JP5537337B2 - Display device and display method - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、表示装置及び表示方法に関する。   Embodiments described herein relate generally to a display device and a display method.

奥行き感を知覚させる高品質の表示装置の開発が進められている。
従来、奥行き感を知覚させる表示としては、両眼視差に基づく構成が各種提案されているが、左右の眼用の複数の画像の生成のために高度の画像処理装置が必要であり、また表示のための光学系も複雑になる。
Development of high-quality display devices that can perceive a sense of depth is in progress.
Conventionally, various configurations based on binocular parallax have been proposed as a display for perceiving a sense of depth, but an advanced image processing device is required to generate a plurality of images for the left and right eyes, and the display The optical system for this also becomes complicated.

車載用のヘッドアップディスプレイHUD(Head-Up Display)においては、ナビゲーション情報等の表示情報をフロントガラスに投影して、外界情報と表示情報とを同時に視認するが、両眼視のHUDにおいては、外界情報と表示情報とで両眼視差が発生し、見難い表示となる。   In a vehicle head-up display HUD (Head-Up Display), display information such as navigation information is projected onto the windshield, and the external world information and the display information are simultaneously viewed. In a binocular HUD, Binocular parallax occurs between the external information and the display information, and the display is difficult to see.

これに対し、片目で表示を観視する単眼用の表示装置が提案されている。これによれば、背景にマッチした奥行き位置に、表示オブジェクトの虚像を知覚させることができ、奥行き感や立体感が増強された表示を提供できる。   On the other hand, a monocular display device for viewing the display with one eye has been proposed. According to this, a virtual image of a display object can be perceived at a depth position matching the background, and a display with enhanced depth and stereoscopic effect can be provided.

このような単眼視の表示装置は、例えば、車載用のヘッドアップディスプレイHUDに応用でき、外界情報と表示情報とを同時に視認したときにおいても両眼視差は発生せず、所望の奥行き位置に表示を呈示して知覚させることができる。   Such a monocular display device can be applied to, for example, an on-vehicle head-up display HUD, and binocular parallax does not occur even when external information and display information are simultaneously viewed, and is displayed at a desired depth position. Can be presented and perceived.

また、このように片目で観視する表示装置は、車載用のHUDの他、ゲームなどのアミューズメント用途にも応用でき、奥行き感や立体感が増強され、高臨場感の表示を提供できる。   In addition, such a display device that is viewed with one eye can be applied to an amusement application such as a game in addition to a vehicle-mounted HUD, and a sense of depth and a three-dimensional effect can be enhanced to provide a highly realistic display.

単眼用の表示装置においては、表示が両目で観視されないように表示内容を含む光束の投影領域が狭く制御される。このため、観視する片目がその投影領域から外れると、観視者は表示を見失ってしまう。単眼用の表示装置において、表示を見易く使い易くするために、改良の余地がある。   In a monocular display device, a projection area of a light beam including display contents is controlled to be narrow so that the display is not viewed with both eyes. For this reason, if one eye to be observed deviates from the projection area, the viewer loses sight of the display. In a monocular display device, there is room for improvement in order to make the display easy to see and use.

特開2009−128565号公報JP 2009-128565 A

本発明は、観視する目が光束の投影領域から外れ難く見易い単眼方式の表示装置及び表示方法を提供する。   The present invention provides a monocular display device and a display method in which an eye to be viewed is not easily deviated from a light flux projection region and is easy to see.

本発明の実施形態によれば、映像情報を含む第1光束と、映像情報を含む第2光束と、を観視者に向けて投影する表示装置が提供される。前記観視者の位置における前記第1光束と、前記観視者の位置における前記第2光束と、の間隔は、前記観視者の両目の間隔よりも広い。前記観視者の位置における前記第1光束の幅及び前記観視者の位置における前記第2光束の幅の少なくともいずれかは、前記観視者の両目の間隔よりも狭い。前記第1光束は、輝度が高い第1高輝度状態と、前記第1高輝度状態よりも輝度が低い第1低輝度状態と、を有し、前記第2光束は、輝度が高い第2高輝度状態と、前記第2高輝度状態よりも輝度が低い第2低輝度状態と、を有する。前記第1光束が前記第1高輝度状態のときには前記第2光束は前記第2低輝度状態であり、前記第1光束が前記第1低輝度状態のときには前記第2光束は前記第2高輝度状態である。   According to the embodiment of the present invention, a display device that projects a first light beam including video information and a second light beam including video information toward a viewer is provided. The distance between the first light flux at the viewer position and the second light flux at the viewer position is wider than the distance between the eyes of the viewer. At least one of the width of the first light flux at the position of the viewer and the width of the second light flux at the position of the viewer is narrower than the distance between the eyes of the viewer. The first luminous flux has a first high luminance state with high luminance and a first low luminance state with lower luminance than the first high luminance state, and the second luminous flux has a second high luminance with high luminance. A luminance state and a second low luminance state having a luminance lower than that of the second high luminance state. When the first light flux is in the first high brightness state, the second light flux is in the second low brightness state, and when the first light flux is in the first low brightness state, the second light flux is in the second high brightness state. State.

本発明の実施形態によれば、映像情報を含み、互いの間隔が両目の間隔よりも広く、幅が両目の間隔よりも狭い複数の光束を交互に観視者に向けて投影することを特徴とする表示方法が提供される。   According to an embodiment of the present invention, a plurality of light fluxes including video information, having a mutual interval wider than the interval between both eyes and a width smaller than the interval between both eyes are alternately projected toward the viewer. A display method is provided.

図1(a)及び図1(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の構成と動作を例示する模式図である。FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views illustrating the configuration and operation of the display device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る表示装置の構成の概要を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the outline | summary of a structure of the display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図3(a)及び図3(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。FIG. 3A and FIG. 3B are schematic views illustrating the configuration of the display device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る表示装置の特性を例示する模式図である。6 is a schematic view illustrating characteristics of the display device according to the first embodiment; FIG. 第1の実施形態に係る表示装置の分割素子の特性を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the characteristic of the splitting element of the display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図6(a)及び図6(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の特性を例示する模式図である。FIG. 6A and FIG. 6B are schematic views illustrating characteristics of the display device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る別の表示装置の要部の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of the principal part of another display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of another display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る別の表示装置の動作を例示する模式図である。FIG. 10 is a schematic view illustrating the operation of another display device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of another display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of another display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of another display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図13(a)〜図13(d)は、第1の実施形態に係る別の表示装置の分割素子を例示する模式図である。FIG. 13A to FIG. 13D are schematic views illustrating divided elements of another display device according to the first embodiment. 第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of another display apparatus which concerns on 1st Embodiment. 図15(a)及び図15(b)は、第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。FIG. 15A and FIG. 15B are schematic views illustrating the configuration of another display device according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of the display apparatus which concerns on 2nd Embodiment. 図17(a)及び図17(b)は、第3の実施形態に係る表示方法を例示するフローチャート図である。FIG. 17A and FIG. 17B are flowcharts illustrating the display method according to the third embodiment. 第4の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of the display apparatus which concerns on 4th Embodiment. 図19(a)及び図19(b)は、第4の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。FIG. 19A and FIG. 19B are schematic views illustrating the operation of the display device according to the fourth embodiment. 図20(a)及び図20(b)は、第4の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。FIG. 20A and FIG. 20B are schematic views illustrating the operation of the display device according to the fourth embodiment. 図21(a)及び図21(b)は、第4の実施形態に係る表示装置に含まれる素子の構成を例示する模式図である。FIG. 21A and FIG. 21B are schematic views illustrating the configuration of elements included in the display device according to the fourth embodiment. 図22(a)及び図22(b)は、第4の実施形態に係る表示装置に含まれる素子の動作を例示する模式的断面図である。22A and 22B are schematic cross-sectional views illustrating the operation of elements included in the display device according to the fourth embodiment. 図23(a)〜図23(d)は、第4の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。FIG. 23A to FIG. 23D are schematic views illustrating the operation of the display device according to the fourth embodiment. 図24(a)〜図24(h)は、第4の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。FIG. 24A to FIG. 24H are schematic views illustrating the operation of the display device according to the fourth embodiment. 図25(a)及び図25(b)は、第4の実施形態に係る表示装置に含まれる別の素子の動作を例示する模式的断面図である。FIG. 25A and FIG. 25B are schematic cross-sectional views illustrating the operation of another element included in the display device according to the fourth embodiment. 第4の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式断面図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of another display device according to the fourth embodiment. 第5の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the structure of the display apparatus which concerns on 5th Embodiment. 図28(a)及び図28(b)は、第6の実施形態に係る表示方法を例示するフローチャート図である。FIG. 28A and FIG. 28B are flowcharts illustrating the display method according to the sixth embodiment.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
Note that, in the present specification and each drawing, the same elements as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted as appropriate.

(第1の実施の形態)
本発明の第1の実施形態に係る表示装置は、片目で観視する表示装置であり、車載用のHUDの他、ゲームなどのアミューズメント用途にも適用でき、奥行き感や立体感が増強され、高臨場感の表示を提供できる。以下では、例として本実施形態に係る表示装置が、車載用の表示装置であるHUDとして応用される場合として説明する。
(First embodiment)
The display device according to the first embodiment of the present invention is a display device that can be viewed with one eye, and can be applied to amusement applications such as games in addition to in-vehicle HUD, enhancing the sense of depth and stereoscopic effect, A highly realistic display can be provided. Below, the display apparatus which concerns on this embodiment as an example demonstrates as a case where it applies as HUD which is a vehicle-mounted display apparatus.

図1(a)及び図1(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の構成と動作を例示する模式図である。
すなわち、同図(a)は、模式的斜視図であり、同図(b)は、動作状態を例示する模式的平面図である。
図2は、第1の実施形態に係る表示装置の構成の概要を例示する模式図である。
まず、図2により、本実施形態に係る表示装置10の構成の概要について説明する。
FIG. 1A and FIG. 1B are schematic views illustrating the configuration and operation of the display device according to the first embodiment.
1A is a schematic perspective view, and FIG. 1B is a schematic plan view illustrating an operation state.
FIG. 2 is a schematic view illustrating the outline of the configuration of the display device according to the first embodiment.
First, the outline of the configuration of the display device 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

図2に表したように、表示装置10は、映像情報を含む複数の光束112を観視者100に向けて投影する表示装置である。複数の光束112は、例えば、第1光束112a及び第2光束112bである。光束112の数は、後述するように3つ以上でも良い。以下では、説明を簡単にするために、複数の光束112が2つであり、第1光束112a及び第2光束112bである場合として説明する。   As shown in FIG. 2, the display device 10 is a display device that projects a plurality of light beams 112 including video information toward the viewer 100. The plurality of light beams 112 are, for example, a first light beam 112a and a second light beam 112b. The number of the light beams 112 may be three or more as will be described later. Hereinafter, in order to simplify the description, a case will be described where the plurality of light beams 112 are two, ie, the first light beam 112a and the second light beam 112b.

表示装置10は、複数の光束112を、像形成部715に反射させて観視者100の片目101に向けて投影する映像投影部115を備える。   The display device 10 includes a video projection unit 115 that reflects a plurality of light beams 112 to the image forming unit 715 and projects it toward the one eye 101 of the viewer 100.

像形成部715は、複数の光束112を反射して複数の光束112に基づいた像を形成する。本具体例では、像形成部715は、例えば、車両730(移動体)のフロントガラス710である。すなわち、像形成部715が、反射性と透光性とを有しており、観視者100は、像形成部715で反射した光束112に含まれる映像情報と、像形成部715を透過する外界の外界情報と、を同時に観視することができる。ただし、本発明はこれに限らず、像形成部715は反射性を有していれば良く、複数の光束112を反射して複数の光束112に基づいた像を形成できれば良い。なお、像形成部715は、映像投影部115に含まれても良く、また、像形成部715と映像投影部115とが別体と見なされても良い。以下では、像形成部715が映像投影部115とは別体として設けられるものとして説明する。   The image forming unit 715 reflects the plurality of light beams 112 and forms an image based on the plurality of light beams 112. In this specific example, the image forming unit 715 is, for example, the windshield 710 of the vehicle 730 (moving body). That is, the image forming unit 715 has reflectivity and translucency, and the viewer 100 transmits the video information included in the light beam 112 reflected by the image forming unit 715 and the image forming unit 715. It is possible to view the outside world information at the same time. However, the present invention is not limited to this, and it is sufficient that the image forming unit 715 has reflectivity, and it is only necessary to reflect the plurality of light beams 112 and form an image based on the plurality of light beams 112. Note that the image forming unit 715 may be included in the video projecting unit 115, and the image forming unit 715 and the video projecting unit 115 may be regarded as separate bodies. In the following description, it is assumed that the image forming unit 715 is provided separately from the video projection unit 115.

なお、映像情報は、例えば表示オブジェクト180を含む。表示オブジェクト180は、表示装置10が観視者100に呈示する映像に設けられるものであり、例えば、表示装置10が搭載される車両730の運行情報に関する、進行方向を示す「矢印」等の各種の表示内容である。   Note that the video information includes a display object 180, for example. The display object 180 is provided in an image that the display device 10 presents to the viewer 100. For example, various display items such as “arrows” indicating the traveling direction regarding the operation information of the vehicle 730 on which the display device 10 is mounted. Is the display content.

映像投影部115は、複数の光束112を観視者100の頭部105に向けて投影する。すなわち、映像投影部115から出射された複数の光束112は、像形成部715の反射面712で反射され、頭部105に入射する。この時、光束112の発散角が制御されており、複数の光束112のうちのいずれかが、観視者100の片目101に入射する。これにより、観視者100は、光束112に含まれる映像情報を片目101で観視する。   The video projection unit 115 projects a plurality of light beams 112 toward the head 105 of the viewer 100. That is, the plurality of light beams 112 emitted from the video projection unit 115 are reflected by the reflection surface 712 of the image forming unit 715 and enter the head 105. At this time, the divergence angle of the light beam 112 is controlled, and any one of the plurality of light beams 112 enters the one eye 101 of the viewer 100. Thereby, the human viewer 100 views the video information included in the light flux 112 with one eye 101.

なお、像形成部715(この例でフロントガラス710)は、観視者100からの距離が21.7cm以上の位置に配置される。これにより、観視者100が知覚する奥行き感が増強され、また、表示オブジェクト180を所望の奥行き位置に知覚させることができる。なお、ヘッドマウントディスプレイ(HMD: Head Mounted Display)において、片目(単眼)に映像呈示を行うことがあるが、目のごく近傍(21.7cmよりも近い位置)に配置された表示部による映像を知覚するだけであり、奥行き感を持った高い臨場感の表示はできない。   The image forming unit 715 (the windshield 710 in this example) is disposed at a position where the distance from the viewer 100 is 21.7 cm or more. Thereby, the sense of depth perceived by the viewer 100 is enhanced, and the display object 180 can be perceived at a desired depth position. In a head-mounted display (HMD), an image may be presented to one eye (monocular), but an image by a display unit arranged in the very vicinity of the eye (position closer to 21.7 cm) is displayed. It only perceives, and cannot display a high sense of presence with a sense of depth.

なお、図2に例示したように、表示装置10は、例えば車両730の中、すなわち、例えば、操縦者である観視者100から見て車両730のダッシュボード720の奥に設けられることができる。   As illustrated in FIG. 2, the display device 10 can be provided in, for example, the vehicle 730, that is, for example, at the back of the dashboard 720 of the vehicle 730 when viewed from the human viewer 100 who is the operator. .

映像投影部115は、例えば、映像データ生成部130と、映像形成部110と、投影部120と、を有する。   The video projection unit 115 includes, for example, a video data generation unit 130, a video formation unit 110, and a projection unit 120.

映像データ生成部130は、表示オブジェクト180を含む映像に対応する映像信号を生成し、映像形成部110に供給する。   The video data generation unit 130 generates a video signal corresponding to the video including the display object 180 and supplies the video signal to the video formation unit 110.

映像形成部110としては、例えば、液晶表示装置(LCD)やDMD(Digital Micromirror Device)、及び、MEMS(Micro-electro-mechanical System)等の各種光スイッチを用いることができる。そして、映像形成部110は、映像データ生成部130から供給された映像信号に基づいて、映像形成部110の画面に映像を形成する。   As the image forming unit 110, for example, various optical switches such as a liquid crystal display (LCD), a DMD (Digital Micromirror Device), and a MEMS (Micro-electro-mechanical System) can be used. Then, the video forming unit 110 forms a video on the screen of the video forming unit 110 based on the video signal supplied from the video data generating unit 130.

一方、投影部120には、例えば、各種の光源、レンズ、ミラー、及び、発散角(拡散角)を制御する各種の光学素子が用いられる。
本具体例では、投影部120は、光源121と、テーパライトガイド122と、光源側レンズ123と、画像出射側レンズ124と、光路変化用ミラー127と、分割素子128と、出射側ミラー126と、を含む。
On the other hand, for example, various light sources, lenses, mirrors, and various optical elements that control the divergence angle (diffusion angle) are used for the projection unit 120.
In this specific example, the projection unit 120 includes a light source 121, a taper light guide 122, a light source side lens 123, an image exit side lens 124, an optical path changing mirror 127, a dividing element 128, and an exit side mirror 126. ,including.

光源121は光束112となる光を生成する。光束112となる光の進行方向に沿って、光源121と出射側ミラー126との間にテーパライトガイド122が配置され、テーパライトガイド122と出射側ミラー126との間に光源側レンズ123が配置され、光源側レンズ123と出射側ミラー126との間に画像出射側レンズ124が配置され、画像出射側レンズ124と出射側ミラー126との間に光路変化用ミラー127が配置され、光路変化用ミラー127と出射側ミラー126との間に分割素子128が設けられる。   The light source 121 generates light that becomes the light flux 112. A tapered light guide 122 is disposed between the light source 121 and the exit side mirror 126 along the traveling direction of the light that becomes the light beam 112, and a light source side lens 123 is disposed between the taper light guide 122 and the exit side mirror 126. The image exit side lens 124 is disposed between the light source side lens 123 and the exit side mirror 126, and the optical path changing mirror 127 is disposed between the image exit side lens 124 and the exit side mirror 126 to change the optical path. A dividing element 128 is provided between the mirror 127 and the exit side mirror 126.

なお、光路変化用ミラー127に画像出射側レンズ124の機能を持たせることもできる。また、光源121、テーパライトガイド122、光源側レンズ123及び画像出射側レンズ124の配置によっては、光路変化用ミラー127は省略可能である。   The optical path changing mirror 127 may have the function of the image exit side lens 124. Further, depending on the arrangement of the light source 121, the tapered light guide 122, the light source side lens 123, and the image emission side lens 124, the optical path changing mirror 127 may be omitted.

本具体例では、光源側レンズ123と画像出射側レンズ124との間に、映像形成部110(例えばLCD)が配置されている。   In this specific example, an image forming unit 110 (for example, an LCD) is disposed between the light source side lens 123 and the image emission side lens 124.

光源121には、LED(Light Emitting Diode)や高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、レーザなど各種のものを用いることができる。光源121にLEDを用いることで、消費電力を低減でき、また装置を軽量化でき、小型化できる。   As the light source 121, various types such as an LED (Light Emitting Diode), a high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, and a laser can be used. By using an LED for the light source 121, power consumption can be reduced, and the apparatus can be reduced in weight and size.

映像データ生成部130、映像形成部110及び投影部120のそれぞれの構成は、種々の変形が可能である。映像形成部110に含まれる要素と、投影部120に含まれる要素と、の配置は任意であり、例えば、投影部120に含まれる要素どうしの間に、映像形成部110(及びそれに含まれる要素)が挿入されていても良い。   Each configuration of the video data generation unit 130, the video formation unit 110, and the projection unit 120 can be variously modified. Arrangement of the elements included in the image forming unit 110 and the elements included in the projection unit 120 is arbitrary. For example, between the elements included in the projection unit 120, the image forming unit 110 (and elements included in the image forming unit 110). ) May be inserted.

光源121から出射された光は、テーパライトガイド122において発散角がある程度の範囲に制御される。そして、その光は、映像形成部110を経ることで、所定の表示オブジェクト180を含む映像を含む1次光束112oとなる。   The light emitted from the light source 121 is controlled to have a divergence angle within a certain range in the taper light guide 122. Then, the light passes through the image forming unit 110 and becomes a primary light beam 112o including an image including a predetermined display object 180.

そして、1次光束112oが、分割素子128を経ることで、複数の光束112(例えば、第1光束112a及び第2光束112b)となる。複数の光束112の発散角は、映像投影部115に含まれる種々の光学素子によって制御される。   The primary light beam 112o passes through the splitting element 128 to become a plurality of light beams 112 (for example, the first light beam 112a and the second light beam 112b). Divergence angles of the plurality of light beams 112 are controlled by various optical elements included in the video projection unit 115.

このように、本具体例の映像投影部115は、まず1次光束112oを生成し、その1次光束112oを分割し複数の光束112を生成することができる。従って、映像投影部115に含まれる映像形成部110及び投影部120を、1次光束112oを生成する部分(1次光束生成部140)と、1次光束112oを分割して、観視者100に向けて投影する部分(分割投影部141)とに、分けることができる。   As described above, the video projection unit 115 according to this specific example can first generate the primary light beam 112o and divide the primary light beam 112o to generate a plurality of light beams 112. Therefore, the image forming unit 110 and the projection unit 120 included in the image projecting unit 115 divide the primary light beam 112o from the portion that generates the primary light beam 112o (the primary light beam generation unit 140) and the viewer 100. It can divide into the part (division projection part 141) projected toward the direction.

