表示装置および頭部装着型表示装置
【課題】装置の小型化、軽量化を図るとともに、立体表示を行うことが可能な頭部装着型表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の発光素子を有し、右目用画像を示す第１の光Ｌ１と、第１の光Ｌ１と同じ色で且つピーク波長が異なり、左目用画像を示す第２の光Ｌ２と、を射出する画像形成部２と、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とのうち、いずれか一方を透過し他方を反射する波長分離素子４と、波長分離素子４を介した第１の光Ｌ１を観察者の右目へ導き、波長分離光学系を介した第２の光を観察者の左目へ導く導光部５と、を備える。
【解決手段】複数の発光素子を有し、右目用画像を示す第１の光Ｌ１と、第１の光Ｌ１と同じ色で且つピーク波長が異なり、左目用画像を示す第２の光Ｌ２と、を射出する画像形成部２と、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とのうち、いずれか一方を透過し他方を反射する波長分離素子４と、波長分離素子４を介した第１の光Ｌ１を観察者の右目へ導き、波長分離光学系を介した第２の光を観察者の左目へ導く導光部５と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および頭部装着型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置、Head Mounted Display。以下、ＨＭＤと称する）が普及している。一般に、ＨＭＤとしては左右一対の画像表示装置に表示された画像を観察者に両眼で観察させる両眼式のＨＭＤが採用されている（例えば、特許文献１参照）。このような両眼式のＨＭＤを観察者が装着した場合、観察者は左右のそれぞれの表示画像を重ねて１つの画像として観察する。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載されたＨＭＤでは、左右一対の画像表示装置を備えることから、画像表示装置に付随する回路などの構成も左右一対必要となり、装置全体が大型になりやすい。
【０００４】
そこで、１つの画像表示装置を用い、表示される画像をハーフミラーで右目用画像と左目用画像とに分割して用いる構成のＨＭＤが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このようなＨＭＤでは、左右一対の画像表示装置を有するＨＭＤよりも装置構成が簡略化されるため、装置全体の小型化、軽量化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２７７８１８号公報
【特許文献２】特開平８−２１１３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで近年、表示画像を立体的に表現する技術が開発、実用化されてきている。このような技術として、例えば、人間の両眼にそれぞれ対応して両眼視差の分だけずらして作成された左目用画像と右目用画像とを、観察者が左目および右目にてそれぞれ観察する視差利用の方式を挙げることができる。
【０００７】
ＨＭＤを用いて立体表示を行うことを想定すると、左右一対の画像表示装置を備えるものでは、それぞれ独立に左目用画像と右目用画像とを表示することができるため、容易に実現することができる。一方で、装置の小型化、軽量化を図るために１つの画像表示装置を用いた、上述の特許文献２のような構成のＨＭＤでは、１つの画像表示装置で表示される画像をハーフミラーで分割するため、左右に同じ画像を表示することとなり、立体表示が実現できなかった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、装置の小型化、軽量化を図るとともに、立体表示を行うことが可能な頭部装着型表示装置を提供することを目的とする。また、このような頭部装着型表示装置に好適に用いられ、装置全体の小型化に資する表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の頭部装着型表示装置は、複数の発光素子を有し、右目用画像を示す第１の光と、前記第１の光と同じ色で且つピーク波長が異なり、左目用画像を示す第２の光と、を射出する表示装置と、前記第１の光と前記第２の光とのうち、いずれか一方を透過し他方を反射する波長分離光学系と、前記波長分離光学系を介した前記第１の光を観察者の右目へ導き、前記波長分離光学系を介した前記第２の光を前記観察者の左目へ導く導光部と、を備える。
【００１０】
この構成によれば、第１の光で表現する右目用画像と、第２の光で表現する左目用画像と、を一つの表示装置で表示しつつ、波長分離光学系で良好に分離して異なる方向に導くことができる。そのため、装置の小型化、軽量化を図りながら、良好に立体表示を実現する頭部装着型表示装置とすることができる。
【００１１】
本発明においては、前記発光素子は、前記第１の光を射出する第１のサブ発光素子と、前記第２の光を射出する第２のサブ発光素子と、を有し、前記第１のサブ発光素子および前記第２のサブ発光素子は、それぞれ、一対の電極に挟持された発光層と、前記一対の電極のうち一方側に設けられた反射面と、他方側に設けられた半透過半反射面と、を有し、前記反射面と前記半透過半反射面との間で光共振器を形成しており、前記第１のサブ発光素子は、前記第２のサブ発光素子とは異なる共振長に設定されていることが望ましい。
この構成によれば、第１の光および第２の光のそれぞれについて、波長帯の幅（例えば半値幅）を狭くすることができる。そのため、第１の光の波長帯と第２の光の波長帯との重なり部分が少なくなり、または無くなることから、波長分離光学系における分離が容易となり、いわゆるクロストークが抑制された良好な画像表示が可能となる。
【００１２】
本発明においては、前記第１のサブ発光素子の共振長が、前記第１の光の中心波長に設定され、前記第２のサブ発光素子の共振長が、前記第２の光の中心波長に設定されていることが望ましい。
この構成によれば、第１のサブ発光素子および第２のサブ発光素子の共振波長が、第１の光および第２の光となるため、色純度が高く高品質な画像表示が可能となる。
【００１３】
本発明においては、前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第１の光を透過する第１着色層と、光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第２の光を透過する第２着色層と、を有することが望ましい。
この構成によれば、所望の吸収特性を有する着色層を用いることで、第１の光と第２の光を射出する発光素子を容易に形成することができる。
【００１４】
本発明においては、前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第１の光を透過する第１波長分離膜と、光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第２の光を透過する第２波長分離膜と、を有することが望ましい。
この構成によれば、所望の反射透過特性を有する波長分離膜を用いることで、第１の光と第２の光を射出する発光素子を容易に形成することができる。
【００１５】
本発明においては、前記複数の発光素子は、青色光を射出する第１発光素子と、緑色光を射出する第２発光素子と、赤色光を射出する第３発光素子と、を含むことが望ましい。
この構成によれば、フルカラー表示が可能となる。
【００１６】
本発明においては、前記青色光に係る前記第１の色光のピーク波長は、前記青色光に係る前記第２の色光のピーク波長よりも長波長であり、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長よりも短波長であり、前記波長分離光学系は、前記青色光に係る前記第１の色光のピーク波長と、前記緑色光に係る前記第１の色光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を透過させることが望ましい。
この構成によれば、波長分離光学系の構成を簡略化することができる。
【００１７】
本発明においては、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長よりも長波長であり、前記赤色光に係る前記第２の色光のピーク波長は、前記赤色光に係る前記第１の色光のピーク波長よりも短波長であり、前記分離光学系は、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長と、前記赤色光に係る前記第２の色光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を反射することが望ましい。
この構成によれば、波長分離光学系の構成を簡略化することができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記青色光に係る前記第２の色光のピーク波長は、前記青色光に係る前記第１の色光のピーク波長よりも長波長であり、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長よりも短波長であり、前記分離光学系は、前記青色光に係る前記第２の色光のピーク波長と、前記緑色光に係る前記第２の色光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を反射することとしてもよい。
この構成によれば、波長分離光学系の構成を簡略化することができる。
【００１９】
本発明においては、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長よりも長波長であり、前記赤色光に係る前記第１の色光のピーク波長は、前記赤色光に係る前記第２の色光のピーク波長よりも短波長であり、前記分離光学系は、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長と、前記赤色光に係る前記第１の色光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を透過させることとしてもよい。
この構成によれば、波長分離光学系の構成を簡略化することができる。
【００２０】
また、本発明における表示装置は、陽極と、該陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に挟持された発光層と、を有する複数の発光素子を備え、前記発光素子は、第１の光を射出する第１のサブ発光素子と、前記第１の光と同じ色で且つピーク波長が異なる第２の光を射出する第２のサブ発光素子と、を有する。
この構成によれば、第１の光で表現する表示画像と、第２の光で表現する表示画像と、を一つの表示装置で表示することができる。そのため、本表示装置を頭部装着型表示装置に適用した場合に、装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。
【００２１】
本発明においては、前記発光素子は、前記陽極側に設けられた反射面と、前記陰極側に設けられた半透過半反射面と、の間で形成された光共振器構造を有し、前記第１のサブ発光素子は、前記第２のサブ発光素子とは異なる共振長を有することが望ましい。
この構成によれば、第１の光および第２の光のそれぞれについて、波長帯の幅（例えば半値幅）を狭くすることができる。そのため、本表示装置を頭部装着型表示装置に適用した場合に、クロストークが抑制された良好な画像表示を容易に可能とすることができる。
【００２２】
本発明においては、前記第１のサブ発光素子の共振長が、前記第１の光の中心波長に設定され、前記第２のサブ発光素子の共振長が、前記第２の光の中心波長に設定されていることが望ましい。
この構成によれば、第１のサブ発光素子および第２のサブ発光素子の共振波長が、第１の光および第２の光となるため、色純度が高い混品質な画像表示が可能となる。
【００２３】
本発明においては、前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第１の光を透過する第１着色層と、光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第２の光を透過する第２着色層と、を有することが望ましい。
この構成によれば、所望の吸収特性を有する着色層を用いることで、第１の光と第２の光を射出する発光素子を容易に形成することができる。
【００２４】
本発明においては、前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第１の光を透過する第１波長分離膜と、光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第２の光を透過する第２波長分離膜と、を有することが望ましい。
この構成によれば、所望の反射透過特性を有する波長分離膜を用いることで、第１の光と第２の光を射出する発光素子を容易に形成することができる。
【００２５】
本発明においては、前記複数の発光素子は、青色光を射出する第１発光素子と、緑色光を射出する第２発光素子と、赤色光を射出する第３発光素子と、を含むことが望ましい。
この構成によれば、フルカラー表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の頭部装着型表示装置を示す図である。
【図２】画像形成部の画素を示す平面図である。
【図３】画像形成部の各サブ画素の構成を示す模式図である。
【図４】発光部から射出される光の発光スペクトルである。
【図５】各サブ画素から射出される色光の発光スペクトルである。
【図６】本実施形態のダイクロイックミラーの反射・透過スペクトルである。
【図７】波長分離素子を介して分離される色光の発光スペクトルである。
