(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-10-25
(45)【発行日】2024-11-05
(54)【発明の名称】表示装置
(51)【国際特許分類】
G02B 27/02 20060101AFI20241028BHJP
G09F 9/00 20060101ALI20241028BHJP
H04N 5/64 20060101ALI20241028BHJP
【ＦＩ】
G02B27/02 Z
G09F9/00 366G
G09F9/00 313
H04N5/64 511A
【請求項の数】
18
(21)【出願番号】P 2022501699
(86)(22)【出願日】2021-01-14
(86)【国際出願番号】 JP2021001101
(87)【国際公開番号】W WO2021166506
(87)【国際公開日】2021-08-26
【審査請求日】2023-11-27
(31)【優先権主張番号】P 2020025898
(32)【優先日】2020-02-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100112874
【弁理士】
【氏名又は名称】渡邊 薫
(72)【発明者】
【氏名】林 建吾
【審査官】河村 麻梨子
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２０１９／１８１４８２（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開２０１０－１３４０５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００５－３０９２６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００２／００６０６４９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】国際公開第２０１９／１３０９８８（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０２Ｂ ２７／０１－２７／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
接眼光学装置、並びに、画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、
制御部、
接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置及び第２位置検出装置、並びに、
転送光学装置・制御装置、
を備えており、
第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、制御部の制御下、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御し、且つ、第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は第１位置検出装置の検出位置補正を行う表示装置。
【請求項2】
第１位置検出装置によって、又は、第２位置検出装置によって、又は、第１位置検出装置及び第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は画像形成装置における画像の形成を制御する請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
第１位置検出装置は、光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する請求項１に記載の表示装置。
【請求項4】
第１光路合成部から受光部に入射した光の受光部への入射位置が所定の位置からズレた場合、ズレを無くすように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置の位置を制御する請求項３に記載の光学装置。
【請求項5】
光源の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角と、画像形成装置の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角とは異なる請求項３に記載の表示装置。
【請求項6】
光源は、アイセーフ波長帯の赤外線を出射する請求項３に記載の表示装置。
【請求項7】
光源から出射され、第１光路合成部に入射する光は発散光である請求項３に記載の表示装置。
【請求項8】
受光部は、光源と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部に近い位置に配置されている請求項３に記載の表示装置。
【請求項9】
受光部は、位置検出素子、多分割フォトダイオード、又は、複数のフォトダイオードから構成されている請求項３に記載の表示装置。
【請求項10】
第１位置検出装置は第２位置検出装置を兼ねている請求項１に記載の表示装置。
【請求項11】
転送光学装置・制御装置は、観察者の網膜に結像される画像の水平方向及び垂直方向に沿った、観察者の網膜への画像投影制御を行う請求項１に記載の表示装置。
【請求項12】
転送光学装置は、２つのガルバノミラーの組合せから構成されている請求項１に記載の光学装置。
【請求項13】
接眼光学装置には、再帰性反射素子が取り付けられている請求項１に記載の光学装置。
【請求項14】
接眼光学装置は、回折光学部材を備えている請求項１に記載の表示装置。
【請求項15】
接眼光学装置は、集光部材及び偏向部材を備えている請求項１に記載の表示装置。
【請求項16】
接眼光学装置と画像表示装置とは相対的に移動可能である請求項１に記載の表示装置。
【請求項17】
接眼光学装置は観察者に装着される請求項１に記載の表示装置。
【請求項18】
接眼光学装置は観察者から離れた所に配置される請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
観察者の頭部に装着する頭部装着型の画像表示装置が、例えば、特開２００５－３０９２６４号公報から周知である。この特許公開公報に開示された画像表示装置１は、観察者の頭部に装着される頭部装着部６と、観察者の身体に携帯される身体携帯部７とから構成されている。頭部装着部６には、転送光学系５を構成する凸レンズ８と、方位・距離検出系の一部とが設けられている。頭部装着部６には、赤外ＬＥＤから構成された発光部Ｒ、凸レンズ８を移動させるアクチュエータ２７及び駆動回路２８が備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００５－３０９２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、上記の特許公開公報に開示された技術にあっては、頭部装着部６に備えられた発光部Ｒ、アクチュエータ２７及び駆動回路２８には電源（電池）が必要とされるので、頭部装着部６の質量や大きさの増加等、観察者に負担が強いられる構造である。仮に、発光部Ｒ、アクチュエータ２７及び駆動回路２８を取り除き、頭部装着部６に凸レンズ８のみを搭載することを想定した場合、観察者が動くと、身体携帯部と頭部装着部との位置関係が崩れてしまい、投影された画像が観察者の瞳から外れる結果、画像を観察することが困難になるという問題が発生する。
【0005】
従って、本開示の目的は、観察者に負担を強いることの無い構成、構造を有する表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記の目的を達成するための本開示の第１の態様～第２の態様に係る表示装置は、
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、
制御部、
接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置及び第２位置検出装置、並びに、
転送光学装置・制御装置、
を備えている。
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、
制御部、
接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置及び第２位置検出装置、並びに、
転送光学装置・制御装置、
を備えている。
【0007】
そして、本開示の第１の態様に係る表示装置にあっては、第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、制御部の制御下、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御し、且つ、第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は第１位置検出装置の検出位置補正を行う。
【0008】
また、本開示の第２の態様に係る表示装置にあっては、第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、制御部の制御下、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御し、且つ、第１位置検出装置によって、又は、第２位置検出装置によって、又は、第１位置検出装置及び第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は画像形成装置における画像の形成を制御する。
【0009】
上記の目的を達成するための本開示の第３の態様に係る表示装置は、
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置を備えており、
第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する。
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置を備えており、
第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図14】図１４Ａ、図１４Ｂ及び図１４Ｃは、転送光学装置から出射される光束の挙動、接眼光学装置と観察者の瞳との位置関係を模式的に示す図であり、特に、図１４Ｃは、接眼光学装置の中心と観察者の瞳の中心を結ぶ直線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度θ1、及び、画像形成装置の中心から出射された光線が転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達するときの光線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度θ2を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
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３の態様に係る表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様～第３の態様に係る表示装置）
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）
５．実施例４（実施例１～実施例３の変形）
６．実施例５（実施例４の変形）
７．実施例６（実施例１～実施例５の変形）
８．実施例７（実施例１～実施例６の変形）
９．実施例８（実施例１～実施例７の変形）
１０．その他
１．本開示の第１の態様～第３の態様に係る表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本開示の第１の態様～第３の態様に係る表示装置）
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）
５．実施例４（実施例１～実施例３の変形）
６．実施例５（実施例４の変形）
７．実施例６（実施例１～実施例５の変形）
８．実施例７（実施例１～実施例６の変形）
９．実施例８（実施例１～実施例７の変形）
１０．その他
【0012】
〈本開示の第１の態様～第３の態様に係る表示装置、全般に関する説明〉
以下の説明において、観察者の網膜に結像される画像の水平方向をＸ方向と呼び、画像の垂直方向をＹ方向と呼び、画像の奥行き方向をＺ方向と呼ぶ場合がある。また、Ｘ方向に相当する転送光学装置における方向を『ｘ方向』と呼び、Ｙ方向に相当する転送光学装置における方向を『ｙ方向』と呼び、Ｚ方向に相当する転送光学装置における方向を『ｚ方向』と呼ぶ。更には、画像形成装置から入射された光を、便宜上、『画像形成光』と呼び、画像形成装置の中心から入射された光を、便宜上、『画像形成中心光』と呼び、光源から出射された光を、便宜上、『位置検出光』と呼び、光源の中心から出射された光を、便宜上、『位置検出中心光』と呼ぶ。
以下の説明において、観察者の網膜に結像される画像の水平方向をＸ方向と呼び、画像の垂直方向をＹ方向と呼び、画像の奥行き方向をＺ方向と呼ぶ場合がある。また、Ｘ方向に相当する転送光学装置における方向を『ｘ方向』と呼び、Ｙ方向に相当する転送光学装置における方向を『ｙ方向』と呼び、Ｚ方向に相当する転送光学装置における方向を『ｚ方向』と呼ぶ。更には、画像形成装置から入射された光を、便宜上、『画像形成光』と呼び、画像形成装置の中心から入射された光を、便宜上、『画像形成中心光』と呼び、光源から出射された光を、便宜上、『位置検出光』と呼び、光源の中心から出射された光を、便宜上、『位置検出中心光』と呼ぶ。
【0013】
本開示の第１の態様に係る表示装置にあっては、第１位置検出装置によって、又は、第２位置検出装置によって、又は、第１位置検出装置及び第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は画像形成装置における画像の形成を制御する形態とすることができる。
【0014】
上記の好ましい形態を含む本開示の第１の態様に係る表示装置、あるいは又、本開示の第２の態様に係る表示装置において、
第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像（画像形成光）は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光（位置検出光）は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する形態とすることができる。尚、このような形態の本開示の第１の態様に係る表示装置を、便宜上、『本開示の第１－Ａの態様に係る表示装置』と呼ぶ場合があるし、このような形態の本開示の第２の態様に係る表示装置を、便宜上、『本開示の第２－Ａの態様に係る表示装置』と呼ぶ場合がある。
第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像（画像形成光）は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光（位置検出光）は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する形態とすることができる。尚、このような形態の本開示の第１の態様に係る表示装置を、便宜上、『本開示の第１－Ａの態様に係る表示装置』と呼ぶ場合があるし、このような形態の本開示の第２の態様に係る表示装置を、便宜上、『本開示の第２－Ａの態様に係る表示装置』と呼ぶ場合がある。
【0015】
本開示の第１－Ａの態様あるいは第２－Ａの態様に係る表示装置において、第１光路合成部から受光部に入射した光（位置検出光）の受光部への入射位置が所定の位置（基準位置）からズレた場合、ズレを無くすように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置の位置を制御する構成とすることができる。
【0016】
このような好ましい構成を含む本開示の第１－Ａの態様あるいは第２－Ａの態様に係る表示装置、あるいは又、本開示の第３の態様に係る表示装置にあっては、光源の中心から出射された光（位置検出中心光）の転送光学装置からの出射角と、画像形成装置の中心から出射された光（画像形成中心光）の転送光学装置からの出射角とは、異なる構成とすることができる。
【0017】
更には、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の第１－Ａの態様あるいは第２－Ａの態様に係る表示装置において、あるいは又、上記の好ましい構成を含む本開示の第３の態様に係る表示装置において、光源は、アイセーフ波長帯（例えば、１．５５μｍ前後の波長）の赤外線を出射する構成とすることができる。
【0018】
ところで、受光部に戻る位置検出光の光量が多い程、位置検出分解能を上げることができる。その一方で、接眼光学装置の位置検出のために、平行光に近い光を観察者の目の付近に向けて照射するため、位置検出光の光量は、安全を考慮した上で、上限を決める必要がある。瞳孔や網膜に対する被爆限界は位置検出光の波長に依存しており、アイセーフ波長帯で最も許容光量が大きい。このアイセーフ波長帯の光は、水分子の存在下、減衰する性質があり、網膜に届かないためである。以上の理由により、位置検出光の波長帯をアイセーフ波長帯とすることで、高い安全性と高い位置検出分解能を達成することができる。また、同様の理由で、地表付近の太陽光の強度が弱い波長帯でもあるため、第１位置検出装置は外光の影響を受け難いという利点もある。
【0019】
更には、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の第１－Ａの態様あるいは第２－Ａの態様に係る表示装置において、あるいは又、上記の好ましい構成を含む本開示の第３の態様に係る表示装置において、第１位置検出装置を構成する光源から出射され、第１光路合成部に入射する光（位置検出光）は発散光である構成とすることができる。
【0020】
更には、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の第１－Ａの態様あるいは第２－Ａの態様に係る表示装置において、あるいは又、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の第３の態様に係る表示装置において、受光部は、光源と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部に近い位置（インフォーカス側）に配置されている構成とすることができる。即ち、受光部から第１光路合成部までの光学的距離（位置検出中心光の光路における媒質の空間的な距離と媒質の屈折率の積の総和であり、受光部と第１光路合成部との間にレンズが配置されている場合にはレンズの焦点距離も考慮する）は、光源から第１光路合成部までの光学的距離（位置検出中心光の光路における媒質の空間的な距離と媒質の屈折率の積の総和であり、光源と第１光路合成部との間にレンズが配置されている場合にはレンズの焦点距離も考慮する）よりも短い。また、位置検出光のビームウエスト位置（スポット径が最小となる位置）よりも受光部を第１光路合成部に近い位置（インフォーカス側）に配置することで、異物耐性の向上を図ることができる。
【0021】
