(57)【要約】【課題】実視界への影響を抑制しつつ、クロストークを低減する。【解決手段】ヘッドマウントディスプレイは、実像光と右眼用虚像光とを導光する右眼用光学系と、実像光と左眼用虚像光とを導光する左眼用光学系と、を含む光学系と、射出側位置に配置される第１偏光板を少なくとも含み、右眼用光学系から射出される右眼用虚像光が左眼用光学系の射出側の第１偏光板によって遮光され、左眼用光学系から射出される左眼用虚像光が右眼用光学系の射出側の第１偏光板によって遮光され、かつ、右眼用光学系及び左眼用光学系から射出される実像光がそれぞれの第１偏光板を透過するように、射出側位置に配置可能な第１波長板と、入射側位置に配置可能な第２波長板と、のうち少なくとも一方を含む光学素子とを備える。【選択図】図２
2020086134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実視界像を構成する実像光と前記実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光とを導光する右眼用光学系と、前記実像光と前記実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光とを導光する左眼用光学系と、を含む光学系と、
前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系のそれぞれの射出側の光軸上の位置である射出側位置に配置される第１偏光板を少なくとも含み、前記右眼用光学系から射出される前記右眼用虚像光が前記左眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、前記左眼用光学系から射出される前記左眼用虚像光が前記右眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、かつ、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系から射出される前記実像光がそれぞれの前記第１偏光板を透過するように、前記射出側位置において前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系とそれぞれの前記第１偏光板との間に配置可能な第１波長板と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系に向けて進行する前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光のそれぞれの光路上の位置である入射側位置に配置可能な第２波長板と、のうち少なくとも一方を含む光学素子と
を備えるヘッドマウントディスプレイ。
【請求項２】
前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光は、互いに同一種類の偏光を含み、
前記光学素子は、前記第２波長板に対して前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系とは反対側に配置され、前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光に含まれる前記偏光を透過可能な第２偏光板を含む
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】
前記光学素子は、
前記左眼用光学系から射出される前記実像光のうち、前記左眼用光学系の前記第１偏光板によって遮光される成分の量と、
前記左眼用光学系から射出される前記実像光のうち、前記右眼用光学系の前記第１偏光板によって遮光される成分の量と、
が同じ量となる、請求項１又は請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項４】
前記射出側位置及び前記入射側位置の少なくとも一方に配置され、前記光学素子を着脱可能な着脱部を更に備える
請求項１又は請求項２に記載のヘッドマウントディスプレイ。
【請求項５】
前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光を照射する虚像表示ディスプレイを更に備える
請求項１から請求項３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】
前記光学素子は、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系の光軸を中心とした回転位置を調整可能に設けられる
請求項１から請求項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】
実視界像を構成する実像光を照射する実像表示ディスプレイと、
前記実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光を照射する右眼用虚像表示ディスプレイと、前記実像光と前記実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光を照射する左眼用虚像表示ディスプレイと、を含む虚像表示ディスプレイと、
前記右眼用虚像光を導光する右眼用光学系及び前記左眼用虚像光を導光する左眼用光学系と、を含む光学系と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系のそれぞれの射出側の光軸上の位置である射出側位置に配置される第１偏光板を少なくとも含み、前記右眼用光学系から射出される前記右眼用虚像光が前記左眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、前記左眼用光学系から射出される前記左眼用虚像光が前記右眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、かつ、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系から射出される前記実像光がそれぞれの前記第１偏光板を透過するように、前記射出側位置において前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系とそれぞれの前記第１偏光板との間に配置可能な第１波長板と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系に向けて進行する前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光のそれぞれの光路上の位置である入射側位置に配置可能な第２波長板と、のうち少なくとも一方を含む光学素子と、を有するヘッドマウントディスプレイと
を備えるヘッドマウントディスプレイシステム。
【請求項８】
実視界像を構成する実像光と前記実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光とを導光する右眼用光学系と、前記実像光と前記実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光とを導光する左眼用光学系と、を含む光学系を備えるヘッドマウントディスプレイに対して、
前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系のそれぞれの射出側の光軸上の位置である射出側位置に配置される第１偏光板を少なくとも配置し、前記右眼用光学系から射出される前記右眼用虚像光が前記左眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、前記左眼用光学系から射出される前記左眼用虚像光が前記右眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、かつ、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系から射出される前記実像光がそれぞれの前記第１偏光板を透過するように、前記射出側位置において前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系とそれぞれの前記第１偏光板との間に配置可能な第１波長板と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系に向けて進行する前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光のそれぞれの光路上の位置である入射側位置に配置可能な第２波長板と、のうち少なくとも一方を含む光学素子を配置する
ヘッドマウントディスプレイの設定方法。
【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、ヘッドマウントディスプレイシステム及びヘッドマウントディスプレイの設定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
拡張現実（ＡＲ：Augmented  Reality）を実現する技術として、例えば、実視界に虚像映像を重畳表示することが可能なヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ：Head  Mounted  Display）が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなヘッドマウントディスプレイでは、例えば使用者の右眼及び左眼にそれぞれ対応するディスプレイが配置され、右眼には右眼用ディスプレイの映像を、左眼には左眼用ディスプレイの映像を、それぞれ使用者に見せるように構成される。
【０００３】
特許文献１には、実視界に虚像映像を重畳表示するヘッドマウントディスプレイが記載されている。しかしながら、ヘッドマウントディスプレイにおいて画像生成装置やハーフミラー等光学系を大型化しようとすると、右眼に左眼用ディスプレイの映像情報が見えたり、左眼に右眼用ディスプレイの映像情報が見えたりすることがある。このため右眼からは不必要な左眼の映像情報がノイズとして見えてしまい、左眼からは不必要な右眼の映像情報が見えてしまう。このように不必要な映像情報が見えてしまう現象についてクロストークと呼ばれることがある。クロストークを低減する方法として、例えば特許文献２に記載の画像分離装置のように偏光制御による方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第６３４０８６７号公報
