JP4566311B2 - ゴーグル型表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、使用者が頭部に装着して使用するゴーグル型の表示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、使用者が頭部に装着して使用するゴーグル型の表示装置が普及してきている。このゴーグル型の表示装置は、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）とも呼ばれ、映像を拡大してその虚像を形成するレンズ、およびそのレンズの焦点距離よりも近くに設置された液晶パネルのような表示装置を有している。使用者は、液晶パネルの表示をレンズを介して観察することによって、拡大された映像を鑑賞することができる。よって、小型でありながらも、大画面の表示を鑑賞することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、使用者は、レンズを介して虚像を観察しているため、眼の疲労が大きく、この疲労状態が続くと、最悪の場合には短時間の使用においても視力の低下を引き起こすことがあり、問題があった。
【０００４】
そこで、本願発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、使用によって使用者が健康を害するのを防ぐゴーグル型表示システムを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明によると、
２つの表示装置と、
外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御回路と、
を有するゴーグル型表示システムであって、
前記映像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値処理した指数に基づき、前記２つの表示装置に前記第１の映像信号または前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供される。
【０００６】
本願発明によると、
２つの表示装置と、
外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの第１の撮像素子と、
使用者の眼の像を第３の映像信号に変換する２つの第２の撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御回路と、
を有するゴーグル型表示システムであって、
前記映像制御回路は、前記第３の映像信号および前記生体情報信号を数値処理した指数に基づき、前記２つの表示装置に前記第１の映像信号または前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供される。
【０００７】
本願発明によると、
２つの表示装置と、
外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御回路と、
を有するゴーグル型表示システムであって、
前記映像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値処理して得たカオスアトラクター指数に基づき前記使用者の疲労の程度を算出し、
前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下の場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第１の映像信号を供給し、
前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベルを超える場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供される。
【０００８】
本願発明によると、
２つの表示装置と、
外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子と、
使用者の眼の像を第３の映像信号に変換する２つの撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御回路と、
を有するゴーグル型表示システムであって、
前記映像信号制御回路は、前記第３の映像信号および前記生体情報信号を数値処理して得たカオスアトラクター指数に基づき前記使用者の疲労の程度を算出し、
前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下の場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第１の映像信号を供給し、
前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベルを超える場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供される。
【０００９】
また、前記第１の撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子またはイメージセンサであってもよい。
【００１０】
前記第２の撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子またはイメージセンサであってもよい。
【００１１】
前記使用者の生体情報は、脈波、血圧、体温または瞳孔の開き度合であってもよい。
【００１２】
前記センサは、脈波センサ、血圧センサまたは体温センサであってもよい。
【００１３】
前記脈波センサ、血圧センサまたは体温センサは、ヘッドホンに設置されてもよい。
【００１４】
前記イメージセンサは、前記表示装置と一体形成されているようにしてもよい。
【００１５】
前記表示装置は、反射型液晶表示装置であってもよい。
【００１６】
前記表示装置のバックライトには、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤが用いられてもよい。
【００１７】
前記表示装置は、フィールドシーケンシャル方式で駆動されるようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
【００１９】
以下に本願発明の実施の形態の例を説明する。なお、以下の実施形態は好ましい例であり、本願発明のゴーグル型表示装置システムは、以下の実施の形態に限定されるわけではない。
【００２０】
（実施形態１）
図１に本実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が示してある。
１０１はゴーグル型表示装置である。１０２−ＬおよびＲはＬＣＤパネル（液晶パネル）である。なお本明細書では、符号の後に（−Ｒ）および（−Ｌ）といった符号が付けていることがあるが、これらの符号はそれぞれ右眼用、左眼用の構成要素であることを意味する。１０５−ＬおよびＲはＬＥＤバックライトであり、それぞれ導光板１０３（図示せず）およびＬＥＤ１０４（図示せず）を有している。ＬＥＤ１０４には、赤色、緑色および青色の複数のＬＥＤが含まれており、全体として白色光源としての役割を果たしている。導光板１０３は、前記複数のＬＥＤから照射される光をＬＣＤパネル１０２の表示部全面に均一に照射する為のものである。１０６−ＬおよびＲはレンズである。１０７−ＬおよびＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ使用者の左眼、右眼の像を撮影し第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒに変換する。１０８−ＬおよびＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。１０９は画像信号制御回路であり、外部装置からの第１の映像信号Ｌおよび第１の映像信号Ｒならびに使用者の生体情報信号が入力され、またＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒから第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号ＲならびにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒから第2の映像信号Ｌおよび第2の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路１０９は、ＬＣＤパネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。１１０−Ｌおよび１１０−Ｒは、それぞれ使用者の左眼、右眼である。
【００２１】
本実施形態のゴーグル型表示システムは、これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽などを出力するためのスピーカやヘッドホン、映像信号を供給するビデオデッキやコンピュータ等を有している。
【００２２】
図２は、図１に示した本実施形態のゴーグル型表示装置システムの構成を斜視図により示したものである。
【００２３】
図３は、本実施形態のゴーグル型表示装置の外観図である。なお、図３は透視図としているので、各構成要素が示されている。
【００２４】
なお、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒならびに外部の像を撮影するＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒの配置は、図３に示される配置に限られることはない。設計次第で、これらのＣＣＤ撮像装置の配置を変更することは可能である。
【００２５】
本実施形態では、ＬＥＤバックライトを用いてＬＣＤパネルをフィールドシーケンシャル駆動することによって表示を行う。
図１８にフィールドシーケンシャル駆動方法のタイミングチャートを示す。フィールドシーケンシャル駆動方法のタイミングチャートには、映像信号書き込みの開始信号（Ｖsync信号）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）ならびに青（Ｂ）のＬＥＤの点灯タイミング信号（Ｒ、ＧならびにＢ）、および映像信号（ＶＩＤＥＯ）が示されている。Ｔfはフレーム期間である。また、ＴR、ＴG、ＴBは、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤ点灯期間である。
【００２６】
ＬＣＤパネルに供給される映像信号、例えばＲ1は、外部から入力される赤に対応する元の映像信号が時間軸方向に１／３に圧縮された信号である。また、ＬＣＤパネルに供給される映像信号、例えばＧ1は、外部から入力される緑に対応する元の映像信号が時間軸方向に１／３に圧縮された信号である。また、ＬＣＤパネルに供給される映像信号、例えばＢ1は、外部から入力される青に対応する元の映像信号が時間軸方向に１／３に圧縮された信号である。
【００２７】
フィールドシーケンシャル駆動方法においては、ＬＥＤ点灯期間ＴR期間、ＴG期間およびＴB期間に、それぞれＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤが順に点灯する。赤のＬＥＤの点灯期間（ＴR）には、赤に対応した映像信号（Ｒ1）がＬＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネルに赤の画像１画面分が書き込まれる。また、緑のＬＥＤの点灯期間（ＴG）には、緑に対応した映像信号（Ｇ1）がＬＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネルに緑の画像１画面分が書き込まれる。また、青のＬＥＤの点灯期間（ＴB）には、青に対応した映像信号（Ｂ1）がＬＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネルに青の画像１画面分が書き込まれる。これらの３回の画像の書き込みにより、１フレームが形成される。
【００２８】
よってフィールドシーケンシャル駆動方法によるカラーＬＣＤパネルは、従来のカラー表示装置の３倍の解像度が得られる。
【００２９】
なお、本実施形態のゴーグル型表示装置においては、陰極管のバックライトを用いて表示を行ってもよい。
【００３０】
ここで、本実施形態のゴーグル型表示システムの動作および機能について説明する。図１を再び参照する。本実施形態のゴーグル型表示システムは、通常の使用時には、画像信号制御回路が外部装置より供給される第１の映像信号Ｌおよび第１の映像信号ＲをＬＣＤパネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに供給する。外部装置の例としては、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末やビデオデッキが挙げられる。使用者は、ＬＣＤパネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに映し出された映像をレンズ１０６−Ｌおよび１０６−Ｒを通して観察する。使用者は、ＬＣＤパネルに映し出される映像を、実際にＬＣＤパネルがある位置よりも遠くに拡大された映像（虚像）として観察する。
【００３１】
本実施形態のゴーグル型表示装置１０１には、使用者の眼球をモニターし、眼の像を電気信号に変換するＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒが設けられている。これらのＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒは、使用中、使用者の眼の像をモニターし、眼の映像信号（第３の映像信号）を画像信号制御回路１０９に入力する。画像信号制御回路１０９は、入力された眼の映像信号（第３の映像信号）を数値処理し、使用者の眼の充血度を算出する。
【００３２】
また、本実施形態のゴーグル型表示装置システムには、図４に示されるようなヘッドホン４０１が備えられている。図４において、４０２−Ｒおよび４０２−Ｌははスピーカ部である。４０３はバンドである。４０４は脈波センサであり、使用者の耳の一部にフィットするようになっており、使用者の脈波を検出する。
４０５はアンテナであり、外部装置から音声や音楽の電波を受信し、脈波センサによる使用者の脈波の情報をゴーグル型表示装置１０１の画像信号制御回路１０９に送信する。
【００３３】
図５を参照する。図５には、本実施形態のゴーグル型表示装置システムの動作フローチャートが示されている。本実施形態のゴーグル型表示装置においては、通常は、画像信号制御回路は、外部装置（例えば、パーソナルコンピュータやビデオデッキ）からの第１の映像信号をＬＣＤパネルに供給する。ヘッドホンに備えられた脈波センサによって測定された脈波情報が画像信号制御回路１０９に入力される。なお、本実施形態においては、センサからの生体情報信号を画像信号制御回路１０９に入力するようになっているが、センサからの生体情報信号を一度外部装置に送信し、その後外部装置から生体情報信号を画像信号制御回路１０９へ入力するようにしてもよい。
【００３４】
使用者の脈波があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"脈波正常"と判断され、次のステップに進む。使用者の脈波があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"脈波異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００３５】
また、ＣＣＤ撮像装置１０７−Ｌおよび１０７−Ｒによって撮影された使用者の眼の映像信号は、画像信号制御回路１０９に入力される。画像信号制御回路１０９は、使用者の眼の映像信号を画像処理し、使用者の眼の充血度を算出する。
【００３６】
使用者の眼の映像信号に基づいて算出された使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"充血度正常"と判断され、次の通常のステップに進む。使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"充血度異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００３７】
以上の動作が繰り返される。
【００３８】
なお、図１４に示す様に、使用者の様々な部位（ａ〜ｅ等）から、使用者の生体情報を得ることができる。
【００３９】
上述したように、使用者の脈波異常または眼の充血度異常が認識された場合には、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさせることができる。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態では、上記実施形態１のゴーグル型表示装置の構成に加えて、血圧センサを設けた場合について説明する。なお、血圧センサを設けること以外は、実施形態１と同じであるので、構成の詳細については、実施形態１を参照することができる。
【００４１】
図６を参照する。図６には、本実施形態のゴーグル型表示装置システムの動作フローチャートが示されている。本実施形態のゴーグル型表示システムは、通常の使用時には、画像信号制御回路が外部装置より供給される第１の映像信号Ｌ、ＲをＬＣＤパネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに供給する。
【００４２】
実施形態１で説明したように、使用者の脈波があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"脈波正常"と判断され、次の通常のステップに進む。使用者の脈波があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"脈波異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００４３】
次に、使用者の血圧情報をセンサにより得る。この血圧情報は、画像信号制御回路に入力される。使用者の血圧があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"血圧正常"と判断され、次のステップに進む。使用者の血圧があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"血圧異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００４４】
また、使用者の眼の映像信号に基づいて算出された使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"充血度正常"と判断され、通常の次のステップに進む。使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"充血度異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００４５】
このように本実施形態においても、使用者の脈波異常、血圧異常または眼の充血度異常が認識された場合には、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさせることができる。
【００４６】
（実施形態３）
本実施形態のゴーグル型表示装置システムは、上記実施形態１のゴーグル型表示装置システムと構成は同じであるが、使用者の生体情報によって外部装置からの映像と、ＣＣＤ撮像装置からの外部の映像とを切り替える判断を、カオス理論を用いて行う。
【００４７】
図７を参照する。本実施形態のゴーグル型表示装置システムは、脈波センサ、血圧センサ、体温センサまたは使用者の眼を撮影するＣＣＤ撮像装置からの生体情報に基づき、カオスアトラクター情報を得る。
【００４８】
まず、カオスとは何かを説明することにする。自然界や人工の世界では、予測可能な現象が多く見られる。ハレー彗星や人工衛星の位置を予測し、対応することもできる。原因と結果の関係が明瞭である決定論的予測可能性こそ、科学の偉大なる力の一つである様に思われる。
【００４９】
しかし、天気予報は、物理の法則に従う大気の運動の様に考えられるがしばしばはずれる。このような原因と結果が不明瞭にみえる現象は、乱雑な要素をもつといわれ、基本的には、系を記述する完全なパラメータが明らかであれば、言い換えれば、系についての情報を十分収集可能であれば、正確な予測が可能であると信じられていた。
【００５０】
