JPH10333086A - デイスプレイ装置 - Google Patents
デイスプレイ装置Info
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- JPH10333086A JPH10333086A JP9192199A JP19219997A JPH10333086A JP H10333086 A JPH10333086 A JP H10333086A JP 9192199 A JP9192199 A JP 9192199A JP 19219997 A JP19219997 A JP 19219997A JP H10333086 A JPH10333086 A JP H10333086A
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Abstract
を低減し得るデイスプレイ装置を実現しようとするもの
である。 【解決手段】第1及び第2の表示部に表示された各画像
を、第1及び第2の曲面反射手段を介して当該第1及び
第2の曲面反射手段の後方空間上に結像させることによ
り画像を虚像として表示させるデイスプレイ装置におい
て、第1及び第2の表示部と第1及び第2の曲面反射手
段との間の光路上にそれぞれ設けられ、第1及び第2の
曲面反射手段と共に虚像を構成する第1及び第2の光学
系を設けるようにしたことにより、第1及び第2の光学
系によつて第1及び第2の曲面反射手段の各焦点距離を
伸長することができ、その結果第1及び第2の表示部の
画像光に生じる光学収差を格段と低減させることがで
き、かくして長時間の観視において観視者の疲労を低減
し得るデイスプレイ装置を実現し得る。
Description
関し、例えば仮想現実いわゆるヴアーチヤルリアリテイ
等に適用して好適なものである。
作成した画像を虚像視型デイスプレイ装置等で観視し、
観視者にあたかも画像中の仮想空間に存在するかのよう
な現実感(いわゆる仮想現実(ヴアーチヤルリアリテ
イ))を体験させるようになされたものがある。
られる虚像視型デイスプレイ装置は、図10に示すよう
にそれぞれ画像が表示される左右の表示部(LCD等)
1L及び1Rを有し、当該表示部1L及び1Rと対向し
た位置にそれぞれ設けられたレンズ系2L及び2Rを介
して表示部1L及び1Rの画像を拡大して後方空間上に
虚像GL 及びGR を形成することにより、観視者は眼鏡
を使用しない裸眼状態の左右の目EL 及びER で虚像G
L 及びGR を観視するようになされている。
虚像視型デイスプレイ装置においては、普段眼鏡を使用
している観視者が裸眼状態で左右のレンズ系2L及び2
Rを介して観視を行つた場合、視力が低下しているため
に観視者の左右の目EL 及びER とこれに対応するレン
ズ系2L及び2Rとの視度が適合しないという問題が生
じる。このため虚像視型デイスプレイ装置では、このよ
うな視度の不適合を解消すべく、左右のレンズ系2L及
び2Rに対して左右の表示部1L及び1Rをそれぞれ接
近させ又は離間させて左右の視度の調整を行うが、観視
者自ら視度調節を行う為に必ずしも適正な視度に調節が
行われるとは限らなかつた。
表示部1L及び1Rがそれぞれ単一の移動部材(図示せ
ず)に取り付けられていることにより、左右の表示部1
L及び1Rが別々に移動するようになされている。この
ため、普段眼鏡を使用していない観視者が視度調節を行
つた場合、表示部1L及び1Rの画像によつて形成され
た虚像GL 及びGR の位置が互いに一致することなく別
々にずれた位置(例えば図10に示す虚像GL ′及びG
R ′の位置)に移動してしまうことがある。
いに一致していない場合でも、観視者は無意識にあるい
は意識的に自身の水晶体を調節して補正を行うことによ
り虚像GL 及びGR を観視することができる。しかしな
がら観視者はこのような補正の伴う観視を長時間続けて
いると、著しい緊張やそれに伴う眼精疲労等の疲労が生
