JP2012137639A - ヘッドマウントディスプレイ、制御プログラム、及び制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】眼の疲労度を正確に検出して、その検出結果をユーザに通知できるヘッドマウントディスプレイ、制御プログラム、及び制御方法を提供する。
【解決手段】ＣＰＵは、表示画像にサッカード誘発パターンを表示し（Ｓ１８）、装着者の眼にサッカード運動を生じさせる。サッカード運動を生じた眼は、急速な眼球運動を起こす。ＣＰＵは、眼球運動を検出し（Ｓ１９）、眼球の視線の速度、移動量、追随割合を算出する（Ｓ２０）。ＣＰＵは、算出した各パラメータについて個々に眼精疲労度を判定し、判定結果から総合的な眼精疲労度を判定する（Ｓ２１）。ＣＰＵは、判定したレベルに応じて表示画像に警告メッセージを表示する。故に、警告メッセージを見た装着者は眼の疲労を自覚できる。
【選択図】図１３

Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイ、制御プログラム、及び制御方法に関する。

従来、表示画像に応じた画像光をユーザの眼に投射して当該ユーザに前記表示画像を視認させる画像表示装置がある。その一例として、ユーザの頭部に装着する装着部を備えたヘッドマウント型ディスプレイ（ＨＭＤ）が知られている。ＨＭＤを頭部に装着すると、眼を開いている限り、どこを向いても表示画像を視ている状態になるので、連続使用した場合は眼精疲労になりやすい。例えば、使用環境を考慮して、ユーザの眼精疲労防止を図ることのできる画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この画像表示装置は、外光の明るさと、表示画像の明るさの差に基づき、眼の疲労度を判定し、ユーザに使用休止を通知する。

特開２０１０−１６４７８２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の画像表示装置は、外光の明るさと、表示画像の明るさの差に基づき、眼の疲労度を推定しているのであって、眼の疲労度を直接測定しているわけではない。故に、本当は眼に疲労が蓄積していないのに、ユーザに使用休止の通知が行われてしまう可能性があった。また、眼の疲労度合には個人差があるため、外光の明るさと表示画像の明るさの差から一律に推定された眼の疲労度は、個人ごとの疲労度合いに正確に適合していない可能性がある。仮に、判定の閾値を変更することができれば、個人に合わせた判定をすることも可能になると考えられる。しかし、眼の疲労度などの個人的な状態と、外光の明るさと表示画像の明るさの差とをどのように対応付けて判定の閾値を変更するかは不明であり、また、閾値を決定する手間がかかるという問題点もあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、眼の疲労度を正確に検出して、その検出結果をユーザに通知できるヘッドマウントディスプレイ、制御プログラム、及び制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１態様に係るヘッドマウントディスプレイは、装着者の視野において、実像に重畳して画像を表示可能なヘッドマウントディスプレイであって、前記視野に画像を表示する表示部と、前記装着者の眼球運動を検出する眼球運動検出部と、前記ヘッドマウントディスプレイの動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記表示部によって、前記装着者の眼球にサッカード運動を誘発するサッカード誘発画像を前記視野に表示するサッカード誘発画像表示制御ステップと、前記サッカード誘発画像により、前記装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記装着者の眼球のサッカード運動状態を決定するサッカード運動状態決定ステップと、前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記サッカード運動状態と、前記サッカード運動状態の閾値を記憶した閾値記憶部に記憶した前記閾値との比較に基づき、前記装着者の眼球の疲労度を判定する疲労度判定ステップと、前記疲労度判定ステップによる前記疲労度の判定結果の情報である判定情報を外部に出力する判定情報出力ステップとを実行することを特徴とする。

第１態様に係るヘッドマウントディスプレイでは、制御部は、装着者の眼の疲労を検出するために、表示部によって装着者の視野にサッカード誘発画像を表示する。装着者の眼球はサッカード運動を誘発する。眼球運動検出部は、そのときの眼球運動を検出する。制御部は、装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、眼球運動検出部が検出した眼球運動に基づき、装着者の眼球のサッカード運動状態を決定する。制御部は、決定したサッカード運動状態と、閾値記憶部に記憶した閾値との比較に基づき、装着者の眼球の疲労度を判定する。制御部は、眼球の疲労度の判定結果を外部に出力する。故に、装着者は、眼球の疲労度を自覚できるので、眼の疲労度に応じて使用を継続するか、休憩するかの判断を適切にすることができる。このように、装着者の眼のサッカード運動状態を決定して、眼の疲労度を判定するので、装着者の眼の状態を正確に把握し、その結果を装着者に通知できる。

また、第１態様において、前記制御部は、前記サッカード誘発画像表示制御ステップを実行するときに、前記視野の一方向において前記装着者の視線を変化させることによりサッカード運動を誘発する画像を、前記サッカード誘発画像として表示させてもよい。サッカード誘発画像では、視野の一方向において装着者の視線を変化させるので、急速な眼球運動を生じる。故に、装着者の眼にサッカード運動を容易に誘発することができる。

また、第１態様において、前記制御部は、前記サッカード誘発画像表示制御ステップを実行するときに、前記視野の水平方向において前記装着者の視線を変化させることによりサッカード運動を誘発する画像を、前記サッカード誘発画像として表示させてもよい。故に、視野に表示する文字、図形等の画像の邪魔にならない領域で、装着者の視線を変化させることができる。

また、第１態様において、前記制御部は、さらに、前記閾値を前記装着者である個人毎に前記閾値を前記閾値記憶部に記憶する閾値登録ステップを実行するようにしてもよい。制御部は、閾値を個人毎に記憶できるので、眼の性質に個人差があっても、装着者に対応した閾値で、装着者の眼球の疲労度を判定できる。

また、第１態様において、前記制御部は、前記サッカード運動状態決定ステップを実行するときに、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記サッカード運動状態として、前記眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合のうち少なくとも何れかを決定するようにしてもよい。眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合は、サッカード運動状態を特徴付けるパラメータとして有効である。これらのうち少なくとも何れかを考慮することで、眼のサッカード運動状態を正確に検出できる。

また、第１態様において、前記制御部は、前記サッカード運動状態決定ステップを実行するときに、前記装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態において、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記サッカード運動状態として、前記眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合の全てを決定するようにしてもよい。眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合は、サッカード運動状態を特徴付けるパラメータとして有効である。これらの全てを考慮することで、眼のサッカード運動状態をより正確に検出できる。

