CN116601549A - 图像显示装置和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供图像显示装置和配备有所述图像显示装置的显示装置,由此能够实现装置构成的进一步简化、超多视点的更快生成、装置的制造成本的进一步减少以及光轴的调整的成本的进一步减少。该图像显示装置针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜。在至少两个图像形成装置中,第一图像形成装置部署在相对于透镜的光轴的预定角度方向上,并且第二图像形成装置部署在基本上垂直于透镜的光轴的方向上。从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,并且从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。

Description

图像显示装置和显示装置
技术领域
本技术涉及图像显示装置和显示装置。
背景技术
近年来,在用户眼前的诸如真实风景的外部场景上叠加并显示图像(视频)的技术(增强现实(AR)技术)和与用户眼前的现实不同的现实被显示为图像(视频)的技术(虚拟现实(VR)技术)受到关注。使用这些技术的产品中的一个为例如显示三维图像(三维视频)的头戴式显示器(HMD)。头戴式显示器通过被安装在用户的头上被使用。
例如,专利文献1提出与立体显示装置相关的技术,该立体显示装置与以简单且廉价的构成在意图的呈现距离处最佳地显示立体图像。
并且,例如,专利文献2提出与图像观察装置相关的技术,该图像观察装置通过利用超多视区域的立体显示使得观察者能够在自然状态下没有疲劳地观察立体图像。
引文列表
专利文件
专利文献1:日本专利申请公开No.2011-133508
专利文献2:日本专利申请公开No.2001-215441
发明内容
本发明要解决的问题
然而,在专利文献1和2中所提出的技术中,可能难以进一步简化装置构成、进一步加快超多视的生成、进一步抑制装置制造成本以及进一步抑制光轴的调整成本。
因此,本技术是鉴于这种情况而提出的,并且,其主要目的是提供能够实现装置构成的进一步简化、实现超多视的生成的进一步加快、实现装置制造成本的进一步抑制以及实现光轴的调整成本的进一步抑制的图像显示装置和包括该图像显示装置的显示装置。
问题的解决方案
作为实现上述目的的深入研究的结果,本发明人出人意料地成功地实现装置构成的进一步简化、实现超多视的生成的进一步加快、实现装置制造成本的进一步抑制以及实现光轴的调整成本的进一步抑制,由此完成本技术。
即,作为第一方面,本技术提供针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜的图像显示装置。在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,并且第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置。从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上。从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,分束器可以是半反射镜。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,光源可以是点光源阵列,并且波长可变滤光器可以被部署在点光源阵列和透镜之间。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,光源可以是点光源阵列,并且滤光轮可以被部署在点光源阵列和透镜之间。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,光源可以是点光源阵列,并且液晶可调谐滤光器可以被部署在点光源阵列和透镜之间。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,光源可以是多色点光源阵列。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,透镜可以是准直透镜。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个可以包括空间光调制器。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,空间光调制器可以是反射型。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个可以包括硅基液晶(LCOS)器件。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个可以包括硅基铁电液晶(FLCOS)器件。
在根据本技术的第一方面的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个可以包括数字反射镜器件。
并且,作为第二方面,本技术提供针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、至少两个分束器、至少两个反射镜、透镜和目镜的图像显示装置。在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置沿基本上平行于透镜的光轴的方向被设置,并且第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置。从光源发射的光依次经由透镜和至少两个分束器当中的第一分束器入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上。从第一图像形成装置发射的第一图像光依次经由至少两个反射镜中的第一反射镜和第二反射镜、至少两个分束器当中的第二分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上,并且,从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由至少两个分束器当中的第二分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
在根据本技术的第二方面的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个可以包括空间光调制器。
在根据本技术的第二方面的图像显示装置中,空间光调制器可以是透射型。
在根据本技术的第二方面的图像显示装置中,第一反射镜和第二反射镜中的每一个可以相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置。
并且,作为第三方面,本技术提供包括安装到用户的头部的框架和附着到框架的图像显示装置的显示装置,该图像显示装置是根据本技术的第一方面的图像显示装置或根据本技术的第二方面的图像显示装置。
根据本技术,能够实现装置构成的进一步简化、超多视的生成的进一步加快、装置制造成本的进一步抑制以及光轴的调整成本的进一步抑制。注意,这里描述的效果未必受到限制,并且可以是在本公开中描述的任何效果。
附图说明
图1是用于描述时分型超多视显示器(SMVD:图像显示装置)的原理的示图。
图2是用于描述通过超多视激活聚焦的原理的示图。
图3是示出应用本技术的根据第一实施例的图像显示装置的构成示例的示图。
图4是用于描述图像形成装置(空间光调制器)的角度与视点的位置之间的关系的示图。
图5是示出应用本技术的根据第二实施例的图像显示装置的构成示例的示图。
图6是示出应用本技术的根据第三实施例的图像显示装置的构成示例的示图。
图7是示出应用本技术的根据第四实施例的图像显示装置的构成示例的示图。
图8是示出应用本技术的根据第五实施例的图像显示装置的构成示例的示图。
图9是示出应用本技术的根据第六实施例的视线检测装置的构成示例的示图。
图10是示出应用本技术的根据第七实施例的视线检测装置的构成示例的示图。
具体实施方式
以下,将描述本技术的优选实施方式。以下描述的实施例示出本技术的代表性实施例的示例,并且本技术的范围不由实施例狭义地解释。注意,在附图中,除非另有规定,否则,“上”意指附图中的上方向或上侧,“下”意指在附图中的下方向或下侧,“左”意指附图中的左方向或左侧,“右”意指附图中的右方向或右侧。并且,在使用附图的描述中,相同或等效的要素或部件由相同的附图标记表示,并且省略冗余描述。
注意,将按照以下顺序进行描述。
1.本技术的概要
2.第一实施例(图像显示装置的示例1)
3.第二实施例(图像显示装置的示例2)
4.第三实施例(图像显示装置的示例3)
5.第四实施例(图像显示装置的示例4)
6.第五实施例(图像显示装置的示例5)
7.第六实施例(图像显示装置的示例6)
8.第七实施例(图像显示装置的示例7)
9.第八实施例(显示装置的示例1)
<1.本技术的概要>
首先,将描述本技术的概要。
本技术涉及呈现三维视频的图像显示装置和包括所述图像显示装置的显示装置(其示例包括头戴式显示器(HMD))。
存在这样一种情况,即,头戴式显示器(HMD)采用呈现双眼视差并且不引起聚焦作为深度感知的结构。在这种情况下,可能出现辐辏调节冲突(vergence accommodationconflict,VAC)。VAC是这样一种现象,即,辐辏角对根据双眼视差呈现的图像做出反应,并且聚焦被固定在视频显示表面上,这变为导致诸如3D晕动症、VR晕动症,眼睛疲劳和头痛的生理不适和用户年龄限制等的因素。
例如,作为解决VAC的HMD,可以列举如全息那样再现光学波前的方法或如光场那样再现光线的位置和角度的方法作为技术示例1、技术示例2和技术示例3。然而,在如技术示例1那样的方法中,为了添加深度信息,需要使用用于再现角度信息的装置的资源,这可能导致分辨率和视角的劣化。在技术示例2和技术示例3中,需要优化计算添加深度信息,从而计算成本和呈现成本可能增加。
以低计算成本用高分辨率再现优良深度信息的方法中的一个是时分型超多视显示器(SMVD)。时分型SMVD以时分方式生成高密度视点并再现深度信息,但是需要移动视点并以高速切换视点视频。
例如,可以列举技术示例4。技术示例4是通过使用检流计镜以时分方式创建超多视的方法的技术。在技术示例4中,可以通过与检流计镜的动作同步地改变显示于显示器上的视频的视点创建超多视透镜。然而,在技术示例4中,只能在一维方向上生成视点,因此,存在难以再现足以激活聚焦的视点的可能性。并且,仅使用一个显示器,因此,生成视点的速度可能不足,并且着色等可能困难。并且,需要用于操作检流计镜的驱动机构,这可能使结构复杂化并增加尺寸。
并且,例如,作为技术示例5,存在设置多个点光源阵列和空间光调制器并且通过半反射镜耦合视点的技术。在技术示例5中,能够通过使用多个点光源阵列和一组空间光调制器同时生成多个视点,但是存在结构变得复杂并且尺寸增大的可能性。并且,需要调节多个光轴,从而存在制造和调节变得困难的可能性。
本技术是鉴于上述情况而提出的。本技术包括例如使用光源(例如,点光源阵列)、至少图像形成装置(例如,至少两个空间光调制器)、分束器(例如,半反射镜)、透镜(例如,准直透镜)和目镜的光学回路。在该光学回路中,波长可变滤光器等可以被部署在光源(例如,点光源阵列)和透镜(例如,准直透镜)之间,然后,为双眼准备这种构成。
根据本技术的图像显示装置(显示装置)包括具有深度信息的超多视显示器(SMVD)。在本技术中,基本上垂直于透镜(例如,准直透镜)的光轴安装的图像形成装置(其示例包括空间光调制器、硅基液晶(LCOS)器件、硅基铁电液晶(FLCOS)器件和数字反射镜器件)和被安装为关于透镜(例如,准直透镜)的光轴倾斜的图像形成装置(例如,空间光调制器),可以再现两个彼此不同的视点的图像(视频)并且通过经由光学回路耦合同时生成两个相互不同的视点。发射光的点光源随时间变化,并且能够通过与在空间光调制器上反射的视点图像同步以时分方式创建超多视。在根据本技术的图像显示装置(显示装置)中使用的光源可以为例如LED、激光器或垂直腔表面发射激光器(VCSEL)。
在本技术中,可以通过使用至少两个图像形成装置(例如,至少两个空间光调制器)同时生成两个相互不同的视点,并且可以高速生成超多视。根据本技术,能够通过高速配置超多视实现更高的深度再现性、更宽的眼框和彩色化等。并且,根据本技术,由于至少一个图像形成装置(例如,空间光调制器)相对于透镜(例如,准直透镜)的光轴倾斜,因此能够以简单的结构同时生成两个视点,并且,可以抑制图像显示装置(显示装置)的制造成本和光轴的调整成本。
以下,将参照附图详细描述本技术的优选实施方式。以下描述的实施例示出本技术的代表性实施例的示例,并且,本技术的范围不由实施例狭义地解释。
<2.第一实施例(图像显示装置的示例1)>
根据本技术的第一实施例的图像显示装置(图像显示装置的示例1)针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜。在根据本技术的第一实施例的图像显示装置中,在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,并且第二图像形成装置沿与透镜的光轴基本上垂直的方向被设置。并且,在根据本技术的第一实施例的图像显示装置中,从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,并且,从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
并且,在根据本技术的第一实施例的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括反射空间光调制器,光源是点光源阵列,并且波长可变滤光器被部署在点光源阵列和透镜之间。
