JPH0990312A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPH0990312A JPH0990312A JP24911095A JP24911095A JPH0990312A JP H0990312 A JPH0990312 A JP H0990312A JP 24911095 A JP24911095 A JP 24911095A JP 24911095 A JP24911095 A JP 24911095A JP H0990312 A JPH0990312 A JP H0990312A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 頭部装着式表示装置等の光学装置において、
表示素子からの光を減らすことなく、眼と鏡体の間の隙
間から入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像を
なくして良好な像の観察を可能にする。 【解決手段】 液晶表示素子６と、その表示像を反射さ
せる反射鏡３と、液晶表示素子６と反射鏡３との間に、
光軸に対して斜めに傾けて配置されたハーフミラー２と
を備えて、表示像をハーフミラー２で少なくとも１回ず
つ透過及び反射をさせて観察者眼球１に導く光学装置で
あり、ハーフミラー２と観察者眼球１との間に偏光板８
を配置し、ハーフミラー２から反射鏡３までの光路中
に、偏光板８の偏光透過方向に対して結晶軸方向が４５
°をなすよう４分の１波長板１３を配置する。
表示素子からの光を減らすことなく、眼と鏡体の間の隙
間から入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像を
なくして良好な像の観察を可能にする。 【解決手段】 液晶表示素子６と、その表示像を反射さ
せる反射鏡３と、液晶表示素子６と反射鏡３との間に、
光軸に対して斜めに傾けて配置されたハーフミラー２と
を備えて、表示像をハーフミラー２で少なくとも１回ず
つ透過及び反射をさせて観察者眼球１に導く光学装置で
あり、ハーフミラー２と観察者眼球１との間に偏光板８
を配置し、ハーフミラー２から反射鏡３までの光路中
に、偏光板８の偏光透過方向に対して結晶軸方向が４５
°をなすよう４分の１波長板１３を配置する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置に関し、
特に、頭部装着式表示装置のように、観察者の頭部又は
顔面に装着して表示像を観察する光学装置に関する。
特に、頭部装着式表示装置のように、観察者の頭部又は
顔面に装着して表示像を観察する光学装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】頭部装着式表示装置は、接眼光学系や液
晶表示装置、それを駆動する電気回路が一体に詰まった
表示装置本体（鏡体）を観察者の眼の前に配置して、ヘ
ッドバンド等の支持手段により頭部に支持するものであ
る。頭部装着式表示装置の接眼光学系としては、ハーフ
ミラーと凹面鏡を用いたものが提案されている（特開平
１−１３３４７９号）。そして、図５に模式的な断面図
を示すように、鏡体１０と眼１の間に隙間を設ければ、
眼１を上向きや下向きにすることにより、キーボード等
の外界を見ることができて有利である（特開平５−１０
０１９２号）。
晶表示装置、それを駆動する電気回路が一体に詰まった
表示装置本体（鏡体）を観察者の眼の前に配置して、ヘ
ッドバンド等の支持手段により頭部に支持するものであ
る。頭部装着式表示装置の接眼光学系としては、ハーフ
ミラーと凹面鏡を用いたものが提案されている（特開平
１−１３３４７９号）。そして、図５に模式的な断面図
を示すように、鏡体１０と眼１の間に隙間を設ければ、
眼１を上向きや下向きにすることにより、キーボード等
の外界を見ることができて有利である（特開平５−１０
０１９２号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鏡体１
０と眼１の間の隙間から入ってくる漏れ光は、凹面鏡で
反射してゴースト光として観察者の眼に届き、正規の電
子像の鑑賞の妨げとなってしまう。
０と眼１の間の隙間から入ってくる漏れ光は、凹面鏡で
反射してゴースト光として観察者の眼に届き、正規の電
子像の鑑賞の妨げとなってしまう。
