特許 7528954 頭部装着型表示装置、画像表示システム、及び画像表示方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】頭部装着型表示装置、画像表示システム、及び画像表示方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 5/64 20060101AFI20240730BHJP

【ＦＩ】

H04N5/64 511A

【請求項の数】 16

(21)【出願番号】P 2021561252

(86)(22)【出願日】2020-11-02

(86)【国際出願番号】 JP2020041057

(87)【国際公開番号】W WO2021106502

(87)【国際公開日】2021-06-03

【審査請求日】2023-09-21

(31)【優先権主張番号】P 2019216423

(32)【優先日】2019-11-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000002185

【氏名又は名称】ソニーグループ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100112874

【弁理士】

【氏名又は名称】渡邊 薫

(72)【発明者】

【氏名】高田 将弘

【審査官】橋爪 正樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１２２１７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２６２２３２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｎ ５／６４－ ５／６５５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサと、
ユーザの視線を検出する視線検出装置と、を備えており、
前記センサが、前記頭部装着型表示装置を装着したユーザの眼球の参照軸を検出するものでなく、
前記視線検出装置が、前記センサにより検出された前記位置の変化に応じた補正値を適用して前記視線を検出する、頭部装着型表示装置。

【請求項2】

前記センサが、前記頭部に対する前記センサの配置部分の位置変化に基づき、前記頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するものである、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項3】

前記頭部装着型表示装置が、前記センサにより検出された前記位置の変化に応じて、前記頭部装着型表示装置により投射される画像表示光の投射位置を変更する、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項4】

前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されている、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項5】

前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されており、且つ、当該部位の頭部に対する接触圧力を検出するものである、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項6】

前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されている、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項7】

前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されており、且つ、当該部位の頭部基準位置に対する位置の変化を検出するものである、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項8】

前記頭部装着型表示装置が、前記センサにより検出された位置の変化に基づき画像を補正する、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項9】

前記頭部装着型表示装置が画像表示部を含み、
前記画像表示部が、画像表示光が瞳孔付近に集光されそして網膜に照射されてマクスウェル視を行えるように構成されている、
請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項10】

前記頭部装着型表示装置が、ユーザの両目のそれぞれに画像表示光を投射するように構成されている、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項11】

前記視線検出装置が、フォトダイオード方式又は撮像方式の視線検出装置である、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項12】

前記頭部装着型表示装置が、当該頭部装着型表示装置から射出される画像表示光の投射位置を調整する投射位置調整機構をさらに含む、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項13】

前記投射位置調整機構が、視線に追従して画像表示光の投射位置を調整する、請求項１２に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項14】

前記頭部装着型表示装置が、両眼メガネ様形状、単眼メガネ様形状、ゴーグル様形状、又はヘルメット様形状を有する頭部装着型表示装置である、請求項１に記載の頭部装着型表示装置。

【請求項15】

頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサと、
ユーザの視線を検出する視線検出装置と、を備えている頭部装着型表示装置と、
前記頭部装着型表示装置に画像データを送信する情報処理装置と、
を含み、
前記センサが、前記頭部装着型表示装置を装着したユーザの眼球の参照軸を検出するものでなく、
前記視線検出装置が、前記センサにより検出された前記位置の変化に応じた補正値を適用して前記視線を検出する、画像表示システム。

【請求項16】

頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出する検出工程と、
ユーザの視線を検出する視線検出工程と、
前記検出工程において検出された位置の変化に基づき、前記頭部装着型表示装置からの画像表示光が投射される位置を調整する調整工程と、を含み、
前記検出工程が、前記頭部装着型表示装置を装着したユーザの眼球の参照軸を検出するものでなく、
前記視線検出工程が、前記検出工程により検出された前記位置の変化に応じた補正値を適用して前記視線を検出する、画像表示方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、頭部装着型表示装置、画像表示システム、及び画像表示方法に関する。より詳細には、本技術は、頭部に対する、特には眼球に対する、頭部装着型表示装置の位置の変化を検出する頭部装着型表示装置、当該頭部装着型表示装置を含む画像表示システム、及び、頭部装着型表示装置の位置の変化に基づき画像表示光の投射位置を調整する画像表示方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、例えば現実の風景などの外界の光景に画像を重ねて表示する技術に注目が集まっている。当該技術は、拡張現実（ＡＲ）技術とも呼ばれる。この技術を利用した製品の一つとして、ヘッドマウントディスプレイが挙げられる。ヘッドマウントディスプレイは、ユーザの頭部に装着して使用される。ヘッドマウントディスプレイを用いた画像表示方法では、例えば外界からの光に加えてヘッドマウントディスプレイからの光がユーザの眼に到達することで、外界の像に当該ディスプレイからの光による映像が重畳されているようにユーザは認識する。

【0003】

ヘッドマウントディスプレイは、ユーザが頭部に装着した状態で、ユーザの目に向けて画像表示光を投射する。しかしながら、例えばユーザの頭部が動いた場合に、ヘッドマウントディスプレイの頭部に対する装着位置がずれることがある。また、ユーザが頭部装着型表示装置を装着した状態で動いた場合（特には運動した場合）、頭部装着型表示装置は、その重量によって頭部からずれることもある。頭部装着型表示装置は、例えばＡＲ情報のために視線検出機構及び視線追従機構を備えている場合が多く、この場合は特にその重量が大きくなり、特にずれやすい。このような装着ズレに対処する手法として、眼球の画像情報に基づき装着ズレを検出しそして表示画像を補正する手法がこれまでにいくつか提案されている。例えば、下記特許文献１に記載の画像表示装置は、装着ズレによる観察者眼の瞳位置のズレ量を算出する演算部を含み、画像光を前記観察者眼の瞳位置のズレ量に応じて変化させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１３５６０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

眼球の画像情報に基づく装着ズレの検出では、装着ズレを正確に測定することができない場合がある。例えば人間の生理的な変化及び／又は個人差によって、装着ズレの正確な測定が困難になりうる。前記生理的な変化の例として、例えば瞳孔の大きさの変化を挙げることができる。また、前記個人差の例として、髪の毛及び／又はまつ毛による眼球画像への影響、まぶたの開閉の程度、又は瞬きによる瞳孔の遮蔽などを挙げることができる。

【0006】

装着ズレの正確な測定は、網膜直描方式の頭部装着型表示装置にとって特に重要である。網膜直描方式の画像表示では、瞳孔付近で画像表示光が集光される必要があり、瞳孔位置の正確な把握が必要である。例えば明所における瞳孔直径は約２ｍｍであり、１ｍｍ以下の精度で瞳孔位置を把握する必要がある。装着ズレを正確に把握できない場合、当該頭部装着型表示装置は、ユーザに画像を提示することが困難になりうる。

【0007】

本技術は、装着ズレを正確に把握することを可能とする頭部装着型表示装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本技術は、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを備えている頭部装着型表示装置を提供する。
前記センサは、前記頭部装着型表示装置を装着したユーザの眼球の参照軸を検出するものでなくてよい。
前記センサは、前記頭部に対する前記センサの配置部分の位置変化に基づき、前記頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するものであってよい。
前記頭部装着型表示装置は、前記センサにより検出された前記位置の変化に応じて、前記頭部装着型表示装置により投射される画像表示光の投射位置を変更しうる。
本技術の一つの実施態様に従い、前記センサは、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されていてよい。
本技術の一つの実施態様に従い、前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されており、且つ、当該部位の頭部に対する接触圧力を検出するものであってよい。
本技術の他の実施態様に従い、前記センサは、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されていてよい。
本技術の他の実施態様に従い、前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されており、且つ、当該部位の頭部基準位置に対する位置の変化を検出するものであってよい。
前記頭部装着型表示装置は、前記センサにより検出された位置の変化に基づき画像を補正しうる。
前記頭部装着型表示装置は画像表示部を含み、
前記画像表示部が、画像表示光が瞳孔付近に集光されそして網膜に照射されてマクスウェル視を行えるように構成されていてよい。
前記頭部装着型表示装置は、ユーザの両目のそれぞれに画像表示光を投射するように構成されていてよい。
前記頭部装着型表示装置は、ユーザの視線を検出する視線検出装置をさらに含みうる。
前記視線検出装置は、フォトダイオード方式又は撮像方式の視線検出装置でありうる。
前記頭部装着型表示装置は、当該頭部装着型表示装置から射出される画像表示光の投射位置を調整する投射位置調整機構をさらに含みうる。
前記投射位置調整機構は、視線に追従して画像表示光の投射位置を調整しうる。
前記頭部装着型表示装置は、両眼メガネ様形状、単眼メガネ様形状、ゴーグル様形状、又はヘルメット様形状を有する頭部装着型表示装置であってよい。

【0009】

また、本技術は、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを備えている頭部装着型表示装置と、
前記頭部装着型表示装置に画像データを送信する情報処理装置と、
を含む画像表示システムも提供する。

【0010】

また、本技術は、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出する検出工程、及び
前記検出工程において検出された位置の変化に基づき、前記頭部装着型表示装置からの画像表示光が投射される位置を調整する調整工程
を含む画像表示方法も提供する。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本技術に従う頭部装着型表示装置の模式的な上面図である。

