JP2016105177A - Display device - Google Patents
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Landscapes
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Abstract
Description
本開示は、表示装置に関し、より具体的には、頭部装着型ディスプレイ(HMD,Head Mounted Display)を用いた表示装置に関する。 The present disclosure relates to a display device, and more specifically to a display device using a head mounted display (HMD).
近年、現実の環境(あるいはその一部)に付加情報としてバーチャルな物体や各種情報を電子情報として合成・提示する拡張現実技術(AR技術:Augmented Reality)が、注目を浴びている。この拡張現実技術を実現するために、視覚情報を提示する装置として、例えば、頭部装着型ディスプレイが検討されている。そして、応用分野として、現実の環境における作業支援が期待されており、例えば、道路案内情報の提供、メンテナンス等を行う技術者に対する技術情報提供等がある。特に、頭部装着型ディスプレイは、手がふさがられることがないため、非常に便利である。また、屋外を移動しながら映像や画像を楽しみたい場合にも、視界に映像や画像と外部環境とを同時に捉えることができるため、スムーズな移動が可能となる。 In recent years, augmented reality technology (AR technology: Augmented Reality) that synthesizes and presents virtual objects and various kinds of information as electronic information in an actual environment (or part thereof) has attracted attention. In order to realize this augmented reality technology, for example, a head-mounted display has been studied as a device for presenting visual information. As an application field, work support in an actual environment is expected, for example, provision of road guidance information, provision of technical information to engineers who perform maintenance, and the like. In particular, the head-mounted display is very convenient because the hand is not blocked. In addition, even when the user wants to enjoy images and images while moving outdoors, since the images and images and the external environment can be simultaneously captured in the field of view, smooth movement is possible.
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(画像表示装置)が、例えば、特開2006−162767から周知である。 A virtual image display device (image display device) for allowing an observer to observe a two-dimensional image formed by an image forming device as an enlarged virtual image by a virtual image optical system is known from, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2006-162767.
概念図を図45に示すように、この画像表示装置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、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、このような画像表示装置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。尚、図45におけるその他の構成要素を示す参照番号に関しては、図1を参照して説明する実施例1の画像表示装置を参照のこと。 As shown in a conceptual diagram in FIG. 45, the image display device 100 ′ includes an image forming apparatus 111 having a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix, and parallel light emitted from the pixels of the image forming apparatus 111. A collimating optical system 112 that is used as light and an optical device (light guiding means) 120 that receives light that is collimated by the collimating optical system 112, is guided, and is emitted. The optical device 120 includes a light guide plate such that after incident light propagates through the interior through total reflection, the emitted light guide plate 121 and the light incident on the light guide plate 121 are totally reflected inside the light guide plate 121. First deflecting means 130 (for example, comprising a single layer of light reflecting film) that reflects the light incident on 121, and second light that causes light propagating through the interior of the light guide plate 121 to be emitted from the light guide plate 121. The deflecting unit 140 (for example, a light reflecting multilayer film having a multilayer laminated structure) is used. If such an image display device 100 ′ constitutes an HMD, for example, the device can be reduced in weight and size. For reference numerals indicating other components in FIG. 45, refer to the image display apparatus of Example 1 described with reference to FIG.
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(画像表示装置)が、例えば、特開2007−94175から周知である。 Alternatively, a virtual image display device (image display device) using a hologram diffraction grating to allow an observer to observe a two-dimensional image formed by an image forming device as an enlarged virtual image by a virtual image optical system is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-2007. -94175.
概念図を図46に示すように、この画像表示装置300’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)320とを備えている。ここで、光学装置320は、導光板321と、導光板321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330及び第2回折格子部材340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321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321に入射される。導光板321の第1面322から、平行光が入射され、出射される。一方、導光板321の第1面322と平行である導光板321の第2面323に、第1回折格子部材330及び第2回折格子部材340が取り付けられている。尚、図46におけるその他の構成要素を示す参照番号に関しては、図6を参照して説明する実施例3の画像表示装置を参照のこと。 As shown in the conceptual diagram of FIG. 46, the image display device 300 ′ basically includes an image forming device 111 that displays an image, a collimating optical system 112, and light displayed on the image forming device 111. And an optical device (light guide means) 320 that guides to the pupil 21 of the observer. Here, the optical device 320 includes a light guide plate 321, and a first diffraction grating member 330 and a second diffraction grating member 340 made of a reflective volume hologram diffraction grating provided on the light guide plate 321. The collimating optical system 112 receives light emitted from each pixel of the image forming apparatus 111, and the collimating optical system 112 generates a plurality of parallel lights having different angles incident on the light guide plate 321. Incident. Parallel light enters and exits from the first surface 322 of the light guide plate 321. On the other hand, a first diffraction grating member 330 and a second diffraction grating member 340 are attached to a second surface 323 of the light guide plate 321 that is parallel to the first surface 322 of the light guide plate 321. For reference numerals indicating other components in FIG. 46, refer to the image display apparatus according to the third embodiment described with reference to FIG.
そして、これらの画像表示装置100’,300’に画像を表示することで、観察者は、外界の像と表示された画像とを重畳して見ることができる。 Then, by displaying an image on these image display devices 100 ′ and 300 ′, the observer can superimpose the external image and the displayed image.
ところで、画像表示装置100’,300’の置かれた周囲の環境が非常に明るい場合や、表示された画像の内容に依っては、観察者が観察する画像に十分なコントラストが与えられないといった問題が生じ得る。そして、このような問題を解決する手段が、例えば、特開2004−101197から周知である。この特許公開公報に開示された技術にあっては、外光の入射光量を液晶シャッタによって制御している。 By the way, when the surrounding environment where the image display devices 100 ′ and 300 ′ are placed is very bright, or depending on the contents of the displayed image, sufficient contrast cannot be given to the image observed by the observer. Problems can arise. A means for solving such a problem is known from, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-101197. In the technique disclosed in this patent publication, the amount of incident external light is controlled by a liquid crystal shutter.
ところで、特開2004−101197に開示された技術にあっては、外光の入射光量を液晶シャッタによって制御しているので、消費電力が多いといった問題、そもそも、画像表示装置100’,300’に入射する外光の光量の半分が偏光板を使用する液晶シャッタによって遮られてしまうといった問題を有する。また、画像表示装置100’,300’の置かれた周囲の環境の照度に依存して外光の入射光量を制御するといった要望に対する解決策は、何ら、提示されていない。 By the way, in the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-101197, since the incident light quantity of external light is controlled by the liquid crystal shutter, there is a problem that the power consumption is large. There is a problem that half of the amount of incident external light is blocked by the liquid crystal shutter using the polarizing plate. In addition, no solution has been proposed for the desire to control the amount of incident external light depending on the illuminance of the surrounding environment where the image display devices 100 ′ and 300 ′ are placed.
従って、本開示の第1の目的は、観察者が観察する画像に高いコントラストを与えることができ、しかも、消費電力が少なく、画像表示装置に入射する外光の光量を十分に多くすることを可能とする表示装置を提供することにある。また、本開示の第2の目的は、観察者が観察する画像に高いコントラストを与えることができ、しかも、表示装置の置かれた周囲の環境の照度に依存して画像の観察状態の最適化を図り得る表示装置を提供することにある。 Accordingly, a first object of the present disclosure is to provide a high contrast to an image observed by an observer, to reduce power consumption, and to sufficiently increase the amount of external light incident on the image display device. The object is to provide a display device that enables this. The second object of the present disclosure is to provide high contrast to an image observed by an observer, and to optimize the observation state of the image depending on the illuminance of the surrounding environment where the display device is placed. It is an object of the present invention to provide a display device that can achieve the above.
上記の第1の目的あるいは第2の目的を達成するための本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置(より具体的には、頭部装着型ディスプレイ,HMD)は、
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されている。
In order to achieve the first object or the second object, the display device according to the first to fifth aspects of the present disclosure (more specifically, a head-mounted display, HMD),
(A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
A light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed in the region of the optical device from which light is emitted.
そして、上記の第1の目的を達成するための本開示の第1の態様に係る表示装置において、調光装置は、
対向する2枚の透明な基板、
各基板に設けられた電極、及び、
2枚の基板間に封止された電気泳動分散液、
から成る。
In the display device according to the first aspect of the present disclosure for achieving the first object, the light control device includes:
Two transparent substrates facing each other,
Electrodes provided on each substrate, and
An electrophoretic dispersion liquid sealed between two substrates;
Consists of.
また、上記の第2の目的を達成するための本開示の第2の態様に係る表示装置は、表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(便宜上、『環境照度測定センサ』と呼ぶ場合がある)を更に備えており、照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する。 In addition, a display device according to the second aspect of the present disclosure for achieving the second object described above includes an illuminance sensor that measures the illuminance of an environment in which the display device is placed (for convenience, an “environmental illuminance measurement sensor”). And the transmittance of the light control device is controlled based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor).
また、上記の第2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、表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(環境照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する。
In addition, the display device according to the third aspect of the present disclosure for achieving the second object described above further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) that measures the illuminance of the environment where the display device is placed. And
Based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor), the brightness of the image formed by the image forming apparatus is controlled.
また、上記の第2の目的を達成するための本開示の第4の態様に係る表示装置は、外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する照度センサ(便宜上、『透過光照度測定センサ』と呼ぶ場合がある)を更に備えており、
照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する。
In addition, a display device according to the fourth aspect of the present disclosure for achieving the second object described above includes an illuminance sensor that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from an external environment (for convenience, “transmitted light illuminance”). It may be referred to as a “measurement sensor”).
Based on the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), the transmittance of the light control device is controlled.
また、上記の第2の目的を達成するための本開示の第5の態様に係る表示装置は、外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する照度センサ(透過光照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する。
In addition, a display device according to the fifth aspect of the present disclosure for achieving the second object described above is an illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from an external environment. Is further provided,
Based on the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), the brightness of the image formed by the image forming apparatus is controlled.
本開示の第1の態様に係る表示装置において、調光装置は、対向する2枚の透明な基板、各基板に設けられた電極、及び、2枚の基板間に封止された電気泳動分散液から成るので、観察者が観察する画像に高いコントラストを与えることができるだけでなく、消費電力が少なく、画像表示装置に入射する外光の光量を十分に多くすることを可能とする表示装置を提供することができる。また、本開示の第2の態様〜第5の態様に係る表示装置にあっては、照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき調光装置の透過率を制御し、また、照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御し、また、照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき調光装置の透過率を制御し、また、照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御するので、観察者が観察する画像に高いコントラストを与えることができるだけでなく、表示装置の置かれた周囲の環境の照度に依存して画像の観察状態の最適化を図ることができる。 In the display device according to the first aspect of the present disclosure, the light control device includes two opposing transparent substrates, electrodes provided on each substrate, and electrophoretic dispersion sealed between the two substrates. Since it is made of a liquid, a display device that not only can give high contrast to an image observed by an observer but also has low power consumption and can sufficiently increase the amount of external light incident on the image display device. Can be provided. In the display devices according to the second to fifth aspects of the present disclosure, the transmittance of the light control device is controlled based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor), and the illuminance sensor Control the luminance of the image formed by the image forming device based on the measurement result of the (environmental illuminance measurement sensor), control the transmittance of the light control device based on the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), Moreover, since the brightness of the image formed by the image forming apparatus is controlled based on the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), not only can the image observed by the observer be given high contrast, The image observation state can be optimized depending on the illuminance of the surrounding environment.
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5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の更に別の変形)
6.実施例5(実施例1の更に別の変形)
7.実施例6(実施例1〜実施例5の変形)
8.実施例7(本開示の第1の態様、第2の態様〜第3の態様に係る表示装置)
9.実施例8(本開示の第1の態様、第4の態様〜第5の態様に係る表示装置)
10.実施例9(本開示における第1Aの表示装置〜第1Bの表示装置)
11.実施例10(本開示における第1Cの表示装置)
12.実施例11(実施例9〜実施例10の変形)
13.実施例12(実施例11の変形)
14.実施例13(本開示における第3Aの表示装置)
15.実施例14(本開示における第3Bの表示装置)
16.実施例15(本開示における第3Cの表示装置)
17.実施例16(本開示における第3Dの表示装置)
18.実施例17(本開示における第2Aの表示装置)
19.実施例18(本開示における第2Bの表示装置)
20.実施例19(本開示における第2Cの表示装置)
21.実施例20(本開示における第2Dの表示装置)
22.実施例21(実施例17〜実施例20の変形)
23.実施例22(実施例17〜実施例21の変形)、その他
Hereinafter, although this indication is explained based on an example with reference to drawings, this indication is not limited to an example and various numerical values and materials in an example are illustrations. The description will be given in the following order.
1. 1. Display device according to first to fifth aspects of the present disclosure, general description 2. Example 1 (display device according to first aspect of the present disclosure)
3. Example 2 (Modification of Example 1)
4). Example 3 (another modification of Example 1)
5. Example 4 (another modification of Example 1)
6). Example 5 (another modification of Example 1)
7). Example 6 (Modification of Examples 1 to 5)
8). Example 7 (display device according to first aspect, second aspect to third aspect of the present disclosure)
9. Example 8 (display devices according to first aspect, fourth aspect to fifth aspect of the present disclosure)
10. Example 9 (1A display device to 1B display device in the present disclosure)
11. Example 10 (1C display device in the present disclosure)
12 Example 11 (modification of Example 9 to Example 10)
13. Example 12 (Modification of Example 11)
14 Example 13 (3A display device in the present disclosure)
15. Example 14 (3B display device in the present disclosure)
16. Example 15 (3C display device in the present disclosure)
17. Example 16 (3D display device in the present disclosure)
18. Example 17 (2A display device in the present disclosure)
19. Example 18 (Second-B Display Device in the Present Disclosure)
20. Example 19 (2C display device in the present disclosure)
21. Example 20 (2D display device in the present disclosure)
22. Example 21 (Modification of Examples 17 to 20)
23. Example 22 (modification of Example 17 to Example 21), others
[本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置、全般に関する説明]
本開示の第2の態様に係る表示装置の構成、本開示の第3の態様に係る表示装置の構成、本開示の第4の態様に係る表示装置の構成及び本開示の第5の態様に係る表示装置の構成を任意に組み合わせることができる。即ち、(本開示の第2の態様に係る表示装置の構成,本開示の第3の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第2の態様に係る表示装置の構成,本開示の第4の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第2の態様に係る表示装置の構成,本開示の第5の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第3の態様に係る表示装置の構成,本開示の第4の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第3の態様に係る表示装置の構成,本開示の第5の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第4の態様に係る表示装置の構成,本開示の第5の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第2の態様に係る表示装置の構成,本開示の第3の態様に係る表示装置の構成,本開示の第4の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第2の態様に係る表示装置の構成,本開示の第3の態様に係る表示装置の構成,本開示の第5の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第2の態様に係る表示装置の構成,本開示の第4の態様に係る表示装置の構成,本開示の第5の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第3の態様に係る表示装置の構成,本開示の第4の態様に係る表示装置の構成,本開示の第5の態様に係る表示装置の構成)、(本開示の第2の態様に係る表示装置の構成,本開示の第3の態様に係る表示装置の構成,本開示の第4の態様に係る表示装置の構成,本開示の第5の態様に係る表示装置の構成)を挙げることができる。
[Description on General Display Devices According to First to Fifth Aspects of Present Disclosure]
The configuration of the display device according to the second aspect of the present disclosure, the configuration of the display device according to the third aspect of the present disclosure, the configuration of the display device according to the fourth aspect of the present disclosure, and the fifth aspect of the present disclosure The structure of such a display device can be arbitrarily combined. That is, (the configuration of the display device according to the second aspect of the present disclosure, the configuration of the display device according to the third aspect of the present disclosure), (the configuration of the display device according to the second aspect of the present disclosure, Configuration of Display Device According to Fourth Aspect), (Configuration of Display Device According to Second Aspect of Present Disclosure, Configuration of Display Device According to Fifth Aspect of Present Disclosure), (Third Aspect of Present Disclosure) Configuration of display device according to embodiment, configuration of display device according to fourth aspect of present disclosure), configuration of display device according to third embodiment of present disclosure, configuration of display device according to fifth embodiment of present disclosure ), (Configuration of display device according to fourth aspect of present disclosure, Configuration of display device according to fifth aspect of present disclosure), (Configuration of display device according to second aspect of present disclosure, Configuration of display device according to third aspect, configuration of display device according to fourth aspect of present disclosure), (display device according to second aspect of present disclosure) Configuration of the display device according to the third aspect of the present disclosure, configuration of the display device according to the fifth aspect of the present disclosure), (configuration of the display device according to the second aspect of the present disclosure, Configuration of display device according to fourth aspect, configuration of display device according to fifth aspect of present disclosure), configuration of display device according to third aspect of present disclosure, and fourth aspect of present disclosure Configuration of display device, configuration of display device according to fifth aspect of present disclosure), configuration of display device according to second aspect of present disclosure, configuration of display device according to third aspect of present disclosure, book And the configuration of the display device according to the fourth aspect of the disclosure and the configuration of the display device according to the fifth aspect of the present disclosure).
本開示の第1の態様に係る表示装置にあっては、
表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(環境照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する形態とすることができる。
In the display device according to the first aspect of the present disclosure,
It further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) that measures the illuminance of the environment where the display device is placed,
It can be set as the form which controls the transmittance | permeability of a light control apparatus based on the measurement result of an illumination intensity sensor (environment illumination intensity measurement sensor).
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にあっては、
表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(環境照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する形態とすることができる。
In the display device according to the first aspect of the present disclosure including the preferred embodiment described above,
It further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) that measures the illuminance of the environment where the display device is placed,
Based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor), the luminance of the image formed by the image forming apparatus can be controlled.
また、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様に係る表示装置にあっては、
外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第2の照度センサ(便宜上、『透過光照度測定センサ』と呼ぶ場合がある)を更に備えており、
第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する形態とすることができる。
Further, in the display device according to the first aspect of the present disclosure including the preferred embodiment described above,
A second illuminance sensor for measuring the illuminance based on the light transmitted through the light control device from the external environment (sometimes referred to as “transmitted light illuminance measurement sensor” for convenience);
Based on the measurement result of the second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), the transmittance of the light control device can be controlled.
更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様に係る表示装置にあっては、
外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)を更に備えており、
第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する形態とすることができる。
Furthermore, in the display device according to the first aspect of the present disclosure including the preferred embodiment described above,
A second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) for measuring the illuminance based on the light transmitted through the light control device from the external environment;
Based on the measurement result of the second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), the luminance of the image formed by the image forming apparatus can be controlled.
ここで、第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)を備えている本開示の第1の態様に係る表示装置にあっては、あるいは又、照度センサ(透過光照度測定センサ)を備えている本開示の第4の態様あるいは第5の態様に係る表示装置にあっては、第2の照度センサあるいは照度センサ(透過光照度測定センサ)は、光学装置よりも観察者側に配置されている形態とすることが望ましい。 Here, in the display device according to the first aspect of the present disclosure including the second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), or alternatively, the book including the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor). In the display device according to the fourth aspect or the fifth aspect of the disclosure, the second illuminance sensor or the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) is disposed closer to the viewer than the optical device. It is desirable to do.
以上に説明した種々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〜第5の態様に係る表示装置において、調光装置の最高透過率は50%以上であり、調光装置の最低透過率は30%以下である構成とすることができる。尚、調光装置の最高透過率の上限値として99%を挙げることができるし、調光装置の最低透過率の下限値として1%を挙げることができる。 In the display device according to the first aspect of the present disclosure including the various preferred embodiments described above, or the display devices according to the second to fifth aspects of the present disclosure, the maximum transmittance of the light control device Is 50% or more, and the minimum transmittance of the light control device can be 30% or less. The upper limit value of the maximum transmittance of the light control device can be 99%, and the lower limit value of the minimum transmittance of the light control device can be 1%.
また、以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置において、照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果が所定値(便宜上、『第1の照度測定値』と呼ぶ場合がある)以上になったとき、調光装置の透過率を所定の値(便宜上、『第1の透過率』と呼ぶ場合がある)以下とする構成とすることができる。あるいは又、照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果が所定値(便宜上、『第2の照度測定値』と呼ぶ場合がある)以下になったとき、調光装置の透過率を所定の値(便宜上、『第2の透過率』と呼ぶ場合がある)以上とする構成とすることができる。更に、環境照度測定センサの照度から鑑みて、透過光照度測定センサの測定結果が所望の照度になっていない場合、若しくは、更に一層の微妙な照度調整が望まれる場合には、第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)の値をモニターしながら調光装置の透過率を調整すればよい。ここで、第1の照度測定値として10ルクスを挙げることができるし、第1の透過率として1%乃至30%のいずれかの値を挙げることができるし、第2の照度測定値として0.01ルクスを挙げることができるし、第2の透過率として51%乃至99%のいずれかの値を挙げることができる。また、環境照度測定センサの照度測定値が1×10-3ルクス以下であった場合、例えば、調光装置の駆動電圧を上昇させて、駆動時間を短縮し、出来る限り迅速に調光装置の透過率を増加させることが好ましい。 In the display devices according to the first to fifth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) is a predetermined value (for convenience, “ (It may be referred to as “first illuminance measurement value”), and when it is equal to or higher, the transmittance of the light control device is set to a predetermined value or less (sometimes referred to as “first transmittance” for convenience). can do. Alternatively, when the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) is equal to or lower than a predetermined value (sometimes referred to as “second illuminance measurement value” for convenience), the transmittance of the light control device is set to a predetermined value. (For convenience, it may be referred to as “second transmittance”). Furthermore, in view of the illuminance of the environmental illuminance measurement sensor, when the measurement result of the transmitted light illuminance measurement sensor is not the desired illuminance, or when further fine illuminance adjustment is desired, the second illuminance sensor The transmittance of the light control device may be adjusted while monitoring the value of the (transmitted light illuminance measurement sensor). Here, the first illuminance measurement value can be 10 lux, the first transmittance can be any value from 1% to 30%, and the second illuminance measurement value is 0. 0.01 lux can be given, and the second transmittance can be any value from 51% to 99%. In addition, when the illuminance measurement value of the environmental illuminance measurement sensor is 1 × 10 −3 lux or less, for example, the drive voltage of the dimmer is increased to shorten the drive time, and the dimmer of the dimmer as quickly as possible. It is preferable to increase the transmittance.
更には、以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置において、調光装置を通過する光は調光装置によって所望の色に着色される構成とすることができる。そして、この場合、調光装置によって着色される色は可変である形態とすることができるし、あるいは又、調光装置によって着色される色は固定である形態とすることができる。尚、前者の場合、例えば、赤色に着色される調光装置と、緑色に着色される調光装置と、青色に着色される調光装置とを積層する形態とすればよい。また、後者の場合、調光装置によって着色される色として、限定するものではないが、茶色を例示することができる。 Furthermore, in the display device according to the first to fifth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, light passing through the light control device is colored into a desired color by the light control device. Can be configured. In this case, the color colored by the light control device can be variable, or the color colored by the light control device can be fixed. In the former case, for example, a light control device colored in red, a light control device colored in green, and a light control device colored in blue may be stacked. In the latter case, the color to be colored by the light control device is not limited, but can be exemplified by brown.
更には、以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置において、光学装置の光が出射される領域に、調光装置が着脱自在に配設されている形態とすることができるし、あるいは又、調光装置が固定されている形態とすることができる。調光装置を着脱自在に配設するためには、例えば、透明なプラスチックから作製されたビスを用いて調光装置を光学装置に取り付け、調光装置の透過率を制御するための制御回路(例えば、画像形成装置を制御するための制御装置に含まれている)にコネクタ及び配線を介して接続すればよい。調光装置を着脱自在に配設するためには、例えば、透明なプラスチックから作製されたビスを用いて調光装置を例えばフレームに取り付け、あるいは又、フレームに溝を切っておき、この溝に調光装置を係合させ、あるいは又、フレームに磁石を取り付けることで調光装置をフレームに取り付けることができるし、フレームにスライド部を設け、このスライド部に調光装置を嵌め込んでもよい。また、調光装置にコネクタを取り付け、調光装置の透過率を制御するための制御回路(例えば、画像形成装置を制御するための制御装置に含まれている)にこのコネクタ及び配線を介して調光装置を電気的に接続すればよい。 Furthermore, in the display device according to the first to fifth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the light control device is detachable in the region where the light of the optical device is emitted. It is possible to adopt a configuration in which the light control device is fixed, or alternatively, a configuration in which the light control device is fixed. In order to detachably arrange the light control device, for example, a control circuit for controlling the transmittance of the light control device by attaching the light control device to the optical device using a screw made of a transparent plastic ( For example, it may be connected to a control device for controlling the image forming apparatus via a connector and wiring. In order to detachably install the light control device, for example, the light control device is attached to, for example, a frame using a screw made of transparent plastic, or a groove is cut in the frame, and The light control device can be attached to the frame by engaging the light control device or by attaching a magnet to the frame, or a slide portion may be provided on the frame, and the light control device may be fitted into the slide portion. Further, a connector is attached to the light control device, and a control circuit (for example, included in the control device for controlling the image forming apparatus) for controlling the transmittance of the light control device is connected via this connector and wiring. What is necessary is just to electrically connect a light modulation apparatus.
更には、以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置において、光学装置は、
(a)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、
(b)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、
(c)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、
を備えている形態とすることができる。尚、「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。そして、この場合、調光装置の射影像内に第2偏向手段が位置する形態とすることができ、あるいは又、第2偏向手段の射影像内に調光装置が位置する形態とすることもできる。そして、更には、調光装置を構成する基板の一方によって第2偏向手段は被覆されている形態とすることができる。
Furthermore, in the display device according to the first to fifth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the optical device includes:
(A) A light guide plate that is emitted after incident light propagates through the interior by total reflection;
(B) first deflecting means for deflecting the light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected inside the light guide plate; and
(C) a second deflecting means for deflecting the light propagated through the light guide plate by total reflection a plurality of times in order to emit the light propagated through the light guide plate by total reflection from the light guide plate;
It can be set as the form provided with. The term “total reflection” means total internal reflection or total reflection inside the light guide plate. The same applies to the following. In this case, the second deflecting unit can be positioned in the projected image of the dimming device, or the dimming device can be positioned in the projected image of the second deflecting unit. it can. Further, the second deflecting means may be covered with one of the substrates constituting the light control device.
以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様に係る表示装置において、調光装置は、上述したとおり、
対向する2枚の透明な基板(第1基板及び第2基板)、
各基板に設けられた電極(第1電極及び第2電極)、並びに、
2枚の基板間に封止された電気泳動分散液、
から成るが、ここで、電気泳動分散液は、帯電した多数の電気泳動粒子、及び、電気泳動粒子とは異なる色の分散媒から構成される。例えば、第1電極にパターニングを施し、第2電極にはパターニングを施さない場合(所謂ベタ電極構成)であって、電気泳動粒子を負に帯電させた場合、第1電極に相対的に負の電圧を印加し、第2電極に相対的に正の電圧を印加すると、負に帯電している電気泳動粒子は第2電極を覆うように泳動する。従って、調光装置における透過率は低い値となる。一方、これとは逆に、第1電極に相対的に正の電圧を印加し、第2電極に相対的に負の電圧を印加すると、電気泳動粒子は第1電極を覆うように泳動する。従って、調光装置における透過率は高い値となる。このような電極への印加を行うことで、調光装置における透過率の制御を行うことができる。電圧は直流であってもよいし、交流であってもよい。パターニングされた第1電極の形状は、電気泳動粒子が第1電極を覆うように泳動し、調光装置における透過率が高い値となったとき、調光装置における透過率の値の均一化を図れるような形状とすればよく、種々の試験を行い決定すればよい。
In the display device according to the first aspect of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the light control device is as described above.
Two transparent substrates (first substrate and second substrate) facing each other,
Electrodes (first electrode and second electrode) provided on each substrate, and
An electrophoretic dispersion liquid sealed between two substrates;
Here, the electrophoretic dispersion liquid is composed of a large number of charged electrophoretic particles and a dispersion medium having a color different from that of the electrophoretic particles. For example, when patterning is performed on the first electrode and patterning is not performed on the second electrode (so-called solid electrode configuration), and when the electrophoretic particles are negatively charged, the first electrode is relatively negative. When a voltage is applied and a relatively positive voltage is applied to the second electrode, the negatively charged electrophoretic particles migrate so as to cover the second electrode. Therefore, the transmittance in the light control device is a low value. On the other hand, when a relatively positive voltage is applied to the first electrode and a relatively negative voltage is applied to the second electrode, the electrophoretic particles migrate to cover the first electrode. Therefore, the transmittance in the light control device is a high value. By performing application to such an electrode, the transmittance of the light control device can be controlled. The voltage may be a direct current or an alternating current. The shape of the patterned first electrode is such that the electrophoretic particles migrate so as to cover the first electrode, and when the transmittance in the light control device becomes a high value, the transmittance value in the light control device is made uniform. What is necessary is just to make it a shape which can be seen, and what is necessary is just to determine by performing various tests.
対向する2枚の基板の内、一方の基板を、便宜上、『第1基板』と呼び、第1基板と対向する他方の基板を、便宜上、『第2基板』と呼ぶ場合がある。また、必要に応じて第1基板に設けられたパターニングされた、あるいは、パターニングされていない電極を、便宜上、『第1電極』と呼び、必要に応じて第2基板に設けられたパターニングされていない電極を、便宜上、『第2電極』と呼ぶ場合がある。ここで、第1基板及び第2基板として、透明なガラス基板やプラスチック基板等の絶縁部材を挙げることができる。プラスチック基板として、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、ポリエーテルサルフォン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、アラミド類、ポリイミド類、ポリスチレン類、ポリアリレート類、ポリスルフォン類、ポリオレフィン類等の透明プラスチック基板を挙げることができる。第1基板及び第2基板を透明なプラスチック基板から構成する場合、基板内面に無機材料あるいは有機材料から成るバリア層を形成しておいてもよい。 Of the two opposing substrates, one substrate may be referred to as a “first substrate” for convenience, and the other substrate facing the first substrate may be referred to as a “second substrate” for convenience. In addition, a patterned or non-patterned electrode provided on the first substrate as necessary is referred to as a “first electrode” for convenience and is patterned on the second substrate as necessary. The electrode that is not present may be referred to as a “second electrode” for convenience. Here, examples of the first substrate and the second substrate include insulating members such as a transparent glass substrate and a plastic substrate. As plastic substrates, polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyphenylene sulfide, polyvinylidene fluoride, tetraacetylcellulose, brominated phenoxy, aramids, polyimides, polystyrenes, polyarylate And transparent plastic substrates such as polysulfones and polyolefins. When the first substrate and the second substrate are made of transparent plastic substrates, a barrier layer made of an inorganic material or an organic material may be formed on the inner surface of the substrate.
第1電極及び第2電極として、所謂透明電極を挙げることができ、具体的には、インジウム−スズ複合酸化物(ITO,Indium Tin Oxide,SnドープのIn2O3、結晶性ITO及びアモルファスITOを含む)、フッ素ドープSnO2(FTO)、IFO(FドープのIn2O3)、アンチモンドープSnO2(ATO)、SnO2、ZnO(AlドープのZnOやBドープのZnOを含む)、インジウム−亜鉛複合酸化物(IZO,Indium Zinc Oxide)、スピネル型酸化物、YbFe2O4構造を有する酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性高分子等を挙げることができるが、これらに限定されるものではなく、また、これらを2種類以上組み合わせて用いることもできる。尚、第1電極は、透明電極を構成する材料だけでなく、金、銀、銅、アルミニウム等の金属、あるいは、合金から構成することができる。第1電極及び第2電極は、真空蒸着法やスパッタリング法等の物理的気相成長法(PVD法)、各種化学的気相成長法(CVD法)、各種塗布等に基づき形成することができる。電極のパターニングは、エッチング法、リフトオフ法、各種マスクを用いる方法等、任意の方法で行うことができる。 Examples of the first electrode and the second electrode include so-called transparent electrodes. Specifically, indium tin oxide (ITO, Indium Tin Oxide, Sn-doped In 2 O 3 , crystalline ITO, and amorphous ITO). Fluorine-doped SnO 2 (FTO), IFO (F-doped In 2 O 3 ), antimony-doped SnO 2 (ATO), SnO 2 , ZnO (including Al-doped ZnO and B-doped ZnO), indium -Zinc composite oxide (IZO, Indium Zinc Oxide), spinel type oxide, oxide having YbFe 2 O 4 structure, conductive polymer such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, etc. In addition, two or more of these may be used in combination. In addition, the 1st electrode can be comprised from not only the material which comprises a transparent electrode but metals, such as gold | metal | money, silver, copper, and aluminum, or an alloy. The first electrode and the second electrode can be formed based on a physical vapor deposition method (PVD method) such as a vacuum deposition method or a sputtering method, various chemical vapor deposition methods (CVD method), various coatings, and the like. . The patterning of the electrode can be performed by an arbitrary method such as an etching method, a lift-off method, or a method using various masks.
必要に応じて、電極の上に絶縁層を形成してもよい。係る絶縁層を構成する材料として、例えば、無色透明な絶縁性樹脂を挙げることができ、具体的には、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリスチレン樹脂等を挙げることができる。 An insulating layer may be formed on the electrode as necessary. Examples of the material constituting the insulating layer include a colorless and transparent insulating resin. Specific examples include an acrylic resin, an epoxy resin, a fluororesin, a silicone resin, a polyimide resin, and a polystyrene resin. be able to.
電気泳動分散液における分散液(分散媒)に対する電気泳動粒子の割合として、分散液(分散媒)100質量部に対して、電気泳動粒子、0.1質量部乃至15質量部、好ましくは、1質量部乃至10質量部を例示することができる。電気泳動粒子を分散させる分散液(分散媒)として、高絶縁性を有し、無色透明な液体、具体的には非極性分散媒、より具体的には、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、シリコーンオイル等を挙げることができる。ここで、脂肪族炭化水素として、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ドデカン、リグロイン、ソルベントナフサ、ケロシン、ノルマルパラフィン、イソパラフィン等を挙げることができる。また、芳香族炭化水素として、ベンゼン、トルエン、キシレン、アルキルベンゼン等を挙げることができる。シリコーンオイルとして、変成シリコーンオイルを含む各種ジメチルポリシロキサンを挙げることができる。より具体的には、エクソンモービル有限会社社製のアイソパーG、H、L、M、エクソールD30、D40、D80、D110、D130、出光石油化学株式会社製のIPソルベント1620、2028、2835、シェルケミカルズジャパン株式会社製のシェルゾール70、71、72、A、AB、日本石油株式会社製のナフテゾルL、M、H等を挙げることができる。尚、これらを単独、又は、2種以上を混合して用いることができる。 As a ratio of the electrophoretic particles to the dispersion liquid (dispersion medium) in the electrophoretic dispersion liquid, the electrophoretic particles are used in an amount of 0.1 to 15 parts by mass, preferably 1 to 100 parts by mass of the dispersion liquid (dispersion medium). The mass part thru | or 10 mass parts can be illustrated. As a dispersion liquid (dispersion medium) for dispersing electrophoretic particles, a highly transparent, colorless and transparent liquid, specifically a nonpolar dispersion medium, more specifically an aliphatic hydrocarbon, an aromatic hydrocarbon , Halogenated hydrocarbons, silicone oils and the like. Examples of the aliphatic hydrocarbon include pentane, hexane, cyclohexane, heptane, octane, nonane, decane, dodecane, ligroin, solvent naphtha, kerosene, normal paraffin, and isoparaffin. In addition, examples of the aromatic hydrocarbon include benzene, toluene, xylene, and alkylbenzene. Examples of the silicone oil include various dimethylpolysiloxanes containing modified silicone oil. More specifically, Isopar G, H, L, M, Exol D30, D40, D80, D110, D130 manufactured by ExxonMobil Co., Ltd., IP Solvents 1620, 2028, 2835 manufactured by Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., Shell Chemicals Shell sol 70, 71, 72, A, AB manufactured by Japan Co., Ltd., Naphthesol L, M, H manufactured by Nippon Oil Co., Ltd. can be exemplified. In addition, these can be used individually or in mixture of 2 or more types.
電気泳動分散液をマイクロカプセルに閉じ込める構造を採用してもよい。マイクロカプセルは、界面重合法、その場重合法(in−situ重合法)、コアセルベーション法等の周知の方法で得ることができる。マイクロカプセルを構成する材料には光を十分に透過させる特性が要求され、具体的には、尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン−ホルムアルデヒド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ゼラチン、あるいは、これらの共重合体等を例示することができる。マイクロカプセルを基板上に配置する方法は、特に制限されず、例えば、インクジェット方式を挙げることができる。尚、基板上に配置されたマイクロカプセルの位置ずれを防止する目的で、マイクロカプセルを光透過性の樹脂バインダーを用いて基板上に固定してもよい。光透過性の樹脂バインダーとして、水溶性のポリマー、具体的には、例えば、ポリビニルアルコール、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等を挙げることができる。 A structure in which the electrophoretic dispersion is confined in microcapsules may be employed. The microcapsules can be obtained by a known method such as an interfacial polymerization method, an in-situ polymerization method (in-situ polymerization method), a coacervation method, or the like. The material constituting the microcapsule is required to have sufficient light transmission characteristics. Specifically, urea-formaldehyde resin, melamine-formaldehyde resin, polyester resin, polyurethane resin, polyamide resin, polyethylene resin, polystyrene resin, polyvinyl Examples thereof include alcohol resins, gelatin, and copolymers thereof. The method for arranging the microcapsules on the substrate is not particularly limited, and examples thereof include an ink jet method. Note that the microcapsules may be fixed on the substrate using a light-transmitting resin binder for the purpose of preventing displacement of the microcapsules arranged on the substrate. Examples of the light-transmitting resin binder include water-soluble polymers, specifically, polyvinyl alcohol, polyurethane, polyester, acrylic resin, silicone resin, and the like.
電気泳動粒子には帯電制御剤を用いる必要は特に無いが、電気泳動粒子を正に帯電させるために正帯電制御剤を用いる場合、正帯電制御剤として、例えば、ニグロシンベースEX(オリエント化学工業社製)等のニグロシン系染料、P−51(オリエント化学工業株式会社製)、コピーチャージPX VP435(ヘキストジャパン株式会社製)等の第4級アンモニウム塩、アルコキシ化アミン、アルキルアミド、モリブデン酸キレート顔料、PLZ1001(四国化成工業株式会社製)等のイミダゾール化合物、透明又は白色のオニウム化合物等を挙げることができる。尚、オニウム化合物としては、第1級から第4級まで、自由に選択可能であり、アンモニウム化合物、スルホニウム化合物、ホスホニウム化合物より選ばれ、例えば、窒素、硫黄あるいはリン原子に結合している置換基は、アルキル基又はアリール基であり、塩としては、塩素に代表されるハロゲン系元素やヒドロキシ基、カルボン酸基等がカウンターイオンとして好適であるが、これらに限定されるものでない。中でも第1級から第3級アミン塩や第4級アンモニウム塩が特に好ましい。電気泳動粒子を負に帯電させるために負帯電制御剤を用いる場合、負帯電制御剤として、例えば、ボントロンS−22、ボントロンS−34、ボントロンE−81、ボントロンE−84(以上、オリエント化学工業株式会社製)、スピロンブラックTRH(保土谷化学工業株式会社製)等の金属錯体、チオインジゴ系顔料、コピーチャージNXVP434(ヘキストジャパン株式会社製)等の第4級アンモニウム塩、ボントロンE−89(オリエント化学工業株式会社製)等のカリックスアレーン化合物、LR147(日本カーリット株式会社製)等のホウ素化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カーボン等のフッ素化合物、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸アルミニウム、ラウリン酸バリウム、オレイン酸ソーダ、オクチル酸ジルコニウム、ナフテン酸コバルト等の公知の金属石鹸や、アジン化合物のサリチル酸系金属錯体及びフェノール系縮合物を挙げることができる。帯電制御剤の添加量として、電気泳動粒子100質量部に対して、100質量部乃至300質量部を挙げることができる。 There is no particular need to use a charge control agent for the electrophoretic particles, but when a positive charge control agent is used to positively charge the electrophoretic particles, for example, Nigrosine Base EX (Orient Chemical Co., Ltd.) can be used as the positive charge control agent. Quaternary ammonium salts such as P-51 (manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), copy charge PX VP435 (manufactured by Hoechst Japan Co., Ltd.), alkoxylated amines, alkylamides, molybdate chelating pigments And imidazole compounds such as PLZ1001 (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), transparent or white onium compounds, and the like. The onium compound can be freely selected from primary to quaternary and is selected from ammonium compounds, sulfonium compounds, and phosphonium compounds, for example, a substituent bonded to a nitrogen, sulfur, or phosphorus atom. Is an alkyl group or an aryl group, and as a salt, a halogen element typified by chlorine, a hydroxy group, a carboxylic acid group or the like is suitable as a counter ion, but is not limited thereto. Of these, primary to tertiary amine salts and quaternary ammonium salts are particularly preferable. When a negative charge control agent is used to negatively charge the electrophoretic particles, examples of the negative charge control agent include Bontron S-22, Bontron S-34, Bontron E-81, Bontron E-84 (above, Orient Chemistry). Industrial Co., Ltd.), Spiron Black TRH (Hodogaya Chemical Co., Ltd.) and other metal complexes, thioindigo pigments, quaternary ammonium salts such as Copy Charge NXVP434 (Hoechst Japan Co., Ltd.), Bontron E-89 Calixarene compounds such as (Orient Chemical Co., Ltd.), boron compounds such as LR147 (Nihon Carlit Co., Ltd.), fluorine compounds such as magnesium fluoride and carbon fluoride, aluminum stearate, calcium stearate, aluminum laurate, Barium laurate, oleic acid Over Da, zirconium octylate, and known metal soaps of cobalt naphthenate and the like, can be mentioned salicylic acid metal complexes and phenolic condensate of azine compounds. Examples of the addition amount of the charge control agent include 100 parts by mass to 300 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the electrophoretic particles.