また、第１態様において、前記閾値記憶部は、前記眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合の項目毎に閾値を各々記憶し、前記制御部は、前記疲労度判定ステップを実行するときに、前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合の項目のうち２つ以上が、前記閾値記憶部に記憶した前記閾値未満であった場合に疲労状態と判定するようにしてもよい。故に、装着者の眼の疲労度を細かく判定できる。

また、第１態様において、前記閾値記憶部は、前記閾値として、前記項目毎に、第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値とを記憶し、前記制御部は、前記疲労度判定ステップを実行するときに、前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記眼球の運動、移動量、及び追随度合の項目のうち２つ以上が前記第２閾値未満であった場合に、前記疲労状態と判定するようにしてもよい。故に、装着者の眼の疲労度をさらに細かく判定できる。

本発明の第２態様に係る制御プログラムは、装着者の視野において、実像に重畳して画像を表示可能な表示部と、前記装着者の眼球運動を検出する眼球運動検出部とを備えたヘッドマウントディスプレイの制御プログラムであって、コンピュータに、前記表示部によって、前記装着者の眼球にサッカード運動を誘発するサッカード誘発画像を前記視野に表示するサッカード誘発画像表示制御ステップと、前記サッカード誘発画像により、前記装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記装着者の眼球のサッカード運動状態を決定するサッカード運動状態決定ステップと、前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記サッカード運動状態と、前記サッカード運動状態の閾値を記憶した閾値記憶部に記憶した前記閾値との比較に基づき、前記装着者の眼球の疲労度を判定する疲労度判定ステップと、前記疲労度判定ステップにおける前記疲労度の判定結果の情報である判定情報を外部に出力する判定情報出力ステップとを実行させることを特徴とする。

第２態様に係る制御プログラムでは、サッカード誘発画像表示制御ステップは、装着者の眼の疲労を検出するために、視野にサッカード誘発画像を表示する。装着者の眼球はサッカード運動を誘発する。眼球運動検出部は、そのときの眼球運動を検出する。サッカード運動状態決定ステップは、装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、眼球運動検出部が検出した眼球運動に基づき、装着者の眼球のサッカード運動状態を決定する。疲労度判定ステップは、決定したサッカード運動状態と、閾値記憶部に記憶した閾値との比較に基づき、装着者の眼球の疲労度を判定する。判定情報出力ステップは、眼球の疲労度の判定結果を外部に出力する。故に、装着者は、眼球の疲労度を自覚できるので、眼の疲労度に応じて使用を継続するか、休憩するかの判断を適切にすることができる。このように、装着者の眼のサッカード運動状態を決定して、眼の疲労度を判定するので、装着者の眼の状態を正確に把握し、その結果を装着者に通知できる。

本発明の第３態様に係る制御方法は、装着者の視野において、実像に重畳して画像を表示可能な表示部と、前記装着者の眼球運動を検出する眼球運動検出部とを備えたヘッドマウントディスプレイの制御方法であって、前記表示部によって、前記装着者の眼球にサッカード運動を誘発するサッカード誘発画像を前記視野に表示するサッカード誘発画像表示制御ステップと、前記サッカード誘発画像により、前記装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記装着者の眼球のサッカード運動状態を決定するサッカード運動状態決定ステップと、前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記サッカード運動状態と、前記サッカード運動状態の閾値を記憶した閾値記憶部に記憶した前記閾値との比較に基づき、前記装着者の眼球の疲労度を判定する疲労度判定ステップと、前記疲労度判定ステップにおける前記疲労度の判定結果の情報である判定情報を外部に出力する判定情報出力ステップとを備えている。

第３態様に係る制御方法では、サッカード誘発画像表示制御ステップは、装着者の眼の疲労を検出するために、視野にサッカード誘発画像を表示する。装着者の眼球はサッカード運動を誘発する。眼球運動検出部は、そのときの眼球運動を検出する。サッカード運動状態決定ステップは、装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、眼球運動検出部が検出した眼球運動に基づき、装着者の眼球のサッカード運動状態を決定する。疲労度判定ステップは、決定したサッカード運動状態と、閾値記憶部に記憶した閾値との比較に基づき、装着者の眼球の疲労度を判定する。判定情報出力ステップは、眼球の疲労度の判定結果を外部に出力する。故に、装着者は、眼球の疲労度を自覚できるので、眼の疲労度に応じて使用を継続するか、休憩するかの判断を適切にすることができる。このように、装着者の眼のサッカード運動状態を決定して、眼の疲労度を判定するので、装着者の眼の状態を正確に把握し、その結果を装着者に通知できる。

ＲＳＤ５の斜視図である。 表示画像８において、サッカード誘発パターン４１，４２が交互に点灯、消灯している状態を示す図である。 眼球Ｅと、表示画像８に表示されるサッカード誘発パターン４１，４２との位置関係を示す概念図である。 表示画像８において、警告メッセージＡが表示されている状態を示す図である。 ＲＳＤ５の電気的構成を示すブロック図である。 フラッシュメモリ１４の各種記憶エリアを示す概念図である。 速度／疲労判定テーブル１４２１の概念図である。 移動量／疲労判定テーブル１４３１の概念図である。 追随割合／疲労判定テーブル１４４１の概念図である。 第１／第２閾値記憶エリア１４５の概念図である。 警告メッセージテーブル１４６１の概念図である。 ＣＰＵ１１による眼精疲労通知処理のフローチャートである。 図１２の続きを示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態である網膜走査型表示装置５について、図面を参照して説明する。これらの図面は、本発明が採用しうる技術的特徴を説明するために用いられるものである。記載されている装置の構成、各種処理のフローチャート等は、それのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例である。

まず、網膜走査型表示装置５の物理的構成について、図１を参照して説明する。網膜走査型表示装置５（Retinal Scanning Display、以下、「ＲＳＤ５」と呼ぶ）は、使用者の頭部に装着して使用するヘッドマウントディスプレイの一種である。ＲＳＤ５は、利用者の眼に画像光を投影する投影装置２００と、該投影装置２００の動作を制御する制御装置１００とを備えている。投影装置２００は、利用者の眼鏡２２０に装着して使用される。投影装置２００は、装着者の眼の近傍から瞳孔に向けて光を照射することで、装着者に表示画像８を視認させることができる。投影装置２００は、光ファイバー１９１（図５参照）及び信号線１９２、１９３、１９４、１９５、及び１９６（図５参照）が一体となったケーブル１９０を介して、制御装置１００に着脱可能に接続されている。

