JP7513026B2 - 画像表示装置及び表示装置 - Google Patents

Description

本開示は、画像表示装置及び表示装置に関し、より具体的には、例えば頭部装着型ディスプレイ（ＨＭＤ，Head Mounted Display）として用いることができる表示装置、及び、係る表示装置での使用に適した画像表示装置に関する。

直接、画像（光束）を観察者の網膜に投影することにより画像を表示する、マクスウェル視に基づく網膜投影型ディスプレイ、具体的には、網膜投影型ヘッドマウントディスプレイ（以下、『網膜投影型ＨＭＤ』と略称する場合がある）が周知である。ところで、このような網膜投影型ＨＭＤにおいては、瞳孔に光の収束点を位置させる必要がある。然るに、人間の瞳孔径は、明環境で２ｍｍ、暗環境で７ｍｍと、その範囲が非常に狭い。従って、眼球の動き（主に眼球の回転運動）に網膜投影型ＨＭＤが追従できないと、画像（光束）が観察者の瞳孔から外れてしまい、画像が正しく観察し続けられないといった問題がある。

網膜投射型ＨＭＤにおいて接眼光学系を移動させる技術が、例えば、特開２００９－２９４６０５号公報から周知である。具体的には、この特許公開公報に開示された走査型表示装置は、例えば、その図３に示されているように、
光源１０１、
光源１０１からの光束を走査する走査ユニット１０４、
走査ユニット１０４からの光束を集光する走査光学系１０５、及び、
走査光学系１０５からの光束を観察者の眼が配置される射出瞳に導く接眼光学系１０６、
を有しており、
走査光学系１０５から接眼光学系１０６に進む光束はテレセントリック性を有しており、
接眼光学系１０６は、走査光学系１０５からの光束を射出瞳に向けて反射する第１の反射面１０６ｃを有しており、
接眼光学系１０６を、走査光学系１０５及び走査ユニット１０４に対して走査光学系１０５から接眼光学系１０６への光束の進行方向に沿った方向に移動可能とする第１の機構１１０を有する。

また、水平方向にのみ射出瞳１０７を移動させるだけでなく、特開２００９－２９４６０５号公報の図１０に示す光学系を用いて、垂直方向にも射出瞳１０７を移動させることもできる。

この特許公開公報に開示された走査型表示装置にあっては、観察者の瞳孔中心線（ｚ軸とする）に垂直な仮想平面（水平方向をｘ軸、垂直方向をｙ軸とする）内に走査光学系１０５の主たる部分及び第１の反射面１０６ｃが配置されている。そして、第１の反射面１０６ｃは、走査光学系１０５からの光線を、９０度、曲げて、観察者の眼に入射させる。第１の反射面１０６ｃはｘｙ平面内を移動する。また、第１の反射面１０６ｃの移動に応じて可動光学系としての集光光学系１０２をその光軸方向に移動させることで、光源ユニット１０１からの光束の像点位置を移動させる。

特開２００９－２９４６０５号公報

ところで、上記の特許公開公報に開示された走査型表示装置において、第１の反射面１０６ｃは、走査光学系１０５からの光線を、９０度、曲げて、観察者の眼に入射させる。従って、第１の反射面１０６ｃをｘｚ平面に正射したときの接眼光学系１０６の厚さが厚くなり、接眼光学系１０６の小型化が困難である。このような小型化が困難であるということは、頭部装着型ディスプレイの実用上、デザインを含め大きな障害となる。また、可動部である第１の反射面１０６ｃを小さくすることができないので、高速の眼球運動に第１の反射面１０６ｃを追従させることが現実的には困難であるし、接眼光学系１０６を移動させるための消費電力の低減も困難である。

従って、本開示の目的は、小型、軽量化を図り得る画像表示装置、及び、係る表示装置での使用に適した画像表示装置を提供することにある。

上記の目的を達成するための本開示の第１の態様あるいは第２の態様に係る画像表示装置は、
画像形成装置、
観察者の顔面前方に配置される光学素子、及び、
移動制御装置、
を備えており、
光学素子を基準として観察者の耳側の領域を光学素子後方領域と称するとき、
画像形成装置は、光学素子後方領域に配置されており、
画像形成装置から出射された画像は、光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子において反射され、観察者の瞳孔に到達する。

そして、本開示の第１の態様に係る画像表示装置にあっては、観察者の瞳孔の位置が変化したとき、移動制御装置によって光学素子を移動させ、且つ、移動制御装置によって画像形成装置から出射される画像の位置を制御する。また、本開示の第２の態様に係る画像表示装置にあっては、観察者の瞳孔の位置が変化したとき、移動制御装置によって画像形成装置を移動させる。

上記の目的を達成するための本開示の表示装置は、
観察者に装着されるフレーム、及び、
フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えており、
画像表示装置は、本開示の第１の態様に係る画像表示装置、あるいは、本開示の第２の態様に係る画像表示装置、あるいは、本開示の第１の態様及び第２の態様に係る画像表示装置の組合せから構成されている。

図１は、実施例１の表示装置を正面から眺めた模式図である。 図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ、実施例１の表示装置を観察者の上方から眺めた概念図、及び、ｘ軸とＸ軸の関係を説明するための図である。 図３Ａ及び図３Ｂは、実施例１の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を上方から眺めた概念図である。 図４Ａ及び図４Ｂは、図３Ｂに引き続き、実施例１の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を上方から眺めた概念図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、実施例１の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を上方から眺めた概念図である。 図６Ａ及び図６Ｂは、図５Ｂに引き続き、実施例１の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を上方から眺めた概念図である。 図７は、実施例２の表示装置を正面から眺めた模式図である。 図８Ａ及び図８Ｂは、実施例２の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を横方向から眺めた概念図である。 図９Ａ及び図９Ｂは、図８Ｂに引き続き、実施例２の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を横方向から眺めた概念図である。 図１０は、実施例２の表示装置の変形例を正面から眺めた模式図である。 図１１は、実施例３の表示装置を正面から眺めた模式図である。 図１２Ａ及び図１２Ｂは、実施例３の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を上方から眺めた概念図である。 図１３は、実施例４の表示装置を正面から眺めた模式図である。 図１４Ａ及び図１４Ｂは、実施例４の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を横方向から眺めた概念図である。 図１５Ａ及び図１５Ｂは、実施例６及び実施例７の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を横方向から眺めた概念図である。 図１６Ａ、図１６Ｂ及び図１６Ｃは、実施例７の画像形成装置を構成する集光部材を説明するための原理図である。 図１７は、実施例８の表示装置を構成する画像表示装置の概念図である。 図１８は、実施例９の表示装置を観察者の上方から眺めた概念図である。 図１９は、実施例１の表示装置の変形例を観察者の上方から眺めた概念図である。 図２０Ａ及び図２０Ｂは、画像形成装置の変形例の概念図である。 図２１は、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。

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．本開示の第１の態様～第２の態様に係る画像表示装置、及び、本開示の表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様に係る画像表示装置、及び、本開示の表示装置）
３．実施例２（実施例１の変形）
４．実施例３（本開示の第２の態様に係る画像表示装置、及び、本開示の表示装置）
５．実施例４（実施例３の変形）
６．実施例５（実施例１と実施例４との組合せ）
７．実施例６（実施例５の変形）
８．実施例７（実施例６の変形）
９．実施例８（実施例６の別の変形）
１０．実施例９（実施例１～実施例８の変形）
１１．その他

〈本開示の第１の態様～第２の態様に係る画像表示装置、及び、本開示の表示装置、全般に関する説明〉
本開示の第１の態様に係る画像表示装置あるいは本開示の表示装置を構成する本開示の第１の態様に係る画像表示装置（以下、これらを総称して、『本開示の第１の態様に係る画像表示装置等』と呼ぶ場合がある）にあっては、観察者の瞳孔の位置の水平方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって光学素子を移動させる形態とすることができる。尚、光学素子のこのような移動を、便宜上、『光学素子の水平方向の移動』と呼ぶ場合がある。

そして、このような好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る画像表示装置等にあっては、観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって画像形成装置を移動させる構成とすることができる。尚、移動制御装置のこのような移動を、便宜上、『移動制御装置の垂直方向の移動』と呼ぶ場合がある。そして、この場合、
画像形成装置は、画像形成装置から出射された画像が通過する４Ｆ光学系を備えており、
観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって４Ｆ光学系を移動させる構成とすることができるし、あるいは又、
画像形成装置は、画像形成装置から出射された画像を反射させる反射鏡を備えており、
移動制御装置によって反射鏡の光反射角度を変える構成とすることができる。

