JP5971298B2 - 表示装置、表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば眼鏡型もしくは頭部装着型の装着ユニットなどによりユーザに装着さ
れた状態で、ユーザの眼の前方で画像表示を行う表示装置と、表示方法に関する。

特開平８−１２６０３１号公報 特開平９−２７９７０号公報 特開平９−１８５００９号公報

例えば上記各特許文献のように、眼鏡型もしくは頭部装着型の装着ユニットにより、ユ
ーザの目の直前に表示部を配置して表示を行う装置が、各種提案されている。

しかしながら従来の装置では、特にユーザの視覚の補助や、視覚能力の拡大という観点
で撮像や表示に関する制御を行うものは知られていない。
そこで本発明では、ユーザの視覚の補助や拡張を実現することを目的とする。

本発明の表示装置は、ユーザの頭部に装着して用いられ、上記ユーザの目の前方に位置するように配置されて画像表示を行うとともに、画像表示を行う画面領域を透明もしくは半透明であるスルー状態とすることのできる表示部と、上記表示部をスルー状態としたときに上記ユーザが上記表示部を介して視認する光景とは異なる光景としての表示画像信号を得るように、上記画面領域がスルー状態とされている際にユーザが上記表示部を介して視認する方向を被写体方向として撮像するか、又は視認する方向とは異なる方向を被写体方向として撮像するようにされた撮像部と、上記撮像部で得られた撮像画像信号に対する信号処理と外部機器から受信した画像信号に対する信号処理とを行う信号処理部と、上記信号処理部により信号処理された撮像画像信号を第１の表示画像信号として生成し、上記信号処理部により信号処理された上記外部機器から受信した画像信号を第２の表示画像信号として生成する画像信号生成部と、外部の装置と通信し、上記ユーザの現在位置に関する位置情報を上記外部の装置に送信し、上記位置情報に応じた、少なくとも撮像禁止情報または撮影許可情報及びその位置に関する情報を含む外界情報を上記外部の装置から受信する通信部と、受信した上記外界情報に基づいて、上記撮像部の動作のオンまたはオフを制御し、上記制御に伴い上記画像信号生成部で生成された上記第１の表示画像信号および上記第２の表示画像信号による表示を同時に表示開始または同時に表示終了を行う制御部とを備える。

上記撮像部で撮像した画像信号を記録するストレージ部を有する。
上記通信部は、上記撮像部で撮像した画像信号を他の機器に送信する。
上記制御部は、ユーザが上記表示部を装着して電源オンとしている期間のみ動作制御を
行う。
上記撮像部が可動カメラであり、撮像方向の変更が可能となっている。
上記撮像部が複数ある。
上記表示部は、右眼用部と左眼用部とを有し、上記右眼用部と上記左眼用部のそれぞれ
の表示状態をトリガに応じて切り替える。
上記表示部の画面表示は、複数の画面領域のそれぞれに画像を表示可能になっており、
トリガに応じて、複数の画面領域での表示から上記表示部の画面全体での表示に切り替え
る。

上記撮像部は、上記画面領域がスルー状態とされているいる際に使用者が上記表示部を
介して視認する方向とは異なる方向を被写体方向として撮像するようにされた撮像部であ
る。
また上記撮像部は、被写体方向が可変とされた撮像部である。
また上記撮像部が複数設けられている。
また上記撮像部は、撮像素子としてＣＣＤセンサもしくはＣＭＯＳセンサを用いて構成
されている。

また上記表示部において、上記画面領域内で親画面領域と子画面領域が設定されて、親
画面領域と子画面領域の一方が上記スルー状態、他方が上記表示画像信号による画像表示
状態とされる。
また上記表示部において、上記画面領域が分割され、分割された各領域の一方が上記ス
ルー状態、他方が上記表示画像信号による画像表示状態とされる。

また上記表示画像信号は、近景撮像又は遠景撮像により得られた画像信号である。
また上記表示画像信号は、望遠撮像又は広角撮像により得られた画像信号である。
また上記表示画像信号は、拡大処理又は縮小処理により得られた画像信号である。
また上記表示画像信号は、撮像感度を上昇又は低下させた撮像により得られた画像信号
である。
また上記表示画像信号は、赤外線撮像感度を上昇させた撮像により得られた画像信号で
ある。
また上記表示画像信号は、紫外線撮像感度を上昇させた撮像により得られた画像信号で
ある。
また上記表示画像信号は、上記画面領域がスルー状態とされている際に使用者が上記表
示部を介して視認する方向とは異なる方向を被写体方向とした撮像により得られた画像信
号である。

本発明の表示方法は、ユーザの頭部に装着して用いられ、上記ユーザの目の前方に位置するように配置されて画像表示を行うとともに、画像表示を行う画面領域を透明もしくは半透明であるスルー状態とすることのできる表示部と、上記表示部をスルー状態としたときに上記ユーザが上記表示部を介して視認する光景とは異なる光景としての表示画像信号を得るように、上記画面領域がスルー状態とされている際にユーザが上記表示部を介して視認する方向を被写体方向として撮像するか、又は視認する方向とは異なる方向を被写体方向として撮像するようにされた撮像部と、通信部とを有する表示装置の表示方法として、上記撮像部で得られた撮像画像信号に対する信号処理と外部機器から受信した画像信号に対する信号処理とを行うステップと、上記信号処理により信号処理された撮像画像信号を第１の表示画像信号として生成し、上記信号処理により信号処理された上記外部機器から受信した画像信号を第２の表示画像信号として生成するステップと、上記通信部により、外部の装置と通信し、ユーザの現在位置に関する位置情報を上記外部の装置に送信し、上記位置情報に応じた、少なくとも撮像禁止情報または撮影許可情報及びその位置に関する情報を含む外界情報を上記外部の装置から受信するステップと、受信した上記外界情報に基づいて、上記撮像部の動作のオンまたはオフを制御し、上記制御に伴い上記生成された上記第１の表示画像信号および上記第２の表示画像信号による表示を同時に表示開始または同時に表示終了を行うステップとを備える。

以上の本発明では、使用者（ユーザ）は、例えば眼鏡型もしくは頭部装着型の装着ユニ
ットなどにより本発明の表示装置を装着することで、目の前方に位置する表示部を視認す
る状態となる。この表示部はスルー状態とすることができる。
そして表示部の画面領域の一部をスルー状態としたうえで画像信号生成部で生成された
表示画像信号による表示を実行させることで、ユーザはスルー状態の領域により通常の視
覚光景が見える状態のまま、表示画像信号の表示により、通常に視認する視覚光景とは異
なる光景の画像を見ることができる。例えばスルー状態の領域により前方を見ながら、表
示画像信号の表示により、望遠画像、拡大画像、特殊撮像画像、後方の光景の画像などを
見ることができる。
つまり、通常の視覚光景と同時に、通常の視覚では見ることのできない光景を見る状態
となり、ユーザの視覚能力が拡張された状態となる。

本発明によれば、表示部の画面領域の一部をスルー状態としたうえで画像信号生成部で
生成された表示画像信号による表示を実行させることで、ユーザはスルー状態の領域によ
り通常の視覚光景が見える状態のまま、通常に視認する視覚光景とは異なる光景の画像を
見ることができ、擬似的にユーザの視覚能力を拡張させる状況を作り出すことができると
いう効果がある。
また表示部は、少なくとも画面領域の一部はスルー状態であるため、装着状態のままで
も通常の生活に支障がないようにできる。このためユーザの通常の生活の中で、本発明の
表示装置の利点を有効に得ることができる。

本発明の実施の形態の表示装置の外観例の説明図である。 実施の形態の表示装置の他の外観例の説明図である。 実施の形態の表示装置の外部機器との関係の説明図である。 実施の形態の表示装置のブロック図である。 実施の形態の表示装置の他のブロック図である。 実施の形態の表示装置の更に他のブロック図である。 実施の形態の表示部の領域形態の説明図である。 実施の形態の表示部の領域形態の説明図である。 実施の形態の制御処理のフローチャートである。 実施の形態の画像表示状態の説明図である。 実施の形態の画像表示状態の説明図である。 実施の形態の画像表示状態の説明図である。 実施の形態の画像表示状態の説明図である。 実施の形態の画像表示状態の説明図である。 実施の形態の画像表示状態の説明図である。

以下、本発明の表示装置、表示方法の実施の形態を、次の順序で説明する。
［１．表示装置の外観例及び外部機器との関連］
［２．表示装置の構成例］
［３．画面上の領域形態］
［４．表示動作例］
［５．動作トリガの例］
［６．実施の形態の効果、変形例及び拡張例］

［１．表示装置の外観例及び外部機器との関連］

実施の形態として、図１（ａ）（ｂ）に眼鏡型ディスプレイとした表示装置１の外観例
を示す。表示装置１は、例えば図１（ｂ）のように両側頭部から後頭部にかけて半周回す
るようなフレームの構造の装着ユニットを持ち、図１（ａ）のように両耳殻にかけられる
ことでユーザに装着される。
そしてこの表示装置１は、装着状態において、ユーザの両眼の直前、即ち通常の眼鏡に
おけるレンズが位置する場所に、左眼用と右眼用の一対の表示部２、２が配置される構成
とされている。この表示部２には、例えば液晶パネルが用いられ、透過率を制御すること
で、図のようなスルー状態、即ち透明又は半透明の状態とできる。表示部２がスルー状態
とされることで、眼鏡のようにユーザが常時装着していても、通常の生活には支障がない。

