JP6107276B2 - 頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、頭部装着型表示装置に関する。

現実環境にコンピューターを用いて情報を付加提示する拡張現実感（ＡＲ、Augmented Reality）と呼ばれる技術が知られている。拡張現実感を実現する方法として、画像認識による方法と、パススルー方式に基づく方法と、が知られている。画像認識による方法の場合、例えばＷＥＢカメラ等で撮像された外景の画像を画像認識することで付加提示用の情報が生成される。パススルー方式に基づく方法の場合、例えばＧＰＳ等で取得された現在位置情報と、例えば電子コンパス等で取得された方位情報とを用いて付加提示用の情報が生成される。頭部装着型表示装置を装着した状態において使用者の視界が遮断される非透過型の頭部装着型表示装置では、外景の画像と、上記のようにして生成された付加提示用の情報とを重畳させた画像が、液晶ディスプレイに表示される。これにより、使用者は拡張現実感を体感することができる。一方、頭部装着型表示装置を装着した状態で使用者の視界が遮断されない透過型の頭部装着型表示装置では、上記のようにして生成された付加提示用の情報のみが液晶ディスプレイに表示される。使用者は、液晶ディスプレイを介して虚像として表示された付加提示用の情報と、目前のレンズを透過して見える実際の外景との両方を視認することで、拡張現実感を体感することができる。

上記のような拡張現実感を利用して、使用者に対して、使用者が行うべき作業内容や作業手順を案内する技術が知られている。例えば、特許文献１には、透過型の頭部装着型表示装置が備える透光型の液晶表示パネルにアニメーションを表示させる際に、使用者が液晶表示パネルを介して視認する作業対象物そのものに対してアニメーションを重畳させる技術が記載されている。特許文献２には、網膜走査型の頭部装着型表示装置において、使用者が行っている作業に関連した情報を選定し、当該情報に基づいた画像を使用者に視認可能とする技術が記載されている。

特許第３７３５０８６号公報 特開２０１１−１１４７８１号公報

特許文献１、２に記載された技術では、使用者が行う作業を支援することができる。しかし、使用者が、虚像として表示されているアニメーションや画像を頭に入れて作業に取り掛かろうとした際、使用者の眼前に表示されている虚像は、使用者の視界を遮り、作業の妨げになる恐れがあるという問題があった。

このような問題は、拡張現実感を利用した作業支援に限られない。このような問題は、例えば透過型や網膜走査型等の使用者が虚像と外景とを視認可能な頭部装着型表示装置における虚像の表示全般に共通する問題であった。

このため、使用者の意図に応じて外景の視認性を向上させることが可能な頭部装着型表示装置が望まれていた。

本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
本発明の第１の形態は、 使用者が虚像と外景を視認可能な頭部装着型表示装置であって、使用者に前記虚像を視認させる画像表示部と、前記使用者の視線方向を検出する検出部と、検出された前記視線方向に応じて、前記画像表示部による前記虚像の表示を、前記外景を優先する外景優先表示と前記虚像を優先する虚像優先表示との間で切り替える表示切替部と、を備える。前記表示切替部は、第１の動作モードと、第２の動作モードの、少なくとも２つの動作モードを有し、前記第１の動作モードにおいて、前記視線方向が第１の方向である場合は前記虚像優先表示とし、前記視線方向が第２の方向である場合は前記外景優先表示とし、前記第２の動作モードにおいて、前記視線方向が前記第１の方向である場合は前記外景優先表示とし、前記視線方向が前記第２の方向である場合は前記虚像優先表示とする、頭部装着型表示装置である。
この頭部装着型表示装置によれば、検出部が検出する使用者の視線方向には、使用者の見ようとしているもの、すなわち、使用者の意図が反映されている。そして、表示切替部は、この視線方向に応じて、画像表示部による虚像の表示を、外景を優先して外景の視認性を向上させる外景優先表示と、虚像を優先する虚像優先表示と、の間で切り替える。この結果、頭部装着型表示装置において、使用者の意図に応じて外景の視認性を向上させることができる。また、表示切替部は、外景の視認性を向上させる視線方向が異なる複数の動作モードを有するため、使用者は、好みに応じた動作モードで、表示切替部を動作させることができる。この結果、頭部装着型表示装置の使用者の利便性を向上させることができる。

（１）本発明の一形態によれば、使用者が虚像と外景を視認可能な頭部装着型表示装置が提供される。この頭部装着型表示装置は；使用者に前記虚像を視認させる画像表示部と；前記使用者の視線方向を検出する検出部と；検出された前記視線方向に応じて、前記画像表示部による前記虚像の表示を、前記外景を優先する外景優先表示と前記虚像を優先する虚像優先表示との間で切り替える表示切替部と、を備える。この形態の頭部装着型表示装置によれば、検出部が検出する使用者の視線方向には、使用者の見ようとしているもの、すなわち、使用者の意図が反映されている。そして、表示切替部は、この視線方向に応じて、画像表示部による虚像の表示を、外景を優先して外景の視認性を向上させる外景優先表示と、虚像を優先する虚像優先表示と、の間で切り替える。この結果、頭部装着型表示装置において、使用者の意図に応じて外景の視認性を向上させることができる。

（２）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；前記頭部装着型表示装置の利用状態に応じて、前記検出部による前記検出の感度を変更する変更部を備えてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、変更部は、頭部装着型表示装置の利用状態に応じて、検出部による検出の感度を変更することができる。このため、表示切替部は、きめ細かく外景優先表示と虚像優先表示とを切り替えるのか、おおまかに外景優先表示と虚像優先表示とを切り替えるのかを、頭部装着型表示装置の利用状態に応じて変更することができる。この結果、頭部装着型表示装置の使用者の利便性を向上させることができる。

（３）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記変更部は、前記利用状態が動的である場合は前記検出の感度を低く変更し、前記利用状態が静的である場合は前記検出の感度を高く変更してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、変更部は、使用者の体や頭部や視線がめまぐるしく変化することが多い動的な利用状態において、検出部による検出の感度を低く変更する。このため、検出部によって検出される視線方向の過剰な変化を抑制することができる。また、変更部は、使用者の体や頭部や視線はあまり変化しない静的な利用状態において、検出部による検出の感度を高く変更する。このため、検出部は、視線方向の小さな変化についても検出することが可能となる。

（４）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；前記使用者の頭の動きを検出する動き検出部を備え；前記変更部は、検出された前記頭の動きを用いて、前記利用状態が動的であるか静的であるかを推定してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、変更部は、動き検出部によって検出された使用者の頭の動きを用いて、利用状態が動的であるか静的であるかを推定し、自動的に、検出部による検出の感度を変更することができる。

（５）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記視線方向は、少なくとも、前記使用者の視線が略前方方向を向いている第１の方向と、前記使用者の視線が略鉛直方向を向いている第２の方向と、を含んでもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、視線方向には、少なくとも、使用者の視線が略前方方向を向いている第１の方向と、使用者の視線が略鉛直方向を向いている第２の方向とが含まれることを明確にすることができる。

（６）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記表示切替部は；第１の動作モードと、第２の動作モードの、少なくとも２つの動作モードを有し；前記第１の動作モードにおいて、前記視線方向が前記第１の方向である場合は前記虚像優先表示とし、前記視線方向が前記第２の方向である場合は前記外景優先表示とし；前記第２の動作モードにおいて、前記視線方向が前記第１の方向である場合は前記外景優先表示とし、前記視線方向が前記第２の方向である場合は前記虚像優先表示としてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、第１の動作モードにおいて、視線方向が第１の方向である場合は虚像優先表示とし、第２の方向である場合は外景優先表示とするため、使用者が下方に視線を向けた際に外景の視認性を向上させることができる。また、表示切替部は、第２の動作モードにおいて、視線方向が第１の方向である場合は外景優先表示とし、第２の方向である場合は虚像優先表示とするため、使用者が前方に視線を向けた際に外景の視認性を向上させることができる。このように、表示切替部は、外景の視認性を向上させる視線方向が異なる複数の動作モードを有するため、使用者は、好みに応じた動作モードで、表示切替部を動作させることができる。この結果、頭部装着型表示装置の使用者の利便性を向上させることができる。

（７）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記表示切替部は、前記虚像を非表示とするか、前記虚像の表示サイズを小さくするか、前記虚像の表示を薄くするか、前記虚像の表示場所を前記使用者の視野の端部近傍とするか、のいずれかの手段を用いて、前記外景優先表示を行ってもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、外景優先表示において、虚像を非表示とするか、前虚像の表示サイズを小さくするか、虚像の表示を薄くするか、のいずれかの手段を用いることができる。虚像を非表示とすれば、外景の視認性を向上させることができる。虚像の表示サイズを小さくすれば、虚像が表示されていない他の部分において外景の視認性を向上させることができる。虚像の表示を薄くすれば、使用者が虚像を透過して視認する外景の視認性を向上させることができる。虚像の表示場所を使用者の視野の端部近傍とすれば、虚像が表示されていない他の部分において外景の視認性を向上させることができる。

上述した本発明の各形態の有する複数の構成要素は全てが必須のものではなく、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、適宜、前記複数の構成要素の一部の構成要素について、その変更、削除、新たな構成要素との差し替え、限定内容の一部削除を行うことが可能である。また、上述の課題の一部または全部を解決するため、あるいは、本明細書に記載された効果の一部または全部を達成するために、上述した本発明の一形態に含まれる技術的特徴の一部または全部を上述した本発明の他の形態に含まれる技術的特徴の一部または全部と組み合わせて、本発明の独立した一形態とすることも可能である。