【図2】本技術に従う頭部装着型表示装置の模式的な正面図である。

【図3】光量の変化に基づき押圧を検出するセンサの一例を示す図である。

【図4】光の検出位置の変化に基づき押圧を検出するセンサの一例を示す図である。

【図5】３つのレーザ光源を含む画像表示部の構成例を示す模式図である。

【図6】投射位置調整機構の構成例を示す図である。

【図7】投射位置調整機構の他の構成例を示す図である。

【図8】本技術に従う頭部装着型表示装置の主な構成要素を示すブロック図である。

【図9】本技術に従う頭部装着型表示装置による画像表示処理のフロー図の一例を示す。

【図10】本技術に従う頭部装着型表示装置の構成例を示す図である。

【図11】マックスウェル視光学系を説明するための図である。

【図12】拡大光学系を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本技術を実施するための好適な形態について説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態を示したものであり、本技術の範囲がこれらの実施形態に限定されることはない。なお、本技術の説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施形態（頭部装着型表示装置）
（１）第１の実施形態の説明
（２）第１の実施形態の例
（２－１）画像表示部
（２－２）頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサ
（２－３）視線検出装置
（２－４）投射位置調整機構
（２－５）制御部及び記憶部
（２－６）画像表示処理の例
（３）センサの詳細
（４）頭部装着型表示装置の構成例
２．第２の実施形態（画像表示システム）
３．第３の実施形態（画像表示方法）

【0013】

１．第１の実施形態（頭部装着型表示装置）

【0014】

（１）第１の実施形態の説明

【0015】

本技術に従う頭部装着型表示装置は、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを備えている。例えば、前記センサは、前記頭部に対する前記センサの配置部分の位置変化に基づき、前記頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するものであってよい。前記頭部装着型表示装置は、前記センサにより検出された前記位置の変化に応じて、前記頭部装着型表示装置により投射される画像表示光の投射位置を変更しうる。

【0016】

前記センサは、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するので、本技術に従う頭部装着型表示装置は、頭部装着型表示装置の装着ズレを正確に把握することができる。これにより画像表示光を適切な位置に投射することが可能となる。これにより、視線検出の精度を向上することもできる。また、本技術により、装着ズレを把握するに際して、例えば上記で述べた人間の生理的な変化若しくは個人差による影響を受けないか、又は当該影響が低減される。

【0017】

前記センサは、前記頭部装着型表示装置を装着したユーザの眼球の参照軸を検出するものでなくてよい。本明細書内において、「眼球の参照軸」とは、視軸（視線ともいう）、光軸、瞳孔中心線、固視線、注視線、及び照準線を包含する概念である。眼球の参照軸のうち視線を検出（又は推定）する技術が知られている。前記センサにける前記位置の変化の検出は、眼球の参照軸の検出に基づくものでなくてよく、視線検出に基づくものでなくてもよい。なお、「前記センサが前記参照軸を検出するものでない」とは、本技術の頭部装着型表示装置が視線検出装置を備えてはならないことを意味するものでなく、例えば、前記センサによる前記位置変化の検出が、視線検出装置から独立して行われることを意味する。

【0018】

また、前記センサは、前記頭部装着型表示装置を装着したユーザの眼の画像情報を使うものでなくてよい。眼の画像情報は、例えば撮像装置又はフォトダイオードなどにより得られる画像情報である。

【0019】

本技術の一つの実施態様に従い、前記センサは、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されていてよい。この実施態様において、前記センサは、例えば当該部位の頭部に対する接触圧力を検出するものであってよい。
本技術の他の実施態様に従い、前記センサは、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されていてよい。この実施態様において、前記センサは、例えば当該部位の頭部基準位置に対する位置の変化を検出するものであってよい。
これらの実施態様において用いられうるセンサの詳細は、以下（３）において説明する。

【0020】

本技術の一つの実施態様に従い、前記頭部装着型表示装置は、画像表示部を含み、前記画像表示部が、画像表示光が瞳孔付近に集光されそして網膜に照射されてマクスウェル視を行えるように構成されていてよい。マクスウェル視によりユーザに画像を提示するためには、上記で述べたとおり、画像表示光が瞳孔付近で集光される必要があり、装着ズレが正確に把握できない場合は、適切な位置で画像表示光が集光されないことになりうる。本技術に従う頭部装着型表示装置は、装着ズレを正確に把握することができるので、マクスウェル視による画像表示のために特に適している。

【0021】

マックスウェル視光学系について、図１１を参照しながら以下で説明する。マックスウェル視光学系では、画像表示部１１から投射された画像表示光は、例えばホログラムレンズ１２を通って瞳１３に到達する。画像表示光は瞳孔付近で集光されそして網膜に照射される。マックスウェル視光学系において、表示画像中の１ドット(最小表示単位)が水晶体上の１点を通るので、網膜上の１ドットの像が水晶体の状態による影響を受けにくい。例えば近視、遠視、又は乱視などを有するユーザであっても、映像をはっきりを認識することができる。また、空間に浮かんで見える虚像は、フォーカスフリーであり、虚像が目からどの距離にあってもピントが合う。マックスウェル視光学系において、画像表示光は瞳孔付近で集光されてよく、例えば瞳孔上で集光されてもよく又は光軸方向に瞳孔から数ｍｍ～十数ｍｍ程度（例えば１ｍｍ～２０ｍｍ、特には２ｍｍ～１５ｍｍ）ずれてもよい。後者のとおり焦点が瞳孔上になくても、マックスウェル視を実現することができる。焦点を光軸方向にずらすことで、映像がずれても、ユーザが映像を失いにくくすることができる。

【0022】

本技術の頭部装着型表示装置に含まれる画像表示部は、マクスウェル視による画像表示方式以外の方式で、ユーザに画像を提示するように構成されていてもよい。例えば、本技術の他の実施態様に従い、前記画像表示部は、拡大光学系により画像をユーザに提示するように構成されていてよい。

【0023】

拡大光学系について図１２を参照しながら以下で説明する。図１２に示されるとおり、拡大光学系において、画像表示部２１から投射された画像表示光は、例えばホログラムレンズ２２を通って瞳２３に到達する。画像表示光の光速は、瞳（瞳孔）２３の全体を通り、網膜上でフォーカスする。そのため、瞳２３又はホログラムレンズ２２がずれた場合であっても、視野を確保しやすく、画像が消えにくい。また、空間に浮かんで見える虚像２４は、固定された距離でフォーカスが合うので、ユーザの視力に応じて、認識される映像が異なりうる。拡大光学系により画像表示光を投射する光学系は、例えばＬＥＤなどの光源部と例えば液晶などの映像表示部とを含みうる。

【0024】

本技術の頭部装着型表示装置は、ユーザの両目のそれぞれに画像表示光を投射するように構成されていてよい。例えば、本技術の頭部装着型表示装置は、左目用の画像表示部と右目用の画像表示部とを含みうる。この場合、装着ズレの影響は、右目と左目とで異なることがあり、装着ズレを正確に把握することが特に重要である。本技術の頭部装着型表示装置は装着ズレを正確に把握することが可能であるので、この左目用の画像表示部と右目用の画像表示部とを含む実施態様において特に適している。
代替的には、本技術の頭部装着型表示装置は、右目又は左目の一方だけに画像表示光を投射するように構成されていてよい。すなわち、本技術の頭部装着型表示装置は、左目用の画像表示部又は右目用の画像表示部のいずれかを含みうる。

【0025】

本技術の頭部装着型表示装置は、例えば両眼メガネ様形状、単眼メガネ様形状、ゴーグル様形状、又はヘルメット様形状を有する頭部装着型表示装置であってよいが、これらに限定されない。

【0026】

前記頭部装着型表示装置が両眼メガネ様形状又は単眼メガネ様形状を有する場合、前記センサは、両眼メガネ様形状又は単眼メガネ様形状のレンズ部（当該レンズ部は必ずしもレンズ機能を有していなくてよい）を頭部に保持するための構成要素（例えばフレーム部）のいずれかの位置に設けられていてよい。前記構成要素として、例えばヨロイ部、ブリッジ部、リム部、ヒンジ部、モダン部、ツル部、鼻あて部、及びクリングス部を挙げることができ、これらのうちのいずれか１つ又は２つ以上の構成要素に前記センサが設けられていてよい。又は、前記センサは、両眼メガネ様形状又は単眼メガネ様形状のレンズ部のいずれかの位置に設けられていてもよい。又は、前記センサは、両眼メガネ様形状又は単眼メガネ様形状を有する頭部装着型表示装置を頭部に固定するためのヘッドバンド部（例えばカチューシャ様のヘッドバンド部など）のいずれかの位置に設けられていてもよい。前記センサが設けられる位置はこれらに限定されず、例えば以下（２）において説明するとおり、フレーム部に接続されたヘッドバンド部に設けられていてもよい。例えば、前記センサは、フレーム部及び／又はレンズ部と頭部との位置関係を検出し、特にはこれら構成要素のいずれか１つ又はそれ以上と頭部との位置関係を検出しうる。
両眼メガネ様形状は、両眼式メガネの形状、両眼式メガネと類似する形状、及び、ＡＲ（Augmented Reality）分野又はＶＲ（Virtual Reality）分野において用いられる両眼式アイウェア形状を包含する。両眼メガネ様形状は、例えばメガネのレンズに相当する構成要素（当該構成要素は必ずしもレンズ機能を有していなくてよい）を２つ含み、これら２つの構成要素が両目のそれぞれの前方に配置されるように構成されている形状であってよい。
単眼メガネ様形状は、単眼式メガネの形状、単眼式メガネと類似する形状、及び、ＡＲ分野又はＶＲ分野において用いられる単眼式アイウェア形状を包含する。単眼メガネ様形状は、例えばモノクルの形状及びいわゆるスカウターの形状を包含する。単眼メガネ様形状は、例えばメガネのレンズに相当する構成要素（当該構成要素は必ずしもレンズ機能を有していなくてよい）を１つ含み、当該１つの構成要素が１つの目の前方に配置されるように構成されている形状であってよい。

