特許 7372849 表示装置、及びそれを用いたヘッドマウントディスプレイ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-10-24

(45)【発行日】2023-11-01

(54)【発明の名称】表示装置、及びそれを用いたヘッドマウントディスプレイ

(51)【国際特許分類】

   G09F 9/30 20060101AFI20231025BHJP

   G02B 27/02 20060101ALI20231025BHJP

   G09F 9/302 20060101ALI20231025BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20231025BHJP

   G09G 3/3208 20160101ALI20231025BHJP

   H04N 5/64 20060101ALI20231025BHJP

   H10K 59/121 20230101ALI20231025BHJP

【ＦＩ】

G09F9/30 390

G02B27/02 Z

G09F9/302 Z

G09G3/20 611A

G09G3/20 680A

G09G3/20 680H

G09G3/3208

H04N5/64 511A

H10K59/121

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2020012908

(22)【出願日】2020-01-29

(65)【公開番号】P2021117471

(43)【公開日】2021-08-10

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【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】110000154

【氏名又は名称】弁理士法人はるか国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】仲戸川 博人

【審査官】村上 遼太

(56)【参考文献】

【文献】特開平０６－２８２２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１６２２３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０９４０８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５８６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１３／０７６９９４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１９／２４２３５１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／００６１５７８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１１０３７９８３６（ＣＮ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ２７／００－３０／６０

Ｇ０９Ｆ９／００－９／４６

Ｇ０９Ｇ３／００－３／０８

３／１２－３／１６

３／１９－３／２６

３／３０－３／３４

３／３８

Ｈ０４Ｎ５／６４－５／６５５

Ｈ０５Ｂ３３／００－３３／２８

４４／００

４５／６０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画素が２次元配列された表示領域を有した表示部を備え、
前記表示領域は、高精細領域、当該高精細領域より外側に位置する低精細領域、及び前記高精細領域と前記低精細領域との間に位置する遷移領域を有し、
前記高精細領域から前記低精細領域への移行方向に沿った前記画素のサイズは、前記高精細領域では第１サイズであり、前記低精細領域では前記第１サイズより大きい第２サイズであり、
前記遷移領域では、前記移行方向に沿って前記第１サイズを有する第１画素が配置される第１区間と前記第２サイズを有する第２画素が配置される第２区間とが交互に存在し、前記高精細領域側から前記低精細領域側に向けて前記第１区間の幅は減少し前記第２区間の幅は増加すること、
を特徴とする表示装置。

【請求項2】

前記遷移領域は、互いに共通の前記移行方向に延在し、かつ前記移行方向に交差する方向に隣接して並ぶ複数の画素列を有し、
前記画素列における前記第１区間及び前記第２区間の配置は、隣接する前記画素列と共通であること、
を特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項3】

前記遷移領域は、互いに共通の前記移行方向に延在し、かつ前記移行方向に交差する方向に隣接して並ぶ複数の画素列を有し、
前記画素列における前記第１区間及び前記第２区間の配置は、互いに隣接する前記画素列にて相違すること、
を特徴とする請求項１に記載の表示装置。

【請求項4】

前記高精細領域側から前記低精細領域側に向けて、前記第１区間の幅は第１の等差数列をなし、前記第２区間の幅は前記第１の等差数列の順序を反転した第２の等差数列をなすこと、を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１つに記載の表示装置。

【請求項5】

ｋを２以上の自然数として、前記第２サイズは前記第１サイズのｋ倍であり、
前記第１区間に並ぶ前記第１画素の数はｋの整数倍であること、
を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１つに記載の表示装置。

【請求項6】

前記低精細領域は前記高精細領域の上下両側と左右両側とのいずれか一方又は双方に設けられること、を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の表示装置。

【請求項7】

前記低精細領域は前記高精細領域を囲んで設けられ、
前記第２画素の縦サイズ及び横サイズはそれぞれ前記第１画素におけるサイズの整数倍であること、
を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の表示装置。

【請求項8】

請求項１から請求項７のいずれか１つに記載の表示装置を備えたヘッドマウントディスプレイであって、
前記表示部は利用者の眼前に配置され、
前記高精細領域は、当該利用者の両眼それぞれの視野中央に対応する位置に設けられていること、
を特徴とするヘッドマウントディスプレイ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、表示装置、及びそれを用いたヘッドマウントディスプレイに関する。

【背景技術】

【0002】

ヘッドマウントディスプレイ（Head Mount Display：ＨＭＤ）は、頭部に装着して、眼前に配置されたディスプレイにて画像を表示するように構成された頭部装着型の表示装置である。

【0003】

なお特許文献１には、画面を大型化して臨場感のある画像を観察でき、且つ装置の製造コストや駆動時の画像データ量を抑えることのできる画像表示装置を提供する旨が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１１７５５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ヘッドマウントディスプレイでは、使用者の視野角に対応して表示領域を広げ提示画角を大きくすることで臨場感が向上し得る。ここで、画素サイズが大きくなると画質が低下し臨場感が損なわれるので、表示領域の拡大と共に高精細化も求められる。一方、高精細化により画素数が増加すると、例えば、表示パネルの駆動に要する消費電力が増加し得る。

【0006】

本発明は画質を確保しつつ表示領域を拡大すると共に、消費電力が抑制される表示装置及びヘッドマウントディスプレイを提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る表示装置は、複数の画素が２次元配列された表示領域を有した表示部を備え、前記表示領域は、高精細領域、当該高精細領域より外側に位置する低精細領域、及び前記高精細領域と前記低精細領域との間に位置する遷移領域を有し、前記高精細領域から前記低精細領域への移行方向に沿った前記画素のサイズは、前記高精細領域では第１サイズであり、前記低精細領域では前記第１サイズより大きい第２サイズであり、前記遷移領域では、前記移行方向に沿って前記第１サイズを有する第１画素が配置される第１区間と前記第２サイズを有する第２画素が配置される第２区間とが交互に存在し、前記高精細領域側から前記低精細領域側に向けて前記第１区間の幅は減少し前記第２区間の幅は増加する。