例えば、本発明の一形態は、画像表示部と、検出部と、表示切替部と、の３つの要素のうちの一部または全部の要素を備えた装置として実現可能である。すなわち、この装置は、画像表示部を有していてもよく、有していなくてもよい。また、この装置は、検出部を有していてもよく、有していなくてもよい。また、この装置は、表示切替部を有していてもよく、有していなくてもよい。こうした装置は、例えば頭部装着型表示装置として実現できるが、頭部装着型表示装置以外の他の装置としても実現可能である。前述した頭部装着型表示装置の各形態の技術的特徴の一部または全部は、いずれもこの装置に適用することが可能である。

なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法、頭部装着型表示システム、これらの方法、装置またはシステムの機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。

本発明の一実施形態における頭部装着型表示装置の概略構成を示す説明図である。 ヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。 使用者に視認される虚像の一例を示す説明図である。 表示切替処理の手順を示すフローチャートである。 使用者の視線方向について説明する説明図である。 視線方向の検出方法について説明する説明図である。 手元作業モードの場合の虚像優先表示と外景優先表示とについて説明するための説明図である。 実況モードの場合の虚像優先表示と外景優先表示とについて説明するための説明図である。 虚像優先表示のバリエーションを示す説明図である。 付加的処理１の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態におけるヘッドマウントディスプレイの構成を機能的に示すブロック図である。 状態推定処理の手順を示すフローチャートである。 視線方向の検出感度の変更方法について説明するための説明図である。 変形例におけるヘッドマウントディスプレイの外観の構成を示す説明図である。

Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．頭部装着型表示装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態における頭部装着型表示装置の概略構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置１００は、頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）とも呼ばれる。本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の頭部装着型表示装置である。

ヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる画像表示部２０と、画像表示部２０を制御する制御部（コントローラー）１０とを備えている。

画像表示部２０は、使用者の頭部に装着される装着体であり、本実施形態では眼鏡形状を有している。画像表示部２０は、右保持部２１と、右表示駆動部２２と、左保持部２３と、左表示駆動部２４と、右光学像表示部２６と、左光学像表示部２８と、発光部６１と、受光部６２と、を含んでいる。右光学像表示部２６および左光学像表示部２８は、それぞれ、使用者が画像表示部２０を装着した際に使用者の右および左の眼前に位置するように配置されている。右光学像表示部２６の一端と左光学像表示部２８の一端とは、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の眉間に対応する位置で、互いに接続されている。

右保持部２１は、右光学像表示部２６の他端である端部ＥＲから、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。同様に、左保持部２３は、左光学像表示部２８の他端である端部ＥＬから、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。右保持部２１および左保持部２３は、眼鏡のテンプル（つる）のようにして、使用者の頭部に画像表示部２０を保持する。

右表示駆動部２２は、右保持部２１の内側、換言すれば、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の頭部に対向する側に配置されている。また、左表示駆動部２４は、左保持部２３の内側に配置されている。なお、以降では、右保持部２１および左保持部２３を総称して単に「保持部」とも呼び、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を総称して単に「表示駆動部」とも呼び、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８を総称して単に「光学像表示部」とも呼ぶ。

表示駆動部は、液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display、以下「ＬＣＤ」と呼ぶ）２４１、２４２や投写光学系２５１、２５２等を含む（図２参照）。表示駆動部の構成の詳細は後述する。光学部材としての光学像表示部は、導光板２６１、２６２（図２参照）と調光板とを含んでいる。導光板２６１、２６２は、光透過性の樹脂材料等によって形成され、表示駆動部から出力された画像光を使用者の眼に導く。調光板は、薄板状の光学素子であり、画像表示部２０の表側（使用者の眼の側とは反対の側）を覆うように配置されている。調光板は、導光板２６１、２６２を保護し、導光板２６１、２６２の損傷や汚れの付着等を抑制する。また、調光板の光透過率を調整することによって、使用者の眼に入る外光量を調整して虚像の視認のしやすさを調整することができる。なお、調光板は省略可能である。

発光部６１は、画像表示部２０の内側であって、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の眉間に対向する位置に配置されている。発光部６１は、非可視光である赤外線を発光する発光体であり、例えば、赤外線発光ダイオードを用いることができる。受光部６２は、画像表示部２０の内側であって、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の眉間に対向する位置に配置されている。受光部６２は、非可視光である赤外線を受光する受光体であり、例えば、赤外線フォトダイオードが用いられる。

画像表示部２０は、さらに、画像表示部２０を制御部１０に接続するための接続部４０を有している。接続部４０は、制御部１０に接続される本体コード４８と、本体コード４８が２本に分岐した右コード４２および左コード４４と、分岐点に設けられた連結部材４６と、を含んでいる。右コード４２は、右保持部２１の延伸方向の先端部ＡＰから右保持部２１の筐体内に挿入され、右表示駆動部２２に接続されている。同様に、左コード４４は、左保持部２３の延伸方向の先端部ＡＰから左保持部２３の筐体内に挿入され、左表示駆動部２４に接続されている。連結部材４６には、イヤホンプラグ３０を接続するためのジャックが設けられている。イヤホンプラグ３０からは、右イヤホン３２および左イヤホン３４が延伸している。

画像表示部２０と制御部１０とは、接続部４０を介して各種信号の伝送を行う。本体コード４８における連結部材４６とは反対側の端部と、制御部１０とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター（図示省略）が設けられており、本体コード４８のコネクターと制御部１０のコネクターとの嵌合／嵌合解除により、制御部１０と画像表示部２０とが接続されたり切り離されたりする。右コード４２と、左コード４４と、本体コード４８には、例えば、金属ケーブルや光ファイバーを採用することができる。

制御部１０は、ヘッドマウントディスプレイ１００を制御するための装置である。制御部１０は、点灯部１２と、タッチパッド１４と、十字キー１６と、電源スイッチ１８とを含んでいる。点灯部１２は、ヘッドマウントディスプレイ１００の動作状態（例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ等）を、その発光態様によって通知する。点灯部１２としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。タッチパッド１４は、タッチパッド１４の操作面上での接触操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。タッチパッド１４としては、静電式や圧力検出式、光学式といった種々のタッチパッドを採用することができる。十字キー１６は、上下左右方向に対応するキーへの押下操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。電源スイッチ１８は、スイッチのスライド操作を検出することで、ヘッドマウントディスプレイ１００の電源の状態を切り替える。

図２は、ヘッドマウントディスプレイ１００の構成を機能的に示すブロック図である。制御部１０は、入力情報取得部１１０と、記憶部１２０と、電源１３０と、無線通信部１３２と、ＧＰＳモジュール１３４と、ＣＰＵ１４０と、インターフェイス１８０と、送信部（Ｔｘ）５１および５２とを備え、各部は図示しないバスにより相互に接続されている。

入力情報取得部１１０は、例えば、タッチパッド１４や十字キー１６、電源スイッチ１８などに対する操作入力に応じた信号を取得する。記憶部１２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ハードディスク等によって構成されている。記憶部１２０には、動作モード１２２が格納されている。動作モード１２２には、予め定められた表示切替部１４４の「動作モード」が記憶されている。本実施形態の表示切替部１４４は、以下に示す２つの動作モードを有する。
（１）使用者の視線方向が略前方方向である場合に虚像優先表示（詳細は後述）とし、略鉛直方向である場合に外景優先表示（詳細は後述）とする手元作業モード。手元作業モードは、特許請求の範囲における「第１の動作モード」に相当する。
（２）使用者の視線方向が略前方方向である場合に外景優先表示とし、略鉛直方向である場合に虚像優先表示とする実況モード。実況モードは、特許請求の範囲における「第２の動作モード」に相当する。

電源１３０は、ヘッドマウントディスプレイ１００の各部に電力を供給する。電源１３０としては、例えば二次電池を用いることができる。無線通信部１３２は、無線ＬＡＮやブルートゥースといった所定の無線通信規格に則って、他の機器との間で無線通信を行う。ＧＰＳモジュール１３４は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信することにより、自身の現在位置を検出する。

ＣＰＵ１４０は、記憶部１２０に格納されているコンピュータープログラムを読み出して実行することにより、オペレーティングシステム（ОＳ）１５０、画像処理部１６０、音声処理部１７０、表示制御部１９０、検出部１４２、表示切替部１４４として機能する。検出部１４２は、受光部６２からの出力信号を用いて、使用者の視線の方向（以降「視線方向」とも呼ぶ。）を検出する。詳細は後述する。表示切替部１４４は、表示切替処理を実行する。表示切替処理とは、検出部１４２により検出された視線方向に応じて、画像表示部２０による虚像の表示を、外景を優先する外景優先表示と、虚像を有線させた虚像有線表示と、の間で切り替える処理である。詳細は後述する。なお、検出部１４２と発光部６１と受光部６２とは、特許請求の範囲における「検出部」に相当する。

