WO2005055596A1 - 情報表示装置及びワイヤレスリモートコントローラ - Google Patents

Abstract

ヘッドマウントディスプレイ１は、リアアーム２、リアアーム２に取り付けられた収納部３、収納部３に収納可能に保持されたディスプレイアーム４、ディスプレイアーム４の先端に回動可能に取り付けられた表示部５、リアアーム２の両端部に設けられたヘッドホーン６を主要部としている。画像表示装置７に電源や信号を供給するフラットケーブル１２は、配線取り付け部１３を介して収納部３の中に引き込まれ、配線取り付け部１３により収納部３に固定されている。収納部３の中ではフラットケーブル１２は、配線押さえ１４でその中間部を固定され、その後、ディスプレイアーム４の後端部からディスプレイアーム４の中に入り、さらに球面継手１０の中を通って表示部５中の画像表示装置７まで導かれている。これにより、配線により、人間の動作を妨げたり、煩わしさを感じさせたりすることが少ないヘッドマウントディスプレイとすることができる。

Description

明 細 書 .

'「青報表示装置及ぴワイヤレス リモートコン トローラ 技術分野

本発明は頭部に装着して映像を観測するへッ ドマウントディスプレイ、 ユアアイディスプレイなどのウェアラブルな情報表示装置、 特に、 ユー ザに対し外界と画像との双方を呈示する情報表示装置、 及びこのような †青報表示装置に使用されるワイヤレス リモー トコン トローラに関する。 なお、 外界とは、 情報表示装置より外側の領域のことである。 背景技術 ■ 近年、液晶パネル（L CD)等の表示デバイス上に表示された映像を、 接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して拡大した虚像とし て観察する眼鏡タイプの映像表示装置が種々提案され、 へッ ドマウン ト ディスプレイと呼ばれている。

この映像表示装置は、 多くの場合、 頭に卷いた形で頭部に装着する構 成とされ、 両眼に対応する位置に映像表示系を形成した両眼タイプと左 右眼の一方の眼に対応する位置に映像表示系を形成した片眼タイプとが ある。 このうち、 両眼タイプのものは、 主として映像を楽しむための目 勺に使用される。 片眼タイプのものは、 例えばウェアラブルパソコン等 の表示装置等や、 作業者に指示を表示する表示装置としての使用方法が 期待されている。 その例として、 特開平 8— 3 0 5 2 9 8号、 特開平 1 0 - 1 1 1 4 7 0号公報に記載されるような方式のものが公知となって いる。

本出願人は、 このような公知のへッ ド.マウントディスプレイとは異な る、 全く新しい方式のへッ ドマゥントディスプレイについて、 特開 2 0 0 4— 2 0 7 8 4 7号として出願公開されている。 の発明によれば、 頭部に装着されるへッ ドマウントディスプレイ本体音 |3は、 頭部の後部に 装着されて、 頭部を挟み込むような弾性を有するリアアームと、 リアァ ームに取り付けられた左右のヘッ ドホーンと、 先端き 13に表示部を取り付 けたディスプレイアームとを主要部として構成されている。

このようなへッ ドマウントディスプレイの 1例を図 1 一 1 0に示す。 なお、 図 1— 1 0に示すものは前述のとおり、 新しい方式で、 本出願の 優先日時点で公知のものでばなく、 前述の 2つの特^文献に記載されて いるような公知のものとは異なっている。 図 1— 1 0 は、 へッ ドマゥン トディスプレイを人間が頭に装着した状態を示すものである。 へッ ドマ ゥントディスプレイ 2 1のリァアーム 2 2は弾性を有し、 人間の頭部を 後頭部から挟み込んで、 それ自身を人間の頭部に固定するようになって いる。 リァアーム 2 2には、保持部 2 3が取り付けられ、保持部 2 3は、 ディスプレイアーム 2 4を摺動可能に保持するようになっている。 ディ スプレイアーム 2 4の先端には表示部 2 5が取り付け られている。 そし て、 ディスプレイアーム 2 4を、 保持部 2 3中に摺動 させることにより 前進後退させ、 表示部 2 5を使用位置、 待避位置とすることができる。 2 6はへッ ドホーンであり、 .へッ ドマウントディスプ レイ 2 1は、 この ヘッ ドホーン 2 6で、 人間の頭部を両側から挟み込んでいる。 ' このような、 へッ ドマゥントディスプレイ 2 1において、 表示部 2 5 中に'設けられた画像表示装置に電源や信号を供給する必要がある。 又、 表示部 2 5にマイクロフォンが付属される場合があり 、 この場合は、 こ のマイクロフォンにも電源を供給する必要がある。 従来考えられていた 電源供給方式は、 図 1 _ 1 0に示すように、 制御装置 2 7から配線ケー ブル 2 8を通して、 直接、 表示部 2 5に電源配線や信号配線を行う方法 であった。'

しかしながら、 このように制御装置 2 7から表示部 2 5に直接配線を 行った場合、 この配線ケーブル 2 8が人間の動作を妨げたり、 煩わしさ を感じさせたりすることがあった。 本発明はこのような事情に鑑みてな されたもので、 ヘッ ドマウントディスプレイ等の情報表示装置の表示部 への配線を頭部に固定される部分を介して行うことにより、 人間の動作 を妨げたり、 煩わしさを感じさせたりすることが少ない情報表示装置を 提供することを目的とする。 又、 単眼タイプのユアアイディスプレイを装着したユーザは、 一方の 眼で外界を目視し、 他方の眼でニァアイディスプレイの表示画像を目視 することができる。 例えば、 ユーザは、 このユアアイディスプレイを D V Dプレーヤなどの機器に接続して映画を見る。 多くの場合、 そのユー ザの意識は外界よりも映画の方に集中する。

しかし、 ユーザの前を人が突然横切ったり、 ユーザの前方にあった物 体が急接近したり、ユーザの周辺で消灯していた照明が急に点灯したり、 ユーザの周囲で非常灯が点滅するなどの変化が生じると、 ユーザの意識 の集中の対象は、 即座に映画から外界に切り換わる。 このような脳内の 切り換えは、 外界の危険を即座に察知するために役立つ。

しかし、 屋内などの比較的安全な使用状況にあっては、 この脳内の切 り換えは映画への没入感を損ねるだけなので、 煩わしく感じられる。 そこで本発明は、 ユーザの画像に対する没入感を維持することのでき る情報表示装置を提供することを目的とする。 又、 単眼タイプのニァアイディスプレイにおいては、 画像の呈示距離 (画像の見かけ位置までの距離） は、 十分長く設定されているので、 ュ 一ザは、 眼をあまり緊張させることなく外界を目視したり画像を目視し たりすることができる。

しかし、外界に存在する物体の距離（物体までの距離）は擴々であり、 6 0 c mのように短いときもある。 この場合、 外界を目視する眼を緊張 させ、 画像を目視する眼を弛緩させるという難しい調節が;^、要となり、 ユーザの眼が疲労する。

そこで本発明は、 ユーザの眼の疲労を低減することのできる情報表示 装置を提供することを目的とする。 図 4一 9はへッ ドマゥントディスプレイ装置の斜視図で る。

このへッ ドマゥントディスプレイ装置はリァアーム 7 1 0 とフロン ト アーム 7 2 0と映像表示部 7 3 0と収容部 7 4 0 とコン トローラ 7 5 0 とリモー トコン トローラ 7 6 0とを備えている。

リアアーム 7 1 0は円弧状であり、 後頭部に装着される。'

リアアーム 7 1 0の両端部にはヘッ ドホーン部 7 1 5， 7 1 6が設け られ、 操作者 （図示せず） の左右の耳に装着される。 リアアーム 7 1 0 の両端部がヘッ ドホーン部 7 1 5 , 7 1 6を介して側頭部を押圧する。 また、 リアアーム 7 1 0の一端部には弓形状のフロン トアーム 7 2 0 を摺動可能に支持する収容部 7 4 0が取付部材 7 4 1を介して取り付け られている。 · フロン トアーム 7 2 0の先端部には操作者の目の前方に配置される映 像表示部 7 3 0が支持されている。

コン ト ローラ 7 5 0はケーブル 7 5 0 aを介して収容部 7 4 0に接続 され、 収容部 7 4 0内に収容されているフロン トアーム 7 2 0の出し入 れを行うモータ （図示せず） 等の駆動を制御する。

リモートコントローラ 7 6 0はケーブル 7 5 0 b 介して コントロー ラ 7 5 0に接続され、 ケーブル 7 5 0 bを介して信号データをコント口 ーラ 7 5 0へ送る。

図 4 _ 1 0は他のへッ ドマゥントディスプレイ装置の斜視図であり、 図 4一 9のへッ ドマゥントディスプレイ装置と共通する部分に fま同一符 号を付してその説明を省略する。

このへッドマゥントディスプレイ装置はコントローラ 7 5 1 と リモー トコン トローラ 7 6 1 とをワイヤレスとした点で図 4一 9のへッ ドマウ ン トディスプレイ装置と相違する。

リモー トコン ト ローラ 7 6 1は赤外線を出射する送信部 （図示せず） を有する。

コントローラ 7 5 1はリモー トコン トローラ 7 6 1から出射された赤 外線を受光する受信部 7 5 2を有する。 · 図 4— 9のへッ ドマウントディスプレイ装置には、 コントローラ 7 5 0とリモー トコン トローラ 7 6 0 とがケーブル 7 5 0 bを介して接続さ れているため、 ケープノレ 7 5 0 bをリモー トコン トローラ 7 6 〇の操作 の邪魔にならないように引き回したり しなければならず、 煩わしいとい う問題がある。

図 4一 1 0のへッ ドマゥントディスプレイ装置には、 ワイヤレスであ るので、 ケーブル 7 5 0 bを引き回す煩わしさはない。 しかし、 コント ローラ 7 5 1は通常操作者のベルト等に装着したり、 ポケッ トやかばん に収納したり して使用されるので、 リモートコントローラ 7 6 1から信 号データを送るためにはコントローラ 7 5 1や受信部 7 5 2の位置を確 認しなければならない場合があり、 使い難いという問題がある。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、 へッ ドマゥント ディスプレイ等の情報表示装置のリモートコントローラの操作 '1生を向上 させることを目的とする。 発明の開示

前記目的を達成するための第 1 の発明は、 頭部に装着された接眼光学 系を用いて表示デバイスの虚像を観察する情報表示装置であって、 頭部 に装着されるリアアームと、 表示部が取り付けられたディ スプレイァー ムとを有し、 前記リァアームに前記ディスプレイアームの少なく とも一 部を収納する収納部が設けられており、 前記表示部への配線が、 前記収 納部に設けられた配線取り付け部から、 前記収納部と前記ディスプレイ アームの中を通して、 前記表示部に接続されていることを特徴とするも のである。

本発明においては、 外部からの配線は、 まず、 リアアームに設けられ た収納部 （リアアーム自体が収納部になっていることもあり、 収納部が リァアームに取り付けられていることもある） に設けられた配線取り付 け部に達する。 配線取り付け部は、 単に配線を貫通させて固定するもの であってもよいし、 コネクタ等の接続器具であってもよい。

その後、 配線取り付け部から収納部の中、 .ディスプレイアームの中を 通り、 表示部まで配線される。 よって、 ディスプレイアームの出し入れ によって、 外部からの配線の取り付け位置が変わることが無く、 かつ、 収納部に取り付けられるので、 取り付け位置が頭部の側面又は後部にな り、 人間の動作を妨げたり、 煩わしさを感じさせたりすることが少ない 情報表示装置とすることができる。

前記目的を達成するための第 2の発明は、 前記第 1 の発明であって、 前記収納部の中の、 前記ディスプレイアームが引き出されて前記表示部 が使用状態にあるときの前記ディスプレイアームの後端位置と、 前記デ ィスプレイアームが前記収納部に収納されたときの前記ディスプレイァ ームの後端位置との中間位置に、 前記ディスプレーアームの後端部から 延出した前記配線を押さえる配線押さえが設けられていることを特徴と するものである。

本発明においては、 ディスプレイアームが引き出されて表示部カ 使用 状態にあるときのディスプレイアームの後端位置と、 ディスプレイ了一 ムが収納部に収納されたときのディスプレイアームの後端位置との中間 位置に設けられた配線押さえにより、 配線を固定している。 よって、 こ れら 2つのディスプレイアームの位置において、 配線押さえからディス プレイアーム後端部までの配線が折り返されることになり、 配線取り付 け部から配線押さえ部までの配線を固定することができる。 よって、 可 動な配線部分が少なくなり、 その分、 収納部の中で絡まったり、 断線し たりする トラブルを少なくすることができる。

前記目的を達成するための第 3の発明は、 前記第 1 の発明又は第 2の 発明であって、 前記配線の束が、 平板状のフレキシブルな構造とされて いることを特徴とするものである。

ディスプレイアームとその収納部は、 頭部に装着したときの上 *方向 に長い扁平な形をしている場合がある。 よって、 配線の束を平板 とす ることにより、ディスプレイアームとその収納部中に収納しゃすくなり、 かつ、 平板状にすることによりフレキシブ なもの

とできるので、 ディスプレイアームの前進後退に対応して変形が容易と なる。 例として、 フラッ トケーブルの形状にしたり、 フレキシブノレ基板 中に薄膜配線の形で入れ込む方法が考えられる。

前記目的を達成するための第 4の発明は、 前記第 1の発明から第 3の 発明のいずれかであって、 前記ディスプレーアームにおける、 後 ί¾部と 前端部 （前記表示部と当亥ディスプレイアームの結合部） の少なく とも 一方の、 前記配線に接触する部分が、 面取加工されているか、 角がない 構造とされていることを特徴とするものである。 配線がディスプレイアームの後端部から取り出される場合、 酉己線とデ イスプレイアームの後端部が接触し、 この後端部を中心にして酉己線が折 れ曲がる場合がある。 このような場合、 ディスプレイアームの酉己線と接 触する部分に角があると、その部分で配線を傷める恐れがある。よって、 本発明においては、 この部分に面取り加工を行う力、、 角の無い开 状とす ることにより、 このようなことが発生する可能性を低下させる。

同様、 表示部とディスプレイアームとの相対位置関係が変化するよう なものにおいては、 ディスプレイアームの前端部に置いて同じ現象が発 生する場合があるので、 このような場合には、 この部分に面取り 加工を 行う力 、 角の無い形状とすることによ り、 このようなことが発生する可 能性を低下させる。

前記目的を達成するための第 5の発明は、 前記第 1の発明から第 4の 発明のいずれかであつ.て、 前記表示部が前記ディスプレーアームに球状 軸受で回動可能に接続され、 前記配線が、 前記球状軸受の球の中を通し て表示部に達していることを特徴とするものである。

情報表示装置においては、 表示部をディスプレイアームの先端に回動 可能に保持して、 使用位置と収納位置とで、 表示部の向きを変えること ができるようにしておくのが好ましい。 このような場合に、 表示部がデ イスプレーアームに球状軸受.で回動可能に接続されるよ うにし、酉己線を、 球状軸受の球の中を通して表示部まで導く ようにすれば、 特別のコネク タを必要とせず、 ディスプレイアームから表示部までの配線を行 う こと ができる。

