JP3531316B2

JP3531316B2 - 拡大レンズおよびそれを備えた頭部装着型液晶表示装置

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Publication number: JP3531316B2
Application number: JP27324395A
Authority: JP
Inventors: 正一内山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1995-10-20
Filing date: 1995-10-20
Publication date: 2004-05-31
Anticipated expiration: 2015-10-20
Also published as: JPH09113823A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、頭部装着型液晶表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、表示画面の臨場感を高める要請に
応えるために、頭部装着型液晶表示装置が提案されてい
る。これらの代表的な例として、特開昭５９−１１７８
７６などが挙げられる。

【０００３】これらの例によれば、図１１に示すごとく
保持手段１１０１によって装着者の眼前に保持された拡
大光学手段１１０２を通して液晶表示素子１１０３を観
察する。液晶表示素子１１０３は拡大光学手段１１０２
の焦点位置より拡大光学手段１１０２側に配置されてい
るので装着者は液晶表示素子１１０３の拡大虚像１１０
４を観察する。

【０００４】この構成によれば、拡大光学手段を通して
大きな拡大虚像を観察でき、さらには拡大虚像以外の外
景像などが見えないため拡大虚像に対する没入感が高ま
り、それらの相乗効果により表示画像の臨場感がうまれ
る。

【０００５】ところで、人間が、大きな臨場感を得るた
めには、表示される画像が鑑賞者に対して張る視野角は
８０゜程度以上必要であるといわれている。

【０００６】したがって、この例に示した頭部装着型液
晶表示装置では、高い臨場感を得るためには左右各々の
眼の前に配置された液晶表示素子と拡大光学要素で８０
゜程度の視野角を持つ拡大虚像を形成しなければならな
い。

【０００７】このような広い視野角を得るためには、拡
大光学手段として拡大レンズを用いる場合、通常、収差
補正のために４群以上の構成からなるレンズを用いなけ
ればならない。このような複雑な構成のレンズを用いる
と、装置全体のサイズ、重量の増大は避けられず、長時
間鑑賞に耐えられるものではなくなり、頭部装着型液晶
表示装置の使用価値が減ずる。

【０００８】このような課題に答得る拡大光学手段が、
以下の文献に開示されている。

【０００９】・ＳＰＩＥＶｏｌ．１２５６Ｓｔｅｒ
ｅｏｓｃｏｐｉｃＤｉｓ−ｐｌａｙｓａｎｄＡｐ
ｐｌｉｃａｔｉｏｎｓＰ２１０「Ｗｉｄｅａｎｇｌｅｏｒｔｈｏｓｔｅｒｅｏ」著者：ＥｒｉｃＭ．Ｈｏｗｌｅｔｔこの文献に開示してある拡大光学レンズは３枚の単レン
ズからなるという簡素な構成で９０°という広い視野角
を実現している。このような簡素な構成が実現されたの
は拡大レンズで歪曲収差と倍率色収差を補正していない
ためであり、それらは液晶表示素子に表示する画像にそ
れらの収差をキャンセルするような画像処理を施すこと
により補正している。

【００１０】この画像処理の概略を図を用いて説明す
る。

【００１１】まず、図１２（ａ）を用いて歪曲収差の補
正について説明する。１２０１は歪曲収差を補正してい
ない光学系をレンズ形状で概念的に示したものであり、
この光学系１２０１では正の歪曲収差が生じているので
長方形１２０２を光学系１２０１を通して見ると、１２
０３のごとく糸巻き型の図形がみられる。

【００１２】そこで、光学系１２０１が有する正の歪曲
を相殺し得る負の歪曲を持った樽型図形１２０４を液晶
表示素子に表示すれば長方形１２０５を見ることがで
き、鑑賞者に歪曲収差は感じられない。

