(57)【要約】【課題】  本発明は、観察者の左右の眼に異なる画角の画像を表示させた場合であっても、観察者が当該画像を自然な画像として認識することができる画像表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】  観察者の左右の眼それぞれに対応した２つの表示素子と、前記表示素子で表示される画像を前記観察者の左右の眼に導くための左眼用の接眼光学系と右眼用の接眼光学系とを備え、前記画像は、前記左右の眼に表示される両眼領域と、前記両眼領域以外の単眼領域とを有し、前記両眼領域と前記単眼領域との間の右側境界部からの光束を遮光する左眼用の遮光手段を前記左眼用の接眼光学系と前記左眼との間に有し、前記両眼領域と前記単眼領域との間の左側境界部からの光束を遮光する右眼用の遮光手段を前記右眼用の接眼光学系と前記右眼との間に有することを特徴とする。【選択図】  図１
2019179084.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者の左右の眼それぞれに対応した２つの表示素子と、
前記表示素子で表示される画像を前記観察者の左右の眼に導くための左眼用の接眼光学系と右眼用の接眼光学系とを備え、
前記画像は、前記左右の眼に表示される両眼領域と、前記両眼領域以外の単眼領域とを有し、
前記両眼領域と前記単眼領域との間の右側境界部からの光束を遮光する左眼用の遮光手段を前記左眼用の接眼光学系と前記左眼との間に有し、
前記両眼領域と前記単眼領域との間の左側境界部からの光束を遮光する右眼用の遮光手段を前記右眼用の接眼光学系と前記右眼との間に有することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記観察者の眼から前記左眼用の遮光手段及び前記右眼用の遮光手段までの前記観察者の視軸方向の距離が１０ｍｍ以上かつ、２５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記左眼用の遮光手段と前記観察者の左眼の視軸との間の距離と、前記左眼用の遮光手段の遮光の位置における正面の観察時に前記観察者の左眼の瞳中心を通る前記右側境界部からの光線と前記観察者の左眼の視軸との間の距離との比が０．７以上かつ、１．３以下であり、
前記右眼用の遮光手段と前記観察者の右眼の視軸との間の距離と、前記右眼用の遮光手段の遮光の位置における正面の観察時に前記観察者の右眼の瞳中心を通る前記左側境界部からの光線と前記観察者の右眼の視軸との間の距離との比が０．７以上かつ、１．３以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記左眼用の遮光手段と前記観察者の左眼の視軸との間の距離と、前記左眼用の遮光手段の遮光の位置における正面の観察時に前記観察者の左眼の瞳中心を通る前記右側境界部からの光線と前記観察者の左眼の視軸との間の距離との比が１以下であり、
前記右眼用の遮光手段と前記観察者の右眼の視軸との間の距離と、前記右眼用の遮光手段の遮光の位置における正面の観察時に前記観察者の右眼の瞳中心を通る前記左側境界部からの光線と前記観察者の右眼の視軸との間の距離との比が１以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記左眼用の遮光手段及び前記右眼用の遮光手段の色が黒色であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記左眼用の遮光手段及び前記右眼用の遮光手段が水平方向に移動が可能な可変手段を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記左眼用の遮光手段と前記左眼用の接眼光学系とが一体となって水平方向への移動を可能にする第一の可変手段と、
