JPH0795498A

JPH0795498A - 眼鏡型ディスプレイ

Info

Publication number: JPH0795498A
Application number: JP5237593A
Authority: JP
Inventors: Miki Mizoguchi; 幹溝口
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-09-24
Filing date: 1993-09-24
Publication date: 1995-04-07

Abstract

(57)【要約】【目的】眼鏡型ディスプレイにおいて、視線をそらす
動作ができるようにする。【構成】使用者が視線を水平面内において、右方向に
角度θ₁₁でけ移動させたとき、表示可能領域Ｒ₂内に表
示されている表示領域Ｒ₃を、視線と反対の方向（左
側）に移動させる。使用者がさらに左方向を向けば、表
示領域Ｒ₃は表示可能流域Ｒ₂の外部に移動される。即
ち、表示可能領域Ｒ₂には、何も表示されていない状態
になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばゲーム装置等に
用いて好適な眼鏡型ディスプレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、眼鏡型ディスプレイを頭部に搭載
し、その表示部に表示される画像を見ながらゲームを楽
しむゲーム装置が普及しつつある。このようなゲーム装
置においては、ディスプレイを頭部に搭載しているた
め、使用者はその姿勢の如何に拘らず常に画像を見るこ
とができ、より変化に富んだゲームを楽しむことができ
る。

【０００３】図２０乃至図２２は、このような従来の眼
鏡型ディスプレイの表示画像と使用者の姿勢の変化を表
している。

【０００４】図２０は（ａ）は、使用者が自分の体の正
面を向いて眼鏡型ディスプレイを使用している状態を表
している。そして、同図（ｂ）は、その姿勢における眼
鏡型ディスプレイの視界（表示画像）を表している。

【０００５】この眼鏡型ディスプレイにおいては、シー
スルー領域Ｒ₁が設けられ、画像が表示されていない状
態においては、眼鏡型ディスプレイを頭部へ装着した状
態で外界を見ることができるようになされている。この
シースルー領域Ｒ₁の所定の範囲Ｒ₂が表示可能領域とさ
れ、画像はこの範囲内において表示されるようになされ
ている。そして実際には、この表示可能領域Ｒ₂のうち
の一部の領域Ｒ₃が実際の画像表示領域とされ、この表
示領域Ｒ₃に画像が表示される。従って、使用者はこの
表示領域Ｒ₃以外の領域においては、外界をそのまま観
察することができる。この実施例の場合、使用者の前方
に位置する人Ｍ₁乃至Ｍ₃が観察されている。

【０００６】なお、この表示領域Ｒ₃に表示される画像
は、虚像Ｉとしての立体像とされ、使用者から所定の距
離だけ前方に位置するように使用者に認識される。

【０００７】図２１は、使用者が図２０に示した状態よ
り若干右側を見た状態を表している。即ち、図２１
（ａ）に示すように、使用者は自分の体の正面から右方
向に、角度θ₁だけ頭を水平面内において回転してい
る。その結果、図２０に示す状態においては、正面に人
Ｍ₁が見え、その左右に人Ｍ₂とＭ₃がそれぞれ観察され
たのであるが、図２１に示す状態においては、正面に人
Ｍ₃が見え、その左側に人Ｍ₁が見えている。

【０００８】図２２は、使用者がさらに右側を向いた状
態を表している。即ち、この状態においては、使用者が
水平面内において、角度θ₂（θ₂＞θ₁）だけ右方向を
向いている。この場合、使用者は人Ｍ₃をシースルー領
域Ｒ₁の最も左側に観察することができる。

【０００９】そして、図２０乃至図２２に示すいずれの
状態においても、表示領域Ｒ₃は常に表示可能領域Ｒ₂の
ほぼ中央に固定されている。これにより、使用者はその
位置（向き）に拘らず、常に表示画像を観察することが
できる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上のように従来の眼
鏡型ディスプレイにおいては、使用者がどの方向を向い
たとしても、常に画像が表示されている。その結果、長
時間使用すると目が疲れたり、頭痛がしたりする場合が
あった。このような場合、使用者は、眼鏡型ディスプレ
イを頭部から取り外さなければならず、操作性が悪い課
題があった。

【００１１】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、操作性を改善するものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の眼鏡型ディスプ
レイは、画像を表示する表示手段（例えば図１のＬＣＤ
１２Ｒ，１２Ｌ）と、使用者の視線の方向の変化を検出
する検出手段（図１のセンサ５４乃至５６）と、使用者
の視線の方向が変化したとき、表示手段の画像の表示位
置が視線の方向と反対の方向に移動するように、検出手
段の検出結果に対応して、画像の表示位置を制御する制
御手段（例えば図１の演算回路５７）とを備えることを
特徴とする。