じ、この結果視力の減退や頭痛等の大きな負担がかかる
という問題があつた。
を掛けた状態で観視する虚像視型デイスプレイ装置の光
学系としては、左右に眼鏡レンズ3L及び3Rが装着さ
れた左右の目EL 及びER の視線方向である光軸LE上
にハーフミラー4、凹面鏡5L及び5Rが順次配置され
ると共に、光軸LEと直交するハーフミラー4の上方空
間上の所定位置に表示部1L及び1Rが配置されたもの
がある。
像は、ハーフミラー4で反射された後、凹面鏡5L及び
5Rに入射される。続いて凹面鏡5L及び5Rに入射さ
れた画像は当該凹面鏡5L及び5Rによつて拡大され、
虚像GL 及びGR として後方空間上に形成されることに
より、観視者は左右の目EL 及びER で虚像GL 及びG
R を観視し得るようになされている。
虚像GL 及びGR までの距離は観視者が入れ代わつた場
合でも固定されている為に、この距離が必ずしも各個人
に適合するわけではなく、当該距離が適合しない観視者
にとつては長時間の観視に伴つて眼精疲労等が生じると
いう問題があつた。
状況と虚像とを重ねて表示する機能(以下、これをシー
スルー機能と呼ぶ)を有する虚像視型デイスプレイ装置
の光学系としては、図12(A)に示すように左右の目
EL 及びER に対向した位置に設けられたハーフミラー
8の上方空間上の所定位置にレンズ群6L及び6R並び
に7L及び7Rを介して表示部1L及び1Rが設置され
たものが提案されている。
R の画角を広げる場合、レンズ群6L及び6R並びに7
L及び7Rの直径をそれぞれ大きくする必要があるが、
レンズ径の拡大に比例して観視者の左右の目EL 及びE
R からレンズ6L及び6R並びに7L及び7Rまでの距
離が長くなることから、光学系全体が大型化するという
問題があつた。
機能を有する虚像視型デイスプレイ装置の光学系(図1
1と同じ)においては、虚像GL 及びGR の画角を広げ
る場合、凹面鏡5L及び5Rの直径をそれぞれ大きくす
る必要があるが、その際に左右の目EL 及びER と凹面
鏡5L及び5Rとの距離はほとんど変化しない。しか
し、左右の表示部1L及び1Rの画像光をそれぞれの凹
面鏡5L及び5Rの1枚だけで拡大させているため、当
該画像光に生じる光学収差を完全に取り除くことは非常
に困難であつた。
に固定して装着するような眼鏡型ではなく、机等に固定
された状態で観視者が覗き込むように観視する虚像視型
デイスプレイ装置10も提案されている。この虚像視型
デイスプレイ装置10は、机11の縁部に固定保持され
た保持金具12から回動アーム13が引き出され、当該
回動アーム13を介して虚像表示デイスプレイ部14が
3次元的に移動自在に取り付けられて構成されている。
レンズ部15A及び15Bを左右の目EL 及びER で覗
き込んだとき、図14(A)のように一方の目EL 又は
ERが当該レンズ部15A及び15B間の境界に位置す
る場合があり、この場合、虚像GL 及びGR のうちレン
ズ部15A及び15B間の境界に相当する部分BL(図
14(B))の映像を観視者が目視し得なくなる恐れが
あつた。
で、長時間の観視において観視者の疲労を低減し得るデ
イスプレイ装置を提案しようとするものである。
め本発明においては、第1及び第2の表示部に表示され
た各画像を、第1及び第2の曲面反射手段を介して当該
第1及び第2の曲面反射手段の後方空間上に結像させる
ことにより画像を虚像として表示させるデイスプレイ装
置において、第1及び第2の表示部と第1及び第2の曲
面反射手段との間の光路上にそれぞれ設けられ、第1及
び第2の曲面反射手段と共に虚像を構成する第1及び第
2の光学系を備えるようにする。
第2の光学系並びに第1及び第2の曲面反射手段を介し
て拡大した虚像として後方空間上に形成することによ
り、第1及び第2の光学系によつて第1及び第2の曲面
反射手段の各焦点距離を伸長することができ、その結果
