JPH0720405A - 画像表示装置 - Google Patents
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- JPH0720405A JPH0720405A JP18442993A JP18442993A JPH0720405A JP H0720405 A JPH0720405 A JP H0720405A JP 18442993 A JP18442993 A JP 18442993A JP 18442993 A JP18442993 A JP 18442993A JP H0720405 A JPH0720405 A JP H0720405A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 フリッカーのない高精細で広画角の画像情報
の観察が可能な画像表示装置を得ること。 【構成】 表示素子からの表示情報に基づく光束を光学
系を介して観察者の瞳に導光し、該表示情報を虚像とし
て拡大観察する際、該表示素子を強誘電性液晶より構成
したこと。
の観察が可能な画像表示装置を得ること。 【構成】 表示素子からの表示情報に基づく光束を光学
系を介して観察者の瞳に導光し、該表示情報を虚像とし
て拡大観察する際、該表示素子を強誘電性液晶より構成
したこと。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は画像表示装置に関し、特
に液晶表示素子等の小型の画像情報（表示情報）を有し
た光学系を観察者の頭部や顔面前方等に装置して拡大し
た広画角の虚像として観察するようにした画像表示装置
に関するものである。
に液晶表示素子等の小型の画像情報（表示情報）を有し
た光学系を観察者の頭部や顔面前方等に装置して拡大し
た広画角の虚像として観察するようにした画像表示装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、液晶等の画像表示素子に表示
された画像情報を臨場感のある大画面の映像として観察
するようにした画像表示装置として大型ＣＲＴディスプ
レイ装置やプロジェクションＴＶ装置等が用いられてい
る。
された画像情報を臨場感のある大画面の映像として観察
するようにした画像表示装置として大型ＣＲＴディスプ
レイ装置やプロジェクションＴＶ装置等が用いられてい
る。
【０００３】これらの画像表示装置は大きな空間を必要
とし、狭い部屋に設置しようとすると、適切なる観察距
離が確保できなく、又個々の人が異なる番組を見ること
ができない等の問題点があった。
とし、狭い部屋に設置しようとすると、適切なる観察距
離が確保できなく、又個々の人が異なる番組を見ること
ができない等の問題点があった。
【０００４】この為、例えば特開平３−２０３４７８号
公報では図５に示すように画像表示素子からの光束を観
察者の顔面近くに配置した光学系を用いて直接、眼（観
察者の瞳）に導光して大画面の画像情報を観察するよう
にした画像表示装置を提案している。
公報では図５に示すように画像表示素子からの光束を観
察者の顔面近くに配置した光学系を用いて直接、眼（観
察者の瞳）に導光して大画面の画像情報を観察するよう
にした画像表示装置を提案している。
【０００５】同図の要部について説明すると２２１Ｒ，
２２１Ｌは右眼用と左眼用の液晶カラーテレビである。
液晶カラーテレビ２２１Ｒ，２２１Ｌに表示された画像
情報は各々両眼の前方に配置した台形のビームスプリッ
ター（ハーフミラー）２２２Ｒ（２２２Ｌ不図示）によ
って一部分の光束が反射されて、前方の凹面鏡２２３に
入射する。凹面鏡２２３で反射した光束はビームスプリ
ッター２２２Ｒ（２２２Ｌ）を透過して観察者（不図
示）の眼に入射する。
２２１Ｌは右眼用と左眼用の液晶カラーテレビである。
液晶カラーテレビ２２１Ｒ，２２１Ｌに表示された画像
情報は各々両眼の前方に配置した台形のビームスプリッ
ター（ハーフミラー）２２２Ｒ（２２２Ｌ不図示）によ
って一部分の光束が反射されて、前方の凹面鏡２２３に
入射する。凹面鏡２２３で反射した光束はビームスプリ
ッター２２２Ｒ（２２２Ｌ）を透過して観察者（不図
示）の眼に入射する。
【０００６】これにより観察者は液晶カラーテレビ２２
