WO2019008646A1

WO2019008646A1 - 頭部装着型表示装置

Info

Publication number: WO2019008646A1
Application number: PCT/JP2017/024398
Authority: WO
Inventors: 辰巳炭竃; 潤岩田; 貴拓伊達; 増田　麻言; 伸弘白井
Original assignee: サン電子株式会社
Priority date: 2017-07-03
Filing date: 2017-07-03
Publication date: 2019-01-10
Also published as: JPWO2019008646A1

Abstract

右導光板の内部に設けられる複数個の右ハーフミラー部材は、それぞれ、右導光板内で導光される右眼用画像を形成する光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光をユーザの右眼に出射させ、互いに共通する光反射性能を有し、右導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置される。同様に、左導光板の内部に設けられる複数個の左ハーフミラー部材は、それぞれ、左導光板内で導光される左眼用画像を形成する光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光をユーザの左眼に出射させ、互いに共通する光反射性能を有し、左導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置される。

Description

頭部装着型表示装置

　本明細書によって開示される技術は、ユーザの頭部に装着して使用される頭部装着型表示装置に関する。

　例えば、特開２０１５－８４１０６号公報（以下特許文献１という）には、ユーザの頭部に装着して使用される頭部装着型表示装置が開示されている。この頭部装着型表示装置は、ユーザの右眼と左眼のうち一方に対向する範囲に配置される導光板と、導光板のうちのユーザの顔の外側寄りの位置に配置され、導光板の内部に向かって画像を形成する光を照射する投影装置と、導光板の内部において、投影装置が設けられている側からユーザの顔の中心側に向かう方向（即ち導光板内で光が導光される方向に沿う方向）に沿って配置される複数個のハーフミラー部材と、を有する。導光板は、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、眼に向かって出射させる基板である。複数個のハーフミラー部材は、導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されている。複数個のハーフミラー部材は、それぞれ、導光板内で導光される光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光を眼に出射する。

　一般的に、導光板内で導光される光の光量は、ハーフミラー部材を透過する毎に低下する。そのため、特許文献１の技術では、投影装置寄りのハーフミラー部材の光反射率よりも、顔の中心側寄りのハーフミラー部材の光反射率が高くなるように、光反射性能が互いに異なる複数個のハーフミラー部材を導光板に内蔵している。これにより、ユーザが視認する画像の視認性のムラの低減を図っている。

　光反射性能が互いに異なる複数個のハーフミラー部材を内蔵する導光板を準備する場合において、各ハーフミラー部材の光反射性能を適切に調整することが困難であることに起因し、適切に、画像の視認性のムラを低減することができない場合がある。

　本明細書では、簡易な構成を備える導光板を用いて、適切に、ユーザに視認性の高い画像を視認させることができる技術を開示する。

　本明細書によって開示される頭部装着型表示装置は、ユーザの頭部に装着可能なフレームと、前記フレームに設けられる右眼用画像形成装置と、前記フレームに設けられる左眼用画像形成装置と、を備え、前記右眼用画像形成装置は、前記ユーザの右眼を含む顔の一部に対向する範囲に配置される右導光板であって、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、前記右眼に向かって出射させる、前記右導光板と、前記右導光板のうちの前記ユーザの顔の外側寄りの位置に配置され、前記右導光板の内部に向かって右眼用画像を形成する光を照射する右投影装置であって、前記右眼用画像は、対象画像のうちの右眼視界範囲に対応する部分を示す画像である、前記右投影装置と、前記右導光板の内部において、前記右投影装置が設けられている側から前記ユーザの顔の中心側に向かう第１方向であって、前記右導光板内で光が導光される方向に沿う前記第１方向、に沿って配置される複数個の右ハーフミラー部材と、を備え、前記複数個の右ハーフミラー部材は、それぞれ、前記右導光板内で導光される前記右眼用画像を形成する光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光を前記右眼に出射させ、互いに共通する光反射性能を有し、前記右導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置され、前記左眼用画像形成装置は、前記ユーザの左眼を含む顔の一部に対向する範囲に配置される左導光板であって、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、前記左眼に向かって出射させる、前記左導光板と、前記左導光板のうちの前記ユーザの顔の外側寄りの位置に配置され、前記左導光板の内部に向かって左眼用画像を形成する光を照射する左投影装置であって、前記左眼用画像は、前記対象画像のうちの左眼視界範囲に対応する部分を示す画像である、前記左投影装置と、前記左導光板の内部において、前記左投影装置が設けられている側から前記ユーザの顔の中心側に向かう第２方向であって、前記左導光板内で光が導光される方向に沿う前記第２方向、に沿って配置される複数個の左ハーフミラー部材と、を備え、前記複数個の左ハーフミラー部材は、それぞれ、前記左導光板内で導光される前記左眼用画像を形成する光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光を前記左眼に出射させ、互いに共通する光反射性能を有し、前記左導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置される。

