JP2022070877A - Display device - Google Patents
Display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022070877A JP2022070877A JP2022014473A JP2022014473A JP2022070877A JP 2022070877 A JP2022070877 A JP 2022070877A JP 2022014473 A JP2022014473 A JP 2022014473A JP 2022014473 A JP2022014473 A JP 2022014473A JP 2022070877 A JP2022070877 A JP 2022070877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- display device
- arrangement direction
- image
- optical sheet
- diffusion
- 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.)
- Granted
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 255
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims abstract description 79
- 210000003128 head Anatomy 0.000 claims abstract description 8
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 17
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010432 diamond Substances 0.000 claims description 10
- 239000003086 colorant Substances 0.000 claims description 5
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 5
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 2
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N Methyl methacrylate Chemical compound COC(=O)C(C)=C VVQNEPGJFQJSBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N ethyl carbamate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.CCOC(N)=O UHESRSKEBRADOO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 235000021384 green leafy vegetables Nutrition 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920005668 polycarbonate resin Polymers 0.000 description 1
- KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N prop-2-enoyloxy prop-2-eneperoxoate Chemical compound C=CC(=O)OOOC(=O)C=C KCTAWXVAICEBSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 230000004304 visual acuity Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
本発明は、観察者に映像を表示する表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device that displays an image to an observer.
従来、LCD(Liquid Crystal Display)や有機ELディスプレイ等の映像源による映像を、光学系を介して観察者に観察させる頭部装着型の表示装置、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(HMD)が提案されている(例えば、特許文献1)。このような頭部装着型の表示装置は、レンズ等の光学系によって映像源から投射される映像光を拡大して鮮明な映像を観察者に表示している。
このような表示装置に用いられる映像源は、映像を構成する複数の画素領域と、各画素領域間に設けられ、映像の表示に寄与しない非画素領域とが設けられている。このような映像源から出射された映像光をレンズにより拡大した場合、画素領域により構成される映像だけでなく、非画素領域が起因となる非映像領域も拡大されてしまうこととなり、映像だけでなく非映像領域も観察者に視認されてしまう場合があり、鮮明な映像の表示の妨げとなる場合があった。
Conventionally, a head-mounted display device (HMD) has been proposed, which allows an observer to observe an image from an image source such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL display via an optical system. (For example, Patent Document 1). Such a head-mounted display device magnifies the image light projected from the image source by an optical system such as a lens and displays a clear image to the observer.
The image source used in such a display device is provided with a plurality of pixel areas constituting the image and a non-pixel area provided between the pixel areas and not contributing to the display of the image. When the image light emitted from such an image source is magnified by a lens, not only the image composed of the pixel area but also the non-image area caused by the non-pixel area is enlarged, and only the image is used. In some cases, the non-image area may be visually recognized by the observer, which may hinder the display of a clear image.
本発明の課題は、映像源の画素間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制することができる表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a display device capable of suppressing visual recognition of a non-image region caused by a non-pixel region existing between pixels of an image source.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above-mentioned problems by the following solution means. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto.
第1の発明は、観察者の頭部に装着され、前記観察者の眼の前に映像を表示する頭部装着型の表示装置であって、映像光を出射する映像源(11)と、前記観察者の左右の眼のそれぞれに対応し、前記映像光を前記観察者側へ出射する2つの凸レンズ(12A,12B)と、前記映像源と前記凸レンズとの間に配置され、前記映像光を拡散する光学シート(20)と、を備え、前記光学シートは、光の拡散について指向性を有しており、前記光学シートのシート面内の方向において前記映像光の拡散が最も大きい方向を有し、前記映像源は、前記観察者の左右の眼に対応する映像を表示する2つの領域を有し、前記凸レンズは、前記2つの領域にそれぞれ対応するように配置されることにより、該表示装置は、前記観察者の左右の眼のそれぞれに対応する映像を独立して表示すること、を特徴とする表示装置(1)である。 The first invention is a head-mounted display device that is mounted on the observer's head and displays an image in front of the observer's eyes, and comprises an image source (11) that emits image light. Two convex lenses (12A, 12B) corresponding to each of the left and right eyes of the observer and emitting the image light to the observer side, and the image light arranged between the image source and the convex lens. The optical sheet (20) is provided with an optical sheet (20) for diffusing the light, and the optical sheet has directionality with respect to the diffusion of light. The image source has two regions for displaying images corresponding to the left and right eyes of the observer, and the convex lens is arranged so as to correspond to the two regions. The display device is a display device (1) characterized in that images corresponding to the left and right eyes of the observer are independently displayed.
第2の発明は、第1の発明の表示装置において、前記映像源(11)は、複数の画素が並べて配置されて構成されており、画素と画素との中心距離が最も近接している方向を第1近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向とは異なる方向であって、前記第1近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定し、前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置されていること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to the second invention, in the display device of the first invention, the image source (11) is configured by arranging a plurality of pixels side by side, and the direction in which the center distance between the pixels is closest to each other. Is defined as the first proximity arrangement direction, and the direction different from the first proximity arrangement direction and the center distance between the pixels is close to the pixel after the first proximity arrangement direction is the second proximity. It is defined as an arrangement direction, and the direction in which the diffusion of the image light is the largest is characterized in that it is arranged at an angle of 5 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction. Display device (1).
第3の発明は、第2の発明の表示装置において、前記第1近接配列方向、前記第2近接配列方向のいずれか一方は、前記映像源の画面の上下方向又は左右方向に対して45度をなす方向であること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to the third aspect of the present invention, in the display device of the second invention, either the first proximity arrangement direction or the second proximity arrangement direction is 45 degrees with respect to the vertical direction or the horizontal direction of the screen of the image source. It is a display device (1) characterized by the direction of forming.
第4の発明は、第2の発明又は第3の発明の表示装置において、前記映像源(11)に配列された前記画素について、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向とは異なる方向であって、前記第2近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第3近接配列方向として規定し、3以上の整数をNとして、以下、前記第1近接配列方向から第N近接配列方向とは異なる方向であって、前記第N近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第(N+1)近接配列方向として規定し、前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記第N近接配列方向に対して2度以内の角度を持って配置されており、前記第N近接配列方向における画素と画素との中心距離のうち、前記映像光の拡散が最も大きい方向と対応する方向の中心距離は、前記第1近接配列方向における画素と画素との中心距離の7倍以内であること、を特徴とする表示装置(1)である。 The fourth invention is different from the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction for the pixels arranged in the image source (11) in the display device of the second invention or the third invention. The direction in which the center distance between the pixels is close to each other next to the second proximity arrangement direction is defined as the third proximity arrangement direction, and an integer of 3 or more is defined as N, and hereinafter, the first The direction different from the Nth proximity arrangement direction from the proximity arrangement direction and the direction in which the center distance between the pixels is close to the Nth proximity arrangement direction is defined as the (N + 1) proximity arrangement direction. The direction in which the diffusion of the video light is maximum is arranged at an angle of 2 degrees or less with respect to the Nth proximity arrangement direction, and is out of the center distance between the pixels in the Nth proximity arrangement direction. The display device (1), characterized in that the center distance in the direction corresponding to the direction in which the diffusion of the image light is maximum is within 7 times the center distance between the pixels in the first proximity arrangement direction. Is.
第5の発明は、第4の発明の表示装置において、前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記第N近接配列方向と同じ方向であること、を特徴とする表示装置(1)である。 A fifth aspect of the present invention is the display device (1) of the fourth aspect of the present invention, wherein the direction in which the diffusion of the image light is maximum is the same as the direction in which the Nth proximity arrangement is performed. ..
第6の発明は、第2の発明から第5の発明までのいずれかの表示装置において、前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記第1近接配列方向に対して10度以上の角度を持って配置されており、かつ、前記第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置されていること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to the sixth aspect of the present invention, in any of the display devices from the second invention to the fifth invention, the direction in which the diffusion of the image light is the largest is an angle of 10 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction. The display device (1) is characterized in that it is arranged by holding it and is arranged at an angle of 5 degrees or more with respect to the second proximity arrangement direction.
第7の発明は、第2の発明から第6の発明までのいずれかの表示装置において、前記映像光の拡散が最も大きい方向に沿った方向に引かれた直線であって、前記画素の最外径部分を通る直線を引いて前記画素が含まれる領域と前記画素が含まれない領域とに仮想的に前記映像源(11)を分割した場合、前記画素が含まれる領域の面積比率が80%以上であるように、前記映像光の拡散が最も大きい方向が設けられていること、特徴とする表示装置(1)である。 The seventh invention is a straight line drawn in a direction along the direction in which the diffusion of the image light is maximum in any of the display devices from the second invention to the sixth invention, and is the most of the pixels. When the image source (11) is virtually divided into a region including the pixels and a region not including the pixels by drawing a straight line passing through the outer diameter portion, the area ratio of the region including the pixels is 80. % Or more, the display device (1) is characterized in that the direction in which the diffusion of the image light is the largest is provided.
第8の発明は、第7の発明の表示装置において、前記画素が含まれる領域の面積比率が100%であるように、前記映像光の拡散が最も大きい方向が設けられていること、を特徴とする表示装置(1)である。 The eighth aspect of the invention is characterized in that, in the display device of the seventh invention, the direction in which the diffusion of the image light is the largest is provided so that the area ratio of the region including the pixels is 100%. It is a display device (1).
第9の発明は、第2の発明から第8の発明までのいずれかの表示装置において、前記映像源(11)は、複数色の前記画素が並べて配置されて構成されており、前記映像光の拡散が最も大きい方向に沿った方向では、異なる色の画素が含まれて配列されていること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to a ninth aspect of the present invention, in any of the display devices from the second invention to the eighth invention, the image source (11) is configured by arranging the pixels of a plurality of colors side by side, and the image light. The display device (1) is characterized in that pixels of different colors are included and arranged in the direction along the direction in which the diffusion of light is maximum.
第10の発明は、第1の発明から第9の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート(20)は、凸状又は凹状に形成されている単位形状(21a)を有し、前記単位形状は、少なくとも前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の特定の配列方向に配列されており、前記光学シートは、前記単位形状の配列方向へ光を拡散し、前記単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第1の方向に延在し、前記シート面内の前記第1の方向に直交する第2の方向を前記特定の配列方向として配列されており、前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記特定の配列方向であること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to a tenth aspect of the present invention, in any of the display devices from the first invention to the ninth invention, the optical sheet (20) has a unit shape (21a) formed in a convex or concave shape. The unit shape is arranged at least in a specific arrangement direction in the sheet plane orthogonal to the thickness direction of the optical sheet, and the optical sheet diffuses light in the arrangement direction of the unit shape, and the unit shape is , The second direction extending in the first direction in the sheet surface orthogonal to the thickness direction of the optical sheet and orthogonal to the first direction in the sheet surface is arranged as the specific arrangement direction. The display device (1) is characterized in that the direction in which the diffusion of the image light is the largest is the specific arrangement direction.
第11の発明は、第10の発明の表示装置において、前記特定の配列方向が前記映像源の画面の上下方向に対してなす角度δは、8°以上25°以下であること、を特徴とする表示装置(1)である。 The eleventh invention is characterized in that, in the display device of the tenth invention, the angle δ formed by the specific arrangement direction with respect to the vertical direction of the screen of the image source is 8 ° or more and 25 ° or less. Display device (1).
第12の発明は、第10の発明又は第11の発明の表示装置において、前記光学シート(20)は、2層以上の異なる層により構成されており、前記単位形状(21a)は、前記異なる層の界面に構成されていること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to the twelfth invention, in the display device of the tenth invention or the eleventh invention, the optical sheet (20) is composed of two or more different layers, and the unit shape (21a) is different. It is a display device (1) characterized by being configured at the interface of layers.
第13の発明は、第1の発明から第12の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート(20)は、前記2つの領域にそれぞれ対応するように2枚(20A,20B)配置されていること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to the thirteenth invention, in any of the display devices from the first invention to the twelfth invention, the optical sheets (20) are arranged in two sheets (20A, 20B) so as to correspond to the two regions, respectively. It is a display device (1) characterized by the fact that it is done.