またユーザが装着した状態において、ユーザの前方方向に向けて撮像レンズ３ａが配置
されている。つまりこの場合、撮像レンズ３ａは、表示部２をスルー状態としたときにユ
ーザが表示部２を介して視認する方向を被写体方向として撮像するようにされている。
また撮像レンズ３ａによる撮像方向に対して照明を行う発光部４ａが設けられる。発光
部４ａは例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）により形成される。

なお図１は一例であり、表示装置１をユーザが装着するための構造は多様に考えられる。
一般に眼鏡型、或いは頭部装着型とされる装着ユニットで形成されればよく、少なくとも
本実施の形態としては、ユーザの眼の前方に近接して表示部２が設けられていればよい。
また表示部２は、両眼に対応して一対設けられる他、片側の眼に対応して１つ設けられる
構成でもよい。
また発光部４ａを設けない構成も考えられる。

また図１では撮像レンズ３ａがユーザの前方を被写体方向とするように取り付けられて
いるが、撮像レンズ３ａが、表示部２をスルー状態としたときにユーザが表示部２を介し
て視認する方向とは異なる方向を被写体方向として撮像するように取り付けられていても
良い。
図２（ａ）（ｂ）に例を示す。図２（ａ）（ｂ）の例では、前方には撮像レンズ３ａは
設けられず、後頭部側に位置することになるユニットに撮像レンズ３ａ及び発光部４ａが
設けられている。つまりこの場合、撮像レンズ３ａは、ユーザが通常では視認できない後
方を撮像するものとされる。
また、図示しないが、撮像レンズ３ａは、ユーザの上方、左側方、右側方、足下などを
被写体方向とするように取り付けられていてもよい。

また、図１，図２の例では撮像レンズ３ａは固定的に取り付けられていることで撮像時
の被写体方向は固定（ユーザの前方、又はユーザの後方）であるが、被写体方向を変化さ
せることのできる可動機構を介して撮像レンズ３ａを取り付けることで、手動又は自動で
撮像時の被写体方向を変化させることができるようにしてもよい。
また、図１，図２では撮像レンズ３ａとして１つの撮像機能部を設けるものであるが、
複数の撮像レンズ３ａを取り付け、複数の撮像機能部を備えるようにしてもよい。

撮像レンズ３ａを含む後述する撮像機能系で撮像された画像信号は、所定の処理を経て
表示画像信号とされて表示部２に表示される。
この場合、表示部２の画面上では一部の領域がスルー状態とされ、他の領域に表示画像
信号に基づく画像表示が行われる。
ところで内部構成例については後述するが、この表示装置１は、外部機器と通信を行う
通信機能（図５で述べる通信部２６）を備えることも考えられる。
従って、表示部２において表示する表示画像信号のソースは、撮像レンズ３ａを含む撮
像機能部だけでなく、通信機能部が想定される。つまり外部機器としての他の撮像装置等
から送信された画像信号を、通信機能部で受信し、表示部２に表示させることもできる。

図３は、表示装置１の使用形態を、外部機器との関連において例示したものである。
図３（ａ）は表示装置１を単体で使用する場合であり、この場合、表示装置１が撮像機
能を有していることで、撮像された画像信号をソースとして生成した表示画像信号を表示
部２に表示させることができる。

図３（ｂ）は、表示装置１が通信機能を備え、外部の撮像装置７０と通信を行う例であ
る。この場合、表示装置１は、撮像装置７０で撮像された画像を受信して表示部２に表示
させる。外部の撮像装置７０とは、通信機能を備えたビデオカメラ、デジタルスチルカメ
ラなどが想定できるし、また図１のように撮像機能を備えた表示装置１を、或る表示装置
１に対して外部の撮像装置１と考えることもできる。
また外部の撮像装置７０は、表示装置１を用いるユーザ本人が所有する撮像装置であっ
たり、表示装置１のユーザの知人が所有する撮像装置であったり、或いは画像提供を行う
公共或いはサービス企業等の撮像装置であって表示装置１と通信可能とされているものな
ど多様に考えられる。

図３（ｃ）は、表示装置１が通信機能、特にインターネット等のネットワーク７３を介
した通信アクセス機能を備えることで、ネットワーク７３で接続される外部の撮像装置７
０と通信を行う例である。この場合表示装置１は、ネットワーク７３を介して撮像画像信
号を受信し、その受信した撮像画像信号に基づいた表示画像信号による画像表示を表示部
２で実行させる。

［２．表示装置の構成例］

図４に表示装置１の内部構成例を示す。
システムコントローラ１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read
Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリ部、インターフェース部
を備えたマイクロコンピュータにより構成され、表示装置１の全体を制御する制御部とさ
れる。
このシステムコントローラ１０は内部の動作プログラム及び動作トリガ情報発生部１６
からの動作トリガに基づいて、表示装置１内の各部の制御を行い、表示部２において所要
の画像表示を実行させる。

表示装置１内では、撮像部３、撮像制御部１１、撮像信号処理部１５が設けられる。
撮像部３は、図１又は図２に示した撮像レンズ３ａや、絞り、ズームレンズ、フォーカ
スレンズなどを備えて構成されるレンズ系や、レンズ系に対してフォーカス動作やズーム
動作を行わせるための駆動系、さらにレンズ系で得られる撮像光を検出し、光電変換を行
うことで撮像信号を生成する固体撮像素子アレイなどが設けられる。固体撮像素子アレイ
は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサアレイや、ＣＭＯＳ（Complementary Me
tal Oxide Semiconductor）センサアレイとされる。
図１の例の場合は、この撮像部３によってユーザの前方の光景が撮像され、また図２の
例の場合は、この撮像部３によってユーザの後方の光景が撮像される。

撮像信号処理部１５は、撮像部３の固体撮像素子によって得られる信号に対するゲイン
調整や波形整形を行うサンプルホールド／ＡＧＣ(Automatic Gain Control)回路や、ビデオＡ
／Ｄコンバータを備え、デジタルデータとしての撮像信号を得る。また撮像信号処理部１
５は、撮像信号に対してホワイトバランス処理、輝度処理、色信号処理、ぶれ補正処理な
ども行う。

撮像制御部１１は、システムコントローラ１０からの指示に基づいて、撮像部３及び撮
像信号処理部１５の動作を制御する。例えば撮像制御部１１は、撮像部３，撮像信号処理
部１５の動作のオン／オフを制御する。また撮像制御部１１は撮像部３に対して、オート
フォーカス、自動露出調整、絞り調整、ズーム、焦点変更などの動作を実行させるための
制御（モータ制御）を行うものとされる。
また、上述したように撮像レンズ３ａによる被写体方向を可変できる可動機構が設けら
れている場合は、撮像制御部１１はシステムコントローラ１０の指示に基づいて、可動機
構の動作を制御して撮像部３における撮像レンズ３ａの方向を変化させる。
また撮像制御部１１はタイミングジェネレータを備え、固体撮像素子及び撮像信号処理
部１１のサンプルホールド／ＡＧＣ回路、ビデオＡ／Ｄコンバータに対しては、タイミン
グジェネレータにて生成されるタイミング信号により信号処理動作を制御する。また、こ
のタイミング制御により撮像フレームレートの可変制御も可能とされる。
さらに撮像制御部１１は、固体撮像素子及び撮像信号処理部１５における撮像感度や信
号処理の制御を行う。例えば撮像感度制御として固体撮像素子から読み出される信号のゲ
イン制御を行ったり、黒レベル設定制御や、デジタルデータ段階の撮像信号処理の各種係
数制御、ぶれ補正処理における補正量制御などを行うことができる。撮像感度に関しては、
特に波長帯域を考慮しない全体的な感度調整や、例えば赤外線領域、紫外線領域など、特
定の波長帯域の撮像感度を調整する感度調整（例えば特定波長帯域をカットするような撮
像）なども可能である。波長に応じた感度調整は、撮像レンズ系における波長フィルタの
挿入や、撮像信号に対する波長フィルタ演算処理により可能である。これらの場合、撮像
制御部１１は、波長フィルタの挿入制御や、フィルタ演算係数の指定等により、感度制御
を行うことができる。

また表示装置１においてユーザに対して表示を行う構成としては、表示部２、表示画像
処理部１２、表示駆動部１３，表示制御部１４が設けられる。
撮像部３で撮像され、撮像信号処理部１５で処理された撮像信号は表示画像処理部１２
に供給される。表示画像処理部１２は、例えばいわゆるビデオプロセッサとされ、供給さ
れた撮像信号に対して各種表示のための処理を実行できる部位とされる。
例えば撮像信号の輝度レベル調整、色補正、コントラスト調整、シャープネス（輪郭強
調）調整などを行うことができる。また表示画像処理部１２は、撮像信号の一部を拡大し
た拡大画像の生成、或いは縮小画像の生成、ソフトフォーカス、モザイク、輝度反転、画
像内の一部のハイライト表示（強調表示）、全体の色の雰囲気の変化などの画像エフェク
ト処理、撮像画像の分割表示のための画像の分離や合成、キャラクタ画像やイメージ画像
の生成及び生成した画像を撮像画像に合成する処理なども行うことができる。つまり撮像
信号としてのデジタル映像信号に対しての各種処理を行うことができる。