【０００４】実開平１−９７３７８号には、４分の１波
長板と偏光板をハーフミラーと眼の間に配置してゴース
ト除去をする方法が示されている。しかしながら、この
方法では、表示素子からの光量が１／２にまで減少して
観察者の眼に届く。これは、表示素子がＬＣＤ（液晶表
示装置）等の偏光性表示素子でも同様である。４分の１
波長板を透過した光は円偏光に変換され偏光板に入射す
るが、このとき、１／２の光量は吸収されてしまう。
長板と偏光板をハーフミラーと眼の間に配置してゴース
ト除去をする方法が示されている。しかしながら、この
方法では、表示素子からの光量が１／２にまで減少して
観察者の眼に届く。これは、表示素子がＬＣＤ（液晶表
示装置）等の偏光性表示素子でも同様である。４分の１
波長板を透過した光は円偏光に変換され偏光板に入射す
るが、このとき、１／２の光量は吸収されてしまう。
【０００５】本発明は従来技術の上記のような問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、頭部装着式表
示装置等の光学装置において、表示素子からの光を減ら
すことなく、眼と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光
によるフレアー、ゴースト像をなくして良好な像の観察
を可能にすることである。
鑑みてなされたものであり、その目的は、頭部装着式表
示装置等の光学装置において、表示素子からの光を減ら
すことなく、眼と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光
によるフレアー、ゴースト像をなくして良好な像の観察
を可能にすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光学装置は、偏光性を持つ像を表示する表示素子
と、前記像を反射させる反射鏡と、前記表示素子と前記
反射鏡との間に、光軸に対して斜めに傾けて配置された
ハーフミラーとを備えて、前記像を前記ハーフミラーで
少なくとも１回ずつ透過及び反射をさせて観察者眼球に
導く光学装置において、前記ハーフミラーと観察者眼球
との間に偏光板を配置し、前記ハーフミラーから前記反
射鏡までの光路中に、前記偏光板の偏光透過方向に対し
て結晶軸方向が４５°をなすよう４分の１波長板を配置
したことを特徴とするものである。
明の光学装置は、偏光性を持つ像を表示する表示素子
と、前記像を反射させる反射鏡と、前記表示素子と前記
反射鏡との間に、光軸に対して斜めに傾けて配置された
ハーフミラーとを備えて、前記像を前記ハーフミラーで
少なくとも１回ずつ透過及び反射をさせて観察者眼球に
導く光学装置において、前記ハーフミラーと観察者眼球
との間に偏光板を配置し、前記ハーフミラーから前記反
射鏡までの光路中に、前記偏光板の偏光透過方向に対し
て結晶軸方向が４５°をなすよう４分の１波長板を配置
したことを特徴とするものである。
【０００７】この場合、表示素子は、照明装置と該照明
装置側に配置された入射側偏光板と、ハーフミラー側に
配置された出射側偏光板と、これた２枚の偏光板に挟ま
れた液晶層とからなる液晶表示素子からなり、ハーフミ
ラーと観察者眼球との間に配置した偏光板の偏光透過方
向は、液晶表示素子の出射側偏光板の偏光透過方向と直
交するように配置されているものであってもよい。
装置側に配置された入射側偏光板と、ハーフミラー側に
配置された出射側偏光板と、これた２枚の偏光板に挟ま
れた液晶層とからなる液晶表示素子からなり、ハーフミ
ラーと観察者眼球との間に配置した偏光板の偏光透過方
向は、液晶表示素子の出射側偏光板の偏光透過方向と直
交するように配置されているものであってもよい。
【０００８】また、表示素子は、照明装置と該照明装置
側にのみ配置された１枚の液晶表示素子用偏光板と、液
晶層とからなる液晶表示素子からなり、ハーフミラーと
観察者眼球との間に配置した偏光板の偏光透過方向は、
液晶表示素子用偏光板の偏光透過方向と一致若しくは直
交するよう配置されているものであってもよい。
側にのみ配置された１枚の液晶表示素子用偏光板と、液
晶層とからなる液晶表示素子からなり、ハーフミラーと
観察者眼球との間に配置した偏光板の偏光透過方向は、
液晶表示素子用偏光板の偏光透過方向と一致若しくは直
交するよう配置されているものであってもよい。