第14の発明は、第1の発明から第13の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート(20)は、前記映像光の拡散が最も大きい方向の拡散角が、前記映像光の拡散が最も小さい方向の拡散角の10倍以上であること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to the fourteenth invention, in any of the display devices from the first invention to the thirteenth invention, the optical sheet (20) has a diffusion angle in the direction in which the diffusion of the image light is the largest. The display device (1) is characterized in that the diffusion is 10 times or more the diffusion angle in the direction of the smallest diffusion.
第15の発明は、第1の発明から第14の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート(20)と前記映像源(11)との間は、屈折率差を低減する充填剤で間隙を埋めていること、を特徴とする表示装置(1)である。 A fifteenth invention is a filler that reduces a difference in refractive index between the optical sheet (20) and the image source (11) in any of the display devices from the first invention to the fourteenth invention. The display device (1) is characterized in that the gap is filled with.
第16の発明は、第1の発明から第15の発明までのいずれかの表示装置において、前記光学シート(20)は、反射抑制層と、ハードコート層と、帯電防止層と、防汚層との少なくとも1つの層を備えていること、を特徴とする表示装置(1)である。 A sixteenth aspect of the present invention is the display device according to any one of the first to fifteenth inventions, wherein the optical sheet (20) has a reflection suppression layer, a hard coat layer, an antistatic layer, and an antifouling layer. The display device (1) is characterized by having at least one layer of the above.
第17の発明は、第1の発明から第16の発明までのいずれかの表示装置において、前記映像源(11)は、映像表示領域における発光領域が占める割合が50%以下であること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to the seventeenth invention, in any of the display devices from the first invention to the sixteenth invention, the video source (11) occupies 50% or less of the light emitting region in the video display region. This is a characteristic display device (1).
第18の発明は、第1の発明から第17の発明までのいずれかの表示装置において、前記映像源(11)の画素配列は、ダイヤモンドペンタイル配列であること、を特徴とする表示装置(1)である。 The eighteenth invention is a display device according to any one of the first to seventeenth inventions, wherein the pixel arrangement of the image source (11) is a diamond pen tile arrangement (the display device). 1).
本発明によれば、映像源の画素間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制することができる表示装置を提供することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to provide a display device capable of suppressing visual recognition of a non-image region caused by a non-pixel region existing between pixels of an image source.
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面とは、シート状の部材において、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. In addition, each figure shown below including FIG. 1 is a diagram schematically shown, and the size and shape of each part are exaggerated as appropriate for easy understanding.
In the present specification, numerical values such as dimensions of each member and material names described are examples of embodiments, and the present invention is not limited to these, and may be appropriately selected and used.
In the present specification, terms that specify a shape or a geometric condition, for example, terms such as parallel and orthogonal, have the same optical function in addition to their strict meanings, and can be regarded as parallel or orthogonal. It shall also include the state having the error of.
In the present specification, the sheet surface refers to a surface of a sheet-shaped member that is in the plane direction of the sheet when viewed as a whole.
(実施形態)
図1は、本実施形態の頭部装着型の表示装置1を説明する図である。図1は、表示装置1を鉛直方向上側から見た図である。
なお、図1を含め以下に示す図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、観察者がその頭部に表示装置1を装着した状態において、鉛直方向(上下方向)をZ方向とし、水平方向をX方向及びY方向とする。また、この水平方向のうち、光学シート20の厚み方向をY方向とし、その厚み方向に直交する左右方向をX方向とする。このY方向の-Y側を観察者側とし、+Y側を映像源側(背面側)とする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a head-mounted
In addition, in the figure shown below including FIG. 1 and in the following description, in order to facilitate understanding, the vertical direction (vertical direction) is the Z direction with the
図2は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20と保持部32と映像源11とを観察者側(-Y側)から見た図である。
図2中には、上述したX-Y-Zの方向に加えて、Y軸まわりで(X-Z平面内で)角度δだけ回転した(傾いた)第2の方向を示す記号として、SX-SY(Y)-SZを示している。なお、SY方向は、上述のY方向と一致している。このSX-SY-SZの方向は、光学シート20の方向(傾き)を示すために設けている。
FIG. 2 is a view of the
In FIG. 2, in addition to the above-mentioned XYZ directions, SX is used as a symbol indicating a second direction rotated (tilted) by an angle δ (in the XY plane) around the Y axis. -SY (Y) -SZ is shown. The SY direction coincides with the above-mentioned Y direction. The direction of the SX-SY-SZ is provided to indicate the direction (tilt) of the
図3は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の詳細を説明する図である。図3(a)は、光学シート20の水平面(SX-SY面)に平行な断面における断面図であり、図3(b)は、図3(a)のb部断面図である。図3(c)は、図3(a)のc部詳細を示す図であり、図3(d)は、図3(b)のd部詳細を示す図である。
図4は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の輝度と拡散角との関係を示す図である。
図5は、本実施形態の表示装置1によって表示された画像の例を示す図である。
図6は、比較例の表示装置5を説明する図である。図6(a)は、比較例の表示装置5の構成を説明する図であり、図1に対応する図である。図6(a)では、理解を容易にするために、表示装置5として、映像源51とレンズ52のみを示している。図6(b)は、比較例の表示装置5によって表示された画像の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating details of the
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the brightness and the diffusion angle of the
FIG. 5 is a diagram showing an example of an image displayed by the
FIG. 6 is a diagram illustrating a
表示装置1は、観察者がその頭部に装着し、観察者の眼前に映像を表示する、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(HMD)である。図1に示すように、本実施形態の頭部装着型の表示装置1は、筐体30の内側に、映像源11と、レンズ12と、光学シート20とを備えており、筐体30が観察者の眼前となるようにその頭部に装着することによって、映像源11に表示された映像を光学シート20、レンズ12を介して観察者の眼Eに視認させることができる。
なお、図1において、表示装置1は、観察者の両眼E1,E2に対して映像を表示する例を挙げて説明するが、これに限定されるものでなく、例えば、観察者の片側の眼E1に対して配置され、その眼E1に対して映像を表示する形態としてもよい。
The
In FIG. 1, the
筐体30は、左右方向に横長の矩形の箱型の筐体であり、その内側に、映像源11を保持する保持部31、光学シート20(20A,20B)を保持する保持部32、レンズ12(12A,12B)を保持する保持部33を備えている。この筐体30は、例えば、不図示のベルト等により、観察者の頭部に装着可能である。
保持部31は、映像源11を保持する部材であり、その映像源11の表示面11a側の面上、かつ、観察者の眼E(E1,E2)及びレンズ12(12A,12B)に対応する位置に開口部311(311A,311B)を有している。本実施形態では、映像源11は、この保持部31(すなわち、表示装置1)に着脱可能に保持される。映像源11から出射した映像光Lは、この開口部311(311A,311B)を通ってレンズ12(12A,12B)へ入射する。
The
The holding
保持部32は、保持部31及び映像源11よりも観察者側(-Y側)に位置し、光学シート20を保持する部材である。保持部32は、開口部311(311A,311B)に対応する位置に設けられた開口部321(321A,321B)内に、光学シート20(20A,20B)が嵌めこまれ、保持されている。
The holding
光学シート20は、後述するように単位形状を備えている。そして、光学シート20は、この単位形状の配列方向(延在方向にシート面内で直交する方向)が映像源11における画素配列の特定の画素方向(第1近接配列方向、第2近接配列方向、第3近接配列方向、第4近接配列方向、第5近接配列方向、第6近接配列方向、第7近接配列方向)に対して、角度を持って配置されている。この特定の画素方向については、後述するが、光学シート20は、保持部32に対して特定の配列方向(上述の特定の画素方向に対して特定の角度を持った方向)を向いて配置可能なように、位置決め形状としての凸部20aが保持部32の開口部321に設けられた位置決め形状としての凹部321aに嵌め込まれている。
図2中には、SX方向とSZ方向を併記しているが、この方向が光学シート20の単位形状の延在方向及び配列方向と一致している。図2の例では、角度δだけ光学シート20がX方向及びY方向に対して傾いて(回転して)配置されている。
なお、本実施形態では、光学シート20の外形形状を図2のような円形を基本としたが、例えば、光学シート20の形状を多角形形状として、装着される向き(XZ面内での回転方向の位置)を規定するようにしてもよい。
The
In FIG. 2, the SX direction and the SZ direction are shown together, and this direction coincides with the extending direction and the arrangement direction of the unit shape of the
In the present embodiment, the outer shape of the
この保持部32と前述の保持部31とは、一体となってY方向に移動可能であり、Y方向において所望の位置で固定可能である。したがって、観察者の視力等に応じて、映像源11及び光学シート20とレンズ12との間の距離(レンズ12に対するY方向における位置)を調整可能(ピント調整可能)である。なお、これに限らず、保持部31及び保持部32は、Y方向の位置が固定された形態としてもよい。
The holding
保持部33は、保持部32及び光学シート20よりも観察者側(-Y側)に位置し、レンズ12(12A,12B)を保持する部材である。この保持部33は、光学シート20(20A,20B)に対応する位置に開口部331(331A,331B)を有し、その開口部331(331A,331B)内にレンズ12(12A,12B)が嵌めこまれ、保持されている。
The holding
映像源11は、映像光Lを出射し、表示面11aに映像を表示する表示素子であり、例えば、透過型の液晶表示デバイスや、反射型の液晶表示デバイス、有機EL等を使用することができる。本実施形態の映像源11は、例えば、対角が5インチの有機ELディスプレイが使用される。
映像源11は、その表示面11aが観察者側(-Y側)となるようにして、保持部31に保持されている。
なお、本実施形態では、この表示装置1は、映像源11を1つ備える例を示したが、これに限らず、例えば、後述するレンズ12A,12B及び観察者の眼E1,E2にそれぞれ対応する2台の映像源を備える形態としてもよい。
The
The
In the present embodiment, the
レンズ12(12A,12B)は、映像源11から出射された映像光Lを拡大して観察者側に出射する凸レンズである。本実施形態では、映像源11及び光学シート20(20A,20B)よりも観察者側(-Y側)に配置されている。レンズ12は、透光性の高いガラス製又は樹脂製である。
レンズ12の映像源側(背面側、+Y側)の表面には、反射抑制層12aが形成されている。この反射抑制層12aは、例えば、汎用の反射防止機能を有する材料(例えば、フッ化マグネシウム(MgF2)、二酸化ケイ素(SiO2)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により設けてもよいし、光の波長より小さなピッチで形成された微小な凹凸形状を有するモスアイ構造を光の入射側の面に有することにより反射抑制機能を奏する層をレンズ12の映像源側に一体に積層して設けてもよい。
The lens 12 (12A, 12B) is a convex lens that magnifies the image light L emitted from the
A
このような反射抑制層12aを設けることにより、レンズ12に入射する光がレンズ12の映像源側で反射して光学シート20側へ向かい、光学シート20の表面で再度反射する等により迷光となることを抑制し、映像のコントラストや明るさの向上を図ることができる。
また、反射抑制層12aは、さらに、レンズ12の観察者側(-Y側)の面に設けてもよい。この位置にさらに反射抑制層12aを設けることにより、レンズ12から映像光が出射する際に、レンズ12と空気との界面で反射し、レンズ12内で迷光となることを抑制でき、映像のコントラスト等を向上できる。
By providing such a
Further, the
光学シート20は、図1に示すように、映像源11とレンズ12との間に配置されている。光学シート20は、映像源11から出射した映像光Lを微少に拡散する拡散機能を有する光透過性のあるシートである。
本実施形態では、観察者の両眼E1,E2に対応して、それぞれ、レンズ12A,12B及び光学シート20A,20Bが設けられている。しかし、これに限らず、例えば、レンズ12A,12Bの領域をカバーできる程度に大きい1枚の光学シート20を、レンズ12よりも映像源側(背面側、-Y側)に配置する形態としてもよい。ただし、光学シート20を1枚で構成する場合においても、光学シート20は、保持部32に対して所定の方向(上述の特定の画素方向に対して角度を持った方向)を向いて配置可能なように構成する。
As shown in FIG. 1, the
In this embodiment,
従来、主に使用されている頭部装着型の表示装置5(以下、比較例の表示装置5という)は、図6(a)に示すように、上述の光学シート20を備えていない形態であり、映像源51から出射された映像光Lをレンズ52により拡大して、その映像を観察者に表示していた。
映像源51及び映像源11に用いられる有機EL等のディスプレイは、その表示部に映像を形成する画素領域G1が複数配列されており、また、各画素領域G1間には映像の形成に寄与しない非画素領域G2が設けられている。そのため、比較例の表示装置5では、映像源51から出射する映像光Lにより表示される映像は、レンズ52を介して拡大された場合に、図6(b)に示すように、画素領域G1による映像F1だけでなく、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2も拡大されてしまう。そして、非映像領域F2も明瞭に観察者に視認され、鮮明な映像表示の妨げとなってしまう場合があった。
As shown in FIG. 6A, the head-mounted display device 5 (hereinafter referred to as the
A display such as an organic EL used for the
これに対して、本実施形態の表示装置1では、上述の光学シート20を設けることにより、映像源11から出射した映像光を微少に拡散させ、図5に示すように、その拡散された映像光によって、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。
なお、図5及び図6は、理解を容易にするために長方形の画素領域G1がX方向及びZ方向に並んで配置されている形態として示している。
On the other hand, in the
Note that FIGS. 5 and 6 show a form in which rectangular pixel regions G1 are arranged side by side in the X direction and the Z direction for ease of understanding.
