JP2014225725A - 表示装置及び画像表示装置用光源 - Google Patents
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Abstract
【課題】色割れといった現象が認識され難い表示装置を提供する。【解決手段】表示装置は、(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置を備えており、各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えており、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なる。【選択図】 図1
Description
本開示は、表示装置、より具体的には、頭部装着型ディスプレイ(HMD,Head Mounted Display)での使用に適した表示装置、及び、係る表示装置での使用に適した画像表示装置用光源に関する。
画像形成装置によって形成された2次元画像を虚像光学系により拡大虚像として観察者に観察させるための虚像表示装置(表示装置)が、例えば、特開2006−162767から周知である。
概念図を図21に示すように、この表示装置100’は、2次元マトリクス状に配列された複数の画素を備えた画像形成装置111’、画像形成装置111’の画素から出射された光を平行光とするコリメート光学系112、及び、コリメート光学系112にて平行光とされた光が入射され、導光され、観察者の瞳21へと出射される光学装置(導光手段)120を備えている。光学装置120は、入射された光が内部を全反射により伝播した後、出射される導光板121、導光板121に入射された光が導光板121の内部で全反射されるように、導光板121に入射された光を反射させる第1偏向手段130(例えば、1層の光反射膜から成る)、及び、導光板121の内部を全反射により伝播した光を導光板121から出射させる第2偏向手段140(例えば、多層積層構造を有する光反射多層膜から成る)から構成されている。そして、このような表示装置100’によって、例えば、HMDを構成すれば、装置の軽量化、小型化を図ることができる。
あるいは又、画像形成装置によって形成された2次元画像を虚像光学系により拡大虚像として観察者に観察させるために、ホログラム回折格子を用いた虚像表示装置(表示装置)が、例えば、特開2007−094175から周知である。
概念図を図22に示すように、この表示装置200’は、基本的には、画像を表示する画像形成装置111’と、コリメート光学系112と、画像形成装置111’に表示された光が入射され、観察者の瞳21へと導く光学装置(導光手段)220とを備えている。ここで、光学装置220は、導光板221と、導光板221に設けられた反射型体積ホログラム回折格子から成る第1回折格子部材230及び第2回折格子部材240を備えている。そして、コリメート光学系112には画像形成装置111’の各画素から出射された光が入射され、コリメート光学系112によって導光板221へ入射する角度の異なる複数の平行光が生成され、導光板221に入射される。導光板221の第1面222から、平行光が入射され、出射される。一方、導光板221の第1面222と平行である導光板221の第2面223に、第1回折格子部材230及び第2回折格子部材240が取り付けられている。
また、フィールドシーケンシャル方式で駆動され、画面のチラツキを抑えた解像度の高い液晶表示装置の発明が、特開2010−055120から周知である。ここで、フィールドシーケンシャル駆動方式にあっては、1表示フレームの中で、入力された画像信号を、複数の色成分の画像信号(例えば、赤色画像を表示するための赤色画像信号、緑色画像を表示するための緑色画像信号、青色画像を表示するための青色画像信号)に時間分割し、画像形成装置において画像表示を行う。そして、それぞれの色成分の表示期間に合わせて、例えば、発光ダイオードから構成された各色成分に対応する色を発光する光源(例えば、赤色発光光源、緑色発光光源、青色発光光源)を順次点灯することで、カラー表示を実現している(図20A参照)。フィールドシーケンシャル駆動のカラー表示方式を用いることで、例えば赤色、緑色、青色のカラーフィルターを備えた画像形成装置に比べて、画像形成装置の画素数を1/3にすることができるため、表示装置の小型化が可能となる。
ところで、フィールドシーケンシャル駆動のカラー表示方式の画像形成装置では、1表示フレームにおいて、各色成分に対応する色を発光する光源(例えば赤色発光光源、緑色発光光源、青色発光光源)を順次点灯するので、或る非常に短い時間だけを見ると、1色の画像しか表示していないことになる。そのため、フィールドシーケンシャル方式で駆動される左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置を備えたHMDにおいて、1表示フレーム中の或る1色の画像を表示している期間に、何かしらの要因(例えば、観察者が瞬きをしたり、眼球が急に動いたとき等)で画像を見ることができなくなった場合、本来認識される色とは異なる色の画像を認識するという、所謂「色割れ」という問題が生じてしまう(図20B参照)。特に、HMDは、観察者の瞳に非常に近い位置に表示装置を構成する光学装置が配置されているので、観察者の眼球の動き等に対して鋭敏であり、色割れが発生し易い。
従って、本開示の目的は、色割れといった現象が認識され難い、フィールドシーケンシャル方式で駆動される左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置を備えた表示装置、及び、係る表示装置での使用に適した画像表示装置用光源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の態様に係る表示装置は、
(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、
を備えており、
各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えている。
(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、
を備えており、
各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えている。
そして、本開示の第1の態様に係る表示装置にあっては、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なる。また、本開示の第2の態様に係る表示装置にあっては、1表示フレーム内において(より具体的には、後述する1副画像表示期間内において)左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において(より具体的には、同じ1副画像表示期間内において)右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なる。
上記の目的を達成するための本開示の画像表示装置用光源は、左眼用画像表示装置に備えられた左眼用画像表示装置用光源、及び、右眼用画像表示装置に備えられた右眼用画像表示装置用光源から構成された画像表示装置用光源であって、
左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置において複数色の画像を表示させるために、左眼用画像表示装置用光源及び右眼用画像表示装置用光源は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色を出射(発光)し、
左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる。
左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置において複数色の画像を表示させるために、左眼用画像表示装置用光源及び右眼用画像表示装置用光源は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色を出射(発光)し、
左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる。
本開示の第1の態様に係る表示装置にあっては、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なるので、1表示フレーム中の或る1色の画像を表示している期間に、何かしらの要因で画像を見ることができない場合であっても、1表示フレーム全体としては、また、表示装置の全体では、本来認識される色の画像を認識することが可能となる。即ち、色割れ現象の発生を抑制することができる。また、本開示の第2の態様に係る表示装置にあっては、1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なるので、1表示フレーム中の或る1色の画像を表示している期間に、何かしらの要因で画像を見ることができない場合であっても、1表示フレーム全体としては、また、表示装置の全体では、本来認識される色の画像を認識することが可能となる。即ち、色割れ現象の発生を抑制することができる。更には、本開示の画像表示装置用光源にあっては、左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なるので、1表示フレーム中の或る1色の画像を表示している期間に、何かしらの要因で画像を見ることができない場合であっても、1表示フレーム全体としては、また、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置の全体では、本来認識される色の画像を認識することが可能となる。即ち、色割れ現象の発生を抑制することができる。尚、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、付加的な効果があってもよい。
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の態様に係る表示装置及び画像表示装置用光源、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様及び第2−Aの態様に係る表示装置、並びに、本開示の第1の構成に係る画像表示装置用光源)
3.実施例2(本開示の第2の態様(本開示の第2−Bの態様)に係る表示装置、並びに、本開示の第2の構成に係る画像表示装置用光源)、その他
1.本開示の第1の態様〜第2の態様に係る表示装置及び画像表示装置用光源、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様及び第2−Aの態様に係る表示装置、並びに、本開示の第1の構成に係る画像表示装置用光源)
3.実施例2(本開示の第2の態様(本開示の第2−Bの態様)に係る表示装置、並びに、本開示の第2の構成に係る画像表示装置用光源)、その他
[本開示の第1の態様〜第2の態様に係る表示装置及び本開示の画像表示装置用光源、全般に関する説明]
本開示の第2の態様に係る表示装置にあっては、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは異なる形態とすることができる。尚、このような形態の表示装置を、便宜上、『本開示の第2−Aの態様に係る表示装置』と呼ぶ。ここで、複数色の数をMとしたとき、M=Nであってもよいし、N>Mであってもよい。
本開示の第2の態様に係る表示装置にあっては、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは異なる形態とすることができる。尚、このような形態の表示装置を、便宜上、『本開示の第2−Aの態様に係る表示装置』と呼ぶ。ここで、複数色の数をMとしたとき、M=Nであってもよいし、N>Mであってもよい。
また、本開示の画像表示装置用光源にあっては、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは異なる形態とすることができる。尚、このような形態の表示装置を、便宜上、『本開示の第1の構成の画像表示装置用光源』と呼ぶ。ここで、複数色の数をMとしたとき、M=Nであってもよいし、N>Mであってもよい。
あるいは又、本開示の第2の態様に係る表示装置にあっては、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における画像表示期間がずらされている形態とすることができる。尚、このような形態の表示装置を、便宜上、『本開示の第2−Bの態様に係る表示装置』と呼ぶ。そして、本開示の第2−Bの態様に係る表示装置にあっては、1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが無い形態とすることができる。あるいは又、1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが有る形態とすることができ、この場合、時間的重なりは、1副画像表示期間の50%乃至99%の範囲内であることが好ましい。ここで、複数色の数をMとしたとき、M=Nであってもよいし、N>Mであってもよい。
