(57)【要約】【課題】付加情報を実空間と区別して適切に表示するヘッドマウントディスプレイ、及び、ヘッドマウントディスプレイを含む表示システムを提供する。【解決手段】ヘッドマウントディスプレイ３０は、画像を表示する表示装置１００と、表示装置１００から光が照射されるミラー装置１０２と、ミラー装置１０２と表示装置１００とを制御する処理回路１０４とを備える。ミラー装置１０２は、処理回路１０４の制御に基づいて、表示装置１００から照射された光を透過し、又は表示装置１００から照射された光を反射する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示装置と、
少なくとも前記表示装置を制御する処理回路と、
前記表示装置から光が照射される位置にあり、かつ前記処理回路の制御に応じて、前記表示装置から照射された光を透過し、又は前記表示装置から照射された光を反射するミラー装置と、を備える
ヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２】
前記ミラー装置は、面内に複数のミラー素子を備え、
前記処理回路の制御に基づいて、各々の前記ミラー素子が前記表示装置から照射された光を透過し、又は前記表示装置から照射された光を反射する
請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項３】
前記ミラー装置は、前記処理回路の制御に基づいて、一部の領域の反射率と、前記一部の領域以外の領域の反射率と、を異ならせる
請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記一部の領域の形状は、前記表示装置により投映される画像の形状と同じである
請求項３に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記ミラー装置の走査開始位置は、前記表示装置の走査開始位置に対して異なる位置であり、
前記処理回路は、前記ミラー装置の走査開始位置から第１走査方向に走査を行い、前記表示装置の走査開始位置から前記第１方向と反対方向である第２走査方向に走査を行う
請求項１から４のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項６】
前記処理回路は、反転画像を前記表示装置に表示する
請求項１から５のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項７】
前記ミラー装置から出射される光を屈折させる光学素子を備える
請求項１から６のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項８】
前記処理回路は、送信装置から送信されてきた画像情報に基づいて前記ミラー装置を制御する
請求項１から７のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項９】
前記表示装置に表示する画像に基づいて画像情報を生成する画像情報生成部を備え、
前記処理回路は、前記画像情報生成部により生成された画像情報に基づいて前記ミラー装置を制御する
請求項１から８のいずれか一項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１０】
反射装置を備え、
前記反射装置は、前記表示装置から照射される光を反射し、
前記ミラー装置には、前記反射装置により反射された光が照射される
請求項１に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項１１】
画像を送信する送信装置と、前記送信装置から送信されてきた画像を受信するヘッドマウントディスプレイとから構成される表示システムにおいて、
前記ヘッドマウントディスプレイは、
前記送信装置から送信されてきた画像を受信する受信回路と、
前記受信回路で受信した画像を表示する表示装置と、
少なくとも前記表示装置を制御する処理回路と、
前記表示装置から光が照射される位置にあり、かつ前記処理回路の制御に応じて、前記表示装置から照射された光を透過し、又は前記表示装置から照射された光を反射するミラー装置と、を備える
表示システム。
【請求項１２】
前記受信回路は、前記送信装置から送信されてきた画像情報を受信し、
前記処理回路は、前記受信回路で受信した前記画像情報に基づいて前記ミラー装置を制御する
請求項１１に記載の表示システム。
【請求項１３】
前記表示装置に表示する画像に基づいて画像情報を生成する画像情報生成部を備え、
前記処理回路は、前記画像情報生成部により生成された画像情報に基づいて前記ミラー装置を制御する
請求項１１に記載の表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイ及び表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
実空間に文字等の付加情報を重畳して表示するゴーグル型表示装置が知られている（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−４８３７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のゴーグル型表示装置では、付加情報を実空間と区別して適切に表示することが困難であった。
【０００５】
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、付加情報を実空間と区別して適切に表示するヘッドマウントディスプレイ、及び、ヘッドマウントディスプレイを含む表示システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によるヘッドマウントディスプレイは、画像を表示する表示装置と、少なくとも前記表示装置を制御する処理回路と、前記表示装置から光が照射される位置にあり、かつ前記処理回路の制御に応じて、前記表示装置から照射された光を透過し、又は前記表示装置から照射された光を反射するミラー装置と、を備える。
【０００７】
本発明の一態様による表示システムは、画像を送信する送信装置と、前記送信装置から送信されてきた画像を受信するヘッドマウントディスプレイとから構成される表示システムにおいて、前記ヘッドマウントディスプレイは、前記送信装置から送信されてきた画像を受信する受信回路と、前記受信回路で受信した画像を表示する表示装置と、少なくとも前記表示装置を制御する処理回路と、前記表示装置から光が照射される位置にあり、かつ前記処理回路の制御に応じて、前記表示装置から照射された光を透過し、又は前記表示装置から照射された光を反射するミラー装置と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態１による表示システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、表示装置とミラー装置との配置例を示す図である。
【図３】図３は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す機能ブロック図である。
【図４】図４は、表示装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。
【図６】図６は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。
【図７Ａ】図７Ａは、透過モードにおいてヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される様子を模式的に示す図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａにおいて、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される画像例を示す図である。
【図８Ａ】図８Ａは、鏡面モードにおいてヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される様子を模式的に示す図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａにおいて、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される画像例を示す図である。
【図９】図９は、ミラー装置の構成を示す図である。
【図１０】図１０は、画素の回路構成例を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される様子を模式的に示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、図１２Ａにおいて、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される画像例を示す図である。
【図１２】図１２は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、ヘッドマウントディスプレイに供給される基礎画像信号、表示装置に供給される表示画像信号、及び、ミラー装置に供給されるミラー画像信号の対応関係を示した図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、ミラー装置がミラー素子を駆動し、表示装置に表示されている表示画像を反射する様子を模式的に示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、表示装置が画素を駆動することで表示画像が表示する様子を模式的に示す図である。
【図１５】図１５は、ユーザの操作に応じてミラー装置の反射率を変更する動作についての説明に供する図である。
【図１６】図１６は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【００１０】
（実施形態１）
図１は、実施形態１による表示システムの構成を模式的に示す図である。表示システム１０は、画像情報（基礎画像信号ＢＤＳ）を送信する送信装置２０と、送信装置２０から送信されてきた画像情報（基礎画像信号ＢＤＳ）を受信するヘッドマウントディスプレイ３０とから構成される。
【００１１】
画像（基礎画像信号ＢＤＳ）とは、仮想現実（ＶＲ：Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｒｅａｌｉｔｙ）用の画像、及び拡張現実（ＡＲ：Ａｕｇｍｅｎｔｅｄ  Ｒｅａｌｉｔｙ）用の画像である。仮想現実とは、人間の感覚器官に働きかけ、現実ではないが実質的に現実のように感じられる環境を人工的に作り出す技術である。拡張現実とは、実空間に存在する物体や建造物などに情報を付加して表示する技術である。
【００１２】
送信装置２０は、個人又は映像コンテンツを作成する作成者のＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートフォン、タブレットなどの端末装置である。