【0027】

前記頭部装着型表示装置がゴーグル様形状を有する場合、前記センサは、ゴーグル様形状の構成要素のうちのいずれかの位置に設けられていてよい。当該構成要素として、例えば、フレーム部、レンズ部、ストラップ部、及びフォーム部（ゴーグルと顔面とより密着させるための綿状部材）を挙げることができる。これらのうちのいずれか１つ又は２つ以上の構成要素に前記センサが設けられていてよい。例えば、前記センサは、これら構成要素のうちのいずれか１つ又はそれ以上と頭部との位置関係を検出しうる。
ゴーグル様形状は、ゴーグルの形状、ゴーグルと類似する形状、及び、ＡＲ分野又はＶＲ分野において用いられるゴーグル型アイウェア形状を包含する。ゴーグル様形状は、例えばＡＲ又はＶＲをユーザに提示することができるように構成されていてよい。

【0028】

前記センサがヘルメット様形状を有する場合、前記センサは、ヘルメット様形状の構成要素のうちのいずれかの位置に設けられていてよい。当該構成要素として、例えば、シェル部、ライナー部、アウターバイザー部、インナーバイザー部、シールド部、ストラップ部、ヘッドバンド部、イヤーパッド部、及びチンガード部を挙げることができる。これらのうちのいずれか１つ又は２つ以上の構成要素に前記センサが設けられていてよい。例えば、前記センサは、これら構成要素のうちのいずれか１つ又は２つ以上と頭部との位置関係を検出しうる。
ヘルメット様形状は、ヘルメットの形状、ヘルメットと類似する形状、及びＡＲ分野又はＶＲ分野において用いられるヘルメット型ディスプレイの形状を包含する。ヘルメット様形状は、頭部を保護するようにかぶることができる形状を有していてよく、特には頭部のうち少なくとも前頭部、頭頂部、側頭部、及び後頭部を保護するようにかぶることができる形状を有しうる。

【0029】

本技術に従う頭部装着型表示装置によりユーザに提示される画像は、動画像、静止画像、又はこれらの両方であってよい。当該画像は、例えばユーザに情報を提示するための画像であってよく、より具体的にはユーザの動作を補助するための画像であってよい。当該画像の例として、ユーザへのティーチングのための画像、ユーザへのナビゲーションのための画像、及びユーザがゲームを行うための画像であってよいが、これらに限定されない。本技術に従う頭部装着型表示装置は装着ズレを正確に把握することができるので、ユーザの動作により装着ズレが生じた場合においても、良好な画像表示が可能となる。

【0030】

（２）第１の実施形態の例

【0031】

以下で、本技術に従う頭部装着型表示装置の例を、図１及び２を参照しながら説明する。図１は、ユーザの頭部に装着された本技術に従う頭部装着型表示装置の模式的な上面図である。図２は、ユーザの頭部に装着された本技術に従う頭部装着型表示装置の模式的な正面図である。図１に示される頭部装着型表示装置は、画像表示部、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサ（本明細書内において、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを「変位センサ」又は「センサ」ともいう）、視線検出装置、投射位置調整機構、制御部、及び記憶部を含む。以下でこれらの構成要素について説明する。

【0032】

（２－１）画像表示部

【0033】

図１に示されるとおり、頭部装着型表示装置１００は、メガネ状の形状を有し、両目のそれぞれに画像表示光を投射するように構成されている。すなわち、頭部装着型表示装置１００は、左目に画像表示光を投射する画像表示部及び右目に画像表示光を投射する画像表示部を含む。左目に画像表示光を投射する画像表示部は、光源部１０１Ｌ、投影光学系１０２Ｌ、及びホログラフィック光学素子（以下、ＨＯＥともいう）１０３Ｌを含む。

【0034】

光源部１０１Ｌは画像表示光を出射する。当該画像表示光を出射するための構成として、光源部１０１Ｌは、例えばレーザ光源１２０Ｌ、ミラー１２１Ｌ、及び走査ミラー１２２Ｌを含みうる。レーザ光源１２０Ｌから出射されたレーザ光が、ミラー１２１Ｌによって反射され、そして走査ミラー１２２Ｌに到達する。走査ミラー１２２Ｌは、当該レーザ光を二次元的に走査する。走査ミラー１２２Ｌは、例えばＭＥＭＳミラーであってよい。走査ミラー１２２Ｌは、当該レーザ光の方向を、網膜上に画像が形成されるように高速に移動させうる。

【0035】

投影光学系１０２Ｌは、当該画像表示光をＨＯＥ１０３Ｌの所望の領域及び／又は位置に到達するように、当該画像表示光の方向を調整する。例えば、走査ミラー１２２Ｌによって走査された画像表示光を平行光にする。

【0036】

ＨＯＥ１０３Ｌは、当該画像表示光が、ユーザの瞳孔付近で集光されそして網膜に照射されるように回折する。ＨＯＥ１０３Ｌは、例えば反射型の回折素子であってよい。ＨＯＥ１０３Ｌは、当該画像表示光の波長範囲の光に対してはレンズとして働き且つ当該波長範囲外の波長の光は透過させる光学特性を有しうる。当該光学特性によって、ユーザは、ＨＯＥ１０３Ｌを介して例えば視線方向の先の風景を認識し、且つ、当該画像表示光による画像を認識することができる。すなわち、外界の風景に、当該画像表示光による画像が重畳させることができる。ＨＯＥ１０３Ｌとして、例えばホログラムレンズ、好ましくはフィルム状のホログラムレンズ、より好ましくは透明なフィルム状ホログラムレンズを挙げることができる。フィルム状のホログラムレンズは、例えばガラスなどに貼り付けて用いられてよい。当技術分野で既知の技法により、ホログラムレンズに所望の光学特性を付与することができる。ホログラムレンズとして、市販入手可能なホログラムレンズが用いられてよく、又は、ホログラムレンズは、当技術分野において公知の技法により製造されてもよい。

【0037】

以上のとおり、光源部１０１Ｌ、投影光学系１０２Ｌ、及びＨＯＥ１０３Ｌが、画像表示光をユーザの左目に到達させる。

【0038】

頭部装着型表示装置１００は、メガネ形状の一部であるツル部１０９Ｌ及びリム部１０８Ｌを有する。ツル部１０９Ｌに、光源部１０１Ｌ及び投影光学系１０２Ｌが配置されている。リム部１０８Ｌに、ＨＯＥ１０３Ｌが保持されている。より具体的には、リム部１０８Ｌに、投射位置調整機構１０５Ｌ－２を介して内側リム部１０６Ｌが保持されており、且つ、内側リム部１０６Ｌに、投射位置調整機構１０５Ｌ－１を介してＨＯＥ１０３Ｌが保持されている。

【0039】

ユーザの右目に画像表示光を投射する画像表示部は、光源部１０１Ｒ、投影光学系１０２Ｒ、及びＨＯＥ１０３Ｒを含む。光源部１０１Ｌ、投影光学系１０２Ｌ、及びＨＯＥ１０３Ｌについての説明が、光源部１０１Ｒ、投影光学系１０２Ｒ、及びＨＯＥ１０３Ｒについても当てはまる。
左目用の画像表示部と同様に、ツル部１０９Ｒに、光源部１０１Ｒ及び投影光学系１０２Ｒが配置されている。リム部１０８Ｒに、ＨＯＥ１０３Ｒが保持されている。より具体的には、リム部１０８Ｒに、投射位置調整機構１０５Ｒ－２を介して内側リム部１０６Ｒが保持されており、且つ、内側リム部１０６Ｒに、投射位置調整機構１０５Ｒ－１を介してＨＯＥ１０３Ｒが保持されている。

【0040】

頭部装着型表示装置１００のリム部１０８Ｌ及び１０８Ｒは、ブリッジ部１１０を介してつながっている。ブリッジ部１１０は、ユーザが頭部装着型表示装置１００を装着したときに、ユーザの鼻にかかる部分である。
また、頭部装着型表示装置１００のリム部１０８Ｌ及び１０８Ｒの両方が、ヘッドバンド部１１１につながっている。ヘッドバンド部１１１は、ユーザが頭部装着型表示装置１００を装着したときに、図２に示されるように、ユーザの頭頂部に接触する部分である。

【0041】

図１に示される光源部１０１Ｌは１つのレーザ光源１２０Ｌを含むが、光源部１０１Ｌに含まれるレーザ光源の数は２つ以上であってよく、例えば２～５であってよい。これら複数のレーザ光源は、互いに異なる波長のレーザ光を出力するものであってよい。図５に、３つのレーザ光源を含む場合の画像表示部の構成例が示されている。図５に示される光源部１５０Ｌは、レーザ光源１５１Ｌ－１、１５１Ｌ－２、及び１５１Ｌ－３を含む。これら３つのレーザ光源は、互いに異なる波長のレーザ光を出力する。これら３つのレーザ光源から出力されたレーザ光が、ミラー１５２Ｌ－１、１５２Ｌ－２、及び１５２Ｌ－３によって合波され、当該合波されたレーザ光がミラー１５３Ｌによって反射され、走査ミラー１５４Ｌに到達する。走査ミラー１５４Ｌが、当該合波されたレーザ光を二次元的に走査する。走査ミラー１５４Ｌは、当該レーザ光の方向を、網膜上に画像が形成されるように高速に移動させうる。光源部１５０Ｒも、光源部１５０Ｌと同様の構成を有する。

