JP2024082138A - Display device - Google Patents

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JP2024082138A
JP2024082138A JP2022195889A JP2022195889A JP2024082138A JP 2024082138 A JP2024082138 A JP 2024082138A JP 2022195889 A JP2022195889 A JP 2022195889A JP 2022195889 A JP2022195889 A JP 2022195889A JP 2024082138 A JP2024082138 A JP 2024082138A
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義弘 橋塚
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Abstract

【課題】 照射距離が異なる複数の表示面に異なる画像を表示させる場合であっても、各表示面に表示される画像の輝度を適切に制御できる表示装置を提供する。
【解決手段】 光源11から出力された光を回折する空間位相変調器13と、非表示領域の不要光をカットする不要光カットマスク18と、光源11及び空間位相変調器13を制御する制御部3とを備え、照射距離が異なる複数の表示面P1~P3に異なる画像G1~G3を表示させるヘッドアップディスプレイ装置Hであって、制御部3は、空間位相変調器13が各表示面P1~P3に画像G1~G3を形成するための画像形成パターンG13~33を生成して合成し、合成パターンに基づいて空間位相変調器13を制御するにあたり、各画像形成パターンG13~G33の全ピクセルの階調値の総和が一致するように、非表示領域にダミーパターンDP1~DP3を付加する。
【選択図】 図5

A display device is provided that can appropriately control the luminance of an image displayed on each display surface even when different images are displayed on a plurality of display surfaces having different illumination distances.
[Solution] A head-up display device H includes a spatial phase modulator 13 that diffracts light output from a light source 11, an unwanted light cutting mask 18 that cuts out unwanted light in non-display areas, and a control unit 3 that controls the light source 11 and the spatial phase modulator 13, and displays different images G1 to G3 on multiple display surfaces P1 to P3 with different irradiation distances. The control unit 3 generates and synthesizes image formation patterns G13 to G33 for the spatial phase modulator 13 to form the images G1 to G3 on each of the display surfaces P1 to P3, and adds dummy patterns DP1 to DP3 to the non-display area when controlling the spatial phase modulator 13 based on the synthesized pattern, so that the sums of the gradation values of all pixels of each of the image formation patterns G13 to G33 match.
[Selected figure] Figure 5

Description

本開示は、表示装置に関する。 This disclosure relates to a display device.

空間位相変調器(SLM:Spatial Light Modulator)を用いて、計算機生成ホログラム(CGH:Computer-Generated Hologram)に基づく干渉縞(CGHパターン)を含む 画像を表示する表示装置が知られている。例えば、特許文献1のプロジェクタが公知となっている。 There is known a display device that uses a spatial light modulator (SLM) to display an image including interference fringes (CGH pattern) based on a computer-generated hologram (CGH). For example, the projector disclosed in Patent Document 1 is known.

特開2017-151444号公報JP 2017-151444 A

しかしながら、この種の表示装置では、照射距離が異なる複数の表示面に異なる画像を表示させようとした場合、各表示面に表示される画像の輝度を適切に制御することが難しい。 However, with this type of display device, when trying to display different images on multiple display surfaces with different illumination distances, it is difficult to appropriately control the brightness of the images displayed on each display surface.

そこで、本開示は、照射距離が異なる複数の表示面に異なる画像を表示させる場合であっても、各表示面に表示される画像の輝度を適切に制御できる表示装置の提供を目的とする。 Therefore, the present disclosure aims to provide a display device that can appropriately control the brightness of the image displayed on each display surface, even when different images are displayed on multiple display surfaces with different illumination distances.

1つの側面では、以下のような解決手段を提供する。
光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を含む 画像光を形成する空間位相変調器と、
前記空間位相変調器から出力された画像光のうち、非表示領域の不要光をカットする不要光カットマスクと、
前記光源及び前記空間位相変調器を制御する制御部と、を備え、照射距離が異なる複数の表示面に異なる画像を表示させる表示装置であって、
前記制御部は、
前記空間位相変調器が第1表示面に表示する第1画像を形成するための第1画像形成パターン、及び前記空間位相変調器が第2表示面に表示する第2画像を形成するための第2画像形成パターンを生成するパターン生成手段と、
前記第1画像形成パターンと前記第2画像形成パターンとの合成パターンを生成するパターン合成手段と、
前記合成パターンに基づいて前記空間位相変調器を制御し、前記第1表示面に前記第1画像、前記第2表示面に前記第2画像をそれぞれ表示させる複数画像表示手段と、を備え、
前記パターン生成手段は、前記第1画像形成パターンの全ピクセルの階調値の総和と、前記第2画像形成パターンの全ピクセルの階調値の総和が一致するように、前記非表示領域にダミーパターンを付加する、ことを特徴とする表示装置が提供される。
In one aspect, the following solution is provided.
A light source that outputs light;
a spatial phase modulator that diffracts the light output from the light source and forms image light including interference fringes based on a computer-generated hologram;
an unnecessary light cut mask that cuts unnecessary light in a non-display area from the image light output from the spatial phase modulator;
A display device comprising: a control unit that controls the light source and the spatial phase modulator; and a display device that displays different images on a plurality of display surfaces having different illumination distances,
The control unit is
a pattern generating means for generating a first image forming pattern for forming a first image to be displayed on a first display surface by the spatial phase modulator, and a second image forming pattern for forming a second image to be displayed on a second display surface by the spatial phase modulator;
a pattern synthesizing means for generating a composite pattern of the first image forming pattern and the second image forming pattern;
a multiple image display means for controlling the spatial phase modulator based on the composite pattern to display the first image on the first display surface and the second image on the second display surface,
A display device is provided, characterized in that the pattern generating means adds a dummy pattern to the non-display area so that the sum of the gradation values of all pixels of the first image forming pattern matches the sum of the gradation values of all pixels of the second image forming pattern.

また、他の側面では、以下のような解決手段を提供する。
光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞(CGHパターン)を含む 画像光を形成する空間位相変調器と、
前記空間位相変調器から出力された画像光のうち、非表示領域の不要光をカットする不要光カットマスクと、
前記光源及び前記空間位相変調器を制御する制御部と、を備え、照射距離が異なる複数の表示面に異なる画像を表示させる表示装置であって、
前記制御部は、
前記空間位相変調器が第1表示面に表示する第1画像を形成するための第1画像形成パターン、及び前記空間位相変調器が第2表示面に表示する第2画像を形成するための第2画像形成パターンを生成するパターン生成手段と、
前記第1画像形成パターン及び前記第2画像形成パターンに基づいて前記空間位相変調器を制御し、前記第1表示面に前記第1画像、前記第2表示面に前記第2画像をそれぞれ表示させる複数画像表示手段と、を備え、
前記複数画像表示手段は、前記第1画像形成パターンの画像面積と階調値との積と、前記第2画像形成パターンの画像面積と階調値との積と、各積の比率を算出し、該比率に基づく時分割で前記第1画像形成パターン及び前記第2画像形成パターンを順次切換える、ことを特徴とする表示装置が提供される。
In another aspect, the following solution is provided.
A light source that outputs light;
a spatial phase modulator that diffracts the light output from the light source and forms image light including interference fringes based on a computer generated hologram (CGH pattern);
an unnecessary light cut mask that cuts unnecessary light in a non-display area from the image light output from the spatial phase modulator;
A display device comprising: a control unit that controls the light source and the spatial phase modulator; and a display device that displays different images on a plurality of display surfaces having different illumination distances,
The control unit is
a pattern generating means for generating a first image forming pattern for forming a first image to be displayed on a first display surface by the spatial phase modulator, and a second image forming pattern for forming a second image to be displayed on a second display surface by the spatial phase modulator;
a multiple image display means for controlling the spatial phase modulator based on the first image forming pattern and the second image forming pattern to display the first image on the first display surface and the second image on the second display surface,
The display device is characterized in that the multiple image display means calculates a product of an image area and a gradation value of the first image formation pattern and a product of an image area and a gradation value of the second image formation pattern, and calculates a ratio between these products, and sequentially switches between the first image formation pattern and the second image formation pattern in a time division manner based on the ratio.

本開示によれば、照射距離が異なる複数の表示面に異なる画像を表示させる場合であっても、各表示面に表示される画像の輝度を適切に制御できる表示装置の提供を目的とする。 The present disclosure aims to provide a display device that can appropriately control the brightness of the image displayed on each display surface, even when different images are displayed on multiple display surfaces with different illumination distances.

第1実施例によるヘッドアップディスプレイ装置が搭載された車両の側面視による概略図である。1 is a schematic diagram showing a side view of a vehicle equipped with a head-up display device according to a first embodiment. 第1実施例によるヘッドアップディスプレイ装置の概略的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a head-up display device according to a first embodiment. 表示器及び制御部の構成を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of a display unit and a control unit. 第1単色モードによる画像形成パターンの生成手順を示す図である。11A to 11C are diagrams illustrating a procedure for generating an image forming pattern in a first monochrome mode. 第1単色モードによる画像の表示例を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an example of an image displayed in a first monochrome mode. 第1単色モードによる輝度バランス調整の説明図である。11A and 11B are diagrams illustrating luminance balance adjustment in a first monochrome mode. 第2単色モードによる輝度バランス調整の説明図である。11A and 11B are diagrams illustrating luminance balance adjustment in a second monochrome mode. 第3単色モードによる輝度バランス調整の説明図である。13A and 13B are diagrams illustrating luminance balance adjustment in the third monochrome mode. 第1カラーモードによる色合わせの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of color matching in a first color mode. 第3カラーモード(第2カラーモード)による色合わせの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of color matching in a third color mode (second color mode). 第3カラーモード(第2カラーモード)による2次的な輝度バランス調整の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of secondary luminance balance adjustment in the third color mode (second color mode). 第2実施例の表示器及び制御部の構成を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram showing the configuration of a display and a control unit according to a second embodiment. 第4カラーモードによる色合わせの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of color matching in a fourth color mode. 第6カラーモード(第5カラーモード)による色合わせの説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of color matching in a sixth color mode (fifth color mode). 第6カラーモード(第5カラーモード)による2次的な輝度バランス調整の説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram of secondary luminance balance adjustment in the sixth color mode (fifth color mode). 第3実施例の表示器及び制御部の構成を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of a display and a control unit according to a third embodiment. 第4実施例の表示器及び制御部の構成を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing the configuration of a display and a control unit according to a fourth embodiment.