【００１３】次に、図１２（ｂ）を用いて倍率色収差の
補正について説明する。１２０６は倍率色収差を補正し
ていない光学系をレンズ形状で概念的に示したものであ
り、この光学系１２０６を通して白色の長方形１２０７
を見ると１２０８のごとくＲ−Ｇ−Ｂの順に大きく拡大
される色の滲んだ長方形が見える。１２０８において、
点線は青色、実線は緑色、一点鎖線は赤の像を示す。そ
こで、緑に対して青が縮小、赤が拡大された長方形１２
０９を液晶表示素子に表示すれば白色の長方形１２１０
を見ることができ、鑑賞者に倍率色収差は感じられな
い。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】この頭部装着型液晶表
示装置には以下に述べる課題がある。

【００１５】第１の課題としては、使用している液晶表
示素子のサイズが対角２．５インチ以上あるため装置全
体のサイズが大型化してしまうということである。これ
を解決するにはよりサイズの小さな液晶表示素子を使用
する必要があるが、先述の文献に開示されている拡大レ
ンズでは拡大率が低く、広い視野は得られない。

【００１６】第２の課題としては前記画像処理による画
質の劣化が大きいことがあげられる。

【００１７】これを図１３を用いて説明する。

【００１８】いま、液晶表示素子のカラーフィルターの
色配列が図１３に示すようなモザイク配列であるとす
る。また、液晶表示素子の中心点が１３０１にあるとす
る。なお図１３においては説明を分かりやすくするため
に、カラーフィルターの色配列は液晶表示素子の表示面
の一部にしか図示していない。

【００１９】ここで、Ｇ画像について光学系の有する歪
曲収差と倍率色収差を補正する画像処理をかけることに
する。

【００２０】光学系の収差は軸回転対称性を持っている
ので当画像処理において表示画素の位置変換を行う方向
は、液晶表示素子の中心１３０１から放射状に延びる線
分に沿ったものとなる。その線分の代表的なものを１３
０２、１３０３に示す。また、画素１３０４、１３０５
は動径１３０６上にあり、すなわち液晶表示素子の中心
１３０１から当距離にあるものとする。

【００２１】いま、光学系の歪曲収差、倍率色収差を補
正するために本来画素１３０４、１３０５に表示される
画像データを２．０画素分、中心側に表示位置変換する
必要があるとする。

【００２２】本来画素１３０４に表示されるべきデータ
を２画素分中心側に表示位置変換するとこのデータはＢ
画素である１３０７に表示されることになり、これは色
情報が異なることから許されない。従って、本来画素１
３０４に表示されるべきデータは１３０４にそのまま表
示するか、より大きな表示位置変換になる１３０８に表
示するしかなく、前者については−２画素、後者につい
ては＋１画素の表示位置誤差を生じることになる。

【００２３】一方、線分１３０２から角度１３１１離れ
た線分１３０３上の画素１３０５においては表示位置誤
差量が異なってくる。

【００２４】角度１３１１が１７゜であるとすると、本
来画素１３０５に表示すべきデータを２画素分中心側に
表示位置変換すると、このデータはＲ画素である１３０
９に表示されることになり、これも許されない。この場
合は画素１３０５にそのまま表示するか、画素１３１０
に表示位置変換するしかないが、前者については−２画
素、後者については＋２画素の表示位置誤差を生じるこ
とになる。このような表示位置誤差は、鑑賞者には画質
の劣化として認識されることになる。ここでは、Ｇ画素
について説明を行ったがＲ、Ｂ画素についても同様のこ
とがいえる、また倍率色収差補正の画像処理を考えたと
きも全く同様の問題が生じる。

【００２５】すなわち従来の技術では、光学系の収差を
補正するための適切な画像処理が行うことができないた
め、表示画像の画質の大きな劣化をもたらすことになる
のである。本発明は上記課題を解決するために為された
ものであり、その目的とするところは、小型軽量ながら
広い視野角と高い画質を有する頭部装着型液晶表示装置
を提供することにある。