【図８】本実施形態のダイクロイックミラー８の反射・透過スペクトルである。
【図９】本実施形態の画像形成部９の各サブ画素の構成を示す模式図である。
【図１０】各サブ画素の有機ＥＬ素子から射出された色光の発光スペクトルである。
【図１１】着色層を介して射出される色光の光学特性について示すグラフである。
【図１２】着色層を介して射出される色光の光学特性について示すグラフである。
【図１３】着色層を介して射出される色光の光学特性について示すグラフである。
【図１４】波長分離素子を介して分離される色光の発光スペクトルである。
【図１５】本実施形態における画像形成部のサブ画素の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施形態］
以下、図１〜図８を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る表示装置および頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２８】
図１は、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置）１を示す図である。図１に示すヘッドマウントディスプレイ１は、互いに異なる左目用画像と右目用画像を、観察者の左目と右目に分けて表示することができる。上記の左目用画像及び右目用画像は、例えば両目の視差を考慮した画像であり、観察者は、３Ｄ画像を観察することができる。
【００２９】
なお、ヘッドマウントディスプレイ１は、上記のように互いに異なる左目用画像と右目用画像を表示するモードの他に、左目に左目用画像を表示し、かつ右目に左目用画像と同じ右目用画像を表示するモードを有しており、通常の画像を表示することもできる。
【００３０】
ヘッドマウントディスプレイ１は、右目用画像を示す第１の光Ｌ１と左目用画像を示す第２の光Ｌ２とを射出する画像形成部（表示装置）２と、画像形成部２から射出された第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が入射する位置に配置された結像部３と、結像部３を通った第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が入射する位置に配置され、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とを分離する波長分離素子（波長分離光学系）４と、波長分離素子４を介した光を観察者の左目および右目へ導く導光部５と、画像形成部２を駆動する駆動部６を備える。
【００３１】
画像形成部２は、有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）である。画像形成部２が射出する第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とは、同色で且つ波長が異なる光である。画像形成部２では、これら異なる波長の光を用いて右目用画像と左目用画像とを形成する。画像形成部２の構成については、後に詳述する。
【００３２】
駆動部６は、ヘッドマウントディスプレイ１の外部のＤＶＤプレイヤーやＰＣ、携帯情報端末等の信号源から画像データを有線又は無線により受信し、画像形成部２に画像信号を供給する。
【００３３】
結像部３は、導光部５を経由した第１の光Ｌ１が観察者の右目で結像し、導光部５を経由した第２の光Ｌ２が観察者の左目で結像するように、画像形成部２から射出された光Ｌ１，Ｌ２を屈折させる。結像部３は、複数のレンズ等によって構成される。
【００３４】
上記のように、ヘッドマウントディスプレイ１を装着した観察者の両目の位置に対する画像形成部２の相対位置は、フレームの形状や寸法等により定まる。結像部３は、画像形成部２から射出された光が観察者の左目あるいは右目で結像するように、観察者の両目と画像形成部２の相対位置に基づいて、適宜設計可能である。なお、結像部３は、観察者によってピンボケが認識されない程度の許容範囲をもって、画像形成部２から射出された光を結像させればよい。
【００３５】
波長分離素子４は、光透過性の材料で形成された、断面がほぼ直角二等辺三角形の柱状のプリズム７と、プリズム７の断面形状において斜辺を形成する面（以下、斜面と称する）に設けられたダイクロイックミラー８とを有している。図に示す波長分離素子４では、さらにもう一つプリズム７を用い、２つのプリズム７の斜面同士を貼り合わせた直方体状の外形を呈している。ダイクロイックミラー８は、結像部３の光軸に対して略４５°の角度をなして傾斜している。
【００３６】
ダイクロイックミラー８は、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２との波長の違いに基づいて、一方を反射し、他方を透過させることにより、両者を分離する。図では、第１の光Ｌ１がダイクロイックミラー８で反射され、第２の光Ｌ２がダイクロイックミラー８を透過することとして示している。波長分離素子４では、このようにして第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とを分離する。
【００３７】
導光部５は、波長分離素子４で反射した第１の光Ｌ１を観察者の右目へ導く右目用導光部１１と、波長分離素子４を透過した第２の光Ｌ２を観察者の左目へ導く左目用導光部１２と、を有している。
【００３８】
右目用導光部１１は、ダイクロイックミラー８で反射した第１の光Ｌ１が入射する位置に配置されたレンズ１３Ｒと、レンズ１３Ｒを通った光が入射する位置に配置されたミラー１４Ｒと、を含む。
【００３９】
また、左目用導光部１２は、ダイクロイックミラー８を透過した第２の光Ｌ２が入射する位置に配置されたプリズム１５と、プリズム１５で反射した第２の光Ｌ２が入射する位置に配置されたレンズ１３Ｌと、レンズ１３Ｌを通った第２の光Ｌ２が入射する位置に配置されたミラー１４Ｌと、を含んでいる。
【００４０】
プリズム１５は、断面形状がほぼ直角二等辺三角形の柱状であり、互いに直交する２辺の片方を含んだ面が波長分離素子４の外面と接触するように、配置されている。上記の外面は、画像形成部２から射出されてダイクロイックミラー８を透過した第２の光Ｌ２が射出される面である。
【００４１】
プリズム１５は、ガラス等の誘電体からなり、例えば波長分離素子４のプリズム７と屈折率がほぼ同じである。すなわち、プリズム７とプリズム１５は、光学的にほぼ連続しており、プリズム７とプリズム１５の間の界面での光の屈折や反射等が抑制されている。
【００４２】
プリズム１５の斜面１６は、波長分離素子４のダイクロイックミラー８と直交しており、ダイクロイックミラー８を透過した光の進行方向に対して略４５°の角度をなして傾斜している。ダイクロイックミラー８を透過した光は、斜面１６が全反射条件を満たすことによって、斜面１６で反射する。
【００４３】
レンズ１３Ｒおよびレンズ１３Ｌは、第１の光Ｌ１の結像面（右目）とダイクロイックミラー８との間の光路長と、第２の光Ｌ２の結像面（左目）とダイクロイックミラー８との間の光路長と、の違いによる焦点のずれを補正するように設けられている。焦点のずれを補正する必要がなければ、これらは省略することも可能である。
【００４４】
ミラー１４Ｒは、レンズ１３Ｒを通った光を観察者の右目に向けて反射するように、配置されている。また、ミラー１４Ｌは、レンズ１３Ｌを通った光を観察者の左目に向けて反射するように、配置されている。
【００４５】
上記のヘッドマウントディスプレイ１の各部は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ１の一部を構成する不図示のメガネ状のフレームに取り付けられている。観察者がこのフレームを装着すると、観察者の左目あるいは右目と、ヘッドマウントディスプレイ１の各部との相対位置が固定される。
本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１の概略構成は、以上のようになっている。
【００４６】
次に、画像形成部２の構成と、波長分離素子４の機能と、を説明し、ヘッドマウントディスプレイ１を用いた画像表示について詳細に説明する。
【００４７】
図２は、画像形成部２の画素を示す平面図である。図では、画像形成部２が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の色光を射出し、フルカラー表示が可能な有機ＥＬ装置であることとして示している。
【００４８】
図に示すように、画素Ｐは、青色光を発する青用の２つのサブ画素（第１のサブ発光素子、第１発光素子）Ｂ１，サブ画素（第２のサブ発光素子、第１発光素子）Ｂ２と、緑色光を発する緑用の２つのサブ画素（第１のサブ発光素子、第１発光素子）Ｇ１，サブ画素（第２のサブ発光素子、第１発光素子）Ｇ２と、赤色光を発する赤用の２つのサブ画素（第１のサブ発光素子、第１発光素子）Ｒ１，サブ画素（第２のサブ発光素子、第１発光素子）Ｒ２で構成されている。これらのうち、サブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１からは、第１の光Ｌ１が射出されて右目用画像を形成し、サブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２からは、第２の光Ｌ２が射出されて左目用画像を形成する。
【００４９】
すなわち、サブ画素Ｒ１からは、第１の光である第１赤色光ＲＬ１が射出され、サブ画素Ｒ２からは、第２の光である第２赤色光ＲＬ２が射出される。同様に、サブ画素Ｇ１からは、第１の光である第１緑色光ＧＬ１が射出され、サブ画素Ｇ２からは、第２の光である第２緑色光ＧＬ２が射出される。また、サブ画素Ｂ１からは、第１の光である第１青色光ＢＬ１が射出され、サブ画素Ｂ２からは、第２の光である第２青色光ＢＬ２が射出される。本実施形態では、第１の光のほうが第２の光よりも長波長の光であることとして、以下の説明を行う。
【００５０】
図では、各サブ画素が行列方向に配列されており、一方向（行方向）には、発する色が異なるサブ画素が、赤用サブ画素、緑用サブ画素、青用サブ画素の順に繰り返し設けられている。更に、第１の光Ｌ１を射出するサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１、および第２の光Ｌ２を射出するサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が、それぞれ同じ配列軸に沿って設けられている。
【００５１】
また、当該行方向に交差する方向（列方向）には、同色のサブ画素が配列し、第１の光Ｌ１を射出するサブ画素と、第２の光Ｌ２を射出するサブ画素とが交互に設けられている。
【００５２】
なお、図２に示した画素の配列は一例であり、他の配列であってもよい。例えば、列方向のサブ画素の配列は図２と同様とした上で、行方向に、サブ画素Ｒ１，Ｇ２，Ｂ１，Ｒ２…のように、第１の光Ｌ１を射出するサブ画素と第２の光Ｌ２を射出するサブ画素とを交互に配列することとしてもよい。この場合、第１の光Ｌ１を射出するサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１、および第２の光Ｌ２を射出するサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が、それぞれ千鳥配置となり、表示画像の画質が向上する。
【００５３】
このような各サブ画素は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）で形成されており、有機ＥＬ素子の構成を適宜変更することで、上述した各色光を射出する画像形成部２を構成している。
【００５４】
図３は、画像形成部２の各サブ画素の構成を示す模式図である。図に示すように、画像形成部２のサブ画素は、不図示の駆動素子等が形成された基板２０と、基板２０に形成され光透過性を有する画素電極（一対の電極、反射面）２１と、画素電極２１に対向して設けられた陰極（一対の電極、半透過半反射面）２２と、画素電極２１および陰極２２に挟持された発光部（発光層）２３と、を有している。画素電極２１と発光部２３と陰極２２とが、協働して有機ＥＬ素子（発光素子）を形成している。本実施形態の陰極２２は、後述するように複数層で構成されている。
【００５５】
また、画素電極２１と陰極２２との間には、発光部２３の他に、正孔注入層２４、正孔輸送層２５，キャリア輸送層２６、電子注入層２７が形成されている。
【００５６】
本実施形態の画像形成部２に採用される有機ＥＬ装置では、発光部２３で生じる光Ｌが、陰極２２を介して外部へ射出されるトップエミッション方式を採用している。以下、各構成要素について順に説明する。
【００５７】
基板２０を構成する基板本体は、光透過性を備える透明基板、及び光透過性を備えない不透明基板のいずれも用いることができる。このような基板としては、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）を用いることができる。また、これら材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。
【００５８】
基板２０の上には、画素電極２１が形成されている。画素電極２１は、基板２０側に形成された光反射性の第１層と、第１層上に積層して設けられた光透過性を有する第２層と、を有している。第１層の形成材料としては、例えばアルミニウムが挙げられ、第２層の形成材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物）等の金属酸化物を挙げることができる。
【００５９】
画素電極２１の上には、画素電極２１からの正孔の注入を容易にする電荷移動層としての正孔注入層２４が形成され、正孔注入層２４の上には、正孔輸送層２５が形成されている。
【００６０】