１Ｒ，２２１Ｌに表示した画像情報を凹面鏡２２３前方
の所定位置に虚像として観察している。
１Ｒ，２２１Ｌに表示した画像情報を凹面鏡２２３前方
の所定位置に虚像として観察している。
【０００７】又、このような画像表示装置において、観
察者の右眼用と左眼用とに視差のある表示情報を表示し
て立体画像を観察することも可能である。
察者の右眼用と左眼用とに視差のある表示情報を表示し
て立体画像を観察することも可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】図５に示す画像表示装
置では画像表示素子として液晶カラーテレビを用いてい
る。この為、画素数には構造上及びコスト上の理由から
限界があった。その結果、表示画像をレンズ又は凹面鏡
によって拡大して観察すると画素が非常に粗く観察さ
れ、画像情報の画質が低下する傾向があった。又、装置
全体の小型化及び軽量化を図る為に液晶カラーテレビを
小さくしようとすると、次のような問題点が生じてく
る。
置では画像表示素子として液晶カラーテレビを用いてい
る。この為、画素数には構造上及びコスト上の理由から
限界があった。その結果、表示画像をレンズ又は凹面鏡
によって拡大して観察すると画素が非常に粗く観察さ
れ、画像情報の画質が低下する傾向があった。又、装置
全体の小型化及び軽量化を図る為に液晶カラーテレビを
小さくしようとすると、次のような問題点が生じてく
る。
【０００９】（１−１）ＴＦＴ型アクティブマトリック
ス方式の液晶テレビでは、その製造プロセスが半導体プ
ロセスと同一であり、高精細化するには製造装置上の制
約（例えば、配線の線幅や、ＴＦＴプロセス等）があ
り、しかも高精細化するに従って製造の歩留りが低下し
てくる。
ス方式の液晶テレビでは、その製造プロセスが半導体プ
ロセスと同一であり、高精細化するには製造装置上の制
約（例えば、配線の線幅や、ＴＦＴプロセス等）があ
り、しかも高精細化するに従って製造の歩留りが低下し
てくる。
【００１０】（１−２）液晶カラーテレビを小型化し
て、レンズや凹面鏡等で拡大して観察するにはパワー
（屈折力）の強い光学系とそれをカバーする程度の視野
特性を有した液晶カラーテレビが要求される。しかしな
がら、画質が良好なＳＴＮ(SuperTwisted Nematic)液晶
テレビでも性能を高精細領域で維持しながら、視野角特
性を改善することは大変難しい。
て、レンズや凹面鏡等で拡大して観察するにはパワー
（屈折力）の強い光学系とそれをカバーする程度の視野
特性を有した液晶カラーテレビが要求される。しかしな
がら、画質が良好なＳＴＮ(SuperTwisted Nematic)液晶
テレビでも性能を高精細領域で維持しながら、視野角特
性を改善することは大変難しい。
【００１１】本発明は画像表示素子として適切なる液晶
表示素子を用いると共に、各要素を適切に設定すること
により装置全体の小型化を図りつつ、高精細でかつ広画
角の観察を可能とした画像表示装置の提供を目的とす
る。
表示素子を用いると共に、各要素を適切に設定すること
により装置全体の小型化を図りつつ、高精細でかつ広画
角の観察を可能とした画像表示装置の提供を目的とす
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置
は、 （１−１）表示素子からの表示情報に基づく光束を光学
系を介して観察者の瞳に導光し、該表示情報を虚像とし
て拡大観察する際、該表示素子を強誘電性液晶より構成
したことを特徴としている。
は、 （１−１）表示素子からの表示情報に基づく光束を光学
系を介して観察者の瞳に導光し、該表示情報を虚像とし
て拡大観察する際、該表示素子を強誘電性液晶より構成
したことを特徴としている。
【００１３】特に、前記画像表示装置は観察者の右眼用
表示系と左眼用表示系の２系統を有していることや、前
記右眼用表示系の表示情報と左眼用表示系の表示情報は
視差画像であること、そして前記表示素子は前記光学系
の光軸に対して傾き調整可能であること等を特徴として
いる。
表示系と左眼用表示系の２系統を有していることや、前
記右眼用表示系の表示情報と左眼用表示系の表示情報は
視差画像であること、そして前記表示素子は前記光学系
