(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えており、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、及び、
（Ｂ）画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置、
を備えており、
光学装置は、画像形成装置からの画像を偏向させる第１偏向手段、及び、第１偏向手段によって偏向された画像を観察者の瞳に向かって偏向させる第２偏向手段を備えており、
光学装置を挟んで画像形成装置と対向して配置された光反射部材を更に備えており、
画像形成装置から出射された光は、光学装置を通過し、光反射部材によって反射され、光学装置に再び入射し、第１偏向手段によって偏向され、
光反射部材は、画像形成装置からの光が入出射する第１面、及び、第１面と対向した第２面を有する光学部材から成り、第２面には光反射層が形成されており、
第１面及び第２面は自由曲面から構成されており、
光学装置は、
（Ｂ−１）入射された光を内部を全反射により伝播させた後、出射する導光板、
（Ｂ−２）第１偏向手段、及び、
（Ｂ−３）導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させ、導光板から出射させる第２偏向手段、
を備えており、
光反射部材は、導光板を挟んで画像形成装置と対向して配置されており、
画像形成装置から出射された光は、導光板を通過し、光反射部材によって反射され、導光板に再び入射し、導光板の内部で全反射されるように第１偏向手段によって偏向される表示装置。
【請求項２】
光反射部材は、導光板を基準として、観察者側に配置されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
画像形成装置は、導光板を基準として、観察者側に配置されている請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
画像形成装置は、導光板と非平行に配置されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
光反射部材は、導光板と非平行に配置されている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
第１偏向手段が配された側の導光板の端部には、消光処理が施されている請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えており、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、及び、
（Ｂ）画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置、
を備えており、
光学装置は、画像形成装置からの画像を偏向させる第１偏向手段、及び、第１偏向手段によって偏向された画像を観察者の瞳に向かって偏向させる第２偏向手段を備えており、
光学装置を挟んで画像形成装置と対向して配置された光反射部材を更に備えており、
画像形成装置から出射された光は、光学装置を通過し、光反射部材によって反射され、光学装置に再び入射し、第１偏向手段によって偏向され、
光学装置は、
（Ｂ−１）入射された光を内部を全反射により伝播させた後、出射する導光板、
（Ｂ−２）第１偏向手段、及び、
（Ｂ−３）導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させ、導光板から出射させる第２偏向手段、
を備えており、
光反射部材は、導光板を挟んで画像形成装置と対向して配置されており、
画像形成装置から出射された光は、導光板を通過し、光反射部材によって反射され、導光板に再び入射し、導光板の内部で全反射されるように第１偏向手段によって偏向され、
第１偏向手段が配された側の導光板の端部には、消光処理が施されている表示装置。
【請求項８】
光反射部材は、画像形成装置からの光が入出射する第１面、及び、第１面と対向した第２面を有する光学部材から成り、第２面には光反射層が形成されている請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
光反射部材は、導光板を基準として、観察者側に配置されている請求項７又は請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
画像形成装置は、導光板を基準として、観察者側に配置されている請求項７又は請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
画像形成装置は、導光板と非平行に配置されている請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
光反射部材は、導光板と非平行に配置されている請求項７乃至請求項１０のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
画像形成装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置又は発光素子表示装置から成る請求項１乃至請求項１２のいずれか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置に関し、より具体的には、頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ，Head Mounted Display）での使用に適した表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置によって形成された２次元画像を虚像光学系により拡大虚像として観察者に観察させるための虚像表示装置（画像表示装置）が、例えば、特開２００６−１６２７６７から周知である。概念図を図２４に示すように、この画像表示装置１００’は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた画像形成装置１１１、画像形成装置１１１の画素から出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置（導光手段）１２０を備えている。光学装置１２０は、入射された光が内部を全反射により伝播した後、出射される導光板１２１、導光板１２１に入射された光が導光板１２１の内部で全反射されるように、導光板１２１に入射された光を反射させる第１偏向手段１３０（例えば、１層の光反射膜から成る）、及び、導光板１２１の内部を全反射により伝播した光を導光板１２１から出射させる第２偏向手段１４０（例えば、多層積層構造を有する光反射多層膜から成る）から構成されている。そして、このような画像表示装置１００’によって、例えば、ＨＭＤを構成すれば、装置の軽量化、小型化を図ることができる。【０００３】
あるいは又、画像形成装置によって形成された２次元画像を虚像光学系により拡大虚像として観察者に観察させるために、ホログラム回折格子を用いた虚像表示装置（画像表示装置）が、例えば、特開２００７−０９４１７５から周知である。概念図を図２５に示すように、この画像表示装置２００’は、基本的には、画像を表示する画像形成装置１１１と、画像形成装置１１１に表示された光が入射され、観察者の瞳２１へと導く光学装置（導光手段）２２０とを備えている。ここで、光学装置２２０は、導光板２２１と、導光板２２１に設けられた反射型体積ホログラム回折格子から成る第１回折格子部材２３０及び第２回折格子部材２４０を備えている。【０００４】
そして、これらの画像表示装置１００’，２００’に画像を表示することで、観察者は、外界の像と表示された画像とを重畳して見ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６２７６７
【特許文献２】特開２００７−０９４１７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、これらの特許公開公報に開示された画像表示装置１００’，２００’にあっては、導光板１２１，２２１を基準として、画像形成装置１１１は観察者側に配置されている。即ち、画像形成装置１１１は、観察者の頭部の側方、近傍に配置されている。従って、画像形成装置１１１の配置の自由度が低いといった問題を有する。【０００７】
従って、本開示の目的は、構成要素の配置の自由度を高め得る構成、構造を有する表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えており、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、及び、
（Ｂ）画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置、
を備えており、
光学装置は、画像形成装置からの画像を偏向させる第１偏向手段、及び、第１偏向手段によって偏向された画像を観察者の瞳に向かって偏向させる第２偏向手段を備えており、
光学装置を挟んで画像形成装置と対向して配置された光反射部材を更に備えており、
画像形成装置から出射された光は、光学装置を通過し、光反射部材によって反射され、光学装置に再び入射し、第１偏向手段によって偏向される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の表示装置にあっては、画像形成装置と光学装置を挟んで配置された光反射部材が備えられているので、画像形成装置の配置の自由度を高めることができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また、付加的な効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、実施例１の表示装置の概念図である。
【図２】図２は、実施例１の表示装置を上方から眺めた模式図である。
【図３】図３は、実施例１の表示装置を側方から眺めた模式図である。
【図４】図４は、実施例２の表示装置の概念図である。
【図５】図５は、実施例２の表示装置における反射型体積ホログラム回折格子の一部を拡大して示す模式的な断面図である。
【図６】図６は、実施例２の表示装置の変形例の概念図である。
【図７】図７は、実施例３の表示装置を上方から眺めた模式図である。
【図８】図８は、実施例３の表示装置を正面から眺めた模式図である。
【図９】図９は、実施例４の表示装置の概念図である。
【図１０】図１０は、実施例４の表示装置の変形例の概念図である。
【図１１】図１１は、実施例５の表示装置における画像表示装置の概念図である。
【図１２】図１２は、実施例６の表示装置の概念図である。
【図１３】図１３は、実施例６の表示装置を上方から眺めた模式図である。
【図１４】図１４Ａ及び図１４Ｂは、それぞれ、実施例６の表示装置を側方から眺めた模式図、及び、実施例６の表示装置における光学装置及び調光装置の部分を正面から眺めた模式図である。
【図１５】図１５Ａ及び図１５Ｂは、実施例６の表示装置における調光装置の挙動を模式的に示す調光装置の模式的な断面図である。
【図１６】図１６は、実施例６の表示装置の変形例の概念図である。
【図１７】図１７は、実施例６の表示装置の別の変形例の概念図である。
【図１８】図１８は、実施例６の表示装置の別の変形例の概念図である。
【図１９】図１９は、実施例６の表示装置の更に別の変形例の概念図である。
【図２０】図２０は、実施例６の表示装置の更に別の変形例の概念図である。
【図２１】図２１Ａ及び図２１Ｂは、それぞれ、実施例７の表示装置を上方から眺めた模式図、及び、照度センサを制御する回路の模式図である。
【図２２】図２２Ａ及び図２２Ｂは、それぞれ、実施例８の表示装置を上方から眺めた模式図、及び、照度センサを制御する回路の模式図である。
【図２３】図２３は、画像形成装置から出射された光が、導光板を通過し、光反射部材によって反射され、導光板に再び入射する状態をシミュレーションした図である。
【図２４】図２４は、従来の表示装置における画像表示装置の概念図である。
【図２５】図２５は、従来の表示装置の変形例における画像表示装置の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本開示の表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の表示装置。第１の構成の表示装置。第１の構成の画像形成装置）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（実施例１の別の変形）