1次光束生成部140は、例えば、上記の投影部120に含まれる光源121、テーパライトガイド122及び光源側レンズ123、並びに、映像形成部110を含む。分割投影部141は、例えば、投影部120に含まれる画像出射側レンズ124、光路変化用ミラー127、分割素子128及び出射側ミラー126を含む。   The primary light beam generation unit 140 includes, for example, the light source 121, the tapered light guide 122, the light source side lens 123, and the image forming unit 110 included in the projection unit 120. The division projection unit 141 includes, for example, an image emission side lens 124, an optical path changing mirror 127, a division element 128, and an emission side mirror 126 included in the projection unit 120.

このように、映像投影部115は、1次光束生成部140と、分割投影部141と、を有する。
1次光束生成部140は、映像情報を含む1次光束112oを生成する。
分割投影部141は、1次光束112oを複数の光束112に分割する分割素子128を有し、複数の光束112どうしの間隔と、複数の光束の幅と、を制御する。
As described above, the video projection unit 115 includes the primary light flux generation unit 140 and the division projection unit 141.
The primary light beam generation unit 140 generates a primary light beam 112o including video information.
The split projection unit 141 includes a splitting element 128 that splits the primary light beam 112o into a plurality of light beams 112, and controls the interval between the plurality of light beams 112 and the width of the plurality of light beams.

1次光束生成部140、並びに、分割投影部141に含まれる分割素子128の具体例については、後述する。   Specific examples of the primary beam generation unit 140 and the splitting elements 128 included in the split projection unit 141 will be described later.

本具体例では、出射側ミラー126は、凹面状であり、これにより、光束112に含まれる映像情報の像を拡大して観視者100に投影できる。   In this specific example, the exit-side mirror 126 has a concave shape, so that the image of the video information included in the light beam 112 can be enlarged and projected to the viewer 100.

図2に表したように、複数の光束112は、出射側ミラー126で反射した後、車両730の像形成部715で反射して、観視者100の片目101に到る。   As shown in FIG. 2, the plurality of light beams 112 are reflected by the output side mirror 126, then reflected by the image forming unit 715 of the vehicle 730, and reach the one eye 101 of the viewer 100.

観視者100は、像形成部715を介して、像形成位置181pの位置に形成された表示オブジェクト180の像181(虚像)を知覚する。このように、表示装置10は、HUDとして使用できる。   The viewer 100 perceives the image 181 (virtual image) of the display object 180 formed at the image forming position 181p via the image forming unit 715. Thus, the display device 10 can be used as a HUD.

なお、出射側ミラー126は可動式とすることができ、例えば、観視者100の頭部105の位置や動きに合わせて、手動で、または、自動で、出射側ミラー126の位置や角度を調節し、光束112を片目101に適切に投影させることができる。
なお、映像投影部115は、上記の具体例の他に、各種の変形が可能である。
The exit side mirror 126 can be movable. For example, the position and angle of the exit side mirror 126 can be adjusted manually or automatically in accordance with the position and movement of the head 105 of the viewer 100. With adjustment, the light beam 112 can be appropriately projected onto the one eye 101.
The video projection unit 115 can be variously modified in addition to the above specific examples.

表示装置10は、片目で観視する表示装置であるため、両目で観視されないように、複数の光束112の広がりが制御され、複数の光束112のいずれかが片目に投影され両目には投影されない。   Since the display device 10 is a display device that is viewed with one eye, the spread of the plurality of light beams 112 is controlled so that it is not viewed with both eyes, and one of the plurality of light beams 112 is projected onto one eye and projected onto both eyes. Not.

すなわち、図1(a)に表したように、複数の光束112のうちの第1光束112aの、観視者100の位置100pにおける第1投影領域114aの大きさは、片目だけが入り、両目が入らない大きさに設定される。同様に、複数の光束112のうちの第2光束112bの、観視者100の位置100pにおける第2投影領域114bの大きさは、片目だけが入り、両目が入らない大きさに設定される。そして、第1投影領域114aと第2投影領域114bとは、互いに離間しており、その間の距離は、観視者100の両目の間の距離よりも大きく設定される。   That is, as shown in FIG. 1A, the size of the first projection area 114a of the first light flux 112a of the plurality of light fluxes 112 at the position 100p of the viewer 100 includes only one eye, The size is set so that does not enter. Similarly, the size of the second projection region 114b of the second light beam 112b of the plurality of light beams 112 at the position 100p of the viewer 100 is set to a size that only one eye enters and both eyes do not enter. The first projection area 114 a and the second projection area 114 b are separated from each other, and the distance between them is set to be larger than the distance between both eyes of the viewer 100.

例えば、映像投影部115から、第1光束112aが出射され、第1光束112aは、像形成部715で反射して、観視者100に向かって投影される。同様に、映像投影部115から、第2光束112bが出射され、第2光束112aは、像形成部715で反射して、観視者100に向かって投影される。これにより、観視者100は、像形成部715によって形成される表示オブジェクト180の像181(虚像)を知覚する。   For example, the first light beam 112 a is emitted from the video projection unit 115, and the first light beam 112 a is reflected by the image forming unit 715 and projected toward the viewer 100. Similarly, the second light beam 112 b is emitted from the video projection unit 115, and the second light beam 112 a is reflected by the image forming unit 715 and projected toward the viewer 100. Thereby, the human viewer 100 perceives the image 181 (virtual image) of the display object 180 formed by the image forming unit 715.

ここで、表示装置10から出射した光束112が像形成部715で反射した後の光束112の方向をZ軸方向とする。そして、2つの光束112(第1光束112a及び第2光束112b)が互いに対向する方向をX軸方向とする。すなわち、2つの光束112(第1光束112a及び第2光束112b)は互いにX軸方向に沿って離間している。そしてZ軸方向とX軸方向とに対して垂直な方向をY軸方向とする。なお、像形成部715は、例えば車両730のフロントガラス710であり、鉛直軸に対して傾斜していても良い。   Here, the direction of the light beam 112 after the light beam 112 emitted from the display device 10 is reflected by the image forming unit 715 is defined as a Z-axis direction. The direction in which the two light beams 112 (the first light beam 112a and the second light beam 112b) face each other is taken as the X-axis direction. That is, the two light beams 112 (the first light beam 112a and the second light beam 112b) are separated from each other along the X-axis direction. A direction perpendicular to the Z-axis direction and the X-axis direction is taken as a Y-axis direction. The image forming unit 715 is, for example, the windshield 710 of the vehicle 730 and may be inclined with respect to the vertical axis.

例えば、観視者100の位置100pと、像形成部715において光束112が反射す位置と、表示オブジェクト180の像181の位置(像形成位置181p)と、は、Z軸方向に沿って並ぶ。すなわち、観視者100は、像形成部715において光束112が反射する位置のZ軸方向の延長上において、表示オブジェクト180の像181を観視する。そして、観視者100の左右方向はX軸方向に対応し、観視者100の上下方向はY軸方向に対応する。このように、観視者100の位置100pとは、光束112に沿った方向の位置であり、すなわち、Z軸方向に沿った位置である。   For example, the position 100p of the viewer 100, the position where the light beam 112 is reflected by the image forming unit 715, and the position of the image 181 of the display object 180 (image forming position 181p) are aligned along the Z-axis direction. That is, the human viewer 100 views the image 181 of the display object 180 on the extension in the Z-axis direction of the position where the light beam 112 is reflected by the image forming unit 715. The horizontal direction of the viewer 100 corresponds to the X-axis direction, and the vertical direction of the viewer 100 corresponds to the Y-axis direction. Thus, the position 100p of the viewer 100 is a position in the direction along the light beam 112, that is, a position along the Z-axis direction.

図1(b)は、観視者100の位置100pにおける複数の光束112を例示している。
図1(b)に表したように、第1光束112の観視者100の位置100pにおける第1投影領域114aと、第2光束112の観視者100の位置100pにおける第2投影領域114bと、の間の間隔である光束間隔Wxsは、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広い。
FIG. 1B illustrates a plurality of light beams 112 at the position 100 p of the viewer 100.
As shown in FIG. 1B, the first projection region 114a of the first light flux 112 at the position 100p of the viewer 100 and the second projection region 114b of the second light flux 112 at the position 100p of the viewer 100 The luminous flux interval Wxs, which is the interval between and, is wider than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100.

そして、第1投影領域114aのX軸方向に沿った長さである第1投影領域幅Wxaと、第2投影領域114bのX軸方向に沿った長さである第2投影領域幅Wxbと、は、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭い。ただし、後述するように、第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxbのいずれかが、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭ければ良い。以下では、第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxbの両方が、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭い場合として説明する。   A first projection area width Wxa that is a length along the X-axis direction of the first projection area 114a, a second projection area width Wxb that is a length along the X-axis direction of the second projection area 114b, Is narrower than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100. However, as will be described later, one of the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb only needs to be smaller than the distance Wxe between the eyes of the viewer 100. In the following description, it is assumed that both the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb are narrower than the distance Wxe between the eyes of the viewer 100.

このように、表示装置10においては、観視者100の位置100pにおける複数の光束112どうしの間隔(光束間隔Wxs)は、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広く、観視者100の位置100pにおける複数の光束112の幅(例えば第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)の少なくともいずれかが、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭いことで、複数の光束112のいずれかの領域(第1投影領域114a及び第2投影領域114bのいずれか)の中に観視者100の両目が同時に入ることがない。   Thus, in the display device 10, the interval between the plurality of light beams 112 (light beam interval Wxs) at the position 100 p of the viewer 100 is wider than the interval Wxe between both eyes of the viewer 100. At least one of the widths of the plurality of light beams 112 at the position 100p (for example, the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb) is narrower than the distance Wxe between the eyes of the viewer 100, so Thus, both eyes of the viewer 100 do not enter any one of the regions (any one of the first projection region 114a and the second projection region 114b).

そして、複数の光束112のいずれか一方の領域(例えば第1投影領域114a)に観視者100の一方の片目101が入っているときに、複数の光束112のいずれか他方の領域(例えば第2投影領域114b)に観視者100の他方の片目102が入ることがない。   Then, when one eye 101 of the viewer 100 is in one area (for example, the first projection area 114a) of the plurality of light beams 112, the other area (for example, the first projection area 114a) The other one eye 102 of the viewer 100 does not enter the two projection areas 114b).

このように、表示装置10によれば、観視者100に両目で表示を見させることがなく、観視者100に片目で表示を見させることができる。   As described above, according to the display device 10, it is possible to cause the viewer 100 to see the display with one eye without causing the viewer 100 to see the display with both eyes.

そして、光束112が複数設けられることで、観視者100の一方の片目101が、光束112の投影領域(例えば第1投影領域114a)から外れ、観視者100が表示を見失いそうになった時に、観視者100の他方の片目102が別の投影領域(例えば第2投影領域114b)に入ることで、観視者100は他方の片目102で表示を見ることができ、観視者100が表示を見失うことを抑制できる。   Then, by providing a plurality of light beams 112, one eye 101 of the viewer 100 is out of the projection region (for example, the first projection region 114a) of the light beam 112, and the viewer 100 is likely to lose sight of the display. Sometimes, the other eye 102 of the viewer 100 enters another projection area (for example, the second projection area 114b), so that the viewer 100 can see the display with the other eye 102, and the viewer 100 Can suppress losing sight of the display.

このように、表示装置10によれば、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。   As described above, according to the display device 10, it is possible to make it difficult for the eyes to view to deviate from the projection region of the luminous flux, and it is possible to present a monocular display that is easy to see.

観視者100の両目の間隔Wxeは、人によるばらつきもあるが、60mm(ミリメートル)程度から65mm程度である。このため、観視者100の位置100pにおける複数の光束112どうしの間隔(光束間隔Wxs)は、60mm程度から65mm程度の幅よりも広い間隔に設定される。そして、観視者100の位置100pにおける複数の光束112の幅(例えば第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)は、60mm程度から65mm程度の幅よりも狭い幅に設定される。第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxbは例えば約55mmであり、観視者100の位置100pにおける光束間隔Wxsは例えば約70mmである。   The distance Wxe between the eyes of the viewer 100 is about 60 mm (millimeters) to about 65 mm, although there are variations depending on people. For this reason, the space | interval (light beam space | interval Wxs) between the some light beams 112 in the position 100p of the viewer 100 is set to a space | interval wider than the width | variety of about 60 mm to about 65 mm. The widths of the plurality of light beams 112 at the position 100p of the viewer 100 (for example, the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb) are set to be narrower than about 60 mm to 65 mm. The first projection area width Wxa and the second projection area width Wxb are about 55 mm, for example, and the light flux interval Wxs at the position 100p of the viewer 100 is about 70 mm, for example.

観視者100の位置100pにおける光束間隔Wxsが小さいと、光束112(例えば第1光束112a)から一方の片目101が外れたときに、他方の片目102が別の光束112(例えば第2光束112b)に直ぐに入る。この場合には、観視者100は一方の片目101から、他方の片目102に直ちに切り替えて表示を見ることになる。   When the light flux interval Wxs at the position 100p of the viewer 100 is small, when one eye 101 is removed from the light flux 112 (for example, the first light flux 112a), the other eye 102 is another light flux 112 (for example, the second light flux 112b). ) In this case, the human viewer 100 immediately switches from one eye 101 to the other eye 102 to see the display.

観視者100の位置100pにおける光束間隔Wxsが大きいと、光束112(例えば第1光束112a)から一方の片目101が外れたときに、他方の片目102が別の光束112(例えば第2光束112b)に直ぐには入らない。この場合には、観視者100は一方の片目101から、他方の片目102に直ちに切り替えて表示を見るのではなく、例えば、観視者100は頭部105を動かして表示オブジェクト180の像181を探し、その結果として、再び光束112(例えば第1光束112a)を一方の片目101に入射させ、観視者100は一方の片目101で像181を見るか、他方の片目102に別の光束112(例えば第2光束112b)を入射させ、他方の片目102に切り替えて表示を見る。   When the light flux interval Wxs at the position 100p of the viewer 100 is large, when one eye 101 is removed from the light flux 112 (for example, the first light flux 112a), the other eye 102 is changed to another light flux 112 (for example, the second light flux 112b). ) Will not enter immediately. In this case, the viewer 100 does not immediately switch from one eye 101 to the other eye 102 to view the display. For example, the viewer 100 moves the head 105 to display the image 181 of the display object 180. As a result, the light beam 112 (for example, the first light beam 112a) is again incident on one eye 101, and the viewer 100 views the image 181 with one eye 101 or another light beam with the other eye 102. 112 (for example, the second light beam 112b) is incident, and the display is switched to the other eye 102.

このように、光束間隔Wxsが小さい場合は、頭部105の位置と光束112との位置がずれた場合には、観視する目が、一方の片目101と他方の片目102とに切り替わる頻度が高くなると考えられ、光束間隔Wxsが大きい場合は、頭部105の位置と光束112との位置がずれた場合に、観視者100がそのずれを補償する動作を行うことが推定され、観視する目が、一方の片目101を維持することが多くなると推測される。   As described above, when the light flux interval Wxs is small, when the position of the head 105 and the position of the light flux 112 are shifted, the frequency with which the eyes to be viewed are switched between the one eye 101 and the other eye 102 is high. If the luminous flux interval Wxs is large, when the position of the head 105 and the luminous flux 112 are deviated, it is estimated that the viewer 100 performs an operation to compensate for the deviation. It is presumed that the number of eyes that maintain one eye 101 increases.

ヒトには、優位眼があるとされている。表示装置10が表示を呈示する場合に、観視者100の優位眼に光束112を入射しても良く、非優位眼に光束112を入射させても良い。光束112が入射されない方の目は、外界の背景像を観視し、光束112が入射された方の目は、外界の背景像と共に、表示オブジェクト180の像181を観視する。観視者100の好みによって、光束112を入射させる目を主に優位眼とするか、主に非優位眼にするかを選択できる。   It is said that humans have a dominant eye. When the display device 10 presents a display, the light beam 112 may be incident on the dominant eye of the viewer 100, or the light beam 112 may be incident on the non-dominant eye. The eye on which the light beam 112 is not incident views the background image of the outside world, and the eye on which the light beam 112 is incident views the image 181 of the display object 180 together with the background image of the outside world. Depending on the preference of the viewer 100, it is possible to select whether the eye on which the light beam 112 is incident is mainly dominant or mainly non-dominant.

そして、観視者100の好みによって、頭部105の位置と光束112との位置がずれた場合に一方の片目101と他方の片目102とに切り替わる頻度が高くするか、一方の片目101に維持し易くするか、を選択できる。このように、光束間隔Wxsは、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広い条件の中で、観視者100の好みによって設定することができる。   Then, depending on the preference of the viewer 100, when the position of the head 105 deviates from the position of the light beam 112, the frequency of switching between the one eye 101 and the other eye 102 is increased or maintained in the one eye 101. Can be selected. As described above, the light flux interval Wxs can be set according to the preference of the viewer 100 under conditions wider than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100.

ただし、光束間隔Wxsは、観視者100の両目の間隔Wxeの2倍以下とすることが望ましい。すなわち、光束間隔Wxsが観視者100の両目の間隔Wxeの2倍よりも大きくなると、例えば、光束112(例えば第1光束112a)から一方の片目101が外れたときに、観視者100は頭部105を動かしても、他方の片目102に別の光束112(例えば第2光束112b)を入射させることの容易さが低減され、使い難くなる。これに対し、光束間隔Wxsが観視者100の両目の間隔Wxeの2倍以下の場合には、光束112(例えば第1光束112a)から一方の片目101が外れたときにも、簡単に他方の片目102に別の光束112(例えば第2光束112b)を入射させることができ、使い易くなる。   However, it is desirable that the light flux interval Wxs is not more than twice the interval Wxe between the eyes of the viewer 100. That is, when the light flux interval Wxs is larger than twice the interval Wxe between both eyes of the viewer 100, for example, when one eye 101 is removed from the light flux 112 (for example, the first light flux 112a), the viewer 100 Even if the head 105 is moved, the ease with which another light beam 112 (for example, the second light beam 112b) is incident on the other eye 102 is reduced, making it difficult to use. On the other hand, when the light flux interval Wxs is less than or equal to twice the interval Wxe between the eyes of the viewer 100, even when one eye 101 is removed from the light flux 112 (for example, the first light flux 112a), Another light beam 112 (for example, the second light beam 112b) can be made incident on one eye 102 of the first eye 102, which makes it easy to use.

なお、表示装置10においては、光束112が両目に入射されないようにされれば良いので、光束112の縦方向の幅(例えば第1投影領域114a及び第2投影領域114bのY軸方向の長さ)は、任意である。また、光束112の断面形状(例えば第1投影領域114a及び第2投影領域114bをZ軸方向から見たときのパターン形状)は任意であり、楕円形、円形、長方形、角部が曲線とされた長方形など種々の形状を適用できる。   In the display device 10, it is sufficient that the light beam 112 is not incident on both eyes. Therefore, the vertical width of the light beam 112 (for example, the length in the Y-axis direction of the first projection region 114 a and the second projection region 114 b). ) Is optional. Further, the cross-sectional shape of the light beam 112 (for example, the pattern shape when the first projection region 114a and the second projection region 114b are viewed from the Z-axis direction) is arbitrary, and an ellipse, a circle, a rectangle, and a corner are curved. Various shapes such as rectangular shapes can be applied.

複数の光束112のそれぞれ境界は、例えば、光束112において明るさが実質的に零である部分の境界に限定されず、光束112の中で明るさが相対的に高い部分と、周辺部において明るさが相対的に低い部分との明るさの比に基づいて定めることができる。すなわち、複数の光束112のそれぞれにおいて、明るさが相対的に高い部分と、それに対して明るさが相対的に低い部分と、の境界を光束112の境界とすることができ、明るさが相対的に高い部分において観視者100は表示を観視できるものとされ、明るさが相対的に低い部分において観視者100は表示を観視しないものとされる。   The boundaries of the plurality of light beams 112 are not limited to, for example, the boundaries of the portions of the light beam 112 where the brightness is substantially zero. Can be determined based on the ratio of the brightness to the relatively low portion. That is, in each of the plurality of light fluxes 112, a boundary between a portion with relatively high brightness and a portion with relatively low brightness relative thereto can be used as the boundary of the light flux 112, and the brightness is relatively Thus, the viewer 100 can view the display at a high portion, and the viewer 100 does not view the display at a portion where the brightness is relatively low.

表示装置10を車載用のHUDに応用する場合、周囲が明るい条件(例えば日中など)で表示を見る場合と、周囲が暗い条件(例えば夜間など)で表示を見る場合とで、表示装置10から出射される光束112の明るさを変えることができる。この時、光束112の境界は、それぞれの条件において、光束112の明るさの絶対値ではなく、明るさが高い部分と明るさが低い部分との相対的な関係によって光束112の境界が定められる。この相対的に定められた境界に基づいて、光束間隔Wxsが観視者100の両目の間隔Wxeよりも広く、複数の光束112の幅(第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)の少なくともいずれかが観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭く設定される。   When the display device 10 is applied to a vehicle-mounted HUD, the display device 10 includes a case where the display is viewed under bright conditions (for example, daytime) and a case where the display is viewed under dark conditions (for example, nighttime). The brightness of the light beam 112 emitted from the light source can be changed. At this time, the boundary of the light beam 112 is determined not by the absolute value of the brightness of the light beam 112 but by the relative relationship between the high brightness portion and the low brightness portion under each condition. . Based on this relatively defined boundary, the luminous flux interval Wxs is wider than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100, and the width of the plurality of luminous fluxes 112 (first projection region width Wxa and second projection region width Wxb). Is set to be narrower than the distance Wxe between the eyes of the viewer 100.

