JP4802806B2 - Image display device - Google Patents
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Description
本発明は、外光を透過させながら所定の画像を表示可能な画像表示装置に関するものであり、特に、外光の透過率を調整可能な画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device capable of displaying a predetermined image while transmitting external light, and more particularly to an image display device capable of adjusting the transmittance of external light.
従来、頭部搭載型画像表示装置など、所定の画像を表示可能な画像表示装置として、例えば〔特許文献1〕〜〔特許文献3〕に開示されているように、外光を透過させながら画像を表示することが可能な、いわゆるシースルー型の画像表示装置が知られている。このような画像表示装置においては、外光の透過を制御することが可能なように構成されている。
しかし、従来の構成では、外光の透過率を自在に調整しつつ、この調整を部分的に行うことができないため、調整の自由度が低く、したがって、ユーザーが画像を見づらい場合があるという問題があった。 However, in the conventional configuration, it is not possible to perform this adjustment partially while freely adjusting the transmittance of outside light, so that the degree of freedom of adjustment is low, and thus it may be difficult for the user to see the image. was there.
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、外光の透過率の調整の自由度を向上した画像表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an image display device in which the degree of freedom in adjusting the transmittance of external light is improved.
以上のような目的を達成するため、請求項1記載の発明は、外光を透過させながら所定の画像を表示可能な画像表示手段と、前記画像表示手段を透過する外光の透過率を調整する透過率調整手段と、前記画像表示手段によって表示可能な画像の表示領域外を照らす補助光源と、を有し、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が外光を透過させながら前記画像を表示可能な領域に対応する第1の領域と、前記第1の領域の外周を囲み外光のみを透過する領域に対応する第2の領域とを有する前記透過率を調整可能な領域内において、前記第2の領域の前記透過率が前記第1の領域の前記透過率よりも高くなるように、前記透過率を前記第1の領域と前記第2の領域とのそれぞれで調整し、前記補助光源により、前記第1の領域を縁取るように前記第2の領域を照らす画像表示装置にある。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 adjusts the image display means capable of displaying a predetermined image while transmitting external light, and the transmittance of external light transmitted through the image display means. And an auxiliary light source that illuminates the outside of the display area of the image that can be displayed by the image display means, and the image display means allows the image display means to transmit the external light by the transmittance adjustment means. a first region corresponding to the displayable region, the first of the transmittance adjustable within region and a second region corresponding to a region transmitting outer periphery a surrounding external light only area And adjusting the transmittance in each of the first region and the second region so that the transmittance of the second region is higher than the transmittance of the first region, by the auxiliary light source, bordering the first region In an image display device for illuminating a sea urchin said second region.
請求項2記載の発明は、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が表示する前記画像の表示領域と同一またはほぼ等しい領域の前記透過率を調整することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置にある。 According to a second aspect of the invention, wherein the transmittance adjusting means, according to claim 1, characterized in that adjusting the transmittance of the display area and the same or substantially the same region of the image that the image display means displays In the image display device.
請求項3記載の発明は、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が表示する前記画像の大きさに応じて前記透過率を調整することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置にある。 Third aspect of the present invention, wherein the transmittance adjusting means, according to claim 1 or claim 2, characterized in that said image display means to adjust the transmittance in accordance with the size of the image to be displayed In the image display device.
請求項4記載の発明は、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が表示する前記画像の位置に応じて前記透過率を調整することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 Invention of claim 4, by the transmittance adjusting means, any one of claims 1 to 3, characterized in that adjusting the transmission rate according to the position of the image by the image display means displays The image display device described in the above.
請求項5記載の発明は、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が表示する前記画像の種類に応じて前記透過率を調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。
Invention of
請求項6記載の発明は、前記画像が表示されていると認識される距離を調整するための波面曲率変調手段を備え、前記波面曲率変調手段によって設定される前記距離に応じて、前記透過率及び/又は前記画像表示手段が表示する前記画像の大きさを調整することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 The invention according to claim 6 comprises wavefront curvature modulation means for adjusting a distance at which the image is recognized to be displayed, and the transmittance is determined according to the distance set by the wavefront curvature modulation means. and / or the image display means is in the image display apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that adjusting the size of the image to be displayed.
請求項7記載の発明は、前記透過率調整手段による前記透過率を最大または最小とする切換手段を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 Invention according to claim 7, in the image display apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a switching means for the maximum or minimum the transmittance by the transmittance adjusting means .
請求項8記載の発明は、外光の強度を検知する外光検知手段を有し、前記透過率調整手段により、前記外光検知手段が検知した外光の強度に応じて前記透過率を調整することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。
The invention according to
請求項9記載の発明は、前記補助光源によりカラー照明が可能であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。
The invention according to
請求項10記載の発明は、前記補助光源を、観察者に所定の告知を行なう告知手段として用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。
The invention of
請求項11記載の発明は、観察者の頭部に搭載する頭部搭載型画像表示装置であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。
The invention described in
請求項12記載の発明は、前記画像表示手段は、画像信号に応じた光束を走査することによって画像を形成し、前記画像を眼の網膜に投影表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置にある。 According to a twelfth aspect of the present invention, the image display means is a retinal scanning image display device that forms an image by scanning a light beam according to an image signal, and projects and displays the image on a retina of an eye. The image display device according to any one of claims 1 to 11 , wherein the image display device is characterized.
請求項1記載の発明は、外光を透過させながら所定の画像を表示可能な画像表示手段と、前記画像表示手段を透過する外光の透過率を調整する透過率調整手段と、前記画像表示手段によって表示可能な画像の表示領域外を照らす補助光源と、を有し、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が外光を透過させながら前記画像を表示可能な領域に対応する第1の領域と、前記第1の領域の外周を囲み外光のみを透過する領域に対応する第2の領域とを有する前記透過率を調整可能な領域内において、前記第2の領域の前記透過率が前記第1の領域の前記透過率よりも高くなるように、前記透過率を前記第1の領域と前記第2の領域とのそれぞれで調整し、前記補助光源により、前記第1の領域を縁取るように前記第2の領域を照らす画像表示装置にあるので、外光の透過率の調整の自由度が向上し、画像の表示領域となる第1の領域を際立たせること等が可能となり、観察者による画像の視認性が向上した画像表示装置を提供することができる。 The invention described in claim 1 is an image display means capable of displaying a predetermined image while transmitting external light, a transmittance adjusting means for adjusting the transmittance of external light transmitted through the image display means, and the image display. And an auxiliary light source that illuminates the outside of the display area of the image that can be displayed by the means, and the transmittance adjustment means corresponds to a first area that corresponds to the area where the image display means can display the image while transmitting external light. of a region, in the first second region and adjustable region of the transmittance with a corresponding to a region that transmits surround only external light outside circumferential area, the transmission of the second region rate so is higher than the transmittance of the first region, to adjust the transmittance at each of the first region and the second region, by the auxiliary light source, the first region image illuminating the second region so as to border the Since it is in the display device, the degree of freedom of adjustment of the transmittance of external light is improved, the first area that is the display area of the image can be made to stand out, and the visibility of the image by the observer is improved. A display device can be provided.
