JP2013054141A - Display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device by which, even when the positions of observer's eyes vertically move against a light guide, the observer can visually confirm the virtual image of an observation object normally.SOLUTION: A display device 1 includes emission mechanisms 21 and 22 and a light guide 3. The emission mechanisms 21 and 22 include a first emission mechanism 21 and a second emission mechanism 22 that are vertically arranged. The first emission mechanism 21 emits image display light at least including a first part and a vertically corrected first part. Alternatively, the second emission mechanism 22 emits image display light at least including a third part and a vertically corrected third part. The light guide 3 at least either makes image display light to be a vertically corrected first part from the first emission mechanism 21 reflect once or more on a first face 33c or makes image display light to be a vertically corrected third part from the second emission mechanism 22 reflect once or more on a second face 33d. Thus the image display light is guided to observer's eyes.

Description

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

身体に纏う形態の情報機器用の表示装置としては、眼鏡型の形態が主流となりつつある。図9は、観察者に装着される眼鏡型ディスプレイ(表示装置)を示す外観図であり、図10は、従来の眼鏡型ディスプレイの概略構成を示すXY平面における光路図であり、図11は、図10に示すD−D線の断面図であり、図12は、図10に示すE−E線、F−F線の断面図である。そして、図13(a)は、観察者が視認する観察対象の虚像であり、図13(b)は、透過型液晶表示器に表示する画像である。
なお、眼鏡型ディスプレイ151は右眼用であり、遠方を見ている状態の右眼Eの中心に原点を有したXYZ座標系を定義する。Y方向(前方方向)は観察者の前方であり、Z方向は観察者の上方であり、X方向(設定方向)は観察者の左方である。
As display devices for information devices that are worn on the body, eyeglass-type forms are becoming mainstream. FIG. 9 is an external view showing a glasses-type display (display device) worn by an observer, FIG. 10 is an optical path diagram in the XY plane showing a schematic configuration of a conventional glasses-type display, and FIG. It is sectional drawing of the DD line shown in FIG. 10, FIG. 12 is sectional drawing of the EE line and FF line shown in FIG. FIG. 13A is a virtual image of the observation target visually recognized by the observer, and FIG. 13B is an image displayed on the transmissive liquid crystal display.
The eyeglass-type display 151 is for the right eye and defines an XYZ coordinate system having an origin at the center of the right eye E in a state of looking far away. The Y direction (forward direction) is in front of the observer, the Z direction is above the observer, and the X direction (setting direction) is to the left of the observer.

眼鏡型ディスプレイ151は、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Lを出射するユニット部Uと、ユニット部Uからの画像表示光Lを内部で反射させながら観察者の眼Eに導く基板であるライトガイド173と、ユニット部Uとライトガイド173とが取り付けられるフレーム部Fとを備える(例えば、特許文献1参照)。   The eyeglass-type display 151 has an appearance similar to that of eyeglasses, and guides it to the observer's eye E while internally reflecting the image display light L from the unit portion U that emits the image display light L and the unit portion U. The light guide 173 which is a board | substrate, and the flame | frame part F to which the unit part U and the light guide 173 are attached are provided (for example, refer patent document 1).

ユニット部Uは、光源(図示せず)と透過型液晶表示器(表示素子)171と光学系172とを有する出射機構161と、図13(a)に示す虚像を視認させるために出射機構161に画像信号を出力する表示制御部174とを備える。
透過型液晶表示器171は、表示制御部174からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面(表示領域)に、図13(b)に示す画像を形成し、その画像表示光Lを出射する。なお、図13(b)に示す画像は、ライトガイド173や光学系172で画像が左右反転するため、図13(a)に示す虚像を左右反転させたものとなっている。
光学系172は、透過型液晶表示器171の表示領域の全範囲(図13(b)に示す画像)の虚像を形成する光学素子である。
The unit unit U includes an emission mechanism 161 having a light source (not shown), a transmissive liquid crystal display (display element) 171, and an optical system 172, and an emission mechanism 161 for visually recognizing the virtual image shown in FIG. And a display control unit 174 for outputting an image signal.
The transmissive liquid crystal display 171 forms the image shown in FIG. 13B on the surface (display region) perpendicular to the emission direction based on the image signal from the display control unit 174, and the image display light L Is emitted. Note that the image shown in FIG. 13B is a horizontally inverted image of the virtual image shown in FIG. 13A because the image is horizontally reversed by the light guide 173 and the optical system 172.
The optical system 172 is an optical element that forms a virtual image of the entire display area of the transmissive liquid crystal display 171 (image shown in FIG. 13B).

ライトガイド173は、ポリカーボネイト製(屈折率ng)の平板形状となり、一端部に形成され出射機構161の前方に配置される全反射面181と、他端部に形成され観察者の眼Eの前方に配置される出射面182と、空気との界面によって全反射面181と出射面182との間に形成される側面群183とを有する。なお、出射面182は、入射光を反射させるとともに、透過させるビームスプリット機能を有する。
側面群183は、X方向から見ると四角形状であり、第一面183cと、第一面183cと−Z方向で対向する第二面183dと、第三面183aと、第三面183aとY方向で対向する第四面183bとを有する。
The light guide 173 has a flat plate shape made of polycarbonate (refractive index ng), is formed at one end portion and is disposed in front of the emission mechanism 161, and is formed at the other end portion and in front of the observer's eye E. And the side surface group 183 formed between the total reflection surface 181 and the emission surface 182 by the interface with air. The exit surface 182 has a beam splitting function that reflects and transmits incident light.
The side group 183 has a quadrangular shape when viewed from the X direction, the first surface 183c, the second surface 183d facing the first surface 183c in the −Z direction, the third surface 183a, the third surface 183a, and the Y And a fourth surface 183b facing in the direction.

このような眼鏡型ディスプレイ151において、まず、出射機構161は、図13(b)に示す画像となる画像表示光LをY方向に出射する。ライトガイド173の全反射面181は、出射機構161からの表示領域の全範囲の画像表示光Lを略X方向へと反射させる。そして、第三面183aと第四面183bとは、表示領域の全範囲の画像表示光Lを交互に複数回反射させながら、ビームスプリッタ面(出射面)182に導く。このとき、第一面183cと第二面183dとは、画像表示光Lを一回も反射させない。最後に、ビームスプリッタ面182は、表示領域の全範囲の画像表示光Lを反射させることにより、ライトガイド173の外部に、表示領域の全範囲の画像表示光Lを出射させる。これにより、出射機構161から出射される画像表示光Lは、ライトガイド173を介して観察者の眼Eに導かれる。   In such a glasses-type display 151, first, the emission mechanism 161 emits image display light L, which is an image shown in FIG. 13B, in the Y direction. The total reflection surface 181 of the light guide 173 reflects the image display light L in the entire display area from the emission mechanism 161 in a substantially X direction. The third surface 183a and the fourth surface 183b guide the image display light L in the entire display area to the beam splitter surface (exit surface) 182 while alternately reflecting the image display light L a plurality of times. At this time, the first surface 183c and the second surface 183d do not reflect the image display light L even once. Finally, the beam splitter surface 182 reflects the image display light L in the entire range of the display area, thereby emitting the image display light L in the entire range of the display area to the outside of the light guide 173. As a result, the image display light L emitted from the emission mechanism 161 is guided to the observer's eye E through the light guide 173.