電気泳動分散液を構成する分散液(分散媒)として、ソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ソルビタンモノオレエート、ソルビタンモノラウレート、ソルビタンセスキオレエート、ソルビタントリオレエート等);ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル(例えば、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート等);ポリエチレングリコール脂肪酸エステル(例えば、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリエチレングリコールジイソステアレート等);ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル(例えば、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル等);脂肪族ジエタノールアミド系等のノニオン系界面活性剤を用いることができる。また、高分子系分散剤として、例えば、スチレン−マレイン酸樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ロジン、ウレタン系高分子化合物BYK−160、162、164、182(ビックケミー社製)、ウレタン系分散剤EFKA−47、LP−4050(EFKA社製)、ポリエステル系高分子化合物ソルスパース24000(ゼネカ社製)、脂肪族ジエタノールアミド系高分子化合物ソルスパース17000(ゼネカ社製)等を挙げることができる。また、その他の高分子系分散剤として、分散媒に溶媒和する部分を形成することが可能なラウリルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、セチルメタクリレート等のモノマー、分散媒に溶媒和し難い部分を形成することが可能なメチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルメタクリレート、スチレン、ビニルトルエン等のモノマー及び極性の官能基を有するモノマーのランダム共重合体、特開平3−188469号公報に開示されているグラフト共重合体等を挙げることができる。極性の官能基を有するモノマーとして、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、フマル酸、マレイン酸、スチレンスルホン酸等の酸性の官能基を有するモノマー;ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジエチルアミノエチルメタクリレート、ビニルピリジン、ビニルピロリジン、ビニルピペリジン、ビニルラクタム等の塩基性の官能基を有するモノマー;これらの塩;スチレン−ブタジエン共重合体、特開昭60−10263号公報に開示されているスチレンと長鎖アルキルメタクリレートのブロック共重合体等を挙げることができる。また、特開平3−188469号公報に開示されているグラフト共重合体といった分散剤を添加してもよい。分散剤の添加量として、電気泳動粒子100質量部に対して、0.01質量部から5質量部を挙げることができる。電気泳動粒子の電気泳動を一層効果的に生じさせるために、イオン性界面活性剤を添加してもよい。アニオン界面活性剤の具体例として、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ドデシル硫酸ナトリウム、アルキルナフタレンスルホン酸ナトリウム、ジアルキルスルホコハク酸ナトリウム等を挙げることができる。また、カチオン界面活性剤の具体例として、アルキルベンゼンジメチルアンモニウムクロライド、アルキルトリメチルアンモニウムクロライド、ジステアリルアンモニウムクロライド等を挙げることができる。また、トリフルオロスルホニルイミド塩、トリフルオロ酢酸塩、トリフルオロ硫酸塩等のような、非極性分散媒に可溶なイオン性添加剤を添加してもよい。イオン性添加剤の添加量として、電気泳動粒子100質量部に対して、1質量部乃至10質量部を挙げることができる。 As dispersion liquid (dispersion medium) constituting the electrophoretic dispersion liquid, sorbitan fatty acid ester (for example, sorbitan monooleate, sorbitan monolaurate, sorbitan sesquioleate, sorbitan trioleate, etc.); polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester (for example, , Polyoxyethylene sorbitan monostearate, polyoxyethylene sorbitan monooleate, etc.); polyethylene glycol fatty acid esters (eg, polyoxyethylene monostearate, polyethylene glycol diisostearate, etc.); polyoxyethylene alkylphenyl ethers (eg, , Polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, etc.); nonionic surfactants such as aliphatic diethanolamides are used Door can be. Examples of the polymer dispersant include, for example, styrene-maleic acid resin, styrene-acrylic resin, rosin, urethane polymer compound BYK-160, 162, 164, 182 (manufactured by BYK Chemie), urethane dispersant EFKA- 47, LP-4050 (manufactured by EFKA), polyester polymer compound Solsperse 24000 (manufactured by Geneca), aliphatic diethanolamide polymer compound Solsperse 17000 (manufactured by Geneca), and the like. In addition, as other polymeric dispersants, monomers such as lauryl methacrylate, stearyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, cetyl methacrylate and the like that can form a solvated part in the dispersion medium, a part that is difficult to solvate in the dispersion medium A random copolymer of monomers such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, isopropyl methacrylate, styrene, vinyltoluene and the like and monomers having a polar functional group, which are capable of forming a graft, disclosed in JP-A-3-188469 A copolymer etc. can be mentioned. Monomers having an acidic functional group such as acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, maleic acid, and styrene sulfonic acid as monomers having polar functional groups; dimethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, vinylpyridine, vinyl Monomers having basic functional groups such as pyrrolidine, vinylpiperidine, vinyllactam; salts thereof; styrene-butadiene copolymers, blocks of styrene and long-chain alkyl methacrylates disclosed in JP-A-60-10263 A copolymer etc. can be mentioned. Further, a dispersant such as a graft copolymer disclosed in JP-A-3-188469 may be added. Examples of the added amount of the dispersant include 0.01 part by mass to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the electrophoretic particles. In order to more effectively cause electrophoresis of the electrophoretic particles, an ionic surfactant may be added. Specific examples of the anionic surfactant include sodium dodecylbenzenesulfonate, sodium dodecylsulfate, sodium alkylnaphthalenesulfonate, sodium dialkylsulfosuccinate and the like. Specific examples of the cationic surfactant include alkylbenzene dimethyl ammonium chloride, alkyl trimethyl ammonium chloride, distearyl ammonium chloride and the like. Further, an ionic additive soluble in a nonpolar dispersion medium such as trifluorosulfonylimide salt, trifluoroacetate salt, trifluorosulfate salt and the like may be added. Examples of the addition amount of the ionic additive include 1 part by mass to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the electrophoretic particles.
電気泳動粒子として、カーボンブラック(黒色)、各種金属酸化物類、フタロシアニン染料(シアン色)、ダイレクトブルー199(プロジェクトシアン色)、マゼンタ377(マゼンタ色)、リアクティブレッド29(マゼンタ色)、リアクティブレッド180(マゼンタ色)、アゾ染料(黄色であり、例えば、イエロー104、Ilford AG、Rue de l'Industrie、CH-1700 Fribourg、Switzerland)を例示することができる。 As electrophoretic particles, carbon black (black), various metal oxides, phthalocyanine dye (cyan), direct blue 199 (project cyan), magenta 377 (magenta), reactive red 29 (magenta), lithium Active red 180 (magenta), azo dye (yellow, for example, yellow 104, Ilford AG, Rue de l'Industrie, CH-1700 Fribourg, Switzerland) can be exemplified.
以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第2の態様〜第5の態様に係る表示装置において、調光装置は、上述した本開示の第1の態様に係る表示装置における調光装置とすることができるが、これに限定されず、場合によっては液晶シャッタや、金属(例えば、銀粒子)の可逆的な酸化還元反応によって発生する電着・解離現象を応用した電着方式(エレクトロデポジション・電界析出)による光シャッタ、エレクトロクロミック材料の酸化還元反応によって発生する物質の色変化を応用した光シャッタ、エレクトロウェッティング現象によって透過率を制御する光シャッタを用いることもできる。また、以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置において、観察者側から、光学装置、調光装置の順に配してもよいし、調光装置、光学装置の順に配してもよい。更には、以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置における照度センサ(環境照度測定センサ、透過光照度測定センサ)は、周知の照度センサから構成すればよいし、照度センサの制御は周知の制御回路に基づき行えばよい。 In the display devices according to the second to fifth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the dimming device includes the dimming device in the display device according to the first aspect of the present disclosure described above. Although it can be set as an optical device, it is not limited to this, In some cases, an electrodeposition method applying a liquid crystal shutter or an electrodeposition / dissociation phenomenon generated by a reversible oxidation-reduction reaction of a metal (for example, silver particles) It is also possible to use an optical shutter by (electrodeposition / field deposition), an optical shutter that applies a color change of a substance generated by an oxidation-reduction reaction of an electrochromic material, or an optical shutter that controls transmittance by an electrowetting phenomenon. Moreover, in the display device according to the first to fifth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above, the optical device and the light control device may be arranged in this order from the observer side. However, the light control device and the optical device may be arranged in this order. Furthermore, the illuminance sensors (environmental illuminance measurement sensor, transmitted light illuminance measurement sensor) in the display devices according to the first to fifth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above are well-known illuminances. What is necessary is just to comprise from a sensor and the control of an illumination intensity sensor should just be performed based on a known control circuit.
以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様〜第5の態様に係る表示装置(以下、これらを総称して、単に『本開示の表示装置』と呼ぶ場合がある)において、光学装置は半透過型(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。表示装置は、画像表示装置を1つ備えていてもよいし、2つ備えていてもよい。 The display device according to the first to fifth aspects of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above (hereinafter, these may be collectively referred to simply as “display device of the present disclosure”). ), The optical device is a transflective type (see-through type). Specifically, at least the portion of the optical device that faces both eyes of the observer is made semi-transmissive (see-through), and the outside scene can be viewed through these portions of the optical device. The display device may include one image display device or two image display devices.
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。 Here, the first deflecting means reflects the light incident on the light guide plate, and the second deflecting means transmits and reflects the light propagated through the light guide plate by total reflection over a plurality of times. can do. In this case, the first deflecting unit functions as a reflecting mirror, and the second deflecting unit functions as a semi-transmissive mirror.
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。 In such a configuration, the first deflecting means is made of, for example, a metal containing an alloy, and reflects light incident on the light guide plate (a kind of mirror) or light incident on the light guide plate. A diffraction grating (for example, a hologram diffraction grating film) to be diffracted can be used. Further, the second deflecting means can be constituted by a multilayer laminated structure in which a large number of dielectric laminated films are laminated, a half mirror, a polarization beam splitter, or a hologram diffraction grating film. The first deflecting unit and the second deflecting unit are disposed inside the light guide plate (incorporated inside the light guide plate), but in the first deflecting unit, the parallel light incident on the light guide plate is provided. The parallel light incident on the light guide plate is reflected or diffracted so that the light is totally reflected inside the light guide plate. On the other hand, in the second deflecting means, the parallel light propagated by total reflection inside the light guide plate is reflected or diffracted multiple times and emitted from the light guide plate in the state of parallel light.
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。 Alternatively, the first deflecting means diffracts the light incident on the light guide plate, and the second deflecting means diffracts the light propagating through the light guide plate by total reflection over a plurality of times. Can do. In this case, the first deflecting means and the second deflecting means can be formed of a diffraction grating element. Further, the diffraction grating element is composed of a reflection type diffraction grating element, or alternatively, a transmission type diffraction grating. Alternatively, one diffraction grating element can be a reflection type diffraction grating element, and the other diffraction grating element can be a transmission type diffraction grating element. An example of the reflective diffraction grating element is a reflective volume hologram diffraction grating. The first deflecting means composed of the reflective volume hologram diffraction grating is referred to as a “first diffraction grating member” for convenience, and the second deflecting means composed of the reflective volume hologram diffraction grating is referred to as “second diffraction grating member” for convenience. Sometimes called.
本開示における画像表示装置によって、単色(例えば、緑色)の画像表示を行うことができるが、カラーの画像表示を行う場合、第1回折格子部材あるいは第2回折格子部材を、異なるP種類(例えば、P=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P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P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P種類の波長帯域(あるいは、波長)を有するP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P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。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。 The image display device according to the present disclosure can perform monochromatic (for example, green) image display. However, when performing color image display, the first diffraction grating member or the second diffraction grating member may have different P types (for example, , P = 3, and in order to correspond to diffraction reflection of P types of light having three wavelength bands (or wavelengths) of red, green, and blue), a P layer composed of a reflective volume hologram diffraction grating is formed. A structure in which diffraction grating layers are stacked may be employed. Each diffraction grating layer is formed with interference fringes corresponding to one type of wavelength band (or wavelength). Alternatively, in order to cope with diffraction reflection of P types of light having different P types of wavelength bands (or wavelengths), P is applied to the first diffraction grating member or the second diffraction grating member formed of one diffraction grating layer. It can also be set as the structure in which the kind of interference fringe is formed. Alternatively, for example, the angle of view can be divided into three equal parts, and the first diffraction grating member or the second diffraction grating member can be configured by laminating diffraction grating layers corresponding to each angle of view. By adopting these configurations, the diffraction efficiency increases when the light having each wavelength band (or wavelength) is diffracted and reflected by the first diffraction grating member or the second diffraction grating member, and the diffraction acceptance angle is increased. Increase and optimization of the diffraction angle can be achieved.
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P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、P層の回折格子層をそれぞれ別個に作製した後、P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、P層の回折格子層を作製してもよい。 As a material constituting the first diffraction grating member and the second diffraction grating member, a photopolymer material can be cited. The constituent materials and basic structure of the first diffraction grating member and the second diffraction grating member made of the reflective volume hologram diffraction grating may be the same as those of the conventional reflective volume hologram diffraction grating. The reflection type volume hologram diffraction grating means a hologram diffraction grating that diffracts and reflects only + 1st order diffracted light. Interference fringes are formed on the diffraction grating member from the inside to the surface, and the method for forming the interference fringes itself may be the same as the conventional forming method. Specifically, for example, a member constituting the diffraction grating member is irradiated with object light from a first predetermined direction on one side to a member constituting the diffraction grating member (for example, photopolymer material), and at the same time Is irradiated with reference light from a second predetermined direction on the other side, and interference fringes formed by the object light and the reference light may be recorded inside the member constituting the diffraction grating member. By appropriately selecting the first predetermined direction, the second predetermined direction, the wavelength of the object light and the reference light, the desired pitch of the interference fringes on the surface of the diffraction grating member, the desired inclination angle of the interference fringes ( Slant angle) can be obtained. The inclination angle of the interference fringes means an angle formed between the surface of the diffraction grating member (or the diffraction grating layer) and the interference fringes. In the case where the first diffraction grating member and the second diffraction grating member are formed of a laminated structure of P-layer diffraction grating layers made of a reflective volume hologram diffraction grating, such a diffraction grating layer is laminated with a P-layer diffraction grating. After each layer is produced separately, the P diffraction grating layer may be laminated (adhered) using, for example, an ultraviolet curable adhesive. In addition, after producing a single diffraction grating layer using a photopolymer material having adhesiveness, the photopolymer material having adhesiveness is sequentially attached thereon to produce a diffraction grating layer, whereby the P layer A diffraction grating layer may be produced.
あるいは又、本開示における画像表示装置において、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。 Alternatively, in the image display device according to the present disclosure, the optical device may be configured to include a semi-transmissive mirror that receives the light emitted from the image forming device and emits the light toward the observer's pupil. it can. The light emitted from the image forming apparatus may be structured to propagate in the air and enter the semi-transmissive mirror. For example, a transparent member such as a glass plate or a plastic plate (specifically, described later) A structure may be adopted in which the light propagates through the inside of a member made of the same material as the material constituting the light guide plate and enters the semi-transmissive mirror. The transflective mirror may be attached to the image forming apparatus via this transparent member, or the transflective mirror may be attached to the image forming apparatus via a member different from the transparent member.
以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示における画像表示装置において、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。尚、このような画像形成装置の構成を、便宜上、『第1の構成の画像形成装置』と呼ぶ。 In the image display apparatus according to the present disclosure including the various preferable forms and configurations described above, the image forming apparatus may have a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix. Note that such a configuration of the image forming apparatus is referred to as an “image forming apparatus having a first configuration” for convenience.
第1の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)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、反射型空間光変調装置及び光源から構成された画像形成装置とすることが好ましい。空間光変調装置として、ライト・バルブ、例えば、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)等の透過型あるいは反射型の液晶表示装置、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)を挙げることができ、光源として発光素子を挙げることができる。更には、反射型空間光変調装置は、液晶表示装置、及び、光源からの光の一部を反射して液晶表示装置へと導き、且つ、液晶表示装置によって反射された光の一部を通過させて光学系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。画素の数は、画像表示装置に要求される仕様に基づき決定すればよく、画素の数の具体的な値として、320×240、432×240、640×480、1024×768、1920×1080等を例示することができる。 As an image forming apparatus having the first configuration, for example, an image forming apparatus including a reflective spatial light modulator and a light source; an image forming apparatus including a transmissive spatial light modulator and a light source; and organic EL (Electro Luminescence) An image forming apparatus composed of a light emitting element such as an inorganic EL or a light emitting diode (LED) can be given. Among them, an image forming apparatus composed of a reflective spatial light modulator and a light source is preferable. Examples of the spatial light modulator include a light valve, for example, a transmissive or reflective liquid crystal display device such as LCOS (Liquid Crystal On Silicon), and a digital micromirror device (DMD), and a light emitting element as a light source. be able to. Furthermore, the reflective spatial light modulator reflects a part of light from the liquid crystal display device and the light source to the liquid crystal display device, and passes a part of the light reflected by the liquid crystal display device. In this case, a polarization beam splitter that leads to the optical system can be used. Examples of the light emitting element that constitutes the light source include a red light emitting element, a green light emitting element, a blue light emitting element, and a white light emitting element, or red light emitted from the red light emitting element, the green light emitting element, and the blue light emitting element. Alternatively, white light may be obtained by mixing green light and blue light with a light pipe and performing luminance uniformity. Examples of the light emitting element include a semiconductor laser element, a solid state laser, and an LED. The number of pixels may be determined based on specifications required for the image display device. Specific values of the number of pixels are 320 × 240, 432 × 240, 640 × 480, 1024 × 768, 1920 × 1080, and the like. Can be illustrated.
あるいは又、以上に説明した好ましい形態、構成を含む本開示における画像表示装置において、画像形成装置は、光源、及び、光源から出射された平行光を走査する走査手段を備えた形態とすることができる。尚、このような画像形成装置の構成を、便宜上、『第2の構成の画像形成装置』と呼ぶ。 Alternatively, in the image display apparatus according to the present disclosure including the preferable modes and configurations described above, the image forming apparatus may include a light source and a scanning unit that scans the parallel light emitted from the light source. it can. Note that such a configuration of the image forming apparatus is referred to as an “image forming apparatus having a second configuration” for convenience.
第2の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の構成の画像形成装置における画素(仮想の画素)の数も、画像表示装置に要求される仕様に基づき決定すればよく、画素(仮想の画素)の数の具体的な値として、320×240、432×240、640×480、1024×768、1920×1080等を例示することができる。また、カラーの画像表示を行う場合であって、光源を赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子から構成する場合、例えば、クロスプリズムを用いて色合成を行うことが好ましい。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(Micro Electro Mechanical Systems)やガルバノ・ミラーを挙げることができる。 Examples of the light source in the image forming apparatus having the second configuration include a light emitting element, and specifically include a red light emitting element, a green light emitting element, a blue light emitting element, and a white light emitting element, or a red light emitting element. White light may be obtained by mixing red light, green light, and blue light emitted from the light-emitting element, green light-emitting element, and blue light-emitting element, and using a light pipe for color mixing and luminance equalization. Examples of the light emitting element include a semiconductor laser element, a solid state laser, and an LED. The number of pixels (virtual pixels) in the image forming apparatus having the second configuration may also be determined based on specifications required for the image display apparatus. As a specific value of the number of pixels (virtual pixels), 320 * 240, 432 * 240, 640 * 480, 1024 * 768, 1920 * 1080 etc. can be illustrated. In addition, when color image display is performed and the light source is composed of a red light emitting element, a green light emitting element, and a blue light emitting element, it is preferable to perform color composition using, for example, a cross prism. Examples of the scanning means include a microelectromechanical system (MEMS) and a galvanometer mirror having a micromirror that can rotate in a two-dimensional direction.
第1の構成の画像形成装置あるいは第2の構成の画像形成装置において、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、コリメート光学系やリレー光学系)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材を配置してもよい。 In the image forming apparatus having the first configuration or the image forming apparatus having the second configuration, an optical system (an optical system in which outgoing light is parallel light, which may be referred to as “parallel light outgoing optical system”) For example, collimated optical system or relay optical system) makes a plurality of parallel lights incident on the light guide plate. Such a request for the parallel light is that these lights are directed to the light guide plate. This is based on the fact that the light wavefront information at the time of incidence needs to be preserved even after being emitted from the light guide plate via the first deflecting means and the second deflecting means. In order to generate a plurality of parallel lights, specifically, for example, the light emitting part of the image forming apparatus may be positioned at the position (position) of the focal length in the parallel light emitting optical system, for example. . The parallel light emission optical system has a function of converting pixel position information into angle information in the optical system of the optical device. As the parallel light emitting optical system, an optical system having a positive optical power as a whole, which is a single lens or a combination of a convex lens, a concave lens, a free-form surface prism, and a hologram lens, can be exemplified. A light shielding member having an opening may be disposed between the parallel light emitting optical system and the light guide plate so that undesired light is emitted from the parallel light emitting optical system and does not enter the light guide plate.
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。 The light guide plate has two parallel surfaces (a first surface and a second surface) extending in parallel with the axis (X axis) of the light guide plate. When the surface of the light guide plate on which light is incident is the light guide plate entrance surface, and the surface of the light guide plate on which light is emitted is the light guide plate exit surface, the light guide plate entrance surface and the light guide plate exit surface are configured by the first surface. Alternatively, the light guide plate entrance surface may be configured by the first surface, and the light guide plate exit surface may be configured by the second surface. As a material constituting the light guide plate, glass containing optical glass such as quartz glass or BK7, or plastic material (for example, PMMA, polycarbonate resin, acrylic resin, amorphous polypropylene resin, styrene resin containing AS resin) ). The shape of the light guide plate is not limited to a flat plate, and may have a curved shape.
本開示の表示装置において、フレームは、観察者の正面に配置されるフロント部と、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。 In the display device according to the present disclosure, the frame may include a front portion disposed in front of the observer and two temple portions that are rotatably attached to both ends of the front portion via hinges. it can. A modern portion is attached to the tip of each temple portion. Although the image display device is attached to the frame, specifically, for example, the image forming device may be attached to the temple portion. Alternatively, the front part and the two temple parts can be integrated. That is, when the entire display device of the present disclosure is viewed, the frame has substantially the same structure as normal glasses. The material constituting the frame including the pad portion can be made of the same material as that constituting normal glasses such as metal, alloy, plastic, and a combination thereof. Furthermore, it can be set as the structure by which the nose pad is attached to the front part. That is, when the entire display device of the present disclosure is viewed, the assembly of the frame and the nose pad has substantially the same structure as normal glasses except that there is no rim. The nose pad can also have a known configuration and structure.
また、本開示の表示装置にあっては、デザイン上、あるいは、装着の容易性といった観点から、1つあるいは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。また、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もできる。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。 In the display device according to the present disclosure, from the viewpoint of design or ease of mounting, wiring from one or two image forming apparatuses (a signal line, a power line, etc.) is connected to the temple unit, and It is desirable that the modern portion extends outside from the front end portion of the modern portion and is connected to a control device (control circuit or control means). Furthermore, each image forming apparatus includes a headphone section, and the headphone section wiring from each image forming apparatus is routed from the tip of the modern section to the headphone section via the temple section and the interior of the modern section. It can also be made into the extended form. Examples of the headphone unit include an inner ear type headphone unit and a canal type headphone unit. More specifically, the headphone part wiring preferably has a form extending from the tip part of the modern part to the headphone part so as to wrap around the back side of the auricle (ear shell). Moreover, it can also be set as the form by which the imaging device was attached to the center part of the front part. Specifically, the imaging device is configured by a solid-state imaging device and a lens made up of, for example, a CCD or a CMOS sensor. The wiring from the imaging device may be connected to, for example, one image display device (or image forming device) via the front portion, and is further included in the wiring extending from the image display device (or image forming device). That's fine.
以上に説明した種々の好ましい形態、構成を含む本開示の表示装置の更なる変形例を、以下、説明する。 Further modifications of the display device of the present disclosure including the various preferable modes and configurations described above will be described below.
ところで、表示装置が、フレームに取り付けられた右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置を備えている場合、観察者が外界の像と、画像表示装置において表示された字幕等の画像とを重畳して見るとき、外界の像(実像)に対する輻輳角(水平面における主光線交差角。以下においても同じ)と画像(画像表示装置において表示された虚像)に対する輻輳角との間に大きな差異があると、観察者に疲労が生じる。即ち、舞台やスクリーンといった観察対象物に対する観察者の観察位置に依存した輻輳角を調整することが必要とされる。 By the way, when the display device includes two image display devices for the right eye and the left eye attached to the frame, an image of the outside by the observer and an image such as a caption displayed on the image display device When the image is superimposed, there is a large difference between the convergence angle for the external image (real image) (the principal ray crossing angle in the horizontal plane; the same applies hereinafter) and the convergence angle for the image (virtual image displayed on the image display device). Will cause fatigue to the observer. That is, it is necessary to adjust the convergence angle depending on the observation position of the observer with respect to the observation object such as the stage and the screen.
また、人間の目の視細胞には、錐体細胞と桿体細胞の2種類があり、解像度良く情報を取り入れることが可能な錐体細胞は中心窩に高密度に分布し、この位置で視力は最良となり、一方、桿体細胞が分布する網膜周辺の視力は中心視力に比べて低いことが知られている。そのため、注視している部分の視力は高いが、その周辺の視力は低くなる。ここで、外界の像に字幕等の画像を重畳する際、注視する外界の像と画像の表示位置が大きく離れていると、画像を視認し難くなり、また、逆に、画像に注視すると、外界の像を視認し難くなる。例えば、演劇において台詞を発する出演者の位置とその台詞を表示する字幕の表示位置とが大きく離れて重畳されると、このような問題が発生してしまう。 In addition, there are two types of photoreceptor cells in the human eye: cone cells and rod cells. Cone cells that can take in information with high resolution are distributed in the fovea at high density. On the other hand, the visual acuity around the retina where rod cells are distributed is known to be lower than the central visual acuity. Therefore, the visual acuity of the portion being watched is high, but the peripheral visual acuity is low. Here, when superimposing an image such as subtitles on an image of the outside world, if the image of the outside world to be watched and the display position of the image are far apart, it is difficult to visually recognize the image. It becomes difficult to see the image of the outside world. For example, if the position of a performer who emits a line in a play and the display position of a subtitle that displays the line are superimposed at a large distance, such a problem occurs.
外界の像の色と字幕等の画像の表示色とが似ている場合、あるいは又、外界の像が複雑あるいは細かい場合(云い換えれば、外界の像の空間周波数が高い場合)、画像を視認し難くなるといった問題が生じる。このような問題を解決する手段が、例えば、特許第3744984号から周知である。ところで、演劇における演者は、常時、台詞を述べている訳ではないし、映画にあっても、出演者は、常時、台詞を述べている訳ではない。然るに、この特許公報に開示された手段を字幕表示に適用したとすれば、字幕を、常時、情報表示装置に表示することになり、情報表示装置における電力の浪費といった問題が生じる。 When the color of the image of the outside world is similar to the display color of the image such as subtitles, or when the image of the outside world is complicated or fine (in other words, when the spatial frequency of the image of the outside world is high), the image is visually recognized. The problem that it becomes difficult to do arises. A means for solving such a problem is known from, for example, Japanese Patent No. 3744984. By the way, performers in theaters do not always speak lines, and even in movies, performers do not always speak lines. However, if the means disclosed in this patent publication is applied to caption display, captions are always displayed on the information display device, causing a problem of wasting power in the information display device.
それ故、観察対象物に対する観察者の観察位置に依存した輻輳角の最適化を図り得ためには、フレームに取り付けられた右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置を備えた表示装置において、少なくとも一方の画像表示装置を構成する画像形成装置への画像信号を制御することで、観察者の観察位置に依存して輻輳角を調整すればよい。尚、このような表示装置を、便宜上、『本開示における第1Aの表示装置』と呼ぶ。 Therefore, in order to optimize the convergence angle depending on the observation position of the observer with respect to the observation object, a display device including two image display devices for the right eye and the left eye attached to the frame In this case, the convergence angle may be adjusted depending on the observation position of the observer by controlling the image signal to the image forming apparatus constituting at least one of the image display apparatuses. Note that such a display device is referred to as a “1A display device in the present disclosure” for convenience.
本開示における第1Aの表示装置にあっては、あるいは又、後述する本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置にあっては、観察者の観察位置に依存して輻輳角の調整を行うが、即ち、表示装置から観察対象物までの距離に対応した輻輳角の調整を行うが、これによって、観察対象物と観察者(観客)との間の距離と、画像表示装置によって表示される画像の虚像距離とを等しくすることができ、あるいは又、出来るだけ等しくすることができる。それ故、観察対象物を眺める観察者(観客)が、左程、焦点を変更、変化させること無く、自然に画像表示装置によって表示される画像を眺める(観察する)ことができ、観察者に疲労が生じ難い。云い換えれば、このような状態が達成される限り、観察対象物と観察者(観客)との間の距離と、画像表示装置によって表示される画像の虚像距離とは等しいと云える。 In the display device of 1A in the present disclosure, or in the display devices of 2A to 2D in the present disclosure to be described later, the convergence angle is adjusted depending on the observation position of the observer. In other words, the angle of convergence corresponding to the distance from the display device to the observation object is adjusted, whereby the distance between the observation object and the observer (audience) is displayed by the image display device. The virtual image distances of the images being made can be equal, or they can be as equal as possible. Therefore, the observer (audience) looking at the observation object can naturally see (observe) the image displayed by the image display device without changing or changing the focal point. Fatigue is difficult to occur. In other words, as long as such a state is achieved, it can be said that the distance between the observation object and the observer (audience) is equal to the virtual image distance of the image displayed by the image display device.
また、観察対象物に対する観察者の観察位置に依存した表示装置における表示位置の最適化を図るためには、フレームに取り付けられた右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置を備えた表示装置において、少なくとも一方の画像表示装置を構成する画像形成装置への画像信号を制御することで、該少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の位置を観察者の観察位置に依存して調整する。尚、このような表示装置を、便宜上、『本開示における第1Bの表示装置』と呼ぶ。 Further, in order to optimize the display position in the display device depending on the observation position of the observer with respect to the observation object, a display including two image display devices for the right eye and the left eye attached to the frame In the apparatus, the position of the image displayed on the optical device constituting the at least one image display device is controlled by controlling the image signal to the image forming device constituting the at least one image display device. Adjust depending on. Note that such a display device is referred to as a “1B display device in the present disclosure” for convenience.
本開示における第1Bの表示装置にあっては、光学装置において表示される画像の位置を観察者の観察位置に依存して調整するので、観察者が外界の像に画像を重畳して見るとき、注視する外界の像と画像の表示位置が大きく離れることが無くなり、画像を容易に視認することが可能となる。 In the display device of 1B according to the present disclosure, the position of the image displayed on the optical device is adjusted depending on the observation position of the observer, so that the observer sees the image superimposed on the image of the outside world. The external image to be watched and the display position of the image are not greatly separated, and the image can be easily visually recognized.
また、エネルギーの浪費を抑制し得る表示装置のためには、画像形成装置へ画像信号が入力されてから所定の時間が経過した後、画像形成装置における画像形成を停止する。尚、このような表示装置を、便宜上、『本開示における第1Cの表示装置』と呼ぶ。 In addition, for a display device capable of suppressing waste of energy, image formation in the image forming apparatus is stopped after a predetermined time has elapsed since the input of the image signal to the image forming apparatus. Note that such a display device is referred to as a “1C display device in the present disclosure” for convenience.
本開示における第1Cの表示装置にあっては、画像形成装置へ画像信号が入力されてから所定の時間が経過した後、画像形成装置における画像形成を停止する。即ち、所定の時間経過後に表示装置における省電力モード、あるいは、スタンバイ及び休止モードへ移行するので、表示装置における電力の浪費といった問題が生じることがない。 In the 1C display device according to the present disclosure, image formation in the image forming apparatus is stopped after a predetermined time has elapsed since the image signal was input to the image forming apparatus. That is, since the display device shifts to the power saving mode or the standby mode and the hibernation mode after a predetermined time elapses, there is no problem of waste of power in the display device.
あるいは又、観察対象物に対する観察者の観察位置に依存した輻輳角の最適化を図り得ためには、フレームに取り付けられた右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置を備えた表示装置において、各画像表示装置は、画像形成装置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)を更に備え、
少なくとも一方の画像表示装置(即ち、右眼用の画像表示装置、あるいは、左眼用の画像表示装置、あるいは、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置。以下においても同様)は、画像形成装置の光軸と光学系の光軸とを水平方向に相対的に移動させる移動装置を更に備えており、観察者の観察位置に依存して、移動装置によって画像形成装置の光軸と光学系の光軸とを水平方向に相対的に移動させることで、輻輳角を調整する。尚、このような表示装置を、便宜上、『本開示における第2Aの表示装置』と呼ぶ。
Alternatively, in order to optimize the convergence angle depending on the observation position of the observer with respect to the observation object, a display device including two image display devices for the right eye and the left eye attached to the frame Each image display device further includes an optical system (parallel light emission optical system) that converts the light emitted from the image forming device into parallel light,
At least one of the image display devices (that is, an image display device for the right eye, an image display device for the left eye, or two image display devices for the right eye and the left eye, and so on) The apparatus further comprises a moving device that relatively moves the optical axis of the image forming apparatus and the optical axis of the optical system in the horizontal direction, and depending on the observation position of the observer, The convergence angle is adjusted by relatively moving the optical axis of the optical system in the horizontal direction. Note that such a display device is referred to as a “second A display device in the present disclosure” for convenience.
あるいは又、観察対象物に対する観察者の観察位置に依存した輻輳角の最適化を図り得ためには、フレームに取り付けられた右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置を備えた表示装置において、各画像表示装置は、画像形成装置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)を更に備え、少なくとも一方の画像表示装置は、画像形成装置及び光学系を回動させる回動装置を更に備えており、観察者の観察位置に依存して、回動装置によって画像形成装置及び光学系を回動させることで、光学系から出射され、光学装置に入射する平行光の光学装置に対する入射角を変更し、以て、輻輳角を調整する。尚、このような表示装置を、便宜上、『本開示における第2Bの表示装置』と呼ぶ。 Alternatively, in order to optimize the convergence angle depending on the observation position of the observer with respect to the observation object, a display device including two image display devices for the right eye and the left eye attached to the frame Each image display device further includes an optical system (parallel light emission optical system) that collimates the light emitted from the image forming device, and at least one of the image display devices rotates the image forming device and the optical system. A rotating device that moves the image forming device and the optical system by rotating the image forming device and the optical system depending on the observation position of the observer, so that the light is emitted from the optical system and incident on the optical device. The incident angle of the light with respect to the optical device is changed, thereby adjusting the convergence angle. Note that such a display device is referred to as a “second-B display device in the present disclosure” for convenience.
あるいは又、観察対象物に対する観察者の観察位置に依存した輻輳角の最適化を図り得ためには、フレームに取り付けられた右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置を備えた表示装置において、少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学系は液体レンズを備えており、観察者の観察位置に依存して、液体レンズの作動によって輻輳角を調整する。尚、このような表示装置を、便宜上、『本開示における第2Cの表示装置』と呼ぶ。 Alternatively, in order to optimize the convergence angle depending on the observation position of the observer with respect to the observation object, a display device including two image display devices for the right eye and the left eye attached to the frame The optical system constituting at least one of the image display devices includes a liquid lens, and the convergence angle is adjusted by the operation of the liquid lens depending on the observation position of the observer. Such a display device is referred to as a “second C display device in the present disclosure” for convenience.
あるいは又、観察対象物に対する観察者の観察位置に依存した輻輳角の最適化を図り得ためには、フレームに取り付けられた右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置を備えた表示装置において、少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学系は液体プリズムを備えており、観察者の観察位置に依存して、液体プリズムの作動によって輻輳角を調整する。尚、このような表示装置を、便宜上、『本開示における第2Dの表示装置』と呼ぶ。 Alternatively, in order to optimize the convergence angle depending on the observation position of the observer with respect to the observation object, a display device including two image display devices for the right eye and the left eye attached to the frame The optical system constituting at least one of the image display apparatuses includes a liquid prism, and the convergence angle is adjusted by the operation of the liquid prism depending on the observation position of the observer. Note that such a display device is referred to as “a 2D display device in the present disclosure” for convenience.
本開示における第1Aの表示装置あるいは第1Bの表示装置にあっては、少なくとも一方の画像表示装置を構成する画像形成装置への画像信号を制御することで、該少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の左右への移動、上下への移動、及び、回転移動の任意の組合せを達成する形態とすることができる。画像のこれらの移動にあっては、例えば、光学装置に非表示領域を確保し、その部分を画像の移動用に割り当てればよい。 In the 1A display device or the 1B display device according to the present disclosure, at least one of the image display devices is configured by controlling an image signal to the image forming device configuring at least one of the image display devices. It is possible to achieve any combination of left and right movement, up and down movement, and rotational movement of the image displayed in the optical device. In such movement of the image, for example, a non-display area may be secured in the optical device, and that portion may be allocated for moving the image.
また、本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置にあっては、少なくとも一方の画像表示装置を構成する画像形成装置への画像信号を制御することで、更に、輻輳角を調整する形態とすることができる。ここで、少なくとも一方の画像表示装置を構成する画像形成装置への画像信号を制御することで、少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の左右への移動、上下への移動、及び、回転移動の任意の組合せを達成する形態とすることができる。画像のこれらの移動にあっては、例えば、光学装置に非表示領域を確保し、その部分を画像の移動用に割り当てればよい。このように、少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の位置を制御し、以て、2つの画像表示装置の相互の光学的な位置を調整する場合、具体的には、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置によって表示される画像が、所望の虚像距離あるいは虚像位置で一致するように、少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の位置を制御すればよい。より具体的には、観察者が表示装置を装着し、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置によって表示される画像が、所望の虚像距離あるいは虚像位置で一致するように、元々の画像信号に表示位置補正信号を加えればよい。そして、係る表示位置補正信号を表示装置(具体的には、表示装置に備えられた制御装置)に記憶させればよい。このような構成を採用することで、光学装置において表示される画像の位置を観察者の観察位置に依存して調整することが可能となり、観察者が外界の像に画像を重畳して見るとき、注視する外界の像と画像の表示位置が大きく離れることが無くなり、より一層容易に画像を視認することが可能となる。 Further, in the 2A display device to the 2D display device according to the present disclosure, the convergence angle is further adjusted by controlling the image signal to the image forming device constituting at least one of the image display devices. It can be in the form. Here, by controlling the image signal to the image forming apparatus constituting at least one of the image display devices, the image displayed on the optical device constituting at least one of the image display devices is moved left and right, and up and down. It can be configured to achieve any combination of movement and rotational movement. In such movement of the image, for example, a non-display area may be secured in the optical device, and that portion may be allocated for moving the image. In this way, when controlling the position of the image displayed on the optical device constituting at least one of the image display devices, and adjusting the mutual optical position of the two image display devices, specifically, The image displayed on the optical device constituting at least one of the image display devices so that the images displayed by the left-eye image display device and the right-eye image display device match at a desired virtual image distance or virtual image position. What is necessary is just to control the position. More specifically, the viewer wears the display device, and the images displayed by the left-eye image display device and the right-eye image display device are matched with each other at a desired virtual image distance or virtual image position. A display position correction signal may be added to the image signal. Then, the display position correction signal may be stored in a display device (specifically, a control device provided in the display device). By adopting such a configuration, it becomes possible to adjust the position of the image displayed on the optical device depending on the observation position of the observer, and when the observer sees the image superimposed on the image of the outside world The external image to be watched and the display position of the image are not greatly separated, and the image can be visually recognized more easily.
そして、上記の好ましい形態を含む本開示における第1Aの表示装置あるいは第1Bの表示装置にあっては、画像形成装置への画像信号に加え、観察者の観察位置に関する情報(以下、『観察者の観察位置情報』と呼ぶ)が、外部から表示装置に送出される形態とすることができるし、あるいは又、観察者の観察位置を測定する位置測定手段を更に備えている形態とすることもできる。 In addition, in the 1A display device or the 1B display device according to the present disclosure including the preferred embodiment described above, in addition to the image signal to the image forming device, information on the observation position of the observer (hereinafter referred to as “observer”). The observation position information ”) may be sent from the outside to the display device, or may be further provided with a position measuring means for measuring the observation position of the observer. it can.
また、以上に説明した好ましい形態を含む本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置にあっては、画像形成装置への画像信号に加え、観察者の観察位置情報が、予め表示装置に与えられている形態とすることができる。あるいは又、観察者の観察位置情報が、外部から表示装置に送出される形態とすることができるし、あるいは、観察者の観察位置を測定する位置測定手段を更に備えている形態とすることもできる。 In addition, in the 2A to 2D display devices according to the present disclosure including the preferred embodiments described above, the observation position information of the observer is displayed in advance in addition to the image signal to the image forming device. The form given in Alternatively, the observation position information of the observer can be sent from the outside to the display device, or the position measuring means for measuring the observation position of the observer can be further provided. it can.
ここで、観察者の観察位置情報が外部から表示装置に送出される形態にあっては、無線によって観察者の観察位置情報を表示装置(具体的には、表示装置に備えられた制御装置)に送出すればよい。観察者の観察位置を測定する位置測定手段を更に備えている形態においては、位置測定手段として、具体的には、オートフォーカス機能付きカメラや撮像装置(例えば、観察対象物に赤外線・超音波などを照射し、その反射波が戻るまでの時間や照射角度により距離を検出するアクティブ方式の距離測定装置や、パッシブ方式の距離測定装置を有するカメラや撮像装置)、オートフォーカス機能付きカメラ用の距離測定装置(アクティブ方式の距離測定装置)を挙げることができる。あるいは又、表示装置にボタンやスイッチを設け、手動にて表示装置から観察対象物までの距離を設定してもよい。あるいは又、予め、観察者の観察位置情報を表示装置に設定しておく形態を採用することもできる。あるいは又、パーソナルコンピュータから観察者の観察位置情報を表示装置に与えてもよいし、例えば、チケットに印刷されたバーコード形式の座席情報や劇場情報(ホール情報やシアター情報等。以下においても同じ)、携帯電話に表示されたチケット情報に含まれる座席情報や劇場情報を適切な手段・方法で読み取り、係る座席情報や劇場情報に基づく観察者の観察位置情報を適切な手段によって表示装置に与えてもよい。 Here, when the observation position information of the observer is sent from the outside to the display device, the observation position information of the observer is displayed on the display device (specifically, a control device provided in the display device). Can be sent to. In the embodiment further comprising position measuring means for measuring the observation position of the observer, specifically, as the position measuring means, a camera with an autofocus function or an imaging device (for example, infrared or ultrasonic waves on the observation object) For an active distance measurement device that detects the distance based on the time until the reflected wave returns and the irradiation angle, a camera or an image pickup device having a passive distance measurement device, and a camera with an autofocus function A measuring device (active distance measuring device) can be mentioned. Alternatively, a button or a switch may be provided on the display device, and the distance from the display device to the observation object may be manually set. Alternatively, a form in which the observation position information of the observer is set in the display device in advance can be adopted. Alternatively, the observation position information of the observer may be given to the display device from a personal computer, for example, bar-coded seat information or theater information (hall information, theater information, etc. printed on a ticket. ), Reading the seat information and theater information included in the ticket information displayed on the mobile phone by an appropriate means / method, and giving the observation position information of the observer based on the seat information and theater information to the display device by an appropriate means. May be.
本開示における第1Cの表示装置において、画像形成装置における画像形成を停止するためには、即ち、表示装置における省電力モード、あるいは、スタンバイ及び休止モード(以下、これらのモードを総称して、『省電力モード等』と呼ぶ場合がある)への移行のためには、例えば、画像信号に、画像表示装置における画像表示時間を表す信号や、画像形成装置における画像形成の停止を指示する信号を加重すればよい。所定の時間として、例えば、画像形成装置に表示された字幕を通常の人が読む時間、あるいは、予め台詞の長さに応じて決められた字幕表示時間を挙げることができる。 In the display device of 1C according to the present disclosure, in order to stop image formation in the image forming apparatus, that is, in the power saving mode in the display apparatus or in the standby and hibernation modes (hereinafter, these modes are collectively referred to as “ For example, a signal indicating an image display time in the image display device or a signal instructing to stop image formation in the image forming device is included in the image signal. What is necessary is weighting. Examples of the predetermined time include a time for a normal person to read subtitles displayed on the image forming apparatus, or a subtitle display time determined in advance according to the length of dialogue.
以上に説明した好ましい形態を含む本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置にあっても、更には、画像形成装置へ画像信号が入力されてから所定の時間が経過した後、画像形成装置における画像形成を停止する形態とすることができる。そして、これによって、所定の時間経過後に表示装置における省電力モード、あるいは、スタンバイ及び休止モードへ移行することができるので、表示装置における電力、エネルギーの浪費といった問題が生じることがない。 Even in the display devices 2A to 2D according to the present disclosure including the preferred embodiments described above, the image is further displayed after a predetermined time has elapsed since the image signal was input to the image forming apparatus. It is possible to stop the image formation in the forming apparatus. As a result, the display device can be shifted to the power saving mode or the standby and hibernation modes after a predetermined time has elapsed, so that problems such as waste of power and energy in the display device do not occur.
更には、上記の各種の好ましい形態を含む本開示における第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置にあっては、画像形成装置への画像信号に加え、光学装置において表示すべき画像の輝度信号が、外部から表示装置に送出される形態とすることができる。このような形態にあっては、無線によって輝度信号を外部から表示装置に送出すればよい。 Furthermore, in the 1A display device to the 1C display device and the 2A display device to the 2D display device in the present disclosure including the above-described various preferable forms, the image signal to the image forming device is used. In addition, a luminance signal of an image to be displayed on the optical device can be sent from the outside to the display device. In such a form, the luminance signal may be transmitted from the outside to the display device wirelessly.
以上に説明した好ましい各種の形態を含む本開示における第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置において、画像信号によって光学装置において表示される画像は文字から構成されている。ここで、画像としての文字を表示するための画像信号(『文字データ』と呼ぶ場合がある)は、デジタル化されたデータであり、作業者によって、あるいは又、コンピュータ等による処理に基づき、予め作成しておけばよい。文字データのフォーマットは、使用する表示装置やシステムに依存して、適宜、選択すればよく、例えば、文字列から成るテキストデータとすることもできるし、文字列を画像とした画像データとすることもできる。 In the 1A display device to the 1C display device in the present disclosure including the various preferred embodiments described above, the display device displays in the optical device by the image signal in the 2A display device to the 2D display device in the present disclosure. The image is composed of characters. Here, an image signal (sometimes referred to as “character data”) for displaying characters as an image is digitized data, and is preliminarily determined by an operator or based on processing by a computer or the like. Create it. The format of the character data may be appropriately selected depending on the display device or system to be used. For example, it can be text data composed of character strings, or image data using character strings as images. You can also.
本開示における第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置にあっては、一定の位置に表示されている画像(例えば、字幕や虚像)を見続けることにより発生することによる観察者の瞳疲労の軽減のため、2つの光学装置によって形成される画像の位置(画像位置)、あるいは、2つの光学装置によって形成される画像(例えば、字幕や虚像)の2つの光学装置からの距離(画像距離)を、経時的に変化させる構成とすることができる。ここで、経時的に変化させるとは、例えば、5分乃至10分に1回、画像の水平方向の位置を、例えば、画像形成装置における+2画素分あるいは−1画素分、例えば、1分間乃至3分間に亙り、変化させた後、元に戻すことを意味する。 In the 1A display device to the 1C display device in the present disclosure and the 2A display device to the 2D display device in the present disclosure, an image (for example, a caption or a virtual image) displayed at a certain position. Position of the image formed by the two optical devices (image position) or an image formed by the two optical devices (for example, subtitles) Or a virtual image) can be configured to change the distance (image distance) from the two optical devices over time. Here, changing with time means, for example, once every 5 to 10 minutes, the position of the image in the horizontal direction is changed to, for example, +2 pixels or -1 pixel in the image forming apparatus, for example, 1 minute to It means to return to the original state after changing for 3 minutes.
