JP2017026704A - 表示装置および眼鏡型表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】眼鏡レンズを薄くすることが可能な表示装置および眼鏡型表示装置を提供する。【解決手段】実施形態の表示装置は、出射部と反射部とを備える。出射部は、画像情報を含む光を出射する。反射部は、入射した光の少なくとも一部を反射させる１以上の反射面がそれぞれに設けられる複数の反射領域を有する。画像情報含む光は、何れか１つの反射領域へ入射する。反射部が有する複数の反射領域は、反射面の角度および延伸方向のうちの少なくとも１つが互いに異なる２以上の反射領域を含む。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、表示装置および眼鏡型表示装置に関する。

ユーザの頭部に装着される装置であって、表示部に表示された映像を反射部で反射させ、その反射させた映像をユーザに観察させる眼鏡型表示装置は、非透過型と透過型の２種類に大別される。従来から知られているヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ；ＨＭＤ）の多くが非透過型に分類される。

透過型は、装着者の視野を遮らずに補助的な情報を表示する用途に適している。ただし、透過型であっても視野の正面に情報を表示するのは安全性の面で問題があるため、視野の右上隅に情報を表示することが多い。右上隅に表示することで一定の安全性は確保できるものの、視線移動が大きくなり、長時間疲れずに情報を見ることが難しいという問題が生じる。

適切な情報の表示位置は利用シーンによって異なる。例えば、手作業をしながら頻繁に情報を参照することが求められるシーンでは、手元を遮らず、かつ、できるだけ手元からの視線移動が小さい位置に情報が表示されることが望ましい。

従来技術として、画像を表示する表示部、表示部から出射された画像光の少なくとも一部の進行方向を変化させる投影部、および、投影部からの画像光を装着者の眼球に導くための導光部の位置関係を制御することで、表示位置を変化させる技術が知られている。

特開２０１３−２２５０４２号公報

しかし、上記従来技術においては、眼鏡レンズを構成する導光部の内部に１枚の大型の反射板を埋め込む必要があるため、眼鏡レンズを薄くすることが困難であった。

本発明が解決しようとする課題は、眼鏡レンズを薄くしつつ観察者が観察する像の位置を変化させることが可能な表示装置および眼鏡型表示装置を提供することである。

実施形態の表示装置は、出射部と反射部とを備える。出射部は、画像情報を含む光を出射する。反射部は、入射した光の少なくとも一部を反射させる１以上の反射面がそれぞれに設けられる複数の反射領域を有する。画像情報を含む光は、何れか１つの反射領域へ入射する。反射部が有する複数の反射領域は、反射面の角度および延伸方向のうちの少なくとも１つが互いに異なる２以上の反射領域を含む。

実施形態の眼鏡型表示装置の構成を示す図。 実施形態の各反射領域の反射面を示す図。 実施形態の反射部の模式的な平面図。 実施形態の回路部のハードウェア構成の一例を示す図。 実施形態の投影ユニットと反射部との相対的位置の一例を示す図。 実施形態の投影ユニットと反射部との相対的位置の一例を示す図。 実施形態の各反射領域の反射面を示す図。 変形例２の位置制御機構の構成を説明するための図。 変形例２の位置制御機構の構成を説明するための図。 変形例３の位置制御機構の構成を説明するための図。 変形例３の位置制御機構の構成を説明するための図。 変形例３の各反射領域の反射面を示す図。 変形例４の位置制御機構の構成を説明するための図。 変形例４の位置制御機構の構成を説明するための図。 変形例５の位置制御機構の構成を説明するための図。 変形例６の位置制御機構の構成を説明するための図。

以下、添付図面を参照しながら、表示装置および眼鏡型表示装置の実施形態を説明する。なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。なお、以下の実施形態では、同様の要素には同一の参照符号を付して重複する説明を適宜省略する。

図１は、本実施形態の眼鏡型表示装置１の構成の一例を示す図である。図１の例では、眼鏡型表示装置１は、２つの表示装置１００を用いた両眼ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）であるが、これに限らず、例えば１つの表示装置１００を用いた単眼ＨＭＤであってもよい。