　上記の構成によると、複数個の右ハーフミラー部材は、それぞれ、互いに共通する光反射性能を有する。そのため、右導光板内で導光される光の光量は、右ハーフミラー部材を透過する毎に低下する。その結果、右眼用画像を単独で視認する場合、右投影装置に近い側（即ち顔の外側に近い側）の外寄り部分よりも、右投影装置から遠い側（即ち顔の中心に近い側）の内寄り部分の方が、光量が不足して視認されにくくなる場合がある。同様に、複数個の左ハーフミラー部材も、それぞれ、互いに共通する光反射性能を有する。そのため、左眼用画像を単独で視認する場合も、左投影装置に近い側（即ち顔の外側に近い側）の外寄り部分よりも、左投影装置から遠い側（即ち顔の中心に近い側）の内寄り部分の方が、光量が不足して視認され難くなる場合がある。ただし、上記の構成によると、ユーザは、右眼で右眼用画像を視認し、左眼で左眼用画像を視認することによって、１つの対象画像を視認する。そのため、右眼用画像のうちの内寄り部分の視認性、及び、左眼用画像のうちの内寄り部分の視認性が比較的低い場合であっても、ユーザが両眼で対象画像を視認することにより、右眼用画像のうちの視認性が低い内寄り部分の光量が、左眼用画像のうちの視認性の高い外寄り部分の光量によって補われ、左眼用画像のうちの視認性が低い内寄り部分の光量が、右眼用画像のうちの視認性の高い外寄り部分の光量によって補われることで、ユーザは、全体として比較的視認性のムラの少ない１つの対象画像を視認することができる。即ち、上記の構成によると、複数個のハーフミラー部材の光反射性能を異ならせる複雑な構成を採用しなくても、ユーザは、例えば、全体として比較的視認性のムラの少ない１つの対象画像を視認することができる。簡易な構成の右導光板及び左導光板を用いて、ユーザに、視認性の高い対象画像を視認させることができる。

　前記複数個の右ハーフミラー部材は、第１の右ハーフミラー部材と、前記第１の右ハーフミラー部材と前記第１方向において隣り合う第２の右ハーフミラー部材と、を含んでもよい。前記右導光板を、前記右眼から前記右導光板に向かう第３方向であって前記第１方向に直交する前記第３方向、に沿って見る場合において、前記第１の右ハーフミラー部材のうちの前記第２の右ハーフミラー部材側の端部と、前記第２の右ハーフミラー部材のうちの前記第１の右ハーフミラー部材側の端部と、が接するか又は重複してもよい。前記複数個の左ハーフミラー部材は、第１の左ハーフミラー部材と、前記第１の左ハーフミラー部材と前記第２方向において隣り合う第２の左ハーフミラー部材と、を含んでもよい。前記左導光板を、前記左眼から前記左導光板に向かう第４方向であって前記第２方向に直交する前記第４方向、に沿って見る場合において、前記第１の左ハーフミラー部材のうちの前記第２の左ハーフミラー部材側の端部と、前記第２の左ハーフミラー部材のうちの前記第１の左ハーフミラー部材側の端部と、が接するか又は重複してもよい。

　隣り合うハーフミラー部材の縁部同士が離れている場合、ユーザの視界中に光が反射されない部分ができることで、ユーザが視認する画像内に、スリット状に視認される暗い部分が形成される場合がある。これに対し、上記の構成によると、隣り合うハーフミラー部材（右ハーフミラー部材、左ハーフミラー部材）の端部同士が接するか又は重複するため、ユーザが視認する画像内に、スリット状に視認される暗い部分（即ち視認性の低い部分）が形成されることを抑制することができる。画像の視認性が向上する。

　前記右眼用画像のうち、前記右投影装置から遠い位置で視認される内寄り部分の視認性と、前記右投影装置に近い位置で視認される外寄り部分の視認性と、の差が小さくなるように、前記右眼用画像を表わす右画像データの色調を補正し、前記左眼用画像のうち、前記左投影装置から遠い位置で視認される内寄り部分の視認性と、前記左投影装置に近い位置で視認される外寄り部分の視認性と、の差が小さくなるように、前記左眼用画像を表わす左画像データの色調を補正する、制御装置をさらに備えてもよい。前記右投影装置は、補正済みの前記右画像データに基づいて、前記右眼用画像を形成する光を照射してもよい。前記左投影装置は、前記左画像データに基づいて、補正済みの前記左眼用画像を形成する光を照射してもよい。

　ここで、「右画像データの色調の補正」は、右眼用画像を表わす右画像データのうち、内寄り部分に対応する部分の色調を明るくするように補正することと、外寄り部分に対応する部分の色調を暗くするように補正することと、のうちの少なくとも一方を含んでもよい。同様に、「左画像データの色調の補正」は、左眼用画像を表わす左画像データのうち、内寄り部分に対応する部分の色調を明るくするように補正することと、外寄り部分に対応する部分の色調を暗くするように補正することと、のうちの少なくとも一方を含んでもよい。

　上記の構成によると、補正後の右画像データに基づいて右投影装置に光を照射させることにより、右導光板内での導光に伴う光量の低減の影響が抑制される。その結果、ユーザが視認する右眼用画像のうちの内寄り部分の視認性と外寄り部分の視認性との差が小さくなる。同様に、補正後の左画像データに基づいて左投影装置に光を照射させることにより、左導光板内での導光に伴う光量の低減の影響が抑制される。その結果、ユーザが視認する左眼用画像のうちの内寄り部分の視認性と外寄り部分の視認性との差が小さくなる。これにより、ユーザは、例えば、全体として視認性のムラの少ない１つの対象画像を視認することができる。ユーザに、視認性の高い対象画像をより適切に視認させることができる。