５．実施例４（実施例１〜実施例３の変形。第２の構成の表示装置）
６．実施例５（実施例１〜実施例４の変形。第２の構成の画像形成装置）
７．実施例６（実施例１〜実施例５の変形）
８．実施例７（実施例６の変形）
９．実施例８（実施例６〜実施例７の変形）、その他
【００１２】
［本開示の表示装置、全般に関する説明］
以下の説明において、画像形成装置の中心部から出射された光であって、導光板を通過し、光反射部材によって反射された光が、導光板に入射する点を導光板入射中心点としたとき、導光板入射中心点を通過する導光板の軸線をＸ軸（第１偏向手段から第２偏向手段へと向かう方向を正の方向）、導光板入射中心点を通過する導光板の法線をＺ軸（観察者側に向かう方向を正の方向）とする。云い換えれば、画像の水平方向をＸ方向、垂直方向をＹ方向とする。また、画像形成装置の中心部から出射された光が光反射部材に入射する点を光反射部材入射中心点としたとき、光反射部材入射中心点を通過し、Ｘ軸と平行な光反射部材の軸線をｘ軸、光反射部材入射中心点を通過する光反射部材の法線をｚ軸とする。更には、画像形成装置から出射され、導光板を通過し、光反射部材によって反射され、導光板に再び入射し、第１偏向手段に衝突した光を、便宜上、『光反射部材衝突光』と呼ぶ場合がある。「全反射」という用語は、内部全反射、あるいは、導光板内部における全反射を意味する。
【００１３】
本開示の表示装置において、光反射部材は、画像形成装置からの光が入出射する第１面、及び、第１面と対向した第２面を有する光学部材から成り、第２面には光反射層が形成されている形態とすることができ、この場合、第１面及び第２面は自由曲面から構成されている形態とすることができる。光反射部材を構成する光学部材の外形形状として、より具体的には、厚みのあるレンズ状を例示することができる。即ち、光学部材は、第１面、第２面及び側面から構成された外形形状とすることができる。このような形状にあっては、光反射部材に入射する光は、先ず、第１面に入射する際にレンズ作用を受け、次いで、第２面で反射される際にレンズ作用を受け、更には、第１面から出射する際にレンズ作用を受け、集光される。但し、光反射部材は、これに限定するものではなく、例えば、反射鏡を挙げることもできる。自由曲面は、ｘｚ平面内で非対称であり、ｙｚ平面内で対称であることが好ましい。自由曲面ｚ＝ｆ（ｘ，ｙ）は、一般に、ｘｙの多項式で表すことができる。尚、Ｃijは係数である。
ｆ（ｘ，ｙ）＝Σ（Ｃij）×（ｘi）×（ｙj）
但し、ｙ方向に対称の形状とする必要があるため、上式で、ｙの奇数次の係数は全て「０」である。また、（ｉ＋ｊ）の値が１０程度で十分な性能が得られる。どのような自由曲面を採用するかは、光学的シミュレーションや各種試験を行うことで決定すればよい。
【００１４】
光学部材を構成する材料として、石英ガラスやＢＫ７等の光学ガラスを含むガラスや、プラスチック材料（例えば、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂）を挙げることができ、光学部材の成形は、例えば、金型を使用した成形法等、周知の方法に基づき行えばよい。光学部材の外形形状を厚みのあるレンズ状とすることで、偏肉部が少なくなり、良好な成形性を得ることができるし、低製造コストを達成することができる。光反射層は、例えば、銀薄膜やアルミニウム薄膜等の光を効果的に反射する材料から構成すればよく、光反射層の形成は、真空蒸着法等の周知の方法に基づき行えばよい。
【００１５】
上記の各種の好ましい形態を含む本開示の表示装置において、光学装置は、
（Ｂ−１）入射された光を内部を全反射により伝播させた後、出射する導光板、
（Ｂ−２）第１偏向手段、及び、
（Ｂ−３）導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させ、導光板から出射させる第２偏向手段、
を備えており、
光反射部材は、導光板を挟んで画像形成装置と対向して配置されており、
画像形成装置から出射された光は、導光板を通過し、光反射部材によって反射され、導光板に再び入射し、導光板の内部で全反射されるように第１偏向手段によって偏向される構成とすることができる。
【００１６】
本開示の表示装置の上記の好ましい構成において、光反射部材は、導光板を基準として、観察者側に配置されている構成とすることができる。このような構成の表示装置を、便宜上、『第１の構成の表示装置』と呼ぶ。第１の構成の表示装置にあっては、画像形成装置が観察者の頭部から離れた位置に配置されるので、画像形成装置の配置の自由度を高めることができるだけでなく、画像形成装置が発生する熱によって観察者が不快感を感じる虞がない。あるいは又、画像形成装置は、導光板を基準として、観察者側に配置されている構成とすることができる。このような構成の表示装置を、便宜上、『第２の構成の表示装置』と呼ぶ。
【００１７】
更には、本開示の表示装置の以上に説明した各種の好ましい構成において、画像形成装置は、導光板と非平行に配置されていることが、非点収差発生の低減、それに伴うＭＴＦの向上、また、反射光による迷光の発生の抑制といった観点から好ましい。あるいは又、光反射部材は、導光板と非平行に配置されていることが好ましい。あるいは又、画像形成装置は、導光板と非平行に配置されており、光反射部材は、導光板と非平行に配置されていることが好ましい。尚、導光板と画像形成装置とが非平行に配置されているとは、あるいは、導光板と光反射部材とが非平行に配置されているとは、導光板及び画像形成装置、あるいは、導光板及び光反射部材を、ＸＺ平面、あるいは、ＸＺ平面と平行な平面で切断したときのこれらの切断面が、非平行であり、ＹＺ平面、あるいは、ＹＺ平面と平行な平面で切断したときのこれらの切断面が、平行である状態を指す。一方、導光板と画像形成装置とが平行に配置されているとは、あるいは、導光板と光反射部材とが平行に配置されているとは、導光板及び画像形成装置、あるいは、導光板及び光反射部材を、ＸＺ平面、あるいは、ＸＺ平面と平行な平面で切断したときのこれらの切断面が、平行であり、ＹＺ平面、あるいは、ＹＺ平面と平行な平面で切断したときのこれらの切断面が、平行である状態を指す。
【００１８】
更には、本開示の表示装置の以上に説明した各種の好ましい構成において、第１偏向手段が配された側の導光板の端部には、消光処理が施されていることが好ましく、これによって、迷光が生じた場合であっても、迷光による悪影響の発生を、出来る限り、防止することができる。消光処理として、光を吸収する光吸収層を形成する方法（具体的には、例えば、周知の光吸収材料から成る光吸収層を、第１偏向手段が配された側の導光板の端部外面に形成する方法）、第１偏向手段が配された側の導光板の端部外面を粗面化するといった方法を挙げることができる。光吸収層は、例えば、カーボン、金属薄膜、有機樹脂、ガラスペースト等の光吸収材料から構成することができ、具体的には、感光性ポリイミド樹脂、酸化クロムや、酸化クロム／、クロム積層膜を例示することができる。
【００１９】
更には、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置において、画像形成装置は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する形態とすることができる。尚、このような画像形成装置の構成を、便宜上、『第１の構成の画像形成装置』と呼ぶ。
【００２０】
第１の構成の画像形成装置として、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）、無機ＥＬ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子から構成された画像形成装置；反射型空間光変調装置及び光源から構成された画像形成装置；透過型空間光変調装置及び光源から構成された画像形成装置を挙げることができるが、中でも、画像表示部の厚さを薄くすることができるといった観点から、有機ＥＬ素子が配列されて成る有機エレクトロルミネッセンス表示装置、又は、ＬＥＤが配列されて成る発光素子表示装置から成る構成とすることが好ましい。また、空間光変調装置として、ライト・バルブ、例えば、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）等の透過型あるいは反射型の液晶表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）を挙げることができ、光源として発光素子を挙げることができる。更には、反射型空間光変調装置は、液晶表示装置、及び、光源からの光の一部を反射して液晶表示装置へと導き、且つ、液晶表示装置によって反射された光の一部を通過させて光学装置へと導く偏光ビームスプリッターから成る構成とすることができる。光源を構成する発光素子として、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、白色発光素子を挙げることができるし、あるいは又、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子から出射された赤色光、緑色光及び青色光をライトパイプを用いて混色、輝度均一化を行うことで白色光を得てもよい。発光素子として、例えば、半導体レーザ素子や固体レーザ、ＬＥＤを例示することができる。画素の数は、画像形成装置に要求される仕様に基づき決定すればよく、画素の数の具体的な値として、３２０×２４０、４３２×２４０、６４０×４８０、１０２４×７６８、１９２０×１０８０等を例示することができる。
【００２１】
あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置において、画像形成装置は、光源、及び、光源から出射された光を走査する走査手段を備えた形態とすることができる。尚、このような画像形成装置の構成を、便宜上、『第２の構成の画像形成装置』と呼ぶ。
【００２２】
第２の構成の画像形成装置における光源として発光素子を挙げることができ、具体的には、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、白色発光素子を挙げることができるし、あるいは又、赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子から出射された赤色光、緑色光及び青色光をライトパイプを用いて混色、輝度均一化を行うことで白色光を得てもよい。発光素子として、例えば、半導体レーザ素子や固体レーザ、ＬＥＤを例示することができる。第２の構成の画像形成装置における画素（仮想の画素）の数も、画像形成装置に要求される仕様に基づき決定すればよく、画素（仮想の画素）の数の具体的な値として、３２０×２４０、４３２×２４０、６４０×４８０、１０２４×７６８、１９２０×１０８０等を例示することができる。また、カラーの画像表示を行う場合であって、光源を赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子から構成する場合、例えば、クロスプリズムを用いて色合成を行うことが好ましい。走査手段として、光源から出射された光を水平走査及び垂直走査する、例えば、二次元方向に回転可能なマイクロミラーを有するＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）やガルバノ・ミラーを挙げることができる。
【００２３】
本開示の表示装置において、光学系（具体的には、例えば、コリメート光学系やリレー光学系）を通過した光を導光板に入射させることが好ましい。光学系として、凸レンズ、凹レンズ、自由曲面プリズム、ホログラムレンズを、単独、若しくは、組み合わせた、全体として正の光学的パワーを持つ光学系を例示することができる。光学系と導光板との間には、光学系から不所望の光が出射されて導光板に入射しないように、開口部を有する遮光部を配置してもよい。
【００２４】
また、光反射部材に入射した光は、光反射部材から出射される際に平行光へと集光され、導光板に入射する。このような、平行光であることの要請は、これらの光が導光板へ入射したときの光波面情報が、第１偏向手段と第２偏向手段を介して導光板から出射された後も保存される必要があることに基づく。尚、光反射部材に入射した光が、光反射部材から出射される際に平行光へと集光されるように、光反射部材における自由曲面を設計すればよい。
【００２５】
