JP2013105103A - Image display device and optical equipment including the same - Google Patents
Image display device and optical equipment including the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013105103A JP2013105103A JP2011250018A JP2011250018A JP2013105103A JP 2013105103 A JP2013105103 A JP 2013105103A JP 2011250018 A JP2011250018 A JP 2011250018A JP 2011250018 A JP2011250018 A JP 2011250018A JP 2013105103 A JP2013105103 A JP 2013105103A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display
- state
- refractive power
- image
- display element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、画像表示装置及びこれを備える光学機器に関する。 The present invention relates to an image display device and an optical apparatus including the same.
画像表示装置は、色々なものが提案されている。例えば、表示領域が重なるように配置
した複数の液晶表示装置を用いて画像を表示する装置が提案されている(例えば、特許文
献1を参照)。
Various image display devices have been proposed. For example, a device that displays an image using a plurality of liquid crystal display devices arranged so that the display areas overlap has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
画像表示装置は、一般に観察者が裸眼で観察することを前提としているため、画像の見
やすさを左右する一因として観察者の視力が挙げられる。ところが、眼のピント調整力は
年齢とともに低下する傾向があり、そのような観察者にとっては、従来のように画像表示
装置と観察者の眼との間隔が常に一定であると、ピントが合わせにくく、表示内容が視認
しづらいという問題があった。
Since the image display device is generally premised on the observation by the observer with the naked eye, the visual acuity of the observer can be cited as one factor that affects the visibility of the image. However, the focus adjustment power of the eye tends to decrease with age, and it is difficult for such an observer to focus when the distance between the image display device and the eye of the observer is always constant as in the past. There was a problem that the displayed content was difficult to see.
上記課題を解決するために、画像表示装置と観察者の眼の間にルーペ光学系を配置して
、観察者の視力を補助しつつ画像を表示する方法がある。しかしながら、この方法は、装
置が大型化することと、光学系の大きさによってはアイポイントが限定されることが問題
であった。
In order to solve the above problem, there is a method of displaying an image while assisting the visual acuity of the observer by arranging a loupe optical system between the image display device and the eye of the observer. However, this method has a problem that the size of the apparatus is increased and the eye point is limited depending on the size of the optical system.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、薄型でありながら、観察者の
視力に応じて画像表示を行うことができる、画像表示装置及びこれを備える光学機器を提
供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and provides an image display device capable of displaying an image according to the visual acuity of an observer and an optical apparatus including the image display device while being thin. With the goal.
このような目的を達成するため、本発明に係る画像表示装置は、画像を表示する表示領
域において、表示状態と光透過状態とを切り替えることができる第1及び第2の表示素子
と、前記第2の表示素子より射出側に設けられ、少なくとも屈折力が略0の状態と正の屈
折力を有する状態との2つの状態に調整することが可能な屈折力可変素子と、各表示素子
に光を照射する光源と、各表示素子の状態及び前記屈折力可変素子の屈折力の状態を制御
する制御部とを有し、前記制御部は、前記屈折力可変素子の屈折力を略0の状態にし、前
記第2の表示素子を光透過状態にして、前記光源から照射された光を前記第1の表示素子
に導き、前記第1の表示素子を表示状態にして表示領域に画像を表示させる第1の表示状
態と、前記屈折力可変素子の屈折力を正の状態にし、前記第1の表示素子を光透過状態に
して、前記光源から照射された光を前記第2の表示素子に導き、前記第2の表示素子を表
示状態にして、前記第2の表示素子の表示領域に表示された前記画像を拡大表示する第2
の表示状態との間で切り替え可能である。この画像表示装置においては、前記光源、前記
第2の表示素子、前記屈折力可変素子、前記第1の表示素子の順に配置されていることが
望ましい。
In order to achieve such an object, an image display device according to the present invention includes first and second display elements that can switch between a display state and a light transmission state in a display region for displaying an image, and the first display element. A refractive power variable element which is provided on the emission side from the two display elements and can be adjusted to at least two states of a refractive power of approximately 0 and a positive refractive power, and light for each display element. And a control unit that controls the state of each display element and the state of refractive power of the variable refractive power element, and the control unit sets the refractive power of the variable refractive power element to substantially zero. The second display element is set in a light transmission state, the light emitted from the light source is guided to the first display element, and the first display element is set in a display state to display an image in a display area. The first display state and the bending of the refractive power variable element The force is set to a positive state, the first display element is set in a light transmission state, the light emitted from the light source is guided to the second display element, the second display element is set in a display state, A second display for enlarging and displaying the image displayed in the display area of the second display element;
The display state can be switched between. In this image display device, it is preferable that the light source, the second display element, the refractive power variable element, and the first display element are arranged in this order.
