(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を含む画像光を射出する画像生成部と、
前記画像光を集光して中間像を形成する第１の光学系と、
前記中間像からの光を偏向して虚像を観察者の眼に導くとともに、外光を透過させることで前記観察者の眼に導く第２の光学系と、
前記中間像の位置を変更することで前記虚像の奥行方向の位置を調整する中間像位置変更手段と、
前記観察者が視認する外光の奥行方向の位置を検出する検出手段と、を備え、
前記中間像位置変更手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記中間像の位置を変更する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記画像生成部は、光源部から射出された光を走査する光走査デバイスと、前記光走査デバイスからの光を拡大して前記画像光として射出する拡大素子と、を含み、
中間像位置変更手段は、前記第１の光学系の少なくとも一部を前記画像光の中心光線の方向に移動させる
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】
前記画像生成部は、前記画像光を生成する電気光学装置を含み、
中間像位置変更手段は、前記第１の光学系の少なくとも一部を前記画像光の中心光線の方向に移動させる
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４】
画像情報を含む画像光を射出する画像生成部と、
前記画像光を集光して中間像を形成する第１の光学系と、
前記中間像からの光を偏向して虚像を観察者の眼に導くとともに、外光を透過させることで前記観察者の眼に導く第２の光学系と、
前記外光に対する視度を調整する視度調整手段と、
前記中間像の位置を変更することで前記虚像の奥行方向の位置を調整する中間像位置変更手段と、
前記観察者が視認する外光の奥行方向の位置を検出する検出手段と、を備え、
前記中間像位置変更手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記中間像の位置を変更する
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
前記中間像位置変更手段は、前記画像生成部と前記第１の光学系の少なくとも一部とを一体で前記画像光の中心光線の方向に移動させる
ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記中間像位置変更手段は、前記第１の光学系の少なくとも一部を前記画像光の中心光線の方向に移動させる
ことを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記視度調整手段は、前記第２の光学系の外光側表面と前記観察者の眼側表面とで形成するレンズから構成される
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記視度調整手段は、前記第２の光学系と前記観察者の眼の間に配置された眼鏡レンズから構成される
ことを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記中間像位置変更手段は、前記視度調整手段による前記外光の視度調整に応じて、前記虚像の奥行方向の位置を調整する
ことを特徴とする請求項４〜８のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像生成部は、光源部から射出された光を走査する光走査デバイスと、前記光走査デバイスからの光を拡大して前記画像光として射出する拡大素子と、を含む
ことを特徴とする請求項４〜９のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項１１】
前記画像生成部は、前記画像光を生成する電気光学装置を含む