以下、添付図面を参照しながら各実施例について詳細に説明する。なお、図面では、見やすさのために、複数存在する同一属性の部位には、一部のみしか参照符号が付されていない場合がある。 Each embodiment will be described in detail below with reference to the attached drawings. Note that in the drawings, for ease of viewing, only some of the parts with the same attribute may be labeled with reference symbols.

[ヘッドアップディスプレイ装置の構成]
図1は、本実施例によるヘッドアップディスプレイ装置Hが搭載された車両10の側面視による概略図である。図1Aは、本実施例によるヘッドアップディスプレイ装置Hの概略的な断面図である。図1及び図1Aには、右手座標系で直交する3軸(X軸、Y軸、及びZ軸)が定義されている。ここでは、X軸は、車両10の左右方向(幅方向)に対応し、Z軸は、車両10の前後方向に対応し、Y軸は、車両10の上下方向に対応する。
[Configuration of Head-Up Display Device]
Fig. 1 is a schematic diagram of a vehicle 10 equipped with a head-up display device H according to this embodiment, as seen from the side. Fig. 1A is a schematic cross-sectional view of the head-up display device H according to this embodiment. In Fig. 1 and Fig. 1A, three orthogonal axes (X-axis, Y-axis, and Z-axis) in a right-handed coordinate system are defined. Here, the X-axis corresponds to the left-right direction (width direction) of the vehicle 10, the Z-axis corresponds to the front-rear direction of the vehicle 10, and the Y-axis corresponds to the up-down direction of the vehicle 10.

ヘッドアップディスプレイ装置Hは、図1に示すように、車両10のインストルメントパネル7内部に配設される。ヘッドアップディスプレイ装置Hは、投射する表示光PLを車両10のウインドシールドWSで車両10の搭乗者P(例えば運転者)の方向に反射させ、虚像Vの表示を行う。すなわち、ヘッドアップディスプレイ装置Hは、後述する表示器1から発せられる表示光PLをウインドシールドWS(投影部材)に出射(投射)し、この出射によって得られた表示像(虚像)Vを搭乗者Pに視認させるプロジェクション方式の表示装置である。これにより、搭乗者Pは、虚像Vを風景と重畳させて視認できる。 As shown in FIG. 1, the head-up display device H is disposed inside the instrument panel 7 of the vehicle 10. The head-up display device H reflects projected display light PL by the windshield WS of the vehicle 10 toward the passenger P (e.g., the driver) of the vehicle 10, and displays a virtual image V. That is, the head-up display device H is a projection-type display device that emits (projects) the display light PL emitted from a display 1 (described later) onto the windshield WS (projection member), and allows the passenger P to view the display image (virtual image) V obtained by this emission. This allows the passenger P to view the virtual image V superimposed on the scenery.

ヘッドアップディスプレイ装置Hは、図1Aに示すように、ケース4内に、表示器1、反射鏡2、制御部3等が収容される。ケース4は、インストルメントパネル7の上面側に出射口41を有し、出射口41を介して表示光PLがケース4内からウインドシールドWSに向けて出射される。なお、出射口41は、透明性の防塵カバーでカバーされてよい。 As shown in FIG. 1A, the head-up display device H contains a display 1, a reflector 2, a control unit 3, etc., in a case 4. The case 4 has an emission port 41 on the upper surface side of the instrument panel 7, and the display light PL is emitted from inside the case 4 toward the windshield WS through the emission port 41. The emission port 41 may be covered with a transparent dust cover.

表示器1は、表示光PLを出射する。本実施例では、表示器1は、後述するように、計算機生成ホログラムを構成する干渉縞を含む表示光PLを出射する。この場合、表示光PLが搭乗者Pの網膜(スクリーン)で結像して、虚像VがウインドシールドWSの前方に見える。表示器1の詳細は、図2以降を参照して後述する。 The display device 1 emits display light PL. In this embodiment, the display device 1 emits display light PL including interference fringes that constitute a computer-generated hologram, as described below. In this case, the display light PL forms an image on the retina (screen) of the passenger P, and a virtual image V is seen in front of the windshield WS. Details of the display device 1 will be described later with reference to Figure 2 onwards.

反射鏡2は、例えば凹面鏡の形態であり、表示器1からの表示光PLを拡大しつつ表示光PLを反射して表示光PLをウインドシールドWSに向かうように方向付ける。すなわち、反射鏡2は、表示光PLを折り返しつつ拡大する。 The reflector 2 is, for example, a concave mirror, and reflects the display light PL from the display device 1 while magnifying the light, directing the light PL toward the windshield WS. In other words, the reflector 2 magnifies the light PL while folding it back.

制御部3は、例えば制御回路基板の形態であり、表示器1を制御する。例えば、制御部3は、搭乗者Pに各種車両情報が虚像Vを介して伝達されるように、各種車両情報に応じた表示光PLを適切なタイミングで生成する。虚像Vを介して伝達される車両情報の種類は任意であってよい。 The control unit 3 is, for example, in the form of a control circuit board, and controls the display 1. For example, the control unit 3 generates display light PL corresponding to various vehicle information at appropriate timing so that the various vehicle information is transmitted to the passenger P via the virtual image V. The type of vehicle information transmitted via the virtual image V may be any type.

なお、図1及び図1Aに示す例では、ヘッドアップディスプレイ装置Hは、反射鏡2を有するが、反射鏡2は省略されてもよい。また、ケース4内には、他の光学系が追加的に配置されてもよい。例えば、表示光PLは、スクリーンを介してウインドシールドWSに投影されてもよい。 In the example shown in FIG. 1 and FIG. 1A, the head-up display device H has a reflector 2, but the reflector 2 may be omitted. In addition, other optical systems may be additionally arranged inside the case 4. For example, the display light PL may be projected onto the windshield WS via a screen.

[表示器の構成]
図2は、表示器1及び制御部3の構成を示す概略図である。
[Display configuration]
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the display device 1 and the control unit 3.

表示器1は、光源11と、コリメート部12と、空間位相変調器13と、ハーフミラー14と、望遠鏡光学系15と、0次光カットマスク16と、ダイクロイックミラー17と、不要光カットマスク18とを含む。 The display 1 includes a light source 11, a collimator section 12, a spatial phase modulator 13, a half mirror 14, a telescope optical system 15, a zero-order light cut mask 16, a dichroic mirror 17, and an unwanted light cut mask 18.

なお、本実施例では、光源11、コリメート部12、空間位相変調器13、ハーフミラー14、望遠鏡光学系15、及び0次光カットマスク16で構成される光学系を単色光学系19と称する。また、本実施例の表示器1は、波長が異なる光を出射する複数の光源11R、11G、11Bを備え、各光源11R、11G、11Bごとに単色光学系19R、19G、19Bが構成される。ただし、各単色光学系19R、19G、19Bの構成は、略同様であるため、以下では、いずれか1つの単色光学系19についてのみ説明する場合がある。 In this embodiment, the optical system consisting of the light source 11, collimator unit 12, spatial phase modulator 13, half mirror 14, telescope optical system 15, and zero-order light cut mask 16 is referred to as a monochromatic optical system 19. The display 1 in this embodiment also includes a plurality of light sources 11R, 11G, and 11B that emit light of different wavelengths, and a monochromatic optical system 19R, 19G, and 19B is configured for each light source 11R, 11G, and 11B. However, since the configuration of each monochromatic optical system 19R, 19G, and 19B is substantially the same, the following description may only cover one of the monochromatic optical systems 19.

光源(第1光源、第2光源)11は、所定波長の光を出力する。例えば、光源11は、レーザ光を出射するLD(レーザダイオード)を含む。前述したように、本実施例の表示器1は、波長が異なる光を出射する複数の光源11R、11G、11Bを備える。光源11Rは、例えば、波長630nmの赤色レーザ光を出射する赤色LDを含む。また、光源11Gは、例えば、波長532nmの緑色レーザ光を出射する緑色LDを含む。また、光源11Bは、例えば、波長450nmの青色レーザ光を出射する青色LDを含む。なお、光源11は、LDに限定されない。例えば、LED、波長フィルタ、偏光フィルタ及びピンホールを組合せれば、LDに置き換えることができる。 The light source (first light source, second light source) 11 outputs light of a predetermined wavelength. For example, the light source 11 includes an LD (laser diode) that emits laser light. As described above, the display 1 of this embodiment includes a plurality of light sources 11R, 11G, and 11B that emit light of different wavelengths. The light source 11R includes, for example, a red LD that emits red laser light with a wavelength of 630 nm. The light source 11G includes, for example, a green LD that emits green laser light with a wavelength of 532 nm. The light source 11B includes, for example, a blue LD that emits blue laser light with a wavelength of 450 nm. The light source 11 is not limited to an LD. For example, a combination of an LED, a wavelength filter, a polarizing filter, and a pinhole can be replaced with an LD.

