JPH05100204A - デイスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 立体表示を意図してディスプレイ装置を構成
する場合、レンズとドットとの間の実効光路長を短く
し、レンズの焦点距離を小さくすることが可能である。 【構成】 ２次元ディスプレイＤＰのドット２ｂの前方
には、ドット２ｂに対応させて微小レンズ１ｂが設けら
れ、また、光路長変化部３と拡散層４とが設けられてい
る。この場合、観察者の目で２次元ディスプレイを観察
したときに焦点が合う面は、２次元ディスプレイＤＰの
配向膜７ｂ付近ではなく拡散層４付近となり、実質的な
光路長を微小レンズ１ｂと拡散層４との間の光路長にす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ，テレビ
受信機などに利用されるディスプレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータ・グラフィックスの
表示に見られるように３次元画像（立体画像をも含む）
を表示する技術へのニーズが高まっており、例えば文献
「画像ラボ １９９０年１１月 第２０頁〜第２４頁」
に開示されているように、実際に両眼視差を用いた方式
のものが３次元ディスプレイ装置として多く利用されて
いる。なお、両眼視差を用いた方式は、メガネ方式とメ
ガネ無し方式とに大別されている。メガネ無し方式は、
例えば文献「テレビジョン学会誌 第４４巻，第５号，
第５９１頁〜第５９７頁，１９９０年」に示されている
ように、その一般性からテレビ受信機としての利用が考
えられている。

【０００３】一方、メガネ方式には、メガネに単純な偏
光板や色フィルターなどを用いる方法と、メガネにシャ
ッター機能を持つ方法と、メガネに２次元ディスプレイ
を持つ方法などがある。

【０００４】メガネ方式では、単純な偏光板を持つ方法
が一般的であり、アイマックス社の様な大画面スクリー
ンに偏光の違う２つの像を投影する方法や、ソニーテク
トロニクス社の様な２次元ディスプレイの前面に偏光フ
ィルタのシャッタを設け、偏光方向を変化させた時分割
駆動を行なった方法等がある。

【０００５】また、メガネ方式において、２次元ディス
プレイをメガネに持つものは、例えば文献「画像ラボ
１９９１年１月 第２９頁〜第３３頁」や文献「画像ラ
ボ１９９１年１月 第２０頁〜第２３頁」に示されてい
るように、頭部搭載型ディスプレイ（ＨＭＤ）ともいわ
れ、最近の人工現実感の研究により注目されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た各種方式のディスプレイ装置は、そのほとんどが両眼
視差のみを利用した３次元ディスプレイとなっており、
両眼視差のみの情報で所謂錯覚を利用して立体表示して
いるので、目の調節機構（ピント調節等の機構）と輻輳
機構（物体を注視する運動機構）とが一致しない場合が
多く、一般に２０分以上ディスプレイを見続けると、目
の疲労が蓄積するという欠点があった。図１１はこの様
子を説明するための図であり、例えば、画面２１０上
に、２つの像Ｐ１，Ｐ２が所定間隔Ｚだけ隔てて表示さ
れており、この２つの像Ｐ１，Ｐ２を人間の目２０１，
２０２で両眼視するとき、目２０１，２０２の調節機構
は、目２０１，２０２から画面２１０までの実際の距離
Ｌ１にピントを合わすが、目２０１，２０２の輻輳機構
は、一方の目２０１が像Ｐ２の方に向き，他方の目２０
２が像Ｐ１の方に向くように目２０１，２０２を制御す
るので、注視点は、これらの交差位置ＣＬＳとなり、図
１１の例では、実際の画面よりも手前となる。従って、
ピントを合わす距離Ｌ１と注視点ＣＬＳまでの距離Ｌ２
とが一致せず、これにより目の疲労が生ずると考えら
れ、画面を長く見続けると、Ｌ１とＬ２との差が大きい
程、目の疲労の蓄積も大きくなると考えられる。