ことを特徴とする請求項４〜９のいずれか一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、画像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドマウントディスプレイ等の装着型の画像表示装置が注目されている。このようなヘッドマウントディスプレイとして、表示素子からの映像（虚像）に加えて外界の像（外光）を同時に視認できる、シースルー方式のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このシースルー方式の画像表示装置では、近視や遠視等の装着者であっても、外光の視度調整を行うことで外光の視認性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１８６２３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近視や遠視等の装着者がシースルー方式の画像表示装置を利用する場合、虚像に対する視度調整も必要となる。しかしながら、上記従来技術では、虚像に対する視度調整が考慮されていなかった。そこで、虚像に対する視度調整を簡便に行うことが可能な新たな技術の提供が望まれていた。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、虚像に対する視度を簡便に調整できる、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】
【０００７】
本発明の第１態様に従えば、画像情報を含む画像光を射出する画像生成部と、前記画像光を集光して中間像を形成する第１の光学系と、前記中間像からの光を偏向して虚像を観察者の眼に導くとともに、外光を透過させることで前記観察者の眼に導く第２の光学系と、前記中間像の位置を変更することで前記虚像の奥行方向の位置を調整する中間像位置変更手段と、前記観察者が視認する外光の奥行方向の位置を検出する検出手段と、を備え、前記中間像位置変更手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記中間像の位置を変更する画像表示装置が提供される。
【０００８】
第１態様に係る画像表示装置によれば、中間像の位置を変更するといった簡便な構成により、虚像の奥行方向の位置の調整（虚像の視度調整）を行うことができる。
【０００９】
上記第１態様において、前記画像生成部は、光源部から射出された光を走査する光走査デバイスと、前記光走査デバイスからの光を拡大して前記画像光として射出する拡大素子と、を含み、中間像位置変更手段は、前記第１の光学系の少なくとも一部を前記画像光の中心光線の方向に移動させる構成としてもよい。
この構成によれば、画像生成部が小型化される。また、中間像位置変更手段は、第１の光学系の少なくとも一部を移動させるので、装置構成が単純化されて小型なものとなる。よって、装置全体を小型化できる。
【００１０】
上記第１態様において、前記画像生成部は、前記画像光を生成する電気光学装置を含み、中間像位置変更手段は、前記第１の光学系の少なくとも一部を前記画像光の中心光線の方向に移動させる構成としてもよい。
この構成によれば、中間像位置変更手段が第１の光学系の少なくとも一部を移動させるので、装置構成が単純化されて小型なものとなる。よって、装置全体を小型化できる。
【００１１】
本発明の第２態様に従えば、画像情報を含む画像光を射出する画像生成部と、前記画像光を集光して中間像を形成する第１の光学系と、前記中間像からの光を偏向して虚像を観察者の眼に導くとともに、外光を透過させることで前記観察者の眼に導く第２の光学系と、前記外光に対する視度を調整する視度調整手段と、前記中間像の位置を変更することで前記虚像の奥行方向の位置を調整する中間像位置変更手段と、前記観察者が視認する外光の奥行方向の位置を検出する検出手段と、を備え、前記中間像位置変更手段は、前記検出手段の検出結果に基づいて前記中間像の位置を変更する画像表示装置が提供される。
【００１２】
第２１態様に係る画像表示装置によれば、中間像の位置を変更するといった簡便な構成により、虚像の奥行方向の位置の調整（虚像の視度調整）を行うことができる。さらに、外光に対する視度調整も行うことができる。
【００１３】
上記第２態様において、前記中間像位置変更手段は、前記画像生成部と前記第１の光学系の少なくとも一部とを一体で前記画像光の中心光線の方向に移動させる構成としてもよい。
この構成によれば、中間像の位置を簡便且つ確実に変更することができる。
【００１４】
上記第２態様において、前記中間像位置変更手段は、前記第１の光学系の少なくとも一部を前記画像光の中心光線の方向に移動させる構成としてもよい。
この構成によれば、中間像位置変更手段が第１の光学系の少なくとも一部を移動させるので、装置構成が単純化されて小型なものとなる。よって、装置全体を小型化できる。
【００１５】
