JP2008287048A - 映像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ - Google Patents

映像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ Download PDF

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哲也 野田
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Abstract

【課題】拡散度の高い拡散板を用いず、簡易な構成で、高画質かつ明るい映像を観察者に観察させる。
【解決手段】左右の映像表示素子の全画素を光透過または光反射状態にしたときに、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで観察画面内の色分布が異なるようにする。例えば、全画素が上記状態のときに、右眼観察像Ｒの観察画面内の色分布を、左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布を、その観察画面の中心（０，０）に対して左右対称にしたものと一致させる。これらの色分布は、左右の光源のＲＧＢの各発光部の配列方向を左右方向とし、配列順序を左右で対称にすることで実現することが可能である。これにより、右眼観察像Ｒの観察画面内の色分布を左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布でキャンセルまたは低減することが可能となり、片眼では観察される像の色ムラを両眼観察によって低減することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、右眼用の映像表示ユニットＲと、左眼用の映像表示ユニットＬとを備え、個々のユニットに映像を表示してそれらを観察者に両眼で観察させる映像表示装置と、その映像表示装置を備えたヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤとも称する）とに関するものである。
複数波長（例えばＲＧＢ）の光を発光する光源を用いて映像表示素子（例えばＬＣＤ）に表示されたカラー映像を観察者に観察させる際に、表示映像（観察像）の色ムラを低減するためには、複数波長の光の色を混ぜる必要がある。このような色混ぜの手法としては、従来、例えば、液晶プロジェクタ等で見られるように、光源から出射されるＲＧＢの３色の光を、ダイクロイックミラーを用いて１本にまとめる方法がある。しかし、ＲＧＢ別々の光源とダイクロイックミラーとを用いる構成は、照明ユニットの大型化を招くため、小型で簡易な構成が望まれるＨＭＤに好適とは言えない。
そこで、例えば特許文献１の映像表示装置では、光源としてＲＧＢの光を発光する３色１チップのＬＥＤを用い、光源からのＲＧＢの光を拡散板を介して映像表示素子に導く構成としている。この構成では、拡散板を用いてＲＧＢの光を混ぜるので、小型で簡易な構成で観察像の色ムラを低減することができる。
特開２００４−２７１６５１号公報
ところで、拡散板を用いて観察像の色ムラを低減する構成では、一般的に以下のことが言える。つまり、拡散板の拡散度を上げると、色ムラの低減効果が大きくなる反面、光源から出射される光の利用効率が低くなり、観察像が暗くなる。逆に、拡散板の拡散度を下げると、観察像は明るくなるが、観察像に色ムラが出ることになり、画質が劣化する。
そこで、例えば、拡散板の拡散度に依存せずに観察像の色ムラを低減して画質を向上させることができれば、観察像の明るさについては拡散板の拡散度を下げることで満足させることができるので望ましい。しかし、このような構成の映像表示装置は、従来から未だ提案されてはいない。
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、ダイクロイックミラーや拡散度の高い拡散板を用いなくても観察像の色ムラを低減することができ、これによって、簡易な構成で、高画質かつ明るい映像を観察者に観察させることができる映像表示装置と、その映像表示装置を備えたＨＭＤとを提供することにある。
本発明の映像表示装置は、右眼用の映像表示ユニットＲと、左眼用の映像表示ユニットＬとを備えた映像表示装置であって、映像表示ユニットＲは、光源Ｒと、光源Ｒからの光を各画素ごとに透過または反射させることによって映像を表示する映像表示素子Ｒと、映像表示素子Ｒからの映像光を観察瞳Ｒに導く接眼光学系Ｒとを備えており、映像表示ユニットＬは、光源Ｌと、光源Ｌからの光を各画素ごとに透過または反射させることによって映像を表示する映像表示素子Ｌと、映像表示素子Ｌからの映像光を観察瞳Ｌに導く接眼光学系Ｌとを備えており、観察瞳Ｒの中心に観察者の右眼が位置するときにその右眼で観察される観察像を右眼観察像Ｒとし、観察瞳Ｌの中心に観察者の左眼が位置するときにその左眼で観察される観察像を左眼観察像Ｌとすると、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで観察画面内の色分布が異なることを特徴としている。
上記の構成によれば、映像表示ユニットＲでは、光源Ｒからの光が映像表示素子Ｒにて各画素ごとに変調され、そこから映像光として出射され、接眼光学系Ｒを介して観察瞳Ｒに導かれる。同様に、映像表示ユニットＬでは、光源Ｌからの光が映像表示素子Ｌにて各画素ごとに変調され、そこから映像光として出射され、接眼光学系Ｌを介して観察瞳Ｌに導かれる。これにより、観察者の右眼および左眼を観察瞳Ｒ・Ｌにそれぞれ位置させれば、観察者は映像表示素子Ｒ・Ｌに表示された映像の虚像を右眼および左眼の両眼で観察することが可能となる。
ここで、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたとき、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで観察画面内の色分布が異なる。すなわち、観察瞳Ｒ内で右眼観察像Ｒが観察（表示）される画面内の色分布と、観察瞳Ｌ内で左眼観察像Ｌが観察（表示）される画面内の色分布とが互いに異なる。なお、この現象は、映像表示素子Ｒ・Ｌの各画素を全て光透過状態（透過型の場合）または光反射状態（反射型の場合）にしたときでも、例えば、光源Ｒ・Ｌとして、ＲＧＢの少なくとも２色の光を出射するＬＥＤを用いたときの各発光部の位置の違いや、各色間での強度分布の違いに起因して起こり得る。これにより、例えば、右眼観察像Ｒの観察画面内の色分布（色ムラ）を左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布（色ムラ）でキャンセルまたは低減することが可能となる。つまり、片眼では観察される像の色ムラを両眼観察によって低減することができる。
このように、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの各々の色ムラよりも、両眼観察像の色ムラのほうが小さくなるので、両眼観察用の映像表示装置においては、個々の観察像の色ムラを小さくする努力が軽減される。つまり、個々の観察像の色ムラを小さくするためには、ＲＧＢの個々の光源からの光をダイクロイックミラーで合成したり、拡散板を用いてその拡散度を上げる方法があるが、本発明では、そのような方法を採用する必要がなくなる。その結果、簡易な構成で、高画質かつ明るい映像を観察者に観察させることが可能となる。
また、本発明の映像表示装置においては、両眼観察時に観察される、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌを足し合わせてできる像を両眼観察像Ｂとし、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の色分布をＸＹＺ表色系におけるＸＹ色度座標で表したときに取り得る色度座標の範囲を、それぞれ色分布色度座標範囲Ｒ、色分布色度座標範囲Ｌ、色分布色度座標範囲Ｂとすると、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、色分布色度座標範囲Ｂは、色分布色度座標範囲Ｒおよび色分布色度座標範囲Ｌよりも内側にあることが望ましい。
両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、色分布色度座標範囲Ｂが色分布色度座標範囲Ｒ・Ｌよりも内側にあれば、両眼観察像Ｂの色ムラは、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの各色ムラよりも小さいと言える。これにより、観察者は、両眼観察によって、片眼観察のときよりも色ムラの少ない映像を視認することができる。
また、本発明の映像表示装置においては、両眼観察時に観察される、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌを足し合わせてできる像を両眼観察像Ｂとし、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の各位置を座標（ａ，ｂ）で表し、かつ、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の色分布をＸＹＺ表色系におけるＸＹ色度座標で表したときに、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の各位置（ａ，ｂ）に対応する色度座標値を、それぞれ（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）、（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）および（Ｘａｂ，Ｙａｂ）とし、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の全ての位置（ａ，ｂ）に対して、各色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）、（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）、（Ｘａｂ，Ｙａｂ）が取り得る範囲を、それぞれ、観察像色度座標範囲Ｒ、観察像色度座標範囲Ｌ、観察像色度座標範囲Ｂとすると、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、Ｘａｂは、ＸＲａｂとＸＬａｂとの間の値であり、Ｙａｂは、ＹＲａｂとＹＬａｂとの間の値であり、観察像色度座標範囲Ｂは、観察像色度座標範囲Ｒおよび観察像色度座標範囲Ｌよりも内側にあることが望ましい。