前記右眼用の遮光手段と前記右眼用の接眼光学系とが一体となって水平方向への移動を可能にする第二の可変手段とを有することを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記左眼用の遮光手段及び前記右眼用の遮光手段は、前記左眼用の接眼光学系と前記右眼用の接眼光学系の眼側の面に配置されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記表示素子から前記観察者に導かれる光は所定の偏光をしており、前記左眼用の遮光手段及び前記右眼用の遮光手段とは、前記偏光している光を吸収もしくは反射することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記左眼用の遮光手段及び前記右眼用の遮光手段とは、前記観察者の眼側の外装の部材であることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記左眼用の接眼光学系と前記右眼用の接眼光学系は、透過及び反射の作用を持つ光学面と、少なくとも１つの反射の作用を持つ面とを有することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項１２】
前記単眼領域の面積に対する前記両眼領域の面積の割合は、１０％以上かつ、４５％以下であることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系を介して表示素子上の画像を表示させる画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バーチャルリアリティ（ＶＲ）用、あるいは、一人で大画面の映像を楽しむことなどを目的として、ヘッドマウントディスプレイの開発が進められている。
【０００３】
ヘッドマウントディスプレイ等に用いる画像表示装置としては、自然な観察をおこない、臨場感を増すために、広画角の画像提示が望まれている。
【０００４】
広画角の画像提示を達成する技術として、左右の眼に異なる画角の映像を表示させて、一部の画角のみ左右の眼で重なるようにすることで、左右の眼に同じ画角の映像を表示させる場合よりも広画角の画像が観察できるようにした画像表示装置が提案されている。
【０００５】
特許文献１および２には、このような画像表示装置の例が開示されている。特許文献１では、外側の画角が内側の画角よりも広い光学系を左右で反転させて配置することで、左右の眼に異なる画角の映像を表示させ、広画角を実現する技術が開示されている。特許文献２では、左眼用と右眼用の表示素子の表示中心をそれぞれ左方向と右方向にシフトさせる。そして、各表示素子に表示される映像も観察者から見て左方向と右方向にシフトさせることで左右の眼に異なる画角の映像を表示させて広画角を実現する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−２４２７９４号公報
【特許文献２】特開平６−３８２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、左右の眼に異なる画角の映像を表示させて、一部の画角のみ左右の眼で重なるようにする場合、単眼領域と両眼領域の境界部が目立ってしまい自然な観察ができないことがある。この現象は、片眼には画像が表示されるが、もう片方の眼には画像が表示されずパネルの枠などの黒部が見えてしまい、左右の眼の視野闘争により生じてしまう。
【０００８】
特許文献１に記載の画像表示装置では、単眼領域と両眼領域の境界部の見え方に対して対策を講じていないため、境界部が目立って自然な観察ができない。
【０００９】
特許文献２に記載の画像表示装置では、表示素子の近くに視野絞りを配置して単眼領域と両眼領域の境界部を不鮮明にしている。しかし、観察している表示素子に近い場所に視野絞りがあるため、視野絞りのエッジが観察されてしまい自然な観察ができない。
【００１０】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、観察者の左右の眼に異なる画角の画像を表示させた場合であっても、観察者が当該画像を自然な画像として認識することができる画像表示装置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】
【００１１】