【０００７】本発明は、目の疲労が少なく臨場感に富ん
だ立体画像を容易に表示することの可能なディスプレイ
装置およびそれを用いた３次元ディスプレイ装置を提供
することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１記載のディスプレイ装置は、２次元ディス
プレイを形成する少なくとも１画素からなるドットごと
に、ドットの前方に微小なレンズがそれぞれ設けられて
おり、さらに、前記微小なレンズと前記ドットとの光路
長を変化させる手段，または前記微小なレンズの焦点距
離を変化させる手段とを有し、前記ドットと前記光路長
を変化させる手段との間に，または前記ドットと前記微
小なレンズとの間に、近傍の他の部分よりもドットの表
示光の拡散率の高い層，または透過率の低い層，または
偏光を変化させる層が設けられていることを特徴として
いる。

【０００９】また、請求項２記載のディスプレイ装置
は、２次元ディスプレイを形成するドットの前方にディ
スプレイ全面に作用する少なくとも１枚以上のレンズが
設けられており、さらに、前記レンズと前記ドットとの
光路長を変化させる手段，またはレンズの焦点距離を変
化させる手段とを有し、前記ドットと前記光路長を変化
させる手段との間に，または前記ドットと前記レンズと
の間に、近傍の他の部分よりもドットの表示光の拡散率
の高い層，または透過率の低い層，または偏光を変化さ
せる層が設けられていることを特徴としている。

【００１０】

【作用】請求項１記載のディスプレイ装置では、ドット
と光路長を変化させる手段との間に，またはドットと微
小なレンズとの間に、近傍の他の部分よりもドットの表
示光の拡散率の高い層，または透過率の低い層，または
偏光を変化させる層が設けられており、観察者の目の焦
点がこの層に合わせられるので、光路長を短くすること
ができ、これにより、レンズの焦点距離を小さくするこ
とができる。

【００１１】請求項２記載のディスプレイ装置では、ド
ットと光路長を変化させる手段との間に，またはドット
とレンズとの間に、近傍の他の部分よりもドットの表示
光の拡散率の高い層，または透過率の低い層，または偏
光を変化させる層が設けられており、観察者の目の焦点
がこの層に合わせられるので、光路長を短くすることが
でき、これにより、レンズの焦点距離を小さくすること
ができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１，図２は本発明に係るディスプレイ装置の第
１の実施例の正面図，断面図である。図１，図２のディ
スプレイ装置において、２次元ディスプレイＤＰは単純
マトリックスの液晶ディスプレイであって、この２次元
ディスプレイＤＰには、ドット２ａ，２ｂ，２ｃが形成
される液晶層（ＳＴＮ液晶）９と、配向膜７ａ，７ｂ
と、液晶層９，配向膜７ａ，７ｂに対し電圧を印加する
ためのＸ方向電極１０，Ｙ方向電極１１と、ガラス基板
６ａ，６ｂと、偏光板５ａ，５ｂとが設けられている。
この２次元ディスプレイＤＰにおいて、ドット，例えば
２ｂは、Ｘ方向電極１０，Ｙ方向電極１１間に電圧を印
加することによって偏光方向が変化する部分に生じ、偏
光方向が変化した部分に生じたドット２ｂがバックライ
ト光ＢＫを通過させることによって表示されるようにな
っている。なお、図１，図２のディスプレイ装置では、
図１からわかるように、各ドット２ａ，２ｂ，２ｃはそ
れぞれ１画素からなっており、図２には、簡単のため、
１つのドット２ｂだけが示されている。

【００１３】また、この実施例では、後述するように、
観察者の目から見た２次元ディスプレイＤＰ上のドット
の像位置を変化させ、さらには立体表示を意図して、１
画素からなるドット２ａ，２ｂ，２ｃの前方には、各ド
ット２ａ，２ｂ，２ｃに対応させて微小なレンズ１ａ，
１ｂ，１ｃが設けられており、また、２次元ディスプレ
イＤＰと微小なレンズ１ａ，１ｂ，１ｃとの間には、ド
ット２ａ，２ｂ，２ｃと微小なレンズ１ａ，１ｂ，１ｃ
との間の光路長を変化させるための光路長変化部３が設
けられている。