両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、ＸａｂがＸＲａｂとＸＬａｂとの間の値であり、ＹａｂがＹＲａｂとＹＬａｂとの間の値であり、観察像色度座標範囲Ｂが観察像色度座標範囲Ｒ・Ｌよりも内側にあれば、両眼観察像Ｂの色ムラは、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの各色ムラよりも小さいと言える。これにより、観察者は、両眼観察によって、片眼観察のときよりも色ムラの少ない映像を視認することができる。
また、本発明の映像表示装置においては、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、観察像色度座標範囲Ｒおよび観察像色度座標範囲Ｌの両者について、色度Ｘ座標の範囲および色度Ｙ座標の範囲の少なくとも一方は、０．０５以上であることが望ましい。
この場合、片眼観察時に、観察画面内に色の違いとして認識可能なレベルの色ムラが存在することになる。これにより、片眼観察時に観察される像の色ムラを両眼観察によって低減できる本発明が有効なものとなる。
また、本発明の映像表示装置においては、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、観察画面内の任意の位置（ａ，ｂ）に対応する、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）および（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）よりも両眼観察像Ｂの色度座標値（Ｘａｂ，Ｙａｂ）のほうが、両眼観察像Ｂの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（Ｘ００，Ｙ００）に近いことが望ましい。
この場合、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、観察画面内の任意の位置（ａ，ｂ）について、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌよりも両眼観察像Ｂのほうが、両眼観察像Ｂの観察画面の中心の色に近いことになる。これにより、両眼観察時に観察者に両眼観察像Ｂの色ムラを小さく認識させることができる。
また、本発明の映像表示装置においては、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌのうちの一方の観察像の観察画面内の色分布は、他方の観察像の観察画面内の色分布をその中心位置（０，０）に対して上下対称、左右対称または１８０度点対称にしたものと略一致していることが望ましい。
この場合、両眼観察時に、右眼観察像Ｒの色ムラを左眼観察像Ｌの色ムラで確実にキャンセルすることができ、片眼観察で生じる像の色ムラを両眼観察によって確実に低減することができる。
また、本発明の映像表示装置においては、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、観察画面内の任意の位置（ａ，ｂ）に対応する、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）および（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）は、右眼観察像Ｒの観察画面内の位置（ｐ，ｑ）の色度座標値と左眼観察像Ｌの観察画面内の位置（ｐ，−ｑ）の色度座標値とが略等しくなる、観察画面中心（０，０）に対して上下対称な関係、右眼観察像Ｒの観察画面内の位置（ｐ，ｑ）の色度座標値と左眼観察像Ｌの観察画面内の位置（−ｐ，ｑ）の色度座標値とが略等しくなる、観察画面中心（０，０）に対して左右対称な関係、右眼観察像Ｒの観察画面内の位置（ｐ，ｑ）の色度座標値と左眼観察像Ｌの観察画面内の位置（−ｐ，−ｑ）の色度座標値とが略等しくなる、観察画面中心（０，０）に対して１８０度点対称な関係のいずれかにあることが望ましい。
この場合、両眼観察時に、右眼観察像Ｒの色ムラを左眼観察像Ｌの色ムラで確実にキャンセルすることができ、片眼観察で生じる像の色ムラを両眼観察によって確実に低減することができる。
また、本発明の映像表示装置においては、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、右眼観察像Ｒの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（ＸＲ００，ＹＲ００）と、左眼観察像Ｌの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（ＸＬ００，ＹＬ００）とは、略同一であることが望ましい。
この場合、両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、観察者が最も注視する観察画面中心の色が左右で略同一色となるので、両眼観察時には、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとを足し合わせて良好な映像（両眼観察像Ｂ）を観察者に観察させることができる。
また、本発明の映像表示装置においては、光源Ｒおよび光源Ｌは、異なる波長の光を出射する複数の発光部でそれぞれ構成されていることが望ましい。
この構成では、各発光部の位置の違いや、各発光部から出射される光の強度分布の違い等により、映像表示素子Ｒ・Ｌを同じように駆動したときでも（例えば映像表示素子Ｒ・Ｌの各画素を全て光透過状態にしたときでも）、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌに色ムラを生じさせることが可能となり、しかも、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで色ムラを互いに異ならせることも可能となる。したがって、両眼観察時に、右眼観察像Ｒの色ムラを左眼観察像Ｌの色ムラでキャンセルまたは低減することが可能となり、両眼観察によって高画質の映像を観察者に観察させることが可能となる。
また、本発明の映像表示装置においては、複数の発光部は、３原色に対応した波長の光をそれぞれ出射する構成であってもよい。
この構成では、光源Ｒ・Ｌを構成する複数の発光部が、３原色に対応した波長の光（すなわちＲＧＢの光）を出射するので、映像表示素子Ｒ・Ｌにおいて、カラー映像を表示することが可能となり、両眼観察時に観察者にカラー映像を観察させることが可能となる。
また、本発明の映像表示装置においては、光源Ｒと光源Ｌとで、複数の発光部は上下対称、左右対称または１８０度点対称に配置されており、かつ、対称となる方向に並んで配置されていることが望ましい。
例えば、光源Ｒ・Ｌが、ＲＧＢの光を出射する３つの発光部でそれぞれ構成されており、光源Ｒ・Ｌ間で複数の発光部が上下対称で配置されているとすると、光源Ｒの発光部が上から下に向かってＢＧＲの順に並んで配置されている場合には、光源Ｌの発光部が上から下に向かってＲＧＢの順に並んで配置されていることになる。光源Ｒ・Ｌ間で各発光部を左右対称または１８０度点対称に配置する場合でも、上記と同様に考えることができる。なお、ＲＧＢの各発光部は、対称となる方向に完全に一列に配置されていてもよいし、略一列に配置されていてもよい（上記方向に対して多少ずれて配置されてもよい）。
このような各発光部の配置の仕方により、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌにおける色ムラを、上下対称、左右対称または１８０度点対称に出すことができる。これにより、両眼観察時に、右眼観察像Ｒの色ムラを左眼観察像Ｌの色ムラで確実にキャンセルまたは低減することが可能となり、両眼観察によって高画質の映像を観察者に確実に観察させることが可能となる。
また、本発明の映像表示装置においては、光源Ｒと光源Ｌとで、複数の発光部は観察者の眼幅方向である左右方向に対称に配置されており、かつ、左右方向に並んで配置されている構成であってもよい。
光源Ｒ・Ｌの各発光部を眼幅方向（左右方向）に並べて配置することにより、観察瞳Ｒ・Ｌが横長に（眼幅方向に長く）形成されるので、眼幅の異なる複数の観察者にも対応可能となる（眼幅の異なる観察者ごとに良好な映像を観察させることが可能となる）。
また、本発明の映像表示装置においては、映像表示ユニットＲおよび映像表示ユニットＬのそれぞれにおいて、光源と観察瞳とは、各発光部が並ぶ方向に垂直な方向において略共役であることが望ましい。
この構成では、左右の映像表示ユニットＲ・Ｌのそれぞれにおいて、各発光部が並ぶ方向とは垂直方向においては、光源からの光を効率よく観察瞳に導くことができ、観察瞳の位置にて明るい映像を観察者に観察させることが可能となる。
また、本発明の映像表示装置においては、映像表示ユニットＲおよび映像表示ユニットＬのそれぞれにおいて、接眼光学系は体積位相型の反射型ホログラム光学素子を含んでおり、映像表示素子からの映像光をホログラム光学素子によって拡大反射して観察者の眼に虚像として導くとともに、ホログラム光学素子を透過した外界像の光を観察者の眼に導く構成であってもよい。
ホログラム光学素子（以下、ＨＯＥとも称する）により、映像表示素子からの映像光と外界像の光とが同時に観察者の眼に導かれるので、外界像に映像を重ねて観察できるシースルー型の映像表示装置が構成される。このとき、ＨＯＥが接眼光学系を兼ねるので、装置を小型軽量にすることができる。また、体積位相型の反射型のＨＯＥは、回折効率の半値波長幅が狭いので、外界像の光の透過率が高くなり、外界像を明瞭に観察することができる。
また、本発明の映像表示装置においては、上記接眼光学系は、上記ホログラム光学素子を埋設した接合光学部材を含んでおり、映像表示素子からの映像光を、接合光学部材の入射面より入射させ、内部で複数回全反射してホログラム光学素子に導く構成であってもよい。このように接合光学部材の内部での全反射を用いる構成とすることにより、接合光学部材を小型軽量にできる。また、映像表示素子を視野の周辺に配置することが可能となり、広い外界視野角を確保することができる。