【特許文献２】特許第４６１８４６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載の構成を用いた場合、実視界に虚像映像を重畳表示するヘッドマウントディスプレイでは、偏光制御の構成によっては、例えば実視界における液晶テレビ等の偏光をもつ映像が左眼では見ることができ、右眼では見ることができないといったように、左右で不均一な見え方となってしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、実視界への影響を抑制しつつ、クロストークを低減することが可能なヘッドマウントディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイシステム及びヘッドマウントディスプレイの設定方法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】
【０００７】
本発明の第１態様に係るヘッドマウントディスプレイは、実視界像を構成する実像光と前記実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光とを導光する右眼用光学系と、前記実像光と前記実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光とを導光する左眼用光学系と、を含む光学系と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系のそれぞれの射出側の光軸上の位置である射出側位置に配置される第１偏光板を少なくとも含み、前記右眼用光学系から射出される前記右眼用虚像光が前記左眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、前記左眼用光学系から射出される前記左眼用虚像光が前記右眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、かつ、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系から射出される前記実像光がそれぞれの前記第１偏光板を透過するように、前記射出側位置において前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系とそれぞれの前記第１偏光板との間に配置可能な第１波長板と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系に向けて進行する前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光のそれぞれの光路上の位置である入射側位置に配置可能な第２波長板と、のうち少なくとも一方を含む光学素子とを備える。
【０００８】
本発明の第２態様に係るヘッドマウントディスプレイシステムは、実視界像を構成する実像光を照射する実像表示ディスプレイと、前記実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光を照射する右眼用虚像表示ディスプレイと、前記実像光と前記実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光を照射する左眼用虚像表示ディスプレイと、を含む虚像表示ディスプレイと、前記右眼用虚像光を導光する右眼用光学系及び前記左眼用虚像光を導光する左眼用光学系と、を含む光学系と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系のそれぞれの射出側の光軸上の位置である射出側位置に配置される第１偏光板を少なくとも含み、前記右眼用光学系から射出される前記右眼用虚像光が前記左眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、前記左眼用光学系から射出される前記左眼用虚像光が前記右眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、かつ、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系から射出される前記実像光がそれぞれの前記第１偏光板を透過するように、前記射出側位置において前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系とそれぞれの前記第１偏光板との間に配置可能な第１波長板と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系に向けて進行する前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光のそれぞれの光路上の位置である入射側位置に配置可能な第２波長板と、のうち少なくとも一方を含む光学素子と、を有するヘッドマウントディスプレイとを備える。
【０００９】
本発明の第３態様に係るヘッドマウントディスプレイの設定方法は、実視界像を構成する実像光と前記実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光とを導光する右眼用光学系と、前記実像光と前記実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光とを導光する左眼用光学系と、を含む光学系を備えるヘッドマウントディスプレイに対して、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系のそれぞれの射出側の光軸上の位置である射出側位置に配置される第１偏光板を少なくとも配置し、前記右眼用光学系から射出される前記右眼用虚像光が前記左眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、前記左眼用光学系から射出される前記左眼用虚像光が前記右眼用光学系の射出側の前記第１偏光板によって遮光され、かつ、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系から射出される前記実像光がそれぞれの前記第１偏光板を透過するように、前記射出側位置において前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系とそれぞれの前記第１偏光板との間に配置可能な第１波長板と、前記右眼用光学系及び前記左眼用光学系に向けて進行する前記右眼用虚像光及び前記左眼用虚像光のそれぞれの光路上の位置である入射側位置に配置可能な第２波長板と、のうち少なくとも一方を含む光学素子を配置する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の態様によれば、実視界への影響を抑制しつつ、クロストークを低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、ヘッドマウントディスプレイの内部の構成を模式的に示す図である。
【図３】図３は、ヘッドマウントディスプレイの一例を模式的に示す図である。
【図４】図４は、比較例に係るヘッドマウントディスプレイの一例を示す図である。
【図５】図５は、実像光及び虚像光における偏光の種類と、入射側着脱部に配置される偏光板及び波長板と、射出側着脱部に配置される波長板及び偏光板との組み合わせを示す表である。
【図６Ａ】図６Ａは、図５の表における組合せの一例を示す左眼側の図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図５の表における組合せの一例を示す右眼側の図である。
【図７Ａ】図７Ａは、図５の表における組合せの一例を示す左眼側の図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図５の表における組合せの一例を示す右眼側の図である。
【図８Ａ】図８Ａは、図５の表における組合せの一例を示す左眼側の図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、図５の表における組合せの一例を示す右眼側の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係るヘッドマウントディスプレイの実施形態を図面に基づいて説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【００１３】
図１は、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００の一例を示す斜視図である。図１に示すヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者が頭部に装着可能である。図１に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１００は、本体部１０と、電力供給部１５とを備える。本体部１０は、筐体１１及びコネクタ１２を有する。筐体１１は、後述する光学系ＯＳ及び光学素子ＯＥを収容する。電力供給部１５は、コネクタ１２を介して本体部１０に対して電力の供給、電気信号の送受信等を行う。
【００１４】
図２は、ヘッドマウントディスプレイ１００の内部の構成を模式的に示す図である。図２に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１００は、入射側着脱部２０と、折り返しミラー３０と、コンバイナーミラー４０と、射出側着脱部５０とを備える。ヘッドマウントディスプレイ１００は、使用者が装着した状態（以下、装着状態と表記する）において、実視界像と、当該実視界像に重畳させる虚像画像とを使用者に見せるように構成される。実視界像は、ヘッドマウントディスプレイ１００の外部の視界による像であり、例えばヘッドマウントディスプレイ１００の外部に配置される実像表示ディスプレイ６０による表示画像を含む。虚像画像は、虚像表示ディスプレイ７０による表示画像を含む。実像表示ディスプレイ６０及び虚像表示ディスプレイ７０としては、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等、各種のディスプレイが適用可能である。このような実像表示ディスプレイ６０及び虚像表示ディスプレイ７０は、例えば直線偏光、及び円偏光等の偏光を含む光を照射する構成であってもよい。本実施形態において、ヘッドマウントディスプレイ１００は、虚像表示ディスプレイ７０を着脱させるディスプレイ着脱部７５を有する（図２参照）。この構成により、虚像表示ディスプレイ７０は、例えばヘッドマウントディスプレイ１００に対して着脱可能である。なお、虚像表示ディスプレイ７０がヘッドマウントディスプレイ１００に予め搭載された構成であってもよい。
【００１５】