【００１４】光路長変化部３は、液晶層（ネマチック液
晶）１８と、配向膜１４ａ，１４ｂと、Ｘ方向電極１
３，Ｙ方向電極１５と、ガラス基板１６と、スペーサ１
７とにより構成されている。なお、上記のような構成の
ときには、観察者の目で２次元ディスプレイを観察した
ときに焦点が合う面は、配向膜７ｂ付近と考えられ、こ
のため、ドット２ｂの前方に設けられている微小レンズ
１ｂとドット２ｂとの光路長は、実質的には、微小レン
ズ１ｂと配向膜７ｂ付近との光路長であると考えられ
る。

【００１５】ところで、微小レンズ１ｂと配向膜７ｂ付
近との光路間には、２枚のガラス板６ｂ，１６が含まれ
ている。ガラス板６ｂは、ガラス板６ａと協働して、液
晶ディスプレイＤＰの液晶層９の厚さを少なくとも０．
２μｍ以下の精度に維持するために、１mm程度の厚いも
のが使用される必要があり、また、ガラス板１６につい
ても、スペーサ１７と協働して、光路長変化部３の液晶
層１８の厚さを１μｍ以下の精度に維持するために（光
路長のばらつきを防止するために）、１mm程度の厚いも
のが使用される必要がある。

【００１６】しかしながら、ガラスは、屈折率が約１．
５と大きいので、上記２枚のガラス６ｂ，１６における
光路長は約３mm程度と長いものとなってしまい、微小レ
ンズ１ｂの焦点距離と微小レンズ−配向膜付近間の光路
長とをほぼ等しくして、ドットの像を観察者に対して遠
方に見せようとすると、微小レンズ１ｂには、最低３mm
の焦点距離が必要になる。さらに、光路長変化部３の液
晶層１８は、その厚さが厚い程、光路長，すなわち屈折
率の変化率を大きくすることができるので有利であり、
この屈折率変化を１０％程度とし、光路長を０．１mm変
化させようとする場合には、液晶層１８は、１mmの厚さ
を必要とする。この結果、液晶層１８の屈折率を便宜上
１．５とすると、微小レンズ−配向膜付近間の光路長
は、最低でも４．５mm必要となり、微小レンズ１ｂの焦
点距離に制限が生じ、焦点距離を小さくすることができ
なくなるという問題が生ずる。

【００１７】換言すれば、微小レンズ１ｂの焦点距離を
小さくする程、像の位置を変化させるときに、光路長の
変化量が小さくて済み、光路長変化部３の液晶層１８の
厚さを薄くすることができたり、電極１３，１５間への
印加電圧を小さくすることができるようになり、液晶層
１８の厚さ制御等が極めて容易になるという利点を有す
るが、上述したような構成のままでは、焦点距離を小さ
くするには限界があるので、上記利点をディスプレイ装
置にもたすことができない。

【００１８】そこで、この第１の実施例では、さらに、
２次元ディスプレイＤＰと光路長変化部３との間に、近
傍の他の部分よりも光の拡散率の高い拡散層４を設けて
いる。この拡散層４を設けることによって、ドット２ｂ
からの光は拡散層４により拡散され、拡散層４の部分２
７が目の焦点を調節する新たなドットとなり、観察者が
２次元ディスプレイのドット２ｂを観察するときに、観
察者の目の焦点は、２次元ディスプレイＤＰの配向膜７
ｂ付近ではなく、拡散層４付近に合せられる。従って、
この場合には、実質的な光路長は、微小レンズ−拡散層
間の光路長となり、拡散層４が設けられていない場合に
比べて、光路長を短かくすることができ、相対的に微小
レンズ１ｂを焦点距離の小さなものにすることが可能と
なる。すなわち、このときに、観察者は、微小レンズ−
拡散層間の光路長と微小レンズ１ｂの焦点距離とによっ
て定まる位置に、ドットの虚像または実像を見ることが
できる。

