JP2014142534A - 頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】頭部装着型表示装置の外側に別途の液晶モニターを設けることなく、頭部装着型表示装置の外側から画像や映像を確認可能とする。
【解決手段】使用者が虚像と外景とを視認可能な頭部装着型表示装置は、使用者の眼前に虚像を形成する光学像表示部と、光学像表示部によって形成される虚像を、頭部装着型表示装置の外側から視認可能とする表示切替部とを備える。
【選択図】図１１
【解決手段】使用者が虚像と外景とを視認可能な頭部装着型表示装置は、使用者の眼前に虚像を形成する光学像表示部と、光学像表示部によって形成される虚像を、頭部装着型表示装置の外側から視認可能とする表示切替部とを備える。
【選択図】図１１
Description
本発明は、頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法に関する。
頭部に装着して用いられる表示装置である頭部装着型表示装置（Head Mounted Display、ＨＭＤ）が知られている。頭部装着型表示装置は、例えば、液晶ディスプレイおよび光源を利用して画像を表す画像光を生成し、生成された画像光を、光学部材（投写光学系や導光板等）を利用して使用者の眼に導くことにより、使用者に虚像を認識させる。このような頭部装着型表示装置では、眼鏡のように装着しながら、場所を選ばず、どこでも画像や映像や音声を楽しむことができる。
従来の技術では、使用者が画像や映像を見ようとする場合、使用者は、頭部装着型表示装置を装着する必要があった。しかし、頭部装着型表示装置を装着しない状態においても、頭部装着型表示装置の外側から画像や映像を確認したいという要望があった。例えば、特許文献１には、使用者が装着している顔面装着型表示装置を外すことなく、外部の第三者から使用者の表情を確認可能とする技術が記載されている。特許文献１記載の技術では、顔面装着型表示装置は、カメラで撮影された使用者の眼の画像を、顔面装着型表示装置の外部に配置された液晶モニターに表示させる。
特許文献１に記載された技術では、顔面装着型表示装置の外部に、画像を表示させるための液晶モニターを別途配置する必要があるという課題があった。また、別途の液晶モニターを設けることは、装置の構成を複雑化させると共に、装置の製造コストを高くするという課題があった。
このため、頭部装着型表示装置の外側に別途の液晶モニターを設けることなく、頭部装着型表示装置の外側から画像や映像を確認可能とする技術が望まれていた。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態として実現することが可能である。
（１）本発明の一形態によれば、使用者が虚像と外景とを視認可能な頭部装着型表示装置が提供される。この頭部装着型表示装置は、前記使用者の眼前に前記虚像を形成する光学像表示部と；前記光学像表示部によって形成される前記虚像を、前記頭部装着型表示装置の外側から視認可能とする表示切替部と、を備える。この形態の頭部装着型表示装置によれば、頭部装着型表示装置は、光学像表示部によって形成される虚像を頭部装着型表示装置の外側から視認可能とする表示切替部を備えるため、頭部装着型表示装置の外側に別途の液晶モニターを設けることなく、頭部装着型表示装置の外側から画像や映像を確認可能とすることができる。
（２）上記形態の頭部装着型表示装置において；前記頭部装着型表示装置が前記使用者に装着された場合に、前記光学像表示部が前記使用者の頭部と対向する方向を第１の方向とし、前記第１の方向と逆の方向を第２の方向としたとき；前記表示切替部は；前記頭部装着型表示装置が前記使用者に装着されていない場合に、前記第２の方向から前記虚像を視認可能としてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、頭部装着型表示装置が使用者に装着されていない場合に、光学像表示部が使用者の頭部と対向する方向とは逆の方向（第２の方向）から虚像を視認可能とする。使用者の頭部と対向する方向とは逆の方向とは、すなわち、頭部装着型表示装置の外側、具体的には光学像表示部の外側である。従って、この形態の頭部装着型表示装置によれば、頭部装着型表示装置の外側に別途の液晶モニターを設けることなく、頭部装着型表示装置を装着しない状態において、頭部装着型表示装置の外側から画像や映像を確認可能とすることができる。
（３）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；前記頭部装着型表示装置が前記使用者に装着されている装着状態か、前記使用者に装着されていない非装着状態かを検出する検出部を備え；前記表示切替部は；前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし、前記非装着状態である場合は前記第２の方向から前記虚像を視認可能としてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、頭部装着型表示装置が使用者に装着されている装着状態であると検出された場合は第１の方向（すなわち、頭部装着型表示装置の内側）から虚像を視認可能とする。また、表示切替部は、頭部装着型表示装置が使用者に装着されていない非装着状態であると検出された場合は第２の方向（すなわち、頭部装着型表示装置の外側）から虚像を視認可能とする。この結果、頭部装着型表示装置の装着有無を検出して、装着有無に応じた方向からの虚像の視認を可能とすることができるため、使用者における利便性を向上させることができる。
（４）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；画像を表す画像光を生成する画像光生成部と；前記画像光生成部から受光した前記画像光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と；前記画像光生成部から受光した前記画像光を前記第２の方向へ導く第２の光学部材と、を備え；前記表示切替部は；前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は、前記画像光生成部から射出された前記画像光を前記第１の光学部材に受光させることで、前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし；前記頭部装着型表示装置が前記非装着状態である場合は、前記画像光生成部から射出された前記画像光を前記第２の光学部材に受光させることで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能としてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、画像光生成部から射出された画像光を第１の光学部材に受光させることで、第１の方向から虚像を視認可能とし、画像光生成部から射出された画像光を第２の光学部材に受光させることで、第２の方向から虚像を視認可能とすることができる。
（５）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；画像を表す画像光を生成する画像光生成部と；前記画像光生成部から受光した前記画像光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と；前記第１の光学部材を透過した前記画像光を前記第２の方向へ導く第２の光学部材と、を備え；前記表示切替部は；前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は、前記第２の光学部材を無効とすることで、前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし；前記頭部装着型表示装置が前記非装着状態である場合は、前記第２の光学部材を有効とすることで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能としてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、第２の光学部材を無効とすることで、第１の方向から虚像を視認可能とし、第２の光学部材を有効とすることで、第２の方向から虚像を視認可能とすることができる。
（６）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；画像を表す信号光を生成すると共に、生成した前記信号光を任意の方向に射出可能な光射出部と；前記光射出部から射出された走査光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と；前記光射出部から射出された走査光を前記第２の方向へ導く第２の光学部材と、を備え；前記表示切替部は；前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は、前記光射出部に対して、前記第１の光学部材が位置する方向に前記信号光を射出させることで、前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし；前記頭部装着型表示装置が前記非装着状態である場合は、前記光射出部に対して、前記第２の光学部材が位置する方向に前記信号光を射出させることで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能としてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、光射出部に対して、第１の光学部材が位置する方向に信号光を射出させることで、第１の方向から虚像を視認可能とし、光射出部に対して、第２の光学部材が位置する方向に信号光を射出させることで、第２の方向から虚像を視認可能とすることができる。
（７）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；画像を表す画像光を生成する画像光生成部と；前記画像光生成部から受光した前記画像光の波長を第１の波長から第２の波長へと変調する第３の光学部材と；前記第１の波長の前記画像光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と；前記第２の波長の前記画像光を前記第２の方向へ導く第２の光学部材と、を備え；前記表示切替部は；前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は、前記第３の光学部材に対して、前記画像光の波長を変調させないことで、前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし；前記頭部装着型表示装置が前記非装着状態である場合は、前記第３の光学部材に対して、前記画像光の波長を前記第２の波長に変調させることで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能としてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、第３の光学部材に対して、画像光の波長を変調させないことで、第１の方向から虚像を視認可能とし、第３の光学部材に対して、画像光の波長を第２の波長に変調させることで、第２の方向から虚像を視認可能とすることができる。
（８）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；非可視光を射出可能な発光部であって、前記装着状態において前記使用者の頭部に対向する一の位置に配置された発光部と；前記非可視光を受光する受光部であって、前記装着状態において前記使用者の頭部に対向する他の位置に配置された受光部と、を備え；前記検出部は；前記受光部の検出値を用いて、前記装着状態と、前記非装着状態とを検出してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、検出部は、受光部の検出値を用いて、自動的に、頭部装着型表示装置が使用者に装着されている装着状態と、使用者に装着されていない非装着状態とを検出することができる。
（９）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；前記使用者の頭の動きを検出する動き検出部を備え；前記検出部は；前記動き検出部によって検出される前記使用者の頭の動きの有無を用いて、前記装着状態と、前記非装着状態とを検出してもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、検出部は、動き検出部によって検出される使用者の頭の動きの有無を用いて、自動的に、頭部装着型表示装置が使用者に装着されている装着状態と、使用者に装着されていない非装着状態とを検出することができる。
（１０）上記形態の頭部装着型表示装置であって、さらに；前記表示切替部によって前記頭部装着型表示装置の外側から視認可能とされる前記虚像を、前記頭部装着型表示装置の状態に応じて変化させる変化付与部を備える、頭部装着型表示装置。この形態の頭部装着型表示装置によれば、変化付与部は、頭部装着型表示装置の外側から視認可能とされる虚像を、装着型表示装置の状態に応じて変化させる。このため、頭部装着型表示装置の使用者は、頭部装着型表示装置の外側から頭部装着型表示装置の状態を視認することができる。
（１１）上記形態の頭部装着型表示装置では、さらに；画像を表す画像光を生成する画像光生成部と；前記画像光生成部から受光した前記画像光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と、を備え；前記表示切替部は；前記頭部装着型表示装置が前記使用者に装着されていない場合は、前記第１の光学部材によって前記第１の方向に導かれた前記画像光を反射することで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能としてもよい。この形態の頭部装着型表示装置によれば、表示切替部は、第１の光学部材によって第１の方向に導かれた画像光を反射することで、第２の方向から虚像を視認可能とすることができる。
なお、本発明は、種々の態様で実現することが可能であり、例えば、頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法、これらの方法または装置の機能を実現するためのコンピュータープログラム、そのコンピュータープログラムを記録した記録媒体等の形態で実現することができる。