また、本開示の画像表示装置用光源にあっては、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる形態とすることができる。尚、このような形態の表示装置を、便宜上、『本開示の第2の構成の画像表示装置用光源』と呼ぶ。そして、本開示の第2の構成の画像表示装置用光源にあっては、1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置用光源の発光期間と、右眼用画像表示装置用光源の発光期間とには、時間的重なりが無い形態とすることができる。あるいは又、1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置用光源の発光期間と、右眼用画像表示装置用光源の発光期間とには、時間的重なりが有る形態とすることができ、この場合、時間的重なりは、1副画像表示期間の50%乃至99%の範囲内であることが好ましい。ここで、複数色の数をMとしたとき、M=Nであってもよいし、N>Mであってもよい。
本開示の第1の態様〜第2の態様に係る表示装置、本開示の画像表示装置用光源において、複数色として、例えば、赤色、緑色、青色の3種類の色(M=3)を例示することができるし、更には、これらの3種の色に、更に、1種類あるいは複数種類の色を加えることもできるし、例えば、輝度向上のために白色光を加えることもできるし、色再現範囲を拡大するために補色や、イエロー色、マゼンタ色、シアン色を加えることもできる。
以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様〜第2の態様に係る表示装置、あるいは、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示の画像表示装置用光源にあっては、外部から画像信号を取り込み、画像信号に所定の信号処理を施し、フィールドシーケンシャル駆動用信号に変換する画像信号処理回路を更に備えている形態とすることができる。そして、この場合、画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号に対する信号処理を行う第1画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号を生成する第2画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号に対して1表示フレーム内における信号処理を行う第3画像信号処理回路、及び、
1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号を格納するメモリ部、
から構成されている形態とすることができ、更には、この場合、第2画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号の判別を行う画像信号判別回路、
メモリ部との間のメモリインターフェース、及び、
メモリ部の制御を行うメモリ制御回路、
を有している形態とすることができるが、これらの形態に限定するものではない。尚、この場合、メモリ制御回路は、メモリ部に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し順を、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なるように制御する構成とすることができるし、あるいは又、メモリ制御回路は、メモリ部に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し期間を、1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なるように制御する構成とすることができる。画像信号処理回路、それ自体は、周知の回路から構成することができる。
複数色に関する画像信号に対する信号処理を行う第1画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号を生成する第2画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号に対して1表示フレーム内における信号処理を行う第3画像信号処理回路、及び、
1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号を格納するメモリ部、
から構成されている形態とすることができ、更には、この場合、第2画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号の判別を行う画像信号判別回路、
メモリ部との間のメモリインターフェース、及び、
メモリ部の制御を行うメモリ制御回路、
を有している形態とすることができるが、これらの形態に限定するものではない。尚、この場合、メモリ制御回路は、メモリ部に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し順を、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なるように制御する構成とすることができるし、あるいは又、メモリ制御回路は、メモリ部に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し期間を、1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なるように制御する構成とすることができる。画像信号処理回路、それ自体は、周知の回路から構成することができる。
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の態様に係る表示装置において、画像形成装置は、複数色を発光する光源、及び、光源から出射された光の通過又は反射を制御する液晶表示装置から成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、複数色を発光する光源、及び、光源から出射された光の反射を制御する複数のデジタルマイクロミラーデバイスから成る構成とすることができるし、あるいは又、疎水性絶縁膜、無極性液体及び極性液体を有し、印加する電圧によって疎水性絶縁膜に対する極性液体の接触角を制御することで、非透明性を持つ無極性液体による光の遮断量を制御するエレクトロウェッティング素子から成る構成とすることができる。
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の態様に係る表示装置において、各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置(導光手段)を更に備えており、
光学装置(導光手段)は、
(B−1)入射された光を内部で全反射により伝播させた後、出射する導光板、
(B−2)導光板に入射された光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された光を偏向させる第1偏向手段、及び、
(B−3)導光板の内部を全反射により伝播した光を導光板から出射させるために、導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段、
を備えている構成とすることができる。尚、このような構成にあっては、光学装置を半透過型(シースルー型)とすることができる。具体的には、少なくとも観察者の瞳に対向する光学装置の部分(具体的には、導光板)を半透過(シースルー)とし、これらの光学装置の部分を通して外景を眺めることができる。ここで、「全反射」という用語は、内部全反射、あるいは、導光板内部における全反射を意味する。以下においても同様である。あるいは又、各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置(導光手段)を更に備えており、
光学装置(導光手段)は、
(B−1)画像形成装置からの画像を反射する反射鏡(半透過型であってもよいし、非透過型であってもよい)、及び、
(B−2)反射鏡によって反射された画像が入射するレンズ群、
を備えている構成とすることができる。尚、このような構成にあっては、光学装置は、半透過型(シースルー型)である構成とすることもできるし、非透過型である構成とすることもできる。あるいは又、左眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を観察者の左眼と対向させ、左眼用画像表示装置を構成する画像形成装置からの画像が観察者の左眼に到達するように構成し、右眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を観察者の右眼と対向させ、右眼用画像表示装置を構成する画像形成装置からの画像が観察者の右眼に到達するように構成してもよい。
光学装置(導光手段)は、
(B−1)入射された光を内部で全反射により伝播させた後、出射する導光板、
(B−2)導光板に入射された光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された光を偏向させる第1偏向手段、及び、
(B−3)導光板の内部を全反射により伝播した光を導光板から出射させるために、導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段、
を備えている構成とすることができる。尚、このような構成にあっては、光学装置を半透過型(シースルー型)とすることができる。具体的には、少なくとも観察者の瞳に対向する光学装置の部分(具体的には、導光板)を半透過(シースルー)とし、これらの光学装置の部分を通して外景を眺めることができる。ここで、「全反射」という用語は、内部全反射、あるいは、導光板内部における全反射を意味する。以下においても同様である。あるいは又、各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置(導光手段)を更に備えており、
光学装置(導光手段)は、
(B−1)画像形成装置からの画像を反射する反射鏡(半透過型であってもよいし、非透過型であってもよい)、及び、
(B−2)反射鏡によって反射された画像が入射するレンズ群、
を備えている構成とすることができる。尚、このような構成にあっては、光学装置は、半透過型(シースルー型)である構成とすることもできるし、非透過型である構成とすることもできる。あるいは又、左眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を観察者の左眼と対向させ、左眼用画像表示装置を構成する画像形成装置からの画像が観察者の左眼に到達するように構成し、右眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を観察者の右眼と対向させ、右眼用画像表示装置を構成する画像形成装置からの画像が観察者の右眼に到達するように構成してもよい。
ここで、第1偏向手段は、導光板に入射された光を反射し、第2偏向手段は、導光板の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、透過、反射する構成とすることができる。そして、この場合、第1偏向手段は反射鏡として機能し、第2偏向手段は半透過鏡として機能する構成とすることができる。
このような構成において、第1偏向手段は、例えば、合金を含む金属から構成され、導光板に入射された光を反射させる光反射膜(一種のミラー)や、導光板に入射された光を回折させる回折格子(例えば、ホログラム回折格子膜)から構成することができる。また、第2偏向手段は、誘電体積層膜が多数積層された多層積層構造体や、ハーフミラー、偏光ビームスプリッター、ホログラム回折格子膜から構成することができる。そして、第1偏向手段や第2偏向手段は、導光板の内部に配設されている(導光板の内部に組み込まれている)が、第1偏向手段においては、導光板に入射された平行光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された平行光が反射又は回折される。一方、第2偏向手段においては、導光板の内部を全反射により伝播した平行光が複数回に亙り反射又は回折され、導光板から平行光の状態で出射される。
あるいは又、第1偏向手段は、導光板に入射された光を回折し、第2偏向手段は、導光板の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、回折する構成とすることができる。そして、この場合、第1偏向手段及び第2偏向手段は回折格子素子から成る形態とすることができ、更には、回折格子素子は、反射型回折格子素子から成り、あるいは又、透過型回折格子素子から成り、あるいは又、一方の回折格子素子は反射型回折格子素子から成り、他方の回折格子素子は透過型回折格子素子から成る構成とすることができる。尚、反射型回折格子素子として、反射型体積ホログラム回折格子を挙げることができる。反射型体積ホログラム回折格子から成る第1偏向手段を、便宜上、『第1回折格子部材』と呼び、反射型体積ホログラム回折格子から成る第2偏向手段を、便宜上、『第2回折格子部材』と呼ぶ場合がある。
