(57)【要約】【課題】各映像表示装置の各光路コンバイナの反射特性を考慮して映像表示システムを構築し、各映像表示装置からの２つの表示映像をともに明るく観察させる。【解決手段】観察者から遠い側の装置は、第１映像表示素子にて表示された第１映像の光を反射させる一方、外界像の光を透過させる第１光路コンバイナを有する。観察者に近い側の装置は、第２映像表示素子にて表示された第２映像の光を反射させる一方、第１光路コンバイナを介して得られる外界像の光および第１映像の光を透過させる第２光路コンバイナを有する。外界像の光が第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナを介して観察者の瞳に向かう光路上において、第２光路コンバイナの反射波長域Ｐは第１光路コンバイナの反射波長域Ｑとは異なっている。これにより、第１映像の光が第２光路コンバイナを透過する際に、第２の光路コンバイナでの反射によって透過光量が低下することがない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者の前方に２つの映像表示装置を順に配置して、外界像の光と各映像表示装置からの映像光とを観察者の瞳に導く映像表示システムに適用される、観察者に近い側の映像表示装置であって、
観察者から遠い側の映像表示装置は、
映像を表示する第１映像表示素子と、
第１映像表示素子の表示映像の光を反射させる一方、外界像の光を透過させることにより、これら２つの光の光路を重ね合わせる第１光路コンバイナとを備えており、
観察者に近い側の映像表示装置は、
映像を表示する第２映像表示素子と、
第２映像表示素子の表示映像の光を反射させる一方、第１光路コンバイナを介して得られる外界像の光と第１映像表示素子の表示映像の光とを透過させることにより、これら３つの光の光路を重ね合わせる第２光路コンバイナとを備えており、
外界像の光が第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナを介して観察者の瞳に向かう光路上において、第２光路コンバイナの反射特性は、第１光路コンバイナの反射特性とは異なっていることを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
第２光路コンバイナの反射波長域は、第１光路コンバイナの反射波長域とは異なっていることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
第２光路コンバイナの反射波長域は、第１光路コンバイナの反射波長域の内側にあることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項４】
第２光路コンバイナの反射率のピークは、第１光路コンバイナの反射率のピークよりも低いことを特徴とする請求項１または３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
第２光路コンバイナの反射率は、可視光の波長域全域で第１光路コンバイナの反射率よりも低いことを特徴とする請求項１、３または４に記載の映像表示装置。
【請求項６】
第１光路コンバイナで反射される光の第２光路コンバイナでの反射率が、７０％以下であることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項７】
第１映像表示素子の表示映像の虚像を第１虚像とし、第２映像表示素子の表示映像の虚像を第２虚像とすると、
第１光路コンバイナは、該第１光路コンバイナに対して観察者とは反対側に第１虚像を表示させ、
第２光路コンバイナは、該第２光路コンバイナに対して観察者とは反対側に第２虚像を表示させ、
観察者の瞳位置と第２虚像の表示位置との間の距離は、観察者の瞳位置と第１虚像の表示位置との間の距離と同じになるように設定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項８】
第１映像表示素子の表示映像の虚像を第１虚像とし、第２映像表示素子の表示映像の虚像を第２虚像とすると、
第１光路コンバイナは、該第１光路コンバイナに対して観察者とは反対側に第１虚像を表示させ、
第２光路コンバイナは、該第２光路コンバイナに対して観察者とは反対側に第２虚像を表示させ、
観察者の瞳位置と第２虚像の表示位置との間の距離は、観察者の瞳位置と第１虚像の表示位置との間の距離と異なるように設定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項９】
観察される第２虚像の輝度は、第１虚像の輝度とは異なっていることを特徴とする請求項７または８に記載の映像表示装置。
【請求項１０】
第２映像表示素子は、
光を出射する光源と、
光源から出射される光を変調して映像を表示する光変調素子と、
光量の調節量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、光源から出射される光の光量を調節する光量調節手段とを有していることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項１１】
第２光路コンバイナは、体積位相型の反射型ホログラム光学素子であることを特徴とする請求項１から１０のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項１２】
上記ホログラム光学素子は、第２映像表示素子の表示映像を拡大する非軸対称な正の光学パワーを有し、かつ、第２映像表示素子の表示映像を観察者の瞳に虚像として導く接眼光学系の少なくとも一部を構成していることを特徴とする請求項１１に記載の映像表示装置。
【請求項１３】
上記接眼光学系は、第２映像表示素子からの映像光を内部で全反射させて上記ホログラム光学素子を介して観察者の瞳に導く透明基板を有していることを特徴とする請求項１２に記載の映像表示装置。
【請求項１４】
上記接眼光学系を観察者の眼前で支持する支持手段をさらに備えていることを特徴とする請求項１２または１３に記載の映像表示装置。
【請求項１５】
第２映像表示素子と上記接眼光学系との間の光路長の変化量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、上記光路長を変化させる光路長可変手段を有していることを特徴とする請求項１２から１４のいずれかに記載の映像表示装置。
【請求項１６】
観察者の前方に２つの映像表示装置を順に配置して、外界像の光と各映像表示装置からの映像光とを観察者の瞳に導く映像表示システムであって、
観察者に近い側の映像表示装置は、請求項１から１５のいずれかに記載の映像表示装置であることを特徴とする映像表示システム。
【請求項１７】
第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナにおける可視光領域の透過光の平均反射率が、それぞれ７０％以下であることを特徴とする請求項１６に記載の映像表示システム。
【請求項１８】
第１映像表示素子および第２映像表示素子における映像の表示を制御する表示制御手段を備えており、
上記表示制御手段は、第１映像表示素子および第２映像表示素子のどちらか一方のみ、映像を表示させることを特徴とする請求項１６または１７に記載の映像表示システム。
【請求項１９】
第１映像表示素子および第２映像表示素子における映像の表示を制御する表示制御手段を備えており、
上記表示制御手段は、第１映像表示素子および第２映像表示素子のうち、一方に映像を常時表示させ、他方に映像を間欠的に表示させることを特徴とする請求項１６または１７に記載の映像表示システム。
【請求項２０】
第１映像表示素子または第２映像表示素子における一時的な映像の表示が必要になったときにその旨の信号を上記表示制御手段に出力する信号出力手段をさらに備えており、
上記表示制御手段は、上記信号出力手段からの信号を受けたときに、第１映像表示素子および第２映像表示素子のうちで一時的な映像の表示が必要になった映像表示素子に対して、映像を一時的に表示させることを特徴とする請求項１９に記載の映像表示システム。
【請求項２１】
２つの映像表示装置は、互いに分離されていることを特徴とする請求項１６から２０のいずれかに記載の映像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者の前方に２つの映像表示装置を順に配置して、外界像の光と各映像表示装置からの映像光とを観察者の瞳に導く映像表示システムと、その映像表示システムに適用される、観察者に近い側の映像表示装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ヘッドアップディスプレイ（例えば特許文献１または２参照）やヘッドマウントディスプレイ（例えば特許文献３参照）と呼ばれるシースルータイプの映像表示装置がよく知られている。これらの映像表示装置は、原理的にはいずれも、透明基材上に形成された反射透過特性を有する膜を用い、映像表示素子からの映像光を上記膜で観察者の瞳の方向に反射させる一方、外界像の光を透過させ、上記映像光と上記膜を透過してきた外界像の光とを重ね合わせて観察者に視認させるものである。なお、上記膜は、映像光の光路と外界像の光の光路とを重ね合わせる機能を持つため、光路コンバイナとも呼ばれる。
【０００３】
このような映像表示装置を使用すれば、観察者は、前方の外界像から視線をそらせることなく、映像表示素子から必要な情報を追加で観察することが可能となる。したがって、上記映像表示装置は、さまざまなシーンで非常に有用である。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６０−１９２９１２号公報
【特許文献２】特公平７−１１０５８４号公報
【特許文献３】特開平４−３１８８０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、観察者が必要とする追加情報は、観察者のおかれている状況により多種多様である。つまり、常時必要となる情報もあれば、ある状況下である瞬間でのみ必要となる情報もある。したがって、映像表示装置においては、これら常時必要な情報や、間欠的に必要な情報を適宜選択して表示し、観察者に提供できるようにすることが最も効果的である。
【０００６】