【００２６】

【課題を解決するための手段】本発明の拡大レンズは上
記した問題を解決するためになされたものであり、合成
樹脂からなり、物体側から順に、物体側に凹面を向けた
正のメニスカスレンズの第１レンズ、物体側に平面を向
けた平凸レンズの第２レンズ、物体側に凸面を向けた平
凸レンズの第３レンズから構成され、次の各条件を満足
することを特徴とする。

【００２７】（１）０．５＜φ₃／φ＜０．５８（２） −０．６５φ＜φ_1f−１．２４φ₁＜−０．４
２φ ただしφは全系の屈折力、φ₁は第１レンズの屈折力、
φ₃は第３レンズの屈折力、φ_1fは第１レンズの物体側
の面の屈折力である。

【００２８】拡大レンズが合成樹脂レンズから構成され
ているので軽量である。一般に、合成樹脂レンズの成形
を注型重合によって行う場合、レンズの中心厚とコバ厚
の差が大きいと成形精度が悪くなる。本発明において
は、３枚のレンズ形状がそれぞれメニスカスと平凸なの
で、レンズの中心厚とコバ厚の差を小さく抑えることが
できるので成形精度の高いレンズを作成でき、良好な光
学性能を得ることができる。

【００２９】また、メニスカスレンズと平凸レンズを、
物体側から順に、物体側に凹面を向けた正のメニスカス
レンズの第１レンズ、物体側に平面を向けた平凸レンズ
の第２レンズ、物体側に凸面を向けた平凸レンズの第３
レンズに配置し、条件式（１）、（２）を満たすように
することにより、良好な性能を有する拡大レンズを実現
することができる。さらには小型の液晶表示素子、望ま
しくは対角２インチ以下のサイズの液晶表示素子を８０
゜程度の視野角に拡大するよう拡大率をあげても、を式
（１）、（２）の条件を満足することにより、良好な光
学性能を得ることができる。

【００３０】条件式（１）は第３レンズの屈折力を規定
する条件である。条件式（１）の下限を越えた場合、第
３レンズからの歪曲収差の発生が大きくなりすぎ、残り
の２枚のレンズでこれを補正しようとすると、非点収差
が大きくなる。またその上限を越えると第３レンズの屈
折力が過大になり、周辺光束が通りにくくなり、視野角
を広げることが困難になる。

【００３１】なお、歪曲収差は液晶表示素子の表示画像
に画像処理をかけることにより補正するのであるが、こ
れが大きくなりすぎると画像処理をした画像の歪みが大
きくなることにより、表示に使用できる画素数が減じ、
画質の低下をもたらす。従って、拡大レンズの歪曲は余
り大きくないことが好ましい。

【００３２】条件式（２）は第１レンズの形状を規定す
る条件である。この上限を越えると歪曲収差を補正しき
れず、下限を越えると像面湾曲を補正しきれない。

【００３３】また、本発明の拡大レンズは、好ましくは
下記一般式１または２で表されるメルカプト化合物の１
種以上と、ポリイソシアネートの１種以上を反応させて
得られる含硫ウレタン系樹脂レンズであることを特徴と
する。

【００３４】

【化１】

【００３５】

【化２】

【００３６】上記含硫ウレタン系樹脂レンズは屈折率が
１．６以上と高く、したがって、拡大レンズの像面湾曲
を小さく抑えることが可能になり、良好な光学性能を得
ることができる。

【００３７】また、本発明の頭部装着型液晶表示装置
は、少なくとも１枚の液晶表示素子、前記液晶表示素子
の拡大虚像を形成する拡大光学手段、前記液晶表示素子
および前記拡大光学手段を観賞者の頭部に保持する保持
手段からなる頭部装着型液晶表示装置において、前記拡
大光学手段が、請求項１もしくは２記載の拡大レンズで
あることを特徴とする。

【００３８】請求項１もしくは２記載の拡大レンズを拡
大光学手段として用いることにより、対角２インチ以下
のサイズの小型液晶表示素子を用いても画質が良好な画
像を広い視野角で表示することができる。したがって、
液晶表示素子は小型軽量なものを使用でき、また拡大レ
ンズも小型軽量であるのでそれらを保持する保持手段も
小型軽量となり、ひいては装置全体が小型軽量となるの
である。