請求項2記載の発明は、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が表示する前記画像の表示領域と同一またはほぼ等しい領域の前記透過率を調整することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置にあるので、画像の表示領域を際立たせることが可能となり、観察者による画像の視認性が向上した画像表示装置を提供することができる。 According to a second aspect of the invention, wherein the transmittance adjusting means, according to claim 1, characterized in that adjusting the transmittance of the display area and the same or substantially the same region of the image that the image display means displays Therefore, it is possible to make the display area of the image stand out, and it is possible to provide an image display device with improved image visibility by an observer.
請求項3記載の発明は、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が表示する前記画像の大きさに応じて前記透過率を調整することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置にあるので、画像の大きさに応じて透過率を調整することで画像を際立たせ、観察者による画像の視認性が向上した画像表示装置を提供することができる。 Third aspect of the present invention, wherein the transmittance adjusting means, according to claim 1 or claim 2, characterized in that said image display means to adjust the transmittance in accordance with the size of the image to be displayed Therefore, by adjusting the transmittance according to the size of the image, the image is made to stand out, and an image display device in which the visibility of the image by the observer is improved can be provided.
請求項4記載の発明は、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が表示する前記画像の位置に応じて前記透過率を調整することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、画像の位置に応じて透過率を調整することで画像を際立たせ、観察者による画像の視認性が向上した画像表示装置を提供することができる。 Invention of claim 4, by the transmittance adjusting means, any one of claims 1 to 3, characterized in that adjusting the transmission rate according to the position of the image by the image display means displays Therefore, it is possible to provide an image display device in which the image is made to stand out by adjusting the transmittance according to the position of the image and the visibility of the image by the observer is improved.
請求項5記載の発明は、前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が表示する前記画像の種類に応じて前記透過率を調整することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、画像の種類に応じて透過率を調整することで画像を際立たせ、観察者による画像の視認性が向上した画像表示装置を提供することができる。
Invention of
請求項6記載の発明は、前記画像が表示されていると認識される距離を調整するための波面曲率変調手段を備え、前記波面曲率変調手段によって設定される前記距離に応じて、前記透過率及び/又は前記画像表示手段が表示する前記画像の大きさを調整することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、たとえばかかる距離が近い場合には透過率を下げるとともに画像の大きさを大きくしたり、かかる距離が遠い場合には透過率を上げるとともに画像の大きさを小さくしたりすることで、観察者による画像の視認性、臨場感、使用感が向上した画像表示装置を提供することができる。 The invention according to claim 6 comprises wavefront curvature modulation means for adjusting a distance at which the image is recognized to be displayed, and the transmittance is determined according to the distance set by the wavefront curvature modulation means. and / or because the image display means is in the image display apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that adjusting the size of the image to be displayed, for example when such a distance is short Reduces the transmittance and increases the size of the image, or increases the transmittance and reduces the size of the image when the distance is long, thereby reducing the image visibility, presence, An image display device with improved usability can be provided.
請求項7記載の発明は、前記透過率調整手段による前記透過率を最大または最小とする切換手段を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、必要に応じて透過率を最大又は最小とすることで画像の観察者の使用感が向上した画像表示装置を提供することができる。 Invention according to claim 7, in the image display apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a switching means for the maximum or minimum the transmittance by the transmittance adjusting means Therefore, it is possible to provide an image display apparatus that improves the usability of the observer of the image by setting the transmittance to the maximum or the minimum as necessary.
請求項8記載の発明は、外光の強度を検知する外光検知手段を有し、前記透過率調整手段により、前記外光検知手段が検知した外光の強度に応じて前記透過率を調整することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、外光の強度に応じて透過率を調整することで観察者による画像の視認性が向上した画像表示装置を提供することができる。
The invention according to
請求項9記載の発明は、前記補助光源によりカラー照明が可能であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、カラー照明を用いることで画像の表示領域を際立たせること等が可能となり、観察者による画像の視認性がより向上した画像表示装置を提供することができる。
The invention according to
請求項10記載の発明は、前記補助光源を、観察者に所定の告知を行なう告知手段として用いることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、画像の表示領域を際立たせること等が可能となるとともに、観察者に所定の告知を行うことができるから、観察者による画像の視認性および利便性が向上した画像表示装置を提供することができる。
The invention according to
請求項11記載の発明は、観察者の頭部に搭載する頭部搭載型画像表示装置であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、外光の透過率の調整の自由度が向上し、観察者による画像の視認性が向上した頭部搭載型の画像表示装置を提供することができる。
The invention according to
請求項12記載の発明は、前記画像表示手段は、画像信号に応じた光束を走査することによって画像を形成し、前記画像を眼の網膜に投影表示する網膜走査型画像表示装置であることを特徴とする請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置にあるので、外光の透過率の調整の自由度が向上し、観察者による画像の視認性が向上した網膜走査型の画像表示装置を提供することができる。
According to a twelfth aspect of the present invention, the image display means is a retinal scanning image display device that forms an image by scanning a light beam according to an image signal, and projects and displays the image on a retina of an eye. The image display apparatus according to any one of claims 1 to 11 , characterized in that the degree of freedom in adjusting the transmittance of external light is improved and the visibility of an image by an observer is improved. An image display device can be provided.
