への接近を検知することで開始する。

ステップＳ３０２では、検出部２０により、アイポイントＥｘｐ（ＥｘｐＬ，ＥｘｐＲ）の位置に対するユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置（Ｘ位置、Ｙ位置、及びＺ位置）及び向きを検出する。その検出結果は、誘導部３０ｄｄに転送される。

ステップＳ３０４では、検出部２０により、ステップＳ３０２で得られた検出結果に基づいて、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置がアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置から離れているかどうか判断する。眼９９Ｌ，９９ＲがアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置から離れていると判断されるとステップＳ３０６に進み、眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に位置していると判断されるとステップＳ３０８に進む。

ステップＳ３０６では、誘導部３０ｄｄにより、ステップＳ３０２で得られた検出結果及びアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に基づいて駆動装置３４，３５，３６を制御して光学ユニット１２（１２Ｌ，１２Ｒ）を駆動及び光学素子１４を傾動することにより、ユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲをアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置に相対的に誘導する。

ステップＳ３０６の実行後、ステップＳ３０２～Ｓ３０６が、ステップＳ３０４で眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に位置している、つまりユーザ９９が空中接眼したと判断されるまで繰り返される。

それにより、誘導部３０ｄｄは、光学ユニット１２Ｌ，１２ＲをＺ軸方向に駆動することにより、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を光軸１０Ｌ'，１０Ｒ'（Ｙ軸に平行）に沿ってＹ軸方向に移動し（図９Ａに示す矢印（実線）参照）、光学ユニット１２Ｌ，１２ＲをＹ軸方向に駆動することにより、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置をＺ軸方向に移動し（図９Ａに示す矢印（点線）参照）、光学ユニット１２Ｌ，１２ＲをＸ軸方向に駆動することにより、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置をＸ軸方向に移動する（図９Ｂ及び図９Ｃに示す矢印参照）。さらに、誘導部３０ｄｄは、光学素子１４を光軸１０Ｌ'，１０Ｒ'（Ｙ軸に平行）に対して上下に傾動することにより、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を上下動する（図１１に示す矢印参照）。

このように、駆動装置３４，３５，３６により、光学ユニット１２（１２Ｌ，１２Ｒ）をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に駆動する及び／又は光学素子１４を傾動して、アイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置を前後、上下、左右に移動してユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置に合わせることができる。

ステップＳ３０８では、検出部２０によりユーザ９９の眼９９Ｌ，９９ＲがそれぞれアイポイントＥｘｐＬ，ＥｘｐＲの位置内に入ったことを検知すると、誘導部３０ｄｄは、駆動装置３４，３５，３６を停止して光学ユニット１２（１２Ｌ，１２Ｒ）及び光学素子１４を位置決めする。

ステップＳ３１０では、表示部１０により画像Ｉｍ（ＩｍＬ，ＩｍＲ）を表示する。それにより、ユーザ９９は、左眼及び右眼により左眼及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲの画角全体をそれぞれ目視することができる。ここで、表示部１０が左眼及び右眼用画像ＩｍＬ，ＩｍＲとして視差画像を表示した場合、ユーザ９９は立体像を視認することができる。

なお、フローＳ３００は、検出部２０によりユーザ９９が画像表示装置１２０から離れたことを検知することで終了する。

第３の実施形態に係る画像表示装置１２０は、画像Ｉｍが生成される位置に入力側の焦点を有し、画像を形成する光が出力される出力側に射出瞳を形成する光学ユニット１２と、光学ユニットから出力される光を反射又は透過して、射出瞳の共役位置にアイポイントＥｘｐを形成する光学素子１４と、を有する表示部１０と、アイポイントの位置に対するユーザ９９の眼９９Ｌ，９９Ｒの位置を検出する検出部２０と、検出部の検出結果に基づいて駆動装置３４，３５，３６を制御して光学ユニットを駆動及び／又は光学素子を傾動して、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導する誘導部３０ｄｄと、を備える。画像表示装置１００は物理的に接触する接眼部を有さないためにユーザによっては接眼するのに戸惑うことが予想されるところ、検出部２０により、ユーザの眼の位置を検出し、誘導部により、その検出結果及びアイポイントの位置に基づいて光学ユニットを駆動及び／又は光学素子を傾動して、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導することにより、ユーザは、表示部により空中に形成されるアイポイントの位置内に眼を容易に位置合わせ（すなわち、空中接眼）することが可能となる。

