JP2022086237A - 虚像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】１つの大きな画像を両眼視によって視認させるに際して、表示の調整に伴う装置の増大や頭部搭載型とするに際してのデザイン性の問題発生を回避又は抑制できる虚像表示装置を提供する。【解決手段】右眼用の第１表示装置１００Ａと、左眼用の第２表示装置１００Ｂと、表示位置を調整する調整装置とを備え、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとが並ぶ第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２について画像光ＭＬを導光して、第１映像と第２映像とを表示し、調整装置は、第１映像と第２映像とにおいて、重畳して視認される重畳領域と、独立して視認される独立領域とを設けるように調整する。【選択図】図３

Description

本発明は、虚像の形成及び観察を可能にするヘッドマウントディスプレイ等である虚像表示装置に関する。

ヘッドマウントディスプレイのように虚像の形成及び観察を可能にする両眼視の虚像表示装置（虚像表示装置）として、観察者の耳側から鼻側に向かって画像光（映像光）を導光するものであって、左右の眼において視認される第１映像及び第２映像の表示位置を変更可能として、かつ、互いに異なる表示内容とするものが知られている（特許文献１参照）。

特開２０２０－１０６６３６号公報

しかしながら、特許文献１に例示するような観察者（装着者）の耳側から鼻側に向かって画像光（映像光）を導光する虚像表示装置の場合、画像光を導光するための導光装置が耳から鼻への左右方向に沿って延びたものとなる。このため、第１映像及び第２映像の表示位置を変更するために、例えば導光装置を左右に動かすとなると、装置全体が大型化したり、頭部搭載型とするに際してのデザイン性に問題が生じたりする可能性がある。

本発明の一態様の虚像表示装置は、右眼用の第１映像を表示する第１表示装置と、左眼用の第２映像を表示する第２表示装置と、第１映像の表示位置と第２映像の表示位置とを調整する調整装置とを備え、第１表示装置及び第２表示装置は、第１表示装置と第２表示装置とが並ぶ第１方向に交差する第２方向について画像光を導光して、第１映像と第２映像とを表示し、調整装置は、第１映像と第２映像とにおいて、重畳して視認される重畳領域と、独立して視認される独立領域とを設けるように調整する。

第１実施形態に係る虚像表示装置を示す概念的な斜視図である。 虚像表示装置の内部構造について一例を説明する側方断面図である。 第１表示装置の姿勢調整としての回転動作について説明するための概念的な平面図である。 調光部材を装着した状態の虚像表示装置を示す概念的な斜視図である。 姿勢調整と装着した調光部材との関係について説明するための概念的な平面図である。 姿勢調整のための取付部材の構造について一例を説明するための概念図である。 姿勢調整における動作方向について説明するための概念図である。 両眼視により認識される映像領域の全体についての概念図である。 表示範囲の調整について説明するための概念図である。 人間の視覚特性について説明するための図である。 装着者の視野について説明するための概念的な図である。 第２実施形態に係る虚像表示装置について、姿勢調整のための取付部材について、一構造例を説明するための概念図である。 虚像表示装置における画像処理による表示領域の調整について説明するための概念図である。 虚像表示装置における画像処理による表示領域の調整について説明するために一部拡大した概念図である。 第３実施形態に係る虚像表示装置について一例を示す概念的な図である。 第４実施形態に係る虚像表示装置について一例を説明するための光路図である。 虚像表示装置の構造について一例を説明するための概念的な図である。 両眼視により認識される映像領域の全体についての概念図である。

〔第１実施形態〕
以下、図１等を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る虚像表示装置について、詳細に説明する。

例えば図１、図２等に示すように、本実施形態の虚像表示装置１００は、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）すなわち頭部搭載型表示装置であり、この虚像表示装置１００を装着した観察者又は使用者に対して虚像による画像光（映像光）を視認させることができるとともに、観察者に外界像をシースルーで視認又は観察させることができる。虚像表示装置１００は、第１表示装置１００Ａと、第２表示装置１００Ｂと、これらを中央で繋ぎつつ支持する支持部材（ブリッジ部を含む）としてのフレームＦＲとを備える。すなわち、フレームＦＲは、第１表示装置１００Ａを構成する光学系と第２表示装置１００Ｂを構成する光学系とを取り付ける取付部材として機能する。さらに、ここでの一例では、当該取付部材が、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂの取付けを行う位置を変更可能となっていることで、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂにおける表示位置を調整する調整装置として機能する。なお、取付部材や調整装置についての詳しい一例は、図５や図６等を参照して後述する。

なお、図１等において、Ｘ、Ｙ、及びＺは、直交座標系であり、＋Ｘ方向は、虚像表示装置１００を装着した観察者又は装着者ＵＳの両眼ＥＹの並ぶ横方向に対応し、＋Ｙ方向は、装着者ＵＳにとっての両眼ＥＹの並ぶ横方向に直交する上方向に相当し、＋Ｚ方向は、装着者ＵＳにとっての前方向又は正面方向に相当する。±Ｙ方向は、鉛直軸又は鉛直方向に平行になっている。上記各方向について、例えば、±Ｘ方向は、例えば右眼用の第１表示装置１００Ａから左眼用の第２表示装置１００Ｂに向かう方向と平行な方向である、と捉えることもできる。以上のように、±Ｘ方向は、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとが並ぶ方向（左右方向）であり、以下、この方向を第１方向Ｄ１とする。また、第１方向Ｄ１に交差する方向を第２方向Ｄ２とし、ここでは、±Ｘ方向に垂直な±Ｙ方向（上下方向）を、第２方向Ｄ２とする。なお、図示では、－Ｙ方向が、第２方向Ｄ２の代表的一例となっている。

図１及び図２に示すように、また、既述のように、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、右眼用の虚像と左眼用の虚像とをそれぞれ形成する部分である。なお、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとは、光学的に同等の構造を有するため、図２では、第１表示装置１００Ａについてのみ示し、第２表示装置１００Ｂについては図示や説明を省略する。

図２に示すように、本実施形態の虚像表示装置１００において、右眼用の第１表示装置１００Ａは、光学的な要素として、表示素子８０と導光系９０とを備える。導光系９０は、表示素子８０からの画像光ＭＬを射出瞳ＥＰの形成位置に導く。すなわち、第１表示装置１００Ａは、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２について画像光ＭＬを導光する。なお、図示のように、第１表示装置１００Ａは、反射面を有して画像光ＭＬの光路を折り曲げて種々の方向に導いているが、表示素子８０から射出瞳ＥＰにかけての全体として、第２方向Ｄ２について、つまり縦方向について画像光ＭＬを導光していると言える。ここでは、以上のように、個々の箇所では種々の方向に導きつつも全体としては、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に導光していれば、第１表示装置１００Ａは、画像光ＭＬを第２方向Ｄ２について導光しているものとする。