図１の例では、２つの表示装置１００、および、２つの表示装置１００と１対１に対応する２つの眼鏡レンズ１６０は、保持部３２０によって保持されている。図１の例では、保持部３２０は眼鏡フレームとしての役割を果たし、ノーズパッド３２１と、ブリッジ３２２とをさらに含む。ブリッジ３２２は、一方の眼鏡レンズ１６０と他方の眼鏡レンズ１６０とを接続する。必要に応じて眼鏡レンズ１６０のリム（眼鏡レンズ１６０を保持する枠）等が設けられてもよい。なお、本実施形態では、右眼用の眼鏡レンズ１６０と左眼用の眼鏡レンズ１６０とが別々に設けられているが、これに限らず、例えば右眼用の眼鏡レンズ１６０と左眼用の眼鏡レンズ１６０とが一体で構成されてもよい。眼鏡レンズ１６０は光透過性の材料で構成される。

図１において、２つの眼鏡レンズ１６０が並ぶ方向をＸ軸方向とする。Ｘ軸方向に対して垂直な１つの方向をＹ軸方向とする。Ｘ軸方向およびＹ軸方向の各々に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。図１の例では、Ｘ軸方向は観察者８０の左右方向（横方向）に対応し、Ｙ軸方向は観察者８０の上下方向（縦方向）に対応し、Ｚ軸方向は観察者８０の前後方向（奥行き方向）に対応する。

次に、表示装置１００の構成について説明する。以下の説明では、２つの表示装置１００のうちの一方に着目してその構成を説明するが、他方の構成も同様に考えることができる。

表示装置１００は、投影ユニット１２５と、反射部１３０と、回路部１４０と、を含み、保持部３２０によって保持されている。投影ユニット１２５は、表示部１１０と、光学部１２０とを含む。

回路部１４０は、各種の制御を行う回路である。回路部１４０のハードウェア構成については後述する。回路部１４０は、例えば有線または無線で接続された外部から画像情報を取得し、取得した画像情報を表示部１１０へ送る。図１の例では、回路部１４０は、屈曲可能なケーブル１４５を介して表示部１１０と電気的に接続されているが、これに限らず、例えば回路部１４０と表示部１１０とが無線で接続される形態であってもよい。

表示部１１０は、回路部１４０から取得した画像情報に従って、画像を表示する。表示部１１０は、画像を表示するディスプレイであり、複数の画素１１０ｅを含む。複数の画素１１０ｅは、平面上に並べて（例えばマトリクス状に）設けられる。表示部１１０は、画像情報を含む光Ｌ１を出射する。画像情報を含む光Ｌ１は、光学部１２０へ向けて出射される。なお、ディスプレイの形式は任意であり、例えば、液晶、有機ＥＬまたはリキッドクリスタルオンシリコン（Liquid Crystal On Silicon）などを用いたディスプレイとすることができる。但し、実施形態は、これらに限定されない。

光学部１２０は、表示部１１０から出射された画像情報を含む光Ｌ１の少なくとも一部の進行方向を変化させる。図１の例では、光学部１２０は、表示部１１０の複数の画素１１０ｅから出射された光Ｌ１の光路上において、表示部１１０と反射部１３０との間に設けられる。光学部１２０は、少なくとも１つ以上の光学素子を含む。光学素子としては、レンズ、プリズム、またはミラーなどを用いることができる。このようにして、投影ユニット１２５から出射された光Ｌ１は、反射部１３０へ入射する。なお、複数の光学素子を用いた場合、それらは直線上に配置されていなくてもよい。投影ユニット１２５は、画像情報を含む光Ｌ１を出射する「出射部」の一例である。

反射部１３０は、入射した光の少なくとも一部を反射させる１以上の反射面がそれぞれに設けられる複数の反射領域を有する。本実施形態では、画像情報を含む光Ｌ１は、何れか１つの反射領域へ入射するよう、投影ユニット１２５と反射部１３０との位置関係が設定（可変に設定）される。

例えば反射部１３０は、光学部１２０から入射した光の少なくとも一部を、眼鏡型表示装置１の装着者（観察者）８０の瞳孔１５０に向けて反射させる。反射部１３０で反射した光は、瞳孔１５０から見て、虚像として像を形成する。このようにして、観察者は像を見ることができる。