本実施形態の光学シート20は、図3に示すように、映像源側(背面側、+Y(SY)側)から順に、反射抑制層24、第1光学層21、第2光学層22が積層されている。光学シート20は、この第1光学層21及び第2光学層22の間の界面に、単位形状21aが複数形成されている。
第1光学層21は、光学シート20の厚み方向(Y(SY)方向)において、第2光学層22よりも映像源側(+Y(SY)側)に位置し、光透過性を有する層である。第1光学層21の映像源側の面は、略平坦に形成されている。第1光学層21の観察者側(-Y(SY)側)の面には、図3(b)に示すように、凸状の単位形状21aが複数形成されている。単位形状21aは、観察者側(-Y(SY)側)に凸となっている。
In the
The first
この単位形状21aは、第1光学層21の映像源側の面に沿うようにして、SX方向に延在し、この延在方向(SX方向)に直交するSZ方向(以下適宜、特定の配列方向と呼ぶ)に複数配列されており、SZ方向及び厚み方向に平行な面(SY-SZ面)における断面形状が略円弧状に形成されたレンチキュラーレンズ形状である。ここで、略円弧状とは、真円の円弧だけでなく、楕円や長円等の一部を含む曲線状の形状を含むものをいう。
The
第2光学層22は、光学シート20の最も観察者側(-Y(SY)側)に位置する光透過性を有する層である。第2光学層22の観察者側の面22aは、光学シート20を透過した映像光が出射する面であり、略平坦に形成されている。第2光学層22の映像源側(+Y(SY)側)の面は、図3(b)に示すように、単位形状21aに倣った形状となっている。
The second
光学シート20の厚み方向(シート面の法線方向、Y(SY)方向)から見て、SZ方向(特定の配列方向)は、Z方向に対して特定の角度をなすようにして配置されている。光学シート20は、このSZ方向(特定の配列方向)には、光の拡散効果を備えているが、このSZ方向と直交するSX方向には、光の拡散効果が殆ど無い。したがって、SZ方向(特定の配列方向)が、拡散が最も大きい方向となっている。本実施形態の用途では、光学シート20が拡散する光の拡散は、最も拡散が大きい方向(SZ方向)の拡散角が最も拡散の小さい方向(SX方向)の拡散角の10倍以上であることが望ましい。これにより、拡散される光に指向性が生じ、画素配列と光学シート20の特定の配列方向との関係を適切に配置することにより、本願特有の効果を得ることが可能となる。なお、この光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)に関しての詳細は、後述する。
When viewed from the thickness direction of the optical sheet 20 (normal direction of the sheet surface, Y (SY) direction), the SZ direction (specific arrangement direction) is arranged so as to form a specific angle with respect to the Z direction. There is. The
光学シート20の単位形状が複数配列された界面を通過した光の輝度と拡散角との関係が、例えば、図4のようになったとし、このうち、レンズ12を通して観察者に届く成分は、拡散角θが-φから+φの範囲の成分であるとする。この範囲に拡散される光の成分をその界面の拡散度合いの指標として用いれば、単位形状が複数配列された界面として適切な拡散作用を評価できる。
また、映像源11の画素領域G1が配列されている画素配列ピッチPPが変ると、必要な拡散作用の程度も変化するので、この画素配列ピッチPPも重要なパラメータとなる。
さらに、レンズ12と光学シート20の単位形状が複数形成された界面との間の距離が変化すれば、単位形状が複数形成された界面が映像光Lを拡散させる効果も変化する。
Assuming that the relationship between the brightness of light passing through an interface in which a plurality of unit shapes of the
Further, when the pixel arrangement pitch PP in which the pixel region G1 of the
Further, if the distance between the
そこで、単位形状21aが形成された界面による拡散角θにおける輝度を、それぞれI1(θ)とし、レンズ12と単位形状21aが形成された界面との間の距離をK1とし、レンズ12の有効半径をR3としたとき、-φから+φの範囲の成分に関して単位形状21aが形成された界面の平均拡散角θave1を以下の式で定義する。
Therefore, the brightness at the diffusion angle θ due to the interface on which the
単位形状21aが形成された界面と映像源11の表示層11eとの間の距離をL1とし、画素領域G1が配列されている画素配列ピッチをPPとし、θave1×L1/PPを単位形状21aによる映像光Lを拡散する作用によって、非画素領域G2の起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を示す指標、すなわち、ぼかし度合いの指標として設定する。
なお、表示装置1に用いられる映像源11の画素領域G1の画素配列ピッチPPは、400~500ppi(pixel per inch)であり、本実施形態では、PP=0.0508mm(500ppi)である。
The distance between the interface on which the
The pixel arrangement pitch PP of the pixel region G1 of the
図7は、距離K1と距離L1とレンズ12の有効半径R3を示す図である。
単位形状21aは、光学シート20の厚み方向(Y方向、SY方向)に凸となる形状である。また、レンズ12についても、複数のレンズを用いることが可能である。よって、レンズ12と単位形状21aが複数形成された界面との間の距離K1については、単位形状21aの平均高さとなる位置から、レンズ12の中央(単一のレンズであれば主点)までの距離とする。
FIG. 7 is a diagram showing a distance K1, a distance L1, and an effective radius R3 of the
The
また、映像源11は、例えば、有機ELディスプレイである場合には、図7に例示するように、観察者側から、透明基板11b、透明電極11c、有機正孔輸送層11d、有機発光層(表示層)11e、有機電子輸送層11f、金属電極11gのように、複数の層が積層されている。非画素領域G2は、表示層11eに形成されている。
よって、上述の距離L1は、表示層11eから、単位形状21aの高さの平均高さとなる位置までとするとよい。
Further, when the
Therefore, the above-mentioned distance L1 may be set from the
各種パラメータを変化させて複数種類の光学シート20を作成し、実際の見え方を評価したところ、非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度とθave1×L1/PPとの間には、よい相関関係がある。
5≦θave1×L1/PP≦60 ・・・(式1)
上記の式を満たす場合、非映像領域F2が観察者に視認されにくく、画素領域G1(画素)が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎずない、良好な画像を観察することができた。
また、より厳しい以下の条件を満たす場合、最適な画像を観察することが可能であった。
23≦θave1×L1/PP≦35 ・・・(式2)
When a plurality of types of
5 ≦ θave1 × L1 / PP ≦ 60 ・ ・ ・ (Equation 1)
When the above formula is satisfied, it is possible to observe a good image in which the non-image area F2 is difficult to be visually recognized by the observer, the pixel area G1 (pixels) cannot be seen independently, and the image is not too blurred. rice field.
In addition, it was possible to observe the optimum image when the following stricter conditions were satisfied.
23 ≦ θave1 × L1 / PP ≦ 35 ・ ・ ・ (Equation 2)
θave1×L1/PPが5未満である場合、観察者に画素領域G1(画素)が独立して見え、また、非映像領域F2が目立って見えてしまう。θave1×L1/PPが5以上となると、画素領域G1が拡散作用により独立して見えず、かつ、非映像領域F2が視認し難くなる効果が認められる。θave1×L1/PPが23以上であると、画素領域G1(画素)が最適にぼかされ、観察者が非映像領域F2を殆ど確認できなくなる。
また、θave1×L1/PPが35を超えると、画素領域G1が独立して見えないが、23以上35以下を満たす場合に比べて、映像の鮮明度が若干低下する。そして、θave1×L1/PPが60より大きい場合、観察者に、画素領域G1が目立って見えることはないが、映像の解像度が低下して、その鮮明度が著しく損なわれ、詳細が確認不可となる。
したがって、上記の(式1)を満たすことが好ましく、(式2)を満たすことがより好ましい。
When θave1 × L1 / PP is less than 5, the pixel region G1 (pixel) is seen independently by the observer, and the non-video region F2 is conspicuously visible. When θave1 × L1 / PP is 5 or more, the pixel region G1 cannot be seen independently due to the diffusion action, and the non-video region F2 is difficult to see. When θave1 × L1 / PP is 23 or more, the pixel region G1 (pixel) is optimally blurred, and the observer can hardly confirm the non-video region F2.
Further, when θave1 × L1 / PP exceeds 35, the pixel region G1 cannot be seen independently, but the sharpness of the image is slightly lowered as compared with the case where 23 or more and 35 or less are satisfied. When θave1 × L1 / PP is larger than 60, the pixel region G1 is not conspicuously visible to the observer, but the resolution of the image is lowered, the sharpness is significantly impaired, and the details cannot be confirmed. Become.
Therefore, it is preferable to satisfy the above (Equation 1), and it is more preferable to satisfy (Equation 2).
また、光学シート20と映像源11とレンズ12との相対的な位置関係を考慮することにより、光学シート20による映像光Lを拡散する作用によって、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を示す指標を設定可能である。
Further, by considering the relative positional relationship between the
ここで、単位形状21aが形成された界面を介して互いに隣接する領域(第1光学層21(単位形状21a)及び第2光学層22)の屈折率のうち屈折率が高い方の屈折率をnaとし、屈折率がnaよりも低い方の屈折率をnbとする。このとき、単位形状21aによって映像光Lが拡散される程度を表す指標としての拡散度D1を、
D1=(P1/R1)×(1-(nb/na))×L1
と定義することができる。
Here, the refractive index of the region adjacent to each other via the interface on which the
D1 = (P1 / R1) x (1- (nb / na)) x L1
Can be defined as.
この拡散度D1は、単位形状21aが形成された界面において光を拡散する程度を表す。画素領域G1が配列されている画素配列ピッチPPとこの拡散度D1との比、すなわち、D1/PPを求めれば、単位形状21aが形成された界面が、非画素領域G2が起因となり非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度を表す指標として用いることが可能である。
The degree of diffusion D1 represents the degree to which light is diffused at the interface where the
次に、各種パラメータを変化させて複数種類の光学シート20を作成し実際の見え方を評価したところ、非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する程度とD1/PPとの間には、よい相関関係があり、以下の式を満たす場合に、非映像領域F2が観察者に視認されにくく、画素領域G1(画素)が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎずない、良好な画像を観察することができるとわかった。
1.0≦D1/PP≦3.0 ・・・(式3)
仮に、D1/PPが1.0未満である場合、観察者に画素領域G1(画素)が独立して見え、非映像領域F2も観察者に視認されてしまう。また、D1/PPが3.0よりも大きい場合、観察者に映像がぼやけて視認される。したがって、上記(式3)を満たすことが好ましい。
Next, when a plurality of types of
1.0 ≤ D1 / PP ≤ 3.0 ... (Equation 3)
If D1 / PP is less than 1.0, the pixel region G1 (pixel) is seen independently by the observer, and the non-video region F2 is also visually recognized by the observer. Further, when D1 / PP is larger than 3.0, the image is blurred and visually recognized by the observer. Therefore, it is preferable to satisfy the above (Equation 3).