上記第２態様において、前記視度調整手段は、前記第２の光学系の外光側表面と前記観察者の眼側表面とで形成するレンズから構成される構成としてもよい。
この構成によれば、視度調整手段と第２の光学系とを兼用することができる。よって、部品点数を削減することができ、装置の小型化を実現できる。
【００１６】
上記第２態様において、前記視度調整手段は、前記第２の光学系と前記観察者の眼の間に配置された眼鏡レンズから構成される構成としてもよい。
この構成によれば、眼鏡レンズを用いるので、小型且つ簡便に外光の視度調整を行うことができる。
【００１７】
上記第２態様において、前記中間像位置変更手段は、前記視度調整手段による前記外光の視度調整に応じて、前記虚像の奥行方向の位置を調整する構成としてもよい。
この構成によれば、外光および虚像に対する視度がバランス良く調整されるので、視認性に優れた画像表示装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態のＨＭＤを装着した状態を示す図。
【図２】本実施形態のＨＭＤの斜視図。
【図３】表示装置の各部の構成を示す平面図。
【図４】ＨＭＤの構成を模式化した図。
【図５】近視の観察者に対して視度調整を行う場合を説明する図。
【図６】遠視の観察者に対して視度調整を行う場合を説明する図。
【図７】第２実施形態のＨＭＤにおける概略構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明で用いる図面は、特徴をわかりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００２０】
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
本実施形態の画像表示装置は、使用者が頭に装着して使用するヘッドマウントディスプレイの一例である。
以下の説明では、ヘッドマウントディスプレイ（Head Mounted Display）を、ＨＭＤと略記する。
図１は、使用者が本実施形態のＨＭＤを装着した状態を示す図である。
図２は、本実施形態のＨＭＤの斜視図である。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態のＨＭＤ３００は、使用者が眼鏡を掛ける感覚で頭部に装着して使用するものである。本実施形態のＨＭＤ３００は、シースルー型（透過型）のＨＭＤである。本実施形態のＨＭＤ３００によれば、使用者は画像表示部により生成された画像を視認でき、かつ、ＨＭＤ３００の外部の景色等の外界の像も視認できる。
【００２２】
図２に示すように、ＨＭＤ３００は、眼鏡に類似した形状を有する表示装置１００と、使用者が手で持つことが可能な程度の大きさを有する制御装置（コントローラー）２００と、を備えている。表示装置１００と制御装置２００とは、有線または無線で通信可能に接続される。本実施形態では、表示装置１００を構成する左眼用画像表示部１１０Ａおよび右眼用画像表示部１１０Ｂの各々と制御装置２００とは、ケーブル１５０を介して有線で通信可能に接続され、画像信号や制御信号を通信する。
【００２３】
表示装置１００は、メインフレーム１２０と、左眼用画像表示部１１０Ａと、右眼用画像表示部１１０Ｂと、を備えている。制御装置２００は、表示部２１０と、操作ボタン部２５０と、を備えている。表示部２１０は、例えば使用者に与える各種の情報や指示等を表示する。メインフレーム１２０は、使用者が耳に掛けるための一対のテンプル部１２２Ａ，１２２Ｂを備えている。メインフレーム１２０は、左眼用画像表示部１１０Ａと、右眼用画像表示部１１０Ｂと、を支持する部材である。
【００２４】
図３は、表示装置１００の各部の構成を示す平面図である。さらに、図３では、表示装置１００を装着する使用者を頭上から見た状態を図示している。
右眼用画像表示部１１０Ｂと左眼用画像表示部１１０Ａとは、同様の構成を有しており、双方の画像表示部内の各構成要素は左右対称に配置されている。そのため、以下では、右眼用画像表示部１１０Ｂを単に画像表示部１１０として詳細に説明し、左眼用画像表示部１１０Ａの説明を省略する。
【００２５】
図３に示すように、画像表示部１１０は、画像生成部１１と、瞳拡大素子１２と、第１の光学系１３と、第２の光学系１４と、を備えている。画像生成部１１は、画像情報を含む光を射出する。瞳拡大素子１２は、後述する光走査デバイス１７から射出された光のビーム径を拡大する。
【００２６】