また、本発明に係る画像表示装置は、画像を表示する表示領域において、表示状態と光
透過状態とを切り替えることができる第1の表示素子と、画素ごとに光の射出量を制御し
て発光表示を行い、画像を表示するときは表示領域に対応する画素ごとに光を射出して発
光表示状態にする第2の表示素子と、前記第2の表示素子より射出側に設けられ、少なく
とも屈折力が略0の状態と正の屈折力を有する状態との2つの状態に調整することが可能
な屈折力可変素子と、前記第1の表示素子に光を照射する光源と、各表示素子の状態、前
記屈折力可変素子の屈折力の状態及び前記光源のオン・オフ状態を制御する制御部とを有
し、前記制御部は、前記第2の表示素子の全画素において光を非射出状態にし、前記光源
をオン状態にし、前記屈折力可変素子の屈折力を略0の状態にして、前記光源から照射さ
れた光を前記第1の表示素子に導き、前記第1の表示素子を表示状態にして表示領域に画
像を表示させる第1の表示状態と、前記第2の表示素子の表示領域に対応する全画素にお
いて光を射出状態にして発光表示を行い、前記光源をオフ状態にし、前記屈折力可変素子
の屈折力を正の状態にし、前記第1の表示素子を光透過状態にして、前記第2の表示素子
の発光表示を拡大表示する第2の表示状態との間で切り替え可能である。この画像表示装
置においては、前記第2の表示素子、前記光源、前記屈折力可変素子、前記第1の表示素
子の順に配置されていることが望ましい。
In addition, the image display device according to the present invention emits light by controlling a light emission amount for each pixel, and a first display element capable of switching between a display state and a light transmission state in a display region for displaying an image. When performing display and displaying an image, a second display element that emits light for each pixel corresponding to the display area to emit light and is provided on the emission side from the second display element. A refractive power variable element that can be adjusted to two states, a state where the force is substantially zero and a state having a positive refractive power, a light source that irradiates light to the first display element, A control unit that controls a state, a refractive power state of the refractive power variable element, and an on / off state of the light source, and the control unit is in a non-emission state of light in all pixels of the second display element To turn on the light source and enable the refractive power. First, the refractive power of the element is set to approximately zero, the light emitted from the light source is guided to the first display element, and the first display element is set to the display state to display an image in the display area. In the display state and in all pixels corresponding to the display area of the second display element, light is emitted to perform light emission display, the light source is turned off, and the refractive power of the refractive power variable element is set to a positive state. The first display element can be switched between a second display state in which the first display element is in a light transmission state and the light emission display of the second display element is enlarged. In this image display apparatus, it is desirable that the second display element, the light source, the refractive power variable element, and the first display element are arranged in this order.
本発明に係る画像表示装置において、前記第1の表示素子の表示領域の大きさは、前記
第2の表示素子の表示領域よりも大きいことが望ましい。
In the image display device according to the present invention, it is desirable that the display area of the first display element is larger than the display area of the second display element.
本発明に係る画像表示装置において、前記第1及び第2の表示素子は、液晶素子である
ことが望ましい。
In the image display device according to the present invention, it is desirable that the first and second display elements are liquid crystal elements.
本発明に係る画像表示装置において、前記屈折力可変素子は、液体レンズであることが
望ましい。
In the image display device according to the present invention, it is preferable that the refractive power variable element is a liquid lens.
本発明に係る画像表示装置において、前記第1の表示状態と前記第2の表示状態との間
で切り替えるため、ユーザーの操作入力を受け付ける操作部(例えば、実施形態における
切替スイッチSW)を有し、前記制御部は、前記操作部が受け付けた操作入力に応じて、
前記表示状態を切り替えることが望ましい。
The image display device according to the present invention includes an operation unit (for example, a changeover switch SW in the embodiment) that receives a user operation input in order to switch between the first display state and the second display state. The control unit, in response to an operation input received by the operation unit,
It is desirable to switch the display state.
本発明に係る画像表示装置において、前記画像表示装置の振動量または傾き量を検出す
る検出部を有し、前記制御部は、前記検出部により検出された前記画像表示装置の振動量
または傾き量に応じて、前記表示状態を切り替えることが望ましい。
In the image display device according to the present invention, the image display device includes a detection unit that detects a vibration amount or a tilt amount of the image display device, and the control unit detects the vibration amount or the tilt amount of the image display device detected by the detection unit. It is desirable to switch the display state according to the above.
本発明に係る光学機器(例えば、実施形態におけるカメラCAM)は、前記いずれかの
画像表示装置を備える。
An optical apparatus according to the present invention (for example, the camera CAM in the embodiment) includes any one of the image display devices.
本発明によれば、薄型でありながら、観察者の視力に応じて画像表示を行うことができ
る、画像表示装置及びこれを備える光学機器を提供することができる。
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although it is thin, an image display apparatus which can perform an image display according to an observer's visual acuity, and an optical apparatus provided with the same can be provided.