表示駆動部１３は、表示画像処理部１２から供給される画像信号を、例えば液晶ディス
プレイとされる表示部２において表示させるための画素駆動回路で構成されている。即ち
表示部２においてマトリクス状に配置されている各画素について、それぞれ所定の水平／
垂直駆動タイミングで映像信号に基づく駆動信号を印加し、表示を実行させる。また表示
駆動部１３は、表示部２の各画素の透過率を制御して、画面全体及び一部をスルー状態と
することもできる。
表示制御部１４は、システムコントローラ１０の指示に基づいて、表示画像処理部１２
の処理動作や表示駆動部１３の動作を制御する。即ち表示画像処理部１２に対しては、上
記の各種処理を実行させる。また表示駆動部１３に対してはスルー状態、画像表示状態の
切り換えが行われるように制御する。

また照明部4と照明制御部１８が設けられる。照明部４は、図１、図２に示した発光部４ａとその発光部４ａ（例えばＬＥＤ）を発光させる発光回路から成る。照明制御部１８は、システムコントローラ１０の指示に基づいて、照明部４に発光動作を実行させる。
照明部４における発光部４ａが図１又は図２に示したように取り付けられていることで、照明部４は撮像レンズ３ａによる被写体方向に対する照明動作を行うことになる。

動作トリガ情報発生部１６は、表示部２での画像表示の開始／終了、表示態様の切換な
どのための動作トリガ情報を発生する。
この動作トリガ情報発生部１６は、例えばユーザが操作する操作キーや操作ダイヤルと
しての操作子と、その操作子の操作を検知する操作検知機構により構成することができる。
即ちユーザの手動操作を各種動作の動作トリガ情報とする場合である。動作トリガ情報発
生部１６は、ユーザの操作情報を動作トリガ情報としてシステムコントローラ１０に供給
することで、システムコントローラ１０はユーザの操作に応じた表示動作制御を行う。
また、動作トリガ情報発生部１６は、ユーザ情報（ユーザの視覚状況、身体の挙動、生
体状況等の検知情報）を検知したり、外界情報（表示装置の周囲の状況や、場所、日時、
被写体の状況などの検知情報）を検知することができる構成としてもよい。例えばシステ
ムコントローラ１０がこれらのユーザ情報や外界情報に基づいて、動作トリガ発生の判断
を行うようにしてもよい。なお、ユーザ情報や外界情報についての例は後に述べる。

図５は、表示装置１としての他の構成例を示すものである。なお、図４と同一機能のブ
ロックには同一符号を付し、重複説明を避ける。
この図５の構成は、図４の構成における撮像機能部位（撮像部３、撮像制御部１１、撮
像信号処理部１５）と、照明部４，照明制御部１８を備えず、代わりに通信部２６を有す
る構成とされている。

通信部２６は外部機器との間でのデータの送受信を行う。外部機器としては、図２で述
べた撮像装置７０としての各種の機器が考えられる。
通信部２６は、無線ＬＡＮ、ブルートゥースなどの方式で、例えばネットワークアクセ
スポイントに対する近距離無線通信を介してネットワーク通信を行う構成としても良い
し、対応する通信機能を備えた外部機器との間で直接無線通信を行うものでもよい。

この図５の例の場合、外部の撮像装置７０との間で図３（ｂ）又は図３（ｃ）で述べた
ように通信を行い、撮像装置７０から撮像画像信号を受信する。通信部２６は受信した撮
像画像信号を表示画像処理部１２に供給する。そして表示画像処理部１２で処理された画
像信号が表示駆動部１３に供給され、表示部２で表示される。

図６は、表示装置１としてのさらに他の構成例を示すものである。なお、図４と同一機
能のブロックには同一符号を付し、重複説明を避ける。
この図６の構成は、図４の構成における撮像機能部位（撮像部３、撮像制御部１１、撮
像信号処理部１５）を２系統備えたものである。
即ち撮像部３Ｘ、撮像制御部１１Ｘ、撮像信号処理部１５Ｘによる第１の撮像機能部位
と、撮像部３Ｙ、撮像制御部１１Ｙ、撮像信号処理部１５Ｙによる第２の撮像機能部位が
設けられる。
撮像部３Ｘ、３Ｙは、それぞれが同一の被写体方向で撮像を行うものとされても良いし、
それぞれが異なる被写体方向で撮像を行うものとされてもよい。
例えば撮像部３Ｘ、３Ｙは、いずれも前方を撮像するように配置されても良いし、撮像
部３Ｘは前方撮像、撮像部３Ｙは後方撮像を行うように配置されてもよい。また撮像部３
Ｘは右後方、撮像部３Ｙは左後方の撮像を行うように配置されてもよいし、撮像部３Ｘは
足下、撮像部３Ｙは上空の撮像を行うように配置されてもよい。
各撮像機能部位で得られた撮像画像信号は、表示画像処理部１２で処理されて表示駆動
部１３に供給され、表示部２で表示される。

以上、図４，図５，図６に表示装置１の構成例を示したが、表示装置１としてはさらに
多様な構成例が想定される。
例えば３系統以上の撮像機能部位が設けられることも考えられる。
また１又は複数の撮像機能部位とともに、外部の撮像装置７０からの撮像信号を受信す
る通信部２６が設けられる構成も考えられる。
また、撮像機能部位において、撮像部３（撮像レンズ３ａ）は被写体方向が固定とされ
る例と被写体方向を変更できるように可動とされる例が考えられるが、複数の撮像機能部
位を設ける場合、全てを固定とする構成例、全てを可動とする構成例、一部を固定で一部
を可動とする構成例がそれぞれ想定される。

ところで、図４，図５，図６や、その変形例としての構成において、実施の形態となる
表示装置１では、表示画像処理部１２で処理されて表示駆動部１３に供給される画像信号
が、最終的に表示部２での表示に供される表示画像信号となる。本例の場合、特に表示画
像信号は、表示部３をスルー状態としたときにユーザが表示部２を介して視認する光景と
は異なる光景としての画像を表示させる信号としている。
表示画像信号としての画像、つまり表示部３をスルー状態としたときにユーザが表示部
２を介して視認する光景とは異なる光景としての画像がどのように得られるかは多様に考
えられる。
例えば撮像部３（３Ｘ、３Ｙ）で撮像された画像や通信部２６で受信された画像のその
ものが、ユーザが表示部２を介して視認する光景とは異なる光景としての画像となる場合
もあるし、像信号処理部１５，表示画像処理部１２で所定の処理が施されることで、ユー
ザが表示部２を介して視認する光景と同等の画像が異なる光景としての画像となる場合も
ある。
ユーザが表示部２を介して視認する光景とは異なる光景としての画像の具体例について
は後述する。

また本例では、このような画像の表示を行う場合において、表示部２の画面領域の一部
をスルー状態としたうえで、表示画像処理部１２から出力される画像信号による表示を行
うことを基本とする。即ち、スルー状態の表示部２の一部の領域で画像表示を行うもので
ある。

［３．画面上の領域形態］

表示部２の画面上で、画面領域の一部をスルー状態としたうえで、表示画像処理部１２
から出力される画像信号による表示を行う場合の例を図７，図８に示す。
表示部２において、スルー状態の領域を残したまま画像表示を行う形態としては、画面
領域内で親画面領域と子画面領域を設定し、親画面領域と子画面領域の一方をスルー状態、
他方を表示画像信号による画像表示状態とする。
或いは、画面領域を分割し、分割した各領域の一方をスルー状態、他方を表示画像信号
による画像表示状態とするようにしてもよい。

図７、図８において領域ＡＲ１はスルー状態の領域、領域ＡＲ２は表示画像信号による
画像表示を行っている領域であるとする。
図７（ａ）は、表示部２の画面領域で、領域ＡＲ１内で右下に子画面としての領域ＡＲ
２を設定し、画像表示を行っている例である。
図７（ｂ）は、表示部２の画面領域で、領域ＡＲ１内で左下に子画面としての領域ＡＲ
２を設定し、画像表示を行っている例である。
図示しないが、このように子画面を設定する場合、領域ＡＲ１内の右上、左上、中央、
中央右寄り、中央左寄りなど、各種の位置に子画面としての領域ＡＲ２を設定することも
できる。
図７（ｃ）は、領域ＡＲ２としてのサイズを小さくした例である。
図７（ｄ）は、領域ＡＲ２としてのサイズを大きくした例である。
図７（ｅ）、表示部２の画面領域で、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２を等分割して左右に分け
た例である。
図７（ｆ）、表示部２の画面領域で、領域ＡＲ１と領域ＡＲ２を等分割して上下に分け
た例である。

