JP6859655B2 - Display device - Google Patents

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本発明は、観察者に映像を表示する表示装置に関するものである。 The present invention relates to a display device that displays an image to an observer.

従来、LCD(Liquid Crystal Display)や有機ELディスプレイ等の映像源による映像を、光学系を介して観察者に観察させる頭部装着型の表示装置、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(HMD)が提案されている(例えば、特許文献1)。このような頭部装着型の表示装置は、レンズ等の光学系によって映像源から投射される映像光を拡大して鮮明な映像を観察者に表示している。
このような表示装置に用いられる映像源は、映像を構成する複数の画素領域と、各画素領域間に設けられ、映像の表示に寄与しない非画素領域とが設けられている。このような映像源から出射された映像光をレンズにより拡大した場合、画素領域により構成される映像だけでなく、非画素領域が起因となる非映像領域も拡大されてしまうこととなり、映像だけでなく非映像領域も観察者に視認されてしまう場合があり、鮮明な映像の表示の妨げとなる場合があった。
Conventionally, a head-mounted display device (HMD) has been proposed in which an observer observes an image from an image source such as an LCD (Liquid Crystal Display) or an organic EL display via an optical system. (For example, Patent Document 1). Such a head-mounted display device magnifies the image light projected from the image source by an optical system such as a lens and displays a clear image to the observer.
The image source used in such a display device is provided with a plurality of pixel areas constituting the image and a non-pixel area provided between the pixel areas and not contributing to the display of the image. When the image light emitted from such an image source is magnified by a lens, not only the image composed of the pixel area but also the non-image area caused by the non-pixel area is enlarged. In some cases, the non-image area may be visually recognized by the observer, which may hinder the display of a clear image.

特表2011−509417号公報Japanese Patent Publication No. 2011-509417

本発明の課題は、映像源の画素間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制することができる表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a display device capable of suppressing visual recognition of a non-image region caused by a non-pixel region existing between pixels of an image source.

本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。 The present invention solves the above problems by the following solutions. In addition, in order to facilitate understanding, the description will be given with reference numerals corresponding to the embodiments of the present invention, but the present invention is not limited thereto.

第1の発明は、映像光を出射する映像源(11)と、前記映像光を拡大して観察者側へ出射するレンズ(12)と、前記映像源(11)及び前記レンズ(12)間、又は、前記レンズ(12)の観察者側に配置される光学シート(20)と、を備え、前記光学シート(20)は、凸状又は凹状に形成されている単位形状(21a,23a)を有し、前記単位形状(21a,23a)は、少なくとも光学シート(20)の厚み方向に直交するシート面内の特定の配列方向に配列されており、前記映像源(11)は、複数色の画素が並べて配置されて構成されており、同一色の画素同士の距離が最も近接している方向を第1近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向とは異なる方向であって、前記第1近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定した場合、前記特定の配列方向は、前記第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置されている、表示装置(1)である。 The first invention is between an image source (11) that emits image light, a lens (12) that magnifies the image light and emits it to the observer side, and the image source (11) and the lens (12). , Or an optical sheet (20) arranged on the observer side of the lens (12), and the optical sheet (20) has a unit shape (21a, 23a) formed in a convex or concave shape. The unit shapes (21a, 23a) are arranged in a specific arrangement direction in the sheet surface orthogonal to at least the thickness direction of the optical sheet (20), and the image source (11) has a plurality of colors. The pixels of the same color are arranged side by side, and the direction in which the distances between the pixels of the same color are closest to each other is defined as the first proximity arrangement direction, which is a direction different from the first proximity arrangement direction. When the direction in which the pixels of the same color are close to each other next to the first proximity arrangement direction is defined as the second proximity arrangement direction, the specific arrangement direction is the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction. The display device (1) is arranged at an angle of 5 degrees or more with respect to the arrangement direction.

第2の発明は、請求項1に記載の表示装置(1)において、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向とは異なる方向であって、前記第2近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が最も近接している方向を第3近接配列方向として規定し、前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向及び前記第3近接配列方向とは異なる方向であって、前記第3近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が最も近接している方向を第4近接配列方向として規定した場合、前記特定の配列方向は、前記第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して6度以上の角度を持って配置されており、前記特定の配列方向は、前記第3近接配列方向及び第4近接配列方向に対して3度以上の角度を持って配置されていること、を特徴とする表示装置(1)である。 According to the second invention, in the display device (1) according to claim 1, the directions are different from the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction, and are the same next to the second proximity arrangement direction. The direction in which the distances between the color pixels are closest to each other is defined as the third proximity arrangement direction, which is different from the first proximity arrangement direction, the second proximity arrangement direction, and the third proximity arrangement direction. When the direction in which the distance between pixels of the same color is closest to each other next to the third proximity arrangement direction is defined as the fourth proximity arrangement direction, the specific arrangement direction is the first proximity arrangement direction and the first proximity arrangement direction. It is arranged at an angle of 6 degrees or more with respect to the two proximity arrangement directions, and the specific arrangement direction has an angle of 3 degrees or more with respect to the third proximity arrangement direction and the fourth proximity arrangement direction. It is a display device (1) characterized by being arranged.

第3の発明は、第1の発明又は第2の発明に記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)は、2つの層間の界面である第1の界面に凸状又は凹状に形成されている第1の単位形状(21a)と、前記第1の界面とは異なる2つの層間の界面である第2の界面に凸状又は凹状に形成されている第2の単位形状(23a)と、を有しており、前記第1の単位形状(21a)は、前記光学シート(20)の厚み方向に直交するシート面内の第1の方向に延在し、前記第1の方向に直交する第2の方向に配列されており、前記第2の単位形状(23a)は、前記光学シート(20)の厚み方向に直交するシート面内の第3の方向に延在し、前記第3の方向に直交する第4の方向に配列されており、前記特定の配列方向は、前記第2の方向及び前記第4の方向であること、を特徴とする表示装置(1)である。 The third invention is the display device (1) according to the first invention or the second invention, in which the optical sheet (20) is convex or concave at the first interface, which is the interface between the two layers. The first unit shape (21a) formed and the second unit shape (23a) formed convexly or concavely at the second interface, which is an interface between two layers different from the first interface. ), And the first unit shape (21a) extends in the first direction in the sheet surface orthogonal to the thickness direction of the optical sheet (20), and the first direction. The second unit shape (23a) is arranged in a second direction orthogonal to the above, and extends in a third direction in the sheet surface orthogonal to the thickness direction of the optical sheet (20). The display device (1) is arranged in a fourth direction orthogonal to the third direction, and the specific arrangement direction is the second direction and the fourth direction. ..

第4の発明は、第3の発明に記載の表示装置(1)において、前記第1の界面において隣接する層の屈折率の差である第1の屈折率差Δn1が、0.005≦Δn1≦0.1を満たしており、前記第2の界面において隣接する層の屈折率の差である第2の屈折率差Δn2が、0.005≦Δn2≦0.1を満たしていること、を特徴とする表示装置(1)である。 In the fourth invention, in the display device (1) according to the third invention, the first refractive index difference Δn1, which is the difference in the refractive indexes of adjacent layers at the first interface, is 0.005 ≦ Δn1. The fact that the second refractive index difference Δn2, which satisfies ≦ 0.1 and is the difference in the refractive indexes of the adjacent layers at the second interface, satisfies 0.005 ≦ Δn2 ≦ 0.1. This is a characteristic display device (1).

第5の発明は、第1の発明から第4の発明までのいずれかに記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)を保持する保持部(32)を備えており、前記光学シート(20)のシート面内における回転方向の位置を前記映像源(11)に対して規定するための位置決め形状又は位置決め指標を前記光学シート(20)と前記保持部(32)との少なくとも一方に備えること、を特徴とする表示装置(1)である。 The fifth invention is the display device (1) according to any one of the first to fourth inventions, wherein the display device (1) includes a holding portion (32) for holding the optical sheet (20), and the optical At least one of the optical sheet (20) and the holding portion (32) has a positioning shape or a positioning index for defining the position of the sheet (20) in the sheet surface in the rotation direction with respect to the image source (11). It is a display device (1) characterized by being prepared for.

第6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の表示装置(1)において、前記光学シート(20)と前記映像源(11)との間の距離は、前記画素の配列ピッチの100倍以上であること、を特徴とする表示装置(1)である。 In the sixth invention, in the display device (1) according to any one of claims 1 to 5, the distance between the optical sheet (20) and the image source (11) is the same. The display device (1) is characterized in that it is 100 times or more the array pitch of pixels.

本発明によれば、映像源の画素間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制することができる表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a display device capable of suppressing visual recognition of a non-image region caused by a non-pixel region existing between pixels of an image source.

本実施形態の頭部装着型の表示装置1を説明する図である。図1は、表示装置1を鉛直方向上側から見た図である。It is a figure explaining the head-mounted display device 1 of this embodiment. FIG. 1 is a view of the display device 1 as viewed from above in the vertical direction. 本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20と保持部32と映像源11とを観察者側(−Y側)から見た図である。It is a figure which looked at the optical sheet 20, the holding part 32, and the image source 11 used for the display device 1 of this embodiment from the observer side (−Y side). 本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の詳細を説明する図である。It is a figure explaining the detail of the optical sheet 20 used for the display device 1 of this embodiment. 本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の輝度と拡散角との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the brightness and the diffusion angle of the optical sheet 20 used for the display device 1 of this embodiment. 本実施形態の表示装置1によって表示された画像の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the image displayed by the display device 1 of this embodiment. 比較例の表示装置5を説明する図である。It is a figure explaining the display device 5 of the comparative example. 角度θと色にじみとの関係を評価した結果をまとめた図である。It is the figure which summarized the result of having evaluated the relationship between the angle θ and the color bleeding. 映像源11の画素配列の例を示す図であって、緑(G)の画素の間隔について説明する図である。It is a figure which shows the example of the pixel arrangement of the image source 11, and is the figure explaining the spacing of the green (G) pixel. 映像源11の画素配列の例を示す図であって、青(B)の画素の間隔について説明する図である。It is a figure which shows the example of the pixel arrangement of the image source 11, and is the figure explaining the spacing of the blue (B) pixel. 角度θをどのような角度とすることが望ましいかを説明する図である。It is a figure explaining what kind of angle is desirable to make an angle θ. 光学シート20の別の形態を説明する図である。It is a figure explaining another form of an optical sheet 20. 光学シート20に設けられる第1の単位形状21aの別の形態を示す図である。It is a figure which shows another form of the 1st unit shape 21a provided in the optical sheet 20. 本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の他の形態を説明する図である。It is a figure explaining another embodiment of the optical sheet 20 used for the display device 1 of this embodiment. 図13に示す他の形態の光学シート20の輝度と拡散角との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the brightness and the diffusion angle of the optical sheet 20 of another form shown in FIG. 図13に示す光学シート20の別の形態を説明する図である。It is a figure explaining another form of the optical sheet 20 shown in FIG. 図13に示す光学シート20の別の形態を説明する図である。It is a figure explaining another form of the optical sheet 20 shown in FIG. 図13に示す光学シート20の別の形態を説明する図である。It is a figure explaining another form of the optical sheet 20 shown in FIG. 光学シート20の別の形態を説明する図である。It is a figure explaining another form of an optical sheet 20. 光学シート20の別の形態を説明する図である。It is a figure explaining another form of an optical sheet 20. 本実施形態の頭部装着型の表示装置1の他の形態を説明する図である。It is a figure explaining another embodiment of the head-mounted display device 1 of this embodiment.

以下、図面等を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、図1を含め、以下に示す各図は、模式的に示した図であり、各部の大きさ、形状は、理解を容易にするために、適宜誇張している。
本明細書中において、記載する各部材の寸法等の数値及び材料名等は、実施形態としての一例であり、これに限定されるものではなく、適宜選択して使用してよい。
本明細書中において、形状や幾何学的条件を特定する用語、例えば、平行や直交等の用語については、厳密に意味するところに加え、同様の光学的機能を奏し、平行や直交と見なせる程度の誤差を有する状態も含むものとする。
本明細書中において、シート面とは、シート状の部材において、そのシート全体として見たときにおける、シートの平面方向となる面を示すものであるとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings and the like. It should be noted that each of the figures shown below, including FIG. 1, is a diagram schematically shown, and the size and shape of each part are exaggerated as appropriate for easy understanding.
In the present specification, numerical values such as dimensions of each member and material names described are examples of embodiments, and the present invention is not limited to these, and may be appropriately selected and used.
In the present specification, terms that specify a shape or a geometric condition, for example, terms such as parallel and orthogonal, have the same optical function in addition to their strict meanings, and can be regarded as parallel or orthogonal. It shall also include the state having the error of.
In the present specification, the sheet surface refers to a surface of a sheet-like member that is in the plane direction of the sheet when viewed as a whole.

(実施形態)
図1は、本実施形態の頭部装着型の表示装置1を説明する図である。図1は、表示装置1を鉛直方向上側から見た図である。
なお、図1を含め以下に示す図中及び以下の説明において、理解を容易にするために、観察者がその頭部に表示装置1を装着した状態において、鉛直方向(上下方向)をZ方向とし、水平方向をX方向及びY方向とする。また、この水平方向のうち、光学シート20の厚み方向をY方向とし、その厚み方向に直交する左右方向をX方向とする。このY方向の−Y側を観察者側とし、+Y側を映像源側(背面側)とする。
(Embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a head-mounted display device 1 of the present embodiment. FIG. 1 is a view of the display device 1 as viewed from above in the vertical direction.
In addition, in the figure shown below including FIG. 1 and in the following description, in order to facilitate understanding, the vertical direction (vertical direction) is the Z direction when the observer wears the display device 1 on the head. The horizontal direction is the X direction and the Y direction. Further, of the horizontal directions, the thickness direction of the optical sheet 20 is the Y direction, and the left-right direction orthogonal to the thickness direction is the X direction. The −Y side in the Y direction is the observer side, and the + Y side is the image source side (rear side).

図2は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20と保持部32と映像源11とを観察者側(−Y側)から見た図である。
図2中には、上述したX−Y−Zの方向に加えて、Y軸まわりで(X−Z平面内で)角度θだけ回転した(傾いた)第2の方向を示す記号として、SX−SY(Y)−SZを示している。なお、SY方向は、上述のY方向と一致している。このSX−SY−SZの方向は、光学シート20の方向を示すために設けている。
FIG. 2 is a view of the optical sheet 20, the holding portion 32, and the image source 11 used in the display device 1 of the present embodiment as viewed from the observer side (−Y side).
In FIG. 2, in addition to the above-mentioned XYZ directions, SX is used as a symbol indicating a second direction rotated (tilted) by an angle θ (in the XY plane) around the Y axis. -SY (Y) -SZ is shown. The SY direction coincides with the above-mentioned Y direction. The direction of the SX-SY-SZ is provided to indicate the direction of the optical sheet 20.

図3は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の詳細を説明する図である。図3(a)は、光学シート20の水平面(SX−SY面)に平行な断面における断面図であり、図3(b)は、図3(a)のb部断面図である。図3(c)は、図3(a)のc部詳細を示す図であり、図3(d)は、図3(b)のd部詳細を示す図である。
図4は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の輝度と拡散角との関係を示す図である。
図5は、本実施形態の表示装置1によって表示された画像の例を示す図である。
図6は、比較例の表示装置5を説明する図である。図6(a)は、比較例の表示装置5の構成を説明する図であり、図1に対応する図である。図6(a)では、理解を容易にするために、表示装置5として、映像源51とレンズ52のみを示している。図6(b)は、比較例の表示装置5によって表示された画像の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating details of the optical sheet 20 used in the display device 1 of the present embodiment. FIG. 3A is a cross-sectional view taken along the horizontal plane (SX-SY plane) of the optical sheet 20, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line b of FIG. 3A. 3 (c) is a diagram showing the details of the c portion of FIG. 3 (a), and FIG. 3 (d) is a diagram showing the details of the d portion of FIG. 3 (b).
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the brightness and the diffusion angle of the optical sheet 20 used in the display device 1 of the present embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing an example of an image displayed by the display device 1 of the present embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a display device 5 of a comparative example. FIG. 6A is a diagram for explaining the configuration of the display device 5 of the comparative example, and is a diagram corresponding to FIG. In FIG. 6A, only the image source 51 and the lens 52 are shown as the display device 5 for easy understanding. FIG. 6B is a diagram showing an example of an image displayed by the display device 5 of the comparative example.