第1及び第2の表示部の画像光に生じる光学収差を格段
と低減させることができる。
施の形態を詳述する。
成 図1は全体として虚像視型デイスプレイ装置20を示
し、机(図示せず)等の縁部にアーム部(図示せず)を
介して虚像表示デイスプレイ部21が固定保持されると
共に、当該虚像表示デイスプレイ部21の近傍位置に左
右のスピーカ22L及び22Rが設置され、観視者が虚
像表示デイスプレイ部21を介して虚像GL 及びGR を
観視し得ると共にスピーカ22L及び22Rを介して音
声を聴き得るようになされている。
TR(Video Tape Recorder )24、TV(Televisio
n)チユーナ25及びコンピユータ26が内蔵された映
像音声生成部23を有し、VTR24、TVチユーナ2
5及びコンピユータ26の各映像/音声信号SV、ST
及びSCがそれぞれセレクタ27の3入力端に入力され
るようになされている。
を操作することにより、当該操作に応じた指令信号W1
をコマンド制御部29に送信する。コマンド制御部29
は、受信した指令信号W1に基づいてセレクタ27に選
択切換信号S1を送出することにより、VTR24、T
Vチユーナ25及びコンピユータ26のうち選択された
機器のみが1出力端と接続するようにセレクタ27を切
り換える。
は、選択された機器の映像/音声信号SV、ST又はS
Cのうち映像信号が虚像表示デイスプレイ部21に送出
されると共に、音声信号がアンプ31を介して左右のス
ピーカ22L及び22Rに送出される。因みにコマンド
制御部29は、セレクタ27の切り換え以外にも、ワイ
ヤレスリモートコマンダ28の操作に応じてVTR2
4、TVチユーナ25及びコンピユータ26のうち操作
対象となる機器を操作し得るようになされている。
の内部に設けられた光学系を示す。この実施の形態の場
合、左右の目EL 及びER の視線方向である光軸LE上
で当該左右の目EL 及びER と対向した位置にハーフミ
ラー30が設けられ、当該ハーフミラー30の上方空間
上の所定位置に光学ブロツク31L及び31Rが配置さ
れると共に、ハーフミラー30に続いて凹面鏡32L及
び32R、液晶シヤツタ33が順次配置されている(図
2(A))。
表示部34L及び34R並びにレンズ35L及び35R
が所定間隔離れた位置に配置され、表示部34L及び3
4Rの各画像をレンズ35L及び35Rを介して第1の
虚像GL1及びGR1として拡大するようになされている。
続いて、この第1の虚像GL1及びGR1はハーフミラー3
0によつて反射された後、それぞれ凹面鏡32L及び3
2Rに入射される。
の虚像GL1及びGR1は、当該凹面鏡32L及び32Rに
よつて拡大され、後方空間上に第2の虚像GL2及びGR2
として形成される。これにより、観視者はハーフミラー
30を介して左右の目EL 及びER で表示部34L及び
34Rの画像を拡大された第2の虚像GL2及びGR2とし
て観視し得るようになされている。
ダ28を操作することにより、当該操作結果に応じて液
晶シヤツタ33に入射される光の透過率を調整し得るよ
うになされている。従つて、観視者が直射日光や照明光
を背景にして第2の虚像GL2及びGR2を観視する場合、
左右の表示部34L及び34Rの画像を明るくするだけ
では人間の眼が明るさに飽和して見にくくなるため、液
晶シヤツタ33の透過率を下げることにより外部の光を
減光させる。これとは逆に周囲が暗い場合には、観視者
は液晶シヤツタ33の透過率を上げれば良い。
ーフミラー30並びに凹面鏡32L及び32Rは所定位
置にそれぞれ配設されており、これにより第2の虚像G
L2及びGR2の位置が後方空間上で互いに一致するように
なされている。このうち光学ブロツク31L及び31R
は、ワイヤレスリモートコマンダ28(図1)の操作に
応じたステツピングモータ(図示せず)の駆動に基づい
てハーフミラー30に対して矢印Mに示す方向に近接又
は離間移動される。これにより、第2の虚像GL2及びG