关于透镜的光轴,如上所述,第一图像形成装置沿预定角度方向被设置,并且可以例如以大于0度且小于90度的任何角度被设置。
分束器的示例包括半反射镜等。透镜的示例包括准直透镜。
根据本技术的第一实施例的图像显示装置通过使用时分型SMVD抑制计算和安装成本,并且具有高分辨率和高深度再现性,这与诸如全息和光场的再现深度的方法不同。注意,类似地,稍后描述的根据本技术的第二至第七实施例的图像显示装置中的每一个也通过使用时分型SMVD抑制计算和安装成本,并且具有高分辨率和高深度再现性。
以下,将参照图1~4描述根据本技术的第一实施例(图像显示装置的示例1)的图像显示装置。
首先,将参照图1和图2进行描述。图1是用于描述时分型超多视显示器(SMVD:图像显示装置)的原理的示图。图2是用于描述通过超多视激活聚焦的原理的示图。
如图1A所示,在时刻t,点光源阵列1的一个点(点V1)被点亮,光L1-1A和光L1-2A被准直透镜2变成平行光并且入射到空间光调制器5上,然后,空间光调制器5发射图像光,图像光被目镜4收集,并且在眼睛(眼球)500的瞳孔500-1中生成基于光L1-1A和光L1-2A的视点S1-A,由此点S1-A的视频在人视网膜上被反射(物体600在构成物体600的圆形物体600-1和矩形物体600-2彼此重叠的状态下被反射)。
接下来,如图1B所示,在时刻t′,点光源阵列1的一个点(点V2)被点亮,光L2-1B和光L2-2B被准直透镜2变成平行光并且入射到空间光调制器5上,然后,空间光调制器5发射图像光,图像光被目镜4收集,并且在眼睛(眼球)500的瞳孔500-1中生成基于光L2-1B和光L2-2B的视点S1-B,由此点S1-B的视频在人视网膜上被反射(物体600在构成物体600的圆形物体600-1和矩形物体600-2不重叠的状态下被反射)
当t和t′之间的差异减小到人感知为同时的程度时,如图2所示,两个视点的对焦的物体的光线会聚在视网膜上。另一方面,离焦的物体的光线不会聚在视网膜上。
将参照图2更具体地描述这一点。在图2A中,蚂蚁800(点T-2A)被聚焦,并且房屋700(点T-1A)不被聚焦。来自蚂蚁800(点T-2A)的光L2-3A和来自房屋700(点T-1A)的光L2-1A在眼睛500的瞳孔500-1处生成视点S21-A,并且,来自蚂蚁800(点T-2A)的光L2-4A和来自房屋700(点T-1A)的光L2-2A在眼500的瞳孔500-1处生成视点S22-A(即,总共生成两个视点)。然后,来自蚂蚁800(点T-2A)的光L2-3A和光L2-4A在两个视点(视点S21-A和视点S22-A)对焦的情况下会聚在眼睛500的视网膜上,并且被看作蚂蚁800a,使得不存在模糊。另一方面,来自房屋700(点T-1A)的光L2-1A和光L2-2A在两个视点(视点S21-A和视点S22-A)离焦的情况下不会聚在眼睛500的视网膜上,并且被看作房屋700a-1和700a-2,使得存在模糊。
另一方面,在图2B中,蚂蚁800(点T-2B)不被聚焦,但房屋700(点T-1B)被聚焦。来自蚂蚁800(点T-2B)的光L2-3B和来自房屋700(点T-1B)的光L2-1B在眼睛500的瞳孔500-1处生成视点S21-B,并且,来自蚂蚁800(点T-2A)的光L2-4B和来自房屋700(点T-1B)的光L2-2B在眼睛500的瞳孔500-1处生成视点S22-B(即,总共生成两个视点)。然后,来自房屋700(点T-1B)的光L2-1B和光L2-2B在两个视点(视点S21-B和视点S22-B)对焦的情况下会聚在眼睛500的视网膜上,并且被看作房屋700a,使得不存在模糊。另一方面,来自蚂蚁800(点T-2B)的光L2-3B和光L2-4B在两个视点(视点S21-B和视点S22-B)离焦的情况下不会聚在眼睛500的视网膜上,并且被看成蚂蚁800a-1和800a-2,使得存在模糊。
当同时生成的视点的数量增加时,离焦物体的光线以多种方式偏离,使得再现焦点模糊。以这种方式,在瞳孔上生成大量视点的状态被称为超多视,其被说成导致聚焦。如上所述,需要以这种要被人感知为同时的间隔生成大量视点。注意,通过以高速改变发射光的光源的位置和在空间光调制器上显示的图像,上述SMVD是兼容的,但是速度可能不足以实现彩色化或大的眼框。
根据本技术的第一实施例的图像显示装置能够以简单的结构同时生成两个视点,并且能够以高速形成超多视。注意,类似地,根据稍后描述的本技术的第二至第七实施例的图像显示装置中的每一个也能够以简单的结构同时生成两个视点,并且能够以高速形成超多视。
如后述的图3所示,一个图像形成装置(例如,空间光调制器)被安装为垂直于透镜(例如,准直透镜)的光轴,并且,另一图像生成装置(例如空间光调制器)被安装为相对于所述光轴倾斜,使得能够在一个点光源发射光时同时生成两个不同的视点。如上所述,根据本技术的第一实施例的图像显示装置包括至少两个图像形成装置(例如,空间光调制器)。在根据本技术的第一实施例的图像显示装置中,不存在诸如检流计镜的驱动单元,并且可以通过一个光源同时生成两个视点,使得可以简化机构。
并且,不需要对准两个视点的光轴,使得可以简化调整。
将参照图3进行描述。图3示出图像显示装置103。图像显示装置103包括用于左眼的图像显示装置103-L和用于右眼的图像显示装置103-R。
图像显示装置103-L包括点光源阵列1-L、两个反射空间光调制器5-1-L和5-2-L、两个四分之一波片30-1-L和30-2-L、半反射镜3-L、准直透镜2-L和目镜4-L。在图像显示装置103-L中,波长可变滤光器9-L被部署在点光源阵列1-L和准直透镜2-L之间。
在两个反射空间光调制器5-1-L和5-2-L当中,第一反射空间光调制器5-1-L相对于准直透镜2-L的光轴(图3中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图3中,预定角度是相对于准直透镜2-L的光轴的顺时针角度(负角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二反射图像形成装置5-2-L沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图3中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一反射空间光调制器5-1-L可以沿基本上平行于准直透镜2-L的光轴(图3中的左右方向的轴)的方向被设置,并且,第二反射图像形成装置5-2-L可以相对于准直透镜2-L的光轴(图3中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
图像显示装置103-L还可以包括控制装置(未示出)。控制装置连接到点光源阵列1-L、波长转换滤光器9-L、第一反射空间光调制器5-1-L和第二反射空间光调制器5-2-L中的每一个。控制装置可以通过使点光源阵列1-L的点光源的位置、由波长转换滤光器9-L转换的波长、以及从第一反射空间光调制器5-1-L发射的第一图像光L3A-L和第一图像光L30A-L和从第二反射空间光调制器5-2-L发射的第二图像光L3B-L和第二图像光L30B-L同步,控制要生成的视点。
从点光源阵列1-L经由波长可变滤光器9-L发射的光L3-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W3-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一反射空间光调制器5-1-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由波长可变滤光器9-L发射的光L30-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W30-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一反射空间光调制器5-1-L上。
并且,从点光源阵列1-L经由波长可变滤光器9-L发射的光L3-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W3-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二反射空间光调制器5-2-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由波长可变滤光器9-L发射的光L30-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W30-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二反射空间光调制器5-2-L上。
入射到第一反射空间光调制器5-1-L上的光L3-L作为第一图像光L3A-L从第一反射空间光调制器5-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W3-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第一反射空间光调制器5-1-L上的光L30-L作为第一图像光L30A-L从第一反射空间光调制器5-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W30-L不同的地点)时,并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第一图像光L3A-L和第一图像光L30A-L在瞳孔500-1-L中生成视点S31-L。
并且,入射到第二反射空间光调制器5-2-L上的光L3-L作为第二图像光L3B-L从第二反射空间光调制器5-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(在地点W3-L处),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第二反射空间光调制器5-2-L上的光L30-L作为第二图像光L30B-L从第二反射空间光调制器5-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(在地点W30-L处),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第二图像光L3B-L和第二图像光L30B-L在瞳孔500-1-L中生成视点S32-L。
如上所述,图像显示装置103-L可以同时生成作为两个视点的视点S31-L和视点S32-L。
图像显示装置103-R包括点光源阵列1-R、两个反射空间光调制器5-1-R和5-2-R、两个四分之一波片30-1-R和30-2-R、半反射镜3-R、准直透镜2-R和目镜4-R。在图像显示装置103-R中,波长可变滤光器9-R被部署在点光源阵列1-R和准直透镜2-R之间。
在两个反射空间光调制器5-1-R和5-2-R当中,第一反射空间调制器5-1-R相对于准直透镜2-R的光轴(图3中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图3中,预定角度是相对于准直透镜2-R的光轴的逆时针角度(正角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二反射空间光调制器5-2-R沿基本上垂直于准直透镜2-R的光轴(图3中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一反射空间光调制器5-1-R可以沿基本上平行于准直透镜2-R的光轴(图3中的左右方向的轴)的方向被设置,并且,第二反射图像形成装置5-2-R可以相对于准直透镜2-R的光轴(图3中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
图像显示装置103-R还可以包括控制装置(未示出)。控制装置连接到点光源阵列1-R、波长转换滤光器9-R、第一反射空间光调制器5-1-R和第二反射空间光调制器5-2-R中的每一个。控制装置可以通过使点光源阵列1-R的点光源的位置、由波长转换滤光器9-R转换的波长、以及从第一反射空间光调制器5-1-R发射的第一图像光L3A-R和第一图像光L30A-R和从第二反射空间光调制器5-2-R发射的第二图像光L3B-R和第二图像光L30B-R同步,控制要生成的视点。
从点光源阵列1-R经由波长可变滤光器9-R发射的光L3-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W3-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一反射空间光调制器5-1-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由波长可变滤光器9-R发射的光L30-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W30-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一反射空间光调制器5-1-R上。
并且,从点光源阵列1-R经由波长可变滤光器9-R发射的光L3-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W3-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二反射空间光调制器5-2-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由波长可变滤光器9-R发射的光L30-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W30-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二反射空间光调制器5-2-R上。