更には、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の第１－Ａの態様あるいは第２－Ａの態様に係る表示装置において、あるいは又、以上に説明した各種の好ましい構成を含む本開示の第３の態様に係る表示装置において、受光部は、動作原理によって、非分割型と分割型の２つに分けられる。前者は、フォトダイオードの表面抵抗値の変化を応用して位置検出光の位置を検出する位置検出素子である。光量に応じて表面抵抗値が変化する原理を用いて、位置検出光の位置を検出する。後者は、複数（例えば、４つ）にエリア分割されたフォトダイオードの電圧を比較することで位置検出光の位置を検出する。エリア分割ではなく、複数のフォトダイオードから構成することもできる。いずれもアナログ出力のため、理論的には位置検出分解能は無限小となる。以上のとおり、受光部（接眼光学装置の位置を検出する装置あるいは素子）は、位置検出素子（Position Sensitive Detector，ＰＳＤ）、多分割フォトダイオード、又は、複数のフォトダイオードから構成されている構成とすることができる。
【0022】
第２位置検出装置として、カメラ（撮像装置）や、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式の距離測定装置、インダイレクト（間接）ＴＯＦ方式の距離測定装置を挙げることができる。また、カメラを用いて、再帰性反射素子（後述する）の大きさや複数の再帰性反射素子間の距離から再帰性反射素子までの距離を測定することができる。カメラは、表示装置の使用開始時、接眼光学装置の位置を特定するための粗調整用としても用いることができる。即ち、表示装置の使用開始時、接眼光学装置の位置をカメラで探し、転送光学装置を粗調整し、受光部が位置検出光を受光し始めたならば、第１位置検出装置によって転送光学装置を微調整すればよい。あるいは又、表示装置の使用開始時、転送光学装置の走査に基づき接眼光学装置の位置を探し、受光部が位置検出光を受光し始めたならば、第１位置検出装置によって転送光学装置を微調整してもよい。
【0023】
場合によっては、第１位置検出装置は第２位置検出装置を兼ねていてもよい。即ち、第１位置検出装置を構成する光源を高周波で強度変調し、接眼光学装置に衝突し反射してくる位置検出光を受光部で受光し、パルス波の位相遅れ時間等からターゲット（接眼光学装置）までの距離を求める。具体的には、位置検出光をメガヘルツ乃至ギガヘルツのオーダーで変調し、受光部が出力する信号を変調帯域相当の高域成分（接眼光学装置までの距離を検出するための帯域）とキロヘルツ以下の低域成分（接眼光学装置の位置を検出するための帯域）に分けて信号処理することで、部品点数や再帰性反射素子（後述する）の数を増やすことなく、接眼光学装置の位置を求めることができる。
【0024】
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第１の態様～第３の態様に係る表示装置において、第１位置検出装置は第２位置検出装置を兼ねている形態とすることができる。
【0025】
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第１の態様～第３の態様に係る表示装置において、転送光学装置・制御装置によって、転送光学装置は、観察者の網膜に結像される画像の水平方向（Ｘ方向）及び垂直方向（Ｙ方向）に沿った、観察者の網膜への画像投影制御を行う形態とすることができる。即ち、転送光学装置は、接眼光学装置に向かう光（画像形成光）をｘ方向又はｙ方向に移動させる制御を行う形態とすることができる。
【0026】
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第１の態様～第３の態様に係る表示装置において、転送光学装置は可動ミラーから成る形態とすることができ、具体的には、例えば、２つのガルバノミラーの組合せから構成されている形態とすることができる。転送光学装置から接眼光学装置に向かう光（画像形成光）をｘ方向及び／又はｙ方向に移動させるためには、転送光学装置として、例えば、２方向に可動な可能なミラー、具体的には、２つのガルバノミラーの組合せ以外にも、２軸のＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ミラーを含む２軸のジンバルミラーを挙げることができる。
【0027】
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第１の態様～第３の態様に係る表示装置において、接眼光学装置には、位置表示手段（位置被検出手段）、具体的には、再帰性反射素子が取り付けられている形態とすることができる。再帰性反射素子として、具体的には、再帰性反射シートを含む再帰性反射マーカーやコーナーキューブプリズムを挙げることができる。コーナーキューブプリズムとは、光が反射する性質を持った３枚の平面の板を互いに直角に組み合わせ、立方体の頂点型にした装置である。プリズムの数が１つであるため面内のバラツキが無いことと、反射率を上げ易いため、戻り光の光量を増やし、解像度を上げることができるという利点がある。また、小型のコーナーキューブプリズムが複数並んだコーナーキューブアレイを用いれば、再帰性反射素子の厚さを薄くすることができ、接眼光学装置への取付け自由度が増える。
【0028】
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第１の態様～第３の態様に係る表示装置において、接眼光学装置はホログラム素子を備えている形態とすることができるし、あるいは又、接眼光学装置は回折光学部材を備えている形態とすることができるし、あるいは又、接眼光学装置は集光部材及び偏向部材を備えている形態とすることができる。接眼光学装置をホログラム素子から構成する場合、ホログラム素子は集光機能を有していてもよい。画像形成装置から入射された画像形成光は、ほぼ平行光の状態で転送光学装置に入射し、転送光学装置から接眼光学装置へと出射されるが、観察者の瞳孔が接眼光学装置の焦点に位置になるように、接眼光学装置は配置されている。
【0029】
接眼光学装置は、位置検出光に対する集光特性に波長依存性を有する構成とすることができる。即ち、位置検出光を構成する赤外線は、接眼光学装置の集光特性の影響を受けない構成、あるいは又、接眼光学装置の集光特性の影響を殆ど受けない構成とすることが好ましい。例えば、接眼光学装置をホログラム素子から構成する場合、位置検出光を構成する赤外線は、ホログラム素子によって集光されないか、あるいは又、集光されても僅かである構成とすることが好ましい。ホログラム素子は、周知の構成、構造とすることができる。
【0030】
接眼光学装置は、限定するものではないが、支持部材に取り付けられ、あるいは又、支持部材に支持部材と一体となって設けられている。透明なプラスチック材料から支持部材を構成する場合、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。ガラスから支持部材を構成する場合、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。
【0031】
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第１の態様～第３の態様に係る表示装置において、接眼光学装置と画像表示装置とは相対的に移動可能である形態とすることができる。即ち、画像表示装置は、観察者から離れた所に配置され、あるいは又、観察者の頭部とは離れた観察者の部位に配置されている形態とすることができる。後者の場合、限定するものではないが、例えば、画像表示装置は、観察者の頭部とは離れた観察者の手首等の部位にウエアラブル・デバイスとして装着される。あるいは又、画像表示装置は、パーソナルコンピュータに配置され、あるいは又、パーソナルコンピュータに接続された状態で配置されている。あるいは又、画像表示装置は、後述するように、外部の設備等に配設されている。
【0032】
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第１の態様～第３の態様に係る表示装置において、接眼光学装置は観察者に装着される形態とすることができるし、あるいは又、接眼光学装置は観察者から離れた所に配置される（即ち、接眼光学装置は観察者に装着されていない）形態とすることができる。
【0033】
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３の態様に係る表示装置（以下、これらを総称して、『本開示の表示装置等』と呼ぶ場合がある）にあっては、接眼光学装置と画像表示装置とは空間的に分離して配置されているが、具体的には、接眼光学装置と画像表示装置とは、相互に分離して配置されており、一体的に接続されていない。
【0034】
本開示の表示装置等にあっては、第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、制御部の制御下、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御するが、画像形成装置から入射された画像の全てが接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御する形態とすることもできるし、画像形成装置から入射された画像の一部が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御する形態とすることもできる。本開示の表示装置等は、マクスウェル視に基づく網膜投影型の表示装置である。
【0035】
光源から出射された光（位置検出光）は、第１光路合成部によって反射され、第２光路合成部に入射する。そして、この場合、第２光路合成部からの光（戻り光）は、第１光路合成部を透過し、受光部に入射する。あるいは又、光源から出射された光（位置検出光）は、第１光路合成部を透過し、第２光路合成部に入射する。そして、この場合、第２光路合成部からの光（戻り光）は、第１光路合成部によって反射され、受光部に入射する。このような機能を有する第１光路合成部として、偏光ビームスプリッターを挙げることができる。偏光ビームスプリッターはＰ偏光の光は透過し、Ｓ偏光の光を反射する。あるいは又、このような機能を有する第１光路合成部として、ハーフミラーを挙げることができる。
【0036】
画形成装置から入射された画像は、第２光路合成部を透過し、転送光学装置に入射する。一方、光源からの光（位置検出光）は、第２光路合成部で反射され、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、第２光路合成部に入射し、第２光路合成部によって反射され、第１光路合成部に入射する。あるいは又、画形成装置から入射された画像は、第２光路合成部で反射され、光源からの光（位置検出光）は、第２光路合成部を透過し、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、第２光路合成部に入射し、第２光路合成部を透過し、第１光路合成部に入射する。このような機能を有する第２光路合成部として、ハーフミラー、特定の波長の光を反射し、その他の波長の光を透過するダイクロイックミラー、可視光だけを反射させ、赤外光を透過させるコールドミラーを挙げることができる。
【0037】
第１光路合成部及び第２光路合成部と画像形成光及び位置検出光との関係を以下の表１、表２、表３及び表４に纏めた。
【0038】
〈表１〉
波長 第１光路合成部 第２光路合成部
画像形成光 ４５０ｎｍ付近 －－－ 透過
５２０ｎｍ付近 －－－ 透過
６４０ｎｍ付近 －－－ 透過
位置検出光 １５５０ｎｍ付近 往路：反射 往路：反射
復路：透過 復路：反射
波長 第１光路合成部 第２光路合成部
画像形成光 ４５０ｎｍ付近 －－－ 透過
５２０ｎｍ付近 －－－ 透過
６４０ｎｍ付近 －－－ 透過
位置検出光 １５５０ｎｍ付近 往路：反射 往路：反射
復路：透過 復路：反射
【0039】
〈表２〉
波長 第１光路合成部 第２光路合成部
画像形成光 ４５０ｎｍ付近 －－－ 透過
５２０ｎｍ付近 －－－ 透過
６４０ｎｍ付近 －－－ 透過
位置検出光 １５５０ｎｍ付近 往路：透過 往路：反射
復路：反射 復路：反射
波長 第１光路合成部 第２光路合成部
画像形成光 ４５０ｎｍ付近 －－－ 透過
５２０ｎｍ付近 －－－ 透過
６４０ｎｍ付近 －－－ 透過
位置検出光 １５５０ｎｍ付近 往路：透過 往路：反射
復路：反射 復路：反射
【0040】
〈表３〉
波長 第１光路合成部 第２光路合成部
画像形成光 ４５０ｎｍ付近 －－－ 反射
５２０ｎｍ付近 －－－ 反射
６４０ｎｍ付近 －－－ 反射
位置検出光 １５５０ｎｍ付近 往路：反射 往路：透過
復路：透過 復路：透過
波長 第１光路合成部 第２光路合成部
画像形成光 ４５０ｎｍ付近 －－－ 反射
５２０ｎｍ付近 －－－ 反射
６４０ｎｍ付近 －－－ 反射
位置検出光 １５５０ｎｍ付近 往路：反射 往路：透過
復路：透過 復路：透過
【0041】
〈表４〉
波長 第１光路合成部 第２光路合成部
画像形成光 ４５０ｎｍ付近 －－－ 反射
５２０ｎｍ付近 －－－ 反射
６４０ｎｍ付近 －－－ 反射
位置検出光 １５５０ｎｍ付近 往路：透過 往路：透過
復路：反射 復路：透過
波長 第１光路合成部 第２光路合成部
画像形成光 ４５０ｎｍ付近 －－－ 反射
５２０ｎｍ付近 －－－ 反射
６４０ｎｍ付近 －－－ 反射
位置検出光 １５５０ｎｍ付近 往路：透過 往路：透過
復路：反射 復路：透過
【0042】
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等において、光源は、前述したとおり、赤外線を出射する形態とすることができるが、これに限定するものではなく、所定の波長を有する可視光を受光する形態とすることもできる。尚、前者（赤外線を出射する形態）の場合、光源は、例えば、赤外線を出射する発光ダイオード、あるいは、赤外線を出射する半導体レーザ素子、赤外線を出射する半導体レーザ素子と光拡散板の組合せから構成することができる。また、受光部は、前述した非分割型あるいは分割型の受光部以外にも、赤外線を検出することができる撮像装置（赤外線カメラ）やセンサ（赤外線センサ）から構成することもできる。撮像装置の前方に、検出に使用する赤外線の波長のみを通過させるフィルタ（赤外線透過フィルタ）を搭載することで、後段の画像処理を簡素化することができる。一方、後者（所定の波長を有する可視光を受光する形態）の場合、受光部は、可視光を検出することができる撮像装置（カメラ）やセンサ（イメージセンサ）から構成することができる。また、後者（所定の波長を有する可視光を受光する形態）の場合、接眼光学装置は、集光特性に波長依存性を有する構成とすることができ、また、接眼光学装置は、レンズ部材から成る構成とすることができるし、ホログラム素子から成る構成とすることもでき、更には、場合によっては、受光部を構成する撮像装置（カメラ）やセンサは、得られた接眼光学装置の画像を画像処理することで、接眼光学装置の位置を特定することができる。再帰性反射素子は不要であるが、例えば、カラーマーカーを接眼光学装置に取り付けることで、画像処理の簡素化を図ることができる。
【0043】
光源から出射された位置検出光を、第１光路合成部に入射させる光を平行光とするために光源に隣接して配置したカップリングレンズを経由して第１光路合成部に入射させる場合、位置検出光が通過する全ての光学素子（第１光路合成部、第２光路合成部及び転送光学装置だけでなく、カップリングレンズも含む）を、接眼光学装置における位置検出光のスポットサイズより大きくする必要がある。具体的には、再帰性反射素子の大きさと、各種動作時のマージンと、想定される観察者の移動範囲内で生じ得る進行軸のズレとを考慮して、カップリングレンズの大きさを設計することが必要となり、表示装置、全体の小型化が困難となる場合がある。光源をカップリングレンズの焦点位置より内側に配置することで、前述したように、光源から出射された光（位置検出光）は発散光となり、表示装置、全体の小型化を実現することができる。また、光学設計において、小型化の観点から本体内の光路長（光源から転送光学装置までの距離）を、できるだけ短くすることが望ましい。
【0044】
本開示の表示装置等には、周知のアイトラッキング装置（アイトラッキングカメラ）が備えられていてもよい。アイトラッキング装置にあっては、例えば、角膜上に光（例えば、近赤外線）の反射点を生じさせ、それをアイトラッキング装置で撮像し、撮像された眼球の画像から、角膜上の光の反射点及び瞳孔を識別し、光の反射点やその他の幾何学的特徴を基に眼球の方向が算出される。また、観察者の瞳径を計測する瞳径計測部を備えていてもよい。瞳径計測部として、周知のアイトラッキング装置（アイトラッキングカメラ）を挙げることができる。具体的には、アイトラッキング装置で記録された目の画像に基づき、アイトラッキング装置から瞳孔までの距離が算出され、撮像された画像の中の瞳孔の直径から瞳孔径を求めることができる。瞳孔径を求めることによって、画像の輝度の制御、瞳孔への画像の入射の最適化を行うことができる。
【0045】
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等において、接眼光学装置の中心と観察者の瞳の中心を結ぶ直線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ1、画像形成装置の中心から出射された光線が転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達するときの光線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ2、接眼光学装置の焦点距離をｆ0（単位：ｍｍ）としたとき、観察者の瞳の径は環境や観察者の状態に強く依存し、２ｍｍ乃至７ｍｍと云われているので、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
好ましくは、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦１
一層好ましくはθ1＝θ2を満足するように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置を制御する形態とすることができる。
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
好ましくは、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦１
一層好ましくはθ1＝θ2を満足するように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置を制御する形態とすることができる。
【0046】
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等において、接眼光学装置は回折格子を備えている形態とすることができる。回折格子は、格子状のパターンにより回折現象を生じさせる光学素子である。回折格子から出射されるｋ次の回折光（但し、ｋ＝０，±１，±２・・・）に基づき、複数の画像が得られる。尚、平行光から構成された画像が回折格子に入射すると、回折格子から出射される画像のそれぞれを構成する光線も平行光となる。
【0047】