以下に、本発明に好適な実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
以下、本発明に係る画像表示装置の一実施の形態について図面を用いて説明する。まず、本発明に係る画像表示装置の一例である網膜走査型画像表示装置としての網膜走査型ディスプレイ1の構成について図1を用いて説明する。 Hereinafter, an image display apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of a retinal scanning display 1 as a retinal scanning image display apparatus that is an example of an image display apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示すように、網膜走査型ディスプレイ1には、光源ユニット部2が設けられている。光源ユニット部2には、外部からの映像信号が入力されると、それに基づいて映像を合成するための要素となる各信号を発生する等の種々の処理を行なう映像信号供給回路3が設けられ、この映像信号供給回路3から映像信号4、水平同期信号5、及び、垂直同期信号6が出力される。
As shown in FIG. 1, the retinal scanning display 1 is provided with a light source unit 2. The light source unit 2 is provided with a video
光源ユニット部2には、映像信号供給回路3から映像信号4として伝達される赤(R),緑(G),青(B)の各映像信号をもとにそれぞれ強度変調されたレーザ光を出射するように、光源としてのRレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11を、それぞれ駆動するためのRレーザドライバ10,Gレーザドライバ9,Bレーザドライバ8が設けられている。
The light source unit 2 receives laser light whose intensity is modulated based on the red (R), green (G), and blue (B) video signals transmitted as the video signal 4 from the video
また、光源ユニット部2には、各レーザより出射されたレーザ光をコリメートするように設けられたコリメート光学系14と、それぞれコリメートされたレーザ光を合波するダイクロイックミラー15と、合波されたレーザ光を光ファイバ17に導くファイバ結合光学系16とが設けられている。
The light source unit 2 is combined with a collimating
なお、Rレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11として、レーザダイオード等の半導体レーザや固体レーザを利用してもよい。また、本実施形態における光源ユニット部2は、光源としてのRレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11から出射される光束を画像信号に応じて強度変調する変調手段の一例に相当する。ここで、各光源に半導体レーザを使用した場合は直接強度変調する構成であり、固体レーザを使用する場合は音響光学効果を利用した強度変調器を含んだ構成となる。
Note that a semiconductor laser such as a laser diode or a solid-state laser may be used as the
網膜走査型ディスプレイ1は、光源ユニット部2から伝搬され、出射されたレーザ光を受ける光学系18と、リレー光学系18によって導かれたレーザ光を、ガルバノミラー19aを利用して水平方向に走査する第1の走査系としての水平走査系19と、水平走査系19によって走査されたレーザ光を第2の走査系としての垂直走査系21に導く第1リレー光学系20と、水平走査系19に走査され、第1リレー光学系20を介して入射されたレーザ光を、ガルバノミラー21aを利用して垂直方向に走査する垂直走査系21と、垂直走査系21に走査されたレーザ光を観察者の瞳孔24に導く第2リレー光学系22とを有している。
The retinal scanning display 1 scans the laser beam propagated from the light source unit 2 and receiving the emitted laser beam and the laser beam guided by the relay
リレー光学系18は、観察者によって画像が表示されていると認識される距離を調整するための波面曲率変調手段を備えている。波面曲率変調手段は、水平光学系19に入射するレーザ光が、かかる距離に応じて所定の波面曲率となるように、リレー光学系18から出射するレーザ光の状態を調整する。
The relay
例えば、画像の表示距離を無限大とする場合にはリレー光学系18から平行光を出射するように調整し、画像の表示距離を有限距離にする場合にはリレー光学系18から拡散光を出射するように調整する。画像の表示距離を有限距離とする場合においては、近距離であるほど、拡散率が増加するようにする。
For example, when the image display distance is infinite, adjustment is made so that parallel light is emitted from the relay
波面曲率変調手段の構成は、例えば特開2003−295108号公報において提案されているように、既に知られた種々の構成があるため、ここでは説明を省略するが、波面曲率変調手段は、観察者に認識させたい画像表示距離に応じて、リレー光学系18から出射されるレーザ光が上述した状態となるように、映像信号供給回路3によって駆動されるようになっている。
As the configuration of the wavefront curvature modulation means, for example, as proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-295108, there are various known configurations. The image
第1リレー光学系20は、凸レンズ41、42を有している。凸レンズ41と凸レンズ42とは互いに同じ光学的パワーを備えている。第2リレー光学系22は、凸レンズ51、52と、ハーフミラー60とを有している。凸レンズ51と凸レンズ52とは互いに同じ光学的パワーを備えている。ハーフミラー60は、外光Lを透過させながら、凸レンズ51、52を経たレーザビームを反射して観察者の網膜上に走査させることで所定の画像を表示可能とする画像表示手段としての機能を有している。
The first relay
第1リレー光学系20は、水平走査系19のガルバノミラー19aと、垂直走査系21のガルバノミラー21aとが共役となるように、また、第2リレー光学系22は、ガルバノミラー21aと、観察者の瞳孔24とが共役となるように、各々設けられている。
The first relay
水平走査系19は、表示すべき画像の1フレームごとに、レーザビームを水平方向に走査する水平走査(1次走査の一例)を行う光学系である。また、水平走査系19は、水平走査するガルバノミラー19aと、そのガルバノミラー19aの駆動制御を行う水平走査制御回路19cとを備えている。
The
ガルバノミラー19aは、垂直方向に延びる軸を中心に回動駆動することによって、リレー光学系18から入射したビーム光を、偏向面19bで反射させることによって、水平方向に走査して出射し、第1リレー光学系20に導くこととなる。
The
これに対し、垂直走査系21は、水平走査系19にて水平走査されたレーザビームを垂直方向に垂直走査する垂直走査(2次走査の一例)を行う光学系である。また、垂直走査系21は、レーザビームを垂直方向に走査するガルバノミラー21aと、そのガルバノミラー21aの駆動制御を行う垂直走査制御回路21cとを備えている。
On the other hand, the
ガルバノミラー21aは、水平方向に延びる軸を中心に回動駆動することによって、第1リレー光学系から入射したビーム光を、偏向面21bで反射させることによって、水平方向に走査して出射し、第2リレー光学系22に導くこととなる。
The
よって、水平走査系19と垂直走査系21とは互いに交差する方向に走査を行うようになっている。
Therefore, the
また、水平走査系19,垂直走査系21は、各々映像信号供給回路3に接続され、映像信号供給回路3より出力される水平同期信号5,垂直同期信号6にそれぞれ同期してレーザ光を走査するように構成されている。
The
本実施形態における水平走査系19及び垂直走査系21などは、入射した光束を、1次方向及びその1次方向に略垂直な2次方向に走査させる光走査装置の一例である。
The
網膜走査型ディスプレイ1は、外光Lや後述する補助光源64からの光等の光を透過可能なフィルタ61を有している。フィルタ61は、ハーフミラー60を透過する、外光Lや補助光源64からの光等の光の透過率を調整する透過率調整手段として機能する。フィルタ61は映像信号供給回路3によって駆動される。
The retinal scanning display 1 includes a
網膜走査型ディスプレイ1は、外光Lの強度を検知、測定する外光検知手段としてのフォトセンサ62と、フォトセンサ62によって検知された、外光Lの強度に応じた電流を電圧に変換するとともに映像信号供給回路3に出力する電圧変換回路63とを有している。
The retinal scanning display 1 detects a