Ａ．第１実施形態：
Ａ−１．頭部装着型表示装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態における頭部装着型表示装置の概略構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置１００は、頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）とも呼ばれる。本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の頭部装着型表示装置である。
Ａ−１．頭部装着型表示装置の構成：
図１は、本発明の一実施形態における頭部装着型表示装置の概略構成を示す説明図である。頭部装着型表示装置１００は、頭部に装着する表示装置であり、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display、ＨＭＤ）とも呼ばれる。本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者が、虚像を視認すると同時に外景も直接視認可能な光学透過型の頭部装着型表示装置である。
ヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者の頭部に装着された状態において使用者に虚像を視認させる画像表示部２０と、画像表示部２０を制御する制御部（コントローラー）１０とを備えている。
画像表示部２０は、使用者の頭部に装着される装着体であり、本実施形態では眼鏡形状を有している。画像表示部２０は、右保持部２１と、右表示駆動部２２と、左保持部２３と、左表示駆動部２４と、右光学像表示部２６と、左光学像表示部２８とを含んでいる。右光学像表示部２６および左光学像表示部２８は、それぞれ、使用者が画像表示部２０を装着した際に使用者の右および左の眼前に位置するように配置されている。右光学像表示部２６の一端と左光学像表示部２８の一端とは、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の眉間に対応する位置で、互いに接続されている。
右保持部２１は、右光学像表示部２６の他端である端部ＥＲから、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。同様に、左保持部２３は、左光学像表示部２８の他端である端部ＥＬから、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の側頭部に対応する位置にかけて、延伸して設けられた部材である。右保持部２１および左保持部２３は、眼鏡のテンプル（つる）のようにして、使用者の頭部に画像表示部２０を保持する。
右表示駆動部２２は、右保持部２１の内側、換言すれば、使用者が画像表示部２０を装着した際の使用者の頭部に対向する側に配置されている。また、左表示駆動部２４は、左保持部２３の内側に配置されている。なお、以降では、右保持部２１および左保持部２３を総称して単に「保持部」とも呼び、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を総称して単に「表示駆動部」とも呼び、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８を総称して単に「光学像表示部」とも呼ぶ。表示駆動部と、光学像表示部の構成の詳細は後述する。
画像表示部２０は、さらに、画像表示部２０を制御部１０に接続するための接続部４０を有している。接続部４０は、制御部１０に接続される本体コード４８と、本体コード４８が２本に分岐した右コード４２および左コード４４と、分岐点に設けられた連結部材４６と、を含んでいる。右コード４２は、右保持部２１の延伸方向の先端部ＡＰから右保持部２１の筐体内に挿入され、右表示駆動部２２に接続されている。同様に、左コード４４は、左保持部２３の延伸方向の先端部ＡＰから左保持部２３の筐体内に挿入され、左表示駆動部２４に接続されている。連結部材４６には、イヤホンプラグ３０を接続するためのジャックが設けられている。イヤホンプラグ３０からは、右イヤホン３２および左イヤホン３４が延伸している。
画像表示部２０と制御部１０とは、接続部４０を介して各種信号の伝送を行う。本体コード４８における連結部材４６とは反対側の端部と、制御部１０とのそれぞれには、互いに嵌合するコネクター（図示省略）が設けられており、本体コード４８のコネクターと制御部１０のコネクターとの嵌合／嵌合解除により、制御部１０と画像表示部２０とが接続されたり切り離されたりする。右コード４２と、左コード４４と、本体コード４８には、例えば、金属ケーブルや光ファイバーを採用することができる。
制御部１０は、ヘッドマウントディスプレイ１００を制御するための装置である。制御部１０は、点灯部１２と、タッチパッド１４と、十字キー１６と、電源スイッチ１８とを含んでいる。点灯部１２は、ヘッドマウントディスプレイ１００の動作状態（例えば、電源のＯＮ／ＯＦＦ等）を、その発光態様によって通知する。点灯部１２としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いることができる。タッチパッド１４は、タッチパッド１４の操作面上での接触操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。タッチパッド１４としては、静電式や圧力検出式、光学式といった種々のタッチパッドを採用することができる。十字キー１６は、上下左右方向に対応するキーへの押下操作を検出して、検出内容に応じた信号を出力する。電源スイッチ１８は、スイッチのスライド操作を検出することで、ヘッドマウントディスプレイ１００の電源の状態を切り替える。
図２は、ヘッドマウントディスプレイ１００の構成を機能的に示すブロック図である。制御部１０は、入力情報取得部１１０と、記憶部１２０と、電源１３０と、無線通信部１３２と、ＣＰＵ１４０と、インターフェイス１８０と、送信部（Ｔｘ）５１および５２とを備え、各部は図示しないバスにより相互に接続されている。
入力情報取得部１１０は、例えば、タッチパッド１４や十字キー１６、電源スイッチ１８に対する操作入力に応じた信号を取得する。記憶部１２０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ハードディスク等によって構成されている。電源１３０は、ヘッドマウントディスプレイ１００の各部に電力を供給する。電源１３０としては、例えば二次電池を用いることができる。無線通信部１３２は、無線ＬＡＮやブルートゥースといった所定の無線通信規格に則って他の機器との間で無線通信を行う。
ＣＰＵ１４０は、記憶部１２０に格納されているコンピュータープログラムを読み出して実行することにより、オペレーティングシステム（ОＳ）１５０、画像処理部１６０、音声処理部１７０、表示制御部１９０として機能する。
画像処理部１６０は、インターフェイス１８０や無線通信部１３２を介して入力されるコンテンツ（映像）に基づいて信号を生成する。そして、画像処理部１６０は、生成した信号を、接続部４０を介して画像表示部２０に供給する。画像表示部２０に供給するための信号は、アナログ形式とディジタル形式の場合で異なる。アナログ形式の場合、画像処理部１６０は、クロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、画像データーＤａｔａとを生成・送信する。具体的には、画像処理部１６０は、コンテンツに含まれる画像信号を取得する。取得した画像信号は、例えば動画像の場合、一般的に１秒あたり３０枚のフレーム画像から構成されているアナログ信号である。画像処理部１６０は、取得した画像信号から、垂直同期信号ＶＳｙｎｃや水平同期信号ＨＳｙｎｃ等の同期信号を分離し、それらの周期に応じて、ＰＬＬ回路等によりクロック信号ＰＣＬＫを生成する。画像処理部１６０は、同期信号が分離されたアナログ画像信号を、Ａ／Ｄ変換回路等を用いてディジタル画像信号に変換する。画像処理部１６０は、変換後のディジタル画像信号を、ＲＧＢデーターの画像データーＤａｔａとして、１フレームごとに記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納する。一方、ディジタル形式の場合、画像処理部１６０は、クロック信号ＰＣＬＫと、画像データーＤａｔａとを生成・送信する。具体的には、コンテンツがディジタル形式の場合、クロック信号ＰＣＬＫが画像信号に同期して出力されるため、垂直同期信号ＶＳｙｎｃおよび水平同期信号ＨＳｙｎｃの生成と、アナログ画像信号のＡ／Ｄ変換とが不要となる。なお、画像処理部１６０は、記憶部１２０に格納された画像データーＤａｔａに対して、解像度変換処理や、輝度・彩度の調整といった種々の色調補正処理や、キーストーン補正処理等の画像処理を実行してもよい。
画像処理部１６０は、生成されたクロック信号ＰＣＬＫ、垂直同期信号ＶＳｙｎｃ、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、記憶部１２０内のＤＲＡＭに格納された画像データーＤａｔａとを、送信部５１、５２を介してそれぞれ送信する。なお、送信部５１を介して送信される画像データーＤａｔａを「右眼用画像データー」とも呼び、送信部５２を介して送信される画像データーＤａｔａを「左眼用画像データー」とも呼ぶ。送信部５１、５２は、制御部１０と画像表示部２０との間におけるシリアル伝送のためのトランシーバーとして機能する。
表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４を制御する制御信号を生成する。具体的には、表示制御部１９０は、制御信号により、右ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）制御部２１１による右ＬＣＤ２４１の駆動ＯＮ／ＯＦＦや、右バックライト制御部２０１による右バックライト２２１の駆動ＯＮ／ＯＦＦ、左ＬＣＤ制御部２１２による左ＬＣＤ２４２の駆動ＯＮ／ＯＦＦや、左バックライト制御部２０２による左バックライト２２２の駆動ＯＮ／ＯＦＦなどを個別に制御することにより、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４のそれぞれによる画像光の生成および射出を制御する。例えば、表示制御部１９０は、右表示駆動部２２および左表示駆動部２４の両方に画像光を生成させたり、一方のみに画像光を生成させたり、両方共に画像光を生成させなかったりする。また、表示制御部１９０は、右ＬＣＤ制御部２１１と左ＬＣＤ制御部２１２とに対する制御信号を、送信部５１および５２を介してそれぞれ送信する。また、表示制御部１９０は、右バックライト制御部２０１と左バックライト制御部２０２とに対する制御信号を、それぞれ送信する。
音声処理部１７０は、コンテンツに含まれる音声信号を取得し、取得した音声信号を増幅して、連結部材４６に接続された右イヤホン３２内の図示しないスピーカーおよび左イヤホン３４内の図示しないスピーカーに対して供給する。なお、例えば、Ｄｏｌｂｙ（登録商標）システムを採用した場合、音声信号に対する処理がなされ、右イヤホン３２および左イヤホン３４からは、それぞれ、例えば周波数等が変えられた異なる音が出力される。
インターフェイス１８０は、制御部１０に対して、コンテンツの供給元となる種々の外部機器ＯＡを接続するためのインターフェイスである。外部機器ОＡとしては、例えば、パーソナルコンピューターＰＣや携帯電話端末、ゲーム端末等がある。インターフェイス１８０としては、例えば、ＵＳＢインターフェイスや、マイクロＵＳＢインターフェイス、メモリーカード用インターフェイス等を用いることができる。
画像表示部２０は、右表示駆動部２２と、左表示駆動部２４と、右光学像表示部２６としての右導光板２６１と、左光学像表示部２８としての左導光板２６２と、表示切替部７０とを備えている。
右表示駆動部２２は、受信部（Ｒｘ）５３と、光源として機能する右バックライト（ＢＬ）制御部２０１および右バックライト（ＢＬ）２２１と、表示素子として機能する右ＬＣＤ制御部２１１および右ＬＣＤ２４１と、右投写光学系２５１とを含んでいる。右表示駆動部２２と同様に、左表示駆動部２４は、受信部（Ｒｘ）５４と、光源として機能する左バックライト（ＢＬ）制御部２０２および左バックライト（ＢＬ）２２２と、表示素子として機能する左ＬＣＤ制御部２１２および左ＬＣＤ２４２と、左投写光学系２５２とを含んでいる。受信部５３と受信部５４とは、制御部１０と画像表示部２０との間におけるシリアル伝送のためのレシーバーとして機能する。なお、右バックライト制御部２０１と、右ＬＣＤ制御部２１１と、右バックライト２２１と、右ＬＣＤ２４１とを総称して「画像光生成部」とも呼ぶ。同様に、左バックライト制御部２０２と、左ＬＣＤ制御部２１２と、左バックライト２２２と、左ＬＣＤ２４２とを総称して「画像光生成部」とも呼ぶ。
図３は、以降の説明において使用する言葉を説明するための説明図である。使用者がヘッドマウンドディスプレイ１００を装着した状態において、使用者の頭部と対向する方向（より詳しくは使用者の右眼ＲＥおよび左眼ＬＥと対向する方向）を「第１の方向Ｐ１」と呼ぶ。第１の方向Ｐ１は、図３において実線で示した方向である。また、第1の方向Ｐ１とは逆の方向を「第２の方向Ｐ２」と呼ぶ。第２の方向Ｐ２は、図３において破線で示した方向である。ヘッドマウンドディスプレイ１００の光学像表示部（右光学像表示部２６および左光学像表示部２８）のうち、使用者がヘッドマウンドディスプレイ１００を装着した状態における使用者の側頭部側を「端部ＳＰ」と呼び、使用者の眉間側を「中央部ＣＰ」と呼ぶ。
Ａ−２．ヘッドマウンドディスプレイ１００の装着時における光路：