すなわち、乱雑性は、多自由度系に対する情報不足のために生ずると考えられていたのである。しかしながら、少数の自由度（３次元以上）しか持たない簡単な系ですら、乱雑な挙動を示す事があるという発見により、決定論的でありながら乱雑さが本質であるものが存在することが見出された。このような乱雑さをカオスと呼ぶ様になった。
【００５１】
しかし、カオスの概念は未だ統一されているわけではない。進化論と同様にその定義は広域にわたり、対象によってその概念は一人歩きしている感さえある。
そのため、本明細書においては、あえて次のようにまとめる。
【００５２】
カオスとは、決定論的な規則をもつ系であるにもかかわらず、非常に複雑な振舞が非線型として表れる結果、本質的にランダムになる現象を意味する。そして、一見、規則性、予測性のない乱雑な無秩序に見える現象の背後にも複雑な秩序や法則性が存在することを示している。
【００５３】
また、カオスの挙動を特徴づけるトポロジーをカオスアトラクターと呼び、これはカオスを生成するシステムの挙動が収束する数学的構造体である。
【００５４】
これらの観点から、身体より検出される脈波は、カオス的振る舞いをすることが知られており、学会等においては、この分野における第一人者によって指尖脈波が示すカオスの心身情報として報告され、同時に同一人によりこのカオスを利用した医療診断方法が特許出願されている（特開平４−２０８１３６）。
【００５５】
そこで、本実施形態のゴーグル型表示装置システムにおいては、使用者より得られた脈波、血圧等の生体情報を数値処理して得たカオスアトラクターと、このデーターがカオスの定義条件に適合する程度を示すリアプノフ数とが、使用者の身体の心身情報との相関があることを積極的に利用するものである。
【００５６】
このことに基づいて、使用者より採取した脈波、血圧、眼の充血度、体温等を数値処理して得たカオスアトラクターを生成することにより使用者の生体情報を得る。このデーターがカオスの定義条件に適合する程度を示す数値であるリアプノフ数とから使用者の心身の状態を把握することが可能となる。
【００５７】
この脈波を得る手段の一例として赤外線発光ダイオードとフォトセンサーとを組み合わせたセンサーや半導体圧力センサーを利用したものがある。
【００５８】
ここで、心身状態と脈波のカオスアトラクターの関係は次のようである。
（１）脈波のカオスアトラクターは精神心理状態を敏感に反映し、特有のトポロジーを示す。
（２）脈波から得られるカオスアトラクターは人に共通の基本構造の上に、個人特有の構造を持ち、更に精神心理状態や病気によって変化する。
（３）一般に精神心理状態や、生理状態が不安定になったり、病気になると、アトラクターの全体構造が単純化、無構造化し、小さくなる。また、リズムには機械的で単調な周期構造が現れる。すなわち、よりカオス的ではなくなる。
（４）健康状態では、全体構造は複雑でダイナミック、局所構造も巻き込み、ねじれ、スクリュー構造などの複雑な構造を示す。そして、リズムは脱周期的になる。即ち、健康な生体はカオスであり、カオスで満ちている。
（５）意識を集中するとカオスアトラクターは複雑になり、巻き込み、ねじれなどの局所構造が現れ、或る域値以上のストレスがかかり、疲労すると構造は単純になり、局所構造が消失する。
【００５９】
以上のような考え方により、使用者の現在の状態を数種類に場合分けし、その場合わけに従って、ＬＣＤパネルに表示する映像を切り替えることができる。
【００６０】
ここで、再び図７を参照する。本実施形態のゴーグル型表示装置は、通常は、外部装置からの映像信号をＬＣＤパネルに供給する。
【００６１】
使用者より得られた生体情報（脈波、血圧、体温等）が画像信号制御回路に入力される。画像信号制御回路は、前記生体情報を数値処理し、既に設定してあるレベルに見合うかどうか判断を行い、その程度に合わせてリアプノフ指数を算出する。この数値演算処理ならびにリアプノフ指数の算出にはコンピュータ処理を必要とするが、この処理法ならびに処理後のカオスアトラクターの表現は特に算出式、処理手続が固定されているわけではなく、任意に表現処理することができる。
【００６２】
また、リアプノフ指数を算出するために既に設定しているレベルはカオスアトラクターの分類整理の仕方によりいくとおりにも設定することができる。例えば『興奮状態』と『それ以外』と言う設定を行えば２段階であるが、この２段階に加えて『意識集中』と『意識散漫』を加えると合計４段階となり、また、『疲労状態』と『疲労していない状態』とを加えると合計６段階となる。この段階に対して、ＬＣＤパネルに供給する映像を切り替える。つまり、『疲労状態』にあるときは、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさせることができる。
【００６３】
なお、カオス理論については、本願出願人による、米国特許5,395,110号、米国特許5,800,265号、日本国特許2722302号、日本国特許2673768号、日本国特許2722303号、日本国特許出願特開平6-134098号公報、および日本国特許出願特開平8-229236号公報に記載の技術を適用することができる。
【００６４】
（実施形態４）
本実施形態のゴーグル型表示システムは、上述の実施形態１〜３で説明したゴーグル型表示装置システムとは構成が少し異なる。図８に本実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が斜視図で示してある。８０２−Ｌおよび８０２−ＲはＬＣＤパネルである。８０３−Ｌおよび８０３−Ｒは導光板である。８０４−Ｌおよび８０４−ＲはＬＥＤである。導光板８０３−Ｌおよび８０３−ＲならびにＬＥＤ８０４−Ｌおよび８０４−Ｒは、ＬＥＤバックライト８０５−Ｌおよび８０５−Ｒを構成する。ＬＥＤ８０４には、赤色、緑色および青色の複数のＬＥＤが含まれており、全体として白色光源としての役割を果たしている。導光板８０３は、前記複数のＬＥＤから照射される光をＬＣＤパネル８０２に均一に照射する為のものである。８０６−Ｌおよび８０６−Ｒはレンズである。８０７−Ｌおよび８０７−ＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ使用者の左眼、右眼の像を撮影し第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒに変換する。８０８−Ｌおよび８０８−ＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。８０９−Ｌおよび８０９−Ｒはミラーであり、ＬＣＤパネルの映像をレンズに入射させるためのものである。
【００６５】
また、図８には図示されていないが、本実施形態のゴーグル型表示装置は、画像信号制御回路８１０を有している。画像信号制御回路８１０は、外部より、外部装置からの第１の映像信号および使用者の生体情報信号が入力され、またＣＣＤ撮像素子８０７−Ｌおよび８０７−Ｒから第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号ＲならびにＣＣＤ撮像素子８０８−Ｌおよび８０８−Ｒから第2の映像信号Ｌおよび第2の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路８１０は、ＬＣＤパネル８０２−ＬおよびＲに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。
【００６６】
本実施形態のゴーグル型表示システムは、これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽などを出力するためのスピーカやヘッドホン等を有している。
【００６７】
図９は、本実施形態のゴーグル型表示装置の外観図である。なお、図９は透視図としているので、各構成要素が示されている。
【００６８】
なお、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像素子８０７−Ｌおよび８０７−Ｒならびに外部の像を撮影するＣＣＤ撮像素子８０８−Ｌおよび８０８−Ｒの配置は、図８に示される配置に限られることはない。設計次第で、これらのＣＣＤ撮像装置の配置を変更することは可能である。
【００６９】
なお、本実施形態のゴーグル型表示装置においては、ＬＣＤパネルのバックライトにＬＥＤバックライトを用いているが、陰極管のバックライトを用いてもよい。
【００７０】
本実施形態のゴーグル型表示装置の動作については、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照することができる。
【００７１】
（実施形態５）
本実施形態のゴーグル型表示装置は、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像装置を省略し、その代わりにＬＣＤパネル上に一体形成されたイメージセンサを用いて使用者の眼をモニターする。
【００７２】
図１０に本実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が示してある。１００１はゴーグル型表示装置である。１００２−Ｌおよび１００２−Ｒはイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネルである。これらのＬＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２−Ｒに内蔵されているイメージセンサは、使用者の眼の像を第３の映像信号ＬおよびＲに変換する。１００５−Ｌおよび１００５−ＲはＬＥＤバックライトであり、それぞれ導光板１００３（図示せず）およびＬＥＤ１００４（図示せず）を有している。１００６−Ｌおよび１００６−Ｒはレンズである。１００７−Ｌおよび１００７−ＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。１００９は画像信号制御回路であり、外部より、外部装置からの第１の映像信号および使用者の生体情報信号が入力され、またＣＣＤ撮像素子１００７−Ｌおよび１００７−Ｒから第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号ＲならびにＬＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２−Ｒに内蔵されたイメージセンサから第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路１００９は、ＬＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２−Ｒに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。
【００７３】
本実施形態のゴーグル型表示システムは、これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽などを出力するためのスピーカやヘッドホン等を有している。
【００７４】
図１１は、図１０に示した本実施形態のゴーグル型表示装置システムの構成を斜視図により示したものである。
【００７５】
図１５には、本実施形態のゴーグル型表示システムに用いられるイメージセンサ内蔵LCDパネルの一例を示したものである。なお、図１５には、比較的小さなイメージセンサが４つ内蔵されたＬＣＤパネルが示されているが、これに限られるわけではない。
【００７６】
本実施形態のゴーグル型表示装置の動作については、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照することができる。
【００７７】
（実施形態６）
本実施形態のゴーグル型表示装置は、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像装置および外部の景色をモニターするＣＣＤ撮像装置を省略し、その代わりにＬＣＤパネル上に一体形成されたイメージセンサを用いて使用者の眼および外部の景色をモニターする。
【００７８】
図１２に本実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が示してある。１２０１はゴーグル型表示装置である。１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒはイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネルである。これらのＬＣＤパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに内蔵されているイメージセンサは、使用者の眼の像を第３の映像信号ＬおよびＲに変換し、外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。１２０５−Ｌおよび１２０５−ＲはＬＥＤバックライトであり、それぞれ導光板１２０３（図示せず）およびＬＥＤ１２０４（図示せず）を有している。１２０６−Ｌおよび１２０６−Ｒはレンズである。１２０９は画像信号制御回路であり、外部より、外部装置からの第１の映像信号および使用者の生体情報信号が入力され、またＬＣＤパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに内蔵されたイメージセンサから第2の映像信号Ｌおよび第2の映像信号Ｒならびに第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路１２０９は、ＬＣＤパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。
【００７９】
本実施形態のゴーグル型表示システムは、これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽などを出力するためのスピーカやヘッドホン等を有している。
【００８０】
図１３は、図１２に示した本実施形態のゴーグル型表示装置システムの構成を斜視図により示したものである。
【００８１】
本実施形態のゴーグル型表示装置の動作については、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照することができる。
【００８２】
（実施形態７）
ここで、上記実施形態１〜６で用いたＬＣＤパネルの作製方法例を以下に説明する。本実施形態では、絶縁表面を有する基板上に複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成し、表示部となるアクティブマトリクス回路、ソース信号線駆動回路、ゲイト信号線駆動回路、デジタルデータ分割回路、および他の周辺回路等を同一基板上に形成する例を図１６および図１７に示す。なお、以下の例では、アクティブマトリクス回路の１つの画素ＴＦＴと、他の回路（ソース信号線駆動回路、ゲイト信号線駆動回路、および他の周辺回路）の基本回路であるＣＭＯＳ回路とが同時に形成される様子を示す。また、以下の例では、ＣＭＯＳ回路においてはＰチャネル型ＴＦＴとＮチャネル型ＴＦＴとがそれぞれ１つのゲイト電極を備えている場合について、その作製工程を説明するが、ダブルゲイト型やトリプルゲイト型のような複数のゲイト電極を備えたＴＦＴによるＣＭＯＳ回路をも同様に作製することができる。また、以下の例では、画素ＴＦＴはダブルゲイトのＮチャネル型ＴＦＴであるが、シングルゲイト、トリプルゲイト等のＴＦＴとしてもよい。
【００８３】
図１６および図１７を参照する。まず基板７００１には、例えばコーニング社の１７３７ガラス基板に代表される無アルカリガラス基板を用いた。そして、基板７００１のＴＦＴが形成される表面に、酸化珪素で成る下地膜７００２を２００ｎｍの厚さに形成した。下地膜７００２は、さらに窒化珪素膜を積層させても良いし、窒化珪素膜のみであっても良い。また、下地膜７００２は、窒化酸化珪素膜と酸化珪素膜との積層構造としてもよい。
【００８４】
次に、この下地膜７００２の上に５０ｎｍの厚さで、非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法で形成した。非晶質珪素膜の含有水素量にもよるが、好ましくは４００〜５００℃に加熱して脱水素処理を行い、非晶質珪素膜の含有水素量を５atm％以下として、結晶化の工程を行って結晶性珪素膜とした。
【００８５】
この結晶化の工程は、公知のレーザー結晶化技術または熱結晶化の技術を用いれば良い。本実施形態では、パルス発振型のＫｒＦエキシマレーザー光を線状に集光して非晶質シリコン膜に照射して、結晶性シリコン膜とした。
【００８６】
尚、本実施形態では初期膜を非晶質シリコン膜として用いたが、初期膜として微結晶シリコン膜を用いても構わないし、直接結晶性シリコン膜を成膜しても良い。
【００８７】
こうして形成された結晶性シリコン膜をパターニングして、島状の半導体活性層７００３、７００４、７００５を形成した。
【００８８】
次に、半導体活性層７００３、７００４、７００５を覆って、酸化珪素または窒化珪素を主成分とするゲート絶縁膜７００６を形成した。ここではプラズマＣＶＤ法で窒化酸化珪素膜を１００ｎｍの厚さに形成した。そして、図１６では説明しないが、ゲート絶縁膜７００６の表面に第１のゲート電極を構成する、第１の導電膜としてタンタル（Ｔａ）を１０〜２００ｎｍ、例えば５０ｎｍさらに第２の導電膜としてアルミニウム（Ａｌ）を１００〜１０００ｎｍ、例えば２００ｎｍの厚さでスパッタ法で形成した。そして、公知のパターニング技術により、第１のゲート電極を構成する第１の導電膜７００７、７００８、７００９、７０１０と、第２の導電膜の７０１２、７０１３、７０１４、７０１５が形成された。
【００８９】
第１のゲート電極を構成する第２の導電膜として、アルミニウムを用いる場合には、純アルミニウムを用いても良いし、チタン、珪素、スカンジウムから選ばれた元素が０．１〜５atm％添加されたアルミニウム合金を用いても良い。また銅を用いる場合には、図示しないが、ゲート絶縁膜７００６の表面に窒化珪素膜を設けておくと好ましい。
【００９０】
また、図１６では画素マトリクス回路を構成するｎチャネル型ＴＦＴのドレイン側に保持容量部を設ける構造となっている。このとき、第１のゲート電極と同じ材料で保持容量部の配線電極７０１１、７０１６が形成される。
【００９１】
こうして図１６（Ａ）に示す構造が形成されたら、１回目のｎ型不純物を添加する工程を行った。結晶性半導体材料に対してｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などが知られているが、ここでは、リンを用い、フォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンドープ法で行った。この工程では、ゲート絶縁膜７００６を通してその下の半導体層にリンを添加するために、加速電圧は８０ｋｅＶと高めに設定した。また、こうして形成された不純物領域は、後に示すｎチャネル型ＴＦＴの第１の不純物領域７０３４、７０４２、７０４６を形成するもので、ＬＤＤ領域として機能するものである。従ってこの領域のリンの濃度は、１×１０16〜１×１０19atms/cm3の範囲にするのが好ましく、ここでは１×１０18atms/cm3とした。
【００９２】
半導体活性層中に添加された前記不純物元素は、レーザーアニール法や、熱処理により活性化させる必要があった。この工程は、ソース・ドレイン領域を形成する不純物添加の工程のあと実施しても良いが、この段階でレーザーアニール法により活性化させることは効果的であった。
【００９３】
この工程で、第１のゲート電極を構成する第１の導電膜７００７、７００８、７００９、７０１０と第２の導電膜７０１２、７０１３、７０１４、７０１５はリンの添加に対してマスクとして機能した。その結果ゲート絶縁膜を介して存在する半導体層の第１のゲート電極の真下の領域には、まったく、あるいは殆どリンが添加されなかった。そして、図１６（Ｂ）に示すように、リンが添加された低濃度不純物領域７０１７、７０１８、７０１９、７０２０、７０２１、７０２２、７０２３が形成された。
【００９４】
次にフォトレジスト膜をマスクとして、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する領域をレジストマスク７０２４、７０２５で覆って、ｐチャネル型ＴＦＴが形成される領域のみに、ｐ型を付与する不純物添加の工程を行った。ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、が知られているが、ここではボロンをその不純物元素として、イオンドープ法でジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いて添加した。ここでも加速電圧を８０ｋｅＶとして、２×１０20atms/cm3の濃度にボロンを添加した。そして、図１６（Ｃ）に示すようにボロンが高濃度に添加された領域７０２６、７０２７が形成された。この領域は後にｐチャネル型ＴＦＴのソース・ドレイン領域となる。