コリメート部12は、光源11の光を平行光にし、空間位相変調器13に向けて出射する。コリメート部12は、光源11の光を実質的に平面波の形態で空間位相変調器13に入射させてよい。 The collimator 12 converts the light from the light source 11 into parallel light and outputs it toward the spatial phase modulator 13. The collimator 12 may cause the light from the light source 11 to be incident on the spatial phase modulator 13 in the form of a substantially plane wave.

空間位相変調器(第1空間位相変調器、第2空間位相変調器)13は、入射される光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を表示する反射型の変調器(空間光変調器)である。空間位相変調器13は、上述した制御部3による制御下で動作する。空間位相変調器13は、例えば、LCOS-SLM(Liquid Crystal on Silicon-Spatial Light Modulator)が用いられる。なお、空間位相変調器13が反射させる光には、搭乗者Pに向かう車両情報の伝達用の光だけでなく、車両情報の伝達に使用されない0次光が含まれうる。 The spatial phase modulator (first spatial phase modulator, second spatial phase modulator) 13 is a reflective modulator (spatial light modulator) that diffracts incident light and displays interference fringes based on a computer-generated hologram. The spatial phase modulator 13 operates under the control of the control unit 3 described above. For example, an LCOS-SLM (Liquid Crystal on Silicon-Spatial Light Modulator) is used as the spatial phase modulator 13. Note that the light reflected by the spatial phase modulator 13 may include not only light for transmitting vehicle information toward the passenger P, but also zero-order light that is not used for transmitting vehicle information.

ハーフミラー14は、コリメート部12と空間位相変調器13との間に、光軸に対して所定角度の傾斜を持って配置される。つまり、ハーフミラー14は、コリメート部12が出射する光を透過させつつ、空間位相変調器13が回折した光を反射させて望遠鏡光学系15に入射する。 The half mirror 14 is disposed between the collimator 12 and the spatial phase modulator 13, with a predetermined angle of inclination with respect to the optical axis. In other words, the half mirror 14 transmits the light emitted by the collimator 12, while reflecting the light diffracted by the spatial phase modulator 13 so that it enters the telescope optical system 15.

望遠鏡光学系15は、空間位相変調器13の回折光による実像IMを拡縮する。望遠鏡光学系15としては、ケプラー式望遠鏡光学系やガリレオ式望遠鏡光学系を用いることができる。図2に示すように、本実施例の望遠鏡光学系15は、ケプラー式望遠鏡光学系であり、正の焦点距離f1、f2を有する2枚のレンズ151、152で構成される。2枚のレンズ151、152は、各レンズ151、152の焦点距離f1、f2の和に相当する距離を介して配置される。望遠鏡光学系15の倍率(拡大率)は、空間位相変調器13側のレンズ151の焦点距離をf1、実像IM側のレンズ152の焦点距離をf2としたとき、下記の式で表すことができる。
倍率=f2/f1
The telescope optical system 15 enlarges or reduces the real image IM produced by the diffracted light of the spatial phase modulator 13. As the telescope optical system 15, a Keplerian telescope optical system or a Galilean telescope optical system can be used. As shown in FIG. 2, the telescope optical system 15 of this embodiment is a Keplerian telescope optical system, and is composed of two lenses 151 and 152 having positive focal lengths f1 and f2. The two lenses 151 and 152 are disposed at a distance equivalent to the sum of the focal lengths f1 and f2 of the lenses 151 and 152. The magnification (magnification ratio) of the telescope optical system 15 can be expressed by the following formula, where the focal length of the lens 151 on the spatial phase modulator 13 side is f1, and the focal length of the lens 152 on the real image IM side is f2.
Magnification = f2/f1

本実施例の表示器1では、望遠鏡光学系15を用いて、生成する実像IMのサイズを波長ごとに調整し、画角及び画素サイズを合わせる。これにより、解像度を変えることなく、波長の違いによる画像のずれを抑制することが可能になる。 In the display 1 of this embodiment, the size of the generated real image IM is adjusted for each wavelength using the telescope optical system 15, and the angle of view and pixel size are adjusted. This makes it possible to suppress image shifts caused by differences in wavelength without changing the resolution.

0次光カットマスク16は、空間位相変調器13の出射光に含まれる0次光を遮断し、0次光が実像IMに到達することを阻止する。本実施例の表示器1では、望遠鏡光学系15をケプラー式望遠鏡光学系とし、ケプラー式望遠鏡光学系の焦点位置又はその近傍に0次光カットマスク16を配置する。つまり、ケプラー式望遠鏡光学系では、焦点位置に中間像が生じるため、0次光への対応が容易であり、0次光を効率よく除去することができる。0次光カットマスク16の具体例は、例えば、0次光を遮断可能な黒点を有する透明なスライドである。0次光カットマスク16及び黒点の位置やサイズは、0次光が良好に遮断されるように、経験的に調節することができる。 The zero-order light cut mask 16 blocks the zero-order light contained in the light emitted from the spatial phase modulator 13, preventing the zero-order light from reaching the real image IM. In the display 1 of this embodiment, the telescope optical system 15 is a Keplerian telescope optical system, and the zero-order light cut mask 16 is placed at or near the focal position of the Keplerian telescope optical system. In other words, in a Keplerian telescope optical system, an intermediate image is generated at the focal position, making it easy to deal with the zero-order light and allowing the zero-order light to be efficiently removed. A specific example of the zero-order light cut mask 16 is, for example, a transparent slide having a black spot capable of blocking the zero-order light. The position and size of the zero-order light cut mask 16 and the black spot can be empirically adjusted so that the zero-order light is blocked well.

図2に示すように、ダイクロイックミラー17は、透過光の波長及び反射光の波長が異なる複数のミラーを組合せて構成され、各単色光学系19R、19G、19Bの望遠鏡光学系15を通過した光(実像IM_R、IM_G、IM_B)を合波する。言い換えると、ダイクロイックミラー17は、ダイクロイックミラー17の前段で結像された各色の実像IM_R、IM_G、IM_Bを合成する。ここで合成された実像IMは、ダイクロイックミラー17の後段に配置される不要光カットマスク18を介して再構成画像(画像G1~G3)として表示される。 As shown in FIG. 2, the dichroic mirror 17 is composed of a combination of multiple mirrors with different wavelengths of transmitted light and reflected light, and combines the light (real images IM_R, IM_G, IM_B) that has passed through the telescope optical system 15 of each monochromatic optical system 19R, 19G, 19B. In other words, the dichroic mirror 17 combines the real images IM_R, IM_G, IM_B of each color formed in front of the dichroic mirror 17. The combined real image IM is displayed as a reconstructed image (images G1 to G3) via the unnecessary light cut mask 18, which is placed in the rear of the dichroic mirror 17.

不要光カットマスク18は、空間位相変調器13から出力された画像光のうち、非表示領域の不要光をカットする。言い換えると、不要光カットマスク18は、画像表示に必要な光のみを通すための開口181を有する。本実施例の不要光カットマスク18は、ダイクロイックミラー17の後段に配置される。つまり、ダイクロイックミラー17の後段に不要光カットマスク18を配置する場合、単色光学系19の数に応じて複数の不要光カットマスク18が必要となるが、ダイクロイックミラー17の後段に配置する場合は、不要光カットマスク18を1つにできる。また、実像IMと不要光カットマスク18との間には、所定以上の距離が必要となるが、実像IMと不要光カットマスク18との間にダイクロイックミラー17が介在することで、必要な距離の確保が容易になる。 The unnecessary light cut mask 18 cuts out the unnecessary light in the non-display area from the image light output from the spatial phase modulator 13. In other words, the unnecessary light cut mask 18 has an opening 181 for passing only the light necessary for image display. The unnecessary light cut mask 18 in this embodiment is placed after the dichroic mirror 17. In other words, when the unnecessary light cut mask 18 is placed after the dichroic mirror 17, multiple unnecessary light cut masks 18 are required according to the number of monochromatic optical systems 19, but when placed after the dichroic mirror 17, the unnecessary light cut mask 18 can be reduced to one. In addition, a predetermined distance or more is required between the real image IM and the unnecessary light cut mask 18, but the dichroic mirror 17 is interposed between the real image IM and the unnecessary light cut mask 18, making it easier to ensure the required distance.

[制御部の構成]
図2に示すように、制御部3は、ハードウェアとして、コントローラIC31、ドライバIC32及びマイコン(図示せず)を備え、ソフトウェアとして、コントローラIC31を動作させるCGHエンジン33を備える。
[Configuration of control unit]
As shown in FIG. 2, the control unit 3 includes, as hardware components, a controller IC 31, a driver IC 32, and a microcomputer (not shown), and, as software components, a CGH engine 33 that operates the controller IC 31.

コントローラIC31は、車両ECU8から表示画像信号及びコントロール信号を入力する。表示画像信号には、ナビ情報に関する画像信号や、車両情報に関する画像信号が含まれる。また、コントロール信号には、画像表示のON/OFF信号、明るさ調整信号、ユーザー操作信号が含まれる。コントローラIC31は、車両ECU8から入力した表示画像信号に基づいて画像形成パターンを生成し、空間位相変調器13に出力する。この画像形成パターンは、空間位相変調器13が計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を含む 画像光を形成するためのCGHパターンである。また、コントローラIC31は、ドライバIC32を介して光源11のON/OFF制御や出力制御(輝度制御)を行う。 The controller IC 31 inputs a display image signal and a control signal from the vehicle ECU 8. The display image signal includes an image signal related to navigation information and an image signal related to vehicle information. The control signal includes an image display ON/OFF signal, a brightness adjustment signal, and a user operation signal. The controller IC 31 generates an image formation pattern based on the display image signal input from the vehicle ECU 8 and outputs it to the spatial phase modulator 13. This image formation pattern is a CGH pattern that the spatial phase modulator 13 uses to form image light that includes interference fringes based on a computer-generated hologram. The controller IC 31 also performs ON/OFF control and output control (brightness control) of the light source 11 via the driver IC 32.