例えば図４、図５の構成において、画像表示を行う場合、この図７（ａ）〜（ｆ）のよ
うな形態で、領域ＡＲ１をスルー状態としながら領域ＡＲ２に画像表示を行うことが考え
られる。
またシステムコントローラ１０は、動作トリガ情報発生部１６からの情報（例えばユー
ザの操作情報、ユーザ情報、外界情報等）に基づいて、図７（ａ）〜（ｆ）どのような領
域形態で画像表示を行うかを選択したり、或いはこれらを切り換えるようにしてもよい。
例えばユーザの操作等に応じて図７（ａ）（ｂ）のように子画面とされる領域ＡＲ２の位
置を変更したり、図７（ｃ）（ｄ）のように領域ＡＲ２のサイズを変更したり、図７（ｅ）
（ｆ）のように等分割することで、ユーザの好みに合わせることができる。
また、いわゆる表示領域交代として、図７（ａ）〜（ｆ）における領域ＡＲ１を画像表
示、領域ＡＲ２をスルー状態とするような切り換えを行うことも考えられる。
また、図８（ｄ）に、画面領域全体を領域ＡＲ２として表示画像信号による画像表示を
行っている例を示しているが、例えば図７（ａ）〜（ｆ）のような表示状態から、図８（ｄ）
のようにスルー状態の領域をなくして全画面で画像表示を行っている状態に切り換えるこ
とができるようにしてもよい。

次に図８（ａ）は、表示部２の画面領域で、領域ＡＲ１内で右下と左下に２つの子画面
としての領域ＡＲ２ａ、ＡＲ２ｂを設定し、画像表示を行っている例である。
図８（ｂ）は、表示部２の画面領域で、領域ＡＲ１の左右に領域ＡＲ２ａ、ＡＲ２ｂを
設定し、画像表示を行っている例である。
図８（ｃ）は、表示部２の画面領域で、領域ＡＲ１の上下に領域ＡＲ２ａ、ＡＲ２ｂを
設定し、画像表示を行っている例である。
例えば図６のように２系統の撮像機能部位を有する場合、これらのような２つの領域Ａ
Ｒ２ａ、ＡＲ２ｂで各撮像機能部位での撮像画像に基づく画像表示を行うようにすること
が考えられる。
また、領域ＡＲ１、ＡＲ２ａ、ＡＲ２ｂを３等分に分割設定しても良い。
また、システムコントローラ１０の制御によって領域形態の切換や領域の交代が行われ
ることも図７の場合と同様に想定される。
また、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）の状態から図８（ｄ）のように画面全体で画像表示を行
う状態に切り換えることができるようにしてもよい。

なお、複数の撮像機能部位や通信部２６などで複数の表示画像ソースを有する場合であ
っても、そのうちの１つを選択して図７（ａ）〜（ｆ）のような領域形態で表示させるこ
とも考えられる。
また、表示装置１が３つ以上の表示画像ソースを有する構成とされる場合、領域ＡＲ２
としての領域を３つ以上設定し、それぞれの表示画像ソースからの画像が同時に表示され
るようにしてもよい。
また、図１のように表示部２が右眼用と左眼用で２つある場合に、その一方の画面全体
をスルー状態とし、他方の画面全体で図８（ｄ）のように画像表示を行うことも考えられ
る。

［４．表示動作例］

上記図４，図５，図６のような構成の本実施の形態の表示装置１では、表示画像処理部
１２で処理されて表示駆動部１３に供給される画像信号が、最終的に表示部２での表示に
供される表示画像信号とされ、特にこの表示画像信号は、上記図７，図８で説明したよう
にスルー状態の領域を残したまま、画面上の一部領域に表示される。また、表示画像信号
は、ユーザが表示部２を介して視認する光景（つまりスルー状態で視認する光景）とは異
なる光景としての画像を表示させる信号である。
表示画像信号としての画像は、撮像部３（又は３Ｘ、３Ｙ）で撮像された画像であった
り、通信部２６で受信された画像であるが、これらをソースとする表示画像信号を、スル
ー状態で視認する光景とは異なる光景の画像とし、ユーザが、スルー状態の領域で外界の
光景を見ながら、一部領域で表示画像を見ることで視覚を拡張できるようにするものであ
る。

このためのシステムコントローラ１０の制御に基づく各種動作例を説明していく。
図９は、システムコントローラ１０の制御処理を示している。
ステップＦ１０１は、システムコントローラ１０が表示制御部１４に対して表示部２を
スルー状態とする制御処理を示している。例えば表示装置１が電源オンとされた初期段階
では、システムコントローラ１０はステップＦ１０１で表示部２の画面全面をスルー状態
に制御する。
表示部２の画面全面をスルー状態にしている期間は、システムコントローラ１０はステ
ップＦ１０２で表示開始のトリガが発生したか否かを確認している。例えば動作トリガ情
報発生部１６としてユーザが操作できる操作子を設け、ユーザが所定の操作子の操作を行
うことで表示状態を開始させるトリガの発生と判断すればよい。或いは後に例を述べるが、
動作トリガ情報発生部１６でユーザの状況や外界の状況を検出し、所定の条件に応じて表
示を開始させるトリガの発生とシステムコントローラ１０が判断することもできる。

表示開始トリガがあったと判別した場合は、システムコントローラ１０は処理をステッ
プＦ１０３に進め、表示画像信号の表示開始制御を行う。即ち撮像部３（又は３Ｘ、３Ｙ）
で撮像された画像信号や、通信部２６で受信された画像信号に基づく表示画像信号が表示
部３で表示されるように制御する。またこのとき、例えば図７，図８で述べたように、画
面上の一部の領域に画像表示を実行させる。

画像表示を開始させた後、つまり表示部２の画面上で一部がスルー状態の領域とされ一
部が画像表示の領域とされている期間は、システムコントローラ１０は、ステップＦ１０
４で表示切換トリガが発生したか否かを監視し、またステップＦ１０５で表示終了トリガ
が発生したか否かを監視する。

ステップＦ１０４での表示切換トリガの発生とは、ユーザ操作、或いはユーザ状況や外
界状況によるシステムコントローラ１０の判断により、表示画像の切換を行うとシステム
コントローラ１０が判断することを意味している。
表示画像の切換とは、例えば表示画像内容の切換、領域形態の切換がある。
そして表示画像内容の切換とは、例えば撮像部３でのズーム処理や焦点位置の変更によ
る画像変更、撮像感度の変更による画像変更、撮像信号処理部１５での信号処理による画
像変更、撮像部３が可動カメラの場合の撮像方向（被写体方向）の変更による画像変更、
表示画像処理部１２での信号処理による画像変更、複数の表示画像信号のソースを有する
場合のソース切換による画像変更など、非常に多様な例が考えられる。
また領域形態の切換とは、親子画面の位置変更や親子画面交代、分割画面の位置変更や
領域交代、全画面表示への切換などであり、例えば図７（ａ）の状態から図７（ｂ）の状
態に切り換えたり、図７（ａ）の状態から図７（ｅ）の状態に切り換えたり、或いは図７
（ａ）の状態から図８（ｄ）の状態に切り換えるなどの制御である。

またステップＦ１０５での表示終了トリガについては、例えばユーザが所定の操作子に
より表示を終了させる操作を行った場合に、システムコントローラ１０は表示状態を終了
させるトリガの発生と判断すればよいが、ユーザの状況や外界の状況を検出し、所定の条
件に応じて表示終了トリガの発生とシステムコントローラ１０が判断することもできる。

表示切換トリガ発生と判断した場合は、システムコントローラ１０は処理をステップＦ
１０４からＦ１０６に進め、画像表示動作に関しての切換制御を行う。これにより表示部
２において一部の領域に表示されている画像の内容、もしくは領域形態の切換が行われる。
システムコントローラ１０はステップＦ１０６で表示切換に関しての制御を行った後
も、ステップＦ１０４，Ｆ１０５のトリガ発生の監視を行う。

表示終了トリガ発生と判断した場合は、システムコントローラ１０は処理をステップＦ
１０５からＦ１０１に戻し、表示制御部１４に対して、画像表示を終了させると共に表示
部２の全面をスルーとする指示を行う。

ユーザが表示装置１を装着して電源オンとしている期間は、システムコントローラ１０
は、例えばこの図９のような制御処理を行うことになる。
そしてこの処理においては、ステップＦ１０３で画像表示を行い、またステップＦ１０
６で表示切換を行うが、これらの処理において実現される画像表示例を図１０〜図１５で
述べていく。
なお、図１０〜図１４では基本的には図４の構成例であって、撮像部３がユーザの前方、
つまりスルー状態の領域を介してユーザが視認する光景と同一の方向の光景を撮像するよ
うに構成されている場合を想定して説明していく。

図１０（ａ）は表示部２の全面がスルー状態となっている場合を示しているとする。つ
まり、表示部２は単なる透明の板状体となっており、ユーザが視界光景を透明の表示部２
を介して見ている状態である。
図１０（ｂ）は、画像表示状態として、例えば撮像部３で撮像した画像を表示部２に表
示させた状態である。ここでは領域ＡＲ１はスルー状態とし、領域ＡＲ２に画像表示を行
うようにしている。この場合、撮像部３がユーザの前方を撮像しているものとし、その撮
像部３に対してズーム制御が行われて望遠撮像が行われることで、スルー状態の領域ＡＲ
１を介したユーザの視界とは異なる光景の画像（望遠画像）が領域ＡＲ２に表示されてい
る。これによりユーザーは、通常の光景をみながら、通常の視覚では見ることのできない
望遠画像を楽しむことができる。
なお、ここでは撮像部３の動作により望遠画像が得られる例を挙げたが、逆に広角ズー
ムを実行させることで、近距離の光景が広角に映し出された画像が表示部２に表示される
ことになる。なお、望遠−広角の制御は、撮像部３におけるズームレンズの駆動制御の他、
撮像信号処理部１５での信号処理でも可能である。
また図示しないが、いわゆるズーム動作ではなく、システムコントローラ１０が撮像部
３に焦点位置を可変させるように指示することで、近景、遠景の画像を撮像させ、その画
像を表示部２の領域ＡＲ２に表示させてもよい。