この例では、投影ユニット１２５内において、表示部１１０と光学部１２０との相対的配置は固定されている。なお、表示部１１０と光学部１２０との相対的配置は、画像情報を含む光Ｌ１を反射部１３０へ向けて投影（出射）する機能を損なわない程度に可変であってもよい。例えば、投影ユニット１２５内において表示部１１０と光学部１２０とがネジなどの締結部材で取り付けられていて、ネジの締め具合を調整することで、表示部１１０と光学部１２０との相対的な距離や、互いになす角を調整することができる構成であってもよい。表示部１１０と光学部１２０との間の距離を調整することで、観察者８０から見た虚像までの距離を変化させることができる。例えば、顔の１ｍ先に見えていた像を２ｍ先に移動させることもできる。

反射部１３０は、例えばコンバイナであり、外界から反射部１３０へ入射した光の一部を透過させる。これにより、観察者８０は、反射部１３０を通して外界を観察することができる。反射部１３０の観察者８０側の面（平面でもよいし曲面でもよい）である第１面１１ｐには複数の反射領域が設けられ、複数の反射領域ごとに、複数の微細な反射面が第１面１１ｐに沿って設けられている。なお、これに限らず、例えば複数の反射領域ごとに、１つの反射面が第１面１１ｐに沿って設けられる形態であってもよい。要するに、反射部１３０は、入射した光の少なくとも一部を反射させる１以上の反射面がそれぞれに設けられる複数の反射領域を有する形態であればよい。また、本実施形態では、反射面の角度および延伸方向のうちの少なくとも１つは、反射領域ごとに異なる。

各反射面は例えばハーフミラーであり、入射した光の少なくとも一部を反射させる。図２に示すように、反射面のそれぞれは、第１面１１ｐに対して傾斜しており、反射面同士は、長さｈの段差を介して連続的に形成される。反射面と第１面１１ｐとのなす角度（反射面の角度）は、光学部１２０の光軸と、想定される瞳孔１５０との位置関係によって定まる。これにより、例えば、光の反射角度を調整することができる。

図２の例では、反射領域ごとに反射面の角度が異なる。図２では、Ｘ軸方向に隣接する反射領域Ｘ１および反射領域Ｘ２が例示されており、反射領域Ｘ１に設けられた反射面のピッチは「Ｐ１」、反射領域Ｘ２に設けられた反射面のピッチは「Ｐ２」である。また、反射領域Ｘ１に設けられた反射面の段差、および、反射領域Ｘ２に設けられた反射面の段差の各々の長さは等しく、何れも「ｈ」である。したがって、反射領域Ｘ１に設けられた各反射面の角度は、ａｒｃｔａｎ（ｈ／Ｐ１）となり、反射領域Ｘ２に設けられた各反射面の角度は、ａｒｃｔａｎ（ｈ／Ｐ２）となる。

なお、この例では、反射領域Ｘ１に設けられた反射面の段差、および、反射領域Ｘ２に設けられた反射面の段差の各々の長さは等しいが、これに限らず、例えば反射領域Ｘ１に設けられた反射面の段差、および、反射領域Ｘ２に設けられた反射面の段差の各々の長さは互いに異なり、反射領域Ｘ１に設けられた反射面のピッチ、および、反射領域Ｘ２に設けられた反射面のピッチの各々の長さが等しい形態であってもよい。要するに、反射面の角度が反射領域ごとに異なる形態であればよい。

また、図２の例では、反射領域Ｘ１に設けられた反射面の延伸方向と、反射領域Ｘ２に設けられた反射面の延伸方向とは同じ方向である。反射面の延伸方向は、反射面の長手方向であり、図２の例では、各反射面の長手方向（延伸方向）と、Ｙ軸とのなす角度は０度（各反射面の延存方向とＹ軸とは平行であるため）であると考えることができる。

反射部１３０は、複数の反射面及び複数の段差によって形成されたフレネル形状を有するが、これに限られるものではなく、同様に反射角度を調整できる形態であればよい。また、この例では、反射面として、反射率と透過率とが同率であるハーフミラーを適用する例を説明しているが、これに限らず、反射率と透過率とは同率でなくてもよい。要するに、反射面に用いられる材料は、一部の光を透過し一部の光を反射する材料であれば、どのようなものでも構わない。