観察者の左右の眼それぞれに対応した２つの表示素子と、前記表示素子で表示される画像を前記観察者の左右の眼に導くための左眼用の接眼光学系と右眼用の接眼光学系とを備え、前記画像は、前記左右の眼に表示される両眼領域と、前記両眼領域以外の単眼領域とを有し、前記両眼領域と前記単眼領域との間の右側境界部からの光束を遮光する左眼用の遮光手段を前記左眼用の接眼光学系と前記左眼との間に有し、前記両眼領域と前記単眼領域との間の左側境界部からの光束を遮光する右眼用の遮光手段を前記右眼用の接眼光学系と前記右眼との間に有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、観察者の左右の眼に異なる画角の画像を表示させた場合であっても、観察者が当該画像を自然な画像として認識することができる画像表示装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態に係る画像表示装置の上面図。
【図２】両眼での画像の見え方を示す図。
【図３】第１実施形態に係るその他の画像表示装置の上面図。
【図４】接眼光学系の墨塗りの様子を示す図。
【図５】第１実施形態に係る外装の様子を示す図。
【図６】第２実施形態に係る画像表示装置の上面図。
【図７】第２実施形態に係る画像表示装置の側面図。
【図８】第２実施形態に係るその他の画像表示装置の上面図。
【図９】接眼光学系の墨塗りの様子を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１実施形態）
図１の画像表示装置の上面図を参照して、第１実施形態に係る画像表示装置の構成を説明する。図中、１０１は観察者の右眼、１０２は観察者の左眼、１０３は右眼用接眼光学系である。１０４は左眼用接眼光学系、１０５は右眼用表示素子、１０６は左眼用表示素子、１０７は右眼視軸、１０８は左眼視軸、１０９は右眼用遮光部材、１１０は左眼用遮光部材である。
【００１５】
右眼用接眼光学系１０３は、右眼用表示素子１０５を拡大して観察者の右眼１０１に導き、左眼用接眼光学系１０４は、左眼用表示素子１０６を拡大して観察者の左眼１０２に導く。右眼用表示素子１０５の中心は、右眼用接眼光学系１０３の光軸１１１上にあり、右眼視軸１０７上にはなく、右眼用接眼光学系１０３の表示画角は、右側５０°、左側３５°である。また、左眼用表示素子１０６の中心は、左眼用接眼光学系１０４の光軸１１２上にあり、左眼視軸１０８上にはなく、左眼用接眼光学系１０４の表示画角は右側３５°、左側５０°で、左右の接眼光学系で表示する画角は互いに異なる。そのため、観察者が両眼で観察した時、右側５０°から右側３５°までは右眼のみで観察し、右側３５°から左側３５°までは両眼で観察し、左側３５°から左側５０°までは左眼のみで観察することとなり、全体の水平画角は１００°である。このように左右の眼に異なる画角の映像を表示させて、一部の画角のみ左右の眼で重なるようにする。そうすると、表示素子の大きさが同じときには、左右の眼に同じ画角の映像を表示させる場合よりも広画角の画像が観察可能である。
【００１６】
そのため、観察者が両眼で観察した時、右側５０°から右側３５°までは右眼のみで観察し、右側３５°から左側３５°までは両眼で観察し、左側３５°から左側５０°までは左眼のみで観察することとなり、全体の水平画角は１００°である。このように左右の眼に異なる画角の観察像を表示させて、一部の画角のみ両眼領域として左右の眼で重なるようにし、両眼領域以外を片眼で観察する単眼領域とすることで、左右の眼に同じ画角の観察像を表示させる場合よりも広画角の画像が観察可能である。
【００１７】
本実施形態では、右眼の観察画像の中で両眼領域が画角７０°、右眼領域が画角１５°であり、両眼領域の観察画像の面積に対する右眼領域の観察画像の面積の割合は式（１）より３５％である。
（ｔａｎ（５０°）−ｔａｎ（３５°））／（２×ｔａｎ（３５°））＝０．３５  式（１）
この割合は４５％以下であることが望ましく、４５％より大きいと両眼領域と単眼領域との境界部が観察画像の中央付近にくるため、境界部が目立ちやすくなる。更に、両眼領域の割合が少ないため立体視できる領域が狭く、自然な立体観察ができない。また、この割合は１０％以上が望ましく、１０％より小さい場合には単眼領域が狭くなり広画角化の効果が小さい。左眼の観察画像についても同様である。
【００１８】