【００１３】使用者の眼球に対して、ＬＣＤ１２Ｒ，１
２Ｌに表示された画像の光を入射させるとともに、外界
からの光も入射させる光学手段（例えば図２のハーフミ
ラー１５）をさらに設けることができる。

【００１４】センサ５４乃至５６により、使用者の体の
向きに対する視線の方向を検出させたり、使用者の現在
の視線の方向に対する相対的な変化を検出させるように
することができる。これは例えば、使用者の視線の方向
の移動の角速度を検出して実現することができる。

【００１５】センサ５４乃至５６の検出結果に拘らず、
ＬＣＤ１２Ｒ，１２Ｌのほぼ中央に画像を表示させるリ
セット手段（例えば図１のリモコン３３）をさらに設け
ることができる。

【００１６】センサ５４乃至５６により、視線の左右方
向の変化、上下方向の変化または傾きの変化を検出させ
るようにすることができる。

【００１７】

【作用】上記構成の眼鏡型ディスプレイにおいては、Ｌ
ＣＤ１２Ｒ，１２Ｌに表示される画像の表示位置が、セ
ンサ５４乃至５６の検出結果に対応して、視線の方向と
反対の方向に移動される。従って、視線を反らすことに
より、画像をＬＣＤ１２Ｒ，１２Ｌに表示させないよう
にすることができる。

【００１８】

【実施例】図１は、眼鏡型ディスプレイの内部の電気的
構成を示すブロック図である。ＲＧＢデコーダ５１は、
入力されたビデオ信号をデコードし、左目用のＲＧＢデ
ータと、右目用のＲＧＢデータとを生成する。左目用の
ＲＧＢデータは、フレームメモリ５２Ｌに供給され、記
憶される。また、このデータはフレームメモリ５２Ｌか
ら読み出され、ＲＧＢドライバ５３Ｌを介して、左目用
のＬＣＤ１２Ｌに供給され表示される。

【００１９】同様にして、ＲＧＢデコータ５１より出力
された右目用のＲＧＢデータは、フレームメモリ５２Ｒ
に供給され、記憶される。そしてこのデータは読み出さ
れ、ＲＧＢドライバ５３Ｒを介して、ＬＣＤ１２Ｒに供
給され、表示される。

【００２０】センサ５４，５５，５６は、それぞれ眼鏡
型ディスプレイに装着されており、眼鏡型ディスプレイ
を装着している使用者の水平面内の（左右方向の）位
置、鉛直面内の（上下方向の）位置、または鉛直面内の
傾きを、それぞれの方向の角速度から検出する。演算回
路５７は、これらセンサ５４乃至５６の出力を演算し、
その演算結果に対応して、フレームメモリ５２Ｒ，５２
Ｌの書き込みアドレスまたは読み出しアドレスを制御す
るようになされている。また、その演算結果に対応し
て、ＬＣＤ１２Ｒ，１２Ｌを制御する制御信号を出力す
るタイミングジェネレータ５８を制御するようになされ
ている。

【００２１】演算回路５７とタイミングジェネレータ５
８には、ＲＧＢデコーダ５１で検出された、ビデオ信号
中の同期信号に同期した信号が供給されている。リモコ
ン３３は、使用者により操作されたとき、演算回路５７
にリセット信号を出力するようになされている。

【００２２】図２は、眼鏡型ディスプレイの主に光学系
のより詳細な構成を示している。この眼鏡型ディスプレ
イは、本体１とリング２とにより基本的に構成されてい
る。本体１の裏側にはパッド３が設けられており、この
パッド３を使用者の額に押し当て、リング２を頭部の後
方に回すことで、丁度人が眼鏡をかけるような感覚で、
眼鏡型ディスプレイを装着することができるようになさ
れている。

【００２３】本体１にはバックライト１１が設けられ、
左右にそれぞれ１つずつ設けられたＬＣＤ１２Ｌと１２
Ｒを後方より照明している。ＬＣＤ１２のうち、左側に
設けられたＬＣＤ１２Ｌには左目用の画像信号が表示さ
れ、右側に設けられたＬＣＤ１２Ｒには右目用の画像信
号が表示される。ＬＣＤ１２に表示された画像は、それ
ぞれ左右のＬＣＤ１２Ｌ，１２Ｒに対向して設けられた
ミラー１３Ｌ，１３Ｒにより反射され、さらにハーフミ
ラー１５で反射されて、この眼鏡型ディスプレイを装着
している使用者の目に入射されるようになされている。
このとき、左目用のＬＣＤ１２Ｌに表示された画像は、
使用者の左目に入射され、右目用のＬＣＤ１２Ｒに表示
された画像は、使用者の右目に入射される。