図３は、反射部１３０を瞳孔１５０の方向から見た場合の模式的な平面図である。図３に示すように、反射部１３０には複数の反射領域が設けられている。例えば、図３（Ａ）では、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの反射領域が設けられている。また、例えば図３（Ｂ）では、Ｅ、Ｆ、Ｇ、Ｈ、Ｉの５つの反射領域が設けられている。また、例えば図３（Ｃ）では、Ｊ、Ｋ、Ｌの３つの反射領域が設けられている。各反射領域の大きさや形状は任意である。図３の例では、反射領域の形状は矩形（長方形あるいは正方形）であるが、これに限らず、例えば円形や楕円形の形状であってもよい。また、各反射領域は連結して配置されてもよいし、離れて配置されても構わない。ただし、各反射領域は、互いに重ならないように設けられる（配置される）ものとする。

反射面の角度および延伸方向は、反射部１３０のうち反射面が属する領域と、投影ユニット１２５と、瞳孔１５０との相対的な位置関係によって決まる。図２の例では、反射面の角度は反射領域ごとに異なる一方、反射面の延伸方向は反射領域間で同一であるが、これに限らず、例えば反射面の角度および延伸方向の両方が反射領域ごとに異なる形態であってもよいし、例えば反射面の延伸方向は反射領域ごとに異なる一方、反射面の角度は反射領域間で同一であってもよい。なお、これに限らず、例えば反射部１３０が有する複数の反射領域には、反射面の角度および延伸方向の両方が同じである２以上の反射領域が含まれていてもよい。要するに、反射部１３０が有する複数の反射領域は、反射面の角度および延伸方向のうちの少なくとも１つが互いに異なる２以上の反射領域を含む形態であればよい。

また、図１の例では、反射部１３０は眼鏡レンズ１６０の内部に設けられているが、これに限らず、反射部１３０の位置は任意である。例えば反射部１３０は、眼鏡レンズ１６０の外部に取り付けられる形態であってもよい。

また、図１に示すように、本実施形態の眼鏡型表示装置１は、観察者８０の操作に従って、投影ユニット１２５と反射部１３０との位置関係（相対的位置）を変化させる位置制御機構１２６をさらに備える。位置制御機構１２６は、画像情報を含む光Ｌ１が入射される反射領域が切り替わるよう、投影ユニット１２５を並進または回転させる機構である。より具体的な内容については後述する。この例では、投影ユニット１２５は、位置制御機構１２６を介して、保持部３２０に保持される。

観察者８０は、眼鏡型表示装置１の使用時において、ノーズパッド３２１を鼻に載せ、保持部３２０の一端３２０ｅを耳に載せる。このようにして、観察者８０の鼻及び耳の位置に応じて、保持部３２０の位置と眼鏡レンズ１６０（及び反射部１３０）の相対的位置が規定される。眼鏡型表示装置１の使用時において、保持部３２０に対する反射部１３０の相対的配置は、実質的に固定されている。また、瞳孔１５０の反射部１３０に対する位置は、眼球運動に伴って移動するが、像（虚像）を見るときの瞳孔位置は一定の範囲内の関係を満たす。この範囲は、アイレンジと呼ばれ、直径数ｍｍ程度の円形の領域である。

図４は、回路部１４０のハードウェア構成の一例を示す図である。図４に示すように、回路部１４０は、処理回路（プロセッサ）１４１と、メモリ１４２と、インターフェース１４３と、を少なくとも備える。

処理回路１４１は、回路部１４０の動作を統括的に制御する。メモリ１４２は、プログラム１４４等の各種のデータを記憶する。プログラム１４４は、予めメモリ１４２に記憶された状態で提供されてもよいし、ＣＤ−ＲＯＭ等の不揮発性の記録媒体やネットワークを介して提供され、適宜インストールされてもよい。インターフェース１４３は、外部（装置、記憶媒体、ネットワーク等）と接続するためのインターフェースである。外部との接続方法は任意であり、有線接続でもよいし無線接続でもよい。

なお、回路部１４０の各ブロックの一部、又は全部には、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等の集積回路またはＩＣ（Integrated Circuit）チップセットを用いることができる。各ブロックに個別の回路を用いてもよいし、一部又は全部を集積した回路を用いてもよい。各ブロック同士が一体として設けられてもよいし、一部のブロックが別に設けられてもよい。また、各ブロックのそれぞれにおいて、その一部が別に設けられてもよい。集積化には、ＬＳＩに限らず、専用回路又は汎用プロセッサを用いてもよい。