本開示における第1Aの表示装置あるいは第1Bの表示装置にあっては、観察者が表示装置を装着し、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置によって表示される画像が、所望の虚像距離あるいは虚像位置で一致するように、元々の画像信号に表示位置補正信号を加えればよい。そして、係る表示位置補正信号を表示装置(具体的には、表示装置に備えられた制御装置)に記憶させてもよいし、元々の画像信号に表示位置補正信号を加重した画像信号を表示装置に送出してもよい。そして、上記の各種の好ましい形態を含む本開示における第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置において、画像信号は、無線によって表示装置に送られてくる形態とすることができる。ここで、このような形態において、画像信号は、例えば、制御装置にて受け取られ、画像表示のための処理が制御装置においてなされる。あるいは又、画像信号は、表示装置(制御装置)に記憶されている形態とすることもでき、この場合には、表示位置補正信号を表示装置に送出すればよい。そして、少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の位置を制御し、以て、2つの画像表示装置の相互の光学的な位置を調整するが、具体的には、左眼用画像表示装置及び右眼用画像表示装置によって表示される画像が、所望の虚像距離あるいは虚像位置で一致するように、少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の位置を制御すればよい。制御装置(制御回路、制御手段)は、周知の回路から構成することができる。 In the 1A display device or the 1B display device according to the present disclosure, the viewer wears the display device, and an image displayed by the left-eye image display device and the right-eye image display device is a desired one. A display position correction signal may be added to the original image signal so that the virtual image distance or virtual image position matches. The display position correction signal may be stored in a display device (specifically, a control device included in the display device), or an image signal obtained by weighting the display position correction signal to the original image signal is displayed on the display device. May be sent to In the first-A display device to the first-C display device and the second-A display device to the second-D display device according to the present disclosure including the various preferable forms described above, the image signal is wirelessly transmitted to the display device. It can be made to come. Here, in such a form, for example, the image signal is received by the control device, and processing for image display is performed by the control device. Alternatively, the image signal may be stored in a display device (control device). In this case, a display position correction signal may be sent to the display device. Then, the position of the image displayed on the optical device constituting at least one of the image display devices is controlled, thereby adjusting the mutual optical position of the two image display devices. Position of the image displayed on the optical device constituting at least one of the image display devices so that the images displayed by the image display device for the eye and the image display device for the right eye match at a desired virtual image distance or virtual image position Can be controlled. The control device (control circuit, control means) can be composed of a known circuit.
以上に説明した好ましい各種の形態、構成を含む本開示における第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置においては、
表示装置に備えられた制御装置は記憶手段を有し、この記憶手段には、画像を表示するための複数の画像信号(例えば、文字データ)から構成されたデータ群が記憶されており、
データ群を構成する各画像信号にはデータ識別符号が付されており、
外部から指定識別符号及び表示時間情報が所定の時間間隔で制御装置に送られ、
制御装置において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する画像信号を記憶手段から読み出し、送られてきた表示時間情報に相当する時間の間、該画像信号に基づく画像を表示装置において表示する構成とすることもできる。尚、「表示時間情報に相当する時間」を、本開示における第1Cの表示装置における『所定の時間』とすればよい。係る構成を、便宜上、『本開示における第3Aの表示装置』と呼ぶ場合がある。
In the 1A display device to the 1C display device in the present disclosure including the various preferable forms and configurations described above, the 2A display device to the 2D display device in the present disclosure include:
The control device provided in the display device has a storage unit, and the storage unit stores a data group composed of a plurality of image signals (for example, character data) for displaying an image.
Each image signal constituting the data group is attached with a data identification code,
The designated identification code and display time information are sent from the outside to the control device at predetermined time intervals,
In the control device, an image signal in which the transmitted designated identification code and the data identification code match is read from the storage means, and an image based on the image signal is displayed on the display device for a time corresponding to the transmitted display time information. It can also be configured to display. The “time corresponding to the display time information” may be a “predetermined time” in the 1C display device according to the present disclosure. Such a configuration may be referred to as a “3A display device in the present disclosure” for convenience.
このような本開示における第3Aの表示装置にあっては、外部から指定識別符号及び表示時間情報が所定の時間間隔で制御装置に送られ、制御装置において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する画像信号を記憶手段から読み出し、送られてきた表示時間情報に相当する時間の間、この画像信号に基づく画像を画像形成装置において表示する。従って、外部から送られてきた指定識別符号及び/又は表示時間情報の受信が制御装置において何らかの理由で失敗した場合でも、再度、あるいは、繰り返し、指定識別符号及び表示時間情報の受信を試行することができるので、指定識別符号及び表示時間情報を確実に受信することができる。その結果、例えば、複数の表示装置において指定識別符号及び表示時間情報を受信する場合でも、複数の表示装置において、確実に、同時に同じ画像の表示が可能となるし、表示装置において画像が表示できないという問題の発生を確実に回避することができる。 In such a 3A display device according to the present disclosure, the designated identification code and the display time information are sent from the outside to the control device at predetermined time intervals, and the designated identification code and data sent from the control device are sent to the control device. An image signal with a matching identification code is read from the storage means, and an image based on the image signal is displayed on the image forming apparatus for a time corresponding to the transmitted display time information. Therefore, even if reception of the designated identification code and / or display time information sent from the outside fails for some reason in the control device, try to receive the designated identification code and display time information again or repeatedly. Therefore, the designated identification code and the display time information can be reliably received. As a result, for example, even when the designation identification code and the display time information are received by a plurality of display devices, the same image can be reliably displayed simultaneously on the plurality of display devices, and the image cannot be displayed on the display device. The occurrence of this problem can be avoided reliably.
あるいは又、以上に説明した好ましい各種の形態、構成を含む本開示における第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置においては、
表示装置に備えられた制御装置は記憶手段を有し、この記憶手段には、画像を表示するための複数の画像信号(例えば、文字データ)から構成されたデータ群が記憶されており、
データ群を構成する各画像信号にはデータ識別符号が付されており、
各画像信号は、表示サイズが異なる複数の異サイズ・表示データから構成されており、
外部から指定識別符号が制御装置に送られ、
制御装置において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する画像信号の内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを記憶手段から読み出し、該1つの異サイズ・表示データに基づく画像を表示装置において表示する構成とすることもできる。尚、係る構成を、便宜上、『本開示における第3Bの表示装置』と呼ぶ場合がある。
Alternatively, in the 1A display device to the 1C display device in the present disclosure including the various preferred forms and configurations described above, the 2A display device to the 2D display device in the present disclosure,
The control device provided in the display device has a storage unit, and the storage unit stores a data group composed of a plurality of image signals (for example, character data) for displaying an image.
Each image signal constituting the data group is attached with a data identification code,
Each image signal consists of multiple different sizes and display data with different display sizes.
A designated identification code is sent from the outside to the control device,
In the control device, one of the different sizes / display data is selected from the plurality of different sizes / display data depending on the distance between the object to be observed and the display device among the image signals having the same designated identification code and data identification code. The size / display data may be read from the storage unit, and an image based on the one different size / display data may be displayed on the display device. Note that this configuration may be referred to as “the 3B display device in the present disclosure” for convenience.
このような本開示における第3Bの表示装置にあっては、制御装置において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する画像信号の内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを記憶手段から読み出し、この1つの異サイズ・表示データに基づく画像を画像形成装置において表示するので、観察対象物の目視される大きさと画像の大きさとの間に不釣り合いが生じ難い。 In such a display device of 3B according to the present disclosure, in the control device, the distance between the observation object and the display device in the image signal in which the designated identification code and the data identification code transmitted are the same. Depending on the image data, one different size / display data is read from the storage means, and an image based on the one different size / display data is displayed on the image forming apparatus. An imbalance is unlikely to occur between the size visually observed and the size of the image.
あるいは又、以上に説明した好ましい各種の形態、構成を含む本開示における第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置においては、
表示装置に備えられた制御装置は記憶手段を有し、この記憶手段には、画像を表示するための複数の画像信号(例えば、文字データ)から構成されたデータ群が記憶されており、
データ群を構成する各画像信号にはデータ識別符号が付されており、
各画像信号は、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されており、
外部から指定識別符号が制御装置に送られ、
制御装置において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する画像信号の内、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、該1つの異言語・表示データに基づく画像を表示装置において表示する構成とすることもできる。尚、係る構成を、便宜上、『本開示における第3Cの表示装置』と呼ぶ場合がある。どのような言語を表示言語として選択するかの方法として、例えば、制御装置にボタンやスイッチを設け、手動にて表示言語として選択する方法を挙げることができる。
Alternatively, in the 1A display device to the 1C display device in the present disclosure including the various preferred forms and configurations described above, the 2A display device to the 2D display device in the present disclosure,
The control device provided in the display device has a storage unit, and the storage unit stores a data group composed of a plurality of image signals (for example, character data) for displaying an image.
Each image signal constituting the data group is attached with a data identification code,
Each image signal consists of multiple different languages and display data with different display languages.
A designated identification code is sent from the outside to the control device,
In the control device, one different language / display data is read from a plurality of different languages / display data from a plurality of different languages / display data out of the image signal in which the designated identification code and the data identification code coincide with each other. An image based on the display data may be displayed on the display device. Note that this configuration may be referred to as “the 3C display device in the present disclosure” for convenience. As a method of selecting what language as the display language, for example, a method of providing a button or a switch in the control device and manually selecting the display language can be cited.
このような本開示における第3Cの表示装置にあっては、制御装置において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する画像信号の内、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、この1つの異言語・表示データに基づく画像を画像形成装置において表示するので、観察者(観客)の使用する言語での画像表示を容易に行うことができる。 In such a 3C display device according to the present disclosure, in the control device, one of the image signals in which the designated identification code and the data identification code that have been sent coincide with each other from a plurality of different languages and display data. The language / display data is read from the storage means, and the image based on the one different language / display data is displayed on the image forming apparatus, so that the image can be easily displayed in the language used by the observer (audience). .
あるいは又、以上に説明した好ましい各種の形態、構成を含む本開示における第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置においては、
表示装置に備えられた制御装置は記憶手段を有し、この記憶手段には、画像を表示するための複数の画像信号(例えば、文字データ)から構成されたデータ群が記憶されており、
データ群を構成する各画像信号にはデータ識別符号が付されており、
外部から指定識別符号が制御装置に送られ、
制御装置において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する画像信号を記憶手段から読み出し、観察対象物と表示装置との間の距離に依存してデータ処理を行うことで、例えば輻輳角を制御した状態で該画像信号(データ処理が施された画像信号)に基づく画像を表示装置において表示する構成とすることもできる。尚、係る構成を、便宜上、『本開示における第3Dの表示装置』と呼ぶ場合がある。ここで、表示装置から観察対象物までの距離に基づき、少なくとも一方の画像表示装置を構成する画像形成装置への画像信号に対する画像処理を行えばよい。
Alternatively, in the 1A display device to the 1C display device in the present disclosure including the various preferred forms and configurations described above, the 2A display device to the 2D display device in the present disclosure,
The control device provided in the display device has a storage unit, and the storage unit stores a data group composed of a plurality of image signals (for example, character data) for displaying an image.
Each image signal constituting the data group is attached with a data identification code,
A designated identification code is sent from the outside to the control device,
In the control device, for example, congestion is performed by reading out an image signal in which the designated identification code and the data identification code that have been sent coincide with each other and performing data processing depending on the distance between the observation object and the display device. An image based on the image signal (image signal on which data processing has been performed) can be displayed on the display device in a state where the corner is controlled. Such a configuration may be referred to as a “3D display device in the present disclosure” for convenience. Here, based on the distance from the display device to the observation object, image processing may be performed on the image signal to the image forming device constituting at least one of the image display devices.
このような本開示における第3Dの表示装置にあっては、表示装置から観察対象物までの距離に対応した輻輳角の調整を行うが、これによって、観察対象物と観察者(観客)との間の距離と、画像表示装置によって表示される画像の虚像距離とを等しくすることができ、あるいは又、出来るだけ等しくすることができ、観察対象物を眺める観察者(観客)が、左程、焦点を変更、変化させること無く、自然に画像表示装置によって表示される画像を眺める(観察する)ことができる。 In such a 3D display device according to the present disclosure, the angle of convergence corresponding to the distance from the display device to the observation object is adjusted, and thereby, the observation object and the observer (audience) are adjusted. The distance between and the virtual image distance of the image displayed by the image display device can be made equal, or they can be made as equal as possible. The image displayed by the image display device can be naturally viewed (observed) without changing or changing the focus.
以上に説明した好ましい各種の形態、構成を含む本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置においては、観察者の観察位置に依存して、また、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、光学装置において表示される表示画面(画像表示領域)の大きさ、表示画面(画像表示領域)の画角、表示画面の解像度を変更してもよい。尚、係る構成を、便宜上、『本開示における第2Eの表示装置』と呼ぶ場合がある。 In the display device of 2A to 2D in the present disclosure including the various preferable forms and configurations described above, depending on the observation position of the observer and between the observation object and the display device Depending on the distance, the size of the display screen (image display area) displayed on the optical device, the angle of view of the display screen (image display area), and the resolution of the display screen may be changed. Note that this configuration may be referred to as a “second E display device in the present disclosure” for convenience.
尚、これらの本開示における第2Aの表示装置〜第2Eの表示装置を、適宜、組み合わせることもできる。また、本開示における第3Aの表示装置〜第3Dの表示装置を、適宜、組み合わせることもできる。これらの本開示における第2Aの表示装置〜第2Eの表示装置、本開示における第3Aの表示装置〜第3Dの表示装置において、制御装置それ自体は周知の回路構成とすればよいし、記憶手段それ自体も周知の記憶手段、例えば、メモリカードとすればよい。また、送信装置から指定識別符号及び表示時間情報が無線で送られてくる構成とすることができ、更には、送信装置は表示装置を備えており、表示装置には、指定識別符号、データ群、及び、各画像信号又は各表示データの全表示時間が表示される構成とすることができる。但し、これに限定するものではなく、有線とすることもできる。指定識別符号を制御装置に送るための送信装置それ自体は周知の送信装置とすればよいし、送信装置に備えられた表示装置も周知の表示装置とすればよい。 It should be noted that these 2A to 2E display devices in the present disclosure can be combined as appropriate. In addition, the 3A display device to the 3D display device in the present disclosure can be appropriately combined. In these 2A display devices to 2E display devices in the present disclosure and 3A display devices to 3D display devices in the present disclosure, the control device itself may have a well-known circuit configuration, and storage means The storage unit itself may be a well-known storage unit, for example, a memory card. In addition, the designation identification code and the display time information can be wirelessly transmitted from the transmission device, and the transmission device further includes a display device. The display device includes a designation identification code and a data group. The total display time of each image signal or each display data can be displayed. However, the present invention is not limited to this and can be wired. The transmission device itself for sending the designated identification code to the control device may be a known transmission device, and the display device provided in the transmission device may be a known display device.
観察者の観察位置に依存して、本開示における第2Aの表示装置においては移動装置を作動させ、本開示における第2Bの表示装置においては回動装置を作動させ、本開示における第2Cの表示装置においては液体レンズを作動させ、本開示における第2Dの表示装置においては液体プリズムを作動させるが、これらの作動は、観察者の観察位置情報に基づき、制御装置からの制御信号によって制御される。 Depending on the observation position of the observer, the moving device is operated in the 2A display device in the present disclosure, the rotating device is operated in the 2B display device in the present disclosure, and the 2C display in the present disclosure is operated. In the apparatus, the liquid lens is operated, and in the 2D display apparatus according to the present disclosure, the liquid prism is operated. These operations are controlled by a control signal from the control device based on the observation position information of the observer. .
本開示における第2Aの表示装置においては、移動装置によって画像形成装置の光軸と光学系の光軸とを水平方向(X軸方向)に相対的に移動させるが、具体的には、一方の画像表示装置における画像形成装置の光軸と光学系の光軸との位置関係を固定したまま、他方の画像表示装置における画像形成装置の光軸と光学系の光軸の位置を水平方向(X軸方向)に相対的に移動させる形態を挙げることができる。あるいは又、両方の画像表示装置のそれぞれにおける画像形成装置の光軸と光学系の光軸の位置を水平方向(X軸方向)に相対的に移動させる形態を挙げることができる。このような形態にあっては、光学系から出射され、光学装置に入射する平行光の光学装置に対する入射角(後述する中心入射光線とYZ平面の成す角度であり、以下、『YZ平面・入射角』と呼ぶ)に変化が生じる。そして、このような形態にあっては、画像形成装置及び光学系のいずれか一方を、例えばラックギア部から構成された移動用ガイド部に載置し、画像形成装置及び光学系のいずれか一方を、モータ及びピニオンギアによって移動用ガイド部上を移動させる方式を採用すればよいし、あるいは、画像形成装置及び光学系のいずれか一方を移動用ガイド部に載置し、画像形成装置及び光学系のいずれか一方を、圧電素子や超音波モータによって移動用ガイド部上を移動させる方式を採用すればよい。 In the display device 2A according to the present disclosure, the moving device relatively moves the optical axis of the image forming apparatus and the optical axis of the optical system in the horizontal direction (X-axis direction). With the positional relationship between the optical axis of the image forming apparatus and the optical axis of the optical system fixed in the image display apparatus, the positions of the optical axis of the image forming apparatus and the optical axis of the optical system in the other image display apparatus are set in the horizontal direction (X (Axial direction) can be mentioned. Alternatively, a form in which the positions of the optical axis of the image forming apparatus and the optical axis of the optical system in both of the image display apparatuses are relatively moved in the horizontal direction (X-axis direction) can be given. In such a configuration, the incident angle of the parallel light emitted from the optical system and incident on the optical device (the angle formed by the central incident light beam and the YZ plane described later, hereinafter referred to as “YZ plane / incident”). Changes. In such a configuration, either one of the image forming apparatus and the optical system is placed on a moving guide section configured by, for example, a rack gear section, and either one of the image forming apparatus or the optical system is mounted. A method of moving on the moving guide unit by a motor and a pinion gear may be adopted, or either one of the image forming apparatus and the optical system is placed on the moving guide unit, and the image forming apparatus and the optical system are mounted. Any one of them may be moved on the moving guide portion by a piezoelectric element or an ultrasonic motor.
本開示における第2Bの表示装置においては、回動装置によって画像形成装置及び光学系を回動させるが、具体的には、2つの画像表示装置のそれぞれにおける画像形成装置の光軸と光学系の光軸との位置関係を固定したまま、少なくとも一方の画像表示装置を、Z軸を回動軸として、圧電素子やモータ、超音波モータを作動させることで、回動させればよい。このような形態にあっても、光学系から出射され、光学装置に入射する平行光の光学装置に対するYZ平面・入射角に変化が生じる。 In the display device of 2B in the present disclosure, the image forming apparatus and the optical system are rotated by the rotating device. Specifically, the optical axis and the optical system of the image forming apparatus in each of the two image display devices are rotated. While fixing the positional relationship with the optical axis, at least one of the image display devices may be rotated by operating a piezoelectric element, a motor, or an ultrasonic motor with the Z axis as a rotation axis. Even in such a form, the YZ plane and the incident angle of the parallel light emitted from the optical system and incident on the optical device are changed.
本開示における第2Cの表示装置においては液体レンズを作動させるが、光学系を構成する係る液体レンズは、エレクトロウェッティング現象を利用した周知の液体レンズから構成すればよい。液体レンズの作動によって、光学系の光軸とY軸との関係を一定に保持したまま、光学系の光軸を水平方向(X軸方向)に移動させることができるし、あるいは又、YZ平面に対する光学系の光軸の角度を変更することができる。このような形態にあっても、光学系から出射され、光学装置に入射する平行光の光学装置に対するYZ平面・入射角に変化が生じる。 In the 2C display device according to the present disclosure, the liquid lens is operated. However, the liquid lens constituting the optical system may be formed of a known liquid lens using an electrowetting phenomenon. By operating the liquid lens, the optical axis of the optical system can be moved in the horizontal direction (X-axis direction) while maintaining the relationship between the optical axis of the optical system and the Y-axis constant, or the YZ plane. The angle of the optical axis of the optical system with respect to can be changed. Even in such a form, the YZ plane and the incident angle of the parallel light emitted from the optical system and incident on the optical device are changed.
本開示における第2Dの表示装置においては液体プリズムを作動させるが、光学系の一部を構成する係る液体プリズムは、エレクトロウェッティング現象を利用した周知の液体プリズムから構成すればよい。液体プリズムの作動によって、YZ平面に対する光学系の光軸の角度を変更することができる。このような形態にあっても、光学系から出射され、光学装置に入射する平行光の光学装置に対するYZ平面・入射角に変化が生じる。 In the 2D display device according to the present disclosure, the liquid prism is operated. However, the liquid prism constituting a part of the optical system may be configured by a known liquid prism using an electrowetting phenomenon. The angle of the optical axis of the optical system with respect to the YZ plane can be changed by the operation of the liquid prism. Even in such a form, the YZ plane and the incident angle of the parallel light emitted from the optical system and incident on the optical device are changed.
ここで、データ群の数は本質的に任意であるし、データ群を構成する画像信号(例えば、文字データ)の数、画像信号(文字データ)を構成する表示データの数も本質的に任意である。画像信号あるいは表示データのデータ構造として、例えば、文字列から成るテキストデータとすることもできるし、文字列を画像とした画像データとすることもできる。表示サイズが異なる表示データとして、フォントサイズの異なる文字列から成るテキストデータとすることもできるし、フォントサイズの異なる文字列を画像とした画像データとすることもできる。表示データにおける表示言語は、本質的には任意である。画像信号あるいは表示データに所定の信号処理を施すことで、画像信号を得ることができる。 Here, the number of data groups is essentially arbitrary, the number of image signals (for example, character data) constituting the data group, and the number of display data constituting the image signals (character data) are also essentially arbitrary. It is. The data structure of the image signal or display data can be, for example, text data composed of a character string, or image data using a character string as an image. The display data with different display sizes can be text data composed of character strings with different font sizes, or image data with character strings with different font sizes as images. The display language in the display data is essentially arbitrary. An image signal can be obtained by performing predetermined signal processing on the image signal or display data.
指定識別符号及びデータ識別符号は、画像信号を識別できる符号であれば、如何なる符号とすることもでき、例えば、数字やアルファベット、数字とアルファベットの組合せを例示することができる。 The designated identification code and the data identification code can be any codes as long as they can identify the image signal, and examples thereof include numbers, alphabets, and combinations of numbers and alphabets.
外部から指定識別符号及び表示時間情報が所定の時間間隔で制御装置に送られるが、ここで、全表示時間をTtotal、表示時間情報をTInf、所定の時間間隔をTintとすると、
TInf(m)=Ttotal−(m−1)×Tint
で表すことができる。尚、『m』は正の整数であり、外部から指定識別符号及び表示時間情報が制御装置に送られてくる回数を表す。例えば、
Ttotal=10.0秒
Tint =0.1秒
とすると、第1回目(m=1)に外部から指定識別符号及び表示時間情報が制御装置に送られてきたときの表示時間情報TInf(m)は、
TInf(1)=10.0秒
である。また、第2回目(m=2)、第11回目(m=11)に外部から指定識別符号及び表示時間情報が制御装置に送られてきたときの表示時間情報TInf(m)は、
TInf(2) =9.9秒
TInf(11)=9.0秒
である。そして、これらの表示時間情報TInf(m)に相当する時間の間、画像信号あるいは1つの表示データに基づく画像を画像形成装置において表示する。
The designated identification code and the display time information are sent from the outside to the control device at predetermined time intervals. Here, assuming that the total display time is T total , the display time information is T Inf , and the predetermined time interval is T int ,
T Inf (m) = T total − (m−1) × T int
Can be expressed as Note that “m” is a positive integer and represents the number of times that the designated identification code and the display time information are sent from the outside to the control device. For example,
When T total = 10.0 seconds T int = 0.1 seconds, display time information T Inf when the designated identification code and the display time information are sent from the outside to the control device at the first time (m = 1). (M)
T Inf (1) = 10.0 seconds. The display time information T Inf (m) when the designated identification code and the display time information are sent from the outside to the control device at the second time (m = 2) and the eleventh time (m = 11) is:
T Inf (2) = 9.9 seconds T Inf (11) = 9.0 seconds. Then, during the time corresponding to the display time information T Inf (m), an image based on the image signal or one display data is displayed on the image forming apparatus.
ここで、一旦、画像形成装置において画像の表示が開始された場合には、それ以降に外部から同じ指定識別符号及び異なる表示時間情報が制御装置に送られてきても、制御装置はこれらの指定識別符号及び表示時間情報を無視して、画像を表示し続ければよい。このような動作にあっては、制御装置において、一種のフラグ(受信完了フラグ)を立てればよい。一方、第1回目から第(m’−1)回目まで、外部からの指定識別符号及び/又は表示時間情報の受信に制御装置が何らかの理由で失敗し、第m’回目に、初めて、外部からの指定識別符号及び表示時間情報の受信に制御装置が成功した場合、
TInf(m’)=Ttotal−(m’−1)×Tint
の時間の間、画像信号あるいは1つの表示データに基づく画像を画像形成装置において表示すればよい。
Here, once image display is started in the image forming apparatus, even if the same designation identification code and different display time information are subsequently sent from the outside to the control apparatus, the control apparatus What is necessary is just to continue displaying an image ignoring an identification code and display time information. In such an operation, the control device may set a kind of flag (reception completion flag). On the other hand, from the first time to the (m′−1) th time, the control device fails to receive the designated identification code and / or the display time information from the outside for some reason. If the control device succeeds in receiving the specified identification code and display time information,
T Inf (m ′) = T total − (m′−1) × T int
During this time, an image based on an image signal or one display data may be displayed on the image forming apparatus.
第1回目(m=1)の指定識別符号及び表示時間情報の送出の指示は、例えば、作業者が行ってもよいし、コンピュータ等の制御に基づき行ってもよいし、観察対象物の動きや、観察対象物である演劇者の声の変化、観察対象物の占める環境の変化(例えば、照明や音響の変化)等に基づき行ってもよい。 The first (m = 1) designation identification code and display time information transmission instruction may be given by, for example, an operator, based on the control of a computer, or the movement of an observation object. Alternatively, it may be performed based on a change in the voice of a theatrical player as the observation target, a change in the environment occupied by the observation target (for example, a change in lighting or sound), or the like.
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。 A light beam emitted from the center of the image forming apparatus and passed through a node on the image forming apparatus side of the optical system is referred to as a “central light beam”, and a central light beam that enters the optical device perpendicularly is referred to as a “central incident light beam”. . Then, the point at which the central incident light beam enters the optical device is defined as the optical device center point, passes through the optical device center point, passes through the axis parallel to the axial direction of the optical device, the X axis, and passes through the optical device center point. The axis line that coincides with the normal line is defined as the Y axis. The horizontal direction in the display device of the present disclosure is a direction parallel to the X axis, and may be hereinafter referred to as “X axis direction”. Here, the optical system is disposed between the image forming apparatus and the optical apparatus, and the light emitted from the image forming apparatus is converted into parallel light. Then, the light beam converted into parallel light by the optical system is incident on the optical device, guided, and emitted. Further, the center point of the first deflecting means is referred to as “optical device center point”.
第1Aの表示装置〜第1Cの表示装置、本開示における第2Aの表示装置〜第2Dの表示装置にあっては、画像表示装置において、限定するものではないが、中心入射光線は、XY平面と0度以外の角度(θ)で交わる構成とすることができ、これによって、画像表示装置を眼鏡型のフレームの取付部に取り付けるときの画像表示装置の取付け角度に対する制限が少なくなり、高いデザイン自由度を得ることができる。そして、この場合、中心入射光線はYZ平面に含まれる形態とすることが、画像表示装置の取り扱いや設定、取付けの容易さといった観点から、好ましい。また、光学系の光軸は、YZ平面に含まれ、且つ、XY平面と0度以外の角度で交わる構成とすることができ、あるいは又、光学系の光軸は、YZ平面と平行であり、且つ、XY平面と平行であり、且つ、画像形成装置の中心から外れた位置を通過する構成とすることができる。また、XY平面が水平面と一致すると仮定したとき、中心入射光線がXY平面と交わる角度θは仰角である構成とすることができる。即ち、XY平面の下側から中心入射光線がXY平面に向い、XY平面と衝突する構成とすることができる。そして、この場合、XY平面は垂直面と0度以外の角度で交わることが好ましく、更には、XY平面は垂直面と角度θ’で交わることが好ましい。尚、θ’の最大値として、限定するものではないが、5度を挙げることができる。ここで、水平面とは、観察者が、水平の方向に位置する対象物(例えば、水平方向、無限遠方の対象物、地平線や水平線)を眺めたときの視線(『観察者の水平方向視線』)が含まれ、且つ、水平に位置する観察者の2つの瞳が含まれる平面である。また、垂直面は、この水平面に対して垂直な平面である。あるいは又、観察者が、水平の方向に位置する対象物(例えば、水平方向、無限遠方の対象物、地平線や水平線)を眺めたとき、光学装置から出射され、観察者の瞳に入射する中心入射光線は俯角をなす形態とすることができる。水平面に対する係る俯角として、例えば、5度乃至45度を例示することができる。 The 1A display device to the 1C display device and the 2A display device to the 2D display device in the present disclosure are not limited in the image display device, but the central incident light beam is an XY plane. And an angle (θ) other than 0 degrees can be crossed, thereby reducing restrictions on the mounting angle of the image display device when the image display device is mounted on the mounting portion of the spectacle-shaped frame, and a high design A degree of freedom can be obtained. In this case, the center incident light beam is preferably included in the YZ plane from the viewpoint of handling, setting, and ease of mounting of the image display device. Further, the optical axis of the optical system is included in the YZ plane and can intersect with the XY plane at an angle other than 0 degrees, or the optical axis of the optical system is parallel to the YZ plane. In addition, the image forming apparatus can be configured to pass through a position that is parallel to the XY plane and deviated from the center of the image forming apparatus. When it is assumed that the XY plane coincides with the horizontal plane, the angle θ at which the central incident light beam intersects the XY plane can be an elevation angle. That is, it can be configured such that the central incident light beam is directed from the lower side of the XY plane toward the XY plane and collides with the XY plane. In this case, the XY plane preferably intersects with the vertical plane at an angle other than 0 degrees, and further, the XY plane preferably intersects with the vertical plane at an angle θ ′. The maximum value of θ ′ is not limited, but can be 5 degrees. Here, the horizontal plane is a line of sight when an observer looks at an object located in a horizontal direction (for example, a horizontal object, an object at infinity, a horizon or a horizontal line) ("observer's horizontal line of sight"). ) And a plane including two pupils of an observer positioned horizontally. The vertical plane is a plane perpendicular to the horizontal plane. Alternatively, when an observer looks at an object positioned in a horizontal direction (for example, an object at a distance, infinity, a horizon or a horizon), the center is emitted from the optical device and incident on the observer's pupil. Incident light can be in the form of a depression. As the depression angle with respect to the horizontal plane, for example, 5 to 45 degrees can be exemplified.
以上に説明した種々の変形例を含む本開示の表示装置は、例えば、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、また、文字表示装置としても機能し、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;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、画像信号が表示装置に送出され、あるいは又、指定識別符号が制御装置に送出され、画像が表示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場合、表示装置に撮像装置を配設し、撮像装置によって各種装置、人物や物品等の観察対象物を撮影し、表示装置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に関する各種説明の表示を表示装置にて行うことができる。あるいは又、本開示の表示装置は、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。 The display device of the present disclosure including the various modifications described above includes, for example, display of moving images and still images; display of subtitles such as movies; display of explanatory text and closed captions related to video synchronized with video; Various explanations about observation objects in Kabuki, Noh, Kyogen, Opera, music concert, ballet, various theater, amusement park, museums, sightseeing spots, resorts, tourist information, etc., their contents and progress, background It can be used to display explanatory texts for explaining the like, and also functions as a character display device, and various explanations during operation, operation, maintenance, disassembly, etc. of observation objects such as various devices, Display of symbols, signs, marks, marks, designs, etc .; Display of various explanations regarding observation objects such as people and articles, display of symbols, signs, marks, marks, designs, etc .; Used for displaying closed captions Door can be. For play, kabuki, Noh, kyogen, opera, music concert, ballet, various theatres, amusement parks, museums, sightseeing spots, resorts, tourist information, etc. What is necessary is just to display the character as a related image on a display apparatus. Specifically, for example, according to the progress of a movie or the like, or according to the progress of a play or the like, based on a predetermined schedule and time allocation, by an operator's operation, or under the control of a computer or the like. The image signal is sent to the display device, or the designated identification code is sent to the control device, and the image is displayed on the display device. Also, when displaying various descriptions regarding various devices, observation objects such as people and articles, an imaging device is arranged in the display device, and various devices, observation objects such as people and articles are photographed by the imaging device, By analyzing the photographic contents in the display device, various descriptions relating to observation objects such as various devices prepared in advance and people and articles can be displayed on the display device. Alternatively, the display device of the present disclosure can be used as a stereoscopic display device. In this case, if necessary, a polarizing plate or a polarizing film may be detachably attached to the optical device, or a polarizing plate or a polarizing film may be attached to the optical device.
画像形成装置への画像信号には、上述したとおり、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。赤に対しての緑、黄に対しての紫、青に対しての橙など、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。 As described above, the image signal to the image forming apparatus includes not only the image signal (for example, character data) but also, for example, luminance data (luminance information) regarding the image to be displayed or chromaticity data (chromaticity information). Or, luminance data and chromaticity data can be included. The luminance data can be luminance data corresponding to the luminance of a predetermined region including the observation object viewed through the optical device, and the chromaticity data can be the luminance data of the predetermined region including the observation object viewed through the optical device. The chromaticity data corresponding to the chromaticity can be obtained. As described above, the luminance (brightness) of the displayed image can be controlled by including the luminance data related to the image, and the chromaticity ( Color) can be controlled, and luminance (brightness) and chromaticity (color) of a displayed image can be controlled by including luminance data and chromaticity data regarding the image. In the case of luminance data corresponding to the luminance of a predetermined area including the observation object viewed through the image display device, the brightness of the image increases as the luminance value of the predetermined area including the observation object viewed through the image display device increases. The value of the luminance data may be set so that the value of is high (that is, the image is displayed brighter). Further, when the chromaticity data corresponding to the chromaticity of the predetermined area including the observation object viewed through the image display device is displayed, the chromaticity data of the predetermined area including the observation object viewed through the image display device is displayed. The value of the chromaticity data may be set so that the chromaticity of the power image is approximately complementary. Complementary color refers to a combination of colors in the opposite relationship in the color circle. It is also a complementary color, such as green for red, purple for yellow, orange for blue. A color that mixes one color with another at an appropriate ratio, such as white for light and black for objects, may also be a color that causes desaturation, but the visual effect when paralleled Complementarity differs from complementarity when mixed. Also called extra color, contrast color, or opposite color. However, while the opposite color directly indicates the color to which the complementary color is opposed, the range indicated by the complementary color is slightly wider. The combination of complementary colors has a synergistic effect of complementing each other, which is called complementary color harmony.
実施例1は、本開示の第1の態様に係る表示装置に関する。実施例1の画像表示装置の概念図を図1に示し、実施例1の表示装置(具体的には、頭部装着型ディスプレイ,HMD)を上方から眺めた模式図を図2に示し、側方から眺めた模式図を図3の(A)に示し、光学装置及び調光装置の部分を正面から眺めた模式図を図3の(B)に示し、実施例1の表示装置における調光装置の挙動を模式的に示す調光装置の模式的な断面図を図4の(A)及び(B)に示す。 Example 1 relates to a display device according to the first aspect of the present disclosure. FIG. 1 shows a conceptual diagram of the image display device of the first embodiment, FIG. 2 shows a schematic view of the display device of the first embodiment (specifically, a head-mounted display, HMD) viewed from above, and FIG. FIG. 3A shows a schematic diagram viewed from the side, and FIG. 3B shows a schematic diagram viewed from the front of the optical device and the light control device, and the light control in the display device of Example 1. 4A and 4B are schematic cross-sectional views of the light control device schematically showing the behavior of the device.
実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例8における画像表示装置100,200,300,400,500は、
(A)画像形成装置111,211、及び、
(B)画像形成装置111,211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120,320,520、
を備えている。更には、
(C)画像形成装置111,211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)112,254、
を備えており、光学系112,254にて平行光とされた光束が光学装置120,320,520に入射され、導光され、出射される。
The image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 in the first embodiment or the second to eighth embodiments described later are:
(A) Image forming apparatuses 111, 211, and
(B) Optical devices 120, 320, and 520 in which light emitted from the image forming apparatuses 111 and 211 is incident, guided, and emitted.
It has. Furthermore,
(C) Optical systems (parallel light emitting optical systems) 112, 254 that convert light emitted from the image forming apparatuses 111, 211 into parallel light,
The light beams converted into parallel light by the optical systems 112 and 254 are incident on the optical devices 120, 320, and 520, guided, and emitted.
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、
(イ)観察者(例えば、観客)の頭部に装着される眼鏡型のフレーム10、及び、
(ロ)フレーム10に取り付けられた画像表示装置100,200,300,400,500、
を備えている。尚、実施例の表示装置は、具体的には、2つの画像表示装置を備えた両眼型としたが、1つ備えた片眼型としてもよい。また、画像形成装置111,211は、単色の画像を表示する。
In addition, the display devices of Example 1 or Example 2 to Example 8 described later are:
(A) a glasses-type frame 10 mounted on the head of an observer (for example, an audience), and
(B) Image display devices 100, 200, 300, 400, 500 attached to the frame 10;
It has. Although the display device of the embodiment is specifically a binocular type including two image display devices, it may be a single eye type including one. Further, the image forming apparatuses 111 and 211 display a monochrome image.
そして、実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例8において、光が出射される光学装置120,320,520の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置700が配設されている。具体的には、一種の光シャッタである調光装置700は、図示しない接着剤を用いて、光学装置120,320,520(具体的には、導光板121,321あるいは半透過ミラー520)に固定されている。また、調光装置700は、観察者とは反対側の光学装置120,320,520の領域に配置されている。 In the first embodiment or the second to eighth embodiments described later, a light control device 700 that adjusts the amount of external light incident from the outside is provided in the region of the optical devices 120, 320, and 520 from which light is emitted. It is arranged. Specifically, the light control device 700 as a kind of optical shutter is applied to the optical devices 120, 320, and 520 (specifically, the light guide plates 121 and 321 or the semi-transmissive mirror 520) using an adhesive (not shown). It is fixed. In addition, the light control device 700 is disposed in a region of the optical devices 120, 320, and 520 on the opposite side to the observer.
実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例4、実施例6〜実施例8における光学装置120,320は、
(a)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121,321、
(b)導光板121,321に入射された光が導光板121,321の内部で全反射されるように、導光板121,321に入射された光を偏向させる第1偏向手段130,330、及び、
(c)導光板121,321の内部を全反射により伝播した光を導光板121,321から出射させるために、導光板121,321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140,340、
を備えている。そして、調光装置700の射影像内に第2偏向手段140,340が位置する。更には、調光装置700を構成する基板の一方によって、第2偏向手段140,340は被覆されている。光学装置120,320は、シースルー型(半透過型)である。
The optical devices 120 and 320 in Example 1 or Example 2 to Example 4 and Example 6 to Example 8 described later are as follows.
(A) After the incident light propagates through the interior by total reflection, the light guide plates 121 and 321 are emitted.
(B) first deflecting means 130, 330 for deflecting the light incident on the light guide plates 121, 321 so that the light incident on the light guide plates 121, 321 is totally reflected inside the light guide plates 121, 321; as well as,
(C) In order to emit from the light guide plates 121 and 321, the light propagated through total reflection in the light guide plates 121 and 321, the light propagated through total reflection in the light guide plates 121 and 321 is deflected multiple times. Second deflection means 140, 340,
It has. And the 2nd deflection | deviation means 140,340 is located in the projection image of the light modulation apparatus 700. FIG. Furthermore, the second deflecting means 140 and 340 are covered with one of the substrates constituting the light control device 700. The optical devices 120 and 320 are a see-through type (semi-transmissive type).
ここで、実施例1にあっては、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。 Here, in the first embodiment, the first deflection unit 130 and the second deflection unit 140 are disposed inside the light guide plate 121. The first deflecting unit 130 reflects the light incident on the light guide plate 121, and the second deflecting unit 140 transmits and reflects the light propagated through the light guide plate 121 by total reflection over a plurality of times. To do. That is, the first deflecting unit 130 functions as a reflecting mirror, and the second deflecting unit 140 functions as a semi-transmissive mirror. More specifically, the first deflecting means 130 provided inside the light guide plate 121 is made of aluminum (Al), and is composed of a light reflecting film (a kind of mirror) that reflects light incident on the light guide plate 121. Has been. On the other hand, the second deflecting means 140 provided inside the light guide plate 121 is composed of a multilayer laminated structure in which a large number of dielectric laminated films are laminated. The dielectric laminated film is composed of, for example, a TiO 2 film as a high dielectric constant material and an SiO 2 film as a low dielectric constant material. A multilayer laminated structure in which a large number of dielectric laminated films are laminated is disclosed in JP-T-2005-521099. In the drawing, a six-layer dielectric laminated film is shown, but the present invention is not limited to this. A thin piece made of the same material as that constituting the light guide plate 121 is sandwiched between the dielectric laminated film and the dielectric laminated film. In the first deflecting unit 130, the parallel light incident on the light guide plate 121 is reflected (or diffracted) so that the parallel light incident on the light guide plate 121 is totally reflected inside the light guide plate 121. . On the other hand, in the second deflecting means 140, the parallel light propagating through the light guide plate 121 by total reflection is reflected (or diffracted) a plurality of times, and in the state of the parallel light from the light guide plate 121, the observer's pupil 21 is reflected. It is emitted toward
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。 The first deflecting unit 130 cuts a portion 124 of the light guide plate 121 where the first deflecting unit 130 is provided, thereby providing the light guide plate 121 with an inclined surface on which the first deflecting unit 130 is to be formed, and vacuuming the light reflecting film on the inclined surface. After vapor deposition, the cut out portion 124 of the light guide plate 121 may be bonded to the first deflecting means 130. In addition, the second deflecting unit 140 is formed by laminating a large number of the same material (for example, glass) as that constituting the light guide plate 121 and a dielectric laminated film (for example, it can be formed by a vacuum deposition method). A multilayer laminated structure is produced, and a portion 125 of the light guide plate 121 where the second deflecting means 140 is provided is cut out to form a slope, and the multilayer laminated structure is bonded to the slope and polished to adjust the outer shape. That's fine. Thus, the optical device 120 in which the first deflection unit 130 and the second deflection unit 140 are provided inside the light guide plate 121 can be obtained.
ここで、実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例4、実施例6〜実施例8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121,321は、導光板121,321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122,322及び第2面123,323)を有している。第1面122,322と第2面123,323とは対向している。そして、光入射面に相当する第1面122,322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122,322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123,323によって光入射面が構成され、第1面122,322によって光出射面が構成されていてもよい。 Here, in Example 1 or Examples 2 to 4 and Examples 6 to 8 to be described later, the light guide plates 121 and 321 made of optical glass or plastic material are caused by total internal reflection of the light guide plates 121 and 321. It has two parallel surfaces (first surface 122, 322 and second surface 123, 323) extending in parallel with the light propagation direction (X axis). The first surfaces 122 and 322 and the second surfaces 123 and 323 are opposed to each other. Then, parallel light enters from the first surfaces 122 and 322 corresponding to the light incident surface, propagates through the interior by total reflection, and then exits from the first surfaces 122 and 322 corresponding to the light emitting surface. However, the present invention is not limited to this, and the light incident surface may be configured by the second surfaces 123 and 323, and the light output surface may be configured by the first surfaces 122 and 322.