正孔輸送層２５の上には、発光部２３が形成されている。発光部２３は、正孔輸送層２５の側から順に、赤色光を射出する赤色発光層２３Ｒ、キャリア輸送層２６、青色光を射出する青色発光層２３Ｂ、緑色光を射出する緑色発光層２３Ｇが積層して形成されている。発光部２３の各発光層は、それぞれから射出される赤色光、青色光、緑色光が混色して、白色光となるように設計されている。
【００６１】
さらに、発光部２３の上には、陰極２２からの電子の注入を容易にする電子注入層２７が形成されている。これら、画素電極２１と陰極２２との間に形成された各層の形成材料としては、通常知られた材料を用いる事ができる。
【００６２】
電子注入層２７の上には、陰極２２が形成されている。陰極２２は、Ｍｇ（マグネシウム）とＡｇ（銀）との共蒸着により形成した共蒸着層を用いて形成されている。
【００６３】
このような陰極２２は、ＭｇとＡｇとの共蒸着比、および膜厚を制御することにより、半透過半反射性を有する。その結果、画素電極２１と陰極２２とは、発光部２３から射出された光を共振させる光共振構造を構成し、画素電極２１と陰極２２との間の光学的距離に対応した共振波長の条件を満たす光のみが増幅され、陰極２２側から特定のピーク波長の色光が取り出される構成となっている。
【００６４】
このような構成の画像形成部２では、例えば、画素電極２１を構成する光透過性の第２層の膜厚を変更し、画素電極２１と陰極２２との離間距離を変更することで、サブ画素毎に共振波長を変更し、各サブ画素から射出される光の波長を制御することができる。
【００６５】
陰極２２の上には、不図示のＳｉＯｘＮｙなどの無機膜を形成し、更に無機膜の上にはエポキシ樹脂を介してガラス基板を貼り合わせる、所謂、固体封止構造を備えるものとするとよい。
【００６６】
図４は、発光部２３から射出される光の発光スペクトルの例を示したグラフであり、図５は、各サブ画素から射出される色光の発光スペクトルの例を示したグラフである。図５（ａ）は、サブ画素Ｂ１，Ｂ２から射出される第１青色光ＢＬ１，第２青色光ＢＬ２について示したグラフであり、図５（ｂ）は、サブ画素Ｇ１，Ｇ２から射出される第１緑色光ＧＬ１，第２緑色光ＧＬ２について示したグラフであり、図５（ｃ）は、サブ画素Ｒ１，Ｒ２から射出される第１赤色光ＲＬ１，第２赤色光ＲＬ２について示したグラフである。各グラフにおいては、横軸は波長、縦軸は光の強度を示す。
【００６７】
図４に示すように、発光部２３から射出される光は、赤色光、青色光、緑色光が混色することで、白色光となる。
【００６８】
一方、各サブ画素を構成する有機ＥＬ素子において、画素電極２１と陰極２２との離間距離を変更することにより、図５に示すように、種々の波長の色光を射出させることができる。例えば、青色光を射出するサブ画素Ｂ１，Ｂ２では、図５（ａ）に示す各光のピーク波長が、それぞれ第１青色光ＢＬ１，第２青色光ＢＬ２の波長帯の中心波長となるように、光共振器構造が設定されている。緑色光を射出するサブ画素、および赤色光を射出するサブ画素においても、同様に、各光のピーク波長がそれぞれの色光の中心波長となっている。
【００６９】
すなわち、上述のような構成の画像形成部２では、波長の異なる色光を用いて好適に第１の光Ｌ１（右目用画像）と第２の光Ｌ２（左目用画像）とを射出することができる。
【００７０】
このようにして射出された第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２は、波長分離素子４のダイクロイックミラー８によって分離される。
【００７１】
図６は、本実施形態のダイクロイックミラー８の反射・透過スペクトルを示すグラフであり、横軸は波長、縦軸は各波長における反射率を示している。
【００７２】
図に示すようにダイクロイックミラー８は、第１青色光ＢＬ１の大半を反射し、第２青色光ＢＬ２の大半を透過するような反射・透過特性を有している。同様に、ダイクロイックミラー８は、第１緑色光ＧＬ１の大半を反射し、第２緑色光ＧＬ２の大半を透過し、第１赤色光ＲＬ１の大半を反射し、第２赤色光ＲＬ２の大半を透過するような反射・透過特性を有している。
【００７３】
このようなダイクロイックミラー８を介することにより、右目用画像を示す第１の光（第１青色光ＢＬ１、第１緑色光ＧＬ１、第１赤色光ＲＬ１）は、ダイクロイックミラー８で反射して図１に示す右目用導光部１１に入射する一方、左目用画像を示す第２の光（第２青色光ＢＬ２、第２緑色光ＧＬ２、第２赤色光ＲＬ２）は、ダイクロイックミラー８を透過して図１に示す左目用導光部１２に入射する。
【００７４】
図７は、ダイクロイックミラー８を介して分離される色光の発光スペクトルの例を示したグラフであり、図５に対応するグラフである。ヘッドマウントディスプレイ１では、以上のようにして分離することができる第１の光（第１青色光ＢＬ１、第１緑色光ＧＬ１、第１赤色光ＲＬ１）を用いて右目用画像を表示し、第２の光（第２青色光ＢＬ２、第２緑色光ＧＬ２、第２赤色光ＲＬ２）を用いて左目用画像を表示することができる。
【００７５】
以上のような構成のヘッドマウントディスプレイ１は、同一の画像形成部２で形成された左目用画像と右目用画像を、それぞれ、左目と右目で別々に観察することができる。したがって、左目用の画像形成部と右目用の画像形成部が別途設けられている構成と比較して、装置の小型化や軽量化を実現することができる。
【００７６】
また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイでは、光共振構造を用いて第１の光と第２の光とを形成することとしているため、第１の光と第２の光とを分離しやすい。そのため、第１の光を用いて表示する右目用画像と、第２の光を用いて表示する左目用画像と、が混じり合って観察されること（クロストーク）を抑制することができる。したがって、高品質な画像表示を実現することができる。
【００７７】
また、以上のような構成の画像形成部２では、第１の光で表現する表示画像と、第２の光で表現する表示画像と、を一つの装置で表示することができる。そのため、ヘッドマウントディスプレイの小型化、軽量化を図ることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、各色光において右目用画像を形成する第１の光Ｌ１は、左目用画像を形成する第２の光Ｌ２よりも長波長であることとしたが、これに限らない。例えば、緑色光においては、第１の光（第１緑色光ＧＬ１）の方が第２の光（第２緑色光ＧＬ２）よりも短波長の光であることとしてもよい。
【００７９】
その場合、用いるダイクロイックミラーの反射・透過スペクトルは図８のようになる。図８は、図６に対応するグラフである。
【００８０】
すなわち、第１の光（第１緑色光ＧＬ１）の方が第２の光（第２緑色光ＧＬ２）よりも短波長の光であることとすると、用いるダイクロイックミラーでは、光を反射する波長帯の数と、光を透過する波長帯の数とが、第１青色光ＢＬ１と第１緑色光ＧＬ１とを反射する波長帯が連続し、第２緑色光ＧＬ２と第２赤色光ＲＬ２とを透過する波長帯が連続する。したがって、反射・透過スペクトルが簡略化され、用いるダイクロイックミラーを容易に構成することが可能となる。
【００８１】
なお、図８では、第１青色光ＢＬ１のほうが第２青色光ＢＬ２よりも長波長であり、第１緑色光ＧＬ１のほうが第２緑色光ＧＬ２よりも短波長であり、第１赤色光ＲＬ１のほうが第２赤色光ＲＬ２よりも長波長であることとしたが、これに限らない。すなわち、第１青色光ＢＬ１のほうが第２青色光ＢＬ２よりも短波長であり、第１緑色光ＧＬ１のほうが第２緑色光ＧＬ２よりも長波長であり、第１赤色光ＲＬ１のほうが第２赤色光ＲＬ２よりも短波長であることとしてもよい。
【００８２】
［第２実施形態］
図９〜１４は、本発明の第２実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの説明図である。本実施形態においては、第１実施形態のヘッドマウントディスプレイ１と一部共通し、画像形成部の有機ＥＬ素子の構成と、波長分離素子が有するダイクロイックミラーの特性とが異なっている。したがって、本実施形態においては、これらの違いについて詳細に説明する。また、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８３】
図９は、本実施形態の画像形成部９の各サブ画素の構成を示す模式図であり、第１実施形態の図３に対応する図である。図では、青色光を射出するサブ画素Ｂ１，Ｂ２について説明するが、緑色光を射出するサブ画素、赤色光を射出するサブ画素においても、同様の構成を採用する。
【００８４】
本実施形態の画像形成部９では、サブ画素Ｂ１が有する画素電極２１１と陰極２２との間の離間距離、および、サブ画素Ｂ２が有する画素電極２１２と陰極２２との間の離間距離は、同じピーク波長の青色光ＢＬを射出するように、いずれも等しくなっている。
【００８５】
同様に、本実施形態の画像形成部９では、緑色光を射出するサブ画素（図２に示すサブ画素Ｇ１，Ｇ２に対応）においては、画素電極２１２と陰極２２との間の離間距離は、同じピーク波長の緑色光を射出するように設計され、赤色光を射出するサブ画素（図２に示すサブ画素Ｒ１，Ｒ２に対応）においては、画素電極２１２と陰極２２との間の離間距離は、同じピーク波長の赤色光を射出するように設計されている。
【００８６】
画像形成部９では、陰極２２の上方に、陰極２２を介して外部に射出される光Ｌが透過するカラーフィルター層２９が設けられている。カラーフィルター層２９は、サブ画素Ｂ１に対応する第１着色層２９１と、サブ画素Ｂ２に対応する第２着色層２９２と、を有している。
【００８７】
第１着色層２９１は、第１青色光ＢＬ１を透過し、第２青色光ＢＬ２を吸収する光学特性を有している。そのため、図９に示すように、第１着色層２９１を介して外部に射出される光は、第１青色光ＢＬ１となる。
【００８８】
一方、第２着色層２９２は、第１青色光ＢＬ１を吸収し、第２青色光ＢＬ２を透過する光学特性を有している。そのため、図９に示すように、第２着色層２９２を介して外部に射出される光は、第２青色光ＢＬ２となる。
【００８９】
同様に、本実施形態の画像形成部９では、緑色光を射出するサブ画素（図２に示すサブ画素Ｇ１，Ｇ２に対応）に対応して、第１緑色光および第２緑色光を形成する着色層が設けられ、赤色光を射出するサブ画素（図２に示すサブ画素Ｒ１，Ｒ２に対応）に対応して、第１赤色光および第２赤色光を形成する着色層が設けられている。
【００９０】
図１０〜１３は、第２実施形態の画像形成部９における各構成の特性を示すグラフである。
【００９１】
図１０は、各サブ画素の有機ＥＬ素子から射出された色光の発光スペクトルを例示したグラフであり、図１０（ａ）は青色光、図１０（ｂ）は緑色光、図１０（ｃ）は赤色光について示している。図に示すように、着色層に入射する前には、１つのピークを有する波長分布の色光が射出される。
【００９２】
図１１〜１３は、着色層の光学特性と、着色層を介して射出される色光の発光スペクトルと、を示すグラフである。図１１は青色光、図１２は緑色光、図１３は赤色光をそれぞれ示しており、各図において（ａ）は第１の光を射出するサブ画素に対応して設けられた着色層の光学特性、（ｂ）は第２の光を射出するサブ画素に対応して設けられた着色層の光学特性、（ｃ）は着色層を介して図１０に示す色光が射出される場合の、各色光の発光スペクトルを示す。
【００９３】
図に示すように、図１０に示す色光は、着色層を介することにより、ピーク波長が異なる第１の光と第２の光とに変換されて画像形成部から射出される。
【００９４】
このようにして画像形成部から射出される第１の光（第１青色光ＢＬ１、第１緑色光ＧＬ１、第１赤色光ＲＬ１）、および第２の光（第２青色光ＢＬ２、第２緑色光ＧＬ２、第２赤色光ＲＬ２）は、波長分離素子４（図１参照）により分離される。
【００９５】
図１４は、波長分離素子４のダイクロイックミラー８を介して分離される色光の発光スペクトルの例を示したグラフであり、図７に対応するグラフである。
【００９６】
ヘッドマウントディスプレイ１では、以上のようにして分離することができる第１の光（第１青色光ＢＬ１、第１緑色光ＧＬ１、第１赤色光ＲＬ１）を用いて右目用画像を表示し、第２の光（第２青色光ＢＬ２、第２緑色光ＧＬ２、第２赤色光ＲＬ２）を用いて左目用画像を表示することができる。
【００９７】
以上のような構成のヘッドマウントディスプレイであっても、同一の画像形成部９で形成された左目用画像と右目用画像を、それぞれ、左目と右目で別々に観察することができる。したがって、左目用の画像形成部と右目用の画像形成部が別途設けられている構成と比較して、装置の小型化や軽量化を実現することができる。
【００９８】
また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイでは、カラーフィルター層（着色層）を介することで第１の光と第２の光とを形成することとしているため、高輝度な画像形成部とすることができる。したがって、装置の消費電力の低減や、画質の向上を実現することができる。
【００９９】
なお、本実施形態においては、画像形成部の有機ＥＬ素子において、まず１つのピークを有する波長分布の色光を形成した後、カラーフィルター層を用いて第１の光と第２の光とに分離することとしたが、カラーフィルター層に入射する前に、第１実施形態と同様に光共振構造を利用して第１の光と第２の光とに分割した上で、さらにカラーフィルター層を介することとしても構わない。このように、第１の光と第２の光とを形成する複数の構成が協働することで、色純度が高くクロストークを抑制した画像表示が可能となる。
【０１００】
また、本実施形態においては、カラーフィルター層を設けることとしたが、他にも、第１の光と第２の光との何れか一方を透過し、他方を反射する特性を有する波長分離膜を、各サブ画素に設けることとしてもよい。このような波長分離膜としては、誘電体多層膜を用いて形成する、いわゆるダイクロイックミラーを用いることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、画像形成部９がトップエミッション型の有機ＥＬ装置であることとして説明したが、ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置であることとすることもできる。