　なお、上記の頭部装着型表示装置を実現するための制御方法、コンピュータプログラム、及び、当該コンピュータプログラムを格納するコンピュータ読取可能媒体も、新規で有用である。

第１実施例の頭部装着型表示装置の外観を示す。第１実施例の頭部装着型表示装置のブロック図を示す。第１実施例の右導光板及び左導光板を上面から見た様子を模式的に示す。第１実施例の右導光板及び左導光板を正面から見た様子を模式的に示す。第１実施例において、ユーザによって視認される右眼用画像、左眼用画像、及び、対象画像を示す。第２実施例の右導光板及び左導光板を上面から見た様子を模式的に示す。第２実施例の右導光板及び左導光板を正面から見た様子を模式的に示す。第３実施例において、未補正の右眼用画像データ及び左眼用データと、それらに基づいてユーザに視認される未補正の右眼用画像及び左眼用画像と、補正後の右眼用画像データ及び左眼用データと、それらに基づいてユーザに視認される補正後の右眼用画像及び左眼用画像と、を示す。

（第１実施例）
（頭部装着型表示装置１０の構成；図１～図４）
　図１に示す頭部装着型表示装置１０は、ユーザの頭部に装着して用いられる表示装置（いわゆるヘッドマウントディスプレイ）である。以下、本明細書では頭部装着型表示装置１０のことを「表示装置１０」と呼ぶ。図１に示すように、表示装置１０は、フレーム１２と、右眼用画像形成装置１４Ｒと、左眼用画像形成装置１４Ｌと、右カメラ１６Ｒと、左カメラ１６Ｌと、操作部１８と、コントロールボックス５０と、を備える。

　図１に示すフレーム１２は、眼鏡フレーム状の部材である。ユーザは、眼鏡を装着するようにフレーム１２を装着することによって、表示装置１０を頭部に装着することができる。

　右カメラ１６Ｒ及び左カメラ１６Ｌは、表示装置１０を装着するユーザの視界範囲に対応する範囲を撮影するためのカメラである。右カメラ１６Ｒは、フレーム１２のうち、右導光板２０Ｒの上方位置（即ち、ユーザの右眼の上方に対応する位置）に配置されている。左カメラ１６Ｌは、フレーム１２のうち、左導光板２０Ｌの上方位置（即ち、ユーザの左眼の上方に対応する位置）に配置されている。右カメラ１６Ｒはユーザの右眼の視界範囲を撮影し、左カメラ１６Ｌはユーザの左眼の視界範囲を撮影する。

　操作部１８は、複数個のボタン、ダイヤル等を含む。ユーザは、操作部１８を操作して、表示装置１０に様々な操作を入力することができる。

　右眼用画像形成装置１４Ｒは、フレーム１２を装着したユーザの右眼に右眼用の表示用画像（以下「右眼用画像」と呼ぶ）を視認させるための装置である。右眼用画像形成装置１４Ｒは、右導光板２０Ｒと右投影装置４０Ｒとを含む。同様に、左眼用画像形成装置１４Ｌは、フレーム１２を装着したユーザの左眼に左眼用の表示用画像（以下「左眼用画像」と呼ぶ）を視認させるための装置である。左眼用画像形成装置１４Ｌは、左導光板２０Ｌと左投影装置４０Ｌとを含む。左導光板２０Ｌと左投影装置４０Ｌの構成は、左右が反対であることを除き、右導光板２０Ｒと右投影装置４０Ｒの構成とほぼ同様である。そのため、以下では、右導光板２０Ｒと左導光板２０Ｌとを区別せずに呼ぶ場合には単に「導光板２０」と呼び、右投影装置４０Ｒと左投影装置４０Ｌとを区別せずに呼ぶ場合には単に「投影装置４０」と呼ぶ場合がある。

　導光板２０は透光性の基板である。導光板２０は例えばガラスによって形成される。他の例では、導光板２０は光透過性の樹脂材料等によって形成されていてもよい。ユーザが表示装置１０を頭部に装着すると、ユーザの右眼に対向する位置に右導光板２０Ｒが配置され、左眼に対向する位置に左導光板２０Ｌが配置される。

　右導光板２０Ｒは、ユーザの右眼に対向する側の主面である第１主面２２Ｒと、第１主面２２Ｒと反対側の主面である第２主面２４Ｒとを有する。図３に示すように、右導光板２０Ｒは、右投影装置４０Ｒから内部に入射された光を、第１主面２２Ｒの内面と第２主面２４Ｒの内面とで全反射することによって導光した後、右眼５００Ｒに向かって出射させる（図３中の破線矢印参照）。

　右導光板２０Ｒの内部には、複数個の右ハーフミラー部材３０Ｒが設けられている。図３、図４の例では、右導光板２０Ｒの内部には４個の右ハーフミラー部材３０Ｒが設けられているが、他の例では、右導光板２０Ｒに設けられる右ハーフミラー部材３０Ｒの数は、２個以上であれば任意の数であってもよい。図３、図４に示すように、複数個の右ハーフミラー部材３０Ｒは、右投影装置４０Ｒが設けられている側からユーザの顔の中心側に向かう方向Ｄ１に沿って並んで配置されている。方向Ｄ１は、右導光板内で光が導光される方向に沿った方向でもある。