【0008】

本発明に係るヘッドマウントディスプレイは上記表示装置を備え、前記表示部は利用者の眼前に配置され、前記高精細領域は、当該利用者の両眼それぞれの視野中央に対応する位置に設けられている。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイの概観を示す模式図である。

【図2】本発明の実施形態に係るヘッドマウントディスプレイに搭載される表示装置を説明するための概略斜視図である。

【図3】表示装置の表示領域における画素回路の様子を示す図である。

【図4】第１の実施形態に係る表示装置における両眼用の表示パネルの表示領域の模式図である。

【図5】第１の実施形態に係る表示装置に設けられる遷移領域における画素配列の一例を示す模式図である。

【図6】第１の実施形態の変形例である表示装置における単眼用表示パネルからなる表示領域の模式図である。

【図7】第１の実施形態の他の変形例である表示装置における両眼用表示パネルからなる表示領域の模式図である。

【図8】第１の実施形態の他の変形例である表示装置における単眼用表示パネルからなる表示領域の模式図である。

【図9】第２の実施形態に係る表示装置における両眼用表示パネルからなる表示領域の模式図である。

【図10】第２の実施形態に係る表示装置における単眼用表示パネルからなる表示領域の模式図である。

【図11】第２の実施形態に係る表示装置に設けられる遷移領域における画素配列の一例を示す模式図である。

【図12】第２の実施形態に係る表示装置に設けられる遷移領域の角部における画素配列の一例を示す模式図である。

【図13】第３の実施形態に係る表示装置における表示領域を説明する模式図である。

【図14】第３の実施形態に係る表示装置に設けられる遷移領域における画素配列の一例を示す模式図である。

【図15】第３の実施形態の変形例である表示装置における表示領域を説明する模式図である。

【図16】第４の実施形態に係る表示装置における表示領域を説明する模式図である。

【図17】第４の実施形態に係る表示装置に設けられる遷移領域における画素配列の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の各実施形態に係るヘッドマウントディスプレイについて、図面を参照しながら説明する。但し、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲において様々な態様で実施することができ、以下に例示する実施形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

【0011】

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、本発明の解釈を限定するものではない。本明細書と各図において、既出の図に関して説明したものと同様の機能を備えた要素には、同一の符号を付して、重複する説明を省略することがある。

【0012】

さらに、本発明の詳細な説明において、ある構成物と他の構成物の位置関係を規定する際、「上に」「下に」とは、ある構成物の直上あるいは直下に位置する場合のみでなく、特に断りの無い限りは、間にさらに他の構成物を介在する場合を含むものとする。

【0013】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態のヘッドマウントディスプレイ１の概観を示す模式図であり、使用者２に装着された状態を表している。ヘッドマウントディスプレイ１は、本体１ａと頭部装着用のベルト１ｂとを含む。図には本体１ａとして筐体が見えており、この筐体の中に本発明に係る表示装置が格納される。装着用ベルト１ｂは例えば、使用者２の頭部の周囲を巡る環状のベルトであり、さらに頭頂部を経由して後頭部にて環状ベルトに接続されるベルトを含んでもよい。装着用ベルト１ｂによって本体１ａは使用者２の頭部前面に装着され、本体１ａの表示装置は使用者２の眼前に固定される。

【0014】

またヘッドマウントディスプレイ１には、画像信号及び音声信号が入力される不図示の受信部が設けられており、受信部に入力された画像信号に基づいて表示装置に画像が表示され、受信部に入力された音声信号に基づいて不図示のスピーカー等から音声が出力される。

【0015】

図２はヘッドマウントディスプレイ１に搭載される表示装置３を説明するための概略斜視図である。本実施形態の表示装置３は、複数の自発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス（electroluminescence：ＥＬ）素子が配置された第１基板Ｂ１に、第２基板Ｂ２が貼り合わされて、ケースＣＡにて外部が覆われて構成される有機ＥＬ表示パネルとなっている。また、第１基板Ｂ１は、第２基板Ｂ２から露出した領域（露出領域ＥＸ）を有している。この露出領域ＥＸには、表示装置３に信号や電源を供給するための入力端子等が形成される。

【0016】

図３は表示装置３の表示領域ＤＰにおける画素回路の様子を示す図である。表示装置３は、画像を表示する表示領域ＤＰと、走査信号線駆動部ＧＤＲと、映像信号線駆動部ＤＤＲと、電源駆動部ＥＤＲとを備える。

【0017】

表示領域ＤＰには複数の画素が２次元配列され、複数画素のそれぞれに対応して有機ＥＬ素子ＯＬ及び画素回路ＰＸが配置されており、画素回路ＰＸは薄膜トランジスタＴＦＴ１、容量素子ＣＡＰ、及び薄膜トランジスタＴＦＴ２を含んで構成される。走査信号線駆動部ＧＤＲ、映像信号線駆動部ＤＤＲ、及び電源駆動部ＥＤＲは、画素回路ＰＸを駆動して有機ＥＬ素子ＯＬの発光を制御する。