あるいは又、上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る画像表示装置等にあっては、観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって光学素子を移動させる形態とすることができる。尚、光学素子のこのような移動を、便宜上、『光学素子の垂直方向の移動』と呼ぶ場合がある。

ここで、主に観察者の眼球の回転運動に起因して、瞳孔の位置の水平方向に沿った変化、瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化、あるいは、瞳孔の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化が生じる。

以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る画像表示装置等において、光学素子は反射型のホログラム回折格子から成る構成とすることができ、この場合、反射型のホログラム回折格子は集光機能を有する構成とすることができる。即ち、反射型のホログラム回折格子は凹面鏡としての機能を有する構成とすることができる。あるいは又、光学素子は凹面鏡から成る構成とすることができる。そして、更には、これらの好ましい構成において、画像形成装置から出射された光線はテレセントリックな状態で光学素子に入射する構成とすることができ、これによって、各種の収差を小さくすることができるし、光学素子の移動に伴う画像の大きさの変化を抑制することができる。あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様に係る画像表示装置等において、光学素子は、画像形成装置から出射された画像が通過する正の光学的パワーを有するレンズ、及び、平面反射鏡から成る構成とすることができる。

あるいは又、本開示の第１の態様に係る画像表示装置等にあっては、観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応して、移動制御装置によって光学素子を回転させる形態とすることができる。あるいは又、本開示の第１の態様に係る画像表示装置等にあっては、観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応して、移動制御装置によって光学素子の配置角度を変える形態とすることもできる。尚、これらの場合、観察者の瞳孔の位置の水平方向に沿った変化に対しては、移動制御装置によって光学素子を水平方向に移動させればよい。

本開示の第２の態様に係る画像表示装置あるいは本開示の表示装置を構成する本開示の第２の態様に係る画像表示装置（以下、これらを総称して、『本開示の第２の態様に係る画像表示装置等』と呼ぶ場合がある）において、光学素子は反射型のホログラム回折格子から成る構成とすることができ、この場合、反射型のホログラム回折格子は集光機能を有する構成とすることができ、更には、画像形成装置から出射された光線はテレセントリックな状態で光学素子に入射する構成とすることができ、これによって、各種の収差を小さくすることができるし、光学素子の移動に伴う画像の大きさの変化を抑制することができる。

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第１の態様～第２の態様に係る画像表示装置等において、画像形成装置は分散補償素子を備えている形態とすることができる。

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は、右眼用画像表示装置及び左眼用画像表示装置を備えている形態とすることができる。

更には、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は、観察者の頭部に装着される形態とすることができる。即ち、本開示の表示装置は、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ, Head Mounted Display）である形態、より具体的には、マクスウェル視に基づく網膜投影型ＨＭＤである形態とすることができる。

移動制御装置は、駆動手段を備えており、場合によっては、更に、画像形成装置から出射される画像の位置を制御する位置制御回路を備えている。駆動手段は、例えば、駆動装置及びスライドバーから構成される。画像形成装置から出射される画像の位置を移動制御装置によって制御するが、具体的には、例えば、移動制御装置を構成する位置制御回路からの制御信号に基づき、画像形成装置から出射される画像の位置（即ち、画像形成装置において形成される画像の位置、あるいは又、後述する走査手段から出射される画像の領域）を移動させればよい。画像形成装置から出射される画像の位置の移動量、画像形成装置から出射される画像の投影領域の変化量は、表示装置が右眼用画像表示装置及び左眼用画像表示装置を備えている形態にあっては、視差量、あるいは、表示される３次元の立体像の奥行き等にも依存する。

反射型のホログラム回折格子は、周知の構成、構造とすることができる。ホログラム回折格子を用いることで画像表示装置を半透過（シースルー）型とすることができ、これによって、光学素子を介して外景を眺めることができる。凹面鏡や平面反射鏡、フレネル反射鏡から光学素子を構成する場合、凹面鏡や平面反射鏡、フレネル反射鏡を構成する透明な部材（便宜上、『基部』と呼ぶ場合がある）の光反射面に特定の波長の光を反射させる光反射膜を形成することで凹面鏡や平面反射鏡、フレネル反射鏡を得ることができ、凹面鏡や平面反射鏡、フレネル反射鏡を介して外景を眺めることができる。

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２１に示すように、ホログラム回折格子には、傾斜角（スラント角）φを有する干渉縞が形成されている。傾斜角φとは、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、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。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にてホログラム回折格子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。

ｍ・λ＝２・ｄ・ｓｉｎ（Θ） （Ａ）
Θ＝９０°－（φ＋ψ） （Ｂ）

傾斜角（スラント角）φ及びピッチ（ｄ）の最適化を図ることで、ホログラム回折格子に集光機能を付与することができる。ホログラム回折格子の構成材料として、フォトポリマー材料を挙げることができる。ホログラム回折格子の構成材料や基本的な構造は、従来の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。ホログラム回折格子には、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。

光学素子は基材に取り付ければよいし、あるいは又、基材の表面に光学素子を形成してもよい。基材あるいは基部を構成する材料としてプラスチック材料やガラスを挙げることができる。具体的には、透明なプラスチック材料から基材あるいは基部を構成する場合、プラスチック材料として、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。ガラスから基材あるいは基部を構成する場合、ガラスとして、ソーダライムガラス、白板ガラス等の透明なガラスを挙げることができる。基材あるいは基部の外面に、有機／無機混合層から成るハードコート層や、フッ素系樹脂から成る反射防止膜を形成してもよい。基材はフレームを構成するフロント部に取り付けられるが、基材を駆動手段を介してフロント部に取り付けてもよいし、基材をフロント部に直接取り付けてもよい。

通常の反射光学素子と異なり、ホログラム回折格子は、正反射以外の光（入射角と反射角が異なる光）の光路を、適宜、選択することができる光学素子である。従って、観察者の顔面に沿って光学素子を高い自由度で配置することができ、観察者の眼前に省スペースで配置するのに好適である。また、ホログラム回折格子は極めて薄い光学素子であり、小型・軽量化に有利である。そして、ホログラム回折格子を使用すると、外界から入ってくる光線に影響を与えることなく、バーチャルな画像を表示することができる。これは、ホログラム回折格子の有する波長選択性及び角度選択性といった２つの特徴に基づく。ホログラム回折格子の波長選択性とは、特定の波長の光を回折して方向を変えることができる特性である。画像形成装置における光源として比較的波長帯域の狭い発光ダイオード（ＬＥＤ）又は半導体レーザ素子を使用し、ホログラム回折格子が光源からの所定の波長を有する光だけを回折するように設計すれば、光源からの光の波長帯域は外界からの光の極一部であるので、外界からの光はホログラム回折格子の影響を殆ど受けない。また、ホログラム回折格子の角度選択性とは、特定の角度から入射する光だけを回折する特性である。ホログラム回折格子は、光学素子後方領域から入射した光だけを角度選択性に基づき回折する。従って、観察者の瞳孔に入射する外界からの光は、ホログラム回折格子の影響を受けない。このように、波長選択性及び角度選択性に基づき、シースルー型の頭部装着型ディスプレイにとって好適な特性を得ることができる。

観察者の瞳孔中心線（Pupillary Axis）をｚ軸とし、ｚ軸と直交する水平軸をｘ軸、ｚ軸及びｘ軸と直交する垂直軸をｙ軸とし、ｘｚ平面内においてｘ軸と鋭角θ₀（０度を含む）で交わる水平軸をＸ軸、ｘｚ平面内においてＸ軸と直交する垂直軸をＺ軸、Ｘ軸及びＺ軸と直交する垂直軸をＹ軸とする。Ｙ軸は、ｙｚ平面に対して鋭角η₀を成していてもよい。尚、瞳孔中心線とは、眼球の入射瞳中心を通り、角膜表面に垂直な直線で定義される（参照：http://www.visionsociety.jp/vision/koumokuPDF/04lecture/L1989.01.01.pdf）。本開示の第１の態様に係る画像表示装置等において、観察者の瞳孔の位置が変化したとき、移動制御装置によって光学素子を移動させるが、光学素子はＸＹ平面内を移動するとする。θ₀の値として、限定するものではないが、
－５（度）≦θ₀≦５（度）
を例示することができる。画像形成装置から出射された画像は光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子から出射するが、画像形成装置において形成された画像の中心部から出射された光線（『画像中心部光線』と呼ぶ）が光学素子に入射し（入射光線と呼ぶ）、光学素子から出射するとき（出射光線と呼ぶ）、入射光線と出射光線との成す角度θ₁として、限定するものではないが、
４５（度）≦θ₁≦８０（度）
を例示することができる。