特表2003−536102号公報Special table 2003-536102 gazette

しかしながら、このような眼鏡型ディスプレイ151では、第一面183cと第二面183dとは、画像表示光Lを一回も反射させずに、全反射面181からビームスプリッタ面182まで導かなければならないので、第一面183cと第二面183dとの間の距離を小さくすることができず、ライトガイド173や光学系172が大型化して重くなるという問題点があった。   However, in such a glasses-type display 151, the first surface 183c and the second surface 183d must guide the image display light L from the total reflection surface 181 to the beam splitter surface 182 without reflecting the image display light L once. Therefore, there is a problem that the distance between the first surface 183c and the second surface 183d cannot be reduced, and the light guide 173 and the optical system 172 are enlarged and heavy.

この課題を解決するべく本出願人は、ライトガイドや光学系を小型化・軽量化することができる表示装置を以前に着想し出願した。図14は、眼鏡型ディスプレイの概略構成を示すXY平面における光路図であり、図15は、図14に示すG−G線の断面図であり、図16は、図14に示すH−H線、I−I線の断面図である。そして、図17(a)は、観察者が視認する観察対象の虚像であり、図17(b)は、透過型液晶表示器に表示する画像である。なお、上述した眼鏡型ディスプレイ151と同様のものについては、同じ符号を付している。   In order to solve this problem, the present applicant has conceived and applied for a display device capable of reducing the size and weight of the light guide and the optical system. 14 is an optical path diagram in the XY plane showing a schematic configuration of the eyeglass-type display, FIG. 15 is a sectional view taken along line GG shown in FIG. 14, and FIG. 16 is a line HH shown in FIG. It is sectional drawing of an II line. FIG. 17A is a virtual image of the observation target visually recognized by the observer, and FIG. 17B is an image displayed on the transmissive liquid crystal display. In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the thing similar to the spectacles type display 151 mentioned above.

ライトガイド3は、ポリカーボネイト製(屈折率ng)の平板形状となり、一端部に形成され出射機構121の前方に配置される全反射面31と、他端部に形成され観察者の眼Eの前方に配置される出射面32と、空気との界面によって全反射面31と出射面32との間に形成される側面群33とを有する。なお、出射面32は、入射光を反射させるとともに、透過させるビームスプリット機能を有する。
側面群33は、X方向から見ると四角形状であり、第一面33cと、第一面33cと−Z方向で対向する第二面33dと、第三面33aと、第三面33aとY方向で対向する第四面33bとを有する。このとき、ライトガイド3における第一面33cと第二面33dとの間の距離は、ライトガイド173における第一面183cと第二面183dとの間の距離より小さくなっている。
The light guide 3 has a flat plate shape made of polycarbonate (refractive index ng), is formed at one end portion and is disposed in front of the emission mechanism 121, and is formed at the other end portion in front of the observer's eye E. And a side group 33 formed between the total reflection surface 31 and the emission surface 32 by an interface with air. The exit surface 32 has a beam splitting function that reflects and transmits incident light.
The side group 33 has a quadrangular shape when viewed from the X direction, the first surface 33c, the second surface 33d facing the first surface 33c in the -Z direction, the third surface 33a, the third surface 33a, and the Y surface. And a fourth surface 33b facing in the direction. At this time, the distance between the first surface 33c and the second surface 33d in the light guide 3 is smaller than the distance between the first surface 183c and the second surface 183d in the light guide 173.

透過型液晶表示器111は、表示制御部104からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面(表示領域)に、図17(b)に示す画像を形成し、その画像表示光Lを出射する。なお、図17(b)に示す画像は、図17(a)に示す虚像を第一部分Aと第二部分Bと第三部分Cとに上からこの順に分割し、第三部分を上下反転(上下補正)した第三部分C’と、第二部分Bと、第一部分を上下反転(上下補正)した第一部分A’とを上からこの順に並べて左右反転させたものとなっている。   The transmissive liquid crystal display 111 forms the image shown in FIG. 17B on the surface (display area) perpendicular to the emission direction based on the image signal from the display control unit 104, and the image display light L Is emitted. In the image shown in FIG. 17B, the virtual image shown in FIG. 17A is divided into a first part A, a second part B, and a third part C from the top in this order, and the third part is turned upside down ( The third portion C ′ that has been vertically corrected), the second portion B, and the first portion A ′ that has been vertically inverted (vertically corrected) are arranged in this order from the top and horizontally reversed.

このような眼鏡型ディスプレイ101によれば、まず、出射機構121は、図17(b)に示す画像となる画像表示光LをY方向に出射する。ライトガイド3の全反射面31は、出射機構121からの表示領域の全範囲A’、B、C’の画像表示光Lを略X方向へと反射させる。そして、第三面33aと第四面33bとは、表示領域の全範囲A’、B、C’の画像表示光Lを交互に複数回反射させながら、ビームスプリッタ面(出射面)32に導く。このとき、第一面33cで上下反転した第三部分となる表示領域C’の画像表示光Lを1回反射させ、第二面33dで上下反転した第一部分となる表示領域A’の画像表示光Lを1回反射させ、第一面33cと第二面33dとで第二部分となる表示領域Bの画像表示光Lを1回も反射させずに、ビームスプリッタ面32に導く。最後に、ビームスプリッタ面32は、第二面33dで反射した上下反転した第一部分A’と第二部分Bと第一面33cで反射した上下反転した第三部分C’とからなる表示領域の画像表示光Lを反射させることにより、ライトガイド3の外部に、第一部分Aと第二部分Bと第三部分Cとからなる表示領域の画像表示光Lを出射させる。これにより、出射機構121から出射される画像表示光Lは、ライトガイド3を介して観察者の眼Eに導かれる。   According to such a glasses-type display 101, first, the emission mechanism 121 emits the image display light L that becomes the image shown in FIG. 17B in the Y direction. The total reflection surface 31 of the light guide 3 reflects the image display light L in the entire range A ′, B, C ′ of the display area from the emission mechanism 121 in the substantially X direction. The third surface 33a and the fourth surface 33b guide the image display light L in the entire range A ′, B, C ′ of the display region to the beam splitter surface (exit surface) 32 while alternately reflecting the image display light L a plurality of times. . At this time, the image display light L of the display area C ′ that is the third part that is vertically inverted by the first surface 33c is reflected once, and the image display of the display area A ′ that is the first part that is vertically inverted by the second surface 33d. The light L is reflected once and guided to the beam splitter surface 32 without being reflected once by the first surface 33c and the second surface 33d without reflecting the image display light L in the display area B which is the second portion. Finally, the beam splitter surface 32 is a display area composed of a first portion A ′ that is inverted upside down reflected by the second surface 33d, a second portion B that is reflected upside down, and a third portion C ′ that is inverted upside down reflected by the first surface 33c. By reflecting the image display light L, the image display light L in the display area composed of the first part A, the second part B, and the third part C is emitted outside the light guide 3. Accordingly, the image display light L emitted from the emission mechanism 121 is guided to the observer's eye E via the light guide 3.