図３は、ヘッドマウントディスプレイ１００の一例を模式的に示す図である。図３に示すように、ヘッドマウントディスプレイ１００は、図２に示す入射側着脱部２０、折り返しミラー３０、コンバイナーミラー４０、及び射出側着脱部５０の各構成が、右眼用及び左眼用のそれぞれについて設けられている。また、虚像表示ディスプレイ７０についても右眼用、左眼用のそれぞれが設けられる。図３において、右眼用に対応する構成については、図２の符号の後に「Ｒ」を記載し、左眼用に対応する構成については、図２の符号の後に「Ｌ」を記載して示している。本実施形態では、ヘッドマウントディスプレイ１００と、実像表示ディスプレイ６０と、右眼用虚像表示ディスプレイ７０Ｒ及び左眼用虚像表示ディスプレイ７０Ｌを含む虚像表示ディスプレイ７０と、により、ヘッドマウントディスプレイシステムＳＹＳが構成される。
【００１６】
図２及び図３に示すように、折り返しミラー３０は、例えば光の一部を反射し、一部を透過するハーフミラーが用いられる。折り返しミラー３０は、虚像表示ディスプレイ７０から照射されて後述の入射側着脱部２０を通過した虚像光Ｌｂの一部をコンバイナーミラー４０に向けて反射する。また、折り返しミラー３０は、コンバイナーミラー４０で反射された光の一部を透過する。
【００１７】
コンバイナーミラー４０は、実視界像を構成する実像光Ｌａを折り返しミラー３０側に透過する。なお、実像光Ｌａは、実像表示ディスプレイ６０による表示画像を構成する光を含む。また、コンバイナーミラー４０は、折り返しミラー３０によって反射された虚像光Ｌｂを折り返しミラー３０に向けて反射する。折り返しミラー３０及びコンバイナーミラー４０は、実像光Ｌａと虚像光Ｌｂとを導光する光学系ＯＳを構成する。本実施形態において、光学系ＯＳは、ヘッドマウントディスプレイ１００を装着した状態の使用者の眼球Ｅ（右眼ＥＲ及び左眼ＥＬ：図３参照）に実像光Ｌａ及び虚像光Ｌｂを導光する。
【００１８】
以下、右眼用として設けられる光学系ＯＳを右眼用光学系ＯＳＲと表記し、左眼用として設けられる光学系ＯＳを左眼用光学系ＯＳＬと表記する（図３参照）。図３に示すように、右眼用光学系ＯＳＲは、実像光Ｌａと右眼用虚像表示ディスプレイ７０Ｒから照射される右眼用虚像光ＬｂＲを導光する。また、左眼用光学系ＯＳＬは、実像光Ｌａと左眼用虚像表示ディスプレイ７０Ｌから照射される左眼用虚像光ＬｂＬを導光する。
【００１９】
入射側着脱部２０は、入射側位置Ａに配置される。入射側位置Ａは、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬに向けて進行する右眼用虚像光ＬｂＲ及び左眼用虚像光ＬｂＬのそれぞれの光路上の位置である。入射側着脱部２０は、偏光板（第２偏光板）２１及び波長板（第２波長板）２２を含む光学素子ＯＥを着脱可能である。したがって、偏光板２１及び波長板２２は、両方が入射側着脱部２０に設けられた状態、一方が入射側着脱部２０に設けられた状態、両方とも入射側着脱部２０に設けられない状態、に切り替えることが可能である。偏光板２１及び波長板２２は、光学系ＯＳの光軸ＡＸの軸周りについての回転位置を調整可能に設けられてもよい。例えば偏光板２１を光軸ＡＸの軸回りについて回転位置を調整することで、偏光方向を変更することが可能となる。なお、例えば虚像表示ディスプレイ７０に偏光フィルム等の偏光素子が設けられる場合には、偏光板２１は設けられなくてもよい。入射側着脱部２０は、虚像表示ディスプレイ７０に表示される虚像画像を構成する虚像光Ｌｂが入射する。
【００２０】
射出側着脱部５０は、射出側位置Ｂに配置される。射出側位置Ｂは、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬのそれぞれの射出側の光軸ＡＸ上の位置である。射出側着脱部５０は、波長板（第１波長板）５１及び偏光板（第１偏光板）５２を含む光学素子ＯＥを着脱可能である。したがって、波長板５１及び偏光板５２は、両方が射出側着脱部５０に設けられた状態、一方が射出側着脱部５０に設けられた状態、両方とも射出側着脱部５０に設けられない状態、に切り替えることが可能である。なお、偏光板５２は、射出側着脱部５０に常に配置された構成としてもよい。波長板５１及び偏光板５２は、光学系の光軸周りについての回転位置を調整可能に設けられてもよい。例えば偏光板５２を光軸ＡＸの軸回りについて回転位置を調整することで、偏光方向を変更することが可能となる。射出側着脱部５０は、折り返しミラー３０を透過した実像光Ｌａ及び虚像光Ｌｂが入射する。
【００２１】
図４は、比較例に係るヘッドマウントディスプレイ２００の一例を示す図である。図４に示すヘッドマウントディスプレイ２００では、右眼用ディスプレイ１７０Ｒから照射された虚像光ＬｎＲが折り返しミラー１３０Ｒ及びコンバイナーミラー１４０Ｒを経て左眼に到達したり、左眼用ディスプレイ１７０Ｌから照射された虚像光ＬｎＬが折り返しミラー１３０Ｌ及びコンバイナーミラー１４０Ｌを経て右眼に到達したりする場合がある。この場合、右眼用ディスプレイ１７０Ｒで表示される虚像画像が左眼ＥＬで見えたり、左眼用ディスプレイ１７０Ｌで表示される虚像画像が右眼ＥＲで見えたりすることがある。このような現象はクロストークと呼ばれることがある。しかし、クロストークを低減しようとすると、例えば実視界における液晶テレビ１６０等に表示された実像画像（実像光Ｌｍ）が左眼ＥＬでは見ることができ、かつ、右眼ＥＲでは見ることができないといったように、左右で不均一な見え方となることがある。クロストークを低減する場合には、例えば実視界における液晶テレビ１６０等に表示された実像画像が左右不均一に見えることを抑制することが求められる。
【００２２】
図５は、実像光Ｌａ及び虚像光Ｌｂにおける偏光の種類と、入射側着脱部２０に配置される偏光板２１及び波長板２２と、射出側着脱部５０に配置される波長板５１及び偏光板５２との組み合わせを示す表である。
【００２３】
実像光Ｌａ及び虚像光Ｌｂは、例えば直線偏光、及び円偏光等の、偏光を含んでいてもよい。以下、直線偏光とは、振動の方向が一定に進行する光とする。直線偏光はその向きによって、直線偏光（縦）、直線偏光（横）、直線偏光（斜め）などということができる。直線偏光（縦）とは、一例として、実像光Ｌａにおいて水平面に垂直な方向に振動する光とする。また、虚像光Ｌｂについては、実像光Ｌａに重畳させた状態において水平面に垂直な方向に振動することになる光を直線偏光（縦）とする。また、直線偏光（横）とは、直線偏光（縦）の振動方向に直交する方向に振動する光とする。
【００２４】
また、直線偏光（斜め）とは、直線偏光（縦）及び直線偏光（横）に対して振動方向が傾いている光とする。また、直線偏光（斜め）のうち、例えば偏光方向が光の進行方向から見て直線偏光（縦）に対して時計回りに４５度傾いた直線偏光を、直線偏光（＋４５度斜め）とし、偏光方向が光の進行方向から見て直線偏光（縦）に対して反時計回りに４５度傾いた直線偏光、直線偏光（−４５度斜め）とする。また、円偏光とは、振動の方向が光の進行方向周りに右旋回又は左旋回しながら進行する光とする。なお、直線偏光（縦）、直線偏光（横）、及び直線偏光（斜め）についての上記基準は、一例であって、これに限定されるものではない。
【００２５】
虚像光Ｌｂ及び実像光Ｌａは、その位置によって次のように定義する。虚像光Ｌｂのうち、虚像表示ディスプレイ７０から照射された直後の位置にある光を虚像光Ｌｂ１とする。虚像光Ｌｂのうち、波長板２２を透過した直後の位置にある光を虚像光Ｌｂ２とする。虚像光Ｌｂのうち、波長板５１に入射する直前の位置にある光を虚像光Ｌｂ３とする。虚像光Ｌｂのうち、偏光板５２に入射する直前の位置にある光を虚像光Ｌｂ４とする。虚像光Ｌｂのうち、偏光板５２を透過した直後の位置にある光を虚像光Ｌｂ５とする。また、右眼用に対応する虚像光Ｌｂ１〜Ｌｂ５について、符号の最後に「Ｒ」を記載し、右眼用虚像光Ｌｂ１Ｒ〜Ｌｂ５Ｒと示している。左眼用に対応する虚像光Ｌｂ１〜Ｌｂ５について、符号の最後に「Ｌ」を記載し、左眼用虚像光Ｌｂ１Ｌ〜Ｌｂ５Ｌと示している。
【００２６】
実像光Ｌａのうち、実像表示ディスプレイ６０から照射された直後の位置にある光を実像光Ｌａ１とする。実像光Ｌａのうち、波長板５１に入射する直前の位置にある光を実像光Ｌａ２とする。実像光Ｌａのうち、偏光板５２に入射する直前の位置にある光を実像光Ｌａ３とする。実像光Ｌａのうち、偏光板５２を透過した直後の位置にある光を実像光Ｌａ４する。また、右眼用と左眼用で実像光Ｌａの偏光に違いがある場合のみ、右眼用に対応する実像光Ｌａについて、符号の最後に「Ｒ」を記載し、左眼用に対応する虚像光Ｌａについて、符号の最後に「Ｌ」を記載している。
【００２７】
後述する図６、図７、及び図８の説明をするにあたり、必要に応じてＸＹＺ３次元直交座標系を用いて説明を行う。使用者を基準として、前後方向（奥行方向）をＺ方向、左右方向（水平方向）をＸ方向、上下方向（鉛直方向）をＹ方向とする。前方向が＋Ｚ方向、後ろ方向が−Ｚ方向、右方向を＋Ｘ方向、左方向を−Ｘ方向、上方向を＋Ｙ方向、下方向を−Ｙ方向とする。
【００２８】
（１）実像光Ｌａ及び虚像光Ｌｂが直線偏光（縦）又は直線偏光（横）を含む場合
この場合、入射側位置Ａに配置される偏光板２１は、虚像光Ｌｂ１を透過可能な方向に偏光方向を有する偏光板とすることができる。なお、虚像光Ｌｂ１が同一方向の直線偏光（縦）又は直線偏光（横）である場合、偏光板２１は設けられなくてもよい。この場合、偏光板２１を配置しないことにより、偏光板２１における光の損失を考慮する必要が無いため、光を効率的に利用可能となる。虚像光Ｌｂ１が直線偏光（縦）及び直線偏光（横）のいずれでもない場合は、例えば偏光板２１Ｌ及び偏光板２１Ｒは、左眼用虚像光Ｌｂ１Ｌ及び右眼用虚像光Ｌｂ１Ｒの偏光方向が共に直線偏光（縦）になるように配置する。また、入射側位置Ａに配置される波長板２２は、１／４波長板又は１／２波長板とすることができる。
【００２９】
図５の（１−Ｉ）に示すように、入射側位置Ａに１／４波長板を配置する場合、虚像光Ｌｂ１の直線偏光（縦）又は直線偏光（横）が円偏光の虚像光Ｌｂ２に変換される。この場合、右眼側の入射側位置に配置される波長板２２Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板２２Ｌとで、円偏光の旋回の向きが逆向きになるように１／４波長板を選択する。
【００３０】
図６Ａ及び図６Ｂは、図５の表における組合せの一例（１−Ｉの例）を模式的に示す図である。図６Ａは左眼側を、図６Ｂは右眼側を示す。例えば、波長板２２Ｌは、光学軸をもつ１／４波長板とする。波長板２２Ｌの光学軸は、左眼用虚像光Ｌｂ１Ｌの偏光方向と同じＺ軸に対して、所定の角度に傾けて配置する。波長板２２Ｌの光学軸を傾ける所定の角度とは、虚像光Ｌｂ１の進行方向（−Ｙ方向）から見て反時計回りに４５度とする。波長板２２Ｒは、光学軸をもつ１／４波長板とする。波長板２２Ｒの光学軸は、右眼用虚像光Ｌｂ１Ｒの偏光方向と同じＺ軸に対して、所定の角度に傾けて配置する。波長板２２Ｒの光学軸を傾ける所定の角度とは、虚像光Ｌｂ１の進行方向（−Ｙ方向）から見て時計回りに４５度とする。そうすることで、図６Ａに示すように直線偏光（縦）である左眼用虚像光Ｌｂ１Ｌは、波長板２２Ｌを透過すると、例えば右旋回円偏光の左眼用虚像光Ｌｂ２Ｌになり、かつ、図６Ｂに示すように、直線偏光（縦）である右眼用虚像光Ｌｂ１Ｒは、左眼用虚像光Ｌｂ２Ｌと反対の、左旋回円偏光の右眼用虚像光Ｌｂ２Ｌになる。