【００９５】
そして、レジストマスク７０２４、７０２５を除去した後、第２のゲート電極を形成する工程を行った。ここでは、第２のゲート電極の材料にタンタル（Ｔａ）を用い、１００〜１０００ｎｍ、例えば２００ｎｍの厚さに形成した。そして、公知の技術によりパターニングを行い、第２のゲート電極７０２８、７０２９、７０３０、７０３１が形成された。この時、第２のゲート電極の長さは５μｍとなるようにパターニングした。結果として、第２のゲート電極は、第１のゲート電極の両側にそれぞれ１．５μｍの長さでゲート絶縁膜と接する領域が形成された。
【００９６】
また、画素マトリクス回路を構成するｎチャネル型ＴＦＴのドレイン側に保持容量部が設けられるが、この保持容量部の電極７０３２は第２のゲート電極と同時に形成された。
【００９７】
そして、第２のゲート電極７０２８、７０２９、７０３０、７０３１をマスクとして、２回目のｎ型を付与する不純物元素を添加する工程を行った。ここでは同様に、フォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンドープ法で行った。この工程でも、ゲート絶縁膜７００６を通してその下の半導体層にリンを添加するために、加速電圧は８０ｋｅＶと高めに設定した。そして、ここでリンが添加される領域は、ｎチャネル型ＴＦＴでソース領域７０３５、７０４３、及びドレイン領域７０３６、７０４７として機能させるため、この領域のリンの濃度は、１×１０19〜１×１０21atms/cm3とするのが好ましく、ここでは１×１０20atms/cm3とした。
【００９８】
また、ここで図示はしないが、ソース領域７０３５、７０４３、及びドレイン領域７０３６、７０４７を覆うゲート絶縁膜を除去して、その領域の半導体層を露出させ、直接リンを添加しても良い。この工程を加えると、イオンドープ法の加速電圧を１０ｋｅＶまで下げることができ、また、効率良くリンを添加することができた。
【００９９】
また、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域７０３９とドレイン領域７０４０にも同じ濃度でリンが添加されるが、前の工程でその２倍の濃度でボロンが添加されているため、導電型は反転せず、ｐチャネル型ＴＦＴの動作上何ら問題はなかった。
【０１００】
それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型を付与する不純物元素は、このままでは活性化せず有効に作用しないので、活性化の工程を行う必要があった。この工程は、電気加熱炉を用いた熱アニール法や、前述のエキシマレーザーを用いたレーザーアニール法や、ハロゲンランプを用いたラピットサーマルアニール法（ＲＴＡ法）で行うことができた。
【０１０１】
熱アニール法では、窒素雰囲気中において５５０℃、２時間の加熱処理をして活性化を行った。本実施形態では、第１のゲート電極を構成する第２の導電膜にアルミニウムを用いたが、タンタルで形成された第１の導電膜と第２のゲート電極がアルミニウムを覆って形成されているため、タンタルがブロッキング層として機能して、アルミニウム原子が他の領域に拡散することを防ぐことができた。
また、レーザーアニール法では、パルス発振型のＫｒＦエキシマレーザー光を線状に集光して照射することにより活性化が行われた。また、レーザーアニール法を実施した後に熱アニール法を実施すると、さらに良い結果が得られた。またこの工程は、イオンドーピングによって結晶性が破壊された領域をアニールする効果も兼ね備えていて、その領域の結晶性を改善することもできた。
【０１０２】
以上までの工程で、ゲート電極を第１のゲート電極と、その第１のゲート電極を覆って第２のゲート電極を設けられ、ｎチャネル型ＴＦＴでは、第２のゲート電極の両側にソース領域とドレイン領域が形成された。また、ゲート絶縁膜を介して半導体層に設けられた第１の不純物領域と、第２のゲート電極がゲート絶縁膜に接している領域とが、重なって設けられた構造が自己整合的に形成された。
一方、ｐチャネル型ＴＦＴでは、ソース領域とドレイン領域の一部が第２のゲート電極とオーバーラップして形成されているが、実使用上何ら問題はなかった。
【０１０３】
図１６（Ｄ）の状態が得られたら、第１の層間絶縁膜７０４９を１０００ｎｍの厚さに形成した。第１の層間絶縁膜７０４９としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、有機樹脂膜、およびそれらの積層膜をもちいることができる。本実施形態では、図示しないが、最初に窒化珪素膜を５０ｎｍ形成し、さらに酸化珪素膜を９５０ｎｍ形成した２層構造とした。
【０１０４】
第１の層間絶縁膜７０４９はその後、パターニングでそれぞれのＴＦＴのソース領域と、ドレイン領域にコンタクトホールが形成された。そして、ソース電極７０５０、７０５２、７０５３とドレイン電極７０５１、７０５４が形成した。
図示していないが、本実施形態ではこの電極を、チタン膜を１００ｎｍ、チタンを含むアルミニウム膜３００ｎｍ、チタン膜１５０ｎｍをスパッタ法で連続して形成した３層構造の膜を、パターニングして形成した。
【０１０５】
こうして図１６（Ｅ）に示すように、基板７００１上にＣＭＯＳ回路と、アクティブマトリクス回路が形成された。また、アクティブマトリクス回路のｎチャネル型ＴＦＴのドレイン側には、保持容量部が同時に形成された。以上のようにして、アクティブマトリクス基板が作製された。
【０１０６】
次に、図１７を用いて、以上の工程によって同一の基板に作製されたＣＭＯＳ回路と、アクティブマトリクス回路をもとに、ＬＣＤパネルを作製する工程を説明する。最初に、図１６（Ｅ）の状態の基板に対して、ソース電極７０５０、７０５２、７０５３とドレイン電極７０５１、７０５４と、第１の層間絶縁膜７０４９を覆ってパッシベーション膜７０５５を形成した。パッシベーション膜７０５５は、窒化珪素膜で５０ｎｍの厚さで形成した。さらに、有機樹脂からなる第２の層間絶縁膜７０５６を約１０００ｎｍの厚さに形成した。有機樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド等を使用することができる。有機性樹脂膜を用いることの利点は、成膜方法が簡単である点や、比誘電率が低いので、寄生容量を低減できる点、平坦性に優れる点などが上げられる。なお上述した以外の有機性樹脂膜を用いることもできる。ここでは、基板に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用い、３００℃で焼成して形成した。
【０１０７】
次に、第２の層間絶縁膜７０５６の画素領域の一部の上に、遮光層７０５７を形成した。遮光層７０５７は金属膜や顔料を含ませた有機樹脂膜で形成すれば良いものである。ここでは、チタンをスパッタ法で形成した。
【０１０８】
遮光膜７０５７を形成したら、第３の層間絶縁膜７０５８を形成する。この第３の層間絶縁膜７０５８は、第２の層間絶縁膜７０５６と同様に、有機樹脂膜を用いて形成すると良い。そして、第２の層間絶縁膜７０５６と第３の層間絶縁膜７０５８とにドレイン電極７０５４に達するコンタクトホールを形成し、画素電極７０５９を形成した。画素電極７０５９は、透過型液晶表示装置とする場合には透明導電膜を用い、反射型の液晶表示装置とする場合には金属膜を用いれば良い。ここでは透過型の液晶表示装置とするために、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜を１００ｎｍの厚さにスパッタ法で形成し、画素電極７０５９を形成した。
【０１０９】
図１７（Ａ）の状態が形成されたら、配向膜７０６０を形成する。通常液晶表示素子の配向膜にはポリイミド樹脂が多く用いられている。対向側の基板７０７１には、対向電極７０７２と、配向膜７０７３とを形成した。配向膜は形成された後、ラビング処理を施して液晶分子がある一定のプレチルト角を持って平行配向するようにした。
【０１１０】
上記の工程を経て、アクティブマトリクス回路と、ＣＭＯＳ回路が形成された基板と対向基板とを、公知のセル組み工程によってシール材やスペーサ（共に図示せず）などを介して貼りあわせる。その後、両基板の間に液晶材料７０７４を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止した。よって図１７（Ｂ）に示すＬＣＤパネルが完成した。
【０１１１】
（実施形態８）
上述の本発明のゴーグル型表示システムに用いられる液晶表示装置にはネマチック液晶以外にも様々な液晶を用いることが可能である。例えば、1998, SID, "Characteristics and Driving Scheme of Polymer-Stabilized Monostable FLCD Exhibiting Fast Response Time and High Contrast Ratio with Gray-Scale Capability" by H. Furue et al.や、1997, SID DIGEST, 841, "A Full-Color Thresholdless Antiferroelectric LCD Exhibiting Wide Viewing Angle with Fast Response Time" by T. Yoshida et al.や、1996, J. Mater. Chem. 6(4), 671-673, "Thresholdless antiferroelectricity in liquid crystals and its application to displays" by S. Inui et al.や、米国特許第5594569 号に開示された液晶を用いることが可能である。
【０１１２】
等方相−コレステリック相−カイラルスメクティックＣ相転移系列を示す強誘電性液晶（ＦＬＣ）を用い、ＤＣ電圧を印加しながらコレステリック相−カイラルスメクティックＣ相転移をさせ、かつコーンエッジをほぼラビング方向に一致させた単安定ＦＬＣの電気光学特性を図２５に示す。図２５に示すような強誘電性液晶による表示モードは「Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチングモード」と呼ばれている。図２５に示すグラフの縦軸は透過率（任意単位）、横軸は印加電圧である。
「Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチングモード」については、寺田らの”Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチングモードＦＬＣＤ”、第４６回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、１９９９年３月、第１３１６頁、および吉原らの”強誘電性液晶による時分割フルカラーＬＣＤ”、液晶第３巻第３号第１９０頁に詳しい。
【０１１３】
図２５に示されるように、このような強誘電性混合液晶を用いると、低電圧駆動かつ階調表示が可能となることがわかる。本発明の液晶表示装置には、このような電気光学特性を示す強誘電性液晶も用いることができる。
【０１１４】
また、ある温度域において反強誘電相を示す液晶を反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）という。反強誘電性液晶を有する混合液晶には、電場に対して透過率が連続的に変化する電気光学応答特性を示す、無しきい値反強誘電性混合液晶と呼ばれるものがある。この無しきい値反強誘電性混合液晶は、いわゆるＶ字型の電気光学応答特性を示すものがあり、その駆動電圧が約±２．５Ｖ程度（セル厚約１μｍ〜２μｍ）のものも見出されている。
【０１１５】
また、一般に、無しきい値反強誘電性混合液晶は自発分極が大きく、液晶自体の誘電率が高い。このため、無しきい値反強誘電性混合液晶を液晶表示装置に用いる場合には、画素に比較的大きな保持容量が必要となってくる。よって、自発分極が小さな無しきい値反強誘電性混合液晶を用いるのが好ましい。
【０１１６】
なお、このような無しきい値反強誘電性混合液晶を本発明のゴーグル型表示システムに用いられる液晶表示装置に用いることによって低電圧駆動が実現されるので、低消費電力化が実現される。
【０１１７】
（実施形態９）
本実施形態では、本願発明のゴーグル型表示装置システムの表示装置としてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を作製した例について説明する。
【０１１８】
図１９（Ａ）は本実施形態のＥＬ表示装置の上面図である。図１９（Ａ）において、４０１０は基板、４０１１は画素部、４０１２はソース側駆動回路、４０１３はゲート側駆動回路であり、それぞれの駆動回路は配線４０１４〜４０１６を経てＦＰＣ４０１７に至り、外部機器へと接続される。
【０１１９】
図１９（Ｂ）は本実施形態のＥＬ表示装置の断面構造である。このとき、少なくとも画素部、好ましくは駆動回路及び画素部を囲むようにしてカバー材６０００、シール材７０００、密封材（第２のシール材）７００１が設けられている。
【０１２０】
また、基板４０１０、下地膜４０２１の上に駆動回路用ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴを組み合わせたＣＭＯＳ回路を図示している。）４０２２及び画素部用ＴＦＴ４０２３（但し、ここではＥＬ素子への電流を制御するＴＦＴだけ図示している。）が形成されている。
【０１２１】
駆動回路用ＴＦＴ４０２２、画素部用ＴＦＴ４０２３が完成したら、樹脂材料でなる層間絶縁膜（平坦化膜）４０２６の上に画素部用ＴＦＴ４０２３のドレインと電気的に接続する透明導電膜でなる画素電極４０２７を形成する。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）または酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を用いることができる。そして、画素電極４０２７を形成したら、絶縁膜４０２８を形成し、画素電極４０２７上に開口部を形成する。
【０１２２】
次に、ＥＬ層４０２９を形成する。ＥＬ層４０２９は公知のＥＬ材料（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入層）を自由に組み合わせて積層構造または単層構造とすれば良い。どのような構造とするかは公知の技術を用いれば良い。また、ＥＬ材料には低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料がある。低分子系材料を用いる場合は蒸着法を用いるが、高分子系材料を用いる場合には、スピンコート法、印刷法またはインクジェット法等の簡易な方法を用いることが可能である。
【０１２３】
本実施形態では、シャドーマスクを用いて蒸着法によりＥＬ層を形成する。シャドーマスクを用いて画素毎に波長の異なる発光が可能な発光層（赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層）を形成することで、カラー表示が可能となる。その他にも、色変換層（ＣＣＭ）とカラーフィルターを組み合わせた方式、白色発光層とカラーフィルターを組み合わせた方式があるがいずれの方法を用いても良い。勿論、単色発光のＥＬ表示装置とすることもできる。
【０１２４】
ＥＬ層４０２９を形成したら、その上に陰極４０３０を形成する。陰極４０３０とＥＬ層４０２９の界面に存在する水分や酸素は極力排除しておくことが望ましい。従って、真空中でＥＬ層４０２９と陰極４０３０を連続成膜するか、ＥＬ層４０２９を不活性雰囲気で形成し、大気解放しないで陰極４０３０を形成するといった工夫が必要である。本実施形態ではマルチチャンバー方式（クラスターツール方式）の成膜装置を用いることで上述のような成膜を可能とする。
【０１２５】
なお、本実施形態では陰極４０３０として、ＬｉＦ（フッ化リチウム）膜とＡｌ（アルミニウム）膜の積層構造を用いる。具体的にはＥＬ層４０２９上に蒸着法で１ｎｍ厚のＬｉＦ（フッ化リチウム）膜を形成し、その上に３００ｎｍ厚のアルミニウム膜を形成する。勿論、公知の陰極材料であるＭｇＡｇ電極を用いても良い。そして陰極４０３０は４０３１で示される領域において配線４０１６に接続される。配線４０１６は陰極４０３０に所定の電圧を与えるための電源供給線であり、導電性ペースト材料４０３２を介してＦＰＣ４０１７に接続される。
【０１２６】
４０３１に示された領域において陰極４０３０と配線４０１６とを電気的に接続するために、層間絶縁膜４０２６及び絶縁膜４０２８にコンタクトホールを形成する必要がある。これらは層間絶縁膜４０２６のエッチング時（画素電極用コンタクトホールの形成時）や絶縁膜４０２８のエッチング時（ＥＬ層形成前の開口部の形成時）に形成しておけば良い。また、絶縁膜４０２８をエッチングする際に、層間絶縁膜４０２６まで一括でエッチングしても良い。この場合、層間絶縁膜４０２６と絶縁膜４０２８が同じ樹脂材料であれば、コンタクトホールの形状を良好なものとすることができる。
【０１２７】
このようにして形成されたＥＬ素子の表面を覆って、パッシベーション膜６００３、充填材６００４、カバー材６０００が形成される。
【０１２８】
さらに、ＥＬ素子部を囲むようにして、カバー材６０００と基板４０１０の内側にシール材７０００が設けられ、さらにシール材７０００の外側には密封材（第２のシール材）７００１が形成される。
【０１２９】
このとき、この充填材６００４は、カバー材６０００を接着するための接着剤としても機能する。充填材６００４としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。この充填材６００４の内部に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保持できるので好ましい。
【０１３０】
また、充填材６００４の中にスペーサーを含有させてもよい。このとき、スペーサーをＢａＯなどからなる粒状物質とし、スペーサー自体に吸湿性をもたせてもよい。
【０１３１】
スペーサーを設けた場合、パッシベーション膜６００３はスペーサー圧を緩和することができる。また、パッシベーション膜とは別に、スペーサー圧を緩和する樹脂膜などを設けてもよい。
【０１３２】
また、カバー材６０００としては、ガラス板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムを用いることができる。なお、充填材６００４としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μｍのアルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。
【０１３３】
但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射方向）によっては、カバー材６０００が透光性を有する必要がある。
【０１３４】
また、配線４０１６はシール材７０００および密封材７００１と基板４０１０との隙間を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。なお、ここでは配線４０１６について説明したが、他の配線４０１４、４０１５も同様にしてシール材７０００および密封材７００１の下を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。
【０１３５】
（実施形態１０）
本実施形態では、実施形態９とは異なる形態のＥＬ表示装置を作製した例について、図２０（Ａ）、２０（Ｂ）を用いて説明する。図１９（Ａ）、１９（Ｂ）と同じ番号のものは同じ部分を指しているので説明は省略する。
【０１３６】
図２０（Ａ）は本実施形態のＥＬ表示装置の上面図であり、図２０（Ａ）をＡ-Ａ'で切断した断面図を図２０（Ｂ）に示す。
【０１３７】
実施形態９に従って、ＥＬ素子の表面を覆ってパッシベーション膜６００３までを形成する。
【０１３８】
さらに、EL素子を覆うようにして充填材６００４を設ける。この充填材６００４は、カバー材６０００を接着するための接着剤としても機能する。充填材６００４としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。この充填材６００４の内部に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保持できるので好ましい。
【０１３９】
また、充填材６００４の中にスペーサーを含有させてもよい。このとき、スペーサーをＢａＯなどからなる粒状物質とし、スペーサー自体に吸湿性をもたせてもよい。