　複数個の右ハーフミラー部材３０Ｒのそれぞれは、右導光板２０Ｒ内で導光される光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光を右眼５００Ｒに向かって出射させる部材である。各右ハーフミラー部材３０Ｒは、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の誘電体膜を積層させた構造体である。複数個の右ハーフミラー部材３０Ｒのそれぞれは、同様の構造体によって形成されている。言い換えると、各右ハーフミラー部材３０Ｒは同じ物性を有する。即ち、各右ハーフミラー部材３０Ｒの光反射性能（光反射率）は互いに共通する。各右ハーフミラー部材３０Ｒは、右導光板２０Ｒの第１主面２２Ｒに対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置されている。また、本実施例では、右導光板２０Ｒを、右眼５００Ｒから右導光板２０Ｒに向かう方向Ｄ３に沿って見る場合において、隣り合う２個の右ハーフミラー部材３０Ｒの端部同士が接するように、各右ハーフミラー部材３０Ｒが配置されている。即ち、本実施例では、図４に示すように、右導光板２０Ｒを方向Ｄ３に沿って見る場合、各右ハーフミラー部材３０Ｒ同士が、方向Ｄ１において隙間なく配置されている。なお、方向Ｄ３は、方向Ｄ１に直交する方向でもある。

　同様に、左導光板２０Ｌも、ユーザの左眼に対向する側の主面である第１主面２２Ｌと、第１主面２２Ｌと反対側の主面である第２主面２４Ｌとを有する。図３に示すように、左導光板２０Ｌは、左投影装置４０Ｌから内部に入射された光を、第１主面２２Ｌの内面と第２主面２４Ｌの内面とで全反射することによって導光した後、左眼５００Ｌに向かって出射させる（図３中の破線矢印参照）。

　左導光板２０Ｌの内部には、複数個の左ハーフミラー部材３０Ｌが設けられている。図３、図４に示すように、複数個の左ハーフミラー部材３０Ｌは、左投影装置４０Ｌが設けられている側からユーザの顔の中心側に向かう方向Ｄ２に沿って並んで配置されている。方向Ｄ２は、左導光板内で光が導光される方向に沿った方向でもある。

　複数個の左ハーフミラー部材３０Ｌのそれぞれも、左導光板２０Ｌ内で導光される光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光を左眼５００Ｌに向かって出射させる部材である。各左ハーフミラー部材３０Ｌも、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２等の誘電体膜を積層させた構造体である。複数個の左ハーフミラー部材３０Ｌのそれぞれも、同様の構造体によって形成されている。各左ハーフミラー部材３０Ｌは同じ構成を有する。即ち、各左ハーフミラー部材３０Ｌの光反射性能（光反射率）は互いに共通する。各左ハーフミラー部材３０Ｌは、左導光板２０Ｌの第１主面２２Ｌに対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置されている。また、左導光板２０Ｌを、左眼５００Ｌから左導光板２０Ｌに向かう方向Ｄ４に沿って見る場合において、隣り合う２個の左ハーフミラー部材３０Ｌの端部同士が接するように、各左ハーフミラー部材３０Ｌが配置されている。即ち、本実施例では、図４に示すように、左導光板２０Ｌを方向Ｄ４に沿って見る場合、各左ハーフミラー部材３０Ｌ同士が、方向Ｄ２において隙間なく配置されている。なお、方向Ｄ４は、方向Ｄ２に直交する方向でもある。

　右投影装置４０Ｒは、右導光板２０Ｒの右側（即ち、ユーザの顔の外側寄りの位置）に配置されている。右投影装置４０Ｒは、右導光板２０Ｒの内部に向かって右眼用画像（図５の符号１５０Ｒ参照）を形成する光を照射するための投影装置である。ここで、右眼用画像は、ユーザに視認させる１個の対象画像（図５の符号２００参照）のうちの右眼視界範囲に対応する部分を示す画像である。右投影装置４０Ｒは、制御部５２（図２参照）の指示に従って、様々な態様で光を照射する。

　右投影装置４０Ｒは、図示しないＬＥＤ（Light Emitting Diodeの略）パネル、プリズム、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）パネル、レンズ等を含む。ＬＥＤパネルは、制御部５２（図２参照）の指示に従って、赤色光、緑色光及び青色光を時分割で照射する。ＬＥＤパネルが赤色光、緑色光、青色光を時分割で照射することによって、ユーザが視認可能な右眼用画像が形成される。プリズムは、ＬＥＤパネルから出射された光を内部に入射して角度を変更してＬＣＯＳパネルに出射する。ＬＣＯＳパネルは、プリズムから投射される光を、形成されるべき画像に応じて反射するスクリーンである。ＬＣＯＳパネルにおいて反射された光は再びプリズム内に入射され、プリズムによって角度が変更されて出射され、レンズに入射する。レンズは、ＬＣＯＳパネルからプリズムを透過して入射された光の角度を変更して（例えば平行光になるように収束させて）右導光板２０Ｒに側方から投射するための光学部材である。このようにして、右投影装置４０Ｒは右眼用画像を形成する光を右導光板２０Ｒ内に入射させることができる（図３参照）。