前記目的を達成するための第 6の発明は、 頭部に装着された接眼光学 系を用いて表示デバィスの虚像を観察する情報表示装置であって、 頭部 に装着されるリアアームと、 表示部が取り付けられたディスプレイァー ムとを有し、 前記リァアームに前記ディスプレイアームを収納する収納 部が設けられており、 前記表示部への配線が、 前記収納部に設けられた 配線取り付け部から、 前記収納部に設けられたスライ ド型コネクタの第 1の部分に接続されると共に、 前記表示部からの配線が、 前記ディスブ レイアームの中を通って、 前記ディスプレイアームに設けられた前記ス ライ ド型コネクタの第 2の部分に接続され、 前記スライ ド型コネクタの 第 1の部分と第 2の部分は、 前記表示部の使用位置まで前記ディスプレ ィアームが引き出されたときのみに、 電気的に接合するようにされてレヽ ることを特徴とするものである。

本発明においては、 ディスプレイアームの収納部とディスプレイァー ムとの配線接続を、 スライ ド型コネクタを通して行っている。 ここでス ライ ド型コネクタとは、 '第 1の部分と第 2の部分があり、 これらが相対 的に移動し、 所定の位置関係にあるときに第 1の部分と第 2の部分が電 気的に接続され、 他の位置関係にあるときに、 第 1の部分と第 2の部分 との電気的な接続が断たれるものである。 典型的には、 ある位置で接, 同士が接触し、 多のィ立置では接点同士が離れるようなものであるが、 電 気的な接続が、 機械的な接触でなく、 電磁誘導結合によるものであって もよい。

本発明においては、 スライ ド型コネクタを使用し、 スライ ド型コネク タの第 1の部分と第 2の部分は、 表示部の使用位置まで前記ディスプレ ィアームが引き出されたときのみに、 電気的に接合するようにされてレヽ る。 よって、 収納部とディスプレイアーム間の配線を無くすることがで き、 ディスプレイアームの移動の伴って配線が絡んだり、 長期間の間に 疲労により断線したりすることを防止できる。

前記目的を達成するた.めの第 7の発明は、 前記 6第の発明であって、 前記配線取り付け部から前記スライ ド型コネクタの第 1 の部分に向かう 配線の一部が分岐されて、 別のスライ ド型コネクタの第 1の部分に接總 され、 前記ディスプレイアームが前記収納部に収納された状態で、 前記 別のスライ ド型コネクタの第 1の部分と、 前記ディスプレイアーム こ設 けられた前記スライ ド型コネクタの第 2の部分が、 電気的に接合するよ うにされていることを特徴とするものである。

一般的な情報表示装置は、 使用位置において機能すれば十分であるか ら、 収納位置にある表示部には電源や信号を送らなくてよい。 しかし、 情報表示装置の中には、マイク等が表示部の収納されているものがあ り、 このような場合、 マイク等の機能だけは、 収納位置でも生かしてぉレ、た 方が好ましい場合がある。本発明はこのような場合に有効なものであ り、 ディスプレイアームが収納部に収納された状態で、 別のスライ ド型コネ クタの第 1の部分と、 ディスプレイアームに設けられたスライ ド型コネ クタの第 2の部分が、 電気的に接合するようにされているので、 表 部 が収納位置にある場合でも、 必要な機能を生かしておくことが可能にな る。

前記目的を達成するための第 8の発明は、 前記第 6の発明又は第 7 の 発明であって、 前記スライ ド型コネクタの第 1 の部分と第 2の部分力 S電 気的に接合されるとき、 アースラインが最初に接合され、 続いて共通電 源ラインが接合され、 その後に信号ラインが接合されるようにされてい ることを特徴とするものであ.る。

本発明においては、 スライ ド型コネクタの第 1の部分と第 2の部分が 電気的に接合されるときに、 アースライン、 共通電源ラインを先に揍合 してから信号ラインを接合するようにしているので、 接続時において、 過渡的に回路に異常な負荷がかかり、 破損する恐れを防止できる。

前記目的を達成するための第 9の発明は、 前記第 6の発明から第 8 の 発明のいずれかであって、 前記表示部が前記ディスプレーアームに球状 軸受で回動可能に接続され、 前記配線が、 前記球状軸受の球の中を通 し て表示部に達していることを特徴とするものである。

本発明は、 前記第 5の発明と同じ作用効果を奏する。 前記目的を達成するための第 1 0の発明は、 文字情報又は画像情報か らなる画像を表示する光学系と、 ユーザの両眼に対し外界と前記画像の 双方が呈示されるよう前記光学系を前記ユーザに装着する装着手段とを 備えた情報表示装置において、 前記外界の状況変化を検出する検出手段 を備えたことを特徴とする情報表示装置である。

なお、 ここでいう 「外界の状況変化」 とは、 特に、 外界のうちユーザ の視野に含まれる領域のイメージに影響を及ぼすものを指す。 例えば、 視野内における物体の上下方向、 左右方向、 遠近方向の移動や、 視野外 から視野内への物体の移動や、視野内に存在する物体の明る さの変化や、 視野内に存在する物体のサイズの変化などは、 「外界の状況変化」に含ま れる。

前記目的を達成するための第 1 1の発明は、 前記第 1 0の発明であつ て、 前記装着手段は、 前記ユーザの一方の眼のみに前記画像が呈示され るよう前記光学系を前記ユーザに装着することを特徴とする。

前記目的を達成するための第 1 2の発明は、 前記第 9の宪明又は第 1 0の発明であって、 前記検出手段は、 前記外界のうち前記ユーザの視野 に含まれる領域の少なく とも一部の輝度変化を前記状況変化として検出 することを特徴とする。

前記目的を達成するための第 1 3の発明は、 前記第 1 0の発明から第 1 2の発明のいずれかであって、 前記検出手段は、 前記外界のうち前記 ユーザの視野に含まれる領域の少なく とも一部の輝度分布変化を前記状 況変化として検出することを特徴とする。

前記目的を達成するための第 1 4の発明は、 前記第 1 0の発明から第 1 3の発明のいずれかであって、 前記外界に対する相対的な前記画像の 強調度を変化させることの可能な制御部を備え、 前記制御部は、 前記状 況変化の速度が所定範囲に含まれるときには、 前記画像の強調度を高め ることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 1 5の発明は、 前記第 1 4の発明であ つ て、 前記所定範囲は、 前記ユーザの脳が認識可能な範囲であることを特 徴とする。

前記目的を達成するための第 1 6の発明は、 前記第 1 4の発明又は第 1 5の発明であって、 前記制御部は、 前記画像の輝度向上により前記画 像の強調度を高めることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 1 7の発明は、 前記第 1 4の発明から第 1 6の発明のいずれかであって、 前記制御部は、 前記画像のコントラ ス ト強調により前記画像の強調度を高めることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 1 8の発明は、 前記第 1 4の発明から第 1 7の発明のいずれかであって、 前記制御部は、 前記画像の輪郭強調に より前記画像の強調度を高めることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 1 9の発明は、 前記第 1 4の発明から第 1 8の発明のいずれかであって、 前記制御部は、 前記外界から前記眼に 入射する外界光束の強度を弱.めることにより前記画像の強調度を高める ことを特徴とする。 - 前記目的を達成するための第 2 0の発明は、 前記第 1 4の発明から第 1 9の発明のいずれかであって、 前記制御部は、 前記状況変化の速度 こ 応じて前記強調度を変化させるモードと、 前記状況変化の速度に拘わら ず前記強調度を変化させないモードとの間で切り換え可能であることを 特徴とする。 前記目的を達成するための第 2 1の発明は、 文字情報又は画像情報か らなる画像を表示する光学系と、 ユーザの両眼に対し外界と前記画像と の双方が呈示されるよう前記光学系を前記ユーザに装着する装着手段と、 前記画像の呈示距離を変化させる変化手段とを備えた情報表示装置にお いて、 前記変化手段は、 前記ユーザが前記呈示距離を任意に設定する呈 示距離設定手段を備えたことを特徴とする情報表示装置である。

前記目的を達成するための第 2 2の発明は、 前記第 2 1の発明であつ て、 前記装着手段は、 前記ユーザの一方の眼のみに前記画像が呈示され るよう前記光学系を前記ユーザに装着することを特徴とする。

前記目的を達成するための第 2 3の発明は、 文字情報又は画像情報か らなる画像を表示する光学系と、 ユーザの両眼に対し外界と前記面像と の双方が呈示されるよう前記光学系を前記ユーザに装着する装着手段と、 前記画像の呈示距離を変化させる変化手段とを備えた情報表示装置にお いて、 前記ユーザの両眼のうち前記外界を目視している眼の目視距離の 変化の情報を取得するセンサ手段と、 前記画像の呈示距離が前記目視距 離に追従するよう前記センサ手段の出力に応じて前記変化手段を駆動す る制御手段とを備えたことを特徴とする情報表示装置である。

なお、 「目視距離」 とは、その眼からそのピント位置までの距離のこと である。 また、 「目視距離の変化の情報を取得するセンサ手段」 には 「目 視距離を監視するセンサ」 も含まれる。 ' 前記目的を達成するための第 2 4の発明は、 前記第 2 3の発明であつ て、 前記装着手段は、 前記ユーザの一方の眼のみに前記画像が呈示され るよう前記光学系を前記ユーザに装着することを特徴とする。

前記目的を達成するため.の第 2 5の発明は、 前記第 2 3の発明又は第 2 4の発明であって、 前記センサ手段は、 前記外界に存在する物体の距離 の変化を検出するセンサであることを特徴とする。 前記目的を達成するための第 2 6の発明は、前記第 2 5の発明であって、 前記センサ手段は、 前記外界を目視している眼の視野の中心近傍に存在 する物体の距離の変化を検出するセンサであることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 2 7の発明は、 前記第 2 3から第 2 6の発 明のいずれかであって、 前記制御手段は、 予め取得された前記ユーザの 固有情報に応じて前記変化手段の駆動量を補正することを特徴とする。 前記目的を達成するための第 2 8の発明は、前記第 2 7の発明であって、 前記固有情報には、 前記ユーザの両眼のうち前記画像を目視している眼 と前記光学系との位置関係の情報が含まれる。

前記目的を達成するための第 2 9の発明は、 前記第 2 7の発明又は第 2 8の発明であって、 前記固有情報には、 前記ユーザの両眼のうち前記 画像を目.視している眼の屈折力の情報が含まれることを特徴とする。 ' 前記目的を達成するための第 3 0の発明は、 前記第 2 7から第 2 9の 発明のいずれかであって、 前記外界を目視している眼と'前記画像を目視 している眼とは、 互いに異なる眼であり、 前記固有情報には、 前記 2つ の眼の視度差の情報が含まれることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 3 1の発明は、 前記第 2 7から第 3 0の 発明のいずれかであって、 前記ユーザから前記固有情報を取得する取得 手段を備えたことを特徴とする。

前記目的を達成するための第 3 2の発明は、 前記第 2 3から第 3 1の 発明のいずれかであって、 前記ユーザの両眼のうち前記画像を目視して いる眼と前記光学系との位置関係の変化を検出するセンサを更に備え、 前記制御手段は、 前記センサの出力に応じて前記変化手段の駆動量を捕 正することを特徴とする。

前記目的を達成するための第 3 3の発明は、 前記第 2 1から第 3 2の 発明のいずれかであって、 前記画像の呈示距離の情報を表示する手段を 備えたことを特徴とする。

前記目的を達成するための第 3 4の発明は、 前記第 3 3の発明であつ て、 前記手段は、 前記光学系によって兼用されることを特徴とする。 前記目的を達成するための第 3 5の発明は、 頭部に装着される装奢手 段と、 画像を表示する表示手段と、 前記装着手段に支持され、 前記表示 手段を目の前方に配置させるための支持手段と、 前記装着手段に設け ら れ、前記支持手段を収容する収容部とを備え、前記表示手段に入射する、 制御信号としての光を受ける受光手段を備えていることを特徴とする情 報表示装置である。

前記目的を達成するための第 3 6の発明は、 前記第 3 5の発明であつ て、 前記受光手段が前記表示手段の表示面の反対側の面に位置している ことを特徴とする。

前記目的を達成するための第 3 7の発明は、 前記第 3 5の発明であつ て、 頭部に装着される装着手段と、 この装着手段に支持され、 前記表示 手段を目の前方に配置させるための支持手段と、 前記装着手段に設け ら れ、 前記支持手段を収容する収容部とを備え、 前記受光手段が前記収溶 部の表示手段側に位置していることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 3 8の発明は、 前記第 3 6の発明又は第 3 7の発明であって、 前記受光手段は視軸に対して斜め下方を向いて！^ ることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 3 9の発明は、 前記第 3 8の発明であつ て、 前記受¾手段は視軸に対して鼻側にずれた位置にあることを特徴と する。 .

前記目的を達成するための第 4 0の発明は、 前記第 3 6の発明又は第 3 7の発明であって、 前記受光手段が上下対称な位置にあることを特徵 とする。 '

前記目的を達成するための第 4 1の発明は、 リモー トコン ト ローラケ ースに設けられた操作ボタンと、 前記リモートコントローラケースに設 けられ、 へッ ドマゥントディスプレイ装置に設けられた受光手段に制御 信号としての光を出射する発光手段とを有するワイヤレスリモー トコン トローラであって、 前記発光手段を、 操作者が前記操作ボタンを操作す るときに前記操作者へ向く ように配置したことを特徴とする。

前記目的を達成するための第 4 2の発明は、 前記第 4 1の発明であつ て、 前記発光手段は前記リモー トコン トローラケースの側面に配置され ていることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 4 3の発明は、 前記第 4 1の発明であつ て、 前記発光手段は前記リモー トコン トローラケースの前記操作ボタン が配置された面に配置されていることを特徴とする。

前記目的を達成するための第 4 4の発明は、 前記第 4 3の発明であつ て、 前記発光手段からの光は前記操作ボタンが配置された面に対して鋭 角に出射されることを特徴とする。 図面の簡単な説明

図 1一 1は、 本発明の第 1 ·一 1の実施の形態であるへッ ドマゥントデ イスプレイの概要を示す図である。 ' 図 1一 2は、 本発明の第 1 一 1の実施の形態において、 ディスプレイ アームが収納部の中に収納された状態を示す図である。

図 1— 3 、 図 1 一 2における B部の拡大図である。

図 1一 4は、 図 1— 1における A— A断面図である。

図 1— 5は、 本発明の第 1一 2の実施の形態であるヘッ ドマウントデ イスプレイの概要を示す図である。 図 1一 6は、 スライ ド型コネクタの構造の例を示す図である。

図 1一 7は、 本発明の第 1一 2の実施の形態において、 ディスプレイ アームが収納部の中に収納された状態を示す図である。

図 1一 8は、 本発明の第 1一 3の実施の形態であるへッ ドマゥントデ イスプレイの概要を示す図である。

図 1一 9は、 本発明の第 1— 3の実施の形態において、 ディスプレイ アームが収納部の中に収納された状態を示す図である。

図 1一 1 0は、 ヘッ ドマウントディスプレイの概要を示す図である。 図 2— 1は、 第 2— 1実施形態のニァアイディスプレイの概観図であ る。

図 2— 2は、 第 2— 1実施形態のディスプレイ部 1 1 6及びコント口 ーラ 1 1 4のブロック図である。

図 2— 3は.、 コン トラス ト強調の方法の一例を説明する図である。 図 2— 4は、 第 2— 1実施形態の画像センサ 1 1 7及び検出回路 1 1 8のブロック部図である。

図 2— 5は、 ユアアイディスプレイの動作を示す図である。

図 2— 6は、 輝度シフ トの方法の一例、 及ぴ輪郭強調の方法の一例を 説明する図である。

図 2— 7は、 第 2— 2実施形態のニァアイディスプレイの概観図であ る。 ' ' 図 2— 8は、 第 2— 2実施形態のディスプレイ部 1 1 6、 コン トロー ラ 1 1 4 '、 外界光調整機構 1 2 0のブロック図である。

図 3— 1は、 第 3— 1実施形態のニァアイディスプレイの外観図であ る。 .