【００１３】
送信装置２０は、無線通信を利用して画像情報をヘッドマウントディスプレイ３０に送信するが、無線通信に限られず、有線通信を利用して画像をヘッドマウントディスプレイ３０に送信してもよい。
【００１４】
ヘッドマウントディスプレイ３０は、右目用表示装置１００ａと、左目用表示装置１００ｂと、右目用ミラー装置１０２ａと、左目用ミラー装置１０２ｂと、処理回路１０４と、カバー１０６とを備える。
【００１５】
右目用表示装置１００ａに、右目用画像が表示され、左目用表示装置１００ｂに、左目用画像が表示される。右目用ミラー装置１０２ａは、右目用表示装置１００ａからの光を反射することにより、ヘッドマウントディスプレイ３０を装着したユーザの右目に右目用画像を映すことができる。左目用ミラー装置１０２ｂは、左目用表示装置１００ｂからの光を反射することにより、ヘッドユーザの左目に左目用画像を映すことができる。左目用画像と右目用画像とは、互いに異なる視差画像であって、ヘッドマウントディスプレイ３０は、両眼視差を利用して画像の立体感を生じさせている。
【００１６】
なお、右目用表示装置１００ａと左目用表示装置１００ｂは、表示される画像はそれぞれ異なるが、動作は同様であるため、以下では、表示装置１００として説明する。
【００１７】
また、右目用ミラー装置１０２ａと左目用ミラー装置１０２ｂは、反射する表示装置１００に表示される画像はそれぞれ異なるが、動作は同様であるため、以下では、ミラー装置１０２として説明する。
【００１８】
表示装置１００は、画像を表示する。ミラー装置１０２は、表示装置１００からの光を反射する。言い換えると、ミラー装置１０２は、表示装置１００に表示されている画像が投映される。ミラー装置１０２は、カバー１０６により覆われている。処理回路１０４は、ミラー装置１０２と表示装置１００とを制御する。
【００１９】
ここで、表示装置１００が配置される位置と、ミラー装置１０２が配置される位置について説明する。図２は、表示装置とミラー装置との配置例を示す図である。
【００２０】
図２に示す例では、表示装置１００は、ミラー装置１０２の斜め前方であって、所定の角度により互いに表示面が向き合う位置に配置される。ミラー装置１０２は、ユーザの視線Ｓの正面にミラー装置１０２の反射面が位置するように配置される。また、表示装置１００は、ユーザの視線Ｓを妨げない位置に配置される。
【００２１】
ヘッドマウントディスプレイ３０は、ユーザの頭部に装着されて使用される。なお、また、図１に示すヘッドマウントディスプレイ３０の外観形状は、一例であり、図１に示す外観形状に限られない。
【００２２】
ヘッドマウントディスプレイ３０は、表示装置１００に表示されているＶＲ用の画像又はＡＲ用の画像をミラー装置１０２で反射することによってユーザに視認させる。
【００２３】
図３は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す機能ブロック図である。ヘッドマウントディスプレイ３０は、表示装置１００と、ミラー装置１０２と、処理回路１０４とを備える。
【００２４】
処理回路１０４は、制御回路１０８と、画像出力回路１１０と、画像処理回路１１２とを備える。画像出力回路１１０は、画像処理回路１１２に基礎画像信号ＢＤＳを供給する。画像出力回路１１０は、例えば、受信回路１１０１とメモリ１１０２で構成される。受信回路１１０１は、送信装置２０（図１参照）から送信されてきた画像情報（以下、基礎画像信号ＢＤＳという。）を受信し、メモリ１１０２は、受信回路１１０１が受信した基礎画像信号ＢＤＳを保存する。
【００２５】
画像処理回路１１２は、画像出力回路１１０から基礎画像信号ＢＤＳを受信する。画像処理回路１１２は、表示画像処理回路１１４及びミラー画像処理回路１１６を含む。表示画像処理回路１１４は、基礎画像信号ＢＤＳに基づいて、表示装置用の表示画像信号ＤＤＳを生成する。ミラー画像処理回路１１６は、基礎画像信号ＢＤＳに基づいて、ミラー装置用のミラー画像信号ＭＤＳを生成する。画像処理回路１１２は、生成した表示画像信号ＤＤＳ及びミラー画像信号ＭＤＳを制御回路１０８に供給する。
【００２６】
制御回路１０８は、制御回路１０８Ａ（表示装置制御回路）と制御回路１０８Ｂ（ミラー装置制御回路）を含む。制御回路１０８Ａは、表示画像処理回路１１４から供給された表示画像信号ＤＤＳに基づく表示がなされるように表示装置１００を制御する。言い換えると、制御回路１０８Ａは、表示画像信号ＤＤＳに基づいて、後述する画像光が出射されるように表示装置１００を制御する。また、制御回路１０８Ｂは、ミラー画像処理回路１１６から供給されたミラー画像信号ＭＤＳに基づきミラー装置１０２を制御する。言い換えると、制御回路１０８Ｂは、ミラー画像信号ＭＤＳに基づき反射面を形成するように、ミラー装置１０２を制御する。
【００２７】
ここで、表示装置１００の構成と動作について説明する。なお、実施形態１では、表示装置１００は、各画素に液晶素子を含んで構成される液晶表示装置であるとして説明するが、液晶表示装置に限られない。例えば、表示装置１００は、各画素が有機エレクトロルミネセンス素子で構成される有機エレクトロルミネセンス表示装置、量子ドットを含んで構成される量子ドット表示装置、各画素がマイクロＬＥＤを具備する素子で構成されるマイクロＬＥＤ表示装置等であってもよい。
【００２８】
図４は、表示装置の構成を示す図である。表示装置１００は、表示パネル２００と、バックライト２０２と、データドライバ２０４と、ゲートドライバ２０６とを備える。
【００２９】
バックライト２０２は、表示パネル２００に対して光を照射する光源であり、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）やＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ  Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ  Ｌａｍｐ）等により構成される。
【００３０】
制御回路１０８Ａは、ゲートドライバ２０６及びデータドライバ２０４の駆動タイミングを制御すると共に、表示画像信号ＤＤＳをデータドライバ２０４に供給する。また、制御回路１０８Ａは、バックライト２０２の点灯期間のタイミングを制御する。
【００３１】
表示パネル２００は、ゲートドライバ２０６から供給される駆動信号と、データドライバ２０４から供給される表示画像信号ＤＤＳとに基づいて、バックライト２０２から発せられる光を変調し、画像の表示を行う。表示パネル２００は、画素ＰＩＸと、ゲート線ＧＬ１と、データ線ＳＬ１を含む。画素ＰＩＸは、Ｘ方向（行方向）、及び、Ｘ方向と交差するＹ方向（列方向）にマトリクス状に配置されている。より具体的には、表示装置１００は、行方向（Ｘ方向）にｎ個の画素ＰＩＸ、列方向（Ｙ方向）にｍ個の画素ＰＩＸがマトリクス状に配置される。ここで、ｎ及びｍは、１以上の自然数である。データ線ＳＬ１は、列方向に延在し、列方向の複数の画素ＰＩＸと接続されている。また、ゲート線ＧＬ１は、行方向に延在し、行方向の複数の画素ＰＩＸと接続されている。
【００３２】
ゲートドライバ２０６は、制御回路１０８Ａによるタイミング制御にしたがって、表示パネル２００内の各画素ＰＩＸにゲート線ＧＬ１を介して駆動信号を供給する。データドライバ２０４は、ゲートドライバ２０６によって駆動信号が供給された表示パネル２００の各画素ＰＩＸへそれぞれ、制御回路１０８Ａから供給される表示画像信号ＤＤＳに基づく表示画素信号ＤＰＳ（画素電圧）を供給する。言い換えると、表示パネル２００は、ゲートドライバ２０６によって選択された画素ＰＩＸに対して、データドライバ２０４を介して表示画素信号ＤＰＳを供給する。なお、ゲートドライバ２０６は、ゲート線ＣＬ１の配列方向に沿って線順次で駆動する。
【００３３】
また、詳細は後述するが、表示パネル２００に表示された画像は、ミラー装置１０２により鏡面反射され、ユーザに視認される。言い換えると、ユーザに視認される画像は、表示パネル２００に表示された画像を鏡面反転した画像となる。ここで、鏡映反転とは、左右反転又は上下反転を意味する。なお、ミラー装置１０２によって反射される画像が左右反転するのか、上下反転するのかは、表示パネル２００に表示される画像がミラー装置１０２によって反射される際の光路によって決まる。言い換えると、表示装置１００とミラー装置１０２の位置関係に応じて決まる。
【００３４】
ここで、ミラー装置１０２によって反射されてユーザに視認される画像を基準にすると、表示パネル２００に表示される画像を反転画像にする必要がある。
【００３５】
具体的には、表示画像処理回路１１４は、画像出力回路１１０のメモリ１１０２に保存されている基礎画像信号ＢＤＳを読み出す。表示画像処理回路１１４は、ミラー装置１０２に対して表示装置１００が配置される位置に基づいて、基礎画像信号ＢＤＳの示す画像を反転した反転画像に対応する表示画像信号ＤＤＳを出力する。制御回路１０８Ａは、表示画像処理回路１１４により反転画像を表示装置１００に表示する。
【００３６】
なお、送信装置２０から送信されてきた画像が反転画像であれば、画像出力回路１１０から反転画像に対応する基礎画像信号ＢＤＳが供給されるため、表示画像処理回路１１４による画像の反転処理は不要になる。言い換えると、表示画像処理回路１１４は、基礎画像信号ＢＤＳを表示画像信号ＤＤＳとしてそのまま出力することができる。この場合には、ヘッドマウントディスプレイ３０の処理負担の軽減を図ることができる。
【００３７】
また、ミラー装置１０２は、制御回路１０８Ｂの制御に基づいて、表示装置１００から照射された光を透過する第１モードと、表示装置１００から照射された光を反射する第２モードを切り替える。なお、実施形態１では、第１モードは、「透過モード」といい、第２モードは、「鏡面モード」という場合がある。
【００３８】
図５及び図６は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。図５は、透過モードに切り替えられた場合を示す図である。図６は、鏡面モードに切り替えられた場合を示す図である。ヘッドマウントディスプレイ３０は、光学素子１３０と、表示装置１００と、ミラー装置１０２とを備える。表示装置１００の前面には、偏光板１００ｃが配置される。
【００３９】
光学素子１３０は、ミラー装置１０２から出射される光を屈折させる素子であり、例えば、凹型レンズである。ミラー装置１０２から出射される光とは、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から入射し、ミラー装置１０２を透過した光（外光ＯＬ）と、表示装置１００からの光がミラー装置１０２により反射された光（画像光ＤＬ２ｂ）とを含む。
【００４０】
ここで、ミラー装置１０２の構成について説明する。ミラー装置１０２は、電気的なエネルギーで透過する光の光学的な性質が変化させることができる装置である。より具体的には、ミラー装置１０２は、光の入射方向に応じ、面内の少なくとも一部分を入射光に対して反射の状態又は透過の状態に選択的に変化させる透過反射制御装置である。ミラー装置１０２は、例えば、電気的なエネルギーで光学的な性質が変化する電気光学物質が含まれる。電気光学物質には、液晶等が含まれる。