【００３１】
図５の（１−Ｉ）に示す場合、射出側位置Ｂに配置される波長板５１としては、１／４波長板を選択する。この１／４波長板により、折り返しミラー３０を透過する円偏光の虚像光Ｌｂ３が直線偏光の虚像光Ｌｂ４に変換される。この場合、射出側位置Ｂでは、右眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｌとは、旋光性が等しい１／４波長板を選択する。例えば、波長板５１Ｌ及び波長板５１Ｒは共に、光学軸をもつ１／４波長板とする。ところで虚像光Ｌｂ１が直線偏光（縦）であるため、波長板２２を配置しない場合の虚像光Ｌｂ３はＹ方向の直線偏光（縦）となる。したがって、波長板５１Ｌ及び５１Ｒの光学軸はＹ軸に対して、所定の角度に傾けて配置する。波長板５１Ｌ及び５１Ｒの光学軸を傾ける所定の角度とは、虚像光Ｌｂ３の進行方向（−Ｚ方向）から見て時計回りに４５度とする。そうすることで、図６Ａに示すように右旋回の円偏光である左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌは、波長板５１Ｌを透過すると、直線偏光（縦）の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌになり、かつ、図６Ｂに示すように、左旋回の円偏光である右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒは、左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌと直交する直線偏光（横）の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒになる。
【００３２】
つまり、入射側位置Ａに配置される波長板２２から射出される円偏光は、折り返しミラー３０及びコンバイナーミラー４０で反射される毎に旋回方向が変換し、射出側位置Ｂに到達する時点の旋回方向が波長板２２から射出された時点と同一となる。したがって、右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒ及び左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌの一方が右旋回、他方が左旋回となる。例えば、図６Ａに示すように左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌが左旋回の円偏光、かつ、図６Ｂに示すように左眼用虚像光Ｌｂ３Ｒが右旋回の円偏光となる。この状態で、旋光性が等しい波長板５１Ｒ、５１Ｌに入射することで、波長板５１Ｒ、５１Ｌにより右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒ及び左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌの一方が直線偏光（縦）、他方が直線偏光（横）に変換される。例えば、図６Ａに示すように左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌが直線偏光（縦）、かつ、図６Ｂに示すように左眼用虚像光Ｌｂ４Ｒが直線偏光（横）となる。
【００３３】
そして、射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、波長板５１により変換された直線偏光（縦）又は直線偏光（横）の虚像光Ｌｂ４を透過可能な直線偏光板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、それぞれ偏光板を透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。例えば、図６Ａに示すように左眼側の偏光板５２Ｌとしては直線偏光（縦）の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌを透過可能、かつ、図６Ｂに示すように右眼側の偏光板５２Ｒとしては直線偏光（横）の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒを透過可能になるように配置する。
【００３４】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｌによって直線偏光の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒに変換される。しかし、右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となるため、偏光板５２Ｌによって遮光される。つまり、図６Ａに示すように、右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒは波長板５１Ｌによって直線偏光（横）の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒに変換される、しかし右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは、直線偏光（縦）を透過可能である偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｒによって直線偏光の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。しかし、左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。つまり、図６Ｂに示すように、左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌは波長板５１Ｒによって直線偏光（縦）の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。しかし、左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは直線偏光（横）を透過可能である偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００３５】
また、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過して直線偏光のまま実像光Ｌａ２となる。実像光Ｌａ２は、左右の波長板５１Ｒ、５１Ｌにそれぞれ入射し、左右の波長板５１Ｒ、５１Ｌによって円偏光の実像光Ｌａ３に変換された状態で、偏光板５２Ｒ、５２Ｌに入射する。つまり、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、例えば直線偏光（縦）である実像光Ｌａ２は、波長板５１Ｒ及び波長板５１Ｌを透過すると円偏光の実像光Ｌａ３になる。この場合、左右の実像光Ｌａは、偏光板５２Ｒ、５２Ｌの偏光方向と同一の成分のみが当該偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過し、実像光Ｌａ４となる。
【００３６】
つまり、図６Ａに示すように、円偏光である実像光Ｌａ３のうち直線偏光（縦）の成分は、直線偏光（縦）を透過可能である偏光板５２Ｌを透過して左眼用実像光Ｌａ４Ｌとなる。また、図６Ｂに示すように、円偏光である実像光Ｌａ３のうち直線偏光（横）の成分は、直線偏光（横）を透過可能である偏光板５２Ｒを透過して右眼用実像光Ｌａ４Ｒとなる。ここで、実像光Ｌａ３は楕円偏光を含まない円偏光だとすると、実像光Ｌａ３のうち直線偏光（縦）の成分と直線偏光（横）の成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００３７】
一方、図５の（１−II）に示すように入射側位置Ａに１／２波長板を配置する場合、虚像光の直線偏光（縦）又は直線偏光（横）は直線偏光（斜め）に変換される。この場合、右眼側の入射側位置に配置される波長板２２Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板２２Ｌとで、偏光の方向が９０度異なるように１／２波長板を選択する。
【００３８】
図７Ａ及び図７Ｂは、図５の表における組合せの一例（１−IIの例）を模式的に示す図である。図７Ａは左眼側を、図７Ｂは右眼側を示す。例えば波長板２２Ｌは、光学軸をもつ１／２波長板とする。波長板２２Ｌの光学軸は、左眼用虚像光ＬｂＬ１の偏光方向と同じＺ軸に対して、所定の角度に傾けて配置する。波長板２２Ｌの光学軸を傾ける所定の角度とは、虚像光Ｌｂ１の進行方向（−Ｙ方向）から見て時計回りに２２．５度とする。波長板２２Ｒは、光学軸をもつ１／２波長板とする。波長板２２Ｒの光学軸は、右眼用虚像光Ｌｂ１Ｒの偏光方向と同じＺ軸に対して、所定の角度に傾けて配置する。波長板２２Ｒの光学軸を傾ける所定の角度とは、虚像光Ｌｂ１の進行方向（−Ｙ方向）から見て反時計回りに２２．５度とする。そうすることで図７Ａに示すように、直線偏光（縦）である左眼用虚像光Ｌｂ１Ｌは、波長板２２Ｌを透過すると、直線偏光（＋４５度斜め）の左眼用虚像光Ｌｂ２Ｌになる。図７Ｂに示すように、直線偏光（縦）である右眼用虚像光Ｌｂ１Ｒは、波長板２２Ｒを透過すると直線偏光（−４５度斜め）の右眼用虚像光Ｌｂ２Ｒになる。
【００３９】
図５の（１−II）に示す場合、射出側位置Ｂには、波長板５１を配置しない構成とする。そして、射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、波長板２２により変換された直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４を透過可能な偏光板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。例えば図７Ａに示すように、偏光板５２Ｌとしては＋４５度斜めの直線偏光を透過可能、かつ、図７Ｂに示すように、偏光板５２Ｒとしては−４５度斜めの直線偏光を透過可能になるように配置する。
【００４０】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｌによって遮光される。つまり、図７Ａに示すように、直線偏光（−４５度斜め）である右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは、＋４５度斜めの直線偏光を透過可能である偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。つまり、図７Ｂに示すように、直線偏光（＋４５度斜め）である左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは、−４５度斜めの直線偏光を透過可能である偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００４１】