また、より厳しい条件、すなわち、以下の式を満たすならば、非映像領域F2が殆ど視認されず、画素領域G1(画素)が独立して見えず、かつ、映像がぼけ過ぎない、最適な画像を観察することが可能であった。
1.2≦D1/PP≦2.0 ・・・(式4)
Further, if the stricter conditions, that is, the following equations are satisfied, the non-video region F2 is hardly visible, the pixel region G1 (pixels) cannot be seen independently, and the video is not too blurred, which is an optimum image. Was able to be observed.
1.2 ≤ D1 / PP ≤ 2.0 ... (Equation 4)
このように、光学シート20に関して、界面におけるD1/PPの値の範囲をそれぞれ規定することによって、本実施形態の表示装置1は、映像源11から出射した映像光Lを単位形状21aの配列方向(SZ方向)に微少に拡散することができる。これにより、表示装置1は、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
As described above, by defining the range of the value of D1 / PP at the interface with respect to the
なお、単位形状21aの断面形状が楕円形状や長円の一部形状であって、完全な円弧ではない場合には、その形状を円弧で近似して、その円弧形状の半径をR1として演算すればよい。
If the cross-sectional shape of the
次に、単位形状21aが形成された界面において、その単位形状の配列ピッチP1と、界面と表示層11eとの距離L1との関係について説明する。
光学シート20は、映像源11の表示層11eとの距離L1に応じて、単位形状21aの好ましい配列ピッチP1が異なる。これは、光学シート20が表示層11eに近いと画素(画素領域G1)と単位形状との間でモアレが生じやすくなり、光学シート20が表示層11eから遠いと回折が生じやすくいなるためである。
単位形状21aの配列ピッチP1と距離L1とは、以下の式を満たすことが好ましい。
0.005≦P1/L1≦0.05 ・・・(式5)
また、以下の式を満たすことがより好ましい。
0.01≦P1/L1≦0.03 ・・・(式6)
本実施形態では、P1/L1=0.02であり、上記の好ましい範囲及びより好ましい範囲を満たしている。
Next, at the interface where the
The
It is preferable that the arrangement pitch P1 and the distance L1 of the
0.005 ≤ P1 / L1 ≤ 0.05 ... (Equation 5)
Further, it is more preferable to satisfy the following formula.
0.01 ≤ P1 / L1 ≤ 0.03 ... (Equation 6)
In the present embodiment, P1 / L1 = 0.02, which satisfies the above-mentioned preferable range and more preferable range.
P1/L1が0.005よりも小さい場合、単位形状21aと画素(表示層11e)との距離が離れすぎて光学シート20に入光する光の平行度が高くなったり、単位形状21aのピッチが小さくなり過ぎたりして、単位形状21aで回折の影響が大きくなって必要な特性が得られない場合がある。
また、P1/L1が0.05より大きい場合、単位形状21aと画素(表示層11e)との距離が近すぎて、画素と単位形状21aとの間でモアレが生じやすくなる。
したがって、P1/L1が、上記範囲を満たすことが好ましい。
When P1 / L1 is smaller than 0.005, the distance between the
Further, when P1 / L1 is larger than 0.05, the distance between the
Therefore, it is preferable that P1 / L1 satisfy the above range.
さらに、本実施形態の光学シート20は、特定の配列方向に関して、映像源側の面から入射角度0°で入射して観察者側に出射した透過光の半値角をαとし、透過光の輝度が最大輝度の1/20となる拡散角をβとするとき、β≦5×αを満たすようにして形成されることが好ましい。
ここで、光学シート20の半値角αとは、光の輝度が最大値となる光学シート20のシート面の観察位置から、単位形状の配列方向及び延在方向において、光の輝度が最大値の半分の値になる観察角度のうち絶対値が最も大きい角度をいう。また、拡散角βは、光の輝度が最大値となる光学シート20のシート面の観察位置から、単位形状の配列方向及び延在方向において、光の輝度が最大値の1/20の値になる観察角度のうち絶対値が最も大きい角度をいう。
Further, in the
Here, the half-value angle α of the
仮に、拡散角βが5×αよりも大きい場合、輝度の低い映像光の拡散される範囲が広くなりすぎてしまい、映像の鮮明さが低下してしまうので望ましくない。
また、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2を目立たなくする効果をより効果的に奏する観点から、この拡散角βは、半値角αに略等しいか、それに近い値であることがより望ましい。
If the diffusion angle β is larger than 5 × α, the diffusion range of the low-luminance video light becomes too wide, and the sharpness of the video is lowered, which is not desirable.
Further, from the viewpoint of more effectively exerting the effect of making the non-video region F2 caused by the non-pixel region G2 inconspicuous, the diffusion angle β is more likely to be substantially equal to or close to the half-value angle α. desirable.
また、本実施形態の光学シート20は、互いに隣接する光学層の屈折率差、すなわち、第1光学層21及び第2光学層22の屈折率差である第1の屈折率差Δn1が、0.005≦Δn1≦0.2を満たすようにして形成されている。
Further, in the
仮に、第1の屈折率差Δn1が0.005未満である場合、光学層間の屈折率差が小さくなりすぎ、光学層間における映像光の屈折が生じ難くなってしまい、十分な拡散作用が発揮されなくなるため望ましくない。また、第1の屈折率差Δn1が0.2よりも大きい場合、光学層間における光の屈折が大きくなりすぎてしまい、光学シートを透過する映像光が不鮮明になってしまうので望ましくない。 If the first refractive index difference Δn1 is less than 0.005, the refractive index difference between the optical layers becomes too small, and it becomes difficult for the refraction of the image light between the optical layers to occur, so that a sufficient diffusion effect is exhibited. It is not desirable because it disappears. Further, when the first refractive index difference Δn1 is larger than 0.2, the refraction of light between the optical layers becomes too large, and the image light transmitted through the optical sheet becomes unclear, which is not desirable.
このように、光学シート20の半値角α及び拡散角βの値の範囲と、単位形状21aが形成された面を界面として互いに隣接する層の第1の屈折率差Δn1の範囲とを規定することによって、本実施形態の表示装置1は、映像源11から出射した映像光LをSZ方向やSX方向に微少に拡散することができる。これにより、表示装置1は、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が目立ってしまうことを抑制することができる。
In this way, the range of the values of the half-value angle α and the diffusion angle β of the
第1光学層21は、光透過性の高いPC(ポリカーボネート)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂、アクリル系樹脂等から形成されている。
また、第2光学層22は、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂や、エポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂等から形成されており、本実施形態では、第1光学層21の屈折率よりも低い屈折率で形成されている。
The first
Further, the second
また、単位形状21aのSY-SZ断面における断面形状が円弧状に形成されている場合、図3(d)に示すように、単位形状21aのSZ方向における配列ピッチをP1とし、単位形状21aのSY-SZ断面における円弧状の断面形状の曲率半径をR1としたときに、単位形状21aは、0.05≦P1/R1≦1.9の範囲で形成されるのが望ましい。
When the cross-sectional shape of the
このように単位形状21aの配列ピッチP1及び曲率半径R1を上述の範囲で形成することによって、表示装置1は、映像源11から出射された映像光を効率よく均等にSZ方向に微少に拡散させることができる。
By forming the array pitch P1 and the radius of curvature R1 of the
さらに、本実施形態の光学シート20は、第1光学層21の映像源側(背面側、+SY側)に、反射抑制層24が設けられている。
この反射抑制層24は、レンズ12の映像源側に設けられた反射抑制層12aと同様に、例えば、汎用の反射防止機能を有する材料(例えば、フッ化マグネシウム(MgF2)、二酸化ケイ素(SiO2)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により設けてもよい。また、映像源11が表示装置に固定され、着脱不可能である場合等には、光の波長より小さなピッチで形成された微小な凹凸形状を有するモスアイ構造を光の入射側の面に有することにより反射抑制機能を奏する層を光学シート20の映像源側に一体に積層して設けてもよい。
Further, the
The
反射抑制層24を光学シート20の映像源側に設けることにより、光学シート20に入射する光が光学シート20の映像源側の面で反射して映像源11側へ向かうことによる映像の明るさの低下を抑制できる。
また、反射抑制層24を光学シート20の映像源側に設けることにより、光学シート20に入射する光が光学シート20の映像源側の面で反射して映像源11側へ向かい、映像源11の表示面11aで再度反射する等により迷光となることを抑制し、映像のコントラスト向上を図ることができる。
By providing the
Further, by providing the
なお、反射抑制層24は、さらに、光学シート20の観察者側(-Y(SY)側)の面に設けてもよい。この位置にさらに反射抑制層24を設けることにより、光学シート20から映像光が出射する際に、光学シート20と空気との界面で反射し、光学シート20内で迷光となることを抑制でき、映像のコントラスト等を向上できる。
また、光学シート20の映像源側(+Y(SY)側)の面に、ハードコート機能や、帯電防止機能や、防汚機能等を有する層を設けてもよい。このような層を設けることにより、映像源11が筐体30に着脱可能である場合に、映像源11を筐体30から外したときに、光学シート20が傷ついたり、汚れが付着したりして、映像の視認の妨げになることを抑制できる。
The
Further, a layer having a hard coat function, an antistatic function, an antifouling function, or the like may be provided on the surface of the
また、本実施形態の表示装置1は、上述のように、レンズ12よりも映像源側(+Y(SY)側)に光学シート20が位置するので、映像源11が筐体30に着脱可能である表示装置1において映像源11を筐体30から外した場合等に、筐体内に侵入した埃やゴミ等の異物によってレンズ12が破損したり汚れたりすることがない。また、光学シート20の映像源側が異物等で汚れた場合にも、単位形状を傷つけることなく、ふき取ることが可能である。
また、特に、モスアイ構造を有する反射抑制層に関しては、高い反射抑制効果を有しているが、破損しやすいために観察者の指等が触れない位置に設けることが重要となる。本実施形態の表示装置1では、レンズ12よりも映像源側(+Y(SY)側)に光学シート20が位置するので、そのような反射抑制層を光学シート20の観察者側やレンズ12の映像源側等に設けることができ、より高い反射抑制効果が得られ、映像のコントラストや明るさの向上を図ることができる。
Further, in the
Further, in particular, the reflection suppressing layer having a moth-eye structure has a high reflection suppressing effect, but it is easily damaged, so it is important to provide it at a position where the observer's finger or the like does not touch. In the
次に、映像源11から出射された映像光Lが観察者の眼E(E1,E2)に届くまでの動作について説明する。
図1に示すように、映像源11から出射した映像光Lは、光学シート20(20A,20B)の映像源側(+Y(SY)側)の面に入射する。そして、光学シート20に入射した映像光Lは、第1光学層21を透過して、第1光学層21と第2光学層22との間の界面の単位形状21aによって、微少に拡散して第2光学層22内を透過する。
第2光学層22を透過した映像光Lは、光学シート20の観察者側(-Y(SY)側)の面から出射する。
光学シート20を透過した映像光Lは、レンズ12(12A,12B)へ入射する。そして、レンズ12により、映像光Lが拡大され、観察者側(-Y(SY)側)へ出射する。
Next, the operation until the image light L emitted from the
As shown in FIG. 1, the image light L emitted from the
The image light L transmitted through the second
The image light L transmitted through the
次に、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)が、角度δだけ映像源11に対して傾いて配置されている点について説明する。
図8は、映像源11の画素配置の一例とともに光学シート20の特定の配列方向を説明する図である。
先に説明したように、光学シート20を設ける主な目的は、映像源11が拡大観察されることにより、画素間の非画素領域G2(図6参照)が目立って見えてしまうことを抑制することである。この現象は、有機ELディスプレイにおいて、特に顕著に現われる傾向にある。有機ELディスプレイでは、映像表示領域において発光領域(画素領域)が占める割合が低い傾向にあるからである。特に、映像源11の映像表示領域における発光領域(画素領域)が占める割合が50%以下、特に、30%以下のような場合に、より光学シート20の効果が発揮される。なお、図8に示した本実施形態の場合には、映像源11の映像表示領域における発光領域(画素領域)が占める割合は、約20%である。
Next, the point that the specific arrangement direction (SZ direction) of the
FIG. 8 is a diagram illustrating a specific arrangement direction of the
As described above, the main purpose of providing the
有機ELディスプレイにおける画素配列としては、図8に示す、ダイヤモンドペンタイル配列が知られている。このダイヤモンドペンタイル配列では、矩形の表示領域の上下左右方向に対して、45度傾いた方向において、正方格子状に画素が配列されている。また、ダイヤモンドペンタイル配列では、緑(G)の数が、赤(R)及び青(B)の数の2倍となっている。図8中には、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の画素を形状及び大きさを実際の形状及び大きさを模して示しており、一部の画素中に、色を示すR,G,Bの文字を付した。形状及び大きさが同じ画素は、同一色の画素であることを示している。すなわち、正方形の画素のうち小さいものは、赤(R)の画素であり、正方形の画素のうち大きいものは、青(B)の画素であり、丸形のものは緑(G)の画素である。
なお、本明細書中において、45度方向において正方配列(縦横の間隔が同じ)に構成されたダイヤモンドペンタイル配列を例に挙げて説明するが、例えば、縦横において若干間隔が異なっている画素配列の素子に対しても、本願発明は同様に用いることが可能である。したがって、本願特許請求の範囲及び本願明細書中において開示する発明は、正方配列のダイヤモンドペンタイル配列に対して適用されるものに限定するものではない。
As the pixel arrangement in the organic EL display, the diamond pen tile arrangement shown in FIG. 8 is known. In this diamond pen tile arrangement, the pixels are arranged in a square grid in a direction inclined by 45 degrees with respect to the vertical and horizontal directions of the rectangular display area. Further, in the diamond pen tile arrangement, the number of greens (G) is twice the number of reds (R) and blues (B). In FIG. 8, the pixels of each color of red (R), green (G), and blue (B) are shown by imitating the shape and size of the actual shape and size, and some of the pixels are included. , The letters R, G, and B indicating the color are added. Pixels having the same shape and size indicate pixels of the same color. That is, the smaller of the square pixels is the red (R) pixel, the larger of the square pixels is the blue (B) pixel, and the round one is the green (G) pixel. be.
