WO2005022238A1 - 画像表示装置およびカメラ - Google Patents

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WO2005022238A1
WO2005022238A1 PCT/JP2004/012796 JP2004012796W WO2005022238A1 WO 2005022238 A1 WO2005022238 A1 WO 2005022238A1 JP 2004012796 W JP2004012796 W JP 2004012796W WO 2005022238 A1 WO2005022238 A1 WO 2005022238A1
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WO
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light
image
optical system
optical
observation
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PCT/JP2004/012796
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Toru Iwane
Original Assignee
Nikon Corporation
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    • G03B13/00—Viewfinders; Focusing aids for cameras; Means for focusing for cameras; Autofocus systems for cameras
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    • G02B2027/0118—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility
    • G02B2027/012—Head-up displays characterised by optical features comprising devices for improving the contrast of the display / brillance control visibility comprising devices for attenuating parasitic image effects
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    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings

Definitions

  • the present invention relates to an image display device that enables observation by superimposing an electronic image on an optical image of an observation optical system, and a camera including the image display device.
  • the above-described example of the scanning display device is composed of a plurality of optical members such as a reflection mirror, so that the size of the scanning display device becomes large, and a small observation optical system (finder, etc.) such as a camera and a telescope is used.
  • the first problem is that it is difficult to mount the
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-174744 Information is known.
  • the display device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-1747367 uses the internal reflection of the prism, unnecessary reflection light from the reflection surface of the prism is expected.
  • unexposed light may enter the observation eye and be observed as a ghost.
  • a first object of the present invention has been made in view of the first problem, and provides a compact scanning display device that can be installed in an optical path of an observation optical system and a camera having the same. It is in.
  • a second object of the present invention has been made in view of the second problem, and has as its object to provide a force lens having a high-quality display device.
  • a third object of the present invention has been made in view of the third problem, and has as its object to provide a compact display device in which ghost is prevented.
  • an electronic image is arranged in an optical path of an observation optical system for observing an object image, and an electronic image is superimposed on the object image to enable observation.
  • an electronic image is arranged in an optical path of an observation optical system for observing an object image so that an electronic image can be superimposed on the object image and observed.
  • a polarizing beam splitter that is disposed in an optical path of the observation optical system and reflects light from the incident end face; and a light beam of the observation optical system that is disposed in an optical path of the observation optical system.
  • the superimposing unit is disposed in an optical path of the observation optical system, and emits light from the microlens array.
  • a polarizing beam splitter that reflects light, a reflective light condensing member that is disposed in an optical path of the observation optical system, transmits light from the observation optical system, and reflects light from the polarization beam splitter; and the polarization beam splitter. It is preferable to have a 1Z4 wavelength plate disposed between the reflection and light condensing members.
  • the superimposing means is disposed in an optical path of the observation optical system, and the light of the observation optical system It is preferable to have a reflection type holo-lam which transmits light and reflects light from the micro lens array.
  • the microlens array is formed by being engraved or molded on the incident end face of the parallel plane optical member. It is preferable that the microlens array is formed by being attached to the incident end face.
  • the microlens array is formed from a hologram device.
  • the reflection / condensing member is formed of a hologram device.
  • the scanning unit is formed of a movable mirror or a photoacoustic element.
  • the incident optical axis of light from the light source to the scanning unit and the optical axis of the observation optical system are substantially in the same direction. Is preferred.
  • the scanning display device may further include:
  • the optical axis of light incident on the scanning means is substantially perpendicular to the optical axis of the observation optical system, and a 1Z2 wavelength plate is provided between the scanning means and the polarizing beam splitter. preferable.
  • a camera including the scanning display device.
  • an observation optical system capable of observing a subject image obtained via a photographing optical system, and an imaging unit for imaging the subject image.
  • Reproducing means for reproducing a subject image picked up by the image pickup means arranged on the optical axis of the observation optical system; and introducing the image reproduced by the reproduction means on the optical axis of the observation optical system.
  • a camera comprising: an introduction unit that enables observation; and a restriction unit that restricts a light beam from the photographing optical system to the observation optical system.
  • the subject image and the reproduced image can be observed while being superimposed.
  • the limiting unit includes a quick return mirror that selectively guides a light beam from the imaging optical system to the observation optical system, and the observation optical system is configured by the introduction unit.
  • the introduction unit When projecting an image on the system, it is preferable to block light beams traveling from the imaging optical system to the observation optical system.
  • the limiting unit is a light amount limiting unit that limits an amount of a light beam forming the subject image, and the image is introduced into the observation optical system by the introducing unit. At this time, it is preferable to limit the light flux from the photographing optical system to the observation optical system.
  • the camera has an image processing means for characterizing at least a part of the reproduced image.
  • the display member can display an image representing control information of the camera.