しかし、このような情報の提供の仕方を１つの映像表示装置のみで行おうとすると、その映像表示装置は、各シーンに応じて適切な情報を表示するために、非常に複雑な処理機能が求められ、大掛かりな装置となってしまう。また、観察者の使用シーンは多岐にわたるため、各使用シーンに対応した装置を個々に構成した場合には、逆に汎用性に乏しい装置となってしまう。さらに、観察者が視線を動かさずに観察できる視野領域には限りがあるため、１つの映像表示装置だけでは、その視野領域中に表示できる情報量に限界がある。
【０００７】
そこで、例えば、２つの映像表示装置を重ね合わせて用いる映像表示システムを構築すれば、必要な情報の表示機能を各映像表示装置に分離することができるため、上記の不都合を有効に解消することができるものと思われる。
【０００８】
ところが、単純に、シースルータイプの映像表示装置を複数重ねて用いるだけでは、各映像表示装置の各光路コンバイナ同士における反射特性の関係が何ら規定されていないため、例えば、一方の映像表示装置からの映像光が他方の映像表示装置の光路コンバイナを透過する際に、その光路コンバイナで反射されてしまい、結果として、観察者が各映像表示装置の２つの表示映像をともに明るく観察できない場合が生ずる。
【０００９】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、各映像表示装置の各光路コンバイナの反射特性を考慮して映像表示システムを構築することにより、各映像表示装置からの２つの表示映像をともに明るく観察することができる映像表示システムと、その映像表示システムに適用される、観察者に近い側の映像表示装置とを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の映像表示装置は、観察者の前方に２つの映像表示装置を順に配置して、外界像の光と各映像表示装置からの映像光とを観察者の瞳に導く映像表示システムにおける、観察者に近い側の映像表示装置であって、観察者から遠い側の映像表示装置は、映像を表示する第１映像表示素子と、第１映像表示素子の表示映像の光を反射させる一方、外界像の光を透過させることにより、これら２つの光の光路を重ね合わせる第１光路コンバイナとを備えており、観察者に近い側の映像表示装置は、映像を表示する第２映像表示素子と、第２映像表示素子の表示映像の光を反射させる一方、第１光路コンバイナを介して得られる外界像の光と第１映像表示素子の表示映像の光とを透過させることにより、これら３つの光の光路を重ね合わせる第２光路コンバイナとを備えており、外界像の光が第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナを介して観察者の瞳に向かう光路上において、第２光路コンバイナの反射特性は、第１光路コンバイナの反射特性とは異なっていることを特徴としている。
【００１１】
なお、以下での説明の便宜上、観察者から遠い側の映像表示装置を第１映像表示装置とし、その第１映像表示装置の第１映像表示素子の表示映像を第１映像とする。また、観察者に近い側の映像表示装置を第２映像表示装置とし、その第２映像表示装置の第２映像表示素子の表示映像を第２映像とする。
【００１２】
上記の構成によれば、第２映像の光は、第２光路コンバイナで反射されて観察者の瞳に導かれる。一方、第１映像の光は第１光路コンバイナにて反射され、外界像の光は第１光路コンバイナを透過し、これら２つの光が同じ光路で第２光路コンバイナを透過し、その後は第２映像の光と同じ光路で観察者の瞳に導かれる。したがって、観察者は、第１映像、第２映像および外界像の３つの映像を同時に観察することが可能となる。
【００１３】
ここで、外界像の光が第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナを介して観察者の瞳に向かう光路上において、第２光路コンバイナの反射特性は、第１光路コンバイナの反射特性とは異なっている。例えば、上記光路上において、第２光路コンバイナの反射波長域は、第１光路コンバイナの反射波長域と異なっていてもよいし、第１光路コンバイナの反射波長域の内側の領域となっていてもよい。また、上記光路上において、第２光路コンバイナの反射率のピークは、第１光路コンバイナの反射率のピークよりも低くてもよいし、第２光路コンバイナの反射率は、可視光の波長域全域で第１光路コンバイナの反射率よりも低くてもよい。
【００１４】
このように、第２光路コンバイナの反射特性は、上記光路上で第１光路コンバイナの反射特性とは異なっており、第１光路コンバイナの反射特性を考慮して設定されているので、第１光路コンバイナで反射された第１映像の光が第２光路コンバイナを透過する際に、第２の光路コンバイナでの反射によって透過光量が低下するのを抑えることができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を明るく観察することができる。
【００１５】
また、本発明においては、第２光路コンバイナの反射波長域は、第１光路コンバイナの反射波長域とは異なっていてもよい。この場合、第１光路コンバイナで反射された第１映像の光が第２光路コンバイナを透過する際に、第２の光路コンバイナで反射されることがなく、その透過光量が低下するのを確実に抑えることができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を確実に明るく観察することができる。
【００１６】
また、本発明においては、第２光路コンバイナの反射波長域は、第１光路コンバイナの反射波長域の内側にあってもよい。この場合、第１光路コンバイナで反射された第１映像の光の一部は、第２光路コンバイナで反射されるが、第２光路コンバイナの反射波長域が第１光路コンバイナの反射波長域よりも狭いので、第１映像の光の大半は、第２光路コンバイナを透過して観察者の瞳に導かれる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を比較的明るく観察することができる。
【００１７】
また、本発明においては、第２光路コンバイナの反射率のピークは、第１光路コンバイナの反射率のピークよりも低くてもよい。この場合でも、第１光路コンバイナで反射された第１映像の光の一部は、第２光路コンバイナで反射されるが、上記のように第２光路コンバイナの反射率ピークを設定することにより、第１映像の光の第２光路コンバイナでの反射光量を抑え、その大半を観察者の瞳に導くことができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を比較的明るく観察することができる。
【００１８】
また、本発明においては、第２光路コンバイナの反射率は、可視光の波長域全域で第１光路コンバイナの反射率よりも低くてもよい。この場合でも、第１光路コンバイナで反射された第１映像の光の一部は、第２光路コンバイナで反射されるが、上記のように第２光路コンバイナの反射率を設定することにより、第１映像の光の第２光路コンバイナでの反射光量を可視光の波長域全域で抑えて、その大半を観察者の瞳に導くことができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を比較的明るく観察することができる。
【００１９】
また、本発明においては、第１光路コンバイナで反射される光の第２光路コンバイナでの反射率が、７０％以下であってもよい。この場合、第１光路コンバイナで反射される第１映像の光の第２光路コンバイナでの透過率を３０％以上確保することができるので、観察者は、第１映像を十分明るく観察することができる。
【００２０】
また、本発明においては、第１映像表示素子の表示映像（第１映像）の虚像を第１虚像とし、第２映像表示素子の表示映像（第２映像）の虚像を第２虚像とすると、第１光路コンバイナは、該第１光路コンバイナに対して観察者とは反対側に第１虚像を表示させ、第２光路コンバイナは、該第２光路コンバイナに対して観察者とは反対側に第２虚像を表示させ、観察者の瞳位置と第２虚像の表示位置との間の距離は、観察者の瞳位置と第１虚像の表示位置との間の距離と同じになるように設定されていてもよい。
【００２１】
このように、虚像表示距離を互いに一致させることにより、観察者は、第１虚像および第２虚像の両者を同時にボケなく観察することができる。
【００２２】
また、本発明においては、第１映像表示素子の表示映像（第１映像）の虚像を第１虚像とし、第２映像表示素子の表示映像（第２映像）の虚像を第２虚像とすると、第１光路コンバイナは、該第１光路コンバイナに対して観察者とは反対側に第１虚像を表示させ、第２光路コンバイナは、該第２光路コンバイナに対して観察者とは反対側に第２虚像を表示させ、観察者の瞳位置と第２虚像の表示位置との間の距離は、観察者の瞳位置と第１虚像の表示位置との間の距離と異なるように設定されていてもよい。
【００２３】
このように、虚像表示距離を互いに異ならせることにより、例えば、第１虚像と第２虚像とのうちの一方の虚像の表示位置では、他方の虚像はボケて観察者に観察されるので、一方の虚像を観察者に容易に注視させることができる。
【００２４】
また、本発明においては、観察される第２虚像の輝度は、第１虚像の輝度とは異なっていてもよい。この場合、例えば、第１虚像と第２虚像とのうちで輝度の高いほうに、観察者への注視を促すことができる。したがって、輝度の高いほうの映像（虚像）が例えば警告に関するものであれば、観察者はその警告を容易に認識することが可能となる。
【００２５】
また、本発明においては、第２映像表示素子は、光を出射する光源と、光源から出射される光を変調して映像を表示する光変調素子と、光量の調節量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、光源から出射される光の光量を調節する光量調節手段とを有していてもよい。
【００２６】
ここで、光量調節手段が受ける、光量の調節量に応じた信号としては、例えば、光源から出射される光の光量を観察者が手動で設定入力するための入力部からの信号であってもよい。また、第１映像表示装置として、例えば車に装着されるヘッドアップディスプレイを想定し、第２映像表示装置として、例えば観察者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイを想定した場合には、上記の信号としては、例えば、車の前方への人の飛び出しを検知し、その検知信号を警告信号として光量調節手段に出力する検知信号出力部（センサ）からの信号や、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション機能による進行方向の案内表示が必要になったときに、その旨の信号を光量調節手段に出力する案内信号出力部からの信号であってもよい。