本開示における画像形成装置においては、カラーの画像表示を行うので、第1回折格子部材あるいは第2回折格子部材を、異なるM種類(例えば、M=3であり、赤色、緑色、青色の3種類)の波長帯域(あるいは、波長)を有するM種類の光の回折反射に対応させるために、反射型体積ホログラム回折格子から成るM層の回折格子層が積層されて成る構成とすることができる。各回折格子層には1種類の波長帯域(あるいは、波長)に対応する干渉縞が形成されている。あるいは又、異なるM種類の波長帯域(あるいは、波長)を有するM種類の光の回折反射に対応するために、1層の回折格子層から成る第1回折格子部材あるいは第2回折格子部材にM種類の干渉縞が形成されている構成とすることもできる。あるいは又、画角を例えば三等分して、第1回折格子部材あるいは第2回折格子部材を、各画角に対応する回折格子層が積層されて成る構成とすることができる。あるいは又、例えば、第1導光板に、赤色の波長帯域(あるいは、波長)を有する光を回折反射させる反射型体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第1回折格子部材及び第2回折格子部材を配し、第2導光板に、緑色の波長帯域(あるいは、波長)を有する光を回折反射させる反射型体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第1回折格子部材及び第2回折格子部材を配し、第3導光板に、青色の波長帯域(あるいは、波長)を有する光を回折反射させる反射型体積ホログラム回折格子から成る回折格子層から構成された第1回折格子部材及び第2回折格子部材を配し、これらの第1導光板、第2導光板及び第3導光板を隙間を開けて積層する構造を採用してもよい。そして、これらの構成を採用することで、各波長帯域(あるいは、波長)を有する光が第1回折格子部材あるいは第2回折格子部材において回折反射されるときの回折効率の増加、回折受容角の増加、回折角の最適化を図ることができる。反射型体積ホログラム回折格子が、直接、大気と接しないように、保護部材を配することが好ましい。
第1回折格子部材及び第2回折格子部材を構成する材料として、フォトポリマー材料を挙げることができる。反射型体積ホログラム回折格子から成る第1回折格子部材及び第2回折格子部材の構成材料や基本的な構造は、従来の反射型体積ホログラム回折格子の構成材料や構造と同じとすればよい。反射型体積ホログラム回折格子とは、+1次の回折光のみを回折反射するホログラム回折格子を意味する。回折格子部材には、その内部から表面に亙り干渉縞が形成されているが、係る干渉縞それ自体の形成方法は、従来の形成方法と同じとすればよい。具体的には、例えば、回折格子部材を構成する部材(例えば、フォトポリマー材料)に対して一方の側の第1の所定の方向から物体光を照射し、同時に、回折格子部材を構成する部材に対して他方の側の第2の所定の方向から参照光を照射し、物体光と参照光とによって形成される干渉縞を回折格子部材を構成する部材の内部に記録すればよい。第1の所定の方向、第2の所定の方向、物体光及び参照光の波長を適切に選択することで、回折格子部材の表面における干渉縞の所望のピッチ、干渉縞の所望の傾斜角(スラント角)を得ることができる。干渉縞の傾斜角とは、回折格子部材(あるいは回折格子層)の表面と干渉縞の成す角度を意味する。第1回折格子部材及び第2回折格子部材を、反射型体積ホログラム回折格子から成るM層の回折格子層の積層構造から構成する場合、このような回折格子層の積層は、M層の回折格子層をそれぞれ別個に作製した後、M層の回折格子層を、例えば、紫外線硬化型接着剤を使用して積層(接着)すればよい。また、粘着性を有するフォトポリマー材料を用いて1層の回折格子層を作製した後、その上に順次粘着性を有するフォトポリマー材料を貼り付けて回折格子層を作製することで、M層の回折格子層を作製してもよい。
あるいは又、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)において、光学装置は、画像形成装置から出射された光が入射され、観察者の瞳に向かって出射される半透過ミラーから構成されている形態とすることができる。尚、画像形成装置から出射された光は、空気中を伝播して半透過ミラーに入射する構造としてもよいし、例えば、ガラス板やプラスチック板等の透明な部材(具体的には、後述する導光板を構成する材料と同様の材料から成る部材)の内部を伝播して半透過ミラーに入射する構造としてもよい。尚、半透過ミラーを、この透明な部材を介して画像形成装置に取り付けてもよいし、半透過ミラーを、この透明な部材とは別の部材を介して画像形成装置に取り付けてもよい。
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。そして、このような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といったライト・バルブを挙げることができる。反射型空間光変調装置として、具体的には、例えばLCOS(Liquid Crystal On Silicon)等の反射型の液晶表示装置、及び、光源からの光の一部を反射して液晶表示装置へと導き、且つ、液晶表示装置によって反射された光の一部を通過させて光学系へと導く偏光ビームスプリッターの組合せや、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、エレクトロウェッティング素子を挙げることができる。また、透過型空間光変調装置として、具体的には、透過型液晶表示装置を挙げることができる。光源を構成する発光素子として、例えば、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子、白色発光素子等を挙げることができる。また、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。発光素子は、各色に対して1つあるいは複数とすればよい。画素の数は、本開示の表示装置等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。
画像表示装置において、光学系(出射光を平行光とする光学系であり、『平行光出射光学系』と呼ぶ場合があり、具体的には、例えば、コリメート光学系)にて複数の平行光とされた光を導光板に入射させるが、このような、平行光であることの要請は、これらの光が導光板へ入射したときの光波面情報が、第1偏向手段と第2偏向手段を介して導光板から出射された後も保存される必要があることに基づく。尚、複数の平行光を生成させるためには、具体的には、例えば、平行光出射光学系における焦点距離の所(位置)に、例えば、画像形成装置の光出射部を位置させればよい。平行光出射光学系は、画素の位置情報を光学装置の光学系における角度情報に変換する機能を有する。平行光出射光学系として、凸レンズ、凹レンズ、自由曲面プリズム、ホログラムレンズを、単独、若しくは、組み合わせた、全体として正の光学的パワーを持つ光学系を例示することができる。平行光出射光学系と導光板との間には、平行光出射光学系から不所望の光が出射されて導光板に入射しないように、開口部を有する遮光部を配置してもよい。
導光板は、導光板の軸線(X軸)と平行に延びる2つの平行面(第1面及び第2面)を有している。光が入射する導光板の面を導光板入射面、光が出射する導光板の面を導光板出射面としたとき、第1面によって導光板入射面及び導光板出射面が構成されていてもよいし、第1面によって導光板入射面が構成され、第2面によって導光板出射面が構成されていてもよい。導光板を構成する材料として、石英ガラスやBK7等の光学ガラスを含むガラスや、プラスチック材料(例えば、PMMA、ポリカーボネート樹脂、アクリル系樹脂、非晶性のポリプロピレン系樹脂、AS樹脂を含むスチレン系樹脂)を挙げることができる。導光板の形状は、平板に限定するものではなく、湾曲した形状を有していてもよい。
本開示の表示装置等において、フレームは、観察者の正面に配置されるフロント部と、フロント部の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた2つのテンプル部とから成る構成とすることができる。尚、各テンプル部の先端部にはモダン部が取り付けられている。画像表示装置はフレームに取り付けられているが、具体的には、例えば、画像形成装置をテンプル部に取り付ければよい。また、フロント部と2つのテンプル部とが一体となった構成とすることもできる。即ち、本開示の表示装置等の全体を眺めたとき、フレームは、概ね通常の眼鏡と略同じ構造を有する。パッド部を含むフレームを構成する材料は、金属や合金、プラスチック、これらの組合せといった、通常の眼鏡を構成する材料と同じ材料から構成することができる。更には、フロント部にノーズパッドが取り付けられている構成とすることができる。即ち、本開示の表示装置等の全体を眺めたとき、フレーム及びノーズパッドの組立体は、リムが無い点を除き、通常の眼鏡と略同じ構造を有する。ノーズパッドも周知の構成、構造とすることができる。
また、本開示の表示装置等にあっては、デザイン上、あるいは、装着の容易性といった観点から、2つの画像形成装置からの配線(信号線や電源線等)が、テンプル部、及び、モダン部の内部を介して、モダン部の先端部から外部に延び、制御装置(制御回路あるいは制御手段)に接続されている形態とすることが望ましい。更には、各画像形成装置はヘッドホン部を備えており、各画像形成装置からのヘッドホン部用配線が、テンプル部、及び、モダン部の内部を介して、モダン部の先端部からヘッドホン部へと延びている形態とすることもできる。ヘッドホン部として、例えば、インナーイヤー型のヘッドホン部、カナル型のヘッドホン部を挙げることができる。ヘッドホン部用配線は、より具体的には、モダン部の先端部から、耳介(耳殻)の後ろ側を回り込むようにしてヘッドホン部へと延びている形態とすることが好ましい。
フロント部の中央部分に撮像装置が取り付けられている形態とすることができる。撮像装置は、具体的には、例えば、CCDあるいはCMOSセンサーから成る固体撮像素子とレンズから構成されている。撮像装置からの配線は、例えば、フロント部を介して、一方の画像表示装置(あるいは画像形成装置)に接続すればよく、更には、画像表示装置(あるいは画像形成装置)から延びる配線に含ませればよい。
画像形成装置の中心から出射され、光学系の画像形成装置側節点を通過した光線を『中心光線』と呼び、中心光線の内、光学装置に垂直に入射するものを『中心入射光線』と呼ぶ。そして、中心入射光線が光学装置に入射する点を光学装置中心点とし、光学装置中心点を通過し、光学装置の軸線方向と平行な軸線をX軸、光学装置中心点を通過し、光学装置の法線と一致する軸線をY軸とする。本開示の表示装置等における水平方向とは、X軸と平行な方向であり、以下、『X軸方向』と呼ぶ場合もある。ここで、光学系は、画像形成装置と光学装置との間に配置され、画像形成装置から出射された光を平行光とする。そして、光学系にて平行光とされた光束が、光学装置に入射され、導光され、出射される。また、第1偏向手段の中心点を、『光学装置中心点』とする。
以上に説明した種々の変形例を含む本開示の表示装置等は、例えば、各種装置等の観察対象物(被写体)の運転、操作、保守、分解時等における各種説明や、記号、符号、印、標章、図案等の表示;人物や物品等の観察対象物(被写体)に関する各種説明や、記号、符号、印、標章、図案等の表示;動画や静止画の表示;映画等の字幕の表示;映像に同期した映像に関する説明文やクローズド・キャプションの表示;芝居や歌舞伎、能、狂言、オペラ、音楽会、バレー、各種演劇、遊園地(アミューズメントパーク)、美術館、観光地、行楽地、観光案内等における観察対象物(被写体)に関する各種説明、その内容や進行状況、背景等を説明するための説明文等の表示に用いることができるし、クローズド・キャプションの表示に用いることができる。尚、以上に説明した各種の内容は、被写体に関するデータに対応した情報に相当する。芝居や歌舞伎、能、狂言、オペラ、音楽会、バレー、各種演劇、遊園地(アミューズメントパーク)、美術館、観光地、行楽地、観光案内等にあっては、適切なタイミングで観察対象物に関連した画像としての文字を画像表示装置において表示すればよい。具体的には、例えば、映画等の進行状況に応じて、あるいは又、芝居等の進行状況に応じて、所定のスケジュール、時間配分に基づき、作業者の操作によって、あるいは、コンピュータ等の制御下、画像制御信号や画像信号が本開示の表示装置等に送出され、画像が本開示の表示装置等にて表示される。また、各種装置、人物や物品等の観察対象物(被写体)に関する各種説明の表示を行うが、撮像装置によって各種装置、人物や物品等の観察対象物(被写体)を撮影し、本開示の表示装置等において撮影内容を解析することで、予め作成しておいた各種装置、人物や物品等の観察対象物(被写体)に関する各種説明の表示を本開示の表示装置等にて行うことができる。あるいは又、本開示の表示装置等は、立体視ディスプレイ装置として用いることもできる。この場合、必要に応じて、光学装置に偏光板や偏光フィルムを着脱自在に取り付け、あるいは、光学装置に偏光板や偏光フィルムを貼り合わせればよい。