実施例1あるいは後述する実施例3において、画像形成装置111は、第1の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111は、反射型空間光変調装置150、及び、白色光を出射する発光ダイオードから成る光源153から構成されている。各画像形成装置111全体は、筐体113(図1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150は、ライト・バルブとしてのLCOSから成る液晶表示装置(LCD)151、及び、光源153からの光の一部を反射して液晶表示装置151へと導き、且つ、液晶表示装置151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152から構成されている。液晶表示装置151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152は、周知の構成、構造を有する。光源153から出射された無偏光の光は、偏光ビームスプリッター152に衝突する。偏光ビームスプリッター152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152において反射され、液晶表示装置151に入射し、液晶表示装置151の内部で反射され、液晶表示装置151から出射される。ここで、液晶表示装置151から出射した光の内、「白」を表示する画素から出射した光にはP偏光成分が多く含まれ、「黒」を表示する画素から出射した光にはS偏光成分が多く含まれる。従って、液晶表示装置151から出射され、偏光ビームスプリッター152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152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152において反射され、光源153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151)が配置されている。 In Example 1 or Example 3 described later, the image forming apparatus 111 is an image forming apparatus having a first configuration, and includes a plurality of pixels arranged in a two-dimensional matrix. Specifically, the image forming apparatus 111 includes a reflective spatial light modulator 150 and a light source 153 including a light emitting diode that emits white light. Each image forming apparatus 111 as a whole is housed in a housing 113 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 1), and the housing 113 is provided with an opening (not shown). Then, light is emitted from an optical system (parallel light emitting optical system, collimating optical system) 112. The reflective spatial light modulator 150 reflects part of the light from the liquid crystal display device (LCD) 151 composed of LCOS as a light valve and the light source 153 and leads it to the liquid crystal display device 151, and the liquid crystal The polarizing beam splitter 152 is configured to pass a part of the light reflected by the display device 151 and guide the light to the optical system 112. The liquid crystal display device 151 includes a plurality of (for example, 640 × 480) pixels (liquid crystal cells) arranged in a two-dimensional matrix. The polarization beam splitter 152 has a known configuration and structure. Unpolarized light emitted from the light source 153 collides with the polarization beam splitter 152. In the polarization beam splitter 152, the P-polarized component passes and is emitted out of the system. On the other hand, the S-polarized component is reflected by the polarization beam splitter 152, enters the liquid crystal display device 151, is reflected inside the liquid crystal display device 151, and is emitted from the liquid crystal display device 151. Here, among the light emitted from the liquid crystal display device 151, the light emitted from the pixel displaying “white” contains a lot of P-polarized components, and the light emitted from the pixel displaying “black” is S-polarized light. Contains many ingredients. Accordingly, among the light emitted from the liquid crystal display device 151 and colliding with the polarization beam splitter 152, the P-polarized component passes through the polarization beam splitter 152 and is guided to the optical system 112. On the other hand, the S-polarized component is reflected by the polarization beam splitter 152 and returned to the light source 153. The optical system 112 is composed of, for example, a convex lens, and the image forming apparatus 111 (more specifically, the liquid crystal display device 151) is disposed at a focal position (position) in the optical system 112 in order to generate parallel light. Has been.
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。また、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。 The frame 10 includes a front part 11 disposed in front of the observer, two temple parts 13 rotatably attached to both ends of the front part 11 via hinges 12, and tip parts of the temple parts 13. It consists of a modern part 14 (also called tip cell, ear pad, ear pad) attached. A nose pad (not shown) is attached. That is, the assembly of the frame 10 and the nose pad basically has substantially the same structure as normal glasses. Furthermore, each housing 113 is detachably attached to the temple portion 13 by an attachment member 19. The frame 10 is made of metal or plastic. Each housing 113 may be attached to the temple portion 13 by the attachment member 19 so that it cannot be attached to and detached from the temple portion 13. For an observer who owns and wears glasses, each housing 113 may be detachably attached to the temple part of the frame of the glasses owned by the observer by the attachment member 19. Each housing 113 may be attached to the outside of the temple portion 13 or may be attached to the inside of the temple portion 13.
更には、一方の画像形成装置111A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111A,111Bはヘッドホン部16を備えており、各画像形成装置111A,111Bから延びるヘッドホン部用配線17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17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17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。 Furthermore, a wiring (a signal line, a power supply line, etc.) 15 extending from one image forming apparatus 111A extends from the distal end portion of the modern portion 14 to the outside via the temple portion 13 and the modern portion 14, and is controlled. It is connected to a device (control circuit, control means) 18. Further, each of the image forming apparatuses 111A and 111B includes a headphone unit 16, and a headphone unit wiring 17 extending from each of the image forming devices 111A and 111B is provided inside the temple unit 13 and the modern unit 14. It extends from the tip of the modern part 14 to the headphone part 16. More specifically, the headphone part wiring 17 extends from the tip part of the modern part 14 to the headphone part 16 so as to wrap around the back side of the auricle (ear shell). With such a configuration, it is possible to provide a neat display device without giving the impression that the headphone unit 16 and the headphone unit wiring 17 are randomly arranged.
調光装置をどのような色に着色することが好ましいかを試験した。具体的には、調光装置の代わりに、視認透過率10%,30%,50%,70%を有する3種類のサングラス用のカラーフィルター(ブラウン、グレー、パープル)とNDフィルター、合計16種類のフィルターを準備した。そして、予め用意された画像を実際に光学装置120,320,520に表示して、画像を被験者がどのように感じるかを調査した。 It was tested what color the light control device should be colored. Specifically, instead of a light control device, three types of sunglasses color filters (brown, gray, purple) and ND filters with 10%, 30%, 50%, 70% visible transmittance, a total of 16 types A filter was prepared. And the image prepared beforehand was actually displayed on the optical apparatus 120,320,520, and it investigated how a test subject felt an image.
具体的には、動画とテキスト画面を表示し、上述した16種類のフィルターを光学装置120,320,520の前面にかざして、視認性が改善したと感じたときの視認透過率を被験者に指摘させた。 Specifically, a moving image and a text screen are displayed, and the 16 types of filters described above are held over the front surface of the optical device 120, 320, 520, and the visual transmittance when the visibility is felt is indicated to the subject. I let you.
最初の試験では、被験者を7人とし、白い壁を背景に画像を観察している状況で試験を行った。その結果、動画を観察している場合には、視認透過率70%でフィルターによるコントラスト向上効果を感じた被験者が0人、視認透過率50%でフィルターによるコントラスト向上効果を感じた被験者が2人、視認透過率30%及び10%でフィルターによるコントラスト向上効果を感じた被験者が、全員、7人であった。一方、テキスト画面を観察している場合には、視認透過率70%及び50%でフィルターによるコントラスト向上効果を感じた被験者は0人、視認透過率30%及び10%でフィルターによるコントラスト向上効果を感じた被験者は、全員、7人であった。 In the first test, the test was performed with seven subjects and observing images against a white wall. As a result, when observing a moving image, 0 subjects felt a contrast improvement effect with a filter with a visible transmittance of 70%, and 2 subjects felt a contrast improvement effect with a filter with a visible transmittance of 50%. All the subjects who felt the contrast improvement effect by the filter with the visible transmittance of 30% and 10% were all seven. On the other hand, when observing a text screen, 0 subjects have felt the contrast improvement effect by the filter at a visible transmittance of 70% and 50%, and the filter improves the contrast by the visual transmittance of 30% and 10%. All the subjects felt were seven.
次に、どのようなフィルターの色が好ましいかを試験した。ここで、3種類のサングラス用のカラーフィルター(ブラウン、グレー、パープル)とNDフィルターを使用した。尚、視認透過率は、上述の試験結果に基づき、30%とした。画像による影響も考慮して、ゴルフ場でのゴルフ練習の画像(画像には緑色及び青色が多く含まれる)とアニメーションの画像(画像には白色が多く含まれる)を評価用として準備した。 Next, what filter colors were preferred was tested. Here, three kinds of color filters (brown, gray, purple) for sunglasses and ND filters were used. The visible transmittance was set to 30% based on the above test results. Considering the influence of the image, an image of golf practice on the golf course (the image contains a lot of green and blue) and an animation image (the image contains a lot of white) were prepared for evaluation.
好ましさを表す指標として、一対比較法という評価方法を採用した。具体的には、4種類のフィルターの内の2種類のフィルターを比較して、よりコントラスト向上効果があると思われるフィルターを勝ちとして、被験者に勝ち負けを判断させた。そして、各フィルター毎の勝率(x)に対して好ましさの尺度Z(x)を、以下の式に基づき規格化して、比較した。尚、xaveは勝率(x)の平均値であり、σは標準偏差である。
Z(x)=(x−xave)/σ
An evaluation method called a paired comparison method was adopted as an index indicating the preference. Specifically, two types of filters among the four types of filters were compared, and the subject was judged to win or lose by winning the filter that seems to have a higher contrast improvement effect. Then, the preference measure Z (x) for the win rate (x) for each filter was normalized based on the following formula and compared. Note that x ave is an average value of winning percentages (x), and σ is a standard deviation.
Z (x) = (x−x ave ) / σ
その結果、以下の表1及び表2のとおりとなり、ブラウン(茶色)のカラーフィルターを用いた場合、最もコントラスト向上に効果があるという結果が得られた。また、同時に、好みのカラーフィルターの色には、個人差があることも判った。尚、表1において、上段はゴルフ場でのゴルフ練習の画像を用いた場合の結果であり、下段はアニメーションの画像を用いた場合の結果である。 As a result, the results are as shown in Table 1 and Table 2 below, and the result that the contrast was most effective when the brown (brown) color filter was used was obtained. At the same time, it turned out that there are individual differences in the color of the favorite color filter. In Table 1, the upper row shows the results when using an image of golf practice on a golf course, and the lower row shows the results when using an animation image.
[表1]
[Table 1]
[表2]
ゴルフ場でのゴルフ練習の画像を用いた場合
Z(x)
ブラウン 1.29
パープル −1.12
グレー 0.10
NDフィルター −0.26
アニメーションの画像を用いた場合
Z(x)
ブラウン 1.14
パープル −1.14
グレー 0.45
NDフィルター −0.44
[Table 2]
When using images of golf practice on a golf course
Z (x)
Brown 1.29
Purple -1.12
Gray 0.10
ND filter -0.26
When using animated images
Z (x)
Brown 1.14
Purple -1.14
Gray 0.45
ND filter -0.44
従って、調光装置にあっては、視認透過率を30%以下に抑え、また、調光装置を通過する光は調光装置によって所望の色に着色されることが好ましく、調光装置によって着色される色は可変であり、あるいは又、調光装置によって着色される色は固定(例えば、茶色又は黒色)であることが好ましいことが判った。また、表示装置は、基本的には電池での駆動であるが故に、消費電力の低下は非常に重要な課題であるし、AR技術では、調光装置の最高透過率は出来るだけ高く、少なくとも50%以上であることが要求される。 Therefore, in the light control device, the visible transmittance is suppressed to 30% or less, and light passing through the light control device is preferably colored to a desired color by the light control device. It has been found that the color to be applied is variable or that the color to be colored by the dimmer is preferably fixed (eg brown or black). In addition, since the display device is basically driven by a battery, a reduction in power consumption is a very important issue. In the AR technology, the maximum transmittance of the light control device is as high as possible. It is required to be 50% or more.
以上の結果から、実施例1あるいは後述する実施例2〜実施例5にあっては、調光装置700を通過する光は、調光装置によって所望の色に着色されるが、調光装置700によって着色される色は固定、具体的には、黒色とした。 From the above results, in Example 1 or Example 2 to Example 5 described later, the light passing through the light control device 700 is colored in a desired color by the light control device 700, but the light control device 700. The color to be colored is fixed, specifically black.
実施例1における電気泳動分散液の調製方法を、以下、説明する。 A method for preparing the electrophoretic dispersion in Example 1 will be described below.
先ず、最初に、電気泳動粒子としてのカーボンブラック(三菱化学株式会社製#40)の10グラムを純水1リットルに加えて攪拌した後、37質量%の塩酸1cm3及び4−ビニルアニリン0.2グラムを加えて溶液−Aを調製した。一方、亜硝酸ナトリウム0.3グラムを純水10cm3に溶解させた後、40゜Cまで加熱して、溶液−Bを調製した。そして、溶液−Aに溶液−Bをゆっくり加えて、10時間攪拌した。その後、反応により得られた生成物を遠心分離して固形物を得た。次いで、固形物を純水で洗浄し、更に、アセトン中に分散させた後、遠心分離するといった方法で洗浄した。その後、固形物を、温度50゜Cの真空乾燥機で一晩乾燥させた。 First, after adding 10 grams of carbon black (Mitsubishi Chemical Corporation # 40) as electrophoretic particles to 1 liter of pure water and stirring, 37% by weight of hydrochloric acid 1 cm 3 and 4-vinylaniline 0. 2 grams was added to prepare Solution-A. On the other hand, 0.3 g of sodium nitrite was dissolved in 10 cm 3 of pure water, and then heated to 40 ° C. to prepare Solution-B. Then, Solution-B was slowly added to Solution-A and stirred for 10 hours. Thereafter, the product obtained by the reaction was centrifuged to obtain a solid. Next, the solid was washed with pure water, further dispersed in acetone, and then centrifuged. The solid was then dried overnight in a vacuum dryer at a temperature of 50 ° C.
次いで、窒素パージ装置、電磁攪拌棒及び還流カラムが取り付けられた反応フラスコ中に、固形物5グラムと、トルエン100cm3と、メタクリル酸2−エチルヘキシル15cm3と、アゾビスイソブチルニトリル(AIBN)0.2グラムとを入れて混合した。そして、攪拌しながら反応フラスコを窒素ガスで30分間パージした。その後、反応フラスコを油浴に投入し、連続攪拌しながら80゜Cまで徐々に加熱し、この状態を10時間維持した。その後、室温まで冷却し、固形物を遠心分離し、固形物をテトラヒドロフラン(THF)及び酢酸エチルと一緒に遠心分離するといった操作を3回行って固形物を洗浄した後、固形物を取り出して50゜Cの真空乾燥機で一晩乾燥した。これにより、茶色の電気泳動粒子4.7グラムを得た。 Then, in a reaction flask equipped with a nitrogen purge apparatus, a magnetic stir bar and a reflux column, 5 grams of a solid, 100 cm 3 of toluene, 15 cm 3 of 2-ethylhexyl methacrylate, azobisisobutylnitrile (AIBN) 0. 2 grams and mixed. The reaction flask was purged with nitrogen gas for 30 minutes while stirring. Thereafter, the reaction flask was put into an oil bath and gradually heated to 80 ° C. with continuous stirring, and this state was maintained for 10 hours. Thereafter, the mixture is cooled to room temperature, the solid is centrifuged, and the solid is centrifuged with tetrahydrofuran (THF) and ethyl acetate three times to wash the solid. It was dried overnight in a vacuum dryer at ° C. This gave 4.7 grams of brown electrophoretic particles.
一方、絶縁性液体である分散液(分散媒)として、N,N−ジメチルプロパン−1,3−ジアミン、1,2−ヒドロキシオクタデカン酸及びメトキシスルホニルオキシメタン(日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース17000)を0.5%含むと共にソルビタントリオレエート(スパン85)を1.5%含むアイソパーG(エクソンモービル有限会社社製)溶液を準備した。そして、分散媒9.9グラムに電気泳動粒子0.1グラムを加えて、ビーズミルで5分間攪拌した。その後、混合液を遠心分離機(回転速度=2000rpm)で5分間、遠心分離した後、ビーズを取り除いた。こうして、電気泳動分散液を得ることができた。尚、電気泳動粒子は正に帯電している。 On the other hand, N, N-dimethylpropane-1,3-diamine, 1,2-hydroxyoctadecanoic acid and methoxysulfonyloxymethane (Solsperse 17000 manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) are used as the dispersion liquid (dispersion medium) which is an insulating liquid. And 0.5% sorbitan trioleate (Span 85) and 1.5% sorbitan trioleate (ExxonMobil Co., Ltd.) solution was prepared. Then, 0.1 gram of electrophoretic particles was added to 9.9 gram of the dispersion medium, and stirred for 5 minutes with a bead mill. Thereafter, the mixture was centrifuged for 5 minutes with a centrifuge (rotational speed = 2000 rpm), and then the beads were removed. Thus, an electrophoretic dispersion liquid could be obtained. The electrophoretic particles are positively charged.
実施例1における調光装置700は、
対向する2枚の透明な基板(第1基板701及び第2基板703)、
各基板701,703に設けられた電極(第1電極702及び第2電極704)、並びに、
2枚の基板701,703の間に封止された電気泳動分散液705、
から成る。ここで、第1基板701及び第2基板703は、厚さ0.5mmのガラスから成り、第1基板701と第2基板703の間の間隔は50μmである。また、第1電極702及び第2電極704は、インジウム−スズ複合酸化物(ITO)から構成された透明電極から成り、スパッタリング法といったPVD法とリフトオフ法との組合せに基づき形成されている。第1電極702は、櫛形電極状にパターニングされている。一方、第2電極704はパターニングされておらず、所謂ベタ電極である。第1電極702及び第2電極704は、図示しないコネクタ、配線を介して制御装置18に接続されている。2枚の基板701,703の外縁部は、封止剤706によって封止されている。更には、調光装置700の第1基板701を導光板121に対して封止部材722によって固定し、第1基板701と導光板121との間に隙間を開ける。尚、調光装置700の第1基板701を導光板121と同程度の長さとし、調光装置700の第1基板701を導光板121に対して封止部材722によって固定する。封止部材722は、第1基板701の外縁部に配されている。以下に説明する実施例においても同様とする。
The light control device 700 according to the first embodiment includes:
Two transparent substrates (first substrate 701 and second substrate 703) facing each other,
Electrodes (first electrode 702 and second electrode 704) provided on each of the substrates 701 and 703, and
Electrophoretic dispersion liquid 705 sealed between two substrates 701 and 703,
Consists of. Here, the first substrate 701 and the second substrate 703 are made of glass having a thickness of 0.5 mm, and the distance between the first substrate 701 and the second substrate 703 is 50 μm. The first electrode 702 and the second electrode 704 are made of a transparent electrode made of indium-tin composite oxide (ITO), and are formed based on a combination of a PVD method such as a sputtering method and a lift-off method. The first electrode 702 is patterned in a comb-like shape. On the other hand, the second electrode 704 is not patterned and is a so-called solid electrode. The first electrode 702 and the second electrode 704 are connected to the control device 18 via connectors and wiring not shown. The outer edges of the two substrates 701 and 703 are sealed with a sealant 706. Further, the first substrate 701 of the light control device 700 is fixed to the light guide plate 121 by the sealing member 722, and a gap is opened between the first substrate 701 and the light guide plate 121. The first substrate 701 of the light control device 700 is approximately the same length as the light guide plate 121, and the first substrate 701 of the light control device 700 is fixed to the light guide plate 121 by the sealing member 722. The sealing member 722 is disposed on the outer edge portion of the first substrate 701. The same applies to the embodiments described below.
調光装置700の透過率は、第1電極702及び第2電極704に印加する電圧によって制御することができる。具体的には、第1電極702に相対的に正の電圧を印加し、第2電極704に相対的に負の電圧を印加すると、正に帯電している電気泳動粒子は第2電極を覆うように泳動する。従って、調光装置700における透過率は低い値となる(図4の(A)参照)。一方、これとは逆に、第1電極702に相対的に負の電圧を印加し、第2電極704に相対的に正の電圧を印加すると、電気泳動粒子は第1電極702を覆うように泳動する。従って、調光装置700における透過率は高い値となる(図4の(B)参照)。第1電極702及び第2電極704に印加する電圧は制御装置18に設けられた制御ノブを観察者が操作することにより行うことができる。即ち、光学装置120,320からの画像を観察者が観察し、調光装置700の透過率を調整することで、画像のコントラスト向上を図ればよい。尚、種々の試験の結果、調光装置700の最高透過率は50%以上(好ましくは50%以上、99%以下)であり、最低透過率は30%以下(好ましくは、1%以上、30%以下)であることが望ましいことが判った。 The transmittance of the light control device 700 can be controlled by a voltage applied to the first electrode 702 and the second electrode 704. Specifically, when a relatively positive voltage is applied to the first electrode 702 and a relatively negative voltage is applied to the second electrode 704, the positively charged electrophoretic particles cover the second electrode. Run as follows. Therefore, the transmittance in the light control device 700 is a low value (see FIG. 4A). On the other hand, when a relatively negative voltage is applied to the first electrode 702 and a relatively positive voltage is applied to the second electrode 704, the electrophoretic particles cover the first electrode 702. Run. Therefore, the transmittance of the light control device 700 is a high value (see FIG. 4B). The voltage applied to the first electrode 702 and the second electrode 704 can be performed by an observer operating a control knob provided in the control device 18. In other words, the observer may observe the images from the optical devices 120 and 320 and adjust the transmittance of the light control device 700 to improve the contrast of the images. As a result of various tests, the maximum transmittance of the light control device 700 is 50% or more (preferably 50% or more, 99% or less), and the minimum transmittance is 30% or less (preferably 1% or more, 30 % Or less).
実施例1の表示装置において、調光装置は、対向する2枚の透明な基板、各基板に設けられた電極、及び、2枚の基板間に封止された電気泳動分散液から成るので、観察者が観察する画像に高いコントラストを与えることができるだけでなく、消費電力が少なく、画像表示装置に入射する外光の光量を十分に多くすることができる。 In the display device of Example 1, the light control device includes two opposing transparent substrates, electrodes provided on each substrate, and an electrophoretic dispersion liquid sealed between the two substrates. In addition to giving high contrast to an image observed by an observer, power consumption is low, and the amount of external light incident on the image display device can be sufficiently increased.
実施例2は、実施例1の変形である。実施例2の表示装置(頭部装着型ディスプレイ)における画像表示装置200の概念図を図5に示すように、実施例2にあっては、画像形成装置211は、第2の構成の画像形成装置から構成されている。即ち、光源251、及び、光源251から出射された平行光を走査する走査手段253を備えている。より具体的には、画像形成装置211は、
(イ)光源251、
(ロ)光源251から出射された光を平行光とするコリメート光学系252、
(ハ)コリメート光学系252から出射された平行光を走査する走査手段253、及び、
(ニ)走査手段253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254、
から構成されている。尚、画像形成装置211全体が筐体213(図5では、一点鎖線で示す)内に納められており、係る筐体213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254から光が出射される。そして、各筐体213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。
The second embodiment is a modification of the first embodiment. As shown in FIG. 5, a conceptual diagram of the image display device 200 in the display device (head-mounted display) according to the second embodiment. In the second embodiment, the image forming device 211 forms an image with the second configuration. It consists of devices. That is, a light source 251 and scanning means 253 that scans the parallel light emitted from the light source 251 are provided. More specifically, the image forming apparatus 211 is
(A) Light source 251,
(B) a collimating optical system 252 that collimates the light emitted from the light source 251;
(C) scanning means 253 for scanning parallel light emitted from the collimating optical system 252, and
(D) a relay optical system 254 that relays and emits the parallel light scanned by the scanning means 253;
It is composed of Note that the entire image forming apparatus 211 is housed in a housing 213 (indicated by a one-dot chain line in FIG. 5), and the housing 213 is provided with an opening (not shown). Then, light is emitted from the relay optical system 254. Each housing 213 is detachably attached to the temple portion 13 by an attachment member 19.
光源251は、白色を発光する発光素子から構成されている。そして、光源251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252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256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253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、実施例1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)254を通過し、平行光とされた光束が光学装置120に入射する。 The light source 251 includes a light emitting element that emits white light. Then, the light emitted from the light source 251 enters the collimating optical system 252 having a positive optical power as a whole, and is emitted as parallel light. Then, the parallel light is reflected by the total reflection mirror 256, the micromirror can be rotated in a two-dimensional direction, and the scanning means 253 made of MEMS capable of two-dimensionally scanning the incident parallel light can be horizontally scanned and Vertical scanning is performed to form a kind of two-dimensional image, and virtual pixels (the number of pixels can be the same as in the first embodiment, for example) are generated. Then, the light from the virtual pixel passes through a relay optical system (parallel light emitting optical system) 254 configured with a well-known relay optical system, and a light beam converted into parallel light enters the optical device 120.
リレー光学系254にて平行光とされた光束が入射され、導光され、出射される光学装置120は、実施例1にて説明した光学装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。また、実施例2の表示装置も、上述したとおり、画像形成装置211が異なる点を除き、実質的に、実施例1の表示装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。 The optical device 120 in which the light beam that has been converted into parallel light by the relay optical system 254 is incident, guided, and emitted has the same configuration and structure as the optical device described in the first embodiment. Omitted. Further, as described above, the display device of the second embodiment has substantially the same configuration and structure as the display device of the first embodiment except that the image forming apparatus 211 is different, and thus detailed description thereof is omitted.
実施例3も実施例1の変形である。実施例3の表示装置(頭部装着型ディスプレイ)における画像表示装置300の概念図を図6に示す。また、反射型体積ホログラム回折格子の一部を拡大して示す模式的な断面図を図7に示す。実施例3にあっては、画像形成装置111は、実施例1と同様に、第1の構成の画像形成装置から構成されている。また、光学装置320は、第1偏向手段及び第2偏向手段の構成、構造が異なる点を除き、基本的な構成、構造は、実施例1の光学装置120と同じである。 The third embodiment is also a modification of the first embodiment. FIG. 6 shows a conceptual diagram of the image display device 300 in the display device (head-mounted display) according to the third embodiment. FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing an enlarged part of the reflective volume hologram diffraction grating. In the third embodiment, as in the first embodiment, the image forming apparatus 111 includes the image forming apparatus having the first configuration. The optical device 320 has the same basic configuration and structure as the optical device 120 of the first embodiment, except that the configuration and structure of the first deflecting unit and the second deflecting unit are different.
実施例3にあっては、第1偏向手段及び第2偏向手段は、導光板321の表面(具体的には、導光板321の第2面323)に配設されている。そして、第1偏向手段は、導光板321に入射された光を回折し、第2偏向手段は、導光板321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330』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340』と呼ぶ。 In the third embodiment, the first deflecting unit and the second deflecting unit are disposed on the surface of the light guide plate 321 (specifically, the second surface 323 of the light guide plate 321). The first deflection unit diffracts the light incident on the light guide plate 321, and the second deflection unit diffracts the light propagated through the light guide plate 321 by total reflection over a plurality of times. Here, the first deflecting unit and the second deflecting unit include a diffraction grating element, specifically a reflective diffraction grating element, and more specifically a reflective volume hologram diffraction grating. In the following description, the first deflecting means composed of the reflection type volume hologram diffraction grating is referred to as “first diffraction grating member 330” for convenience, and the second deflection means composed of the reflection type volume hologram diffraction grating is referred to as “first diffraction means for convenience. This is referred to as “2 diffraction grating member 340”.
そして、実施例3あるいは後述する実施例4にあっては、第1回折格子部材330及び第2回折格子部材340は、1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330及び第2回折格子部材340の軸線はX軸と平行であり、法線はY軸と平行である。 In Example 3 or Example 4 to be described later, the first diffraction grating member 330 and the second diffraction grating member 340 are configured by laminating one diffraction grating layer. Each diffraction grating layer made of a photopolymer material is formed with interference fringes corresponding to one type of wavelength band (or wavelength), and is produced by a conventional method. The pitch of the interference fringes formed in the diffraction grating layer (diffractive optical element) is constant, the interference fringes are linear, and are parallel to the Z axis. In addition, the axis line of the 1st diffraction grating member 330 and the 2nd diffraction grating member 340 is parallel to the X axis, and the normal line is parallel to the Y axis.
図7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。 FIG. 7 shows an enlarged schematic partial sectional view of a reflective volume hologram diffraction grating. In the reflection type volume hologram diffraction grating, interference fringes having an inclination angle φ are formed. Here, the inclination angle φ refers to an angle formed between the surface of the reflective volume hologram diffraction grating and the interference fringes. The interference fringes are formed from the inside to the surface of the reflection type volume hologram diffraction grating. The interference fringes satisfy the Bragg condition. Here, the Bragg condition refers to a condition that satisfies the following formula (A). In equation (A), m is a positive integer, λ is the wavelength, d is the pitch of the grating plane (the interval in the normal direction of the imaginary plane including the interference fringes), and Θ is the angle of incidence of the incident on the interference fringes To do. In addition, when light enters the diffraction grating member at the incident angle ψ, the relationship among Θ, the tilt angle φ, and the incident angle ψ is as shown in Expression (B).
m・λ=2・d・sin(Θ) (A)
Θ=90°−(φ+ψ) (B)
m · λ = 2 · d · sin (Θ) (A)
Θ = 90 °-(φ + ψ) (B)
第1回折格子部材330は、上述したとおり、導光板321の第2面323に配設(接着)されており、第1面322から導光板321に入射されたこの平行光が導光板321の内部で全反射されるように、導光板321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340は、上述したとおり、導光板321の第2面323に配設(接着)されており、導光板321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321から平行光のまま第1面322から出射する。 As described above, the first diffraction grating member 330 is disposed (adhered) to the second surface 323 of the light guide plate 321, and the parallel light incident on the light guide plate 321 from the first surface 322 is reflected on the light guide plate 321. The parallel light incident on the light guide plate 321 is diffracted and reflected so as to be totally reflected inside. Further, as described above, the second diffraction grating member 340 is disposed (adhered) to the second surface 323 of the light guide plate 321, and a plurality of the parallel lights propagated through the light guide plate 321 by total reflection. Diffracted and reflected once, and is emitted from the first surface 322 as parallel light from the light guide plate 321.
そして、導光板321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321が薄く導光板321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340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321に入射する平行光のうち、第2回折格子部材340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340から離れる方向の角度をもって導光板321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330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340に近づく方向の角度をもって導光板321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321に入射する平行光よりも、導光板321の内部を伝播していく光が導光板321の内面と衝突するときの導光板321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340の内部に形成された干渉縞の形状と、第1回折格子部材330の内部に形成された干渉縞の形状とは、導光板321の軸線に垂直な仮想面に対して対称な関係にある。第1回折格子部材330及び第2回折格子部材340の導光板321とは対向していない面を、透明樹脂板あるいは透明樹脂フィルムで被覆し、第1回折格子部材330及び第2回折格子部材340に損傷が生じることを防止する構造としてもよい。また、第1面322に透明な保護フィルムを貼り合わせ、導光板321を保護してもよい。 Even in the light guide plate 321, parallel light is emitted after propagating through the interior by total reflection. At this time, since the light guide plate 321 is thin and the optical path traveling inside the light guide plate 321 is long, the total number of reflections until reaching the second diffraction grating member 340 differs depending on the angle of view. More specifically, out of the parallel light incident on the light guide plate 321, the number of reflections of the parallel light incident with an angle in a direction approaching the second diffraction grating member 340 has an angle in a direction away from the second diffraction grating member 340. This is less than the number of reflections of parallel light incident on the light guide plate 321. This is parallel light that is diffracted and reflected by the first diffraction grating member 330, and parallel light incident on the light guide plate 321 with an angle in a direction approaching the second diffraction grating member 340 is opposite to this angle. This is because the angle formed by the normal line of the light guide plate 321 when the light propagating through the light guide plate 321 collides with the inner surface of the light guide plate 321 is smaller than the parallel light incident on the light guide plate 321. Further, the shape of the interference fringes formed inside the second diffraction grating member 340 and the shape of the interference fringes formed inside the first diffraction grating member 330 are on a virtual plane perpendicular to the axis of the light guide plate 321. There is a symmetrical relationship. The surfaces of the first diffraction grating member 330 and the second diffraction grating member 340 not facing the light guide plate 321 are covered with a transparent resin plate or a transparent resin film, and the first diffraction grating member 330 and the second diffraction grating member 340 are covered. It is good also as a structure which prevents that damage arises. Moreover, a transparent protective film may be bonded to the first surface 322 to protect the light guide plate 321.
後述する実施例4における導光板321も、基本的には、以上に説明した導光板321の構成、構造と同じ構成、構造を有する。 A light guide plate 321 in Example 4 described later also basically has the same configuration and structure as the configuration and structure of the light guide plate 321 described above.
実施例3の表示装置は、上述したとおり、光学装置320が異なる点を除き、実質的に、実施例1の表示装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。 As described above, the display device according to the third embodiment has substantially the same configuration and structure as the display device according to the first embodiment, except that the optical device 320 is different.
実施例4は、実施例3の変形である。実施例4の表示装置(頭部装着型ディスプレイ)における画像表示装置の概念図を図8に示す。実施例4の画像表示装置400における光源251、コリメート光学系252、走査手段253、平行光出射光学系(リレー光学系254)等は、実施例2と同じ構成、構造(第2の構成の画像形成装置)を有する。また、実施例4における光学装置320は、実施例3における光学装置320と同じ構成、構造を有する。実施例4の表示装置は、以上の相違点を除き、実質的に、実施例1の表示装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。 The fourth embodiment is a modification of the third embodiment. The conceptual diagram of the image display apparatus in the display apparatus (head-mounted display) of Example 4 is shown in FIG. The light source 251, the collimating optical system 252, the scanning unit 253, the parallel light emitting optical system (relay optical system 254), and the like in the image display device 400 of the fourth embodiment have the same configuration and structure (image of the second configuration) as the second embodiment. Forming apparatus). Further, the optical device 320 in the fourth embodiment has the same configuration and structure as the optical device 320 in the third embodiment. Since the display device of the fourth embodiment has substantially the same configuration and structure as the display device of the first embodiment except for the above differences, detailed description thereof is omitted.
実施例5も、実施例1〜実施例4における画像表示装置の変形である。実施例5の表示装置を正面から眺めた模式図を図9に示し、上方から眺めた模式図を図10に示す。 The fifth embodiment is also a modification of the image display device according to the first to fourth embodiments. A schematic diagram of the display device of Example 5 as viewed from the front is shown in FIG. 9, and a schematic diagram as viewed from above is shown in FIG.
実施例5にあっては、画像表示装置500を構成する光学装置520は、画像形成装置111A,111B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、実施例5にあっては、画像形成装置111A,111B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521の内部を伝播して光学装置520(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520に入射する構造としてもよい。また、画像形成装置は、実施例2において説明した画像形成装置211とすることもできる。 In the fifth embodiment, the optical device 520 constituting the image display device 500 receives light emitted from the image forming devices 111 </ b> A and 111 </ b> B and is emitted from a semi-transmissive mirror emitted toward the pupil 21 of the observer. It is configured. In the fifth embodiment, the light emitted from the image forming apparatuses 111A and 111B propagates through a transparent member 521 such as a glass plate or a plastic plate and enters the optical device 520 (semi-transmissive mirror). However, a structure that propagates in the air and enters the optical device 520 may be employed. Further, the image forming apparatus can be the image forming apparatus 211 described in the second embodiment.
各画像形成装置111A,111B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521が各画像形成装置111A,111Bに取り付けられ、光学装置520(半透過ミラー)が部材521に取り付けられ、調光装置700が光学装置520(半透過ミラー)に取り付けられている。実施例5の表示装置は、以上の相違点を除き、実質的に、実施例1〜実施例4の表示装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。 Each of the image forming apparatuses 111A and 111B is attached to the front unit 11 using, for example, screws. The member 521 is attached to each of the image forming apparatuses 111A and 111B, the optical device 520 (semi-transmissive mirror) is attached to the member 521, and the light control device 700 is attached to the optical device 520 (semi-transmissive mirror). Since the display device of the fifth embodiment has substantially the same configuration and structure as the display devices of the first to fourth embodiments except for the above differences, detailed description thereof is omitted.
実施例6は、実施例1〜実施例5の変形である。実施例1〜実施例5にあっては、調光装置700によって着色される色を、黒色の固定色とした。一方、実施例6にあっては、調光装置を通過する光は、調光装置によって所望の色に着色され、しかも、調光装置によって着色される色は可変である。具体的には、調光装置は、赤色に着色される調光装置と、黄色に着色される調光装置と、青色に着色される調光装置とが積層されて成る。ここで、赤色に着色される調光装置における電気泳動分散液は、電気泳動粒子として、スチレン系樹脂とC.I.Pigment Red 122とをヘンシェルミキサーにより予備混合した後、二軸押出機で溶融混練し、冷却後、ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いで、ジェットミルを用いて微粉砕した粒子を、N,N−ジメチルプロパン−1,3−ジアミン、1,2−ヒドロキシオクタデカン酸及びメトキシスルホニルオキシメタン(日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース17000)を0.5%含むと共にソルビタントリオレエート(スパン85)を1.5%含むアイソパーG(エクソンモービル有限会社社製)溶液に分散させて得られた分散液から構成されている。また、黄色に着色される調光装置における電気泳動分散液は、電気泳動粒子として、スチレン系樹脂とC.I.Pigment Yellow 12とをヘンシェルミキサーにより予備混合した後、二軸押出機で溶融混練し、冷却後、ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いで、ジェットミルを用いて微粉砕した粒子を、N,N−ジメチルプロパン−1,3−ジアミン、1,2−ヒドロキシオクタデカン酸及びメトキシスルホニルオキシメタン(日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース17000)を0.5%含むと共にソルビタントリオレエート(スパン85)を1.5%含むアイソパーG(エクソンモービル有限会社社製)溶液に分散させて得られた分散液から構成されている。更には、青色に着色される調光装置における電気泳動分散液は、電気泳動粒子として、スチレン系樹脂とC.I.Pigment Blue 1とをヘンシェルミキサーにより予備混合した後、二軸押出機で溶融混練し、冷却後、ハンマーミルを用いて粗粉砕し、次いで、ジェットミルを用いて微粉砕した粒子を、N,N−ジメチルプロパン−1,3−ジアミン、1,2−ヒドロキシオクタデカン酸及びメトキシスルホニルオキシメタン(日本ルーブリゾール株式会社製ソルスパース17000)を0.5%含むと共にソルビタントリオレエート(スパン85)を1.5%含むアイソパーG(エクソンモービル有限会社社製)溶液に分散させて得られた分散液から構成されている。そして、各調光装置における電極への電圧の印加を制御することで、3層の調光装置から出射される外光に所望の色を着色することができる。 The sixth embodiment is a modification of the first to fifth embodiments. In Example 1 to Example 5, the color colored by the light control device 700 was a black fixed color. On the other hand, in Example 6, the light passing through the light control device is colored to a desired color by the light control device, and the color to be colored by the light control device is variable. Specifically, the light control device includes a light control device colored in red, a light control device colored in yellow, and a light control device colored in blue. Here, the electrophoretic dispersion liquid in the light control device colored in red is styrene resin and C.I. I. Pigment Red 122 was premixed with a Henschel mixer, melt-kneaded with a twin screw extruder, cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and then finely pulverized with a jet mill. -0.5% of dimethylpropane-1,3-diamine, 1,2-hydroxyoctadecanoic acid and methoxysulfonyloxymethane (Solsperse 17000 manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) and 1.5 of sorbitan trioleate (span 85) It is comprised from the dispersion liquid obtained by making it disperse | distribute to the Isopar G (made by Exxon Mobil Co., Ltd.) solution containing%. In addition, the electrophoretic dispersion liquid in the light control device colored yellow is a styrene resin and C.I. I. Pigment Yellow 12 was premixed with a Henschel mixer, melt-kneaded with a twin-screw extruder, cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and then finely pulverized with a jet mill. -0.5% of dimethylpropane-1,3-diamine, 1,2-hydroxyoctadecanoic acid and methoxysulfonyloxymethane (Solsperse 17000 manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) and 1.5 of sorbitan trioleate (span 85) It is comprised from the dispersion liquid obtained by making it disperse | distribute to the Isopar G (made by Exxon Mobil Co., Ltd.) solution containing%. Furthermore, the electrophoretic dispersion liquid in the light control device colored in blue is a styrene resin and C.I. I. Pigment Blue 1 was premixed with a Henschel mixer, melt-kneaded with a twin screw extruder, cooled, coarsely pulverized with a hammer mill, and then finely pulverized with a jet mill. -0.5% of dimethylpropane-1,3-diamine, 1,2-hydroxyoctadecanoic acid and methoxysulfonyloxymethane (Solsperse 17000 manufactured by Nippon Lubrizol Co., Ltd.) and 1.5 of sorbitan trioleate (span 85) It is comprised from the dispersion liquid obtained by making it disperse | distribute to the Isopar G (made by Exxon Mobil Co., Ltd.) solution containing%. And by controlling the application of the voltage to the electrode in each light control apparatus, a desired color can be colored to the external light radiate | emitted from a three-layer light control apparatus.
以上の点を除き、実施例6の表示装置の構成、構造は、実施例1〜実施例5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。 Except for the above points, the configuration and structure of the display device of the sixth embodiment can be the same as the configuration and structure of the display device described in the first to fifth embodiments, and thus detailed description thereof is omitted.
実施例7は、実施例1の変形であり、しかも、本開示の第2の態様〜第3の態様に係る表示装置に関する。実施例7の表示装置を上方から眺めた模式図を図11の(A)に示す。また、照度センサを制御する回路の模式図を図11の(B)に示す。 Example 7 is a modification of Example 1 and relates to the display device according to the second to third aspects of the present disclosure. A schematic view of the display device of Example 7 as viewed from above is shown in FIG. Further, a schematic diagram of a circuit for controlling the illuminance sensor is shown in FIG.
実施例7の表示装置は、表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(環境照度測定センサ)711を更に備えており、照度センサ(環境照度測定センサ)711の測定結果に基づき、調光装置700の透過率を制御する。併せて、あるいは、独立して、照度センサ(環境照度測定センサ)711の測定結果に基づき、画像形成装置111,211によって形成される画像の輝度を制御する。周知の構成、構造を有する環境照度測定センサ711は、例えば、光学装置120,320の外側端部に配置すればよい。環境照度測定センサ711は、図示しないコネクタ及び配線を介して制御装置18に接続されている。制御装置18には、環境照度測定センサ711を制御する回路が含まれる。この環境照度測定センサ711を制御する回路は、環境照度測定センサ711からの測定値を受け取り、照度を求める照度演算回路、照度演算回路によって求められた照度の値を標準値の比較する比較演算回路、比較演算回路によって求められた値に基づき、調光装置700及び/又は画像形成装置111,211を制御する環境照度測定センサ制御回路から構成されているが、これらの回路は周知の回路から構成することができる。調光装置700の制御にあっては、調光装置700の透過率の制御を行い、一方、画像形成装置111,211の制御にあっては、画像形成装置111,211によって形成される画像の輝度の制御を行う。尚、調光装置700における透過率の制御と画像形成装置111,211における画像の輝度の制御は、それぞれ、独立して行ってもよいし、相関を付けて行ってもよい。 The display device of Example 7 further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) 711 that measures the illuminance of the environment where the display device is placed, and based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) 711, The transmittance of the light control device 700 is controlled. In addition or independently, the luminance of the image formed by the image forming apparatuses 111 and 211 is controlled based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) 711. The ambient illuminance measurement sensor 711 having a known configuration and structure may be disposed at the outer end of the optical devices 120 and 320, for example. The environmental illuminance measurement sensor 711 is connected to the control device 18 via a connector and wiring (not shown). The control device 18 includes a circuit that controls the environmental illuminance measurement sensor 711. The circuit that controls the environmental illuminance measurement sensor 711 receives a measurement value from the environmental illuminance measurement sensor 711, and an illuminance calculation circuit that calculates the illuminance, and a comparison calculation circuit that compares the illuminance value obtained by the illuminance calculation circuit with a standard value. The ambient light intensity sensor control circuit controls the light control device 700 and / or the image forming devices 111 and 211 based on the values obtained by the comparison operation circuit. These circuits are configured from well-known circuits. can do. In the control of the light control device 700, the transmittance of the light control device 700 is controlled. On the other hand, in the control of the image forming devices 111 and 211, the images formed by the image forming devices 111 and 211 are controlled. Control brightness. Note that the transmittance control in the light control device 700 and the image brightness control in the image forming apparatuses 111 and 211 may be performed independently or in correlation with each other.
例えば、照度センサ(環境照度測定センサ)711の測定結果が所定値(第1の照度測定値)以上になったとき、調光装置700の透過率を所定の値(第1の透過率)以下とする。一方、照度センサ(環境照度測定センサ)711の測定結果が所定値(第2の照度測定値)以下になったとき、調光装置700の透過率を所定の値(第2の透過率)以上とする。ここで、第1の照度測定値として10ルクスを挙げることができるし、第1の透過率として1%乃至30%のいずれかの値を挙げることができるし、第2の照度測定値として0.01ルクスを挙げることができるし、第2の透過率として51%乃至99%のいずれかの値挙げることができる。 For example, when the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) 711 is equal to or greater than a predetermined value (first illuminance measurement value), the transmittance of the light control device 700 is equal to or less than the predetermined value (first transmittance). And On the other hand, when the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) 711 is equal to or less than a predetermined value (second illuminance measurement value), the transmittance of the light control device 700 is equal to or greater than the predetermined value (second transmittance). And Here, the first illuminance measurement value can be 10 lux, the first transmittance can be any value from 1% to 30%, and the second illuminance measurement value is 0. 0.01 lux can be given, and the second transmittance can be any value from 51% to 99%.