図４は、画像光生成部から射出された画像光が利用者の眼に導かれる様子を示す説明図である。右バックライト制御部２０１（図２）は、入力された制御信号に基づいて、右バックライト２２１を駆動する。同様に、左バックライト制御部２０２は、入力された制御信号に基づいて、左バックライト２２２を駆動する。右バックライト２２１と左バックライト２２２とは、例えば、ＬＥＤやエレクトロルミネセンス（ＥＬ）等の発光体である。右ＬＣＤ制御部２１１（図２）は、受信部５３を介して入力されたクロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、右眼用画像データーＤａｔａ１とに基づいて、右ＬＣＤ２４１を駆動する。同様に、左ＬＣＤ制御部２１２は、受信部５３を介して入力された信号および左眼用画像データーＤａｔａ２に基づいて、左ＬＣＤ２４２を駆動する。右ＬＣＤ２４１と左ＬＣＤ２４２とは、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルである。右ＬＣＤ２４１と左ＬＣＤ２４２とは、マトリクス状に配置された各画素位置の液晶を駆動することによって、ＬＣＤを透過する光の透過率を変化させることにより、右バックライト２２１と左バックライト２２２とから照射される照明光を、画像を表す有効な画像光ＰＬ（図４）へと変調する。なお、本実施形態では、バックライト方式を採用することとしたが、フロントライト方式や反射方式を用いて画像光ＰＬを射出する構成としてもよい。
図４は、画像光生成部から射出された画像光が利用者の眼に導かれる様子を示す説明図である。右バックライト制御部２０１（図２）は、入力された制御信号に基づいて、右バックライト２２１を駆動する。同様に、左バックライト制御部２０２は、入力された制御信号に基づいて、左バックライト２２２を駆動する。右バックライト２２１と左バックライト２２２とは、例えば、ＬＥＤやエレクトロルミネセンス（ＥＬ）等の発光体である。右ＬＣＤ制御部２１１（図２）は、受信部５３を介して入力されたクロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、右眼用画像データーＤａｔａ１とに基づいて、右ＬＣＤ２４１を駆動する。同様に、左ＬＣＤ制御部２１２は、受信部５３を介して入力された信号および左眼用画像データーＤａｔａ２に基づいて、左ＬＣＤ２４２を駆動する。右ＬＣＤ２４１と左ＬＣＤ２４２とは、複数の画素をマトリクス状に配置した透過型液晶パネルである。右ＬＣＤ２４１と左ＬＣＤ２４２とは、マトリクス状に配置された各画素位置の液晶を駆動することによって、ＬＣＤを透過する光の透過率を変化させることにより、右バックライト２２１と左バックライト２２２とから照射される照明光を、画像を表す有効な画像光ＰＬ（図４）へと変調する。なお、本実施形態では、バックライト方式を採用することとしたが、フロントライト方式や反射方式を用いて画像光ＰＬを射出する構成としてもよい。
右投写光学系２５１と左投写光学系２５２とは、コリメートレンズによって構成される。右ＬＣＤ２４１（画像光生成部）から射出された画像光ＰＬは、右投写光学系２５１によって並行状態の光束（無限遠となる光束）へと調整されて、右光学像表示部２６へと導かれる。同様に、左ＬＣＤ２４２（画像光生成部）から射出された画像光ＰＬは、左投写光学系２５２によって並行状態の光束へと調整されて、左光学像表示部２８へと導かれる。
右光学像表示部２６は、右導光板２６１を含んでいる。図４に示すように、右導光板２６１は、ハーフミラー層７１、７２を内包している。同様に、左光学像表示部２８は、左導光板２６２を含んでおり、左導光板２６２は、ハーフミラー層８１、８２を内包している。ハーフミラー層７１、７２、８１、８２は、入射した光の一部を反射し、一部を透過させる半透過反射膜である。ハーフミラー層７１およびハーフミラー層８１は、第１の方向Ｐ１に位置する側の端部が端部ＳＰ側に位置し、第２の方向Ｐ２に位置する側の端部が中央部ＣＰ側に位置するように配置されている。また、ハーフミラー層７２およびハーフミラー層８２は、第１の方向Ｐ１に位置する側の端部が中央部ＣＰ側に位置し、第２の方向Ｐ２に位置する側の端部が端部ＳＰ側に位置するように配置されている。
右光学像表示部２６へと導かれた画像光ＰＬは、ハーフミラー層７１により反射されて、右導光板２６１内へと導かれる。その後、画像光ＰＬは、右導光板２６１の全反射によって右導光板２６１の内部を導光し、ハーフミラー層７２により反射されて使用者の右眼ＲＥへと導かれる。左光学像表示部２８へと導かれた画像光ＰＬは、ハーフミラー層８１により反射されて、左導光板２６２内へと導かれる。その後、画像光ＰＬは、左導光板２６２の全反射によって左導光板２６２の内部を導光し、ハーフミラー層８２により反射されて使用者の左眼ＬＥへと導かれる。なお、ハーフミラー層７２およびハーフミラー層８２は、画像光生成部から受光した画像光ＰＬを第１の方向Ｐ１に導くため、特許請求の範囲における「第１の光学部材」に相当する。
なお、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８は、画像光を用いて使用者の眼前に虚像を形成する限りにおいて任意の方式を用いることができ、例えば、回折格子を用いても良いし、半透過反射膜を用いても良い。また、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８は、右導光板２６１や左導光板２６２に加えてさらに、導光板を保護すると共に、光透過率を調整可能な調光板（薄板状の光学素子）を備えていてもよい。
図５は、使用者に認識される虚像の一例を示す説明図である。図５には、使用者の視野ＶＲを例示している。上述のようにして、ヘッドマウントディスプレイ１００の使用者の両眼（第１の方向Ｐ１）に導かれた画像光ＰＬが使用者の網膜に結像することにより、使用者は虚像ＶＩを視認する。また、使用者の視野ＶＲのうち、虚像ＶＩが表示された部分以外については、使用者は、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８を透過して外景ＳＣを視認する。なお、ヘッドマウントディスプレイ１００では、使用者は、視野ＶＲのうち、虚像ＶＩと重複する部分についても、虚像ＶＩの背後に外景ＳＣを視認することができる。
Ａ−３．ヘッドマウンドディスプレイ１００の非装着時における光路（第１の態様）：
図６および図７は、第１の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００の外側に導かれる様子を示す説明図である。第１の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００は、右保持部２１のうち、使用者がヘッドマウンドディスプレイ１００を装着した状態において使用者の側頭部と対向する側に、表示切替部７０としてのミラー７３を備えている。同様に、左保持部２３のうち、使用者がヘッドマウンドディスプレイ１００を装着した状態において、使用者の側頭部と対向する側に、表示切替部７０としてのミラー８３を備えている。ミラー７３およびミラー８３は、可視光線を反射する。図７に示すように、ミラー７３およびミラー８３は、右保持部２１および左保持部２３を折りたたんで机等に裁置した状態において、鉛直方向の端部が光学像表示部（右光学像表示部２６、左光学像表示部２８）側に、鉛直方向とは逆方向の端部が保持部（右保持部２１、左保持部２３）側に、それぞれ位置するように傾斜した状態で配置されている。
図６および図７は、第１の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００の外側に導かれる様子を示す説明図である。第１の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００は、右保持部２１のうち、使用者がヘッドマウンドディスプレイ１００を装着した状態において使用者の側頭部と対向する側に、表示切替部７０としてのミラー７３を備えている。同様に、左保持部２３のうち、使用者がヘッドマウンドディスプレイ１００を装着した状態において、使用者の側頭部と対向する側に、表示切替部７０としてのミラー８３を備えている。ミラー７３およびミラー８３は、可視光線を反射する。図７に示すように、ミラー７３およびミラー８３は、右保持部２１および左保持部２３を折りたたんで机等に裁置した状態において、鉛直方向の端部が光学像表示部（右光学像表示部２６、左光学像表示部２８）側に、鉛直方向とは逆方向の端部が保持部（右保持部２１、左保持部２３）側に、それぞれ位置するように傾斜した状態で配置されている。
ヘッドマウンドディスプレイ１００が使用者に装着されていない場合は、右保持部２１および左保持部２３は折りたたまれることが通常である。図６に示すように、右保持部２１および左保持部２３が折りたたまれた状態の場合、図５で説明した手順で第１の方向Ｐ１（図３）に導かれた画像光ＰＬは、ミラー７３およびミラー８３によって反射される。そして、図７に示すように、ミラー７３およびミラー８３によって反射された反射光ＰＬＲを見ることによって、使用者は、ヘッドマウンドディスプレイ１００の外側（すなわち、第２の方向Ｐ２）から、虚像を視認することができる。
このように、第１の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００では、ミラー７３およびミラー８３（表示切替部７０）は、ハーフミラー層７２、８２（第１の光学部材）によって第１の方向Ｐ１に導かれた画像光ＰＬを反射することで、第２の方向Ｐ２から虚像を視認可能とすることができる。なお、ミラー７３およびミラー８３は、いずれか一方を省略してもよい。
Ａ−４．ヘッドマウンドディスプレイ１００の非装着時における光路（第２の態様）：
図８および図９は、第２の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００の外側に導かれる様子を示す説明図である。第２の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００は、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８の外側に、レンズカバー９０を備えている。レンズカバー９０は、端部ＥＲおよび端部ＥＬ（図１）の近傍に配置された蝶番９１および蝶番９２によって、光学像表示部に固定されている。図９に示すように、本態様におけるレンズカバー９０は、下端側（すなわち、鉛直方向に位置する側）が開放可能に固定されている。レンズカバー９０は、その内側（すなわち、ヘッドマウンドディスプレイ１００を装着した状態における使用者の頭部と対向する側）に、表示切替部７０としてのミラー７３ａおよびミラー８３ａを備えている。ミラー７３ａおよびミラー８３ａは、可視光線を反射する。
図８および図９は、第２の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００の外側に導かれる様子を示す説明図である。第２の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００は、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８の外側に、レンズカバー９０を備えている。レンズカバー９０は、端部ＥＲおよび端部ＥＬ（図１）の近傍に配置された蝶番９１および蝶番９２によって、光学像表示部に固定されている。図９に示すように、本態様におけるレンズカバー９０は、下端側（すなわち、鉛直方向に位置する側）が開放可能に固定されている。レンズカバー９０は、その内側（すなわち、ヘッドマウンドディスプレイ１００を装着した状態における使用者の頭部と対向する側）に、表示切替部７０としてのミラー７３ａおよびミラー８３ａを備えている。ミラー７３ａおよびミラー８３ａは、可視光線を反射する。
図４で説明したように、ハーフミラー層７２およびハーフミラー層８２によって反射された画像光ＰＬは、その大部分が第１の方向Ｐ１（図３）に導かれる。しかし、本態様のハーフミラー層７２およびハーフミラー層８２は半透過反射膜であるため、一部の画像光ＰＬは、ハーフミラー層７２およびハーフミラー層８２を透過または反射し、第２の方向Ｐ２へと導かれる。第２の方向Ｐ２へと導かれた画像光ＰＬＬは、ミラー７３ａおよびミラー８３ａによって反射される。そして、図９に示すように、ミラー７３ａおよびミラー８３ａによって反射された反射光ＰＬＬがヘッドマウンドディスプレイ１００の裁置面（例えば机）に形成する虚像を見ることによって、使用者は、ヘッドマウンドディスプレイ１００の外側（すなわち、第２の方向Ｐ２）から、虚像を視認することができる。
このように、第２の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００では、ミラー７３ａおよびミラー８３ａ（表示切替部７０）は、ハーフミラー層７２、８２（第１の光学部材）によって第２の方向Ｐ２に導かれた画像光ＰＬＬを反射することで、第２の方向Ｐ２から虚像を視認可能とすることができる。なお、ミラー７３ａおよびミラー８３ａは、いずれか一方を省略してもよい。
以上のように、第１実施形態によれば、ヘッドマウンドディスプレイ１００（頭部装着型表示装置）は、ヘッドマウンドディスプレイ１００が使用者に装着されていない場合に、光学像表示部（右光学像表示部２６、左光学像表示部２８）が使用者の頭部と対向する方向とは逆の方向（第２の方向Ｐ２）から虚像を視認可能とするためのミラー７３およびミラー８３（表示切替部、なお、第２の態様の場合は、ミラー７３ａおよびミラー８３ａが表示切替部に相当する）を備える。使用者の頭部と対向する方向とは逆の方向とは、すなわち、頭部装着型表示装置の外側、具体的には光学像表示部の外側である。従って、この形態のヘッドマウンドディスプレイ１００によれば、ヘッドマウンドディスプレイ１００の外側に別途の液晶モニターを設けることなく、ヘッドマウンドディスプレイ１００を装着しない状態において、ヘッドマウンドディスプレイ１００の外側から画像や映像を確認可能とすることができる。
Ｂ．第２実施形態：
本発明の第２実施形態では、使用者が頭部装着型表示装置を装着しているか否かを自動的に検出し、検出結果に応じて光路を変更する構成について説明する。以下では、第１実施形態と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第１実施形態と同様の構成部分については先に説明した第１実施形態と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本発明の第２実施形態では、使用者が頭部装着型表示装置を装着しているか否かを自動的に検出し、検出結果に応じて光路を変更する構成について説明する。以下では、第１実施形態と異なる構成および動作を有する部分についてのみ説明する。なお、図中において第１実施形態と同様の構成部分については先に説明した第１実施形態と同様の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Ｂ−１．頭部装着型表示装置の構成：