R2の後方空間上における左右の目EL 及びER に対する
位置が光学ブロツク31L及び31Rの移動に伴つて矢
印Nに示す方向に近接又は離間移動するようになされて
いる。
空間上における位置を観視者の左右の目EL 及びER の
視度に適合するように調整する場合においても、第2の
虚像GL2及びGR2の互いの位置は後方空間上で常に一致
する必要がある。従つて、図2(B)において図2
(A)の光学系を観視者側から見た正面図を用いて、第
2の虚像GL2及びGR2の互いの位置を常に一致させる方
法について説明する。図2(B)においては、左右の凹
面鏡32L及び32Rの焦点をFL 及びFR (図示せ
ず)並びに主点をOL 及びOR とし、凹面鏡32L及び
32Rの主平面は一致すると共に当該凹面鏡32L及び
32Rの光軸は互いに平行である。
像はハーフミラー30を介して凹面鏡32L及び32R
に入射されることから、当該凹面鏡32L及び32Rの
焦点FL 及びFR 並びに主点OL 及びOR は光学的に焦
点PFL及びPFR並びに主点POL及びPORと等価となる。
これら焦点PFL及びPFR並びに主点POL及びPORは、ハ
ーフミラー30と垂直な面上でかつ凹面鏡32L及び3
2Rの光軸LEと垂直な直線上に形成される。なお、主
点POL及びPOR間の中点をPM と表す。
がハーフミラー30に対して近接又は離間移動される
際、第1の虚像GL1及びGR1の中心点がそれぞれ線分P
FRPM(焦点PFRと中点PM とを結ぶ線分)上及び線分
PFLPM (焦点PFLと中点PMとを結ぶ線分)上を通過
するように、光学ブロツク31L及び31Rの移動方向
(それぞれ矢印a及びb方向)は予め設定しておくよう
にする。この結果、光学ブロツク31L及び31Rがハ
ーフミラー30に対して矢印a及びb方向に近接又は離
間移動したときに、左右の表示部34L及び34Rの位
置が線分PFRPM上及び線分PFLPM 上を変化しても、
光学的原理に基づいて第2の虚像GL2及びGR2の位置を
後方空間上で互いに一致させられるようになされてい
る。
イ装置20は左右の表示部34L及び34Rの各画像を
レンズ35L及び35Rを介して第1の虚像GL1及びG
R1として拡大した後、当該第1の虚像GL1及びGR1を凹
面鏡32L及び32Rを介してさらに拡大して後方空間
上に第2の虚像GL2及びGR2として形成することによ
り、レンズ35L及び35Rによる拡大率の分だけ凹面
鏡32L及び32Rの焦点距離を伸長する、すなわち当
該凹面鏡32L及び32Rの拡大率を少なくすることが
でき、かくして表示部34L及び34Rの画像光に生じ
る光学収差を格段と低減させることができる。
によつて表示部34L及び34Rの画像光に生じる光学
収差が低減する理由を、図3に示す一般的な光学的原理
を説明した後に図4及び図5に用いて詳述に説明する。
まず、図3に示すようにレンズLの光軸Xから外れた位
置の物点Pより発射された光束がレンズLを通過したと
き、レンズLの光軸X及び物点Pを含むメリジオナル面
MA 内の光線の集まるメリジオナル像位置MP と、当該
メリジオナル面MA と垂直なサジタル面SA 内の光線の
集まるサジタル像位置SP とが離れることにより非点収
差が生じることが知られている。この場合、メリジオナ
ル像位置MP 及びサジタル像位置SP 間における光束全
体の直径が最小となる最小錯乱円の位置が理想的な虚像
面となる。
4Rの画像光がレンズ35L及び35R、ハーフミラー
30、凹面鏡32L及び32Rを経て左右の目EL 及び
ERに入射するまでの光路LTを示す。また、左右の目
EL 及びER に入射される光線のうち観視者が観視し得
る光束LT1 を図4(B)に示す。その際、左右の目E
L 及びER の視点が凹面鏡32L及び32Rの光軸Xか
ら20〔mm〕上方にずれた位置にあるとき、光束LT1 に
おける左右の目EL 及びER から 500〔mm〕の位置に設
