(57)【要約】【課題】半透過型画像表示装置と非透過型画像表示装置のどちらとしても使用することができ、撮像装置によって撮像された外界の対象物の画像に、これに関連する付加情報を画像処理によって精度良く合成した画像を、外光に邪魔されること無く画像表示装置を通して良好に視認し得る画像表示装置を備えた表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、フレーム、フレームに取り付けられた画像表示装置１００、及び、撮像装置を備えており、画像表示装置は、画像形成装置１１１、光学装置１２０、及び、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置７００を備えており、撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置１００に表示する第１モードにおいては、外部から入射する外光の光量を調光装置７００によって低減させる。【選択図】  図１
2013235119.tif 000002
【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、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、及び、
（ハ）撮像装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、
（Ｂ）画像形成装置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、及び、
（Ｃ）外部から入射する外光の光量を調整する調光装置、
を備えており、
撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置に表示する第１モードにおいては、外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させる表示装置。
【請求項２】
第１モードにおいて、撮像装置によって撮像された画像の全てあるいは一部を、画像形成装置において表示する請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させた状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報と一致した被写体の画像を画像表示装置に表示する請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
第１モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は０．１以下である請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードと異なる第２モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
第２モードにおいて、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と重ねて、あるいは、被写体近傍に、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
更に、マイクロフォンを備えており、
マイクロフォンを介した音声入力によって、第１モードと第２モードの切替えを制御する請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
更に、赤外線入出射装置を備えており、
赤外線入出射装置によって、第１モードと第２モードの切替えを制御する請求項６に記載の表示装置。
【請求項１０】
第２モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は０．３乃至０．８である請求項６に記載の表示装置。
【請求項１１】
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードと異なる第３モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報に対応するデータを有する被写体の画像を画像表示装置に表示する請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
第３モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は０．１乃至０．６である請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
第３モードにおいて、画像表示装置に表示された被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と、画像表示装置に表示された被写体の画像とを重ね合わせる請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
第３モードにおいて、画像表示装置に表示される被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体よりも画像表示装置に表示される被写体の画像を小さくする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１５】
フレームに取り付けられた一対の画像表示装置を備えており、
一方の画像表示装置は、常に、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態とされている請求項１に記載の表示装置。
【請求項１６】
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、及び、
（ハ）撮像装置、
を備えており、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、
（Ｂ）画像形成装置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、
を備えており、及び、
（Ｃ）外部から入射する外光の光量を調整する調光装置、
を備えた表示装置を用いた画像表示方法であって、
撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置に表示する第１モードにおいては、外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させる画像表示方法。
【請求項１７】
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードの実行後、第２モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する請求項１６に記載の画像表示方法。
【請求項１８】
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードの実行後、第３モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報に対応するデータを有する被写体の画像を画像表示装置に表示する請求項１６に記載の画像表示方法。
【請求項１９】
第３モードにおいて、画像表示装置に表示された被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と、画像表示装置に表示された被写体の画像とを重ね合わせる請求項１８に記載の画像表示方法。
【請求項２０】
第３モードにおいて、画像表示装置に表示される被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体よりも画像表示装置に表示される被写体の画像を小さくする請求項１８に記載の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、表示装置及び画像表示方法に関し、より具体的には、頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ，Head Mounted Display）として用いられる表示装置及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、現実の環境（あるいはその一部）に付加情報としてバーチャルな物体や各種情報を電子情報として合成・提示する拡張現実技術（ＡＲ技術：Augmented Reality）が、注目を浴びている。この拡張現実技術を実現するために、視覚情報を提示する装置として、例えば、頭部装着型ディスプレイが検討されている。そして、応用分野として、現実の環境における作業支援が期待されており、例えば、道路案内情報の提供、メンテナンス等を行う技術者に対する技術情報提供等がある。特に、頭部装着型ディスプレイは、手がふさがられることがないため、非常に便利である。また、屋外を移動しながら映像や画像を楽しみたい場合にも、視界に映像や画像と外部環境とを同時に捉えることができるため、スムーズな移動が可能となる。
【０００３】
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。
【０００４】
概念図を図２９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を平行光とするコリメート光学系１１２、及び、コリメート光学系１１２にて平行光と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。尚、図２９におけるその他の構成要素を示す参照番号に関しては、図１を参照して説明する実施例１の画像表示装置を参照のこと。
【０００５】
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２００７−９４１７５から周知である。
【０００６】
概念図を図３０に示すように、この画像表示装置３００’は、基本的には、画像を表示する画像形成装置１１１と、コリメート光学系１１２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）３２０とを備えている。ここで、光学装置３２０は、導光板３２１と、導光板３２１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３３０及び第２回折格子部材３４０を備えている。そして、コリメート光学系１１２には画像形成装置１１１の各画素から出射された光が入射され、コリメート光学系１１２によって導光板３２１へ入射する角度の異なる複数の平行光が生成され、導光板３２１に入射される。導光板３２１の第１面３２２から、平行光が入射され、出射される。一方、導光板３２１の第１面３２２と平行である導光板３２１の第２面３２３に、第１回折格子部材３３０及び第２回折格子部材３４０が取り付けられている。尚、図３０におけるその他の構成要素を示す参照番号に関しては、図１３を参照して説明する実施例３の画像表示装置を参照のこと。
【０００７】
そして、これらの画像表示装置１００’，３００’に画像を表示することで、観察者は、外界の対象物と表示された画像とを重畳して見ることができる。尚、これらの画像表示装置１００’，３００’を、便宜上、『半透過型画像表示装置』と呼ぶ。
【０００８】
一方、以上に説明した画像表示装置と異なる形式の画像表示装置が、例えば、特開２００８−１０３９１６から周知である。この特許公開公報に開示された画像表示装置にあっては、観察者は、画像表示装置に表示された拡張現実技術に関する画像を観察するが、外界の対象物を観察することはできない。尚、この画像表示装置を、便宜上、『非透過型画像表示装置』と呼ぶ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−１６２７６７
【特許文献２】特開２００７−９４１７５
【特許文献３】特開２００８−１０３９１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、従来の半透過型画像表示装置にあっては、撮像装置によって撮像された外界の対象物の画像に対して、これに関連する付加情報を画像処理によって精度良く合成した合成画像を、外光に邪魔されること無く画像表示装置を通して良好に視認することができない。また、従来の非透過型画像表示装置では、上述したとおり、外界の対象物を肉眼で観察することができない。
【００１１】
従って、本開示の目的は、半透過型画像表示装置と非透過型画像表示装置のどちらとしても使用することができ、撮像装置によって撮像された外界の対象物の画像に対して、これに関連する付加情報を画像処理によって精度良く合成した合成画像を、外光に邪魔されること無く画像表示装置を通して良好に視認することを可能とする画像表示装置を備えた表示装置、及び、係る表示装置を用いた画像表示方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、より具体的には、頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ）であり、
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、及び、
（ハ）撮像装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、
（Ｂ）画像形成装置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、及び、
（Ｃ）外部から入射する外光の光量を調整する調光装置、
を備えており、
撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置に表示する第１モードにおいては、外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させる。
【００１３】
上記の目的を達成するための本開示の画像表示方法は、
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、及び、