以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置において、光学装置は半透過型（シースルー型）である。具体的には、少なくとも観察者の瞳に対向する光学装置の部分を半透過（シースルー）とし、これらの光学装置の部分を通して外景を眺めることができる。表示装置は、画像表示装置を１つ備えていてもよいし、２つ備えていてもよい。
【００２６】
ここで、第１偏向手段は、光反射部材衝突光の一部を反射し、第２偏向手段は、導光板の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、透過、反射する構成とすることができる。そして、この場合、第１偏向手段及び第２偏向手段は、半透過鏡として機能する構成とすることができる。具体的には、第１偏向手段及び第２偏向手段を、誘電体積層膜が多数積層された多層積層構造体や、ハーフミラー、偏光ビームスプリッター、回折格子（例えば、ホログラム回折格子膜）から構成することができる。第１偏向手段や第２偏向手段は導光板の内部に配設されている（導光板の内部に組み込まれている）が、第１偏向手段においては、光反射部材衝突光の一部が導光板の内部で全反射されるように、光反射部材衝突光の一部が反射又は回折される。一方、第２偏向手段においては、導光板の内部を全反射により伝播した平行光が複数回に亙り反射又は回折され、導光板から平行光の状態で出射される。
【００２７】
あるいは又、第１偏向手段は、光反射部材衝突光を回折し、第２偏向手段は、導光板の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、回折する構成とすることができる。そして、この場合、第１偏向手段及び第２偏向手段は回折格子素子から成る形態とすることができ、更には、回折格子素子は、反射型回折格子素子から成り、あるいは又、透過型回折格子素子から成り、あるいは又、一方の回折格子素子は反射型回折格子素子から成り、他方の回折格子素子は透過型回折格子素子から成る構成とすることができる。尚、反射型回折格子素子として、反射型体積ホログラム回折格子を挙げることができる。反射型体積ホログラム回折格子から成る第１偏向手段を、便宜上、『第１回折格子部材』と呼び、反射型体積ホログラム回折格子から成る第２偏向手段を、便宜上、『第２回折格子部材』と呼ぶ場合がある。
【００２８】
本開示における画像表示装置によって、単色（例えば、緑色）の画像表示を行うことができるが、カラーの画像表示を行う場合、第１回折格子部材あるいは第２回折格子部材を、異なるＰ種類（例えば、Ｐ＝３であり、赤色、緑色、青色の３種類）の波長帯域（あるいは、波長）を有するＰ種類の光の回折反射に対応させるために、反射型体積ホログラム回折格子から成るＰ層の回折格子層が積層されて成る構成とすることができる。各回折格子層には１種類の波長帯域（あるいは、波長）に対応する干渉縞が形成されている。あるいは又、異なるＰ種類の波長帯域（あるいは、波長）を有するＰ種類の光の回折反射に対応するために、１層の回折格子層から成る第１回折格子部材あるいは第２回折格子部材にＰ種類の干渉縞が形成されている構成とすることもできる。あるいは又、画角を例えば三等分して、第１回折格子部材あるいは第２回折格子部材を、各画角に対応する回折格子層が積層されて成る構成とすることができる。あるいは又、例えば、第１導光板に、赤色の波長帯域（あるいは、波長）を有する光を回折反射させる反射型体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第１回折格子部材及び第２回折格子部材を配し、第２導光板に、緑色の波長帯域（あるいは、波長）を有する光を回折反射させる反射型体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第１回折格子部材及び第２回折格子部材を配し、第３導光板に、青色の波長帯域（あるいは、波長）を有する光を回折反射させる反射型体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第１回折格子部材及び第２回折格子部材を配し、これらの第１導光板、第２導光板及び第３導光板を隙間を開けて積層する構造を採用してもよい。そして、これらの構成を採用することで、各波長帯域（あるいは、波長）を有する光が第１回折格子部材あるいは第２回折格子部材において回折反射されるときの回折効率の増加、回折受容角の増加、回折角の最適化を図ることができる。反射型体積ホログラム回折格子が直接大気と接しないように、保護部材を配することが好ましい。
【００２９】
第１回折格子部材及び第２回折格子部材を構成する材料として、フォトポリマー材料を挙げることができる。反射型体積ホログラム回折格子から成る第１回折格子部材及び第２回折格子部材の構成材料や基本的な構造は、従来の反射型体積ホログラム回折格子の構成材料や構造と同じとすればよい。反射型体積ホログラム回折格子とは、＋１次の回折光のみを回折反射するホログラム回折格子を意味する。回折格子部材には、その内部から表面に亙り干渉縞が形成されているが、係る干渉縞それ自体の形成方法は、従来の形成方法と同じとすればよい。具体的には、例えば、回折格子部材を構成する部材（例えば、フォトポリマー材料）に対して一方の側の第１の所定の方向から物体光を照射し、同時に、回折格子部材を構成する部材に対して他方の側の第２の所定の方向から参照光を照射し、物体光と参照光とによって形成される干渉縞を回折格子部材を構成する部材の内部に記録すればよい。第１の所定の方向、第２の所定の方向、物体光及び参照光の波長を適切に選択することで、回折格子部材の表面における干渉縞の所望のピッチ、干渉縞の所望の傾斜角（スラント角）を得ることができる。干渉縞の傾斜角とは、回折格子部材（あるいは回折格子層）の表面と干渉縞の成す角度を意味する。第１回折格子部材及び第２回折格子部材を、反射型体積ホログラム回折格子から成るＰ層の回折格子層の積層構造から構成する場合、このような回折格子層の積層は、Ｐ層の回折格子層をそれぞれ別個に作製した後、Ｐ層の回折格子層を、例えば、紫外線硬化型接着剤を使用して積層（接着）すればよい。また、粘着性を有するフォトポリマー材料を用いて１層の回折格子層を作製した後、その上に順次粘着性を有するフォトポリマー材料を貼り付けて回折格子層を作製することで、Ｐ層の回折格子層を作製してもよい。
【００３０】
あるいは又、本開示における画像表示装置において、光学装置は、光反射部材衝突光の一部が入射され、観察者の瞳に向かって出射される一対の半透過鏡から構成されている形態とすることができる。尚、光反射部材衝突光の一部は、第１の半透過鏡によって反射され、空気中を伝播して、第２の半透過鏡に入射する構造としてもよいし、例えば、ガラス板やプラスチック板等の透明な部材（具体的には、後述する導光板を構成する材料と同様の材料から成る部材）の内部を伝播して第２の半透過鏡に入射する構造としてもよい。尚、第２の半透過鏡を、この透明な部材を介して画像形成装置に取り付けてもよいし、第２の半透過鏡を、この透明な部材とは別の部材を介して画像形成装置に取り付けてもよい。また、第１の半透過鏡及びこの透明な部材、第２の半透過鏡を、適切な取付け手段を用いてフレームに取り付ければよい。
【００３１】
導光板は、導光板の軸線（Ｘ軸）と平行に延びる２つの平行面（第１面及び第２面）を有している。光が最初に入射する導光板の面を導光板入射面、光が最終的に出射する導光板の面を導光板出射面としたとき、第１面によって導光板入射面及び導光板出射面が構成されていてもよいし、第１面によって導光板入射面が構成され、第２面によって導光板出射面が構成されていてもよい。導光板を構成する材料として、石英ガラスやＢＫ７等の光学ガラスを含むガラスや、プラスチック材料（例えば、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、ＡＳ樹脂を含むスチレン系樹脂）を挙げることができる。導光板の形状は、平板に限定するものではなく、湾曲した形状を有していてもよい。
【００３２】
以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置において、フレームは、観察者の正面に配置されるフロント部と、フロント部の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部とから成る構成とすることができる。尚、各テンプル部の先端部にはモダン部が取り付けられている。画像表示装置はフレームに取り付けられているが、具体的には、例えば、画像形成装置をテンプル部に取り付ければよい。また、フロント部と２つのテンプル部とが一体となった構成とすることもできる。即ち、本開示の表示装置の全体を眺めたとき、フレームは、概ね通常の眼鏡と略同じ構造を有する。フレームを構成する材料は、金属や合金、プラスチック、これらの組合せといった、通常の眼鏡を構成する材料と同じ材料から構成することができる。更には、フロント部にノーズパッドが取り付けられている構成とすることができる。即ち、本開示の表示装置の全体を眺めたとき、フレーム及びノーズパッドの組立体は、リムが無い点を除き、通常の眼鏡と略同じ構造を有する。ノーズパッドも周知の構成、構造とすることができる。
【００３３】
また、以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置にあっては、デザイン上、あるいは、装着の容易性といった観点から、１つあるいは２つの画像形成装置からの配線（信号線や電源線等）が、テンプル部、及び、モダン部の内部を介して、モダン部の先端部から外部に延び、制御装置（制御回路あるいは制御手段）に接続されている形態とすることが望ましい。更には、画像形成装置はヘッドホン部を備えており、画像形成装置からのヘッドホン部用配線が、テンプル部、及び、モダン部の内部を介して、モダン部の先端部からヘッドホン部へと延びている形態とすることもできる。ヘッドホン部として、例えば、インナーイヤー型のヘッドホン部、カナル型のヘッドホン部を挙げることができる。ヘッドホン部用配線は、より具体的には、モダン部の先端部から、耳介（耳殻）の後ろ側を回り込むようにしてヘッドホン部へと延びている形態とすることが好ましい。また、フロント部の中央部分に撮像装置が取り付けられている形態とすることもできる。撮像装置は、具体的には、例えば、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサーから成る固体撮像素子とレンズから構成されている。撮像装置からの配線は、例えば、フロント部を介して、一方の画像表示装置（あるいは画像形成装置）に接続すればよく、更には、画像表示装置（あるいは画像形成装置）から延びる配線に含ませればよい。
【００３４】
以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置において、少なくとも観察者の瞳と対向する光学装置（導光板）の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されている形態とすることができる。このように調光装置を備えることで、画像表示装置の置かれた周囲の環境が非常に明るい場合や、表示された画像の内容に依って、観察者が観察する画像に十分なコントラストが与えられないといった問題が生じることを防止することができる。
【００３５】
ここで、調光装置は、
光学装置と対向する第１基板、及び、第１基板と対向する第２基板、
第１基板及び第２基板のそれぞれに設けられた電極、並びに、
第１基板と第２基板との間に封止された光透過制御材料層、
から成る形態とすることができる。そして、好ましくは、第１基板は、光学装置の構成部材（具体的には、導光板）を兼ねている。あるいは又、好ましくは、第２基板は第１基板よりも薄い。このように、調光装置を構成する第１基板が光学装置の構成部材を兼ねる形態を採用すれば、あるいは又、第２基板は第１基板よりも薄い形態とすれば、表示装置全体の重量の減少を図ることができ、表示装置の使用者（観察者）に不快感を感じさせる虞が無い。
【００３６】
調光装置は、光透過制御材料層が液晶材料層から成る光シャッタから構成されていることができるし、あるいは又、調光装置は、光透過制御材料層が無機エレクトロルミネッセンス材料層から成る光シャッタから構成されていることができる。但し、調光装置は、これらに限定するものではなく、その他、帯電した多数の電気泳動粒子及び電気泳動粒子とは異なる色の分散媒から構成された電気泳動分散液によって構成される光シャッタ、金属（例えば、銀粒子）の可逆的な酸化還元反応によって発生する電着・解離現象を応用した電着方式（エレクトロデポジション・電界析出）による光シャッタ、エレクトロクロミック材料の酸化還元反応によって発生する物質の色変化を応用した光シャッタ、エレクトロウェッティング現象によって光透過率を制御する光シャッタを用いることもできる。