図１０は、第２実施形態におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａの構成を機能的に示すブロック図である。図２に示した第１実施形態との違いは、制御部１０に代えて制御部１０ａを備え、画像表示部２０に代えて画像表示部２０ａを備える点である。制御部１０ａは、第１実施形態での構成に加えてさらに、表示切替部１４２と、検出部１４４とを備えている。表示切替部１４２は、表示切替処理を実行する。表示切替処理は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態か、使用者に装着されていない非装着状態かを検出し、装着状態の場合はヘッドマウンドディスプレイ１００ａの内側（第１の方向Ｐ１）から虚像を視認可能とし、非装着状態の場合はヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側（第２の方向Ｐ２）から虚像を視認可能とする処理である。検出部１４４は、画像表示部２０ａに備えられたセンサー６１の出力値から、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが装着状態であるか、非装着状態であるかを検出する。
図１０は、第２実施形態におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａの構成を機能的に示すブロック図である。図２に示した第１実施形態との違いは、制御部１０に代えて制御部１０ａを備え、画像表示部２０に代えて画像表示部２０ａを備える点である。制御部１０ａは、第１実施形態での構成に加えてさらに、表示切替部１４２と、検出部１４４とを備えている。表示切替部１４２は、表示切替処理を実行する。表示切替処理は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態か、使用者に装着されていない非装着状態かを検出し、装着状態の場合はヘッドマウンドディスプレイ１００ａの内側（第１の方向Ｐ１）から虚像を視認可能とし、非装着状態の場合はヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側（第２の方向Ｐ２）から虚像を視認可能とする処理である。検出部１４４は、画像表示部２０ａに備えられたセンサー６１の出力値から、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが装着状態であるか、非装着状態であるかを検出する。
画像表示部２０ａは、表示切替部７０に代えて、センサー６１と、第２の光学部材７０ａとを備えている。センサー６１は、発光部と受光部とを備えている。発光部は、右表示駆動部２２のうち、使用者がヘッドマウンドディスプレイ１００ａを装着した状態における使用者の側頭部と対向する側に配置されており、非可視光（例えば、赤外光）を射出する。受光部は、左表示駆動部２４のうち、使用者がヘッドマウンドディスプレイ１００ａを装着した状態における使用者の側頭部と対向する側に配置されている。受光部は、発光部から射出された非可視光を受光すると共に、受光有無を表す信号を検出部１４４へ送信する。このようにすれば、検出部１４４は、受光部からの検出値を用いて、自動的に、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが装着状態であるか非装着状態であるかを検出することができる。第２の光学部材７０ａは、画像光生成部から受光した画像光ＰＬを第２の方向Ｐ２（図３）へ導く。第２の光学部材７０ａの詳細は後述する。
Ｂ−２．表示切替処理：
図１１は、表示切替処理の手順を示すフローチャートである。表示切替処理は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａに対して電源が投入されたことをトリガーとして実行される。なお、ＯＳ１５０からの表示切替処理の開始要求をトリガーとして実行されてもよい。まず、検出部１４４は、センサー６１の出力値に基づいて、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着状態（装着状態、非装着状態）を検出する（ステップＳ１０２）。表示切替部１４２は、検出された装着状態によって処理を分岐させる（ステップＳ１０４）。ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、表示切替部１４２は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの内側に画像を表示させる（ステップＳ１０６）。具体的には、表示切替部１４２は、後述の「Ｂ−３．ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着時における光路」に従って、画像光生成部によって生成された画像光ＰＬを、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの第１の方向Ｐ１（図３）へと導く。
図１１は、表示切替処理の手順を示すフローチャートである。表示切替処理は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａに対して電源が投入されたことをトリガーとして実行される。なお、ＯＳ１５０からの表示切替処理の開始要求をトリガーとして実行されてもよい。まず、検出部１４４は、センサー６１の出力値に基づいて、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着状態（装着状態、非装着状態）を検出する（ステップＳ１０２）。表示切替部１４２は、検出された装着状態によって処理を分岐させる（ステップＳ１０４）。ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態である場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、表示切替部１４２は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの内側に画像を表示させる（ステップＳ１０６）。具体的には、表示切替部１４２は、後述の「Ｂ−３．ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着時における光路」に従って、画像光生成部によって生成された画像光ＰＬを、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの第１の方向Ｐ１（図３）へと導く。
一方、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されていない非装着状態である場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、表示切替部１４２は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に画像を表示させる（ステップＳ１０８）。具体的には、表示切替部１４２は、後述の「Ｂ−４〜★．ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの非装着時における光路」に従って、画像光生成部によって生成された画像光ＰＬを、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの第２の方向Ｐ２（図３）へと導く。ステップＳ１０６およびＳ１０８終了後、表示切替部１４２は、所定時間待機後（ステップＳ１１０）、処理をステップＳ１０２へ遷移させて処理を継続する。こうすれば、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着状態の変化に応じて随時、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの内側と外側の適した方向に画像を表示させることができる。
Ｂ−３．ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着時における光路：
ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着時における光路は、図４で説明した第１実施形態と同様である。
ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着時における光路は、図４で説明した第１実施形態と同様である。
Ｂ−４．ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの非装着時における光路（第３の態様）：
図１２は、第３の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に導かれる様子を示す説明図である。なお、図１２では、左光学像表示部２８の部分のみを拡大して図示する。第３の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、図４で説明したハーフミラー層７１に代えて可動式ハーフミラー層７１ａを備え、ハーフミラー層８１に代えて可動式ハーフミラー層８１ａを備えている。可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａは、入射した光の一部を反射し、一部を透過させる半透過反射膜である。可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａは、表示切替部１４２からの指示に基づき、内側向き配置と外側向き配置とを切り替えることができる。内側向き配置とは、第１の方向Ｐ１（図３）に位置する側の端部が端部ＳＰ（図３）側に位置し、第２の方向Ｐ２に位置する側の端部が中央部ＣＰ側に位置する配置である。内側向き配置は、図１２において実線で示している。外側向き配置とは、第１の方向Ｐ１に位置する側の端部が中央部ＣＰ側に位置し、第２の方向Ｐ２に位置する側の端部が端部ＳＰ側に位置する配置である。外側向き配置は、図１２において破線で示している。
図１２は、第３の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に導かれる様子を示す説明図である。なお、図１２では、左光学像表示部２８の部分のみを拡大して図示する。第３の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、図４で説明したハーフミラー層７１に代えて可動式ハーフミラー層７１ａを備え、ハーフミラー層８１に代えて可動式ハーフミラー層８１ａを備えている。可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａは、入射した光の一部を反射し、一部を透過させる半透過反射膜である。可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａは、表示切替部１４２からの指示に基づき、内側向き配置と外側向き配置とを切り替えることができる。内側向き配置とは、第１の方向Ｐ１（図３）に位置する側の端部が端部ＳＰ（図３）側に位置し、第２の方向Ｐ２に位置する側の端部が中央部ＣＰ側に位置する配置である。内側向き配置は、図１２において実線で示している。外側向き配置とは、第１の方向Ｐ１に位置する側の端部が中央部ＣＰ側に位置し、第２の方向Ｐ２に位置する側の端部が端部ＳＰ側に位置する配置である。外側向き配置は、図１２において破線で示している。
また、第３の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、可動式ハーフミラー層７１ａよりも端部ＳＰ側（図３）にミラー７４を備え、可動式ハーフミラー層８１ａよりも端部ＳＰ側にミラー８４を備えている。ミラー７４およびミラー８４は、可視光線を反射する。ミラー７４は、可動式ハーフミラー層７１ａの外側向き配置と同じ向きに配置されている。ミラー８４は、可動式ハーフミラー層８１ａの外側向き配置と同じ向きに配置されている。
さらに、第３の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、右光学像表示部２６の端部ＥＲ（図１）に可視光透過部材７５を備え、左光学像表示部２８の端部ＥＬ（図１）に可視光透過部材８５を備えている。可視光透過部材７５、８５は、例えばアクリル樹脂等の可視光線を透過可能な部材で形成されている。なお、可視光透過部材７５、８５に代えて、開口部を設けてもよい。
ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されていない非装着状態である場合、表示切替部１４２は、可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａを、それぞれ外側向き配置とする。すると、画像光生成部によって生成され、右光学像表示部２６へと導かれた画像光ＰＬは、外側向き配置の可動式ハーフミラー層７１ａにより反射された後、ミラー７４により再び反射され、可視光透過部材７５の方向へと導かれる。同様に、画像光生成部によって生成され、左光学像表示部２８へと導かれた画像光ＰＬは、外向き配置の可動式ハーフミラー層８１ａにより反射された後、ミラー８４により再び反射され、可視光透過部材８５の方向へと導かれる。この結果、可視光透過部材７５、８５を透過した画像光ＰＬを見ることによって、使用者は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側（すなわち、第２の方向Ｐ２）から、虚像を視認することができる。なお、外側向き配置の可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａ、および、ミラー７４、８４は、第２の光学部材７０ａ（図１０）に相当する。