以下、実施形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
(第1実施例)
第1実施例に係る画像表示装置について、図1〜図3を用いて説明する。第1実施例に
係る画像表示装置10は、図1に示すように、第1の表示素子11と、屈折力可変素子1
2と、第2の表示素子13と、光源14と、制御部15と、切替スイッチSW(SW1)
とを備えて構成される。
(First embodiment)
The image display apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, the
2, the
And is configured.
第1の表示素子11は、いわゆる透過型の画像表示素子であり、光源14から照射され
た光を変調して2次元画像を表示領域に表示するとともに、この画像を表示する表示領域
において表示状態と光透過状態とを切り替えることができる。本実施例では、液晶パネル
等の表示素子が適している。
The
屈折力可変素子12は、第2の表示素子13より射出側(本実施例では、第1の表示素
子11と第2の表示素子13との間)に配置され、圧力や電圧等の調節により面形状を変
化させ、図1に示す屈折力が略0の状態(透明の平行平板として機能する状態)と、図2
に示す正の屈折力を有する状態(凸レンズとして機能する状態)との2つの状態に調整す
ることが可能な素子である。本実施例では、(例えば、有効径約φ10mm、焦点距離約1
0〜20mmである)液体レンズが適している。
The refractive
It is an element which can be adjusted to two states, the state which has positive refractive power shown in (state which functions as a convex lens). In this embodiment (for example, effective diameter of about φ10 mm, focal length of about 1
A liquid lens (0-20 mm) is suitable.
第2の表示素子13は、第1の表示素子11と同様に、透過型の画像表示素子であり、
光源14から照射された光を変調して2次元画像を表示領域に表示するとともに、この画
像を表示する表示領域において表示状態と光透過状態とを切り替えることができる。本実
施例では、液晶パネル等の表示素子が適している。
Similar to the
The light emitted from the
本実施例では、図3に示すように、第1の表示素子11と第2の表示素子13は、互い
の表示領域の中心部が重なるように配置される。但し、表示領域の大きさは、第1の表示
素子11の方が第2の表示素子13よりも大きい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
光源14は、第2の表示素子13の背面側に配置され、第1及び第2の表示素子11,
13の各表示領域に可視光を照射する、自発光型の面光源(バックライト)である。本実
施例では、第1及び第2の表示素子11,13の表示領域の大きさと位置に応じて、光源
14は、発光面が複数の発光領域(第1の表示素子11に対応する全面と、第2の表示素
子12に対応する発光面の中央にある領域14a)に分割されている。これら発光領域は
、それぞれ独立して点灯・消灯することが可能である。本実施例では、光源14として、
LED等の複数の発光素子を2次元的に平面配置して構成されたもの、透明な平行平板状
の導光板とその周囲を取り囲むように配置されたLED等の複数の発光素子とを有して構
成されたもの、EL(Electro Luminescence)等の自発光型のものを用いることが望まし
い。
The
This is a self-luminous surface light source (backlight) that irradiates each display area with visible light. In the present embodiment, according to the size and position of the display areas of the first and
A plurality of light emitting elements such as LEDs are two-dimensionally arranged in a plane, a transparent parallel plate-shaped light guide plate and a plurality of light emitting elements such as LEDs arranged so as to surround the periphery thereof It is desirable to use a self-luminous type such as an EL (Electro Luminescence).
第1実施例に係る画像表示装置10では、アイポイントE.P(すなわち、観察者)側
から、第1の表示素子11、屈折力可変素子12、第2の表示素子13、光源14が、こ
の順で配置されている。
In the
制御部15は、第1,第2の表示素子11,13の状態及び屈折力可変素子12の屈折
力の状態を制御する。具体的には、屈折力可変素子12の屈折力を略0の状態(透明の平
行平板として機能する状態)にし、第2の表示素子13を光透過状態にして、光源14か
ら照射された光を、第2の表示素子13及び屈折力可変素子12を透過させ、第1の表示
素子11に導き、第1の表示素子11を表示状態にして表示領域に画像を表示させる第1
の表示状態(図1参照)と、屈折力可変素子12の屈折力を正の状態(収束レンズとして
機能する状態)にし、第1の表示素子11を光透過状態にして、光源14から照射された
光を第2の表示素子13に導き、第2の表示素子13を表示状態にして表示領域に画像を
表示させ、さらに屈折力可変素子12及び第1の表示素子11を透過させ、第2の表示素
子13の表示領域に表示された画像を拡大表示する第2の表示状態(図2参照)との間で
切り替える制御を行う。
The
The display state (see FIG. 1) and the refractive power of the variable
本実施例において、第1の表示状態と第2の表示状態との切り替えは、画像表示装置1
0に設けられた切替スイッチSW1を、観察者が操作することにより行われる。
In this embodiment, the switching between the first display state and the second display state is performed by the image display device 1.