尚、実施例7における照度センサ(環境照度測定センサ)711を、実施例2〜実施例6において説明した表示装置に適用することができる。また、表示装置が撮像装置を備えている場合、撮像装置に備えられた露出測定用の受光素子から照度センサ(環境照度測定センサ)711を構成することもできる。 The illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) 711 according to the seventh embodiment can be applied to the display devices described in the second to sixth embodiments. In the case where the display device includes an imaging device, an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) 711 may be configured from a light receiving element for exposure measurement provided in the imaging device.
実施例7あるいは次に述べる実施例8の表示装置にあっては、照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御し、また、照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御し、また、照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御し、また、照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御するので、観察者が観察する画像に高いコントラストを与えることができるだけでなく、表示装置の置かれた周囲の環境の照度に依存して画像の観察状態の最適化を図ることができる。 In the display device of Example 7 or Example 8 described below, the transmittance of the light control device is controlled based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor), and the illuminance sensor (environmental illuminance measurement) The brightness of the image formed by the image forming apparatus is controlled based on the measurement result of the sensor), the transmittance of the light control device is controlled based on the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), and Since the brightness of the image formed by the image forming apparatus is controlled based on the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), not only can the image observed by the observer be given high contrast, but also the display device can be placed. The image observation state can be optimized depending on the illuminance of the surrounding environment.
実施例8も、実施例1の変形であり、しかも、本開示の第4の態様〜第5の態様に係る表示装置に関する。実施例8の表示装置を上方から眺めた模式図を図12の(A)に示す。また、照度センサを制御する回路の模式図を図12の(B)に示す。 Example 8 is also a modification of Example 1, and relates to the display device according to the fourth to fifth aspects of the present disclosure. A schematic view of the display device of Example 8 as viewed from above is shown in FIG. A schematic diagram of a circuit for controlling the illuminance sensor is shown in FIG.
実施例8の表示装置は、外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する、即ち、環境光が調光装置を透過して所望の照度まで調整されて入射しているかを測定する照度センサ(透過光照度測定センサ)712を更に備えており、照度センサ(透過光照度測定センサ)712の測定結果に基づき、調光装置700の透過率を制御する。併せて、あるいは、独立して、また、照度センサ(透過光照度測定センサ)712の測定結果に基づき、画像形成装置111,211によって形成される画像の輝度を制御する。周知の構成、構造を有する透過光照度測定センサ712は、光学装置120,320,520よりも観察者側に配置されている。具体的には、透過光照度測定センサ712は、例えば、筐体113,213の内側面に配置すればよい。透過光照度測定センサ712は、図示しないコネクタ及び配線を介して制御装置18に接続されている。制御装置18には、透過光照度測定センサ712を制御する回路が含まれる。この透過光照度測定センサ712を制御する回路は、透過光照度測定センサ712からの測定値を受け取り、照度を求める照度演算回路、照度演算回路によって求められた照度の値を標準値の比較する比較演算回路、比較演算回路によって求められた値に基づき、調光装置700及び/又は画像形成装置111,211を制御する透過光照度測定センサ制御回路から構成されているが、これらの回路は周知の回路から構成することができる。調光装置700の制御にあっては、調光装置700の透過率の制御を行い、一方、画像形成装置111,211の制御にあっては、画像形成装置111,211によって形成される画像の輝度の制御を行う。尚、調光装置700における透過率の制御と画像形成装置111,211における画像の輝度の制御は、それぞれ、独立して行ってもよいし、相関を付けて行ってもよい。更に、透過光照度測定センサ712の測定結果が環境照度測定センサ711の照度から鑑みて所望の照度まで制御できていない場合、即ち、透過光照度測定センサ712の測定結果が所望の照度になっていない場合、若しくは、更に一層の微妙な照度調整が望まれる場合には、透過光照度測定センサ712の値をモニターしながら調光装置の透過率を調整すればよい。 The display device of Example 8 measures the illuminance based on the light transmitted through the light control device from the external environment, that is, measures whether the ambient light is transmitted through the light control device and adjusted to a desired illuminance. An illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) 712 that controls the transmittance of the light control device 700 based on the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) 712. In addition, or independently, the brightness of the image formed by the image forming apparatuses 111 and 211 is controlled based on the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) 712. The transmitted light illuminance measurement sensor 712 having a known configuration and structure is disposed closer to the viewer than the optical devices 120, 320, and 520. Specifically, the transmitted light illuminance measurement sensor 712 may be disposed on the inner side surfaces of the housings 113 and 213, for example. The transmitted light illuminance measurement sensor 712 is connected to the control device 18 via a connector and wiring (not shown). The control device 18 includes a circuit that controls the transmitted light illuminance measurement sensor 712. The circuit that controls the transmitted light illuminance measurement sensor 712 receives a measurement value from the transmitted light illuminance measurement sensor 712, and an illuminance calculation circuit that calculates the illuminance, and a comparison calculation circuit that compares the illuminance value determined by the illuminance calculation circuit with a standard value. , And a transmitted light illuminance measurement sensor control circuit that controls the light control device 700 and / or the image forming devices 111 and 211 based on the values obtained by the comparison operation circuit. These circuits are configured from known circuits. can do. In the control of the light control device 700, the transmittance of the light control device 700 is controlled. On the other hand, in the control of the image forming devices 111 and 211, the images formed by the image forming devices 111 and 211 are controlled. Control brightness. Note that the transmittance control in the light control device 700 and the image brightness control in the image forming apparatuses 111 and 211 may be performed independently or in correlation with each other. Furthermore, when the measurement result of the transmitted light illuminance measurement sensor 712 is not controlled to the desired illuminance in view of the illuminance of the environmental illuminance measurement sensor 711, that is, the measurement result of the transmitted light illuminance measurement sensor 712 is not the desired illuminance. Alternatively, when further finer illuminance adjustment is desired, the transmittance of the light control device may be adjusted while monitoring the value of the transmitted light illuminance measurement sensor 712.
尚、実施例8における照度センサ(透過光照度測定センサ)712を、実施例2〜実施例6において説明した表示装置に適用することができる。あるいは又、実施例8における照度センサ(透過光照度測定センサ)712と実施例7における環境照度測定センサ711とを組み合わせてもよく、この場合、種々の試験を行い、調光装置700における透過率の制御と画像形成装置111,211における画像の輝度の制御を、それぞれ、独立して行ってもよいし、相関を付けて行ってもよい。 Note that the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) 712 according to the eighth embodiment can be applied to the display devices described in the second to sixth embodiments. Alternatively, the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) 712 in the eighth embodiment and the environmental illuminance measurement sensor 711 in the seventh embodiment may be combined. In this case, various tests are performed, and the transmittance of the light control device 700 is measured. The control and the control of the image brightness in the image forming apparatuses 111 and 211 may be performed independently, or may be performed with correlation.
以下の実施例9〜実施例22においては、実施例1〜実施例8の表示装置の変形例を説明する。尚、実施例9〜実施例22に関する図面において、調光装置の図示は省略した。 In the following ninth to twenty-second embodiments, modified examples of the display devices of the first to eighth embodiments will be described. In the drawings relating to Examples 9 to 22, the dimmer is not shown.
実施例9は、実施例1〜実施例8の表示装置の変形であり、具体的には、本開示における第1Aの表示装置〜第1Bの表示装置、より具体的には、字幕を表示する表示装置(字幕表示装置)に関する。実施例9の表示装置において、例えば画像表示装置を構成する導光板における光の伝播を模式的に図13に示す。更には、実施例9の表示装置を観察者の頭部に装着した状態を上方から眺めた図(但し、画像表示装置のみを示し、フレームの図示は省略)を図14に示し、実施例9の表示装置を使用している状態の概念図を図15及び図16に示す。また、実施例9の表示装置を構成する制御装置18の概念図を図17に示し、実施例9における画像信号の一例を図18の(A)に示す。 The ninth embodiment is a modification of the display device of the first to eighth embodiments. Specifically, the display device of the first to the first to the first display devices in the present disclosure, more specifically, the caption is displayed. The present invention relates to a display device (caption display device). In the display device of Example 9, for example, light propagation in a light guide plate constituting the image display device is schematically shown in FIG. Furthermore, FIG. 14 shows a view of the state in which the display device of Example 9 is mounted on the observer's head from above (however, only the image display device is shown and the frame is not shown), and FIG. FIG. 15 and FIG. 16 show conceptual diagrams in a state where the display device is used. FIG. 17 shows a conceptual diagram of the control device 18 constituting the display device of the ninth embodiment, and FIG. 18A shows an example of an image signal in the ninth embodiment.
尚、実施例9あるいは後述する実施例10〜実施例16において、画像形成装置111,211の中心から出射され、光学系112,254の画像形成装置側節点を通過した光線(中心光線)の内、光学装置120,320,520に垂直に入射する中心入射光線CLが光学装置120,320,520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120,320,520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120,320,520の法線と一致する軸線をY軸とする。尚、第1偏向手段130,330の中心点が、光学装置中心点Oである。 In Example 9 or Examples 10 to 16 to be described later, of the light rays (center rays) emitted from the centers of the image forming apparatuses 111 and 211 and passing through the image forming apparatus side nodes of the optical systems 112 and 254. The point where the central incident light beam CL that is perpendicularly incident on the optical devices 120, 320, and 520 enters the optical devices 120, 320, and 520 is defined as the optical device center point O, and passes through the optical device center point O. An axis parallel to the axial direction of 320, 520 is defined as an X axis, and an axis that passes through the optical device center point O and coincides with the normal of the optical devices 120, 320, 520 is defined as a Y axis. The center point of the first deflection means 130 and 330 is the optical device center point O.
フロント部11の中央部分には、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(図示せず)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。撮像装置からの信号は、撮像装置から延びる配線(図示せず)を介して、画像形成装置111A,211に送出される。 In the central portion of the front portion 11, an image pickup apparatus (not shown) composed of a solid-state image pickup device made up of a CCD or CMOS sensor and a lens (these are not shown) has an appropriate mounting member (not shown). Is attached by. A signal from the imaging apparatus is sent to the image forming apparatuses 111A and 211 via a wiring (not shown) extending from the imaging apparatus.
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(例えば、文字データ)が無線によって送られてくる。そして、制御装置18において、画像信号(文字データ)には画像表示(例えば、字幕表示)のための処理がなされる。制御装置18は周知の回路から構成することができる。 The wiring (signal line, power supply line, etc.) 15 is connected to the control device (control circuit) 18 as described above. An image signal (for example, character data) is transmitted to the control device 18 by radio. In the control device 18, the image signal (character data) is processed for image display (for example, caption display). The control device 18 can be composed of a known circuit.
図17に示すように、制御装置18は、後述する文字データ無線送信装置32を介して無線によって送られてくる画像信号(コマンドを含む)を受信するコマンド受信回路18A、コマンド受信回路18Aからの画像信号を受け取り、各種の解析及び処理を行う信号処理回路18B、信号処理回路18Bからの各種データを受け取り、各種の信号を送出するタイミング調整回路18C、タイミング調整回路18Cからの各種の信号を受け取り、表示位置から画像を再生するようタイミングを調整し、配線15を介して画像信号を各画像形成装置111(111A,111B),211へと送出する送信回路18Dから構成されている。制御装置18は、更に、受信した画像信号を表示するためのタイミング信号を発生するタイミング発生回路18Eを備えており、タイミング発生回路18Eからの各種タイミングクロック、タイミング信号に基づいて、タイミング調整回路18Cにおいてタイミングの調整が図られる。 As shown in FIG. 17, the control device 18 receives an image signal (including a command) transmitted wirelessly via a character data wireless transmission device 32, which will be described later, from the command reception circuit 18A and the command reception circuit 18A. Receives an image signal, receives various data from the signal processing circuit 18B that performs various analysis and processing, receives various data from the signal processing circuit 18B, and transmits various signals, and receives various signals from the timing adjustment circuit 18C. The transmission circuit 18D is configured to adjust the timing to reproduce an image from the display position and send an image signal to each of the image forming apparatuses 111 (111A, 111B) and 211 via the wiring 15. The control device 18 further includes a timing generation circuit 18E that generates a timing signal for displaying the received image signal, and based on various timing clocks and timing signals from the timing generation circuit 18E, a timing adjustment circuit 18C. The timing is adjusted at.
図18の(A)に示すように、画像信号は、例えば、コマンド開始フラグである「SYNC」、コマンド種別特定IDである「MSG_ID」、コマンド全体の長さを示すデータ「LENG」、画像の水平方向表示開始位置を示すデータ「POS_X」、画像の垂直方向表示開始位置を示すデータ「POS_Y」、表示すべき画像のデータ「DATA」、及び、コマンドエラーチェック「FCS」から構成されている。 As shown in FIG. 18A, the image signal includes, for example, a command start flag “SYNC”, a command type identification ID “MSG_ID”, data “LENG” indicating the length of the entire command, It consists of data “POS_X” indicating the horizontal display start position, data “POS_Y” indicating the vertical display start position of the image, data “DATA” of the image to be displayed, and command error check “FCS”.
実施例9の表示装置における画像(例えば、字幕)の表示について、以下、説明する。 The display of images (for example, subtitles) on the display device of Example 9 will be described below.
即ち、実施例9の表示装置にあっては、少なくとも一方の画像表示装置(実施例9においては、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500)を構成する画像形成装置111,211への画像信号(文字データ、入力画像信号、入力画像データ)を制御することで、観察者の観察位置に依存して輻輳角を調整し、あるいは又、この少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の位置を観察者の観察位置に依存して調整する。尚、実施例9においては、輻輳角の調整と、観察者の観察位置に依存した画像の位置の調整の両方を行うが、いずれか一方のみを行ってもよい。 That is, in the display device of the ninth embodiment, at least one image display device (in the ninth embodiment, the two image display devices 100, 200, 300, 400, 500 for the right eye and the left eye) is used. By controlling the image signals (character data, input image signal, input image data) to the image forming apparatuses 111 and 211 to be configured, the convergence angle is adjusted depending on the observation position of the observer, or at least The position of the image displayed on the optical device constituting one image display device is adjusted depending on the observation position of the observer. In the ninth embodiment, both the adjustment of the convergence angle and the adjustment of the position of the image depending on the observation position of the observer are performed, but only one of them may be performed.
具体的には、無線で(場合によっては有線で)、画像信号を制御装置18に送る。そして、制御装置18において、画像信号に対して画像表示のための処理が行われ、データ「DATA」に基づき、画像形成装置111,211において画像(字幕)を生成する。この画像は、光学系112,254、光学装置120,320,520を介して、最終的に、表示装置を装着した観察者(観客)の両眼に到達する。 Specifically, the image signal is sent to the control device 18 wirelessly (in some cases, wired). Then, the control device 18 performs processing for image display on the image signal, and the image forming devices 111 and 211 generate images (captions) based on the data “DATA”. This image finally reaches the eyes of the observer (audience) wearing the display device via the optical systems 112 and 254 and the optical devices 120, 320, and 520.
そして、左眼用及び右眼用の画像表示装置100,200,300,400,500によって表示される画像が、所望の位置(例えば、舞台の所望の位置やスクリーン)と一致するように(重なり合うように)、制御装置18を介して、具体的には、制御装置18に配置されたスイッチ(図示せず)を用いて、光学装置120,320,520に表示された画像を左右、上下に移動させ、また、回転移動させる。即ち、例えば、図14における点「A」が所望の位置となるように、光学装置120,320,520に表示された画像を左右、上下に移動させ、また、回転移動させる。このように、制御装置18に配置されたスイッチの操作によって、画像信号の制御が行われる。即ち、制御装置18内で表示位置補正信号が生成され、画像信号に表示位置補正信号が加えられる。 The images displayed by the left-eye and right-eye image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 are overlapped so as to coincide with a desired position (for example, a desired position or screen on the stage). In other words, the images displayed on the optical devices 120, 320, and 520 are moved up and down and up and down using the switch (not shown) disposed on the control device 18 via the control device 18. Move and rotate. That is, for example, the images displayed on the optical devices 120, 320, and 520 are moved left and right, up and down, and rotated so that the point “A” in FIG. 14 is a desired position. As described above, the image signal is controlled by operating the switch arranged in the control device 18. That is, a display position correction signal is generated in the control device 18, and the display position correction signal is added to the image signal.
左眼用及び右眼用の画像表示装置100,200,300,400,500によって表示される画像が、所望の位置において、左右にずれている状態を模式的に図19の(A)に示し、上下にずれている状態を模式的に図19の(B)に示し、回転した状態でずれている状態を模式的に図19の(C)に示す。ここで、図19の(A)、(B)及び(C)における右手側の図は、右眼用の画像表示装置100,200,300,400,500によって表示される画像を示し、図19の(A)、(B)及び(C)における左手側の図は、左眼用の画像表示装置100,200,300,400,500によって表示される画像を示す。また、図19の(A)、(B)及び(C)における右手側の図における点線は、左眼用の画像表示装置100,200,300,400,500によって表示される画像を重ね合わせて示すものである。 FIG. 19A schematically shows a state in which the images displayed by the left-eye and right-eye image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 are shifted to the left and right at a desired position. FIG. 19B schematically shows a state of being displaced up and down, and FIG. 19C schematically shows a state of being displaced in a rotated state. Here, the drawings on the right hand side in FIGS. 19A, 19B, and 19C show images displayed by the image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 for the right eye. (A), (B), and (C) on the left hand side show images displayed by the image display devices 100, 200, 300, 400, 500 for the left eye. Also, the dotted lines in the right-hand side diagrams in FIGS. 19A, 19B, and 19C overlap images displayed by the left-eye image display devices 100, 200, 300, 400, and 500. It is shown.
ここで、画像(文字)の水平方向の移動のためには、表示位置補正信号として、画像信号に基づく画像の水平方向の位置を+i画素あるいは−i画素分、変える信号を制御装置18において生成すればよい。あるいは又、水平同期信号のタイミングを+i画素あるいは−i画素分、変える信号を制御装置18において生成すればよい。また、画像(文字)の垂直方向の移動のためには、表示位置補正信号として、画像信号に基づく画像の垂直方向の位置を+j画素あるいは−j画素分、変える信号を制御装置18において生成すればよく、あるいは又、垂直同期信号のタイミングを+j画素あるいは−j画素分、変える信号を制御装置18において生成すればよい。即ち、画像のメモリ読み出し位置を、タイミング的に、遅らす、又は、早めることにより実現することができ、あるいは、垂直同期信号と水平同期信号のタイミングをずらすことによって実現することができる。更には、画像(文字)の回転移動のためには、周知の方法に基づく画像の回転のための信号を表示位置補正信号として、制御装置18において生成すればよい。 Here, in order to move the image (character) in the horizontal direction, a signal for changing the horizontal position of the image based on the image signal by + i pixels or −i pixels is generated in the control device 18 as a display position correction signal. do it. Alternatively, the control device 18 may generate a signal for changing the timing of the horizontal synchronization signal by + i pixels or -i pixels. For the vertical movement of the image (character), the control device 18 generates a signal for changing the vertical position of the image based on the image signal by + j pixels or −j pixels as the display position correction signal. Alternatively, the control device 18 may generate a signal for changing the timing of the vertical synchronization signal by + j pixels or −j pixels. That is, it can be realized by delaying or advancing the image memory reading position in terms of timing, or can be realized by shifting the timing of the vertical synchronization signal and the horizontal synchronization signal. Furthermore, in order to rotate the image (character), the control device 18 may generate a signal for image rotation based on a known method as a display position correction signal.
そして、左眼用及び右眼用の画像表示装置100,200,300,400,500によって表示される画像が所望の位置で一致したときの(重なり合ったときの)表示位置補正信号を制御装置18に記憶させる。このような操作は、例えば、制御装置18に設けられたボタン(図示せず)を用いることで行うことができる。そして、このような操作は、例えば、観察者が座席に着席した後、一度、行えばよい。また、このような操作には、例えば、図19に示したような水平の方向に延びる線、垂直方向に延びる線、斜め方向に延びる線の組合せといった、一種のテストパターンを用いればよい。こうして、少なくとも一方の画像表示装置100,200,300,400,500を構成する光学装置120,320,520において表示される画像の位置を制御し、以て、2つの画像表示装置100,200,300,400,500における2つの画像の相互の位置を調整することができる。即ち、輻輳角の調整と、観察者の観察位置に依存した画像の位置の調整の両方を行うことができる。 Then, the control device 18 generates a display position correction signal when the images displayed by the left-eye and right-eye image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 match at a desired position (when they overlap). Remember me. Such an operation can be performed, for example, by using a button (not shown) provided on the control device 18. And such operation may be performed once, for example, after an observer sits on a seat. For such an operation, for example, a kind of test pattern such as a combination of a line extending in the horizontal direction, a line extending in the vertical direction, and a line extending in the oblique direction as shown in FIG. 19 may be used. In this way, the positions of the images displayed on the optical devices 120, 320, and 520 constituting at least one of the image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 are controlled, and thus the two image display devices 100, 200, and The mutual position of the two images at 300, 400, 500 can be adjusted. That is, both the adjustment of the convergence angle and the adjustment of the position of the image depending on the observation position of the observer can be performed.
表示位置補正信号は、上述したとおり、制御装置(制御回路、制御手段)18に記憶される。制御装置18には、例えば、周知の構成を有する文字データ再生装置31や画像データ及び文字データ再生装置31’によって再生された画像信号(文字データ)が、文字データ無線送信装置32を介して無線によって送られてくる。画像信号の送出の開始は、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、行えばよい。そして、制御装置18において、画像信号に対して画像表示のための処理がなされる。即ち、制御装置18において画像信号(具体的には、データ「POS_X」,「POS_Y」)に表示位置補正信号が加えられる。こうして、表示装置から観察対象物までの距離に基づき、少なくとも一方の画像表示装置(実施例9においては、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500)を構成する画像形成装置111,211への画像信号を制御することで、即ち、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500によって得られる2つの画像の水平方向の距離(間隔)を調整することで、表示装置から観察対象物までの距離に対応した輻輳角の調整を行うことができる。具体的には、例えば、表示装置から観察対象物までの距離が遠くなるほど、輻輳角を小さくすればよい。また、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500によって得られる2つの画像を平行移動させることで、画像表示装置100,200,300,400,500を構成する光学装置120,320,520において表示される画像の位置を観察者の観察位置に依存して調整することができる。具体的には、例えば、表示装置に対して観察対象物が垂直方向に或る角度を持った位置にある場合(例えば、映画館で前の席の方に座るとスクリーンを見上げる格好になる場合)、表示される画像(字幕)の位置を上方に移動させることで、観察者が外界の像(観察対象物)に画像を重畳して見るとき、注視する外界の像と画像の表示位置が大きく離れることが無くなり、画像を容易に視認することが可能となる。あるいは又、映画や舞台等では予め決められたシナリオに即して公演が進行する。従って、画像を重畳するときのスクリーンや舞台の像(観察対象物)を予測することが可能である。また、台詞を述べる登場人物等といった音声発生源に基づき、スクリーンや舞台における登場人物等の位置を予測することも可能である。それ故、このような予測に基づき、画像表示装置100,200,300,400,500を構成する光学装置120,320,520において表示される画像の位置を観察者の観察位置に依存して調整することで、光学装置120,320,520において、視認性の良い位置に画像(字幕)を表示することが可能となる。 The display position correction signal is stored in the control device (control circuit, control means) 18 as described above. In the control device 18, for example, a character data reproducing device 31 having a well-known configuration or image data (character data) reproduced by the image data and character data reproducing device 31 ′ is wirelessly transmitted via the character data wireless transmission device 32. Will be sent by. The start of the transmission of the image signal is, for example, according to the progress of a movie or the like, or according to the progress of a play or the like, based on a predetermined schedule and time allocation, by an operator's operation, or by a computer Under the control of Then, the control device 18 performs processing for image display on the image signal. That is, the control device 18 adds the display position correction signal to the image signal (specifically, data “POS_X”, “POS_Y”). Thus, based on the distance from the display device to the observation object, at least one image display device (in the ninth embodiment, two image display devices 100, 200, 300, 400, 500 for the right eye and the left eye). Of the two images obtained by the two image display devices 100, 200, 300, 400, 500 for the right eye and the left eye By adjusting the distance (interval) in the horizontal direction, the convergence angle corresponding to the distance from the display device to the observation object can be adjusted. Specifically, for example, the convergence angle may be reduced as the distance from the display device to the observation object increases. Further, by translating two images obtained by the two image display devices 100, 200, 300, 400, 500 for the right eye and the left eye, the image display devices 100, 200, 300, 400, 500 are converted. The position of the image displayed in the optical devices 120, 320, and 520 that are configured can be adjusted depending on the observation position of the observer. Specifically, for example, when the observation object is at a certain angle in the vertical direction with respect to the display device (for example, when it looks like looking up at the screen when sitting at the front seat in a movie theater) ) By moving the position of the displayed image (caption) upward, when the observer sees the image superimposed on the external image (observation object), the external image to be watched and the display position of the image are There is no significant separation, and the image can be easily viewed. Alternatively, the performance proceeds in accordance with a predetermined scenario in a movie or a stage. Accordingly, it is possible to predict a screen or an image of the stage (observation object) when the image is superimposed. It is also possible to predict the position of a character or the like on the screen or the stage based on a sound generation source such as a character or the like who describes the dialogue. Therefore, based on such prediction, the position of the image displayed on the optical device 120, 320, 520 constituting the image display device 100, 200, 300, 400, 500 is adjusted depending on the observation position of the observer. As a result, in the optical devices 120, 320, and 520, it is possible to display an image (caption) at a position with good visibility.
あるいは又、画像形成装置111,211への画像信号に加え、観察者(表示装置)から観察対象物までの観察位置情報(距離情報)が、外部から表示装置に送出される構成としてもよい。このような信号のフォーマットの概念図の一例を図20の(A)に示す。そして、このような構成にあっては、この観察位置情報(距離情報)に基づき、画像信号に基づく画像の水平方向の位置を+k画素分あるいは−k画素分、変える信号(表示位置補正信号、輻輳角制御信号)を制御装置18において生成すればよい。画像の水平方向の位置を1画素、変化させると、輻輳角がどの程度、変化し、あるいは又、虚像距離がどの程度、変化するかを、予め、調べておき、制御装置18にこれらの関係を記憶しておけばよい。尚、この信号に、画像の水平方向の位置を+i画素あるいは−i画素分、変える表示位置補正信号、画像の垂直方向の位置を+j画素あるいは−j画素分、変える表示位置補正信号、更には、画像の回転のための表示位置補正信号が加重されて、画像形成装置111,211へ送出される構成とすることもできる。このように、観察位置情報(あるいは、左右の画像シフト量)によって、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500によって得られる2つの画像を移動させることで、虚像を所望の位置に配することができる。即ち、画像表示装置100,200,300,400,500を構成する光学装置120,320,520において表示される2つの画像の水平方向の距離(間隔)を調整することで、表示装置から観察対象物までの距離に対応した輻輳角の調整を行うことができる。また、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500によって得られる2つの画像を平行移動させることで、虚像を所望の位置に配することができる。即ち、画像表示装置100,200,300,400,500を構成する光学装置120,320,520において表示される画像の位置を観察者の観察位置に依存して調整することができる。 Alternatively, in addition to the image signals to the image forming apparatuses 111 and 211, observation position information (distance information) from the observer (display device) to the observation object may be sent from the outside to the display device. An example of a conceptual diagram of such a signal format is shown in FIG. In such a configuration, based on this observation position information (distance information), a signal for changing the horizontal position of the image based on the image signal by + k pixels or -k pixels (display position correction signal, A convergence angle control signal) may be generated in the control device 18. When the horizontal position of the image is changed by one pixel, it is examined in advance how much the convergence angle changes, or how much the virtual image distance changes. Should be remembered. In addition, a display position correction signal for changing the horizontal position of the image by + i pixels or -i pixels, a display position correction signal for changing the vertical position of the image by + j pixels or -j pixels, and the like. The display position correction signal for image rotation may be weighted and sent to the image forming apparatuses 111 and 211. In this way, the two images obtained by the two image display devices 100, 200, 300, 400, 500 for the right eye and the left eye are moved according to the observation position information (or the left and right image shift amounts). Thus, the virtual image can be arranged at a desired position. That is, by adjusting the horizontal distance (interval) between two images displayed on the optical devices 120, 320, and 520 constituting the image display devices 100, 200, 300, 400, and 500, the display device can observe the object to be observed. The convergence angle corresponding to the distance to the object can be adjusted. Moreover, a virtual image can be arranged at a desired position by translating two images obtained by the two image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 for the right eye and the left eye. That is, the position of the image displayed on the optical devices 120, 320, and 520 constituting the image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 can be adjusted depending on the observation position of the observer.
図20の(B)に基づき、表示装置から観察対象物までの距離に対応した輻輳角の調整の説明を行う。ここで、画像表示装置によって表示される画像信号に基づく画像(文字)の虚像距離を『a』とし、このときの画像に対する輻輳角(X軸方向)を『α』とする。また、『γ』を、虚像距離aから『c』だけ遠ざかった場合の画像における輻輳角とし、『β』を、虚像距離aから『b』だけ近づいた場合の画像における輻輳角とする。更には、左右の瞳間距離を『D』とする。ここで、仮に、
D=61.5mm
a=4000mm
とすると、
α=53分(53’)
となる。
Based on FIG. 20B, adjustment of the convergence angle corresponding to the distance from the display device to the observation object will be described. Here, the virtual image distance of the image (character) based on the image signal displayed by the image display device is “a”, and the convergence angle (X-axis direction) with respect to the image at this time is “α”. Further, “γ” is a convergence angle in the image when the virtual image distance a is away from the virtual image distance a by “c”, and “β” is a convergence angle in the image when the virtual image distance a is approached by “b”. Furthermore, the distance between the left and right pupils is “D”. Here, tentatively
D = 61.5mm
a = 4000mm
Then,
α = 53 minutes (53 ′)
It becomes.
画像形成装置における1画素を、3分(3’)と定義する。ここで、画像表示位置を、所定の位置から水平方向に1画素分、内側にずらしたとすると、
β=56分(56’)
となり、
b=225mm
となる。一方、画像表示位置を、所定の位置から水平方向に1画素分、外側にずらしたとすると、
γ=50分(50’)
となり、
c=228mm
となる。また、
a=8000mm
とした場合は、1画素分、画像をシフトさせると、虚像距離を約1m、シフトさせることができる。
One pixel in the image forming apparatus is defined as 3 minutes (3 ′). Here, if the image display position is shifted inward by one pixel from the predetermined position in the horizontal direction,
β = 56 minutes (56 ′)
And
b = 225mm
It becomes. On the other hand, if the image display position is shifted outward from the predetermined position by one pixel in the horizontal direction,
γ = 50 minutes (50 ′)
And
c = 228mm
It becomes. Also,
a = 8000mm
If the image is shifted by one pixel, the virtual image distance can be shifted by about 1 m.
このように、画像表示位置を所定の位置から水平方向に所望の画素分、ずらすことで、輻輳角の調整を行うことができる。云い換えれば、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500を構成する画像形成装置111,211への画像信号を、表示位置補正信号によって制御することで、表示装置から観察対象物までの距離に対応した輻輳角の正確な調整を行うことができ、その結果、観察対象物と観察者(観客)との間の距離と、画像表示装置によって表示される画像(字幕)の虚像距離とを等しくすることができ、あるいは又、出来るだけ等しくすることができ、観察対象物を眺める観察者(観客)が、左程、焦点を変更、変化させること無く、自然に画像表示装置によって表示される画像を眺めることができる。 Thus, the convergence angle can be adjusted by shifting the image display position by a desired pixel in the horizontal direction from the predetermined position. In other words, the image signals to the image forming apparatuses 111 and 211 constituting the two image display apparatuses 100, 200, 300, 400, and 500 for the right eye and the left eye are controlled by the display position correction signal. The angle of convergence corresponding to the distance from the display device to the observation object can be accurately adjusted. As a result, the distance between the observation object and the observer (audience) is displayed by the image display device. The virtual image distance of the image (caption) can be made equal, or it can be made as equal as possible, and the observer (audience) looking at the observation object does not change or change the focus to the left. The image displayed by the image display device can be naturally viewed.
尚、虚像距離をa、輻輳角αは、以下の関係が成立することが望ましい。
a×tan(α/2)=D/2
ここで、D(単位:mm)は、例えば、
56≦D≦74
を満足する。αの値が0である場合、「a」の値は無限大である。但し、観察者の移動速度に応じて虚像距離aと輻輳角αとが独立して算出される訳ではなく、どちらか一方の対応関係のみが規定されることで、他方は自動的に決定される。
Note that it is desirable that the virtual image distance a and the convergence angle α satisfy the following relationship.
a × tan (α / 2) = D / 2
Here, D (unit: mm) is, for example,
56 ≦ D ≦ 74
Satisfied. When the value of α is 0, the value of “a” is infinite. However, the virtual image distance a and the convergence angle α are not calculated independently according to the moving speed of the observer, but only one of the correspondences is defined, and the other is automatically determined. The
表示装置から観察対象物までの距離を測定する位置測定手段(距離測定装置)を更に備えており、位置測定手段(距離測定装置)によって観察位置情報(距離情報)を得る構成としてもよい。位置測定手段(距離測定装置)として、例えば、撮像装置を、オートフォーカス機能付き撮像装置(パッシブ方式の距離測定装置を有する撮像装置)とすればよい。あるいは又、制御装置18にボタンやスイッチを設け、手動にて表示装置から観察対象物までの距離を設定してもよい。これらの構成によっても、制御装置18内で適切な表示位置補正信号が生成され、画像信号に表示位置補正信号が加えられる。あるいは又、映画館や劇場等において観察者(観客)が着席する座席の位置に応じて輻輳角や、光学装置において表示される画像(字幕)の位置、虚像位置、虚像距離が予め設定された表示装置を、観察者(観客)に貸し出してもよい。このような構成にあっては、予め、適切な表示位置補正信号が決定され、制御装置18内に記憶されており、画像信号に表示位置補正信号が加えられる。 A position measuring unit (distance measuring device) for measuring the distance from the display device to the observation object may be further provided, and observation position information (distance information) may be obtained by the position measuring unit (distance measuring device). As the position measuring means (distance measuring device), for example, the imaging device may be an imaging device with an autofocus function (an imaging device having a passive distance measuring device). Alternatively, a button or a switch may be provided in the control device 18, and the distance from the display device to the observation object may be set manually. Also with these configurations, an appropriate display position correction signal is generated in the control device 18, and the display position correction signal is added to the image signal. Alternatively, the angle of convergence, the position of the image (caption) displayed on the optical device, the virtual image position, and the virtual image distance are preset according to the position of the seat where an observer (audience) sits in a movie theater or a theater. The display device may be lent to an observer (audience). In such a configuration, an appropriate display position correction signal is determined in advance and stored in the control device 18, and the display position correction signal is added to the image signal.
表示装置を例えば劇場にて使用する場合、芝居等におけるその内容や進行状況、背景等を説明するための説明文を画像として表示装置に表示すればよいが、虚像距離を所望の距離とすることが要求される。即ち、観劇者の座る位置によって、観察対象物と観察者(観客)との間の距離と、画像表示装置によって表示される画像(例えば文字)の虚像距離が変化する。従って、観劇者の位置に依存して、虚像距離の最適化を図る必要があるが、実施例9の表示装置にあっては、上述したとおり、表示装置から観察対象物までの距離に対応した輻輳角の最適化が図られているので、観劇者の位置に依存して虚像距離が最適化されている。また、場面によって、虚像距離を変化させたい場合があるが、このような場合、観察者(表示装置)から観察対象物までの観察位置情報(距離情報)を外部から表示装置に送出することで、容易に対処することができる。 When the display device is used, for example, in a theater, an explanatory text for explaining the contents, progress status, background, etc. of the play etc. may be displayed as an image on the display device, but the virtual image distance should be a desired distance. Is required. That is, the distance between the observation object and the observer (audience) and the virtual image distance of an image (for example, a character) displayed by the image display device vary depending on the position where the theater person sits. Therefore, it is necessary to optimize the virtual image distance depending on the position of the theater person. However, in the display device of Example 9, as described above, it corresponds to the distance from the display device to the observation object. Since the convergence angle is optimized, the virtual image distance is optimized depending on the position of the theater person. In some cases, the virtual image distance may be changed depending on the scene. In such a case, the observation position information (distance information) from the observer (display device) to the observation object is sent from the outside to the display device. Can be easily dealt with.
あるいは又、観察者(観客、使用者)が、虚像距離を所望の距離に設定したり、虚像位置を所望の位置に設定することも可能である。具体的には、制御装置18にスイッチやボタンを配し、これを観察者が操作することにより、所望の距離あるいは位置に虚像を配置させることが可能である。例えば、背景が変化した場合、任意に虚像距離や虚像位置を変更することが可能である。このような操作は、例えば、画像信号に基づき自動的に行うことができるし、あるいは又、観察対象物の観察時、適宜、観察者が行えばよく、このような操作は、具体的には、制御装置18において画像信号に表示位置補正信号、輻輳角制御信号を加える操作である。あるいは又、後述する移動装置40を作動させる操作である。そして、これによって、観客が視線を余り動かさずに、例えば、画像(例えば、字幕等の文字)を確実に読むことが可能となるし、観客のそれぞれに適した画像(例えば、字幕等、より具体的には、例えば、異なる言語に基づく字幕等)を、容易に、同時に表示することができる。 Alternatively, an observer (audience, user) can set the virtual image distance to a desired distance or set the virtual image position to a desired position. Specifically, a virtual image can be arranged at a desired distance or position by arranging switches and buttons on the control device 18 and operating them by an observer. For example, when the background changes, the virtual image distance and the virtual image position can be arbitrarily changed. Such an operation can be automatically performed based on, for example, an image signal, or can be appropriately performed by an observer when observing an observation target. In the control device 18, the display position correction signal and the convergence angle control signal are added to the image signal. Or it is operation which operates the moving apparatus 40 mentioned later. Thus, for example, an image (for example, characters such as subtitles) can be surely read without the spectator moving too much, and more suitable images (for example, subtitles, etc.) Specifically, for example, subtitles and the like based on different languages can be easily displayed at the same time.
画像信号はデジタル化されたデータであり、表示の前に、予め、作成されている。画像の表示位置は、観察対象物を眺めたときに邪魔にならない位置とすればよい。また、画像の表示は、具体的には、上述したとおり、例えば、所定のスケジュール、時間配分等に基づき、あるいは又、観察対象物の進行状況に応じて、文字データ再生装置31や画像データ及び文字データ再生装置31’に備えられたコンピュータ(図示せず)の制御下、文字データ無線送信装置32によって制御装置18に無線にて送出される。 The image signal is digitized data and is created in advance before display. The image display position may be a position that does not get in the way when the object to be observed is viewed. In addition, the display of the image is specifically performed as described above, for example, based on a predetermined schedule, time allocation, or the like, or according to the progress of the observation object, the character data reproduction device 31 and the image data and Under the control of a computer (not shown) provided in the character data reproduction device 31 ′, the character data wireless transmission device 32 transmits the data to the control device 18 wirelessly.
実施例9の表示装置において、画像信号として、文字データだけでなく、表示すべき文字に関する輝度データや色度データを含めれば、画像(例えば、字幕等)の文字が、文字の背景に依存して視認し難くなることを確実に防止することができる。尚、輝度データとして、画像表示装置を通して眺めた観察対象物(登場人物や背景等)を含む所定の領域(例えば、舞台全体の下方三分の一に相当する領域)の輝度に対応した輝度データを例示することができる。また、色度データとして、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ことができる。特に、半透過型(シースルー型)の光学装置越しに見るスクリーンや舞台等の明るさと、光学装置に表示される文字の明るさや色のバランスが一定の範囲にないと、字幕やスクリーン、舞台等を良好に観察することが困難となる場合があるが、表示すべき文字の明るさや色をスクリーンや舞台等に合わせることができ、文字を良好に視認することができる。即ち、観察者(観客)が眺めた観察対象物等の説明等のための文字が、文字の背景に依存して視認し難くなることを確実に防止することが可能である。そして、実施例9の表示装置の使用においては、例えば、観劇にあっては、適切なタイミングで観察対象物に関連した文字(例えば、劇の状況や背景に関する説明文、登場人物の説明文、登場人物の会話等)を画像表示装置100,200,300,400,500において表示すればよい。具体的には、例えば、芝居の進行状況に応じて、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、文字データを画像表示装置100,200,300,400,500に送出し、文字を画像表示装置100,200,300,400,500にて表示すればよい。 In the display device according to the ninth embodiment, if not only character data but also luminance data and chromaticity data regarding characters to be displayed are included as image signals, the characters of the image (for example, subtitles) depend on the character background. It can be surely prevented that it becomes difficult to visually recognize. In addition, as luminance data, luminance data corresponding to the luminance of a predetermined area (for example, an area corresponding to the lower third of the entire stage) including an observation object (a character or a background) viewed through the image display device. Can be illustrated. Further, the chromaticity data can be chromaticity data corresponding to the chromaticity of a predetermined region including the observation object viewed through the image display device. In particular, subtitles, screens, stages, etc., unless the brightness of the screen or stage seen through a transflective (see-through) optical device and the brightness and color of characters displayed on the optical device are within a certain range. Although it may be difficult to observe the image in a good manner, the brightness and color of the character to be displayed can be matched to the screen, the stage, etc., and the character can be visually recognized well. That is, it is possible to reliably prevent a character for explanation of an observation object or the like viewed by an observer (audience) from being difficult to see depending on the background of the character. In the use of the display device of Example 9, for example, in the theater, characters related to the observation object at an appropriate timing (for example, explanatory text on the situation and background of the theater, explanatory text of the characters, Character conversation, etc.) may be displayed on the image display devices 100, 200, 300, 400, 500. Specifically, for example, character data is sent to the image display devices 100, 200, 300, 400, 500 by an operator's operation or under the control of a computer or the like according to the progress of the play, and the characters are sent. What is necessary is just to display on the image display apparatus 100,200,300,400,500.
更には、虚像位置が固定されると、目が疲れると云われている。焦点が固定されると、眼球の動きが少なくなるためである。それ故、適度に虚像距離を変化させ、あるいは、虚像位置を動かすことにより、目の疲れを低減させる効果がある。即ち、2つの光学装置によって形成される虚像位置、あるいは、2つの光学装置によって形成される虚像の2つの光学装置からの距離(虚像距離)を、経時的に変化させてもよい。具体的には、例えば、5分に1回、画像の水平方向の位置を、例えば、画像形成装置における+2画素分、例えば、1分間に亙り、変化させた後、元に戻せばよい。 Furthermore, it is said that eyes are tired when the virtual image position is fixed. This is because the movement of the eyeball is reduced when the focus is fixed. Therefore, there is an effect of reducing eye fatigue by appropriately changing the virtual image distance or moving the virtual image position. That is, the position of the virtual image formed by the two optical devices or the distance (virtual image distance) from the two optical devices of the virtual image formed by the two optical devices may be changed with time. Specifically, for example, once in 5 minutes, the horizontal position of the image may be changed over, for example, +2 pixels in the image forming apparatus, for example, 1 minute, and then returned to the original.
実施例10は、本開示における第1Cの表示装置に関する。実施例10の表示装置の基本的な構成、構造は、実施例9の表示装置の基本的な構成、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。 Example 10 relates to the display device of 1C according to the present disclosure. The basic configuration and structure of the display device according to the tenth embodiment can be the same as the basic configuration and structure of the display device according to the ninth embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.
実施例10の表示装置にあっては、画像形成装置へ画像信号が入力されてから所定の時間が経過した後、画像形成装置における画像形成を停止する。画像形成装置における画像形成を停止するためには、即ち、表示装置における省電力モード等への移行のためには、画像信号に、画像表示装置における画像表示時間を表す信号や、画像形成装置における画像形成の停止を指示する信号を加重する。 In the display device according to the tenth embodiment, image formation in the image forming apparatus is stopped after a predetermined time has elapsed since the image signal was input to the image forming apparatus. In order to stop image formation in the image forming apparatus, that is, to shift to a power saving mode or the like in the display apparatus, a signal indicating an image display time in the image display apparatus or a signal in the image forming apparatus A signal for instructing to stop image formation is weighted.