【0042】

（２－２）頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサ

【0043】

頭部装着型表示装置１００はさらに、ユーザの頭部に対する頭部装着型表示装置１００の位置の変化を検出するセンサ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０４Ｃ、及び１０４Ｔを備えている。これらセンサにより検出される位置の変化は、例えば位置の変化の方向及び／又は位置の変化の量であってよい。これらセンサの具体的な構成例については、以下（３）を参照されたい。
なお、本明細書内において、センサ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０４Ｃ、及び１０４Ｔをまとめて、センサ１０４と言うことがある。

【0044】

センサ１０４Ｌは、頭部装着型表示装置１００を構成するツル部１０９Ｌのうち、頭部に接触する部位に配置されている。例えば、センサ１０４Ｌは、ツル部１０９Ｌのうち、ユーザの左耳付近の頭部表面に接触する部位に配置される。

【0045】

センサ１０４Ｌは、ユーザの頭部に対する前記部位の位置変化（すなわち、ユーザの頭部に対するセンサ１０４Ｌが配置されている部分の位置変化）を検出する。センサ１０４Ｌは、例えば、ユーザの左耳付近の頭部表面に接触する部位での当該頭部表面に対する接触圧力の変化に基づき、位置の変化を検出しうる。

【0046】

センサ１０４Ｌにより検出される位置の変化は、例えば、頭部装着型表示装置１００の水平方向（図１におけるｘ方向。例えばユーザの両耳を結ぶ直線における方向であってよい。）における位置の変化であってよい。例えば首振り動作時などに頭部装着型表示装置１００に対して水平方向に加速度がかかり、装着ズレが生じうる。当該ｘ軸方向における装着ズレを検出するセンサによって、このような装着ズレに対処することができる。

【0047】

センサ１０４Ｌは、検出した位置の変化に関するデータを、後述する制御部１１２に送信する。前記位置の変化に関するデータは、例えば位置の変化の方向に関するデータ及び／又は位置の変化の量に関するデータを含み、好ましくはこれらデータの両方を含む。制御部１１２は、受信した位置の変化に関するデータに基づき、光源部１０１Ｌによる画像表示光の投射位置の調整又は画像表示光自体の調整を行いうる。また、制御部１１２は、受信した位置の変化に関するデータに基づき、視線の補正及び／又は投射位置調整機構の駆動を行いうる。

【0048】

センサ１０４Ｒは、ツル部１０９Ｒのうち、頭部に接触する部位に配置されている。例えば、センサ１０４Ｒは、ツル部１０９Ｒのうち、ユーザの右耳付近の頭部表面に接触する部位に配置される。

【0049】

センサ１０４Ｒは、ユーザの頭部に対する前記部位の位置変化（すなわち、ユーザの頭部に対するセンサ１０４Ｒが配置されている部分の位置変化）を検出する。センサ１０４Ｒは、例えば、ユーザの右耳付近の頭部表面に接触する部位での当該頭部表面に対する接触圧力の変化に基づき、位置の変化を検出しうる。

【0050】

センサ１０４Ｒにより検出される位置の変化は、例えば、頭部装着型表示装置１００の水平方向（図１におけるｘ方向。例えばユーザの両耳を結ぶ直線における方向であってよい。）における位置の変化であってよい。

【0051】

センサ１０４Ｒは、検出した位置の変化に関するデータを制御部１１２に送信する。前記位置の変化に関するデータは、例えば位置の変化の方向に関するデータ及び／又は位置の変化の量に関するデータを含み、好ましくはこれらデータの両方を含む。

【0052】

センサ１０４Ｃは、頭部装着型表示装置１００のブリッジ部１１０に配置されている。センサ１０４Ｃは、ユーザが頭部装着型表示装置１００を装着したときに、ユーザの鼻付近に接触する部位に配置されている。

【0053】

センサ１０４Ｃは、ユーザの頭部に対する前記部位の位置変化（すなわち、ユーザの頭部に対するセンサ１０４Ｃが配置されている部分の位置変化）を検出する。センサ１０４Ｃは、例えば、ユーザの鼻付近の頭部表面に接触する部位での当該頭部表面に対する接触圧力の変化に基づき、位置の変化を検出しうる。

【0054】

センサ１０４Ｃにより検出される位置の変化は、例えば、ユーザの前後方向（図１におけるｙ方向。例えばユーザの鼻と後頭部とを結ぶ直線における方向であってよい。）における頭部装着型表示装置１００の位置の変化であってよい。例えば首振り動作時などに頭部装着型表示装置１００に対して水平方向に加速度がかかり、装着ズレが生じうる。当該ｙ軸方向における装着ズレを検出するセンサによって、このような装着ズレに対処することができる。

【0055】

センサ１０４Ｃは、検出した位置の変化に関するデータを制御部１１２に送信する。前記位置の変化に関するデータは、例えば位置の変化の方向に関するデータ及び／又は位置の変化の量に関するデータを含み、好ましくはこれらデータの両方を含む。

【0056】

センサ１０４Ｔは、頭部装着型表示装置１００のヘッドバンド部１１１に配置されている。センサ１０４Ｔは、ユーザが頭部装着型表示装置１００を装着したときに、ユーザの頭頂部付近に接触する部位に配置されている。

【0057】

センサ１０４Ｔは、ユーザの頭部に対する前記部位の位置変化（すなわち、ユーザの頭部に対するセンサ１０４Ｔが配置されている部分の位置変化）を検出する。センサ１０４Ｔは、例えば、ユーザの頭頂部付近の頭部表面に接触する部位での当該頭部表面に対する接触圧力の変化に基づき、位置の変化を検出しうる。

【0058】

センサ１０４Ｔにより検出される位置の変化は、例えば、頭部装着型表示装置１００の上下方向（図２におけるｚ方向。例えばユーザの頭頂部と首部とを結ぶ直線の方向であってよい。）における位置の変化であってよい。例えば歩行動作時などに頭部装着型表示装置１００に対して重力方向に加速度がかかり、装着ズレが生じうる。当該ｚ軸方向における装着ズレを検出するセンサによって、このような装着ズレに対処することができる。

【0059】

センサ１０４Ｔは、検出した位置の変化に関するデータを制御部１１２に送信する。前記位置の変化に関するデータは、例えば位置の変化の方向に関するデータ及び／又は位置の変化の量に関するデータを含み、好ましくはこれらデータの両方を含む。

【0060】

以上のとおり、センサ１０４Ｌ及び１０４Ｒが、ユーザの頭部に対する頭部装着型表示装置１００の水平方向における位置変化を検出し、センサ１０４Ｃが、ユーザの頭部に対する頭部装着型表示装置１００の前後方向における位置変化を検出し、且つ、センサ１０４Ｔが、ユーザの頭部に対する頭部装着型表示装置１００の上下方向における位置変化を検出する。これにより、装着ズレを三次元的に把握することができる。

【0061】

（２－３）視線検出装置

【0062】

頭部装着型表示装置１００は、ユーザの視線を検出する視線検出装置１０７Ｌ及び１０７Ｒをさらに含みうる。本明細書内において、視線検出装置１０７Ｌ及び１０７Ｒをまとめて、視線検出装置１０７ということがある。頭部装着型表示装置１００がこれら視線検出装置を含むことによって、ユーザに提示される画像の位置を、より適切な位置へと調整することが可能となる。例えば、外界の像に頭部装着型表示装置１００により提示される画像を重畳する場合に、ユーザの視線を検出することによって、当該画像をより適切な位置に表示することができる。すなわち、視線検出装置１０７を含むことは、ＡＲ情報の提示にとって好ましい。

【0063】

視線検出装置１０７は、例えば撮像方式の視線検出装置であってよく又はフォトダイオード方式の視線検出装置であってよい。以下で、これら視線検出装置についてより詳細に説明する。

【0064】

視線検出装置１０７Ｌは、ユーザの左目の視線を検出する。視線検出装置１０７Ｌは、例えばリム部１０８Ｌのいずれかの位置に設けられていてよいが、左目の視線を検出することができれば、他の要素（例えば内側リム部１０６Ｌなど）のいずれかの位置に設けられていてもよい。

【0065】

視線検出装置１０７Ｌは、例えばフォトダイオード方式の視線検出装置であってよい。フォトダイオード方式の視線検出装置は、例えば光源とフォトダイオードとの組合せを含みうる。
前記光源は、左目に光を照射するように構成される。前記光源は、好ましくは赤外光照明光源である。これにより、ユーザによる外界の像の認識及び画像表示光の認識に影響を及ぼすことを防ぐことができる。
前記フォトダイオードは、前記光源から出射された光（特には赤外光）の眼球での反射光を検出するように構成されうる。前記フォトダイオードは、例えば黒目部分（瞳孔）での反射光量と白目部分（強膜）での反射光量との違いを検出できるものでありうる。
前記フォトダイオード方式の視線検出装置は、例えば前記フォトダイオードにより検出される黒目部分の面積割合及び白目部分の面積割合に基づき、視線を検出しうる。

【0066】

フォトダイオード方式の視線検出装置は、装着ズレが発生しても、当該装着ズレを検出することができない。そのため、装着ズレが発生した場合には、当該視線検出装置の視線検出精度が低下しうる。
本技術の頭部装着型表示装置は、上記のとおり、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを備えており、これにより装着ズレを検出することができる。当該センサにより検出された装着ズレに基づき視線補正を行うことで、視線検出装置による視線検出精度が向上する。本技術の頭部装着型表示装置は、例えば３ｍｍ以下、特には２ｍｍ以下、より特には１ｍｍ以下の精度で、視線を検出しうる。このような精度での視線検出は、マックスウェル視による画像提示にとって特に好ましい。