入射到第一反射空间光调制器5-1-R上的光L3-R作为第一图像光L3A-R从第一反射空间光调制器5-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W3-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第一反射空间光调制器5-1-R上的光L30-R作为第一图像光L30A-R从第一反射空间光调制器5-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W30-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第一图像光L3A-R和第一图像光L30A-R在瞳孔500-1-R中生成视点S31-R。
并且,入射到第二反射空间光调制器5-2-R上的光L3-R作为第二图像光L3B-R从第二反射空间光调制器5-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(在地点W3-R处),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第二反射空间光调制器5-2-R上的光L30-R作为第二图像光L30B-R从第二反射空间光调制器5-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(在地点W30-R处),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第二图像光L3B-R和第二图像光L30B-R在瞳孔500-1-R中生成视点S32-R。
如上所述,图像显示装置103-R可以同时生成作为两个视点的视点S31-R和视点S32-R。
图4是用于描述图像形成装置(空间光调制器)的角度与视点位置之间的关系的示图。
如下式(1)那样,如图4所示,可以从目镜4的焦距f和视点之间的间隔d获得一个空间光调制器5相对于光轴倾斜的角度θ。例如,当焦距f=30mm且视点间隔d=2mm时,获得角度为θ=3.8°。在图4中,l是从目镜(目镜中心)到空间光调制器5的距离,h是空间光调制器5的长度(高度)。
θ=tan-1d/f 式(1)
如上所述,只要不存在特别的技术矛盾,根据本技术的第一实施例(图像显示装置的示例1)的图像显示装置描述的内容就可以被应用于根据后面描述的本技术的第二至第七实施例的图像显示装置。
<3.第二实施例(图像显示装置的示例2)>
根据本技术的第二实施例(图像显示装置的示例2)的图像显示装置针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜。在根据本技术的第二实施例的图像显示装置中,在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,并且第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置。并且,在根据本技术的第二实施例的图像显示装置中,从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,并且从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
并且,在根据本技术的第二实施例的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括硅基铁电液晶(FLCOS)器件,光源是点光源阵列,并且滤光轮被部署在点光源阵列和透镜之间。
如上所述,相对于透镜的光轴,第一图像形成装置沿预定角度方向被设置,并且可以例如以大于0度且小于90度的任何角度被设置。
分束器的示例包括半反射镜等。透镜的示例包括准直透镜。
以下,将参照图5描述根据本技术的第二实施例(图像显示装置的示例2)的图像显示装置。
图5示出图像显示装置105。图像显示装置105包括用于左眼的图像显示装置105-L和用于右眼的图像显示装置105-R。
图像显示装置105-L包括点光源阵列1-L、两个硅基铁电液晶(FLCOS)器件55-1-L和55-2-L、两个四分之一波片30-1-L和30-2-L、半反射镜3-L、准直透镜2-L和目镜4-L。在图像显示装置105-L中,滤光轮90-L被部署在点光源阵列1-L和准直透镜2-L之间。滤光轮90-L在平面图中具有圆形形状。然后,红色(R)滤光器91R、蓝色(B)滤光器91B和绿色(G)滤光器91G依次围绕滤光轮90-L的圆被部署。滤光轮90-L可以旋转以将红色(R)滤光器91R、蓝色(B)滤光器91-B和绿色(G)滤光器91G中的任何一个与点光源适当地组合,使得发射具有期望波长范围的光。
在两个硅基铁电液晶(FLCOS)器件55-1-L和55-2-L当中,第一FLCOS器件55-1-L相对于准直透镜2-L的光轴(图5中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图5中,预定角度是相对于准直透镜2-L的光轴的顺时针角度(负角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二FLCOS器件55-2-L沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图5中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一FLCOS器件55-1-L可以沿基本上平行于准直透镜2-L的光轴(图5中的左右方向的轴)的方向被设置,并且,第二FLCOS器件55-2-L可以相对于准直透镜2-R的光轴(图5中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
图像显示装置105-L还可以包括控制装置(未示出)。控制装置连接到点光源阵列1-L、滤光轮90-L、第一FLCOS器件55-1-L和第二FLCOS器件55-2-L中的每一个。控制装置可以通过使点光源阵列1-L的点光源的位置、构成滤光轮90-L的红色(R)滤光器91R、绿色(G)滤光器91G或蓝色(B)滤光器91B中的至少一个的颜色、以及从第一FLCOS器件55-1-L发射的第一图像光L5A-L和第一图像光L50A-L和从第二FLCOS器件55-2-L发射的第二图像光L5B-L和第二图像光L50B-L同步,控制要生成的视点。
从点光源阵列1-L经由滤光轮90-L发射的光L5-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W5-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一FLCOS器件55-1-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由滤光轮90-L发射的光L50-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W50-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一FLCOS器件55-1-L上。
并且,从点光源阵列1-L经由滤光轮90-L发射的光L5-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W5-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二FLCOS器件55-2-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由滤光轮90-L发射的光L50-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W50-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二FLCOS器件55-2-L上。
入射到第一FLCOS器件55-1-L上的光L5-L作为第一图像光L5A-L从第一FLCOS器件55-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W5-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第一FLCOS器件55-1-L上的光L50-L作为第一图像光L50A-L从第一FLCOS器件55-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W50-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第一图像光L5A-L和第一图像光L50A-L在瞳孔500-1-L中生成视点S51-L。
并且,入射到第二FLCOS器件55-2-L上的光L5-L作为第二图像光L5B-L从第二FLCOS器件55-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(在地点W5-L处),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第二FLCOS器件55-2-L上的光L50-L作为第二图像光L50B-L从第二FLCOS器件55-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(在地点W50-L处),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第二图像光L5B-L和第二图像光L50B-L在瞳孔500-1-L中生成视点S52-L。
如上所述,图像显示装置105-L可以同时生成作为两个视点的视点S51-L和视点S52-L。
图像显示装置105-R包括点光源阵列1-R、两个硅基铁电液晶(FLCOS)器件55-1-R和55-2-R、两个四分之一波片30-1-R和30-2-R、半反射镜3-R、准直透镜2-R和目镜4-R。在图像显示装置105-R中,滤光轮90-R被部署在点光源阵列1-R和准直透镜2-R之间。虽然未示出,但是滤光轮90-R在平面图中具有圆形形状,并且,红色(R)滤光器、蓝色(B)滤光器和绿色(G)滤光器围绕滤光轮90-L的圆被依次部署。滤光轮90-R可以旋转以将红色(R)滤光器、蓝色(B)滤光器和绿色(G)滤光器中的任何一个与点光源适当地组合,使得发射具有期望波长范围的光。
在两个硅基铁电液晶(FLCOS)器件55-1-R和55-2-R当中,第一FLCOS器件55-1-R相对于准直透镜2-R的光轴(图5中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图5中,预定角度是相对于准直透镜2-R的光轴的逆时针角度(正角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二FLCOS器件55-2-R沿基本上垂直于准直透镜2-R的光轴(图5中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一FLCOS器件55-1-R可以沿基本上平行于准直透镜2-R的光轴(图5中的左右方向的轴)的方向被设置,并且,第二FLCOS器件55-2-R可以相对于准直透镜2-R的光轴(图5中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
图像显示装置105-R还可以包括控制装置(未示出)。控制装置900连接到点光源阵列1-R、滤光轮90-R、第一FLCOS器件55-1-R和第二FLCOS器件55-2-R中的每一个。控制装置可以通过使点光源阵列1-R的点光源的位置、构成滤光轮90-R的红色(R)滤光器91R、绿色(G)滤光器91G或蓝色(B)滤光器91B中的至少一个的颜色、以及从第一FLCOS器件55-1-R发射的第一图像光L5A-R和第一图像光L50A-R和从第二FLCOS器件55-2-R发射的第二图像光L5B-R和第二图像光L50B-R同步,控制要生成的视点。
从点光源阵列1-R经由滤光轮90-R发射的光L5-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W5-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一FLCOS器件55-1-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由滤光轮90-R发射的光L50-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W50-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一FLCOS器件55-1-R上。
并且,从点光源阵列1-R经由滤光轮90-R发射的光L5-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W5-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二FLCOS器件55-2-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由滤光轮90-R发射的光L50-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W50-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二FLCOS器件55-2-R上。