【０１４０】
スペーサーを設けた場合、パッシベーション膜６００３はスペーサー圧を緩和することができる。また、パッシベーション膜とは別に、スペーサー圧を緩和する樹脂膜などを設けてもよい。
【０１４１】
また、カバー材６０００としては、ガラス板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムを用いることができる。なお、充填材６００４としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μｍのアルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。
【０１４２】
但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射方向）によっては、カバー材６０００が透光性を有する必要がある。
【０１４３】
次に、充填材６００４を用いてカバー材６０００を接着した後、充填材６００４の側面（露呈面）を覆うようにフレーム材６００１を取り付ける。フレーム材６００１はシール材（接着剤として機能する）６００２によって接着される。このとき、シール材６００２としては、光硬化性樹脂を用いるのが好ましいが、ＥＬ層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いても良い。なお、シール材６００２はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、シール材６００２の内部に乾燥剤を添加してあっても良い。
【０１４４】
また、配線４０１６はシール材６００２と基板４０１０との隙間を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。なお、ここでは配線４０１６について説明したが、他の配線４０１４、４０１５も同様にしてシール材６００２の下を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。
【０１４５】
（実施形態１１）
本実形態では、ＥＬ表示パネルにおける画素部のさらに詳細な断面構造を図２１に、上面構造を図２２（Ａ）に、回路図を図２２（Ｂ）に示す。図２１、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）では共通の符号を用いるので互いに参照すれば良い。
【０１４６】
図２１において、基板３００１上に設けられたスイッチング用ＴＦＴ３００２は実施形態７のTFT構造を用いてもよいし、公知のＴＦＴの構造を用いてもよい。本実施形態ではダブルゲート構造としているが、構造及び作製プロセスに大きな違いはないので説明は省略する。但し、ダブルゲート構造とすることで実質的に二つのＴＦＴが直列された構造となり、オフ電流値を低減することができるという利点がある。なお、本実施形態ではダブルゲート構造としているが、シングルゲート構造でも構わないし、トリプルゲート構造やそれ以上のゲート本数を持つマルチゲート構造でも構わない。
【０１４７】
また、電流制御用ＴＦＴ３００３はＮＴＦＴを用いて形成される。このとき、スイッチング用ＴＦＴ３００２のドレイン配線３０３５は配線３０３６によって電流制御用ＴＦＴのゲート電極３０３７に電気的に接続されている。また、３０３８で示される配線は、スイッチング用ＴＦＴ３００２のゲート電極３０３９ａ、３０３９ｂを電気的に接続するゲート配線である。
【０１４８】
電流制御用ＴＦＴはＥＬ素子を流れる電流量を制御するための素子であるため、多くの電流が流れ、熱による劣化やホットキャリアによる劣化の危険性が高い素子でもある。そのため、電流制御用ＴＦＴのドレイン側に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に重なるようにＬＤＤ領域を設ける本願発明の構造は極めて有効である。
【０１４９】
また、本実施形態では電流制御用ＴＦＴ３００３をシングルゲート構造で図示しているが、複数のＴＦＴを直列につなげたマルチゲート構造としても良い。さらに、複数のＴＦＴを並列につなげて実質的にチャネル形成領域を複数に分割し、熱の放射を高い効率で行えるようにした構造としても良い。このような構造は熱による劣化対策として有効である。
【０１５０】
また、図２２Ａに示すように、電流制御用ＴＦＴ３００３のゲート電極３０３７となる配線は３００４で示される領域で、電流制御用ＴＦＴ３００３のドレイン配線３０４０と絶縁膜を介して重なる。このとき、３００４で示される領域ではコンデンサが形成される。このコンデンサ３００４は電流制御用ＴＦＴ３００３のゲートにかかる電圧を保持するためのコンデンサとして機能する。なお、ドレイン配線３０４０は電流供給線（電源線）３００６に接続され、常に一定の電圧が加えられている。
【０１５１】
スイッチング用ＴＦＴ３００２及び電流制御用ＴＦＴ３００３の上には第１パッシベーション膜３０４１が設けられ、その上に樹脂絶縁膜でなる平坦化膜３０４２が形成される。平坦化膜３０４２を用いてＴＦＴによる段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成されるＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起こす場合がある。従って、ＥＬ層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化しておくことが望ましい。
【０１５２】
また、３０４３は反射性の高い導電膜でなる画素電極（ＥＬ素子の陰極）であり、電流制御用ＴＦＴ３００３のドレインに電気的に接続される。画素電極３０４３としてはアルミニウム合金膜、銅合金膜または銀合金膜など低抵抗な導電膜またはそれらの積層膜を用いることが好ましい。勿論、他の導電膜との積層構造としても良い。
【０１５３】
また、絶縁膜（好ましくは樹脂）で形成されたバンク３０４４a、３０４４bにより形成された溝（画素に相当する）の中に発光層３０４５が形成される。なお、ここでは一画素しか図示していないが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を作り分けても良い。発光層とする有機ＥＬ材料としてはπ共役ポリマー系材料を用いる。代表的なポリマー系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系、ポリフルオレン系などが挙げられる。
【０１５４】
なお、ＰＰＶ系有機ＥＬ材料としては様々な型のものがあるが、例えば「H. Shenk,H.Becker,O.Gelsen,E.Kluge,W.Kreuder,and H.Spreitzer,“Polymers for Light Emitting Diodes”,Euro Display,Proceedings,1999,p.33-37」や特開平１０−９２５７６号公報に記載されたような材料を用いれば良い。
【０１５５】
具体的な発光層としては、赤色に発光する発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色に発光する発光層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光する発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアルキルフェニレンを用いれば良い。膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。
【０１５６】
但し、以上の例は発光層として用いることのできる有機ＥＬ材料の一例であって、これに限定する必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。
【０１５７】
例えば、本実施形態ではポリマー系材料を発光層として用いる例を示したが、低分子系有機ＥＬ材料を用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。
【０１５８】
本実施形態では発光層３０４５の上にＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリン）でなる正孔注入層３０４６を設けた積層構造のＥＬ層としている。そして、正孔注入層３０４６の上には透明導電膜でなる陽極３０４７が設けられる。本実施形態の場合、発光層３０４５で生成された光は上面側に向かって（ＴＦＴの上方に向かって）放射されるため、陽極は透光性でなければならない。透明導電膜としては酸化インジウムと酸化スズとの化合物や酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を用いることができるが、耐熱性の低い発光層や正孔注入層を形成した後で形成するため、可能な限り低温で成膜できるものが好ましい。
【０１５９】
陽極３０４７まで形成された時点でＥＬ素子３００５が完成する。なお、ここでいうＥＬ素子３００５は、画素電極（陰極）３０４３、発光層３０４５、正孔注入層３０４６及び陽極３０４７で形成されたコンデンサを指す。図２２Ａに示すように画素電極３０４３は画素の面積にほぼ一致するため、画素全体がＥＬ素子として機能する。従って、発光の利用効率が非常に高く、明るい画像表示が可能となる。
【０１６０】
ところで、本実施形態では、陽極３０４７の上にさらに第２パッシベーション膜３０４８を設けている。第２パッシベーション膜３０４８としては窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜が好ましい。この目的は、外部とＥＬ素子とを遮断することであり、有機ＥＬ材料の酸化による劣化を防ぐ意味と、有機ＥＬ材料からの脱ガスを抑える意味との両方を併せ持つ。これによりＥＬ表示装置の信頼性が高められる。
【０１６１】
以上のように本実施形態のＥＬ表示パネルは図２１のような構造の画素からなる画素部を有し、オフ電流値の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホットキャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴとを有する。従って、高い信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能なＥＬ表示パネルが得られる。
【０１６２】
（実施形態１２）
本実施形態では、実施形態１１に示した画素部において、ＥＬ素子３００５の構造を反転させた構造について説明する。説明には図２３を用いる。なお、図２１の構造と異なる点はＥＬ素子の部分と電流制御用ＴＦＴだけであるので、その他の説明は省略することとする。
【０１６３】
図２３において、電流制御用ＴＦＴ３１０３はＰＴＦＴを用いて形成される。
作製プロセスは実施形態１〜９を参照すれば良い。
【０１６４】
本実施形態では、画素電極（陽極）３０５０として透明導電膜を用いる。具体的には酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物でなる導電膜を用いる。勿論、酸化インジウムと酸化スズとの化合物でなる導電膜を用いても良い。
【０１６５】
そして、絶縁膜でなるバンク３０５１ａ、３０５１ｂが形成された後、溶液塗布によりポリビニルカルバゾールでなる発光層３０５２が形成される。その上にはカリウムアセチルアセトネートでなる電子注入層３０５３、アルミニウム合金でなる陰極３０５４が形成される。この場合、陰極３０５４がパッシベーション膜としても機能する。こうしてＥＬ素子３１０１が形成される。
【０１６６】
本実施形態の場合、発光層３０５２で発生した光は、矢印で示されるようにＴＦＴが形成された基板の方に向かって放射される。
【０１６７】
なお、本実施形態の構成は、実施形態１〜９の構成と自由に組み合わせて実施することが可能である。また、実施形態１０の電子機器の表示部として本実施形態のＥＬ表示パネルを用いることは有効である。
【０１６８】
（実施形態１３）
本実施形態では、図２２（Ｂ）に示した回路図とは異なる構造の画素とした場合の例について図２４（Ａ）〜（Ｃ）に示す。なお、本実施形態において、３２０１はスイッチング用ＴＦＴ３２０２のソース配線、３２０３はスイッチング用ＴＦＴ３２０２のゲート配線、３２０４は電流制御用ＴＦＴ、３２０５はコンデンサ、３２０６、３２０８は電流供給線、３２０７はＥＬ素子とする。
【０１６９】
図２４（Ａ）は、二つの画素間で電流供給線３２０６を共通とした場合の例である。即ち、二つの画素が電流供給線３２０６を中心に線対称となるように形成されている点に特徴がある。この場合、電源供給線の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精細化することができる。
【０１７０】
また、図２４（Ｂ）は、電流供給線３２０８をゲート配線３２０３と平行に設けた場合の例である。なお、図２４（Ｂ）では電流供給線３２０８とゲート配線３２０３とが重ならないように設けた構造となっているが、両者が異なる層に形成される配線であれば、絶縁膜を介して重なるように設けることもできる。この場合、電源供給線３２０８とゲート配線３２０３とで専有面積を共有させることができるため、画素部をさらに高精細化することができる。
【０１７１】
また、図２４（Ｃ）は、図２４（Ｂ）の構造と同様に電流供給線３２０８をゲート配線３２０３と平行に設け、さらに、二つの画素を電流供給線３２０８を中心に線対称となるように形成する点に特徴がある。また、電流供給線３２０８をゲート配線３２０３のいずれか一方と重なるように設けることも有効である。この場合、電源供給線の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精細化することができる。
【０１７２】
なお、本実施形態の構成は、実施形態１〜９の構成と自由に組み合わせて実施することが可能である。また、実施形態１０の電子機器の表示部として本実施形態の画素構造を有するＥＬ表示パネルを用いることは有効である。
【０１７３】
（実施形態１４）
実施形態１３に示した図２２（Ａ）、２２（Ｂ）では電流制御用ＴＦＴ３００３のゲートにかかる電圧を保持するためにコンデンサ３００４を設ける構造としているが、コンデンサ３００４を省略することも可能である。実施形態１１の場合、電流制御用ＴＦＴ３００３として、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に重なるように設けられたＬＤＤ領域を有しているＴＦＴを用いている。この重なり合った領域には一般的にゲート容量と呼ばれる寄生容量が形成されるが、本実施形態ではこの寄生容量をコンデンサ３００４の代わりとして積極的に用いる点に特徴がある。
【０１７４】
この寄生容量のキャパシタンスは、上記ゲート電極とＬＤＤ領域とが重なり合った面積によって変化するため、その重なり合った領域に含まれるＬＤＤ領域の長さによって決まる。
【０１７５】
また、実施形態１３に示した図２４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の構造においても同様に、コンデンサ３２０５を省略することは可能である。
【０１７６】
【発明の効果】
本願発明のゴーグル型表示装置システムによると、種々のセンサによって得られた使用者の生体情報に基づいて使用者の身体の状態を認識し、異常が認識された場合には、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりに、撮影された外部の景色が表示される。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさせることができる。また、使用者の視力の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態１の概略構成図である。
【図２】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態１の概略構成斜視図である。
【図３】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態１外観斜視図である。
【図４】 本願発明の実施形態１のゴーグル型表示装置システムに用いられるヘッドホンを示す図である。
【図５】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態１の動作フローチャートを示す図である。
【図６】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態２の動作フローチャートを示す図である。
【図７】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態３の動作フローチャートを示す図である。
【図８】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態４の概略構成斜視図である。
【図９】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態４外観斜視図である。
【図１０】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態５の概略構成斜視図である。
【図１１】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態５外観斜視図である。
【図１２】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態６の概略構成斜視図である。
【図１３】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態６外観斜視図である。
【図１４】 実施形態１のゴーグル型表示装置システムの使用者の生体情報を得る測定ポイントの例を示した図である。
【図１５】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態５に用いられるイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネルの例である。
【図１６】 実施形態７のゴーグル型表示装置システムに用いられるＬＣＤパネルの作製方法例である。
【図１７】 実施形態９のゴーグル型表示装置システムに用いられるＬＣＤパネルの作製方法例である。
【図１８】 実施形態１のフィールドシーケンシャル駆動方法のタイミングチャートを示す図である。
【図１９】 実施形態９のＥＬ表示装置の構成を示す図である。
【図２０】 実施形態１０のＥＬ表示装置の構成を示す図である。
【図２１】 実施形態１１のＥＬ表示装置の画素部の構成を示す断面図である。
【図２２】 実施形態１１のＥＬ表示装置の画素部の構成を示す上面図及び回路図である。
【図２３】 実施形態１２のＥＬ表示装置の画素部の構成を示す断面図である。
【図２４】 実施形態１３のＥＬ表示装置の画素部の構成を示す回路図である。
【図２５】 実施形態８の単安定ＦＬＣの電気光学特性を表した図である。
【符号の説明】
１０１ ゴーグル型表示装置
１０２−Ｌ、１０２−Ｒ ＬＣＤパネル
１０５−Ｌ、１０５−Ｒ ＬＥＤバックライト
１０６−Ｌ、１０６−Ｒ レンズ
１０７−Ｌ、１０７−Ｒ ＣＣＤ撮像装置
１０８−Ｌ、１０８−Ｒ ＣＣＤ撮像装置
１０９ 画像信号制御回路
１１０−Ｌ、１１０−Ｒ 使用者の眼（左右）
【発明の属する技術分野】
本願発明は、使用者が頭部に装着して使用するゴーグル型の表示システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、使用者が頭部に装着して使用するゴーグル型の表示装置が普及してきている。このゴーグル型の表示装置は、ＨＭＤ（ヘッドマウントディスプレイ）とも呼ばれ、映像を拡大してその虚像を形成するレンズ、およびそのレンズの焦点距離よりも近くに設置された液晶パネルのような表示装置を有している。使用者は、液晶パネルの表示をレンズを介して観察することによって、拡大された映像を鑑賞することができる。よって、小型でありながらも、大画面の表示を鑑賞することができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、使用者は、レンズを介して虚像を観察しているため、眼の疲労が大きく、この疲労状態が続くと、最悪の場合には短時間の使用においても視力の低下を引き起こすことがあり、問題があった。
【０００４】
そこで、本願発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、使用によって使用者が健康を害するのを防ぐゴーグル型表示システムを提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本願発明によると、