画像形成装置への画像信号には、画像信号(例えば、文字データ)だけでなく、例えば、表示すべき画像に関する輝度データ(輝度情報)、又は、色度データ(色度情報)、又は、輝度データ及び色度データを含めることができる。輝度データは、光学装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の輝度に対応した輝度データとすることができるし、色度データは、光学装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の色度に対応した色度データとすることができる。このように、画像に関する輝度データを含めることで、表示される画像の輝度(明るさ)の制御を行うことができるし、画像に関する色度データを含めることで、表示される画像の色度(色)の制御を行うことができるし、画像に関する輝度データ及び色度データを含めることで、表示される画像の輝度(明るさ)及び色度(色)の制御を行うことができる。画像表示装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の輝度に対応した輝度データとする場合、画像表示装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の輝度の値が高くなるほど、画像の輝度の値が高くなるように(即ち、画像がより明るく表示されるように)、輝度データの値を設定すればよい。また、画像表示装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の色度に対応した色度データとする場合、画像表示装置を通して眺めた観察対象物を含む所定の領域の色度と、表示すべき画像の色度とが、おおよそ補色関係となるように色度データの値を設定すればよい。補色とは、色相環(color circle)で正反対に位置する関係の色の組み合わせ指す。赤色に対しての緑色、黄色に対しての紫色、青色に対しての橙色など、相補的な色のことでもある。或る色に別の色を適宜の割合で混合して、光の場合は白、物体の場合は黒というように、彩度低下を引き起こす色についても云うが、並列した際の視覚的効果の相補性と混合した際の相補性は異なる。余色、対照色、反対色ともいう。但し、反対色は補色が相対する色を直接に指示するのに対し、補色の指示する範囲はやや広い。補色同士の色の組み合わせは互いの色を引き立て合う相乗効果があり、これは補色調和といわれる。
実施例1は、本開示の第1の態様に係る表示装置及び本開示の第2−Aの態様に係る表示装置、並びに、本開示の画像表示装置用光源、具体的には、本開示の第1の構成の画像表示装置用光源に関する。実施例1の画像表示装置の概念図を図5に示し、実施例1等の表示装置を上方から眺めた模式図を図6に示し、正面から眺めた模式図を図7に示し、側方から眺めた模式図を図8Aに示す。また、画像表示装置を構成する導光板における光の伝播を図8Bに模式的に示す。更には、表示装置全体の概念図を図19に示すが、この例では、画像信号処理回路がLSIから構成され、メモリ部はDRAMから構成され、画像形成装置は液晶表示装置(LCD)から構成され、光源は発光ダイオード(LED)から構成されている。尚、メモリ部はLSI内部に搭載してもよい。
実施例1あるいは後述する実施例2の表示装置は、より具体的には、頭部装着型ディスプレイ(HMD)であり、
(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム(例えば、眼鏡型のフレーム10)、及び、
(ロ)フレーム10に取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置(これらを、画像表示装置100,200,300,400,500で示す)、
を備えている。そして、各画像表示装置100,200,300,400,500は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置111A,111B,111Cを備えている。尚、図面において、左眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を参照番号111_Lで表し、右眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を参照番号111_Rで表す。
(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム(例えば、眼鏡型のフレーム10)、及び、
(ロ)フレーム10に取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置(これらを、画像表示装置100,200,300,400,500で示す)、
を備えている。そして、各画像表示装置100,200,300,400,500は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置111A,111B,111Cを備えている。尚、図面において、左眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を参照番号111_Lで表し、右眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を参照番号111_Rで表す。
また、実施例1の画像表示装置用光源は、左眼用画像表示装置に備えられた左眼用画像表示装置用光源、及び、右眼用画像表示装置に備えられた右眼用画像表示装置用光源から構成された画像表示装置用光源であり、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置において複数色の画像を表示させるために、左眼用画像表示装置用光源及び右眼用画像表示装置用光源は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色を出射(発光)する。
ここで、各画像表示装置100,200,300は、各画像形成装置111A,111B,111Cから出射された光が入射され、導光され、出射される光学装置(導光手段)120,220,320を更に備えている。また、画像形成装置111A,111B,111Cから出射された光を平行光とする光学系(平行光出射光学系)112を備えており、光学系112にて平行光とされた光束が光学装置120,220,320に入射され、導光され、出射される。
画像表示装置100,200,300は、フレーム10に、固定して取り付けられていてもよいし、着脱自在に取り付けられていてもよい。ここで、光学系112は、画像形成装置111A,111B,111Cと光学装置120,220,320との間に配置されている。そして、光学系112にて平行光とされた光束が、光学装置120,220,320に入射され、導光され、出射される。また、光学装置120,220,320は半透過型(シースルー型)である。具体的には、少なくとも観察者の両眼に対向する光学装置の部分(より具体的には、少なくとも、後述する導光板121,221及び第2偏向手段140,240)は、半透過(シースルー)である。
実施例1あるいは後述する実施例2において、画像形成装置111A,111B,111Cの中心から出射され、光学系112の画像形成装置側節点を通過した光線(中心光線CL)の内、光学装置120,220に垂直に入射する中心入射光線が光学装置120,220に入射する点を光学装置中心点Oとし、光学装置中心点Oを通過し、光学装置120,220の軸線方向と平行な軸線をX軸、光学装置中心点Oを通過し、光学装置120,220の法線と一致する軸線をY軸とする。尚、次に述べる第1偏向手段130,230の中心点が、光学装置中心点Oである。即ち、図8Bに示すように、画像表示装置100,200において、画像形成装置111A,111B,111Cの中心から出射され、光学系112の画像形成装置側節点を通過した中心入射光線CLは、導光板121,221に垂直に衝突する。云い換えれば、中心入射光線CLは、導光板121,221へ、入射角0度で入射する。そして、この場合、表示される画像の中心は、導光板121,221の第1面122,222の垂線方向に一致する。
実施例1あるいは後述する実施例2における光学装置120,220は、
(B−1)入射された光を内部で全反射により伝播させた後、出射する導光板121,221、
(B−2)導光板121,221に入射された光が導光板121,221の内部で全反射されるように、導光板121,221に入射された光を偏向させる第1偏向手段130,230、及び、
(B−3)導光板121,221の内部を全反射により伝播した光を導光板121,221から出射させるために、導光板121,221の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段140,240、
を備えている。
(B−1)入射された光を内部で全反射により伝播させた後、出射する導光板121,221、
(B−2)導光板121,221に入射された光が導光板121,221の内部で全反射されるように、導光板121,221に入射された光を偏向させる第1偏向手段130,230、及び、
(B−3)導光板121,221の内部を全反射により伝播した光を導光板121,221から出射させるために、導光板121,221の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段140,240、
を備えている。
ここで、図5に示す例において、第1偏向手段130及び第2偏向手段140は導光板121の内部に配設されている。そして、第1偏向手段130は、導光板121に入射された光を反射し、第2偏向手段140は、導光板121の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、透過、反射する。即ち、第1偏向手段130は反射鏡として機能し、第2偏向手段140は半透過鏡として機能する。より具体的には、導光板121の内部に設けられた第1偏向手段130は、アルミニウム(Al)から成り、導光板121に入射された光を反射させる光反射膜(一種のミラー)から構成されている。一方、導光板121の内部に設けられた第2偏向手段140は、誘電体積層膜が多数積層された多層積層構造体から構成されている。誘電体積層膜は、例えば、高誘電率材料としてのTiO2膜、及び、低誘電率材料としてのSiO2膜から構成されている。誘電体積層膜が多数積層された多層積層構造体に関しては、特表2005−521099に開示されている。図面においては6層の誘電体積層膜を図示しているが、これに限定するものではない。誘電体積層膜と誘電体積層膜との間には、導光板121を構成する材料と同じ材料から成る薄片が挟まれている。尚、第1偏向手段130においては、導光板121に入射された平行光が導光板121の内部で全反射されるように、導光板121に入射された平行光が反射(又は回折)される。一方、第2偏向手段140においては、導光板121の内部を全反射により伝播した平行光が複数回に亙り反射(又は回折)され、導光板121から平行光の状態で、観察者の瞳21に向かって出射される。
第1偏向手段130は、導光板121の第1偏向手段130を設ける部分124を切り出すことで、導光板121に第1偏向手段130を形成すべき斜面を設け、係る斜面に光反射膜を真空蒸着した後、導光板121の切り出した部分124を第1偏向手段130に接着すればよい。また、第2偏向手段140は、導光板121を構成する材料と同じ材料(例えば、ガラス)と誘電体積層膜(例えば、真空蒸着法にて成膜することができる)とが多数積層された多層積層構造体を作製し、導光板121の第2偏向手段140を設ける部分125を切り出して斜面を形成し、係る斜面に多層積層構造体を接着し、研磨等を行って、外形を整えればよい。こうして、導光板121の内部に第1偏向手段130及び第2偏向手段140が設けられた光学装置120を得ることができる。
ここで、実施例1あるいは後述する実施例2において、光学ガラスやプラスチック材料から成る導光板121,221は、導光板121,221の内部全反射による光伝播方向(X軸)と平行に延びる2つの平行面(第1面122,222及び第2面123,223)を有している。第1面122,222と第2面123,223とは対向している。そして、光入射面に相当する第1面122,222から平行光が入射され、内部を全反射により伝播した後、光出射面に相当する第1面122,222から出射される。但し、これに限定するものではなく、第2面123,223によって光入射面が構成され、第1面122,222によって光出射面が構成されていてもよい。
図5に示す例にあっては、画像形成装置111A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111Aは、反射型空間光変調装置150A、及び、赤色光を出射する赤色発光ダイオード152R、緑色光を出射する緑色発光ダイオード152G、青色光を出射する青色発光ダイオード152Bから成る光源152から構成されている。即ち、実施例1にあっては、複数色は、赤色、緑色、青色の3種類の色(M=3)である。各画像形成装置111A全体は、筐体113(図5では、一点鎖線で示す)内に納められており、係る筐体113には開口部(図示せず)が設けられており、開口部を介して光学系(平行光出射光学系,コリメート光学系)112から光が出射される。反射型空間光変調装置150Aは、ライト・バルブとしてのLCOSから成る液晶表示装置(LCD)151A、及び、光源152からの光の一部を反射して液晶表示装置151Aへと導き、且つ、液晶表示装置151Aによって反射された光の一部を通過させて光学系112へと導く偏光ビームスプリッター153から構成されている。液晶表示装置151Aは、2次元マトリクス状に配列された複数(例えば、640×480個)の画素(液晶セル)を備えている。偏光ビームスプリッター153は、周知の構成、構造を有する。光源152から出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッター153に衝突する。偏光ビームスプリッター153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153において反射され、液晶表示装置151Aに入射し、液晶表示装置151Aの内部で反射され、液晶表示装置151Aから出射される。そして、液晶表示装置151Aから出射され、偏光ビームスプリッター153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153を通過し、光学系112へと導かれる。一方、S偏光成分は、偏光ビームスプリッター153において反射され、光源152に戻される。光学系112は、例えば、凸レンズから構成され、平行光を生成させるために、光学系112における焦点距離の所(位置)に画像形成装置111(より具体的には、液晶表示装置151A)が配置されている。