図 3— 2は、 測距センサ 2 1 7の測距対象領域 Eを示す図である。 図 3— 3は、 第 3— 1実施形態のディスプレイ部 2 1 6及びコント口 ーラ 2 1 4のブロック図である。

図 3— 4は、 第 3— 1実施形態のニァアイディスプレイの動作フロー チャートである。

図 3— 5は、第 3— 1実施形態のニァアイディスプレイ、基準物 ίφ:〇，， 物体 0， 虚像 I ' の位置関係を示す図である。

図 3— 6は、 第 3— 1実施形態のニァアイディスプレイの変形伊 [Jを説 明する図である。

図 3— 7は、 第 3— 1実施形態又は第 3— 2実施形態のユアアイディ スプレイの変形例を説明する図で る。

図 3— 8は、 第 3— 2実施形態のディスプレイ部 1 6 ' 及ぴコン トロ ーラ 1 4 ' のブロック図である。

図 3— 9は、 第 3— 2実施形態のニァアイディスプレイの動作フ ロー チャー トである。

図 3— 1 0は、 第 3— 2実施形態のニァアイディスプレイ、 物体 0， 虚像 I ' の位置関係を示す図である。

図 4一 1は、 この発明の第 4一 1実施形態に係るへッ ドマゥン トディ スプレイ装置の斜視図である。

図 4— 2 ( a ) は、 この発明の第 4一 1実施形態に係るヘッ ドマ ウン トディスプレイ装置の平面図である。

図 4— 2 ( b ) は、 その概略図である。 ' 図 4— 3はフロン トアーム、 映像表示部及び収容部のブロック図であ る。

図 4一 4 .( a ) は、 この発明の第 4— 2実施形態に係るヘッ ドマ ウン トディスプレイ装置の平面図である。

図 4— 4 ( b ) はその概略図である。

図 4一 5 ( a ) はこの発明の第 4— 3実施形態に係るヘッ ドマウ ント ディスプレイ装置の平面図である。

図 4一 5 ( b ) はその概略図である。

図 4一 6 ( a ) はこの発明の第 4一 4実施形態に係るワイヤレス リモ ー トコン トローラの正面図である。

図 4一 6 ( b ) はその側面図である。

図 4一 7 ( a ) はこの発明の第 4 _ 5実施形態に係るワイヤレス リモ 一トコントローラの正面図である。

図 4一 7 ( b ) はその側面図である。

図 4一 8 ( a ) はワイヤレス リモー トコン トローラをコントローラに 嵌め込んだ状態を示す正面図である。

図 4一 8 ( b ) は図 4一 8 ( a ) の断面を示す概念図である。

図 4— 9はへッ ドマゥントディスプレイ装置の斜視図である。

図 4一 1 0は他のへッ ドマゥントディスプレイ装置の斜視図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図 1一 1は、 本発明の第 1一 1の実施の形態であるへッ ドマゥントディスプレイの概 要を示す図であり、 主要部分のみを断面図としてある。 又、 ディスプレ ィアームが取り付けられている左側半分だけを図示したものである。 へッ ドマゥントディスプレイ 1は、 リアアーム 2、 リアアーム 2に取 り付けられた収納部 3、 収納部 3に収納可能に保持されたディスプレイ アーム 4、 ディスプレイアーム 4の先端に回動可能に取り付けられた表 示部 5、 リァアーム 2の両端部に設けられたへッ ドホーン 6を主要部と している。リァアーム 2とへッ ドホーン 6は、右側にも設けられている。 表示部 5の中には画像表示装置 7が設けられ、 画像表示装置 7に表示 された画像が、 ミラー 8で反射された後、 接眼光学系 （レンズ） 9によ り、 使用者の網膜に拡大投影されるようになっている。 表示部 5は、 球 面継手 1 0によりディスプレイアーム 4と接続され、 ディスプレイァー ム 4の先端部に回動自在に保持されている。 ディスプレイアーム 4は、 4つのローラ 1 1により収納部 3に保持され、 収納部 3の中に収納した り、 収納部 3から引き出したりすることができるようになつている。 図 1一 1は、 ディスプレイアーム 4が収納部 3から引き出され、 表示部 5 が使用状態である場合を示すものである。

画像表示装置 7に電源や信号を供給するフラッ トケーブル 1 2は、 配 線取り付け部 1 3を介して収納部 3の中に引き込まれ、 配線取り付け部 1 3により収納部 3に固定されている。 収納部 3の中ではフラッ トケー ブル 1 2は、 配線押さえ 1 4でその中間部を固定され、 その後、 デイス プレイアーム 4の後端部からディスプレイアーム 4の中に入り、 さらに 球面継手 1 0の中を通って表示部 5中の画像表示装置 7まで導かれてい る。

図 1一 2は、 ディ プレイアーム 4が収納部 3の中に収納された状態 を示す図である。 以下の図において、 発明を解決するための最良の形態 の欄中の前出の図中に示された構成要素と同じ構成要素には、 同じ符号 を付して、 その説明を省略する。

図 1一 2において、 表示部 5は、 ディスプレイアーム 4の先端部の延 長方向とほぼ同じ方向を向く ように回動され、 使用者の頭部に当たらな いようにされている。 そして、 ディスプレイアーム 4が後側に引き込ま れているので、その後端部から出ているフラッ トケーブル 1 2は、一度、 配線押さえ 1. 4まで戻ってから配線取り付け部 1 3に向かうように、 折 り曲げられた形状となっている。 フラッ トケーブル 1 2は、 図の紙面に 垂直な方向に長い平板状の形状をしているので、 図のように折り曲げら れる場合、 フレキシビリティがあり、 無理な力を加えることなく折り曲 げが可能である。

又、 配線取り付け部 1 3から配線押さえ 1 4までのフラッ トケーブル 1 2は固定できるので、 収納部 3の中で動くフラッ トケーブル 1 2の長 さを短くすることができ、 その分配線の絡まり等による トラブルを少な くすることができる。

図 1一 3は、 図 1一 2の B部の拡大図である。 図に示すように、 フラ ッ トケーブル 1 2はディスプレイアーム 4の後端部から引き出されてレ、 るが、 フラッ トケーブル 1 2が折り 曲げられるときフラッ トケーブル 1 2に当たる後端部 4 aは、 図に示すように円弧状となっており、 角部を 有しない。 よって、 フラッ トケーブル 1 2に局部的な力が加わって破損 する可能性が少ない。

図 1— 4は、 図 1一 1の A— A断面図である。 表示部 5の外郭 5 aは 2つ割れ構造をしており、 その中央部には球面の軸受部 5 bが設けられ ている。 一方、 球面継手 1 0はディスプレイアーム 4の外側に固定され ており、 球面の軸受部 5 bの中に嵌り込んで球面軸受構造を構成してい る。 ディスプレイアーム 4の中空部にはフラッ トケーブル 1 2が揷通さ れている。

以上示したように、 第 1一 1の実施の形態によれば、 外部からのケー ブルは、後頭部に位置する配線取り付け部 1 3から収納部 3の中に入り、 収納部 3、 ディスプレイアーム 4の中を通って表示部 5に達している。' よって、 外部からのケーブルが使用者の作業を妨げたり、 使用者に煩わ しさを感じさせたりすることがない。図 1一 1に示した実施の形態では、 配線取り付け部 1 3は、 単にフラッ トケーブル 1 2を固定する役割を果 たしているだけであるが.、 配線取り付け部 1 3をコネクタとして、 外部 ケーブルを収納部 3から取り外し可能と してもよい。

図 1一 5は、 本発明の第 1— 2の実施の形態であるへッ ドマゥントデ イスプレイの概要を示す図である。図示の方法は図 1一 1 と同じである。 この第 1一 2の実施の形態においては、 第 1接点部 1 5 a と第 2接点部 1 5 bとからなるスライ ド型コネクタ 1 5が設けられており、 第 1接点 部 1 5 aは収納部 3の内部に、 第 2接点部 1 5 bはデ イスプレイアーム 4の後端部近傍に取り付けられている。 配線取り付け部 1 3を通して収 納部 3の中に入ったフラッ トケーブル 1 2 aは、 第 1 接点部 1 5 aまで 配線されている。 一方、 画像表示装置 7に配線される フラッ トケーブル 1 2 bは、 第 2接点部 1 5 bに接続されている。

スライ ド型コネクタ 1 5の構造の例を図 1 ― 6に示す。 図 1 一 6 ( a ) に示すように、第 1接点部 1 5 aには、板パネ状の弾性導電体 1 5 cが、 図の紙面に垂直な方向に配線の数だけ設けられており 、 第 2接点部 1 5 bには板状の導電体 1 5 dが、 配線の数だけ設けられている。 そして、 板バネ状の弾性導電体 1 5 cにはフラッ トケーブル 1 2 aからの各配線 が接続され、 板状の導電体 1 5 dにはフラッ トケープル 1 2 bからの各 配線が接続されている。

図に示すように第 1接点部 1 5 aと第 2接点部 1 5 b とが相対すると き、 板状の導電体 1 5 dが板パネ状の弾性導電体 1 5 cの弾性力に逆ら つて板バネ状の弾性導電体 1 5 cを押し下げ、 板バネ状の弾性導電体 1 5 c と板状の導電体 1 5 dが接触して電気的に導通す るようになってい る。 この状態が、 図 1 一 5に示す状態である。 図 1 一 5に示す状態から ディスプレイアーム 4を収納部 3中に収納するように港動させると、 図 1一 7に示すような状態となり、 第 2接点部 1 5 bが図 1 一 6 ( a ) の 左側に動き、.板パネ状の弾性導電体 1 5 c と板状の導^体 1 5 dの接触 が無くなり、 電気的な導.通が遮断される。

図 1一 5に示すものでは、 ディスプレイアーム 4のほぼ全部が、 収納 部 3中に収納されるようになっているが、 必ずしもこの必要はなく、 収 納部 3が、' 頭部の側方の半分程度の長さであり、 ディスプレイアーム 4 を後退させたとき、 その一部のみを収納できるよ うなものであってもよ い。

図 1 _ 6 ( b ) は、 第 2接点部 1 5 bを図 1 一 6 ( a ) における下側 から見たもので、 一例ではあるが、 図に示すよ うに接地、 共通電源、 及 ぴ各信号に対応して板状の導電体 1 5 dが設けられている。 このうち、 接地に対応する板状の導電体 1 5 dがー番長く され、 続いて共通電源に 対応する板状の導電体 1 5 dが長く されており、 各信号に対応する板状 の導電体 1 5 dはこれらより短く されている。 よって、 ディスプレイァ ーム 4を収納部 3の中から引き出したとき、 まず始めに接地に対応する 配線がつながり、 続いて共通電源に対応する配線がつながったあとで、 各信号に対応する配線がつながる。 ディスプレイァ一ム 4を収納部 3の 中に入れるときは、 この逆の順に配線のつながりが無く なる。 よって、 表示部 5中の電気回路に対して安全に電源の投入と切断を行うことがで さる。

図 1一 8は、 本発明の第 1― 3の実施の形態であるへッ ドマゥントデ イスプレイの概要を示す図である。図示の方法は図 1一 5 と同じである。 この実施の形態は、 図 1一 5に示した第 1一 2の実施の形態とほぼ同じ であるが、 収納部 3の後方部に、 スライ ド型コネクタの別の第 1接点部 1 6 aが設けられているところが異なっている。 配線取り付け部 1 3を 通して収納部 3中に入ったフラッ トケーブル 1 2 aは、 2つに分離され、 その一方が第 1接点部 1 5 aに、 他の一方が別の第 1接点部 1 6 aに接 続されてい 。 図 1一 8に示すような、 表示部 5の使用状態位置では、 第 1接点部 1 5 a と第 2.接点部 1 5 bが接触しているが、 図 1一 9に示 すような、 ディスプレイアーム 4が収納部 3中に収納されたような状態 では、別の第 1接点部 1 6 a と第 2接点部 1 5 bが接触する状態となる。 ここで、' マイク等、 図 1— 9に示すような状態でも使用する機器への 配線は、 第 1接点部 1 5 aと別の第 1接点部 1 6 aに共通に接続されて いるが、 画像表示のための信号線等、 図 1— 8に示すような状態でしか 使用されない機器への配線は、 別の第 1接点部 1 6 aにのみ接続されて いる。 このようにすることにより、 図 1 _ 9に示すような非使用時の待 避状態においても、 マイク等の必要な機器を作動状態にすることができ る。

以上説明した第 1一 2の実施の形態、 第 1一 3の実施の形態において は、 第 1 _ 1の実施の形態と異なり、 収納部 3中で配線が移動すること がない。 よって、 配線の移動に伴う トラブル、 即ち、 配線の絡まりゃ疲 労による断線等のトラブルを避けることが可能である。 又、 上述の例で は、 機械的な接点により電気的な導通をとつているが、 消費電力が少な くて済む場合には、 コイル同士を対面させた電磁結合により電気的な導 通をとるようにすれば、 機械的な接触を無くすことができ、 寿命を長く することができる。 '. 以下、 図 2— 1、 図 2— 2、 図 2— 3、 図 2— 4、 図 2— 5、 図 2— 6を参照して本発明の第 2— 1実施形態について説明する。 本実施形態 は、 ユアアイディスプレイの実施形態である。

先ず、 ユアアイディスプレイの全体の構成について説明する。 ' このユアアイディスプレイには、 図 2— 1に示すように、 ヘッドホー ン 1 1 1 R， 1 1 1 L、 リアアーム 1 1 2、 フロン トアーム 1 1 3、 コ ントローラ 1 4、ディスプレイ部（請求の範囲における光学系に対応。） 1 1 6などが備えられる。

リ ァアーム 1 1 2 , フロン トアーム 1 1 3は、 それぞれユーザ Uの頭 部より若干広い曲率半径の円弧状をしている。 ヘッ ドホ一ン 1 1 1 R， 1 1 1 Lは、 リアアーム 1 1 2の両端にそれ ぞれ取り付けられる。 ヘッ ドホーン 1 1 1 Rには、 ユーザ Uの右耳に装 着するための装着部材 1 1 1 R ' 力 、 へッ ドホーン 1 1 1 Lには、 ユー ザ Uの左耳に装着するための装着部材 1 1 1 L' がそれぞれ取り付けら れている （請求の範囲における装着手段に対応。）。

ディスプレイ部 1 1 6は、 フロントアーム 1 1 3の一端に取り付けら れる。 フロン トアーム 1 1 3の他端は、 コン トローラ 1 1 4を介してリ ァアーム 1 1 2の一端に連結されている。