画像生成部１１は、光源光学系１５と、ミラー１６と、光走査デバイス１７と、を備えている。光源光学系１５は、内部の半導体レーザーで生成された光を射出する。ミラー１６は、光源光学系１５から射出された光を反射し、光の光路を折り返す。光走査デバイス１７は、ミラー１６で反射した光を走査する。
【００２７】
光源光学系１５は、光源部２５と、ピックアップレンズ２６と、光ファイバー２７と、コリメーターレンズ２８と、を備えている。光源部２５は、例えば赤色光を射出する半導体レーザー、緑色光を射出する半導体レーザー、および青色光を射出する半導体レーザーを含む複数の固体光源（図示略）を備えている。各半導体レーザーから射出される各色光は、画像信号に応じて変調され、変調された各色光が合成され、画像光として光源部２５から射出される。ピックアップレンズ２６は、光源部２５から射出した光を後段の光ファイバー２７に伝達する。光ファイバー２７は、光源部２５からピックアップレンズ２６を経て入射した光を後段の光学系に導く。コリメーターレンズ２８は、光ファイバー２７から入射した光を平行化する。
【００２８】
光源光学系１５から射出された光は、ミラー１６で反射することで光路が折り返され、光走査デバイス１７に導かれる。光走査デバイス１７は、例えばＭＥＭＳミラー（図示略）を備えている。光走査デバイス１７は、光源光学系１５の変調動作に合わせてＭＥＭＳミラーの姿勢を変化させ、光を２次元的に走査する。このようにして、光走査デバイス１７は、画像情報を含む画像光を射出する。
【００２９】
光源光学系１５から射出された光は、コリメーターレンズ２８により平行化されて平行光となる。平行化された光は、光走査デバイス１７のＭＥＭＳミラー１８により角度が変換されたことで画像光を構成する。ＭＥＭＳミラー１８により角度が変換された画像光は、瞳拡大素子１２に入射する。
【００３０】
一般に、観察者Ｈの眼の瞳の瞳孔の大きさや、眼球の動き、眼幅の個人差などを考慮すると射出瞳の大きさは６〜８ｍｍ程度必要と考えられる。本実施形態のＨＭＤ３００では、ＭＥＭＳミラー１８からの光（画像光）を瞳拡大素子１２により６ｍｍ以上まで拡大している。これにより、観察者Ｈの瞳位置が多少ずれたとしても虚像Ｇ１を良好に視認することが可能であり、非常に使い勝手に優れたものとしている。
【００３１】
瞳拡大素子１２は、複数の平行平面板（不図示）と、複数のハーフミラー（不図示）と、を有している。複数の平行平面板は、ハーフミラーを介して接合されている。瞳拡大素子１２は、一対の端面が平行平面板の厚さ方向に対して傾斜するようにカットされており、該端面がそれぞれ光走査デバイス１７からの画像光を入射させる光入射端面１２ａおよび画像光を拡大して射出される光射出端面１２ｂを構成する。このように、瞳拡大素子１２の水平断面形状は台形となっている。
【００３２】
瞳拡大素子１２においては、光入射端面１２ａから入射した画像光が複数のハーフミラーで透過および反射を繰り返した後、光射出端面１２ｂから射出される。光射出端面１２ｂから射出された画像光の幅は、光入射端面１２ａに入射した画像光の幅に対して拡大される。また、光入射端面１２ａへの画像光の入射角度と光射出端面１２ｂからの画像光の射出角度とは一致する。
【００３３】
したがって、例えば光入射端面１２ａに対して垂直に入射した画像光は光射出端面１２ｂから垂直に射出され、光入射端面１２ａに対して所定の入射角度で入射した画像光は、光射出端面１２ｂから入射角度と等しい射出角度で射出される。これにより、図３においては、画像光が瞳拡大素子１２を透過する際、光路は台形の短辺側に曲がっている。
【００３４】
第１の光学系１３は、瞳拡大素子１２から射出された光が入射され、第２の光学系１４に起因して生じる像の収差や歪曲を補正する補正光学系として機能する。第１の光学系１３は、少なくとも正のパワーと負のパワーとを含む光学系であり、全体として正のパワーを有する。本実施形態において、第１の光学系１３は、光入射側から順に、第１レンズ２１と、第２レンズ２２と、第３レンズ２３と、を有している。なお、本実施形態では、第１の光学系１３は、第１レンズ２１、第２レンズ２２および第３レンズ２３の３枚のレンズで構成されているが、レンズの枚数は特に限定されない。
【００３５】
このような構成に基づき、第１の光学系１３は全体として正のパワーを有するため、瞳拡大素子１２から射出された光を集光して、第２の光学系１４の手前に中間像ＧＭを形成することが可能である。
【００３６】
図４は本実施形態のＨＭＤ３００の構成を模式化した図である。なお、図４において、第１の光学系１３は図を見易くするため、１枚のレンズとして図示している。