しかしながら、このような眼鏡型ディスプレイ101では、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対してあまり上下方向に動かないものとして設計されているので、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対して上方向や下方向に動いた際に、観察者の眼Eの位置によって異なる表示領域の部分となる画像が重なって見えてしまうことがあった。例えば、第一面33cで1回反射させてビームスプリッタ面32に導きたい第三部分C’の一部分が、第一面33cと第二面33dとで1回も反射させずにビームスプリッタ面32に導かれることがあった。また、第一面33cと第二面33dとで1回も反射させずにビームスプリッタ面32に導きたい第二部分Bの一部分が、第一面33cで1回反射した後、ビームスプリッタ面32に導かれることがあった。
ここで、図18は、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対して少し下方向に動いた際の光路図であり、図19(a)は、観察者が視認する観察対象の虚像であり、図19(b)は、透過型液晶表示器に表示する画像である。第一面33cと第二面33dとで1回も反射させずにビームスプリッタ面32に導きたい部分は第二部分Bであるが、部分ロが第一面33cと第二面33dとで1回も反射させずにビームスプリッタ面32に導かれている。つまり、第二部分Bと部分ロとにずれがある。
また、図20は、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対して下方向に動いた際の光路図であり、図21(a)は、観察者が視認する観察対象の虚像であり、図21(b)は、透過型液晶表示器に表示する画像である。第一面33cと第二面33dとで1回も反射させずにビームスプリッタ面32に導きたい部分は第二部分Bであるが、部分ロが第一面33cと第二面33dとで1回も反射させずにビームスプリッタ面32に導かれている。つまり、第二部分Bと部分ロとにずれがある。
そこで、本出願人は、観察者の眼Eの位置がライトガイドに対して上下方向に動いても、観察者は観察対象の虚像を正常に視認することができる方法について検討した。1個の透過型液晶表示器111に、第一部分Aと第二部分Bと第三部分Cとに分割したものを表示した場合には、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対して上方向や下方向に動いた際に第二部分Bと部分ロとずれてしまう。よって、1個の透過型液晶表示器111でなく、上下方向に並べられた第一出射機構と第二出射機構とを用いることにした。そして、第一出射機構に概ね上方と中部との画像(第一部分Aと第二部分B)を表示させるとともに、第二出射機構に概ね下方と中部との画像(第二部分Bと第三部分C)を表示させることにした。つまり、ずれても問題がないように、第一出射機構と第二出射機構とに共通の第二部分Bを表示させることを見出した。
However, since the eyeglass-type display 101 is designed such that the position of the observer's eye E does not move much in the vertical direction with respect to the light guide 3, the position of the observer's eye E is the light guide 3. On the other hand, when moving in the upward or downward direction, images that are different display region portions may appear to overlap depending on the position of the eye E of the observer. For example, a part of the third portion C ′ that is reflected once by the first surface 33c and led to the beam splitter surface 32 is not reflected once by the first surface 33c and the second surface 33d, and the beam splitter surface 32 is reflected. It was sometimes led to. Further, a part of the second portion B that is desired to be guided to the beam splitter surface 32 without being reflected once by the first surface 33c and the second surface 33d is reflected once by the first surface 33c, and then the beam splitter surface 32. It was sometimes led to.
Here, FIG. 18 is an optical path diagram when the position of the eye E of the observer moves slightly downward with respect to the light guide 3, and FIG. 19A is a virtual image of the observation target visually recognized by the observer. FIG. 19B shows an image displayed on the transmissive liquid crystal display. The portion that is desired to be guided to the beam splitter surface 32 without being reflected once by the first surface 33c and the second surface 33d is the second portion B, but the portion B is 1 by the first surface 33c and the second surface 33d. The light is guided to the beam splitter surface 32 without being repeatedly reflected. That is, there is a difference between the second part B and the part B.
FIG. 20 is an optical path diagram when the position of the eye E of the observer moves downward with respect to the light guide 3, and FIG. 21A is a virtual image of the observation target visually recognized by the observer. FIG. 21B shows an image displayed on the transmissive liquid crystal display. The portion that is desired to be guided to the beam splitter surface 32 without being reflected once by the first surface 33c and the second surface 33d is the second portion B, but the portion B is 1 by the first surface 33c and the second surface 33d. The light is guided to the beam splitter surface 32 without being repeatedly reflected. That is, there is a difference between the second part B and the part B.
Therefore, the present applicant examined a method by which the observer can normally visually recognize the virtual image to be observed even if the position of the observer's eye E moves in the vertical direction with respect to the light guide. When the one divided into the first part A, the second part B, and the third part C is displayed on one transmissive liquid crystal display 111, the position of the eye E of the observer is relative to the light guide 3. When moving upward or downward, the second part B and the part B are displaced. Therefore, instead of the single transmissive liquid crystal display 111, the first emission mechanism and the second emission mechanism arranged in the vertical direction are used. Then, the upper and middle images (first portion A and second portion B) are displayed on the first emission mechanism, and the lower and middle images (second portion B and third portion) are displayed on the second emission mechanism. C) is to be displayed. In other words, it has been found that the second part B common to the first emission mechanism and the second emission mechanism is displayed so that there is no problem even if it is shifted.