【００４１】
ミラー装置１０２は、視認側から、第１偏光板３００と、偏光軸変換部４００と、反射型偏光板５００と、第２偏光板６００とが配置された構成を有する。なお、図５及び図６は、説明のために各部が間隙を持って配置されているように表示するが、実際には各部が近接し、又は密接して配置される。
【００４２】
第１偏光板３００は、第１方向の直線偏光成分（以下、「第１直線偏光成分」ともいう）を透過し、第２方向の直線偏光成分（以下、「第２直線偏光成分」ともいう）を吸収する。第１偏光板３００を透過する光の偏光方向を、詳述すれば第１偏光板３００を透過する光が含む偏光成分のうち最も強い成分である直線偏光の方向を、透過偏光軸という。また、第１偏光板３００に吸収される光の偏光方向を、詳述すれば第１偏光板３００に吸収される光が含む偏光成分のうち最も強い成分である直線偏光の方向を、吸収偏光軸という。すなわち、第１偏光板３００は、第１方向に透過偏光軸を有し、第２方向に吸収偏光軸を有する。第１偏光板３００は、吸収型偏光子を有する偏光板又は偏光フィルムによって実現される。
【００４３】
ここで、表示装置１００に液晶表示パネルが用いられる場合、表示装置１００は、光の出射面側に偏光板１００ｃを含み、偏光板１００ｃは、直線偏光板が用いられる。例えば、偏光板１００ｃは、第１方向に透過偏光軸を有し、第２方向に吸収偏光軸を有する。偏光板１００ｃは、吸収型偏光子を有する偏光板又は偏光フィルムによって実現される。また、直線偏光板である偏光板１００ｃの透過偏光軸と第１偏光板３００の透過偏光軸とは、平行に、あるいは略平行に配置される。
【００４４】
表示装置１００から出射される画像光ＤＬは、偏光板１００ｃにより第１偏光板３００の透過偏光軸と一致した偏光軸を有する直線偏光となる。言い換えると、表示装置１００から出射される画像光ＤＬは、第１直線偏光成分からなる光である。
【００４５】
偏光軸変換部４００は、入射光の偏光軸を変化させる状態と変化させない状態との少なくとも２つの状態を取り得る。偏光軸変換部４００は、この２つの状態を電気的な切り替えにより選択できるように構成される。具体的には、偏光軸変換部４００は、一方向に直線偏光された光の偏光方向を９０度回転させる状態と、回転させない状態とを取り得る。このような機能を有する偏光軸変換部４００は、例えば、液晶の電気光学効果を利用して実現される。なお、後述するように、偏光軸変換部４００は、入射光の偏光軸を変化させる状態と変化させない状態とが混在する状態も取り得る。
【００４６】
偏光軸変換部４００は、第２電極４０４が設けられた第１基板４０２と、第１電極４０８が設けられた第２基板４０６と、液晶層４１０とを含んで構成される。第１基板４０２と第２基板４０６とは、第２電極４０４と第１電極４０８とが間隙を持って対面するように配置される。液晶層４１０は、第１基板４０２と第２基板４０６との間隙に配置される。第１基板４０２及び第２基板４０６には、例えばガラス基板や可撓性を有する樹脂基板を用いることができる。偏光軸変換部４００は、複数のミラー素子ＭＰＩＸを有し、第２電極４０４は、複数のミラー素子ＭＰＩＸに対向するように配置され、第１電極４０８は、ミラー素子ＭＰＩＸ毎に配置される。なお、第２電極４０４と第１電極４０８の配置位置は、逆でもよい。つまり、第１基板上に第１電極４０８が配置され、第２基板上に第２電極４０４が配置されてもよい。
【００４７】
また、図５には図示されないが、偏光軸変換部４００は、第２電極４０４と第１電極４０８との間に電位差を与えるために信号供給回路が接続される。また、信号供給回路には、印加される電圧のオンオフを切り替えるためにスイッチが設けられる。信号供給回路は、第２電極４０４と第１電極４０８との間に正極及び負極の両極の電圧が印加されるように、極性反転回路を含んで構成されることが好ましい。なお、信号供給回路は、後述するデータドライバ８０２と、ゲートドライバ８０４と、第２電極４０４を駆動する第２電極駆動回路とを含む。
【００４８】
第２電極４０４及び第１電極４０８は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｈｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）等の透明性のある導電材料で形成される。また、図５には図示されないが、第２電極４０４及び第１電極４０８の表面には液晶を配向させるための配向膜が形成される。言い換えると液晶層と直接接触する位置に配向膜が形成される。
【００４９】
液晶層４１０は、第２電極４０４及び第１電極４０８によって与えられる電位差に応じて配向方向が変化する。液晶層４１０は、与えられる電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子４１２を含む。液晶層４１０は、例えば、ポジ型のネマティック液晶が用いられる。偏光軸変換部４００は、例えば、ツイストネマティック方式（ＴＮ方式）で液晶層４１０を駆動する。具体的には、液晶層４１０に電圧が印加されないとき、第２電極４０４と第１電極４０８との間で、液晶分子４１２が第１基板４０２及び第２基板４０６の主面に略平行方向に配列し、かつ液晶分子４１２の向きが、詳しくは棒状の液晶分子４１２の長軸の向きが、９０度捩れて配向している。すなわち、液晶分子４１２の配向は、電圧が印加されない状態において、第２電極４０４から第１電極４０８にかけて少しずつ一方向に回転しながら９０度捩れた構造になっている。また、第２電極４０４と第１電極４０８との間に電圧が印加されると、液晶分子４１２の配向は、図６に示すように、電界が作用する方向に、すなわち第１基板４０２及び第２基板４０６の主面に略垂直方向に揃った構造になる。
【００５０】
図５に示すように、液晶層４１０は、第２電極４０４及び第１電極４０８によって電圧が印加される状態（第１状態）と電圧が印加されない状態（第２状態）で、液晶層を通る光の偏光状態を変化させる。より具体的には、電圧が印加されていない状態であって、液晶分子４１２の向きが９０度捩れて配向している液晶層４１０に、第１直線偏光成分の光が入射すると、液晶分子４１２の回転に沿って偏光の向きが回転する。液晶分子４１２は、９０度捩れているので、液晶層４１０を透過した光は、実質的に第２直線偏光成分の光に変換される。一方、図６に示すように、電圧が印加されている状態であって、第１基板４０２及び第２基板４０６の主面に略垂直方向に配向している液晶層４１０に、第１直線偏光成分の光が入射しても、液晶分子４１２の捩れは解消しているので、入射光の偏光方向は変化しない。このように、偏光軸変換部４００は、直線偏光された入射光が透過する際に、その偏光軸を変化させる状態（第１状態）と、変化させない状態（第２状態）とを、電気的な切り替えにより選択できる機能を有する。
【００５１】
なお、偏光軸変換部４００の液晶層４１０を駆動する方式は、ツイストネマティック方式に限定されるものではない。例えば、液晶層４１０の液晶分子４１２として、ネガ型のネマティック液晶を用いて、液晶分子４１２の初期配向が第１基板４０２及び第２基板４０６の主面の略垂直方向となるような縦電界方式で液晶層４１０を駆動してもよい。又は、偏光軸変換部４００は、液晶層４１０の液晶分子４１２の初期配向が、第１基板４０２及び第２基板４０６の主面の略平行方向にホモジニアス配向するような横電界方式で液晶層４１０を駆動してもよい。横電界方式は、例えば、当該主面に平行な横方向の電界で液晶分子４１２を駆動するインプレーンスイッチング（ＩＰＳ：Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、又はフリンジ電界で液晶分子４１２を駆動するフリンジフィールドスイッチング（ＦＦＳ：Ｆｒｉｎｇｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）等の方式が挙げられる。偏光軸変換部４００としてＩＰＳやＦＦＳ等の横電界方式で液晶層４１０を駆動する場合は、第２電極４０４及び第１電極４０８は、第１基板４０２又は第２基板４０６のいずれか一方の基板に配置される。例えば、液晶層４１０と第１基板４０２の間に第２電極４０４及び第１電極４０８が配置される。また、第２電極４０４と第１電極４０８は、同一の導電層で形成されてもよいし、絶縁層を介して異なる導電層で形成されてもよい。更に、第２電極４０４及び第２電極の形状は矩形状でも櫛歯状でもよい。
【００５２】
反射型偏光板５００は、入射光のうち、第１直線偏光成分を反射し、第２直線偏光成分を透過する。反射型偏光板５００で反射する光の偏光方向を、詳述すれば反射型偏光板５００で反射する光が含む偏光成分のうち最も強い成分である直線偏光の方向を、反射偏光軸という。すなわち、反射型偏光板５００は、第１方向に反射偏光軸を有し、第２方向に透過偏光軸を有する。このような特性を有する反射型偏光板５００は、例えば、金属ナノワイヤを用いたワイヤグリッド偏光子を有する偏光板、又は高分子フィルムの積層体からなる偏光フィルムによって実現される。ワイヤグリッド偏光子を有する偏光板は、例えば、ワイヤグリッドで形成される偏光子と、偏光子を支持する基材と、保護フィルムを含んで構成される。高分子フィルムの積層体からなる偏光フィルムには、例えば、互いに異なる複屈折を有する複屈折性高分子フィルムを交互に複数積層した構造からなる複屈折反射型偏光フィルムを用いることができる。
【００５３】
第２偏光板６００は、入射光のうち、第１直線偏光成分を吸収し、第２直線偏光成分を透過する。第２偏光板６００に吸収される光の偏光方向を、詳述すれば第２偏光板６００に吸収される光が含む偏光成分のうち最も強い成分である直線偏光の方向を、吸収偏光軸という。また、第２偏光板６００を透過する光の偏光方向を、詳述すれば第２偏光板６００を透過する光が含む偏光成分のうち最も強い成分である直線偏光の方向を、透過偏光軸という。すなわち、第２偏光板６００は、第１方向に吸収偏光軸を有し、第２方向に透過偏光軸を有する。
【００５４】
図５に示すように、第２偏光板６００に外光ＯＬ（自然光又は人工の照明光）が入射すると、第２直線偏光成分の光が透過光として得られ、その他の成分の光は吸収される。このような特性を有する第２偏光板６００は、吸収型偏光子を有する偏光板又は偏光フィルムによって実現される。
【００５５】
本実施形態に係るミラー装置１０２は、偏光軸変換部４００の一方に第１偏光板３００が配置され、他方に反射型偏光板５００及び第２偏光板６００が配置された構成を有する。そして、第１偏光板３００の透過偏光軸と反射型偏光板５００の反射偏光軸とは平行に、あるいは略平行に配置される。さらに、第１偏光板３００の吸収偏光軸と反射型偏光板５００の透過偏光軸とは平行に、あるいは略平行に配置される。反射型偏光板５００の反射偏光軸と第２偏光板６００の吸収偏光軸とは平行に、あるいは略平行に配置される。さらに、反射型偏光板５００の透過偏光軸と第２偏光板６００の透過偏光軸とは平行に、あるいは略平行に配置される。ミラー装置１０２は、このような第１偏光板３００及び反射型偏光板５００が有する偏光軸の組み合わせにより、鏡面モードと透過モードとを切り替える機能を有する。