入射到第一FLCOS器件55-1-R上的光L5-R作为第一图像光L5A-R从第一FLCOS器件55-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W5-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第一FLCOS器件55-1-R上的光L50-R作为第一图像光L50A-R从第一FLCOS器件55-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W50-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第一图像光L5A-R和第一图像光L50A-R在瞳孔500-1-R中生成视点S51-R。
并且,入射到第二FLCOS器件55-2-R上的光L5-R作为第二图像光L5B-R从第二FLCOS器件55-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(在地点W5-R处),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第二FLCOS器件55-2-R上的光L50-R作为第二图像光L50B-R从第二FLCOS器件55-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(在地点W50-R处),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第二图像光L5B-R和第二图像光L50B-R在瞳孔500-1-R中生成视点S52-R。
如上所述,图像显示装置105-R可以同时生成作为两个视点的视点S51-R和视点S52-R。
如上所述,只要不存在特别的技术矛盾,针对根据本技术的第二实施例(图像显示装置的示例2)的图像显示装置描述的内容就可以被应用于上述的根据本技术的第一实施例的图像显示装置和后面描述的根据本技术的第三至第七实施例的图像显示装置。
<4.第三实施例(图像显示装置的示例3)>
根据本技术的第三实施例(图像显示装置的示例3)的图像显示装置针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜。在根据本技术的第三实施例的图像显示装置中,在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,并且第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置。并且,在根据本技术的第三实施例的图像显示装置中,从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,并且从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
并且,在根据本技术的第三实施例的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括硅基铁电液晶(FLCOS)器件,并且光源是多色点光源阵列。
如上所述,相对于透镜的光轴,第一图像形成装置沿预定角度方向被设置,并且可以例如以大于0度且小于90度的任何角度被设置。
分束器的示例包括半反射镜等。透镜的示例包括准直透镜。
以下,将参照图6描述根据本技术的第三实施例(图像显示装置的示例3)的图像显示装置。
图6示出图像显示装置106。图像显示装置106包括用于左眼的图像显示装置106-L和用于右眼的图像显示装置106-R。
图像显示装置106-L包括多色点光源阵列16-L、两个硅基铁电液晶(FLCOS)器件55-1-L和55-2-L、两个四分之一波片30-1-L和30-2-L、半反射镜3-L、准直透镜2-L和目镜4-L。多色点光源阵列16-L依次(图6中从上侧到下侧的方向)包括红色(R)点光源16R-L、绿色(G)点光源16G-L和蓝色(B)点光源16B-L。在多色点光源阵列16-L中,红色(R)点光源16R-L、绿色(G)点光源16G-L和蓝色(B)点光源16B-L被分组为一个组,并且该组可以被重复设置任意次数。
在两个硅基铁电液晶(FLCOS)器件55-1-L和55-2-L当中,第一FLCOS器件55-1-L相对于准直透镜2-L的光轴(图6中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图6中,预定角度是相对于准直透镜2-L的光轴的顺时针角度(负角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二FLCOS器件55-2-L沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图6中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一FLCOS器件55-1-L可以沿基本上平行于准直透镜2-L的光轴(图6中的左右方向的轴)的方向被设置,并且,第二FLCOS器件55-2-L可以相对于准直透镜2-L的光轴(图6中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
从多色点光源阵列16-L发射的光L6-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W6-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一FLCOS器件55-1-L上。另一方面,从多色点光源阵列16-L发射的光L60-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W60-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一FLCOS器件55-1-L上。
并且,从多色点光源阵列16-L发射的光L6-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W6-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二FLCOS器件55-2-L上。另一方面,从多色点光源阵列16-L发射的光L60-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W60-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二FLCOS器件55-2-L上。
入射到第一FLCOS器件55-1-L上的光L6-L作为第一图像光L6A-L从第一FLCOS器件55-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W6-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第一FLCOS器件55-1-L上的光L60-L作为第一图像光L60A-L从第一FLCOS器件55-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W60-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第一图像光L6A-L和第一图像光L60A-L在瞳孔500-1-L中生成视点S61-L。
并且,入射到第二FLCOS器件55-2-L上的光L6-L作为第二图像光L6B-L从第二FLCOS器件55-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(在地点W6-L处),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第二FLCOS器件55-2-L上的光L60-L作为第二图像光L60B-L从第二FLCOS器件55-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(在地点W60-L处),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第二图像光L6B-L和第二图像光L60B-L在瞳孔500-1-L中生成视点S62-L。
如上所述,图像显示装置106-L可以同时生成作为两个视点的视点S61-L和视点S62-L。
图像显示装置106-R包括多色点光源阵列16-R、两个硅基铁电液晶(FLCOS)器件55-1-R和55-2-R、两个四分之一波片30-1-R和30-2-R、半反射镜3-R、准直透镜2-R和目镜4-R。多色点光源阵列16-R依次(图6中的从上侧到下侧的方向)包括红色(R)点光源16R-R、绿色(G)点光源16G-R和蓝色(B)点光源16B-R。在多色点光源阵列16-R中,红色(R)点光源16R-R、绿色(G)点光源16G-R和蓝色(B)点光源16B-R被分组为一组,并且该组可以被重复设置任意次数。
在两个硅基铁电液晶(FLCOS)器件55-1-R和55-2-R当中,第一FLCOS器件55-1-R相对于准直透镜2-R的光轴(图6中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图6中,预定角度是相对于准直透镜2-R的光轴的逆时针角度(正角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二FLCOS器件55-2-R沿基本上垂直于准直透镜2-R的光轴(图6中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一FLCOS器件55-1-R可以沿基本上平行于准直透镜2-R的光轴(图6中的左右方向的轴)的方向被设置,并且,第二FLCOS器件55-2-R可以相对于准直透镜2-R的光轴(图6中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
图像显示装置106-R还包括控制装置900-R。控制装置900-R连接到多色点光源16-R、第一FLCOS器件55-1-R和第二FLCOS器件55-2-R中的每一个。控制装置900-R可以通过使构成多色点光源16-R的红色(R)点光源16R-R、绿色(G)点光源16G-R或蓝色(R)点光源16G-R中的至少一个点光源的位置和颜色与从第一FLCOS器件55-1-R发射的第一图像光L6A-L和第一图像光L60A-R和从第二FLCOS器件55-2-R发射的第二图像光L6B-R和第二图像光L60B-R同步,控制要生成的视点。注意,尽管未示出,但图像显示装置106-L也可以包括控制装置作为控制装置900-L。
从多色点光源阵列16-R发射的光L6-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W6-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一FLCOS器件55-1-R上。另一方面,从多色点光源阵列16-R发射的光L60-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W60-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一FLCOS器件55-1-R上。
并且,从多色点光源阵列16-R发射的光L6-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W6-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二FLCOS器件55-2-R上。另一方面,从多色点光源阵列16-R发射的光L60-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W60-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二FLCOS器件55-2-R上。
入射到第一FLCOS器件55-1-R上的光L6-R作为第一图像光L6A-R从第一FLCOS器件55-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W6-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第一FLCOS器件55-1-R上的光L60-R作为第一图像光L60A-R从第一FLCOS器件55-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W60-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第一图像光L6A-R和第一图像光L60A-R在瞳孔500-1-R中生成视点S61-R。
并且,入射到第二FLCOS器件55-2-R上的光L6-R作为第二图像光L6B-R从第二FLCOS器件55-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(在地点W6-R处),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第二FLCOS器件55-2-R上的光L60-R作为第二图像光L60B-R从第二FLCOS器件55-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(在地点W60-R处),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第二图像光L6B-R和第二图像光L60B-R在瞳孔500-1-R中生成视点S62-R。