定された理想的な虚像面(最小錯乱円の位置)G0 に対
してメリジオナル像位置はM1 として表される。
35L及び35Rを取り除いた場合、左右の目EL 及び
ER に入射される光線のうち観視者が観視し得る光束L
T2は図4(C)のように表される。この場合も左右の
目EL 及びER の視点は、凹面鏡32L及び32Rの光
軸Xから20〔mm〕上方にずれた位置にあるものとする。
このとき光束LT2 の理想的な虚像面G0 に対してメリ
ジオナル像位置はM2として表される。図4(B)及び
(C)において、光軸Xから垂直方向に沿つて155〔m
m〕下方に位置するメリジオナル像位置M1 及びM2 上
の点をA及びCとすると、当該点A及びCから虚像面G
0 に下ろした垂線の交点は点B及びDとして表される。
及び(C)に示す光束LT1 及びLT2 の理想的な虚像
面G0 を、原点を通る縦軸にとり、かつ凹面鏡32L及
び32Rの光軸Xを横軸にとつたグラフをそれぞれ示
す。図4(B)及び(C)に示す線分AB及びCDは、
図5(A)及び(B)ではそれぞれ線分A′B′及び
C′D′として表される。これら図5(A)及び(B)
に示すグラフの比較結果によれば、線分A′B′は線分
C′D′の2分の1以下となることから、虚像視型デイ
スプレイ装置20の光学ブロツク31L及び31R内に
レンズ35L及び35Rを挿入した方が、レンズ35L
及び35Rを挿入しないものに比べてより光学収差が低
減されることがわかる。
20においてはレンズ35L及び35Rと凹面鏡32L
及び32Rとの間に生じる光学収差を互いに打ち消すよ
うに、レンズ35L及び35Rの形状及び材質等を設定
すれば、全体の光学収差をより一層少なくすることがで
きる。
おいては左右の表示部34L及び34Rの位置と第2の
虚像GL2及びGR2の位置とを空間上で互いに一致させな
がら観視者の左右の目EL 及びER に対して近接又は離
間移動するようにしたことにより、観視者は第2の虚像
GL2及びGR2の後方空間上における位置を自分の目の調
節力に適合した位置に自由に設定することができる。
観視者の操作に応じて液晶シヤツタ33に入射される光
の透過率を調整するようにしたことにより、シースルー
機能を十分発揮することができ、かくして観視者は外部
の状況を見ながら明るさのバランスがとれた虚像をリラ
ツクスした状態で観視することができる。
イ装置20は左右の表示部34L及び34Rと一体にレ
ンズ35L及び35Rを設け、当該表示部34L及び3
4Rの画像をレンズ35L及び35R並びに凹面鏡32
L及び32Rを介して拡大した第2の虚像GL2及びGR2
として後方空間上に形成するようにしたことにより、表
示部34L及び34Rの画像光に生じる光学収差を格段
と低減させることができ、かくして観視者は両眼の輻輳
と調節の一致した疲労感の少ない虚像を観視することが
できる。
示す図6(A)〜(C)においては、虚像表示デイスプ
レイ部21の内部に設けられた光学系を示し、第1の実
施の形態による光学系(図2(A))とは凹面鏡32L
及び32Rに代わつて屈折機能付き凹面鏡40L及び4
0Rが設けられると共に、光学ブロツク31L及び31
Rからレンズ35L及び35Rが取り除かれて構成され
ている。
ミラー30で反射された後、それぞれ屈折機能付き凹面
鏡40L及び40Rに入射される。続いて屈折機能付き
凹面鏡40L及び40Rに入射された画像は、拡大され
て後方空間上に虚像GL3及びGR3として形成されるよう
になされている。これにより、観視者はハーフミラー3
0を介して左右の目EL 及びER で表示部34L及び3
4Rの画像を拡大された虚像GL3及びGR3として観視し
得るようになされている。
図6(B)に示すように、平面及び凸状の曲面でなるレ
ンズ(以下、これを平凸レンズと呼ぶ)40LA及び4
0RAと平面及び凹状の曲面でなるレンズ(以下、これ
を平凹レンズと呼ぶ)40LB及び40RBとから構成