２つの表示装置と、
外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御回路と、
を有するゴーグル型表示システムであって、
前記映像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値処理した指数に基づき、前記２つの表示装置に前記第１の映像信号または前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供される。
【０００６】
本願発明によると、
２つの表示装置と、
外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの第１の撮像素子と、
使用者の眼の像を第３の映像信号に変換する２つの第２の撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御回路と、
を有するゴーグル型表示システムであって、
前記映像制御回路は、前記第３の映像信号および前記生体情報信号を数値処理した指数に基づき、前記２つの表示装置に前記第１の映像信号または前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供される。
【０００７】
本願発明によると、
２つの表示装置と、
外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御回路と、
を有するゴーグル型表示システムであって、
前記映像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値処理して得たカオスアトラクター指数に基づき前記使用者の疲労の程度を算出し、
前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下の場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第１の映像信号を供給し、
前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベルを超える場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供される。
【０００８】
本願発明によると、
２つの表示装置と、
外部映像信号供給装置より入力される第１の映像信号と、
外部の像を第２の映像信号に変換する２つの撮像素子と、
使用者の眼の像を第３の映像信号に変換する２つの撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
前記２つの表示装置へ映像信号を供給する映像信号制御回路と、
を有するゴーグル型表示システムであって、
前記映像信号制御回路は、前記第３の映像信号および前記生体情報信号を数値処理して得たカオスアトラクター指数に基づき前記使用者の疲労の程度を算出し、
前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下の場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第１の映像信号を供給し、
前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベルを超える場合には、前記映像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示システムが提供される。
【０００９】
また、前記第１の撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子またはイメージセンサであってもよい。
【００１０】
前記第２の撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子またはイメージセンサであってもよい。
【００１１】
前記使用者の生体情報は、脈波、血圧、体温または瞳孔の開き度合であってもよい。
【００１２】
前記センサは、脈波センサ、血圧センサまたは体温センサであってもよい。
【００１３】
前記脈波センサ、血圧センサまたは体温センサは、ヘッドホンに設置されてもよい。
【００１４】
前記イメージセンサは、前記表示装置と一体形成されているようにしてもよい。
【００１５】
前記表示装置は、反射型液晶表示装置であってもよい。
【００１６】
前記表示装置のバックライトには、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤが用いられてもよい。
【００１７】
前記表示装置は、フィールドシーケンシャル方式で駆動されるようにしてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
【００１９】
以下に本願発明の実施の形態の例を説明する。なお、以下の実施形態は好ましい例であり、本願発明のゴーグル型表示装置システムは、以下の実施の形態に限定されるわけではない。
【００２０】
（実施形態１）
図１に本実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が示してある。
１０１はゴーグル型表示装置である。１０２−ＬおよびＲはＬＣＤパネル（液晶パネル）である。なお本明細書では、符号の後に（−Ｒ）および（−Ｌ）といった符号が付けていることがあるが、これらの符号はそれぞれ右眼用、左眼用の構成要素であることを意味する。１０５−ＬおよびＲはＬＥＤバックライトであり、それぞれ導光板１０３（図示せず）およびＬＥＤ１０４（図示せず）を有している。ＬＥＤ１０４には、赤色、緑色および青色の複数のＬＥＤが含まれており、全体として白色光源としての役割を果たしている。導光板１０３は、前記複数のＬＥＤから照射される光をＬＣＤパネル１０２の表示部全面に均一に照射する為のものである。１０６−ＬおよびＲはレンズである。１０７−ＬおよびＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ使用者の左眼、右眼の像を撮影し第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒに変換する。１０８−ＬおよびＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。１０９は画像信号制御回路であり、外部装置からの第１の映像信号Ｌおよび第１の映像信号Ｒならびに使用者の生体情報信号が入力され、またＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒから第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号ＲならびにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒから第2の映像信号Ｌおよび第2の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路１０９は、ＬＣＤパネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。１１０−Ｌおよび１１０−Ｒは、それぞれ使用者の左眼、右眼である。
【００２１】
本実施形態のゴーグル型表示システムは、これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽などを出力するためのスピーカやヘッドホン、映像信号を供給するビデオデッキやコンピュータ等を有している。
【００２２】
図２は、図１に示した本実施形態のゴーグル型表示装置システムの構成を斜視図により示したものである。
【００２３】
図３は、本実施形態のゴーグル型表示装置の外観図である。なお、図３は透視図としているので、各構成要素が示されている。
【００２４】
なお、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒならびに外部の像を撮影するＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒの配置は、図３に示される配置に限られることはない。設計次第で、これらのＣＣＤ撮像装置の配置を変更することは可能である。
【００２５】
本実施形態では、ＬＥＤバックライトを用いてＬＣＤパネルをフィールドシーケンシャル駆動することによって表示を行う。
図１８にフィールドシーケンシャル駆動方法のタイミングチャートを示す。フィールドシーケンシャル駆動方法のタイミングチャートには、映像信号書き込みの開始信号（Ｖsync信号）、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）ならびに青（Ｂ）のＬＥＤの点灯タイミング信号（Ｒ、ＧならびにＢ）、および映像信号（ＶＩＤＥＯ）が示されている。Ｔfはフレーム期間である。また、ＴR、ＴG、ＴBは、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のＬＥＤ点灯期間である。
【００２６】
ＬＣＤパネルに供給される映像信号、例えばＲ1は、外部から入力される赤に対応する元の映像信号が時間軸方向に１／３に圧縮された信号である。また、ＬＣＤパネルに供給される映像信号、例えばＧ1は、外部から入力される緑に対応する元の映像信号が時間軸方向に１／３に圧縮された信号である。また、ＬＣＤパネルに供給される映像信号、例えばＢ1は、外部から入力される青に対応する元の映像信号が時間軸方向に１／３に圧縮された信号である。
【００２７】
フィールドシーケンシャル駆動方法においては、ＬＥＤ点灯期間ＴR期間、ＴG期間およびＴB期間に、それぞれＲ、Ｇ、ＢのＬＥＤが順に点灯する。赤のＬＥＤの点灯期間（ＴR）には、赤に対応した映像信号（Ｒ1）がＬＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネルに赤の画像１画面分が書き込まれる。また、緑のＬＥＤの点灯期間（ＴG）には、緑に対応した映像信号（Ｇ1）がＬＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネルに緑の画像１画面分が書き込まれる。また、青のＬＥＤの点灯期間（ＴB）には、青に対応した映像信号（Ｂ1）がＬＣＤパネルに供給され、ＬＣＤパネルに青の画像１画面分が書き込まれる。これらの３回の画像の書き込みにより、１フレームが形成される。
【００２８】
よってフィールドシーケンシャル駆動方法によるカラーＬＣＤパネルは、従来のカラー表示装置の３倍の解像度が得られる。
【００２９】
なお、本実施形態のゴーグル型表示装置においては、陰極管のバックライトを用いて表示を行ってもよい。
【００３０】
ここで、本実施形態のゴーグル型表示システムの動作および機能について説明する。図１を再び参照する。本実施形態のゴーグル型表示システムは、通常の使用時には、画像信号制御回路が外部装置より供給される第１の映像信号Ｌおよび第１の映像信号ＲをＬＣＤパネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに供給する。外部装置の例としては、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末やビデオデッキが挙げられる。使用者は、ＬＣＤパネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに映し出された映像をレンズ１０６−Ｌおよび１０６−Ｒを通して観察する。使用者は、ＬＣＤパネルに映し出される映像を、実際にＬＣＤパネルがある位置よりも遠くに拡大された映像（虚像）として観察する。
【００３１】
本実施形態のゴーグル型表示装置１０１には、使用者の眼球をモニターし、眼の像を電気信号に変換するＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒが設けられている。これらのＣＣＤ撮像素子１０７−Ｌおよび１０７−Ｒは、使用中、使用者の眼の像をモニターし、眼の映像信号（第３の映像信号）を画像信号制御回路１０９に入力する。画像信号制御回路１０９は、入力された眼の映像信号（第３の映像信号）を数値処理し、使用者の眼の充血度を算出する。
【００３２】
また、本実施形態のゴーグル型表示装置システムには、図４に示されるようなヘッドホン４０１が備えられている。図４において、４０２−Ｒおよび４０２−Ｌははスピーカ部である。４０３はバンドである。４０４は脈波センサであり、使用者の耳の一部にフィットするようになっており、使用者の脈波を検出する。
４０５はアンテナであり、外部装置から音声や音楽の電波を受信し、脈波センサによる使用者の脈波の情報をゴーグル型表示装置１０１の画像信号制御回路１０９に送信する。
【００３３】
図５を参照する。図５には、本実施形態のゴーグル型表示装置システムの動作フローチャートが示されている。本実施形態のゴーグル型表示装置においては、通常は、画像信号制御回路は、外部装置（例えば、パーソナルコンピュータやビデオデッキ）からの第１の映像信号をＬＣＤパネルに供給する。ヘッドホンに備えられた脈波センサによって測定された脈波情報が画像信号制御回路１０９に入力される。なお、本実施形態においては、センサからの生体情報信号を画像信号制御回路１０９に入力するようになっているが、センサからの生体情報信号を一度外部装置に送信し、その後外部装置から生体情報信号を画像信号制御回路１０９へ入力するようにしてもよい。
【００３４】
使用者の脈波があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"脈波正常"と判断され、次のステップに進む。使用者の脈波があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"脈波異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００３５】
また、ＣＣＤ撮像装置１０７−Ｌおよび１０７−Ｒによって撮影された使用者の眼の映像信号は、画像信号制御回路１０９に入力される。画像信号制御回路１０９は、使用者の眼の映像信号を画像処理し、使用者の眼の充血度を算出する。
【００３６】
使用者の眼の映像信号に基づいて算出された使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"充血度正常"と判断され、次の通常のステップに進む。使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"充血度異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００３７】
以上の動作が繰り返される。
【００３８】
なお、図１４に示す様に、使用者の様々な部位（ａ〜ｅ等）から、使用者の生体情報を得ることができる。
【００３９】
上述したように、使用者の脈波異常または眼の充血度異常が認識された場合には、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさせることができる。
【００４０】
（実施形態２）
本実施形態では、上記実施形態１のゴーグル型表示装置の構成に加えて、血圧センサを設けた場合について説明する。なお、血圧センサを設けること以外は、実施形態１と同じであるので、構成の詳細については、実施形態１を参照することができる。
【００４１】
図６を参照する。図６には、本実施形態のゴーグル型表示装置システムの動作フローチャートが示されている。本実施形態のゴーグル型表示システムは、通常の使用時には、画像信号制御回路が外部装置より供給される第１の映像信号Ｌ、ＲをＬＣＤパネル１０２−Ｌおよび１０２−Ｒに供給する。
【００４２】
実施形態１で説明したように、使用者の脈波があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"脈波正常"と判断され、次の通常のステップに進む。使用者の脈波があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"脈波異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００４３】
次に、使用者の血圧情報をセンサにより得る。この血圧情報は、画像信号制御回路に入力される。使用者の血圧があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"血圧正常"と判断され、次のステップに進む。使用者の血圧があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"血圧異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００４４】
また、使用者の眼の映像信号に基づいて算出された使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも小さい場合には、"充血度正常"と判断され、通常の次のステップに進む。使用者の眼の充血度があらかじめ設定された値よりも大きい場合には、"充血度異常"と判断され、ＬＣＤパネルにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。
【００４５】
このように本実施形態においても、使用者の脈波異常、血圧異常または眼の充血度異常が認識された場合には、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさせることができる。
【００４６】
（実施形態３）
本実施形態のゴーグル型表示装置システムは、上記実施形態１のゴーグル型表示装置システムと構成は同じであるが、使用者の生体情報によって外部装置からの映像と、ＣＣＤ撮像装置からの外部の映像とを切り替える判断を、カオス理論を用いて行う。
【００４７】
図７を参照する。本実施形態のゴーグル型表示装置システムは、脈波センサ、血圧センサ、体温センサまたは使用者の眼を撮影するＣＣＤ撮像装置からの生体情報に基づき、カオスアトラクター情報を得る。
【００４８】
まず、カオスとは何かを説明することにする。自然界や人工の世界では、予測可能な現象が多く見られる。ハレー彗星や人工衛星の位置を予測し、対応することもできる。原因と結果の関係が明瞭である決定論的予測可能性こそ、科学の偉大なる力の一つである様に思われる。
【００４９】
しかし、天気予報は、物理の法則に従う大気の運動の様に考えられるがしばしばはずれる。このような原因と結果が不明瞭にみえる現象は、乱雑な要素をもつといわれ、基本的には、系を記述する完全なパラメータが明らかであれば、言い換えれば、系についての情報を十分収集可能であれば、正確な予測が可能であると信じられていた。
【００５０】
すなわち、乱雑性は、多自由度系に対する情報不足のために生ずると考えられていたのである。しかしながら、少数の自由度（３次元以上）しか持たない簡単な系ですら、乱雑な挙動を示す事があるという発見により、決定論的でありながら乱雑さが本質であるものが存在することが見出された。このような乱雑さをカオスと呼ぶ様になった。
【００５１】
しかし、カオスの概念は未だ統一されているわけではない。進化論と同様にその定義は広域にわたり、対象によってその概念は一人歩きしている感さえある。
そのため、本明細書においては、あえて次のようにまとめる。
【００５２】
カオスとは、決定論的な規則をもつ系であるにもかかわらず、非常に複雑な振舞が非線型として表れる結果、本質的にランダムになる現象を意味する。そして、一見、規則性、予測性のない乱雑な無秩序に見える現象の背後にも複雑な秩序や法則性が存在することを示している。
【００５３】
また、カオスの挙動を特徴づけるトポロジーをカオスアトラクターと呼び、これはカオスを生成するシステムの挙動が収束する数学的構造体である。
【００５４】
これらの観点から、身体より検出される脈波は、カオス的振る舞いをすることが知られており、学会等においては、この分野における第一人者によって指尖脈波が示すカオスの心身情報として報告され、同時に同一人によりこのカオスを利用した医療診断方法が特許出願されている（特開平４−２０８１３６）。
【００５５】
そこで、本実施形態のゴーグル型表示装置システムにおいては、使用者より得られた脈波、血圧等の生体情報を数値処理して得たカオスアトラクターと、このデーターがカオスの定義条件に適合する程度を示すリアプノフ数とが、使用者の身体の心身情報との相関があることを積極的に利用するものである。
【００５６】