このような実施例10における画像信号の一例を図18の(B)に示すが、図18の(A)に示した実施例9における画像信号に、画像表示装置における画像表示時間を表す信号である画像表示時間を示すデータ「TIME」が加わっている。制御装置18においては、データ「TIME」の時間長さ(T秒)だけ、画像表示装置において画像(字幕)を表示し、その後、画像表示装置において画像(字幕)の表示を中止し、更には、コマンド受信回路18Aのみを動作させ、コマンド受信回路18Aからの指令に基づき、信号処理回路18B、タイミング調整回路18C、送信回路18D及びタイミング発生回路18Eの動作を停止させる省電力モード等へ移行する。そして、コマンド受信回路18Aが再び画像信号を受け取ったならば、コマンド受信回路18Aからの指令に基づき、信号処理回路18B、タイミング調整回路18C、送信回路18D及びタイミング発生回路18Eの動作を再開する。 An example of such an image signal in the tenth embodiment is shown in FIG. 18B. The image signal in the ninth embodiment shown in FIG. 18A is a signal representing the image display time in the image display device. Data “TIME” indicating a certain image display time is added. In the control device 18, the image (caption) is displayed on the image display device for the time length (T seconds) of the data “TIME”, and then the display of the image (caption) is stopped on the image display device. Then, only the command receiving circuit 18A is operated and, based on a command from the command receiving circuit 18A, a transition is made to a power saving mode or the like for stopping the operations of the signal processing circuit 18B, timing adjustment circuit 18C, transmission circuit 18D, and timing generation circuit 18E. . When the command reception circuit 18A receives the image signal again, the operations of the signal processing circuit 18B, the timing adjustment circuit 18C, the transmission circuit 18D, and the timing generation circuit 18E are restarted based on a command from the command reception circuit 18A.
このように、実施例10の表示装置にあっては、画像形成装置へ画像信号が入力されてから所定の時間が経過した後、画像形成装置における画像形成を停止する。即ち、所定の時間経過後に表示装置における省電力モード等へ移行するので、表示装置における電力の浪費といった問題が生じることがない。 As described above, in the display device according to the tenth embodiment, image formation in the image forming apparatus is stopped after a predetermined time has elapsed since the input of the image signal to the image forming apparatus. That is, since the display device shifts to the power saving mode or the like after a predetermined time elapses, there is no problem of waste of power in the display device.
実施例11は、実施例9〜実施例10における画像表示装置の変形である。実施例11の表示装置において、画像表示装置を構成する導光板等の配置状態を示す概念図を、図21(A)及び(B)に示し、実施例11における表示装置を横から眺めた模式図を図22に示す。 The eleventh embodiment is a modification of the image display device in the ninth to tenth embodiments. In the display device of Example 11, conceptual diagrams showing the arrangement state of light guide plates and the like constituting the image display device are shown in FIGS. 21A and 21B, and the display device in Example 11 is viewed from the side. The figure is shown in FIG.
実施例9〜実施例10にあっては、図13に示したように、画像表示装置100,300において、画像形成装置111,211の中心から出射され、光学系112,254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121,321に垂直に衝突する設計となっている。即ち、中心入射光線CLは、導光板121,321へ、入射角0度で入射する設計となっている。そして、この場合、表示される画像の中心は、導光板121,321の第1面122,322の垂線方向に一致する。 In the ninth to tenth embodiments, as shown in FIG. 13, in the image display apparatuses 100 and 300, the light is emitted from the centers of the image forming apparatuses 111 and 211, and the optical systems 112 and 254 are on the image forming apparatus side. The central incident light beam CL that has passed through the nodes is designed to collide with the light guide plates 121 and 321 perpendicularly. That is, the central incident light beam CL is designed to enter the light guide plates 121 and 321 at an incident angle of 0 degree. In this case, the center of the displayed image coincides with the perpendicular direction of the first surfaces 122 and 322 of the light guide plates 121 and 321.
即ち、画像表示装置100で代表させるこのような画像表示装置にあっては、図13に示したように、コリメート光学系112の光軸上にある画像形成装置111,211の中心から出射する中心入射光線CLは、コリメート光学系112にて略平行光に変換された後、導光板121の第1面(入射面)122に垂直に入射する。そして、第1偏向手段130により第1面122と第2面123との間で全反射されながら、伝播方向Aに沿って進む。続いて、この中心入射光線CLは、第2偏向手段140により反射、回折され、導光板121の第1面122から垂直に出射され、観察者(観客)の瞳21に達する。 That is, in such an image display apparatus represented by the image display apparatus 100, as shown in FIG. 13, the center emitted from the centers of the image forming apparatuses 111 and 211 on the optical axis of the collimating optical system 112 is used. The incident light beam CL is converted into substantially parallel light by the collimating optical system 112 and then enters the first surface (incident surface) 122 of the light guide plate 121 perpendicularly. Then, the light travels along the propagation direction A while being totally reflected between the first surface 122 and the second surface 123 by the first deflecting means 130. Subsequently, the central incident light beam CL is reflected and diffracted by the second deflecting unit 140, is emitted vertically from the first surface 122 of the light guide plate 121, and reaches the pupil 21 of the observer (audience).
シースルー型の表示装置において、観察者(観客)が、水平の方向に位置する観察対象物を眺めたときに、光学装置120,320,520が邪魔にならないようにするためには、観察者の水平の方向の視線(観察者の水平方向視線)よりも、光学装置120,320,520を下側にずらして配置することが好ましい。このような場合、画像表示装置100,300、全体を、観察者の水平方向視線の下側に配置する。ところで、このような構成にあっては、図24に示すように、画像表示装置100、全体を、角度θ”だけ傾ける必要があり、観察者の頭部への装着のための眼鏡型のフレームの取付部(テンプル部)との関係から、画像表示装置100を傾けることができる角度θ”が制限されたり、デザイン自由度が低くなる場合がある。それ故、観察者の水平方向視線の邪魔にならないように、高い自由度での配置を可能とし、しかも、高いデザイン自由度を有する画像表示装置とすることが、一層、望ましい。 In a see-through display device, when an observer (audience) looks at an observation object positioned in a horizontal direction, the optical devices 120, 320, and 520 are not obstructed. It is preferable that the optical devices 120, 320, and 520 be arranged to be shifted downward from the horizontal line of sight (observer's horizontal line of sight). In such a case, the image display devices 100 and 300 are disposed below the observer's horizontal line of sight. By the way, in such a configuration, as shown in FIG. 24, it is necessary to incline the entire image display apparatus 100 by an angle θ ″, and a glasses-type frame for mounting on the observer's head. The angle θ ″ at which the image display device 100 can be tilted may be limited or the degree of freedom in design may be reduced due to the relationship with the attachment portion (temple portion). Therefore, it is more desirable to provide an image display device that can be arranged with a high degree of freedom and that has a high degree of design freedom so as not to obstruct the observer's horizontal line of sight.
実施例11にあっては、中心入射光線CLは、XY平面と0度以外の角度(θ)で交わる構成とした。更には、中心入射光線CLはYZ平面に含まれる構成とした。更には、実施例11あるいは後述する実施例12において、光学系112,254の光軸は、YZ平面に含まれ、且つ、XY平面と0度以外の角度、具体的には、角度θで交わる(図21の(A)及び(B)参照)。また、実施例11あるいは後述する実施例12において、XY平面が水平面と一致すると仮定したとき、中心入射光線CLがXY平面と交わる角度θは仰角である。即ち、XY平面の下側から中心入射光線CLがXY平面に向い、XY平面と衝突する。そして、XY平面は垂直面と0度以外の角度、具体的には、角度θで交わる。 In Example 11, the central incident light beam CL intersects the XY plane at an angle (θ) other than 0 degrees. Further, the central incident light beam CL is included in the YZ plane. Furthermore, in Example 11 or Example 12 described later, the optical axes of the optical systems 112 and 254 are included in the YZ plane and intersect with the XY plane at an angle other than 0 degrees, specifically, at an angle θ. (See (A) and (B) of FIG. 21). Further, in Example 11 or Example 12 described later, when it is assumed that the XY plane coincides with the horizontal plane, the angle θ at which the central incident light beam CL intersects the XY plane is an elevation angle. That is, the central incident light beam CL faces the XY plane from the lower side of the XY plane and collides with the XY plane. The XY plane intersects with the vertical plane at an angle other than 0 degrees, specifically, at an angle θ.
実施例11にあっては、θ=5度とした。より具体的には、このような構成にあっては、中心入射光線CL(図22では、点線で示す)は、水平面に含まれる。そして、光学装置120,320,520は、垂直面に対して角度θだけ傾いている。云い換えれば、光学装置120,320,520は、水平面に対して角度(90−θ)度だけ傾いている。また、光学装置120,320,520から出射される中心入射光線CL’(図22では、一点鎖線で示す)は、水平面に対して角度2θだけ傾いている。即ち、観察者が、水平の方向、無限遠方の対象物を眺めたとき、光学装置120,320,520から出射され、観察者の瞳に入射する中心入射光線CL’は俯角θ’(=2θ)をなす(図22参照)。中心入射光線CL’が光学装置120,320,520の法線と成す角度はθである。図21の(A)あるいは後述する図23の(A)においては、光学装置120,320,520から中心入射光線CL’が出射される点を「O’」で示し、点O’を通過するX軸、Y軸、Z軸と平行な軸線をX’軸、Y’軸、Z’軸で表している。 In Example 11, θ = 5 degrees. More specifically, in such a configuration, the central incident light beam CL (indicated by a dotted line in FIG. 22) is included in the horizontal plane. The optical devices 120, 320, and 520 are inclined by an angle θ with respect to the vertical plane. In other words, the optical devices 120, 320, and 520 are inclined by an angle (90-θ) degrees with respect to the horizontal plane. Further, the central incident light beam CL ′ (indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 22) emitted from the optical devices 120, 320, and 520 is inclined by an angle 2θ with respect to the horizontal plane. That is, when the observer looks at an object in the horizontal direction and at infinity, the central incident light beam CL ′ emitted from the optical devices 120, 320, and 520 and incident on the pupil of the observer is a depression angle θ ′ (= 2θ). (See FIG. 22). The angle formed by the central incident light beam CL ′ and the normal line of the optical device 120, 320, 520 is θ. In FIG. 21A or FIG. 23A described later, a point from which the central incident light beam CL ′ is emitted from the optical device 120, 320, or 520 is indicated by “O ′” and passes through the point O ′. Axes parallel to the X, Y, and Z axes are represented by the X ′, Y ′, and Z ′ axes.
実施例11の画像表示装置にあっては、中心入射光線CLは、XY平面と0度以外の角度(θ)で交わる。ここで、光学装置から出射され、観察者(観客)の瞳に入射する中心入射光線CL’は俯角θ’をなすが、
θ’=2θ
の関係にある。一方、図24に示した例にあっては、同じ俯角を得ようとする場合、画像表示装置の全体を角度θ”だけ傾ける必要があるが、ここで、θ”とθの関係は、
θ”=2θ
であり、結局、図24に示した例にあっては、光学装置を垂直面に対して2θだけ、傾けなければならない。一方、実施例11にあっては、光学装置を垂直面に対してθだけ、傾ければよいし、画像形成装置を水平に保持すればよい。従って、画像表示装置を眼鏡型のフレームの取付部に取り付けるときの画像表示装置の取付け角度に対する制限が少なく、高いデザイン自由度を得ることができる。また、光学装置の垂直面に対する傾きが、図24に示した例よりも小さいので、外光が光学装置にて反射し、観察者(観客)の瞳に入射するといった現象が生じ難い。それ故、より高品質の画像の表示を行うことができる。
In the image display apparatus according to the eleventh embodiment, the central incident light beam CL intersects the XY plane at an angle (θ) other than 0 degrees. Here, the central incident light beam CL ′ emitted from the optical device and entering the pupil of the observer (audience) forms a depression angle θ ′.
θ ′ = 2θ
Are in a relationship. On the other hand, in the example shown in FIG. 24, in order to obtain the same depression angle, it is necessary to incline the entire image display apparatus by the angle θ ″. Here, the relationship between θ ″ and θ is
θ ”= 2θ
After all, in the example shown in FIG. 24, the optical device must be tilted by 2θ with respect to the vertical plane. On the other hand, in the eleventh embodiment, the optical device may be tilted by θ with respect to the vertical plane, and the image forming apparatus may be held horizontally. Therefore, there are few restrictions on the attachment angle of the image display device when attaching the image display device to the attachment part of the spectacle-shaped frame, and a high degree of freedom in design can be obtained. In addition, since the inclination of the optical device with respect to the vertical plane is smaller than that in the example shown in FIG. 24, a phenomenon in which external light is reflected by the optical device and incident on the pupil of the observer (audience) hardly occurs. Therefore, a higher quality image can be displayed.
実施例11の表示装置は、以上の相違点を除き、実施例9〜実施例10の表示装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。 Since the display device of Example 11 has the same configuration and structure as the display devices of Example 9 to Example 10 except for the above differences, detailed description is omitted.
実施例12は、実施例11における画像表示装置の変形である。実施例12における画像表示装置を構成する導光板等の配置状態を示す概念図を図23の(A)及び(B)に示す。ここで、実施例12にあっては、光学系(平行光出射光学系,コリメート光学系)112の光軸は、YZ平面と平行であり、XY平面と平行であり、且つ、画像形成装置111,211の中心から外れた位置を通過する。このような構成とすることで、中心入射光線CLは、YZ平面に含まれ、しかも、XY平面と仰角θをなして交わる。実施例12の表示装置は、以上の相違点を除き、実施例9〜実施例11の表示装置と同じ構成、構造を有するので、詳細な説明は省略する。 The twelfth embodiment is a modification of the image display device according to the eleventh embodiment. FIGS. 23A and 23B are conceptual diagrams showing arrangement states of light guide plates and the like constituting the image display device in Example 12. FIG. Here, in Example 12, the optical axis of the optical system (parallel light emitting optical system, collimating optical system) 112 is parallel to the YZ plane, parallel to the XY plane, and the image forming apparatus 111. , 211 passes a position off the center. With such a configuration, the central incident light beam CL is included in the YZ plane and intersects the XY plane at an elevation angle θ. Since the display device of the twelfth embodiment has the same configuration and structure as the display devices of the ninth to eleventh embodiments except for the above differences, a detailed description is omitted.
実施例13〜実施例16は、実施例9〜実施例12にて説明した表示装置の変形であり、実施例13は、本開示における第3Aの表示装置に関する。実施例13あるいは後述する実施例14〜実施例16の表示装置の基本的な構成、構造は、実施例9〜実施例12にて説明した表示装置の基本的な構成、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。 Examples 13 to 16 are modifications of the display device described in Examples 9 to 12, and Example 13 relates to the 3A display device according to the present disclosure. The basic configuration and structure of the display device of Example 13 or Examples 14 to 16 described later are the same as the basic configuration and structure of the display device described in Examples 9 to 12. Therefore, detailed description is omitted.
実施例13の表示装置にあっても、演劇において演劇者の会話等を字幕として表示装置において表示する。周知の回路構成から構成された制御装置618に備えられたメモリカードから成る記憶手段(図示せず)にはデータ群が記憶されている。ここで、実施例13において、データ群は、演劇での演劇者の会話等を、例えば、1場面、1場面、編集した、文字列を画像とした画像データである文字データの集合体とした。画像データ(画像信号)のファイル形式は本質的に任意である。図25に、データ群を構成する画像信号(文字データ)のデータ構造を概念的に図示する。ここで、データ群を構成する各文字データには指定識別符号が付されている。指定識別符号は、例えば数字から成る。 Even in the display device of the thirteenth embodiment, in the play, the conversation of the performer is displayed on the display device as subtitles. A data group is stored in storage means (not shown) including a memory card provided in the control device 618 having a known circuit configuration. Here, in Example 13, the data group is a collection of character data that is image data in which a character string is an image edited from, for example, one scene, one scene, etc. . The file format of image data (image signal) is essentially arbitrary. FIG. 25 conceptually shows the data structure of the image signals (character data) constituting the data group. Here, each character data constituting the data group is assigned a designation identification code. The designated identification code is made up of numbers, for example.
実施例13における送信装置(送信手段)651のシステム構成ブロック図、及び、表示装置における制御装置618のシステム構成ブロック図を、それぞれ、図26の(A)及び(B)に示し、実施例13における送信装置651での送信処理の流れを説明する図を図27に示し、実施例13における制御装置618での受信処理の流れを説明する図を図28に示す。 A system configuration block diagram of a transmission device (transmission means) 651 in the thirteenth embodiment and a system configuration block diagram of a control device 618 in the display device are shown in FIGS. 26A and 26B, respectively. FIG. 27 is a diagram for explaining the flow of transmission processing in the transmission device 651 in FIG. 27, and FIG. 28 is a diagram for explaining the flow of reception processing in the control device 618 in the thirteenth embodiment.
周知の回路構成から成る送信装置651には、例えば、パーソナルコンピュータ652、及び、周知の液晶表示装置から成る表示装置653が備えられている。そして、この表示装置653には、図29に示すように、例えば、指定識別符号、データ群を構成する複数の文字データ、及び、各文字データの全表示時間、更には、輝度情報が表示されている。尚、この表示装置653には、更に、文字データを構成する表示データ(異サイズ・表示データや異言語・表示データ)を表示する領域が設けられているし、送信装置651からの各種情報を受信する表示装置の台数を表示する領域も設けられている。更には、全表示時間Ttotalに対する表示時間情報TInfの割合を「横棒」によって表示する領域も設けられている。「指定識別符号等の表示領域」において、斜線を付した部分はカーソルが置かれ、表示色が反転した行を示している。 The transmission device 651 having a known circuit configuration includes, for example, a personal computer 652 and a display device 653 made of a known liquid crystal display device. As shown in FIG. 29, the display device 653 displays, for example, a designation identification code, a plurality of character data constituting a data group, the total display time of each character data, and luminance information. ing. The display device 653 is further provided with an area for displaying display data (different size / display data or different language / display data) constituting the character data, and various information from the transmission device 651 is displayed. An area for displaying the number of display devices to receive is also provided. Furthermore, an area for displaying the ratio of the display time information T Inf to the total display time T total by “horizontal bars” is also provided. In the “display area for the designation identification code and the like”, the hatched portion indicates a line where the cursor is placed and the display color is inverted.
そして、演劇において演劇者の或る会話が開始する直前、外部から指定識別符号及び表示時間情報が所定の時間間隔で制御装置618に送られる。尚、表示時間情報に相当する時間は、本開示における第1Cの表示装置あるいは本開示における第3Aの表示装置における所定の時間に相当する。具体的には、例えば、パーソナルコンピュータ652に備えられたポインティングデバイスやキーボード(これらは図示せず)を作業者が操作することで、表示装置653に表示された指定識別符号、データ群を構成する複数の文字データ、及び、各文字データの全表示時間が表示された行を指定することで、パーソナルコンピュータ652は、指定された指定識別符号及び全表示時間を読み出し、表示時間情報を求め、表示パケットを作成し、同期信号と共に、指定識別符号及び表示時間情報を、表示装置における制御装置618に向けて送信する。尚、ポインティングデバイスとして、例えば、ジョイスティック、ポインティング・スティック(トラックポイント)、タッチパッド、タッチパネル、スタイラスペン、データグローブ、トラックボール、ペンタブレット、マウス、ライトペン、ジョイパッドを例示することができる。 Then, immediately before the start of a certain conversation of the performer in the play, a designated identification code and display time information are sent from the outside to the control device 618 at predetermined time intervals. The time corresponding to the display time information corresponds to a predetermined time in the 1C display device in the present disclosure or the 3A display device in the present disclosure. Specifically, for example, a specified identification code and a data group displayed on the display device 653 are configured by an operator operating a pointing device or a keyboard (not shown) provided in the personal computer 652. By specifying a plurality of character data and a line in which the total display time of each character data is displayed, the personal computer 652 reads the specified designation identification code and the total display time, obtains the display time information, and displays it. A packet is created, and the designated identification code and display time information are transmitted to the control device 618 in the display device together with the synchronization signal. Examples of the pointing device include a joystick, a pointing stick (track point), a touch pad, a touch panel, a stylus pen, a data glove, a track ball, a pen tablet, a mouse, a light pen, and a joy pad.
具体的には、前述したとおり、表示時間情報TInfは、全表示時間Ttotal及び所定の時間間隔Tintを用いて、
TInf(m)=Ttotal−(m−1)×Tint
で表すことができる。そして、外部(送信装置651)から、指定識別符号及び表示時間情報TInfが所定の時間間隔Tintで制御装置618に送られる。例えば、
Ttotal=10.0秒
Tint =0.1秒
とすると、第1回目(m=1)に外部(送信装置651)から指定識別符号及び表示時間情報が制御装置618に送られてきたときの表示時間情報TInf(m)は、
TInf(1)=10.0秒
である。
Specifically, as described above, the display time information T Inf uses the total display time T total and the predetermined time interval T int ,
T Inf (m) = T total − (m−1) × T int
Can be expressed as Then, the designation identification code and the display time information T Inf are sent from the outside (the transmission device 651) to the control device 618 at a predetermined time interval T int . For example,
When T total = 10.0 seconds and T int = 0.1 seconds, the designated identification code and the display time information are sent to the control device 618 from the outside (transmitting device 651) for the first time (m = 1). Display time information T Inf (m) of
T Inf (1) = 10.0 seconds.
送信装置651内では、TInf=0(秒)となったかを調べ、TInfが0秒ではない場合、タイマー待ちとして、TInfをTint(具体的には、0.1秒)だけ減じ、Tint(具体的には、0.1秒)が経過した後、再び、今度は、
TInf(2)=9.9秒
として、指定識別符号及び表示時間情報TInf(2)を送出する。これを、TInf=0(秒)となるまで、繰り返す。
Within transmitting apparatus 651 checks whether a T Inf = 0 (seconds), if T Inf is not 0 sec, as a timer waiting (specifically, 0.1 second) T Inf T int reduced by , After T int (specifically 0.1 seconds) has passed,
As T Inf (2) = 9.9 seconds, the designated identification code and the display time information T Inf (2) are transmitted. This is repeated until T Inf = 0 (seconds).
制御装置618においては、指定識別符号及びデータ識別符号を受信すると、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データを記憶手段から読み出す。そして、送られてきた表示時間情報TInfに相当する時間の間、この文字データに基づく画像を画像形成装置111,211において表示する。ここで、画像形成装置111,211において画像の表示が開始された場合には、それ以降に外部(送信装置651)から同じ指定識別符号及び異なる表示時間情報TInfが制御装置618に送られてきても、制御装置618はこれらの指定識別符号及び表示時間情報TInfを無視して、画像を表示し続ける。このような動作にあっては、制御装置618において、フラグ(受信完了フラグ)を立てればよい。一方、第1回目から第(m’−1)回目まで、送信装置651からの指定識別符号及び/又は表示時間情報TInfの受信に制御装置618が何らかの理由で失敗し、第m’回目に、初めて、送信装置651からの指定識別符号及び表示時間情報TInf(m’)の受信に制御装置618が成功した場合、
TInf(m’)=Ttotal−(m’−1)×Tint
の時間の間、文字データに基づく画像を画像形成装置111,211において表示する。
In the control device 618, when the designated identification code and the data identification code are received, the character data whose sent identification identification code and data identification code match is read from the storage means. Then, during the time corresponding to the sent display time information T Inf , an image based on this character data is displayed on the image forming apparatuses 111 and 211. Here, when image display is started in the image forming apparatuses 111 and 211, the same designated identification code and different display time information T Inf are sent to the control apparatus 618 from the outside (transmitting apparatus 651) thereafter. However, the control device 618 ignores these designated identification codes and display time information T Inf and continues to display images. In such an operation, the control device 618 may set a flag (reception completion flag). On the other hand, from the first time to the (m′−1) th time, the control device 618 fails to receive the designated identification code and / or the display time information T Inf from the transmission device 651 for some reason, and the m′th time. When the control device 618 succeeds in receiving the designated identification code and the display time information T Inf (m ′) from the transmission device 651 for the first time,
T Inf (m ′) = T total − (m′−1) × T int
During this time, the image forming apparatuses 111 and 211 display images based on the character data.
このように、実施例13にあっては、外部から送られてきた指定識別符号及び/又は表示時間情報の受信が制御装置618において失敗した場合でも、再度、あるいは、繰り返し、指定識別符号及び表示時間情報の受信を試行することができる。それ故、指定識別符号及び表示時間情報を確実に受信することができる。その結果、例えば、複数の表示装置において指定識別符号及び表示時間情報を受信する場合でも、複数の表示装置において、確実に、同時に同じ画像の表示が可能となるし、表示装置において画像が表示できないという問題の発生を確実に回避することができる。 As described above, in the thirteenth embodiment, even if the control device 618 fails to receive the designated identification code and / or display time information sent from the outside, the designated identification code and the display are displayed again or repeatedly. You can try to receive time information. Therefore, the designated identification code and the display time information can be reliably received. As a result, for example, even when the designation identification code and the display time information are received by a plurality of display devices, the same image can be reliably displayed simultaneously on the plurality of display devices, and the image cannot be displayed on the display device. The occurrence of this problem can be avoided reliably.
実施例13においては、更に、輝度情報によって輝度を制御した状態で、画像を画像形成装置111,211において表示することができる。具体的には、指定識別符号及び表示時間情報に加え、光学装置において表示すべき画像の輝度情報を、外部(送信装置651)から表示装置に送出することで、表示される画像の視認性を高めることができる。 In the thirteenth embodiment, an image can be displayed on the image forming apparatuses 111 and 211 in a state where the luminance is controlled by the luminance information. Specifically, in addition to the designated identification code and the display time information, the luminance information of the image to be displayed on the optical device is transmitted from the outside (transmitting device 651) to the display device, thereby improving the visibility of the displayed image. Can be increased.
尚、実施例13にあっては(あるいは後述する実施例14〜実施例16の表示装置にあっては、必要に応じて)、
制御装置618に備えられた記憶手段には、画像(例えば、字幕)を表示するための複数の文字データから構成されたデータ群が記憶されており、
データ群を構成する各文字データにはデータ識別符号が付されており、
制御装置618は、外部から所定の時間間隔で送られてきた指定識別符号及び表示時間情報を受け取り、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データを記憶手段から読み出し、
送られてきた表示時間情報に相当する時間の間、この文字データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
In the case of the thirteenth embodiment (or in the display devices of the fourteenth to sixteenth embodiments described later, as necessary)
The storage means provided in the control device 618 stores a data group composed of a plurality of character data for displaying an image (for example, subtitles),
Each character data constituting the data group has a data identification code,
The control device 618 receives the designated identification code and the display time information sent from the outside at a predetermined time interval, reads out the character data in which the sent designated identification code matches the data identification code from the storage means,
An image based on the character data can be displayed on the image forming apparatus for a time corresponding to the display time information sent.
実施例14は、本開示における第3Bの表示装置に関する。実施例14にあっては、実施例13において説明した表示装置、画像表示装置を適用することができる。但し、実施例14においては、観察対象物と表示装置との間の距離を設定するために、制御装置618に切換えボタン(図26の(B)参照)やスイッチが設けられている。そして、観察者(観客)の座る座席に応じて、手動にて、即ち、切換えボタンやスイッチを操作することで、表示装置から観察対象物までの距離を設定する。一例として、表示装置から観察対象物までの距離として、「近距離」、「中距離」、「遠距離」、「遠々距離」といった4種類の距離の設定を例示することができる。 Example 14 relates to the 3B display device according to the present disclosure. In the fourteenth embodiment, the display device and the image display device described in the thirteenth embodiment can be applied. However, in Example 14, in order to set the distance between the observation object and the display device, the control device 618 is provided with a switching button (see FIG. 26B) and a switch. Then, according to the seat on which the observer (audience) sits, the distance from the display device to the observation object is set manually, that is, by operating a switching button or switch. As an example, four types of distance settings such as “short distance”, “medium distance”, “far distance”, and “far distance” can be exemplified as the distance from the display device to the observation object.
実施例14の表示装置にあっては、実施例13と同様に、制御装置618に備えられた記憶手段には、複数の文字データから構成されたデータ群が記憶されており、データ群を構成する各文字データにはデータ識別符号が付されている。 In the display device according to the fourteenth embodiment, as in the thirteenth embodiment, the storage unit provided in the control device 618 stores a data group composed of a plurality of character data, and forms a data group. A data identification code is attached to each character data.
但し、実施例13と異なり、各文字データは、表示サイズが異なる複数の異サイズ・表示データから構成されている。具体的には、実施例14にあっては、表示サイズが異なる表示データとして、フォントサイズの異なる文字列を画像とした画像データとする。尚、1つの異サイズ・表示データのデータ構造は、図25に示したと同様とすることができ、各文字データには、実施例13と同様に、データ識別符号が付されている。 However, unlike the embodiment 13, each character data is composed of a plurality of different size / display data having different display sizes. Specifically, in the fourteenth embodiment, the display data having different display sizes is image data in which character strings having different font sizes are used as images. The data structure of one different size / display data can be the same as that shown in FIG. 25, and each character data is provided with a data identification code as in the thirteenth embodiment.
実施例14にあっても、実施例13と同様に、外部(送信装置651)から指定識別符号が制御装置618に送られる。そして、制御装置618において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、具体的には、制御装置618に設けられた切換えボタンやスイッチを操作することで設定された表示装置から観察対象物までの距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを記憶手段から読み出し、この1つの異サイズ・表示データに基づく画像を画像形成装置において表示する。 In the fourteenth embodiment as well, as in the thirteenth embodiment, a designated identification code is sent from the outside (transmitting device 651) to the control device 618. Then, in the control device 618, depending on the distance between the observation object and the display device among the character data whose sent identification identification code matches the data identification code, specifically, the control device 618. Depending on the distance from the display device set to the object to be observed, which is set by operating the switching button or switch provided on the display, one different size / display data is read from the storage means. The image based on the one different size / display data is displayed on the image forming apparatus.
実施例14にあっても、実施例13と同様に、外部(送信装置651)から指定識別符号及び表示時間情報TInfが所定の時間間隔Tintで制御装置618に送られ、送られてきた表示時間情報TInfに相当する時間の間、画像を画像形成装置において表示する画像表示方法とすることもできる。 Also in the fourteenth embodiment, as in the thirteenth embodiment, the designation identification code and the display time information T Inf are sent from the outside (the transmission device 651) to the control device 618 at a predetermined time interval T int and sent. An image display method in which an image is displayed on the image forming apparatus for a time corresponding to the display time information T Inf may be employed.
表示装置から観察対象物までの距離情報が、外部から表示装置に無線によって送出される構成とすることもできる。あるいは又、表示装置から観察対象物までの距離を測定する距離測定装置を表示装置は更に備えており、距離測定装置によって距離情報を得る構成とすることもできる。距離測定装置として、例えば、撮像装置を、オートフォーカス機能付き撮像装置(パッシブ方式の距離測定装置を有する撮像装置)とすればよい。 The distance information from the display device to the observation object may be transmitted from the outside to the display device wirelessly. Alternatively, the display device may further include a distance measuring device that measures the distance from the display device to the observation object, and distance information may be obtained by the distance measuring device. As the distance measuring device, for example, the imaging device may be an imaging device with an autofocus function (an imaging device having a passive distance measuring device).
このように、実施例14の表示装置にあっては、制御装置618において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを記憶手段から読み出し、この1つの異サイズ・表示データに基づく画像を画像形成装置において表示するので、観察対象物の目視される大きさと画像の大きさとの間に不釣り合いが生じ難い。 As described above, in the display device according to the fourteenth embodiment, the distance between the observation object and the display device in the character data in which the designated identification code and the data identification code transmitted in the control device 618 match. Depending on the image data, one different size / display data is read from the storage means, and an image based on the one different size / display data is displayed on the image forming apparatus. An imbalance is unlikely to occur between the size visually observed and the size of the image.
尚、実施例14の表示装置にあっては、
制御装置618に備えられた記憶手段には、複数の文字データから構成されたデータ群が記憶されており、
データ群を構成する各文字データにはデータ識別符号が付されており、
各文字データは、表示サイズが異なる複数の異サイズ・表示データから構成されており、
制御装置618は、外部から送られてきた指定識別符号を受け取り、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを記憶手段から読み出し、
この1つの異サイズ・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
In the display device of Example 14,
The storage means provided in the control device 618 stores a data group composed of a plurality of character data,
Each character data constituting the data group has a data identification code,
Each character data consists of multiple different sizes and display data with different display sizes.
The control device 618 receives the designated identification code sent from the outside, and depends on the distance between the observation object and the display device among the character data in which the sent designation identification code matches the data identification code. And reading one different size / display data from a plurality of different sizes / display data from the storage means,
An image based on the one different size / display data can be displayed on the image forming apparatus.
また、実施例13にて説明した表示装置と実施例14にて説明した表示装置とを組み合わせることができる。即ち、実施例13にて説明した表示装置において、
各文字データは、表示サイズが異なる複数の異サイズ・表示データから構成されており、
制御装置618は、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを記憶手段から読み出し、
この1つの異サイズ・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
Further, the display device described in Embodiment 13 and the display device described in Embodiment 14 can be combined. That is, in the display device described in Example 13,
Each character data consists of multiple different sizes and display data with different display sizes.
The control device 618 selects one of a plurality of different sizes / display data depending on the distance between the object to be observed and the display device among the character data having the specified identification code that matches the data identification code. Read different size / display data from storage means,
An image based on the one different size / display data can be displayed on the image forming apparatus.
実施例15は、本開示における第3Cの表示装置に関する。実施例15にあっても、実施例13において説明した表示装置、画像表示装置を適用することができる。そして、実施例15の表示装置にあっても、実施例13と同様に、制御装置618に備えられた記憶手段には、複数の文字データから構成されたデータ群が記憶されており、データ群を構成する各文字データにはデータ識別符号が付されている。 Example 15 relates to a 3C display device according to the present disclosure. Even in the fifteenth embodiment, the display device and the image display device described in the thirteenth embodiment can be applied. Even in the display device according to the fifteenth embodiment, as in the thirteenth embodiment, the storage unit provided in the control device 618 stores a data group composed of a plurality of character data. A data identification code is attached to each character data constituting the.
但し、実施例13と異なり、各文字データは、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されている。例えば、言語として、中国語、韓国語、英語等を挙げることができる。具体的には、実施例15にあっては、表示言語が異なる表示データとして、異なる言語の文字列を画像とした画像データとする。尚、1つの異言語・表示データのデータ構造は、図25に示したと同様とすることができ、各文字データには、実施例13と同様に、データ識別符号が付されている。 However, unlike Example 13, each character data is composed of a plurality of different languages / display data having different display languages. For example, languages such as Chinese, Korean, and English can be cited. Specifically, in the fifteenth embodiment, the display data in different display languages is image data in which character strings in different languages are used as images. The data structure of one different language / display data can be the same as that shown in FIG. 25, and each character data is provided with a data identification code as in the thirteenth embodiment.
実施例15にあっても、実施例13と同様に、外部(送信装置651)から指定識別符号が制御装置618に送られる。そして、制御装置618において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、この1つの異言語・表示データに基づく画像を画像形成装置において表示する。制御装置618に切換えボタン(図26の(B)参照)やスイッチを設け、手動にて表示言語を選択すればよい。 Even in the fifteenth embodiment, as in the thirteenth embodiment, a designated identification code is sent from the outside (transmitting device 651) to the control device 618. Then, the control device 618 reads one different language / display data from a plurality of different languages / display data from the storage means out of the character data whose sent identification identification code and data identification code match, An image based on the different language / display data is displayed on the image forming apparatus. A switching button (see FIG. 26B) and a switch may be provided in the control device 618, and a display language may be manually selected.
このように、実施例15の表示装置にあっては、制御装置618において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、この1つの異言語・表示データに基づく画像を画像形成装置において表示するので、観察者(観客)の使用する言語での画像表示を容易に行うことができる。 As described above, in the display device according to the fifteenth embodiment, the control device 618 selects one different character from a plurality of different languages / display data among the character data in which the designated identification code and the data identification code that have been sent match. The language / display data is read from the storage means, and the image based on the one different language / display data is displayed on the image forming apparatus, so that the image can be easily displayed in the language used by the observer (audience). .
実施例15にあっても、実施例13にて説明した表示装置を適用することができる。具体的には、実施例15において、実施例13と同様に、制御装置618において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、この1つの異言語・表示データに基づく画像を画像形成装置において表示する。即ち、外部(送信装置651)から指定識別符号及び表示時間情報TInfが所定の時間間隔Tintで制御装置618に送られ、送られてきた表示時間情報TInfに相当する時間の間、画像を画像形成装置において表示する。 Even in the fifteenth embodiment, the display device described in the thirteenth embodiment can be applied. Specifically, in the fifteenth embodiment, as in the thirteenth embodiment, the control device 618 selects one of a plurality of different language / display data from among the character data in which the designated identification code and the data identification code that have been sent match. One different language / display data is read from the storage means, and an image based on the one different language / display data is displayed on the image forming apparatus. That is, the designated identification code and the display time information T Inf are sent from the outside (the transmission device 651) to the control device 618 at a predetermined time interval T int , and the image is displayed during the time corresponding to the display time information T Inf sent. Are displayed on the image forming apparatus.
また、実施例15の表示装置と実施例14の表示装置とを組み合わせることもできる。即ち、各異サイズ・表示データは、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されており、制御装置618において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを選択し、更に、この1つの異サイズ・表示データにおいて、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、この1つの異言語・表示データに基づく画像を画像形成装置において表示してもよい。そして、この場合、外部(送信装置651)から指定識別符号及び表示時間情報TInfが所定の時間間隔Tintで制御装置618に送られ、送られてきた表示時間情報TInfに相当する時間の間、画像を画像形成装置において表示する。 Moreover, the display device of Example 15 and the display device of Example 14 can be combined. That is, each different size / display data is composed of a plurality of different languages / display data having different display languages. In the control device 618, among the character data in which the designated identification code and the data identification code sent are the same. Depending on the distance between the object to be observed and the display device, one different size / display data is selected from a plurality of different sizes / display data. One different language / display data may be read from the storage means from the different language / display data, and an image based on the one different language / display data may be displayed on the image forming apparatus. In this case, the designated identification code and the display time information T Inf are sent from the outside (the transmission device 651) to the control device 618 at a predetermined time interval T int , and the time corresponding to the display time information T Inf sent is sent. Meanwhile, the image is displayed on the image forming apparatus.
尚、実施例15の表示装置にあっては、
制御装置618に備えられた記憶手段には、複数の文字データから構成されたデータ群が記憶されており、
データ群を構成する各文字データにはデータ識別符号が付されており、
各文字データは、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されており、
制御装置618は、外部から送られてきた指定識別符号を受け取り、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、
この1つの異言語・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
In the display device of Example 15,
The storage means provided in the control device 618 stores a data group composed of a plurality of character data,
Each character data constituting the data group has a data identification code,
Each character data consists of multiple different languages and display data with different display languages.
The control device 618 receives a designated identification code sent from the outside, and among character data whose sent identification identification code matches the data identification code, one different language / display from a plurality of different languages / display data. Read data from storage means
An image based on the one different language / display data can be displayed on the image forming apparatus.
また、実施例13にて説明した表示装置と実施例15にて説明した表示装置とを組み合わせることができる。即ち、実施例13にて説明した表示装置において、
各文字データは、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されており、
制御装置618は、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、
この1つの異言語・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
Further, the display device described in Embodiment 13 and the display device described in Embodiment 15 can be combined. That is, in the display device described in Example 13,
Each character data consists of multiple different languages and display data with different display languages.
The control device 618 reads out one different language / display data from a plurality of different languages / display data from the storage means among the character data in which the designated identification code and the data identification code are sent,
An image based on the one different language / display data can be displayed on the image forming apparatus.
また、実施例14にて説明した表示装置と実施例15にて説明した表示装置とを組み合わせることができる。即ち、実施例14にて説明した表示装置において、
各異サイズ・表示データは、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されており、
制御装置618は、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを選択し、更に、この1つの異サイズ・表示データにおいて、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、
この1つの異言語・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
Further, the display device described in Embodiment 14 and the display device described in Embodiment 15 can be combined. That is, in the display device described in Example 14,
Each different size / display data consists of multiple different languages / display data with different display languages,
The control device 618 selects one of a plurality of different sizes / display data depending on the distance between the object to be observed and the display device among the character data having the specified identification code that matches the data identification code. The different size / display data is selected, and further, in this one different size / display data, one different language / display data is read from a plurality of different languages / display data from the storage means,
An image based on the one different language / display data can be displayed on the image forming apparatus.
また、実施例13にて説明した表示装置と実施例14、実施例15にて説明した表示装置とを組み合わせることができる。即ち、実施例13にて説明した表示装置において、
各異サイズ・表示データは、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されており、
制御装置618は、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを選択し、更に、この1つの異サイズ・表示データにおいて、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、
この1つの異言語・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
Further, the display device described in Embodiment 13 and the display devices described in Embodiment 14 and Embodiment 15 can be combined. That is, in the display device described in Example 13,
Each different size / display data consists of multiple different languages / display data with different display languages,
The control device 618 selects one of a plurality of different sizes / display data depending on the distance between the object to be observed and the display device among the character data having the specified identification code that matches the data identification code. The different size / display data is selected, and further, in this one different size / display data, one different language / display data is read from a plurality of different languages / display data from the storage means,
An image based on the one different language / display data can be displayed on the image forming apparatus.
実施例16は、本開示における第3Dの表示装置に関する。実施例16にあっても、実施例13において説明した表示装置、画像表示装置を適用することができる。 Example 16 relates to a 3D display device according to the present disclosure. Even in the sixteenth embodiment, the display device and the image display device described in the thirteenth embodiment can be applied.
そして、実施例16の表示装置にあっても、実施例13と同様に、制御装置618に備えられた記憶手段には、複数の文字データから構成されたデータ群が記憶されており、データ群を構成する各文字データにはデータ識別符号が付されている。尚、各文字データは、実施例13にて説明したと同様のデータ構造を有し、実施例13と同様に、データ識別符号が付されている。 Even in the display device according to the sixteenth embodiment, as in the thirteenth embodiment, the storage unit included in the control device 618 stores a data group including a plurality of character data. A data identification code is attached to each character data constituting the. Each character data has the same data structure as that described in the thirteenth embodiment, and is given a data identification code as in the thirteenth embodiment.
実施例16にあっても、実施例13と同様に、外部(送信装置651)から指定識別符号が制御装置618に送られる。そして、制御装置618において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データを記憶手段から読み出し、観察対象物と表示装置との間の距離に依存してデータ処理を行うことで、輻輳角を制御した状態でこの文字データに基づく画像を画像形成装置において表示する。尚、表示装置から観察対象物までの距離に基づき、少なくとも一方の画像表示装置を構成する画像形成装置への文字データに対する画像処理を行えばよいが、実施例16においては、両方の画像表示装置を構成する画像形成装置への文字データに対する画像処理を行う。 In the sixteenth embodiment as well, as in the thirteenth embodiment, a designated identification code is sent from the outside (transmitting device 651) to the control device 618. Then, the control device 618 reads out the character data in which the designated identification code and the data identification code sent from the storage means, and performs data processing depending on the distance between the observation object and the display device. Then, an image based on the character data is displayed on the image forming apparatus with the convergence angle controlled. Note that, based on the distance from the display device to the observation object, image processing may be performed on the character data to the image forming device constituting at least one of the image display devices. In Example 16, both image display devices are used. The image processing is performed on the character data to the image forming apparatus constituting the.
即ち、実施例16の表示装置にあっては、
制御装置618に備えられた記憶手段には、複数の文字データから構成されたデータ群が記憶されており、
データ群を構成する各文字データにはデータ識別符号が付されており、
制御装置618は、外部から送られてきた指定識別符号を受け取り、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データを記憶手段から読み出し、観察対象物と表示装置との間の距離に依存してデータ処理を行い、
輻輳角を制御した状態で、この文字データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
That is, in the display device of Example 16,
The storage means provided in the control device 618 stores a data group composed of a plurality of character data,
Each character data constituting the data group has a data identification code,
The control device 618 receives the designated identification code sent from the outside, reads out the character data in which the sent designation identification code and the data identification code match, and stores the distance between the observation object and the display device. Depending on the data processing,
An image based on the character data can be displayed on the image forming apparatus while the convergence angle is controlled.
実施例16にあっても、実施例13にて説明した表示装置を適用することができる。具体的には、実施例16において、実施例13と同様に、制御装置618において、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データを記憶手段から読み出し、この文字データに基づく画像を画像形成装置において表示するが、外部(送信装置651)から指定識別符号及び表示時間情報TInfが所定の時間間隔Tintで制御装置618に送られ、送られてきた表示時間情報TInfに相当する時間の間、画像を画像形成装置において表示する。 Even in the sixteenth embodiment, the display device described in the thirteenth embodiment can be applied. Specifically, in the sixteenth embodiment, as in the thirteenth embodiment, the control device 618 reads out from the storage means character data whose sent identification identification code matches the data identification code, and an image based on this character data. Is displayed on the image forming apparatus, but the designated identification code and the display time information T Inf are sent from the outside (transmitting device 651) to the control device 618 at a predetermined time interval T int , and are sent to the display time information T Inf sent thereto . During the corresponding time, the image is displayed on the image forming apparatus.