【０１０２】
また、本実施形態では、画像形成部９が光共振器構造を有することとしたが、光共振器構造を有さず、着色層により第１の光と第２の光とを形成することとしても構わない。
【０１０３】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態においては、図２に示す画素に含まれる、同色のサブ画素（サブ画素Ｂ１とサブ画素Ｂ２、サブ画素Ｇ１とサブ画素Ｇ２、サブ画素Ｒ１とサブ画素Ｒ２）をそれぞれ１組として考え、一組のサブ画素（サブ画素組）を駆動させる回路構成について示す。
【０１０４】
図１５は、本実施形態における画像形成部のサブ画素の構成を示す回路図である。本実施形態において各色用のサブ画素組は、各サブ画素への信号のスイッチングを行うトランジスターや配線が共通化された構成である。ここでは、赤用のサブ画素組（サブ画素Ｒ１とサブ画素Ｒ２）を例に挙げて、サブ画素組の構成を説明する。
【０１０５】
図１５に示す画像形成部は、Ｘ方向に延びて互いに平行な複数の走査線３０と、走査線３０に交差して延びる複数のデータ線３１を含む。走査線３０とデータ線３１とに囲まれる各領域は、１つのサブ画素組に相当する領域である。また、画像形成部は、Ｘ方向に並ぶサブ画素組の行ごとに設けられた第１電源線３２、第２電源線３３、及び第３電源線３４を含む。第１ないし第３電源線は、例えば、走査線３０と平行に設けられる。
【０１０６】
赤用のサブ画素組（サブ画素Ｒ１とサブ画素Ｒ２）は、選択トランジスター３５、駆動トランジスター３６、第１有機ＥＬ素子３７、第２有機ＥＬ素子３８、及び容量３９を含む。第１有機ＥＬ素子３７から発せられた光は、サブ画素Ｒ１から射出される。第２有機ＥＬ素子３８から発せられた光は、サブ画素Ｒ２から射出される。
【０１０７】
第１有機ＥＬ素子３７は、共通電極４０を陽極とし、第１対向電極４１を陰極として構成される。第２有機ＥＬ素子３８は、共通電極４０を陽極とし、第２対向電極４２を陰極として構成される。第１有機ＥＬ素子３７と第２有機ＥＬ素子３８は、陽極と陰極との間に閾値（以下、発光閾値という）以上の電圧が印加されると、有機発光層に陽極から陰極への向きに電流が流れ、この電流の値に応じた光量の光を発光する。なお、第１有機ＥＬ素子３７と第２有機ＥＬ素子３８は、共通電極４０を陰極とし、第１対向電極４１および第２対向電極４２を陽極として構成されていてもよい。
【０１０８】
選択トランジスター３５のゲートは、走査線３０と電気的されている。選択トランジスター３５のソースとドレインのうち一方はデータ線３１と電気的に接続され、選択トランジスター３５のソースとドレインのうち他方は駆動トランジスター３６のゲートと電気的に接続されている。選択トランジスター３５がオフ状態であると、データ線３１を介して駆動トランジスター３６のゲートに電圧を印加することが実質的に不能である。走査線３０に選択信号が供給されて選択トランジスター３５がオン状態になると、データ線３１を介して駆動トランジスター３６のゲートに電圧を印加可能になる。
【０１０９】
駆動トランジスター３６のソースとドレインのうち一方は第１電源線３２と電気的に接続されている。駆動トランジスター３６のソースとドレインのうち他方は共通電極４０、すなわち、第１有機ＥＬ素子３７と第２有機ＥＬ素子３８のそれぞれの一方の電極と電気的に接続されている。第１有機ＥＬ素子３７の他方の電極である第１対向電極４１は、第２電源線３３と電気的に接続されている。第１有機ＥＬ素子３７の他方の電極である第２対向電極４２は、第３電源線３４と電気的に接続されている。
【０１１０】
容量３９の一方の電極は、選択トランジスター３５のゲートと電気的に接続されている。容量３９の他方の電極は、第１電源線３２と電気的に接続されている。容量３９は、データ線３１及び選択トランジスター３５を介して駆動トランジスター３６のゲートに信号（電圧）が印加されたときに充電され、この信号を所定の期間にわたって保持することができる。
【０１１１】
データ線３１及び選択トランジスター３５を介して駆動トランジスター３６のゲートに電圧が印加されると、共通電極４０には、第１電源線３２を介して、第１電位が印加される。第１対向電極４１には、第２電源線３３を介して、第２電位又は第３電位が印加される。第２電位は、第１電位よりも低電位であり、第１電位との差分が発光閾値以上に設定されている。第３電位は、第１電位よりも低電位かつ第２電位よりも高電位であって、第１電池との差分が発光閾値未満に設定されている。すなわち、共通電極４０に第１電位が印加されている状態で、第１対向電極４１に第２電位が印加されていると第１有機ＥＬ素子３７は発光可能であり、第１対向電極４１に第３電池が印加されていると第１有機ＥＬ素子３７は発光不能である。
【０１１２】
第１対向電極４１に第２電位が印加されて第１有機ＥＬ素子３７が発光可能な期間に、第２対向電極４２には、第３電源線３４を介して第３電位が印加され、第２有機ＥＬ素子３８が発光不能になる。また、第１対向電極４１に第３電位が印加されて第１有機ＥＬ素子３７が発光不能な期間に、第２対向電極４２には、第３電源線３４を介して第２電位が印加され、第２有機ＥＬ素子３８が発光可能になる。
【０１１３】
以上のような構成のヘッドマウントディスプレイは、同一の画像形成部で形成された左目用画像と右目用画像を、それぞれ、左目と右目で別々に観察することができ、装置の小型化や軽量化を実現することができる。
【０１１４】
また、第１有機ＥＬ素子３７が発光可能な期間と第２有機ＥＬ素子が発光可能な期間が重複しないので、右目用画像を示す第１の光Ｌ１と左目用画像を示す第２の光Ｌ２が時間順次で択一的に画像形成部から射出されることになる。したがって、波長分離素子４の波長分離機能が完全でない場合でも、右目用画像と左目用画像とが混じり合って観察されることが抑制される。
【０１１５】
また、第１有機ＥＬ素子３７と第２有機ＥＬ素子３８で、選択トランジスター３５及び駆動トランジスター３６が共通化されているので、画像形成部の構成が複雑になることを避けることができる。
【０１１６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１…ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置）、２，９…画像形成部（表示装置）、４…波長分離素子（波長分離光学系）、５…導光部、２１…画素電極（一対の電極、反射面）、２２…陰極（一対の電極、半透過半反射面）、２３…発光部（発光層）、２９１…第１着色層、２９２…第２着色層、Ｂ１…サブ画素（第１のサブ発光素子、第１発光素子）、Ｇ１…サブ画素（第１のサブ発光素子、第２発光素子）、Ｒ１…サブ画素（第１のサブ発光素子、第３発光素子）、Ｂ２…サブ画素（第２のサブ発光素子、第１発光素子）、Ｇ２…サブ画素（第２のサブ発光素子、第２発光素子）、Ｒ２…サブ画素（第２のサブ発光素子、第３発光素子）、Ｌ１…第１の光、Ｌ２…第２の光、
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および頭部装着型表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置、Head Mounted Display。以下、ＨＭＤと称する）が普及している。一般に、ＨＭＤとしては左右一対の画像表示装置に表示された画像を観察者に両眼で観察させる両眼式のＨＭＤが採用されている（例えば、特許文献１参照）。このような両眼式のＨＭＤを観察者が装着した場合、観察者は左右のそれぞれの表示画像を重ねて１つの画像として観察する。
【０００３】
しかし、特許文献１に記載されたＨＭＤでは、左右一対の画像表示装置を備えることから、画像表示装置に付随する回路などの構成も左右一対必要となり、装置全体が大型になりやすい。
【０００４】
そこで、１つの画像表示装置を用い、表示される画像をハーフミラーで右目用画像と左目用画像とに分割して用いる構成のＨＭＤが提案されている（例えば、特許文献２参照）。このようなＨＭＤでは、左右一対の画像表示装置を有するＨＭＤよりも装置構成が簡略化されるため、装置全体の小型化、軽量化を図ることが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２７７８１８号公報
【特許文献２】特開平８−２１１３２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで近年、表示画像を立体的に表現する技術が開発、実用化されてきている。このような技術として、例えば、人間の両眼にそれぞれ対応して両眼視差の分だけずらして作成された左目用画像と右目用画像とを、観察者が左目および右目にてそれぞれ観察する視差利用の方式を挙げることができる。
【０００７】
ＨＭＤを用いて立体表示を行うことを想定すると、左右一対の画像表示装置を備えるものでは、それぞれ独立に左目用画像と右目用画像とを表示することができるため、容易に実現することができる。一方で、装置の小型化、軽量化を図るために１つの画像表示装置を用いた、上述の特許文献２のような構成のＨＭＤでは、１つの画像表示装置で表示される画像をハーフミラーで分割するため、左右に同じ画像を表示することとなり、立体表示が実現できなかった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、装置の小型化、軽量化を図るとともに、立体表示を行うことが可能な頭部装着型表示装置を提供することを目的とする。また、このような頭部装着型表示装置に好適に用いられ、装置全体の小型化に資する表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明の頭部装着型表示装置は、複数の発光素子を有し、右目用画像を示す第１の光と、前記第１の光と同じ色で且つピーク波長が異なり、左目用画像を示す第２の光と、を射出する表示装置と、前記第１の光と前記第２の光とのうち、いずれか一方を透過し他方を反射する波長分離光学系と、前記波長分離光学系を介した前記第１の光を観察者の右目へ導き、前記波長分離光学系を介した前記第２の光を前記観察者の左目へ導く導光部と、を備える。
【００１０】
この構成によれば、第１の光で表現する右目用画像と、第２の光で表現する左目用画像と、を一つの表示装置で表示しつつ、波長分離光学系で良好に分離して異なる方向に導くことができる。そのため、装置の小型化、軽量化を図りながら、良好に立体表示を実現する頭部装着型表示装置とすることができる。
【００１１】
本発明においては、前記発光素子は、前記第１の光を射出する第１のサブ発光素子と、前記第２の光を射出する第２のサブ発光素子と、を有し、前記第１のサブ発光素子および前記第２のサブ発光素子は、それぞれ、一対の電極に挟持された発光層と、前記一対の電極のうち一方側に設けられた反射面と、他方側に設けられた半透過半反射面と、を有し、前記反射面と前記半透過半反射面との間で光共振器を形成しており、前記第１のサブ発光素子は、前記第２のサブ発光素子とは異なる共振長に設定されていることが望ましい。
この構成によれば、第１の光および第２の光のそれぞれについて、波長帯の幅（例えば半値幅）を狭くすることができる。そのため、第１の光の波長帯と第２の光の波長帯との重なり部分が少なくなり、または無くなることから、波長分離光学系における分離が容易となり、いわゆるクロストークが抑制された良好な画像表示が可能となる。
【００１２】
本発明においては、前記第１のサブ発光素子の共振長が、前記第１の光の中心波長に設定され、前記第２のサブ発光素子の共振長が、前記第２の光の中心波長に設定されていることが望ましい。
この構成によれば、第１のサブ発光素子および第２のサブ発光素子の共振波長が、第１の光および第２の光となるため、色純度が高く高品質な画像表示が可能となる。
【００１３】
本発明においては、前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第１の光を透過する第１着色層と、光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第２の光を透過する第２着色層と、を有することが望ましい。
この構成によれば、所望の吸収特性を有する着色層を用いることで、第１の光と第２の光を射出する発光素子を容易に形成することができる。
【００１４】
本発明においては、前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第１の光を透過する第１波長分離膜と、光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第２の光を透過する第２波長分離膜と、を有することが望ましい。
この構成によれば、所望の反射透過特性を有する波長分離膜を用いることで、第１の光と第２の光を射出する発光素子を容易に形成することができる。
【００１５】
本発明においては、前記複数の発光素子は、青色光を射出する第１発光素子と、緑色光を射出する第２発光素子と、赤色光を射出する第３発光素子と、を含むことが望ましい。
この構成によれば、フルカラー表示が可能となる。
【００１６】
本発明においては、前記青色光に係る前記第１の色光のピーク波長は、前記青色光に係る前記第２の色光のピーク波長よりも長波長であり、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長よりも短波長であり、前記波長分離光学系は、前記青色光に係る前記第１の色光のピーク波長と、前記緑色光に係る前記第１の色光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を透過させることが望ましい。
この構成によれば、波長分離光学系の構成を簡略化することができる。