このことに基づいて、使用者より採取した脈波、血圧、眼の充血度、体温等を数値処理して得たカオスアトラクターを生成することにより使用者の生体情報を得る。このデーターがカオスの定義条件に適合する程度を示す数値であるリアプノフ数とから使用者の心身の状態を把握することが可能となる。
【００５７】
この脈波を得る手段の一例として赤外線発光ダイオードとフォトセンサーとを組み合わせたセンサーや半導体圧力センサーを利用したものがある。
【００５８】
ここで、心身状態と脈波のカオスアトラクターの関係は次のようである。
（１）脈波のカオスアトラクターは精神心理状態を敏感に反映し、特有のトポロジーを示す。
（２）脈波から得られるカオスアトラクターは人に共通の基本構造の上に、個人特有の構造を持ち、更に精神心理状態や病気によって変化する。
（３）一般に精神心理状態や、生理状態が不安定になったり、病気になると、アトラクターの全体構造が単純化、無構造化し、小さくなる。また、リズムには機械的で単調な周期構造が現れる。すなわち、よりカオス的ではなくなる。
（４）健康状態では、全体構造は複雑でダイナミック、局所構造も巻き込み、ねじれ、スクリュー構造などの複雑な構造を示す。そして、リズムは脱周期的になる。即ち、健康な生体はカオスであり、カオスで満ちている。
（５）意識を集中するとカオスアトラクターは複雑になり、巻き込み、ねじれなどの局所構造が現れ、或る域値以上のストレスがかかり、疲労すると構造は単純になり、局所構造が消失する。
【００５９】
以上のような考え方により、使用者の現在の状態を数種類に場合分けし、その場合わけに従って、ＬＣＤパネルに表示する映像を切り替えることができる。
【００６０】
ここで、再び図７を参照する。本実施形態のゴーグル型表示装置は、通常は、外部装置からの映像信号をＬＣＤパネルに供給する。
【００６１】
使用者より得られた生体情報（脈波、血圧、体温等）が画像信号制御回路に入力される。画像信号制御回路は、前記生体情報を数値処理し、既に設定してあるレベルに見合うかどうか判断を行い、その程度に合わせてリアプノフ指数を算出する。この数値演算処理ならびにリアプノフ指数の算出にはコンピュータ処理を必要とするが、この処理法ならびに処理後のカオスアトラクターの表現は特に算出式、処理手続が固定されているわけではなく、任意に表現処理することができる。
【００６２】
また、リアプノフ指数を算出するために既に設定しているレベルはカオスアトラクターの分類整理の仕方によりいくとおりにも設定することができる。例えば『興奮状態』と『それ以外』と言う設定を行えば２段階であるが、この２段階に加えて『意識集中』と『意識散漫』を加えると合計４段階となり、また、『疲労状態』と『疲労していない状態』とを加えると合計６段階となる。この段階に対して、ＬＣＤパネルに供給する映像を切り替える。つまり、『疲労状態』にあるときは、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりにＣＣＤ撮像素子１０８−Ｌおよび１０８−Ｒによって撮影された外部の景色が表示される。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさせることができる。
【００６３】
なお、カオス理論については、本願出願人による、米国特許5,395,110号、米国特許5,800,265号、日本国特許2722302号、日本国特許2673768号、日本国特許2722303号、日本国特許出願特開平6-134098号公報、および日本国特許出願特開平8-229236号公報に記載の技術を適用することができる。
【００６４】
（実施形態４）
本実施形態のゴーグル型表示システムは、上述の実施形態１〜３で説明したゴーグル型表示装置システムとは構成が少し異なる。図８に本実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が斜視図で示してある。８０２−Ｌおよび８０２−ＲはＬＣＤパネルである。８０３−Ｌおよび８０３−Ｒは導光板である。８０４−Ｌおよび８０４−ＲはＬＥＤである。導光板８０３−Ｌおよび８０３−ＲならびにＬＥＤ８０４−Ｌおよび８０４−Ｒは、ＬＥＤバックライト８０５−Ｌおよび８０５−Ｒを構成する。ＬＥＤ８０４には、赤色、緑色および青色の複数のＬＥＤが含まれており、全体として白色光源としての役割を果たしている。導光板８０３は、前記複数のＬＥＤから照射される光をＬＣＤパネル８０２に均一に照射する為のものである。８０６−Ｌおよび８０６−Ｒはレンズである。８０７−Ｌおよび８０７−ＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ使用者の左眼、右眼の像を撮影し第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒに変換する。８０８−Ｌおよび８０８−ＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。８０９−Ｌおよび８０９−Ｒはミラーであり、ＬＣＤパネルの映像をレンズに入射させるためのものである。
【００６５】
また、図８には図示されていないが、本実施形態のゴーグル型表示装置は、画像信号制御回路８１０を有している。画像信号制御回路８１０は、外部より、外部装置からの第１の映像信号および使用者の生体情報信号が入力され、またＣＣＤ撮像素子８０７−Ｌおよび８０７−Ｒから第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号ＲならびにＣＣＤ撮像素子８０８−Ｌおよび８０８−Ｒから第2の映像信号Ｌおよび第2の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路８１０は、ＬＣＤパネル８０２−ＬおよびＲに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。
【００６６】
本実施形態のゴーグル型表示システムは、これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽などを出力するためのスピーカやヘッドホン等を有している。
【００６７】
図９は、本実施形態のゴーグル型表示装置の外観図である。なお、図９は透視図としているので、各構成要素が示されている。
【００６８】
なお、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像素子８０７−Ｌおよび８０７−Ｒならびに外部の像を撮影するＣＣＤ撮像素子８０８−Ｌおよび８０８−Ｒの配置は、図８に示される配置に限られることはない。設計次第で、これらのＣＣＤ撮像装置の配置を変更することは可能である。
【００６９】
なお、本実施形態のゴーグル型表示装置においては、ＬＣＤパネルのバックライトにＬＥＤバックライトを用いているが、陰極管のバックライトを用いてもよい。
【００７０】
本実施形態のゴーグル型表示装置の動作については、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照することができる。
【００７１】
（実施形態５）
本実施形態のゴーグル型表示装置は、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像装置を省略し、その代わりにＬＣＤパネル上に一体形成されたイメージセンサを用いて使用者の眼をモニターする。
【００７２】
図１０に本実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が示してある。１００１はゴーグル型表示装置である。１００２−Ｌおよび１００２−Ｒはイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネルである。これらのＬＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２−Ｒに内蔵されているイメージセンサは、使用者の眼の像を第３の映像信号ＬおよびＲに変換する。１００５−Ｌおよび１００５−ＲはＬＥＤバックライトであり、それぞれ導光板１００３（図示せず）およびＬＥＤ１００４（図示せず）を有している。１００６−Ｌおよび１００６−Ｒはレンズである。１００７−Ｌおよび１００７−ＲはＣＣＤ撮像素子であり、それぞれ外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。１００９は画像信号制御回路であり、外部より、外部装置からの第１の映像信号および使用者の生体情報信号が入力され、またＣＣＤ撮像素子１００７−Ｌおよび１００７−Ｒから第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号ＲならびにＬＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２−Ｒに内蔵されたイメージセンサから第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路１００９は、ＬＣＤパネル１００２−Ｌおよび１００２−Ｒに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。
【００７３】
本実施形態のゴーグル型表示システムは、これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽などを出力するためのスピーカやヘッドホン等を有している。
【００７４】
図１１は、図１０に示した本実施形態のゴーグル型表示装置システムの構成を斜視図により示したものである。
【００７５】
図１５には、本実施形態のゴーグル型表示システムに用いられるイメージセンサ内蔵LCDパネルの一例を示したものである。なお、図１５には、比較的小さなイメージセンサが４つ内蔵されたＬＣＤパネルが示されているが、これに限られるわけではない。
【００７６】
本実施形態のゴーグル型表示装置の動作については、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照することができる。
【００７７】
（実施形態６）
本実施形態のゴーグル型表示装置は、使用者の眼をモニターするＣＣＤ撮像装置および外部の景色をモニターするＣＣＤ撮像装置を省略し、その代わりにＬＣＤパネル上に一体形成されたイメージセンサを用いて使用者の眼および外部の景色をモニターする。
【００７８】
図１２に本実施形態のゴーグル型表示装置システムの概略構成図が示してある。１２０１はゴーグル型表示装置である。１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒはイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネルである。これらのＬＣＤパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに内蔵されているイメージセンサは、使用者の眼の像を第３の映像信号ＬおよびＲに変換し、外部の景色（像）を撮影し第２の映像信号Ｌおよび第２の映像信号Ｒに変換する。１２０５−Ｌおよび１２０５−ＲはＬＥＤバックライトであり、それぞれ導光板１２０３（図示せず）およびＬＥＤ１２０４（図示せず）を有している。１２０６−Ｌおよび１２０６−Ｒはレンズである。１２０９は画像信号制御回路であり、外部より、外部装置からの第１の映像信号および使用者の生体情報信号が入力され、またＬＣＤパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに内蔵されたイメージセンサから第2の映像信号Ｌおよび第2の映像信号Ｒならびに第３の映像信号Ｌおよび第３の映像信号Ｒが入力される。また、画像信号制御回路１２０９は、ＬＣＤパネル１２０２−Ｌおよび１２０２−Ｒに、それぞれ映像信号Ｌ、映像信号Ｒを供給する。
【００７９】
本実施形態のゴーグル型表示システムは、これらの構成要素の他にも、使用者の生体情報を得て生体情報信号に変換するためのセンサや、音声や音楽などを出力するためのスピーカやヘッドホン等を有している。
【００８０】
図１３は、図１２に示した本実施形態のゴーグル型表示装置システムの構成を斜視図により示したものである。
【００８１】
本実施形態のゴーグル型表示装置の動作については、上述の実施形態１〜３のいずれをも参照することができる。
【００８２】
（実施形態７）
ここで、上記実施形態１〜６で用いたＬＣＤパネルの作製方法例を以下に説明する。本実施形態では、絶縁表面を有する基板上に複数のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）を形成し、表示部となるアクティブマトリクス回路、ソース信号線駆動回路、ゲイト信号線駆動回路、デジタルデータ分割回路、および他の周辺回路等を同一基板上に形成する例を図１６および図１７に示す。なお、以下の例では、アクティブマトリクス回路の１つの画素ＴＦＴと、他の回路（ソース信号線駆動回路、ゲイト信号線駆動回路、および他の周辺回路）の基本回路であるＣＭＯＳ回路とが同時に形成される様子を示す。また、以下の例では、ＣＭＯＳ回路においてはＰチャネル型ＴＦＴとＮチャネル型ＴＦＴとがそれぞれ１つのゲイト電極を備えている場合について、その作製工程を説明するが、ダブルゲイト型やトリプルゲイト型のような複数のゲイト電極を備えたＴＦＴによるＣＭＯＳ回路をも同様に作製することができる。また、以下の例では、画素ＴＦＴはダブルゲイトのＮチャネル型ＴＦＴであるが、シングルゲイト、トリプルゲイト等のＴＦＴとしてもよい。
【００８３】
図１６および図１７を参照する。まず基板７００１には、例えばコーニング社の１７３７ガラス基板に代表される無アルカリガラス基板を用いた。そして、基板７００１のＴＦＴが形成される表面に、酸化珪素で成る下地膜７００２を２００ｎｍの厚さに形成した。下地膜７００２は、さらに窒化珪素膜を積層させても良いし、窒化珪素膜のみであっても良い。また、下地膜７００２は、窒化酸化珪素膜と酸化珪素膜との積層構造としてもよい。
【００８４】
次に、この下地膜７００２の上に５０ｎｍの厚さで、非晶質珪素膜をプラズマＣＶＤ法で形成した。非晶質珪素膜の含有水素量にもよるが、好ましくは４００〜５００℃に加熱して脱水素処理を行い、非晶質珪素膜の含有水素量を５atm％以下として、結晶化の工程を行って結晶性珪素膜とした。
【００８５】
この結晶化の工程は、公知のレーザー結晶化技術または熱結晶化の技術を用いれば良い。本実施形態では、パルス発振型のＫｒＦエキシマレーザー光を線状に集光して非晶質シリコン膜に照射して、結晶性シリコン膜とした。
【００８６】
尚、本実施形態では初期膜を非晶質シリコン膜として用いたが、初期膜として微結晶シリコン膜を用いても構わないし、直接結晶性シリコン膜を成膜しても良い。
【００８７】
こうして形成された結晶性シリコン膜をパターニングして、島状の半導体活性層７００３、７００４、７００５を形成した。
【００８８】
次に、半導体活性層７００３、７００４、７００５を覆って、酸化珪素または窒化珪素を主成分とするゲート絶縁膜７００６を形成した。ここではプラズマＣＶＤ法で窒化酸化珪素膜を１００ｎｍの厚さに形成した。そして、図１６では説明しないが、ゲート絶縁膜７００６の表面に第１のゲート電極を構成する、第１の導電膜としてタンタル（Ｔａ）を１０〜２００ｎｍ、例えば５０ｎｍさらに第２の導電膜としてアルミニウム（Ａｌ）を１００〜１０００ｎｍ、例えば２００ｎｍの厚さでスパッタ法で形成した。そして、公知のパターニング技術により、第１のゲート電極を構成する第１の導電膜７００７、７００８、７００９、７０１０と、第２の導電膜の７０１２、７０１３、７０１４、７０１５が形成された。
【００８９】
第１のゲート電極を構成する第２の導電膜として、アルミニウムを用いる場合には、純アルミニウムを用いても良いし、チタン、珪素、スカンジウムから選ばれた元素が０．１〜５atm％添加されたアルミニウム合金を用いても良い。また銅を用いる場合には、図示しないが、ゲート絶縁膜７００６の表面に窒化珪素膜を設けておくと好ましい。
【００９０】
また、図１６では画素マトリクス回路を構成するｎチャネル型ＴＦＴのドレイン側に保持容量部を設ける構造となっている。このとき、第１のゲート電極と同じ材料で保持容量部の配線電極７０１１、７０１６が形成される。
【００９１】
こうして図１６（Ａ）に示す構造が形成されたら、１回目のｎ型不純物を添加する工程を行った。結晶性半導体材料に対してｎ型を付与する不純物元素としては、リン（Ｐ）、砒素（Ａｓ）、アンチモン（Ｓｂ）などが知られているが、ここでは、リンを用い、フォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンドープ法で行った。この工程では、ゲート絶縁膜７００６を通してその下の半導体層にリンを添加するために、加速電圧は８０ｋｅＶと高めに設定した。また、こうして形成された不純物領域は、後に示すｎチャネル型ＴＦＴの第１の不純物領域７０３４、７０４２、７０４６を形成するもので、ＬＤＤ領域として機能するものである。従ってこの領域のリンの濃度は、１×１０16〜１×１０19atms/cm3の範囲にするのが好ましく、ここでは１×１０18atms/cm3とした。
【００９２】
半導体活性層中に添加された前記不純物元素は、レーザーアニール法や、熱処理により活性化させる必要があった。この工程は、ソース・ドレイン領域を形成する不純物添加の工程のあと実施しても良いが、この段階でレーザーアニール法により活性化させることは効果的であった。
【００９３】
この工程で、第１のゲート電極を構成する第１の導電膜７００７、７００８、７００９、７０１０と第２の導電膜７０１２、７０１３、７０１４、７０１５はリンの添加に対してマスクとして機能した。その結果ゲート絶縁膜を介して存在する半導体層の第１のゲート電極の真下の領域には、まったく、あるいは殆どリンが添加されなかった。そして、図１６（Ｂ）に示すように、リンが添加された低濃度不純物領域７０１７、７０１８、７０１９、７０２０、７０２１、７０２２、７０２３が形成された。
【００９４】
次にフォトレジスト膜をマスクとして、ｎチャネル型ＴＦＴを形成する領域をレジストマスク７０２４、７０２５で覆って、ｐチャネル型ＴＦＴが形成される領域のみに、ｐ型を付与する不純物添加の工程を行った。ｐ型を付与する不純物元素としては、ボロン（Ｂ）、アルミニウム（Ａｌ）、ガリウム（Ｇａ）、が知られているが、ここではボロンをその不純物元素として、イオンドープ法でジボラン（Ｂ2Ｈ6）を用いて添加した。ここでも加速電圧を８０ｋｅＶとして、２×１０20atms/cm3の濃度にボロンを添加した。そして、図１６（Ｃ）に示すようにボロンが高濃度に添加された領域７０２６、７０２７が形成された。この領域は後にｐチャネル型ＴＦＴのソース・ドレイン領域となる。
【００９５】
そして、レジストマスク７０２４、７０２５を除去した後、第２のゲート電極を形成する工程を行った。ここでは、第２のゲート電極の材料にタンタル（Ｔａ）を用い、１００〜１０００ｎｍ、例えば２００ｎｍの厚さに形成した。そして、公知の技術によりパターニングを行い、第２のゲート電極７０２８、７０２９、７０３０、７０３１が形成された。この時、第２のゲート電極の長さは５μｍとなるようにパターニングした。結果として、第２のゲート電極は、第１のゲート電極の両側にそれぞれ１．５μｍの長さでゲート絶縁膜と接する領域が形成された。
【００９６】
また、画素マトリクス回路を構成するｎチャネル型ＴＦＴのドレイン側に保持容量部が設けられるが、この保持容量部の電極７０３２は第２のゲート電極と同時に形成された。
【００９７】
そして、第２のゲート電極７０２８、７０２９、７０３０、７０３１をマスクとして、２回目のｎ型を付与する不純物元素を添加する工程を行った。ここでは同様に、フォスフィン（ＰＨ3）を用いたイオンドープ法で行った。この工程でも、ゲート絶縁膜７００６を通してその下の半導体層にリンを添加するために、加速電圧は８０ｋｅＶと高めに設定した。そして、ここでリンが添加される領域は、ｎチャネル型ＴＦＴでソース領域７０３５、７０４３、及びドレイン領域７０３６、７０４７として機能させるため、この領域のリンの濃度は、１×１０19〜１×１０21atms/cm3とするのが好ましく、ここでは１×１０20atms/cm3とした。
【００９８】
また、ここで図示はしないが、ソース領域７０３５、７０４３、及びドレイン領域７０３６、７０４７を覆うゲート絶縁膜を除去して、その領域の半導体層を露出させ、直接リンを添加しても良い。この工程を加えると、イオンドープ法の加速電圧を１０ｋｅＶまで下げることができ、また、効率良くリンを添加することができた。
【００９９】
また、ｐチャネル型ＴＦＴのソース領域７０３９とドレイン領域７０４０にも同じ濃度でリンが添加されるが、前の工程でその２倍の濃度でボロンが添加されているため、導電型は反転せず、ｐチャネル型ＴＦＴの動作上何ら問題はなかった。