【００２４】左右１対のミラー１３Ｌ，１３Ｒとハーフ
ミラー１５の間には、左右１対の非球面レンズ１４Ｌ，
１４Ｒが設けられており、左目用のＬＣＤ１２Ｌと右目
用のＬＣＤ１２Ｒに表示された画像を、それぞれ拡大し
て使用者の目に結像するようになされている。

【００２５】ハーフミラー１５の前面には、スモークグ
ラス１６が回動自在に設けられている。図２に示すよう
に、スモークグラス１６を開放した状態にすると、使用
者は、ハーフミラー１５を介して、必要に応じて外界を
見ることができる。ハーフミラー１５により反射された
ＬＣＤ１２の画像を見るか、あるいは外界を見るかは、
使用者がどちらに焦点を合わせるかによって自動的に選
択される。外界を見る必要がないとき、スモークグラス
１６を閉じてハーフミラー１５に外界からの光が入射し
ないようにすることで、ＬＣＤ１２の画像をより鮮明に
見ることができる。

【００２６】本体１の右側面には、眼幅調節つまみ１７
が設けられており、この眼幅調節つまみ１７を調整する
ことで、左右に配置されている非球面レンズ１４Ｌ，１
４Ｒの水平方向の距離を、自分の眼幅、即ち、両目の距
離に合わせることができる。

【００２７】また、本体１の左側面には、虚像位置調節
つまみ１８が設けられており、この虚像位置調節つまみ
１８を回転調整することで、ＬＣＤ１２と非球面レンズ
１４との光軸方向の距離を変化させることができる。こ
れにより、虚像位置を調節（視度調整）することができ
る。即ち、この虚像位置調節つまみ１８を調整すると、
使用者は、ＬＣＤ１２に表示されている画像を、自分か
らあたかも３ｍ離れた位置に存在する画像として認識し
たり、あるいは１ｍ離れた位置に存在する画像として認
識することができる。虚像位置調節つまみ１８を操作す
ることで、この距離を調整することができるのである。

【００２８】左右のミラー１３Ｌ，１３Ｒの間には、Ｄ
／Ａコンバータ１０が配置されている。このＤ／Ａコン
バータ１０は、バックライト１１を駆動する電力を出力
する。このバックライト１１を駆動する電力は、比較的
高圧であるため、バックライト１１からあまり離した位
置に配置すると、耐圧の観点から不利となる。従って、
この実施例の場合、図２に示すように、バックライト１
１の近傍であって、１対のミラー１３Ｌと１３Ｒの間に
配置されている。

【００２９】リング２の左右側面には、ヘッドホンリー
ル２１Ｌ，２１Ｒが設けられており、左右のイヤホン３
１Ｌ，３１Ｒ（右側のイヤホン３１Ｌは図示を省略して
いる）のコード３２を適宜巻取ることができるようにな
されている。リング２の右側面には、Ｄ／Ｄコンバータ
２２が収容されている。このＤ／Ｄコンバータ２２は、
この眼鏡型ディスプレイの各部に必要な直流電圧を供給
するためのものである。また、リング２の左側面には、
デコーダ５１，フレームメモリ５２等の画像信号を処理
する回路や、ＬＣＤ１２を駆動するドライバ５３などが
配置されたＲＧ基板２３が収容されている。

【００３０】また、このリング２の左側面には、コード
３４を介してリモコン３３が接続されている。使用者
は、このリモコン３３を操作することで、イヤホン３１
に出力される音声信号や、ＬＣＤ１２に表示される画像
を調整することができるようになされている。

【００３１】次にその動作について説明する。ＲＧＢデ
コーダ５１には、左右のＬＣＤ１２Ｌ，１２Ｒに表示す
べきビデオ信号が供給される。ＲＧＢデコーダ５１は、
このビデオ信号をデコードし、左右のＲＧＢデータを生
成する。左右のＲＧＢデータは、それぞれ対応するフレ
ームメモリ５２Ｌ，５２Ｒに供給された後、そこから読
み出され、ＲＧＢドライバ５３Ｌ，５３Ｒを介して、Ｌ
ＣＤ１２Ｌ，１２Ｒにそれぞれ供給され、表示される。