This is performed by the observer operating the change-over switch SW1 provided at 0.
また、制御部15は、切替スイッチSW1の操作に応じて、光源14の点灯及び消灯を
制御する。具体的には、制御部15は、図1に示すように、第1の表示素子11を用いて
画像表示を行う場合、第1の表示素子11の表示領域を照明するように、これに対応する
領域、すなわち発光面の全面から照明光を射出するように、光源14を制御する。また、
図2に示すように、第2の表示素子13を用いて画像表示を行う場合、制御部15は、第
2の表示素子13の表示領域のみを照明するように、これに対応する光源14の中央にあ
る該当領域14aからのみ照明光を射出し、他の領域では消灯するように、光源14の制
御を行う。
Moreover, the
As shown in FIG. 2, when performing image display using the
続いて、画像表示装置10の作動について説明する。
Next, the operation of the
画像表示装置10では、観察者の手前側にある第1の表示素子11に画像を表示させる
第1の表示状態(図1参照)と、奥側にある第2の表示素子13に画像を表示させる第2
の表示状態(図2参照)とが、切替スイッチSW1の操作に応じて、選択的に切替られる
ようになっている。
In the
The display state (see FIG. 2) is selectively switched according to the operation of the selector switch SW1.
観察者により切替スイッチSW1が操作され、図1に示す第1の表示状態が選択された
場合、制御部15は、屈折力可変素子12の屈折力を0の状態(透明の平行平板状態とし
て機能する状態)にし、第1の表示素子11を表示状態にし、第2の表示素子13を光透
過状態にし、光源14の発光領域の大きさを第1の表示素子11の表示領域の大きさに対
応させた全面とする。
When the changeover switch SW1 is operated by the observer and the first display state shown in FIG. 1 is selected, the
すると、光源14の発光領域の全面から射出された照明光は、第2の表示素子13、屈
折力可変素子12を順に透過し、第1の表示素子11の表示領域を裏面から照射する。第
1の表示素子11は、照明光が透過する際に照明光を変調することにより、表示領域に2
次元画像を表示する。第1の表示素子11を透過した光は、アイポイントE.Pにある観
察者の眼に到達する。
Then, the illumination light emitted from the entire surface of the light emitting area of the
Display a dimensional image. The light transmitted through the
これにより、観察者は、手前側にある第1の表示素子11の表示領域に表示された2次
元画像を観察することができる。
Thereby, the observer can observe the two-dimensional image displayed on the display area of the
また、観察者により切替スイッチSW1が操作され、図2に示す第2の表示状態が選択
された場合、制御部15は、屈折力可変素子12の屈折力を正の状態(収束レンズとして
機能する状態)にし、第1の表示素子11を光透過状態にし、第2の表示素子13を表示
状態にし、光源14の発光領域の大きさを第2の表示素子13の表示領域の大きさに対応
させた中央部の領域14aとする。
When the change-over switch SW1 is operated by the observer and the second display state shown in FIG. 2 is selected, the
すると、光源14の中央の領域14aから照射された光は、第2の表示素子13の表示
領域を裏面から照射する。第2の表示素子13は、照明光が透過する際に照明光を変調す
ることにより、表示領域に2次元画像を表示する。第2の表示素子13を透過した照明光
は、屈折力可変素子12を透過して収束され、第1の表示素子11を透過し、アイポイン
トE.Pにある観察者の眼に到達する。この際、第1の表示素子11は、画像表示を行わ
ず、照明光を透過させるのみである。
Then, the light irradiated from the center area |
これにより、観察者は、奥側にある第2の表示素子13の表示領域に表示された2次元
画像を観察することができる。そして、屈折力可変素子12により観察者の眼に到達する
照明光が収束するように構成されているため、観察者には、画像の表示位置が、第1の表
示素子11を用いた場合より遠くにあるように視認される。
Thereby, the observer can observe the two-dimensional image displayed on the display area of the
このように本実施例に係る画像表示装置10では、画像の表示位置を(観察者から手前
側と奥側とで)切り替えることができるため、観察者の視力に応じた選択をすることが可
能になった。
As described above, in the
また、画像の表示位置が遠方にあるように観察者に見せるために、従来の装置では、画
像表示素子よりもアイポイントE.P側にレンズを配置していたが、これにより装置が厚
み方向に大きくなる傾向があった。しかしながら、本実施例に係る画像表示装置10は、
レンズを第1及び第2の表示素子11,13との間に配置するとともに、レンズとして屈
折力可変素子12を用いることにより、屈折力可変素子12は非使用時に屈折力を0にす
ることが可能であるため、屈折力可変素子12を画像表示素子11の近傍に配置すること
が可能になり、従来の画像表示装置と比較して薄型化が可能になった。
Further, in order to show the viewer that the image display position is far away, in the conventional apparatus, the eye point E.D. Although a lens was disposed on the P side, the device tended to increase in the thickness direction. However, the
By disposing the lens between the first and