ドライバIC32は、コントローラIC31からの駆動信号に応じて、光源11を所定のパワーで駆動させる。マイコンは、車両ECU8と通信して、ヘッドアップディスプレイ装置Hの全体動作(電源のON/OFFなどを含む)を制御する。なお、コントローラIC31及びCGHエンジン33は、1つとはせず、役割ごと(例えば、表示色ごと)に複数に分割してもよい。 The driver IC 32 drives the light source 11 with a predetermined power in response to a drive signal from the controller IC 31. The microcomputer communicates with the vehicle ECU 8 to control the overall operation of the head-up display device H (including turning the power on and off). Note that the controller IC 31 and the CGH engine 33 do not have to be one, but may be divided into multiple parts according to their roles (for example, according to the display color).

制御部3は、複数の表示モードを実現する。複数の表示モードには、いずれかの単色光学系19を使用して単色の画像G1~G3を表示させる第1~第3の単色モードと、3つの単色光学系19を使用してカラーの画像G1~G3を表示させる第1~第3のカラーモードとが含まれる。制御部3は、いずれの表示モードにおいても、照射距離が異なる複数の表示面P1~P3に異なる画像G1~G3を表示させることができる。以下、これらの表示モードを実現する制御部3の機能構成と、各機能構成の各表示モードにおける処理内容について、図3~図10を参照して説明する。 The control unit 3 realizes a plurality of display modes. The plurality of display modes include first to third monochromatic modes in which monochromatic images G1 to G3 are displayed using one of the monochromatic optical systems 19, and first to third color modes in which color images G1 to G3 are displayed using three monochromatic optical systems 19. In any of the display modes, the control unit 3 can display different images G1 to G3 on a plurality of display surfaces P1 to P3 with different illumination distances. Below, the functional configuration of the control unit 3 that realizes these display modes and the processing contents of each functional configuration in each display mode will be described with reference to Figures 3 to 10.

制御部3は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により実現される機能構成として、パターン生成手段、パターン合成手段、複数画像表示手段、色合わせ手段及び輝度2次調整手段を備える。パターン生成手段は、すべての表示モードで所定の処理を行うが、処理内容は、表示モードごとに異なる。パターン合成手段は、第1単色モード及び第1カラーモードで所定の処理を行う。複数画像表示手段は、すべての表示モードで所定の処理を行うが、処理内容は、表示モードごとに異なる。色合わせ手段は、第1~第3のカラーモードで処理を行う。輝度2次調整手段は、第2及び第3のカラーモードで所定の処理を行う。 The control unit 3 includes a pattern generation means, a pattern synthesis means, a multiple image display means, a color matching means, and a secondary brightness adjustment means, which are functional components realized by the cooperation of hardware and software. The pattern generation means performs a predetermined process in all display modes, but the content of the process differs for each display mode. The pattern synthesis means performs a predetermined process in the first monochrome mode and the first color mode. The multiple image display means performs a predetermined process in all display modes, but the content of the process differs for each display mode. The color matching means performs a process in the first to third color modes. The secondary brightness adjustment means performs a predetermined process in the second and third color modes.

第1単色モードのパターン生成手段は、図3に示すように、第1~第3の画像形成パターンG13~G33を生成する。第1画像形成パターンG13は、空間位相変調器13が第1表示面P1に表示する第1画像G1を形成するためのCGHパターンである。また、第2画像形成パターンG23は、空間位相変調器13が第2表示面P2に表示する第2画像G2を形成するためのCGHパターンである。また、第3画像形成パターンG33は、空間位相変調器13が第3表示面P3に表示する第3画像G3を形成するためのCGHパターンである。これらの画像形成パターンG13~G33は、画像G1~G3の元となるCGHパターンG11~G31と、各表示面P1~P3の照射距離(虚像位置)に対応するレンズのCGHパターンG12~G32とを合成することで得られる。第1単色モードのパターン合成手段は、図3に示すように、第1~第3の画像形成パターンG13~G33が合成された合成パターンGAを生成する。第1単色モードの複数画像表示手段は、合成パターンGAに基づいて空間位相変調器13を制御し、第1表示面P1に第1画像G1、第2表示面P2に第2画像G2、第3表示面P3に第3画像G3をそれぞれ表示させる。 As shown in FIG. 3, the pattern generating means of the first monochrome mode generates first to third image forming patterns G13 to G33. The first image forming pattern G13 is a CGH pattern for forming the first image G1 that the spatial phase modulator 13 displays on the first display surface P1. The second image forming pattern G23 is a CGH pattern for forming the second image G2 that the spatial phase modulator 13 displays on the second display surface P2. The third image forming pattern G33 is a CGH pattern for forming the third image G3 that the spatial phase modulator 13 displays on the third display surface P3. These image forming patterns G13 to G33 are obtained by combining the CGH patterns G11 to G31 that are the basis of the images G1 to G3 and the CGH patterns G12 to G32 of the lenses that correspond to the irradiation distances (virtual image positions) of the respective display surfaces P1 to P3. The pattern synthesis means in the first monochromatic mode generates a synthesis pattern GA in which the first to third image formation patterns G13 to G33 are synthesized, as shown in Figure 3. The multiple image display means in the first monochromatic mode controls the spatial phase modulator 13 based on the synthesis pattern GA to display the first image G1 on the first display surface P1, the second image G2 on the second display surface P2, and the third image G3 on the third display surface P3.

このような第1単色モードによれば、図4に示すように、照射距離が異なる複数の表示面P1~P3に異なる画像G1~G3を表示させて、搭乗者Pに視認させることができる。しかしながら、単色モードでは、1枚の空間位相変調器13に描画させているため、照射される光量は、複数の画像G1~G3において常に同一となる。そのため、いずれかの画像G1~G3において、全画面エリアに対する使用率が少ない場合、そこに光が集中して他の画像G1~G3よりも表示画像が明るく見える可能性がある。また、逆に全画面エリアに対する使用率が多い場合は、光が集中できなくなり、他の画像G1~G3よりも表示画像が暗く見えてしまう可能性がある。この明るさの違いにより、表示したい画像と実際の表示画像との間に不整合が生じるという課題がある。 According to the first monochromatic mode, as shown in FIG. 4, different images G1 to G3 can be displayed on multiple display surfaces P1 to P3 with different irradiation distances, and can be viewed by the passenger P. However, in the monochromatic mode, since the images are drawn on a single spatial phase modulator 13, the amount of light irradiated is always the same for the multiple images G1 to G3. Therefore, if the usage rate of any of the images G1 to G3 relative to the entire screen area is low, the light may be concentrated there, making the displayed image appear brighter than the other images G1 to G3. Conversely, if the usage rate of the entire screen area is high, the light may not be concentrated there, making the displayed image appear darker than the other images G1 to G3. This difference in brightness causes a problem of inconsistency between the image to be displayed and the actual displayed image.

図5に示すように、第1単色モードのパターン生成手段は、各画像形成パターンG13~G33の全ピクセルの階調値の総和が一致するように、各画像形成パターンG13~G33の非表示領域にダミーパターンDP1~DP3を付加する。このようにすると、画像G1~G3間の輝度のアンバランスを抑制し、表示したい画像と実際の表示画像とを整合させることが可能になる。 As shown in FIG. 5, the pattern generating means in the first monochrome mode adds dummy patterns DP1 to DP3 to the non-display area of each image forming pattern G13 to G33 so that the sum of the gradation values of all pixels of each image forming pattern G13 to G33 matches. In this way, it is possible to suppress the luminance imbalance between the images G1 to G3 and to align the image to be displayed with the actual displayed image.

図6に示すように、第2単色モードでは、パターン生成手段が生成した第1~第3の画像形成パターンG13~G33を合成することなく、照射距離が異なる複数の表示面P1~P3に異なる画像G1~G3を表示させて、搭乗者Pに視認させる。つまり、第2単色モードの複数画像表示手段は、空間位相変調器13を時分割で制御し、第1~第3の画像形成パターンG13~G33を順次切換えることで、複数の表示面P1~P3に画像G1~G3を表示させる。このとき、複数画像表示手段は、第1画像形成パターンG13の画像面積と階調値との積と、第2画像形成パターンG23の画像面積と階調値との積と、第3画像形成パターンG33の画像面積と階調値との積と、各積の比率を算出する。そして、複数画像表示手段は、算出した比率に基づく時分割で第1~第3の画像形成パターンG13~G33を順次切換える。このようにすると、非表示領域にダミーパターンDP1~DP3を付加しなくても、画像G1~G3間の輝度のアンバランスを抑制し、表示したい画像と実際の表示画像とを整合させることが可能になる。 As shown in FIG. 6, in the second monochromatic mode, the first to third image formation patterns G13 to G33 generated by the pattern generation means are not synthesized, but different images G1 to G3 are displayed on multiple display surfaces P1 to P3 with different irradiation distances, and are visually recognized by the passenger P. In other words, the multiple image display means in the second monochromatic mode controls the spatial phase modulator 13 in a time-division manner to sequentially switch the first to third image formation patterns G13 to G33, thereby displaying the images G1 to G3 on the multiple display surfaces P1 to P3. At this time, the multiple image display means calculates the product of the image area and gradation value of the first image formation pattern G13, the product of the image area and gradation value of the second image formation pattern G23, and the product of the image area and gradation value of the third image formation pattern G33, and the ratio of each product. Then, the multiple image display means sequentially switches the first to third image formation patterns G13 to G33 in a time-division manner based on the calculated ratio. In this way, it is possible to suppress the luminance imbalance between the images G1 to G3 and align the image to be displayed with the actual displayed image without adding dummy patterns DP1 to DP3 to the non-display area.