【００５６】
ここで、透過モードについて説明する。図５に示すように、表示装置１００から出射された画像光ＤＬ１は、視認側から第１偏光板３００に入射する。第１偏光板３００に入射した画像光ＤＬ１表示装置は、第１直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００を透過する。偏光軸変換部４００は、スイッチがオフであり、電源から電圧が印加されない状態にある。よって、液晶層４１０の液晶分子４１２は、第２電極４０４と第１電極４０８との間で９０度捩れた状態となっている。したがって、偏光軸変換部４００に入射した画像光ＤＬ１は、液晶層４１０を透過すると、偏光方向が９０度回転する。その結果、偏光軸変換部４００を透過した画像光ＤＬ１は、第２直線偏光成分の光に変換される。
【００５７】
偏光軸変換部４００を透過した画像光ＤＬ１は、第２直線偏光成分の光なので、反射型偏光板５００を透過する。また、反射型偏光板５００を透過した画像光ＤＬ１は、同様に、第２直線偏光成分の光なので、第２偏光板６００を透過する。
【００５８】
また、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から第２偏光板６００に入射した外光ＯＬは、第２直線偏光成分の光のみが透過し、その他の成分の光は吸収される。したがって、第２偏光板６００を透過した外光ＯＬ１は、第２直線偏光成分の光となる。
【００５９】
第２偏光板６００を透過した外光ＯＬ１は、第２直線偏光成分の光なので、反射型偏光板５００を透過する。
【００６０】
偏光軸変換部４００は、スイッチがオフであり、電源から電圧が印加されない状態にあるので、液晶層４１０の液晶分子４１２は、第２電極４０４と第１電極４０８との間で９０度捩れた状態となっている。したがって、反射型偏光板５００を透過した第２直線偏光成分の光である外光ＯＬ１は、液晶層４１０を透過すると、偏光方向が９０度回転する。その結果、偏光軸変換部４００の液晶層４１０を透過した外光ＯＬ１は、第１直線偏光成分の光に変換される。
【００６１】
偏光軸変換部４００の液晶層４１０を透過した外光ＯＬ１は、第１直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００を透過する。
【００６２】
図７Ａは、透過モードにおいてヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される様子を模式的に示す図であり、図７Ｂは、図７Ａにおいて、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される画像例を示す図である。虚像Ｉは、表示装置１００から出射される画像光ＤＬがミラー装置１０２によって反射されることでユーザに視認される画像である。虚像Ｉは、例えば、歌唱している人物画像を含むＶＲ画像である。実像Ｒは、外光ＯＬを介して視認される実空間に存在し、ユーザによって視認される画像である。実像Ｒには、例えば、実空間に存在する物体や建造物を含む。透過モードにおいて、表示装置１００から出射された画像光ＤＬ１は、ミラー装置１０２によって反射されないため、画像光ＤＬ１によって表示される虚像Ｉは、ユーザに視認されない。また、透過モードにおいて、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から入射した外光ＯＬ１は、ミラー装置１０２を透過し、ユーザに視認されるため、実像Ｒは、ユーザに視認される。
【００６３】
よって、ヘッドマウントディスプレイ３０を装着しているユーザは、ヘッドマウントディスプレイ３０を介して、実空間に存在する物体や建造物などの実像Ｒのみを視認することができる。
【００６４】
つぎに、反射モードについて説明する。図６に示すように、表示装置１００から出射された画像光ＤＬ２ａは、視認側から第１偏光板３００に入射する。第１偏光板３００に入射した画像光ＤＬ２ａ表示装置は、第１直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００を透過する。偏光軸変換部４００は、スイッチがオンであり、電源から電圧が印加された状態にある。よって、液晶層４１０の液晶分子４１２は、第２電極４０４と第１電極４０８との間で電界と平行な方向に配向している状態である。したがって、偏光軸変換部４００に入射した画像光ＤＬ２ａは、液晶層４１０を透過しても偏光方向が変化しない。
【００６５】
偏光軸変換部４００を透過した画像光ＤＬ２ａは、第１直線偏光成分の光なので、反射型偏光板５００により反射される。反射型偏光板５００の反射された画像光ＤＬ２ｂ（反射画像光）は、再び偏光軸変換部４００に入射する。再び偏光軸変換部４００に入射した画像光ＤＬ２ｂは、偏光方向が変化せず、第１直線偏光成分のまま偏光軸変換部４００を透過する。
【００６６】
偏光軸変換部４００を透過した画像光ＤＬ２ｂは、第１直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００を透過する。
【００６７】
また、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から第２偏光板６００に入射した外光ＯＬ２は、第２直線偏光成分の光のみが透過し、その他の成分の光は吸収される。
【００６８】
第２偏光板６００を透過した外光ＯＬ２は、第２直線偏光成分の光なので、反射型偏光板５００を透過する。
【００６９】
偏光軸変換部４００は、スイッチがオンであり、電源から電圧が印加された状態にある。よって、液晶層４１０の液晶分子４１２は、第２電極４０４と第１電極４０８との間で電界と平行な方向に配向している状態である。したがって、偏光軸変換部４００に入射した外光ＯＬ２は、偏光方向が変化せず、第２直線偏光成分のまま偏光軸変換部４００を透過する。
【００７０】
偏光軸変換部４００を透過した外光ＯＬ２は、第２直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００に吸収される。
【００７１】
なお、反射型偏光板５００がワイヤグリッド偏光子を備える場合、ワイヤグリッド偏光子の表面に、反射率の高い金属膜を設けることで、反射光の色相を調節することができる。例えば、ワイヤグリッド偏光子の表面に金（Ａｕ）や窒化チタン（ＴｉＮ）等でコーティングしておくことで、反射光を金色又は金色に近い色相にすることができる。反射型偏光板５００が複屈折反射型偏光フィルムの場合、積層された複数のフィルムの各々の厚さを適宜調整することで、任意の波長領域の光を複屈折反射型偏光フィルムで反射させることができる。例えば複屈折反射型偏光フィルムが反射する光の波長領域を、短波長領域に限定すれば反射光の色を青色にすることができ、長波長側に限定すれば反射光を赤色にすることができる。また、金色に相当する波長領域に限定すれば、反射光を金色にすることができる。
【００７２】
図８Ａは、鏡面モードにおいてヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される様子を模式的に示す図である。図８Ｂは、図８Ａにおいて、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される画像例を示す図である。鏡面モードにおいて、表示装置１００から出射された画像光ＤＬ２ａは、ミラー装置１０２によって反射され、ミラー装置１０２によって反射された画像光ＤＬ２ｂがユーザに視認される。また、透過モードにおいて、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から入射した外光ＯＬ２は、ミラー装置１０２により吸収され、ユーザに視認されない。
【００７３】
よって、ヘッドマウントディスプレイ３０を装着しているユーザは、ヘッドマウントディスプレイ３０を介して、ミラー装置１０２により反射された画像（ＶＲ画像）に基づく虚像Ｉのみを視認することができ、ＶＲ空間に没入することができる。
【００７４】
図９は、ミラー装置の構成を示す図である。ミラー装置１０２は、ミラーパネル８００と、データドライバ８０２と、ゲートドライバ８０４とを備える。なお、ミラー装置１０２の駆動方式は、アクティブマトリクス方式であるとするが、パッシブ方式あるいは単純マトリクス方式でもよい。
【００７５】
ミラーパネル８００は、全体としてマトリクス状に配列された複数のミラー素子ＭＰＩＸを含む。より具体的には、ミラー装置１０２は、行方向（Ｘ方向）にｎ個のミラー素子ＭＰＩＸ、列方向（Ｙ方向）にｍ個のミラー素子ＭＰＩＸがマトリクス状に配置されている。ここで、ｎ、及び、ｍは、１以上の自然数である。また、ミラー素子ＭＰＩＸは、左右が反転する位置の画素ＰＩＸが対応するように配置される。例えば、１行目の任意のａ列目の画素ＰＩＸ（１，ａ）は、ミラー素子ＭＰＩＸ（１，ｎ―（ａ−１））に対向するように配置される（ａは１以上ｎ以下の自然数）。ここで、図１０を参照して、ミラー素子ＭＰＩＸの詳細構成について説明する。図１０は、ミラー素子の回路構成例を示す図である。
【００７６】
ミラー素子ＭＰＩＸは、液晶素子８１０と、スイッチ素子８０８とを有している。ミラー素子ＭＰＩＸには、駆動対象のミラー素子を線順次で選択するためのゲート線ＧＬ２と、駆動対象のミラー素子に対して電圧を供給するためのデータ線ＳＬ２とが接続されている。スイッチ素子８０８は、液晶素子８１０に対し、電圧を供給するためのスイッチング素子であり、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；）である。より具体的には、スイッチ素子８０８は、ＭＯＳ−ＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）により構成されている。スイッチ素子８０８のソース及びドレインの一方は、データ線ＳＬ２と接続されており、スイッチ素子８０８のソース及びドレインの他方は、液晶素子８１０と接続されている。また、スイッチ素子８０８のゲートとゲート線ＧＬ２が接続されている。また、スイッチ素子８０８は、ゲート線ＧＬ２からの走査信号に基づき選択され、選択されたスイッチ素子８０８は、データ線ＳＬ２からのミラー素子信号ＭＥＳを液晶素子８１０に供給する。
【００７７】
液晶素子８１０は、第１電極４０８と、第２電極４０４と、第１電極４０８と第２電極４０４の間の電圧に応じて駆動される液晶分子４１２を含む。本実施例において、第１電極４０８は、ミラー素子ＭＰＩＸ毎に配置され、スイッチ素子８０８のソース又はドレインの他方と接続される。液晶素子８１０は、データ線ＳＬ２からスイッチ素子８０８を介して第１電極４０８に供給される電圧と、第２電極４０４に与えられる電圧に応じて、ミラー動作を行う。本実施形態において、第２電極４０４は、基準電位（例えば、接地電位）が供給されている。なお、第２電極４０４に与えられる信号は、電位が固定された直流電位に限らず、所定の期間（例えば、１フレーム）毎に変化する交流信号であってもよい。
【００７８】