（ハ）撮像装置、
を備えており、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、
（Ｂ）画像形成装置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、及び、
（Ｃ）外部から入射する外光の光量を調整する調光装置、
を備えた表示装置を用いた画像表示方法であって、
撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置に表示する第１モードにおいては、外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させる。
【発明の効果】
【００１４】
本開示の表示装置あるいは画像表示方法にあっては、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が備えられており、撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置に表示する第１モードにおいては外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させる。従って、撮像装置によって撮像された外界の対象物の画像に対して、これに関連する付加情報を画像処理によって精度良く合成した合成画像を、外光に邪魔されること無く画像表示装置を通して良好に視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【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等の表示装置を上方から眺めた模式図である。
【図３】図３Ａ及び図３Ｂは、それぞれ、実施例１の表示装置を側方から眺めた模式図、及び、実施例１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４】図４Ａ及び図４Ｂは、実施例１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５】図５は、画像表示装置を構成する導光板における光の伝播を模式的に示す図である。
【図６】図６は、光学装置（導光手段）を通して眺めた外界を示す図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、第１モードにおいて、それぞれ、画像表示装置にて表示された画像（光学装置において観察者が眺める画像）を示す図、及び、画像情報記憶装置に記憶された情報と一致した被写体の画像が画像表示装置に表示された状態を示す図である。
【図８】図８は、第２モードにおいて、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体、あるいは、光学装置において表示された画像と、被写体に関するデータに対応した情報を重ね合わせて表示している状態を示す図である。
【図９】図９は、第３モードにおいて、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と重ねて、被写体の画像を表示している状態を示す図である。
【図１０】図１０は、第３モードにおいて、撮像装置によって撮像された画像の一部であって、特定の被写体を含む画像を画像表示装置に表示している状態を示す図である。
【図１１】図１１は、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体よりも画像表示装置に表示される被写体の画像を小さくした状態を示す図である。
【図１２】図１２は、実施例２の表示装置における画像表示装置の概念図である。
【図１３】図１３は、実施例３の表示装置における画像表示装置の概念図である。
【図１４】図１４は、実施例３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１５】図１５は、実施例４の表示装置における画像表示装置の概念図である。
【図１６】図１６は、実施例５の表示装置を正面から眺めた模式図である。
【図１７】図１７は、実施例５の表示装置を上方から眺めた模式図である。
【図１８】図１８Ａ及び図１８Ｂは、それぞれ、実施例６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１９】図１９Ａ及び図１９Ｂ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２０】図２０は、実施例８の表示装置の概念図である。
【図２１】図２１は、実施例８の表示装置を上方から眺めた模式図である。
【図２２】図２２Ａ及び図２２Ｂは、それぞれ、実施例８の表示装置を側方から眺めた模式図、及び、実施例８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２３】図２３は、実施例８の表示装置の変形例の概念図である。
【図２４】図２４は、実施例９の表示装置の概念図である。
【図２５】図２５は、実施例１０の表示装置の概念図である。
【図２６】図２６は、実施例１０の表示装置の変形例の概念図である。
【図２７】図２７は、実施例１１の表示装置の概念図である。
【図２８】図２８は、実施例１２の表示装置の概念図である。
【図２９】図２９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３０】図３０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】
【００１６】
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．本開示の表示装置及び画像表示方法、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の表示装置及び画像表示方法。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。第２の構成の画像形成装置）
５．実施例４（実施例３の変形）
６．実施例５（実施例１〜実施例４の変形）
７．実施例６（実施例１〜実施例４の変形）
８．実施例７（実施例１〜実施例４の変形）
９．実施例８（実施例１〜実施例７の変形。本開示の第１の態様に係る表示装置）
１０．実施例９（実施例８の変形）
１１．実施例１０（実施例８の別の変形）
１２．実施例１１（実施例８〜実施例１０の変形）
１３．実施例１２（実施例１〜実施例７、実施例１１の変形。本開示の第２の態様に係る表示装置）、その他
【００１７】
［本開示の表示装置及び画像表示方法、全般に関する説明］
本開示の表示装置あるいは本開示の画像表示方法における表示装置にあっては、第１モードにおいて、撮像装置によって撮像された画像の全てあるいは一部を、画像形成装置において表示する形態とすることができる。尚、第１モードにあっては、画像表示装置は非透過型として機能する。
【００１８】
あるいは又、本開示の表示装置あるいは本開示の画像表示方法における表示装置にあっては、
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させた状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報と一致した被写体の画像を画像表示装置に表示する形態とすることができる。即ち、この場合には、撮像装置によって撮像された画像の全てを画像形成装置において表示するのではなく、画像情報記憶装置に記憶された情報と一致した被写体といった特定の被写体の画像（あるいは、撮像装置によって撮像された画像の一部であって、特定の被写体を含む画像）を画像表示装置に表示する。尚、「撮像装置によって撮像された被写体に関するデータ」として、例えば、撮像装置によって撮像された被写体の抽出された特徴点のデータを挙げることができる。また、「画像情報記憶装置に記憶された情報」として、例えば、種々の物体の特徴点のデータを挙げることができる。そして、「撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報との照合」として、具体的には、例えば、撮像装置によって撮像された被写体の抽出された特徴点と、画像情報記憶装置に記憶された特徴点とが一致するかの照合を挙げることができる。更には、第１モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する形態とすることができる。尚、「被写体に関するデータに対応した情報」については後述する。
【００１９】
以上に説明した好ましい形態を含む本開示の表示装置あるいは本開示の画像表示方法における表示装置にあっては、第１モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は、０．１以下、好ましくは０．０５以下であることが望ましい。これによって、外光の影響を受けること無く画像表示装置に表示された画像を観察することができる。
【００２０】
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の表示装置において、
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードと異なる第２モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する構成とすることができる。尚、第２モードにあっては、画像表示装置は半透過型として機能する。「被写体に関するデータに対応した情報」として、文字や文章、図形、イラストレーション、静止画、写真、動画等を例示することができる。以下においても同様である。
【００２１】
あるいは又、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の画像表示方法にあっては、
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードの実行後、第２モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する構成とすることができる。
【００２２】
そして、本開示の表示装置あるいは画像表示方法におけるこれらの構成にあっては、第２モードにおいて、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と重ねて、あるいは、被写体近傍に、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する構成とすることができる。更には、本開示の表示装置あるいは画像表示方法におけるこれらの構成にあっては、
更に、マイクロフォンを備えており、
マイクロフォンを介した音声入力によって、第１モードと第２モードの切替えを制御する構成とすることができる。具体的には、観察者の肉声に基づく指示によって、第１モードと第２モードの切替えを制御すればよい。あるいは又、
更に、赤外線入出射装置を備えており、
赤外線入出射装置によって、第１モードと第２モードの切替えを制御する構成とすることができる。具体的には、赤外線入出射装置によって、観察者の瞬きを検出することで、第１モードと第２モードの切替えを制御すればよい。
【００２３】
そして、本開示の表示装置あるいは画像表示方法における表示装置のこれらの構成にあっては、第２モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は、０．３乃至０．８、好ましくは０．５乃至０．８である構成とすることができ、これによって、外界の対象物と画像表示装置に表示された画像とを明瞭な状態で観察することができる。
【００２４】
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あっては、
更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モード（及び第２モード）と異なる第３モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報に対応するデータを有する被写体の画像（この画像は、画像情報記憶装置に記憶されている）を画像表示装置に表示する形態とすることができる。尚、第３モードにあっては、画像表示装置は半透過型として機能する。
【００２５】
また、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の画像表示方法にあっては、
画像表示装置は、更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モード（及び／又は第２モード）の実行後、第３モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報に対応するデータを有する被写体の画像（この画像は、画像情報記憶装置に記憶されている）を画像表示装置に表示する形態とすることができる。
【００２６】
そして、本開示の表示装置あるいは画像表示方法における表示装置のこれらの形態にあっては、第３モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は、０．１乃至０．６、好ましくは０．３乃至０．４である構成とすることができ、これによって、外界の対象物と画像表示装置に表示された画像とを明瞭な状態で観察することができる。
【００２７】
上記の好ましい構成を含む第３モードにおいて、画像表示装置に表示された被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と、画像表示装置に表示された被写体の画像とを重ね合わせる形態とすることができる。画像表示装置に表示された被写体の画像の調整として、画像の拡大／縮小処理、回転処理、移動処理を挙げることができ、具体的には、アフィン変換行列に基づき画像データの処理を行えばよい。以下においても同様である。あるいは又、上記の好ましい構成を含む第３モードにおいて、画像表示装置に表示される被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体よりも画像表示装置に表示される被写体の画像を小さくする形態とすることができる。
