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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022110340
(43)【公開日】2022-07-29
(54)【発明の名称】眼鏡型表示装置
(51)【国際特許分類】
G02B 27/02 20060101AFI20220722BHJP
G02F 1/13 20060101ALI20220722BHJP
H04N 5/64 20060101ALI20220722BHJP
【ＦＩ】
G02B27/02 Z
G02F1/13 505
H04N5/64 511A
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021005673
(22)【出願日】2021-01-18
(71)【出願人】
【識別番号】000003193
【氏名又は名称】凸版印刷株式会社
(72)【発明者】
【氏名】安藤 伸也
(72)【発明者】
【氏名】鈴木 剛
【テーマコード（参考）】
2H088
2H199
【Ｆターム（参考）】
2H088EA10
2H088EA13
2H088EA35
2H088GA02
2H088GA13
2H088HA02
2H088HA18
2H088HA22
2H088JA06
2H088MA06
2H088MA20
2H199CA02
2H199CA13
2H199CA23
2H199CA44
2H199CA47
2H199CA63
(57)【要約】
【課題】画像光形成部が形成した画像に外景像を重畳させる第１の領域では外界光を遮光し、それ以外の領域では、外界光の透過率を高くした調光パネルを用いた眼鏡型表示装置を得る。
【解決手段】両面の電極間にゲストホスト液晶を設置した調光パネルを有し、前記調光パネルの第１の領域に偏光板を有し、前記第１の領域に、画像光形成部が形成した画像光を反射して使用者の目で画像を視認させるハーフミラーを形成した反射部を有し、
前記調光パネルの前記電極に電圧を印加することで外界光の透過率を制御するとともに、前記調光パネルの外界光の透過率を高く制御した場合に、前記第１の領域では前記偏光板によって外界光を遮光させる眼鏡型表示装置を用いる。
【選択図】図１
【解決手段】両面の電極間にゲストホスト液晶を設置した調光パネルを有し、前記調光パネルの第１の領域に偏光板を有し、前記第１の領域に、画像光形成部が形成した画像光を反射して使用者の目で画像を視認させるハーフミラーを形成した反射部を有し、
前記調光パネルの前記電極に電圧を印加することで外界光の透過率を制御するとともに、前記調光パネルの外界光の透過率を高く制御した場合に、前記第１の領域では前記偏光板によって外界光を遮光させる眼鏡型表示装置を用いる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
使用者に外景像とともに画像光形成部が作成した画像を視認させる眼鏡型表示装置であって、
両面の電極間にゲストホスト液晶を設置した調光パネルを有し、前記調光パネルの第１の領域に偏光板を有し、前記第１の領域に、前記画像光形成部が形成した画像光を反射して使用者の目で画像を視認させるハーフミラーを形成した反射部を有し、
前記調光パネルの前記電極に電圧を印加することで外界光の透過率を制御するとともに、前記調光パネルの外界光の透過率を高く制御した場合に、前記第１の領域では前記偏光板によって外界光を遮光させる
ことを特徴とする眼鏡型表示装置。
両面の電極間にゲストホスト液晶を設置した調光パネルを有し、前記調光パネルの第１の領域に偏光板を有し、前記第１の領域に、前記画像光形成部が形成した画像光を反射して使用者の目で画像を視認させるハーフミラーを形成した反射部を有し、
前記調光パネルの前記電極に電圧を印加することで外界光の透過率を制御するとともに、前記調光パネルの外界光の透過率を高く制御した場合に、前記第１の領域では前記偏光板によって外界光を遮光させる
ことを特徴とする眼鏡型表示装置。
【請求項2】
請求項１記載の眼鏡型表示装置であって、前記調光パネルの前記電極を、前記第１の領域の電極と、前記第１の領域以外の領域の電極とに分割して形成し、
前記調光パネルの前記第１の領域の電極に印加する電圧と前記第１の領域以外の領域の電極に印加する電圧を独立させて印加することで、前記ゲストホスト液晶の外界光の透過率を前記第１の領域と前記第１の領域以外の領域とで独立させて制御する
ことを特徴とする眼鏡型表示装置。
前記調光パネルの前記第１の領域の電極に印加する電圧と前記第１の領域以外の領域の電極に印加する電圧を独立させて印加することで、前記ゲストホスト液晶の外界光の透過率を前記第１の領域と前記第１の領域以外の領域とで独立させて制御する