  • a plane is disposed so as to be substantially orthogonal to an optical axis of the light path, and Therefore, a plate-shaped optical member constituting the optical waveguide, an image forming unit disposed near an end surface of the optical member, and a polarizing plate disposed between the image forming unit and the end surface of the optical member
  • a polarizing beam splitter that separates a light beam polarized in a predetermined direction by the polarizing plate among image light beams incident on the inside of the optical member from the image forming unit; and a ⁇ wavelength phase disposed on the plane.
  • a display device is
  • a plane is disposed so as to be substantially orthogonal to an optical axis of the optical path, and A plate-shaped optical member forming an optical waveguide, an image forming unit arranged near an end surface of the optical member, and an image light beam incident from the image forming unit into the optical member through the observation optical system.
  • a reflecting member that reflects light in a direction, and a light that is arranged on the plane and transmits a light flux incident substantially perpendicular to the plane, and reflects a light flux incident on the plane at a predetermined angle in a direction different from the incident direction.
  • a display device comprising: a control member, wherein a light beam traveling in the direction of the plane out of the light beam propagating through the optical member is separated by the light control member in a direction different from the reflection member.
  • a flat plate-shaped optical member forming an optical waveguide, and a light flux formed inside the optical member and propagating through the optical member.
  • a polarizing beam splitter that reflects a light beam polarized in a predetermined direction, and a 1Z4 wavelength phase plate disposed on the surface of the optical member, wherein the light beam propagating through the optical member is Z Reflected light through the 4-wavelength phase plate
  • a display device that allows transmission of musplit.
  • a flat plate-shaped optical member forming an optical waveguide, and an optical member formed inside the optical member and propagating through the optical member.
  • a polarizing beam splitter that transmits a light beam polarized in a predetermined direction of the light beam; and a 1Z4 wavelength phase plate disposed on a surface of the optical member.
  • a display device characterized in that the polarized beam splitter reflects light reflected through a quarter-wave phase plate.
  • a flat plate-shaped optical member forming an optical waveguide, and an optical member formed inside the optical member and propagating through the optical member.
  • a display device characterized in that reflected light passing through a quarter-wave phase plate is separated in a direction different from the direction of separation by the polarized beam splitter.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a camera equipped with a scanning display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows an example of a scanning state of the scanning display device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a camera equipped with a scanning display device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a force lens equipped with a scanning display device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a camera according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows an example of a scanning state in the microphone aperture lens array according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 shows a state in which a subject image and camera control information are superimposed on each other in the camera viewfinder of the fourth embodiment.
  • FIG. 8 shows an observation state of a reproduced image captured by the camera according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a state in which a reproduced image picked up by the finder of the force lens according to the fourth embodiment is specified.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a camera according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a state in which a subject image and a captured reproduced image are superimposed and characterized in the viewfinder of the camera of the fifth embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a display device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows an example of the rubbing direction of the 1/4 wavelength phase plate in the sixth embodiment.
  • FIG. 14 shows an example of an optical member including a 1/4 wavelength plate according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a display device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a display device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a camera equipped with a scanning display device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 shows an example of a scanning state of the scanning display device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a camera equipped with a scanning display device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a camera equipped with a scanning display device according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 light from a subject (not shown) is guided through a taking lens 3 to a mirror 5 such as a half mirror or a quick return mirror, and is reflected by the mirror 5 to form an image on a reticle 7. .
  • the object image formed on the focusing screen 7 is The light enters the eyepiece 11 via the camera 9 and is observed by the photographer's eyes located at the eye point EP.
  • the observation optical system 1 is configured.
  • a superimposing means 13 for displaying an electronic image of photographing information or the like superimposed on the subject image is inserted.
  • the superimposing means 13 is a parallel consisting of a pair of planes 15a and 15b substantially perpendicular to the optical axis IP of the observation optical system 1 and a plane 15c substantially perpendicular to the planes 15a and 15b. It has a flat optical member 14. Microlens arrays 17 arranged two-dimensionally are arranged on a plane 15c on which an electron image is incident.
  • a scanning unit 21 which bends the light from the light source 19 approximately 90 degrees and runs two-dimensionally on the microlens array 17.
  • the light from the light source 19 is focused on the microlens array 17 by the collimating lens system 23.
  • the light source 19 is provided with light source modulation means 31 for controlling the brightness of the light source, ONZOFF and the like.
  • the scanning means 21 is provided with a scanning control means 33 for two-dimensionally scanning the incident light, and controls the light source modulation means 31 and the scanning control means 33 to operate in synchronization. Control means 35 are provided.
  • the superimposing means 13 is provided with a polarizing beam splitter (hereinafter referred to as PBS) 25 with an inclination of about 45 degrees to the optical axis IP of the observation optical system 1 and the optical axis IS of the display optical system, respectively.
  • PBS polarizing beam splitter
  • the light from the electronic image (hereinafter, also referred to as a display image) formed on the microlens array 17 is reflected to the pentaprism 9 side.