【００２８】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置あるいは画像表示方法における表示装置にあっては、
フレームに取り付けられた一対の画像表示装置を備えており、
一方の画像表示装置は、常に、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態とされている形態とすることができる。
【００２９】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置あるいは画像表示方法における表示装置（以下、これらを総称して、単に、『本開示の表示装置等』と呼ぶ場合がある）において、調光装置は光学装置に配設されているが、具体的には、調光装置は、光学装置の画像形成装置が配された側（面）とは反対側（対向する面）に配設されている構成とすることができる。そして、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、これらに限定されるものではなく、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。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とする場合、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とする場合、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。尚、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。
【００３０】
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いる構成とすることができる。このような構成を、便宜上、『本開示の第１の態様に係る表示装置』と呼ぶ。本開示の第１の態様に係る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される光学装置の領域に、光学装置への外光の入射を遮光する遮光部材を配することで、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される光学装置の領域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、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形態とすることが好ましい。
【００３１】
遮光部材は、光学装置の画像形成装置が配された側とは反対側に、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。このような構成の表示装置にあっては、遮光部材を、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、画像形成装置が配された側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し、遮光部材は、調光装置に配されている構成とすることもできる。尚、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。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構成とすることが好ましい。
【００３２】
あるいは又、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第１電極及び第２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、
から成り、
第１基板は、光学装置の構成部材を兼ねている構成とすることができる。このような構成を、便宜上、『本開示の第２の態様に係る表示装置』と呼ぶ。本開示の第２の態様に係る表示装置にあっては、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構成とすることで、表示装置全体の重量の減少を図ることができ、表示装置の使用者に不快感を感じさせる虞が無い。尚、第２基板は第１基板よりも薄い構成とすることができる。
【００３３】
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。
【００３４】
第１基板及び第２基板に形成された第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。
【００３５】
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。
【００３６】
表示装置の置かれた環境の照度を測定する第１の照度センサ（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、第１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する形態とすることができ、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。あるいは又、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の照度センサの測定結果に基づき、調光装置の光透過率を制御する形態とすることができ、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。ここで、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形態とすることが望ましい。
【００３７】
以上のように、第１の照度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、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御し、あるいは又、第２の照度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、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。
【００３８】
また、第１の照度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、第１の照度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、第１の照度センサの照度から鑑みて、第２の照度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、第１の照度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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。調光装置を湾曲させてもよい。
【００４１】
更には、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等において、光学装置は、
（ａ）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、
（ｂ）導光板に入射された光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された光を偏向させる第１偏向手段、及び、
（ｃ）導光板の内部を全反射により伝播した光を導光板から出射させるために、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る第２偏向手段、
を備えている形態とすることができる。尚、「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。以下においても同様である。そして、この場合、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。そして、更には、前述したように、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。
【００４２】
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等において、光学装置それ自体は、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。
【００４３】
ここで、第１偏向手段は、導光板に入射された光を反射し、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偏向手段は反射鏡として機能し、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。
【００４４】
このような構成において、第１偏向手段は、例えば、合金を含む金属から構成され、導光板に入射された光を反射させる光反射膜（一種のミラー）や、導光板に入射された光を回折させる回折格子（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。また、第２偏向手段は、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、ホログラム回折格子膜から構成することができる。そして、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、導光板に入射された平行光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された平行光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。
【００４５】
あるいは又、第１偏向手段は、導光板に入射された光を回折し、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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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、画像形成装置から出射された光が入射され、観察者の瞳に向かって出射される半透過ミラーから構成されている形態とすることができる。尚、画像形成装置から出射された光は、空気中を伝播して半透過ミラー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）の内部を伝播して半透過ミラーに入射する構造としてもよい。尚、半透過ミラーを、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、半透過ミラーを、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。
【００４９】
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示における画像表示装置において、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。
【００５０】
第１の構成の画像形成装置として、例えば、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；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を挙げることができるが、中でも、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とすることが好ましい。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系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、画像表示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。
【００５１】
あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示における画像表示装置において、画像形成装置は、光源、及び、光源から出射された平行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。
【００５２】
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、画像表示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。
【００５３】
第１の構成の画像形成装置あるいは第２の構成の画像形成装置において、光学系（出射光を平行光とする光学系であり、『平行光出射光学系』と呼ぶ場合があり、具体的には、例えば、コリメート光学系やリレー光学系）にて複数の平行光とされた光を導光板に入射させるが、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、複数の平行光を生成させるためには、具体的には、例えば、平行光出射光学系における焦点距離の所（位置）に、例えば、画像形成装置の光出射部を位置させればよい。平行光出射光学系は、画素の位置情報を光学装置の光学系における角度情報に変換する機能を有する。平行光出射光学系として、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。平行光出射光学系と導光板との間には、平行光出射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。
【００５４】