表示装置1は、観察者がその頭部に装着し、観察者の眼前に映像を表示する、いわゆるヘッドマウントディスプレイ(HMD)である。図1に示すように、本実施形態の頭部装着型の表示装置1は、筐体30の内側に、映像源11と、レンズ12と、光学シート20とを備えており、筐体30が観察者の眼前となるようにその頭部に装着することによって、映像源11に表示された映像を光学シート20、レンズ12を介して観察者の眼Eに視認させることができる。
なお、図1において、表示装置1は、観察者の両眼E1,E2に対して映像を表示する例を挙げて説明するが、これに限定されるものでなく、例えば、観察者の片側の眼E1に対して配置され、その眼E1に対して映像を表示する形態としてもよい。
The display device 1 is a so-called head-mounted display (HMD) that the observer wears on his / her head and displays an image in front of the observer's eyes. As shown in FIG. 1, the head-mounted display device 1 of the present embodiment includes an image source 11, a lens 12, and an optical sheet 20 inside the housing 30, and the housing 30 is provided. By attaching the image to the head of the observer so as to be in front of the observer's eyes, the image displayed on the image source 11 can be visually recognized by the observer's eye E via the optical sheet 20 and the lens 12.
In FIG. 1, the display device 1 will be described with reference to an example in which an image is displayed to both eyes E1 and E2 of the observer, but the present invention is not limited to this, and for example, one side of the observer. It may be arranged with respect to the eye E1 and display an image with respect to the eye E1.

筐体30は、左右方向に横長の矩形の箱型の筐体であり、その内側に、映像源11を保持する保持部31、光学シート20(20A,20B)を保持する保持部32、レンズ12(12A,12B)を保持する保持部33を備えている。この筐体30は、例えば、不図示のベルト等により、観察者の頭部に装着可能である。
保持部31は、映像源11を保持する部材であり、その映像源11の表示面11a側の面上、かつ、観察者の眼E(E1,E2)及びレンズ12(12A,12B)に対応する位置に開口部311(311A,311B)を有している。本実施形態では、映像源11は、この保持部31(すなわち、表示装置1)に着脱可能に保持される。映像源11から出射した映像光Lは、この開口部311(311A,311B)を通ってレンズ12(12A,12B)へ入射する。
The housing 30 is a rectangular box-shaped housing that is horizontally long in the left-right direction, and inside the housing 30, a holding portion 31 that holds the image source 11, a holding portion 32 that holds the optical sheets 20 (20A, 20B), and a lens. A holding portion 33 for holding 12 (12A, 12B) is provided. The housing 30 can be attached to the observer's head by, for example, a belt (not shown).
The holding portion 31 is a member that holds the image source 11, is on the surface of the image source 11 on the display surface 11a side, and corresponds to the observer's eyes E (E1, E2) and lenses 12 (12A, 12B). It has an opening 311 (311A, 311B) at the position where the lens is formed. In the present embodiment, the image source 11 is detachably held by the holding unit 31 (that is, the display device 1). The image light L emitted from the image source 11 enters the lens 12 (12A, 12B) through the openings 311 (311A, 311B).

保持部32は、保持部31及び映像源11よりも観察者側(−Y側)に位置し、光学シート20を保持する部材である。保持部32は、開口部311(311A,311B)に対応する位置に設けられた開口部321(321A,321B)内に、光学シート20(20A,20B)が嵌めこまれ、保持されている。 The holding portion 32 is a member that is located on the observer side (−Y side) of the holding portion 31 and the image source 11 and holds the optical sheet 20. The holding portion 32 is held by fitting the optical sheet 20 (20A, 20B) into the openings 321 (321A, 321B) provided at positions corresponding to the openings 311 (311A, 311B).

光学シート20は、後述するように直交する2つの単位形状を備えている。そして、光学シート20は、この単位形状の配列方向(言い替えると延在方向)が映像源11における画素配列の特定の画素方向(第1近接配列方向、第2近接配列方向、第3近接配列方向、第4近接配列方向)に対して、角度を持って配置されている。この特定の画素方向については、後述するが、光学シート20は、保持部32に対して特定の配列方向(上述の特定の画素方向に対して角度を持った方向)を向いて配置可能なように、位置決め形状としての凸部20aが保持部32の開口部321に設けられた位置決め形状としての凹部321aに嵌め込まれている。
図2中には、SX方向とSZ方向を併記しているが、この方向が光学シート20の単位形状の配列方向及び延在方向と一致している。図2の例では、角度θだけ光学シート20がX方向及びY方向に対して傾いて(回転して)配置されている。
なお、本実施形態では、光学シート20の外形形状を図2のような円形を基本としたが、例えば、光学シート20の形状を多角形形状として、装着される向き(XY面内での回転方向の位置)を規定するようにしてもよい。
The optical sheet 20 has two orthogonal unit shapes as described later. Then, in the optical sheet 20, the arrangement direction (in other words, the extending direction) of the unit shape is the specific pixel direction (first proximity arrangement direction, second proximity arrangement direction, third proximity arrangement direction) of the pixel arrangement in the image source 11. , 4th proximity arrangement direction), arranged at an angle. The specific pixel direction will be described later, but the optical sheet 20 can be arranged so as to face the holding portion 32 in a specific arrangement direction (direction having an angle with respect to the above-mentioned specific pixel direction). The convex portion 20a as a positioning shape is fitted into the concave portion 321a as a positioning shape provided in the opening 321 of the holding portion 32.
In FIG. 2, the SX direction and the SZ direction are shown together, and this direction coincides with the arrangement direction and the extension direction of the unit shape of the optical sheet 20. In the example of FIG. 2, the optical sheet 20 is tilted (rotated) with respect to the X direction and the Y direction by an angle θ.
In the present embodiment, the outer shape of the optical sheet 20 is basically a circle as shown in FIG. 2, but for example, the shape of the optical sheet 20 is a polygonal shape, and the direction in which the optical sheet 20 is mounted (rotation in the XY plane). The position of the direction) may be specified.

この保持部32と前述の保持部31とは、一体となってY方向に移動可能であり、Y方向において所望の位置で固定可能である。したがって、観察者の視力等に応じて、映像源11及び光学シート20とレンズ12との間の距離(レンズ12に対するY方向における位置)を調整可能(ピント調整可能)である。なお、これに限らず、保持部31及び保持部32は、Y方向の位置が固定された形態としてもよい。 The holding portion 32 and the above-mentioned holding portion 31 can be integrally moved in the Y direction, and can be fixed at a desired position in the Y direction. Therefore, the distance (position in the Y direction with respect to the lens 12) between the image source 11 and the optical sheet 20 and the lens 12 can be adjusted (focus can be adjusted) according to the visual acuity of the observer and the like. Not limited to this, the holding portion 31 and the holding portion 32 may be in a form in which the positions in the Y direction are fixed.

保持部33は、保持部32及び光学シート20よりも観察者側(−Y側)に位置し、レンズ12(12A,12B)を保持する部材である。この保持部33は、光学シート20(20A,20B)に対応する位置に開口部331(331A,331B)を有し、その開口部331(331A,331B)内にレンズ12(12A,12B)が嵌めこまれ、保持されている。 The holding portion 33 is a member that is located on the observer side (−Y side) of the holding portion 32 and the optical sheet 20 and holds the lens 12 (12A, 12B). The holding portion 33 has an opening 331 (331A, 331B) at a position corresponding to the optical sheet 20 (20A, 20B), and a lens 12 (12A, 12B) is placed in the opening 331 (331A, 331B). It is fitted and held.

映像源11は、映像光Lを出射し、表示面11aに映像を表示するマイクロディスプレイであり、例えば、透過型の液晶表示デバイスや、反射型の液晶表示デバイス、有機EL等を使用することができる。本実施形態の映像源11は、例えば、対角が5インチの有機ELディスプレイが使用される。
映像源11は、その表示面11aが観察者側(−Y側)となるようにして、保持部31に保持されている。
なお、本実施形態では、この表示装置1は、映像源11を1つ備える例を示したが、これに限らず、例えば、後述するレンズ12A,12B及び観察者の眼E1,E2にそれぞれ対応する2台の映像源を備える形態としてもよい。
The image source 11 is a microdisplay that emits image light L and displays an image on the display surface 11a. For example, a transmissive liquid crystal display device, a reflective liquid crystal display device, an organic EL, or the like can be used. it can. As the image source 11 of the present embodiment, for example, an organic EL display having a diagonal of 5 inches is used.
The image source 11 is held by the holding unit 31 so that the display surface 11a is on the observer side (−Y side).
In the present embodiment, the display device 1 includes one image source 11, but the display device 1 is not limited to this, and corresponds to, for example, the lenses 12A and 12B described later and the observer's eyes E1 and E2, respectively. It may be in the form of having two video sources.

レンズ12(12A,12B)は、映像源11から出射された映像光Lを拡大して観察者側に出射する凸レンズである。本実施形態では、映像源11及び光学シート20(20A,20B)よりも観察者側(−Y側)に配置されている。レンズ12は、透光性の高いガラス製又は樹脂製である。
レンズ12の映像源側(背面側、+Y側)の表面には、反射抑制層12aが形成されている。この反射抑制層12aは、例えば、汎用の反射防止機能を有する材料(例えば、フッ化マグネシウム(MgF)、二酸化ケイ素(SiO)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により設けてもよいし、光の波長より小さなピッチで形成された微小な凹凸形状を有するモスアイ構造を光の入射側の面に有することにより反射抑制機能を奏する層をレンズ12の映像源側に一体に積層して設けてもよい。
The lens 12 (12A, 12B) is a convex lens that magnifies the image light L emitted from the image source 11 and emits it to the observer side. In the present embodiment, the image source 11 and the optical sheet 20 (20A, 20B) are arranged on the observer side (-Y side). The lens 12 is made of highly translucent glass or resin.
A reflection suppression layer 12a is formed on the surface of the lens 12 on the image source side (back surface side, + Y side). The antireflection layer 12a is coated with, for example, a material having a general-purpose antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO 2 ), a fluorine-based optical coating agent, etc.) with a predetermined film thickness. A layer that exerts a reflection suppression function by having a moth-eye structure having a minute uneven shape formed at a pitch smaller than the wavelength of light on the surface on the incident side of light is provided as an image source of the lens 12. It may be integrally laminated on the side.

このような反射抑制層12aを設けることにより、レンズ12に入射する光がレンズ12の映像源側で反射して光学シート20側へ向かい、光学シート20の表面で再度反射する等により迷光となることを抑制し、映像のコントラストや明るさの向上を図ることができる。
また、反射抑制層12aは、さらに、レンズ12の観察者側(−Y側)の面に設けてもよい。この位置にさらに反射抑制層12aを設けることにより、レンズ12から映像光が出射する際に、レンズ12と空気との界面で反射し、レンズ12内で迷光となることを抑制でき、映像のコントラスト等を向上できる。
By providing such a reflection suppression layer 12a, the light incident on the lens 12 is reflected on the image source side of the lens 12 toward the optical sheet 20 side, and is reflected again on the surface of the optical sheet 20 to become stray light. This can be suppressed and the contrast and brightness of the image can be improved.
Further, the reflection suppression layer 12a may be further provided on the surface of the lens 12 on the observer side (−Y side). By further providing the reflection suppression layer 12a at this position, when the image light is emitted from the lens 12, it can be suppressed from being reflected at the interface between the lens 12 and the air and becoming stray light in the lens 12, and the contrast of the image can be suppressed. Etc. can be improved.

光学シート20は、図1に示すように、映像源11とレンズ12との間に配置されている。光学シート20は、映像源11から出射した映像光Lを微少に拡散する拡散機能を有する光透過性のあるシートである。
本実施形態では、観察者の両眼E1,E2に対応して、それぞれ、レンズ12A,12B及び光学シート20A,20Bが設けられている。しかし、これに限らず、例えば、レンズ12A,12Bの領域をカバーできる程度に大きい1枚の光学シート20を、レンズ12よりも映像源側(背面側、−Y側)に配置する形態としてもよい。ただし、光学シート20を1枚で構成する場合においても、光学シート20は、保持部32に対して所定の方向(上述の特定の画素方向に対して角度を持った方向)を向いて配置可能なように構成する。
As shown in FIG. 1, the optical sheet 20 is arranged between the image source 11 and the lens 12. The optical sheet 20 is a light-transmitting sheet having a diffusion function that slightly diffuses the image light L emitted from the image source 11.
In this embodiment, lenses 12A and 12B and optical sheets 20A and 20B are provided corresponding to the observer's binoculars E1 and E2, respectively. However, the present invention is not limited to this, and for example, one optical sheet 20 large enough to cover the regions of the lenses 12A and 12B may be arranged on the image source side (rear side, −Y side) of the lens 12. Good. However, even when the optical sheet 20 is composed of one sheet, the optical sheet 20 can be arranged so as to face a predetermined direction (a direction having an angle with respect to the above-mentioned specific pixel direction) with respect to the holding portion 32. It is configured as follows.

従来、主に使用されている頭部装着型の表示装置5(以下、比較例の表示装置5という)は、図6(a)に示すように、上述の光学シート20を備えていない形態であり、映像源51から出射された映像光Lをレンズ52により拡大して、その映像を観察者に表示していた。
映像源51及び映像源11に用いられる有機EL等のディスプレイは、その表示部に映像を形成する画素領域G1が複数配列されており、また、各画素領域G1間には映像の形成に寄与しない非画素領域G2が設けられている。そのため、比較例の表示装置5では、映像源51から出射する映像光Lにより表示される映像は、レンズ52を介して拡大された場合に、図6(b)に示すように、画素領域G1による映像F1だけでなく、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2も拡大されてしまう。そして、非映像領域F2も明瞭に観察者に視認され、鮮明な映像表示の妨げとなってしまう場合があった。
As shown in FIG. 6A, the head-mounted display device 5 (hereinafter referred to as the display device 5 of the comparative example), which is mainly used conventionally, is in a form not provided with the above-mentioned optical sheet 20. There, the image light L emitted from the image source 51 was magnified by the lens 52, and the image was displayed to the observer.
A display such as an organic EL used for the image source 51 and the image source 11 has a plurality of pixel regions G1 for forming an image arranged in the display portion thereof, and does not contribute to the formation of an image between the pixel regions G1. A non-pixel region G2 is provided. Therefore, in the display device 5 of the comparative example, when the image displayed by the image light L emitted from the image source 51 is magnified through the lens 52, as shown in FIG. 6B, the pixel region G1 Not only the image F1 due to the above, but also the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 is enlarged. Then, the non-image area F2 is also clearly visible to the observer, which may hinder a clear image display.

これに対して、本実施形態の表示装置1では、上述の光学シート20が設けることにより、映像源11から出射した映像光を微少に拡散させ、図5に示すように、その拡散された映像光によって、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。 On the other hand, in the display device 1 of the present embodiment, by providing the above-mentioned optical sheet 20, the image light emitted from the image source 11 is slightly diffused, and as shown in FIG. 5, the diffused image is diffused. It is possible to prevent the observer from visually recognizing the non-image region F2 caused by the non-pixel region G2 due to the light.

本実施形態の光学シート20は、図3に示すように、映像源側(背面側、+Y(SY)側)から順に、反射抑制層24、第1光学層21、第2光学層22、第3光学層23が積層されている。光学シート20は、この第1光学層21及び第2光学層22の間の第1の界面と、第2光学層22及び第3光学層23の間の第2の界面とに、それぞれ第1の単位形状21a、第2の単位形状23aが複数形成されている。
第1光学層21は、光学シート20の厚み方向(Y(SY)方向)において、第2光学層22及び第3光学層23よりも映像源側(+Y(SY)側)に位置し、光透過性を有する層である。第1光学層21の映像源側の面は、略平坦に形成されている。第1光学層21の観察者側(−Y(SY)側)の面には、図3(a)に示すように、凸状の第1の単位形状21aが複数形成されている。第1の単位形状21aは、観察者側(−Y(SY)側)に凸となっている。
この第1の単位形状21aは、第1光学層21の観察者側の面に沿うようにして、第1の方向(SZ方向)に延在し、延在方向に直交する第2の方向(SX方向)に複数配列されている。また、第1の単位形状21aは、SX方向及び厚み方向に平行な面(SX−SY面)における断面形状が略円弧状に形成されたレンチキュラーレンズ形状である。ここで、略円弧状とは、真円の円弧だけでなく、楕円や長円等の一部を含む曲線状の形状を含むものをいう。
As shown in FIG. 3, the optical sheet 20 of the present embodiment has the reflection suppression layer 24, the first optical layer 21, the second optical layer 22, and the first optical sheet 20 in this order from the image source side (rear side, + Y (SY) side). The three optical layers 23 are laminated. The optical sheet 20 has a first interface between the first optical layer 21 and the second optical layer 22 and a second interface between the second optical layer 22 and the third optical layer 23, respectively. 21a and a plurality of second unit shapes 23a are formed.
The first optical layer 21 is located on the image source side (+ Y (SY) side) of the second optical layer 22 and the third optical layer 23 in the thickness direction (Y (SY) direction) of the optical sheet 20 and is light. It is a transparent layer. The surface of the first optical layer 21 on the image source side is formed to be substantially flat. As shown in FIG. 3A, a plurality of convex first unit shapes 21a are formed on the surface of the first optical layer 21 on the observer side (−Y (SY) side). The first unit shape 21a is convex toward the observer side (−Y (SY) side).
The first unit shape 21a extends in the first direction (SZ direction) along the surface of the first optical layer 21 on the observer side, and extends in a second direction (orthogonal to the extending direction). A plurality of them are arranged in the SX direction). The first unit shape 21a is a lenticular lens shape in which the cross-sectional shape on a plane (SX-SY plane) parallel to the SX direction and the thickness direction is formed in a substantially arc shape. Here, the substantially arcuate shape means not only a perfect circular arc but also a curved shape including a part such as an ellipse or an oval.