【０００９】これらにおいて、外界からの光の透過、遮
断を切り換えるための液晶シャッターを備え、この液晶
シャッターは、外界側にのみ配置された１枚の液晶シャ
ッター用偏光板と液晶層とからなるものであってもよ
い。
断を切り換えるための液晶シャッターを備え、この液晶
シャッターは、外界側にのみ配置された１枚の液晶シャ
ッター用偏光板と液晶層とからなるものであってもよ
い。
【００１０】さらに、これらにおいて、表示素子と反射
鏡とハーフミラーとを鏡体内に配置し、その鏡体を観察
者頭部に支持する支持手段を備えていることが望まし
い。
鏡とハーフミラーとを鏡体内に配置し、その鏡体を観察
者頭部に支持する支持手段を備えていることが望まし
い。
【００１１】本発明においては、ハーフミラーと観察者
眼球との間に偏光板を配置し、ハーフミラーから反射鏡
までの光路中に、その偏光板の偏光透過方向に対して結
晶軸方向が４５°をなすよう４分の１波長板を配置した
ので、観察者側から入射する漏れ光は、偏光板を透過後
に４分の１波長板を２度通過することによりその偏光板
の偏光透過方向に直交する偏光に変換されるため、この
光は偏光板を通過することができない。したがって、眼
と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光によるフレア
ー、ゴースト像を除去することができる。また、表示素
子からの光は４分の１波長板を２度通過することにより
ゴースト光とは直交する偏光に変換されるため、この光
は偏光板を通過する。したがって、表示素子からの光は
何ら損失なく眼に届くことができる。
眼球との間に偏光板を配置し、ハーフミラーから反射鏡
までの光路中に、その偏光板の偏光透過方向に対して結
晶軸方向が４５°をなすよう４分の１波長板を配置した
ので、観察者側から入射する漏れ光は、偏光板を透過後
に４分の１波長板を２度通過することによりその偏光板
の偏光透過方向に直交する偏光に変換されるため、この
光は偏光板を通過することができない。したがって、眼
と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光によるフレア
ー、ゴースト像を除去することができる。また、表示素
子からの光は４分の１波長板を２度通過することにより
ゴースト光とは直交する偏光に変換されるため、この光
は偏光板を通過する。したがって、表示素子からの光は
何ら損失なく眼に届くことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照にして、本発明
の光学装置を頭部装着式表示装置に適用したいくつかの
実施例について説明する。 〔第１実施例〕本実施例は、眼球と光学系との間に偏光
板を配置し、凹面鏡とハーフミラーとの間に４分の１波
長板を配置することにより、電子像の光量を減少させる
ことなく、眼と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光に
よるフレアー、ゴースト像をなくす例である。
の光学装置を頭部装着式表示装置に適用したいくつかの
実施例について説明する。 〔第１実施例〕本実施例は、眼球と光学系との間に偏光
板を配置し、凹面鏡とハーフミラーとの間に４分の１波
長板を配置することにより、電子像の光量を減少させる
ことなく、眼と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光に
よるフレアー、ゴースト像をなくす例である。
【００１３】図１において、眼１に対して向かい合うよ
うに、反射面が凹面鏡の裏面鏡３を配置し、バックライ
ト６によって照射される液晶表示装置（ＬＣＤ）４から
の光が裏面鏡３方向に反射されるように、光軸に斜めに
ハーフミラープレート２を配置する。
うに、反射面が凹面鏡の裏面鏡３を配置し、バックライ
ト６によって照射される液晶表示装置（ＬＣＤ）４から
の光が裏面鏡３方向に反射されるように、光軸に斜めに
ハーフミラープレート２を配置する。
【００１４】そして、本発明に基づき、裏面鏡３とハー
フミラープレート２の間に４分の１波長板１３を配置す
る。ここで、ＬＣＤ４として、例えばＴＮ（ツイストネ
マチック）液晶表示装置のように、液晶層４１を直交配
置の偏光板４２、４３で挟んだものを用いる場合に、Ｌ
ＣＤ４の出射側偏光板４３の偏光透過方向に対して結晶
軸が４５°の角度をなすように４分の１波長板１３を配