コン トローラ 1 1 4は、 フロントアーム 1 1 3及びリ アアーム 1 1 2 からなる全アームの何れかの箇所 （図 2— 1では、 フロントアーム 1 1 3とリアアーム 1 1 2との連結部） に設けられる。

ヘッ ドホーン 1 1 1 R, 1 1 1 Lがそれぞれ装着部材 1 1 1 R，， 1 1 1 L ' を介してユーザ Uの右耳及ぴ左耳に装着されると、 ディスプレイ 部 1 1 6はユーザ Uの一方の眼 E L (図 2— 1では左眼） の前に位置す る。

この一方の眼 E Lが画像を目視する眼であり、 他方の眼 ERが外界を 目視する眼である。以下、前者を 「観察眼」、後者を 「非観察眼」 という。 因みに、 この状態のままディスプレイ部 1 1 6のみを観察眼 E Lの前 から退避させたり、 ディスプレイ部 1 1 6の位置や角度を調整したりす るために、 リアアーム 1 1 2及びフロン トアーム 1 1 3からなる全ァ ムの何れかの箇所には、 不図示の伸縮機構や回動機構などからなる調整 機構が設けられている。 因みに、 リアアーム 1 1 2とフロントアーム 1 1 3の連結部 （コン ト ローラ 1 1 4の設けられた箇所） は伸縮機構を有 しており、 観察眼 E Lとディスプレイ部 1 1 6 との間隔は調整可能であ る。

さらに、 本実施形態のニァアイディスプレイにおいては、 ディスプレ ィ部 1 1 6'に画像センサ （小型ビデオカメラ） 1 1 7が設けられる （請 求の範囲における検出手段に対応。）。

画像センサ 1 1 7の解像度、 フレーム速度などは、 動体検出する監視 用のビデオカメラなどと同程度である。

この画像センサ 1 1 7の検出対象範囲は、 画像を見ている状態のユー ザ Uが目視することのできる外界の範囲 （以下、 単に 「視野」 という。） と略同じである。 よって、 画像センサ 1 1 7の出力は、 ユーザ Uが目視 することのできる外界の映像を示す （以下、 この映像を 「視野映像」 と いう。）。

次に、 本実施形態のディスプレイ部 1 1 6、 コントローラ 1 1 4の内 部構成について説明する。

ディスプレイ部 1 1 6内には、 図 2 _ 2に示すように、 観察眼 E Lの 側から順にレンズ 1 1 6 a及び表示素子 1 1 6 bが配置される。 表示素 子 1 1 6 bの表示画面 Iは観察眼 E Lの方向を向いている。

ディスプレイ部 1 1. 6の画像センサ 1 1 7内には、 外界側から順にレ ンズ 1 1 7 a及び撮像素子 1 1 7 bが配置される。

コントローラ 1 1 4内には、 C P U (請求の範囲における制御手段に 対応。） 1 1 4 a、 画像処理回路 1 1 4 c、 外部ィンタフヱース回路 1 1 4 d、 検出回路 （請求の範囲における検出手段に対応。） 1 1 8が備えら れる。 ' 検出回路 1 1 8内には、 図 2— 4 (後述） に示すように、 差分回路 1 1 8 a , 評価値抽出回路 1 1 8 b、 閾値回路 1 1 8 cが備えられる。 なお、 ディスプレイ部 1 1 6とコントローラ 1 1 4とは、 不図示の接 続線を介して電気的に接続されている。

次に、 本実施形態のニァアイディスプレイの基本動作について説明す る。 コントローラ 1 1 4には、 DVDプレーヤなどの外部機器から映像信 号が順次入力される。 映像信号は、 コン トローラ 1 1 4内の外部イ ンタ フェース回路 1 1 4 d及び画像処理回路 1 1 4 cを介してディスプレイ 部 1 1 6内の表示素子 1 1 6 bに順次入力される。 これによつて、 表示 素子 1 1 6 bの表示画面 I には映像が表示される （以下、この映像を「表 示映像」 という。）。

画像処理回路 1 1 4 cは、 順次入力される映像信号に対し階調変換処 理ゃ二次元画像処理などを施し、 映像信号を表示素子 1 1 6 bに適した 状態に変換する。

本実施形態の画像処理回路 1 1 4 cは、 順次入力される映像信号に対 し、 コン トラス ト強調 （輝度範囲拡大） の処理を施すこともできる。 この処理によって、 外界に対する表示映像の相対的な強調度を高める ことができる。

このコン トラス ト強調は、 C P U 1 1 4 aの指示に従って行われる。 因みに、 コントラ^ ト強調は、 画像処理回路 1 1 4 cの階調変換特性 力 S、 例えば図 2— 3 ( a ) から図 2— 3 ( b ) へと変化することに相当 する （なお、 図 2— 3に示した変化は、 中間の輝度範囲のみをコントラ ス ト強調するものであるが、 全体の輝度範囲がコントラス ト強調された のと実質的に同様の効果がある。）。

表示画面 Iからの射出光束は、 レンズ 1 1 6 aを介してユーザ Uの観 察眼 E Lに入射する。 レンズ 1 1 6 aは、 表示画面 Iからの射出光束を 平行光束に近づける。 よって、 表示画面 Iの実際の位置よりも観察眼 E Lから離れこ位置に、 表示画面 I の虚像 I ， が呈示される。

一方、 外界から画像セ.ンサ 1 1 7に入射した光束は、 図 2 _ 4に示す ように、 レンズ 1 1 7 aを介して撮像素子 1 1 7 b上に結像する。

撮像素子 1 1 7 bは、 所定のフレーム速度で撮像を行い視野映像を示 すフレームデータを繰り返し取得し、 それを順次出力する。

よって、 フレーム速度よりも高速で生じた視野内の周期的な輝度分布 変化 （例えば、 蛍光灯のちらつきなど、 ユーザ Uの脳が認識できないよ うな変化） は、 フレームデータに反映されない。

フレームデータは、 検出回路 1 1 8内の差分回路 1 1 8 aに入力され る。 差分回路 1 1 8 aは、 隣接フレームデータ （図 2 — 4 ( a ) 参照） の間の差分 （図 2— 4 ( b ) 参照） をとる。 この差分のデータは、 評価 値抽出回路 1 1 8 bに入力される。

評価値抽出回路 1 1 8 bは、 差分のデータの絶対値の積分値 （図 2— 4 ( b ) の斜線部の面積） を求め、 その積分値を評価値 （図 2— 4 ( c ) 参照） とする。

このよ うな評価値は、 1 フレーム周期中の視野映像の輝度分布変化量 (つまり、 フレーム速度基準の輝度分布変化速度） に相当する。

この評価値は、 閾値回路 1 1 8 cに入力される。 閾値回路は、 予め決 められた閾値と評価値とを比較し、 評価値が閾値を上回った場合にのみ 検出信号 （図 2— 4 ( d ) 参照） を生成する。

よって、 検出信号は、 視野映像の輝度分布変化速度が一定以上になつ たときにのみ生成される。

なお、 視野映像の輝度分布変化速度がユーザ Uの脳によって認識され ないく らい緩やかなとき （例えば、 視野映像が穏やかな空を映し出して いるときなど） には検出信号が生成されないよう、 閾値回路 1 1 8 c の 閾値は予めの実験結果に基づき適正値に選定される。

以上のようにして検出回路 1 1 8にて生成された検出信号は、 C P U 1 1 4 aに与えられる。 .C P U 1 1 4 aは、 この検出信号に応じて各部 を制御する。

次に、 本実施形態のユアアイディスプレイの動作の流れについて説明 する。 なお、 この動作の流れは、 C P U 1 1 4 aが制御する。

ユーザ Uは、 この-ァアイデイスプレイを自分の所望する場所で使用 する。 このとき、 表示画面 I (図 2— 2参照） には、 外部機器からの映 像 （表示映像） が表示される。 ユーザ Uの意識は、 この表示映像に集中 する。

ユアアイディスプレイでは、 画像センサ 1 1 7及び検出回路 1 1 8が 連続的に動作し、 視野映像の輝度分布変化速度が一定以上になったとき にのみ、 検出信号が生成される （図 2— 4参照）。 検出信号が生成される と、 画像処理回路 1 1 4 cは、 即座にコン トラス ト強調 （図 2 _ 3参照） の処理を開始する。 コントラス ト強調の処理は、 所定期間に亘り続けら れる。

これらの画像センサ 1 1 7及び検出回路 1 1 8の動作からコン トラス ト強調までの一連の処理は、 繰り返し連続して行われる。

次に、 本実施形態のニァアイディスプレイの効果について説明する。 このニァアイディスプレイでは、 ュ一ザ Uの意識が表示映像に集中し ているときに、 例えば図 2— 5 ( a ) に示すように視野内に存在する物 体 Oの位置やサイズが一定の速度範囲で変化すると、 例えば図 2— 5 ( b ) に示すように表示映像のコントラス トが高まり、 表示映像が強調 される。 同様に、 視野内に存在する物体 Oの明るさが一定の速度範囲で 変化しても、表示映像のコン トラス トが高まり、表示映像が強調される。' したがって、 このニァアイディスプレイは、 視野内に状況変化が生じ 始めたタイミングでユーザ Uの意識を表示映像の方に惹きつけてユーザ Uの脳内の^]り換えを防ぎ、 ユーザ Uの表示映像への没入感を維持させ ることができる。 .

また、 蛍光灯のちらつきなど、 ユーザ Uの脳が認識できないような高 速の周期的変化はフレームデータに反映されず、 また、 穏やかな空の変 化など、 ユーザ Uの脳が殆ど認識しないような低速変化は検出信号を何 ら生成させないので、 上述したコン トラス ト強調の処理の頻度は、 必要 最小限に抑えられる。

(その他）

なお、 コントラス ト強調の期間を 「所定期間」 としたが、その理由は、 外界の状況変化が一度発生すると、 その後にも繰り返し発生する可能性 が高いからである。

また、 コントラス ト強調の程度を急激に変化させるとユーザ Uに違和 感を与える可能性があるので、 例えば、 コン トラス ト強調の期間の終了 時には、 その強調の程度を徐々に弱めるようにしてもよい。 また、 コン トラス ト強調の期間の開始時に、 その強調の程度を徐々に強めるように してもよい。

また、 検出信号の発生頻度が高いときにはコントラス ト強調の期間を 長くするなど、 外界の状況変化の仕方に柔軟に対応した制御が行われて もよい。

また、 本実施形態では、 表示映像を強調するために、 映像信号のコン トラス ト強調が行われたが、 コン トラス ト強調に代えて輝度シフ ト （高 輝度側へのシフ ト） が行われてもよい。

因みに、 輝度シフ トは、 画像処理回路 1 1 4 c の階調変換特性が、 例 えば図 2— 6 ( a ) のように変化することに相当する （なお、 図 2— 6· ( a ) に示した変化は、 比較的低い輝度範囲のみを輝度シフ トするもの であるが、 全体の輝度範囲が輝度シフトされたのと実質的に同様の効果 力 ^sある。)。

また、 コントラス ト強 に代えて、 輪郭強調が行われてもよい。 輪郭 強調は、 表示映像の輝度分布が、 例えば図 2— 6 ( b ) のように変化す ることに相当する。 また、 表示映像の輝度を変化させる方法としては、 映像信号に対し変 換を施す方法の他に、 表示素子 1 1 6 bの照明光強度を調整するなど他 の方法が採用されてもよい。

また、 表示映像のコン トラス トを変化させる方法としては、 映像信号 に対し変換を施す方法の他に、 表示素子 1 1 6 bの駆動電圧を調整する など他の方法が採用されてもよい。

また、表示映像の強調方法としては、コントラス ト強調、輝度シフト、 輪郭強調の何れか 2つ以上を組み合わせたものが採用されてもよい。 以下、 図 2— 7、 図 2— 8を参照して本発明の第 2— 2実施形態につ いて説明する。

本実施形態は、 ユアアイディスプレイの実施形態である。 ここでは、 第 2— 1実施形態との相違点についてのみ説明する。

第 1の相違点は、 図 2— 7に示すように、 外界光調整機構 1 2 0が設 けられた点にある。 この外界光調整機構 1 2 0は、 第 2— 1実施形態の コントラス ト調整に代わる動作をする （よって、 本実施形態の画像処理 回路 1 1 4 c ' は、 コン トラス ト調整をする必要は無い。）。

外界光調整機構 1 2 0は、 減光板 1 2 0 a、 フロン トアーム 1 1 3 '、 回動機構 1 2 0 bなどからなる。

減光板 1 2 0 aは、フロン トアーム 1 1 3 'の一端に取り付けられる。 フロン トアーム 1 1 3， は、 フロン トアーム 1 1 3 と対称にリ アアーム 1 1 2に連結される。

ヘッ ドホーン 1 1 1 R， 1 1 1 Lがそれぞれ装着部材 1 1 1 R，， 1 1 1 L ' を介してユーザ Uの右耳及び左耳に装着されると、 減光板 2 0 a はユーザ Uの非観察眼 ERの前に位置する。

回動機構 1 2 0 bは、 フロントアーム 1 1 3 ' を介して減光板 1 2 0 aを図 2— 7中の矢印 Dの方向に移動することができる。 減光板 l' 2 0 aは、 非観察眼 E Rの前に配置されたり、 非観察眼 E R の前から退避したりする。

非観察眼 ERの前に配置された減光板 1 2 0 aは、 外界から非観察眼 E Rに入射する光束の光量の一部を力ッ トし、 非観察眼 ERから見た外 界の明るさを抑える。 減光板 1 2 0 aの透過率は、 一般のサングラスな どの透過率と同程度である。

よって、 回動機構 1 2 0 bが駆動され、 減光板 1 2 0 aが非観察眼 E Rの前に配置されると、 外界に対する表示映像 （表示画面 Iに映し出さ れる映像） の相対的な強調度は高まり、 減光板 1 2 0 aが非観察眼 E R の前から退避すると、 表示映像の相対的な強調度は元に戻る。

回動機構 1 2 O bの内部には、 図 2— 8に示すように回動機構 1 2 0 bを駆動するモータ Mが設けられ、そのモータ Mはコントローラ 1 1 4 ' 内の C P U 1 1 4 a ' の指示に従って動作する。

よって、 表示映像の強調度は、 C PU 1 1 4 a， によって制御可能で ある。

次に、 本実施形態のニァアイディスプレイの動作の流れについて説明 する。' なお、 この動作の流れは、 C PU 1 1 4 a， が制御する。

ユーザ Uは、 このユアアイディスプレイを自分の所望する場所で使用 する。 このとき、 表示画面 I· (図 2— 8参照） には、 外部機器からの映 像 （表示映像） が表示される。 ユーザ Uの意識は、 この表示映像に集中 する。 このとき、 回動機構 1 2 0 bは、 減光板 1 2 0 aを非観察眼 E R の前から退避させている。

ユアアイディスプレイでは、 画像センサ 1 1 7及び検出回路 1 1 8が 連続的に動作し、 視野映像の輝度分布変化速度が一定以上になったとき にのみ、 検出信号が生成される （図 2— 4参照）。 検出信号が生成される と、 回動機構 1 2 0 bは、 即座に減光板 1 2 0 aを非観察眼 E Rの前に 配置する。 '所定期間が経過すると、 回動機構 1 2 0 bは再び減光板 1 2 0 aを非観察眼 E Rの前から退避させる。