【0067】

代替的には、視線検出装置１０７Ｌは、撮像方式の視線検出装置であってもよい。撮像方式の視線検出装置は、例えば光源と撮像素子との組合せを含みうる。
前記光源は、フォトダイオード方式の場合と同様に、左目に光を照射するように構成される。前記光源は、好ましくは赤外光照明光源である。
前記撮像素子は、例えば前記光源の眼球（特には角膜）での反射像（いわゆるプルキニエ像）及び瞳孔の重心を取得可能な画像を得ることができるように構成されていてよい。前記撮像素子は、例えば赤外線用撮像素子であってよい。
前記撮像方式の視線検出装置は、例えば前記プルキニエ像と前記画像とに基づき、眼球の光軸を推定しうる。前記視線検出装置は、当該推定された光軸を視軸に変換して、視線を検出しうる。

【0068】

前記プルキニエ像と前記画像とに基づく視線検出において、前記光源と眼球の位置関係が固定されていれば、プルキニエ像のできる位置が固定される。装着ズレは、当該位置関係のズレをもたらし、これによりプルキニエ像のできる位置が変化しうる。加えて、当該視線検出は、瞬き又は髪の毛若しくはまつ毛などの影響を受けやすい。さらに、前記視線検出において、個人差の補正のためのキャリブレーションが通常は実施されるところ、装着ズレが生じた場合には再度キャリブレーションを実施する必要が生じる。
本技術の頭部装着型表示装置は、上記のとおり、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを備えており、これにより装着ズレを検出することができる。そのため、例えば装着ズレの量に応じた補正値を予め用意しておき（例えば記憶部などに記憶しておき）、装着ズレが生じたことに応じて当該補正値を用いて補正を行うことで、精度よく視線検出を行うことが可能となる。加えて、装着ズレの検出は、瞬き又は髪の毛若しくはまつ毛などの影響を受けにくい。さらに、検出された装着ズレに基づく補正を行うことで、キャリブレーションを行う回数を減らすこともできる。

【0069】

（２－４）投射位置調整機構

【0070】

頭部装着型表示装置１００は、頭部装着型表示装置１００から射出される画像表示光の投射位置を調整する投射位置調整機構１０５Ｌ－１及び１０５Ｌ－２並びに１０５Ｒ－１及び１０５Ｒ－２をさらに含みうる。なお、本明細書内においてこれら４つの投射位置調整機構をまとめて、投射位置調整機構１０５という場合がある。投射位置調整機構１０５は、例えば視線に追従して画像表示光の投射位置を調整するように構成されていてよく、すなわち視線追従機構であってよい。投射位置調整機構１０５によって、画像表示光の投射位置を装着ズレに応じて調整することができる。

【0071】

加えて、投射位置調整機構１０５によって、眼球の回転移動又は視線の移動に応じて画像表示光の投射位置を調整することができる。例えば、頭部装着型表示装置１００が投射位置調整機構１０５を含むことによって、ユーザに提示される画像の位置を、より適切な位置へと調整することが可能となる。例えば、外界の像に頭部装着型表示装置１００により提示される画像を重畳する場合に、ユーザの視線を検出することによって、当該画像をより適切な位置に表示することができる。すなわち、視線検出装置１０７を含むことは、ＡＲ情報の提示にとって好ましい。また、これら投射位置調整機構によって、マックスウェル視による画像表示において画像表示光が集光される位置を調整することもできる。

【0072】

投射位置調整機構１０５について、図６を参照しながら説明する。図６は、当該投射位置調整機構を説明するための図である。

【0073】

投射位置調整機構１０５Ｌ－１及び１０５Ｌ－２は、左目に投射される画像表示光の投射位置を調整する。
投射位置調整機構１０５Ｌ－１は、内側リム部１０６Ｌとリム部１０８Ｌとのｚ軸方向における位置関係を調整する。例えば、投射位置調整機構１０５Ｌ－１は、内側リム部１０６Ｌを、リム部１０８Ｌに対してｚ軸方向に移動させる。これにより、ＨＯＥ１０３Ｌのｚ軸方向における位置が調整される。
投射位置調整機構１０５Ｌ－２は、ＨＯＥ１０３Ｌと内側リム部１０６Ｌとのｘ軸方向における位置関係を調整する。例えば、投射位置調整機構１０５Ｌ－２は、ＨＯＥ１０３Ｌを、内側リム部１０６Ｌに対してｘ軸方向に移動させる。これにより、ＨＯＥ１０３Ｌのｘ軸方向における位置が調整される。

【0074】

投射位置調整機構１０５Ｌ－１による内側リム部１０６Ｌとリム部１０８Ｌとのｚ軸方向における位置関係の調整を駆動するための駆動素子は、例えばピエゾ素子、アクチュエータ、又はバイメタルであってよいが、これらに限定されない。
投射位置調整機構１０５Ｌ－２によるＨＯＥ１０３Ｌと内側リム部１０６Ｌとのｘ軸方向における位置関係の調整を駆動するための駆動素子も、例えばピエゾ素子、アクチュエータ、又はバイメタルであってよいが、これらに限定されない。

【0075】

投射位置調整機構１０５Ｌ－１は、内側リム部１０６Ｌとリム部１０８Ｌとのｚ軸方向における位置関係の調整を、例えば、センサ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０４Ｃ、及び１０４Ｔのうちの１つ、２つ、３つ、又は４つ全てにより検出された頭部装着型表示装置１００の位置の変化に基づき行いうる。また、投射位置調整機構１０５Ｌ－１は、前記位置関係の調整を、当該位置の変化と、視線検出装置１０７Ｌにより検出された視線と、に基づき行ってもよい。
投射位置調整機構１０５Ｌ－２は、ＨＯＥ１０３Ｌと内側リム部１０６Ｌとのｘ軸方向における位置関係の調整を、例えば、センサ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０４Ｃ、及び１０４Ｔのうちの１つ、２つ、３つ、又は４つ全てにより検出された頭部装着型表示装置１００の位置の変化に基づき行いうる。また、投射位置調整機構１０５Ｌ－２は、前記位置関係の調整を、当該位置の変化と、視線検出装置１０７Ｌにより検出された視線と、に基づき行ってもよい。

【0076】

投射位置調整機構１０５Ｒ－１及び１０５Ｒ－２は、右目に投射される画像表示光の投射位置を調整する。当該調整は、投射位置調整機構１０５Ｌ－１及び１０５Ｌ－２と同様に行われてよい。

【0077】

本技術の頭部装着型表示装置に含まれる投射位置調整機構の他の構成例を図７に示す。図７に示される頭部装着型表示装置２００は、左目に画像表示光を投射するための構成として、ＨＯＥ２０３Ｌとリム部２０８Ｌとを含む。
ＨＯＥ２０３Ｌとリム部２０８Ｌとが、投射位置調整機構２５１Ｌ－１を介して接続されており、投射位置調整機構２５１Ｌ－１は、ＨＯＥ２０３Ｌとリム部２０８Ｌとのｘ軸方向における位置関係を調整しうる。
ツル部２０９Ｌとリム部２０８Ｌとが、投射位置調整機構２５１Ｌ－２を介して接続されており、投射位置調整機構２５１Ｌ－２は、ツル部２０９Ｌとリム部２０８Ｌとのｙ軸方向における位置関係を調整しうる。
右目に画像表示光を投射するための構成も、左目用のものと同様である。
以上のとおりの構成とすることによって、リム部の構成を簡素化することができる。

【0078】

（２－５）制御部及び記憶部

【0079】

頭部装着型表示装置１００は、制御部１１２を有する。頭部装着型表示装置１００の主な構成要素を示すブロック図である図８に示されるとおり、制御部１１２は、画像制御部１８１、投射位置制御部１８２、及び視線補正部１８３を含む。

【0080】

画像制御部１８１は、画像表示部による画像表示光の投射を制御する。画像制御部１８１は、例えば光源部１０１Ｌ及び１０１Ｒ、特にはこれら光源部に含まれるレーザ光源及び走査ミラーを駆動して、画像表示光を出力させる。画像制御部１８１は、例えば記憶部１８４に格納されている画像データを取得し、当該画像データに基づき、光源部１０１Ｌ及び１０１Ｒに画像表示光を出力させうる。画像制御部１８１は、センサ１０４により検出された、頭部に対する頭部装着型表示装置１００の位置の変化に基づき、当該画像データを補正してもよい。画像制御部１８１は、補正後の画像データに基づき、光源部１０１Ｌ及び１０１Ｒに画像表示光を出力させてもよい。すなわち、頭部装着型表示装置１００は、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサにより検出された位置の変化に基づき画像を補正してもよい。