【００３９】また、本発明の頭部装着型液晶表示装置は
少なくとも１枚の液晶表示素子、前記液晶表示素子の拡
大虚像を形成する拡大光学手段、前記液晶表示素子およ
び前記拡大光学手段を観賞者の頭部に保持する保持手段
からなる頭部装着型液晶表示装置において、前記液晶表
示素子として時分割３原色発光装置と液晶表示素子から
なる時分割混色液晶表示素子を用いることを特徴とす
る。

【００４０】時分割混色液晶表示素子を用いるので、表
示画像に画像処理を施す際にＲＧＢ各色で液晶表示素子
の有する画素を全て利用できるために、表示位置補正の
誤差が少なくなり鮮明な映像を得ることが可能になる。

【００４１】また、該頭部装着型液晶表示装置におい
て、前記拡大光学手段が、請求項１もしくは２記載の拡
大レンズであることを特徴とする。請求項１もしくは２
記載の拡大レンズを拡大光学手段として用いることによ
り、対角２インチ以下のサイズの小型液晶表示素子を用
いても画質が良好な画像を広い視野角で表示することが
できる。したがって、液晶表示素子は小型軽量なものを
使用でき、また拡大レンズも小型軽量であるのでそれら
を保持する保持手段も小型軽量となり、ひいては装置全
体が小型軽量となるのである。

【００４２】

【発明の実施の形態】

（第１の形態）以下に本発明の第１の形態を図１を用い
て説明する。

【００４３】図１は本発明の拡大レンズの断面図であ
り、物体面から順に物体側に凹面を向けた正のメニスカ
スレンズ（以下第１のレンズと称す）、物体側に平面を
向けた平凸レンズ（以下第２のレンズと称す）、物体側
に凸面を向けた平凸レンズが配置されている。本形態に
おいて、次の各条件が満足されるように設定されてい
る。

【００４４】（１）０．５＜φ₃／φ＜０．５８（２） −０．６５φ＜φ_1f−１．２４φ₁＜−０．４
２φ ここでφは全系の屈折力、φ₁は第１レンズの屈折力、
φ₃は第３レンズの屈折力、φ_1fは第１レンズの物体側
の面の屈折力である。後述する実施例１、２、３、及び
４、及び図１〜４において更に詳しい値を示す。

【００４５】本形態においては、第１のレンズ、第２の
レンズ及び第３のレンズは、

【００４６】

【化１】

【００４７】

【化２】

【００４８】で示されるメルカプト化合物の１種以上
と、ポリイソシアネートの１種以上を反応させることに
より得られる含硫ウレタン系樹脂レンズを用いた。該含
硫ウレタン樹脂レンズはポリイソシアネート化合物と一
般式が化１で表される４−メルカプトメチル−３，６−
ジオチ−１，８−オクタンジチオールまたは一般式が化
２で表されるペンタエリスリトールテトラ（３−メルカ
プトロピオネート）のチオール化合物の混合液を所望形
状を有するガラス型とガスケットからなるモールド中に
注入し、加熱重合することにより得た。ポリイソシアネ
ート化合物としては、トリレンジイソシアネート、ジフ
ェニルメタンジイソシアネート、ポリメリック型ジフェ
ニルメタンジイソシアネート、トリジンジイソシアネー
ト、ナフタレンジイソシアネートなどがあげられるが、
これに限定されるものではなく、単独あるいは、必要に
応じて２種類以上の混合物として用いてもよい。また、
ポリイソシアネート化合物とチオール化合物の使用割合
は、ＮＣＯ／ＳＨ（官能基）モル比が通常０．５〜３．
０、好ましくは０．５〜１．５の範囲内にある。また、
内部雛型剤、鎮延長剤、架橋剤、光安定剤、紫外線吸収
剤、酸化防止剤、反応触媒等を原料中に適宜添加するこ
ともできる。