ことを特徴とする眼鏡型表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、使用者に画像を視認させる眼鏡型表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、特許文献１のように、画像光形成部が形成して出射した画像光を反射部のハーフミラーで反射させて使用者の目で画像を視認させるとともに、前記調光パネルを透過した外界光による外景像を使用者の目で視認させることで、画像光形成部が形成した画像と外景像とを、重畳させるシースルー型の眼鏡型表示装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－０４４７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
従来のシースルー型の眼鏡型表示装置では、外界光が強い環境下では画像光形成部が形成した画像が鮮明に見えないため、液晶減光フィルター等の調光パネルで外界光を減光して視認性を高めている。
【0005】
画像光形成部が形成した画像は外光の光量が少ない方が視認性が高くなるため、調光パネルの、画像光形成部が形成した画像に外景像を重畳させる領域（第１の領域）での外界光の透過率は低い範囲で調整できる方がよい。一方、調光パネルのそれ以外の領域では、外界光が暗いと外景像の視認性が悪くなるため、透過率が高い範囲で調整可能な眼鏡型表示装置が望まれる。
【0006】
調光パネルに偏光板付液晶パネルを用いる場合は、遮光時の透過率は１％未満等となり、画像光形成部が形成した画像に調光パネルとして用いると表示が見やすくなる。しかし、透過時の透過率は偏光板により５０％未満となり、比較的暗い外界光の環境下では外景像が見づらい問題がある。
【0007】
それに対して、調光パネルにゲストホスト液晶パネルを用いる場合は、偏光板が不要であるため、色素濃度調整により透過率を５０％以上にすることができる。そのため、外界光が暗い環境下での外景像の視認性が高い効果がある。しかし、ゲストホスト液晶パネルでは、遮光時の透過率が高いため、強い外界光の環境下では画像光形成部が形成した画像が見づらい問題がある。
【0008】
本発明は、上記の問題を解決し、調光パネルの、画像光形成部が形成した画像に外景像を重畳させる領域（第１の領域）では外界光を遮光し、調光パネルのそれ以外の領域では、外界光の透過率を高くした調光パネルを用いた眼鏡型表示装置を得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、上記課題を解決するために、使用者に外景像とともに画像光形成部が作成した画像を視認させる眼鏡型表示装置であって、両面の電極間にゲストホスト液晶を設置した調光パネルを有し、前記調光パネルの第１の領域に偏光板を有し、前記第１の領域に、前記画像光形成部が形成した画像光を反射して使用者の目で画像を視認させるハーフミラーを形成した反射部を有し、前記調光パネルの前記電極に電圧を印加することで外界光の
透過率を制御するとともに、前記調光パネルの外界光の透過率を高く制御した場合に、前記第１の領域では前記偏光板によって外界光を遮光させることを特徴とする眼鏡型表示装置である。
透過率を制御するとともに、前記調光パネルの外界光の透過率を高く制御した場合に、前記第１の領域では前記偏光板によって外界光を遮光させることを特徴とする眼鏡型表示装置である。
【0010】
本発明は、この構成によって、調光パネルを透過した外界光による外景像と画像光形成部が作成した画像を重畳させる第１の領域では外界光を遮光し、調光パネルのそれ以外の領域では、外界光の透過率を高くした調光パネルを用いた眼鏡型表示装置が得られる効果がある。
【0011】
また、本発明は、上記の眼鏡型表示装置であって、前記調光パネルの前記電極を、前記第１の領域の電極と、前記第１の領域以外の領域の電極とに分割して形成し、前記調光パネルの前記第１の領域の電極に印加する電圧と前記第１の領域以外の領域の電極に印加する電圧を独立させて印加することで、前記ゲストホスト液晶の外界光の透過率を前記第１の領域と前記第１の領域以外の領域とで独立させて制御することを特徴とする眼鏡型表示装置である。
【発明の効果】
【0012】
本発明は、眼鏡型表示装置の調光パネルにゲストホスト液晶を用いる。これにより、調光パネルの外界光の透過率を高くでき、外界光が暗い環境下での外景像の視認性が高い効果がある。
【0013】
また、本発明は、調光パネルを透過した外界光による外景像と画像光形成部が作成した画像を重畳させる第１の領域の調光パネルに偏光板を設け、調光パネルの外界光の透過率を高くした場合に、調光パネルの第１の領域では偏光板によって外界光を遮光させることができる効果がある。