【００１９】なお、拡散層４は拡散率が高い程、後方の
ドットとの距離の影響を受けにくく良いが、拡散層４の
面上に像が形成されるわけではないので、拡散率が高す
ぎると、ドットの像の輪郭がぼやけ、光の透過率が減少
するので、像の表示品質が劣化し、またコントラストの
低下により目の調節がしにくくなったりするので、拡散
率を必要以上に高くする必要はない。

【００２０】図３は図１，図２のディスプレイ装置の変
形例を示す図であり、図２のディスプレイ装置では、図
２の拡散率の高い拡散層４のかわりに、その位置に近傍
の他の部分よりも透過率の低い層２０が設けられてい
る。この層２０は具体的には、ドットに対応した部分が
色フィルタとなっており、色フィルタにより光の透過率
を抑えている。この場合にも、図１，図２のディスプレ
イ装置と同様に、観察者は、その後方の実際のドットに
ではなく、層２０の面に目の焦点を調節し易く、これに
より、ドットの表示面を配向膜７ｂよりも前方に移動で
き、微小レンズとの間の光路長を小さくすることができ
て、微小レンズを焦点距離の小さなものにすることが可
能となる。

【００２１】また、拡散層４や透過率の低い層２０のか
わりに、図示しないが、薄い液晶層をもつ偏光を変化さ
せる層を設けることによっても、上記と同様の効果を得
ることができる。

【００２２】このように、第１の実施例においては、２
次元ディスプレイＤＰと光路長変化部３との間に、拡散
層４，または透過率の低い層，または偏光を変化させる
層を設けることによって、実効光路長を小さくし、微小
レンズを焦点距離の小さなものにすることが可能とな
り、ドットの虚像，または実像を所定位置に表示させる
ことができる。

【００２３】図４は上記実効光路長を微小レンズの焦点
距離以下にして、正立虚像２４を後方に表示させる配置
を示す図であり、図５は上記実効光路長を微小レンズの
焦点距離以上にして、倒立実像２６を手前に表示させる
配置を示す図である。図４のように正立虚像２４を表示
させる場合，また図５のように倒立実像２６を表示させ
る場合のいずれの場合においても、光路長を小さくする
ことは、微小レンズを焦点距離の小さなものにする上
で、極めて有効である。

【００２４】図６は本発明に係るディスプレイ装置の第
２の実施例の構成図である。なお、図６において、図２
と同様の箇所には同じ符号を付している。この第２の実
施例のディスプレイ装置では、光路長変化部３を設ける
かわりに、微小レンズ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ自体に、
電気光学効果を利用した焦点可変レンズを用いている。
すなわち、微小レンズ２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、図６
の例では、ネマチック液晶の一種が封入されている液晶
レンズ３７と、透明電極３８，３９と、平とつガラス４
０，４１とから構成されており、透明電極３８，３９へ
の印加電圧を変化させることにより、液晶レンズ３７の
屈折率を変化させ、これにより、微小レンズ２２ａ，２
２ｂ，２２ｃの焦点距離が可変となっている。この場合
には、光路長ではなく、焦点距離を変化させることによ
り、虚像または実像の位置を変化させるが、このときに
も、第１の実施例で述べたと同様に、光路長を短かくす
るのが有利である。

【００２５】そのため、図６のディスプレイ装置におい
ても、図２のディスプレイ装置と同様に、２次元ディス
プレイＤＰと微小レンズ２２ａ，２２ｂ，２２ｃとの間
に、さらに、近傍の他の部分よりも光の拡散率の高い拡
散層４が設けられている。この拡散層４が設けられてい
ることによって、拡散層４の面に目の焦点を調節し易
く、これにより、微小レンズとの間の光路長を小さくす
ることができて、微小レンズを焦点距離の小さなものに
することが可能となる。また、この場合にも、拡散層４
のかわりに、透過率の低い層や偏光を変化させる層を設
けることもできる。