されている。この平凸レンズ40LA及び40RA並び
に平凹レンズ40LB及び40RBは、共に同一の屈折
率を有する硝子部材によつて形成されると共に、平凹レ
ンズ40LB及び40RBの曲面上にはハーフミラーコ
ーテイング層HCがそれぞれ形成されている。
施の形態(図2(B))と同様に、表示部34L及び3
4Rの画像の中心点がそれぞれ線分PFRPM 上及び線分
PFLPM 上を通過するように表示部34L及び34Rの
移動方向(それぞれ矢印a及びb方向)が予め設定され
ていることにより、表示部34L及び34Rがハーフミ
ラー30に対して近接又は離間移動するようになされて
いる。これにより、左右の表示部34L及び34Rの位
置が線分PFRPM 上及び線分PFLPM 上を変化しても、
光学的原理に基づいて虚像GL3及びGR3の位置を空間上
で互いに一致させられるようになされている。
4Rから入射される光は、ハーフミラーコーテイング層
HCによつて反射された後、平凸レンズ40LA及び4
0RAに入射して屈折される。これにより、平凸レンズ
40LA及び40RAの屈折率の分だけハーフミラーコ
ーテイング層HCの焦点距離を伸長することができ、こ
の結果表示部34L及び34Rの画像光に生じる光学収
差を格段と低減させることができる。
ハーフミラーコーテイング層HCによつて拡大されて後
方空間上に虚像GL3及びGR3として形成されると共に、
外部から入射される光は平凸レンズ40LA及び40R
A、平凹レンズ40LB及び40RBが互いに屈折力を
打ち消し合うことにより屈折することなくそのまま透過
される。
イ部21は平凹レンズ40LB及び40RBの曲面にハ
ーフミラーコーテイング層HCが形成されると共に、当
該ハーフミラーコーテイング層HCを介して平凸レンズ
40LA及び40RAが形成された屈折機能付き凹面鏡
40L及び40Rを設けたことにより、表示部34L及
び34Rの画像光に生じる光学収差を格段と低減させる
ことができ、かくして観視者は両眼の輻輳と調節の一致
した疲労感の少ない虚像を観視することができる。
及び第2の曲面反射手段としての凹面鏡32L及び32
R並びに平凹レンズ40RB及び40LBの曲面に形成
された各ハーフミラーコーテイング層HCにおいて、互
いに隣接する境界領域の幅は特に設定されていないが、
図7に示すように当該境界領域BLの幅を左右の目EL
及びER の瞳幅以下の直線形状に設定するようにしても
良い。これにより、観視者が凹面鏡32L及び32R並
びに各ハーフミラーコーテイング層HCを介して左右の
目EL 及びER で観視したときに、双方が隣接する境界
領域BLの存在が目立たなくなり、当該境界領域BLに
よつて映像が欠けることを回避することができる。
面鏡32L及び32R並びに各ハーフミラーコーテイン
グ層HCの隣接する境界領域BLに位置する場合であつ
ても、観視者は虚像全体を隈なく見渡すことができる。
かくして観視者は頭部位置が拘束されないリラツクスし
た状態で虚像を観視することができる。
いては、虚像視型デイスプレイ装置20として机等に固
定保持された虚像表示デイスプレイ部21を観視者が覗
き込むようになされた構成のものについて述べたが、本
発明はこれに限らず、虚像視型デイスプレイ装置(図示
せず)を机以外の椅子、天井又は壁等に固定保持するよ
うにしても良く、また観視者の頭部に設置するようにし
ても良い。具体的には図8に示すような眼鏡型の虚像視
型デイスプレイ装置50を用いて、観視者の頭部に頭部
バンド51を装着した保持することにより、観視者が両
眼で虚像表示デイスプレイ部50を覗き込むことができ
る。
機能付き凹面鏡40L及び40Rとして、平凹レンズ4
0LB及び40RBの曲面に各ハーフミラーコーテイン
グ層HCが形成されると共に、当該ハーフミラーコーテ
イング層HCを介して平凸レンズ40LA及び40RA
が形成されたものを適用した場合について述べたが、本