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。光が入射する導光板の面を導光板入射面、光が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。
【００５５】
本開示の表示装置等において、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、本開示の表示装置等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。パッド部を含む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、本開示の表示装置等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。
【００５６】
また、本開示の表示装置等にあっては、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、各画像形成装置はヘッドホン部を備えており、各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。
【００５７】
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ができる。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。
【００５８】
画像形成装置の中心から出射され、光学系の画像形成装置側節点を通過した光線を『中心光線』と呼び、中心光線の内、光学装置に垂直に入射するものを『中心入射光線』と呼ぶ。そして、中心入射光線が光学装置に入射する点を光学装置中心点とし、光学装置中心点を通過し、光学装置の軸線方向と平行な軸線をＸ軸、光学装置中心点を通過し、光学装置の法線と一致する軸線をＹ軸とする。本開示の表示装置等における水平方向とは、Ｘ軸と平行な方向であり、以下、『Ｘ軸方向』と呼ぶ場合もある。ここで、光学系は、画像形成装置と光学装置との間に配置され、画像形成装置から出射された光を平行光とする。そして、光学系にて平行光とされた光束が、光学装置に入射され、導光され、出射される。また、第１偏向手段の中心点を、『光学装置中心点』とする。
【００５９】
以上に説明した種々の変形例を含む本開示の表示装置等は、例えば、各種装置等の観察対象物（被写体）の運転、操作、保守、分解時等における各種説明や、記号、符号、印、標章、図案等の表示；人物や物品等の観察対象物（被写体）に関する各種説明や、記号、符号、印、標章、図案等の表示；動画や静止画の表示；映画等の字幕の表示；映像に同期した映像に関する説明文やクローズド・キャプションの表示；芝居や歌舞伎、能、狂言、オペラ、音楽会、バレー、各種演劇、遊園地（アミューズメントパーク）、美術館、観光地、行楽地、観光案内等における観察対象物（被写体）に関する各種説明、その内容や進行状況、背景等を説明するための説明文等の表示に用いることができるし、クローズド・キャプションの表示に用いることができる。尚、以上に説明した各種の内容は、被写体に関するデータに対応した情報に相当する。芝居や歌舞伎、能、狂言、オペラ、音楽会、バレー、各種演劇、遊園地（アミューズメントパーク）、美術館、観光地、行楽地、観光案内等にあっては、適切なタイミングで観察対象物に関連した画像としての文字を表示装置において表示すればよい。具体的には、例えば、映画等の進行状況に応じて、あるいは又、芝居等の進行状況に応じて、所定のスケジュール、時間配分に基づき、作業者の操作によって、あるいは、コンピュータ等の制御下、画像制御信号が表示装置に送出され、画像が表示装置にて表示される。また、各種装置、人物や物品等の観察対象物（被写体）に関する各種説明の表示を行うが、撮像装置によって各種装置、人物や物品等の観察対象物（被写体）を撮影し、表示装置において撮影内容を解析することで、予め作成しておいた各種装置、人物や物品等の観察対象物（被写体）に関する各種説明の表示を表示装置にて行うことができる。あるいは又、本開示の表示装置等は、立体視ディスプレイ装置として用いることもできる。この場合、必要に応じて、光学装置に偏光板や偏光フィルムを着脱自在に取り付け、あるいは、光学装置に偏光板や偏光フィルムを貼り合わせればよい。
【００６０】
画像形成装置への画像信号には、画像信号（例えば、文字データ）だけでなく、例えば、表示すべき画像に関する輝度データ（輝度情報）、又は、色度データ（色度情報）、又は、輝度データ及び色度データを含めることができる。輝度データは、光学装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の輝度に対応した輝度データとすることができるし、色度データは、光学装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の色度に対応した色度データとすることができる。このように、画像に関する輝度データを含めることで、表示される画像の輝度（明るさ）の制御を行うことができるし、画像に関する色度データを含めることで、表示される画像の色度（色）の制御を行うことができるし、画像に関する輝度データ及び色度データを含めることで、表示される画像の輝度（明るさ）及び色度（色）の制御を行うことができる。画像表示装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の輝度に対応した輝度データとする場合、画像表示装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の輝度の値が高くなるほど、画像の輝度の値が高くなるように（即ち、画像がより明るく表示されるように）、輝度データの値を設定すればよい。また、画像表示装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の色度に対応した色度データとする場合、画像表示装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の色度と、表示すべき画像の色度とが、おおよそ補色関係となるように色度データの値を設定すればよい。補色とは、色相環（color circle）で正反対に位置する関係の色の組み合わせ指す。赤に対しての緑、黄に対しての紫、青に対しての橙など、相補的な色のことでもある。或る色に別の色を適宜の割合で混合して、光の場合は白、物体の場合は黒というように、彩度低下を引き起こす色についても云うが、並列した際の視覚的効果の相補性と混合した際の相補性は異なる。余色、対照色、反対色ともいう。但し、反対色は補色が相対する色を直接に指示するのに対し、補色の指示する範囲はやや広い。補色同士の色の組み合わせは互いの色を引き立て合う相乗効果があり、これは補色調和といわれる。
【実施例１】
【００６１】
実施例１は、本開示の表示装置及び本開示の画像表示方法に関する。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等の表示装置（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３Ａに示し、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図３Ｂに示し、実施例１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を図４Ａ及び図４Ｂに示す。また、画像表示装置を構成する導光板における光の伝播を図５に模式的に示す。
【００６２】
実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例１２の表示装置は、より具体的には、頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ）であり、
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム（例えば、眼鏡型のフレーム１０）、
（ロ）フレーム１０に取り付けられた画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００、及び、
（ハ）撮像装置１７、
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１２の表示装置を、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１１１，２１１は、例えば、単色（例えば、緑色）の画像を表示する。
【００６３】
そして、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例１２における画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００は、
（Ａ）画像形成装置１１１，２１１、
（Ｂ）画像形成装置１１１，２１１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）１２０，３２０，５２０、及び、
（Ｃ）外部から入射する外光の光量を調整する調光装置７００、
を備えている。更には、
（Ｄ）画像形成装置１１１，２１１から出射された光を平行光とする光学系（平行光出射光学系）１１２，２５４、
を備えており、光学系１１２，２５４にて平行光とされた光束が光学装置１２０，３２０，５２０に入射され、導光され、出射される。
【００６４】
尚、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００は、フレームに、固定して取り付けられていてもよいし、着脱自在に取り付けられていてもよい。ここで、光学系１１２，２５４は、画像形成装置１１１，２１１と光学装置１２０，３２０，５２０との間に配置されている。そして、光学系１１２，２５４にて平行光とされた光束が、光学装置１２０，３２０，５２０に入射され、導光され、出射される。また、光学装置１２０，３２０，５２０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両眼に対向する光学装置の部分（より具体的には、後述する導光板１２１，３２１及び第２偏向手段１４０，３４０）は、半透過（シースルー）である。
【００６５】
尚、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例７において、画像形成装置１１１，２１１の中心から出射され、光学系１１２，２５４の画像形成装置側節点を通過した光線（中心光線ＣＬ）の内、光学装置１２０，３２０に垂直に入射する中心入射光線が光学装置１２０，３２０，５２０に入射する点を光学装置中心点Ｏとし、光学装置中心点Ｏを通過し、光学装置１２０，３２０，５２０の軸線方向と平行な軸線をＸ軸、光学装置中心点Ｏを通過し、光学装置１２０，３２０，５２０の法線と一致する軸線をＹ軸とする。尚、次に述べる第１偏向手段１３０，３３０の中心点が、光学装置中心点Ｏである。即ち、図５に示すように、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００において、画像形成装置１１１，２１１の中心から出射され、光学系１１２，２５４の画像形成装置側節点を通過した中心入射光線ＣＬは、導光板１２１，３２１に垂直に衝突する。云い換えれば、中心入射光線ＣＬは、導光板１２１，３２１へ、入射角０度で入射する。そして、この場合、表示される画像の中心は、導光板１２１，３２１の第１面１２２，３２２の垂線方向に一致する。
【００６６】
そして、実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例１２において、光学装置１２０，３２０，５２０の画像形成装置１１１，２１１が配された側とは反対側には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置７００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７００は、接着剤７０７を用いて、光学装置１２０，３２０，５２０（具体的には、導光板１２１，３２１を保護する保護部材（保護板）１２６，３２６あるいは半透過ミラー５２０）に固定されている。また、調光装置７００は、観察者とは反対側の光学装置１２０，３２０，５２０の領域に配置されている。尚、保護部材（保護板）１２６，３２６は、接着部材１２７，３２７によって導光板１２１，３２１の第２面１２３，３２３に接着されており、保護部材（保護板）１２６，３２６によって、第１偏向手段１３０，３３０及び第２偏向手段１４０，３４０は被覆されている。
【００６７】
実施例１あるいは後述する実施例２〜実施例４、実施例６〜実施例１２における光学装置１２０，３２０は、
（ａ）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１２１，３２１、
（ｂ）導光板１２１，３２１に入射された光が導光板１２１，３２１の内部で全反射されるように、導光板１２１，３２１に入射された光を偏向させる第１偏向手段１３０，３３０、及び、
（ｃ）導光板１２１，３２１の内部を全反射により伝播した光を導光板１２１，３２１から出射させるために、導光板１２１，３２１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る第２偏向手段１４０，３４０、
を備えている。そして、調光装置７００の射影像内に第２偏向手段１４０，３４０が位置する。
【００６８】
ここで、実施例１において、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、導光板１２１に入射された光を反射し、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は反射鏡として機能し、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は、アルミニウム（Ａｌ）から成り、導光板１２１に入射された光を反射させる光反射膜（一種のミラー）から構成されている。一方、導光板１２１の内部に設けられた第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６層の誘電体積層膜を図示しているが、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、導光板１２１に入射された平行光が導光板１２１の内部で全反射されるように、導光板１２１に入射された平行光が反射（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。