の光軸に対して傾き調整可能であること等を特徴として
いる。
【００１４】（１−２）表示素子からの表示情報と、該
表示情報とは異なった方向に位置している画像情報の２
つの情報を光透過性の光束結合素子を介して空間的に重
畳して同一視野で観察する際、該表示素子は強誘電性液
晶より構成したことを特徴としている。
表示情報とは異なった方向に位置している画像情報の２
つの情報を光透過性の光束結合素子を介して空間的に重
畳して同一視野で観察する際、該表示素子は強誘電性液
晶より構成したことを特徴としている。
【００１５】（１−３）前記表示素子は少なくとも１枚
のフレームメモリを有していることを特徴としている。
更に、入力される画像信号と１フレーム前の画像信号と
を比較し、画像データの変わった部分を検出し、該画像
データの変わった部分を優先的に書き換える駆動手段を
有することを特徴としている。
のフレームメモリを有していることを特徴としている。
更に、入力される画像信号と１フレーム前の画像信号と
を比較し、画像データの変わった部分を検出し、該画像
データの変わった部分を優先的に書き換える駆動手段を
有することを特徴としている。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の画像表示装置の実施例１の要
部概略図である。同図は観察者の例えば右眼用表示系を
示しており、同様の構成の左眼用表示系もある。
部概略図である。同図は観察者の例えば右眼用表示系を
示しており、同様の構成の左眼用表示系もある。
【００１７】図中、１は照明部であり、光源２として蛍
光灯を有している。３は表示素子であり、強誘電性液晶
セルより成り、ＴＶ等の画像信号ａに基づく表示情報３
ａを形成している。
光灯を有している。３は表示素子であり、強誘電性液晶
セルより成り、ＴＶ等の画像信号ａに基づく表示情報３
ａを形成している。
【００１８】尚、右眼用の表示情報３ａと左眼用表示系
による左眼用表示情報は視差画像となっている。５は光
学系であり、色収差等の諸収差を補正したレンズ系より
成っているが、同図では簡単の為に単レンズとして示し
ている。６は観察者の瞳位置であり、観察者の眼球位置
に相当している。９は表示情報３ａの光学系５による虚
像面である。
による左眼用表示情報は視差画像となっている。５は光
学系であり、色収差等の諸収差を補正したレンズ系より
成っているが、同図では簡単の為に単レンズとして示し
ている。６は観察者の瞳位置であり、観察者の眼球位置
に相当している。９は表示情報３ａの光学系５による虚
像面である。
【００１９】本実施例では、照明部１で照明された表示
情報３ａの各画素３ａ−１，３ａ−２，３ａ−３からの
光束４−１，４−２，４−３は光学系５によって観察者
の瞳６に導光している。このとき光学系５と表示素子３
との距離及び光学系５の屈折力（パワー）を適切に設定
している。
情報３ａの各画素３ａ−１，３ａ−２，３ａ−３からの
光束４−１，４−２，４−３は光学系５によって観察者
の瞳６に導光している。このとき光学系５と表示素子３
との距離及び光学系５の屈折力（パワー）を適切に設定
している。
【００２０】これによって、例えば画素３ａ−１からの
光束４−１はあたかも虚像面９上の点（３ａ−１）´か
ら射出される光束（４−１）´のようにして、表示情報
３ａを虚像の拡大画像として観察するようにしている。
本実施例では表示素子３は光学系５の光軸に対して傾き
調整可能となっている。
光束４−１はあたかも虚像面９上の点（３ａ−１）´か
ら射出される光束（４−１）´のようにして、表示情報
３ａを虚像の拡大画像として観察するようにしている。
本実施例では表示素子３は光学系５の光軸に対して傾き
調整可能となっている。
【００２１】本実施例では、表示素子を高速応答性とメ
モリー効果を有する強誘電性液晶より構成し、フリッカ
ーの生じない高精細で広画角の画像情報を得ている。表
示素子３に表示される画像が、例えばコンピュータ２３
で作成されたコンピュータ・グラフィックス等の画像信
号ｂの場合は、入力された画像信号とフレームメモリ２
２に保持された画像データを比較し、画面上で変化が生
じた領域を優先的に書き替えて画像表示を行なう。部分
書換方式による駆動を行なうことによって、より高速で