【００３２】ＬＣＤ１２Ｌ，１２Ｒに表示された画像
は、それぞれ左右のミラー１３Ｌ，１３Ｒにより反射さ
れ、非球面レンズ１４Ｌ，１４Ｒを介してハーフミラー
１５に入射され、そこで再び反射されて、使用者の眼球
に入射される。左右のＬＣＤ１２Ｌ，１２Ｒに表示され
る画像は、それぞれ両眼の視差に対応する成分を含むよ
うになされているため、使用者は両目に入射された画像
を頭の中で合成し、立体画像（虚像）として認識する。

【００３３】図３乃至図５は、使用者の姿勢とその姿勢
時における視界（表示画像）を表している。

【００３４】図３は、使用者が体の向きと同一の方向
（正面）を向いている場合を表している。使用者の正面
中央には、人Ｍ₁がおり、その左右には、それぞれ人Ｍ₂
とＭ₃がいる。この場合、スモークグラス１６を開放し
ておくと、使用者には、図３（ｂ）に示すような画像が
表示される。

【００３５】即ち、表示領域Ｒ₃には、ＬＣＤ１２で表
示された画像が表示されている。ＬＣＤ１２は、表示画
像をその表示可能領域Ｒ₂の全ての範囲にわたって表示
せず、その外周部に若干の余裕を残して画像を表示する
ようになされている。従って、使用者には表示領域Ｒ₃
を除く範囲において、正面の人Ｍ₁と左右の人Ｍ₂，Ｍ₃
をシースルー領域Ｒ₁と表示可能領域Ｒ₂において、観察
することができる。

【００３６】図３（ａ）に示す状態にから、図４（ａ）
に示すように使用者が、体を正面に向けたまま、頭を角
度θ₁₁だけ右側に回転させたとする。図４（ｂ）は、そ
の状態における視界（表示画像）を表している。このと
き表示領域Ｒ₃は、表示可能領域Ｒ₂の左側に移動され
る。その結果、使用者は、表示可能領域Ｒ₂を介して正
面に人Ｍ₃を観察することができ、シースルー領域Ｒ₁の
左側から人Ｍ₁を観察することができる。

【００３７】使用者が図５（ａ）に示すように、さらに
右側を向き、正面から角度θ₁₂だけ右側を向くと、表示
画像は、図５（ｂ）に示すようになる。即ち、表示可能
領域Ｒ₂には、もはや画像が表示されず、使用者は、表
示可能領域Ｒ₂とシースルー領域Ｒ₁を介して、完全に外
界を観察することができる。いまの場合、シースルー領
域Ｒ₁の左側に人Ｍ₃を見ることができる。

【００３８】即ちこの場合、センサ５４が使用者の頭の
水平面内における位置を検出し、その検出信号を演算回
路５７に出力している。演算回路５７は、センサ５４の
出力を演算し、その演算結果に対応してタイミングジェ
ネレータ５８を制御する。タイミングジェネレータ５８
は、演算回路５７からの制御信号に対応して、ＬＣＤ１
２Ｌ，１２Ｒに供給する。タイミング信号を例えば、図
６に示すよう制御する。

【００３９】即ち、使用者が図３に示すように正面を向
いている場合においては、ＬＣＤ１２は、図６（ａ）に
示すように駆動される。即ち、水平同期信号ＨＤのペデ
スタル期間に続いて、表示可能領域Ｒ₂の左側の未表示
区間に対応する期間Ｔ₁だけ実質的に無信号状態とされ
る。そして、それに続いて表示されるべき画像、即ち表
示領域Ｒ₃に対応する画像成分としての信号ＡＢＣが配
置される。そしてさらにその次には、表示可能領域Ｒ₂
の右側の未表示区間に対応する期間Ｔ₂だけ実質的に画
像信号が存在しない区間が形成される。このようにし
て、図３１（ｂ）に示すように、表示可能領域Ｒ₂（Ｌ
ＣＤ１２）のほぼ中央に所定の画像ＡＢＣが表示され
る。

【００４０】これに対して、図４に示すように、使用者
が正面から角度θ₁₁だけ右方向を向いている場合におい
ては、図６（ｂ）に示すように、水平同期信号ＨＤの直
後のペデスタル期間に続いて、画像ＢＣのビデオ信号が
配置される。そして、それに続く期間Ｔ₃は、実質的に
ビデオ信号が存在しない区間とされる。これにより、図
４（ｂ）に示すように、表示可能領域Ｒ₂の左端に画像
ＢＣが表示され、表示可能領域Ｒ₂の他の区間は、シー
スルー領域Ｒ₁とともに外界を観察することができる状
態となる。