制御回路１０８Ｂは、ゲートドライバ８０４及びデータドライバ８０２の駆動タイミングを制御すると共に、ミラー画像信号ＭＤＳをデータドライバ８０２に供給する。
【００７９】
ゲートドライバ８０４は、制御回路１０８Ｂによるタイミング制御にしたがって、ミラーパネル８００内の各ミラー素子ＭＰＩＸをゲート線ＧＬ２に沿って線順次駆動する。
【００８０】
データドライバ８０２は、ミラーパネル８００の各ミラー素子ＭＰＩＸへそれぞれ、データ線ＳＬ２を介して制御回路１０８Ｂから供給されるミラー素子信号ＭＥＳに対応する電圧を供給する。
【００８１】
また、ミラー装置１０２は、複数のミラー素子ＭＰＩＸを備えている。隣り合うミラー素子ＭＰＩＸのうち一方が表示装置１００から照射された光を透過し、表示装置１００から照射された光を反射することもある。隣り合うミラー素子ＭＰＩＸのうち両方が表示装置１００から照射された光を透過することもある。また、隣り合うミラー素子ＭＰＩＸのうち両方が表示装置１００から照射された光を反射することもある。このように、ミラー装置１０２では、ミラー素子ＭＰＩＸがそれぞれ、独立して動作する。そして、制御回路１０８Ｂの制御に応じて、各々のミラー素子ＭＰＩＸが表示装置１００から照射された光を透過し、又は表示装置１００から照射された光を反射する。
【００８２】
図１１Ａは、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される様子を模式的に示す図である。図１１Ｂは、図１１Ａにおいて、ヘッドマウントディスプレイを介してユーザに視認される画像例を示す図である。図１２は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。ミラー装置１０２は、外光ＯＬを透過させる第１状態Ｘ１０のミラー素子ＭＰＩＸａが配置された部分ミラー領域ＰＭＡａ（透過領域）と、表示装置１００からの画像光ＤＬを反射させる第２状態Ｘ１２のミラー素子ＭＰＩＸｂが配置された部分ミラー領域ＰＭＡｂ（反射領域）を有する。ミラー装置１０２は、表示装置１００の部分ミラー領域ＰＭＡｂに対応する位置に表示される画像光ＤＬと、部分ミラー領域ＰＭＡａに対応する位置に対応する外光ＯＬとが組み合わさった光を出力することとなる。これにより、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す通り、画像光ＤＬに基づく実像Ｒと、外光ＯＬに基づく虚像Ｉとが組み合わさった画像がユーザに視認される。
【００８３】
ミラー装置１０２は、視認側から、第１偏光板３００と、偏光軸変換部４００と、反射型偏光板５００と、第２偏光板６００とが配置された構成を有する。なお、図１２は、説明のために各部が間隙を持って配置されているように表示するが、実際には各部が近接し、あるいは密接して配置される。
【００８４】
また、図１２では、ミラー素子ＭＰＩＸａ（第１液晶分子４１２ａ）には電圧を印加せず、ミラー素子ＭＰＩＸｂ（第２液晶分子４１２ｂ）には電圧を印加する一例を示している。
【００８５】
すなわち、ミラー素子ＭＰＩＸａの第１液晶分子４１２ａの配向は、第２電極４０４から第１電極４０８にかけて少しずつ一方向に回転しながら９０度捩れた構造になっている。ミラー素子ＭＰＩＸｂの第２液晶分子４１２ｂの配向は、第１基板４０２及び第２基板４０６の主面に略垂直方向に揃った構造になっている。
【００８６】
表示装置１００から出射された画像光ＤＬ１０は、視認側から第１偏光板３００に入射する。第１偏光板３００に入射した画像光ＤＬ１０表示装置は、第１直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００を透過する。
【００８７】
ミラー素子ＭＰＩＸａの第１液晶分子４１２ａの配向は、第２電極４０４と第１電極４０８との間で９０度捩れた状態になっている。したがって、画像光ＤＬ１０は、第１液晶分子４１２ａを透過すると、偏光方向が９０度回転する。その結果、偏光軸変換部４００を透過した画像光ＤＬ１０は、第２直線偏光成分の光に変換される。
【００８８】
偏光軸変換部４００を透過した画像光ＤＬ１０は、第２直線偏光成分の光なので、反射型偏光板５００を透過する。また、反射型偏光板５００を透過した画像光ＤＬ１０は、同様に、第２直線偏光成分の光なので、第２偏光板６００を透過する。
【００８９】
また、表示装置１００から出射された画像光ＤＬ１２ａは、視認側から第１偏光板３００に入射する。第１偏光板３００に入射した画像光ＤＬ１２ａ表示装置は、第１直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００を透過する。
【００９０】
ミラー素子ＭＰＩＸｂの第２液晶分子４１２ｂの配向は、第１基板４０２及び第２基板４０６の主面に略垂直方向に揃った状態になっている。したがって、画像光ＤＬ１２ａは、偏光方向が変化せず、第１直線偏光成分のまま偏光軸変換部４００を透過する。
【００９１】
偏光軸変換部４００透過した画像光ＤＬ１２ａは、第１直線偏光成分の光なので、反射型偏光板５００により反射される。反射型偏光板５００により反射された画像光ＤＬ１２ｂは、再び偏光軸変換部４００に入射する。再び偏光軸変換部４００に入射した画像光ＤＬ１２ｂは、偏光方向が変化せず、第１直線偏光成分のまま偏光軸変換部４００を透過する。
【００９２】
偏光軸変換部４００を透過した画像光ＤＬ１２ｂは、第１直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００を透過する。
【００９３】
また、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から第２偏光板６００に入射した外光ＯＬ２０は、第２直線偏光成分の光のみが透過し、その他の成分の光は吸収される。
【００９４】
第２偏光板６００を透過した外光ＯＬ２０は、第２直線偏光成分の光なので、反射型偏光板５００を透過する。
【００９５】
ミラー素子ＭＰＩＸａの第１液晶分子４１２ａの配向は、第２電極４０４と第１電極４０８との間で９０度捩れた状態になっている。したがって、外光ＯＬ２０は、第１液晶分子４１２ａを透過すると、偏光方向が９０度回転する。その結果、偏光軸変換部４００を透過した外光ＯＬ２０は、第１直線偏光成分の光に変換される。
【００９６】
偏光軸変換部４００を透過した外光ＯＬ２０は、第１直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００を透過する。
【００９７】
また、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から第２偏光板６００に入射した外光ＯＬ２２は、第２直線偏光成分の光のみが透過し、その他の成分の光は吸収される。
【００９８】
第２偏光板６００を透過した外光ＯＬ２２は、第２直線偏光成分の光なので、反射型偏光板５００を透過する。
【００９９】
ミラー素子ＭＰＩＸｂの第２液晶分子４１２ｂの配向は、第１基板４０２及び第２基板４０６の主面に略垂直方向に揃った状態になっている。したがって、外光ＯＬ２２は、偏光方向が変化せず、第２直線偏光成分のまま偏光軸変換部４００を透過する。
【０１００】
偏光軸変換部４００を透過した外光ＯＬ２２は、第２直線偏光成分の光なので、第１偏光板３００に吸収される。
【０１０１】
ミラー素子ＭＰＩＸが第１状態Ｘ１０である部分ミラー領域ＰＭＡａでは、表示装置１００から出射された画像光ＤＬ１０は、ミラー装置１０２によって反射されないため、ユーザに視認されない。また、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から入射した外光ＯＬ２０は、ミラー装置１０２を透過し、ユーザに視認される。
【０１０２】
ミラー素子ＭＰＩＸが第２状態Ｘ１２である部分ミラー領域ＰＭＡｂでは、表示装置１００から出射された画像光ＤＬ１２は、ミラー装置１０２によって反射され、ユーザに視認される。また、ヘッドマウントディスプレイ３０の外部から入射した外光ＯＬ２２は、ミラー装置１０２により吸収され、ユーザに視認されない。
【０１０３】
よって、ヘッドマウントディスプレイ３０を装着しているユーザは、ヘッドマウントディスプレイ３０を介して、部分ミラー領域ＰＭＡａに対応する位置に配置された実空間に存在する物体や建造物などの実像Ｒとともに、部分ミラー領域ＰＭＡｂに対応する位置で表示装置１００によって表示された画像光に基づいて、ミラー装置１０２により反射された画像（ＡＲ画像）に基づく虚像Ｉを視認することができる。また、ヘッドマウントディスプレイ３０は、表示装置１００から出射された画像光ＤＬが反射される場合、同じ方向から入射された外光ＯＬが第１偏光板３００により吸収されるため、ミラー装置１０２により反射された画像（ＡＲ画像）に基づく虚像Ｉをユーザに鮮明に視認させることができる。
【０１０４】
また、本実施形態において、ミラー装置１０２は、制御回路１０８の制御に基づいて、一部の領域の反射率と、一部の領域以外の領域の反射率とを異ならせて変化させる。また、一部の領域の形状は、表示装置１００により表示される画像の形状を鏡面反転させた形状と同じである。
【０１０５】
図１３は、ヘッドマウントディスプレイに供給される基礎画像信号、表示装置に供給される表示画像信号、及び、ミラー装置に供給されるミラー画像信号の対応関係を示した図である。なお、説明の簡易化のために、ミラー素子ＭＰＩＸや画素ＰＩＸの行方向の数を２１、列方向の数を１８として説明するが、ミラー素子ＭＰＩＸや画素ＰＩＸの行方向数及び列方向の数は１以上の任意の自然数であればよい。
【０１０６】
ヘッドマウントディスプレイ３０の画像出力回路１１０から供給される基礎画像信号ＢＤＳは、マトリクス状に配置された基礎画素ＢＰＩＸを含む基礎画像ＢＤＩに対応する。本実施例において、基礎画像ＢＤＩは、文字を示すオブジェクトＡ１０及び図形を示すオブジェクトＡ１２を含む。オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２は、虚像Ｉとしてユーザに視認させる画像に対応し、オブジェクトＡ１０に対応する領域を領域Ｂ１０として、オブジェクトＡ１２に対応する領域を領域Ｂ１２とする。基礎画像信号ＢＤＳは、各基礎画素ＢＰＩＸに対応する基礎画素信号ＢＰＳからなる。また、基礎画像信号ＢＤＳは、基礎画素ＢＰＩＸ毎に諧調値を示す諧調信号ＢＤＳ−Ｇ、及び、基礎画素ＢＰＩＸ毎に反射率を示す反射率信号ＢＤＳ−Ｒを含む。基礎画像ＢＤＩ-Ｇは、基礎画像信号ＢＤＳに含まれる諧調信号ＢＤＳ−Ｇに対応する画像であって、基礎画像ＢＤＩ−Ｒは、基礎画像信号ＢＤＳに含まれる反射率信号ＢＤＳ−Ｒに対応する画像である。なお、基礎画像ＢＤＩ（基礎画像ＢＤＩ−Ｇ）は、表示装置１００によって表示される表示画像ＤＤＩがミラー装置１０２によって反射され、ユーザに視認させる画像に対応する。
【０１０７】