　図３に示すように、右導光板２０Ｒ内に入射された光は、第１主面２２Ｒの内面及び第２主面２４Ｌの内面を全反射しながら方向Ｄ１に沿って導光される。右導光板２０Ｒ内を導光される光は、複数個の右ハーフミラー部材３０Ｒによって一部が反射され、一部が透過される。各右ハーフミラー部材３０Ｒが反射した光は、右眼５００Ｒに向けて出射される。その結果、右眼５００Ｒの網膜上に、右眼用画像（図５の符号１５０Ｒ参照）が結像される。これにより、ユーザの右眼５００Ｒは右眼用画像を視認することができる。

　同様に、左投影装置４０Ｌは、左導光板２０Ｌの左側（即ち、ユーザの顔の外側寄りの位置）に配置されている。左投影装置４０Ｌは、左導光板２０Ｌの内部に向かって左眼用画像（図５の符号１５０Ｌ参照）を形成する光を照射するための投影装置である。ここで、左眼用画像は、ユーザに視認させる１個の対象画像（図５の符号２００参照）のうちの左眼視界範囲に対応する部分を示す画像である。左投影装置４０Ｌは、制御部５２（図２参照）の指示に従って、様々な態様で光を照射する。

　左投影装置４０Ｌも、右投影装置４０Ｒと同様に、図示しないＬＥＤパネル、プリズム、ＬＣＯＳパネル、レンズ等を含む。各要素の構成は右投影装置４０Ｒと同様であるため詳しい説明は省略する。右投影装置４０Ｌは、左眼用画像を形成する光を左導光板２０Ｌ内に入射させることができる（図３参照）。

　図３に示すように、左導光板２０Ｌ内に入射された光は、第１主面２２Ｌの内面及び第２主面２４Ｌの内面を全反射しながら方向Ｄ２に沿って導光される。左導光板２０Ｌ内を導光される光は、複数個の左ハーフミラー部材３０Ｌによって一部が反射され、一部が透過される。各左ハーフミラー部材３０Ｌが反射した光は、左眼５００Ｌに向けて出射される。その結果、左眼５００Ｌの網膜上に、左眼用画像（図５の符号１５０Ｌ参照）が結像される。これにより、ユーザの左眼５００Ｌは左眼用画像を視認することができる。

　上記の通り、右投影装置４０Ｒが右導光板２０Ｒの内部に向かって右眼用画像を形成する光を照射すると、右眼５００Ｒの網膜上に右眼用画像が結像され、ユーザの右眼は右眼用画像（図５の符号１５０Ｒ）を視認する。そして、左投影装置４０Ｌが左導光板２０Ｌの内部に向かって左眼用画像を形成する光を照射すると、左眼５００Ｌの網膜上に左眼用画像が結像され、ユーザの左眼は左眼用画像（符号１５０Ｌ）を視認する。ユーザは、右眼で右眼用画像を視認し、左眼で左眼用画像を視認することによって、１つの対象画像（符号２００）を視認する。

　図１、図２に示すコントロールボックス５０は、フレーム１２の一部に内蔵されている制御装置である。コントロールボックス５０には、表示装置１０の制御系統を司る各要素が収容されている。具体的には、図２に示すように、コントロールボックス５０には、制御部５２と、メモリ５４とが収容されている。制御部５２は、メモリ５４に記憶されているプログラムに従って様々な処理を実行する。また、制御部５２は、図２に示すように、右投影装置４０Ｒ、左投影装置４０Ｌ、右カメラ１６Ｒ、左カメラ１６Ｌ、操作部１８、及び、メモリ５４と電気的に接続されており、これらの各要素の動作を制御することができる。

　本実施例では、制御部５２は、右眼用画像を表わす右画像データと、左眼用画像を表わす左画像データと、を生成する。制御部５２は、生成された右画像データに基づいて、右投影装置４０Ｒに、右眼用画像を形成する光を照射させ、生成された左画像データに基づいて、左投影装置４０Ｌに、左眼用画像を形成する光を照射させる。上記の通り、右投影装置４０Ｒが右導光板２０Ｒの内部に向かって右眼用画像を形成する光を照射することにより、ユーザの右眼は右眼用画像を視認することができる。左投影装置４０Ｌが左導光板２０Ｌの内部に向かって左眼用画像を形成する光を照射することにより、ユーザの左眼は左眼用画像を視認することができる。

　メモリ５４は、様々なプログラムを記憶している。また、メモリ５４は、制御部５２の処理に伴って生成される様々な情報を記憶する領域も有している。

　以上、本実施例の表示装置１０について説明した。上記の通り、本実施例では、複数個の右ハーフミラー部材３０Ｒは、それぞれ、互いに共通する光反射性能を有する。そのため、右導光板２０Ｒ内で導光される光の光量は、右ハーフミラー部材３０Ｒを透過する毎に低下する。その結果、図５に示すように、右眼用画像１５０Ｒを単独で視認する場合、右投影装置４０Ｒに近い側（即ち顔の外側に近い側）の外寄り部分１５２Ｒよりも、右投影装置４０Ｒから遠い側（即ち顔の中心に近い側）の内寄り部分１５４Ｒの方が、光量が不足して視認され難くなる場合がある。具体的には、外寄り部分１５２Ｒよりも内寄り部分１５４Ｒの方が暗く表示されたり、解像度が低下したりする。このように、右眼用画像１５０Ｒを単独で視認する場合、内寄り部分１５４Ｒの視認性は外寄り部分１５２Ｒの視認性より低い場合がある。