置する。また、眼１とハーフミラープレート２との間に
偏光板８を配置する。ここで、偏光板８の偏光透過方向
は、ＬＣＤ４の出射側偏光板４３の偏光透過方向に対し
て直交するよう配置する。図１では、偏光板８の偏光透
過方向はＳ偏光（紙面と垂直方向の偏光）であり、出射
側偏光板４３の偏光透過方向はＰ偏光（紙面内の偏光）
である。
フミラープレート２の間に４分の１波長板１３を配置す
る。ここで、ＬＣＤ４として、例えばＴＮ（ツイストネ
マチック）液晶表示装置のように、液晶層４１を直交配
置の偏光板４２、４３で挟んだものを用いる場合に、Ｌ
ＣＤ４の出射側偏光板４３の偏光透過方向に対して結晶
軸が４５°の角度をなすように４分の１波長板１３を配
置する。また、眼１とハーフミラープレート２との間に
偏光板８を配置する。ここで、偏光板８の偏光透過方向
は、ＬＣＤ４の出射側偏光板４３の偏光透過方向に対し
て直交するよう配置する。図１では、偏光板８の偏光透
過方向はＳ偏光（紙面と垂直方向の偏光）であり、出射
側偏光板４３の偏光透過方向はＰ偏光（紙面内の偏光）
である。
【００１５】このような構成であるので、ＬＣＤ４から
出たＰ偏光の表示光は、ハーフミラープレート２で反射
して４分の１波長板１３を通過する。ここで、右回り円
偏光に変換される。そして、裏面鏡３で反射して再び４
分の１波長板１３を通過する。ここで、通過光はＳ偏光
に変換される。この光は、ハーフミラープレート２を透
過して偏光板８に入射する。偏光板８の偏光方向がこの
入射光と同じであるので、何ら損失なくこの光は透過し
て眼１に届く。
出たＰ偏光の表示光は、ハーフミラープレート２で反射
して４分の１波長板１３を通過する。ここで、右回り円
偏光に変換される。そして、裏面鏡３で反射して再び４
分の１波長板１３を通過する。ここで、通過光はＳ偏光
に変換される。この光は、ハーフミラープレート２を透
過して偏光板８に入射する。偏光板８の偏光方向がこの
入射光と同じであるので、何ら損失なくこの光は透過し
て眼１に届く。
【００１６】一方、顔面と鏡体との隙間から入ってくる
漏れ光は、偏光板８を通過するとＳ偏光となり、次に、
４分の１波長板１３を通過すると左回り円偏光となる。
そして、裏面鏡３で反射して再び４分の１波長板１３を
通過するとＰ偏光になる。この光は偏光板８で吸収され
てしまい、眼１には届かない。
漏れ光は、偏光板８を通過するとＳ偏光となり、次に、
４分の１波長板１３を通過すると左回り円偏光となる。
そして、裏面鏡３で反射して再び４分の１波長板１３を
通過するとＰ偏光になる。この光は偏光板８で吸収され
てしまい、眼１には届かない。
【００１７】したがって、ＬＣＤ４に表示された電子像
の光量を減少させることなく、眼１と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
の光量を減少させることなく、眼１と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
【００１８】〔第２実施例〕本実施例では、図２に示す
ように、第１実施例におけるＬＣＤ４の出射側の偏光板
４３を取り除いて構成した例である。眼１とハーフミラ
ープレート２との間に配置された偏光板８がＬＣＤ４の
出射側の偏光板４３の役割を果たしている。これは、通
常のＬＣＤの出射側の偏光板を遠く離して配置したこと
と同等である。
ように、第１実施例におけるＬＣＤ４の出射側の偏光板
４３を取り除いて構成した例である。眼１とハーフミラ
ープレート２との間に配置された偏光板８がＬＣＤ４の
出射側の偏光板４３の役割を果たしている。これは、通
常のＬＣＤの出射側の偏光板を遠く離して配置したこと
と同等である。
【００１９】この実施例においては、ＬＣＤ４の液晶層
４１によって偏光状態の空間的変調を受けた後、ハーフ
ミラープレート２で反射して４分の１波長板１３を２度
通過することで、Ｓ偏光成分はＰ偏光に、Ｐ偏光成分は
Ｓ偏光に変わり、偏光板８を通過したときに表示像が構
成される。したがって、電子像は何ら損失なく眼１に届
く。なお、偏光板８の偏光透過方向をＰ偏光方向にした
場合は、電子像のコントラストが逆転する。したがっ
て、その場合はＬＣＤ４に印加する映像信号の正負を逆
転させてやればよい。
４１によって偏光状態の空間的変調を受けた後、ハーフ
ミラープレート２で反射して４分の１波長板１３を２度