また、本発明の映像表示装置においては、上記ホログラム光学素子は、映像表示素子に表示された映像を拡大する正の非軸対称な光学的パワーを有していてもよい。この場合、接眼光学系を小型にできるとともに、良好に収差補正された映像を観察者に提供することができる。
また、本発明の映像表示装置においては、映像表示ユニットＲおよび映像表示ユニットＬのそれぞれにおいて、光源は、発光ダイオードで構成されていることが望ましい。この場合、光源であるＬＥＤの発光波長とＨＯＥの回折波長とを合わせるようにすれば、明るい映像を観察者に提供することが可能となる。
本発明のヘッドマウントディスプレイは、上述した本発明の映像表示装置と、上記映像表示装置を観察者の眼前で支持する支持手段とを備えていることを特徴としている。
上記の構成によれば、２つの映像表示ユニットＲ・Ｌを有する映像表示装置が支持手段によって観察者の眼前で支持されるので、観察者はハンズフリーとなり、外界像および映像表示素子での表示映像を虚像として両眼で観察しながら、空いた手で所望の作業を行うことができる。また、観察者の観察方向が一方向に定まるので、観察者は暗環境でも表示映像を探しやすいという利点もある。
本発明によれば、拡散度の高い拡散板を用いなくても、両眼観察にすることによって、観察像の色ムラを低減することが可能となる。その結果、簡易な構成で、高画質かつ明るい映像を観察者に観察させることが可能となる。
〔実施の形態１〕
本発明の実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
（１．ＨＭＤについて）
図２（ａ）は、本実施形態に係るＨＭＤの概略の構成を示す平面図であり、図２（ｂ）は、ＨＭＤの正面図である。ＨＭＤは、映像表示装置１と、それを支持する支持手段２とを有しており、全体として、一般の眼鏡のような外観となっている。また、ＨＭＤは、左右の眼幅方向に対称な形状となっている。
映像表示装置１は、観察者に外界像をシースルーで観察させるとともに、映像を表示して観察者にそれを虚像として提供するものであり、右眼用の映像表示ユニット１Ｒと、左眼用の映像表示ユニット１Ｌとで構成されている。図２（ｂ）で示す映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌにおいて、眼鏡の右眼用レンズおよび左眼用レンズに相当する部分は、後述する接眼プリズム２２および偏向プリズム２３（ともに図３参照）の貼り合わせによって構成されている。なお、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌの詳細な構成については後述する。
支持手段２は、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌを観察者の右眼および左眼の前でそれぞれ支持するものであり、ブリッジ３と、フレーム４と、テンプル５と、鼻当て６と、ケーブル７とを有している。なお、フレーム４、テンプル５、鼻当て６およびケーブル７は、左右一対設けられているが、これらを左右で区別する場合は、右フレーム４Ｒ、左フレーム４Ｌ、右テンプル５Ｒ、左テンプル５Ｌ、右鼻当て６Ｒ、左鼻当て６Ｌ、右ケーブル７Ｒ、左ケーブル７Ｌのように表現するものとする。
ブリッジ３は、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌを連結している。右テンプル５Ｒは、右フレーム４Ｒに回動可能に支持されており、この右フレーム４Ｒを介して映像表示ユニット１Ｒと（ブリッジ３との連結側とは反対側で）連結されている。同様に、左テンプル５Ｌは、左フレーム４Ｌに回動可能に支持されており、この左フレーム４Ｌを介して映像表示ユニット１Ｌと（ブリッジ３との連結側とは反対側で）連結されている。鼻当て６は、ブリッジ３に支持されている。
ケーブル７は、外部信号（例えば映像信号、制御信号）や電力を映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌに供給するための配線である。右ケーブル７Ｒは、右テンプル５Ｒおよび右フレーム４Ｒに沿って設けられて映像表示ユニット１Ｒと接続されており、左ケーブル７Ｌは、左テンプル５Ｌおよび左フレーム４Ｌに沿って設けられて、映像表示ユニット１Ｌと接続されている。
観察者がＨＭＤを使用するときは、右テンプル５Ｒおよび左テンプル５Ｌを観察者の右側頭部および左側頭部に接触させるとともに、鼻当て６を観察者の鼻に当て、一般の眼鏡をかけるようにＨＭＤを観察者の頭部に装着する。この状態で、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌにて映像を表示すると、観察者は、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌの各表示映像を虚像として右眼および左眼でそれぞれ観察できるとともに、この映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌを介して外界像をシースルーで観察することができる。
（２．映像表示ユニットについて）
次に、上述した映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌの詳細について説明する。なお、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌは、後述する左右のＬＣＤ１５の両方を白色無地映像の表示状態にしたときに、右眼で観察される右眼観察像Ｒと左眼で観察される左眼観察像Ｌとで観察画面内の色分布が異なるように構成される点を除けば、基本的な構成は同じである。したがって、以下では、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌに共通の構成について、左右を区別せずに説明することとする。なお、特に左右を区別して説明する場合は、右を示す“Ｒ”や左を示す“Ｌ”の符号を付記し（特許請求の範囲でも同様）、その符号の前に必要に応じて部材番号を付記するものとする。
図３は、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌの概略の構成を示す断面図であり、図４は、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌにおける光の光路を展開して示す説明図である。映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌは、映像表示部１１と、接眼光学系２１とでそれぞれ構成されている。映像表示部１１は、光源１２と、一方向拡散板１３と、集光レンズ１４と、ＬＣＤ１５とを有している。
光源１２は、中心波長が例えば４６５ｎｍ、５２０ｎｍ、６３５ｎｍとなる３つの波長帯域の光を発するＲＧＢ一体型のＬＥＤで構成されており、後述する集光レンズ１４の物側焦点近傍に配置されている。また、光源１２のＲＧＢの各発光部は、例えば、ＨＭＤを観察者が装着したときの左右方向に対応する水平方向（図３の紙面に垂直な方向）に並んで配置されている。なお、各発光部の配置位置の詳細については後述する。
一方向拡散板１３は、光源１２からの照明光を拡散させるものであるが、その拡散度は方向によって異なっている。より詳細には、一方向拡散板１３は、光源１２のＲＧＢの各発光部が並ぶ方向（上記水平方向）には、入射光を約１０゜拡散させ、それに垂直な方向（ＨＭＤを観察者が装着したときの上下方向（図３の紙面に平行な方向））には、入射光を約０．２゜拡散させる。集光レンズ１４は、一方向拡散板１３にて拡散された光を集光する照明光学系である。集光レンズ１４は、上記拡散光が効率よく観察瞳（光学瞳）Ｅを形成するように配置されている。
ＬＣＤ１５は、映像信号に基づいて光源１２からの光を各画素ごとに変調することにより、映像を表示する映像表示素子である。なお、本実施形態では、ＬＣＤ１５は、透過型であるが、反射型で構成されていてもよい。この場合、光源１２などの他の光学素子の配置位置を工夫する必要がある。また、ＬＣＤ以外の光変調素子（例えばＤＭＤ（Digital Micromirror Device；米国テキサスインスツルメント社製））を映像表示素子として用いてもよい。
一方、接眼光学系２１は、接合プリズム（接合光学部材）で構成され、テレセントリックな光学系を構成している。この接合プリズムは、光学部材である接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とを、光学素子２４を挟んで接合してなっている。
接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とは、接着剤で接合されている。接眼プリズム２２は、平行平板の下端部を楔状にし、その上端部を厚くした形状で構成されており、面２２ａ・２２ｂ・２２ｃを有している。面２２ａは、映像表示部１１からの映像光が入射する入射面であり、面２２ｂ・２２ｃは互いに対向する面である。このうち、面２２ｂは、全反射面兼射出面となっている。
偏向プリズム２３は、平行平板の上端部を接眼プリズム２２の下端部に沿った形状とすることによって、接眼プリズム２２と一体となって略平行平板となるように構成されている。接眼プリズム２２に偏向プリズム２３を接合させない場合、外界像の光が接眼プリズム２２の楔状の下端部を透過するときに屈折するので、接眼プリズム２２を介して観察される外界像に歪みが生じる。しかし、接眼プリズム２２に偏向プリズム２３を接合させて一体的な略平行平板を形成することで、外界像の光が接眼プリズム２２の楔状の下端部を透過するときの屈折を偏向プリズム２３でキャンセルすることができる。その結果、シースルーで観察される外界像に歪みが生じるのを防止することができる。
上記の接眼プリズム２２および偏向プリズム２３は、例えば、ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）、ＭＭＡ（メタクリル酸メチル）等のアクリル系樹脂、あるいはＺＥＯＮＥＸ（登録商標）、アペル（登録商標）等のシクロオレフィン系樹脂で構成されている。これらの有機材料は、透明性が高く、低複屈折であるので、これらの材料で上記の光学部材を構成することにより、良好な光学性能（例えば透過特性）を得ることができる。