【００４１】さらに、図５（ａ）に示すように、使用者
が正面から角度θ₁₂（θ₁₂＞θ₁₁）だけ右方向を向いた
場合においては、図６（ｃ）に示すように、水平同期信
号の直後のペデスタル期間に続く期間Ｔ₄が、実質的に
ビデオ信号が存在しない状態とされる。このようにする
と、図５（ｂ）に示すように、表示可能領域Ｒ₂には実
質的に画像が表示されず、シースルー領域Ｒ₁における
場合と同様に、その全ての領域から外界を観察すること
ができる状態となる。

【００４２】図７乃至図９は、使用者が体を正面に向け
たまま左方向を向いた場合における画像の表示状態の変
化を表している。

【００４３】使用者が、図７（ａ）に示すように、正面
を向いているとき、その表示画像は、図７（ｂ）に示す
ようになる。この画像は、図３（ｂ）における場合と同
様の画像である。

【００４４】これに対して、図８（ａ）に示すように、
角度θ₂₁だけ頭を左側に向けると、その表示画像は、図
８（ｂ）に示すように変化する。即ち、この場合におい
ては、表示領域Ｒ₃が表示可能領域Ｒ₂の右側に移動され
る。そしてそこには、画像ＡＢＣのうち、左側の画像Ａ
Ｂのみが表示される。

【００４５】さらに図９に示すように、使用者が正面か
ら角度θ₂₂（θ₂₂＞θ₂₁）だけ左方向を向くと、図９
（ｂ）に示すように、表示可能領域Ｒ₂は実質的に何も
画像が表示されない状態となり、そこから外界を観察す
ることが可能となる。

【００４６】この場合においても、タイミングジェネレ
ータ５８により、ＬＣＤ１２に供給される映像信号と、
水平同期信号とのタイミングが調整される。

【００４７】なお、これらの場合において、表示領域Ｒ
₃が左方向または右方向（使用者の頭の向きと反対の方
向）に移動する速度は、使用者が頭を移動する場合の角
速度に比例するようにすることができる。

【００４８】ところで、例えば図１０に示すように、使
用者が北方向を向いている場合において、図３または図
７に示すように、表示可能領域Ｒ₂の中央に表示領域Ｒ₃
が形成されるものとする。使用者が眼鏡型ディスプレイ
を装着して向く方向は、必ずしも北方向とは限らないか
ら、例えば図１１に示すように、東方向を向いた場合に
おいても、図３または図７に示すように表示可能領域Ｒ
₂のほぼ中央に表示領域Ｒ₃が形成される必要がある。

【００４９】このため、即ち、センサ５４により、頭の
向きの絶対的な方向（東西南北）を検出するのではな
く、所定の方向（例えば北方向或いは東方向）からの方
向の変化を検出し、その検出結果に対応して画像の表示
位置を変更するようにすればよい。これには、使用者の
頭の移動の角速度を検出し、この角速度に対応して、表
示領域Ｒ₃を移動させるようにすればよい。

【００５０】なお、例えば図１０に示す状態から図１１
に示す状態に使用者がその姿勢を変化させた場合、即
ち、頭を右方向に回転させるだけでなく、体も右方向に
回転させた場合、体の向きと視線の方向は変化していな
い。使用者がゲームをするために任意の方向を向くと
き、このような向き方をする。即ち、図３乃至図５、或
いは図７乃至図９に示したように、体を回転せずに頭だ
けを回転するようなことはしない。そこで、このように
頭の向きだけでなく、体の向きも変化させた場合におい
ては、画像の表示位置を変化させないようにすることも
できる。このようにすれば、使用者は、ゲームをするの
に適した任意の方向を向いてゲームを行うことができ
る。

【００５１】しかしながら、センサ５４により、頭の回
転する角速度を検出するようにすると、頭だけでなく体
を回転させた場合にも、角速度の変化が検出される。そ
の結果、画像の表示位置が移動され、任意の方向を向い
た直後には、表示可能領域Ｒ₂に表示領域Ｒ₃が表示され
ない状態となる。そこで、このような場合においては、
リモコン３３を操作し、演算回路５７にリセット信号を
入力させる。演算回路５７は、このリセット信号が入力
されたとき、センサ５４のそれまでの出力を無効とする
処理を実行する。そして、リセット信号が入力された直
後からセンサ５４の出力に対応して、画像の表示位置を
制御するようにする。このようにすれば、使用者が任意
の方向を向いたとき、その方向を向いた状態で迅速に表
示画像を観察することが可能となる。