【0018】

画素の２次元配列については後述するが、本実施形態では基本的に画素は水平方向（行方向）と垂直方向（列方向）とに沿って並び、概略、マトリクス状の２次元配列である。

【0019】

走査信号線駆動部ＧＤＲは、画素の水平方向の並び（画素行）ごとに設けられた走査信号線ＧＬに接続されて、順番に選択された走査信号線ＧＬに走査信号を出力する。

【0020】

映像信号線駆動部ＤＤＲは、画素の垂直方向の並び（画素列）ごとに設けられた映像信号線ＤＬに接続されて、走査信号線駆動部ＧＤＲによる走査信号線ＧＬの選択にあわせて、選択された画素行の映像信号に応じた電圧を各映像信号線ＤＬに出力する。当該電圧は、画素回路ＰＸ内の容量素子ＣＡＰに書き込まれて、書き込まれた電圧に応じた電流が有機ＥＬ素子ＯＬに供給される。

【0021】

電源駆動部ＥＤＲは、画素列ごとに設けられた駆動電源線ＳＬに接続されて、画素回路ＰＸ内の薄膜トランジスタＴＦＴ２を介して有機ＥＬ素子ＯＬに電流を供給する。

【0022】

有機ＥＬ素子ＯＬの陰極（カソード）は一定電位、例えば接地電位に接続される。全画素の有機ＥＬ素子ＯＬの陰極は共通の電極で構成される。

【0023】

さて、眼球の構造上、人間の視野の解像度は中央部で高く周辺部で低い。ヘッドマウントディスプレイ１では表示装置３は使用者２の眼前に固定されるので、表示領域ＤＰ内での使用者２の注視位置の変化は基本的に使用者２の眼球の動きによるものに制限される。そのため、表示領域ＤＰにおいて使用者２の視点は眼球の正面辺りに存在しやすいことが期待できる。

【0024】

そこで表示装置３では、表示領域ＤＰにおいて眼球の正面辺りは高精細領域とする一方、高精細領域より外側には低精細領域を設け、また、高精細領域と低精細領域との間には遷移領域を設ける。高精細領域は好適な解像度で表示可能な領域であり、低精細領域は高精細領域より低い解像度で表示される領域である。また、遷移領域は、高精細領域での解像度と低精細領域での解像度との間で解像度が徐々に変化する領域である。具体的には、高精細領域から低精細領域への移行方向に沿った画素のサイズは、高精細領域では第１サイズであり、低精細領域では第１サイズより大きい第２サイズである。また、遷移領域では、移行方向に沿って第１サイズを有する第１画素が配置される第１区間と第２サイズを有する第２画素が配置される第２区間とが交互に存在し、高精細領域側から低精細領域側に向けて第１区間の幅は減少し第２区間の幅は増加する。

【0025】

この構成では、使用者２がよく見る部分を高精細領域とすること、及び遷移領域を設けて高精細領域と低精細領域との解像度の違いを目立たなくすることで、低精細領域を設けても使用者は画質の低下を感じにくい。また、この構成では、表示領域全体を高精細領域とする場合に比べて画素数が減り、その分、駆動回路が減るなどして消費電力の抑制を図ることができる。また、低精細領域を広げて表示領域を拡大することができるので、大きな表示領域を有した表示装置３にて画質の確保と低消費電力とを実現しやすい。

【0026】

図４は表示装置３の表示領域ＤＰの模式図である。図４の表示装置３は、使用者２の左眼に対する表示領域と右眼に対する表示領域とが一体である両眼用の表示パネルである。なお、表示領域ＤＰの水平方向（行方向）に対応してｘ軸、垂直方向（列方向）に対応してｙ軸を設定する。

【0027】

表示装置３は、上下方向（ｙ方向）の概ね中央に水平方向に延在する高精細領域ＨＲを有し、表示領域の上下の端部に低精細領域ＬＲを有し、高精細領域ＨＲと低精細領域ＬＲとの間に遷移領域ＴＲを有する。図４では表示装置３の表示領域はｘ方向の辺とｙ方向の辺とを有した矩形であり、高精細領域ＨＲ、低精細領域ＬＲ及び遷移領域ＴＲは当該表示領域を水平な境界線で区分して得られる矩形領域である。

【0028】

なお、表示領域には互いにサイズが異なる第１画素と第２画素との２種類の画素が配列されており、図４において網点を付した領域が、サイズが小さい画素である第１画素の配置領域であり、網点を付していない白地の領域が、サイズが大きい第２画素の配置領域である。なお、後述する本実施形態の他の構成、及び第２の実施形態の表示領域の図においても同様に表現する。

【0029】

遷移領域ＴＲには第１画素の領域と第２画素の領域とが混在する。高精細領域ＨＲの上側、下側それぞれの遷移領域ＴＲには、第１画素が配置される第１区間Ｚ_１と第２画素が配置される第２区間Ｚ₂とがｙ軸の方向に交互に配置される。そして、上側の遷移領域ＴＲでは高精細領域ＨＲ側から上側の低精細領域ＬＲ側に向けて、また下側の遷移領域ＴＲでは高精細領域ＨＲ側から下側の低精細領域ＬＲ側に向けて、それぞれ第１区間Ｚ_１の幅αは減少し第２区間Ｚ_２の幅βは増加する。

【0030】

図５は遷移領域ＴＲにおける第１画素及び第２画素の配列の一例を示す画素列の模式図である。具体的には、下側の遷移領域ＴＲにおける画素列を示しており、縦に並ぶ各矩形が画素を表している。この例では遷移領域ＴＲは第１区間Ｚ_１及び第２区間Ｚ_２をそれぞれ４つ含み、高精細領域ＨＲ側からｉ番目（ｉ＝１～４）の第１区間をＺ_１（ｉ）、第２区間をＺ_２（ｉ）、またＺ_１（ｉ）の幅をα（ｉ）、Ｚ_２（ｉ）の幅をβ（ｉ）と表す。Ｚ_２（ｉ）は順に１，２，３，４個の第２画素からなり、β（１）＜β（２）＜β（３）＜β（４）である。Ｚ_１（ｉ）は順に８，６，４，２個の第１画素からなり、α（１）＞α（２）＞α（３）＞α（４）である。

【0031】

この例のように、高精細領域側から低精細領域側に向けて、α（ｉ）は等差数列をなして減少し、β（ｉ）は等差数列をなして増加する構成とすることができる。これにより、遷移領域ＴＲにおける第１画素及び第２画素それぞれの密度勾配の一様化を図ることができ、高精細領域ＨＲと低精細領域ＬＲとの間の解像度の変化が滑らかになる。

【0032】

また、この構成において、さらに、等差数列β（ｉ）は等差数列α（ｉ）の順序を反転したものとすることができる。具体的には、ここでの例では、β（１）＝α（４），β（２）＝α（３），β（３）＝α（２），β（４）＝α（１）に設定する。これにより遷移領域ＴＲにおける解像度の変化をより滑らかにすることができる。例えば、第２画素のｙ方向のサイズ（第２サイズ）を第１画素のｙ方向のサイズ（第１サイズ）のｋ倍（ｋは２以上の自然数）に設定し、第２区間Ｚ_２に配置する第２画素の個数は高精細領域ＨＲから低精細領域ＬＲへの方向に、１から１ずつ増やし、第１区間Ｚ_１に配置する第１画素の個数は逆方向、すなわち低精細領域ＬＲから高精細領域ＨＲへの方向に、ｋからｋずつ増やすことで当該構成が得られる。図５ではｋ＝２の例を示している。

【0033】

図５の画素列の例を用いて下側の遷移領域ＴＲの画素列について説明したが、上側の遷移領域ＴＲの画素列も同様の観点で設計することができる。例えば、単純には、上側の遷移領域ＴＲの画素列は図５の画素列の上下を反転したものとする、つまり高精細領域ＨＲを中心として遷移領域ＴＲは上下対称の構成とすることができる。

【0034】

以上、図５に示すような１つの画素列を説明することで、高精細領域ＨＲから低精細領域ＬＲへの移行方向に沿った遷移領域ＴＲの画素配列を説明した。一方、表示領域ＤＰには複数の画素列が、移行方向（ｙ方向）に交差する方向（ｘ方向）に隣接して並ぶ。本実施形態ではそれら複数の画素列は互いに共通の画素配列を有する。つまり、第１区間Ｚ_１及び第２区間Ｚ_２の配置・構成は各画素列で共通である。この構成は、図４において第１画素の配置領域及び第２画素の配置領域それぞれがｘ方向に延びる帯状の領域をなしていることに表されている。

【0035】

図６は本実施形態における表示装置３の変形例に係る表示領域ＤＰの模式図である。図４に示す構成では表示装置３は、両眼に対する表示領域がつながっている１つの表示パネルであった。これに対し図６に示す構成は、図４の構成をｘ方向中央で左右に分けて左眼用と右眼用との２つの表示パネルにしたものである。本実施形態の上述の特徴を有する表示装置３は、単眼用の表示パネル４を２つ左右に並べた図６の構成でも実現できる。なお、２つの単眼用表示パネル４は基本的には互いに左右対称に構成される。

【0036】

図７及び図８は本実施形態における表示装置３の他の変形例に係る表示領域ＤＰの模式図であり、図７の表示装置３は図４の構成と同様、両眼用の表示パネルであり、図８の表示装置３は図６の構成と同様、単眼用の表示パネル４を２つ並べた構成である。図４及び図６を用いて説明した構成では、高精細領域ＨＲは左右方向（ｘ方向）に延在し、低精細領域ＬＲは高精細領域ＨＲの上下に設けられる。これに対し、図７及び図８に示す構成では、高精細領域ＨＲは上下方向（ｙ方向）に延在して表示パネルの上端から下端まで連続し、低精細領域ＬＲは遷移領域ＴＲを間に挟んで高精細領域ＨＲの左右に設けられる。高精細領域ＨＲは左眼の視野中心に対応する位置と右眼の視野中心に対応する位置との２箇所に設けられ、遷移領域ＴＲは各高精細領域ＨＲの左右両側に設けられる。この構成では高精細領域ＨＲから低精細領域ＬＲに向かう移行方向は、図４でのｙ方向に代わりｘ方向となる。遷移領域ＴＲでの当該移行方向に沿った画素の配列、つまり画素行における画素配列は、画素の並ぶ方向がｙ方向かｘ方向かの違いを除けば図５を用いて説明した画素列と同様とすることができる。

【0037】

［第２の実施形態］
第２の実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、表示装置の画素配列において第１の実施形態と相違点を有する。以下、第２の実施形態について、第１の実施形態との共通点については説明を省略し、主に相違点を説明する。

【0038】

図９及び図１０は第２の実施形態における表示装置３の表示領域ＤＰの模式図であり、図９は図４、図７と同様、両眼用の表示パネルとして構成した例を示し、図１０は図６、図８と同様、単眼用の表示パネル４を２つ並べた構成例を示している。

【0039】

図９の両眼用表示パネルは基本的に図１０の２つの単眼用表示パネル４をつなげた構造であるので、以下、図１０に示す単眼用表示パネル４について説明し、両眼用表示パネルについては説明を省略する。

【0040】

単眼用表示パネル４は中央部に高精細領域ＨＲを有し、低精細領域ＬＲは高精細領域ＨＲを囲んで設けられる。これに対応して遷移領域ＴＲも高精細領域ＨＲと低精細領域ＬＲとの間に、高精細領域ＨＲを囲んで設けられる。ちなみに、高精細領域ＨＲは表示領域ＤＰ内において基本的に、単眼用表示パネル４を前に配置される眼球の視野中心に対応する位置に配置される。

【0041】

例えば、高精細領域ＨＲはｘ方向の辺とｙ方向の辺とを有した矩形であり、図１０では、単眼用表示パネル４の中央に位置する網点を付した正方形である第１画素の領域が高精細領域ＨＲに当たる。一方、低精細領域ＬＲは単眼用表示パネル４の外縁部の第２画素の領域である。遷移領域ＴＲは、高精細領域ＨＲと低精細領域ＬＲとの間に配置され、それぞれ高精細領域ＨＲの周りを囲んだ第１画素の領域（第１領域Ｒ_１）及び第２画素の領域（第２領域Ｒ_２）からなる。第１領域Ｒ_１及び第２領域Ｒ_２はそれぞれ矩形の辺に沿って帯状に設けられる。ちなみに、当該矩形は高精細領域ＨＲと同様、ｘ方向の辺とｙ方向の辺とを有する。

【0042】

第１の実施形態では、図４及び図６に遷移領域ＴＲにおける解像度の移行方向が上下方向である構成を示し、図７及び図８には移行方向が左右方向である構成を示した。これに対し、本実施形態では、高精細領域ＨＲから上下方向と左右方向との両方に移行方向が設けられる。上下方向に関しては、例えば、遷移領域ＴＲのうち高精細領域ＨＲの垂直方向下側に位置する部分に、図４の例と同様、第１区間Ｚ_１（第１領域Ｒ_１）と第２区間Ｚ_２（第２領域Ｒ_２）とがｙ軸の方向に交互に配置される。ここでは、第１の実施形態に合わせて、Ｚ_１，Ｚ_２がそれぞれ４つとなる構成を示しており、Ｚ_１，Ｚ_２の幅は第１の実施形態と同様の特徴を有する構成とすることができる。また、遷移領域ＴＲのうち高精細領域ＨＲの垂直方向上側に位置する部分についても同様である。左右方向に関しても、第１の実施形態における図４、図６の構成に対する図７、図８の構成のように、移行方向がｙ方向かｘ方向かの違いを除けば、基本的に上述した下側の部分と同様である。例えば、単純には、高精細領域ＨＲを中心として遷移領域ＴＲは上下対称の構成とすることができ、また左右対称の構成とすることができる。

【0043】

ここで留意すべき点は、高精細領域ＨＲから低精細領域ＬＲへの移行方向に沿った第２画素のサイズは第１画素のサイズより大きいということである。本実施形態の表示領域ＤＰは移行方向がｙ方向である領域とｘ方向である領域とを含み、これに対応して、画素のｙ方向のサイズ（縦サイズ）及びｘ方向のサイズ（横サイズ）はそれぞれ第２画素の方が第１画素より大きい。例えば、第２画素の縦サイズは第１画素の縦サイズのｋ_Ｙ倍（ｋ_Ｙは２以上の自然数）とし、第２画素の横サイズは第１画素の横サイズのｋ_Ｘ倍（ｋ_Ｘは２以上の自然数）とすることができる。

【0044】

図１１は遷移領域ＴＲにおける第１画素及び第２画素の配列の一例を示す模式図であり、具体的には、高精細領域ＨＲの垂直方向下側の遷移領域ＴＲにおける画素の配列を示している。便宜上、図１１に示す配列をここでは画素列と呼ぶことにする。この例ではｋ_Ｘ＝ｋ_Ｙ＝２であり、第２画素の１列の幅に第１画素は２列配置される。つまり、図１１の画素列において、第２区間Ｚ_２は１列の第２画素からなるのに対して、第１区間Ｚ_１には２列の第１画素が含まれる。なお、上述したように第１区間Ｚ_１及び第２区間Ｚ_２の幅は第１の実施形態と同様とすることができ、また、各区間にて移行方向に並ぶ画素数に関しても第１の実施形態と同様とすることができ、具体的には図１１では、Ｚ_２（ｉ）は順に１，２，３，４個の第２画素からなり、Ｚ_１（ｉ）は順に８，６，４，２個の第１画素からなる。

【0045】

高精細領域ＨＲの垂直方向下側における遷移領域ＴＲには、図１１に示す画素列が、移行方向（ｙ方向）に交差する方向（ｘ方向）に隣接して複数並ぶ。つまり、第１の実施形態と同様、複数の画素列は、互いに共通の画素配列を有し、第１画素の配置領域及び第２画素の配置領域それぞれがｘ方向に延びる帯状の領域をなす。同様に、高精細領域ＨＲの垂直方向上側における遷移領域ＴＲには第１画素の配置領域及び第２画素の配置領域それぞれがｘ方向に延びる帯状の領域が設けられる。高精細領域ＨＲの水平方向左側及び右側には、図１１に示されている画素配列が延在方向をｘ方向に変えて配置され、左右の遷移領域ＴＲには第１画素の配置領域及び第２画素の配置領域それぞれがｙ方向に延びる帯状の領域が設けられる。

【0046】

上下の遷移領域ＴＲのｘ方向に延在する帯状領域と、左右の遷移領域ＴＲのｙ方向に延在する帯状領域とは、左上、右上、左下、右下の４コーナーでつながり矩形の第１領域Ｒ_１、第２領域Ｒ_２を形成する。図１２は遷移領域ＴＲの当該４コーナーにおける画素配列の例を示す模式図であり、４コーナーのうち左上のコーナーを示している。上述したように、第２画素の縦サイズ及び横サイズをそれぞれ第１サイズの整数倍（縦サイズはｋ_Ｙ倍、横サイズはｋ_Ｘ倍）としていることにより、遷移領域ＴＲの第１領域Ｒ_１の矩形の角の部分を第１領域Ｒ_１の他の部分と同様に第１画素で構成することができ、また第２領域Ｒ_２の矩形の角の部分を第２領域Ｒ_２の他の部分と同様に第２画素で構成することができる。このように、高精細領域ＨＲを囲むように遷移領域ＴＲ、低精細領域ＬＲを形成する本実施形態の表示装置３の表示領域ＤＰも、第１の実施形態と同様、第１画素と第２画素という大小２種類の画素だけで構成される。

【0047】

なお、本実施形態では例えば、表示領域ＤＰのｘ方向に関して、高精細領域ＨＲと遷移領域ＴＲとが存在する範囲、つまり第１画素が存在するｘ方向の範囲には、第１画素のｘ方向の配列ピッチに合わせて映像信号線ＤＬが配列される構成とすることができる。この構成では第２画素の領域に対応して、ｋ_X本の映像信号線ＤＬが配置されるが、各第２画素は当該ｋ_X本の映像信号線ＤＬのうちの１本と接続される構成とすることができる。表示領域ＤＰのｙ方向に関しても同様に、高精細領域ＨＲと遷移領域ＴＲとが存在する範囲において、第１画素のｙ方向の配列ピッチに合わせて走査信号線ＧＬを配列し、各第２画素は当該画素の領域に対応して配置されるｋ_Ｙ本の走査信号線ＧＬのうちの１本と接続される構成とすることができる。

【0048】

ちなみに、本実施形態の表示パネルを構成する第１画素、第２画素を用いれば、図４、図６のｘ方向に延在する高精細領域ＨＲと、図７、図８のｙ方向に延在する高精細領域ＨＲとを組み合わせて高精細領域ＨＲを十字形状とし、そのｘ方向の延在部分とｙ方向の延在部分とに対しそれぞれ上述と同様にして遷移領域ＴＲ及び低精細領域ＬＲを設けた構成の表示パネルを得ることもできる。

【0049】

［第３の実施形態］
第３の実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、表示装置の画素配列において第１の実施形態と相違点を有する。以下、第３の実施形態について、第１の実施形態との共通点については説明を省略し、主に相違点を説明する。

【0050】

図１３は第３の実施形態における表示装置３の表示領域ＤＰを説明する模式図である。図１３は単眼用の表示パネル４を示している。なお、第３の実施形態は上記各実施形態と同様、両眼用の表示パネルにも適用できる。当該両眼用表示パネルは図１３の単眼用表示パネル４を２つ左右につなげた構造であり、本実施形態としての特徴は同じであるので、以下、図１３に示す単眼用表示パネル４について説明し、両眼用表示パネルについては説明を省略する。

【0051】

表示装置３は、上下方向（ｙ方向）の概ね中央に水平方向に延在する高精細領域ＨＲを有し、表示領域の上下の端部に低精細領域ＬＲを有し、高精細領域ＨＲと低精細領域ＬＲとの間に遷移領域ＴＲを有する。図１３において第１、第２の実施形態と同様に網点（濃い網点）を付した領域が第１画素で覆われた高精細領域ＨＲであり、白地の領域が第２画素で覆われた低精細領域ＬＲである。一方、第１画素と第２画素とが混在する遷移領域ＴＲには高精細領域ＨＲより密度が低い網点（薄い網点）を付している。なお、後述する本実施形態の他の構成、及び第４の実施形態の表示領域の図においても同様に表現する。図１３では、高精細領域ＨＲと遷移領域ＴＲの境界、及び低精細領域ＬＲと遷移領域ＴＲの境界はそれぞれ水平な直線の境界線に単純化して表しており、この単純化の下での高精細領域ＨＲ、遷移領域ＴＲ及び低精細領域ＬＲの概略形状はそれぞれ矩形領域である。

【0052】

第３の実施形態が第１の実施形態、又は第２の実施形態と基本的に相違する点は、遷移領域ＴＲにおける第１画素と第２画素の分布の様子にある。図１４は遷移領域ＴＲにおける第１画素及び第２画素の配列の一例を示す画素列の模式図であり、具体的には、高精細領域ＨＲの下側に位置する遷移領域ＴＲにおける互いに隣接した複数の画素列を示している。

【0053】

遷移領域ＴＲの各画素列には、第１の実施形態と同様、第１画素が配置される第１区間Ｚ_１と第２画素が配置される第２区間Ｚ_２とがｙ軸の方向に交互に配置される。そして、上側の遷移領域ＴＲでは高精細領域ＨＲ側から上側の低精細領域ＬＲ側に向けて、また下側の遷移領域ＴＲでは高精細領域ＨＲ側から下側の低精細領域ＬＲ側に向けて、それぞれ第１区間Ｚ_１の幅αは減少し第２区間Ｚ_２の幅βは増加する。

【0054】

一方、本実施形態では、遷移領域ＴＲの移行方向（ｙ方向）に対して交差する方向（ｘ方向）に隣接して並ぶ複数の画素列において、第１区間Ｚ_１及び第２区間Ｚ_２の配置が、互いに隣接する画素列にて相違する。この点で本実施形態は、第１区間Ｚ_１及び第２区間Ｚ_２の配置・構成が各画素列で共通である第１の実施形態と相違する。

【0055】

この画素列ごとの第１区間Ｚ_１及び第２区間Ｚ_２の配置の相違に起因して、高精細領域ＨＲと遷移領域ＴＲとの境界、及び低精細領域ＬＲと遷移領域ＴＲとの境界の位置も画素列ごとに相違し得る。図１４の各画素列において、上端の第１画素が連続する区間は高精細領域ＨＲに属し、また下端の第２画素が連続する区間は低精細領域ＬＲに属し、それらに挟まれた区間が遷移領域ＴＲを構成する。具体的には、各画素列を上から下へ辿ったときに高精細領域ＨＲの第１画素が途切れて最初に現れる第２画素が遷移領域ＴＲの高精細領域ＨＲ側の端部であり、各画素列を下から上に辿ったときに低精細領域ＬＲの第２画素が途切れて最初に現れる第１画素が遷移領域ＴＲの低精細領域ＬＲ側の端部である。このように定義される高精細領域ＨＲと遷移領域ＴＲとの境界線ＢＨ、低精細領域ＬＲと遷移領域ＴＲとの境界ＢＬは基本的に、単純に水平に延びる直線ではなく、図１４にて太線で示すように凹凸を有しつつ水平に延在する屈曲線となる。

【0056】

ちなみに、本実施形態では、第１区間Ｚ_１及び第２区間Ｚ_２は、互いに隣接する画素列にて相違する配置であるので、第１の実施形態の図３、図４に示したようなｘ方向に延びる帯状の領域を基本的には形成しない。

【0057】

なお、遷移領域ＴＲの各画素列における画素の配列は、第１の実施形態で述べた特徴を有するようにできる。例えば、高精細領域ＨＲ側から低精細領域ＬＲ側に向けて、第１区間Ｚ_１の幅は第１の等差数列をなし、第２区間Ｚ_２の幅は第１の等差数列の順序を反転した第２の等差数列をなすように設定できる。これにより、第１の実施形態で述べたように、高精細領域ＨＲと低精細領域ＬＲとの間の解像度の変化を滑らかにすることができる。各列の並びを異ならせて解像度の変化を滑らかにできる限りにおいては、第１区間Ｚ_１の幅、及び第２区間Ｚ_２の幅は必ずしも等差数列の形をとらなくても良い。

【0058】

また、第２画素のｙ方向のサイズ（第２サイズ）を第１画素のｙ方向のサイズ（第１サイズ）のｋ倍（ｋは２以上の自然数）に設定し、第２区間Ｚ_２に並ぶ第２画素の数はｋの整数倍に設定することができる。これにより、第１画素と第２画素とが混在する複数の画素列に対して、第２サイズが画素の配列周期の公倍数として共通に設定されるので、画素をｘ方向に整列させることが可能となる。その結果、表示領域ＤＰにおける画素の２次元配列に対して、ｙ方向に延在する複数の映像信号線ＤＬとｘ方向に延在する複数の走査信号線ＧＬとのマトリクス構造を対応付けることが容易となり、それら信号線の設計や画素列・画素行に基づいて行われる表示装置３の駆動制御が容易となる。

【0059】

なお、図１４には、遷移領域ＴＲにおける各画素列が第１の実施形態と同じ構成である例を示している。具体的には、高精細領域ＨＲ側からｉ番目の第１区間をＺ_１（ｉ）、第２区間をＺ_２（ｉ）とすると、図１４の遷移領域ＴＲではｉ＝１～４である。またｋ＝２であり、Ｚ_２（ｉ）は順に１，２，３，４個の第２画素からなり、Ｚ_１（ｉ）は順に８，６，４，２個の第１画素からなる。図１４では、遷移領域ＴＲの各画素列は共通の配列であるが、隣接する画素列同士で当該画素列のｙ方向の位置をずらして配置されている。この画素列間でのｙ方向の位置のずらし方は、複数の画素列内にて周期性を有するように設定することもできるし、ランダムに設定されたものとすることもできる。また、画素列における画素の配列は、画素列間で異なってもよい。

【0060】

図１５は本実施形態における表示装置３の変形例に係る表示領域ＤＰの模式図であり、図１３と同様、単眼用の表示パネル４である。なお、図１５の構成は図１３の構成と同様、２つを左右につなげることで両眼用の表示パネルにも適用できる。図１３を用いて説明した構成は、第１の実施形態の図６の構成と同様、高精細領域ＨＲは左右方向（ｘ方向）に延在し、低精細領域ＬＲは高精細領域ＨＲの上下に設けられる。これに対し、図１５に示す構成では、第１の実施形態の図８の構成と同様、高精細領域ＨＲは上下方向（ｙ方向）に延在し、低精細領域ＬＲは高精細領域ＨＲの左右に設けられる。高精細領域ＨＲは単眼用表示パネル４が配置される側の眼の視野中心に対応する位置に設けられ、遷移領域ＴＲは当該高精細領域ＨＲの左右両側に設けられる。この構成では高精細領域ＨＲから低精細領域ＬＲに向かう移行方向は、図１３でのｙ方向に代わりｘ方向となる。遷移領域ＴＲでの画素配列は、ｙ方向とｘ方向とが入れ替わる点を除けば図１４を用いて説明した構成と同様とすることができる。

【0061】

［第４の実施形態］
第４の実施形態のヘッドマウントディスプレイ１は、表示装置３の画素配列において第３の実施形態と相違点を有する。以下、第４の実施形態について、第３の実施形態との共通点については説明を省略し、主に相違点を説明する。

【0062】

図１６は第４の実施形態における表示装置３の表示領域ＤＰの模式図である。図１６は単眼用表示パネル４を示している。なお、第４の実施形態は上記各実施形態と同様、２つを左右につなげることで両眼用表示パネルにも適用できる。

【0063】

図１６の単眼用表示パネル４は、第２の実施形態と同様、中央部に高精細領域ＨＲを有し、低精細領域ＬＲは高精細領域ＨＲを囲んで設けられ、また、遷移領域ＴＲは高精細領域ＨＲと低精細領域ＬＲとの間に高精細領域ＨＲを囲んで設けられる。ちなみに、高精細領域ＨＲは表示領域ＤＰ内において基本的に、単眼用表示パネル４を前に配置される眼球の視野中心に対応する位置に配置される。