ところで、第2単色モードでは、いずれかの画像形成パターンG13~G33の画像面積と階調値との積が極端に小さい場合、割り当てられる表示期間が極端に短くなり、画像として視認できなくなる可能性がある。そこで、図7に示すように、第3単色モードのパターン生成手段は、上記の比率が均等になるように、各画像形成パターンG13~G33の非表示領域にダミーパターンDP1~DP3を付加する。このようにすると、画像面積と階調値との積が極端に小さい場合であっても、表示期間を均等に割り当てて画像の視認性を向上させることができる。 However, in the second monochrome mode, if the product of the image area and gradation value of any of the image forming patterns G13 to G33 is extremely small, the allocated display period may become extremely short, and the image may not be visible. Therefore, as shown in FIG. 7, the pattern generating means in the third monochrome mode adds dummy patterns DP1 to DP3 to the non-display area of each image forming pattern G13 to G33 so that the above ratio is equal. In this way, even if the product of the image area and gradation value is extremely small, the display period can be allocated evenly, improving the visibility of the image.

第1カラーモードは、第1単色モードをカラー表示に展開させた表示モードである。具体的に説明すると、第1カラーモードのパターン生成手段は、第1~第3の画像形成パターンG13~G33を3色分生成する。各色の画像形成パターンG13~G33の非表示領域には、第1単色モードと同様にダミーパターンDP1~DP3が付加される。第1カラーモードのパターン合成手段は、図8に示すように、各色の第1~第3の画像形成パターンG13~G33が合成された3色分の合成パターンGA(R)、GA(G)、GA(B)を生成する。第1カラーモードの複数画像表示手段は、各色の合成パターンGA(R)、GA(G)、GA(B)に基づいて各色の空間位相変調器13を制御する。これにより、第1カラーモードでは、第1表示面P1にカラーの第1画像G1、第2表示面P2にカラーの第2画像G2、第3表示面P3にカラーの第3画像G3をそれぞれ表示させることが可能なる。 The first color mode is a display mode in which the first monochrome mode is expanded to a color display. Specifically, the pattern generating means of the first color mode generates the first to third image forming patterns G13 to G33 for three colors. Dummy patterns DP1 to DP3 are added to the non-display areas of the image forming patterns G13 to G33 for each color, as in the first monochrome mode. The pattern synthesis means of the first color mode generates three-color synthesis patterns GA(R), GA(G), and GA(B) in which the first to third image forming patterns G13 to G33 for each color are synthesized, as shown in FIG. 8. The multiple image display means of the first color mode controls the spatial phase modulators 13 for each color based on the synthesis patterns GA(R), GA(G), and GA(B) for each color. As a result, in the first color mode, it is possible to display a first color image G1 on the first display surface P1, a second color image G2 on the second display surface P2, and a third color image G3 on the third display surface P3.

第1カラーモードの色合わせ手段は、3色の光源11R、11G、11Bの出力制御に基づいて画像G1~G3の色合わせを行う。例えば、あらかじめ光源11R、11G、11Bを連続点灯させて、基準の白色表示が可能な各色の光源11R、11G、11Bの出力値を取得し、取得した出力値となるように光源11R、11G、11Bを駆動制御する。なお、光源11R、11G、11Bの出力制御では、電圧制御、PWM制御など、任意の制御方法を選択できる。 The color matching means in the first color mode performs color matching of images G1 to G3 based on output control of the three color light sources 11R, 11G, and 11B. For example, the light sources 11R, 11G, and 11B are continuously turned on in advance to obtain the output values of the light sources 11R, 11G, and 11B of each color that can display the reference white color, and the light sources 11R, 11G, and 11B are driven and controlled to achieve the obtained output values. Note that any control method can be selected for output control of the light sources 11R, 11G, and 11B, such as voltage control or PWM control.

第2カラーモードは、第2単色モードをカラー表示に展開させた表示モードであり、第3カラーモードは、第3単色モードをカラー表示に展開させた表示モードである。なお、第2カラーモード及び第3カラーモードの色合わせ処理は、同様であるため、第2カラーモードの図示及び説明は省略する。 The second color mode is a display mode in which the second monochrome mode is expanded into a color display, and the third color mode is a display mode in which the third monochrome mode is expanded into a color display. Note that the color matching processes of the second color mode and the third color mode are similar, so illustration and description of the second color mode are omitted.

図9に示すように、第3カラーモードのパターン生成手段は、第1~第3の画像形成パターンG13~G33を3色分生成する。第3カラーモードの複数画像表示手段は、各色の画像形成パターンG13~G33に基づいて各色の空間位相変調器13を制御する。具体的には、各色の空間位相変調器13を時分割で制御し、第1~第3の画像形成パターンG13~G33を順次切換える。これにより、複数の表示面P1~P3にカラーの画像G1~G3をそれぞれ表示させることが可能になる。なお、第3カラーモードでは、第3単色モードと同様に、非表示領域にダミーパターンDP1~DP3を付加することで、画像G1~G3間の輝度のアンバランスを抑制する。また、第2カラーモードでは、第2単色モードと同様に、時分割の比率を変えることで、画像G1~G3間の輝度のアンバランスを抑制する。 As shown in FIG. 9, the pattern generating means in the third color mode generates the first to third image forming patterns G13 to G33 for three colors. The multiple image display means in the third color mode controls the spatial phase modulator 13 for each color based on the image forming patterns G13 to G33 for each color. Specifically, the spatial phase modulator 13 for each color is controlled in a time-division manner to sequentially switch the first to third image forming patterns G13 to G33. This makes it possible to display color images G1 to G3 on the multiple display surfaces P1 to P3, respectively. In the third color mode, as in the third monochrome mode, dummy patterns DP1 to DP3 are added to the non-display area to suppress the luminance imbalance between the images G1 to G3. In the second color mode, as in the second monochrome mode, the luminance imbalance between the images G1 to G3 is suppressed by changing the ratio of time division.

第3カラーモード(第2カラーモード)の色合わせ手段は、3色の光源11R、11G、11Bの出力制御に基づいて画像G1~G3の色合わせを行う。例えば、第1カラーモードと同様に、あらかじめ光源11R、11G、11Bを連続点灯させて、基準の白色表示が可能な各色の光源11R、11G、11Bの出力値を取得し、取得した出力値となるように光源11R、11G、11Bを駆動制御する。 The color matching means in the third color mode (second color mode) performs color matching of images G1 to G3 based on output control of the three color light sources 11R, 11G, and 11B. For example, similar to the first color mode, the light sources 11R, 11G, and 11B are continuously turned on in advance to obtain the output values of the light sources 11R, 11G, and 11B of each color capable of displaying the reference white color, and the light sources 11R, 11G, and 11B are driven and controlled to achieve the obtained output values.

ところで、第2カラーモードや第3カラーモードでは、第1カラーモードに比べて、各画像形成パターンG13~G33に割り当てられる表示期間が短い。そのため、時分割の比率変更やダミーパターンDP1~DP3の付加だけでは、画像G1~G3間の輝度バランスを調整しきれない可能性がある。そこで、第2カラーモード及び第3カラーモードの輝度2次調整手段は、図10に示すように、時分割で画像形成パターンG13~G33を順次切換える際、切換えごとに光源11R、11G、11Bの出力を切換える。これにより、画像G1~G3の輝度が2次的に調整される。このような輝度2次調整手段によれば、画像G1~G3間の輝度のアンバランスをより適切に抑制することが可能になる。 However, in the second and third color modes, the display periods assigned to each image forming pattern G13 to G33 are shorter than in the first color mode. Therefore, there is a possibility that the luminance balance between the images G1 to G3 cannot be adjusted sufficiently by simply changing the time division ratio or adding dummy patterns DP1 to DP3. Therefore, the secondary luminance adjustment means in the second and third color modes switches the output of the light sources 11R, 11G, and 11B each time the image forming patterns G13 to G33 are switched sequentially in a time division manner, as shown in FIG. 10. This adjusts the luminance of the images G1 to G3 secondarily. Such secondary luminance adjustment means makes it possible to more appropriately suppress the luminance imbalance between the images G1 to G3.

[第2実施例]
つぎに、本発明の第2実施例について、図11~図14を参照して説明する。ただし、第1実施例と共通の構成については、第1実施例と同じ符号を用いることで、第1実施例の説明を援用する場合がある。
[Second embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 11 to 14. However, for configurations common to the first embodiment, the same reference numerals as in the first embodiment are used, and the description of the first embodiment may be used.

前述した第1実施例の表示器1は、複数の光源11R、11G、11Bと複数の空間位相変調器13との組合せで構成される。これに対して、図11に示す第2実施例の表示器1Bは、複数の光源11R、11G、11Bと一つの空間位相変調器13との組合せで構成される。つまり、第2実施例の空間位相変調器13は、コリメート部12及びダイクロイックミラー17Bを介して光源11R、11G、11Bから入射される光を回折し、複数の表示面P1~P3に複数の画像G1~G3を表示させる。 The display 1 of the first embodiment described above is composed of a combination of multiple light sources 11R, 11G, 11B and multiple spatial phase modulators 13. In contrast, the display 1B of the second embodiment shown in FIG. 11 is composed of a combination of multiple light sources 11R, 11G, 11B and one spatial phase modulator 13. In other words, the spatial phase modulator 13 of the second embodiment diffracts the light incident from the light sources 11R, 11G, 11B via the collimator section 12 and the dichroic mirror 17B, and displays multiple images G1 to G3 on multiple display surfaces P1 to P3.