図１１（ａ）は、表示部２の全面がスルー状態とされている場合を示している。
図１１（ｂ）は画像表示状態であり、システムコントローラ１０が表示制御部１４（表
示画像処理部１２、表示駆動部１３）に対して撮像部３から得られた画像についての拡大
処理を指示することにより、図１１（ｂ）のように領域ＡＲ１はスルー状態とし、領域Ａ
Ｒ２に拡大画像の表示を行う例である。このように拡大画像として、スルー状態の領域Ａ
Ｒ１を介したユーザの視界とは異なる光景の画像が領域ＡＲ２に表示されることで、ユー
ザーは、通常の光景をみながら、通常の視覚では見ることのできない画像を見ることがで
きる。
逆に、システムコントローラ１０が表示制御部１４（表示画像処理部１２、表示駆動部
１３）に対して撮像部３から得られた画像についての縮小処理を実行させ、領域ＡＲ２に
縮小画像の表示を行うことも考えられる。

図１２（ａ）は表示部２の全面がスルー状態とされている場合を示しているが、特に周
囲が薄暗い場合を示している。
図１２（ｂ）は画像表示状態であり、このように周囲が薄暗い場合に、システムコント
ローラ１０は撮像制御部１１（撮像部３，撮像信号処理部１５）に対して撮像感度を上げ
ることを指示したり、撮像信号処理部１５や表示画像処理部１２に対して輝度レベル、コ
ントラスト、シャープネス調整を指示することなどにより、よりはっきりした明るい表示
画像信号を得るようにし、それを表示させる。つまり領域ＡＲ１はスルー状態とし、領域
ＡＲ２に輝度を明るさを向上させた画像の表示を行う例である。このように明るさ調整画
像として、スルー状態の領域ＡＲ１を介したユーザの視界とは異なる光景の画像が領域Ａ
Ｒ２に表示されることで、ユーザーは、通常の視覚では見ることのできない画像を見るこ
とができる。
なお、照明部４に照明動作を実行させることも、このような撮像を行う場合に好適とな
る。
また逆に、周囲が明るすぎる場合などに、システムコントローラ１０は撮像制御部１１
（撮像部３，撮像信号処理部１５）に対して撮像感度を下げることを指示したり、撮像信
号処理部１５や表示画像処理部１２に対して輝度レベル、コントラスト、シャープネス調
整を指示することなどにより、まぶしくない表示画像信号を得るようにし、それを表示さ
せるようにすることも考えられる。

図１３（ａ）は、表示部２の全面がスルー状態とされている場合を示しているが、例え
ばユーザが、子供が寝ている暗い寝室に居る場合などであり、殆ど真っ暗で見えない状況
であるとしている。
図１３（ｂ）は画像表示状態であり、システムコントローラ１０が、撮像制御部１１（撮
像部３，撮像信号処理部１５）に対して赤外線撮像感度の上昇を指示することで、領域Ａ
Ｒ２に赤外線感度上昇撮像の画像が表示される。即ち暗い部屋で子供の寝顔などを確認で
きるような画像表示が行われる。これによりユーザーは、通常の視覚では見ることのでき
ない暗視画像を見ることができる。

図１４（ａ）は、表示部２の全面がスルー状態とされている場合である。
図１４（ｂ）は画像表示状態を示すが、システムコントローラ１０が、撮像制御部１１
（撮像部３，撮像信号処理部１５）に対して紫外線撮像感度の上昇を指示することで、領
域ＡＲ２に紫外線感度上昇撮像の画像が表示される。これによりユーザーは、通常の視覚
では見ることのできない紫外光成分を表した画像を見ることができる。

以上の図１０〜図１４は、図４の構成において撮像部３がユーザの前方を撮像するよう
に配置されている場合の例を述べたが、図１５は図４の撮像部３（又は図６の撮像部３Ｘ，
３Ｙ）がユーザが視認する前方方向とは異なる方向を撮像するように配置されている場合
の例を示す。
図１５（ａ）は、表示部２の全面がスルー状態とされている場合である。
撮像部３が例えばユーザの後方を撮像するように配置されている場合、画像表示状態は
図１５（ｂ）のようになり、領域ＡＲ１はスルー状態とされ、領域ＡＲ２にユーザの後方
を撮像した画像の表示が行われる。
また撮像部３が例えばユーザの上方を撮像するように配置されている場合、画像表示状
態は図１５（ｃ）のようになり、領域ＡＲ１はスルー状態とされ、領域ＡＲ２にユーザの
上方を撮像した画像の表示が行われる。
これらの場合も、スルー状態の領域ＡＲ１を介したユーザの視界とは異なる光景の画像
が領域ＡＲ２に表示されることになり、ユーザーは、通常の前方の光景をみながら、通常
の視覚では見ることのできない方向の画像（後方画像や上方画像など）を見ることができ
る。

図１５（ｄ）は、図６のように複数の撮像機能部位を備えた構成において、撮像部３Ｘ、
３Ｙがそれぞれユーザの右後方と左後方を撮像するように配置される場合の画像表示例で
ある。即ち領域ＡＲ１はスルー状態とされ、領域ＡＲ２ａ、ＡＲ２ｂにそれぞれユーザの
右後方と左後方を撮像した画像の表示が行われる。
この場合、スルー状態の領域ＡＲ１を介したユーザの視界とは異なる光景の画像が領域
ＡＲ２ａ、ＡＲ２ｂに表示されることになり、ユーザーは、スルー状態の領域ＡＲ１での
通常の前方の光景に加えて右後方、左後方を視認でき、ほぼ周囲全周を確認できる状態と
なる。

ここまで各種の表示例を示したが、これらは一例にすぎない。本例においては、撮像部
３（３Ｘ、３Ｙ），撮像信号処理部１５、表示画像処理部１２，表示駆動部１３、通信部
２６の各処理や動作を制御することで、多様な表示形態が実現される。
以下、画面上でスルー状態の領域とあわせて表示される画像信号、即ち表示部２をスル
ー状態としたときにユーザが表示部２を介して視認する光景とは異なる光景としての画像
表示を行うための表示画像信号の例を挙げていく。

まず図４のような構成で撮像部３がユーザの前方を撮像するように配置されている場合
（つまりスルー状態で視認できる光景を撮像する場合）において、撮像部３で得られた撮
像信号に基づく表示画像信号例は次のとおりである。
・撮像部３のズーム動作で得られる望遠ズーム画像としての表示画像信号
・撮像部３のズーム動作で得られる広角ズーム画像としての表示画像信号
・撮像部３の焦点制御動作で得られる遠景画像としての表示画像信号
・撮像部３の焦点制御動作で得られる近景画像としての表示画像信号
・撮像部３での撮像フレームレートを変更させて得た高速撮像画像や低速撮像画像などと
しての表示画像信号
・撮像信号処理部１５または表示画像処理部１２の信号処理での拡大処理を行った表示画
像信号
・撮像信号処理部１５または表示画像処理部１２の信号処理で得られる縮小処理を行った
表示画像信号
・撮像部３での撮像感度を上昇させて明るさをアップさせた画像としての表示画像信号
・撮像部３での撮像感度を低下させて明るさを抑えた画像としての表示画像信号
・撮像部３での赤外線撮像感度を上昇させて得た暗視画像としての表示画像信号
・撮像部３での紫外線撮像感度を上昇させて得た画像としての表示画像信号
・撮像部３で特定波長帯域をカットして撮像した画像としての表示画像信号
・撮像信号処理部１５または表示画像処理部１２の信号処理で輝度を上昇させて明るさを
アップさせた画像としての表示画像信号
・撮像信号処理部１５または表示画像処理部１２の信号処理で輝度を低下させて明るさを
抑えた画像としての表示画像信号
・撮像信号処理部１５または表示画像処理部１２の色信号処理で色合いや雰囲気を変化さ
せた画像としての表示画像信号
・撮像信号処理部１５または表示画像処理部１２の信号処理でコントラスト、シャープネ
ス等を調整した画像としての表示画像信号
・撮像信号処理部１５または表示画像処理部１２の信号処理として、モザイク／輝度反転
／ソフトフォーカス／画像内の一部の強調表示／ハイライト表示などの画像エフェクト処
理を行って得た画像としての表示画像信号
・以上の各動作又は信号処理の組み合わせにより得た表示画像信号

撮像部３で、スルー状態において視認できるユーザ正面の光景を撮像する場合は、例え
ばこれらのような動作や処理で表示画像信号を得ることで、その表示画像信号は、表示部
２をスルー状態としたときにユーザが表示部２を介して視認する光景とは異なる光景とし
ての画像表示を行うための信号となる。
もちろん、上記列挙したものに限定されるものではなく、撮像部３の動作、撮像信号処
理部１５の信号処理、表示画像処理部１２の信号処理により得られる、「スルー状態とは
異なる光景」としての表示画像信号は多様に考えられる。
またズーム処理や拡大／縮小処理の倍率、撮像感度変更時の変更するレベル、輝度信号
処理や色信号処理での処理係数など、任意に可変することも考えられる。