表示素子８０は、パネル型の映像素子（画像光生成装置）である。表示素子８０は、例えば有機ＥＬ（有機エレクトロルミネッセンス、Organic Electro-Luminescence）等の自発光型の表示デバイスであり、２次元の表示面ＳＳａにカラーの静止画又は動画を形成する。また、表示素子８０は、図示を省略する表示制御回路に駆動されて表示動作を行う。さらに、表示素子８０は、有機ＥＬに限らず、無機ＥＬ、ＬＥＤアレイ、有機ＬＥＤ、レーザーアレイ、量子ドット発光型素子等に置き換えることができる。表示素子８０は、自発光型の画像光生成装置に限らず、ＬＣＤその他の光変調素子で構成され、当該光変調素子をバックライトのような光源によって照明することによって画像を形成するものであってもよい。表示素子８０として、ＬＣＤに代えて、ＬＣＯＳ（Liquid crystal on silicon, ＬＣｏＳは登録商標）や、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。

導光系９０は、投射光学系２１と、プリズム２２と、シースルーミラー２３とを備える。投射光学系２１は、表示素子８０から射出された画像光ＭＬを平行光束に近い状態に集光する。投射光学系２１は、図示の例では単レンズであり、入射面と、射出面とを有する。プリズム２２は、入射面と、内反射面と、射出面とを有し、投射光学系２１から射出された画像光ＭＬを入射面に屈折させつつ入射させ、内反射面で全反射させ、射出面から屈折させつつ射出させる。シースルーミラー２３は、プリズム２２から射出された画像光ＭＬを射出瞳ＥＰに向けて反射する。射出瞳ＥＰは、表示面ＳＳａ上の各点からの画像光が所定の発散状態又は平行状態で表示面ＳＳａ上の各点の位置に対応する角度方向から重畳するように入射する位置となっている。

投射光学系２１とプリズム２２とは、表示素子８０とともにケース５１に収納されている。ケース５１は、遮光性の材料で形成され、表示素子８０を動作させる不図示の駆動回路を内蔵している。ケース５１の開口は、プリズム２２からシースルーミラー２３に向かう画像光ＭＬを妨げないサイズを有する。ケース５１の開口については、単なる開口としないで光透過性を有する保護カバーで覆うことができる。ケース５１に対しては、支持板５４を介してシースルーミラー２３が支持されている。ケース５１又は支持板５４は、フレームＦＲ（図１参照）に支持されていて、例えば支持板５４とシースルーミラー２３とによって外観部材１０３が構成される。

導光系９０は、軸外し光学系である。つまり、導光系９０を構成する投射光学系２１、プリズム２２、及びシースルーミラー２３は、軸外し光学系を形成するように配置されている。なお、導光系９０が軸外し光学系であるとは、導光系９０を構成する光学素子２１，２２，２３において、少なくとも１つの反射面又は屈折面への光線の入射の前後で光路が全体として折れ曲がることを意味する。また、上記のような軸外し光学系である導光系９０の光軸ＡＸは、横断面で見た場合、Ｚ字状の配置となっている。つまり、図示において、投射光学系２１から内反射面までの光路と、内反射面からシースルーミラー２３までの光路と、シースルーミラー２３から射出瞳ＥＰまでの光路とが、Ｚ字状に２段階で折り返される配置となっている。

なお、図示において、中間像ＭＭは、プリズム２２とシースルーミラー２３との間に形成されている。

射出瞳ＥＰには、シースルーミラー２３を通過した外界光ＨＬも入射する。つまり、虚像表示装置３００を装着した装着者ＵＳは、外界像に重ねて、画像光ＭＬによる虚像を観察することができる。

ここで、図３において、状態α１及び状態α２として比較して示すように、上記のような構成を有する第１表示装置１００Ａは、垂直軸方向すなわち第２方向Ｄ２である±Ｙ方向について、軸回転可能となっている。特に、本実施形態では、射出瞳ＥＰの中心位置ＥＯを通る軸を回転の中心として、第１表示装置１００Ａの全体が軸回転している。これにより、虚像表示装置１００は、第１表示装置１００Ａによって表示される画像（虚像）の位置（角度）変更を可能にしている。なお、状態α３として示すように、第２表示装置１００Ｂについても、同様に、全体が軸回転することで、表示される画像の位置（角度）変更がなされる。

上記状態α１～α３についてより具体的に説明すると、まず、図示のうち、状態α１は、第１表示装置１００Ａの回転前の様子を示しており、画像光ＭＬのうち、中心位置ＥＯに入射する成分についての光路が併せて示されている。状態α１の場合、第１表示装置１００Ａから射出される画像光ＭＬとしての光線のうち、基準成分ＭＬａは、装着者ＵＳの眼ＥＹの前方方向であるＺ方向を画像の中心とするように設計されている。

上記に対して、図示のうち、状態α２では、状態α１から中心位置ＥＯを回転中心として、第１表示装置１００Ａを構成する光学系全体が方向Ｘから方向Ｚに向かって１０°Ｙ軸回転している。この場合、状態α１では、正面（画角０°の方向）に見えた画像（虚像）すなわち基準成分ＭＬａによる画像が、状態α２では、中心から外れた位置（画角１０°の方向）に移動したものとして視認されることになる。なお、虚像の見え方についてより詳しくは、図８等を参照して後述する。

また、上述した第１表示装置１００Ａの場合と同様の軸回転が、図示のうち、状態α３に示すように、第２表示装置１００Ｂにおいてもなされる。ただし、第２表示装置１００Ｂでは、回転方向が、第１表示装置１００Ａとは逆で、中心位置ＥＯを回転中心として、第２表示装置１００Ｂを構成する光学系全体が方向Ｚから方向Ｘに向かって１０°Ｙ軸回転している。この場合、画像光ＭＬのうち、基準成分ＭＬｂによる画像が、中心から外れた位置（画角１０°の方向）に移動したものとして視認されることになる。

以上のようにすることで、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂを軸回転させることにより、虚像表示装置１００は、左右画像の重なり度合を制御することで、ＦＯＶを調整できる、特に、拡大できるものとなっている。

なお、虚像表示装置１００は、図４及び図５に例示するように、調光部材としてのシェードＳＨにより眼前側の全体を覆うことも可能である。この場合、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂについての上記のような姿勢調整があっても、すなわち図５において矢印ＡＡ，ＡＢに示すような方向に第１表示装置１００Ａや第２表示装置１００Ｂが移動しても、このような光学系の変動が、シェードＳＨによって、装着者ＵＳ以外の他者からは見えにくいようにできる。見方を変えると、シェードＳＨは、位置変更可能な第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂを覆う部材となっている。なお、虚像表示装置１００には、装着者ＵＳの鼻ＮＳに当接するノーズパッドＮＤが設けられている。ノーズパッドＮＤやテンプルＴＭにより、フレームＦＲやシェードＳＨが装着者ＵＳに対して支持固定される。