【００１７】
本発明においては、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長よりも長波長であり、前記赤色光に係る前記第２の色光のピーク波長は、前記赤色光に係る前記第１の色光のピーク波長よりも短波長であり、前記分離光学系は、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長と、前記赤色光に係る前記第２の色光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を反射することが望ましい。
この構成によれば、波長分離光学系の構成を簡略化することができる。
【００１８】
また、本発明においては、前記青色光に係る前記第２の色光のピーク波長は、前記青色光に係る前記第１の色光のピーク波長よりも長波長であり、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長よりも短波長であり、前記分離光学系は、前記青色光に係る前記第２の色光のピーク波長と、前記緑色光に係る前記第２の色光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を反射することとしてもよい。
この構成によれば、波長分離光学系の構成を簡略化することができる。
【００１９】
本発明においては、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第２の色光のピーク波長よりも長波長であり、前記赤色光に係る前記第１の色光のピーク波長は、前記赤色光に係る前記第２の色光のピーク波長よりも短波長であり、前記分離光学系は、前記緑色光に係る前記第１の色光のピーク波長と、前記赤色光に係る前記第１の色光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を透過させることとしてもよい。
この構成によれば、波長分離光学系の構成を簡略化することができる。
【００２０】
また、本発明における表示装置は、陽極と、該陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に挟持された発光層と、を有する複数の発光素子を備え、前記発光素子は、第１の光を射出する第１のサブ発光素子と、前記第１の光と同じ色で且つピーク波長が異なる第２の光を射出する第２のサブ発光素子と、を有する。
この構成によれば、第１の光で表現する表示画像と、第２の光で表現する表示画像と、を一つの表示装置で表示することができる。そのため、本表示装置を頭部装着型表示装置に適用した場合に、装置全体の小型化、軽量化を図ることができる。
【００２１】
本発明においては、前記発光素子は、前記陽極側に設けられた反射面と、前記陰極側に設けられた半透過半反射面と、の間で形成された光共振器構造を有し、前記第１のサブ発光素子は、前記第２のサブ発光素子とは異なる共振長を有することが望ましい。
この構成によれば、第１の光および第２の光のそれぞれについて、波長帯の幅（例えば半値幅）を狭くすることができる。そのため、本表示装置を頭部装着型表示装置に適用した場合に、クロストークが抑制された良好な画像表示を容易に可能とすることができる。
【００２２】
本発明においては、前記第１のサブ発光素子の共振長が、前記第１の光の中心波長に設定され、前記第２のサブ発光素子の共振長が、前記第２の光の中心波長に設定されていることが望ましい。
この構成によれば、第１のサブ発光素子および第２のサブ発光素子の共振波長が、第１の光および第２の光となるため、色純度が高い混品質な画像表示が可能となる。
【００２３】
本発明においては、前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第１の光を透過する第１着色層と、光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第２の光を透過する第２着色層と、を有することが望ましい。
この構成によれば、所望の吸収特性を有する着色層を用いることで、第１の光と第２の光を射出する発光素子を容易に形成することができる。
【００２４】
本発明においては、前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第１の光を透過する第１波長分離膜と、光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第２の光を透過する第２波長分離膜と、を有することが望ましい。
この構成によれば、所望の反射透過特性を有する波長分離膜を用いることで、第１の光と第２の光を射出する発光素子を容易に形成することができる。
【００２５】
本発明においては、前記複数の発光素子は、青色光を射出する第１発光素子と、緑色光を射出する第２発光素子と、赤色光を射出する第３発光素子と、を含むことが望ましい。
この構成によれば、フルカラー表示が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態の頭部装着型表示装置を示す図である。
【図２】画像形成部の画素を示す平面図である。
【図３】画像形成部の各サブ画素の構成を示す模式図である。
【図４】発光部から射出される光の発光スペクトルである。
【図５】各サブ画素から射出される色光の発光スペクトルである。
【図６】本実施形態のダイクロイックミラーの反射・透過スペクトルである。
【図７】波長分離素子を介して分離される色光の発光スペクトルである。
【図８】本実施形態のダイクロイックミラー８の反射・透過スペクトルである。
【図９】本実施形態の画像形成部９の各サブ画素の構成を示す模式図である。
【図１０】各サブ画素の有機ＥＬ素子から射出された色光の発光スペクトルである。
【図１１】着色層を介して射出される色光の光学特性について示すグラフである。
【図１２】着色層を介して射出される色光の光学特性について示すグラフである。
【図１３】着色層を介して射出される色光の光学特性について示すグラフである。
【図１４】波長分離素子を介して分離される色光の発光スペクトルである。
【図１５】本実施形態における画像形成部のサブ画素の構成を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
［第１実施形態］
以下、図１〜図８を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る表示装置および頭部装着型表示装置（ヘッドマウントディスプレイ）について説明する。なお、以下の全ての図面においては、図面を見やすくするため、各構成要素の寸法や比率などは適宜異ならせてある。
【００２８】
図１は、本実施形態のヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置）１を示す図である。図１に示すヘッドマウントディスプレイ１は、互いに異なる左目用画像と右目用画像を、観察者の左目と右目に分けて表示することができる。上記の左目用画像及び右目用画像は、例えば両目の視差を考慮した画像であり、観察者は、３Ｄ画像を観察することができる。
【００２９】
なお、ヘッドマウントディスプレイ１は、上記のように互いに異なる左目用画像と右目用画像を表示するモードの他に、左目に左目用画像を表示し、かつ右目に左目用画像と同じ右目用画像を表示するモードを有しており、通常の画像を表示することもできる。
【００３０】
ヘッドマウントディスプレイ１は、右目用画像を示す第１の光Ｌ１と左目用画像を示す第２の光Ｌ２とを射出する画像形成部（表示装置）２と、画像形成部２から射出された第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が入射する位置に配置された結像部３と、結像部３を通った第１の光Ｌ１及び第２の光Ｌ２が入射する位置に配置され、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とを分離する波長分離素子（波長分離光学系）４と、波長分離素子４を介した光を観察者の左目および右目へ導く導光部５と、画像形成部２を駆動する駆動部６を備える。
【００３１】
画像形成部２は、有機エレクトロルミネッセンス装置（有機ＥＬ装置）である。画像形成部２が射出する第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とは、同色で且つ波長が異なる光である。画像形成部２では、これら異なる波長の光を用いて右目用画像と左目用画像とを形成する。画像形成部２の構成については、後に詳述する。
【００３２】
駆動部６は、ヘッドマウントディスプレイ１の外部のＤＶＤプレイヤーやＰＣ、携帯情報端末等の信号源から画像データを有線又は無線により受信し、画像形成部２に画像信号を供給する。
【００３３】
結像部３は、導光部５を経由した第１の光Ｌ１が観察者の右目で結像し、導光部５を経由した第２の光Ｌ２が観察者の左目で結像するように、画像形成部２から射出された光Ｌ１，Ｌ２を屈折させる。結像部３は、複数のレンズ等によって構成される。
【００３４】
上記のように、ヘッドマウントディスプレイ１を装着した観察者の両目の位置に対する画像形成部２の相対位置は、フレームの形状や寸法等により定まる。結像部３は、画像形成部２から射出された光が観察者の左目あるいは右目で結像するように、観察者の両目と画像形成部２の相対位置に基づいて、適宜設計可能である。なお、結像部３は、観察者によってピンボケが認識されない程度の許容範囲をもって、画像形成部２から射出された光を結像させればよい。
【００３５】
波長分離素子４は、光透過性の材料で形成された、断面がほぼ直角二等辺三角形の柱状のプリズム７と、プリズム７の断面形状において斜辺を形成する面（以下、斜面と称する）に設けられたダイクロイックミラー８とを有している。図に示す波長分離素子４では、さらにもう一つプリズム７を用い、２つのプリズム７の斜面同士を貼り合わせた直方体状の外形を呈している。ダイクロイックミラー８は、結像部３の光軸に対して略４５°の角度をなして傾斜している。
【００３６】
ダイクロイックミラー８は、第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２との波長の違いに基づいて、一方を反射し、他方を透過させることにより、両者を分離する。図では、第１の光Ｌ１がダイクロイックミラー８で反射され、第２の光Ｌ２がダイクロイックミラー８を透過することとして示している。波長分離素子４では、このようにして第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２とを分離する。
【００３７】
導光部５は、波長分離素子４で反射した第１の光Ｌ１を観察者の右目へ導く右目用導光部１１と、波長分離素子４を透過した第２の光Ｌ２を観察者の左目へ導く左目用導光部１２と、を有している。
【００３８】
右目用導光部１１は、ダイクロイックミラー８で反射した第１の光Ｌ１が入射する位置に配置されたレンズ１３Ｒと、レンズ１３Ｒを通った光が入射する位置に配置されたミラー１４Ｒと、を含む。
【００３９】
また、左目用導光部１２は、ダイクロイックミラー８を透過した第２の光Ｌ２が入射する位置に配置されたプリズム１５と、プリズム１５で反射した第２の光Ｌ２が入射する位置に配置されたレンズ１３Ｌと、レンズ１３Ｌを通った第２の光Ｌ２が入射する位置に配置されたミラー１４Ｌと、を含んでいる。
【００４０】
プリズム１５は、断面形状がほぼ直角二等辺三角形の柱状であり、互いに直交する２辺の片方を含んだ面が波長分離素子４の外面と接触するように、配置されている。上記の外面は、画像形成部２から射出されてダイクロイックミラー８を透過した第２の光Ｌ２が射出される面である。
【００４１】
プリズム１５は、ガラス等の誘電体からなり、例えば波長分離素子４のプリズム７と屈折率がほぼ同じである。すなわち、プリズム７とプリズム１５は、光学的にほぼ連続しており、プリズム７とプリズム１５の間の界面での光の屈折や反射等が抑制されている。
【００４２】
プリズム１５の斜面１６は、波長分離素子４のダイクロイックミラー８と直交しており、ダイクロイックミラー８を透過した光の進行方向に対して略４５°の角度をなして傾斜している。ダイクロイックミラー８を透過した光は、斜面１６が全反射条件を満たすことによって、斜面１６で反射する。
【００４３】
レンズ１３Ｒおよびレンズ１３Ｌは、第１の光Ｌ１の結像面（右目）とダイクロイックミラー８との間の光路長と、第２の光Ｌ２の結像面（左目）とダイクロイックミラー８との間の光路長と、の違いによる焦点のずれを補正するように設けられている。焦点のずれを補正する必要がなければ、これらは省略することも可能である。
【００４４】
ミラー１４Ｒは、レンズ１３Ｒを通った光を観察者の右目に向けて反射するように、配置されている。また、ミラー１４Ｌは、レンズ１３Ｌを通った光を観察者の左目に向けて反射するように、配置されている。
【００４５】
上記のヘッドマウントディスプレイ１の各部は、例えば、ヘッドマウントディスプレイ１の一部を構成する不図示のメガネ状のフレームに取り付けられている。観察者がこのフレームを装着すると、観察者の左目あるいは右目と、ヘッドマウントディスプレイ１の各部との相対位置が固定される。
本実施形態のヘッドマウントディスプレイ１の概略構成は、以上のようになっている。
【００４６】
次に、画像形成部２の構成と、波長分離素子４の機能と、を説明し、ヘッドマウントディスプレイ１を用いた画像表示について詳細に説明する。
【００４７】
図２は、画像形成部２の画素を示す平面図である。図では、画像形成部２が赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の３色の色光を射出し、フルカラー表示が可能な有機ＥＬ装置であることとして示している。
【００４８】