第2実施例の制御部3Bは、第1実施例の制御部3と同様の処理により、第1~第3の単色モードを実現することができる。このとき、光源11R、11G、11Bは、いずれか1つを選択的に駆動させてもよいし、複数の同時駆動により、任意の色で表示させるようにしてもよい。 The control unit 3B of the second embodiment can realize the first to third monochrome modes by the same processing as the control unit 3 of the first embodiment. At this time, the light sources 11R, 11G, and 11B may be selectively driven one by one, or multiple light sources may be driven simultaneously to display any color.

第2実施例の制御部3Bは、第1実施例の制御部3とは異なる処理で3つのカラーモードを実現する。以下、これらのカラーモードを第4~第6のカラーモードとして説明する。 The control unit 3B of the second embodiment realizes three color modes using a process different from that of the control unit 3 of the first embodiment. Below, these color modes will be described as the fourth to sixth color modes.

第4カラーモードは、第1実施例の第1カラーモードと同等のカラー表示を第2実施例の表示器1Bで実現するための表示モードである。具体的に説明すると、第4カラーモードが選択された場合、第2実施例の制御部3Bは、まず、3色分の合成パターンGA(R)、GA(G)、GA(B)を生成する。その後、制御部3Bは、図12に示すように、第1色表示期間、第2色表示期間及び第3色表示期間を順次切換えることで、表示面P1~P3にカラーの画像G1~G3をそれぞれ表示させる。つまり、第1色表示期間では、光源11Rから赤色光を出力しつつ、赤色用の合成パターンGA(R)に基づいて空間位相変調器13を制御して、表示面P1~P3に赤色の画像G1~G3を表示させる。また、第2色表示期間では、光源11Gから緑色光を出力しつつ、緑色用の合成パターンGA(G)に基づいて空間位相変調器13を制御して、表示面P1~P3に緑色の画像G1~G3を表示させる。また、第3色表示期間では、光源11Bから青色光を出力しつつ、青色用の合成パターンGA(B)に基づいて空間位相変調器13を制御して、表示面P1~P3に青色の画像G1~G3を表示させる。 The fourth color mode is a display mode for realizing a color display equivalent to the first color mode of the first embodiment on the display 1B of the second embodiment. Specifically, when the fourth color mode is selected, the control unit 3B of the second embodiment first generates three-color composite patterns GA (R), GA (G), and GA (B). After that, as shown in FIG. 12, the control unit 3B sequentially switches between the first color display period, the second color display period, and the third color display period to display color images G1 to G3 on the display surfaces P1 to P3, respectively. That is, during the first color display period, while outputting red light from the light source 11R, the spatial phase modulator 13 is controlled based on the composite pattern GA (R) for red to display red images G1 to G3 on the display surfaces P1 to P3. During the second color display period, while outputting green light from the light source 11G, the spatial phase modulator 13 is controlled based on the composite pattern GA (G) for green to display green images G1 to G3 on the display surfaces P1 to P3. During the third color display period, blue light is output from the light source 11B, and the spatial phase modulator 13 is controlled based on the blue composite pattern GA(B) to display blue images G1-G3 on the display surfaces P1-P3.

制御部3Bは、第4カラーモードにおいて、3色の光源11R、11G、11Bの出力制御に基づいて画像G1~G3の色合わせを行う。例えば、あらかじめ光源11R、11G、11Bを所定の時分割で点灯させつつ、基準の白色表示が可能な各色の光源11R、11G、11Bの出力値を取得し、取得した出力値となるように光源11R、11G、11Bを駆動制御する。 In the fourth color mode, the control unit 3B performs color matching of the images G1 to G3 based on the output control of the three color light sources 11R, 11G, and 11B. For example, while turning on the light sources 11R, 11G, and 11B in advance in a predetermined time division manner, it obtains the output values of the light sources 11R, 11G, and 11B of each color that can display the reference white color, and controls the drive of the light sources 11R, 11G, and 11B to achieve the obtained output values.

第5カラーモードは、第1実施例の第2カラーモードと同等のカラー表示を第2実施例の表示器1Bで実現するための表示モードである。また、第6カラーモードは、第1実施例の第3カラーモードと同等のカラー表示を第2実施例の表示器1Bで実現するための表示モードである。なお、第5カラーモード及び第6カラーモードの色合わせ処理は、同様であるため、第5カラーモードの図示及び説明は省略する。 The fifth color mode is a display mode for realizing a color display equivalent to the second color mode of the first embodiment on the display 1B of the second embodiment. The sixth color mode is a display mode for realizing a color display equivalent to the third color mode of the first embodiment on the display 1B of the second embodiment. Note that the color matching processes of the fifth color mode and the sixth color mode are similar, so illustration and description of the fifth color mode will be omitted.

第6カラーモードが選択された場合、制御部3Bは、まず、第1~第3の画像形成パターンG13~G33を3色分生成する。その後、制御部3Bは、図13に示すように、第1色表示期間、第2色表示期間及び第3色表示期間を順次切換えることで、表示面P1~P3にカラーの画像G1~G3をそれぞれ表示させる。つまり、第1色表示期間では、光源11Rから赤色光を出力しつつ、赤色用の画像形成パターンG13(R)~G33(R)に基づいて空間位相変調器13を時分割で制御して、表示面P1~P3に赤色の画像G1~G3を表示させる。また、第2色表示期間では、光源11Gから緑色光を出力しつつ、緑色用の画像形成パターンG13(G)~G33(G)に基づいて空間位相変調器13を時分割で制御して、表示面P1~P3に緑色の画像G1~G3を表示させる。また、第3色表示期間では、光源11Bから青色光を出力しつつ、青色用の画像形成パターンG13(B)~G33(B)に基づいて空間位相変調器13を制御して、表示面P1~P3に青色の画像G1~G3を表示させる。 When the sixth color mode is selected, the control unit 3B first generates the first to third image formation patterns G13 to G33 for three colors. After that, as shown in FIG. 13, the control unit 3B sequentially switches between the first color display period, the second color display period, and the third color display period to display color images G1 to G3 on the display surfaces P1 to P3. That is, during the first color display period, while outputting red light from the light source 11R, the spatial phase modulator 13 is controlled in a time-division manner based on the red image formation patterns G13(R) to G33(R) to display red images G1 to G3 on the display surfaces P1 to P3. During the second color display period, while outputting green light from the light source 11G, the spatial phase modulator 13 is controlled in a time-division manner based on the green image formation patterns G13(G) to G33(G) to display green images G1 to G3 on the display surfaces P1 to P3. During the third color display period, blue light is output from the light source 11B, and the spatial phase modulator 13 is controlled based on the blue image forming patterns G13(B) to G33(B) to display blue images G1 to G3 on the display surfaces P1 to P3.

制御部3Bは、第6カラーモードにおいて、3色の光源11R、11G、11Bの出力制御に基づいて画像G1~G3の色合わせを行う。例えば、あらかじめ光源11R、11G、11Bを所定の時分割で点灯させつつ、基準の白色表示が可能な各色の光源11R、11G、11Bの出力値を取得し、取得した出力値となるように光源11R、11G、11Bを駆動制御する。 In the sixth color mode, the control unit 3B performs color matching of the images G1 to G3 based on the output control of the three color light sources 11R, 11G, and 11B. For example, while turning on the light sources 11R, 11G, and 11B in advance in a predetermined time division manner, it obtains the output values of the light sources 11R, 11G, and 11B of each color that can display the reference white color, and controls the drive of the light sources 11R, 11G, and 11B to achieve the obtained output values.

ところで、第5カラーモードや第6カラーモードでは、第4カラーモードに比べて、各画像形成パターンG13~G33に割り当てられる表示期間が短い。そのため、時分割の比率変更やダミーパターンDP1~DP3の付加だけでは、画像G1~G3間の輝度バランスを調整しきれない可能性がある。そこで、第5カラーモードや第6カラーモードが選択された場合、制御部3Bは、図14に示すように、時分割で画像形成パターンG13~G33を順次切換える際、切換えごとに光源11R、11G、11Bの出力を切換える。これにより、画像G1~G3の輝度が2次的に調整される。このような輝度の2次調整によれば、画像G1~G3間の輝度のアンバランスをより適切に抑制することが可能になる。 However, in the fifth and sixth color modes, the display period assigned to each image forming pattern G13 to G33 is shorter than in the fourth color mode. Therefore, there is a possibility that the luminance balance between the images G1 to G3 cannot be adjusted by simply changing the time division ratio or adding dummy patterns DP1 to DP3. Therefore, when the fifth or sixth color mode is selected, the control unit 3B switches the output of the light sources 11R, 11G, and 11B each time the image forming patterns G13 to G33 are switched sequentially in a time division manner, as shown in FIG. 14. This adjusts the luminance of the images G1 to G3 secondarily. Such a second-order adjustment of luminance makes it possible to more appropriately suppress the luminance imbalance between the images G1 to G3.

[第3実施例及び第4実施例]
つぎに、本発明の第3実施例及び第4実施例について、図15及び図16を参照して説明する。ただし、第1実施例及び第2実施例と共通の構成については、第1実施例及び第2実施例と同じ符号を用いることで、第1実施例及び第2実施例の説明を援用する場合がある。
[Third and Fourth Examples]
Next, a third and fourth embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 15 and 16. However, for configurations common to the first and second embodiments, the same reference numerals as in the first and second embodiments are used, and the description of the first and second embodiments may be used.