画像処理部１６０は、インターフェイス１８０や無線通信部１３２を介して入力されるコンテンツ（映像）に基づいて信号を生成する。そして、画像処理部１６０は、生成した信号を、接続部４０を介して画像表示部２０に供給する。画像表示部２０に供給するための信号は、アナログ形式とディジタル形式の場合で異なる。アナログ形式の場合、画像処理部１６０は、クロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、画像データーＤａｔａとを生成・送信する。具体的には、画像処理部１６０は、コンテンツに含まれる画像信号を取得する。取得した画像信号は、例えば動画像の場合、一般的に１秒あたり３０枚のフレーム画像から構成されているアナログ信号である。画像処理部１６０は、取得した画像信号から、垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃ等の同期信号を分離し、それらの周期に応じて、ＰＬＬ回路等によりクロック信号ＰＣＬＫを生成する。画像処理部１６０は、同期信号が分離されたアナログ画像信号を、Ａ／Ｄ変換回路等を用いてディジタル画像信号に変換する。画像処理部１６０は、変換後のディジタル画像信号を、ＲＧＢデーターの画像データーＤａｔａとして、１フレームごとに記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納する。一方、ディジタル形式の場合、画像処理部１６０は、クロック信号ＰＣＬＫと、画像データーＤａｔａとを生成・送信する。具体的には、コンテンツがディジタル形式の場合、クロック信号ＰＣＬＫが画像信号に同期して出力されるため、垂直同期信号ＶＳｙｎｃおよび水平同期信号ＨＳｙｎｃの生成と、アナログ画像信号のＡ／Ｄ変換とが不要となる。なお、画像処理部１６０は、記憶部１２０に格納された画像データーＤａｔａに対して、解像度変換処理や、輝度・彩度の調整といった種々の色調補正処理や、キーストーン補正処理等の画像処理を実行してもよい。

画像処理部１６０は、生成されたクロック信号ＰＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳｙｎｃ、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納された画像データーＤａｔａとを、送信部５１、５２を介してそれぞれ送信する。なお、送信部５１を介して送信される画像データーＤａｔａを「右眼用画像データーＤａｔａ１」とも呼び、送信部５２を介して送信される画像データーＤａｔａを「左眼用画像データーＤａｔａ２」とも呼ぶ。送信部５１、５２は、制御部１０と画像表示部２０との間におけるシリアル伝送のためのトランシーバーとして機能する。

表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を制御する制御信号を生成する。具体的には、表示制御部１９０は、制御信号により、右ＬＣＤ制御部２１１による右ＬＣＤ２４１の駆動ＯＮ／ＯＦＦや、右バックライト制御部２０１による右バックライト２２１の駆動ＯＮ／ＯＦＦ、左ＬＣＤ制御部２１２による左ＬＣＤ２４２の駆動ＯＮ／ＯＦＦや、左バックライト制御部２０２による左バックライト２２２の駆動ＯＮ／ＯＦＦなどを個別に制御することにより、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４のそれぞれによる画像光の生成および射出を制御する。例えば、表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４の両方に画像光を生成させたり、一方のみに画像光を生成させたり、両方共に画像光を生成させなかったりする。また、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１と左ＬＣＤ制御部２１２とに対する制御信号を、送信部５１および５２を介してそれぞれ送信する。また、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１と左バックライト制御部２０２とに対する制御信号を、それぞれ送信する。

音声処理部１７０は、コンテンツに含まれる音声信号を取得し、取得した音声信号を増幅して、連結部材４６に接続された右イヤホン３２内の図示しないスピーカーおよび左イヤホン３４内の図示しないスピーカーに対して供給する。なお、例えば、Ｄｏｌｂｙ（登録商標）システムを採用した場合、音声信号に対する処理がなされ、右イヤホン３２および左イヤホン３４からは、それぞれ、例えば周波数等が変えられた異なる音が出力される。

インターフェイス１８０は、制御部１０に対して、コンテンツの供給元となる種々の外部機器ＯＡを接続するためのインターフェイスである。外部機器ОＡとしては、例えば、パーソナルコンピューターＰＣや携帯電話端末、ゲーム端末等がある。インターフェイス１８０としては、例えば、ＵＳＢインターフェイスや、マイクロＵＳＢインターフェイス、メモリーカード用インターフェイス等を用いることができる。

画像表示部２０は、右表示駆動部２２と、左表示駆動部２４と、右光学像表示部２６としての右導光板２６１と、左光学像表示部２８としての左導光板２６２と、発光部６１と、受光部６２と、９軸センサー６６とを備えている。

９軸センサー６６は、加速度（３軸）、角速度（３軸）、地磁気（３軸）を検出するモーションセンサーである。９軸センサー６６は、画像表示部２０に設けられているため、画像表示部２０が使用者の頭部に装着されているときには、使用者の頭部の動きを検出する動き検出部として機能する。ここで、頭部の動きとは、頭部の速度・加速度・角速度・向き・向きの変化を含む。なお、９軸センサー６６は、特許請求の範囲における「動き検出部」に相当する。

右表示駆動部２２は、受信部（Ｒｘ）５３と、光源として機能する右バックライト（ＢＬ）制御部２０１および右バックライト（ＢＬ）２２１と、表示素子として機能する右ＬＣＤ制御部２１１および右ＬＣＤ２４１と、右投写光学系２５１とを含んでいる。なお、右バックライト制御部２０１と、右ＬＣＤ制御部２１１と、右バックライト２２１と、右ＬＣＤ２４１とを総称して「画像光生成部」とも呼ぶ。

受信部５３は、制御部１０と画像表示部２０との間におけるシリアル伝送のためのレシーバーとして機能する。右バックライト制御部２０１は、入力された制御信号に基づいて、右バックライト２２１を駆動する。右バックライト２２１は、例えば、ＬＥＤやエレクトロルミネセンス（ＥＬ）等の発光体である。右ＬＣＤ制御部２１１は、受信部５３を介して入力されたクロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、右眼用画像データーＤａｔａ１とに基づいて、右ＬＣＤ２４１を駆動する。右ＬＣＤ２４１は、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルである。右ＬＣＤ２４１は、マトリクス状に配置された各画素位置の液晶を駆動することによって、右ＬＣＤ２４１を透過する光の透過率を変化させることにより、右バックライト２２１から照射される照明光を、画像を表す有効な画像光へと変調する。なお、本実施形態ではバックライト方式を採用することとしたが、フロントライト方式や、反射方式を用いて画像光を射出してもよい。

右投写光学系２５１は、右ＬＣＤ２４１から射出された画像光を並行状態の光束にするコリメートレンズによって構成される。右光学像表示部２６としての右導光板２６１は、右投写光学系２５１から出力された画像光を、所定の光路に沿って反射させつつ使用者の右眼ＲＥに導く。光学像表示部は、画像光を用いて使用者の眼前に虚像を形成する限りにおいて任意の方式を用いることができ、例えば、回折格子を用いても良いし、半透過反射膜を用いても良い。

左表示駆動部２４は、右表示駆動部２２と同様の構成を有している。すなわち、左表示駆動部２４は、受信部（Ｒｘ）５４と、光源として機能する左バックライト（ＢＬ）制御部２０２および左バックライト（ＢＬ）２２２と、表示素子として機能する左ＬＣＤ制御部２１２および左ＬＣＤ２４２と、左投写光学系２５２とを含んでいる。

図３は、使用者に視認される虚像の一例を示す説明図である。図３では、使用者の視野ＶＲを例示している。上述のようにして、ヘッドマウントディスプレイ１００の使用者の両眼に導かれた画像光が使用者の網膜に結像することにより、使用者は虚像ＶＩを視認する。図３の例では、虚像ＶＩは、ヘッドマウントディスプレイ１００のＯＳの待ち受け画面である。また、使用者は、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８を透過して外景ＳＣを視認する。このように、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１００の使用者は、視野ＶＲのうち虚像ＶＩが表示された部分については、虚像ＶＩと、虚像ＶＩの背後に外景ＳＣとを見ることができる。また、視野ＶＲのうち虚像ＶＩが表示されていない部分については、光学像表示部を透過して、外景ＳＣを直接見ることができる。

Ａ−２．表示切替処理：
図４は、表示切替処理の手順を示すフローチャートである。表示切替処理は、使用者の視線方向に応じて、画像表示部２０による虚像の表示を、外景を優先する外景優先表示と、虚像を有線させた虚像有線表示と、の間で切り替える処理である。表示切替処理の開始トリガーは任意に定めることができる。例えば、ヘッドマウントディスプレイ１００が起動されたこと、換言すれば、電源のＯＮを検出したことを開始トリガーとしてもよい。また、例えば、ＯＳ１５０や、特定のアプリケーションからの処理開始要求を開始トリガーとしてもよい。なお、表示切替処理が特定のアプリケーションから呼び出されて実行される場合、表示切替処理は、特定のアプリケーションのサブルーチンとして動作する。

表示切替処理において、表示切替部１４４は、記憶部１２０の動作モード１２２に記憶されている動作モードを確認する（ステップＳ１０２）。表示切替部１４４は、動作モードが「手元作業モード」である場合は処理をステップＳ１１０へ遷移させ、動作モードが「実況モード」である場合は処理をステップＳ１２０へ遷移させる（ステップＳ１０４）。

動作モードが手元作業モードである場合（ステップＳ１０４：手元作業）、表示切替部１４４は、検出部１４２に使用者の視線方向を検出させる（ステップＳ１１０）。

Ａ−２−１．視線方向の検出：
図５は、使用者の視線方向について説明する説明図である。図５（Ａ）は、視線方向が前方方向である場合の使用者の右眼ＲＥと左眼ＬＥとの様子を示している。図示のように、使用者の視線が略前方方向、換言すれば、前方を向いている場合、右眼ＲＥの虹彩ＲＩは、右眼ＲＥのほぼ中央に位置している。左眼ＬＥの虹彩ＬＩについても同様である。なお、図５（Ａ）のような前方方向は、特許請求の範囲における「第１の方向」に相当する。

図５（Ｂ）は、視線方向が鉛直方向である場合の使用者の右眼ＲＥと左眼ＬＥとの様子を示している。図示のように、使用者の視線が略鉛直方向、換言すれば、下を向いている場合、右眼ＲＥのまぶたＲＬｉは下がった状態となり、右眼ＲＥの中央にかかっている。左眼ＬＥのまぶたＬＬｉについても同様である。なお、図５（Ｂ）のような鉛直方向は、特許請求の範囲における「第２の方向」に相当する。