【００４９】（第２の形態）以下に本発明の第２の形態
について図９を用いて説明する。

【００５０】図９は本実施例の頭部装着型液晶表示装置
の片眼の光学配置を示している。図中、９０１は鑑賞者
の目、９０２は拡大レンズ、９０３は白黒表示の液晶表
示素子、９０４は時分割３原色発光装置である。

【００５１】時分割３原色発光装置９０４は３原色Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をそれぞれ独立して発
光させる光源である。この光源を単色で表示させ、画面
の上から下へ順次色を操作させる。この操作と同期して
液晶表示素子９０３もその色に対応した画像を順次書き
込んでいく。例えば、ＮＴＳＣのビデオ信号は６０Ｈｚ
で１フィールドのカラー信号が送られてくるので３倍の
１８０ＨｚでＲ、Ｇ、Ｂの画面を書き込めばちょうど１
フィールドのカラー画像を表示したのと同じに見える。

【００５２】拡大レンズ９０２は実施例１〜４において
説明したレンズを用いるが、本発明の条件式（１）、
（２）の範囲にあればこれに限定されるものではない。
これらのレンズは歪曲収差、倍率色収差を有するが、液
晶表示素子９０３の表示画像に、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色に応じ
た画像処理を施すことにより補正する。

【００５３】この画像処理については従来の技術の項で
図１２を用いて説明した原理を用いる。すなわち、拡大
レンズで発生する糸巻き型の歪曲を補正するために、液
晶表示素子９０３にそれを打ち消す樽型に歪んだ画像を
表示する。また、拡大レンズで発生するＲ−Ｇ−Ｂの順
に拡大率が大きくなる倍率色収差を補正するために、液
晶表示素子９０３はそれを打ち消す逆の倍率を有する画
像を表示する。

【００５４】ところで、従来のカラーフィールターを使
用したカラー液晶表示素子を用いた頭部装着型液晶表示
装置では、カラー液晶表示素子の画素数をＮとすればＲ
ＧＢ各色で表示に使用できる表示画素数は、ほぼＮ／３
である。一方、本発明の頭部装着型液晶表示装置におい
ては、白黒表示の液晶表示素子と、時分割３原色発光装
置によるカラー表示を行うために、ＲＧＢ各色で表示に
使用できる表示画素数は、白黒表示の液晶表示素子のそ
れをＮとすればほぼＮに等しい。これにより、表示画像
に画像処理を施しても大きな画質の劣化が生じない。こ
れを図を用いて従来の技術と比較しながら説明する。

【００５５】液晶表示素子にＧ画像が表示されている瞬
間の液晶表示素子９０３の画素の色の様子を図１０にし
めす。本発明においては、白黒液晶表示素子を使用する
ので、画素の色は時分割３原色発光装置９０４によって
背後から照明されることにより生ずる。従って、Ｇ画像
が表示されている瞬間はすべての画素がＧ色を表示でき
る。今ここで、Ｇ画像について光学系の有する歪曲収差
と倍率色収差を補正する画像処理をかけることにする。

【００５６】この場合も発明が解決しようとする課題の
項で第２の課題を説明するために図１３を用いて説明し
た画像処理と全く同様の画像処理をかける。

【００５７】すなわち、光学系の歪曲収差、倍率色収差
を補正するために本来画素１００４、１００５に表示さ
れる画像データを２．０画素分、線分１００２、１００
３に沿って中心側に表示位置変換する。

【００５８】本来画素１００４に表示されるべきデータ
は２画素分中心側に存在する画素１００７に表示位置変
換すればよく、表示位置誤差はない。従来の技術では１
画素分以上の表示位置誤差が生じていた。

【００５９】一方、本来画素１００５に表示すべきデー
タを２画素分中心側に表示位置変換すると、このデータ
は画素１００８に表示されることになる。この場合は画
素１００８の中心が線分１００３上にないために若干の
表示位置誤差が生ずるが、従来の技術の場合２画素以上
の誤差が生じていたことに比べるとその量は小さい。こ
こでは、Ｇ画素について説明を行ったがＲ、Ｂ画素につ
いても同様のことがいえ、また倍率色収差補正のための
画像処理をかける場合にも同様なことがいえる。

【００６０】すなわち、本発明の頭部装着型液晶表示装
置においてＲＧＢ各色の実質上の画素数は従来に比べて
３倍であり、それによって画像処理を行う際の表示位置
誤差が少ないため、鮮明な画像が得られるのである。

【００６１】尚、本形態における拡大レンズは第１の形
態で用いたものと同様のものを用いている。

【００６２】

【実施例】以下に第１または第２の形態における拡大レ
ンズの実施例を示す。

【００６３】実施例１〜４の拡大レンズの断面図を図１
〜図４に、非点収差および歪曲収差を図５〜図８に示
す。なお、図５〜図８の非点収差図においてｍはメリジ
オナル像面をｓはサジッタル像面を示す。各実施例のレ
ンズデータにおいて、ｆは焦点距離、ωは半画角、φ、
φ_1f、φ₁、φ₃はそれぞれ全系の屈折力、第１レンズの
物体側の面の屈折力、第１レンズの屈折力、第３レンズ
の屈折力、ｒｍは各レンズ面の曲率半径（ｍは物体側か
らの順序を表す面番号）、ｄｍはレンズ面間隔（ｍは物
体側からの順序を表す面番号）、ｎｍは各レンズの屈折
率（ｍは物体側からのレンズの順序を表す）を示す。な
お、レンズとしては全て、第１の形態で説明した含硫ウ
レタン系樹脂レンズを用いている。

【００６４】（実施例１）ｆ＝２６．５ ω＝４０゜ φ₃／φ＝０．５２１７ φ_1f−１．２４φ₁＝−０．４８６４ｒ１＝−１２２．８２ｄ１＝７．０ｎ１＝１．６６７ｒ２＝−４２．９９ｄ２＝７．０８ｒ３＝∽ ｄ３＝７．０ｎ２＝１．６６７ｒ４＝−６１．４５８ｄ４＝０．９０ｒ５＝３３．８９ｄ５＝９．０ｎ３＝１．６６７ｒ６＝∽ アイポイントは第６面から２４（実施例２）ｆ＝２６．５ ω＝３６゜ φ₃／φ＝０．５４９７ φ_1f−１．２４φ₁＝−０．６４７９ｒ１＝−５７．９２ｄ１＝７．０ｎ１＝１．６６７ｒ２＝−３１．８６ｄ２＝１０．１３ｒ３＝∽ ｄ３＝６．０ｎ２＝１．６６７ｒ４＝−６７．９９ｄ４＝０．９０ｒ５＝３２．１８ｄ５＝９．０ｎ３＝１．６６７ｒ６＝∽ アイポイントは第６面から２４（実施例３）ｆ＝２６．５ ω＝３６゜ φ₃／φ＝０．５３０４ φ_1f−１．２４φ₁＝−０．４８５０ｒ１＝−４４６．８９ｄ１＝８．０ｎ１＝１．６６７ｒ２＝−４４．６９ｄ２＝３．２０ｒ３＝∽ ｄ３＝５．０ｎ２＝１．６６７ｒ４＝−８９．７４ｄ４＝２．８４ｒ５＝３３．３５ｄ５＝９．０ｎ３＝１．６６７ｒ６＝∽ アイポイントは第６面から２４（実施例４）ｆ＝２６．５ ω＝３４゜ φ₃／φ＝０．５７１５ φ_1f−１．２４φ₁＝−０．５８６７ｒ１＝−５３．２３ｄ１＝７．０ｎ１＝１．６６７ｒ２＝−３４．６０ｄ２＝６．５７ｒ３＝∽ ｄ３＝８．０ｎ２＝１．６６７ｒ４＝−６９．０６ｄ４＝０．４０ｒ５＝３０．９５ｄ５＝８．２ｎ３＝１．６６７ｒ６＝∽ アイポイントは第６面から２４（実施例５）

【００６５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、３
枚の高屈折率プラスチックレンズからなる簡素な構成の
拡大レンズにより、対角２インチ以下の小型液晶表示素
子を用いた小型軽量かつ広い視野角を有する頭部装着型
液晶表示装置を実現することができる。さらには、時分
割混色液晶表示素子を用いることにより、表示画像に前
記拡大レンズの有する収差を補正するための画像処理を
施しても、鮮明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の拡大レンズの断面
図。

【図２】本発明の第２の実施例の拡大レンズの断面
図。

【図３】本発明の第３の実施例の拡大レンズの断面
図。

【図４】本発明の第４の実施例の拡大レンズの断面
図。

【図５】本発明の第１の実施例の非点収差および歪曲
収差図。

【図６】本発明の第２の実施例の非点収差および歪曲
収差図。

【図７】本発明の第３の実施例の非点収差および歪曲
収差図。

【図８】本発明の第４の実施例の非点収差および歪曲
収差図。

【図９】本発明の第５の実施例の頭部装着型液晶表示
装置の片眼の光学系の光学配置図。

【図１０】本発明の第５の実施例における液晶表示素子
の画素の色配置の説明図。

【図１１】従来の頭部装着型液晶表示装置の説明図。

【図１２】従来の頭部装着型液晶表示装置の画像処理の
説明図。

【図１３】従来の頭部装着型液晶表示装置における液晶
表示素子の画素の色配置の説明図。

【符号の説明】

９０１鑑賞者の目９０２拡大レンズ９０３白黒表示の液晶表示素子９０４時分割３原色発光装置１００１液晶表示素子の中心１００２中心から放射状に延びる線分１００３中心から放射状に延びる線分１００４画素１００５画素１００６動径１００７画素１００８画素１００９線分１００２と１００３の成す角１１０１保持手段１１０２拡大光学手段１１０３液晶表示素子１１０４拡大虚像１２０１歪曲収差を補正していない光学系１２０２長方形１２０３糸巻き型の図形１２０４樽型図形１２０５長方形１２０６倍率色収差を補正していない光学系１２０７白色の長方形１２０８Ｒ−Ｇ−Ｂの順に大きく拡大された色の滲ん
だ長方形１２０９緑に対して青が縮小、赤が拡大された長方形１２１０白色の長方形１３０１液晶表示素子の中心１３０２中心から放射状に延びる線分１３０３中心から放射状に延びる線分１３０４画素１３０５画素１３０６動径１３０７画素１３０８画素１３０９画素１３１０画素１３１１線分１３０２と１３０３の成す角

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】合成樹脂からなるレンズであり、物体側か
ら順に、物体側に凹面を向けた正のメニスカスレンズの
第１レンズ、物体側に平面を向けた平凸レンズの第２レ
ンズ、物体側に凸面を向けた平凸レンズの第３レンズか
ら構成され、次の各条件を満足することを特徴とする拡
大レンズ。（１）０．５＜φ₃／φ＜０．５８（２） −０．６５φ＜φ_1f−１．２４φ₁＜−０．４２φ ただしφは全系の屈折力、φ₁は第１レンズの屈折力、
φ₃は第３レンズの屈折力、φ_1fは第１レンズの物体側
の面の屈折力である。
【請求項２】請求項１記載の第１レンズ、第２レンズ、
第３レンズが下記一般式１または２で表されるメルカプ
ト化合物の１種以上と、ポリイソシアネートの１種以上
を反応させて得られる含硫ウレタン系樹脂であることを
特徴とする拡大レンズ。【化１】【化２】
【請求項３】少なくとも１枚の液晶表示素子、前記液晶
表示素子の拡大虚像を形成する拡大光学手段、前記液晶
表示素子および前記拡大光学手段を観賞者の頭部に保持
する保持手段からなる頭部装着型液晶表示装置におい
て、前記拡大光学手段が、請求項１もしくは２記載の拡
大レンズであることを特徴とする頭部装着型液晶表示装
置。