【００６９】
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、係る斜面に光反射膜を真空蒸着した後、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（例えば、真空蒸着法にて成膜することができる）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。
【００７０】
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６〜実施例１２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１２１，３２１は、導光板１２１，３２１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１２２，３２２及び第２面１２３，３２３）を有している。第１面１２２，３２２と第２面１２３，３２３とは対向している。そして、光入射面に相当する第１面１２２，３２２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１２２，３２２から出射される。但し、これに限定するものではなく、第２面１２３，３２３によって光入射面が構成され、第１面１２２，３２２によって光出射面が構成されていてもよい。
【００７１】
実施例１あるいは後述する実施例３において、画像形成装置１１１は、第１の構成の画像形成装置であり、２次元マトリクス状に配列された複数の画素を有する。具体的には、画像形成装置１１１は、反射型空間光変調装置１５０、及び、白色光を出射する発光ダイオードから成る光源１５３から構成されている。各画像形成装置１１１全体は、筐体１１３（図１では、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体１１３には開口部（図示せず）が設けられており、開口部を介して光学系（平行光出射光学系，コリメート光学系）１１２から光が出射される。反射型空間光変調装置１５０は、ライト・バルブとしてのＬＣＯＳから成る液晶表示装置（ＬＣＤ）１５１、及び、光源１５３からの光の一部を反射して液晶表示装置１５１へと導き、且つ、液晶表示装置１５１によって反射された光の一部を通過させて光学系１１２へと導く偏光ビームスプリッター１５２から構成されている。液晶表示装置１５１は、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、６４０×４８０個）の画素（液晶セル）を備えている。偏光ビームスプリッター１５２は、周知の構成、構造を有する。光源１５３から出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッター１５２に衝突する。偏光ビームスプリッター１５２において、Ｐ偏光成分は通過し、系外に出射される。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター１５２において反射され、液晶表示装置１５１に入射し、液晶表示装置１５１の内部で反射され、液晶表示装置１５１から出射される。ここで、液晶表示装置１５１から出射した光の内、「白」を表示する画素から出射した光にはＰ偏光成分が多く含まれ、「黒」を表示する画素から出射した光にはＳ偏光成分が多く含まれる。従って、液晶表示装置１５１から出射され、偏光ビームスプリッター１５２に衝突する光の内、Ｐ偏光成分は、偏光ビームスプリッター１５２を通過し、光学系１１２へと導かれる。一方、Ｓ偏光成分は、偏光ビームスプリッター１５２において反射され、光源１５３に戻される。光学系１１２は、例えば、凸レンズから構成され、平行光を生成させるために、光学系１１２における焦点距離の所（位置）に画像形成装置１１１（より具体的には、液晶表示装置１５１）が配置されている。
【００７２】
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、各筐体１１３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、各筐体１１３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、各筐体１１３を取付け部材１９によって着脱自在に取り付けてもよい。各筐体１１３を、テンプル部１３の外側に取り付けてもよいし、テンプル部１３の内側に取り付けてもよい。
【００７３】
更には、一方の画像形成装置１１１Ａ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、各画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂはヘッドホン部１６を備えており、各画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂから延びるヘッドホン部用配線１６’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１６’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１６’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。
【００７４】
配線（信号線や電源線等）１５は、上述したとおり、制御装置（制御回路）１８に接続されている。制御装置１８には画像情報記憶装置１８Ａが備えられている。そして、制御装置１８において画像表示のための処理がなされる。制御装置１８、画像情報記憶装置１８Ａは周知の回路から構成することができる。
【００７５】
また、フロント部１１の中央部分１１’には、ＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサーから成る固体撮像素子とレンズ（これらは図示せず）とから構成された撮像装置１７が、適切な取付部材（図示せず）によって取り付けられている。撮像装置１７からの信号は、撮像装置１７から延びる配線（図示せず）を介して、例えば、画像形成装置１１１Ａに送出される。
【００７６】
実施例１における調光装置７００は、光透過制御材料層７０５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７００は、
光学装置１２０と対向する透明な第１基板７０１、及び、第１基板７０１と対向する透明な第２基板７０３、
第１基板７０１及び第２基板７０３のそれぞれに設けられた電極７０２，７０４、並びに、
第１基板７０１と第２基板７０３との間に封止された光透過制御材料層７０５、
から構成されている。ここで、第１基板７０１及び第２基板７０３はプラスチック材料から成る。また、第１電極７０２及び第２電極７０４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７０５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７０２及び第２電極７０４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７０２及び第２電極７０４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７０１，７０３の外縁部は、封止剤７０６によって封止されている。更には、調光装置７００の第１基板７０１と保護部材１２６（導光板１２１を保護する）とは、接着剤７０７によって接着されている。また、第１基板７０１の外面、第２基板７０２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７００の第１基板７０１を導光板１２１よりも短い長さとし、調光装置７００の第１基板７０１を保護部材１２６に対して接着剤７０７によって固定する。接着剤７０７は、第１基板７０１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７００の順に配されている。
【００７７】
調光装置７００の光透過率は、第１電極７０２及び第２電極７０４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７０４を接地した状態で、第１電極７０２に電圧を印加すると、光透過制御材料層７０５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４Ａ及び図４Ｂ参照）。第１電極７０２及び第２電極７０４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１２０，３２０からの画像を観察者が観察し、調光装置７００の光透過率を調整すればよい。
【００７８】
そして、実施例１〜実施例１２の表示装置にあっては、あるいは又、実施例１〜実施例１２の画像表示方法にあっては、撮像装置１７によって撮像された画像を画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示する第１モードにおいては、外部から入射する外光の光量を調光装置７００によって低減させる。尚、第１モードにあっては、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００は非透過型として機能する。光学装置（導光手段）１２０，３２０，５２０を通して眺めた外界を図６に示す。ここで、撮像装置１７によって撮影された「被写体Ａ」を、工具の下に置かれたドライバーとする。また、被写体Ａであるドライバーの特徴点をドライバーの握り部及び先端部とする。そして、第１モードにおいて、撮像装置１７によって撮像された画像の全てを、画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂにおいて表示する。 第１モードにおいて、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００にて表示された画像（光学装置１２０，３２０，５２０において観察者が眺める画像）を図７Ａに示す。
【００７９】
尚、第１モードにおいて、撮像装置１７によって撮像された被写体（具体的には、この場合にあっては被写体Ａ）に関するデータと画像情報記憶装置１８Ａに記憶された情報とを照合し、画像情報記憶装置１８Ａに記憶された情報と一致した被写体（被写体Ａ）に関するデータに対応した情報（具体的には、「ドライバー」といった文字情報）を、図７Ａに示すように被写体Ａの近傍に表示してもよいし、被写体Ａに重ねて表示してもよい。あるいは又、このような情報を表示すること無しに、単に、撮像装置１７によって撮像された画像を表示するだけとしてもよい。
【００８０】
ここで、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータを、例えば、撮像装置１７によって撮像された被写体の抽出された特徴点のデータとすればよい。また、画像情報記憶装置に記憶された情報を、例えば、種々の物体の特徴点のデータとすればよい。そして、具体的には、例えば、撮像装置によって撮像された被写体の抽出された特徴点と、画像情報記憶装置に記憶された特徴点とが一致するかの照合を行えばよい。
【００８１】
あるいは又、第１モードにおいて、撮像装置１７によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置１８Ａに記憶された情報とを照合し、調光装置７００により外部から入射する外光の光量を低減させた状態で（即ち、第１モードの状態のまま）、画像情報記憶装置１８Ａに記憶された情報と一致した被写体（この例では被写体Ａ）の画像を画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示してもよい（図７Ｂ参照）。この場合、被写体Ａの画像に対して強調処理（例えば、被写体Ａの輪郭に色を付す等）を行ってもよい。あるいは又、撮像装置１７によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置１８Ａに記憶された情報とを照合し、調光装置７００により外部から入射する外光の光量を低減させた状態で、即ち、光学装置（導光手段）１２０，３２０，５２０において外界の画像を眺めた状態で（即ち、第１モードの状態のまま）、被写体に関するデータに対応した情報（具体的には、例えば、「ドライバー」という文字データ）を画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示する。より具体的には、第１モードにおいて、光学装置１２０，３２０，５２０に表示された画像における被写体の画像と重ねて、あるいは、被写体の画像近傍に、被写体に関するデータに対応した情報を表示するが（図８参照）、これに関しては、後に詳しく説明する。
【００８２】
尚、第１モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は、０．１以下、好ましくは０．０５以下であることが望ましい。
【００８３】