通過することで、Ｓ偏光成分はＰ偏光に、Ｐ偏光成分は
Ｓ偏光に変わり、偏光板８を通過したときに表示像が構
成される。したがって、電子像は何ら損失なく眼１に届
く。なお、偏光板８の偏光透過方向をＰ偏光方向にした
場合は、電子像のコントラストが逆転する。したがっ
て、その場合はＬＣＤ４に印加する映像信号の正負を逆
転させてやればよい。
【００２０】一方、顔面と鏡体との隙間から入ってくる
漏れ光は、偏光板８を通過するとＳ偏光となり、次に、
４分の１波長板１３を通過すると左回り円偏光となる。
そして、裏面鏡３で反射して再び４分の１波長板１３を
通過するとＰ偏光になる。この光は偏光板８で吸収され
てしまい、眼１には届かない。
漏れ光は、偏光板８を通過するとＳ偏光となり、次に、
４分の１波長板１３を通過すると左回り円偏光となる。
そして、裏面鏡３で反射して再び４分の１波長板１３を
通過するとＰ偏光になる。この光は偏光板８で吸収され
てしまい、眼１には届かない。
【００２１】したがって、ＬＣＤ４に表示された電子像
の光量を減少させることなく、眼１と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
なお、この実施例では、偏光板が１枚省ける分、安価、
軽量となるメリットがある。
の光量を減少させることなく、眼１と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
なお、この実施例では、偏光板が１枚省ける分、安価、
軽量となるメリットがある。
【００２２】〔第３実施例〕本実施例では、図３に示す
ように、裏面鏡３をＬＣＤ４と向かい合わせるように配
置し、眼１の視軸上のハーフミラープレート２前方に液
晶シャッター７を配置した光学系に応用した例である。
この例でも、４分の１波長板１３は、裏面鏡３とハーフ
ミラープレート２の間に配置する。また、この光学系で
は、液晶シャッター７を開くと、外界像が観察できるよ
うになっている。ただし、液晶シャッター７には、出射
側偏光板が取り除かれており、偏光板８がＬＣＤ４の出
射側の偏光板４３の役割と液晶シャッター７の出射側の
偏光板の役割とを兼ね備えている。
ように、裏面鏡３をＬＣＤ４と向かい合わせるように配
置し、眼１の視軸上のハーフミラープレート２前方に液
晶シャッター７を配置した光学系に応用した例である。
この例でも、４分の１波長板１３は、裏面鏡３とハーフ
ミラープレート２の間に配置する。また、この光学系で
は、液晶シャッター７を開くと、外界像が観察できるよ
うになっている。ただし、液晶シャッター７には、出射
側偏光板が取り除かれており、偏光板８がＬＣＤ４の出
射側の偏光板４３の役割と液晶シャッター７の出射側の
偏光板の役割とを兼ね備えている。
【００２３】この実施例においては、ＬＣＤ４の液晶層
４１によって偏光状態の空間的変調を受けた後、ハーフ
ミラープレート２を通過して４分の１波長板１３を通過
する。そして、裏面鏡３で反射して再び４分の１波長板
１３を通過する。ここで、Ｓ偏光成分はＰ偏光に、Ｐ偏
光成分はＳ偏光に変換され、偏光板８を通過したときに
表示像が構成される。したがって、電子像は何ら損失な
く眼１に届く。
４１によって偏光状態の空間的変調を受けた後、ハーフ
ミラープレート２を通過して４分の１波長板１３を通過
する。そして、裏面鏡３で反射して再び４分の１波長板
１３を通過する。ここで、Ｓ偏光成分はＰ偏光に、Ｐ偏
光成分はＳ偏光に変換され、偏光板８を通過したときに
表示像が構成される。したがって、電子像は何ら損失な
く眼１に届く。
【００２４】外界からの光は、液晶シャッター７の入射
側偏光板７２に入射してＰ偏光となり、液晶層７１を通
過する。ここで、液晶層７１に電圧が印加されていない
場合は、９０°旋光してＳ偏光となり、ハーフミラープ
レート２を透過して偏光板８に入射する。この偏光方向
は液晶層７１で旋光された光と偏光方向が一致している
ので、眼１に届く。したがって、観察者は外界を見るこ
とができる。液晶層７１に電圧を印加する場合は、その
ままＰ偏光で通過し、ハーフミラープレート２を透過し
て偏光板８に入射する。この場合は、偏光方向が直交し
ているので、偏光板８で吸収され、観察者は外界を見る
ことができない。
側偏光板７２に入射してＰ偏光となり、液晶層７１を通
過する。ここで、液晶層７１に電圧が印加されていない