【0014】
これにより、ゲストホスト液晶のみの調光パネルの領域の外界光の透過率を高くして外景像の視認性を高くするとともに、ゲストホスト液晶に偏光板を設置した第１の領域では外界光を遮光させて、その第１の領域で観察する、画像光形成部が形成した画像を視認し易くできる効果がある。
【0015】
また、本発明は、調光パネルの前記第１の領域の電極に印加する電圧と前記第１の領域以外の領域の電極に印加する電圧を独立させて印加することで、前記ゲストホスト液晶の外界光の透過率を前記第１の領域と前記第１の領域以外の領域とで独立させて制御できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】本発明の第１の実施形態の眼鏡型表示装置の光学系の構成を示す図である。
【図2】（ａ）本発明の第１の実施形態の眼鏡型表示装置の調光パネルの平面図である。（ｂ）同、調光パネルの断面図である。
【図3】本発明の第１の実施形態の眼鏡型表示装置の調光パネルと反射部を通して観察される外景像と画像の一例を説明する図である。
【図4】（ａ）本発明の第２の実施形態の眼鏡型表示装置の調光パネルの動作において、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２との全領域の電極間に電圧を印加しない場合の断面図。（ｂ）同、第２の領域Ａ２の電極間にのみ電圧を印加する場合の断面図。（ｃ）同、第１の領域Ａ１の電極間にのみ電圧を印加する場合の断面図。
【図5】本発明の第３の実施形態の眼鏡型表示装置の調光パネルの平面図である。
【図6】本発明の第４の実施形態の眼鏡型表示装置の光学系の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
【0018】
本実施形態の眼鏡型表示装置は、使用者に画像光Ｉｍｇを視認させる眼鏡形状を有する眼鏡部を使用者が装着して使用する。この眼鏡型表示装置は、眼鏡部の前面に位置する調光パネル１０と反射部２０と画像光形成部３０を備える。
【0019】
そして、調光パネル１０の第１の領域Ａ１を透過させた外界光Ｏｕｔ１による外景像に、反射部２０で反射させて使用者の目ＥＹＥの方向に向けた画像光Ｉｍｇによる画像を重ね合わせて使用者に視認させる。それと同時に、調光パネル１０の第１の領域Ａ１以外の領域である第２の領域Ａ２を透過させた外界光Ｏｕｔ２のみによって外景像を直接視認可能にした光学透過型（いわゆる、シースルー型）の眼鏡型表示装置である。
【0020】
（調光パネル１０）
眼鏡型表示装置の前面に調光パネル１０を位置させ、調光パネル１０は、ゲストホスト液晶１１の両面に透明電極又はマトリクス状に配置された電極１２を形成した透過型液晶パネルで構成する。
眼鏡型表示装置の前面に調光パネル１０を位置させ、調光パネル１０は、ゲストホスト液晶１１の両面に透明電極又はマトリクス状に配置された電極１２を形成した透過型液晶パネルで構成する。
【0021】
調光パネル１０の液晶パネルは、ゲストホスト液晶１１を用いることで、偏光板を用いずとも、電極１２に５Ｖの電圧を印加することで、前面から入射する外界光Ｏｕｔの光透過率を５０％から１００％の間で調整する制御を行う。それにより、使用者の眼に入る外界光の光量を調節し、外界光を遮光することで、第１の領域Ａ１の画像光Ｉｍｇによる画像の視認のし易さを調整する。
【0022】
（画像光形成部３０）
画像光形成部３０は、液晶ディスプレイ等の画像の画像光Ｉｍｇを出射する表示素子３１を有する。表示素子３１は、液晶パネルとバックライトで構成し、生成した画像の画像光Ｉｍｇを反射部２０に向けて出射する。
画像光形成部３０は、液晶ディスプレイ等の画像の画像光Ｉｍｇを出射する表示素子３１を有する。表示素子３１は、液晶パネルとバックライトで構成し、生成した画像の画像光Ｉｍｇを反射部２０に向けて出射する。
【0023】
（反射部２０）
反射部２０は、ハーフミラー２１を含む。反射部２０は、調光パネル１０の第１の領域Ａ１の位置で、使用者の目ＥＹＥ側の位置に設置する。反射部２０は、画像光形成部３０が出射した画像光Ｉｍｇをハーフミラー２１で反射させて使用者の眼ＥＹＥに向けるとともに、調光パネル１０を透過した第１の領域の外界光Ｏｕｔ１を透過させて使用者の目ＥＹＥに導く。
反射部２０は、ハーフミラー２１を含む。反射部２０は、調光パネル１０の第１の領域Ａ１の位置で、使用者の目ＥＹＥ側の位置に設置する。反射部２０は、画像光形成部３０が出射した画像光Ｉｍｇをハーフミラー２１で反射させて使用者の眼ＥＹＥに向けるとともに、調光パネル１０を透過した第１の領域の外界光Ｏｕｔ１を透過させて使用者の目ＥＹＥに導く。