すなわち、本発明の表示装置は、上下方向に分割された第一部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像表示光を出射する出射機構と、第一面と、当該第一面と上下方向に対向する第二面と、第三面と、当該第三面と前後方向に対向する第四面とを有し、前記第三面及び第四面で前記出射機構からの画像表示光を上下方向及び前後方向と垂直な設定方向に反射させながら観察者の眼に導くライトガイドとを備える表示装置であって、前記出射機構は、上下方向に並べられた第一出射機構と第二出射機構とを有し、前記第一出射機構は、前記第一部分と第二部分と上下補正した第一部分とからなる表示領域の画像表示光を出射するか、或いは、前記第二出射機構は、上下補正した第三部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像表示光を出射し、前記ライトガイドは、前記第一面で第一出射機構からの上下補正した第一部分となる画像表示光を1回以上反射させるか、或いは、前記第二面で第二出射機構からの上下補正した第三部分となる画像表示光を1回以上反射させるかの少なくともいずれかを行って、前記画像表示光を観察者の眼に導くようにしている。   That is, the display device of the present invention includes an emission mechanism that emits image display light of a display region that includes a first portion, a second portion, and a third portion that are divided in the vertical direction, a first surface, and the first surface. And a second surface opposed in the up-down direction, a third surface, and a fourth surface opposed to the third surface in the front-rear direction, and the third surface and the fourth surface display an image from the emission mechanism A light guide that guides light to an observer's eye while reflecting light in a vertical direction and a setting direction perpendicular to the front-rear direction, wherein the emission mechanism includes a first emission mechanism and a first light guide arranged in the vertical direction The first emission mechanism emits image display light of a display area composed of the first part, the second part, and the first part corrected up and down, or the second emission mechanism , The image of the display area consisting of the third part, the second part, and the third part corrected vertically The light guide emits display light, and the light guide reflects the image display light which is the first portion corrected from the first emission mechanism on the first surface one or more times, or the second surface emits the second light on the second surface. At least one of reflecting the image display light, which is the third part corrected vertically from the mechanism, is performed at least one time, and the image display light is guided to the eyes of the observer.

ここで、「設定方向」とは、設計者等によって予め決められた任意の一方向であり、例えば、観察者の左方や観察者の右方等となる。また、本発明では、上下方向を左右方向と一致するように横に向けて用いた場合も含まれるものとする。
また、「上下補正」とは、観察者の眼に導かれるまでに第一面や第二面における反射方向と反射回数とにより決定され、表示器等の表示素子に表示する画像に上下反転処理等を行うことをいう。
Here, the “setting direction” is an arbitrary direction predetermined by a designer or the like, and is, for example, the left side of the observer or the right side of the observer. Further, the present invention includes a case where the vertical direction is used horizontally so as to coincide with the horizontal direction.
“Up / down correction” is determined by the reflection direction and the number of reflections on the first and second surfaces before being guided to the observer's eyes, and the image to be displayed on a display element such as a display is turned upside down. It means doing.

本発明の表示装置は、上下方向に並べられた第一出射機構と第二出射機構とを有する。そして、例えば、第一出射機構は、第一部分と第二部分と上下補正した第一部分とを含む画像表示光を出射する。また、第二出射機構は、第二部分と第三部分とを含む画像表示光を出射する。これにより、観察者の眼Eの位置がライトガイドに対して原点より上方に存在するときには、第一面で反射した上下補正した第一部分の一部となる画像表示光が観察者の眼に導かれるとともに、第一面と第二面とで反射しない第一部分の一部及び第二部分と、第二出射機構からの第二部分及び第三部分とからなる画像表示光が観察者の眼に導かれる。これにより、観察者は第一部分と第二部分と第三部分とからなる画像を視認する。
また、観察者の眼Eの位置がライトガイドに対して原点より下方に存在するときには、第一面と第二面とで反射しない第一部分と第二部分と、第二出射機構からの第二部分及び第三部分とからなる画像表示光が観察者の眼に導かれる。これにより、観察者は第一部分と第二部分と第三部分とからなる画像を視認する。
The display device of the present invention has a first emission mechanism and a second emission mechanism arranged in the vertical direction. For example, the first emission mechanism emits image display light including a first part, a second part, and a first part that has been vertically corrected. The second emission mechanism emits image display light including the second part and the third part. As a result, when the position of the eye E of the observer is above the origin with respect to the light guide, the image display light that is a part of the first part that is vertically corrected and reflected by the first surface is guided to the eye of the observer. The image display light consisting of a part of the first part and the second part that are not reflected by the first surface and the second surface, and the second part and the third part from the second emission mechanism is applied to the observer's eyes. Led. Thereby, an observer visually recognizes an image composed of the first part, the second part, and the third part.
Further, when the position of the eye E of the observer is below the origin with respect to the light guide, the first part and the second part that are not reflected by the first surface and the second surface, and the second part from the second emission mechanism. The image display light composed of the part and the third part is guided to the eyes of the observer. Thereby, an observer visually recognizes an image composed of the first part, the second part, and the third part.

以上のように、本発明の表示装置によれば、観察者の眼Eの位置がライトガイドに対して動いても、観察者は観察対象の虚像を正常に視認することができる。   As described above, according to the display device of the present invention, even when the position of the observer's eye E moves with respect to the light guide, the observer can normally visually recognize the virtual image of the observation target.

(他の課題を解決するための手段及び効果)
また、上記の発明において、前記第一出射機構は、前記第一部分と第二部分と上下補正した第一部分とからなる表示領域の画像を形成して、画像表示光を出射する第一表示素子と、前記画像表示光を反射又は透過させて前記ライトガイドに導く第一光学系とを備え、前記第二出射機構は、上下補正した第三部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像を形成して、画像表示光を出射する第二表示素子と、前記画像表示光を反射又は透過させて前記ライトガイドに導く第二光学系とを備えるようにしてもよい。
(Means and effects for solving other problems)
Further, in the above invention, the first emission mechanism includes a first display element that forms an image of a display area including the first part, the second part, and the first part corrected vertically, and emits image display light. A first optical system that reflects or transmits the image display light and guides the image display light to the light guide, and the second emission mechanism includes a display area composed of a third part, a second part, and a third part that have been vertically corrected. A second display element that emits image display light and a second optical system that reflects or transmits the image display light and guides it to the light guide.

そして、上記の発明において、前記第一出射機構及び前記第二出射機構は、前記第一部分と第二部分と上下補正した第一部分と上下補正した第三部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像を形成して、画像表示光を出射する表示素子と、前記第一部分と第二部分と上下補正した第一部分とからなる表示領域の画像表示光を反射又は透過させて前記ライトガイドに導く第一光学系と、上下補正した第三部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像表示光を反射又は透過させて前記ライトガイドに導く第二光学系とを備えるようにしてもよい。
さらに、上記の発明において、前記ライトガイドは、平板形状であり、前記第一面と第二面と第三面と第四面とは、空気との界面によって形成されるようにしてもよい。
And in said invention, said 1st radiation | emission mechanism and said 2nd radiation | emission mechanism consist of said 1st part, 2nd part, 1st part corrected up and down, 3rd part corrected up and down, 2nd part, and 3rd part. The display area is formed by forming an image of the display area and emitting image display light, and reflecting or transmitting the image display light of the display area including the first portion, the second portion, and the first portion corrected vertically A first optical system that guides the light to the guide; and a second optical system that reflects or transmits image display light in a display area including the third part, the second part, and the third part that are vertically corrected and guides the light to the light guide. You may do it.
Further, in the above invention, the light guide may have a flat plate shape, and the first surface, the second surface, the third surface, and the fourth surface may be formed by an interface with air.