自然な画像の観察を行なっている。
モリー効果を有する強誘電性液晶より構成し、フリッカ
ーの生じない高精細で広画角の画像情報を得ている。表
示素子３に表示される画像が、例えばコンピュータ２３
で作成されたコンピュータ・グラフィックス等の画像信
号ｂの場合は、入力された画像信号とフレームメモリ２
２に保持された画像データを比較し、画面上で変化が生
じた領域を優先的に書き替えて画像表示を行なう。部分
書換方式による駆動を行なうことによって、より高速で
自然な画像の観察を行なっている。
【００２２】上記、部分書換方式による駆動はＴＶ等の
画像信号ａであっても適用できるのは言うまでもない。
画像信号ａであっても適用できるのは言うまでもない。
【００２３】本実施例で用いている強誘電性液晶として
は、カイラルスメクテイックＣ相（SmC*），Ｈ相（Sm
H*），Ｆ相（SmF*），Ｉ相（SmI*），Ｊ相（SmJ*），Ｋ
相（SmK*），Ｇ相（SmG*）の液晶が適している。この強
誘電性液晶については、“LE JOURNAL DE PHYSIQUE LET
TERS”36(L-69) 1975,「Ferroelectric Liquid Crystal
s 」；Applied Physics letters ”36(11) 1980 ,「Sub
micro Second BistableElectrooptic Switchig in Liqu
id Crystals 」；“固体物理”16(141) 1981,「液晶」等
に記載されており、本発明ではこれらに開示された強誘
電性液晶を用いることができる。
は、カイラルスメクテイックＣ相（SmC*），Ｈ相（Sm
H*），Ｆ相（SmF*），Ｉ相（SmI*），Ｊ相（SmJ*），Ｋ
相（SmK*），Ｇ相（SmG*）の液晶が適している。この強
誘電性液晶については、“LE JOURNAL DE PHYSIQUE LET
TERS”36(L-69) 1975,「Ferroelectric Liquid Crystal
s 」；Applied Physics letters ”36(11) 1980 ,「Sub
micro Second BistableElectrooptic Switchig in Liqu
id Crystals 」；“固体物理”16(141) 1981,「液晶」等
に記載されており、本発明ではこれらに開示された強誘
電性液晶を用いることができる。
【００２４】図２は強誘電性液晶セル３の例を模式的に
描いたものである。１１と１１´はIn2O3 ，SnO2やＩＴ
Ｏ(Indimu-Tin Oxide ) 等の透明電極がコートされた基
板（ガラス板）であり、その間に層１２がガラス面に垂
直になるよう配向したSmC*，SmH*，SmF*，SmI*，SmG*の
液晶が封入されている。太線で示した線１３が配向して
いる液晶分子を表わしており、この液晶分子１３はその
分子に直交した方向に双極子モーメント１４（Ｐ⊥）を
有している。
描いたものである。１１と１１´はIn2O3 ，SnO2やＩＴ
Ｏ(Indimu-Tin Oxide ) 等の透明電極がコートされた基
板（ガラス板）であり、その間に層１２がガラス面に垂
直になるよう配向したSmC*，SmH*，SmF*，SmI*，SmG*の
液晶が封入されている。太線で示した線１３が配向して
いる液晶分子を表わしており、この液晶分子１３はその
分子に直交した方向に双極子モーメント１４（Ｐ⊥）を
有している。
【００２５】基板１１と１１´上の電極間に一定の閾値
以上の電圧を印加すると、液晶分子１３のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント１４は全ての電界方向に向く
ように、液晶分子１３は配向方向を変えることができ
る。液晶分子１３は細長い形状を有しており、その長軸
方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って、例えば
ガラス面の上側に１枚の偏光子を置けば、電圧印加極性
によって光学特性が変わる液晶変調素子となることは容
易に理解される（この際、ガラス面の上下に互いにクロ
スニコルの偏光板を配置してもよい）。
以上の電圧を印加すると、液晶分子１３のらせん構造が
