JPH0968670A - 頭部装着型映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、第１に設定された虚像までの距離と
実際の視度と輻輳角の合致位置とのずれを防止し、第２
に映像中に左右の視野枠側端面が映ることを防止し、第
３に配線コードが邪魔になることを防止した頭部装着型
映像表示装置の提供を目的としている。 【解決手段】目的達成のため第１に注視する虚像部分の
輻輳状態と視線が全虚像領域で合致させるように構成
し、第２に観察者の輻輳状態によらず視野枠が常に融像
できるよう構成し、第３に配線コードを移動自在となる
ように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、観察者の頭部に装
着させ、眼球内網膜上に映像を投影可能とした頭部装着
型映像表示装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、観察者の頭部に装着させ、液
晶表示素子等の映像表示素子を用いて映像を表示させ、
その映像をレンズ系や凹面鏡等の各種接眼光学系を用い
て観察者の眼球内に虚像として導く頭部装着型映像表示
装置が知られている。この頭部装着型映像表示装置は、
装着手段を介して観察者の頭部に装着でき、装置を手等
でおさえる必要がないとともに、装置本体内に設けられ
た小型の映像表示素子で大画面像を見ることができる新
しいタイプの映像表示装置である。

【０００３】なかでも左右で視差を含んだ映像をそれぞ
れ左右眼球に導き、それを両眼視することで両眼視差に
よる立体感のある三次元映像を供給する頭部装着型映像
表示装置が注目されている。その中の一例として観察者
が像を注視している時の輻輳角（左右両眼の視線のなす
角）を検出し、それにより最適な輻輳位置（眼球から虚
像までの距離）を算出し、それに合わせて虚像の奥行き
を調整することを試みた頭部装着型映像表示装置が特開
平６−２３５８８５号にて提案されている。その構成を
図１７に示す。

【０００４】図１７において観察者の左右眼球１０１Ｌ
及び１０１Ｒの前方に投影光学系１０２Ｌ及び１０２Ｒ
がそれぞれ配され更に前方に視差をもった映像を表示す
る映像表示素子１０３Ｌ及び１０３Ｒが配されている。
また左右眼球の近くに視線検出器１０４Ｌ及び１０４Ｒ
が配され、その信号により映像表示素子１０３Ｌ，１０
３Ｒ及び又は投影光学系１０２Ｌ，１０２Ｒが移動手段
１０５により移動する構成となっている。そして虚像を
移動させる方法としては、具体的には左右の眼球の視線
を検出し、それをもとに輻輳角θを求め、瞳孔間隔をＩ
としたときに、眼球と虚像との距離ＺがＺ＝Ｉ／θを満
たすべく移動手段により虚像を移動させるものを開示し
ている。このような構成により、視差を持つ映像の観察
であっても左右の視線方向の交わる位置に虚像が導か
れ、観察者の視度と輻輳角とがあった表示装置が提供で
きる旨記載されている。

【０００５】特に表示された仮想の立体像と実物とを光
学的に重ねて観察するシースルーでの使用に際しても同
一の遠近位置に立体像と実物とが表示されるので視覚的
負担が低減される旨主張している。また、特開平５−２
０８３９３号公報には、左右の視線方向を読み取ってそ
の位置に虚像を導くことで視度と輻輳とが合致する頭部
装着型映像表示装置を開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
構成では観察される虚像の全領域で視度と輻輳角が合致
した映像表示装置は達成されない。以下にそのことを説
明する。上記構成では先に述べた通り左右眼球の視線が
交わる位置を検出しその輻輳角θをもとに眼球と虚像と
の距離ＺをＺ＝Ｉ／θとして算出している。観察者のほ
ぼ前方方向を注視した場合における検出であれば、上記
式に近似させることで視度と輻輳をほぼ合致させること
は可能となる。しかし頭部装着型映像表示装置は、近年
大画面を形成するため視野角を広げて構成するようにな
り、観察者は画面の中央以外にも、視点がずれることも
考慮しなければならない。そして観察者の視点が、画面
の中央以外にずれた場合、虚像の周辺部の観察では視度
と輻輳角とが合致しない現象が生じることとなる。図１
８はそのことを説明するための図であり観察者の直上方
から見たものである。この図において観察者の左右眼球
１０１Ｌ，１０１Ｒの前方の虚像点Ｑを注視する際には
眼球と虚像との距離ＺをＺ＝Ｉ／θに近似させることで
ほぼ視度と輻輳角が合致する。ところがこの時に観察さ
れる虚像１０６の周辺部の任意の点Ｐ（虚像距離が本来
虚像点Ｑの虚像距離Ｚと等しくなるべき点）を注視する
場合でも虚像は前後に移動すべきではないが、上記式に
従うと虚像は虚像１０６の位置よりも遠方に導かれてし
まう。これは周辺部の任意の点Ｐを注視した際の輻輳角
θ’が前方方向を注視した際の輻輳角θよりも角度が小
さくなるためである。図１８の一点鎖線で示した曲線
（虚像点Ｑと左右眼球の中心１０７Ｌ，１０７Ｒを通る
円の部分円周）は注視したときに左右眼球１０１Ｌ，１
０１Ｒによる輻輳角がθとなる箇所を示し、また二点鎖
線（虚像点Ｐと左右眼球の中心１０７Ｌ，１０７Ｒを通
る円の部分円周）は注視したときに左右眼球１０１Ｌ，
１０１Ｒによる輻輳角がθ’となる箇所を示している。
この図からわかる通り、虚像点Ｐを注視した際に上記式
に従って視度と輻輳角とを合わせようとすると虚像は虚
像１０６の位置ではなく更に遠方の虚像１０６’の位置
にある点Ｑ´に導かれてしまい結果的に輻輳状態は１０
６の位置であって視度は１０６’の位置となり、かえっ
て視度と輻輳状態があわなくなってしまう。このような
不都合は縦方向に大視野の虚像を観察させる頭部装着型
映像表示装置は勿論、特に横方向に大視野の頭部装着型
映像表示装置であればあるほど視度と輻輳状態が合わな
くなるといった問題が生じてしまう。特にこの問題はシ
ースルーでの観察でにおいて顕著に表われ、同一の奥行
き輻輳を示す映像の結像位置（ピントの合う位置）と実
際の外界物との見える位置（輻輳位置及びピント位置）
が眼球の直前から離れるに従い奥行きが互いに違うとこ
ろに存在することになってしまい、先の従来例の記載に
反し一層視覚的負担が増加してしまう結果となる。

【０００７】また、先に示した従来例では特に明記され
てはいないが瞳孔間隔Ｉを日本人の成人男性の平均的瞳
孔間隔（約６５ｍｍ）として算出しているものと考える
と、女性や子供といった瞳孔間隔が約６５ｍｍよりも小
さい者や、欧米人のように瞳孔間隔が約６５ｍｍよりも
大きい者が使用した場合では、検出される輻輳角θが異
なってくるため、式Ｚ＝Ｉ／θにより導かれる虚像まで
の距離も実際に視度と輻輳角の合う位置よりも前方また
は後方にずれてしまうと言う問題が生ずる。

【０００８】本願発明は第一に上記問題点に鑑み、第１
の目的として、注視する虚像部分の輻輳状態と視度を全
虚像領域で合致させ、使用者の瞳孔間隔の違いによらず
輻輳状態と視度が合致した頭部装着型映像表示装置を提
供することに主眼を置く。また、左右で視差を持つ映像
を観察し立体視効果を発生させる場合、輻輳状態が緩や
かな場合即ち視差を小さくすると、観察される像はあた
かも遠方にあるものと感じてしまう。また輻輳状態がき
つい場合即ち視差が大きくなると、観察される像はあた
かも近方にあるものと感じることとなる。そこで、その
輻輳状態によっては左右の視野枠自体が左右に大きくず
れてしまう場合もあり、そのため視野枠の融像ができず
観察映像中に視野枠の縦ラインが映ってしまい、観察者
の所望する映像の観察の妨げとなってしまうと言う第二
の問題が生ずる。

【０００９】本願発明は上記第二の問題点に鑑み、第２
の目的として、観察者の輻輳状態によらず、視野枠が常
に融像される見やすい頭部装着型映像表示装置を提供す
ることに主眼を置く。更に、従来の頭部装着型映像表示
装置では、頭部装着型映像表示装置本体とは別体に構成
された表示映像の変換や外界観察するための液晶シャッ
ターのＯＮ／ＯＦＦ切替え、電源といった頭部装着型映
像表示装置本体の電気的制御を行う信号を生成する制御
手段が配線コードを介して繋がれている。

【００１０】しかしながら、頭部装着型映像表示装置と
配線コードとの位置関係は一義的に定められていると、
観察者の顔の位置や向きにより配線コードが顔等にあた
り不快感を与えることにも成りかねない。特に、医療の
分野で医師が頭部装着型映像表示装置を装着して患者の
患部の治療を映像を見ながら行うようなケースでは、医
師の立ち位置により配線コードが治療行為を妨げる可能
性もあると言う第三の問題が生ずる。

【００１１】本願発明は上記第三の問題点に鑑み、第３
の目的として、観察者の顔の位置や向きに寄らず、配線
コードが邪魔の成らない頭部装着型映像表示装置を提供
することに主眼を置く。また、本願発明はこの他にも、
本明細書内に記載した種々の効果を得ることを目的とし
ている。

【００１２】なお、特開平５−２０８３９３号公報は左
右の視線方向を読み取ってその位置に虚像を導くことで
視度と輻輳とが合致する頭部装着型映像表示装置を開示
しているが、表示される左右眼球用の映像に視差を含ま
せるといった記載がなく、そのため両眼視差による立体
視効果が得られず、近距離及び遠距離の映像の観察にお
いて視度と輻輳とが合わなくなるといった問題提起も発
生し得ない。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本第一の発明による頭部
装着型映像表示装置は、観察者の左右両眼それぞれに対
応した視差を持つ映像を表示する左眼用映像表示素子及
び右眼用映像表示素子と、上記左右の映像表示素子に表
示された左右映像をそれぞれ上記観察者の左右両眼へ虚
像として導く左眼用接眼光学系及び右眼用接眼光学系
と、上記左右の映像表示素子及び上記左右の接眼光学系
とを上記観察者の頭部に装着可能とする装着手段とを有
する頭部装着型映像表示装置において、上記観察者の左
右眼球の視線方向の少なくとも略左右眼球を結ぶ横方向
成分を検出可能とする左右眼球視線方向検出手段と、上
記左右眼球視線方向検出手段により導かれた左右眼球の
視線方向の横方向成分信号から上記左右眼球の視線の横
方向成分が交差する位置を輻輳位置として算出する視線
位置算出手段と、上記視線位置算出手段により算出され
た輻輳位置に上記左右映像の虚像を移動させるべく上記
左右の映像表示素子及び上記左右の接眼光学系の少なく
ともいずれか一方を移動させる虚像位置移動手段とを有
することを特徴とするものである。本第一の発明はこの
構成によって、観察者は装着手段により本願発明の頭部
装着型映像装置を装着することで、左右の映像表示素子
に表示された互いに視差を持つ映像は左右の接眼光学系
により観察者の左右眼球それぞれに視差を持つ映像とし
て導かれ、立体感のある映像（虚像）を観察することが
できる。この時に観察者が所望する領域を注視すると、
例えばアイカメラや眼球を動かす筋肉の収縮状態を検出
する電極板等の左右眼球視線方向検出手段により左右眼
球の視線方向の横方向成分が検出される。この検出され
た横方向成分を含む信号を基に、視線位置算出手段は左
右眼球の視線が交差する輻輳位置を算出する。この視線
位置算出手段により算出された輻輳位置へ左右映像の虚
像を導くべく虚像位置移動手段により左右の映像表示素
子及びまたは左右の接眼光学系が移動する。このように
本願発明の最も特徴となる視線位置検出手段は、単に左
右両眼の輻輳角のみから虚像の配する位置を確定するも
のではなく、左右の眼球の視線の横方向成分から左右眼
球の視線が交差する位置を輻輳位置として求めている。
そのため、大視野の虚像の画像周辺部の輻輳角が小さく
なる領域の注視であっても、視線の交差する位置で虚像
と眼球との間の距離を決定するので、大視野角の虚像が
観察できる頭部装着型映像表示装置であっても注視する
虚像部分の輻輳状態と視度が全虚像領域で合致すること
となり、前述の第一の問題点を解決することができるの
である。

【００１４】更に、上記第一の発明は上記頭部装着型映
像表示装置に、上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を検出
する瞳孔間隔検出手段を具え、上記視線位置算出手段が
上記左右眼球視線方向検出手段により導かれた左右眼球
の視線方向の横方向成分を含む信号及び上記瞳孔間隔検
出手段により検出された瞳孔間隔とから上記左右眼球の
視線が交差する輻輳位置を算出する視線位置算出手段と
なるように構成することによって、瞳孔間隔検出手段に
より観察者の左右眼球の瞳孔間隔が検出され、視線位置
算出手段により左右眼球視線方向検出手段で導かれた左
右眼球の視線方向の横方向成分を含む信号と先の瞳孔間
隔検出手段により検出された瞳孔間隔とから左右眼球の
視線が交差する輻輳位置を算出し、算出された位置に虚
像が導かれるようにすることもできる。そのため、使用
する観察者の瞳孔間隔の個人差にあわせて自動的に虚像
の全領域で輻輳状態と視度とを合致させることも可能で
ある。