本開示の表示装置において、フレームは、観察者の正面に配置されるフロント部、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、及び、ノーズパッドを備えている。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。フレーム（リム部を含む）及びノーズパッドの組立体は、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。また、フロント部と２つのテンプル部とが一体となった構成とすることもできる。即ち、本開示の表示装置の全体を眺めたとき、フレームは、概ね通常の眼鏡と略同じ構造を有する。ノーズパッド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。

移動制御装置は駆動手段から構成されており、例えば、駆動手段は、第１駆動装置及び第１スライドバーから構成されており、第２駆動装置及び第２スライドバーから構成されている。例えば、水平方向に延びる第１スライドバーを第１駆動装置に滑動自在に取り付け、第１駆動装置をフロント部の上部又は下部に固定し、第１スライドバーに光学素子（具体的には、基体）を固定すればよい。そして、第１駆動装置を駆動することで第１スライドバーを第１駆動装置に対して滑動させれば、第１スライドバーに固定された光学素子を水平方向に移動させることができる。同様に、垂直方向に延びる第２スライドバーを第２駆動装置に滑動自在に取り付け、第２駆動装置をフロント部の耳側の部分に固定し、第２スライドバーに光学素子（具体的には、基体）を固定すればよい。そして、第２駆動装置を駆動することで第２スライドバーを第２駆動装置に対して滑動させれば、第２スライドバーに固定された光学素子を垂直方向に移動させることができる。あるいは又、水平方向に延びる第２スライドバーを第２駆動装置に滑動自在に取り付け、第２駆動装置をフロント部の耳側の部分に固定し、第２スライドバーに画像形成装置の全体あるいは画像形成装置の一部を固定すればよい。そして、第２駆動装置を駆動することで第２スライドバーを第２駆動装置に対して滑動させれば、第２スライドバーに固定された画像形成装置の全体あるいは画像形成装置の一部を水平方向に移動させることができる。同様に、垂直方向に延びる第２スライドバーを第２駆動装置に滑動自在に取り付け、第２駆動装置をフロント部の耳側の部分に固定し、第２スライドバーに画像形成装置の全体あるいは画像形成装置の一部を固定すればよい。そして、第２駆動装置を駆動することで第２スライドバーを第２駆動装置に対して滑動させれば、第２スライドバーに固定された画像形成装置の全体あるいは画像形成装置の一部を垂直方向に移動させることができる。駆動装置とスライドバーとの組合せとして、モータとラック・アンド・ピニオン機構との組合せ、モータとボールネジ機構との組合せを例示することができる。あるいは又、駆動手段をリニアアクチュエータから構成することもできる。

観察者の瞳孔の位置を検出するための瞳孔位置検出手段をフロント部に取り付けることが好ましい。瞳孔位置検出手段は、例えば、赤外線を出射する光出射部、及び、観察者の瞳孔によって反射された赤外線を受光する受光部あるいは撮像素子を備えた構成とすることができるし、あるいは又、瞳孔位置検出手段を、観察者の瞳孔を撮像する撮像素子から構成することもできる。

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第１の態様～第２の態様に係る画像表示装置等において、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。このような画像形成装置の構成を、便宜上、『第１構成の画像形成装置』と呼ぶ。

第１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）、半導体レーザ素子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、有機ＥＬ発光素子から構成された画像形成装置（有機ＥＬ表示装置）、反射型空間光変調装置及び光源から構成された画像形成装置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素子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。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。第１構成の画像形成装置にあっては、集光部材（後述する）の前方焦点（画像形成装置側の焦点）の位置に絞りが配置されている形態とすることができる。

あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の第１の態様～第２の態様に係る画像表示装置等において、画像形成装置は、光源、及び、光源から出射された光を走査して画像を形成する走査手段を備えている形態とすることができる。このような画像形成装置を、便宜上、『第２構成の画像形成装置』と呼ぶ。

第２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できる。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）ミラーやガルバノ・ミラーを挙げることができる。第２構成の画像形成装置にあっては、集光部材（後述する）の前方焦点（画像形成装置側の焦点）の位置にＭＥＭＳミラーやガルバノ・ミラーが配置されている形態とすることができる。

第１構成の画像形成装置あるいは第２構成の画像形成装置において、例えば、集光部材（出射光を平行光とする光学系）にて平行光とされた光を光学素子に入射させるが、このように平行光とすることで、画像をテレセントリックな状態で光学素子に入射させることができる。平行光を生成させるためには、具体的には、例えば、集光部材における焦点距離の所（位置）に画像形成装置の光出射部を位置させればよい。集光部材として、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。集光部材と光学素子との間には、集光部材から不所望の光が出射されて光学素子に入射しないように、開口部を有する遮光部を、集光部材の近傍に配置してもよい。

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にあっては、画像形成装置において画像を表示するための信号を外部（表示装置の系外）から受け取る形態とすることができる。このような形態にあっては、画像形成装置において表示する画像に関する情報やデータは、例えば、所謂クラウドコンピュータやサーバーに記録、保管、保存されており、画像表示装置が通信手段、例えば、電話回線や光回線、携帯電話機、スマートフォンを備えることによって、あるいは又、画像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やサーバーと画像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し、各種情報やデータに基づく信号、即ち、画像形成装置において画像を表示するための信号を受け取ることができる。あるいは又、画像形成装置において画像を表示するための信号は画像表示装置に記憶されている形態とすることができる。画像形成装置において表示される画像には、各種情報や各種データが含まれる。ウエアラブル・デバイスとしての画像表示装置はカメラ（撮像装置）を備えている形態とすることもでき、カメラによって撮像された画像を通信手段を介してクラウドコンピュータやサーバーに送出し、クラウドコンピュータやサーバーにおいてカメラによって撮像された画像に該当する各種情報やデータを検索し、検索された各種情報やデータを通信手段を介して画像表示装置に送出し、検索された各種情報やデータを画像形成装置において画像を表示してもよい。

以上に説明した種々の形態、構成を含む本開示の表示装置は、例えば、インターネット上の種々のサイトにおける各種情報等の表示、各種装置等の観察対象物の運転、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。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画像形成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、画像制御信号が画像形成装置に送出され、画像が画像形成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に関する各種説明の表示を行うが、カメラによって各種装置、人物や物品等の観察対象物を撮影（撮像）し、画像形成装置において撮影（撮像）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に関する各種説明の表示を画像形成装置にて行うことができる。

以下、実施例に基づき、本開示の画像表示装置及び表示装置を説明するが、各実施例の概要を以下の表１に纏めた。

〈表１〉

実施例１は、本開示の第１の態様に係る画像表示装置、及び、本開示の表示装置に関する。実施例１の表示装置を正面から眺めた模式図を図１に示し、観察者の上方から眺めた概念図を図２Ａに示す。また、実施例１の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を上方から眺めた概念図を、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示す。

実施例１あるいは後述する実施例３の表示装置は、
観察者８０に装着されるフレーム１０、及び、
フレーム１０に取り付けられた画像表示装置、
を備えており、
画像表示装置は、次に述べる実施例１あるいは後述する実施例３の画像表示装置２０から構成されている。そして、実施例１あるいは後述する実施例３の表示装置は、右眼用画像表示装置２０Ｒ及び左眼用画像表示装置２０Ｌを備えており、観察者８０の頭部に装着され、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ, Head Mounted Display）であり、より具体的には、マクスウェル視に基づく網膜投影型ＨＭＤである。

また、実施例１あるいは後述する実施例３の画像表示装置２０は、
画像形成装置３０、
観察者８０の顔面前方に配置される光学素子４０、及び、
移動制御装置、
を備えており、
光学素子４０を基準として観察者８０の耳側の領域８５を光学素子後方領域と称するとき、
画像形成装置３０は、光学素子後方領域に配置されており、
画像形成装置３０から出射された画像は、光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射し、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２に到達する。

そして、観察者８０の瞳孔８２の位置が変化したとき（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して瞳孔８２の位置が変化したとき）、移動制御装置によって光学素子４０を移動させ、且つ、移動制御装置によって画像形成装置３０から出射される画像の位置を制御する。

実施例１あるいは後述する実施例３の画像表示装置２０において、フレーム１０は、観察者８０の正面に配置されるフロント部１１、フロント部１１の両端に蝶番（図示せず）を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部１２、及び、ノーズパッド（図示せず）を備えている。各テンプル部１２の先端部にはモダン部（図示せず）が取り付けられている。フレーム１０及びノーズパッドの組立体は、通常の眼鏡と略同じ構造を有する。尚、フロント部１１と２つのテンプル部１２とが一体となった構成とすることもできる。