また、各光学部材の接合に用いる接着剤は、例えば、光学部材の材料と同じ系列であるアクリル系あるいはシクロオレフィン系の有機材料で構成されている。これは、同系列の材料同士は密着力が高いからである。また、これらの有機材料は、「透明性が高い」、「紫外線・可視光照射により非常に短時間で容易に硬化が可能である」、「同系列なので屈折率が光学部材と似通っており、接合後、接合線部が目立ちにくい」、などの多くの利点を兼ね備えており、光学部材の接合に用いる接着剤として非常に望ましい。このような接着剤としては、例えばＬＣＲ６２９Ｂ（東亞合成株式会社製）やＮＯＡ７６（ノーランドプロダクツ社製）等を用いることができる。
光学素子２４は、例えばハーフミラーで構成されてもよいが、ここでは、特定の入射角で入射する例えば４６５±１０ｎｍ、５２０±１０ｎｍ、６３５±１０ｎｍの３つの波長帯域の光を回折させる体積位相型の反射型ホログラム光学素子（ＨＯＥ）で構成されている。光学素子２４は、接眼プリズム２２の下端部の傾斜面に貼り付けられており、この結果、接眼プリズム２２と偏向プリズム２３とで挟まれている。
このような映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌの構成により、映像表示部１１の光源１２から出射された光は、一方向拡散板１３にて拡散され、集光レンズ１４にて集光されてＬＣＤ１５に入射する。ＬＣＤ１５に入射した光は、映像信号に基づいて各画素ごとに変調され、映像光として出射される。このとき、ＬＣＤ１５には、その映像自体が表示される。
ＬＣＤ１５からの映像光は、接眼光学系２１の接眼プリズム２２の内部にその上端面（面２２ａ）から入射し、対向する２つの面２２ｂ・２２ｃで複数回全反射されて、光学素子２４に入射する。光学素子２４に入射した光はそこで反射され、面２２ｂを介して射出され、観察瞳Ｅに達する。観察瞳Ｅの位置では、観察者は、ＬＣＤ１５に表示された映像の拡大虚像を観察することができる。観察瞳Ｅから虚像までの距離は数ｍ程度であり、また、虚像の大きさはＬＣＤ１５に表示された映像の１０倍以上である。
一方、接眼プリズム２２、偏向プリズム２３および光学素子２４は、外界からの光をほとんど全て透過させるので、観察者は外界像を観察することができる。したがって、ＬＣＤ１５に表示された映像の虚像は、外界像の一部に重なって観察されることになる。以上のことから、光学素子２４は、映像表示部１１から提供される映像（映像光）と外界像（外光）とを同時に観察者の眼に導くコンバイナとして機能していると言える。
以上のように、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌのそれぞれにおいて、接眼光学系２１の光学素子２４は、体積位相型の反射型ＨＯＥで構成されており、ＬＣＤ１５からの映像光をＨＯＥによって拡大反射して観察者の眼に虚像として導くとともに、ＨＯＥを透過した外界像の光を観察者の眼に導く。このようにＨＯＥが接眼光学系を兼ねるので、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌを小型軽量にすることができる。また、体積位相型の反射型のＨＯＥは、回折効率の半値波長幅が狭いので、外界像の光の透過率が高くなり、外界像を明瞭に観察することができる。さらに、ＨＯＥはＬＣＤ１５にて表示された映像を拡大する正の非軸対称な光学的パワーを有しているので、接眼光学系２１を小型に構成しながら、良好に収差補正された映像を観察者に提供することができる。
また、光学素子２４は、上述したように特定入射角の特定波長の光のみを回折させる体積位相型の反射型ＨＯＥで構成されているので、ＬＣＤ１５からの映像光が、接眼プリズム２２、偏向プリズム２３および光学素子２４を透過する外界像の光に影響を与えることがない。つまり、体積位相型の反射型ＨＯＥは、波長選択性・角度選択性がともに高いことから、ある限られた波長域の光に対してのみ回折反射作用を及ぼすので、特定波長域の反射光とそれ以外の波長の透過光とを合成するコンバイナ素子としてＨＯＥを機能させることができる。それゆえ、観察者は、光学素子２４を介してＬＣＤ１５の表示映像の虚像を観察しながら、接眼プリズム２２、偏向プリズム２３および光学素子２４を介して外界像を通常通りかつ明瞭に観察することができる。
また、光学素子２４は、映像光と外光とを同時に観察者の瞳に導くコンバイナであるので、観察者は、ＬＣＤ１５から提供される映像を接眼光学系２１を介して観察することができるのと同時に、接眼光学系２１を介してシースルーで外界像を観察することができる。また、光学素子２４は、接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の接合面間に埋設されているので、光学素子２４が外気に触れることがなく、光学素子２４の光学性能を安定に保つことができる。
また、映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌでは、ＬＣＤ１５から出射される映像光を、接眼プリズム２２の面２２ａより内部に入射させ、内部で複数回全反射させて光学素子２４に導く構成としている。これにより、通常の眼鏡レンズと同様に接眼プリズム２２および偏向プリズム２３の厚さを３ｍｍ程度にすることができ、接眼光学系２１ひいては映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌを小型化、軽量化することができる。さらに、映像表示部１１を観察者の眼の直前から大きく離れた位置に配置することができ、観察者の外界に対する視野を広く確保することができる。また、接眼プリズム２２内での反射を全反射としているので、接眼プリズム２２の両面（面２２ｂ・２２ｃ）を介して、透過率を落とすことなく外光を透過させて、観察者に外界像を観察させることができる。
また、光源１２としてＬＥＤを用いているので、ＬＥＤの発光波長とＨＯＥの回折波長とを合わせることで、明るい映像を観察者に提供することができる。特に、光源１２がＲＧＢの光を出射するＬＥＤで構成されているので、ＬＥＤ１５にてカラー映像を表示することが可能となり、両眼観察の際でも観察者にカラー映像を観察させることが可能となる。
また、光源１２を集光レンズ１４の物側焦点近傍に配置し、接眼光学系２１をテレセントリックな光学系としているので、光源１２と観察瞳Ｅとは略共役な位置関係にある。ただし、光源１２からの光は一方向拡散板１３で拡散されるので、光源１２と観察瞳Ｅとは一方向拡散板１３の拡散方向、すなわち光源１２の各発光部が並ぶ方向（例えば水平方向）については実際には共役ではないが、上記方向に垂直な方向においては略共役である。これにより、上記垂直方向においては、光源１２からの光を効率よく観察瞳Ｅに導くことができ、観察瞳Ｅの位置にて明るい映像を観察者に観察させることが可能となる。また、観察瞳Ｅにて最も強度の強い位置は、光源１２と共役な位置にほぼ一致するので、ＬＣＤ１５を略平行な光束で照明（ケーラー照明）することになり、光源１２の輝度ムラ・色ムラをＬＣＤ１５の表示画面内で比較的小さくすることができる。
なお、光源１２のＲＧＢの３つの発光点（各発光部の位置）が異なるので、本実施形態のように一方向拡散板１３の拡散度が小さいと、観察瞳Ｅ上で色ムラが発生することとなる。しかし、本実施形態では、逆にそのことを利用し、色ムラを有する左右の映像を観察者に両眼で観察させることにより、色ムラを低減した映像（両眼観察像）を視認させるようにしている。この点については後述する。
なお、一方向拡散板１３と集光レンズ１４との位置関係は逆であっても構わない。つまり、光源１２からの光を集光レンズ１４にて集光し、一方向拡散板１３にて拡散させてＬＣＤ１５に入射させるようにしても構わない（図７（ａ）参照）。
（３．光学素子の作製方法について）
次に、上述した光学素子２４の作製方法について簡単に説明する。
光学素子２４を構成するＨＯＥは、例えば、光学フィルムである多層フィルムを接眼プリズム２２上に貼り付け、これをレーザ光で露光することによって作製される。上記の多層フィルムは、ベースフィルム、バリアフィルム、感光性フィルムおよびカバーフィルムがこの順で重なって構成されている。ベースフィルム、バリアフィルム、感光性フィルムおよびカバーフィルムの厚さは、それぞれ例えば５０μｍ、５μｍ、２０μｍ、５０μｍである。
また、感光性フィルムを構成する感光材料としては、フォトポリマー、銀塩材料、重クロム酸ゼラチンなどが挙げられるが、本実施形態では、光学素子２４としてのＨＯＥをドライプロセスで容易に製造可能なフォトポリマーを用いている。特に、感光性フィルムは、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３原色に対応した波長に感度を有する単層または３層のフォトポリマーで構成されている。
上記の多層フィルムを用いた光学素子２４の作製プロセスは、以下の通りである。まず、フィルム原版から多層フィルムを切り出す。このとき、同時に、多層フィルムにおいて、接眼プリズム２２への貼付が必要な領域と、その周囲に形成される領域であって貼付が不要な領域との境界にも切り目を入れる。そして、多層フィルムからカバーフィルムを剥離し、多層フィルムを接眼プリズム２２に対して位置決めした後、ゴムローラによる押し付けにより、接眼プリズム２２の接合面に多層フィルムを貼り付ける。このとき、多層フィルムの感光性フィルム側が接眼プリズム２２側となるようにする。そして、接眼プリズム２２の接合面に貼付必要領域のみが残るように、貼付不要領域を剥離するとともに、貼付必要領域のベースフィルムも剥離する。
最後に、可干渉性のレーザ光を感光性フィルムに２光束で照射し、その２光束の干渉によってＨＯＥを作製する。このとき、レーザ光としてＲＧＢの３色の光を射出するレーザ光源を用いることで、ＲＧＢの３色に対して機能するＨＯＥ、すなわち、ＲＧＢの光を回折反射させるＨＯＥを作製することができる。
（４．色ムラの低減方法について）
次に、本実施形態での観察像の色ムラの低減方法について説明する。なお、その低減方法を実現する映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌの具体的な構成については後述する。
なお、以下での説明の便宜上、映像表示ユニット１ＲのＬＣＤ１５を映像表示素子Ｒとし、その観察瞳Ｅを観察瞳ＥRとする。同様に、映像表示ユニット１ＬのＬＣＤ１５を映像表示素子Ｌとし、その観察瞳Ｅを観察瞳ＥLとする。また、映像表示素子Ｒに映像を表示し、観察瞳ＥRの中心に観察者の右眼が位置するときに、その右眼で観察される観察像を右眼観察像Ｒとする。同様に、映像表示素子Ｌに映像を表示し、観察瞳ＥLの中心に観察者の左眼が位置するときに、その左眼で観察される観察像を左眼観察像Ｌとする。また、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌを足し合わせてできる、両眼での観察像を両眼観察像Ｂとする。