【０１００】
それぞれの濃度で添加されたｎ型またはｐ型を付与する不純物元素は、このままでは活性化せず有効に作用しないので、活性化の工程を行う必要があった。この工程は、電気加熱炉を用いた熱アニール法や、前述のエキシマレーザーを用いたレーザーアニール法や、ハロゲンランプを用いたラピットサーマルアニール法（ＲＴＡ法）で行うことができた。
【０１０１】
熱アニール法では、窒素雰囲気中において５５０℃、２時間の加熱処理をして活性化を行った。本実施形態では、第１のゲート電極を構成する第２の導電膜にアルミニウムを用いたが、タンタルで形成された第１の導電膜と第２のゲート電極がアルミニウムを覆って形成されているため、タンタルがブロッキング層として機能して、アルミニウム原子が他の領域に拡散することを防ぐことができた。
また、レーザーアニール法では、パルス発振型のＫｒＦエキシマレーザー光を線状に集光して照射することにより活性化が行われた。また、レーザーアニール法を実施した後に熱アニール法を実施すると、さらに良い結果が得られた。またこの工程は、イオンドーピングによって結晶性が破壊された領域をアニールする効果も兼ね備えていて、その領域の結晶性を改善することもできた。
【０１０２】
以上までの工程で、ゲート電極を第１のゲート電極と、その第１のゲート電極を覆って第２のゲート電極を設けられ、ｎチャネル型ＴＦＴでは、第２のゲート電極の両側にソース領域とドレイン領域が形成された。また、ゲート絶縁膜を介して半導体層に設けられた第１の不純物領域と、第２のゲート電極がゲート絶縁膜に接している領域とが、重なって設けられた構造が自己整合的に形成された。
一方、ｐチャネル型ＴＦＴでは、ソース領域とドレイン領域の一部が第２のゲート電極とオーバーラップして形成されているが、実使用上何ら問題はなかった。
【０１０３】
図１６（Ｄ）の状態が得られたら、第１の層間絶縁膜７０４９を１０００ｎｍの厚さに形成した。第１の層間絶縁膜７０４９としては、酸化珪素膜、窒化珪素膜、酸化窒化珪素膜、有機樹脂膜、およびそれらの積層膜をもちいることができる。本実施形態では、図示しないが、最初に窒化珪素膜を５０ｎｍ形成し、さらに酸化珪素膜を９５０ｎｍ形成した２層構造とした。
【０１０４】
第１の層間絶縁膜７０４９はその後、パターニングでそれぞれのＴＦＴのソース領域と、ドレイン領域にコンタクトホールが形成された。そして、ソース電極７０５０、７０５２、７０５３とドレイン電極７０５１、７０５４が形成した。
図示していないが、本実施形態ではこの電極を、チタン膜を１００ｎｍ、チタンを含むアルミニウム膜３００ｎｍ、チタン膜１５０ｎｍをスパッタ法で連続して形成した３層構造の膜を、パターニングして形成した。
【０１０５】
こうして図１６（Ｅ）に示すように、基板７００１上にＣＭＯＳ回路と、アクティブマトリクス回路が形成された。また、アクティブマトリクス回路のｎチャネル型ＴＦＴのドレイン側には、保持容量部が同時に形成された。以上のようにして、アクティブマトリクス基板が作製された。
【０１０６】
次に、図１７を用いて、以上の工程によって同一の基板に作製されたＣＭＯＳ回路と、アクティブマトリクス回路をもとに、ＬＣＤパネルを作製する工程を説明する。最初に、図１６（Ｅ）の状態の基板に対して、ソース電極７０５０、７０５２、７０５３とドレイン電極７０５１、７０５４と、第１の層間絶縁膜７０４９を覆ってパッシベーション膜７０５５を形成した。パッシベーション膜７０５５は、窒化珪素膜で５０ｎｍの厚さで形成した。さらに、有機樹脂からなる第２の層間絶縁膜７０５６を約１０００ｎｍの厚さに形成した。有機樹脂膜としては、ポリイミド、アクリル、ポリイミドアミド等を使用することができる。有機性樹脂膜を用いることの利点は、成膜方法が簡単である点や、比誘電率が低いので、寄生容量を低減できる点、平坦性に優れる点などが上げられる。なお上述した以外の有機性樹脂膜を用いることもできる。ここでは、基板に塗布後、熱重合するタイプのポリイミドを用い、３００℃で焼成して形成した。
【０１０７】
次に、第２の層間絶縁膜７０５６の画素領域の一部の上に、遮光層７０５７を形成した。遮光層７０５７は金属膜や顔料を含ませた有機樹脂膜で形成すれば良いものである。ここでは、チタンをスパッタ法で形成した。
【０１０８】
遮光膜７０５７を形成したら、第３の層間絶縁膜７０５８を形成する。この第３の層間絶縁膜７０５８は、第２の層間絶縁膜７０５６と同様に、有機樹脂膜を用いて形成すると良い。そして、第２の層間絶縁膜７０５６と第３の層間絶縁膜７０５８とにドレイン電極７０５４に達するコンタクトホールを形成し、画素電極７０５９を形成した。画素電極７０５９は、透過型液晶表示装置とする場合には透明導電膜を用い、反射型の液晶表示装置とする場合には金属膜を用いれば良い。ここでは透過型の液晶表示装置とするために、酸化インジウム・スズ（ＩＴＯ）膜を１００ｎｍの厚さにスパッタ法で形成し、画素電極７０５９を形成した。
【０１０９】
図１７（Ａ）の状態が形成されたら、配向膜７０６０を形成する。通常液晶表示素子の配向膜にはポリイミド樹脂が多く用いられている。対向側の基板７０７１には、対向電極７０７２と、配向膜７０７３とを形成した。配向膜は形成された後、ラビング処理を施して液晶分子がある一定のプレチルト角を持って平行配向するようにした。
【０１１０】
上記の工程を経て、アクティブマトリクス回路と、ＣＭＯＳ回路が形成された基板と対向基板とを、公知のセル組み工程によってシール材やスペーサ（共に図示せず）などを介して貼りあわせる。その後、両基板の間に液晶材料７０７４を注入し、封止剤（図示せず）によって完全に封止した。よって図１７（Ｂ）に示すＬＣＤパネルが完成した。
【０１１１】
（実施形態８）
上述の本発明のゴーグル型表示システムに用いられる液晶表示装置にはネマチック液晶以外にも様々な液晶を用いることが可能である。例えば、1998, SID, "Characteristics and Driving Scheme of Polymer-Stabilized Monostable FLCD Exhibiting Fast Response Time and High Contrast Ratio with Gray-Scale Capability" by H. Furue et al.や、1997, SID DIGEST, 841, "A Full-Color Thresholdless Antiferroelectric LCD Exhibiting Wide Viewing Angle with Fast Response Time" by T. Yoshida et al.や、1996, J. Mater. Chem. 6(4), 671-673, "Thresholdless antiferroelectricity in liquid crystals and its application to displays" by S. Inui et al.や、米国特許第5594569 号に開示された液晶を用いることが可能である。
【０１１２】
等方相−コレステリック相−カイラルスメクティックＣ相転移系列を示す強誘電性液晶（ＦＬＣ）を用い、ＤＣ電圧を印加しながらコレステリック相−カイラルスメクティックＣ相転移をさせ、かつコーンエッジをほぼラビング方向に一致させた単安定ＦＬＣの電気光学特性を図２５に示す。図２５に示すような強誘電性液晶による表示モードは「Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチングモード」と呼ばれている。図２５に示すグラフの縦軸は透過率（任意単位）、横軸は印加電圧である。
「Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチングモード」については、寺田らの”Ｈａｌｆ−Ｖ字スイッチングモードＦＬＣＤ”、第４６回応用物理学関係連合講演会講演予稿集、１９９９年３月、第１３１６頁、および吉原らの”強誘電性液晶による時分割フルカラーＬＣＤ”、液晶第３巻第３号第１９０頁に詳しい。
【０１１３】
図２５に示されるように、このような強誘電性混合液晶を用いると、低電圧駆動かつ階調表示が可能となることがわかる。本発明の液晶表示装置には、このような電気光学特性を示す強誘電性液晶も用いることができる。
【０１１４】
また、ある温度域において反強誘電相を示す液晶を反強誘電性液晶（ＡＦＬＣ）という。反強誘電性液晶を有する混合液晶には、電場に対して透過率が連続的に変化する電気光学応答特性を示す、無しきい値反強誘電性混合液晶と呼ばれるものがある。この無しきい値反強誘電性混合液晶は、いわゆるＶ字型の電気光学応答特性を示すものがあり、その駆動電圧が約±２．５Ｖ程度（セル厚約１μｍ〜２μｍ）のものも見出されている。
【０１１５】
また、一般に、無しきい値反強誘電性混合液晶は自発分極が大きく、液晶自体の誘電率が高い。このため、無しきい値反強誘電性混合液晶を液晶表示装置に用いる場合には、画素に比較的大きな保持容量が必要となってくる。よって、自発分極が小さな無しきい値反強誘電性混合液晶を用いるのが好ましい。
【０１１６】
なお、このような無しきい値反強誘電性混合液晶を本発明のゴーグル型表示システムに用いられる液晶表示装置に用いることによって低電圧駆動が実現されるので、低消費電力化が実現される。
【０１１７】
（実施形態９）
本実施形態では、本願発明のゴーグル型表示装置システムの表示装置としてＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置を作製した例について説明する。
【０１１８】
図１９（Ａ）は本実施形態のＥＬ表示装置の上面図である。図１９（Ａ）において、４０１０は基板、４０１１は画素部、４０１２はソース側駆動回路、４０１３はゲート側駆動回路であり、それぞれの駆動回路は配線４０１４〜４０１６を経てＦＰＣ４０１７に至り、外部機器へと接続される。
【０１１９】
図１９（Ｂ）は本実施形態のＥＬ表示装置の断面構造である。このとき、少なくとも画素部、好ましくは駆動回路及び画素部を囲むようにしてカバー材６０００、シール材７０００、密封材（第２のシール材）７００１が設けられている。
【０１２０】
また、基板４０１０、下地膜４０２１の上に駆動回路用ＴＦＴ（但し、ここではｎチャネル型ＴＦＴとｐチャネル型ＴＦＴを組み合わせたＣＭＯＳ回路を図示している。）４０２２及び画素部用ＴＦＴ４０２３（但し、ここではＥＬ素子への電流を制御するＴＦＴだけ図示している。）が形成されている。
【０１２１】
駆動回路用ＴＦＴ４０２２、画素部用ＴＦＴ４０２３が完成したら、樹脂材料でなる層間絶縁膜（平坦化膜）４０２６の上に画素部用ＴＦＴ４０２３のドレインと電気的に接続する透明導電膜でなる画素電極４０２７を形成する。透明導電膜としては、酸化インジウムと酸化スズとの化合物（ＩＴＯと呼ばれる）または酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を用いることができる。そして、画素電極４０２７を形成したら、絶縁膜４０２８を形成し、画素電極４０２７上に開口部を形成する。
【０１２２】
次に、ＥＬ層４０２９を形成する。ＥＬ層４０２９は公知のＥＬ材料（正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層または電子注入層）を自由に組み合わせて積層構造または単層構造とすれば良い。どのような構造とするかは公知の技術を用いれば良い。また、ＥＬ材料には低分子系材料と高分子系（ポリマー系）材料がある。低分子系材料を用いる場合は蒸着法を用いるが、高分子系材料を用いる場合には、スピンコート法、印刷法またはインクジェット法等の簡易な方法を用いることが可能である。
【０１２３】
本実施形態では、シャドーマスクを用いて蒸着法によりＥＬ層を形成する。シャドーマスクを用いて画素毎に波長の異なる発光が可能な発光層（赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層）を形成することで、カラー表示が可能となる。その他にも、色変換層（ＣＣＭ）とカラーフィルターを組み合わせた方式、白色発光層とカラーフィルターを組み合わせた方式があるがいずれの方法を用いても良い。勿論、単色発光のＥＬ表示装置とすることもできる。
【０１２４】
ＥＬ層４０２９を形成したら、その上に陰極４０３０を形成する。陰極４０３０とＥＬ層４０２９の界面に存在する水分や酸素は極力排除しておくことが望ましい。従って、真空中でＥＬ層４０２９と陰極４０３０を連続成膜するか、ＥＬ層４０２９を不活性雰囲気で形成し、大気解放しないで陰極４０３０を形成するといった工夫が必要である。本実施形態ではマルチチャンバー方式（クラスターツール方式）の成膜装置を用いることで上述のような成膜を可能とする。
【０１２５】
なお、本実施形態では陰極４０３０として、ＬｉＦ（フッ化リチウム）膜とＡｌ（アルミニウム）膜の積層構造を用いる。具体的にはＥＬ層４０２９上に蒸着法で１ｎｍ厚のＬｉＦ（フッ化リチウム）膜を形成し、その上に３００ｎｍ厚のアルミニウム膜を形成する。勿論、公知の陰極材料であるＭｇＡｇ電極を用いても良い。そして陰極４０３０は４０３１で示される領域において配線４０１６に接続される。配線４０１６は陰極４０３０に所定の電圧を与えるための電源供給線であり、導電性ペースト材料４０３２を介してＦＰＣ４０１７に接続される。
【０１２６】
４０３１に示された領域において陰極４０３０と配線４０１６とを電気的に接続するために、層間絶縁膜４０２６及び絶縁膜４０２８にコンタクトホールを形成する必要がある。これらは層間絶縁膜４０２６のエッチング時（画素電極用コンタクトホールの形成時）や絶縁膜４０２８のエッチング時（ＥＬ層形成前の開口部の形成時）に形成しておけば良い。また、絶縁膜４０２８をエッチングする際に、層間絶縁膜４０２６まで一括でエッチングしても良い。この場合、層間絶縁膜４０２６と絶縁膜４０２８が同じ樹脂材料であれば、コンタクトホールの形状を良好なものとすることができる。
【０１２７】
このようにして形成されたＥＬ素子の表面を覆って、パッシベーション膜６００３、充填材６００４、カバー材６０００が形成される。
【０１２８】
さらに、ＥＬ素子部を囲むようにして、カバー材６０００と基板４０１０の内側にシール材７０００が設けられ、さらにシール材７０００の外側には密封材（第２のシール材）７００１が形成される。
【０１２９】
このとき、この充填材６００４は、カバー材６０００を接着するための接着剤としても機能する。充填材６００４としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。この充填材６００４の内部に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保持できるので好ましい。
【０１３０】
また、充填材６００４の中にスペーサーを含有させてもよい。このとき、スペーサーをＢａＯなどからなる粒状物質とし、スペーサー自体に吸湿性をもたせてもよい。
【０１３１】
スペーサーを設けた場合、パッシベーション膜６００３はスペーサー圧を緩和することができる。また、パッシベーション膜とは別に、スペーサー圧を緩和する樹脂膜などを設けてもよい。
【０１３２】
また、カバー材６０００としては、ガラス板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムを用いることができる。なお、充填材６００４としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μｍのアルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。
【０１３３】
但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射方向）によっては、カバー材６０００が透光性を有する必要がある。
【０１３４】
また、配線４０１６はシール材７０００および密封材７００１と基板４０１０との隙間を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。なお、ここでは配線４０１６について説明したが、他の配線４０１４、４０１５も同様にしてシール材７０００および密封材７００１の下を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。
【０１３５】
（実施形態１０）
本実施形態では、実施形態９とは異なる形態のＥＬ表示装置を作製した例について、図２０（Ａ）、２０（Ｂ）を用いて説明する。図１９（Ａ）、１９（Ｂ）と同じ番号のものは同じ部分を指しているので説明は省略する。
【０１３６】
図２０（Ａ）は本実施形態のＥＬ表示装置の上面図であり、図２０（Ａ）をＡ-Ａ'で切断した断面図を図２０（Ｂ）に示す。
【０１３７】
実施形態９に従って、ＥＬ素子の表面を覆ってパッシベーション膜６００３までを形成する。
【０１３８】
さらに、EL素子を覆うようにして充填材６００４を設ける。この充填材６００４は、カバー材６０００を接着するための接着剤としても機能する。充填材６００４としては、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ＰＶＢ（ポリビニルブチラル）またはＥＶＡ（エチレンビニルアセテート）を用いることができる。この充填材６００４の内部に乾燥剤を設けておくと、吸湿効果を保持できるので好ましい。
【０１３９】
また、充填材６００４の中にスペーサーを含有させてもよい。このとき、スペーサーをＢａＯなどからなる粒状物質とし、スペーサー自体に吸湿性をもたせてもよい。
【０１４０】
スペーサーを設けた場合、パッシベーション膜６００３はスペーサー圧を緩和することができる。また、パッシベーション膜とは別に、スペーサー圧を緩和する樹脂膜などを設けてもよい。
【０１４１】
また、カバー材６０００としては、ガラス板、アルミニウム板、ステンレス板、ＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒｇｌａｓｓ−Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）板、ＰＶＦ（ポリビニルフルオライド）フィルム、マイラーフィルム、ポリエステルフィルムまたはアクリルフィルムを用いることができる。なお、充填材６００４としてＰＶＢやＥＶＡを用いる場合、数十μｍのアルミニウムホイルをＰＶＦフィルムやマイラーフィルムで挟んだ構造のシートを用いることが好ましい。
【０１４２】
但し、ＥＬ素子からの発光方向（光の放射方向）によっては、カバー材６０００が透光性を有する必要がある。
【０１４３】
次に、充填材６００４を用いてカバー材６０００を接着した後、充填材６００４の側面（露呈面）を覆うようにフレーム材６００１を取り付ける。フレーム材６００１はシール材（接着剤として機能する）６００２によって接着される。このとき、シール材６００２としては、光硬化性樹脂を用いるのが好ましいが、ＥＬ層の耐熱性が許せば熱硬化性樹脂を用いても良い。なお、シール材６００２はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また、シール材６００２の内部に乾燥剤を添加してあっても良い。
【０１４４】
また、配線４０１６はシール材６００２と基板４０１０との隙間を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。なお、ここでは配線４０１６について説明したが、他の配線４０１４、４０１５も同様にしてシール材６００２の下を通ってＦＰＣ４０１７に電気的に接続される。
【０１４５】
（実施形態１１）
本実形態では、ＥＬ表示パネルにおける画素部のさらに詳細な断面構造を図２１に、上面構造を図２２（Ａ）に、回路図を図２２（Ｂ）に示す。図２１、図２２（Ａ）及び図２２（Ｂ）では共通の符号を用いるので互いに参照すれば良い。
【０１４６】
図２１において、基板３００１上に設けられたスイッチング用ＴＦＴ３００２は実施形態７のTFT構造を用いてもよいし、公知のＴＦＴの構造を用いてもよい。本実施形態ではダブルゲート構造としているが、構造及び作製プロセスに大きな違いはないので説明は省略する。但し、ダブルゲート構造とすることで実質的に二つのＴＦＴが直列された構造となり、オフ電流値を低減することができるという利点がある。なお、本実施形態ではダブルゲート構造としているが、シングルゲート構造でも構わないし、トリプルゲート構造やそれ以上のゲート本数を持つマルチゲート構造でも構わない。
【０１４７】
また、電流制御用ＴＦＴ３００３はＮＴＦＴを用いて形成される。このとき、スイッチング用ＴＦＴ３００２のドレイン配線３０３５は配線３０３６によって電流制御用ＴＦＴのゲート電極３０３７に電気的に接続されている。また、３０３８で示される配線は、スイッチング用ＴＦＴ３００２のゲート電極３０３９ａ、３０３９ｂを電気的に接続するゲート配線である。