図５（Ｃ）は、視線方向が側方方向である場合の使用者の右眼ＲＥと左眼ＬＥとの様子を示している。図示のように、使用者の視線が略側方方向、換言すれば、側方を向いている場合、右眼ＲＥの虹彩ＲＩは右眼ＲＥの端部に位置しており、右眼ＲＥの中央には白目ＲＷが位置している。左眼ＬＥの虹彩ＬＩについても同様である。

なお、上記で説明した使用者の視線方向（前方方向、鉛直方向、側方方向）は、使用者の視線が向いているおおむねの方向という意味であり、多少のずれを許容する。

図６は、視線方向の検出方法について説明する説明図である。図６（Ａ）は、発光部６１と受光部６２とについて説明するための説明図である。図６（Ａ）では、ヘッドマウントディスプレイ１００を装着した使用者の右眼ＲＥを、横から見た際の概観を示している。発光部６１および受光部６２は、画像表示部２０の内側であって、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の眉間に対向する位置に配置されている。発光部６１は、使用者の右眼ＲＥの中央および左眼ＬＥの中央に向けて、非可視光である赤外線を発光する。発光部６１から発光された赤外線は、使用者の右眼ＲＥおよび左眼ＬＥに反射する。受光部６２は、使用者の右眼ＲＥおよび左眼ＬＥによって反射した反射光を受光し、受光した赤外線の大きさに応じた出力信号を、検出部１４２へ送信する。

図６（Ｂ）は、検出部１４２が、受光部６２からの出力信号に基づいて使用者の視線方向を検出する様子を説明する説明図である。使用者の右眼ＲＥおよび左眼ＬＥにおける赤外線の反射率は、赤外線が虹彩（黒目）に当たった場合と、赤外線がまぶたに当たった場合と、赤外線が白目に当たった場合と、でそれぞれ異なる。具体的には、赤外線の反射率は、赤外線が虹彩に当たった場合が最も低く、次いで、まぶた、白目の順に高くなっていく。このため、受光部６２からの出力信号が示す検出値は、虹彩、まぶた、白目の順に大きくなる。

従って、検出部１４２は、受光部６２からの出力信号が示す検出値が第１の閾値Ｔｈ１以上である場合は、赤外線が白目に当たったと判定する。同様に、検出部１４２は、受光部６２からの出力信号が示す検出値が第１の閾値Ｔｈ１より小さく、かつ、第２の閾値Ｔｈ２より大きい場合は、赤外線がまぶたに当たったと判定する。同様に、検出部１４２は、受光部６２からの出力信号が示す検出値が第２の閾値Ｔｈ２以下である場合は、赤外線が虹彩（黒目）に当たったと判定する。

検出部１４２は、受光部６２からの出力信号を受信する時間間隔ｔごとに上記の判定を行い、同じ状態が３回以上継続した場合に、当該状態を使用者の視線方向であると検出する。すなわち、３回以上継続して赤外線が白目に当たったと判定した場合、検出部１４２が検出する使用者の視線方向は「側方方向」となる。同様に、３回以上継続して赤外線がまぶたに当たったと判定した場合、検出部１４２が検出する使用者の視線方向は「鉛直方向」となる。同様に、３回以上継続して赤外線が虹彩に当たったと判定した場合、検出部１４２が検出する使用者の視線方向は「前方方向」となる。

図６（Ｂ）の例では、検出部１４２は、使用者の視線方向が、まぶた、虹彩（黒目）、まぶた、の順に変化したことを検出する。なお、図６（Ｂ）の破線で図示した部分（白目の判定）は、無視される。

図４のステップＳ１１２において表示切替部１４４は、使用者の視線方向が鉛直方向であるか否かを判定する。使用者の視線方向が鉛直方向でない場合（ステップＳ１１２：ＮＯ）、換言すれば、視線方向が側方方向か前方方向である場合、表示切替部１４４は、画像表示部２０による虚像の表示を虚像優先表示とし（ステップＳ１１４）、その後、処理をステップＳ１１０へ遷移させる。一方、使用者の視線方向が鉛直方向である場合（ステップＳ１１２：ＹＥＳ）、表示切替部１４４は、画像表示部２０による虚像の表示を外景優先表示とし（ステップＳ１１６）、その後、処理をステップＳ１１０へ遷移させる。

Ａ−２−２．虚像優先表示と外景優先表示：
本実施形態において、「虚像優先表示」とは、虚像ＶＩ（図３）の表示中において、虚像ＶＩと比較した外景ＳＣの視認性を向上させることによって、外景を優先させた表示を行うことを意味する。「外景優先表示」とは、虚像ＶＩの表示中において、外景ＳＣと比較した虚像ＶＩの視認性を向上させることによって、虚像を優先させた表示を行うことを意味する。

図７は、手元作業モードの場合の虚像優先表示と外景優先表示とについて説明するための説明図である。図７（Ａ）は、手元作業モードの場合の虚像優先表示の様子を表している。虚像優先表示では、図３と同様に、使用者の視野ＶＲの中央から端部近傍にかけての広範な領域に虚像ＶＩが表示される。このため、使用者は、視野ＶＲ内に虚像ＶＩをはっきりと視認することができる。図７（Ａ）の例では、虚像ＶＩとして、使用者の作業（半田付け）を補助するための図面である回路図が表示されている。なお、虚像優先表示の場合、表示切替部１４４は、画像処理部１６０や表示制御部１９０に対して何もしない。

図７（Ｂ）は、手元作業モードの場合の外景優先表示の様子を表している。外景優先表示では、虚像ＶＩは非表示とされる。具体的には、表示切替部１４４は、表示制御部１９０に対して、虚像を非表示とする旨の要求を送信する。要求を受信した表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４に対する制御信号をＯＦＦにすることで、画像光の生成を停止させる。この結果、使用者は、視野ＶＲにおいて、光学像表示部（右光学像表示部２６、左光学像表示部２８）を透過して、外景ＳＣをはっきりと視認することができる。

このように、手元作業モード（第１の動作モード）において、表示切替部１４４は、使用者の視線方向が前方方向（第１の方向）である場合は虚像優先表示とし、鉛直方向（第２の方向）である場合は外景優先表示とする。このため、使用者が前方に視線を向けた際に虚像ＶＩを視認させ、下方に視線を向けた際に外景ＳＣの視認性を向上させることができる。従って、手元作業モードは、組み立て作業や、製造作業、筆記作業、手術等の「使用者が下方に視線を向けながら作業を行う場面」に適している。

図４のステップＳ１０４において、動作モードが実況モードである場合（ステップＳ１０４：実況）、表示切替部１４４は、検出部１４２に使用者の視線方向を検出させる（ステップＳ１２０）。詳細は、ステップＳ１１０と同様である。その後、ステップＳ１２２において表示切替部１４４は、使用者の視線方向が前方方向であるか否かを判定する。使用者の視線方向が前方方向でない場合（ステップＳ１２２:ＮＯ）、換言すれば、視線方向が側方方向か鉛直方向である場合、表示切替部１４４は、画像表示部２０による虚像の表示を虚像優先表示とし（ステップＳ１２４）、その後、処理をステップＳ１２０へ遷移させる。一方、使用者の視線方向が前方方向である場合（ステップＳ１２２：ＹＥＳ）、表示切替部１４４は、画像表示部２０による虚像の表示を外景優先表示とし（ステップＳ１２６）、その後、処理をステップＳ１２０へ遷移させる。

図８は、実況モードの場合の虚像優先表示と外景優先表示とについて説明するための説明図である。図８（Ａ）は、実況モードの場合の外景優先表示の様子を表している。手元作業モードと同様に、外景優先表示では、虚像ＶＩは非表示とされる。詳細は図７（Ｂ）で説明したとおりである。図８（Ｂ）は、実況モードの場合の虚像優先表示の様子を表している。手元作業モードと同様に、虚像優先表示では、使用者の視野ＶＲの中央から端部近傍にかけての広範な領域に虚像ＶＩが表示される。詳細は図７（Ａ）で説明したとおりである。

このように、実況モード（第２の動作モード）において、表示切替部１４４は、視線方向が前方方向（第１の方向）である場合は外景優先表示とし、鉛直方向（第２の方向）である場合は虚像優先表示とする。このため、使用者が前方に視線を向けた際に外景ＳＣの視認性を向上させ、下方に視線を向けた際に虚像ＶＩを視認させることができる。従って、実況モードは、スポーツ等の実況中継、司会やニュースの読み上げ、吹き替え作業、運転等の「使用者が前方に視線を向けながら作業を行う場面」に適している。

Ａ−２−３．虚像優先表示のバリエーション:
図９は、虚像優先表示のバリエーションを示す説明図である。図９（Ａ）は、バリエーションの一例を示す。図７（Ａ）および図８（Ｂ）で説明した虚像優先表示では、使用者の視野ＶＲの中央から端部近傍にかけての広範な領域に虚像ＶＩが表示される。しかし、虚像優先表示において、表示切替部１４４は、使用者の視野ＶＲの少なくとも一部を占めるような虚像ＶＩを表示させてもよい。例えば、表示切替部１４４は、使用者の視野ＶＲを上下や左右に仮想的に分割し、そのいずれか一方に虚像ＶＩを表示させることができる。この場合、表示切替部１４４は、例えば、虚像ＶＩを表示させる領域を画像処理部１６０に対して指定してもよい。領域の指定を受信した画像処理部１６０は、虚像ＶＩとして表示させる画像とダミーの黒色データーとを組み合わせた画像データーを生成し、生成した画像データーを、右眼用画像データーＤａｔａ１および左眼用画像データーＤａｔａ２として画像表示部２０へ送信する。また、表示切替部１４４は、虚像ＶＩとして表示させる画像とダミーの黒データーとを組み合わせた画像データーを生成し、生成した画像データーを画像処理部１６０に対して送信してもよい。画像データーを受信した画像処理部１６０は、受信した画像データーを、右眼用画像データーＤａｔａ１および左眼用画像データーＤａｔａ２として画像表示部２０へ送信する。