また、本実施形態では、光源１２としてＲＧＢ一体型のＬＥＤを用いているので、ＲＧＢの全発光部を点灯させて、映像表示素子Ｒ・Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にすると、映像表示素子Ｒ・Ｌには白色無地映像が表示される。このことから、映像表示素子Ｒ・Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にすることを、単に白色表示状態とも称し、特にその両方が白色表示状態であることを強調するときは、両方白色表示状態とも称することとする。
図１は、両方白色表示状態での右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内での色分布の一例を示す説明図である。なお、図１では、各観察像の観察画面内の縦線の間隔が狭いほど、白色が赤っぽいまたは青っぽいことを示し、上記間隔が広いほど白色に近いことを示している。同図に示すように、本実施形態では、両方白色表示状態において、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで観察画面内の色分布が異なっている。特に、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとは、両方白色表示状態のときに、観察画面内の色分布が左右方向に互いに逆となっている。言い換えれば、両方白色表示状態のとき、右眼観察像Ｒの観察画面内の色分布は、左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布を、その観察画面の中心（その位置座標を（０，０）とする）に対して左右対称にしたものと一致している。
より詳しくは、白色表示状態で観察される左眼観察像Ｌにおいては、その中央付近は目的の白色像となっているが、左端側は青っぽい白色の像となり、右端側は赤っぽい白色の像となっている。そして、左端と中央との間では、青っぽい白色と白色との間で色が連続的に変化しており、中央と右端との間では、白色と赤っぽい白色との間で色が連続的に変化している。
これに対して、白色表示状態で観察される右眼観察像Ｒにおいては、その中央付近は目的の白色像となっているが、左端側は赤っぽい白色の像となり、右端側は青っぽい白色の像となっている。そして、左端と中央との間では、赤っぽい白色と白色との間で色が連続的に変化しており、中央と右端との間では、白色と青っぽい白色との間で色が連続的に変化している。
ところで、両方白色表示状態では、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの各観察画面内の全領域において、色ムラのない白色像が観察されるのが理想であるが、例えばＲＧＢの３色の発光部（ＬＥＤ等）を光源１２が有する場合、実際には３色の発光部の位置の違いや、放射角による強度分布の違いの影響により、各観察画面内に色ムラが発生する。両眼観察時には、右眼観察像Ｒの色と左眼観察像Ｌの色とを重ね合わせた色の像が両眼観察像Ｂとなって観察者に認識されるが、仮に、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌで全く同じ色ムラを発生させると（映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌを全く同一に構成すると）、両眼観察像Ｂは右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌと同じになり、観察画面内の色ムラが大きいまま観察される。
しかし、本実施形態では、両方白色表示状態において、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌで左右対称となる色ムラを発生させることにより、両眼観察像Ｂでは、観察画面左端および右端の色は、ともに観察画面中央の白色に近づく。これにより、観察者は、両眼観察によって最終的に観察画面内の色ムラの小さい観察像（両眼観察像Ｂ）を観察することができる。
以上のように、両方白色表示状態において、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで観察画面内の色分布（色ムラ）が異なっていることにより、右眼観察像Ｒの観察画面内の色分布を左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布でキャンセルまたは低減することが可能となる。つまり、片眼では観察される像の色ムラを両眼観察によって低減することができる。これにより、個々の右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの色ムラを低減すべく、ダイクロイックミラーを用いてＲＧＢの光路を合成したり、一方向拡散板１３の拡散度を上げる、などの手法を採用する必要がなくなる。その結果、簡易な構成で、高画質かつ明るい映像を観察者に観察させることが可能となる。
特に、両方白色表示状態では、右眼観察像Ｒの観察画面内の色分布は、左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布を、その観察画面の中心（０，０）に対して左右対称にしたものと一致しているので、両眼観察時に、右眼観察像Ｒの色ムラを左眼観察像Ｌの色ムラで確実にキャンセルすることができ、片眼観察で生じる像の色ムラを両眼観察によって確実に低減することができる。
なお、以上では、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとでは、観察画面内の色ムラが完全に対称となっているが、完全に対称となっていなくてもよい。要は、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとにおける観察画面内の色ムラが両眼観察によって打ち消されるように、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで観察画面内の色ムラを略対称に発生させればよい。
ところで、図５は、ＸＹＺ表色系におけるＸＹ色度座標を示している。なお、以下での説明の便宜上、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の色分布を上記ＸＹ色度座標で表したときに取り得る色度座標の範囲を、それぞれ色分布色度座標範囲Ｒ、色分布色度座標範囲Ｌ、色分布色度座標範囲Ｂとする。また、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂのそれぞれにおいて、観察画面内の各位置をＸＹ座標で表したときの任意の位置（ａ，ｂ）に対応する色度座標値を、それぞれ（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）、（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）および（Ｘａｂ，Ｙａｂ）とする。さらに、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の全ての位置（ａ，ｂ）に対して、各色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）、（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）、（Ｘａｂ，Ｙａｂ）が取り得る範囲を、それぞれ、観察像色度座標範囲Ｒ、観察像色度座標範囲Ｌ、観察像色度座標範囲Ｂとする。なお、ＸＹ色度座標上では、色分布色度座標範囲Ｒ、色分布色度座標範囲Ｌおよび色分布色度座標範囲Ｂは、観察像色度座標範囲Ｒ、観察像色度座標範囲Ｌおよび観察像色度座標範囲Ｂにそれぞれ等しい。
両方白色表示状態において、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで図１に示したような色ムラを発生させた場合、色分布色度座標範囲Ｂは、色分布色度座標範囲Ｒおよび色分布色度座標範囲Ｌよりも内側にある。このことは、両方白色表示状態において、Ｘａｂは、ＸＲａｂとＸＬａｂとの間の値であり、Ｙａｂは、ＹＲａｂとＹＬａｂとの間の値であり、観察像色度座標範囲Ｂは、観察像色度座標範囲Ｒおよび観察像色度座標範囲Ｌよりも内側にあることと等価である。このような状態では、両眼観察像Ｂの色ムラは、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの各色ムラよりも小さいと言えるので、このことから、両眼観察によって、片眼観察のときよりも色ムラの少ない映像を観察者が視認できることがわかる。この点について、より具体的に説明すれば、以下の通りである。
なお、図１において、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの各観察画面内において、画面左端付近の領域をそれぞれ領域Ｒ1、Ｌ1、Ｂ1とし、画面中心（０，０）付近の領域をそれぞれ領域Ｒ2、Ｌ2、Ｂ2とし、画面右端付近の領域をそれぞれ領域Ｒ3、Ｌ3、Ｂ3とする。
なお、上記各領域を、観察画面内の位置座標（ａ，ｂ）で表される「点」に対応付けた場合、領域Ｒ1、Ｌ1、Ｂ1は、ａ＜０、かつ、ｂ＝０となる点（ａ，ｂ）に対応し、領域Ｒ2、Ｌ2、Ｂ2は、ａ＝ｂ＝０となる点（ａ，ｂ）に対応し、領域Ｒ3、Ｌ3、Ｂ3は、ａ＞０、かつ、ｂ＝０となる点（ａ，ｂ）に対応する。また、図５の色度座標上では、領域Ｒ1、Ｌ1、Ｂ1は、それぞれ点（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）、点（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）、点（Ｘａｂ，Ｙａｂ）に対応し、領域Ｒ3、Ｌ3、Ｂ3も、それぞれ点（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）、点（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）、点（Ｘａｂ，Ｙａｂ）に対応するが、領域Ｒ2、Ｌ2、Ｂ2は、それぞれ点（ＸＲ００，ＹＲ００）、点（ＸＬ００，ＹＬ００）、点（Ｘ００，Ｙ００）に対応する。