第1実施例及び第2実施例の表示器1、1Bは、プロジェクション方式の表示装置に適した構成を有するのに対し、第3実施例及び第4実施例の表示器1C、1Dは、直視方式の表示装置に適した構成を有する。例えば、第3実施例及び第4実施例の表示器1C、1Dは、直視方式のヘッドアップディスプレイ装置に好適に用いることができる。 The displays 1 and 1B of the first and second embodiments have a configuration suitable for a projection type display device, whereas the displays 1C and 1D of the third and fourth embodiments have a configuration suitable for a direct viewing type display device. For example, the displays 1C and 1D of the third and fourth embodiments can be suitably used in a direct viewing type head-up display device.

直視方式では、搭乗者Pの目と実像IM(IM_R+IM_G+IM_B)との距離が近いほどアイボックスが広くなるので、視認性において有利である。例えば、第3実施例の表示器1Cでは、図15に示すように、各色の実像IM_R、IM_G、IM_Bをダイクロイックミラー17よりも後段の同一面に結像させる。また、第4実施例の表示器1Dでは、各色の実像IM_R、IM_G、IM_Bを不要光カットマスク18よりも後段の同一面に結像させる。これらの結像位置は、搭乗者Pの目の近くであり、搭乗者Pは、実像IM越しにハーフミラーHMを介して画像G1~G3を良好に視認することができる。 In the direct viewing method, the closer the distance between the eyes of the passenger P and the real image IM (IM_R + IM_G + IM_B), the wider the eyebox becomes, which is advantageous in terms of visibility. For example, in the display 1C of the third embodiment, as shown in FIG. 15, the real images IM_R, IM_G, and IM_B of each color are formed on the same surface behind the dichroic mirror 17. In addition, in the display 1D of the fourth embodiment, the real images IM_R, IM_G, and IM_B of each color are formed on the same surface behind the unnecessary light cut mask 18. These image formation positions are close to the eyes of the passenger P, and the passenger P can clearly see the images G1 to G3 through the half mirror HM over the real image IM.

また、第3実施例の表示器1Cにおいても、不要光をカットする不要光カットマスク18Cが設けられる。第3実施例の不要光カットマスク18Cは、3つの単色光学系19R、19G、19Bの望遠鏡光学系15とダイクロイックミラー17との間にそれぞれ設けられる。第3実施例で必要となる不要光カットマスク18Cの数は3つとなるが、実像IMと不要光カットマスク18Cとの間にダイクロイックミラー17を介在させることで、実像IMと不要光カットマスク18Cとの間に所定以上の距離を確保できる。なお、第3実施例の制御部3Cは、第1実施例の制御部3と略同様の処理を実行し、第4実施例の制御部3Dは、第2実施例の制御部3Bと略同様の処理を実行する。 The display 1C of the third embodiment also has an unnecessary light cut mask 18C for cutting unnecessary light. The unnecessary light cut mask 18C of the third embodiment is provided between the telescope optical system 15 of the three monochromatic optical systems 19R, 19G, and 19B and the dichroic mirror 17. The number of unnecessary light cut masks 18C required in the third embodiment is three, but by interposing the dichroic mirror 17 between the real image IM and the unnecessary light cut mask 18C, a predetermined distance or more can be secured between the real image IM and the unnecessary light cut mask 18C. The control unit 3C of the third embodiment executes substantially the same process as the control unit 3 of the first embodiment, and the control unit 3D of the fourth embodiment executes substantially the same process as the control unit 3B of the second embodiment.

以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。また、前述した実施例の構成要素を全部又は複数を組合せることも可能である。 Although each embodiment has been described in detail above, it is not limited to a specific embodiment, and various modifications and changes are possible within the scope of the claims. It is also possible to combine all or a combination of multiple components of the above-mentioned embodiments.

例えば、第1実施例~第4実施例では、本発明の表示装置をヘッドアップディスプレイとして記載した。しかしながら、第1実施例及び第2実施例に示したプロジェクション方式の表示装置は、視認者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイや、路面に画像を投影するロードプロジェクタに適用してもよい。また、第3実施例及び第4実施例に示した直視方式の表示装置は、ヘッドマウントディスプレイに適用してもよい。 For example, in the first to fourth embodiments, the display device of the present invention is described as a head-up display. However, the projection-type display device shown in the first and second embodiments may be applied to a head-mounted display that is worn on the viewer's head, or a road projector that projects an image onto the road surface. Also, the direct-view type display device shown in the third and fourth embodiments may be applied to a head-mounted display.

H ヘッドアップディスプレイ装置(表示装置)
1、1B、1C、1D 表示器
2 反射鏡
3 制御部
31 コントローラIC
32 ドライバIC
33 CGHエンジン
4 ケース
41 出射口
11(11R、11G、11B) 光源
12 コリメート部
13 空間位相変調器
14 ハーフミラー
15 望遠鏡光学系
151、152 レンズ
16 0次光カットマスク
17、17B ダイクロイックミラー
18、18C 不要光カットマスク
181 開口
19(19R、19G、19B) 単色光学系
IM(IM_R、IM_G、IM_B) 実像
G1~G3 画像
P1~P3 表示面
H Head-up display device (display device)
1, 1B, 1C, 1D Display 2 Reflector 3 Control unit 31 Controller IC
32 Driver IC
33 CGH engine 4 Case 41 Exit port 11 (11R, 11G, 11B) Light source 12 Collimator section 13 Spatial phase modulator 14 Half mirror 15 Telescope optical system 151, 152 Lens 16 Zero-order light cut mask 17, 17B Dichroic mirror 18, 18C Unwanted light cut mask 181 Opening 19 (19R, 19G, 19B) Monochromatic optical system IM (IM_R, IM_G, IM_B) Real images G1 to G3 Images P1 to P3 Display surface

Claims (9)