あるいは又、実施例1の表示装置の変形例(変形例1A)の概念図を図9に示すように、画像形成装置111Bは、透過型空間光変調装置150B(具体的には、ライト・バルブとしての液晶表示装置151B)、及び、赤色光を出射する赤色発光ダイオード152R、緑色光を出射する緑色発光ダイオード152G、青色光を出射する青色発光ダイオード152Bから成る光源152から構成されている。光源152から出射された無偏光の光は、図示しない第1偏光板を通過して、液晶表示装置151Bに入射し、液晶表示装置151Bの内部を通過し、液晶表示装置151Bから出射され、図示しない第2偏光板を通過して、光学系112へと向かう。
あるいは又、実施例1の表示装置の別の変形例(変形例1B)の概念図を図10に示すように、画像形成装置111Cは、赤色光を出射する赤色発光ダイオード152R、緑色光を出射する緑色発光ダイオード152G、青色光を出射する青色発光ダイオード152Bから成る光源152、並びに、光源152から出射された光の反射を制御する複数のデジタルマイクロミラーデバイス154から構成されている。光源152から出射された光は、光学系112を通過し、反射鏡155で反射され、デジタルマイクロミラーデバイス154に入射する。デジタルマイクロミラーデバイス154によって反射され、デジタルマイクロミラーデバイス154から出射した光は光学装置120に向かう。
あるいは又、実施例1の表示装置の更に別の変形例(変形例1C)の概念図を図11に示すように、第1偏向手段及び第2偏向手段は、導光板221の表面(具体的には、導光板221の第2面223)に配設されている。そして、第1偏向手段は、導光板221に入射された光を回折し、第2偏向手段は、導光板221の内部を全反射により伝播した光を、複数回に亙り、回折する。ここで、第1偏向手段及び第2偏向手段は、回折格子素子、具体的には反射型回折格子素子、より具体的には反射型体積ホログラム回折格子から成る。以下の説明において、反射型体積ホログラム回折格子から成る第1偏向手段を、便宜上、『第1回折格子部材230』と呼び、反射型体積ホログラム回折格子から成る第2偏向手段を、便宜上、『第2回折格子部材240』と呼ぶ。
尚、図11に示した例では、反射型空間光変調装置150A(液晶表示装置151A)、光源152及び偏光ビームスプリッター153を備えた画像形成装置111Aを用いたが、代替的に、透過型空間光変調装置150B(液晶表示装置151B)及び光源152から構成された画像形成装置111Bを使用することもできるし、図10に示した変形例1Bにおける光源152及びデジタルマイクロミラーデバイス154から構成された画像形成装置111Cを使用することもできる。
そして、第1回折格子部材230及び第2回折格子部材240は、3層の回折格子層が積層されて成る構成としている。尚、フォトポリマー材料から成る各回折格子層には、1種類の波長帯域(あるいは、波長)に対応する干渉縞が形成されており、従来の方法で作製されている。回折格子層(回折光学素子)に形成された干渉縞のピッチは一定であり、干渉縞は直線状であり、Z軸に平行である。尚、第1回折格子部材230及び第2回折格子部材240の軸線はX軸と平行であり、法線はY軸と平行である。
図12に反射型体積ホログラム回折格子の拡大した模式的な一部断面図を示す。反射型体積ホログラム回折格子には、傾斜角φを有する干渉縞が形成されている。ここで、傾斜角φとは、反射型体積ホログラム回折格子の表面と干渉縞の成す角度を指す。干渉縞は、反射型体積ホログラム回折格子の内部から表面に亙り、形成されている。干渉縞は、ブラッグ条件を満たしている。ここで、ブラッグ条件とは、以下の式(A)を満足する条件を指す。式(A)中、mは正の整数、λは波長、dは格子面のピッチ(干渉縞を含む仮想平面の法線方向の間隔)、Θは干渉縞へ入射する角度の余角を意味する。また、入射角ψにて回折格子部材に光が侵入した場合の、Θ、傾斜角φ、入射角ψの関係は、式(B)のとおりである。
m・λ=2・d・sin(Θ) (A)
Θ=90°−(φ+ψ) (B)
Θ=90°−(φ+ψ) (B)
第1回折格子部材230は、上述したとおり、導光板221の第2面223に配設(接着)されており、第1面222から導光板221に入射されたこの平行光が導光板221の内部で全反射されるように、導光板221に入射されたこの平行光を回折反射する。更には、第2回折格子部材240は、上述したとおり、導光板221の第2面223に配設(接着)されており、導光板221の内部を全反射により伝播したこの平行光を、複数回、回折反射し、導光板221から平行光のまま第1面222から出射する。
そして、導光板221にあっても、平行光が内部を全反射により伝播した後、出射される。このとき、導光板221が薄く導光板221の内部を進行する光路が長いため、各画角によって第2回折格子部材240に至るまでの全反射回数は異なっている。より詳細に述べれば、導光板221に入射する平行光のうち、第2回折格子部材240に近づく方向の角度をもって入射する平行光の反射回数は、第2回折格子部材240から離れる方向の角度をもって導光板221に入射する平行光の反射回数よりも少ない。これは、第1回折格子部材230において回折反射される平行光であって、第2回折格子部材240に近づく方向の角度をもって導光板221に入射する平行光の方が、これと逆方向の角度をもって導光板221に入射する平行光よりも、導光板221の内部を伝播していく光が導光板221の内面と衝突するときの導光板221の法線と成す角度が小さくなるからである。また、第2回折格子部材240の内部に形成された干渉縞の形状と、第1回折格子部材230の内部に形成された干渉縞の形状とは、導光板221の軸線に垂直な仮想面に対して対称な関係にある。
あるいは又、表示装置を上方から眺めた模式図を図13に示し、正面から眺めた模式図を図14に示すように、実施例1の表示装置の更に別の変形例(変形例1D)において、画像表示装置300を構成する光学装置320は、画像形成装置111A,111B,111Cから出射された光が入射され、観察者の瞳21に向かって出射される半透過ミラーから構成されている。尚、画像形成装置111A,111B,111Cから出射された光は、ガラス板やプラスチック板等の透明な部材321の内部を伝播して光学装置320(半透過ミラー)に入射する構造としているが、空気中を伝播して光学装置320に入射する構造としてもよい。各画像形成装置111A,111B,111Cは、フロント部11に、例えば、ビスを用いて取り付けられている。また、部材321が各画像形成装置111A,111B,111Cに取り付けられ、光学装置320(半透過ミラー)が部材321に取り付けられている。
あるいは又、実施例1の表示装置の更に別の変形例(変形例1E)を側面から眺めた模式図を図15Aに示すように、画像表示装置400が観察者の瞳よりも上方に配置されており、各画像表示装置400は、画像形成装置111A,111B,111Cからの画像を観察者の瞳21に導く光学装置(導光手段)を更に備えており、
光学装置(導光手段)は、
(B−1)画像形成装置からの画像を反射する反射鏡401(半透過型であってもよいし、非透過型であってもよい)、及び、
(B−2)反射鏡401によって反射された画像が入射するレンズ群402、
を備えている。反射鏡401及びレンズ群402は、フレーム10に取り付けられた取付け部材403に取り付けられており、各画像表示装置400は、取付け部材403から延びる取付け部材404に取り付けられている。
光学装置(導光手段)は、
(B−1)画像形成装置からの画像を反射する反射鏡401(半透過型であってもよいし、非透過型であってもよい)、及び、
(B−2)反射鏡401によって反射された画像が入射するレンズ群402、
を備えている。反射鏡401及びレンズ群402は、フレーム10に取り付けられた取付け部材403に取り付けられており、各画像表示装置400は、取付け部材403から延びる取付け部材404に取り付けられている。
あるいは又、実施例1の表示装置の更に別の変形例(変形例1F)を側面から眺めた模式図を図15Bに示すように、左眼用の画像表示装置500を構成する画像形成装置を観察者の左眼と対向させ、左眼用画像表示装置を構成する画像形成装置からの画像が観察者の左眼に到達するように構成し、右眼用画像表示装置を構成する画像形成装置を観察者の右眼と対向させ、右眼用画像表示装置を構成する画像形成装置からの画像が観察者の右眼に到達するように構成してもよい。左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、並びに、レンズ群502は、フレーム10に取り付けられた取付け部材503に取り付けられている。
フレーム10は、観察者の正面に配置されるフロント部11と、フロント部11の両端に蝶番12を介して回動自在に取り付けられた2つのテンプル部13と、各テンプル部13の先端部に取り付けられたモダン部(先セル、耳あて、イヤーパッドとも呼ばれる)14から成る。また、ノーズパッド(図示せず)が取り付けられている。即ち、フレーム10及びノーズパッドの組立体は、基本的には、通常の眼鏡と略同じ構造を有する。更には、各筐体113が、取付け部材19によって、着脱自在に、テンプル部13に取り付けられている。フレーム10は、金属又はプラスチックから作製されている。尚、各筐体113は、取付け部材19によってテンプル部13に着脱できないように取り付けられていてもよい。また、眼鏡を所有し、装着している観察者に対しては、観察者の所有する眼鏡のフレームのテンプル部に、各筐体113を取付け部材19によって着脱自在に取り付けてもよい。各筐体113を、テンプル部13の外側に取り付けてもよいし、テンプル部13の内側に取り付けてもよい。
更には、画像形成装置111_R,111_Lから延びる配線(信号線や電源線等)15が、テンプル部13、及び、モダン部14の内部を介して、モダン部14の先端部から外部に延び、制御装置(制御回路、制御手段)18に接続されている。更には、各画像形成装置111_R,111_Lはヘッドホン部16を備えており、各画像形成装置111_R,111_Lから延びるヘッドホン部用配線16’が、テンプル部13、及び、モダン部14の内部を介して、モダン部14の先端部からヘッドホン部16へと延びている。ヘッドホン部用配線16’は、より具体的には、モダン部14の先端部から、耳介(耳殻)の後ろ側を回り込むようにしてヘッドホン部16へと延びている。このような構成にすることで、ヘッドホン部16やヘッドホン部用配線16’が乱雑に配置されているといった印象を与えることがなく、すっきりとした表示装置とすることができる。
配線(信号線や電源線等)15は、上述したとおり、制御装置(制御回路)18に接続されている。制御装置18には画像信号処理回路60が備えられている。そして、制御装置18において画像表示のための処理がなされる。制御装置18、画像信号処理回路60は周知の回路から構成することができる。
また、フロント部11の中央部分11’には、CCDあるいはCMOSセンサーから成る固体撮像素子とレンズ(これらは図示せず)とから構成された撮像装置17が、適切な取付部材(図示せず)によって取り付けられている。撮像装置17からの信号は、撮像装置17から延びる配線(図示せず)を介して、例えば、画像形成装置111_Rに送出される。
そして、実施例1の表示装置にあっては、実施例1の表示装置における左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置の画像表示状態を示す概念図を図1Aに示すように、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なる。また、実施例1の画像表示装置用光源にあっては、左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる。尚、図1A、あるいは、後述する図1B、図2A、図2B、図3A、図3B、図4A、図4B、前述した図20A、図20Bにおいては、表示装置の内部における信号処理の遅延は無視して表示している。
あるいは又、本開示の第2−Aの態様に係る表示装置に則って表現すれば、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは異なる。また、本開示の第1の構成の画像表示装置用光源に則って表現すれば、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは異なる。
具体的には、図1Aに示すように、赤色画像を表示させるべき左眼用画像信号が左眼用画像表示装置に入力されるとき、緑色画像を表示させるべき右眼用画像信号が右眼用画像表示装置に入力される。また、緑色画像を表示させるべき左眼用画像信号が左眼用画像表示装置に入力されるとき、青色画像を表示させるべき右眼用画像信号が右眼用画像表示装置に入力される。更には、青色画像を表示させるべき左眼用画像信号が左眼用画像表示装置に入力されるとき、赤色画像を表示させるべき右眼用画像信号が右眼用画像表示装置に入力される。
実施例1あるいは後述する実施例2の表示装置あるいは画像表示装置用光源にあっては、外部から画像信号(入力画像信号)を取り込み、画像信号(入力画像信号)に所定の信号処理を施し、フィールドシーケンシャル駆動用信号に変換する画像信号処理回路60を更に備えている。ここで、画像信号処理回路60は、図16に示すように、