次に、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００の動作モードを第１モードから第２モードに切り換える。第１モードと第２モードとの間のモード切換えは、備えられたマイクロフォン（図示せず）を介した音声入力（観察者の肉声に基づく指示）によって行うことができるし、あるいは又、備えられた赤外線入出射装置（図示せず）によって、具体的には、赤外線入出射装置によって観察者の瞬きを検出することで、行うことができる。この第２モードにおいては、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００は、半透過型として機能し、撮像装置１７によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置１８Ａに記憶された情報とを照合し、調光装置７００により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、即ち、光学装置（導光手段）１２０，３２０，５２０を通して外界を眺めた状態で、被写体に関するデータに対応した情報（具体的には、例えば、「ドライバー」という文字データ）を画像表示装置に表示する。より具体的には、第２モードにおいて、調光装置７００及び光学装置１２０，３２０，５２０を通して眺める被写体と重ねて、あるいは、被写体近傍に、被写体に関するデータに対応した情報を表示するが（図８参照）、これに関しては、後に詳しく説明する。
【００８４】
第２モードにおいて、調光装置７００に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置７０００を通過した外光の光量は、０．３乃至０．８、好ましくは０．５乃至０．８であることが望ましい。
【００８５】
あるいは又、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００の動作モードを第１モードから第３モードに切り換える。第１モードと第３モードとの間のモード切換えは、上述した第１モードと第２モードとの間のモード切換えと同様の方法で行うことができる。ここで、第３モードにおいて、撮像装置１７によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置１８Ａに記憶された情報とを照合し、調光装置７００により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、即ち、半透過型として機能させて、光学装置（導光手段）１２０，３２０，５２０を通して外界を眺めた状態で、画像情報記憶装置１８Ａに記憶された情報に対応するデータを有する被写体の画像（具体的には、被写体Ａの画像）を画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示する。より具体的には、第３モードにおいては、調光装置７００及び光学装置１２０，３２０，５２０を通して眺める被写体Ａと重ねて、被写体Ａの画像を表示する（図９参照）。
【００８６】
第３モードにおいて、調光装置７００に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置７０００を通過した外光の光量は、０．１乃至０．６、好ましくは０．乃至０．４であることが望ましい。
【００８７】
ここで、第３モードにおいて、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示された被写体の画像を調整することで、調光装置７００及び光学装置１２０，３２０，５２０を通して眺める被写体と、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示された被写体の画像とを重ね合わせる。具体的には、調光装置７００及び光学装置１２０，３２０，５２０を通して被写体を眺めながら、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示された被写体の画像の拡大／縮小処理、回転処理、移動処理を行えばよい。より具体的には、アフィン変換行列に基づき画像データの処理を行えばよい。より具体的には、制御装置１８に配置されたスイッチ（図示せず）を用いて、光学装置１２０，３２０，５２０に表示された画像を左右、上下に移動させ、また、回転移動させ、また、拡大／縮小する。これによって、制御装置１８内で表示位置補正信号が生成され、画像信号に表示位置補正信号が加えられる処理が行われる。第１モードにおいて、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００は、光学装置１２０，３２０，５２０に表示された画像における被写体の画像と重ねて、あるいは、被写体の画像近傍に、被写体に関するデータに対応した情報を表示し、また、第２モードにおいて、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００は、調光装置７００及び光学装置１２０，３２０，５２０を通して眺める被写体と重ねて、あるいは、被写体近傍に、被写体に関するデータに対応した情報を表示するが、この表示の前に、以上に説明した処理を行えばよい。
【００８８】
尚、調光装置７００及び光学装置１２０，３２０，５２０を通して眺める被写体と、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示される被写体の画像とを重ね合わせる場合、図９に示したように被写体Ａの重ね合わせとしてもよいし、図１０に示すように、撮像装置１７によって撮像された画像の一部であって、特定の被写体（被写体Ａ）を含む画像を画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示してもよい。尚、図１０においては、撮像装置１７によって撮像された画像の一部を、白枠で囲んで示した。
【００８９】
あるいは又、第３モードにあっては、画像表示装置１００，２００，３００，４００，５００に表示される被写体の画像を調整することで、調光装置７００及び光学装置１２０，３２０，５２０を通して眺める被写体よりも画像表示装置に表示される被写体の画像を小さくする（図１１参照）。尚、図１１においては、縮小された画像を、白枠で囲んで示した。
【００９０】
また、２つの画像表示装置を備えた両眼型において、一方の画像表示装置（例えば右眼用の画像表示装置）においては以上に説明した動作を行い、他方の画像表示装置（例えば左眼用の画像表示装置）を、常に、調光装置７００により外部から入射する外光の光量を低減させない状態（図６参照）とする構成を採用してもよい。
【００９１】
実施例１の表示装置あるいは画像表示方法にあっては、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が光学装置に配設されており、撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置に表示する第１モードにおいては外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させる。即ち、調光装置の作動／不作動の制御に基づき、表示装置を非透過型画像表示装置と半透過型画像表示装置のどちらとしても使用することが可能となる。しかも、外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させるので、外界の対象物と表示される画像とを精度良く一致させることが可能となる。
【実施例２】
【００９２】
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１２に示すように、実施例２にあっては、画像形成装置２１１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２５１、及び、光源２５１から出射された平行光を走査する走査手段２５３を備えている。より具体的には、画像形成装置２１１は、
（イ）光源２５１、
（ロ）光源２５１から出射された光を平行光とするコリメート光学系２５２、
（ハ）コリメート光学系２５２から出射された平行光を走査する走査手段２５３、及び、
（ニ）走査手段２５３によって走査された平行光をリレーし、出射するリレー光学系２５４、
から構成されている。尚、画像形成装置２１１全体が筐体２１３（図１２では、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体２１３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２５４から光が出射される。そして、各筐体２１３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。
【００９３】
光源２５１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２５１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２５２に入射し、平行光として出射される。そして、この平行光は、全反射ミラー２５６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、入射した平行光を２次元的に走査することができるＭＥＭＳから成る走査手段２５３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１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（平行光出射光学系）２５４を通過し、平行光とされた光束が光学装置１２０に入射する。
【００９４】
リレー光学系２５４にて平行光とされた光束が入射され、導光され、出射される光学装置１２０は、実施例１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。また、実施例２の表示装置も、上述したとおり、画像形成装置２１１が異なる点を除き、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３】
【００９５】
実施例３も実施例１の変形である。実施例３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３００の概念図を図１３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１４に示す。実施例３にあっては、画像形成装置１１１は、実施例１と同様に、第１の構成の画像形成装置から構成されている。また、光学装置３２０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。
【００９６】
実施例３にあっては、第１偏向手段及び第２偏向手段は、導光板３２１の表面（具体的には、導光板３２１の第２面３２３）に配設されている。そして、第１偏向手段は、導光板３２１に入射された光を回折し、第２偏向手段は、導光板３２１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。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３３０』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３４０』と呼ぶ。
【００９７】
そして、実施例３あるいは後述する実施例４にあっては、第１回折格子部材３３０及び第２回折格子部材３４０は、１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、Ｚ軸に平行である。尚、第１回折格子部材３３０及び第２回折格子部材３４０の軸線はＸ軸と平行であり、法線はＹ軸と平行である。
【００９８】
図１４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。
【００９９】
ｍ・λ＝２・ｄ・ｓｉｎ（Θ）    （Ａ）
Θ＝９０°−（φ＋ψ）          （Ｂ）
【０１００】
第１回折格子部材３３０は、上述したとおり、導光板３２１の第２面３２３に配設（接着）されており、第１面３２２から導光板３２１に入射されたこの平行光が導光板３２１の内部で全反射されるように、導光板３２１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３４０は、上述したとおり、導光板３２１の第２面３２３に配設（接着）されており、導光板３２１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３２１から平行光のまま第１面３２２から出射する。
【０１０１】
そして、導光板３２１にあっても、平行光が内部を全反射により伝播した後、出射される。このとき、導光板３２１が薄く導光板３２１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３４０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３２１に入射する平行光のうち、第２回折格子部材３４０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３４０から離れる方向の角度をもって導光板３２１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３３０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３４０に近づく方向の角度をもって導光板３２１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３２１に入射する平行光よりも、導光板３２１の内部を伝播していく光が導光板３２１の内面と衝突するときの導光板３２１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３４０の内部に形成された干渉縞の形状と、第１回折格子部材３３０の内部に形成された干渉縞の形状とは、導光板３２１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３３０及び第２回折格子部材３４０の導光板３２１とは対向していない面は、保護部材（保護板）３２６で覆われており、第１回折格子部材３３０及び第２回折格子部材３４０に損傷が生じることを防止している。尚、導光板３２１と保護部材３２６とは、外周部において、接着剤３２７によって接着されている。また、第１面３２２に透明な保護フィルムを貼り合わせ、導光板３２１を保護してもよい。