一方、図４のような構成で撮像部３がユーザの前方とは異なる方向を撮像するように配
置されている場合において、撮像部３で得られた撮像信号に基づく表示画像信号例は次の
ように考えればよい。
即ち、この場合、撮像部３での通常撮像で得られた撮像画像は、それ自体が既にユーザ
がスルー状態の表示部２を介して通常に視認する光景とは異なる光景（例えば後方、上方、
足下、右方、左方などの光景）の撮像画像であるため、撮像画像信号を、そのまま表示画
像信号として表示部２に表示させればよい。
さらに、その場合に上記列挙したように、撮像部３の撮像動作や撮像信号処理部１５の
信号処理、表示画像処理部１２の信号処理を加えた画像信号を表示画像信号としてもよい。

また、図６のように複数の撮像機能部位を備える場合においても同様に考えることがで
きる。複数の撮像機能部位のうち、前方を撮像する撮像部３が存在する場合は、その撮像
画像信号については、上記列挙したように、撮像部３の撮像動作や撮像信号処理部１５の
信号処理、表示画像処理部１２での信号処理により異なる光景とした画像信号を表示画像
信号とすればよい。
また前方以外の方向を撮像する撮像部３が存在する場合は、その撮像画像信号そのもの
を表示画像信号としてもよいし、上記列挙したように、撮像部３の撮像動作、撮像信号処
理部１５の信号処理、表示画像処理部１２の信号処理を加えた画像信号を表示画像信号と
してもよい。

また撮像方向可変の可動式の撮像部を有する構成の場合も、同様であり、ユーザの前方
以外の撮像画像や、撮像部３の撮像動作、撮像信号処理部１５の信号処理、表示画像処理
部１２での信号処理を加えた画像信号を表示画像信号としてもよい。
また可動式の場合、特定の対象を追尾するような可動制御を行うことも考えられる。例
えば撮像画像信号についての画像解析を行い、特定対象を検出した場合、撮像画像内での
特定対象の動きに合わせて撮像方向を変化させる。このような制御により、ユーザは、特
定の対象を追尾する画像を、例えば領域ＡＲ２において見ることができる。

通信部２６で受信した外部の撮像装置７０の撮像画像を表示させる場合も同様に考える
ことができる。
即ち、外部の撮像装置７０の撮像画像は、それ自体がユーザがスルー状態の表示部２を
介して通常に視認する光景とは異なる光景の撮像画像であるため、通信部２６で受信した
画像信号を、そのまま表示画像信号として表示部２に表示させることで、ユーザに多様な
画像を提供できることになる。
もちろんその場合に、上記列挙したうちで表示画像処理部１２の信号処理を加えた画像
信号を表示画像信号としてもよい。
例えばユーザからの視界が図１０（ａ）のようにスタジアムで客席からサッカーを観戦
している状態にあるときに、スタジアムの別の場所で撮像を行う撮像装置７０による映像
を、通信部２６で受信し、図１０（ｂ）のように表示部２の領域ＡＲ２に表示させること
が考えられるが、例えば監督席近辺に設置された撮像装置７０や、審判が装着する小型の
撮像装置７０などからの映像を受信して、表示部２で表示することで、より興味深く試合
観戦を行うことができる。
或いは、リゾート地に設置した撮像装置７０や、旅行中の知人が所持する撮像装置７０
によって撮像した映像を、通信部２６で受信し、表示部２の領域ＡＲ２に表示させたり、
航空機や衛星に設置された撮像装置７０で撮像した地上の映像（バードビュー映像）を、
通信部２６で受信し、表示部２の領域ＡＲ２に表示させるなど、多様な例が想定され、こ
のような表示により、ユーザは、通常は見ることのできない風景を楽しむことができる。

［５．動作トリガの例］

上記図９の処理に示したように、システムコントローラ１０はステップＦ１０２で表示
開始トリガ発生と判断することや、ステップＦ１０４で表示切換トリガ発生と判断するこ
とに応じて表示を実行させる。さらにステップＦ１０５で表示終了トリガ発生と判断する
ことで表示動作を終了させる。
そしてこれらの表示動作に関するトリガとしては、ユーザの操作によるものとすればよ
いが、ユーザの状況や外界の状況を検知し、所定の条件によりシステムコントローラ１０
がトリガ発生と判断しても良いと述べた。
ここでは、ユーザ状況や外界状況によりトリガ発生の判断を行う例について述べる。

まずユーザ状況によりトリガ発生と判断する場合、表示装置１は動作トリガ情報発生部
１６として視覚センサ、加速度センサ、ジャイロ、生体センサなどを設けるようにする。
視覚センサは、ユーザの視覚に関する情報を検出するものとするが、この視覚センサは、
一例としては、例えば表示部２の近辺に配置されてユーザの眼部を撮像するようにされた
撮像部により形成できる。そして該撮像部が撮像したユーザの眼部の画像をシステムコン
トローラ１０が取り込み、画像解析を行うことで、視線方向、焦点距離、瞳孔の開き具合、
眼底パターン、まぶたの開閉などを検出でき、これた基づいてユーザの状況や意志を判定
できる。
或いは視覚センサは、表示部２の近辺に配置されてユーザの眼部に光を照射する発光部
と、眼部からの反射光を受光する受光部により形成できる。例えば受光信号からユーザの
水晶体の厚みを検知することでユーザの眼の焦点距離を検出することも可能である。

ユーザの視線方向を検出することで、システムコントローラ１０は例えば表示部２に表
示された画像においてユーザが注目している部分を判定できる。
またシステムコントローラ１０は、ユーザの視線方向を、操作入力として認識すること
も可能である。例えばユーザが視線を左右に動かすことを、表示装置１に要求する所定の
操作入力とするなどである。
ユーザの焦点距離を検出することで、ユーザが注目している光景が遠方か近傍かを判別
でき、それに応じてズーム制御、拡大／縮小制御、焦点変更制御などを行うことも可能で
ある。例えばユーザが遠くを見たときに望遠表示を行うなどである。
ユーザの瞳孔の開き具合を検出すれば、スルー状態であれば周囲の明るさの状態、また
モニタ表示状態であれば表示している画像に対してユーザが感じているまぶしさ等を判定
でき、それに応じて輝度調整、撮像感度調整などを行うことができる。
ユーザの眼底パターンの検出は、例えばユーザの個人認証に用いることができる。眼底
パターンは各人に固有のパターンであるため、眼底パターンによって装着したユーザを判
定し、そのユーザに適した制御を行うこと、或いは特定のユーザにのみ表示動作を実行で
きるようにすることなどの制御が可能である。
ユーザのまぶたの開閉動作を検出することで、ユーザが感じているまぶしさや眼の疲れ
を判定できる。また、まぶたの開閉を、ユーザの意識的な操作入力として認識することも
可能である。例えばユーザが３回まばたきをすることを、所定の操作入力と判定するなど
である。

加速度センサ、及びジャイロは、ユーザの動きに応じた信号を出力する。例えば加速度
センサは直線方向の動きを検出し、ジャイロにより回転系の動きや振動を検出する場合に
適している。
加速度センサやジャイロの配置位置にもよるが、加速度センサやジャイロによって、ユ
ーザの身体全体もしくは身体の各部の動きを検知できる。
例えば図１のような眼鏡型の表示装置１の内部に取り付けられた場合、つまり加速度セ
ンサ及びジャイロがユーザの頭部の動きを検出するものとされた場合は、加速度センサの
検出情報は、ユーザの頭部或いは全身の動きとしての加速度情報となり、またジャイロの
検出情報はユーザの頭部或いは全身の動きとしての角速度や振動の情報となる。
これによって、ユーザが首から頭部を動かす挙動を検知できる。例えば上方を向いてい
る状態や下方を向いている状態を判定できる。下方を向いているときとは、ユーザが読書
など近傍を見ていると判断することも可能である。逆に上方を向いているときは、遠方を
見ていると判断することもできる。
またシステムコントローラ１０はユーザの首から頭部を動かす挙動を検出したら、それ
をユーザの意識的な操作と認識することもできる。例えば左に２回首を振ったら、それが
所定の操作入力とするなどである。
また加速度センサ及びジャイロによっては、ユーザが静止状態（非歩行状態）であるか、
歩行状態であるか、走行状態であるかなどの判断も可能である。また立っている状態から
座った場合、或いは立ち上がった場合などの検出も可能である。
また、加速度センサやジャイロが、頭部に装着する装着ユニットとは別体に設けられ、
腕や足に取り付けられるようにすれば、腕のみの挙動、足のみの挙動も検知できる。