複数色に関する画像信号(具体的には、主に、赤色画像を表示するための赤色画像信号R_L,R_R、緑色画像を表示するための緑色画像信号G_L,G_R、青色画像を表示するための青色画像信号B_L,B_R)に対する信号処理を行う第1画像信号処理回路61、
フィールドシーケンシャル駆動用信号(赤色画像を表示するためのフィールドシーケンシャル駆動用信号FS_R_L,FS_R_R、緑色画像を表示するためのフィールドシーケンシャル駆動用信号FS_G_L,FS_G_R、青色画像を表示するためのフィールドシーケンシャル駆動用信号FS_B_L,FS_B_R)を生成する第2画像信号処理回路62、
フィールドシーケンシャル駆動用信号に対して1表示フレーム内における信号処理を行う第3画像信号処理回路63、及び、
1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号を格納するメモリ部64、
から構成されており、更には、画像信号処理回路60は、外部から画像信号を取りこむ画像信号入力部71、光源152の発光タイミングや発光期間を制御する光源制御部80を備えている。尚、信号を表す記号において、「_L」は左眼用の信号を意味し、「_R」は右眼用の信号を意味する。
複数色に関する画像信号(具体的には、主に、赤色画像を表示するための赤色画像信号R_L,R_R、緑色画像を表示するための緑色画像信号G_L,G_R、青色画像を表示するための青色画像信号B_L,B_R)に対する信号処理を行う第1画像信号処理回路61、
フィールドシーケンシャル駆動用信号(赤色画像を表示するためのフィールドシーケンシャル駆動用信号FS_R_L,FS_R_R、緑色画像を表示するためのフィールドシーケンシャル駆動用信号FS_G_L,FS_G_R、青色画像を表示するためのフィールドシーケンシャル駆動用信号FS_B_L,FS_B_R)を生成する第2画像信号処理回路62、
フィールドシーケンシャル駆動用信号に対して1表示フレーム内における信号処理を行う第3画像信号処理回路63、及び、
1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号を格納するメモリ部64、
から構成されており、更には、画像信号処理回路60は、外部から画像信号を取りこむ画像信号入力部71、光源152の発光タイミングや発光期間を制御する光源制御部80を備えている。尚、信号を表す記号において、「_L」は左眼用の信号を意味し、「_R」は右眼用の信号を意味する。
第2画像信号処理回路62は、図17に示すように、
複数色に関する画像信号の判別を行う画像信号判別回路62A、
メモリ部64との間のメモリインターフェース62D、及び、
メモリ部64の制御を行うメモリ制御回路(具体的には、左眼用画像表示装置制御回路62B及び右眼用画像表示装置制御回路62C)、
を有しており、更には、
FS出力回路62E、
を備えている。画像信号判別回路62Aにおいては、入力画像信号が例えばYUVフォーマットの場合にRGB変換を行う。場合によっては、画像信号判別回路62Aは不要である。尚、メモリ制御回路62B,62Cは、メモリ部64に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し順を、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なるように制御する。
複数色に関する画像信号の判別を行う画像信号判別回路62A、
メモリ部64との間のメモリインターフェース62D、及び、
メモリ部64の制御を行うメモリ制御回路(具体的には、左眼用画像表示装置制御回路62B及び右眼用画像表示装置制御回路62C)、
を有しており、更には、
FS出力回路62E、
を備えている。画像信号判別回路62Aにおいては、入力画像信号が例えばYUVフォーマットの場合にRGB変換を行う。場合によっては、画像信号判別回路62Aは不要である。尚、メモリ制御回路62B,62Cは、メモリ部64に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し順を、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なるように制御する。
画像信号入力部からの赤色画像表示のための赤色画像信号R_L,R_R、緑色画像表示のための緑色画像信号G_L,G_R、青色画像表示のための青色画像信号B_L,B_Rには、先ず、第1画像信号処理回路61で、ガンマ補正や色補正等の主に各色に関する信号処理が施され、画像信号R'_L,R'_R,G'_L,G'_R,B'_L,B'_Rとして第1画像信号処理回路61から出力され、第2画像信号処理回路62に入力され、フィールドシーケンシャル駆動用信号FS_R_L,FS_R_R,FS_G_L,FS_G_R,FS_B_L,FS_B_Rに変換される。
具体的には、第2画像信号処理回路62では、1表示フレーム分の画像信号R'_L,R'_R,G'_L,G'_R,B'_L,B'_Rが、赤色、緑色、青色が判別できる状態で(即ち、画像信号の読み出し時、赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号毎に読み出せる状態で)、メモリ部64に格納される。そして、メモリ部64に格納された赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号を時間分割で出力するために、入力に対して3倍の速さで、メモリ制御回路62B,62Cの制御下、所望の順序(図1A参照)で、赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号が、独立して読み出される。そして、メモリ部64から読み出された画像信号は、FS出力部62Eにおいてフィールドシーケンシャル駆動用信号FS_R_L,FS_R_R,FS_G_L,FS_G_R,FS_B_L,FS_B_Rに変換され、第3画像信号処理回路63へと出力される。
第3画像信号処理回路63においては、主に、或る表示フレームと、次の表実施例フレームとの間で、赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号を比較するような信号処理が施され、フィールドシーケンシャル駆動用信号FS'_R_L,FS'_R_R,FS'_G_L,FS'_G_R,FS'_B_L,FS'_B_Rとして、左眼用画像表示装置、右眼用画像表示装置へ出力される。そして、画像形成装置111A,111B,111Cにおいて、フィールドシーケンシャル駆動に基づき画像が表示される。
光源制御部80では、光源152R,152G,152Bの発光タイミング及び発光期間を示す制御パルスが生成され、光源152R,152G,152Bに出力される。光源152R,152G,152Bは、制御パルスに基づき点灯する。
具体的には、光源制御部80にあっては、図18に示すように、第2画像信号処理回路62からのフィールドシーケンシャル駆動に関する情報(FS情報。例えば、左眼用画像信号における赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号の順序と、右眼用画像信号における赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号の順序)が、FS情報取得部81で取得される。一方、画像信号読み出し後の同期信号SYCNを同期信号入力部82が受け取る。そして、FS情報取得部81及び同期信号入力部82からの出力に基づき、パルス生成部83において、制御パルスPWM_R_L,PWM_G_L,PWM_B_L,PWM_R_R,PWM_G_R,PWM_B_Rが生成される。尚、制御パルスPWM_R_Lは、左眼用画像表示装置用の画像形成装置111A,111B,111Cに書き込まれる赤色画像信号に対応している。また、制御パルスPWM_G_Lは、左眼用画像表示装置用の画像形成装置111A,111B,111Cに書き込まれる緑色画像信号に対応している。更には、制御パルスPWM_B_Lは、左眼用画像表示装置用の画像形成装置111A,111B,111Cに書き込まれる青色画像信号に対応している。一方、制御パルスPWM_R_Rは、右眼用画像表示装置用の画像形成装置111A,111B,111Cに書き込まれる赤色画像信号に対応している。また、制御パルスPWM_G_Rは、右眼用画像表示装置用の画像形成装置111A,111B,111Cに書き込まれる緑色画像信号に対応している。更には、制御パルスPWM_B_Rは、右眼用画像表示装置用の画像形成装置111A,111B,111Cに書き込まれる青色画像信号に対応している。画像信号及び制御パルスの位相は、パルス生成部83を構成する位相調整部84によって調整され、制御パルスの幅は、パルス生成部83を構成するパルス幅調整部85において調整される。得られた制御パルス(光源152をPWM駆動するための制御パルス)PWM_R_L,PWM_G_L,PWM_B_L,PWM_R_R,PWM_G_R,PWM_B_Rは、PWMパルス出力部86を介して、光源152(光源152_L,152_R)に送出され、光源152は、所望の輝度で画像形成装置111A,111B,111Cを照明する。尚、第2画像信号処理回路62からフィールドシーケンシャル情報(FS情報)を取得する代わりに、観察者が、例えばスイッチを用いて、直接、光源制御部80のレジスタ等にFS情報を設定してもよい。
入力画像信号のフォーマットはRGBフォーマットに限らず、例えば,YUV等のフォーマットでもよい。第1画像信号処理回路61で、ガンマ補正や色補正等の主に各色に関する信号処理に加えて、種々の処理(例えば、色斑抑制の処理や、液晶表示装置に特有の信号処理等)を行ってもよいし、第1画像信号処理回路61と第2画像信号処理回路62とを一体化してもよい。第2画像信号処理回路62において、例えばガンマ補正等を行ってもよい。
図1Aに示した例では、1表示フレーム内における画像表示期間はN(具体的には、N=3)の副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とを異ならせた。ここで、複数色の数をMとしたとき、M=N=3である。
一方、図2Aに示す例にあっては、N=4、M=3とした。具体的には、1表示フレーム内における画像表示期間はN(具体的には、N=4)の副画像表示期間に分割されており、赤色画像表示及び青色画像表示は、それぞれ、1副画像表示期間において行われ、緑色画像表示は、2副画像表示期間において行われる。
実施例1の表示装置にあっては、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なる。それ故、1表示フレーム中の或る1色の画像を表示している期間に画像が何かしらの要因で見ることができない場合であっても、1表示フレーム全体としては、また、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置の全体では、本来認識される色の画像を認識することが可能となる。即ち、例えば、図1A、図2Aにおいて、左眼用画像の画像表示色が赤色であり、右眼用画像の画像表示色が緑色である時、例えば、観察者が瞬きをしたり、眼球が急に動き、これらの左眼用画像における赤色画像、及び、右眼用画像における緑色画像が見えない場合であっても(図1B、図2B参照)、観察者は、左眼用画像及び右眼用画像の全体では、1表示フレームにおいて、赤色画像、緑色画像及び青色画像を認識することができるので(即ち、左眼用画像における緑色画像及び青色画像、並びに、右眼用画像における青色画像及び赤色画像を認識することができるので)、色割れ現象の発生を抑制することができる。即ち、脳が認識する左眼用画像及び右眼用画像を合わせた画像全体において特定の色の抜けを無くすことができ、特定の色が全く認識できないという問題を解決することができる。同様に、実施例1の画像表示装置用光源にあっては、左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なるので、1表示フレーム中の或る1色の画像を表示している期間に画像が何かしらの要因で見ることができない場合であっても、1表示フレーム全体としては、また、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置の全体では、本来認識される色の画像を認識することが可能となる。即ち、色割れ現象の発生を抑制することができる。
実施例2は、本開示の第2の態様に係る表示装置、具体的には、本開示の第2−Bの態様に係る表示装置、並びに、本開示の画像表示装置用光源、具体的には、本開示の第2の構成の画像表示装置用光源に関する。尚、実施例2の表示装置、画像表示装置は、実施例1において説明した表示装置、画像表示装置と同様の構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。
実施例2の表示装置にあっては、実施例2の表示装置における左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置の画像表示状態を図3A及び図4Aの概念図に示すように、1表示フレーム内において(具体的には、1副画像表示期間内において)左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において(より具体的には、同じ1副画像表示期間内において)右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なる。より具体的には、本開示の第2−Bの態様に係る表示装置に則って説明すると、実施例2の表示装置にあっては、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における画像表示期間がずらされている。