【０１０２】
後述する実施例４における導光板３２１も、基本的には、以上に説明した導光板３２１の構成、構造と同じ構成、構造を有する。
【０１０３】
実施例３の表示装置は、上述したとおり、光学装置３２０が異なる点を除き、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】
【０１０４】
実施例４は、実施例３の変形である。実施例４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の概念図を図１５に示す。実施例４の画像表示装置４００における光源２５１、コリメート光学系２５２、走査手段２５３、平行光出射光学系（リレー光学系２５４）等は、実施例２と同じ構成、構造（第２の構成の画像形成装置）を有する。また、実施例４における光学装置３２０は、実施例３における光学装置３２０と同じ構成、構造を有する。実施例４の表示装置は、以上の相違点を除き、実質的に、実施例２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５】
【０１０５】
実施例５も、実施例１〜実施例４における画像表示装置の変形である。実施例５の表示装置を正面から眺めた模式図を図１６に示し、上方から眺めた模式図を図１７に示す。
【０１０６】
実施例５において、画像表示装置５００を構成する光学装置５２０は、画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂから出射された光が入射され、観察者の瞳２１に向かって出射される半透過ミラーから構成されている。尚、実施例５にあっては、画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂから出射された光は、ガラス板やプラスチック板等の透明な部材５２１の内部を伝播して光学装置５２０（半透過ミラー）に入射する構造としているが、空気中を伝播して光学装置５２０に入射する構造としてもよい。また、画像形成装置は、実施例２において説明した画像形成装置２１１とすることもできる。
【０１０７】
各画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂは、フロント部１１に、例えば、ビスを用いて取り付けられている。また、部材５２１が各画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂに取り付けられ、光学装置５２０（半透過ミラー）が部材５２１に取り付けられ、調光装置７００が光学装置５２０（半透過ミラー）に取り付けられている。実施例５の表示装置は、以上の相違点を除き、実質的に、実施例１〜実施例４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６】
【０１０８】
実施例６も、実施例１〜実施例４の変形である。実施例６の表示装置を上方から眺めた模式図を図１８Ａに示す。また、照度センサを制御する回路の模式図を図１８Ｂに示す。
【０１０９】
実施例６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第１の照度センサ（環境照度測定センサ）８０１を更に備えており、第１の照度センサ８０１の測定結果に基づき、調光装置７００の光透過率を制御する。併せて、あるいは、独立して、第１の照度センサ８０１の測定結果に基づき、画像形成装置１１１，２１１によって形成される画像の輝度を制御する。周知の構成、構造を有する第１の照度センサ８０１は、例えば、光学装置１２０，３２０の外側端部や、調光装置の外側端部に配置すればよい。第１の照度センサ８０１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、第１の照度センサ８０１を制御する回路が含まれる。この第１の照度センサ８０１を制御する回路は、第１の照度センサ８０１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７００及び／又は画像形成装置１１１，２１１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７００の制御にあっては、調光装置７００の光透過率の制御を行い、一方、画像形成装置１１１，２１１の制御にあっては、画像形成装置１１１，２１１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７００における光透過率の制御と画像形成装置１１１，２１１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。
【０１１０】
例えば、第１の照度センサ８０１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７００の光透過率を所定の値（第１の光透過率）以下とする。一方、第１の照度センサ８０１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７００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。
【０１１１】
尚、実施例６における第１の照度センサ（環境照度測定センサ）８０１を、実施例２〜実施例５において説明した表示装置に適用することができる。また、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第１の照度センサ８０１を構成することもできる。
【０１１２】
実施例６あるいは次に述べる実施例７の表示装置にあっては、第１の照度センサ（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、第１の照度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７】
【０１１３】
実施例７も、実施例１〜実施例４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１９Ａに示す。また、照度センサを制御する回路の模式図を図１９Ｂに示す。
【０１１４】
実施例７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）８０２を更に備えており、第２の照度センサ８０２の測定結果に基づき、調光装置７００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８０２の測定結果に基づき、画像形成装置１１１，２１１によって形成される画像の輝度を制御する。周知の構成、構造を有する第２の照度センサ８０２は、光学装置１２０，３２０，５２０よりも観察者側に配置されている。具体的には、第２の照度センサ８０２は、例えば、導光板１２１，３２１の観察者側の面に配置すればよい。第２の照度センサ８０２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、第２の照度センサ８０２を制御する回路が含まれる。この第２の照度センサ８０２を制御する回路は、第２の照度センサ８０２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７００及び／又は画像形成装置１１１，２１１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７００の制御にあっては、調光装置７００の光透過率の制御を行い、一方、画像形成装置１１１，２１１の制御にあっては、画像形成装置１１１，２１１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７００における光透過率の制御と画像形成装置１１１，２１１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、第２の照度センサ８０２の測定結果が第１の照度センサ８０１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、第２の照度センサ８０２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８０２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。
【０１１５】
尚、実施例７における第２の照度センサ（透過光照度測定センサ）８０２を、実施例２〜実施例４において説明した表示装置に適用することができる。あるいは又、実施例７における第２の照度センサ８０２と実施例６における第１の照度センサ８０１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７００における光透過率の制御と画像形成装置１１１，２１１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。
【実施例８】
【０１１６】
実施例８は、実施例１〜実施例７の変形であり、本開示の第１の態様に係る表示装置に関する。実施例８の画像表示装置の概念図を図２０に示し、実施例８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２１に示し、側方から眺めた模式図を図２２Ａに示し、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図２２Ｂに示す。尚、図２２Ａにおいて、遮光部材を点線で示す。また、実施例８の表示装置の変形例の概念図を図２３に示す。尚、図２１に示す例は、実施例１〜実施例４の表示装置の変形例であり、図２３に示す例は、実施例５の表示装置の変形例である。
【０１１７】
実施例８の表示装置にあっては、画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂから出射された光が入射される光学装置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、光学装置１２０への外光の入射を遮光する遮光部材７１０が配されている。ここで、７１０の光学装置１２０への射影像内に、画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂから出射された光が入射される光学装置１２０の領域が含まれる。また、遮光部材７１０の光学装置１２０への射影像内に、調光装置７００の端部の光学装置１２０への射影像が含まれる。
【０１１８】
実施例８において、遮光部材７１０は、光学装置１２０の画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂが配された側とは反対側に、光学装置１２０と離間して配されている。遮光部材７１０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、遮光部材７１０は、画像表示装置１１１Ａ，１１１Ｂの筐体１１３から一体に延び、あるいは又、画像表示装置１１１Ａ，１１１Ｂの筐体１１３に取り付けられ、あるいは又、フレーム１０から一体に延び、あるいは又、フレーム１０に取り付けられている。尚、図示した例では、遮光部材７１０は、画像表示装置１１１Ａ，１１１Ｂの筐体１１３から一体に延びている。
【０１１９】
実施例８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される光学装置の領域、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。
【実施例９】
【０１２０】
実施例９は、実施例８の変形である。概念図を図２４に示すように、実施例９の表示装置においては、実施例８と異なり、遮光部材７２０は、画像形成装置１１１Ａ，１１１Ｂが配された側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１２６の内面）に印刷することで、遮光部材７２０を形成することができる。以上の点を除き、実施例９の表示装置は、実施例８の表示装置と同様の構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。尚、実施例９の遮光部材７２０と実施例８の遮光部材７１０とを組み合わせることもできる。尚、遮光部材７２０を、保護部材１２６の外面に形成してもよい。
【実施例１０】
【０１２１】
実施例１０も、実施例８の変形である。概念図を図２５あるいは図２６に示すように、実施例１０の表示装置においては、実施例８、実施例９と異なり、遮光部材７３０は、調光装置７００に配されている。具体的には、不透明なインクを、調光装置７００に印刷することで、遮光部材７３０を形成することができる。尚、図２５に示す例では、遮光部材７３０は、調光装置７００の第１基板７０１の外面に形成されており、図２６に示す例では、遮光部材７３０は、調光装置７００の第１基板７０１の内面に形成されている。以上の点を除き、実施例１０の表示装置は、実施例８の表示装置と同様の構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。尚、実施例１０の遮光部材７３０と実施例８の遮光部材７１０とを組み合わせることもできるし、実施例１０の遮光部材７３０と実施例９の遮光部材７２０とを組み合わせることもできるし、実施例１０の遮光部材７３０と実施例８の遮光部材７１０と実施例９の遮光部材７２０とを組み合わせることもできる。
【実施例１１】
【０１２２】
実施例１１は、実施例８〜実施例１０の変形である。実施例８〜実施例１０にあっては、光透過制御材料層７０５を液晶材料層から構成した。一方、概念図を図２７に示すように、実施例１１の表示装置にあっては、調光装置７００’は、光透過制御材料層７０５’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７００’を構成する第１基板７０１’及び第２基板７０３’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７０３’を第１基板７０１’よりも薄くした。具体的には、第２基板７０３’の厚さを０．２ｍｍ、第１基板７０１’の厚さを０．４ｍｍとした。以上の点を除き、実施例１１の表示装置は、実施例８〜実施例１０の表示装置と同様の構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。尚、調光装置７００’の第１基板７０１’と保護部材１２６とは、実施例８と同様に接着剤７０７によって接着されている。