【００３７】
ここで、調光装置を、光透過制御材料層が液晶材料層から成る光シャッタから構成する場合、光透過制御材料層を構成する材料として、限定するものではないが、ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型液晶材料、ＳＴＮ（スーパー・ツイステッド・ネマチック）型液晶材料を例示することができる。また、調光装置を、光透過制御材料層が無機エレクトロルミネッセンス材料層から成る光シャッタから構成する場合、光透過制御材料層を構成する材料として、限定するものではないが、酸化タングステン（ＷＯ3）を例示することができる。
【００３８】
観察者側から、光学装置、調光装置の順に配することが好ましいが、調光装置、光学装置の順に配してもよい。
【００３９】
調光装置における第１基板及び第２基板を構成する材料として、具体的には、ソーダライムガラス、白板ガラス等の透明なガラス基板や、プラスチック基板、プラスチック・シート、プラスチック・フィルムを挙げることができる。ここで、プラスチックとして、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、酢酸セルロース等のセルロースエステル、ポリフッ化ビニリデンあるいはポリテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体等のフッ素ポリマー、ポリオキシメチレン等のポリエーテル、ポリアセタール、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、メチルペンテンポリマー等のポリオレフィン、ポリアミドイミドあるいはポリエーテルイミド等のポリイミド、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、テトラアセチルセルロース、ブロム化フェノキシ、ポリアリレート、ポリスルフォン等を挙げることができる。プラスチック・シート、プラスチック・フィルムは、容易に曲がらない剛性を有していてもよいし、可撓性を有していてもよい。第１基板及び第２基板を透明なプラスチック基板から構成する場合、基板内面に無機材料あるいは有機材料から成るバリア層を形成しておいてもよい。
【００４０】
第１電極及び第２電極として、所謂透明電極を挙げることができ、具体的には、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ，Indium Tin Oxide，ＳｎドープのＩｎ2Ｏ3、結晶性ＩＴＯ及びアモルファスＩＴＯを含む）、フッ素ドープＳｎＯ2（ＦＴＯ）、ＩＦＯ（ＦドープのＩｎ2Ｏ3）、アンチモンドープＳｎＯ2（ＡＴＯ）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ（ＡｌドープのＺｎＯやＢドープのＺｎＯを含む）、インジウム−亜鉛複合酸化物（ＩＺＯ，Indium Zinc Oxide）、スピネル型酸化物、ＹｂＦｅ2Ｏ4構造を有する酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを２種類以上組み合わせて用いることもできる。第１電極及び第２電極は、真空蒸着法やスパッタリング法等の物理的気相成長法（ＰＶＤ法）、各種化学的気相成長法（ＣＶＤ法）、各種塗布等に基づき形成することができる。電極のパターニングは、基本的には、不要であるが、所望に応じてパターニングする場合、エッチング法、リフトオフ法、各種マスクを用いる方法等、任意の方法で行うことができる。
【００４１】
第１基板と第２基板とは、外縁部において封止剤によって封止され、接着されている。シール剤とも呼ばれる封止剤として、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エン−チオール系樹脂、シリコーン系樹脂、変性ポリマー樹脂等の、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型、嫌気硬化型等の各種樹脂を用いることができる。
【００４２】
また、表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ（便宜上、『環境照度測定センサ』と呼ぶ場合がある）を更に備えており、照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果に基づき、調光装置の光透過率を制御し、あるいは又、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する形態とすることができる。
【００４３】
更には、外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第２の照度センサ（便宜上、『透過光照度測定センサ』と呼ぶ場合がある）を更に備えており、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき、調光装置の光透過率を制御し、及び／又は、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する形態とすることができる。
【００４４】
以上のように、照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果に基づき調光装置の透過率を制御し、また、照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果に基づき画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御し、また、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき調光装置の透過率を制御し、また、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御すれば、観察者が観察する画像に高いコントラストを与えることができるだけでなく、表示装置の置かれた周囲の環境の照度に依存して画像の観察状態の最適化を図ることができる。照度センサ（環境照度測定センサ、透過光照度測定センサ）は、周知の照度センサから構成すればよいし、照度センサの制御は周知の制御回路に基づき行えばよい。
【００４５】
ここで、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）を備えている本開示の表示装置にあっては、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）は、光学装置よりも観察者側に配置されている形態とすることが望ましい。
【００４６】
調光装置の最高光透過率は５０％であり、調光装置の最低光透過率は３０％以下である構成とすることができる。尚、調光装置の最低光透過率の下限値として１％を挙げることができる。
【００４７】
照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果が所定値（便宜上、『第１の照度測定値』と呼ぶ場合がある）以上になったとき、調光装置の光透過率を所定の値（便宜上、『第１の光透過率』と呼ぶ場合がある）以下とする構成とすることができる。あるいは又、照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果が所定値（便宜上、『第２の照度測定値』と呼ぶ場合がある）以下になったとき、調光装置の光透過率を所定の値（便宜上、『第２の光透過率』と呼ぶ場合がある）以上とする構成とすることができる。更に、環境照度測定センサの照度から鑑みて、透過光照度測定センサの測定結果が所望の照度になっていない場合、若しくは、更に一層の微妙な照度調整が望まれる場合には、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の値をモニターしながら調光装置の光透過率を調整すればよい。ここで、第１の照度測定値として１０ルクスを挙げることができるし、第１の光透過率として１％乃至３０％のいずれかの値を挙げることができるし、第２の照度測定値として０．０１ルクスを挙げることができるし、第２の光透過率として５１％乃至９９％のいずれかの値を挙げることができる。また、環境照度測定センサの照度測定値が１×１０-3ルクス以下であった場合、例えば、調光装置の駆動電圧を制御して、駆動時間を短縮し、出来る限り迅速に調光装置の光透過率を増加させることが好ましい。
【００４８】
更には、場合によっては、調光装置を通過する光は調光装置によって所望の色に着色される構成とすることができる。そして、この場合、調光装置によって着色される色は可変である形態とすることができるし、あるいは又、調光装置によって着色される色は固定である形態とすることができる。尚、前者の場合、例えば、赤色に着色される調光装置と、緑色に着色される調光装置と、青色に着色される調光装置とを積層する形態とすればよい。また、後者の場合、調光装置によって着色される色として、限定するものではないが、茶色を例示することができる。
【００４９】
更には、場合によっては、調光装置が着脱自在に配設されている形態とすることができる。調光装置を着脱自在に配設するためには、例えば、透明なプラスチックから作製されたビスを用いて調光装置を例えばフレームに取り付け、あるいは又、フレームに溝を切っておき、この溝に調光装置を係合させ、あるいは又、フレームに磁石を取り付けることで調光装置をフレームに取り付けることができるし、フレームにスライド部を設け、このスライド部に調光装置を嵌め込んでもよい。また、調光装置にコネクタを取り付け、調光装置の光透過率を制御するための制御回路（例えば、画像形成装置を制御するための制御装置に含まれている）にこのコネクタ及び配線を介して調光装置を電気的に接続すればよい。
【００５０】
また、調光装置を構成する基板の一方（第１基板）によって第１偏向手段及び第２偏向手段が被覆されている形態とすることができる。あるいは又、調光装置の射影像内に第２偏向手段が位置する形態とすることができ、あるいは又、第２偏向手段の射影像内に調光装置が位置する形態とすることもできる。
【００５１】
上記の各種の好ましい形態を含む本開示の表示装置において、光学装置（あるいは導光板）を基準として観察者とは反対側には、光学装置への外光の入射を遮光する遮光部材が配されている形態とすることができ、あるいは又、画像形成装置から出射された光が入射する光学装置の領域には、光学装置への外光の入射を遮光する遮光部材が配されている形態とすることができる。そして、これによって、外光の入射に起因した画像表示品質の低下を招く虞が無くなる。具体的には、遮光部材の光学装置への射影像内に、画像形成装置から出射された光が入射する光学装置の領域が含まれる形態とすることが好ましい。あるいは又、遮光部材の光学装置への射影像内に、調光装置の端部の光学装置への射影像が含まれる形態とすることが好ましい。あるいは又、遮光部材は、光学装置を基準として観察者とは反対側に、光学装置と離間して配されている構成とすることができるし、遮光部材は、光学装置を基準として観察者とは反対側の光学装置の部分に配されている構成とすることができる。
【００５２】
前述した第１の構成の表示装置にあっては、画像形成装置が遮光部材としても機能することが好ましく、また、前述した第２の構成の表示装置にあっては、光反射部材が遮光部材としても機能することが好ましい。第１の構成の表示装置にあっては、画像形成装置の光学装置への射影像内に、画像形成装置から出射された光が入射する光学装置の領域が含まれる形態とすることが好ましく、第２の構成の表示装置にあっては、光反射部材の光学装置への射影像内に、画像形成装置から出射された光が入射する光学装置の領域が含まれる形態とすることが好ましい。
【００５３】
遮光部材は、例えば、不透明なプラスチック材料から作製すればよく、このような遮光部材は、画像表示装置の筐体から一体に延び、あるいは又、画像表示装置等の筐体に取り付けられ、あるいは又、フレームから一体に延び、あるいは又、フレームに取り付けられている形態とすることができる。あるいは又、遮光部材は、光学装置に配されている構成とすることができるし、調光装置に配されている構成とすることもできる。尚、このような構成にあっては、不透明な材料から成る遮光部材を、例えば、光学装置の面上に物理的気相成長法（ＰＶＤ法）や化学的気相成長法（ＣＶＤ法）に基づき形成してもよいし、印刷法等によって形成してもよいし、不透明な材料（プラスチック材料や金属材料、合金材料等）から成るフィルムやシート、箔を貼り合わせてもよい。