なお、第1実施例では、光源14を、自発光型の画像表示素子にすることも可能である
。自発光型の画像表示素子とは、光源14の照明機能と、第2の表示素子13の画像表示
機能とを兼ね備えたものであり、画素ごとに光の射出量を制御して発光表示を行い、画像
を表示するときは表示領域に対応する画素ごとに光を射出して発光表示状態にする。図1
に示す第1の表示状態のときは照明機能のみ作用させて白色発光させ、図2に示す第2の
表示状態のときは画像表示機能を作用させる。このように光源14の機能と第2の表示素
子13の機能とを兼ね備えた素子を採用することにより、第2の表示素子13を省略して
、光源14と屈折力可変素子12との間隔を広げ、図1の表示状態から図2の表示状態に
変化させる際に、屈折力可変素子12の屈折力変化量を小さくして、該素子12が変化に
要する時間を短縮することができる。
In the first embodiment, the
In the first display state shown in FIG. 2, only the illumination function is activated to emit white light, and in the second display state shown in FIG. 2, the image display function is activated. By adopting an element having the function of the
(第2実施例)
第2実施例に係る画像表示装置について、図4〜図6を用いて説明する。本実施例と第
1実施例との相違点は、観察者の奥側にある第2の表示素子を、(手前ではなく)光源の
背面側に配置したことにある。このため、本実施例では、光源24として、透明な平行平
板状の導光板の周囲を取り囲むように、LED等の複数の発光素子を配置した構成のもの
であることが望ましい。
(Second embodiment)
An image display apparatus according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that the second display element on the back side of the observer is arranged on the back side of the light source (not on the front side). Therefore, in this embodiment, it is desirable that the
第2実施例に係る画像表示装置20は、図4に示すように、第1の表示素子21と、屈
折力可変素子22と、第2の表示素子23と、光源24と、制御部25と、切替スイッチ
SW(SW2)を備えて構成される。
As shown in FIG. 4, the
第1の表示素子21は、いわゆる透過型の画像表示素子であり、光源24から照射され
た光を変調して2次元画像を表示領域に表示するとともに、この画像を表示する表示領域
において表示状態と光透過状態とを切り替えることができる。本実施例では、液晶パネル
等の表示素子が適している。
The
屈折力可変素子22は、第2の表示素子23より射出側(本実施例では、第1の表示素
子21と光源24との間)に配置され、圧力や電圧等の調節により面形状を変化させ、図
4に示す屈折力が略0の状態(透明の平行平板として機能する状態)と、図5に示す正の
屈折力を有する状態(凸レンズとして機能する状態)との2つの状態に調整することが可
能な素子である。本実施例では、(例えば、有効径約φ10mm、焦点距離約10〜20mm
である)液体レンズが適している。
The refractive
A liquid lens is suitable.
第2の表示素子23は、自発光型の画像表示素子であり、画素ごとに光の射出量を制御
して発光表示を行い、画像を表示するときは表示領域に対応する画素ごとに光を射出して
発光表示状態にする。なお、表示領域の大きさは、図6に示すように、第1の表示素子2
1の方が第2の表示素子23よりも大きい。
The
1 is larger than the
光源24は、第2の表示素子23の表示面側に配置され、第1の表示素子21の表示領
域に可視光を照射する面光源(バックライト)である。本実施例では、上述したように、
光源24は、透明な平行平板状の導光板と、その周囲を取り囲むように配置されたLED
等の複数の発光素子とを有して構成されている。但し、これに限定されるものではない。
The
The
Etc., and a plurality of light emitting elements. However, it is not limited to this.
第2実施例に係る画像表示装置20では、アイポイントE.P(すなわち、観察者)側
から、第1の表示素子21、屈折力可変素子22、光源24、第2の表示素子23が、こ
の順で配置されている。
In the
制御部25は、第1,第2の表示素子21,23の表示状態、屈折力可変素子22の屈
折力の状態及び光源24のオン・オフを制御する。具体的には、第2の表示素子23の全
画素を非射出(すなわち消灯)状態にし、光源24をオン状態にし、屈折力可変素子22
の屈折力を略0の状態(透明の平行平板として機能する状態)にして、光源24から照射
された光を、屈折力可変素子22を透過させ、第1の表示素子21に導き、第1の表示素
子21を表示状態にして表示領域に画像を表示させる第1の表示状態(図4参照)と、第
2の表示素子23の表示領域に対応する全画素において光を射出状態にして発光表示を行
い、光源24をオフ状態(透明の平行平板として機能する状態)にし、屈折力可変素子2
2の屈折力を正の状態(収束レンズとして機能する状態)にし、第1の表示素子21を光
透過状態にして、第2の表示素子23を自発光させて表示領域に画像を表示させるととも
に、該素子23から射出された光を、光源24、屈折力可変素子22及び第1の表示素子
21を順に透過させ、第2の表示素子23の発光表示を拡大表示する第2の表示状態(図
5参照)との間で切り替える制御を行う。
The
The light irradiated from the
2 is set in a positive state (functioning as a converging lens), the
本実施例において、第1の表示状態と第2の表示状態との切り替えは、画像表示装置2
0に設けられた切替スイッチSW2を、観察者が操作することにより行われる。
In this embodiment, the switching between the first display state and the second display state is performed by the image display device 2.