第3光学層23は、光学シート20の最も観察者側(−Y(SY)側)に位置する光透過性を有する層である。第3光学層23の観察者側の面は、光学シート20を透過した映像光が出射する面であり、略平坦に形成されている。第3光学層23の映像源側(+Y(SY)側)の面は、図3(b)に示すように、凸状の第2の単位形状23aが複数形成されている。第2の単位形状23aは、映像源側(+Y(SY)側)に凸となっている。
この第2の単位形状23aは、第3光学層23の映像源側の面に沿うようにして、第3の方向(SX方向)に延在し、延在方向に直交する第4の方向(SZ方向)に複数配列されており、SZ方向及び厚み方向に平行な面(SY−SZ面)における断面形状が略円弧状に形成されたレンチキュラーレンズ形状である。
The third optical layer 23 is a light-transmitting layer located on the most observer side (−Y (SY) side) of the optical sheet 20. The surface of the third optical layer 23 on the observer side is a surface on which the image light transmitted through the optical sheet 20 is emitted, and is formed substantially flat. As shown in FIG. 3B, a plurality of convex second unit shapes 23a are formed on the surface of the third optical layer 23 on the image source side (+ Y (SY) side). The second unit shape 23a is convex toward the image source side (+ Y (SY) side).
The second unit shape 23a extends in the third direction (SX direction) along the surface of the third optical layer 23 on the image source side, and extends in the fourth direction (the fourth direction orthogonal to the extending direction). It is a lenticular lens shape that is arranged in a plurality of SZ directions) and has a substantially arcuate cross-sectional shape on a plane (SY-SZ plane) parallel to the SZ direction and the thickness direction.

光学シート20の厚み方向(シート面の法線方向、Y(SY)方向)から見て、第3光学層23に設けられた第2の単位形状23aの延在方向(SX方向)と第1光学層21に設けられた第1の単位形状21aの延在方向(SZ方向)とは、交差(直交)している。
また、光学シート20の厚み方向(シート面の法線方向、Y(SY)方向)から見て、第1の単位形状21aの配列方向(SX方向)と第2の単位形状23aの配列方向(SZ方向)とは、交差(直交)している。
したがって、第1の方向と第4の方向とは同一方向となり、また、第2の方向と第3の方向とは同一方向となっている。ただし、第1の単位形状21aの延在方向と第2の単位形状23aの延在方向とは、直交させなくてもよい。
When viewed from the thickness direction of the optical sheet 20 (normal direction of the sheet surface, Y (SY) direction), the extending direction (SX direction) of the second unit shape 23a provided on the third optical layer 23 and the first It intersects (orthogonally) the extending direction (SZ direction) of the first unit shape 21a provided on the optical layer 21.
Further, when viewed from the thickness direction of the optical sheet 20 (normal direction of the sheet surface, Y (SY) direction), the arrangement direction of the first unit shape 21a (SX direction) and the arrangement direction of the second unit shape 23a (the arrangement direction of the second unit shape 23a). (SZ direction) intersects (orthogonally).
Therefore, the first direction and the fourth direction are the same direction, and the second direction and the third direction are the same direction. However, the extending direction of the first unit shape 21a and the extending direction of the second unit shape 23a do not have to be orthogonal to each other.

第2光学層22は、第1光学層21及び第3光学層23間に設けられた光透過性を有する層である。第2光学層22の両面は、第1光学層21の第1の単位形状21a側の面と、第3光学層23の第2の単位形状23a側の面とが互いに対向するようにして配置されている。 The second optical layer 22 is a light-transmitting layer provided between the first optical layer 21 and the third optical layer 23. Both sides of the second optical layer 22 are arranged so that the surface of the first optical layer 21 on the first unit shape 21a side and the surface of the third optical layer 23 on the second unit shape 23a side face each other. Has been done.

本実施形態の光学シート20は、映像源側の面から入射角度0°で入射して観察者側に出射した透過光の半値角αが、0.05°≦α≦0.2°を満たし、透過光の最大輝度が1/20となる拡散角βが、β≦5×αを満たすようにして形成されている。
ここで、光学シート20の半値角αとは、図4に示すように、光の輝度が最大値となる光学シート20のシート面の観察位置から、画面左右方向及び画面上下方向において、光の輝度が最大値の半分の値になる観察角度のうち絶対値が最も大きい角度をいう。また、拡散角βは、光の輝度が最大値となる光学シート20のシート面の観察位置から、画面左右方向及び画面上下方向において、光の輝度が最大値の1/20の値になる観察角度のうち絶対値が最も大きい角度をいう。
また、本実施形態の光学シート20は、互いに隣接する光学層の屈折率差、すなわち、第1光学層21及び第2光学層22の屈折率差である第1の屈折率差Δn1と、第2光学層22及び第3光学層23の屈折率差である第2の屈折率差Δn2とが、それぞれ0.005≦Δn1≦0.1、0.005≦Δn2≦0.1を満たすようにして形成されている。
In the optical sheet 20 of the present embodiment, the half-value angle α of the transmitted light incident from the surface on the image source side at an incident angle of 0 ° and emitted to the observer side satisfies 0.05 ° ≤ α ≤ 0.2 °. The diffusion angle β at which the maximum brightness of the transmitted light is 1/20 is formed so as to satisfy β ≦ 5 × α.
Here, as shown in FIG. 4, the half-value angle α of the optical sheet 20 refers to the light in the left-right direction of the screen and the top-bottom direction of the screen from the observation position of the sheet surface of the optical sheet 20 at which the brightness of light becomes the maximum value. The angle with the largest absolute value among the observation angles at which the brightness is half the maximum value. Further, the diffusion angle β is an observation in which the light brightness becomes 1/20 of the maximum value in the left-right direction of the screen and the top-down direction of the screen from the observation position of the sheet surface of the optical sheet 20 where the light brightness becomes the maximum value. The angle with the largest absolute value.
Further, the optical sheet 20 of the present embodiment has a first refractive index difference Δn1 which is a difference in refractive index between the optical layers adjacent to each other, that is, a difference in refractive index between the first optical layer 21 and the second optical layer 22. The second refractive index difference Δn2, which is the difference in refractive index between the two optical layers 22 and the third optical layer 23, satisfies 0.005 ≦ Δn1 ≦ 0.1 and 0.005 ≦ Δn2 ≦ 0.1, respectively. Is formed.

このように、光学シート20の半値角α及び拡散角βの値の範囲と、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aが形成された面を界面として互いに隣接する層の第1の屈折率差Δn1,第2の屈折率差Δn2の範囲とを規定することによって、本実施形態の表示装置1は、映像源11から出射した映像光LをSZ方向やSX方向に微少に拡散することができる。これにより、表示装置1は、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光Lの微少な拡散によって映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が目立ってしまうことを抑制することができる。
上述の効果をより効果的に奏する観点から、光学シート20の拡散角βは、半値角αに略等しいか、それに近い値であることがより望ましい。
As described above, the first layer of the layers adjacent to each other with the range of the values of the half-value angle α and the diffusion angle β of the optical sheet 20 and the surface on which the first unit shape 21a and the second unit shape 23a are formed as an interface. By defining the range of the refractive index difference Δn1 and the second refractive index difference Δn2, the display device 1 of the present embodiment slightly diffuses the image light L emitted from the image source 11 in the SZ direction and the SX direction. be able to. As a result, the display device 1 displays a clear image to the observer and suppresses the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 of the image source 11 from becoming conspicuous due to the minute diffusion of the image light L. can do.
From the viewpoint of more effectively achieving the above-mentioned effects, it is more desirable that the diffusion angle β of the optical sheet 20 is substantially equal to or close to the half-value angle α.

仮に、半値角αが0.05°未満である場合、光学シートによって光の拡散される範囲が狭くなりすぎてしまい、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2を目立たなくする効果が弱まり、非映像領域F2が観察者に視認されやすくなるので望ましくない。また、半値角αが0.2°よりも大きい場合、映像光の拡散される範囲が広くなりすぎてしまい、映像の鮮明さが低下してしまうので望ましくない。
また、仮に、拡散角βが5×αよりも大きい場合、輝度の低い映像光の拡散される範囲が広くなりすぎてしまい、映像の鮮明さが低下してしまうので望ましくない。
さらに、第1の屈折率差Δn1,第2の屈折率差Δn2が0.005未満である場合、光学層間の屈折率差が小さくなりすぎ、光学層間における映像光の屈折が生じ難くなってしまい、十分な拡散作用が発揮されなくなるため望ましくない。また、第1の屈折率差Δn1,第2の屈折率差Δn2が0.1よりも大きい場合、光学層間における光の屈折が大きくなりすぎてしまい、光学シートを透過する映像光が不鮮明になってしまうので望ましくない。
If the half-value angle α is less than 0.05 °, the range in which light is diffused by the optical sheet becomes too narrow, and the effect of making the non-image region F2 caused by the non-pixel region G2 inconspicuous is weakened. This is not desirable because the non-image area F2 is easily visible to the observer. Further, when the half-value angle α is larger than 0.2 °, the diffusion range of the image light becomes too wide and the sharpness of the image is lowered, which is not desirable.
Further, if the diffusion angle β is larger than 5 × α, the diffusion range of the low-luminance video light becomes too wide, and the sharpness of the video is lowered, which is not desirable.
Further, when the first refractive index difference Δn1 and the second refractive index difference Δn2 are less than 0.005, the refractive index difference between the optical layers becomes too small, and it becomes difficult for the refraction of the image light between the optical layers to occur. This is not desirable because it does not exert a sufficient diffusion effect. Further, when the first refractive index difference Δn1 and the second refractive index difference Δn2 are larger than 0.1, the refraction of light between the optical layers becomes too large, and the image light transmitted through the optical sheet becomes unclear. It is not desirable because it will end up.

第1光学層21及び第3光学層23は、それぞれ、光透過性の高いPC(ポリカーボネート)樹脂、MS(メチルメタクリレート・スチレン)樹脂、アクリル系樹脂等から形成されており、本実施形態では、第1光学層21及び第3光学層23はともに同じ材料で形成され、同じ屈折率を有している。
また、第2光学層22は、光透過性の高いウレタンアクリレート樹脂や、エポキシアクリレート樹脂等の紫外線硬化型樹脂等から形成されており、本実施形態では、第1光学層21及び第3光学層23の屈折率よりも低い屈折率で形成されている。
The first optical layer 21 and the third optical layer 23 are each made of a highly light-transmitting PC (polycarbonate) resin, MS (methylmethacrylate / styrene) resin, acrylic resin, or the like. Both the first optical layer 21 and the third optical layer 23 are made of the same material and have the same refractive index.
Further, the second optical layer 22 is formed of a urethane acrylate resin having high light transmittance, an ultraviolet curable resin such as an epoxy acrylate resin, or the like. In the present embodiment, the first optical layer 21 and the third optical layer are formed. It is formed with a refractive index lower than the refractive index of 23.

また、第1の単位形状21aのSX−SY断面における断面形状が円弧状に形成されている場合、図3(c)に示すように、第1光学層21に形成される第1の単位形状21aの第2の方向(SX方向)における配列ピッチをP1とし、第1の単位形状21aのSX−SY断面における円弧状の断面形状の曲率半径をR1としたときに、第1の単位形状21aは、0.05≦P1/R1≦1.0の範囲で形成されるのが望ましい。
また同様に、第2の単位形状23aのSY−SZ断面における断面形状が円弧状に形成されている場合、図3(d)に示すように、第3光学層23に形成される第2の単位形状23aの第4の方向(SZ方向)における配列ピッチをP2とし、第2の単位形状23aのSY−SZ断面における円弧状の断面形状の曲率半径をR2としたときに、第2の単位形状23aは、0.05≦P2/R2≦1.0の範囲で形成されるのが望ましい。
Further, when the cross-sectional shape of the first unit shape 21a in the SX-SY cross section is formed in an arc shape, as shown in FIG. 3C, the first unit shape formed on the first optical layer 21. When the arrangement pitch of the 21a in the second direction (SX direction) is P1 and the radius of curvature of the arcuate cross-sectional shape in the SX-SY cross section of the first unit shape 21a is R1, the first unit shape 21a Is preferably formed in the range of 0.05 ≦ P1 / R1 ≦ 1.0.
Similarly, when the cross-sectional shape of the second unit shape 23a in the SY-SZ cross section is formed in an arc shape, as shown in FIG. 3D, the second unit shape 23a is formed on the third optical layer 23. When the arrangement pitch of the unit shape 23a in the fourth direction (SZ direction) is P2 and the radius of curvature of the arcuate cross-sectional shape in the SY-SZ cross section of the second unit shape 23a is R2, the second unit The shape 23a is preferably formed in the range of 0.05 ≦ P2 / R2 ≦ 1.0.

このように第1の単位形状21a及び第2の単位形状23aの配列ピッチP1,P2及び曲率半径R1,R2を上述の範囲で形成することによって、表示装置1は、映像源11から出射された映像光を効率よく均等に上下方向及びSX方向に微少に拡散させることができる。
なお、本実施形態の光学シート20は、第1の単位形状21aと第2の単位形状23aとは、その断面形状が同じ形状であり、P1=P2、R1=R2となるように形成されている。
By forming the arrangement pitches P1 and P2 and the radii of curvature R1 and R2 of the first unit shape 21a and the second unit shape 23a in the above range in this way, the display device 1 is emitted from the image source 11. The image light can be efficiently and evenly diffused slightly in the vertical direction and the SX direction.
The optical sheet 20 of the present embodiment has the same cross-sectional shape as the first unit shape 21a and the second unit shape 23a, and is formed so that P1 = P2 and R1 = R2. There is.

また、本実施形態では、第1の単位形状21aの配列ピッチP1及び第2の単位形状23aの配列ピッチP2は、それぞれ、0.1mm≦P1≦0.5mm、0.1≦P1≦0.5mmを満たすことが好ましい。仮に、配列ピッチP1,P2が0.1mm未満であると、このような寸法の第1の単位形状21a,第2の単位形状23aを製造するのが困難となり、また、光の回折現象が生じやすくなり、回折光の影響によって映像が不鮮明になるので好ましくない。また、配列ピッチP1,P2が0.5mmよりも大きい場合、隣り合う単位形状間のラインが視認されてしまう場合があり、好ましくない。 Further, in the present embodiment, the arrangement pitch P1 of the first unit shape 21a and the arrangement pitch P2 of the second unit shape 23a are 0.1 mm ≦ P1 ≦ 0.5 mm and 0.1 ≦ P1 ≦ 0, respectively. It is preferable to satisfy 5 mm. If the array pitches P1 and P2 are less than 0.1 mm, it becomes difficult to manufacture the first unit shape 21a and the second unit shape 23a having such dimensions, and a light diffraction phenomenon occurs. This is not preferable because the image becomes unclear due to the influence of diffracted light. Further, when the arrangement pitches P1 and P2 are larger than 0.5 mm, lines between adjacent unit shapes may be visually recognized, which is not preferable.