【実施例１】
【００５４】
実施例１は、本開示の第１の態様に係る表示装置に関し、より具体的には、第１の構成の表示装置に関する。実施例１の画像表示装置の概念図を図１に示し、実施例１の表示装置（具体的には、頭部装着型ディスプレイ，ＨＭＤ）を上方から眺めた模式図を図２に示し、側方から眺めた模式図を図３に示す。【００５５】
実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例８の表示装置は、
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム（具体的には、眼鏡型のフレーム）１０、及び、
（ロ）フレーム１０に取り付けられた画像表示装置１００，２００，３００，５００、
を備えている。尚、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例８の表示装置は、具体的には、２つの画像表示装置を備えた両眼型としたが、１つ備えた片眼型としてもよい。また、画像形成装置１１１，５１１は、例えば、カラーの画像を表示する。【００５６】
そして、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例８における画像表示装置１００，２００，３００，５００は、
（Ａ）画像形成装置１１１，５１１、及び、
（Ｂ）画像形成装置１１１，５１１からの画像を観察者の瞳２１に導く光学装置（導光手段）１２０，２２０，３２０、
を備えている。光学装置１２０，２２０，３２０は、シースルー型（半透過型）である。更には、画像表示装置１００，２００，３００，５００は、
（Ｃ）画像形成装置１１１，５１１から出射された光をコリメートする光学系１１２，５２５、
を備えており、光学系１１２，５２５を通過した光束が光学装置１２０，２２０，３２０に入射される。【００５７】
ここで、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例８における光学装置１２０，２２０，３２０（導光手段）は、画像形成装置１１１，５１１からの画像を偏向させる第１偏向手段１３０，２３０、及び、第１偏向手段１３０，２３０によって偏向された画像を観察者の瞳に向かって偏向させる第２偏向手段１４０，２４０，３４０を備えている。また、画像表示装置１００，２００，３００，５００は、光学装置１２０，２２０，３２０を挟んで画像形成装置１１１，５１１と対向して配置された光反射部材１５１を更に備えており、画像形成装置１１１，５１１から出射された光は、光学装置１２０，２２０，３２０を通過し、光反射部材１５１によって反射され、光学装置１２０，２２０，３２０に再び入射し、第１偏向手段１３０，２３０によって偏向される。画像形成装置１１１，５１１及び光学系１１２は、筐体１１３に格納されている。また、光反射部材１５１は、筐体１１４に格納されている。【００５８】
ここで、実施例１の表示装置において、光学装置１２０は、より具体的には、
（Ｂ−１）入射された光を内部を全反射により伝播させた後、出射する導光板１２１、
（Ｂ−２）第１偏向手段１３０、及び、
（Ｂ−３）導光板１２１の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させ、導光板１２１から出射させる第２偏向手段１４０、
を備えている。そして、光反射部材１５１は、導光板１２１を挟んで画像形成装置１１１と対向して配置されており、画像形成装置１１１から出射された光は、導光板１２１を通過し、光反射部材１５１によって反射され、導光板１２１に再び入射し、導光板１２１の内部で全反射されるように第１偏向手段１３０によって偏向される。【００５９】
光反射部材１５１は、画像形成装置１１１からの光が入出射する第１面１５２Ａ、及び、第１面１５２Ａと対向した第２面１５２Ｂを有する光学部材から成り、第２面１５２Ｂには、銀薄膜から成る光反射層１５３が形成されている。第１面１５２Ａ及び第２面１５２Ｂは自由曲面から構成されている。光反射部材１５１を構成する光学部材１５２の外形形状は、より具体的には、厚みのあるレンズ状である。即ち、光学部材１５２は、第１面１５２Ａ、第２面１５２Ｂ及び側面１５２Ｃから構成されている。自由曲面は、ｘｚ平面内で非対称であり、ｙｚ平面内で対称である。そして、実施例１の表示装置は第１の構成の表示装置であり、光反射部材１５１は、導光板１２１を基準として、観察者側に配置されている。【００６０】
画像形成装置１１１は、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する第１の構成の画像形成装置から成り、より具体的には、有機ＥＬ素子が２次元マトリクス状に配列されて成る有機エレクトロルミネッセンス表示装置から成る。そして、導光板１２１と非平行に配置されている。更には、第１偏向手段１３０が配された側の導光板１２１の端部１２１Ａには、消光処理が施されている。具体的には、周知の光吸収材料から成る光吸収層１２６が、第１偏向手段１３０が配された側の導光板１２１の端部１２１Ａ（図示した例では、端面）の外面に形成されている。尚、光吸収層１２６を、端面から、後述する導光板１２１の第１面１２２及び第２面１２３の一部に延在するように形成してもよい。【００６１】
実施例１にあっては、第１偏向手段１３０及び第２偏向手段１４０は導光板１２１の内部に配設されている。そして、第１偏向手段１３０は、光反射部材衝突光の一部を反射し、第２偏向手段１４０は、導光板１２１の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、透過、反射する。即ち、第１偏向手段１３０及び第２偏向手段１４０は半透過鏡として機能する。より具体的には、導光板１２１の内部に設けられた第１偏向手段１３０及び第２偏向手段１４０は、誘電体積層膜が多数積層された多層積層構造体から構成されている。誘電体積層膜は、例えば、高誘電率材料としてのＴｉＯ2膜、及び、低誘電率材料としてのＳｉＯ2膜から構成されている。誘電体積層膜が多数積層された多層積層構造体に関しては、特表２００５−５２１０９９に開示されている。図面においては、第２偏向手段１４０を６層の誘電体積層膜から構成されているとして図示しているが、これに限定するものではない。誘電体積層膜と誘電体積層膜との間には、導光板１２１を構成する材料と同じ材料から成る薄片が挟まれている。尚、第１偏向手段１３０においては、光反射部材衝突光の一部が導光板１２１の内部で全反射されるように、光反射部材衝突光が反射（又は回折）される。一方、第２偏向手段１４０においては、導光板１２１の内部を全反射により伝播した平行光が複数回に亙り反射（又は回折）され、導光板１２１から平行光の状態で、観察者の瞳２１に向かって出射される。【００６２】
図２３に、画像形成装置１１１から出射された光が、導光板１２１を通過し、光反射部材１５１によって反射され、導光板１２１に再び入射する状態をシミュレーションした結果を示す。より具体的には、画像形成装置１１１から出射され、光学系１１２を通過した光は、導光板１２１に入射し、第１偏向手段１３０と衝突する。そして、第１偏向手段１３０と衝突した光の一部は、第１偏向手段１３０によって反射され、導光板１２１から出射され、あるいは又、第１偏向手段１３０が配された側の導光板１２１の端部１２１Ａに向かって進み、最終的には、光吸収層１２６によって吸収され、あるいは又、導光板１２１から出射される。この光は、画像表示に何らの影響を与えるものではない。一方、第１偏向手段１３０と衝突した光の残部は、第１偏向手段１３０を通過し、導光板１２１から出射され、光反射部材１５１によって反射され、光反射部材１５１から出射する際に平行光へと集光され、再び、導光板１２１に入射する。そして、この平行光は、第１偏向手段１３０と再び衝突する。第１偏向手段１３０と衝突した平行光（光反射部材衝突光）の一部は、第１偏向手段１３０を通過し、導光板１２１から出射されるが、この光は、画像表示に何らの影響を与えるものではない。一方、第１偏向手段１３０と衝突した平行光（光反射部材衝突光）の残部は、導光板１２１の内部で全反射されるように、第１偏向手段１３０によって反射（又は回折）される。そして、第２偏向手段１４０においては、導光板１２１の内部を全反射により伝播した平行光が複数回に亙り反射（又は回折）され、導光板１２１から平行光の状態で、観察者の瞳２１に向かって出射される。【００６３】
第１偏向手段１３０は、導光板１２１の第１偏向手段１３０を設ける部分１２４を切り出すことで、導光板１２１に第１偏向手段１３０を形成すべき斜面を設け、係る斜面に多層積層構造体を形成した後（例えば、真空蒸着法にて成膜することができる）、導光板１２１の切り出した部分１２４を第１偏向手段１３０に接着すればよい。また、第２偏向手段１４０は、導光板１２１を構成する材料と同じ材料（例えば、ガラス）と誘電体積層膜とが多数積層された多層積層構造体を作製し、導光板１２１の第２偏向手段１４０を設ける部分１２５を切り出して斜面を形成し、係る斜面に多層積層構造体を接着し、研磨等を行って、外形を整えればよい。こうして、導光板１２１の内部に第１偏向手段１３０及び第２偏向手段１４０が設けられた光学装置１２０を得ることができる。【００６４】
ここで、実施例１あるいは後述する実施例２、実施例４〜実施例８において、光学ガラスやプラスチック材料から成る導光板１２１，２２１は、導光板１２１，２２１の内部全反射による光伝播方向（Ｘ軸）と平行に延びる２つの平行面（第１面１２２，２２２及び第２面１２３，２２３）を有している。第１面１２２，２２２と第２面１２３，２２３とは対向している。そして、光入射面に相当する第１面１２２，２２２あるいは第２面１２３，２２３から平行光が入射され、内部を全反射により伝播した後、光出射面に相当する第１面１２２，２２２から出射される。【００６５】
フレーム１０は、観察者の正面に配置されるフロント部１１と、フロント部１１の両端に蝶番１２を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部１３と、各テンプル部１３の先端部に取り付けられたモダン部（先セル、耳あて、イヤーパッドとも呼ばれる）１４から成る。また、ノーズパッド（図示せず）が取り付けられている。即ち、フレーム１０及びノーズパッドの組立体は、基本的には、通常の眼鏡と略同じ構造を有する。更には、画像形成装置１１１及び光学系１１２を格納した筐体１１３、並びに、光反射部材１５１を格納した筐体１１４が、取付け部材１９によって、着脱自在に、テンプル部１３に取り付けられている。フレーム１０は、金属又はプラスチックから作製されている。尚、筐体１１３，１１４は、取付け部材１９によってテンプル部１３に着脱できないように取り付けられていてもよい。また、眼鏡を所有し、装着している観察者に対しては、観察者の所有する眼鏡のフレームのテンプル部に、筐体１１３，１１４を取付け部材１９によって着脱自在に取り付けてもよい。【００６６】
更には、一方の画像形成装置１１１から延びる配線（信号線や電源線等）１５が、テンプル部１３、及び、モダン部１４の内部を介して、モダン部１４の先端部から外部に延び、制御装置（制御回路、制御手段）１８に接続されている。更には、画像形成装置１１１はヘッドホン部１６を備えており、画像形成装置１１１から延びるヘッドホン部用配線１７が、テンプル部１３、及び、モダン部１４の内部を介して、モダン部１４の先端部からヘッドホン部１６へと延びている。ヘッドホン部用配線１７は、より具体的には、モダン部１４の先端部から、耳介（耳殻）の後ろ側を回り込むようにしてヘッドホン部１６へと延びている。このような構成にすることで、ヘッドホン部１６やヘッドホン部用配線１７が乱雑に配置されているといった印象を与えることがなく、すっきりとした表示装置とすることができる。【００６７】
実施例１の表示装置にあっては、画像形成装置と光学装置を挟んで配置された光反射部材を備えているので、画像形成装置の配置の自由度を高めることができる。即ち、画像形成装置と光学装置とを非平行状態に配置し、光反射部材と光学装置とを平行状態に配置することで、画像形成装置から出射され、導光板を伝播し、第２偏向手段へと向かう光の第１偏向手段における反射状態（あるいは後述する回折反射状態）の最適化を図ることができる。また、画像形成装置が観察者の頭部から離れた位置に配置されるので、画像形成装置が発生する熱によって観察者が不快感を感じる虞がない。
【実施例２】
【００６８】