本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイの概略構成を示すXY平面における光路図。The optical path figure in XY plane which shows schematic structure of the spectacles type display which is one Embodiment of this invention. 図1に示すA−A線の断面図。Sectional drawing of the AA line shown in FIG. 図1に示すB−B線、C−C線の断面図。Sectional drawing of the BB line and CC line shown in FIG. 観察者が視認する観察対象の虚像と、透過型液晶表示器に表示する画像。A virtual image of an observation object visually recognized by an observer and an image displayed on a transmissive liquid crystal display. 本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイの光路図。The optical path figure of the spectacles type display which is one Embodiment of this invention. 観察者が視認する観察対象の虚像と、透過型液晶表示器に表示する画像。A virtual image of an observation object visually recognized by an observer and an image displayed on a transmissive liquid crystal display. 本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイの光路図。The optical path figure of the spectacles type display which is one Embodiment of this invention. 観察者が視認する観察対象の虚像と、透過型液晶表示器に表示する画像。A virtual image of an observation object visually recognized by an observer and an image displayed on a transmissive liquid crystal display. 観察者に装着される眼鏡型ディスプレイを示す外観図。The external view which shows the spectacles type display with which an observer is mounted | worn. 従来の眼鏡型ディスプレイの概略構成を示すXY平面における光路図。The optical path figure in XY plane which shows schematic structure of the conventional spectacles type display. 図10に示すD−D線の断面図。Sectional drawing of the DD line shown in FIG. 図10に示すE−E線、F−F線の断面図。Sectional drawing of the EE line and FF line shown in FIG. 観察者が視認する観察対象の虚像と、透過型液晶表示器に表示する画像。A virtual image of an observation object visually recognized by an observer and an image displayed on a transmissive liquid crystal display. 眼鏡型ディスプレイの概略構成を示すXY平面における光路図。The optical path figure in XY plane which shows schematic structure of a spectacles type display. 図14に示すG−G線の断面図。Sectional drawing of the GG line shown in FIG. 図14に示すH−H線、I−I線の断面図。Sectional drawing of the HH line | wire and II line | wire shown in FIG. 観察者が視認する観察対象の虚像と、透過型液晶表示器に表示する画像。A virtual image of an observation object visually recognized by an observer and an image displayed on a transmissive liquid crystal display. 図14に示す眼鏡型ディスプレイの光路図。The optical path figure of the spectacles type display shown in FIG. 観察者が視認する観察対象の虚像と、透過型液晶表示器に表示する画像。A virtual image of an observation object visually recognized by an observer and an image displayed on a transmissive liquid crystal display. 図14に示す眼鏡型ディスプレイの光路図。The optical path figure of the spectacles type display shown in FIG. 観察者が視認する観察対象の虚像と、透過型液晶表示器に表示する画像。A virtual image of an observation object visually recognized by an observer and an image displayed on a transmissive liquid crystal display.

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

図1は、本発明の一実施形態である眼鏡型ディスプレイ(表示装置)の概略構成を示すXY平面における光路図であり、図2は、図1に示すA−A線の断面図であり、図3は、図1に示すB−B線、C−C線の断面図である。そして、図4(a)は、観察者が視認する観察対象の虚像であり、図4(b)は、第一透過型液晶表示器(第一表示素子)に表示する画像であり、図4(c)は、第二透過型液晶表示器(第二表示素子)に表示する画像である。なお、上述した眼鏡型ディスプレイ101と同様のものについては、同じ符号を付している。   FIG. 1 is an optical path diagram in the XY plane showing a schematic configuration of a glasses-type display (display device) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line BB and line CC shown in FIG. 4A is a virtual image of the observation target visually recognized by the observer, and FIG. 4B is an image displayed on the first transmissive liquid crystal display (first display element). (C) is an image displayed on the second transmissive liquid crystal display (second display element). In addition, the same code | symbol is attached | subjected about the thing similar to the spectacles type display 101 mentioned above.

眼鏡型ディスプレイ1は、眼鏡と似た外観をしており、画像表示光Lを出射するユニット部Uと、ユニット部Uからの画像表示光Lを内部で反射させながら観察者の眼Eに導く基板であるライトガイド3と、ユニット部Uとライトガイド3とが取り付けられるフレーム部Fとを備える。
ユニット部Uは、第一出射機構21と、第一出射機構21の下方に配置された第二出射機構22と、図4(a)に示す虚像を視認させるために第一出射機構21及び第二出射機構22に画像信号を出力する表示制御部4とを備える。
The eyeglass-type display 1 has an appearance similar to that of eyeglasses, and guides it to an observer's eye E while internally reflecting the image display light L from the unit portion U that emits the image display light L and the unit portion U. The light guide 3 which is a board | substrate, and the flame | frame part F to which the unit part U and the light guide 3 are attached are provided.
The unit unit U includes the first emission mechanism 21, the second emission mechanism 22 disposed below the first emission mechanism 21, and the first emission mechanism 21 and the first emission mechanism 21 in order to visually recognize the virtual image illustrated in FIG. And a display control unit 4 that outputs an image signal to the dual emission mechanism 22.

第一出射機構21は、第一光源(図示せず)と第一透過型液晶表示器(第一表示素子)211と第一光学系212とを有する。
第一透過型液晶表示器211は、表示制御部4からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面(表示領域)に、図4(b)に示す画像(図4(a)に示す虚像の第一部分Aと第二部分B)を形成し、その画像表示光Lを出射する。なお、図4(b)に示す画像は、図4(a)に示す虚像を第一部分Aと第二部分Bと第三部分Cとに上からこの順に分割し、第一部分Aと、第二部分Bと、第一部分を上下反転(上下補正)した第一部分A’とを上からこの順に並べて左右反転させたものとなっている。
第一光学系212は、第一透過型液晶表示器211の表示領域の全範囲(図4(b)に示す画像)の画像表示光Lを透過させる光学素子である。
The first emission mechanism 21 includes a first light source (not shown), a first transmissive liquid crystal display (first display element) 211, and a first optical system 212.
Based on the image signal from the display control unit 4, the first transmissive liquid crystal display 211 displays an image (shown in FIG. 4A) on a surface (display area) perpendicular to the emission direction. The first part A and the second part B) of the virtual image shown are formed, and the image display light L is emitted. Note that the image shown in FIG. 4B is obtained by dividing the virtual image shown in FIG. 4A into a first part A, a second part B, and a third part C in this order from the top. The part B and the first part A ′ obtained by flipping the first part upside down (upward and downward correction) are arranged in this order from the top and reversed left and right.
The first optical system 212 is an optical element that transmits the image display light L in the entire range of the display area of the first transmissive liquid crystal display 211 (image shown in FIG. 4B).