これらの画像センサ 1 1 7及び検出回路 1 1 8の動作から減光板 1 2 0 aの移動までの一連の処理は、 繰り返し連続して行われる。

なお、減光板 1 2 0 aの移動（非観察眼 E Rの前に配置すること）は、 検出信号の発生頻度が一定以上のときにのみ実施される。

次に、 本実施形態のニァアイディスプレイの効果について説明する。 このニァアイディスプレイでは、 ユーザ Uの意識が表示映像に集中し ているときに、 例えば図 2— 5 ( a ) に示すように視野内に存在する物 体 oの位置やサイズが一定の速度範囲で変化すると、 外界の見た目の明 るさが抑えられ、 表示映像が相対的に強調される。 同様に、 視野内に存 在する物体〇の明るさが一定の速度範囲で変化しても、 外界の見た目の 明るさが抑えられ、 表示映像が相対的に強調される。

したがって、 このニァアイディスプレイは、 第 2 — 1実施形態のニァ アイディスプレイと同様、 視野内に状況変化が生じ始めたタイミングで ユーザ Uの意識を表示映像の方に惹きつけてユーザ Uの脳内の切り換え を防ぎ、 ユーザ Uの表示映像への没入感を維持させることができる。 また、 蛍光灯のちらつきなど、 ユーザ Uの脳が認識できないような高 速の周期的変化はフレームデータに反映されず、 また、 穏やかな空の変 化など、 ユーザ Uの脳が殆ど認識しないような低速変化は検出信号を何 ら生成させないので、 減光板 1 2 0 a の移動頻度は、 必要最小限に抑え られる。

(その他）―

なお、 本実施形態では、 外界の見た目の明るさを抑えるために減光板 2 0 aが用いられたが、 遮光板が用いられてもよい。

また、 本実施形態では、 外界の見た目の明るさを変化させるために可 動の部材 '(減光板 1 2 0 a ) とそれを駆動する機構 （回動機構 1 2 0 b ) とが用いられたが、 透過率可変の減光素子 （液晶素子など） を用いても よい。

[その他]

なお、 上記各実施形態のユアアイディスプレイにユーザ U自身の運動 (首を意図的に動かしたときの運動など） を検出するセンサ （加速度セ ンサなど） を設け、 視野内で生じた輝度分布変化がユーザ U自身の運動 によるもののみであった場合には、 検出信号の有無に拘らず表示映像の 強調が禁止されるように構成してもよい。 このようにすれば、 強調の頻 度は、 さらに抑えられる。

また、 上記各実施形態のユアアイディスプレイにおける画像センサ 1 1 7の配置箇所は、 ディスプレイ部 1 1 6 とされたが、 視野を検出対象 範囲で力パーできるのであれば、 ヘッ ドホーン 1 1 1 R , 1 1 1 Lなど 他の箇所であってもよレ、。

また、 上記各実施形態では、 視野の状況変化を検出するために、 視野 の輝度分布を検出する画像センサ 1 1 7が用いられたが、 検出回路 1 8 内の処理を簡単にするた に、 画像センサ 1 1 7に代えて視野の平均輝 度のみを検出する輝度センサが用いられてもよい。

また、 視野の状況変化を検出するために、 視野内に存在する物体 Oの 距離の変化を検出する測距センサが用いられてもよい。 · また、 上記各実施形態のニァアイディスプレイを、 状況変化の速度に 応じて表示映像を強調するモード （集中モード） と、 状況変化の速度に 拘わらず表 映像を強調しないモード （非集中モード） との間で切り換 え可能に構成してもよ!/、。

例えば、 ユーザ Uは、 屋内などの安全な場所でニァアイディスプレイ を使用するときには 「集中モード」 に設定し、 安全とは限らない場所で ニァアイディスプレイを使用するときには「非集中モード」に設定する。 このよ う に、 「集中モー ド」 と 「非集中モー ド」 とを使い分ければ、 表 示映像への没入感を、 必要なときにのみ得ることができる。 以下、 図 3— 1、 図 3— 2、 図 3— 3、 図 3— 4、 図 3— 5、 図 3— 6、 図 3— 7を参照して本発明の第 3— 1実施形態について説明する。 本実施形態は、 ニァアイディスプレイの実施形態である。

先ず、 ニァアイディスプレイの全体の構成について説明する。

このニァアイディスプレイには、 図 3— 1に示すように、 ヘッ ドホー ン 2 1 1 R， 2 1 1 L、 リ ァアーム 2 1 2、 フロン トアーム 2 1 3、 コ ン トローラ 2 1 4、ディスプレイ部（請求の範囲における光学系に対応。） 2 1 6などが備えられる。

リアアーム 2 1 2， フロン トアーム 2 1 3は、 それぞれユーザ Uの頭 部に装着可能なように若干大きめの円弧状をしている。

ヘッ ドホーン 2 1 1 R， 2 1 1 Lは、 リアアーム 2 1 2の両端にそれ ぞれ取り付けられる。 ヘッ ドホーン 2 1 1 Rには、 ユーザ Uの右耳に装 着するための装着部材 2 1 1 R' 力 、 へッ ドホーン 2 1 1 Lには、 ユー ザ Uの左耳に装着するための装着部材 2 1 1 L ' がそれぞれ取り付けら れている （請求の範囲におけ.る装着手段に対応。）。

デイスプレイ部 2 1 6は、 フロン トアーム 2 1 3の一端に取り付けら れる。 フロン トアーム 2 1 3の他端は、 リアアーム 2 1 2の一端に連結 されている。

コン トローラ 2 1 4は、 フロン トアーム 2 1 3及ぴリ アアーム 2 1 2 からなる全アームの何れ.かの箇所 （図 3— 1では、 フロントアーム 2 1 3と リアアーム 2 1 2との連結部） に設けられる。 コントローラ 2 1 4 の例えば上面の外壁には、 ニァアイディスプレイにユーザ Uが合図を入 力するための設定釦 2 1 4 sが設けられる。

へッ ドホーン 2 1 1 R , 2 1 1 Lがそれぞれ装着部材 2 1 1 R 2 1 1 L ' を介してユーザ Uの右耳及び左耳に装着されると、 ディスプレイ 部 2 1 6はユーザ Uの一方の眼 E L (図 3— 1では左眼） の前に配置さ れる。

この一方の眼 E Lが虚像 I ' (後述） を目視する眼であり、他方の眼 E Rが外界を目視する眼である。 以下、 前者を 「観察眼」、 後者を 「非観察 眼」 という。

因みに、 この状態のままディスプレイ部 2 1 6のみを観察眼 E Lの前 から退避させたり、 ディスプレイ部 2 1 6の位置や角度を調整したりす るために、 リアアーム 2 1 2及ぴフロントアーム 2 1 3からなる全ァー ムの何れかの箇所には、 不図示の伸縮機構や回動機構などからなる調整 機構が設けられている。 因みに、 リアアーム 2 1 2とフロントアーム 2 1 3の連結部 （コントローラ 2 1 4の設けられた箇所） は伸縮機構を有 しており、 観察眼 Ε '^とディスプレイ部 2 1 6との間隔は調整可能であ る。

さらに、 本実施形態のユアアイディスプレイにおいては、 ディスプレ ィ部 1 6に赤外線式などの測距センサ 2 1 7が設けられる （請求の範囲 におけるセンサ手段に対応。）。

測距センサ 2 1 7の測距精度、 測距分解能、 測距距離などは、 汎用の カメラなどに用いられる測距センサと同程度でよい。

この測距センサ 2 1 7の測距対象領域 Εは、 図 3 _ 2に示すように、 ユーザ Uの ¾野 （ここでは、 非観察眼 E Rの視野 （以下、 単に 「視野」 という。）の中心近傍の ¾較的狭い領域（カメラのフォーカスエリア相当） に設定される。 なお、 図 3— 2では、 簡単のため、 視野を長方形で示し た。 よって、'測距センサ 2 1 7の出力は、 視野の中心付近に存在する任意 の物体〇 （図 3— 2では樹木） の距離 s (ディスプレイ部 1 6を基準と した物体 Oの距離） を示す。

さらに、 本実施形態のコントローラ 2 1 4の前記外壁には、 設定釦 2 1 4 sの他、 図 3 _ 1に示すとおり操作釦 2 1 4 f ， 2 1 4 ηが設けら れる （請求の範囲における取得手段に対応。 詳細は後述）。

次に、 本実施形態のディスプレイ部 2 1 6、 コン トローラ 2 1 4の内 部構成について説明する。

ディスプレイ部 2 1 6内には、 図 3— 3に示すように、 観察眼 Ε の 側から順にレンズ 2 1 6 a及び表示素子 2 1 6 bが配置される。 表示素 子 2 1 6 bの表示画面 Iは観察眼 E Lの方向を向いている。 その他、 デ イスプレイ部 2 1 6には、 表示素子駆動部 2 1 6 b ' が備えられる （請 求の範囲における変化手段に対応。）。

コントローラ 2 1 4内には、 C PU (請求の範囲における制御手段に 対応。） 2 1 4 a、 R AM 2 1 4 b , 画像処理回路 2 1 4 c、 外部ィンタ フェース回路 2 1 4 dが備えられる。

なお、 これらのディスプレイ部 2 1 6 とコントローラ 2 1 4とは、 不 図示の接続線を介して電気的に接続されている。

次に、 本実施形態のニァアイディスプレイの基本動作について説明す る。 ' コントローラ 2 1 4には、 D V Dプレーヤなどの外部機器から映像信 号が入力される。 映像信号は、 コントローラ 2 1 4内の外部インタフヱ ース回路 2 1 4 d及び画像処理回路 2 1 4 cを介してディスプレイ部 2 1 6内の表示素子 2 1 6 bに入力される。 これによつて、 表示素子 2 1 6 bの表示画面 Iには映像が表示される。

なお、 本実施形態の表示画面 Iは、 図 3 _ 3に示すとおり映像を表示 する映像表示領域 I aの他に、 文字のイメージ （文字情報） を表示する 文字表示領域 I bを有する。 文字情報の表示は、 C PU 2 1 4 aが画像 処理回路 2 1 4 cに対し指示を与えることによって実現する。

表示画面 Iからの射出光束は、 レンズ 2 1 6 aを介してユーザ Uの観 察眼 E Lに入射する。 レンズ 2 1 6 aは、 表示画面 Iからの射出光束を 平行光束に近づける。 よって、 表示画面 Iの実際の位置よりも観察眼 E Lから離れた位置に、 表示画面 I の虚像 I ' が呈示される。

表示素子 2 1 6 bは、 表示素子駆動部 2 1 6 b ' によって観察眼 E L の視軸方向に移動可能である。 表示素子 2 1 6 bが視軸方向に移動する と、 それに伴い虚像 I ' の呈示距離 s ， （ディスプレイ部 2 1 6を基準と した虚像 I ' の距離） が変化する。

このときの表示素子駆動部 2 1 6 b ' の駆動量は、 C PU 2 1 4 aに よって制御される。 よって、 表示素子 2 1 6 bの移動量 （したがって虚 像 I ' の呈示距離 s ') は、 C P U 2 1 4 aによって制御される。

C P U 2 1 4 aは、.設定釦 2 1 4 s , 操作釦 2 1 4 f ， 2 1 4 η力 ら の信号、 及び、 測距センサ 2 1 7からの信号に応じて各部を制御する。 操作釦 2 1 4 f は、 ユーザ Uが虚像 I ' の呈示位置を自分から遠ざけ るための釦であり、 操作 2 1 4 ηは、 ユーザ Uが虚像 I ' の呈示位置を 自分に近づけるための釦であ.る （このときのユアアイディスプレイの動 作については後述）。 · 次に、本実施形態のニァアイディスプレイの動作の流れの特徴部分（ィ ュシャライズ、 眼疲労低減動作） について説明する。 なお、 この動作の 流れは、 C P U 2 1 4 aが制御する。

図 3— 4に示すように、 イエシャライズのための動作 （図 3— 4ステ ップ S 2)、 眼疲労低減動作 （図 3— 4ステップ S 3 ) が順に行われる。 イニシャライズのための動作 （図 3— 4ステップ S 2) は、 設定釦 2 1 4 sを介してユーザ Uからイニシャライズの指示があった時点で （図 3— 4ステップ S 1 YES)、 開始される。

ユーザ Uは、 図 3— 5 ( a ), ( b ) に示すように、 イニシャライズ用 の基準物体 O' (背景、 柱、 壁掛け） などを、 自分の前方の目視できる位 置に配置する。

このとき、 ユアアイディスプレイでは、 測距センサ 2 1 7が測距を行 レ、、 測距センサ 2 1 7の出力から基準物体 O' の距離 sが認識され、 そ の距離 s (測定距離） を示す文字情報 （「 l m」 など） が表示画面 Iの文 字表示領域 I bにリアルタイムで表示される（図 3— 4ステップ S 2 1 )。

これらの測距から表示までの処理は、 繰り返し連続して行われる。 よ つて、 表示された測定距離は、 その時点における基準物体〇' の距離 s を正確に示す。

なお、 このとき、 表示画面 I の映像表示領域 I aには、 外部機器から 入力された映像又は所定の基準画像が表示される。

そして、 ユーザ Uは、 基準物体 O' を非観察眼 E Rで目視しつつ、 図 3 - 5 ( a ) に示すように自分と基準物体 O' との間隔を徐々に拡大さ せ、 その基準物体 O' がぼけ始めた時点でその拡大を停止する。

表示画面 Iには、その状態の測定距離 sを示す文字情報ひ 2 m」など） が表示される。 因みに、 この状態の測定距離 s (=基準物体 O' の距離） は、 非観察眼 E Rの遠点に相当する。 ' ユーザ Uは、 さらに、 その状態の基準物体〇， を非観察眼 E Rで目視 すると共に観察眼 E Lで表示画面 I の虚像 I ' を目視する。

そして、 ユーザ Uは、 操作ボタン 2 1 4 f ， 2 1 4 ηを操作し、 基準 物体 Ο' と虚像 I ' とのそれぞれがなるべく楽に目視できるよう虚像 I， の呈示距離 s ' を調整する。 つまり観察眼 E Lの緊張度と非観察眼 ER の緊張度とが同程度になるよう虚像 I ' の呈示距離 s， を調整する。 そして、 '最も楽に目視できるようになった時点で、 設定釦 2 1 4 sを 操作し、 確定の合図を-ァアイデイスプレイに与える。

なお、 ニァアイディスプレイは、 操作釦 2 1 4 f が操作されると、 そ の操作量に応じた距離だけ虚像 I ' の呈示距離 s ' を長くする。 また、 操作釦 2 1 4 nが操作されると、 その操作量に応じた距離だけ虚像 I ' の呈示距離 s ' を短くする （図 3— 4ステップ S 2 2)。

そして、 ユアアイディスプレイでは、 確定の合図が与えられると （図 3— 4ステップ S 2 3 YES)、 その時点における基準物体 O， の距離 s。 と虚像 I ' の呈示距離 s ₀' とが認識される （図 3— 5 (b ) 参照。）。 ここで、 この基準物体 O' の距離 s。と虚像 I ， の呈示距離 s。' とは、 図 3— 5 ( b ) にも示すように一致しておらず、 ユーザ Uに固有のオフ セッ ト Δ。が生じている （ s 。， = S。_ A。）。

なぜなら、 非観察眼 E Rの視度と観察眼 E Lの視度とは一致していな いことが多く、 また、 非観察眼 E R及び観察眼 E Lとディスプレイ部 2 1 6 との位置関係は、' ユーザ Uによって様々であり、 さらにはその位置 関係は、 同じユーザ Uであってもニァアイディスプレイの装着状況によ つて様々だからである。

よって、 オフセッ ト Δ。を、 観察眼 E Lと非観察眼 E Rとの視度差の 情報、 及ぴニァアイデイスプ.レイの装着状況の情報 （固有情報） とみな すことができる。 ·

-ァアイディスプレイでは、 基準物体 Ο' の距離 s。と虚像 I ' の呈 示距離 s ₀' との差 （ s。一 s。'） をオフセッ ト Δ。として求め、 そのォ フセッ ト Δ。の情報を R AM 2 1 4 bに格納する （図 3— 4ステップ S 2 4)。 .