次に、図５および図６を用いて、本実施形態における投影ユニット１２５と反射部１３０との相対的位置を変化させる様子を説明する。説明の便宜上、ここでは、反射部１３０には、横方向（Ｘ軸方向）に隣接する２つの反射領域ＡおよびＢが設けられる場合を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。図５および図６の例では、投影ユニット１２５と反射部１３０との相対的位置は、位置制御機構１２６によって可変である。

この例では、位置制御機構１２６は、Ｘ軸方向（観察者８０の左右方向）に沿って延びる長孔１７１と、投影ユニット１２５に固定され、かつ、長孔１７１に挿入された可動軸１７２とを有する。可動軸１７２は、長孔１７１内を移動することができる。これにより、Ｘ軸方向（観察者８０の左右方向）における投影ユニット１２５の位置を可変に設定することができる。

図５は、可動軸１７２を長孔１７１内の左側に移動させた状態を示し、図６は、可動軸１７２を長孔１７１内の右側に移動させた状態を示す。図５では、投影ユニット１２５からの画像情報を含む光Ｌ１が、反射部１３０に設けられた反射領域Ａに投影され、その投影された画像情報を含む光Ｌ１が、反射領域Ａから瞳孔１５０に向けて反射された結果、瞳孔１５０の正面から左方向にずれた位置に像が表示されている。一方、図６では、投影ユニット１２５からの画像情報を含む光Ｌ１が、反射部１３０に設けられた反射領域Ｂに投影され、その投影された画像情報を含む光Ｌ１が、反射領域Ｂから瞳孔１５０に向けて反射された結果、瞳孔１５０の正面から右方向にずれた位置に像が表示されている。

図５および図６の何れにおいても、投影ユニット１２５から出射された光（画像情報を含む光Ｌ１）が反射部１３０に入射する角度は同じだが、反射部１３０によって反射される角度が異なる。本実施形態においては、図７に示すように、Ｘ軸方向（横方向）に隣接する反射領域Ａおよび反射領域Ｂにおいて、反射面の角度を変えることによって、反射される角度を変えている。例えば、反射領域Ａにおいては、図７（Ａ）に示すような角度で反射面を並べることによって、反射部１３０の法線方向より右側にずれた方向に光を反射させている。一方、反射領域Ｂにおいては、図７（Ｂ）に示すように、図７（Ａ）に比べて水平に近くなるような角度で反射面を並べることによって、反射部１３０の法線方向より左側にずれた方向に光を反射させている。

このように、本実施形態においては、投影ユニット１２５の位置を観察者８０の左右方向（Ｘ軸方向）に移動させ、画像情報を含む光Ｌ１を、反射部１３０に設けられた複数の反射領域のうちの何れか１つの反射領域に投影する。複数の反射領域ごとに反射面の角度を異ならせることによって、瞳孔１５０に向けて反射される光の角度を変えることができるので、観察者８０の正面から左右方向にずれた位置に像を表示することができる。

また、上述したように、位置制御機構１２６は、観察者８０の操作に応じて、画像情報を含む光Ｌ１が入射される反射領域が切り替わるよう、投影ユニット１２５と反射部１３０との位置関係を変化させる。一例として、位置制御機構１２６は、反射領域Ａに対応する目盛Ａと、反射領域Ｂに対応する目盛Ｂとを含み、回転操作に応じて指示位置を変更可能なダイヤル操作部（不図示）を備えていてもよい。例えば観察者８０がダイヤル操作部を回転させて指示位置を目盛Ａに合わせると、可動軸１７２は図５の位置に移動する一方、観察者８０がダイヤル操作部を回転させて指示位置を目盛Ｂに合わせると、可動軸１７２は図６の位置に移動するという形態であってもよい。位置制御機構１２６は、観察者８０による操作が行われるたびに、現在の指示位置を示す情報（つまり、現在の投影ユニット１２５と反射部１３０との相対的位置を示す情報に相当）を、回路部１４０へ通知することができる。例えば回路部１４０は、位置制御機構１２６から通知された情報を利用して、画像情報を補正する処理等を行うこともできる。