接眼光学装置を構成する回折格子として、透過型回折格子若しくは透過型ホログラム回折格子（具体的には、透過型体積ホログラム回折格子）、又は、反射型回折格子若しくは反射型ホログラム回折格子（具体的には、反射型体積ホログラム回折格子）を挙げることができるが、これらに限定するものではない。回折格子を透過型回折格子若しくは透過型ホログラム回折格子から構成する場合、画像を構成する光の入射角ψを一定としたとき、回折格子によって分けられ、回折格子から出射される複数の画像を得るためには、Θの値を、種々、変える必要がある。Θの値を変えるには、式（Ｂ）から傾斜角φの値を変えればよいし、また、式（Ａ）から格子面のピッチｄの値を変えればよい。云い換えれば、傾斜角φの値及び格子面のピッチｄの値を適切に選択することによって、体積ホログラム回折格子から成る回折格子に入射する画像を、回折格子によって分け、回折格子から複数の画像を出射させることができる。
【0048】
あるいは又、回折格子は、周知の構成、構造とすることができ、例えば、反射型ブレーズド回折格子（図２３Ｂ参照）、ステップ形状を有する反射型ブレーズド回折格子（図２３Ｃ参照）を例示することができるが、これらの回折格子に限定するものではない。格子パターンは、例えば、直線状の凹凸がマイクロメートルサイズの周期で平行に並んで構成されており、その周期やパターン厚（凹凸の差厚）等は画像形成装置から出射される光の波長域に基づき、適宜、選択される。回折格子は周知の方法で作製することができる。
【0049】
接眼光学装置を構成する回折格子によって少なくとも２つの画像に分けられる形態とすることができる。具体的には、例えば、回折格子によって、水平方向に３つの画像に分ける形態、垂直方向に３つの画像に分ける形態、水平方向に３つの画像、垂直方向に３つの画像に十文字に画像を分ける形態（中心光進路を含む１つの画像は重複するので、合計５つの画像に分ける形態）、水平方向に２つの画像、垂直方向に２つの画像に、画像を２×２＝４に分ける形態、水平方向に３つの画像、垂直方向に３つの画像に、画像を３×３＝９に分ける形態を例示することができる。
【0050】
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等において、接眼光学装置を、半透過（シースルー）型とすることができ、これによって、接眼光学装置を介して外景を眺めることができる。そして、この場合、接眼光学装置は、ホログラム素子から構成され、あるいは又、ホログラム素子を備えている形態とすることができる。場合によっては、接眼光学装置を非透過型（接眼光学装置を介して外景を眺めることができない形態）とすることもできる。
【0051】
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等において、画像表示装置は観察者よりも前方に配置されている形態とすることができる。尚、画像表示装置は、観察者よりも前方に配置されていれば、転送光学装置や接眼光学装置の仕様に依存するが、観察者の頭部よりも高いところに位置していてもよいし、観察者の頭部と同じレベルに位置していてもよいし、観察者の頭部よりも低いところに位置していてもよいし、観察者に対向して位置していてもよいし、観察者に対して斜めに位置していてもよい。表示装置を非透過型とする場合には、画像表示装置を観察者の正面に配置することもできる。
【0052】
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。
【0053】
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転送光学装置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、画像形成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、レンズ系（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。
【0054】
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表示装置等における画像形成装置は、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。
【0055】
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、画像形成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、レンズ系（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。
【0056】
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、レンズ系（出射光を平行光とする光学系）にて複数の平行光とされた光を転送光学装置（具体的には、例えば、可動ミラー）に入射させる。平行光を生成させるためには、具体的には、上述したとおり、例えば、レンズ系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。レンズ系として、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。レンズ系と転送光学装置との間には、レンズ系から不所望の光が出射されて転送光学装置に入射しないように、開口部を有する遮光部をレンズ系の近傍に配置してもよい。
【0057】
本開示の表示装置等において、接眼光学装置は、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。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、ノーズパッド部を備えている。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。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。フレーム（リム部を含む）及びノーズパッド部の組立体は、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。あるいは又、接眼光学装置は、ゴーグルやフェイスマスクに取り付けられている形態あるいはゴーグルやフェイスマスクに一体となって形成されている形態とすることもできるし、観察者の頭部に装着可能な防災面に類似した形状を有する面部材（フェイス部材、マスク部材）に取り付けられている形態あるいは面部材に一体となって形成されている形態とすることもできる。
【0058】
観察者に装着される接眼光学装置は非常に簡素な構造であり、駆動部が無いため駆動のための電池等が不要であり、接眼光学装置の小型軽量化を容易に達成することができる。従来のＨＭＤと異なり、画像表示装置は観察者の頭部に装着されていない。画像表示装置は、外部の設備等に配設されており、あるいは又、観察者の手首等にウエアラブル・デバイスとして装着される。画像表示装置が外部の設備等に配設されている例として、
（Ａ）車両や航空機の座席の背（背もたれ）の背面に、乗客向けの画像表示装置が取り付けられている例
（Ｂ）劇場等の座席の背（背もたれ）の背面に、観客者向けの画像表示装置が取り付けられている例
（Ｃ）車両や航空機、自動車、オートバイ、自転車等に、運転手等向けの画像表示装置が取り付けられている例
（Ｄ）観察者に対して一定の距離を維持できるドローン（飛行船タイプを含む）や自走するエージェントロボット（アーム型のロボットを含む）に、画像表示装置が取り付けられている例
（Ｅ）パーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートウォッチ等において使用されるモニターの代替として使用される例
（Ｆ）金融機関における現金自動預け払い機において使用されるディスプレイやタッチパネルの代替として使用される例
（Ｇ）店舗や事務所において使用されるディスプレイやタッチパネルの代替として使用される例
（Ｈ）携帯電話やパーソナルコンピュータの画面を拡大あるいは拡張して表示する例
（Ｉ）美術館や遊園地等において使用される表示プレート等の代替として使用される例
（Ｊ）喫茶店やカフェ等のテーブルに顧客向けの画像表示装置が取り付けられている例
（Ｋ）フルフェイスのヘルメットや防護用のフェイスマスク等に組み込まれている例
（Ａ）車両や航空機の座席の背（背もたれ）の背面に、乗客向けの画像表示装置が取り付けられている例
（Ｂ）劇場等の座席の背（背もたれ）の背面に、観客者向けの画像表示装置が取り付けられている例
（Ｃ）車両や航空機、自動車、オートバイ、自転車等に、運転手等向けの画像表示装置が取り付けられている例
（Ｄ）観察者に対して一定の距離を維持できるドローン（飛行船タイプを含む）や自走するエージェントロボット（アーム型のロボットを含む）に、画像表示装置が取り付けられている例
（Ｅ）パーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートウォッチ等において使用されるモニターの代替として使用される例
（Ｆ）金融機関における現金自動預け払い機において使用されるディスプレイやタッチパネルの代替として使用される例
（Ｇ）店舗や事務所において使用されるディスプレイやタッチパネルの代替として使用される例
（Ｈ）携帯電話やパーソナルコンピュータの画面を拡大あるいは拡張して表示する例
（Ｉ）美術館や遊園地等において使用される表示プレート等の代替として使用される例
（Ｊ）喫茶店やカフェ等のテーブルに顧客向けの画像表示装置が取り付けられている例
（Ｋ）フルフェイスのヘルメットや防護用のフェイスマスク等に組み込まれている例
【0059】
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等にあっては、画像形成装置において画像を表示するための信号（接眼光学装置において虚像を形成するための信号）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。
【0060】
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等は、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。
【実施例1】
【0061】
【0062】
実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８における表示装置は、本開示の第１の態様～第２の態様に係る表示装置に則って表現すれば、
接眼光学装置４０Ａ、並びに、
画像形成装置２０、及び、画像形成装置２０から入射された画像を接眼光学装置４０Ａへと出射する転送光学装置３０を備えた画像表示装置１０、
を備えており、
接眼光学装置４０Ａと画像表示装置１０とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置４０Ａは、転送光学装置３０からの画像を観察者７０の網膜に結像させ、
画像表示装置１０は、更に、
制御部１１、
接眼光学装置４０Ａの位置を検出する第１位置検出装置５０及び第２位置検出装置６０、並びに、
転送光学装置・制御装置３１、
を備えている。
接眼光学装置４０Ａ、並びに、
画像形成装置２０、及び、画像形成装置２０から入射された画像を接眼光学装置４０Ａへと出射する転送光学装置３０を備えた画像表示装置１０、
を備えており、
接眼光学装置４０Ａと画像表示装置１０とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置４０Ａは、転送光学装置３０からの画像を観察者７０の網膜に結像させ、
画像表示装置１０は、更に、
制御部１１、
接眼光学装置４０Ａの位置を検出する第１位置検出装置５０及び第２位置検出装置６０、並びに、
転送光学装置・制御装置３１、
を備えている。
【0063】
あるいは又、実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８における表示装置は、本開示の第３の態様に係る表示装置に則って表現すれば、
接眼光学装置４０Ａ、並びに、
画像形成装置２０、及び、画像形成装置２０から入射された画像を接眼光学装置４０Ａへと出射する転送光学装置３０を備えた画像表示装置１０、
を備えており、
接眼光学装置４０Ａと画像表示装置１０とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置４０Ａは、転送光学装置３０からの画像を観察者７０の網膜に結像させ、
画像表示装置１０は、更に、接眼光学装置４０Ａの位置を検出する第１位置検出装置５０を備えており、
第１位置検出装置５０は、
光源５１、
第１光路合成部５２、
第２光路合成部５３、及び、
受光部５４、
を具備している。
接眼光学装置４０Ａ、並びに、
画像形成装置２０、及び、画像形成装置２０から入射された画像を接眼光学装置４０Ａへと出射する転送光学装置３０を備えた画像表示装置１０、
を備えており、
接眼光学装置４０Ａと画像表示装置１０とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置４０Ａは、転送光学装置３０からの画像を観察者７０の網膜に結像させ、
画像表示装置１０は、更に、接眼光学装置４０Ａの位置を検出する第１位置検出装置５０を備えており、
第１位置検出装置５０は、
光源５１、
第１光路合成部５２、
第２光路合成部５３、及び、
受光部５４、
を具備している。
【0064】
そして、実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８における表示装置は、本開示の第３の態様に係る表示装置に則って表現すれば、あるいは又、本開示の第１の態様～第２の態様に係る表示装置の好ましい形態に則って表現すれば、
画像形成装置２０から入射された画像（画像形成光）は、第２光路合成部５３、転送光学装置３０、接眼光学装置４０Ａを経由して、観察者７０の網膜に結像され、
光源５１から出射された光（位置検出光）は、第１光路合成部５２、第２光路合成部５３、転送光学装置３０を経由して接眼光学装置４０Ａに到達し、接眼光学装置４０Ａによって転送光学装置３０へと戻され、転送光学装置３０及び第２光路合成部５３を経由して第１光路合成部５２に入射し、光源５１とは異なる方向に第１光路合成部５２から出射され、受光部５４に入射する。
画像形成装置２０から入射された画像（画像形成光）は、第２光路合成部５３、転送光学装置３０、接眼光学装置４０Ａを経由して、観察者７０の網膜に結像され、
光源５１から出射された光（位置検出光）は、第１光路合成部５２、第２光路合成部５３、転送光学装置３０を経由して接眼光学装置４０Ａに到達し、接眼光学装置４０Ａによって転送光学装置３０へと戻され、転送光学装置３０及び第２光路合成部５３を経由して第１光路合成部５２に入射し、光源５１とは異なる方向に第１光路合成部５２から出射され、受光部５４に入射する。
【0065】
そして、実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８の表示装置は、本開示の第１の態様に係る表示装置に則って表現すれば、第１位置検出装置５０によって検出された接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置３１は、制御部１１の制御下、画像形成装置２０から入射された画像が接眼光学装置４０Ａに到達するように転送光学装置３０を制御し、且つ、第２位置検出装置６０によって検出された接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、制御部１１は第１位置検出装置５０の検出位置補正を行う。
【0066】
また、実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８の表示装置は、本開示の第２の態様に係る表示装置に則って表現すれば、あるいは又、本開示の第１の態様に係る表示装置の好ましい形態に則って表現すれば、第１位置検出装置５０によって検出された接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置３１は、制御部１１の制御下、画像形成装置２０から入射された画像が接眼光学装置４０Ａに到達するように転送光学装置３０を制御し、且つ、第１位置検出装置５０によって、又は、第２位置検出装置６０によって、又は、第１位置検出装置５０及び第２位置検出装置６０によって検出された接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、制御部１１は画像形成装置２０における画像の形成を制御する。
【0067】
光源５１から出射された光は、第１光路合成部５２によって反射され、第２光路合成部５３に入射する。一方、第２光路合成部５３からの光（戻り光）は、第１光路合成部５２を透過し、受光部５４に入射する。
【0068】
実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８の表示装置において、光源５１は、画像と干渉しないアイセーフ波長帯（例えば、１．５５μｍ前後の波長）の赤外線を出射する。具体的には、光源５１は、赤外線を出射する半導体レーザ素子から成る。また、光源５１から出射され、第１光路合成部５２に入射する光は、発散光である。光源５１と第１光路合成部５２との間にカップリングレンズ５５が配置されている。光源５１はカップリングレンズ５５の焦点位置より内側に配置されている。これによって、光源５１から出射された光は発散光となり、表示装置、全体の小型化を実現することができる。また、第１光路合成部５２をビームスプリッターから構成することができるし、第２光路合成部５３をダイクロイックミラーから構成することができる。光源５１から出射された赤外線（位置検出光）は、画像と干渉しない。
【0069】
受光部５４は、限定するものではないが、複数のフォトダイオードから構成されており、複数のフォトダイオード（具体的には、４つのダイオード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ）の電圧を比較することで位置検出光の位置を検出する。受光部５４と第１光路合成部５２との間にはレンズ部材５６が配置されている。そして、受光部５４は、光源５１と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部５２に近い位置（インフォーカス側）に配置されている。即ち、受光部５４は、位置検出光のビームウエスト位置（スポット径が最小となる位置）よりも第１光路合成部側に配置されている。そして、これによって、異物耐性の向上を図ることができる。
【0070】
第２位置検出装置６０は、カメラや、ＴＯＦ方式の距離測定装置、あるいは、インダイレクト（間接）ＴＯＦ方式の距離測定装置から構成されている。ＴＯＦ方式の距離測定装置にあっては、パルス状の光を接眼光学装置４０Ａに照射し、この光が接眼光学装置４０Ａとの間を往復するときの時間遅れを検出する。また、インダイレクト（間接）ＴＯＦ方式の距離測定装置にあっては、パルス状の光を接眼光学装置４０Ａに照射し、この光が接眼光学装置４０Ａとの間を往復するときの時間遅れを位相差として検出する。
【0071】
インダイレクト（間接）ＴＯＦ方式では、受光強度の変化を必ずしも直接電気信号に変換する必要はなく、センサ上で同期検波する（位相ずれ量を電荷量として検出する）ことができる。より具体的には、距離測定装置に設けられた制御回路の制御下、距離測定装置は、第１期間ＴＰ1及び第２期間ＴＰ2において、距離測定装置の光源から出射された光に基づき接眼光学装置４０Ａを撮像して、第１期間ＴＰ1にあっては、距離測定装置の受光装置において得られた第１画像信号電荷を第１電荷蓄積部に蓄積し、第２期間ＴＰ2にあっては、距離測定装置の受光装置において得られた第２画像信号電荷を第２電荷蓄積部に蓄積する。そして、制御回路は、第１電荷蓄積部に蓄積された第１画像信号電荷と、第２電荷蓄積部に蓄積された第２画像信号電荷とに基づき、距離測定装置から接眼光学装置４０Ａまでの距離を求める。ここで、第１画像信号電荷をＱ1、第２画像信号電荷をＱ2、ｃを光速、ＴPを第１期間ＴＰ1及び第２期間ＴＰ2の時間（パルス幅）としたとき、距離測定装置から接眼光学装置４０Ａまでの距離Ｄは、