実施例１あるいは後述する実施例３の画像表示装置２０において、光学素子４０は反射型のホログラム回折格子から成る。反射型のホログラム回折格子は集光機能を有する。即ち、反射型のホログラム回折格子は凹面鏡としての機能を有する。光学素子４０としてホログラム回折格子を用いることで、画像表示装置２０を半透過（シースルー）型とすることができ、これによって、光学素子４０を介して外景を眺めることができる。光学素子４０は、プラスチック材料やガラスから成る基材４１に取り付けられている（具体的には、貼り合わされている）。また、画像形成装置３０から出射された光線は、テレセントリックな状態で光学素子４０に入射する。更には、画像形成装置３０は、画像形成装置３０から出射された画像が通過する正の光学的パワーを有する集光部材３４を備えている。

移動制御装置は、駆動手段を備えており、更に、画像形成装置から出射される画像の位置を制御する位置制御回路（図示せず）を備えている。

即ち、実施例１の移動制御装置５０Ａにおいて、駆動手段は、具体的には、第１駆動装置５１及び第１スライドバー５２から構成されている。また、移動制御装置５０Ａによって画像形成装置から出射される画像の位置を制御するが、具体的には、位置制御回路からの制御信号に基づき、画像形成装置３０から出射される画像の位置を移動させる。

具体的には、水平方向に延びる第１スライドバー５２を第１駆動装置５１に滑動自在に取り付け、第１駆動装置５１をフロント部１１の上部又は下部（図示した例では上部）に固定し、取付け部材５３を介して第１スライドバー５２に光学素子４０を固定すればよい。ここで、光学素子４０は基体４１に貼り合わされており、取付け部材５３に基体４１を固定すればよい。そして、第１駆動装置５１を駆動することで第１スライドバー５２を第１駆動装置５１に対して滑動させれば、第１スライドバー５２に固定された光学素子４０を水平方向に移動させることができる。第１駆動装置５１と第１スライドバー５２との組合せとして、あるいは又、以下に説明する駆動装置とスライドバーとの組合せとして、モータとラック・アンド・ピニオン機構との組合せ、モータとボールネジ機構との組合せを例示することができるし、駆動手段をリニアアクチュエータから構成することもできる。

実施例１あるいは後述する実施例３の画像形成装置３０は、限定するものではないが、光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ、及び、光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂから出射された光を走査して画像を形成する走査手段３２を備えている第２構成の画像形成装置から構成されている。

画像形成装置３０における光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ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３１Ｒ、緑色発光素子３１Ｇ及び青色発光素子３１Ｂを挙げることができる。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。走査手段３２は、例えば、光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂから出射された光を水平走査及び垂直走査する、二次元方向に回転可能なマイクロミラーから成るＭＥＭＳミラーから構成されている。画像形成装置３０にあっては、集光部材３４の前方焦点（画像形成装置側の焦点）の位置にＭＥＭＳミラーが配置されている。光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ及び走査手段３２は筐体３３に格納されており、筐体３３は、例えば、テンプル部１２に取り付けられている。

観察者８０の瞳孔８２の位置を検出するための瞳孔位置検出手段９０がフロント部１１の下部に取り付けられている。瞳孔位置検出手段９０は、例えば、赤外線を出射する光出射部、及び、観察者８０の瞳孔８２によって反射された赤外線を受光する受光部あるいは撮像素子を備えた構成とすることができるし、あるいは又、瞳孔位置検出手段９０を、観察者８０の瞳孔８２を撮像する撮像素子から構成することもできる。

実施例１あるいは後述する実施例３の画像形成装置３０にあっては、集光部材３４（出射光を平行光とする光学系）にて平行光とされた光を光学素子４０に入射させるが、このように平行光とすることで、画像をテレセントリックな状態で光学素子４０に入射させることができる。平行光を生成させるためには、集光部材３４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。尚、図面においては、集光部材３４が１枚のレンズから構成されているように図示しているが、このように、複数のレンズや、レンズとプリズムとの組合せから集光部材３４を構成することもできる。

実施例１にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置が変化したとき、移動制御装置５０Ａによって光学素子４０を移動させるが、光学素子４０はＸＹ平面内を移動するとする。そして、前述したθ₀（図２Ｂ参照）の値として、限定するものではないが、
－５（度）≦θ₀≦５（度）
具体的には、
θ₀＝０度
を例示することができ、この場合、前述したｘ軸とＸ軸は一致しており、前述したｙ軸とＹ軸は一致しており、前述したｚ軸とＺ軸は一致している。画像形成装置３０から出射された画像は光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射するが、光学素子４０への入射光線と光学素子４０からの出射光線の成す角度θ₁（図３参照）は、限定するものではないが、
４５（度）≦θ₁≦８０（度）
具体的には、
θ₁＝５５度
を例示することができる。

そして、実施例１の画像表示装置２０にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化）に対応した方向に、移動制御装置５０Ａによって光学素子４０を移動させる。即ち、移動制御装置５０Ａによって光学素子４０を水平方向に移動させる。

以下、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂを参照して、光学素子等の動きを説明する。尚、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ｂ、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ｂ、図１２Ｂ、図１４Ｂ及び図１５Ｂにおいて、画像形成装置が出射し得る画像の最大領域を一点鎖線で示し、画像形成装置が出射する画像の領域を点線で示し、画像中心部光線を実線のＬＣ、ＬＣ’あるいはＬＣ”で示す。

図３Ａに示すように、走査手段３２から出射され、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射し、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達している。尚、走査手段３２からの出射光（画像）を、実線及び点線で示す。実線で示した光線ＬＣは、画像形成装置において形成された画像の中心部から出射された光線を示し、前述したとおり、光線ＬＣを画像中心部光線と呼ぶ。また、光学素子４０の中心点を「Ｏ」で示す。画像中心部光線ＬＣは光学素子４０の中心点Ｏに入射している。ここで、光学素子４０の中心点は、光学素子４０の光軸と光学素子４０との交点である。

次に、図３Ｂに示すように、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化）が生じたとする。図示した例では、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化は、観察者８０の鼻方向への眼球８１の回転運動である。これによって、光の収束点が瞳孔の中心部ＣＰから外れてしまう。尚、図面において、観察者８０の鼻を、参照番号８３で示す。

それ故、図４Ａに示すように、移動制御装置５０Ａによって光学素子４０を水平方向（図示した例ではＸ軸方向であって、観察者８０の鼻に向かう方向）に移動させる。この状態では、走査手段３２から出射され、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子４０において反射されるが、画像中心部光線ＬＣは観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達していない。画像中心部光線を観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達させるためには、画像中心部光線ＬＣを画像中心部光線ＬＣ’に移動させる必要がある。

そこで、移動制御装置５０Ａによって画像形成装置３０から出射される画像の位置を制御する。具体的には、移動制御装置５０Ａを構成する位置制御回路からの制御信号に基づき、画像形成装置３０から出射される画像の位置を移動させる。即ち、図４Ｂに示すように、画像形成装置において形成される画像を、画像中心部光線ＬＣ’が光学素子４０の中心点Ｏに入射するように、移動制御装置５０Ａを構成する位置制御回路からの制御信号に基づき移動させる。これによって、画像中心部光線ＬＣは画像中心部光線ＬＣ’と一致する。より具体的には、表示すべき画像の大きさよりも広い領域を走査手段３２が走査可能であるように走査手段３２を設計しておく。上述したとおり、画像形成装置が出射し得る画像の最大領域を一点鎖線で示す。また、画像形成装置が出射する画像の領域を点線で示す。そして、走査手段３２が走査し得る領域の一部の領域を画像形成のために用いればよい。即ち、画像中心部光線ＬＣ’が光学素子４０の中心点Ｏに入射するように、走査手段３２から出射される画像の領域を移動させればよい。こうして、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射し、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達するようになる。

図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化は、眼球８１の観察者の耳方向への回転運動である。この点を除き、図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａ及び図６Ｂに関する説明は、図３Ａ、図３Ｂ、図４Ａ及び図４Ｂに関する説明と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

従来の技術と異なり、実施例１の画像表示装置において、画像形成装置は光学素子後方領域に配置されており、画像形成装置から出射された画像は光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子において反射され、観察者の瞳孔に到達し、観察者の瞳孔の位置が変化したとき、移動制御装置によって光学素子を移動させ、且つ、移動制御装置によって画像形成装置から出射される画像の位置を制御するので、画像表示装置の小型、軽量化を図ることができる。そして、画像表示装置の小型、軽量化を図ることができるが故に、観察者の瞳孔の素早い動きに画像表示装置が追従することができるし、光学素子の移動に必要とされるエネルギー（消費電力）の低減を図ることができるし、画像表示装置のデザインの高い自由度を得ることができる。