【００１５】更に、上記第一の発明は上記頭部装着型映
像表示装置に、上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を示す
情報を外部より変更可能とする瞳孔間隔情報変更手段を
具え、上記視線位置算出手段が、上記左右眼球視線方向
検出手段により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成
分を含む信号、及び上記瞳孔間隔情報変更手段により変
更された瞳孔間隔信号とから上記左右眼球の視線が交差
する輻輳位置を算出する視線位置算出手段となるように
構成することによって、観察者等が瞳孔間隔情報変更手
段を操作して左右眼球の瞳孔間隔を示す信号を観察者の
瞳孔間隔にあわせることで、視線位置算出手段により左
右眼球視線方向検出手段で導かれた左右眼球の視線方向
の横方向成分を含む信号と先の瞳孔間隔情報変更手段の
操作で設定された瞳孔間隔信号とから左右眼球の視線が
交差する輻輳位置を算出し、算出された位置に虚像が導
かれるようにすることもできる。そのため、使用する観
察者の瞳孔間隔の個人差があってもそれぞれの観察者に
あった瞳孔間隔信号に調整することで虚像の全領域で輻
輳状態と視度とが合致させることも可能である。

【００１６】また、この構成に上記左眼用接眼光学系ま
たは上記右眼用接眼光学系の少なくとも一部を偏心移動
可能とし左右眼球近傍に形成される左右の射出瞳の間隔
を可変に構成した射出瞳間隔調整手段を具え、上記瞳孔
間隔情報変更手段は上記射出瞳間隔調整手段と一体化さ
れ上記射出瞳間隔調整手段による射出瞳間隔の調整に従
って瞳孔間隔信号が変換されるように構成することによ
って、射出瞳間隔調整手段により観察者の瞳孔間隔の違
いに合わせて左右眼球近傍に形成される射出瞳の間隔を
調整することができるが、この調整に従って瞳孔間隔信
号が変換されるので、射出瞳の間隔調整時に瞳孔間隔信
号もあわせて変更できる。

【００１７】またこの構成とは別に、上記装着手段によ
る締めつけ具合を検知する装着状態検知手段を具え、上
記瞳孔間隔情報変更手段は上記装着状態検知手段と一体
化され上記装着状態検知手段による締めつけ具合を示す
情報に従って瞳孔間隔信号を変換することによって、装
着状態検知手段により装着手段による締めつけ具合を検
知し、その観察者顔面の横幅や頭部周囲の長さに対応
し、しいては瞳孔間距離にも対応した締めつけ具合を示
す情報に従って瞳孔間隔信号が変換されるので、頭部装
着型映像表示装置の装着調整時に瞳孔間隔信号もあわせ
変更できる。

【００１８】次に、本第二の発明の頭部装着型映像表示
装置は、観察者の左右両眼それぞれに対応した視差を持
つ映像を表示する左眼用映像表示素子及び右眼用映像表
示素子と、上記左右の映像表示素子に表示された左右映
像をそれぞれ上記観察者の左右両眼へ虚像として導く左
眼用接眼光学系及び右眼用接眼光学系と、上記左右の映
像表示素子及び上記左右の接眼光学系とを上記観察者の
頭部に装着可能とする装着手段とを有する頭部装着型映
像表示装置において、上記観察者の左右眼球のうち少な
くともいずれかの視線方向を検出可能とする視線方向検
出手段と、上記視線方向検出手段により導かれた眼球の
視線方向を示す信号を基に輻輳位置を算出する視線位置
算出手段と、上記視線位置算出手段により導かれた輻輳
位置に基づいて、左右夫々の虚像の枠を形成する映像表
示素子上の映像の縁部を、左右の映像で相対的に近接又
は離反するように移動させることにより、上記左右の映
像表示素子上の表示領域を略合同に表示させる虚像縁変
更手段とを有するように構成することができる。本第二
の発明はこの構成によって、観察者は装着手段により本
願発明の頭部装着型映像装置を装着することで、左右の
映像表示素子に表示された互いに視差を持つ映像は左右
の接眼光学系により観察者の左右眼球それぞれに視差を
持つ映像として導かれ、立体感のある映像（虚像）を観
察することができる。この時に観察者が所望する領域を
注視すると、視線方向検出手段により左右眼球いずれか
の視線方向が検出される。この検出された信号を基に、
視線位置算出手段は輻輳位置を算出する。そして視野枠
変更手段により、先の輻輳位置の奥行きに関係させ観察
者が注視した際の輻輳の状態で左右眼球に導かれる左右
虚像の視野枠を互いに合致させるべく右眼に導かれる虚
像の視野枠の変更と左眼に導かれる虚像の視野枠の変更
とを左右の虚像で相対的に近接又は離反させるように変
更させ左右の映像表示素子上の表示領域を略合同に表示
させることができる。よって、観察者が注視した映像の
輻輳状態で視野枠の輻輳状態も略合致することとなり、
上記第２の問題点を解決することができるのである。更
に、右眼に導かれる虚像の視野枠の変更と左眼に導かれ
る虚像の視野枠の変更とを左右の虚像で対称的にするこ
とで観察者顔面の真っ直ぐ前方が常に映像（虚像）の中
心となるので、例えば各種視差を持つ立体ビデオソフト
の観察や視差を持って録画したＶＴＲの観察等で主とす
る映像部分が常に虚像の中央部分となり観察し易く構成
できるのでより望ましい結果が得られる。

【００１９】またこれらの構成中、上記視線方向検出手
段を上記観察者の左右眼球の視線方向の横方向成分を検
出可能とする左右眼球視線方向検出手段とし、上記視線
位置算出手段を上記左右眼球視線方向検出手段により導
かれた左右眼球の視線方向の横方向成分信号から上記左
右眼球の視線の横方向成分が交差する位置を輻輳位置と
して算出する視線位置算出手段とすることによって、左
右眼球視線方向検出手段により検出された横方向成分を
含む信号を基に、視線位置算出手段は左右眼球の視線が
交差する輻輳位置を算出させ、視野枠変更手段により、
先の輻輳位置の奥行きに関係させ観察者が注視した際の
輻輳の状態で左右眼球に導かれる左右虚像の視野枠を互
いに合致させるべく右眼に導かれる虚像の視野枠の変更
と左眼に導かれる虚像の視野枠の変更とを左右の虚像で
相対的（更に好ましくは対称的）に変更させ左右の映像
表示素子上の表示領域を略合同に表示させることも可能
である。よって、観察者が注視した映像のが虚像の周辺
を観察する輻輳状態であっても常に視野枠の輻輳状態が
合致し、より融像し易い頭部装着型映像表示装置を達成
できる。

【００２０】またこれら構成中、上記虚像縁変更手段
を、上記左右の虚像を左右略対称的に変更させるため、
上記左眼用映像表示素子上の左端の表示部を欠落させて
表示させる場合には、それに合わせて上記右眼用映像表
示素子上の右端の表示部を欠落させて表示させ、及び／
または、上記左眼用映像表示素子上の右端の表示部を欠
落させて表示させる場合には、それに合わせて上記右眼
用映像表示素子上の左端の表示部を欠落させて表示させ
るように形成された、左右映像欠落手段とすることによ
って、先の左右虚像の左右対称的な変更を、左右映像欠
落手段により左眼用映像表示素子上の左端の表示を欠落
させる際は右眼用映像表示素子上の右端の表示を欠落さ
せることで行っている。このように表示素子上で視野枠
の変更を行うことでメカ的に視野枠を変更させるのに比
し頭部装着型映像表示装置の装着する重量を増やす事な
く視野枠が常に合致させることもできるのである。

【００２１】勿論この場合、左眼用映像表示素子上の右
端の表示を欠落させる際に右眼用映像表示素子上の左端
の表示を欠落させても同様のことが言える。さらに、そ
の両方を併用しても構わない。またこの構成とは別に、
上記左右映像欠落手段を上記左右の映像表示素子の右方
向を正とするとき、上記輻輳位置の奥行き距離に比例関
係をもたせ上記奥行き距離が小さいほど上記左眼用映像
表示素子上の左端の表示の縁移動量を正方向に大に変換
して上記左端の表示を欠落させるとともに、上記比例関
係とは逆方向の比例関係をもって上記右眼用映像表示素
子上の右端の表示の縁移動量を負方向に大に変換して上
記右端の表示を欠落させることによって、左右映像欠落
手段により、輻輳位置の奥行き距離に比例関係をもたせ
奥行き距離が小さいほど左眼用映像表示素子上の左端の
表示を欠落させるとともに、この比例関係とは逆方向の
比例関係をもって右眼用映像表示素子上の右端の表示を
欠落させることができる（例えば後述する図９ｅ参
照）。このように左右映像の欠落状態を奥行き距離に応
じて比例的に欠落させ両虚像を合致させることで、輻輳
変動による視野枠の変動が比例的で滑らかになり観察し
易くすることも可能である。

【００２２】またこれらの構成に加え、上記左右映像欠
落手段を上記左右の映像表示素子の右方向を正とすると
き、上記輻輳位置の奥行き距離に比例関係をもたせ上記
奥行き距離が大きいほど上記左眼用映像表示素子上の右
端の表示の縁移動量を負方向に大に変換して上記右端の
表示を欠落させるとともに、上記比例関係と逆方向の比
例関係をもって上記右眼用映像表示素子上の左端の表示
の縁移動量を正方向に大に変換して上記左端の表示を欠
落させるようにすれば、左右映像欠落手段により、輻輳
位置の奥行き距離に比例関係をもたせ奥行き距離が大き
いほど左眼用映像表示素子上の右端の表示を欠落させる
とともに、この比例関係とは逆の比例関係をもって右眼
用映像表示素子上の左端の表示を欠落させることもでき
る（例えば後述する図９ｂ参照）。このように左右映像
の欠落状態を奥行き距離に応じて比例的に欠落させ両虚
像を合致させることで、輻輳変動による視野枠の変動が
比例的で滑らかになり観察し易くなる。

【００２３】またこの構成に加え、上記左右の映像表示
素子の中心部を上記左右の接眼光学系の光軸から上記中
心部がお互いに近づく方向に偏心させると共に、上記左
右眼球の視線の輻輳角が略０度となる時に上記左眼に導
かれる虚像の左端の欠落量を略０とし且つ上記右眼に導
かれる虚像の右端の欠落量を略０とし、上記観察者左右
眼球の輻輳変化に伴う上記枠形状の変更に際しても上記
左右の映像表示素子上の表示される領域を上記変更の前
後で略合同とすることによって、輻輳状態が無限遠観察
である場合の左端は、左眼用映像表示素子の左端にあわ
せて右眼用映像表示素子の左端を欠落でき、また右眼用
映像表示素子の右端にあわせて左眼用映像表示素子の右
端を欠落できる。そして、観察者の輻輳の変更の際も常
に左右の表示される領域が略合同であるため、輻輳変化
によらず、観察者は枠形状（視野角）が常に一定した観
察が行える。また、輻輳状態が並行である輻輳角０°を
こえて輻輳角がマイナスに傾くことは実際に有り得ない
ため、左右の映像表示素子をそれぞれの中心部が左右の
接眼光学系の光軸から中心部がお互いに近づく方向に偏
心させて設けることで、視野枠移動の移動距離が長くな
り、よって表示面を節約しつつ視野角が近距離輻輳まで
常に一定とすることができる。

【００２４】更にこれら本第二の発明の種々の構成に加
え、上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を検出する瞳孔間
隔検出手段を具え、上記視線位置算出手段を上記左右眼
球視線方向検出手段により導かれた左右眼球の視線方向
の横方向成分を含む信号及び上記瞳孔間隔検出手段によ
り検出された瞳孔間隔とから上記左右眼球の輻輳位置を
算出する視線位置算出手段とすることによって、瞳孔間
隔検出手段により観察者の左右眼球の瞳孔間隔が検出さ
れ、視線位置算出手段により左右眼球視線方向検出手段
で導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分を含む信号
と先の瞳孔間隔検出手段により検出された瞳孔間隔とか
ら左右眼球の視線が交差する輻輳位置を算出し、算出さ
れた位置に従って左右虚像の縁が互いに合致させられ、
使用する観察者の瞳孔間隔の個人差によらず自動的に虚
像の全領域の輻輳状態で視野枠の輻輳状態を合致させる
ことが可能となる。

【００２５】また、この構成とは別に本第二の発明の種
々の構成に加え、上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を示
す情報を外部より変更可能とする瞳孔間隔情報変更手段
を具え、上記視線位置算出手段を上記左右眼球視線方向
検出手段により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成
分を含む信号及び上記瞳孔間隔情報変更手段により変更
された瞳孔間隔信号とから上記左右眼球の視線が交差す
る輻輳位置を算出する視線位置算出手段とすることによ
って、観察者等が瞳孔間隔情報変更手段を操作して左右
眼球の瞳孔間隔を示す信号を観察者の瞳孔間隔にあわせ
ることで、視線位置算出手段により左右眼球視線方向検
出手段で導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分を含
む信号と先の瞳孔間隔情報変更手段の操作で設定された
瞳孔間隔信号とから左右眼球の視線が交差する輻輳位置
を算出し、算出された位置に応じて視野枠が導かれた
め、使用する観察者の瞳孔間隔に個人差があってもそれ
ぞれの観察者にあった瞳孔間隔信号に調整することで虚
像の全領域で輻輳状態と視野枠の輻輳状態とが合致する
ことが可能となる。

【００２６】更にこの構成に加え、上記左眼用接眼光学
系または上記右眼用接眼光学系の少なくとも一部を偏心
移動可能とし左右眼球近傍に形成される左右の射出瞳の
間隔を可変に構成した射出瞳間隔調整手段を具え、上記
瞳孔間隔情報変更手段を上記射出瞳間隔調整手段と一体
化され上記射出瞳間隔調整手段による射出瞳間隔の調整
に従って瞳孔間隔信号が変換されるようにすることによ
って、射出瞳間隔調整手段により観察者の瞳孔間隔の違
いに合わせて左右眼球近傍に形成される射出瞳の間隔を
調整することができ、この調整に従って瞳孔間隔信号が
変換されるので、射出瞳の間隔調整時に瞳孔間隔信号も
あわせて変更できることとなる。

【００２７】またこの構成とは別に、上記装着手段によ
る締めつけ具合を検知する装着状態検知手段を具え、上
記瞳孔間隔情報変更手段を上記装着状態検知手段と一体
化され上記装着状態検知手段による締めつけ具合を示す
情報に従って瞳孔間隔信号を変換するようにすれば、装
着状態検知手段により装着手段による締めつけ具合を検
知し、その観察者顔面の横幅や頭部周囲の長さに対応
し、しいては瞳孔間距離にも対応した締めつけ具合を示
す情報に従って瞳孔間隔信号を変換することもできるの
で、頭部装着型映像表示装置の装着調整時に瞳孔間隔信
号もあわせて変更できる。

【００２８】また本第二の発明はこれら種々の構成に変
え、上記虚像縁変更手段を、上記左眼用映像表示素子及
び上記右眼用映像表示素子との間隔を接近及び離反させ
る映像表示素子接近離反手段とし、且つ上記左眼用映像
表示素子及び上記右眼用映像表示素子の接近離反時の移
動量にともなって接近時には外側へ映像を横方向にスク
ロールさせ離反時には内側へ映像を横方向にスクロール
させる映像変換手段を有するように構成すれば、映像表
示素子接近離反手段により左眼用映像表示素子及び右眼
用映像表示素子との間隔が左右眼球の輻輳状態で変化し
輻輳状態と視野枠とを合致させることができる。このと
き、映像が縁にともなって左右に移動すると視線がぶれ
て輻輳状態が変化してしまうが、映像変換手段により左
眼用映像表示素子及び右眼用映像表示素子の接近離反時
の移動量にともなって接近時には外側へ離反時には内側
へ映像を横方向にスクロールさせることにより輻輳状態
の変化を抑えることができる（例えば後述する図３参
照）。また、この様な構成とすることで、常に左右の映
像表示素子の表示面をフル活用できるので、大型の映像
表示素子を用いる必要が無く、装置の小型化が達成され
る。

【００２９】またこの構成とは別に本第二の発明の構成
に加え、上記視線方向検出手段を、上記観察者の左右眼
球の視線方向のうち、少なくとも略左右眼球を結ぶ横方
向成分を検出可能とする左右眼球視線方向検出手段と
し、上記視線位置算出手段に、上記左右眼球視線方向検
出手段により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分
信号から上記左右眼球の視線の横方向成分が交差する位
置を輻輳位置として算出する構成を加え、上記虚像位置
移動手段に、上記視線位置算出手段により算出された輻
輳位置に上記左右映像の虚像を移動させるべく上記左右
の映像表示素子と上記左右の接眼光学系の少なくとも１
方を移動させる手段をも備えさせることにより、観察者
のあらゆる視線の観察であっても、注視したところの視
度及び輻輳状態が合致するとともに、それに付随して虚
像の視野枠もまた、視度と輻輳状態とが一致し、益々観
察し易い頭部装着型映像表示装置が実現できる。

【００３０】この時、請求項１記載の左右眼球視線方向
検出手段及び請求項６記載の左右眼球視線方向検出手段
を同一化させ、且つ、請求項１記載の左右眼球視線方向
算出手段及び請求項６記載の左右眼球視線方向算出手段
を同一化させ、上記同一化させた左右眼球視線方向算出
手段により算出された輻輳位置を表す信号をそれぞれ虚
像位置移動手段及び虚像縁変更手段へ出力する構成とす
れば、構成を簡略化させることができるとともに、虚像
位置移動手段及び虚像縁変更手段へ導かれる信号が同じ
となり、注視したところの視度及び輻輳状態の合致の状
態及び虚像の視野枠の視度と輻輳状態との合致の状態の
精度を増すことも可能となる。

【００３１】またこの構成とは別に本第二の発明の構成
に加え、上記映像表示素子接近離反手段を、上記左眼用
映像表示素子及び上記右眼用映像表示素子との間隔を接
近及び離反の移動を左右略対称に行うよう形成すれば、
観察者は装着手段により本願発明の頭部装着型映像装置
を装着することで、左右の映像表示素子に表示された互
いに視差を持つ映像は左右の接眼光学系により観察者の
左右眼球それぞれに視差を持つ映像が導かれ、立体感の
ある映像（虚像）を観察することができる（例えば後述
する図３参照）。

【００３２】この時に観察者が所望する領域を注視する
と、視線方向検出手段により左右眼球いずれかの視線方
向が検出される。この検出された視線方向の信号を基
に、視線位置算出手段は輻輳位置を算出する。そして映
像表示素子近接離反手段により、先の輻輳位置の奥行き
に関係させ観察者が注視した際の輻輳の状態で左右眼球
に導かれる左右虚像の視野枠を互いに合致させるべく左
眼用映像表示素子及び右眼用映像表示素子との間隔が変
化させられる。よって、観察者が注視した映像の輻輳状
態で視野枠の輻輳状態も合致する。このとき、映像が縁
にともなって左右に移動すると視線がぶれて輻輳状態が
変化してしまうが、映像変換手段により左眼用映像表示
素子及び右眼用映像表示素子の接近離反時の移動量にと
もなって接近時には外側へ離反時には内側へ映像を横方
向にスクロールさせることにより輻輳状態の変化を抑え
ることができる。また、この様な構成とすることで、常
に左右の映像表示素子の表示面をフル活用できるので、
大型の映像表示素子を用いる必要が無く、装置の小型化
が達成される。

【００３３】また、さらに先の構成に加え、上記映像表
示素子接近離反手段を上記左眼用映像表示素子または上
記右眼用映像表示素子のいずれか一方の映像表示素子の
みを横方向に移動させる映像表示素子接近離反手段と
し、上記映像変換手段を上記映像表示素子接近離反手段
により横方向に移動させられる上記一方の映像表示素子
のみの映像を横方向にスクロールさせる映像変換手段と
することによって、観察者の輻輳状態に応じて虚像の縁
を合わせる際に、映像表示素子接近離反手段により左眼
用映像表示素子または右眼用映像表示素子のいずれか一
方の映像表示素子のみが横方向に移動させることができ
る。またこの移動に応じて、映像変換手段により横方向
に移動させられた一方の映像表示素子のみの映像を横方
向にスクロールさせることで、映像表示素子の横方向の
移動に伴う輻輳状態の変化を抑えている。このとき、映
像表示素子の片方のみを移動させることで両方を移動さ
せるものに対し小型化且つ構成の簡略化が可能となる。
また、片方のみの映像をスクロールさせればよいので映
像変換手段による処理が簡略化され安価な頭部装着型映
像表示装置が提供できる（例えば後述する図１１参
照）。また、観察者の左右いずれかの利き目に対応させ
てその利き目側で虚像の枠の変更を抑えることで虚像が
更に観察し易くなる。

【００３４】また本第二の発明の頭部装着型映像表示装
置の構成は上記種々の構成とは別に、観察者の左右両眼
それぞれに対応した視差を持つ映像を表示する左眼用映
像表示素子及び右眼用映像表示素子と、上記左右の映像
表示素子に表示された左右映像をそれぞれ上記観察者の
左右両眼へ虚像として導く左眼用接眼光学系及び右眼用
接眼光学系と、上記左右の映像表示素子及び上記左右の
接眼光学系とを上記観察者の頭部に装着可能とする装着
手段とを有する頭部装着型映像表示装置において、上記
観察者の左右眼球のうち少なくともいずれかの視線方向
を検出可能とする視線方向検出手段と、上記左右眼球視
線方向検出手段により導かれた眼球の視線方向を示す信
号を基に輻輳位置を算出する視線位置算出手段と、上記
視線位置算出手段により導かれた輻輳位置の奥行きに関
係させ上記輻輳の状態で上記左右眼球に導かれる左右虚
像の縁を互いに合致させるべく上記右眼または上記左眼
に導かれる虚像の一方のみの虚像の縁の変更を行い、上
記左右の映像表示素子上の表示領域を略合同に表示させ
る虚像縁変更手段とを有することによっても達成するこ
とが可能である。この構成によれば、観察者は装着手段
により本願発明の頭部装着型映像装置を装着すること
で、左右の映像表示素子に表示された互いに視差を持つ
映像は左右の接眼光学系により観察者の左右眼球それぞ
れに視差を持つ映像として導かれ、立体感のある映像
（虚像）を観察することができる。この時に観察者が所
望する領域を注視すると、視線方向検出手段により左右
眼球いずれかの視線方向が検出される。この検出された
視線方向の信号を基に、視線位置算出手段は輻輳位置を
算出する。そして視野枠変更手段により、先の輻輳位置
の奥行きに関係させ観察者が注視した際の輻輳の状態で
左右眼球に導かれる左右虚像の視野枠を互いに合致させ
るべく右眼に導かれる虚像の視野枠または左眼に導かれ
る虚像の視野枠のいずれか一方のみの視野枠を変更させ
左右の映像表示素子上の表示領域を略合同に表示させ
る。よって、観察者が注視した映像の輻輳状態で視野枠
の輻輳状態も略合致する。しかも、左右虚像の片方のみ
の視野枠を変更させることで両方を移動させるものに対
し小型化且つ構成の簡略化が可能となる。また、観察者
の左右いずれかの利き目に対応させてその利き目側で虚
像の枠の変更を抑えることで虚像が更に観察し易くな
り、上記第二の問題点を解決することができるのであ
る。

【００３５】また本第一の発明の頭部装着型映像表示装
置の構成は上記種々の構成とは別に、観察者の左右両眼
それぞれに対応した視差を持つ映像を表示する左眼用映
像表示素子及び右眼用映像表示素子と、上記左右の映像
表示素子に表示された左右映像をそれぞれ上記観察者の
左右両眼へ虚像として導く左眼用接眼光学系及び右眼用
接眼光学系と、上記左右の映像表示素子及び上記左右の
接眼光学系とを上記観察者の頭部に装着可能とする装着
手段と、上記観察者の左右眼球の視線方向の少なくとも
横方向成分を検出可能とする左右眼球視線方向検出手段
と、上記左右眼球視線方向検出手段により導かれた左右
眼球の視線方向の横方向成分信号から上記左右眼球の輻
輳位置を算出する視線位置算出手段と、上記視線位置算
出手段により算出された輻輳位置に上記左右映像の虚像
を移動させるべく上記左右の映像表示素子及びまたは上
記左右の接眼光学系を移動させる虚像位置移動手段とを
有する頭部装着型映像表示装置において、上記観察者の
左右眼球の瞳孔間隔を示す情報を外部より変更可能とす
る瞳孔間隔情報変更手段を具え、上記視線位置算出手段
が上記左右眼球視線方向検出手段により導かれた左右眼
球の視線方向の横方向成分を含む信号及び上記瞳孔間隔
情報変更手段により変更された瞳孔間隔信号とから上記
左右眼球の輻輳位置を算出する視線位置算出手段とを有
することによっても達成することが可能である。この構
成によれば、左右映像表示素子に表示された映像は、観
察者の左右両眼それぞれに対応した視差を持つ映像を表
示することとなる。そして、左右接眼光学系は左右の映
像表示素子に表示された左右映像をそれぞれ観察者の左
右両眼へ虚像として導く。また、それら左右の映像表示
素子及び上記左右の接眼光学系を装着手段により観察者
の頭部に装着可能とし、射出瞳近傍へ観察者の瞳を位置
させることで拡大された立体映像を遠方に観察すること
ができる。このとき、左右眼球視線方向検出手段により
観察者の左右眼球の視線方向の横方向成分が検出され、
この左右眼球の視線方向の横方向成分信号をもとに視線
位置算出手段により左右眼球の輻輳位置が算出される。
そして、この算出された輻輳位置に虚像位置移動手段に
より左右映像の虚像が移動される。このとき、左右の射
出瞳間隔が使用者の眼幅の違いによらず一定であると使
用者により異なった奥行き感となってしまうが、本発明
はこれを解決すべく構成してあり、観察者等が瞳孔間隔
情報変更手段を操作して左右眼球の瞳孔間隔を示す信号
を観察者の瞳孔間隔にあわせることで、視線位置算出手
段により左右眼球視線方向検出手段で導かれた左右眼球
の視線方向の横方向成分を含む信号と先の瞳孔間隔情報
変更手段の操作で設定された瞳孔間隔信号とから左右眼
球の輻輳位置を算出し、算出された位置に虚像が導かれ
る。そのため、使用する観察者の瞳孔間隔の個人差があ
ってもそれぞれの観察者にあった瞳孔間隔信号に調整す
ることで虚像の輻輳状態と視度とが合致させられ上記第
一の問題点を解決することができるのである。

【００３６】更にこの構成に加え、上記左眼用接眼光学
系または上記右眼用接眼光学系の少なくとも一部を偏心
移動可能とし左右眼球近傍に形成される左右の射出瞳の
間隔を可変に構成した射出瞳間隔調整手段を具え、上記
瞳孔間隔情報変更手段を上記射出瞳間隔調整手段と一体
化され上記射出瞳間隔調整手段による射出瞳間隔の調整
に従って瞳孔間隔信号が変換できるようにすることにっ
て、射出瞳間隔調整手段により観察者の瞳孔間隔の違い
に合わせて左右眼球近傍に形成される射出瞳の間隔を調
整することができ、この調整に従って瞳孔間隔信号を変
換できるので、射出瞳の間隔調整時に瞳孔間隔信号もあ
わせて変更することも可能となる。

【００３７】またこの構成とは別に、上記装着手段によ
る締めつけ具合を検知する装着状態検知手段を具え、上
記瞳孔間隔情報変更手段を上記装着状態検知手段と一体
化され上記装着状態検知手段による締めつけ具合を示す
情報に従って瞳孔間隔信号を変換できるようにすること
にって、装着状態検知手段により装着手段による締めつ
け具合を検知し、その観察者顔面の横幅や頭部周囲の長
さに対応し、しいては瞳孔間距離にも対応した締めつけ
具合を示す情報に従って瞳孔間隔信号が変換されるの
で、頭部装着型映像表示装置の装着調整時に瞳孔間隔信
号もあわせて変更できる。

【００３８】次に、本第三の発明の頭部装着型映像表示
装置は、映像を表示する映像表示素子と上記映像表示素
子に表示された映像を観察者の眼球内に虚像として像を
導く接眼光学系と上記映像表示素子及び上記接眼光学系
とを上記観察者の頭部へ装着可能とする装着手段とを備
えた頭部装着型映像表示装置本体と、上記頭部装着型映
像表示装置本体とは別体であり且つ上記頭部装着型映像
表示装置本体の電気的制御を行う信号を生成する制御手
段と、上記頭部装着型映像表示装置本体及び上記制御手
段とを電気的に接続し上記電気的制御を行う信号を上記
頭部装着型映像表示装置本体へ電送する配線コードとを
備えた頭部装着型映像表示装置において、上記頭部装着
型映像表示装置本体に対する上記配線コードの接続位置
を変更可能に構成した接続位置変更手段を有するように
構成されている。本第三の発明はこのこの構成により、
装着手段により観察者の頭部へ映像表示素子及び接眼光
学系とを保持させることができ、映像表示素子に表示さ
れた映像は接眼光学系により観察者の眼球内に虚像とし
て導き、制御手段による電気的制御を行う信号が頭部装
着型映像表示装置本体と電気的に接続された配線コード
により頭部装着型映像表示装置本体へ電送される。この
ときの配線コードの位置であるが、接続位置変更手段に
より頭部装着型映像表示装置本体に対する配線コードの
接続位置が変更できるので、観察者の所望する邪魔に成
らない位置に配線コードを移動させることができる。

【００３９】さらにこの構成に加え、上記接続位置変更
手段を上記頭部装着型映像表示装置本体に設けられ抜き
差しにより上記配線コードを電気的に接続可能とした複
数の接続部とすることによって、頭部装着型映像表示装
置本体に設けられた複数の接続部により、観察者が所望
する接続部の位置に抜き差しにより配線コードを電気的
に接続できる。

【００４０】さらにこの構成に加え、上記複数の接続部
のうち少なくとも一つずつが頭部装着側映像表示装置本
体の左右にそれぞれ設けられるようにすれば、制御装置
の位置に対しての観察者位置が左右いずれの側であって
も顔に配線がかからないように接続位置を選べることが
できる。またこの構成とは別に、上記複数の接続部のう
ちいずれかが頭部装着側映像表示装置本体の後側に設け
られるようにすることによって、後頭部側に配線が配さ
れる接続位置が自由に選べ、例えばワープロ作業等の両
手を動かす作業を伴う場合は後頭部側に配線が配される
接続をすることで配線が邪魔にならなくなる。

【００４１】またこれらの構成とは別に上記第三の発明
の構成中、上記接続位置変更手段を上記頭部装着型映像
表示装置本体に沿って移動自在に設けられたレール若し
くはカムによるスライド形式に接続させるようにすれ
ば、使用用途又は使用者の好みに応じて配線の位置をス
ライドでき望ましい。猶、本発明は以上構成に限られる
ものではなく、各発明に記載したより具体的な構成は他
の発明の構成に転用することも可能である。例えば、請
求項２、請求項３、請求項８、請求項１１、請求項１６
の構成は、それぞれ請求項１７記載の頭部装着型映像表
示装置に従属させても良く、その作用は、請求項１６の
作用の説明及び先の各々の請求項の作用の説明に同じで
ある。

【００４２】

【発明の実施の形態】以上説明した本発明の原理に基づ
いて実際に映像表示素子の位置を変化させ、虚像の奥行
きと輻輳とが合致する本発明の第一実施例を図１乃至図
３を基に説明する。図１は本第一実施例の主要構成部を
示す図である。観察者の左右眼球１Ｌ，１Ｒの前方にお
のおの左右で視差を有する映像を表示する左右液晶表示
素子（以下ＬＣＤ）２Ｌ，２Ｒがそれぞれ接眼光学系と
しての左右凸レンズ３Ｌ，３Ｒを挟んで配されている。
この左右のＬＣＤ２Ｌ，２Ｒはともに同じ形状且つ大き
さの表示面を有している。また、観察者眼球１Ｌ，１Ｒ
の前方に、それぞれ赤外光を左右眼球１Ｌ，１Ｒに向け
て照射する左右赤外光発光素子４Ｌ，４Ｒ、及び左右眼
球１Ｌ，１Ｒで反射された赤外光を受光する左右赤外光
受光素子アレイ５Ｌ，５Ｒが映像を邪魔しない位置に並
んで配されている。また、左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの下側
底面のフレーム部には、左右凸レンズ３Ｌ，３ＲのＬＣ
Ｄ側主点を結ぶ線分の中点および左右凸レンズ３Ｌ，３
Ｒの焦点のおのおのを結ぶ二直線に合わせて斜めに設け
られた溝６Ｌ，６Ｒが設けられ、左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ
の底部に設けられた図示しない突出部が挿通されてい
る。また、左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの映像を邪魔しない位
置にそれぞれ貫通孔を設けた突出部７が設けられてお
り、この突出部７の貫通孔を貫通させて二本のシャフト
８が通されている。そして、この二本のシャフト８の両
端はおのおの固定部材９ａおよび鋸山１０を有する固定
部材９ｂにて一体的に形成されている。そしてこの鋸山
１０と歯合させて設けた歯車１１を有するモーター１２
が配されている。また、左右の赤外光受光素子アレイ５
Ｌ，５Ｒの受光状態を表す信号（左右眼球１Ｌ，１Ｒの
視線方向及び左右眼球の瞳孔間距離を表す信号）が入力
され、その信号を基に左右眼球１Ｌ，１Ｒの視線が交差
する位置を輻輳距離として求める視線位置計算機１３が
図示しない頭部装着型映像表示装置本体とは別体に設け
られている。また、先に求めた輻輳距離に応じて、適し
た位置にＬＣＤを移動させる信号をモーター１２に電送
するＬＣＤ位置調整器１４が設けられている。また、左
右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒに表示される視差を有する左右の映
像信号源である左眼用映像信号源１５及び右眼用映像信
号源１６が配され、それら信号源１５，１６からの映像
信号を視線位置計算機１３により導かれた輻輳距離に基
づき映像変換して左右のＬＣＤ２Ｌ，２Ｒに出力する映
像信号変換手段１７が設けられている。これら視線位置
計算機１３、ＬＣＤ位置調整器１４、左眼用映像信号源
１５、右眼用映像信号源１６、映像信号変換手段１７は
図示しない頭部装着型映像表示装置本体とは別体となっ
ており、その他の先の構成は本体内に収容されているも
のとする。そして、図示しない頭部装着型映像表示装置
本体は図示しないヘルメット等の装着手段と一体化され
ている。

【００４３】以上のように構成された第一の実施例は、
横断面概略図として示した図１５のようにディスプレイ
本体部２０１内部に観察者の眼球１の前方に来るように
ＬＣＤ２と凸レンズ３を設け、観察者の顔面に装着され
る。また、後述する図６のような構成であっても良い。
その全体構成の一例を図１６に示す。図中２０１はディ
スプレイ本体部を示し、観察者の顔面に保持されるよう
に支持部材が頭部を介して固定されている。その支持部
材としては一端を前記ディスプレイ本体部２０１に接合
し、観察者のこめかみから耳の上部にかけて延在する左
右の前フレーム２０２と、前記前フレーム２０２の他端
に接続され、観察者の側頭部を渡るように延在する左右
の後フレーム２０３と、前記左右の後フレーム２０３の
他端に挟まれるように自らの両端を一方づつ接合し、観
察者の頭頂部を支持する頭頂フレーム２０４とから構成
されている。

【００４４】また、前記前フレーム２０２における前記
後フレーム２０３との接合部近傍には弾性体から成り例
えば金属板バネ等で構成されたリヤプレート２０５が接
合されている。このリヤプレート２０５は、前記支持部
材の一翼を担うリヤカバー２０６が観察者の後頭部から
首のつけねにかかる部分で耳の後方に位置して支持可能
となるように接合されている。また、音声はスピーカー
２０７により、個々人で異なる観察者の左右の耳に対応
する位置に設けられるように回動自在又はスライド，伸
縮自在に構成されている。

【００４５】また、映像・音声信号等を外部から送信す
るためのケーブル２０８は、一端を図示しない頭頂フレ
ーム２０４内の電装部品に接続し、頭頂フレーム２０
４、後フレーム２０３、前フレーム２０２、リヤプレー
ト２０５の内部を介してリヤカバー２０６の後端部より
外部に突出している。そして、このケーブル２０８は、
図１６に示すようにビデオ再生装置２０９に接続されて
いる。また図中２０１は、ビデオ再生装置２０９のスイ
ッチやボリュウム調整部である。

【００４６】猶、ケーブル２０８は先端をジャックにし
て、既存のビデオデッキ等に取り付け可能としても良
い。さらに、ＴＶ電波受信チューナーに接続してＴＶ観
賞用としても良いし、コンピューターに接続してコンピ
ューターグラフィクスの映像や、コンピューターからの
メッセージ映像等を受信するようにしても良い。また邪
魔なコードを排斥する為に、アンテナを接続して外部か
らの信号を電波によって受信するようにしてもかまわな
い。

【００４７】さらに、ケーブル２０８のリヤカバー２０
６の接続部分を例えば、頭頂フレーム２０４、後フレー
ム２０３、前フレーム２０２に沿って移動自在となるよ
うにレール若しくはカムによるスライド形式にすること
も可能である。本第一実施例は以上の如く構成されてお
り、以下にその作用を説明する。左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ
に表示された視差を持つ映像は、左右凸レンズ３Ｌ，３
Ｒにより虚像１８Ｌ，１８Ｒとして遠方に拡大投影され
る。観察者は前述した図１６に示す装着手段（支持部
材）により装置本体を顔面側に位置させ、左右眼球１
Ｌ，１Ｒを左右凸レンズ３Ｌ，３Ｒにより形成される射
出瞳近傍に配することで瞳孔を透して拡大された立体映
像を観察することができる。さらに本実施例は左右の虚
像の状態を観察者の視線変化に応じてより見やすくした
機能を有している。具体的には、左右の赤外光発光素子
４Ｌ，４Ｒから照射した赤外光は左右眼球１Ｌ，１Ｒの
表面で反射し、左右の赤外光受光素子アレイ５Ｌ，５Ｒ
上に導かれる。このときの受光素子アレイ５Ｌ，５Ｒ上
での強度分布であるが、眼球１Ｌ，１Ｒの表面の凹凸や
反射率の違いから、反射される強度にムラが生じるの
で、左右の赤外光受光素子アレイ上での受光状態（強度
分布）も左右眼球の視線方向や瞳孔位置により変化す
る。この左右の赤外光受光素子アレイ５Ｌ，５Ｒで測定
した受光状態の信号は、おのおの視線位置計算機１３へ
と導かれる。そして視線位置計算機１３では、先の受光
状態を表す信号から左右眼球１Ｌ，１Ｒの瞳孔間隔Ｉと
左右眼球１Ｌ，１Ｒの視線の横方向成分θＬ，θＲを算
出する。そして、図２の直上方から見た左右眼球の瞳孔
間隔Ｉと左右眼球１Ｌ，１Ｒの視線の横方向成分θＬ，
θＲと輻輳距離Ｌとの関係を示す図の如く、左右眼球１
Ｌ，１Ｒの中心から虚像１８Ｌ，１８Ｒまでの輻輳距離
Ｌを、Ｌ＝Ｉ／（ｔａｎθＬ−ｔａｎθＲ）として算出
している。そして算出された輻輳距離ＬはＬＣＤ位置調
整器１４へと導かれる。そしてＬＣＤ位置調整器１４
で、先の輻輳距離Ｌに合わせて左右映像の虚像を移動さ
せるべくＬＣＤ２Ｌ，２Ｒを前後に移動させる信号を生
成する。その信号の生成であるが、左右凸レンズ３Ｌ，
３Ｒの焦点距離をｆとしたときに、左右凸レンズ３Ｌ，
３ＲのＬＣＤ側主点と左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの表示面ま
での距離Ｌ’を、Ｌ’＝ｆ（Ｌ−ｆ）／Ｌとして算出
し、この距離Ｌ’に合わせるべくモーター１２を駆動さ
せる信号を生成しモーター１２に出力する。モーター１
２はその信号に合わせて右方向または左方向に歯車１１
を回転させる。そして、歯車１１と歯合する固定部材９
ｂの鋸山１０を付勢し、一体化された固定部材９ａ，９
ｂ及びシャフト８を前後に移動させる。そして、接合部
７にてシャフト８と連結された左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ
は、その力を受け、溝６Ｌ，６Ｒに沿って斜めに移動
し、左右凸レンズ３Ｌ，３ＲのＬＣＤ側主点と左右ＬＣ
Ｄ２Ｌ，２Ｒの表示面までの距離をＬ’としたところに
導かれる。このときの左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの横方向へ
の移動量であるが、お互いに近づく方向に（Ｉｆ）／
（２Ｌ）だけ移動する。よって、左右眼球１Ｌ，１Ｒの
視線方向がたとえ虚像の周辺部分であってもそれを考慮
して輻輳位置が算出されるので、常に視度と輻輳とが合
致した頭部装着型映像表示装置が達成できる。更に、左
右の映像表示素子としてのＬＣＤ２Ｌ，２Ｒを先に示し
た如く近距離の輻輳時ほど間隔を狭めることにより、視
野枠の輻輳も調整されるので近距離輻輳での融像時に視
野枠が融像を妨げることを防止している。しかも左右の
ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの移動が左右で対称的であるので、虚
像は常に視野角を変えずに直前方に位置する。また、本
第一実施例は左右のＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの斜め移動の際に
も注視点での輻輳状態を変えないために以下のように映
像信号変換手段１７にて映像の変換を行っている。映像
信号変換手段１７には、左右の元映像信号が送られてき
ており、同時に視線位置計算機１３により導かれた輻輳
距離Ｌもまた導かれている。そして、輻輳距離Ｌをもと
に、無限遠時（輻輳角が０°の時）の表示映像を基準と
して、左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ上の表示映像がお互いに離
れる方向に（Ｉｆ）／（２Ｌ）だけスクロールさせる信
号に変換し、左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒに導いている。この
状態を示したのが図３の作用及び効果を説明するための
図である。図３の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ無
限遠輻輳時（虚像上の山Ｘを注視した状態）の表示面
（ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ）位置を表す図、そのときの表示枠
１９の移動状態と映像の移動状態を表す図、そのときの
融像状態を表す図であり、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそ
れぞれ近距離輻輳時（虚像上の少年Ｙを注視した状態）
の表示面（ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ）の位置を表す図、そのと
きの表示枠１９の移動状態と映像の移動状態を表す図、
そのときの融像状態を表す図である。（ａ）に示す如
く、輻輳状態が無限遠の場合は、（ｂ）に示す如く表示
枠１９に対する山Ｘの位置が同じになる。そして、融像
時には（ｃ）に示すごとく山Ｘと一緒に視野枠２０もと
もに融像される。そして、（ｄ）に示す如く、輻輳状態
が近距離の場合は、（ｄ）中の矢印で示す如くＬＣＤ２
Ｌ，２Ｒが左右対称的に内側に移動する。そして（ｅ）
に示す如く表示枠１９が（ｂ）の状態よりも内側に移動
するとともにその移動量と同じだけ映像が左右外側にス
クロールされる。よって表示枠１９のみが内側に移動す
る状態となり、表示枠１９に対する少年Ｙの位置が左右
で同じになる。そして、融像時には（ｃ）に示すごとく
少年Ｙと一緒に視野枠２０もともに融像される。よって
いかなる輻輳状態であっても注視点と視野枠とが融像さ
れる見やすい頭部装着型映像表示装置が達成される。ま
た、本実施例では、視度と輻輳と視野枠までもが一致す
るので融像に対する観察者への負担を一層軽減させてい
る。更に、常に表示面の全面を映像表示に利用している
ため、小型ながら常に大視野な虚像を提供できる。

【００４８】次に本発明の原理に基づいて映像表示素子
の位置を変化させ、虚像の奥行きと輻輳とが合致する本
発明の第二実施例を図４乃至図８を基に説明する。第一
実施例で示した同じ構成には同じ番号を付け説明は省略
する。図４は本第二実施例の主要構成部を示す図であ
る。観察者の図示しない左右眼球１Ｌ，１Ｒの前方にお
のおの左右で視差を有する映像を表示する左右ＬＣＤ２
Ｌ，２Ｒがそれぞれ接眼光学系としての左右プリズム２
１Ｌ，２１Ｒを介して配されている。この左右プリズム
２１Ｌ，２１Ｒは左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒに対して眼球側
に４５度傾けて配された透反射面２２Ｌ，２２Ｒ及びＬ
ＣＤ２Ｌ，２Ｒに対し透反射面２２Ｌ，２２Ｒを挟んで
配された反射凹面部２３Ｌ，２３Ｒとを有している。ま
た、左右のＬＣＤ２Ｌ，２Ｒはともに同じ形状且つ大き
さの表示面を有しており、プリズム２１Ｌ，２１Ｒの光
軸に対してお互いに近づく方向に表示面が偏心して配さ
れている。また、図示しない観察者眼球１Ｌ，１Ｒの前
方に、左右赤外光発光素子４Ｌ，４Ｒ、及び左右赤外光
受光素子アレイ５Ｌ，５Ｒが左眼用筐体２４Ｌの射出窓
２５Ｌおよび図示しない右眼用筐体２４Ｒの射出窓２５
Ｒを挟んで映像を邪魔しない位置に並んで配されてい
る。ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ及びプリズム２１Ｌ，２１Ｒは左
右それぞれの筐体２４Ｌ，２４Ｒ内に収容され、プリズ
ム２１Ｌ，２１Ｒは左右筐体２４Ｌ，２４Ｒ内にそれぞ
れ固定されている。また、左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの裏面
には横方向に溝を形成した挿管部２６が形成されてお
り、この左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの挿管部２６の溝内をそ
れぞれ挿通させた棒を一体形成した挿通部材２７により
左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒが支えられ、後に示す眼幅調整時
に左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒが挿通させた棒に対し左右に滑
動するように構成されている。また、この挿通部材２７
の中央には、図５の一部詳細図に示す如く縦方向に形成
されたボールネジ穴２８が形成されている。また、左右
筐体２４Ｌ，２４Ｒの向かい合う側面には挿通部材２７
の棒位置に縦方向に設けた誘導溝２９が設けられ、挿通
部材２７と左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒとを一体で上下移動可
能としている。また、ボールネジ穴２８に沿って形成さ
れたボールネジを有するシャフト３０が図６に示す縦断
面図に示す如く縦方向に形成され、その上下端で外装部
３１内に回動可能に支持されている。そしてシャフト３
０のボールネジの上側に傘形のギア３２が設けられ、こ
の傘形のギア３２と歯合させたもう一方の傘形のギア３
３がモーター１２の回転軸に設けられている。また、図
６に示す如く外装３１の底部には左右の筐体２４Ｌ，２
４Ｒを左右方向に移動させ射出瞳位置の調整を可能とす
るダイアル３４が外装３１に対し回動可能に設けられて
いる。また、外装３１の内部のダイアル３４の先端部に
は図７の筐体移動のための構成図に示す如く歯車３５が
設けられ、左右筐体２４Ｌ，２４Ｒからのびた鋸山部３
６Ｌ，３６Ｒが歯車３５の上下で歯合している。そし
て、このダイアル３４にはその回動位置により抵抗値が
変化する図示しない可変抵抗と繋がれており、この抵抗
値を表す信号（瞳孔間隔を示す情報）が視線位置計算機
１３へと導かれる構成となっている。また、図４に示す
通り視線位置計算機１３には左右の赤外光受光素子アレ
イ５Ｌ，５Ｒの受光状態を表す信号（左右眼球１Ｌ，１
Ｒの視線方向）も入力され、それらの信号を基に左右眼
球１Ｌ，１Ｒの視線が交差する位置を輻輳距離として求
める構成となっており、図示しない頭部装着型映像表示
装置本体とは別体に設けられている。また、先に求めた
輻輳距離に応じて、適した位置にＬＣＤを移動させる信
号をモーター１２に電送するＬＣＤ位置調整器１４が設
けられている。また、左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒに表示され
る視差を有する左右の映像信号源である左眼用映像信号
源１５及び右眼用映像信号源１６が配され、それら信号
源１５，１６からの映像信号を視線位置計算機１３によ
り導かれた輻輳距離に基づき映像変換して左右のＬＣＤ
２Ｌ，２Ｒに出力する映像信号変換手段１７が設けられ
ている。この映像変換手段による映像の変換方法を図８
の光路を展開した図を基に説明する。図中２３Ｌ，２３
Ｒは光学作用をする反射凹面部２３Ｌ，２３Ｒを簡略化
して示したものである。図に示す表示面３７Ｌ，３７Ｒ
は常に光軸３８Ｌ，３８Ｒと垂直に配されており光軸に
従って平行移動をする。そしてそのときの表示の左端及
び右端の表示の欠落させる部分の軌跡を図中の斜線で示
し、それに従って欠落させる。その欠落量は、図中に示
すごとく左右反射凹面部２３Ｌ，２３Ｒの主点間の中点
と各々の焦点とを結ぶ２直線（図中破線）にそれぞれ平
行に、表示される映像の端の部分をがくるように設定さ
れている。また、表示面３７Ｌ，３７Ｒが焦点の位置に
ある時は図に示す如くそれぞれ表示面３７Ｌの左端と表
示面３７Ｒの右端の表示の欠落量を０としている。ま
た、この時に表示される映像の中心が光軸と重なる様に
ＬＣＤ２Ｌの右端の表示とＬＣＤ２Ｒの左端の表示とを
欠落させている。これら視線位置計算機１３、ＬＣＤ位
置調整器１４、左眼用映像信号源１５、右眼用映像信号
源１６、映像信号変換手段１７は図示しない頭部装着型
映像表示装置本体とは別体となっており、その他の先の
構成は本体内（外装３１内）に収容されているものとす
る。そして、図示しない頭部装着型映像表示装置本体は
図示しないヘルメット等の装着手段と一体化されてい
る。