発明はこれに限らず、例えば図9に示すような屈折機能
付き凹面鏡55L及び55Rを用いるようにしても良
い。
55Rは、凹凸レンズ55LB及び55RBの凹曲面上
にハーフミラーコーテイング層HCがそれぞれ形成され
ると共に、当該ハーフミラーコーテイング層HCを介し
て凹凸レンズ55LA及び55RAが形成されている。
この凹凸レンズ55LB及び55RB並びに凹凸レンズ
55LA及び55RAは外部から入射する光の屈折を打
ち消すことができるように曲率が設定されている。かく
して第2の実施の形態の場合と同様に表示部34L及び
34Rの画像光に生じる光学収差を格段と低減させるこ
とができる。
おいては、第1及び第2の表示部としての左右の表示部
34L及び34Rの画像を、第1及び第2の光学系とし
てのレンズ35L及び35R、並びに平凸レンズ40L
A及び40RAと第1及び第2の曲面反射手段としての
凹面鏡32L及び32R、並びに各ハーフミラーコーテ
イング層HCとによつて拡大して虚像を構成するように
した場合について述べたが、本発明はこれに限らず、第
1及び第2の曲面反射手段の焦点距離を伸長し得れば他
の種々の構成の第1及び第2の光学系を用いるようにし
ても良い。
は、第3の光学系としての平凹レンズ40LB及び40
RBと平凸レンズ40LA及び40LBとを用いて屈折
力を打ち消すようにした場合について述べたが、本発明
はこれに限らず、外部から入射される光の屈折を打ち消
すことができれば、平凹レンズ40LB及び40RBだ
けを用いたり、あるいは他の種々の構成でなる第3の光
学系を用いるようにしても良い。
明をVTR、TVチユーナ及びコンピユータの映像を観
賞するための虚像視型デイスプレイ装置に適用したが、
本発明はこれに限らず、例えばヴアーチヤルリアリテイ
等のデイスプレイ装置に広く適用して好適なものであ
る。
第2の表示部に表示された各画像を、第1及び第2の曲
面反射手段を介して当該第1及び第2の曲面反射手段の
後方空間上に結像させることにより画像を虚像として表
示させるデイスプレイ装置において、第1及び第2の表
示部と第1及び第2の曲面反射手段との間の光路上にそ
れぞれ設けられ、第1及び第2の曲面反射手段と共に虚
像を構成する第1及び第2の光学系を設けるようにした
ことにより、第1及び第2の光学系によつて第1及び第
2の曲面反射手段の各焦点距離を伸長することができ、
その結果第1及び第2の表示部の画像光に生じる光学収
差を格段と低減させることができ、かくして長時間の観
視において観視者の疲労を低減し得るデイスプレイ装置
を実現し得る。
の一実施の形態を示すブロツク図である。
部の構成を示す光学系統図である。
る。
説明に供する略線図である。
説明に供するグラフである。
部の構成を示す光学系統図である。
す平面図である。
置を示す略線図である。
成を示す側面図である。
度調節の説明に供する光学系統図である。
を示す略線図である。
を示す略線図である。
図である。
略線図及び平面図である。
…虚像視型デイスプレイ装置、21……虚像表示デイス
プレイ部、28……ワイヤレスリモートコマンダ、30
……ハーフミラー、31L、31R……光学ブロツク、
32L、32R……凹面鏡、33……液晶シヤツタ、3
5L、35R……レンズ、40L、40R、55L、5
5R……屈折機能付き凹面鏡、40LA、40RA……
平凸レンズ、40LB、40RB……平凹レンズ、HC
……ハーフミラーコーテイング層、55LA、55R
A、55LB、55RB……凹凸レンズ、EL 、ER …
…目、GL (GL1、GL2、GL3)、GR (GR1、GR2、
GR3)……虚像、FL 、FR、PFL、PFR……焦点、O
L 、O、POL、POR……主点、PM ……中点、BL……
境界領域。
Claims (5)
- 【請求項1】第1及び第2の表示部に表示された各画像
を、第1及び第2の曲面反射手段を介して当該第1及び
第2の曲面反射手段の後方空間上に結像させることによ