図に示すように、画素Ｐは、青色光を発する青用の２つのサブ画素（第１のサブ発光素子、第１発光素子）Ｂ１，サブ画素（第２のサブ発光素子、第１発光素子）Ｂ２と、緑色光を発する緑用の２つのサブ画素（第１のサブ発光素子、第１発光素子）Ｇ１，サブ画素（第２のサブ発光素子、第１発光素子）Ｇ２と、赤色光を発する赤用の２つのサブ画素（第１のサブ発光素子、第１発光素子）Ｒ１，サブ画素（第２のサブ発光素子、第１発光素子）Ｒ２で構成されている。これらのうち、サブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１からは、第１の光Ｌ１が射出されて右目用画像を形成し、サブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２からは、第２の光Ｌ２が射出されて左目用画像を形成する。
【００４９】
すなわち、サブ画素Ｒ１からは、第１の光である第１赤色光ＲＬ１が射出され、サブ画素Ｒ２からは、第２の光である第２赤色光ＲＬ２が射出される。同様に、サブ画素Ｇ１からは、第１の光である第１緑色光ＧＬ１が射出され、サブ画素Ｇ２からは、第２の光である第２緑色光ＧＬ２が射出される。また、サブ画素Ｂ１からは、第１の光である第１青色光ＢＬ１が射出され、サブ画素Ｂ２からは、第２の光である第２青色光ＢＬ２が射出される。本実施形態では、第１の光のほうが第２の光よりも長波長の光であることとして、以下の説明を行う。
【００５０】
図では、各サブ画素が行列方向に配列されており、一方向（行方向）には、発する色が異なるサブ画素が、赤用サブ画素、緑用サブ画素、青用サブ画素の順に繰り返し設けられている。更に、第１の光Ｌ１を射出するサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１、および第２の光Ｌ２を射出するサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が、それぞれ同じ配列軸に沿って設けられている。
【００５１】
また、当該行方向に交差する方向（列方向）には、同色のサブ画素が配列し、第１の光Ｌ１を射出するサブ画素と、第２の光Ｌ２を射出するサブ画素とが交互に設けられている。
【００５２】
なお、図２に示した画素の配列は一例であり、他の配列であってもよい。例えば、列方向のサブ画素の配列は図２と同様とした上で、行方向に、サブ画素Ｒ１，Ｇ２，Ｂ１，Ｒ２…のように、第１の光Ｌ１を射出するサブ画素と第２の光Ｌ２を射出するサブ画素とを交互に配列することとしてもよい。この場合、第１の光Ｌ１を射出するサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１、および第２の光Ｌ２を射出するサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２が、それぞれ千鳥配置となり、表示画像の画質が向上する。
【００５３】
このような各サブ画素は、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子）で形成されており、有機ＥＬ素子の構成を適宜変更することで、上述した各色光を射出する画像形成部２を構成している。
【００５４】
図３は、画像形成部２の各サブ画素の構成を示す模式図である。図に示すように、画像形成部２のサブ画素は、不図示の駆動素子等が形成された基板２０と、基板２０に形成され光透過性を有する画素電極（一対の電極、反射面）２１と、画素電極２１に対向して設けられた陰極（一対の電極、半透過半反射面）２２と、画素電極２１および陰極２２に挟持された発光部（発光層）２３と、を有している。画素電極２１と発光部２３と陰極２２とが、協働して有機ＥＬ素子（発光素子）を形成している。本実施形態の陰極２２は、後述するように複数層で構成されている。
【００５５】
また、画素電極２１と陰極２２との間には、発光部２３の他に、正孔注入層２４、正孔輸送層２５，キャリア輸送層２６、電子注入層２７が形成されている。
【００５６】
本実施形態の画像形成部２に採用される有機ＥＬ装置では、発光部２３で生じる光Ｌが、陰極２２を介して外部へ射出されるトップエミッション方式を採用している。以下、各構成要素について順に説明する。
【００５７】
基板２０を構成する基板本体は、光透過性を備える透明基板、及び光透過性を備えない不透明基板のいずれも用いることができる。このような基板としては、例えばガラス、石英ガラス、窒化ケイ素等の無機物や、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂等の有機高分子（樹脂）を用いることができる。また、これら材料を積層または混合して形成された複合材料を用いることもできる。
【００５８】
基板２０の上には、画素電極２１が形成されている。画素電極２１は、基板２０側に形成された光反射性の第１層と、第１層上に積層して設けられた光透過性を有する第２層と、を有している。第１層の形成材料としては、例えばアルミニウムが挙げられ、第２層の形成材料としては、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide:インジウム錫酸化物）等の金属酸化物を挙げることができる。
【００５９】
画素電極２１の上には、画素電極２１からの正孔の注入を容易にする電荷移動層としての正孔注入層２４が形成され、正孔注入層２４の上には、正孔輸送層２５が形成されている。
【００６０】
正孔輸送層２５の上には、発光部２３が形成されている。発光部２３は、正孔輸送層２５の側から順に、赤色光を射出する赤色発光層２３Ｒ、キャリア輸送層２６、青色光を射出する青色発光層２３Ｂ、緑色光を射出する緑色発光層２３Ｇが積層して形成されている。発光部２３の各発光層は、それぞれから射出される赤色光、青色光、緑色光が混色して、白色光となるように設計されている。
【００６１】
さらに、発光部２３の上には、陰極２２からの電子の注入を容易にする電子注入層２７が形成されている。これら、画素電極２１と陰極２２との間に形成された各層の形成材料としては、通常知られた材料を用いる事ができる。
【００６２】
電子注入層２７の上には、陰極２２が形成されている。陰極２２は、Ｍｇ（マグネシウム）とＡｇ（銀）との共蒸着により形成した共蒸着層を用いて形成されている。
【００６３】
このような陰極２２は、ＭｇとＡｇとの共蒸着比、および膜厚を制御することにより、半透過半反射性を有する。その結果、画素電極２１と陰極２２とは、発光部２３から射出された光を共振させる光共振構造を構成し、画素電極２１と陰極２２との間の光学的距離に対応した共振波長の条件を満たす光のみが増幅され、陰極２２側から特定のピーク波長の色光が取り出される構成となっている。
【００６４】
このような構成の画像形成部２では、例えば、画素電極２１を構成する光透過性の第２層の膜厚を変更し、画素電極２１と陰極２２との離間距離を変更することで、サブ画素毎に共振波長を変更し、各サブ画素から射出される光の波長を制御することができる。
【００６５】
陰極２２の上には、不図示のＳｉＯｘＮｙなどの無機膜を形成し、更に無機膜の上にはエポキシ樹脂を介してガラス基板を貼り合わせる、所謂、固体封止構造を備えるものとするとよい。
【００６６】
図４は、発光部２３から射出される光の発光スペクトルの例を示したグラフであり、図５は、各サブ画素から射出される色光の発光スペクトルの例を示したグラフである。図５（ａ）は、サブ画素Ｂ１，Ｂ２から射出される第１青色光ＢＬ１，第２青色光ＢＬ２について示したグラフであり、図５（ｂ）は、サブ画素Ｇ１，Ｇ２から射出される第１緑色光ＧＬ１，第２緑色光ＧＬ２について示したグラフであり、図５（ｃ）は、サブ画素Ｒ１，Ｒ２から射出される第１赤色光ＲＬ１，第２赤色光ＲＬ２について示したグラフである。各グラフにおいては、横軸は波長、縦軸は光の強度を示す。
【００６７】
図４に示すように、発光部２３から射出される光は、赤色光、青色光、緑色光が混色することで、白色光となる。
【００６８】
一方、各サブ画素を構成する有機ＥＬ素子において、画素電極２１と陰極２２との離間距離を変更することにより、図５に示すように、種々の波長の色光を射出させることができる。例えば、青色光を射出するサブ画素Ｂ１，Ｂ２では、図５（ａ）に示す各光のピーク波長が、それぞれ第１青色光ＢＬ１，第２青色光ＢＬ２の波長帯の中心波長となるように、光共振器構造が設定されている。緑色光を射出するサブ画素、および赤色光を射出するサブ画素においても、同様に、各光のピーク波長がそれぞれの色光の中心波長となっている。
【００６９】
すなわち、上述のような構成の画像形成部２では、波長の異なる色光を用いて好適に第１の光Ｌ１（右目用画像）と第２の光Ｌ２（左目用画像）とを射出することができる。
【００７０】
このようにして射出された第１の光Ｌ１と第２の光Ｌ２は、波長分離素子４のダイクロイックミラー８によって分離される。
【００７１】
図６は、本実施形態のダイクロイックミラー８の反射・透過スペクトルを示すグラフであり、横軸は波長、縦軸は各波長における反射率を示している。
【００７２】
図に示すようにダイクロイックミラー８は、第１青色光ＢＬ１の大半を反射し、第２青色光ＢＬ２の大半を透過するような反射・透過特性を有している。同様に、ダイクロイックミラー８は、第１緑色光ＧＬ１の大半を反射し、第２緑色光ＧＬ２の大半を透過し、第１赤色光ＲＬ１の大半を反射し、第２赤色光ＲＬ２の大半を透過するような反射・透過特性を有している。
【００７３】
このようなダイクロイックミラー８を介することにより、右目用画像を示す第１の光（第１青色光ＢＬ１、第１緑色光ＧＬ１、第１赤色光ＲＬ１）は、ダイクロイックミラー８で反射して図１に示す右目用導光部１１に入射する一方、左目用画像を示す第２の光（第２青色光ＢＬ２、第２緑色光ＧＬ２、第２赤色光ＲＬ２）は、ダイクロイックミラー８を透過して図１に示す左目用導光部１２に入射する。
【００７４】
図７は、ダイクロイックミラー８を介して分離される色光の発光スペクトルの例を示したグラフであり、図５に対応するグラフである。ヘッドマウントディスプレイ１では、以上のようにして分離することができる第１の光（第１青色光ＢＬ１、第１緑色光ＧＬ１、第１赤色光ＲＬ１）を用いて右目用画像を表示し、第２の光（第２青色光ＢＬ２、第２緑色光ＧＬ２、第２赤色光ＲＬ２）を用いて左目用画像を表示することができる。
【００７５】
以上のような構成のヘッドマウントディスプレイ１は、同一の画像形成部２で形成された左目用画像と右目用画像を、それぞれ、左目と右目で別々に観察することができる。したがって、左目用の画像形成部と右目用の画像形成部が別途設けられている構成と比較して、装置の小型化や軽量化を実現することができる。
【００７６】
また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイでは、光共振構造を用いて第１の光と第２の光とを形成することとしているため、第１の光と第２の光とを分離しやすい。そのため、第１の光を用いて表示する右目用画像と、第２の光を用いて表示する左目用画像と、が混じり合って観察されること（クロストーク）を抑制することができる。したがって、高品質な画像表示を実現することができる。
【００７７】
また、以上のような構成の画像形成部２では、第１の光で表現する表示画像と、第２の光で表現する表示画像と、を一つの装置で表示することができる。そのため、ヘッドマウントディスプレイの小型化、軽量化を図ることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、各色光において右目用画像を形成する第１の光Ｌ１は、左目用画像を形成する第２の光Ｌ２よりも長波長であることとしたが、これに限らない。例えば、緑色光においては、第１の光（第１緑色光ＧＬ１）の方が第２の光（第２緑色光ＧＬ２）よりも短波長の光であることとしてもよい。
【００７９】
その場合、用いるダイクロイックミラーの反射・透過スペクトルは図８のようになる。図８は、図６に対応するグラフである。
【００８０】
すなわち、第１の光（第１緑色光ＧＬ１）の方が第２の光（第２緑色光ＧＬ２）よりも短波長の光であることとすると、用いるダイクロイックミラーでは、光を反射する波長帯の数と、光を透過する波長帯の数とが、第１青色光ＢＬ１と第１緑色光ＧＬ１とを反射する波長帯が連続し、第２緑色光ＧＬ２と第２赤色光ＲＬ２とを透過する波長帯が連続する。したがって、反射・透過スペクトルが簡略化され、用いるダイクロイックミラーを容易に構成することが可能となる。
【００８１】
なお、図８では、第１青色光ＢＬ１のほうが第２青色光ＢＬ２よりも長波長であり、第１緑色光ＧＬ１のほうが第２緑色光ＧＬ２よりも短波長であり、第１赤色光ＲＬ１のほうが第２赤色光ＲＬ２よりも長波長であることとしたが、これに限らない。すなわち、第１青色光ＢＬ１のほうが第２青色光ＢＬ２よりも短波長であり、第１緑色光ＧＬ１のほうが第２緑色光ＧＬ２よりも長波長であり、第１赤色光ＲＬ１のほうが第２赤色光ＲＬ２よりも短波長であることとしてもよい。
【００８２】
［第２実施形態］
図９〜１４は、本発明の第２実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの説明図である。本実施形態においては、第１実施形態のヘッドマウントディスプレイ１と一部共通し、画像形成部の有機ＥＬ素子の構成と、波長分離素子が有するダイクロイックミラーの特性とが異なっている。したがって、本実施形態においては、これらの違いについて詳細に説明する。また、本実施形態において第１実施形態と共通する構成要素については同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００８３】
図９は、本実施形態の画像形成部９の各サブ画素の構成を示す模式図であり、第１実施形態の図３に対応する図である。図では、青色光を射出するサブ画素Ｂ１，Ｂ２について説明するが、緑色光を射出するサブ画素、赤色光を射出するサブ画素においても、同様の構成を採用する。
【００８４】