ここで、 オフセッ ト Δ。を求める際、基準物体〇， の距離 _s。と虚像 I， の呈示距離 s ₀' との単位には、 屈折力の単位 (ディオプター 「D p」） が採用される。 例えば、 s 。， s。 ' は、 ディスプレイ部 2 1 6を基準と した所定位置に存在する眼が基準物体〇'， 虚像 I ' を結像するために必 要な屈折力によってそれぞれ表される。

その後、 ユーザ Uは、 例えば図 3— 5 ( c ), ( d ) に示すように、 こ のニァアイディスプレイを自分の所望する場所で使用する。 なお、 図 3 一 5 ( c ), ( d ) には、 ユーザ Uが任意の物体 Oに正対し、 その物体 O に近づいたときと遠ざかったときとのそれぞれの様子を示した。

このとき、 表示画面 I の映像表示領域 I aには、 外部機器から入力さ れた映像 （ユーザ Uの所望する映像） が表示される。

ニァアイディスプレイでは、 測距センサ 2 1 7が測距を行い、 測距セ ンサ 2 1 7の出力から物体 Oの距離 sが認識され、 その物体 Oの距離 s と RAM 2 1 4 bに格納されたオフセッ ト Δ。の情報とに応じて、 虚像 I ， の呈示距離 s ' が物体 Oの距離 sの近傍に設定される。

これらの測距から設定までの処理は、 繰り返し連続して行われる。 よ つて、 虚像 I ' の呈示距離 s ' は、 物体 Oの距離 sに追従する （図 3— 4ステップ S 3 , 図 3— 5 ( c)， （ d))。

ここで、 虚像 I ' の呈示距離 s ' は、 物体 Oの距離 sをオフセッ ト厶 。の分だけ補正した距離 （ _S， = s — Δ。） である。

この捕正の際、 物体 Οの距離 s及び虚像 I ' の呈示距離 s， の単位に は、 オフセッ ト Δ。を求めた際の基準物体 O， の距離 s。及び虚像 I ' の 呈示距離 s ₀' と同様の単位がそれぞれ採用される。

因みに、 この補正によれば、 物体 Oの距離 s と虚像 I ' の呈示距離 s， との実際の距離の差は、 図 3— 5 ( c ), ( d ) に示すとおり、 物体 Oの 距離 sが短くなるほど縮/ J、されることになる。

次に、 本実施形態のユアアイディスプレイの効果について説明する。 このニァアイディスプレイでは、 上述したように、 測距センサ 2 1 7 によって物体 Oの距離 sが検出され、 その物体 Oの距離 sに応じて虚像 I ， の呈示距離 s， が設定される。 よって、 虚像 I ' の呈示距離 s ' は、 物体 Oの距離 sに追従する （図 3 _ 5 ( c), ( d) 参照。）。

ここで、 物体 Oの距離 sは、 非観察眼 E Rの大凡の目視距離 （非観察 眼 E Rからそのピント位置までの大凡の距離） に相当する。

よって、 虚像 I ' の呈示距離 s ' は、 非観察眼 E Rの目視距離に追従 する。

このよ うに、 虚像 I ' の呈示距離 s ' が非観察眼 E Rの目視距離に追 従すれば、 虚像 I ' を目視する観察眼 E Lの目視距離の変化方向と、 外 界を目視する非観察眼 E Rの目視距離の変化方向とが、 同じになる。 つ まり、 観察眼 E Lが緊張するときには非観察眼 E Rも緊張し、 観察眼 E Lが弛緩するときには非観察眼 E Rも弛緩する。

このように、 両眼の緊張度の変化の方向が一致していれば、 それら両 眼の疲労は低減される。

また、 測距センサ 2 1 7は、 小型 .高性能であり、 かつ安価なので、 非観察眼 E Rの目視距離の変化を簡単かつ確実に検出することができる。 また、 このニァアイディスプレイでは、 ユーザ Uに固有のオフセッ ト Δ。に応じて虚像 I ' の呈示距離 s ' が補正されている （実際には表示 素子駆動部 2 1 6 b ' の駆動量が補正されている） ので、 様々なユーザ Uに对応できる。 · しかも、 このオフセッ ト Δ。は、 ユーザ Uによるニァアイデイスプレ ィの装着状況を示すので、ユアアイディスプレイは、ユーザ Uによる様々 な装着状況に対応できる。

また、 このオフセッ ト Δ。は、 観察眼 E Lと非観察眼 E Rとの視度差 を表すので、 -ァアイディスプレイは、 各ユーザ Uの様々な視度差に対 応できる。 しかも、' このニァアイディスプレイは、 ユーザ Uから固有情報 （オフ セッ ト Δ。） を直接取得するので、視度差や装着状況を別途測定したり、 ユーザ Uがそれらを記憶したりする手間が省かれる。

また、 このユアアイディスプレイは、 物体 Oの距離 sの情報を表示す ることができるので、 測距装置としても利用できる。

また、 その表示するための手段として、 ディスプレイ部 2 1 6の表示 素子 2 1 6 bが兼用されるので、 効率的でもある。

(その他）

なお、 測距センサ 2 1 7の配置角度及び測距用光束の広がり角度は、 図 3— 2に示すように、 測距対象領域 Eが狭くなるよう設定されたが、 図 3— 6に示すように、 対象領域 Eが広くなるよう設定されてもよい。 この場合、 視野内に存在する物体の平均距離が測距されることとなり、' 虚像 I ' の呈示距離 s ' は、 その平均距離に追従することとなる。

また、 測距対象領域 Eのサイズがユーザ Uによって変更可能 （又は切 り換え可能） であってもよい。 このようなニァアイディスプレイによれ ば、 外界の様々な状況 （物体 Oの分布など） に対応できる。

また、 R A M 2 1 4 bに格納されるオフセッ ト Δ。の情報は、 オフセ ッ ト Δ。の値そのものである必要はなく、オフセッ ト Δ。を示す他の情報 例えば、 測距センサ 2 1 7の出力信号

の情報や表示素子 2 1 6 bの位置座標の情報などでもよい。 ' また、 オフセッ ト Δ。を求めるに当たり、 基準物体 O ' の距離 sを各 ユーザ Uそれぞれの遠点に相当する距離 s。に設定したが、 基準物体 O ' の距離 s を所定距離に設定してもよい。 但し、 遠点に相当する距離 s _Q に設定した方が、 オフセ.ッ ト Δ。は精度高く求まる。

また、 イニシャライズ時の虚像 I ， の呈示距離の調整は、 電動で行わ れたが、手動で行われるようユアアイディスプレイが構成されてもよレ、。 また、 物体 Oの距離 sの情報の表示は、 省略することもできる。

また、 本実施形態のニァアイディスプレイを次のとおり変形すること もできる。

すなわち、 図 3— 7に示すように、 ディスプレイ部 2 1 6 と観察眼 E Lとの位置関係の変化を検出するセンサ 2 2 1が備えられる。 このセン サ 2 2 1は、 例えば、 フロントアーム 2 1 3とリアアーム 2 1 2との機 構部分などに設けられ、 かつその機構部分の状態を検出するエンコーダ などからなる。 このセンサ 2 2 1の出力変化に応じて前記補正の補正量 (上記説明では、 オフセッ ト Δ。に一致させた。) をリアルタイムで変化 させれば、 ニァアイディスプレイの装着状況の使用途中の変化にも対応 できる。

以下、 図 3— 8、 図 3— 9、 図 3— 1 0を参照して本発明の第 3— 2 実施形態について説明する。

本実施形態は、 ニァアイディスプレイの実施形態である。 ここでは、 第 3— 1実施形態との相違点についてのみ説明する。

先ず、 相違点について大まかに説明する。

第 3— 1の相違点は、 ディスプレイ部 2 1 6 ' がシースルー型に構成 されていることにある。

よって、 観察眼 E Lは、 外界と虚像 I ' との双方を目視する。 この二 ァアイデイスプレイは、 このような観察眼 E Lの疲労低減を図る。 · 第 3— 2の相違点は、 測距センサ 2 1 7に代えて屈折力センサ 2 3 9 が備えられたことにある。

第 3の相違点は、操作釦 2 1 4 f , 2 1 4 nが省略されたことにある。 次に、本実施形態のディスプレイ部 2 1 6 '、屈折力センサ 2 3 9の内 部構成について説明する。

ディスプレイ部 2 1 6 ' はシースルー型なので、 観察眼 E Lの前に配 置されるのは、 ハーフミラー HMのみである。

外界からの光束と表示素子 2 1 6 bからの光束とは、 このハーフミラ 一 HM上で重ねられて観察眼 E Lに入射する。

なお、 図 3 _ 8において符号 Iで示すのが表示画面、 符号 2 1.6 aで 示すのがレンズ、 符号 2 1 6 b ' で示すのが表示素子駆動部、 符号 Bで 示すのが透過性基板、符号 Mで示すのがミラーである。レンズ 2 1 6 a、 表示素子 2 1 6 b、 表示素子駆動部 2 1 6 b ' は、 第 3— 1実施形態に おけるそれらと同様の働きをする。

屈折力センサ 2 3 9はディスプレイ部 2 1 6 ' に取り付けられ、 屈折 力センサ 2 3 9からの測定光束は、 このディスプレイ部 2 1 6 ' を介し て観察眼 E Lに投光される。 また、 観察眼 E Lの眼底にて反射したその 測定光束は、 ディスプレイ部 2 1 6 ' を介して屈折力センサ 2 3 9に戻 る。

屈折力センサ 2 3 9の測定光束は、 外界を目視したり虚像 I ' を目視 したりする観察眼 E Lにとつて邪魔にならず、 かつ安全な波長の光 （赤 外線） からなる。

なお、 図 3— 8には、 屈折力センサ 2 3 9からの測定光束が表示素子 2 1 6 bの裏側 （表示画面 I の反対側） に入射し、 表示素子 2 1 6 b、 レンズ 2 1 6 a、 ミラー M、 'ハーフミラー HMを順に経由して観察眼 E Lに入射する例を示した。 ' 因みに、 屈折力センサ 2 3 9内には、 投光部 2 3 9 a と検出部 2 3 9 b とが備えられる。

投光部 2 3 9 aは、 観察眼 E Lに対し投光すべき測定光束を生成し、 検出部 2 3 9 bは、 観察眼 E Lの眼底から戻った測定光束を検出する。

なお、図 3— 8の屈折力センサ 2 3 9内において符号 HMで示すのは、 ハーフミラーである。 屈折力センサ 2 3 9の出力 （検出部 2 3 9 bの出力） は、 コントロー ラ 2 1 4 ' に与えられる。 コントローラ 2 1 4 ' 内では、 その出力に基 づき C PU 2 1 4 a 'が観察眼 E Lの屈折力を認識する。この屈折力は、 観察眼 E Lの目視距離 （観察眼 E Lからそのピント位置までの距離） t を示す。

次に、本実施形態のニァアイディスプレイの動作の流れの特徴部分（ィ -シャライズ、 眼疲労低減動作） について説明する。 なお、 この動作の 流れは、 C P U 2 1 4 a， が制御する。

図 3— 9に示すように、 イニシャライズのための動作 （図 3— 9ステ ップ S 2 ')、眼疲労低減動作（図 3— 9ステップ S 3 '，図 3— 1 0 (b ), ( c )) が順に行われる。

イニシャライズのための動作 （図 3— 9ステップ S 2，） は、 設定釦 2 1 4 s を介してユーザ Uからイニシャライズの指示があった時点で （図 3— 9ステップ S 1 YES)、 開始される。

イニシャライズのための動作では、 表示画面 I の虚像 I ' の呈示距離 t ' が所定値 t 0 ' に設定される （図 3— 9ステップ S 2 1 '、 図 3— 1 0 ( a ) 参照。）。

この所定値 t 。' は、 多く のユーザ Uが目視可能な距離、 例えば、 1 m程度である。

なお、 このとき、 表示画面 Iの映像表示領域 I aには、 外部機器から 入力された映像又は所定の基準画像が表示される。

ユーザ Uは、 このときの虚像 I ' を、 観察眼 E Lで目視する。

その虚像 I ' が目視できた時点で、 ユーザ I ， は設定釦 1 4 s を操作 し、 確定の合図をニァアイディスプレイに与える。

確定の合図が与えられると （図 3— 9ステップ S 2 3 YES), ユアアイ ディスプレイでは、 屈折力センサ 2 3 9が測定を行い、 屈折力センサ 2 3 9の出力から、 その時点における観察眼 E Lの目視距離 t。が認識さ れる。 '

ここで、 観察眼 E Lの目視距離 t。は、 図 3— 1 0 ( a ) にも示すと おり虚像 I ' の呈示距離 t ₀ ' と一致しておらず、 ユーザ Uに固有のォ フセッ ト Δ。が生じている （ t。， = t。一 Δ ₀)。

なぜなら、 観察眼 E Lとディスプレイ部 2 1 6 ' との位置関係 （つま り観察眼 E Lと虚像 I ' との間隔） は、 ユーザ Uによって様々であり、 さらにはその位置関係は、 同じユーザ Uであってもユアアイディスプレ ィの装着状況によって様々だからである。

よって、 オフセッ ト Δ。を、 ユアアイディスプレイの装着状況の情報 (固有情報） とみなすことができる。

ユアアイディスプレイでは、 観察眼 E Lの目視距離 t。と虚像 I ' の 呈示距離 t ₀ ' との差 （ t。一 t _Q') をオフセッ ト Δ。として求め、 その オフセッ ト Δ。の情報を RAM 2 1 4 bに格納する （図 3— 9ステップ S 2 4 。

ここで、 オフセッ ト Δ。を求める際、 観察眼 E Lの目視距離 t。と虚像 I ， の呈示距離 t 。 ' との単位には、 屈折力の単位 （ディオプター 「D p」） が採用される。 例えば、 観察眼 E Lの目視距離 t。は、 観察眼 E L の屈折力によって表され、 虚像 I ' の呈示距離 t。' は、 ディスプレイ' 部 2 1 6 ' を基準とした所定位置に存在する眼が虚像 I ' を結像するた めに必要な屈折力によって表される。