以下、図６等を参照して、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂの姿勢調整（軸回転）を可能とするための一構造例について説明する。なお、図６等では、第１表示装置１００Ａを代表して説明し、第２表示装置１００Ｂについては、同様であるので、図示や説明を省略する。

図６は、第１表示装置１００Ａにおける姿勢調整のための取付部材ＭＰの構造について一例を説明するための概念図であり、図７は、姿勢調整における動作方向について説明するための概念図である。なお、図示では、簡略化のため、第１表示装置１００Ａを構成する光学系を含む外観部材１０３の位置変更によって姿勢調整を示しているが、実際には、シースルーミラー２３等を含む第１表示装置１００Ａを構成する光学系全体の位置変更がなされる。

図６のうち、上欄β１に示すように、フレームＦＲには、複数個所（図示の例では２か所）に穴部（開口部、開口）ＨＬ１，ＨＬ２が設けられている。一方、上欄β１及び下欄β２に示すように、外観部材１０３には、穴部ＨＬ１，ＨＬ２に嵌合せ可能な突起部ＰＲが設けられている。すなわち、図示の例では、突起部ＰＲは、穴部ＨＬ１に嵌め込まれているが、穴部ＨＬ２にも嵌め込み可能となっており、穴部ＨＬ１，ＨＬ２は、図３を参照して説明したように、射出瞳ＥＰの中心位置ＥＯを中心とする回転移動に沿った姿勢変更を可能とするように、配列されている。すなわち、突起部ＰＲの嵌合せ位置を変更することで、所望の姿勢変更を可能としている。言い換えると、穴部ＨＬ１，ＨＬ２と突起部ＰＲとは、支持部材としてのフレームＦＲにおける第１表示装置１００Ａの支持位置を変更する取付部材ＭＰとして機能し、フレームＦＲの複数個所に設けられた嵌合せ可能な嵌合部材ＦＦとなっている。また、取付部材ＭＰは、第１表示装置１００Ａによる第１映像の表示位置を調整する調整装置ＡＥを構成するものともなっている。

より具体的に説明すると、図７に示すように、穴部ＨＬ１，ＨＬ２は、フレームＦＲにほぼ沿って並んでおり、第１表示装置１００Ａは、例えば図３に例示したような、Ｙ方向を軸方向として中心位置ＥＯを回転中心とする光学系の姿勢変更が可能である。すなわち、穴部ＨＬ１に突起部ＰＲを嵌め合せた第１の状態（図３の状態α１）と穴部ＨＬ２に突起部ＰＲを嵌め合せた第２の状態（図３の状態α２）とに切り替えることで、第１表示装置１００Ａによる第１映像の表示位置を、中心寄り（鼻側）とするか外寄り（耳側）とするかの選択が可能となる。

さらに、図７において矢印Ｄａ，Ｄｂに示すように、穴部ＨＬ１，ＨＬ２には、上述した姿勢変更に対応する回転方向に応じた方向に沿って、移動可能とする調整しろ（隙間）ＤＴが設けられている。これにより、第１表示装置１００Ａの姿勢についての微調整が可能となっている。なお、嵌合部材ＦＦを構成する穴部ＨＬ１，ＨＬ２や突起部ＰＲの形状については、種々の態様が考えられる。図示の一例では、回転方向に応じた方向以外の方向については、隙間が生じないようにして移動を抑制する形状となっている。

なお、図示等を省略するが、第２表示装置１００Ｂについても同様に、取付部材として機能する突起部が設けられており、これに応じた複数の穴部がフレームＦＲに設けられている。すなわち、上記取付部材は、第２表示装置１００Ｂによる第２映像の表示位置を調整する調整装置を構成する。まとめると、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとに設けた取付部材が、調整装置として機能する。

以下、図８等を参照して、上記構成の虚像表示装置１００における虚像の見え方について、より詳しく説明する。図８は装着者ＵＳの両眼視により認識される映像領域の全体について説明するための概念図である。また、図９は、人間の視覚特性について説明するための図であり、図１０は、装着者ＵＳの視野について説明するための概念的な図である。

まず、図８のうち上欄γ１に例示するように、装着者ＵＳの右眼ＥＹａにより視認される虚像についての仮想的な領域、すなわち画像光ＭＬを導光して右眼用の第１映像ＩＭａを表示する第１表示装置１００Ａからの画像光ＭＬに由来して視認される映像領域を第１映像領域ＰＡａとする。同様に、左眼ＥＹｂにより視認される虚像についての仮想的な領域、すなわち画像光ＭＬを導光して左眼用の第２映像ＩＭｂを表示する第２表示装置１００Ｂからの画像光ＭＬに由来して視認される映像領域を第２映像領域ＰＡｂとする。さらに、両眼ＥＹａ，ＥＹｂで第１映像ＩＭａ及び第２映像ＩＭｂを視認した結果、装着者ＵＳの脳内において一の画像として認識される仮想上の全体映像領域を映像領域ＰＡとする。

本実施形態では、既述のように、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとにおいて、姿勢調整が可能となっている。すなわち、眼ＥＹａ，ＥＹｂにおける表示位置に相当する画像光ＭＬの射出角度を調整することが可能になっている。この場合、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとからの画像光ＭＬのうち、双方で重畳する角度範囲（画角）で射出される成分については、両眼ＥＹａ，ＥＹｂにおいて共通する１つの画像として認識される。一方、画像光ＭＬのうち、上記以外の成分については、第１表示装置１００Ａのみからあるいは第２表示装置１００Ｂのみから射出されるものとして、眼ＥＹａ，ＥＹｂのうち対応する側においてのみ視認されるものとなる。

ここでは、図示のように、右眼側については、第１映像領域ＰＡａのうち、左右の眼ＥＹａ，ＥＹｂで共通するものと視認される範囲すなわち画像光ＭＬが射出される角度範囲が重畳する領域を重畳領域Ｐａ１とし、独立している視認される範囲すなわち角度範囲が重畳しない領域を、独立領域Ｐａ２とする。

同様に、左眼側については、第２映像領域ＰＡｂのうち、左右の眼ＥＹａ，ＥＹｂで共通するものと視認される範囲すなわち画像光ＭＬが射出される角度範囲が重畳する領域を重畳領域Ｐｂ１とし、独立している視認される範囲すなわち角度範囲が重畳しない領域を、独立領域Ｐｂ２とする。