【0081】

投射位置制御部１８２は、投射位置調整機構１０５Ｌ－１、１０５Ｌ－２、１０５Ｒ－１、及び１０５Ｒ－２を制御し、これにより画像表示光の投射位置が制御されうる。
例えば、投射位置制御部１８２は、視線検出装置１０７Ｌ及び１０７Ｒにより検出された視線に基づき、投射位置調整機構１０５Ｌ－１、１０５Ｌ－２、１０５Ｒ－１、及び１０５Ｒ－２のうちの１つ～４つを駆動して、画像表示光の投射位置を調整しうる。例えば当該視線に追従するように、画像表示光の投射位置が調整されうる。
投射位置制御部１８２は、後述の視線補正部１８３による補正後の視線に基づき、投射位置調整機構１０５Ｌ－１、１０５Ｌ－２、１０５Ｒ－１、及び１０５Ｒ－２のうちの１つ～４つを駆動して、画像表示光の投射位置を調整してもよい。例えば当該補正後の視線に追従するように、画像表示光の投射位置が調整されうる。
投射位置制御部１８２は、センサ１０４Ｌ、１０４Ｒ、１０４Ｃ、及び１０４Ｔのうちの１つ～４つにより検出された、頭部に対する頭部装着型表示装置１００の位置の変化に関するデータ（以下「変位データ」ともいう）に基づき、投射位置調整機構１０５Ｌ－１、１０５Ｌ－２、１０５Ｒ－１、及び１０５Ｒ－２のうちの１つ～４つを駆動して、画像表示光の投射位置を調整してもよい。

【0082】

投射位置制御部１８２は、例えば、前記変位データと補正係数とに基づき、各投射位置調整機構による位置調整量を算出しうる。投射位置制御部１８２は、算出された位置調整量だけ位置関係が変更されるように各投射位置調整機構を駆動しうる。
投射位置制御部１８２は、例えば記憶部１８４に予め格納されている補正テーブルから補正係数を取得し、当該補正係数を前記位置調整量の算出のために用いてよい。当該補正テーブルは、例えば複数の補正係数を有していてよく、投射位置制御部１８２は、これら複数の補正係数のうちから、変位データに応じて所定の補正係数を選択しうる。また、補正テーブルは、例えば投射位置調整機構毎に設けられていてよい。当該補正テーブルは、頭部装着型表示装置１００に予め備えられていてよく、又は、ユーザによる頭部装着型表示装置１００の使用に応じて更新されてもよい。補正テーブル又は補正係数の選択又は更新によって、投射位置制御の精度を向上させることができる。
投射位置制御部１８２は、前記位置調整量の算出のために、視線検出装置により検出された視線又は視線補正部１８３による補正後の視線を用いてもよい。

【0083】

視線補正部１８３は、前記変位データに基づき、視線検出装置１０７Ｌ及び１０７Ｒにより検出された視線の補正を行う。これにより、視線補正部１８３によって、装着ズレを考慮した視線の同定が可能となり、視線検出精度が向上する。当該補正は、眼球の光軸に対して行われてよく、眼球の視軸に対して行われてもよく、又はその他の参照軸に対して行われてもよい。
視線補正部１８３も、例えば記憶部１８４に予め格納されている補正テーブルから補正係数を取得し、当該補正係数を前記視線補正のために用いてよい。当該補正テーブルは、例えば複数の補正係数を有していてよく、視線補正部１８３は、これら複数の補正係数のうちから、変位データに応じて所定の補正係数を選択しうる。当該補正テーブルは、頭部装着型表示装置１００に予め備えられていてよく、又は、ユーザによる頭部装着型表示装置１００の使用に応じて更新されてもよい。補正テーブル又は補正係数の選択又は更新によって、視線補正の精度を向上させることができる。

【0084】

頭部装着型表示装置１００はさらに記憶部１８４を含んでいてよい。記憶部は、画像表示部により投射される画像表示光に関するデータ、投射位置制御部１２２による投射位置の制御に用いられる補正テーブル、及び、視線補正部１２３による視線補正のために用いられる補正テーブルを格納していてよい。

【0085】

（２－６）画像表示処理の例

【0086】

頭部装着型表示装置１００による画像表示処理のフロー図を図９に示す。

【0087】

ステップＳ１０１において、頭部装着型表示装置１００は、ユーザへの画像の提示を開始する。具体的には、制御部１１２（特には画像制御部１８１）が光源部１０１を駆動して画像表示光の出力を開始する。例えば、画像制御部１８１が、記憶部１８４に格納されている画像データを読み出し、そして、当該画像データに基づき光源部１０１に画像表示光を出力させる。

【0088】

ステップＳ１０１に先立ち、頭部装着型表示装置１００は、当該装置を装着したユーザに対し、例えば画像、音声、又はこれらの両方などの情報を提示することによって、当該装置がキャリブレーションを行うために必要な動作を行うように促してもよい。当該キャリブレーションは、例えばセンサ１０４、投射位置調整機構１０５、若しくは視線検出装置１０７の設定を更新するための補正であってよく、又は、上記で述べた各種補正テーブルの更新のための補正であってもよい。

【0089】

前記キャリブレーションは、例えば以下の通りに行われうる。まず、ユーザが頭部に頭部装着型表示装置１００を装着する。次に、頭部装着型表示装置１００が、例えば位置調整用マーカー画像などの画像をユーザに提示して、ユーザに装置１００の位置調整を促す。次に、ユーザが、当該画像を参照して、装置１００の位置を調整し、そして、装置１００と頭部との位置関係を固定する。次に、装置１００が、当該位置関係を初期の位置関係として記憶する。ここで、装置１００は、ＩＰＤ（Inter Pupillary Distance、瞳孔間距離）を記憶してもよい。次に、装置１００は、当該初期の位置関係に基づき、ユーザの視線を検出及び／又は追尾できているかを確認する。装置１００は、ユーザの視線を検出及び／又は追尾できていることを確認したら、キャリブレーションを終了する。確認できない場合は、再度、前記位置調整を促すことから前記確認までを繰り返す。

【0090】

前記初期の位置関係（又は前記初期の位置関係及びＩＰＤ）は、各ユーザの初期調整量として記憶部に記憶されてよい。これにより、複数のユーザが同じ頭部装着型表示装置を使う場合において、使用するユーザの初期調整量を記憶部から呼び出すことで、キャリブレーションに要する時間を省くことができる。

【0091】

ステップＳ１０２において、前記画像の提示の開始に伴い、制御部１１２は、頭部に対する頭部装着型表示装置１００の位置の変化を検出するセンサ１０４が起動する。そして、センサ１０４が、当該位置の変化の有無を継続的な監視を開始する。当該検出についての詳細は上記（２－２）において説明したとおりである。
ステップＳ１０２において、画像の提示の開始に伴い、視線検出装置１０７が起動されてもよい。そして、視線検出装置１０７が、画像が提示されている間においてユーザの視線を連続的に検出しうる。視線の移動に応じて、画像表示光の投射位置が当該視線を追従するように変更されてもよい。

【0092】

ステップＳ１０３において、センサ１０４が前記位置の変化を検出した場合において、センサ１０４は、前記位置の変化に関するデータ（変位データ）を、制御部１１２に送信する。制御部１１２は、前記変位データを受信したことに応じて、処理をステップＳ１０３に進める。
前記位置の変化が検出されない場合は、センサ１０４は、引き続き前記位置の変化の有無の監視を継続する。

【0093】

ステップＳ１０４において、制御部１１２（特には投射位置制御部１８２）が、前記位置の変化に基づき、画像表示光が投射される位置を調整する。例えば、投射位置制御部１８２が、前記変位データに基づき位置調整量を算出する。そして、投射位置制御部１８２は、投射位置調整機構１０５を駆動して、画像表示光の投射位置を算出された位置調整量だけ移動する。

【0094】

投射位置制御部１８２は、前記位置調整量の算出のために、例えば補正テーブルを用いうる。例えば、投射位置制御部１８２は、記憶部１８４に格納されている補正テーブルを読み出し、当該補正テーブルと前記変位データとを用いて位置調整量を算出しうる。当該補正テーブルは、複数の補正係数を含んでいてよく、例えば、当該補正テーブルに含まれる複数の補正係数のうちから、前記変位データに応じて、当該算出のための補正係数が選択されうる。

【0095】

ステップＳ１０４における投射位置の調整において、例えば前記位置調整量の算出において、視線検出装置１０７により検出された視線の位置が用いられてもよい。

【0096】

ステップＳ１０４において、投射位置制御部１８２は、前記算出された位置調整量だけ投射位置が変更されるように、投射位置調整機構を駆動する。これにより画像表示光が投射される位置が調整される。

【0097】

ステップＳ１０３における位置変化の検出及びステップＳ１０４における投射位置の調整は、例えば画像表示部による画像表示光の投射が行われている間に行われてよい。すなわち、画像表示部による画像表示光の投射が連続的に行われている間に、ステップＳ１０３及びステップＳ１０４が行われうる。これにより、途切れることなく画像がユーザに提示されながら、頭部に対する頭部装着型表示装置１００の位置の変化に応じて、画像表示光の投射位置が調整される。例えば、画像が視線を追従しているようにユーザが認識しうる。
代替的には、ステップＳ１０３において位置変化が検出された後に、画像表示部による画像の提示が一時的に中止されてもよい。例えば頭部に対する頭部装着型表示装置１００の位置の変化の程度が大きい場合には、ユーザの視野範囲外へ画像が移動しうる。このような場合において、ステップＳ１０３において検出された位置の変化が大きいことに応じて、画像制御部１８１は画像の提示を中止し、そして、ステップＳ１０４における調整が完了した後に、画像制御部１８１が画像の提示を再開してもよい。これにより、視野範囲外から画像が戻ってくるのでなく、視野範囲外に消えた画像が視線方向に再度現れるようにユーザが認識しうる。

【0098】

なお、取得された前記変位データは、頭部装着型表示装置１００の頭部への固定力を定量化するために用いられてもよい。当該固定力が定量化されることで、ユーザは、頭部装着型表示装置１００を適切な固定力で頭部へ締め付けることできる。また、適切な固定力での締め付けは、頭部装着型表示装置１００をより長い時間快適に装着することに貢献し、加えて、装着ズレの抑制にも貢献しうる。