This is done by the observer operating the change-over switch SW2 provided at 0.
続いて、画像表示装置20の作動について説明する。
Next, the operation of the
画像表示装置20では、第1実施例と同様に、観察者の手前側にある第1の表示素子2
1に画像を表示させる第1の表示状態(図4参照)と、奥側にある第2の表示素子23に
画像を表示させる第2の表示状態(図5参照)とが、切替スイッチSW2の操作に応じて
、選択的に切替られるようになっている。
In the
The first display state (see FIG. 4) in which an image is displayed on the first display state and the second display state (see FIG. 5) in which an image is displayed on the
観察者により切替スイッチSW2が操作され、図4に示す第1の表示状態が選択された
場合、制御部25は、第2の表示素子23の全画素において光を非射出状態にし、光源2
4をオン状態にし、屈折力可変素子22の屈折力を略0の状態(透明の平行平板として機
能する状態)にし、第1の表示素子21を表示状態にする。
When the changeover switch SW2 is operated by the observer and the first display state shown in FIG. 4 is selected, the
4 is turned on, the refractive power of the refractive
すると、光源24から射出された照明光は、屈折力可変素子22を透過して、第1の表
示素子21の表示領域を裏面から照射する。第1の表示素子21は、照明光が透過する際
に照明光を変調することにより、表示領域に2次元画像を表示する。第1の表示素子21
を透過した光は、アイポイントE.Pにある観察者の眼に到達する。
Then, the illumination light emitted from the
The light transmitted through eye point E.E. Reach the observer's eye at P.
これにより、観察者は、手前側にある第1の表示素子21の表示領域に表示された2次
元画像を観察することができる。
Thereby, the observer can observe the two-dimensional image displayed on the display area of the
また、観察者により切替スイッチSW2が操作され、図5に示す第2の表示状態が選択
された場合、制御部25は、第2の表示素子23の表示領域に対応する全画素において光
を射出状態にして発光表示を行わせ、光源24をオフ状態(透明の平行平板として機能す
る状態)にし、屈折力可変素子22の屈折力を正の状態(収束レンズとして機能する状態
)にし、第1の表示素子21を光透過状態にする。
When the change-over switch SW2 is operated by the observer and the second display state shown in FIG. 5 is selected, the
すると、第2の表示素子23は自発光して表示領域に画像を表示するとともに、該素子
23の表示領域から射出された光は、光源24を経て、屈折力可変素子22を透過して収
束され、第1の表示素子21を透過し、アイポイントE.Pにある観察者の眼に到達する
。
Then, the
これにより、観察者は、奥側にある第2の表示素子23の表示領域に表示された2次元
画像を観察することができる。そして、屈折力可変素子22により観察者の眼に到達する
第2の表示素子23からの光が収束するように構成されているため、観察者には、画像の
表示位置が、第1の表示素子21を用いた場合より遠くにあるように視認される。
Thereby, the observer can observe the two-dimensional image displayed on the display area of the
このように本実施例に係る画像表示装置20では、画像の表示位置を(観察者から手前
側と奥側とで)切り替えることができるため、観察者の視力に応じた選択をすることが可
能である。
Thus, in the
また、第1実施例では図2に示すように透過型の第2の表示素子13と屈折力可変素子
12とを隣接して配置する構成であったが、第2実施例では図5に示すように、光源24
をオフ状態にして透明な平行平板として機能させるととともに、自発光型の第2の表示素
子23と屈折力可変素子22の間に配置する構成となっている。このような配置を採用す
ることにより、第2の表示素子23と屈折力可変素子22との間隔を広げることが可能に
なる。その結果、図4の状態から図5の状態へと変化する際に、屈折力可変素子22の屈
折力変化量を小さくして、該素子22が変化に要する時間を短縮することができる。また
、屈折力可変素子22において、過度に屈折力を高める必要がないため、発生する収差量
が小さくなり、良好な観察像を得ることも容易である。
In the first embodiment, as shown in FIG. 2, the transmissive
Is turned off to function as a transparent parallel plate, and is arranged between the self-luminous
以上のような第2実施例では、図6に示すように、第2の表示素子23を第1の表示素
子21に対して非対称に(互いの表示領域の中心部の位置をずらして)配置することが望
ましい。図4から明らかなように、第2の表示素子23と屈折力可変素子22との間隔が
大きくなると、画像表示装置20の厚みが増大する。しかしながら、本実施例のように第
2の表示素子23を第1の表示素子21に対して右上部に位置させるなど、第1及び第2
の表示素子21,23を非対称に配置して、厚みが増大する部分を特定な位置(この場合
、右上部)に限定することにより、画像表示装置20の構成部材の配置の自由度を高める
ことが期待できる。このように第1の表示素子21と第2の表示素子23との位置関係を
利用して、装置の更なる薄型化を達成することが可能である。
In the second embodiment as described above, as shown in FIG. 6, the
The
なお、上述の実施例に係る画像表示装置10,20は、様々な光学機器に適用可能であ
る。例えば、図7(a),(b)に示すカメラCAMの背面に設けられた表示装置Mに適
している。
The
また、上述の実施例では、第1及び第2の表示状態の切り替えを、切替スイッチSW(