【００５２】或いはまた、センサ５４により体の向きと
頭の向きの差を検出するようにし、頭の向きが体の向き
と同一の方向を向いている場合においては、例え頭の向
き（従って体の向き）が変化したとしても、画像の表示
位置は変化させず、頭の向き（視線の方向）が体の向き
とずれた場合においてのみ、そのずれた方向と反対の方
向に画像の表示位置を移動させるようにしてもよい。

【００５３】このようにすれば、使用者がゲームをする
ために任意の方向を選択すべく、体の向きと共に、頭の
向きも同時に変更している場合においては、画像が常に
中央に表示された状態となり、体の向きを固定して、頭
の向きだけを体の向きからずらした場合のおいてのみ、
画像の表示位置が移動されることになる。その結果リセ
ット信号を入力しなくとも、ゲームを楽しむための方向
を迅速に選択することが可能となる。もちろん、この場
合においても、リセット信号が入力されたとき、画像を
表示可能領域のほぼ中央に表示させるようにしてもよ
い。

【００５４】このように、体の向きに対する視線の方向
を検出しない場合においては、直前の視線の方向に対す
る相対的な視線の方向の変化を検出すればよいことにな
る。従ってこの変化は、視線の移動の角速度を検出する
ことにより検出することが可能である。

【００５５】以上の実施例においては、視線の水平面内
における移動を検出するようにしたが、垂直（鉛直）面
内における変化（上下方向の変化）を検出するようにし
てもよい。

【００５６】図１２乃至図１４は、この場合の実施例を
表している。例えば、図１２（ａ）に示すように、使用
者が正面を向いている場合において、図１２（ｂ）に示
すように、表示可能領域Ｒ₂のほぼ中央に、表示領域Ｒ₃
が表示されているものとする。この場合、この表示領域
Ｒ₃の虚像Ｉの後方に、実際に存在する背景の画像（家
の画像）Ｈ₁乃至Ｈ₃が見えている。

【００５７】このような状態から、図１３（ａ）に示す
ように、使用者が視線を上方に変化させると、その表示
画像は図１３（ｂ）に示すように変化する。即ち、この
場合においては、表示可能領域Ｒ₂の下方に表示領域Ｒ₃
の上方部分の一部が表示される。またこの時、視線の上
方への変化に対応して背景画像も変化する。この実施例
の場合、家の画像の下方部分Ｈ₃が見えない状態となっ
ている。

【００５８】逆に図１４（ａ）に示すように、使用者が
視線を下方に向けると、表示画像は図１４（ｂ）に示す
ように変化する。即ち、表示可能領域Ｒ₂の上方に表示
領域Ｒ₃の下方部分の一部が表示される。そしてこの場
合、図１２（ｂ）に示す状態において見えていた家の屋
根に対応する画像Ｈ₁が見えなくなっている。

【００５９】このような使用者の視線の上下方向の変化
は、セナサ５５により検出される。演算回路５７は、セ
ンサ５５の検出結果に対応して、タイミングジェネレー
タ５８を制御し、タイミングジェネレータ５８は、この
制御に対応して図１５に示すような信号でＬＣＤ１２
Ｒ，１２Ｌを制御する。

【００６０】即ち、使用者が図１２（ａ）に示すよう
に、正面を向いているとき、タイミングジェネレータ５
８は、図１５（ａ）に示すように、垂直同期信号ＶＤと
次の垂直同期信号ＶＤの間のほぼ中央に表示領域Ｒ₃に
対応する画像を配置させる。

【００６１】これに対して、図１３（ａ）に示すよう
に、使用者が上方を向いた場合においては、図１５
（ｂ）に示すように、垂直同期信号ＶＤと次の垂直同期
信号ＶＤの間の後方の部分に、表示領域Ｒ₃に対応する
映像信号が配置される。

【００６２】さらにまた、図１４（ａ）に示すように、
使用者が下方を向いた場合においては、図１５（ｃ）に
示すように、２つの垂直同期信号ＶＤの間の、前よりの
期間に、表示領域Ｒ₃に対応する映像信号が配置され
る。