なお、上述の構成の画像表示装置１００，１１０，１２０において、検出部２０を用いてユーザによる情報入力を受けるよう構成してもよい。検出部２０は、ステレオカメラ２１を用いて、ユーザ９９のうなずき、首振りのような顔の動き、指の形、動きのような指によるジェスチャ、眼の大きさ、視線、表情の変化、瞬きの回数のような生体反応を検出し、それにより暗証番号のような秘匿情報の入力を受け付けてもよい。また、検出部２０は、顔、虹彩を検出してユーザ認証してもよい。

また、図１Ａから図１Ｃで示される、検出部２０を除く画像表示装置１００がＸＹ平面に対して反転して配置されてもいてもよく、また、検出部２０を含む画像表示装置１００がＸＹ平面に対して反転して配置されていてもよい。また、ユーザの眼の位置と、アイポイントの位置に基づいて、ユーザの眼をアイポイントの位置に相対的に誘導する代わりに、ユーザの眼の位置と、光学ユニット１２Ｌ，１２Ｒの射出瞳（不図示）をその共役位置（アイポイントの位置）にリレー（すなわち、再形成）することにより形成される瞳の領域とを用いてユーザの眼を瞳の領域内に相対的に誘導してもよい。例えば、瞳の領域が十分に大きい場合は、ユーザの左眼及び右眼のそれぞれが、アイポイントの位置に形成される左右の瞳のそれぞれの領域内に入っていれば、左眼及び右眼がアイポイントの位置に形成される左右の瞳それぞれの中心に位置していなくとも、ユーザは、表示部１０により表示される画像Ｉｍ（ＩｍＬ，ＩｍＲ）をケラレの発生なく視認することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１０…表示部、１０Ｌ，１０Ｒ…光軸、１１…表示装置、１１Ｌ…左眼用表示画面、１１Ｒ…右眼用表示画面、１２…光学ユニット、１２Ｌ…左眼用光学ユニット、１２Ｒ…右眼用光学ユニット、１３…ハーフミラー、１４…光学素子、１９…ケース、２０…検出部、２１…ステレオカメラ、３０，３０ｄ，３０ｄｄ…誘導部、３１…表示モニタ、３２…スピーカ、３３…触覚生成装置、３３，３３Ｌ，３３Ｒ…触覚生成装置、３４，３５，３６…駆動装置、３４Ｘ…Ｘ駆動装置、３４Ｙ…Ｙ駆動装置、５０…制御系、９８…触覚、９８Ｌ，９８Ｒ…触覚、９９…ユーザ、９９Ｌ，９９Ｒ…眼、１００，１１０，１２０…画像表示装置、Ｅｘｐ，ＥｘｐＬ，ＥｘｐＲ…アイポイント、Ｉｍ…画像、ＩｍＬ…左眼用画像、ＩｍＲ…右眼用画像、Ｗ…壁面。

Claims (18)