本実施形態のように、左右の眼に異なる画角の映像を表示させて、一部の画角のみ左右の眼で重なるようにする場合の画像の見え方を図２（ａ）に示す。右眼用表示素子１０５で表示された画像と左眼用表示素子１０６で表示された画像が合成され、左眼領域、両眼領域、右眼領域の画像が観察される。このとき、左眼領域と両眼領域、右眼領域と両眼領域の境界部は図２（ｂ）のように観察されてしまう。これは、片眼には画像が表示されるが、もう片方の眼には画像が表示されずパネルの枠などの黒部が見えてしまい、左右の眼の視野闘争により生じてしまう。
【００１９】
そのため、右眼用接眼光学系１０３と右眼１０１との間に右眼用遮光部材１０９を配置し、右眼１０１に導かれる単眼領域と両眼領域の間の左側境界部からの光束を遮光する。また、左眼用接眼光学系１０４と左眼１０２との間に左眼用遮光部材１１０を配置し、左眼１０２に導かれる単眼領域と両眼領域の間の右側境界部からの光束を遮光する。このようにすることで、境界部からの光束が光学系に入射せず、境界部付近の光束は光学系でケラレるため、境界部が図２（ｂ）のように観察されることを防ぐことができる。
【００２０】
本実施形態のように、遮光部材を接眼光学系と眼との間に配置することで、従来例のように接眼光学系と表示素子との間に配置する場合に比べて観察画像と遮光部材の距離が離れる。そのため、画像を観察した際に遮光部材が大きくボケて観察され、遮光部材のエッジが目立たなくなり、より自然な画像観察が可能となる。
【００２１】
本実施形態では、右眼１０１と右眼用遮光部材１０９との右眼視軸１０７の方向の距離と左眼１０２と左眼用遮光部材１１０との左眼視軸１０８の方向の距離は、それぞれ２０ｍｍとし、遮光部材の厚さは０．５ｍｍとしている。眼と遮光部材との距離が離れると遮光部材がボケにくくなり、遮光部材のエッジが目立つため、眼と遮光部材との視軸方向の距離は２５ｍｍ以下が望ましい。また、眼と遮光部材との距離が近いと遮光部材のボケは大きくなるが、遮光部材で遮蔽される領域が大きくなり、必要な観察画像が隠れてしまうことと、遮光部材による圧迫感が強くなるため、眼と遮光部材との視軸方向の距離は１０ｍｍ以上が望ましい。
【００２２】
また、本実施形態では右眼用遮光部材１０９と右眼視軸１０７との距離と左眼用遮光部材１１０と左眼視軸１０８との距離は、それぞれ１４ｍｍとしている。境界部の画角は３５°であり、遮光部材が境界部の光を遮光している位置と眼との視軸方向の距離は２０．５ｍｍである。そのため、遮光部材が境界部の光を遮光している位置における、正面観察時の観察者の瞳中心を通る境界部の画角の光線１１９、１２０と視軸との距離は、２０．５×ｔａｎ３５°＝１４．４ｍｍとなる。したがって、本実施形態では遮光部材と視軸との間の距離と、遮光部材が境界部の光を遮光している位置における正面観察時の観察者の瞳中心を通る境界部の画角の光線１１９、１２０と視軸との間の距離との比は、０．９７となる。この値は境界部の画角を適切に遮光するために１．３以下であることが望ましく、１．３より大きい、すなわち遮光部材が視軸から離れ過ぎていると境界部からの光が眼に入ってしまい境界部が目立ってしまう。さらに望ましくは、この値が１以下であると良い。なぜなら、遮光部材と視軸との間の距離と、遮光部材が境界部の光を遮光している位置における正面観察時の観察者の瞳中心を通る境界部の画角の光線１１９、１２０と視軸との間の距離が等しい場合、正面観察時に観察者の瞳の半分の領域に光が入る。そのため、境界部からの光が正面観察時に観察者の瞳の半分以下の領域に入るようにすることで、境界部がより目立ちにくくなる。
【００２３】
また、この数値は０．７以上であることが望ましく、０．７より小さい、すなわち遮光部材が視軸に近すぎると境界部からの光だけでなく、観察に必要な画像まで遮光してしまい両眼領域が狭くなってしまう。
【００２４】
遮光部材１０９、１１０の色は黒色であることが望ましい。黒色とすることで、光を吸収し、より遮光部材が目立ちにくくなる。
【００２５】