In the present specification, a diamond pen tile array configured in a square array (same vertical and horizontal spacing) in the 45-degree direction will be described as an example, but for example, a pixel array having slightly different vertical and horizontal spacing will be described. The present invention can be similarly used for the element of. Therefore, the claims and the inventions disclosed in the present specification are not limited to those applicable to the square diamond pen tile arrangement.
このような画素配列において、発光色(R,G,B)の違いに関わらずに、各画素の中心位置間の距離に着目する。ダイヤモンドペンタイル配列では、色の違いを排除すれば各画素は等間隔で配列されているので、どの画素を基準としてもよい。図8の例では、図中の下方にある赤(R)の画素を基準とした。そして、画素中心間の距離(中心距離)(以下、画素間の距離に関しては、中心間の距離とする)によって、以下の9つの方向を規定した。 In such a pixel arrangement, attention is paid to the distance between the center positions of each pixel regardless of the difference in emission color (R, G, B). In the diamond pen tile arrangement, each pixel is arranged at equal intervals as long as the difference in color is excluded, so any pixel may be used as a reference. In the example of FIG. 8, the red (R) pixel at the lower part in the figure is used as a reference. Then, the following nine directions are defined by the distance between the center of the pixel (center distance) (hereinafter, the distance between the pixels is referred to as the distance between the centers).
(第1近接配列方向DL1)
適宜選択した基準の画素から、画素中心間の距離が最も近接している方向を第1近接配列方向DL1として規定する。第1近接配列方向DL1がZ方向となす角度は、45度である。
なお、基準の画素は、理解を容易にするための説明上で設定したものであって、基準として1つの画素を決める必要はない。
(1st proximity arrangement direction DL1)
The direction in which the distance between the pixel centers is closest to the reference pixel selected as appropriate is defined as the first proximity arrangement direction DL1. The angle formed by the first proximity arrangement direction DL1 with the Z direction is 45 degrees.
It should be noted that the reference pixel is set in the explanation for facilitating understanding, and it is not necessary to determine one pixel as a reference.
(第2近接配列方向DL2)
第1近接配列方向とは異なる方向であって、第1近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定する。第2近接配列方向DL2がZ方向となす角度は、0度である。
(Second proximity array direction DL2)
The direction different from the first proximity arrangement direction and the direction in which the center distance between the pixels is close to each other next to the first proximity arrangement direction is defined as the second proximity arrangement direction. The angle formed by the second proximity arrangement direction DL2 with respect to the Z direction is 0 degrees.
(第3近接配列方向DL3)
第1近接配列方向及び第2近接配列方向とは異なる方向であって、第2近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第3近接配列方向として規定する。第3近接配列方向DL3がZ方向となす角度は、18.4度である。
(3rd proximity arrangement direction DL3)
The direction different from the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction, and the direction in which the center distance between the pixels is close to each other next to the second proximity arrangement direction is defined as the third proximity arrangement direction. The angle formed by the third proximity arrangement direction DL3 with respect to the Z direction is 18.4 degrees.
(第4近接配列方向DL4)
第1近接配列方向から第3近接配列方向とは異なる方向であって、第3近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第4近接配列方向として規定する。第4近接配列方向DL4がZ方向となす角度は、26.6度である。
(4th proximity arrangement direction DL4)
The direction different from the first proximity arrangement direction to the third proximity arrangement direction, and the direction in which the center distance between the pixels is close to each other next to the third proximity arrangement direction is defined as the fourth proximity arrangement direction. The angle formed by the fourth proximity arrangement direction DL4 with the Z direction is 26.6 degrees.
(第5近接配列方向DL5)
第1近接配列方向から第4近接配列方向とは異なる方向であって、第4近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第5近接配列方向として規定する。第5近接配列方向DL5がZ方向となす角度は、11.3度である。
(Fifth proximity arrangement direction DL5)
The direction different from the first proximity arrangement direction to the fourth proximity arrangement direction, and the direction in which the center distance between the pixels is close to each other next to the fourth proximity arrangement direction is defined as the fifth proximity arrangement direction. The angle formed by the fifth proximity arrangement direction DL5 with the Z direction is 11.3 degrees.
(第6近接配列方向DL6)
第1近接配列方向から第5近接配列方向とは異なる方向であって、第5近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第6近接配列方向として規定する。第6近接配列方向DL6がZ方向となす角度は、31.0度である。
(6th proximity arrangement direction DL6)
The direction different from the first proximity arrangement direction to the fifth proximity arrangement direction and the direction in which the center distance between the pixels is close to each other next to the fifth proximity arrangement direction is defined as the sixth proximity arrangement direction. The angle formed by the sixth proximity arrangement direction DL6 with the Z direction is 31.0 degrees.
(第7近接配列方向DL7)
第1近接配列方向から第6近接配列方向とは異なる方向であって、第6近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第7近接配列方向として規定する。第7近接配列方向DL7がZ方向となす角度は、8.1度である。
(7th proximity arrangement direction DL7)
The direction different from the 6th proximity arrangement direction from the 1st proximity arrangement direction and the direction in which the center distance between the pixels is close to the 6th proximity arrangement direction is defined as the 7th proximity arrangement direction. The angle formed by the 7th proximity arrangement direction DL7 with the Z direction is 8.1 degrees.
(第8近接配列方向DL8)
第1近接配列方向から第7近接配列方向とは異なる方向であって、第7近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第8近接配列方向として規定する。第7近接配列方向DL7がZ方向となす角度は、33.7度である。
(8th proximity arrangement direction DL8)
The direction different from the 7th proximity arrangement direction from the 1st proximity arrangement direction and the direction in which the center distance between the pixels is close to the 7th proximity arrangement direction is defined as the 8th proximity arrangement direction. The angle formed by the 7th proximity arrangement direction DL7 with the Z direction is 33.7 degrees.
(第9近接配列方向DL9)
第1近接配列方向から第8近接配列方向とは異なる方向であって、第8近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第9近接配列方向として規定する。第8近接配列方向DL8がZ方向となす角度は、23.2度である。
(9th proximity arrangement direction DL9)
The direction different from the 8th proximity arrangement direction from the 1st proximity arrangement direction and the direction in which the center distance between the pixels is close to the 8th proximity arrangement direction is defined as the 9th proximity arrangement direction. The angle formed by the eighth proximity arrangement direction DL8 with respect to the Z direction is 23.2 degrees.
(第N近接配列方向)
図8では、第9近接配列方向DL9までしか例示していないが、3以上の整数をNとして、第1近接配列方向から第N近接配列方向とは異なる方向であって、第N近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第(N+1)近接配列方向として一般化して規定することができる。そして、この第N近接配列方向であっても、条件を満たせば、特定の配列方向との関係において有効に利用可能である。ただし、以下の説明では、理解を容易にするために、図8に示した第1近接配列方向DL1から第9近接配列方向DL9までを用いて説明を行うものとする。
(Nth proximity array direction)
In FIG. 8, only the 9th proximity array direction DL9 is illustrated, but the direction is different from the 1st proximity array direction to the Nth proximity array direction, where N is an integer of 3 or more, and is the Nth proximity array direction. Next, the direction in which the center distances between the pixels are close to each other can be generalized and defined as the (N + 1) proximity arrangement direction. And even in this Nth proximity arrangement direction, if the condition is satisfied, it can be effectively used in relation to a specific arrangement direction. However, in the following description, in order to facilitate understanding, the description will be made using the first proximity arrangement direction DL1 to the ninth proximity arrangement direction DL9 shown in FIG.
なお、ここでは、第1近接配列方向から第9近接配列方向までの9つの方向は、理解を容易にするために、図8のようにZ方向から左回り方向について説明する。しかし、これらの方向は、Z方向の直線を対称軸として線対称な方向と、これら2方向をさらにX方向の直線を対称軸として線対称な方向とにも存在する。よって、第1近接配列方向から第9近接配列方向までの9つの方向は、それぞれについて4方向設定可能である。第N近接配列方向についても同様である。 Here, in order to facilitate understanding, the nine directions from the first proximity arrangement direction to the ninth proximity arrangement direction will be described from the Z direction to the counterclockwise direction as shown in FIG. However, these directions also exist in a direction that is line-symmetrical with the straight line in the Z direction as the axis of symmetry and a direction that is line-symmetrical with the straight line in the X direction as the axis of symmetry. Therefore, the nine directions from the first proximity arrangement direction to the ninth proximity arrangement direction can be set in four directions for each. The same applies to the Nth proximity arrangement direction.