【００４９】本第二実施例は以上の如く構成されてお
り、以下にその作用を説明する。左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ
に表示された互いに視差を持つ映像は、左右プリズム３
Ｌ，３Ｒを透過し左右透反射面２２Ｌ，２２Ｒを透過
し、反射凹面部２３Ｌ，２３Ｒで拡大反射し、再び左右
透反射面２２Ｌ，２２Ｒで観察者眼球１Ｌ，１Ｒ側へ反
射し左右射出窓２５Ｌ，２５Ｒ近傍に射出瞳を形成す
る。観察者は図示しない装着手段により装置本体を顔面
側に位置させ、左右眼球１Ｌ，１Ｒを左右プリズム２１
Ｌ，２１Ｒにより形成される射出瞳近傍に配することで
瞳孔を透して拡大された立体映像を虚像１８Ｌ，１８Ｒ
として遠方にて観察できる。さらに本実施例は左右の虚
像の状態を観察者の視線変化に応じてより見やすくした
機能を有している。具体的には、左右の赤外光発光素子
４Ｌ，４Ｒから照射した赤外光は左右眼球１Ｌ，１Ｒの
表面で反射し、左右の赤外光受光素子アレイ５Ｌ，５Ｒ
上に導かれる。この左右の赤外光受光素子アレイ５Ｌ，
５Ｒで測定した受光状態の信号は、おのおの視線位置計
算機１３へと導かれる。一方左右の筐体２４Ｌ，２４Ｒ
の間隔をダイアル３４を回動させることで調整できる。
ダイアル３４を回動させるとその先の歯車３５が回動し
その上下に位置する鋸山部３６Ｌ，３６Ｒをそれぞれ接
近または離反する方向に付勢する。それに従い、筐体２
４Ｌ，２４Ｒはそれぞれ筐体内のＬＣＤ２Ｌ，２Ｒ及び
左右プリズム２１Ｌ，２１Ｒを一体として接近または離
反させられ、観察者の瞳孔間距離Ｉに合わせて射出瞳間
を調節することができる。また、このときの調整にあわ
せて図示しない可変抵抗の抵抗値が変化する。この抵抗
値は、左右の射出瞳間の距離、しいては観察者の瞳孔間
距離とも関係する。この信号もまた視線位置計算機１３
へと導かれる。そして視線位置計算機１３では、先の抵
抗値から求められる射出瞳間隔を左右眼球１Ｌ，１Ｒの
瞳孔間隔Ｉとして求め、先の受光状態を表す信号から左
右眼球１Ｌ，１Ｒの視線の横方向成分θＬ，θＲを算出
する。そして、第一実施例で示した図２の直上方から見
た左右眼球の瞳孔間隔Ｉと左右眼球１Ｌ，１Ｒの視線の
横方向成分θＬ，θＲと輻輳距離Ｌとの関係を示す図の
如く、左右眼球１Ｌ，１Ｒの中心から虚像１８Ｌ，１８
Ｒまでの輻輳距離Ｌを、Ｌ＝Ｉ／（ｔａｎθＬ−ｔａｎ
θＲ）として算出している。そして算出された輻輳距離
ＬはＬＣＤ位置調整器１４へと導かれる。そしてＬＣＤ
位置調整器１４で、先の輻輳距離Ｌに合わせて左右映像
の虚像を移動させるべくＬＣＤ２Ｌ，２Ｒを上下に移動
させる信号を生成する。その信号の生成であるが、左右
プリズム２１Ｌ，２１Ｒの焦点距離をｆとしたときに、
左右プリズム２１Ｌ，２１ＲのＬＣＤ側主点と左右ＬＣ
Ｄ２Ｌ，２Ｒの表示面までの距離Ｌ’を、Ｌ’＝ｆ（Ｌ
−ｆ）／Ｌとして算出し、この距離Ｌ’に合わせるべく
モーター１２を駆動させる信号を生成しモーター１２に
出力する。モーター１２はその信号に合わせて右方向ま
たは左方向にギア３３を回動させる。そして、ギア３３
と歯合するギア３２を付勢しシャフト３０を回動させ
る。この回動によりシャフト３０に設けられたボールネ
ジも回動し、それと接近して設けられた挿通部材２７の
ボールネジ穴２８が付勢され上下に移動する。そして、
挿通部材２７の棒部が挿通されたＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの挿
管部２６もそれに従い上下に移動し、プリズム２１Ｌ，
２１Ｒの光軸方向に従いＬＣＤ２Ｌ，２Ｒが上下に移動
する。よって、左右眼球１Ｌ，１Ｒの視線方向がたとえ
虚像の周辺部分であってもそれを考慮して輻輳位置が算
出されるので、常に視度と輻輳とが合致した頭部装着型
映像表示装置が達成できる。

【００５０】また、映像信号変換手段１７には、左右の
元映像信号が送られてきており、同時に視線位置計算機
１３により導かれた輻輳距離Ｌもまた導かれている。そ
して、輻輳距離Ｌをもとに、無限遠時（輻輳角が０°の
時）の表示領域の縁の状態を基準として、左右ＬＣＤ２
Ｌ，２Ｒ上の表示領域の縁がお互いに近づく方向に（Ｉ
ｆ）／（２Ｌ）だけ移動させるべく表示領域を決定し、
表示しない領域（欠落させる部分）を黒色表示させる信
号に変換し、左右ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒに導いている。以
下、この状態を示した図８の第二実施例の光路を展開し
た図を基に説明する。図中２３Ｌ，２３Ｒは光学作用を
する反射凹面部２３Ｌ，２３Ｒを簡略化して示したもの
である。図に示す表示面３７Ｌ，３７Ｒは常に光軸３８
Ｌ，３８Ｒと垂直に配されており光軸に従って平行移動
をする。そしてそのときの所定範囲Ｍ中での平行移動に
際して表示の左端及び右端の表示の欠落させる部分の軌
跡を図中の斜線部Ｂで示し、それに従って各位置での表
示画面中の映像表示範囲を欠落させる。その欠落量は、
図中に示すごとく左右反射凹面部２３Ｌ，２３Ｒの主点
間を結ぶ線分の中点と各々の焦点とを結ぶ破線ＡＬ，Ａ
Ｒ（図中破線）にそれぞれ平行に、表示される映像の端
の部分がくるように設定されている。また、表示面３７
Ｌ，３７Ｒが焦点の位置にある時は図に示す如くそれぞ
れ表示面３７Ｌの左端と表示面３７Ｒの右端の表示の欠
落量を０としている。また、この時に表示される映像の
中心が光軸と重なる様にＬＣＤ２Ｌの右端の表示とＬＣ
Ｄ２Ｒの左端の表示とを欠落させている。

【００５１】猶、本実施例では欠落部分を黒色表示によ
り映像上形成しているが、その色は黒に限らず、映像を
表示させない作用を有するものなら何色でも良い。図９
は作用および効果を説明するための図である。図９の
（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ無限遠輻輳時（虚像
上の山Ｘを注視した状態）の表示面（ＬＣＤ２Ｌ，２
Ｒ）位置を表す図、そのときの表示枠（表示領域）１９
の移動状態を表す図、そのときの融像状態を表す図であ
り、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）はそれぞれ近距離輻輳時
（虚像上の少年Ｙを注視した状態）の表示面（ＬＣＤ２
Ｌ，２Ｒ）の位置を表す図、そのときの表示枠（表示領
域）１９の移動状態を表す図、そのときの融像状態を表
す図である。（ａ）に示す如く、輻輳状態が無限遠の場
合は、（ｂ）に示す如く表示枠１９に対する山Ｘの位置
が同じになる。このとき左眼用ＬＣＤ２Ｌの左端の欠落
量を０とし、図中斜線部に示す如く右端を欠落させ、反
対に、右眼用ＬＣＤ２Ｒの右端の欠落量を０とし、左端
を欠落させそれぞれの表示枠１９を形成している。そし
て、融像時には（ｃ）に示すごとく山Ｘと一緒に視野枠
２０もともに融像される。そして、（ｄ）に示す如く、
輻輳状態が近距離の場合は、（ｄ）中の矢印で示す如く
ＬＣＤ２Ｌ，２Ｒが光軸にそって平行に移動する。そし
て表示枠１９を（ｂ）の状態よりも内側に移動させるべ
く図８の斜線部分で示すごとくＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの移動
に従って左眼用ＬＣＤ２Ｌの左端の欠落量を増加させる
とともに右端を欠落量を減少させ、反対に、右眼用ＬＣ
Ｄ２Ｒの右端の欠落量を増加させるとともに、左端を欠
落量を減少させている。（ｅ）は左右の視野枠１９が最
も内側に至った状態を示すものである。よって表示枠１
９のみが左右で合同のまま内側に移動する状態となり、
表示枠１９に対する少年Ｙの位置が左右で同じになる。
そして、融像時には（ｃ）に示すごとく少年Ｙと一緒に
視野枠２０もともに融像される。

【００５２】よっていかなる輻輳状態であっても注視点
と視野枠とが融像される見やすい頭部装着型映像表示装
置が達成される。また、本実施例では、視度と輻輳と視
野枠までもが一致するので融像に対する観察者への負担
を一層軽減させている。また、表示面上の表示枠のみを
変化させているので、映像処理が簡単である。しかも左
右のＬＣＤ２Ｌ，２Ｒの映像を表示している領域の移動
が左右で対称的であるので、虚像は常に視野角を変えず
に直前方に位置する。また、表示映像自体は光軸に沿っ
て平行移動するのみであるので、左右のＬＣＤ２Ｌ，２
Ｒの表示領域の縁の斜め移動の際にも注視点での輻輳状
態は変化しない。

【００５３】猶、本実施例で左右の縁の変更を映像表示
領域の一部を黒色表示とした例を示したが、左右にスラ
イドする左右映像表示素子の表示面近傍にそれぞれ設け
られた光束遮蔽視野絞りにより、メカ的に視野枠の変更
を行ってもよい。これにより、より安価な頭部装着型映
像表示装置を提供できる。また、本実施例では左右の虚
像の縁を変更するために欠落部分を左右の虚像で全く対
称に行った例を示したが、本発明の方法はこれに限らな
い。即ち、ＬＣＤの移動に伴って縁を変化させていく方
向が左右の虚像で右側端と左側端が各々反対に増減して
いれば対称的な縁の変更が可能であるからである。その
一例を図１０の変形例の光路を展開した図を基に説明す
る。図中２３Ｌ，２３Ｒは光学作用をする反射凹面部２
３Ｌ，２３Ｒを簡略化して示したものである。図に示す
表示面３７Ｌ，３７Ｒは常に光軸３８Ｌ，３８Ｒと垂直
に配されており光軸に従って平行移動をする。そしてそ
のときの表示の左端及び右端の表示の欠落させる部分Ｂ
の軌跡を図中の斜線で示し、それに従って欠落させる。
その欠落量は、図中に示すごとく左右反射凹面部２３
Ｌ，２３Ｒの主点間を結ぶ線分上であってその中点から
右方向に偏心した点と各々の焦点とを結ぶ破線ＡＬ，Ａ
Ｒにそれぞれ平行に、表示される映像の端の部分がくる
ように設定されている。また、表示面３７Ｌ，３７Ｒが
焦点の位置にある時は図に示す如くそれぞれ表示面３７
Ｌの左端と表示面３７Ｒの右端の表示の欠落量を０とし
ている。また、この時に表示される映像の中心が光軸と
重なる様にＬＣＤ２Ｌの右端の表示とＬＣＤ２Ｒの左端
の表示とを欠落させている。この様に構成しても観察者
の眼球前方の見やすい位置に常に虚像が投影されること
になる。また、観察者の利き目を考慮し、且つ映像信号
の変換を簡略化させるため、片方の映像表示素子上の映
像の縁のみを変更する構成としても良い。その例を図１
１の変形例の光路を展開した図を基に説明する。図中２
３Ｌ，２３Ｒは光学作用をする反射凹面部２３Ｌ，２３
Ｒを簡略化して示したものである。図に示す表示面３７
Ｌ，３７Ｒは常に光軸３８Ｌ，３８Ｒと垂直に配されて
おり光軸に従って平行移動をする。右眼用ＬＣＤ２Ｒ
は、観察者の輻輳状態によらず表示状態を変化させてい
ない。一方、他方のＬＣＤ２Ｌの表示についての左端及
び右端の表示の欠落させる部分Ｂの軌跡は図中の斜線で
示した通りであり、それに従って欠落させる。その欠落
量は、図中に示すごとく右眼側の反射凹面部２３Ｒの主
点と左眼側の反射凹面部２３Ｌの焦点とを結ぶ破線ＡＬ
に平行に、表示される映像の端の部分をがくるように設
定されている。また、表示面３７Ｌが焦点の位置にある
時は図に示す如く表示面３７Ｌの左端の表示の欠落量を
０としている。また、この時に表示される映像の中心が
光軸と重なる様にＬＣＤ２Ｌの右端の表示を欠落させて
いる。この様に構成しても観察者の眼球前方の見やすい
位置に常に虚像が投影されることになる。また、観察者
の利き目（ここでは右眼）を考慮し利き目側に対して枠
の変更をなくした見やすい頭部装着型映像表示装置が達
成できる。また、映像信号の変換が片方の映像信号のみ
であるので、映像信号変換手段１７の信号処理が簡略化
され、安価なものを提供できる。

【００５４】また、先に示した図１０および図１１に
て、表示される表示枠の横方向（左右の眼球を結ぶ方
向）の移動を、第一実施例で示したようにＬＣＤ２Ｌ，
２Ｒの横方向の移動に変更し、図１０及び図１１中の破
線に沿ってＬＣＤ２Ｌ，２Ｒを移動させるとともに、動
かされた横方向の移動量と同量分を先の横方向の移動方
向とは反対側に映像自体をスクロールさせる構成として
も良い。特に、図１１に示す如く、片方のＬＣＤ２Ｒの
移動を光軸移動のみとすることで、片方のＬＣＤ２Ｒの
横移動のための構成が不要となるとともに、実施例１で
記述した映像のスクロール処理を片方のみとすることが
できるので、軽量且つ安価な頭部装着型映像表示装置と
することができる。

【００５５】尚、第一実施例では赤外線発光素子及び赤
外線受光素子アレイを用いて左右眼球の瞳孔間隔を検出
した例を示し、第二実施例ではダイアルを回転させるこ
とで射出瞳間隔を変化させ、その調節の際の信号を基に
左右眼球の瞳孔間隔を含む信号を生成する例を示した。
本発明はこれらに限らず、装着手段の締めつけ具合を検
知してその情報から瞳孔間隔を算出する構成であっても
よい。以下その例を図１２及び図１３を基に説明する。