また、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過して、直線偏光のまま実像光Ｌａ３となる。実像光Ｌａ３は、偏光板５２に入射する。したがって、左右の実像光Ｌａ３は、それぞれ一部の成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過し、実像光Ｌａ４となる。つまり、図７Ａに示すように、直線偏光（縦）である実像光Ｌａ３のうち＋４５度斜めの成分は、偏光板５２Ｌを透過して左眼用実像光Ｌａ４Ｌとなる。また、図７Ｂに示すように、直線偏光（縦）である実像光Ｌａ３のうち−４５度斜めの成分は、偏光板５２Ｌを透過して右眼用実像光Ｌａ４Ｒとなる。ここで、実像光Ｌａ３のうち＋４５度斜めの成分と４５度斜めの成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００４２】
このように、右眼用光学系から射出される右眼用虚像光ＬｂＲは、左眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｌによって遮光される。また、左眼用光学系から射出される左眼用虚像光ＬｂＬは、右眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｒによって遮光される。そして、右眼用光学系及び左眼用光学系から射出される実像光Ｌａは、それぞれ同じ量をもつ成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過する。
【００４３】
（２）実像光Ｌａが直線偏光（縦）又は直線偏光（横）を含み、虚像光Ｌｂが直線偏光（斜め）を含む場合
この場合、入射側位置Ａに配置される偏光板２１は、虚像光Ｌｂ１を透過可能な方向に偏光方向を有する偏光板とすることができる。左眼用虚像光Ｌｂ１Ｌと、右眼用虚像光Ｌｂ１Ｒは、同じ方向の直線偏光（斜め）とする。なお、この場合においても、偏光板２１は設けられなくてもよい。偏光板２１を配置しないことにより、偏光板２１における光の損失を考慮する必要が無いため、光を効率的に利用可能となる。また、入射側位置Ａに配置される波長板２２としては、例えば１／４波長板を選択するか、又は波長板２２を設けない構成とすることができる。
【００４４】
図５の（２−Ｉ）に示すように入射側位置Ａに１／４波長板を配置する場合、虚像光Ｌｂ１の直線偏光（斜め）が円偏光の虚像光Ｌｂ２に変換される。この場合、右眼側の入射側位置に配置される波長板２２Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板２２Ｌとで、円偏光の旋回の向きが逆向きになるように１／４波長板を選択する。
【００４５】
図５の（２−Ｉ）に示す場合、射出側位置Ｂに配置される波長板５１としては、１／４波長板を選択する。この１／４波長板により、折り返しミラー３０を透過する円偏光の虚像光Ｌｂ３が直線偏光の虚像光Ｌｂ４に変換される。この場合、射出側位置Ｂでは、右眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｌとは、旋光性が等しい１／４波長板を選択する。この場合、右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒ及び左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌは、波長板５１Ｒ、５１Ｌにより、偏光の方向が互いに９０度異なる直線偏光（斜め）の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒ及び左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。
【００４６】
そして、射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、波長板５１により変換された直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４を透過可能な偏光板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、それぞれ偏光板を透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。
【００４７】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｌによって直線偏光の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒに変換される。しかし右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは、偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となるため、偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｒによって直線偏光の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。しかし左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは、偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００４８】
また、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過して直線偏光のまま実像光Ｌａ２となる。実像光Ｌａ２は、左右の波長板５１Ｒ、５１Ｌにそれぞれ入射し、左右の波長板５１Ｒ、５１Ｌによって円偏光の実像光Ｌａ３に変換された状態で、偏光板５２Ｒ、５２Ｌに入射する。この場合、左右の実像光Ｌａ３は、偏光板５２Ｒ、５２Ｌの偏光方向と同一の成分が当該偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過し、実像光Ｌａ４となる。ここで、実像光Ｌａ３は楕円偏光を含まない円偏光だとすると、実像光Ｌａ３のうち偏光板５２Ｒを透過する成分と偏光板５２Ｌを透過する成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００４９】
一方、図５の（２−II）に示すように入射側位置Ａに波長板２２を配置しない場合、虚像光Ｌｂ１の直線偏光（斜め）は変換されることなく虚像光Ｌｂ３として射出側位置Ｂに到達する。したがって、射出側位置Ｂに配置される波長板５１としては、１／２波長板を選択する。この場合、射出側位置Ｂでは、右眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｌとで、虚像光Ｌｂ３が、直線偏光（縦）及び直線偏光（横）の偏光方向が互いに異なる虚像光Ｌｂ４に変換されるように１／２波長板を選択する。
【００５０】
そして、射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、波長板５１により変換された直線偏光（縦）及び直線偏光（横）の虚像光Ｌｂ４を透過可能な偏光板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。
【００５１】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する直線偏光（斜め）の右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｌによって直線偏光（縦）又は直線偏光（横）の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒに変換される。しかし右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは、偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｒによって直線偏光（縦）又は直線偏光（横）の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。しかし左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは、偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００５２】
また、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過し直線偏光のまま実像光Ｌａ２となる。実像光Ｌａ２は、波長板２２に入射して互いに偏光方向が９０度異なる直線偏光（斜め）の実像光Ｌａ３に変換された状態で偏光板５２に入射する。したがって、左右の実像光Ｌａ３は、それぞれ一部の成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過し、実像光Ｌａ４となる。ここで、実像光Ｌａ３のうち偏光板５２Ｒを透過する成分と偏光板５２Ｌを透過する成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００５３】
このように、右眼用光学系から射出される右眼用虚像光ＬｂＲは、左眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｌによって遮光される。また、左眼用光学系から射出される左眼用虚像光ＬｂＬは、右眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｒによって遮光される。そして、右眼用光学系及び左眼用光学系から射出される実像光Ｌａは、それぞれ同じ量をもつ成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過する。
【００５４】
（３）実像光Ｌａが直線偏光（縦）又は直線偏光（横）を含み、虚像光Ｌｂが円偏光を含む場合
この場合、入射側位置Ａには、偏光板２１を配置しない構成とする。また、入射側位置Ａに配置される波長板２２としては、例えば波長板２２を設けない構成とするか、又は１／４波長板を選択することができる。
【００５５】