一般的に、人間の右眼と左眼の間の眼間距離には個人差があるため、複数の人で画像表示装置を使用する場合には、それぞれの人の眼間距離に応じて遮光部材の位置を水平方向に可変にできることが望ましい。その際、左右の遮光部材を独立に可変にしても良いし、同時に水平方向に近づいたり遠ざかるようにしても良い。左右の遮光部材を独立に可変にする場合には、右眼と左眼が顔の中心に対して対称ではない場合に、それぞれの眼の位置に応じて調整できるため、遮光部材の調整がより正確にできる。また、左右の遮光部材を同時に可変にする場合には、ラックアンドピニオン機構を用いて、１つのピニオンと２つのラックを組み合わせて可変手段を構成しても良い。この場合、１つのピニオンで左右同時に移動させられるため、遮光部材の調整が簡便になる。
【００２６】
また、眼間距離の個人差に対応するために、接眼光学系の位置が水平方向に可変になっている場合には、接眼光学系と遮光部材が一体となって可動することが望ましい。接眼光学系と遮光部材が一体となって可動することで、それぞれに可変手段を持つ必要がなくなり、部品が削減でき小型化、軽量化につながる。
【００２７】
この場合には、図３、図４に示すように遮光部材は接眼光学系の眼側の面に墨塗りすることで実現しても良い。図３の画像表示装置では、図４のように右眼用接眼光学系１１３の一部を墨塗りした墨塗り部１１５を設け、左眼用接眼光学系１１４の一部を墨塗りした墨塗り部１１６を設けることで、境界部からの光束を遮光している。墨塗りすることで、遮光部材として別の部品が必要にならないため、部品が削減でき小型化、軽量化につながる。
【００２８】
また、図５のように画像表示装置の外装１１７の眼側の外装部品１１８に境界部からの光の遮光機能を持たせても良い。この場合にも遮光部材として別の部品が必要にならないため、部品が削減でき小型化、軽量化につながる。
【００２９】
本実施形態の接眼光学系は球面形状の単レンズで構成されているが、非球面形状を用いたり、複数のレンズを用いることでより高い光学性能のレンズとしても良い。また、本実施形態の表示素子は自発光の有機ＥＬを用いているが、透過型液晶、反射型液晶、ＤＭＤなどを表示素子として用いても良い。その場合、別途光源と照明光学系が必要となる。
【００３０】
表示素子として液晶を使用した場合、表示素子から観察者に導かれる光を所定の直線偏光の光として、遮光部材をその直線偏光の光を透過させない偏光板としても良い。
【００３１】
（第２実施形態）
図６の画像表示装置の上面図を参照して、第２実施形態に係る画像表示装置の構成を説明する。図中、２０１は観察者の右眼、２０２は観察者の左眼、２０３は右眼用接眼光学系である。２０４は左眼用接眼光学系、２０５は右眼用表示素子、２０６は左眼用表示素子、２０７は右眼視軸、２０８は左眼視軸、２０９は右眼用遮光部材、２１０は左眼用遮光部材である。
【００３２】
右眼用接眼光学系２０３は、右眼用表示素子２０５を拡大して観察者の右眼２０１に導き、左眼用接眼光学系２０４は、左眼用表示素子２０６を拡大して観察者の左眼２０２に導く。右眼用接眼光学系２０３は対称軸２１１を含む垂直断面に対して対称であり、左眼用接眼光学系２０４は対称軸２１２を含む垂直断面に対して対称である。
【００３３】
右眼用表示素子２０５の中心は、右眼用接眼光学系２０３の対称軸２１１を含む垂直断面上にあり、右眼視軸２０７を含む垂直断面上にはなく、右眼用接眼光学系２０３の表示画角は、右側４０°、左側３０°である。また、左眼用表示素子２０６の中心は、左眼用接眼光学系２０４の対称軸２１２を含む垂直断面上にある。そして、左眼視軸２０８を含む垂直断面上にはなく、左眼用接眼光学系２０４の表示画角は右側３０°、左側４０°で、左右の接眼光学系で表示する画角は異なる。そのため、観察者が両眼で観察した時、右側４０°から右側３０°までは右眼のみで観察し、右側３０°から左側３０°までは両眼で観察し、左側３０°から左側４０°までは左眼のみで観察することとなり、全体の水平画角は８０°である。このように左右の眼に異なる画角の映像を表示させて、一部の画角のみ左右の眼で重なるようにすることで、表示素子の大きさが同じときには、左右の眼に同じ画角の映像を表示させる場合よりも広画角の画像が観察可能である。
【００３４】
本実施形態では、右眼の観察画像の中で、両眼領域が画角６０°、右眼領域が画角１０°であり、両眼領域の観察画像の面積に対する右眼領域の観察画像の面積の割合は式（２）より２３％である。
（ｔａｎ（４０°）−ｔａｎ（３０°））／（２×ｔａｎ（３０°））＝０．２３  式（２）