【００５６】図１２は眼鏡型の頭部装着型映像表示装置
の左右フレームの調整機構を示す構成図である。装置本
体３９の両側には一対の左右フレーム４０Ｌ，４０Ｒが
設けられており、このフレーム４０Ｌ，４０Ｒを観察者
の両耳に掛けるとともに左右フレーム４０Ｌ，４０Ｒで
観察者に頭部を左右から挟み込むことで装置本体を顔面
前方に保持可能としている。この左右フレーム４０Ｌ，
４０Ｒはそれぞれ図中の矢印方向に移動可能となってお
り、図中ダイアル４１を図中の矢印方向に回動させるこ
とでそれぞれのカギ付シャフト４２が図中の矢印方向へ
移動し、観察者の頭部の大きさに合わせてフレーム４０
Ｌ，４０Ｒの間隔を調整できる構成となっている。ま
た、ダイアル４１は図示しない位置の可変抵抗の抵抗値
をダイアル４１の回動状態に則して変化させるボリュー
ムつまみとしての役目も兼ねている。そして、その抵抗
値を表す信号は視線位置計算機１３へ導かれ、その抵抗
値から観察者の頭部の横幅を算出し、その値に０．４を
かけた値を観察者の瞳孔間隔とみなして輻輳位置を計算
する材料として使用している。

【００５７】また、図１３はゴーグル型の頭部装着型映
像表示装置の装着用ベルトの調整機構を示す構成図であ
る。装置本体３９の両側から装着用ベルト４３が延びて
おり、ダイアル４４を図中矢印の方向に回動させること
でベルト４３を図中矢印の方向に巻き取り、長さを可変
とし、観察者の頭部の大きさに合った長さに調整するこ
とでぴったりと装着可能にしている。また、ダイアル４
４は図示しない位置の可変抵抗の抵抗値をダイアル４４
の回動状態に則して変化させるボリュームつまみとして
の役目も兼ねている。そして、その抵抗値を表す信号は
視線位置計算機１３へ導かれ、その抵抗値から観察者の
頭部の周囲の長さを算出し、その値に０．１５をかけた
値を観察者の瞳孔間隔とみなして輻輳位置を計算する材
料として使用している。

【００５８】このように構成することで、観察者自身に
よる装着具合の調整で自動的に左右の瞳孔間距離も計算
され、効率良く瞳孔間距離の設定が行える。また、左右
眼球の視線の横方向成分から輻輳位置を計算するこれら
実施例の他に、虚像位置の映像の表示領域に対応して複
数設定された輻輳位置信号を有し、観察者の片方の眼球
の視線方向を読み取り、その視線方向に位置する虚像位
置の映像に対応した輻輳位置信号に合わせて虚像位置を
調整する構成であっても構わない。

【００５９】また、本願発明の第３の目的を達成する為
の第三実施例を図１４（ａ），（ｂ）を基に説明する。
図４（ａ）において、装置本体３９内には先の各実施例
に示した映像表示素子や接眼光学系等が配されており、
詳細については先の実施例と同様であるので説明は省略
する。この装置本体３９はこの装置本体を観察者の頭部
に装着可能とするための部分円筒状のプラスチック性の
装着部４５が接続されており、全体として頭部装着型映
像表示装置本体４６を構成している。一方、この頭部装
着型映像表示装置本体４６とは別体に、図示しない映像
表示素子の映像信号、映像表示素子を前後に移動させる
移動信号を生成する制御部４７が配され、この制御部４
７の信号を上記頭部装着型映像表示装置本体４５へ電送
するためプラグ４８を先端に設けた配線コード４９が設
けられている。この配線コード４９と頭部装着型映像表
示装置本体４６とを電気的に繋げるべく、この頭部装着
型映像表示装置本体４６の左右及び後方の位置の配線コ
ード４９先端のプラグ４８と接続可能とする接続部５０
が設けられている。このおのおのの接続部５０には、プ
ラグ４８を上方から抜き差し出来るように互いに向かい
合ったＬ字型レール５１が設けられており、その底面に
映像表示素子やモーターと電気的に繋がった複数の金属
板５２が配されている。一方、プラグ４８の下面にもま
たプラグ４８を接続部５０に合わせたときに先の金属板
と合わさる位置に制御部４７からの信号が送られてくる
複数の金属棒５３が配されている。また、これら金属板
５２と接続棒５３とが外れにくくするように、各接続部
５０には図示しない接続部低部に磁石が設けられてい
る。

【００６０】本実施例はこのように構成されており、以
下にその作用を示す。制御部４７で生成された映像信号
及び移動信号は配線コード４９を通じてプラグ４８へと
導かれる。そして、プラグ４８は、観察者の所望する位
置の接続部５０に接続が可能であり、プラグ４８を所望
した接続部５０のＬ字型レール５１に従って挿入し、接
続部の底面に設けられた金属板５２とプラグ４８の金属
棒５３とが接触する。このとき、接続部の底面の磁石の
磁力により、金属板５２と金属棒５３とが接触固定され
る。そして、プラグ４８に送られた信号は、この金属棒
５３と金属板５２とを介して、図示しない映像表示素子
やモーターに導かれ、その信号により映像を表示した
り、モーターが駆動され視度が自動的に変化させられた
りする。また、装置本体内の図示しない視線検知手段か
らの信号を制御部４７へ電送するルートとしてもよい。

【００６１】よって観察者は使用の状況によって配線コ
ードが邪魔のならない位置に、配線コード自体が移動で
きるので、使用時のうざったさや、配線の絡みによる事
故を未然に防止することができる。また、図１４（ａ）
に示す装置本体３９の下面中央の重心部分に先の接続部
５０を設け、その接続部を介して、制御信号を装置本体
内に電送する構成としても構わない。このときに接続部
に接続される電送手段を先の配線コード４９のみのもの
にかえて、折り曲げた位置で固定されるアームスタンド
とし、このアームスタンド中に配線コード４９が配され
る構成とし、且つ、装着部４５が装置本体３９から外せ
る構成としてもよい。この様に構成することで、図１４
（ｂ）の使用状態を示す図の如く、観察者は頭部への重
量負担を受けることなく映像を観察することができると
ともに、映像を見ないときはアームスタンドを観察者の
眼球前方から退避させることができる。そのため、図の
ように椅子に座って楽に映像を観察したい時などは、こ
のようなアームスタンドに接続させて観察できる等、利
用の幅が広がる。

【００６２】また、このスタンド中に各種制御を行うス
イッチ部を設ける等して構わない。なお、本発明は以上
の実施例に限定されるものではなくそれぞれの実施例内
の構成は互いに転移や置換が可能であり、また特許請求
の範囲に記載された内容の範囲内であれば種々の変更が
あって構わない。

【００６３】

【発明の効果】以上の説明から判る通り、本願発明によ
れば、視差を含む映像の観察であっても注視する虚像部
分の輻輳角と視度が全虚像領域で合致した頭部装着型映
像表示装置を提供することができる。また、使用者の瞳
孔間隔の違いによらず輻輳状態と視度及び／又は輻輳状
態と視野枠が合致した頭部装着型映像表示装置を提供す
ることができる。

【００６４】また、観察者の輻輳状態によらず、視野枠
が常に融像される見やすい頭部装着型映像表示装置を提
供することができる。また、配線コードが邪魔の成らな
い頭部装着型映像表示装置を提供することができる。ま
た、本明細書内に記載した種々の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例の主要構成部を示す図である。

【図２】第一実施例の直上方から見た左右眼球の瞳孔間
隔と左右眼球の視線の横方向成分と輻輳距離との関係を
示す図である。

【図３】第一実施例作用及び効果を説明するための図で
ある。

【図４】第二実施例の主要構成部を示す図である。

【図５】第二実施例一部詳細図である。

【図６】第二実施例の縦断面図である。

【図７】第二実施例の筐体移動のための構成図である。

【図８】第二実施例の光路を展開した図である。

【図９】第二実施例の作用および効果を説明するための
図である。

【図１０】第一及び第二実施例の変形例の光路を展開し
た図である。

【図１１】第一及び第二実施例の変形例の光路を展開し
た図である。

【図１２】眼鏡型の頭部装着型映像表示装置の左右フレ
ームの調整機構を示す構成図である。

【図１３】ゴーグル型の頭部装着型映像表示装置の装着
用ベルトの調整機構を示す構成図である。

【図１４】第３実施例の主要構成図である。

【図１５】第１実施例のディスプレイ本体部の横断面概
略図である。

【図１６】第１実施例の全体構成図である。

【図１７】従来技術を示す概念図である。

【図１８】従来技術を示す概念図である。

【符合の説明】 １Ｌ，１Ｒ 眼球 ２Ｌ，２Ｒ ＬＣＤ ３Ｌ，３Ｒ 凸レンズ ４Ｌ，４Ｒ 赤外光発光素子 ５Ｌ，５Ｒ 赤外光受光素子アレイ ６Ｌ，６Ｒ 溝 ７ 突出部 ８ シャフト ９ 固定部材 １０ 鋸山 １１ 歯車 １２ モーター １３ 視線位置計算機 １４ ＬＣＤ位置調整器 １５ 左眼用映像信号源 １６ 右眼用映像信号源 １７ 映像信号変換手段 １８Ｌ，１８Ｒ 虚像 １９ 表示枠 ２０ 視野枠 ２１Ｌ，２１Ｒ プリズム ２２Ｌ，２２Ｒ 透反射面 ２３Ｌ，２３Ｒ 反射凹面部 ２４Ｌ，２４Ｒ 筐体 ２５Ｌ，２５Ｒ 射出窓 ２６ 挿管部 ２７ 挿通部材 ２８ ボールネジ穴 ２９ 誘導溝 ３０ シャフト ３１ 外装 ３２ ギア ３３ ギア ３４ ダイアル ３５ 歯車 ３６ 鋸山部 ３７Ｌ，３７Ｒ 表示面の軌跡 ３８Ｌ，３８Ｒ 光軸 ３９ 装置本体 ４０ フレーム ４１ ダイアル ４２ シャフト ４３ ベルト ４４ ダイアル ４５ 装着部 ４６ 頭部装着型映像表示装置本体 ４７ 制御部 ４８ プラグ ４９ 配線コード ５０ 接続部 ５１ Ｌ字型レール ５２ 金属板 ５３ 金属棒