図５の（３−Ｉ）に示すように入射側位置Ａに１／４波長板を配置する場合、虚像光Ｌｂ１の円偏光が直線偏光の虚像光Ｌｂ２に変換される。この場合、右眼側の入射側位置に配置される波長板２２Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板２２Ｌとしては、円偏光の虚像光Ｌｂ１が、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）の虚像光Ｌｂ２に変換されるように１／４波長板を選択する。例えば波長板２２Ｒ及び波長板２２Ｌは、円偏光の虚像光Ｌｂ１が、実像光Ｌａ１の偏光方向と同一方向の直線偏光の虚像光Ｌｂ２に変換されるように配置する。
【００５６】
図５の（３−Ｉ）に示す場合、射出側位置Ｂに配置される波長板５１としては、１／２波長板を選択する。この場合、射出側位置Ｂでは、右眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｌとで、虚像光Ｌｂ３が、偏光方向が互いに９０度異なる直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４に変換されるように１／２波長板を選択する。この１／２波長板により、折り返しミラー３０を透過する直線偏光（縦）又は直線偏光（横）（左右で同一方向）の虚像光Ｌｂ３が、左右で偏光方向が互いに９０度異なる直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４に変換される。
【００５７】
そして、射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、波長板５１により変換された直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４を透過可能な偏光板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、それぞれ偏光板を透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。
【００５８】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｌによって直線偏光の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒに変換される。しかし右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは、偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となるため、偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｒによって直線偏光の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。しかし左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは、偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００５９】
また、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過して直線偏光のまま実像光Ｌａ２となる。実像光Ｌａ２は、左右の波長板５１Ｒ、５１Ｌにそれぞれ入射し、左右の波長板５１Ｒ、５１Ｌによって直線偏光（斜め）の実像光Ｌａ３に変換された状態で、偏光板５２Ｒ、５２Ｌに入射する。この場合、左右の実像光Ｌａ３は、偏光板５２Ｒ、５２Ｌの偏光方向と同一の成分が当該偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過して実像光Ｌａ４となる。ここで、実像光Ｌａ３のうち偏光板５２Ｒを透過する成分と偏光板５２Ｌを透過する成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００６０】
一方、図５の（３−II）に示すように入射側位置Ａに波長板２２を配置しない場合、虚像光Ｌｂ１の円偏光は変換されることなく射出側位置Ｂに到達する。したがって、射出側位置Ｂに配置される波長板５１としては、１／４波長板を選択する。この場合、射出側位置Ｂでは、右眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｌとで、光学軸方向が９０度異なるように１／４波長板を選択する。
【００６１】
そして、射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、波長板５１により変換された直線偏光（直線偏光（縦）、直線偏光（横）、又は直線偏光（斜め））の虚像光Ｌｂ４を透過可能な偏光板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。
【００６２】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する円偏光の右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板２２Ｌによって直線偏光の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒに変換される。しかし右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する円偏光の左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板２２Ｒによって直線偏光の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。しかし左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００６３】
また、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過して直線偏光のまま実像光Ｌａ２となる。実像光Ｌａ２は、左右の波長板５１Ｒ、５１Ｌにそれぞれ入射し、左右の波長板５１Ｒ、５１Ｌによって円偏光の実像光Ｌａ３に変換された状態で、偏光板５２Ｒ、５２Ｌに入射する。この場合、左右の実像光Ｌａ３は、偏光板５２Ｒ、５２Ｌの偏光方向と同一の成分が当該偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過して実像光Ｌａ４となる。ここで、実像光Ｌａ３のうち偏光板５２Ｒを透過する成分と偏光板５２Ｌを透過する成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００６４】
このように、右眼用光学系から射出される右眼用虚像光ＬｂＲは、左眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｌによって遮光される。また、左眼用光学系から射出される左眼用虚像光ＬｂＬは、右眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｒによって遮光される。そして、右眼用光学系及び左眼用光学系から射出される実像光Ｌａは、それぞれ同じ量をもつ成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過する。
【００６５】
（４）実像光Ｌａが直線偏光（斜め）を含む場合  
この場合、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）（左右同一方向）となるように虚像光Ｌｂ１を設定する。入射側位置Ａに配置される偏光板２１は、虚像光Ｌｂ１を透過可能な方向に偏光方向を有する偏光板とすることができる。なお、この場合においても、偏光板２１は設けられなくてもよい。偏光板２１を配置しないことにより、偏光板２１における光の損失を考慮する必要が無いため、光を効率的に利用可能となる。また、入射側位置Ａに配置される波長板２２としては、例えば波長板２２を配置しない構成とするか、１／２波長板を選択することができる。
【００６６】
図５の（４−Ｉ）に示す入射側位置Ａに波長板２２を配置しない場合、虚像光Ｌｂ１の直線偏光（縦）又は直線偏光（横）は変換されることなく虚像光Ｌｂ３として射出側位置Ｂに到達する。したがって、射出側位置Ｂに配置される波長板５１としては、１／２波長板を選択する。この場合、射出側位置Ｂでは虚像光Ｌｂ３が、右眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｌとで、偏光方向が互いに９０度異なる直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４に変換されるように１／２波長板を選択する。
【００６７】
そして、射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、波長板５１により変換された直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４を透過可能な偏光板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。
【００６８】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｌによって直線偏光（斜め）の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒに変換される。しかし、右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは、偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｒによって直線偏光（斜め）の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。しかし、左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは、偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００６９】
また、直線偏光（斜め）である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過し実像光Ｌａ２となる。実像光Ｌａ２は、波長板５１に入射して互いに偏光方向が９０度異なる直線偏光（縦）又は直線偏光（横）の実像光Ｌａ３に変換された状態で偏光板５２に入射する。したがって、左右の実像光Ｌａ３は、それぞれ一部の成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過して実像光Ｌａ４となる。ここで、実像光Ｌａ３のうち偏光板５２Ｒを透過する成分と偏光板５２Ｌを透過する成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００７０】