上記第1近接配列方向から第9近接配列方向までの9つの方向に対して、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を適切な角度関係で配置することにより、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができることを見いだした。
By arranging the specific arrangement direction (SZ direction) of the
図9は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を第3近接配列方向DL3と一致させて光学シート20を配置した場合に光学シート20が映像光Lを拡散する様子を模式的に示した図である。
先に説明したように光学シート20は、単位形状21aの配列方向(SZ方向)に関しては、映像光Lを拡散するが、配列方向に直交する方向(SX方向)に関しては、拡散作用が殆どない。したがって、図9中に示した拡散範囲DR、DG、DBのように光学シート20が拡散する光の拡散は、光学シート20のシート面内の方向に関して指向性を有している。この指向性の方向、すなわち、単位形状21aの配列方向(SZ方向)が、図9の例のように適切な方向となれば、図9に示すように、映像源11の非映像領域F2に相当する領域に拡散された映像光が広がって、映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
FIG. 9 schematically shows how the
As described above, the
図10は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を第1近接配列方向DL1と一致させて光学シート20を配置した場合に光学シート20が映像光Lを拡散する様子を模式的に示した図である。
先の図9の場合と比較して、この図10の場合には、映像光Lが拡散される範囲が適切に並ばないことから、映像源11の非映像領域F2が視認されてしまう領域が大きく、光学シート20を設けることによる有益な効果を十分に得ることができていない。
FIG. 10 schematically shows how the
Compared with the case of FIG. 9, in the case of FIG. 10, since the range in which the video light L is diffused is not properly arranged, the non-video region F2 of the
このように、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)の向きをどのような向きにするのかは非常に重要である。そこで、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を示す角度δを徐々に変化させて配置して、観察される画像の見栄えを目視評価した。この目視評価の評価基準は、映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制できているか否か、及び、映像を鮮明に観察可能であるか否かである。
As described above, it is very important what kind of orientation the
図11は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を示す角度δを徐々に変化させて配置して、観察される画像の見栄えを目視評価した結果を示す図である。図11中の○印は、映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制でき、かつ、鮮明な映像が観察可能であったことを示している。△印は、○印よりは劣るものの、利用可のであることを示している。×印は、映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制できていない、又は、映像が不鮮明であることを示している。
図11から、光学シート20は、角度δが8度から25度の範囲で配置されていることが望ましく、角度δが8度から18度の範囲で配置されていることがより望ましいといえる。ただし、この数値範囲は、ダイヤモンドペンタイル配列の映像源11を用いることが前提となっている。非映像領域F2が視認されることを抑制する観点からは、画素の配置から光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を規定することが望ましい。
FIG. 11 is a diagram showing the results of visually evaluating the appearance of the observed image by arranging the
From FIG. 11, it can be said that the
すなわち、光学シート20の向きは、画素の配置との関係で光学シート20の有効性が発揮されるか否かが決まるものである。よって、図11の結果を踏まえた上で、上述した第1近接配列方向から第7近接配列方向までの7つの方向に対して、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)をどのように配置すべきかを具体的に以下のように規定した。
That is, the orientation of the
光学シート20は、その特定の配列方向が、第3近接配列方向DL3、又は、第4近接配列方向DL4、又は、第5近接配列方向DL5、又は、第6近接配列方向DL6、又は、第7近接配列方向DL7、又は、第8近接配列方向DL8、第9近接配列方向DL9に対して2度以内の角度を持って配置されていることが望ましい。
このように光学シート20を配置すれば、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
The
By arranging the
また、光学シート20は、その特定の配列方向が、第1近接配列方向DL1及び第2近接配列方向DL2に対して5度以上の角度を持って配置されていることが望ましい。
より望ましくは、光学シート20は、その特定の配列方向が、第1近接配列方向DL1に対して10度以上の角度を持って配置されており、かつ、第2近接配列方向DL2に対して5度以上の角度を持って配置されているとよい。
このように光学シート20を配置すれば、図10に示した様な不適切な配置となることを避けることができ、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
Further, it is desirable that the
More preferably, the
By arranging the
さらに、光学シート20は、その特定の配列方向が、第3近接配列方向DL3と、第4近接配列方向DL4と、第5近接配列方向DL5と、第6近接配列方向DL6と、第7近接配列方向DL7とのいずれかと同じ方向であること望ましい。
このように光学シート20を配置すれば、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
Further, the
By arranging the
光学シート20は、その特定の配列方向に沿った方向に引かれた直線であって、画素の最外径部分を通る直線を引いて画素が含まれる領域と画素が含まれない領域とに仮想的に映像源11を分割した場合、画素が含まれる領域の面積比率が80%以上、より好ましくは、100%となるように、特定の配列方向が設けられていることが望ましい。この画素が含まれる領域の面積比率について、先に示した図10を用いて、説明する。図10では、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)を第1近接配列方向DL1と一致させて光学シート20を配置した場合を示している。この場合には、特定の配列方向に沿った方向に引かれた直線によって、図10中に示した領域PB1と、PB2と、PB3と、PB4とに仮想的に分割できる。なお図中で領域PB1、PB2、PB3、PB4として示した領域以外の部分は、領域PB1、PB2、PB3、PB4の繰り返しである。これらの領域の幅の比は、PB1:PB2:PB3:PB4=15:15:13:15となっている。よって、この図10の例においては、画素が含まれる領域の面積比率=(13+15)/(15+13+15+15)=48%である。
この画素が含まれる領域の面積比率を同様に他の方向について求めると、第2近接配列方向DL2では、64%であり、第3近接配列方向DL3から第7近接配列方向DL7では、100%となる。
このように上記画素が含まれる領域の面積比率が80%以上、又は、100%となるように光学シート20を配置すれば、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
The
Similarly, when the area ratio of the region including the pixels is obtained in other directions, it is 64% in the second proximity arrangement direction DL2 and 100% in the third proximity arrangement direction DL3 to the seventh proximity arrangement direction DL7. Become.
By arranging the
また、光学シート20は、その特定の配列方向に沿った方向では、異なる色の画素が含まれて配列されていることが望ましい。仮に、同じ色の画素のみの方向になってしまうと、同じ色のラインが拡散されてしまい、見栄えがよくなくなるからである。
Further, it is desirable that the
さらにまた、第3近接配列方向から第7近接配列方向のいずれかの方向における画素と画素との中心距離のうち、特定の配列方向と対応する方向の中心距離は、第1近接配列方向における画素と画素との中心距離の7倍以内であることが望ましい。図8中には、この画素中心間の距離を符号で併記している。この図8中の例で説明すると、以下のようになっている。
第1近接配列方向DL1:CD1/CD1=1.0
第2近接配列方向DL2:CD2/CD1=1.4
第3近接配列方向DL3:CD3/CD1=2.2
第4近接配列方向DL4:CD4/CD1=3.2
第5近接配列方向DL5:CD5/CD1=3.6
第6近接配列方向DL6:CD6/CD1=4.1
第7近接配列方向DL7:CD7/CD1=5.0
第8近接配列方向DL8:CD8/CD1=5.1
第9近接配列方向DL9:CD9/CD1=5.4
このように、本実施形態では、いずれの方向も、上述の7倍以内という条件を満たしている。
特定の配列方向と対応する方向の中心距離が、第1近接配列方向における画素と画素との中心距離の7倍を越えると、光学シート20の拡散作用が不十分となって、隣の画素までの間の非映像領域F2が視認されるおそれがあり、その一方で拡散作用を高めると鮮明な映像が得られないからである。
Furthermore, among the center distances between pixels in any direction from the third proximity arrangement direction to the seventh proximity arrangement direction, the center distance in the direction corresponding to the specific arrangement direction is the pixel in the first proximity arrangement direction. It is desirable that it is within 7 times the center distance between the pixel and the pixel. In FIG. 8, the distance between the pixel centers is also indicated by a reference numeral. Explaining by the example in FIG. 8, it is as follows.
1st proximity arrangement direction DL1: CD1 / CD1 = 1.0
Second proximity arrangement direction DL2: CD2 / CD1 = 1.4
Third proximity arrangement direction DL3: CD3 / CD1 = 2.2
4th proximity arrangement direction DL4: CD4 / CD1 = 3.2
Fifth proximity arrangement direction DL5: CD5 / CD1 = 3.6
6th proximity arrangement direction DL6: CD6 / CD1 = 4.1
7th proximity arrangement direction DL7: CD7 / CD1 = 5.0
Eighth proximity arrangement direction DL8: CD8 / CD1 = 5.1
9th proximity arrangement direction DL9: CD9 / CD1 = 5.4
As described above, in the present embodiment, the condition that the above-mentioned direction is within 7 times is satisfied in any direction.
When the center distance in the direction corresponding to the specific arrangement direction exceeds 7 times the center distance between the pixels in the first proximity arrangement direction, the diffusion action of the
次に、光学シート20の光の拡散作用について、画素が発する光の広がりの観点から説明する。
映像源11に設けられた1つの画素が発する光は、主に光学シート20の拡散作用により、その光の範囲(以下、発光エリアという)が広げられる。前述のように、光学シート20が光を拡散する方向は、指向性を有することから、光学シート20の拡散作用によって発光エリアが広がる方向も、指向性を有する。
図13は、1つの画素の発光エリアを説明する図である。図13(a)は、レンズ12及び光学シート20を用いず、映像源11が表示する映像をデジタルマイクロスコープ等で拡大した観察像であり、1つの画素が発した光の様子を示している。図13(b),(c)に示す図は、レンズ12を用いず、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像をデジタルマイクロスコープ等で拡大した観察像であり、1つの画素が発した光の様子を示している。
Next, the light diffusing action of the
The light emitted by one pixel provided in the
FIG. 13 is a diagram illustrating a light emitting area of one pixel. FIG. 13A is an observation image obtained by magnifying the image displayed by the
画素から発せられた光は、光学シート20等を透過しない場合には、図13(a)に示すように、その発光エリアEA0が画素の発光部の形状(例えば円形形状)に近い形状として観察される。そして、光学シート20の拡散作用を受けることにより、画素から発せられた光は、特定の配列方向(SZ方向、単位形状21aの配列方向)において最も大きく広げられ、図13(b)に示すように、その発光エリアEAが特定の配列方向に沿って一方向に最も広がった形状として観察される。この最も発光エリアEAが広げられる方向は、前述の最も拡散が大きい方向に等しい。
When the light emitted from the pixel does not pass through the
また、光学シート20と映像源11の画素(表示層11e)との距離が近いほど、適当な拡散作用を得る観点から光学シート20の単位形状21aの配列ピッチP1は小さい方が好ましくなる。そのため、映像源11の表示面11aに積層する等、画素に近接して光学シート20を配置した場合には、映像源11から離して光学シート20を配置した場合に比べて、光学シート20からの出射光において、単位形状21aでの回折によって拡散されて出射する光量が占める割合が大きくなる。
この場合、図13(c)に示すように、発光エリアEAは、特定の配列方向(SZ方向)に沿って一方向に最も広がった状態であり、かつ、回折によって生じる光量の大きな領域(明るい領域)が複数粒状に観察される。
Further, as the distance between the
In this case, as shown in FIG. 13 (c), the light emitting area EA is in a state of being most widened in one direction along a specific arrangement direction (SZ direction), and is a region (bright) in which the amount of light generated by diffraction is large. Regions) are observed in multiple granules.
図14は、発光エリアEAの広がり幅Wを説明する図である。図14に示す各グラフは、最も発光エリアEAが大きく広げられる方向(SZ方向)での光量の分布を示し、縦軸は光量、横軸はSZ方向での位置を示している。
図14(a)に示すグラフは、レンズ12及び光学シート20を用いず、映像源11が表示する映像をデジタルマイクロスコープ等で拡大した観察像における1つの発光エリアEA0の光量の分布の一例を示している。図14(b),(c)に示す各グラフは、レンズ12を用いず、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像をデジタルマイクロスコープ等で拡大した観察像における1つの発光エリアEAの光量の分布の一例を示している。なお、図14(b)に示すグラフは、光学シート20からの出射光において、単位形状21aの界面での屈折による拡散作用の比率が高い場合の一例であり、図14(c)に示すグラフは、光学シート20からの出射光において、単位形状21aによる回折による拡散作用の比率が高い場合の一例である。
FIG. 14 is a diagram illustrating the spread width W of the light emitting area EA. Each graph shown in FIG. 14 shows the distribution of the amount of light in the direction (SZ direction) in which the light emitting area EA is most widened, the vertical axis shows the amount of light, and the horizontal axis shows the position in the SZ direction.
The graph shown in FIG. 14A is an example of the distribution of the amount of light in one light emitting area EA0 in an observation image obtained by magnifying the image displayed by the
図14(b),(c)に示すように、1つの画素の発光エリアEAの広がり幅Wは、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像において、光学シート20によって最も発光エリアEAが大きく光が広げられる方向(SZ方向)における光量の最大値の1/5の値となる最も離れた2点t1,t2の間隔として規定する。
また、広がり幅Wは、前述の映像において、最も近接している画素と画素との中心距離(すなわち、第1近接配列方向DL1における画素と画素との中心距離)の0.5倍以上5倍以下であることが好ましい。
As shown in FIGS. 14 (b) and 14 (c), the spread width W of the light emitting area EA of one pixel is an optical sheet in an image displayed in a state where the
Further, the spread width W is 0.5 times or more and 5 times the center distance between the pixels closest to each other (that is, the center distance between the pixels in the first proximity arrangement direction DL1) in the above-mentioned video. The following is preferable.