この場合、例えば右眼用の重畳領域Ｐａ１と左眼用の重畳領域Ｐｂ１とにおいて、同じ画像を表示させることで、装着者ＵＳは、１つの画像として認識する。一方、重畳領域Ｐａ１とこれに続く独立領域Ｐａ２とは、１つの繋がった画像として認識する。同様に、重畳領域Ｐｂ１とこれに続く独立領域Ｐｂ２とについても、１つの繋がった画像として認識する。すなわち、以上の場合、仮想上の全体映像領域である映像領域ＰＡは、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１に相当し、中央部の一の画像として脳内で重畳されて認識される中央領域ＰＡｃと、独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２に相当する周辺領域ＰＡａｐ，ＰＡｂｐとが繋がった１つの大きなものとして認識されることになる。この結果として、下欄γ２に例示するように、中央領域ＰＡｃ（重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１）に表示される画像オブジェクトＯＢ１（ロケットの画像オブジェクト）を含む画像と、周辺領域ＰＡａｐ，ＰＡｂｐ（独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２）に表示される画像オブジェクトＯＢ２，ＯＢ３（惑星の画像や月の画像オブジェクト）を含む画像とが全体として１つの大きな画像として視認させることができる。つまり、ＦＯＶを拡大する調整ができる。

また、以上の場合、中央領域ＰＡｃの画像、すなわち画像オブジェクトＯＢ１を含む画像については、適宜画像処理を施すことで立体視画像が可能である。一方、画像オブジェクトＯＢ２，ＯＢ３を含む画像については、片眼視のため、平面画像のみの表示が可能ということになる。

さらに、本実施形態では、例えば図６等を参照して説明したように、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとについて、姿勢調整の度合いを調整することで、表示位置の変更あるいは選択が可能である。すなわち、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１や独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２について、各表示範囲（領域）をどの程度の範囲とするかについての調整が可能となっている。

以下、図９を参照して、表示範囲の調整について一例を説明する。なお、ここでは、前提として、各表示装置１００Ａ，１００Ｂにおける光学系で横方向ＦＯＶ５０°（全画角）の画像がそれぞれ形成されるものとし、図６等を参照した一例において、第１の固定穴としての穴部ＨＬ１に各表示装置１００Ａ，１００Ｂの光学系を固定した場合、画像重ね合わせの範囲が横方向ＦＯＶ４０°（全画角）となるものとする。また、第２の固定穴としての穴部ＨＬ２に各表示装置１００Ａ，１００Ｂの光学系を固定した場合、画像重ね合わせの範囲が横方向ＦＯＶ３５°（全画角）となるものとする。なお、以上の場合、いずれの態様においても、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１の全画角を±２０°以上（すなわち半画角±１０°以上）の状態を確保している。この場合、良好な画像形成が必要な範囲について、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１によってカバーした状態が維持される。

図９のうち、上欄δ１は、穴部ＨＬ１を利用した態様における各表示装置１００Ａ，１００Ｂにおける視認状態を、状態Ｑ１として示しており、穴部ＨＬ２を利用した態様における視認状態を、状態Ｑ２として示している。また、下欄δ２は、穴部ＨＬ１を利用した態様における仮想上の全体映像領域を映像領域ＰＡの状態を状態Ｒ１として示しており、穴部ＨＬ２を利用した態様における映像領域ＰＡの状態を状態Ｒ２として示している。

以上の場合、状態Ｑ１では、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１における横方向の幅Ｗｃが、横方向ＦＯＶ４０°に相当するものとなっており、独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２における横方向の幅Ｗａ，Ｗｂが、それぞれ５０°－４０°＝１０°に相当するものとなっている。したがって、状態Ｒ１に示す映像領域ＰＡは、これらを合わせた全体として、合成横方向ＦＯＶ６０°（＝４０°＋１０°＋１０°）の画像が得られることになる。

同様に、状態Ｑ２では、状態Ｑ１と比較して表示範囲が矢印ＡＡ１，ＡＡ２に示す方向にシフトすることで、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１における横方向の幅ＷＷｃが、横方向ＦＯＶ３５°に相当するものとなっており、独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２における横方向の幅ＷＷａ，ＷＷｂが、それぞれ５０°－３５°＝１５°に相当するものとなっている。したがって、状態Ｒ２に示す映像領域ＰＡは、これらを合わせた全体として、合成横方向ＦＯＶ６５°（＝３５°＋１５°＋１５°）の画像が得られることになる。つまり、各幅ＷWｃ等について状態Ｒ１と比較することで明らかなように、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１が狭くなる半面、全体としての映像領域ＰＡは、広くなっている。つまり、上記態様では、横方向の画角を変更している（広げている）。

なお、表示素子８０における画像表示の態様については、上記変更に応じて種々変更することが考えられる。

また、以上の場合、映像領域ＰＡについてのアスペクト比（縦横比）についても、上記重畳度合いや表示素子８０の縦横比を適宜調整することで、種々の設定に設定可能にできるようにしてもよい。例えば、状態Ｒ１では、９：１６となるようにする一方、状態Ｒ２では、１：２．３５のシネスコのサイズになるようにする、といった態様とすることが考えらえる。

また、以上のような調整に際して、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２との境界位置等が合致するように必要に応じて微調整を行うべく、図７に例示した調整しろＤＴは、重畳領域の範囲を調整する方向に延びている。

ここで、以上のような構成とする場合、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１すなわち人間の眼の視野のうち中心に近い側と、独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２すなわち人間の眼の視野のうち周辺側とにおいて、画像の状態が異なることになる。これに対して、図１０等を参照して、人間の眼に関する特性について説明する。図１０は、人間の視覚特性について説明するための図である。図１０に示すように、眼の並ぶ左右方向に関する人間の視野角（半角）のうち、網膜像が中心窩に映じて解像力が優れた中心視を行える範囲ＲＡ１は、約１°程度までであり、視力１．０程度の視力があってもある程度以上の解像が維持できるのは２°程度までで、それ以上の視野角では、急に解像性能は落ちる。また、数字や文字の認識ができる範囲ＲＡ２は、約５°程度までである。さらに、色や輝度が変化する場合にこれを感知できる色の弁別限界の範囲ＲＡ３は、約２０°～２５°程度までである。すなわち、人間の視力は、視野角が広がるとともに急速に落ちる。これに応じて、本実施形態では、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２とを合わせた全体領域の画角を５０°以上とし、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１の周辺側における独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２を２０°～２５°または－２０°～－２５°とすることで、広画角な画像を提供しつつ、画質の劣化を感じさせない態様としている。