さらに、本実施形態の光学シート20は、第1光学層21の映像源側(背面側、+SY側)に、反射抑制層24が設けられている。
この反射抑制層24は、レンズ12の映像源側に設けられた反射抑制層12aと同様に、例えば、汎用の反射防止機能を有する材料(例えば、フッ化マグネシウム(MgF)、二酸化ケイ素(SiO)、フッ素系光学用コーティング剤等)を所定の膜厚でコーティングする等により設けてもよい。また、映像源11が表示装置に固定され、着脱不可能である場合等には、光の波長より小さなピッチで形成された微小な凹凸形状を有するモスアイ構造を光の入射側の面に有することにより反射抑制機能を奏する層を光学シート20の映像源側に一体に積層して設けてもよい。
Further, the optical sheet 20 of the present embodiment is provided with a reflection suppression layer 24 on the image source side (back surface side, + SY side) of the first optical layer 21.
Similar to the reflection suppression layer 12a provided on the image source side of the lens 12, the reflection suppression layer 24 is, for example, a material having a general-purpose antireflection function (for example, magnesium fluoride (MgF 2 ), silicon dioxide (SiO)). 2 ), a fluorine-based optical coating agent, etc.) may be provided by coating with a predetermined film thickness. Further, when the image source 11 is fixed to the display device and cannot be attached or detached, a moth-eye structure having a minute uneven shape formed at a pitch smaller than the wavelength of the light is provided on the surface on the incident side of the light. A layer that exhibits a reflection suppression function may be integrally laminated on the image source side of the optical sheet 20.

反射抑制層24を光学シート20の映像源側に設けることにより、光学シート20に入射する光が光学シート20の映像源側の面で反射して映像源11側へ向かうことによる映像の明るさの低下を抑制できる。
また、反射抑制層24を光学シート20の映像源側に設けることにより、光学シート20に入射する光が光学シート20の映像源側の面で反射して映像源11側へ向かい、映像源11の表示面11aで再度反射する等により迷光となることを抑制し、映像のコントラスト向上を図ることができる。
By providing the reflection suppression layer 24 on the image source side of the optical sheet 20, the light incident on the optical sheet 20 is reflected by the surface of the optical sheet 20 on the image source side and directed toward the image source 11, resulting in the brightness of the image. Can be suppressed.
Further, by providing the reflection suppression layer 24 on the image source side of the optical sheet 20, the light incident on the optical sheet 20 is reflected by the surface of the optical sheet 20 on the image source side and heads toward the image source 11, and the image source 11 It is possible to suppress stray light due to reflection on the display surface 11a of the above and improve the contrast of the image.

なお、反射抑制層24は、さらに、光学シート20の観察者側(−Y(SY)側)の面に設けてもよい。この位置にさらに反射抑制層24を設けることにより、光学シート20から映像光が出射する際に、光学シート20と空気との界面で反射し、光学シート20内で迷光となることを抑制でき、映像のコントラスト等を向上できる。
また、光学シート20の映像源側(+Y(SY)側)の面に、ハードコート機能や、防汚機能等を有する層を設けてもよい。このような層を設けることにより、映像源11が筐体30に着脱可能である場合に、映像源11を筐体30から外したときに、光学シート20が傷ついたり、汚れが付着したりして、映像の視認の妨げになることを抑制できる。
The reflection suppression layer 24 may be further provided on the surface of the optical sheet 20 on the observer side (−Y (SY) side). By further providing the reflection suppression layer 24 at this position, when the image light is emitted from the optical sheet 20, it can be suppressed that the image light is reflected at the interface between the optical sheet 20 and the air and becomes stray light in the optical sheet 20. The contrast of the image can be improved.
Further, a layer having a hard coat function, an antifouling function, or the like may be provided on the surface of the optical sheet 20 on the image source side (+ Y (SY) side). By providing such a layer, when the image source 11 is detachable from the housing 30, the optical sheet 20 may be damaged or dirty when the image source 11 is removed from the housing 30. Therefore, it is possible to suppress the hindrance to the visual recognition of the image.

本実施形態の表示装置1は、Y(SY)方向における映像源11の表示面11aから光学シート20の映像源側(−Y(SY)側)の面までの距離D1が、映像源11の画素の配列ピッチの寸法d(画素領域G1の複数の配列方向において配列ピッチが異なる場合は、小さい方の配列ピッチとする)の100倍以上である。仮に、距離D1が、寸法dの100倍未満であると、画素領域G1によるモアレが視認されたり、非画素領域G2に起因する非映像領域が目立って観察されやすくなるため、好ましくない。
一般的に、表示装置1に用いられる映像源11の画素の配列ピッチdは、400〜500ppi(pixel per inch)である。本実施形態では、例えば、映像源11の画素の配列ピッチdは、d=0.0508mm(500ppi)であり、映像源11の表示面11aから光学シート20の映像源側(−Y(SY)側)の面までのY(SY)方向における距離D1は、5.08mmである。
したがって、本実施形態の表示装置1では、光学シート20が映像源11から十分な間隔を空けて配置されているので、光学シート20の配置方向に関わりなく(θの値に関わりなく)、モアレの発生は抑制されている。
In the display device 1 of the present embodiment, the distance D1 from the display surface 11a of the image source 11 in the Y (SY) direction to the image source side (−Y (SY) side) surface of the optical sheet 20 is the image source 11. It is 100 times or more the dimension d of the pixel arrangement pitch (when the arrangement pitch is different in a plurality of arrangement directions of the pixel area G1, the smaller arrangement pitch is used). If the distance D1 is less than 100 times the dimension d, moire due to the pixel region G1 can be visually recognized, and the non-image region due to the non-pixel region G2 can be easily observed, which is not preferable.
Generally, the arrangement pitch d of the pixels of the image source 11 used in the display device 1 is 400 to 500 ppi (pixel per inch). In the present embodiment, for example, the pixel arrangement pitch d of the image source 11 is d = 0.0508 mm (500 ppi), and the image source side (−Y (SY)) of the optical sheet 20 is from the display surface 11a of the image source 11. The distance D1 in the Y (SY) direction to the side) surface is 5.08 mm.
Therefore, in the display device 1 of the present embodiment, since the optical sheets 20 are arranged at a sufficient distance from the image source 11, moire regardless of the arrangement direction of the optical sheets 20 (regardless of the value of θ). The occurrence of is suppressed.

また、本実施形態の表示装置1は、上述のように、レンズ12よりも映像源側(+Y(SY)側)に光学シート20が位置するので、映像源11が筐体30に着脱可能である表示装置1において映像源11を筐体30から外した場合等に、筐体内に侵入した埃やゴミ等の異物によってレンズ12が破損したり汚れたりすることがない。また、光学シート20の映像源側が異物等で汚れた場合にも、単位形状を傷つけることなく、ふき取ることが可能である。
また、特に、モスアイ構造を有する反射抑制層に関しては、高い反射抑制効果を有しているが、破損しやすいために観察者の指等が触れない位置に設けることが重要となる。本実施形態の表示装置1では、レンズ12よりも映像源側(+Y(SY)側)に光学シート20が位置するので、そのような反射抑制層を光学シート20の観察者側やレンズ12の映像源側等に設けることができ、より高い反射抑制効果が得られ、映像のコントラストや明るさの向上を図ることができる。
Further, in the display device 1 of the present embodiment, as described above, since the optical sheet 20 is located on the image source side (+ Y (SY) side) of the lens 12, the image source 11 can be attached to and detached from the housing 30. When the image source 11 is removed from the housing 30 in a certain display device 1, the lens 12 is not damaged or soiled by foreign matter such as dust or dirt that has entered the housing. Further, even when the image source side of the optical sheet 20 is contaminated with foreign matter or the like, it can be wiped off without damaging the unit shape.
Further, in particular, the reflection suppression layer having a moth-eye structure has a high reflection suppression effect, but it is easily damaged, so it is important to provide it at a position where the observer's finger or the like does not touch. In the display device 1 of the present embodiment, since the optical sheet 20 is located on the image source side (+ Y (SY) side) of the lens 12, such a reflection suppression layer is provided on the observer side of the optical sheet 20 or on the lens 12. It can be provided on the image source side or the like, a higher reflection suppression effect can be obtained, and the contrast and brightness of the image can be improved.

次に、映像源11から出射された映像光Lが観察者の眼E(E1,E2)に届くまでの動作について説明する。
図1に示すように、映像源11から出射した映像光Lは、光学シート20(20A,20B)の映像源側(+Y(SY)側)の面に入射する。そして、光学シート20に入射した映像光Lは、第1光学層21を透過して、第1光学層21と第2光学層22との間の第1の界面の第1の単位形状21aによって、第2の方向(SX方向)に微少に拡散して第2光学層22内を透過する。
第2光学層22を透過した映像光Lは、第2光学層22と第3光学層23との間の第2の界面に形成された第2の単位形状23aによって、第4の方向(SZ方向)に微少に拡散し、第3光学層23を透過して光学シート20の観察者側(−Y(SY)側)の面から出射する。
光学シート20を透過した映像光Lは、レンズ12(12A,12B)へ入射する。そして、レンズ12により、映像光Lが拡大され、観察者側(−Y(SY)側)へ出射する。
Next, the operation until the image light L emitted from the image source 11 reaches the observer's eyes E (E1, E2) will be described.
As shown in FIG. 1, the image light L emitted from the image source 11 is incident on the surface of the optical sheet 20 (20A, 20B) on the image source side (+ Y (SY) side). Then, the image light L incident on the optical sheet 20 is transmitted through the first optical layer 21 and is formed by the first unit shape 21a of the first interface between the first optical layer 21 and the second optical layer 22. , It diffuses slightly in the second direction (SX direction) and transmits through the second optical layer 22.
The image light L transmitted through the second optical layer 22 has a fourth direction (SZ) due to the second unit shape 23a formed at the second interface between the second optical layer 22 and the third optical layer 23. It diffuses slightly in the direction), passes through the third optical layer 23, and exits from the surface of the optical sheet 20 on the observer side (−Y (SY) side).
The image light L transmitted through the optical sheet 20 is incident on the lenses 12 (12A, 12B). Then, the image light L is magnified by the lens 12 and emitted to the observer side (−Y (SY) side).

映像光Lは、光学シート20により第2の方向(SX方向)及び第4の方向(SZ方向)に微少に拡散させられる。そのため、レンズ12により画像が拡大されても、観察者の眼Eによって視認される画像には、図5に示すように、比較例の表示装置5の場合と比べて(図6(b)参照)、映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が目立ってしまうことを極力抑制することができ、鮮明な映像を表示することができる。
しかも、上述のように、映像源11と光学シート20との間には、十分な距離D1が設けられているので、映像光を適度に拡散させて非映像領域F2が目立って観察されることを抑制でき、かつ、画素領域G1及び非画素領域G2によるモアレ等の発生も十分抑制できる。
The image light L is slightly diffused by the optical sheet 20 in the second direction (SX direction) and the fourth direction (SZ direction). Therefore, even if the image is magnified by the lens 12, the image visually recognized by the observer's eye E is as shown in FIG. 5 as compared with the case of the display device 5 of the comparative example (see FIG. 6B). ), The non-image region F2 caused by the non-pixel region G2 of the image source 11 can be suppressed as much as possible, and a clear image can be displayed.
Moreover, as described above, since a sufficient distance D1 is provided between the image source 11 and the optical sheet 20, the non-image area F2 is conspicuously observed by appropriately diffusing the image light. And the occurrence of moire and the like due to the pixel region G1 and the non-pixel region G2 can be sufficiently suppressed.

ここで、光学シート20の映像源11に対してのSX−SZ面内の回転方向における配置について説明する。
先にも述べたように、各画素は、間隔を空けて配置されており、この間隔部分を目立たなくするように、光学シート20が映像光を拡散させる。先の図2に示したように、本実施形態では、映像源11のX−Zの方向に対して、光学シート20のSX−SZの方向を角度θだけ傾けて配置している。多くの場合、この角度θは、0度、すなわち、光学シート20を映像源11に対して傾けて配置しなくても、良好な画像を観察することができる。しかし、映像源11は、多くの種類が想定され、また、光学シート20の具体的な形状も多くの種類が作製可能である。また、光学シート20の配置位置も、適宜設計変更が可能である。これら多くの組合せの中には、光学シート20に起因して、拡大観察される映像にわずかな色にじみが生じる場合がある。これは、互いに隣接する異なる発光色の画素からの光が、混色されて他の色として観察されることが主な原因であることが研究の結果、判明した。
Here, the arrangement of the optical sheet 20 with respect to the image source 11 in the rotation direction in the SX-SZ plane will be described.
As described above, the pixels are arranged at intervals, and the optical sheet 20 diffuses the image light so as to make the spaced portions inconspicuous. As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the SX-SZ direction of the optical sheet 20 is tilted by an angle θ with respect to the X-Z direction of the image source 11. In many cases, this angle θ is 0 degrees, that is, a good image can be observed without tilting the optical sheet 20 with respect to the image source 11. However, many types of image sources 11 are assumed, and many types of specific shapes of the optical sheet 20 can be produced. Further, the design of the arrangement position of the optical sheet 20 can be changed as appropriate. In many of these combinations, the optical sheet 20 may cause slight color bleeding in the magnified image. As a result of research, it was found that this is mainly due to the fact that the light from pixels of different emission colors adjacent to each other is mixed and observed as another color.

この色にじみを解消する技術を様々検討した結果、図2に示したように、光学シート20を映像源11に対して傾けて配置することが有効であるとの結論に達した。光学シート20を映像源11に対して傾けて配置することにより、光学シート20による拡散方向が映像源11の各画素の配列方向と不一致となって、混色が抑制されて、色にじみを解消できる。 As a result of various studies on techniques for eliminating this color bleeding, it was concluded that it is effective to arrange the optical sheet 20 at an angle with respect to the image source 11 as shown in FIG. By arranging the optical sheet 20 at an angle with respect to the image source 11, the diffusion direction of the optical sheet 20 does not match the arrangement direction of each pixel of the image source 11, color mixing is suppressed, and color bleeding can be eliminated. ..

図7は、角度θと色にじみとの関係を評価した結果をまとめた図である。
図7の結果は、本実施形態の図2に示した角度θを徐々に変えて光学シート20を配置し、色にじみを実際に観察した結果である。評価は、本来白色となるように映像源11を発光させた状態で実際に目視で観察して行った。この結果から光学シート20は、θを5度から40度の範囲となるように配置することが望ましいことがわかる。また、光学シート20は、θを10度から15度、及び、30度から35度の範囲となるように配置することがより望ましいことがわかる。
FIG. 7 is a diagram summarizing the results of evaluating the relationship between the angle θ and the color bleeding.
The result of FIG. 7 is a result of actually observing the color bleeding by arranging the optical sheet 20 by gradually changing the angle θ shown in FIG. 2 of the present embodiment. The evaluation was carried out by actually visually observing the image source 11 in a state where the image source 11 was made to emit light so as to be originally white. From this result, it can be seen that it is desirable to arrange the optical sheet 20 so that θ is in the range of 5 to 40 degrees. Further, it can be seen that it is more desirable to arrange the optical sheet 20 so that θ is in the range of 10 degrees to 15 degrees and 30 degrees to 35 degrees.

そして、光学シート20をどの方向に配置すれば効果的であるかについて、さらに検討を行った結果、画素の配列において、同色の画素同士の距離とその方向が重要なパラメータの1つであることが判明した。具体的には、同色の画素同士の距離が近い部分ほど、色にじみに影響を及ぼすので、同色の画素同士の距離が近い順に、その向きを特定した。 Then, as a result of further study on which direction the optical sheet 20 should be arranged effectively, the distance between pixels of the same color and the direction thereof are one of the important parameters in the pixel arrangement. There was found. Specifically, the closer the distance between the pixels of the same color is, the more the color bleeding is affected. Therefore, the orientations are specified in the order of the closer distance between the pixels of the same color.

図8は、映像源11の画素配列の例を示す図であって、緑(G)の画素の間隔について説明する図である。
液晶ディスプレイや有機ELディスプレイでは、通常、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の画素を多数配列した表示領域を備えている。図8に示した本実施形態の例は、ペンタイル(Pentile)配列の有機ELディスプレイの場合である。なお、図8中で、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の画素をそれぞれ、R,G,Bの文字を付した丸で表している。ペンタイル配列では、緑(G)の数が、赤(R)及び青(B)の数の2倍となっている。
FIG. 8 is a diagram showing an example of the pixel arrangement of the image source 11, and is a diagram for explaining the spacing between the green (G) pixels.
A liquid crystal display or an organic EL display usually has a display area in which a large number of pixels of each color of red (R), green (G), and blue (B) are arranged. The example of this embodiment shown in FIG. 8 is the case of an organic EL display having a Pentile arrangement. In FIG. 8, the pixels of each color of red (R), green (G), and blue (B) are represented by circles with the letters R, G, and B, respectively. In the Pentile array, the number of greens (G) is twice the number of reds (R) and blues (B).