図９（Ａ）の例では、使用者の視野ＶＲが上下に分割され、下方に虚像ＶＩが表示されている（斜線領域参照）。このように、使用者の視野ＶＲを上下に分割して下方に虚像ＶＩを表示する態様は、使用者の視野を確保したい視線方向から虚像ＶＩを遠ざけて表示するという意味で、実況モードに適している。同じ理由により、手元作業モードでは、使用者の視野ＶＲを上下に分割して上方に虚像ＶＩを表示する態様が適している。

図９（Ｂ）は、バリエーションの他の例を示す。図９（Ｂ）の斜線領域で示すように、表示切替部１４４は、使用者が奥行感を感じるように、下側の幅を大きくし、上側の幅を小さくした虚像ＶＩを表示させてもよい。

そのほか、虚像優先表示としては、例えば以下のような種々の態様を採用することができる。
・虚像ＶＩの表示を強調するために、画像データーに色変換処理を施す。具体的には、例えば、画像表示部２０に対して、使用者の視界方向の外景（外部の景色）を撮像し、外景画像を取得するカメラを備える構成とする。その上で、表示切替部１４４は、画像データーに対して、カメラにより取得された外景画像の補色を強める色変換処理を施す。
・虚像ＶＩの表示を強調するために、画像データーに加工を施す。具体的には、例えば、表示切替部１４４は、画像データーに含まれる画像の線や縁取りを太くする。
・虚像ＶＩの表示を強調するために、バックライトのブリンキング動作を停止させる。バックライトのブリンキング動作とは、ある画像から次の画像への切り替わり時において、バックライトを消灯させて、残像を低減する動作である。この場合、表示切替部１４４は、右バックライト制御部２０１および左バックライト制御部２０２に対して、ブリンギング動作の停止指示を送信する。
・虚像ＶＩの表示を強調するために、バックライトの演色性または色温度を高くする。この場合、右バックライト２２１および左バックライト２２２は、演色性および色温度が可変な構造を備えるものとする。
・虚像ＶＩの表示を強調するために、画像表示部２０の表側に配置されている調光板における外光の透過率を低くする。

Ａ−２−４．外景優先表示のバリエーション:
図７（Ｂ）および図８（Ａ）で説明した外景優先表示では、虚像ＶＩが非表示とされる。しかし、外景優先表示において、表示切替部１４４は、虚像ＶＩの表示サイズを小さくしてもよく、虚像ＶＩの表示を薄くしてもよく、虚像ＶＩの表示場所を、使用者の視野ＶＲの端部近傍としてもよい。例えば、表示切替部１４４は、使用者の視野ＶＲに占める虚像ＶＩの大きさを、パーソナルコンピューターの画面全体に占めるアイコン程度の大きさに縮小することができる。この場合、表示切替部１４４は、虚像ＶＩを表示させる領域を画像処理部１６０に対して指定してもよい。詳細は「Ａ−２−３．虚像優先表示のバリエーション」と同様である。また、表示切替部１４４は、虚像ＶＩとして表示させるアイコン大の画像とダミーの黒色データーとを組み合わせた画像データーを生成し、生成した画像データーを画像処理部１６０に対して送信してもよい。詳細は「Ａ−２−３．虚像優先表示のバリエーション」と同様である。このようにして虚像ＶＩの表示サイズを小さくすれば、表示切替部１４４は、虚像ＶＩが表示されていない他の部分において外景ＳＣの視認性を向上させることができる。また、使用者は、小さな虚像ＶＩを視認することができるため、外景優先表示がされている間でも虚像の存在を認識することができる。

また、例えば、表示切替部１４４は、虚像ＶＩの表示を薄くすることができる。この場合、制御部１０の表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１に対して、右バックライト２２１の駆動ＯＮ／ＯＦＦを指定する制御信号と共に、右バックライト２２１の輝度を指定するための制御信号を送信する。左バックライト制御部２０２についても同様である。バックライトの輝度を指定するための制御信号としては、例えば、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号を用いることができる。表示切替部１４４は、表示制御部１９０に対して、虚像ＶＩの表示を薄くする旨の要求を送信する。要求を受信した表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１および左バックライト制御部２０２に対して、右バックライト２２１および左バックライト２２２の輝度を低下させるための制御信号（ＰＷＭ信号）を送信する。右バックライト２２１および左バックライト２２２による照明光が暗くなれば、画像光生成部によって射出される画像光が弱くなるため、使用者の視野ＶＲに表示される虚像ＶＩは、薄くぼやけたような表示になる。このようにして虚像ＶＩの表示を薄くすれば、使用者が虚像ＶＩを透過して視認する外景ＳＣの視認性を向上させることができる。また、使用者は、薄く表示された虚像ＶＩを視認することができるため、外景優先表示がされている間でも虚像の存在を認識することができる。

なお、上記において、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１および左バックライト制御部２０２に対して送信するＰＷＭ信号のデューティー比を時間と共に段階的に減少させてもよい。デューティー比の減少幅や、時間等は、任意に定めることができる。ＰＷＭ信号のデューティー比が段階的に減少されることによって、右バックライト２２１、左バックライト２２２による照明光は、段階的に暗くなる（減光する）。こうすれば、使用者の視野ＶＲに表示される虚像ＶＩは、徐々に薄くぼやけたような表示へと変化する。

そのほか、外景優先表示としては、例えば以下のような種々の態様を採用することができる。
・虚像ＶＩを目立たせなくするために、画像データーに色変換処理を施す。具体的には、例えば、表示切替部１４４は、画像データーに対して、カメラにより取得された外景画像の保護色となるような色変換処理を施す。
・虚像ＶＩを目立たせなくするために、画像データーに加工を施す。具体的には、例えば、表示切替部１４４は、画像データーに含まれる画像の線や縁取りを細くする。
・虚像ＶＩを目立たせなくするために、バックライトの演色性または色温度を低くする。この場合、右バックライト２２１および左バックライト２２２は、演色性および色温度が可変な構造を備えるものとする。
・虚像ＶＩを目立たせなくするために、画像表示部２０の表側に配置されている調光板における外光の透過率を高くする。

なお、虚像ＶＩの視認性には、画像光の強さと、外界光の強さとが関連する。従って、外界光の強さを基準として画像光の強さを調節することによって、虚像優先表示と外景優先表示とを切り替えてもよい。

以上のように、第１実施形態によれば、検出部１４２が検出する使用者の視線方向には、使用者の見ようとしているもの、すなわち、使用者の意図が反映されている。そして、表示切替部１４４は、検出部１４２によって検出された視線方向に応じて、画像表示部２０による虚像ＶＩの表示を、外景ＳＣを優先して外景ＳＣの視認性を向上させる外景優先表示と、虚像ＶＩを優先する虚像優先表示と、の間で切り替える。この結果、ヘッドマウントディスプレイ１００（頭部装着型表示装置）において、使用者の意図に応じて外景ＳＣの視認性を向上させることができる。

さらに、表示切替部１４４は、外景ＳＣの視認性を向上させる視線方向が異なる複数の動作モード（第１の動作モードとしての手元作業モード、第２の動作モードとしての実況モード）を有するため、使用者は、好みに応じた動作モードで、表示切替部１４４を動作させることができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイ１００（頭部装着型表示装置）の使用者の利便性を向上させることができる。

Ａ−３．表示切替処理における付加的処理:
なお、手順管理処理（図４）では、さらに、以下のような付加的処理１、２を行ってもよい。付加的処理１、２は、単独で付加してもよいし、組み合わせて付加してもよい。

Ａ−３−１．付加的処理１：
図１０は、付加的処理１の手順を示すフローチャートである。付加的処理１では、検出部１４２による使用者の視線方向の検出処理を、使用者の目の特徴、使用者の目の動きの特徴、ヘッドマウントディスプレイ１００の使用環境等に応じてキャリブレーションする。

検出部１４２は、使用者の視線方向が前方方向である場合の検出値を取得する（ステップＳ１２）。具体的には、検出部１４２は、画像表示部２０に「まっすぐ前方を見てください」等のメッセージを含む虚像ＶＩを表示させる。そして、発光部６１から赤外線を射出させ、受光部６２からの出力信号を受信する。ステップＳ１２で受信した出力信号は、赤外線が黒目に当たった場合における受光部６２の検出値である。次に検出部１４２は、使用者の視線方向が鉛直方向である場合の検出値を取得する（ステップＳ１４）。具体的には、検出部１４２は、画像表示部２０に「顔をまっすぐ向けたまま、視線を下に移動させてください」等のメッセージを含む虚像ＶＩを表示させる。そして、発光部６１から赤外線を射出させ、受光部６２からの出力信号を受信する。ステップＳ１４で受信した出力信号は、赤外線がまぶたに当たった場合における受光部６２の検出値である。次に検出部１４２は、使用者の視線方向が鉛直方向である場合の検出値を取得する（ステップＳ１６）。具体的には、検出部１４２は、画像表示部２０に「顔をまっすぐ向けたまま、視線を横に移動させてください」等のメッセージを含む虚像ＶＩを表示させる。そして、発光部６１から赤外線を射出させ、受光部６２からの出力信号を受信する。ステップＳ１６で受信した出力信号は、赤外線が白目に当たった場合における受光部６２の検出値である。