Ｄ＝（ｃ・ＴP／２）×Ｑ2／（Ｑ1＋Ｑ2）
に基づき求めることができる。
Ｄ＝（ｃ・ＴP／２）×Ｑ2／（Ｑ1＋Ｑ2）
に基づき求めることができる。
【0072】
転送光学装置３０は可動ミラーから成る。転送光学装置３０は、転送光学装置３０の動きを制御する転送光学装置・制御装置３１に取り付けられており、転送光学装置・制御装置３１は制御部１１によって制御される。転送光学装置３０は、転送光学装置３０に入射した光（画像形成光及び位置検出光）をｘ方向に移動させるガルバノミラーとｙ方向に移動させるガルバノミラーの２つのガルバノミラーの組合せから構成されている。但し、これに限定するものでない。
【0073】
実施例１において、接眼光学装置４０Ａは、周知のホログラム素子を備えている。また、実施例１の表示装置において、接眼光学装置４０Ａには、位置表示手段４１（位置被検出手段）、具体的には、再帰性反射素子、より具体的には、限定するものではないが、再帰性反射マーカーが固定されている。再帰性反射マーカーは、入射光と反射光が同じ方向になるように作製された光反射部品であり、この特性を利用することで、原理的には、観察者７０が動いても必ず転送光学装置３０に戻り光が戻ってくる。その結果、転送光学装置３０と再帰性反射マーカーとの相対位置関係に依らず、再帰性反射マーカーの位置を検出することができる。再帰性反射マーカーは、フレーム１４０に対して迷彩色であることが望ましい。尚、位置表示手段４１に波長選択性を付与すれば、具体的には、位置表示手段４１を、位置検出光を反射し、その他の光を透過する構成、構造とすれば、位置表示手段４１を、接眼光学装置４０Ａを構成するホログラム素子に取り付け、あるいは又、ホログラム素子に形成してもよい。
【0074】
接眼光学装置４０Ａは観察者７０に装着される形態とすることができる。具体的には、接眼光学装置４０Ａは、観察者７０の頭部に装着されるフレーム１４０（例えば、眼鏡型のフレーム１４０）に取り付けられている。より具体的には、接眼光学装置４０Ａはフロント部１４１に備えられたリムに嵌め込まれている。フレーム１４０は、観察者７０の正面に配置されるフロント部１４１と、フロント部１４１の両端に蝶番１４２を介して回動自在に取り付けられた２つのテンプル部１４３と、各テンプル部１４３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）１４４から成る。また、ノーズパッド部１４０’が取り付けられている。フレーム１４０及びノーズパッド部１４０’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。
【0075】
実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８の画像表示装置にあっては、或る瞬間に表示装置から出射された光（例えば、１画素分あるいは１副画素分の大きさに相当する）は観察者７０の瞳７１（具体的には、水晶体）に到達し、水晶体を通過した光は、最終的に、観察者７０の網膜において結像する。
【0076】
図３Ａに示すように、画像形成装置２０（以下、図３Ａに示す画像形成装置を画像形成装置２０ａと呼ぶ）は、第１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２０ａは、反射型空間光変調装置、及び、白色光を出射する発光ダイオードから成る光源２１ａから構成されている。各画像形成装置２０ａの全体は、筐体２４（図３Ａでは、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体２４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２１ｄ（平行光出射光学系、コリメート光学系）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）２１ｃから成る。更には、光源２１ａからの光の一部を反射して液晶表示装置２１ｃへと導き、且つ、液晶表示装置２１ｃによって反射された光の一部を通過させて光学系２１ｄへと導く偏光ビームスプリッター２１ｂが備えられている。液晶表示装置２１ｃは、２次元マトリクス状に配列された複数（例えば、２１ｄ０×４８０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２１ｂは、周知の構成、構造を有する。光源２１ａから出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッター２１ｂに衝突する。偏光ビームスプリッター２１ｂ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２１ｂにおいて反射され、液晶表示装置２１ｃに入射し、液晶表示装置２１ｃの内部で反射され、液晶表示装置２１ｃら出射される。ここで、液晶表示装置２１ｃ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２１ｃら出射され、偏光ビームスプリッター２１ｂ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２１ｂを通過し、光学系２１ｄ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２１ｂにおいて反射され、光源２１ａに戻される。光学系２１ｄ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２１ｄにおける焦点距離の所（位置）に画像形成装置２０ａ（より具体的には、液晶表示装置２１ｃ）が配置されている。画像形成装置２０ａから出射された画像は、転送光学装置３０及び接眼光学装置４０Ａを介して観察者７０の網膜に到達する。
【0077】
あるいは又、図３Ｂに示すように、画像形成装置２０（以下、図３Ｂに示す画像形成装置を画像形成装置２０ｂと呼ぶ）は、有機ＥＬ表示装置２２ａから構成されている。有機ＥＬ表示装置２２ａから出射され画像は、凸レンズ２２ｂを通過し、平行光となって、転送光学装置３０及び接眼光学装置４０Ａを介して観察者７０の網膜に到達する。有機ＥＬ表示装置２２ａ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。
【0078】
あるいは又、図３Ｃに示すように、第２構成の画像形成装置である画像形成装置２０（以下、図３Ｃに示す画像形成装置を画像形成装置２０ｃと呼ぶ）は、
光源２３ａ、
光源２３ａから出射された光を平行光とするコリメート光学系２３ｂ、
コリメート光学系２３ｂから出射された平行光を走査する走査手段２３ｄ、及び、
走査手段２３ｄ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２３ｅ、
から構成されている。尚、画像形成装置２０ｃ全体が筐体２４（図３Ｃでは、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体２４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２３ｅから光が出射される。光源２３ａは、発光素子、具体的には、発光ダイオードや半導体レーザ素子から構成されている。そして、光源２３ａ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２３ｂ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２３ｃ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２３ｄ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、画像形成装置２０ａ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）２３ｅを通過し、画像形成装置２０ｃから出射された画像は、転送光学装置３０及び接眼光学装置４０Ａを介して観察者７０の網膜に到達する。光源２３ａを赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子から構成すれば、観察者７０はカラー画像を検出することが可能となるし、光源２３ａを１種類の発光素子から構成すれば、観察者７０は単色の画像を検出することが可能となる。
光源２３ａ、
光源２３ａから出射された光を平行光とするコリメート光学系２３ｂ、
コリメート光学系２３ｂから出射された平行光を走査する走査手段２３ｄ、及び、
走査手段２３ｄ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２３ｅ、
から構成されている。尚、画像形成装置２０ｃ全体が筐体２４（図３Ｃでは、一点鎖線で示す）内に納められており、係る筐体２４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２３ｅから光が出射される。光源２３ａは、発光素子、具体的には、発光ダイオードや半導体レーザ素子から構成されている。そして、光源２３ａ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２３ｂ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２３ｃ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２３ｄ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、画像形成装置２０ａ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）２３ｅを通過し、画像形成装置２０ｃから出射された画像は、転送光学装置３０及び接眼光学装置４０Ａを介して観察者７０の網膜に到達する。光源２３ａを赤色発光素子、緑色発光素子及び青色発光素子から構成すれば、観察者７０はカラー画像を検出することが可能となるし、光源２３ａを１種類の発光素子から構成すれば、観察者７０は単色の画像を検出することが可能となる。
【0079】
以上のとおり、画像形成装置２０で生成された画像は、平行光（あるいは又、ほぼ平行光）の状態で転送光学装置（具体的には、可動ミラー）３０に入射し、転送光学装置３０によって反射された後、接眼光学装置４０Ａに向かう光束とされる。接眼光学装置４０Ａは、観察者７０の瞳孔が接眼光学装置４０Ａの焦点（焦点距離ｆ0）の位置に位置する配置されており、投射された光束が接眼光学装置４０Ａで集光され、観察者７０の瞳孔を通過することで網膜に直接描画され、観察者７０は画像を認識することができる。
【0080】
実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８の表示装置において、転送光学装置・制御装置３１によって、転送光学装置３０は、観察者７０の網膜に結像される画像の水平方向（Ｘ方向）及び／又は垂直方向（Ｙ方向）に沿った、観察者７０の網膜への画像投影制御を行う。即ち、転送光学装置３０は、接眼光学装置４０Ａに向かう光をｘ方向及び／又はｙ方向に移動させる制御を行う。そして、第１位置検出装置５０によって検出された接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置３１は、制御部１１の制御下、画像形成装置２０から入射された画像が接眼光学装置４０Ａに到達するように転送光学装置３０を制御するが、画像形成装置２０から入射された画像の全てが接眼光学装置４０Ａに到達するように転送光学装置３０を制御する形態とすることもできるし、画像形成装置２０から入射された画像の一部が接眼光学装置４０Ａに到達するように転送光学装置３０を制御する形態とすることもできる。実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８の表示装置は、マクスウェル視に基づく網膜投影型の表示装置である。
【0081】
実施例１あるいは後述する実施例２～実施例８の表示装置において、第１光路合成部５２から受光部５４に入射した光（戻り光）の受光部５４への入射位置が所定の位置（基準位置）からズレた場合、ズレを無くすように、転送光学装置・制御装置３１は転送光学装置３０の位置を制御するが、これについては後に詳しく説明する。
【0082】
また、実施例１の表示装置にあっては、光源５１の中心から出射された光（位置検出中心光）の転送光学装置３０からの出射角と、画像形成装置２０の中心から出射された光（画像形成中心光）の転送光学装置３０からの出射角とは、図５に示すようにθ0（度）だけ異なる。θ0の値は、表示装置に求められる仕様等に基づき決定すればよい。実際には、出射角はｘｙｚ空間において立体的に（３次元的に）異なる。図１においては、光源５１の中心から出射された光（位置検出中心光）の転送光学装置３０からの出射角と、画像形成装置２０の中心から出射された光（画像形成中心光）の転送光学装置３０からの出射角とは、同じ角度のように図示しているが、実際には、画像形成装置２０、第２光路合成部５３、転送光学装置３０及び第２位置検出装置６０が載置された第１ユニットと、光源５１、第１光路合成部５２、第２光路合成部５３及び受光部５４が載置された第２ユニットとは、例えば、光源５１からの位置検出中心光が、第１光路合成部５２には４５度で入射するが、第２光路合成部５３には４５度以外の角度で入射するように配置されている。尚、第１光路合成部５２と第２光路合成部５３の相対的な配置角度を適切なものとすることでも、角度θ0（度）だけ、異ならせることができる。尚、この場合、必要に応じて、受光部５４の位置の最適化を図ればよい。また、光源５１の中心から出射された光（位置検出中心光）と画像形成装置２０の中心から出射された光（画像形成中心光）とは、必ずしも、図５に示すように転送光学装置３０において交わる必要はなく、表示装置に求められる仕様等に基づき決定すればよく、例えば、第２光路合成部５３において交わっていてもよい。
【0083】
あるいは又、角度θ0は、以下の点を留意して決定することが望ましい。即ち、画像形成中心光が接眼光学装置４０Ａの中心を通るように転送光学装置を制御したとき、想定する観察者の移動範囲において、
［１］位置検出光のスポット中に位置表示手段４１が常に納まること。
［２］戻り光を含む位置検出光が転送光学装置３０に常に入射・出射し、受光部５４を含む全ての光学部品の有効エリアからはみ出さないこと。
尚、［１］［２］については、位置表示手段が静止している状態だけでなく、動的な状態（位置表示手段が動いてから次のフィードバックがかかるまでの時間に動く量）の余裕も考慮して設計する必要がある。
［１］位置検出光のスポット中に位置表示手段４１が常に納まること。
［２］戻り光を含む位置検出光が転送光学装置３０に常に入射・出射し、受光部５４を含む全ての光学部品の有効エリアからはみ出さないこと。
尚、［１］［２］については、位置表示手段が静止している状態だけでなく、動的な状態（位置表示手段が動いてから次のフィードバックがかかるまでの時間に動く量）の余裕も考慮して設計する必要がある。
【0084】
片眼で画像を観察する場合には１つの表示装置を用いればよい。また、両眼で画像を観察する場合には２つの表示装置を用いればよいし、以下の構成を有する１つの表示装置を用いてもよい。即ち、２つの接眼光学装置４０Ａ、並びに、１つの画像形成装置、及び、１つの画像形成装置から入射された画像を分岐させて２つの接眼光学装置４０Ａへと出射する２つの転送光学装置３０を備えた画像表示装置を備えている構造としてもよいし、あるいは又、２つの接眼光学装置４０Ａ、並びに、１つの画像形成装置、及び、１つの画像形成装置から入射された画像が入射され、２つの画像に分割して２つの接眼光学装置４０Ａへと出射する１つの転送光学装置３０を備えた画像表示装置を備えている構造としてもよい。
【0085】
実施例１の表示装置にあっては、第１位置検出装置５０によって検出された接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置３１は、制御部１１の制御下、画像形成装置２０から入射された画像が接眼光学装置４０Ａに到達するように転送光学装置３０を制御する。具体的には、第１光路合成部５２からの光（位置検出光）が受光部５４の所定の位置（基準位置）に入射していた状態から、接眼光学装置４０Ａに位置変化が生じると（具体的には、例えば、観察者７０が動いたとき）、第１光路合成部５２からの光（位置検出光）が受光部５４に入射する位置に変化が生じる。ｘ方向に相当する受光部５４における方向を『ζ方向』と呼び、ｙ方向に相当する受光部５４における方向を『η方向』と呼ぶ。すると、ｘ方向への接眼光学装置４０Ａの位置変化は、第１光路合成部５２からの光（位置検出光）が受光部５４に入射する位置のζ方向への変化である。また、ｙ方向への接眼光学装置４０Ａの位置変化は、第１光路合成部５２からの光（位置検出光）が受光部５４に入射する位置のη方向への変化である。
【0086】
それ故、上述したとおり、第１光路合成部５２からの光（位置検出光）が受光部５４の所定の位置に入射するように、転送光学装置・制御装置３１は転送光学装置３０の位置を制御し、転送光学装置３０からの画像形成光を観察者７０の瞳７１に確実に入射させる。第１光路合成部５２から受光部５４に入射した光の受光部５４への入射位置が所定の位置からズレた場合、この「ズレ」は、受光部５４において、エラー信号（ズレ量に応じて電圧が変化する信号）として検出される。即ち、第１光路合成部５２からの光（位置検出光の戻り光）が受光部５４の所定の位置（基準位置）に入射していた状態における信号の電圧値をＶ0、第１光路合成部５２から受光部５４に入射した光（戻り光）の受光部５４への入射位置が所定の位置（基準位置）からズレた状態における信号の電圧値をＶ1としたとき、Ｖ1がＶ0となるように、転送光学装置・制御装置３１は転送光学装置３０の位置を制御する。尚、電圧値がＶ0となるときの受光部５４への位置検出光スポットを、図４において、実線「Ａ」の円で示し、電圧値がＶ1となるときの受光部５４への位置検出光スポットを、図４において、点線「Ｂ」の円で示す。そして、概念的には、円「Ｂ」が円「Ａ」に重なるように、転送光学装置・制御装置３１は転送光学装置３０の位置を制御する。
【0087】
受光部５４は、前述したとおり、４つのフォトダイオード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄが「田の字」型に並べられた構造（２×２に配列された構造）を有する。そして、それぞれのフォトダイオード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄが受光した光量に依存して出力電圧（正確には出力は電流であるが、後段にＩ－Ｖ変換素子を配置し、電圧に変換して扱うのが一般的であるため、この部分の説明は省略する）が変化する。各フォトダイオード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄから出力される４つの電圧信号を、制御部１１に設けられたオペアンプの演算回路を通してエラー信号に変換する。各フォトダイオード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄからの出力信号をＶA，ＶB，ＶC，ＶDとすると、ζ方向（ｘ方向に対応する）とη方向（ｙ方向に対応する）のエラー信号は下記のように計算することができる。