その後、 ユーザ Uは、 例えば図 3— 1 0 ( b ), ( c ) に示すように、 このニァアイディスプレイを自分の所望する場所で使用する。 なお、 図

3 - 1 0 (b ), ( c ) に,は、 ユーザ Uが任意の物体 Oに正対し、 その物 体 Oに近づいたときと遠ざかつたときとのそれぞれの様子を示した。

このとき、 表示画面 I の映像表示領域 I aには、 外部機器から入力さ れた映像 '（ユーザ Uの所望する映像） が表示される。

ニァアイディスプレイでは、 屈折力センサ 2 3 9が測定を行い、 屈折 力センサ 2 3 9の出力から観察眼 E Lの目視距離 tが認識され、 観察眼 E Lの目視距離 t と RAM 1 4 に格納されたオフセッ ト Δ。の情報と に応じて、 観察眼 E Lに対する虚像 I ' の呈示距離 t ' を観察眼 E Lの 目視£巨離 tの近傍に設定する。 虚像 I ' の呈示距離 t ' は、 観察眼 E L の目視距離 tをオフセッ ト Δ。の分だけ補正した距離 （ t， = t一厶。） である。

この補正の際、 観察眼 E Lの目視距離 t及び虚像 I ' の呈示距離 t ' の単位には、オフセッ ト Δ。を求めた際の観察眼 E Lの目視距離 t。及び 虚像 I ' の呈示距離 t ₀' と同様の単位がそれぞれ採用される。

これらの測定から設定までの処理は、 繰り返し連続して行われる。 よ つて、 虚像 I ， の呈示距離 t， は、 観察眼 E Lの目視距離 tに追従する (図 3 — 9ステップ S 3，）。

次に、 本実施形態のニァアイディスプレイの効果について説明する。 このユアアイディスプレイでは、 上述したように、 屈折力センサ 2 3 9によって観察眼 E Lの目視距離 tが検出され、 その目視距離 tに応じ て虚像 I ' の呈示距離 t， が設定される。 よって、 虚像 I， の呈示距離 は、 観察眼 E Lの目視距儺 tに追従する （図 3— 1 0 (b)， ( c ) 参照。）。 ' このよ うに、 虚像 I ' の呈示距離 t ' が観察眼 E Lの目視距離 tに追 従すれば、 外界を目視していた観察眼 E Lが虚像 I ' を目視するときの 調節 ¾を抑えることができる。

このよ うに、 調節量が抑えられれば、 その観察眼 E Lの疲労は低減さ れる。

また、 このニァアイディスプレイでは、 ユーザ Uに固有のオフセッ ト Δ。に応じて虚像 I ' の呈示距離 t ' が補正されている （実際には表示 素子駆動部 2 1 6 b ' の駆動量が補正されている） ので、 様々なユーザ Uに対応できる。

しかも、 このオフセッ ト Δ。は、 観察眼 E Lとディスプレイ部 2 1 6 ' との位置関係を表すので、 ニァアイディスプレイの様々な装着状況に対 応できる。

しかも、 このニァアイディスプレイは、 ユーザ Uから固有情報 （オフ セッ ト Δ。） を直接取得するので、 装着状況を別途測定したり、 ユーザ Uがそれを記憶したりする手間が省かれる。

(その他）

なお、 R A M 2 1 4 bに格納されるオフセッ ト Δ。の情報は、 オフセ ッ ト Δ。の値そのものである必要はなく、オフセッ ト Δ。を示す他の情報、 伊!]えば、 観察眼 E Lの屈折力の情報などでもよい。

また、 本実施形態のニァアイディスプレイを図 3— 7に示すとおり変 形し、 センサ 2 2 1 . (フロントアーム 2 1 3 と リアアーム 2 1 2 との機 構部分などに設けられ、 かつその機構部分の状態を検出するエンコーダ などからなる。） の出力変化に応じて前記捕正の補正量（上記説明ではォ フセッ ト Δ。に一致させた。） をリアルタイムで変化させてもよい。 この 場合、 ユアアイディスプレイの装着状況の使用途中の変化にも対応でき る。 ' [その他]

なお、 第 3— 1実施形態、 第 3— 2実施形態では、 本発明を適用した 単眼式のユアアイデイスプ レイを説明したが、シースルー型かつ両眼式 のニァアイディスプレイにも本発明は適用可能である。

また、 疲労低減の効果のユーザ Uに依るばらつきや、 ニァアイデイス プレイの装着状況に依るばらつきを許容するならば、 上述したィニシャ ライズの動作は省略可能である。

また、 このばらつきを解消するために、 別途測定された固有情報をュ 一ザ Uに入力させ、 その入力された固有情報基づきユアアイデイスプレ ィが前記捕正の捕正量 （上記説明では、 オフセッ ト Δ。に一致させた。） を決定してもよい。

また、 第 3— 1実施形態、 第 3— 2実施形態では、 オフセッ ト Δ。を 求める際、 及び補正する際に、 距離の単位として屈折力の単位 （ディォ プター 「D p J ) を採用したが、 通常の距離の単位 （メ一トル 「m」 など） を採用してもよい。 但し、 屈折力の単位を採用した方が、 オフセッ ト厶 。を求めるための演算や補正するための演算が前述したとおり簡略化さ れる （具体的には加減演算となる） ので、 好ましい。

なお、 測距センサ 2 1 7 (センサ手段） は、 必ずしも備えていなくて もよく、 ユーザが表示素子駆動部 2 1 6 b ' (変化手段） を手動で駆動し たり、 動力により駆動するこ とによ り 、 虚像 I ， の呈示距離 s ' を調整 できる。 図 4一 1 はこの発明の第 1実施形態に係るへッ ドマウントディスプレ ィ装置の斜視図、 図 4— 2 ( a ) はその平面図、 図 4— 2 ( b ) はその 概略図である。 なお、 図 4一.2 ( a )、 図 4— 2 ( b ) ではコン トローラ 及びリモートコントローラの図示は省略されている。 ' このヘッ ドマウントディスプレイ装置はリアアーム （装着手段） 4 1 0とフロントアーム （支持手段） 4 2 0と映像表示部 （表示手段） 4 3 0と収容部 4 4 0 とコン トローラ 4 5 0とワイヤレス リモー トコン ト口 ーラ 4 6 0を備えている.。

リアアーム 4 1 0は円弧状であり、 後頭部に装着される。

リアアーム 4 1 0の両端部にはヘッ ドホーン部 4 1 5 , 4 1 6が設け られ、 操作者 （図示せず） の左右の耳に装着される。 リアアーム 4 1 0 の両端部はへッ ドホーン部 4 1 5 , 4 1 6を介して側頭部を押圧する。 また、 リ アアーム 4 1 0の一端部には弓形状のフロントアーム 4 2 0 を摺動可音 に支持する収容部 4 4 0が取付部材 4 4 1を介して取り付け られている。 収容部 4 4 0には後述する表示処理系、 支持部駆動系等が 収容されている。

フロン トアーム 4 2 0の先端部には操作者の目の前方に配置される映 像表示部 4 3 0が設けられている。 図 4一 1 の場合、 映像表示部 4 3 0 は左目の前方に配置される。

映像表承部 4 3 0の表示面と反対側の面には赤外線受光部（受光手段） 4 3 1が酉己置され、 ワイヤレス リモー トコン トローラ 4 6 0から出力さ れた信号データを受光する。

赤外線受光部 4 3 1は視軸に対して斜め下方を向いている。 また、 赤 外線受光部 4 3 1は視軸に対して鼻側にずれた位置にある。

コントローラ 4 5 0はケーブル 4 5 0 aを介して収容部 4 4 0に接続 され、 画像の再生、 停止、 拡大等の制御信号を出力する。 ワイヤレスリ モートコン トローラ 4 6 0から制御信号を出力することもできる。

ワイヤレス リモー ト コン トローラ 4 6 0は例えば赤外線発光ダイォー ドを備える図示しない送信部. （発光手段） を有し、 キー （操作ボタン） 4 6 1〜 4 6 5 (図 4一 6〜図 4一 1 0参照） が押されると、 キー 4 6 ：!〜 4 6 5 に対応した制御信号を出力する。

図 4— 3はフロン トアーム 4 2 0、 映像表示部 4 3 0及び収容部 4 4 0のプロック図である。

映像表示 § 4 3 0には,、 操作者の目 Eに映像を投影するのに必要な集 光レンズ、 反射鏡、 接眼レンズ等の接眼光学系 4 3 5 と、 液晶パネル、 蛍光管等の表示デパイス 4 3 6 と、 赤外線受光部 4 3 1 とが収容されて いる。 ·

接眼光学系 4 3 5が目 Eと表示デバィス 4 3 6との間に配置されてい るため、 例えば目の前方 6 0 c mの位置に 1 4ィンチサイズの画面が表 示されているかのように操作者に感じさせることができる。

赤外線受光部 4 3 1は図示しないが P I Nフォ トダイォードと受信用 I Cとを備える。 受信用 I Cは増幅、 検波、 波形成形及び誤り訂正を行

5。

赤外線受光部 4 3 1は P I Nフォ トダイォードで受信したリモコン信 号を増幅した後、 検波、 波形成形し、 データの誤りを訂正を行い、 信号 データとして出力する。

収容部 4 4 0には表示処理系 4 4 2と赤外線処理系 4 4 3と支持部駆 動系 4 4 4と支持部位置センサ 4 4 5と制御系 4 4 6 とが収容されてい る。 また、 収容部 4 4 0にはコネクタ 4 4 7が設けられ、 コントローラ 4 5 0からの信号はコネクタ 4 4 7を介して収容部 4 4 0の表示処理系 4 4 2、 制御系 4 4 6.に入力される。

表示処理系 4 4 2はコン トローラ 4 5 0からの信号に基づいて表示デ バイス 4 3 6を駆動する。 また、 表示処理系 4 4 2は画面輝度の変更、 画像歪みの補正等を行う。

赤外線処理系 4 4 3はマイコンで構成されるデコーダを備える。 赤外 線処理系 4 4 3に入力された信号データは制御信号にデコードされる。 ' 支持部駆動系 4 4 4は図示しないがフロントアーム 4 2 0を出し入れ するモータとこのモータの駆動を制御するモータ駆動回路とを備える。 支持部位脣センサ 4 4 5はフロン トアーム 4 2 0の位置を検出する。 制御系 4 4 6は支持部位置センサ 4 4 5の出力に基づいて支持部駆動 系 4 4 4の動作 （移動 Z停止） を制御する。

また、 制御系 4 4 6は赤外線処理系 4 4 3の出力に基づいてコント口 ーラ 4 5 0を制徒！]する。

このへッ ドマゥントディスプレイ装置を装着した操作者は、 コント口 ーラ 4 5 0やワイヤレスリモートコントローラ 4 6 0を用いて例えば図 示しない携帯用の V T R (ビデオテープレコーダ） や D V D (デジタル バーサタイルディスク） プレーヤを操作して映像表示部 4 3 0に表示さ れた映像を見ることができる。

また、 映像を見ないときには、 ワイヤレスリモートコントローラ 4 6 0を用いて支持奢 13駆動系 4 4 4を駆動してフロントアーム 4 2 0を収容 部 4 4 0に収容することができる。

この第 4一 1実施形態によれば、 映像表示部 4 3 0の表示面の反対側 の面に位置する赤外線受光部 4 3 1が配置されているので、 へッ ドマウ ン トディスプレイ装置を装着した操作者がワイヤレスリモートコント口 ーラ 4 6 0を用レヽるとき、 赤外線受光部 4 3 1の位置を確認する必要が ないので、 操作' I"生が向上する。

図 4— 4 ( a ) はこの発明の第 4一 2実施形態に係るヘッ ドマウント ディスプレイ装置の平面図、 図 4— 4 ( b ) はその概略図であり、 第 4 - 1実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。 この実施形態ほ赤外線受光部 5 3 1を収容部 5 4 0の端部 （表示手段 側端部） 5 4 0 a に配置した点で第 4一 1実施形態と相違する。

フロントアーム 4 2 0を摺動可能に支持する収容部 5 4 0は取付部材 4 4 1を介してリ ァアーム 4 1 0の一端部に取り付けられている。

フロントアーム 4 2 0の先端部には操作者の目 Eの前方に配置される 映像表示部 5 3 0 が設けられている。

この実施形態によれば、 第 4一 1実施形態と同様の効果を奏する。 なお、 赤外線受光部 5 3 1は必ずしも端部 5 4 0 aに配置する必要は ない。 例えば、 収容部 5 4 0の上面に突起部を設け、 この突起部に赤外 線受光部 5 3 1の受光面が前方を向く ように赤外線受光部 5 3 1を設け てもよい。

図 4— 5 ( a ) はこの発明の第 4一 3実施形態に係るヘッ ドマウント ディスプレイ装置の平面図、 図 4一 5 ( b ) はその概略図であり、 第 4 一 1実施形態と同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。 この実施形態は映像表示部 6 3 0の表示面の反対側の面に一対の赤外 線受光部 6 3 1 a , 6 3 1 bを上下対象な位置に配置した点で第 4— 1 実施形態と相違する。

この実施形態によれば、 第 4一 1実施形態と同様の効果を奏するとと もに、 へッ ドマウントディスプレイ装置を反転させて装着したときであ つても赤外線受光部 6 3 1 a , 6 3 1 bの一方は必ず斜め下方を向くの で、 映像表示部 6 3 0をいずれの目の前方に配置しても使用することが できる。 この場合、 不要光の影響を少しでも低減するために下方を向い た側で受光される信号だけを選択的に用いることが有効である。

次に、 ワイヤレスリモー トコン トローラ 4 6 0を説明する。

図 4— 6 ( a ) はこの発明の第 4— 4実施形態に係るワイヤレス リモ ートコントローラの正面図、 図 4— 6 ( b ) はその側面図である。

ワイヤレス リモー トコン トローラ 4 6 0のケース （リモー トコン ト口 ーラケース） C e lの上面には操作ボタンである数字入力キー 4 6 1 a 〜 4 6 1 f 、 停止キー 4 6 2、 再生キー 4 6 3、 一時停止キー 4 6 4及 ぴモード選択キー 4 6 5が配置されている。

数字入力キーの表面には 1〜 6の算用数字がそれぞれ印刷されている 停止キー 4 6 2、 再生キー 4 6 3及び一時停止キー 4 6 4の近傍にそ れぞれ停止、 再生及び一,時停止の文字が印刷されている。

モード選択キーの上面にはモード選択の文字が印刷されている。

ケース C e 1の後端部側面にはキー 4 6 1〜 4 6 5に対応した信号デ ータを出力する送信き 13 4 6 6が配置されている。 送信部 4 6 6は赤外線 発光ダイォードを有し、 例えば 3 8 k H z付近の周波数で振幅変調した 赤外線を矢印に示すようにケース C e 1 の上面とほぼ平行にデジタルデ ータとして断続的に出力する。

このワイヤレスリモートコントローラ 4 6 0 を例えば右の手の平で水 平に持つ。 右の手の平で持つた場合、 ワイヤレスリモートコン トローラ 4 6 0の上部を僅かに下げるだけで容易に送信部 4 6 6を赤外線受光部 4 3 1へ向けること力 Sできる。

この実施形態によれば、 リモー トコン ト ローラの操作性を向上させる ことができる。

図 4一 7 ( a ) はこの発明の第 4 — 5実施形態に係るワイヤレス リモ ートコントローラの正面図、 図 4一 7 ( b ) はその側面図であり、 第 4 - 4実施形態と共通する部分には同一符号を付してその説明を省略する。 このワイヤレスリモー ト コン トローラ 5 6 0は送信部 5 6 6 をワイヤ レス リモー トコント —ラ 5 6 0のケース （リモートコン トローラケー ス） C e 2の上面 （数字入力キー 4 6 1 a〜4 6 1 f が配置されている 面） に配置した点で第 4一 4実施形態と相違する。

送信部 5 6 6は赤外線発光ダイオードを有し、 赤外線を矢印に示すよ うにケース C e 2の上面に対して鋭角にデジタルデータとして断続的に 出力する。 ' この実施形態によれば、 第 4 — 4実施形態と同様の効果を奏するとと もに、ワイヤレスリモートコントローラ 5 6 0を傾ける必要がないので、 更に操作性が向上する。

次にコントローラの変形例を説明する。

図 4 — 8 ( a ) はワイヤレス リモー トコン トローラをコン トローラに 嵌め込んだ状態を示す正面図、 図 4一 8 ( b ) は図 4一 8 ( a ) の断面 を示す概念図である。

コン トローラ 6 5 0にはワイヤレス リモートコン トローラ 4 6 0を嵌 合可能な凹部 6 5 1が形成されている。 .