生体センサは、ユーザの生体情報として例えば心拍情報（心拍数）、脈拍情報（脈拍数）、
発汗情報、脳波情報（例えばα波、β波、θ波、δ波の情報）、又は皮膚電気反応、体温、
血圧、呼吸活動（例えば呼吸の速さ、深さ、換気量など）等を検出するが、これらの情報
からシステムコントローラ１０は、ユーザが緊張状態や興奮状態にあること、或いは感情
的に穏やかな状態にあること、或いは快適な状態か不快な状態にあることなどを判定でき
る。
また表示装置１をユーザが装着したことの検知も、生体情報により可能である。例えば
システムコントローラ１０は、ユーザが表示装置１を装着していない時には生体情報検知
のみをおこなうスタンバイ状態に制御し、生体情報によりユーザが表示装置１を装着した
ことを検知したら、電源オン状態とすることや、逆にユーザが表示装置１の装着を外した
らスタンバイ状態に戻すなどの制御も可能である。
さらに生体センサによる検出情報は、ユーザの個人認証（装着者個人の識別）にも利用
できる。
なお生体センサは、例えば眼鏡型の表示装置１の装着フレーム内側に配置することで、
例えばユーザの側頭部や後頭部において、上記情報を検知できるようにしてもよいし、表
示装置１の装着フレーム部分とは別体として、身体の所定箇所に装着されるようにしても
よい。

次に外界の状況を検知する場合においては、表示装置１は、外界情報を取得するための
構成として、動作トリガ情報発生部１６に周囲環境センサ、撮像対象センサ、ＧＰＳ受信
部、日時計数部、画像解析部を設けたり、通信部２６を利用する。

周囲環境センサとしては、照度センサ、温度センサ、湿度センサ、気圧センサ等が想定
される。
照度センサによっては、表示装置１の周囲の明るさの情報を検出できる。
また温度センサ、湿度センサ、気圧センサによっては、温度、湿度、気圧或いは天候を
判別する情報を得ることができる。
これらの周囲環境センサにより、表示装置１は周囲の明るさや戸外の場合の気象状況な
どを判定できるため、システムコントローラ１０は、これらを外界情報として用いて、周
囲の明るさや気象状況に適した表示画像信号の生成動作を実行制御できる。例えば周囲の
明るさに応じて画像の輝度レベルを上下させたり、天候状況に応じて画像の雰囲気を変え
るなどである。

撮像対象センサは撮像対象についての情報を検知する。例えば測距センサや焦電センサ
などが考えられるが、撮像対象との距離や、撮像対象自体を判定する情報を得ることがで
きる。
撮像対象までの距離を検出することで、システムコントローラ１０は、距離に応じた撮
像動作、表示動作を実行制御できる。また撮像対象が人などの生体であることを検知する
ことで、撮像対象に応じた表示画像信号の生成動作を実行制御できる。

ＧＰＳ受信部は、現在位置としての緯度・経度の情報を取得する。緯度・経度を検出し
た場合、地図データベース等を参照することで、現在位置における地点（地点近辺）の情
報を得ることができる。例えばシステムコントローラ１０が参照できる記録媒体として、
例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどであって比較的大容量の記録媒
体を搭載し、これらの記録媒体に地図データベースを記憶させることで、現在位置に関連
する情報を取得できる。
また通信部２６を有する構成の場合、表示装置１に地図データベースを内蔵していなく
ても、通信部２６を介して例えばネットワークサーバや地図データベース内蔵機器にアク
セスし、緯度・経度を送信して現在位置に応じた情報を要求し、情報を受信するようにし
てもよい。
現在位置に関連する情報としては、現在位置近辺の地名、建造物名、施設名、店名、駅
名などの名称情報がある。
また現在位置に関連する情報としては、公園、テーマパーク、コンサートホール、劇場、
映画館、スポーツ施設など、建造物の種別を示す情報もある。
また現在位置に関連する情報としては、海岸、海上、河川、山間部、山頂部、森林、湖、
平野部など、自然物の種別や名称の情報もある。
また、より詳細な位置についての情報として、例えばテーマパーク内でのエリアや、野
球場、サッカー場などでの観戦席のエリア、コンサートホールでの座席のエリアの情報な
ども現在位置についての情報として取得することができる。
これら、現在位置に関する情報を取得することで、システムコントローラ１０は、現在
位置や現在地点の近辺の地理的条件や施設などに応じた表示画像信号の生成動作を実行制
御したり、特定の場所において表示開始制御或いは表示終了制御を行うなどが可能となる。

日時計数部は例えば年月日時分秒を計数する。この日時計数部によってシステムコント
ローラ１０は、現在時刻、昼夜の別、月、季節などを認識できる。このため、例えば昼夜
の別（時刻）に応じた表示画像信号の生成動作や、現在の季節に適した表示画像信号の生
成動作などを実行制御できる。

撮像画像を解析する画像解析部を設ければ、撮像画像から撮像対象についての以下のよ
うな各種の情報を検出できる。
まず撮像対象の種別として、撮像画像に含まれている人物、動物、自然物、建造物、機
器などを判別できる。例えば動物としては、被写体として鳥が撮像されている状況や猫が
撮像されている状況等を判別できる。また自然物としては、海、山、樹木、河川、湖、空、
太陽、月などを判別できる。建造物としては、家屋、ビル、競技場などを判別できる。機
器としては、パーソナルコンピュータ、ＡＶ（Audio-Visual）機器、携帯電話機、ＰＤＡ、
ＩＣカード、二次元バーコードなどが撮像対象となっている状況を判別できる。
これら撮像対象の種別は、予め各種別の形状の特徴を設定しておき、撮像画像内に、形
状が該当する被写体が含まれているか否かにより判別可能である。
また画像解析部による画像解析によれば、画像の前後フレームの差分検出などの手法で、
被写体の動きの検出、例えば素早い動きが画像内も可能である。例えばスポーツ観戦で選
手を撮像している際や、走行している自動車等を撮像している場合などに、動きの素早い
被写体を撮像しているという状況を検知することができる。
また画像解析部による画像解析によれば、周囲の状況を判定することも可能である。例
えば昼夜や天候による明るさの状況を判定できるし、雨の強さなども認識可能である。

また、画像解析部による画像解析によれば、人物が被写体となっている場合に、その人
物の顔から人物個人を特定する判別も可能である。既に知られているように、人物の顔は、
顔の構成要素の相対位置情報として個人特徴データ化することができる。例えば目の中心
と鼻との距離ＥＮと目の間隔の距離Ｅｄの比（Ｅｄ／ＥＮ）や、目の中心と口との距離Ｅ
Ｍと目の間隔の距離Ｅｄの比（Ｅｄ／ＥＭ）は、個人毎に特有となるとともに、髪型や眼
鏡等の装着物などによる、外観上の変化の影響を受けない情報である。さらに加齢によっ
ても変化しないことが知られている。
従って、画像解析部は、撮像画像内に或る人物の顔が含まれているときに、その画像を
解析すれば上記のような個人特徴データを検出することができる。
撮像画像から個人特徴データを検出した場合、例えばシステムコントローラ１０が参照
できる記録媒体として、例えばＨＤＤ（Hard Disk Drive）やフラッシュメモリなどを搭載
し、これらの記録媒体に人物データベースを記憶させておけば、被写体となっている個人
の情報を取得できる。或いは、表示装置１に人物データベースを内蔵していなくても、通
信部２６を介して例えばネットワークサーバや人物データベース内蔵機器にアクセスし、
個人特徴データを送信して情報を要求し、特定の人物の情報を受信するようにしてもよい。
例えばユーザ自身が、過去に出会った人物の氏名や所属などの人物情報を個人特徴デー
タとともに人物データベースに登録しておけば、或る人物に出会ったとき（撮像されたと
き）に、システムコントローラ１０は、その人物の情報を検索できる。
また、有名人の情報を個人特徴データとともに登録した人物データベースが用意されて
いれば、ユーザが有名人に出会ったときに、その人物の情報を検索できる。

このような画像解析部による検出情報に基づいて、システムコントローラ１０は撮像対
象に応じた表示画像信号の生成処理を実行制御できる。例えば特定の対象や特定の人物が
撮像されている場合は、その特定の対象をハイライト表示させるような表示画像信号を生
成することなどが考えられる。

通信部２６によれば、外界情報として、多様な情報を取得できる。
例えば上述したように表示装置１から送信した緯度・経度、或いは個人特徴データなど
に応じて外部機器で検索された情報を取得できる。
また外部機器から天候情報、気温情報、湿度情報など気象に関する情報を取得すること
ができる。
また外部機器から施設の利用情報、施設内での撮像禁止／許可情報、案内情報などを取
得することができる。
また外部機器自体の識別情報を取得することができる。例えば所定の通信プロトコルに
おいてネットワークデバイスとして識別される機器の種別や機器ＩＤ等である。
また外部機器に格納されている画像データ、外部機器で再生或いは表示している画像デ
ータ、外部機器で受信している画像データなどを取得することができる。
このような通信部２６で取得できる情報に基づいて、システムコントローラ１０は表示
画像信号の生成処理を実行制御できる。

以上の例のような構成要素を動作トリガ情報発生部１６として設け、ユーザの状況や外
界の状況を検知し、それら状況に応じた表示開始／終了や、表示切換（表示内容の変更や
領域形態の切換）を行うようにすることで、ユーザが操作しなくとも、適切或いはおもし
ろみのある表示動作が実現される。
また、ユーザの状況や外界の状況を検出するための構成例は他にも考えられる。