図４に示すように、第２の光学系１４は、中間像ＧＭからの光を反射して虚像Ｇ１を観察者Ｈの眼ＭＥに導くとともに、外光の一部を透過させる。第２の光学系１４としては、例えば、半透明膜を蒸着した凹面鏡、フレネル凹面鏡、非球面に反射型ホログラムを形成したもの等が用いられる。本実施形態の第２の光学系１４は、例えば、眼側表面１４ａと外光側表面１４ｂとで形成されるレンズ３６（透明プラスチック）中に半透明の凹面鏡（反射面）３６ａが設置された構造を有する。
【００３７】
ところで、ＨＭＤを利用する観察者の視力は人によって様々である。例えば、近視や乱視等の通常視力以外の観察者がＨＭＤを使用する場合において、良好な画像視認性を得るべく、外光および虚像に対する視度調整を行うことが要求される。
本実施形態のＨＭＤ３００は、後述のように外光および虚像に対する視度調整を簡便に行うことが可能となっている。
【００３８】
本実施形態のＨＭＤ３００は、外光に対する視度を調整する視度調整手段３５を備えている。視度調整手段３５は、第２の光学系１４の眼側表面１４ａと外光側表面１４ｂとで形成するレンズ３６によって構成されている。レンズ３６は、観察者の視力に応じて形状を調整する事により、外光に対して視度を調整する特許請求の範囲に記載の視度調整手段を構成する。補正する。
【００３９】
以下、レンズ３６の形状決定方法について説明する。
まず、虚像Ｇ１の収差が少なくなるように第１の光学系１３および第２の光学系１４の配置、屈折率、形状を決定する。この時、第２の光学系１４（レンズ３６）の形状は、一般に自由曲面とする事により、より良く収差を補正できる。眼側表面１４ａおよび凹面鏡３７の各曲面の形状を決定したのち、必要な視度補正ができるように外光側表面１４ｂの曲面形状を決定する。
【００４０】
例えば、通常視力の観察者Ｈに対しては、外光の視度調整量を０とすればよい。すなわち、眼側表面１４ａおよび外光側表面１４ｂの形状を調整して外光に対して屈折力を持たないようにする。すなわち、外光側表面１４ｂの平均的な曲率半径よりも眼側表面１４ａの平均的な曲率半径をわずかに大きな値とする。
【００４１】
また、近視の観察者Ｈに対しては、外光側表面１４ｂの平均的な曲率半径を眼側表面１４ａの平均的な曲率半径よりさらに大きな値として全体として負のパワーを有するレンズ３６を用いればよい。
【００４２】
また、遠視の観察者Ｈに対しては、外光側表面１４ｂの平均的な曲率半径を眼側表面１４ａの平均的な曲率半径より小さくして全体として正のパワーを有するレンズ３６を用いればよい。なお、レンズ３６としては、累進焦点レンズとして遠近両用レンズとする事も可能である。外光の視度調整は、後述する虚像Ｇ１の視度や位置とは独立に可能である。
【００４３】
また、レンズ３６（第２の光学系１４）は、メインフレーム１２０（図３参照）に対して着脱可能とされている。そのため、視力に応じたレンズ３６に交換することで、様々な視力の観察者Ｈが外光を良好に視認することが可能となっている。
【００４４】
また、本実施形態のＨＭＤ３００は、中間像ＧＭの位置を変更することで虚像Ｇ１の奥行方向の位置を調整して虚像Ｇ１に対する視度を調整する中間像位置変更手段３０を備えている。中間像位置変更手段３０は、第１の光学系１３を瞳拡大素子１２から射出される光（画像光Ｌ）の中心光線の方向に移動する移動装置３１を備えている。
【００４５】
移動装置３１としては、例えば、ガイドに沿ってネジや偏芯ピンを使用することで第１の光学系１３を移動させるものや、モーターやアクチュエーター等を使用することで自動的に第１の光学系１３を移動させるものを例示できる。
【００４６】
本実施形態では、第１の光学系１３が複数のレンズ（第１レンズ２１、第２レンズ２２および第３レンズ２３）から構成されている。中間像位置変更手段３０は、第１の光学系１３の全体（３つのレンズ）を移動しても良いし、３枚のレンズのうち、いずれか１枚だけを移動させるようにしてもよい。
【００４７】
以下、虚像Ｇ１に対する視度調整機能について説明する。
まず、近視の観察者Ｈに対して虚像の視度調整を行う場合について説明する。なお、視度調整手段３５による外光の視度調整に応じて、虚像の視度調整を行うようにしている。すなわち、近視の観察者Ｈに対応して虚像の位置調整を行う場合、近視の観察者Ｈに対応した近視用の上記レンズ３６を用いればよい。
【００４８】
図５は近視の観察者Ｈに対して視度調整を行う場合を説明する図である。なお、図４には画像（虚像Ｇ１）の中央の光束のみを図示している。