ほどけ、双極子モーメント１４は全ての電界方向に向く
ように、液晶分子１３は配向方向を変えることができ
る。液晶分子１３は細長い形状を有しており、その長軸
方向と短軸方向で屈折率異方性を示し、従って、例えば
ガラス面の上側に１枚の偏光子を置けば、電圧印加極性
によって光学特性が変わる液晶変調素子となることは容
易に理解される（この際、ガラス面の上下に互いにクロ
スニコルの偏光板を配置してもよい）。
【００２６】更に液晶セルの厚さを充分に薄くした場合
（例えば１μ）には、図３に示すように、電界を印加し
ていない状態でも液晶分子のらせん構造はほどけ（非ら
せん構造）、その双極子モーメントＰ又はＰ´は上向き
２４又は下向き２４´のどちらかの状態をとる。
（例えば１μ）には、図３に示すように、電界を印加し
ていない状態でも液晶分子のらせん構造はほどけ（非ら
せん構造）、その双極子モーメントＰ又はＰ´は上向き
２４又は下向き２４´のどちらかの状態をとる。
【００２７】このようなセルに図３に示す如く一定の敷
居値以上の極性の異なる電界Ｅ又はＥ´を与えてやる
と、双極子モーメントは電界Ｅ又はＥ´の電界ベクトル
に対応して上向き２４又は下向き２４´と向きを変え、
それに応じて液晶分子は第１の安定状態２３か或いは第
２の安定状態２３´の何れか一方に配向する。従って、
偏光軸が第１の安定状態２３か又は２の安定状態２３´
の配向方向と平行となるように、１枚の偏光子をガラス
面の上側に配置することによって、光学的なコントラス
トが得られる。
居値以上の極性の異なる電界Ｅ又はＥ´を与えてやる
と、双極子モーメントは電界Ｅ又はＥ´の電界ベクトル
に対応して上向き２４又は下向き２４´と向きを変え、
それに応じて液晶分子は第１の安定状態２３か或いは第
２の安定状態２３´の何れか一方に配向する。従って、
偏光軸が第１の安定状態２３か又は２の安定状態２３´
の配向方向と平行となるように、１枚の偏光子をガラス
面の上側に配置することによって、光学的なコントラス
トが得られる。
【００２８】このような強誘電性液晶を光変調素子とし
て用いることの利点は３つある。第１に応答速度が極め
て速いこと、第２に液晶分子の配向が双安定性を有する
ことである。第２の点を例えば図３によって説明する
と、電界Ｅを印加すると液晶分子は第１の安定状態２３
に配向するが、この状態は電界を切っても安定である。
又、逆向きの電界Ｅ´を印加すると、液晶分子は第２の
安定状態２３´に配向してその分子の向きを変えるが、
やはり電界を切ってもこの状態に留まっている。又、与
える電界Ｅが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配
向状態にやはり維持されている。
て用いることの利点は３つある。第１に応答速度が極め
て速いこと、第２に液晶分子の配向が双安定性を有する
ことである。第２の点を例えば図３によって説明する
と、電界Ｅを印加すると液晶分子は第１の安定状態２３
に配向するが、この状態は電界を切っても安定である。
又、逆向きの電界Ｅ´を印加すると、液晶分子は第２の
安定状態２３´に配向してその分子の向きを変えるが、
やはり電界を切ってもこの状態に留まっている。又、与
える電界Ｅが一定の閾値を越えない限り、それぞれの配
向状態にやはり維持されている。
【００２９】このような応答速度の速さとメモリー効果
が有効に実現されるにはセルとしてはできるだけ薄い方
が好ましく、一般的には０．５〜２０μ、特に１μ〜５
μが適している。
が有効に実現されるにはセルとしてはできるだけ薄い方
が好ましく、一般的には０．５〜２０μ、特に１μ〜５
μが適している。
【００３０】この種の強誘電性液晶を用いたマトリクス
電極構造を有する液晶電気光学装置は、例えばクラーク
とラガバルにより米国特許第４３６７９２４号公報で提
案されている。第３に偏光板が１枚で済み明るい表示が
得られる。
電極構造を有する液晶電気光学装置は、例えばクラーク
とラガバルにより米国特許第４３６７９２４号公報で提
案されている。第３に偏光板が１枚で済み明るい表示が
得られる。
【００３１】本実施例の表示素子３としての、強誘電性
液晶セルの駆動方法としては公知の方法を用いることが
できる。そのうち例えば走査線を複数の領域に分割した