【００２７】
このとき、検知信号出力部から出力される信号と、案内信号出力部から出力される信号とを、光源からの出射光量が互いに異なるようにする信号に対応付けることで、検知信号出力部や案内信号出力部から出力される信号を、光量調節量に応じた信号とすることができる。
【００２８】
なお、検知信号出力部や案内信号出力部は、映像表示システム自体が有していればよく、必ずしも、第２映像表示装置が有している必要はない。
【００２９】
上記の構成によれば、光量調節手段は、（入力部等から）光量の調節量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、光源から出射される光の光量を調節するので、光変調素子にて表示される映像の輝度を、上記調節量に基づいて調節することができる。
【００３０】
また、本発明においては、第２光路コンバイナは、体積位相型の反射型ホログラム光学素子であることが望ましい。体積位相型の反射型ホログラムは、反射波長域が狭く、シースルー性が高いので、観察者は第２光路コンバイナを介して得られる第１映像および外界像を明るく観察することができる。
【００３１】
また、本発明においては、上記ホログラム光学素子は、第２映像表示素子の表示映像を拡大する非軸対称な正の光学パワーを有し、かつ、第２映像表示素子の表示映像を観察者の瞳に虚像として導く接眼光学系の少なくとも一部を構成していてもよい。
【００３２】
接眼光学系の少なくとも一部がホログラム光学素子で構成されるので、接眼光学系を小型、軽量に構成することができる。また、接眼光学系は、非軸対称な正の光学パワーを有し、第２映像表示素子の第２映像を拡大虚像として観察者に提供するので、良好に収差補正された映像（第２映像）を観察者に提供することができる。
【００３３】
また、本発明においては、上記接眼光学系は、第２映像表示素子からの映像光を内部で全反射させて上記ホログラム光学素子を介して観察者の瞳に導く透明基板を有していてもよい。
【００３４】
このように、透明基板の内部での全反射により、第２映像表示素子からの映像光をホログラム光学素子に導くので、第２映像表示素子からの映像光を無駄なく利用して、観察者に明るい映像（第２映像）を提供することができるとともに、外界像の光の透過率が高くなるので、外界像の視認性を高めることができる。また、第２映像表示素子を接眼光学系から離れた位置に配置することも可能となり、観察者の外界に対する視野を広く確保することができる。
【００３５】
また、本発明の映像表示装置は、上記接眼光学系を観察者の眼前で支持する支持手段をさらに備えていてもよい。
【００３６】
この場合、接眼光学系が支持手段によって観察者の眼前で支持されるので、観察者はハンズフリーとなり、外界像、第１映像表示素子の表示映像（第１映像）および第２映像表示素子の表示映像（第２映像）を観察しながら、空いた手で所望の作業を行うことができる。また、観察者の観察方向が一方向に定まるので、観察者は暗環境でも表示映像を探しやすいという利点もある。さらに、支持手段が接眼光学系を観察者の片眼の前で支持する構成とすれば、装置自体を軽量化することができる。
【００３７】
また、本発明においては、第２映像表示素子と上記接眼光学系との間の光路長の変化量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、上記光路長を変化させる光路長可変手段を有していてもよい。
【００３８】
ここで、上記の光路長可変手段としては、例えば、第２映像表示素子を接眼光学系に対して離接させる駆動手段、およびその駆動手段を制御する駆動制御手段を想定することができる。
【００３９】
また、上記光路長の変化量に応じた信号としては、例えば、第２映像表示素子と接眼光学系との間の光路長を観察者が手動で設定入力するための入力部からの信号であってもよい。さらに、第１映像表示装置として、例えば車に装着されるヘッドアップディスプレイを想定し、第２映像表示装置として、例えば観察者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイを想定した場合には、上記の信号としては、例えば、車の前方への人の飛び出しを検知し、その検知信号を警告信号として光路長可変手段に出力する検知信号出力部（センサ）からの信号や、ＧＰＳを利用したナビゲーション機能による進行方向の案内表示が必要になったときに、その旨の信号を光路長可変手段に出力する案内信号出力部からの信号であってもよい。
【００４０】
このとき、検知信号出力部から出力される信号と、案内信号出力部から出力される信号とを、第２映像表示素子と接眼光学系との間の光路長が互いに異なるようにする信号に対応付けることで、検知信号出力部や案内信号出力部から出力される信号を、光路長の変化量に応じた信号とすることができる。
【００４１】
なお、検知信号出力部や案内信号出力部は、映像表示システム自体が有していればよく、必ずしも、第２映像表示装置が有している必要はない。
【００４２】
上記の構成によれば、光路長可変手段は、（入力部等から）光路長の変化量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、第２映像表示素子と接眼光学系との間の光路長を変化させるので、第１虚像表示距離に対して第２虚像表示距離を上記変化量に基づいて調節することができる。なお、第１虚像表示距離とは、第１光路コンバイナに対して観察者とは反対側に表示される第１映像の虚像（第１虚像）の表示位置と観察者の瞳位置との間の距離を指す。また、第２虚像表示距離とは、第２光路コンバイナに対して観察者とは反対側に表示される第２映像の虚像（第２虚像）の表示位置と観察者の瞳位置との間の距離を指す。
【００４３】
その結果、例えば、第１および第２虚像表示距離を互いに一致させれば、観察者は、第１虚像および第２虚像の両者を同時にボケなく観察することができる。また、逆に、第１および第２虚像表示距離を互いに異ならせれば、例えば、第１虚像と第２虚像とのうちの一方の虚像の表示位置では、他方の虚像はボケて観察者に観察されるので、一方の虚像を観察者に容易に注視させることができる。
【００４４】
本発明の映像表示システムは、観察者の前方に２つの映像表示装置を順に配置して、外界像の光と各映像表示装置からの映像光とを観察者の瞳に導く映像表示システムであって、観察者に近い側の映像表示装置は、上述した本発明の映像表示装置であることを特徴としている。
【００４５】
上記の構成によれば、本発明の映像表示装置（第２映像表示装置）を観察者の前方に配置するとともに、その映像表示装置に対して観察者とは反対側に別の映像表示装置（第１映像表示装置）を配置することにより、映像表示システムが構成される。このような構成では、外界像と各映像表示装置の表示映像とを重ね合わせてシースルーで観察することができるとともに、第２映像とともに第１映像を明るく観察することができる。
【００４６】
また、本発明においては、第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナにおける可視光領域の透過光の平均反射率が、それぞれ７０％以下であることが望ましい。この場合、外界像の光の第１光路コンバイナでの平均透過率が３０％以上確保され、第１光路コンバイナを介して得られる第１映像の光および外界像の光の第２光路コンバイナでの平均透過率が３０％以上確保されるので、観察者は、第２映像に加えて、第１映像および外界像も明るく観察することができる。
【００４７】
また、本発明においては、第１映像表示素子および第２映像表示素子における映像の表示を制御する表示制御手段を備えており、上記表示制御手段は、第１映像表示素子および第２映像表示素子のどちらか一方のみ、映像を表示させるようにしてもよい。
【００４８】
このような表示制御手段の制御により、外界像を観察者に観察させながら、表示された第１映像または第２映像のみに、観察者の注視を促すことができる。
【００４９】
また、本発明においては、第１映像表示素子および第２映像表示素子における映像の表示を制御する表示制御手段を備えており、上記表示制御手段は、第１映像表示素子および第２映像表示素子のうち、一方に映像を常時表示させ、他方に映像を間欠的に表示させるようにしてもよい。
【００５０】
このような表示制御手段の制御により、間欠的に表示される映像については、その間欠表示によって観察者の注意を引き寄せることができ、その映像への観察者の注視を促すことができる。また、映像を間欠的に表示することで、必要以上の情報を表示しなくても済み、観察者にとっても不要な情報表示による目障りとなることがなく、使い勝手がよい。
【００５１】
また、本発明においては、第１映像表示素子または第２映像表示素子における一時的な映像の表示が必要になったときにその旨の信号を上記表示制御手段に出力する信号出力手段をさらに備えており、上記表示制御手段は、上記信号出力手段からの信号を受けたときに、第１映像表示素子および第２映像表示素子のうちで一時的な映像の表示が必要になった映像表示素子に対して、映像を一時的に表示させるようにしてもよい。
【００５２】
なお、第１映像表示装置として、例えば車に装着されるヘッドアップディスプレイを想定し、第２映像表示装置として、例えば観察者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイを想定した場合には、上記の信号出力手段としては、例えば、車の前方への人の飛び出しを検知し、その検知信号を警告信号として表示制御手段に出力する検知信号出力部（センサ）や、ＧＰＳを利用したナビゲーション機能による進行方向の案内表示が必要になったときに、その旨の信号を表示制御手段に出力する案内信号出力部を想定することができる。
【００５３】
上記の構成によれば、表示制御手段は、信号出力手段からの信号を受けたときに、第１映像表示素子および第２映像表示素子のうちで一時的な映像の表示が必要になった映像表示素子に対して、映像を一時的に表示させるので、上記の間欠表示を信号出力手段からの信号に基づいて確実に実現することができ、間欠表示によって得られる上述の効果を確実に得ることができる。
【００５４】
また、本発明においては、２つの映像表示装置は、互いに分離されていることが望ましい。この場合、各映像表示装置を一体的に構成した場合に比べて、各映像表示装置の構成や配置の自由度が増大するので、使用目的に応じた映像表示システムの構築が可能となる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明によれば、外界像の光が第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナを介して観察者の瞳に向かう光路上において、第２光路コンバイナの反射特性は、第１光路コンバイナの反射特性とは異なっているので、第１光路コンバイナで反射された第１映像の光が第２光路コンバイナを透過する際に、第２の光路コンバイナでの反射によって透過光量が低下するのを抑えることができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を明るく観察することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００５７】
（１．映像表示システムの構成）
図２は、本実施形態に係る映像表示システムの概略の構成を示す説明図である。この映像表示システムは、第１映像表示装置１と、第２映像表示装置２とを備えている。第１映像表示装置１としては、例えば車に装着されるヘッドアップディスプレイを考えることができ、第２映像表示装置２としては、例えば観察者の頭部に装着されるヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤとも称する）を考えることができる。
【００５８】
それゆえ、観察者がＨＭＤを装着して車の運転席に座った場合には、第１映像表示装置１および第２映像表示装置２は、観察者の前方に順に配置されることになる。つまり、第１映像表示装置１は、観察者の前方で観察者から遠い側に配置され、第２映像表示装置２は、第１映像表示装置１よりも観察者に近い側に配置されることになる。以下、まず、第１映像表示装置１および第２映像表示装置２の概略の構成について説明する。
【００５９】
第１映像表示装置１は、第１映像表示素子１１と、第１光路コンバイナ１２とを備えている。
【００６０】
第１映像表示素子１１は、映像を表示する素子であり、例えば光を出射する光源と、光源からの光を画像データに応じて変調して映像を表示する光変調素子とを含んで構成されている。
【００６１】
第１光路コンバイナ１２は、第１映像表示素子１１の表示映像（以下、第１映像とも称する）の光を反射させる一方、外界像の光を透過させることにより、これら２つの光の光路を重ね合わせるものであり、例えばハーフミラーや多層膜で構成されている。
【００６２】
一方、第２映像表示装置２は、第２映像表示素子２１と、第２光路コンバイナ２２とを備えている。
【００６３】
第２映像表示素子２１は、映像を表示する素子であり、例えば光を出射する光源と、光源からの光を画像データに応じて変調して映像を表示する光変調素子とを含んで構成されている。なお、この光変調素子としては、例えば透過型や反射型のＬＣＤ（Liquid Crystal Display）やＤＭＤ（Digital Micromirror Device；米国テキサスインスツルメント社製）で構成することが可能である。
【００６４】
第２光路コンバイナ２２は、第２映像表示素子２１の表示映像（以下、第２映像とも称する）の光を反射させる一方、第１光路コンバイナ１２を介して得られる外界像の光と第１映像表示素子１１の表示映像の光とを透過させることにより、これら３つの光の光路を重ね合わせるものであり、例えばホログラム光学素子（ＨＯＥ；Holographic Optical Element）、ハーフミラー、多層膜で構成することが可能である。
【００６５】
上記の構成によれば、第２映像表示装置２の第２映像の光は、第２光路コンバイナ２２で反射されて観察者の瞳に導かれる。一方、第１映像表示装置１の第１映像の光は第１光路コンバイナ１２にて反射され、外界像の光は第１光路コンバイナ１２を透過し、これら２つの光が同じ光路で第２光路コンバイナ２２を透過し、その後は第２映像の光と同じ光路で観察者の瞳に導かれる。
【００６６】
このように、本映像表示システムでは、第１映像表示装置１と第２映像表示装置２とを観察者の前方に順に配置することにより、第１映像表示装置１および第２映像表示装置２からの各映像光と外界像の光とを観察者の瞳に導くことができる。したがって、観察者は、第１映像、第２映像および外界像の３つの映像を同時に観察することが可能となる。
【００６７】
また、本映像表示システムでは、２つの映像表示装置（第１映像表示装置１および第２映像表示装置２）は、互いに分離されており、独立して配置されている。これにより、２つの映像表示装置を一体的に構成した場合に比べて、各映像表示装置の構成や配置の自由度が増大する。したがって、使用目的に応じた映像表示システムの構築が可能となる。
【００６８】
また、２つの映像表示装置を互いに分離された別々の独立した装置とすることで、それぞれ単純化された装置として機能させることができる。これにより、様々な装置同士の組み合わせにより、必要な機能を発現する映像表示システムを構築することが可能となり、汎用性が高くなる。
【００６９】
また、例えば、映像表示システムを構成する２つの映像表示装置が両方ともＨＭＤの場合は、これらを頭部に装着するにしては大きくて重く、不便である。逆に、２つの映像表示装置が両方とも装置に固定されたヘッドアップディスプレイである場合には、観察者の頭部移動でどちらの映像もすぐに観察できなくなる。しかし、本映像表示システムのように、第１映像表示装置１をヘッドアップディスプレイで構成し、第２映像表示装置２をＨＭＤで構成することで、そのような不都合が生じることはなくなる。
【００７０】
また、第２映像表示装置２をＨＭＤで構成した場合、第２映像は、観察者の顔の移動に関係なく、常に観察者に視認されるので、第１映像表示装置１をヘッドアップディスプレイとし、これを車の車体などの周囲に固定することで、固定された表示領域に表示したい第１映像と、常に顔の前で観察したい第２映像とに機能分離して表示することが可能となる。
【００７１】
このように、本映像表示システムでは、必要な情報の表示機能を各映像表示装置に分離することができるので、各々の映像表示装置で複雑な処理を行うことなく、一度に多くの情報を観察者に提供することができる。また、観察者の使用シーンは多岐にわたるが、例えば、常時必要な情報や、間欠的に必要な情報を別々の映像表示装置に表示させることで、各使用シーンのそれぞれに対応した、汎用性に優れたシステムを構築することができる。また、各映像表示装置を観察者の前方に順に配置しているので、観察者に外界像から視線を動かせることなく、必要な情報をより効果的に観察者に視認させることができる。
【００７２】
ところで、本実施形態では、第１映像表示装置１として、上述したようにヘッドアップディスプレイを想定することができ、従来のヘッドアップディスプレイの構成をそのまま適用することができる。一方、第２映像表示装置２としては、後述するように、第１映像表示装置１の第１光路コンバイナ１２の反射特性を考慮して第２光路コンバイナ２２の反射特性を設定したＨＭＤを用いており、従来のＨＭＤをそのまま適用しているわけではない。そこで、第１映像表示装置１の詳細な構成についての説明を省略し、次に、第２映像表示装置２の詳細な構成について説明することとする。
【００７３】
（２．第２映像表示装置の詳細について）
図３（ａ）は、第２映像表示装置２としてのＨＭＤの概略の構成を示す平面図であり、図３（ｂ）は、ＨＭＤの側面図であり、図３（ｃ）は、ＨＭＤの正面図である。ＨＭＤは、映像表示部３１と、それを支持する支持手段３２とを有しており、全体として、一般の眼鏡から一方（例えば左目用）のレンズを取り除いたような外観となっている。
【００７４】
映像表示部３１は、観察者に外界像をシースルーで観察させるとともに、映像を表示して観察者にそれを虚像として提供するものである。図３（ｃ）で示す映像表示部３１において、眼鏡の右目用レンズに相当する部分は、後述する２つの透明基板５２・５３（図４参照）の貼り合わせによって構成されている。なお、映像表示部３１の詳細な構成については後述する。
【００７５】
支持手段３２は、映像表示部３１（特に後述する接眼光学系５１（図４参照））を観察者の眼前（例えば右目の前）で支持するものであり、ブリッジ３３と、フレーム３４と、テンプル３５と、鼻当て３６と、ケーブル３７とを有している。なお、フレーム３４、テンプル３５および鼻当て３６は、左右一対設けられているが、これらを左右で区別する場合は、右フレーム３４Ｒ、左フレーム３４Ｌ、右テンプル３５Ｒ、左テンプル３５Ｌ、右鼻当て３６Ｒ、左鼻当て３６Ｌのように表現するものとする。
【００７６】
映像表示部３１の一端は、ブリッジ３３に支持されている。このブリッジ３３は、映像表示部３１のほかにも左フレーム３４Ｌおよび鼻当て３６を支持している。左フレーム３４Ｌは、左テンプル３５Ｌを回動可能に支持している。一方、映像表示部３１の他端は、右フレーム３４Ｒに支持されている。右フレーム３４Ｒにおいて映像表示部３１の支持側とは反対側端部は、右テンプル３５Ｒを回動可能に支持している。ケーブル３７は、外部信号（例えば映像信号、制御信号）や電力を映像表示部３１に供給するための配線であり、右フレーム３４Ｒおよび右テンプル３５Ｒに沿って設けられている。
【００７７】
観察者がＨＭＤを使用するときは、右テンプル３５Ｒおよび左テンプル３５Ｌを観察者の右側頭部および左側頭部に接触させるとともに、鼻当て３６を観察者の鼻に当て、一般の眼鏡をかけるようにＨＭＤを観察者の頭部に装着する。この状態で、映像表示部３１にて映像を表示すると、観察者は、映像表示部３１の映像を虚像として観察することができるとともに、この映像表示部３１を介して外界像をシースルーで観察することができる。
【００７８】
次に、上述した映像表示部３１の詳細について説明する。
図４は、映像表示部３１の概略の構成を示す断面図である。映像表示部３１は、映像表示素子４１と、接眼光学系５１とで構成されている。
【００７９】
映像表示素子４１は、光源４２と、一方向拡散板４３と、集光レンズ４４と、ＬＣＤ４５とを有している。なお、映像表示素子４１は、図２の第２映像表示装置２の第２映像表示素子２１に相当するものである。また、光源４２と、一方向拡散板４３と、集光レンズ４４とで、ＬＣＤ４５を照明する照明光学系が構成されている。