基礎画像信号ＢＤＳに含まれる諧調信号ＢＤＳ−Ｇは、例えば、０〜２５５の２５６諧調を示す信号である。本実例において、オブジェクトＡ１０に対応する基礎画素ＢＰＩＸの諧調値信号として「５０」が設定され、オブジェクトＡ１２に係る基礎画素ＢＰＩＸの諧調信号として「１５０」が設定され、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２のいずれも対応しない基礎画素ＢＰＩＸの諧調信号として「０」が設定される。
【０１０８】
例えば、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２のいずれにも対応しない基礎画素ＢＰＩＸ（２，１）、ＢＰＩＸ（２，３）、ＢＰＩＸ（１１,１）、及び、ＢＰＩＸ（１１，３）には、基礎画素信号ＢＰＳ（２，１）、ＢＰＳ（２，３）、ＢＰＳ（１１,１）、及び、ＢＰＳ（１１，３）の諧調値信号として「０」がそれぞれ対応づけられている。オブジェクトＡ１０に対応する基礎画素ＢＰＩＸ（２，２）及びＢＰＩＸ（２，７）には、基礎画素信号ＢＰＳ（２，２）及びＢＰＳ（２，７）の諧調値信号として「５０」がそれぞれ対応づけられる。また、オブジェクトＡ１２に対応する基礎画素ＢＰＩＸ（１１，２）及びＢＰＩＸ（１１，２０）には、基礎画素信号ＢＰＳ（１１，２）及びＢＰＳ（１１，２０）の諧調値信号として「１５０」が対応づけられる。
【０１０９】
なお、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２が対応づけられていない基礎画素ＢＰＩＸの諧調信号「０」としたが、これに限られず、０〜２５５の任意の諧調値であってもよい。また、基礎画素ＰＩＸの諧調信号が示す諧調値は、２５６諧調に限らず、２以上の諧調値を示すことができればよく、「０」又は「１」の２諧調であってもよい。
【０１１０】
基礎画像信号ＢＤＳに含まれる反射率信号ＢＤＳ−Ｒは、例えば、「０」「１００」の２段階の反射率を示す信号である。本実施例において、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２のいずれかに対応する基礎画素ＢＰＩＸの反射率信号として「１００」が設定され、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２のいずれにも対応しない基礎画素ＢＰＩＸの反射率信号として「０」が設定される。
【０１１１】
例えば、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２のいずれにも対応しない基礎画素ＢＰＩＸ（２，１）、ＢＰＩＸ（２，３）、ＢＰＩＸ（１１,１）、及び、ＢＰＩＸ（１１，３）には、基礎画素信号ＢＰＳ（２，１）、ＢＰＳ（２，３）、ＢＰＳ（１１,１）、及び、ＢＰＳ（１１，３）の反射率信号として「０」がそれぞれ対応づけられている。オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２に対応する基礎画素ＢＰＩＸ（２，２）、ＢＰＩＸ（２，７）、ＢＰＩＸ（１１，２）、及び、ＢＰＩＸ（１１，２０）には、基礎画素信号ＢＰＳ（２，２）、ＢＰＳ（２，７）、ＢＰＳ（１１，２）、及び、ＢＰＳ（１１，２０）の反射率信号として「１００」が対応づけられる。
【０１１２】
なお、反射率信号は、２段階に限らず、２以上の段階を有してもよい。基礎画素ＰＩＸの反射率信号は、例えば、０〜１００の１０１段階であってもよい。
【０１１３】
処理回路１０４の画像出力回路１１０は、基礎画像信号ＢＤＳを画像処理回路１１２に出力する。画像処理回路１１２の表示画像処理回路１１４は、基礎画像信号ＢＤＳに基づき、表示画像信号ＤＤＳを制御回路１０８に供給する。より具体的には、画像出力回路１１０は、受信回路１１０１が受信した基礎画像信号ＢＤＳをメモリ１１０２に格納し、表示画像処理回路１１４は、画像出力回路１１０のメモリ１１０２に格納された基礎画像信号ＢＤＳの諧調信号ＢＤＳ−Ｇに基づき、基礎画像ＢＤＩを左右反転させた表示画像ＤＤＩに対応する表示画像信号ＤＤＳを生成し、制御回路１０８に表示画像信号ＤＤＳを供給する。制御回路１０８Ａは、表示画像信号ＤＤＳに基づき、表示装置１００を制御する。
【０１１４】
図１３に示す通り、表示画像信号ＤＤＳは、表示装置１００によって表示される表示画像ＤＤＩに対応する信号である。本実施例において、表示画像ＤＤＩは、基礎画像ＢＤＩの反転画像に対応する。表示画像信号ＤＤＳは、基礎画像信号ＢＤＳに含まれる諧調信号ＢＤＳ−Ｇの行方向の座標が左右で反転された信号である。表示画像信号ＤＤＳは、画素ＰＩＸ毎の表示画素信号ＤＰＳを含む。
【０１１５】
表示画像処理回路１１４は、基礎画像信号ＢＤＳに基づき、表示画像信号ＤＤＳを生成する。より具体的には、任意のｐ行ｑ列目の基礎画素信号ＢＰＳ（ｐ，ｑ）の諧調信号を表示画素信号ＤＰＳ（ｐ，ｎ−（ｑ−１））に置き換える。ここで、ｐは１以上ｍ以下の自然数、ｑは１以上ｎ以下の自然数である。
【０１１６】
例えば、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２のいずれにも対応しない基礎画素ＢＰＩＸ（２，１）、ＢＰＩＸ（２，３）、ＢＰＩＸ（１１,１）、及び、ＢＰＩＸ（１１，３）は、画素ＰＩＸ（２，２１）、ＰＩＸ（２，１９）、ＰＩＸ（１１，２１）、及び、ＰＩＸ（１１，１９）にそれぞれ対応し、それぞれに入力される表示画素信号ＤＰＳ（２，２１）、ＤＰＳ（２，１９）、ＤＰＳ（１１，２１）、及び、ＤＰＳ（１１，１９）は、諧調値として「０」がそれぞれ対応づけられる。オブジェクトＡ１０に対応する基礎画素ＢＰＩＸ（２，２）及びＢＰＩＸ（２，７）には、画素ＰＩＸ（２，２０）及びＰＩＸ（２，１５）にそれぞれ対応し、それぞれに入力される表示画素信号ＤＰＳ（２，２０）及び表示画素信号ＤＰＳ（２，１５）は諧調値として「５０」がそれぞれ対応づけられる。また、オブジェクトＡ１２に対応する基礎画素ＢＰＩＸ（１１，２）及びＢＰＩＸ（１１，２０）には、画素ＰＩＸ（１１，２０）及びＰＩＸ（１１，２）にそれぞれ対応し、それぞれに入力される表示画素信号ＤＰＳ（１１，２０）及び表示画素信号ＤＰＳ（１１，２）は諧調値として「１５０」がそれぞれ対応づけられる。
【０１１７】
制御回路１０８Ａ及び表示装置１００は、表示画像信号ＤＤＳに基づき、表示画像ＤＤＩを表示する。具体的には、各画素ＰＩＸに表示画素信号ＤＰＳの諧調値に応じた画像光ＤＬを出射する。
【０１１８】
なお、本実施例において、基礎画像ＢＤＩとしてミラー装置１０２によって反射されてユーザに視認される画像を画像出力回路１１０の受信回路１１０１が受信する場合について例示したが、これに限られない。画像出力回路１１０の受信回路１１０１がユーザに視認される画像を反転した反転画像を基礎画像ＢＤＩとした基礎画像信号ＢＤＳが入力された場合、画像処理回路１１２は、基礎画像信号ＢＤＳの諧調信号をそのまま表示画像信号ＤＤＳとして出力する。
【０１１９】
また、画像処理回路１１２のミラー画像処理回路１１６は、基礎画像信号ＢＤＳに基づき、ミラー画像信号ＭＤＳを制御回路１０８に供給する。より具体的には、画像出力回路１１０は、受信回路１１０１が受信した基礎画像信号ＢＤＳをメモリ１１０２に格納し、表示画像処理回路１１４は、画像出力回路１１０のメモリ１１０２に格納された基礎画像信号ＢＤＳの反射率信号ＢＤＳ−Ｒに基づき、基礎画像ＢＤＩに対応するミラー画像ＭＤＩに対応するミラー画像信号ＭＤＳを変換し、制御回路１０８にミラー画像信号ＭＤＳを供給する。制御回路１０８Ｂは、ミラー画像信号ＭＤＳに基づき、ミラー装置１０２を制御する。
【０１２０】
図１３に示す通り、ミラー画像信号ＭＤＳは、マトリクス状に配置されたミラー素子ＭＰＩＸ毎のミラー素子信号ＭＥＳを含む信号である。ミラー画像ＭＤＩは、ミラー素子ＭＰＩＸ毎のミラー素子信号ＭＥＳが示す反射率に対応する画像である。言い換えると、ミラー画像ＭＤＩは、表示装置１００によって表示される表示画像ＤＤＩの画像光ＤＬａ（出射画像光）がミラー装置１０２によって反射された後の画像光ＤＬｂ（反射画像光）によって視認される画像である。本実施例において、ミラー画像ＭＤＩの反射率が設定されている領域は、基礎画像ＢＤＩのオブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２が配置される領域Ｂ１０及びＢ１２に対応する。ミラー画像信号ＭＤＳは、基礎画像信号ＢＤＳに含まれる反射率信号ＢＤＳ−Ｒをそのまま示す信号である。
【０１２１】
また、ミラー画像ＭＤＩは、表示画像ＤＤＩを反転した画像に対応する。より具体的には、任意のｐ行ｑ列目の画素ＰＩＸ（ｐ，ｑ）は、ミラー素子ＭＰＩＸ（ｐ，ｎ−（ｑ−１））に対応する。
【０１２２】
ミラー画像処理回路１１６は、基礎画像信号ＢＤＳの反射率信号ＢＤＳ−Ｒに基づき、ミラー画像信号ＭＤＳを生成する。
【０１２３】
例えば、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２のいずれにも対応しない基礎画素ＢＰＩＸ（２，１）、ＢＰＩＸ（２，３）、ＢＰＩＸ（１１,１）、及び、ＢＰＩＸ（１１，３）には、ミラー素子ＭＰＩＸ（２，１）、ＭＰＩＸ（２，３）、ＭＰＩＸ（１１,１）、及び、ＭＰＩＸ（１１，３）にそれぞれ対応し、それぞれに入力されるミラー素子信号ＭＥＳ（２，１）、ＭＥＳ（２，３）、ＭＥＳ（１１,１）、及び、ＭＥＳ（１１，３）は反射率として「０」がそれぞれ対応づけられている。オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２に対応する基礎画素ＢＰＩＸ（２，２）、ＢＰＩＸ（２，７）、ＢＰＩＸ（１１，２）、及び、ＢＰＩＸ（１１，２０）には、ミラー素子ＭＰＩＸ（２，２）、ＭＰＩＸ（２，７）、ＭＰＩＸ（１１,２）、及び、ＭＰＩＸ（１１，２０）にそれぞれ対応し、それぞれに入力されるミラー素子信号ＭＥＳ（２，２）、ＭＥＳ（２，７）、ＭＥＳ（１１,２）、及び、ＭＥＳ（１１，２０）は反射率として「１００」がそれぞれ対応づけられている。
【０１２４】
制御回路１０８Ｂ及びミラー装置１０２は、ミラー画像信号ＭＤＳに基づき、ミラー画像ＭＤＩに対応する反射率を有するようにミラー素子ＭＰＩＸを制御する。具体的には、各ミラー素子ＭＰＩＸ毎に、ミラー素子信号ＭＥＳの値が「０」の場合に第１状態Ｘ１０とし、「１００」の場合に第２状態Ｘ１２に変化させる。これによって、ミラー装置１０２は、第２状態のミラー素子ＭＰＩＸが配置された領域に対応する画像光ＤＬを反射し、ユーザに視認させる。これによって、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２に対応する位置に配置されたミラー素子ＭＰＩＸによって表示装置１００からの画像光ＤＬを反射し、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２に対応する位置以外に配置されたミラー素子ＭＰＩＸを介して外光ＯＬが透過される。これによって、ユーザに外光ＯＬと画像光ＤＬを組み合わさった画像が視認される。
【０１２５】