この割合は４５％以下であることが望ましく、４５％より大きいと両眼領域と単眼領域との境界部が観察画像の中央付近にくるため、境界部が目立ちやすくなる。更に、両眼領域の割合が少ないため立体視できる領域が狭く、自然な立体観察ができない。また、この割合は１０％以上が望ましく、１０％より小さい場合には単眼領域が狭くなり広画角化の効果が小さい。左眼の観察画像についても同様である。
【００３５】
本実施形態の接眼光学系は偏心反射曲面を用いて光路を折りたたんだことによって、光学系の厚さを薄型化したものである。右眼用接眼光学系２０３と左眼用接眼光学系２０４は、屈折率が１より大きいガラスやプラスチック等の光学媒質で満たされた透明体により構成される。
【００３６】
図７は右眼用接眼光学系２０３の側面図である。右眼用表示素子２０５からの光線は右眼用接眼光学系２０３内で２回反射し、右眼２０１に導かれる。なお、右眼用接眼光学系２０３内の眼球への出射面は反射と透過の作用を持つ面であるため、反射は光量のロスをなくすために内部全反射であることが望ましい。左眼用接眼光学系２０４についても同様に、左眼用表示素子２０６からの光線は左眼用接眼光学系２０４内で２回反射し、左眼２０２に導かれる。なお、左眼用接眼光学系２０４内の眼球への出射面は反射と透過の作用を持つ面であるため、反射は光量のロスをなくすために内部全反射であることが望ましい。
【００３７】
また、本実施形態の右眼用接眼光学系２０３と左眼用接眼光学系２０４のすべての光学面は自由曲面形状であり、偏心収差補正の自由度が増し、良好な画質での画像表示が可能となる。
【００３８】
本実施形態のように、左右の眼に異なる画角の映像を表示させて、一部の画角のみ左右の眼で重なるようにする場合、右眼用表示素子２０５で表示された画像と左眼用表示素子２０６で表示された画像が合成される。そして、左眼領域、両眼領域、右眼領域の画像が観察される。このとき、片眼には画像が表示されるが、もう片方の眼には画像が表示されずパネルの枠などの黒部が見えてしまい、左右の眼の視野闘争により左眼領域と両眼領域、右眼領域と両眼領域の境界部が目立ってしまう。
【００３９】
そのため、右眼用接眼光学系２０３と右眼２０１との間に遮光部材２０９を配置し、右眼２０１に導かれる単眼領域と両眼領域の左側境界部からの光束を遮光する。また、左眼用接眼光学系２０４と左眼２０２との間に遮光部材２１０を配置し、左眼２０２に導かれる単眼領域と両眼領域の右側境界部からの光束を遮光する。このようにすることで、境界部からの光束が光学系に入射せず、境界部付近の光束は光学系でケラレるため、境界部が目立つことを防ぐことができる。
【００４０】
本実施形態のように、遮光部材を接眼光学系と眼との間に配置することで、従来例のように接眼光学系と表示素子との間に配置する場合に比べて観察画像と遮光部材の距離が離れる。そのため、画像を観察した際に遮光部材が大きくボケて観察され、遮光部材のエッジが目立たなくなり、より自然な画像観察が可能となる。
【００４１】
本実施形態では、右眼２０１と遮光部材２０９との右眼視軸２０７の方向の距離と左眼２０２と遮光部材２１０との左眼視軸２０８の方向の距離は、それぞれ１７ｍｍとし、遮光部材の厚さは１ｍｍとしている。眼と遮光部材との距離が離れると遮光部材がボケにくくなり、遮光部材のエッジが目立つため、眼と遮光部材との視軸方向の距離は２５ｍｍ以下が望ましい。また、眼と遮光部材との距離が近いと遮光部材のボケは大きくなるが、遮光部材で遮蔽される領域が大きくなり、必要な観察画像が隠れてしまうことと、遮光部材による圧迫感が強くなるため、眼と遮光部材との視軸方向の距離は１０ｍｍ以上が望ましい。
【００４２】