第二出射機構22は、第二光源(図示せず)と第二透過型液晶表示器(第二表示素子)221と第二光学系222とを有する。
第二透過型液晶表示器221は、表示制御部4からの画像信号に基づいて、出射方向に垂直である面(表示領域)に、図4(c)に示す画像(図4(a)に示す虚像の第二部分Bと第三部分C)を形成し、その画像表示光Lを出射する。なお、図4(c)に示す画像は、図4(a)に示す虚像を第一部分Aと第二部分Bと第三部分Cとに上からこの順に分割し、第三部分を上下反転(上下補正)した第三部分C’と、第二部分Bと、第三部分Cとを上からこの順に並べて左右反転させたものとなっている。
第二光学系222は、第二透過型液晶表示器221の表示領域の全範囲(図4(c)に示す画像)の画像表示光Lを透過させる光学素子である。
The second emission mechanism 22 includes a second light source (not shown), a second transmissive liquid crystal display (second display element) 221 and a second optical system 222.
Based on the image signal from the display control unit 4, the second transmissive liquid crystal display 221 has an image shown in FIG. 4C (shown in FIG. 4A) on a surface (display area) perpendicular to the emission direction. The second part B and the third part C) of the virtual image shown are formed, and the image display light L is emitted. The image shown in FIG. 4C is obtained by dividing the virtual image shown in FIG. 4A into a first part A, a second part B, and a third part C in this order from above, and the third part is turned upside down ( The third part C ′, the second part B, and the third part C that have been vertically corrected) are arranged in this order from the top and reversed left and right.
The second optical system 222 is an optical element that transmits the image display light L in the entire range of the display area of the second transmissive liquid crystal display 221 (image shown in FIG. 4C).

表示制御部4は、虚像を視認させるために第一透過型液晶表示器211と第二透過型液晶表示器221とに画像信号を出力するように制御する。具体的には、第一透過型液晶表示器211には、第一部分Aと第二部分Bとに対応する画像として、第一面33cや第二面33dで反射させないX方向においてのみ反転させた第一部分Aと第二部分Bとに対応する画像信号を出力し、第一面33cで1回反射させるためにZ方向において反転させるとともにX方向において反転させた第一部分A’に対応する画像信号を出力する。また、第二透過型液晶表示器221には、第二部分Bと第三部分Cとに対応する画像として、第一面33cや第二面33dで反射させないX方向においてのみ反転させた第二部分Bと第三部分Cとに対応する画像信号を出力し、第二面33dで1回反射させるためにZ方向において反転させるとともにX方向において反転させた第三部分C’に対応する画像信号を出力する。その結果、観察者は、図4(a)に示すような観察対象の虚像を視認することができる。
なお、ライトガイド3と第一光学系212や第二光学系222における光線の反射方向と反射回数とにより、X方向全体が反転する場合もあれば、Z方向(上下方向)全体が反転する場合もある。
The display control unit 4 performs control so that an image signal is output to the first transmissive liquid crystal display 211 and the second transmissive liquid crystal display 221 in order to make the virtual image visible. Specifically, in the first transmission type liquid crystal display 211, the image corresponding to the first part A and the second part B is inverted only in the X direction that is not reflected by the first surface 33c and the second surface 33d. Image signals corresponding to the first part A and the second part B are output, and the image signal corresponding to the first part A ′ inverted in the Z direction and inverted in the X direction to be reflected once by the first surface 33c. Is output. Further, the second transmissive liquid crystal display 221 has a second image that is inverted only in the X direction that is not reflected by the first surface 33c and the second surface 33d as images corresponding to the second portion B and the third portion C. The image signal corresponding to the part B and the third part C is output, and the image signal corresponding to the third part C ′ inverted in the Z direction and inverted in the X direction to be reflected once by the second surface 33d. Is output. As a result, the observer can visually recognize a virtual image of the observation target as shown in FIG.
Depending on the reflection direction and the number of reflections of light rays in the light guide 3 and the first optical system 212 or the second optical system 222, the entire X direction may be reversed, or the entire Z direction (vertical direction) may be reversed. There is also.

このような眼鏡型ディスプレイ1によれば、まず、第一出射機構21は、図4(b)に示す画像となる画像表示光LをY方向に出射するとともに、第二出射機構22は、図4(c)に示す画像となる画像表示光LをY方向に出射する。ライトガイド3の全反射面31は、第一出射機構21からの表示領域の全範囲の画像表示光Lを略X方向へと反射させる。そして、第三面33aと第四面33bとは、第一出射機構21からの表示領域の全範囲の画像表示光Lを交互に複数回反射させながら、ビームスプリッタ面32に導く。このとき、第一面33cで上下反転した第一部分となる表示領域A’の画像表示光Lを1回反射させ、第一面33cと第二面33dとで第一部分Aと第二部分Bとなる表示領域の画像表示光Lを1回も反射させずに、ビームスプリッタ面32に導く。
また、ライトガイド3の全反射面31は、第二出射機構22からの表示領域の全範囲の画像表示光Lを略X方向へと反射させる。そして、第三面33aと第四面33bとは、第二出射機構22からの表示領域の全範囲の画像表示光Lを交互に複数回反射させながら、ビームスプリッタ面32に導く。このとき、第二面33dで上下反転した第三部分C’となる表示領域の画像表示光Lを1回反射させ、第一面33cと第二面33dとで第二部分Bと第三部分Cとなる表示領域の画像表示光Lを1回も反射させずに、ビームスプリッタ面32に導く。
According to such a glasses-type display 1, first, the first emission mechanism 21 emits the image display light L, which is the image shown in FIG. 4B, in the Y direction, and the second emission mechanism 22 The image display light L that is the image shown in 4 (c) is emitted in the Y direction. The total reflection surface 31 of the light guide 3 reflects the image display light L in the entire display area from the first emission mechanism 21 in a substantially X direction. The third surface 33a and the fourth surface 33b guide the image display light L in the entire display area from the first emission mechanism 21 to the beam splitter surface 32 while alternately reflecting the image display light L a plurality of times. At this time, the image display light L in the display area A ′ which is the first part upside down on the first surface 33c is reflected once, and the first part A and the second part B are reflected by the first surface 33c and the second surface 33d. The image display light L in the display area is guided to the beam splitter surface 32 without being reflected once.
The total reflection surface 31 of the light guide 3 reflects the image display light L in the entire display area from the second emission mechanism 22 in the substantially X direction. The third surface 33a and the fourth surface 33b guide the image display light L in the entire display area from the second emission mechanism 22 to the beam splitter surface 32 while alternately reflecting the image display light L a plurality of times. At this time, the image display light L in the display area that becomes the third portion C ′ that is vertically inverted by the second surface 33d is reflected once, and the second portion B and the third portion are reflected by the first surface 33c and the second surface 33d. The image display light L in the display area C is guided to the beam splitter surface 32 without being reflected once.