【００８０】
光源４２は、中心波長が例えば４６５ｎｍ、５２０ｎｍ、６３５ｎｍとなる３つの波長帯域の光を発するＲＧＢ一体型のＬＥＤで構成されている。なお、光源４２は、白色光を発する白色光源であっても構わない。
【００８１】
一方向拡散板４３は、光源４２からの照明光を拡散させるものであるが、その拡散度は、方向によって異なっている。より詳細には、一方向拡散板４３は、ＨＭＤを観察者が装着したときの左右方向に対応する方向（図４の紙面に垂直な方向）には、入射光を約４０゜拡散させ、ＨＭＤを観察者が装着したときの上下方向（図４の紙面に平行な方向）には、入射光を約２゜拡散させる。
【００８２】
集光レンズ４４は、一方向拡散板４３にて拡散された光を集光するものである。集光レンズ４４は、上記拡散光が効率よく光学瞳Ｅを形成するように配置されている。ＬＣＤ４５は、映像信号に基づいて入射光（光源４２から出射される光）を変調することにより、映像を表示する光変調素子である。
【００８３】
一方、接眼光学系５１は、２つの透明基板５２・５３と、光学素子５４とを有している。この接眼光学系５１は、透明基板５２・５３の接合面を介して外界像がシースルーで観察される光学デバイスを構成しているとともに、映像表示素子４１に表示される映像を拡大して観察者の目に虚像として導く光学デバイスを構成している。また、接眼光学系５１は、非軸対称な正の光学パワーを有しており、内部に入射した映像光が良好に収差補正される。
【００８４】
透明基板５２・５３は、例えばアクリル系樹脂で構成されており、これらは接着剤で接合されている。このときの透明基板５２は、平行平板の下端部を下端に近くなるほど薄くして楔状にし、その上端部を上端に近くなるほど厚くした形状で構成されている。透明基板５３は、平行平板の上端部を透明基板５２の下端部に沿った形状とすることによって、透明基板５２と一体となって略平行平板となるように構成されている。
【００８５】
例えば、透明基板５２に透明基板５３を接合させない場合、外界像の光が透明基板５２の楔状の下端部を透過するときに屈折するので、透明基板５２を介して観察される外界像に歪みが生じる。しかし、透明基板５２に透明基板５３を接合させて一体的な略平行平板を形成することで、外界像の光が透明基板５２の楔状の下端部を透過するときの屈折を透明基板５３でキャンセルすることができる。その結果、シースルーで観察される外界像に歪みが生じるのを防止することができる。
【００８６】
光学素子５４は、特定の入射角で入射する例えば４６５±１０ｎｍ、５２０±１０ｎｍ、６３５±１０ｎｍの３つの波長帯域の光を回折させる体積位相型の反射型ホログラム光学素子で構成されている。光学素子５４は、透明基板５２の下端部の傾斜面に貼り付けられており、この結果、透明基板５２・５３で挟まれている。この光学素子５４の透過率は、１０％以上に設定されている。
【００８７】
ここで、体積位相型の反射型ホログラム光学素子は、例えば、フォトポリマーのような感光材料を透明基板５２上に貼り付ける工程、これをレーザー光で露光する工程、紫外線照射による定着工程、ベイク処理工程、紫外線照射による接合工程などを経て形成される。なお、光学素子５４としては、反射透過特性を有する光学フィルム（多層膜）を透明基板５２に貼付したものであってもよいし、透明基板５２の接合面に蒸着などにより無機材料をコートしたハーフミラーなどであってもよい。
【００８８】
このような映像表示部３１の構成により、映像表示素子４１の光源４２から出射された光は、一方向拡散板４３にて拡散され、集光レンズ４４にて集光されてＬＣＤ４５に入射する。ＬＣＤ４５に入射した光は、映像信号に基づいて変調され、映像光として出射される。このとき、ＬＣＤ４５には、その映像自体が表示される。
【００８９】
ＬＣＤ４５からの映像光は、接眼光学系５１の透明基板５２の内部にその上端面から入射し、対向する２つの面で複数回全反射されて、光学素子５４に入射する。光学素子５４に入射した光は、反射されて光学瞳Ｅに達する。光学瞳Ｅの位置では、観察者は、ＬＣＤ４５に表示された映像の拡大虚像を観察することができる。光学瞳Ｅから虚像までの距離（虚像表示距離）は数ｍ程度であり、また、虚像の大きさはＬＣＤ４５に表示された映像の１０倍以上である。
【００９０】
一方、透明基板５２・５３および光学素子５４は、外界からの光をほとんど全て透過させるので、観察者は外界像を観察することができる。したがって、ＬＣＤ４５に表示された映像の虚像は、外界像の一部に重なって観察されることになる。以上のことから、光学素子５４は、映像表示素子４１から提供される映像と外界像とを同時に観察者の目に導くコンバイナとして機能していると言える。つまり、光学素子５４は、図２の第２映像表示装置２の第２光路コンバイナ２２として機能している。
【００９１】
以上のように、光学素子５４は、特定入射角の特定波長の光のみを回折させるので、透明基板５２・５３および光学素子５４を透過する外界像の光に影響を与えることがない。それゆえ、観察者は、透明基板５２・５３および光学素子５４を介して外界像を通常通り観察することができる。また、光学素子５４の透過率は、１０％以上に設定されているので、観察者は透明基板５２・５３および光学素子５４を介して外界像を十分に観察することができる。
【００９２】
また、光学素子５４として、反射波長域が狭く、シースルー性が高い体積位相型の反射型ホログラム光学素子を用いているので、このＨＭＤを図２の映像表示システムの第２映像表示装置２に適用したときに、観察者は光学素子５４（第２光路コンバイナ２２）を透過する第１映像の光および外界像の光に基づいて、第１映像および外界像を明るく観察することができる。
【００９３】
また、接眼光学系５１は、映像表示素子４１（第２映像表示素子２１）の表示映像を拡大して観察者の目に虚像として導く非軸対称な正の光学パワーを有しており、光学素子５４は、その接眼光学系５１の一部を構成しているので、接眼光学系５１を小型、軽量に構成することができるとともに、良好に収差補正された映像（第２映像）を観察者に提供することができる。なお、光学素子５４だけで接眼光学系５１を構成するようにすることも勿論可能である。
【００９４】
また、接眼光学系５１は、映像表示素子４１（第２映像表示素子２１）からの映像光を内部で全反射させ、光学素子５４を介して観察者の瞳に導く透明基板５２を有している。このように透明基板５２内での全反射を利用しているので、映像表示素子４１からの映像光を無駄なく利用して、観察者に明るい映像（第２映像）を提供することができる。また、外界像の光の透過率が高くなるので、外界像の視認性を高めることができる。また、映像表示素子４１を接眼光学系５１から離れた位置に配置することも可能となり、観察者の外界に対する視野を広く確保することができる。さらに、通常の眼鏡レンズと同様に透明基板５２・５３の厚さを３ｍｍ程度にすることができ、映像表示部３１を小型化、軽量化することができる。
【００９５】
また、第２映像表示装置２としてのＨＭＤは、少なくとも接眼光学系５１を観察者の眼前で支持する支持手段３２を有しているので、ＨＭＤの装着時には観察者はハンズフリーとなり、外界像、第１映像、第２映像を観察しながら、空いた手で所望の作業を行うことができる。また、観察者の観察方向が一方向に定まるので、観察者は暗環境でも表示映像を探しやすい。さらに、支持手段３２が接眼光学系４１を観察者の片眼の前で支持するので、映像表示部３１を両眼の前にそれぞれ設けて両眼タイプのＨＭＤを構成した場合に比べて、装置自体を軽量化することができる。
【００９６】
（３．第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナの反射特性について）
次に、本映像表示システムの最も特徴的な部分である、第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２の反射特性について説明する。
【００９７】
図１は、第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２の反射特性、すなわち、入射光の波長（ｎｍ）と反射率（％）との関係の一例を説明図である。なお、図１の横軸の波長域は、３８０〜７８０ｎｍまでの可視光の波長域を示している。また、第２光路コンバイナ２２が本実施形態のように光学素子５４（体積位相型の反射型ホログラム光学素子）で構成される場合、図１の縦軸の反射率は、回折効率（％）と読み替えることができる。なお、これらの点は、後述する図７ないし図９においても同様である。
【００９８】
本実施形態では、外界像の光が第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２を介して観察者の瞳に向かう光路上において、第２光路コンバイナ２２の反射特性は、第１光路コンバイナ１２の反射特性とは異なっている。より具体的には、図１に示すように、上記光路上において、第２光路コンバイナ２２の反射波長域Ｐは、第１光路コンバイナ１２の反射波長域Ｑとは異なっている。
【００９９】
ここで、図５は、反射特性が上記のように設定された第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２を用いた映像表示システムにおいて、外界像、第１映像、第２映像の各光についての、第１光路コンバイナ１２、第２光路コンバイナ２２を透過（または反射）する前後での光の強度分布と、最終的に観察者に視認される観察像の光の強度分布とを示す説明図である。なお、図５の各分布の横軸の波長（ｎｍ）は、３８０〜７８０ｎｍまでの可視光の波長域を示し、縦軸の強度は、外界像、第１映像、第２映像、観察像の各光についての最大強度に対する相対値を示している。
【０１００】
なお、ここでは、説明を簡略化するために、図１における第１光路コンバイナ１２の反射特性と、図５における第１映像の光の強度分布とがほとんど同じであり、図１における第２光路コンバイナ２２の反射特性と、図５における第２映像の光の強度分布とがほとんど同じであるものとする。
【０１０１】
本映像表示システムでは、第２映像、第１映像および外界像は、以下のようにして観察者に視認される。図５に示すように、まず、第２映像の光は、第２光路コンバイナ２２にて反射される際に、その強度が第２光路コンバイナ２２の反射率に応じて低下し、その低下した強度分布で観察者の瞳に到達し、観察者に観察像として視認される。
【０１０２】