検出部１４２は、ステップＳ１２、Ｓ１４、Ｓ１６で取得した検出値に基づいて、使用者の視線方向の検出処理で用いる閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２を決定し、記憶部１２０へ記憶させる（ステップＳ１８）。閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２は、例えば以下のようにして決定することができる。
Ｔｈ１＝（ステップＳ１４で取得した検出値＋ステップＳ１６で取得した検出値）／２
Ｔｈ２＝（ステップＳ１２で取得した検出値＋ステップＳ１４で取得した検出値）／２

このように、付加的処理１によれば、検出部１４２は、使用者の視線方向が前方方向である場合の受光部６２の検出値と、鉛直方向である場合の受光部６２の検出値と、側方方向である場合の受光部６２の検出値とを取得し、取得した検出値に基づいて、使用者の視線方向の検出処理で用いる閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２を決定する。このようにすれば、検出部１４２は、ヘッドマウントディスプレイ１００を実際に使う使用者の目の特徴（例えば、目の大きさ、虹彩の色や大きさ、瞳孔の色や大きさ）、目の動きの特徴（例えば、動き方の癖、動き量）、ヘッドマウントディスプレイ１００の使用環境（例えば、周囲の明るさ）等の種々の条件を加味して閾値Ｔｈ１、Ｔｈ２を決定し、検出部１４２による使用者の視線方向の検出処理をキャリブレーションすることができる。

Ａ−３−２．付加的処理２：
付加的処理２では、表示切替部１４４は、使用者の視線方向に応じた外景優先表示と虚像優先表示との切り替えに加えて、使用者の現在位置座標の変化と、頭の動きと、の少なくともいずれか一方に基づいて、外景優先表示と虚像優先表示とを切り替える。具体的には、例えば、表示切替部１４４は、現在位置座標が所定量以上変化した場合に、虚像優先表示から外景優先表示へと切り替える。使用者の現在位置座標は、ＧＰＳモジュール１３４により検出された制御部１０の位置情報により取得する。こうすれば、表示切替部１４４は、使用者が移動していることを推定して、外景ＳＣの視認性を向上させることができる。また、例えば、表示切替部１４４は、使用者の頭の動きが所定量以上である場合に、虚像優先表示から外景優先表示へと切り替える。使用者の頭の動きは、９軸センサー６６により検出された動き情報により取得する。こうすれば、表示切替部１４４は、使用者が振り返ったり仰向いたりすることによって、他に注意を向けたことを推定して、外景ＳＣの視認性を向上させることができる。

Ｂ．第２実施形態：
本発明の第２実施形態では、頭部装着型表示装置の利用状態に応じて検出部による使用者の視線方向の検出感度を変更することが可能な構成について説明する。以下では、第１実施形態と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第１実施形態と同様の構成部分については先に説明した第１実施形態と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

Ｂ−１．頭部装着型表示装置の構成：
図１１は、第２実施形態におけるヘッドマウントディスプレイ１００ａの構成を機能的に示すブロック図である。図２に示した第１実施形態との違いは、制御部１０に代えて制御部１０ａを備える点である。制御部１０ａは、ＣＰＵ１４０に代えてＣＰＵ１４０ａを備えている。ＣＰＵ１４０ａは、第１実施形態で説明した各処理部に加えて、変更部１４６を備えている。変更部１４６は、状態推定処理を実行する。

Ｂ−２．表示切替処理：
第２実施形態における表示切替処理は、上述の第１実施形態と同様である。

Ｂ−３．表示切替処理における付加的処理:
第２実施形態における付加的処理は、上述の第１実施形態と同様である。

Ｂ−４．状態推定処理:
図１２は、状態推定処理の手順を示すフローチャートである。状態推定処理は、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの利用状態を推定し、推定結果に応じて検出部１４２による視線方向の検出感度を変更する処理である。状態推定処理は、表示切替処理（図４）が実行される前の初期設定として実行されてもよいし、表示切替処理と並行して実行されてもよい。状態推定処理が表示切替処理の前に実行される場合、本処理によって、表示切替処理のステップＳ１１０、Ｓ１２０における視線方向の検出感度の調整をすることができる。状態推定処理が表示切替処理と並行して実行される場合、本処理によって、表示切替処理のステップＳ１１０、Ｓ１２０における視線方向の検出感度を動的に変更することができる。

まず、変更部１４６は、使用者の現在位置座標を取得する（ステップＳ２０２）。具体的には、変更部１４６は、ＧＰＳモジュール１３４により検出された制御部１０の位置情報を取得し、取得した位置座標を記憶部１２０に記憶させる。変更部１４６は、使用者の頭の動きを取得する（ステップＳ２０４）。具体的には、変更部１４６は、９軸センサー６６により検出された動き情報を取得し、取得した動き情報を記憶部１２０に記憶させる。変更部１４６は、使用者の現在位置座標と、頭の動きとを所定回数以上、記憶部１２０に記憶したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。所定回数とは、任意に定めることができる。所定回数未満である場合（ステップＳ２０５:ＮＯ）、変更部１４６は処理をステップＳ２０２へ遷移させ、現在位置座標と頭の動きとの取得を継続する。

所定回数以上である場合（ステップＳ２０５:ＹＥＳ）、変更部１４６は、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの利用状態を推定する（ステップＳ２０６）。具体的には例えば、変更部１４６は、以下の手順ａ〜ｅによって、利用状態を推定することができる。

（ａ）変更部１４６は、記憶部１２０に記憶されている頭の動きのうち、ｎ回目に記憶された頭の動きとｎ＋１回目に記憶された頭の動きとを比較し、両者の変化量が第３の閾値Ｔｈ３以上であることを、所定の回数（例えば３回）以上検出した場合に、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの利用状態は「動的」であると推定する。
（ｂ）同様に、変更部１４６は、記憶部１２０に記憶されている頭の動きのうち、ｎ回目に記憶された頭の動きとｎ＋１回目に記憶された頭の動きとを比較し、両者の変化量が第４の閾値Ｔｈ４以下であることを、所定の回数（例えば３回）以上検出した場合に、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの利用状態は「静的」であると推定する。

（ｃ）変更部１４６は、記憶部１２０に記憶されている現在位置のうち、ｎ回目に記憶された現在位置とｎ＋１回目に記憶された現在位置とを比較し、両者の変化量が第５の閾値Ｔｈ５以上であることを、所定の回数（例えば３回）以上検出した場合に、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの利用状態は「動的」であると推定する。
（ｄ）同様に、変更部１４６は、記憶部１２０に記憶されている現在位置のうち、ｎ回目に記憶された現在位置とｎ＋１回目に記憶された現在位置とを比較し、両者の変化量が第６の閾値Ｔｈ６以下であることを、所定の回数（例えば３回）以上検出した場合に、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの利用状態は「静的」であると推定する。

（ｅ）変更部１４６は、上記ａ〜ｄのいずれにも当てはまらない場合、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの利用状態は「どちらでもない」と推定する。なお、上記における所定の閾値Ｔｈ３〜Ｔｈ６は、任意に定めることができる。所定の回数についても同様である。

図１２のステップＳ２０８において、変更部１４６は、ステップＳ２０６の推定結果に応じて処理を分岐させる。利用状態が「動的」であると推定された場合（ステップＳ２０８:動的）、変更部１４６は、検出部１４２による視線方向の検出感度を低く変更する（ステップＳ２１０）。具体的には、変更部１４６は、検出部１４２に対して検出感度を低くする旨の要求を送信する。ステップＳ２１０終了後、変更部１４６は処理を終了させる。このように変更部１４６は、使用者の体や頭部や視線がめまぐるしく変化することが多い動的な利用状態において、検出部１４２による検出の感度を低く変更する。このため、検出部１４２によって検出される視線方向の過剰な変化を抑制することができる。

また、利用状態が「静的」であると推定された場合（ステップＳ２０８:静的）、変更部１４６は、検出部１４２による視線方向の検出感度を高く変更する（ステップＳ２１２）。具体的には、変更部１４６は、検出部１４２に対して検出感度を高くする旨の要求を送信する。ステップＳ２１２終了後、変更部１４６は処理を終了させる。このように変更部１４６は、使用者の体や頭部や視線はあまり変化しない静的な利用状態において、検出部１４２による検出の感度を高く変更する。このため、検出部１４２は、視線方向の小さな変化についても検出することが可能となる。

また、利用状態が「どちらでもない」と推定された場合（ステップＳ２０８:どちらでもない）、変更部１４６は、検出部１４２の検出感度を変更することなく、処理を終了させる。

図１３は、視線方向の検出感度の変更方法について説明するための説明図である。図１３（Ａ）は、初期状態の検出部１４２が、受光部６２からの出力信号に基づいて使用者の視線方向を検出する様子を説明する説明図である。初期状態では、検出部１４２は、受光部６２からの出力信号を受信する時間間隔ｔごとに、赤外線が白目・まぶた・黒目のいずれに当たったかの判定を行い、同じ状態が「３回以上」継続した場合に、当該状態を使用者の視線方向であると検出する。詳細は図６（Ｂ）で説明した通りである。

図１３（Ｂ）は、検出感度を低くする旨の要求を受信した検出部１４２が、受光部６２からの出力信号に基づいて使用者の視線方向を検出する様子を説明する説明図である。検出感度を低くする旨の要求を受信した検出部１４２は、初期状態における上記「３回以上」の回数を増やす。図１３（Ｂ）の例では「５回以上」としている。このようにすれば、（ｔ×５）以内の使用者の視線方向の小さな変動、例えば、図において破線で示した部分は無視されるため、検出部１４２における視線方向の検出感度を低くすることができる。