さらに、図１１を参照して、図１０を参照して説明した事項について、虚像表示装置１００の装着者ＵＳの視野範囲の特性として説明する。まず、図１１において、第１欄ε１～第３欄ε３は、装着者ＵＳの視野について説明するための概念的な図であり、第１欄ε１は、水平視野の様子を示し、第２欄ε２は、鉛直（垂直）視野の様子を示し、第３欄ε３は、面に投影された視野（視線方向についての視野の広がり）の様子を示している。ここで、各図中において、弁別視野Ｖ１とは、視力などの視機能が優れている中心領域（画角約５°以内）であり、有効視野Ｖ２とは、眼球運動だけで瞬時に情報需要できる領域（水平約３０°、垂直２０°以内）であり、安定注視野Ｖ３とは、眼球・頭部運動で無理なく注視でき、効果的な情報需要ができる領域（水平６０～９０°、垂直４５～７０°以内）である。これらのうち、弁別視野Ｖ１を念頭において、例えば映像を眺めている装着者ＵＳの視線方向は、通常ほぼ正面方向であると考えれば、弁別視野Ｖ１に対して画像の中心から十分な範囲に中央領域ＰＡｃを設けて立体視画像が形成可能な範囲が視機能が優れた範囲を含むようにすれば、周辺領域ＰＡａｐ，ＰＡｂｐが平面画像であっても、あたかも表示エリアの画像全体において立体視画像を行っているかのように見せることができる。すなわち、図８等に示した中央領域ＰＡｃが、少なくとも弁別視野Ｖ１（画角５°程度）の範囲を視認範囲として含む、さらには、文字を識別できる範囲と考えられる画角１０°の範囲である視野ＶＸ（有効視野Ｖ２よりは狭い範囲）を視認範囲として含むようにすることで、立体画像の視認や文字の多い画像の認識等種々の画像の視認を確保した上で画像表示エリアを拡張させることができる。

これに対して、本実施形態では、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１の画角を±１０°以上とすることで、良好な視認性を要する範囲を、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１とする状態を確保している。

以上のように、本実施形態の虚像表示装置１００では、右眼用の第１映像ＩＭａを表示する第１表示装置１００Ａと、左眼用の第２映像ＩＭｂを表示する第２表示装置１００Ｂと、第１映像の表示位置と第２映像の表示位置とを調整する調整装置ＡＥとしての取付部材ＭＰとを備え、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂは、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとが並ぶ第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２について画像光ＭＬを導光して、第１映像ＩＭａと第２映像ＩＭｂとを表示し、調整装置ＡＥは、第１映像ＩＭａと第２映像ＩＭｂとにおいて、重畳して視認される重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と、独立して視認される独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２とを設けるように調整する。

上記虚像表示装置１００では、第１映像ＩＭａの表示位置と第２映像ＩＭｂの表示位置とを調整する調整装置ＡＥとしての取付部材ＭＰが、第１映像ＩＭａと第２映像ＩＭｂとにおいて、重畳して視認される重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と、独立して視認される独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２とを設けていることで、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２とを合わせた１つの大きな画像を両眼視によって視認させることができる。また、このような調整を行うに際して、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとが並ぶ第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２について画像光ＭＬを導光するものとなっていることで、調整に伴う装置の増大や頭部搭載型とするに際してのデザイン性の問題発生を回避又は抑制できる。

〔第２実施形態〕
以下、図１２等を参照して、第２実施形態に係る虚像表示装置について一例を説明する。図１２は、本実施形態に係る虚像表示装置について、姿勢調整のための取付部材について、一構造例を説明するための概念図であり、図７に対応する図である。

本実施形態に係る虚像表示装置は、第１実施形態で例示した虚像表示装置１００の変形例であり、調整装置ＡＥの構造を除いて、第１実施形態の場合と同様であるので、虚像表示装置の全体に関する説明は省略する。

図１２において、調整装置ＡＥとしての取付部材ＭＰは、突起部ＰＲに嵌合せ可能な複数の穴部ＨＬ１，ＨＬ２が設けられた嵌合部材で構成されている点においては、第１実施形態の場合と同様であるが、ピン等で瞳中心の回転規制と位置固定をガタ無く行い固定をするものであり、微調整のための隙間を有しない点において、異なっている。本実施形態では、左右画素の位置調整を回路で行うことで、微調整が可能な構成となっている。言い換えると、本実施形態では、回路的な左右画素の位置調整と取付部材ＭＰとが協働して調整装置ＡＥとして機能している。

理想としては、穴部ＨＬ１あるいは穴部ＨＬ２に突起部ＰＲを嵌め合せることで、理想上の位置に表示がなされることが望ましい。しかしながら、個体ごとの誤差等により、理想の位置から若干の位置ずれが発生する可能性がある。第１実施形態では、図７を参照して例示したように、穴部ＨＬ１，ＨＬ２に調整しろ（隙間）ＤＴを設けて微調整可能とすることで、対応していた。これに対して、本実施形態では、回路的処理により、当該微調整を可能としている。

以下、図１３及び図１４を参照して、実施形態に係る虚像表示装置における回路的な左右画素の位置調整について、一例を説明する。

図１３は、虚像表示装置における画像処理による表示領域の調整について説明するための概念図であり、図１４は、虚像表示装置における画像処理による表示領域の調整について説明するために図１３の一部について抽出したものを拡大した概念図である。

図１３に示すように、本実施形態では、左右画素の位置調整を回路で行うべく、虚像表示装置１００は、表示対象として入力される画像データＭＤについて各種画像処理を行う画像処理装置ＧＰを有する。画像処理装置ＧＰは、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂを構成する表示素子８０に接続されており、画像データＭＤについての処理結果として、表示素子８０における表示動作の内容としての映像データを出力する。

画像処理装置ＧＰは、各種画像処理の１つとして、第１表示装置１００Ａ及び第２表示装置１００Ｂにおける表示領域を変更する。すなわち、上述した左右画素の位置調整を行う。また、結果的に、画像処理装置ＧＰは、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２との境界位置を調整するものとなっている。

さらに、以上について、見方を変えると、画像処理装置ＧＰは、調整装置ＡＥを構成するものとなっている。

また、図１３に示す例示では、上記のほか、認識させたい全体としての映像領域についての理想の状態を、理想映像領域ＰＡｉとして示している。また、この時の中央領域を理想中央領域ＰＡｃｉとし、周辺領域を理想周辺領域ＰＡａｐｉ，ＰＡｂｐｉとする。この上で、実際の第１映像ＩＭａ，ＩＭｂが上記理想映像領域ＰＡｉに合致しているか否かを確認するための基準点として、理想中央領域ＰＡｃｉ上の四隅に基準点ＳＳ１～ＳＳ４を設定しておく。具体的には、基準点ＳＳ１～ＳＳ４は、例えばパネル型の表示素子８０においてマトリクス状に設けられた画素に相当する。