次に、第１映像の光は、第１光路コンバイナ１２にて反射される際に、その強度が第１光路コンバイナ１２の反射率に応じて低下し、その低下した強度分布で第２光路コンバイナ２２に入射する。第２光路コンバイナ２２では、第２光路コンバイナ２２が反射する波長域の光は反射され、残りの波長域の光は透過する。
【０１０３】
ここで、本実施形態では、上記光路上において、第２光路コンバイナ２２の反射波長域Ｐは、第１光路コンバイナ１２の反射波長域Ｑとは異なっているので、第２光路コンバイナ２２に入射した第１映像の光は、第２光路コンバイナ２２にて反射されることがなく、第２の光路コンバイナを透過して観察者の瞳に到達し、観察者に観察像として視認される。
【０１０４】
一方、外界像の光は、第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２を透過する際に、各光路コンバイナにおける反射波長域の光は反射されるため、残りの波長域の光がこれらを順に透過して観察者の瞳に届き、観察者に観察像として視認される。したがって、最終的には、これら３つの映像（第２映像、第１映像、外界像）が観察像として同時に観察されることになる。
【０１０５】
図６は、外界像、第１映像、第２映像および観察像の一例を模式的に示す説明図である。図６では、第１映像として、スピードメータなどの車両走行に関する情報を表示しており、第２映像として、ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション機能による進行方向の案内情報（ナビゲーション情報）を表示している。なお、第２映像として、この他にも、車の危険（例えば車の前方への人の飛び出し）を検知したときに観察者に警告を促す情報を表示させるようにしてもよい。このように、本映像表示システムでは、外界像、第１映像、第２映像が足し合わされ、観察者はこれらを観察像として一度に観察することが可能となる。
【０１０６】
なお、以上では説明を簡略化するために、第１映像および第２映像の各光の強度分布と、対応する光路コンバイナの反射特性とをほとんど同じにしているが、異なっている場合には、観察者が観察する映像光は、そのうち各光路コンバイナで反射された光のみとなる。
【０１０７】
以上のように、第２光路コンバイナ２２の反射特性は、第１光路コンバイナ１２の反射特性とは異なっており、第１光路コンバイナ１２の反射特性を考慮して設定されているので、第１光路コンバイナ１２で反射された第１映像の光が第２光路コンバイナ２２を透過する際に、第２の光路コンバイナ２２での反射によって透過光量が低下するのを抑えることができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を明るく観察することができる。
【０１０８】
特に、上述のように、第２光路コンバイナ２２の反射波長域Ｐが第１光路コンバイナ１２の反射波長域Ｑとは異なっていることで、第１光路コンバイナ１２で反射された第１映像の光が第２光路コンバイナ２２を透過する際に、第２の光路コンバイナ２２で反射されることがなく、その透過光量が低下するのを確実に抑えることができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を確実に明るく観察することができる。
【０１０９】
ところで、第２光路コンバイナ２２の反射特性は、第１光路コンバイナ１２の反射特性とは異なっていればよく、図１の特性に限定されるわけではない。例えば図７は、第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２の反射特性の他の例を示す説明図である。図７に示すように、第２光路コンバイナ２２の反射波長域Ｐは、第１光路コンバイナ１２の反射波長域Ｑの内側にあってもよい。
【０１１０】
この場合、第１光路コンバイナ１２で反射された第１映像の光の一部は、第２光路コンバイナ２２で反射されるが、第２光路コンバイナ２２の反射波長域Ｐが第１光路コンバイナ１２の反射波長域Ｑよりも狭いので、第１映像の光の大半は、第２光路コンバイナ２２を透過して観察者の瞳に導かれる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を比較的明るく観察することができる。
【０１１１】
ここで、図１および図７に示す反射特性の第２光路コンバイナ２２は、上述したように、層状に干渉縞が記録された体積位相型の反射型ホログラム光学素子や多層膜で構成することができる。このような構成とした場合、高屈折率部と低屈折率部との屈折率差（Δｎｄ）や各層の膜厚を制御することで、反射（透過）波長幅や反射率（透過率）を任意に設定することができ、任意の反射特性の反射コンバイナを容易に作製することができる。
【０１１２】
中でも、可干渉性の光の干渉露光により作製される体積位相型の反射型ホログラム光学素子は、反射波長域の狭いコンバイナを容易に作製可能であり、用いる材料の屈折率差や、作製条件（露光量、露光後処理（温度））などにより、反射波長域を任意に制御可能である。このような用途に用いられるホログラム感光材料としては、例えばフォトポリマー、銀塩材料、重クロム酸ゼラチンなどが挙げられるが、中でもドライプロセスで製造できるフォトポリマーが望ましい。
【０１１３】
また、図８は、第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２の反射特性のさらに他の例を示す説明図である。図８に示すように、第２光路コンバイナ２２の反射率のピークＲ（％）は、第１光路コンバイナ１２の反射率のピークＳ（％）よりも低くてもよい。
【０１１４】
この場合でも、第１光路コンバイナ１２で反射された第１映像の光の一部は、第２光路コンバイナ２２で反射されるが、上記のように第２光路コンバイナ２２の反射率ピークＲを設定することにより、第１映像の光の第２光路コンバイナ２２での反射光量を抑え、その大半を観察者の瞳に導くことができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を比較的明るく観察することができる。
【０１１５】
また、図９は、第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２の反射特性のさらに他の例を示す説明図である。図９に示すように、第２光路コンバイナ２２の反射率は、可視光の波長域全域で第１光路コンバイナ１２の反射率よりも低くてもよい。
【０１１６】
この場合でも、第１光路コンバイナ１２で反射された第１映像の光の一部は、第２光路コンバイナ２２で反射されるが、上記のように第２光路コンバイナ２２の反射率を設定することにより、第１映像の光の第２光路コンバイナ２２での反射光量を可視光の波長域全域で抑えて、その大半を観察者の瞳に導くことができる。その結果、観察者は、第２映像とともに第１映像を比較的明るく観察することができる。
【０１１７】
なお、図８に示す反射特性の第１光路コンバイナ１２は、例えば層状に干渉縞が記録された体積位相型の反射型ホログラム光学素子を任意の回折効率で作製したものや、膜厚を適切に制御した多層膜で構成したものなどを考えることができる。一方、図８に示すような、入射光の波長の変化に対して反射率の変化が緩やかな反射特性の第２光路コンバイナ２２としては、例えばハーフミラーを想定することができる。また、図９に示す反射特性の第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２についても、両者とも例えばハーフミラーを想定することができる。
【０１１８】
ハーフミラーは、反射および透過の両方の機能を持つものであるが、ハーフミラーの反射／透過比率が違う場合には、例えば図９に示すような異なる反射特性の第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２が得られる。第２光路コンバイナ２２を例えばクロムコートのハーフミラーで構成する場合は、反射クロムコート層の層厚を適切に制御することで、所定の反射／透過比率のハーフミラーを作製することができる。また、第２光路コンバイナ２２を多層膜のハーフミラーで構成する場合は、層構成（材料や膜厚）を適切に制御することで、所定の反射／透過比率のハーフミラーを作製することができる。
【０１１９】
以上、第１光路コンバイナ１２の反射特性を考慮して第２光路コンバイナ２２の反射特性を設定した例について説明したが、この際に、第１光路コンバイナ１２で反射される光（第１映像の光）の第２光路コンバイナ２２での反射率が７０％以下となるように、第２光路コンバイナ２２の反射特性を併せて設定しておくことが望ましい。この場合、第１光路コンバイナ１２で反射される第１映像の光の第２光路コンバイナ２２での透過率を３０％以上確保することができるので、観察者は、第１映像を十分明るく観察することができる。
【０１２０】
また、第１光路コンバイナ１２および第２光路コンバイナ２２における可視光領域（３８０〜７８０ｎｍ）の透過光の平均反射率が、それぞれ７０％以下であることが望ましい。この場合、外界像の光の第１光路コンバイナ１２での平均透過率が３０％以上確保され、第１光路コンバイナ１２を介して得られる第１映像の光および外界像の光の第２光路コンバイナ２２での平均透過率が３０％以上確保されるので、観察者は、第２映像に加えて、第１映像および外界像も、十分視認可能に明るく観察することができる。
【０１２１】
なお、外界像の観察の邪魔にならないようにするために、２つの映像表示装置の表示画角は、ともに５〜３０度程度にするのが望ましい。また、第１映像および第２映像の表示画角の相対関係は、表示する情報量の多い方の映像画角を大きくするほうが、観察しやすいので望ましい。さらには、警告表示のように、観察者に特に注視を促す情報を表示する場合には、観察者の観察方向中央付近に、小さな画角で、高輝度の認識しやすい色（例えば赤や緑）の表示を出すと、最も注視を促す効果が高い。
【０１２２】
（４．虚像表示距離の設定について）
次に、第２映像表示装置２における虚像表示距離の設定について説明する。なお、以下での説明の便宜上、第１映像表示素子１１の表示映像（第１映像）の虚像を第１虚像とし、第２映像表示素子２１の表示映像（第２映像）の虚像を第２虚像とする。また、観察者の瞳位置と第１虚像の表示位置との間の距離を第１虚像表示距離とし、観察者の瞳位置と第２虚像の表示位置との間の距離を第２虚像表示距離とする。
【０１２３】