なお、光束112の境界を、明るさの相対的な比(明るさが低い部分の明るさ/明るさが高い部分の明るさ)で定めた場合において、相対的な比を高く(大きく)設定すると、光束間隔Wxsが広がると共に複数の光束112の幅(第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)が狭まる。一方、相対的な比を低く(小さく)設定すると、光束間隔Wxsが狭まると共に複数の光束112の幅(第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)が広がる。   When the boundary of the luminous flux 112 is determined by a relative ratio of brightness (brightness of a part with low brightness / brightness of a part with high brightness), the relative ratio is set to be high (large). Then, the light flux interval Wxs increases and the widths of the plurality of light fluxes 112 (the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb) become narrower. On the other hand, when the relative ratio is set low (small), the light flux interval Wxs is narrowed and the widths of the plurality of light fluxes 112 (first projection region width Wxa and second projection region width Wxb) are widened.

以下、映像投影部115の具体例について説明する。
図3(a)及び図3(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、同図(a)は、映像投影部115の構成を例示しており、同図(b)は、映像投影部115に用いられる分割素子128の構成を例示している。
Hereinafter, a specific example of the video projection unit 115 will be described.
FIG. 3A and FIG. 3B are schematic views illustrating the configuration of the display device according to the first embodiment.
That is, FIG. 10A illustrates the configuration of the video projection unit 115, and FIG. 10B illustrates the configuration of the dividing element 128 used in the video projection unit 115.

図3(a)に表したように、映像投影部115は、映像情報を含む1次光束112oを生成する1次光束生成部140と、分割投影部141と、を有する。
1次光束生成部140には、既に説明した光源121、テーパライトガイド122及び光源側レンズ123、並びに、映像形成部110が用いられている。
分割投影部141は、1次光束112oを複数の光束112に分割する分割素子128を有し、複数の光束112どうしの間隔(光束間隔Wxs)と、複数の光束112の幅(例えば第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)と、を制御する。
As illustrated in FIG. 3A, the video projection unit 115 includes a primary light beam generation unit 140 that generates a primary light beam 112o including video information, and a split projection unit 141.
The primary light beam generation unit 140 uses the light source 121, the taper light guide 122, the light source side lens 123, and the image forming unit 110 that have already been described.
The split projection unit 141 includes a splitting element 128 that splits the primary light beam 112o into a plurality of light beams 112, and includes an interval (light beam interval Wxs) between the plurality of light beams 112 and a width (for example, a first projection) of the plurality of light beams 112. Area width Wxa and second projection area width Wxb).

図3(b)に表したように、分割素子128は、反射面128rと、透過反射面128tと、を有する。
分割素子128の反射面128rは、1次光束112oを反射する。透過反射面128tは、反射面128rに対して非平行に配置され、1次光束112oに対して透過性と反射性とを有する。
As shown in FIG. 3B, the dividing element 128 has a reflective surface 128r and a transmissive reflective surface 128t.
The reflecting surface 128r of the dividing element 128 reflects the primary light beam 112o. The transmission / reflection surface 128t is arranged non-parallel to the reflection surface 128r, and has transparency and reflectivity to the primary light beam 112o.

分割素子128には、光学的に透明な、例えばガラス等が用いられ、分割素子128は例えば、三角柱状の形状を有する。三角柱の軸方向に対して垂直な方向で分割素子128を切断した時の形状は例えば、直角三角形であり、直角三角形の底辺に相当する面が、反射面128rとされ、直角三角形の斜辺に相当する面が透過反射面128tとされる。このような分割素子128は、ガラスなどによる三角柱の反射面128rとなる面に例えば銀などの反射膜を形成し、透過反射面128tとなる面に例えば金属酸化膜や有機樹脂膜などを形成することによって得られる。なお、光束112の波長は例えば可視光であり、分割素子128は可視光に対して透過性を有することができる。分割素子128は、実質的に透明であれば良く、分割素子128には、ガラスの他、種々の樹脂を用いても良い。   The dividing element 128 is made of optically transparent glass, for example, and the dividing element 128 has, for example, a triangular prism shape. The shape when the dividing element 128 is cut in a direction perpendicular to the axial direction of the triangular prism is, for example, a right triangle, and the surface corresponding to the base of the right triangle is the reflecting surface 128r, which corresponds to the hypotenuse of the right triangle. The surface to be transmitted is a transmission / reflection surface 128t. In such a dividing element 128, a reflective film such as silver is formed on the surface that becomes the reflective surface 128r of the triangular prism made of glass or the like, and a metal oxide film, an organic resin film, or the like is formed on the surface that becomes the transmissive reflective surface 128t. Can be obtained. Note that the wavelength of the light beam 112 is, for example, visible light, and the dividing element 128 can be transparent to visible light. The dividing element 128 may be substantially transparent, and various resins may be used for the dividing element 128 in addition to glass.

透過反射面128tの透過率は、例えば、62%程度であり、透過反射面128tの反射率は、例えば、38%程度とすることができる。一方、反射面128rの反射率は理想的には100%であり、すなわち、入射する光の全てを反射する。   The transmittance of the transmissive reflecting surface 128t can be, for example, about 62%, and the reflectance of the transmissive reflecting surface 128t can be, for example, about 38%. On the other hand, the reflectance of the reflecting surface 128r is ideally 100%, that is, reflects all of the incident light.

図3(b)に表したように、分割素子128の透過反射面128tに入射する1次光束112oのうちの一部は、透過反射面128tで反射され、第1光束112aとなり、出射側ミラー126を経て、観視者100に向かって投影される。そして、第1光束112aは、観視者100の位置100pにおいて、第1投影領域114aを有する。   As shown in FIG. 3B, a part of the primary light beam 112o incident on the transmission / reflection surface 128t of the splitting element 128 is reflected by the transmission / reflection surface 128t to become the first light beam 112a, which is an exit side mirror. Through 126, the image is projected toward the viewer 100. The first light flux 112a has a first projection region 114a at the position 100p of the viewer 100.

一方、分割素子128の透過反射面128tに入射する1次光束112oのうちの他の一部は、分割素子128の内部を進行し、反射面128rで反射され、外部に取り出され、第2光束112bとなり、出射側ミラー126を経て、観視者100に向かって投影される。そして、第2光束112bは、観視者100の位置100pにおいて、第2投影領域114bを有する。   On the other hand, the other part of the primary light beam 112o incident on the transmission / reflection surface 128t of the splitting element 128 travels inside the splitting element 128, is reflected by the reflecting surface 128r, and is extracted to the outside to be the second light flux. 112b, and is projected toward the viewer 100 through the output side mirror 126. The second light flux 112b has a second projection region 114b at the position 100p of the viewer 100.

このように、分割素子128が、反射面128rと、反射面128rに非平行に配置された透過反射面128tと、の組み合わせを有することで、分割素子128に入射する1次光束112oを2つに分離することができ、2つの光束112を観視者100に投影することができる。   Thus, the splitting element 128 has a combination of the reflecting surface 128r and the transmissive reflecting surface 128t arranged non-parallel to the reflecting surface 128r, so that two primary light beams 112o incident on the splitting element 128 are provided. The two light beams 112 can be projected onto the viewer 100.

なお、分割素子128の光学特性と、分割素子128の光路上での配置と、によって、2つの光束112の進行方向の差が制御される。   The difference in the traveling direction of the two light beams 112 is controlled by the optical characteristics of the dividing element 128 and the arrangement of the dividing element 128 on the optical path.

そして、映像投影部115に含まれるアパーチャの機能を有する光学素子の特性と、映像投影部115(場合によっては像形成部715も含む)の全体の光学系としての拡大率と、によって、複数の光束112の間の間隔(光束間隔Wxs)と、複数の光束112の幅(例えば第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)が制御される。   Then, the characteristics of the optical element having the aperture function included in the video projection unit 115 and the enlargement ratio as the entire optical system of the video projection unit 115 (including the image forming unit 715 in some cases) The interval between the light beams 112 (light beam interval Wxs) and the width of the plurality of light beams 112 (for example, the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb) are controlled.

本具体例では、映像投影部115に含まれるアパーチャの機能を有する制御素子129として、画像出射側レンズ124が用いられる。
映像形成部110を経た1次光束112oが、画像出射側レンズ124及び光路変化用ミラー127を介して、分割素子128に入射する。そして、分割素子128の例えば透過反射面128tに1次光束112oに含まれる映像情報の像が形成される。すなわち、透過反射面128tが像形成面となる。この時、画像出射側レンズ124の大きさや形状によって、画像出射側レンズ124から分割素子128に入射する1次光束112oの断面の大きさや形状が制御される。そして、1次光束112oが分割されて生成される複数の光束112の投影領域も、画像出射側レンズ124によって制御される。このように、本具体例では、画像出射側レンズ124が制御素子129として機能する。
In this specific example, the image output side lens 124 is used as the control element 129 having an aperture function included in the video projection unit 115.
The primary light beam 112o that has passed through the image forming unit 110 enters the splitting element 128 via the image exit side lens 124 and the optical path changing mirror 127. Then, an image of the video information included in the primary light beam 112o is formed on, for example, the transmission / reflection surface 128t of the dividing element 128. That is, the transmission / reflection surface 128t is an image forming surface. At this time, the size and shape of the cross section of the primary light beam 112o incident on the splitting element 128 from the image emission side lens 124 are controlled by the size and shape of the image emission side lens 124. The projection region of the plurality of light beams 112 generated by dividing the primary light beam 112o is also controlled by the image exit side lens 124. Thus, in this specific example, the image exit side lens 124 functions as the control element 129.

映像投影部115に含まれる制御素子129のアパーチャのサイズは、映像投影部115(場合によっては像形成部715も含む)の全体の光学系としての拡大率を考慮した上で、例えば、複数の光束112の幅(例えば第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)が観視者100の両目の間隔Wxeよりも小さくなるように、適切に設定される。   The size of the aperture of the control element 129 included in the video projection unit 115 is, for example, a plurality of magnifications in consideration of the enlargement ratio as the entire optical system of the video projection unit 115 (including the image forming unit 715 in some cases). The width of the light beam 112 (for example, the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb) is appropriately set so as to be smaller than the distance Wxe between the eyes of the viewer 100.

このように、映像投影部115の分割投影部141は、複数の光束112の幅を制御する制御素子129(この例では、画像出射側レンズ124)をさらに有することができる。そして、複数の光束112の光路上において、制御素子129の位置と観視者100の位置100pとは結像関係とすることができる。   As described above, the division projection unit 141 of the video projection unit 115 can further include the control element 129 (in this example, the image emission side lens 124) that controls the widths of the plurality of light beams 112. The position of the control element 129 and the position 100p of the viewer 100 can be in an imaging relationship on the optical path of the plurality of light beams 112.

すなわち、観視者100の位置100pは、光束112に含まれる映像情報を観視する位置とすることができるので、制御素子129(画像出射側レンズ124)の光束112に沿った位置と、観視者100の位置100pと、が互いに光学的に共役の関係とされ、制御素子129の光束112に沿った位置と、観視者100の位置100pと、は互いに結像関係とされる。   That is, since the position 100p of the viewer 100 can be a position for viewing the video information included in the light beam 112, the position along the light beam 112 of the control element 129 (image emission side lens 124), The position 100p of the viewer 100 is optically conjugate with each other, and the position along the light beam 112 of the control element 129 and the position 100p of the viewer 100 are in an imaging relationship with each other.

図4は、第1の実施形態に係る表示装置の特性を例示する模式図である。
図4に表したように、例えば、アパーチャとなる制御素子129と観視者100との間の光路上にレンズ等の光学素子が設けられるとする。その光学素子の位置と、アパーチャとなる制御素子129と、の光束112に沿った距離dとする。そして、その光学素子の位置と、観視者100の位置100pと、の光束112に沿った距離を距離dとする。そして、その光学素子の焦点距離を焦点距離fとしたとき、(1/d)+(1/d)=(1/f)の関係を満たすように、距離d、距離d及び焦点距離fが設定される。
FIG. 4 is a schematic view illustrating characteristics of the display device according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 4, for example, an optical element such as a lens is provided on the optical path between the control element 129 serving as an aperture and the viewer 100. A distance d 1 along the light beam 112 between the position of the optical element and the control element 129 serving as an aperture is set. Then, the position of the optical element, the position 100p of the image viewer 100, a distance along the optical beam 112 and the distance d 2 between. When the focal length of the optical element is the focal length f 3 , the distance d 1 and the distance d are set so as to satisfy the relationship of (1 / d 1 ) + (1 / d 2 ) = (1 / f 3 ). 2 and the focal length f 3 is set.

さらに、例えば、アパーチャとなる制御素子129と観視者100との間の光路上に複数の光学素子が設けられる場合には以下となる。すなわち、その複数の光学素子を光学的に統合して得られる主点と、アパーチャとなる制御素子129と、の光束112に沿った距離を距離dとする。その主点と、観視者100の位置100pと、の光束112に沿った距離を距離dとする。そして、その複数の光学素子を光学的に統合して得られる焦点距離を焦点距離fとしたとき、(1/d)+(1/d)=(1/f)の関係を満たすように、距離d、距離d及び焦点距離fが設定される。 Further, for example, when a plurality of optical elements are provided on the optical path between the control element 129 serving as the aperture and the viewer 100, the following is performed. That is, a distance along the light beam 112 between the principal point obtained by optically integrating the plurality of optical elements and the control element 129 serving as an aperture is defined as a distance d 1 . Its principal point, and the position 100p of the image viewer 100, a distance along the optical beam 112 and the distance d 2 of that. When a focal length obtained by optically integrating the plurality of optical elements is a focal length f k , the relationship of (1 / d 1 ) + (1 / d 2 ) = (1 / f k ) is satisfied. The distance d 1 , the distance d 2, and the focal length f k are set so as to satisfy.

本具体例の場合、制御素子129(画像出射側レンズ124)と観視者100との間の光路上に設けられる光学素子は、光路変化用ミラー127と、分割素子128と、出射側ミラー126と、像形成部715と、である。   In the case of this specific example, the optical elements provided on the optical path between the control element 129 (image emission side lens 124) and the viewer 100 are the optical path changing mirror 127, the dividing element 128, and the emission side mirror 126. And the image forming unit 715.

このような関係により、例えば、映像投影部115の映像形成部110によって形成された映像情報の像が、観視者100の位置において結像され、観視者100は、像形成位置181pに形成された像181を、ピントが合った良好な状態で観視することができる。   Due to such a relationship, for example, an image of the video information formed by the video forming unit 110 of the video projecting unit 115 is formed at the position of the viewer 100, and the viewer 100 is formed at the image forming position 181p. The captured image 181 can be viewed in a good state in focus.

ここで、分割素子128の特性について説明する。
図5は、第1の実施形態に係る表示装置の分割素子の特性を例示する模式図である。
図5に表したように、分割素子128は、反射面128rと透過反射面128tとを有しており、反射面128rと透過反射面128tとがなす角を傾斜角θ1とする。そして、反射面128rと透過反射面128tとの間の空間の媒質の屈折率を媒質屈折率nとする。分割素子128として例えばガラスの三角柱を用いた場合には、媒質屈折率nとして、例えば、1.33が用いられる。分割素子128を除く空間の屈折率は、1とする。
Here, the characteristics of the dividing element 128 will be described.
FIG. 5 is a schematic view illustrating characteristics of the dividing element of the display device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 5, the dividing element 128 has a reflection surface 128r and a transmission / reflection surface 128t, and an angle formed by the reflection surface 128r and the transmission / reflection surface 128t is an inclination angle θ1. The refractive index of the medium in the space between the reflective surface 128r and the transmissive reflective surface 128t is defined as a medium refractive index n. When a glass triangular prism is used as the dividing element 128, for example, 1.33 is used as the medium refractive index n. The refractive index of the space excluding the dividing element 128 is 1.

分割素子128の透過反射面128tに対して、1次光束112oが入射角θiで入射したとき、分割素子128の透過反射面128tで反射した第1光束112aは、第1出射角θjaで出射し、分割素子128の反射面128rで反射した第2光束112bは、第2出射角θjbで出射するとする。第1光束112aの方向と、第2光束112bの方向と、のなす角である出射角度差α(すなわち第1出射角θjaと第2出射角θjbとの差の絶対値)は、分割素子128の傾斜角θ1と、媒質屈折率nと、入射角θiと、に依存し、これらの値の関係は、以下の式(1)で表される。   When the primary light beam 112o is incident on the transmission / reflection surface 128t of the dividing element 128 at the incident angle θi, the first light beam 112a reflected by the transmission / reflection surface 128t of the division element 128 is output at the first emission angle θja. The second light beam 112b reflected by the reflecting surface 128r of the dividing element 128 is assumed to be emitted at the second emission angle θjb. The output angle difference α (that is, the absolute value of the difference between the first output angle θja and the second output angle θjb), which is the angle formed by the direction of the first light beam 112a and the direction of the second light beam 112b, is the dividing element 128. The relationship between these values depends on the inclination angle θ1, the medium refractive index n, and the incident angle θi.


θ1=(1/2)・sin−1((sinα)/n) (1)

そして、第1光束112aの出射方向と第2光束112bの出射方向とのなす角である出射角度差αと、光学系全体の倍率と、観視者100の位置100pと分割素子128との間の光束112に沿った距離(分割素子128と出射側ミラー126との間の光束112に沿った距離と、出射側ミラー126と観視者100の位置100pとの間の光束112に沿った距離d)と、によって、観視者100の位置100pにおける第1光束112aと第2光束112bとの間の距離(第1投影領域幅Wxaの中心と、第2投影領域幅Wxbの中心と、の間の距離)が定まる。

θ1 = (1/2) · sin −1 ((sin α) / n) (1)

Then, an emission angle difference α which is an angle formed by the emission direction of the first light beam 112a and the emission direction of the second light beam 112b, the magnification of the entire optical system, and the position between the position 100p of the viewer 100 and the dividing element 128 The distance along the light beam 112 (the distance along the light beam 112 between the dividing element 128 and the exit side mirror 126 and the distance along the light beam 112 between the exit side mirror 126 and the position 100p of the viewer 100). d 2 ), the distance between the first light beam 112a and the second light beam 112b at the position 100p of the viewer 100 (the center of the first projection region width Wxa and the center of the second projection region width Wxb), Distance).

図6(a)及び図6(b)は、第1の実施形態に係る表示装置の特性を例示する模式図である。
すなわち、同図(a)及び(b)は、出射側ミラー126が平面ミラーである場合と凹面ミラーである場合とにおける第1光束112a及び第2光束112bの光路を例示している。なお、これらの具体例では、説明を簡単にするために、フロントガラス710(像形成部715)は平板である場合としている。
FIG. 6A and FIG. 6B are schematic views illustrating characteristics of the display device according to the first embodiment.
That is, FIGS. 7A and 7B illustrate the optical paths of the first light beam 112a and the second light beam 112b when the emission side mirror 126 is a plane mirror and when it is a concave mirror. In these specific examples, the windshield 710 (image forming unit 715) is a flat plate for the sake of simplicity.

図6(a)に表したように、出射側ミラー126が平面ミラーである場合には、観視者100の位置100pにおいて、第1光束112aの方向(第1光束112aの中心光線の方向)と、第2光束112bの方向(第2光束112bの中心光線の方向)と、のなす角は、上記の出射角度差αとなり、上記の式(1)で表される分割素子128の傾斜角θ1及び媒質屈折率nに依存する。すなわち、観視者100の位置100pにおいて、第1投影領域114aの中心(第1光束112aの中心)と、第2投影領域114bの中心(第2光束112bの中心)と、の間の光束中心間距離Wxscは、分割素子128の傾斜角θ1及び媒質屈折率nに依存する。なお、光束中心間距離Wxscは、Wxsc=Wxs+(Wxa+Wxb)/2の関係を有する。   As shown in FIG. 6A, when the exit side mirror 126 is a plane mirror, the direction of the first light beam 112a (the direction of the central light beam of the first light beam 112a) at the position 100p of the viewer 100. And the direction of the second light beam 112b (the direction of the central light beam of the second light beam 112b) is the above-described emission angle difference α, and the inclination angle of the splitting element 128 expressed by the above formula (1) It depends on θ1 and the medium refractive index n. That is, at the position 100p of the viewer 100, the light flux center between the center of the first projection area 114a (center of the first light flux 112a) and the center of the second projection area 114b (center of the second light flux 112b). The inter-distance Wxsc depends on the inclination angle θ1 of the dividing element 128 and the medium refractive index n. The center-of-beam distance Wxsc has a relationship of Wxsc = Wxs + (Wxa + Wxb) / 2.

図6(b)に表したように、出射側ミラー126が凹面ミラーである場合には、出射側ミラー126における光束112の入射位置IPによって、法線角θrが変わる。ここで、観視者100の位置100pにおける第1光束112の第1投影領域114aの中心の位置と、分割素子128の位置と、凹面ミラー(出射側ミラー126)の曲面の中心と、が直線上に配置され、第1投影領域114aの中心の位置と、出射側ミラー126における光束112の入射位置IPと、のX軸方向の距離を入射位置距離xIPとし、出射側ミラー126の曲率半径を曲率半径rとしたとき、法線角θrは、以下の式(2)で表される。 As shown in FIG. 6B, when the exit side mirror 126 is a concave mirror, the normal angle θr varies depending on the incident position IP of the light beam 112 on the exit side mirror 126. Here, the position of the center of the first projection region 114a of the first light flux 112 at the position 100p of the viewer 100, the position of the splitting element 128, and the center of the curved surface of the concave mirror (exit-side mirror 126) are straight lines. The X-axis direction distance between the center position of the first projection region 114a and the incident position IP of the light beam 112 on the exit side mirror 126 is the entrance position distance x IP, and the radius of curvature of the exit side mirror 126 is set. Is a radius of curvature r, the normal angle θr is expressed by the following equation (2).