投影装置２００は、出射装置２１０、及びハーフミラー２５０を備えている。出射装置２１０は、走査ミラー（図５に示す後述する高速走査ミラー３２、低速走査ミラー３４）を備えている。走査ミラーは、装着者に視認させる画像のデータ信号（以下、画像信号という。）に応じて変調されたレーザ光（以下、画像光という。）を走査する。走査された画像光は、出射装置２１０からハーフミラー２５０に向けて出力される。

ハーフミラー２５０は、出射装置２１０から出力された画像光を、装着者の瞳孔に向かって反射させる。ハーフミラー２５０は、所定の反射率（例えば５０％）を有している。ハーフミラー２５０は、外界からの外光の一部を透過させて装着者の瞳孔に導く。つまりハーフミラー２５０は、装着者の側方から入射した画像光と、外界からの外光とを、装着者の瞳孔に導く。故に、装着者は、実際の視界と画像光に基づく表示画像８とを視認可能となる。なお、ハーフミラー２５０はプリズムであってもよい。出射装置２１０は、眼鏡２２０と一体となっていてもよい。ハーフミラー２５０の代わりに、外光を透過しない周知のミラーが使用されてもよい。

制御装置１００は、画像信号に基づいて画像光を生成する。生成された画像光は、ケーブル１９０を介して出射装置２１０に対して出力される。制御装置１００は、出射装置２１０が備える走査ミラーの駆動を、ケーブル１９０を介して制御する。これによって制御装置１００は、出射装置２１０において実行される画像光の走査を制御する。制御装置１００は、ＰＣ３００（図５参照）と接続するためのコネクタ２０７を備えている。コネクタ２０７として、例えばＵＳＢ（登録商標）コネクタが挙げられる。

ユーザは、ＰＣ３００を操作することで、ＰＣ３００と接続した制御装置１００に新たな画像データを記憶させることができる。ユーザは、ＰＣ３００を操作することで、ＰＣ３００と接続した制御装置１００に記憶された各種パラメータの設定や変更を行うことができる。

本実施形態のＲＳＤ５は、装着者の眼のサッカード運動を検出し、その検出結果に基づいて判定される眼の疲労度に応じて、装着者に使用休止の通知ができる。本実施例において、サッカード運動とは、「ユーザの視線位置の急激な変化や、新たな視覚刺激が発生したときに、視線をその点に向ける衝動的な急速な眼球運動」のことである。

図２に示すように、表示画像８の最下部には、サッカード誘発パターン表示領域４０が水平方向に設けられている。その上側には、警告メッセージ表示領域５０が水平方向に設けられている。サッカード誘発パターン表示領域４０には、装着者の眼にサッカード運動を誘発する為のサッカード誘発パターン４１，４２が表示される。サッカード誘発パターン４１，４２は、例えば、円形状の点であり、水平方向に所定間隔を空けて互いに離れた位置にある。さらに、図３に示すように、サッカード誘発パターン４１，４２は、装着者の眼球Ｅの視野角が±１０ｄｅｇとなる位置にある。サッカード誘発パターン４１，４２は、交互に点灯、消灯を繰り返す。装着者は、無意識のうちに、点灯するサッカード誘発パターン４１，４２を衝動的に眼で追う。ＲＳＤ５は、このときの眼球運動の状態をサッカード運動状態とし、その状態量を計測する。

ＲＳＤ５は、定期的に計測される眼球の状態量と、予め記憶する閾値（後述する第１閾値、第２閾値）との比較により、眼精疲労度を判定する。例えば、ＲＳＤ５は、装着者の眼球が疲労してきていると判定した場合、図４に示すように、表示画像８の警告メッセージ表示領域５０に、「眼が疲れてきています。そろそろ休憩をとってください。」という警告メッセージを表示する。これを見た装着者は、眼が疲れてきていることを自覚し、使用を休止して休憩をとる等の眼の疲労に応じた適切な対応ができる。

次に、サッカード運動状態を特徴づけるパラメータについて説明する。サッカード運動状態を特徴づけるパラメータとして、視線の速度（Ｘ）、移動量（Ｙ）、及び追随度合（Ｚ）を用いる。これら各パラメータは、サッカード運動状態を量的に計測する為のものである。

次に、速度、移動量、及び追随度合の計測方法について説明する。本実施形態では、表示画像８において、サッカード誘発パターン４１，４２を１秒ごとに点灯、消灯を交互に１０秒間繰り返す。このときの装着者の視線が移動する速度（ｄｅｇ／ｓｅｃ）と、移動量（ｄｅｇ）とを計測する。追随度合は、サッカード運動が発生した割合（％）である。サッカード運動が発生したか否かの判断は、サッカード誘発パターン４１，４２を交互に表示している状態で、視線の速度が所定値以上であって、視線の移動量が所定量以上であった場合に、サッカード運動が生じたとして判断すればよい。追随度合の算出方法として、例えば、サッカード誘発パターン４１，４２を１０回表示させ、そのうち眼球にサッカード運動が発生した回数をカウントし、その割合を算出する。なお、これらの算出処理は、制御装置１００の後述するＣＰＵ１１によって実行される。

次に、視線の検出方法について説明する。本実施形態では、サッカード運動状態を計測するために、視線検出を行う。視線検出は、周知のものを種々適用できる。例えば、外部カメラを用いる技術として、「顔特徴モデリング方式」、「瞳３次元モデル方式」（角膜・瞳孔・強膜反射法）がある。現時点では、精度の面で後者を用いるのが好ましい。後者の方式の場合、プルキニエ像を用いるか、瞳孔反射か、白目と黒目の違いを見るかの違いがある。本実施形態では、投影装置２００に設けられた眼球撮像カメラ３０（図５参照）によって行う。出射装置２１０から出力される画像光には、赤外線光源からの近赤外光が光路中に挿入された波長選択フィルタなどによって重畳される。近赤外線領域に対しても感光性を有する眼球撮像カメラ３０によって撮像された瞳孔中心が撮像画像上での視線位置となる。この技術は、特殊な校正が不要であるので、使い勝手がよい。