実施例２は実施例１の変形である。実施例２の表示装置（頭部装着型ディスプレイ）における画像表示装置２００の概念図を図４に示す。また、反射型体積ホログラム回折格子の一部を拡大して示す模式的な断面図を図５に示す。実施例２にあっては、画像形成装置１１１は、実施例１と同様に、第１の構成の表示装置、第１の構成の画像形成装置から構成されている。また、光学装置２２０は、第１偏向手段及び第２偏向手段の構成、構造が異なる点を除き、基本的な構成、構造は、実施例１の光学装置１２０と同じである。【００６９】
実施例２において、第１偏向手段及び第２偏向手段は、導光板２２１の表面（具体的には、導光板２２１の第２面２２３）に配設されている。そして、第１偏向手段は、導光板２２１に入射された平行光（光反射部材衝突光）を回折し、第２偏向手段は、導光板２２１の内部を全反射により伝播した平行光を、複数回に亙り、回折する。ここで、第１偏向手段及び第２偏向手段は、回折格子素子、具体的には反射型回折格子素子、より具体的には反射型体積ホログラム回折格子から成る。以下の説明において、反射型体積ホログラム回折格子から成る第１偏向手段を、便宜上、『第１回折格子部材２３０』と呼び、反射型体積ホログラム回折格子から成る第２偏向手段を、便宜上、『第２回折格子部材２４０』と呼ぶ。【００７０】
そして、実施例２にあっては、第１回折格子部材２３０及び第２回折格子部材２４０は、３層の回折格子層が積層されて成る構成としている。尚、フォトポリマー材料から成る各回折格子層には、１種類の波長帯域（あるいは、波長）に対応する干渉縞が形成されており、従来の方法で作製されている。回折格子層（回折光学素子）に形成された干渉縞のピッチは一定であり、干渉縞は直線状であり、Ｙ軸に平行である。尚、第１回折格子部材２３０及び第２回折格子部材２４０の軸線はＸ軸と平行であり、法線はＺ軸と平行である。【００７１】
図５に反射型体積ホログラム回折格子の拡大した模式的な一部断面図を示す。反射型体積ホログラム回折格子には、傾斜角φを有する干渉縞が形成されている。ここで、傾斜角φとは、反射型体積ホログラム回折格子の表面と干渉縞の成す角度を指す。干渉縞は、反射型体積ホログラム回折格子の内部から表面に亙り、形成されている。干渉縞は、ブラッグ条件を満たしている。ここで、ブラッグ条件とは、以下の式（Ａ）を満足する条件を指す。式（Ａ）中、ｍは正の整数、λは波長、ｄは格子面のピッチ（干渉縞を含む仮想平面の法線方向の間隔）、Θは干渉縞へ入射する角度の余角を意味する。また、入射角ψにて回折格子部材に光が侵入した場合の、Θ、傾斜角φ、入射角ψの関係は、式（Ｂ）のとおりである。【００７２】
ｍ・λ＝２・ｄ・ｓｉｎ（Θ）    （Ａ）
Θ＝９０°−（φ＋ψ）          （Ｂ）【００７３】
第１回折格子部材２３０は、上述したとおり、導光板２２１の第２面２２３に配設（接着）されており、第１面２２２から導光板２２１に再び入射された平行光（光反射部材衝突光）が導光板２２１の内部で全反射されるように、導光板２２１に入射されたこの平行光を回折反射する。更には、第２回折格子部材２４０は、上述したとおり、導光板２２１の第２面２２３に配設（接着）されており、導光板２２１の内部を全反射により伝播したこの平行光を、複数回、回折反射し、導光板２２１から平行光のまま第１面２２２から出射する。【００７４】
より具体的には、画像形成装置１１１から出射され、光学系１１２を通過した光は、第１回折格子部材２３０と衝突する。そして、第１回折格子部材２３０と衝突した光の一部は、第１回折格子部材２３０によって反射され、あるいは又、第１回折格子部材２３０が配された側の導光板２２１の端部２２１Ａに向かって進み、最終的には、光吸収層２２６によって吸収され、あるいは又、導光板２２１から出射される。この光は、画像表示に何らの影響を与えるものではない。一方、第１回折格子部材２３０と衝突した光の残部は、第１回折格子部材２３０を通過し、導光板２２１から出射され、光反射部材１５１によって反射され、光反射部材１５１から出射する際に平行光へと集光され、再び、導光板２２１に入射する。そして、この平行光は、第１回折格子部材２３０と再び衝突する。第１回折格子部材２３０と衝突した平行光（光反射部材衝突光）の一部は、第１回折格子部材２３０を通過し、導光板２２１から出射されるが、この光は、画像表示に何らの影響を与えるものではない。一方、第１回折格子部材２３０と衝突した平行光（光反射部材衝突光）の残部は、導光板２２１の内部で全反射されるように、第１回折格子部材２３０によって回折反射される。そして、第２偏向手段２４０においては、導光板２２１の内部を全反射により伝播した平行光が回折反射され、導光板２２１から平行光の状態で、観察者の瞳２１に向かって出射される。【００７５】
このとき、導光板２２１が薄く導光板２２１の内部を進行する光路が長いため、各画角によって第２回折格子部材２４０に至るまでの全反射回数は異なっている。より詳細に述べれば、導光板２２１に入射する平行光のうち、第２回折格子部材２４０に近づく方向の角度をもって入射する平行光の反射回数は、第２回折格子部材２４０から離れる方向の角度をもって導光板２２１に入射する平行光の反射回数よりも少ない。これは、第１回折格子部材２３０において回折反射される平行光であって、第２回折格子部材２４０に近づく方向の角度をもって導光板２２１に入射する平行光の方が、これと逆方向の角度をもって導光板２２１に入射する平行光よりも、導光板２２１の内部を伝播していく光が導光板２２１の内面と衝突するときの導光板２２１の法線と成す角度が小さくなるからである。また、第２回折格子部材２４０の内部に形成された干渉縞の形状と、第１回折格子部材２３０の内部に形成された干渉縞の形状とは、導光板２２１の軸線に垂直な仮想面に対して対称な関係にある。第１回折格子部材２３０及び第２回折格子部材２４０の導光板２２１とは対向していない面は、図示しない保護部材（保護板）で覆われており、第１回折格子部材２３０及び第２回折格子部材２４０に損傷が生じることを防止している。尚、導光板２２１と保護部材とは、外周部において、図示しない接着剤によって接着されている。また、第１面２２２に透明な保護フィルムを貼り合わせ、導光板２２１を保護してもよい。【００７６】
図６に、実施例２の表示装置における光学装置の変形例を示す。図６に示す例にあっては、第１回折格子部材２３０は、透過型回折格子素子から成り、導光板２２１の第１面２２２に配設（接着）されている。
【実施例３】
【００７７】
実施例３も、実施例１における画像表示装置の変形である。実施例３の表示装置を上方から眺めた模式図を図７に示し、正面から眺めた模式図を図８に示す。【００７８】
実施例３にあっては、画像表示装置３００を構成する光学装置３２０は、第１の半透過鏡から成る第１偏向手段（図示せず）、ガラス板やプラスチック板等の透明な部材３２１、及び、第２の半透過鏡から成る第２偏向手段３４０から構成されている。画像形成装置１１１及び光学系１１２を格納した筐体１１３は、取付け部材１９によってフロント部１１に取り付けられており、光反射部材１５１を格納した筐体１１４もフロント部１１に取り付けられている。また、第２偏向手段３４０は部材３２１に取り付けられている。【００７９】
実施例３にあっては、筐体１１３に格納された画像形成装置１１１（図７及び図８には図示せず）から出射され、光学系１１２（図７及び図８には図示せず）を通過した光は、第１偏向手段を通過し、光反射部材１５１によって反射され、第１偏向手段に再び入射し、第１偏向手段によって偏向される。第１偏向手段によって偏向された光は、部材３２１内を伝播し、第２偏向手段３４０によって偏向され、観察者の瞳２１に向かって出射される。【００８０】
実施例３の表示装置は、以上の相違点を除き、実質的に、実施例１の表示装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。
【実施例４】
【００８１】
実施例４は、実施例１〜実施例２の変形である。実施例４の表示装置は、第２の構成の表示装置に関する。実施例４にあっては、概念図を図９、図１０に示すように、画像形成装置１１１は、導光板１２１，２２１を基準として、観察者側に配置されている。光反射部材１５１は、導光板１２１，２２１と非平行に配置されている。これらの点を除き、実施例４の表示装置は、実施例１の表示装置と同じ構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。尚、実施例３の表示装置を、第２の構成の表示装置とすることもできる。実施例４の表示装置にあっても、画像形成装置と光学装置を挟んで配置された光反射部材を備えているので、画像形成装置の配置の自由度を高めることができる。即ち、画像形成装置と光学装置とを平行状態に配置し、光反射部材と光学装置とを非平行状態に配置することで、画像形成装置から出射され、導光板を伝播し、第２偏向手段へと向かう光の第１偏向手段における反射状態（あるいは回折反射状態）の最適化を図ることができる。
【実施例５】
【００８２】
実施例５は、実施例４の変形である。実施例５の表示装置（頭部装着型ディスプレイ）における画像表示装置５００の概念図を図１１に示すように、実施例５にあっては、画像形成装置５１１は、第２の構成の画像形成装置から構成されている。即ち、光源５２１、及び、光源５２１から出射された光を走査する走査手段５２４を備えている。より具体的には、画像形成装置５１１は、
（イ）光源５２１、
（ロ）光源５２１から出射された光をコリメートするコリメート光学系５２２、
（ハ）コリメート光学系５２２から出射された光を走査する走査手段５２４、及び、
（ニ）走査手段５２４によって走査された光をリレーし、出射するリレー光学系５２５、
から構成されている。尚、画像形成装置５１１全体が筐体５２６（図１１では、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体５２６には開口部（図示せず）が設けられており、開口部を介してリレー光学系５２５から光が出射される。そして、筐体５２６が、取付け部材１９によって、着脱自在に、テンプル部１３に取り付けられている。【００８３】
光源５２１は、白色を発光する発光素子から構成されている。そして、光源５２１から出射された光は、全体として正の光学的パワーを持つコリメート光学系５２２に入射し、出射される。そして、この光は、全反射ミラー５２３で反射され、マイクロミラーを二次元方向に回転自在とし、入射した光を２次元的に走査することができるＭＥＭＳから成る走査手段５２４によって水平走査及び垂直走査が行われ、一種の２次元画像化され、仮想の画素（画素数は、例えば、実施例４と同じとすることができる）が生成される。そして、仮想の画素からの光は、周知のリレー光学系から構成されたリレー光学系５２５を通過し、光学装置１２０に入射する。【００８４】
リレー光学系５２５からの光が入射され、導光され、出射される光学装置１２０は、実施例４にて説明した光学装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。尚、実施例５において説明した画像表示装置を、実施例１〜実施例３に適用することができることは云うまでもない。
【実施例６】
【００８５】
実施例６は、実施例１〜実施例５の変形である。実施例６の表示装置の概念図を図１２に示し、実施例６の表示装置を上方から眺めた模式図を図１３に示す。また、実施例６の表示装置を側方から眺めた模式図、及び、実施例６の表示装置における光学装置及び調光装置の部分を正面から眺めた模式図を、それぞれ、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す。尚、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂ、図１４Ａ、図１４Ｂに示す表示装置は、実施例１の表示装置に基づいているが、実施例２〜実施例５において説明した表示装置を適用することができることは云うまでもない。【００８６】
実施例６にあっては、少なくとも観察者の瞳２１と対向する光学装置（導光板）の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置１６０が配設されている。即ち、光学装置１２０，２２０，３２０を基準として、観察者とは反対側に、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置１６０が配設されている。具体的には、一種の光シャッタである調光装置１６０は、接着部材１６７を用いて、光学装置１２０，２２０，３２０（具体的には、導光板１２１，２２１を保護する保護部材（保護板）１２７あるいは第２偏向手段３４０）に固定されている。尚、保護部材（保護板）１２７は、接着部材１２８によって導光板１２１，２２１の第２面１２３，２２３に接着されている。調光装置１６０の射影像内に第２偏向手段１４０，２４０が位置する。【００８７】