本実施形態の画像形成部９では、サブ画素Ｂ１が有する画素電極２１１と陰極２２との間の離間距離、および、サブ画素Ｂ２が有する画素電極２１２と陰極２２との間の離間距離は、同じピーク波長の青色光ＢＬを射出するように、いずれも等しくなっている。
【００８５】
同様に、本実施形態の画像形成部９では、緑色光を射出するサブ画素（図２に示すサブ画素Ｇ１，Ｇ２に対応）においては、画素電極２１２と陰極２２との間の離間距離は、同じピーク波長の緑色光を射出するように設計され、赤色光を射出するサブ画素（図２に示すサブ画素Ｒ１，Ｒ２に対応）においては、画素電極２１２と陰極２２との間の離間距離は、同じピーク波長の赤色光を射出するように設計されている。
【００８６】
画像形成部９では、陰極２２の上方に、陰極２２を介して外部に射出される光Ｌが透過するカラーフィルター層２９が設けられている。カラーフィルター層２９は、サブ画素Ｂ１に対応する第１着色層２９１と、サブ画素Ｂ２に対応する第２着色層２９２と、を有している。
【００８７】
第１着色層２９１は、第１青色光ＢＬ１を透過し、第２青色光ＢＬ２を吸収する光学特性を有している。そのため、図９に示すように、第１着色層２９１を介して外部に射出される光は、第１青色光ＢＬ１となる。
【００８８】
一方、第２着色層２９２は、第１青色光ＢＬ１を吸収し、第２青色光ＢＬ２を透過する光学特性を有している。そのため、図９に示すように、第２着色層２９２を介して外部に射出される光は、第２青色光ＢＬ２となる。
【００８９】
同様に、本実施形態の画像形成部９では、緑色光を射出するサブ画素（図２に示すサブ画素Ｇ１，Ｇ２に対応）に対応して、第１緑色光および第２緑色光を形成する着色層が設けられ、赤色光を射出するサブ画素（図２に示すサブ画素Ｒ１，Ｒ２に対応）に対応して、第１赤色光および第２赤色光を形成する着色層が設けられている。
【００９０】
図１０〜１３は、第２実施形態の画像形成部９における各構成の特性を示すグラフである。
【００９１】
図１０は、各サブ画素の有機ＥＬ素子から射出された色光の発光スペクトルを例示したグラフであり、図１０（ａ）は青色光、図１０（ｂ）は緑色光、図１０（ｃ）は赤色光について示している。図に示すように、着色層に入射する前には、１つのピークを有する波長分布の色光が射出される。
【００９２】
図１１〜１３は、着色層の光学特性と、着色層を介して射出される色光の発光スペクトルと、を示すグラフである。図１１は青色光、図１２は緑色光、図１３は赤色光をそれぞれ示しており、各図において（ａ）は第１の光を射出するサブ画素に対応して設けられた着色層の光学特性、（ｂ）は第２の光を射出するサブ画素に対応して設けられた着色層の光学特性、（ｃ）は着色層を介して図１０に示す色光が射出される場合の、各色光の発光スペクトルを示す。
【００９３】
図に示すように、図１０に示す色光は、着色層を介することにより、ピーク波長が異なる第１の光と第２の光とに変換されて画像形成部から射出される。
【００９４】
このようにして画像形成部から射出される第１の光（第１青色光ＢＬ１、第１緑色光ＧＬ１、第１赤色光ＲＬ１）、および第２の光（第２青色光ＢＬ２、第２緑色光ＧＬ２、第２赤色光ＲＬ２）は、波長分離素子４（図１参照）により分離される。
【００９５】
図１４は、波長分離素子４のダイクロイックミラー８を介して分離される色光の発光スペクトルの例を示したグラフであり、図７に対応するグラフである。
【００９６】
ヘッドマウントディスプレイ１では、以上のようにして分離することができる第１の光（第１青色光ＢＬ１、第１緑色光ＧＬ１、第１赤色光ＲＬ１）を用いて右目用画像を表示し、第２の光（第２青色光ＢＬ２、第２緑色光ＧＬ２、第２赤色光ＲＬ２）を用いて左目用画像を表示することができる。
【００９７】
以上のような構成のヘッドマウントディスプレイであっても、同一の画像形成部９で形成された左目用画像と右目用画像を、それぞれ、左目と右目で別々に観察することができる。したがって、左目用の画像形成部と右目用の画像形成部が別途設けられている構成と比較して、装置の小型化や軽量化を実現することができる。
【００９８】
また、本実施形態のヘッドマウントディスプレイでは、カラーフィルター層（着色層）を介することで第１の光と第２の光とを形成することとしているため、高輝度な画像形成部とすることができる。したがって、装置の消費電力の低減や、画質の向上を実現することができる。
【００９９】
なお、本実施形態においては、画像形成部の有機ＥＬ素子において、まず１つのピークを有する波長分布の色光を形成した後、カラーフィルター層を用いて第１の光と第２の光とに分離することとしたが、カラーフィルター層に入射する前に、第１実施形態と同様に光共振構造を利用して第１の光と第２の光とに分割した上で、さらにカラーフィルター層を介することとしても構わない。このように、第１の光と第２の光とを形成する複数の構成が協働することで、色純度が高くクロストークを抑制した画像表示が可能となる。
【０１００】
また、本実施形態においては、カラーフィルター層を設けることとしたが、他にも、第１の光と第２の光との何れか一方を透過し、他方を反射する特性を有する波長分離膜を、各サブ画素に設けることとしてもよい。このような波長分離膜としては、誘電体多層膜を用いて形成する、いわゆるダイクロイックミラーを用いることができる。
【０１０１】
また、本実施形態では、画像形成部９がトップエミッション型の有機ＥＬ装置であることとして説明したが、ボトムエミッション型の有機ＥＬ装置であることとすることもできる。
【０１０２】
また、本実施形態では、画像形成部９が光共振器構造を有することとしたが、光共振器構造を有さず、着色層により第１の光と第２の光とを形成することとしても構わない。
【０１０３】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。本実施形態においては、図２に示す画素に含まれる、同色のサブ画素（サブ画素Ｂ１とサブ画素Ｂ２、サブ画素Ｇ１とサブ画素Ｇ２、サブ画素Ｒ１とサブ画素Ｒ２）をそれぞれ１組として考え、一組のサブ画素（サブ画素組）を駆動させる回路構成について示す。
【０１０４】
図１５は、本実施形態における画像形成部のサブ画素の構成を示す回路図である。本実施形態において各色用のサブ画素組は、各サブ画素への信号のスイッチングを行うトランジスターや配線が共通化された構成である。ここでは、赤用のサブ画素組（サブ画素Ｒ１とサブ画素Ｒ２）を例に挙げて、サブ画素組の構成を説明する。
【０１０５】
図１５に示す画像形成部は、Ｘ方向に延びて互いに平行な複数の走査線３０と、走査線３０に交差して延びる複数のデータ線３１を含む。走査線３０とデータ線３１とに囲まれる各領域は、１つのサブ画素組に相当する領域である。また、画像形成部は、Ｘ方向に並ぶサブ画素組の行ごとに設けられた第１電源線３２、第２電源線３３、及び第３電源線３４を含む。第１ないし第３電源線は、例えば、走査線３０と平行に設けられる。
【０１０６】
赤用のサブ画素組（サブ画素Ｒ１とサブ画素Ｒ２）は、選択トランジスター３５、駆動トランジスター３６、第１有機ＥＬ素子３７、第２有機ＥＬ素子３８、及び容量３９を含む。第１有機ＥＬ素子３７から発せられた光は、サブ画素Ｒ１から射出される。第２有機ＥＬ素子３８から発せられた光は、サブ画素Ｒ２から射出される。
【０１０７】
第１有機ＥＬ素子３７は、共通電極４０を陽極とし、第１対向電極４１を陰極として構成される。第２有機ＥＬ素子３８は、共通電極４０を陽極とし、第２対向電極４２を陰極として構成される。第１有機ＥＬ素子３７と第２有機ＥＬ素子３８は、陽極と陰極との間に閾値（以下、発光閾値という）以上の電圧が印加されると、有機発光層に陽極から陰極への向きに電流が流れ、この電流の値に応じた光量の光を発光する。なお、第１有機ＥＬ素子３７と第２有機ＥＬ素子３８は、共通電極４０を陰極とし、第１対向電極４１および第２対向電極４２を陽極として構成されていてもよい。
【０１０８】
選択トランジスター３５のゲートは、走査線３０と電気的されている。選択トランジスター３５のソースとドレインのうち一方はデータ線３１と電気的に接続され、選択トランジスター３５のソースとドレインのうち他方は駆動トランジスター３６のゲートと電気的に接続されている。選択トランジスター３５がオフ状態であると、データ線３１を介して駆動トランジスター３６のゲートに電圧を印加することが実質的に不能である。走査線３０に選択信号が供給されて選択トランジスター３５がオン状態になると、データ線３１を介して駆動トランジスター３６のゲートに電圧を印加可能になる。
【０１０９】
駆動トランジスター３６のソースとドレインのうち一方は第１電源線３２と電気的に接続されている。駆動トランジスター３６のソースとドレインのうち他方は共通電極４０、すなわち、第１有機ＥＬ素子３７と第２有機ＥＬ素子３８のそれぞれの一方の電極と電気的に接続されている。第１有機ＥＬ素子３７の他方の電極である第１対向電極４１は、第２電源線３３と電気的に接続されている。第１有機ＥＬ素子３７の他方の電極である第２対向電極４２は、第３電源線３４と電気的に接続されている。
【０１１０】
容量３９の一方の電極は、選択トランジスター３５のゲートと電気的に接続されている。容量３９の他方の電極は、第１電源線３２と電気的に接続されている。容量３９は、データ線３１及び選択トランジスター３５を介して駆動トランジスター３６のゲートに信号（電圧）が印加されたときに充電され、この信号を所定の期間にわたって保持することができる。
【０１１１】
データ線３１及び選択トランジスター３５を介して駆動トランジスター３６のゲートに電圧が印加されると、共通電極４０には、第１電源線３２を介して、第１電位が印加される。第１対向電極４１には、第２電源線３３を介して、第２電位又は第３電位が印加される。第２電位は、第１電位よりも低電位であり、第１電位との差分が発光閾値以上に設定されている。第３電位は、第１電位よりも低電位かつ第２電位よりも高電位であって、第１電池との差分が発光閾値未満に設定されている。すなわち、共通電極４０に第１電位が印加されている状態で、第１対向電極４１に第２電位が印加されていると第１有機ＥＬ素子３７は発光可能であり、第１対向電極４１に第３電池が印加されていると第１有機ＥＬ素子３７は発光不能である。
【０１１２】
第１対向電極４１に第２電位が印加されて第１有機ＥＬ素子３７が発光可能な期間に、第２対向電極４２には、第３電源線３４を介して第３電位が印加され、第２有機ＥＬ素子３８が発光不能になる。また、第１対向電極４１に第３電位が印加されて第１有機ＥＬ素子３７が発光不能な期間に、第２対向電極４２には、第３電源線３４を介して第２電位が印加され、第２有機ＥＬ素子３８が発光可能になる。
【０１１３】
以上のような構成のヘッドマウントディスプレイは、同一の画像形成部で形成された左目用画像と右目用画像を、それぞれ、左目と右目で別々に観察することができ、装置の小型化や軽量化を実現することができる。
【０１１４】
また、第１有機ＥＬ素子３７が発光可能な期間と第２有機ＥＬ素子が発光可能な期間が重複しないので、右目用画像を示す第１の光Ｌ１と左目用画像を示す第２の光Ｌ２が時間順次で択一的に画像形成部から射出されることになる。したがって、波長分離素子４の波長分離機能が完全でない場合でも、右目用画像と左目用画像とが混じり合って観察されることが抑制される。
【０１１５】
また、第１有機ＥＬ素子３７と第２有機ＥＬ素子３８で、選択トランジスター３５及び駆動トランジスター３６が共通化されているので、画像形成部の構成が複雑になることを避けることができる。
【０１１６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【符号の説明】
【０１１７】
１…ヘッドマウントディスプレイ（頭部装着型表示装置）、２，９…画像形成部（表示装置）、４…波長分離素子（波長分離光学系）、５…導光部、２１…画素電極（一対の電極、反射面）、２２…陰極（一対の電極、半透過半反射面）、２３…発光部（発光層）、２９１…第１着色層、２９２…第２着色層、Ｂ１…サブ画素（第１のサブ発光素子、第１発光素子）、Ｇ１…サブ画素（第１のサブ発光素子、第２発光素子）、Ｒ１…サブ画素（第１のサブ発光素子、第３発光素子）、Ｂ２…サブ画素（第２のサブ発光素子、第１発光素子）、Ｇ２…サブ画素（第２のサブ発光素子、第２発光素子）、Ｒ２…サブ画素（第２のサブ発光素子、第３発光素子）、Ｌ１…第１の光、Ｌ２…第２の光、
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光素子を有し、右目用画像を示す第１の光と、前記第１の光と同じ色で且つピーク波長が異なり、左目用画像を示す第２の光と、を射出する表示装置と、
前記第１の光と前記第２の光とのうち、いずれか一方を透過し他方を反射する波長分離光学系と、
前記波長分離光学系を介した前記第１の光を観察者の右目へ導き、前記波長分離光学系を介した前記第２の光を前記観察者の左目へ導く導光部と、を備える頭部装着型表示装置。
【請求項２】
前記発光素子は、前記第１の光を射出する第１のサブ発光素子と、前記第２の光を射出する第２のサブ発光素子と、を有し、
前記第１のサブ発光素子および前記第２のサブ発光素子は、それぞれ、一対の電極に挟持された発光層と、前記一対の電極のうち一方側に設けられた反射面と、他方側に設けられた半透過半反射面と、を有し、前記反射面と前記半透過半反射面との間で光共振器を形成しており、
前記第１のサブ発光素子は、前記第２のサブ発光素子とは異なる共振長に設定されている請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３】
前記第１のサブ発光素子の共振長が、前記第１の光の中心波長に設定され、
前記第２のサブ発光素子の共振長が、前記第２の光の中心波長に設定されている請求項２に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項４】
前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第１の光を透過する第１着色層と、