【0064】

高精細領域ＨＲの概略形状はｘ方向の辺とｙ方向の辺とを有した矩形であり、図１６では、単眼用表示パネル４の中央に位置する濃い網点を付した正方形で示す第１画素の領域が高精細領域ＨＲに当たる。高精細領域ＨＲの外側の薄い網点を付した領域が遷移領域ＴＲであり、遷移領域ＴＲの外側の輪郭の概略形状は、ｘ方向の辺とｙ方向の辺とを有した矩形である。低精細領域ＬＲは遷移領域ＴＲより外側の第２画素の領域であり、単眼用表示パネル４の外縁まで続く。

【0065】

第３の実施形態では、図１３に遷移領域ＴＲにおける解像度の移行方向が上下方向である構成を示し、図１５には移行方向が左右方向である構成を示した。これに対し、本実施形態では、高精細領域ＨＲから上下方向と左右方向との両方に移行方向が設けられる。遷移領域ＴＲのうち高精細領域ＨＲの上側と下側に位置する部分に、図１３の例と同様の構成で画素が配列され、遷移領域ＴＲのうち高精細領域ＨＲの左側と右側に位置する部分に、図１５の例と同様の構成で画素が配列される。

【0066】

第２の実施形態と同様、本実施形態の表示領域ＤＰは移行方向がｙ方向である領域とｘ方向である領域とを含み、これに対応して、画素の縦サイズ及び横サイズはそれぞれ第２画素の方が第１画素より大きい。例えば、第２画素の縦サイズは第１画素の縦サイズのｋ_Ｙ倍（ｋ_Ｙは２以上の自然数）とし、第２画素の横サイズは第１画素の横サイズのｋ_Ｘ倍（ｋ_Ｘは２以上の自然数）とすることができる。

【0067】

図１７は遷移領域ＴＲにおける第１画素及び第２画素の配列の一例を示す模式図であり、具体的には、高精細領域ＨＲの垂直方向下側の遷移領域ＴＲにおける画素の配列を示している。この例ではｋ_Ｘ＝ｋ_Ｙ＝２であり、第２画素の１列の幅に第１画素は２列配置される。つまり、第２画素の幅を周期として第１画素と第２画素とが１つの画素列を構成し、当該画素列に第１区間Ｚ_１と第２区間Ｚ_２とが交互に並ぶ。よって、第２区間Ｚ_２は１列の第２画素からなるのに対して、第１区間Ｚ_１には２列の第１画素が含まれる。

【0068】

第３の実施形態と同様、図１７の各画素列において、上端の第１画素が連続する区間は高精細領域ＨＲに属し、また下端の第２画素が連続する区間は低精細領域ＬＲに属し、それらに挟まれた区間が遷移領域ＴＲを構成する。なお、第１区間Ｚ_１及び第２区間Ｚ_２の幅は第３の実施形態と同様とすることができ、また、各区間にて移行方向に並ぶ画素数に関しても第３の実施形態と同様とすることができる。

【0069】

高精細領域ＨＲの下側における遷移領域ＴＲには、図１７に示すような構成の画素列が、高精細領域ＨＲから低精細領域ＬＲへ向かう移行方向（図１７では下向き）に直交する方向（ｘ方向）に並べられる。同様に、高精細領域ＨＲの上側、左側、右側における遷移領域ＴＲには、図１７に示すような画素列が、それぞれの箇所での移行方向に合わせて向きを変えて配列される。具体的には、図１７に示すような構成の画素列は、高精細領域ＨＲから見て上側の遷移領域ＴＲには高精細領域ＨＲ側を下にしてｘ方向に並べられ、また、左側の遷移領域ＴＲには高精細領域ＨＲ側を右にしてｙ方向に並べられ、右側の遷移領域ＴＲには高精細領域ＨＲ側を左にしてｙ方向に並べられる。

【0070】

なお、上下の遷移領域ＴＲと左右の遷移領域ＴＲとは、第２の実施形態におけると同様、左上、右上、左下、右下の４コーナーでつながる。上述したように、第２画素の縦サイズ及び横サイズをそれぞれ第１サイズの整数倍（縦サイズはｋ_Ｙ倍、横サイズはｋ_Ｘ倍）としていることにより、表示領域ＤＰの当該コーナー部分の画素を他の部分と同様、第１画素と第２画素という大小２種類の画素だけで構成される。

【0071】

なお、本実施形態における映像信号線ＤＬ、走査信号線ＧＬの構成は第２の実施形態と同様の構成とすることができる。

【0072】

以上、複数の実施形態により本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、実施形態で説明した構成は、実質的に同一の構成、同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成で置き換えることができる。

【符号の説明】

【0073】

１ ヘッドマウントディスプレイ、３ 表示装置、４ 単眼用表示パネル、Ｂ１ 第１基板、Ｂ２ 第２基板、ＥＸ 露出領域、ＤＰ 表示領域、ＧＤＲ 走査信号線駆動部、ＤＤＲ 映像信号線駆動部、ＥＤＲ 電源駆動部、ＧＬ 走査信号線、ＤＬ 映像信号線、ＳＬ 駆動電源線、ＰＸ 画素回路、ＯＬ 有機ＥＬ素子、ＣＡＰ 容量素子、ＴＦＴ１，ＴＦＴ２ 薄膜トランジスタ、ＨＲ 高精細領域、ＬＲ 低精細領域、ＴＲ 遷移領域。

【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】