網膜走査型ディスプレイ1は、フォトセンサ62によって検知され電圧変換回路63によって入力された、外光Lの強度に対応した電圧に応じて、映像信号供給回路3によって明滅駆動され白色光を発する補助光源64と、補助光源64の光をフィルタ61及びハーフミラー60を介して瞳孔24内に導く導光板65とを有している。
The retinal scanning display 1 is an auxiliary light source that emits white light that is driven to blink by the video
網膜走査型ディスプレイ1は、観察者の頭部に搭載する、ヘッドマウントディスプレイとも言われる頭部搭載型画像表示装置であって、例えば、めがね形状、ゴーグル形状、ヘルメット形状等の図示しない筐体に搭載され、観察者の頭部に装着されるようになっている。観察者の頭部に装着された状態で、ハーフミラー60は観察者の瞳孔24の正面に位置するようになっている。
The retinal scanning display 1 is a head-mounted image display device that is also referred to as a head-mounted display, which is mounted on an observer's head. For example, the retinal scanning display 1 is mounted on a housing (not shown) such as a glasses shape, a goggle shape, or a helmet shape. It is mounted on the observer's head. The
図2を参照してフィルタ61の構成及び制御の概略を説明する。フィルタ61は、液晶を封じた図示しない液晶層と、液晶層に一体化された図示しない偏光フィルタとを有している。液晶は、通常の状態ではねじれる性質を持った、ねじれネマティック液晶といわれる液晶である。フィルタ61は、普段は光を通すが、電圧を加えると液晶分子のねじれがなくなって光を通さなくなる、液晶シャッタといわれるものである。
An outline of the configuration and control of the
フィルタ61はマトリックス状に構成され、フィルタコントローラ66により各ラインに対応した通電が行なわれることにより、内部の液晶分子の配列状態が変化し、所定部分の透過率が低下するようになっている。フィルタコントローラ66により印加される通電電圧の大小により、透過率が調整され、電圧を大きくして透過率を最も低下させた状態では、完全に遮光される。
The
したがって、フィルタ61は、フィルタコントローラ66による駆動によって、光の透過率を部分的かつ階調自在に調整できるよう構成されている。このように、フィルタ61は、フィルタコントローラ66により電気的に制御される光のシャッタとなっている。フィルタコントローラ66は、映像信号供給回路3によって構成されている。
Accordingly, the
映像信号供給回路3は、電圧変換回路63によって入力された電流をA/D変換し、外光Lの強度を検出する。映像信号供給回路3は、検出した外光Lの強度に応じて補助光源64を駆動する補助光源駆動回路としての機能を有している。
The video
導光板65は、補助光源64が点灯状態となったときに、そのフィルタ61側の面から補助光源64の光をフィルタ61に均一に照射する。フィルタ61は上述のようにして全体又は部分的に光の透過率を調整され、これに応じて外光L及び/又は導光板65からの光を透過する。ハーフミラー60は、フィルタ61を透過した光を透過し、凸レンズ52を透過したレーザビームを反射し、これらの合成画像を観察者に画像として表示し、認識させる。
The
次に、本発明の一実施形態の網膜走査型ディスプレイ1が、外部からの映像信号を受けてから、観察者の網膜上に映像を投影するまでの過程について図1を用いて説明する。 Next, a process from when the retinal scanning display 1 according to the embodiment of the present invention receives an image signal from the outside to when an image is projected on the retina of the observer will be described with reference to FIG.
網膜走査型ディスプレイ1では、光源ユニット部2に設けられた映像信号供給回路3が外部からの映像信号の供給を受けると、映像信号供給回路3は、赤,緑,青の各色のレーザ光出力を制御するためのR映像信号,G映像信号,B映像信号からなる映像信号4と、水平同期信号5と、垂直同期信号6とを出力する。
In the retinal scanning display 1, when the video
Rレーザドライバ10,Gレーザドライバ9,Bレーザドライバ8は各々入力されたR映像信号,G映像信号,B映像信号に基づいてRレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11に対してそれぞれの駆動信号を出力する。この駆動信号に基づいて、Rレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11はそれぞれ強度変調されたレーザ光を発生し、各々をコリメート光学系14に出力する。
The
また、映像信号供給回路3は、後述するガルバノミラー19aの駆動状態を示すBD信号(図示せず)に応じて、レーザ光を発生し、各々をコリメート光学系14に出力するタイミングを制御する。つまり、このような網膜走査型ディスプレイ1(映像信号供給回路3)は、ガルバノミラー19aなどに光束を出射させるタイミングを制御することとなる。
The video
発生されるレーザ光は、このコリメート光学系14によってそれぞれが平行光にコリメートされ、さらに、ダイクロイックミラー15に入射して1つの光束となるよう合波された後、ファイバ結合光学系16によって光ファイバ17に入射されるよう導かれる。
The generated laser light is collimated into parallel light by the collimating
光ファイバ17によって伝搬されたレーザ光は、光ファイバ17からリレー光学系18によって導かれて、波面曲率を調整されたうえで水平走査系19に出射される。この出射されたレーザ光は、水平走査系19のガルバノミラー19aの偏向面19bに入射される。
The laser light propagated through the
ガルバノミラー19aの偏向面19bに入射したレーザ光は水平同期信号5に同期して水平方向に走査されて第1リレー光学系20を介し、垂直走査系21のガルバノミラー21aの偏向面21bに入射する。第1リレー光学系20ではガルバノミラー19aの偏向面19bとガルバノミラー21aの偏向面21bとが共役の関係となるように調整されている。
The laser light incident on the
ガルバノミラー21aは、ガルバノミラー19aが水平同期信号5に同期すると同様に垂直同期信号6に同期して、その偏向面21bが入射光の水平方向出射角が変化するように往復振動をしており、このガルバノミラー21aによってレーザ光は垂直方向に走査される。
The
水平走査系19及び垂直走査系21によって水平方向及び垂直方向に、すなわち2次元に走査されたレーザ光は、ガルバノミラー21aの偏向面21bと、観察者の瞳孔24とが共役の関係となるように設けられた第2リレー光学系22において、ハーフミラー60によって反射されて、観察者の瞳孔24へ入射され、網膜上に投影される。
Laser light scanned in the horizontal direction and the vertical direction by the
観察者はこのように2次元走査されて網膜上に投影されたレーザ光による画像を認識することができる。この際、観察者は、波面曲率変調手段によって調整された波面曲率に応じて画像の表示距離を認識する。なお、水平走査系19のガルバノミラー19aと、垂直走査系21のガルバノミラー21aとは、名称を同じように説明したが、光を走査するようにその反射面が角度変化(振動、回転など)させられるものであれば、共振タイプ、非共振タイプ等、圧電駆動、電磁駆動、静電駆動等いずれの駆動方式によるものであってもよいことは言うまでもない。
The observer can thus recognize the image by the laser light that is two-dimensionally scanned and projected onto the retina. At this time, the observer recognizes the display distance of the image according to the wavefront curvature adjusted by the wavefront curvature modulation means. The
観察者はこのようにしてレーザ光による画像を認識するが、既に述べたように、観察者が認識する画像は、レーザ光のみならず、ハーフミラー60を透過した光による像も含む、これらの合成画像である。
The observer recognizes the image by the laser beam in this way, but as described above, the image recognized by the observer includes not only the laser beam but also an image by the light transmitted through the
図3を参照して、観察者が認識する画像の概略を説明する。 An outline of an image recognized by the observer will be described with reference to FIG.