り、走査線を１ライン毎に書き込む代わりに画像データ
の変わった部分のみを優先的に書き替える部分書換方式
を用いて、画像表示の高速化を行なえば高精細でフリッ
カーのない動画を観察することも可能となる。
液晶セルの駆動方法としては公知の方法を用いることが
できる。そのうち例えば走査線を複数の領域に分割した
り、走査線を１ライン毎に書き込む代わりに画像データ
の変わった部分のみを優先的に書き替える部分書換方式
を用いて、画像表示の高速化を行なえば高精細でフリッ
カーのない動画を観察することも可能となる。
【００３２】特に、前記画像表示素子に表示される画像
がコンピュータで作成されたコンピュータ・グラフィッ
クス等の画像の場合には、画面上で変化が生じる領域の
データは既に分かっているので、この方式で液晶セルを
駆動することは非常に効果的である。
がコンピュータで作成されたコンピュータ・グラフィッ
クス等の画像の場合には、画面上で変化が生じる領域の
データは既に分かっているので、この方式で液晶セルを
駆動することは非常に効果的である。
【００３３】又、本実施例で強誘電性液晶セルは光学系
５の光軸に対して傾けられる機構を持たせており、本発
明の画像表示装置を構成した場合の視野特性の微調整を
行なうことを可能としている。
５の光軸に対して傾けられる機構を持たせており、本発
明の画像表示装置を構成した場合の視野特性の微調整を
行なうことを可能としている。
【００３４】図４は本発明の画像表示装置の実施例２の
要部概略図である。
要部概略図である。
【００３５】本実施例は図１の実施例１に比べて右眼用
表示系をハーフミラー、ダイクロイックミラー、又はホ
ログラム素子等からなる光束結合素子７を用いて、表示
素子３の表示情報３ａを前方の自然風景等の画像情報Ｙ
に空間的に重畳して双方を同時に観察することができる
ように構成したことが異なっており、その他の構成は同
じである。
表示系をハーフミラー、ダイクロイックミラー、又はホ
ログラム素子等からなる光束結合素子７を用いて、表示
素子３の表示情報３ａを前方の自然風景等の画像情報Ｙ
に空間的に重畳して双方を同時に観察することができる
ように構成したことが異なっており、その他の構成は同
じである。
【００３６】図中１は照明部であり、光源２として蛍光
灯を有している。３は表示素子であり、強誘電性液晶セ
ルより成り、表示情報３ａを形成している。７は光束結
合素子（コンバイナ光学素子）であり、ハーフミラーか
ら成っている。５ａは反射凹面鏡、６は観察用の瞳位置
であり、観察者の眼球位置に相当している。９は表示情
報３ａの反射凹面鏡５による虚像面である。１０は光量
調整部材であり、液晶を利用して通過光量を調整してい
る。Ｙは自然風景等の画像情報である。
灯を有している。３は表示素子であり、強誘電性液晶セ
ルより成り、表示情報３ａを形成している。７は光束結
合素子（コンバイナ光学素子）であり、ハーフミラーか
ら成っている。５ａは反射凹面鏡、６は観察用の瞳位置
であり、観察者の眼球位置に相当している。９は表示情
報３ａの反射凹面鏡５による虚像面である。１０は光量
調整部材であり、液晶を利用して通過光量を調整してい
る。Ｙは自然風景等の画像情報である。
【００３７】本実施例では照明部１で照明された液晶表
示素子３からの表示情報３ａに基づく光束４は、まずハ
ーフミラー７を透過し（ここでの反射光は眼６と反対方
向に向かい像表示に関係ないので省略する）、反射凹面
鏡５ａにより反射され、再びハーフミラー７に達する。
そしてハーフミラー７で反射された光束８が観察者の眼
６に達する。観察者は反射凹面鏡５ａによる液晶表示素
子３の表示情報３ａを虚像面９で、又虚像面９近傍の画
像情報Ｙを空間的に重畳させて同一視野で同時に観察し
ている。
示素子３からの表示情報３ａに基づく光束４は、まずハ
ーフミラー７を透過し（ここでの反射光は眼６と反対方
向に向かい像表示に関係ないので省略する）、反射凹面
鏡５ａにより反射され、再びハーフミラー７に達する。
そしてハーフミラー７で反射された光束８が観察者の眼
６に達する。観察者は反射凹面鏡５ａによる液晶表示素
子３の表示情報３ａを虚像面９で、又虚像面９近傍の画
像情報Ｙを空間的に重畳させて同一視野で同時に観察し
ている。