なお、説明を簡略化するため、図示の一例では、第２表示装置１００Ｂにより表示される第２映像ＩＭ２の表示位置が理想映像領域ＰＡｉに合致しているものとし、第１表示装置１００Ａにより表示される第１映像ＩＭ１の表示位置について、理想の位置からずれている場合（すなわち第２映像ＩＭ２に対して第１映像ＩＭ１がずれている場合）に、第１映像ＩＭ１について、必要な微調整を回路的に行うものとする。具体的には、図１３に示す場合の第１映像ＩＭａでは、状態Ｋ１に示すように、第１表示装置１００Ａの表示素子８０において、基準点ＳＳ１，ＳＳ２が少しずれてしまっていたとする。これは、仮に理想的な組付け（ずれの無い組付け）の状態になっていれば、表示素子８０を構成する画素列のうち、２００列目に基準点ＳＳ１，ＳＳ２が表示されるべきであるが、実際には理想的な状態（ずれの無い状態）から２画素分ずれていたとする。この場合、状態Ｋ２に示すように、２画素分のずれを考慮して２０２列目に基準点ＳＳ１，ＳＳ２が表示されるように、調整装置ＡＥとしての画像処理装置ＧＰによって、第１映像ＩＭａの表示領域全体をシフトさせることで、理想映像領域ＰＡｉに合致した状態にすることができる。

なお、上記は一例であり、左右のずれを調整できれば、第２映像ＩＭ２を基準とする場合に限らず、種々の態様が考えられる。

以上のように、本実施形態においても、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２とを合わせた１つの大きな画像を両眼視によって視認させることができる。また、このような調整を行うに際して、第１表示装置１００Ａと第２表示装置１００Ｂとが並ぶ第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２について画像光ＭＬを導光するものとなっていることで、調整に伴う装置の増大や頭部搭載型とするに際してのデザイン性の問題発生を回避又は抑制できる。特に、本実施形態では、回路的な処理によって表示領域を適切な状態にできる。

〔第３実施形態〕
以下、図１５を参照して、第３実施形態に係る虚像表示装置について一例を説明する。図１５は、本実施形態に係る虚像表示装置について一例を示す概念的な図であり、図２や図３に対応する図である。

本実施形態に係る虚像表示装置は、光学系の構成が異なる一例について示しており、各表示装置についての姿勢調整の方法等については、第１実施形態等の場合と同様であるので、詳細については省略する。

本実施形態に係る虚像表示装置３００（第１表示装置３００Ａ）は、図示のうち、第１欄ζ１に示すように、表示素子８０と、導光系３９０とを備える。このうち、導光系３９０は、平板状のシースルーミラー３９１と、凹面ミラー３９２とを有し、いわゆるバードバス型の光学系となっている。以下、画像光ＭＬの光路に沿って説明すると、まず、表示素子８０から射出された画像光ＭＬは、シースルーミラー３９１において一部が反射され凹面ミラー３９２に向かい、凹面ミラー３９２において反射されて、再度シースルーミラー３９１に向かう成分のうち、一部がシースルーミラー３９１を透過することで、射出瞳ＥＰに到達する。なお、凹面ミラー３９２についてもシースルーミラーとすることで、外界光を重畳して視認可能な構成としてもよい。

本実施形態においても、第２欄ζ２及び第３欄ζ３に示すように、垂直軸方向すなわち第２方向Ｄ２である±Ｙ方向について、射出瞳ＥＰの中心位置ＥＯを通る軸を回転の中心として、第１表示装置３００Ａ及び第２表示装置３００Ｂの全体が軸回転可能となっている。これにより、本実施形態においても、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２とを合わせた１つの大きな画像を両眼視によって視認させることができる。また、このような調整を行うに際して、第１表示装置３００Ａと第２表示装置３００Ｂとが並ぶ第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２について画像光ＭＬを導光するものとなっていることで、調整に伴う装置の増大や頭部搭載型とするに際してのデザイン性の問題発生を回避又は抑制できる。

〔第４実施形態〕
以下、図１６等を参照して、第４実施形態に係る虚像表示装置について一例を説明する。図１６は、本実施形態に係る虚像表示装置４００について一例を説明するための光路図であり、図１７は、虚像表示装置４００の構造について一例を説明するための概念的な図である。また、図１８は、両眼視により認識される映像領域ＰＡの全体についての概念図であり、図８に対応する図である。

上記各実施形態では、第１及び第２映像ＩＭａ，ＩＭｂの表示位置を、眼の並ぶ左右方向（水平方向、横方向）について変更していた。つまり、横方向の画角を変更するものとなっていた。これに対して、本実施形態では、眼の並ぶ左右方向（水平方向、横方向）に交差する方向について変更している点において、他の実施形態と異なっている。なお、本実施形態では、一例として、眼の並ぶ左右方向（水平方向、横方向）に垂直な上下方向（垂直方向、縦方向）について表示位置を変更する場合について説明する。つまり、縦方向の画角を変更するものとなっている。

まず、本実施形態の場合、虚像表示装置４００は、図１６の第１欄η１～第３欄η３に示すように、画像光ＭＬについて、水平軸方向すなわち第１方向Ｄ１である±Ｘ方向について、射出瞳ＥＰの中心位置ＥＯを通る軸を回転の中心として、第１表示装置４００Ａ及び第２表示装置４００Ｂの全体が軸回転可能となっている。なお、第１欄η１は、回転前の状態（傾き０°の状態）を示しており、第２欄η２は、上方向（＋Y方向）に傾けた状態を示しており、第３欄η３は、下方向（－Y方向）に傾けた状態（例えば１０°傾き有りの状態）を示している。

以下、図１７を参照して、上記のような姿勢調整を可能とする虚像表示装置４００について構造の一例を説明する。図１７のうち、第１欄λ１は、虚像表示装置４００の概念的な側面図であり、第２欄λ２は、虚像表示装置４００の概念的な正面図であり、第３欄λ３は、虚像表示装置４００の概念的な斜視図である。

図１７に示す一例の虚像表示装置４００は、フレームＦＲにおいて、図１６を参照して説明した光路の変更を行うための虚像表示装置４００の姿勢変更を可能とするように、穴部ＨＬ１，ＨＬ２が配列されている。具体的には、図示の一例では、フレームＦＲが＋Ｙ方向について円弧を描くような曲面を有しており、穴部ＨＬ１，ＨＬ２が、＋Ｙ方向について配列されている。なお、各穴部ＨＬ１，ＨＬ２は、＋Ｘ方向について並ぶ一対構成として設けられている。また、突起部ＰＲは、各穴部ＨＬ１等に対応して嵌合部材ＦＦとして機能すべく、＋Ｘ方向について並ぶ一対構成となっており、各表示装置４００Ａ，４００Ｂの導光系９０を収めるケース５１の上端において両端に設けられている。以上のような構成とすることで、上下方向（垂直方向、縦方向）について表示位置の変更が可能となる。図示の一例では、右眼用の第１表示装置４００Ａが、相対的に左眼用の第２表示装置４００Ｂよりも上方側に位置変更されている。したがって、この場合の表示位置については、図１８のうち、第１欄ξ１に示すように、第１映像領域ＰＡａは、上下方向について、下方側の重畳領域Ｐａ１と上方側の独立領域Ｐａ２とに区切られる。同様に、第２映像領域ＰＡｂは、上下方向について、上方側の重畳領域Ｐｂ１と下方側の独立領域Ｐｂ２とに区切られる。また、第２欄ξ２に示すように、認識される仮想上の全体映像領域としての映像領域ＰＡとしては、縦方向につながれた１枚の画像となる。