かかる画像71は、フィルタ61により外光Lの透過率を調整可能な領域に対応する領域Aにおいて観察され、認識される。
Such an
領域Aは、ハーフミラー60が外光Lや導光板65からの光を透過させながらレーザ光による画像である虚像を表示可能な領域に対応する第1の領域A1と、領域A1外に位置し外光Lや導光板65からの光のみを透過する領域に対応する第2の領域A2とを有している。領域A1では虚像のみならず外光Lによって構成される実像をも観察可能であるから、実像は、領域A1、A2が完全に遮光されていない限り、領域Aの全体で観察可能である。
The area A is located outside the area A1 and the first area A1 corresponding to an area where the
フィルタ61は、領域Aにおいて外光Lの透過率を部分的に調整可能とされているため、領域A1と領域A2とのそれぞれで透過率を調整することが可能となっている。そこで、例えば、領域A1の透過率より領域A2の透過率を低下させて暗くすれば、観察者に、領域A2によって囲まれた領域A1を、虚像を表示可能な領域、例えばスクリーンのような領域として認識させることが可能である。なお、領域A1を完全に遮光すれば虚像のみが見えるようにすることができ、また、領域A1の透過率を調節して領域A1内で実像がどの程度はっきり見えるかを制御することもできる。
Since the
図3(a)は、領域A1の外縁と領域A2の内縁が一致した態様となっている場合を示しており、図3(b)は、領域A2の内縁が領域A1の外縁よりも僅かに内側に進入した態様となっている場合を示しており、図3(c)は、領域A2の内縁が領域A1の外縁よりも僅かに外側に位置した態様となっている場合を示している。 FIG. 3A shows a case in which the outer edge of the region A1 and the inner edge of the region A2 are aligned, and FIG. 3B shows that the inner edge of the region A2 is slightly smaller than the outer edge of the region A1. FIG. 3C shows a case where the inner edge of the region A2 is located slightly outside the outer edge of the region A1.
このように、フィルタ61により、領域A2の透過率が領域A1の透過率と異なるようにし、領域A2の内縁の位置を調整することで、ハーフミラー60が表示する虚像の表示領域A1の外縁と同一又はほぼ等しい領域の透過率を調整すれば、観察者に、虚像を表示可能な領域を容易に認識させることができる。つまり、領域A2の内縁の位置と領域A1の外縁の位置とは一致していても、僅かにずれていても、領域A1を容易に認識させることができる。このように、透過率の差を用いていわゆる縁取りを行なうことは、たとえば領域A1の全体にテレビ番組や映画の映像を虚像として表示する場合に利用できる。
In this way, the
縁取りを利用可能なことは、図4(a)に示すように、領域A1内に虚像Iを表示する場合においても同様である。すなわち、例えば虚像Iが、テレビ番組や映画の登場人物やキャラクターの場合には、その登場人物やキャラクターの動きに応じ、その表示部分を縁取るように透過率を高く、又は低く変更すれば、登場人物やキャラクターを際立たせることができる。透過率を調整する領域の位置、大きさ、範囲は、虚像Iの位置、大きさ、範囲に応じて変更可能である。 The fact that the border can be used is the same when the virtual image I is displayed in the area A1, as shown in FIG. That is, for example, if the virtual image I is a character or character of a TV program or a movie, according to the movement of the character or character, if the transmittance is changed to be high or low so as to border the display portion, Characters and characters can be highlighted. The position, size, and range of the region for adjusting the transmittance can be changed according to the position, size, and range of the virtual image I.
この場合、虚像Iの表示領域全体の透過率をその周りの透過率と異ならせても良いし、虚像Iの表示領域の外縁やその近傍のみの透過率をその周りの透過率と異ならせても良い。すなわち、フィルタ61により、ハーフミラー60が表示する虚像Iの表示領域と同一又はほぼ等しい領域の透過率を調整することを利用できる。
In this case, the transmittance of the entire display area of the virtual image I may be different from the transmittance around it, or the transmittance of only the outer edge of the display area of the virtual image I and the vicinity thereof is different from the transmittance around it. Also good. In other words, the
また、図4(a)では、領域A1内の下縁部に、左右方向に亘って帯状の領域A3を設け、領域A3の透過率と他の領域の透過率を異ならせている。領域A3は、例えば、テレビ番組や映画において、字幕が表示されている領域である。字幕は、周囲の映像に溶け込んで見えづらい場合がある。そこで、例えば字幕を輝度の高い文字で表示する場合には、字幕の表示領域A3の透過率を他の領域の透過率より低くして暗くすることで、字幕を見え易くするなどの利用が可能である。 In FIG. 4A, a band-like region A3 is provided in the left and right direction at the lower edge in the region A1, and the transmittance of the region A3 and the transmittance of other regions are made different. The area A3 is an area where subtitles are displayed in a television program or a movie, for example. Subtitles may be difficult to see because they blend into the surrounding video. Therefore, for example, when subtitles are displayed with high-luminance characters, it is possible to make the subtitles easier to see by making the transmissivity of the subtitle display area A3 lower than that of other areas and making it darker. It is.
この場合、字幕と周囲の映像とのコントラストが低い場合のみ、領域A3の透過率を低くするようにすることもできる。その他、表示領域A3に表示される虚像の種類によっては、表示領域A3の透過率をその他の領域の透過率より高くすることも可能である。領域A3の位置、大きさ、範囲は虚像の位置、大きさ、範囲に応じて変更可能である。 In this case, the transmittance of the area A3 can be lowered only when the contrast between the caption and the surrounding video is low. In addition, depending on the type of virtual image displayed in the display area A3, the transmittance of the display area A3 can be made higher than the transmittance of other areas. The position, size, and range of the area A3 can be changed according to the position, size, and range of the virtual image.
図4(b)に示すように、領域A1において、領域A3のみの透過率を低下させ、他の部分の透過率は最大にすることもできる。このように表示すれば、例えば、網膜走査型ディスプレイ1を博物館や美術館、その他劇場等における解説装置等に利用すれば、観察者が鑑賞している実像の解説を領域A3に表示させることも可能である。また、手術時等に使用する頭部搭載型の医療用モニタとして網膜走査型ディスプレイ1を使用する際には、領域A1において患者を観察しつつ領域A3に心拍数、心電図等、患者の状態に関するデータをリアルタイム表示するようにすることも可能である。 As shown in FIG. 4B, in the region A1, the transmittance of only the region A3 can be reduced, and the transmittance of other portions can be maximized. If displayed in this way, for example, if the retinal scanning display 1 is used in a commentary device in a museum, art gallery, or other theater, it is possible to display a commentary on the real image that the observer is viewing in the area A3. It is. Further, when the retinal scanning display 1 is used as a head-mounted medical monitor used at the time of surgery or the like, the patient A is observed in the region A1, and the heart rate, electrocardiogram, etc. are related to the region A3. It is also possible to display the data in real time.