光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第２の光を透過する第２着色層と、を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項５】
前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第１の光を透過する第１波長分離膜と、
光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第２の光を透過する第２波長分離膜と、を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項６】
前記複数の発光素子は、青色光を射出する第１発光素子と、緑色光を射出する第２発光素子と、赤色光を射出する第３発光素子と、を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項７】
前記青色光に係る前記第１の光のピーク波長は、前記青色光に係る前記第２の光のピーク波長よりも長波長であり、
前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長よりも短波長であり、
前記波長分離光学系は、前記青色光に係る前記第１の光のピーク波長と、前記緑色光に係る前記第１の光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を透過させる請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項８】
前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長よりも長波長であり、
前記赤色光に係る前記第２の光のピーク波長は、前記赤色光に係る前記第１の光のピーク波長よりも短波長であり、
前記波長分離光学系は、前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長と、前記赤色光に係る前記第２の光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を反射する請求項６または７に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項９】
前記青色光に係る前記第２の光のピーク波長は、前記青色光に係る前記第１の光のピーク波長よりも長波長であり、
前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長よりも短波長であり、
前記波長分離光学系は、前記青色光に係る前記第２の光のピーク波長と、前記緑色光に係る前記第２の光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を反射する請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１０】
前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長よりも長波長であり、
前記赤色光に係る前記第１の光のピーク波長は、前記赤色光に係る前記第２の光のピーク波長よりも短波長であり、
前記波長分離光学系は、前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長と、前記赤色光に係る前記第１の光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を透過させる請求項６または７に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１１】
陽極と、該陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に挟持された発光層と、を有する複数の発光素子を備え、
前記発光素子は、第１の光を射出する第１のサブ発光素子と、前記第１の光と同じ色で且つピーク波長が異なる第２の光を射出する第２のサブ発光素子と、を有する表示装置。
【請求項１２】
前記発光素子は、前記陽極側に設けられた反射面と、前記陰極側に設けられた半透過半反射面と、の間で形成された光共振器構造を有し、
前記第１のサブ発光素子は、前記第２のサブ発光素子とは異なる共振長を有する請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１のサブ発光素子の共振長が、前記第１の光の中心波長に設定され、
前記第２のサブ発光素子の共振長が、前記第２の光の中心波長に設定されている請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第１の光を透過する第１着色層と、
光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第２の光を透過する第２着色層と、を有する請求項１１から１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第１の光を透過する第１波長分離膜と、
光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第２の光を透過する第２波長分離膜と、を有する請求項１１から１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記複数の発光素子は、青色光を射出する第１発光素子と、緑色光を射出する第２発光素子と、赤色光を射出する第３発光素子と、を含む請求項１１から１５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１】
複数の発光素子を有し、右目用画像を示す第１の光と、前記第１の光と同じ色で且つピーク波長が異なり、左目用画像を示す第２の光と、を射出する表示装置と、
前記第１の光と前記第２の光とのうち、いずれか一方を透過し他方を反射する波長分離光学系と、
前記波長分離光学系を介した前記第１の光を観察者の右目へ導き、前記波長分離光学系を介した前記第２の光を前記観察者の左目へ導く導光部と、を備える頭部装着型表示装置。
【請求項２】
前記発光素子は、前記第１の光を射出する第１のサブ発光素子と、前記第２の光を射出する第２のサブ発光素子と、を有し、
前記第１のサブ発光素子および前記第２のサブ発光素子は、それぞれ、一対の電極に挟持された発光層と、前記一対の電極のうち一方側に設けられた反射面と、他方側に設けられた半透過半反射面と、を有し、前記反射面と前記半透過半反射面との間で光共振器を形成しており、
前記第１のサブ発光素子は、前記第２のサブ発光素子とは異なる共振長に設定されている請求項１に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項３】
前記第１のサブ発光素子の共振長が、前記第１の光の中心波長に設定され、
前記第２のサブ発光素子の共振長が、前記第２の光の中心波長に設定されている請求項２に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項４】
前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第１の光を透過する第１着色層と、
光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第２の光を透過する第２着色層と、を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項５】
前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第１の光を透過する第１波長分離膜と、
光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第２の光を透過する第２波長分離膜と、を有する請求項１から３のいずれか１項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項６】
前記複数の発光素子は、青色光を射出する第１発光素子と、緑色光を射出する第２発光素子と、赤色光を射出する第３発光素子と、を含む請求項１から５のいずれか１項に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項７】
前記青色光に係る前記第１の光のピーク波長は、前記青色光に係る前記第２の光のピーク波長よりも長波長であり、
前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長よりも短波長であり、
前記波長分離光学系は、前記青色光に係る前記第１の光のピーク波長と、前記緑色光に係る前記第１の光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を透過させる請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項８】
前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長よりも長波長であり、
前記赤色光に係る前記第２の光のピーク波長は、前記赤色光に係る前記第１の光のピーク波長よりも短波長であり、
前記波長分離光学系は、前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長と、前記赤色光に係る前記第２の光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を反射する請求項６または７に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項９】
前記青色光に係る前記第２の光のピーク波長は、前記青色光に係る前記第１の光のピーク波長よりも長波長であり、
前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長よりも短波長であり、
前記波長分離光学系は、前記青色光に係る前記第２の光のピーク波長と、前記緑色光に係る前記第２の光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を反射する請求項６に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１０】
前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長は、前記緑色光に係る前記第２の光のピーク波長よりも長波長であり、
前記赤色光に係る前記第１の光のピーク波長は、前記赤色光に係る前記第２の光のピーク波長よりも短波長であり、
前記波長分離光学系は、前記緑色光に係る前記第１の光のピーク波長と、前記赤色光に係る前記第１の光とのピーク波長と、を含む連続したピーク波長の光を透過させる請求項６または７に記載の頭部装着型表示装置。
【請求項１１】
陽極と、該陽極に対向する陰極と、前記陽極と前記陰極との間に挟持された発光層と、を有する複数の発光素子を備え、
前記発光素子は、第１の光を射出する第１のサブ発光素子と、前記第１の光と同じ色で且つピーク波長が異なる第２の光を射出する第２のサブ発光素子と、を有する表示装置。
【請求項１２】
前記発光素子は、前記陽極側に設けられた反射面と、前記陰極側に設けられた半透過半反射面と、の間で形成された光共振器構造を有し、
前記第１のサブ発光素子は、前記第２のサブ発光素子とは異なる共振長を有する請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１のサブ発光素子の共振長が、前記第１の光の中心波長に設定され、
前記第２のサブ発光素子の共振長が、前記第２の光の中心波長に設定されている請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第１の光を透過する第１着色層と、
光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を吸収し前記第２の光を透過する第２着色層と、を有する請求項１１から１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記発光素子は、光の取り出し方向において、前記第１のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第１の光を透過する第１波長分離膜と、
光の取り出し方向において、前記第２のサブ発光素子と対向して設けられ、前記光の一部を反射し前記第２の光を透過する第２波長分離膜と、を有する請求項１１から１３のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記複数の発光素子は、青色光を射出する第１発光素子と、緑色光を射出する第２発光素子と、赤色光を射出する第３発光素子と、を含む請求項１１から１５のいずれか１項に記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−１５６９５（Ｐ２０１３−１５６９５Ａ）
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４８８９９（Ｐ２０１１−１４８８９９）
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月２４日（２０１３．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月５日（２０１１．７．５）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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