ζError＝（ＶA＋ＶC）－（ＶB＋ＶD）
ηError＝（ＶA＋ＶB）－（ＶC＋ＶD）
ζError＝（ＶA＋ＶC）－（ＶB＋ＶD）
ηError＝（ＶA＋ＶB）－（ＶC＋ＶD）
【0088】
尚、光量が変化するとエラー信号の大きさが変わってしまうため、各方向のエラー信号を和信号（＝ＶA＋ＶB＋ＶC＋ＶD）で規格化した信号を実際の制御信号として用いる場合が多いが、ここでは、説明は省略する。
【0089】
エラー信号と転送光学装置３０と接眼光学装置４０Ａの位置との関係を図４を用いて説明する。前述したとおり、ζErrorの値が「０」になるように転送光学装置３０を制御すれば、画像形成中心光が例えば接眼光学装置４０Ａの中心に入射するように、画像形成中心光が転送光学装置３０から出射される。即ち、概念的には、図４の点線「Ｂ」で示す位置検出光スポットの重心が、実線「Ａ」で示す円の中心に重なるように、転送光学装置３０を制御することで、画像形成中心光を例えば接眼光学装置４０Ａの中心に入射させることができる。逆に、ζErrorの値が「０」ではないu或る値ＶX_offsetを有するように設定すれば、位置検出中心光が受光部５４の中心からズレて入射する状態が正常な状態であるといった系（状態）を作り出すことができる。即ち、図４の点線「Ｂ」で示す位置に位置検出光スポットが位置する場合、画像形成中心光が接眼光学装置４０Ａの中心に入射している状態と規定することもできる。
【0090】
実際とは異なるが、説明を簡素化するため、接眼光学装置４０Ａ、画像形成装置２０、転送光学装置３０、第１位置検出装置５０、第２位置検出装置６０及び観察者７０の瞳７１は、ｘｚ平面に位置しており、画像形成中心光及び位置検出中心光は、ｘｚ平面内を進行するとして、以下、説明を行う。ｙ≡０であるので、各種（ｘ，ｙ，ｚ）座標におけるｙ座標の値は省略し、（ｘ，ｚ）座標で表す。また、受光部５４における位置検出中心光の位置の座標を（ζ，η）で表すが、ζ座標はｘ座標に対応し，η座標はｙ座標に対応する。受光部５４は、２次元の座標を取り扱うので、位置検出中心光の位置の座標は（ζ，η）となる。ｙ≡０としたので、η≡０である。
【0091】
図５に概念図を示すように、画像形成中心光が入射する転送光学装置３０の座標（ｘ，ｚ）を（０，０）とする。また、観察者７０の瞳７１の位置の座標を（０，ｚ1）、接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１の座標を（ｘ1，ｚ1’）とする。但し、以下の説明の簡素化のため、ｚ1＝ｚ1’とする。このとき、受光部５４における位置検出中心光の位置の座標（ζ，η）を（０，０）とする。このときの受光部５４における位置検出光スポットの位置を、図１０の実線「Ｃ」で表す。この状態を初期状態とする。
【0092】
図６に概念図を示すように、観察者７０が初期状態（図５参照）からｘ方向と平行に移動し（即ち、ｚ座標（＝ｚ1）を保持したまま移動し）、観察者７０の瞳７１の位置の座標が（ｘ2，ｚ1）になったと仮定する。これに伴い、接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１の座標は（ｘ2＋ｘ1，ｚ1）になる。このとき、受光部５４における位置検出中心光の位置の座標は（０，０）から（ζ1，０）へと変化する。このときの受光部５４における位置検出光スポットの位置を、図１０の一点鎖線「Ｄ」で表す。そして、受光部５４における位置検出中心光の位置の座標が（ζ1，０）から（０，０）となるように、転送光学装置・制御装置３１は転送光学装置３０の位置を制御する。
【0093】
次に、図７に示すように、観察者７０の瞳７１がｘ座標（＝０）を保持したまま、転送光学装置３０から離れるｚ方向にｚ2へと移動したと仮定する。観察者７０の瞳７１の座標は（０，ｚ2）である。このとき、位置表示手段４１の座標は（ｘ1，ｚ2）となる。また、このときの受光部５４における位置検出中心光の位置の座標を（ζ2，０）とする。図７からも明らかなように、観察者７０の瞳７１はｘ座標（＝０）を保持したままなので、本来、転送光学装置３０から出射される画像形成中心光を変化させる必要はない。しかしながら、受光部５４における位置検出中心光の位置の座標は（０，０）から（ζ2，０）へと変化してしまう。従って、このような観察者７０のｚ方向への移動によって生じる受光部５４における位置検出中心光の位置の変化に従い、転送光学装置３０から出射される画像形成中心光を変化させたのでは、画像形成光が観察者７０の瞳７１に届かなくなる。ζ2の値は、接眼光学装置４０Ａの位置（距離）の関数で表すことができる。尚、以下の式（Ｃ）におけるｋは、受光部５４のｚ方向の位置（座標）に依存した値である。それ故、例えば、ｋ，ｘ1，ｚ1の値の関係をテーブル化しておけば、第２位置検出装置６０によってｚ2の値を求めることで、ζ2の値を得ることができる。
【0094】
ζ2＝ｋ（１／ｚ1－１／ｚ2）ｘ1 （Ｃ）
【0095】
ここで、第２位置検出装置６０によって、転送光学装置３０から接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１までの距離が求められるので、転送光学装置３０を基準とした、接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１の位置（ｚ2）が求められる。それ故、式（Ｃ）に従い、位置検出中心光の位置の座標（ζ2，０）を求めることができる。このときの受光部５４における位置検出光スポットの位置を、図１１の点線「Ｅ」で表す。このように、受光部５４における位置検出中心光の位置の座標（ζ2，０）が恰も座標（０，０）となるようにエラー信号に所定のオフセット量を加えることで、観察者７０のｚ方向への移動に伴う位置表示手段４１の座標の原点［所定の位置（基準位置）］をリセットすることができる。このときの受光部５４における位置検出光スポットの位置を、図１２の点線「Ｅ」で表す。また、表示装置の概念図を図８に示す。画像形成装置２０の中心から出射された光（画像形成中心光）の転送光学装置３０からの出射角とは、図７に示すようにθ0（度）だけ異なる。前述したとおり、θ0の値は、表示装置に求められる仕様等に基づき決定された値であり、固定の値である。ここで、接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１の位置がｚ2となったときの転送光学装置３０と位置表示手段４１とを結ぶ直線（図７では点線で示され、図８では実線で示される）と、転送光学装置３０と観察者７０の瞳７１とを結ぶ直線（図７及び図８ではｚ軸で示される）との成す角度をθ0’とする。この場合、転送光学装置３０から位置表示手段４１に向かって、角度θ0から角度θ0’を減じた角度（［θ0－θ0’］であり、便宜上、『角度オフセット値』と呼ぶ）で位置検出光が出射されるように、転送光学装置３０を制御すればよい。ここで、角度オフセット値は、前述した、受光部５４における位置検出中心光の位置の座標（ζ2，０）が恰も座標（０，０）となるようにエラー信号に加えるオフセット量に対応する。尚、ｘ方向への移動量が大きく、受光部５４における位置検出光スポットの位置が受光部５４の検出有効エリアからはみ出しそうになった場合には、エラー信号に所定の位置補正オフセット量を加えて、位置表示手段４１の座標の原点［所定の位置（基準位置）］を変えればよい。
【0096】
以上のとおり、受光部５４における位置検出光スポットの位置の座標は、接眼光学装置４０Ａ（観察者７０）のｚ方向の位置を反映していない。このような問題は、転送光学装置３０から出射される画像形成光の出射角と位置検出光の出射角が一致していないことに起因する。図５に示した例では、転送光学装置３０から出射される画像形成光の出射角は０度であり、転送光学装置３０から出射される位置検出光の出射角はθ0（度）である。転送光学装置３０からの画像形成光の出射点と、転送光学装置３０からの位置検出光の出射点とを離して、転送光学装置３０から出射される画像形成光の出射角と位置検出光の出射角を一致させれば、上記の問題を回避することができるが、これらの出射点の間の距離が長すぎて、表示装置が大型化してしまうといった問題が生じる。あるいは又、観察者７０の瞳７１に入射する光線上に位置表示手段４１を配置すれば、あるいは又、位置表示手段４１の重心が光線上に来るように配置すれば、上記の問題を回避することができるが、このような構造は、実際に採用することは極めて困難である。
【0097】
それ故、第２位置検出装置６０によって検出された接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、制御部１１は、第１位置検出装置５０の検出位置補正を行う。具体的には、接眼光学装置４０Ａまでの位置（距離）の変化量と、受光部５４におけるζ方向、η方向の位置検出中心光の位置の変化量との関係を、予め、求めておき、接眼光学装置４０Ａの位置（距離）を第２位置検出装置６０によって検出し、検出結果に基づき、第１位置検出装置５０の検出位置補正（具体的には、受光部５４における位置検出光の検出位置の補正）を行う。この補正をリアルタイムで、常時、行うことで、観察者７０が表示装置に対して前後（ｚ方向）に動いても違和感の無い映像体験を実現することができる。
【0098】
次に、図９に概念図を示すように、観察者７０が初期状態から移動し、観察者７０の瞳７１の位置の座標が（０，ｚ1）から（ｘ2，ｚ2）になったとする。これに伴い、接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１の座標は（ｘ1，ｚ1）から（ｘ2＋ｘ1，ｚ2）になる。また、受光部５４における位置検出中心光の位置の座標は（０，０）から（ζ3，０）へと変化する。即ち、第２位置検出装置６０によって求められた、転送光学装置３０から接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１までの距離が変化する。このときの受光部５４における位置検出光スポットの位置を、図１３の二点鎖線「Ｆ」で表す。このような場合、制御部１１は、先ず、図７、図８、図１１、図１２を参照して説明した処理を行い、次いで、図６、図１０を参照して説明した処理を行えばよい。
【0099】
このように、受光部５４における位置検出光スポットの位置変化を解析することで、転送光学装置３０から眺めたときの、接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１の方向が判明する。また、以上のとおり、転送光学装置３０を基準とした、接眼光学装置４０Ａの位置表示手段４１の位置を求めることができる。即ち、上記の（ｘ2，ｚ2）を求めることができる。
【0100】
そして、観察者７０のｚ方向への移動に伴う位置表示手段４１の座標の原点［所定の位置（基準位置）］がリセットされ、図１２の点線「Ｅ」で示す円が基準となったので、図１３の二点鎖線「Ｆ」で示す位置検出光スポットの重心が点線「Ｅ」で示す円の中心に重なるように、転送光学装置・制御装置３１は転送光学装置３０の位置を制御すればよい。
【0101】
以下、転送光学装置３０の制御を説明する。
【0102】
［ステップ－Ａ］
先ず、接眼光学装置４０Ａの位置情報（ｘ，ｙ，ｚ）を入手する。具体的には、接眼光学装置４０Ａの位置情報（ｘ，ｙ）を第１位置検出装置５０によって入手し（前述した例では、基準となる（ｘ1，ｚ1）からの変化量）、接眼光学装置４０Ａまでの位置情報（距離情報であり、前述した例では、（ｘ2 2＋ｚ2 2）1/2の値）を第２位置検出装置６０によって入手する。
先ず、接眼光学装置４０Ａの位置情報（ｘ，ｙ，ｚ）を入手する。具体的には、接眼光学装置４０Ａの位置情報（ｘ，ｙ）を第１位置検出装置５０によって入手し（前述した例では、基準となる（ｘ1，ｚ1）からの変化量）、接眼光学装置４０Ａまでの位置情報（距離情報であり、前述した例では、（ｘ2 2＋ｚ2 2）1/2の値）を第２位置検出装置６０によって入手する。
【0103】
［ステップ－Ｂ］
制御部１１においては、これらの情報に基づき、画像の発散・収束処理や、画像の伸縮処理やシフト処理を含む各種の画像処理を行う。また、制御部１１においては、これらの情報に基づき、エラー信号に加えるべきオフセット量を決定する（前述した例では（ζ2，０）の値の決定）。こうして、位置検出光の受光部５４への入射位置が所定の位置（基準位置）を決定することができる。尚、これらの処理は、どちらを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
制御部１１においては、これらの情報に基づき、画像の発散・収束処理や、画像の伸縮処理やシフト処理を含む各種の画像処理を行う。また、制御部１１においては、これらの情報に基づき、エラー信号に加えるべきオフセット量を決定する（前述した例では（ζ2，０）の値の決定）。こうして、位置検出光の受光部５４への入射位置が所定の位置（基準位置）を決定することができる。尚、これらの処理は、どちらを先に行ってもよいし、同時に行ってもよい。
【0104】
［ステップ－Ｃ］
そして、受光部５４から電圧信号を取得し、エラー信号（ζError，ηError）を演算し、エラー信号に基づき、位置検出光の受光部５４への入射位置が所定の位置（基準位置）となっているかを調べ、入射位置が所定の位置（基準位置）となっていれば、転送光学装置３０をそのままとし、入射位置が所定の位置（基準位置）となっていなければ、所定の位置（基準位置）となるように転送光学装置３０を移動させる。
そして、受光部５４から電圧信号を取得し、エラー信号（ζError，ηError）を演算し、エラー信号に基づき、位置検出光の受光部５４への入射位置が所定の位置（基準位置）となっているかを調べ、入射位置が所定の位置（基準位置）となっていれば、転送光学装置３０をそのままとし、入射位置が所定の位置（基準位置）となっていなければ、所定の位置（基準位置）となるように転送光学装置３０を移動させる。
【0105】
以上、観察者がｘｚ平面に相当する平面を移動する場合について説明したが、観察者がｙｚ平面に相当する平面を移動する場合、観察者がｘｙｚ空間に相当する空間を移動する場合についても、同様とすることができる。
【0106】
また、表示装置の設計上の接眼光学装置４０Ａの位置と、受光部５４における位置検出光の設計上の検出位置との間にズレが生じる場合がある。このようなズレは、例えば、表示装置の製造時に発生する。従って、このようなズレを無くすために、受光部５４からの信号にズレ補償信号を加えてもよい。
【0107】
また、転送光学装置３０と接眼光学装置４０Ａとの相対的な位置関係によっては、画像形成装置２０からの画像が観察者７０によって観察される位置にズレが生じたり（即ち、観察者は画像が観察できているが、その位置にずれが生じた場合）、画像に歪みが生じる場合があり、このような場合、第１位置検出装置５０によって検出された接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、制御部１１は画像形成装置２０における画像の形成を制御すればよい。具体的には、接眼光学装置４０Ａの位置情報に基づき、画像形成装置２０において形成される画像の位置補正を行うことが好ましい。更には、第２位置検出装置６０によって検出された転送光学装置３０から接眼光学装置４０Ａまでの距離等に依存して、観察者７０の網膜に結像される画像の大きさに変化が生じたり、画像にピントズレが生じたり、画像に発散・収束が生じたり、画像に歪みや収差が生じるといった問題が発生する虞がある。このような場合、第２位置検出装置６０によって検出された転送光学装置３０から接眼光学装置４０Ａまでの位置（距離）情報に基づき、制御部１１は画像形成装置２０における画像の形成を制御することで、このような問題の発生を回避することができる。また、画像形成装置からの画像の出射位置を制御することで、画像をシフトさせ、観察者７０の網膜に結像する画像の位置の微調整を行うこともできる。即ち、具体的には、画像形成装置における画像形成領域を、表示すべき画像よりも大きくしておき、画像形成領域において画像を形成する位置を制御することで、具体的には、ｘ方向に相当する方向への画像の移動、又は、ｙ方向に相当する方向への画像の移動、又は、ｘ方向及びｙ方向に相当する方向への画像の移動によって、画像形成装置から出射される画像をシフトさせることができる。
【0108】
実施例１にあっては、観察者の接眼光学装置の装着負担を軽減するために、画像形成装置、転送光学装置、第１位置検出装置、第２位置検出装置は画像表示装置側に配置されている。即ち、実施例１の表示装置にあっては、画像表示装置と接眼光学装置とは空間的に分離して配置されており、転送光学装置を制御するので、接眼光学装置の質量や大きさの増加等、観察者に負担が強いられる構造では無く、観察者に負担を強いること無く、画像を観察者の瞳に確実に到達させることができる。
【0109】
次に、転送光学装置３０の位置制御について説明する。
【0110】
転送光学装置３０から出射される光束の挙動、接眼光学装置４０Ａと観察者７０の瞳７１との位置関係を、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１５Ａ及び図１５Ｂに模式的に示す。図１４Ａは、接眼光学装置４０Ａと観察者７０の瞳７１との位置関係が正常な状態にある場合を示す。図１４Ｂは、接眼光学装置４０Ａに対する観察者７０の瞳７１のズレ量がｄ0となった場合を示す。図１４Ｃは、図１４Ｂに示す状態において、転送光学装置３０の傾きが制御され、転送光学装置３０から出射された画像が観察者７０の網膜に結像する状態を示す。図１４Ａ等において、「Ｏ」は転送光学装置３０の回転中心を示し、画像形成装置２０の中心から出射された光線は転送光学装置３０の回転中心「Ｏ」に衝突する。また、図１４Ａ、図１４Ｂ、図１４Ｃ、図１５Ａ及び図１５Ｂにおいて、画像形成装置２０の中心から出射された光線を細い実線で示し、画像の外縁に相当する光線を細い破線で示す。
【0111】
先ず、接眼光学装置４０Ａの中心位置と観察者７０の瞳７１の中心位置の相対的なズレに対して、接眼光学装置４０Ａが十分に大きい理想的な状態について説明する。この場合、接眼光学装置４０Ａの中心と観察者７０の瞳７１の中心を結ぶ直線Ｌ1と、接眼光学装置４０Ａの中心を通る法線ＬNLとの成す角度をθ1（投射角θ1）、画像形成装置２０の中心から出射された光線が転送光学装置３０を経由して接眼光学装置４０Ａに到達するときの光線Ｌ2と、接眼光学装置４０Ａの中心を通る法線ＬNLとの成す角度をθ2、接眼光学装置４０Ａの焦点距離をｆ0（単位：ｍｍ）としたとき、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
好ましくは、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦１
一層好ましくはθ1＝θ2を満足するように、転送光学装置・制御装置３１は転送光学装置３０を制御すればよい。具体的には、転送光学装置３０の傾きを制御すればよい。尚、以下においては、簡素化のため、θ1＝θ2を満足するように転送光学装置・制御装置３１によって転送光学装置３０を制御する例に基づき、説明を行う。
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