図５の（４−II）に示す入射側位置Ａの波長板２２に１／２波長板を選択する場合、左右の波長板２２共に１／２波長板を配置するか、又は左右の波長板２２のいずれか一方に１／２波長板を配置し、他方にはなにも配置しない構成とする。例えば波長板２２Ｌにのみ１／２波長板を選択し、波長板２２Ｒにはなにも配置しない構成とする。
【００７１】
図８Ａ及び図８Ｂは、図５の表における組合せの一例（４−IIの例）を模式的に示す図である。図８Ａは左眼側を、図８Ｂは右眼側を示す。この場合、左眼側の射出側位置Ａに配置される波長板２２Ｌによって変換され、それぞれ偏光方向が９０度異なった虚像光Ｌｂ２となる。例えば、波長板２２Ｌは光学軸をもつ１／２波長板とする。波長板２２Ｌの光学軸は、左眼用虚像光Ｌｂ１Ｌの偏光方向と同じＺ軸に対して、所定の角度に傾けて配置する。波長板２２Ｌの光学軸を傾ける所定の角度とは、虚像光Ｌｂ１の進行方向（−Ｙ方向）から見て時計回りに４５度とする。そうすることで、図８Ａに示すように、直線偏光（縦）である左眼用虚像光Ｌｂ１Ｌは、波長板２２Ｌを透過すると直線偏光（横）の左眼用虚像光Ｌｂ２Ｌとなり、かつ、図８Ｂに示すように、直線偏光（縦）である右眼用虚像光Ｌｂ１Ｒは、変換されることなく直線偏光（縦）の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒとして射出側位置Ｂに到達する。
【００７２】
図５の（４−II）に示す場合、射出側位置Ｂには波長板５１を配置しない。図８Ａに示すように、波長板５１Ｌは配置しない、かつ、図８Ｂに示すように、波長板５１Ｒは配置しない。そして射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）の虚像光Ｌｂ４を透過可能な直線偏光（縦）板又は直線偏光（横）板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、それぞれ偏光板を透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。例えば、図８Ａに示すように左眼側の偏光板５２Ｌとしては直線偏光（横）を透過可能、かつ、図８Ｂに示すように右眼側の偏光板５２Ｒとしては直線偏光（縦）を透過可能になるように配置する。
【００７３】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となっているため、偏光板５２Ｌによって遮光される。つまり、図８Ａに示すように、右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは直線偏光（縦）の偏光で射出側位置Ｂに到達するが、直線偏光（横）を透過可能である偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。つまり、図８Ｂに示すように、左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは直線偏光（横）の偏光で射出側位置Ｂに到達するが、直線偏光（縦）を透過可能である偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００７４】
また、直線偏光（斜め）である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過して実像光Ｌａ３となる。実像光Ｌａ３は、それぞれ一部の成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過して実像光Ｌａ４となる。つまり、図８Ａに示すように、直線偏光（斜め）である実像光Ｌａ３のうち直線偏光（横）の成分は、直線偏光（横）を透過可能である偏光板５２Ｌを透過して直線偏光（横）の左眼用実像光Ｌａ４Ｌとなる。また、図８Ｂに示すように、直線偏光（斜め）である実像光Ｌａ３のうち直線偏光（縦）の成分は、直線偏光（縦）を透過可能である偏光板５２Ｒを透過して直線偏光（縦）の右眼用実像光Ｌａ４Ｒとなる。ここで、実像光Ｌａ３偏光方向が光の進行方向から見て直線偏光（縦）に対して、時計回り、又は反時計回りに４５°度傾いているとすると、実像光Ｌａ３のうち直線偏光（横）の成分と直線偏光（縦）成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００７５】
このように、右眼用光学系から射出される右眼用虚像光ＬｂＲは、左眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｌによって遮光される。また、左眼用光学系から射出される左眼用虚像光ＬｂＬは、右眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｒによって遮光される。そして、右眼用光学系及び左眼用光学系から射出される実像光Ｌａは、それぞれ同じ量をもつ成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過する。
【００７６】
（５）実像光Ｌａが円偏光を含む場合
この場合、直線偏光（縦）又は直線偏光（横）（左右同一方向）となるように虚像光Ｌｂ１を設定する。入射側位置Ａに配置される偏光板２１は、虚像光Ｌｂ１を透過可能な方向に偏光方向を有する偏光板とすることができる。なお、この場合においても、偏光板２１は設けられなくてもよい。偏光板２１を配置しないことにより、偏光板２１における光の損失を考慮する必要が無いため、光を効率的に利用可能となる。また、入射側位置Ａに配置される波長板２２としては、例えば波長板２２を配置しない構成とするか、１／２波長板を選択することができる。
【００７７】
図５の（５−Ｉ）に示す入射側位置Ａに波長板２２を配置しない場合、虚像光の直線偏光（縦）又は直線偏光（横）は変換されることなく虚像光Ｌｂ３として射出側位置Ｂに到達する。したがって、射出側位置Ｂに配置される波長板５１としては、１／２波長板を選択する。この場合、射出側位置Ｂでは虚像光Ｌｂ３が、右眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｒと、左眼側の入射側位置に配置される波長板５１Ｌとで、偏光方向が互いに９０度異なる直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４の虚像光Ｌｂ４に変換されるように１／２波長板を選択する。
【００７８】
そして、射出側位置Ｂに配置される偏光板５２は、波長板５１により変換された直線偏光（斜め）の虚像光Ｌｂ４を透過可能な偏光板を選択する。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。
【００７９】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する右眼用虚像光Ｌｂ３Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｌによって直線偏光（斜め）の右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒに変換される。しかし、右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒは、偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ３Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、波長板５１Ｒによって直線偏光（斜め）の左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌに変換される。しかし、左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌは、偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光であるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００８０】
また、円偏光である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過し実像光Ｌａ２となる。実像光Ｌａ２は、波長板５１に入射するが円偏光のまま実像光Ｌａ３として偏光板５２に入射する。この場合、左右の実像光Ｌａ３は、偏光板５２Ｒ、５２Ｌの偏光方向と同一の成分が当該偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過して実像光Ｌａ４となる。ここで、実像光Ｌａ３は楕円偏光を含まない円偏光だとすると、実像光Ｌａ３のうち偏光板５２Ｒを透過する成分と偏光板５２Ｌを透過する成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００８１】
図５の（５−II）に示す入射側位置Ａに１／２波長板を選択する場合、左右の波長板２２共に１／２波長板を配置するか、又は左右いずれか一方に１／２波長板を配置し、他方にはなにも配置しない構成とする。例えば波長板２２Ｌにのみ１／２波長板を選択し、波長板２２Ｒにはなにも配置しない構成とする。この場合、左眼側の射出側位置Ａに配置される波長板２２Ｌによって変換され、それぞれ偏光方向が９０度異なった虚像光Ｌｂ２となる。
【００８２】
図５の（５−II）に示す場合、射出側位置Ｂには波長板５１を配置しない。この場合、右眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｒと、左眼側の射出側位置Ｂに配置される偏光板５２Ｌとで、それぞれ偏光板を透過する偏光方向が９０度異なった状態となる。
【００８３】
したがって、例えば折り返しミラー３０を透過する右眼用虚像光Ｌｂ４Ｒが左眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、偏光板５２Ｌの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となっているため、偏光板５２Ｌによって遮光される。同様に、折り返しミラー３０を透過する左眼用虚像光Ｌｂ４Ｌが右眼側の射出側位置Ｂに到達した場合、偏光板５２Ｒの偏光方向に対して９０度異なった方向の偏光となるため、偏光板５２Ｒによって遮光される。
【００８４】