また、同図には図示していないが、透過率が最大の領域A1に上述した虚像Iを表示する場合には、たとえば、網膜走査型ディスプレイ1をゲーム機のディスプレイとして使用する際に、ゲームのキャラクター等を実像の中に存在しているように表示することも可能となる。この場合、上述したのと同様に、虚像Iの縁取りをするように透過率を低下させるようにしても良い。領域A3には、ゲームの進行状況等を示す文字やデータ等を表示することも可能である。 Although not shown in the figure, when the above-described virtual image I is displayed in the area A1 having the maximum transmittance, for example, when the retina scanning display 1 is used as a display of a game machine, It is also possible to display such characters as if they exist in the real image. In this case, as described above, the transmittance may be decreased so that the virtual image I is trimmed. In the area A3, it is also possible to display characters, data, etc. indicating the progress of the game.
このように、フィルタ61による透過率の調整は、ハーフミラー60によって表示する虚像の大きさ、位置、範囲に応じて行うことができるし、虚像によって表されるコンテンツの種類に応じて行うこともできる。例えば、上述のように、文字を輝度の高い状態で表示する場合には、その周囲の透過率を帯状に低下させて暗くすることが望ましく、また、人物等の場合には、その外縁の透過率を低下させて暗くすることが望ましい。さらに、文字を表示する場合には、その周囲の透過光を遮断するなど、コンテンツの種類によって透過率を異ならせることができる。
As described above, the transmittance adjustment by the
透過率は、波面曲率変調手段によって設定される、観察者が認識する虚像の表示距離に応じて調整することができる。また、同様に、虚像の大きさも表示距離も調整できる。 The transmittance can be adjusted according to the display distance of the virtual image recognized by the observer, which is set by the wavefront curvature modulation means. Similarly, the size of the virtual image and the display distance can be adjusted.
たとえば、かかる距離が近い場合には虚像の大きさを大きくするとともに透過率、特に虚像表示位置の透過率を下げる。これにより、大きく表示された虚像の向こう側の実像が見えにくくなって、虚像がはっきりと視認される。また、かかる距離が遠い場合には虚像の大きさを小さくするとともに透過率を下げる。これにより、小さくされた虚像の向こう側の実像が見え易くなって、実像と虚像とのコントラストが小さくり臨場感が向上する。 For example, when the distance is short, the size of the virtual image is increased and the transmittance, particularly the transmittance at the virtual image display position is lowered. This makes it difficult to see the real image on the other side of the large virtual image, and the virtual image is clearly visible. If the distance is long, the size of the virtual image is reduced and the transmittance is lowered. As a result, the real image on the other side of the reduced virtual image can be easily seen, the contrast between the real image and the virtual image is reduced, and the sense of reality is improved.
このように透過率や大きさを調整することで、波面変調によって表示される虚像及び虚像を含む画像全体を見たときの違和感が減じられ、また波面変調によって表示される虚像の質感が向上し、観察者による画像の臨場感、使用感、また場合に応じて視認性も向上する。 Adjusting the transmittance and size in this way reduces the sense of incongruity when viewing the entire image including the virtual image and virtual image displayed by wavefront modulation, and improves the texture of the virtual image displayed by wavefront modulation. In addition, the presence of the image by the observer, the feeling of use, and the visibility in some cases are also improved.
なお、フィルタ61は、1枚に限らず、複数枚を搭載することができる。図4(c)は、領域A2及び虚像Iに対応する領域の透過率を低下させた状態を示しているが、例えば領域A2のように、位置、大きさ、範囲の調整の頻度が比較的低く、ほぼ固定されている領域の透過率については、予め透過率を領域A2に対応する部分において一定値に低下させるように構成した手動式のフィルタ61を用い、手動でその配置を調整するようにし、また、例えば虚像Iのように、位置、大きさ、範囲の調整の頻度が比較的高い領域の透過率については、透過率の調整を、次に述べるように自動的に行われるようにすることができる。すなわち、フィルタ61は複数枚でも良いし、また、適宜手動式、自動式のものを単独で、あるいは組み合わせて使用できる。
The
図5に、虚像の位置に応じて透過率の調整部を自動で調整する制御のフローチャートを示す。この処理は映像信号供給回路3にて行われる。映像信号供給回路3は、水平同期信号5、垂直同期信号6を出力するタイミングを基準として、外部から供給される映像信号に基づき、映像信号4を出力しRレーザ13,Gレーザ12,Bレーザ11を発振させるまでの遅延時間Tdを取得する。
FIG. 5 shows a flowchart of control for automatically adjusting the transmittance adjusting unit in accordance with the position of the virtual image. This processing is performed by the video
取得した遅延時間Tdと、かかるタイミングからの遅延時間デフォルト値TDとを比較し(S1)、これらの等しくない場合には、虚像表示位置がデフォルト位置からずれていると判断し、Td/TDの比率にて、フィルタ61による光の透過率の変更位置を調整する(S2)。これにより、虚像の位置に応じてフィルタ61における透過率の調整部の位置を調整する。
The acquired delay time Td is compared with the delay time default value TD from such timing (S1), and when these are not equal, it is determined that the virtual image display position is deviated from the default position, and Td / TD The change position of the light transmittance by the
図6に、虚像の大きさ、形状に応じて透過率の調整部を自動で調整する制御のフローチャートを示す。この処理は映像信号供給回路3にて行われる。映像信号供給回路3は、外部から供給される映像信号に基づき、虚像のアスペクト比を取得する。
FIG. 6 shows a flowchart of control for automatically adjusting the transmittance adjusting unit in accordance with the size and shape of the virtual image. This processing is performed by the video
取得したアスペクト比が4:3であるかを判断し(S3)、アスペクト比が4:3である場合には、フィルタ61において領域Aに対応する領域すなわち透過率を調整する領域のアスペクト比を4:3に設定し(S4)、アスペクト比が4:3でない場合には、フィルタ61において領域Aに対応する領域すなわち透過率を調整する領域のアスペクト比を16:9などの所定比に変更する(S5)。
It is determined whether the acquired aspect ratio is 4: 3 (S3). If the aspect ratio is 4: 3, the aspect ratio of the area corresponding to the area A in the
次いで、映像信号供給回路3は、外部から供給される映像信号に基づき、ガルバノミラー19a、21aそれぞれの振幅wを取得する。取得した振幅wがそれぞれ振幅デフォルト値Wと等しいか判断し(S6)、等しくない場合には、w/Wの比率にて、フィルタ61において領域Aに対応する領域すなわち透過率を調整する領域の大きさをそれぞれ調整する(S7)。
Next, the video
次いで、映像信号供給回路3は、図示しないセンサの信号に基づき、ハーフミラー60の位置を基準としたフィルタ61までの距離dを取得する。取得した距離dが距離デフォルト値Dと等しいか判断し(S8)、等しくない場合には、d/Dの比率にて、フィルタ61において領域Aに対応する領域すなわち透過率を調整する領域の大きさをそれぞれ調整する(S9)。これにより、虚像の大きさ、形状に応じてフィルタ61における透過率の調整部の大きさ、形状を調整する。
Next, the video
次に、フォトセンサ62に関連した制御について述べる。 Next, control related to the photosensor 62 will be described.