【０１４８】
電流制御用ＴＦＴはＥＬ素子を流れる電流量を制御するための素子であるため、多くの電流が流れ、熱による劣化やホットキャリアによる劣化の危険性が高い素子でもある。そのため、電流制御用ＴＦＴのドレイン側に、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に重なるようにＬＤＤ領域を設ける本願発明の構造は極めて有効である。
【０１４９】
また、本実施形態では電流制御用ＴＦＴ３００３をシングルゲート構造で図示しているが、複数のＴＦＴを直列につなげたマルチゲート構造としても良い。さらに、複数のＴＦＴを並列につなげて実質的にチャネル形成領域を複数に分割し、熱の放射を高い効率で行えるようにした構造としても良い。このような構造は熱による劣化対策として有効である。
【０１５０】
また、図２２Ａに示すように、電流制御用ＴＦＴ３００３のゲート電極３０３７となる配線は３００４で示される領域で、電流制御用ＴＦＴ３００３のドレイン配線３０４０と絶縁膜を介して重なる。このとき、３００４で示される領域ではコンデンサが形成される。このコンデンサ３００４は電流制御用ＴＦＴ３００３のゲートにかかる電圧を保持するためのコンデンサとして機能する。なお、ドレイン配線３０４０は電流供給線（電源線）３００６に接続され、常に一定の電圧が加えられている。
【０１５１】
スイッチング用ＴＦＴ３００２及び電流制御用ＴＦＴ３００３の上には第１パッシベーション膜３０４１が設けられ、その上に樹脂絶縁膜でなる平坦化膜３０４２が形成される。平坦化膜３０４２を用いてＴＦＴによる段差を平坦化することは非常に重要である。後に形成されるＥＬ層は非常に薄いため、段差が存在することによって発光不良を起こす場合がある。従って、ＥＬ層をできるだけ平坦面に形成しうるように画素電極を形成する前に平坦化しておくことが望ましい。
【０１５２】
また、３０４３は反射性の高い導電膜でなる画素電極（ＥＬ素子の陰極）であり、電流制御用ＴＦＴ３００３のドレインに電気的に接続される。画素電極３０４３としてはアルミニウム合金膜、銅合金膜または銀合金膜など低抵抗な導電膜またはそれらの積層膜を用いることが好ましい。勿論、他の導電膜との積層構造としても良い。
【０１５３】
また、絶縁膜（好ましくは樹脂）で形成されたバンク３０４４a、３０４４bにより形成された溝（画素に相当する）の中に発光層３０４５が形成される。なお、ここでは一画素しか図示していないが、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応した発光層を作り分けても良い。発光層とする有機ＥＬ材料としてはπ共役ポリマー系材料を用いる。代表的なポリマー系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）系、ポリフルオレン系などが挙げられる。
【０１５４】
なお、ＰＰＶ系有機ＥＬ材料としては様々な型のものがあるが、例えば「H. Shenk,H.Becker,O.Gelsen,E.Kluge,W.Kreuder,and H.Spreitzer,“Polymers for Light Emitting Diodes”,Euro Display,Proceedings,1999,p.33-37」や特開平１０−９２５７６号公報に記載されたような材料を用いれば良い。
【０１５５】
具体的な発光層としては、赤色に発光する発光層にはシアノポリフェニレンビニレン、緑色に発光する発光層にはポリフェニレンビニレン、青色に発光する発光層にはポリフェニレンビニレン若しくはポリアルキルフェニレンを用いれば良い。膜厚は３０〜１５０ｎｍ（好ましくは４０〜１００ｎｍ）とすれば良い。
【０１５６】
但し、以上の例は発光層として用いることのできる有機ＥＬ材料の一例であって、これに限定する必要はまったくない。発光層、電荷輸送層または電荷注入層を自由に組み合わせてＥＬ層（発光及びそのためのキャリアの移動を行わせるための層）を形成すれば良い。
【０１５７】
例えば、本実施形態ではポリマー系材料を発光層として用いる例を示したが、低分子系有機ＥＬ材料を用いても良い。また、電荷輸送層や電荷注入層として炭化珪素等の無機材料を用いることも可能である。これらの有機ＥＬ材料や無機材料は公知の材料を用いることができる。
【０１５８】
本実施形態では発光層３０４５の上にＰＥＤＯＴ（ポリチオフェン）またはＰＡｎｉ（ポリアニリン）でなる正孔注入層３０４６を設けた積層構造のＥＬ層としている。そして、正孔注入層３０４６の上には透明導電膜でなる陽極３０４７が設けられる。本実施形態の場合、発光層３０４５で生成された光は上面側に向かって（ＴＦＴの上方に向かって）放射されるため、陽極は透光性でなければならない。透明導電膜としては酸化インジウムと酸化スズとの化合物や酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物を用いることができるが、耐熱性の低い発光層や正孔注入層を形成した後で形成するため、可能な限り低温で成膜できるものが好ましい。
【０１５９】
陽極３０４７まで形成された時点でＥＬ素子３００５が完成する。なお、ここでいうＥＬ素子３００５は、画素電極（陰極）３０４３、発光層３０４５、正孔注入層３０４６及び陽極３０４７で形成されたコンデンサを指す。図２２Ａに示すように画素電極３０４３は画素の面積にほぼ一致するため、画素全体がＥＬ素子として機能する。従って、発光の利用効率が非常に高く、明るい画像表示が可能となる。
【０１６０】
ところで、本実施形態では、陽極３０４７の上にさらに第２パッシベーション膜３０４８を設けている。第２パッシベーション膜３０４８としては窒化珪素膜または窒化酸化珪素膜が好ましい。この目的は、外部とＥＬ素子とを遮断することであり、有機ＥＬ材料の酸化による劣化を防ぐ意味と、有機ＥＬ材料からの脱ガスを抑える意味との両方を併せ持つ。これによりＥＬ表示装置の信頼性が高められる。
【０１６１】
以上のように本実施形態のＥＬ表示パネルは図２１のような構造の画素からなる画素部を有し、オフ電流値の十分に低いスイッチング用ＴＦＴと、ホットキャリア注入に強い電流制御用ＴＦＴとを有する。従って、高い信頼性を有し、且つ、良好な画像表示が可能なＥＬ表示パネルが得られる。
【０１６２】
（実施形態１２）
本実施形態では、実施形態１１に示した画素部において、ＥＬ素子３００５の構造を反転させた構造について説明する。説明には図２３を用いる。なお、図２１の構造と異なる点はＥＬ素子の部分と電流制御用ＴＦＴだけであるので、その他の説明は省略することとする。
【０１６３】
図２３において、電流制御用ＴＦＴ３１０３はＰＴＦＴを用いて形成される。
作製プロセスは実施形態１〜９を参照すれば良い。
【０１６４】
本実施形態では、画素電極（陽極）３０５０として透明導電膜を用いる。具体的には酸化インジウムと酸化亜鉛との化合物でなる導電膜を用いる。勿論、酸化インジウムと酸化スズとの化合物でなる導電膜を用いても良い。
【０１６５】
そして、絶縁膜でなるバンク３０５１ａ、３０５１ｂが形成された後、溶液塗布によりポリビニルカルバゾールでなる発光層３０５２が形成される。その上にはカリウムアセチルアセトネートでなる電子注入層３０５３、アルミニウム合金でなる陰極３０５４が形成される。この場合、陰極３０５４がパッシベーション膜としても機能する。こうしてＥＬ素子３１０１が形成される。
【０１６６】
本実施形態の場合、発光層３０５２で発生した光は、矢印で示されるようにＴＦＴが形成された基板の方に向かって放射される。
【０１６７】
なお、本実施形態の構成は、実施形態１〜９の構成と自由に組み合わせて実施することが可能である。また、実施形態１０の電子機器の表示部として本実施形態のＥＬ表示パネルを用いることは有効である。
【０１６８】
（実施形態１３）
本実施形態では、図２２（Ｂ）に示した回路図とは異なる構造の画素とした場合の例について図２４（Ａ）〜（Ｃ）に示す。なお、本実施形態において、３２０１はスイッチング用ＴＦＴ３２０２のソース配線、３２０３はスイッチング用ＴＦＴ３２０２のゲート配線、３２０４は電流制御用ＴＦＴ、３２０５はコンデンサ、３２０６、３２０８は電流供給線、３２０７はＥＬ素子とする。
【０１６９】
図２４（Ａ）は、二つの画素間で電流供給線３２０６を共通とした場合の例である。即ち、二つの画素が電流供給線３２０６を中心に線対称となるように形成されている点に特徴がある。この場合、電源供給線の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精細化することができる。
【０１７０】
また、図２４（Ｂ）は、電流供給線３２０８をゲート配線３２０３と平行に設けた場合の例である。なお、図２４（Ｂ）では電流供給線３２０８とゲート配線３２０３とが重ならないように設けた構造となっているが、両者が異なる層に形成される配線であれば、絶縁膜を介して重なるように設けることもできる。この場合、電源供給線３２０８とゲート配線３２０３とで専有面積を共有させることができるため、画素部をさらに高精細化することができる。
【０１７１】
また、図２４（Ｃ）は、図２４（Ｂ）の構造と同様に電流供給線３２０８をゲート配線３２０３と平行に設け、さらに、二つの画素を電流供給線３２０８を中心に線対称となるように形成する点に特徴がある。また、電流供給線３２０８をゲート配線３２０３のいずれか一方と重なるように設けることも有効である。この場合、電源供給線の本数を減らすことができるため、画素部をさらに高精細化することができる。
【０１７２】
なお、本実施形態の構成は、実施形態１〜９の構成と自由に組み合わせて実施することが可能である。また、実施形態１０の電子機器の表示部として本実施形態の画素構造を有するＥＬ表示パネルを用いることは有効である。
【０１７３】
（実施形態１４）
実施形態１３に示した図２２（Ａ）、２２（Ｂ）では電流制御用ＴＦＴ３００３のゲートにかかる電圧を保持するためにコンデンサ３００４を設ける構造としているが、コンデンサ３００４を省略することも可能である。実施形態１１の場合、電流制御用ＴＦＴ３００３として、ゲート絶縁膜を介してゲート電極に重なるように設けられたＬＤＤ領域を有しているＴＦＴを用いている。この重なり合った領域には一般的にゲート容量と呼ばれる寄生容量が形成されるが、本実施形態ではこの寄生容量をコンデンサ３００４の代わりとして積極的に用いる点に特徴がある。
【０１７４】
この寄生容量のキャパシタンスは、上記ゲート電極とＬＤＤ領域とが重なり合った面積によって変化するため、その重なり合った領域に含まれるＬＤＤ領域の長さによって決まる。
【０１７５】
また、実施形態１３に示した図２４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）の構造においても同様に、コンデンサ３２０５を省略することは可能である。
【０１７６】
【発明の効果】
本願発明のゴーグル型表示装置システムによると、種々のセンサによって得られた使用者の生体情報に基づいて使用者の身体の状態を認識し、異常が認識された場合には、外部装置から供給される第１の映像信号をＬＣＤパネルに表示することを停止し、その代わりに、撮影された外部の景色が表示される。こうすることによって、使用者に身体の異常を警告するとともに、外部の景色を見せることでリラックスさせることができる。また、使用者の視力の低下を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態１の概略構成図である。
【図２】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態１の概略構成斜視図である。
【図３】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態１外観斜視図である。
【図４】 本願発明の実施形態１のゴーグル型表示装置システムに用いられるヘッドホンを示す図である。
【図５】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態１の動作フローチャートを示す図である。
【図６】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態２の動作フローチャートを示す図である。
【図７】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態３の動作フローチャートを示す図である。
【図８】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態４の概略構成斜視図である。
【図９】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態４外観斜視図である。
【図１０】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態５の概略構成斜視図である。
【図１１】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態５外観斜視図である。
【図１２】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態６の概略構成斜視図である。
【図１３】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態６外観斜視図である。
【図１４】 実施形態１のゴーグル型表示装置システムの使用者の生体情報を得る測定ポイントの例を示した図である。
【図１５】 本願発明のゴーグル型表示装置システムの実施形態５に用いられるイメージセンサ内蔵ＬＣＤパネルの例である。
【図１６】 実施形態７のゴーグル型表示装置システムに用いられるＬＣＤパネルの作製方法例である。
【図１７】 実施形態９のゴーグル型表示装置システムに用いられるＬＣＤパネルの作製方法例である。
【図１８】 実施形態１のフィールドシーケンシャル駆動方法のタイミングチャートを示す図である。
【図１９】 実施形態９のＥＬ表示装置の構成を示す図である。
【図２０】 実施形態１０のＥＬ表示装置の構成を示す図である。
【図２１】 実施形態１１のＥＬ表示装置の画素部の構成を示す断面図である。
【図２２】 実施形態１１のＥＬ表示装置の画素部の構成を示す上面図及び回路図である。
【図２３】 実施形態１２のＥＬ表示装置の画素部の構成を示す断面図である。
【図２４】 実施形態１３のＥＬ表示装置の画素部の構成を示す回路図である。
【図２５】 実施形態８の単安定ＦＬＣの電気光学特性を表した図である。
【符号の説明】
１０１ ゴーグル型表示装置
１０２−Ｌ、１０２−Ｒ ＬＣＤパネル
１０５−Ｌ、１０５−Ｒ ＬＥＤバックライト
１０６−Ｌ、１０６−Ｒ レンズ
１０７−Ｌ、１０７−Ｒ ＣＣＤ撮像装置
１０８−Ｌ、１０８−Ｒ ＣＣＤ撮像装置
１０９ 画像信号制御回路
１１０−Ｌ、１１０−Ｒ 使用者の眼（左右）
Claims (13)
- ２つの表示装置と、
２つの撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
画像信号制御回路と、を有し、
外部装置から第１の映像信号が入力され、
前記２つの撮像素子は、外部の像を第２の映像信号に変換し、
前記画像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値処理して得た指数に基づき、前記２つの表示装置に前記第１の映像信号または前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項１において、
前記生体情報信号を数値処理して得た指数に基づいて前記第１の映像信号と前記第２の映像信号の供給を切り替えることによって、前記第１の映像信号によって表示される第１の映像と前記第２の映像信号によって表示される第２の映像とが切り替わることを特徴とするゴーグル型表示装置。 - ２つの表示装置と、
２つの第１の撮像素子と、
２つの第２の撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
画像信号制御回路と、を有し、
外部装置から第１の映像信号が入力され、
前記２つの第１の撮像素子は、外部の像を第２の映像信号に変換し、
前記２つの第２の撮像素子は、前記使用者の眼の像を第３の映像信号に変換し、
前記画像信号制御回路は、前記第３の映像信号および前記生体情報信号を数値処理して得た指数に基づき、前記２つの表示装置に前記第１の映像信号または前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項３において、
前記第３の映像信号および前記生体情報信号を数値処理して得た指数に基づいて前記第１の映像信号と前記第２の映像信号の供給を切り替えることによって、前記第１の映像信号によって表示される第１の映像と前記第２の映像信号によって表示される第２の映像とが切り替わることを特徴とするゴーグル型表示装置。 - ２つの表示装置と、
２つの撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
画像信号制御回路と、を有し、
外部装置から第１の映像信号が入力され、
前記２つの撮像素子は、外部の像を第２の映像信号に変換し、
前記画像信号制御回路は、前記生体情報信号を数値処理して得たカオスアトラクター指数に基づき前記使用者の疲労の程度を算出し、
前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下の場合には、前記画像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第１の映像信号を供給し、
前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベルを超える場合には、前記画像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示装置。 - ２つの表示装置と、
２つの第１の撮像素子と、
２つの第２の撮像素子と、
使用者の生体情報を生体情報信号に変換するセンサと、
画像信号制御回路と、を有し、
外部装置から第１の映像信号が入力され、
前記２つの第１の撮像素子は、外部の像を第２の映像信号に変換し、
前記２つの第２の撮像素子は、前記使用者の眼の像を第３の映像信号に変換し、
前記画像信号制御回路は、前記第３の映像信号および前記生体情報信号を数値処理して得たカオスアトラクター指数に基づき前記使用者の疲労の程度を算出し、
前記疲労の程度があらかじめ設定されたレベル以下の場合には、前記画像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第１の映像信号を供給し、
前記疲労の程度が前記あらかじめ設定されたレベルを超える場合には、前記画像信号制御回路は前記２つの表示装置に前記第２の映像信号を供給することを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項１、請求項２または請求項５において、
前記撮像素子は、ＣＣＤ撮像素子またはイメージセンサであることを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項３、請求項４または請求項６において、
前記第１の撮像素子と前記第２の撮像素子はそれぞれ、ＣＣＤ撮像素子またはイメージセンサであることを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記使用者の生体情報は、脈波、血圧、体温または瞳孔の開き度合であることを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項１乃至請求項８のいずれか一項において、
前記センサは、脈波センサ、血圧センサまたは体温センサであることを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項１乃至請求項１０のいずれか一項において、
前記表示装置は、反射型液晶表示装置であることを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項１乃至請求項１１のいずれか一項において、
前記表示装置のバックライトは、赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、および青色ＬＥＤを有することを特徴とするゴーグル型表示装置。 - 請求項１乃至請求項１２のいずれか一項において、
前記表示装置は、フィールドシーケンシャル方式で駆動されることを特徴とするゴーグル型表示装置。
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