なお、上下方向の差異のつけ方については、上記一例に限らず種々の態様が可能であり、例えば左右の一方を、第２欄η２に示すように、画像の中心が水平よりも上方側になるようにし、かつ、他方を、第３欄η３に示すように、画像の中心が水平よりも下方側になるようにしてもよい。あるいは、いずれかを水平方向にし、他方を水平よりも下方側あるいは上方側にしてもよい。

本実施形態においても、射出瞳ＥＰの中心位置ＥＯを通る軸を回転の中心として、第１表示装置４００Ａ及び第２表示装置４００Ｂの全体が軸回転可能となっている。これにより、本実施形態においても、重畳領域Ｐａ１，Ｐｂ１と独立領域Ｐａ２，Ｐｂ２とを合わせた１つの大きな画像を両眼視によって視認させることができる。特に、本実施形態では、水平軸方向すなわち第１方向Ｄ１である±Ｘ方向について、回転可能となっていることで、縦方向（上下方向）について１つになった大きな画像を視認させることができる。また、このような調整を行うに際して、第１表示装置４００Ａと第２表示装置４００Ｂとが並ぶ第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２について画像光ＭＬを導光するものとなっていることで、調整に伴う装置の増大や頭部搭載型とするに際してのデザイン性の問題発生を回避又は抑制できる。

〔変形例及びその他〕
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

上記各実施形態について、適宜組み合わせた態様とすることも考えられ、例えば左右方向と上下方向との双方について姿勢調整を行う態様としてもよい。

また、上記各実施形態では、左右の第１及び第２映像ＩＭａ，ＩＭｂの表示位置について、重畳領域と独立領域との双方がそれぞれに設けられているが、左右のうちいずれか一方のみが両領域を有する構成とすることも考えられる。また、上記実施形態では、双方が重畳領域と独立領域とを有し、これらの領域の割合を姿勢調整によって変更可能としているが、姿勢調整によって重畳領域のみが存在し独立領域がない状態とする態様を含めることも可能である。

また、シェードＳＨは、透過光（外界光）を制限することで調光を行う調光デバイスとして、種々のものを採用できるが、例えば電動で透過率を調整するものっであってもよい。また、シェードＳＨとして、ミラー液晶、電子シェード等を用いることができる。あるいは、シェードＳＨは、外光照度に応じて透過率を調整するものであってもよい。シェードＳＨによって外界光を遮断する場合、外界像の作用を受けていない虚像のみを観察することができる。また、本願発明の虚像表示装置は、外光を遮断し画像光のみを視認させるいわゆるクローズ型の頭部搭載型表示装置（ＨＭＤ）に適用できる。この場合、虚像表示装置と撮像装置とで構成されるいわゆるビデオシースルーの製品に対応させたりするものとしてもよい。

以上では、虚像表示装置１００等が頭部に装着されて使用されることを前提としたが、上記虚像表示装置１００，３００は、頭部に装着せず双眼鏡のようにのぞき込むハンドヘルドディスプレイとしても用いることができる。つまり、本発明において、ヘッドマウントディスプレイには、ハンドヘルドディスプレイも含まれる。

また、以上のうち、例えば、光軸（射出光軸）ＡＸを、前方の＋Ｚ方向に対して１０°程度下向きに傾いて延びるように構成を基準構成とし、この基準構成に対して、左右方向又は上下方向に表示位置を変更する態様とすることも考えられる。光軸ＡＸを水平軸であるＺ軸に対して前方側で１０°程度下向きにすることにより、虚像を観察する装着者ＵＳの眼ＥＹの疲れを低減することができる。この場合、パネル側で補正に関して、必要に応じて、表示素子８０の形状を適宜変更することができる。

具体的な一態様における虚像表示装置は、右眼用の第１映像を表示する第１表示装置と、左眼用の第２映像を表示する第２表示装置と、第１映像の表示位置と第２映像の表示位置とを調整する調整装置とを備え、第１表示装置及び第２表示装置は、第１表示装置と第２表示装置とが並ぶ第１方向に交差する第２方向について画像光を導光して、第１映像と第２映像とを表示し、調整装置は、第１映像と第２映像とにおいて、重畳して視認される重畳領域と、独立して視認される独立領域とを設けるように調整する。

上記虚像表示装置では、第１映像の表示位置と第２映像の表示位置とを調整する調整装置が、第１映像と第２映像とにおいて、重畳して視認される重畳領域と、独立して視認される独立領域とを設けていることで、重畳領域と独立領域とを合わせた１つの大きな画像を両眼視によって視認させることができる。また、このような調整を行うに際して、第１表示装置と第２表示装置とが並ぶ第１方向に交差する第２方向について画像光を導光するものとなっていることで、調整に伴う装置の増大や頭部搭載型とするに際してのデザイン性の問題発生を回避又は抑制できる。

本発明の具体的な側面では、調整装置は、第１表示装置及び第２表示装置の姿勢調整を軸回転により行う。この場合、的確な表示位置の調整が可能となる。

本発明の別の側面では、第１表示装置及び第２表示装置を支持する支持部材を備え、調整装置は、支持部材における第１表示装置及び第２表示装置の支持位置を変更する取付部材を含む。この場合、取付部材で支持位置を変更することで、表示位置の調整が可能となる。

本発明のさらに別の側面では、取付部材は、支持部材の複数個所に設けられた嵌合せ可能な嵌合部材を含む。この場合、嵌合位置を変更することで、表示位置の調整が可能となる。

本発明のさらに別の側面では、嵌合部材は、重畳領域の範囲を調整する方向に延びる調整しろを有する。この場合、調整しろを利用して表示位置の微調整が可能となる。

本発明のさらに別の側面では、調整装置は、第１表示装置及び第２表示装置における表示領域を変更する画像処理装置を含み、画像処理装置は、重畳領域と独立領域との境界位置を調整する。この場合、調整装置を構成する画像処理装置によって、表示位置の調整が可能となる。

本発明のさらに別の側面では、調整装置は、重畳領域の画角を±１０°以上とする。この場合、高い視認性を要する範囲を重畳領域とすることができる。

本発明のさらに別の側面では、調整装置は、重畳領域と独立領域とを合わせた全体領域の画角を５０°以上とし、重畳領域の周辺側における独立領域を２０°～２５°または－２０°～－２５°とする。この場合、高い視認性を要する範囲を重畳領域で確保しつつ、全体としては、非常に広画角な画像認識をさせることが可能になる。

本発明のさらに別の側面では、調整装置は、第１表示装置及び第２表示装置における表示領域の横方向の画角を変更するように調整する。この場合、横方向に広い画像を形成できる。

本発明のさらに別の側面では、調整装置は、第１表示装置及び第２表示装置における表示領域の縦方向の画角を変更するように調整する。この場合、縦方向に広い画像を形成できる。