フィルタ61による透過率の調整は、フォトセンサ62によって検知した外光Lの強度によっても行なう。外光Lの強度が大きいときには、虚像が見えづらくなる。この場合、虚像の輝度を大きくすることで虚像を見え易くすることが可能であるが、輝度を大きくするにも限界がある。
The adjustment of the transmittance by the
そこで、フィルタ61による透過率を低下させ、ハーフミラー60を透過する外光Lの強度を弱めることで虚像を見え易くする。透過率の調整は、外光Lの強さに応じて、線形的に、あるいは段階的に行なうことが可能である。このことは他の場合においても同様である。
Therefore, the transmittance of the
一方、外光Lの強度が小さいときには、領域A2の透過率を領域A1の透過率より低くすると、領域A1との境界が分かりづらくなる。そこで、補助光源64を点灯させ、領域A2を明るくして、領域A1の縁取りを行なう。
On the other hand, when the intensity of the external light L is small, if the transmittance of the region A2 is made lower than the transmittance of the region A1, the boundary with the region A1 becomes difficult to understand. Therefore, the auxiliary
そのため、導光板65によって、補助光源64からの光を、領域A2に対応する領域において輝度高く表示するべく、図7(a)に示すように、フィルタ61による透過率を、領域A2に対応する領域において最大にするなど高くするとともに、領域A1に対応する領域においては領域A2に対応する領域より低くすることで、領域A2の輝度を領域A1より高くし、観察者に領域A1の範囲を認識させるようになっている。図7において、符号67は、輝度を高くした領域を示している。
Therefore, in order to display the light from the auxiliary
なお、このような調整を行なうのは、導光板65の光の出射面を、領域Aに対応する領域全体に対応した構成とした場合であるが、導光板65は、虚像を観察者にとって見易くするためのものであるから、領域A1が固定されている場合などには、例えば導光板65の出射面を領域A2のみに対応した配置とし、補助光源64の発光時に、領域A2の輝度を領域A1より高くし、観察者に領域A1の範囲を認識させるようにしても良い。
Such adjustment is performed when the light emission surface of the
また導光板65の配置は、虚像を観察者にとって見易くするために虚像の表示可能領域A1外を照らすように構成したものであれば良いから、図7(a)に示したように領域A1の周囲全体を囲むように照らすのに限られず、例えば図7(b)に示すように領域A1の下側のみを照らすなど、その照明位置は適宜選択されるものである。
The
このように、補助光源64は、ハーフミラー60によって表示される虚像の表示可能領域A1外を照らし、虚像を観察し易くするようになっている。補助光源64と導光板65とは、虚像を観察し易くするためのバックライトとしての機能を担っている。
As described above, the auxiliary
本形態の補助光源64は、単体で白色光を発し、導光板65を介して白色の照明を行なうものであるが、これに限らず、カラー照明が可能であるものであっても良い。たとえば、補助光源64は、赤、緑、青の3原色をそれぞれ発光する光源を備えその混合色で白色を含むカラー照明を行なうことができるものとすることができる。
The auxiliary
また、補助光源64が白色光のみを発光する場合であっても、補助光源64からハーフミラー60に至る光路中にダイクロイックミラー、カラーフィルタ、カラー液晶パネル等を設ければ、カラー照明を行なうことができ、カラー液晶パネル等を備えれば、その表示領域内においてカラー像を自在に表示することが可能となる。このように領域A2等の色を適宜変えて実像に色をつけることで、領域A1の認識や虚像の認識が容易になる。
Even if the auxiliary
このように着色を行なう制御は、フォトセンサ62による外光Lの強度の検知と関連付けて行なうことができる。例えば暗所で網膜走査型ディスプレイ1を使用する際に、補助光源64を点灯した場合、輝度を低下させるように着色を行うようにすれば、眩しさが低減される。
The control for coloring in this way can be performed in association with the detection of the intensity of the external light L by the
着色を行なう制御は、フォトセンサ62による外光Lの強度の検知と関連付けることなく行なっても良い。またカラー液晶パネル等を備えている構成であれば補助光源64を点灯させることなく行ってもよい。領域A2等の色を適宜変えることで、領域A1の認識や虚像の認識が容易になるからである。
The control for coloring may be performed without being associated with the detection of the intensity of the external light L by the
映像信号供給回路3は、外光Lの強度に対応した電圧の、時間当たりの変化に基づき、外光Lの変化率を測定する外光変化率測定手段としての機能を備えている。映像信号供給回路3は、外光Lの変化率よりも補助光源64の輝度の変化率が緩やかになるよう、補助光源64の駆動制御を行う。これにより、補助光源64の輝度の急激な変化を低減し、眩しさを低減する。
The video
たとえば、網膜走査型ディスプレイ1を使用しながら晴天の屋外から屋内に入った場合には、外光Lの強度は急に低下する。そのため、補助光源64を点灯することとなるが、この際に補助光源64の輝度をいきなり最大にすると、または、通常の制御によってその屋内の外光Lの強度に対応した輝度にすると、観察者が、観察している画像の変化に対応できない可能性がある。
For example, when the retinal scanning display 1 is used and the user enters the house from a clear sky outdoors, the intensity of the external light L suddenly decreases. For this reason, the auxiliary
そのため、補助光源64の輝度を緩やか変化させ、その屋内の外光Lの強度に対応した輝度に徐々に近づけていくことで、観察者は、観察している画像の変化に対応することができるため、画像の視認性が向上する。補助光源64の輝度の変化は、補助光源64に供給する電圧の変化によって行っても良いし、フィルタ61による透過率の変化によって行なっても良いし、上述の着色の変化によって行なっても良い。
Therefore, by gradually changing the luminance of the auxiliary
また、例えば、屋内から晴天の屋外に出た場合には、外光Lによって観察者が眩しさを感じないように、フィルタ61の透過率を大きく低下させてから、徐々に透過率を上昇させていくようにすることもできる。このように、外光Lの変化率よりもフィルタ61を透過する光量の変化率が緩やかになるよう、フォトセンサ62の検知に基づき、補助光源64の駆動にかかわらず、フィルタ61の透過率のみを調整することができる。
In addition, for example, when the user goes out of the room from a sunny day, the transmittance of the
映像信号供給回路3は、外光Lの強度の急激な変化その他の事情により、網膜走査型ディスプレイ1を使用している観察者が何らかの不具合を感じた場合に、観察者の使用感を向上するため、フィルタ61による透過率を、フィルタ61の全体において最大又は最小とする切換手段としての機能を備えている。
The video
切換手段は手動によって操作される図示しないスイッチによって作動するようになっており、観察者が必要に応じてスイッチを操作することで動作させることができるようになっている。 The switching means is operated by a switch (not shown) that is manually operated, and can be operated by an observer operating the switch as necessary.