凹部 6 5 1 の側面には送信部 4 6 6をコン トローラ 6 5 0に嵌合させ たとき、送信部 4 6 6 と対向する位置に受信部 6 5 5が設けられている。 図 4一 8に示すよ うにワイヤレスリモー トコントローラ 4 6 0をコン トローラ 6 5 0の凹部 6 5 1 に嵌合させたとき、 ワイヤレス リ モー トコ ン トローラ 4 6 0カゝらの信号データは送信部 4 6 6から受信部 6 5 5に 送られるため、 へッ ドマウントデイスプレイ装置の動作をコントローラ 6 5 0から制御することができる。

このコン ト ローラ 6 5 0 によ ま、、 ワイヤレス リモー トコン トローラ 4 6 0を使用しなレヽとき、 コントローラ 6 5 0に嵌合させることができ るので、 使用に際しワイヤレスリモートコントローラ 4 6 0を探す手間 を省く ことができる。

なお、 この発明 ま'リモー トコン ト ローラと してワイヤレス リモー トコ ントローラを用いることを前提と して説明したが、 リ モートコントロー ラと してワイヤー ドリ モー トコントローラを用いることもできる。 例え ばへッ ドマウントディスプレイ装置に接続されるヮィヤードリモートコ ントローラケープノレが表示部と反対側のリァアームから引き出されてレ、 るリモー トコン ト ローラである。 '

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観察す る情報表示装置であって、 頭部に装着されるリアアームと、 表示部が取 り付けられたディスプレイアームとを有し、 前記リァアームに前記ディ スプレイアームの少なく とも一部を収納する収納部が設けられており、 前記表示部への配線が、 前記収納部に設けられた配線取り付け部から、 前記収納部と前記ディスプレイアームの中を通して、 前記表示部に接続 されていることを特徴とする情報表示装置。

2 . 請求の範囲第 1項に記載の情報表示装置であって、 前記収納部の中 の、 前記デイスプレイアームが引き出されて前記表示部が使用状態にあ るときの前記ディ スプレイアームの後端位置と、 前記ディスプレイァー ムが前記収納部に収納されたときの前記ディスプレイアームの後端位置 との中間位置に、 前記ディスプレーアームの後端部から延出した前記配 線を押さえる配線押さえが設けられていることを特徴とする情報表示装, 置。

3 .請求の範囲第 1項に記載の情報表示装置であって、前記配線の束が、 平板状のフレキシブルな構造とされていることを特徴とする情報表示装 置。

4 . 請求の範囲第 1項に記載の情報表示装置であって、 前記ディスプレ 一アームにおける、 後端部と前端部 （前記表示部と当該ディスプレイァ ームの結合部） の少なく とも一方の、 前記配線に接触する部分が、 面取 加工されている力 、 角がない構造とされていることを特徴とする情報表 示装置。

5 . 請求の範囲第 1項に記載の情報表示装置であって、 前記表示部が前 記ディスプレーアームに球状軸受で回動可能に接続され、 前記配線が、 前記球状軸受の球の中を通して表示部に達していることを特徴とする情 報表示装置。

6 . 頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観察す る情報表示装置であって、 頭部に装着されるリアアームと、 表示部が取 り付けられたディスプレイアームとを有し、 前記リアアームに前記ディ スプレイアームを収納する収納部が設けられており、 前記表示部への配 線が、 前記収納部に設けられた配線取り付け部から、 前記収納部に設け られたスライ ド型コネクタの第 1の部分に接続されると共に、 前記表示 部からの配線が、 前記ディスプレイアームの中を通って、 前記ディスプ レイアームに設けられた前記スライ ド型コネクタの第 2の部分に接続さ れ、 前記スライ ド型コネク タの第 1 の部分と第 2の部分は、 前記表示部 の使用位置まで前記ディスプレイアームが引き出されたときのみに、 電 気的に接合するようにさ ていることを特徴とする情報表示装置。

7 . 請求の範囲第 6項に記載の情報表示装置であって、 前記配線取り付 け部から前記スライ ド型コネクタの第 1の部分に向かう配線の一部が分 岐されて、 別のスライ ド型コネクタの第 1の部分に接続され、 前記ディ スプレイアームが前記収約部に収納された状態で、 前記別のスライ ド型 コネクタの第 1の部分と、 前記ディスプレイアームに設けられた前記ス ライ ド型コネクタの第 2の部分が、 電気的に接合するようにされている ことを特徴とする情報表示装置。

8 . 請求の範囲第 6項に記載の情報表示装置であって、 前記スライ ド型 コネクタの第 1の部分と第 2の部分が電気的に接合されるとき、 アース ラインが最初に接合

され、 続いて共通電源ライ ンが接合され、 その後に信号ラインが接合さ れるようにされていること を特徴とする情報表示装置。

9 . 請求の範囲第 6項に記載の情報表示装置であって、 前記表示部が前 記デイスプレーアームに球状軸受で回動可能に接続され、 前記配線が、 前記球状軸受の球の中を通して表示部に達していることを特徴とする情 報表示装置。

1 0 . 文字情報又は画像情報からなる画像を表示する光学系と、 ユーザ の両眼に対し外界と前記画像の双方が呈示されるよう前記光学系を前記 ユーザに装着する装着手段とを備えた情報表示装置であって、 前記外界 の状況変化を検出する検出手段を備えたことを特徴とする情報表示装置。

1 1 . 請求の範囲第 1 0項に記載の情報表示装置であって、 前記装着手 段は、 前記ユーザの一方の眼のみに前記画像が呈示されるよう前記光学 系を前記ユーザに装着することを特徴とする情報表示装置。

1 2 . 請求の範囲第 1 0項に記載の情報表示装置であって、 前記検出手 段は、 前記外界のうち前記ユーザの視野に含まれる領域の少なく とも一 部の輝度変化を前記状況変化として検出することを特徴とする情報表示 装置。

1 3 . 請求の範囲第 1 ◦項に記載の情報表示装置であって、 前記検出手 段は、 前記外界のうち前記ユーザの視野に含まれる領域の少なく とも一 部の輝度分布変化を前記状況変化として検出することを特徴とする情報 表示装置。

1 4 . 請求の範囲第 1 0項に記載の情報表示装置であって、 前記外界に 対する相対的な前記画像の強調度を変化させることの可能な制御部を備 え、前記制御部は、前記状況変化の速度が所定範囲に含まれるときには、 前記画像の強調度を高めることを特徴とする情報表示装置。

1 5 . 請求の範囲第 1 4項に記載の情報表示装置であって、 前記所定範 囲は、 前記ユーザの脳が認識可能な範囲であることを特徴とする情報表 1 6 . 請求の範囲第 1 4項に記載の情報表示装置であって、 前記制御部 は、 前記画像の輝度向上により前記画像の強調度を高めることを特徴と する情報表示装置。

1 7 . 請求の範囲第 1 4項に記載の情報表示装置であって、 前記制御部 は、 前記画像のコントラス ト強調により前記画像の強調度を高めること を特徴とする情報表示装置。

1 8 . 請求の範囲第 1 4項に記載の情報表示装置であって、 前記制御部 は、 前記画像の輪郭強調により前記画像の強調度を高めることを特徴と する情報表示装置。

1 9 . 請求の範囲第 1 4項に記載の情報表示装置であって、 前記制御部 は、 前記外界から前記眼に入射する外界光束の強度を弱めることにより 前記画像の強調度を高めることを特徴とする情報表示装置。

2 0 . 請求の範囲第 1 4項に記載の情報表示装置であって、 前記制御部 は、 前記状況変化の速度に応じて前記強調度を変化させるモードと、 前 記状況変化の速度に拘わらず前記強調度を変化させないモードとの間で 切り換え可能であることを特徴とする情報表示装置。

2 1 . 文字情報又は画像情報からなる画像を表示する光学系と、 ユーザ の両眼に対し外界と前記画像との双方が呈示されるよう前記光学系を前 記ユーザに装着する装着手段と、 前記画像の呈示距離を変化させる変化 手段とを備えた情報表示装置において、 前記変化手段は、 前記ユーザが 前記呈示距離を任意に設定する呈示距離設定手段を備えたことを特徴と する情報表示装置。

2 2 . 請求の範囲第 2 1項に記載の情報表示装置であって、 前記装着手 段は、 前記ユーザの一方の眼のみに前記画像が呈示されるよう前記光学 系を前記ユーザに装着することを特徴とする情報表示装置。

2 3 . 文字情報又は画像情報からなる画像を表示する光学系と、 ユーザ の両眼に対し外界と前記画像との双方が呈示されるよう前記光学系を前 記ユーザに装着する装着手段と、 前記画像の呈示距離を変化させる変化 手段とを備えた情報表示装置であって、 前記ユーザの両眼のうち前記外 界を目視している眼の目視距離の変化の情報を取得するセンサ手段と、 前記画像の呈示距離が前記目視距離に追従するよう前記センサ手段の出 力に応じて前記変化手段を駆動する制御手段とを備えたことを特 ί敷とす る情報表示装置。

2 4 . 請求の範囲第 2 3項に記載の情報表示装置であって、 前記装着手 段は、 前記ユーザの一方の眼のみに前記画像が呈示されるよう前記光学 系を前記ユーザに装着することを特徴とする情報表示装置。

2 5 . 請求の範囲第 2 3項に記載の情報表示装置であって、 前記センサ 手段は、 前記外界に存在する物体の距離の変化を検出するセンサである ことを特徴とする情報表示装置。

2 6 . 請求の範囲第 2 5項に記載の情報表示装置であって、 前記センサ 手段は、 前記外界を目視している眼の視野の中心近傍に存在する物体の 距離の変化を検出するセンサであることを特徴とする情報表示装置。 2 7 . 請求の範囲第 2 3項に記載の情報表示装置であって、 前記制御手 段は、 予め取得された前記ユーザの固有情報に応じて前記変化手段の駆 動量を補正することを特徴とする情報表示装置。

2 8 . 請求の範囲第 2 7項に記載の情報表示装置であって、 前記固有情 報には、 前記ユーザの両眼のうち前記画像を目視している眼と前記光学 系との位置関係の情報が含まれることを特徴とする情報表示装置。

2 9 . 請求の範囲第 2 7項に記載の情報表示装置であって、 前記固有情 報には、 前記ユーザの両眼のうち前記画像を目視している眼の屈折力の 情報が含まれることを特徴とする情報表示装置。

3 0 . 請求の範囲第 2 7項に記載の情報表示装置であって、 前記外界を 目視している眼と前記画像を目視している眼とは、 互いに異なる眼であ り、 前記固有情報には、 前記 2つの眼の視度差の情報が含まれることを 特徴とする情報表示装置。

3 1 . 請求の範囲第 2 7項に記載の情報表示装置であって、 前記ユーザ から前記固有情報を取得する取得手段を備えたことを特徴とする情 ! ¾表 示装置。

3 2 . 請求の範囲第 2 3項に記載の情報表示装置であって、 前記ユーザ の両眼のうち前記画像を目視している眼と前記光学系との位置関係の変 化を検出するセンサを更に備え、 前記制御手段は、 前記センサの出力に 応じて前記変化手段の駆動量を補正することを特徴とする情報表示装置。 3 3 . 請求の範囲第 2 3項に記載の情報表示装置であって、 前記画像の 呈示距離の情報を表示する手段を備えたことを特徴とする情報表示装置。 3 4 .請求の範囲第 2 3項に記載の情報表示装置であって、前記手段 ¾；、 前記光学系によって兼用されることを特徴とする情報表示装置。

3 5 . 頭部に装着される装着手段と、 画像を表示する表示手段と、 前記 装着手段に支持され、 前記表示手段を目の前方に配置させるための支持 手段と、 前記装着手段に設けられ、 前記支持手段を収容する収容部とを 備え、 前記表示手段に入射する、 制御信号としての光を受ける受光 段 を備えていることを特徴とする情報表示装置。

3 6 . 前記受光手段が前記表示手段の表示面の反対側の面に位置してい ることを特徴とする請求の範囲第 3 5項に記載の情報表示装置。

3 7 . 頭部に装着される装着手段と、 この装着手段に支持され、 前言己表 示手段を目の前方に配置させるための支持手段と、 前記装着手段に け られ、 前記支持手段を収容する収容部とを備え、 前記受光手段が前言己収 容部の表示手段側に位置していることを特徴とする請求の範囲第 3 5 項 に記載の情報表示装置。

3 8 . 前記受光手段は視軸に対して斜め下方を向いていることを特文と する請求の範囲第 3 6項に記載の情報表示装置。

3 9 . 前記受光手段は視軸に対して鼻側にずれた位置にあることを特徴 とする請求の範囲第 3 8項に記載の情報表示装置。

4 0 . 前記受光手段が上下対称な位置にあることを特徴とする請求の範 囲第 3 6項に記載の情報表示装置。

4 1 . リモー トコン トローラケースに設けられた操作ボタンと、 前記リ モー トコン トローラケースに設けられ、 情報表示装置に設けられた受光 手段に制御信号としての光を出射する発光手段とを有するワイヤレスリ モー トコン トローラであって、 前記発光手段を、 操作者が前記操作ボタ ンを操作するときに前記操作者へ向くように配置したことを特徴とする ワイヤレス リモー トコン ト ローラ。

4 2 . 前記発光手段は前記リモー トコン トローラケースの側面に配置さ れていることを特徴とする請求の範囲第 4 1項に記載のワイヤレス リモ ー トコントローラ。

4 3 . 前記発光手段は前記リモー トコン トローラケースの前記操作ボタ ンが配置された面に配置されていることを特徴とする請求の範囲第 4 1 項に記載のワイャレス リモー トコン トローラ。

4 4 . 前記発光手段からの光は前記操作ボタンが配置された面に対して 鋭角に出射されることを特徴とする請求の範囲第 4 3項に記載のワイヤ レス リモー トコン ト ローラ。