【0099】

（３）センサの詳細

【0100】

図１には、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを４つ有する頭部装着型表示装置が示されているが、本技術の頭部装着型表示装置は、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを少なくとも１つ有すればよい。すなわち、本技術の頭部装着型表示装置は頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを１つ以上有し、例えば当該装置に備えられている当該センサの数はより具体的には１～１０であってよく、より特には１～６、さらにより特には１～４でありうる。

【0101】

図１に示されるとおり、前記センサは、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されていてよい。例えば、前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されており、且つ、当該部位の頭部に対する接触圧力を検出するものでありうる。

【0102】

前記接触圧力を検出するセンサは、例えば押圧を検出するセンサであってよい。当該押圧を検出するセンサは、例えば光学的に押圧を検出するセンサ、静電容量に基づき押圧を検出するセンサ、又は磁気的に押圧を検出するセンサであってよいが、これらに限定されない。

【0103】

前記光学的に押圧を検出するセンサは、例えば光量の変化に基づき押圧を検出するセンサ又は光の検出位置の変化に基づき押圧を検出するセンサであってよい。

【0104】

光量の変化に基づき押圧を検出するセンサの一例を、以下で図３を参照しながら説明する。図３に示されるセンサ３０は、光源３１、光量検出器３２、光量制限部３３、及びバネ３４を含む。光源３１は、放射状に光を出射する光源であってよく、例えばＬＥＤであってよい。光量検出器３２は、例えばフォトダイオードであってよい。光量制限部３３は、ピンホール３５が設けられた板状部材であってよい。光量制限部３３は、光源３１から射出された光がピンホール３５を通過して光量検出器３２に到達するように構成されている。

【0105】

光源３１は、光源保持筐体３６に保持されている。光量検出器３２及び光量制限部３３は、光量検出器保持筐体３７に保持されている。光源保持筐体３６と光量検出器保持筐体３７とは、バネ３４によって接続されている。光量検出器３２及び光量制限部３３は光量検出器保持筐体３７に固定されており、光量検出器３２と光量制限部３３（特にはピンホール３５）の位置関係は固定されている。一方で、光源３１と光量検出器３２との位置関係は固定されていない。例えば、光量検出器保持筐体３７を光源保持筐体３６に向かって押すことによって、バネ３４が縮み、光量検出器３２が光源３１に近づく。当該押すことを解除することによって、バネ３４が伸び、光量検出器３２が光源３１から離れる。

【0106】

例えば図３のＡに示されるとおり、光量検出器保持筐体３７に押圧を加えることによって、光量検出器保持筐体３７が光源３１に近づき、これに伴い光量制限部３３及びピンホール３５が光源３１に近づく。ピンホール３５が光源３１に近づくことで、光量検出器３２によって検出される光量は多くなる。当該押圧が一部解除されると、バネ３４が伸び、例えば図３のＢに示される状態になる。図３のＢの状態において、ピンホール３５が光源３１から離れ、これによって光量検出器３２によって検出される光量が、図３のＡに比べる場合と比べて少なくなる。当該押圧が完全に解除されると、バネ３４がさらに伸び、例えば図３のＣに示される状態になる。図３のＣの状態において、ピンホール３５が光源３１からさらに離れるので、光量検出器３２によって検出される光量が、図３のＢに比べる場合と比べて少なくなる。以上のとおり、光量検出器３２によって検出される光量と光量検出器保持筐体３７を光源保持筐体３６との距離は、例えば図３の下部のグラフに示されるとおり、所定の関係を有する。当該距離は押圧によって変化するものであるので、センサ３０は、本技術において、光量の変化に基づき押圧を検出するセンサとして利用できる。

【0107】

光の検出位置の変化に基づき押圧を検出するセンサの一例を、以下で図４を参照しながら説明する。図４に示されるセンサ４０は、光源４１、光検出器４２、ミラー４３、及びバネ４４を含む。光源４１は、指向性が高い光を出射する光源であってよく、例えば半導体レーザ（ＬＤ）であってよい。光検出器４２は、光の到達位置を検出することができる検出器であってよく、例えば位置検出素子（Position Sensing Detector）であってよい。

【0108】

光源４１は、光源保持筐体４６に保持されている。また、光検出器４２も、仕切り４５を介して、光源保持筐体４６に保持されている。光検出器４２は、光源４１から出射されそしてミラー４３で反射された光が到達する位置に配置されている。ミラー４３は、ミラー保持筐体４７に保持されている。光源保持筐体４６とミラー保持筐体４７とは、バネ４４によって接続されている。光源４１及び光検出器４２は光量保持筐体４６に固定されており、光源４１及び光検出器４２の位置関係は固定されている。一方で、光源４１とミラー４３との位置関係は固定されていない。例えば、ミラー保持筐体４７を光源保持筐４６に向かって押すことによって、バネ４４が縮み、ミラー４３が光源４１に近づく。当該押すことを解除することによって、バネ４４が伸び、ミラー４３が光源４１から離れる。

【0109】

例えば図４のＡに示されるとおり、ミラー保持筐体４７に押圧を加えることによって、ミラー保持筐体４７が光源４１に近づき、これに伴いミラー４３も光源４１に近づく。ミラー４３が光源４１に近づくことで、光検出器４２によって検出される光の到達位置は、光源４１に近づく。当該押圧が一部解除されると、バネ４４が伸び、例えば図４のＢに示される状態になる。図４のＢの状態において、ミラー４３が光源４１から離れ、これによって光検出器４２によって検出される光の位置が、図４のＡに比べる場合と比べて、光源４１から離れる。当該押圧が完全に解除されると、バネ４４がさらに伸び、例えば図４のＣに示される状態になる。図４のＣの状態において、ミラー４３が光源４１からさらに離れるので、光検出器４２によって検出される光の位置が、図４のＢに比べる場合と比べて、光源４１から離れる。以上のとおり、光検出器４２によって検出される光の位置とミラー保持筐体４７を光源保持筐体４６との距離は、例えば図４の下部のグラフに示されるとおり、所定の関係を有する。当該距離は押圧によって変化するものであるので、センサ４０は、本技術において、光の検出位置の変化に基づき押圧を検出するセンサとして利用できる。

【0110】

本技術において用いられる前記静電容量に基づき押圧を検出するセンサは、例えば変形可能な導体層と当該導体層の変形を検出する電極基板とを含みうる。当該変形の検出が、静電容量の変化に基づき行われる。当該センサは、例えばシート形状を有しうる。このようなセンサの例として、例えば特開２０１４－１７９６２０号公報に記載されたセンサ装置を挙げることができる。当該センサ装置は、変形可能なシート状の第１の導体層と前記第１の導体層に対向して配置される第２の導体層と、前記第１及び第２の導体層の間に変形可能に配置された電極基板とを含む。当該センサ装置は、第１の導体層上から押圧した際に第１及び第２の導体層各々と電極基板との間の相対距離がそれぞれ変化し、その距離の変化に基づいて押圧を静電的に検出する。
本技術において用いられる前記静電容量に基づき押圧を検出するセンサは、上記センサ装置に限定されず、他の構成を有するものであってもよい。

【0111】

本技術において用いられる磁気的に押圧を検出するセンサは、例えばホール効果を利用したセンサであってよい。当該センサは、例えばホール素子と磁石とを含みうる。ホール素子と磁石との位置関係に応じて、ホール素子から出力される電圧が変化する。

【0112】

本技術において、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサは、例えば二次元的な位置の変化を検出するセンサであってよく、より好ましくは、三次元的な位置の変化を検出するセンサであってよい。例えば、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサは、複数のセンサの組合せによって、二次元的又は三次元的な位置の変化を検出するものであってよく、又は、１つのセンサによって二次元的又は三次元的な位置の変化を検出するものであってよい。

【0113】

例えば、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出する１つのセンサが１軸方向の位置の変化を検出するものである場合、当該センサを２つ又は３つ以上組み合わせることで、二次元的又は三次元的な位置の変化を検出することができる。例えば、図３及び４に示したセンサは、１つのセンサによって１軸方向の位置の変化を検出するものであり、これを２つ以上組み合わせることで二次元的又は三次元的な位置の変化を検出することができる。
また、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出する１つのセンサが２軸方向又は３軸方向の位置の変化を検出するものである場合、当該センサ１つによって二次元的又は三次元的な位置の変化を検出することができる。２軸方向又は３軸方向の前記位置の変化を検出するセンサとして、市販入手可能なセンサ又は当技術分野において公知のセンサが用いられてよい。当該センサの一例として、例えばショッカクポット（タッチエンス株式会社）を挙げることができる。

【0114】

図１に示されるセンサは頭部に接触する部位に配置されるものであるが、本技術において、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサは、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されていてもよい。例えば、前記センサは、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されており、且つ、当該部位の頭部基準位置に対する位置の変化を検出するものであってよい。

【0115】

前記頭部基準位置は、例えば頭部表面に存在する特徴位置であってよい。当該特徴位置は例えば頭部表面画像に基づき設定されてよく、例えばホクロ、シミ、毛、若しくは凹凸、又は、特定の色の配置を有する領域（例えば皮膚表面の模様など）が、特徴位置として設定されうる。代替的には、特定の色の変化を有する領域が、特徴位置として設定されてもよい。特定の色の変化を有する領域の例として、例えば目頭又は目尻などを挙げることができる