両方白色表示状態において、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで図１に示したような色ムラを発生させた場合、つまり、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで左右対称となる色ムラを発生させた場合、領域Ｌ1と領域Ｒ3、領域Ｌ3と領域Ｒ1の色度座標は同じになる。それゆえに、色分布色度座標範囲Ｒと色分布色度座標範囲Ｌとは同じになり、観察像色度座標範囲Ｒと観察像色度座標範囲Ｌとは同じになる。
また、両眼観察像Ｂにおいて、領域Ｂ1の色は、領域Ｌ1と領域Ｒ1との中間的な色として認識され、領域Ｂ1の色度座標としても領域Ｌ1と領域Ｒ1との中間的な値をとる。ただし、これは、観察者が右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌを均等に観察した場合であって、実際、人間には利き目があるので、利き目側の色をより強く認識する。このため、領域Ｂ1の色は、領域Ｌ1と領域Ｒ1との中間の色よりもやや利き目側に近い色として観察される。しかし、この場合であっても、領域Ｂ1の色（色度座標値）は、領域Ｌ1と領域Ｒ1との間の色（色度座標値）であることに変わりはない。以上の点は、領域Ｂ3についても同様である。一方、領域Ｂ2については、領域Ｌ2と領域Ｒ2が同じ白色のため、これらと同色の白色となる。
この結果、両方白色表示状態における両眼視では、観察画面内の各ポジションでの色が片眼観察時よりも画面中心の領域Ｂ2の色に近づくことなる。つまり、両方白色表示状態では、観察画面内の任意の位置（ａ，ｂ）について、右眼観察像Ｒの色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）および左眼観察像Ｌの色度座標値（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）よりも、両眼観察像Ｂの色度座標値（Ｘａｂ，Ｙａｂ）のほうが、両眼観察像Ｂの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（Ｘ００，Ｙ００）に近づくことになる。したがって、両眼観察像Ｂの色分布色度座標範囲Ｂ（観察像色度座標範囲Ｂ）が、片眼視の色分布色度座標範囲Ｒ（観察像色度座標範囲Ｒ）および色分布色度座標範囲Ｌ（観察像色度座標範囲Ｌ）よりも狭くなる。その結果、両眼観察によって、観察者は観察画面内の色ムラの小さい映像を視認することが可能となる。
また、本実施形態では、図５に示すように、両方白色表示状態において、例えば領域Ｒ3および領域Ｌ1の色度座標値は略等しく、領域Ｒ1および領域Ｌ3の色度座標値が略等しくなっており、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌのそれぞれにおいて色度座標値の分布が各観察画面中心（０，０）に対して左右対称な関係になっている（図１参照）。
このように、本実施形態では、両方白色表示状態において、観察画面内の任意の位置（ａ，ｂ）に対応する、右眼観察像Ｒの色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）および左眼観察像Ｌの色度座標値（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）は、右眼観察像Ｒの観察画面内の位置（ｐ，ｑ）（例えば領域Ｒ3またはＲ1に対応）の色度座標値と左眼観察像Ｌの観察画面内の位置（−ｐ，ｑ）（例えば領域Ｌ1またはＬ3に対応）の色度座標値とが略等しくなる、観察画面中心（０，０）に対して左右対称な関係となっている。これにより、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとが左右対称な色分布となり、両眼観察像Ｂの観察画面内の任意の位置（ａ，ｂ）の色度座標値は、右眼観察像Ｒの色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）と左眼観察像Ｌの色度座標値（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）との中間的な値（例えば領域Ｂ1やＢ3の色度座標値）となる。その結果、片眼観察で生じる像の色ムラを両眼観察によって確実に低減することができる。
なお、上記の対称性は、観察画面中心（０，０）に対して左右対称に限定されるわけではなく、観察画面中心（０，０）に対して上下対称や１８０度点対称であっても勿論構わない。
また、本実施形態では、図５に示すように、領域Ｒ2および領域Ｌ2の色度座標値（色度座標範囲）は、略同一である。このように、両方白色表示状態において、右眼観察像Ｒの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（ＸＲ００，ＹＲ００）と、左眼観察像Ｌの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（ＸＬ００，ＹＬ００）とが略同一であることにより、両方白色表示状態では、観察者が最も注視する観察画面中心の色が右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで略同一色となるので、両眼観察時には、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとを足し合わせて良好な映像（両眼観察像Ｂ）を観察者に観察させることができる。
ところで、両方白色表示状態において、観察像色度座標範囲Ｒ・Ｌの両者について、色度Ｘ座標の範囲（最大値と最小値との差）および色度Ｙ座標の範囲（最大値と最小値との差）の少なくとも一方は、０．０５以上であることが望ましい。ちなみに、本実施形態では、図５に示すように、観察像色度座標範囲Ｒ・Ｌにおける色度Ｘ座標の範囲は、ともに０．１５程度であり、色度Ｙ座標の範囲は、ともに０．１程度となっている。このような状態では、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌのそれぞれの観察画面内には、色の違いとして認識可能なレベルの色ムラが存在することになるので、片眼観察時に観察される像の色ムラを両眼観察によって低減できる本発明が有効なものとなる。
（５．色ムラを低減するための構成について）
次に、上述した色ムラの低減方法を実現する映像表示ユニット１Ｒ・１Ｌの具体的な構成について説明する。
図６は、光源１２Ｒ・１２Ｌの各発光部の配置の一例を示す平面図である。同図に示すように、光源１２Ｒは、ＲＧＢの３原色の波長の光を発光する発光部１２ＲR・１２ＲG・１２ＲBを１つのチップ上に並べた３色１チップのＬＥＤで構成されている。また、光源１２Ｌも同様に、ＲＧＢの３原色の波長の光を発光する発光部１２ＬR・１２ＬG・１２ＬBを１つのチップ上に並べた３色１チップのＬＥＤで構成されている。
ただし、光源１２Ｒ・１２Ｌでは、各発光部の並び方が異なっている。具体的には、光源１２Ｒでは、観察者の眼幅方向である左右方向の左側から右側に向かって、発光部１２ＲR・１２ＲG・１２ＲBがこの順で一列に並んで配置されている。一方、光源１２Ｌでは、上記左右方向の左側から右側に向かって、発光部１２ＬB・１２ＬG・１２ＬRがこの順で一列に並んで配置されている。つまり、光源１２Ｒと光源１２Ｌとで、複数の発光部は観察者の眼幅方向である左右方向に対称に配置されており、かつ、左右方向に一列に並んで配置されている。
また、図７（ａ）は、映像表示ユニット１Ｌにおいて、光源１２ＬからＬＣＤ１５Ｌに向かうＲＧＢの光の光路を示す説明図であり、図７（ｂ）は、ＬＣＤ１５Ｌ上に到達したＲＧＢの光の強度分布を示す説明図である。なお、映像表示ユニット１Ｒにおける光の光路やＬＣＤ１５Ｒ上の光強度分布については、図７（ａ）（ｂ）とは左右対称の図となる。
図６に示したように、光源１２Ｒと光源１２Ｌとでは、ＲＧＢの各発光部の位置が異なるため、図７（ａ）（ｂ）に示すように、光源１２Ｌからの光が集光レンズ１４Ｌ、一方向拡散板１３Ｌを介してＬＣＤ１５Ｌに到達した際に、ＬＣＤ１５Ｌ上の各位置によって強度分布が異なる。このため、片眼観察では、ＬＣＤ１５Ｌの画面上での光強度ムラが、接眼光学系２１Ｌを介して表示像を観察する際の観察画面内の色ムラとして観察される。つまり、図７（ｂ）においては、ＬＣＤ１５Ｌの表示画面上の左右端で、ＢとＲの強度比が約２倍異なっているため、画面中央に対する左右端の色の違いはそれとして認識される。
片眼観察では、一般には上記のような観察画面内の色ムラを低減するために、用いる拡散板の拡散度を高めて、画面中心と周辺との光量差を小さくするとともに、各位置でのＲＧＢの光量比をほぼ等しくする必要がある。しかし、この方法では、照明光の光利用効率を低下させるので、映像が暗い。
これに対して、本実施形態では、光源Ｒと光源Ｌとで、複数の発光部を左右対称に配置し、かつ、対称となる左右方向に一列に並んで配置することで、上述したように、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで観察画面内の色ムラを対称に発生させることが可能となる。これにより、両眼観察時に、右眼観察像Ｒの色ムラを左眼観察像Ｌの色ムラで確実にキャンセルまたは低減することが可能となり、両眼視することによって、観察画面内の色ムラを低減して観察することが可能となる。したがって、色ムラを低減すべく、拡散板の拡散度を高める必要がないので、より明るい映像を観察することが可能となる。また、各発光部の強度比を観察画面内の全ての位置でほぼ一定にそろえる必要もなくなる。
なお、各色の強度比が１：０．８程度であれば色ムラとして感じないレベルであることを考えると、本実施形態で説明した色ムラの低減方法は、各色の強度比が、理想的な各色の強度比（この場合、画面中心における各色の強度比）に対して、最大２０％以上異なる場合により有効であると考えられる。
また、上記のように、光源Ｒと光源Ｌとで、複数の発光部は観察者の眼幅方向である左右方向に対称に配置されており、かつ、左右方向に一列に並んで配置されているので、観察瞳ＥR・ＥLが横長、つまり、眼幅方向に長く形成されることになる。これにより、眼幅の異なる複数の観察者が本発明の映像表示装置１を使用しても、眼幅の異なる観察者ごとに良好な映像を観察することが可能となる。