場合は、９０°旋光してＳ偏光となり、ハーフミラープ
レート２を透過して偏光板８に入射する。この偏光方向
は液晶層７１で旋光された光と偏光方向が一致している
ので、眼１に届く。したがって、観察者は外界を見るこ
とができる。液晶層７１に電圧を印加する場合は、その
ままＰ偏光で通過し、ハーフミラープレート２を透過し
て偏光板８に入射する。この場合は、偏光方向が直交し
ているので、偏光板８で吸収され、観察者は外界を見る
ことができない。
【００２５】なお、液晶シャッター７の入射側偏光板７
２と偏光板８の偏光方向は一致していてもよい。このと
きには、液晶層７１に電圧が印加されていないときに外
光を遮断し、電圧が印加されているときに外界を視認で
きる構成とすることができる。
２と偏光板８の偏光方向は一致していてもよい。このと
きには、液晶層７１に電圧が印加されていないときに外
光を遮断し、電圧が印加されているときに外界を視認で
きる構成とすることができる。
【００２６】一方、顔面と鏡体との隙間から入ってくる
漏れ光は、偏光板８を通過するとＳ偏光となり、ハーフ
ミラープレート２で反射後、４分の１波長板１３を通過
すると左回り円偏光となる。そして、裏面鏡３で反射し
て再び４分の１波長板１３を通過するとＰ偏光になる。
この光はハーフミラープレート２で反射後に偏光板８で
吸収されてしまい、眼１には届かない。
漏れ光は、偏光板８を通過するとＳ偏光となり、ハーフ
ミラープレート２で反射後、４分の１波長板１３を通過
すると左回り円偏光となる。そして、裏面鏡３で反射し
て再び４分の１波長板１３を通過するとＰ偏光になる。
この光はハーフミラープレート２で反射後に偏光板８で
吸収されてしまい、眼１には届かない。
【００２７】したがって、ＬＣＤ４に表示された電子像
の光量を減少させることなく、眼１と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
なお、この実施例では、ＬＣＤ４の偏光板１枚と液晶シ
ャッター７の偏光板１枚が省ける分、安価、軽量となる
メリットがある。
の光量を減少させることなく、眼１と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
なお、この実施例では、ＬＣＤ４の偏光板１枚と液晶シ
ャッター７の偏光板１枚が省ける分、安価、軽量となる
メリットがある。
【００２８】上記の実施例に示したような本発明による
光学系を用い、この光学系と表示素子からなる組を左右
一対用意し、それらを眼輻距離だけ離して支持すること
により、両眼で観察できる据え付け型又は頭部装着式表
示装置のようなポータブル型の表示装置として構成する
ことができる。このようなポータブル型の表示装置の１
例の全体の構成を図４に示す。表示装置本体５０には、
上記のような光学系が左右１対備えられ、それらに対応
して像面にＬＣＤからなる表示素子が配置されている。
本体５０に左右に連続して図示のような側頭フレーム５
１が設けられ、両側の側頭フレーム５１は頭頂フレーム
５２でつながれており、また、両側の側頭フレーム５１
の中間には板バネ５３を介してリアフレーム５４が設け
てあり、リアフレーム５４を眼鏡のツルのように観察者
の両耳の後部に当て、また、頭頂フレーム５２を観察者
の頭頂に載せることにより、表示装置本体５０を観察者
の眼前に保持できるようになっている。なお、頭頂フレ
ーム５２の内側には海綿体のような弾性体からなる頭頂
パッド５５が取り付けてあり、同様にリアフレーム５４
の内側にも同様なパッドが取り付けられており、この表
示装置を頭部に装着したときに違和感を感じないように
してある。
光学系を用い、この光学系と表示素子からなる組を左右
一対用意し、それらを眼輻距離だけ離して支持すること
により、両眼で観察できる据え付け型又は頭部装着式表
示装置のようなポータブル型の表示装置として構成する
ことができる。このようなポータブル型の表示装置の１
例の全体の構成を図４に示す。表示装置本体５０には、
上記のような光学系が左右１対備えられ、それらに対応
して像面にＬＣＤからなる表示素子が配置されている。
本体５０に左右に連続して図示のような側頭フレーム５
１が設けられ、両側の側頭フレーム５１は頭頂フレーム
５２でつながれており、また、両側の側頭フレーム５１
の中間には板バネ５３を介してリアフレーム５４が設け
てあり、リアフレーム５４を眼鏡のツルのように観察者
の両耳の後部に当て、また、頭頂フレーム５２を観察者
の頭頂に載せることにより、表示装置本体５０を観察者
の眼前に保持できるようになっている。なお、頭頂フレ
ーム５２の内側には海綿体のような弾性体からなる頭頂
パッド５５が取り付けてあり、同様にリアフレーム５４
の内側にも同様なパッドが取り付けられており、この表
示装置を頭部に装着したときに違和感を感じないように
してある。
【００２９】また、リアフレーム５４にはスピーカ５６
が付設されており、画像観察と共に立体音響を聞くこと
ができるようになっている。このようにスピーカ５６を
有する表示装置本体５０には、映像音声伝達コード５７
を介してボータブルビデオカセット等の再生装置５８が
接続されているので、観察者はこの再生装置５８を図示
のようにベルト箇所等の任意の位置に保持して、映像、
音響を楽しむことができるようになっている。図示の５
９は再生装置５８のスイッチ、ボリューム等の調節部で
ある。なお、頭頂フレーム５２の内部に、映像処理・音
声処理回路等の電子部品を内蔵させてある。
が付設されており、画像観察と共に立体音響を聞くこと
ができるようになっている。このようにスピーカ５６を
有する表示装置本体５０には、映像音声伝達コード５７
を介してボータブルビデオカセット等の再生装置５８が
接続されているので、観察者はこの再生装置５８を図示
のようにベルト箇所等の任意の位置に保持して、映像、
音響を楽しむことができるようになっている。図示の５
９は再生装置５８のスイッチ、ボリューム等の調節部で
ある。なお、頭頂フレーム５２の内部に、映像処理・音
声処理回路等の電子部品を内蔵させてある。
【００３０】なお、コード５７は先端をジャックにし
て、既存のビデオデッキ等に取り付け可能としてもよ
い。さらに、ＴＶ電波受信用チューナーに接続してＴＶ
観賞用としてもよいし、コンピュータに接続してコンピ
ュータグラフィックスの映像や、コンピュータからのメ
ッセージ映像等を受信するようにしてもよい。また、邪
魔なコードを排斥するために、アンテナを接続して外部
からの信号を電波によって受信するようにしてもよい。
て、既存のビデオデッキ等に取り付け可能としてもよ
い。さらに、ＴＶ電波受信用チューナーに接続してＴＶ
観賞用としてもよいし、コンピュータに接続してコンピ
ュータグラフィックスの映像や、コンピュータからのメ
ッセージ映像等を受信するようにしてもよい。また、邪
魔なコードを排斥するために、アンテナを接続して外部
からの信号を電波によって受信するようにしてもよい。
【００３１】以上、本発明の光学装置をいくつかの実施
例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に
限定されず種々の変形が可能である。
例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に
限定されず種々の変形が可能である。
【００３２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光学装置によると、ハーフミラーと観察者眼球との間
に偏光板を配置し、ハーフミラーから反射鏡までの光路
中に、その偏光板の偏光透過方向に対して結晶軸方向が
４５°をなすよう４分の１波長板を配置したので、観察
者側から入射する漏れ光は、偏光板を透過後に４分の１
波長板を２度通過することによりその偏光板の偏光透過
方向に直交する偏光に変換されるため、この光は偏光板
を通過することができない。したがって、眼と鏡体の間
の隙間から入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト
像を除去することができる。また、表示素子からの光は
４分の１波長板を２度通過することによりゴースト光と
は直交する偏光に変換されるため、この光は偏光板を通
過する。したがって、表示素子からの光は何ら損失なく
眼に届くことができる。
の光学装置によると、ハーフミラーと観察者眼球との間
に偏光板を配置し、ハーフミラーから反射鏡までの光路
中に、その偏光板の偏光透過方向に対して結晶軸方向が
４５°をなすよう４分の１波長板を配置したので、観察
者側から入射する漏れ光は、偏光板を透過後に４分の１
波長板を２度通過することによりその偏光板の偏光透過
方向に直交する偏光に変換されるため、この光は偏光板