【0024】
（調光パネルの領域の構成）
調光パネル１０は、使用者の眼ＥＹＥの方に入射する外界光Ｏｕｔの透過率を調整する。調光パネル１０は、図２（ａ）の平面図の様に、反射部２０を設置する位置の、外界光Ｏｕｔを透過させて第１の領域の外界光Ｏｕｔ１に変換して反射部２０に導く第１の領域Ａ１を有する。調光パネル１０の第１の領域Ａ１には偏光板１３を設置する。また、調光パネル１０は、それ以外の領域の第２の領域Ａ２を持つ。
調光パネル１０は、使用者の眼ＥＹＥの方に入射する外界光Ｏｕｔの透過率を調整する。調光パネル１０は、図２（ａ）の平面図の様に、反射部２０を設置する位置の、外界光Ｏｕｔを透過させて第１の領域の外界光Ｏｕｔ１に変換して反射部２０に導く第１の領域Ａ１を有する。調光パネル１０の第１の領域Ａ１には偏光板１３を設置する。また、調光パネル１０は、それ以外の領域の第２の領域Ａ２を持つ。
【0025】
（第１の領域Ａ１）
調光パネル１０は、外界光Ｏｕｔを、第１の領域Ａ１では、偏光板１３を介してゲストホスト液晶１１を透過させて第１の領域の外界光Ｏｕｔ１に変換する。その外界光Ｏｕｔ１を、反射部２０を透過させて使用者の眼ＥＹＥに導く。
調光パネル１０は、外界光Ｏｕｔを、第１の領域Ａ１では、偏光板１３を介してゲストホスト液晶１１を透過させて第１の領域の外界光Ｏｕｔ１に変換する。その外界光Ｏｕｔ１を、反射部２０を透過させて使用者の眼ＥＹＥに導く。
【0026】
また、第１の領域Ａ１の反射部２０では、画像光形成部３０の表示素子３１が出射した
画像光Ｉｍｇをハーフミラー２１で反射させて使用者の眼ＥＹＥに向ける。そうすることで、反射部２０では、第１の領域の外界光Ｏｕｔ１による外景像に、画像光形成部３０の表示素子３１が形成した画像を重ね合わせて使用者の目ＥＹＥに観察させる。
画像光Ｉｍｇをハーフミラー２１で反射させて使用者の眼ＥＹＥに向ける。そうすることで、反射部２０では、第１の領域の外界光Ｏｕｔ１による外景像に、画像光形成部３０の表示素子３１が形成した画像を重ね合わせて使用者の目ＥＹＥに観察させる。
【0027】
（第２の領域Ａ２）
調光パネル１０は、画像光Ｉｍｇによる画像を観察させる第１の領域Ａ１の周りに第２の領域Ａ２を設ける。第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔを偏光板１３を介さずにゲストホスト液晶１１を透過させて第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換する。第２の領域Ａ２では、第２の領域の外界光Ｏｕｔ２による外景像を使用者の目ＥＹＥに観察させる。
調光パネル１０は、画像光Ｉｍｇによる画像を観察させる第１の領域Ａ１の周りに第２の領域Ａ２を設ける。第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔを偏光板１３を介さずにゲストホスト液晶１１を透過させて第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換する。第２の領域Ａ２では、第２の領域の外界光Ｏｕｔ２による外景像を使用者の目ＥＹＥに観察させる。
【0028】
（調光パネルの層構成）
液晶パネルは、図２（ｂ）の断面図の様に、ゲストホスト液晶１１を一対の透明基板１４の間に充填して構成する。ゲストホスト液晶１１は、液晶分子１１ａから成るホスト液晶に二色性色素分子１１ｂを添加した液晶層を一対の透明基板１４の間に設ける。その一対の透明基板１４の内面に、互いに対向する電極１２を設ける。そして、透明基板１４の、ゲストホスト液晶１１側の内面に、透明基板１４からゲストホスト液晶１１までに、順に、電極１２と配向膜１５の層を設ける。透明基板１４の外側の面には偏光板１３を設置する。
液晶パネルは、図２（ｂ）の断面図の様に、ゲストホスト液晶１１を一対の透明基板１４の間に充填して構成する。ゲストホスト液晶１１は、液晶分子１１ａから成るホスト液晶に二色性色素分子１１ｂを添加した液晶層を一対の透明基板１４の間に設ける。その一対の透明基板１４の内面に、互いに対向する電極１２を設ける。そして、透明基板１４の、ゲストホスト液晶１１側の内面に、透明基板１４からゲストホスト液晶１１までに、順に、電極１２と配向膜１５の層を設ける。透明基板１４の外側の面には偏光板１３を設置する。
【0029】
配向膜１５は、図２（ａ）のラビング方向にラビング布で擦ることで、配向膜１５に溝を形成する。その溝に沿ってゲストホスト液晶１１の液晶分子１１ａを配向させる。このゲストホスト液晶１１は、電極間１２に印加する電圧を制御することにより、前記液晶層の液晶分子１１ａおよび二色性色素分子１１ｂの配向状態を変化させることで、外界光Ｏｕｔがゲストホスト液晶１１を透過する第２の領域の外界光Ｏｕｔ２の光量および偏光方向を変化させる。