如上所述,图像显示装置106-R可以同时生成作为两个视点的视点S61-R和视点S62-R。
如上所述,只要不存在特别的技术矛盾,针对根据本技术的第三实施例(图像显示装置的示例3)的图像显示装置描述的内容就可以被应用于上述的根据本技术的第一和第二实施例的图像显示器装置以及后面描述的根据本技术的第四至第七实施例的图像显示装置。
<5.第四实施例(图像显示装置的示例4)>
根据本技术的第四实施例(图像显示装置的示例4)的图像显示装置针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜。在根据本技术的第四实施例的图像显示装置中,在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,并且第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置。并且,在根据本技术的第四实施例的图像显示装置中,从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,并且从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
并且,在根据本技术的第四实施例的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括数字反射镜器件,光源是点光源阵列,并且液晶可调谐滤光器被部署在点光源阵列和透镜之间。
如上所述,相对于透镜的光轴,第一图像形成装置沿预定角度方向被设置,并且可以例如以大于0度且小于90度的任何角度被设置。
分束器的示例包括半反射镜等。透镜的示例包括准直透镜。
以下,将参照图7描述根据本技术的第四实施例(图像显示装置的示例4)的图像显示装置。
图7示出图像显示装置107。图像显示装置107包括用于左眼的图像显示装置107-L和用于右眼的图像显示装置107-R。
图像显示装置107-L包括点光源阵列1-L、两个数字反射镜器件57-1-L和57-2-L、两个四分之一波片30-1-L和30-2-L、半反射镜3-L、准直透镜2-L和目镜4-L。在图像显示装置107-L中,液晶可调谐滤光器92-L被部署在点光源阵列1-L和准直透镜2-L之间。
在两个数字反射镜器件57-1-L和57-2-L当中,第一数字反射镜器件57-1-L相对于准直透镜2-L的光轴(图7中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图7中,预定角度是相对于准直透镜2-L的光轴的顺时针角度(负角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二数字反射镜器件57-2-L沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图7中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一数字反射镜器件57-1-L可以沿基本上平行于准直透镜2-L的光轴(图7中的左右方向的轴)的方向被设置,并且第二数字反射镜器件57-2-L可以相对于准直透镜2-L的光轴(图7中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
从点光源阵列1-L经由液晶可调谐滤光器92-L发射的光L7-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W7-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由液晶可调谐滤光器92-L发射的光L70-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W70-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-L上。
并且,从点光源阵列1-L经由液晶可调谐滤光器92-L发射的光L7-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W7-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由液晶可调谐滤光器92-L发射的光L70-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W70-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-L上。
入射到第一数字反射镜器件57-1-L上的光L7-L作为第一图像光L7A-L从第一数字反射镜器件57-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W7-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第一数字反射镜器件57-1-L上的光L70-L作为第一图像光L70A-L从第一数字反射镜器件57-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W70-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第一图像光L7A-L和第一图像光L70A-L在瞳孔500-1-L中生成视点S71-L。
并且,入射到第二数字反射镜器件57-2-L上的光L7-L作为第二图像光L7B-L从第二数字反射镜器件57-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(反射地点是与地点W7-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第二数字反射镜器件57-2-L上的光L70-L作为第二图像光L70B-L从第二数字反射镜器件57-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(反射地点是与地点W70-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第二图像光L7B-L和第二图像光L70B-L在瞳孔500-1-L中生成视点S72-L。
如上所述,图像显示装置107-L可以同时生成作为两个视点的视点S71-L和视点S72-L。
图像显示装置107-R包括点光源阵列1-R、两个数字反射镜器件57-1-R和57-2-R、两个四分之一波片30-1-R和30-2-R、半反射镜3-R、准直透镜2-R和目镜4-R。在图像显示装置107-R中,液晶可调谐滤光器92-R被部署在点光源阵列1-R和准直透镜2-R之间。
在两个数字反射镜器件57-1-R和57-2-R当中,第一数字反射镜器件57-1-R相对于准直透镜2-R的光轴(图7中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图7中,预定角度是相对于准直透镜2-R的光轴的逆时针角度(正角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二数字反射镜器件57-2-R沿基本上垂直于准直透镜2-R的光轴(图7中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一数字反射镜器件57-1-R可以沿基本上平行于准直透镜2-R的光轴(图7中的左右方向的轴)的方向被设置,并且,第二数字反射镜器件57-2-R可以相对于准直透镜2-R的光轴(图7中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
图像显示装置107-R还包括控制装置900-R。控制装置900-R连接到点光源阵列1-R、液晶可调谐滤光器92-R、第一数字反射镜器件57-1-R和第二数字反射镜器件57-2-R中的每一个。控制装置900-R可以通过使点光源阵列1-R的点光源的位置、由液晶可调谐滤光器92-R调谐的波长以及从第一数字反射镜器件57-1-R发射的第一图像光L7A-R和第一图像光L70A-R和从第二数字反射镜器件57-2-R发射的第二图像光L7B-R和第二图像光L70B-R,控制要生成的视点。注意,尽管未示出,但图像显示装置107-L也可以包括作为控制装置900-L的控制装置。
从点光源阵列1-R经由液晶可调谐滤光器92-R发射的光L7-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W7-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由液晶可调谐滤光器92-R发射的光L70-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W70-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-R上。
并且,从点光源阵列1-R经由液晶可调谐滤光器92-R发射的光L7-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W7-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由液晶可调谐滤光器92-R发射的光L70-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W70-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-R上。
入射到第一数字反射镜器件57-1-R上的光L7-R作为第一图像光L7A-R从第一数字反射镜器件57-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W7-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第一数字反射镜器件57-1-R上的光L70-R作为第一图像光L70A-R从第一数字反射镜器件57-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W70-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)。然后,第一图像光L7A-R和第一图像光L70A-R在瞳孔500-1-R中生成视点S71-R。
并且,入射到第二数字反射镜器件57-2-R上的光L7-R作为第二图像光L7B-R从第二数字反射镜器件57-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(反射地点是与地点W7-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第二数字反射镜器件57-2-R上的光L70-R作为第二图像光L70B-R从第二数字反射镜器件57-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(反射地点是与地点W70-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第二图像光L7B-R和第二图像光L70B-R在瞳孔500-1-R中生成视点S72-R。
如上所述,图像显示装置107-R可以同时生成作为两个视点的视点S71-R和视点S72-R。
如上所述,只要不存在特别的技术矛盾,针对根据本技术的第四实施例(图像显示装置的示例4)的图像显示装置描述的内容就可以被应用于上述的根据本技术的第一至第三实施例的图像显示器装置和后面描述的根据本技术的第五至第七实施例的图像显示装置。
<6.第五实施例(图像显示装置的示例5)>
根据本技术的第五实施例(图像显示装置的示例5)的图像显示装置针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜。在根据本技术的第五实施例的图像显示装置中,在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,并且第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置。并且,在根据本技术的第五实施例的图像显示装置中,从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,并且,从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
并且,在根据本技术的第五实施例的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括数字反射镜器件,光源是点光源阵列,并且滤光轮被部署在点光源阵列和透镜之间。
如上所述,相对于透镜的光轴,第一图像形成装置沿预定角度方向被设置,并且可以例如以大于0度且小于90度的任何角度被设置。
分束器的示例包括半反射镜等。透镜的示例包括准直透镜。
以下,将参照图8描述根据本技术的第五实施例(图像显示装置的示例5)的图像显示装置。
图8示出图像显示装置108。图像显示装置108包括用于左眼的图像显示装置108-L和用于右眼的图像显示装置108-R。
图像显示装置108-L包括点光源阵列1-L、两个数字反射镜器件57-1-L和57-2-L、两个四分之一波片30-1-L和30-2-L、半反射镜3-L、准直透镜2-L和目镜4-L。在图像显示装置108-L中,滤光轮90-L被部署在点光源阵列1-L和准直透镜2-L之间。