θr=sin−1(xIP/r) (2)

この法線角θrを用いると、観視者100の位置100pにおいて、第1光束112aの方向(第1光束112aの中心光線の方向)と、第2光束112bの方向(第2光束112bの中心光線の方向)と、のなす角は、(α−2θr)となる。すなわち、観視者100の位置100pにおいて、第1投影領域114aの中心と、第2投影領域114bの中心と、の間の光束中心間距離Wxscは、分割素子128の傾斜角θ1及び媒質屈折率n、出射側ミラー126における光束112の入射位置IP、並びに、出射側ミラー126の曲率半径rに依存する。

θr = sin −1 (x IP / r) (2)

Using this normal angle θr, at the position 100p of the viewer 100, the direction of the first light beam 112a (the direction of the central light beam of the first light beam 112a) and the direction of the second light beam 112b (the center of the second light beam 112b). The angle formed by (the direction of the light beam) is (α−2θr). That is, at the position 100p of the viewer 100, the center-of-beam distance Wxsc between the center of the first projection region 114a and the center of the second projection region 114b is the tilt angle θ1 of the dividing element 128 and the medium refractive index. n, depends on the incident position IP of the light beam 112 on the exit side mirror 126 and the radius of curvature r of the exit side mirror 126.

分割素子128の傾斜角θ1は、所望の光束中心間距離Wxsc、観視者100の所望の位置100p、及び、光学系全体の倍率(例えば出射側ミラー126の曲率半径rなどを含む)などによって適正に設定することができる。   The inclination angle θ1 of the splitting element 128 depends on the desired center-of-beam distance Wxsc, the desired position 100p of the viewer 100, and the magnification of the entire optical system (for example, including the radius of curvature r of the exit side mirror 126). It can be set appropriately.

図7は、第1の実施形態に係る別の表示装置の要部の構成を例示する模式図である。
図7に表したように、本実施形態に係る別の表示装置10aにおいては、映像投影部115に含まれる分割素子128は、三角柱状ではなく、1次光束112oを反射する反射面128rを有する反射板128raと、反射面128rに対して非平行に配置され、1次光束112oに対して透過性と反射性とを有する透過反射面128tを有する透過反射板128taと、を有する。
FIG. 7 is a schematic view illustrating the configuration of the main part of another display device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 7, in another display device 10 a according to the present embodiment, the dividing element 128 included in the video projection unit 115 has a reflecting surface 128 r that reflects the primary light beam 112 o instead of the triangular prism shape. The reflective plate 128ra and the transmissive reflective plate 128ta having a transmissive reflective surface 128t that is arranged non-parallel to the reflective surface 128r and has transparency and reflectivity to the primary light beam 112o are included.

すなわち、分割素子128に含まれる反射面128rと透過反射面128tとが別体として設けられており、これにより、反射面128rと透過反射面128tとがなす傾斜角θ1を可変にすることができる。これにより、複数の光束112の互いの角(出射角度差α)が可変にでき、観視者100の位置100pにおける複数の光束112の間の光束間隔Wxsを可変にでき、より便利になる。   That is, the reflecting surface 128r and the transmitting / reflecting surface 128t included in the dividing element 128 are provided as separate bodies, whereby the inclination angle θ1 formed by the reflecting surface 128r and the transmitting / reflecting surface 128t can be made variable. . This makes it possible to vary the angle of each of the plurality of light beams 112 (exit angle difference α), and to vary the light beam interval Wxs between the plurality of light beams 112 at the position 100p of the viewer 100, which is more convenient.

図8は、第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。
図8に表したように、本実施形態に係る別の表示装置10bにおいては、映像投影部115に含まれる制御素子129としてアパーチャ125bが用いられる。
FIG. 8 is a schematic view illustrating the configuration of another display device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 8, in another display device 10 b according to the present embodiment, an aperture 125 b is used as the control element 129 included in the video projection unit 115.

すなわち、既に説明した表示装置10においては、映像投影部115に含まれるアパーチャとして機能する光学素子(制御素子129)として、画像出射側レンズ124が用いられているが、本具体例の表示装置10bにおいては、映像投影部115に含まれるアパーチャとして機能する光学素子(制御素子129)として、アパーチャ125bが用いられている。   That is, in the display device 10 already described, the image emitting side lens 124 is used as an optical element (control element 129) functioning as an aperture included in the video projection unit 115, but the display device 10b of this specific example. In FIG. 3, an aperture 125b is used as an optical element (control element 129) that functions as an aperture included in the video projection unit 115.

画像出射側レンズ124を経た1次光束112oは、アパーチャ125bを経て、アパーチャ出射側レンズ124aに入射し、さらに、光路変化用ミラー127を経て、分割素子128に入射する。そして、分割素子128によって複数の光束112が生成され、複数の光束112が観視者100に向かって投影される。   The primary light beam 112o that has passed through the image exit side lens 124 enters the aperture exit side lens 124a through the aperture 125b, and further enters the splitting element 128 through the optical path changing mirror 127. Then, a plurality of light beams 112 are generated by the dividing element 128, and the plurality of light beams 112 are projected toward the viewer 100.

アパーチャ125bとしては、開口部の大きさが可変のアパーチャを用いることができる。この場合には、観視者100の位置における複数の光束112の幅を可変にできる。これにより、より使い易い表示装置が提供できる。   As the aperture 125b, an aperture having a variable opening size can be used. In this case, the width of the plurality of light beams 112 at the position of the viewer 100 can be made variable. Thereby, a display device that is easier to use can be provided.

図9は、第1の実施形態に係る別の表示装置の動作を例示する模式図である。
なお、同図においては、複数の光束の1つである第1光束112aの光路が例示されている。
図9に表したように、アパーチャ125bの光束112に沿った位置と、観視者100の位置100pと、が互いに光学的に共役の関係とされる。すなわち、アパーチャ125bの光束112に沿った位置と、観視者100の位置100pと、において面光線の関係が同じである。
FIG. 9 is a schematic view illustrating the operation of another display device according to the first embodiment.
In the figure, the optical path of the first light beam 112a, which is one of a plurality of light beams, is illustrated.
As shown in FIG. 9, the position of the aperture 125 b along the light beam 112 and the position 100 p of the viewer 100 are optically conjugate with each other. That is, the relationship between the surface rays is the same at the position along the light beam 112 of the aperture 125b and the position 100p of the viewer 100.

そして、光束112の像形成面128iの位置(この場合は、分割素子128の透過反射面128tの位置)と、表示オブジェクト180の像181の像形成位置181pと、は光学的に共役の関係とされる。すなわち、光束112の像形成面128iの位置と、像形成位置181pと、は結像関係であり、映像形成部110と、光束112の像形成面128iの位置と、像形成位置181pと、での像は、実質的に同じものと見なすことができる。   The position of the image forming surface 128i of the light beam 112 (in this case, the position of the transmission / reflection surface 128t of the dividing element 128) and the image forming position 181p of the image 181 of the display object 180 are optically conjugate. Is done. That is, the position of the image forming surface 128i of the light beam 112 and the image forming position 181p are in an imaging relationship, and the image forming unit 110, the position of the image forming surface 128i of the light beam 112, and the image forming position 181p Can be considered substantially the same.

図10は、第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、同図は、本実施形態に係る表示装置11の動作状態を例示する模式的平面図である。
図10に表したように、表示装置11も、2つの光束(第1光束112a及び第2光束112b)を観視者100に向けて投影する。
FIG. 10 is a schematic view illustrating the configuration of another display device according to the first embodiment.
That is, this figure is a schematic plan view illustrating the operation state of the display device 11 according to this embodiment.
As shown in FIG. 10, the display device 11 also projects two light beams (first light beam 112 a and second light beam 112 b) toward the viewer 100.

そして、表示装置11においては、観視者100の位置100pにおける第1光束112aの第1投影領域幅Wxaは、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭いが、観視者100の位置100pにおける第2光束112bの第2投影領域幅Wxbは、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広い。そして、この場合も、第1光束112a及び第2光束112bとの間隔(光束間隔Wxs)は、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広い。これ以外は、表示装置10と同様にすることができる。   In the display device 11, the first projection area width Wxa of the first light beam 112 a at the position 100 p of the viewer 100 is narrower than the interval Wxe between both eyes of the viewer 100, but the position 100 p of the viewer 100. The second projection region width Wxb of the second light flux 112b at is larger than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100. Also in this case, the distance between the first light flux 112a and the second light flux 112b (light flux spacing Wxs) is wider than the distance Wxe between the eyes of the viewer 100. Except this, it can be the same as the display device 10.

このような構成の表示装置11の場合、第1投影領域114aを、観視者100の観視する方の一方の目(例えば一方の片目101)に設定しておくことで、一方の片目101が第1投影領域114aから外れることはほとんど生じない。そして、観視者100の頭部105が大きく動き、第1投影領域114aから一方の片目101が外れた場合、他方の片目102が、第2投影領域114bに配置されることで、観視者100は、表示を見失うことがない。このように、第2投影領域114bの第1投影領域114aとは反対側の境界が第1投影領域114aから離れるように第2投影領域114bの第2投影領域幅Wxbが拡大しても、観視者100の片目での観視のし易さは大きくは低下しない。   In the case of the display device 11 having such a configuration, the first projection region 114 a is set to one eye (for example, one eye 101) of the viewer 100, so that one eye 101 is set. Hardly deviates from the first projection region 114a. When the head 105 of the viewer 100 moves greatly and one eye 101 is removed from the first projection region 114a, the other eye 102 is arranged in the second projection region 114b, so that the viewer 100 does not lose sight of the display. As described above, even if the second projection area width Wxb of the second projection area 114b is enlarged so that the boundary of the second projection area 114b opposite to the first projection area 114a is separated from the first projection area 114a, The ease of viewing with one eye of the viewer 100 is not greatly reduced.

さらに、頭部105を移動すると、観視者100の両方の目(一方の片目101及び他方の片目102)の両方が、第2投影領域114bの内部に入ることもあり得る。ただし、このような状況は、当初設定した片目101が第1投影領域114aに入る状況からかなり大きく頭部105を動かした特殊な状態であり、この場合には、表示を片目で観視することだけでなく、表示を両目で見えるようにしておく方が便利な場合がある。   Further, when the head 105 is moved, both eyes (one eye 101 and the other eye 102) of the viewer 100 may enter the second projection region 114b. However, such a situation is a special state in which the head 105 is moved considerably greatly from the situation in which the initially set one eye 101 enters the first projection area 114a. In this case, the display is viewed with one eye. It may be more convenient to keep the display visible with both eyes.

すなわち、本実施形態に係る表示装置は、片目で表示を見ることにより、表示内容を背景像の任意の奥行き位置に配置して知覚させることができるが、このように、頭部105を大きく動かす場合は、表示装置の通常の使用状態ではなく、特殊な使用状態(例えば、片目の視力が突然低下するなどの事故など)であることが推測され、この場合には、表示装置による表示を両目でも見えるようにしておくことで、例えば、車載用途のHUDなどに応用する場合において安全性が高い表示が提供できる。   That is, the display device according to the present embodiment can display the display content at an arbitrary depth position of the background image by perceiving the display with one eye, but moves the head 105 greatly as described above. In this case, it is presumed that the display device is not in a normal use state but in a special use state (for example, an accident such as a sudden drop in eyesight of one eye). However, by making it visible, for example, a display with high safety can be provided when applied to a vehicle-mounted HUD or the like.

なお、本実施形態に係る表示装置において、必要に応じて、表示を片目で見る、または、表示を両目で見ることが切り替えられるように、光束112の幅を可変にすることもできる。このとき、複数設けられる光束112において、観視者100の位置100pにおける複数の光束112どうしの間隔(光束間隔Wxs)が、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広く設定されつつ、観視者100の位置100pにおける複数の光束112の幅(第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)の少なくともいずれかが観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭く設定することができれば良く、表示装置の設定によっては、光束間隔Wxsが、両目の間隔Wxeよりも狭く設定される動作、または、観視者100の位置100pにおける複数の光束112の幅(第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)が両目の間隔Wxeよりも狭く設定される動作が可能であっても良い。   In the display device according to the present embodiment, the width of the light beam 112 can be made variable so that the display can be switched with one eye or the display with both eyes as necessary. At this time, in the plurality of light fluxes 112 provided, the distance (light flux spacing Wxs) between the plurality of light fluxes 112 at the position 100p of the viewer 100 is set wider than the distance Wxe between both eyes of the viewer 100 while viewing. It is sufficient that at least one of the widths of the plurality of light beams 112 at the position 100p of the viewer 100 (the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb) can be set narrower than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100. Depending on the setting of the display device, the light flux interval Wxs is set to be narrower than the interval Wxe between the eyes, or the widths of the plurality of light beams 112 at the position 100p of the viewer 100 (the first projection region width Wxa and the first projection region width Wxa). 2 projection region width Wxb) may be set to be narrower than the distance Wxe between both eyes.

図11は、第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。
すなわち、同図は、本実施形態に係る表示装置12の動作状態を例示する模式的平面図である。
図11に表したように、表示装置12は、映像情報を含む3つの光束112(第1光束112a、第2光束112b及び第3光束112c)を観視者に向けて投影する。
FIG. 11 is a schematic view illustrating the configuration of another display device according to the first embodiment.
That is, this figure is a schematic plan view illustrating the operation state of the display device 12 according to this embodiment.
As shown in FIG. 11, the display device 12 projects three light beams 112 (first light beam 112a, second light beam 112b, and third light beam 112c) including image information toward the viewer.

そして、この場合も、観視者100の位置における複数の光束112どうしの間隔(光束間隔Wxs)は、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広く、観視者100の位置における複数の光束112の幅(第1投影領域幅Wxa、第2投影領域幅Wxb及び第3投影領域幅Wxc)の少なくともいずれかは、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭い。なお、本具体例では、第2投影領域114bと第3投影領域114cとの間に第1投影領域114aが配置される。   Also in this case, the interval between the plurality of light beams 112 (light beam interval Wxs) at the position of the viewer 100 is wider than the interval Wxe between both eyes of the viewer 100, and the plurality of light beams at the position of the viewer 100 is also present. At least one of the widths 112 (first projection region width Wxa, second projection region width Wxb, and third projection region width Wxc) is narrower than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100. In this specific example, the first projection area 114a is arranged between the second projection area 114b and the third projection area 114c.

これにより、実質的に、観視者100に両目で表示を見させることがなく、観視者100に片目で表示を見させる。観視者100の一方の片目101が、光束112の投影領域から外れ、観視者100が表示を見失いそうになった時に、観視者100の他方の片目102が別の投影領域に入ることで、観視者100は他方の片目102で表示を見ることができ、観視者100が表示を見失うことをさらに効果的に抑制できる。このように、表示装置12によれば、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。   Accordingly, the viewer 100 is not caused to see the display with both eyes, and the viewer 100 is allowed to see the display with one eye. When one eye 101 of the viewer 100 deviates from the projection area of the light beam 112 and the viewer 100 is about to lose sight of the display, the other one eye 102 of the viewer 100 enters another projection area. Thus, the viewer 100 can see the display with the other eye 102, and can more effectively suppress the viewer 100 from losing sight of the display. As described above, according to the display device 12, it is possible to make it difficult for the eyes to view to deviate from the projection region of the luminous flux, and it is possible to present a monocular display that is easy to see.

光束112を3つ設けることで、観視者100が表示を見失うことをより効率的に抑制できる。すなわち、光束112が3つ設けられる場合において、3つの光束112のうちの中央の第1光束112aの第1投影領域114aに、初期の設定状態として、観視者100の所望の目(例えば優位眼)を配置すれば、頭部105が左右のどちらの方向に移動した場合にも、左右方向に配置された第2投影領域114bまたは第3投影領域114cに片目(一方の片目101または他方の片目102)を入れることができ、観視する目が光束の投影領域からより外れ難い。   By providing three light beams 112, it is possible to more efficiently suppress the viewer 100 from losing sight of the display. That is, when three light beams 112 are provided, a desired eye (for example, superiority) of the viewer 100 is set as an initial setting state in the first projection region 114a of the first first light beam 112a among the three light beams 112. If the head 105 is arranged, one eye (one eye 101 or the other eye) is placed on the second projection area 114b or the third projection area 114c arranged in the left-right direction, regardless of whether the head 105 moves in the left-right direction. One eye 102) can be inserted, and the eye to be viewed is more difficult to deviate from the projection region of the luminous flux.

なお、3つの光束112のうちで中央に配置される第1光束112aの幅(第1投影領域幅Wxa)は、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭く設定されることが望ましい。すなわち、光束112が3つ設けられる場合において、3つの光束112のうちの中央の第1光束112aの第1投影領域114aの第1投影領域幅Wxaを、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭く設定することで、初期状態において、観視者100は表示を片目で観視できる。   It is desirable that the width (first projection region width Wxa) of the first light beam 112a disposed at the center of the three light beams 112 is set to be narrower than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100. That is, in the case where three light beams 112 are provided, the first projection region width Wxa of the first projection region 114a of the central first light beam 112a among the three light beams 112 is determined from the distance Wxe between the eyes of the viewer 100. By setting the value to be narrow, the viewer 100 can view the display with one eye in the initial state.

なお、このように、3つ以上の光束112を用いる場合には、例えば、1次光束112oから第1光束112a及び第2光束112bを生成した後、第1光束112a及び第2光束112bのいずれかの光路上に、例えばさらに別の分割素子を配置することで、第1光束112a及び第2光束112bのいずれかを2つに分割することができ、これにより、3つ以上の光束112を形成することができる。   When three or more light beams 112 are used as described above, for example, after the first light beam 112a and the second light beam 112b are generated from the primary light beam 112o, any of the first light beam 112a and the second light beam 112b is used. For example, by arranging another splitting element on the optical path, any one of the first light beam 112a and the second light beam 112b can be split into two, thereby three or more light beams 112 can be split. Can be formed.

図12は、第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。
図12に表したように、本実施形態に係る別の表示装置13においては、映像投影部115の構成が表示装置10とは異なる。すなわち、映像投影部115に含まれる分割素子128aが透過型であり、1次光束112oが分割素子128aの一方の主面に入射し、一方の主面に対向する他方の主面から出射する。
FIG. 12 is a schematic view illustrating the configuration of another display device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 12, in another display device 13 according to the present embodiment, the configuration of the video projection unit 115 is different from that of the display device 10. That is, the splitting element 128a included in the video projection unit 115 is a transmissive type, and the primary light beam 112o is incident on one main surface of the splitting element 128a and is emitted from the other main surface facing the one main surface.

分割素子128aは、互いに非平行に配置された複数の界面を含む。この複数の界面の少なくともいずれかは、透過性と反射性とを有する界面であり、この複数の界面が、非平行に配置されることで、これらの複数の界面を通過する1次光束112oを複数の光束112に分割することができる。   The dividing element 128a includes a plurality of interfaces arranged non-parallel to each other. At least one of the plurality of interfaces is an interface having transparency and reflectivity, and the plurality of interfaces are arranged non-parallel so that the primary light flux 112o passing through the plurality of interfaces is transmitted. It can be divided into a plurality of light beams 112.

本具体例では、光源121から出射した光は、映像形成部110を経て、映像情報を含む1次光束112oとなる。1次光束112oは、画像出射側レンズ124に入射し、その後、アパーチャ125b及びアパーチャ出射側レンズ124aを経て、分割素子128aに入射する。そして、分割素子128aによって、複数の光束112が生成される。   In this specific example, the light emitted from the light source 121 passes through the image forming unit 110 to become a primary light beam 112o including image information. The primary light beam 112o enters the image exit side lens 124, and then enters the splitting element 128a via the aperture 125b and the aperture exit side lens 124a. Then, a plurality of light beams 112 are generated by the dividing element 128a.

このように透過型の分割素子128を有する表示装置13によっても、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。   Thus, even with the display device 13 having the transmission type dividing element 128, it is possible to make it difficult for the eyes to view to be out of the projection region of the luminous flux, and it is possible to present a monocular display that is easy to see.

図13(a)〜図13(d)は、第1の実施形態に係る別の表示装置の分割素子を例示する模式図である。
図13(a)に表したように、表示装置13の分割素子128aは、第1透過反射素子310と、第2透過反射素子320と、を有する。第1透過反射素子310は、第1三角柱素子311と第2三角柱素子312とを有す。第1三角柱素子311の斜面は、透過性と反射性とを有する第1透過反射膜311tを有する。第1三角柱素子311の第1透過反射膜311tが、第2三角柱素子312の斜面と対向するように、第1三角柱素子311と第2三角柱素子312とが配置される。
FIG. 13A to FIG. 13D are schematic views illustrating divided elements of another display device according to the first embodiment.
As illustrated in FIG. 13A, the dividing element 128 a of the display device 13 includes a first transmission / reflection element 310 and a second transmission / reflection element 320. The first transmission / reflection element 310 includes a first triangular prism element 311 and a second triangular prism element 312. The slope of the first triangular prism element 311 has a first transmission / reflection film 311t having transparency and reflectivity. The first triangular prism element 311 and the second triangular prism element 312 are arranged so that the first transmission / reflection film 311 t of the first triangular prism element 311 faces the slope of the second triangular prism element 312.