図１３（Ｃ）は、検出感度を高くする旨の要求を受信した検出部１４２が、受光部６２からの出力信号に基づいて使用者の視線方向を検出する様子を説明する説明図である。検出感度を高くする旨の要求を受信した検出部１４２は、初期状態における上記「３回以上」の回数を減らす。図１３（Ｃ）の例では「２回以上」としている。このようにすれば、使用者の視線が変動した状態が（ｔ×２）継続するだけで、検出部１４２は当該視線方向の変動を検出することができるため、検出部１４２における視線方向の検出感度を高くすることができる。

以上のように、第２実施形態によれば、変更部１４６は、ヘッドマウントディスプレイ１００ａ（頭部装着型表示装置）の利用状態に応じて、検出部１４２による検出の感度を変更することができる。このため、表示切替部１４４は、きめ細かく外景優先表示と虚像優先表示とを切り替えるのか、おおまかに外景優先表示と虚像優先表示とを切り替えるのかを、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの利用状態に応じて変更することができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの使用者の利便性を向上させることができる。

さらに、第２実施形態によれば、変更部１４６は、９軸センサー６６（動き検出部）によって検出された使用者の頭の動きを用いて、利用場面が動的であるか静的であるかを推定し、自動的に、検出部１４２による検出の感度を変更することができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイ１００ａの使用者の利便性をさらに向上させることができる。

Ｃ．変形例：
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。その他、以下のような変形も可能である。

・変形例１：
上記実施形態では、ヘッドマウントディスプレイの構成について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることが可能であり、例えば、各構成部の追加・削除・変換等を行うことができる。

上記実施形態における、制御部と、画像表示部とに対する構成要素の割り振りは、あくまで一例であり、種々の態様を採用可能である。例えば、以下のような態様としてもよい。（i）制御部にＣＰＵやメモリー等の処理機能を搭載、画像表示部には表示機能のみを搭載する態様、（ｉｉ）制御部と画像表示部との両方にＣＰＵやメモリー等の処理機能を搭載する態様、（ｉｉｉ）制御部と画像表示部とを一体化した態様（例えば、画像表示部に制御部が含まれ眼鏡型のウェアラブルコンピューターとして機能する態様）、（ｉｖ）制御部の代わりにスマートフォンや携帯型ゲーム機を使用する態様、（ｖ）制御部と画像表示部とを無線通信かつワイヤレス給電可能な構成とすることにより接続部（コード）を廃した態様。

上記実施形態では、説明の便宜上、制御部が送信部を備え、画像表示部が受信部を備えるものとした。しかし、上記実施形態の送信部および受信部は、いずれも、双方向通信が可能な機能を備えており、送受信部として機能することができる。また、例えば、図２に示した制御部は、有線の信号伝送路を介して画像表示部と接続されているものとした。しかし、制御部と、画像表示部とは、無線ＬＡＮや赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線の信号伝送路を介した接続により接続されていてもよい。

例えば、図２に示した制御部、画像表示部の構成は任意に変更することができる。具体的には、例えば、制御部からタッチパッドを省略し、十字キーのみで操作する構成としてもよい。また、制御部に操作用スティック等の他の操作用インターフェイスを備えても良い。また、制御部にはキーボードやマウス等のデバイスを接続可能な構成として、キーボードやマウスから入力を受け付けるものとしてもよい。また、例えば、タッチパッドや十字キーによる操作入力のほか、フットスイッチ（使用者の足により操作するスイッチ）による操作入力を取得してもよい。例えば、画像表示部に赤外線センサー等の視線検知部を設けた上で、使用者の視線を検知し、視線の動きに対応付けられたコマンドによる操作入力を取得してもよい。例えば、カメラを用いて使用者のジェスチャーを検知し、ジェスチャーに対応付けられたコマンドによる操作入力を取得してもよい。ジェスチャー検知の際は、使用者の指先や、使用者の手に付けられた指輪や、使用者の手にする医療器具等を動き検出のための目印にすることができる。フットスイッチや視線による操作入力を取得可能とすれば、使用者が手を離すことが困難である作業においても、入力情報取得部は、使用者からの操作入力を取得することができる。

例えば、ヘッドマウントディスプレイは、両眼タイプの透過型ヘッドマウントディスプレイであるものとしたが、単眼タイプのヘッドマウントディスプレイとしてもよい。また、使用者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態において外景の透過が遮断される非透過型ヘッドマウントディスプレイとして構成してもよい。

図１４は、変形例におけるヘッドマウントディスプレイの外観の構成を示す説明図である。図１４（Ａ）の例の場合、図１に示したヘッドマウントディスプレイ１００との違いは、画像表示部２０ｂが、右光学像表示部２６に代えて右光学像表示部２６ｂを備える点と、左光学像表示部２８に代えて左光学像表示部２８ｂを備える点である。右光学像表示部２６ｂは、第１実施形態の光学部材よりも小さく形成され、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の右眼の斜め上に配置されている。同様に、左光学像表示部２８ｂは、第１実施形態の光学部材よりも小さく形成され、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の左眼の斜め上に配置されている。図１４（Ｂ）の例の場合、図１に示したヘッドマウントディスプレイ１００との違いは、画像表示部２０ｃが、右光学像表示部２６に代えて右光学像表示部２６ｃを備える点と、左光学像表示部２８に代えて左光学像表示部２８ｃを備える点である。右光学像表示部２６ｃは、第１実施形態の光学部材よりも小さく形成され、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の右眼の斜め下に配置されている。左光学像表示部２８ｃは、第１実施形態の光学部材よりも小さく形成され、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の左眼の斜め下に配置されている。このように、光学像表示部は使用者の眼の近傍に配置されていれば足りる。また、光学像表示部を形成する光学部材の大きさも任意であり、光学像表示部が使用者の眼の一部分のみを覆う態様、換言すれば、光学像表示部が使用者の眼を完全に覆わない態様のヘッドマウントディスプレイとして実現することもできる。

例えば、画像処理部、表示制御部、検出部、表示切替部、変更部、音声処理部等の機能部は、ＣＰＵがＲＯＭやハードディスクに格納されているコンピュータープログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現されるものとして記載した。しかし、これら機能部は、当該機能を実現するために設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）を用いて構成されてもよい。

例えば、上記実施形態では、画像表示部を眼鏡のように装着するヘッドマウントディスプレイであるとしているが、画像表示部が通常の平面型ディスプレイ装置（液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機ＥＬディスプレイ装置等）であるとしてもよい。この場合にも、制御部と画像表示部との間の接続は、有線の信号伝送路を介した接続であってもよいし、無線の信号伝送路を介した接続であってもよい。このようにすれば、制御部を、通常の平面型ディスプレイ装置のリモコンとして利用することもできる。

また、画像表示部として、眼鏡のように装着する画像表示部に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部といった他の形状の画像表示部を採用してもよい。また、イヤホンは耳掛け型やヘッドバンド型を採用してもよく、省略しても良い。また、例えば、自動車や飛行機等の車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Head-Up Display）として構成されてもよい。また、例えば、ヘルメット等の身体防護具に内蔵されたヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。

例えば、上記実施形態では、電源として二次電池を用いることしたが、電源としては二次電池に限らず、種々の電池を使用することができる。例えば、一次電池や、燃料電池、太陽電池、熱電池等を使用してもよい。

例えば、上記実施形態では、画像光生成部は、バックライトと、バックライト制御部と、ＬＣＤと、ＬＣＤ制御部とを用いて構成されるものとした。しかし、上記の態様はあくまで例示である。画像光生成部は、これらの構成部と共に、またはこれらの構成部に代えて、他の方式を実現するための構成部を備えていても良い。例えば、画像光生成部は、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）のディスプレイと、有機ＥＬ制御部とを備える構成としても良い。また、例えば、画像生成部は、ＬＣＤに代えてデジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。また、例えば、レーザー網膜投影型の頭部装着型表示装置に対して本発明を適用することも可能である。

・変形例２：
上記実施形態では、表示切替処理の一例を示した。しかし、表示切替処理の手順はあくまで一例であり、種々の変形が可能である。例えば、一部のステップを省略してもよいし、更なる他のステップを追加してもよい。また、実行されるステップの順序を変更してもよい。

例えば、ステップＳ１０２におけるモードの取得、および、取得したモードによる処理の分岐は省略してもよい。この場合、ヘッドマウントディスプレイは、使用者の視線方向に応じて、虚像優先表示と外景優先表示とを切り替える。視線方向と虚像優先表示と外景優先表示との対応関係は、予め定められて記憶部に記憶されていてもよいし、使用者によって指定されてもいい。

例えば、ステップＳ１０２において、表示切替部は、記憶部に記憶されている動作モードを確認することに変えて、他の方法を用いて動作モードを取得してもよい。例えば、表示切替部は、ＯＳから動作モードを取得してもよく、画像表示部に表示された指定画面を介して利用者から指定された動作モードを取得してもよい。

例えば、ステップＳ１１０およびＳ１２０において、検出部は、受光部からの出力信号を用いて、使用者の視線方向を検出することとした。しかし、検出部は、他の方法を用いて使用者の視線方向を検出してもよい。例えば、画像表示部は、発光部および受光部に代えて、画像表示部の内側方向（ヘッドマウントディスプレイを装着した状態の使用者の眼と向かい合う位置）に配置され、使用者の眼の画像を撮影するカメラを備える構成とする。そして、検出部は、カメラにより撮影された使用者の眼の画像を画像解析することによって、使用者の視線方向（前方方向、側方方向、鉛直方向）を検出してもよい。また、例えば、画像表示部は、発光部および受光部に代えて、使用者の眼の周囲にある筋肉（例えば皺眉筋、眼輪筋）の緊張と弛緩を検出可能な筋活動センサーを備える構成とする。そして、検出部は、筋活動センサーからの出力値に基づいて使用者の視線方向を検出してもよい。