在两个数字反射镜器件57-1-L和57-2-L当中,第一数字反射镜器件57-1-L相对于准直透镜2-L的光轴(图8中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图8中,预定角度是相对于准直透镜2-L的光轴的顺时针角度(负角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二数字反射镜器件57-2-L沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图8中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一数字反射镜器件57-1-L可以沿基本上平行于准直透镜2-L的光轴(图8中的左右方向的轴)的方向被设置,并且第二数字反射镜器件57-2-L可以相对于准直透镜2-L的光轴(图8中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
从点光源阵列1-L经由滤光轮90-L发射的光L8-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W8-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由滤光轮90-L发射的光L80-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W80-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-L上。
并且,从点光源阵列1-L经由滤光轮90-L发射的光L8-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W8-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由滤光轮90-L发射的光L80-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W80-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-L上。
入射到第一数字反射镜器件57-1-L上的光L8-L作为第一图像光L8A-L从第一数字反射镜器件57-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W8-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第一数字反射镜器件57-1-L上的光L80-L作为第一图像光L80A-L从第一数字反射镜器件57-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W80-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第一图像光L8A-L和第一图像光L80A-L在瞳孔500-1-L中生成视点S81-L。
并且,入射到第二数字反射镜器件57-2-L上的光L8-L作为第二图像光L8B-L从第二数字反射镜器件57-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(反射地点是与地点W8-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第二数字反射镜器件57-2-L上的光L80-L作为第二图像光L80B-L从第二数字反射镜器件57-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(反射地点是与地点W80-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第二图像光L8B-L和第二图像光L80B-L在瞳孔500-1-L中生成视点S82-L。
如上所述,图像显示装置108-L可以同时生成作为两个视点的视点S81-L和视点S82-L。
图像显示装置108-R包括点光源阵列1-R、两个数字反射镜器件57-1-R和57-2-R、两个四分之一波片30-1-R和30-2-R、半反射镜3-R、准直透镜2-R和目镜4-R。注意,尽管未示出,但在图像显示装置108-R中,滤光轮90-R可以被部署在点光源阵列1-R和准直透镜2-R之间。
在两个数字反射镜器件57-1-R和57-2-R当中,第一数字反射镜器件57-1-R相对于准直透镜2-R的光轴(图8中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图8中,预定角度是相对于准直透镜2-R的光轴的逆时针角度(正角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二数字反射镜器件57-2-R沿基本上垂直于准直透镜2-R的光轴(图8中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一数字反射镜器件57-1-R可以沿基本上平行于准直透镜2-R的光轴(图8中的左右方向的轴)的方向被设置,并且第二数字反射镜器件57-2-R可以相对于准直透镜2-R的光轴(图8中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
图像显示装置108-R还包括控制装置900-R。控制装置900-R连接到点光源阵列1-R、滤光轮90-R、第一数字反射镜器件57-1-R和第二数字反射镜器件57-2-R中的每一个。控制装置900-R可以通过使点光源阵列1-R的点光源的位置、构成滤光轮90-R的红色(R)滤光器、绿色(G)滤光器或蓝色(B)滤光器中的至少一个的颜色以及从第一数字反射镜器件57-1-R发射的第一图像光L8A-R和第一图像光L80A-R和从第二数字反射镜器件57-2-R发射的第二图像光L8B-R和第二图像光L80B-R同步,控制生成的视点。注意,尽管未示出,但图像显示装置108-L也可以包括控制装置作为控制装置900-L。
从点光源阵列1-R经由滤光轮90-R发射的光L8-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W8-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由滤光轮90-R发射的光L80-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W80-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-R上。
并且,从点光源阵列1-R经由滤光轮90-R发射的光L8-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W8-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由滤光轮90-R发射的光L80-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W80-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-R上。
入射到第一数字反射镜器件57-1-R上的光L8-R作为第一图像光L8A-R从第一数字反射镜器件57-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W8-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第一数字反射镜器件57-1-R上的光L80-R作为第一图像光L80A-R从第一数字反射镜器件57-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W80-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第一图像光L8A-R和第一图像光L80A-R在瞳孔500-1-R中生成视点S81-R。
并且,入射到第二数字反射镜器件57-2-R上的光L8-R作为第二图像光L8B-R从第二数字反射镜器件57-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(反射地点是与地点W8-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第二数字反射镜器件57-2-R上的光L80-R作为第二图像光L80B-R从第二数字反射镜器件57-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(反射地点是与地点W80-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)。然后,第二图像光L8B-R和第二图像光L80B-R在瞳孔500-1-R中生成视点S82-R。
如上所述,图像显示装置108-R可以同时生成作为两个视点的视点S81-R和视点S82-R。
如上所述,只要不存在特别的技术矛盾,针对根据本技术的第五实施例(图像显示装置的示例5)的图像显示装置描述的内容就可以被应用于上述的根据本技术的第一至第四实施例的图像显示装置和后面描述的根据本技术的第六和第七实施例的图像显示装置。
<7.第六实施例(图像显示装置的示例6)>
根据本技术的第六实施例(图像显示装置的示例6)的图像显示装置针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜。在根据本技术的第六实施例的图像显示装置中,在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,并且第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置。并且,在根据本技术的第六实施例的图像显示装置中,从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,并且从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
并且,在根据本技术的第六实施例的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括数字反射镜器件,并且光源是多色点光源阵列。
如上所述,相对于透镜的光轴,第一图像形成装置沿预定角度方向被设置,并且可以例如以大于0度且小于90度的任何角度被设置。
分束器的示例包括半反射镜等。透镜的示例包括准直透镜。
以下,将参照图9描述根据本技术的第六实施例(图像显示装置的示例6)的图像显示装置。
图9示出图像显示装置109。图像显示装置109包括用于左眼的图像显示装置109-L和用于右眼的图像显示装置109-R。
图像显示装置109-L包括多色点光源阵列16-L、两个数字反射镜器件57-1-L和57-2-L、两个四分之一波片30-1-L和30-2-L、半反射镜3-L、准直透镜2-L和目镜4-L。
在两个数字反射镜器件57-1-L和57-2-L当中,第一数字反射镜器件57-1-L相对于准直透镜2-L的光轴(图9中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图9中,预定角度是相对于准直透镜2-L的光轴的顺时针角度(负角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二数字反射镜器件57-2-L沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图9中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一数字反射镜器件57-1-L可以沿基本上平行于准直透镜2-L的光轴(图9中的左右方向的轴)的方向被设置,并且第二数字反射镜器件57-2-L可以相对于准直透镜2-L的光轴(图9中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
从多色点光源阵列16-L发射的光L9-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W9-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-L上。另一方面,从多色点光源阵列16-L发射的光L90-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被半反射镜3-L反射(在地点W90-L处),穿过四分之一波片30-1-L,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-L上。
并且,从多色点光源阵列16-L发射的光L9-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W9-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-L上。另一方面,从多色点光源阵列16-L发射的光L90-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过半反射镜3-L(地点W90-L),穿过四分之一波片30-2-L,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-L上。