SW1,SW2)の操作に応じて行っているが、これに限定されるものではない。例えば
、画像表示装置の振動量または傾き量を検出する検出部(図示略)を有し、制御部は前記
検出部により検出された画像表示装置の振動量または傾き量に応じて、自動で、第1及び
第2の表示状態を切り替えることができるように構成してもよい。
In the above-described embodiment, the switching between the first and second display states is performed using the changeover switch SW (
Although it is performed according to the operation of SW1, SW2), it is not limited to this. For example, it has a detection unit (not shown) that detects the vibration amount or tilt amount of the image display device, and the control unit automatically depends on the vibration amount or tilt amount of the image display device detected by the detection unit, You may comprise so that a 1st and 2nd display state can be switched.
ここまで、本発明を分かりやすくするために実施形態の構成要件を付して説明したが、
本発明がこれに限定されるものではないことは言うまでもない。
Up to this point, in order to make the present invention easier to understand, the configuration requirements of the embodiment have been described.
It goes without saying that the present invention is not limited to this.
10,20 画像表示装置
11,21 第1の表示素子
12,22 屈折力可変素子
13,23 第2の表示素子
14,24 光源
15,25 制御部
SW(SW1,SW2) 切替スイッチ(操作部)
E.P アイポイント
CAM カメラ(光学機器)
DESCRIPTION OF
E. P eye point CAM camera (optical equipment)
Claims (10)
第1及び第2の表示素子と、
前記第2の表示素子より射出側に設けられ、少なくとも屈折力が略0の状態と正の屈折
力を有する状態との2つの状態に調整することが可能な屈折力可変素子と、
各表示素子に光を照射する光源と、
各表示素子の状態及び前記屈折力可変素子の屈折力の状態を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記屈折力可変素子の屈折力を略0の状態にし、前記第2の表示素子を光透過状態にし
て、前記光源から照射された光を前記第1の表示素子に導き、前記第1の表示素子を表示
状態にして表示領域に画像を表示させる第1の表示状態と、
前記屈折力可変素子の屈折力を正の状態にし、前記第1の表示素子を光透過状態にして
、前記光源から照射された光を前記第2の表示素子に導き、前記第2の表示素子を表示状
態にして、前記第2の表示素子の表示領域に表示された前記画像を拡大表示する第2の表
示状態との間で切り替え可能であることを特徴とする画像表示装置。 First and second display elements capable of switching between a display state and a light transmission state in a display region for displaying an image;
A refractive power variable element which is provided on the exit side from the second display element and can be adjusted to at least two states of a refractive power of approximately 0 and a positive refractive power;
A light source for irradiating each display element with light;
A control unit for controlling the state of each display element and the state of refractive power of the refractive power variable element;
The controller is
The refractive power of the refractive power variable element is set to a substantially zero state, the second display element is set in a light transmitting state, light emitted from the light source is guided to the first display element, and the first display A first display state in which an element is displayed and an image is displayed in a display area;
The refractive power of the refractive power variable element is set in a positive state, the first display element is set in a light transmitting state, light emitted from the light source is guided to the second display element, and the second display element The image display device can be switched between a display state and a second display state in which the image displayed in the display area of the second display element is enlarged and displayed.