［６．実施の形態の効果、変形例及び拡張例］

以上、実施の形態を説明してきたが、実施の形態によれば、表示部２の画面領域の一部
をスルー状態としたうえで表示画像信号による表示を実行させることで、ユーザはスルー
状態の領域により通常の視覚光景が見える状態のまま、通常に視認する視覚光景とは異な
る光景の画像を見ることができる。例えばスルー状態の領域により前方を見ながら、表示
画像信号の表示により、望遠画像、拡大画像、特殊撮像画像、後方の光景の画像などを見
ることができる。このため通常の視覚光景と同時に、通常の視覚では見ることのできない
光景を見る状態となり、擬似的にユーザの視覚能力を拡張させる状況を作り出すことがで
きる。
また表示部２は、少なくとも画面領域の一部はスルー状態であるため、装着状態のまま
でも通常の生活に支障がないようにできる。このためユーザの通常の生活の中で、表示装
置１の利点を有効に得ることができる。

表示装置１の外観や構成は図１，図２、図４，図５，図６の例に限定されるものではな
く、各種の変形例が考えられる。
例えば撮像部３で撮像した画像信号を記録媒体に記録するストレージ部を設けてもよ
い。
また撮像した画像信号を、通信部２６から他の機器に送信する動作を行うようにしても
よい。

ストレージ部を設ける場合、ストレージ部で記録媒体から再生したの再生画像を表示画
像信号として表示部２に表示させてもよい。
記録媒体から再生されるデータとしては、例えば映画やビデオクリップなどの動画コン
テンツ、デジタルスチルカメラ等で撮像されて記録媒体に記録された静止画コンテンツ、
電子書籍等のデータ、ユーザがパーソナルコンピュータ等で作成して記録媒体に記録した
画像データ、テキストデータ、表計算データ等のコンピュータユースのデータ、記録媒体
に記録されたゲームプログラムに基づくゲーム画像など、記録媒体に記録されて表示対象
となるあらゆるデータが想定される。

また通信部２６は、外部の撮像装置７０からの画像信号を受信するだけでなく、外部の
コンテンツソース機器から提供される画像（動画／静止画）を受信して表示部２に表示さ
せるようにすることも考えられる。
コンテンツソース機器とは、例えばビデオ機器、テレビジョンチューナ、ホームサーバ
機器等のＡＶ（Audio-Visual）機器や、パーソナルコンピュータ、ＰＤＡ（Personal Digita
l Assistant）、携帯電話機などの情報処理装置などが想定できる。このようなコンテンツ
ソース機器も、表示装置１を用いるユーザ本人やその知人が所有する機器であったり、各
種コンテンツ提供を行う公共或いはサービス企業等のサーバ機器であるなど多様に考えら
れる。
コンテンツソース機器から表示装置１に送信されるデータとしては、例えば映画やビデ
オクリップなどの動画コンテンツ、デジタルスチルカメラ等で撮像されて記録媒体に記録
された静止画コンテンツ、電子書籍等のデータ、ユーザがパーソナルコンピュータ等で作
成した画像データ、テキストデータ、表計算データ等のコンピュータユースのデータ、ゲ
ーム画像など、表示対象となるあらゆるデータが想定される。

また撮像時に周囲音声を集音するマイクロホンや、音声を出力するイヤホン型等のスピ
ーカ部が設けられても良い。
また、画像内における文字を認識する文字認識部と、音声合成処理を行う音声合成部を
設け、撮像画像に文字が含まれている場合に、音声合成部で、その読み上げ音声の音声信
号を生成し、スピーカ部から出力させるようにすることも考えられる。

また表示画像信号は静止画としても良い。例えば撮像部３で所定のトリガのタイミング
を静止画撮像を行い、その撮像された静止画像を表示部２に表示させる。

また、表示装置１として眼鏡型或いは頭部装着型の装着ユニットを有する例を述べたが、
本発明の表示装置は、ユーザの眼前で表示を行うことができるように構成されればよく、
例えばヘッドホン型、ネックバンドタイプ、耳掛け式など、どのような装着ユニットでユ
ーザに装着されるものであってもよい。さらには、例えば通常の眼鏡やバイザー、或いは
ヘッドホン等に、クリップなどの取付具で取り付けることでユーザに装着されるような形
態であってもよい。

１ 表示装置、２ 表示部、３ 撮像部、４ 照明部、１０ システムコントローラ、
１１ 撮像制御部、１２ 表示画像処理部、１３ 表示駆動部、１４ 表示制御部、１５
撮像信号処理部、１６ 動作トリガ情報発生部、２６ 通信部

Claims (15)

1. ユーザの頭部に装着して用いられ、上記ユーザの目の前方に位置するように配置されて画像表示を行うとともに、画像表示を行う画面領域を透明もしくは半透明であるスルー状態とすることのできる表示部と、
   上記表示部をスルー状態としたときに上記ユーザが上記表示部を介して視認する光景とは異なる光景としての表示画像信号を得るように、上記画面領域がスルー状態とされている際にユーザが上記表示部を介して視認する方向を被写体方向として撮像するか、又は視認する方向とは異なる方向を被写体方向として撮像するようにされた撮像部と、
   上記撮像部で得られた撮像画像信号に対する信号処理と外部機器から受信した画像信号に対する信号処理とを行う信号処理部と、
   上記信号処理部により信号処理された撮像画像信号を第１の表示画像信号として生成し、上記信号処理部により信号処理された上記外部機器から受信した画像信号を第２の表示画像信号として生成する画像信号生成部と、
   外部の装置と通信し、上記ユーザの現在位置に関する位置情報を上記外部の装置に送信し、上記位置情報に応じた、少なくとも撮像禁止情報または撮影許可情報及びその位置に関する情報を含む外界情報を上記外部の装置から受信する通信部と、
   受信した上記外界情報に基づいて、上記撮像部の動作のオンまたはオフを制御し、上記制御に伴い上記画像信号生成部で生成された上記第１の表示画像信号および上記第２の表示画像信号による表示を同時に表示開始または同時に表示終了を行う制御部と、
   を備える表示装置。
2. 上記撮像部で撮像した画像信号を記録するストレージ部を有する
   請求項１に記載の表示装置。
3. 上記通信部は、上記撮像部で撮像した画像信号を他の機器に送信する
   請求項１に記載の表示装置。
4. 上記制御部は、上記ユーザが上記表示部を装着して電源オンとしている期間のみ動作制御を行う
   請求項１に記載の表示装置。
5. 上記撮像部が可動カメラであり、撮像方向の変更が可能となっている
   請求項１に記載の表示装置。
6. 上記撮像部が複数ある
   請求項１に記載の表示装置。
7. 上記表示部は、右眼用部と左眼用部とを有し、上記右眼用部と上記左眼用部のそれぞれの表示状態をトリガに応じて切り替える
   請求項１に記載の表示装置。
8. 上記表示部の画面表示は、複数の画面領域のそれぞれに画像を表示可能になっており、トリガに応じて、上記複数の画面領域での表示から上記表示部の画面全体での表示に切り替える
   請求項１に記載の表示装置。
9. 上記制御部は上記ユーザの個人識別を行う
   請求項１に記載の表示装置
10. 上記制御部は、生体センサにより検知した生体情報に基づいて上記ユーザの個人識別を行う
    請求項９に記載の表示装置
11. 上記撮像部の撮像レンズの近傍に発光部を有する
    請求項１に記載の表示装置
12. 撮像画像を解析する画像解析部を有し、
    上記画像解析部は上記撮像画像における撮像対象の種別を判別する
    請求項１に記載の表示装置
13. 上記通信部は、撮像画像の画像信号を他の機器に送信し、該他の機器から特定の撮像対象に関する情報を受信する
    請求項１に記載の表示装置
14. 現在位置としての位置情報を取得する取得部を有する
    請求項１に記載の表示装置
15. ユーザの頭部に装着して用いられ、上記ユーザの目の前方に位置するように配置されて画像表示を行うとともに、画像表示を行う画面領域を透明もしくは半透明であるスルー状態とすることのできる表示部と、上記表示部をスルー状態としたときに上記ユーザが上記表示部を介して視認する光景とは異なる光景としての表示画像信号を得るように、上記画面領域がスルー状態とされている際にユーザが上記表示部を介して視認する方向を被写体方向として撮像するか、又は視認する方向とは異なる方向を被写体方向として撮像するようにされた撮像部と、通信部とを有する表示装置の表示方法として、
    上記撮像部で得られた撮像画像信号に対する信号処理と外部機器から受信した画像信号に対する信号処理とを行うステップと、
    上記信号処理により信号処理された撮像画像信号を第１の表示画像信号として生成し、上記信号処理により信号処理された上記外部機器から受信した画像信号を第２の表示画像信号として生成するステップと、
    上記通信部により、外部の装置と通信し、ユーザの現在位置に関する位置情報を上記外部の装置に送信し、上記位置情報に応じた、少なくとも撮像禁止情報または撮影許可情報及びその位置に関する情報を含む外界情報を上記外部の装置から受信するステップと、
    受信した上記外界情報に基づいて、上記撮像部の動作のオンまたはオフを制御し、上記制御に伴い上記生成された上記第１の表示画像信号および上記第２の表示画像信号による表示を同時に表示開始または同時に表示終了を行うステップと、
    を備える表示方法。

Images