例えば、フィルタ61による透過率が低くされ、実像が見えない、又は見にくい状態で網膜走査型ディスプレイ1を使用している場合に、実像を見る必要が生じたとき、スイッチが操作され切換手段が動作することで、網膜走査型ディスプレイ1を頭部から取り外すことなく、即座に実像を見ることができるようになる。
For example, when the retinal scanning display 1 is used in a state where the transmittance by the
スイッチを操作したときにはこの操作が最優先し、スイッチの操作によって切換手段が動作すると、フォトセンサ62の検知に基づくフィルタ61の制御等は行われない状態とすることが好ましい。
When the switch is operated, this operation has the highest priority. When the switching means is operated by the switch operation, it is preferable that the control of the
補助光源64の点灯はフォトセンサ62による外光Lの強度の検知とは異なる条件で行なっても良い。例えば、時間以上網膜走査型ディスプレイ1を使用したこと、虚像の表示に不具合が出た場合など網膜走査型ディスプレイ1のいずれかの部位に不具合が生じたことなどを条件とすることができる。
The auxiliary
すなわち、かかる条件に基づき、補助光源64の点灯や、補助光源64の点灯に伴う着色を行えば、ある時間以上網膜走査型ディスプレイ1を使用した旨の告知、網膜走査型ディスプレイ1のいずれかの部位に不具合が出た旨の告知等の告知を行なうことができる。このように、補助光源64は、観察者に所定の告知を行なう告知手段として用いることができる。
That is, if the auxiliary
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態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本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims. Deformation / change is possible.
たとえば、上述の実施形態では、フィルタ61による透過率の調整を、映像信号供給手段3の制御によって自動的に行なうようになっているが、フィルタ61による透過率の調整は手動で行うようにしてもよい。たとえば、フィルタ61をNDフィルタとし、NDフィルタの枚数で透光率を調整してもよいし、手動でフィルタ61を動かして透過率の調整位置を調整するようにしても良い。
For example, in the above-described embodiment, the transmittance adjustment by the
フィルタ61とハーフミラー60との距離が変化するようにフィルタ61の位置を調整できる場合には、この距離を検知するセンサを設け、図6に示した制御に供するほか、距離に基づいてフィルタ61の透過率を変化させても良い。例えば、かかる距離が大きくなると、フィルタ61の作用が低下する場合には、作用を維持するように透過率を調整する。
In the case where the position of the
フィルタ61と導光板65との位置関係は逆であっても良く、例えば導光板65をフィルタ61よりもハーフミラー60側に配置しても良い。
The positional relationship between the
上述した実施形態においては、ビームを先に水平走査系19によって水平方向に走査し、その後に、垂直走査系21によって垂直方向に走査する構成であったが、これに限らず、ビームを先に垂直走査系によって垂直方向に走査し、その後に、水平走査系によって水平方向に走査する構成であってもよい。
In the above-described embodiment, the beam is scanned first in the horizontal direction by the
上述した実施形態においては、眼の網膜上に画像を投影し、画像を表示する網膜走査型ディスプレイ1(網膜走査型の画像表示装置の一例)について説明したが、これに限らず、例えば、眼の網膜に画像を直接的に投影しなくても、シースルー型のスクリーン上などに投影表示するスクリーン走査型の画像表示装置、ディスプレイ等(画像表示装置の一例)に本発明を採用してもよい。また頭部搭載型以外の画像表示装置であっても良い。 In the above-described embodiment, the retinal scanning display 1 (an example of a retinal scanning image display apparatus) that projects an image on the retina of the eye and displays the image has been described. The present invention may be applied to a screen scanning type image display device, a display or the like (an example of an image display device) that projects and displays on a see-through type screen or the like, without directly projecting an image on the retina. . Further, an image display device other than the head-mounted type may be used.
本発明の実施の形態に記載された効果は、本発明から生じる最も好適な効果を列挙したに過ぎず、本発明による効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。 The effects described in the embodiments of the present invention are only the most preferable effects resulting from the present invention, and the effects of the present invention are limited to those described in the embodiments of the present invention. is not.
1 画像表示装置
3 切換手段
18 波面曲率変調手段
60 画像表示手段
61 透過率調整手段
62 外光検知手段
64 補助光源、告知手段
A 透過率を調整可能な領域
A1 第1の領域
A2 第2の領域
I 虚像
L 外光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (12)
前記画像表示手段を透過する外光の透過率を調整する透過率調整手段と、
前記画像表示手段によって表示可能な画像の表示領域外を照らす補助光源と、を有し、
前記透過率調整手段により、前記画像表示手段が外光を透過させながら前記画像を表示可能な領域に対応する第1の領域と、前記第1の領域の外周を囲み外光のみを透過する領域に対応する第2の領域とを有する前記透過率を調整可能な領域内において、前記第2の領域の前記透過率が前記第1の領域の前記透過率よりも高くなるように、前記透過率を前記第1の領域と前記第2の領域とのそれぞれで調整し、
前記補助光源により、前記第1の領域を縁取るように前記第2の領域を照らす画像表示装置。 Image display means capable of displaying a predetermined image while transmitting external light;
A transmittance adjusting means for adjusting the transmittance of external light transmitted through the image display means;
An auxiliary light source that illuminates the outside of the display area of the image that can be displayed by the image display means,
By the transmittance adjusting means, said image display means is transmitted through a first region corresponding to the viewable area of the image while transmitted external light, only the external light surrounds the outer periphery of the first region The transmittance of the second region is higher than the transmittance of the first region in the region where the transmittance can be adjusted, the second region corresponding to the region. Adjusting the rate in each of the first region and the second region;
An image display device that illuminates the second area with the auxiliary light source so as to border the first area .
Priority Applications (1)
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