Claims (28)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】観察者の左右両眼それぞれに対応した視差
   を持つ映像を表示する左眼用映像表示素子及び右眼用映
   像表示素子と、上記左右の映像表示素子に表示された左
   右映像をそれぞれ上記観察者の左右両眼へ虚像として導
   く左眼用接眼光学系及び右眼用接眼光学系と、上記左右
   の映像表示素子及び上記左右の接眼光学系とを上記観察
   者の頭部に装着可能とする装着手段とを有する頭部装着
   型映像表示装置において、 上記観察者の左右眼球の視線方向の少なくとも略左右眼
   球を結ぶ横方向成分を検出可能とする左右眼球視線方向
   検出手段と、 上記左右眼球視線方向検出手段により導かれた左右眼球
   の視線方向の横方向成分信号から上記左右眼球の視線の
   横方向成分が交差する位置を輻輳位置として算出する視
   線位置算出手段と、 上記視線位置算出手段により算出された輻輳位置に上記
   左右映像の虚像を移動させるべく上記左右の映像表示素
   子及び上記左右の接眼光学系の少なくともいずれか一方
   を移動させる虚像位置移動手段とを有することを特徴と
   する頭部装着型映像表示装置。
2. 【請求項２】上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を検出す
   る瞳孔間隔検出手段を具え、 上記視線位置算出手段が上記左右眼球視線方向検出手段
   により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分を含む
   信号及び上記瞳孔間隔検出手段により検出された瞳孔間
   隔とから上記左右眼球の視線が交差する輻輳位置を算出
   する視線位置算出手段であることを特徴とする請求項１
   記載の頭部装着型映像表示装置。
3. 【請求項３】上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を示す情
   報を外部より変更可能とする瞳孔間隔情報変更手段を具
   え、 上記視線位置算出手段が、上記左右眼球視線方向検出手
   段により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分を含
   む信号、及び上記瞳孔間隔情報変更手段により変更され
   た瞳孔間隔信号とから上記左右眼球の視線が交差する輻
   輳位置を算出する視線位置算出手段であることを特徴と
   する請求項１記載の頭部装着型映像表示装置。
4. 【請求項４】上記左眼用接眼光学系または上記右眼用接
   眼光学系の少なくとも一部を偏心移動可能とし左右眼球
   近傍に形成される左右の射出瞳の間隔を可変に構成した
   射出瞳間隔調整手段を具え、 上記瞳孔間隔情報変更手段は上記射出瞳間隔調整手段と
   一体化され上記射出瞳間隔調整手段による射出瞳間隔の
   調整に従って瞳孔間隔信号が変換されることを特徴とす
   る請求項３記載の頭部装着型映像表示装置。
5. 【請求項５】上記装着手段による締めつけ具合を検知す
   る装着状態検知手段を具え、 上記瞳孔間隔情報変更手段は上記装着状態検知手段と一
   体化され上記装着状態検知手段による締めつけ具合を示
   す情報に従って瞳孔間隔信号を変換することを特徴とす
   る請求項３記載の頭部装着型映像表示装置。
6. 【請求項６】観察者の左右両眼それぞれに対応した視差
   を持つ映像を表示する左眼用映像表示素子及び右眼用映
   像表示素子と、上記左右の映像表示素子に表示された左
   右映像をそれぞれ上記観察者の左右両眼へ虚像として導
   く左眼用接眼光学系及び右眼用接眼光学系と、上記左右
   の映像表示素子及び上記左右の接眼光学系とを上記観察
   者の頭部に装着可能とする装着手段とを有する頭部装着
   型映像表示装置において、 上記観察者の左右眼球のうち少なくともいずれかの視線
   方向を検出可能とする視線方向検出手段と、 上記視線方向検出手段により導かれた眼球の視線方向を
   示す信号を基に輻輳位置を算出する視線位置算出手段
   と、 上記視線位置算出手段により導かれた輻輳位置に基づい
   て、左右夫々の虚像の枠を形成する映像表示素子上の映
   像の縁部を、左右の映像で相対的に近接又は離反するよ
   うに移動させることにより、上記左右の映像表示素子上
   の表示領域を略合同に表示させる虚像縁変更手段とを有
   する頭部装着型映像表示装置。
7. 【請求項７】上記視線方向検出手段が上記観察者の左右
   眼球の視線方向の横方向成分を検出可能とする左右眼球
   視線方向検出手段であり、 上記視線位置算出手段が上記左右眼球視線方向検出手段
   により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分信号か
   ら上記左右眼球の視線の横方向成分が交差する位置を輻
   輳位置として算出する視線位置算出手段であることを特
   徴とする請求項６記載の頭部装着型映像表示装置。
8. 【請求項８】上記虚像縁変更手段が、上記左右の虚像を
   左右略対称的に変更させるため、上記左眼用映像表示素
   子上の左端の表示部を欠落させて表示させる場合には、
   それに合わせて上記右眼用映像表示素子上の右端の表示
   部を欠落させて表示させ、及び／または、上記左眼用映
   像表示素子上の右端の表示部を欠落させて表示させる場
   合には、それに合わせて上記右眼用映像表示素子上の左
   端の表示部を欠落させて表示させるように形成された、
   左右映像欠落手段からなることを特徴とする請求項６ま
   たは７記載の頭部装着型映像表示装置。
9. 【請求項９】上記左右映像欠落手段は上記左右の映像表
   示素子の右方向を正とするとき、上記輻輳位置の奥行き
   距離に比例関係をもたせ上記奥行き距離が小さいほど上
   記左眼用映像表示素子上の左端の表示の縁移動量を正方
   向に大に変換して上記左端の表示を欠落させるととも
   に、上記比例関係とは逆方向の比例関係をもって上記右
   眼用映像表示素子上の右端の表示の縁移動量を負方向に
   大に変換して上記右端の表示を欠落させることを特徴と
   する請求項８記載の頭部装着型映像表示装置。
10. 【請求項１０】上記左右映像欠落手段は上記左右の映像
    表示素子の右方向を正とするとき、上記輻輳位置の奥行
    き距離に比例関係をもたせ上記奥行き距離が大きいほど
    上記左眼用映像表示素子上の右端の表示の縁移動量を負
    方向に大に変換して上記右端の表示を欠落させるととも
    に、上記比例関係と逆方向の比例関係をもって上記右眼
    用映像表示素子上の左端の表示の縁移動量を正方向に大
    に変換して上記左端の表示を欠落させることを特徴とす
    る請求項８または９記載の頭部装着型映像表示装置。
11. 【請求項１１】上記左右の映像表示素子の中心部を上記
    左右の接眼光学系の光軸から上記中心部がお互いに近づ
    く方向に偏心させると共に、上記左右眼球の視線の輻輳
    角が略０度となる時に上記左眼に導かれる虚像の左端の
    欠落量を略０とし且つ上記右眼に導かれる虚像の右端の
    欠落量を略０とし、上記観察者左右眼球の輻輳変化に伴
    う上記枠形状の変更に際しても上記左右の映像表示素子
    上の表示される領域を上記変更の前後で略合同としたこ
    とを特徴とする請求項１０記載の頭部装着型映像表示装
    置。
12. 【請求項１２】上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を検出
    する瞳孔間隔検出手段を具え、 上記視線位置算出手段が上記左右眼球視線方向検出手段
    により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分を含む
    信号及び上記瞳孔間隔検出手段により検出された瞳孔間
    隔とから上記左右眼球の輻輳位置を算出する視線位置算
    出手段であることを特徴とする請求項７，８，９，１０
    および１１記載の頭部装着型映像表示装置。
13. 【請求項１３】上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を示す
    情報を外部より変更可能とする瞳孔間隔情報変更手段を
    具え、 上記視線位置算出手段が上記左右眼球視線方向検出手段
    により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分を含む
    信号及び上記瞳孔間隔情報変更手段により変更された瞳
    孔間隔信号とから上記左右眼球の視線が交差する輻輳位
    置を算出する視線位置算出手段であることを特徴とする
    請求項７，８，９，１０および１１記載の頭部装着型映
    像表示装置。
14. 【請求項１４】上記左眼用接眼光学系または上記右眼用
    接眼光学系の少なくとも一部を偏心移動可能とし左右眼
    球近傍に形成される左右の射出瞳の間隔を可変に構成し
    た射出瞳間隔調整手段を具え、 上記瞳孔間隔情報変更手段は上記射出瞳間隔調整手段と
    一体化され上記射出瞳間隔調整手段による射出瞳間隔の
    調整に従って瞳孔間隔信号が変換されることを特徴とす
    る請求項１３記載の頭部装着型映像表示装置。
15. 【請求項１５】上記装着手段による締めつけ具合を検知
    する装着状態検知手段を具え、 上記瞳孔間隔情報変更手段は上記装着状態検知手段と一
    体化され上記装着状態検知手段による締めつけ具合を示
    す情報に従って瞳孔間隔信号を変換することを特徴とす
    る請求項１３記載の頭部装着型映像表示装置。
16. 【請求項１６】上記虚像縁変更手段が、上記左眼用映像
    表示素子及び上記右眼用映像表示素子との間隔を接近及
    び離反させる映像表示素子接近離反手段であり、且つ上
    記左眼用映像表示素子及び上記右眼用映像表示素子の接
    近離反時の移動量にともなって接近時には外側へ映像を
    横方向にスクロールさせ離反時には内側へ映像を横方向
    にスクロールさせる映像変換手段を有することを特徴と
    する請求項６記載の頭部装着型映像表示装置。
17. 【請求項１７】上記視線方向検出手段が、上記観察者の
    左右眼球の視線方向のうち、少なくとも略左右眼球を結
    ぶ横方向成分を検出可能とする左右眼球視線方向検出手
    段からなり、 上記視線位置算出手段が、上記左右眼球視線方向検出手
    段により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分信号
    から上記左右眼球の視線の横方向成分が交差する位置を
    輻輳位置として算出する構成を有し、 上記虚像位置移動手段が、上記視線位置算出手段により
    算出された輻輳位置に上記左右映像の虚像を移動させる
    べく上記左右の映像表示素子と上記左右の接眼光学系の
    少なくとも一方を移動させる手段をも備えたことを特徴
    とする請求項６記載の頭部装着型映像表示装置。
18. 【請求項１８】上記映像表示素子接近離反手段が、上記
    左眼用映像表示素子及び上記右眼用映像表示素子との間
    隔を接近及び離反の移動を左右略対称に行うよう形成さ
    れたことを特徴とする請求項１６記載の頭部装着型映像
    表示装置。
19. 【請求項１９】上記映像表示素子接近離反手段が上記左
    眼用映像表示素子または上記右眼用映像表示素子のいず
    れか一方の映像表示素子のみを横方向に移動させる映像
    表示素子接近離反手段であり、 上記映像変換手段が上記映像表示素子接近離反手段によ
    り横方向に移動させられる上記一方の映像表示素子のみ
    の映像を横方向にスクロールさせる映像変換手段である
    ことを特徴とする請求項１６記載の頭部装着型映像表示
    装置。
20. 【請求項２０】観察者の左右両眼それぞれに対応した視
    差を持つ映像を表示する左眼用映像表示素子及び右眼用
    映像表示素子と、上記左右の映像表示素子に表示された
    左右映像をそれぞれ上記観察者の左右両眼へ虚像として
    導く左眼用接眼光学系及び右眼用接眼光学系と、上記左
    右の映像表示素子及び上記左右の接眼光学系とを上記観
    察者の頭部に装着可能とする装着手段とを有する頭部装
    着型映像表示装置において、 上記観察者の左右眼球のうち少なくともいずれかの視線
    方向を検出可能とする視線方向検出手段と、 上記左右眼球視線方向検出手段により導かれた眼球の視
    線方向を示す信号を基に輻輳位置を算出する視線位置算
    出手段と、 上記視線位置算出手段により導かれた輻輳位置の奥行き
    に関係させ上記輻輳の状態で上記左右眼球に導かれる左
    右虚像の縁を互いに合致させるべく上記右眼または上記
    左眼に導かれる虚像の一方のみの虚像の縁の変更を行
    い、上記左右の映像表示素子上の表示領域を略合同に表
    示させる虚像縁変更手段とを有する頭部装着型映像表示
    装置。
21. 【請求項２１】観察者の左右両眼それぞれに対応した視
    差を持つ映像を表示する左眼用映像表示素子及び右眼用
    映像表示素子と、 上記左右の映像表示素子に表示された左右映像をそれぞ
    れ上記観察者の左右両眼へ虚像として導く左眼用接眼光
    学系及び右眼用接眼光学系と、 上記左右の映像表示素子及び上記左右の接眼光学系とを
    上記観察者の頭部に装着可能とする装着手段と、 上記観察者の左右眼球の視線方向の少なくとも横方向成
    分を検出可能とする左右眼球視線方向検出手段と、 上記左右眼球視線方向検出手段により導かれた左右眼球
    の視線方向の横方向成分信号から上記左右眼球の輻輳位
    置を算出する視線位置算出手段と、 上記視線位置算出手段により算出された輻輳位置に上記
    左右映像の虚像を移動させるべく上記左右の映像表示素
    子及びまたは上記左右の接眼光学系を移動させる虚像位
    置移動手段とを有する頭部装着型映像表示装置におい
    て、 上記観察者の左右眼球の瞳孔間隔を示す情報を外部より
    変更可能とする瞳孔間隔情報変更手段を具え、 上記視線位置算出手段が上記左右眼球視線方向検出手段
    により導かれた左右眼球の視線方向の横方向成分を含む
    信号及び上記瞳孔間隔情報変更手段により変更された瞳
    孔間隔信号とから上記左右眼球の輻輳位置を算出する視
    線位置算出手段であることを特徴とする頭部装着型映像
    表示装置。
22. 【請求項２２】上記左眼用接眼光学系または上記右眼用
    接眼光学系の少なくとも一部を偏心移動可能とし左右眼
    球近傍に形成される左右の射出瞳の間隔を可変に構成し
    た射出瞳間隔調整手段を具え、 上記瞳孔間隔情報変更手段は上記射出瞳間隔調整手段と
    一体化され上記射出瞳間隔調整手段による射出瞳間隔の
    調整に従って瞳孔間隔信号が変換されることを特徴とす
    る請求項２１記載の頭部装着型映像表示装置。
23. 【請求項２３】上記装着手段による締めつけ具合を検知
    する装着状態検知手段を具え、 上記瞳孔間隔情報変更手段は上記装着状態検知手段と一
    体化され上記装着状態検知手段による締めつけ具合を示
    す情報に従って瞳孔間隔信号を変換することを特徴とす
    る請求項２１記載の頭部装着型映像表示装置。
24. 【請求項２４】映像を表示する映像表示素子と上記映像
    表示素子に表示された映像を観察者の眼球内に虚像とし
    て像を導く接眼光学系と上記映像表示素子及び上記接眼
    光学系とを上記観察者の頭部へ装着可能とする装着手段
    とを備えた頭部装着型映像表示装置本体と、 上記頭部装着型映像表示装置本体とは別体であり且つ上
    記頭部装着型映像表示装置本体の電気的制御を行う信号
    を生成する制御手段と、 上記頭部装着型映像表示装置本体及び上記制御手段とを
    電気的に接続し上記電気的制御を行う信号を上記頭部装
    着型映像表示装置本体へ電送する配線コードとを備えた
    頭部装着型映像表示装置において、 上記頭部装着型映像表示装置本体に対する上記配線コー
    ドの接続位置を変更可能に構成した接続位置変更手段を
    有することを特徴とする頭部装着型映像表示装置。
25. 【請求項２５】上記接続位置変更手段は上記頭部装着型
    映像表示装置本体に設けられ抜き差しにより上記配線コ
    ードを電気的に接続可能とした複数の接続部であること
    を特徴とする請求項２４記載の頭部装着型映像表示装
    置。
26. 【請求項２６】上記複数の接続部のうち少なくとも一つ
    ずつが頭部装着側映像表示装置本体の左右にそれぞれ設
    けられたことを特徴とする請求項２５記載の頭部装着型
    映像表示装置。
27. 【請求項２７】上記複数の接続部のうちいずれかが頭部
    装着側映像表示装置本体の後側に設けられたことを特徴
    とする請求項２５記載の頭部装着型映像表示装置。
28. 【請求項２８】上記接続位置変更手段は上記頭部装着型
    映像表示装置本体に沿って移動自在に設けられたレール
    若しくはカムによるスライド形式に接続されたことを特
    徴とする請求項２４記載の頭部装着型映像表示装置。