　同様に、複数個の左ハーフミラー部材３０Ｌも、それぞれ、互いに共通する光反射性能を有する。そのため、左導光板２０Ｌ内で導光される光の光量も、左ハーフミラー部材３０Ｌを透過する毎に低下する。その結果、図５に示すように、左眼用画像１５０Ｌを単独で視認する場合も、左投影装置４０Ｌに近い側（即ち顔の外側に近い側）の外寄り部分１５２Ｌよりも、左投影装置４０Ｌから遠い側（即ち顔の中心に近い側）の内寄り部分１５４Ｌの方が、光量が不足して視認され難くなる場合がある。左眼用画像１５０Ｌを単独で視認する場合、内寄り部分１５４Ｌの視認性は外寄り部分１５２Ｌの視認性より低い場合がある。

　ただし、本実施例の表示装置１０によると、ユーザは、右眼で右眼用画像１５０Ｒを視認し、左眼で左眼用画像１５０Ｌを視認することによって、１つの対象画像２００を視認することができる。そのため、右眼用画像１５０Ｒのうちの内寄り部分１５４Ｒと、左眼用画像１５０Ｌのうちの内寄り部分１５４Ｌと、の視認性が比較的低い場合であっても、ユーザが両眼で対象画像２００を視認することにより、右眼用画像１５０Ｒのうちの視認性が低い内寄り部分１５４Ｒの光量が、左眼用画像１５０Ｌのうちの視認性が高い外寄り部分１５２Ｌの光量によって補われ、左眼用画像１５０Ｌのうちの視認性が低い内寄り部分１５４Ｌの光量が右眼用画像１５０Ｒのうちの視認性が高い外寄り部分１５２Ｒの光量によって補われることで、ユーザは、例えば、全体として比較的視認性のムラの少ない１つの対象画像２００を視認することができる（図５参照）。即ち、本実施例の表示装置１０によると、導光板内の複数個のハーフミラー部材の光反射性能を異ならせる特殊な構成を採用しなくても、ユーザは、全体として比較的視認性のムラの少ない１つの対象画像２００を視認することができる。簡易な構成の右導光板２０Ｒ及び左導光板２０Ｌを用いて、ユーザに、視認性の高い対象画像２００を視認させることができる。

　また、本実施例の表示装置１０では、右導光板２０Ｒを方向Ｄ３に沿って見る場合において、隣り合う２個の右ハーフミラー部材３０Ｒの端部同士が接するように、各右ハーフミラー部材３０Ｒが配置されている（即ち、各右ハーフミラー部材３０Ｒ同士が、方向Ｄ１において隙間なく配置されている）。同様に、左導光板２０Ｌを方向Ｄ４に沿って見る場合において、隣り合う２個の左ハーフミラー部材３０Ｌの端部同士が接するように、各左ハーフミラー部材３０Ｌが配置されている（即ち、各左ハーフミラー部材３０Ｌ同士が、方向Ｄ２において隙間なく配置されている）。仮に、隣り合うハーフミラー部材の縁部同士が離れている場合、ユーザの視界中に光が反射されない部分ができることで、ユーザが視認する画像内に、スリット状に視認される暗い部分が形成される場合がある。これに対し、本実施例の表示装置１０では、隣り合うハーフミラー部材３０（右ハーフミラー部材３０Ｒ、左ハーフミラー部材３０Ｌ）の端部同士が接するため、ユーザが視認する画像内に、スリット状に視認される暗い部分（即ち視認性の低い部分）が形成されることを抑制することができる。対象画像２００の視認性が向上する。

（第２実施例）
　第２実施例の表示装置１０について、第１実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例では、図６、図７に示すように、右導光板２０Ｒを方向Ｄ３に沿って見る場合において、隣り合う２個の右ハーフミラー部材３０Ｒの端部同士が重複するように、各右ハーフミラー部材３０Ｒが配置されている。同様に、左導光板２０Ｌを方向Ｄ４に沿って見る場合において、隣り合う２個の左ハーフミラー部材３０Ｌの端部同士が重複するように、各左ハーフミラー部材３０Ｌが配置されている。本実施例の場合も、ユーザが視認する画像内に、スリット状に視認される暗い部分が形成されることを抑制することができる。本実施例でも、対象画像２００の視認性が向上する、という作用効果を発揮することができる。

（第３実施例）
　第３実施例の表示装置１０について、第１実施例と異なる点を中心に説明する。本実施例では、制御部５２が、右眼用画像を表わす右画像データの色調と、左眼用画像を表わす左画像データの色調とを補正し、補正された右画像データに基づいて、右投影装置４０Ｒに右眼用画像を形成する光を照射させ、補正された左画像データに基づいて、左投影装置４０Ｌに左眼用画像を形成する光を照射させる点が第１実施例と異なる。