次に、制御装置１００及び投影装置２００の電気的構成について、図５を参照して説明する。制御装置１００は、ＣＰＵ１１、ＲＯＭ１２、ＲＡＭ１３、フラッシュメモリ１４、及び通信Ｉ／Ｆ１５を備えている。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２に記憶された各種プログラムを読み出すことで、後述の各処理を実行する。ＲＯＭ１２には、各種プログラムが記憶される。ＲＡＭ１３には、各処理に必要なデータが一時的に記憶される。フラッシュメモリ１４には、後述する各種データ、各種テーブル等が記憶される。通信Ｉ／Ｆ１５は、コネクタ２０７（図１参照）を介して接続したＰＣ３００との通信時におけるタイミング制御を行う。

制御装置１００は、ＬＤ（Laser Diode）２３及びＬＤ駆動部２２を備えている。ＬＤ２３は、青色出力ＬＤ、緑色出力ＬＤ、及び赤色出力ＬＤを含んでいる。ＬＤ２３は、青色、緑色および赤色のレーザ光からなる画像光を、光ファイバー１９１に出力する。ＬＤ駆動部２２は、ＣＰＵ１１から受信した画像信号に基づいてＬＤ２３を制御し、ＬＤ２３から画像光を出力させる。制御装置１００は、高速スキャナ（Hi-speed Scanner）駆動部（以下「ＨＳ駆動部」という。）２４、及び、低速スキャナ（Low-speed Scanner）駆動部（以下「ＬＳ駆動部」という。）２５を備えている。

ＨＳ駆動部２４は、投影装置２００が備える高速走査ミラー（以下「ＨＳ」という。）３２の駆動を、信号線１９２を介して制御する。具体的には、ＨＳ駆動部２４は、ＨＳ３２を所定の周波数で共振揺動させることで、駆動制御を行う。ＬＳ駆動部２５は、投影装置２００が備える低速走査ミラー（以下「ＬＳ」という。）３４の駆動を、信号線１９４を介して制御する。具体的には、ＬＳ駆動部２５は、ＬＳ３４を鋸波状に非共振で強制駆動させることで、駆動制御を行う。

投影装置２００は、ＨＳ３２及びＬＳ３４を備えている。ＨＳ３２は、ＨＳ駆動部２４の制御によって共振揺動し、所定の周波数でＬＤ２３から出力された画像光を垂直方向（例えば、画像の上下方向）に走査する。ＬＳ３４は、ＬＳ駆動部２５の制御によって鋸波状に非共振で強制駆動され、所定の周波数でＨＳ３２によって走査された画像光を、水平方向（例えば、画像の左右方向）に走査する。ＨＳ３２及びＬＳ３４の走査によって、画像光は、２次元的に走査される。

投影装置２００は、レンズ３１及び３３、接眼レンズ３５、及びハーフミラー２５０を備えている。レンズ３１は、光ファイバー１９１から出力された画像光をＨＳ３２に導く。レンズ３３は、ＨＳ３２によって反射した画像光を、ＬＳ３４に導く。接眼レンズ３５は、ＬＳ３４によって反射した画像光をハーフミラー２５０に導く。ハーフミラー２５０は、画像光を瞳孔に導く。

なお上述では、ＨＳ３２が垂直方向に画像光を走査し、ＬＳ３４が水平方向に画像光を走査しているが、例えば、ＨＳ３２が水平方向に画像光を走査し、ＬＳ３４が垂直方向に画像光を走査してもよい。

投影装置２００は、ＨＳ検出部３６及びＬＳ検出部３７を備えている。ＨＳ検出部３６は、ＨＳ３２の駆動状態（共振周波数、振幅、位相など）を検出する。ＬＳ検出部３７は、ＬＳ３４の駆動状態を検出する。ＨＳ検出部３６は、信号線１９３を介してＣＰＵ１１と接続している。ＣＰＵ１１は、ＨＳ検出部３６において検出されたＨＳ３２の駆動状態を認識できる。ＬＳ検出部３７は、信号線１９５を介してＣＰＵ１１と接続している。ＣＰＵ１１は、ＬＳ検出部３７において検出されたＬＳ３４の駆動状態を認識できる。

次に、フラッシュメモリ１４の各種記憶エリアについて、図６を参照して説明する。フラッシュメモリ１４は、画像データ記憶エリア１４１と、速度／疲労判定テーブル記憶エリア１４２と、移動量／疲労判定テーブル記憶エリア１４３と、追随度合／疲労判定テーブル記憶エリア１４４と、第１／第２閾値記憶エリア１４５と、警告メッセージテーブル記憶エリア１４６とを少なくとも備えている。

画像データ記憶エリア１４１は、表示画像８に表示する文字、図形、記号等の画像データを記憶する。速度／疲労判定テーブル記憶エリア１４２は、計測した視線の速度に基づき、眼精疲労度を判定する為の速度／疲労判定テーブル１４２１（図７参照）を記憶する。移動量／疲労判定テーブル記憶エリア１４３は、計測した視線の移動量に基づき、眼精疲労度を判定する為の移動量／疲労判定テーブル１４３１（図８参照）を記憶する。追随度合／疲労判定テーブル記憶エリア１４４は、算出した視線の追随度合に基づき、眼精疲労度を判定する為の追随度合／疲労判定テーブル１４４１（図９参照）を記憶する。第１／第２閾値記憶エリア１４５は、視線の速度、移動量、及び追随度合について、眼の眼精疲労度を３段階で判定する為に用いる第１閾値、第２閾値（図１０参照）をそれぞれ記憶する。警告メッセージテーブル記憶エリア１４６は、警告メッセージテーブル１４６１（図１１参照）を記憶する。

次に、速度／疲労判定テーブル１４２１について、図７を参照して説明する。速度／疲労判定テーブル１４２１は、サッカード運動を起こしている時の視線の速度を３つの段階に分け、眼精疲労度Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ対応付けて記憶している。眼精疲労度は、軽い方から重い方に向かって順に、Ａ，Ｂ，Ｃとなっている。つまり、眼精疲労度Ａが最も疲れておらず、眼精疲労度Ｃが最も疲れていることを示す。速度の第１閾値はＸ１、第２閾値はＸ２である。Ｘ２はＸ１よりも小さい値である。速度／疲労判定テーブル１４２１では、速度がＸ１以上の範囲に対して眼精疲労度Ａ、速度がＸ２以上Ｘ１未満の範囲に対して眼精疲労度Ｂ、速度がＸ２未満の範囲に対して眼精疲労度Ｃを記憶している。つまり、速度／疲労判定テーブル１４２１は、眼球に疲労が蓄積するにつれて、眼球の動きは鈍くなり、視線の速度は低下することを反映している。