本実施形態では、緑(G)が他の色よりも多く配置されていることから、緑(G)の画素同士の距離が最も近くなっている。
図8中には、ある緑(G)の画素を中心として、そこから他の緑(G)の画素までを半径とした円を二点鎖線で示した。また、中心とした画素から上記他の緑(G)の画素へ延ばした直線がX方向となす角度を併記した。
図8を参照すると、同一色の画素同士の距離が最も近接しているのは、距離Q1の方向であり、X方向とのなす角度は、0度の方向である。この方向を第1近接配列方向として規定する。なお、この距離Q1の方向は、90度回転した方向にも同様に存在している。
また、第1近接配列方向とは異なる方向であって、第1近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定した場合、これは、距離Q2の方向であり、X方向とのなす角度は、45度の方向である。
さらに、第1近接配列方向及び第2近接配列方向とは異なる方向であって、第2近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が最も近接している方向を第3近接配列方向として規定した場合、これは、Q3の方向であり、X方向とのなす角度は、26.6度の方向である。
In the present embodiment, since more green (G) is arranged than other colors, the distance between the green (G) pixels is the closest.
In FIG. 8, a two-dot chain line shows a circle centered on a certain green (G) pixel and having a radius from that point to another green (G) pixel. In addition, the angle formed by the straight line extending from the centered pixel to the other green (G) pixel in the X direction is also shown.
Referring to FIG. 8, the closest distance between pixels of the same color is in the direction of the distance Q1, and the angle formed by the X direction is the direction of 0 degrees. This direction is defined as the first proximity arrangement direction. The direction of this distance Q1 also exists in the direction rotated by 90 degrees.
Further, when the direction different from the first proximity arrangement direction and the distance between the pixels of the same color is close to each other next to the first proximity arrangement direction is defined as the second proximity arrangement direction, this is defined as the second proximity arrangement direction. It is the direction of the distance Q2, and the angle formed by the X direction is the direction of 45 degrees.
Further, a direction different from the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction, and the direction in which the distance between pixels of the same color is closest to each other next to the second proximity arrangement direction is defined as the third proximity arrangement direction. When specified, this is the direction of Q3, and the angle formed by the X direction is the direction of 26.6 degrees.

さらに、第1近接配列方向及び第2近接配列方向及び第3近接配列方向とは異なる方向であって、第3近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が最も近接している方向を第4近接配列方向として規定した場合、これは、赤(R)及び青(B)の画素に関するものとなる。
図9は、映像源11の画素配列の例を示す図であって、青(B)の画素の間隔について説明する図である。
第4近接配列方向となるのは、図9に示したQ4の方向あり、X方向とのなす角度は、18.4度の方向である。
なお、第2近接配列方向(Q2)と、第3近接配列方向(Q3)と、第4近接配列方向(Q4)についても、第1近接配列方向と同様に、90度回転した方向にも同様に存在している。
Further, a direction different from the first proximity arrangement direction, the second proximity arrangement direction, and the third proximity arrangement direction, and the direction in which the pixels of the same color are closest to each other next to the third proximity arrangement direction. When defined as the fourth proximity arrangement direction, this relates to the red (R) and blue (B) pixels.
FIG. 9 is a diagram showing an example of the pixel arrangement of the image source 11, and is a diagram for explaining the spacing between the blue (B) pixels.
The fourth proximity arrangement direction is the direction of Q4 shown in FIG. 9, and the angle formed with the X direction is the direction of 18.4 degrees.
The second proximity arrangement direction (Q2), the third proximity arrangement direction (Q3), and the fourth proximity arrangement direction (Q4) are the same in the direction rotated by 90 degrees as in the first proximity arrangement direction. Exists in.

上述の第1近接配列方向(X方向からの角度=0度)、第2近接配列方向(X方向からの角度=45度)、第3近接配列方向(X方向からの角度=18.4度)、第4近接配列方向(X方向からの角度=26.6度)の方向のそれぞれに対して、第1の単位形状21aの第2の方向及び第2の単位形状23aの第4の方向が角度を持って配置されていることが色にじみを防止するためには望ましい。
図10は、角度θをどのような角度とすることが望ましいかを説明する図である。
図10の上方には、先の図7の評価結果をその下の角度スケールに対応して示している。また、図10の下方には、上述の第1〜第4近接配列方向を、先の角度スケールに対応して示している。
The above-mentioned first proximity arrangement direction (angle from X direction = 0 degrees), second proximity arrangement direction (angle from X direction = 45 degrees), third proximity arrangement direction (angle from X direction = 18.4 degrees). ), The second direction of the first unit shape 21a and the fourth direction of the second unit shape 23a with respect to each of the directions of the fourth proximity arrangement direction (angle from the X direction = 26.6 degrees). Is arranged at an angle, which is desirable to prevent color bleeding.
FIG. 10 is a diagram for explaining what kind of angle is desirable for the angle θ.
The upper part of FIG. 10 shows the evaluation result of FIG. 7 above corresponding to the angle scale below it. Further, in the lower part of FIG. 10, the above-mentioned first to fourth proximity arrangement directions are shown corresponding to the above angle scales.

(条件1)
先ず、第1近接配列方向及び第2近接配列方向の付近では、目視評価の結果が非常によくない。そして、第1近接配列方向及び第2近接配列方向から5度離れた角度位置では、評価結果が△でまずまずの結果が得られている。よって、第1近接配列方向及び第2近接配列方向から5度以上離れた角度にθを設定することが望ましいといえる。よって、θは、5度から40度の範囲とすることが好ましい。
これを第1近接配列方向及び第2近接配列方向との関係で書き換えると以下のようになる。
第1の単位形状21aの第2の方向(SX方向)及び第2の単位形状23aの第4の方向(SZ方向)は、第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置することが好ましい。
(Condition 1)
First, the result of visual evaluation is not very good in the vicinity of the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction. Then, at the angular positions separated from the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction by 5 degrees, the evaluation result is Δ, and a reasonable result is obtained. Therefore, it can be said that it is desirable to set θ at an angle separated from the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction by 5 degrees or more. Therefore, θ is preferably in the range of 5 to 40 degrees.
This can be rewritten in relation to the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction as follows.
The second direction (SX direction) of the first unit shape 21a and the fourth direction (SZ direction) of the second unit shape 23a are 5 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction. It is preferable to arrange them at an angle of.

(条件2)
また、第3近接配列方向及び第4近接配列方向に近い角度範囲では、目視評価の結果が好ましくない結果となっており、これらに近い角度のθとすることは、よくないことが分かる。また、上記条件1では許容した5度及び40度の角度位置であっても、若干の色にじみが発生しているので、この部分ももう少し余裕を持った方が望ましいと考えられる。
したがって、図10の中からより好ましい範囲として、6度から15.4度の範囲、及び、29.6度から39度の範囲が設定できる。
これを第1から第4近接配列方向との関係で書き換えると以下のようになる。
第1の単位形状21aの第2の方向(SX方向)及び第2の単位形状23aの第4の方向(SZ方向)は、第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して6度以上の角度を持って配置されており、かつ、第1の単位形状21aの第2の方向(SX方向)及び第2の単位形状23aの第4の方向(SZ方向)は、第3近接配列方向及び第4近接配列方向に対して3度以上の角度を持って配置されていることが好ましい。
(Condition 2)
Further, in the angle range close to the third proximity arrangement direction and the fourth proximity arrangement direction, the result of visual evaluation is unfavorable, and it can be seen that it is not good to set θ at an angle close to these. Further, under the above condition 1, even at the allowable angle positions of 5 degrees and 40 degrees, some color bleeding occurs, so it is considered desirable to have a little more margin in this part as well.
Therefore, as a more preferable range from FIG. 10, a range of 6 degrees to 15.4 degrees and a range of 29.6 degrees to 39 degrees can be set.
This can be rewritten in relation to the first to fourth proximity array directions as follows.
The second direction (SX direction) of the first unit shape 21a and the fourth direction (SZ direction) of the second unit shape 23a are 6 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction. The second direction (SX direction) of the first unit shape 21a and the fourth direction (SZ direction) of the second unit shape 23a are arranged in the third proximity arrangement direction. And, it is preferable that they are arranged at an angle of 3 degrees or more with respect to the fourth proximity arrangement direction.

このような配置とすることにより、本実施形態の表示装置1は、色にじみの少ない、又は、色にじみのない、より良好な画像を表示可能である。 With such an arrangement, the display device 1 of the present embodiment can display a better image with less color bleeding or no color bleeding.

次に、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の製造方法について説明する。
上述したように、光学シート20の第1光学層21及び第3光学層23に設けられた第1の単位形状21a、第2の単位形状23aは、互いに同じ形状に形成されているため、まず、この凸状の単位形状に対応する凹形状が設けられた金型を使用して、単位形状が形成されたシート状部材を押出成形法や、射出成形法等により形成する。
それから、単位形状が形成されたシート状部材を、所定の寸法に裁断して、第1光学層21及び第3光学層23を得る。
このように、第1の単位形状21a及び第2の単位形状23aが同形状に形成されている場合、1枚のシート状部材から第1光学層21及び第3光学層23を同時に切り出すことができ、光学シート20の製造効率を向上させることができる。
Next, a method of manufacturing the optical sheet 20 used in the display device 1 of the present embodiment will be described.
As described above, since the first unit shape 21a and the second unit shape 23a provided on the first optical layer 21 and the third optical layer 23 of the optical sheet 20 are formed in the same shape, first, first. Using a mold provided with a concave shape corresponding to this convex unit shape, a sheet-shaped member having a unit shape formed is formed by an extrusion molding method, an injection molding method, or the like.
Then, the sheet-shaped member having the unit shape formed is cut into predetermined dimensions to obtain the first optical layer 21 and the third optical layer 23.
In this way, when the first unit shape 21a and the second unit shape 23a are formed in the same shape, the first optical layer 21 and the third optical layer 23 can be simultaneously cut out from one sheet-shaped member. It is possible to improve the manufacturing efficiency of the optical sheet 20.

続いて、第1光学層21の第1の単位形状21a側の面上に、第2光学層22を形成する樹脂を充填し、その樹脂と、第3光学層23の第2の単位形状23a側の面とを貼り合わせて、第1光学層21及び第3光学層23間に所定の距離を設けた状態で樹脂を硬化させる。このとき、第1光学層21及び第3光学層23は、第1の単位形状21aの延在方向と第2の単位形状23aの延在方向とが互いに交差(直交)するようにして配置される。
これにより、第1光学層21、第2光学層22、第3光学層23が順次積層された状態となる。さらに、第1光学層21の表面(第2光学層22側とは反対側の面)に、反射抑制層24を設けることにより、光学シート20が完成する。
Subsequently, the surface of the first optical layer 21 on the side of the first unit shape 21a is filled with the resin forming the second optical layer 22, and the resin and the second unit shape 23a of the third optical layer 23 are filled. The side surface is bonded to each other, and the resin is cured with a predetermined distance between the first optical layer 21 and the third optical layer 23. At this time, the first optical layer 21 and the third optical layer 23 are arranged so that the extending direction of the first unit shape 21a and the extending direction of the second unit shape 23a intersect (orthogonally) with each other. Orthogonal.
As a result, the first optical layer 21, the second optical layer 22, and the third optical layer 23 are sequentially laminated. Further, the optical sheet 20 is completed by providing the reflection suppression layer 24 on the surface of the first optical layer 21 (the surface opposite to the second optical layer 22 side).

以上より、本実施形態の表示装置1は、映像源11とレンズ12との間に、少なくとも2層以上の光学層を有し、各光学層間の界面に第1の単位形状21a,第2の単位形状23aが複数形成された光学シート20を備える。また、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aが界面に形成された隣接する光学層の第1の屈折率差Δn1,第2の屈折率差Δn2が、それぞれ0.005≦Δn1≦0.1、0.005≦Δn2≦0.1を満たす。さらに、映像源11の表示面11aから光学シート20の映像源側(+Y(SY)側)の面までの距離D1は、画素領域G1の配列ピッチdの100倍以上である。これにより、表示装置1は、映像源11から出射した映像光Lを微少に拡散することができ、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。 From the above, the display device 1 of the present embodiment has at least two or more optical layers between the image source 11 and the lens 12, and has a first unit shape 21a and a second unit shape 21a at the interface between the optical layers. The optical sheet 20 in which a plurality of unit shapes 23a are formed is provided. Further, the first refractive index difference Δn1 and the second refractive index difference Δn2 of the adjacent optical layers in which the first unit shape 21a and the second unit shape 23a are formed at the interface are 0.005 ≦ Δn1 ≦, respectively. 0.1, 0.005 ≦ Δn2 ≦ 0.1 is satisfied. Further, the distance D1 from the display surface 11a of the image source 11 to the image source side (+ Y (SY) side) surface of the optical sheet 20 is 100 times or more the arrangement pitch d of the pixel region G1. As a result, the display device 1 can slightly diffuse the image light L emitted from the image source 11, display a clear image to the observer, and the non-pixel region G2 of the image source 11 is the cause. It is possible to prevent the image area F2 from being visually recognized by the observer.

また、本実施形態の表示装置1は、上述のように、レンズ12よりも映像源側(+Y(SY)側)に光学シート20が位置する。したがって、映像源11が表示装置1(筐体30)から外された状態であったとしても、侵入した埃やごみ等の異物からレンズ12を保護することができ、異物によってレンズ12が破損したり汚れたりすることがない。さらに、光学シート20の映像源側表面が汚れたり曇ったりした場合等にも、単位形状を傷つけることなく、ふき取ることが可能である。
また、本実施形態の表示装置1は、映像源11と光学シート20とがY(SY)方向において一体となって移動可能であり、Y(SY)方向においてピント調整の等のために映像源11を動かした場合にも、映像源11と光学シート20との間の距離D1を一定としたままY(SY)方向に移動可能である。したがって、非画素領域G2に起因する非映像領域F2が観察者に視認されることを抑制する光学シート20の拡散効果を維持したままピント調整作業を行うことができる。
また、本実施形態の表示装置1は、光学シート20の映像源側(入光側、+Y(SY)側)の面に反射抑制層24を備え、レンズ12の映像源側の面に反射抑制層12aを備えているので、迷光を抑制し、映像の明るさやコントラストを向上できる。
Further, in the display device 1 of the present embodiment, as described above, the optical sheet 20 is located on the image source side (+ Y (SY) side) of the lens 12. Therefore, even if the image source 11 is removed from the display device 1 (housing 30), the lens 12 can be protected from foreign matter such as invading dust and dirt, and the lens 12 is damaged by the foreign matter. It does not get dirty or dirty. Further, even when the surface of the optical sheet 20 on the image source side becomes dirty or cloudy, it can be wiped off without damaging the unit shape.
Further, in the display device 1 of the present embodiment, the image source 11 and the optical sheet 20 can be integrally moved in the Y (SY) direction, and the image source can be adjusted in the Y (SY) direction for focusing adjustment and the like. Even when the 11 is moved, it can be moved in the Y (SY) direction while keeping the distance D1 between the image source 11 and the optical sheet 20 constant. Therefore, the focus adjustment work can be performed while maintaining the diffusion effect of the optical sheet 20 that suppresses the non-image region F2 caused by the non-pixel region G2 from being visually recognized by the observer.
Further, the display device 1 of the present embodiment is provided with a reflection suppression layer 24 on the image source side (light entry side, + Y (SY) side) of the optical sheet 20, and reflection suppression is performed on the image source side surface of the lens 12. Since the layer 12a is provided, stray light can be suppressed and the brightness and contrast of the image can be improved.

また、本実施形態の表示装置1は、第1の単位形状21aが、凸状であって、光学シート20の厚み方向(Y(SY)方向)に直交するシート面(SX−SZ面)内のSZ方向(第1の方向)に延在し、シート面内のSZ方向に直交するSX方向(第2の方向)に配列され、光学シート20の厚み方向及び配列方向に平行な断面(SX−SY面)における断面形状が略円弧状に形成されている。同様に、第2の単位形状23aが、凸状であって、光学シート20の厚み方向(Y(SY)方向)に直交するシート面(SX−SZ面)内のSX方向に延在し、シート面内のSX方向に直交するSZ方向に配列され、光学シート20の厚み方向及び配列方向に平行な断面(SY−SZ面)における断面形状が円弧状に形成されている。これにより、表示装置1は、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aを通過する映像光を効率よく均等に拡散させることができる。 Further, in the display device 1 of the present embodiment, the first unit shape 21a is convex and is inside the sheet surface (SX-SZ surface) orthogonal to the thickness direction (Y (SY) direction) of the optical sheet 20. Extends in the SZ direction (first direction), is arranged in the SX direction (second direction) orthogonal to the SZ direction in the sheet surface, and has a cross section (SX) parallel to the thickness direction and the arrangement direction of the optical sheet 20. The cross-sectional shape on the −SY surface) is formed in a substantially arc shape. Similarly, the second unit shape 23a is convex and extends in the SX direction in the sheet plane (SX-SZ plane) orthogonal to the thickness direction (Y (SY) direction) of the optical sheet 20. The optical sheet 20 is arranged in the SZ direction orthogonal to the SX direction in the sheet surface, and the cross-sectional shape in the cross section (SY-SZ surface) parallel to the thickness direction and the arrangement direction of the optical sheet 20 is formed in an arc shape. As a result, the display device 1 can efficiently and evenly diffuse the image light passing through the first unit shape 21a and the second unit shape 23a.