　図８に示すように、本実施例でも、制御部５２は、右眼用画像１５０Ｒを表わす右画像データ１００Ｒと、左眼用画像１５０Ｌを表わす左画像データ１００Ｌと、を生成する。制御部５２は、生成された右画像データ１００Ｒに基づいて、右投影装置４０Ｒに、右眼用画像１５０Ｒを形成する光を照射させ、生成された左画像データ１００Ｌに基づいて、左投影装置４０Ｌに、左眼用画像１５０Ｌを形成する光を照射させる。この結果、ユーザの右眼が右眼用画像１５０Ｒを視認し、左眼が左眼用画像１５０Ｌを視認する。この際、右眼用画像１５０Ｒは、内寄り部分１５４Ｒの視認性が外寄り部分１５２Ｒの視認性よりも低い。左眼用画像１５０Ｌは、内寄り部分１５４Ｌの視認性が外寄り部分１５２Ｌの視認性よりも低い。

　そして、本実施例では、制御部５２は、ユーザによる補正指示の入力（例えば操作部１８に）が行われることをトリガとして、右画像データ１００Ｒの色調の補正及び左画像データ１００Ｌの色調の補正を行う。図８の例では、制御部５２は、右画像データ１００Ｒのうち、内寄り部分に対応する部分の色調を明るくするように補正する。この結果、制御部５２は、補正後の右画像データ１１０Ｒを生成する。同様に、制御部５２は、左画像データ１００Ｌのうち、内寄り部分に対応する部分の色調を明るくするように補正する。この結果、制御部５２は、補正後の左画像データ１１０Ｌを生成する。

　制御部５２は、補正後の右画像データ１１０Ｒに基づいて、右投影装置４０Ｒに、右眼用画像１６０Ｒを形成する光を照射させ、補正後の左画像データ１１０Ｌに基づいて、左投影装置４０Ｌに、左眼用画像１６０Ｌを形成する光を照射させる。この結果、ユーザの右眼が右眼用画像１６０Ｒを視認し、左眼が左眼用画像１６０Ｌを視認する。右眼用画像１６０Ｒ、左眼用画像１６０Ｌは、それぞれ、補正後の右画像データ１１０Ｒ、補正後の左画像データ１１０Ｌによって表される画像である。右眼用画像１６０Ｒは、内寄り部分１６４Ｒの視認性が外寄り部分１６２Ｒの視認性と同程度に高い。左眼用画像１６０Ｌは、内寄り部分１６４Ｌの視認性が外寄り部分１６２Ｌの視認性と同程度に高い。

　本実施例では、一部の色調を明るくした補正後の画像データに基づいて投影装置４０に光を照射させることにより、導光板２０内での光量の低減の影響が抑制される。このため、右眼用画像１６０Ｒのうちの内寄り部分１６４Ｒの視認性と外寄り部分１６２Ｒの視認性との差が小さくなる。同様に、左眼用画像１６０Ｌのうちの内寄り部分１６４Ｌの視認性と外寄り部分１６２Ｌの視認性との差が小さくなる。これにより、ユーザは、例えば、全体として視認性のムラの少ない１つの対象画像（図５の符号２００参照）を視認することができる。ユーザに、視認性の高い対象画像をより適切に視認させることができる。

　以上、実施例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。例えば、以下の変形例を採用してもよい。

（変形例１）右導光板２０Ｒを方向Ｄ３（図３、図６）に沿って見る場合において、隣り合う２個の右ハーフミラー部材３０Ｒの端部同士が離れていてもよい。同様に、左導光板２０Ｌを方向Ｄ４（図３、図６）に沿って見る場合において、隣り合う２個の左ハーフミラー部材３０Ｌの端部同士が離れていてもよい。一般的に言うと、複数個の右ハーフミラー部材は、それぞれ、右導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置されていればよい。同様に、複数個の左ハーフミラー部材は、それぞれ、左導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置されていればよい。

（変形例２）上記の各実施例では、右投影装置４０Ｒは、右導光板２０Ｒの右側に配置されている。左投影装置４０Ｌは、左投影板２０Ｌの左側に配置されている。これに限られず、右投影装置は、右導光板のうちのユーザの顔の外側寄りの位置に配置されていれば、右導光板の右側に限られず、任意の位置に配置されていてもよい。従って、例えば、右投影装置は、右導光板の一方の主面のうちのユーザの顔の外側寄りの位置に設けられていてもよい。左投影装置についても同様であってもよい。

（変形例３）上記の第３実施例では、制御部５２は、ユーザによる補正指示の入力（例えば操作部１８に）が行われることをトリガとして、右画像データ１００Ｒの色調の補正及び左画像データ１００Ｌの色調の補正を行う。これに限られず、制御部５２は、生成された右画像データ１００Ｒ及び左画像データ１００Ｌの色調を分析し、ユーザに視認される画像（即ち、右眼用画像１５０Ｒ及び左眼用画像１５０Ｌ）の内寄り部分の視認性と外寄り部分の視認性との差が所定の閾値以上であると判断することをトリガとして、上記の色調の補正を行うようにしてもよい。