以上に説明したように、本実施形態では、１枚の大型の反射板の代わりに、１以上の反射面がそれぞれに設けられる複数の反射領域を有する反射部１３０を設けている。そして、画像情報を含む光が、何れか１つの反射領域へ入射するよう、投影ユニット１２５と反射部１３０との位置関係を可変に設定し、複数の反射領域ごとに反射面の角度を異ならせることにより、反射部１３０の厚み（つまり眼鏡レンズ１６０の厚み）を抑制しつつ、観察者８０が観察する像の位置を変化させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上述の実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら新規な実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下、変形例を説明する。上述の実施形態と共通する部分については適宜に説明を省略する。

（変形例１）
例えば回路部１４０は、画像情報を含む光が入射される反射領域が切り替わるよう、投影ユニット１２５と反射部１３０との位置関係を自動的に制御する機能（位置制御部）を有する形態であってもよい。例えば回路部１４０は、観察者８０の瞳孔１５０と反射部１３０との相対的な位置などに応じて、画像情報を含む光が入射される反射領域が切り替わるよう（最適な位置に像が表示されるよう）、位置制御機構１２６を制御する形態であってもよい。

（変形例２）
例えば位置制御機構１２６は、図８および図９の構成であってもよい。この例では、位置制御機構１２６は、投影ユニット１２５を保持する回転軸部５４を有し、回転軸部５４を中心に投影ユニット１２５を回転させることができる。図８および図９の例では、Ｘ−Ｚ平面内において投影ユニット１２５を回転させることができる。

図８は、反射部１３０に対する画像情報を含む光Ｌ１（投影ユニット１２５から出射された光）の入射角が大きい状態を示し、図９は、反射部１３０に対する画像情報を含む光Ｌ１の入射角が小さい状態を示す。

図８では、投影ユニット１２５からの画像情報を含む光Ｌ１が、反射部１３０に設けられた反射領域Ａに投影され、その投影された画像情報を含む光Ｌ１が、反射領域Ａから瞳孔１５０に向けて反射された結果、瞳孔１５０の正面から左方向にずれた位置に像が表示されている。一方、図９では、投影ユニット１２５からの画像情報を含む光Ｌ１が、反射部１３０に設けられた反射領域Ｂに投影され、その投影された画像情報を含む光Ｌ１が、反射領域Ｂから瞳孔１５０に向けて反射された結果、瞳孔１５０の正面から右方向にずれた位置に像が表示されている。

本変形例においては、投影ユニット１２５を回転させ、画像情報を含む光Ｌ１を、反射部１３０に設けられた反射領域のうちの何れか１つの反射領域に投影する。上述したように、複数の反射領域ごとに反射面の角度を異ならせることによって、瞳孔１５０に向けて反射される光の角度を変えることができるので、観察者８０の正面から左右方向にずれた位置に像を表示することができる。

（変形例３）
図１０および図１１は、観察者８０の横方向から見た側面図である。説明の便宜上、ここでは、反射部１３０には、縦方向（この例ではＹ軸方向）に隣接する２つの反射領域ＢおよびＤが設けられる場合を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。

この例では、位置制御機構１２６は、Ｙ軸方向（観察者８０の上下方向）に沿って延びる長孔３３と、投影ユニット１２５に固定され、かつ、長孔３３に挿入された可動軸５３とを有する。可動軸５３は、長孔３３内を移動することができる。これにより、Ｙ軸方向（観察者８０の上下方向）における投影ユニット１２５の位置を可変に設定することができる。

図１０は、可動軸５３を長孔３３内の上側に移動させた状態を示し、図１１は、可動軸５３を長孔３３内の下側に移動させた状態を示す。図１０では、投影ユニット１２５からの画像情報を含む光Ｌ１が、反射部１３０に設けられた反射領域Ｂに投影され、その投影された画像情報を含む光Ｌ１が、反射領域Ｂから瞳孔１５０に向けて反射された結果、瞳孔１５０の正面から上方向にずれた位置に像が表示されている。一方、図１１では、投影ユニット１２５からの画像情報を含む光Ｌ１が、反射部１３０に設けられた反射領域Ｄに投影され、その投影された画像情報を含む光Ｌ１が、反射領域Ｄから瞳孔１５０に向けて反射された結果、瞳孔１５０の正面から下方向にずれた位置に像が表示されている。