なお、ミラー画像処理回路１１６は、基礎画像信号ＢＤＳが反射率信号ＢＤＳ−Ｒを含まない場合に、基礎画像信号ＢＤＳに含まれる諧調信号ＢＤＳ−Ｇから反射率信号を生成してもよい。例えば、諧調信号の値が「０」より大きい基礎画素ＢＰＩＸに対応するミラー素子ＭＰＩＸのミラー素子信号ＭＥＳを「１００」として、諧調信号の値が「０」の基礎画素ＢＰＩＸに対応するミラー素子ＭＰＩＸのミラー素子信号ＭＥＳを「０」としてもよい。また、基礎画像信号ＢＤＳとしてユーザの視認する画像の反転画像に対応する信号が入力された場合、ミラー画像処理回路１１６は、基礎画素ＢＰＩ（ｐ，ｑ）に対して左右反転した位置にあるミラー素子（ｐ，ｎ−（ｑ−１））に、基礎画素信号ＢＰＳの反射率信号をミラー素子信号ＭＥＳとして供給する。
【０１２６】
なお、表示画像処理回路１１４又はミラー画像処理回路１１６は、基礎画像信号ＢＤＳから表示画像信号ＤＤＳ及びミラー画像信号ＭＤＳをそれぞれ生成する場合、フレームメモリを用いて、１つの基礎画像信号ＢＤＳに含まれる全ての基礎画素ＢＰＩＸに対応する基礎画素信号ＢＰＳを記憶して変換してもよいが、ラインメモリを用いて、１つの基礎画像信号ＢＤＳに含まれる一部の行に対応する基礎画素ＢＰＩＸ単位で変換を行い、順次、制御回路１０８に供給してもよい。
【０１２７】
また、ミラー装置１０２のミラー素子ＭＰＩＸは、外光ＯＬを透過する第１状態Ｘ１０と画像光ＤＬを反射する第２状態Ｘ１２で切り替わる場合について説明したが、より多段階に状態変化してもよい。
【０１２８】
例えば、ミラー装置１０２の偏光軸変換部４００に含まれる第１電極４０８と第２電極４０４の間に与えられる電圧を多段階で変化させてもよい。より具体的には、ミラー素子ＭＰＩＸｃの液晶分子４１２ｃに対して、第１電極４０８及び第２電極４０４を介して、第１状態Ｘ１０と第２状態Ｘ１２の間の電圧を供給する。
【０１２９】
これによって、液晶分子４１２ｃを透過する光の一部は偏光軸が変更され、他の一部は偏光軸が変更されないまま透過する。より具体的には、表示装置１００から出射された第１直線偏光成分を有する画像光ＤＬ１４は、一部の光が第２直線偏光成分の光に変換されることで反射型偏光板５００によって反射され、第２偏光板６００によって第２直線偏光成分を有する外光ＯＬは、一部の光が偏光軸変換部４００で変換されずに透過する。
【０１３０】
したがって、ミラー素子ＭＰＩＸｃを介してユーザに視認される光は、外光ＯＬと画像光ＤＬが重畳した光となる。言い換えると、外光ＯＬによって視認される実像Ｒと、画像光ＤＬによって視認される虚像Ｉが同一領域で重畳した画像を視認することになる。
【０１３１】
なお、偏光軸変換部４００の偏光軸変換率は、ミラー素子ＭＰＩＸによって画像光ＤＬを反射する反射率に対応する。言い換えると、偏光軸変換部４００の偏光軸変換率は、基礎画像信号ＢＤＳの反射率信号、又は、ミラー画像信号ＭＤＳが示す反射率に対応する。
【０１３２】
反射率が最も低いミラー素子ＭＰＩＸが第１状態Ｘ１０に対応し、反射率が最も高いミラー素子ＭＰＩＸが第２状態Ｘ１２に対応する。また、反射率が高いほど、画像光ＤＬをより反射することになり、外光ＯＬと重畳する場合であっても画像光ＤＬが視認しやすくなる。
【０１３３】
例えば、オブジェクトＡ１０に対応するミラー素子信号ＭＥＳの反射率は「１００（第１反射率）」が設定され、オブジェクトＡ１２に対応するミラー素子信号ＭＥＳの反射率は「５０（第２反射率）」が設定され、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２以外のミラー素子信号ＭＥＳの反射率は「０（第３反射率）」が設定されてもよい。この場合において、ユーザは、外光ＯＬによる影響の少ないオブジェクトＡ１０を示す画像光ＤＬと、外光ＯＬの影響を受けたオブジェクトＡ１２を示す画像光ＤＬと、オブジェクトＡ１０及びオブジェクトＡ１２以外の領域に対応する外光ＯＬを視認することとなる。このように、反射率はオブジェクト毎に設定してもよいし、ミラー画像単位毎、又は、ミラー素子毎に設定してもよい。
【０１３４】
また、制御回路１０８は、ミラー画像信号ＭＤＳに基づいて、オブジェクトＡ１０に対応するミラー素子ＭＰＩＸの反射率を徐々に増加又は減少させるようにミラー装置１０２を制御してもよい。この場合、ヘッドマウントディスプレイ３０を装着しているユーザは、時間経過に伴ってオブジェクトＡ１０に対応する虚像Ｉが実像Ｒの中に徐々に浮かび上がってくる、若しくは、消えていくように視認させることができる。
【０１３５】
また、基礎画像信号ＢＤＳは、左上端の基礎画素ＢＰＩＸ（１，１）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（１，１）から順に、１行目の右端の基礎画素ＢＰＩＸ（１，ｎ）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（１，ｎ）が連続し、続いて、２行目の左端の基礎画素ＢＰＩＸ（２，１）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（２，１）から右端の基礎画素ＢＰＩＸ（２，ｎ）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（２，ｎ）が連続し、同様に行毎に左端から右端までの基礎画素信号ＢＰＳが連続し、ｍ行目の基礎画素ＢＰＩＸ（ｍ，ｎ）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（ｍ，ｎ）まで連続した一連の信号である。
【０１３６】
表示画像信号ＤＤＳは、左上端の画素ＰＩＸ（１，１）に対応する表示画素信号ＤＰＳ（１，１）から順に、１行目の右端の画素ＰＩＸ（１，ｎ）に対応する表示画素信号ＤＰＳ（１，ｎ）が連続し、続いて、２行目の左端の画素ＰＩＸ（２，１）に対応する表示画素信号ＤＰＳ（２，１）から右端の画素ＰＩＸ（２，ｎ）に対応する表示画素信号ＤＰＳ（２，ｎ）が連続し、同様に行毎に左端から右端までの表示画素信号ＤＰＳが連続し、ｍ行目の画素ＰＩＸ（ｍ，ｎ）に対応する表示画素信号ＤＰＳ（ｍ，ｎ）まで連続した一連の信号である。
【０１３７】
ミラー画像信号ＭＤＳは、左上端のミラー素子ＭＰＩＸ（１，１）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（１，１）から順に、１行目の右端のミラー素子ＭＰＩＸ（１，ｎ）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（１，ｎ）が連続し、続いて、２行目の左端のミラー素子ＭＰＩＸ（２，１）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（２，１）から右端のミラー素子ＭＰＩＸ（２，ｎ）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（２，ｎ）が連続し、同様に行毎に左端から右端までのミラー素子信号ＭＥＳが連続し、ｍ行目のミラー素子ＭＰＩＸ（ｍ，ｎ）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（ｍ，ｎ）まで連続した一連の信号である。
【０１３８】
実施形態１において、処理回路１０４は、タイミングコントローラ１１８を備える。処理回路１０４は、タイミングコントローラ１１８からの同期信号に基づいて、同一の基礎画像信号ＢＤＳに基づく表示画像信号ＤＤＳ及びミラー画像信号ＭＤＳに基づいて、表示装置１００及びミラー装置１０２を同時に駆動する。ここで、１つの基礎画像信号ＢＤＳに基づく駆動が完了するまでの時間を１フレームとする。
【０１３９】
第１のフレームにおいて、表示装置１００のデータドライバ２０４が、左端の画素ＰＩＸ（１，１）から右端の画素ＰＩＸ（１，ｎ）の順に書き込み、ミラー装置１０２のデータドライバ８０２が、同様に、左端のミラー素子ＭＰＩＸ（１、１）からミラー素子ＭＰＩＸ（１、ｎ）の順に書き込むと、画素ＰＩＸ（１，１）に対応するミラー素子ＭＰＩＸは、ミラー素子ＭＰＩＸ（１、ｎ）であるため、第１のフレームの画素ＰＩＸ（１，１）に表示画素信号ＤＰＳ（１，１）が供給されてから、第１のフレームのミラー素子ＭＰＩＸ（１、ｎ）にミラー素子信号ＭＥＳ（１，ｎ）が表示されるまで、１つ前のフレーム（第２のフレーム）のミラー画像信号ＭＤＳに含まれるミラー素子信号ＭＥＳ（１，ｎ）に基づき、第１のフレームの画素ＰＩＸ（１，１）からの画像光ＤＬが制御された光が視認されることになる。
【０１４０】
そこで、表示装置１００のデータドライバ２０４及びミラー装置１０２のデータドライバ８０２は、いずれも１行分のバッファ領域を設け、１行分の表示画素信号ＤＰＳ及び１行分のミラー素子信号ＭＥＳをバッファ領域で一旦保持し、１行分の画素ＰＩＸ及び１行分のミラー素子ＭＰＩＸに同時に出力してもよい。このようにすることで、画素ＰＩＸとミラー素子ＭＰＩＸで対応する基礎画像信号ＢＤＳが異なることを抑制することができる。
【０１４１】
図１４は、表示装置とミラー装置の走査開始位置と走査方向についての変形例について説明に供する図である。図１４Ａは、ミラー装置がミラー素子を駆動し、表示装置に表示されている表示画像を反射する様子を模式的に示す図である。図１４Ｂは、表示装置が画素を駆動することで表示画像が表示する様子を模式的に示す図である。以下では、ミラー装置１０２に表示されているミラー画像ＭＤＩは、表示装置１００に表示されている表示画像ＤＤＩの左右反転した画像である場合を一例として説明する。
【０１４２】
ミラー装置１０２のゲートドライバ８０４は、ミラーパネル８００の上端に配置されるゲート線ＧＬ２（１）からミラーパネル８００の下端に配置されるゲート線ＧＬ２（１８）に向かって、各ゲート線ＧＬ２に接続されるミラー素子ＭＰＩＸを行単位で選択する走査信号を順次供給する。また、データドライバ８０２は、ゲートドライバ８０４によって選択された行に配置された各ミラー素子ＭＰＩＸ対して、ミラーパネル８００の左端に位置するデータ線ＳＬ２（１）からミラーパネル８００の右端に位置するデータ線ＳＬ２（２１）に向かって、各データ線ＳＬ２からミラー素子信号ＭＥＳを供給する。具体的には、ゲートドライバ８０４によってミラーパネル８００の上端のゲート線ＧＬ２（１）に走査信号が供給される水平期間（１）において、ミラーパネル８００の左端に配置されるデータ線ＳＬ２（１）からミラーパネル８００の右端に配置されるデータ線ＳＬ２（２１）までの順番でミラー素子信号ＭＥＳが順次供給される。このようにすることで、１行目に配置されるミラー素子ＭＰＩＸ（１，１）からミラー素子ＭＰＩＸ（１，２１）までのミラー素子ＭＰＩＸが、ミラー素子信号ＭＥＳ（１，１）からミラー素子信号ＭＥＳ（１，２１）までのミラー素子信号ＭＥＳに対応する反射率で制御される。続いて、水平期間（２）において、ゲート線ＧＬ２（２）に走査信号が供給され、同様に、データ線ＳＬ２（１）からデータ線ＳＬ２（２１）までの順番でミラー素子信号ＭＥＳが順次供給される。このようにすることで、２行目に配置されるミラー素子ＭＰＩＸ（２，１）からミラー素子ＭＰＩＸ（２，２１）までのミラー素子ＭＰＩＸが、ミラー素子信号ＭＥＳ（２，１）からミラー素子信号ＭＥＳ（２，２１）までのミラー素子信号ＭＥＳに対応する反射率で制御される。ゲート線ＧＬ２（１８）まで同様の走査がなされる。
【０１４３】