また、本実施形態の表示装置1は、光学シート20に入射角度0で入射した透過光における半値角αが0.05°≦α≦0.2°を満たし、最大輝度が1/20となる光学シート20の拡散角βが、β≦5×αを満たすようにして形成されている。これにより、映像源11から出射した映像光Lを微少に拡散することができ、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制する効果を高めることができる。 Further, in the display device 1 of the present embodiment, the half-value angle α of the transmitted light incident on the optical sheet 20 at an incident angle of 0 satisfies 0.05 ° ≦ α ≦ 0.2 °, and the maximum brightness becomes 1/20. The diffusion angle β of the optical sheet 20 is formed so as to satisfy β ≦ 5 × α. As a result, the image light L emitted from the image source 11 can be slightly diffused to display a clear image to the observer, and the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 of the image source 11 is observed. It is possible to enhance the effect of suppressing being visually recognized by a person.

さらに、本実施形態の表示装置1は、光学シート20が3層以上の光学層を有しており、隣り合う光学層間の各界面に設けられた第1の単位形状21a及び第2の単位形状23aのシート面内における延在方向(Z方向、X方向)が、光学シート20の厚み方向から見て直交(交差)している。これにより、表示装置1は、映像源11から出射した映像光を複数の方向に拡散させることができ、映像源11の非画素領域が起因となる非映像領域をより効果的に目立たなくすることができる。 Further, in the display device 1 of the present embodiment, the optical sheet 20 has three or more optical layers, and the first unit shape 21a and the second unit shape provided at each interface between adjacent optical layers are provided. The extending directions (Z direction, X direction) in the sheet surface of 23a are orthogonal (intersect) when viewed from the thickness direction of the optical sheet 20. As a result, the display device 1 can diffuse the video light emitted from the video source 11 in a plurality of directions, and more effectively make the non-video region caused by the non-pixel region of the video source 11 inconspicuous. Can be done.

また、本実施形態の表示装置1は、光学シート20に関して、第1の単位形状21aの第2の方向(SX方向)及び第2の単位形状23aの第4の方向(SZ方向)は、第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置している。
さらに、本実施形態の表示装置1は、光学シート20に関して、第1の単位形状21aの第2の方向(SX方向)及び第2の単位形状23aの第4の方向(SZ方向)は、第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して6度以上の角度を持って配置されており、かつ、第1の単位形状21aの第2の方向(SX方向)及び第2の単位形状23aの第4の方向(SZ方向)は、第3近接配列方向及び第4近接配列方向に対して3度以上の角度を持って配置されている。
このような配置とすることにより、本実施形態の表示装置1は、映像源の画素間に存在する非画素領域が起因となる非映像領域が視認されてしまうことを抑制した上で、色にじみのないより良好な画像を表示可能である。
Further, in the display device 1 of the present embodiment, with respect to the optical sheet 20, the second direction (SX direction) of the first unit shape 21a and the fourth direction (SZ direction) of the second unit shape 23a are the first. They are arranged at an angle of 5 degrees or more with respect to the 1-proximity arrangement direction and the 2nd proximity arrangement direction.
Further, in the display device 1 of the present embodiment, with respect to the optical sheet 20, the second direction (SX direction) of the first unit shape 21a and the fourth direction (SZ direction) of the second unit shape 23a are the first. It is arranged at an angle of 6 degrees or more with respect to the 1 proximity arrangement direction and the 2nd proximity arrangement direction, and is arranged in the second direction (SX direction) of the first unit shape 21a and the second unit shape 23a. The fourth direction (SZ direction) is arranged at an angle of 3 degrees or more with respect to the third proximity arrangement direction and the fourth proximity arrangement direction.
With such an arrangement, the display device 1 of the present embodiment suppresses that the non-image area caused by the non-pixel area existing between the pixels of the image source is visually recognized, and also causes color bleeding. It is possible to display a better image without.

なお、第1光学層21の第1の単位形状21a及び第3光学層23の第2の単位形状23aの各配列方向や、各配列方向及び光学シート20の厚み方向に沿った断面での第1の単位形状21a,第2の単位形状23aの断面形状に関しては、上述の例に限らず、適宜変更してよい。
以下に、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の他の形態について説明する。
It should be noted that the first unit shape 21a of the first optical layer 21 and the second unit shape 23a of the third optical layer 23 are arranged in each arrangement direction, each arrangement direction, and a cross section along the thickness direction of the optical sheet 20. The cross-sectional shapes of the unit shape 21a of 1 and the second unit shape 23a are not limited to the above examples, and may be changed as appropriate.
Hereinafter, other embodiments of the optical sheet 20 used in the display device 1 of the present embodiment will be described.

図11は、光学シート20の別の形態を説明する図である。図11(a)は、厚み方向(Y(SY)方向)に平行であって、SX方向に平行な断面(SX−SY断面)における断面図であり、図11(b)は、厚み方向(Y(SY)方向)に平行であってSZ方向に平行な断面(SY−SZ断面)における断面図である。
先の図3に示した光学シート20は、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aは、その断面形状が略円弧状に形成されていたが、これに限定されるものでない。
FIG. 11 is a diagram illustrating another form of the optical sheet 20. FIG. 11 (a) is a cross-sectional view in a cross section (SX-SY cross section) parallel to the thickness direction (Y (SY) direction) and parallel to the SX direction, and FIG. 11 (b) is a cross-sectional view in the thickness direction (Y (SY) direction). It is sectional drawing in the cross section (SY-SZ cross section) parallel to the Y (SY) direction) and parallel to the SZ direction.
The optical sheet 20 shown in FIG. 3 has a first unit shape 21a and a second unit shape 23a having a substantially arcuate cross-sectional shape, but the optical sheet 20 is not limited thereto.

例えば、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aは、その断面形状が図11に示すように断面形状が略三角形状、いわゆるプリズム形状に形成されている。ここで、略三角形状とは、二等辺三角形や、正三角形等を含む三角形状だけでなく、三角形状の頂部が曲面や平面に面取りされた形状や、三角形状の斜面が微小に湾曲された形状等も含むものをいう。 For example, the first unit shape 21a and the second unit shape 23a are formed so that the cross-sectional shape is substantially triangular, that is, a so-called prism shape, as shown in FIG. Here, the substantially triangular shape is not only a triangular shape including an isosceles triangle or an equilateral triangle, but also a shape in which the top of the triangular shape is chamfered to a curved surface or a plane, or a triangular slope is slightly curved. It also includes the shape and the like.

光学シート20をこのような形態としても、上述の実施形態と同様に、映像源11から出射した映像光を微少に拡散させ、図4に示すように、その拡散された映像光によって、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。
また、光学シート20を配置する向きを、先に説明した角度θの値を適切な範囲となるようにすることにより、色にじみを防止できる。
Even if the optical sheet 20 is in such a form, the image light emitted from the image source 11 is slightly diffused as in the above-described embodiment, and as shown in FIG. 4, the diffused image light causes non-pixels. It is possible to prevent the non-video region F2 caused by the region G2 from being visually recognized by the observer.
Further, by setting the orientation in which the optical sheet 20 is arranged so that the value of the angle θ described above is within an appropriate range, color bleeding can be prevented.

図12は、光学シート20に設けられる第1の単位形状21aの別の形態を示す図である。図12の各図は、それぞれ図11(a)のa部を拡大した図に相当するものであるが、第1の単位形状21aの形状が図11とは異なっている。図12は、第1光学層21の第1の単位形状21aの別の形態について図示するが、第3光学層23の第2の単位形状23aについても同様である。
例えば、図12(a)に示すように、同断面における三角形状の頂部が曲面S1により形成される形態としてもよいし、図12(b)に示すように、三角形状の頂部が平坦面S2により形成される形態としてもよい。
また、図12(c)に示すように、同断面における三角形状の斜面が平坦な面ではなく微少に湾曲した曲面S3、S4により形成されるようにしてもよい。
各単位形状を上述のような形態とした光学シートは、図3に示す光学シートと同様の効果を奏することができる。
FIG. 12 is a diagram showing another form of the first unit shape 21a provided on the optical sheet 20. Each figure of FIG. 12 corresponds to an enlarged view of part a of FIG. 11A, but the shape of the first unit shape 21a is different from that of FIG. FIG. 12 illustrates another form of the first unit shape 21a of the first optical layer 21, but the same applies to the second unit shape 23a of the third optical layer 23.
For example, as shown in FIG. 12 (a), the triangular top in the same cross section may be formed by the curved surface S1, or as shown in FIG. 12 (b), the triangular top may be a flat surface S2. It may be a form formed by.
Further, as shown in FIG. 12 (c), the triangular slope in the same cross section may be formed by curved surfaces S3 and S4 that are slightly curved instead of a flat surface.
An optical sheet having each unit shape as described above can have the same effect as the optical sheet shown in FIG.

図13は、本実施形態の表示装置1に用いられる光学シート20の他の形態を説明する図である。図13(a)は、光学シート20の水平面(SX−SY面)に平行な断面における断面図であり、図13(b)は、図13(a)のb部断面図である。図13(c)は、図13(a)のc部詳細を示す図であり、図13(d)は、図13(b)のd部詳細を示す図である。
図13に示す光学シート20は、第1光学層21及び第2光学層22の界面に凸状の第1の単位形状21aが複数形成され、第2光学層22及び第3光学層23の界面に凸状の第2の単位形状23aが複数形成されている。
FIG. 13 is a diagram illustrating another embodiment of the optical sheet 20 used in the display device 1 of the present embodiment. 13 (a) is a cross-sectional view taken along the horizontal plane (SX-SY plane) of the optical sheet 20, and FIG. 13 (b) is a cross-sectional view taken along the line b of FIG. 13 (a). 13 (c) is a diagram showing the details of the c portion of FIG. 13 (a), and FIG. 13 (d) is a diagram showing the details of the d portion of FIG. 13 (b).
In the optical sheet 20 shown in FIG. 13, a plurality of convex first unit shapes 21a are formed at the interface between the first optical layer 21 and the second optical layer 22, and the interface between the second optical layer 22 and the third optical layer 23 is formed. A plurality of convex second unit shapes 23a are formed on the surface.

第1光学層21の観察者側(−Y(SY)側)の面には、図13(a)に示すように、第1の単位形状21aと平坦部21bとが交互に設けられている。この第1の単位形状21a及び平坦部21bは、第1光学層21の観察者側の面に沿うようにして、SZ方向に延在し、SX方向に複数配列されている。
また、第3光学層23の映像源側(+Y(SY)側)の面は、図13(b)に示すように、第2の単位形状23aと平坦部23bとが交互に複数形成されている。この第2の単位形状23a及び平坦部23bは、第3光学層23の映像源側の面に沿うようにして、SX方向に延在し、SZ方向に複数配列されている。
第3光学層23に設けられた第2の単位形状23a及び平坦部23bは、その延在方向(SX方向)が、上述の第1光学層21に設けられた第1の単位形状21a及び平坦部21bの延在方向(SZ方向)と交差(直交)している。
As shown in FIG. 13A, the first unit shape 21a and the flat portion 21b are alternately provided on the surface of the first optical layer 21 on the observer side (−Y (SY) side). .. The first unit shape 21a and the flat portion 21b extend in the SZ direction along the surface of the first optical layer 21 on the observer side, and are arranged in a plurality in the SX direction.
Further, as shown in FIG. 13B, a plurality of second unit shapes 23a and flat portions 23b are alternately formed on the surface of the third optical layer 23 on the image source side (+ Y (SY) side). There is. The second unit shape 23a and the flat portion 23b extend in the SX direction along the surface of the third optical layer 23 on the image source side, and are arranged in a plurality in the SZ direction.
The second unit shape 23a and the flat portion 23b provided on the third optical layer 23 have their extending direction (SX direction) flat as the first unit shape 21a provided on the first optical layer 21 described above. It intersects (orthogonally) the extending direction (SZ direction) of the portion 21b.

図13に示す他の形態の光学シート20において、第1の単位形状21aは、図13(c)に示すように、第1光学層21の観察者側の面(−Y(SY)側の面)から凸となり、SX−SY断面における断面形状が略円弧状になるように形成されている。ここで、略円弧状とは、真円の円弧だけでなく、楕円や長円等の一部を含む曲線状の形状を含むものをいう。
図13に示す光学シート20では、第1の単位形状21aは、円弧状に形成されており、その曲率半径がR1であり、SX方向における幅寸法がW1である。第1の単位形状21a(平坦部21b)のSX方向における配列ピッチはP1である。
In the optical sheet 20 of the other form shown in FIG. 13, the first unit shape 21a is, as shown in FIG. 13 (c), the surface (−Y (SY) side) of the first optical layer 21 on the observer side. It is formed so as to be convex from the surface) and have a substantially arcuate cross-sectional shape in the SX-SY cross section. Here, the substantially arcuate shape means not only a perfect circular arc but also a curved shape including a part such as an ellipse or an oval.
In the optical sheet 20 shown in FIG. 13, the first unit shape 21a is formed in an arc shape, the radius of curvature thereof is R1, and the width dimension in the SX direction is W1. The arrangement pitch of the first unit shape 21a (flat portion 21b) in the SX direction is P1.

同様に、第2の単位形状23aは、図13(d)に示すように、第3光学層23の映像源側の面(+Y(SY)側の面)から凸となり、SY−SZ断面における断面形状が略円弧状に形成されている。図13に示す光学シート20では、第2の単位形状23aは、円弧状に形成されており、その曲率半径がR2であり、SZ方向における幅寸法はW2である。第2の単位形状23a(平坦部23b)のSZ方向における配列ピッチは、P2である。
さらに、第1光学層21及び第3光学層23に設けられた各単位形状及び各平坦部は、それぞれ同等の寸法に形成されており、例えば、W1=W2=0.1mm、P1=P2=0.24mm、R1=R2=0.5mmである。
Similarly, as shown in FIG. 13D, the second unit shape 23a is convex from the image source side surface (+ Y (SY) side surface) of the third optical layer 23, and is in the SY-SZ cross section. The cross-sectional shape is formed in a substantially arc shape. In the optical sheet 20 shown in FIG. 13, the second unit shape 23a is formed in an arc shape, the radius of curvature thereof is R2, and the width dimension in the SZ direction is W2. The arrangement pitch of the second unit shape 23a (flat portion 23b) in the SZ direction is P2.
Further, each unit shape and each flat portion provided on the first optical layer 21 and the third optical layer 23 are formed to have the same dimensions, for example, W1 = W2 = 0.1 mm, P1 = P2 =. It is 0.24 mm and R1 = R2 = 0.5 mm.

図13に示す光学シート20では、第1の単位形状21aの配列ピッチP1及び第2の単位形状23aの配列ピッチP2は、0.1mm≦P1≦0.5mm、0.1mm≦P2≦0.5mmを満たすことが好ましい。
仮に、配列ピッチP1,P2が0.1mm未満である場合、単位形状の配置間隔が細かくなりすぎてしまい、回折光の影響が大きくなり、映像が不鮮明になるので望ましくない。また、単位形状の製造も困難となる。
また、仮に、P1、P2が0.5mmよりも大きい場合、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aの配置間隔が粗くなりすぎてしまい、観察者に非映像領域F2が視認されやすくなるため望ましくない。
また、図13に示す光学シート20において、第1光学層21と第2光学層22との第1の屈折率差Δn1、第2光学層22と第3光学層23との第2の屈折率差Δn2は、前述の実施形態と同じ範囲であることが好ましい。
In the optical sheet 20 shown in FIG. 13, the arrangement pitch P1 of the first unit shape 21a and the arrangement pitch P2 of the second unit shape 23a are 0.1 mm ≦ P1 ≦ 0.5 mm and 0.1 mm ≦ P2 ≦ 0. It is preferable to satisfy 5 mm.
If the arrangement pitches P1 and P2 are less than 0.1 mm, the arrangement intervals of the unit shapes become too fine, the influence of the diffracted light becomes large, and the image becomes unclear, which is not desirable. In addition, it becomes difficult to manufacture a unit shape.
Further, if P1 and P2 are larger than 0.5 mm, the arrangement interval of the first unit shape 21a and the second unit shape 23a becomes too coarse, and the non-image area F2 is easily visible to the observer. Therefore, it is not desirable.
Further, in the optical sheet 20 shown in FIG. 13, the first refractive index difference Δn1 between the first optical layer 21 and the second optical layer 22 and the second refractive index between the second optical layer 22 and the third optical layer 23 The difference Δn2 is preferably in the same range as in the above-described embodiment.