（変形例４）上記の第３実施例では、制御部５２は、右画像データ１００Ｒのうち、内寄り部分に対応する部分の色調を明るくするように補正する。これに限られず、制御部５２は、右画像データ１００Ｒのうち、外寄り部分に対応する部分の色調を暗くするように補正してもよい。また、制御部５２は、右画像データ１００Ｒのうち、内寄り部分に対応する部分の色調を明るくする補正と、外寄り部分に対応する部分の色調を暗くするように補正と、を両方行ってもよい。制御部５２が左画像データ１００Ｌの色調の補正を行う場合についても同様であってもよい。

　また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

Claims

　頭部装着型表示装置であって、
　ユーザの頭部に装着可能なフレームと、
　前記フレームに設けられる右眼用画像形成装置と、
　前記フレームに設けられる左眼用画像形成装置と、
　を備え、
　前記右眼用画像形成装置は、
　　前記ユーザの右眼を含む顔の一部に対向する範囲に配置される右導光板であって、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、前記右眼に向かって出射させる、前記右導光板と、
　　前記右導光板のうちの前記ユーザの顔の外側寄りの位置に配置され、前記右導光板の内部に向かって右眼用画像を形成する光を照射する右投影装置であって、前記右眼用画像は、対象画像のうちの右眼視界範囲に対応する部分を示す画像である、前記右投影装置と、
　　前記右導光板の内部において、前記右投影装置が設けられている側から前記ユーザの顔の中心側に向かう第１方向であって、前記右導光板内で光が導光される方向に沿う前記第１方向、に沿って配置される複数個の右ハーフミラー部材と、
　を備え、
　　前記複数個の右ハーフミラー部材は、それぞれ、
　　前記右導光板内で導光される前記右眼用画像を形成する光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光を前記右眼に出射させ、
　　互いに共通する光反射性能を有し、
　　前記右導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置され、
　前記左眼用画像形成装置は、
　　前記ユーザの左眼を含む顔の一部に対向する範囲に配置される左導光板であって、内部に入射された光を、２つの主面の内面で全反射することによって導光した後、前記左眼に向かって出射させる、前記左導光板と、
　　前記左導光板のうちの前記ユーザの顔の外側寄りの位置に配置され、前記左導光板の内部に向かって左眼用画像を形成する光を照射する左投影装置であって、前記左眼用画像は、前記対象画像のうちの左眼視界範囲に対応する部分を示す画像である、前記左投影装置と、
　　前記左導光板の内部において、前記左投影装置が設けられている側から前記ユーザの顔の中心側に向かう第２方向であって、前記左導光板内で光が導光される方向に沿う前記第２方向、に沿って配置される複数個の左ハーフミラー部材と、
　を備え、
　　前記複数個の左ハーフミラー部材は、それぞれ、
　　前記左導光板内で導光される前記左眼用画像を形成する光の一部を反射し、他の一部を透過させ、反射した光を前記左眼に出射させ、
　　互いに共通する光反射性能を有し、
　　前記左導光板の一方の主面に対して所定の角度を形成するように配置されているとともに、互いに等間隔をあけて平行に配置される、
　頭部装着型表示装置。
　前記複数個の右ハーフミラー部材は、第１の右ハーフミラー部材と、前記第１の右ハーフミラー部材と前記第１方向において隣り合う第２の右ハーフミラー部材と、を含み、
　　前記右導光板を、前記右眼から前記右導光板に向かう第３方向であって前記第１方向に直交する前記第３方向、に沿って見る場合において、前記第１の右ハーフミラー部材のうちの前記第２の右ハーフミラー部材側の端部と、前記第２の右ハーフミラー部材のうちの前記第１の右ハーフミラー部材側の端部と、が接するか又は重複し、
　前記複数個の左ハーフミラー部材は、第１の左ハーフミラー部材と、前記第１の左ハーフミラー部材と前記第２方向において隣り合う第２の左ハーフミラー部材と、を含み、
　　前記左導光板を、前記左眼から前記左導光板に向かう第４方向であって前記第２方向に直交する前記第４方向、に沿って見る場合において、前記第１の左ハーフミラー部材のうちの前記第２の左ハーフミラー部材側の端部と、前記第２の左ハーフミラー部材のうちの前記第１の左ハーフミラー部材側の端部と、が接するか又は重複する、
　請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
　前記右眼用画像のうち、前記右投影装置から遠い位置で視認される内寄り部分の視認性と、前記右投影装置に近い位置で視認される外寄り部分の視認性と、の差が小さくなるように、前記右眼用画像を表わす右画像データの色調を補正し、前記左眼用画像のうち、前記左投影装置から遠い位置で視認される内寄り部分の視認性と、前記左投影装置に近い位置で視認される外寄り部分の視認性と、の差が小さくなるように、前記左眼用画像を表わす左画像データの色調を補正する、制御装置をさらに備え、
　前記右投影装置は、補正済みの前記右画像データに基づいて、前記右眼用画像を形成する光を照射し、
　前記左投影装置は、補正済みの前記左画像データに基づいて、前記左眼用画像を形成する光を照射する、
　請求項１又は２に記載の頭部装着型表示装置。