例えば、表示切替部は、使用者の視線方向が側方方向である場合に、虚像優先表示と、外景優先表示とを切り替えてもよい。

例えば、検出部によって検出される視線方向は、前方方向と鉛直方向とを含む限りにおいて、任意に増減可能である。例えば、側方方向の検出を省略してもよい。また、例えば、斜め上方向や斜め下方向も検出してもよい。

・変形例３：
上記実施形態では、状態推定処理の一例を示した。しかし、状態推定処理の手順はあくまで一例であり、種々の変形が可能である。例えば、一部のステップを省略してもよいし、更なる他のステップを追加してもよい。また、実行されるステップの順序を変更してもよい。

例えば、ヘッドマウントディスプレイの利用状態を推定する処理（すなわち、ステップＳ２０２〜Ｓ２０６）は省略してもよい。この場合、例えば、変更部は、ＯＳから利用状態を取得して、検出部による視線方向の検出感度を変更してもよい。また、変更部は、画像表示部に表示された指定画面を介して利用者から指定された利用状態を取得して、検出部による視線方向の検出感度を変更してもよい。

例えば、ステップＳ２１０およびＳ２１２における、初期状態「３回」、検出部の検出感度を低くした場合の「５回」、検出部の検出感度を高くした場合の「２回」はあくまで例示である。これらの値は「検出感度を高くした場合の回数＜初期状態の回数＜検出感度を低くした場合の回数」の関係を満たす限りにおいて任意に変更することができる。

例えば、検出部における視線方向の検出感度を変更する方法として、図１３で説明した方法に代えて、検出部が受光部からの出力信号を受信する時間間隔ｔを調整することによって、検出感度を変更してもよい。

・変形例４：
上記実施形態では、検出部が検出する使用者の視線方向は、前方方向と、鉛直方向と、側方方向とのいずれかであるとした。しかし、検出部が、使用者の視線方向の角度まで検出可能である場合、表示切替部は、上記実施形態で例示した条件と共に、または、上記実施形態で例示した条件に代えて、以下に列挙する各条件を用いて、虚像優先表示と、外景優先表示とを切り替えてもよい。 ・使用者の視線方向の角度が、水平約２００°、垂直約１２５°（例えば、下方向７５°、上方向５０°）の視野角の範囲内であるとき、虚像優先表示とする。
・使用者の視線方向の角度が、情報受容能力に優れる有効視野である、水平約３０°、垂直約２０°の範囲内であるとき、虚像優先表示とする。
・使用者の視線方向の角度が、注視点が迅速に安定して見える安定注視野である、水平６０°〜９０°、垂直４５°〜７０°の範囲内であるとき、虚像優先表示とする。
・使用者の視線方向の角度が、映像に誘発される自己運動感覚（ベクション）の誘発が起こりはじめる水平約２０°から、自己運動感覚が飽和する約１１０°の範囲内であるとき、虚像優先表示とする。

・変形例５：
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１０…制御部（コントローラー）
１２…点灯部
１４…タッチパッド
１６…十字キー
１８…電源スイッチ
２０…画像表示部
２１…右保持部
２２…右表示駆動部
２３…左保持部
２４…左表示駆動部
２６…右光学像表示部
２８…左光学像表示部
３０…イヤホンプラグ
３２…右イヤホン
３４…左イヤホン
４０…接続部
４２…右コード
４４…左コード
４６…連結部材
４８…本体コード
５１…送信部
５２…送信部
５３…受信部
５４…受信部
６１…発光部（検出部）
６２…受光部（検出部）
１１０…入力情報取得部
１００…ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置）
１２０…記憶部
１３０…電源
１４０…ＣＰＵ
１４２…検出部（検出部）
１４４…表示切替部（表示切替部）
１４６…変更部（変更部）
１６０…画像処理部
１７０…音声処理部
１８０…インターフェイス
１９０…表示制御部
２０１…右バックライト制御部
２０２…左バックライト制御部
２１１…右ＬＣＤ制御部
２１２…左ＬＣＤ制御部
２２１…右バックライト
２２２…左バックライト
２４１…右ＬＣＤ
２４２…左ＬＣＤ
２５１…右投写光学系
２５２…左投写光学系
２６１…右導光板
２６２…左導光板
ＰＣＬＫ…クロック信号
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
Ｄａｔａ…画像データー
Ｄａｔａ１…右眼用画像データー
Ｄａｔａ２…左眼用画像データー
ＯＡ…外部機器
ＰＣ…パーソナルコンピューター
ＳＣ…外景
ＲＥ…右眼
ＬＥ…左眼
ＶＩ…虚像
ＥＲ…端部
ＥＬ…端部
ＡＰ…先端部
ＶＲ…視野
ＲＩ…虹彩
ＬＩ…虹彩
ＲＬｉ…まぶた
ＬＬｉ…まぶた
ＲＷ…白目
ＬＷ…白目
Ｔｈ１…第１の閾値
Ｔｈ２…第２の閾値

Claims (6)

1. 使用者が虚像と外景を視認可能な頭部装着型表示装置であって、
   使用者に前記虚像を視認させる画像表示部と、
   前記使用者の視線方向を検出する検出部と、
   検出された前記視線方向に応じて、前記画像表示部による前記虚像の表示を、前記外景を優先する外景優先表示と前記虚像を優先する虚像優先表示との間で切り替える表示切替部と、
   を備え、
   前記表示切替部は、
   第１の動作モードと、第２の動作モードの、少なくとも２つの動作モードを有し、
   前記第１の動作モードにおいて、前記視線方向が第１の方向である場合は前記虚像優先表示とし、前記視線方向が第２の方向である場合は前記外景優先表示とし、
   前記第２の動作モードにおいて、前記視線方向が前記第１の方向である場合は前記外景優先表示とし、前記視線方向が前記第２の方向である場合は前記虚像優先表示とする、
   頭部装着型表示装置。
2. 請求項１に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
   前記頭部装着型表示装置の利用状態が動的か静的かに応じて、前記検出部による前記検出の感度を変更する変更部を備え、
   前記変更部は、
   前記頭部装着型表示装置が装着された頭の動きを繰り返し検出し、
   前記頭の動きの変化量が予め定めた第１閾値以上であることを所定の回数以上検出した場合に、前記頭部装着型表示装置の利用状態が動的であるものと推定して前記検出の感度を低く設定し、
   前記頭の動きの変化量が予め定めた第２閾値以下であることを所定の回数以上検出した場合に、前記頭部装着型表示装置の利用状態が静的であるものと推定して前記検出の感度を高く設定し、
   前記検出部は、前記使用者の視線が変動した状態が予め定めた継続期間経過したときに前記視線方向が変化したものと決定し、前記検出の感度が高い場合には、前記検出の感度が低い場合に比べて前記継続期間を短く設定する、頭部装着型表示装置。
3. 請求項１に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
   前記頭部装着型表示装置の利用状態が動的か静的かに応じて、前記検出部による前記検出の感度を変更する変更部を備え、
   前記変更部は、
   前記頭部装着型表示装置の現在位置を繰り返し検出し、
   前記現在位置の変化量が予め定めた第１閾値以上であることを所定の回数以上検出した場合に、前記頭部装着型表示装置の利用状態が動的であるものと推定し、
   前記現在位置の変化量が予め定めた第２閾値以下であることを所定の回数以上検出した場合に、前記頭部装着型表示装置の利用状態が静的であるものと推定し、
   前記検出部は、前記使用者の視線が変動した状態が予め定めた継続期間経過したときに前記視線方向が変化したものと決定し、前記検出の感度が高い場合には、前記検出の感度が低い場合に比べて前記継続期間を短く設定する、頭部装着型表示装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
   前記第１の方向は前記使用者の視線が略前方方向を向いている方向であり、前記第２の方向は前記使用者の視線が略鉛直方向を向いている方向である、頭部装着型表示装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一項記載の頭部装着型表示装置であって、
   前記表示切替部は、前記虚像を非表示とするか、前記虚像の表示サイズを小さくするか、前記虚像の表示を薄くするか、前記虚像の表示場所を前記使用者の視野の端部近傍とするか、のいずれかの手段を用いて、前記外景優先表示を行う、頭部装着型表示装置。
6. 使用者が虚像と外景を視認可能な頭部装着型表示装置の制御方法であって、
   （a）使用者に前記虚像を視認させる工程と、
   （ｂ）前記使用者の視線方向を検出する工程と、
   （ｃ）検出された前記視線方向に応じて、前記工程（a）による前記虚像の表示を、前記外景を優先する外景優先表示と前記虚像を優先する虚像優先表示との間で切り替える工程と、
   を備え、
   前記頭部装着型表示装置は、第１の動作モードと、第２の動作モードの、少なくとも２つの動作モードを有し、
   前記工程（ｃ）において、
   前記頭部装着型表示装置が前記第１の動作モードで動作している場合に、前記視線方向が第１の方向である場合は前記虚像優先表示とし、前記視線方向が第２の方向である場合は前記外景優先表示とし、
   前記頭部装着型表示装置が前記第２の動作モードで動作している場合に、前記視線方向が前記第１の方向である場合は前記外景優先表示とし、前記視線方向が前記第２の方向である場合は前記虚像優先表示とする、頭部装着型表示装置の制御方法。

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