一方で、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態である場合、表示切替部１４２は、可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａを、それぞれ内側向き配置とする。この結果、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが装着状態である場合の光路は、図４で示した第１実施形態と同じになる。なお、内側向き配置の可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａ、および、ハーフミラー層７２、８２は、第１の光学部材に相当する。
このように、第３の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａでは、表示切替部１４２は、画像光生成部から射出された画像光ＰＬを内側向き配置の可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａ、および、ハーフミラー層７２、８２（第１の光学部材）に受光させることで、第１の方向Ｐ１から虚像を視認可能とし、画像光生成部から射出された画像光ＰＬを外側向き配置の可動式ハーフミラー層７１ａ、８１ａ、および、ミラー７４、８４（第２の光学部材）に受光させることで、第２の方向Ｐ２から虚像を視認可能とすることができる。なお、可動式ハーフミラー層７１ａとミラー７４、および、可動式ハーフミラー層８１ａとミラー８４は、いずれか一方の組を省略してもよい。
Ｂ−５．ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの非装着時における光路（第４の態様）：
図１３は、第４の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に導かれる様子を示す説明図である。第４の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、図４で説明した構成に加えてさらに、反射型液晶７６および反射型液晶８６を備えている。反射型液晶７６、８６は、通電によって表面の反射特性が変わる薄膜デバイスである。反射型液晶７６、８６は、通電状態においては入射光を鏡面反射し、非通電状態においては入射光を拡散反射する。
反射型液晶７６は、ハーフミラー層７１と同じ向きに配置され、反射型液晶８６は、ハーフミラー層８１と同じ向きに配置されている。
図１３は、第４の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に導かれる様子を示す説明図である。第４の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、図４で説明した構成に加えてさらに、反射型液晶７６および反射型液晶８６を備えている。反射型液晶７６、８６は、通電によって表面の反射特性が変わる薄膜デバイスである。反射型液晶７６、８６は、通電状態においては入射光を鏡面反射し、非通電状態においては入射光を拡散反射する。
反射型液晶７６は、ハーフミラー層７１と同じ向きに配置され、反射型液晶８６は、ハーフミラー層８１と同じ向きに配置されている。
ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されていない非装着状態である場合、表示切替部１４２は、反射型液晶７６、８６に通電する。ここで、図４で説明したように、ハーフミラー７２およびハーフミラー８２によって反射された画像光ＰＬは、その大部分が第１の方向Ｐ１（図３）に導かれる。しかし、一部の画像光ＰＬは、ハーフミラー７２、８２を透過して導光板内を直進する。そして、右導光板２６１内を直進する画像光ＰＬＬは、反射型液晶７６によって反射されて右光学像表示部２６の表面方向へと導かれ、左導光板２６２内を直進する画像光ＰＬＬは、反射型液晶８６によって反射されて左光学像表示部２８の表面方向へと導かれる。この結果、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８の表面を透過した画像光ＰＬＬを見ることによって、使用者は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側（すなわち、第２の方向Ｐ２）から、虚像を視認することができる。なお、反射型液晶７６、８６は、第２の光学部材７０ａ（図１０）に相当する。
一方で、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態である場合、表示切替部１４２は、反射型液晶７６、８６に通電しない。この結果、ハーフミラー７２、８２を透過した一部の画像光ＰＬは拡散し、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが装着状態である場合の光路は、図４で示した第１実施形態と同じになる。なお、この場合、ハーフミラー層７１、８１、および、ハーフミラー層７２、８２は、第１の光学部材に相当する。
このように、第４の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａでは、表示切替部１４２は、反射型液晶７６、８６に通電しないことで、換言すれば、第２の光学部材を無効とすることで、第１の方向Ｐ１から虚像を視認可能とし、反射型液晶７６、８６に通電することで、換言すれば、第２の光学部材を有効とすることで、第２の方向Ｐ２から虚像を視認可能とすることができる。なお、反射型液晶７６、８６は、いずれか一方を省略してもよい。また、反射型液晶７６、８６に変えて、可視光線を反射するミラーを備えることとしてもよい。
Ｂ−６．ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの非装着時における光路（第５の態様）：
図１４は、第５の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に導かれる様子を示す説明図である。第５の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、図４で説明した構成のうち、右バックライト制御部２０１と、右ＬＣＤ制御部２１１と、右バックライト２２１と、右ＬＣＤ２４１と、右投写光学系２５１とに代えて右光射出装置９３を備えている。同様に、左バックライト制御部２０２と、左ＬＣＤ制御部２１２と、左バックライト２２２と、左ＬＣＤ２４２と、左投写光学系２５２とに代えて左光射出装置９４を備えている。なお、右光射出装置９３と左光射出装置９４とを総称して「光射出装置」とも呼ぶ。なお、光射出装置は、特許請求の範囲における「光射出部」に相当する。
図１４は、第５の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に導かれる様子を示す説明図である。第５の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、図４で説明した構成のうち、右バックライト制御部２０１と、右ＬＣＤ制御部２１１と、右バックライト２２１と、右ＬＣＤ２４１と、右投写光学系２５１とに代えて右光射出装置９３を備えている。同様に、左バックライト制御部２０２と、左ＬＣＤ制御部２１２と、左バックライト２２２と、左ＬＣＤ２４２と、左投写光学系２５２とに代えて左光射出装置９４を備えている。なお、右光射出装置９３と左光射出装置９４とを総称して「光射出装置」とも呼ぶ。なお、光射出装置は、特許請求の範囲における「光射出部」に相当する。
図１５は、光射出装置の構成を説明するための説明図である。ここでは、右光射出装置９３の構成を例に挙げて説明するが、左光射出装置９４の構成も、右光射出装置９３と同様である。右光射出装置９３は、信号光変調部１０２と、走査光学系１０３と、駆動制御回路１０４とを備えている。
図１５（Ａ）に示すように、信号光変調部１０２は、合成光形成部１０２ａと、リレーレンズＭＬとを有する。合成光形成部１０２ａは、赤色光と、緑色光と、青色光との各色光を発生させるための色光源１０２ｒ、１０２ｇ、１０２ｂと、それらの色光源を合成するためのダイクロイックミラーＤＭ１、ＤＭ２とを備える。色光源１０２ｒ、１０２ｇ、１０２ｂは、ダイオードレーザー光またはＬＥＤ光源である。赤色光源１０２ｒは、赤色光を発生させる特定波長帯域の光を射出する。緑色光源１０２ｇは、緑色光を発生させる特定波長帯域の光を射出する。青色光源１０２ｂは、青色光を発生させる特定波長帯域の光を射出する。色光源１０２ｒ、１０２ｇ、１０２ｂは、ダイクロイックミラーＤＭ１またはダイクロイックミラーＤＭ２の方向に向かうように、光束の方向を調整して、各色光を射出する。ダイクロイックミラーＤＭ１は、赤色光を発生させる特定波長帯域にある光を透過させると共に、他の特定波長帯域にある光を反射する。ダイクロイックミラーＤＭ２は、赤色光および緑色光を発生させる特定波長帯域にある光を透過させると共に、他の特定波長帯域にある光を反射する。これにより、赤色光、緑色光、青色光の３色の色光を合成した合成光が、カラー画像を構成する信号光ＧＬとして形成される。このように、各色の色ごとに対応した色光源１０２ｒ、１０２ｇ、１０２ｂを用いれば、光の利用効率を高くすることができる。
リレーレンズＭＬは、合成光形成部１０２ａから射出された合成光の光束状態を調整、変調して、走査光学系１０３に向けて射出するレンズである。具体的には、リレーレンズＭＬは、合成光形成部１０２ａで形成された合成光である信号光ＧＬの発散角を調整し、走査光学系１０３のＭＥＭＳミラー部１０３ｂに向けて射出する。リレーレンズＭＬでの発散状態の調整によって、例えば信号光ＧＬを略平行化させた状態でＭＥＭＳミラー部１０３ｂに入射させることができる。
図１５（Ｂ）に示すように、走査光学系１０３は、ＭＥＭＳミラー部１０３ｂと、周辺部材１０３ｃとを有する。ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、被照射部材である画像光表示部（図１４、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８）の被照射領域上に画像を形成する。ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、走査光学系１０３の中核としての機能を有する。周辺部材１０３ｃは、ＭＥＭＳミラー部１０３ｂの周辺を取り囲みＭＥＭＳミラー部１０３ｂを収納する孔ＨＬを形成している。換言すれば、ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、走査光学系１０３の中央部に設けられた矩形の孔ＨＬに納められている。
ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、信号光変調部１０２で形成され、リレーレンズＭＬを経た信号光ＧＬを用いて、光学像表示部（右光学像表示部２６および左光学像表示部２８）を２次元走査する。すなわち、ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、光学像表示部を照射する走査光ＳＬを射出するスキャン部である。ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、２次元走査を可能とするために、一軸方向について回転可能なＭＥＭＳミラー本体部１０３ｘと、ＭＥＭＳミラー本体部１０３ｘを囲むと共に一軸方向に垂直な軸方向に回転可能なミラー枠体１０３ｙとを備えている。ＭＥＭＳミラー本体部１０３ｘは、ミラー枠体１０３ｙに接続する一対の第１軸ＳＨ１を有し、ＭＥＭＳミラー本体部１０３ｘは、第１軸ＳＨ１を中心として回転可能に構成されている。ミラー枠体１０３ｙは、ＭＥＭＳミラー部１０３ｂの周辺部材１０３ｃに接続する一対の第２軸ＳＨ２を有し、ミラー枠体１０３ｙは、第２軸ＳＨ２を中心として回転可能に構成されている。このような構成により、ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、任意の方向に傾斜が可能となり、射出する走査光ＳＬの２次元走査を可能としている。ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、換言すれば、走査光ＳＬを光学像表示部に向けて照射するＭＥＭＳスキャナーである。
駆動制御回路１０４は、受信部５３を介して入力されたクロック信号ＰＣＬＫと、垂直同期信号ＶＳｙｎｃと、水平同期信号ＨＳｙｎｃと、右眼用画像データーＤａｔａ１とに基づいて、右光射出装置９３の駆動制御を行う。すなわち、駆動制御回路１０４は、各種信号に従って、信号光変調部１０２と、走査光学系１０３とを同期して駆動させるための制御回路である。
図１６は、右光射出装置９３の動作について説明するための説明図である。右光射出装置９３のうち、信号光変調部１０２は、赤色光、緑色光、青色光の色光を合成した合成光である信号光ＧＬを形成し、射出する。射出された信号光ＧＬは、走査光学系１０３のリレーレンズＭＬに入射し、光束の発散状態が調整される。リレーレンズＭＬを経た信号光ＧＬは、スキャン部であるＭＥＭＳミラー部１０３ｂに入射する。ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、信号光ＧＬを、右光学像表示部２６の被照射領域上を走査する走査光ＳＬとして射出する。右光学像表示部２６に入射した走査光ＳＬは画像光ＰＬとなって、使用者の右眼ＲＥへと導かれる。左光射出装置９４についても同様である。すなわち、左光射出装置９４の信号光変調部１０２から射出された信号光ＧＬは、リレーレンズＭＬを経由して、ＭＥＭＳミラー部１０３ｂに入射する。ＭＥＭＳミラー部１０３ｂは、信号光ＧＬを、左光学像表示部２８の被照射領域上を走査する走査光として射出し、右光学像表示部２６に入射した走査光ＳＬは画像光ＰＬとなって、使用者の左眼ＬＥへと導かれる。このようにして、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着時において、使用者は虚像を視認することができる。
図１４に戻り、第５の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、さらに、光散乱膜９５、９６を備えている。光散乱膜９５、９６は、入射した光を散乱させる光散乱機能を有する。光散乱膜９５、９６は、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の樹脂で形成されている。光散乱膜９５は、右導光板２６１の表面であって、右光学像表示部２６の端部ＥＲ（図１）に配置されている。光散乱膜９６は、左導光板２６２の表面であって、左光学像表示部２８の端部ＥＬ（図１）に配置されている。
ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されていない非装着状態である場合、表示切替部１４２は、右光射出装置９３の駆動制御回路１０４と、左光射出装置９４の駆動制御回路１０４とに対して、光散乱膜９５、９６が存在する位置を走査するように指示する。すると、右光射出装置９３の走査光学系１０３は、右光学像表示部２６の光散乱膜９５が存在する領域上を走査する走査光ＳＬを射出し、左光射出装置９４の走査光学系１０３は、左光学像表示部２８の光散乱膜９６が存在する領域上を走査する走査光ＳＬを射出する。この結果、右光学像表示部２６の光散乱膜９５と、左光学像表示部２８の光散乱膜９６とに走査された画像光ＰＬを見ることによって、使用者は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側（すなわち、第２の方向Ｐ２）から、虚像を視認することができる。なお、光散乱膜９５、９６は、第２の光学部材７０ａ（図１０）に相当する。
一方で、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態である場合、表示切替部１４２は、右光射出装置９３の駆動制御回路１０４と、左光射出装置９４の駆動制御回路１０４とに対して、光散乱膜９５、９６が存在しない位置を走査するように指示する。この結果、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが装着状態である場合の光路は、図１６で示した光路となる。なお、右光学像表示部２６の右導光板２６１と、左光学像表示部２８の左導光板２６２とは、第１の光学部材に相当する。
このように、第５の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａでは、表示切替部１４２は、右光射出装置９３および左光射出装置９４（光射出部）に対して、右導光板２６１および左導光板２６２（第１の光学部材）が位置する方向に信号光ＧＬを射出させる（換言すれば、走査光ＳＬを射出させる）ことで、第１の方向Ｐ１から虚像を視認可能とし、右光射出装置９３および左光射出装置９４（光射出部）に対して、光散乱膜９５、９６（第２の光学部材）が位置する方向に信号光ＧＬを射出させる（換言すれば、走査光ＳＬを射出させる）ことで、第２の方向Ｐ２から虚像を視認可能とすることができる。なお、光散乱膜９５、９６は、いずれか一方を省略してもよい。
Ｂ−７．ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの非装着時における光路（第６の態様）：
図１７は、第６の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に導かれる様子を示す説明図である。なお、図１７では、左光学像表示部２８の部分のみを拡大して図示する。第６の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、図４で説明したハーフミラー層７２に代えてハーフミラー層７２ａを備え、ハーフミラー層８２に代えてハーフミラー層８２ａを備えている。ハーフミラー層７２ａ、８２ａは、反射帯域を特定の波長に絞ったタイプの半透過反射膜である。
図１７は、第６の態様において、画像光生成部から射出された画像光がヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に導かれる様子を示す説明図である。なお、図１７では、左光学像表示部２８の部分のみを拡大して図示する。第６の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、図４で説明したハーフミラー層７２に代えてハーフミラー層７２ａを備え、ハーフミラー層８２に代えてハーフミラー層８２ａを備えている。ハーフミラー層７２ａ、８２ａは、反射帯域を特定の波長に絞ったタイプの半透過反射膜である。
また、第６の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、ハーフミラー層７８、８８を備えている。ハーフミラー層７８、８８は、ハーフミラー層７２ａ、８２ａと同様に、反射帯域を特定の波長に絞ったタイプの半透過反射膜である。ハーフミラー層７８は、ハーフミラー層７１と同じ向きであってハーフミラー層７２ａと交差するように配置され、ハーフミラー層８８は、ハーフミラー層８１と同じ向きであってハーフミラー層８２ａと交差するように配置されている。ハーフミラー層７２ａおよび８２ａと、ハーフミラー層７８および８８とは、反射帯域が異なる波長に設定されている。例えば、ハーフミラー層７２ａおよび８２ａはＰ波を反射するように設定され、ハーフミラー層７８および８８はＳ波を反射するように設定されているとする。
さらに、第６の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａは、右投写光学系２５１と右光学像表示部２６との間に、波長板７７を備え、左投写光学系２５２と左光学像表示部２８との間に、波長板８７を備えている。波長板７７、８７は、直交する偏光成分の間に位相差を生じさせる複屈折素子であり、位相板とも呼ばれる。本態様では、波長板７７、８７として、１８０度の位相差を生じさせる半波長板を使用する。波長板７７、８７は、表示切替部１４２からの指示に基づき、図１７（Ａ）に示すような光路を遮る位置と、図１７（Ｂ）に示すような光路を遮らない位置と、を切り替えることができる。
ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されていない非装着状態である場合、表示切替部１４２は、波長板７７、８７の位置を、図１７（Ａ）に示す光路を遮る位置とする。すると、画像光生成部によって生成された画像光ＰＬは、波長板７７によってＳ波に変調されて、右光学像表示部２６へと導かれる。その後、ハーフミラー層７１によって反射され、右導光板２６１の全反射によって右導光板２６１の内部を導光した画像光ＰＬは、ハーフミラー層７８により反射されて右光学像表示部２６の表面方向へと導かれる。同様に、画像光生成部によって生成された画像光ＰＬは、波長板８７によってＳ波に変調されて、左光学像表示部２８へと導かれる。その後、ハーフミラー層８１によって反射され、左導光板２６２の全反射によって左導光板２６２の内部を導光した画像光ＰＬは、ハーフミラー層８８により反射されて左光学像表示部２８の表面方向へと導かれる。この結果、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８の表面を透過した画像光ＰＬを見ることによって、使用者は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側（すなわち、第２の方向Ｐ２）から、虚像を視認することができる。なお、波長板７７、８７は、画像光ＰＬの波長をＰ波（第１の波長）からＳ波（第２の波長）へと変調する第３の光学部材に相当し、ハーフミラー層７８、８８は、第２の光学部材７０ａ（図１０）に相当する。
一方で、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態である場合、表示切替部１４２は、波長板７７、８７の位置を、図１７（Ｂ）に示す光路を遮らない位置とする。すると、画像光生成部によって生成された画像光ＰＬは、波長板によって変調されることなく、Ｐ波のまま、右光学像表示部２６および左光学像表示部２８へと導かれる。その後、画像光ＰＬは、ハーフミラー層７１、８１によって反射され、導光板内部を導光し、ハーフミラー層７２ａ、８２ａによって反射される。この結果、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが装着状態である場合の光路は、図４で示した第１実施形態と同じになる。なお、ハーフミラー層７２ａ、８２ａは、第１の光学部材に相当する。
このように、第６の態様におけるヘッドマウンドディスプレイ１００ａでは、表示切替部１４２は、波長板７７、８７（第３の光学部材）に対して、画像光ＰＬの波長を変調させないことで、第１の方向Ｐ１から虚像を視認可能とし、波長板７７、８７（第３の光学部材）に対して、画像光ＰＬの波長をＳ波（第２の波長）に変調させることで、第２の方向Ｐ２から虚像を視認可能とすることができる。なお、波長板７７とハーフミラー層７８、および、波長板８７とハーフミラー層８８は、いずれか一方の組を省略してもよい。また、Ｐ波とＳ波との割り当ては逆にしてもよい。すなわち、ハーフミラー層７２ａおよび８２ａはＳ波を反射するように設定され、ハーフミラー層７８および８８はＰ波を反射するように設定され、表示切替部１４２は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが非装着状態である場合に、波長板７７、８７の位置を、図１７（Ａ）に示す光路を遮らない位置としてもよい。
以上のように、第２実施形態によれば、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａ（頭部装着型表示装置）は、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されていない場合に、光学像表示部（右光学像表示部２６、左光学像表示部２８）が使用者の頭部と対向する方向とは逆の方向（第２の方向Ｐ２）から虚像を視認可能とするための表示切替部１４２を備える。使用者の頭部と対向する方向とは逆の方向とは、すなわち、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側、具体的には光学像表示部の外側である。従って、この形態のヘッドマウンドディスプレイ１００ａによれば、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側に別途の液晶モニターを設けることなく、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａを装着しない状態において、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの外側から画像や映像を確認可能とすることができる。
さらに、第２実施形態によれば、表示切替部１４２は、表示切替処理においてヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されている装着状態であると検出された場合、第１の方向Ｐ１（すなわち、頭部装着型表示装置の内側）から虚像を視認可能とする。また、表示切替部１４２は、表示切替処理においてヘッドマウンドディスプレイ１００ａが使用者に装着されていない非装着状態であると検出された場合、第２の方向Ｐ２（すなわち、頭部装着型表示装置の外側）から虚像を視認可能とする。この結果、ヘッドマウンドディスプレイ１００ａの装着有無を検出して、装着有無に応じた方向からの虚像の視認を可能とすることができるため、使用者における利便性を向上させることができる。
Ｃ．変形例：
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。その他、以下のような変形も可能である。
上記実施形態において、ハードウェアによって実現されるとした構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されるとした構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。その他、以下のような変形も可能である。
・変形例１：
上記実施形態では、ヘッドマウントディスプレイの構成について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることが可能であり、例えば、各構成部の追加・削除・変換等を行うことができる。
上記実施形態では、ヘッドマウントディスプレイの構成について例示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの構成は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において任意に定めることが可能であり、例えば、各構成部の追加・削除・変換等を行うことができる。
上記実施形態における、制御部と、画像表示部とに対する構成要素の割り振りは、あくまで一例であり、種々の態様を採用可能である。例えば、以下のような態様としてもよい。（i）制御部にＣＰＵやメモリー等の処理機能を搭載、画像表示部には表示機能のみを搭載する態様、（ｉｉ）制御部と画像表示部との両方にＣＰＵやメモリー等の処理機能を搭載する態様、（ｉｉｉ）制御部と画像表示部とを一体化した態様（例えば、画像表示部に制御部が含まれ眼鏡型のウェアラブルコンピューターとして機能する態様）、（ｉｖ）制御部の代わりにスマートフォンや携帯型ゲーム機を使用する態様、（ｖ）制御部と画像表示部とを無線通信かつワイヤレス給電可能な構成とすることにより接続部（コード）を廃した態様。
上記実施形態では、説明の便宜上、制御部が送信部を備え、画像表示部が受信部を備えるものとした。しかし、上記実施形態の送信部および受信部は、いずれも、双方向通信が可能な機能を備えており、送受信部として機能することができる。
例えば、図２に示した制御部、画像表示部の構成は任意に変更することができる。具体的には、例えば、制御部からタッチパッドを省略し、十字キーのみで操作する構成としてもよい。また、制御部に操作用スティック等の他の操作用インターフェイスを備えても良い。また、制御部にはキーボードやマウス等のデバイスを接続可能な構成として、キーボードやマウスから入力を受け付けるものとしてもよい。
例えば、図２に示した制御部は、有線の信号伝送路を介して画像表示部と接続されているものとした。しかし、制御部と、画像表示部とは、無線ＬＡＮや赤外線通信やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線の信号伝送路を介した接続により接続されていてもよい。
例えば、ヘッドマウントディスプレイは、両眼タイプの透過型ヘッドマウントディスプレイであるものとしたが、単眼タイプのヘッドマウントディスプレイとしてもよい。また、使用者がヘッドマウントディスプレイを装着した状態において外景の透過が遮断される非透過型ヘッドマウントディスプレイとして構成してもよい。