入射到第一数字反射镜器件57-1-L上的光L9-L作为第一图像光L9A-L从第一数字反射镜器件57-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W9-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第一数字反射镜器件57-1-L上的光L90-L作为第一图像光L90A-L从第一数字反射镜器件57-1-L发射,穿过四分之一波片30-1-L,透过半反射镜3-L(透射地点是与地点W90-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第一图像光L9A-L和第一图像光L90A-L在瞳孔500-1-L中生成视点S91-L。
并且,入射到第二数字反射镜器件57-2-L上的光L9-L作为第二图像光L9B-L从第二数字反射镜器件57-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(反射地点是与地点W9-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。另一方面,入射到第二数字反射镜器件57-2-L上的光L90-L作为第二图像光L90B-L从第二数字反射镜器件57-2-L发射,穿过四分之一波片30-2-L,被半反射镜3-L反射(反射地点是与地点W90-L不同的地点),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。然后,第二图像光L9B-L和第二图像光L90B-L在瞳孔500-1-L中生成视点S92-L。
如上所述,图像显示装置109-L可以同时生成作为两个视点的视点S91-L和视点S92-L。
图像显示装置109-R包括多色点光源阵列16-R、两个数字反射镜器件57-1-R和57-2-R、两个四分之一波片30-1-R和30-2-R、半反射镜3-R、准直透镜2-R和目镜4-R。
在两个数字反射镜器件57-1-R和57-2-R当中,第一数字反射镜器件57-1-R相对于准直透镜2-R的光轴(图9中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。在图9中,预定角度是相对于准直透镜2-R的光轴的逆时针角度(正角度),该角度是大于0度且小于90度的任何角度。第二数字反射镜器件57-2-R沿基本上垂直于准直透镜2-R的光轴(图9中的左右方向的轴)的方向被设置。
同时,第一数字反射镜器件57-1-R可以沿基本上平行于准直透镜2-R的光轴(图9中的左右方向的轴)的方向被设置,并且第二数字反射镜器件57-2-R可以相对于准直透镜2-R的光轴(图9中的左右方向的轴)沿预定角度方向被设置。
图像显示装置109-R还可以包括控制装置900-R。控制装置900-R连接到多色点光源16-R、第一数字反射镜器件57-1-R和第二数字反射镜器件57-2-R中的每一个。控制装置900-R可以通过使构成多色点光源16-R的红色(R)点光源16R-R、绿色(G)点光源16G-R或蓝色(B)点光源16B-R中的至少一个点光源的位置和颜色与从第一数字反射镜器件57-1-R发射的第一图像光L9A-L和第一图像光L90A-R和从第二数字反射镜器件57-2-R发射的第二图像光L9B-R和第二图像光L90B-R同步,控制要生成的视点。注意,尽管未示出,但图像显示装置106-L也可以包括控制装置作为控制装置900-L。
从多色点光源阵列16-R发射的光L9-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W9-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-R上。另一方面,从多色点光源阵列16-R发射的光L90-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被半反射镜3-R反射(在地点W90-R处),穿过四分之一波片30-1-R,并且入射到第一数字反射镜器件57-1-R上。
并且,从多色点光源阵列16-R发射的光L9-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W9-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-R上。另一方面,从多色点光源阵列16-R发射的光L90-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过半反射镜3-R(地点W90-R),穿过四分之一波片30-2-R,并且入射到第二数字反射镜器件57-2-R上。
入射到第一数字反射镜器件57-1-R上的光L9-R作为第一图像光L9A-R从第一数字反射镜器件57-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W9-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第一数字反射镜器件57-1-R上的光L90-R作为第一图像光L90A-R从第一数字反射镜器件57-1-R发射,穿过四分之一波片30-1-R,透过半反射镜3-R(透射地点是与地点W90-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第一图像光L9A-R和第一图像光L90A-R在瞳孔500-1-R中生成视点S91-R。
并且,入射到第二数字反射镜器件57-2-R上的光L9-R作为第二图像光L9B-R从第二数字反射镜器件57-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(反射地点是与地点W9-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。另一方面,入射到第二数字反射镜器件57-2-R上的光L90-R作为第二图像光L90B-R从第二数字反射镜器件57-2-R发射,穿过四分之一波片30-2-R,被半反射镜3-R反射(反射地点是与地点W90-R不同的地点),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。然后,第二图像光L9B-R和第二图像光L90B-R在瞳孔500-1-R中生成视点S92-R。
如上所述,图像显示装置109-R可以同时生成作为两个视点的视点S91-R和视点S92-R。
如上所述,只要不存在特别的技术矛盾,针对根据本技术的第六实施例(图像显示装置的示例6)的图像显示装置描述的内容就可以被应用于上述的根据本技术的第一至第五实施例的图像显示装置和后面描述的根据上述本技术的第七实施例的图像显示装置。
<8.第七实施例(图像显示装置的示例7)>
根据本技术的第七实施例(图像显示装置的7)的图像显示装置针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、至少两个分束器、至少两个反射镜、透镜和目镜。在根据本技术的第七实施例的图像显示装置中,在至少两个图像形成装置当中,第一图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置,并且第二图像形成装置沿基本上平行于透镜的光轴的方向被设置。
并且,在根据本技术的第七实施例的图像显示装置中,从光源发射的光依次经由透镜和至少两个分束器当中的第一分束器入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,从第一图像形成装置发射的第一图像光依次经由至少两个分束器当中的第二分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上,并且,从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由至少两个反射镜中的第一反射镜和第二反射镜、至少两个分束器当中的第二分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
并且,在根据本技术的第七实施例的图像显示装置中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括透射空间光调制器,光源是点光源阵列,并且液晶可调谐滤光器被部署在点光源阵列和透镜之间。
分束器的示例包括半反射镜等。透镜的示例包括准直透镜。
第一反射镜和第二反射镜中的每一个可以相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置。例如,第一反射镜可以以相对于透镜的光轴的大于0度且小于90度的任何角度被设置,并且,第二反射镜可以以相对于透镜的光轴的大于90度且小于180度的任何角度被设置。
以下,将参照图10描述根据本技术的第七实施例(图像显示装置的示例7)的图像显示装置。
图10示出图像显示装置110。图像显示装置110包括用于左眼的图像显示装置110-L和用于右眼的图像显示装置110-R。
图像显示装置110-L包括点光源阵列1-L、两个透射空间光调制器59-1-L和59-2-L、两个分束器39-1-L和39-2-L、两个反射镜69-1-L和69-2-L、准直透镜2-L和目镜4-L。在图像显示装置110-L中,液晶可调谐滤光器92-L被部署在点光源阵列1-L和准直透镜2-L之间。
在两个透射空间光调制器59-1-L和59-2-L当中,第一透射空间光调制器59-1-L沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图10中的上下方向的轴)的方向被设置,并且第二透射空间光调制器59-2-L沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图10中的上下方向的轴)的方向被设置。
从点光源阵列1-L经由液晶可调谐滤光器92-L发射的光L10-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被分束器39-1-L反射(在地点W10-1-L处),并且入射到第一透射空间光调制器59-1-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由液晶可调谐滤光器92-L发射的光L100-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,被分束器39-1-L反射(在地点W100-1-L处),并且入射到第一透射空间光调制器59-1-L上。
并且,从点光源阵列1-L经由液晶可调谐滤光器92-L发射的光L10-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过分束器39-1-L(地点W10-1-L),并且入射到第二透射空间光调制器59-2-L上。另一方面,从点光源阵列1-L经由液晶可调谐滤光器92-L发射的光L100-L穿过准直透镜2-L以成为平行光,透过分束器39-1-L(地点W100-1-L),并且入射到第一透射空间光调制器59-2-L上。
入射到第一透射空间光调制器59-1-L上的光L10-L作为第一图像光L10A-L从第一透射空间光调制器5-1-L发射,被第一反射镜69-1-L反射(在地点MW10-1-L处),进一步被第二反射镜69-2-L反射(在地点MW10-2-L处)、被分束器39-2-L反射(在地点W10-2-L处),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。
另一方面,入射到第一透射空间光调制器59-1-L上的光L100-L作为第一图像光L100A-L从第一透射空间光调制器59-1-L发射,被第一反射镜69-1-L反射(在地点MW100-1-L处),进一步被第二反射镜69-2-L反射(在地点MW100-2-L处)、被分束器39-2-L反射(在地点W100-2-L处),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。
然后,第一图像光L10A-L和第一图像光L100A-L在瞳孔500-1-L中生成视点S101-L。
并且,入射到第二透射空间光调制器59-2-L上的光L10-L作为第二图像光L10B-L从第二透射空间光调制器59-2-L发射,透过分束器39-2-L(地点W10-2-L),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。
另一方面,入射到第二透射空间光调制器59-2-L上的光L100-L作为第二图像光L100B-L从第二透射空间光调制器59-2-L发射,透过分束器39-2-L(地点W100-2-L),并且入射到左眼500-L(瞳孔500-1-L)上。
然后,第二图像光L10B-L和第二图像光L100B-L在瞳孔500-1-L中生成视点S102-L。
如上所述,图像显示装置110-L可以同时生成作为两个视点的视点S101-L和视点S102-L。
图像显示装置110-R包括点光源阵列1-R、两个透射空间光调制器59-1-R和59-2-R、两个分束器39-1-R和39-2-R、两个反射镜69-1-R和69-2-R、准直透镜2-R和目镜4-R。在图像显示装置110-R中,液晶可调谐滤光器92-R被部署在点光源阵列1-R和准直透镜2-R之间。
在两个透射空间光调制器59-1-R和59-2-R当中,第一透射空间光调制器59-1-R沿基本上垂直于准直透镜2-L的光轴(图10中的上下方向的轴)的方向被设置,并且,第二透射空间光调制器59-2-R沿基本上垂直于准直透镜2-R的光轴(图10中的上下方向的轴)的方向被设置。