なお、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像における、発光エリアEAの光量の最大値や最大値の1/5となる値、2点t1,t2の位置や2点t1,t2間の距離は、その映像をデジタルマイクロスコープ等により拡大し、CCDカメラ等で拡大して撮像した発光エリアEAの観察画像において、映像信号(画像中の座標情報及び信号強度)から、発光エリアEA中における位置と明るさの相関関係を検出し、算出可能である。
また、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像における第1近接配列方向DL1における画素と画素との中心距離は、レンズ12及び光学シート20を用いない状態で映像源11が表示する映像を同様に拡大して撮像した観察画像から算出可能である。なお、この第1近接配列方向DL1における画素と画素との中心距離は、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像を同様に拡大して撮影した観察画像からも算出可能であるが、正確性を期すためには、映像源11が表示する映像を同様に拡大して撮像した観察画像から算出することが望ましい。
In the image displayed in a state where the
Further, the center distance between the pixels in the first proximity arrangement direction DL1 in the image displayed in the state where the
この広がり幅Wが上記範囲未満である場合、隣り合う画素の発光エリアの間に非映像領域が大きくなり、表示装置1の使用状態において非映像領域が視認されやすくなるため、好ましくない。また、広がり幅Wが上記範囲よりも大きい場合、隣り合う画素の発光エリアが大きく重複し、映像のぼけが大きくなり、映像の鮮明度が大幅に低下するため、好ましくない。したがって、この広がり幅Wは、上記範囲とすることが望ましい。
When the spread width W is less than the above range, the non-image area becomes large between the light emitting areas of adjacent pixels, and the non-image area is easily visible in the use state of the
また、広がり幅Wは、上記範囲を満たしながら、さらに、映像源11と光学シート20とを組み合わせて配置した状態で表示される映像において、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向(光学シート20の特定の配列方向、SZ方向)で最も近接して配置された画素と画素との中心距離以下であることが好ましい。
この広がり幅Wが、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向(光学シート20の特定の配列方向、SZ方向)において最も近接して配置された画素と画素との中心距離を超えて大きいと、隣り合う画素の発光エリア(隣り合う画素が発する光の広がる範囲)が重なり、映像のぼけ等を招く場合がある。したがって、広がり幅Wは、さらに上記範囲を満たすことが好ましい。
Further, the spread width W is the direction in which the light emitting area EA has the largest spread (of the optical sheet 20) in the image displayed in a state where the
When the spread width W is larger than the center distance between the pixels arranged closest to each other in the direction in which the spread of the light emitting area EA is the largest (the specific arrangement direction of the
また、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)に等しく、前述のように、第1近接配列方向DL1及び第2近接配列方向DL2に対して5度以上の角度をなすように、光学シート20が配置されることが望ましい。
このように光学シート20を配置すれば、前述の図10のように非映像領域F2が筋状に視認される不適切な配置となることを避けることができ、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
Further, the direction in which the light emitting area EA spreads most is equal to the specific arrangement direction (SZ direction) of the
By arranging the
また、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向は、光学シート20の特定の配列方向(SZ方向)に等しく、前述のように、第3近接配列方向DL3、又は、第4近接配列方向DL4、又は、第5近接配列方向DL5、又は、第6近接配列方向DL6、又は、第7近接配列方向DL7、又は、第8近接配列方向DL8、第9近接配列方向DL9に対して2度以内の角度を持って配置されていることが望ましい。
このように光学シート20を配置すれば、観察者に鮮明な映像を表示することができ、かつ、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非映像領域F2が視認されることを抑制することができる。
Further, the direction in which the light emitting area EA spreads most is equal to the specific arrangement direction (SZ direction) of the
By arranging the
画素の配列がダイヤモンドペンタイル配列である映像源11を備える表示装置1において、特定の配列方向(単位形状21aの配列方向、SZ方向)を示す角度δを変化させて光学シート20を配置し、観察される画像の見栄えを目視評価した場合、前述の図11等に示すように、角度δを8度から25度の範囲で光学シート20を配置することが好ましく、角度δが8度から18度の範囲で配置されることがさらに望ましい。
In the
そして、表示装置1は、角度δが上述のような範囲を満たすように光学シート20を配置し、さらに、映像源11及び光学シート20を組み合わせて配置した状態で表示される映像において、発光エリアEAの広がり幅Wを第1近接配列方向DL1における画素と画素との中心距離の0.5倍以上5倍以下とすることにより、非映像領域F2が視認されて画素領域G1(画素)が独立して見えることを抑制し、良好な画像を表示することができる。
さらに、上記映像において、広がり幅Wが、最も発光エリアEAの広がりが大きい方向(光学シート20の特定の配列方向、SZ方向)において最も近接している画素と画素との中心距離以下とすることにより、表示装置1は、上述の効果をより高め、さらに、ぼけの少ない良好な画像を表示できる。
Then, the
Further, in the above image, the spread width W is set to be equal to or less than the center distance between the pixels closest to each other in the direction in which the spread of the light emitting area EA is the largest (the specific arrangement direction of the
ここで、一例として、光学シート20の拡散作用による広がり幅Wが上述のような好ましい範囲を満たし、光学シート20によって最も発光エリアEAが広げられる方向(SZ方向)を、第5近接配列方向DL5と一致させた表示装置1を用意し、観察位置(この表示装置1の使用時における観察者の眼Eの位置であって、レンズ12による映像光Lの焦点)において観察したところ、非映像領域F2が視認されることを抑制し、画素領域G1(画素)が独立して見えることを抑制し、良好な画像を視認することができた。
また、この表示装置1において、光学シート20の拡散作用による広がり幅Wが好ましい範囲未満となるもの、好ましい範囲より大きいものを用意し、観察位置で観察したところ、非映像領域F2が視認され、画素領域G1(画素)が独立して観察されたり、映像のぼけが大きくなり鮮明度が大幅に低下して観察されたりする等し、良好な画像を視認することができなかった。
Here, as an example, the direction (SZ direction) in which the spread width W due to the diffusion action of the
Further, in this
次に、広がり幅Wが上述のような好ましい範囲を満たし、第3近接配列方向DL3や第7近接配列方向DL7と光学シート20によって最も光が広げられる方向(単位形状21aの配列方向(SZ方向))とを一致させた表示装置1を用意し、観察位置において画像を視認したところ、同様に良好な映像が視認された。
また、これらの表示装置1において、光学シート20の拡散作用による広がり幅Wが好ましい範囲未満となるもの、好ましい範囲より大きいものを用意し、前述のように観察位置において表示される画像を視認したところ、非映像領域F2が視認され、画素領域G1(画素)が独立して観察されたり、映像のぼけが大きくなり鮮明度が大幅に低下して観察されたりする等し、良好な画像を視認することができなかった。
Next, the spread width W satisfies the preferable range as described above, and the direction in which the light is most spread by the third proximity arrangement direction DL3, the seventh proximity arrangement direction DL7, and the optical sheet 20 (the arrangement direction (SZ direction) of the
Further, in these
図12は、光学シート20の別の固定形態を説明する図である。図12は、図2と同様な方向から見た図である。
光学シート20は、左右の目それぞれに対応して独立して設ける必要はなく、例えば、図12(a)に示すように、左右それぞれの領域の間を繋げた異形の形状としてもよい。また、光学シート20は、図12(b)に示したように長方形形状としてもよい。このような形状とすれば、光学シート20のSX方向及びSZ方向をX方向及びZ方向に対して所定の角度δだけ傾けて配置することが容易になる。なお、図12のような形態にしても、対称形状になっているので、組立時におけるミスを防ぐために光学シート20の方向を示す指標を設けたり、非対称形状にしたりしてもよい。
FIG. 12 is a diagram illustrating another fixed form of the
The
以上説明したように、本実施形態によれば、表示装置1は、映像源11から出射した映像光Lを微少に拡散することができ、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、画素領域G1が独立して見えず、かつ、映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
(変形形態)
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(Deformed form)
Not limited to the embodiments described above, various modifications and changes are possible, and these are also within the scope of the present invention.
(1)実施形態において、単位形状21aは、断面形状が円弧状のレンチキュラーレンズ形状である例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、単位形状は、断面形状が三角形形状であってもよいし、多角形形状であってもよいし、円弧形状以外の曲線により構成されている形状であってもよい。
(1) In the embodiment, the
(2)実施形態において、光学シート20は、映像源11との間に隙間を空けて配置されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、光学シート20は、映像源11との間に隙間を設けずに配置されていてもよい。この場合、例えば、屈折率差を低減する充填剤で間隙を埋めてもよい。
(2) In the embodiment, an example in which the
(3)実施形態において、光学シート20は、単位形状21aが設けられている第1光学層21上に第2光学層22が積層されている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、第2光学層22を省略してもよい。
(3) In the embodiment, the
(4)実施形態において、映像源11は、表示装置1に予め固定され、着脱不可能である形態としてもよい。
(4) In the embodiment, the
(5)実施形態において、光学シート20は、一方向に延在するレンチキュラーレンズ形状の単位形状のみを備えている例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、直交する2つの異なる単位形状を同一の光学シートに備えていてもよいし、別途重ねて用いてもよい。
(5) In the embodiment, an example in which the
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した各実施形態によって限定されることはない。 The embodiments and modifications can be used in combination as appropriate, but detailed description thereof will be omitted. Further, the present invention is not limited to each of the embodiments described above.
1 表示装置
11 映像源
11a 表示面
11b 透明基板
11c 透明電極
11d 有機正孔輸送層
11e 表示層
11f 有機電子輸送層
11g 金属電極
12 レンズ
12A レンズ
12B レンズ
12a 反射抑制層
20 光学シート
20A 光学シート
20B 光学シート
20a 凸部
21 第1光学層
21a 単位形状
22 第2光学層
22a 観察者側の面
24 反射抑制層
30 筐体
31 保持部
32 保持部
33 保持部
51 映像源
52 レンズ
311 開口部
321 開口部
321a 凹部
331 開口部
EA 発光エリア
1
Claims (18)
映像光を出射する映像源と、
前記観察者の左右の眼のそれぞれに対応し、前記映像光を前記観察者側へ出射する2つの凸レンズと、
前記映像源と前記凸レンズとの間に配置され、前記映像光を拡散する光学シートと、
を備え、
前記光学シートは、光の拡散について指向性を有しており、前記光学シートのシート面内の方向において前記映像光の拡散が最も大きい方向を有し、
前記映像源は、前記観察者の左右の眼に対応する映像を表示する2つの領域を有し、前記凸レンズは、前記2つの領域にそれぞれ対応するように配置されることにより、該表示装置は、前記観察者の左右の眼のそれぞれに対応する映像を独立して表示すること、
を特徴とする表示装置。 A head-mounted display device that is attached to the observer's head and displays an image in front of the observer's eyes.
An image source that emits image light and
Two convex lenses corresponding to the left and right eyes of the observer and emitting the image light to the observer side, and
An optical sheet arranged between the image source and the convex lens and diffusing the image light,
Equipped with
The optical sheet has directivity with respect to the diffusion of light, and has the direction in which the diffusion of the image light is the largest in the direction in the sheet surface of the optical sheet.
The image source has two regions for displaying images corresponding to the left and right eyes of the observer, and the convex lens is arranged so as to correspond to the two regions, whereby the display device can be used. , Displaying images corresponding to each of the observer's left and right eyes independently,
A display device characterized by.
前記映像源は、複数の画素が並べて配置されて構成されており、
画素と画素との中心距離が最も近接している方向を第1近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向とは異なる方向であって、前記第1近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定し、
前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置されていること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 1,
The image source is configured by arranging a plurality of pixels side by side.
The direction in which the center distance between the pixels is closest is defined as the first proximity arrangement direction.
The direction different from the first proximity arrangement direction and the direction in which the center distance between the pixels is close to each other next to the first proximity arrangement direction is defined as the second proximity arrangement direction.
The direction in which the diffusion of the image light is the largest is that the images are arranged at an angle of 5 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction.
A display device characterized by.
前記第1近接配列方向、前記第2近接配列方向のいずれか一方は、前記映像源の画面の上下方向又は左右方向に対して45度をなす方向であること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 2,
Either one of the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction is a direction forming 45 degrees with respect to the vertical direction or the horizontal direction of the screen of the image source.
A display device characterized by.
前記映像源に配列された前記画素について、
前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向とは異なる方向であって、前記第2近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第3近接配列方向として規定し、
3以上の整数をNとして、以下、前記第1近接配列方向から第N近接配列方向とは異なる方向であって、前記第N近接配列方向の次に画素と画素との中心距離が近接している方向を第(N+1)近接配列方向として規定し、
前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記第N近接配列方向に対して2度以内の角度を持って配置されており、
前記第N近接配列方向における画素と画素との中心距離のうち、前記映像光の拡散が最も大きい方向と対応する方向の中心距離は、前記第1近接配列方向における画素と画素との中心距離の7倍以内であること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 2 or claim 3.