ここで、図3Aに示す例にあっては、1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが有る。図示した例では、時間的重なりは、1副画像表示期間の50%である。また、図4Aに示す例にあっては、1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが無い。
また、実施例2の画像表示装置用光源にあっては、左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる。より具体的には、1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており;第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる。そして、実施例2の画像表示装置用光源にあっては、1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置用光源の発光期間と、右眼用画像表示装置用光源の発光期間とには、時間的重なりが無い(図4A参照)。あるいは又、1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置用光源の発光期間と、右眼用画像表示装置用光源の発光期間とには、時間的重なりが有る(図3A参照)。
このような実施例2の表示装置にあっては、メモリ制御回路62B,62Cは、メモリ部64に格納された1表示フレーム分の赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号の読み出し期間を、1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なるように制御する。具体的には、メモリ制御回路62B,62Cは、赤色画像信号、緑色画像信号、青色画像信号を読み出す際に、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置毎に、画像信号を読み出すタイミングをずらす。また、光源制御部80においては、画像信号と制御パルスの位相を、位相調整部84によってずらす。こうして、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置において、赤色画像、緑色画像及び青色画像の表示順が同じ場合でも、光源152R,152G,152Bの発光タイミングをずらすことが可能となる。
実施例2の表示装置にあっては、1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なるので、1表示フレーム中の或る1色の画像を表示している期間に画像が何かしらの要因で見ることができない場合であっても(図3B、図4B参照)、1表示フレーム全体としては、また、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置の全体では、本来認識される色の画像を認識することが可能となる。即ち、色割れ現象の発生を抑制することができる。即ち、脳が認識する左眼用画像及び右眼用画像を合わせた画像全体において特定の色の抜けを無くすことができ、特定の色が全く認識できないという問題を解決することができる。同様に、実施例2の画像表示装置用光源にあっては、左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なるので、1表示フレーム中の或る1色の画像を表示している期間に画像が何かしらの要因で見ることができない場合であっても、1表示フレーム全体としては、また、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置の全体では、本来認識される色の画像を認識することが可能となる。即ち、色割れ現象の発生を抑制することができる。
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。例えば、導光板に表面レリーフ型ホログラム(米国特許第20040062505A1参照)を配置してもよい。光学装置220にあっては、回折格子素子を透過型回折格子素子から構成することもできるし、あるいは又、第1偏向手段及び第2偏向手段の内のいずれか一方を反射型回折格子素子から構成し、他方を透過型回折格子素子から構成する形態とすることもできる。あるいは又、回折格子素子を、反射型ブレーズド回折格子素子とすることもできる。実施例においては、Y方向を、観察者に対して概ね水平方向としたが、画像表示装置や画像形成装置、導光手段の配置状態に依っては、Y方向を、観察者に対して概ね垂直方向としてもよい。
画像信号処理回路60は、物理的に接続されたハード内(例えばワン・チップのLSI)に搭載されている必要はなく、別々のハードウエア(例えば複数のLSI)とすることもできる。尚、この場合、左眼用及び右眼用の画像信号(情報)を左眼用のLSI及び右眼用のLSIの間で共有するために、例えばスイッチを用いて、観察者が、直接、ハードウエアのレジスタ等にFS情報を書き込めばよい。実施例にあっては、フィールドシーケンシャル駆動用信号の時間分割を、N=3,4としたが、これに限らず、例えば、N=6とすることもできる。具体的には、1表示フレームにおいて、例えば、赤色画像表示、緑色画像表示、青色画像表示を2回、繰り返す。尚、この設定は、例えばスイッチを用いて、観察者が、第2画像信号処理回路62に設けられた例えばレジスタに格納し、その設定情報を基に第2画像信号処理回路62が処理を行うことで可能である。
尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
[1]《表示装置:第1の態様》
(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、
を備えており、
各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えており、
左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なる表示装置。
[2]《表示装置:第2の態様》
(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、
を備えており、
各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えており、
1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なる表示装置。
[3]1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは異なる[2]に記載の表示装置。
[4]1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における画像表示期間がずらされている[2]に記載の表示装置。
[5]1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが無い[4]に記載の表示装置。
[6]1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが有る[4]に記載の表示装置。
[7]時間的重なりは、1副画像表示期間の50%乃至99%の範囲内である[6]に記載の表示装置。
[8]外部から画像信号を取り込み、画像信号に所定の信号処理を施し、フィールドシーケンシャル駆動用信号に変換する画像信号処理回路を更に備えている[1]乃至[7]のいずれか1項に記載の表示装置。
[9]画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号に対する信号処理を行う第1画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号を生成する第2画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号に対して1表示フレーム内における信号処理を行う第3画像信号処理回路、及び、
1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号を格納するメモリ部、
から構成されている[8]に記載の表示装置。
[10]第2画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号の判別を行う画像信号判別回路、
メモリ部との間のメモリインターフェース、及び、
メモリ部の制御を行うメモリ制御回路、
を有している[9]に記載の表示装置。
[11]メモリ制御回路は、メモリ部に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し順を、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なるように制御する[10]に記載の表示装置。
[12]メモリ制御回路は、メモリ部に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し期間を、1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なるように制御する[10]に記載の表示装置。
[13]画像形成装置は、複数色を発光する光源、及び、光源から出射された光の通過又は反射を制御する液晶表示装置から成る[1]乃至[12]のいずれか1項に記載の表示装置。
[14]画像形成装置は、複数色を発光する光源、及び、光源から出射された光の反射を制御する複数のデジタルマイクロミラーデバイスから成る[1]乃至[12]のいずれか1項に記載の表示装置。
[15]各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置を更に備えており、
光学装置は、
(B−1)入射された光を内部で全反射により伝播させた後、出射する導光板、
(B−2)導光板に入射された光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された光を偏向させる第1偏向手段、及び、
(B−3)導光板の内部を全反射により伝播した光を導光板から出射させるために、導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段、
を備えている[1]乃至[14]のいずれか1項に記載の表示装置。
[16]各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置を更に備えており、
光学装置は、
(B−1)画像形成装置からの画像を反射する反射鏡、及び、
(B−2)反射鏡によって反射された画像が入射するレンズ群、
を備えている[1]乃至[14]のいずれか1項に記載の表示装置。
[17]《画像表示装置用光源》
左眼用画像表示装置に備えられた左眼用画像表示装置用光源、及び、右眼用画像表示装置に備えられた右眼用画像表示装置用光源から構成された画像表示装置用光源であって、
左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置において複数色の画像を表示させるために、左眼用画像表示装置用光源及び右眼用画像表示装置用光源は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色を出射し、
左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる画像表示装置用光源。
[18]1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは異なる[17]に記載の表示装置。
[19]1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる[17]に記載の画像表示装置用光源。
[1]《表示装置:第1の態様》
(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、
を備えており、
各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えており、
左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なる表示装置。
[2]《表示装置:第2の態様》
(イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、
を備えており、
各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えており、
1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なる表示装置。
[3]1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは異なる[2]に記載の表示装置。
[4]1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における画像表示期間がずらされている[2]に記載の表示装置。