【００３８】本実施例においては外界の画像情報Ｙから
の光束はハーフミラー７を透過し、観察者の眼６に達す
る。このとき画像情報Ｙと液晶表示素子３の虚像面９と
をスーパーインポーズ（重畳）させて、双方の情報を大
画面として認識することを可能としている。又光量調節
部材１０により外界の画像情報Ｙからの透過光束の光量
を調整し、液晶表示素子３の明るさと外界光量とをバラ
ンスさせている。
の光束はハーフミラー７を透過し、観察者の眼６に達す
る。このとき画像情報Ｙと液晶表示素子３の虚像面９と
をスーパーインポーズ（重畳）させて、双方の情報を大
画面として認識することを可能としている。又光量調節
部材１０により外界の画像情報Ｙからの透過光束の光量
を調整し、液晶表示素子３の明るさと外界光量とをバラ
ンスさせている。
【００３９】本実施例の光量調整部材１０は、例えば透
明電極付き平行平面板で液晶層を保持した構造より成
り、この液晶層へ印加する電圧を変えることにより透過
率を変えることができる構成より成っている。
明電極付き平行平面板で液晶層を保持した構造より成
り、この液晶層へ印加する電圧を変えることにより透過
率を変えることができる構成より成っている。
【００４０】この調整方法としては、例えばダイヤル
（不図示）等により光量調整部材１０の液晶層への印加
電圧を観察者が調整することにより行なわれる。この時
外界からの透過光量をゼロとなるように設定すれば、ス
ーパーインポーズ表示でなく、単に液晶表示素子からの
表示情報３ａのみを観察することができる。
（不図示）等により光量調整部材１０の液晶層への印加
電圧を観察者が調整することにより行なわれる。この時
外界からの透過光量をゼロとなるように設定すれば、ス
ーパーインポーズ表示でなく、単に液晶表示素子からの
表示情報３ａのみを観察することができる。
【００４１】本実施例においてはハーフミラー７の反射
率と透過率を各々５０％、反射凹面鏡５ａに光損失がな
い（反射率１００％）とすると、眼６に達する光、即ち
光量利用効率（０．５）2 ＝０．２５となる。これは従
来の装置の光量利用効率（０．１２５）に比べて２倍と
なっている。
率と透過率を各々５０％、反射凹面鏡５ａに光損失がな
い（反射率１００％）とすると、眼６に達する光、即ち
光量利用効率（０．５）2 ＝０．２５となる。これは従
来の装置の光量利用効率（０．１２５）に比べて２倍と
なっている。
【００４２】加えて本実施例において、強誘電性液晶素
子を用いることは前記実施例１の説明でも示した強誘電
性液晶の第３の利点である明るい表示が得られる点で、
他のＴＮ型液晶素子を用いるより非常に効果的である。
子を用いることは前記実施例１の説明でも示した強誘電
性液晶の第３の利点である明るい表示が得られる点で、
他のＴＮ型液晶素子を用いるより非常に効果的である。
【００４３】即ち本実施例の如く、外界の光景等の他の
画像情報に重畳させて画像表示を行なう為には、その画
像表示素子の明るさ（表示輝度）が高いほど光量調節部
材１０の透過率を高くすることができ、外界の画像情報
Ｙよりも見易くなるという効果を有する。
画像情報に重畳させて画像表示を行なう為には、その画
像表示素子の明るさ（表示輝度）が高いほど光量調節部
材１０の透過率を高くすることができ、外界の画像情報
Ｙよりも見易くなるという効果を有する。
【００４４】当然のことながら、本実施例の変形とし
て、表示素子３からの表示情報をレンズ系で拡大した後
にハーフミラーやホログラム素子等の光束結合素子７に
よって直接観察者の瞳方向へ反射させ虚像を観察する様
に構成することも可能である。
て、表示素子３からの表示情報をレンズ系で拡大した後
にハーフミラーやホログラム素子等の光束結合素子７に
よって直接観察者の瞳方向へ反射させ虚像を観察する様
に構成することも可能である。
【００４５】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、画像表示
素子として適切なる液晶表示素子を用いると共に各要素
を適切に設定することにより、装置全体の小型を図りつ
つ高精細でかつ広画角の観察を可能とした画像表示装置
を達成することができる。
素子として適切なる液晶表示素子を用いると共に各要素
を適切に設定することにより、装置全体の小型を図りつ