【００６３】さらにまた、頭を左右に傾けた場合におい
ても、画像の表示位置を変化させるようにすることがで
きる。図１６乃至図１８はこの場合の実施例を表してい
る。即ち、図１６（ａ）に示すように、使用者が頭を傾
けない場合において、図１６（ｂ）に示すような画像が
得られるものとする。この画像は、図１２（ｂ）に示し
た画像と実質的に同様の画像である。

【００６４】これに対して、図１７（ａ）に示すよう
に、使用者が頭を後方から見て、右側に角度α₁だけ傾
けた場合、図１７（ｂ）に示すような画像を表示させ
る。即ちこの場合、表示可能領域Ｒ₂内において、表示
領域Ｒ₃が、使用者の頭の傾斜方向と反対の方向に回転
して表示される。このとき、背景の画像Ｈ₁乃至Ｈ₃も同
様に頭の傾きと反対の方向に傾けて見えることになる。
換言すれば、背景の画像Ｈ₁乃至Ｈ₃と表示領域Ｒ₃との
相対的な関係は、変化していないことになる。

【００６５】逆に図１８（ａ）に示すように、使用者が
頭を後方から見て左側に、角度α₂だけ傾けると、表示
画像が図１８（ｂ）に示すように変化される。即ち、表
示領域Ｒ₃が表示可能領域Ｒ₂内において、右方向に傾け
て表示される。この時、背景の画像Ｈ₁乃至Ｈ₃も同様に
右側に傾斜するため、表示領域Ｒ₃と背景画像Ｈ₁乃至Ｈ
₃の相対的な関係は変化しない。

【００６６】このような頭の傾きは、センサ５６により
検出される。演算回路５７は、センサ５６の出力に対応
して、フレームメモリ５２Ｒ，５２Ｌに記憶されている
画像データの読出しアドレスを、例えば、図１９に示す
ように制御する。

【００６７】即ち、例えばフレームメモリ５２Ｒ，Ｌに
おいて、データが記録される場合の書き込みアドレス
が、座標Ｘ_W，Ｙ_Wで表されるものとすると、この座標型
Ｘ_W，Ｙ_Wに対して、頭の傾きの角度αに対応する角度だ
け傾斜した座標軸Ｘ_R，Ｙ_Rに沿った読出しアドレスを演
算回路５７が演算する。この座標軸Ｘ_R，Ｙ_Rに沿った読
出しアドレスに対応してデータを読み出すことにより、
ＬＣＤ１２に表示する画像を角度αだけ傾けることがで
きる。

【００６８】なお、以上の実施例においては、頭の向き
から視線の方向を検出するようにしたが、眼球の位置か
ら視線の方向を検出するようにすることも可能である。

【００６９】また、以上の実施例においては、視線の移
動の方向に対応して、その移動方向と反対の方向に表示
領域Ｒ₃を移動させるようにしたので、いわゆる視線を
そらすという動作を行うことができる。従来の眼鏡型デ
ィスプレイにも、視線の移動に対応して表示画像を移動
させるようにしたものがある。これは表示画像を視線と
反対の方向に移動させる点において本実施例と似た特徴
を有するが、本実施例においては、単に表示画像を移動
させるだけでなく、表示領域Ｒ₃そのものを移動させ
る。これにより、最終的には表示領域Ｒ₃が表示可能領
域Ｒ₂の外部に移動してしまい、表示可能領域Ｒ₂に実質
的に画像が表示されていない状態をもたらすことができ
る。その結果、いわゆる視線をそらすという動作を行う
ことが可能となる。

【００７０】これに対して、従来の眼球型ディスプレイ
においては、視線を移動させると、その移動に伴って、
新たな画像が連続的に表示され、視線をそらしても、そ
のそらした方向の画像が表示されるため、結局目を休め
たりすることが不可能となる。

【００７１】以上、本発明を表示画像だけでなく外界を
も観察可能な、いわゆるシースルータイプの眼鏡型ディ
スプレイに応用した場合を例としたが、この発明は外界
を見ることができず、表示画像のみを見ることが可能な
眼鏡型ディスプレイにも適用することが可能である。

【００７２】

【発明の効果】以上の如く、本発明の眼鏡型ディスプレ
イによれば、使用者の視線の方向の変化に対応して画像
の表示位置を、視線の方向と反対の方向に移動するよう
にしたので、眼鏡型ディスプレイを装着したままの状態
において、いわゆる視線をそらせる動作を行うことで表
示画像を見ないようにすることができ、目の疲れ、或い
は頭痛などの発生を容易に抑制することが可能となる。

【００７３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の眼鏡型ディスプレイの電気的構成を示
すブロック図である。