【００２６】なお、上記第１および第２の実施例では、
２次元ディスプレイの１画素からなるドットごとに微小
レンズが設けられているが、これらの微小レンズは、必
ずしも１画素からなるドットごとに対応したものである
必要はない。例えば、図７のように、Ｒ（赤），Ｇ
（緑），Ｂ（青）のＲＧＢ３画素を新たにドット２ｅと
して規定し、このＲＧＢ３画素からなるドット２ｅごと
に微小レンズ１ｅが設けられていてもよい。このとき、
色相情報を、ＲＧＢの３画素があってはじめて精度良く
表示できるので、カラー表示の場合には、ＲＧＢの各画
素それぞれに微小レンズを設けた場合と比べて、性能に
大きな変化がなく、レンズの直径を大きくできる分だけ
微小なレンズを作成し易い。

【００２７】あるいは、図８のように、ＲＧＢ３画素か
らなるドットの４つの組２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉを新た
に１ドットとして、このドットごとに微小レンズ１ｆが
設けられていてもよい。この場合には、細線や輪郭の情
報の表示精度はいくらか低くなるものの、レンズの直径
をさらに大きくすることができるため、微小なレンズを
作りやすくなる。さらに、４つの組を１ドットとするか
わりに、３×３＝９組で１ドットとすることもできる。

【００２８】図９は本発明に係るディスプレイ装置の第
３の実施例の構成図である。このディスプレイ装置で
は、２次元ディスプレイＤＰの前方に、各ドットごとに
対応した前述のような微小レンズのかわりに、ディスプ
レイＤＰ全面に作用するレンズ３０が設けられ、また、
２次元ディスプレイＤＰとレンズ３０との間には、これ
らの間の光路長を変化させるための前述したと同じ構成
の光路長変化部３が設けられている。なお、図９の例で
は、レンズ３０とドット２ａ乃至２ｉとの間の光路長を
レンズ３０の焦点距離以下にした場合が示されており、
この場合には、各ドット２ａ乃至２ｉの虚像２８ａ乃至
２８ｉを後方に表示することができ、光路長変化部３に
より光路長を変化させることにより、画面全てのドット
の虚像位置を変化させることができ、また、光路長変化
部３がドットごとに光路長を変化させるよう変形されて
いるときには、虚像の位置を１ドットごとに変化させる
ことができる。

【００２９】ところで、このような構成の場合にも、光
路長を短かくするのが有利である。そのため、図９のデ
ィスプレイ装置においても、図２，図６のディスプレイ
装置と同様に、２次元ディスプレイＤＰとレンズ３０と
の間に、さらに、近傍の他の部分よりも光の拡散率の高
い拡散層４が設けられている。この拡散層４が設けられ
ていることによって、拡散層４の面に目の焦点を調節し
易く、これにより、微小レンズとの間の光路長を小さく
することができて、微小レンズを焦点距離の小さなもの
にすることが可能となる。また、この場合にも、拡散層
４のかわりに、透過率の低い層や偏光を変化させる層を
設けることもできる。

【００３０】また、図９の構成において、光路長を焦点
距離よりも大きくすることにより、実像を表示させるこ
とができるが、この場合にも、光路長を短かくすること
が有利であり、上記と同様に、拡散層４が設けられてい
ることによって光路長を短かくすることができる。

【００３１】また、図９のディスプレイ装置において光
路長変化部３を設けるかわりに、レンズ３０自体に、電
気光学効果を利用した焦点可変レンズを用いることもで
きる。

【００３２】なお、上述した各実施例において、図２，
図３，図６，図９のディスプレイ装置が、各ドットごと
に光路長，または焦点距離を変化させずに、ドットより
も広い領域，例えば、図１において１列分，あるいは１
行分のドット全域にわたって光路長，または焦点距離を
変化させるようには構成されているときには、広い領域
でのゆるやかな立体感を与える用途に適している。具体
的には、遠景，中景，近景の３種類だけの変化しか与え
ないで良いような場合には、これらの構成を用いること
により、遠景用領域の全てのドットに対して、光路長，
または焦点距離を遠景用に同じに設定し、近景用領域の
全てのドットに対して、光路長，または焦点距離を近景
用に同じに設定することができる。