【0116】

前記頭部に接触しない部位に配置されるセンサ（以下、「非接触型センサ」ともいう）の例として、例えば測距センサ、特にはＴＯＦセンサを挙げることができる。測距センサによって、頭部基準位置と測距センサとの距離を測定し、測定された距離の変化を、頭部の頭部装着型表示装置に対する位置の変化として用いられてよい。
非接触型センサは、例えば画像センサ、特にはＣＭＯＳ又はＣＣＤであってもよい。画像センサにより撮像された頭部表面画像中の頭部基準位置の変化に基づき、頭部の頭部装着型表示装置に対する位置の変化が検出されてもよい。画像センサが用いられる場合、例えば頭部表面画像中の２つ以上の特徴点の傾き及び／又は間隔などの変化に基づき、又は、前記２つ以上の特徴点の傾き及び／又は間隔などの撮像倍率の変化に基づき、頭部の頭部装着型表示装置に対する位置の変化が検出されうる。

【0117】

（４）頭部装着型表示装置の構成例

【0118】

以下で、図１０を参照しながら、本技術の頭部装着型表示装置の構成の一例を説明する。

【0119】

図１０に示される頭部装着型表示装置１０００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１００１、ＲＡＭ１００２、及びＲＯＭ１００３を備えている。ＣＰＵ１００１、ＲＡＭ１００２、及びＲＯＭ１００３は、バス１００４を介して相互に接続されている。バス１００４には、さらに入出力インタフェース１００５が接続されている。

【0120】

入出力インタフェース１００５には、通信装置１００６、記憶部１００７、ドライブ１００８、出力部１００９、及び入力部１０１０が接続されている、

【0121】

通信装置１００６は、頭部装着型表示装置１０００をネットワーク１０１１に有線又は無線で接続する。通信装置１００６によって、頭部装着型表示装置１０００は、ネットワーク１０１０を介して各種データ（例えば画像データなど）を取得することができる。取得したデータは、例えばディスク１００７に格納されうる。通信装置１００６の種類は当業者により適宜選択されてよい。

【0122】

記憶部１００７は、オペレーティング・システム（例えば、ＷＩＮＤＯＷＳ（登録商標）、ＵＮＩＸ（登録商標）、ＬＩＮＵＸ（登録商標）、ＡＮＤＲＯＩＤ（登録商標）、又はｉＯＳ（登録商標）など）、本技術に従う画像表示方法を頭部装着型表示装置に実現させるためのプログラム、及び他の種々のプログラム、並びに、画像データ、音声データ、本技術に従う画像表示方法において用いられる各種データ（例えば補正テーブルなど）、及び他の種々のデータが格納されうる。

【0123】

ドライブ１００８は、記録媒体に記録されているデータ（例えば画像データ及び音声データなど）又はプログラムを読み出して、ＲＡＭ１００３に出力することができる。記録媒体は、例えば、ｍｉｃｒｏＳＤメモリカード、ＳＤメモリカード、又はフラッシュメモリであるが、これらに限定されない。

【0124】

出力部１００９は、画像データに基づき、画像表示部に画像表示光を出力させる。また、出力部１００９、音声データに基づき、例えばスピーカ及びヘッドホンなどの音声出力装置に音声を出力させてもよい。入力部１０１０は、例えばユーザによる頭部装着型表示装置の操作を受け付ける。

【0125】

２．第２の実施形態（画像表示システム）

【0126】

本技術は、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを備えている頭部装着型表示装置と、前記頭部装着型表示装置に画像データを送信する情報処理装置と、を含む画像表示システムも提供する。

【0127】

前記頭部装着型表示装置は、上記１．において説明したとおりであり、その説明が本実施形態においても当てはまる。

【0128】

前記情報処理装置は、前記頭部装着型表示装置に画像データを送信することができればよく、例えばスマートフォン、タブレット、パーソナルコンピュータ、又はサーバであってよい。前記情報処理装置は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、及びＲＯＭに加えて、通信装置及び記憶部を備えていてよい。

【0129】

前記情報処理装置は、前記記憶部に記憶されている画像データ又は画像データと音声データとを、通信装置を用いて前記頭部装着型表示装置に送信する。当該送信は、例えば有線又は無線によりネットワークを介して又は介さずに行われてよい。

【0130】

前記頭部装着型表示装置は、画像データ又は画像データと音声データと通信装置によって受信する。これらのデータは、例えば前記頭部装着型表示装置の記憶部に格納されうる。前記頭部装着型表示装置は、これらのデータに基づき、画像表示光を出力しうる。

【0131】

３．第３の実施形態（画像表示方法）

【0132】

本技術は、頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出する検出工程、及び、前記検出工程において検出された位置の変化に基づき、前記頭部装着型表示装置からの画像表示光が投射される位置を調整する調整工程、を含む画像表示方法も提供する。

【0133】

本技術に従う画像表示方法は、前記検出工程を含むので、装着ズレを検出することができる。本技術に従う画像表示方法は、さらに前記調整工程を含むので、装着ズレに応じた画像表示光の投射位置の調整を行うことができる。

【0134】

前記検出工程及び前記調整工程は、例えば前記頭部装着型表示装置を装着したユーザへ当該頭部装着型表示装置による画像の表示が行われている間に行われてよい。これにより、頭部装着型表示装置による画像の表示が行われている間に装着ズレが生じた場合に、当該装着ズレに応じた画像表示光の投射位置の調整が可能となる。

【0135】

本技術の画像表示方法は、例えば本技術の頭部装着型表示装置１００により実行されうる。前記検出工程は、例えば頭部装着型表示装置１００のうちセンサ１０４によって行われうる。前記調整工程は、投射位置調整機構１０５により行われうる。そのため、上記１．における頭部装着型表示装置１００に関する説明、特にはセンサ１０４及び投射位置調整機構１０５に関する説明が、本技術の画像表示方法及び当該画像表示方法に含まれる前記検出工程及び前記調整工程ついても当てはまる。

【0136】

本技術の画像表示方法のフローは、上記１．の（２－６）において図９を参照しながら説明したとおりである。図９のフロー図のうち、ステップＳ１０２及びＳ１０３、特にはステップＳ１０３が、前記検出工程に相当する。ステップＳ１０４が、前記調整工程に相当する。そのため、これらステップについての説明が、前記検出工程及び前記調整工程にも当てはまる。

【0137】

なお、本技術は、以下のような構成をとることもできる。
〔１〕頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを備えている頭部装着型表示装置。
〔２〕前記センサが、前記頭部装着型表示装置を装着したユーザの眼球の参照軸を検出するものでない、〔１〕に記載の頭部装着型表示装置。
〔３〕前記センサが、前記頭部に対する前記センサの配置部分の位置変化に基づき、前記頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するものである、〔１〕又は〔２〕に記載の頭部装着型表示装置。
〔４〕前記頭部装着型表示装置が、前記センサにより検出された前記位置の変化に応じて、前記頭部装着型表示装置により投射される画像表示光の投射位置を変更する、〔１〕～〔３〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔５〕前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されている、〔１〕～〔４〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔６〕前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触する部位に配置されており、且つ、当該部位の頭部に対する接触圧力を検出するものである、〔１〕～〔４〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔７〕前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されている、〔１〕～〔４〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔８〕前記センサが、前記頭部装着型表示装置のうち、頭部に接触しない部位に配置されており、且つ、当該部位の頭部基準位置に対する位置の変化を検出するものである、〔１〕～〔４〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔９〕前記頭部装着型表示装置が、前記センサにより検出された位置の変化に基づき画像を補正する、〔１〕～〔８〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔１０〕前記頭部装着型表示装置が画像表示部を含み、
前記画像表示部が、画像表示光が瞳孔付近に集光されそして網膜に照射されてマクスウェル視を行えるように構成されている、
〔１〕～〔９〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔１１〕前記頭部装着型表示装置が、ユーザの両目のそれぞれに画像表示光を投射するように構成されている、〔１〕～〔１０〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔１２〕前記頭部装着型表示装置が、ユーザの視線を検出する視線検出装置をさらに含む、〔１〕～〔１１〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔１３〕前記視線検出装置が、フォトダイオード方式又は撮像方式の視線検出装置である、〔１２〕に記載の頭部装着型表示装置。
〔１４〕前記頭部装着型表示装置が、当該頭部装着型表示装置から射出される画像表示光の投射位置を調整する投射位置調整機構をさらに含む、〔１〕～〔３〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔１５〕前記投射位置調整機構が、視線に追従して画像表示光の投射位置を調整する、〔１４〕に記載の頭部装着型表示装置。
〔１６〕前記頭部装着型表示装置が、両眼メガネ様形状、単眼メガネ様形状、ゴーグル様形状、又はヘルメット様形状を有する頭部装着型表示装置である、〔１〕～〔１５〕のいずれか一つに記載の頭部装着型表示装置。
〔１７〕頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出するセンサを備えている頭部装着型表示装置と、
前記頭部装着型表示装置に画像データを送信する情報処理装置と、
を含む画像表示システム。
〔１８〕頭部に対する頭部装着型表示装置の位置の変化を検出する検出工程、及び
前記検出工程において検出された位置の変化に基づき、前記頭部装着型表示装置からの画像表示光が投射される位置を調整する調整工程
を含む画像表示方法。

【符号の説明】

【0138】

１００ 頭部装着型表示装置
１０１ 光源部
１０２ 投影光学系
１０３ ＨＯＥ
１０４ 変位センサ
１０５ 投射位置調整機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】