【００４９】
図５に示すように、移動装置３１は、第１の光学系１３を第２の光学系１４側に近づけるように移動させる。これにより、中間像ＧＭの位置が第２の光学系１４に近づく。これにより、第２の光学系１４で反射された中間像ＧＭからの光は、発散光となる。発散光Ｌ１は、近視の観察者Ｈの網膜上で結像する。なお、虚像Ｇ１の位置をより手前に近づけたい場合、移動装置３１により第１の光学系１３を第２の光学系１４にさらに近づけるように移動させれば良い。
【００５０】
続いて、遠視の観察者Ｈに対して視度調整を行う場合について説明する。なお、視度調整手段３５による外光の視度調整に応じて、虚像の視度調整を行うようにしている。すなわち、遠視の観察者Ｈに対応して虚像の位置調整を行う場合、遠視の観察者Ｈに対応した遠視用の上記レンズ３６を用いればよい。
【００５１】
図６は遠視の観察者Ｈに対して視度調整を行う場合を説明する図である。なお、図６には画像（虚像Ｇ１）の中央の光束のみを図示している。
【００５２】
図６に示すように、移動装置３１は、第１の光学系１３を第２の光学系１４から遠ざけるように移動させる。これにより、中間像ＧＭの位置が第２の光学系１４から離れる。これにより、第２の光学系１４で反射された中間像ＧＭからの光は収束光Ｌ２となる。収束光Ｌ２は、遠視の観察者Ｈの網膜上で結像する。
【００５３】
なお、中間像位置変更手段３０を用いて、通常視力の観察者Ｈに対して虚像Ｇ１の奥行方向の位置を調整するようにしてもよい。この場合において、例えば、虚像Ｇ１の位置を奥行方向手前に近づける際には、図５に示したように、中間像ＧＭを第２の光学系１４に近づけるようにすればよい。あるいは、虚像Ｇ１の位置を奥行方向に遠ざけるには、図６に示したように、中間像ＧＭを第２の光学系１４から遠ざけるようにすればよい。
【００５４】
以上述べたように、本実施形態のＨＭＤ３００によれば、中間像位置変更手段３０により中間像ＧＭの位置を変更するといった簡便な構成により、虚像Ｇ１の奥行方向の位置の調整（虚像の視度調整）を行うことができる。また、視度調整手段３５を備えるので、外光に対する視度調整を行うことができる。よって、外光および虚像に対する視度がバランス良く調整されるので、視認性に優れたＨＭＤ３００が提供される。
【００５５】
（第２実施形態）
続いて、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態と第１実施形態との違いは画像生成部および中間像位置変更手段の構造であり、それ以外の構成は共通であるため、共通の構成については同じ符号を付し、その詳細な説明については省略する。
【００５６】
図７は、本実施形態のＨＭＤ３０１における概略構成を示す図である。なお、図７には画像（虚像）の中央と両端の画角の中心光線のみを図示している。
本実施形態のＨＭＤ３０１は、画像生成部１１１と、レンズ（第1の集光光学系）１１３と、第２の光学系１１４と、中間像位置変更手段２３０と、視度調整手段１３５と、を有している。
【００５７】
本実施形態の画像生成部１１１は、表示パネル（電気光学装置）１１２から構成される。
表示パネル１１２は、バックライト（不図示）と光変調素子（不図示）とを含む。バックライトは、例えば赤色、緑色および青色といった発光色ごとの光源の集合から構成されている。各光源としては、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）やレーザー光源などを用いることができる。光変調素子としては、例えば、表示素子である液晶表示デバイスなどを用いることができる。なお、表示パネル１１２としては、他にも、有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）等を採用することもできる。
【００５８】
レンズ１１３は正のパワーを有し、表示パネル１１２から射出された光を集光して、第２の光学系１１４の手前に中間像ＧＭを形成する。第２の光学系１１４は、中間像ＧＭからの光を反射して虚像Ｇ１を観察者Ｈの眼に導くとともに、外光の一部を透過させる凹面鏡から構成されている。本実施形態において、画像生成部１１１およびレンズ１１３は一体化されることで画像ユニットＵを構成している。
【００５９】
中間像位置変更手段２３０は、画像ユニットＵから射出される光（画像光Ｌ）の中心光線の方向（図７中の左右方向）に該画像ユニットＵを移動させる移動装置２３１を備えている。
【００６０】
なお、レンズ１１３が第１実施形態と同様、複数のレンズから構成されていてもよい。この場合において、画像ユニットＵは、複数のレンズのうちの少なくとも１枚を含んでいればよく、中間像位置変更手段２３０は画像ユニットＵに含まれるレンズのみ（レンズ１１３の一部）を移動させるようにしてもよい。
【００６１】
本実施形態のＨＭＤ３０１では、視度調整手段１３５により外光に対する視度調整を行う。視度調整手段１３５は眼鏡レンズ（インナーレンズ）から構成されている。視度調整手段１３５は、メインフレーム１２０に設けられた不図示の支持部材に支持されることで、レンズ１１３から第２の光学系１１４への画像光の光路を避けた位置であり、且つ、第２の光学系１１４と観察者Ｈの眼の間に着脱可能に配置されている。なお、観察者Ｈの視力に対応した視度調整手段１３５（眼鏡レンズ）に交換することで、種々な視力の観察者Ｈにおける外光視認性を高めることができる。
【００６２】
また、本実施形態のＨＭＤ３０１では、画像ユニットＵを画像光の光軸方向に移動させることにより中間像ＧＭの位置を変化させて、視度調整手段１３５（眼鏡レンズ）と合わせて虚像Ｇ１の視度調整および虚像Ｇ１の位置調整を簡便且つ確実に行うことができる。
【００６３】
本実施形態のＨＭＤ３０１によれば、中間像位置変更手段２３０により中間像ＧＭの位置を変更するといった簡便な構成により、虚像Ｇ１の奥行方向の位置の調整（虚像の視度調整）を行うことができる。また、視度調整手段１３５を備えるので、外光に対する視度調整を行うことができる。よって、外光および虚像に対する視度がバランス良く調整されるので、視認性に優れたＨＭＤ３００が提供される。
【００６４】
なお、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において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、中間像位置変更手段３０，１２０および視度調整手段３５，１３５をそれぞれ備えたＨＭＤ３００，３０１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明のＨＭＤは、少なくとも中間像位置変更手段３０，１２０のみを備えていればよく、これによれば、中間像ＧＭの位置を変更するといった簡便な構成により、虚像Ｇ１の奥行方向の位置の調整することができる。
【００６５】
また、上記実施形態では、第１の光学系１３およびレンズ１１３を移動させることで中間像ＧＭの位置を変更して、虚像Ｇ１の奥行方向の位置を調整する場合を例に挙げたが、本発明はこれに限定されず、第２の光学系１４および１１４を移動させることで中間像ＧＭの位置を変更するようにしてもよい。
【００６６】
ところで、遠くの景色（外光）を見ている場合と近くの景色（外光）を見ている場合とで、虚像の奥行方向における最適位置が変化する。すなわち、虚像の奥行方向の位置が最適位置からずれると、外光と虚像とを同時に視認する際に観察者には違和感が生じてしまう。
【００６７】
これに対し、中間像位置変更手段３０、２３０は、例えば、観察者Ｈが視認している外光に応じて、虚像Ｇ１の奥行方向の位置を調整するようにしてもよい。
この場合、観察者Ｈが視認している外光を検出する検出手段（例えば、ＣＣＤカメラ等）を用い、該検出手段の検出結果に基づいて中間像位置変更手段３０、２３０を制御して中間像ＧＭの位置を変更するようにすればよい。
このようにすれば、遠くの景色（外光）を見ている場合と近くの景色（外光）を見ている場合とで、虚像の奥行方向における位置を最適化することができる。よって、観察者は、外光（景色）と虚像とを同時に視認する際、遠くの景色から近くの景色に視線を移動した場合でも、該視線の移動に伴って虚像の奥行方向の位置が最適な位置に調整されるので、違和感を生じることなく、良好な画像視認性を得ることができる。
【符号の説明】
【００６８】
Ｈ…観察者、ＭＥ…眼、Ｇ１…虚像、Ｌ…画像光、ＭＧ…中間像、１１，１１１…画像生成部、１２…瞳拡大素子（拡大素子）、１３…第１の光学系、１４，１１４…第２の光学系、１７…光走査デバイス、３０，２３０…中間像位置変更手段、３５，１３５…移動調整手段、３６…レンズ、１１２…表示パネル（電気光学装置）、３００，３０１…ＨＭＤ（画像表示装置）。
【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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