【００３３】一方、これらのディスプレイ装置が、各ド
ットごとに光路長，または焦点距離を変化させることが
可能な構成となっているときには（但し、図９は不
可）、画面の微細にわたって光路長，または焦点距離を
変化させるような用途に適しており、この場合には、ド
ットごとに立体感を得ることができる。

【００３４】しかしながら、上記いずれの場合において
も、各ドットに対応した微小レンズまたは２次元ディス
プレイＤＰ全面に作用するレンズの焦点距離，または、
これらのレンズとドットとの間にある層の屈折率を所定
の値に容易に設定できるので、表示する画像情報に従っ
て、上記焦点距離または屈折率を決定することにより、
２次元ディスプレイＤＰを用いる場合にも３次元表示が
可能となり、３次元ディスプレイ装置に上記ディスプレ
イ装置のいずれかを適用することにより、両眼視差によ
る立体視の場合にも注視点の距離に像を結像すること
で、目の疲労を軽減することができる。

【００３５】図１０（ａ），（ｂ）はこの様子を説明す
るための図である。例えば、２次元画面２１０上に、２
つの像Ｐ１，Ｐ２が所定間隔Ｚだけ隔てて表示されてお
り、この２つ像Ｐ１，Ｐ２を観察する場合に、図１０
（ａ）では一方の目２０１で像Ｐ２を見させる状態を示
し、図１０（ｂ）では他方の目２０２で像Ｐ１を見させ
る場合が示されている。目２０１，２０２の輻輳機構
は、図１１に示したと同時に、一方の目２０１が像Ｐ２
の方に向き、他方の目２０２が像Ｐ１の方に向くように
目２０１，２０２を制御するので、注視点は、これらの
交差位置ＣＬＳとなり、図１０（ａ），（ｂ）の例で
は、実際の画面２１０よりも手前となる。このような場
合に、本発明によるディスプレイ装置をそれぞれ左眼
用，右眼用として取付け、このディスプレイ装置を画面
２１０の画像情報に従って制御することにより、画面２
１０の像Ｐ１，Ｐ２の位置（いまの場合、実像位置）を
注視点ＣＬＳの位置まで移動させることができるので、
これにより、目２０１，２０２の調節機構は、目２０
１，２０２から注視点ＣＬＳまでの距離Ｌ２にピントを
合わすよう目２０１，２０２を制御する。この結果、目
の輻輳と調節を一致させることができて、目の疲労を軽
減することができる。

【００３６】また、上記例とは反対に、注視点ＣＬＳが
目２０１，２０２から画面２１０までの実際の距離Ｌ１
よりも遠い距離となるような像が画面２１０上に表示さ
れるときには、画面２１０の像の虚像が表示されるよう
ディスプレイ装置を構成し、注視点に虚像が表示される
ようにディスプレイ装置を制御することによって、同様
にして、目の輻輳と調節を一致させることができて、疲
労を軽減することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上に説明したように請求項１記載のデ
ィスプレイ装置では、２次元ディスプレイを形成する少
なくとも１画素からなるドットごとに、ドットの前方に
微小なレンズがそれぞれ設けられており、さらに、前記
微小なレンズと前記ドットとの光路長を変化させる手
段，または前記微小なレンズの焦点距離を変化させる手
段とを有し、前記ドットと前記光路長を変化させる手段
との間に，または前記ドットと前記微小なレンズとの間
に、近傍の他の部分よりもドットの表示光の拡散率の高
い層，または透過率の低い層，または偏光を変化させる
層が設けられているので、光路長を短くすることができ
微小なレンズの焦点距離を小さくすることができて、さ
らには、このディスプレイ装置を用いて３次元ディスプ
レイを構成する場合、光路長または焦点距離を適宜変化
させて像位置を適宜変化させることにより、目の疲労が
少なく臨場感に富んだ立体画像を容易に表示することが
できる。