For the pixels arranged in the video source
The direction different from the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction, and the direction in which the center distance between the pixels is close to each other next to the second proximity arrangement direction is defined as the third proximity arrangement direction. Prescribe and
Let N be an integer of 3 or more, and hereinafter, the direction is different from the first proximity arrangement direction to the Nth proximity arrangement direction, and the center distance between the pixels is close to each other next to the Nth proximity arrangement direction. The direction in which it is present is defined as the first (N + 1) proximity arrangement direction.
The direction in which the diffusion of the image light is the largest is arranged at an angle within 2 degrees with respect to the Nth proximity arrangement direction.
Of the center distances between pixels in the Nth proximity arrangement direction, the center distance in the direction corresponding to the direction in which the diffusion of video light is maximum is the center distance between pixels in the first proximity arrangement direction. Must be within 7 times
A display device characterized by.
前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記第N近接配列方向と同じ方向であること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 4,
The direction in which the diffusion of the image light is the largest is the same direction as the Nth proximity arrangement direction.
A display device characterized by.
前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記第1近接配列方向に対して10度以上の角度を持って配置されており、かつ、前記第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置されていること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 2 to 5.
The direction in which the diffusion of the image light is the largest is arranged at an angle of 10 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction, and an angle of 5 degrees or more with respect to the second proximity arrangement direction. Being placed with
A display device characterized by.
前記映像光の拡散が最も大きい方向に沿った方向に引かれた直線であって、前記画素の最外径部分を通る直線を引いて前記画素が含まれる領域と前記画素が含まれない領域とに仮想的に前記映像源を分割した場合、前記画素が含まれる領域の面積比率が80%以上であるように、前記映像光の拡散が最も大きい方向が設けられていること、
を特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 2 to 6.
A straight line drawn in the direction along the direction in which the diffusion of the image light is maximum, and a straight line passing through the outermost diameter portion of the pixel is drawn to form a region including the pixel and a region not including the pixel. When the video source is virtually divided, the direction in which the video light is diffused to the maximum is provided so that the area ratio of the region including the pixels is 80% or more.
A display device characterized by.
前記画素が含まれる領域の面積比率が100%であるように、前記映像光の拡散が最も大きい方向が設けられていること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 7,
The direction in which the diffusion of the image light is the largest is provided so that the area ratio of the area including the pixels is 100%.
A display device characterized by.
前記映像源は、複数色の前記画素が並べて配置されて構成されており、
前記映像光の拡散が最も大きい方向に沿った方向では、異なる色の画素が含まれて配列されていること、
を特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 2 to 8.
The image source is configured by arranging the pixels of a plurality of colors side by side.
Pixels of different colors are included and arranged in the direction along the direction in which the diffusion of the image light is maximum.
A display device characterized by.
前記光学シートは、凸状又は凹状に形成されている単位形状を有し、
前記単位形状は、少なくとも前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の特定の配列方向に配列されており、
前記光学シートは、前記単位形状の配列方向へ光を拡散し、
前記単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第1の方向に延在し、前記シート面内の前記第1の方向に直交する第2の方向を前記特定の配列方向として配列されており、
前記映像光の拡散が最も大きい方向は、前記特定の配列方向であること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 1 to 9.
The optical sheet has a unit shape formed in a convex or concave shape, and has a unit shape.
The unit shapes are arranged at least in a specific arrangement direction in the sheet plane orthogonal to the thickness direction of the optical sheet.
The optical sheet diffuses light in the arrangement direction of the unit shape.
The unit shape extends in a first direction in the sheet surface orthogonal to the thickness direction of the optical sheet, and the second direction orthogonal to the first direction in the sheet surface is the specific arrangement direction. Arranged as,
The direction in which the diffusion of the image light is the largest is the specific arrangement direction.
A display device characterized by.
前記特定の配列方向が前記映像源の画面の上下方向に対してなす角度δは、8°以上25°以下であること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 10,
The angle δ formed by the specific arrangement direction with respect to the vertical direction of the screen of the image source is 8 ° or more and 25 ° or less.
A display device characterized by.
前記光学シートは、2層以上の異なる層により構成されており、前記単位形状は、前記異なる層の界面に構成されていること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to claim 10 or 11.
The optical sheet is composed of two or more different layers, and the unit shape is configured at the interface of the different layers.
A display device characterized by.
前記光学シートは、前記2つの領域にそれぞれ対応するように2枚配置されていること、
を特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 12.
Two optical sheets are arranged so as to correspond to the two regions.
A display device characterized by.
前記光学シートは、前記映像光の拡散が最も大きい方向の拡散角が、前記映像光の拡散が最も小さい方向の拡散角の10倍以上であること、
を特徴とする表示装置。 In the display device according to any one of claims 1 to 13.
In the optical sheet, the diffusion angle in the direction in which the diffusion of the image light is the largest is 10 times or more the diffusion angle in the direction in which the diffusion of the image light is the smallest.
A display device characterized by.
前記光学シートと前記映像源との間は、屈折率差を低減する充填剤で間隙を埋めていること、
を特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 14.
The gap between the optical sheet and the image source shall be filled with a filler that reduces the difference in refractive index.
A display device characterized by.
前記光学シートは、反射抑制層と、ハードコート層と、帯電防止層と、防汚層との少なくとも1つの層を備えていること、
を特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 15.
The optical sheet includes at least one layer of a reflection suppression layer, a hard coat layer, an antistatic layer, and an antifouling layer.
A display device characterized by.
前記映像源は、映像表示領域における発光領域が占める割合が50%以下であること、
を特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 16.
The image source has a ratio of the light emitting area in the image display area of 50% or less.
A display device characterized by.
前記映像源の画素配列は、ダイヤモンドペンタイル配列であること、
を特徴とする表示装置。 The display device according to any one of claims 1 to 17.
The pixel arrangement of the image source is a diamond pen tile arrangement.
A display device characterized by.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017099604 | 2017-05-19 | ||
JP2017099604 | 2017-05-19 | ||
JP2017242734A JP7067049B2 (en) | 2017-05-19 | 2017-12-19 | Display device |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017242734A Division JP7067049B2 (en) | 2017-05-19 | 2017-12-19 | Display device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022070877A true JP2022070877A (en) | 2022-05-13 |
JP7215612B2 JP7215612B2 (en) | 2023-01-31 |
Family
ID=61020633
Family Applications (3)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017126080A Active JP6264493B1 (en) | 2017-04-28 | 2017-06-28 | Display device |
JP2017242734A Active JP7067049B2 (en) | 2017-05-19 | 2017-12-19 | Display device |
JP2022014473A Active JP7215612B2 (en) | 2017-05-19 | 2022-02-01 | Display device |
Family Applications Before (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017126080A Active JP6264493B1 (en) | 2017-04-28 | 2017-06-28 | Display device |
JP2017242734A Active JP7067049B2 (en) | 2017-05-19 | 2017-12-19 | Display device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (3) | JP6264493B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102284883B1 (en) * | 2019-02-01 | 2021-08-03 | 신화인터텍 주식회사 | Optical sheet and method for fabricating the optical sheet |
JP2022542164A (en) * | 2019-07-29 | 2022-09-29 | 株式会社メニコン | Systems and methods for forming ophthalmic lenses containing meta-optics |
JP2023039598A (en) * | 2021-09-09 | 2023-03-22 | 恵和株式会社 | Optical sheet laminate, backlight unit, liquid crystal display device, information device, and manufacturing method for backlight unit |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009016975A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Light-scattering film, and device comprising the same |
US20130141360A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Katherine Compton | Head Mounted Display For Viewing Three Dimensional Images |
JP2013205749A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Fujitsu Ltd | Stereoscopic image display device and method |
JP2016029419A (en) * | 2014-07-25 | 2016-03-03 | キヤノン株式会社 | Stereoscopic image display device |
JP2016042689A (en) * | 2014-08-18 | 2016-03-31 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | Image processing method and apparatus |
JP2016224364A (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-28 | 大日本印刷株式会社 | Display device |
JP2017032785A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 大日本印刷株式会社 | Display device |
WO2017047271A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | ソニー株式会社 | Display device and optical filter |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3506144B2 (en) * | 1992-10-19 | 2004-03-15 | ソニー株式会社 | Image display device and optical filter for display device |
JPH08122709A (en) * | 1994-08-31 | 1996-05-17 | Omron Corp | Image display device and optical low-pass filter |
JP3631318B2 (en) * | 1996-03-12 | 2005-03-23 | オリンパス株式会社 | Liquid crystal display device and head mounted video display device |
US6972735B2 (en) * | 2002-03-20 | 2005-12-06 | Raymond T. Hebert | Head-mounted viewing system for single electronic displays using biocular lens with binocular folding mirrors |
JP5521380B2 (en) | 2009-04-13 | 2014-06-11 | ソニー株式会社 | 3D display device |
JP2011085790A (en) * | 2009-10-16 | 2011-04-28 | Seiko Epson Corp | Electro-optical device and electronic device |
US9582922B2 (en) | 2013-05-17 | 2017-02-28 | Nvidia Corporation | System, method, and computer program product to produce images for a near-eye light field display |
JP2016224346A (en) | 2015-06-02 | 2016-12-28 | 富士通コンポーネント株式会社 | Optical connector |
-
2017
- 2017-06-28 JP JP2017126080A patent/JP6264493B1/en active Active
- 2017-12-19 JP JP2017242734A patent/JP7067049B2/en active Active
-
2022
- 2022-02-01 JP JP2022014473A patent/JP7215612B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009016975A1 (en) * | 2007-08-02 | 2009-02-05 | Daicel Chemical Industries, Ltd. | Light-scattering film, and device comprising the same |
US20130141360A1 (en) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | Katherine Compton | Head Mounted Display For Viewing Three Dimensional Images |
JP2013205749A (en) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Fujitsu Ltd | Stereoscopic image display device and method |
JP2016029419A (en) * | 2014-07-25 | 2016-03-03 | キヤノン株式会社 | Stereoscopic image display device |
JP2016042689A (en) * | 2014-08-18 | 2016-03-31 | 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. | Image processing method and apparatus |
JP2016224364A (en) * | 2015-06-03 | 2016-12-28 | 大日本印刷株式会社 | Display device |
JP2017032785A (en) * | 2015-07-31 | 2017-02-09 | 大日本印刷株式会社 | Display device |
WO2017047271A1 (en) * | 2015-09-14 | 2017-03-23 | ソニー株式会社 | Display device and optical filter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018194806A (en) | 2018-12-06 |
JP7067049B2 (en) | 2022-05-16 |
JP6264493B1 (en) | 2018-01-24 |
JP7215612B2 (en) | 2023-01-31 |
JP2018194814A (en) | 2018-12-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7215612B2 (en) | Display device | |
JP6852414B2 (en) | Screen, video display device | |
KR20220040441A (en) | Head mounted display device | |
JP6183413B2 (en) | Display device | |
KR102578465B1 (en) | display device | |
US11073692B2 (en) | Display apparatus and head mount display | |
JP2017032785A (en) | Display device | |
JP6972642B2 (en) | Display device | |
JP6308323B1 (en) | Display device | |
JP6805756B2 (en) | Display device | |
JP6859655B2 (en) | Display device | |
JP6848376B2 (en) | Display device | |
WO2018199252A1 (en) | Display device | |
JP2018066871A (en) | Optical sheet, display device and array type display device | |
US10168535B2 (en) | Optical element and display device | |
JP6957869B2 (en) | Display device | |
WO2021161973A1 (en) | Prism layer and display device | |
JP6458924B2 (en) | Projection unit, projector | |
JP2018055035A (en) | Display device | |
JP2018087893A (en) | Display | |
JP2018055034A (en) | Display device | |
JP2022188099A (en) | Optical film and display device | |
JP7057910B2 (en) | Optical film, polarizing plate with optical film and display device | |
JP2018066884A (en) | Display device | |
JP2018100998A (en) | Display device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220201 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20221017 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20221025 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221115 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221220 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7215612 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |