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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024104464
(43)【公開日】2024-08-05
(54)【発明の名称】表示装置および表示方法
(51)【国際特許分類】
G09G 3/36 20060101AFI20240729BHJP
G02B 27/02 20060101ALI20240729BHJP
G09G 3/20 20060101ALI20240729BHJP
G09G 5/00 20060101ALI20240729BHJP
G09G 5/37 20060101ALI20240729BHJP
H04N 5/64 20060101ALI20240729BHJP
G02F 1/133 20060101ALI20240729BHJP
【ＦＩ】
G09G3/36
G02B27/02 Z
G09G3/20 632F
G09G3/20 680A
G09G5/00 530H
G09G5/37 300
G09G5/00 510A
H04N5/64 511A
G02F1/133 550
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023008677
(22)【出願日】2023-01-24
(71)【出願人】
【識別番号】502356528
【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ
(74)【代理人】
【識別番号】110002147
【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】奥田 浩一
(72)【発明者】
【氏名】小村 真一
【テーマコード（参考）】
2H193
2H199
5C006
5C080
5C182
【Ｆターム（参考）】
2H193ZA04
2H193ZE40
2H193ZF12
2H193ZR20
2H199CA23
2H199CA25
2H199CA29
2H199CA42
2H199CA63
2H199CA65
2H199CA85
2H199CA87
5C006AA14
5C006AA16
5C006AA22
5C006AF46
5C006AF72
5C006BA16
5C006BB15
5C006BC03
5C006BC11
5C006BC16
5C006BC20
5C006BF38
5C006EA01
5C006EC12
5C006EC13
5C006FA18
5C006GA02
5C080AA06
5C080AA10
5C080BB05
5C080CC03
5C080EE29
5C080FF11
5C080JJ02
5C080JJ03
5C080JJ06
5C080JJ07
5C080KK52
5C182AA02
5C182AA03
5C182AA05
5C182AA26
5C182AB34
5C182AC03
5C182AC46
5C182BA46
5C182BA75
5C182BC22
5C182BC25
5C182CB01
5C182CB11
5C182CC24
5C182DA22
5C182DA70
(57)【要約】
【課題】歪曲収差を抑制することができる表示装置を提供すること。
【解決手段】表示装置１は、表示パネル５０と、表示パネル５０から出射した光をユーザの目Ｅに集める光学素子２０と、画像の情報を有する画像信号に基づいて表示パネル５０を駆動する駆動回路５１と、を備え、駆動回路５１は、光学素子２０により生じる歪曲収差に基づいて、画像に対してゆがみを生じさせる補正をした補正画像Ｇｒを生成し、補正画像Ｇｒを表示パネル５０に表示する。
【選択図】図１３
【解決手段】表示装置１は、表示パネル５０と、表示パネル５０から出射した光をユーザの目Ｅに集める光学素子２０と、画像の情報を有する画像信号に基づいて表示パネル５０を駆動する駆動回路５１と、を備え、駆動回路５１は、光学素子２０により生じる歪曲収差に基づいて、画像に対してゆがみを生じさせる補正をした補正画像Ｇｒを生成し、補正画像Ｇｒを表示パネル５０に表示する。
【選択図】図１３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示パネルと、
前記表示パネルから出射した光をユーザの目に集める光学素子と、
画像の情報を有する画像信号に基づいて前記表示パネルを駆動する駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記光学素子により生じる歪曲収差に基づいて、前記画像に対してゆがみを生じさせる補正をした補正画像を生成し、前記補正画像を前記表示パネルに表示する、
表示装置。
前記表示パネルから出射した光をユーザの目に集める光学素子と、
画像の情報を有する画像信号に基づいて前記表示パネルを駆動する駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記光学素子により生じる歪曲収差に基づいて、前記画像に対してゆがみを生じさせる補正をした補正画像を生成し、前記補正画像を前記表示パネルに表示する、
表示装置。
【請求項2】
前記補正画像では、前記補正画像の中心から放射方向外側に向かうほど、前記補正画像の中心から放射方向外側に向かうゆがみの度合が大きい、
請求項１に記載の表示装置。
請求項１に記載の表示装置。
【請求項3】
前記表示パネルは、直線偏光を前記光学素子に向けて出射し、
前記光学素子は、
前記直線偏光を円偏光に変換する位相差板と、
前記円偏光をユーザの目に集める液晶素子と、を備える、
請求項１に記載の表示装置。
前記光学素子は、
前記直線偏光を円偏光に変換する位相差板と、
前記円偏光をユーザの目に集める液晶素子と、を備える、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項4】
表示パネルが出射する光を光学素子によってユーザの目に集める表示装置が実行する表示方法であって、
画像の情報を含む画像信号を取得するステップと、
前記光学素子により生じる歪曲収差に基づいて前記画像を補正するステップと、
補正された前記画像を前記表示パネルに表示するステップと、を含む、
表示方法。
画像の情報を含む画像信号を取得するステップと、
前記光学素子により生じる歪曲収差に基づいて前記画像を補正するステップと、
補正された前記画像を前記表示パネルに表示するステップと、を含む、
表示方法。
【請求項5】
前記画像を補正するステップにおいて、前記表示装置は、
前記画像の中心から放射方向外側に向かうほど、放射方向外側に向かうゆがみの度合を大きくする、
請求項４に記載の表示方法。
前記画像の中心から放射方向外側に向かうほど、放射方向外側に向かうゆがみの度合を大きくする、
請求項４に記載の表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、表示装置および表示方法に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１，２，３には、映像素子に表示される画像を、レンズを介してユーザに視認させる虚像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－５３１５２号公報
【特許文献2】特開２０１９－１４８６２６号公報
【特許文献3】特開２０１９－１４８６２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記のようにレンズ（光学素子）を備える虚像表示装置（表示装置）においては、光学素子によって歪曲収差が発生する。具体的には、ユーザによって視認される画像にゆがみが生じる。よって、光学素子によって生じる歪曲収差を抑制することが求められている。
【0005】
本開示は、歪曲収差を抑制することができ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】
【0006】
本開示の表示装置は、表示パネルと、前記表示パネルから出射した光をユーザの目に集める光学素子と、画像の情報を有する画像信号に基づいて前記表示パネルを駆動する駆動回路と、を備え、前記駆動回路は、前記光学素子により生じる歪曲収差に基づいて、前記画像に対してゆがみを生じさせる補正をした補正画像を生成し、前記補正画像を前記表示パネルに表示する。
【0007】
また、本開示の表示方法は、表示パネルが出射する光を光学素子によってユーザの目に集める表示装置が実行する表示方法であって、画像の情報を含む画像信号を取得するステップと、前記光学素子により生じる歪曲収差に基づいて前記画像を補正するステップと、補正された前記画像を前記表示パネルに表示するステップと、を含む。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下に、本開示の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。以下の実施形態に記載した内容により本開示が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。
【0010】
なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、本開示の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本開示の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本開示の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。
【0011】
＜第１実施形態＞
図１は、本開示の第１実施形態に係る表示装置１の斜視図である。本第１実施形態において、表示装置１は、ユーザの頭部に装着され、ユーザの動きに伴って表示を変更する。例えば、表示装置１は、仮想空間上の３次元のオブジェクト等を示す画像を立体表示し、ユーザの頭部の向き（位置）に伴って立体表示を変更することにより、ユーザに仮想現実感を生じさせるＶＲシステムである。画像は、例えば、コンピュータグラフィック映像および３６０度の実写映像等の画像を含む。
図１は、本開示の第１実施形態に係る表示装置１の斜視図である。本第１実施形態において、表示装置１は、ユーザの頭部に装着され、ユーザの動きに伴って表示を変更する。例えば、表示装置１は、仮想空間上の３次元のオブジェクト等を示す画像を立体表示し、ユーザの頭部の向き（位置）に伴って立体表示を変更することにより、ユーザに仮想現実感を生じさせるＶＲシステムである。画像は、例えば、コンピュータグラフィック映像および３６０度の実写映像等の画像を含む。
【0012】
表示装置１は、外部装置（不図示）と有線または無線によって電気的に接続されている。外部装置は、パーソナルコンピュータおよびゲーム機器等の電子機器である。なお、外部装置は、インターネット上にあるサーバ装置でもよい。
【0013】
外部装置は、画像の情報を含む画像信号を表示装置１に送信する。当該画像は、ユーザの両目の視差を利用した互いに異なる２つの画像を有する。当該２つの画像は、ユーザの右目用の画像およびユーザの左目用の画像である。画像信号は、後述する複数の画素Ｐの赤の階調値、緑の階調値、青の階調値の情報を含む。
【0014】
【0015】
装着部１０は、ユーザの両目を覆う状態でユーザの頭部に装着される。装着部１０は、例えば、ヘッドセット、ゴーゴル、ヘルメットおよびマスクなどである。装着部１０には、２つの光学素子２０および表示システム３０が固定されている。なお、装着部１０は、外部装置から出力される音信号を出力する出力部（不図示）をさらに備えてもよい。
【0016】
２つの光学素子２０は、ユーザの目Ｅと対向する位置に配置されている。２つの光学素子２０は、ユーザの両目に対応している。２つの光学素子２０は、表示システム３０とユーザの目Ｅとの間に配置されている。光学素子２０の詳細は後述する。
【0017】
表示システム３０は、２つの光学素子２０を挟んでユーザの目Ｅと反対側に配置されている。表示システム３０は、画像信号に基づいて画像を表示する。
【0018】
【0019】
画像分離回路４０は、画像の情報を含む画像信号を外部装置から取得する。画像分離回路４０は、左目用の画像の情報を含む画像信号を第１表示パネル５０ａに出力し、右目用の画像の情報を含む画像信号を第２表示パネル５０ｂに出力する。
【0020】
第１表示パネル５０ａおよび第２表示パネル５０ｂは、透過型の液晶ディスプレイである。なお、第１表示パネル５０ａおよび第２表示パネル５０ｂは、例えば、有機ＥＬディスプレイおよび無機ＥＬディスプレイでもよい。第１表示パネル５０ａにおいて画像が表示される第１表示領域ＤＡ１は、ユーザの左目と対向する。第２表示パネル５０ｂにおいて画像が表示される第２表示領域ＤＡ２は、ユーザの右目と対向する。
【0021】
第１表示パネル５０ａの構成および第２表示パネル５０ｂの構成は、互いに同じである。以下、第１表示パネル５０ａと第２表示パネル５０ｂとを区別せずに説明するときは、単に「表示パネル５０」と称する場合がある。また、第１表示領域ＤＡ１と第２表示領域ＤＡ２とを区別せずに説明するときは単に「表示領域ＤＡ」を称する場合がある。
【0022】
また、第１照明装置６０ａの構成および第２照明装置６０ｂの構成は互いに同じである。以下、第１照明装置６０ａと第２照明装置６０ｂとを区別せずに説明するときは、単に「照明装置６０」と称する場合がある。
【0023】
図４は、図３に示す表示パネル５０および照明装置６０の斜視図である。図５は、図４に示す表示パネル５０および照明装置６０の断面図である。図面で示すＸ方向およびＹ方向は、表示パネル５０に含まれる基板の前面と平行な方向に相当する。Ｘ方向の＋Ｘ側、－Ｘ側、Ｙ方向の＋Ｙ側、－Ｙ側は、表示パネル５０の側方に相当する。Ｚ方向は、表示パネル５０の厚み方向に相当し、Ｘ方向およびＹ方向と直交する。Ｚ方向の＋Ｚ側は、表示パネル５０の前面側に相当し、Ｚ方向の－Ｚ側は、表示パネル５０の背面側に相当する。また、本明細書において、「平面視」は、Ｚ方向に沿って＋Ｚ側から－Ｚ側に向かって表示パネル５０を見ることである。なお、Ｘ、Ｙ、Ｚの方向は一例であって、本開示はこれらの方向に限定されない。
【0024】
図４に示すように、表示パネル５０は、平面視矩形状の板状であり、表示領域ＤＡを前面に有する。表示パネル５０は、表示領域ＤＡにおいてＸ方向およびＹ方向に沿って行列状に並ぶ複数の画素Ｐを有している。
【0025】
複数の画素Ｐは、それぞれ、第１副画素ＳＰ１、第２副画素ＳＰ２および第３副画素ＳＰ３を有している。第１副画素ＳＰ１は赤の副画素ＳＰである。第２副画素ＳＰ２は緑の副画素ＳＰである。第３副画素ＳＰ３は青の副画素ＳＰである。第１副画素ＳＰ１、第２副画素ＳＰ２および第３副画素ＳＰ３は、Ｘ方向に沿ってこの順に並んでいる。第１副画素ＳＰ１、第２副画素ＳＰ２および第３副画素ＳＰ３の配列はいわゆるストライプ配列である。
【0026】
以下、第１副画素ＳＰ１、第２副画素ＳＰ２および第３副画素ＳＰ３を区別せずに説明する場合、単に「副画素ＳＰ」と記載する場合がある。なお、副画素ＳＰの配列がストライプ配列に限定されないこと、および、副画素ＳＰの色が上記の色に限定されないことは言うまでもない。
【0027】
図６は、図４に示す表示パネル５０の回路構成を示す図である。表示パネル５０は、駆動回路５１、ならびに、複数の副画素ＳＰそれぞれが有するスイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶容量ＬＣ、および、保持容量ＣＳを備えている。
【0028】
駆動回路５１は、画像信号に基づいて表示パネル５０を駆動する。駆動回路５１は、信号処理回路５１ａ、信号出力回路５１ｂ、および、走査回路５１ｃを備えている。
【0029】
信号処理回路５１ａは、画像分離回路４０から出力される画像信号に基づいて、後述する副画素信号を生成し、生成した副画素信号を信号出力回路５１ｂに出力する。また、信号処理回路５１ａは、信号出力回路５１ｂの動作と走査回路５１ｃの動作とを同期させるクロック信号を信号出力回路５１ｂおよび走査回路５１ｃに出力する。
【0030】
信号出力回路５１ｂは、複数の副画素信号それぞれを対応する副画素ＳＰに出力する。信号出力回路５１ｂと複数の副画素ＳＰとは、Ｙ方向に沿って延びる複数の信号線Ｌｂを介して電気的に接続されている。
【0031】
走査回路５１ｃは、信号出力回路５１ｂによる副画素信号の出力と同期して、複数の副画素ＳＰを走査する。走査回路５１ｃと複数の副画素ＳＰとは、Ｘ方向に沿って延びる複数の走査線Ｌｃを介して電気的に接続されている。平面視においてＸ方向で互いに隣接する２つの信号線ＬｂおよびＹ方向で互いに隣接する２つの走査線Ｌｃによって区画されている領域が副画素ＳＰに相当する。
【0032】
スイッチング素子ＳＷは、例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）によって構成されている。スイッチング素子ＳＷにおいて、ソース電極と信号線Ｌｂとが電気的に接続され、ゲート電極と走査線Ｌｃとが電気的に接続されている。
【0033】
画素電極ＰＥは、スイッチング素子ＳＷのドレイン電極に接続されている。共通電極ＣＥは、複数の走査線Ｌｃに対応して複数配置されている。画素電極ＰＥおよび共通電極ＣＥは、透光性を有する。
【0034】
液晶容量ＬＣは、画素電極ＰＥと共通電極ＣＥとの間にある後述する第１液晶層５３の液晶材料の容量成分である。保持容量ＣＳは、共通電極ＣＥと同電位の電極と、画素電極ＰＥと同電位の電極との間に配置されている。
【0035】
図７は、図４に示す表示パネル５０の断面図である。表示パネル５０は、第１基板５２、第１液晶層５３、および、第２基板５４をさらに備えている。第１基板５２、第１液晶層５３、および、第２基板５４は、それぞれ透光性を有し、Ｚ方向に沿って－Ｚ側から＋Ｚ側に向けて、この順に配置されている。第１基板５２および第２基板５４は、平面視矩形状である。
【0036】
第１基板５２の前面５２ａには、共通電極ＣＥが配置されている。共通電極ＣＥの前面には絶縁層ＩＬが配置され、さらに、絶縁層ＩＬの前面には、画素電極ＰＥ、および、第１配向膜ＡＬ１が配置されている。第１基板５２の前面には、ドライバーＩＣと呼ばれ、駆動回路５１を構成するＩＣチップＴｉが配置されている（図４参照）。ＩＣチップＴｉには、信号処理回路５１ａが含まれる。
【0037】
画素電極ＰＥは、絶縁層ＩＬと第１配向膜ＡＬ１との間に配置されている。このように、共通電極ＣＥと画素電極ＰＥは、第１基板５２に配置されている。つまり、表示パネル５０は、横電界方式の液晶ディスプレイである。なお、画素Ｐ毎に共通電極ＣＥにスリットが設けられ、画素電極ＰＥが当該スリットよりも大きい面積を有するような態様としてもよい。
【0038】
第２基板５４は、第１基板５２の前面側に位置する。第２基板５４の背面には、カラーフィルタＣＦ、遮光膜ＳＭ、および、第１配向膜ＡＬ１が配置されている。遮光膜ＳＭおよびカラーフィルタＣＦは、第２基板５４と第１配向膜ＡＬ１との間に配置されている。
【0039】
カラーフィルタＣＦは、平面視矩形状であり、１つの副画素ＳＰに１つ配置されている。カラーフィルタＣＦは、透光性を有し、透過させる光のスペクトルのピークが予め定めされている。スペクトルのピークはカラーフィルタＣＦの色に対応する。カラーフィルタＣＦの色は副画素ＳＰの色と同じである。つまり、赤の第１副画素ＳＰ１は赤のカラーフィルタＣＦを有し、緑の第２副画素ＳＰ２は緑のカラーフィルタＣＦを有し、青の第３副画素ＳＰ３は青のカラーフィルタＣＦを有する。
【0040】
なお、赤のカラーフィルタＣＦが透過する光の波長の範囲は、後述する赤のレーザ光の波長の範囲を含む。また、緑のカラーフィルタＣＦが透過する光の波長の範囲は、後述する緑のレーザ光の波長の範囲を含む。さらに、青のカラーフィルタＣＦが透過する光の波長の範囲は、後述する青のレーザ光の波長の範囲を含む。
【0041】
遮光膜ＳＭは、遮光性を有し、Ｘ方向およびＹ方向において互いに隣接する複数の副画素ＳＰの境界と平面視で重なる。すなわち、遮光膜ＳＭは、信号線Ｌｂおよび走査線Ｌｃと平面視で重なる。なお、図６において、信号線Ｌｂおよび走査線Ｌｃの図示は省略されている。信号線Ｌｂおよび走査線Ｌｃは第１基板５２の前面に配置されている。
【0042】
第１液晶層５３は、複数の第１液晶分子ＬＭ１を含んで構成されている。第１液晶層５３は、第１基板５２と第２基板５４との間にあり、平面視で表示領域ＤＡと重なる。具体的には、第１液晶層５３は、互いに対向する２つの第１配向膜ＡＬ１の間にある。第１液晶分子ＬＭ１の向き（第１液晶分子ＬＭ１の長軸の向き）は、互いに対向する２つの第１配向膜ＡＬ１によって規制される。
【0043】
また、表示パネル５０は、第１基板５２の背面に配置されている第１偏光板５５、および、第２基板５４の前面に配置されている第２偏光板５６をさらに備えている。第１偏光板５５は、Ｚ方向と直交する透過軸を有している。第２偏光板５６は、第１偏光板５５の透過軸およびＺ方向と直交する透過軸を有している。第２偏光板５６の前面は表示パネル５０の前面に相当する。第１偏光板５５の背面は表示パネル５０の背面に相当する。
【0044】
図４に示すように、照明装置６０は、表示パネル５０の背面側に配置され、表示パネル５０を照明する。具体的には、第１照明装置６０ａは第１表示パネル５０ａの背面側に配置されており、第２照明装置６０ｂは第２表示パネル５０ｂの背面側に配置されている。つまり、第１照明装置６０ａは、第１表示パネル５０ａを照明する。第２照明装置６０ｂは、第２表示パネル５０ｂを照明する。照明装置６０は、表示パネル５０に向けて光を出射する。
【0045】
図４および図５に示すように、照明装置６０は、導光板６１、複数の第１発光体６２ａ、複数の第２発光体６２ｂ、複数の第３発光体６２ｃ、プリズムシート６３、および、拡散シート６４を備えている。以下、第１発光体６２ａ、第２発光体６２ｂおよび第３発光体６２ｃを区別せずに説明するときは、単に「発光体６２」と称する場合がある。
【0046】
照明装置６０において、導光板６１、プリズムシート６３および拡散シート６４は、Ｚ方向に沿って－Ｚ側から＋Ｚ側に向けてこの順に並んでいる。発光体６２は、導光板６１の側方に配置されている。
【0047】
【0048】
図５および図８に示すように、導光板６１の前面６１ａは、Ｚ方向と直交する平面である。導光板６１の前面６１ａから表示パネル５０に向けて光が出射される。導光板６１の背面６１ｂは、第１傾斜面６１ｂ１、第２傾斜面６１ｂ２、および、接続面６１ｂ３を有する。
【0049】
第１傾斜面６１ｂ１は、背面６１ｂの－Ｘ側にあり、Ｘ方向に沿って＋Ｘ側に向かうほどＺ方向に沿って－Ｚ側に向かう傾斜を有する平面である。第２傾斜面６１ｂ２は、背面６１ｂの＋Ｘ側にあり、Ｘ方向に沿って－Ｘ側に向かうほどＺ方向に沿って－Ｚ側に向かう傾斜を有する平面である。
【0050】
接続面６１ｂ３は、背面６１ｂのＸ方向中央部で第１傾斜面６１ｂ１と第２傾斜面６１ｂ２とを接続する。つまり、接続面６１ｂ３は、第１傾斜面６１ｂ１の＋Ｘ側にあり、第１傾斜面６１ｂ１と連続している。また、接続面６１ｂ３は、第２傾斜面６１ｂ２の－Ｘ側にあり、第２傾斜面６１ｂ２と連続している。接続面６１ｂ３は、前面６１ａと平行な平面である。
【0051】
導光板６１の－Ｘ側の第１側面６１ｃ１は、Ｘ方向と直交する平面であり、第１傾斜面６１ｂ１と前面６１ａとを接続する。導光板６１の＋Ｘ側の第２側面６１ｃ２は、Ｘ方向と直交する平面であり、第２傾斜面６１ｂ２と前面６１ａとを接続する。以下、第１側面６１ｃ１および第２側面６１ｃ２を区別せずに説明する場合、単に「側面６１ｃ」と記載する場合がある。
【0052】
複数の発光体６２は、側面６１ｃに向けて光を出射する。発光体６２が出射する光は、レーザ光である。複数の発光体６２が出射するレーザ光の色は互いに異なる。具体的には、図８に示すように、第１発光体６２ａは赤の第１レーザ光ＬＲを出射する。第２発光体６２ｂは緑の第２レーザ光ＬＧを出射する。第３発光体６２ｃは青の第３レーザ光ＬＢを出射する。
【0053】
以下、赤の第１レーザ光ＬＲ、緑の第２レーザ光ＬＧおよび青の第３レーザ光ＬＢを区別せずに説明する場合、単に「レーザ光Ｌ」と記載する場合がある。図５には、導光板６１の平面視におけるレーザ光Ｌが示されている。このように、本第１実施形態では、発光体６２が出射するレーザ光Ｌの色は、副画素ＳＰの色（すなわちカラーフィルタの色）に対応している。また、発光体６２の種類が３つに限定されないことは言うまでもなく、例えば、照明装置６０は、赤、緑および青とは異なる色のレーザ光Ｌを出射する第４発光体をさらに備えてもよい。
【0054】
また、複数の発光体６２は、導光板６１の側面６１ｃに対向する状態で配置されている。複数の発光体６２は、Ｙ方向に沿って配置されている。具体的には、Ｙ方向に沿って並ぶ１つの第１発光体６２ａ、１つの第２発光体６２ｂおよび１つの第３発光体６２ｃが１組の発光体ＣＬを構成し、複数の１組の発光体ＣＬがＹ方向に沿って並んでいる。
【0055】
図５に一点鎖線の矢印にて示すように、第２側面６１ｃ２と対向している１組の発光体６２から出射したレーザ光Ｌは、導光板６１に第２側面６１ｃ２から入射し、背面６１ｂおよび前面６１ａで全反射を繰り返した後、前面６１ａから出射する。また、第１側面６１ｃ１と対向している１組の発光体６２から出射したレーザ光Ｌ（不図示）は、導光板６１に第１側面６１ｃ１から入射し、背面６１ｂおよび前面６１ａで全反射を繰り返した後、前面６１ａから出射する。
【0056】
つまり、第１傾斜面６１ｂ１および第２傾斜面６１ｂ２の傾斜角度は、レーザ光Ｌが前面６１ａから出射する角度に定められている。また、複数の発光体６２のレーザ光Ｌは導光板６１内で全反射を繰り返すことで互いに干渉し、導光板６１から出射する光の色が白となる。
【0057】
図５に示すプリズムシート６３は、導光板６１から出射した光の光軸がＺ方向に沿う方向に当該光を屈折させる。プリズムシート６３は、Ｙ方向に沿って延びている断面三角形状の複数のプリズム６３ａを導光板６１と対向する状態で有する。なお、複数のプリズム６３ａは、拡散シート６４と対向する状態で配置されてもよい。プリズムシート６３から出射した光は、拡散シート６４に入射する。
【0058】
拡散シート６４は、プリズムシート６３から出射した光を拡散させる。拡散シート６４から出射した光は、表示パネル５０に入射する。拡散シート６４によって光が拡散されることで表示パネル５０の視野角を増大させることができる。
【0059】
なお、図５に示す一点鎖線の矢印は、発光体６２から出射したレーザ光Ｌが、導光板６１内で反射した後に導光板６１から出射され、プリズムシート６３で屈折され、拡散シート６４で拡散されて表示パネル５０の入射する軌跡を示している。当該レーザ光Ｌの軌跡が図５に一点鎖線にて示されているものに限定されないことは言うまでもない。
【0060】
拡散シート６４から出射した光は表示パネル５０を透過する。表示パネル５０において、上記の駆動回路５１が画像信号に基づいて生成した副画素信号を副画素ＳＰに出力する。これにより、副画素信号に応じた電圧が副画素ＳＰに印加され、第１液晶層５３に電界が発生することで、第１液晶分子ＬＭ１の向きが変化し、第１液晶層５３の透光率が調節される。そして、照明装置６０から出射されて表示パネル５０を透過する光が変調されることで表示領域ＤＡに画像が表示される。
【0061】
照明装置６０は、図３に示す光制御回路６５をさらに備えている。光制御回路６５は、照明装置６０を制御する。上記の駆動回路５１の信号処理回路５１ａは、画像分離回路４０から出力される画像信号に基づいて光源信号を生成し、生成した光源信号を光制御回路６５に出力する。さらに、信号処理回路５１ａは上記のクロック信号を光制御回路６５に出力する。クロック信号によって光制御回路６５の動作と、信号出力回路５１ｂの動作および走査回路５１ｃの動作とが同期する。光制御回路６５は、光源信号に基づいて、発光体６２を制御する。
【0062】
図９は、図２に示す光学素子２０の断面図である。２つの光学素子２０の構成は、互いに同じである。光学素子２０は、表示領域ＤＡに表示されている画像を拡大した状態でユーザに視認させるレンズ作用を有する。光学素子２０は、表示パネル５０を透過し、表示パネル５０から出射した光（以下、出射光と称する場合がある）をユーザの目Ｅに集める。
【0063】
２つの光学素子２０のうち一方の光学素子２０は、第１表示パネル５０ａとユーザの左目との間にあり、第１表示パネル５０ａを透過した光をユーザの左目に集める。また、２つの光学素子２０のうち他方の光学素子２０は、第２表示パネル５０ｂとユーザの右目との間にあり、第２表示パネル５０ｂを透過した光をユーザの右目に集める。
【0064】
光学素子２０は、第１位相差板２１、半透過層２２、第２位相差板２３、反射偏光板２４、第３位相差板２５、および、液晶素子２６を備えている。第１位相差板２１、半透過層２２、第２位相差板２３、反射偏光板２４、第３位相差板２５、および、液晶素子２６は、平面視で表示領域ＤＡより大きく、表示領域ＤＡと重なる。
【0065】
また、第１位相差板２１、半透過層２２、第２位相差板２３、反射偏光板２４、第３位相差板２５、および、液晶素子２６は、Ｚ方向に沿って－Ｚ側から＋Ｚ側に向けて、この順に配置されている。第１位相差板２１は、表示パネル５０から離れて配置されている。なお、第１位相差板２１は、表示パネル５０の前面と接触していてもよい。
【0066】
第１位相差板２１および半透過層２２、ならびに、半透過層２２および第２位相差板２３は、互いに密着した状態で積層されている。第２位相差板２３および反射偏光板２４は互いに離れて配置されている。すなわち、第２位相差板２３と反射偏光板２４との間には空気層がある。また、反射偏光板２４および第３位相差板２５、ならびに、第３位相差板２５および液晶素子２６は、互いに密着した状態で積層されている。
【0067】
第１位相差板２１、第２位相差板２３および第３位相差板２５は、１／４波長板である。第１位相差板２１、第２位相差板２３および第３位相差板２５を透過する光は、当該光の１／４波長分の位相差が付与される。
【0068】
半透過層２２は、金属（例えばアルミニウムおよび銀など）製の薄膜である。半透過層２２に入射する光の一部は半透過層２２を透過し、半透過層２２に入射する光の他の一部は半透過層２２を透過せずに反射する。
【0069】
反射偏光板２４は、表示パネル５０が備える第２偏光板５６の透過軸と平行な偏光方向を有する直線偏光である第１直線偏光を透過し、第１直線偏光と直交する直線偏光である第２直線偏光を反射する偏光板である。
【0070】
液晶素子２６は、円偏光をユーザの目Ｅに集めるレンズ作用を有する。また、液晶素子２６を透過する光には、当該光の１／２波長分の位相差が付与される。
【0071】
図１０は、液晶素子２６の断面図である。液晶素子２６は、第３基板２６ａ、第２液晶層２６ｂ、および、第４基板２６ｃを備えている。第３基板２６ａ、第２液晶層２６ｂ、および、第４基板２６ｃは、それぞれ透光性を有し、Ｚ方向に沿って－Ｚ側から＋Ｚ側に向けて、この順に配置されている。第３基板２６ａおよび第４基板２６ｃは、平面視矩形状である。
【0072】
また、第３基板２６ａの前面および第４基板２６ｃの背面には、それぞれ、第２配向膜ＡＬ２が配置されている。第２液晶層２６ｂは、Ｚ方向において２つの第２配向膜ＡＬ２の間に配置されている。第２液晶層２６ｂはネマチック液晶を有する。
【0073】
第２液晶層２６ｂは、複数の第２液晶分子ＬＭ２を含んで構成されている。第２液晶分子ＬＭ２の向き（第２液晶分子ＬＭ２の長軸の向き）は、互いに対向する２つの第２配向膜ＡＬ２によって規制される。具体的には、第２液晶分子ＬＭ２の長軸の向きは、次のように規制される。
【0074】
図１１は、第２液晶層２６ｂの平面図である。第２液晶層２６ｂは、平面視において、複数の境界Ｒａによって複数の領域Ｒに区画されている。複数の境界Ｒａは、平面視で互いに直径が異なる同心円状である。複数の領域Ｒは、平面視円状の中心領域Ｒ１、および、中心領域Ｒ１の周囲にあり互いに大きさが異なる平面視環状の複数の環状領域Ｒ２を有する。中心領域Ｒ１は、平面視で表示パネル５０の表示領域ＤＡの中心と重なり、ユーザの目Ｅと対向する。
【0075】
図１０および図１１に示すように、複数の領域Ｒは、それぞれ、Ｚ方向に沿って並ぶ複数の第２液晶分子ＬＭ２によって構成される１組の第２液晶分子ＣＬＭ１を複数含む。図１０に示すように、複数の領域Ｒそれぞれにおいて、第２液晶分子ＬＭ２の長軸の向きは、Ｚ方向と直交する。
【0076】
また、図１１に示すように、複数の領域Ｒそれぞれにおいて、同じ領域Ｒに含まれる複数の第２液晶分子ＬＭ２の長軸の向きは、平面視で互いに平行である。
【0077】
また、平面視で境界Ｒａの径方向で互いに隣接する２つの領域Ｒにおいて、第２液晶分子ＬＭ２の長軸の向きは、平面視で互いに異なる。具体的には、平面視において、第２液晶分子ＬＭ２の長軸の向きは、中心領域Ｒ１から境界Ｒａの径方向外側に向かうほどＺ軸回り方向（平面視で反時計回り方向）に回転した向きとなる。
【0078】
本第１実施形態では、中心領域Ｒ１に含まれる第２液晶分子ＬＭ２の長軸の向きは、平面視でＸ方向に沿っている。また、中心領域Ｒ１に含まれる第２液晶分子ＬＭ２の長軸と、環状領域Ｒ２に含まれる第２液晶分子ＬＭ２の長軸とのＺ軸回り方向の角度は、中心領域Ｒ１の径方向外側に中心領域Ｒ１から離れている環状領域Ｒ２ほど大きくなる。
【0079】
このように複数の第２液晶分子ＬＭ２の向きが規制されることで、液晶素子２６（光学素子２０）はレンズ作用を有する。上記のように構成されている光学素子２０を、表示パネル５０を透過した出射光は次のように進む。
【0080】
図１２は、図９に示す光学素子２０のレンズ作用を示す図である。表示パネル５０から＋Ｚ側に向けて出射された出射光Ｌｓが光学素子２０に入射する。表示パネル５０から出射する出射光Ｌｓは、上記の第１直線偏光に相当する。本第１実施形態では、第１直線偏光は、Ｙ方向に沿う偏光方向を有する直線偏光である。図１２には、第１直線偏光の偏光方向を示す記号Ｓ１が示されている。
【0081】
出射光Ｌｓは、はじめに第１位相差板２１を透過する。これにより、出射光Ｌｓは、１／４波長の位相差を付与されることで、第１円偏光に変換される。本第１実施形態では、第１円偏光は、出射光Ｌｓの進行方向に沿って進行方向の前側から出射光Ｌｓを見たときに反時計回りに回転する円偏光である。換言すれば、第１円偏光は、平面視において反時計回りに回転している。なお、図１２には、第１円偏光の偏光方向を示す記号Ｓ３が示されている。
【0082】
第１位相差板２１を透過した出射光Ｌｓの一部は、半透過層２２で反射する。半透過層２２で反射した出射光Ｌｓ（図１２に破線にて示す）は、第２円偏光に変換される。第２円偏光は、第１円偏光の回転方向と反対の回転方向を有する円偏光である。具体的には、第２円偏光は、出射光Ｌｓの進行方向に沿って進行方向の前側から出射光Ｌｓを見たときに時計回りに回転する円偏光である。図１２には、第２円偏光の偏光方向を示す記号Ｓ４が示されている。
【0083】
半透過層２２で反射した出射光Ｌｓは、第１位相差板２１を透過することで、第２直線偏光に変換される。第２直線偏光は、第１直線偏光の偏光方向と直交する偏光方向を有する直線偏光である。本第１実施形態では、第２直線偏光は、Ｘ方向に沿う偏光方向を有する。図１２には、第２直線偏光の偏光方向を示す記号Ｓ２が示されている。半透過層２２で反射して第１位相差板２１を透過した出射光Ｌｓは、表示パネル５０に吸収される。
【0084】
一方、第１位相差板２１を透過した出射光Ｌｓの他の一部は、半透過層２２を透過する。半透過層２２を透過した出射光Ｌｓは第１円偏光に相当する。さらに、半透過層２２を透過した出射光Ｌｓは、第２位相差板２３を透過する。第２位相差板２３を透過した出射光Ｌｓは、１／４波長の位相差を付与されることで、第２直線偏光に変換される。
【0085】
第２位相差板２３を透過した出射光Ｌｓは、第２直線偏光に相当することにより、反射偏光板２４で反射する。反射偏光板２４で反射した出射光Ｌｓは、第２直線偏光のままである。反射偏光板２４で反射した出射光Ｌｓは、第２位相差板２３を透過する。
【0086】
第２位相差板２３を透過した出射光Ｌｓは、第１円偏光に変換される。第２位相差板２３を透過した出射光Ｌｓの一部は、半透過層２２を透過する。半透過層２２を透過した出射光Ｌｓ（図１２に一点鎖線にて示す）は、第１円偏光に相応する。半透過層２２を透過した出射光Ｌｓは、第１位相差板２１を透過し、第１直線偏光に変換される。
【0087】
一方、反射偏光板２４で反射し、第２位相差板２３を透過した出射光Ｌｓの他の一部は、半透過層２２で反射する。半透過層２２で反射した出射光Ｌｓは、第２円偏光に変換される。半透過層２２で反射した出射光Ｌｓは、第２位相差板２３を透過することで第１直線偏光に変換される。
【0088】
第２位相差板２３を透過した出射光Ｌｓは、第１直線偏光に相当することにより、反射偏光板２４を透過する。反射偏光板２４を透過した出射光Ｌｓは、第１直線偏光のままである。
【0089】
反射偏光板２４を透過した出射光Ｌｓは、第３位相差板２５を透過する。第３位相差板２５を透過した出射光Ｌｓは、１／４波長の位相差を付与されることで、第１円偏光に変換される。第３位相差板２５を透過した出射光Ｌｓは、液晶素子２６を透過する。
【0090】
液晶素子２６を透過する出射光Ｌｓは、第２円偏光に変換されるとともに、ユーザの目Ｅに向かう方向に屈折する。これにより、出射光Ｌｓはユーザの目Ｅに集まる。このように、光学素子２０のレンズ作用により、ユーザは表示領域ＤＡに表示されている画像を拡大された状態で視認する。
【0091】
上記のように光学素子２０において出射光Ｌｓは複数回反射した後にユーザの目Ｅに集められることで、例えばガラスおよび樹脂などで形成されているレンズと比べて、焦点距離を短くすることができる。よって、光学素子２０の薄型化および軽量化を図ることができる。
【0092】
また、光学素子２０を介してユーザに視認される画像には、ゆがみが生じる。つまり、光学素子２０によって歪曲収差が発生する。具体的には、光学素子２０を介してユーザに視認される画像は、表示領域ＤＡに表示されている画像に対して、当該画像の中央部が膨らんだ状態に見えるゆがみを有する。つまり、光学素子２０により生じる歪曲収差では、表示領域ＤＡに表示される画像に対して当該画像の中心から離れるほど、当該画像の中心に向かうゆがみの度合が大きくなる。これに対して、駆動回路５１は、次に説明するように、光学素子２０によって発生する歪曲収差を抑制する。
【0093】
図１３は、第１実施形態の駆動回路５１が実行するフローチャートである。駆動回路５１は、ステップＳ１で画像の情報を取得する。画像の情報は、外部装置から送信される画像信号に含まれる。
【0094】
続けて、駆動回路５１は、ステップＳ２で、光学素子２０により生じる歪曲収差に基づいて画像信号に含まれる画像に対してゆがみを生じさせる補正をした補正画像を生成する。駆動回路５１は、はじめに、光学素子２０により生じる歪曲収差に基づいて、画像信号に含まれる画像の座標系を変換する。
【0095】
図１４は、画像信号に含まれる画像および当該画像の座標系を示す図である。図１４には、画像信号に含まれる画像（以下、入力画像Ｇｉと称する場合がある）のうち、黒の実線で構成されている実線部Ｃｉが示されている。実線部Ｃｉは、それぞれ等間隔で配置されている複数の第１直線Ｌｃ１および複数の第２直線Ｌｃ２で区画された正方形状である。第１直線Ｌｃ１および第２直線Ｌｃ２は互いに直交する。なお、入力画像Ｇｉにおいて実線部Ｃｉ以外の部位は、白である。
【0096】
また、入力画像Ｇｉに対応する副画素ＳＰの階調値は、画像信号に含まれる。具体的には、赤の第１副画素ＳＰ１の階調値は画像信号に含まれる赤の階調値に対応し、緑の第２副画素ＳＰ２の階調値は画像信号に含まれる赤の階調値に対応し、青の第３副画素ＳＰ３の階調値は画像信号に含まれる青の階調値に対応する。
【0097】
入力画像Ｇｉの座標系（以下、入力座標系ＣＳ１と称する場合がある）は、座標軸である第１Ｐ軸Ｐ１および第１Ｑ軸Ｑ１が互いに直交する直交座標系であり、入力座標系ＣＳ１の原点Ｏ１は、入力画像Ｇｉの中心にある。原点Ｏ１と実線部Ｃｉの中心とは一致する。また、図１４に示す入力座標系ＣＳ１には、第１Ｐ軸Ｐ１および第１Ｑ軸Ｑ１の一方と平行であり等間隔で配置されている複数の補助線Ｈ１が示されている。
【0098】
また、第１Ｐ軸Ｐ１、第１Ｑ軸Ｑ１および補助線Ｈ１の一部と、実線部Ｃｉとは重なっている。入力座標系ＣＳ１において、入力画像Ｇｉと重なる第１Ｐ軸Ｐ１、第１Ｑ軸Ｑ１および補助線Ｈ１は実線にて示され、入力画像Ｇｉと重なっていない第１Ｐ軸Ｐ１、第１Ｑ軸Ｑ１および補助線Ｈ１は破線にて示されている。
【0099】
駆動回路５１は、まず、式（１）および式（２）を用いて原点Ｏ１を基準点として入力座標系ＣＳ１のサイズを変換する。サイズが変換された座標系（不図示）は、第１Ｐ軸Ｐ１に対応する第２Ｐ軸と、第１Ｑ軸Ｑ１に対応する第２Ｑ軸とが互いに直交する直交座標系である。
ｐ２＝ｐ１×Ｃｐ１ ・・・（１）
ｑ２＝ｑ１×Ｃｑ１ ・・・（２）
ｐ２＝ｐ１×Ｃｐ１ ・・・（１）
ｑ２＝ｑ１×Ｃｑ１ ・・・（２）
【0100】
式（１）において、ｐ１は入力座標系ＣＳ１における第１Ｐ軸Ｐ１の座標であり、ｐ２は、サイズが変換された座標系における第２Ｐ軸の座標であり、Ｃｐ１は所定の値を示す係数である。式（２）において、ｑ１は入力座標系ＣＳ１における第１Ｑ軸Ｑ１の座標であり、ｑ２は、サイズが変換された座標系の第２Ｑ軸の座標であり、Ｃｑ１は所定の値を示す係数である。また、Ｃｐ１およびＣｑ１は、入力画像Ｇｉに対して補正画像が乱れたり、つぶれたりしない値であり、予め実行される実験およびシミュレーションなどによって調節される。
【0101】
続けて、駆動回路５１は、光学素子２０により生じる歪曲収差に基づいて、サイズが変換された座標系に対してゆがみを生じさせるゆがみ処理を行う。ゆがみ処理は、サイズが変換された座標系に対して、原点Ｏ１を基準点として、光学素子２０により生じる歪曲収差と同様のゆがみを生じさせる。
【0102】
上記のように、光学素子２０により生じる歪曲収差では、表示領域ＤＡに表示される画像に対して当該画像の中心から離れるほど、当該画像の中心に向かうゆがみの度合が大きくなる。これに対し、ゆがみ処理は、上記のサイズが変換された座標系における任意の点を原点に近づく方向に移動させるとともに、当該任意の点が原点から離れるほど、原点に近づく方向における任意の点の移動量を大きくする。
【0103】
具体的には、駆動回路５１は、式（３）、式（４）および式（５）を用いてゆがみ処理を行う。ゆがみ処理が行われた座標系（不図示）は、第２Ｐ軸に対応する第３Ｐ軸と、第２Ｑ軸に対応する第３Ｑ軸とが互いに直交する直交座標系である。
ｐ３＝ｐ２×（１－ｋ１×ｒ２－ｋ２×ｒ４－ｋ３×ｒ６） ・・・（３）
ｐ３＝ｐ２×（１－ｋ１×ｒ２－ｋ２×ｒ４－ｋ３×ｒ６） ・・・（４）
ｒ２＝ｐ２２＋ｑ２２ ・・・（５）
ｐ３＝ｐ２×（１－ｋ１×ｒ２－ｋ２×ｒ４－ｋ３×ｒ６） ・・・（３）
ｐ３＝ｐ２×（１－ｋ１×ｒ２－ｋ２×ｒ４－ｋ３×ｒ６） ・・・（４）
ｒ２＝ｐ２２＋ｑ２２ ・・・（５）
【0104】
式（３），（４），（５）において、ｐ３はゆがみ処理が行われた座標系における第３Ｐ軸の座標であり、ｑ３はゆがみ処理が行われた座標系における第３Ｑ軸の座標であり、ｋ１、ｋ２およびｋ３は、所定の値を示す係数であり、正の値である。また、ｋ１、ｋ２およびｋ３は、光学素子２０の歪曲収差によって定まる値であり、予め実行される実験およびシミュレーションなどによって調節される。
【0105】
さらに、駆動回路５１は、式（６）および式（７）を用いてゆがみ処理が行われた座標系のサイズを変換した座標系（以下、変換座標系ＣＳ４（後述する図１５参照）と称する場合がある）を生成する。変換座標系ＣＳ４は、第３Ｐ軸に対応する第４Ｐ軸Ｐ４と、第３Ｑ軸に対応する第４Ｑ軸Ｑ４とが互いに直交する直交座標系である。
ｐ４＝ｐ３×Ｃｐ２ ・・・（６）
ｑ４＝ｑ３×Ｃｑ２ ・・・（７）
ｐ４＝ｐ３×Ｃｐ２ ・・・（６）
ｑ４＝ｑ３×Ｃｑ２ ・・・（７）
【0106】
式（６）において、ｐ４はサイズが変換された変換座標系ＣＳ４における第４Ｐ軸Ｐ４の座標であり、Ｃｐ２は所定の値を示す係数である。式（７）において、ｑ４はサイズが変換された座標系の第４Ｑ軸Ｑ４の座標であり、Ｃｑ２は所定の値を示す係数である。また、Ｃｐ２およびＣｑ２は、ユーザが視認する補正画像を適切なサイズにする値であり、予め実行される実験およびシミュレーションなどによって調節される。
【0107】
図１５は、変換座標系ＣＳ４を示す図である。図１５には、第４Ｐ軸Ｐ４、第４Ｑ軸Ｑ４および補助線Ｈ４が示されている。変換座標系ＣＳ４は、入力座標系ＣＳ１に対して、中央部が膨らんだ状態に見えるゆがみを有する。すなわち、変換座標系ＣＳ４は、原点Ｏ４から放射方向外側（原点Ｏ４から離れる側）に向かうほど、原点Ｏ４へ向かうゆがみの度合が大きい。
【0108】
さらに、駆動回路５１は、変換座標系ＣＳ４に入力画像Ｇｉの座標を適用することで、補正画像を生成する。なお、駆動回路５１は、変換座標系ＣＳ４に入力画像Ｇｉの座標を適用する際に、いわゆる双三次補間（バイキュービック（bicubic）補間）などの補間を用いてもよい。
【0109】
図１６は、補正画像Ｇｒを示す図である。図１６には、補正画像Ｇｒのうち、入力画像Ｇｉの実線部Ｃｉが補正された補正実線部Ｃｒが示されている。補正実線部Ｃｒは黒の実線で構成されている。補正画像Ｇｒにおいて補正実線部Ｃｒ以外の部位は、白である。
【0110】
補正画像Ｇｒは、入力画像Ｇｉに対して、中央部が窪んだ状態に見えるゆがみを有する。すなわち、補正画像Ｇｒでは、補正画像Ｇｒの中心から放射方向外側（補正画像Ｇｒの中心から離れる側）に向かうほど、補正画像Ｇｒの中心から放射方向外側に向かうゆがみの度合が大きい。これにより、補正実線部Ｃｒにおいても、補正画像Ｇｒの中心から放射方向外側に向かうほど、補正画像Ｇｒの中心から放射方向外側に向かうゆがみの度合が大きい。
【0111】
続けて、駆動回路５１は、ステップＳ３で補正画像Ｇｒに基づいて副画素ＳＰの階調を示す副画素信号を生成する。具体的には、副画素信号において、黒の補正実線部Ｃｒに対応する副画素ＳＰの階調値は最小であり、補正実線部Ｃｒ以外の補正画像Ｇｒの部位（白）に対応する副画素ＳＰの階調値は最大である。
【0112】
続けて、駆動回路５１は、ステップＳ４で副画素信号を出力する。複数の副画素ＳＰそれぞれにおいて副画素信号が示す階調値に応じた電圧が副画素ＳＰに印加されることで第１液晶層５３の透光率が調節される。これにより、照明装置６０から出射されて表示パネル５０を透過する光が変調されることで、補正画像Ｇｒが表示領域ＤＡに表示される。駆動回路５１は、ステップＳ４を実行すると、プログラムをステップＳ１に戻す。
【0113】
上記のように、ユーザは、表示領域ＤＡの表示されている補正画像Ｇｒを、光学素子２０を介して視認する。ユーザによって視認される画像は、光学素子２０によって、表示領域ＤＡに表示されている補正画像Ｇｒに対して大きくなる。また、ユーザによって視認される画像は、光学素子２０によって発生する歪曲収差により、表示領域ＤＡに表示される補正画像Ｇｒに対してゆがみを有する。
【0114】
上記のように、光学素子２０により生じる歪曲収差では、表示領域ＤＡに表示される画像に対して当該画像の中心から離れるほど、当該画像の中心に向かうゆがみの度合が大きくなる。一方、補正画像Ｇｒでは、補正画像Ｇｒの中心から離れるほど、補正画像Ｇｒの中心から離れるゆがみの度合が大きくなる。つまり、光学素子２０により生じるゆがみの度合が大きくなる方向と補正画像Ｇｒにおけるゆがみの度合が大きくなる方向とは反対である。
【0115】
よって、表示領域ＤＡに表示されている補正画像Ｇｒは、光学素子２０を介してユーザに視認されることで、補正画像Ｇｒのゆがみが抑制される。また、補正画像Ｇｒが有するゆがみは、入力画像Ｇｉに対するゆがみである。つまり、ゆがみが抑制された補正画像Ｇｒは、入力画像Ｇｉに相当する。したがって、ユーザは、光学素子２０を介して、表示領域ＤＡに表示されている補正画像Ｇｒを視認することで、入力画像Ｇｉを視認することができる。
【0116】
このように、駆動回路５１が光学素子２０により生じる歪曲収差に基づいて、入力画像Ｇｉに対してゆがみを生じさせる補正をした補正画像Ｇｒを生成し、補正画像Ｇｒを表示領域ＤＡに表示することで、上記の歪曲収差を抑制することができる。
【0117】
＜第２実施形態＞
次に、本開示の第２実施形態の表示装置１について、主として上記の第１実施形態の表示装置１と異なる点を説明する。
次に、本開示の第２実施形態の表示装置１について、主として上記の第１実施形態の表示装置１と異なる点を説明する。
【0118】
図１７は、本開示の第２実施形態に係る表示装置１の表示システム１３０の構成を示す図である。図１８は、図１７に示す表示システム１３０の平面図である。表示システム１３０は、第１フレキシブル配線基板２ａを介して電気的に接続されている外部装置から出力される画像信号に基づいて画像を表示する。表示システム１３０は、表示パネル１５０、および、照明装置１６０を備えている。
【0119】
表示パネル１５０は、表示領域ＤＡを前面１５０ａに有している。表示パネル１５０は、第１基板１５２、第１液晶層１５３、第２基板１５４、第１基材１５７、および、第２基材１５８を備えている。
【0120】
第１基板１５２および第２基板１５４は、平面視矩形状であり、透光性を有する。第１基板１５２は、平面視において第２基板１５４より露出している露出部Ｂを有している。第１基板１５２は、第２基板１５４の背面１５４ｂ側に配置されている。第１基板１５２の前面１５２ａと第２基板１５４の背面１５４ｂとが互いに対向する。第１液晶層１５３は、第１基板１５２と第２基板１５４との間に配置されている。
【0121】
図１８に示すように、表示領域ＤＡは、Ｘ方向およびＹ方向に沿って行列状に並ぶ複数の画素Ｐと平面視で重なる。画素Ｐは、平面視で正方形状である。第１液晶層１５３および画素Ｐの詳細は、後述する。
【0122】
図１７および図１８に示す第１基材１５７および第２基材１５８は、第１基板１５２、第２基板１５４および第１液晶層１５３を保護する。第１基材１５７および第２基材１５８は、平面視矩形状であり、透光性を有する。第１基材１５７は、第１接着剤部ＡＤ１を介して第１基板１５２の背面１５２ｂに貼り付けられている。第２基材１５８は、第２接着剤部ＡＤ２を介して第２基板１５４の前面１５４ａに貼り付けられている。第１接着剤部ＡＤ１および第２接着剤部ＡＤ２は、透光性を有し、接着剤が硬化することで形成される。
【0123】
第１基板１５２の前面１５２ａおよび背面１５２ｂ、第２基板１５４の前面１５４ａおよび背面１５４ｂ、第１基材１５７の前面１５７ａおよび背面１５７ｂ、ならびに、第２基材１５８の前面１５８ａおよび背面１５８ｂは、それぞれ平面であり、互いに平行である。なお、第２基材１５８の前面１５８ａが表示パネル１５０の前面１５０ａに相当し、第１基材１５７の背面１５７ｂが表示パネル１５０の背面１５０ｂに相当する。
【0124】
また、第１基板１５２、第２基板１５４、第１基材１５７、および、第２基材１５８の－Ｘ側の側面である第１ＸＬ側面１５２ｃ、第２ＸＬ側面１５４ｃ、第３ＸＬ側面１５７ｃ、および、第４ＸＬ側面１５８ｃは、それぞれ平面であり、互いに平行である。さらに、第１基板１５２、第２基板１５４、第１基材１５７、および、第２基材１５８の＋Ｘ側の側面である第１ＸＲ側面１５２ｄ、第２ＸＲ側面１５４ｄ、第３ＸＲ側面１５７ｄ、および、第４ＸＲ側面１５８ｄは、それぞれ平面であり、互いに平行である。
【0125】
また、第１基板１５２、第２基板１５４、第１基材１５７、および、第２基材１５８の－Ｙ側の側面である第１ＹＢ側面１５２ｅ、第２ＹＢ側面１５４ｅ、第３ＹＢ側面１５７ｅ、および、第４ＹＢ側面１５８ｅは、それぞれ平面であり、互いに平行である。第１ＹＢ側面１５２ｅ、第２ＹＢ側面１５４ｅ、第３ＹＢ側面１５７ｅ、および、第４ＹＢ側面１５８ｅは、表示パネル１５０の第１側面１５０ｃに相当する。
【0126】
さらに、第１基板１５２、第２基板１５４、第１基材１５７、および、第２基材１５８の＋Ｙ側の側面である第１ＹＦ側面１５２ｆ、第２ＹＦ側面１５４ｆ、第３ＹＦ側面１５７ｆ、および、第４ＹＦ側面１５８ｆは、それぞれ平面であり、互いに平行である。第１ＹＦ側面１５２ｆ、第２ＹＦ側面１５４ｆ、第３ＹＦ側面１５７ｆ、および、第４ＹＦ側面１５８ｆは、表示パネル１５０の第２側面１５０ｄに相当する。
【0127】
照明装置１６０は、表示パネル１５０の側方に配置されている。具体的には、照明装置１６０は、表示パネル１５０の第１側面１５０ｃ側にあり、第２基材１５８の第４ＹＢ側面１５８ｅと対向している。照明装置１６０は、表示パネル１５０の第１側面１５０ｃ側から第１側面１５０ｃと反対側の第２側面１５０ｄ側に向けて光を出射する（詳細は後述する）。照明装置１６０は、支持体１５９を介して第２基材１５８に固定されている。
【0128】
複数の１組の発光体ＣＬは、Ｘ方向に沿って並んでいる。本第２実施形態において１組の発光体ＣＬは、赤の第１発光体１６２ａ、緑の第２発光体１６２ｂ、および、青の第３発光体１６２ｃを備えている。発光体１６２は、導光部１６１に向けてレーザ光Ｌを発する。
【0129】
導光部１６１は、直方体状であり、発光体１６２と対向する対向面１６１ａ、および、対向面１６１ａの反対側にあり、第２基材１５８の第４ＹＢ側面１５８ｅと対向する反対面１６１ｂを有する。また、導光部１６１は、平面視で第４ＸＬ側面１５８ｃから第４ＸＲ側面１５８ｄまで連続している形状である。導光部１６１は、透光性を有する。発光体１６２のレーザ光Ｌは、対向面１６１ａから導光部１６１に入射し、導光部１６１内で拡散され、反対面１６１ｂから第２基材１５８の第４ＹＢ側面１５８ｅに向けて、光量を均一化された状態で出射される。
【0130】
第２基材１５８の第４ＹＢ側面１５８ｅから入射した発光体１６２のレーザ光Ｌは、表示パネル１５０の第１側面１５０ｃから第２側面１５０ｄに向けて表示パネル１５０内を伝播する。具体的には、発光体１６２の光は、表示パネル１５０内において、第１基板１５２、第２基板１５４、第１基材１５７および第２基材１５８それぞれの前面１５２ａ，１５４ａ，１５７ａ，１５８ａおよび背面１５２ｂ，１５４ｂ，１５７ｂ，１５８ｂで反射し、第２側面１５０ｄまで伝播する。
【0131】
図１９は、図１７に示す表示パネル１５０の回路構成を示す図である。表示パネル１５０は、上記の第１実施形態の表示パネル５０と同様に、駆動回路１５１、ならびに、複数の画素Ｐそれぞれが有するスイッチング素子ＳＷ、画素電極ＰＥ、共通電極ＣＥ、液晶容量ＬＣ、および、保持容量ＣＳを備えている。
【0132】
駆動回路１５１は、上記の第１実施形態の駆動回路５１と同様に構成されている。つまり、駆動回路１５１は、信号処理回路１５１ａ、信号出力回路１５１ｂ、および、走査回路１５１ｃを備えている。
【0133】
信号処理回路１５１ａは、画像分離回路４０から出力される画像信号に基づいて、後述する画素信号を生成し、生成した画素信号を信号出力回路１５１ｂに出力する。信号出力回路１５１ｂは、複数の画素信号それぞれを対応する画素Ｐに出力する。信号出力回路１５１ｂと複数の画素Ｐとは、Ｙ方向に沿って延びる複数の信号線Ｌｂを介して電気的に接続されている。
【0134】
走査回路１５１ｃは、信号出力回路１５１ｂによる画素信号の出力と同期して、複数の画素Ｐを走査する。走査回路１５１ｃと複数の画素Ｐとは、Ｘ方向に沿って延びる複数の走査線Ｌｃを介して電気的に接続されている。平面視においてＸ方向で互いに隣接する２つの信号線ＬｂおよびＹ方向で互いに隣接する２つの走査線Ｌｃによって区画されている領域が画素Ｐに相当する。
【0135】
駆動回路１５１は、画像信号に基づいて複数の画素信号を生成する。画素信号は、画像の情報として画像信号に含まれる画素Ｐの階調（上記の赤の階調値、緑の階調値および青の階調値）を有する。駆動回路１５１は、画素Ｐの階調を示す画素信号を複数の画素Ｐに出力することで表示パネル１５０を駆動する（詳細は後述する）。
【0136】
図２０は、図１７に示す表示パネル１５０の断面図である。なお、図２０において第１基材１５７および第２基材１５８は省略されている。第１基板１５２の前面１５２ａには、信号線Ｌｂ（不図示）、画素電極ＰＥ、および、走査線Ｌｃが電気的に絶縁された状態で配置されている。
【0137】
また、第１基板１５２の前面１５２ａには、第１配向膜ＡＬ１が配置されている。第１基板１５２と第１配向膜ＡＬ１との間に、信号線Ｌｂ、画素電極ＰＥ、および、走査線Ｌｃが配置されている。
【0138】
第２基板１５４の背面１５２ｂには、共通電極ＣＥ、および、第１配向膜ＡＬ１が配置されている。第２基板１５４と第１配向膜ＡＬ１との間に共通電極ＣＥが配置されている。２つの第１配向膜ＡＬ１の配向方向は、互いに平行である。なお、２つの第１配向膜ＡＬ１の配向方向は、互いに直交してもよい。
【0139】
このように、本第２実施形態の表示パネル１５０は、上記の第１実施形態の表示パネル５０と異なり、カラーフィルタＣＦ、遮光膜ＳＭ、第１偏光板５５および第２偏光板５６を備えない。
【0140】
図２１は、図１７に示す表示パネル１５０の部分拡大断面図である。本第２実施形態の第１液晶層１５３は、高分子分散型液晶を含む。具体的には、第１液晶層１５３は、３次元の網目状を有するポリマーネットワーク１５３ａを有している。
【0141】
ポリマーネットワーク１５３ａは、２つの第１配向膜ＡＬ１によって配向されたモノマーを、紫外線および熱などによって重合させることで形成される。第１液晶分子ＬＭ１は、ポリマーネットワーク１５３ａの隙間にある。
【0142】
図１７に示すように、光制御回路１６５は、支持体１５９に配置されている。本第２実施形態の光制御回路１６５は、第２フレキシブル配線基板２ｂを介して電気的に接続されている外部装置（不図示）から出力される光制御信号に基づいて、照明装置１６０を制御する。光制御信号は、画像信号に基づいて定められる発光体１６２の光量（発光体が出射する光の量）の情報を含む。
【0143】
次に、表示パネル１５０が画像を表示する際の表示装置１の基本動作について説明する。駆動回路１５１および光制御回路１６５は、フィールドシーケンシャル方式によって表示パネル１５０および照明装置１６０を駆動する。
【0144】
はじめに、画像信号および光制御信号が表示装置１に送信されておらず、表示パネル１５０が画像を表示していない場合について説明する。この場合、駆動回路１５１は画素信号を出力しておらず、画素電極ＰＥに電圧が印加されていない。また、光制御回路１６５は、照明装置１６０を駆動しておらず、発光体１６２から光が発せられていない。
【0145】
画素電極ＰＥに電圧が印加されていない場合、図２１に示すように、ポリマーネットワーク１５３ａの光軸ＡＸ１および第１液晶分子ＬＭ１の光軸ＡＸ２は、２つの第１配向膜ＡＬ１によって規制されている。本実施形態では、画素電極ＰＥに電圧が印加されていない場合、ポリマーネットワーク１５３ａの光軸と第１液晶分子ＬＭ１の光軸とは、互いに平行であり、Ｘ方向に沿っている。
【0146】
ポリマーネットワーク１５３ａの常光屈折率と第１液晶分子ＬＭ１の常光屈折率とは、互いに等しい。よって、画素電極ＰＥに電圧が印加されていない場合、すべての方向において、ポリマーネットワーク１５３ａの屈折率と第１液晶分子ＬＭ１との屈折率との差がゼロになる。したがって、表示パネル１５０内を伝播する光は散乱しない。
【0147】
つまり、この場合、第１液晶層１５３は、表示パネル１５０内を伝播する光を散乱させない透過状態となる。第１液晶層１５３が透過状態である場合、表示パネル１５０の表示領域ＤＡには画像が表示されない。
【0148】
次に、画像信号および光制御信号が表示装置１に送信され、表示パネル１５０が画像を表示する場合について説明する。まず、駆動回路１５１が画素信号を出力し、画素電極ＰＥに電圧が印加された状態について説明する。
【0149】
画素電極ＰＥに電圧が印加された場合、第１液晶分子ＬＭ１の光軸ＡＸ２は、電圧の大きさに応じてＸ方向に対して傾斜する。一方、ポリマーネットワーク１５３ａの光軸ＡＸ１は、画素電極ＰＥに電圧が印加された場合においても傾斜せず、Ｘ方向に沿っている。つまり、ポリマーネットワーク１５３ａの光軸ＡＸ１に対して第１液晶分子ＬＭ１の光軸ＡＸ２が傾斜する。
【0150】
これにより、ポリマーネットワーク１５３ａの屈折率と第１液晶分子ＬＭ１との屈折率との間に差が生じる。このとき、光制御信号に基づいて光制御回路１６５が発光体１６２から光を出射すると、表示パネル１５０内を伝播する光が散乱する。つまり、この場合、第１液晶層１５３は、表示パネル１５０内を伝播する光を散乱させる散乱状態となる。第１液晶層１５３で散乱した光は、複数の画素Ｐから（表示パネル１５０の前面１５０ａ側から）外部に出射する。
【0151】
また、第１液晶層１５３で散乱した光の量は、第１液晶層１５３の散乱の度合によって変化する。第１液晶層１５３の散乱の度合は、第１液晶分子ＬＭ１の傾き、つまり、画素電極ＰＥに印加される電圧の大きさによって定まる。電圧の大きさは、画素信号に含まれる画素Ｐの階調値（上記の赤の階調値、緑の階調値および青の階調値）に基づいて定められる。画素Ｐの階調値は、画素Ｐから出射する光の色ごとに定められている。画素Ｐから出射する光の色の数は３つであり、発光体１６２のレーザ光Ｌの色は画素Ｐから出射する光の色に対応している。
【0152】
駆動回路１５１は、画素信号を複数の画素Ｐ毎に生成し、画素信号を複数の画素Ｐに送信する。これにより、複数の画素Ｐそれぞれにおいて、階調値に応じた電圧が画素電極ＰＥに印加され、画素Ｐに対応する第１液晶分子ＬＭ１が階調値の大きさに応じて傾斜し、第１液晶層１５３の散乱の度合が変化することで、画素Ｐから出射する光の量が変化する。階調値が大きいほど、画素Ｐから出射する光の量が多くなる。
【0153】
図２２は、図１７に示す表示パネル１５０に画像が表示される際における駆動回路１５１および光制御回路１６５の動作を示す図である。図２２は、１フレームＦあたりの駆動回路１５１および光制御回路１６５の動作を示している。１フレームＦは、第１サブフレームＳＦ１、第２サブフレームＳＦ２および第３サブフレームＳＦ３をこの順に有している。
【0154】
第１サブフレームＳＦ１では、画像に含まれる赤の光が画素Ｐから出射される。具体的には、駆動回路１５１は、第１走査期間ＴＳ１において複数の画素Ｐを走査し、赤の光を出射させる画素Ｐを選択し、画像に含まれる赤の階調を示す第１画素信号を選択した画素Ｐに送信する。これにより、選択された画素Ｐに対応する第１液晶層１５３が赤の階調値に応じた散乱状態となる。画素電極ＰＥに印加された電圧は、第１発光期間ＴＬ１において保持され、第１サブフレームＳＦ１の終了時にリセットされる。
【0155】
また、光制御回路１６５は、第１発光期間ＴＬ１において第１発光体１６２ａを発光させる。第１発光体１６２ａの赤の第１レーザ光ＬＲは、導光部１６１内で拡散され、表示パネル１５０内を伝播する。これにより、駆動回路１５１によって選択された画素Ｐに対応する第１液晶層１５３において、第１液晶層１５３の散乱の度合に応じて赤の第１レーザ光ＬＲが散乱し、外部に出射される。つまり、駆動回路１５１によって選択された画素Ｐから、第１画素信号の階調値に応じた階調を有する赤の光が出射される。これにより、表示領域ＤＡに赤の画像が表示される。
【0156】
第２サブフレームＳＦ２では、画像に含まれる緑の光が画素Ｐから出射される。具体的には、駆動回路１５１は、第２走査期間ＴＳ２において複数の画素Ｐを走査し、緑の光を出射させる画素Ｐを選択し、画像に含まれる緑の階調を示す第２画素信号を選択した画素Ｐに送信する。これにより、選択された画素Ｐに対応する第１液晶層１５３が緑の階調値に応じた散乱状態となる。画素電極ＰＥに印加された電圧は、第２発光期間ＴＬ２において保持され、第２サブフレームＳＦ２の終了時にリセットされる。
【0157】
また、光制御回路１６５は、第２発光期間ＴＬ２において第２発光体１６２ｂを発光させる。第２発光体１６２ｂの緑の第２レーザ光ＬＧは、導光部１６１内で拡散され、表示パネル１５０内を伝播する。これにより、駆動回路１５１によって選択された画素Ｐに対応する第１液晶層１５３において、第１液晶層１５３の散乱の度合に応じて緑の第２レーザ光ＬＧが散乱し、外部に出射される。つまり、駆動回路１５１によって選択された画素Ｐから、第２画素信号の階調値に応じた階調を有する緑の光が出射される。これにより、表示領域ＤＡに緑の画像が表示される。
【0158】
第３サブフレームＳＦ３では、画像に含まれる青の光が画素Ｐから出射される。具体的には、駆動回路１５１は、第３走査期間ＴＳ３において複数の画素Ｐを走査し、青の光を出射させる画素Ｐを選択し、画像に含まれる青の階調を示す第３画素信号を選択した画素Ｐに送信する。これにより、選択された画素Ｐに対応する第１液晶層１５３が青の階調値に応じた散乱状態となる。画素電極ＰＥに印加された電圧は、第３発光期間ＴＬ３において保持され、第３サブフレームＳＦ３の終了時にリセットされる。
【0159】
また、光制御回路１６５は、第３発光期間ＴＬ３において第３発光体１６２ｃを発光させる。第３発光体１６２ｃの青の第３レーザ光ＬＢは、導光部１６１内で拡散され、表示パネル１５０内を伝播する。これにより、駆動回路１５１によって選択された画素Ｐに対応する第１液晶層１５３において、第１液晶層１５３の散乱の度合に応じて青の第３レーザ光ＬＢが散乱し、外部に出射される。つまり、駆動回路１５１によって選択された画素Ｐから、第３画素信号の階調値に応じた階調を有する青の光が出射される。これにより、表示領域ＤＡに青の画像が表示される。
【0160】
１フレームＦの時間は、１フレームＦにおいて放出される赤の光、緑の光および青の光が合成された光がユーザの目Ｅによって認識される時間に定められている。つまり、ユーザの目Ｅは、赤、緑および青が合成された色および階調の光を認識する。よって、ユーザは、表示領域ＤＡに表示された赤の画像、緑の画像および青の画像が合成された画像を視認する。
【0161】
図２３は、本開示の第２実施形態の表示装置１の光学素子１２０の側面図である。本第２実施形態の光学素子１２０は、ガラス製のレンズであり、上記の第１実施形態の光学素子２０と同様のレンズ作用を有する。すなわち、光学素子１２０のレンズ作用により、表示パネル１５０から出射した光はユーザの目Ｅに集められ、ユーザは、表示領域ＤＡに表示されている画像が拡大された画像を視認する。
【0162】
本第２実施形態の光学素子１２０においても歪曲収差が発生する。本第２実施形態の光学素子１２０によって発生する歪曲収差と、上記の第１実施形態の光学素子２０の歪曲収差とでは、ゆがみの度合が大きくなる方向が反対である。
【0163】
具体的には、光学素子１２０を介してユーザに視認される画像は、表示領域ＤＡに表示されている画像に対して、当該画像の中央部が窪んだ状態に見えるゆがみを有する。つまり、光学素子２０により生じる歪曲収差では、表示領域ＤＡに表示される画像に対して当該画像の中心から離れるほど、当該画像の中心から離れるゆがみの度合が大きくなる。これに対して、駆動回路１５１は、次に説明するように、光学素子１２０によって発生する歪曲収差を抑制する。
【0164】
なお、説明を簡単にするために、本第２実施形態の光学素子１２０によって発生する歪曲収差と、上記の第１実施形態の光学素子２０の歪曲収差とでは、ゆがみの大きさは同じとする。
【0165】
図２４は、図１９に示す駆動回路１５１が実行するフローチャートである。駆動回路１５１は、ステップＳ１１で画像の情報を取得する。駆動回路１５１は、ステップＳ１１で画素Ｐの階調値を取得する。説明を簡単にするために、上記の第１実施形態と同様に、画像信号に含まれる画像は、図１４に示す入力画像Ｇｉと同じとする。
【0166】
続けて、駆動回路１５１は、ステップＳ１２で補正画像Ｇｒを生成する。具体的には、駆動回路１５１は、上記の式（１），（２）を用いて入力座標系ＣＳ１のサイズを変換する。
【0167】
続けて、駆動回路５１は、光学素子１２０により生じる歪曲収差に基づいて、サイズが変換された座標系に対してゆがみを生じさせるゆがみ処理を行う。ゆがみ処理は、サイズが変換された座標系に対して、原点Ｏ１を基準点として、光学素子１２０により生じる歪曲収差と同様のゆがみを生じさせる。
【0168】
上記のように、光学素子１２０により生じる歪曲収差では、表示領域ＤＡに表示される画像に対して当該画像の中心から離れるほど、当該画像の中心から離れるゆがみの度合が大きくなる。これに対し、本第２実施形態のゆがみ処理は、上記のサイズが変換された座標系における任意の点を原点から離れる方向に移動させるとともに、当該任意の点が原点から離れるほど、原点から離れる方向における任意の点の移動量を大きくする。
【0169】
具体的には、駆動回路１５１は、上記の式（５）、ならびに、下記の式（８）および式（９）を用いてゆがみ処理を行う。ゆがみ処理が行われた座標系（不図示）は、第２Ｐ軸に対応する第３Ｐ軸と、第２Ｑ軸に対応する第３Ｑ軸とが互いに直交する直交座標系である。
ｐ３＝ｐ２×（１＋ｋ１×ｒ２＋ｋ２×ｒ４＋ｋ３×ｒ６） ・・・（８）
ｐ３＝ｐ２×（１＋ｋ１×ｒ２＋ｋ２×ｒ４＋ｋ３×ｒ６） ・・・（９）
ｐ３＝ｐ２×（１＋ｋ１×ｒ２＋ｋ２×ｒ４＋ｋ３×ｒ６） ・・・（８）
ｐ３＝ｐ２×（１＋ｋ１×ｒ２＋ｋ２×ｒ４＋ｋ３×ｒ６） ・・・（９）
【0170】
上記のように、本第２実施形態の光学素子１２０によって発生する歪曲収差と、上記の第１実施形態の光学素子２０の歪曲収差とでは、ゆがみの度合が大きくなる方向が反対である。これにより、式（８），（９）は、上記の式（３），（４）に対して、ｋ１、ｋ２およびｋ３に付けられている符号が異なるのみである。なお、ｋ１、ｋ２およびｋ３は、上記の第１実施形態と同様に、所定の値を示す係数であり、正の値である。
【0171】
さらに、駆動回路１５１は、上記の式（６）および式（７）を用いてゆがみ処理が行われた座標系のサイズを変換した変換座標系ＣＳ４（後述する図２５参照）を生成する。変換座標系ＣＳ４は、第３Ｐ軸に対応する第４Ｐ軸Ｐ４と、第３Ｑ軸に対応する第４Ｑ軸Ｑ４とが互いに直交する直交座標系である。
【0172】
図２５は、第２実施形態に係る変換座標系ＣＳ４を示す図である。本第２実施形態の変換座標系ＣＳ４は、入力座標系ＣＳ１に対して、中央部が窪んだ状態に見えるゆがみを有する。すなわち、変換座標系ＣＳ４は、原点Ｏ４から放射方向外側（原点Ｏ４から離れる方向）に向かうほど、原点Ｏ４から放射方向外側に向かうゆがみの度合が大きい。
【0173】
さらに、駆動回路１５１は、変換座標系ＣＳ４に入力画像Ｇｉの座標を適用することで、補正画像を生成する。
【0174】
図２６は、第２実施形態に係る補正画像Ｇｒ１を示す図である。図２６には、補正画像Ｇｒ１のうち、入力画像Ｇｉの実線部Ｃｉが補正された補正実線部Ｃｒ１が示されている。補正実線部Ｃｒ１は黒の実線で構成されている。補正画像Ｇｒ１において補正実線部Ｃｒ１以外の部位は、白である。
【0175】
補正画像Ｇｒ１は、入力画像Ｇｉに対して、中央部が膨らんだ状態に見えるゆがみを有する。すなわち、補正画像Ｇｒ１では、補正画像Ｇｒの中心から放射方向外側（補正画像Ｇｒの中心から離れる側）に向かうほど、補正画像Ｇｒの中心へ向かうゆがみの度合が大きい。これにより、補正実線部Ｃｒにおいても、補正画像Ｇｒの中心から放射方向外側に向かうほど、補正画像Ｇｒの中心から放射方向外側に向かうゆがみの度合が大きい。
【0176】
さらに、駆動回路１５１は、ステップＳ１３で、レーザ光の色ごとに補正画像Ｇｒを分解した複数の色分解画像を生成する。上記のように第１レーザ光ＬＲは赤のレーザ光Ｌであり、第２レーザ光ＬＧは緑のレーザ光Ｌであり、第３レーザ光ＬＢは青のレーザ光Ｌである。つまり、駆動回路１５１は、第１レーザ光ＬＲに対応する赤の第１色分解画像、第２レーザ光ＬＧに対応する緑の第２色分解画像、および、第３レーザ光ＬＢに対応する青の第３色分解画像を生成する。
【0177】
第１色分解画像は、補正画像Ｇｒの補正実線部Ｃｒと同じ形状の黒の第１補正実線部を有する。第１色分解画像における第１補正実線部以外の部位は、比較的明るい赤である。第２色分解画像は、補正画像Ｇｒの補正実線部Ｃｒと同じ形状の黒の第２補正実線部を有する。第２色分解画像における第２補正実線部以外の部位は、緑であり、１色分解画像における第１補正実線部以外の部位と同じ明るさを有する。また、第３色分解画像は、補正画像Ｇｒの補正実線部Ｃｒと同じ形状の黒の第３補正実線部を有する。第３色分解画像における第３補正実線部以外の部位は、青であり、１色分解画像における第１補正実線部以外の部位と同じ明るさを有する。
【0178】
続けて、駆動回路１５１は、ステップＳ１４で画素信号を生成する。具体的には、駆動回路１５１は、赤の第１色分解画像に基づいて、赤の階調を示す第１画素信号を生成する。第１画素信号において、第１色分解画像の第１補正実線部に対応する画素Ｐの階調値は最小であり、第１色分解画像の第１補正実線部以外の部位に対応する画素Ｐの階調値は最大である。
【0179】
また、駆動回路１５１は、緑の第２色分解画像に基づいて、緑の階調を示す第２画素信号を生成する。第２画素信号において、第２色分解画像の第２補正実線部に対応する画素Ｐの階調値は最小であり、第２色分解画像の第２補正実線部以外の部位に対応する画素Ｐの階調値は最大である。
【0180】
さらに、駆動回路１５１は、青の第３色分解画像に基づいて、青の階調を示す第３画素信号を生成する。第３画素信号において、第３色分解画像の第３補正実線部に対応する画素Ｐの階調値は最小であり、第３色分解画像の第３補正実線部以外の部位に対応する画素Ｐの階調値は最大である。
【0181】
続けて、駆動回路１５１は、ステップＳ１５で画素信号を出力する。具体的には、駆動回路１５１は、第１走査期間ＴＳ１に第１画素信号を出力する。さらに、第１発光期間ＴＬ１において第１発光体１６２ａが発光する。これにより、第１サブフレームＳＦ１において、赤の第１色分解画像が表示領域ＤＡに表示される。
【0182】
また、駆動回路１５１は、第２走査期間ＴＳ２に第２画素信号を出力する。さらに、第２発光期間ＴＬ２において第２発光体１６２ｂが発光する。これにより、第２サブフレームＳＦ２において、緑の第２色分解画像が表示領域ＤＡに表示される。
【0183】
さらに、駆動回路１５１は、第３走査期間ＴＳ３に第３画素信号を出力する。そして、第３発光期間ＴＬ３において第３発光体１６２ｃが発光する。これにより、第３サブフレームＳＦ３において、青の第３色分解画像が表示領域ＤＡに表示される。
【0184】
つまり、本第２実施形態では、１フレームＦにおいて、第１色分解画像、第２色分解画像および第３色分解画像がこの順に表示される。駆動回路１５１は、ステップＳ１５を実行すると、プログラムをステップＳ１１に戻す。
【0185】
ユーザは、光学素子１２０を介して、表示領域ＤＡの表示されている第１色分解画像、第２色分解画像および第３色分解画像が合成された画像を拡大された状態で視認する。当該画像は、ゆがみが抑制された補正画像Ｇｒ１、すなわち、入力画像Ｇｉに相当する。つまり、ユーザは、光学素子２０を介して、表示領域ＤＡに表示されている第１色分解画像、第２色分解画像および第３色分解画像が合成された画像を視認することで、入力画像Ｇｉを視認することができる。
【0186】
以上、本開示の好適な実施の形態を説明したが、本開示はこのような実施の形態に限定されるものではない。実施の形態で開示された内容はあくまで一例にすぎず、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。本開示の趣旨を逸脱しない範囲で行われた適宜の変更についても、当然に本開示の技術的範囲に属する。
【0187】
例えば、図３に示す第１表示パネル５０ａおよび第２表示パネル５０ｂは一体でもよい。この場合、一体の第１表示パネル５０ａおよび第２表示パネル５０ｂは１つの表示領域ＤＡを有し、当該表示領域ＤＡにおいて左目用の画像は－Ｘ側に右目用の画像は＋Ｘ側に表示される。さらにこの場合、第１照明装置６０ａおよび第２照明装置６０ｂは一体でもよい。
【0188】
また、表示パネル５０は装着部１０に対して着脱可能に取り付けられてもよい。
【0189】
また、表示装置１は、ＶＲシステムではなく、車両のナビゲーションシステム（いわゆるカーナビ）でもよい。この場合、表示装置１は車両に取り付けられ、表示領域ＤＡには例えば地図の画像が表示される。
【0190】
図２７は、本開示の第１実施形態の変形例に係る光学素子２２０の断面図である。本変形例の光学素子２２０は、上記の第１実施形態の第２位相差板２３、反射偏光板２４および第３位相差板２５を備えず、第２の液晶素子２２７を備えている。
【0191】
具体的には、光学素子２２０は、第１位相差板２１、半透過層２２、第２の液晶素子２２７、および、液晶素子２６を備えている。第１位相差板２１、半透過層２２、第２の液晶素子２２７、および、液晶素子２６は、Ｚ方向に沿って－Ｚ側から＋Ｚ側に向けて、この順に配置されている。
【0192】
また、半透過層２２および第２の液晶素子２２７は互いに離れて配置されている。すなわち、半透過層２２と第２の液晶素子２２７との間には空気層がある。さらに、第２の液晶素子２２７および液晶素子２６は互いに密着した状態で積層されている。
【0193】
図２８は、第２の液晶素子２２７の断面図である。第２の液晶素子２２７は、第１円偏光を反射し、第２円偏光を透過する。
【0194】
第２の液晶素子２２７は、第５基板２２７ａ、第３液晶層２２７ｂ、および、第６基板２２７ｃを備えている。第５基板２２７ａ、第３液晶層２２７ｂおよび第６基板２２７ｃは、それぞれ透光性を有し、Ｚ方向に沿って－Ｚ側から＋Ｚ側に向けて、この順に配置されている。第５基板２２７ａおよび第６基板２２７ｃは、平面視矩形状である。
【0195】
また、第５基板２２７ａの前面および第６基板２２７ｃの背面には、それぞれ、第３配向膜ＡＬ３が配置されている。第３液晶層２２７ｂは、Ｚ方向において２つの第３配向膜ＡＬ３の間に配置されている。第３液晶層２２７ｂはコレステリック液晶を有する。
【0196】
第３液晶層２２７ｂは、複数の第３液晶分子ＬＭ３を含んで構成されている。複数の第３液晶分子ＬＭ３の長軸の向きは、Ｚ方向と直交する。
【0197】
また、第３液晶層２２７ｂは、Ｚ方向に沿って並ぶ複数の第３液晶分子ＬＭ３によって構成される１組の第３液晶分子ＣＬＭ２を複数含む。１組の第３液晶分子ＣＬＭ２において複数の第３液晶分子ＬＭ３は、らせん状に配置されている。１組の第３液晶分子ＣＬＭ２において複数の第３液晶分子ＬＭ３の回転方向は、平面視において反時計回りであり、換言すれば、平面視において第１円偏光の回転方向と同じである。１組の第３液晶分子ＣＬＭ２において第３液晶分子ＬＭ３の平面視での回転角度は３６０°以上である。
【0198】
【0199】
表示パネル５０から＋Ｚ側に向けて出射された出射光Ｌｓが光学素子２２０に入射する。表示パネル５０から出射する出射光Ｌｓは、第１直線偏光に相当する。出射光Ｌｓは、第１位相差板２１を透過することで第１円偏光に変換される。
【0200】
第１位相差板２１を透過した出射光Ｌｓの一部は、半透過層２２で反射する。半透過層２２で反射した出射光Ｌｓの一部（図２９に破線にて示す）は第２円偏光に変換され、さらに、第１位相差板２１を透過することで第２直線偏光に変換される。
【0201】
一方、第１位相差板２１を透過した出射光Ｌｓの他の一部は、半透過層２２を透過する。半透過層２２を透過した出射光Ｌｓは、第１円偏光であり、第２の液晶素子２２７で反射する。第２の液晶素子２２７で反射した出射光Ｌｓの一部は、半透過層２２を透過する。半透過層２２を透過した出射光Ｌｓ（図２９に一点鎖線にて示す）は、第１位相差板２１を透過することで第１直線偏光に変換される。
【0202】
一方、第２の液晶素子２２７で反射した出射光Ｌｓの他の一部は、半透過層２２で反射し、第２円偏光に変換され、第２の液晶素子２２７を透過する。さらに、出射光Ｌｓは、液晶素子２６のレンズ作用によってユーザの目Ｅに集められる。
【0203】
また、上記の第２実施形態の表示装置１は、光学素子１２０に代えて、上記の第１実施形態の光学素子２０および上記の変形例の光学素子２２０の一方を備えてもよい。この場合、表示パネル１５０は、第２偏光板５６を前面１５０ａに備える。これにより、表示パネル１５０の出射光Ｌｓは、光学素子２０または光学素子２２０によってユーザの目Ｅに集まる。
【0204】
また、本実施形態において述べた態様によりもたらされる他の作用効果について本明細書記載から明らかなもの、又は当業者において適宜想到し得るものについては、当然に本開示によりもたらされるものと解される。
【符号の説明】
【0205】
１ 表示装置
２０ 光学素子
５０ 表示パネル
５１ 駆動回路
６０ 照明装置
６２ 発光体
Ｅ ユーザの目
Ｇｉ 入力画像（画像信号に含まれる画像）
Ｇｒ 補正画像
２０ 光学素子
５０ 表示パネル
５１ 駆動回路
６０ 照明装置
６２ 発光体
Ｅ ユーザの目
Ｇｉ 入力画像（画像信号に含まれる画像）
Ｇｒ 補正画像
【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16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】