第2透過反射素子320は、第3三角柱素子313と第4三角柱素子314とを有す。第3三角柱素子313の斜面は、透過性と反射性とを有する第2透過反射膜313tを有する。第3三角柱素子313の第2透過反射膜313tが、第4三角柱素子314の斜面と対向するように、第3三角柱素子313と第4三角柱素子314とが配置される。   The second transmission / reflection element 320 includes a third triangular prism element 313 and a fourth triangular prism element 314. The slope of the third triangular prism element 313 has a second transmissive reflection film 313t having transparency and reflectivity. The third triangular prism element 313 and the fourth triangular prism element 314 are arranged so that the second transmission / reflection film 313t of the third triangular prism element 313 faces the slope of the fourth triangular prism element 314.

そして第1透過反射膜311tと第2透過反射膜313tとが互いに非平行になるように、第1透過反射素子310と第2透過反射素子320とが配置される。   The first transmission / reflection element 310 and the second transmission / reflection element 320 are arranged such that the first transmission / reflection film 311t and the second transmission / reflection film 313t are not parallel to each other.

第1透過反射膜311t及び第2透過反射膜313tには、金属や誘電体の薄膜が用いられ、例えば、第1三角柱素子311及び第3三角柱素子313の斜面に、蒸着やスパッタなどの手法によって金属や誘電体の薄膜を形成することで第1透過反射膜311t及び第2透過反射膜313tは形成される。   A metal or dielectric thin film is used for the first transmission / reflection film 311t and the second transmission / reflection film 313t. For example, the slopes of the first triangular prism element 311 and the third triangular prism element 313 are deposited by a technique such as vapor deposition or sputtering. The first transmission / reflection film 311t and the second transmission / reflection film 313t are formed by forming a metal or dielectric thin film.

図13(b)に表したように、分割素子128aの第1三角柱素子311の底面に、1次光束112oが入射すると、1次光束112oのうちの一部の光は、第1透過反射膜311t及び第2透過反射膜313tを透過して、第1光束112aとなって、分割素子128aから出射する。そして、1次光束112oのうちの別の一部の光は、第2透過反射膜313tで反射し、第4三角柱素子314及び第2三角柱素子312を経て第1透過反射膜311tに至り、第1透過反射膜311tで反射して、第2光束112bとなって、分割素子128aから出射する。このようにして、分割素子128aを用いることで、1次光束112oは、第1光束112aと第2光束112bとに分割される。   As shown in FIG. 13B, when the primary light beam 112o is incident on the bottom surface of the first triangular prism element 311 of the dividing element 128a, a part of the primary light beam 112o is converted into the first transmission / reflection film. 311t and the second transmitting / reflecting film 313t are transmitted to become a first light beam 112a, which is emitted from the splitting element 128a. Then, another part of the primary light beam 112o is reflected by the second transmission / reflection film 313t, passes through the fourth triangular prism element 314 and the second triangular prism element 312 and reaches the first transmission / reflection film 311t. The light is reflected by the one transmission reflection film 311t, becomes the second light beam 112b, and is emitted from the splitting element 128a. Thus, by using the splitting element 128a, the primary light beam 112o is split into the first light beam 112a and the second light beam 112b.

図13(c)に表したように、表示装置13に用いることができる別の分割素子128bは、第1三角柱素子311と、第3三角柱素子313と、第5三角柱素子315と、を有す。第1三角柱素子311の斜面は、透過性と反射性とを有する第1透過反射膜311tを有する。第3三角柱素子313の斜面は、透過性と反射性とを有する第2透過反射膜313tを有する。第1三角柱素子311の斜面と、第3三角柱素子313の斜面と、は互いに非平行であり、第1透過反射膜311tと第2透過反射膜313tとが非平行になるように、第1三角柱素子311と第3三角柱素子313とが配置される。第5三角柱素子315は、第1三角柱素子311の斜面に平行な斜面と、第3三角柱素子313の斜面に平行な斜面とを有する。そして、第1三角柱素子311と第3三角柱素子313との間に、第5三角柱素子315が配置される。   As shown in FIG. 13C, another dividing element 128 b that can be used for the display device 13 includes a first triangular prism element 311, a third triangular prism element 313, and a fifth triangular prism element 315. . The slope of the first triangular prism element 311 has a first transmission / reflection film 311t having transparency and reflectivity. The slope of the third triangular prism element 313 has a second transmissive reflection film 313t having transparency and reflectivity. The slopes of the first triangular prism element 311 and the slopes of the third triangular prism element 313 are not parallel to each other, and the first triangular prism is such that the first transmission / reflection film 311t and the second transmission / reflection film 313t are non-parallel. An element 311 and a third triangular prism element 313 are arranged. The fifth triangular prism element 315 has a slope parallel to the slope of the first triangular prism element 311 and a slope parallel to the slope of the third triangular prism element 313. A fifth triangular prism element 315 is disposed between the first triangular prism element 311 and the third triangular prism element 313.

図13(d)に表したように、分割素子128bの第1三角柱素子311の底面に、1次光束112oが入射すると、1次光束112oのうちの一部の光は、第1透過反射膜311t及び第2透過反射膜313tを透過して、第1光束112aとなって、分割素子128bから出射する。そして、1次光束112oのうちの別の一部の光は、第2透過反射膜313tで反射し、第5三角柱素子315を経て第1透過反射膜311tに至り、第1透過反射膜311tで反射して、第2光束112bとなって、分割素子128bから出射する。このようにして、分割素子128bを用いることで、1次光束112oは、第1光束112aと第2光束112bとに分割される。   As shown in FIG. 13D, when the primary light beam 112o is incident on the bottom surface of the first triangular prism element 311 of the dividing element 128b, a part of the primary light beam 112o is converted into the first transmission / reflection film. 311t and the second transmitting / reflecting film 313t are transmitted to become the first light beam 112a, which is emitted from the splitting element 128b. Then, another part of the primary light beam 112o is reflected by the second transmission / reflection film 313t, reaches the first transmission / reflection film 311t via the fifth triangular prism element 315, and is transmitted by the first transmission / reflection film 311t. The light is reflected to become the second light beam 112b and is emitted from the splitting element 128b. Thus, by using the splitting element 128b, the primary light beam 112o is split into the first light beam 112a and the second light beam 112b.

このように、分割素子128a及び128bは、1次光束112oを反射する反射面(例えば第2透過反射膜313t)と、この反射面に対して非平行に配置され、1次光束112oに対して透過性と反射性とを有する透過反射面(例えば第1透過反射膜311t)と、を有する。
なお、上記の第1三角柱素子311、第2三角柱素子312、第3三角柱素子313、第4三角柱素子314及び第5三角柱素子315の屈折率は同じでも良く、また、互いに異なっていても良い。
As described above, the splitting elements 128a and 128b are disposed non-parallel to the reflection surface (for example, the second transmission reflection film 313t) that reflects the primary light beam 112o and the reflection light surface, and the primary light beam 112o. A transmissive reflective surface (eg, a first transmissive reflective film 311t) having transparency and reflectivity.
Note that the refractive indexes of the first triangular prism element 311, the second triangular prism element 312, the third triangular prism element 313, the fourth triangular prism element 314, and the fifth triangular prism element 315 may be the same or different from each other.

図14は、第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。
図14に表したように、本実施形態に係る別の表示装置13aにおいては、映像投影部115の制御素子129としてレンチキュラー板125lが用いられる。このレンチキュラー板125lは、透過型の分割素子128aの出射側(光路上において、分割素子128aの観視者100の側)に配置されている。
FIG. 14 is a schematic view illustrating the configuration of another display device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 14, in another display device 13a according to the present embodiment, a lenticular plate 125l is used as the control element 129 of the video projection unit 115. The lenticular plate 125l is disposed on the emission side of the transmission type dividing element 128a (on the optical path, the viewer 100 side of the dividing element 128a).

本具体例では、光源121から出射した光は、映像形成部110を経て、映像情報を含む1次光束112oとなり、その後、画像出射側レンズ124bを経て、分割素子128aに入射する。そして、分割素子128によって、複数の光束112が生成され、複数の光束112がレンチキュラー板125lに入射し、複数の光束112の発散角が制御され、観視者100に向かって投影される。   In this specific example, the light emitted from the light source 121 passes through the image forming unit 110 to become a primary light beam 112o including image information, and then enters the splitting element 128a via the image emitting side lens 124b. Then, a plurality of light beams 112 are generated by the splitting element 128, the plurality of light beams 112 are incident on the lenticular plate 125l, and the divergence angles of the plurality of light beams 112 are controlled and projected toward the viewer 100.

このように透過型の分割素子128aを有し、また、制御素子129としてレンチキュラー板125lを用いた表示装置13aによっても、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。   In this way, even with the display device 13a having the transmission type dividing element 128a and using the lenticular plate 125l as the control element 129, the eyes to be viewed are not easily deviated from the projection area of the luminous flux, and the monocular display is easy to see. Can be presented.

図15(a)及び図15(b)は、第1の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式図である。
図15(a)に表したように、本実施形態に係る別の表示装置14においては、光源が複数設けられ、複数の映像形成部が設けられる。すなわち、既に説明した表示装置10等においては、1つの1次光束112oを複数の光束112に分割するが、本具体例の表示装置14においては、1次光束112oを分割するのではなく、光源を複数設け、光源から直接的に複数の光束112が生成される。
FIG. 15A and FIG. 15B are schematic views illustrating the configuration of another display device according to the first embodiment.
As shown in FIG. 15A, in another display device 14 according to the present embodiment, a plurality of light sources are provided and a plurality of video forming units are provided. That is, in the display device 10 and the like already described, one primary light beam 112o is divided into a plurality of light beams 112, but in the display device 14 of this specific example, the primary light beam 112o is not divided, but a light source. A plurality of light beams 112 are generated directly from the light source.

すなわち、表示装置14の映像投影部115は、1つ目の光学系として、光源121と、テーパライトガイド122と、光源側レンズ123と、映像形成部110と、画像出射側レンズ124と、アパーチャ125bと、アパーチャ出射側レンズ124aとを有す。   That is, the video projection unit 115 of the display device 14 includes, as a first optical system, a light source 121, a tapered light guide 122, a light source side lens 123, a video formation unit 110, an image emission side lens 124, and an aperture. 125b and an aperture exit side lens 124a.

さらに、映像投影部115は、2つ目の光学系として、光源121yと、テーパライトガイド122yと、光源側レンズ123yと、映像形成部110yと、画像出射側レンズ124yと、アパーチャ125byと、アパーチャ出射側レンズ124ayとを有す。
なお、本具体例では、映像投影部115には、1つの出射側ミラー126が設けられている。
そして、映像投影部115の映像データ生成部130は、1つ目の映像形成部110と、2つ目の映像形成部110yとに、映像データを供給する。
Further, the video projection unit 115 includes, as a second optical system, a light source 121y, a tapered light guide 122y, a light source side lens 123y, a video formation unit 110y, an image emission side lens 124y, an aperture 125by, and an aperture. And an exit side lens 124ay.
In this specific example, the image projection unit 115 is provided with one exit side mirror 126.
Then, the video data generation unit 130 of the video projection unit 115 supplies the video data to the first video formation unit 110 and the second video formation unit 110y.

図15(b)に表したように、本実施形態に係る別の表示装置14aにおいても、表示装置14の映像投影部115は、1つ目の光学系として、光源121と、テーパライトガイド122と、光源側レンズ123と、画像出射側レンズ124と、アパーチャ125bと、アパーチャ出射側レンズ124aとを有す。   As shown in FIG. 15B, also in another display device 14a according to the present embodiment, the video projection unit 115 of the display device 14 has a light source 121 and a tapered light guide 122 as the first optical system. And a light source side lens 123, an image exit side lens 124, an aperture 125b, and an aperture exit side lens 124a.

さらに、映像投影部115は、2つ目の光学系として、光源121yと、テーパライトガイド122yと、光源側レンズ123yと、画像出射側レンズ124yと、アパーチャ125byと、アパーチャ出射側レンズ124ayとを有す。   Furthermore, the image projection unit 115 includes a light source 121y, a tapered light guide 122y, a light source side lens 123y, an image emission side lens 124y, an aperture 125by, and an aperture emission side lens 124ay as a second optical system. Yes.

そして、光源側レンズ123と画像出射側レンズ124との間、及び、光源側レンズ123yと画像出射側レンズ124yとの間に映像形成部110が設けられている。すなわち、映像形成部110が、1つ目の光学系と、2つ目の光学系と、で兼用されており、映像形成部110の2つの領域を2つの光束が通過し、2つの光束112となる。このように、映像形成部110は、映像投影部115に少なくとも1つ設けられれば良い。   The image forming unit 110 is provided between the light source side lens 123 and the image emission side lens 124 and between the light source side lens 123y and the image emission side lens 124y. That is, the image forming unit 110 is shared by the first optical system and the second optical system, and two light beams pass through two regions of the image forming unit 110, and the two light beams 112. It becomes. As described above, at least one video forming unit 110 may be provided in the video projecting unit 115.

このような構成を有する表示装置14及び14aによっても、映像情報を含む複数の光束112を観視者100に向けて投影することができ、1つ目の光学系と、2つ目の光学系と、の例えば光学軸の設定により、観視者100の位置100pにおける複数の光束112どうしの間隔(光束間隔Wxs)を、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広く、観視者100の位置100pにおける複数の光束112の幅(例えば第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)の少なくともいずれかを、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭く設定することができ、これにより、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。   Also with the display devices 14 and 14a having such a configuration, it is possible to project a plurality of light beams 112 including video information toward the viewer 100, and the first optical system and the second optical system. For example, by setting the optical axis, the interval between the plurality of light beams 112 (light beam interval Wxs) at the position 100p of the viewer 100 is wider than the interval Wxe between both eyes of the viewer 100, so that the viewer 100 At least one of the widths (for example, the first projection area width Wxa and the second projection area width Wxb) of the plurality of light beams 112 at the position 100p can be set to be narrower than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100. This makes it difficult for the eyes to view to deviate from the projection area of the luminous flux, and it is possible to present a monocular display that is easy to see.

(第2の実施の形態)
図16は、第2の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
図16に表したように、本実施形態に係る表示装置20は、複数の光束112に基づいた像を形成する像形成部715をさらに含む。すなわち、像形成部715は、例えば、映像投影部115に含まれる。
(Second Embodiment)
FIG. 16 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to the second embodiment.
As illustrated in FIG. 16, the display device 20 according to the present embodiment further includes an image forming unit 715 that forms an image based on the plurality of light beams 112. That is, the image forming unit 715 is included in the video projection unit 115, for example.

像形成部715は、光束112を反射して像を形成できれば良く、透光性と反射性とを有している透明なガラス板や、透明な樹脂板などを用いることができ、さらには、透光性がなく、実質的に反射性を有するいわゆるミラーであっても良い。   The image forming unit 715 only needs to reflect the light beam 112 to form an image, and can use a transparent glass plate or a transparent resin plate having translucency and reflectivity. A so-called mirror having no translucency and substantially reflecting properties may be used.

これにより、表示装置20の像形成部715で形成された像を観視者は片目で観視でき、奥行き感や立体感が増強され、高臨場感の表示を提供できる。表示装置20をゲームなどのアミューズメント用途に応用した場合に、特にその効果が効果的に発揮される。   As a result, the viewer can view the image formed by the image forming unit 715 of the display device 20 with one eye, the depth feeling and the stereoscopic effect can be enhanced, and a high presence display can be provided. When the display device 20 is applied to an amusement application such as a game, the effect is particularly effective.

そして、この場合も、観視者100の位置100pにおける複数の光束112どうしの間隔(光束間隔Wxs)を、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広く、観視者100の位置100pにおける複数の光束112の幅(例えば第1投影領域幅Wxa及び第2投影領域幅Wxb)の少なくともいずれかを、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭く設定することができ、これにより、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。   Also in this case, the interval between the plurality of light beams 112 at the position 100p of the viewer 100 (light beam interval Wxs) is wider than the interval Wxe between both eyes of the viewer 100, and the plurality of light beams 112 at the position 100p of the viewer 100 At least one of the widths of the luminous flux 112 (for example, the first projection region width Wxa and the second projection region width Wxb) can be set to be narrower than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100, thereby This makes it easier for the eyes to move out of the projected region of the luminous flux and presents a monocular display that is easy to see.

このように、映像投影部115は、複数の光束112を反射して複数の光束112に基づいた像を形成する像形成部715をさらに含むことができる。そして、複数の光束112の光路上における像形成部715と観視者100の目との距離は21.7cm以上とされる。これにより、観視者100が知覚する奥行き感が増強され、また、表示オブジェクト180を所望の奥行き位置に知覚させることができる。   As described above, the video projection unit 115 may further include the image forming unit 715 that reflects the plurality of light beams 112 and forms an image based on the plurality of light beams 112. The distance between the image forming unit 715 and the eyes of the viewer 100 on the optical path of the plurality of light beams 112 is 21.7 cm or more. Thereby, the sense of depth perceived by the viewer 100 is enhanced, and the display object 180 can be perceived at a desired depth position.

(第3の実施の形態)
図17(a)及び図17(b)は、第3の実施形態に係る表示方法を例示するフローチャート図である。
すなわち、同図(a)は表示方法のフローチャート図であり、同図(b)は表示方法の具体例を示すフローチャート図である。
図17(a)に表したように、本実施形態に係る表示方法においては、映像情報を含み、互いの間隔が両目の間隔Wxeよりも広く、幅が両目の間隔Wxeよりも狭い複数の光束112を観視者100に向けて投影する(ステップS101)。
これにより、観視者100は、片目で表示を見ることができ、そのときに、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。
(Third embodiment)
FIG. 17A and FIG. 17B are flowcharts illustrating the display method according to the third embodiment.
That is, FIG. 9A is a flowchart of the display method, and FIG. 9B is a flowchart showing a specific example of the display method.
As shown in FIG. 17A, in the display method according to the present embodiment, a plurality of light fluxes that include video information and that are spaced apart from each other by an interval Wxe between the eyes and a width that is less than the interval Wxe between the eyes. 112 is projected toward the viewer 100 (step S101).
As a result, the viewer 100 can see the display with one eye, and at that time, the eye to be viewed can hardly come off from the projection region of the luminous flux, and an easy-to-view monocular display can be presented.

この時、まず、映像情報を含む1次光束112oを生成し、その後、その1次光束112oを複数に分割する方法を採用できる。
すなわち、図17(b)に表したように、まず、映像情報を含む1次光束112oを生成する(ステップS110)。
そして、1次光束112oを複数に分割し、映像情報を含む複数の光束112を生成し、複数の光束112の間隔が両目の間隔Wxeよりも広く、複数の光束112の幅が両目の間隔Wxeよりも狭く制御して、複数の光束112を観視者100に向けて投影する(ステップS120)。
1次光束112oの分割には、例えば既に説明した分割素子128、128a及び128bを用いることができる。このように、1次光束112oを分割して複数の光束112を生成することで、光学系が簡略化され、装置が小型化できる。この方法によっても、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。
At this time, it is possible to employ a method in which a primary light beam 112o including video information is first generated and then the primary light beam 112o is divided into a plurality of parts.
That is, as shown in FIG. 17B, first, a primary light beam 112o including video information is generated (step S110).
Then, the primary light beam 112o is divided into a plurality of light beams, and a plurality of light beams 112 including video information are generated. The distance between the light beams 112 is wider than the distance Wxe between the eyes, and the width of the light beams 112 is the distance Wxe between the eyes. The plurality of light beams 112 are projected toward the viewer 100 under narrower control (step S120).
For splitting the primary light beam 112o, for example, the splitting elements 128, 128a and 128b already described can be used. In this way, by dividing the primary light beam 112o to generate a plurality of light beams 112, the optical system is simplified and the apparatus can be miniaturized. This method also makes it difficult for the eyes to view to deviate from the projection area of the luminous flux and presents a monocular display that is easy to see.

(第4の実施の形態)
図18は、第4の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
図18に表したように、本実施形態に係る表示装置30も、映像投影部115を備える。映像投影部115は、映像情報を含む1次光束112oを生成する1次光束生成部140と、分割投影部241と、を含む。1次光束生成部140の構成は、既に説明したものと同様とすることができるので説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 18 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to the fourth embodiment.
As shown in FIG. 18, the display device 30 according to the present embodiment also includes a video projection unit 115. The video projection unit 115 includes a primary light beam generation unit 140 that generates a primary light beam 112o including video information, and a split projection unit 241. Since the configuration of the primary light beam generation unit 140 can be the same as that already described, description thereof is omitted.

本実施形態においては、分割投影部241として、例えば図3(a)に関して説明した光路変化用ミラー127及び分割素子128の代わりに、時分割素子228が用いられている。分割投影部241のその他の構成は、既に説明したものと同様とすることができるので説明を省略する。   In the present embodiment, for example, a time division element 228 is used as the division projection unit 241 instead of the optical path changing mirror 127 and the division element 128 described with reference to FIG. Since the other structure of the division | segmentation projection part 241 can be the same as that already demonstrated, description is abbreviate | omitted.

本実施形態においては、時分割素子228により、1次光束112oから第1光束112a及び第2光束112bが生成される。   In the present embodiment, the first beam 112a and the second beam 112b are generated from the primary beam 112o by the time division element 228.