なお、ＲＧＢの各発光部は、上記のように、対称となる方向に完全に一列に配置されていなくてもよい。例えば、ＲＧＢの各発光部は、対称となる方向に略一列に、すなわち、２つの発光部を結ぶ直線（上記対称となる方向に一致）に対して、残りの発光部が垂直方向に多少ずれて配置されていてもよい。この点は、以下の説明の中でも同様である。
（６．色ムラの他の低減方法およびそれを実現するための構成について）
ところで、以上では、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの観察画面内で左右方向に色ムラを対称に発生させて、両眼観察によって色ムラを低減する方法について説明したが、対称となる色ムラを発生させる方向は、上下方向であっても１８０度対称となる方向であっても構わない。この場合、色ムラが所望の方向に発生するように、光源１２Ｒ・１２Ｌの各発光部の配置方向を定めればよい。
例えば、図８は、白色表示状態での右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内での色分布の他の例を示す説明図である。図８では、両方白色表示状態のとき、右眼観察像Ｒの観察画面内の色分布は、左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布を、その観察画面の中心に対して上下対称にしたものと一致している。
より詳しくは、白色表示状態で観察される左眼観察像Ｌにおいては、その中央付近は目的の白色像となっているが、下端側は青っぽい白色の像となり、上端側は赤っぽい白色の像となっている。そして、下端と中央との間では、青っぽい白色と白色との間で色が連続的に変化しており、中央と上端との間では、白色と赤っぽい白色との間で色が連続的に変化している。
これに対して、白色表示状態で観察される右眼観察像Ｒにおいては、その中央付近は目的の白色像となっているが、下端側は赤っぽい白色の像となり、上端側は青っぽい白色の像となっている。そして、下端と中央との間では、赤っぽい白色と白色との間で色が連続的に変化しており、中央と上端との間では、白色と青っぽい白色との間で色が連続的に変化している。
このように、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの観察画面内で上下方向に対称となる色ムラを発生させることによっても、両眼観察時に、右眼観察像Ｒの色ムラを左眼観察像Ｌの色ムラで確実にキャンセルすることができるので、片眼観察で生じる像の色ムラを両眼観察によって確実に低減することができる。
図９は、光源１２Ｒ・１２Ｌの各発光部の配置の他の例を示す平面図である。光源１２Ｒでは、観察者の眼幅方向（左右方向）に垂直な上下方向において、上側から下側に向かって、発光部１２ＲB・１２ＲG・１２ＲRがこの順で一列に並んで配置されている。一方、光源１２Ｌでは、上記上下方向の上側から下側に向かって、発光部１２ＬR・１２ＬG・１２ＬBがこの順で一列に並んで配置されている。
右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの観察画面内において、図８のような色ムラを発生させるためには、光源１２Ｒ・１２Ｌの各発光部は、図９のように配置されればよい。つまり、光源１２Ｒと光源１２Ｌとで、複数の発光部は観察者の眼幅方向に垂直な上下方向に対称に配置され、かつ、上下方向に一列に並んで配置されればよい。
また、例えば図１０は、光源１２の全発光部を点灯させ、映像表示素子Ｒ・Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときの、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内での色分布のさらに他の例を示す説明図である。図１０では、右眼観察像Ｒの観察画面内の色分布は、左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布を、その観察画面の中心に対して１８０度点対称にしたものと一致している。ただし、光源１２Ｒ・１２Ｌとしては、後述するように、ＢおよびＧの２色を発光する２色光源を用いている。
上記の色分布について、より詳しく説明すると、全発光部の点灯状態での左眼観察像Ｌにおいては、画面中央付近はシアン色の像となっているが、画面右下は青色の像となり、画面左上は緑色の像となっている。そして、画面右下と中央との間では、青色とシアン色との間で色が連続的に変化しており、中央と画面左上との間では、シアン色と緑色との間で色が連続的に変化している。このように、左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布は、斜め４５度方向に連続的に変化している。
これに対して、全発光部の点灯状態での右眼観察像Ｒにおいては、画面中央付近はシアン色の像となっているが、画面右下は緑色の像となり、画面左上は青色の像となっている。そして、画面右下と中央との間では、緑色とシアン色との間で色が連続的に変化しており、中央と画面左上との間では、シアン色と青色との間で色が連続的に変化している。このように、左眼観察像Ｌの観察画面内の色分布も、斜め４５度方向に連続的に変化している。
このように、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの観察画面内で斜め４５度方向に対称となる色ムラを発生させることによっても、両眼観察時に、右眼観察像Ｒの色ムラを左眼観察像Ｌの色ムラで確実にキャンセルすることができるので、片眼観察で生じる像の色ムラを両眼観察によって確実に低減することができる。
図１１は、光源１２Ｒ・１２Ｌの各発光部の配置のさらに他の例を示す平面図である。光源１２Ｒでは、観察者の眼幅方向（左右方向）に対して斜め４５度方向において、左上から右下に向かって、発光部１２ＲB・１２ＲGがこの順で一列に並んで配置されている。一方、光源１２Ｌでは、上記斜め４５度方向の左上から右下に向かって、発光部１２ＬG・１２ＬBがこの順で一列に並んで配置されている。
右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの観察画面内において、図１０のような色ムラを発生させるためには、光源１２Ｒ・１２Ｌの各発光部は、図１１のように配置されればよい。つまり、光源１２Ｒと光源１２Ｌとで、複数の発光部は１８０度点対称に配置され、かつ、その対称となる方向（例えば観察者の眼幅方向に対して斜め４５度方向）に一列に並んで配置されればよい。
以上のように、光源１２Ｒ・１２Ｌは、ＲＧＢの３色の光を発光する３色光源で構成されていてもよく、２色の光を発光する２色光源で構成されてもよいが、これらに限定されるわけではなく、例えば４色以上の光を発光する光源で構成されていてもよい。
なお、以上で説明した構成や手法を適宜組み合わせて映像表示ユニット１Ｒ・１ＬひいてはＨＭＤを構成することも勿論可能である。
本発明は、両眼観察が可能な映像表示装置およびＨＭＤに利用可能である。
本発明の実施の一形態に係るＨＭＤの映像表示装置で観察される、両方白色表示状態での右眼観察像、左眼観察像および両眼観察像の観察画面内での色分布の一例を示す説明図である。 （ａ）は、ＨＭＤの概略の構成を示す平面図であり、（ｂ）は、ＨＭＤの正面図である。 上記映像表示装置の左右の映像表示ユニットの概略の構成を示す断面図である。 上記左右の映像表示ユニットにおける光の光路を展開して示す説明図である。 ＸＹＺ表色系におけるＸＹ色度座標を示す説明図である。 左右の光源の各発光部の配置の一例を示す平面図である。 （ａ）は、左眼用の映像表示ユニットにおいて、光源からＬＣＤに向かうＲＧＢの光の光路を示す説明図であり、（ｂ）は、上記ＬＣＤ上に到達したＲＧＢの光の強度分布を示す説明図である。 白色表示状態で観察される右眼観察像、左眼観察像および両眼観察像の観察画面内での色分布の他の例を示す説明図である。 左右の光源の各発光部の配置の他の例を示す平面図である。 右眼用および左眼用の映像表示素子の光透過状態または光反射状態で観察される右眼観察像、左眼観察像および両眼観察像の観察画面内での色分布のさらに他の例を示す説明図である。 左右の光源の各発光部の配置のさらに他の例を示す平面図である。
符号の説明
１ 映像表示装置
１Ｒ 映像表示ユニット（映像表示ユニットＲ）
１Ｌ 映像表示ユニット（映像表示ユニットＬ）
２ 支持手段
１２ 光源
１２Ｒ 光源（光源Ｒ）
１２ＲR 発光部
１２ＲG 発光部
１２ＲB 発光部
１２Ｌ 光源（光源Ｌ）
１２ＬR 発光部
１２ＬG 発光部
１２ＬB 発光部
１５ ＬＣＤ（映像表示素子、映像表示素子Ｒ、映像表示素子Ｌ）
２１ 接眼光学系（接眼光学系Ｒ、接眼光学系Ｌ）
２２ 接眼プリズム（接合光学部材）
２２ａ 面（入射面）
２３ 偏向プリズム（接合光学部材）
２４ 光学素子（ホログラム光学素子）
Ｅ 観察瞳（観察瞳Ｒ、観察瞳Ｌ）
ＥR 観察瞳（観察瞳Ｒ）
ＥL 観察瞳（観察瞳Ｌ）

Claims (18)

  1. 右眼用の映像表示ユニットＲと、左眼用の映像表示ユニットＬとを備えた映像表示装置であって、
    映像表示ユニットＲは、
    光源Ｒと、光源Ｒからの光を各画素ごとに透過または反射させることによって映像を表示する映像表示素子Ｒと、映像表示素子Ｒからの映像光を観察瞳Ｒに導く接眼光学系Ｒとを備えており、
    映像表示ユニットＬは、
    光源Ｌと、光源Ｌからの光を各画素ごとに透過または反射させることによって映像を表示する映像表示素子Ｌと、映像表示素子Ｌからの映像光を観察瞳Ｌに導く接眼光学系Ｌとを備えており、
    観察瞳Ｒの中心に観察者の右眼が位置するときにその右眼で観察される観察像を右眼観察像Ｒとし、観察瞳Ｌの中心に観察者の左眼が位置するときにその左眼で観察される観察像を左眼観察像Ｌとすると、
    両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、右眼観察像Ｒと左眼観察像Ｌとで観察画面内の色分布が異なることを特徴とする映像表示装置。
  2. 両眼観察時に観察される、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌを足し合わせてできる像を両眼観察像Ｂとし、
    右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の色分布をＸＹＺ表色系におけるＸＹ色度座標で表したときに取り得る色度座標の範囲を、それぞれ色分布色度座標範囲Ｒ、色分布色度座標範囲Ｌ、色分布色度座標範囲Ｂとすると、