【００３８】また、請求項２記載のディスプレイ装置で
は、２次元ディスプレイを形成するドットの前方にディ
スプレイ全面に作用する少なくとも１枚以上のレンズが
設けられており、さらに、前記レンズと前記ドットとの
光路長を変化させる手段，またはレンズの焦点距離を変
化させる手段とを有し、前記ドットと前記光路長を変化
させる手段との間に，または前記ドットと前記レンズと
の間に、近傍の他の部分よりもドットの表示光の拡散率
の高い層，または透過率の低い層，または偏光を変化さ
せる層が設けられているので、光路長を短くすることが
できレンズの焦点距離を小さくすることができて、さら
には、このディスプレイ装置を用いて３次元ディスプレ
イを構成する場合、光路長または焦点距離を適宜変化さ
せて像位置を適宜変化させることにより、目の疲労が少
なく臨場感に富んだ立体画像を容易に表示することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディスプレイ装置の第１の実施例
の正面図である。

【図２】本発明に係るディスプレイ装置の第１の実施例
の断面図である。

【図３】図１，図２のディスプレイ装置の変形例を示す
図である。

【図４】実効光路長を微小レンズの焦点距離以下にし
て、正立虚像を後方に表示させる配置を示す図である。

【図５】実効光路長を微小レンズの焦点距離以上にし
て、倒立実像を手前に表示させる配置を示す図である。

【図６】本発明に係るディスプレイ装置の第２の実施例
の構成図である。

【図７】複数画素に対応させて微小レンズを配置した構
成を示す図である。

【図８】複数画素に対応させて微小レンズを配置した構
成を示す図である。

【図９】本発明に係るディスプレイ装置の第３の実施例
の構成図である。

【図１０】（ａ），（ｂ）は本発明によって目の輻輳と
調節とを一致させる原理を説明するための図である。

【図１１】目の輻輳と調節との一般的な関係を説明する
ための図である。

【符号の説明】

１ａ，１ｂ，１ｃ 微小なレンズ ２ａ，２ｂ，２ｃ ドット ３ 光路長変化部 ４ 拡散層 ５ａ，５ｂ 偏光板 ６ａ，６ｂ ガラス基板 ７ａ，７ｂ 配向膜 ９ 液晶層 １０ Ｘ方向電極 １１ Ｙ方向電極 １３ Ｘ方向電極 １４ａ，１４ｂ 配向膜 １５ Ｙ方向電極 １６ ガラス基板 １７ スペ−サ １８ 液晶層 ２０ 透過率の低い層 ２２ａ，２２ｂ，２２ｃ 微小レンズ ３０ レンズ ３７ 液晶レンズ ３８，３９ 透明電極 ４０，４１ 平とつガラス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２次元ディスプレイを形成する少なくと
   も１画素からなるドットごとに、ドットの前方に微小な
   レンズがそれぞれ設けられており、さらに、前記微小な
   レンズと前記ドットとの光路長を変化させる手段，また
   は前記微小なレンズの焦点距離を変化させる手段を有
   し、前記ドットと前記光路長を変化させる手段との間
   に，または前記ドットと前記微小なレンズとの間に、近
   傍の他の部分よりもドットの表示光の拡散率の高い層，
   または透過率の低い層，または偏光を変化させる層が設
   けられていることを特徴とするディスプレイ装置。
2. 【請求項２】 ２次元ディスプレイを形成するドットの
   前方にディスプレイ全面に作用する少なくとも１枚以上
   のレンズが設けられており、さらに、前記レンズと前記
   ドットとの光路長を変化させる手段，またはレンズの焦
   点距離を変化させる手段を有し、前記ドットと前記光路
   長を変化させる手段との間に，または前記ドットと前記
   レンズとの間に、近傍の他の部分よりもドットの表示光
   の拡散率の高い層，または透過率の低い層，または偏光
   を変化させる層が設けられていることを特徴とするディ
   スプレイ装置。