図12に示す光学シート20は、映像源11から出射され、光学シート20の映像源側の面から入射した光のうち、平坦部21b、平坦部23bを透過した光を直接観察者側に出射させるとともに、第1の単位形状21aに入射した光をSX方向へ拡散させ、また、第2の単位形状23aに入射した光をSZ方向に拡散させて、レンズ12側へ出射させることができる。
これにより、表示装置1は、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光の微少な拡散によって、映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が目立ってしまうことを抑制することができる。特に、平坦部21b、平坦部23bを透過した光は、ほとんど拡散されないため、このような形態とすることにより、観察者に届く映像光をより鮮明に表示することができる。
また、光学シート20を配置する向きを、先に説明した角度θの値を適切な範囲となるようにすることにより、色にじみを防止できる。
The optical sheet 20 shown in FIG. 12 is emitted from the image source 11, and among the light incident from the surface of the optical sheet 20 on the image source side, the light transmitted through the flat portion 21b and the flat portion 23b is directly emitted to the observer side. At the same time, the light incident on the first unit shape 21a can be diffused in the SX direction, and the light incident on the second unit shape 23a can be diffused in the SZ direction and emitted to the lens 12 side.
As a result, the display device 1 displays a clear image to the observer and suppresses the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 of the image source 11 from becoming conspicuous due to the minute diffusion of the image light. can do. In particular, since the light transmitted through the flat portion 21b and the flat portion 23b is hardly diffused, the image light reaching the observer can be displayed more clearly by adopting such a form.
Further, by setting the orientation in which the optical sheet 20 is arranged so that the value of the angle θ described above is within an appropriate range, color bleeding can be prevented.

図14は、図13に示す他の形態の光学シート20の輝度と拡散角との関係を示す図である。
上述の効果を効果的に奏するために、図13に示す光学シート20は、図14(a)に示すように、映像源側から入射角度0°で入射して観察者側から出射した透過光のSX方向及びSZ方向における拡散角が−0.1°以上0.1°以下の範囲において、光の輝度が最大輝度に近い状態であるとともに、同拡散角が0.1°以上0.3°以下と、−0.3°以上−0.1°以下との範囲においても所定の輝度を維持するようにして形成される。
具体的には、SX方向及びSZ方向における拡散角が−0.1°以上0.1°以下の範囲の透過光量が、それぞれ光学シート20を透過する全透過光量の30%以上となり、また、SX方向及びSZ方向における拡散角が−0.3°以上0.3°以下の範囲の透過光量が、それぞれ光学シート20を透過する全透過光量の95%以上となるように形成されている。
FIG. 14 is a diagram showing the relationship between the brightness and the diffusion angle of the optical sheet 20 of another form shown in FIG.
In order to effectively achieve the above-mentioned effect, as shown in FIG. 14A, the optical sheet 20 shown in FIG. 13 is a transmitted light incident from the image source side at an incident angle of 0 ° and emitted from the observer side. In the range where the diffusion angle in the SX direction and the SZ direction is −0.1 ° or more and 0.1 ° or less, the brightness of the light is close to the maximum brightness and the diffusion angle is 0.1 ° or more and 0.3. It is formed so as to maintain a predetermined brightness even in the range of ° or less and −0.3 ° or more and −0.1 ° or less.
Specifically, the amount of transmitted light in the range where the diffusion angles in the SX direction and the SZ direction are −0.1 ° or more and 0.1 ° or less is 30% or more of the total amount of transmitted light transmitted through the optical sheet 20, respectively. The amount of transmitted light in the range where the diffusion angles in the SX direction and the SZ direction are −0.3 ° or more and 0.3 ° or less is formed so as to be 95% or more of the total amount of transmitted light transmitted through the optical sheet 20, respectively.

さらに、図13に示す光学シート20のSX方向及びSZ方向における拡散角が0.1°以上0.3°以下の範囲の透過光量が、光学シート20を透過する全透過光量の20%以上となり、拡散角が−0.3°以上−0.1°以下の範囲の透過光量が、光学シート20を透過する全透過光量の20%以上となるように形成されている。
ここで、光学シート20の拡散角とは、光の輝度が最大値となる光学シート20のシート面の観察位置から、SX方向及びSZ方向における観察角度をいう。
Further, the amount of transmitted light in the range where the diffusion angles of the optical sheet 20 shown in FIG. 13 in the SX direction and the SZ direction are 0.1 ° or more and 0.3 ° or less is 20% or more of the total amount of transmitted light transmitted through the optical sheet 20. The amount of transmitted light in the range of the diffusion angle of −0.3 ° or more and −0.1 ° or less is formed so as to be 20% or more of the total amount of transmitted light transmitted through the optical sheet 20.
Here, the diffusion angle of the optical sheet 20 means an observation angle in the SX direction and the SZ direction from the observation position of the sheet surface of the optical sheet 20 at which the brightness of light is the maximum value.

このように、図13に示す光学シート20の特定の拡散角の範囲における透過光量を規定することによって、本実施形態の表示装置1は、映像源11から出射した映像光のうち、平坦部21b,23bに入射した光をほとんど拡散させることなく透過させるとともに、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aに入射した光をSZ方向やSX方向に微少に拡散させることができる。
これにより、表示装置1は、観察者に鮮明な映像を表示するとともに、映像光の微少な拡散によって映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が目立ってしまうことを抑制することができる。特に、平坦部21b,23bを透過した光はほとんど拡散されないため、このような光学シート20を用いることにより、より鮮明な映像を観察者に届けることができ、映像のぼやけが生じてしまうことを極力抑制することができる。
In this way, by defining the amount of transmitted light in the range of the specific diffusion angle of the optical sheet 20 shown in FIG. 13, the display device 1 of the present embodiment has the flat portion 21b of the image light emitted from the image source 11. , The light incident on the 23b can be transmitted with almost no diffusion, and the light incident on the first unit shape 21a and the second unit shape 23a can be slightly diffused in the SZ direction and the SX direction.
As a result, the display device 1 displays a clear image to the observer and suppresses the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 of the image source 11 from becoming conspicuous due to the minute diffusion of the image light. be able to. In particular, since the light transmitted through the flat portions 21b and 23b is hardly diffused, by using such an optical sheet 20, a clearer image can be delivered to the observer, and the image is blurred. It can be suppressed as much as possible.

仮に、拡散角が−0.1°以上0.1°以下における透過光量が、図13に示す光学シート20を透過する全透過光量の30%未満となる場合、観察者側に届く光量が少なくなりすぎてしまい、映像の鮮明さが失われ、ぼやけてしまうので望ましくない。
また、拡散角が−0.3°以上0.3°以下における透過光量が、図13に示す光学シート20を透過する全透過光量の95%未満となる場合、観察者側に届く映像の光量が少なくなりすぎてしまい、映像が暗くなってしまうので望ましくない。
さらに、拡散角が0.1°以上0.3°以下における透過光量と、拡散角が−0.3°以上−0.1°以下における透過光量とが、それぞれ図13に示す光学シート20を透過する全透過光量の20%未満となる場合、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aによる映像光の微少な拡散が少なくなりすぎてしまい、映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が目立ちやすくなってしまうので望ましくない。
If the amount of transmitted light when the diffusion angle is −0.1 ° or more and 0.1 ° or less is less than 30% of the total amount of transmitted light transmitted through the optical sheet 20 shown in FIG. 13, the amount of light reaching the observer side is small. It is not desirable because it becomes too sharp, the image becomes unclear, and it becomes blurry.
Further, when the amount of transmitted light when the diffusion angle is −0.3 ° or more and 0.3 ° or less is less than 95% of the total amount of transmitted light transmitted through the optical sheet 20 shown in FIG. 13, the amount of light of the image reaching the observer side. It is not desirable because the number of images becomes too small and the image becomes dark.
Further, the amount of transmitted light when the diffusion angle is 0.1 ° or more and 0.3 ° or less and the amount of transmitted light when the diffusion angle is −0.3 ° or more and −0.1 ° or less are the optical sheet 20 shown in FIG. When it is less than 20% of the total amount of transmitted light transmitted, the minute diffusion of the image light by the first unit shape 21a and the second unit shape 23a becomes too small, which is caused by the non-pixel region G2 of the image source 11. This is not desirable because the non-image area F2 becomes conspicuous.

さらに、図13に示す他の形態の光学シート20では、光学シート20のSX方向及びSZ方向における拡散角が−0.1°以上0.1°以下の範囲の透過光量が、光学シート20を透過する全透過光量の30%以上であり、拡散角が0.5×sin−1(d/D2)以上、5×sin−1(d/D2)以下の範囲の透過光量が、全透過光量の20%以上であり、拡散角が−5×sin−1(d/D2)以上、−0.5×sin−1(d/D2)以下の範囲の透過光量が、全透過光量の20%以上である場合においても、上述と同様の効果を奏することができる。
すなわち、表示装置1は、映像源11から出射した映像光をSZ方向やSX方向に微少に拡散することができ、観察者にぼやけの少ない鮮明な映像を表示するとともに、映像源11の非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。また、表示装置1の仕様(画素の配列ピッチdや、観察者の眼Eと表示面11aとの距離D2)に合わせて、適宜、特定の拡散角の範囲を規定することができるので、より効率よく鮮明な映像の表示と、非映像領域F2の視認の抑制とを実現することができる。
また、光学シート20を配置する向きを、先に説明した角度θの値を適切な範囲となるようにすることにより、色にじみを防止できる。
Further, in the optical sheet 20 of another form shown in FIG. 13, the amount of transmitted light in the range where the diffusion angle of the optical sheet 20 in the SX direction and the SZ direction is −0.1 ° or more and 0.1 ° or less is different from that of the optical sheet 20. The amount of transmitted light in the range of 30% or more of the total amount of transmitted light and the diffusion angle of 0.5 × sin -1 (d / D2) or more and 5 × sin -1 (d / D2) or less is the total amount of transmitted light. The amount of transmitted light in the range of -5 x sin -1 (d / D2) or more and -0.5 x sin -1 (d / D2) or less is 20% of the total transmitted light amount. Even in the above cases, the same effect as described above can be obtained.
That is, the display device 1 can slightly diffuse the image light emitted from the image source 11 in the SZ direction and the SX direction, display a clear image with less blurring to the observer, and the non-pixels of the image source 11. It is possible to prevent the non-video region F2 caused by the region G2 from being visually recognized by the observer. Further, the range of a specific diffusion angle can be appropriately defined according to the specifications of the display device 1 (the pixel arrangement pitch d and the distance D2 between the observer's eye E and the display surface 11a). It is possible to efficiently display a clear image and suppress the visual recognition of the non-image area F2.
Further, by setting the orientation in which the optical sheet 20 is arranged so that the value of the angle θ described above is within an appropriate range, color bleeding can be prevented.

図15、図16、図17は、図13に示す光学シート20の別の形態を説明する図である。図15(a)、図16(a)、図17(a)は、それぞれ図13(a)に対応する図であり、また、図15(b)、図16(b)、図17(b)は、それぞれ図13(b)に対応する図である。
図13に示す他の形態の光学シート20において、第1の単位形状21aは、例えば、図15に示すように、第1光学層21の観察者側(−Y(SY)側)の面から凸となり、SX−SY断面における断面形状が三角形状に形成され、第2の単位形状23aが、第3光学層23の映像源側(+Y(SY)側)の面から凸となり、SY−SZ断面における断面形状が三角形状である形態としてもよい。
15, 16 and 17 are views for explaining another form of the optical sheet 20 shown in FIG. 15 (a), 16 (a), and 17 (a) are views corresponding to FIG. 13 (a), respectively, and FIGS. 15 (b), 16 (b), and 17 (b), respectively. ) Are diagrams corresponding to FIG. 13 (b), respectively.
In the optical sheet 20 of the other form shown in FIG. 13, the first unit shape 21a is, for example, from the surface of the first optical layer 21 on the observer side (−Y (SY) side) as shown in FIG. It becomes convex, the cross-sectional shape in the SX-SY cross section is formed into a triangular shape, and the second unit shape 23a becomes convex from the image source side (+ Y (SY) side) surface of the third optical layer 23, and becomes SY-SYZ. The cross-sectional shape of the cross section may be triangular.

また、第1の単位形状21a,第2の単位形状23aは、凸状ではなく、凹状であってもよい。
例えば、図16に示すように、第1の単位形状21aは、第1光学層21の観察者側(−Y(SY)側)の面から窪んだ凹状であり、そのSX−SY断面における断面形状は、円弧状に形成された2つの凸面がSX方向において互いに対向する形態としてもよい。
同様に、第2の単位形状23aは、第3光学層23の映像源側(+Y(SY)側)の面から窪んだ凹状であり、そのSX−SY断面における断面形状は、円弧状に形成された2つの凸面がSZ方向において互いに対向する形態としてもよい。
Further, the first unit shape 21a and the second unit shape 23a may be concave instead of convex.
For example, as shown in FIG. 16, the first unit shape 21a is a concave shape recessed from the observer side (-Y (SY) side) surface of the first optical layer 21, and is a cross section thereof in the SX-SY cross section. The shape may be such that two convex surfaces formed in an arc shape face each other in the SX direction.
Similarly, the second unit shape 23a is a concave shape recessed from the image source side (+ Y (SY) side) surface of the third optical layer 23, and the cross-sectional shape in the SX-SY cross section is formed in an arc shape. The two convex surfaces may face each other in the SZ direction.

さらに、図17に示すように、SX−SY断面における断面形状が三角形状であって、第1光学層21の観察者側の面(−Y(SY)側の面)から窪んだ凹状である第1の単位形状21aと、SY−SZ断面における断面形状が三角形状であって、第3光学層23の映像源側の面(+Y(SY)側の面)から窪んだ凹状である第2の単位形状23aを備える形態としてもよい。
上述のような凸状又は凹状の形態としても、表示装置1は、映像源11から出射された光のうち、平坦部21b、平坦部23bを透過した光をほとんど拡散させることなく観察者側に出射させるとともに、第1の単位形状21aに入射した光をSX方向へ微少に拡散させ、また、第2の単位形状23aに入射した光をSZ方向に微少に拡散させて観察者側へ出射させることができる。
これにより、表示装置1は、観察者にぼやけの少ない鮮明な映像を表示するとともに、映像光の微少な拡散によって映像源11の非画素領域G2に起因する非映像領域F2が目立って観察されることを抑制することができる。
また、光学シート20を配置する向きを、先に説明した角度θの値を適切な範囲となるようにすることにより、色にじみを防止できる。
Further, as shown in FIG. 17, the cross-sectional shape in the SX-SY cross section is triangular, and is concave from the observer side surface (-Y (SY) side surface) of the first optical layer 21. The first unit shape 21a and the cross-sectional shape in the SY-SZ cross section are triangular and concave from the image source side surface (+ Y (SY) side surface) of the third optical layer 23. The unit shape 23a may be provided.
Even in the convex or concave form as described above, the display device 1 displays the light emitted from the image source 11 to the observer side without diffusing the light transmitted through the flat portion 21b and the flat portion 23b. At the same time, the light incident on the first unit shape 21a is slightly diffused in the SX direction, and the light incident on the second unit shape 23a is slightly diffused in the SZ direction and emitted to the observer side. be able to.
As a result, the display device 1 displays a clear image with less blurring to the observer, and the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2 of the image source 11 is conspicuously observed due to the minute diffusion of the image light. Can be suppressed.
Further, by setting the orientation in which the optical sheet 20 is arranged so that the value of the angle θ described above is within an appropriate range, color bleeding can be prevented.