好ましくは、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦１
一層好ましくはθ1＝θ2を満足するように、転送光学装置・制御装置３１は転送光学装置３０を制御すればよい。具体的には、転送光学装置３０の傾きを制御すればよい。尚、以下においては、簡素化のため、θ1＝θ2を満足するように転送光学装置・制御装置３１によって転送光学装置３０を制御する例に基づき、説明を行う。
【0112】
角度θ2は、図１４Ｃに示すように、式（１）から求めることができる。
【0113】
θ1＝θ2＝ｔａｎ-1（ｄ0／ｆ0） （１）
【0114】
ここで、
ｄ0・・・画像の相対的な位置ズレ量（接眼光学装置に対する観察者の瞳のズレ量）
である。
ｄ0・・・画像の相対的な位置ズレ量（接眼光学装置に対する観察者の瞳のズレ量）
である。
【0115】
一方、実際の表示装置を想定した場合、接眼光学装置４０Ａの大きさは有限である。それ故、式（１）を満たすように転送光学装置３０を制御すると、画像形成装置２０から出射された画像が接眼光学装置４０Ａに到達しなくなり、画像が観察者７０の瞳７１に到達しない状態が生じ得る。そのため、接眼光学装置４０Ａが空間的に存在する範囲の内で式（１）を満たすという条件を追加する必要がある。ここで、観察者７０にとって画像が観察できなくなる状態には２つの前提が想定される。
【0116】
即ち、第１の前提は、画像の一部が欠ける状態となってはならないとする前提である。観察者７０が観察する画像に欠けが生じることを許容しない場合の条件は、図１５Ａに示すように、以下の式（２）のとおりとなる。そして、式（２）を変形すると、式（３）のとおりとなる。図１５Ａに示す状態は、転送光学装置３０から出射される画像の外側の外縁が接眼光学装置４０Ａの外縁に達した状態を示しており、これ以上、図１５Ａの上方に転送光学装置３０から出射される画像が移動すると、画像の一部が欠ける状態が生じることを示している。
【0117】
｜Ｌ0・ｔａｎ（θ2）｜≦（ｗ0－ｉ0）／２ （２）
｜Ｌ0・（ｄ0／ｆ0）｜ ≦（ｗ0－ｉ0）／２ （３）
｜Ｌ0・（ｄ0／ｆ0）｜ ≦（ｗ0－ｉ0）／２ （３）
【0118】
ここで、
Ｌ0・・・投射距離
ｗ0・・・接眼光学装置の大きさ
ｉ0・・・投影される画像の一辺の長さ（大きさ）
である。
Ｌ0・・・投射距離
ｗ0・・・接眼光学装置の大きさ
ｉ0・・・投影される画像の一辺の長さ（大きさ）
である。
【0119】
式（３）の範囲内にあれば、式（１）（前述の理想的な条件）を満たすように転送光学装置３０を制御すればよい。また、この範囲から外れる場合には、接眼光学装置４０Ａの外縁より内側に光束が投射されるように転送光学装置３０の制御を行う必要がある。以上を纏めると、式（４－１），（４－２）のとおりとなる。
【0120】
｜Ｌ0・（ｄ0／ｆ0）｜≦（ｗ0－ｉ0）／２の場合
θ2＝ｔａｎ-1（ｄ0／ｆ0） （４－１）
｜Ｌ0・（ｄ0／ｆ0）｜＞（ｗ0－ｉ0）／２の場合
θ2＝ｔａｎ-1｛（ｗ0－ｉ0）／２Ｌ0） （４－２）
θ2＝ｔａｎ-1（ｄ0／ｆ0） （４－１）
｜Ｌ0・（ｄ0／ｆ0）｜＞（ｗ0－ｉ0）／２の場合
θ2＝ｔａｎ-1｛（ｗ0－ｉ0）／２Ｌ0） （４－２）
【0121】
また、第２の前提は、画像の一部が欠ける状態となってもよいとする前提である。観察者７０が観察する画像に欠けが生じることを許容する場合の条件は、以下の式（５）のとおりとなる。そして、式（５）を変形すると、式（６）のとおりとなる。尚、図１５Ｂに示す状態は、転送光学装置３０から出射される画像の内側の外縁が接眼光学装置４０Ａの外縁に達した状態を示しており、これ以上、図１５Ａの上方に転送光学装置３０から出射される画像が移動すると、画像の全てが欠ける状態が生じることを示している。
【0122】
｜Ｌ0・ｔａｎ（θ2）｜≦（ｗ0＋ｉ0）／２ （５）
｜Ｌ0・（ｄ0／ｆ0）｜ ≦（ｗ0＋ｉ0）／２ （６）
｜Ｌ0・（ｄ0／ｆ0）｜ ≦（ｗ0＋ｉ0）／２ （６）
【0123】
この範囲から外れる場合、接眼光学装置４０Ａの外縁に光束が一部でもかかるように転送光学装置３０の制御を行えばよい。以上を纏めると、式（７－１）、式（７－２）のとおりとなる。尚、θlimitは、θ2（あるいは、投射角θ1）の取り得る最大値である。そして、θlimitの取り得る範囲は、
ｔａｎ-1｛（ｗ0－ｉ0）／２Ｌ0）＜θlimit＜ｔａｎ-1｛（ｗ0＋ｉ0）／２Ｌ0）
である。
ｔａｎ-1｛（ｗ0－ｉ0）／２Ｌ0）＜θlimit＜ｔａｎ-1｛（ｗ0＋ｉ0）／２Ｌ0）
である。
【0124】
θ1≦θlimitの場合
θ2＝ｔａｎ-1（ｄ0／ｆ0） （７－１）
θ1＞θlimitの場合
θ2＝θlimit （７－２）
θ2＝ｔａｎ-1（ｄ0／ｆ0） （７－１）
θ1＞θlimitの場合
θ2＝θlimit （７－２）
【0125】
どの程度まで画像の欠けを許容するかによってθ2（あるいは、投射角θ1）の最大値θlimitを決定すればよく、また、画像の内容（コンテンツ）によってもθ2（あるいは、投射角θ1）の最大値θlimitは変わってくる。例えば、背景が黒である画像の場合、投影される画像の一辺の長さ（大きさ）ｉ0を小さめに設定することが好ましい。
【0126】
式（４－１）、式（４－２）、式（７－１）、式（７－２）で示した内容は、θ2（あるいは、投射角θ1）に制限を設けて投射する必要があることを示している。従って、観察者７０の瞳７１の位置がずれてズレ量ｄ0の値が大きくなっていくと、いずれ、観察者７０は画像を観察できなくなってしまう。画像が観察できなくなる条件は、観察者７０の瞳孔の大きさも考慮する必要があり、従って、環境（明るさ等）によっても変化する。しかしながら、本開示を適用することは、観察者７０が画像を観察することができる位置関係に関するロバスト性を向上させることと等価であり、より気軽に画像を観察するためには非常に有用である。
【実施例2】
【0127】
実施例２は、実施例１の変形である。実施例１においては、第１位置検出装置５０と第２位置検出装置６０を別々の部品とした。一方、実施例２にあっては、第１位置検出装置は第２位置検出装置を兼ねている。即ち、第１位置検出装置５０を構成する光源５１を高周波で強度変調し、接眼光学装置４０Ａに衝突し反射してくる位置検出光を受光部５４で受光し、パルス波の位相遅れ時間等から接眼光学装置４０Ａまでの距離を求める。具体的には、位置検出光をメガヘルツ乃至ギガヘルツのオーダーで変調する。そして、実施例１と同様にして、光源５１から出射された光（位置検出光）は、第１光路合成部５２、第２光路合成部５３、転送光学装置３０を経由して接眼光学装置４０Ａに到達し、接眼光学装置４０Ａによって転送光学装置３０へと戻され、転送光学装置３０及び第２光路合成部５３を経由して第１光路合成部５２に入射し、光源５１とは異なる方向に第１光路合成部５２から出射され、受光部５４に入射する。そして、受光部５４が出力する信号を変調帯域相当の高域成分（接眼光学装置までの距離を検出するための帯域）とキロヘルツ以下の低域成分（接眼光学装置の位置を検出するための帯域）に分けて信号処理する。即ち、受光部５４が出力する高域成分に基づき、ＴＯＦ方式あるいはインダイレクト（間接）ＴＯＦ方式に基づき接眼光学装置４０Ａまでの距離を検出する。また、ローパスフィルタ処理されたキロヘルツ以下の低域成分によって、接眼光学装置４０Ａの位置を検出する。
【0128】
このように、第１位置検出装置が第２位置検出装置を兼ねていることで、部品点数や再帰性反射素子の数を増やすことなく、接眼光学装置の位置を求めることができる。場合によっては、受光部における位置検出光の大きさ（スポットサイズ）に基づき、接眼光学装置までの距離を求めてもよい。
【0129】
以上の点を除き、実施例２の表示装置の構成、構造は，実施例１において説明した表示装置の構成、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3】
【0130】
実施例３も実施例１の変形である。実施例３にあっては、第２位置検出装置６０をカメラから構成する。そして、位置表示手段４１の大きさや複数の位置表示手段４１の間の距離から位置表示手段４１までの距離を測定する。カメラは、表示装置の使用開始時、接眼光学装置４０Ｂの位置（観察者７０の位置）を特定するための粗調整用としても用いることができる。即ち、表示装置の使用開始時、接眼光学装置４０Ｂの位置（観察者７０）をカメラで探し、転送光学装置３０を粗調整し、受光部５４が位置検出光を受光し始めたならば、第１位置検出装置５０によって転送光学装置３０を微調整すればよい。
【実施例4】
【0131】
実施例４は、実施例１～実施例３の変形例である。画像と背景との重畳が要求される場合、画像表示装置１０は観察者７０の正面には位置しないことが望ましい。常に観察者の視界に画像表示装置が入り込む場合、観察者７０は画像や外景に没入できなくなる虞がある。図１６に概念図を示すように、実施例４の表示装置において、画像表示装置等（図示を省略）は、観察者７０の正面以外の位置に配置されている。その結果、観察者の視界に画像表示装置等が入り込まない状態で、観察者７０は画像及び外景を観察することができる。即ち、表示装置を半透過（シースルー）型とすることができ、接眼光学装置４０Ｂを介して外景を眺めることができる。しかしながら、画像表示装置（具体的には、転送光学装置）を観察者７０の正面以外の位置に配置すると、投射光が接眼光学装置４０Ｂに斜めに入射する結果、接眼光学装置４０Ｂの焦点位置が観察者７０の瞳７１からずれるため、観察者７０の瞳７１に画像が到達しなくなる虞がある。
【0132】
このような問題に対処するために、接眼光学装置４０Ｂは回折光学部材を備えている。回折光学部材は、回折機能を有する回折手段４２、及び、集光機能を有する集光手段４３から成る。回折手段４２は、例えば、透過型体積ホログラム回折格子から構成すればよいし、集光手段４３は、例えば、ホログラム素子から構成すればよい。あるいは又、回折手段４２及び集光手段４３を１つの部材から構成することもできる。また、回折手段４２と集光手段４３の配置の順序は、観察者側に集光手段４３を配置してもよいし、観察者側に回折手段４２を配置してもよい。転送光学装置（可動ミラー）から出射された画像形成光は、回折手段４２によって偏向され、進行する角度（方向）を変えられ、集光手段４３に入射し、集光手段４３によって集光され、観察者７０の網膜に結像する。集光機能の波長選択性としては、画像形成装置から出射される画像形成光の波長のみに作用することが求められる。集光機能の波長選択性が弱まり、画像形成装置から出射される光の波長以外の光（例えば、外景の光）を接眼光学装置４０Ｂが集光すると、観察者７０は外景が観察し難くなる。
【0133】
接眼光学装置として一般的な光学ガラスから作製されたレンズ部材を用いる場合、波長選択性が無く、全ての可視光が集光され、観察者７０の網膜に到達するため、観察者は投影された画像しか観察することができず、外景を観察することはできない。
【0134】
実施例４の表示装置の一使用例を図１７Ａに示すが、図１７Ａは、実施例４の表示装置を室内で使用している状態の模式図である。部屋８０の壁面８１に画像表示装置１０が配設されている。観察者７０が部屋８０の所定の位置に立つと、画像表示装置１０からの画像が、接眼光学装置４０Ｂに到達し、観察者７０は接眼光学装置４０Ｂを介してこの画像を観察することができる。
【0135】
あるいは又、実施例４の表示装置の別の一使用例を図１７Ｂに示すが、実施例４の表示装置を構成する画像表示装置１０を座席８２の背（背もたれ）の背面に配設して使用している状態の模式図である。観察者が後ろ側の座席８２に着席すると、前側の座席８２の背の背面に配設された画像表示装置１０から、観察者が装着した接眼光学装置４０Ｂに向けて、画像が出射され、接眼光学装置４０Ｂに到達し、観察者７０は接眼光学装置４０Ｂを介してこの画像を観察することができる。より具体的には、車両や航空機の座席の背（背もたれ）の背面に、乗客向けの画像形成装置が取り付けられている例や、劇場等の座席の背（背もたれ）の背面に、観客者向けの画像形成装置が取り付けられている例を挙げることができる。尚、以上に説明した表示装置の使用例は、他の実施例においても適用することができる。
【0136】
図１８に図示するように、オートバイのハンドル部分に画像表示装置を取り付け、オートバイの操縦者が装着するフルフェイスのヘルメットの部分に接眼光学装置４０Ｂを取り付けてもよい。尚、図１８において、画像形成光及び位置検出光を矢印で示した。オートバイのハンドル部分は、場合によっては１００ヘルツ以上の高い周波数で振動することが知られている。そのため、数１０ＦＰＳ乃至数１００ＦＰＳの撮像装置から第１位置検出装置を構成した場合、画像表示装置に伝わる振動に起因して第１位置検出装置による接眼光学装置の位置情報の検出が追従できず、画像から細かい揺れを取り切ることができなくなり、映像酔いの原因になる。例えば第２位置検出装置６０としてＴＯＦ方式あるいはインダイレクトＴＯＦ方式の距離測定装置を採用し、例えば複数のフォトダイオード５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄを備えた受光部５４から構成された第１位置検出装置５０を用いることで、１０キロヘルツ乃至１００キロヘルツのオーダーの画像表示装置の動きにも対応することが可能となり、オートバイ等の移動体への組込みに更なる効果を発揮する。実施例４の表示装置の更なる適用例として、画像表示装置が自動車に組み込まれ、接眼光学装置が自動車用のフロントガラスに組み込まれた例や、接眼光学装置が防護用のフェイスマスク等に組み込まれた例を挙げることができる。
【実施例5】
【0137】
実施例５は、実施例４の変形である。概念図を図１９Ａに示すように、実施例５の表示装置にあっては、接眼光学装置４０Ｃと画像表示装置１０とは相対的に移動可能であり（即ち、画像表示装置１０は、観察者７０から離れた所に配置され）、しかも、接眼光学装置４０Ｃは観察者７０から離れた所に配置される。即ち、接眼光学装置４０Ｃは観察者７０に装着されていない。接眼光学装置４０Ｃは、据え置き型であり、保持部材４４によって保持されており、あるいは又、保持部材４４と一体に保持部材４４に組み込まれている。持ち運び時には保持部材４４及び接眼光学装置４０Ｃを折り畳んで収納し、表示装置の使用時に、接眼光学装置４０Ｃを組み立てる。転送光学装置３０と接眼光学装置４０Ｃとは、組立時に位置調整を行えばよく、使用中、原則として、位置関係は変わらない。画像形成装置２０から出射された画像は、接眼光学装置４０Ｃを介して観察者７０の瞳７１に到達する。このような実施例５の表示装置として、網膜投射型ミニモニタを挙げることができる。接眼光学装置４０Ｃは、実施例４において説明した接眼光学装置４０Ｂと同様の構成、構造を有する。
【0138】
あるいは又、概念図を図１９Ｂに示すように、据え置きの接眼光学装置４０Ｃは、博物館や美術館、展望台、水族館等のガラス窓４５や展示窓に組み込まれている、この場合にも、転送光学装置３０と接眼光学装置４０Ｃの位置が変化することはなく、画像形成装置２０から出射された画像は、接眼光学装置４０Ｃを介して観察者７０の瞳７１に到達する。尚、図１９Ａ及び図１９Ｂにおいては、図１６と同様に、画像表示装置等の図示を省略している。
【実施例6】
【0139】
実施例６は、実施例１～実施例５の変形である。
【0140】
前述した式（４－１）、式（４－２）、式（７－１）、式（７－２）は、接眼光学装置における投射光の位置を表している。ここで、画像の相対的な位置ズレ量（接眼光学装置に対する観察者の瞳のズレ量）ｄ0の値を一定としたとき、接眼光学装置４０Ｄの焦点距離ｆ0を大きくするほど、θ2（あるいは、投射角θ1）の値を小さくすることができる。云い換えれば、接眼光学装置４０Ｄの焦点距離ｆ0を大きくするほど、大きなズレ量ｄ0に対応することが可能となる。従って、理想的な条件を崩さずに制御可能なズレ量ｄ0の値を大きくすることができる。
【0141】
図２０Ａ及び図２０Ｂに接眼光学装置４０Ｄの概念図を示すように、実施例６の表示装置において、接眼光学装置４０Ｄは、転送光学装置３０からの画像が入射される集光部材４６Ａ，４６Ｂ、及び、集光部材４６Ａ，４６Ｂから出射された光を観察者７０の瞳７１に導く偏向部材４７Ａ，４７Ｂを備えている。転送光学装置３０からの画像は、集光部材４６Ａ，４６Ｂにおいて、偏向部材４７Ａ，４７Ｂに向かう方向に伝播・伝搬方向を変えられる。集光部材４６Ａ，４６Ｂ及び偏向部材４７Ａ，４７Ｂは、限定するものではないが、支持部材４８に取り付けられ、あるいは又、支持部材４８に支持部材４８と一体となって設けられている。このように、集光部材４６Ａ，４６Ｂ及び偏向部材４７Ａ，４７Ｂを組み合わせ、光路を折り返すことで、焦点距離ｆ0の伸長を図っている。尚、図２０Ａに示すように、集光部材４６Ａは反射型のホログラム素子から成り、偏向部材４７Ａは反射型体積ホログラム回折格子から成り、あるいは又、図２０Ｂに示すように、集光部材４６Ｂは透過型のホログラムレンズから成り、偏向部材４７Ｂは透過型体積ホログラム回折格子から成る。但し、集光部材及び偏向部材はこれらに限定するものではない。また、集光部材からの光を、支持部材内で、１回以上、全反射させ、偏向部材に入射させてもよい。
【実施例7】
【0142】
実施例７は、実施例１～実施例６の変形である。概念図を図２１に示すように、実施例７の表示装置において、接眼光学装置４０Ｅは、回折格子４９Ｂを備えており、更に、光入射側に集光部材４９Ａを備えている。尚、回折格子４９Ｂと観察者７０の瞳７１との間に集光部材４９Ａを備えていてもよい。そして、これによって、接眼光学装置４０Ｅの焦点が複数存在するのと等価の構造が得られる。即ち、仮に、例えば実施例１において説明した転送光学装置３０から出射された画像が、種々の理由により、観察者７０の瞳７１に到達しなくなった場合でも、回折格子４９Ｂの０次の回折光ではなく、例えば、１次の回折光、－１次の回折光等が観察者７０の瞳７１に到達することで、観察者７０にとって一層ロバスト性の高い系を実現することができる。即ち、観察者７０への負担を減らしながらも、一層ロバスト性の高い表示装置を実現することができる。また、焦点を複数点用意することができるので、θ2（あるいは、投射角θ1）の値が大きな場合であっても、観察者７０が画像を観察することができる範囲を拡大することができる。
【0143】
回折格子４９Ｂによって、水平方向に３つの画像に分ける形態、垂直方向に３つの画像に分ける形態、水平方向に３つの画像、垂直方向に３つの画像に十文字に画像を分ける形態（中心光進路を含む１つの画像は重複するので、合計５つの画像に分ける形態）、水平方向に２つの画像、垂直方向に２つの画像に、画像を２×２＝４に分ける形態、水平方向に３つの画像、垂直方向に３つの画像に、画像を３×３＝９に分ける形態を例示することができる。
【実施例8】
【0144】
実施例８は、実施例１～実施例７の変形である。実施例８の表示装置にあっては、第１位置検出装置５０によって検出された接眼光学装置４０Ｆの位置情報、及び、第２位置検出装置６０によって検出された観察者７０の瞳７１の位置情報に基づき、画像形成装置２０において形成される画像の位置補正が行われる。
【0145】
実施例８にあっては、画像形成装置において、画像形成領域全体よりも小さな領域において画像を形成する。例えば、画像形成領域全体の領域を１×１としたとき、画像を形成する領域を（ｐ×ｑ）とする。但し、０＜ｐ＜１，０＜ｑ＜１である。
【0146】