図１０は、第１虚像表示距離Ｄ１と第２虚像表示距離Ｄ２との関係の一例を模式的に示す説明図である。また、図１１は、第１虚像表示距離Ｄ１と第２虚像表示距離Ｄ２との関係の他の例を模式的に示す説明図である。なお、これらの図では、説明の理解をしやすくするために、第１映像表示素子１１の第１映像の光の光路と、第２映像表示素子２１の第２映像の光の光路とを分けて図示している。
【０１２４】
第１映像表示素子１１の第１映像の光は、第１光路コンバイナ１２にて反射されて観察者の瞳に導かれるが、この第１光路コンバイナ１２の作用により、観察者は、第１光路コンバイナ１２に対して観察者とは反対側に仮想的に表示される第１映像の虚像、すなわち第１虚像Ｍを観察することになる。
【０１２５】
同様に、第２映像表示素子２１の第２映像の光は、第２光路コンバイナ２２にて反射されて観察者の瞳に導かれるが、この第２光路コンバイナ２２の作用により、観察者は、第２光路コンバイナ２２に対して観察者とは反対側に仮想的に表示される第２映像の虚像、すなわち第２虚像Ｎを観察することになる。
【０１２６】
ところで、第２虚像表示距離Ｄ２は、第２映像表示素子２１の光変調素子（図４のＬＣＤ４５）と接眼光学系（図４の接眼光学系５１）との間の光路長で決まる。つまり、第２虚像表示距離Ｄ２は、接眼光学系に対する光変調素子の位置に応じて変化する。また、第２虚像表示距離Ｄ２は、例えば、光変調素子と接眼光学系との間の光路中に、屈折率が空気よりも大きな透明基材をスペーサとして挿入することによっても変化する。
【０１２７】
したがって、第２映像表示素子２１において、光変調素子と接眼光学系との間の光路長を適切に設定することにより、図１０に示すように、第２虚像表示距離Ｄ２を第１虚像表示距離Ｄ１と同じに設定したり、図１１に示すように、第２虚像表示距離Ｄ２を第１虚像表示距離Ｄ１とは異なるように設定することができる。
【０１２８】
図１０のように、第２虚像表示距離Ｄ２が第１虚像表示距離Ｄ１と同じになるように設定された場合には、観察者は、第１虚像Ｍおよび第２虚像Ｎの両者を同時にボケなく観察することができる。
【０１２９】
一方、図１１のように、第２虚像表示距離Ｄ２が第１虚像表示距離Ｄ１と異なるように設定された場合には、例えば、第１虚像Ｍの表示位置では、第２虚像Ｎはボケて観察者に観察されるので、第１虚像Ｍを観察者に容易に注視させることができる。
【０１３０】
ところで、第２虚像Ｎの輝度は、第１虚像Ｍの輝度とは異なっていてもよい。なお、第２虚像Ｎの輝度は、第２映像の輝度、すなわち、第２映像表示素子２１における光源４２（図４参照）の出射光量に応じて決まり、第１虚像Ｍの輝度は、第１映像の輝度、すなわち、第１映像表示素子１１における光源の出射光量に応じて決まる。したがって、第２虚像Ｎの輝度を第１虚像Ｍの輝度と異なるようにするためには、簡略的にＬＣＤなど他の要素の光利用効率が同じと仮定すれば、各映像表示素子の光源の出射光量を互いに異なるように設定すればよい。
【０１３１】
このように、第２虚像Ｎの輝度が第１虚像Ｍの輝度と異なっている場合、例えば、第１虚像Ｍと第２虚像Ｎとのうちで輝度の高いほうに、観察者への注視を促すことができる。したがって、輝度の高いほうの映像（虚像）が例えば警告に関するものであれば、観察者はその警告を容易に認識することが可能となる。
【０１３２】
このとき、観察者への注視を促す虚像は、第１虚像よりも観察者に近い位置に表示される第２虚像であることが望ましい。これは、人間は生理的に自分に近い映像（虚像）を注視するものだからである。さらに、第２映像表示装置２がＨＭＤの場合、常に観察者の眼前に映像が表示されるため、観察者がわき見などをしていても表示映像を必ず視認できるためである。また、第２光路コンバイナ２２よりも観察者側には、他の光路コンバイナがなく、そこでの光量低下がないため、明るい映像（虚像）を観察できるというのも理由の一つである。したがって、第２虚像Ｎの輝度を第１虚像Ｍの輝度と異なるようにして一方の虚像への注視を観察者に促す場合には、第２虚像Ｎ（第２映像）の輝度を第１虚像Ｍ（第１映像）の輝度よりも明るくすることが望ましい。
【０１３３】
〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下での説明の便宜上、実施の形態１と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１３４】
図１２は、本実施形態の映像表示システムおよび第２映像表示装置２の主要部の概略の構成を示すブロック図である。本実施形態では、第２映像表示装置２の第２映像表示素子４１が制御部４６および入力部４７を有しており、映像表示システムが検知信号出力部６１および案内信号出力部６２を有している以外は、実施の形態１と同様の構成である。なお、図１２では、以下の説明で特に関係しない構成要素の図示を省略している。また、実線の矢印は信号の経路を示し、破線の矢印は光の経路を示している。
【０１３５】
制御部４６は、後述する入力部４７、検知信号出力部６１または案内信号出力部６２から光量の調節量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、光源４２から出射される光の光量を調節する光量調節手段として機能している。入力部４７は、光源４２の出射光量を観察者が手動で設定入力するためのものであり、例えばボタンやツマミで構成されている。観察者が入力部４７を操作して所望の光量を入力すると、入力部４７から光量の調節量に応じた信号が制御部４６に出力される。
【０１３６】
検知信号出力部６１は、第１映像表示装置１が搭載される車の危険（例えば車の前方への人の飛び出し）を検知し、その検知信号を警告信号として制御部４６に出力するセンサで構成されている。案内信号出力部６２は、ＧＰＳを利用したナビゲーション機能による進行方向の案内表示が必要になったときに、その旨の信号を制御部４６に出力するものである。
【０１３７】
ここで、検知信号出力部６１から出力される信号と、案内信号出力部６２から出力される信号とは、光源４２からの出射光量が互いに異なるようにする信号に対応付けられている。つまり、検知信号出力部６１からの出力信号に対応する出射光量が、案内信号出力部６２からの出力信号に対応する出射光量よりも相対的に例えば大きくなるように、これら両者の信号が対応付けられている。したがって、検知信号出力部６１や案内信号出力部６２から制御部４６に出力される信号は、光源４２の光量調節量に応じた信号となる。
【０１３８】
なお、検知信号出力部６１および案内信号出力部６２は、映像表示システムが有していればよく、必ずしも、第２映像表示装置２が有している必要はない。つまり、検知信号出力部６１および案内信号出力部６２は、第１映像表示装置１が有していてもよいし、第２映像表示装置２が有していてもよいし、第１映像表示装置１および第２映像表示装置２とは別にシステム内に設けられていてもよい。また、検知信号出力部６１および案内信号出力部６２と制御部４６との通信方法は、有線通信であってもよいし、赤外線等の無線通信であってもよい。これらの点については、後述する実施の形態３でも同様である。
【０１３９】
上記の構成によれば、制御部４６は、入力部４７等から光量の調節量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、光源４２から出射される光の光量を調節するので、ＬＣＤ４５にて表示される映像の輝度を、上記調節量に基づいて調節することができる。したがって、例えば、観察者が入力部４７を操作することによって光量が調節される場合には、観察者の要求に応じた映像輝度を実現することができる。
【０１４０】
また、例えば、検知信号出力部６１および案内信号出力部６２からの各出力信号に対応する出射光量が両者とも、第１映像表示装置１の光源の出射光量よりも大きいとした場合、検知信号出力部６１や案内信号出力部６２からの信号に基づいて光量が調節されたときには、第１映像表示装置１の表示映像（第１映像）よりも、第２映像表示装置２のＬＣＤ４５にて表示される映像（警告情報や進行案内情報）を観察者に認識させやすくすることができる。特に、本実施形態のように、検知信号出力部６１からの出力信号に対応する出射光量が、案内信号出力部６２からの出力信号に対応する出射光量よりも相対的に大きい場合には、検知信号出力部にて検知された危険（例えば人の飛び出し）に対する警告を観察者に効果的に認識させて、その危険回避を観察者に効果的に促すことができる。
【０１４１】
〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下での説明の便宜上、実施の形態１または２と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１４２】
図１３は、本実施形態の映像表示システムおよび第２映像表示装置２の主要部の概略の構成を示すブロック図である。本実施形態では、第２映像表示装置２の第２映像表示素子４１が制御部４６、入力部４７および駆動部４８を有しており、映像表示システムが検知信号出力部６１および案内信号出力部６２を有している以外は、実施の形態１と同様の構成である。なお、図１３では、以下の説明で特に関係しない構成要素の図示を省略している。また、実線の矢印は信号の経路を示し、破線の矢印は光の経路を示している。
【０１４３】
制御部４６は、本実施形態では、後述する入力部４７、検知信号出力部６１または案内信号出力部６２から、第２映像表示素子４１（特にＬＣＤ４５）と接眼光学系５１との間の光路長の変化量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて駆動部４８を駆動する駆動制御手段として機能している。駆動部４８は、制御部４６の制御に基づいて、ＬＣＤ４５を接眼光学系５１に対して離接させる駆動手段として機能している。ＬＣＤ４５を接眼光学系５１に対して離接させると、ＬＣＤ４５と接眼光学系５１との間の光路長が変化する。したがって、制御部４６と駆動部４８とで、ＬＣＤ４５と接眼光学系５１との間の光路長を変化させる光路長可変手段が構成されている。
【０１４４】
入力部４７は、本実施形態では、ＬＣＤ４５と接眼光学系５１との間の光路長を観察者が手動で設定入力するためのものであり、例えばボタンやツマミで構成されている。観察者が入力部４７を操作して所望の光路長を入力すると、入力部４７から光路長の変化量に応じた信号が制御部４６に出力される。
【０１４５】