また、実施例14にて説明した表示装置と実施例16にて説明した表示装置とを組み合わせることができる。即ち、実施例14にて説明した表示装置において、
各文字データは、表示サイズが異なる複数の異サイズ・表示データから構成されており、
制御装置618は、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを記憶手段から読み出し、観察対象物と表示装置との間の距離に依存したデータ処理を行い、
輻輳角を制御した状態で、この1つの異サイズ・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
Further, the display device described in Embodiment 14 and the display device described in Embodiment 16 can be combined. That is, in the display device described in Example 14,
Each character data consists of multiple different sizes and display data with different display sizes.
The control device 618 selects one of a plurality of different sizes / display data depending on the distance between the object to be observed and the display device among the character data having the specified identification code that matches the data identification code. Different size and display data is read from the storage means, and data processing depending on the distance between the observation object and the display device is performed,
An image based on the one different size / display data can be displayed on the image forming apparatus while the convergence angle is controlled.
また、実施例14にて説明した表示装置と実施例15、実施例16にて説明した表示装置とを組み合わせることができる。即ち、実施例14にて説明した表示装置において、
各異サイズ・表示データは、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されており、
制御装置618は、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異サイズ・表示データから1つの異サイズ・表示データを選択し、更に、この1つの異サイズ・表示データにおいて、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、観察対象物と表示装置との間の距離に依存したデータ処理を行い、
輻輳角を制御した状態で、この1つの異言語・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
Further, the display device described in Embodiment 14 can be combined with the display devices described in Embodiment 15 and Embodiment 16. That is, in the display device described in Example 14,
Each different size / display data consists of multiple different languages / display data with different display languages,
The control device 618 selects one of a plurality of different sizes / display data depending on the distance between the object to be observed and the display device among the character data having the specified identification code that matches the data identification code. A different size / display data is selected, and in this one different size / display data, one different language / display data is read from a plurality of different languages / display data from the storage means, and the observation object and the display device are Data processing depending on the distance between
An image based on the one different language / display data can be displayed on the image forming apparatus while the convergence angle is controlled.
また、実施例15にて説明した表示装置と実施例16にて説明した表示装置とを組み合わせることができる。即ち、実施例15にて説明した表示装置において、
各文字データは、表示言語が異なる複数の異言語・表示データから構成されており、
制御装置618は、送られてきた指定識別符号とデータ識別符号が一致する文字データの内、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、複数の異言語・表示データから1つの異言語・表示データを記憶手段から読み出し、観察対象物と表示装置との間の距離に依存したデータ処理を行い、
輻輳角を制御した状態で、この1つの異言語・表示データに基づく画像が画像形成装置において表示される構成とすることができる。
Further, the display device described in Embodiment 15 and the display device described in Embodiment 16 can be combined. That is, in the display device described in Example 15,
Each character data consists of multiple different languages and display data with different display languages.
The control device 618 selects one character data from a plurality of different languages / display data depending on the distance between the object to be observed and the display device among the character data in which the designated identification code matches the data identification code. Read the different language and display data from the storage means, and perform data processing depending on the distance between the observation object and the display device,
An image based on the one different language / display data can be displayed on the image forming apparatus while the convergence angle is controlled.
実施例17も、実施例1〜実施例8の表示装置の変形であり、具体的には、本開示における第2Aの表示装置、より具体的には、字幕を表示する表示装置(字幕表示装置)に関する。実施例17の表示装置における表示装置及び画像表示装置の概念図を図30の(A)、(B)に示す。尚、画像形成装置の光軸と光学系の光軸を水平方向(X軸方向)に移動させる前の状態を模式的に図30の(A)に示し、移動させた後の状態を模式的に図30の(B)に示す。また、実施例17の表示装置において、画像表示装置を構成する導光板における光の伝播を模式的に図31に示す。尚、実施例17の表示装置を使用している状態の概念図は図15及び図16に示したと同様であるし、実施例17の表示装置を構成する制御装置の概念図は図17に示したと同様である。更には、実施例17における画像信号の一例は、図18の(A)に示したと同様である。 The seventeenth embodiment is also a modification of the display devices of the first to eighth embodiments. Specifically, the display device of the second A in the present disclosure, more specifically, a display device that displays subtitles (caption display device). ) 30A and 30B are conceptual diagrams of the display device and the image display device in the display device of Example 17. FIG. FIG. 30A schematically shows a state before the optical axis of the image forming apparatus and the optical axis of the optical system are moved in the horizontal direction (X-axis direction), and the state after the movement is schematically shown. Is shown in FIG. Further, in the display device of Example 17, light propagation in the light guide plate constituting the image display device is schematically shown in FIG. In addition, the conceptual diagram of the state using the display apparatus of Example 17 is the same as that shown in FIG.15 and FIG.16, and the conceptual diagram of the control apparatus which comprises the display apparatus of Example 17 is shown in FIG. Is the same. Furthermore, an example of the image signal in the seventeenth embodiment is the same as that shown in FIG.
実施例17の表示装置(字幕表示装置)あるいは後述する実施例18〜実施例22の表示装置にあっては、観察者の観察位置に依存して、移動装置40を作動させ、回動装置43を作動させ、液体レンズ44を作動させ、液体プリズム45を作動させるが、これらの作動は、観察者の観察位置情報(あるいは、左右の画像シフト量)に基づき、制御装置18からの制御信号によって制御される。ここで、観察者の観察位置情報として、例えば、映画館や劇場等において観察者(観客)が着席する座席の位置や劇場情報を例示することができる。 In the display device of the seventeenth embodiment (caption display device) or the display devices of the eighteenth to twenty-second embodiments described later, the moving device 40 is operated depending on the observation position of the observer, and the rotation device 43 is operated. , The liquid lens 44 and the liquid prism 45 are operated. These operations are performed by a control signal from the control device 18 based on the observation position information (or the left and right image shift amounts) of the observer. Be controlled. Here, as the observation position information of the observer, for example, the position of the seat where the observer (audience) is seated and the theater information can be exemplified in a movie theater or a theater.
そして、実施例17あるいは後述する実施例18の表示装置100,200,300,400,500においては、移動装置40によって画像形成装置111(111A,111B),211の光軸と光学系112,254の光軸とを水平方向(X軸方向)に相対的に移動させる。具体的には、図30の(A)、(B)及び図31に概念図を示すように、2つの画像表示装置100,200,300,400,500のそれぞれにおける画像形成装置111,211の光軸と光学系112,254の光軸の位置を水平方向(X軸方向)に相対的に移動させればよい。即ち、画像形成装置111,211及び光学系112,254のいずれか一方(例えば、光学系112,254)を、ラックギア部から構成された移動用ガイド部42に載置し、画像形成装置111,211及び光学系112,254のいずれか一方(例えば、光学系112,254)を、モータ及びピニオンギア41によって移動用ガイド部42上を移動させる。あるいは、画像形成装置及び光学系のいずれか一方を移動用ガイド部に載置し、画像形成装置及び光学系のいずれか一方を圧電素子や超音波モータによって移動用ガイド部上を移動させればよい。このような構成にあっては、光学系112,254から出射され、光学装置120,320,520に入射する平行光の光学装置120,320,520に対するYZ平面・入射角に変化が生じる。即ち、YZ平面に対する光学系112,254の光軸の角度に変化が生じる。尚、図31において、画像形成装置111,211の光軸と光学系112,254の光軸を水平方向(X軸方向)に移動させる前の中心入射光線を実線で示し、移動させた後の中心入射光線を点線で示す。ここで、図30の(A)から図30の(B)に示す状態に画像形成装置111,211、光学系112,254を移動させることで、輻輳角の値は大きくなり、虚像距離は短くなる。即ち、虚像が観察者(観客)に近づく。即ち、例えば、図14における点「A」が所望の位置となるように、画像形成装置111,211又は光学系112,254を水平方向(X軸方向)に相対的に移動させる。尚、画像形成装置111,211の移動にあっては、画像形成装置111,211の全体を移動させてもよいし、画像形成装置111,211の構成要素の一部(例えば、液晶表示装置151や走査手段253等)を移動させてもよい。 In the display devices 100, 200, 300, 400, and 500 according to the seventeenth embodiment or the eighteenth embodiment described later, the moving device 40 causes the optical axes of the image forming apparatuses 111 (111 A and 111 B) and 211 and the optical systems 112 and 254 to move. Are relatively moved in the horizontal direction (X-axis direction). Specifically, as shown in the conceptual diagrams of FIGS. 30A and 30B and FIG. 31, the image forming apparatuses 111 and 211 in the two image display apparatuses 100, 200, 300, 400, and 500, respectively. The position of the optical axis and the optical axes of the optical systems 112 and 254 may be relatively moved in the horizontal direction (X-axis direction). That is, one of the image forming apparatuses 111 and 211 and the optical systems 112 and 254 (for example, the optical systems 112 and 254) is placed on the moving guide unit 42 configured by a rack gear unit, and the image forming apparatuses 111 and One of 211 and the optical systems 112 and 254 (for example, the optical systems 112 and 254) is moved on the moving guide portion 42 by the motor and the pinion gear 41. Alternatively, either one of the image forming apparatus and the optical system is placed on the moving guide unit, and either the image forming apparatus or the optical system is moved on the moving guide unit by a piezoelectric element or an ultrasonic motor. Good. In such a configuration, a change occurs in the YZ plane and the incident angle of the parallel light emitted from the optical systems 112 and 254 and incident on the optical devices 120, 320, and 520 with respect to the optical devices 120, 320, and 520. That is, a change occurs in the angle of the optical axis of the optical systems 112 and 254 with respect to the YZ plane. In FIG. 31, the central incident light beam before moving the optical axes of the image forming apparatuses 111 and 211 and the optical axes of the optical systems 112 and 254 in the horizontal direction (X-axis direction) is indicated by a solid line, and after the movement. The central incident ray is indicated by a dotted line. Here, by moving the image forming apparatuses 111 and 211 and the optical systems 112 and 254 from the state shown in FIG. 30A to the state shown in FIG. 30B, the value of the convergence angle becomes large and the virtual image distance becomes short. Become. That is, the virtual image approaches the observer (audience). That is, for example, the image forming apparatuses 111 and 211 or the optical systems 112 and 254 are relatively moved in the horizontal direction (X-axis direction) so that the point “A” in FIG. 14 is a desired position. In moving the image forming apparatuses 111 and 211, the entire image forming apparatuses 111 and 211 may be moved, or some of the components of the image forming apparatuses 111 and 211 (for example, the liquid crystal display device 151). Or scanning means 253) may be moved.
ここで、観察者の観察位置に関する情報(観察者の観察位置情報)が、例えば、予め、パーソナルコンピュータから表示装置に与えられている。あるいは又、例えば、チケットに印刷されたバーコード形式の座席情報や劇場情報、携帯電話に表示されたチケット情報に含まれる座席情報や劇場情報を適切な手段・方法で読み取り、座席情報や劇場情報に基づく観察者の観察位置情報を適切な手段によって表示装置に与えてもよい。そして、この観察者の観察位置情報に基づき、制御装置18は、モータ及びピニオンギア41等を作動させて、画像形成装置111,211及び/又は光学系112,254を水平方向(X軸方向)に相対的に移動させることで、輻輳角を調整する。具体的には、例えば、表示装置から観察対象物までの距離が遠くなるほど、輻輳角を小さくすればよい。表示装置から観察対象物までの距離が無限大のとき、輻輳角は0度である。 Here, information on the observation position of the observer (observation position information of the observer) is given in advance from a personal computer to the display device, for example. Alternatively, for example, seat information or theater information in bar code format printed on a ticket, seat information or theater information included in ticket information displayed on a mobile phone is read by an appropriate means / method, and seat information or theater information is read. The observation position information of the observer based on the above may be given to the display device by appropriate means. Then, based on the observation position information of the observer, the control device 18 operates the motor and pinion gear 41 and the like to move the image forming apparatuses 111 and 211 and / or the optical systems 112 and 254 in the horizontal direction (X-axis direction). By adjusting the angle of convergence, the angle of convergence is adjusted. Specifically, for example, the convergence angle may be reduced as the distance from the display device to the observation object increases. When the distance from the display device to the observation object is infinite, the convergence angle is 0 degree.
このように、観察位置情報(あるいは、左右の画像シフト量)に基づき、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500によって得られる2つの画像を移動させることで、虚像を所望の位置に配することができる。即ち、画像表示装置100,200,300,400,500を構成する光学装置120,320,520において表示される2つの画像の水平方向の距離(間隔)、あるいは、YZ平面・入射角を調整することで、表示装置から観察対象物までの距離に対応した輻輳角の調整を行うことができる。 Thus, based on the observation position information (or left and right image shift amounts), the two images obtained by the two image display devices 100, 200, 300, 400, 500 for the right eye and the left eye are moved. Thus, the virtual image can be arranged at a desired position. That is, the horizontal distance (interval) between two images displayed on the optical devices 120, 320, and 520 constituting the image display devices 100, 200, 300, 400, and 500, or the YZ plane and the incident angle are adjusted. Thus, the convergence angle corresponding to the distance from the display device to the observation object can be adjusted.
実施例18は、本開示における第2Bの表示装置に関する。実施例18の表示装置の概念図を図32の(A)及び(B)に示す。実施例18の表示装置にあっては、少なくとも一方の画像表示装置(実施例18にあっては、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置のそれぞれ)は、画像形成装置111,211及び光学系112,254を回動させる回動装置43を更に備えており、観察者の観察位置に依存して、回動装置43によって画像形成装置111,211及び光学系112,254を回動させることで、光学系112,254から出射され、光学装置120,320に入射する平行光の光学装置120,320に対する入射角(YZ平面・入射角)を変更し、即ち、YZ平面に対する光学系112,254の光軸の角度を変更し、以て、輻輳角(水平面における主光線交差角)を調整する。ここで、図32の(A)から図32の(B)に示す状態に画像形成装置111,211、光学系112,254を移動させることで、輻輳角の値は大きくなり、虚像距離は短くなる。即ち、虚像が観察者(観客)に近づく。 Example 18 relates to the display device of 2B according to the present disclosure. The conceptual diagram of the display apparatus of Example 18 is shown to FIG. 32 (A) and (B). In the display device according to the eighteenth embodiment, at least one of the image display devices (each of the two image display devices for the right eye and the left eye in the eighteenth embodiment) is an image forming device 111, 211. And a rotation device 43 that rotates the optical systems 112 and 254, and the image forming apparatuses 111 and 211 and the optical systems 112 and 254 are rotated by the rotation device 43 depending on the observation position of the observer. Thus, the incident angle (YZ plane / incident angle) of the parallel light emitted from the optical systems 112 and 254 and incident on the optical devices 120 and 320 with respect to the optical devices 120 and 320 is changed, that is, the optical system with respect to the YZ plane. The angles of the optical axes 112 and 254 are changed to adjust the convergence angle (the chief ray intersection angle in the horizontal plane). Here, by moving the image forming apparatuses 111 and 211 and the optical systems 112 and 254 from the state shown in FIG. 32A to the state shown in FIG. 32B, the value of the convergence angle becomes large and the virtual image distance becomes short. Become. That is, the virtual image approaches the observer (audience).
尚、回動装置43によって画像形成装置111,211及び光学系112,254を回動させるが、具体的には、2つの画像表示装置のそれぞれにおける画像形成装置111,211の光軸と光学系112,254の光軸との位置関係を固定したまま、少なくとも一方の画像表示装置を、適切な位置に配置したZ軸を回動軸として、圧電素子やモータ、超音波モータを作動させることで、回動させればよい。このような形態にあっては、光学系112,254から出射され、光学装置120,320に入射する平行光の光学装置120,320に対するYZ平面・入射角に変化が生じる。即ち、YZ平面に対する光学系112,254の光軸の角度に変化が生じる。場合によっては、光学装置120,320も併せて回動させてもよい。 The image forming apparatuses 111 and 211 and the optical systems 112 and 254 are rotated by the rotating device 43. Specifically, the optical axes and optical systems of the image forming apparatuses 111 and 211 in each of the two image display apparatuses. With the positional relationship between the optical axes 112 and 254 fixed, at least one of the image display devices is operated with a Z-axis arranged at an appropriate position as a rotation axis, and a piezoelectric element, a motor, and an ultrasonic motor are operated. Rotate. In such a form, a change occurs in the YZ plane and the incident angle of the parallel light emitted from the optical systems 112 and 254 and incident on the optical devices 120 and 320 with respect to the optical devices 120 and 320. That is, a change occurs in the angle of the optical axis of the optical systems 112 and 254 with respect to the YZ plane. In some cases, the optical devices 120 and 320 may be rotated together.
実施例19は、本開示における第2Cの表示装置に関する。実施例19の表示装置にあっては、少なくとも一方の画像表示装置(実施例19にあっては、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置のそれぞれ)を構成する光学系112,254は液体レンズ44を備えており、観察者の観察位置に依存して、液体レンズ44の作動によって輻輳角(水平面における主光線交差角)を調整する。光学系112,254を構成する係る液体レンズ44は、エレクトロウェッティング現象を利用した周知の液体レンズから構成されている。液体レンズ44の作動によって、光学系112,254の光軸とY軸との関係を一定に保持したまま、光学系112,254の光軸を水平方向(X軸方向)に移動させることができるし、あるいは又、YZ平面に対する光学系の光軸の角度を変更することができる。これによって、光学系112,254から出射され、光学装置120,320に入射する平行光の光学装置120,320に対するYZ平面・入射角に変化が生じる。即ち、YZ平面に対する光学系112,254の光軸の角度に変化が生じる。 Example 19 relates to the 2C display device according to the present disclosure. In the display device of the nineteenth embodiment, optical systems 112 and 254 constituting at least one image display device (in the nineteenth embodiment, two image display devices for the right eye and the left eye, respectively). Includes a liquid lens 44 and adjusts the convergence angle (the chief ray intersection angle in the horizontal plane) by the operation of the liquid lens 44 depending on the observation position of the observer. The liquid lens 44 constituting the optical systems 112 and 254 is a well-known liquid lens using an electrowetting phenomenon. By operating the liquid lens 44, the optical axes of the optical systems 112 and 254 can be moved in the horizontal direction (X-axis direction) while maintaining the relationship between the optical axes of the optical systems 112 and 254 and the Y axis constant. Alternatively, the angle of the optical axis of the optical system with respect to the YZ plane can be changed. As a result, a change occurs in the YZ plane and the incident angle of the parallel light emitted from the optical systems 112 and 254 and incident on the optical devices 120 and 320 with respect to the optical devices 120 and 320. That is, a change occurs in the angle of the optical axis of the optical systems 112 and 254 with respect to the YZ plane.
液体レンズ44の原理を、図33及び図34の原理図を参照して説明する。尚、図33の(A)は、図33の(B)の矢印A−Aに沿った模式的な断面図であり、図33の(B)は、図33の(A)の矢印B−Bに沿った模式的な断面図(但し、第1の液体の図示は省略)であり、図33の(C)、図34の(A)〜(C)は、図33の(A)の矢印C−Cに沿った模式的な断面図である。尚、液体レンズのxy平面で切断したときの形状は模式的な形状であり、実際の形状とは異なっている。 The principle of the liquid lens 44 will be described with reference to the principle diagrams of FIGS. 33A is a schematic cross-sectional view along the arrow AA in FIG. 33B, and FIG. 33B is an arrow B- in FIG. FIG. 33 is a schematic cross-sectional view along B (however, the first liquid is not shown), and FIGS. 33C and 34A to 34C are shown in FIG. It is typical sectional drawing along arrow CC. The shape of the liquid lens when cut along the xy plane is a schematic shape and is different from the actual shape.
図33及び図34に示す原理図を示す液体レンズ(便宜上、『原理的液体レンズ』と呼ぶ)は、ハウジングを備えている。このハウジングは、
第1側面部材51、
第1側面部材51と対向した第2側面部材52、
第1側面部材51の一端部と第2側面部材52の一端部とを結ぶ第3側面部材53、
第1側面部材51の他端部と第2側面部材52の他端部とを結ぶ第4側面部材54、
第1側面部材51、第2側面部材52、第3側面部材53及び第4側面部材54の頂面に取り付けられた天板55、及び、
第1側面部材51、第2側面部材52、第3側面部材53及び第4側面部材54の底面に取り付けられた底板56、
から成り、このハウジングによって1つのレンズ室が構成されている。レンズ室は、軸線が第1側面部材51及び第2側面部材52の延びる方向(z方向)に延びる円柱レンズとしての液体レンズを構成する第1の液体65及び第2の液体66によって占められている。
The liquid lens (referred to as “principal liquid lens” for the sake of convenience) having the principle diagram shown in FIGS. 33 and 34 includes a housing. This housing
First side member 51,
A second side member 52 facing the first side member 51,
A third side member 53 that connects one end of the first side member 51 and one end of the second side member 52;
A fourth side member 54 connecting the other end of the first side member 51 and the other end of the second side member 52;
A top plate 55 attached to the top surfaces of the first side member 51, the second side member 52, the third side member 53, and the fourth side member 54; and
A bottom plate 56 attached to the bottom surfaces of the first side member 51, the second side member 52, the third side member 53, and the fourth side member 54;
The lens chamber is constituted by this housing. The lens chamber is occupied by the first liquid 65 and the second liquid 66 that form a liquid lens as a cylindrical lens whose axis extends in the extending direction (z direction) of the first side member 51 and the second side member 52. Yes.
そして、天板55の部分の内面には、液体レンズを構成する第1電極(以下、単に、『第1電極61』と呼ぶ)が設けられており、第1側面部材51の内面には、液体レンズを構成する第2電極(以下、単に、『第2電極62』と呼ぶ)が設けられており、第2側面部材52の内面には、液体レンズを構成する第3電極(以下、単に、『第3電極63』と呼ぶ)が設けられている。ここで、図33に示す状態にあっては、第1電極61、第2電極62、第3電極63には電圧を印加していない。 A first electrode constituting a liquid lens (hereinafter simply referred to as “first electrode 61”) is provided on the inner surface of the top plate 55, and on the inner surface of the first side member 51, A second electrode constituting the liquid lens (hereinafter simply referred to as “second electrode 62”) is provided, and a third electrode constituting the liquid lens (hereinafter simply referred to as “second electrode 62”) is provided on the inner surface of the second side member 52. , Referred to as “third electrode 63”). Here, in the state shown in FIG. 33, no voltage is applied to the first electrode 61, the second electrode 62, and the third electrode 63.
この状態から、第1電極61、第2電極62、第3電極63に適切な電圧を印加すると、図34の(A)、(B)あるいは(C)に示す状態に第1の液体65と第2の液体66の界面の状態が変化する。ここで、図34の(A)に示す状態は、第2電極62と第3電極63に同じ電圧を印加したときの状態を示し、レンズ室内で形成される液体レンズのxy平面で切断したときの形状は、光軸OAに対して対称である。また、図34の(B)及び(C)に示す状態は、第2電極62と第3電極63に異なる電圧を印加したときの状態を示し、レンズ室内で形成される液体レンズのxy平面で切断したときの形状は、光軸OAに対して非対称である。尚、第2電極62と第3電極63との間の電位差は、図34の(C)に示す状態の方が、図34の(B)に示す状態よりも大きい。図34の(B)及び(C)に示すように、第2電極62と第3電極63との間の電位差に応じて、液体レンズの光学パワーを変化させることができるし、液体レンズの光軸OA(点線で表示する)をz方向と直交するy方向に移動させることができる。あるいは又、これらの原理図に示す液体レンズを複数、並置し、各液体レンズの第2電極62と第3電極63に印加する電圧を適切に制御することで、液体レンズ全体としての光軸を移動させることができるし、液体レンズ全体としての光軸の傾きを変化させることができるし、液体レンズ全体としてフレネルレンズを構成することができる。 When an appropriate voltage is applied to the first electrode 61, the second electrode 62, and the third electrode 63 from this state, the first liquid 65 and the state shown in (A), (B), or (C) of FIG. The state of the interface of the second liquid 66 changes. Here, the state shown in FIG. 34A shows a state when the same voltage is applied to the second electrode 62 and the third electrode 63, and is cut along the xy plane of the liquid lens formed in the lens chamber. Is symmetrical with respect to the optical axis OA. 34B and 34C show states when different voltages are applied to the second electrode 62 and the third electrode 63, and are on the xy plane of the liquid lens formed in the lens chamber. The shape when cut is asymmetric with respect to the optical axis OA. Note that the potential difference between the second electrode 62 and the third electrode 63 is larger in the state shown in FIG. 34C than in the state shown in FIG. As shown in FIGS. 34B and 34C, the optical power of the liquid lens can be changed according to the potential difference between the second electrode 62 and the third electrode 63, and the light of the liquid lens can be changed. The axis OA (indicated by a dotted line) can be moved in the y direction orthogonal to the z direction. Alternatively, a plurality of liquid lenses shown in these principle diagrams are juxtaposed, and by appropriately controlling the voltage applied to the second electrode 62 and the third electrode 63 of each liquid lens, the optical axis of the entire liquid lens can be adjusted. It can be moved, the inclination of the optical axis of the entire liquid lens can be changed, and a Fresnel lens can be configured as the entire liquid lens.
実施例19における実用的な液体レンズ44の模式的な断面図を、図35及び図36の(A)〜(C)、図37の(A)〜(B)に示す。尚、図35は、図33の(B)の矢印A−Aに沿ったと同様の模式的な断面図であり、図36の(A)〜(C)、図37の(A)〜(B)は、図35の矢印C−Cに沿った模式的な断面図である。また、図35の矢印B−Bに沿った模式的な断面図は、図33の(B)に示したと同様である。 Schematic sectional views of the practical liquid lens 44 in Example 19 are shown in FIGS. 35 and 36 (A) to (C) and FIGS. 37 (A) to (B). 35 is a schematic cross-sectional view similar to that taken along the arrow AA in FIG. 33B. FIGS. 36A to 36C and FIGS. ) Is a schematic cross-sectional view along the arrow CC in FIG. A schematic cross-sectional view along the arrow BB in FIG. 35 is the same as that shown in FIG.
液体レンズ44は、
(A)第1側面部材51、
第1側面部材51と対向した第2側面部材52、
第1側面部材51の一端部と第2側面部材52の一端部とを結ぶ第3側面部材53、
第1側面部材51の他端部と第2側面部材52の他端部とを結ぶ第4側面部材54、
第1側面部材51、第2側面部材52、第3側面部材53及び第4側面部材54の頂面に取り付けられた天板55、及び、
第1側面部材51、第2側面部材52、第3側面部材53及び第4側面部材54の底面に取り付けられた底板56、
を備えたハウジング50、並びに、
(B)それぞれが、第1側面部材51と第2側面部材52との間に平行に配置された、(M−1)個の隔壁部材57、
を備えている。
The liquid lens 44 is
(A) the first side member 51,
A second side member 52 facing the first side member 51,
A third side member 53 that connects one end of the first side member 51 and one end of the second side member 52;
A fourth side member 54 connecting the other end of the first side member 51 and the other end of the second side member 52;
A top plate 55 attached to the top surfaces of the first side member 51, the second side member 52, the third side member 53, and the fourth side member 54; and
A bottom plate 56 attached to the bottom surfaces of the first side member 51, the second side member 52, the third side member 53, and the fourth side member 54;
A housing 50 comprising:
(B) (M-1) partition wall members 57, each arranged in parallel between the first side member 51 and the second side member 52,
It has.
そして、実施例19における液体レンズ44にあっては、M個(=5個)のレンズ室58(581,582,583,584,585)が並置されている。ここで、各レンズ室58(581,582,583,584,585)は、軸線が隔壁部材57の延びる方向と平行な方向(z方向)である円柱レンズとしての液体レンズを構成する第1の液体65及び第2の液体66によって占められている。 In the liquid lens 44 according to the nineteenth embodiment, M (= 5) lens chambers 58 (58 1 , 58 2 , 58 3 , 58 4 , 58 5 ) are juxtaposed. Here, each lens chamber 58 (58 1 , 58 2 , 58 3 , 58 4 , 58 5 ) is a liquid lens as a cylindrical lens whose axis is parallel to the extending direction of the partition wall member 57 (z direction). It is occupied by the first liquid 65 and the second liquid 66 that constitute it.
第1番目のレンズ室581は、第1側面部材51、第3側面部材53、第1番目の隔壁部材57、第4側面部材54、天板55、及び、底板56から構成されている。そして、第1番目のレンズ室581を構成する天板55の部分の内面には、第1電極61が設けられており、第1番目のレンズ室581を構成する第1側面部材51の部分の内面には、第2電極62が設けられており、第1番目のレンズ室581を構成する第1番目の隔壁部材57の部分の内面には、第3電極63が設けられている。 First lens chamber 58 1, the first side member 51, the third sidewall member 53, the first partition wall member 57, the fourth sidewall member 54, the top plate 55 and,, and a bottom plate 56. Then, part of the inner surface of the top plate 55 that defines the first lens chamber 58 1, the first electrode 61 is provided, the first side member 51 that defines the first lens chamber 58 1 A second electrode 62 is provided on the inner surface of the part, and a third electrode 63 is provided on the inner surface of the part of the first partition wall member 57 constituting the first lens chamber 581. .
また、第(m+1)番目のレンズ室58(m+1)は、第m番目(但し、m=1,2・・・M−2)の隔壁部材57、第3側面部材53、第(m+1)番目の隔壁部材57、第4側面部材54、天板55、及び、底板56から構成されている。そして、第(m+1)番目のレンズ室58(m+1)を構成する天板55の部分の内面には、第1電極61が設けられており、第(m+1)番目のレンズ室58(m+1)を構成する第m番目の隔壁部材57の部分の内面には、第2電極62が設けられており、第(m+1)番目のレンズ室58(m+1)を構成する第(m+1)番目の隔壁部材57の部分の内面には、第3電極63が設けられている。 The (m + 1) th lens chamber 58 (m + 1) includes an mth (where m = 1, 2,..., M-2) partition member 57, a third side member 53, and an (m + 1) th. ) The first partition member 57, the fourth side member 54, the top plate 55, and the bottom plate 56. Then, part of the inner surface of the top plate 55 constituting the (m + 1) -th lens chamber 58 (m + 1), has been first electrode 61 is provided, the (m + 1) -th lens chamber 58 (m The second electrode 62 is provided on the inner surface of the m-th partition member 57 constituting ( +1) , and the (m + 1) -th lens chamber 58 (m + 1) constituting the (m + 1) -th lens chamber 58 (m + 1). The third electrode 63 is provided on the inner surface of the part of the first partition member 57.
更には、第M番目のレンズ室58M(=585)は、第(M−1)番目の隔壁部材57、第3側面部材53、第2側面部材52、第4側面部材54、天板55、及び、底板56から構成されている。そして、第M番目のレンズ室58M(=585)を構成する天板55の部分の内面には、第1電極61が設けられており、第M番目のレンズ室58M(=585)を構成する第(M−1)番目の隔壁部材57の部分の内面には、第2電極62が設けられており、第M番目のレンズ室58M(=585)を構成する第2側面部材52の部分の内面には、第3電極63が設けられている。 Further, the M-th lens chamber 58 M (= 58 5 ) includes the (M−1) -th partition member 57, the third side member 53, the second side member 52, the fourth side member 54, and the top plate. 55 and a bottom plate 56. A first electrode 61 is provided on the inner surface of the top plate 55 constituting the Mth lens chamber 58 M (= 58 5 ), and the Mth lens chamber 58 M (= 58 5). The second electrode 62 is provided on the inner surface of the (M-1) th partition member 57 constituting the second lens chamber 58 M (= 58 5 ). A third electrode 63 is provided on the inner surface of the side member 52.
尚、図示した例では、各レンズ室毎に第1電極61が設けられているが、天板55の内面に1枚の第1電極61を設けてもよい。 In the illustrated example, the first electrode 61 is provided for each lens chamber. However, one first electrode 61 may be provided on the inner surface of the top plate 55.
実施例19における液体レンズ44にあっては、少なくとも第1の液体65と第2の液体66との界面が位置する第1側面部材51、第2側面部材52及び隔壁部材57のそれぞれの表面には、撥水処理が施されている。また、隔壁部材57の底面は底板56まで延びており、隔壁部材57の頂面は天板55まで延びている。ハウジング50の外形形状は、z方向に長辺、y方向に短辺を有する矩形形状である。そして、底板56から光が入射し、天板55から光が出射する。 In the liquid lens 44 according to the nineteenth embodiment, at least the surfaces of the first side member 51, the second side member 52, and the partition wall member 57 where the interface between the first liquid 65 and the second liquid 66 is located are provided. Has been subjected to water repellent treatment. The bottom surface of the partition member 57 extends to the bottom plate 56, and the top surface of the partition member 57 extends to the top plate 55. The outer shape of the housing 50 is a rectangular shape having a long side in the z direction and a short side in the y direction. Then, light is incident from the bottom plate 56 and light is emitted from the top plate 55.
第1の液体65と第2の液体66とは、不溶、不混合であり、第1の液体65と第2の液体66との界面がレンズ面を構成する。ここで、第1の液体65は導電性を有し、第2の液体66は絶縁性を有し、第1電極61は第1の液体65と接しており、第2電極62は絶縁膜64を介して第1の液体65及び第2の液体66と接しており、第3電極63は絶縁膜64を介して第1の液体65及び第2の液体66と接している。また、天板55、底板56、及び、第1電極61は、液体レンズ44に入射する光に対して透明な材料から構成されている。 The first liquid 65 and the second liquid 66 are insoluble and unmixed, and the interface between the first liquid 65 and the second liquid 66 forms a lens surface. Here, the first liquid 65 is conductive, the second liquid 66 is insulating, the first electrode 61 is in contact with the first liquid 65, and the second electrode 62 is the insulating film 64. The third electrode 63 is in contact with the first liquid 65 and the second liquid 66 through the insulating film 64. The top plate 55, the bottom plate 56, and the first electrode 61 are made of a material that is transparent to light incident on the liquid lens 44.
より具体的には、天板55、底板56、第1側面部材51、第2側面部材52、第3側面部材53、第4側面部材54及び隔壁部材57は、ガラス、あるいは、アクリル系樹脂等の樹脂から作製されている。また、導電性を有する第1の液体65は塩化リチウム水溶液から成り、密度は1.06グラム/cm3であり、屈折率は1.34である。一方、絶縁性を有する第2の液体66はシリコーンオイル(モメンティブ・パフォーマンス・マテリアルズ・ジャパン合同会社製TSF437)から成り、密度は1.02グラム/cm3であり、屈折率は1.49である。また、第1電極61はITOから成り、第2電極62及び第3電極63は、例えば、金、アルミニウム、銅、銀等の金属電極から成る。更には、絶縁膜64は、ポリパラキシレンや酸化タンタル、酸化チタン等の金属酸化物から成る。尚、絶縁膜64の上に撥水処理層(図示せず)が設けられている。撥水処理層はポリパラキシリレンやフッ素系のポリマーから成る。第1電極61の表面に親水処理を施し、第3側面部材53や第4側面部材54の内面に撥水処理を施すことが好ましい。 More specifically, the top plate 55, the bottom plate 56, the first side member 51, the second side member 52, the third side member 53, the fourth side member 54, and the partition member 57 are made of glass, acrylic resin, or the like. It is made from resin. The first liquid 65 having conductivity is made of an aqueous lithium chloride solution, has a density of 1.06 g / cm 3 , and a refractive index of 1.34. On the other hand, the second liquid 66 having an insulating property is made of silicone oil (TSF437 manufactured by Momentive Performance Materials Japan LLC), the density is 1.02 g / cm 3 , and the refractive index is 1.49. is there. The first electrode 61 is made of ITO, and the second electrode 62 and the third electrode 63 are made of metal electrodes such as gold, aluminum, copper, and silver. Furthermore, the insulating film 64 is made of a metal oxide such as polyparaxylene, tantalum oxide, or titanium oxide. A water repellent treatment layer (not shown) is provided on the insulating film 64. The water repellent treatment layer is made of polyparaxylylene or a fluorine-based polymer. It is preferable that the surface of the first electrode 61 is subjected to a hydrophilic treatment, and the inner surfaces of the third side member 53 and the fourth side member 54 are subjected to a water repellent treatment.
そして、実施例19にあっては、光学系112,254を構成するために、図35に示した液体レンズ44を2つ、重ね合わせる。具体的には、下側の液体レンズ44のy方向と、上側の液体レンズ44のy方向とが直交するように、しかも、下側の液体レンズ44のz方向と、上側の液体レンズ44のz方向とが直交するように、重ね合わせる。そして、例えば、下側の液体レンズ44のy方向がX軸方向と平行となり、x方向がY軸の方向と平行となるように、重ね合わせた2つの液体レンズ44を、図1に示した光学系112の所に配置させる。 In Example 19, in order to configure the optical systems 112 and 254, two liquid lenses 44 shown in FIG. Specifically, the y direction of the lower liquid lens 44 and the y direction of the upper liquid lens 44 are orthogonal to each other, and the z direction of the lower liquid lens 44 and the upper liquid lens 44 are Overlap so that the z direction is orthogonal. Then, for example, the two liquid lenses 44 superimposed so that the y direction of the lower liquid lens 44 is parallel to the X axis direction and the x direction is parallel to the Y axis direction are shown in FIG. The optical system 112 is disposed.
第1電極61、第2電極62及び第3電極63は、図示しない接続部を介して、外部の制御回路に接続され、所望の電圧が印加される構成、構造となっている。そして、第1電極61、第2電極62及び第3電極63に電圧を印加すると、第1の液体65と第2の液体66との界面によって構成されたレンズ面が、図36の(A)に示す下に凸の状態から、図36の(B)に示す上に凸の状態に向かって変化する。レンズ面の変化状態は、Lippman-Young の式に基づき、電極61,62,63に印加する電圧によって変化する。図36の(B)に示した例においては、第2電極62と第3電極63に同じ電圧を印加している。それ故、レンズ室内で形成される液体レンズのxy平面で切断したときの形状は、液体レンズの光軸に対して対称である。重ね合わせた2つの液体レンズ44の内、上側の液体レンズ44に対して、このような制御を行えばよい。 The first electrode 61, the second electrode 62, and the third electrode 63 are connected to an external control circuit via a connection portion (not shown), and have a configuration and structure to which a desired voltage is applied. When a voltage is applied to the first electrode 61, the second electrode 62, and the third electrode 63, the lens surface formed by the interface between the first liquid 65 and the second liquid 66 is shown in FIG. It changes from the downward convex state shown in FIG. 36 toward the upward convex state shown in FIG. The change state of the lens surface changes according to the voltage applied to the electrodes 61, 62, 63 based on the Lippman-Young equation. In the example shown in FIG. 36B, the same voltage is applied to the second electrode 62 and the third electrode 63. Therefore, the shape of the liquid lens formed in the lens chamber when cut along the xy plane is symmetric with respect to the optical axis of the liquid lens. Such control may be performed on the upper liquid lens 44 of the two liquid lenses 44 that are overlapped.
また、図36の(C)、図37の(A)及び(B)に示す状態は、第2電極62と第3電極63とに異なる電圧を印加したときの状態を示すが、レンズ室内で形成される液体レンズのxy平面で切断したときの形状は、液体レンズの光軸に対して非対称である。ここで、図36の(C)に示す状態にあっては、液体レンズ44としてフレネルレンズが構成される。重ね合わせた2つの液体レンズ44の内、上側の液体レンズ44に対して、このような制御を行ってもよい。 36 (C), 37 (A), and 37 (B) show states when different voltages are applied to the second electrode 62 and the third electrode 63, but in the lens chamber. The shape of the liquid lens formed when cut along the xy plane is asymmetric with respect to the optical axis of the liquid lens. Here, in the state shown in FIG. 36C, a Fresnel lens is configured as the liquid lens 44. Such control may be performed on the upper liquid lens 44 of the two liquid lenses 44 superimposed.
一方、図37の(A)及び(B)に示す状態にあっては、液体レンズの光軸をz方向と直交するy方向(X軸方向)に移動させている。図37の(A)あるいは(B)に示す状態とすることで、液体レンズ44から出射された光の進行方向を変化させることができるし、あるいは又、液体レンズ44全体としての光軸のx方向に対する傾きを制御することができる。即ち、重ね合わせた2つの液体レンズ44の内、下側の液体レンズ44に対して、このような制御を行うことで、液体レンズの光軸をX軸方向に移動させることができるし、あるいは又、液体レンズの光軸をY軸方向に対して傾けることができる。そして、第2電極62と第3電極63との間の電位差に応じて、液体レンズの光学パワーを変化させることができる。ここで、図37の(A)に示す状態にあっては、各第2電極62には同じ電圧を印加し、各第3電極63には同じ電圧を印加している。一方、図37の(B)に示す状態にあっては、第2電極62及び第3電極63毎に異なる電圧を印加しており、液体レンズ44全体として一種のフレネルレンズが構成される。 On the other hand, in the state shown in FIGS. 37A and 37B, the optical axis of the liquid lens is moved in the y direction (X axis direction) orthogonal to the z direction. 37A or 37B, the traveling direction of the light emitted from the liquid lens 44 can be changed, or the optical axis x of the liquid lens 44 as a whole can be changed. The inclination with respect to the direction can be controlled. That is, the optical axis of the liquid lens can be moved in the X-axis direction by performing such control on the lower liquid lens 44 of the two superimposed liquid lenses 44, or Further, the optical axis of the liquid lens can be tilted with respect to the Y-axis direction. Then, the optical power of the liquid lens can be changed according to the potential difference between the second electrode 62 and the third electrode 63. Here, in the state shown in FIG. 37A, the same voltage is applied to each second electrode 62, and the same voltage is applied to each third electrode 63. On the other hand, in the state shown in FIG. 37B, different voltages are applied to the second electrode 62 and the third electrode 63, and a kind of Fresnel lens is configured as the entire liquid lens 44.
尚、第1電極61、第2電極62及び第3電極63に電圧を印加し、円柱レンズが光学パワーを発揮しているとき、xz平面(あるいは、xz平面と平行な平面)における円柱レンズの光学パワーは実質的に0であり、xy平面における円柱レンズの光学パワーは有限の値である。ここで、『液体レンズ全体としての光軸』とは、液体レンズ44をxy平面において切断したときに液体レンズ44全体として得られる仮想レンズ(液体レンズ44全体としての1枚のレンズ)の2つの仮想光学表面の曲率中心を結んだ線である。 When a voltage is applied to the first electrode 61, the second electrode 62, and the third electrode 63 and the cylindrical lens exhibits optical power, the cylindrical lens in the xz plane (or a plane parallel to the xz plane) is used. The optical power is substantially 0, and the optical power of the cylindrical lens in the xy plane is a finite value. Here, the “optical axis as the entire liquid lens” means two virtual lenses (one lens as the entire liquid lens 44) obtained as the entire liquid lens 44 when the liquid lens 44 is cut in the xy plane. It is a line connecting the centers of curvature of the virtual optical surface.
第2電極62を共通の配線に接続し、第3電極63を共通の配線に接続し、各第2電極62には同じ電圧を印加し、各第3電極63には同じ電圧を印加する構成とすることができる。あるいは又、第2電極62を共通の配線に接続し、第3電極63を個別の配線に接続して個別に異なる電圧を印加する構成とすることもできるし、第3電極63を共通の配線に接続し、第2電極62を個別の配線に接続して個別に異なる電圧を印加する構成とすることもできるし、第2電極62、第3電極63共、個別の配線に接続して個別に異なる電圧を印加する構成とすることもできる。 A configuration in which the second electrode 62 is connected to a common wiring, the third electrode 63 is connected to a common wiring, the same voltage is applied to each second electrode 62, and the same voltage is applied to each third electrode 63 It can be. Alternatively, the second electrode 62 may be connected to a common wiring, the third electrode 63 may be connected to an individual wiring, and different voltages may be applied individually, or the third electrode 63 may be connected to the common wiring. And the second electrode 62 can be connected to individual wirings to individually apply different voltages, or both the second electrode 62 and the third electrode 63 can be connected to individual wirings to be individually connected. It is also possible to apply a different voltage.