実施例６における調光装置１６０は、光透過制御材料層１６５が液晶材料層から成る光シャッタから構成されている。即ち、調光装置１６０は、
光学装置１２０と対向する透明な第１基板１６１、及び、第１基板１６１と対向する透明な第２基板１６３、
第１基板１６１及び第２基板１６３のそれぞれに設けられた電極１６２，１６４、並びに、
第１基板１６１と第２基板１６３との間に封止された光透過制御材料層１６５、
から構成されている。ここで、第１基板１６１及び第２基板１６３はプラスチック材料から成る。また、第１電極１６２及び第２電極１６４は、インジウム−スズ複合酸化物（ＩＴＯ）から構成された透明電極から成り、スパッタリング法といったＰＶＤ法とリフトオフ法との組合せに基づき形成されている。また、光透過制御材料層１６５は、具体的には、ＴＮ（ツイステッド・ネマチック）型液晶材料から成る液晶材料層から構成されている。第１電極１６２及び第２電極１６４はパターニングされておらず、所謂ベタ電極である。第１電極１６２及び第２電極１６４は、図示しないコネクタ、配線を介して制御装置１８に接続されている。２枚の基板１６１，１６３の外縁部は、封止剤１６６によって封止されている。更には、調光装置１６０の第１基板１６１と保護部材１２７（導光板１２１を保護する）とは、接着部材１６７によって接着されている。また、第１基板１６１の外面、第２基板１６３の外面には偏光フィルムが貼り合わされているが、これらの偏光フィルムの図示は省略した。尚、調光装置１６０の第１基板１６１を導光板１２１よりも短い長さとし、調光装置１６０の第１基板１６１を保護部材１２７に対して接着部材１６７によって固定する。接着部材１６７は、第１基板１６１の外縁部に配されている。以下に説明する実施例においても同様とする。尚、観察者側から、光学装置１２０、調光装置１６０の順に配されているが、観察者側から、調光装置１６０、光学装置１２０の順に配されていてもよい。【００８８】
調光装置１６０の光透過率は、第１電極１６２及び第２電極１６４に印加する電圧によって制御することができる。具体的には、例えば、第２電極１６４を接地した状態で、第１電極１６２に電圧を印加すると、光透過制御材料層１６５を構成する液晶材料層における液晶の配列状態が変化し、液晶材料層の光透過率が変化する。（図１５Ａ及び図１５Ｂ）参照）。第１電極１６２及び第２電極１６４に印加する電圧は制御装置１８に設けられた制御ノブを観察者が操作することにより行うことができる。即ち、光学装置１２０，２２０，３２０からの画像を観察者が観察し、調光装置１６０の光透過率を調整することで、画像のコントラスト向上を図ればよい。尚、種々の試験の結果、調光装置１６０の最高光透過率は５０％であり、最低光透過率は３０％以下（好ましくは、１％以上、３０％以下）であることが望ましいことが判った。【００８９】
実施例６の表示装置にあっては、画像形成装置から出射された光が入射する光学装置１２０の領域、具体的には、第１偏向手段１３０が設けられた領域には、光反射部材１５１への外光の入射を遮光する遮光部材１７０が配されている。より具体的には、観察者から見て、遮光部材１７０が、光反射部材１５１あるいは画像形成装置１１１よりも外側に配されている。ここで、遮光部材１７０の光学装置１２０への射影像内に、画像形成装置から出射された光が入射する光学装置１２０の領域が含まれる。また、遮光部材１７０の光学装置１２０への射影像内に、調光装置１６０の端部の光学装置１２０への射影像が含まれる。遮光部材１７０は、例えば、不透明なプラスチック材料から作製されており、取付け部材１９に取り付けられている。【００９０】
実施例６の表示装置にあっては、調光装置が備えられているので、画像表示装置の置かれた周囲の環境が非常に明るい場合や、表示された画像の内容に依って、観察者が観察する画像に十分なコントラストが与えられないといった問題が生じることを防止することができる。また、画像形成装置から出射された光が入射する光学装置の領域には、光学装置への外光の入射を遮光する遮光部材が配されている。従って、調光装置の作動によって外光の入射光量に変化が生じても、そもそも、画像形成装置から出射された光が入射する光学装置の領域、具体的には、第１偏向手段１３０には外光が入射しないので、不所望の迷光等が発生し、表示装置における画像表示品質の低下を招くことが無い。尚、調光装置だけを配設してもよいし、遮光部材だけを配設してもよい。【００９１】
実施例６の表示装置の変形例の概念図を、図１６、図１７、図１８、図１９、図２０に示す。【００９２】
図１６に示す例において、遮光部材１７１は、光学装置１２０を基準として観察者とは反対側の光学装置１２０の部分に配されている。具体的には、不透明なインクを、光学装置１２０（具体的には、保護部材１２７の内面）であって、画像形成装置１１１からの光、光反射部材１５１からの光を遮らない領域に印刷することで、遮光部材１７１を形成することができる。遮光部材１７０と遮光部材１７１とを組み合わせることもできる。遮光部材１７１を、保護部材１２７の外面に形成してもよい。【００９３】
図１７あるいは図１８に示す例において、遮光部材１７２は、調光装置１６０に配されている。具体的には、不透明なインクを調光装置１６０に印刷することで、遮光部材１７２を形成することができる。尚、図１７に示す例では、遮光部材１７２は、調光装置１６０の第１基板１６１の外面に形成されており、図１８に示す例では、遮光部材１７２は、調光装置１６０の第１基板１６１の内面に形成されている。尚、遮光部材１７２は、画像形成装置１１１からの光、光反射部材１５１からの光を遮らない領域に形成されている。遮光部材１７２と遮光部材１７０とを組み合わせることもできるし、遮光部材１７２と遮光部材１７１とを組み合わせることもできるし、遮光部材１７２と遮光部材１７０と遮光部材１７１とを組み合わせることもできる。【００９４】
図１９に示す例において、調光装置１６０’は、光透過制御材料層１６５’が無機エレクトロルミネッセンス材料層から成る光シャッタから構成されている。ここで、無機エレクトロルミネッセンス材料層を構成する材料として、酸化タングステン（ＷＯ3）を用いた。また、調光装置１６０’を構成する第１基板１６１’及び第２基板１６３’を、ソーダライムガラス、白板ガラス等の透明なガラス基板から構成し、第２基板１６３’を第１基板１６１’よりも薄くした。具体的には、第２基板１６３’の厚さを０．２ｍｍ、第１基板１６１’の厚さを０．４ｍｍとした。尚、調光装置１６０’の第１基板１６１’と保護部材１２７とは、接着剤１６７によって接着されている。【００９５】
図２０に示す例において、調光装置１６０”は、
光学装置１２０と対向する第１基板１６１”、及び、第１基板１６１”と対向する第２基板１６３”、
第１基板１６１”及び第２基板１６３”のそれぞれに設けられた電極１６２”，１６４”、並びに、
第１基板１６１”と第２基板１６３”との間に封止された光透過制御材料層１６５”、
から成る。そして、第１基板１６１”は、光学装置１２０の構成部材（具体的には、保護部材１２７）を兼ねている。即ち、第１基板１６１”と保護部材１２７とは共通の部材であり、共用されている。このように、調光装置１６０”を構成する第１基板１６１”が光学装置１２０の構成部材（保護部材１２７）を兼ねることで、即ち、調光装置１６０を構成する基板の一方（第１基板１６１”）によって、第１偏向手段１３０，２３０及び第２偏向手段１４０，２４０を被覆することで、表示装置全体の重量の減少を図ることができ、表示装置の使用者（観察者）に不快感を感じさせる虞が無い。
【実施例７】
【００９６】
実施例７は、実施例６の変形である。実施例７の表示装置を上方から眺めた模式図を図２１Ａに示す。また、照度センサを制御する回路の模式図を図２１Ｂに示す。【００９７】
実施例７の表示装置は、表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ（環境照度測定センサ）１８１を更に備えており、照度センサ（環境照度測定センサ）１８１の測定結果に基づき、調光装置１６０の光透過率を制御する。併せて、あるいは、独立して、照度センサ（環境照度測定センサ）１８１の測定結果に基づき、画像形成装置１１１，５１１によって形成される画像の輝度を制御する。周知の構成、構造を有する環境照度測定センサ１８１は、例えば、遮光部材１７０の外面、あるいは又、光学装置１２０，２２０，３２０の外側端部や、調光装置の外側端部に配置すればよい。環境照度測定センサ１８１は、図示しないコネクタ及び配線を介して制御装置１８に接続されている。制御装置１８には、環境照度測定センサ１８１を制御する回路が含まれる。この環境照度測定センサ１８１を制御する回路は、環境照度測定センサ１８１からの測定値を受け取り、照度を求める照度演算回路、照度演算回路によって求められた照度の値を標準値の比較する比較演算回路、比較演算回路によって求められた値に基づき、調光装置１６０及び／又は画像形成装置１１１，５１１を制御する環境照度測定センサ制御回路から構成されているが、これらの回路は周知の回路から構成することができる。調光装置１６０の制御にあっては、調光装置１６０の光透過率の制御を行い、一方、画像形成装置１１１，５１１の制御にあっては、画像形成装置１１１，５１１によって形成される画像の輝度の制御を行う。尚、調光装置１６０における光透過率の制御と画像形成装置１１１，５１１における画像の輝度の制御は、それぞれ、独立して行ってもよいし、相関を付けて行ってもよい。【００９８】
例えば、照度センサ（環境照度測定センサ）１８１の測定結果が所定値（第１の照度測定値）以上になったとき、調光装置１６０の光透過率を所定の値（第１の光透過率）以下とする。一方、照度センサ（環境照度測定センサ）１８１の測定結果が所定値（第２の照度測定値）以下になったとき、調光装置１６０の光透過率を所定の値（第２の光透過率）以上とする。ここで、第１の照度測定値として１０ルクスを挙げることができるし、第１の光透過率として１％乃至３０％のいずれかの値を挙げることができるし、第２の照度測定値として０．０１ルクスを挙げることができるし、第２の光透過率として５１％乃至９９％のいずれかの値を挙げることができる。【００９９】
尚、表示装置が撮像装置を備えている場合、撮像装置に備えられた露出測定用の受光素子から照度センサ（環境照度測定センサ）１８１を構成することもできる。【０１００】
実施例７あるいは次に述べる実施例８の表示装置にあっては、照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果に基づき、調光装置の光透過率を制御し、また、照度センサ（環境照度測定センサ）の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御し、また、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき、調光装置の光透過率を制御し、また、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御するので、観察者が観察する画像に高いコントラストを与えることができるだけでなく、表示装置の置かれた周囲の環境の照度に依存して画像の観察状態の最適化を図ることができる。
【実施例８】
【０１０１】
実施例８は、実施例６〜実施例７の変形である。実施例８の表示装置を上方から眺めた模式図を図２２Ａに示す。また、照度センサを制御する回路の模式図を図２２Ｂに示す。【０１０２】