最後に、ビームスプリッタ面32は、第一部分Aと第二部分Bと上下補正した第一部分A’と上下補正した第三部分C’と第二部分Bと第三部分Cとからなる表示領域の画像表示光Lを反射させることにより、ライトガイド3の外部に、第一部分Aと第二部分Bと上下補正した第一部分A’と上下補正した第三部分C’と第二部分Bと第三部分Cとからなる表示領域の画像表示光Lを出射させる。
ここで、ライトガイド3に対して観察者の眼Eが原点付近に存在するときには、上下補正した第一部分A’の一部イと、第一部分Aの一部及び第二部分Bの一部の部分ロと、第二部分Bの一部及び第三部分Cの一部の部分ハと、上下補正した第三部分C’の一部ニとからなる表示領域の画像表示光Lが、ライトガイド3を介して観察者の眼Eに導かれる。図2は、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対して原点付近に存在する際の図1に示す眼鏡型ディスプレイのXY平面における光路図であり、図4(a)は、観察者が視認する観察対象の虚像であり、図4(b)は、第一透過型液晶表示器に表示する画像であり、図4(c)は、第二透過型液晶表示器に表示する画像である。
また、ライトガイド3に対して観察者の眼Eが原点より少し下方に存在するときには、上下補正した第一部分A’の一部イと、第一部分Aの一部及び第二部分Bの一部の部分ロと、第二部分Bの一部及び第三部分Cの一部の部分ハと、上下補正した第三部分C’の一部ニとからなる表示領域の画像表示光Lが、ライトガイド3を介して観察者の眼Eに導かれる。図5は、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対して少し下方向に動いた際の図1に示す眼鏡型ディスプレイの光路図であり、図6(a)は、観察者が視認する観察対象の虚像であり、図6(b)は、第一透過型液晶表示器に表示する画像であり、図6(c)は、第二透過型液晶表示器に表示する画像である。
さらに、ライトガイド3に対して観察者の眼Eが原点より下方に存在するときには、第一部分A及び第二部分Bの一部の部分ロと、第二部分Bの一部及び第三部分Cの一部の部分ハと、上下補正した第三部分C’の一部ニとからなる表示領域の画像表示光Lが、ライトガイド3を介して観察者の眼Eに導かれる。図7は、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対して下方向に動いた際の図1に示す眼鏡型ディスプレイの光路図であり、図8(a)は、観察者が視認する観察対象の虚像であり、図8(b)は、第一透過型液晶表示器に表示する画像であり、図8(c)は、第二透過型液晶表示器に表示する画像である。
なお、ライトガイド3に対して観察者の眼Eが原点より上方に存在するときには、上下補正した第一部分A’と、第二部分Bと、第三部分Cとからなる表示領域の画像表示光Lが、ライトガイド3を介して観察者の眼Eに導かれる。
Finally, the beam splitter surface 32 has a display area composed of a first part A, a second part B, a vertically corrected first part A ′, a vertically corrected third part C ′, a second part B, and a third part C. By reflecting the image display light L, the first part A, the second part B, the first part A ′ corrected up and down, the third part C ′ corrected up and down, the second part B and the third part outside the light guide 3. The image display light L in the display area including the portion C is emitted.
Here, when the observer's eye E exists in the vicinity of the origin with respect to the light guide 3, a part of the first part A ′ corrected vertically and a part of the first part A and a part of the second part B. The image display light L in the display area composed of the portion B, a portion of the second portion B and a portion of the third portion C, and a portion of the third portion C ′ that has been vertically corrected is a light guide. 3 to the observer's eye E. 2 is an optical path diagram on the XY plane of the eyeglass-type display shown in FIG. 1 when the position of the eye E of the observer is near the origin with respect to the light guide 3, and FIG. 4 (b) is an image displayed on the first transmissive liquid crystal display, and FIG. 4 (c) is an image displayed on the second transmissive liquid crystal display. is there.
Further, when the observer's eye E is slightly below the origin with respect to the light guide 3, a part of the first part A ′ corrected vertically, a part of the first part A, and a part of the second part B The image display light L in the display area consisting of the part B, part of the second part B and part of the third part C, and part of the third part C ′ corrected vertically is It is guided to the observer's eye E through the guide 3. 5 is an optical path diagram of the eyeglass-type display shown in FIG. 1 when the position of the observer's eye E moves slightly downward with respect to the light guide 3, and FIG. 6 (a) is visually recognized by the observer. 6B is an image displayed on the first transmissive liquid crystal display, and FIG. 6C is an image displayed on the second transmissive liquid crystal display.
Furthermore, when the observer's eye E exists below the origin with respect to the light guide 3, a part B of the first part A and the second part B, a part of the second part B, and a third part C The image display light L in the display area consisting of a part C of the above and a part D of the third part C ′ corrected vertically is guided to the observer's eye E through the light guide 3. 7 is an optical path diagram of the eyeglass-type display shown in FIG. 1 when the position of the eye E of the observer moves downward with respect to the light guide 3, and FIG. 8A is visually recognized by the observer. FIG. 8B is an image displayed on the first transmissive liquid crystal display, and FIG. 8C is an image displayed on the second transmissive liquid crystal display.
When the observer's eye E exists above the origin with respect to the light guide 3, the image display light in the display area composed of the first part A ′, the second part B, and the third part C corrected vertically. L is guided to the observer's eye E through the light guide 3.

以上のように、眼鏡型ディスプレイ1によれば、観察者の眼Eの位置がライトガイド3に対して上下方向に動いても、観察者は観察対象の虚像を正常に視認することができる。   As described above, according to the glasses-type display 1, even when the position of the observer's eye E moves in the vertical direction with respect to the light guide 3, the observer can normally visually recognize the virtual image to be observed.

(他の実施形態)
上述した眼鏡型ディスプレイは、観察者の頭部や腕等の身体や、身体に装着されるヘルメットや眼鏡等に、ヘッドセット、ベルト、バンド、クリップ等を介して装着されたり、携帯電話や腕時計等の各種携帯機器に装着されたり、手に持った状態で使用されたりしてもよい。また、観察者に装着されるヘッドマウントディスプレイのような形態に限らず、観察者の前方に設置するヘッドアップディスプレイのような形態であってもよい。
(Other embodiments)
The above-described glasses-type display is mounted on the body of an observer's head and arms, a helmet or glasses worn on the body via a headset, a belt, a band, a clip, or the like, or a mobile phone or a wristwatch. It may be attached to various portable devices such as or may be used while being held in the hand. Moreover, it is not limited to a form such as a head-mounted display attached to the observer, but may be a form such as a head-up display installed in front of the observer.