図１０および図１１の何れにおいても、投影ユニット１２５から出射された光（画像情報を含む光Ｌ１）が反射部１３０に入射する角度は同じだが、反射部１３０によって反射される角度が異なる。本変形例においては、縦方向（この例ではＹ軸方向）に隣接する反射領域ごとに、反射面の角度は同じであり、かつ、反射面の延伸方向は異なる。より具体的には、図１２に示すように、領域Ｂおよび領域Ｄにおいて、反射面の延伸方向を変えることによって、反射される角度を変えている。例えば、反射領域Ｂにおいては、図１２（Ａ）に示すような方向に傾けて反射面を延伸することによって、反射部１３０の法線方向より下側にずれた方向（法線方向に対して下側に傾いた方向）に光を反射させている。一方、反射領域Ｄにおいては、図１２（Ｂ）に示すような方向に傾けて反射面を延伸することによって、反射部１３０の法線方向より上側にずれた方向（法線方向に対して上側に傾いた方向）に光を反射させている。

このように、本変形例においては、投影ユニット１２５の位置を観察者８０の上下方向（Ｙ軸方向）に移動させ、画像情報を含む光Ｌ１を、反射部１３０に設けられた複数の反射領域のうちの何れか１つの反射領域に投影する。複数の反射領域ごとに反射面の延伸方向を異ならせることによって、瞳孔１５０に向けて反射される光の角度を変えることができるので、観察者８０の正面から上下方向にずれた位置に像を表示することができる。

（変形例４）
また、例えば上述の変形例３において、位置制御機構１２６は、図１３および図１４の構成であってもよい。この例では、位置制御機構１２６は、投影ユニット１２５を保持する回転軸部５５を有し、回転軸部５５を中心に投影ユニット１２５を回転させることができる。図１３および図１４の例では、Ｙ−Ｚ平面内において投影ユニット１２５を回転させることができる。

図１３では、投影ユニット１２５からの画像情報を含む光Ｌ１が、反射部１３０に設けられた反射領域Ｂに投影され、その投影された画像情報を含む光Ｌ１が、反射領域Ｂから瞳孔１５０に向けて反射された結果、瞳孔１５０の正面から上方向にずれた位置に像が表示されている。一方、図１４では、投影ユニット１２５からの画像情報を含む光Ｌ１が、反射部１３０に設けられた反射領域Ｄに投影され、その投影された画像情報を含む光Ｌ１が、反射領域Ｄから瞳孔１５０に向けて反射された結果、瞳孔１５０の正面から下方向にずれた位置に像が表示されている。

（変形例５）
例えば図１５に示すように、投影ユニット１２５には、球の一部の形状を有する取付部５５が設けられる形態であってもよい。図１５の例では、取付部５５には、バネなどの弾性材によって、取付部５５の表面から飛び出す方向に力が付勢されている突起部３６が設けられている。また、位置制御機構１２６には、開口部３５が設けられている。開口部３５には、複数の反射領域と１対１に対応するとともに突起部３６と嵌合可能な複数の溝３７が形成されている。この例では、突起部３６が何れかの溝３７に嵌まると、投影ユニット１２５から出射される光が該溝３７に対応する反射領域に入射するよう、そのときの投影ユニット１２５と反射部１３０との相対的位置が規定されることになる。また、この例では、観察者８０が不図示のボタンを押下すると、突起部３６の先端は取付部５５の表面まで引っ込むので、突起部３６が何れかの溝３７に嵌まり込んでいる場合において、観察者８０は、ボタンを押下して突起部３６を該溝３７から移動させた後、ボタンの押下を解除して取付部５５を回転させる操作を行うことができる。そして、突起部３６が別の溝３７の位置まで移動すると、付勢力により飛び出した突起部３６が該溝３７に嵌まり込んで固定されるという具合である。

本変形例によれば、上下方向および左右方向において投影ユニット１２５を回転させることができ、像が見える方向を調整することができる。

（変形例６）
例えば図１６に示すように、位置制御機構１２６は、Ｘ−Ｚ平面内における回転機構と、左右方向における位置調整機構とを組み合わせた形態（上述の実施形態と上述の変形例２とを組み合わせた形態）であってもよい。同様に、位置制御機構１２６は、Ｙ−Ｚ平面内における回転機構と、上下方向における位置調整機構とを組み合わせた形態（上述の変形例３と上述の変形例４とを組み合わせた形態）であってもよい。