実施例２は、実施例１の変形である。実施例２の表示装置を正面から眺めた模式図を図７に示し、実施例２の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を横方向から眺めた概念図を、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂに示す。

実施例２の画像表示装置にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化）に対応した方向に、移動制御装置５０Ｂによって光学素子４０を移動させる。即ち、移動制御装置５０Ｂによって光学素子４０を垂直方向に移動させる。

移動制御装置５０Ｂは、実施例１と同様に、駆動手段を備えており、更に、画像形成装置から出射される画像の位置を制御する位置制御回路（図示せず）を備えている。駆動手段は、具体的には、第２駆動装置５４及び第２スライドバー５５から構成されている。また、移動制御装置５０Ｂによって画像形成装置から出射される画像の位置を制御するが、具体的には、位置制御回路からの制御信号に基づき、画像形成装置３０から出射される画像の位置を移動させる。

より具体的には、垂直方向に延びる第２スライドバー５５を第２駆動装置５４に滑動自在に取り付け、第２駆動装置５４をフロント部１１の耳側の部分（具体的には、テンプル部１２）に固定し、取付け部材５６を介して第２スライドバー５５に光学素子４０（具体的には、基体４１）を固定すればよい。そして、第２駆動装置５４を駆動することで第２スライドバー５５を第２駆動装置５４に対して滑動させれば、第２スライドバー５５に固定された光学素子４０を垂直方向に移動させることができる。

以下、図８Ａ、図８Ｂ、図９Ａ及び図９Ｂを参照して、光学素子等の動きを説明する。

図８Ａに示すように、走査手段３２から出射され、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射し、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達している。画像中心部光線ＬＣは光学素子４０の中心点Ｏに入射している。

次に、図８Ｂに示すように、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化）が生じたとする。図示した例では、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化は、観察者８０の頭頂方向への眼球８１の回転運動である。これによって、光の収束点が瞳孔の中心部ＣＰから外れてしまう。

それ故、図９Ａに示すように、移動制御装置５０Ｂによって光学素子４０を垂直方向（図示した例ではＹ軸方向であって、観察者８０の頭頂に向かう方向）に移動させる。この状態では、走査手段３２から出射され、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子４０において反射されるが、画像中心部光線ＬＣは観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達していない。画像中心部光線を観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達させるためには、画像中心部光線ＬＣを画像中心部光線ＬＣ’に移動させる必要がある。

そこで、移動制御装置５０Ｂによって画像形成装置３０から出射される画像の位置を制御する。具体的には、移動制御装置５０Ｂを構成する位置制御回路からの制御信号に基づき、画像形成装置３０から出射される画像の位置を移動させる。即ち、図９Ｂに示すように、画像形成装置において形成される画像を、画像中心部光線ＬＣ’が光学素子４０の中心点Ｏに入射するように、移動制御装置５０Ｂを構成する位置制御回路からの制御信号に基づき移動させる。これによって、画像中心部光線ＬＣは画像中心部光線ＬＣ’と一致する。より具体的には、実施例１において説明したと同様に、表示すべき画像の大きさよりも広い領域を走査手段３２が走査可能であるように走査手段３２を設計しておく。そして、走査手段３２が走査し得る領域の一部の領域を画像形成のために用いればよい。即ち、画像中心部光線ＬＣ’が光学素子４０の中心点Ｏに入射するように、走査手段３２から出射される画像の領域を移動させればよい。こうして、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射し、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達するようになる。

観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った下方への変化が生じた場合、移動方向が異なる点を除き、同様とすることができる。

実施例２の表示装置の変形例を正面から眺めた模式図を図１０に示すが、この変形例にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化（具体的には、観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化）に対応した方向に、移動制御装置５０Ａ，５０Ｂによって光学素子４０を移動させる。即ち、移動制御装置５０Ａ，５０Ｂによって光学素子４０を水平方向及び垂直方向に移動させる。図１０に示した表示装置にあっては、実施例１において説明した移動制御装置５０Ａと実施例２において説明した移動制御装置５０Ｂとを組み合わせればよい。実施例１において説明した移動制御装置５０Ａにおける第１駆動装置５１は、第１フロント部１１Ａに固定されている。第１フロント部１１Ａは第２フロント部１１Ｂによって囲まれており、実施例２において説明した移動制御装置５０Ｂにおける第２駆動装置５４は第１フロント部１１Ｂに固定されており、取付け部材５６は第２フロント部１１Ｂに固定されている。

実施例３は、本開示の第２の態様に係る画像表示装置、及び、本開示の第２の態様に係る画像表示装置を備えた本開示の表示装置に関する。実施例３の表示装置を正面から眺めた模式図を図１１に示し、実施例３の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を上方から眺めた概念図を図１２Ａ及び図１２Ｂに示す。

実施例３の画像表示装置２０にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置が変化したとき（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化）に対応した方向に、移動制御装置５０Ｃによって画像形成装置３０を移動させる。また、実施例３の表示装置は、実施例３の画像表示装置２０から構成されている。

具体的には、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化（即ち、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化）に対応した方向に、移動制御装置５０Ｃによって画像形成装置３０の全体を移動させる。即ち、移動制御装置５０Ｃによって画像形成装置３０の全体を水平方向に移動させる。

移動制御装置５０Ｃは駆動手段を備えている。駆動手段は、第１駆動装置６１及び第１スライドバー６２から構成されている。具体的には、水平方向に延びる第１スライドバー６２を第１駆動装置６１に滑動自在に取り付け、第１駆動装置６１をフロント部１１の耳側の部分（あるいはテンプル部１２）に固定し、取付け部材６３を介して第１スライドバー６２に画像形成装置３０を固定すればよい。そして、第１駆動装置６１を駆動することで第１スライドバー６２を第１駆動装置６１に対して滑動させれば、第１スライドバー６２に固定された画像形成装置３０を水平方向に移動させることができる。

光学素子４０が貼り合わされた基体４１は、フロント部１１の内側に嵌め込まれている。

以下、図３Ａ、図３Ｂ、図１２Ａ及び図１２Ｂを参照して、画像形成装置等の動きを説明する。

図３Ａに示したように、走査手段３２から出射され、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射し、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達している。画像中心部光線ＬＣは光学素子４０の中心点Ｏに入射している。

次に、図３Ｂに示したように、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化）が生じたとする。図示した例では、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化は、観察者８０の鼻方向への眼球８１の回転運動である。これによって、光の収束点が瞳孔の中心部ＣＰから外れてしまう。

それ故、図１２Ａに示すように、移動制御装置５０Ｃによって画像形成装置３０を水平方向（図示した例ではＸ軸方向であって、観察者８０の鼻に向かう方向）に対応した方向に移動させる。画像中心部光線を観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達させるためには、画像中心部光線ＬＣを画像中心部光線ＬＣ’に移動させればよい。集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達する。この状態を図１２Ｂに示す。尚、画像形成装置３０の移動は、画像形成装置３０の全体、即ち、光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ、走査手段３２、筐体３３及び集光部材３４の移動である。以上のとおり、移動制御装置５０Ｃによって画像形成装置３０から出射される画像の位置制御が行われる。但し、実施例１～実施例２と異なり、画像形成装置３０の全体の移動であるが故に、制御信号に基づく画像形成装置３０から出射される画像の位置の移動は不要である。

観察者８０の瞳孔８２の位置の耳側への変化が生じた場合、移動方向が異なる点を除き、同様とすることができる。

従来の技術と異なり、実施例３の画像表示装置において、画像形成装置は光学素子後方領域に配置されており、画像形成装置から出射された画像は光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子において反射され、観察者の瞳孔に到達し、観察者の瞳孔の位置が変化したとき、移動制御装置によって画像形成装置を移動させるので、画像表示装置の小型、軽量化を図ることができる。そして、画像表示装置の小型、軽量化を図ることができるが故に、観察者の瞳孔の素早い動きに画像表示装置が追従することができるし、光学素子の移動に必要とされるエネルギー（消費電力）の低減を図ることができるし、画像表示装置のデザインの高い自由度を得ることができる。また、画像形成装置は光学素子後方領域に配置されているので、画像表示装置を正面から眺めたとき、移動制御装置が目立ち難い。

実施例４は、実施例３の変形である。実施例４の表示装置を正面から眺めた模式図を図１３に示し、実施例４の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を横方向から眺めた概念図を図１４Ａ及び図１４Ｂに示す。

実施例４の画像表示装置２０にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化（即ち、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化）に対応した方向に、移動制御装置５０Ｄによって画像形成装置３０の全体を移動させる。即ち、移動制御装置５０Ｄによって画像形成装置３０の全体を垂直方向に移動させる。

