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JP2010276914A - Display - Google Patents

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JP2010276914A
JP2010276914A JP2009130328A JP2009130328A JP2010276914A JP 2010276914 A JP2010276914 A JP 2010276914A JP 2009130328 A JP2009130328 A JP 2009130328A JP 2009130328 A JP2009130328 A JP 2009130328A JP 2010276914 A JP2010276914 A JP 2010276914A
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display
image
light
optical system
light guide
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Masato Tanaka
真人 田中
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Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display, in which a light guide and an optical system are made small and lightweight. <P>SOLUTION: The display 1 includes: a light guide 4 having a first face 43c, second face 43d, third face 43a and fourth face 43b and guiding the image display light in the entire range of a display region from an optical system 3 to an observer's eye E by reflecting the light on the third face 43a and/or the fourth face 43b; and a control unit 10 that outputs an image signal to a display element 2 so as to form an image. The light guide 4 carries out at least either reflecting at least once the image display light in a first portion of the display region from the optical system 3 on the first face 43c or reflecting at least once the image display light in a second portion of the display region from the optical system 3 on the second face 43d, to guide the image display light to the observer's eye E. The control unit 10 outputs an image signal prepared by correcting an image corresponding to the first portion and an image corresponding the second portion of the display region to the display element 2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、腰のベルトや装身具等を介して身体に纏うウエアラブルコンピュータや、ナップサックやポケットに入れて携帯できる携帯電話器等の通信機器のような、卓上以外の環境で利用可能な情報機器のためのモニタに適した表示装置に関する。   The present invention relates to an information device that can be used in an environment other than a desktop, such as a wearable computer that is worn on the body via a waist belt or jewelry, or a communication device such as a mobile phone that can be carried in a knapsack or pocket. The present invention relates to a display device suitable for a monitor.

身体に纏う形態の情報機器用の表示装置としては、眼鏡型の形態が主流となりつつある。図2は、観察者に装着される従来の眼鏡型ディスプレイ(表示装置)を示す外観図であり、図3は、観察者に装着される従来の眼鏡型ディスプレイの概略構成を示す光路図である。
眼鏡型ディスプレイ100は、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Lを出射するユニット部Uと、ユニット部Uからの画像表示光Lを内部で反射させながら観察者の眼Eに導く基板であるライトガイド104と、ユニット部Uとライトガイド104とが取り付けられるフレーム部Fとを備える(例えば、特許文献1参照)。
なお、眼鏡型ディスプレイ100は右眼用であり、遠方を見ている状態の右眼Eの中心に原点を有したXYZ座標系を定義する。Z方向(前方方向)は観察者の前方であり、Y方向は観察者の上方であり、X方向(設定方向)は観察の右方である。
As display devices for information devices that are worn on the body, eyeglass-type forms are becoming mainstream. FIG. 2 is an external view showing a conventional glasses-type display (display device) worn by an observer, and FIG. 3 is an optical path diagram showing a schematic configuration of a conventional glasses-type display worn by the observer. .
The eyeglass-type display 100 has an appearance similar to that of eyeglasses, and guides it to the observer's eye E while reflecting the image display light L from the unit part U that emits the image display light L and the unit part U inside. The light guide 104 which is a board | substrate, and the flame | frame part F to which the unit part U and the light guide 104 are attached are provided (for example, refer patent document 1).
The eyeglass-type display 100 is for the right eye and defines an XYZ coordinate system having an origin at the center of the right eye E in a state of looking far away. The Z direction (forward direction) is the front of the observer, the Y direction is above the observer, and the X direction (setting direction) is the right side of the observation.

ユニット部Uは、出射方向に垂直である面に表示領域(Z×Y)となる画像を形成して、画像表示光Lを出射する透過型液晶表示器(表示素子)2を有する出射機構Sと、観察対象の虚像を形成する光学系3と、表示領域(Z×Y)となる画像を形成するために透過型液晶表示器2に画像信号を出力する制御部110とを備える。
出射機構Sは、光源(図示せず)と、透過型液晶表示器2とを備える。透過型液晶表示器2は、制御部110からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面に表示領域(Z×Y)となる画像を形成し、その画像表示光Lを出射する。
光学系3は、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを透過させる第一光学素子3aと、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを反射及び透過させる第二光学素子3bと、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを反射させる第三光学素子3cとを有する。これにより、光学系3は、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを反射及び透過させながら、観察対象の虚像を形成する。
The unit unit U forms an image to be a display region (Z 1 × Y 1 ) on a surface perpendicular to the emission direction, and has a transmission type liquid crystal display (display element) 2 that emits image display light L. A mechanism S, an optical system 3 that forms a virtual image to be observed, and a control unit 110 that outputs an image signal to the transmissive liquid crystal display 2 in order to form an image to be a display region (Z 1 × Y 1 ). Prepare.
The emission mechanism S includes a light source (not shown) and a transmissive liquid crystal display 2. The transmissive liquid crystal display 2 forms an image to be a display region (Z 1 × Y 1 ) on a surface perpendicular to the emission direction based on the image signal from the control unit 110 and emits the image display light L. To do.
Optical system 3, a first optical element 3a which transmits image display light L of the entire range of the display area (Z 1 × Y 1), the image display light L of the entire range of the display area (Z 1 × Y 1) having a second optical element 3b for reflecting and transmitting, and a third optical element 3c for reflecting the image display light L of the entire range of the display area (Z 1 × Y 1). Thus, the optical system 3, while reflecting and transmitting the image display light L of the entire range (Z 1 × Y 1) of the display region to form a virtual image of the observation target.

ライトガイド104は、ポリカーボネイト製(屈折率ng)の平板形状となり、一端部に形成され出射機構Sの前方に配置される全反射面141と、他端部に形成され観察者の眼Eの前方に配置される出射面142と、空気との界面によって全反射面141と出射面142との間に形成される側面群143とを有する。なお、ビームスプリッタ面142は、入射光を反射させるとともに、透過させるビームスプリット機能を有する。
側面群143は、X方向から見ると四角形状であり、第一面143cと、第一面143cとY方向で対向する第二面143dと、第三面143aと、第三面143aとZ方向で対向する第四面143bとを有する。第一面143cと第二面143dとの間の距離は、W2となり、第三面143aと第四面143bとの間の距離は、W3となる。
The light guide 104 has a flat plate shape made of polycarbonate (refractive index ng), is formed at one end and is disposed in front of the emission mechanism S, and is formed at the other end and in front of the observer's eye E. And the side surface group 143 formed between the total reflection surface 141 and the emission surface 142 by an interface with air. The beam splitter surface 142 has a beam splitting function that reflects and transmits incident light.
The side group 143 has a quadrangular shape when viewed from the X direction, the first surface 143c, the second surface 143d facing the first surface 143c in the Y direction, the third surface 143a, the third surface 143a, and the Z direction. And the fourth surface 143b facing each other. The distance between the first surface 143c and the second surface 143d is W2, and the distance between the third surface 143a and the fourth surface 143b is W3.

このようなライトガイド104において、まず、全反射面141は、光学系3からの表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを略X方向へと反射させる。そして、第三面143aと第四面143bとは、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを交互に複数回反射させながら、ビームスプリッタ面142に導く。このとき、第一面143cと第二面143dとは、画像表示光Lを一回も反射させない。最後に、ビームスプリッタ面142は、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを反射させることにより、ライトガイド104の外部に、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを出射させる。これにより、出射機構Sから出射される画像表示光Lは、ライトガイド104を介して、観察者の眼Eに導かれる。 In such a light guide 104, first, the total reflection surface 141 reflects the image display light L in the entire display area (Z 1 × Y 1 ) from the optical system 3 in a substantially X direction. The third surface 143a and the fourth surface 143b guide the image display light L in the entire display area (Z 1 × Y 1 ) to the beam splitter surface 142 while alternately reflecting the image display light L a plurality of times. At this time, the first surface 143c and the second surface 143d do not reflect the image display light L even once. Finally, the beam splitter surface 142 reflects the entire display area (Z 1 × Y 1 ) outside the light guide 104 by reflecting the image display light L in the entire display area (Z 1 × Y 1). ) Image display light L is emitted. Thus, the image display light L emitted from the emission mechanism S is guided to the observer's eye E via the light guide 104.

特表2003−536102Special table 2003-536102

しかしながら、このような眼鏡型ディスプレイ100では、出射機構SをX方向において観察者の眼Eから遠方となる位置に配置することができるが、第一面143cと第二面143dとは、画像表示光Lを一回も反射させずに、全反射面141からビームスプリッタ面142まで導かないといけないので、第一面143cと第二面143dとの間の距離W2を小さくすることができずに、ライトガイド104および光学系3が大型化するとともに重くなるという問題点があった。
そこで、本発明は、ライトガイドおよび光学系を小型化・軽量化することができる表示装置を提供することを目的とする。
However, in such a glasses-type display 100, the emission mechanism S can be disposed at a position far from the observer's eye E in the X direction. However, the first surface 143c and the second surface 143d are configured to display images. Since the light L must be guided from the total reflection surface 141 to the beam splitter surface 142 without being reflected once, the distance W2 between the first surface 143c and the second surface 143d cannot be reduced. There is a problem that the light guide 104 and the optical system 3 increase in size and become heavy.
SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a display device capable of reducing the size and weight of a light guide and an optical system.

上記課題を解決するためになされた本発明の表示装置は、表示領域となる画像を形成して、画像表示光を出射する表示素子を有する出射機構と、観察対象の虚像を形成するために、表示領域の全範囲の画像表示光を反射又は透過させる光学系と、第一面と、前記第一面と対向する第二面と、第三面と、当該第三面と対向する第四面とを有し、前記第三面及び/又は第四面で光学系からの表示領域の全範囲の画像表示光を設定方向に反射させながら観察者の眼に導くライトガイドと、前記画像を形成するために、前記表示素子に画像信号を出力する制御部とを備える表示装置であって、前記ライトガイドは、前記第一面で光学系からの表示領域の第一部分の画像表示光を1回以上反射させるか、或いは、前記第二面で光学系からの表示領域の第二部分の画像表示光を1回以上反射させるかの少なくともいずれかを行って、前記画像表示光を観察者の眼に導き、前記制御部は、前記表示領域の第一部分に対応する画像及び/又は第二部分に対応する画像を補正した画像信号を、前記表示素子に出力するようにしている。   In order to solve the above problems, the display device of the present invention forms an image serving as a display region, and includes an emission mechanism having a display element that emits image display light, and a virtual image of an observation target. An optical system that reflects or transmits image display light in the entire range of the display area, a first surface, a second surface that faces the first surface, a third surface, and a fourth surface that faces the third surface And a light guide for guiding the image display light of the entire display area from the optical system to the observer's eye while reflecting in the setting direction on the third surface and / or the fourth surface, and forming the image In order to achieve this, the display device includes a control unit that outputs an image signal to the display element, wherein the light guide emits the image display light of the first portion of the display area from the optical system once on the first surface. Or reflect the second area of the display area from the optical system. The image display light of the part is reflected at least one of at least one time, and the image display light is guided to the eyes of the observer, and the control unit is configured to display an image corresponding to the first part of the display area and / or An image signal obtained by correcting the image corresponding to the second portion is output to the display element.

本発明の表示装置によれば、ライトガイドは、例えば、第一面で光学系からの表示領域の第一部分の画像表示光を1回以上反射させるとともに、第二面で光学系からの表示領域の第二部分の画像表示光を1回以上反射させるので、第一面と第二面との間の距離を小さくすることができる。その結果、ライトガイドおよび光学系を小型化・軽量化することができる。
ところで、第一面で光学系からの表示領域の第一部分の画像表示光を1回以上反射させるとともに、第二面で光学系からの表示領域の第二部分の画像表示光を1回以上反射させるので、従来と同様に表示素子に図4(a)に示すような画像信号を出力すると、反射させた第一部分と第二部分とが反転してしまうことになる。そこで、制御部は、表示領域の第一部分に対応する画像と第二部分に対応する画像とを補正した図4(b)に示すような画像信号を、表示素子に出力する。その結果、観察者は、図4(c)に示すような観察対象の虚像を視認することができるようになる。
According to the display device of the present invention, for example, the light guide reflects the image display light of the first portion of the display area from the optical system at least once on the first surface, and the display area from the optical system on the second surface. Since the image display light of the second part is reflected at least once, the distance between the first surface and the second surface can be reduced. As a result, the light guide and the optical system can be reduced in size and weight.
By the way, the first surface reflects the image display light of the first portion of the display area from the optical system one or more times, and the second surface reflects the image display light of the second portion of the display area from the optical system one or more times. Therefore, when the image signal as shown in FIG. 4A is output to the display element as in the conventional case, the reflected first portion and second portion are inverted. Therefore, the control unit outputs an image signal as shown in FIG. 4B obtained by correcting the image corresponding to the first portion and the image corresponding to the second portion of the display area to the display element. As a result, the observer can visually recognize a virtual image of the observation target as shown in FIG.

以上のように、本発明の表示装置によれば、ライトガイドおよび光学系を小型化・軽量化することができる。   As described above, according to the display device of the present invention, the light guide and the optical system can be reduced in size and weight.

(他の課題を解決するための手段および効果)
また、上記の発明において、前記ライトガイドは、平板形状であり、前記第一面と第二面と第三面と第四面とは、空気との界面によって形成され、前記第一面と、前記第三面及び第四面とが隣接するとともに、前記第二面と、前記第三面及び第四面とが隣接するようにしてもよい。
さらに、上記の発明において、前記設定方向は、観察者の眼の前方方向と垂直となり、前記第三面及び第四面とは、前記前方方向と垂直となるように配置されるようにしてもよい。
(Means and effects for solving other problems)
In the above invention, the light guide has a flat plate shape, and the first surface, the second surface, the third surface, and the fourth surface are formed by an interface with air, and the first surface; The third surface and the fourth surface may be adjacent to each other, and the second surface and the third surface and the fourth surface may be adjacent to each other.
Furthermore, in the above invention, the setting direction may be arranged to be perpendicular to the front direction of the observer's eye, and the third surface and the fourth surface may be arranged to be perpendicular to the front direction. Good.

本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイの概略構成を示す光路図である。1 is an optical path diagram illustrating a schematic configuration of a glasses-type display that is an embodiment of the present invention. 観察者に装着される眼鏡型ディスプレイを示す外観図である。It is an external view which shows the spectacles type display with which an observer is mounted | worn. 従来の眼鏡型ディスプレイの概略構成を示す光路図である。It is an optical path diagram which shows schematic structure of the conventional spectacles type display. 透過型液晶表示器に表示する画像と、観察者が視認する観察対象の虚像とを示す図である。It is a figure which shows the image displayed on a transmissive liquid crystal display, and the virtual image of the observation object which an observer visually recognizes.

以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。なお、本発明は、以下に説明するような実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below, and it goes without saying that various aspects are included without departing from the spirit of the present invention.

図1は、本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイ(表示装置)の概略構成を示す光路図である。なお、上述した眼鏡型ディスプレイ100と同様のものについては、同じ符号を付している。
眼鏡型ディスプレイは、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Lを出射するユニット部Uと、ユニット部Uからの画像表示光Lを内部で反射させながら観察者の眼Eに導く基板であるライトガイド4と、ユニット部Uとライトガイド4とが取り付けられるフレーム部Fとを備える。
FIG. 1 is an optical path diagram showing a schematic configuration of a glasses-type display (display device) according to an embodiment of the present invention. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the thing similar to the spectacles type display 100 mentioned above.
The eyeglass-type display has an appearance similar to that of eyeglasses, and a unit unit U that emits image display light L, and a substrate that guides the image display light L from the unit unit U to the observer's eye E while reflecting the inside. And a frame part F to which the unit part U and the light guide 4 are attached.

ユニット部Uは、出射方向に垂直である面に表示領域(Z×Y)となる画像を形成して、画像表示光Lを出射する透過型液晶表示器(表示素子)2を有する出射機構Sと、観察対象の虚像を形成する光学系3と、表示領域(Z×Y)となる画像を形成するために透過型液晶表示器2に画像信号を出力する制御部10とを備える。
出射機構Sは、光源(図示せず)と、透過型液晶表示器2とを備える。透過型液晶表示器2は、制御部10からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面に表示領域(Z×Y)となる画像を形成し、その画像表示光Lを出射する。
The unit unit U forms an image to be a display region (Z 1 × Y 1 ) on a surface perpendicular to the emission direction, and has a transmission type liquid crystal display (display element) 2 that emits image display light L. A mechanism S, an optical system 3 for forming a virtual image to be observed, and a control unit 10 for outputting an image signal to the transmissive liquid crystal display 2 in order to form an image to be a display area (Z 1 × Y 1 ). Prepare.
The emission mechanism S includes a light source (not shown) and a transmissive liquid crystal display 2. The transmissive liquid crystal display 2 forms an image to be a display region (Z 1 × Y 1 ) on a surface perpendicular to the emission direction based on the image signal from the control unit 10, and emits the image display light L. To do.

ライトガイド4は、ポリカーボネイト製(屈折率ng)の平板形状となり、一端部に形成され出射機構Sの前方に配置される全反射面41と、他端部に形成され観察者の眼Eの前方に配置される出射面42と、空気との界面によって全反射面41と出射面42との間に形成される側面群43とを有する。なお、ビームスプリッタ面42は、入射光を反射させるとともに、透過させるビームスプリット機能を有する。
側面群43は、X方向から見ると四角形状であり、第一面43cと、第一面43cとY方向で対向する第二面43dと、第三面43aと、第三面43aとZ方向で対向する第四面43bとを有する。第一面43cと第二面43dとの間の距離は、W1となり、第三面43aと第四面43bとの間の距離は、W3となる。つまり、ライトガイド4における第一面43cと第二面43dとの間の距離W1は、ライトガイド104における第一面143cと第二面143dとの間の距離W2より小さくなっており、光学系3のY方向も小さくなっている。
The light guide 4 has a flat plate shape made of polycarbonate (refractive index ng), is formed at one end portion and is disposed in front of the emission mechanism S, and is formed at the other end portion and in front of the observer's eye E. And a side surface group 43 formed between the total reflection surface 41 and the emission surface 42 by an interface with air. The beam splitter surface 42 has a beam splitting function that reflects and transmits incident light.
The side group 43 has a quadrangular shape when viewed from the X direction, the first surface 43c, the second surface 43d facing the first surface 43c in the Y direction, the third surface 43a, the third surface 43a, and the Z direction. And the fourth surface 43b facing each other. The distance between the first surface 43c and the second surface 43d is W1, and the distance between the third surface 43a and the fourth surface 43b is W3. That is, the distance W1 between the first surface 43c and the second surface 43d in the light guide 4 is smaller than the distance W2 between the first surface 143c and the second surface 143d in the light guide 104, and the optical system The Y direction of 3 is also small.

このようなライトガイド4において、まず、全反射面41は、光学系3からの表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを略X方向へと反射させる。
そして、第三面43aと第四面43dとは、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを交互に複数回反射させながら、ビームスプリッタ面42に導く。一方、第一面43cで表示領域の第一部分Bの画像表示光Lを1回反射させ、第二面43dで表示領域の第二部分Aの画像表示光Lを1回反射させ、第一面43cと第二面43dとで表示領域の第三部分Cの画像表示光Lを1回も反射させずに、ビームスプリッタ面42に導く。
最後に、ビームスプリッタ面42は、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを反射させることにより、ライトガイド4の外部に、表示領域の全範囲(Z×Y)の画像表示光Lを出射させる。これにより、出射機構Sから出射される画像表示光Lは、ライトガイド4を介して、観察者の眼Eに導かれる。
In such a light guide 4, first, the total reflection surface 41 reflects the image display light L in the entire display area (Z 1 × Y 1 ) from the optical system 3 in a substantially X direction.
The third surface 43a and the fourth surface 43d guide the image display light L in the entire display area (Z 1 × Y 1 ) to the beam splitter surface 42 while alternately reflecting the image display light L a plurality of times. On the other hand, the first surface 43c reflects the image display light L of the first portion B of the display area once, the second surface 43d reflects the image display light L of the second portion A of the display area once, and the first surface The image display light L of the third portion C of the display area is guided to the beam splitter surface 42 without being reflected once by 43c and the second surface 43d.
Finally, the beam splitter surface 42 reflects the entire display range (Z 1 × Y 1 ) outside the light guide 4 by reflecting the image display light L in the entire display region (Z 1 × Y 1). ) Image display light L is emitted. As a result, the image display light L emitted from the emission mechanism S is guided to the observer's eye E via the light guide 4.

制御部10は、表示制御部(CPU)11と、メモリ12とを備える。
表示制御部11は、画像を形成するために透過型液晶表示器2に画像信号を出力するように制御する。具体的には、表示領域(Z×Y)における第三部分Cに対応する画像を、Z方向において反転させた画像信号を出力し、第一部分Aに対応する画像と第二部分Bに対応する画像とは、第三部分Cに対し、Y方向に反転させた画像信号を出力する。すなわち、第一部分Aに対応する画像と第二部分Bに対応する画像とを、Z方向において反転させるとともにY方向において反転させた画像信号を出力する。その結果、観察者は、図4(c)に示すような観察対象の虚像を視認することができる。なお、第三部分Cに対応する画像のY方向への反転の有無及びZ方向への反転の有無は、ライトガイド4及び光学系3における光線の反射方向と反射回数とにより決定される。
以上のように、眼鏡型ディスプレイによれば、ライトガイド4および光学系3を小型化・軽量化することができる。
The control unit 10 includes a display control unit (CPU) 11 and a memory 12.
The display control unit 11 performs control to output an image signal to the transmissive liquid crystal display 2 in order to form an image. Specifically, an image signal obtained by inverting the image corresponding to the third portion C in the display area (Z 1 × Y 1 ) in the Z direction is output, and the image corresponding to the first portion A and the second portion B are output. For the corresponding image, an image signal inverted in the Y direction is output for the third portion C. That is, an image signal obtained by inverting the image corresponding to the first part A and the image corresponding to the second part B in the Z direction and in the Y direction is output. As a result, the observer can visually recognize a virtual image of the observation target as shown in FIG. Whether or not the image corresponding to the third portion C is reversed in the Y direction and whether or not it is reversed in the Z direction is determined by the light guide reflection direction and the number of reflections in the light guide 4 and the optical system 3.
As described above, according to the glasses-type display, the light guide 4 and the optical system 3 can be reduced in size and weight.

(他の実施形態)
上述した眼鏡型ディスプレイは、観察者の頭部や腕等の身体や、身体に装着されるヘルメットや眼鏡等に、ヘッドセット、ベルト、バンド、クリップ等を介して装着されたり、携帯電話や腕時計等の各種携帯機器に装着されたり、手に持った状態で使用されたりしてもよい。また、観察者に装着されるヘッドマウントディスプレイのような形態に限らず、観察者の前方に設置するヘッドアップディスプレイのような形態であってもよい。
上記透過型液晶表示器は、カラーフィルタを内蔵することでカラー画像を形成するものであってもよく、カラーフィルタのないモノクロ画像を形成するものであってもよい。
また、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色光を時分割発光する光源と、フィールドシーケンシャル駆動されてR(赤)、G(緑)、B(青)用のモノクロ画像を時分割に形成する透過型液晶表示器とを組み合わせることにより、観察対象の虚像をカラー表示してもよい。
また、表示素子としては、画像表示光を直接に出射する自発光型表示器が用いられてもよいし、反射型表示器と、その反射型表示器を照明するための素子で構成されてもよい。
また、画像表示光を観察者の両方の眼に導くようにしてもよく、上記ビームスプリッタ面は、全反射ミラーにより構成されてもよい。
(Other embodiments)
The above-mentioned glasses-type display is worn on the body of an observer's head, arms, etc., a helmet or glasses worn on the body via a headset, belt, band, clip, etc. It may be attached to various portable devices such as or may be used while being held in the hand. Moreover, it is not limited to a form such as a head-mounted display attached to the observer, but may be a form such as a head-up display installed in front of the observer.
The transmissive liquid crystal display may be one that forms a color image by incorporating a color filter, or one that forms a monochrome image without a color filter.
In addition, a monochrome image for R (red), G (green), and B (blue) driven by a field sequential drive with a light source that emits light of three colors R (red), G (green), and B (blue) in a time-sharing manner. In combination with a transmissive liquid crystal display that forms time-division, a virtual image to be observed may be displayed in color.
Further, as the display element, a self-luminous display that directly emits image display light may be used, or it may be configured by a reflective display and an element for illuminating the reflective display. Good.
Further, the image display light may be guided to both eyes of the observer, and the beam splitter surface may be constituted by a total reflection mirror.

また、上述した眼鏡型ディスプレイにおいて、X方向と設定方向とは一致するような構成を示したが、X方向と設定方向とは一致しないような構成としてもよく、Y方向と設定方向とが一致するような構成としてもよく、設定方向は任意の一方向とすることができる。
また、上記第一面と第二面とで、表示領域の一部分の画像表示光を1回反射させてもよく、表示領域の一部分の画像表示光を2回反射させてもよく、表示領域の一部分の画像表示光を3回以上反射させてもよい。
上記ライトガイドを形成する材料としては、例えば、ポリカーボネイト、ポリメタクリル酸(PMMA)、シクロオレフィン、硝材等が挙げられる。
Further, in the above-described glasses-type display, the configuration in which the X direction and the setting direction match is shown, but the configuration in which the X direction and the setting direction do not match may be used, and the Y direction and the setting direction match. The setting direction may be an arbitrary direction.
Further, the first surface and the second surface may reflect the image display light of a part of the display area once, may reflect the image display light of a part of the display area twice, A part of the image display light may be reflected three times or more.
Examples of the material for forming the light guide include polycarbonate, polymethacrylic acid (PMMA), cycloolefin, and glass material.

本発明は、卓上以外の環境で使用する情報機器等に利用することができる。   The present invention can be used for information devices used in environments other than desktop.

100 眼鏡型ディスプレイ(表示装置)
2 透過型液晶表示器(表示素子)
3 光学系
4、104 ライトガイド
10、110 制御部
43a、143a 第三面
43b、143b 第四面
43c、143c 第一面
43d、143d 第二面
L 画像表示光
E 観察者の眼
S 出射機構
U ユニット部
100 glasses-type display (display device)
2. Transmission type liquid crystal display (display element)
3 Optical system 4, 104 Light guide 10, 110 Control part 43a, 143a 3rd surface 43b, 143b 4th surface 43c, 143c 1st surface 43d, 143d 2nd surface L Image display light E Observer eye S Output mechanism U Unit section

Claims (3)

表示領域となる画像を形成して、画像表示光を出射する表示素子を有する出射機構と、
観察対象の虚像を形成するために、表示領域の全範囲の画像表示光を反射又は透過させる光学系と、
第一面と、前記第一面と対向する第二面と、第三面と、当該第三面と対向する第四面とを有し、前記第三面及び/又は第四面で光学系からの表示領域の全範囲の画像表示光を設定方向に反射させながら観察者の眼に導くライトガイドと、
前記画像を形成するために、前記表示素子に画像信号を出力する制御部とを備える表示装置であって、
前記ライトガイドは、前記第一面で光学系からの表示領域の第一部分の画像表示光を1回以上反射させるか、或いは、前記第二面で光学系からの表示領域の第二部分の画像表示光を1回以上反射させるかの少なくともいずれかを行って、前記画像表示光を観察者の眼に導き、
前記制御部は、前記表示領域の第一部分に対応する画像及び/又は第二部分に対応する画像を補正した画像信号を、前記表示素子に出力することを特徴とする表示装置。
An emission mechanism having a display element for forming an image to be a display area and emitting image display light;
An optical system that reflects or transmits image display light in the entire range of the display area in order to form a virtual image of an observation target;
A first surface, a second surface facing the first surface, a third surface, and a fourth surface facing the third surface, wherein the third surface and / or the fourth surface is an optical system. A light guide that guides the viewer's eyes while reflecting the image display light of the entire display area from the setting direction,
In order to form the image, a display device comprising a control unit that outputs an image signal to the display element,
The light guide reflects the image display light of the first part of the display area from the optical system at least once on the first surface, or the image of the second part of the display area from the optical system on the second surface. Performing at least one of reflecting the display light one or more times, guiding the image display light to the eyes of an observer,
The control device outputs an image signal obtained by correcting an image corresponding to a first portion and / or an image corresponding to a second portion of the display area to the display element.
前記ライトガイドは、平板形状であり、
前記第一面と第二面と第三面と第四面とは、空気との界面によって形成され、
前記第一面と、前記第三面及び第四面とが隣接するとともに、
前記第二面と、前記第三面及び第四面とが隣接することを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The light guide has a flat plate shape,
The first surface, the second surface, the third surface, and the fourth surface are formed by an interface with air,
The first surface is adjacent to the third surface and the fourth surface,
The display device according to claim 1, wherein the second surface is adjacent to the third surface and the fourth surface.
前記設定方向は、観察者の眼の前方方向と垂直となり、
前記第三面及び第四面とは、前記前方方向と垂直となるように配置されることを特徴とする請求項2に記載の表示装置。
The setting direction is perpendicular to the forward direction of the observer's eyes,
The display device according to claim 2, wherein the third surface and the fourth surface are arranged to be perpendicular to the front direction.
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