また、表示素子としては、画像表示光を直接に出射する自発光型表示器が用いられてもよいし、反射型表示器とその反射型表示器を照明するための素子とで構成されてもよい。
また、画像表示光を観察者の両方の眼に導くようにしてもよく、上記ビームスプリッタ面は全反射ミラーにより構成されてもよく、上記出射面や全反射面はホログラム面により構成されてもよく、上記出射面は複数枚の出射面により構成されてもよい。
Further, as the display element, a self-luminous display that directly emits image display light may be used, or it may be composed of a reflective display and an element for illuminating the reflective display. Good.
Further, the image display light may be guided to both eyes of the observer, the beam splitter surface may be constituted by a total reflection mirror, and the emission surface and the total reflection surface may be constituted by a hologram surface. The exit surface may be constituted by a plurality of exit surfaces.

また、上記第一面と第二面とで、表示領域の一部分の画像表示光を1回反射させてもよく、表示領域の一部分の画像表示光を2回反射させてもよく、表示領域の一部分の画像表示光を3回以上反射させてもよい。
また、上述した眼鏡型ディスプレイ1において、第一出射機構21は第一透過型液晶表示器211を有するとともに第二出射機構22は第二透過型液晶表示器221を有する構成としたが、第一出射機構と第二出射機構とは共通の表示素子を有するような構成としてもよい。
上記ライトガイドを形成する材料としては、例えば、ポリカーボネイト、ポリメタクリル酸(PMMA)、シクロオレフィン、硝材等が挙げられる。
Further, the first surface and the second surface may reflect the image display light of a part of the display area once, may reflect the image display light of a part of the display area twice, A part of the image display light may be reflected three times or more.
In the eyeglass-type display 1 described above, the first emission mechanism 21 includes the first transmissive liquid crystal display 211 and the second emission mechanism 22 includes the second transmissive liquid crystal display 221. The emission mechanism and the second emission mechanism may have a common display element.
Examples of the material for forming the light guide include polycarbonate, polymethacrylic acid (PMMA), cycloolefin, and glass material.

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

1 眼鏡型ディスプレイ(表示装置)
3 ライトガイド
21 第一出射機構
22 第二出射機構
4 表示制御部
33a 第三面
33b 第四面
33c 第一面
33d 第二面
L 画像表示光
E 観察者の眼
U ユニット部
1. Glasses type display (display device)
3 light guide 21 first emission mechanism 22 second emission mechanism 4 display control unit 33a third surface 33b fourth surface 33c first surface 33d second surface L image display light E observer's eye U unit unit

Claims (4)

上下方向に分割された第一部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像表示光を出射する出射機構と、
第一面と、当該第一面と上下方向に対向する第二面と、第三面と、当該第三面と前後方向に対向する第四面とを有し、前記第三面及び第四面で前記出射機構からの画像表示光を上下方向及び前後方向と垂直な設定方向に反射させながら観察者の眼に導くライトガイドとを備える表示装置であって、
前記出射機構は、上下方向に並べられた第一出射機構と第二出射機構とを有し、
前記第一出射機構は、前記第一部分と第二部分と上下補正した第一部分とからなる表示領域の画像表示光を出射するか、或いは、前記第二出射機構は、上下補正した第三部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像表示光を出射し、
前記ライトガイドは、前記第一面で第一出射機構からの上下補正した第一部分となる画像表示光を1回以上反射させるか、或いは、前記第二面で第二出射機構からの上下補正した第三部分となる画像表示光を1回以上反射させるかの少なくともいずれかを行って、前記画像表示光を観察者の眼に導くことを特徴とする表示装置。
An emission mechanism that emits image display light in a display area composed of a first part, a second part, and a third part divided in the vertical direction;
A first surface; a second surface facing the first surface in the up-down direction; a third surface; and a fourth surface facing the third surface in the front-rear direction. A display device including a light guide that reflects image display light from the emission mechanism on the surface in a vertical direction and a setting direction perpendicular to the front-rear direction and guides the light to an observer's eyes,
The emission mechanism has a first emission mechanism and a second emission mechanism arranged in the vertical direction,
The first emission mechanism emits image display light of a display area composed of the first part, the second part, and the first part corrected up and down, or the second emission mechanism includes the third part corrected up and down The image display light of the display area consisting of the second part and the third part is emitted
The light guide reflects the image display light which is the first portion corrected from the first emission mechanism on the first surface one or more times, or the vertical correction from the second emission mechanism on the second surface is corrected. A display device characterized in that the image display light serving as the third part is reflected at least one time or more to guide the image display light to the eyes of an observer.
前記第一出射機構は、前記第一部分と第二部分と上下補正した第一部分とからなる表示領域の画像を形成して、画像表示光を出射する第一表示素子と、前記画像表示光を反射又は透過させて前記ライトガイドに導く第一光学系とを備え、
前記第二出射機構は、上下補正した第三部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像を形成して、画像表示光を出射する第二表示素子と、前記画像表示光を反射又は透過させて前記ライトガイドに導く第二光学系とを備えることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The first emission mechanism forms an image of a display area including the first part, the second part, and the first part corrected up and down, and reflects the image display light. Or a first optical system that transmits and guides to the light guide,
The second emission mechanism forms an image of a display area composed of a third part, a second part, and a third part that have been vertically corrected, and emits image display light; and the image display light The display device according to claim 1, further comprising a second optical system that reflects or transmits the light to the light guide.
前記第一出射機構及び前記第二出射機構は、前記第一部分と第二部分と上下補正した第一部分と上下補正した第三部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像を形成して、画像表示光を出射する表示素子と、前記第一部分と第二部分と上下補正した第一部分とからなる表示領域の画像表示光を反射又は透過させて前記ライトガイドに導く第一光学系と、上下補正した第三部分と第二部分と第三部分とからなる表示領域の画像表示光を反射又は透過させて前記ライトガイドに導く第二光学系とを備えることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。   The first emission mechanism and the second emission mechanism form an image of a display area including the first part, the second part, the first part corrected up and down, the third part corrected up and down, the second part, and the third part. And a first optical system that reflects or transmits image display light in a display region that includes the display element that emits image display light and the first portion, the second portion, and the first portion that has been vertically corrected, and guides the light to the light guide. And a second optical system that reflects or transmits image display light in a display area composed of the third part, the second part, and the third part that have been vertically corrected and guides them to the light guide. The display device according to 1. 前記ライトガイドは、平板形状であり、
前記第一面と第二面と第三面と第四面とは、空気との界面によって形成されることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の表示装置。
The light guide has a flat plate shape,
The display device according to claim 1, wherein the first surface, the second surface, the third surface, and the fourth surface are formed by an interface with air.
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