図１８は、変形例におけるヘッドマウントディスプレイの外観の構成を示す説明図である。図１８（Ａ）の例の場合、図１に示したヘッドマウントディスプレイ１００との違いは、画像表示部２０ｃが、右光学像表示部２６に代えて右光学像表示部２６ｃを備える点と、左光学像表示部２８に代えて左光学像表示部２８ｃを備える点である。右光学像表示部２６ｃは、第１実施形態の光学部材よりも小さく形成され、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の右眼の斜め上に配置されている。同様に、左光学像表示部２８ｃは、第１実施形態の光学部材よりも小さく形成され、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の左眼の斜め上に配置されている。光学像表示部の大きさ以外の他の構成は、上述の実施形態と同じである。図１８（Ｂ）の例の場合、図１に示したヘッドマウントディスプレイ１００との違いは、画像表示部２０ｄが、右光学像表示部２６に代えて右光学像表示部２６ｄを備える点と、左光学像表示部２８に代えて左光学像表示部２８ｄを備える点である。右光学像表示部２６ｄは、第１実施形態の光学部材よりも小さく形成され、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の右眼の斜め下に配置されている。左光学像表示部２８ｄは、第１実施形態の光学部材よりも小さく形成され、ヘッドマウントディスプレイの装着時における使用者の左眼の斜め下に配置されている。光学像表示部の大きさ以外の他の構成は、上述の実施形態と同じである。このように、光学像表示部は使用者の眼の近傍に配置されていれば足りる。また、光学像表示部を形成する光学部材の大きさも任意であり、光学像表示部が使用者の眼の一部分のみを覆う態様、換言すれば、光学像表示部が使用者の眼を完全に覆わない態様のヘッドマウントディスプレイとして実現することもできる。
例えば、画像処理部、表示制御部、表示切替部、音声処理部等の機能部は、ＣＰＵがＲＯＭやハードディスクに格納されているコンピュータープログラムをＲＡＭに展開して実行することにより実現されるものとして記載した。しかし、これら機能部は、当該機能を実現するために設計されたＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit：特定用途向け集積回路）を用いて構成されてもよい。
例えば、上記実施形態では、画像表示部を眼鏡のように装着するヘッドマウントディスプレイであるとしているが、画像表示部が通常の平面型ディスプレイ装置（液晶ディスプレイ装置、プラズマディスプレイ装置、有機ＥＬディスプレイ装置等）であるとしてもよい。この場合にも、制御部と画像表示部との間の接続は、有線の信号伝送路を介した接続であってもよいし、無線の信号伝送路を介した接続であってもよい。このようにすれば、制御部を、通常の平面型ディスプレイ装置のリモコンとして利用することもできる。
また、画像表示部として、眼鏡のように装着する画像表示部に代えて、例えば帽子のように装着する画像表示部といった他の形状の画像表示部を採用してもよい。また、イヤホンは耳掛け型やヘッドバンド型を採用してもよく、省略しても良い。また、例えば、自動車や飛行機等の車両に搭載されるヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ、Head-Up Display）として構成されてもよい。また、例えば、ヘルメット等の身体防護具に内蔵されたヘッドマウントディスプレイとして構成されてもよい。
例えば、上記実施形態では、電源として二次電池を用いることしたが、電源としては二次電池に限らず、種々の電池を使用することができる。例えば、一次電池や、燃料電池、太陽電池、熱電池等を使用してもよい。
例えば、上記実施形態では、画像光生成部は、バックライトと、バックライト制御部と、ＬＣＤと、ＬＣＤ制御部とを用いて構成されるものとした。しかし、上記の態様はあくまで例示である。画像光生成部は、これらの構成部と共に、またはこれらの構成部に代えて、他の方式を実現するための構成部を備えていても良い。
例えば、画像光生成部は、有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）のディスプレイと、有機ＥＬ制御部とを備える構成としても良い。また、例えば、画像生成部は、ＬＣＤに代えてデジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。また、例えば、レーザー網膜投影型の頭部装着型表示装置に対して本発明を適用することも可能である。
・変形例２：
上記第２実施形態では、表示切替処理の一例を示した。しかし、図１１に示した処理の手順把握まで一例であり、種々の変形が可能である。例えば、一部のステップを省略してもよいし、更なる他のステップを追加してもよい。また、実行されるステップの順序を変更してもよい。
上記第２実施形態では、表示切替処理の一例を示した。しかし、図１１に示した処理の手順把握まで一例であり、種々の変形が可能である。例えば、一部のステップを省略してもよいし、更なる他のステップを追加してもよい。また、実行されるステップの順序を変更してもよい。
例えば、ステップＳ１０２では、ヘッドマウンドディスプレイの装着状態の検出方法の一例を示した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの装着状態は、上記実施形態で例示した方法（センサーの出力値に基づく方法）以外の方法を用いて検出することが可能である。
例えば、画像表示部に対して、使用者の頭の動きを検出する動き検出部を備える構成とし、検出部は、使用者の頭の動きが検出されている場合、ヘッドマウンドディスプレイは装着状態であるとし、所定時間以上使用者の頭の動きが検出されない場合、ヘッドマウンドディスプレイは非装着状態であると判定してもよい。
ここで、頭の動きとは、頭部の速度・加速度・角速度・向き・向きの変化を含む。
これらの変化は、例えば、９軸センサーを用いることによって検出可能である。９軸センサーは、加速度（３軸）、角速度（３軸）、地磁気（３軸）を検出するモーションセンサーである。
このようにすれば、検出部は、９軸センサー（動き検出部）によって検出される使用者の頭の動きの有無を用いて、自動的に、ヘッドマウンドディスプレイが使用者に装着されている装着状態か、使用者に装着されていない非装着状態かを検出することができる。
ここで、頭の動きとは、頭部の速度・加速度・角速度・向き・向きの変化を含む。
これらの変化は、例えば、９軸センサーを用いることによって検出可能である。９軸センサーは、加速度（３軸）、角速度（３軸）、地磁気（３軸）を検出するモーションセンサーである。
このようにすれば、検出部は、９軸センサー（動き検出部）によって検出される使用者の頭の動きの有無を用いて、自動的に、ヘッドマウンドディスプレイが使用者に装着されている装着状態か、使用者に装着されていない非装着状態かを検出することができる。
例えば、画像表示部に対して、温度を検出する温度センサーを備える構成とし、検出部は、温度センサーにより検出される温度が所定の温度以上である場合（人間の体温程度）、ヘッドマウントディスプレイは装着状態である場合とし、所定の温度より低い場合、ヘッドマウントディスプレイは非装着状態であると判定してもよい。このようにすれば、検出部は、温度センサーによって検出される温度を用いて、自動的に、ヘッドマウンドディスプレイが使用者に装着されている装着状態か、使用者に装着されていない非装着状態かを検出することができる。
例えば、ステップＳ１１０では、表示切替部は、所定時間待機後、処理をステップＳ１０２へ遷移させて処理を継続することとした。しかし、ステップＳ１１０の処理を省略し、ステップＳ１０６、Ｓ１０８が終了したら、そのまま表示切替処理を終了させてもよい。
・変形例３:
上記実施形態では、ヘッドマウントディスプレイの内側（第１の方向Ｐ１）と、ヘッドマウントディスプレイの外側（第２の方向Ｐ２）とに対して、同一の虚像を視認可能とさせる構成について説明した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの内側と外側とからは、異なる虚像を視認可能としてもよい。「異なる虚像」とは、虚像の色相／彩度／明度の少なくともいずれか１つが異なる場合と、虚像が表す画像そのものが異なる場合との両方を含む。
上記実施形態では、ヘッドマウントディスプレイの内側（第１の方向Ｐ１）と、ヘッドマウントディスプレイの外側（第２の方向Ｐ２）とに対して、同一の虚像を視認可能とさせる構成について説明した。しかし、ヘッドマウントディスプレイの内側と外側とからは、異なる虚像を視認可能としてもよい。「異なる虚像」とは、虚像の色相／彩度／明度の少なくともいずれか１つが異なる場合と、虚像が表す画像そのものが異なる場合との両方を含む。
例えば、上記実施形態のヘッドマウントディスプレイにおいて、ヘッドマウントディスプレイの外側（第２の方向Ｐ２）から視認可能とされる虚像を、ヘッドマウントディスプレイの状態に応じて変化させる変化付与部を備えてもよい。変化付与部が、ヘッドマウントディスプレイの電源（二次電池）の残量に応じて虚像の色相を変化させる具体例について、以下説明する。
・第３の態様のヘッドマウントディスプレイにおいて、さらに、ミラーと可視光透過部材との間の光路上に、色が可変なフィルタ（例えば液晶）を設ける構成とする。変化付与部は、電源の残量を監視し、電源の残量に応じてフィルタの色を変化させる。
・第４の態様におけるヘッドマウントディスプレイにおいて、変化付与部は、電源の残量を監視し、電源の残量に応じて反射型液晶の色を変化させる。
・第６の態様におけるヘッドマウントディスプレイにおいて、さらに、光散乱膜の内側に、色が可変なフィルタ（例えば液晶）を設ける構成とする。変化付与部は、電源の残量を監視し、電源の残量に応じてフィルタの色を変化させる。
・第６の態様におけるヘッドマウントディスプレイにおいて、変化付与部は、電源の残量を監視し、電源の残量に応じて光射出装置から射出する走査光ＳＬの色相を変化させる。
上記の例によれば、変化付与部は、ヘッドマウントディスプレイの外側（第２の方向Ｐ２）から視認可能とされる虚像の色相を、ヘッドマウントディスプレイの電源の残量に応じて変化させることができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイの使用者は、ヘッドマウントディスプレイの外側からヘッドマウントディスプレイの状態を視認することができる。
・第３の態様のヘッドマウントディスプレイにおいて、さらに、ミラーと可視光透過部材との間の光路上に、色が可変なフィルタ（例えば液晶）を設ける構成とする。変化付与部は、電源の残量を監視し、電源の残量に応じてフィルタの色を変化させる。
・第４の態様におけるヘッドマウントディスプレイにおいて、変化付与部は、電源の残量を監視し、電源の残量に応じて反射型液晶の色を変化させる。
・第６の態様におけるヘッドマウントディスプレイにおいて、さらに、光散乱膜の内側に、色が可変なフィルタ（例えば液晶）を設ける構成とする。変化付与部は、電源の残量を監視し、電源の残量に応じてフィルタの色を変化させる。
・第６の態様におけるヘッドマウントディスプレイにおいて、変化付与部は、電源の残量を監視し、電源の残量に応じて光射出装置から射出する走査光ＳＬの色相を変化させる。
上記の例によれば、変化付与部は、ヘッドマウントディスプレイの外側（第２の方向Ｐ２）から視認可能とされる虚像の色相を、ヘッドマウントディスプレイの電源の残量に応じて変化させることができる。この結果、ヘッドマウントディスプレイの使用者は、ヘッドマウントディスプレイの外側からヘッドマウントディスプレイの状態を視認することができる。
なお、「ヘッドマウントディスプレイの状態」として例示した電源の残量はあくまで一例であり、種々の変更が可能である。例えば、ヘッドマウントディスプレイの状態としては、ヘッドマウントディスプレイの連続駆動時間や、ヘッドマウントディスプレイのハードエラー／ソフトエラーの有無等を採用してもよい。
・変形例４：
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
本発明は、上述の実施形態や実施例、変形例に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態、実施例、変形例中の技術的特徴は、上述の課題の一部または全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部または全部を達成するために、適宜、差し替えや組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
１０…制御部
１２…点灯部
１４…タッチパッド
１６…十字キー
１８…電源スイッチ
２０…画像表示部
２０ａ…画像表示部
２０ｃ…画像表示部
２０ｄ…画像表示部
２１…右保持部
２２…右表示駆動部
２３…左保持部
２４…左表示駆動部
２６…右光学像表示部（光学像表示部）
２６ｃ…右光学像表示部（光学像表示部）
２６ｄ…右光学像表示部（光学像表示部）
２８…左光学像表示部（光学像表示部）
２８ｃ…左光学像表示部（光学像表示部）
２８ｄ…左光学像表示部（光学像表示部）
３０…イヤホンプラグ
３２…右イヤホン
３４…左イヤホン
４０…接続部
４２…右コード
４４…左コード
４６…連結部材
４８…本体コード
５１…送信部
５２…送信部
５３…受信部
５４…受信部
６１…センサー
７０…表示切替部
７０ａ…第２の光学部材
７１…ハーフミラー層
８１…ハーフミラー層
７２…ハーフミラー層（第１の光学部材）
８２…ハーフミラー層（第１の光学部材）
７３…ミラー（表示切替部、第１の態様）
８３…ミラー（表示切替部、第１の態様）
７３ａ…ミラー（表示切替部、第２の態様）
８３ａ…ミラー（表示切替部、第２の態様）
７１ａ…可動式ハーフミラー層（第２の光学部材、第３の態様）
８１ａ…可動式ハーフミラー層（第２の光学部材、第３の態様）
７４…ミラー（第２の光学部材、第３の態様）
８４…ミラー（第２の光学部材、第３の態様）
７５…可視光透過部材
８５…可視光透過部材
７６…反射型液晶（第２の光学部材、第４の態様）
８６…反射型液晶（第２の光学部材、第４の態様）
９３…右光射出装置（光射出部）
９４…左光射出装置（光射出部）