第1の表示素子と、
画素ごとに光の射出量を制御して発光表示を行い、画像を表示するときは表示領域に対
応する画素ごとに光を射出して発光表示状態にする第2の表示素子と、
前記第2の表示素子より射出側に設けられ、少なくとも屈折力が略0の状態と正の屈折
力を有する状態との2つの状態に調整することが可能な屈折力可変素子と、
前記第1の表示素子に光を照射する光源と、
各表示素子の状態、前記屈折力可変素子の屈折力の状態及び前記光源のオン・オフ状態
を制御する制御部とを有し、
前記制御部は、
前記第2の表示素子の全画素において光を非射出状態にし、前記光源をオン状態にし、
前記屈折力可変素子の屈折力を略0の状態にして、前記光源から照射された光を前記第1
の表示素子に導き、前記第1の表示素子を表示状態にして表示領域に画像を表示させる第
1の表示状態と、
前記第2の表示素子の表示領域に対応する全画素において光を射出状態にして発光表示
を行い、前記光源をオフ状態にし、前記屈折力可変素子の屈折力を正の状態にし、前記第
1の表示素子を光透過状態にして、前記第2の表示素子の発光表示を拡大表示する第2の
表示状態との間で切り替え可能であることを特徴とする画像表示装置。 A first display element capable of switching between a display state and a light transmission state in a display area for displaying an image;
A second display element that performs light emission display by controlling the light emission amount for each pixel, and emits light for each pixel corresponding to the display area to display a light emission display state when displaying an image;
A refractive power variable element which is provided on the exit side from the second display element and can be adjusted to at least two states of a refractive power of approximately 0 and a positive refractive power;
A light source for irradiating light to the first display element;
A control unit that controls the state of each display element, the refractive power state of the refractive power variable element, and the on / off state of the light source;
The controller is
Light is not emitted in all pixels of the second display element, the light source is turned on,
With the refractive power of the variable refractive power element in a substantially zero state, the light emitted from the light source is the first light.
A first display state in which the first display element is displayed and an image is displayed in a display area.
In all pixels corresponding to the display area of the second display element, light is emitted to perform light emission display, the light source is turned off, the refractive power of the refractive power variable element is set to a positive state, and the first The display device can be switched between a second display state in which the display element is set in a light transmission state and the light emission display of the second display element is enlarged.
されていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, wherein the light source, the second display element, the refractive power variable element, and the first display element are arranged in this order.
されていることを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 2, wherein the second display element, the light source, the refractive power variable element, and the first display element are arranged in this order.
いことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像表示装置。 5. The image display device according to claim 1, wherein the display area of the first display element is larger than the display area of the second display element.
れか一項に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, wherein the first and second display elements are liquid crystal elements.
項に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, wherein the refractive power variable element is a liquid lens.
力を受け付ける操作部を有し、
前記制御部は、前記操作部が受け付けた操作入力に応じて、前記表示状態を切り替える
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像表示装置。 In order to switch between the first display state and the second display state, an operation unit that receives a user operation input is provided.
The image display apparatus according to claim 1, wherein the control unit switches the display state in accordance with an operation input received by the operation unit.
前記制御部は、前記検出部により検出された前記画像表示装置の振動量または傾き量に
応じて、前記表示状態を切り替えることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載
の画像表示装置。 A detection unit that detects a vibration amount or a tilt amount of the image display device;
The image according to claim 1, wherein the control unit switches the display state according to a vibration amount or an inclination amount of the image display device detected by the detection unit. Display device.
。 An optical apparatus comprising the image display device according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011250018A JP2013105103A (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Image display device and optical equipment including the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011250018A JP2013105103A (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Image display device and optical equipment including the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013105103A true JP2013105103A (en) | 2013-05-30 |
Family
ID=48624653
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011250018A Pending JP2013105103A (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Image display device and optical equipment including the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2013105103A (en) |
-
2011
- 2011-11-15 JP JP2011250018A patent/JP2013105103A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8262234B2 (en) | Image display device using variable-focus lens at conjugate image plane | |
US7646451B2 (en) | Illumination device | |
JP4637827B2 (en) | Display device and method for displaying data on display device | |
JP2012511181A (en) | Controllable optical array for projection-type image display devices | |
US10170060B2 (en) | Interlaced liquid crystal display panel and backlight used in a head mounted display | |
JP5075776B2 (en) | Display device and moving body | |
JP2006259191A5 (en) | ||
JP2018055110A (en) | Head-up display and operation method thereof | |
KR100772943B1 (en) | Liquid crystal display device and driving method thereof | |
US9706193B2 (en) | Display device | |
EP1705927B1 (en) | Autostereoscopic display using time-sequential method | |
JP2015524073A (en) | Autostereoscopic display device and driving method | |
JP2006017991A (en) | Video display | |
JP2018169428A (en) | Image display device | |
US10175414B2 (en) | Channel cut backlight for liquid crystal display | |
KR20170045561A (en) | Display apparatus and method for controlling the same | |
JP2019039973A (en) | Head-mounted display | |
JP2013105103A (en) | Image display device and optical equipment including the same | |
JP4444091B2 (en) | Observation system and observation method | |
JP2021152565A (en) | Display unit and optical element | |
JP6430347B2 (en) | Electronic device and display method | |
JP2007072340A (en) | Picture display device | |
JP2019013050A (en) | Electronic apparatus and display method | |
JP2014130228A (en) | Virtual image observation device | |
JPWO2004046800A1 (en) | Light source device for image display device |