    両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、色分布色度座標範囲Ｂは、色分布色度座標範囲Ｒおよび色分布色度座標範囲Ｌよりも内側にあることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
  3. 両眼観察時に観察される、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌを足し合わせてできる像を両眼観察像Ｂとし、
    右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の各位置を座標（ａ，ｂ）で表し、かつ、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の色分布をＸＹＺ表色系におけるＸＹ色度座標で表したときに、右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の各位置（ａ，ｂ）に対応する色度座標値を、それぞれ（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）、（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）および（Ｘａｂ，Ｙａｂ）とし、
    右眼観察像Ｒ、左眼観察像Ｌおよび両眼観察像Ｂの観察画面内の全ての位置（ａ，ｂ）に対して、各色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）、（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）、（Ｘａｂ，Ｙａｂ）が取り得る範囲を、それぞれ、観察像色度座標範囲Ｒ、観察像色度座標範囲Ｌ、観察像色度座標範囲Ｂとすると、
    両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、Ｘａｂは、ＸＲａｂとＸＬａｂとの間の値であり、Ｙａｂは、ＹＲａｂとＹＬａｂとの間の値であり、観察像色度座標範囲Ｂは、観察像色度座標範囲Ｒおよび観察像色度座標範囲Ｌよりも内側にあることを特徴とする請求項１または２に記載の映像表示装置。
  4. 両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、観察像色度座標範囲Ｒおよび観察像色度座標範囲Ｌの両者について、色度Ｘ座標の範囲および色度Ｙ座標の範囲の少なくとも一方は、０．０５以上であることを特徴とする請求項３に記載の映像表示装置。
  5. 両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、観察画面内の任意の位置（ａ，ｂ）に対応する、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）および（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）よりも両眼観察像Ｂの色度座標値（Ｘａｂ，Ｙａｂ）のほうが、両眼観察像Ｂの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（Ｘ００，Ｙ００）に近いことを特徴とする請求項３または４に記載の映像表示装置。
  6. 両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌのうちの一方の観察像の観察画面内の色分布は、他方の観察像の観察画面内の色分布をその中心位置（０，０）に対して上下対称、左右対称または１８０度点対称にしたものと略一致していることを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の映像表示装置。
  7. 両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、観察画面内の任意の位置（ａ，ｂ）に対応する、右眼観察像Ｒおよび左眼観察像Ｌの色度座標値（ＸＲａｂ，ＹＲａｂ）および（ＸＬａｂ，ＹＬａｂ）は、右眼観察像Ｒの観察画面内の位置（ｐ，ｑ）の色度座標値と左眼観察像Ｌの観察画面内の位置（ｐ，−ｑ）の色度座標値とが略等しくなる、観察画面中心（０，０）に対して上下対称な関係、右眼観察像Ｒの観察画面内の位置（ｐ，ｑ）の色度座標値と左眼観察像Ｌの観察画面内の位置（−ｐ，ｑ）の色度座標値とが略等しくなる、観察画面中心（０，０）に対して左右対称な関係、右眼観察像Ｒの観察画面内の位置（ｐ，ｑ）の色度座標値と左眼観察像Ｌの観察画面内の位置（−ｐ，−ｑ）の色度座標値とが略等しくなる、観察画面中心（０，０）に対して１８０度点対称な関係のいずれかにあることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の映像表示装置。
  8. 両方の映像表示素子Ｒおよび映像表示素子Ｌの全ての画素を光透過状態または光反射状態にしたときに、右眼観察像Ｒの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（ＸＲ００，ＹＲ００）と、左眼観察像Ｌの観察画面内の中心位置（０，０）に対応する色度座標値（ＸＬ００，ＹＬ００）とは、略同一であることを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載の映像表示装置。
  9. 光源Ｒおよび光源Ｌは、異なる波長の光を出射する複数の発光部でそれぞれ構成されていることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の映像表示装置。
  10. 複数の発光部は、３原色に対応した波長の光をそれぞれ出射することを特徴とする請求項９に記載の映像表示装置。
  11. 光源Ｒと光源Ｌとで、複数の発光部は上下対称、左右対称または１８０度点対称に配置されており、かつ、対称となる方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の映像表示装置。
  12. 光源Ｒと光源Ｌとで、複数の発光部は観察者の眼幅方向である左右方向に対称に配置されており、かつ、左右方向に並んで配置されていることを特徴とする請求項１１に記載の映像表示装置。
  13. 映像表示ユニットＲおよび映像表示ユニットＬのそれぞれにおいて、光源と観察瞳とは、各発光部が並ぶ方向に垂直な方向において略共役であることを特徴とする請求項９から１２のいずれかに記載の映像表示装置。
  14. 映像表示ユニットＲおよび映像表示ユニットＬのそれぞれにおいて、接眼光学系は体積位相型の反射型ホログラム光学素子を含んでおり、映像表示素子からの映像光をホログラム光学素子によって拡大反射して観察者の眼に虚像として導くとともに、ホログラム光学素子を透過した外界像の光を観察者の眼に導くことを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の映像表示装置。
  15. 上記接眼光学系は、上記ホログラム光学素子を埋設した接合光学部材を含んでおり、映像表示素子からの映像光を、接合光学部材の入射面より入射させ、内部で複数回全反射してホログラム光学素子に導くことを特徴とする請求項１４に記載の映像表示装置。
  16. 上記ホログラム光学素子は、映像表示素子に表示された映像を拡大する正の非軸対称な光学的パワーを有していることを特徴とする請求項１４または１５に記載の映像表示装置。
  17. 映像表示ユニットＲおよび映像表示ユニットＬのそれぞれにおいて、光源は、発光ダイオードで構成されていることを特徴とする請求項１４から１６のいずれかに記載の映像表示装置。
  18. 請求項１から１７のいずれかに記載の映像表示装置と、
    上記映像表示装置を観察者の眼前で支持する支持手段とを備えていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022516641A (ja) * 2019-01-09 2022-03-01 ビュージックス コーポレーション ニアアイディスプレイのバーチャル像の色補正

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0898191A (ja) * 1994-09-27 1996-04-12 Olympus Optical Co Ltd 映像表示装置
JP2006352203A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2007079298A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Konica Minolta Photo Imaging Inc 映像表示装置
WO2007037089A1 (ja) * 2005-09-27 2007-04-05 Konica Minolta Holdings, Inc. 頭部装着型映像表示装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0898191A (ja) * 1994-09-27 1996-04-12 Olympus Optical Co Ltd 映像表示装置
JP2006352203A (ja) * 2005-06-13 2006-12-28 Seiko Epson Corp プロジェクタ
JP2007079298A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Konica Minolta Photo Imaging Inc 映像表示装置
WO2007037089A1 (ja) * 2005-09-27 2007-04-05 Konica Minolta Holdings, Inc. 頭部装着型映像表示装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022516641A (ja) * 2019-01-09 2022-03-01 ビュージックス コーポレーション ニアアイディスプレイのバーチャル像の色補正
JP7190580B2 (ja) 2019-01-09 2022-12-15 ビュージックス コーポレーション ニアアイディスプレイのバーチャル像の色補正

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