【図２】本発明の眼鏡型ディスプレイの主に光学系な構
成を示す斜視図である。

【図３】視線を水平方向に変化させた場合における表示
画像の変化を説明する図である。

【図４】視線を水平方向に変化させた場合における表示
画像の変化を説明する図である。

【図５】視線を水平方向に変化させた場合における表示
画像の変化を説明する図である。

【図６】図３乃至図５の表示を実現するための図１のタ
イミングジェネレータ５８の動作を説明するタイミング
チャートである。

【図７】視線を水平方向に変化させた場合における表示
画像の変化を説明する図である。

【図８】視線を水平方向に変化させた場合における表示
画像の変化を説明する図である。

【図９】視線を水平方向に変化させた場合における表示
画像の変化を説明する図である。

【図１０】使用者の視線の方向の絶対的位置を示す図で
ある。

【図１１】使用者の視線の方向の絶対的位置を示す図で
ある。

【図１２】視線を上下に変化させた場合の表示画像の変
化を説明する図である。

【図１３】視線を上下に変化させた場合の表示画像の変
化を説明する図である。

【図１４】視線を上下に変化させた場合の表示画像の変
化を説明する図である。

【図１５】図１２乃至図１４の表示画像を得るための図
１のタイミングジェネレータ５８の動作を説明するタイ
ミングチャートである。

【図１６】視線を傾斜させた場合の表示画像の変化を説
明する図である。

【図１７】視線を傾斜させた場合の表示画像の変化を説
明する図である。

【図１８】視線を傾斜させた場合の表示画像の変化を説
明する図である。

【図１９】図１６乃至図１８の表示画像を実現するため
の演算回路５７の動作を説明する図である。

【図２０】従来の眼鏡型ディスプレイにおける表示画像
の変化を説明する図である。

【図２１】従来の眼鏡型ディスプレイにおける表示画像
の変化を説明する図である。

【図２２】従来の眼鏡型ディスプレイにおける表示画像
の変化を説明する図である。

【符号の説明】

１本体１１バックライト１２，１２Ｌ，１２ＲＬＣＤ１３，１３Ｌ，１３Ｒミラー１４，１４Ｌ，１４Ｒ非球面レンズ１５ハーフミラー１６スモークグラス１７眼幅調節つまみ１８虚像位置調節つまみ３１Ｌ，３１Ｒイヤホン３３リモコン５１ＲＧＢデコーダ５２Ｌ，５２Ｒフレームメモリ５３Ｌ，５３ＲＲＧＢドライバ５４乃至５６センサ５７演算回路５８タイミングジェネレータ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を表示する表示手段と、使用者の視線の方向の変化を検出する検出手段と、前記使用者の視線の方向が変化したとき、前記表示手段
の前記画像の表示領域が、前記視線の方向と反対の方向
に移動するように、前記検出手段の検出結果に対応し
て、前記画像の表示領域を制御する制御手段とを備える
ことを特徴とする眼鏡型ディスプレイ。
【請求項２】前記使用者の眼球に対して、前記表示手
段に表示された前記画像の光を入射させるとともに、外
界からの光も入射させる光学手段をさらに備えることを
特徴とする請求項１に記載の眼鏡型ディスプレイ。
【請求項３】前記検出手段は、前記使用者の体の向き
に対する視線の方向を検出することを特徴とする請求項
１または２に記載の眼鏡型ディスプレイ。
【請求項４】前記検出手段は、前記使用者の現在の視
線の方向に対する相対的な変化を検出することを特徴と
する請求項１または２に記載の眼鏡型ディスプレイ。
【請求項５】前記検出手段は、前記使用者の視線の方
向の移動の角速度を検出することを特徴とする請求項３
または４に記載の眼鏡型ディスプレイ。
【請求項６】前記検出手段の検出結果に拘らず、前記
表示手段のほぼ中央に前記画像の表示領域を配置させる
リセット手段をさらに備えることを特徴とする請求項１
乃至５のいずれかに記載の眼鏡型ディスプレイ。
【請求項７】前記検出手段は、前記使用者の前記視線
の左右方向の変化を検出することを特徴とする請求項１
乃至６のいずれかに記載の眼鏡型ディスプレイ。
【請求項８】前記検出手段は、前記視線の上下方向の
変化を検出することを特徴とする請求項１乃至７のいず
れかに記載の眼鏡型ディスプレイ。
【請求項９】前記検出手段は、前記視線の傾きの変化
を検出することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか
に記載の眼鏡型ディスプレイ。