（変形例７）
例えば投影ユニット１２５により出射された画像情報を含む光Ｌ１が複数の反射領域を跨がないよう、画像情報の一部の輝度値は閾値以下に設定（典型的には「黒」に対応する輝度値に設定）される形態であってもよい。

（変形例８）
例えば反射部１３０に設けられた複数の反射領域ごとに、該反射領域に対して画像情報を含む光Ｌ１を投影することに特化した光学部１２０を用意し、それらを着脱して切り替えて使用する形態であってもよい。要するに、投影ユニット１２５は、画像情報に従って画像を表示する表示部１１０と、表示部１１０から出射された画像情報を含む光が何れか１つの反射領域に入射するよう、表示部１１０から出射された画像情報を含む光の少なくとも一部の進行方向を変化させる光学部１２０と、を含む形態であればよい。

なお、以上の各実施形態および各変形例は、任意に組み合わせることが可能である。

１ 眼鏡型表示装置
５３ 回転軸部
５４ 回転軸部
５５ 回転軸部
８０ 観察者
１００ 表示装置
１１０ 表示部
１２０ 光学部
１２５ 投影ユニット
１２６ 位置制御機構
１３０ 反射部
１４０ 回路部
１５０ 瞳孔
１６０ 眼鏡レンズ
１７１ 長孔
１７２ 可動軸
３２０ 保持部

Claims (10)

1. 画像情報を含む光を出射する出射部と、
   入射した光の少なくとも一部を反射させる１以上の反射面がそれぞれに設けられる複数の反射領域を有する反射部と、を備え、
   前記画像情報を含む光は、何れか１つの前記反射領域へ入射し、
   前記反射部が有する複数の前記反射領域は、前記反射面の角度および延伸方向のうちの少なくとも１つが互いに異なる２以上の前記反射領域を含む、
   表示装置。
2. 観察者の操作に応じて、前記画像情報を含む光が入射される前記反射領域が切り替わるよう、前記出射部と前記反射部との位置関係を変化させる位置制御機構をさらに備える、
   請求項１に記載の表示装置。
3. 前記位置制御機構は、前記画像情報を含む光が入射される前記反射領域が切り替わるよう、前記出射部を並進または回転させる機構である、
   請求項２に記載の表示装置。
4. 前記画像情報を含む光が入射される前記反射領域が切り替わるよう、前記出射部と前記反射部との位置関係を制御する位置制御部をさらに備える、
   請求項１に記載の表示装置。
5. 各前記反射領域は、互いに重ならないように設けられる、
   請求項１に記載の表示装置。
6. 縦方向に隣接する前記反射領域ごとに、前記反射面の角度は同じであり、かつ、前記反射面の延伸方向は異なる、
   請求項１に記載の表示装置。
7. 前記反射面の延伸方向は、前記反射面の長手方向である、
   請求項１に記載の表示装置。
8. 前記出射部により出射された前記画像情報を含む光が複数の前記反射領域を跨がないよう、前記画像情報の一部の輝度値は閾値以下に設定される、
   請求項１に記載の表示装置。
9. 前記出射部は、
   前記画像情報に従って画像を表示する表示部と、
   前記表示部から出射された前記画像情報を含む光が何れか１つの前記反射領域に入射するよう、前記表示部から出射された前記画像情報を含む光の少なくとも一部の進行方向を変化させる光学部と、を含む、
   請求項１に記載の表示装置。
10. ユーザの頭部に装着可能な眼鏡型表示装置であって、
    画像情報を含む光を出射する出射部と、
    入射した光の少なくとも一部を反射させる１以上の反射面がそれぞれに設けられる複数の反射領域を有する反射部と、
    前記出射部および前記反射部を保持する保持部と、を備え、
    前記画像情報を含む光は、何れか１つの前記反射領域へ入射し、
    前記反射部が有する複数の前記反射領域は、前記反射面の角度および延伸方向のうちの少なくとも１つが互いに異なる２以上の前記反射領域を含む、
    眼鏡型表示装置。

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