図18は、光学シート20の別の形態を説明する図である。図18(a)は、厚み方向(Y(SY)方向)に平行であって、左右方向(SX方向)に平行な断面(SX−SY断面)における断面図であり、図18(b)は、厚み方向(SY方向)に平行であって鉛直方向(SZ方向)に平行な断面(SY−SZ断面)における断面図である。図18(c)は、第1光学層21を観察者側(−Y(SY)側)の面から見た斜視図である。
光学シート20は、図18に示すように、第1光学層21及び第2光学層22の2層から構成される形態とし、第1光学層21の観察者側(−Y(SY)側)の面に略四角錐形状の単位形状21aが、鉛直方向及び左右方向に複数隙間なく配列されるようにしてもよい。ここで、略四角錐形状とは、完全な四角錐の形状だけでなく、四角錐の頂部が曲面や平面に面取りされた形状や、四角錐の各三角形状の斜面が微小に湾曲された形状等も含むものをいう。
FIG. 18 is a diagram illustrating another form of the optical sheet 20. FIG. 18A is a cross-sectional view in a cross section (SX-SY cross section) parallel to the thickness direction (Y (SY) direction) and parallel to the left-right direction (SX direction), and FIG. 18B is a cross-sectional view. , Is a cross-sectional view in a cross section (SY-SZ cross section) parallel to the thickness direction (SY direction) and parallel to the vertical direction (SZ direction). FIG. 18C is a perspective view of the first optical layer 21 as viewed from the observer side (−Y (SY) side).
As shown in FIG. 18, the optical sheet 20 has a form composed of two layers, a first optical layer 21 and a second optical layer 22, and is an observer side (−Y (SY) side) of the first optical layer 21. A plurality of unit shapes 21a having a substantially quadrangular pyramid shape may be arranged in the vertical direction and the left-right direction without any gaps. Here, the substantially quadrangular pyramid shape is not only a perfect quadrangular pyramid shape, but also a shape in which the top of the quadrangular pyramid is chamfered to a curved surface or a plane, or a shape in which each triangular slope of the quadrangular pyramid is slightly curved. Etc. are also included.

光学シート20を図18に示す形態としても、映像源11から出射した映像光を微少に拡散させ、その拡散された映像光によって、非画素領域G2が起因となる非映像領域F2が観察者に視認されてしまうことを抑制することができる。また、上述の図3に示す光学シート20や図13に示す光学シート20等に比べて層構成を減らすことができ、光学シート20を薄型化したり、軽量化したりすることが可能となる。さらに、光学シート20をより容易に安価に製造することも可能となる。
また、光学シート20を配置する向きを、先に説明した角度θの値を適切な範囲となるようにすることにより、色にじみを防止できる。
Even in the form shown in FIG. 18, the optical sheet 20 is slightly diffused from the image light emitted from the image source 11, and the diffused image light causes the observer to see the non-image area F2 caused by the non-pixel area G2. It is possible to prevent it from being visually recognized. Further, the layer structure can be reduced as compared with the optical sheet 20 shown in FIG. 3 and the optical sheet 20 shown in FIG. 13, and the optical sheet 20 can be made thinner or lighter. Further, the optical sheet 20 can be manufactured more easily and inexpensively.
Further, by setting the orientation in which the optical sheet 20 is arranged so that the value of the angle θ described above is within an appropriate range, color bleeding can be prevented.

図19は、光学シート20の別の形態を説明する図である。図19は、図2と同様な方向から見た図である。
光学シート20は、左右の目それぞれに対応して独立して設ける必要はなく、例えば、図19(a)に示すように、左右それぞれの領域の間を繋げた異形の形状としてもよい。また、光学シート20は、図19(b)に示したように長方形形状としてもよい。このような形状とすれば、光学シート20のSX方向及びSZ方向をX方向及びZ方向に対して所定の角度θだけ傾けて配置することが容易になる。なお、図19のような形態にしても、対称形状になっているので、光学シート20の方向を示す指標を設けたり、非対称形状にしたりしてもよい。
FIG. 19 is a diagram illustrating another form of the optical sheet 20. FIG. 19 is a view seen from the same direction as in FIG.
The optical sheet 20 does not need to be provided independently for each of the left and right eyes. For example, as shown in FIG. 19A, the optical sheet 20 may have an irregular shape connecting the left and right regions. Further, the optical sheet 20 may have a rectangular shape as shown in FIG. 19 (b). With such a shape, it becomes easy to arrange the optical sheet 20 at an angle θ with respect to the X direction and the Z direction in the SX direction and the SZ direction. Even in the form shown in FIG. 19, since the shape is symmetrical, an index indicating the direction of the optical sheet 20 may be provided or the shape may be asymmetric.

図20は、本実施形態の頭部装着型の表示装置1の他の形態を説明する図である。
図20に示すように、光学シート20をレンズ12よりも観察者側(−Y側)に配置してもよい。このような配置を採用しても、表示装置1は、観察者にぼやけの少ない鮮明な映像を表示するとともに、映像光の微少な拡散によって映像源11の非画素領域G2に起因する非映像領域F2が目立って観察されることを抑制することができる。
また、光学シート20を配置する向きを、先に説明した角度θの値を適切な範囲となるようにすることにより、色にじみを防止できる。
FIG. 20 is a diagram illustrating another embodiment of the head-mounted display device 1 of the present embodiment.
As shown in FIG. 20, the optical sheet 20 may be arranged on the observer side (−Y side) of the lens 12. Even if such an arrangement is adopted, the display device 1 displays a clear image with less blurring to the observer, and the non-image area caused by the non-pixel area G2 of the image source 11 due to the minute diffusion of the image light. It is possible to prevent F2 from being noticeably observed.
Further, by setting the orientation in which the optical sheet 20 is arranged so that the value of the angle θ described above is within an appropriate range, color bleeding can be prevented.

(変形形態)
以上説明した実施形態等に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の範囲内である。
(Transformed form)
Various modifications and changes are possible without being limited to the embodiments described above, and these are also within the scope of the present invention.

(1)本実施形態において、第1の単位形状21aが配列されている第2の方向と、第2の単位形状23aが配列されている第4の方向との双方を、第1近接配列方向及び第2近接配列方向等に対して角度を持って配置する例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、第2の方向のみを第1近接配列方向及び第2近接配列方向等に対して角度を持って配置し、第4の方向については、第1近接配列方向又は第2近接配列方向と同一の方向としてもよい。このような場合であっても、色にじみを防止する効果を得ることが可能である。 (1) In the present embodiment, both the second direction in which the first unit shape 21a is arranged and the fourth direction in which the second unit shape 23a is arranged are set in the first proximity arrangement direction. And an example of arranging at an angle with respect to the second proximity arrangement direction and the like has been described. Not limited to this, for example, only the second direction is arranged at an angle with respect to the first proximity arrangement direction, the second proximity arrangement direction, and the like, and the fourth direction is the first proximity arrangement direction or the second proximity arrangement direction. It may be the same direction as the proximity arrangement direction. Even in such a case, it is possible to obtain the effect of preventing color bleeding.

(2)本実施形態等において、第1の単位形状21aが延在する第1の方向と、第2の単位形状23aが延在する第3の方向とは、直交している例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、第1の単位形状21aが延在する第1の方向と、第2の単位形状23aが延在する第3の方向とが90度以外の角度を持って交差する構成としてもよい。その場合であっても、第1の単位形状21aが配列されている第2の方向と、第2の単位形状23aが配列されている第4の方向を、第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置すれば、色にじみを抑えることが可能である。
また、第2の方向及び第4の方向を、第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して6度以上の角度を持って配置し、第2の方向及び第4の方向を、第3近接配列方向及び第4近接配列方向に対して3度以上の角度を持って配置すれば、色にじみを抑える効果をさらに高めることができる。
(2) In the present embodiment or the like, an example in which the first direction in which the first unit shape 21a extends and the third direction in which the second unit shape 23a extends are orthogonal to each other is given. explained. Not limited to this, for example, a configuration in which the first direction in which the first unit shape 21a extends and the third direction in which the second unit shape 23a extends intersect at an angle other than 90 degrees. May be. Even in that case, the second direction in which the first unit shape 21a is arranged and the fourth direction in which the second unit shape 23a is arranged are defined as the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction. Color bleeding can be suppressed by arranging at an angle of 5 degrees or more with respect to the arrangement direction.
Further, the second direction and the fourth direction are arranged at an angle of 6 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction, and the second direction and the fourth direction are arranged at an angle of 6 degrees or more. If the arrangement is performed at an angle of 3 degrees or more with respect to the three proximity arrangement directions and the fourth proximity arrangement direction, the effect of suppressing color bleeding can be further enhanced.

(3)本実施形態等において、光学シート20のシート面内における回転方向の位置を映像源11に対して規定するための位置決め形状(20a,321a)を備えた例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、光学シート及び保持部に、位置決め指標を設けてもよい。 (3) In the present embodiment and the like, an example having a positioning shape (20a, 321a) for defining the position of the optical sheet 20 in the rotation direction in the sheet surface with respect to the image source 11 has been described. Not limited to this, for example, a positioning index may be provided on the optical sheet and the holding portion.

(4)本実施形態において、光学シート20は、2種類の単位光学形状を備えて、2方向の拡散を行う例を挙げて説明した。これに限らず、例えば、1種類のみ、すなわち、一方向のみの拡散を行う形態としてもよいし、3種類以上(3方向以上)に拡散を行う形態としてもよい。 (4) In the present embodiment, the optical sheet 20 has two types of unit optical shapes and has been described with an example of performing diffusion in two directions. Not limited to this, for example, it may be a form in which diffusion is performed in only one type, that is, in only one direction, or a form in which diffusion is performed in three or more types (three or more directions).

なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は、以上説明した実施形態等によって限定されることはない。 The embodiments and modifications can be used in combination as appropriate, but detailed description thereof will be omitted. Further, the present invention is not limited to the embodiments described above.

1 表示装置
5 表示装置(従来)
11 映像源
11a 表示面
12 レンズ
12A レンズ
12B レンズ
12a 反射抑制層
20 光学シート
20A 光学シート
20B 光学シート
20a 凸部
21 第1光学層
21a 第1の単位形状
21b 平坦部
22 第2光学層
23 第3光学層
23a 第2の単位形状
23b 平坦部
24 反射抑制層
30 筐体
31 保持部
32 保持部
33 保持部
51 映像源
52 レンズ
311 開口部
321 開口部
321a 凹部
331 開口部
1 Display device 5 Display device (conventional)
11 Image source 11a Display surface 12 Lens 12A Lens 12B Lens 12a Reflection suppression layer 20 Optical sheet 20A Optical sheet 20B Optical sheet 20a Convex portion 21 First optical layer 21a First unit shape 21b Flat portion 22 Second optical layer 23 Third Optical layer 23a Second unit shape 23b Flat part 24 Reflection suppression layer 30 Housing 31 Holding part 32 Holding part 33 Holding part 51 Image source 52 Lens 311 Opening 321 Opening 321a Recessed 331 Opening

Claims (6)

映像光を出射する映像源と、
前記映像光を拡大して観察者側へ出射するレンズと、
前記映像源及び前記レンズ間、又は、前記レンズの観察者側に配置され、前記映像光を拡散させる光学シートと、
を備え、
前記光学シートは、凸状又は凹状に形成されている単位形状を有し、
前記単位形状は、少なくとも光学シートの厚み方向に直交するシート面内の特定の配列方向に配列されており、
前記映像源は、複数色の画素が並べて配置されて構成されており、
同一色の画素同士の距離が最も近接している方向を第1近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向とは異なる方向であって、前記第1近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が近接している方向を第2近接配列方向として規定した場合、
前記特定の配列方向は、前記第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して5度以上の角度を持って配置されており、観察者の頭部に装着される表示装置。
An image source that emits image light and
A lens that magnifies the image light and emits it to the observer side.
Between the video source and the lens, or is placed on the viewer side of the lens, an optical sheet Ru to diffuse the image light,
With
The optical sheet has a unit shape formed in a convex or concave shape, and has a unit shape.
The unit shapes are arranged at least in a specific arrangement direction in the sheet plane orthogonal to the thickness direction of the optical sheet.
The image source is configured by arranging pixels of a plurality of colors side by side.
The direction in which the distance between pixels of the same color is closest is defined as the first proximity arrangement direction.
When a direction different from the first proximity arrangement direction and the direction in which the pixels of the same color are close to each other next to the first proximity arrangement direction is defined as the second proximity arrangement direction,
The specific arrangement direction is arranged at an angle of 5 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction, and is a display device worn on the observer's head.
請求項1に記載の表示装置において、
前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向とは異なる方向であって、前記第2近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が最も近接している方向を第3近接配列方向として規定し、
前記第1近接配列方向及び前記第2近接配列方向及び前記第3近接配列方向とは異なる方向であって、前記第3近接配列方向の次に同一色の画素同士の距離が最も近接している方向を第4近接配列方向として規定した場合、
前記特定の配列方向は、前記第1近接配列方向及び第2近接配列方向に対して6度以上の角度を持って配置されており、
前記特定の配列方向は、前記第3近接配列方向及び第4近接配列方向に対して3度以上の角度を持って配置されていること、
を特徴とする表示装置。
In the display device according to claim 1,
The direction different from the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction, and the direction in which the distance between pixels of the same color is closest to each other next to the second proximity arrangement direction is the third proximity arrangement direction. As defined as
The directions are different from the first proximity arrangement direction, the second proximity arrangement direction, and the third proximity arrangement direction, and the distance between the pixels of the same color next to the third proximity arrangement direction is the closest. When the direction is specified as the 4th proximity array direction,
The specific arrangement direction is arranged at an angle of 6 degrees or more with respect to the first proximity arrangement direction and the second proximity arrangement direction.
The specific arrangement direction is arranged at an angle of 3 degrees or more with respect to the third proximity arrangement direction and the fourth proximity arrangement direction.
A display device characterized by.
請求項1又は請求項2に記載の表示装置において、
前記光学シートは、
2つの層間の界面である第1の界面に凸状又は凹状に形成されている第1の単位形状と、
前記第1の界面とは異なる2つの層間の界面である第2の界面に凸状又は凹状に形成されている第2の単位形状と、
を有しており、
前記第1の単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交するシート面内の第1の方向に延在し、前記第1の方向に直交する第2の方向に配列されており、
前記第2の単位形状は、前記光学シートの厚み方向に直交し、かつ、前記第1の方向と交差するシート面内の第3の方向に延在し、前記第3の方向に直交する第4の方向に配列されており、
前記特定の配列方向は、前記第2の方向及び前記第4の方向であること、
を特徴とする表示装置。
In the display device according to claim 1 or 2.
The optical sheet is
The first unit shape formed in a convex or concave shape at the first interface, which is the interface between the two layers,
A second unit shape formed in a convex or concave shape at a second interface, which is an interface between two layers different from the first interface,
Have and
The first unit shape extends in the first direction in the sheet surface orthogonal to the thickness direction of the optical sheet, and is arranged in the second direction orthogonal to the first direction.
The second unit shape extends in a third direction within the sheet surface that is orthogonal to the thickness direction of the optical sheet and intersects the first direction, and is orthogonal to the third direction. Arranged in 4 directions,
The specific arrangement direction is the second direction and the fourth direction.
A display device characterized by.
請求項3に記載の表示装置において、
前記第1の界面において隣接する層の屈折率の差である第1の屈折率差Δn1が、0.005≦Δn1≦0.1を満たしており、
前記第2の界面において隣接する層の屈折率の差である第2の屈折率差Δn2が、0.005≦Δn2≦0.1を満たしていること、
を特徴とする表示装置。
In the display device according to claim 3,
The first refractive index difference Δn1, which is the difference in the refractive indexes of adjacent layers at the first interface, satisfies 0.005 ≦ Δn1 ≦ 0.1.
The second refractive index difference Δn2, which is the difference in the refractive indexes of adjacent layers at the second interface, satisfies 0.005 ≦ Δn2 ≦ 0.1.
A display device characterized by.
請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の表示装置において、
前記光学シートを保持する保持部を備えており、
前記光学シートのシート面内における回転方向の位置を前記映像源に対して規定するための位置決め形状又は位置決め指標を前記光学シートと前記保持部との少なくとも一方に備えること、
を特徴とする表示装置。
In the display device according to any one of claims 1 to 4.
It is provided with a holding portion for holding the optical sheet.
At least one of the optical sheet and the holding portion is provided with a positioning shape or a positioning index for defining the position of the optical sheet in the sheet surface in the rotational direction with respect to the image source.
A display device characterized by.
請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の表示装置において、
前記光学シートと前記映像源との間の距離は、前記画素の配列ピッチの100倍以上であること、
を特徴とする表示装置。
In the display device according to any one of claims 1 to 5.
The distance between the optical sheet and the image source shall be 100 times or more the array pitch of the pixels.
A display device characterized by.
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