検知信号出力部６１および案内信号出力部６２については、実施の形態２と同様である。ただし、本実施形態では、検知信号出力部６１から出力される信号と、案内信号出力部６２から出力される信号とは、ＬＣＤ４５と接眼光学系５１との間の光路長が互いに異なるようにする信号に対応付けられている。つまり、検知信号出力部６１からの出力信号に対応する光路長が、案内信号出力部６２からの出力信号に対応する光路長よりも相対的に例えば大きくなるように、これら両者の信号が対応付けられている。したがって、検知信号出力部６１や案内信号出力部６２から制御部４６に出力される信号は、光路長の変化量に応じた信号となる。
【０１４６】
上記の構成によれば、光路長可変手段は、入力部４７等から光路長の変化量に応じた信号を受けたときに、その信号に基づいて、ＬＣＤ４５と接眼光学系５１との間の光路長を変化させるので、第１虚像表示距離Ｄ１（図１０、図１１参照）に対して第２虚像表示距離（図１０、図１１参照）を上記変化量に基づいて調節することができる。その結果、実施の形態１と同様の効果を得ることができる。つまり、例えば、第１虚像表示距離Ｄ１および第２虚像表示距離Ｄ２を互いに一致させれば、観察者は、第１虚像Ｍおよび第２虚像Ｎの両者を同時にボケなく観察することができ、逆に、これらの距離を異ならせれば、一方の虚像を観察者に容易に注視させることができる。
【０１４７】
また、例えば、観察者が入力部４７を操作することによって光路長を変化させる場合には、観察者の意思に応じて第２虚像表示距離Ｄ２を自由に調節することができる。さらに、検知信号出力部６１や案内信号出力部６２からの信号に基づいて光路長を変化させる場合には、例えば、第２映像表示装置２のＬＣＤ４５にて表示される映像が警告に関するものであれば、第１虚像Ｍの表示位置よりも観察者に近い側に第２虚像Ｎ（警告映像の虚像）を表示させ、ＬＣＤ４５にて表示される映像が進行案内情報であれば、第１虚像Ｍの表示位置と同じ位置に第２虚像Ｎ（進行案内映像の虚像）を表示させることができる。したがって、ＬＣＤ４５に表示される映像の種類に応じて第２虚像表示距離Ｄ２を変えて、観察者への視認性を変えることができる。特に、ＬＣＤ４５に表示される映像が警告に関するものであれば、上記のように、第１虚像Ｍの表示位置よりも観察者に近い側に第２虚像Ｎが表示されるように光路長を変化させることにより、観察者にその警告情報を効果的に認識させることができる。
【０１４８】
〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、以下での説明の便宜上、実施の形態１ないし３と同一の構成には同一の部材番号を付記し、その説明を省略する。
【０１４９】
図１４は、本実施形態の映像表示システムの概略の構成を示す説明図である。本映像表示システムは、表示制御手段７１を有している点以外は、実施の形態１と同様の構成である。
【０１５０】
表示制御手段７１は、第１映像表示素子１１および第２映像表示素子２１における映像の表示を制御するものである。本実施形態では、表示制御手段７１は、第１映像表示素子１１および第２映像表示素子２１のどちらか一方のみ、映像を表示させる制御を行っている。このような制御は、例えば、映像を表示させない映像表示素子の光源からの光の出射を停止させたり、上記映像表示素子のＬＣＤを黒表示にする、つまり、ＬＣＤが透過型であればＬＣＤの各画素における光の透過を阻止することで実現可能である。
【０１５１】
このような表示制御手段７１の制御により、外界像を観察者に観察させながら、表示された一方の映像（第１映像または第２映像）のみに、観察者の注視を促すことができる。
【０１５２】
また、上記の表示制御手段７１は、第１映像表示素子１１および第２映像表示素子２１のうち、一方に映像を常時表示させ、他方に映像を間欠的に表示させる制御を行ってもよい。例えば、図６の例で言えば、第１映像表示素子１１に第１映像としてのスピードメータの表示を常時行わせ、第２映像表示素子２１に第２映像としての進行方向の案内情報の表示を間欠的に行わせるようにしてもよい。また、間欠的に表示させる映像は、車の前方への人の飛び出しを検知したときの突発的な警告情報であってもよい。
【０１５３】
このような表示制御手段の制御７１により、間欠的に表示される映像については、その間欠表示によって観察者の注意を引き寄せることができ、その映像への観察者の注視を促すことができる。また、映像を間欠的に表示することで、必要以上の情報を表示しなくても済み、観察者にとっても不要な情報表示による目障りとなることがなく、使い勝手がよい。さらに、必要なときに必要な情報だけを観察者に注視させるので、観察者に注視を促す効果が高くなる。
【０１５４】
このような間欠表示は、さらに以下のように映像表示システムを構成することで、より確実に実現することができる。
【０１５５】
図１５は、本映像表示システムの他の構成例を示す説明図である。図１５の映像表示システムは、図１４の構成に加えて、さらに信号出力手段７２を有している。この信号出力手段７２は、第１映像表示素子１１または第２映像表示素子２１における一時的な映像の表示が必要になったときにその旨の信号を表示制御手段７１に出力するものである。
【０１５６】
このような信号出力手段７２としては、例えば、車の前方への人の飛び出しを検知し、その検知信号を警告信号として表示制御手段７１に出力する検知信号出力部（センサ）や、ＧＰＳを利用したナビゲーション機能による進行方向の案内表示が必要になったときに、その旨の信号を表示制御手段７１に出力する案内信号出力部を想定することができる。また、このような検知信号出力部および案内信号出力部は、図１２および図１３の検知信号出力部６１および案内信号出力部６２で構成することが可能である。
【０１５７】
映像表示システムが上記の信号出力手段７２を有している場合、表示制御手段７１は、信号出力手段７２からの信号を受けたときに、第１映像表示素子１１および第２映像表示素子２１のうちで一時的な映像の表示が必要になった映像表示素子（例えば第２映像表示素子２１）に対して、映像を一時的に表示させる制御を行う。
【０１５８】
このような制御を行えば、信号出力手段７２からの信号に基づいて、一時的な映像の表示が必要になった映像表示素子（例えば第２映像表示素子２１）にて一時的な映像表示、すなわち、映像の間欠表示が行われる。したがって、（例えば第２映像表示素子２１における）間欠表示を信号出力手段７２からの信号に基づいて確実に実現することができ、間欠表示によって得られる上述の効果を確実に得ることができる。
【０１５９】
なお、以上の各実施の形態で説明した構成を適宜組み合わせて映像表示システムを構成することも勿論可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１６０】
本発明は、シースルータイプの映像表示装置を複数組み合わせて構成される映像表示システムに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の実施の一形態に係る映像表示システムにおいて、第１映像表示装置の第１光路コンバイナおよび第２映像表示装置の第２光路コンバイナの反射特性の一例を説明図である。
【図２】上記映像表示システムの概略の構成を示す説明図である。
【図３】（ａ）は、第２映像表示装置としてのＨＭＤの概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、上記ＨＭＤの側面図であり、（ｃ）は、上記ＨＭＤの正面図である。
【図４】第２映像表示装置の映像表示部の概略の構成を示す断面図である。
【図５】外界像、第１映像、第２映像の各光についての、第１光路コンバイナ、第２光路コンバイナを透過（または反射）する前後での光の強度分布と、最終的に観察者に視認される観察像の光の強度分布とを示す説明図である。
【図６】外界像、第１映像、第２映像および観察像の一例を模式的に示す説明図である。
【図７】第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナの反射特性の他の例を示す説明図である。
【図８】第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナの反射特性のさらに他の例を示す説明図である。
【図９】第１光路コンバイナおよび第２光路コンバイナの反射特性のさらに他の例を示す説明図である。
【図１０】第１虚像表示距離と第２虚像表示距離との関係の一例を模式的に示す説明図である。
【図１１】第１虚像表示距離と第２虚像表示距離との関係の他の例を模式的に示す説明図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態に係る映像表示システムおよび第２映像表示装置の主要部の概略の構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施の形態に係る映像表示システムおよび第２映像表示装置の主要部の概略の構成を示すブロック図である。
【図１４】本発明のさらに他の実施の形態に係る映像表示システムの概略の構成を示す説明図である。
【図１５】上記映像表示システムの他の構成例を示す説明図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１    第１映像表示装置（観察者から遠い側の映像表示装置）
２    第２映像表示装置（観察者に近い側の映像表示装置）
１１    第１映像表示素子
１２    第１光路コンバイナ
２１    第２映像表示素子
２２    第２光路コンバイナ
３２    支持手段
４１    第２映像表示素子
４２    光源
４５    ＬＣＤ（光変調素子）
４６    制御部（光量調節手段、光路長可変手段）
４８    駆動部（光路長可変手段）
５１    接眼光学系
５４    光学素子（ホログラム光学素子）
７１    表示制御手段
７２    信号出力手段
Ｄ１  第１虚像表示距離
Ｄ２  第２虚像表示距離
Ｍ    第１虚像
Ｎ    第２虚像
Ｐ    反射波長域
Ｑ    反射波長域
Ｒ    反射率のピーク
Ｓ    反射率のピーク
【図１】
2007248545.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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