【0030】
（第２の領域Ａ２での外界光Ｏｕｔの透過）
ゲストホスト液晶１１には、図２（ｂ）の断面図のように、調光パネル１０の両面の電極１２間に電圧を加えない無電界状態において、液晶分子１１ａおよび二色性色素分子１１ｂが透明基板１４の基板面に対してほぼ垂直に立ち上がり配向するゲストホスト液晶１１を用いる。その場合に、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂによる吸収をほとんど受けずに透過して第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換される。
ゲストホスト液晶１１には、図２（ｂ）の断面図のように、調光パネル１０の両面の電極１２間に電圧を加えない無電界状態において、液晶分子１１ａおよび二色性色素分子１１ｂが透明基板１４の基板面に対してほぼ垂直に立ち上がり配向するゲストホスト液晶１１を用いる。その場合に、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂによる吸収をほとんど受けずに透過して第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換される。
【0031】
ゲストホスト液晶１１の電極１２間に５Ｖの電圧を加えた場合は、その電極１２間に生じる電界によって、液晶分子１１ａおよび二色性色素分子１１ｂが、基板面に対して倒伏した配向状態に配向する。その場合に、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂにより吸収されて５０％に減光して暗くなった第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換される。
【0032】
（第１の領域Ａ１での外界光Ｏｕｔの透過）
調光パネル１０の第１の領域Ａ１に設置した偏光板１３の偏光方向は、図２（ａ）のＰｏｌａ１及びＰｏｌａ２の方向に向ける。
調光パネル１０の第１の領域Ａ１に設置した偏光板１３の偏光方向は、図２（ａ）のＰｏｌａ１及びＰｏｌａ２の方向に向ける。
【0033】
偏光板１３の偏光方向をその方向に向けることで、調光パネル１０の両面の電極１２間に電圧を加え無い場合にゲストホスト液晶１１が第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔをほとんど吸収せずに外界光Ｏｕｔ２を透過する。その場合には、第１の領域Ａ１では、偏光板１３の偏光方向を図２（ａ）の様に向けることで、偏光板１３が外界光Ｏｕｔを弱めた外界光Ｏｕｔ１に変換する。
【0034】
調光パネル１０の両面の電極１２間に５Ｖの電圧をかけた場合に、ゲストホスト液晶１
１が第２の領域では、外界光Ｏｕｔを５０％に吸収して減光させた外界光Ｏｕｔ２を透過する。その場合には、ゲストホスト液晶１１の偏光特性が、液晶分子１１ａが、基板面に対して倒伏して配向することで変化する。それにより、第１の領域Ａ１では、偏光板１３は外界光Ｏｕｔを弱めずに、第２の領域Ａ２を透過する外界光Ｏｕｔ２と同じくらいの明るさの外界光Ｏｕｔ１に変換する。
１が第２の領域では、外界光Ｏｕｔを５０％に吸収して減光させた外界光Ｏｕｔ２を透過する。その場合には、ゲストホスト液晶１１の偏光特性が、液晶分子１１ａが、基板面に対して倒伏して配向することで変化する。それにより、第１の領域Ａ１では、偏光板１３は外界光Ｏｕｔを弱めずに、第２の領域Ａ２を透過する外界光Ｏｕｔ２と同じくらいの明るさの外界光Ｏｕｔ１に変換する。
【0035】
すなわち、第２の領域Ａ２の外界光Ｏｕｔ２が強い場合には、調光パネル１０の両面に偏光板１３を設けた第１の領域Ａ１では、外界光Ｏｕｔを減光させた第１の領域Ａ１の外界光Ｏｕｔ１に変換する。それにより、ハーフミラー２１で反射させた表示素子３１が形成した画像光Ｉｍｇによる画像を使用者の目ＥＹＥに鮮明に識別させる。
【0036】
図３は、第２の領域Ａ２を透過した外界光Ｏｕｔ２が強い場合の、第１の領域Ａ１の外界光Ｏｕｔ１の像と画像光Ｉｍｇの像とを重ねた像の例と、外界光Ｏｕｔ２の像の例を示す説明図である。
【0037】
（全領域の電圧をＯＦＦ）
調光パネル１０の両面の電極１２間に電圧を加え無い場合に、第２の領域Ａ２を透過する外界光Ｏｕｔ２が強く、第２の領域Ａ２の外界光Ｏｕｔ２によって、背景として外景像が透けて見える。
調光パネル１０の両面の電極１２間に電圧を加え無い場合に、第２の領域Ａ２を透過する外界光Ｏｕｔ２が強く、第２の領域Ａ２の外界光Ｏｕｔ２によって、背景として外景像が透けて見える。