図２２Ａ、図２２Ｂ、図２２Ｃ及び図２２Ｄに概念図を示すように、画像形成領域全体の領域（１×１）に基づき画像を形成する場合の画像の外縁を二点鎖線で示し、領域（１×１）に基づき画像を形成する場合の画像の中心からの光を一点鎖線で示し、画像を形成する領域（ｐ×ｑ）に基づき画像を形成する場合の画像の外縁を破線で示す。図示した例では、ｐ＝ｑ＝０．５であり、画像形成領域全体の領域（１×１）に基づき形成される画像の一辺の長さ（大きさ）をｉ0としたとき、領域（ｐ×ｑ）に基づき形成される画像の一辺の長さ（大きさ）はｉ0／２である。
【0147】
図２２Ａに示した状態から、観察者７０の瞳７１が、図２２Ｂに示すように、図面の上方に移動したとする。図２２Ａに示した状態における観察者７０が観察する画像を模式的に矢印「Ａ」で示し、図２２Ｂに示した状態における観察者７０が観察する画像を模式的に矢印「Ｂ」で示す。観察者７０が観察する画像は、矢印「Ａ」の状態から矢印「Ｂ」の状態へと網膜の下方に移動してしまう。このように、接眼光学装置４０Ｆと観察者７０の瞳７１との相対的な位置の変化によって、図２２Ａ及び図２２Ｂに示すように、観察者７０が観察する網膜上の画像に移動が生じる。そして、このような場合、図２２Ｃに示し、実施例１～実施例７において説明したように、第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報、及び、第２位置検出装置によって検出された観察者７０の瞳７１の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように、即ち、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置を介して観察者７０の網膜に結像するように、転送光学装置を制御する。図２２Ｃに示した状態における観察者７０が観察する画像を模式的に矢印「Ｃ」で示すが、観察者７０が観察する画像は、矢印「Ａ」の状態から矢印「Ｃ」の状態へと網膜の下方に移動したままである。
【0148】
それ故、第１位置検出装置５０によって検出された接眼光学装置４０Ｆの位置情報、及び、第２位置検出装置６０によって検出された観察者７０の瞳７１の位置情報に基づき、画像形成装置２０において形成される画像の位置補正が行われる。具体的には、図２２Ｄに示すように、領域（ｐ×ｑ）に基づき形成される画像を観察者７０が観察したときに網膜上の画像に移動が生じないように、あるいは又、網膜上における画像の移動が出来るだけ少なくなるように、画像形成装置２０において領域（ｐ×ｑ）を適切な位置に移動させ、画像を形成する。例えば、画像形成装置２０の中央領域において画像を形成していた場合（図２２Ａ、図２２Ｂ及び図２２Ｃ参照）、図２２Ｄに示すように、画像形成装置２０の上方の領域において画像が形成されるように（転送光学装置から出射される画像は、転送光学装置の下部から出射されるように）、画像形成装置２０における画像の形成位置の補正を行う。図２２Ｄに示した状態における観察者７０が観察する画像を模式的に矢印「Ｄ」で示す。即ち、接眼光学装置４０Ｆと観察者７０の瞳７１の相対的な位置ズレを打ち消す方向に、画像形成装置２０における画像形成位置をずらす。これによって、一層確実に観察者７０が観察する網膜上の画像に移動が生じることを出来る限り抑制することができるし、観察者の視野に対する画像の表示位置を出来る限り固定することが可能となる。
【0149】
以上、本開示の表示装置を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示の表示装置はこれらの実施例に限定されるものではない。表示装置の構成、構造、画像表示装置、画像形成装置、転送光学装置あるいは接眼光学装置の構成、構造は、適宜、変更することができる。例えば、表示装置からみて、観察者が不適切な場所にいる場合、観察者を適切な場所に誘導する音声あるいは画像・映像による案内を表示装置は行ってもよい。表示装置は複数の画像形成装置を備えていてもよい。即ち、表示装置は、画像を出射する位置の異なる画像形成装置を、複数、備えており、これらの複数の画像形成装置から同じ画像を射出し、１つの接眼光学装置でこれらの複数の画像の内の１つの画像を受け取る構成とすることもできる。そして、これによって、画像形成装置と観察者の相対的な位置関係の自由度を高くすることができる。即ち、例えば、観察者が所定の位置に位置すると、画像形成装置からの画像が接眼光学装置に到達し、観察者は接眼光学装置を介してこの画像を観察することができるが、この所定の位置の拡大を図ることができる。
【0150】
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
［Ａ０１］《表示装置・・・第１の態様》
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、
制御部、
接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置及び第２位置検出装置、並びに、
転送光学装置・制御装置、
を備えており、
第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、制御部の制御下、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御し、且つ、第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は第１位置検出装置の検出位置補正を行う表示装置。
［Ａ０２］第１位置検出装置によって、又は、第２位置検出装置によって、又は、第１位置検出装置及び第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は画像形成装置における画像の形成を制御する［Ａ０１］に記載の表示装置。
［Ａ０３］第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の表示装置。
［Ａ０４］第１光路合成部から受光部に入射した光の受光部への入射位置が所定の位置からズレた場合、ズレを無くすように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置の位置を制御する［Ａ０３］に記載の光学装置。
［Ａ０５］光源の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角と、画像形成装置の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角とは異なる［Ａ０３］又は［Ａ０４］に記載の表示装置。
［Ａ０６］光源は、アイセーフ波長帯の赤外線を出射する［Ａ０３］乃至［Ａ０５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０７］光源から出射され、第１光路合成部に入射する光は発散光である［Ａ０３］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０８］受光部は、光源と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部に近い位置に配置されている［Ａ０３］乃至［Ａ０７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０９］受光部は、位置検出素子、多分割フォトダイオード、又は、複数のフォトダイオードから構成されている［Ａ０３］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１０］第１位置検出装置は第２位置検出装置を兼ねている［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１１］転送光学装置・制御装置によって、転送光学装置は、観察者の網膜に結像される画像の水平方向及び垂直方向に沿った、観察者の網膜への画像投影制御を行う［Ａ０１］乃至［Ａ１０］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１２］転送光学装置は、２つのガルバノミラーの組合せから構成されている［Ａ０１］乃至［Ａ１１］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ａ１３］接眼光学装置には、再帰性反射素子が取り付けられている［Ａ０１］乃至［Ａ１２］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ａ１４］接眼光学装置は、ホログラム素子を備えている［Ａ０１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１５］接眼光学装置は、回折光学部材を備えている［Ａ０１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１６］接眼光学装置は、集光部材及び偏向部材を備えている［Ａ０１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１７］接眼光学装置と画像表示装置とは相対的に移動可能である［Ａ０１］乃至［Ａ１６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１８］接眼光学装置は観察者に装着される［Ａ０１］乃至［Ａ１７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１９］接眼光学装置は観察者から離れた所に配置される［Ａ０１］乃至［Ａ１７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ２０］接眼光学装置の中心と観察者の瞳の中心を結ぶ直線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ1、画像形成装置の中心から出射された光線が転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達するときの光線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ2、接眼光学装置の焦点距離をｆ0（単位：ｍｍ）としたとき、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
を満足するように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置を制御する［Ａ０１］乃至［Ａ１９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０１］《表示装置・・・第２の態様》
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、
制御部、
接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置及び第２位置検出装置、並びに、
転送光学装置・制御装置、
を備えており、
第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、制御部の制御下、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御し、且つ、第１位置検出装置によって、又は、第２位置検出装置によって、又は、第１位置検出装置及び第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は画像形成装置における画像の形成を制御する表示装置。
［Ｂ０２］第１位置検出装置は第２位置検出装置を兼ねている［Ｂ０１］に記載の表示装置。
［Ｂ０３］第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する［Ｂ０１］又は［Ｂ０２］に記載の表示装置。
［Ｂ０４］第１光路合成部から受光部に入射した光の受光部への入射位置が所定の位置からズレた場合、ズレを無くすように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置の位置を制御する［Ｂ０３］に記載の光学装置。
［Ｂ０５］光源の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角と、画像形成装置の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角とは異なる［Ｂ０３］又は［Ｂ０４］に記載の表示装置。
［Ｂ０６］光源は、アイセーフ波長帯の赤外線を出射する［Ｂ０３］乃至［Ｂ０５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０７］光源から出射され、第１光路合成部に入射する光は発散光である［Ｂ０３］乃至［Ｂ０６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０８］受光部は、光源と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部に近い位置に配置されている［Ｂ０３］乃至［Ｂ０７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０９］受光部は、位置検出素子、多分割フォトダイオード、又は、複数のフォトダイオードから構成されている［Ｂ０３］乃至［Ｂ０８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１０］転送光学装置・制御装置によって、転送光学装置は、観察者の網膜に結像される画像の水平方向及び垂直方向に沿った、観察者の網膜への画像投影制御を行う［Ｂ０１］乃至［Ｂ０９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１１］転送光学装置は、２つのガルバノミラーの組合せから構成されている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１０］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｂ１２］接眼光学装置には、再帰性反射素子が取り付けられている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１１］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｂ１３］接眼光学装置は、ホログラム素子を備えている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１４］接眼光学装置は、回折光学部材を備えている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１５］接眼光学装置は、集光部材及び偏向部材を備えている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１６］接眼光学装置と画像表示装置とは相対的に移動可能である［Ｂ０１］乃至［Ｂ１５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１７］接眼光学装置は観察者に装着される［Ｂ０１］乃至［Ｂ１６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１８］接眼光学装置は観察者から離れた所に配置される［Ｂ０１］乃至［Ｂ１６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１９］接眼光学装置の中心と観察者の瞳の中心を結ぶ直線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ1、画像形成装置の中心から出射された光線が転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達するときの光線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ2、接眼光学装置の焦点距離をｆ0（単位：ｍｍ）としたとき、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
を満足するように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置を制御する［Ｂ０１］乃至［Ｂ１８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０１］《表示装置・・・第３の態様》
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置を備えており、
第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する表示装置。
［Ｃ０２］光源の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角と、画像形成装置の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角とは異なる［Ｃ０１］に記載の表示装置。
［Ｃ０３］光源は、アイセーフ波長帯の赤外線を出射する［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の表示装置。
［Ｃ０４］光源から出射され、第１光路合成部に入射する光は発散光である［Ｃ０１］乃至［Ｃ０３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０５］受光部は、光源と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部に近い位置に配置されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０４］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０６］受光部は、位置検出素子、多分割フォトダイオード、又は、複数のフォトダイオードから構成されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０７］転送光学装置は、２つのガルバノミラーの組合せから構成されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０６］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｃ０８］接眼光学装置には、再帰性反射素子が取り付けられている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０７］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｃ０９］接眼光学装置は、ホログラム素子を備えている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１０］接眼光学装置は、回折光学部材を備えている［Ｃ０１］乃至［Ｃ１１］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１１］接眼光学装置は、集光部材及び偏向部材を備えている［Ｃ０１］乃至［Ｃ１０］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１２］接眼光学装置と画像表示装置とは相対的に移動可能である［Ｃ０１］乃至［Ｃ１１］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１３］接眼光学装置は観察者に装着される［Ｃ０１］乃至［Ｃ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１４］接眼光学装置は観察者から離れた所に配置される［Ｃ０１］乃至［Ｃ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１５］接眼光学装置の中心と観察者の瞳の中心を結ぶ直線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ1、画像形成装置の中心から出射された光線が転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達するときの光線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ2、接眼光学装置の焦点距離をｆ0（単位：ｍｍ）としたとき、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