【実施例１２】
【０１２３】
実施例１２は、本開示の第２の態様に係る表示装置に関し、また、実施例１１の変形に関する。概念図を図２８に示すように、実施例１２の表示装置において、調光装置７００”は、
光学装置１２０と対向する第１基板７０１”、及び、第１基板７０１”と対向する第２基板７０３”、
第１基板７０１”及び第２基板７０３”のそれぞれに設けられた電極７０２”，７０４”、並びに、
第１基板７０１”と第２基板７０３”との間に封止された光透過制御材料層７０５”、
から成る。そして、第１基板７０１”は、光学装置１２０の構成部材（具体的には、保護部材１２６）を兼ねている。即ち、第１基板７０１”と保護部材１２６とは共通の部材であり、共用されている。
【０１２４】
このように、実施例１２にあっては、調光装置７００”を構成する第１基板７０１”が光学装置１２０の構成部材（保護部材１２６）を兼ねているので、表示装置全体の重量の減少を図ることができ、表示装置の使用者に不快感を感じさせる虞が無い。
【０１２５】
以上の点を除き、実施例１２の表示装置は、実施例１１の表示装置と同様の構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。また、実施例１２の表示装置における遮光部材は、実施例８〜実施例１０の表示装置における調光装置と同様の構成、構造とすることができるので、詳細な説明は省略する。
【０１２６】
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３２０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。
【０１２７】
実施例にあっては、画像情報記憶装置を備えた表示装置を専ら説明したが、これに限定するものではなく、所謂クラウドコンピュータにおいて、画像情報記憶装置の有する機能を実行してもよい。そして、この場合には、表示装置に通信手段、例えば、携帯電話機やスマートフォンを備えることによって、あるいは又、表示装置と通信手段とを組み合わせることによって、クラウドコンピュータと表示装置との間での各種情報やデータの授受、交換を行うことができる。
【０１２８】
光学装置の光が出射される領域に、調光装置が着脱自在に配設されていてもよい。このように、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光学装置に取り付け、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１８に含まれている）にコネクタ及び配線を介して接続すればよい。
【０１２９】
場合によっては、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・解離現象に基づく電着方式（エレクトロデポジション・電界析出）を応用した光シャッタを用いることもできる。具体的には、有機溶剤中にＡｇ+及びＩ-を溶解しておき、電極に適切な電圧を印加することで、Ａｇ+を還元してＡｇを析出させることで、調光装置の透過率を低くし、一方、Ａｇを酸化してＡｇ+として溶解させることで、調光装置の透過率を高くする。あるいは又、場合によっては、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を用いることもできる。具体的には、第１電極及び第２電極を所謂透明ベタ電極とし、第１のエレクトロクロミック材料層と第２のエレクトロクロミック材料層とが、第１電極と第２電極との間に挟まれた構造とする。第１のエレクトロクロミック材料層は、例えば、プルシアンブルー錯体から構成され、第２のエレクトロクロミック材料層は、例えば、ニッケル置換プルシアンブルー錯体から構成されている。あるいは又、場合によっては、エレクトロウェッティング現象によって透過率を制御する光シャッタを用いることもできる。具体的には、第１電極を櫛形電極状にパターニングし、一方、第２電極を所謂透明ベタ電極とし、第１電極と第２電極との間は、絶縁性の第１の液体、及び、導電性の第２の液体で満たされている構造とする。そして、第１電極と第２電極との間に電圧を印加することで、第１の液体と第２の液体によって形成される界面の形状が、例えば、平面状から湾曲した状態に変化することで、透過率を制御することができる。
【０１３０】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［１］《光学装置》
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、及び、
（ハ）撮像装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、
（Ｂ）画像形成装置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、及び、
（Ｃ）外部から入射する外光の光量を調整する調光装置、
を備えており、
撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置に表示する第１モードにおいては、外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させる表示装置。
［２］第１モードにおいて、撮像装置によって撮像された画像の全てあるいは一部を、画像形成装置において表示する［１］に記載の表示装置。
［３］更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させた状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報と一致した被写体の画像を画像表示装置に表示する［１］に記載の表示装置。
［４］撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する［３］に記載の表示装置。
［５］第１モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は０．１以下である［１］乃至［４］のいずれか１項に記載の表示装置。
［６］更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードと異なる第２モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する［１］乃至［５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［７］第２モードにおいて、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と重ねて、あるいは、被写体近傍に、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する［６］に記載の表示装置。
［８］更に、マイクロフォンを備えており、
マイクロフォンを介した音声入力によって、第１モードと第２モードの切替えを制御する［６］又は［７］に記載の表示装置。
［９］更に、赤外線入出射装置を備えており、
赤外線入出射装置によって、第１モードと第２モードの切替えを制御する［６］又は［７］に記載の表示装置。
［１０］第２モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は０．３乃至０．８である［６］乃至［９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［１１］更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードと異なる第３モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報に対応するデータを有する被写体の画像を画像表示装置に表示する［１］乃至［９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［１２］第３モードにおいて、調光装置に入射する外光の光量を「１」としたとき、調光装置を通過した外光の光量は０．１乃至０．６である［１１］に記載の表示装置。
［１３］第３モードにおいて、画像表示装置に表示された被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と、画像表示装置に表示された被写体の画像とを重ね合わせる［１１］又は［１２］に記載の表示装置。
［１４］第３モードにおいて、画像表示装置に表示される被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体よりも画像表示装置に表示される被写体の画像を小さくする［１１］又は［１２］に記載の表示装置。
［１５］フレームに取り付けられた一対の画像表示装置を備えており、
一方の画像表示装置は、常に、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態とされている［１］乃至［１４］のいずれか１項に記載の表示装置。
［１６］《画像表示方法》
（イ）観察者の頭部に装着されるフレーム、
（ロ）フレームに取り付けられた画像表示装置、及び、
（ハ）撮像装置、
を備えており、
画像表示装置は、
（Ａ）画像形成装置、
（Ｂ）画像形成装置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、及び、
（Ｃ）外部から入射する外光の光量を調整する調光装置、
を備えた表示装置を用いた画像表示方法であって、
撮像装置によって撮像された画像を画像表示装置に表示する第１モードにおいては、外部から入射する外光の光量を調光装置によって低減させる画像表示方法。
［１７］更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードの実行後、第２モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、被写体に関するデータに対応した情報を画像表示装置に表示する［１６］に記載の画像表示方法。
［１８］更に、画像情報記憶装置を備えており、
第１モードの実行後、第３モードにおいて、撮像装置によって撮像された被写体に関するデータと画像情報記憶装置に記憶された情報とを照合し、調光装置により外部から入射する外光の光量を低減させない状態で、画像情報記憶装置に記憶された情報に対応するデータを有する被写体の画像を画像表示装置に表示する［１６］又は［１７］に記載の画像表示方法。
［１９］第３モードにおいて、画像表示装置に表示された被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体と、画像表示装置に表示された被写体の画像とを重ね合わせる［１８］に記載の画像表示方法。
［２０］第３モードにおいて、画像表示装置に表示される被写体の画像を調整することで、調光装置及び光学装置を通して眺める被写体よりも画像表示装置に表示される被写体の画像を小さくする［１８］に記載の画像表示方法。
【符号の説明】
【０１３１】
１０・・・フレーム、１１・・・フロント部、１１’・・・フロント部の中央部分、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、１６’・・・ヘッドホン部用配線、１７・・・撮像装置、１８・・・制御装置（制御回路）、１８Ａ・・・画像情報記憶装置、１９・・・取付け部材、２１・・・瞳、１００，２００，３００，４００，５００・・・画像表示装置、１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ，２１１・・・画像形成装置、１１２・・・光学系（コリメート光学系）、１１３，２１３・・・筐体、１２０，３２０・・・光学装置（導光手段）、１２１，３２１・・・導光板、１２２，３２２・・・導光板の第１面、１２３，３２３・・・導光板の第２面、１２４，１２５・・・導光板の一部分、１２６，３２６・・・保護部材（保護板）、１２７，３２７・・・接着部材、１３０・・・第１偏向手段、１４０・・・第２偏向手段、３３０・・・第１偏向手段（第１回折格子部材）、３４０・・・第２偏向手段（第２回折格子部材）、１５０・・・反射型空間光変調装置、１５１・・・液晶表示装置（ＬＣＤ）、１５２・・・偏光ビームスプリッター、１５３・・・光源、２５１・・・光源、２５２・・・コリメート光学系、２５３・・・走査手段、２５４・・・光学系（リレー光学系）、２５５・・・クロスプリズム、２５６・・・全反射ミラー、５２０・・・光学装置（半透過ミラー）、５２１・・・透明な部材、７００，７００’，７００”，７１０，７２０，７３０・・・調光装置、７０１，７０１’，７０１”・・・第１基板、７０２，７０２”・・・第１電極、７０３，７０３’，７０３”・・・第２基板、７０４，７０４”・・・第２電極、７０５，７０５’，７０５”・・・光透過制御材料層、７０６・・・封止剤、７０７・・・接着剤、８０１・・・照度センサ（環境照度測定センサ）、８０２・・・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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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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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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