実施例20は、本開示における第2Dの表示装置に関する。実施例20の表示装置にあっては、少なくとも一方の画像表示装置(実施例20にあっては、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置のそれぞれ)を構成する光学系112,254は液体プリズム45を備えており、観察者の観察位置に依存して、液体プリズム45の作動によって輻輳角(水平面における主光線交差角)を調整する。光学系112,254の一部を構成する係る液体プリズム45は、エレクトロウェッティング現象を利用した周知の液体プリズムから構成されている。液体プリズム45の作動によって、YZ平面に対する光学系112,254の光軸の角度を変更することができる。このような形態にあっては、光学系112,254から出射され、光学装置120,320に入射する平行光の光学装置120,320に対するYZ平面・入射角に変化が生じる。即ち、YZ平面に対する光学系112,254の光軸の角度に変化が生じる。 Example 20 relates to a 2D display device according to the present disclosure. In the display device according to the twentieth embodiment, the optical systems 112 and 254 constituting at least one image display device (in the twentieth embodiment, each of the two image display devices for the right eye and the left eye). Includes a liquid prism 45, and adjusts the convergence angle (the principal ray crossing angle in the horizontal plane) by the operation of the liquid prism 45 depending on the observation position of the observer. The liquid prism 45 that constitutes a part of the optical systems 112 and 254 is a well-known liquid prism using an electrowetting phenomenon. By the operation of the liquid prism 45, the angle of the optical axis of the optical systems 112 and 254 with respect to the YZ plane can be changed. In such a form, a change occurs in the YZ plane and the incident angle of the parallel light emitted from the optical systems 112 and 254 and incident on the optical devices 120 and 320 with respect to the optical devices 120 and 320. That is, a change occurs in the angle of the optical axis of the optical systems 112 and 254 with respect to the YZ plane.
図38に概念図を示すように、液体プリズム45の構成、構造は、図33に示した原理的液体レンズと同様の構成、構造とすればよいので、詳細な説明は省略するが、原理的液体レンズと異なる点は、第1の液体65と第2の液体66との界面によってレンズ面が構成されるのではなく、プリズムの平坦な斜面が構成される点にあり、このような構成は、第1の液体65と第2の液体66との適切な選択によって達成することができる。そして、液体プリズム45を、例えば、図1に示した表示装置における光学系112と導光板121との間に、y方向がX軸方向と平行となり、x方向がY軸の方向と平行となるように、配置すればよい。 As shown in the conceptual diagram in FIG. 38, the configuration and structure of the liquid prism 45 may be the same as the configuration and structure of the principle liquid lens shown in FIG. The difference from the liquid lens is that the lens surface is not formed by the interface between the first liquid 65 and the second liquid 66 but a flat slope of the prism is formed. Can be achieved by appropriate selection of the first liquid 65 and the second liquid 66. The liquid prism 45 is, for example, between the optical system 112 and the light guide plate 121 in the display device shown in FIG. 1, and the y direction is parallel to the X axis direction and the x direction is parallel to the Y axis direction. As such, it may be arranged.
実施例21は、実施例17〜実施例20の表示装置の変形である。実施例21の表示装置にあっては、少なくとも一方の画像表示装置(実施例21においても、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500のそれぞれ)を構成する画像形成装置111(111A,111B),211への画像信号(文字データ、入力画像信号、入力画像データ)を制御することで、実施例17〜実施例20における輻輳角の調整に加えて、観察者の観察位置に依存した更に精密な輻輳角の調整を行い、あるいは又、この少なくとも一方の画像表示装置を構成する光学装置において表示される画像の位置を観察者の観察位置に依存して調整する。尚、実施例21においては、輻輳角の調整と、観察者の観察位置に依存した画像の位置の調整の両方を行うが、いずれか一方のみを行ってもよい。 Example 21 is a modification of the display devices of Examples 17 to 20. In the display device of Example 21, at least one of the image display devices (each of the two image display devices 100, 200, 300, 400, 500 for right eye and left eye in Example 21) is used. By controlling image signals (character data, input image signals, input image data) to the image forming apparatuses 111 (111A, 111B) and 211 that constitute the image forming apparatuses 111 (111A, 111B), 211, the convergence angle is adjusted in the seventeenth to twentieth embodiments. The convergence angle is adjusted more precisely depending on the observation position of the observer, or the position of the image displayed on the optical device constituting at least one of the image display apparatuses depends on the observation position of the observer. Adjust. In Example 21, both the adjustment of the convergence angle and the adjustment of the position of the image depending on the observation position of the observer are performed, but only one of them may be performed.
具体的には、無線で(場合によっては有線で)、テスト用の画像信号を制御装置18に送る。そして、制御装置18において、画像信号に対して画像表示のための処理が行われ、テスト用の画像信号に基づき、画像形成装置111,211において画像(字幕)を生成する。この画像は、光学系112,254、光学装置120,320,520を介して、最終的に、表示装置を装着した観察者(観客)の両眼に到達する。 Specifically, a test image signal is sent to the control device 18 wirelessly (in some cases, wired). Then, the control device 18 performs processing for image display on the image signal, and the image forming devices 111 and 211 generate images (captions) based on the test image signal. This image finally reaches the eyes of the observer (audience) wearing the display device via the optical systems 112 and 254 and the optical devices 120, 320, and 520.
そして、左眼用及び右眼用の画像表示装置100,200,300,400,500によって表示される画像が、所望の位置(例えば、舞台の所望の位置やスクリーン)と一致するように(重なり合うように)、制御装置18を介して、具体的には、制御装置18に配置されたスイッチ(図示せず)を用いて、光学装置120,320,520に表示された画像を左右、上下に移動させ、また、回転移動させる。即ち、例えば、図14における点「A」が所望の位置となるように、光学装置120,320,520に表示された画像を左右、上下に移動させ、また、回転移動させる。このように、制御装置18に配置されたスイッチの操作によって、画像信号の制御(補正)が行われる。即ち、制御装置18内で表示位置補正信号が生成され、画像信号に表示位置補正信号が加えられる。 The images displayed by the left-eye and right-eye image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 are overlapped so as to coincide with a desired position (for example, a desired position or screen on the stage). In other words, the images displayed on the optical devices 120, 320, and 520 are moved up and down and up and down using the switch (not shown) disposed on the control device 18 via the control device 18. Move and rotate. That is, for example, the images displayed on the optical devices 120, 320, and 520 are moved left and right, up and down, and rotated so that the point “A” in FIG. 14 is a desired position. As described above, the control (correction) of the image signal is performed by operating the switch arranged in the control device 18. That is, a display position correction signal is generated in the control device 18, and the display position correction signal is added to the image signal.
左眼用及び右眼用の画像表示装置100,200,300,400,500によって表示される画像が、所望の位置において、左右にずれている状態、上下にずれている状態、回転した状態でずれている状態は、図19の(A)、(B)、(C)に示したと同様である。そして、画像(文字)の移動のためには、実施例9において説明したと同様の操作、処理を行えばよい。こうして、少なくとも一方の画像表示装置100,200,300,400,500を構成する光学装置120,320,520において表示される画像の位置を制御し、以て、2つの画像表示装置100,200,300,400,500における2つの画像の相互の位置を調整することができる。即ち、より精密な輻輳角の調整と、観察者の観察位置に依存した画像の位置の調整の両方を行うことができる。尚、画像形成装置111,211への画像信号に加え、観察者(表示装置)から観察対象物までの観察位置情報(距離情報)が、外部から表示装置に送出される。このような信号のフォーマットの概念図の一例は、図20の(B)に示したと同様である。 The images displayed by the left-eye and right-eye image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 are shifted to the left, right, vertically, and rotated at a desired position. The shifted state is the same as shown in FIGS. 19A, 19B, and 19C. In order to move the image (character), the same operation and processing as described in the ninth embodiment may be performed. In this way, the positions of the images displayed on the optical devices 120, 320, and 520 constituting at least one of the image display devices 100, 200, 300, 400, and 500 are controlled, and thus the two image display devices 100, 200, and The mutual position of the two images at 300, 400, 500 can be adjusted. That is, it is possible to perform both more precise adjustment of the convergence angle and adjustment of the position of the image depending on the observation position of the observer. In addition to image signals to the image forming apparatuses 111 and 211, observation position information (distance information) from the observer (display device) to the observation object is sent from the outside to the display device. An example of a conceptual diagram of such a signal format is the same as that shown in FIG.
このように、画像表示位置を所定の位置から所望の画素分、ずらすことで、より精密な輻輳角の調整を行うことができる。云い換えれば、右眼用及び左眼用の2つの画像表示装置100,200,300,400,500を構成する画像形成装置111,211への画像信号を、表示位置補正信号によって制御することで、表示装置から観察対象物までの距離に対応した、より精密な輻輳角の調整を行うことができ、その結果、観察対象物と観察者(観客)との間の距離と、画像表示装置によって表示される画像(字幕)の虚像距離とを、より精密に等しくすることができる。 In this way, the convergence angle can be adjusted more precisely by shifting the image display position by a desired pixel from the predetermined position. In other words, the image signals to the image forming apparatuses 111 and 211 constituting the two image display apparatuses 100, 200, 300, 400, and 500 for the right eye and the left eye are controlled by the display position correction signal. The convergence angle can be adjusted more precisely according to the distance from the display device to the observation object. As a result, the distance between the observation object and the observer (audience) and the image display device The virtual image distance of the displayed image (caption) can be made equal more precisely.
尚、実施例21あるいは後述する実施例22にあっては、観察者の観察位置に依存して、また、観察対象物と表示装置との間の距離に依存して、制御装置18の制御下、光学装置において表示される表示画面(画像表示領域)の大きさ、表示画面(画像表示領域)の画角、表示画面の解像度を変更してもよい。 In Example 21 or Example 22 to be described later, depending on the observation position of the observer and depending on the distance between the observation object and the display device, the control device 18 is under control. The size of the display screen (image display area) displayed on the optical device, the angle of view of the display screen (image display area), and the resolution of the display screen may be changed.
実施例22は、実施例17〜実施例21の表示装置の変形である。実施例22の表示装置の基本的な構成、構造は、実施例17〜実施例20の表示装置の基本的な構成、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。 Example 22 is a modification of the display device of Examples 17-21. The basic configuration and structure of the display device of the twenty-second embodiment can be the same as the basic configuration and structure of the display devices of the seventeenth to twentieth embodiments, and thus detailed description thereof is omitted.
実施例22の表示装置にあっては、画像形成装置へ画像信号が入力されてから所定の時間が経過した後、画像形成装置における画像形成を停止する。画像形成装置における画像形成を停止するためには、即ち、表示装置における省電力モード等への移行のためには、画像信号に、画像表示装置における画像表示時間を表す信号や、画像形成装置における画像形成の停止を指示する信号を加重する。 In the display device according to the twenty-second embodiment, image formation in the image forming apparatus is stopped after a predetermined time has elapsed since the image signal was input to the image forming apparatus. In order to stop image formation in the image forming apparatus, that is, to shift to a power saving mode or the like in the display apparatus, a signal indicating an image display time in the image display apparatus or a signal in the image forming apparatus A signal for instructing to stop image formation is weighted.
このような実施例22における画像信号の一例は、図18の(B)に示したと同様であり、図18の(A)に示した実施例17における画像信号に、画像表示装置における画像表示時間を表す信号である画像表示時間を示すデータ「TIME」が加わっている。そして、制御装置18においては、実施例10において説明したと同様の処理、操作を行う。このように、実施例22の表示装置にあっては、画像形成装置へ画像信号が入力されてから所定の時間が経過した後、画像形成装置における画像形成を停止する。即ち、所定の時間経過後に表示装置における省電力モード等へ移行するので、表示装置における電力の浪費といった問題が生じることがない。 An example of the image signal in the embodiment 22 is the same as that shown in FIG. 18B, and the image signal in the embodiment 17 shown in FIG. The data “TIME” indicating the image display time, which is a signal representing “”, is added. And in the control apparatus 18, the process and operation similar to having demonstrated in Example 10 are performed. As described above, in the display device according to the twenty-second embodiment, image formation in the image forming apparatus is stopped after a predetermined time has elapsed since the image signal was input to the image forming apparatus. That is, since the display device shifts to the power saving mode or the like after a predetermined time elapses, there is no problem of waste of power in the display device.
尚、以上に説明した実施例17〜実施例22の表示装置に対して、実施例13〜実施例16において説明した表示装置を適用することができ、これらの場合における表示装置は、本開示における第3Aの表示装置〜第3Dの表示装置に該当する。 Note that the display devices described in the embodiments 13 to 16 can be applied to the display devices of the embodiments 17 to 22 described above, and the display devices in these cases are described in this disclosure. This corresponds to the display device of 3A to 3D.
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320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。 Although the present disclosure has been described based on the preferred embodiments, the present disclosure is not limited to these embodiments. The configurations and structures of the display device (head-mounted display) and the image display device described in the embodiments are examples, and can be appropriately changed. For example, a surface relief hologram (see US 20040062505A1) may be disposed on the light guide plate. In the optical device 320, the diffraction grating element can be constituted by a transmission type diffraction grating element, or one of the first deflection means and the second deflection means can be constituted by a reflection type diffraction grating element. It is also possible to configure such that the other is constituted by a transmissive diffraction grating element. Alternatively, the diffraction grating element can be a reflective blazed diffraction grating element.
光学装置の光が出射される領域に、調光装置が着脱自在に配設されていてもよい。このように、調光装置を着脱自在に配設するためには、例えば、透明なプラスチックから作製されたビスを用いて調光装置を光学装置に取り付け、調光装置の透過率を制御するための制御回路(例えば、画像形成装置を制御するための制御装置18に含まれている)にコネクタ及び配線を介して接続すればよい。 The light control device may be detachably disposed in the region where the light of the optical device is emitted. In this way, in order to detachably install the light control device, for example, the light control device is attached to the optical device using a screw made of transparent plastic, and the transmittance of the light control device is controlled. The control circuit (for example, included in the control device 18 for controlling the image forming apparatus) may be connected via a connector and wiring.
また、実施例7〜実施例8における調光装置として、場合によっては、液晶シャッタを用いることができる。実施例1〜実施例8における調光装置として、場合によっては、金属(例えば、銀粒子)の可逆的な酸化還元反応によって発生する電着・解離現象に基づく電着方式(エレクトロデポジション・電界析出)を応用した光シャッタを用いることもできる。具体的には、有機溶剤中にAg+及びI-を溶解しておき、電極に適切な電圧を印加することで、Ag+を還元してAgを析出させることで、調光装置の透過率を低くし、一方、Agを酸化してAg+として溶解させることで、調光装置の透過率を高くする。あるいは又、実施例1〜実施例8における調光装置として、場合によっては、エレクトロクロミック材料の酸化還元反応によって発生する物質の色変化を応用した光シャッタを用いることもできる。具体的には、第1電極及び第2電極を所謂透明ベタ電極とし、第1のエレクトロクロミック材料層と第2のエレクトロクロミック材料層とが、第1電極と第2電極との間に挟まれた構造とする。第1のエレクトロクロミック材料層は、例えば、プルシアンブルー錯体から構成され、第2のエレクトロクロミック材料層は、例えば、ニッケル置換プルシアンブルー錯体から構成されている。あるいは又、実施例1〜実施例8における調光装置として、場合によっては、エレクトロウェッティング現象によって透過率を制御する光シャッタを用いることもできる。具体的には、第1電極を櫛形電極状にパターニングし、一方、第2電極を所謂透明ベタ電極とし、第1電極と第2電極との間は、絶縁性の第1の液体、及び、導電性の第2の液体で満たされている構造とする。そして、第1電極と第2電極との間に電圧を印加することで、第1の液体と第2の液体によって形成される界面の形状が、例えば、平面状から湾曲した状態に変化することで、透過率を制御することができる。 In addition, a liquid crystal shutter can be used as the light control device in the seventh to eighth embodiments depending on circumstances. As the light control device in Examples 1 to 8, an electrodeposition method (electrodeposition / electric field based on electrodeposition / dissociation phenomenon generated by a reversible oxidation-reduction reaction of metal (for example, silver particles) depending on the case. It is also possible to use an optical shutter to which (deposition) is applied. Specifically, Ag + and I − are dissolved in an organic solvent, and by applying an appropriate voltage to the electrode, Ag + is reduced to precipitate Ag, whereby the transmittance of the light control device On the other hand, the transmittance of the light control device is increased by oxidizing Ag and dissolving it as Ag + . Alternatively, in some cases, an optical shutter that applies a color change of a substance generated by an oxidation-reduction reaction of an electrochromic material can be used as the light control device in the first to eighth embodiments. Specifically, the first electrode and the second electrode are so-called transparent solid electrodes, and the first electrochromic material layer and the second electrochromic material layer are sandwiched between the first electrode and the second electrode. Structure. The first electrochromic material layer is made of, for example, a Prussian blue complex, and the second electrochromic material layer is made of, for example, a nickel-substituted Prussian blue complex. Alternatively, in some cases, an optical shutter that controls the transmittance by an electrowetting phenomenon can be used as the light control device in the first to eighth embodiments. Specifically, the first electrode is patterned in the shape of a comb-shaped electrode, while the second electrode is a so-called transparent solid electrode, and an insulating first liquid between the first electrode and the second electrode, and The structure is filled with a conductive second liquid. Then, by applying a voltage between the first electrode and the second electrode, the shape of the interface formed by the first liquid and the second liquid changes, for example, from a planar shape to a curved state. Thus, the transmittance can be controlled.
実施例17〜実施例22において説明した移動装置、回動装置、液体レンズ、液体プリズムの構成、構造も例示であり、適宜、変更することができる。例えば、実施例17において説明した表示装置と実施例22において説明した表示装置とを組み合わせてもよい。 The configurations and structures of the moving device, the rotating device, the liquid lens, and the liquid prism described in the seventeenth to twenty-second embodiments are also examples, and can be changed as appropriate. For example, the display device described in Embodiment 17 and the display device described in Embodiment 22 may be combined.
輻輳角を調整すると同時に、例えば、図14における点「A」に光学系112,254の焦点が合うように、即ち、光学系112,254の焦点距離を可変とするために、光学系112,254を液体レンズから構成してもよい。このような液体レンズの模式的な断面図を図39に示し、平面図を図40に示すが、液体レンズはフレネルレンズから構成され、リング状のレンズ室が同心に配置されている。 At the same time that the convergence angle is adjusted, for example, in order to make the focal point of the optical system 112, 254 variable at the point “A” in FIG. 254 may be composed of a liquid lens. A schematic cross-sectional view of such a liquid lens is shown in FIG. 39, and a plan view is shown in FIG. 40. The liquid lens is composed of a Fresnel lens, and ring-shaped lens chambers are arranged concentrically.
即ち、液体レンズは、
(A)終端部を有していない、所謂エンドレスの外壁部材79、
外壁部材79の頂面に取り付けられた天板75、及び、
外壁部材79の底面に取り付けられた底板76、
を備えたハウジング、並びに、
(B)終端部を有しておらず、外壁部材79と同心に配置された(N−1)個の隔壁部材77、
を備えている。尚、ハウジングの外形形状は円形である。そして、(N−1)個の環状レンズ室、及び、第(N−1)番目の隔壁部材77によって囲まれた中央レンズ室を有している。ここで、図示した例にあっては、N=3とした。各レンズ室78(781.782,783)は、液体レンズを構成する第1の液体65及び第2の液体66によって占められている。
That is, the liquid lens
(A) a so-called endless outer wall member 79 that does not have a terminal portion;
A top plate 75 attached to the top surface of the outer wall member 79, and
A bottom plate 76 attached to the bottom surface of the outer wall member 79;
A housing with
(B) (N-1) partition wall members 77 that do not have a terminal portion and are arranged concentrically with the outer wall member 79;
It has. The outer shape of the housing is circular. The center lens chamber is surrounded by (N-1) annular lens chambers and the (N-1) th partition member 77. Here, in the illustrated example, N = 3. Each lens chamber 78 (78 1 .78 2 , 78 3 ) is occupied by the first liquid 65 and the second liquid 66 that constitute the liquid lens.
第1番目のレンズ室(環状レンズ室)781は、外壁部材79、第1番目の隔壁部材77、天板75、及び、底板76から構成されている。そして、第1番目のレンズ室781を構成する天板75の部分の内面には、液体レンズを構成する第1電極(以下、単に、『第1電極81』と呼ぶ)が設けられており、第1番目のレンズ室781を構成する外壁部材79の部分の内面には、液体レンズを構成する第2電極(以下、単に、『第2電極82』と呼ぶ)が設けられており、第1番目のレンズ室781を構成する第1番目の隔壁部材77の部分の内面には、液体レンズを構成する第3電極(以下、単に、『第3電極83』と呼ぶ)が設けられている。 The first lens chamber (annular lens chamber) 78 1 includes an outer wall member 79, a first partition member 77, a top plate 75, and a bottom plate 76. A first electrode constituting a liquid lens (hereinafter simply referred to as “first electrode 81”) is provided on the inner surface of the top plate 75 constituting the first lens chamber 781. A second electrode constituting the liquid lens (hereinafter simply referred to as “second electrode 82”) is provided on the inner surface of the outer wall member 79 constituting the first lens chamber 781. A third electrode constituting a liquid lens (hereinafter simply referred to as “third electrode 83”) is provided on the inner surface of the first partition wall member 77 constituting the first lens chamber 781. ing.
第(n+1)番目のレンズ室(環状レンズ室)78(n+1)は、第n番目(但し、n=1,2・・・N−2)の隔壁部材77、第(n+1)番目の隔壁部材77、天板75、及び、底板76から構成されている。そして、第(n+1)番目のレンズ室78(n+1)を構成する天板75の部分の内面には、第1電極81が設けられており、第(n+1)番目のレンズ室78(n+1)を構成する第n番目の隔壁部材77の部分の内面には、第2電極82が設けられており、第(n+1)番目のレンズ室78(n+1)を構成する第(n+1)番目の隔壁部材77の部分の内面には、第3電極83が設けられている。 The (n + 1) th lens chamber (annular lens chamber) 78 (n + 1) includes an nth (where n = 1, 2,..., N−2) partition member 77, an (n + 1) th lens chamber. It is comprised from the partition member 77, the top plate 75, and the bottom plate 76. FIG. A first electrode 81 is provided on the inner surface of the top plate 75 constituting the (n + 1) th lens chamber 78 (n + 1) , and the (n + 1) th lens chamber 78 (n The second electrode 82 is provided on the inner surface of the n-th partition member 77 constituting ( +1) , and the (n + 1) -th lens chamber 78 (n + 1) constituting the (n + 1) -th lens chamber 78 (n + 1) is provided. The third electrode 83 is provided on the inner surface of the portion of the first partition member 77.
第N番目のレンズ室78Nに相当する中央レンズ室783を構成する天板75の部分の内面には、第1電極81が設けられており、中央レンズ室783を構成する第(N−1)番目の隔壁部材77の部分の内面には、第3電極83が設けられている。 Part of the inner surface of the top plate 75 that defines the central lens chamber 78 3 corresponding to the N-th lens chamber 78 N, the first electrode 81 is provided, the configuring the central lens chamber 78 3 (N -1) A third electrode 83 is provided on the inner surface of the part of the first partition member 77.
尚、図示した例では、各レンズ室毎に第1電極81が設けられているが、天板75の内面に1枚の第1電極81を設けてもよい。 In the illustrated example, the first electrode 81 is provided for each lens chamber. However, one first electrode 81 may be provided on the inner surface of the top plate 75.
この液体レンズにおいては、少なくとも第1の液体65と第2の液体66との界面が位置する外壁部材79及び隔壁部材77のそれぞれの表面には、実施例19と同様に、撥水処理が施されている。底板76から光が入射し、天板75から光が出射する。そして、各レンズ室781,782,783において、第2電極82に印加する電圧と第3電極83に印加する電圧とを異ならせることで、液体レンズの光学パワーを変化させる。あるいは又、各レンズ室781,782,783において、第2電極82に印加する電圧と第3電極83に印加する電圧とを異ならせることで、液体レンズ全体としてフレネルレンズが構成される。 In this liquid lens, at least the surfaces of the outer wall member 79 and the partition wall member 77 where the interface between the first liquid 65 and the second liquid 66 is positioned are subjected to water repellent treatment as in the nineteenth embodiment. Has been. Light is incident from the bottom plate 76 and light is emitted from the top plate 75. In each lens chamber 78 1 , 78 2 , 78 3 , the voltage applied to the second electrode 82 and the voltage applied to the third electrode 83 are made different to change the optical power of the liquid lens. Alternatively, in each of the lens chambers 78 1 , 78 2 , and 78 3 , the voltage applied to the second electrode 82 and the voltage applied to the third electrode 83 are made different to constitute a Fresnel lens as a whole liquid lens. .
更には、実施例1〜実施例22において説明した画像表示装置を、以下に説明するように、変形することも可能である。 Furthermore, the image display devices described in the first to twenty-second embodiments can be modified as described below.
即ち、図41に、例えば、実施例3の表示装置における画像表示装置の変形例の概念図を示すように、第1基板701の第1回折格子部材330と対向していない面には、導光板321の外へ光が漏れ出し、光利用効率が低下することを防止するための遮光部材721が形成されている。 That is, for example, as shown in FIG. 41, a conceptual diagram of a modification of the image display device in the display device of the third embodiment, the surface of the first substrate 701 that is not opposed to the first diffraction grating member 330 is guided to the surface. A light shielding member 721 is formed to prevent light from leaking out of the light plate 321 and reducing the light utilization efficiency.
また、図42に、例えば、実施例3の表示装置における画像表示装置の変形例の概念図を示すように、保護基板720を導光板321と同程度の長さとし、保護基板720を導光板321に対して封止部材722によって固定する。封止部材722は、保護基板720の外縁部に配すればよい。また、保護基板720の第1回折格子部材330と対向していない面には、導光板321の外へ光が漏れ出し、光利用効率が低下することを防止するための遮光部材721が形成されている。調光装置700は、導光板321と観察者の間に配置されている。 Further, for example, as shown in a conceptual diagram of a modification of the image display device in the display device of the third embodiment, the protective substrate 720 has the same length as the light guide plate 321, and the protective substrate 720 is the light guide plate 321. Is fixed by a sealing member 722. The sealing member 722 may be disposed on the outer edge portion of the protective substrate 720. In addition, a light shielding member 721 for preventing light from leaking out of the light guide plate 321 and reducing the light utilization efficiency is formed on the surface of the protective substrate 720 that does not face the first diffraction grating member 330. ing. The light control device 700 is disposed between the light guide plate 321 and the observer.
また、図43に、例えば、実施例3の表示装置における画像表示装置の変形例の概念図を示すように、調光装置700の第2基板703を導光板321と同程度の長さとし、調光装置700の第2基板703を導光板321に対して封止部材722によって固定する。封止部材722は、第2基板703の外縁部に配すればよい。また、第2基板703の第1回折格子部材330と対向していない面には、導光板321の外へ光が漏れ出し、光利用効率が低下することを防止するための遮光部材721が形成されている。 43, for example, as shown in a conceptual diagram of a modification of the image display device in the display device of the third embodiment, the second substrate 703 of the light control device 700 is made to have the same length as that of the light guide plate 321. The second substrate 703 of the optical device 700 is fixed to the light guide plate 321 by the sealing member 722. The sealing member 722 may be disposed on the outer edge portion of the second substrate 703. Further, a light shielding member 721 for preventing light from leaking out of the light guide plate 321 and lowering the light utilization efficiency is formed on the surface of the second substrate 703 not facing the first diffraction grating member 330. Has been.
また、図44に、例えば、実施例1あるいは実施例3の表示装置における光学装置及び調光装置の部分を正面から眺めた模式図を示すように、第2偏向手段140,340の射影像内に調光装置700が位置する形態とすることもできる。ここで、調光装置700に対向する光学装置120,320の部分に、例えば、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を行えばよい。 44 shows, for example, a schematic diagram of the optical device and the light control device in the display device of Example 1 or Example 3 as viewed from the front, in the projected images of the second deflecting means 140 and 340. It is also possible to adopt a form in which the light control device 700 is located. Here, the optical devices 120 and 320 facing the light control device 700 include, for example, explanations of images synchronized with the images and display of closed captions, plays and kabuki, Noh, kyogen, opera, music concerts, Various explanations about observation objects in valleys, various theaters, amusement parks, museums, sightseeing spots, resorts, tourist information, etc., display of explanations to explain the contents, progress, background, etc. Just do it.
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:本開示の第1の態様》
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
調光装置は、
対向する2枚の透明な基板、
各基板に設けられた電極、及び、
2枚の基板間に封止された電気泳動分散液、
から成る表示装置。
[2]表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(環境照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する[1]に記載の表示装置。
[3]表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(環境照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する[1]又は[2]に記載の表示装置。
[4]外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)を更に備えており、
第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する[1]乃至[3]のいずれか1項に記載の表示装置。
[5]外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)を更に備えており、
第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する[1]乃至[4]のいずれか1項に記載の表示装置。
[6]第2の照度センサ(透過光照度測定センサ)は、光学装置よりも観察者側に配置されている[4]又は[5]に記載の表示装置。
[7]《表示装置:本開示の第2の態様》
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(環境照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する表示装置。
[8]《表示装置:本開示の第3の態様》
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサ(環境照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する表示装置。
[9]《表示装置:本開示の第4の態様》
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する照度センサ(透過光照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する表示装置。
[10]《表示装置:本開示の第5の態様》
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する照度センサ(透過光照度測定センサ)を更に備えており、
照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する表示装置。
[11]照度センサ(透過光照度測定センサ)は、光学装置よりも観察者側に配置されている[9]又は[10]に記載の表示装置。
[12]調光装置の最高透過率は50%以上であり、調光装置の最低透過率は30%以下である[1]乃至[11]のいずれか1項に記載の表示装置。
[13]照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果が所定値以上になったとき、調光装置の透過率を所定の値以下とする[2]、[3]、[7]及び[8]のいずれか1項に記載の表示装置。
[14]照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果が所定値以上になったとき、調光装置の透過率を所定の値以下とする[4]、[5]、[6]、[9]、[10]及び[11]のいずれか1項に記載の表示装置。
[15]照度センサ(環境照度測定センサ)の測定結果が所定値以下になったとき、調光装置の透過率を所定の値以上とする[2]、[3]、[7]及び[8]のいずれか1項に記載の表示装置。
[16]照度センサ(透過光照度測定センサ)の測定結果が所定値以下になったとき、調光装置の透過率を所定の値以上とする[4]、[5]、[6]、[9]、[10]及び[11]のいずれか1項に記載の表示装置。
[17]調光装置を通過する光は、調光装置によって所望の色に着色される[1]乃至[14]のいずれか1項に記載の表示装置。
[18]調光装置によって着色される色は可変である[17]に記載の表示装置。
[19]調光装置によって着色される色は固定である[17]に記載の表示装置。
[20]光学装置の光が出射される領域に、調光装置が着脱自在に配設されている[1]乃至[19]のいずれか1項に記載の表示装置。
[21]光学装置は、
(a)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、
(b)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、
(c)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[20]のいずれか1項に記載の表示装置。
[22]調光装置の射影像内に第2偏向手段が位置する[21]に記載の表示装置。
[23]調光装置を構成する基板の一方によって、第2偏向手段は被覆されている[22]に記載の表示装置。
In addition, this indication can also take the following structures.
[1] << Display device: first aspect of the present disclosure >>
(A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
The dimmer is
Two transparent substrates facing each other,
Electrodes provided on each substrate, and
An electrophoretic dispersion liquid sealed between two substrates;
A display device comprising:
[2] It further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) for measuring the illuminance of the environment where the display device is placed,
The display device according to [1], wherein the transmittance of the light control device is controlled based on a measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor).
[3] It further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) for measuring the illuminance of the environment where the display device is placed,
The display device according to [1] or [2], which controls brightness of an image formed by the image forming apparatus based on a measurement result of an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor).
[4] The apparatus further includes a second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from the external environment,
The display device according to any one of [1] to [3], wherein the transmittance of the light control device is controlled based on a measurement result of the second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor).
[5] The apparatus further includes a second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from the external environment,
The display device according to any one of [1] to [4], wherein the luminance of an image formed by the image forming apparatus is controlled based on a measurement result of a second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor).
[6] The display device according to [4] or [5], wherein the second illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) is disposed closer to the viewer than the optical device.
[7] << Display device: second aspect of the present disclosure >>
(A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
It further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) that measures the illuminance of the environment where the display device is placed,
A display device that controls the transmittance of the light control device based on the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor).
[8] << Display device: third aspect of the present disclosure >>
(A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
It further includes an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) that measures the illuminance of the environment where the display device is placed,
A display device that controls the luminance of an image formed by an image forming apparatus based on a measurement result of an illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor).
[9] << Display device: fourth aspect of the present disclosure >>
(A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
It further includes an illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from the external environment,
A display device that controls the transmittance of a light control device based on a measurement result of an illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor).
[10] << Display device: fifth aspect of the present disclosure >>
(A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
It further includes an illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from the external environment,
A display device that controls the luminance of an image formed by an image forming apparatus based on a measurement result of an illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor).
[11] The display device according to [9] or [10], wherein the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) is disposed closer to the viewer than the optical device.
[12] The display device according to any one of [1] to [11], wherein the maximum transmittance of the light control device is 50% or more, and the minimum transmittance of the light control device is 30% or less.
[13] When the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) exceeds a predetermined value, the transmittance of the light control device is set to a predetermined value or less [2], [3], [7], and [8] ] The display apparatus of any one of.
[14] When the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) exceeds a predetermined value, the transmittance of the light control device is set to a predetermined value or less [4], [5], [6], [9 ], The display apparatus of any one of [10] and [11].
[15] When the measurement result of the illuminance sensor (environmental illuminance measurement sensor) becomes a predetermined value or less, the transmittance of the light control device is set to a predetermined value or more. [2], [3], [7] and [8 ] The display apparatus of any one of.
[16] When the measurement result of the illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor) becomes a predetermined value or less, the transmittance of the light control device is set to a predetermined value or more. [4], [5], [6], [9 ], The display apparatus of any one of [10] and [11].
[17] The display device according to any one of [1] to [14], wherein the light passing through the light control device is colored in a desired color by the light control device.
[18] The display device according to [17], wherein a color colored by the light control device is variable.
[19] The display device according to [17], wherein a color colored by the light control device is fixed.
[20] The display device according to any one of [1] to [19], wherein the light control device is detachably disposed in a region where the light of the optical device is emitted.
[21] The optical device
(A) A light guide plate that is emitted after incident light propagates through the interior by total reflection;
(B) first deflecting means for deflecting the light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected inside the light guide plate; and
(C) a second deflecting means for deflecting the light propagated through the light guide plate by total reflection a plurality of times in order to emit the light propagated through the light guide plate by total reflection from the light guide plate;
The display device according to any one of [1] to [20].
[22] The display device according to [21], wherein the second deflecting unit is located in a projected image of the light control device.
[23] The display device according to [22], wherein the second deflection unit is covered with one of the substrates constituting the light control device.
10・・・フレーム、11・・・フロント部、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、17・・・ヘッドホン部用配線、18・・・制御装置(制御回路)、18A・・・コマンド受信回路、18B・・・信号処理回路、18C・・・タイミング調整回路、18D・・・送信回路、18E・・・タイミング発生回路、19・・・取付け部材、21・・・瞳、31・・・文字データ再生装置、31’・・・画像データ及び文字データ再生装置、32・・・文字データ無線送信装置、40・・・移動装置、41・・・モータ及びピニオンギア、42・・・移動用ガイド部、43・・・回動装置、44・・・液体レンズ、45・・・液体プリズム、51・・・第1側面部材、52・・・第2側面部材、53・・・第3側面部材、54・・・第4側面部材、55・・・天板、56・・・底板、57・・・隔壁部材、61・・・液体レンズを構成する第1電極、62・・・液体レンズを構成する第2電極、63・・・液体レンズを構成する第3電極、64・・・絶縁膜、65・・・第1の液体、66・・・第2の液体、75・・・天板、76・・・底板、77・・・隔壁部材、78,781.782,783・・・レンズ室、79・・・外壁部材、81・・・液体レンズを構成する第1電極、82・・・液体レンズを構成する第2電極、83・・・液体レンズを構成する第3電極、100,200,300,400,500・・・画像表示装置、111,111A,111B,211・・・画像形成装置、112・・・光学系(コリメート光学系)、113,213・・・筐体、120,320・・・光学装置(導光手段)、121,321・・・導光板、122,322・・・導光板の第1面、123,323・・・導光板の第2面、124,125・・・導光板の一部分、130・・・第1偏向手段、140・・・第2偏向手段、330・・・第1偏向手段(第1回折格子部材)、340・・・第2偏向手段(第2回折格子部材)、150・・・反射型空間光変調装置、151・・・液晶表示装置(LCD)、152・・・偏光ビームスプリッター、153・・・光源、251・・・光源、252・・・コリメート光学系、253・・・走査手段、254・・・光学系(リレー光学系)、255・・・クロスプリズム、256・・・全反射ミラー、520・・・光学装置(半透過ミラー)、521・・・透明な部材、618・・・制御装置、651・・・送信装置(送信手段)、652・・・パーソナルコンピュータ、653・・・表示装置、700・・・調光装置、701・・・第1基板、702・・・第1電極、703・・・第2基板、704・・・第2電極、705・・・電気泳動分散液、706・・・封止剤、711・・・照度センサ(環境照度測定センサ)、712・・・照度センサ(透過光照度測定センサ)、720・・・保護基板、721・・・遮光部材、722・・・封止部材 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Frame, 11 ... Front part, 12 ... Hinge, 13 ... Temple part, 14 ... Modern part, 15 ... Wiring (signal line, power supply line, etc.), etc. Headphone part, 17 ... headphone part wiring, 18 ... control device (control circuit), 18A ... command receiving circuit, 18B ... signal processing circuit, 18C ... timing adjusting circuit, 18D ..Transmission circuit, 18E... Timing generation circuit, 19... Mounting member, 21... Pupil, 31... Character data reproduction device, 31 '. ..Character data wireless transmission device, 40... Moving device, 41... Motor and pinion gear, 42... Moving guide portion, 43. ..Liquid prism, 51 ... 1 side member, 52 ... second side member, 53 ... third side member, 54 ... fourth side member, 55 ... top plate, 56 ... bottom plate, 57 ... partition member , 61... First electrode constituting liquid lens, 62... Second electrode constituting liquid lens, 63... Third electrode constituting liquid lens, 64. -1st liquid, 66 ... 2nd liquid, 75 ... Top plate, 76 ... Bottom plate, 77 ... Partition member, 78, 78 1 . 78 2 , 78 3 ... lens chamber, 79 ... outer wall member, 81 ... first electrode constituting the liquid lens, 82 ... second electrode constituting the liquid lens, 83 ... liquid lens , Image display device, 111, 111A, 111B, 211 ... image forming device, 112 ... optical system (collimating optical system), 113 , 213 ... casing, 120, 320 ... optical device (light guide means), 121, 321 ... light guide plate, 122, 322 ... first surface of the light guide plate, 123, 323 ... Second surface of light guide plate, 124, 125 ... a part of light guide plate, 130 ... first deflection means, 140 ... second deflection means, 330 ... first deflection means (first diffraction grating member) 340 ... second deflecting means (second diffraction grating member) , 150 ... reflective spatial light modulator, 151 ... liquid crystal display (LCD), 152 ... polarizing beam splitter, 153 ... light source, 251 ... light source, 252 ... collimating optical system 253 ... Scanning means, 254 ... Optical system (relay optical system), 255 ... Cross prism, 256 ... Total reflection mirror, 520 ... Optical device (semi-transmission mirror), 521. -Transparent member, 618 ... control device, 651 ... transmission device (transmission means), 652 ... personal computer, 653 ... display device, 700 ... light control device, 701 ... first 1 substrate, 702 ... 1st electrode, 703 ... 2nd substrate, 704 ... 2nd electrode, 705 ... electrophoresis dispersion liquid, 706 ... sealant, 711 ... illuminance sensor (Environmental illumination measurement sensor), 712 ... Illuminance sensor (transmitted light illuminance measurement sensor), 720 ... Protective substrate, 721 ... Light shielding member, 722 ... Sealing member
Claims (17)
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
光学装置は、
(a)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、
(b)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、
(c)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、
を備えており、
調光装置と導光板とは封止されている表示装置。 (A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
The optical device
(A) A light guide plate that is emitted after incident light propagates through the interior by total reflection;
(B) first deflecting means for deflecting the light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected inside the light guide plate; and
(C) a second deflecting means for deflecting the light propagated through the light guide plate by total reflection a plurality of times in order to emit the light propagated through the light guide plate by total reflection from the light guide plate;
With
The light control device and the light guide plate are sealed display devices.
照度センサの測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する請求項1又は請求項2に記載の表示装置。 It further includes an illuminance sensor that measures the illuminance of the environment where the display device is placed,
The display device according to claim 1, wherein the transmittance of the light control device is controlled based on a measurement result of the illuminance sensor.
照度センサの測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する請求項1又は請求項2に記載の表示装置。 It further includes an illuminance sensor that measures the illuminance of the environment where the display device is placed,
The display device according to claim 1, wherein brightness of an image formed by the image forming apparatus is controlled based on a measurement result of the illuminance sensor.
第2の照度センサの測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。 A second illuminance sensor that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from an external environment;
The display device according to any one of claims 1 to 4, wherein the transmittance of the light control device is controlled based on a measurement result of the second illuminance sensor.
第2の照度センサの測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の表示装置。 A second illuminance sensor that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from an external environment;
The display device according to claim 1, wherein the brightness of an image formed by the image forming apparatus is controlled based on a measurement result of the second illuminance sensor.
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光学装置は、
(a)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、
(b)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、
(c)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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
調光装置と導光板とは封止されており、
表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサを更に備えており、
照度センサの測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する表示装置。 (A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
The optical device
(A) A light guide plate that is emitted after incident light propagates through the interior by total reflection;
(B) first deflecting means for deflecting the light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected inside the light guide plate; and
(C) a second deflecting means for deflecting the light propagated through the light guide plate by total reflection a plurality of times in order to emit the light propagated through the light guide plate by total reflection from the light guide plate;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
The light control device and the light guide plate are sealed,
It further includes an illuminance sensor that measures the illuminance of the environment where the display device is placed,
A display device that controls the transmittance of the light control device based on the measurement result of the illuminance sensor.
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光学装置は、
(a)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、
(b)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、
(c)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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
調光装置と導光板とは封止されており、
表示装置の置かれた環境の照度を測定する照度センサを更に備えており、
照度センサの測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する表示装置。 (A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
The optical device
(A) A light guide plate that is emitted after incident light propagates through the interior by total reflection;
(B) first deflecting means for deflecting the light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected inside the light guide plate; and
(C) a second deflecting means for deflecting the light propagated through the light guide plate by total reflection a plurality of times in order to emit the light propagated through the light guide plate by total reflection from the light guide plate;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
The light control device and the light guide plate are sealed,
It further includes an illuminance sensor that measures the illuminance of the environment where the display device is placed,
A display device that controls the brightness of an image formed by an image forming apparatus based on a measurement result of an illuminance sensor.
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光学装置は、
(a)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、
(b)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、
(c)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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
調光装置と導光板とは封止されており、
外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する照度センサを更に備えており、
照度センサの測定結果に基づき、調光装置の透過率を制御する表示装置。 (A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
The optical device
(A) A light guide plate that is emitted after incident light propagates through the interior by total reflection;
(B) first deflecting means for deflecting the light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected inside the light guide plate; and
(C) a second deflecting means for deflecting the light propagated through the light guide plate by total reflection a plurality of times in order to emit the light propagated through the light guide plate by total reflection from the light guide plate;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
The light control device and the light guide plate are sealed,
It further includes an illuminance sensor that measures illuminance based on light transmitted through the light control device from the external environment,
A display device that controls the transmittance of the light control device based on the measurement result of the illuminance sensor.
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた表示装置であって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、及び、
(B)画像形成装置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、
を備えており、
光学装置は、
(a)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、
(b)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、
(c)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、
を備えており、
光が出射される光学装置の領域には、外部から入射する外光の光量を調整する調光装置が配設されており、
調光装置と導光板とは封止されており、
外部環境から調光装置を透過した光に基づく照度を測定する照度センサを更に備えており、
照度センサの測定結果に基づき、画像形成装置によって形成される画像の輝度を制御する表示装置。 (A) a glasses-type frame that is worn on the observer's head; and
(B) an image display device attached to the frame;
A display device comprising:
The image display device
(A) an image forming apparatus, and
(B) an optical device in which light emitted from the image forming apparatus is incident, guided, and emitted;
With
The optical device
(A) A light guide plate that is emitted after incident light propagates through the interior by total reflection;
(B) first deflecting means for deflecting the light incident on the light guide plate so that the light incident on the light guide plate is totally reflected inside the light guide plate; and
(C) a second deflecting means for deflecting the light propagated through the light guide plate by total reflection a plurality of times in order to emit the light propagated through the light guide plate by total reflection from the light guide plate;
With
In the region of the optical device from which the light is emitted, a light control device for adjusting the amount of external light incident from the outside is disposed,
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