从点光源阵列1-R经由液晶可调谐滤光器92-R发射的光L10-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被分束器39-1-R反射(在地点W10-1-R处),并且入射到第一透射空间光调制器59-1-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由液晶可调谐滤光器92-R发射的光L100-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,被分束器39-1-R反射(在地点W100-1-R处),并且入射到第一透射空间光调制器59-1-R上。
并且,从点光源阵列1-R经由液晶可调谐滤光器92-R发射的光L10-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过分束器39-1-R(地点W10-1-R),并且入射到第二透射空间光调制器59-2-R上。另一方面,从点光源阵列1-R经由液晶可调谐滤光器92-R发射的光L100-R穿过准直透镜2-R以成为平行光,透过分束器39-1-R(地点W100-1-R),并且入射到第一透射空间光调制器59-2-R上。
入射到第一透射空间光调制器59-1-R上的光L10-R作为第一图像光L10A-R从第一透射空间光调制器5-1-R发射,被第一反射镜69-1-R反射(在地点MW10-1-R处),进一步被第二反射镜69-2-R反射(在地点MW10-2-R处),被分束器39-2-R反射(在地点W10-2-R处),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。
另一方面,入射到第一透射空间光调制器59-1-R上的光L100-R作为第一图像光L100A-R从第一透射空间光调制器59-1-R发射,被第一反射镜69-1-R反射(在地点MW100-1-R处),进一步被第二反射镜69-2-R反射(在地点MW100-2-R处),被分束器39-2-R反射(在地点W100-2-R处),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。
然后,第一图像光L10A-R和第一图像光L100A-R在瞳孔500-1-R中生成视点S101-R。
并且,入射到第二透射空间光调制器59-2-R上的光L10-R作为第二图像光L10B-R从第二透射空间光调制器59-2-R发射,透过分束器39-2-R(地点W10-2-R),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。
另一方面,入射到第二透射空间光调制器59-2-R上的光L100-R作为第二图像光L100B-R从第二透射空间光调制器59-2-R发射,透过分束器39-2-R(地点W100-2-R),并且入射到右眼500-R(瞳孔500-1-R)上。
然后,第二图像光L10B-R和第二图像光L100B-R在瞳孔500-1-R中生成视点S102-R。
如上所述,只要不存在特别的技术矛盾,针对根据本技术的第七实施例(图像显示装置的示例7)的图像显示装置描述的内容就可以被应用于上述的根据本技术的第一至第六实施例的图像显示装置。
<9.第八实施例(显示装置的示例1)>
根据本技术的第八实施例(显示装置的示例1)的显示装置是包括安装到用户的头部的框架和附着到框架的图像显示装置的显示装置,该图像显示装置是根据本技术的第一至第七实施例的图像显示装置中的至少一个实施例的图像显示装置。根据本技术的第八实施例(显示装置的示例1)的显示装置的示例包括眼镜显示器和头戴式显示器(HMD)等。
根据本技术的第八实施例的显示装置可以被安装在用户的头部上,例如,具有眼镜状形状,并且被配置为向眼睛中的每一个投射图像光(视频光)。
注意,根据本技术的实施例不限于上述的各个实施例,并且可以在不脱离本技术的主旨的范围内进行各种变更。
并且,在本说明书中描述的效果仅仅是示例并且不受限制,并且,可以存在其它效果。
并且,本技术还可以具有以下构成。
[1]
一种图像显示装置,针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜,
其中,在至少两个图像形成装置当中,
第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,以及
第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置,
从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,以及
从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
[2]
根据[1]所述的图像显示装置,其中,分束器是半反射镜。
[3]
根据[1]或[2]所述的图像显示装置,其中,光源是点光源阵列,以及
波长可变滤光器被部署在点光源阵列和透镜之间。
[4]
根据[1]或[2]所述的图像显示装置,其中,光源是点光源阵列,以及
滤光轮被部署在点光源阵列和透镜之间。
[5]
根据[1]或[2]所述的图像显示装置,其中,光源是点光源阵列,以及
液晶可调谐滤光器被部署在点光源阵列和透镜之间。
[6]
根据[1]或[2]所述的图像显示装置,其中,光源是多色点光源阵列。
[7]
根据[1]~[6]中的任一项所述的图像显示装置,其中,透镜是准直透镜。
[8]
根据[1]~[7]中的任一项所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括空间光调制器。
[9]
根据[8]所述的图像显示装置,其中,空间光调制器是反射型。
[10]
根据[1]~[7]中的任一项所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括硅基液晶(LCOS)器件。
[11]
根据[1]~[7]中的任一项所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括硅基铁电液晶(FLCOS)器件。
[12]
根据[1]~[7]中的任一项所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括数字反射镜器件。
[13]
一种图像显示装置,针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、至少两个分束器、至少两个反射镜、透镜和目镜,
其中,在至少两个图像形成装置当中,
第一图像形成装置沿基本上平行于透镜的光轴的方向被设置,以及
第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置,
从光源发射的光依次经由透镜和至少两个分束器当中的第一分束器入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,
从第一图像形成装置发射的第一图像光依次经由所述至少两个反射镜中的第一反射镜和第二反射镜、所述至少两个分束器当中的第二分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上,以及
从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由所述至少两个分束器当中的第二分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
[14]
根据[13]所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括空间光调制器。
[15]
根据[14]所述的图像显示装置,其中,空间光调制器是透射型。
[16]
根据[13]~[15]中的任一项所述的图像显示装置,其中,第一反射镜和第二反射镜中的每一个相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置。
[17]
一种显示装置,包括:
安装到用户的头部的框架;和
附着到框架的图像显示装置,
其中,图像显示装置是根据[1]~[16]中的任一项所述的图像显示装置。
附图标记列表
1(1-L、1-R)点光源阵列(光源)
2(2-L、2-R)准直透镜(透镜)
3(3-L、3-R)半反射镜(分束器)
4(4-L、4-R)目镜
5-1(5-1-L、5-1-R)第一空间光调制器
5-2(5-2-L、5-2-R)第二空间光调制器
9(9-L、9-R)波长可变滤光器(光源)
16(16-L、16-R)多色点光源阵列
30-1(30-1-L、30-1-R)第一四分之一波片
30-2(30-2-L、30-2-R)第二四分之一波片
39-1(39-1-L、39-1-R)第一半反射镜(第一分束器)
39-2(39-2-L、39-2-R)第二半反射镜(第二分束器)
55-1(55-1-L、55-1-R)第一硅基铁电液晶(FLCOS)器件
55-2(55-2-L、55-2-R)第二硅基铁电液晶(FLCOS)器件
57-1(57-1-L、57-1-R)第一数字反射镜器件
57-2(57-2-L、57-2-R)第二数字反射镜器件
69-1(69-1-L、69-1-R)第一反射镜
69-2(69-2-L、69-2-R)第二反射镜
90(90-L、90-R)滤光轮
92(92-L、92-R)液晶可调谐滤光器
500(500-L、500-R)眼球
500-1(500-1-L、500-1-R)瞳孔
103、105、106、107、108、109、110图像显示装置

Claims (18)

1.一种图像显示装置,针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、四分之一波片、分束器、透镜和目镜,
其中,在至少两个图像形成装置当中,
第一图像形成装置相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置,以及
第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置,
从光源发射的光依次经由透镜、分束器和四分之一波片入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,以及
从第一图像形成装置发射的第一图像光和从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由四分之一波片、分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
2.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,分束器是半反射镜。
3.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,光源是点光源阵列,以及
波长可变滤光器被部署在点光源阵列和透镜之间。
4.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,光源是点光源阵列,以及
滤光轮被部署在点光源阵列和透镜之间。
5.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,光源是点光源阵列,以及
液晶可调谐滤光器被部署在点光源阵列和透镜之间。
6.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,光源是多色点光源阵列。
7.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,透镜是准直透镜。
8.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括空间光调制器。
9.根据权利要求8所述的图像显示装置,其中,空间光调制器是反射型。
10.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括硅基液晶(LCOS)器件。
11.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括硅基铁电液晶(FLCOS)器件。
12.根据权利要求1所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括数字反射镜器件。
13.一种图像显示装置,针对用户的各只眼睛包括光源、至少两个图像形成装置、至少两个分束器、至少两个反射镜、透镜和目镜,
其中,在至少两个图像形成装置当中,
第一图像形成装置沿基本上平行于透镜的光轴的方向被设置,以及
第二图像形成装置沿基本上垂直于透镜的光轴的方向被设置,
从光源发射的光依次经由透镜和至少两个分束器当中的第一分束器入射到第一图像形成装置和第二图像形成装置上,
从第一图像形成装置发射的第一图像光依次经由所述至少两个反射镜中的第一反射镜和第二反射镜、所述至少两个分束器当中的第二分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上,以及
从第二图像形成装置发射的第二图像光依次经由所述至少两个分束器当中的第二分束器和目镜入射到用户的各只眼睛上。
14.根据权利要求13所述的图像显示装置,其中,第一图像形成装置和第二图像形成装置中的每一个包括空间光调制器。
15.根据权利要求14所述的图像显示装置,其中,空间光调制器是透射型。
16.根据权利要求13所述的图像显示装置,其中,第一反射镜和第二反射镜中的每一个相对于透镜的光轴沿预定角度方向被设置。
17.一种显示装置,包括:
安装到用户的头部的框架;和
附着到框架的图像显示装置,
其中,图像显示装置是根据权利要求1所述的图像显示装置。
18.一种显示装置,包括:
安装到用户的头部的框架;和
附着到框架的图像显示装置,
其中,图像显示装置是根据权利要求13所述的图像显示装置。
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