移動制御装置５０Ｄは駆動手段を備えている。駆動手段は、第２駆動装置６４及び第２スライドバー６５から構成されている。具体的には、垂直方向に延びる第２スライドバー６５を第２駆動装置６４に滑動自在に取り付け、第２駆動装置６４をフロント部１１の耳側の部分（あるいはテンプル部１２）に固定し、取付け部材６６を介して第２スライドバー６５に画像形成装置３０を固定すればよい。そして、第２駆動装置６４を駆動することで第２スライドバー６５を第２駆動装置６４に対して滑動させれば、第２スライドバー６５に固定された画像形成装置３０を垂直方向に移動させることができる。

以下、図８Ａ、図８Ｂ、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して、画像形成装置等の動きを説明する。

図８Ａに示したように、走査手段３２から出射され、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射し、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達している。画像中心部光線ＬＣは光学素子４０の中心点Ｏに入射している。

次に、図８Ｂに示したように、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化）が生じたとする。図示した例では、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化は、観察者８０の頭頂方向への眼球８１の回転運動である。これによって、光の収束点が瞳孔の中心部ＣＰから外れてしまう。

それ故、図１４Ａに示すように、移動制御装置５０Ｄによって画像形成装置３０を垂直方向（図示した例ではＹ軸方向であって、観察者８０の頭頂に向かう方向）に対応した方向に移動させる。画像中心部光線を、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達させるためには、画像中心部光線ＬＣを画像中心部光線ＬＣ’に移動させればよい。集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達する。この状態を図１４Ｂに示す。尚、画像形成装置３０の移動は、実施例３と同様に、画像形成装置３０の全体、即ち、光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ、走査手段３２、筐体３３及び集光部材３４の移動である。以上のとおり、移動制御装置５０Ｄによって画像形成装置３０から出射される画像の位置制御が行われる。但し、実施例３と同様に、画像形成装置３０の全体の移動であるが故に、制御信号に基づく画像形成装置３０から出射される画像の位置の移動は不要である。

実施例４の画像表示装置２０の変形例にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化（具体的には、観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化）に対応した方向に、移動制御装置によって画像形成装置３０を移動させる。即ち、移動制御装置によって画像形成装置３０を水平方向及び垂直方向に移動させる。具体的には、移動制御装置５０Ｃと移動制御装置５０Ｄとを組み合わせればよい。

実施例５は、実施例１と実施例４との組合せである。実施例５の画像表示装置にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化（具体的には、観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化）に対応した方向に、移動制御装置５０Ａによって光学素子４０を移動させ、移動制御装置５０Ｄによって画像形成装置３０を移動させる。即ち、移動制御装置５０Ａによって光学素子４０を水平方向に移動させ、移動制御装置５０Ｄによって画像形成装置３０を垂直方向に移動させる。以上の点を除き、実施例５の画像表示装置や表示装置の構成、構造は、実施例１の画像表示装置や表示装置の構成、構造、及び、実施例４の画像表示装置や表示装置の構成、構造と同様とすることができるので、詳細な説明は省略する。

実施例６は、実施例５の変形である。実施例６の画像表示装置の動作を説明するための光学素子等を横方向から眺めた概念図を、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す。

図１４Ｂに示したように、実施例４の画像表示装置にあっては、走査手段３２から出射され、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達するが、画像中心部光線ＬＣは光学素子４０の中心点Ｏからズレた所に入射するので、収差が大きくなる虞がある。

以下、図８Ａ、図８Ｂ、図１５Ａ及び図１５Ｂを参照して、画像形成装置等の動きを説明する。

図８Ａに示したように、走査手段３２から出射され、集光部材３４によって平行光とされた光（画像）は、光学素子後方領域から光学素子４０に斜めに入射し、光学素子４０において反射され、観察者８０の瞳孔８２の中心部ＣＰに到達している。画像中心部光線ＬＣは光学素子４０の中心点Ｏに入射している。

次に、図８Ｂ及び１５Ａに示すように、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化（具体的には、主に観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化）が生じたとする。図示した例では、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化は、観察者８０の頭頂方向への（上方への）眼球８１の回転運動である。これによって、光の収束点が瞳孔の中心部ＣＰから外れてしまう。この状態における画像中心部光線を実線ＬＣで示すが、画像中心部光線ＬＣは光学素子４０の中心点Ｏに入射している。

それ故、図１５Ａ、図１５Ｂに示すように、光学素子４０の中心点Ｏを中心として画像中心部光線ＬＣ（図１５Ａ参照）を回転させ（図１５Ａの画像中心部光線ＬＣ’参照）、移動させることで（図１５Ｂの画像中心部光線ＬＣ”参照）、回転移動後の画像中心部光線ＬＣ”を光学素子４０の中心点Ｏに入射させ、しかも、瞳孔の中心部ＣＰに到達させる。そのためには、画像中心部光線ＬＣが集光部材３４の光軸に沿って集光部材３４に入射していた場合（この場合の集光部材３４の光軸を、便宜上、『光軸η』と呼ぶ）、移動制御装置によって集光部材３４を光軸ηと直交する方向に移動させればよい。移動後の集光部材３４の光軸を、便宜上、『光軸η’』と呼ぶ。これによって、図１５Ａに図示するように、光軸η’と平行な画像中心部光線ＬＣ’は、集光部材３４に入射するが、画像中心部光線ＬＣ’は光学素子４０の中心点Ｏからズレたところに入射する。それ故、画像中心部光線ＬＣ’が光学素子４０の中心点Ｏに入射するように、移動制御装置を構成する位置制御回路からの制御信号に基づき、画像形成装置において形成される画像を移動させる。こうして、図１５Ｂに示すように、画像中心部光線ＬＣ”が光学素子４０の中心点Ｏに入射するようになる。

移動制御装置は、実施例１と同様に、駆動手段、及び、画像形成装置から出射される画像の位置を制御する位置制御回路を備えている。駆動手段は、具体的には、第１駆動装置５１及び第１スライドバー５２から構成されている。また、移動制御装置によって画像形成装置から出射される画像の位置を制御するが、具体的には、位置制御回路からの制御信号に基づき、実施例１と同様に、画像形成装置３０から出射される画像の位置をＸ軸方向に対応した方向に移動させる。

更には、駆動手段は、実施例４と同様に、第２駆動装置６４と第２スライドバー６５を備えている。そして、垂直方向に延びる第２スライドバー６５を第２駆動装置６４に滑動自在に取り付け、第２駆動装置６４をフロント部１１の耳側の部分（あるいはテンプル部１２）に固定し、取付け部材６６を介して第２スライドバー６５に集光部材３４を固定する。実施例４と異なり、光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ及び走査手段３２は固定されており、即ち、移動することが無い。そして、第２駆動装置６４を駆動することで第２スライドバー６５を第２駆動装置６４に対して滑動させれば、第２スライドバー６５に固定された集光部材３４を集光部材３４の光軸と直交する方向に（即ち、Ｙ軸方向に対応した方向に）移動させることができる。また、位置制御回路からの制御信号に基づき、画像形成装置３０から出射される画像の位置をＹ軸方向に対応した方向に移動させる。

図１０に示した実施例２の表示装置の変形例のように、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置５０Ａ，５０Ｂによって光学素子４０を移動させると（即ち、移動制御装置５０Ａ，５０Ｂによって光学素子４０を水平方向及び垂直方向に移動させると）、正面から表示装置を眺めたときの表示装置のデザイン性に改善の余地が生じる場合がある。また、実施例３のように、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって画像形成装置３０を移動させると（即ち、移動制御装置によって画像形成装置３０を水平方向に移動させると）、画像形成装置３０の水平方向の移動に起因して収差が増大する場合がある。

実施例５あるいは実施例６にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって、光学素子４０を移動させ、しかも、画像形成装置３０あるいは画像形成装置３０の一部を移動させる。即ち、移動制御装置によって、光学素子４０を水平方向に移動させ、しかも、画像形成装置３０あるいは画像形成装置３０の一部を垂直方向に移動させる。正面から表示装置を眺めたとき、光学素子４０の移動制御装置５０Ａは目立つが、画像形成装置３０の移動制御装置は目立たない。従って、表示装置のデザイン性に一層優れる。