【0038】
その場合に、図２（ｂ）に示す様に、両面に偏光板１３を設けた第１の領域Ａ１では、透過する外界光Ｏｕｔ１が遮光される。そのため、第１の領域Ａ１では、ハーフミラー２１で表示素子３１が形成した画像光Ｉｍｇの反射光による画像には、外界光Ｏｕｔ１によっては外景像が重ならず、表示素子３１が形成した画像光Ｉｍｇによる画像が鮮明に観察できる。
【0039】
（全領域の電圧をＯＮ）
一方で、調光パネル１０の両面の電極１２間に５Ｖの電圧を印加した場合場合に、第２の領域Ａ２を透過する外界光Ｏｕｔ２が５０％に減光して暗くなる。その場合には、図２（ｂ）に示す様に、第１の領域Ａ１では、透過する外界光Ｏｕｔ１が第２の領域Ａ２の外界光Ｏｕｔ２と同じくらいに暗い外界光Ｏｕｔ１による外景像が観察される。第１の領域Ａ１では、その暗い外景像を、ハーフミラー２１で反射させた画像光Ｉｍｇによる画像に重ねて使用者の目ＥＹＥで観察させる。
一方で、調光パネル１０の両面の電極１２間に５Ｖの電圧を印加した場合場合に、第２の領域Ａ２を透過する外界光Ｏｕｔ２が５０％に減光して暗くなる。その場合には、図２（ｂ）に示す様に、第１の領域Ａ１では、透過する外界光Ｏｕｔ１が第２の領域Ａ２の外界光Ｏｕｔ２と同じくらいに暗い外界光Ｏｕｔ１による外景像が観察される。第１の領域Ａ１では、その暗い外景像を、ハーフミラー２１で反射させた画像光Ｉｍｇによる画像に重ねて使用者の目ＥＹＥで観察させる。
【0040】
その様に、電極１２間に５Ｖの電圧をかけてゲストホスト液晶１１の第２の領域の外界光Ｏｕｔ２を５０％に減光した場合には、第２の領域Ａ２の背景の外景像と、第１の領域Ａ１の背景の外景像を同じ暗さで観察させる。第１の領域Ａ１では、その外景像に、表示素子３１が形成した画像光Ｉｍｇによる画像を重ねる。その場合には、第２の領域の外界光Ｏｕｔ２も第１の領域の外界光Ｏｕｔ１も弱いので、画像光Ｉｍｇによる画像は外界光Ｏｕｔ１による外景像に妨害されずに鮮明に識別できる。
【0041】
また、その場合に、第１の領域Ａ１の外界光Ｏｕｔ１と第２の領域Ａ２の外界光Ｏｕｔ２を同じくらいの光量にして、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２の外景像に境い目を設けずに外景像を一体に表示することで、使用者の目ＥＹＥに外景像を視認し易くする。
【0042】
こうして、調光パネル１０の両面の電極１２間に５Ｖの電圧を印加して第２の領域Ａ２を透過させる外界光Ｏｕｔ２を弱くした場合には、外景像を視認し易くして、使用者が周囲の状況を確認し易くする。
【0043】
以上の様にして、電極１２間に電圧を印加するか否かによって第２の領域Ａ２の第２の
領域の外界光Ｏｕｔ２の明るさを変える事に応じて、第１の領域の外界光Ｏｕｔ１を加減して画像光Ｉｍｇによって、使用者に、表示素子３１が形成した画像を鮮明に識別させる事ができる効果がある。
領域の外界光Ｏｕｔ２の明るさを変える事に応じて、第１の領域の外界光Ｏｕｔ１を加減して画像光Ｉｍｇによって、使用者に、表示素子３１が形成した画像を鮮明に識別させる事ができる効果がある。
【0044】
＜第２の実施形態＞
以下、本発明の第２の実施形態について図４を参照して説明する。
以下、本発明の第２の実施形態について図４を参照して説明する。
【0045】
第２の実施形態の眼鏡型表示装置１００では、図４の様に、調光パネル１０の第１の領域Ａ１の透過率と、第２の領域Ａ２の透過率とを互いに独立に制御するように構成する。すなわち、第１の領域の外界光Ｏｕｔ１と第２の領域の外界光Ｏｕｔ２を独立して減光する制御を行う。
【0046】
これにより、調光パネル１０を透過した第１の領域の外界光Ｏｕｔ１による外景像に重畳させる画像光Ｉｍｇによる画像の視認のし易さと、第２の領域の外界光Ｏｕｔ２による外景像の視認のし易さを独立して調整する。
【0047】
【0048】
第２の実施形態では、特に、ゲストホスト液晶１１の両面に電極１２を形成するが、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とで電極１２を分けて、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とで、電極１２間に印加する電圧を異ならせる制御を行う。第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とで異なる電極１２間に異なる電圧を印加することで、前面から入射する外界光Ｏｕｔの光透過率を第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２とで異ならせる制御を行う。
【0049】
（全領域の電圧をＯＦＦ）