９５…光散乱膜（第２の光学部材、第５の態様）
９６…光散乱膜（第２の光学部材、第５の態様）
７７…波長板
８７…波長板
７２ａ…ハーフミラー層（第１の光学部材、第６の態様）
８２ａ…ハーフミラー層（第１の光学部材、第６の態様）
７８…ハーフミラー層（第２の光学部材、第６の態様）
８８…ハーフミラー層（第２の光学部材、第６の態様）
９０…レンズカバー
９１…蝶番
９２…蝶番
１００…頭部装着型表示装置
１０２…信号光変調部
１０２ａ…合成光形成部
１０２ｂ…青色光源
１０２ｇ…緑色光源
１０２ｒ…赤色光源
１０３…走査光学系
１０３ｃ…周辺部材
１０３ｙ…ミラー枠体
１０４…駆動制御回路
１１０…入力情報取得部
１２０…記憶部
１３０…電源
１３２…無線通信部
１４０…ＣＰＵ
１４２…表示切替部
１４４…検出部
１６０…画像処理部
１７０…音声処理部
１８０…インターフェイス
１９０…表示制御部
２０１…右バックライト制御部
２０２…左バックライト制御部
２１１…右ＬＣＤ制御部
２１２…左ＬＣＤ制御部
２２１…右バックライト
２２２…左バックライト
２４１…右ＬＣＤ
２４２…左ＬＣＤ
２５１…右投写光学系
２５２…左投写光学系
２６１…右導光板
２６２…左導光板
ＰＣＬＫ…クロック信号
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
Ｄａｔａ…画像データー
Ｄａｔａ１…右眼用画像データー
Ｄａｔａ２…左眼用画像データー
Ｐ１…第１の方向
Ｐ２…第２の方向
ＯＡ…外部機器
ＰＣ…パーソナルコンピューター
ＳＣ…外景
ＲＥ…右眼
ＬＥ…左眼
ＶＩ…虚像
ＥＬ…端部
ＭＬ…リレーレンズ
ＧＬ…信号光
ＨＬ…孔
ＳＬ…走査光
ＡＰ…先端部
ＣＰ…中央部
ＥＲ…端部
ＶＲ…視野
ＤＭ１…ダイクロイックミラー
ＤＭ２…ダイクロイックミラー
ＰＬ…画像光
ＰＬＬ…反射光
ＰＬＲ…反射光
ＳＰ…端部
１２…点灯部
１４…タッチパッド
１６…十字キー
１８…電源スイッチ
２０…画像表示部
２０ａ…画像表示部
２０ｃ…画像表示部
２０ｄ…画像表示部
２１…右保持部
２２…右表示駆動部
２３…左保持部
２４…左表示駆動部
２６…右光学像表示部（光学像表示部）
２６ｃ…右光学像表示部（光学像表示部）
２６ｄ…右光学像表示部（光学像表示部）
２８…左光学像表示部（光学像表示部）
２８ｃ…左光学像表示部（光学像表示部）
２８ｄ…左光学像表示部（光学像表示部）
３０…イヤホンプラグ
３２…右イヤホン
３４…左イヤホン
４０…接続部
４２…右コード
４４…左コード
４６…連結部材
４８…本体コード
５１…送信部
５２…送信部
５３…受信部
５４…受信部
６１…センサー
７０…表示切替部
７０ａ…第２の光学部材
７１…ハーフミラー層
８１…ハーフミラー層
７２…ハーフミラー層（第１の光学部材）
８２…ハーフミラー層（第１の光学部材）
７３…ミラー（表示切替部、第１の態様）
８３…ミラー（表示切替部、第１の態様）
７３ａ…ミラー（表示切替部、第２の態様）
８３ａ…ミラー（表示切替部、第２の態様）
７１ａ…可動式ハーフミラー層（第２の光学部材、第３の態様）
８１ａ…可動式ハーフミラー層（第２の光学部材、第３の態様）
７４…ミラー（第２の光学部材、第３の態様）
８４…ミラー（第２の光学部材、第３の態様）
７５…可視光透過部材
８５…可視光透過部材
７６…反射型液晶（第２の光学部材、第４の態様）
８６…反射型液晶（第２の光学部材、第４の態様）
９３…右光射出装置（光射出部）
９４…左光射出装置（光射出部）
９５…光散乱膜（第２の光学部材、第５の態様）
９６…光散乱膜（第２の光学部材、第５の態様）
７７…波長板
８７…波長板
７２ａ…ハーフミラー層（第１の光学部材、第６の態様）
８２ａ…ハーフミラー層（第１の光学部材、第６の態様）
７８…ハーフミラー層（第２の光学部材、第６の態様）
８８…ハーフミラー層（第２の光学部材、第６の態様）
９０…レンズカバー
９１…蝶番
９２…蝶番
１００…頭部装着型表示装置
１０２…信号光変調部
１０２ａ…合成光形成部
１０２ｂ…青色光源
１０２ｇ…緑色光源
１０２ｒ…赤色光源
１０３…走査光学系
１０３ｃ…周辺部材
１０３ｙ…ミラー枠体
１０４…駆動制御回路
１１０…入力情報取得部
１２０…記憶部
１３０…電源
１３２…無線通信部
１４０…ＣＰＵ
１４２…表示切替部
１４４…検出部
１６０…画像処理部
１７０…音声処理部
１８０…インターフェイス
１９０…表示制御部
２０１…右バックライト制御部
２０２…左バックライト制御部
２１１…右ＬＣＤ制御部
２１２…左ＬＣＤ制御部
２２１…右バックライト
２２２…左バックライト
２４１…右ＬＣＤ
２４２…左ＬＣＤ
２５１…右投写光学系
２５２…左投写光学系
２６１…右導光板
２６２…左導光板
ＰＣＬＫ…クロック信号
ＶＳｙｎｃ…垂直同期信号
ＨＳｙｎｃ…水平同期信号
Ｄａｔａ…画像データー
Ｄａｔａ１…右眼用画像データー
Ｄａｔａ２…左眼用画像データー
Ｐ１…第１の方向
Ｐ２…第２の方向
ＯＡ…外部機器
ＰＣ…パーソナルコンピューター
ＳＣ…外景
ＲＥ…右眼
ＬＥ…左眼
ＶＩ…虚像
ＥＬ…端部
ＭＬ…リレーレンズ
ＧＬ…信号光
ＨＬ…孔
ＳＬ…走査光
ＡＰ…先端部
ＣＰ…中央部
ＥＲ…端部
ＶＲ…視野
ＤＭ１…ダイクロイックミラー
ＤＭ２…ダイクロイックミラー
ＰＬ…画像光
ＰＬＬ…反射光
ＰＬＲ…反射光
ＳＰ…端部
Claims (12)
- 使用者が虚像と外景とを視認可能な頭部装着型表示装置であって、
前記使用者の眼前に前記虚像を形成する光学像表示部と、
前記光学像表示部によって形成される前記虚像を、前記頭部装着型表示装置の外側から視認可能とする表示切替部と、
を備える、頭部装着型表示装置。 - 請求項１に記載の頭部装着型表示装置であって、
前記頭部装着型表示装置が前記使用者に装着された場合に、前記光学像表示部が前記使用者の頭部と対向する方向を第１の方向とし、前記第１の方向と逆の方向を第２の方向としたとき、
前記表示切替部は、前記頭部装着型表示装置が前記使用者に装着されていない場合に、前記第２の方向から前記虚像を視認可能とする、頭部装着型表示装置。 - 請求項２に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記頭部装着型表示装置が前記使用者に装着されている装着状態か、前記使用者に装着されていない非装着状態かを検出する検出部を備え、
前記表示切替部は、
前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし、前記非装着状態である場合は前記第２の方向から前記虚像を視認可能とする、頭部装着型表示装置。 - 請求項３に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
画像を表す画像光を生成する画像光生成部と、
前記画像光生成部から受光した前記画像光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と、
前記画像光生成部から受光した前記画像光を前記第２の方向へ導く第２の光学部材と、
を備え、
前記表示切替部は、
前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は、前記画像光生成部から射出された前記画像光を前記第１の光学部材に受光させることで、前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし、
前記頭部装着型表示装置が前記非装着状態である場合は、前記画像光生成部から射出された前記画像光を前記第２の光学部材に受光させることで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能とする、頭部装着型表示装置。 - 請求項３に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
画像を表す画像光を生成する画像光生成部と、
前記画像光生成部から受光した前記画像光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と、
前記第１の光学部材を透過した前記画像光を前記第２の方向へ導く第２の光学部材と、
を備え、
前記表示切替部は、
前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は、前記第２の光学部材を無効とすることで、前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし、
前記頭部装着型表示装置が前記非装着状態である場合は、前記第２の光学部材を有効とすることで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能とする、頭部装着型表示装置。 - 請求項３に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
画像を表す信号光を生成すると共に、生成した前記信号光を任意の方向に射出可能な光射出部と、
前記光射出部から射出された走査光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と、
前記光射出部から射出された走査光を前記第２の方向へ導く第２の光学部材と、
を備え、
前記表示切替部は、
前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は、前記光射出部に対して、前記第１の光学部材が位置する方向に前記信号光を射出させることで、前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし、
前記頭部装着型表示装置が前記非装着状態である場合は、前記光射出部に対して、前記第２の光学部材が位置する方向に前記信号光を射出させることで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能とする、頭部装着型表示装置。 - 請求項３に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
画像を表す画像光を生成する画像光生成部と、
前記画像光生成部から受光した前記画像光の波長を第１の波長から第２の波長へと変調する第３の光学部材と、
前記第１の波長の前記画像光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と、
前記第２の波長の前記画像光を前記第２の方向へ導く第２の光学部材と、
を備え、
前記表示切替部は、
前記頭部装着型表示装置が前記装着状態である場合は、前記第３の光学部材に対して、前記画像光の波長を変調させないことで、前記第１の方向から前記虚像を視認可能とし、
前記頭部装着型表示装置が前記非装着状態である場合は、前記第３の光学部材に対して、前記画像光の波長を前記第２の波長に変調させることで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能とする、頭部装着型表示装置。 - 請求項３から請求項７までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
非可視光を射出可能な発光部であって、前記装着状態において前記使用者の頭部に対向する一の位置に配置された発光部と、
前記非可視光を受光する受光部であって、前記装着状態において前記使用者の頭部に対向する他の位置に配置された受光部と、
を備え、
前記検出部は、
前記受光部の検出値を用いて、前記装着状態と、前記非装着状態とを検出する、頭部装着型表示装置。 - 請求項３から請求項７までのいずれか一項に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記使用者の頭の動きを検出する動き検出部を備え、
前記検出部は、
前記動き検出部によって検出される前記使用者の頭の動きの有無を用いて、前記装着状態と、前記非装着状態とを検出する、頭部装着型表示装置。 - 請求項１から請求項９のいずれかに記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
前記表示切替部によって前記頭部装着型表示装置の外側から視認可能とされる前記虚像を、前記頭部装着型表示装置の状態に応じて変化させる変化付与部を備える、頭部装着型表示装置。 - 請求項２に記載の頭部装着型表示装置であって、さらに、
画像を表す画像光を生成する画像光生成部と、
前記画像光生成部から受光した前記画像光を前記第１の方向へ導く第１の光学部材と、
を備え、
前記表示切替部は、
前記頭部装着型表示装置が前記使用者に装着されていない場合は、前記第１の光学部材によって前記第１の方向に導かれた前記画像光を反射することで、前記第２の方向から前記虚像を視認可能とする、頭部装着型表示装置。 - 使用者が虚像と外景とを視認可能な頭部装着型表示装置の制御方法であって、
（ａ）前記使用者の眼前に前記虚像を形成する工程と、
（ｂ）前記工程（ａ）によって形成される前記虚像を、前記頭部装着型表示装置の外側から視認可能とする工程と、
を備える、頭部装着型表示装置の制御方法。
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|---|---|---|---|
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| JP2013011887A JP6075083B2 (ja) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | 頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法 |
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|---|---|
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ID=51423857
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2013011887A Active JP6075083B2 (ja) | 2013-01-25 | 2013-01-25 | 頭部装着型表示装置および頭部装着型表示装置の制御方法 |
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