一般に、偏心光学系では、光学部品、光学機器の移動に伴い発生する収差は、偏心方向の方が大きくなる。即ち、ＸＺ平面における光学素子４０の移動（光学素子４０の水平方向の移動）に伴い発生する収差は、ＹＺ平面における光学素子４０の移動に伴い発生する収差よりも大きい。画像形成装置３０の水平方向の移動に伴い発生する収差は、画像形成装置３０の垂直方向の移動に伴い発生する収差よりも大きい。また、観察者８０の瞳孔８２から光学素子４０までの距離よりも、観察者８０の瞳孔８２から画像形成装置３０までの距離の方が遠い。従って、ＸＺ平面における光学素子４０の移動（光学素子４０の水平方向の移動）に伴い発生する収差の影響と、画像形成装置３０の水平方向の移動に伴い発生する収差の影響とを比較すると、後者の方が収差の影響は大である。従って、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化に対応した方向に光学素子４０を移動させ、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に画像形成装置３０の一部を移動させることで、これらの移動に伴う収差の影響をより確実に抑制することができる。

しかも、実施例６あるいは後述する実施例７にあっては、画像形成装置３０の一部を移動させるだけでよいので、移動させる質量の低減を図ることができ、より高速の瞳孔追従が可能となるし、消費エネルギー（消費電力）の低減を図ることもできる。

実施例７は、実施例６の変形である。実施例７の画像形成装置を構成する集光部材を説明するための原理図を図１６Ａ、図１６Ｂ及び図１６Ｃに示す。実施例７の画像表示装置にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化（具体的には、観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向及び垂直方向に沿った変化）に対応して、移動制御装置５０Ａによって光学素子４０を水平方向に移動させ、以下に述べる４Ｆ光学系によって画像を垂直方向に移動させる。

具体的には、実施例７の画像表示装置２０において、画像形成装置３０は、画像形成装置３０から出射された画像が通過する４Ｆ光学系を備えており、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって４Ｆ光学系を移動させる。より具体的には、４Ｆ光学系は、第１レンズ３４Ａ、第２レンズ３４Ｂ及び第３レンズ３４Ｃから構成されており、第１レンズ３４Ａの走査手段側の焦点の位置に走査手段３２が位置する。また、第２レンズ３４Ｂの光学素子側の焦点の位置と、第３レンズ３４Ｃの走査手段側の焦点の位置とが一致している。尚、図面において、レンズの光軸を一点鎖線で示す。そして、第１レンズ３４Ａ及び第２レンズ３４Ｂをこれらの光軸と直交する方向に移動させる。光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ、走査手段３２及び第３レンズ３４Ｃは固定されており、移動することは無い。このような構成の４Ｆ光学系を用いることで、実施例６における集光部材３４の移動量に対して、レンズ３４Ａ，３４Ｂの移動量を１／２とすることができる。

実施例８も、実施例６に別の変形である。実施例８の表示装置を構成する画像表示装置の概念図を図１７に示す。実施例８の画像表示装置にあっては、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化（具体的には、観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化）に対応して、反射鏡９１によって、光学素子４０に入射する画像を垂直方向に移動させる。即ち、実施例８において、移動制御装置は、画像形成装置３０から出射された画像を反射させる反射鏡９１を備えており、移動制御装置によって回転軸９２を中心として反射鏡９１を回転させることで、反射鏡９１の光反射角度を変える。そして、その結果、画像形成装置３０から出射される画像を、観察者８０の瞳孔８２に確実に到達させることができる。反射鏡９１は、集光部材３４と光学素子４０との間に配置されている。尚、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化（具体的には、観察者８０の眼球８１の回転運動に起因して生じた観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化）に対応して、実施例１に基づき、光学素子４０を水平方向に移動させればよい。

実施例９は、実施例１～実施例８の変形である。実施例９の表示装置を観察者の上方から眺めた概念図を図１８に示すように、実施例９において、画像形成装置３０は分散補償素子３７を備えている。ここで、分散補償素子３７は、光源３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂと走査手段３２との間に配置されている。分散補償素子３７は、一種の補正レンズであり、光学素子４０において生じる色収差を補正する素子である。具体的には、分散補償素子３７から出射される光のビーム形状（ビーム径、ビーム発散角）を調整することにより、色収差を補正することができる。

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、画像形成装置の構成、構造は例示であり、適宜変更することができる。

光学素子４０を、反射型のホログラム回折格子ではなく、凹面鏡から構成することもできる。この場合、凹面鏡や後述する平面反射鏡、フレネル反射鏡を構成する透明な部材（基部）の光反射面に特定の波長の光を反射させる光反射膜を形成することで、光学素子を介して外景を眺めることができる。あるいは又、光学素子は、画像形成装置３０から出射された画像が通過する正の光学的パワーを有するレンズ、及び、平面反射鏡から成る構成とすることもできる。あるいは又、光学素子は、フレネル反射鏡から成る構成とすることもできる。あるいは又、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化に対応して、移動制御装置によって光学素子４０を回転させる形態とすることもできる。尚、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化に対しては、移動制御装置によって光学素子４０を水平方向に移動させればよい。あるいは又、観察者８０の瞳孔８２の位置の垂直方向に沿った変化に対応して、移動制御装置によって光学素子４０の配置角度を変える形態とすることもできる。尚、観察者８０の瞳孔８２の位置の水平方向に沿った変化に対しては、移動制御装置によって光学素子４０を水平方向に移動させればよい。

図１９に実施例１の実施例１の表示装置の変形例を観察者の上方から眺めた概念図を示すように、θ₀≠０度であってもよい。

画像形成装置３０を、第１構成の画像形成装置から構成することもできる。図２０Ａに概念図を示すこの画像形成装置３０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。具体的には、画像形成装置３０全体は、筐体３３（図２０Ａでは、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体３３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）３５Ｄから光が出射される。反射型空間光変調装置は、ライト・バルブとしてのＬＣＯＳから成る液晶表示装置（ＬＣＤ）３５Ｃから成る。更には、光源３５Ａからの光の一部を反射して液晶表示装置３５Ｃへと導き、且つ、液晶表示装置３５Ｃによって反射された光の一部を通過させて光学系３５Ｄへと導く偏光ビームスプリッター３５Ｂが備えられている。液晶表示装置３５Ｃ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、液晶表示素子）を備えている。偏光ビームスプリッター３５Ｂは、周知の構成、構造を有する。光源３５Ａから出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッター３５Ｂに衝突する。偏光ビームスプリッター３５Ｂ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３５Ｂにおいて反射され、液晶表示装置３５Ｃに入射し、液晶表示装置３５Ｃの内部で反射され、液晶表示装置３５Ｃから出射される。ここで、液晶表示装置３５Ｃ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３５Ｃから出射され、偏光ビームスプリッター３５Ｂ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３５Ｂを通過し、光学系３５Ｄ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３５Ｂにおいて反射され、光源３５Ａに戻される。光学系３５Ｄ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３５Ｄにおける焦点距離の所（位置）に画像形成装置３０（より具体的には、液晶表示装置３５Ｃ）が配置されている。画像形成装置３０から出射された画像は、光学素子４０を介して観察者８０の瞳孔８２に到達する。

あるいは又、図２０Ｂに概念図を示すように、第１構成の画像形成装置から構成された画像形成装置３０は、有機ＥＬ表示装置３６Ａを備えている。有機ＥＬ表示装置３６Ａから出射され画像は、レンズ系を構成する第１の凸レンズ３６Ｂを通過し、更に、レンズ系を構成する第２の凸レンズ３６Ｄを通過し、平行光となって、光学素子４０へと向かう。第１の凸レンズ３６Ｂの後方焦点に、第２の凸レンズ３６Ｄの前方焦点が位置する。また、第１の凸レンズ３６Ｂの後方焦点（第２の凸レンズ３６Ｄの前方焦点）の位置に、絞り３６Ｃが配置されている。画像形成装置３０の全体は、筐体３３内に納められている。有機ＥＬ表示装置３６Ａ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（有機ＥＬ素子）を備えている。

尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《画像表示装置：第１の態様》
画像形成装置、
観察者の顔面前方に配置される光学素子、及び、
移動制御装置、
を備えており、
光学素子を基準として観察者の耳側の領域を光学素子後方領域と称するとき、
画像形成装置は、光学素子後方領域に配置されており、
画像形成装置から出射された画像は、光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子において反射され、観察者の瞳孔に到達し、
観察者の瞳孔の位置が変化したとき、移動制御装置によって光学素子を移動させ、且つ、移動制御装置によって画像形成装置から出射される画像の位置を制御する画像表示装置。
［Ａ０２］観察者の瞳孔の位置の水平方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって光学素子を移動させる［Ａ０１］に記載の画像表示装置。
［Ａ０３］観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって画像形成装置を移動させる［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の画像表示装置。
［Ａ０４］画像形成装置は、画像形成装置から出射された画像が通過する４Ｆ光学系を備えており、
観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって４Ｆ光学系を移動させる［Ａ０３］に記載の画像表示装置。
［Ａ０５］画像形成装置は、画像形成装置から出射された画像を反射させる反射鏡を備えており、
移動制御装置によって反射鏡の光反射角度を変える［Ａ０３］に記載の画像表示装置。
［Ａ０６］観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって光学素子を移動させる［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の画像表示装置。
［Ａ０７］光学素子は反射型のホログラム回折格子から成る［Ａ０１］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ａ０８］反射型のホログラム回折格子は集光機能を有する［Ａ０７］に記載の画像表示装置。
［Ａ０９］光学素子は凹面鏡から成る［Ａ０１］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ａ１０］画像形成装置から出射された光線は、テレセントリックな状態で光学素子に入射する［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ａ１１］光学素子は、画像形成装置から出射された画像が通過する正の光学的パワーを有するレンズ、及び、平面反射鏡から成る［Ａ０１］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ａ１２］画像形成装置から出射された光線は、テレセントリックな状態でレンズに入射する［Ａ１１］に記載の画像表示装置。
［Ａ１３］観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応して、移動制御装置によって光学素子を回転させる［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の画像表示装置。
［Ａ１４］観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応して、移動制御装置によって光学素子の配置角度を変える［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の画像表示装置。
［Ａ１５］観察者の瞳孔の位置の水平方向に沿った変化に対して、移動制御装置によって光学素子を水平方向に移動させる［Ａ１３］又は［Ａ１４］に記載の画像表示装置。
［Ａ１６］画像形成装置は分散補償素子を備えている［Ａ０１］乃至［Ａ１５］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ｂ０１］《画像表示装置：第２の態様》
画像形成装置、
観察者の顔面前方に配置される光学素子、及び、
移動制御装置、
を備えており、
光学素子を基準として観察者の耳側の領域を光学素子後方領域と称するとき、
画像形成装置は、光学素子後方領域に配置されており、
画像形成装置から出射された画像は、光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子において反射され、観察者の瞳孔に到達し、
観察者の瞳孔の位置が変化したとき、移動制御装置によって画像形成装置を移動させる画像表示装置。
［Ｂ０２］ 光学素子は反射型のホログラム回折格子から成る［Ｂ０１］に記載の画像表示装置。
［Ｂ０３］反射型のホログラム回折格子は集光機能を有する［Ｂ０２］に記載の画像表示装置。
［Ｂ０４］光学素子は凹面鏡から成る［Ｂ０１］に記載の画像表示装置。
［Ｂ０５］光学素子は、画像形成装置から出射された画像が通過する正の光学的パワーを有するレンズ、及び、平面反射鏡から成る［Ｂ０１］に記載の画像表示装置。
［Ｂ０６］観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって画像形成装置を移動させる［Ｂ０１］乃至［Ｂ０５］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ｂ０７］画像形成装置は、画像形成装置から出射された画像を反射させる反射鏡を備えており、
移動制御装置によって反射鏡の光反射角度を変える［Ｂ０１］乃至［Ｂ０５］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ｂ０８］画像形成装置は、画像形成装置から出射された画像が通過する４Ｆ光学系を備えており、
観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって４Ｆ光学系を移動させる［Ｂ０１］乃至［Ｂ０５］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ｂ０９］画像形成装置から出射された光線は、テレセントリックな状態で光学素子に入射する［Ｂ０１］乃至［Ｂ０８］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ｂ１０］画像形成装置は分散補償素子を備えている［Ｂ０１］乃至［Ｂ０９］のいずれか１項に記載の画像表示装置。
［Ｃ０１］《表示装置》
観察者に装着されるフレーム、及び、
フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
画像形成装置、
観察者の顔面前方に配置される光学素子、及び、
移動制御装置、
を備えており、
光学素子を基準として観察者の耳側の領域を光学素子後方領域と称するとき、
画像形成装置は、光学素子後方領域に配置されており、
画像形成装置から出射された画像は、光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子において反射され、観察者の瞳孔に到達し、
観察者の瞳孔の位置が変化したとき、移動制御装置によって、光学素子、又は、画像形成装置、又は、光学素子及び画像形成装置を移動させる表示装置。
［Ｃ０２］右眼用画像表示装置及び左眼用画像表示装置を備えている［Ｃ０１］に記載の表示装置。

１０・・・フレーム、１１・・・フロント部、１１Ａ・・・第１フロント部、１１Ｂ・・・第２フロント部、１２・・・テンプル部、２０・・・画像表示装置、２０Ｒ・・・右眼用画像表示装置、２０Ｌ・・・左眼用画像表示装置、３０・・・画像形成装置、３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ・・・光源、３２・・・走査手段、３３・・・筐体、３４・・・集光部材、３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ・・・レンズ、３５Ａ・・・光源、３５Ｂ・・・偏光ビームスプリッター、３５Ｃ・・・液晶表示装置、３５Ｄ・・・コリメート光学系、３６Ａ・・・有機ＥＬ表示装置、３６Ｂ・・・第１の凸レンズ、３６Ｃ・・・絞り、３６Ｄ・・・第２の凸レンズ、３７・・・分散補償素子、４０・・・光学素子、４１・・・基体、５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃ，５０Ｄ・・・移動制御装置、５１，５４．６１，６４・・・駆動装置、５２，５５，６２，６５・・・スライドバー、５３，５６，６３，６６・・・取付け部材、８０・・・観察者、８１・・・観察者の眼球、８２・・・観察者の瞳孔、８３・・・観察者の鼻、８５・・・観察者の耳側の領域、９０・・・瞳孔位置検出手段、９１・・・反射鏡、９２・・・反射鏡の回転軸、ＬＣ，ＬＣ’，ＬＣ”・・・画像中心部光線、ＣＰ・・・観察者の瞳孔の中心部、Ｏ・・・光学素子の中心点

Claims (14)

1. 画像形成装置、
   観察者の顔面前方に配置される光学素子、及び、
   移動制御装置、
   を備えており、
   光学素子を基準として観察者の耳側の領域を光学素子後方領域と称するとき、
   画像形成装置は、光学素子後方領域に配置されており、
   画像形成装置から出射された画像は、光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子において反射され、観察者の瞳孔に到達し、
   観察者の瞳孔の位置が変化したとき、観察者の瞳孔の位置の水平方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって光学素子を移動させ、且つ、観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって画像形成装置を移動させることにより、画像形成装置から出射される画像の位置を制御する画像表示装置。
2. 画像形成装置は、画像形成装置から出射された画像が通過する４Ｆ光学系を備えており、
   観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって４Ｆ光学系を移動させる請求項１に記載の画像表示装置。
3. 画像形成装置は、画像形成装置から出射された画像を反射させる反射鏡を備えており、
   移動制御装置によって反射鏡の光反射角度を変える請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって光学素子を移動させる請求項１から３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
5. 光学素子は反射型のホログラム回折格子から成る請求項１から４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
6. 反射型のホログラム回折格子は集光機能を有する請求項５に記載の画像表示装置。
7. 光学素子は凹面鏡から成る請求項１から４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
8. 画像形成装置から出射された光線は、テレセントリックな状態で光学素子に入射する請求項１から７のいずれか一項に記載の画像表示装置。
9. 光学素子は、画像形成装置から出射された画像が通過する正の光学的パワーを有するレンズ、及び、平面反射鏡から成る請求項１から４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
10. 観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応して、移動制御装置によって光学素子を回転させる請求項１から９のいずれか一項に記載の画像表示装置。
11. 観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応して、移動制御装置によって光学素子の配置角度を変える請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像表示装置。
12. 画像形成装置は分散補償素子を備えている請求項１から１１のいずれか一項に記載の画像表示装置。
13. 観察者に装着されるフレーム、及び、
    フレームに取り付けられた画像表示装置、
    を備えた表示装置であって、
    画像表示装置は、
    画像形成装置、
    観察者の顔面前方に配置される光学素子、及び、
    移動制御装置、
    を備えており、
    光学素子を基準として観察者の耳側の領域を光学素子後方領域と称するとき、
    画像形成装置は、光学素子後方領域に配置されており、
    画像形成装置から出射された画像は、光学素子後方領域から光学素子に斜めに入射し、光学素子において反射され、観察者の瞳孔に到達し、
    観察者の瞳孔の位置が変化したとき、観察者の瞳孔の位置の水平方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって光学素子を移動させ、且つ、観察者の瞳孔の位置の垂直方向に沿った変化に対応した方向に、移動制御装置によって画像形成装置を移動させることにより、画像形成装置から出射される画像の位置を制御する表示装置。
14. 右眼用画像表示装置及び左眼用画像表示装置を備えている請求項１３に記載の表示装置。

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