図４（ａ）の動作モードでは、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２ともに、電極１２間に電圧を印加しない。それにより、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂによる吸収をほとんど受けずに透過して第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換される。
図４（ａ）の動作モードでは、第１の領域Ａ１と第２の領域Ａ２ともに、電極１２間に電圧を印加しない。それにより、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂによる吸収をほとんど受けずに透過して第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換される。
【0050】
一方、第１の領域Ａ１では、偏光板１３が、透過する外界光Ｏｕｔを弱め、外界光Ｏｕｔをほとんど遮断して第１の領域の外界光Ｏｕｔ１に変換した外景像に、ハーフミラー２１で表示素子３１が形成した画像光Ｉｍｇの反射光による画像を重ねる。そのため、第１の領域Ａ１では外界光Ｏｕｔ１による外景像は透けて見えず、表示素子３１が形成した画像光Ｉｍｇによる画像が鮮明に観察できる。
【0051】
（第２の領域Ａ２のみ電圧ＯＮ）
図４（ａ）の動作モードでは、第１の領域Ａ１では電極１２間に電圧を印加せず、第２の領域Ａ２では、電極１２間に電圧を印加する。それにより、第２の領域Ａ２では、第２の領域の外界光Ｏｕｔ２を５０％に減光する。そのため、第２の領域Ａ２で観察される外景が暗くなる。
図４（ａ）の動作モードでは、第１の領域Ａ１では電極１２間に電圧を印加せず、第２の領域Ａ２では、電極１２間に電圧を印加する。それにより、第２の領域Ａ２では、第２の領域の外界光Ｏｕｔ２を５０％に減光する。そのため、第２の領域Ａ２で観察される外景が暗くなる。
【0052】
一方、第１の領域Ａ１では、偏光板１３が、透過する外界光Ｏｕｔを弱め、外界光Ｏｕｔをほとんど遮断して第１の領域の外界光Ｏｕｔ１に変換した外景像に、ハーフミラー２１で表示素子３１が形成した画像光Ｉｍｇの反射光による画像を重ねる。そのため、第１の領域Ａ１では外界光Ｏｕｔ１による外景像は透けて見えず、第２の領域の外景像も暗いので、表示素子３１が形成した画像光Ｉｍｇによる画像がより一層鮮明に観察できる。
【0053】
（第１の領域Ａ１のみ電圧ＯＮ）
図４（ａ）の動作モードでは、第１の領域Ａ１では電極１２間に電圧を印加し、第２の領域Ａ２では、電極１２間に電圧を印加しない。それにより、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂによる吸収をほとんど受けずに透過して第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換される。
図４（ａ）の動作モードでは、第１の領域Ａ１では電極１２間に電圧を印加し、第２の領域Ａ２では、電極１２間に電圧を印加しない。それにより、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂによる吸収をほとんど受けずに透過して第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換される。
【0054】
一方、第１の領域Ａ１では、電極１２間に電圧を印加することで、外界光Ｏｕｔが調光パネル１０を偏光板１３を介して透過する第１の領域の外界光Ｏｕｔ１の光量が増える。それにより、第２の領域の外界光Ｏｕｔ２とともに第１の領域の外界光Ｏｕｔ１の光量を増して外景像を明るくして見やすくする。
【0055】
＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態として、図５の様に、第１の領域Ａ１において、偏光板１２を設置した領域の端の透明基板１４の電極１２の上にブラックマトリクス１６を形成する。ブラックマトリクス１６を透明基板１４の電極１２上に形成することにより、偏光板寸法精度や貼り付け精度等による表示への影響をなくし、良好な表示が可能となる。
本発明の第３の実施形態として、図５の様に、第１の領域Ａ１において、偏光板１２を設置した領域の端の透明基板１４の電極１２の上にブラックマトリクス１６を形成する。ブラックマトリクス１６を透明基板１４の電極１２上に形成することにより、偏光板寸法精度や貼り付け精度等による表示への影響をなくし、良好な表示が可能となる。
【0056】
＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態として、図６の眼鏡型表示装置の光学系の構成を示す模式図の様に、画像光形成部３０に投写光学系３２を設けることで、第１の領域Ａ１にビューファインダを構成する。
本発明の第４の実施形態として、図６の眼鏡型表示装置の光学系の構成を示す模式図の様に、画像光形成部３０に投写光学系３２を設けることで、第１の領域Ａ１にビューファインダを構成する。
【0057】
（画像光形成部３０）
画像光形成部３０は、液晶ディスプレイ等の画像光Ｉｍｇを形成する表示素子３１と、投写光学系３２とを有する。表示素子３１は、液晶パネルとバックライトで構成し、生成した画像光Ｉｍｇの光を投写光学系３２に向けて射出する。
画像光形成部３０は、液晶ディスプレイ等の画像光Ｉｍｇを形成する表示素子３１と、投写光学系３２とを有する。表示素子３１は、液晶パネルとバックライトで構成し、生成した画像光Ｉｍｇの光を投写光学系３２に向けて射出する。
【0058】
投写光学系３２は、投写レンズ群から構成され、表示素子３１から射出された画像光Ｉｍｇの光を、平行状態の光束にして、使用者の目ＥＹＥが視認する像に変換し、反射部２０に向けて出射する。
【0059】
（反射部２０）
反射部２０は、画像光形成部３０が出射した画像光Ｉｍｇをハーフミラー２１で反射させて使用者の眼ＥＹＥに向けるとともに、調光パネル１０を透過した第１の領域の外界光Ｏｕｔ１を透過させて使用者の目ＥＹＥに導く。
反射部２０は、画像光形成部３０が出射した画像光Ｉｍｇをハーフミラー２１で反射させて使用者の眼ＥＹＥに向けるとともに、調光パネル１０を透過した第１の領域の外界光Ｏｕｔ１を透過させて使用者の目ＥＹＥに導く。
【0060】
投写光学系３２は、反射部２０のハーフミラー２１で反射させた画像光Ｉｍｇを、投写レンズで、使用者の目ＥＹＥが視認する像に変換する。使用者は、ハーフミラー２１後の投写レンズをビューファインダとして、投写レンズを目ＥＹＥで覗くことによって、画像を観察する。
【0061】
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、調光パネル１０に用いるゲストホスト液晶１１には、調光パネル１０の両面の電極１２間に電圧を加えない無電界状態において、液晶分子１１ａおよび二色性色素分子１１ｂが透明基板１４の基板面に対して倒伏した配向状態に配向するゲストホスト液晶１１を用いることができる。
【0062】
その場合は、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂにより吸収されて５０％に減光して暗くなった第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換され、第１の領域Ａ１では、偏光板１３は外界光Ｏｕｔを弱めずに、第２の領域Ａ２を透過する外界光Ｏｕｔ２と同じくらいの明るさの外界光Ｏｕｔ１に変換する。
【0063】
一方で、ゲストホスト液晶１１の電極１２間に５Ｖの電圧を加えた場合は、その電極１２間に生じる電界によって、液晶分子１１ａおよび二色性色素分子１１ｂが、基板面に対してほぼ垂直に立ち上がり配向する。
【0064】
その場合は、第２の領域Ａ２では、外界光Ｏｕｔが二色性色素分子１１ｂによる吸収をほとんど受けずに透過して第２の領域の外界光Ｏｕｔ２に変換され、第１の領域Ａ１では、外界光Ｏｕｔを偏光板１３によって減光させた第１の領域Ａ１の外界光Ｏｕｔ１に変換する。
【符号の説明】
【0065】
１０・・・調光パネル
１１・・・ゲストホスト液晶
１２・・・電極
１３・・・偏光板
１４・・・透明基板
１５・・・配向膜
１６・・・ブラックマトリクス
２０・・・反射部
２１・・・ハーフミラー
３０・・・画像光形成部
３１・・・表示素子
３２・・・投写光学系
Ａ１・・・第１の領域、
Ａ２・・・第２の領域、
ＥＹＥ・・・目
Ｉｍｇ・・・画像光（画像）
Ｏｕｔ・・・外界光
Ｏｕｔ１・・・第１の領域の外界光（外景像）
Ｏｕｔ２・・・第２の領域の外界光（外景像）
Ｐｏｌａ１、Ｐｏｌａ２・・・偏光板の偏光方向
１１・・・ゲストホスト液晶
１２・・・電極
１３・・・偏光板
１４・・・透明基板
１５・・・配向膜
１６・・・ブラックマトリクス
２０・・・反射部
２１・・・ハーフミラー
３０・・・画像光形成部
３１・・・表示素子
３２・・・投写光学系
Ａ１・・・第１の領域、
Ａ２・・・第２の領域、
ＥＹＥ・・・目
Ｉｍｇ・・・画像光（画像）
Ｏｕｔ・・・外界光
Ｏｕｔ１・・・第１の領域の外界光（外景像）
Ｏｕｔ２・・・第２の領域の外界光（外景像）
Ｐｏｌａ１、Ｐｏｌａ２・・・偏光板の偏光方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