つ高精細でかつ広画角の観察を可能とした画像表示装置
を達成することができる。
【図１】 本発明の実施例１の要部概略図
【図２】 本発明に係る強誘電性液晶の説明図
【図３】 本発明に係る強誘電性液晶の説明図
【図４】 本発明の実施例２の要部概略図
【図５】 従来の画像表示装置の要部概略図
１ 照明部 ２ 光源 ３ 表示素子 ３ａ 表示情報 ５ 光学系 ５ａ 凹面反射鏡 ６ 瞳 ７ 光束結合素子 ９ 虚像面 １０ 光量調整部材 Ｙ 画像情報 ２２ フレームメモリ
Claims (8)
- 【請求項１】 表示素子からの表示情報に基づく光束を
光学系を介して観察者の瞳に導光し、該表示情報を虚像
として拡大観察する際、該表示素子を強誘電性液晶より
構成したことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項２】 前記画像表示装置は観察者の右眼用表示
系と左眼用表示系の２系統を有していることを特徴とす
る請求項１の画像表示装置。 - 【請求項３】 前記右眼用表示系の表示情報と左眼用表
示系の表示情報は視差画像であることを特徴とする請求
項２の画像表示装置。 - 【請求項４】 前記表示素子は前記光学系の光軸に対し
て傾き調整可能であることを特徴とする請求項１の画像
表示装置。 - 【請求項５】 表示素子からの表示情報と、該表示情報
とは異なった方向に位置している画像情報の２つの情報
を光透過性の光束結合素子を介して空間的に重畳して同
一視野で観察する際、該表示素子は強誘電性液晶より構
成したことを特徴とする画像表示装置。 - 【請求項６】 前記表示素子は少なくとも１枚のフレー
ムメモリーを有していることを特徴とする請求項１から
５の画像表示装置。 - 【請求項７】 前記表示素子は入力される画像信号と１
フレーム前の画像信号とを比較し、画像データの変わっ
た部分を検出し、該画像データの変わった部分を優先的
に書き換える駆動手段を有することを特徴とする請求項
１から６の画像表示装置。 - 【請求項８】 前記表示素子に表示される画像信号がコ
ンピュータによって作成されることを特徴とする請求項
１から７の画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18442993A JPH0720405A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18442993A JPH0720405A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0720405A true JPH0720405A (ja) | 1995-01-24 |
Family
ID=16153001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18442993A Pending JPH0720405A (ja) | 1993-06-29 | 1993-06-29 | 画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0720405A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11517921B2 (en) | 2018-06-04 | 2022-12-06 | Gjosa Sa | Cartridge, method for operating the cartridge, water nozzle insert and outlet |
-
1993
- 1993-06-29 JP JP18442993A patent/JPH0720405A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11517921B2 (en) | 2018-06-04 | 2022-12-06 | Gjosa Sa | Cartridge, method for operating the cartridge, water nozzle insert and outlet |
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