[5]1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが無い[4]に記載の表示装置。
[6]1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが有る[4]に記載の表示装置。
[7]時間的重なりは、1副画像表示期間の50%乃至99%の範囲内である[6]に記載の表示装置。
[8]外部から画像信号を取り込み、画像信号に所定の信号処理を施し、フィールドシーケンシャル駆動用信号に変換する画像信号処理回路を更に備えている[1]乃至[7]のいずれか1項に記載の表示装置。
[9]画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号に対する信号処理を行う第1画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号を生成する第2画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号に対して1表示フレーム内における信号処理を行う第3画像信号処理回路、及び、
1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号を格納するメモリ部、
から構成されている[8]に記載の表示装置。
[10]第2画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号の判別を行う画像信号判別回路、
メモリ部との間のメモリインターフェース、及び、
メモリ部の制御を行うメモリ制御回路、
を有している[9]に記載の表示装置。
[11]メモリ制御回路は、メモリ部に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し順を、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なるように制御する[10]に記載の表示装置。
[12]メモリ制御回路は、メモリ部に格納された1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号の読み出し期間を、1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なるように制御する[10]に記載の表示装置。
[13]画像形成装置は、複数色を発光する光源、及び、光源から出射された光の通過又は反射を制御する液晶表示装置から成る[1]乃至[12]のいずれか1項に記載の表示装置。
[14]画像形成装置は、複数色を発光する光源、及び、光源から出射された光の反射を制御する複数のデジタルマイクロミラーデバイスから成る[1]乃至[12]のいずれか1項に記載の表示装置。
[15]各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置を更に備えており、
光学装置は、
(B−1)入射された光を内部で全反射により伝播させた後、出射する導光板、
(B−2)導光板に入射された光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された光を偏向させる第1偏向手段、及び、
(B−3)導光板の内部を全反射により伝播した光を導光板から出射させるために、導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段、
を備えている[1]乃至[14]のいずれか1項に記載の表示装置。
[16]各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置を更に備えており、
光学装置は、
(B−1)画像形成装置からの画像を反射する反射鏡、及び、
(B−2)反射鏡によって反射された画像が入射するレンズ群、
を備えている[1]乃至[14]のいずれか1項に記載の表示装置。
[17]《画像表示装置用光源》
左眼用画像表示装置に備えられた左眼用画像表示装置用光源、及び、右眼用画像表示装置に備えられた右眼用画像表示装置用光源から構成された画像表示装置用光源であって、
左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置において複数色の画像を表示させるために、左眼用画像表示装置用光源及び右眼用画像表示装置用光源は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色を出射し、
左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる画像表示装置用光源。
[18]1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは異なる[17]に記載の表示装置。
[19]1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる[17]に記載の画像表示装置用光源。
10・・・フレーム、11・・・フロント部、11’・・・フロント部の中央部分、12・・・蝶番、13・・・テンプル部、14・・・モダン部、15・・・配線(信号線や電源線等)、16・・・ヘッドホン部、16’・・・ヘッドホン部用配線、17・・・撮像装置、18・・・制御装置(制御回路、制御手段)、19・・・取付け部材、21・・・観察者の瞳、100,200,300,400,500・・・画像表示装置、111A,111B,111C,111_R,111_L・・・画像形成装置、112・・・光学系(平行光出射光学系、コリメート光学系)、113・・・筐体、120,220・・・光学装置(導光手段)、121,221・・・導光板、122,222・・・導光板の第1面、123,223・・・導光板の第2面、124・・・導光板の第1偏向手段を設ける部分、125・・・導光板の第2偏向手段を設ける部分、130・・・第1偏向手段、140・・・第2偏向手段、230・・・第1偏向手段(第1回折格子部材)、240・・・第2偏向手段(第2回折格子部材)、320・・・光学装置(半透過ミラー)、321・・・透明な部材、401・・・反射鏡401、402,502・・・レンズ群、403,404,503・・・取付け部材、150A・・・反射型空間光変調装置、150B・・・透過型空間光変調装置、151A,151B・・・液晶表示装置(LCD)、152,152R,152G,152B,152_L,152_R・・・光源、153・・・偏光ビームスプリッター、154・・・デジタルマイクロミラーデバイス、155・・・反射鏡、60・・・画像信号処理回路、61・・・第1画像信号処理回路、62・・・第2画像信号処理回路、62A・・・画像信号判別回路、62B,62C・・・メモリ制御回路(左眼用画像表示装置制御回路B及び右眼用画像表示装置制御回路)、62D・・・メモリインターフェース、62E・・・FS出力部、63・・・第3画像信号処理回路、64・・・メモリ部、71・・・画像信号入力部、80・・・光源制御部、81・・・FS情報取得部、82・・・同期信号入力部、83・・・パルス生成部、84・・・位相調整部、85・・・パルス幅調整部、86・・・PWMパルス出力部
Claims (17)
- (イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、
を備えており、
各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えており、
左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とが異なる表示装置。 - (イ)観察者の頭部に装着されるフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置、
を備えており、
各画像表示装置は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色の画像を表示する画像形成装置を備えており、
1表示フレーム内において左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示期間と、1表示フレーム内において右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示期間とが異なる表示装置。 - 1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは異なる請求項2に記載の表示装置。 - 1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの画像表示色と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの画像表示色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における画像表示期間がずらされている請求項2に記載の表示装置。 - 1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが無い請求項4に記載の表示装置。
- 1副画像表示期間において、左眼用画像表示装置にて左眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間と、右眼用画像表示装置にて右眼用画像を表示するときの副画像表示期間内における画像表示期間とには、時間的重なりが有る請求項4に記載の表示装置。
- 時間的重なりは、1副画像表示期間の50%乃至99%の範囲内である請求項6に記載の表示装置。
- 外部から画像信号を取り込み、画像信号に所定の信号処理を施し、フィールドシーケンシャル駆動用信号に変換する画像信号処理回路を更に備えている請求項1又は請求項2に記載の表示装置。
- 画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号に対する信号処理を行う第1画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号を生成する第2画像信号処理回路、
フィールドシーケンシャル駆動用信号に対して1表示フレーム内における信号処理を行う第3画像信号処理回路、及び、
1表示フレーム分のフィールドシーケンシャル駆動用信号を格納するメモリ部、
から構成されている請求項8に記載の表示装置。 - 第2画像信号処理回路は、
複数色に関する画像信号の判別を行う画像信号判別回路、
メモリ部との間のメモリインターフェース、及び、
メモリ部の制御を行うメモリ制御回路、
を有している請求項9に記載の表示装置。 - 画像形成装置は、複数色を発光する光源、及び、光源から出射された光の通過又は反射を制御する液晶表示装置から成る請求項1又は請求項2に記載の表示装置。
- 画像形成装置は、複数色を発光する光源、及び、光源から出射された光の反射を制御する複数のデジタルマイクロミラーデバイスから成る請求項1又は請求項2に記載の表示装置。
- 各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置を更に備えており、
光学装置は、
(B−1)入射された光を内部で全反射により伝播させた後、出射する導光板、
(B−2)導光板に入射された光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された光を偏向させる第1偏向手段、及び、
(B−3)導光板の内部を全反射により伝播した光を導光板から出射させるために、導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段、
を備えている請求項1又は請求項2に記載の表示装置。 - 各画像表示装置は、画像形成装置からの画像を観察者の瞳に導く光学装置を更に備えており、
光学装置は、
(B−1)画像形成装置からの画像を反射する反射鏡、及び、
(B−2)反射鏡によって反射された画像が入射するレンズ群、
を備えている請求項1又は請求項2に記載の表示装置。 - 左眼用画像表示装置に備えられた左眼用画像表示装置用光源、及び、右眼用画像表示装置に備えられた右眼用画像表示装置用光源から構成された画像表示装置用光源であって、
左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置において複数色の画像を表示させるために、左眼用画像表示装置用光源及び右眼用画像表示装置用光源は、フィールドシーケンシャル駆動方式で複数色を出射し、
左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる画像表示装置用光源。 - 1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは異なる請求項15に記載の表示装置。 - 1表示フレーム内における画像表示期間はNの副画像表示期間に分割されており、
第n番目の副画像表示期間(但し、1≦n≦N)において、左眼用画像表示装置用光源の発光色と、右眼用画像表示装置用光源の発光色とは同じであるが、第n番目の副画像表示期間内における左眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期と右眼用画像表示装置用光源における発光開始の時期が異なる請求項15に記載の画像表示装置用光源。
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