を通過することができない。したがって、眼と鏡体の間
の隙間から入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト
像を除去することができる。また、表示素子からの光は
４分の１波長板を２度通過することによりゴースト光と
は直交する偏光に変換されるため、この光は偏光板を通
過する。したがって、表示素子からの光は何ら損失なく
眼に届くことができる。
【図１】本発明の第１実施例の光学装置の断面図であ
る。
る。
【図２】本発明の第２実施例の光学装置の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明の第３実施例の光学装置の断面図であ
る。
る。
【図４】本発明による光学系を用いたポータブル型の表
示装置の１例の全体の構成を示す図である。
示装置の１例の全体の構成を示す図である。
【図５】従来の１つの頭部装着式表示装置の機能を説明
する模式的な断面図である。
する模式的な断面図である。
１…眼 ２…ハーフミラープレート ３…裏面鏡 ４…液晶表示装置（ＬＣＤ） ６…バックライト ７…液晶シャッター ８…偏光板 １３…４分の１波長板 ４１…液晶層 ４２、４３…偏光板 ５０…表示装置本体 ５１…側頭フレーム ５２…頭頂フレーム ５３…板バネ ５４…リアフレーム ５５…頭頂パッド ５６…スピーカ ５７…映像音声伝達コード ５８…再生装置 ５９…スイッチ、ボリューム等の調節部 ７１…液晶層 ７２…偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 5/64 ５１１ Ｇ０２Ｂ 27/00 Ｃ
Claims (3)
- 【請求項１】 偏光性を持つ像を表示する表示素子と、
前記像を反射させる反射鏡と、前記表示素子と前記反射
鏡との間に、光軸に対して斜めに傾けて配置されたハー
フミラーとを備えて、前記像を前記ハーフミラーで少な
くとも１回ずつ透過及び反射をさせて観察者眼球に導く
光学装置において、 前記ハーフミラーと観察者眼球との間に偏光板を配置
し、 前記ハーフミラーから前記反射鏡までの光路中に、前記
偏光板の偏光透過方向に対して結晶軸方向が４５°をな
すよう４分の１波長板を配置したことを特徴とする光学
装置。 - 【請求項２】 請求項１において、前記表示素子は、照
明装置と該照明装置側に配置された入射側偏光板と、前
記ハーフミラー側に配置された出射側偏光板と、前記の
２枚の偏光板に挟まれた液晶層とからなる液晶表示素子
からなり、前記偏光板の偏光透過方向は、前記液晶表示
素子の出射側偏光板の偏光透過方向と直交するように配
置されていることを特徴とする光学装置。 - 【請求項３】 請求項１において、前記表示素子は、照
明装置と該照明装置側にのみ配置された１枚の液晶表示
素子用偏光板と、液晶層とからなる液晶表示素子からな
り、前記偏光板の偏光透過方向は、前記液晶表示素子用
偏光板の偏光透過方向と一致若しくは直交するよう配置
されていることを特徴とする光学装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24911095A JPH0990312A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24911095A JPH0990312A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 光学装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0990312A true JPH0990312A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17188108
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24911095A Withdrawn JPH0990312A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 光学装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0990312A (ja) |
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