光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を含む 画像光を形成する空間位相変調器と、
前記空間位相変調器から出力された画像光のうち、非表示領域の不要光をカットする不要光カットマスクと、
前記光源及び前記空間位相変調器を制御する制御部と、を備え、照射距離が異なる複数の表示面に異なる画像を表示させる表示装置であって、
前記制御部は、
前記空間位相変調器が第1表示面に表示する第1画像を形成するための第1画像形成パターン、及び前記空間位相変調器が第2表示面に表示する第2画像を形成するための第2画像形成パターンを生成するパターン生成手段と、
前記第1画像形成パターンと前記第2画像形成パターンとの合成パターンを生成するパターン合成手段と、
前記合成パターンに基づいて前記空間位相変調器を制御し、前記第1表示面に前記第1画像、前記第2表示面に前記第2画像をそれぞれ表示させる複数画像表示手段と、を備え、
前記パターン生成手段は、前記第1画像形成パターンの全ピクセルの階調値の総和と、前記第2画像形成パターンの全ピクセルの階調値の総和が一致するように、前記非表示領域にダミーパターンを付加する、表示装置。
A light source that outputs light;
a spatial phase modulator that diffracts the light output from the light source and forms image light including interference fringes based on a computer-generated hologram;
an unnecessary light cut mask that cuts unnecessary light in a non-display area from the image light output from the spatial phase modulator;
A display device comprising: a control unit that controls the light source and the spatial phase modulator; and a display device that displays different images on a plurality of display surfaces having different illumination distances,
The control unit is
a pattern generating means for generating a first image forming pattern for forming a first image to be displayed on a first display surface by the spatial phase modulator, and a second image forming pattern for forming a second image to be displayed on a second display surface by the spatial phase modulator;
a pattern synthesizing means for generating a composite pattern of the first image forming pattern and the second image forming pattern;
a multiple image display means for controlling the spatial phase modulator based on the composite pattern to display the first image on the first display surface and the second image on the second display surface,
The pattern generating means adds a dummy pattern to the non-display area so that a sum of gradation values of all pixels of the first image forming pattern matches a sum of gradation values of all pixels of the second image forming pattern.
光を出力する光源と、
前記光源から出力された光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を含む 画像光を形成する空間位相変調器と、
前記空間位相変調器から出力された画像光のうち、非表示領域の不要光をカットする不要光カットマスクと、
前記光源及び前記空間位相変調器を制御する制御部と、を備え、照射距離が異なる複数の表示面に異なる画像を表示させる表示装置であって、
前記制御部は、
前記空間位相変調器が第1表示面に表示する第1画像を形成するための第1画像形成パターン、及び前記空間位相変調器が第2表示面に表示する第2画像を形成するための第2画像形成パターンを生成するパターン生成手段と、
前記第1画像形成パターン及び前記第2画像形成パターンに基づいて前記空間位相変調器を制御し、前記第1表示面に前記第1画像、前記第2表示面に前記第2画像をそれぞれ表示させる複数画像表示手段と、を備え、
前記複数画像表示手段は、前記第1画像形成パターンの画像面積と階調値との積と、前記第2画像形成パターンの画像面積と階調値との積と、各積の比率を算出し、該比率に基づく時分割で前記第1画像形成パターン及び前記第2画像形成パターンを順次切換える、表示装置。
A light source that outputs light;
a spatial phase modulator that diffracts the light output from the light source and forms image light including interference fringes based on a computer-generated hologram;
an unnecessary light cut mask that cuts unnecessary light in a non-display area from the image light output from the spatial phase modulator;
A display device comprising: a control unit that controls the light source and the spatial phase modulator; and a display device that displays different images on a plurality of display surfaces having different illumination distances,
The control unit is
a pattern generating means for generating a first image forming pattern for forming a first image to be displayed on a first display surface by the spatial phase modulator, and a second image forming pattern for forming a second image to be displayed on a second display surface by the spatial phase modulator;
a multiple image display means for controlling the spatial phase modulator based on the first image forming pattern and the second image forming pattern to display the first image on the first display surface and the second image on the second display surface,
the multiple image display means calculates a product of an image area and a gradation value of the first image formation pattern and a product of an image area and a gradation value of the second image formation pattern, and a ratio between these products, and sequentially switches between the first image formation pattern and the second image formation pattern in a time division manner based on the ratio.
前記パターン生成手段は、前記比率が均等になるように、前記非表示領域にダミーパターンを付加する、請求項2に記載の表示装置。 The display device according to claim 2, wherein the pattern generating means adds a dummy pattern to the non-display area so that the ratio is uniform. 第1色の光を出力する第1光源と、
前記第1色の光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を含む 画像を表示する第1空間位相変調器と、
第2色の光を出力する第2光源と、
前記第2色の光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を含む 画像を表示する第2空間位相変調器と、を備え、
前記制御部は、前記第1色の前記合成パターンと前記第2色の前記合成パターンとを生成した後、前記第1色及び前記第2色の前記合成パターンに基づいて前記第1空間位相変調器及び前記第2空間位相変調器を制御して、前記第1表示面に前記第1色及び前記第2色からなる前記第1画像、前記第2表示面に前記第1色及び前記第2色からなる前記第2画像をそれぞれ表示させ、
さらに、前記制御部は、前記第1光源及び前記第2光源の出力制御に基づいて前記第1画像及び前記第2画像の色合わせをする色合わせ手段を備える、請求項1に記載の表示装置。
a first light source that outputs light of a first color;
a first spatial phase modulator that diffracts the first color light and displays an image including an interference pattern based on a computer-generated hologram;
a second light source that outputs light of a second color;
a second spatial phase modulator that diffracts the second color light and displays an image including an interference pattern based on a computer-generated hologram;
the control unit generates the composite pattern of the first color and the composite pattern of the second color, and then controls the first spatial phase modulator and the second spatial phase modulator based on the composite pattern of the first color and the second color to display the first image consisting of the first color and the second color on the first display surface and the second image consisting of the first color and the second color on the second display surface, respectively;
The display device according to claim 1 , wherein the control unit further comprises a color matching unit that performs color matching of the first image and the second image based on an output control of the first light source and the second light source.
第1色の光を出力する第1光源と、
前記第1色の光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を含む 画像を表示する第1空間位相変調器と、
第2色の光を出力する第2光源と、
前記第2色の光を回折し、計算機生成ホログラムに基づく干渉縞を含む 画像を表示する第2空間位相変調器と、を備え、
前記制御部は、前記第1色及び前記第2色の前記第1画像形成パターンと前記第1色及び前記第2色の前記第2画像形成パターンとを生成した後、前記第1色及び前記第2色の前記第1画像形成パターンと前記第1色及び前記第2色の前記第2画像形成パターンとに基づいて前記第1空間位相変調器及び前記第2空間位相変調器を制御して、前記第1表示面に前記第1色及び前記第2色からなる前記第1画像、前記第2表示面に前記第1色及び前記第2色からなる前記第2画像をそれぞれ表示させ、
さらに、前記制御部は、前記第1光源及び前記第2光源の出力制御に基づいて前記第1画像及び前記第2画像の色合わせをする色合わせ手段を備える、請求項2又は3に記載の表示装置。
a first light source that outputs light of a first color;
a first spatial phase modulator that diffracts the first color light and displays an image including an interference pattern based on a computer-generated hologram;
a second light source that outputs light of a second color;
a second spatial phase modulator that diffracts the second color light and displays an image including an interference pattern based on a computer-generated hologram;
the control unit generates the first image forming pattern of the first color and the second color and the second image forming pattern of the first color and the second color, and then controls the first spatial phase modulator and the second spatial phase modulator based on the first image forming pattern of the first color and the second color and the second image forming pattern of the first color and the second color to display the first image consisting of the first color and the second color on the first display surface and the second image consisting of the first color and the second color on the second display surface, respectively;
4. The display device according to claim 2, further comprising a color matching unit configured to perform color matching of the first image and the second image based on an output control of the first light source and the second light source.
前記制御部は、前記比率に基づく時分割で前記第1画像形成パターン及び前記第2画像形成パターンを順次切換える際、切換えごとに前記第1光源及び前記第2光源の出力を切換えて前記第1画像及び前記第2画像の輝度を調整する輝度2次調整手段をさらに備える、請求項5に記載の表示装置。 The display device according to claim 5, further comprising a secondary brightness adjustment means for adjusting the brightness of the first image and the second image by switching the output of the first light source and the second light source at each switching when the first image formation pattern and the second image formation pattern are sequentially switched in a time division manner based on the ratio. 第1色の光を出力する第1光源と、
第2色の光を出力する第2光源と、を備え、
前記制御部は、前記第1色の前記合成パターンと前記第2色の前記合成パターンとを生成した後、前記第1光源から前記第1色の光を出力しつつ、前記第1色の前記合成パターンに基づいて前記空間位相変調器を制御して、前記第1表示面に前記第1色の前記第1画像、前記第2表示面に前記第1色の前記第2画像をそれぞれ表示させる第1色表示期間と、前記第2光源から前記第2色の光を出力しつつ、前記第2色の前記合成パターンに基づいて前記空間位相変調器を制御して、前記第1表示面に前記第2色の前記第1画像、前記第2表示面に前記第2色の前記第2画像をそれぞれ表示させる第2色表示期間とを順次切換えることで、前記第1表示面に前記第1色及び前記第2色からなる前記第1画像、前記第2表示面に前記第1色及び前記第2色からなる前記第2画像をそれぞれ表示させ、
さらに、前記制御部は、前記第1光源及び前記第2光源の出力制御に基づいて前記第1画像及び前記第2画像の色合わせをする色合わせ手段を備える、請求項1に記載の表示装置。
a first light source that outputs light of a first color;
a second light source that outputs light of a second color,
the control unit generates the composite pattern of the first color and the composite pattern of the second color, and then sequentially switches between a first color display period in which the control unit controls the spatial phase modulator based on the composite pattern of the first color while outputting light of the first color from the first light source to display the first image of the first color on the first display screen and the second image of the first color on the second display screen, and a second color display period in which the control unit controls the spatial phase modulator based on the composite pattern of the second color while outputting light of the second color from the second light source to display the first image of the second color on the first display screen and the second image of the second color on the second display screen, thereby displaying the first image consisting of the first color and the second color on the first display screen and the second image consisting of the first color and the second color on the second display screen,
The display device according to claim 1 , wherein the control unit further comprises a color matching unit that performs color matching of the first image and the second image based on an output control of the first light source and the second light source.
第1色の光を出力する第1光源と、
第2色の光を出力する第2光源と、を備え、
前記制御部は、前記第1色及び前記第2色の前記第1画像形成パターンと前記第1色及び前記第2色の前記第2画像形成パターンとを生成した後、前記第1光源から前記第1色の光を出力しつつ、前記第1色の前記第1画像形成パターン及び前記第2画像形成パターンに基づいて前記空間位相変調器を制御して、前記第1表示面に前記第1色の前記第1画像、前記第2表示面に前記第1色の前記第2画像をそれぞれ表示させる第1色表示期間と、前記第2光源から前記第2色の光を出力しつつ、前記第2色の前記第1画像形成パターン及び前記第2画像形成パターンに基づいて前記空間位相変調器を制御して、前記第1表示面に前記第2色の前記第1画像、前記第2表示面に前記第2色の前記第2画像をそれぞれ表示させる第2色表示期間とを順次切換えることで、前記第1表示面に前記第1色及び前記第2色からなる前記第1画像、前記第2表示面に前記第1色及び前記第2色からなる前記第2画像をそれぞれ表示させ、
さらに、前記制御部は、前記第1光源及び前記第2光源の出力制御に基づいて前記第1画像及び前記第2画像の色合わせをする色合わせ手段を備える、請求項2又は3に記載の表示装置。
a first light source that outputs light of a first color;
a second light source that outputs light of a second color,
the control unit generates the first image forming pattern of the first color and the second color and the second image forming pattern of the first color and the second color, and then controls the spatial phase modulator based on the first image forming pattern and the second image forming pattern of the first color while outputting light of the first color from the first light source to display the first image of the first color on the first display screen and the second image of the first color on the second display screen, respectively, and controls the spatial phase modulator based on the first image forming pattern and the second image forming pattern of the second color while outputting light of the second color from the second light source to display the first image of the second color on the first display screen and the second image of the second color on the second display screen, respectively, by sequentially switching between a first color display period and a second color display period.
4. The display device according to claim 2, further comprising a color matching unit configured to perform color matching of the first image and the second image based on an output control of the first light source and the second light source.
前記制御部は、前記比率に基づく時分割で前記第1画像形成パターン及び前記第2画像形成パターンを順次切換える際、切換えごとに前記第1光源及び前記第2光源の出力を切換えて前記第1画像及び前記第2画像の輝度を調整する輝度2次調整手段をさらに備える、請求項8に記載の表示装置。 The display device according to claim 8, wherein the control unit further comprises a secondary brightness adjustment means for adjusting the brightness of the first image and the second image by switching the output of the first light source and the second light source each time the first image formation pattern and the second image formation pattern are sequentially switched in a time division manner based on the ratio.
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