なお、この場合も、制御素子129(画像出射側レンズ124)の光束112に沿った位置と、観視者100の位置100pと、が互いに光学的に共役の関係とされ、制御素子129の光束112に沿った位置と、観視者100の位置100pと、は互いに結像関係とされる。すなわち、分割投影部241は、第1光束112a及び第2光束112bのそれぞれの幅を制御する制御素子129を含み、第1光束112a及び第2光束112bのそれぞれの光路上において、制御素子129の位置と観視者100の位置100pとは光学的に共役の関係にある。   Also in this case, the position along the light beam 112 of the control element 129 (image emission side lens 124) and the position 100p of the viewer 100 are optically conjugate with each other, and the light beam of the control element 129 is obtained. The position along 112 and the position 100p of the viewer 100 are in an imaging relationship with each other. In other words, the divided projection unit 241 includes a control element 129 that controls the widths of the first light beam 112a and the second light beam 112b, and the control element 129 is provided on the optical paths of the first light beam 112a and the second light beam 112b. The position and the position 100p of the viewer 100 are optically conjugate.

図19(a)及び図19(b)は、第4の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
すなわち、これらの図は、表示装置30における第1期間の第1状態S1と、第2期間の第2状態S2と、における光束112の状態を例示している。第2期間は第1期間とは異なる期間である。
図19(a)に表したように、第1期間の第1状態S1においては、1次光束112oが時分割素子228に入射し、時分割素子228を出た光は、第1光束112aとなって、第1投影領域114aに到達する。
FIG. 19A and FIG. 19B are schematic views illustrating the operation of the display device according to the fourth embodiment.
That is, these drawings illustrate the state of the light beam 112 in the first state S1 in the first period and the second state S2 in the second period in the display device 30. The second period is a period different from the first period.
As shown in FIG. 19A, in the first state S1 of the first period, the primary light beam 112o is incident on the time division element 228, and the light emitted from the time division element 228 is the first light beam 112a. Thus, the first projection area 114a is reached.

図19(b)に表したように、第2期間の第2状態S2においては、1次光束112oが時分割素子228に入射し、時分割素子228を出た光は、第2光束112bとなって、第2投影領域114bに到達する。   As shown in FIG. 19B, in the second state S2 in the second period, the primary light beam 112o is incident on the time division element 228, and the light emitted from the time division element 228 is the second light beam 112b. Thus, the second projection area 114b is reached.

すなわち、時分割素子228は、1次光束112oの進行方向を変更する機能を有する。例えば、第1状態S1と第2状態S2とは、繰り返される。この繰り返しの1周期の時間は、例えば観視者100がフリッカを実質的に知覚しない長さに設定される。   That is, the time division element 228 has a function of changing the traveling direction of the primary light beam 112o. For example, the first state S1 and the second state S2 are repeated. The time of one cycle of the repetition is set, for example, to such a length that the viewer 100 does not substantially perceive flicker.

第1投影領域114a及び第2投影領域114bは、既に説明したように制御される。すなわち、観視者100の位置100pにおける第1光束112aと第2光束112bとの間隔(光束間隔Wxs)は、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広く設定される。そして、観視者100の位置100pにおける第1光束112a及び第2光束112bの幅(幅Wxa及び幅Wxb)の少なくともいずれかは、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭く設定される。   The first projection area 114a and the second projection area 114b are controlled as described above. That is, the interval (light beam interval Wxs) between the first light beam 112a and the second light beam 112b at the position 100p of the viewer 100 is set wider than the interval Wxe between both eyes of the viewer 100. Then, at least one of the widths (width Wxa and width Wxb) of the first light beam 112a and the second light beam 112b at the position 100p of the viewer 100 is set to be narrower than the interval Wxe between the eyes of the viewer 100.

図20(a)及び図20(b)は、第4の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
すなわち、図20(a)は、第1光束112aの輝度LI1の時間変化を例示しており、図20(b)は、第2光束112bの輝度LI2の時間変化を例示している。これらの図の横軸は時間tである。
FIG. 20A and FIG. 20B are schematic views illustrating the operation of the display device according to the fourth embodiment.
That is, FIG. 20A illustrates the time change of the luminance LI1 of the first light beam 112a, and FIG. 20B illustrates the time change of the luminance LI2 of the second light beam 112b. The horizontal axis of these figures is time t.

図20(a)に表したように、第1光束112aは、輝度LI1が高い第1高輝度状態HS1と、第1高輝度状態HS1よりも輝度が低い第1低輝度状態LS1と、を有する。本具体例では、第1状態S1(第1期間)において第1光束112aは第1高輝度状態HS1となり、第2状態S2(第2期間)において第1光束112aは第1低輝度状態LS1となる。   As shown in FIG. 20A, the first light flux 112a has a first high-brightness state HS1 having a high luminance LI1 and a first low-brightness state LS1 having a lower luminance than the first high-brightness state HS1. . In this specific example, in the first state S1 (first period), the first light flux 112a is in the first high brightness state HS1, and in the second state S2 (second period), the first light flux 112a is in the first low brightness state LS1. Become.

図20(b)に表したように、第2光束112bは、輝度LI2が高い第2高輝度状態HS2と、第2高輝度状態HS2よりも輝度が低い第2低輝度状態LS2と、を有する。本具体例では、第1状態S1(第1期間)において第2光束112bは第2低輝度状態LS2となり、第2状態S2(第2期間)において第2光束112bは第2高輝度状態HS2となる。   As illustrated in FIG. 20B, the second light beam 112b includes a second high-luminance state HS2 in which the luminance LI2 is high and a second low-luminance state LS2 in which the luminance is lower than that in the second high-luminance state HS2. . In this specific example, in the first state S1 (first period), the second light beam 112b is in the second low luminance state LS2, and in the second state S2 (second period), the second light beam 112b is in the second high luminance state HS2. Become.

このように、第1期間(第1状態S1)において第1投影領域114aに輝度が高い状態の第1光束112aが投影され、第2期間(第2状態S2)において第2投影領域114bに輝度が高い状態の第2光束112bが投影されることで、観視者100は、2つの異なる領域に複数の光束112が投影されていると知覚できる。   As described above, the first light flux 112a having a high luminance is projected onto the first projection region 114a in the first period (first state S1), and the luminance is projected onto the second projection region 114b in the second period (second state S2). By projecting the second light beam 112b in a state of high, the viewer 100 can perceive that a plurality of light beams 112 are projected in two different regions.

このように、本実施形態に係る表示装置30は、映像情報を含む第1光束112aと、映像情報を含む第2光束112bと、を観視者100に向けて投影する表示装置である。 観視者100の位置100pにおける第1光束112aと、観視者100の位置100pにおける第2光束112bと、の間隔(光束間隔Wxs)は、観視者100の両目の間隔Wxeよりも広く設定され、観視者100の位置100pにおける第1光束112aの幅Wxa及び観視者100の位置100pにおける第2光束112bの幅Wxbの少なくともいずれかは、観視者100の両目の間隔Wxeよりも狭く設定される。   As described above, the display device 30 according to the present embodiment is a display device that projects the first light beam 112a including the video information and the second light beam 112b including the video information toward the viewer 100. The distance (light flux interval Wxs) between the first light beam 112a at the position 100p of the viewer 100 and the second light beam 112b at the position 100p of the viewer 100 is set wider than the distance Wxe between the eyes of the viewer 100. In addition, at least one of the width Wxa of the first light beam 112a at the position 100p of the viewer 100 and the width Wxb of the second light beam 112b at the position 100p of the viewer 100 is greater than the distance Wxe between the eyes of the viewer 100. It is set narrowly.

第1光束112aは、輝度が高い第1高輝度状態HS1と、第1高輝度状態HS1よりも輝度が低い第1低輝度状態LS1と、を有し、第2光束112bは、輝度が高い第2高輝度状態HS2と、第2高輝度状態HS2よりも輝度が低い第2低輝度状態LS2と、を有する。第1光束112aが第1高輝度状態HS1のとき(例えば第1期間の第1状態S1)には第2光束112bは第2低輝度状態LS2であり、第1光束112aが第1低輝度状態LS1のとき(例えば第2期間の第2状態S2)には第2光束112bは第2高輝度状態HS2である。   The first light beam 112a has a first high-brightness state HS1 with high luminance and a first low-brightness state LS1 with lower luminance than the first high-brightness state HS1, and the second light beam 112b has a high luminance. 2 high-brightness state HS2 and second low-brightness state LS2 having lower luminance than second high-brightness state HS2. When the first light beam 112a is in the first high luminance state HS1 (for example, the first state S1 in the first period), the second light beam 112b is in the second low luminance state LS2, and the first light beam 112a is in the first low luminance state. At the time of LS1 (for example, the second state S2 in the second period), the second light beam 112b is in the second high luminance state HS2.

これにより、観視する目が光束の投影領域から外れ難く見易い単眼方式の表示装置が提供できる。   Thereby, it is possible to provide a monocular display device in which the eyes to be viewed are not easily deviated from the projection region of the luminous flux and are easy to see.

第1状態S1と第2状態S2とは繰り返される。これにより、観視者100は、複数の光束112が異なる領域に投影されていると知覚できる。第1状態S1の第1期間と、第2状態S2の第2期間と、の合計の時間は、例えば、30ミリ秒以下に設定される。これにより、観視者100はフリッカを知覚し難くなる。   The first state S1 and the second state S2 are repeated. Thereby, the human viewer 100 can perceive that the plurality of light beams 112 are projected on different regions. The total time of the first period of the first state S1 and the second period of the second state S2 is set to 30 milliseconds or less, for example. This makes it difficult for the viewer 100 to perceive flicker.

なお、第1低輝度状態LS1の輝度LI1は零とすることができる。第2低輝度状態LS2の輝度LI2は零とすることができる。また、第1低輝度状態LS1は、第1高輝度状態HS1よりも輝度が低ければ良く、第1低輝度状態LS1の輝度LI1は零でなくても良い。同様に、第2低輝度状態LS2は、第2高輝度状態HS2よりも輝度が低ければ良く、第2低輝度状態LS2の輝度LI2は零でなくても良い。例えば、第1低輝度状態LS1の輝度LI1、及び、第2低輝度状態LS2の輝度LI2は、第1光束112aと第2光束112bとが観視者100によって同時に明確に観視されない値に設定できる。これにより、後述するように、第1光束112aと第2光束112bとで異なる映像データを用いることで、より適切な表示を行うことができる。   Note that the luminance LI1 of the first low luminance state LS1 can be zero. The luminance LI2 of the second low luminance state LS2 can be zero. The first low luminance state LS1 only needs to have a lower luminance than the first high luminance state HS1, and the luminance LI1 of the first low luminance state LS1 may not be zero. Similarly, the second low luminance state LS2 only needs to have a lower luminance than the second high luminance state HS2, and the luminance LI2 of the second low luminance state LS2 may not be zero. For example, the luminance LI1 in the first low luminance state LS1 and the luminance LI2 in the second low luminance state LS2 are set to values at which the first light beam 112a and the second light beam 112b are not clearly viewed simultaneously by the viewer 100. it can. Thereby, as described later, more appropriate display can be performed by using different video data for the first light beam 112a and the second light beam 112b.

このように、時分割素子228により、1次光束112oから、互いに異なる複数の方向に進行する第1光束112及び第2光束112bを得ることで、観視する目が光束の投影領域から外れ難く見易い単眼方式の表示装置が提供できる。   As described above, the first light beam 112 and the second light beam 112b traveling in a plurality of different directions are obtained from the primary light beam 112o by the time division element 228, so that the eyes to be viewed are not easily deviated from the projection region of the light beam. An easy-to-see monocular display device can be provided.

図18に表したように、表示装置30の映像投影部115は、時分割素子228に制御信号210sを供給する時分割制御部210をさらに含むことができる。時分割素子228は、制御信号210sに基づいて、1次光束112oの進行方向を、第1光束112の方向と、第2光束112bの方向と、に変更する。   As illustrated in FIG. 18, the video projection unit 115 of the display device 30 may further include a time division control unit 210 that supplies a control signal 210 s to the time division element 228. The time division element 228 changes the traveling direction of the primary light beam 112o to the direction of the first light beam 112 and the direction of the second light beam 112b based on the control signal 210s.

このように、表示装置30は、映像情報を含む1次光束112oを生成する1次光束生成部140と、供給される制御信号210sに基づいて1次光束112oの進行方向を時間的に変化させ、第1光束112a及び第2光束112bを生成する時分割素子228を含む分割投影部241と、を含む映像投影部115を備えることができる。   As described above, the display device 30 temporally changes the traveling direction of the primary light beam 112o based on the primary light beam generation unit 140 that generates the primary light beam 112o including the video information and the supplied control signal 210s. The image projection unit 115 including the time division element 228 that generates the first light beam 112a and the second light beam 112b.

以下、時分割素子228の例について説明する。
図21(a)及び図21(b)は、第4の実施形態に係る表示装置に含まれる素子の構成を例示する模式図である。
すなわち、図21(a)は時分割素子228の構成を例示する模式的斜視図であり、図21(b)は、図21(a)のA−A’線断面図である。
図21(a)及び図21(b)に表したように、時分割素子228は、屈折率変化層340を含む。屈折率変化層340には、例えば液晶(液晶層)が用いられる。
Hereinafter, an example of the time division element 228 will be described.
FIG. 21A and FIG. 21B are schematic views illustrating the configuration of elements included in the display device according to the fourth embodiment.
That is, FIG. 21A is a schematic perspective view illustrating the configuration of the time division element 228, and FIG. 21B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
As illustrated in FIG. 21A and FIG. 21B, the time division element 228 includes a refractive index change layer 340. For the refractive index change layer 340, for example, a liquid crystal (liquid crystal layer) is used.

本具体例では、第1電極332aを有する第1基板331aと、第2電極332bを有する第2基板331bと、の間に屈折率変化層340が配置されている。第1基板331a及び第2基板331bには、例えばガラス基板などが用いられる。第1電極332a及び第2電極332bには、例えばITO(Indium Tin Oxide)などの透光性導電層が用いられる。ただし、時分割素子228が反射型として用いられる場合には、第1基板331a及び第2基板331bのいずれかが遮光性でも良く、第1電極332a及び第2電極332bのいずれかが反射性であっても良い。また、別途反射層を設けても良い。   In this specific example, the refractive index changing layer 340 is disposed between the first substrate 331a having the first electrode 332a and the second substrate 331b having the second electrode 332b. For the first substrate 331a and the second substrate 331b, for example, glass substrates are used. For the first electrode 332a and the second electrode 332b, a light-transmitting conductive layer such as ITO (Indium Tin Oxide) is used. However, when the time division element 228 is used as a reflective type, either the first substrate 331a or the second substrate 331b may be light-shielding, and either the first electrode 332a or the second electrode 332b is reflective. There may be. A separate reflective layer may be provided.

第1電極332aの屈折率変化層340(液晶層)に接する側には、第1配向層333aを設けることができ、第2電極332bの屈折率変化層340(液晶層)に接する側には、第2配向層333bを設けることができる。第1配向層333a及び第2配向層333bには例えばポリイミドなどを用いることができる。第1配向層333a及び第2配向層333bは、必要に応じて設けられ、場合によっては省略しても良い。   A first alignment layer 333a can be provided on the side of the first electrode 332a that contacts the refractive index change layer 340 (liquid crystal layer), and the side of the second electrode 332b that contacts the refractive index change layer 340 (liquid crystal layer). The second alignment layer 333b can be provided. For example, polyimide or the like can be used for the first alignment layer 333a and the second alignment layer 333b. The first alignment layer 333a and the second alignment layer 333b are provided as necessary, and may be omitted in some cases.

屈折率変化層340には、例えばネマティック液晶を用いることができる。屈折率変化層340における液晶の配列(モード)は任意である。   For the refractive index changing layer 340, for example, a nematic liquid crystal can be used. The arrangement (mode) of the liquid crystal in the refractive index changing layer 340 is arbitrary.

第1基板331aと第2基板331bとの間において、屈折率変化層340(液晶層)の周囲にシール部351が設けられている。シール部351には、例えばエポキシ系の樹脂等が用いられる。   A seal portion 351 is provided around the refractive index change layer 340 (liquid crystal layer) between the first substrate 331a and the second substrate 331b. For the seal portion 351, for example, an epoxy resin or the like is used.

本具体例では、第1基板331a及び第2基板331bは厚さが実質的に一定であり、第1基板331aと第2基板331bとが非平行に配置されている。例えば、図示しないスペーサの高さを場所によって変更することで、第1基板331aと第2基板331bとを非平行に配置することができる。   In this specific example, the thickness of the first substrate 331a and the second substrate 331b is substantially constant, and the first substrate 331a and the second substrate 331b are arranged non-parallel. For example, the first substrate 331a and the second substrate 331b can be arranged non-parallel by changing the height of a spacer (not shown) depending on the location.

これにより、屈折率変化層340の厚さは、不均一になっている。すなわち、屈折率変化層340は、第1主面341aと第2主面341bとを有する。第2主面341bは、第1主面341aとは反対の側である。第2主面341bは、第1主面341aに対して非平行である。
第1主面341aは、第1基板331a(第1電極332a)に対向する側の面である。第2主面341bは、第2基板331b(第2電極332b)に対向する側の面である。
Thereby, the thickness of the refractive index change layer 340 is not uniform. In other words, the refractive index changing layer 340 has a first main surface 341a and a second main surface 341b. The second main surface 341b is the side opposite to the first main surface 341a. The second main surface 341b is non-parallel to the first main surface 341a.
The first major surface 341a is a surface facing the first substrate 331a (first electrode 332a). The second major surface 341b is a surface facing the second substrate 331b (second electrode 332b).

ここで、第1主面341aに対して平行な平面をX1−Y1平面とする。第1主面341aと第2主面341bとが交差する方向をX1軸方向とする。X1−Y1平面に対して平行でX1軸方向に対して垂直な方向をY1軸とする。第1主面341aに垂直な方向をZ1軸方向とする。   Here, a plane parallel to the first main surface 341a is defined as an X1-Y1 plane. The direction in which the first main surface 341a and the second main surface 341b intersect is the X1 axis direction. A direction parallel to the X1-Y1 plane and perpendicular to the X1-axis direction is taken as a Y1-axis. A direction perpendicular to the first major surface 341a is taken as a Z1 axis direction.

屈折率変化層340の厚さ(便宜的にZ1軸方向に沿った屈折率変化層340としても良い)は、Y1軸方向に沿って変化している。   The thickness of the refractive index changing layer 340 (for convenience, the refractive index changing layer 340 along the Z1 axis direction) changes along the Y1 axis direction.

第1電極332a及び第2電極332bには、時分割制御部210が接続されており、これにより、屈折率変化層340(液晶層)には、時分割制御部210から供給される制御信号210sに基づく電圧が印加可能である。屈折率変化層340(液晶層)に印加される電圧(例えば実効値電圧)によって、液晶層における液晶分子の配列が変化する。液晶は複屈折率を有しており、液晶分子の配列の変化により、液晶層の実効的な屈折率が変化する。   The time division control unit 210 is connected to the first electrode 332a and the second electrode 332b, and thereby the control signal 210s supplied from the time division control unit 210 to the refractive index change layer 340 (liquid crystal layer). A voltage based on can be applied. The alignment of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer changes depending on the voltage (for example, effective value voltage) applied to the refractive index changing layer 340 (liquid crystal layer). The liquid crystal has a birefringence, and the effective refractive index of the liquid crystal layer changes due to the change in the alignment of the liquid crystal molecules.

このような構成を有する屈折率変化層340の第1主面341aまたは第2主面341bに光(例えば1次光束112o)が入射したとき、屈折率変化層340から出射する光の進行方向は、屈折率変化層340の屈折率によって変化する。本具体例においては、屈折率変化層340の液晶層に印加する電圧(例えば実効値電圧)の変化により、屈折率変化層340の屈折率が変化し、これにより、屈折率変化層340から出射する光の進行方向が変化する。これにより、1次光束112oから、進行方向が互いに異なる第1光束112aと第2光束112bとを時分割で生成することができる。   When light (for example, the primary light beam 112o) is incident on the first main surface 341a or the second main surface 341b of the refractive index changing layer 340 having such a configuration, the traveling direction of the light emitted from the refractive index changing layer 340 is , And changes depending on the refractive index of the refractive index changing layer 340. In this specific example, the refractive index of the refractive index changing layer 340 changes due to a change in voltage (for example, effective value voltage) applied to the liquid crystal layer of the refractive index changing layer 340, and thus the light is emitted from the refractive index changing layer 340. The traveling direction of the light changes. Accordingly, the first light beam 112a and the second light beam 112b having different traveling directions can be generated from the primary light beam 112o by time division.

図22(a)及び図22(b)は、第4の実施形態に係る表示装置に含まれる素子の動作を例示する模式的断面図である。
すなわち、図22(a)は、屈折率変化層340の液晶層に印加される電圧の実効値が低い状態(例えば電圧が零の状態)を例示しており、図22(b)は、電圧の実効値が高い状態を例示している。
22A and 22B are schematic cross-sectional views illustrating the operation of elements included in the display device according to the fourth embodiment.
That is, FIG. 22A illustrates a state where the effective value of the voltage applied to the liquid crystal layer of the refractive index changing layer 340 is low (for example, a state where the voltage is zero), and FIG. The state where the effective value of is high is illustrated.

図22(a)に表したように、本具体例では、液晶層としてπセル構成が用いられている。すなわち、液晶層の第1主面341aの側における液晶分子342の長軸方向(ダイレクタ)が、液晶層の第2主面341bの側における液晶分子342の長軸方向と平行であり、液晶層における液晶分子342の配列はベンド配列である。液晶層には負の誘電異方性を有する液晶が用いられている。液晶分子342のチルト角が基板に対して垂直である場合には、液晶層における屈折率nは、実質的に、液晶の常光に対する屈折率nとなる。 As shown in FIG. 22A, in this specific example, a π cell configuration is used as the liquid crystal layer. That is, the major axis direction (director) of the liquid crystal molecules 342 on the first major surface 341a side of the liquid crystal layer is parallel to the major axis direction of the liquid crystal molecules 342 on the second major surface 341b side of the liquid crystal layer. The arrangement of the liquid crystal molecules 342 in FIG. A liquid crystal having negative dielectric anisotropy is used for the liquid crystal layer. If the tilt angle of the liquid crystal molecules 342 is perpendicular to the substrate, the refractive index n of the liquid crystal layer is substantially the refractive index n o for ordinary light of the liquid crystal.

図22(b)に表したように、液晶層に印加される電圧の実効値が高いとき、液晶分子342の長軸は、電界の向きに対して垂直方向に向かって変化する。これにより、液晶層における屈折率nは、液晶の配列状態に連動して、屈折率nと、異常光に対す屈折率nと、の間の屈折率になる。すなわち、屈折率nが高くなる。 As shown in FIG. 22B, when the effective value of the voltage applied to the liquid crystal layer is high, the long axis of the liquid crystal molecules 342 changes in the direction perpendicular to the direction of the electric field. Thus, the refractive index n of the liquid crystal layer, in conjunction with the arrangement of the liquid crystal, the refractive index n o, a refractive index n e of against the extraordinary light, the refractive index between the. That is, the refractive index n increases.

このように、液晶層(屈折率変化層340)における屈折率nは、印加電圧(制御信号210s、または、制御信号210sに基づく電圧)によって変化する。これにより、1次光束112oから進行方向が互いに異なる第1光束112aと第2光束112bとを時分割で生成することができる。   Thus, the refractive index n in the liquid crystal layer (refractive index changing layer 340) varies depending on the applied voltage (control signal 210s or voltage based on the control signal 210s). Thereby, the 1st light beam 112a and the 2nd light beam 112b from which the advancing direction mutually differs from the primary light beam 112o can be produced | generated by time division.

このように、時分割素子228は、第1主面341aと、第1主面341aとは反対の側であって第1主面341aに対して非平行な第2主面341bと、を有し、制御信号210sに基づいて屈折率が変化可能な屈折率変化層340を含むことができる。   As described above, the time division element 228 includes the first main surface 341a and the second main surface 341b that is opposite to the first main surface 341a and is not parallel to the first main surface 341a. The refractive index changing layer 340 can change the refractive index based on the control signal 210s.

なお、本具体例においては、屈折率変化層340として、πセル構成(ベンド配列)を有する液晶層を用いていることから、屈折率変化層340の屈折率の変化の応答速度が速い。これにより、第1状態S1と第2状態S2との切り替えの時間を短縮でき、フリッカがより少ない表示が実現し易くなる。   In this specific example, since the liquid crystal layer having a π cell configuration (bend arrangement) is used as the refractive index changing layer 340, the response speed of the refractive index change of the refractive index changing layer 340 is high. Thereby, the time for switching between the first state S1 and the second state S2 can be shortened, and a display with less flicker can be easily realized.

なお、本具体例においては、液晶層における液晶分子342の長軸方向は、例えば、X1軸方向に対して実質的に垂直な方向(すなわち、実質的にY1−Z1平面内)に設定される。これにより、液晶層における液晶分子342の配列の変化を、屈折率変化層340の屈折率の変化として利用し易くなる。また、液晶層における液晶分子342の長軸方向を、X1軸方向に対して実質的に垂直な方向に設定することで、ベンド配列が安定になり、より安定した動作を実施し易い。   In this specific example, the major axis direction of the liquid crystal molecules 342 in the liquid crystal layer is set, for example, in a direction substantially perpendicular to the X1 axis direction (that is, substantially in the Y1-Z1 plane). . This makes it easy to use the change in the alignment of the liquid crystal molecules 342 in the liquid crystal layer as the change in the refractive index of the refractive index change layer 340. Further, by setting the major axis direction of the liquid crystal molecules 342 in the liquid crystal layer to a direction substantially perpendicular to the X1 axis direction, the bend alignment becomes stable, and a more stable operation can be easily performed.

図23(a)〜図23(d)は、第4の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
すなわち、これらの図は、屈折率変化層340の屈折率が変化したときの、観視者100の位置100pにおける光束112の方向の変化をシミュレーションした結果を例示している。図23(a)、図23(b)、図23(c)及び図23(d)は、屈折率変化層340の屈折率nが、それぞれ1.0、1.4、2.0及び2.5のときの光束112を例示している。
FIG. 23A to FIG. 23D are schematic views illustrating the operation of the display device according to the fourth embodiment.
That is, these figures illustrate the result of simulating the change in the direction of the light beam 112 at the position 100p of the viewer 100 when the refractive index of the refractive index changing layer 340 changes. In FIGS. 23A, 23B, 23C, and 23D, the refractive index n of the refractive index changing layer 340 is 1.0, 1.4, 2.0, and 2, respectively. The luminous flux 112 at .5 is illustrated.

図23(a)〜図23(d)に表したように、屈折率変化層340の屈折率nの変化に伴って、光束112の進行方向がX軸方向に沿って変化し、観視者100の位置100pにおける光束112の投影領域114の位置は、X軸方向に沿って変化する。   As shown in FIGS. 23A to 23D, the traveling direction of the light beam 112 changes along the X-axis direction in accordance with the change in the refractive index n of the refractive index changing layer 340, and the viewer The position of the projection region 114 of the light beam 112 at the position 100p of 100 changes along the X-axis direction.

屈折率変化層340として液晶を用いたときには、例えば屈折率nは、1.4と2.0との間で変化する。これにより、図23(b)に例示した光束112(例えば第1光束112aに対応する)と、図23(c)に例示した光束112(例えば第2光束112bに対応する)と、が得られる。   When liquid crystal is used as the refractive index change layer 340, for example, the refractive index n changes between 1.4 and 2.0. Thereby, the light beam 112 illustrated in FIG. 23B (for example, corresponding to the first light beam 112a) and the light beam 112 illustrated in FIG. 23C (for example, corresponding to the second light beam 112b) are obtained. .

このように、本実施形態に係る表示装置30によれば、観視する目が光束の投影領域から外れ難く見易い単眼方式の表示装置が提供できる。   Thus, according to the display device 30 according to the present embodiment, it is possible to provide a monocular display device in which the eyes to be viewed are easily removed from the projected region of the light flux.

さらに、本実施形態に係る表示装置30においては、1次光束112oから、時分割で第1光束112aと第2光束112bとを得ることから、第2光束112bに含まれる映像情報の映像データを、第1光束112aに含まれる映像情報の映像データとは異ならせることが可能である。すなわち、1次光束112oから第1光束112aを生成する第1期間(第1状態S1)においては、映像データ生成部130は、第1映像情報の映像データを生成する。そして、1次光束112oから第2光束112bを生成する第2期間(第2状態S2)においては、映像データ生成130は、第1映像情報の映像データとは異なる第2映像情報の映像データを生成する。これにより、第1光束112aと第2光束112bとのそれぞれに適した映像データを生成し、観視者100により適正な表示を与えることが可能となる。   Further, in the display device 30 according to the present embodiment, the first light beam 112a and the second light beam 112b are obtained from the primary light beam 112o in a time-sharing manner, so that the video data of the video information included in the second light beam 112b is obtained. The video data of the video information included in the first light beam 112a can be different. That is, in the first period (first state S1) in which the first light beam 112o is generated from the primary light beam 112o, the video data generation unit 130 generates the video data of the first video information. In the second period (second state S2) in which the second light beam 112b is generated from the primary light beam 112o, the video data generation unit 130 generates video data of the second video information different from the video data of the first video information. Generate. As a result, it is possible to generate video data suitable for each of the first light beam 112a and the second light beam 112b, and to give an appropriate display to the viewer 100.

例えば、映像投影部115から出射した光束112は、像形成部715(例えばフロントガラス710)で反射して観視者100に向けて投影される。像形成部715の反射面は、必ずしも平面ではなく曲面である。このため、像形成部715で反射した光束112に含まれる映像情報の像には歪みが生じる。このとき、この像の歪みを補償するように、映像形成部110(例えば液晶表示装置)において生成する像を予め変形させておき、観視者100の位置100pで像をみたときに歪みの少ない像を得ることができる。また、映像投影部115に含まれる種々の光学部品(例えば出射側ミラー126など)も曲面を有することが多く、この曲面の光学特性を補償するように、映像形成部110において生成する像を予め変形させておき、観視者100の位置100pで像をみたときに歪みの少ない像を得る場合もある。   For example, the light beam 112 emitted from the video projection unit 115 is reflected by the image forming unit 715 (for example, the windshield 710) and projected toward the viewer 100. The reflection surface of the image forming unit 715 is not necessarily a flat surface but a curved surface. For this reason, distortion occurs in the image of the video information included in the light beam 112 reflected by the image forming unit 715. At this time, an image generated in the image forming unit 110 (for example, a liquid crystal display device) is deformed in advance so as to compensate for the distortion of the image, and the distortion is small when the image is viewed at the position 100p of the viewer 100. An image can be obtained. In addition, various optical components included in the video projection unit 115 (for example, the exit side mirror 126) often have a curved surface, and an image generated in the video forming unit 110 is previously stored so as to compensate for the optical characteristics of the curved surface. In some cases, an image with little distortion is obtained when the image is viewed at the position 100p of the viewer 100.

互いに異なる進行方向を有する第1光束112a及び第2光束112bとは、通過する光学素子(例えば、像形成部715、及び、映像投影部115に含まれる光学素子の少なくともいずれか)の異なる位置を通過する(反射または透過する)。このため、第1光束112a及び第2光束112bとでは、像の歪みの特性が異なる。   The first light beam 112a and the second light beam 112b having different traveling directions are different positions of optical elements that pass therethrough (for example, at least one of the optical elements included in the image forming unit 715 and the video projection unit 115). Pass (reflect or transmit). For this reason, the first light beam 112a and the second light beam 112b have different image distortion characteristics.

このとき、表示装置30においては、第1光束112aに含まれる映像データを、第1光束112aの像の歪みが少なくなるようにを調整することができる。そして、第2光束112bに含まれる映像データを、第2光束112bの像の歪みが少なくなるように調整することができる。   At this time, the display device 30 can adjust the video data included in the first light flux 112a so that the distortion of the image of the first light flux 112a is reduced. Then, the video data included in the second light beam 112b can be adjusted so that the distortion of the image of the second light beam 112b is reduced.

例えば、映像データ生成部130は、1次光束112oから第1光束112aを生成する第1期間(第1状態S1)においては、第1光束112aの像の歪みが少なくなるように第1映像情報の映像データを生成する。そして、映像データ生成部130は、1次光束112oから第2光束112bを生成する第2期間(第2状態S2)においては、第2光束112bの像の歪みが少なくなるように第2映像情報の映像データを生成する。このように、映像データ生成部130において、第1光束112aと第2光束112bのそれぞれに合わせて映像データを補正する。   For example, in the first period (first state S1) in which the video data generation unit 130 generates the first light beam 112a from the primary light beam 112o, the first video information is set so that the image distortion of the first light beam 112a is reduced. Video data is generated. Then, in the second period (second state S2) in which the second light beam 112b is generated from the primary light beam 112o, the video data generation unit 130 reduces the second video information so that the image distortion of the second light beam 112b is reduced. Video data is generated. Thus, the video data generation unit 130 corrects the video data in accordance with each of the first light beam 112a and the second light beam 112b.

図24(a)〜図24(h)は、第4の実施形態に係る表示装置の動作を例示する模式図である。
すなわち、図24(a)、図24(b)、図24(c)及び図24(d)は、1次光束112oの像として枡目形状の像を用いたときに、観視者100の位置100pでの光束112に含まれる像181の形状を例示している。図24(a)、図24(b)、図24(c)及び図24(d)は、屈折率変化層340の屈折率nが、それぞれ1.0、1.4、2.0及び2.5のときに対応しており、それぞれの屈折率nに応じて光束112の投影領域114の位置が変化したときに対応する像181のシミュレーション結果を例示している。すなわち、図24(a)、図24(b)、図24(c)及び図24(d)は、映像データ補正を行わないときの像181に対応する。
FIG. 24A to FIG. 24H are schematic views illustrating the operation of the display device according to the fourth embodiment.
That is, FIG. 24A, FIG. 24B, FIG. 24C, and FIG. 24D show the image of the viewer 100 when a grid-shaped image is used as the image of the primary light beam 112o. The shape of the image 181 included in the light beam 112 at the position 100p is illustrated. 24 (a), 24 (b), 24 (c), and 24 (d) show that the refractive index n of the refractive index changing layer 340 is 1.0, 1.4, 2.0, and 2, respectively. .5, and a simulation result of the image 181 corresponding to the change in the position of the projection region 114 of the light beam 112 according to each refractive index n is illustrated. That is, FIG. 24A, FIG. 24B, FIG. 24C, and FIG. 24D correspond to the image 181 when the video data correction is not performed.

図24(e)、図24(f)、図24(g)及び図24(h)は、映像データ補正を施した1次光束112oの像181aを例示している。すなわち、図24(e)、図24(f)、図24(g)及び図24(h)は、屈折率変化層340の屈折率nが、それぞれ1.0、1.4、2.0及び2.5のときにおいて、映像データ生成部130から供給される映像データ補正後の映像データの像181aを表している。   FIG. 24E, FIG. 24F, FIG. 24G, and FIG. 24H illustrate an image 181a of the primary light beam 112o that has undergone video data correction. That is, in FIGS. 24E, 24F, 24G, and 24H, the refractive index n of the refractive index changing layer 340 is 1.0, 1.4, and 2.0, respectively. And 2.5, the video data image 181a after the video data correction supplied from the video data generation unit 130 is shown.

図24(a)に表したように、屈折率変化層340の屈折率nが1.0のときは、1次光束112oの像が枡目形状の像であっても、観視者100の位置100pの位置での光束112に含まれる像181の形状は、扇状となる。これは、例えば、光束112が通過(反射)する像形成部715の反射面が曲面であることに起因する。   As shown in FIG. 24A, when the refractive index n of the refractive index changing layer 340 is 1.0, even if the image of the primary light beam 112o is a grid-shaped image, The shape of the image 181 included in the light beam 112 at the position 100p is a fan shape. This is because, for example, the reflection surface of the image forming unit 715 through which the light beam 112 passes (reflects) is a curved surface.

図24(b)〜図24(d)に表したように、屈折率変化層340の屈折率nが変化すると、観視者100の位置100pでの像181の形状は、変化する。これは、例えば、屈折率変化層340の屈折率nの変化に対応して、光束112が通過(反射)する像形成部715の位置が変化することによる。   As shown in FIGS. 24B to 24D, when the refractive index n of the refractive index changing layer 340 changes, the shape of the image 181 at the position 100p of the viewer 100 changes. This is because, for example, the position of the image forming unit 715 through which the light beam 112 passes (reflects) changes corresponding to the change in the refractive index n of the refractive index changing layer 340.

このとき、図24(e)、図24(f)、図24(g)及び図24(h)に表したように、目的とする像が枡目形状であるときに観視者100の位置100pでの光束112に含まれる像181の形状が枡目形状になるように、1次光束112oの像181aの形状を補正する。これにより、観視者100の位置100pにおいて、目的とする形状の像が得られる。   At this time, as shown in FIG. 24E, FIG. 24F, FIG. 24G, and FIG. 24H, the position of the viewer 100 when the target image has a square shape. The shape of the image 181a of the primary light beam 112o is corrected so that the shape of the image 181 included in the light beam 112 at 100p becomes a square shape. Accordingly, an image having a target shape is obtained at the position 100p of the viewer 100.

例えば、第1光束112aが図24(b)に例示した像181に対応する光学特性を有する場合は、図24(f)に例示した像181aのように、1次光束112oの映像データを補正する。   For example, when the first light beam 112a has optical characteristics corresponding to the image 181 illustrated in FIG. 24B, the image data of the primary light beam 112o is corrected as in the image 181a illustrated in FIG. To do.

そして、第2光束112bが図24(c)に例示した像181に対応する光学特性を有する場合は、図24(g)に例示した像181aのように、1次光束112oの映像データを補正する。   When the second light beam 112b has optical characteristics corresponding to the image 181 illustrated in FIG. 24C, the image data of the primary light beam 112o is corrected as in the image 181a illustrated in FIG. To do.

これにより、互いに位置が異なる第1光束112a及び第2光束112bのそれぞれにおいて、映像データの適正な補正が実施でき、第1光束112a及び第2光束112bのそれぞれにおいて、目的とする像が再現性良く得られる。   Accordingly, it is possible to appropriately correct the video data in each of the first light beam 112a and the second light beam 112b that are different from each other, and the target image is reproducible in each of the first light beam 112a and the second light beam 112b. It is well obtained.

このように、表示装置30においては、映像データ生成部130は、第1期間(第1状態S1)においては第1光束112aの像の歪みが少なくなるような第1映像情報に関する映像データを生成し、第2期間(第2状態S2)においては、第2光束112bの像の歪みが少なくなるような第2映像情報に関する映像データを生成する。   As described above, in the display device 30, the video data generation unit 130 generates video data related to the first video information such that the distortion of the image of the first light flux 112a is reduced in the first period (first state S1). In the second period (second state S2), video data relating to the second video information is generated so that the distortion of the image of the second light beam 112b is reduced.

すなわち、映像投影部115は、時分割素子228に制御信号210sを供給する時分割制御部210と、映像情報に対応する映像データを生成し、1次光束生成部140(例えば映像形成部110)に映像データを供給する映像データ生成部130と、をさらに含む。映像データ生成部130は、時分割制御部210の制御信号210sと同期する信号(例えば図18に例示した信号210c)に基づいて、映像データを変化させる。制御信号210sと同期する信号(例えば信号210c)は、制御信号210sと同じ信号でも良い。   That is, the video projection unit 115 generates the video data corresponding to the video information and the time division control unit 210 that supplies the control signal 210s to the time division element 228, and generates the primary light flux generation unit 140 (for example, the video formation unit 110). And a video data generation unit 130 for supplying video data. The video data generation unit 130 changes the video data based on a signal synchronized with the control signal 210s of the time division control unit 210 (for example, the signal 210c illustrated in FIG. 18). The signal synchronized with the control signal 210s (for example, the signal 210c) may be the same signal as the control signal 210s.

これにより、第1光束112aと第2光束112bとのそれぞれに適した映像情報を観視者100に提供でき、より見易い表示が可能となる。   Thereby, video information suitable for each of the first light beam 112a and the second light beam 112b can be provided to the viewer 100, and a display that is easier to view is possible.

映像データ生成部130の少なくとも一部にコンピュータを用いることができる。時分割制御部210の少なくとも一部にコンピュータを用いることができる。映像データ生成部130に用いられるコンピュータを時分割制御部210の少なくとも一部として用いることができる。この場合、コンピュータにおいて映像データを生成する処理を実施する部分を映像データ生成部130と見なし、制御信号210sを出力する部分を時分割制御部210と見なすことができる。   A computer can be used for at least a part of the video data generation unit 130. A computer can be used for at least a part of the time division control unit 210. A computer used for the video data generation unit 130 can be used as at least a part of the time division control unit 210. In this case, a part that performs processing for generating video data in the computer can be regarded as the video data generation unit 130, and a part that outputs the control signal 210 s can be regarded as the time division control unit 210.

上記においては、第1光束112aと第2光束112bとで、像の形状に関する特性が異なり、第1光束112aと第2光束112bとのそれぞれにおいてこの特性を適正に補正する技術に関して説明したが、実施形態はこれに限らない。第1光束112aと第2光束112bとで、像の明るさや色に関する特性が異なり、第1光束112aと第2光束112bとのそれぞれにおいてこの特性を適正に補正しても良い。   In the above description, the first light beam 112a and the second light beam 112b have different characteristics regarding the shape of the image, and the technique for appropriately correcting this characteristic in each of the first light beam 112a and the second light beam 112b has been described. The embodiment is not limited to this. The first light beam 112a and the second light beam 112b have different characteristics relating to the brightness and color of the image, and this characteristic may be appropriately corrected for each of the first light beam 112a and the second light beam 112b.

このように、本実施形態に係る表示装置30においては、互いに異なる位置に時分割で投影される第1光束112aと第2光束112bとのそれぞれの光学特性を適正に補正するように、第1光束112aと第2光束112bとの切り替えに連動して第1光束112oに含まれる映像情報の映像データを時間的に変化させることで、より見易い表示が可能となる。   As described above, in the display device 30 according to the present embodiment, the first light beam 112a and the second light beam 112b that are projected in a time-sharing manner at different positions are appropriately corrected. By changing temporally the video data of the video information included in the first light beam 112o in conjunction with switching between the light beam 112a and the second light beam 112b, a more easily viewable display becomes possible.

図25(a)及び図25(b)は、第4の実施形態に係る表示装置に含まれる別の素子の動作を例示する模式的断面図である。
図25(a)及び図25(b)に表したように、この例では、時分割素子228aの屈折率変化層340として、ホモジニアス配向を有する液晶層が用いられている。液晶層には、正の誘電異方性を有するネマティック液晶が用いられる。図25(a)は、屈折率変化層340の液晶層に印加される電圧の実効値が高い状態を例示しており、図25(b)は、電圧の実効値が低い状態(例えば電圧が零の状態)を例示している。
FIG. 25A and FIG. 25B are schematic cross-sectional views illustrating the operation of another element included in the display device according to the fourth embodiment.
As shown in FIGS. 25A and 25B, in this example, a liquid crystal layer having homogeneous alignment is used as the refractive index changing layer 340 of the time division element 228a. A nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy is used for the liquid crystal layer. FIG. 25A illustrates a state where the effective value of the voltage applied to the liquid crystal layer of the refractive index changing layer 340 is high, and FIG. 25B illustrates a state where the effective value of the voltage is low (for example, the voltage is (Zero state).

図25(b)に表したように、印加電圧の実効値が低いときに、液晶分子342はホモジニアス配向状態である。このときの屈折率変化層340の屈折率nは、例えば異常光の屈折率nとなる。 As shown in FIG. 25B, when the effective value of the applied voltage is low, the liquid crystal molecules 342 are in a homogeneous alignment state. Refractive index of the refractive index changing layer 340 in this case n is, for example, the refractive index n e of the extraordinary light.

図25(a)に表したように、印加電圧の実効値が高い(しきい値電圧を超える電圧)とき、液晶分子342の長軸は、Z1軸方向に向かって変化し、チルト角が大きくなる。これに伴い、屈折率変化層340の屈折率nは常光の屈折率nに向かって減少する。 As shown in FIG. 25A, when the effective value of the applied voltage is high (voltage exceeding the threshold voltage), the long axis of the liquid crystal molecules 342 changes toward the Z1 axis direction, and the tilt angle is large. Become. Accordingly, the refractive index n of the refractive index changing layer 340 decreases toward the refractive index n o of the ordinary light.

このような時分割素子228aにおいても、制御信号210sによって、1次光束112oの進行方向を時間的に変化させ、第1光束112aと第2光束112bとを生成することができる。   Also in such a time division element 228a, the traveling direction of the primary light beam 112o can be temporally changed by the control signal 210s to generate the first light beam 112a and the second light beam 112b.

さらに、本実施形態に係る時分割素子には、印加電圧によって屈折率が変化する、例えば、PLZT(チタン酸ジルコン酸ランタン鉛)におけるKerr効果を利用した素子を用いることもできる。   Furthermore, for the time division element according to the present embodiment, an element using the Kerr effect in PLZT (lead lanthanum zirconate titanate), for example, whose refractive index changes depending on the applied voltage may be used.

また、本実施形態に係る時分割素子には、角度が変化可能な鏡を含む素子を用いることができる。そして、その素子の鏡の角度に応じて1次光束112oの輝度を変調することで、第1光束112aと第2光束112bとを得ることができる。角度が変化可能な鏡を含む素子として例えばMEMS素子を用いることができる。また、鏡を回転させ、その回転の角度に応じて、1次光束112oの輝度を変調しても良い。
このように、時分割素子は種々の変形が可能である。
In addition, an element including a mirror whose angle can be changed can be used as the time division element according to the present embodiment. Then, the first light beam 112a and the second light beam 112b can be obtained by modulating the luminance of the primary light beam 112o according to the mirror angle of the element. For example, a MEMS element can be used as an element including a mirror whose angle can be changed. Further, the mirror may be rotated, and the luminance of the primary light beam 112o may be modulated in accordance with the rotation angle.
As described above, the time division element can be variously modified.

図26は、第4の実施形態に係る別の表示装置の構成を例示する模式断面図である。
図26に表したように、本実施形態に係る別の表示装置30bにおいては、映像投影部115に含まれる制御素子129としてアパーチャ125bが用いられる。その他の光学系も、図8に例示した表示装置10bに含まれる光学系と同様である。ただし、表示装置30bにおいては、分割素子128の代わりに時分割素子228(または時分割素子228aでも良い)が用いられている。そして、時分割素子228は反射型である。
FIG. 26 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of another display device according to the fourth embodiment.
As shown in FIG. 26, in another display device 30b according to the present embodiment, an aperture 125b is used as the control element 129 included in the video projection unit 115. The other optical systems are the same as the optical systems included in the display device 10b illustrated in FIG. However, in the display device 30b, a time division element 228 (or the time division element 228a) may be used instead of the division element 128. The time division element 228 is a reflection type.

この場合の時分割素子228においては、例えば第1電極332aとして反射電極が用いられる。第2主面341bの側から屈折率変化層340に入射した光は、第1電極332aで反射し、第1主面341aの側から外部に出射する。このように、時分割素子228は反射型でも良い。   In the time division element 228 in this case, for example, a reflective electrode is used as the first electrode 332a. The light incident on the refractive index changing layer 340 from the second main surface 341b side is reflected by the first electrode 332a and is emitted to the outside from the first main surface 341a side. Thus, the time division element 228 may be a reflection type.

(第5の実施の形態)
図27は、第5の実施形態に係る表示装置の構成を例示する模式図である。
図27に表したように、本実施形態に係る表示装置40は、第1光束112a及び第2光束112bに基づいた像を形成する像形成部715をさらに含む。すなわち、像形成部715は、例えば、映像投影部115に含まれる。
(Fifth embodiment)
FIG. 27 is a schematic view illustrating the configuration of a display device according to the fifth embodiment.
As shown in FIG. 27, the display device 40 according to the present embodiment further includes an image forming unit 715 that forms an image based on the first light beam 112a and the second light beam 112b. That is, the image forming unit 715 is included in the video projection unit 115, for example.

像形成部715は、図16に関して説明した通り、光束112を反射して像を形成する、例えば、透明なガラス板や、透明な樹脂板などを用いることができ、さらには、ミラーを用いることもできる。   As described with reference to FIG. 16, the image forming unit 715 can use, for example, a transparent glass plate or a transparent resin plate that reflects the light beam 112 to form an image, and further uses a mirror. You can also.

このように、映像投影部115は、第1光束112a及び第2光束112bを反射して第1光束112a及び第2光束112bに基づいた像を形成する像形成部715をさらに含むことができる。第1光束112a及び第2光束112bのそれぞれの光路上における像形成部715と観視者100の目との距離は21.7cm以上である。
これにより、表示装置40の像形成部715で形成された像を観視者は片目で観視でき、観視者100が知覚する奥行き感が増強され、また、表示オブジェクト180を所望の奥行き位置に知覚させることができる。すなわち、奥行き感や立体感が増強され、高臨場感の表示を提供できる。
表示装置40によれば、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。
As described above, the image projection unit 115 may further include an image forming unit 715 that reflects the first light beam 112a and the second light beam 112b to form an image based on the first light beam 112a and the second light beam 112b. The distance between the image forming unit 715 and the eyes of the viewer 100 on the respective optical paths of the first light beam 112a and the second light beam 112b is 21.7 cm or more.
Thereby, the viewer can view the image formed by the image forming unit 715 of the display device 40 with one eye, the sense of depth perceived by the viewer 100 is enhanced, and the display object 180 is displayed at a desired depth position. Can be perceived. That is, a sense of depth and a three-dimensional feeling are enhanced, and a display with a high presence can be provided.
According to the display device 40, it is possible to make it difficult for the eyes to view to deviate from the projection region of the light flux, and it is possible to present a monocular display that is easy to see.

(第6の実施の形態)
図28(a)及び図28(b)は、第6の実施形態に係る表示方法を例示するフローチャート図である。
すなわち、同図(a)は表示方法のフローチャート図であり、同図(b)は表示方法の具体例を示すフローチャート図である。
図28(a)に表したように、本実施形態に係る表示方法においては、映像情報を含み、互いの間隔が両目の間隔よりも広く、幅が両目の間隔よりも狭い複数の光束112(第1光束112a及び第2光束112b)を交互に観視者100に向けて投影する(ステップS201)。
これにより、観視者100は、片目で表示を見ることができ、そのときに、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。
(Sixth embodiment)
FIG. 28A and FIG. 28B are flowcharts illustrating the display method according to the sixth embodiment.
That is, FIG. 9A is a flowchart of the display method, and FIG. 9B is a flowchart showing a specific example of the display method.
As shown in FIG. 28A, in the display method according to the present embodiment, a plurality of light beams 112 (including image information) whose mutual distance is wider than the distance between both eyes and whose width is smaller than the distance between both eyes. The first light beam 112a and the second light beam 112b) are alternately projected toward the viewer 100 (step S201).
As a result, the viewer 100 can see the display with one eye, and at that time, the eye to be viewed can hardly come off from the projection region of the luminous flux, and an easy-to-view monocular display can be presented.

この時、まず、映像情報を含む1次光束112oを生成し、その後、その1次光束112oを、複数に時間的に分割する方法を採用できる。   At this time, it is possible to employ a method in which a primary light beam 112o including video information is first generated and then the primary light beam 112o is temporally divided into a plurality of times.

すなわち、図28(b)に表したように、まず、映像情報を含む1次光束112oを生成する(ステップS210)。
そして、1次光束112oを複数に時間的に分割し、第1光束112aと第2光束112bとを生成し、第1光束112aと第2光束112bとの間隔が両目の間隔Wxeよりも広く、第1光束112aの幅と第2光束112bの幅とが両目の間隔Wxeよりも狭くなるように制御して、第1光束112aと第2光束112bとを観視者100に向けて交互に投影する(ステップS220)。
That is, as shown in FIG. 28B, first, a primary light beam 112o including video information is generated (step S210).
Then, the primary light beam 112o is divided into a plurality of times to generate a first light beam 112a and a second light beam 112b, and the distance between the first light beam 112a and the second light beam 112b is wider than the distance Wxe between the eyes. The first light beam 112a and the second light beam 112b are alternately projected toward the viewer 100 by controlling the width of the first light beam 112a and the width of the second light beam 112b to be smaller than the distance Wxe between the eyes. (Step S220).

1次光束112oの分割には、例えば既に説明した時分割素子228及び228aなどを用いることができる。このように、1次光束112oを時間的に分割して複数の光束112を生成することで、光学系が簡略化され、装置が小型化できる。この方法によっても、観視する目が光束の投影領域から外れ難くでき、見易い単眼方式の表示が呈示できる。   For splitting the primary light beam 112o, for example, the time-splitting elements 228 and 228a already described can be used. Thus, by dividing the primary light beam 112o in time to generate a plurality of light beams 112, the optical system is simplified and the apparatus can be miniaturized. This method also makes it difficult for the eyes to view to deviate from the projection area of the luminous flux and presents a monocular display that is easy to see.

そして、第1光束112aと第2光束112bとを交互に投影することにより、第1光束112aと第2光束112bとのそれぞれに適した映像データ補正を施した映像情報を観視者100に与えることができ、より見易い表示が提供できる。例えば、第1光束112aと第2光束112bとのそれぞれに適した明るさ、色、像の形状の少なくともいずれかに関する映像データ補正を行うことで、例えば、第1光束112aに含まれる映像と、第2光束112bに含まれる映像と、を同じ明るさ、同じ色、同じ形状にすることができる。また、必要に応じて、第1光束112aと第2光束112bとで、例えば明るさを変えることで、観視者100の優位眼の目に適正な映像を提供し、より見易くすることもできる。   Then, by alternately projecting the first light beam 112a and the second light beam 112b, video information subjected to video data correction suitable for each of the first light beam 112a and the second light beam 112b is given to the viewer 100. Display that can be more easily viewed. For example, by performing video data correction on at least one of brightness, color, and image shape suitable for each of the first light beam 112a and the second light beam 112b, for example, an image included in the first light beam 112a, The image included in the second light beam 112b can have the same brightness, the same color, and the same shape. In addition, by changing the brightness of the first light flux 112a and the second light flux 112b as necessary, for example, it is possible to provide an appropriate image to the eyes of the dominant eye of the viewer 100 and make it easier to view. .

実施形態によれば、観視する目が光束の投影領域から外れ難く見易い単眼方式の表示装置及び表示方法が提供される。   According to the embodiment, there is provided a monocular display device and a display method in which an eye to be viewed is not easily deviated from a light flux projection region and is easy to see.

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、表示装置に含まれる映像投影部、映像データ生成部、映像形成部、投影部、1次光束生成部、分割投影部、制御素子、分割素子、時分割素子、時分割制御部等の各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, each of a video projection unit, a video data generation unit, a video formation unit, a projection unit, a primary light beam generation unit, a division projection unit, a control element, a division element, a time division element, a time division control unit, etc. included in the display device The specific configuration of the elements is included in the scope of the present invention as long as a person skilled in the art can appropriately perform the present invention by selecting appropriately from a known range and obtain the same effect.
Moreover, what combined any two or more elements of each specific example in the technically possible range is also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included.

その他、本発明の実施の形態として上述した表示装置及び表示方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての表示装置及び表示方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。   In addition, all display devices and display methods that can be implemented by a person skilled in the art based on the display device and display method described above as embodiments of the present invention as appropriate include the gist of the present invention. It belongs to the scope of the present invention.

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。   In addition, in the category of the idea of the present invention, those skilled in the art can conceive of various changes and modifications, and it is understood that these changes and modifications also belong to the scope of the present invention. .

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

10、10a、10b、11、12、13、13a、14、14a、20、30、30b、40…表示装置、 100…観視者、 100p…観視者の位置、 101、102…片目、 105…頭部、 110、110y…映像形成部、 112…光束、 112a…第1光束、 112b…第2光束、 112c…第3光束、 112o…1次光束、 114…投影領域、 114a…第1投影領域、 114b…第2投影領域、 114c…第3投影領域、 115…映像投影部、 120…投影部、 121、121y…光源、 122、122y…テーパライトガイド、 123、123y…光源側レンズ、 124、124b、124by…画像出射側レンズ、 124a、124ay…アパーチャ出射側レンズ、 125b、125by…アパーチャ、 125l…レンチキュラー板、 126…出射側ミラー、 127…光路変化用ミラー、 128、128a、128b…分割素子、 128i…像形成面、 128r…反射面、 128ra…反射板、 128t…透過反射面、 128ta…透過反射板、 129…制御素子、 130…映像データ生成部、 140…1次光束生成部、 141…分割投影部、 180…表示オブジェクト、 181、181a…像、 181p…像形成位置、 210…時分割制御部、 210c…信号、 210s…制御信号、 228、228a…時分割素子、 241…分割投影部、 310…第1透過反射素子、 311、312、313、314、315…第1〜第5三角柱素子、 311t…第1透過反射膜、 313t…第2透過反射膜、 320…第2透過反射素子、 331a、331b…第1及び第2基板、 332a、332b…第1及び第2電極、 333a、333b…第1及び第3配向層、 340…屈折率変化層、 341a、341b…第1及び第2主面、 342…液晶分子、 351…シール部、 710…フロントガラス、 712…反射面、 715…像形成部、 720…ダッシュボード、 730…車両(移動体)、 HS1、HS2…第1及び第2高輝度状態、 LS1、LS2…第1及び第2低輝度状態、 IP…入射位置、 LI1、LI2…輝度、 LS1、LS2…第1及び第2低輝度状態、 S1、S2…第1及び第2状態、 Wxa…第1投影領域幅、 Wxb…第2投影領域幅、 Wxc…第3投影領域幅、 Wxe…両目の間隔、 Wxs…光束間隔、 Wxsc…光束中心間距離、 α…出射角度差、 θ1…傾斜角、 θi…入射角、 θja、θjb…第1及び第2出射角、 θr…法線角、 d、d…距離、 n…媒体屈折率、屈折率、 r…曲率半径、 t…時間、 xIP…入射位置距離 10, 10a, 10b, 11, 12, 13, 13a, 14, 14a, 20, 30, 30b, 40 ... display device, 100 ... viewer, 100p ... position of viewer, 101, 102 ... one eye, 105 ... head, 110, 110y ... image forming unit, 112 ... light flux, 112a ... first light flux, 112b ... second light flux, 112c ... third light flux, 112o ... primary light flux, 114 ... projection area, 114a ... first projection Area 114b second projection area 114c third projection area 115 image projection section 120 projection section 121 121y light source 122 122y taper light guide 123 123y light source lens 124 , 124b, 124by ... image exit side lens, 124a, 124ay ... aperture exit side lens, 125b, 125by ... aperture, 12 l ... lenticular plate, 126 ... output side mirror, 127 ... optical path changing mirror, 128, 128a, 128b ... splitting element, 128i ... image forming surface, 128r ... reflecting surface, 128ra ... reflecting plate, 128t ... transmitting / reflecting surface, 128ta DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Transmission reflector, 129 ... Control element, 130 ... Video data generation part, 140 ... Primary light beam generation part, 141 ... Division projection part, 180 ... Display object, 181, 181a ... Image, 181p ... Image formation position, 210 ... Time division control unit, 210c ... signal, 210s ... control signal, 228, 228a ... time division element, 241 ... division projection unit, 310 ... first transmission / reflection element, 311, 312, 313, 314, 315 ... first to first 5 triangular prism element, 311t ... first transmission reflection film, 313t ... second transmission reflection film, 320 ... second transmission reflection element, 33 a, 331b ... first and second substrates, 332a, 332b ... first and second electrodes, 333a, 333b ... first and third alignment layers, 340 ... refractive index changing layer, 341a, 341b ... first and second 342 ... Liquid crystal molecules, 351 ... Sealing part, 710 ... Windshield, 712 ... Reflecting surface, 715 ... Image forming part, 720 ... Dashboard, 730 ... Vehicle (moving body), HS1, HS2 ... First and second 2 high brightness state, LS1, LS2 ... 1st and 2nd low brightness state, IP ... incident position, LI1, LI2 ... brightness, LS1, LS2 ... 1st and 2nd low brightness state, S1, S2 ... 1st and 1st 2 states, Wxa: first projection area width, Wxb: second projection area width, Wxc: third projection area width, Wxe: distance between both eyes, Wxs: light beam distance, Wxsc: light beam center distance, α: emission angle difference , .Theta.1 ... inclination angle, .theta.i ... incident angle, θja, θjb ... first and second output angle, [theta] r ... normal angle, d 1, d 2 ... distance, n ... medium refractive index, refractive index, r ... the radius of curvature , T ... time, x IP ... incident position distance

Claims (5)

映像情報を含む第1光束と、映像情報を含む第2光束と、を観視者に向けて投影する表示装置であって、
前記観視者の位置における前記第1光束と、前記観視者の位置における前記第2光束と、の間隔は、前記観視者の両目の間隔よりも広く、
前記観視者の位置における前記第1光束の幅及び前記観視者の位置における前記第2光束の幅の少なくともいずれかは、前記観視者の両目の間隔よりも狭く、
前記第1光束は、輝度が高い第1高輝度状態と、前記第1高輝度状態よりも輝度が低い第1低輝度状態と、を有し、
前記第2光束は、輝度が高い第2高輝度状態と、前記第2高輝度状態よりも輝度が低い第2低輝度状態と、を有し、
前記第1光束が前記第1高輝度状態のときには前記第2光束は前記第2低輝度状態であり、
前記第1光束が前記第1低輝度状態のときには前記第2光束は前記第2高輝度状態であることを特徴とする表示装置。
A display device that projects a first light beam including image information and a second light beam including image information toward a viewer,
An interval between the first light flux at the viewer position and the second light flux at the viewer position is wider than an interval between both eyes of the viewer,
At least one of the width of the first light flux at the position of the viewer and the width of the second light flux at the position of the viewer is narrower than an interval between both eyes of the viewer,
The first light flux has a first high-brightness state with high brightness and a first low-brightness state with lower brightness than the first high-brightness state,
The second light flux has a second high-brightness state with high brightness and a second low-brightness state with lower brightness than the second high-brightness state,
When the first light flux is in the first high brightness state, the second light flux is in the second low brightness state;
The display device, wherein the second light beam is in the second high luminance state when the first light beam is in the first low luminance state.
前記第2光束に含まれる前記映像情報の映像データは、前記第1光束に含まれる前記映像情報の映像データとは異なることを特徴とする請求項1記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the video data of the video information included in the second light flux is different from the video data of the video information included in the first light flux. 映像情報を含む1次光束を生成する1次光束生成部と、
供給される制御信号に基づいて前記1次光束の進行方向を時間的に変化させ、前記第1光束及び前記第2光束を生成する時分割素子を含む分割投影部と、
を含む映像投影部を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の表示装置。
A primary light beam generation unit for generating a primary light beam including video information;
A division projection unit including a time division element that temporally changes a traveling direction of the primary light beam based on a supplied control signal and generates the first light beam and the second light beam;
The display device according to claim 1, further comprising a video projection unit including
前記映像投影部は、
前記時分割素子に前記制御信号を供給する時分割制御部と、
前記映像情報に対応する映像データを生成し、前記前記1次光束生成部に前記映像データを供給する映像データ生成部と、
をさらに含み、
前記映像データ生成部は、前記時分割制御部の前記制御信号と同期する信号に基づいて、前記映像データを変化させることを特徴とする請求項3記載の表示装置。
The video projection unit
A time division control unit for supplying the control signal to the time division element;
A video data generation unit that generates video data corresponding to the video information and supplies the video data to the primary light beam generation unit;
Further including
The display device according to claim 3, wherein the video data generation unit changes the video data based on a signal synchronized with the control signal of the time division control unit.
映像情報を含み、互いの間隔が両目の間隔よりも広く、幅が両目の間隔よりも狭い複数の光束を交互に観視者に向けて投影することを特徴とする表示方法。   A display method characterized by alternately projecting a plurality of light fluxes including image information, having a mutual interval wider than the interval between both eyes and a width smaller than the interval between both eyes toward the viewer.
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