り上記画像を虚像として表示させるデイスプレイ装置に
おいて、 上記第1及び第2の表示部と上記第1及び第2の曲面反
射手段との間の光路上にそれぞれ設けられ、上記第1及
び第2の曲面反射手段と共に上記虚像を構成する第1及
び第2の光学系を具えることを特徴とするデイスプレイ
装置。 - 【請求項2】上記第1及び第2の曲面反射手段及び上記
第1及び第2の光学系は、上記表示部に表示された上記
各画像を拡大することにより上記後方空間上に結像され
る第1及び第2の虚像の互いの位置を一致させることを
特徴とする請求項1に記載のデイスプレイ装置。 - 【請求項3】上記第1及び第2の曲面反射手段はハーフ
ミラーでなると共に、 上記第1及び第2の曲面反射手段の後方空間上に設けら
れ、当該第1及び第2の曲面反射手段を介して外部から
入射する光の屈折を打ち消す第3の光学系を具えること
を特徴とする請求項1に記載のデイスプレイ装置。 - 【請求項4】上記第1及び第2の曲面反射手段の後方空
間上に設けられ、外部の入射光の光量を調節する光量調
節手段を具えることを特徴とする請求項1に記載のデイ
スプレイ装置。 - 【請求項5】上記第1及び第2の曲面反射手段が互いに
隣接する境界領域の幅は当該境界領域によつて上記虚像
が遮られない所定の長さ以下に設定されることを特徴と
する請求項1に記載のデイスプレイ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9192199A JPH10333086A (ja) | 1997-03-31 | 1997-07-17 | デイスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8057997 | 1997-03-31 | ||
JP9-80579 | 1997-03-31 | ||
JP9192199A JPH10333086A (ja) | 1997-03-31 | 1997-07-17 | デイスプレイ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10333086A true JPH10333086A (ja) | 1998-12-18 |
Family
ID=26421571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9192199A Pending JPH10333086A (ja) | 1997-03-31 | 1997-07-17 | デイスプレイ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10333086A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020016675A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 株式会社Jvcケンウッド | 虚像表示装置 |
CN113687503A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-23 | 上海睿视健康科技有限公司 | 一种视频播放装置 |
-
1997
- 1997-07-17 JP JP9192199A patent/JPH10333086A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020016675A (ja) * | 2018-07-23 | 2020-01-30 | 株式会社Jvcケンウッド | 虚像表示装置 |
CN113687503A (zh) * | 2021-09-03 | 2021-11-23 | 上海睿视健康科技有限公司 | 一种视频播放装置 |
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