次に、移動量／疲労判定テーブル１４３１について、図８を参照して説明する。移動量／疲労判定テーブル１４３１は、サッカード運動を起こしている時の視線の移動量（振幅）を３つの段階に分け、眼精疲労度Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ対応付けて記憶している。眼精疲労度は、速度／疲労判定テーブル１４２１と同様に、軽い方から重い方に向かって順に、Ａ，Ｂ，Ｃとなっている。移動量の第１閾値はＹ１、第２閾値はＹ２である。Ｙ２はＹ１よりも小さい値である。移動量／疲労判定テーブル１４３１では、移動量がＹ１以上の範囲に対して眼精疲労度Ａ、移動量がＹ２以上Ｙ１未満の範囲に対して眼精疲労度Ｂ、速度がＹ２未満の範囲に対して眼精疲労度Ｃを記憶している。つまり、移動量／疲労判定テーブル１４３１は、眼球に疲労が蓄積するにつれて、眼球の動きは鈍くなり、視線の移動量（振幅）は短くなることを反映している。

次に、追随度合／疲労判定テーブル１４４１について、図９を参照して説明する。追随度合／疲労判定テーブル１４４１は、サッカード運動を起こしている時の視線の追随度合を３つの段階に分け、眼精疲労度Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ対応付けて記憶している。眼精疲労度は、速度／疲労判定テーブル１４２１と同様に、軽い方から重い方に向かって順に、Ａ，Ｂ，Ｃとなっている。追随度合の第１閾値はＺ１、第２閾値はＺ２である。Ｚ２はＺ１よりも小さい値である。追随度合／疲労判定テーブル１４４１では、追随度合がＺ１以上の範囲に対して眼精疲労度Ａ、追随度合がＺ２以上Ｚ１未満の範囲に対して眼精疲労度Ｂ、追随度合がＺ２未満の範囲に対して眼精疲労度Ｃを記憶している。つまり、追随度合／疲労判定テーブル１４４１は、眼球に疲労が蓄積するにつれて、眼球の動きは鈍くなり、サッカード誘発パターン４１，４２（図２参照）に対する視線の追随度合は低下することを反映している。

次に、閾値記憶エリア１４５に記憶される第１，第２閾値について、図１０を参照して説明する。閾値記憶エリア１４５には、サッカード運動状態のパラメータとしての視線の速度（Ｘ）、移動量（Ｙ）、及び追随度合（Ｚ）について、眼精疲労度をそれぞれ判定するために用いられる第１閾値、第２閾値がそれぞれ記憶されている。これら第１閾値、第２閾値は、ＲＳＤ５の起動時に算出される装着者の視線の速度、移動量、及び追随度合に基づき、随時変更される。なお、第１閾値、第２閾値の算出方法については後述する。

次に、警告メッセージテーブル１４６１について、図１１を参照して説明する。警告メッセージテーブル１４６１は、速度／疲労判定テーブル１４２１、移動量／疲労判定テーブル１４３１、及び追随度合／疲労判定テーブル１４４１を用いてそれぞれ判定した各判定結果Ａ，Ｂ，Ｃを集計して得られた結果を元に、総合的な眼精疲労度の判定をレベル１〜３の３段階に分け、それら各レベルに応じて、装着者に通知する警告メッセージをそれぞれ記憶している。

レベル１は、眼精疲労度「Ｂ」が１つまで、かつ眼精疲労度「Ｃ」は無い場合が該当する。この場合、装着者の眼はまだ疲れていないと推測されるので、使用休止を装着者に通知する必要がない。よって、レベル１に対しては、警告メッセージは記憶されていない。レベル２は、眼精疲労度「Ｂ」が２つ以上の場合が該当する。この場合、装着者の眼が疲れてきていると推測されるので、装着者に使用休止を通知する必要がある。よって、レベル２に対して、「眼が疲れてきています。そろそろ休憩をとってください。」という警告メッセージが記憶されている。

レベル３は、眼精疲労度「Ｃ」が２つ以上の場合が該当する。この場合、装着者の眼は相当疲れていると推測されるので、装着者に使用休止を通知する必要がある。よって、レベル３に対して、「眼が相当疲れてきています。使用を休止し、休憩してください。」という警告メッセージが記憶されている。このように、眼精疲労度のレベルに応じて、表示画像８（図２，図４参照）に表示する警告メッセージを変えることができる。なお、眼精疲労度の総合判定については、例えば、眼精疲労度が「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」のパラメータが１つずつであった場合は、レベル２として判定してもよい。

次に、ＣＰＵ１１が実行する「眼精疲労通知処理」について、図１２，図１３のフローチャートを参照して実行する。ＣＰＵ１１は、制御装置１００が起動すると、プログラムＲＯＭ１２（図５参照）に記憶した「眼精疲労通知プログラム」を呼び出して本処理を実行する。

ＣＰＵ１１は、装着者の眼の初期状態として、表示画像８のサッカード誘発パターン表示領域４０（図２参照）に、サッカード誘発パターン４１，４２を表示する（Ｓ１１）。サッカード誘発パターン４１，４２は、上記したように、１秒ごとに点灯、消灯を交互に１０秒間繰り返す。装着者の眼は、視線をサッカード誘発パターン４１，４２に向ける衝動的な急速眼球運動を引き起こす。眼球は、サッカード運動状態となる。

ＣＰＵ１１は、サッカード運動状態である装着者の眼球から視線位置を検出し、検出した視線位置から眼球運動を検出する（Ｓ１２）。ＣＰＵ１１は、眼球撮像カメラ３０（図５参照）によって撮像された眼の撮像画像から瞳孔中心の位置を検出し、その検出した位置を撮像画像上での視線位置として認識する。ＣＰＵ１１は、その装着者の視線位置の移動に基づき、装着者の衝動的な急速眼球運動を検出する。ＣＰＵ１１は、まだ疲れていないときの眼の初期状態として、装着者の視線の速度（Ｘ０）、移動量（Ｙ０）、追随割合（Ｚ０）をそれぞれ算出する（Ｓ１３）。ＣＰＵ１１は、算出したＸ０、Ｙ０、Ｚ０を「基準閾値」として、ＲＡＭ１３（図５参照）に一旦記憶する（Ｓ１４）。

ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に一旦記憶した基準閾値を元に、速度、移動量、追随割合の第１閾値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、第２閾値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を各々算出する（Ｓ１５）。第１閾値、第２閾値の算出方法は、以下の通りである。第１閾値を算出する為の第１閾値係数をα、第２閾値を算出する為の第２閾値係数をβとする。α，βは、０〜１の範囲の実数とする。この場合、速度（Ｘ）の第１閾値、第２閾値は、以下の式によって算出される。
・第１閾値（Ｘ１）＝Ｘ０×α
・第２閾値（Ｘ２）＝Ｘ０×β
なお、Ｙ１，Ｚ１も同様に、Ｙ０、Ｚ０に閾値係数αを乗ずることによって算出される。Ｙ２，Ｚ２も同様に、Ｙ０、Ｚ０に閾値係数βを乗ずることによって算出される。

具体例を挙げて説明する。例えば、ＲＡＭ１３に記憶した各パラメータの基準閾値が以下の値であった場合を想定する。これらの値は、制御装置１００の起動時に、装着者の眼にサッカード運動が誘発された状態で算出されたものである。
Ｘ０＝４００（ｄｅｇ／ｓｅｃ）、Ｙ０＝１８（ｄｅｇ）、Ｚ０＝９０（％）

ＣＰＵ１１は、ＲＡＭ１３に記憶した各パラメータの基準閾値（Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０）に基づき、第１閾値、第２閾値を算出する。例えば、第１閾値係数α＝０．７、第２閾値係数β＝０．３とする。ＣＰＵ１１は、各パラメータの基準閾値に、第１閾値係数α、第２閾値係数βを乗じることによって、各パラメータの第１閾値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、第２閾値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を以下のように算出する。
・Ｘ１＝２８０（ｄｅｇ／ｓｅｃ）
・Ｘ２＝１２０（ｄｅｇ／ｓｅｃ）
・Ｙ１＝１２．６（ｄｅｇ）
・Ｙ２＝５．４（ｄｅｇ）
・Ｚ１＝６３（％）
・Ｚ２＝２７（％）

このようにして、ＣＰＵ１１は、各パラメータについて算出した第１閾値（Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１）、第２閾値（Ｘ２，Ｙ２，Ｚ２）を、フラッシュメモリ１４の閾値記憶エリア１４５（図１０参照）にそれぞれ記憶する。閾値記憶エリア１４５に記憶した第１閾値、第２閾値は、速度／疲労判定テーブル１４２１（図７参照）、移動量／疲労判定テーブル１４３１（図８参照）、追随度合／疲労判定テーブル１４４１（図９参照）の第１閾値、第２閾値にそれぞれ反映される。

次いで、図１３に示すように、ＣＰＵ１１は、タイマカウンタｔを開始する（Ｓ１６）。ＣＰＵ１１は、所定時間（例えば、１０分）が経過したか否か判断する（Ｓ１７）。所定時間は、１０分に限らず、これより短くても長くしてもよい。ＣＰＵ１１は、所定時間がまだ経過していないと判断した場合（Ｓ１７：ＮＯ）、Ｓ１７に戻って、待機状態となる。

ＣＰＵ１１は、所定時間が経過したと判断した場合（Ｓ１７：ＹＥＳ）、サッカード誘発パターン４１，４２（図２参照）を表示画像８のサッカード誘発パターン表示領域４０に表示する（Ｓ１８）。上記と同様に、ＣＰＵ１１は、眼球撮像カメラ３０の撮像画像において、サッカード運動状態である装着者の視線の動きから眼球運動を検出する（Ｓ１９）。ＣＰＵ１１は、検出した眼球運動から装着者の視線の速度（Ｘ）、移動量（Ｙ）、追随割合（Ｚ）をそれぞれ算出する（Ｓ２０）。

ＣＰＵ１１は、算出した装着者の視線の速度（Ｘ）、移動量（Ｙ）、追随割合（Ｚ）について、速度／疲労判定テーブル１４２１、移動量／疲労判定テーブル１４３１、及び追随度合／疲労判定テーブル１４４１を用いて、各パラメータ毎に眼精疲労度をそれぞれ判定する（Ｓ２１）。

具体例を挙げて説明する。各パラメータの第１閾値、第２閾値は、上記した具体例の算出値とする。例えば、算出した視線の速度（Ｘ）が２００（ｄｅｇ／ｓｅｃ）の場合、図７に示す速度／疲労判定テーブル１４２１を参照すると、第２閾値（１２０）以上、第１閾値（２８０）未満である。故に、速度に基づいた眼精疲労度は「Ｂ」と判定できる。例えば、算出した視線の移動量（Ｙ）が１０．４（ｄｅｇ）の場合、図８に示す移動量／疲労判定テーブル１４３１を参照すると、第２閾値（５．４）以上第１閾値（１２．６）未満である。故に、移動量に基づいた眼精疲労度は「Ｂ」と判定できる。例えば、算出した視線の追随度合（Ｚ）が１５（％）の場合、図９に示す追随度合／疲労判定テーブル１４４１を参照すると、第２閾値（２７）未満である。故に、追随度合に基づいた眼精疲労度は「Ｃ」と判定できる。

ＣＰＵ１１は、各パラメータの眼精疲労度の判定結果を総合的に判断し、眼精疲労度はレベル１か否か判断する（Ｓ２２）。レベル１は、図１１に示すように、眼精疲労度「Ｂ」が１つまでであって、かつ眼精疲労度「Ｃ」が無い場合である。ＣＰＵ１１は、眼精疲労度がレベル１と判断した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、警告メッセージテーブル１４６１（図１１参照）に基づき、表示画像８に警告メッセージを表示することなく、タイマカウンタｔをリセットする（Ｓ２８）。ＣＰＵ１１は、Ｓ１６に戻り、再びタイマカウンタｔを開始させ、所定時間の経過を待って、上記処理を繰り返す。

ＣＰＵ１１は、眼精疲労度はレベル１でないと判断した場合（Ｓ２２：ＮＯ）、続いて、レベル２か否か判断する（Ｓ２３）。レベル２は、図１１に示すように、眼精疲労度「Ｂ」が２つ以上の場合である。ＣＰＵ１１は、眼精疲労度がレベル２と判断した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、警告メッセージテーブル１４６１（図１１参照）に基づき、表示画像８の警告メッセージ表示領域５０に警告メッセージＡを表示する（Ｓ２４）。警告メッセージＡは、装着者に休憩を促すものである。装着者は、表示画像８に表示された警告メッセージＡを見て、眼が疲れてきていることを自覚し、ＲＳＤ５の電源をオフして使用を休止し、休憩をとる等の適切な行動をとるようになる。