1. 画像が生成される位置に入力側の焦点を有し、前記画像を形成する光が出力される出力側に射出瞳を形成する光学ユニットと、該光学ユニットから出力される光を反射又は透過して、前記射出瞳の共役位置にアイポイントを形成する光学素子と、を有する表示部と、
   ユーザの眼の位置を検出する検出部と、
   前記検出部が検出したユーザの眼の位置とアイポイントの位置に基づいて、前記ユーザの眼を、前記アイポイントの位置に相対的に誘導する誘導部と、
   を備える画像表示装置。
2. 前記誘導部は、前記アイポイントの位置の近傍の少なくとも一箇所に触覚を生成する触覚生成装置を有する、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記触覚生成装置は、圧力又は振動により前記ユーザの眼を、前記アイポイントの位置に相対的に誘導する、請求項２に記載の画像表示装置。
4. 前記触覚生成装置は、前記アイポイントの位置の上方に触覚を生成する、請求項２又は３に記載の画像表示装置。
5. 前記触覚生成装置は、前記アイポイントの位置に対する前記ユーザの眼の位置に応じて触覚を生成する位置又は強度を制御する、請求項４に記載の画像表示装置。
6. 前記触覚生成装置は、前記ユーザの属性に応じて前記触覚の強度を変更し、ユーザの属性は、年齢、性別及び体重のいずれか１つを含む、請求項５に記載の画像表示装置。
7. 前記検出部は、ユーザの眼の向きをさらに検出し、
   前記触覚生成装置は、前記検出部が検出したユーザの眼の向きとアイポイントの位置に基づいて、前記アイポイントの位置の左又は右にそれぞれ触覚を生成する、請求項２から６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
8. 前記検出部は、ユーザの眼の向きをさらに検出し、前記触覚生成装置は、前記アイポイントの位置の左及び右にそれぞれ触覚を生成し、前記検出部が検出したユーザの眼の向きと前記アイポイントの位置に基づいて、それぞれの触覚の強度を制御する、請求項２から６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
9. 前記誘導部は、前記検出部によりユーザの眼の前記アイポイントの位置への接近を検知した場合に前記触覚生成装置により触覚を生成する、請求項２から８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
10. 前記誘導部は、前記検出部によりユーザの眼が前記アイポイントの位置内に入ったことを検知した場合に前記触覚生成装置を停止する、請求項２から９のいずれか一項に記載の画像表示装置。
11. 前記誘導部は、前記光学ユニットを駆動する駆動装置を含み、前記検出部による検出結果に基づいて前記駆動装置を制御して、前記光学ユニットを光軸に対して平行な方向及び／又は交差する方向に駆動する、請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像表示装置。
12. 前記検出部は、ユーザの眼の向きをさらに検出し、
    前記誘導部は、前記検出部による検出結果に基づいて前記駆動装置を制御して、前記光学素子を光軸に対して傾動する、請求項１１に記載の画像表示装置。
13. 前記駆動装置は、ユーザの左眼及び右眼に対応する前記光学ユニットを一体で駆動する、請求項１１又は１２に記載の画像表示装置。
14. 前記誘導部は、視覚及び／又は音声により、ユーザの眼の前記アイポイントの位置に対する相対位置を案内する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
15. 前記光学素子は、前記光学ユニットから出力される光を反射する再帰性反射素子であり、
    前記表示部は、前記光の光路における前記光学素子及び前記光学ユニットの間にハーフミラーをさらに有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
16. 前記光学素子は、複数の反射面が積層された積層部を前記複数の反射面が互いに交差するように複数積層した再帰性透過素子である、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
17. 前記表示部は、ユーザの左眼及び右眼に対する２つのアイポイントをそれぞれ形成する、請求項１から１６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
18. ユーザの眼の位置を検出する段階と、
    前記検出する段階で検出したユーザの眼の位置と、画像が生成される位置に入力側の焦点を有し、前記画像を形成する光が出力される出力側に射出瞳を形成する光学ユニットと、該光学ユニットから出力される光を反射又は透過して、前記射出瞳の共役位置にアイポイントを形成する光学素子と、により空中に形成されるアイポイントの位置と、に基づいて、前記ユーザの眼を、前記アイポイントの位置に相対的に誘導する段階と、
    前記画像を表示する段階と、
    を備える画像表示方法。

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