本発明のさらに別の側面では、調整装置により位置変更可能な第１表示装置及び第２表示装置を覆う調光部材を備える。この場合、透過する外界光の調光ができる。

本発明のさらに別の側面では、第１表示装置及び第２表示装置は、表示素子と、表示素子から射出された画像光を収束させる投射光学系と、投射光学系から射出された画像光を入射面に屈折させつつ入射させ、内反射面で全反射させ、射出面から屈折させつつ射出させるプリズムと、プリズムから射出された画像光を瞳位置に向けて反射するとともに外界光を透過させるシースルーミラーとを有する。この場合、シースルーミラーと投射光学系とプリズムとにより光学性能の向上を図りつつ、装置の小型化ができる。

本発明のさらに別の側面では、プリズムの内反射面での折返しとシースルーミラーでの折返しとの２段階での折返しにより、Ｚ字状の光路が形成される。この場合、Ｚ字状に光路を折り曲げることで、装置の小型化を図れる。

本発明のさらに別の側面では、導光系は、軸外し光学系を形成する。この場合、解像度を維持しつつ、光学系の小型化、ひいては装置全体の小型化を達成することができる。

２１…投射光学系、２２…プリズム、２３…シースルーミラー、５１…ケース、５４…支持板、８０…表示素子、９０…導光系、１００…虚像表示装置、１００Ａ…第１表示装置、１００Ｂ…第２表示装置、１０３…外観部材、３００…虚像表示装置、３００Ａ…第１表示装置、３００Ｂ…第２表示装置、３９０…導光系、３９１…シースルーミラー、３９２…凹面ミラー、４００…虚像表示装置、４００Ａ…第１表示装置、４００Ｂ…第２表示装置、ＡＡ，ＡＢ…矢印、ＡＡ１，ＡＡ２…矢印、ＡＥ…調整装置、ＡＸ…光軸、ＤＴ…調整しろ（隙間）、Ｄａ，Ｄｂ…矢印、ＥＯ…中心位置、ＥＰ…射出瞳、ＥＹ…眼、ＥＹａ…右眼、ＥＹｂ…左眼、ＦＦ…嵌合部材、ＦＲ…フレーム（支持部材）、ＧＰ…画像処理装置、ＨＬ…外界光、ＨＬ１，ＨＬ２…穴部、Ｋ１，Ｋ２…状態、ＭＤ…画像データ、ＭＬ…画像光、ＭＬａ，ＭＬｂ…基準成分、ＭＭ…中間像、ＭＰ…取付部材、ＮＤ…ノーズパッド、ＮＳ…鼻、ＯＢ１，ＯＢ２，ＯＢ３…画像オブジェクト、ＰＡ…映像領域、ＰＡａｐ，ＰＡｂｐ…周辺領域、ＰＡａｐｉ，ＰＡｂｐｉ…理想周辺領域、ＰＡｃ…中央領域、ＰＡｃｉ…理想中央領域、ＰＡｉ…理想映像領域、ＰＲ…突起部、Ｐａ１，Ｐｂ１…重畳領域、Ｐａ２，Ｐｂ２…独立領域、Ｑ１，Ｑ２…状態、Ｒ１，Ｒ２…状態、ＲＡ１～ＲＡ３…範囲、ＳＨ…シェード（調光部材）、ＳＳ１～ＳＳ４…基準点、ＳＳａ…表示面、ＴＭ…テンプル、ＵＳ…装着者、Ｖ１…弁別視野、Ｖ２…有効視野、Ｖ３…安定注視野、ＶＸ…視野、Ｗａ，Ｗｂ，Ｗｃ，ＷＷａ，ＷＷｂ，ＷＷｃ…幅

Claims (14)

1. 右眼用の第１映像を表示する第１表示装置と、
   左眼用の第２映像を表示する第２表示装置と、
   前記第１映像の表示位置と前記第２映像の表示位置とを調整する調整装置と
   を備え、
   前記第１表示装置及び前記第２表示装置は、前記第１表示装置と前記第２表示装置とが並ぶ第１方向に交差する第２方向について画像光を導光して、前記第１映像と前記第２映像とを表示し、
   前記調整装置は、前記第１映像と前記第２映像とにおいて、重畳して視認される重畳領域と、独立して視認される独立領域とを設けるように調整する、虚像表示装置。
2. 前記調整装置は、前記第１表示装置及び前記第２表示装置の姿勢調整を軸回転により行う、請求項１に記載の虚像表示装置。
3. 前記第１表示装置及び前記第２表示装置を支持する支持部材を備え、
   前記調整装置は、前記支持部材における前記第１表示装置及び前記第２表示装置の支持位置を変更する取付部材を含む、請求項１及び２のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
4. 前記取付部材は、前記支持部材の複数個所に設けられた嵌合せ可能な嵌合部材を含む、請求項３に記載の虚像表示装置。
5. 前記嵌合部材は、前記重畳領域の範囲を調整する方向に延びる調整しろを有する、請求項４に記載の虚像表示装置。
6. 前記調整装置は、前記第１表示装置及び前記第２表示装置における表示領域を変更する画像処理装置を含み、
   前記画像処理装置は、前記重畳領域と前記独立領域との境界位置を調整する、請求項１～５のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
7. 前記調整装置は、前記重畳領域の画角を±１０°以上とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
8. 前記調整装置は、前記重畳領域と前記独立領域とを合わせた全体領域の画角を５０°以上とし、前記重畳領域の周辺側における前記独立領域を２０°～２５°または－２０°～－２５°とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
9. 前記調整装置は、前記第１表示装置及び前記第２表示装置における表示領域の横方向の画角を変更するように調整する、請求項１～８のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
10. 前記調整装置は、前記第１表示装置及び前記第２表示装置における表示領域の縦方向の画角を変更するように調整する、請求項１～９のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
11. 前記調整装置により位置変更可能な前記第１表示装置及び前記第２表示装置を覆う調光部材を備える、請求項１～１０のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
12. 前記第１表示装置及び前記第２表示装置は、表示素子と、前記表示素子から射出された前記画像光を収束させる投射光学系と、前記投射光学系から射出された前記画像光を入射面に屈折させつつ入射させ、内反射面で全反射させ、射出面から屈折させつつ射出させるプリズムと、前記プリズムから射出された前記画像光を瞳位置に向けて反射するとともに外界光を透過させるシースルーミラーとを有する、請求項１～１１のいずれか一項に記載の虚像表示装置。
13. 前記プリズムの前記内反射面での折返しと前記シースルーミラーでの折返しとの２段階での折返しにより、Ｚ字状の光路が形成される、請求項１２に記載の虚像表示装置。
14. 前記導光系は、軸外し光学系を形成する、請求項１２及び１３のいずれか一項に記載の虚像表示装置。

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