ＣＰＵ１１は、眼精疲労度「Ｃ」が２つ以上の場合は眼精疲労度がレベル３であると判断し（Ｓ２３：ＮＯ）、警告メッセージテーブル１４６１（図１１参照）に基づき、表示画像８の警告メッセージ表示領域５０に警告メッセージＢを表示する（Ｓ２５）。警告メッセージＢは、装着者に使用休止を強く促すものである。装着者は、表示画像８に表示された警告メッセージＢを見て、眼が相当疲れてきていることを自覚し、直ちにＲＳＤ５の電源をオフして使用を休止し、休憩をとる等の適切な行動をとるようになる。

続いてＣＰＵ１１は、装着者の入力に基づき、ＲＳＤ５は電源オフか否か判断する（Ｓ２６）。ＣＰＵ１１は、装着者の入力に基づき、ＲＳＤ５は電源オフと判断した場合（Ｓ２６：ＹＥＳ）、ＲＳＤ５を電源オフして（Ｓ２７）、処理を終了する。なお、ＣＰＵ１１は、ＲＳＤ５を電源オフするのではなく、ハーフミラー２５０の表示画像８の表示だけオフするようにしてもよい。ＣＰＵ１１は、装着者の入力に基づき、ＲＳＤ５は電源オフでないと判断した場合（Ｓ２６：ＮＯ）、タイマカウンタｔをリセットする（Ｓ２８）。ＣＰＵ１１は、Ｓ１６に戻り、タイマカウンタｔを開始させ、所定時間の経過を待って、上記処理を繰り返す。

上記の説明において、図１に示す投影装置２００は、本発明の「表示部」に相当する。図１に示す眼球撮像カメラ３０は、本発明の「眼球運動検出部」に相当する。図５に示すＣＰＵ１１は、本発明の「制御部」に相当する。図６に示すフラッシュメモリ１４の第１／第２閾値記憶エリア１４５は、本発明の「閾値記憶部」に相当する。

図１２に示すＳ１８の処理は、本発明の「サッカード誘発画像表示制御ステップ」に相当する。図１３に示すＳ２０の処理は、本発明の「サッカード運動状態決定ステップ」に相当する。Ｓ２１の処理は、本発明の「疲労度判定ステップ」に相当する。Ｓ２４，Ｓ２５の処理は、本発明の「判定情報出力ステップ」に相当する。図１２のＳ１１〜Ｓ１５の処理は、本発明の「閾値記憶処理ステップ」に相当する。

以上説明したように、本実施形態であるＲＳＤ５は、表示画像８にサッカード誘発パターン４１，４２を表示し、装着者の眼にサッカード運動を強制的に生じさせる。サッカード運動を生じた眼は、急速な眼球運動を起こし、サッカード運動状態となる。制御装置１００のＣＰＵ１１は、このときの眼球運動を装着者の視線から検出する。サッカード運動状態のパラメータとして、視線の速度、移動量、追随割合を算出する。各パラメータは、眼の疲労に応じて変化する。ＣＰＵ１１は、このような各パラメータについて、眼精疲労度をそれぞれ判定する。ＣＰＵ１１は、各パラメータにおいて判定した判定結果を元に、眼精疲労度を総合的に判定する。ＣＰＵ１１は、眼精疲労度をレベル１、２、３で判定し、レベルに応じて表示画像８に警告メッセージを表示する。これにより、警告メッセージを見た装着者は眼の疲労を自覚できるので、眼精疲労度に応じた適切な使用を促すことができる。

また、本実施形態では特に、Ｓ１５の処理において、Ｓ２２の各パラメータにおける眼精疲労度の判定に用いる第１閾値、第２閾値について、制御装置１００の起動時に算出した基準閾値に基づいて算出している。基準閾値は、制御装置１００の起動時に検出したサッカード運動状態である装着者の視線の速度、移動量、追随割合である。この基準閾値を元に、第１閾値、第２閾値を算出するので、装着者毎に応じた眼精疲労度の判定が可能となる。故に、装着者の眼に対して適切な疲労判定を行うことができる。さらに、装着者の眼は使用する時間帯によっても、その眼球運動は異なるものである。本実施形態は、制御装置１００の起動時毎に、基準閾値を算出しているので、ＲＳＤ５の使用による眼精疲労を確実に検出することができる。

また、本実施形態では特に、眼精疲労度の判定に用いる閾値として、第１閾値、第２閾値を用いているので、装着者の眼精疲労度をより詳細に判定できる。さらに、眼精疲労度を詳細に判定することで、装着者の眼精疲労度に応じた警告メッセージを表示できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、様々な変形が可能である。例えば、上記実施形態では、サッカード運動状態の各パラメータとして、速度、移動量、及び追随割合を用いて眼精疲労度を判定している。例えば、これらパラメータの何れか１つを用いて判定してもよく、さらに別のパラメータを追加して眼精疲労度を判定してもよい。なお、１つのパラメータを用いて判定する場合は、視線の速度を用いるのが好ましい。

また、上記実施形態では、サッカード運動状態の各パラメータについて、眼精疲労度を３段階でそれぞれ判定しているが、２段階でもよく、それ以上でもよい。

また、上記実施形態では、制御装置１００の起動時毎に、第１閾値、第２閾値を算出している。例えば、次回使用する際には、フラッシュメモリ１４の第１／第２閾値記憶エリア１４５に前回記憶した第１閾値、第２閾値を用いて、眼精疲労度を判定してもよい。この場合、第１／第２閾値記憶エリア１４５には、個人毎に第１閾値、第２閾値を記憶する必要がある。

例えば、制御装置１００のフラッシュメモリ１４に、個人を識別する識別情報としての識別ＩＤを記憶し、その識別ＩＤ毎に第１閾値、第２閾値を記憶する。次回使用時において、装着者は、ＰＣ３００で自己の識別ＩＤを入力する。制御装置１００のＣＰＵ１１は、入力された識別ＩＤに対応する第１閾値、第２閾値を特定し、装着者の眼精疲労度の判定に用いることができる。また、フラッシュメモリ１４の第１／第２閾値記憶エリア１４５に、個人毎の第１閾値、第２閾値を予め登録するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、図２に示すように、サッカード誘発パターン４１，４２は、水平方向に互いに離れた位置に各々表示される。例えば、サッカード誘発パターン４１，４２は、上下方向、又は斜め方向に離れていてもよい。好ましくは、表示画像８に表示される文字、図形、記号等の邪魔にならない位置であればよい。

