JP2019505853A - 頭部装着型仮想現実表示装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図5
Description
少なくとも1つの画像表示装置、好ましくは少なくとも2つ、最も好ましくは2つの画像表示装置、即ちユーザの各々の眼用の1つの画像表示装置と、
ユーザの各々の眼に関連付けられ、かつ画像表示装置とユーザの1つの眼の位置との間に配置された少なくとも2つの接眼レンズであって、各接眼レンズが少なくとも1つの光学要素であって、光学要素のうちの1つが少なくとも1つのフレネル面を含む、接眼レンズと、を含み、
各接眼レンズの少なくとも1つのフレネル面は平面状であり、かつ軸上フィールド(on-axis field)の視線方向に対して、70°未満の角度、好ましくは45°と70°の間の角度、特に50°と67.5°の間の角度で配置されており、この方向はユーザの両眼の中心を含む直線に対して垂直又は直角であり、かつ
少なくとも1つのフレネル面の面光学中心(surface optical center)は、上述の軸上フィールドの視線方向に対して偏心している(decentered)、頭部装着型表示装置を提案する。
各接眼レンズの少なくとも1つのフレネル面は、その外側又は側頭側がユーザの両眼の中心を含む直線により近づく即ち直線を二等分するよう方向付けられている。個々人の目のおおよその視野(凝視点、即ち視線が向かう点から測定される)は、上方(上へ)60°、鼻側(鼻に向かって)60°、下方(下へ)70−75°、そして側頭側(鼻から離れ、側頭に向かって)100−110°である。両眼についての統合視野は垂直方向130−135°、水平方向200°である。したがって、各接眼レンズの少なくとも1つのフレネル面は、ユーザの対応する眼の視野の少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%をカバーするように、側頭側(外側)及び鼻側(内側)へ横方向に拡張することが好ましい。さらに、各接眼レンズの少なくとも1つのフレネル面は、ユーザの対応する眼の視野の少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%をカバーするように、上側及び下側へ垂直方向に拡張することが好ましい。各フレネル面の横方向及び/又は垂直方向への拡張は好ましくはユーザの対応する眼の視野のたとえ100%以上であってもよい。
102:回転中心
103:軸上フィールドの視線方向
104:接眼レンズの湾曲した表面
105:頭の側頭側の視野
106:頭の鼻側の視野
107:接眼レンズ
108:画像表示装置
201:眼(左)
202:回転中心
203:軸上フィールドの視線方向
204:平面状のフレネル面
205:頭の側頭側の視野
206:頭の鼻側の視野
207:接眼レンズ
208:画像表示装置
209:傾斜角
210:偏向された軸上フィールドの視線方向
301:射出成形により製造された断面
302:圧縮成形により製造された断面
401:眼(左)
402:回転中心
403:主光線1
404:接眼レンズ
405:頭の側頭側の視野
406:頭の鼻側の視野
407:フレネル光学面
408:画像表示装置
409:主光線2
410:溝の平坦な表面
501:接眼レンズの傾斜角
502:画像表示装置の傾斜角
503:水平視野角
504:左の画像表示装置
505:左の接眼レンズ
506:右の接眼レンズ
601:軸上フィールドの視線方向
602:接眼レンズの光学中心
603:接眼レンズの光軸
604:回転中心
701:光学要素1の第1の光学面
702:光学要素1の第2の光学面
703:光学要素2の第1の光学面
704:光学要素2の第2の光学面
Claims (13)
- ユーザの頭部に装着するのに適した広大な視野の仮想現実体験のための頭部装着型表示装置であって、
少なくとも1つの画像表示装置と、
ユーザの各1つの眼に関連付けられ、かつ画像表示装置とユーザの1つの眼の位置との間に配置された少なくとも2つの接眼レンズであって、各接眼レンズが少なくとも1つの光学要素であって、光学要素のうちの1つが少なくとも1つのフレネル面を含む、接眼レンズと、を含み、
各接眼レンズの少なくとも1つのフレネル面は平坦又は略平坦であり、各接眼レンズの少なくとも1つのフレネル面は平面状であり、かつ軸上フィールドの視線方向に対して、70°未満の角度、好ましくは45°と70°の間の角度、特に50°と67.5°の間の角度で配置されており、少なくとも1つのフレネル面の面光学中心は、軸上フィールドの視線方向に対して偏心している、頭部装着型表示装置。 - 請求項1に記載された頭部装着型表示装置であって、
各接眼レンズの少なくとも1つのフレネル面は、ユーザの対応する眼の視野の少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%をカバーするように、側頭側から鼻側へ横方向に拡張した、頭部装着型表示装置。 - 請求項1又は2に記載された頭部装着型表示装置であって、
各接眼レンズの少なくとも1つのフレネル面は、ユーザの対応する眼の視野の少なくとも90%、好ましくは少なくとも95%をカバーするように、上側から下側へ垂直方向に拡張した、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
フレネル面は球形、非球形又は非回転対称である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
少なくとも1つのフレネル面は、ガラス又はプラスチックでできている、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
少なくとも1つのフレネル面は、成形及び/又は切削、好ましくは圧縮成形、射出成形、ダイヤモンド切削、又はそれらの組み合わせにより製造される、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
各接眼レンズは、1つ又は2つのフレネル面を含む1つの単一光学要素である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至6のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
各接眼レンズは、1から4つの間のフレネル面を含む2つの光学要素である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至8のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
フレネル面の溝は、画像表示装置から眼の回転中心に進む主光線に平行である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至9のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
接眼レンズの平面と画像表示装置の平面とが平行である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至9のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
接眼レンズの平面と画像表示装置の平面とが平行でない、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至11のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
光学要素の1つ以上の表面は、色収差を低減するための特定の回折面である、頭部装着型表示装置。 - 請求項1乃至12のいずれかに記載された頭部装着型表示装置であって、
光学要素の表面は、フレネル、屈折、回折又は屈折−回折ハイブリッド面、又は少なくとも1つのフレネル面とそれらの任意の組み合わせのいずれかである、頭部装着型表示装置。
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