また、円偏光である実像光Ｌａ１については、コンバイナーミラー４０及び折り返しミラー３０を透過し実像光Ｌａ３となる。実像光Ｌａ３は、円偏光のまま偏光板５２に入射する。この場合、左右の実像光Ｌａ３は、偏光板５２Ｒ、５２Ｌの偏光方向と同一の成分が当該偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過し、実像光Ｌａ４となる。ここで、実像光Ｌａ３は楕円偏光を含まない円偏光だとすると、実像光Ｌａ３のうち偏光板５２Ｒを透過する成分と偏光板５２Ｌを透過する成分は同じ量となる。したがって、右眼用実像光Ｌａ４Ｒと、左眼用実像光Ｌａ４Ｌは同じ明るさとなり、実像光Ｌａは左眼ＥＬと右眼ＥＲで均一に見える。
【００８５】
このように、右眼用光学系から射出される右眼用虚像光ＬｂＲは、左眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｌによって遮光される。また、左眼用光学系から射出される左眼用虚像光ＬｂＬは、右眼用光学系の射出側の偏光板５２Ｒによって遮光される。そして、右眼用光学系及び左眼用光学系から射出される実像光Ｌａは、それぞれ同じ量をもつ成分が偏光板５２Ｒ、５２Ｌを透過する。
【００８６】
以上のように、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００は、実視界像を構成する実像光Ｌａと実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光ＬｂＲとを導光する右眼用光学系ＯＳＲと、実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光ＬｂＬとを導光する左眼用光学系ＯＳＬと、を含む光学系ＯＳと、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬのそれぞれの射出側の光軸ＡＸ上の位置である射出側位置Ｂに配置される偏光板５２を少なくとも含み、右眼用光学系ＯＳＲから射出される右眼用虚像光ＬｂＲが左眼用光学系ＯＳＬの射出側の偏光板５２によって遮光され、左眼用光学系ＯＳＬから射出される左眼用虚像光ＬｂＬが右眼用光学系ＯＳＲの射出側の偏光板５２によって遮光され、かつ、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬから射出される実像光Ｌａがそれぞれの偏光板５２を透過するように、射出側位置Ｂにおいて右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬとそれぞれの偏光板５２との間に配置可能な波長板５１と、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬに向けて進行する右眼用虚像光ＬｂＲ及び左眼用虚像光ＬｂＬのそれぞれの光路上の位置である入射側位置Ａに配置可能な波長板２２と、のうち少なくとも一方を含む光学素子ＯＥとを備える。
【００８７】
また、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイシステムＳＹＳは、実視界像を構成する実像光Ｌａを照射する実像表示ディスプレイ６０と、実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光ＬｂＲを照射する右眼用虚像表示ディスプレイ７０Ｒと、前記実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光ＬｂＬを照射する左眼用虚像表示ディスプレイ７０とを含む虚像表示ディスプレイ７０と、右眼用虚像光ＬｂＲを導光する右眼用光学系ＯＳＲと、左眼用虚像光ＬｂＬを導光する左眼用光学系ＯＳＬと、を含む光学系ＯＳと、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬのそれぞれの射出側の光軸ＡＸ上の位置である射出側位置Ｂに配置される偏光板５２を少なくとも含み、右眼用光学系ＯＳＲから射出される右眼用虚像光ＬｂＲが左眼用光学系ＯＳＬの射出側の偏光板５２によって遮光され、左眼用光学系ＯＳＬから射出される左眼用虚像光ＬｂＬが右眼用光学系ＯＳＲの射出側の偏光板５２によって遮光され、かつ、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬから射出される実像光Ｌａがそれぞれの偏光板５２を透過するように、射出側位置Ｂにおいて右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬとそれぞれの偏光板５２との間に配置可能な波長板５１と、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬに向けて進行する右眼用虚像光ＬｂＲ及び左眼用虚像光ＬｂＬのそれぞれの光路上の位置である入射側位置Ａに配置可能な波長板２２と、のうち少なくとも一方を含む光学素子ＯＥとを有するヘッドマウントディスプレイ１００と、を備える。
【００８８】
また、本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００の設定方法は、実視界像を構成する実像光Ｌａと実視界像に重畳させる右眼用虚像画像を構成する右眼用虚像光ＬｂＲとを導光する右眼用光学系ＯＳＲと、実視界像と実視界像に重畳させる左眼用虚像画像を構成する左眼用虚像光ＬｂＬとを導光する左眼用光学系ＯＳＬと、を含む光学系ＯＳを備えるヘッドマウントディスプレイ１００に対して、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬのそれぞれの射出側の光軸ＡＸ上の位置である射出側位置Ｂに配置される偏光板５２を少なくとも配置し、右眼用光学系ＯＳＲから射出される右眼用虚像光ＬｂＲが左眼用光学系ＯＳＬの射出側の偏光板５２によって遮光され、左眼用光学系ＯＳＬから射出される左眼用虚像光ＬｂＬが右眼用光学系ＯＳＲの射出側の偏光板５２によって遮光され、かつ、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬから射出される実像光Ｌａがそれぞれの偏光板５２を透過するように、射出側位置Ｂにおいて右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬとそれぞれの偏光板５２との間に配置可能な波長板５１と、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬに向けて進行する右眼用虚像光ＬｂＲ及び左眼用虚像光ＬｂＬのそれぞれの光路上の位置である入射側位置Ａに配置可能な波長板２２と、のうち少なくとも一方を含む光学素子ＯＥを配置する。
【００８９】
本実施形態によれば、光学素子ＯＥを配置することにより、右眼用光学系ＯＳＲから射出される右眼用虚像光ＬｂＲが左眼用光学系ＯＳＬの射出側の偏光板５２によって遮光され、左眼用光学系ＯＳＬから射出される左眼用虚像光ＬｂＬが右眼用光学系ＯＳＲの射出側の偏光板５２によって遮光され、かつ、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬから射出される実像光Ｌａがそれぞれの偏光板５２を透過することになる。これにより、実像光Ｌａに偏光が含まれる場合についても、実像光Ｌａが遮光されることを抑制できる。したがって、実視界への影響を抑制しつつ、クロストークを低減できる。
【００９０】
本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００において、右眼用虚像光ＬｂＲ及び左眼用虚像光ＬｂＬは、互いに同一種類の偏光を含み、光学素子ＯＥは、波長板２２に対して右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬとは反対側に配置され、右眼用虚像光ＬｂＲ及び左眼用虚像光ＬｂＬに含まれる偏光を透過可能な偏光板２１を含む。この構成によれば、偏光板２１により虚像光Ｌｂがより確実に偏光されるため、クロストークをより低減できる。
【００９１】
本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００において、光学素子ＯＥは、左眼用光学系ＯＳＬから射出される実像光Ｌａのうち左眼用光学系ＯＳＬの偏光板５２によって遮光される成分の量と、右眼用光学系ＯＳＲから射出される実像光Ｌａのうち右眼用光学系ＯＳＲの偏光板５２によって遮光される成分の量とが、同じ量となる。これにより、左眼ＥＬと右眼ＥＲで、実像光Ｌａが均一な見え方となり、より実視界への影響を抑制できる。
【００９２】
本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００は、射出側位置Ｂ及び入射側位置Ａの少なくとも一方に配置され、光学素子ＯＥを着脱可能な入射側着脱部２０、射出側着脱部５０を更に備える。この構成によれば、実像光Ｌａ及び虚像光Ｌｂに含まれる偏光の種類に応じて光学素子ＯＥを適宜交換することができるため、幅広い範囲で適用可能なヘッドマウントディスプレイ１００を提供できる。
【００９３】
本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００は、右眼用虚像光ＬｂＲ及び左眼用虚像光ＬｂＬを照射する虚像表示ディスプレイ７０を更に備える。この構成によれば、虚像光Ｌｂの偏光の種類を固定することができる。
【００９４】
本実施形態に係るヘッドマウントディスプレイ１００において、光学素子ＯＥは、右眼用光学系ＯＳＲ及び左眼用光学系ＯＳＬの光軸ＡＸを中心とした回転位置を調整可能に設けられる。この構成によれば、実像光Ｌａ及び虚像光Ｌｂに含まれる偏光の種類等に応じて光学素子ＯＥの回転位置を調整することができる。したがって、例えば偏光板２１を光軸ＡＸの軸回りについて回転位置を調整することで、偏光方向を変更することが可能となる。
【００９５】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
【符号の説明】
【００９６】
Ａ…入射側位置、Ｂ…射出側位置、ＯＥ…光学素子、ＡＸ…光軸、Ｌａ…実像光、Ｌｂ…虚像光、ＬｂＲ…右眼用虚像光、ＬｂＬ…左眼用虚像光、ＯＳ…光学系、ＯＳＬ…左眼用光学系、ＯＳＲ…右眼用光学系、１０…本体部、１１…筐体、１２…コネクタ、１５…電力供給部、２０…入射側着脱部、２１，５２，５２Ｌ，５２Ｒ…偏光板、２２，２２Ｌ，２２Ｒ，５１，５１Ｌ，５１Ｒ…波長板、３０…折り返しミラー、４０…コンバイナーミラー、５０…射出側着脱部、６０…実像表示ディスプレイ、７０…虚像表示ディスプレイ、７０Ｒ…右眼用虚像表示ディスプレイ、７０Ｌ…左眼用虚像表示ディスプレイ、７５…ディスプレイ着脱部、１００…ヘッドマウントディスプレイ
【図１】
2020086134.tif 000003
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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