また、上記実施形態では、眼精疲労度が「Ａ」の場合は、装着者に使用休止の警告を行う必要性に乏しいことから、表示画像８に警告メッセージは表示していない。例えば、眼精疲労度が「Ａ」の場合は、まだ疲れていない旨のメッセージを表示させてもよい。さらには、眼精疲労の判定結果をＰＣ３００に出力するようにしてもよい。また、警告メッセージの内容は、上記実施形態に限定されない。

また、上記実施形態では、サッカード運動状態を特徴付けるパラメータとして眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合を用いたが、これら以外の状態量を用いてもよい。

また、上記実施形態では、本発明の「判定情報出力ステップ」として、投影装置２００を用いて「判定情報」を出力しているが、装着者に判定結果を報知できる構成であれば、他の構成でも適用可能である。例えば、音声の出力、又は制御装置１００に判定結果を表示するＬＥＤ（赤／黄／緑）を設ける等の方法が挙げられる。

また、上記実施形態では、本発明の「表示部」として、網膜走査型の投影装置２００を一例として説明したが、例えば、ＬＣＤ、ＤＭＤ、有機ＥＬなどの二次元表示素子を用いたものでも適用可能である。

５ 網膜走査型表示装置
８ 表示画像
１１ ＣＰＵ
１４ フラッシュメモリ
３０ 眼球撮像カメラ
４１，４２ サッカード誘発パターン
１００ 制御装置
２００ 投影装置

Claims (10)

1. 装着者の視野において、実像に重畳して画像を表示可能なヘッドマウントディスプレイであって、
   前記視野に画像を表示する表示部と、
   前記装着者の眼球運動を検出する眼球運動検出部と、
   前記ヘッドマウントディスプレイの動作を制御する制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記表示部によって、前記装着者の眼球にサッカード運動を誘発するサッカード誘発画像を前記視野に表示するサッカード誘発画像表示制御ステップと、
   前記サッカード誘発画像により、前記装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記装着者の眼球のサッカード運動状態を決定するサッカード運動状態決定ステップと、
   前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記サッカード運動状態と、前記サッカード運動状態の閾値を記憶した閾値記憶部に記憶した前記閾値との比較に基づき、前記装着者の眼球の疲労度を判定する疲労度判定ステップと、
   前記疲労度判定ステップによる前記疲労度の判定結果の情報である判定情報を外部に出力する判定情報出力ステップと
   を実行することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
2. 前記制御部は、前記サッカード誘発画像表示制御ステップを実行するときに、前記視野の一方向において前記装着者の視線を変化させることによりサッカード運動を誘発する画像を、前記サッカード誘発画像として表示させることを特徴とする請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
3. 前記制御部は、前記サッカード誘発画像表示制御ステップを実行するときに、前記視野の水平方向において前記装着者の視線を変化させることによりサッカード運動を誘発する画像を、前記サッカード誘発画像として表示させることを特徴とする請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
4. 前記制御部は、さらに、
   前記閾値を前記装着者である個人毎に前記閾値を前記閾値記憶部に記憶する閾値登録ステップを実行することを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
5. 前記制御部は、前記サッカード運動状態決定ステップを実行するときに、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記サッカード運動状態として、前記眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合のうち少なくとも何れかを決定することを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
6. 前記制御部は、前記サッカード運動状態決定ステップを実行するときに、前記装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態において、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記サッカード運動状態として、前記眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合の全てを決定することを特徴とする請求項５に記載のヘッドマウントディスプレイ。
7. 前記閾値記憶部は、前記眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合の項目毎に閾値を各々記憶し、
   前記制御部は、前記疲労度判定ステップを実行するときに、
   前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記眼球の視線の速度、移動量、及び追随度合の項目のうち２つ以上が、前記閾値記憶部に記憶した前記閾値未満であった場合に疲労状態と判定することを特徴とする請求項６に記載のヘッドマウントディスプレイ。
8. 前記閾値記憶部は、前記閾値として、前記項目毎に、第１閾値と、前記第１閾値よりも小さい第２閾値とを記憶し、
   前記制御部は、前記疲労度判定ステップを実行するときに、
   前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記眼球の運動、移動量、及び追随度合の項目のうち２つ以上が前記第２閾値未満であった場合に前記疲労状態と判定することを特徴とする請求項７に記載のヘッドマウントディスプレイ。
9. 装着者の視野において、実像に重畳して画像を表示可能な表示部と、前記装着者の眼球運動を検出する眼球運動検出部とを備えたヘッドマウントディスプレイの制御プログラムであって、
   コンピュータに、
   前記表示部によって、前記装着者の眼球にサッカード運動を誘発するサッカード誘発画像を前記視野に表示するサッカード誘発画像表示制御ステップと、
   前記サッカード誘発画像により、前記装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記装着者の眼球のサッカード運動状態を決定するサッカード運動状態決定ステップと、
   前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記サッカード運動状態と、前記サッカード運動状態の閾値を記憶した閾値記憶部に記憶した前記閾値との比較に基づき、前記装着者の眼球の疲労度を判定する疲労度判定ステップと、
   前記疲労度判定ステップにおける前記疲労度の判定結果の情報である判定情報を外部に出力する判定情報出力ステップと
   を実行させることを特徴とする制御プログラム。
10. 装着者の視野において、実像に重畳して画像を表示可能な表示部と、前記装着者の眼球運動を検出する眼球運動検出部とを備えたヘッドマウントディスプレイの制御方法であって、
    前記表示部によって、前記装着者の眼球にサッカード運動を誘発するサッカード誘発画像を前記視野に表示するサッカード誘発画像表示制御ステップと、
    前記サッカード誘発画像により、前記装着者の眼球にサッカード運動が誘発された状態で、前記眼球運動検出部によって検出した前記眼球運動に基づき、前記装着者の眼球のサッカード運動状態を決定するサッカード運動状態決定ステップと、
    前記サッカード運動状態決定ステップにおいて決定した前記サッカード運動状態と、前記サッカード運動状態の閾値を記憶した閾値記憶部に記憶した前記閾値との比較に基づき、前記装着者の眼球の疲労度を判定する疲労度判定ステップと、
    前記疲労度判定ステップにおける前記疲労度の判定結果の情報である判定情報を外部に出力する判定情報出力ステップと
    を備えたことを特徴とする制御方法。

Images