実施例８の表示装置は、外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する、即ち、環境光が調光装置を透過して所望の照度まで調整されて入射しているかを測定する第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）１８２を更に備えており、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）１８２の測定結果に基づき、調光装置１６０の光透過率を制御する。併せて、あるいは、独立して、また、第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）１８２の測定結果に基づき、画像形成装置１１１，５１１によって形成される画像の輝度を制御する。周知の構成、構造を有する透過光照度測定センサ１８２は、光学装置１２０，２２０，３２０よりも観察者側に配置されている。具体的には、透過光照度測定センサ１８２は、例えば、導光板１２１，２２１の観察者側の面に配置すればよい。透過光照度測定センサ１８２は、図示しないコネクタ及び配線を介して制御装置１８に接続されている。制御装置１８には、透過光照度測定センサ１８２を制御する回路が含まれる。この透過光照度測定センサ１８２を制御する回路は、透過光照度測定センサ１８２からの測定値を受け取り、照度を求める照度演算回路、照度演算回路によって求められた照度の値を標準値の比較する比較演算回路、比較演算回路によって求められた値に基づき、調光装置１６０及び／又は画像形成装置１１１，５１１を制御する透過光照度測定センサ制御回路から構成されているが、これらの回路は周知の回路から構成することができる。調光装置１６０の制御にあっては、調光装置１６０の光透過率の制御を行い、一方、画像形成装置１１１，５１１の制御にあっては、画像形成装置１１１，５１１によって形成される画像の輝度の制御を行う。尚、調光装置１６０における光透過率の制御と画像形成装置１１１，５１１における画像の輝度の制御は、それぞれ、独立して行ってもよいし、相関を付けて行ってもよい。更に、透過光照度測定センサ１８２の測定結果が環境照度測定センサ１８１の照度から鑑みて所望の照度まで制御できていない場合、即ち、透過光照度測定センサ１８２の測定結果が所望の照度になっていない場合、若しくは、更に一層の微妙な照度調整が望まれる場合には、透過光照度測定センサ１８２の値をモニターしながら調光装置の光透過率を調整すればよい。【０１０３】
尚、実施例８における第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）１８２と実施例７における環境照度測定センサ１８１とを組み合わせてもよく、この場合、種々の試験を行い、調光装置１６０における光透過率の制御と画像形成装置１１１，５１１における画像の輝度の制御を、それぞれ、独立して行ってもよいし、相関を付けて行ってもよい。【０１０４】
以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定するものではない。実施例において説明した表示装置（頭部装着型ディスプレイ）、画像表示装置、光反射部材の構成、構造は例示であり、適宜変更することができる。例えば、導光板に表面レリーフ型ホログラム（米国特許第２００４００６２５０５Ａ１参照）を配置してもよい。光学装置２２０にあっては、回折格子素子を透過型回折格子素子から構成することもできるし、あるいは又、第１偏向手段及び第２偏向手段の内のいずれか一方を反射型回折格子素子から構成し、他方を透過型回折格子素子から構成する形態とすることもできる。あるいは又、回折格子素子を、反射型ブレーズド回折格子素子とすることもできる。【０１０５】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《表示装置》
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えており、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、及び、
（Ｂ）画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置、
を備えており、
光学装置は、画像形成装置からの画像を偏向させる第１偏向手段、及び、第１偏向手段によって偏向された画像を観察者の瞳に向かって偏向させる第２偏向手段を備えており、
光学装置を挟んで画像形成装置と対向して配置された光反射部材を更に備えており、
画像形成装置から出射された光は、光学装置を通過し、光反射部材によって反射され、光学装置に再び入射し、第１偏向手段によって偏向される表示装置。
［Ａ０２］光反射部材は、画像形成装置からの光が入出射する第１面、及び、第１面と対向した第２面を有する光学部材から成り、第２面には光反射層が形成されている［Ａ０１］に記載の表示装置。
［Ａ０３］第１面及び第２面は自由曲面から構成されている［Ａ０２］に記載の表示装置。
［Ａ０４］光学装置は、
（Ｂ−１）入射された光を内部を全反射により伝播させた後、出射する導光板、
（Ｂ−２）第１偏向手段、及び、
（Ｂ−３）導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させ、導光板から出射させる第２偏向手段、
を備えており、
光反射部材は、導光板を挟んで画像形成装置と対向して配置されており、
画像形成装置から出射された光は、導光板を通過し、光反射部材によって反射され、導光板に再び入射し、導光板の内部で全反射されるように第１偏向手段によって偏向される［Ａ０１］乃至［Ａ０３］のいずれか１項に表示装置。
［Ａ０５］光反射部材は、導光板を基準として、観察者側に配置されている［Ａ０４］に記載の表示装置。
［Ａ０６］画像形成装置は、導光板を基準として、観察者側に配置されている［Ａ０４］に記載の表示装置。
［Ａ０７］画像形成装置は、導光板と非平行に配置されている［Ａ０４］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０８］光反射部材は、導光板と非平行に配置されている［Ａ０４］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０９」第１偏向手段が配された側の導光板の端部には、消光処理が施されている［Ａ０４］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１０」画像形成装置は、有機エレクトロルミネッセンス表示装置又は発光素子表示装置から成る［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０１］少なくとも観察者の瞳と対向する光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されている［Ａ０１］乃至［Ａ１０］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０２］調光装置は、
光学装置と対向する第１基板、及び、第１基板と対向する第２基板、
第１基板及び第２基板のそれぞれに設けられた電極、並びに、
第１基板と第２基板との間に封止された光透過制御材料層、
から成る［Ｂ０１］に記載の表示装置。
［Ｂ０３］第１基板は、光学装置の構成部材を兼ねている［Ｂ０２］に記載の表示装置。
［Ｂ０４］第２基板は第１基板よりも薄い［Ｂ０２］又は［Ｂ０３］に記載の表示装置。
［Ｂ０５］調光装置は、光透過制御材料層が液晶材料層から成る光シャッタから構成されている［Ｂ０１］乃至［Ｂ０４］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０６］調光装置は、光透過制御材料層が無機エレクトロルミネッセンス材料層から成る光シャッタから構成されている［Ｂ０１］乃至［Ｂ０４］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０７］表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサを更に備えており、照度センサの測定結果に基づき、調光装置の光透過率を制御し、あるいは又、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０８］外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第２の照度センサを更に備えており、第２の照度センサの測定結果に基づき、調光装置の光透過率を制御し、及び／又は、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０９］第２の照度センサは、光学装置よりも観察者側に配置されている［Ｂ０８］に記載の表示装置。
［Ｂ１０］調光装置を構成する基板の一方によって第１偏向手段及び第２偏向手段が被覆されている［Ｂ０１］乃至［Ｂ０９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１１］調光装置の射影像内に第２偏向手段が位置し、あるいは又、第２偏向手段の射影像内に調光装置が位置する［Ｂ０１］乃至［Ｂ１０］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０１］光学装置を基準として観察者とは反対側には、光学装置への外光の入射を遮光する遮光部材が配されている［Ａ０１］乃至［Ｂ１１］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０２］画像形成装置から出射された光が入射する光学装置の領域には、光学装置への外光の入射を遮光する遮光部材が配されている［Ａ０１］乃至［Ｂ１１］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０３］遮光部材の光学装置への射影像内に、画像形成装置から出射された光が入射される光学装置の領域が含まれる［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の表示装置。
［Ｃ０４］遮光部材は、光学装置を基準として観察者とは反対側に、光学装置と離間して配されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０５］遮光部材は、光学装置を基準として観察者とは反対側の光学装置の部分に配されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０４］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０６］画像形成装置から出射された光が入射される光学装置の領域には、光学装置への外光の入射を遮光する遮光部材が配されており、
遮光部材の光学装置への射影像内に、調光装置の端部の光学装置への射影像が含まれる［Ｃ０１］乃至［Ｃ０５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０７］画像形成装置から出射された光が入射される光学装置の領域には、光学装置への外光の入射を遮光する遮光部材が配されており、
遮光部材は調光装置に配されている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１１］のいずれか１項に記載の表示装置。
【符号の説明】
【０１０６】
１０・・・フレーム、１１・・・フロント部、１２・・・蝶番、１３・・・テンプル部、１４・・・モダン部、１５・・・配線（信号線や電源線等）、１６・・・ヘッドホン部、１７・・・ヘッドホン部用配線、１８・・・制御装置（制御回路）、１９・・・取付け部材、２１・・・観察者の瞳、１００，２００，３００，５００・・・画像表示装置、１１１，５１１・・・画像形成装置、１１２，５２５・・・光学系、１１３，１１４，５２６・・・筐体、１２０，２２０，３２０・・・光学装置（導光手段）、１２１，２２１・・・導光板、３２１・・・透明な部材、１２２，２２２・・・導光板の第１面、１２３，２２３・・・導光板の第２面、１２１Ａ・・・導光板の端部、１２４，１２５・・・導光板の一部分、１２６・・・光吸収層、１２７・・・保護部材（保護板）、１２８・・・接着部材、１３０・・・第１偏向手段、１４０，３４０・・・第２偏向手段、２３０・・・第１偏向手段（第１回折格子部材）、２４０・・・第２偏向手段（第２回折格子部材）、１５１・・・光反射部材、１５２・・・光学部材、１５２Ａ・・・光反射部材の第１面、１５２Ｂ・・・光反射部材の第２面、１５２Ｃ・・・光反射部材の側面、１５３・・・光反射層、５２１・・・光源、５２２・・・コリメート光学系、５２３・・・全反射ミラー、５２４・・・走査手段、５２５・・・リレー光学系、１６０，１６０’，１６０”・・・調光装置、１６１，１６１’，１６１”・・・第１基板、１６２，１６２”・・・第１電極、１６３，１６３’，１６３”・・・第２基板、１６４，１６４”・・・第２電極、１６５，１６５’，１６５”・・・光透過制御材料層、１６６・・・封止剤、１６７・・・接着部材、１７０，１７１，１７２・・・遮光部材、１８１・・・照度センサ（環境照度測定センサ）、１８２・・・第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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