また、本実施形態では遮光部材２０９と右眼視軸２０７との距離と遮光部材２１０と左眼視軸２０８との距離は、それぞれ９ｍｍとしている。境界部の画角は３０°であり、遮光部材が境界部の光を遮光している位置と眼との視軸方向の距離は１８ｍｍである。そのため、遮光部材が境界部の光を遮光している位置における、正面観察時の観察者の瞳中心を通る境界部の画角の光線２１７、２１８と視軸との間の距離は、１８×ｔａｎ３０°＝１０．４ｍｍとなる。したがって、本実施形態では遮光部材と視軸との間の距離と、遮光部材が境界部の光を遮光している位置における正面観察時の観察者の瞳中心を通る境界部の画角の光線２１７、２１８と視軸との間の距離との比は、０．８７となる。この値は境界部の画角を適切に遮光するために１．３以下であることが望ましく、１．３より大きい、すなわち遮光部材が視軸から離れ過ぎていると境界部からの光が眼に入ってしまい境界部が目立ってしまう。さらに望ましくは、この値が１以下であると良い。なぜなら、遮光部材と視軸との間の距離と、遮光部材が境界部の光を遮光している位置における正面観察時の観察者の瞳中心を通る境界部の画角の光線２１７、２１８と視軸との間の距離が等しい場合、正面観察時に観察者の瞳の半分の領域に光が入る。そのため、境界部からの光が正面観察時に観察者の瞳の半分以下の領域に入るようにすることで、境界部がより目立ちにくくなる。
【００４３】
また、この数値は０．７以上であることが望ましく、０．７より小さい、すなわち遮光部材が視軸に近すぎると境界部からの光だけでなく、観察に必要な画像まで遮光してしまい両眼領域が狭くなってしまう。
【００４４】
遮光部材２０９、２１０の色は黒色であることが望ましい。黒色とすることで、より遮光部材が目立ちにくくなる。
【００４５】
一般的に、人間の右眼と左眼の間の眼間距離には個人差があるため、複数の人で画像表示装置を使用する場合には、それぞれの人の眼間距離に応じて遮光部材の位置を水平方向に可変にできることが望ましい。その際、左右の遮光部材を独立に可変にしても良いし、同時に水平方向に近づいたり遠ざかるようにしても良い。左右の遮光部材を独立に可変にする場合には、右眼と左眼が顔の中心に対して対称ではない場合に、それぞれの眼の位置に応じて調整できるため、遮光部材の調整がより正確にできる。また、左右の遮光部材を同時に可変にする場合には、ラックアンドピニオン機構を用いて、１つのピニオンと２つのラックを組み合わせて可変手段を構成しても良い。この場合、１つのピニオンで左右同時に可動させられるため、遮光部材の調整が簡便になる。
【００４６】
また、眼間距離の個人差に対応するために、接眼光学系の位置が水平方向に可変になっている場合には、接眼光学系と遮光部材が一体となって可動することが望ましい。接眼光学系と遮光部材が一体となって可動することで、それぞれに可変手段を持つ必要がなくなり、部品が削減でき小型化、軽量化につながる。
【００４７】
この場合には、図８、図９に示すように遮光部材は接眼光学系の眼側の面に墨塗りすることで実現しても良い。図８の画像表示装置では、図９のように右眼用接眼光学系２１３の一部を墨塗りした墨塗り部２１５を設け、左眼用接眼光学系２１４の一部を墨塗りした墨塗り部２１６を設けることで、境界部からの光束を遮光している。墨塗りすることで、遮光部材として別の部品が必要にならないため、部品が削減でき軽量化につながる。また、遮光部材を眼側の外装部品としても良い。
【００４８】
本実施形態の表示素子は自発光の有機ＥＬを用いているが、透過型液晶、反射型液晶、ＤＭＤなどを表示素子として用いても良い。その場合、別途光源と照明光学系が必要となる。表示素子として液晶を使用した場合、表示素子から観察者に導かれる光をある直線偏光の光として、遮光部材をその直線偏光の光を透過させない偏光板としても良い。
【符号の説明】
【００４９】
１０１（２０１）  観察者の右眼
１０２（２０２）  観察者の左眼
１０３（１１３、２０３、２１３）  右眼用接眼光学系
１０４（１１４、２０４、２１４）  左眼用接眼光学系
１０５（２０５）  右眼用表示素子
１０６（２０６）  左眼用表示素子
１０７（２０７）  右眼視軸
１０８（２０８）  左眼視軸
１０９（１１０、１１５、１１６、２０９、２１０、２１５、２１６）  遮光部材
【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７】
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【図８】
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【図９】
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