を満足するように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置を制御する［Ｃ０１］乃至［Ｃ１４］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０１］《表示装置・・・第１の態様》
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、
制御部、
接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置及び第２位置検出装置、並びに、
転送光学装置・制御装置、
を備えており、
第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、制御部の制御下、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御し、且つ、第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は第１位置検出装置の検出位置補正を行う表示装置。
［Ａ０２］第１位置検出装置によって、又は、第２位置検出装置によって、又は、第１位置検出装置及び第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は画像形成装置における画像の形成を制御する［Ａ０１］に記載の表示装置。
［Ａ０３］第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する［Ａ０１］又は［Ａ０２］に記載の表示装置。
［Ａ０４］第１光路合成部から受光部に入射した光の受光部への入射位置が所定の位置からズレた場合、ズレを無くすように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置の位置を制御する［Ａ０３］に記載の光学装置。
［Ａ０５］光源の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角と、画像形成装置の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角とは異なる［Ａ０３］又は［Ａ０４］に記載の表示装置。
［Ａ０６］光源は、アイセーフ波長帯の赤外線を出射する［Ａ０３］乃至［Ａ０５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０７］光源から出射され、第１光路合成部に入射する光は発散光である［Ａ０３］乃至［Ａ０６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０８］受光部は、光源と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部に近い位置に配置されている［Ａ０３］乃至［Ａ０７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ０９］受光部は、位置検出素子、多分割フォトダイオード、又は、複数のフォトダイオードから構成されている［Ａ０３］乃至［Ａ０８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１０］第１位置検出装置は第２位置検出装置を兼ねている［Ａ０１］乃至［Ａ０９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１１］転送光学装置・制御装置によって、転送光学装置は、観察者の網膜に結像される画像の水平方向及び垂直方向に沿った、観察者の網膜への画像投影制御を行う［Ａ０１］乃至［Ａ１０］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１２］転送光学装置は、２つのガルバノミラーの組合せから構成されている［Ａ０１］乃至［Ａ１１］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ａ１３］接眼光学装置には、再帰性反射素子が取り付けられている［Ａ０１］乃至［Ａ１２］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ａ１４］接眼光学装置は、ホログラム素子を備えている［Ａ０１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１５］接眼光学装置は、回折光学部材を備えている［Ａ０１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１６］接眼光学装置は、集光部材及び偏向部材を備えている［Ａ０１］乃至［Ａ１３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１７］接眼光学装置と画像表示装置とは相対的に移動可能である［Ａ０１］乃至［Ａ１６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１８］接眼光学装置は観察者に装着される［Ａ０１］乃至［Ａ１７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ１９］接眼光学装置は観察者から離れた所に配置される［Ａ０１］乃至［Ａ１７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ａ２０］接眼光学装置の中心と観察者の瞳の中心を結ぶ直線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ1、画像形成装置の中心から出射された光線が転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達するときの光線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ2、接眼光学装置の焦点距離をｆ0（単位：ｍｍ）としたとき、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
を満足するように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置を制御する［Ａ０１］乃至［Ａ１９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０１］《表示装置・・・第２の態様》
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、
制御部、
接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置及び第２位置検出装置、並びに、
転送光学装置・制御装置、
を備えており、
第１位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、転送光学装置・制御装置は、制御部の制御下、画像形成装置から入射された画像が接眼光学装置に到達するように転送光学装置を制御し、且つ、第１位置検出装置によって、又は、第２位置検出装置によって、又は、第１位置検出装置及び第２位置検出装置によって検出された接眼光学装置の位置情報に基づき、制御部は画像形成装置における画像の形成を制御する表示装置。
［Ｂ０２］第１位置検出装置は第２位置検出装置を兼ねている［Ｂ０１］に記載の表示装置。
［Ｂ０３］第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する［Ｂ０１］又は［Ｂ０２］に記載の表示装置。
［Ｂ０４］第１光路合成部から受光部に入射した光の受光部への入射位置が所定の位置からズレた場合、ズレを無くすように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置の位置を制御する［Ｂ０３］に記載の光学装置。
［Ｂ０５］光源の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角と、画像形成装置の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角とは異なる［Ｂ０３］又は［Ｂ０４］に記載の表示装置。
［Ｂ０６］光源は、アイセーフ波長帯の赤外線を出射する［Ｂ０３］乃至［Ｂ０５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０７］光源から出射され、第１光路合成部に入射する光は発散光である［Ｂ０３］乃至［Ｂ０６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０８］受光部は、光源と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部に近い位置に配置されている［Ｂ０３］乃至［Ｂ０７］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ０９］受光部は、位置検出素子、多分割フォトダイオード、又は、複数のフォトダイオードから構成されている［Ｂ０３］乃至［Ｂ０８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１０］転送光学装置・制御装置によって、転送光学装置は、観察者の網膜に結像される画像の水平方向及び垂直方向に沿った、観察者の網膜への画像投影制御を行う［Ｂ０１］乃至［Ｂ０９］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１１］転送光学装置は、２つのガルバノミラーの組合せから構成されている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１０］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｂ１２］接眼光学装置には、再帰性反射素子が取り付けられている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１１］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｂ１３］接眼光学装置は、ホログラム素子を備えている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１４］接眼光学装置は、回折光学部材を備えている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１５］接眼光学装置は、集光部材及び偏向部材を備えている［Ｂ０１］乃至［Ｂ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１６］接眼光学装置と画像表示装置とは相対的に移動可能である［Ｂ０１］乃至［Ｂ１５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１７］接眼光学装置は観察者に装着される［Ｂ０１］乃至［Ｂ１６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１８］接眼光学装置は観察者から離れた所に配置される［Ｂ０１］乃至［Ｂ１６］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｂ１９］接眼光学装置の中心と観察者の瞳の中心を結ぶ直線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ1、画像形成装置の中心から出射された光線が転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達するときの光線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ2、接眼光学装置の焦点距離をｆ0（単位：ｍｍ）としたとき、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
を満足するように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置を制御する［Ｂ０１］乃至［Ｂ１８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０１］《表示装置・・・第３の態様》
接眼光学装置、並びに、
画像形成装置、及び、画像形成装置から入射された画像を接眼光学装置へと出射する転送光学装置を備えた画像表示装置、
を備えており、
接眼光学装置と画像表示装置とは、空間的に分離して配置されており、
接眼光学装置は、転送光学装置からの画像を観察者の網膜に結像させ、
画像表示装置は、更に、接眼光学装置の位置を検出する第１位置検出装置を備えており、
第１位置検出装置は、
光源、
第１光路合成部、
第２光路合成部、及び、
受光部、
を具備しており、
画像形成装置から入射された画像は、第２光路合成部、転送光学装置、接眼光学装置を経由して、観察者の網膜に結像され、
光源から出射された光は、第１光路合成部、第２光路合成部、転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達し、接眼光学装置によって転送光学装置へと戻され、転送光学装置及び第２光路合成部を経由して第１光路合成部に入射し、光源とは異なる方向に第１光路合成部から出射され、受光部に入射する表示装置。
［Ｃ０２］光源の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角と、画像形成装置の中心から出射された光の転送光学装置からの出射角とは異なる［Ｃ０１］に記載の表示装置。
［Ｃ０３］光源は、アイセーフ波長帯の赤外線を出射する［Ｃ０１］又は［Ｃ０２］に記載の表示装置。
［Ｃ０４］光源から出射され、第１光路合成部に入射する光は発散光である［Ｃ０１］乃至［Ｃ０３］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０５］受光部は、光源と光学的に共役な位置よりも第１光路合成部に近い位置に配置されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０４］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０６］受光部は、位置検出素子、多分割フォトダイオード、又は、複数のフォトダイオードから構成されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０５］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ０７］転送光学装置は、２つのガルバノミラーの組合せから構成されている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０６］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｃ０８］接眼光学装置には、再帰性反射素子が取り付けられている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０７］のいずれか１項に記載の光学装置。
［Ｃ０９］接眼光学装置は、ホログラム素子を備えている［Ｃ０１］乃至［Ｃ０８］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１０］接眼光学装置は、回折光学部材を備えている［Ｃ０１］乃至［Ｃ１１］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１１］接眼光学装置は、集光部材及び偏向部材を備えている［Ｃ０１］乃至［Ｃ１０］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１２］接眼光学装置と画像表示装置とは相対的に移動可能である［Ｃ０１］乃至［Ｃ１１］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１３］接眼光学装置は観察者に装着される［Ｃ０１］乃至［Ｃ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１４］接眼光学装置は観察者から離れた所に配置される［Ｃ０１］乃至［Ｃ１２］のいずれか１項に記載の表示装置。
［Ｃ１５］接眼光学装置の中心と観察者の瞳の中心を結ぶ直線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ1、画像形成装置の中心から出射された光線が転送光学装置を経由して接眼光学装置に到達するときの光線と、接眼光学装置の中心を通る法線との成す角度をθ2、接眼光学装置の焦点距離をｆ0（単位：ｍｍ）としたとき、
ｆ0・｜ｔａｎ（θ2）－ｔａｎ（θ1）｜≦３．５
を満足するように、転送光学装置・制御装置は転送光学装置を制御する［Ｃ０１］乃至［Ｃ１４］のいずれか１項に記載の表示装置。
【符号の説明】
【0151】
１０・・・画像表示装置、１１・・・制御部、２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ・・・画像形成装置、２１ａ・・・光源、２１ｂ・・・偏光ビームスプリッター、２１ｃ・・・液晶表示装置（ＬＣＤ）、２１ｄ・・・光学系、２２ａ・・・有機ＥＬ表示装置、２２ｂ・・・凸レンズ、２３ａ・・・光源、２３ｂ・・・コリメート光学系、２３ｃ・・・全反射ミラー、２３ｄ・・・走査手段、２３ｅ・・・リレー光学系、２４・・・筐体、３０・・・転送光学装置、３１・・・転送光学装置・制御装置、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ，４０Ｆ・・・接眼光学装置、４１・・・位置表示手段（再帰性反射マーカー）、４２・・・回折手段、４３・・・集光手段、４４・・・保持部材、４５・・・ガラス窓、４６，４６Ａ，４６Ｂ・・・集光部材、４７，４７Ａ，４７Ｂ・・・偏向部材、４８・・・支持部材、４９Ａ・・・集光部材、４９Ｂ・・・回折格子、５０・・・第１位置検出装置、５１・・・ 光源、５２・・・第１光路合成部、５３・・・第２光路合成部、５４・・・受光部、５５・・・カップリングレンズ、５６・・・レンズ部材、６０・・・第２位置検出装置、７０・・・観察者、７１・・・瞳、８０・・・部屋、８１・・・壁面、８２・・・座席、１４０・・・フレーム、１４０’・・・ノーズパッド部、１４１・・・フロント部、１４２・・・蝶番、１４３・・・テンプル部、１４４・・・モダン部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】