本変形例において、表示装置１００のゲートドライバ２０６は、表示パネル２００の上端に配置されるゲート線ＧＬ１（１）から表示パネル２００の下端に配置されるゲート線ＧＬ１（１８）に向かって、各ゲート線ＧＬ１に接続される画素ＰＩＸを行単位で選択する走査信号を順次供給する。また、データドライバ２０４は、ゲートドライバ２０６によって選択された行に配置された各画素ＰＩＸ対して、表示パネル２００の右端に位置するデータ線ＳＬ１（２１）から表示パネル２００の左端に位置するデータ線ＳＬ１（１）に向かって、各データ線ＳＬ１から表示画素信号ＤＰＳを供給する。
【０１４４】
具体的には、ゲートドライバ２０６によって表示パネル２００の上端のゲート線ＧＬ１（１）に走査信号が供給される水平期間（１）において、表示パネル２００の右端に配置されるデータ線ＳＬ１（１）から表示パネル２００の左端に配置されるデータ線ＳＬ１（２１）までの順番で表示画素信号ＤＰＳが順次供給される。このようにすることで、１行目に配置される画素ＰＩＸ（１，２１）から画素ＰＩＸ（１，１）までの画素ＰＩＸが、表示画素信号ＤＰＳ（１，２１）から表示画素信号ＤＰＳ（１，１）までの表示画素信号ＤＰＳに対応する諧調値で制御される。続いて、水平期間（２）において、ゲート線ＧＬ１（２）に走査信号が供給され、同様に、データ線ＳＬ１（２１）からデータ線ＳＬ１（１）までの順番で表示画素信号ＤＰＳが順次供給される。このようにすることで、２行目に配置される画素ＰＩＸ（２，２１）から画素ＰＩＸ（２，１）までの画素ＰＩＸが、表示画素信号ＤＰＳ（２，２１）から表示画素信号ＤＰＳ（２，１）までの表示画素信号ＤＰＳに対応する諧調値で制御される。ゲート線ＧＬ１（１８）まで同様の走査がなされる。
【０１４５】
制御回路１０８は、タイミングコントローラ１１８の同期信号に基づいて、同一の基礎画像信号ＢＤＳに基づく表示画像信号ＤＤＳ及びミラー画像信号ＭＤＳに基づいて、表示装置１００及びミラー装置１０２を同時に駆動する。本実施例において、ミラー装置１０２のミラー素子に対向する表示装置の画素ＰＩＸの位置は左右反転した位置に対応する。具体的には、画素ＰＩＸ（１，１）により出射される画像光ＤＬは、ミラー素子（１，２１）によって反射される。本実施例において、表示装置１００のデータドライバ２０４の走査方向が表示パネル２００の左端から右端へ向かう第２走査方向であるのに対して、ミラー装置１０２のデータドライバ８０２の走査方向がミラーパネル８００右端から左端へ向かう第１走査方向である。第２走査方向は、第１走査方向の反対方向である。そのため、画素ＰＩＸ（ｐ，ｑ）に対応するミラー素子（ｐ，ｎ−（ｑ−１））が同一タイミングで駆動される。このようにすることでデータドライバ２０４及びデータドライバ８０２に１行分の表示画素信号ＤＰＳ又はミラー素子信号ＭＥＳを保持するバッファを設けなくても良くなる。
【０１４６】
また、データドライバ８０２が、ミラーパネル８００の右端から左端に向かう第１走査方向に走査する場合、ミラー画像信号ＭＤＳは、右上端のミラー素子ＭＰＩＸ（１，ｎ）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（１，ｎ）から順に、１行目の左端のミラー素子ＭＰＩＸ（１，１）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（１，１）が連続し、続いて、２行目の右端のミラー素子ＭＰＩＸ（２，ｎ）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（２，ｎ）から左端のミラー素子ＭＰＩＸ（２，１）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（２，１）が連続し、同様に行毎に左端から右端までのミラー素子信号ＭＥＳが連続し、ｍ行目のミラー素子ＭＰＩＸ（ｍ，１）に対応するミラー素子信号ＭＥＳ（ｍ，１）まで連続した一連の信号であることが望ましい。
【０１４７】
ミラー素子ＭＰＩＸ（ｐ，ｎ−（ｑ−１））は、基礎画素ＢＰＩＸ（ｐ，ｑ）に対応する。そのため、ミラー画像信号ＭＤＳは、左上端の基礎画素ＢＰＩＸ（１，１）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（１，１）の諧調値信号に基づくミラー素子信号ＭＥＳから順に、１行目の右端の基礎画素ＢＰＩＸ（１，ｎ）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（１，ｎ）の諧調値信号に基づくミラー素子信号ＭＥＳが連続し、続いて、２行目の左端の基礎画素ＢＰＩＸ（２，１）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（２，１）の諧調値信号に基づくミラー素子信号ＭＥＳから右端の基礎画素ＢＰＩＸ（２，ｎ）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（２，ｎ）の諧調値信号に基づくミラー素子信号ＭＥＳが連続し、同様に行毎に左端から右端までの基礎画素信号ＢＰＳの諧調値信号に基づくミラー素子信号ＭＥＳが連続し、ｍ行目の基礎画素ＢＰＩＸ（ｍ，ｎ）に対応する基礎画素信号ＢＰＳ（ｍ，ｎ）の諧調値信号に基づくミラー素子信号ＭＥＳまで連続した一連の信号である。
【０１４８】
これは、実施形態１において、表示画像処理回路１１４によって反転される前の基礎画像信号ＢＤＳに含まれる諧調信号と等しい。つまり、表示パネル２００のデータドライバ２０４とミラーパネル８００のデータドライバ８０２の走査方向を左右反転させることで、基礎画像ＢＤＩと表示画像ＤＤＩが互いに反転する反転画像であっても、表示画像処理回路１１４は、基礎画像信号ＢＤＳを左右反転させる必要は無く、基礎画像信号ＢＤＳに含まれる諧調値信号をそのまま表示画像信号ＤＤＳとして出力することができる。
【０１４９】
また、ユーザの操作によってミラー装置１０２の反射率を変更できてもよい。図１５は、ユーザの操作に応じてミラー装置の反射率を変更する動作についての説明に供する図である。
【０１５０】
ヘッドマウントディスプレイ３０は、操作入力回路１２０を備える。操作入力回路１２０は、ユーザの操作に応じた入力信号ＩＳを制御回路１０８に出力する。制御回路１０８は、補正回路１０８Ｃを備える。補正回路１０８Ｃは、ミラー装置１０２に入力されるミラー画像信号ＭＤＳを操作入力回路１２０から出力された入力信号ＩＳで補正する。
【０１５１】
入力信号ＩＳは、例えば、ミラーパネル８００の反射率を一律に制御するための信号である。補正回路１０８Ｃは、例えば、各ミラー素子信号ＭＥＳが示す反射率を、操作入力回路１２０からの入力信号ＩＳが示す値で一律に乗算する。補正回路１０８Ｃは、補正後のミラー画像信号ＡＭＤＳを制御回路１０８Ｂに送信する。
【０１５２】
制御回路１０８Ｂは、補正後のミラー画像信号ＡＭＤＳに基づいて、ミラー装置１０２を制御する。ミラー装置１０２は、補正後のミラー画像信号ＡＭＤＳに基づいて、ミラー素子ＭＰＩＸの反射率を制御する。
【０１５３】
なお、補正回路１０８Ｃにおける入力信号ＩＳに基づくミラー画像信号ＭＤＳの補正方法はこれに限られず、入力信号ＩＳが一定の反射率を示し、当該反射率をミラー画像信号ＭＤＳが示す反射率に加算してもよい。
【０１５４】
例えば、ミラー装置１０２の制御範囲及びミラー素子信号ＭＥＳの範囲が０以上１００以下とし、操作入力回路１２０の入力信号ＩＳの範囲をー１００以上１００以下とすると、入力信号ＩＳが−１００の場合、ミラー素子信号ＭＥＳに入力信号を加算すると、加算後の値は全て０以下の数値となる。ミラー装置１０２の範囲は０以上１００以下であるため、補正後のミラー画像信号ＡＭＤＳに含まれる全てのミラー素子信号ＭＥＳの値は０となる。この場合、ミラー装置１０２の全てのミラー素子ＭＰＩＸが第１状態Ｘ１０となる。これによって、ユーザは、ミラーパネル８００の全領域を透過する外光ＯＬを視認する（第１モード）。一方で、入力信号が１００の場合、ミラー素子信号ＭＥＳに入力信号を加算すると、加算後の値は全て１００以上の数値となる。ミラー装置１０２の範囲は０以上１００以下であるため、補正後のミラー画像信号ＡＭＤＳに含まれる全てのミラー素子信号ＭＥＳの値は１００となる。この場合、ミラー装置１０２の全てのミラー素子ＭＰＩＸが第２状態Ｘ１２となる。これによって、ユーザは、ミラーパネル８００の全領域で反射された画像光ＤＬを視認する（第２モード）。
【０１５５】
また、操作入力回路１２０は、例えば、透過モードと反射モードを切り替えるスイッチで構成されてもよいし、反射率を多段階で調整できるボリューム調整つまみで構成されてもよい。
【０１５６】
（実施形態２）
図１６を参照して、実施形態２について説明する。実施形態１と共通する構成については、実施形態１と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図１６は、ヘッドマウントディスプレイの構成を示す図である。
【０１５７】
ヘッドマウントディスプレイ３０Ａは、表示装置１００と、ミラー装置１０２と、光学素子１３０と、反射装置１４０とを備える。
【０１５８】
表示装置１００は、画像を表示する。反射装置１４０は、表示装置１００から照射される光を反射する。ミラー装置１０２には、反射装置１４０により反射された光が照射され、表示装置１００に表示されている画像がユーザに視認される。
【０１５９】
このような構成によれば、ヘッドマウントディスプレイ３０Ａは、表示装置１００に表示されている画像を直接、ミラー装置１０２に照射しなくてよいので、表示装置１００の配置場所の自由度が増し、設計上有利になる。
【０１６０】
また、実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本発明によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【０１６１】
１０  表示システム
２０  送信装置
３０、３０Ａ  ヘッドマウントディスプレイ
１００  表示装置
１００ａ  右目用表示装置
１００ｂ  左目用表示装置
１０２  ミラー装置
１０２ａ  右目用ミラー装置
１０２ｂ  左目用ミラー装置
１０４  処理回路
１０８、１０８Ａ、１０８Ｂ  制御回路
１０８Ｃ  補正回路
１１０  画像出力回路
１１２  画像処理回路
１１４  表示画像処理回路
１１６  ミラー画像処理回路
１１８  タイミングコントローラ
１２０  操作入力回路
１３０  光学素子
１４０  反射装置
２００  表示パネル
２０２  バックライト
２０４  データドライバ
２０６  ゲートドライバ
３００  偏光板
４００  偏光軸変換部
４０２  基板
４０４  電極
４０６  基板
４０８  電極
４１０  液晶層
４１２  液晶分子
５００  反射型偏光板
６００  偏光板
８００  ミラーパネル
８０２  データドライバ
８０４  ゲートドライバ
ＭＰＩＸ  ミラー素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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