  • the reflected light is incident on and transmitted through the 1/4 wavelength plate 27 arranged in the optical path of the observation optical system 1 on the flat surface 15a on the pentab rhythm 9 side, and is incident on the reflection light condensing member 29 Then, it is reflected back to the PBS 25 side.
  • the Z-wavelength plate 27 and the reflection / condensing member 29 are composed of members that are substantially transparent to the light in the optical path of the observation optical system 1, so that the subject image hardly deteriorates. .
  • the light reflected by the reflection condensing member 29 and returned to the PBS 25 side passes through the PBS 25 as described later, and is observed through the eyepiece 11.
  • the subject image from the observation optical system 1 is A scanning display device 30 that superimposes a display image and enables observation is configured.
  • Light from the light source 19 is bent substantially vertically by the scanning means 21 and scanned over a predetermined angle range.
  • the scanned light is incident on the microlens array 17 two-dimensionally arranged on the incident end face 15c of the parallel plane optical member 14 of the superimposing means 13 to form a display image.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a scanning state of light in the microlens array 17.
  • the microlens array 17 is scanned by 480 scanning lines, and this is repeated 60 times per second. At this time, if the light source 19 is always turned on, the light is observed uniformly in the microlens array 17.
  • the character A It is possible to display a microlens array 17 as a point image.
  • the light from the light source 19 must be focused on the microlens array 17, and the light from the light source 19 is collimated.
  • the light is converged on the micro lens array 17 by the evening lens system 23.
  • the light emitted from the microlens array 17 is reflected by the PBS 25 having wavelength selectivity and proceeds to the pen prism 9 side.
  • the light passes through the 1Z4 wave plate 27 provided on the plane 15a of the parallel plane optical member 14 and passes through a reflection / condensing member 29 to which a hologram or a wavelength selection film is adhered (hereinafter referred to as a representative).
  • the returned light (Referred to as a hologram) and is returned to the PBS 25 side again. Since the returned light has a changed polarization direction as described later, it passes through the PBS 25 and exits from the plane 15 b of the superimposing means 13 to be observed.
  • the scanning means 21 (for example, a two-dimensional movable mirror or a photoacoustic element) is a microlens. Due to the refractive power of the zoom array 17, the hologram 29, and the eyepiece 11, it has a conjugate relationship with the eyepoint EP (where the pupil of the observation eye is located). As a result, the light from the light source 19 can be regarded as scanning the retina R with the pupil as a fulcrum by the scanning means 21.
  • the microlens array 17 is configured to be substantially conjugate with the retina R of the observer observing at the eye point EP position by the refractive power of the hologram 29 and the eyepiece 11. Since the point image at 17 is projected as it is on the retina R of the observation eye, the point image is scanned by the scanning means 21 and recognized by the observer as a display image.
  • the microlens array is located at a position conjugate to the light source 19; 17 can be arranged.
  • a laser is used as the light source 19
  • the display contents can be made uniform.
  • the light condensed on the microlens array 17 enters the superimposing means 13 and travels along the optical axis IS.
  • the PBS 25 provided in the superimposing means 13 causes the P polarization component to be reduced.
  • the light is reflected and travels to the 1 Z 4 wave plate 27 and the hologram 29 side.
  • the light passing through the 1/4 wavelength plate 27 provided on the plane 15a is converted into circularly polarized light, reflected by the hologram 29, transmitted again through the 14 wavelength plate 27, and incident on the PBS 25. Since this light is converted into linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 90 degrees from the light incident on the PBS 25 from the microlens array 17, the light is transmitted through the PBS 25 and the superimposing means 13 is used.
  • the light is emitted from the plane 15b and becomes observable to the observer.
  • the optical axis of the light from the light source 19 and the optical axis of the light emitted from the superimposing means 13 are desirably in the same direction, taking into account the polarization direction due to the reflection of the scanning means 21. Also, When the light from the light source 19 is incident from the front or the rear of the page of FIG. 1, a half-wave plate is inserted between the microlens array 17 and the scanning means 21 so that the light from the light source 19 enters the PBS 25.
  • the polarization direction of the incident light can be set in the above-described state.
  • the microlens array 17 By forming a display image on the microlens array 17, it has the effect of expanding the pupil diameter (angle of view) when observing the display image, and the position of the observation eye is shifted or tilted from the optical axis. In this case, the displayed image can be reliably formed on the retina R of the observer. Since the amount of light in the displayed image is suppressed by the attenuation (approximately 50%) of only the portion related to the polarized light, it is possible to achieve high brightness of the displayed image.
  • a scanning type display device 30 capable of superimposing and observing a subject image (not shown) passing through the photographing lens 3 and a display image on the microlens array 17 on the retina R, and The built-in camera becomes possible.
  • the scanning display device 30 is not limited to a camera but may be arranged in another observation optical system such as a telescope so that a subject image and a display image can be superimposed and observed. It is.
  • the superimposing means 13 is disposed between the pen prism 9 and the eyepiece 11. For this reason, the diopter difference of the observer can be adjusted by the eyepiece 11, and the subject image and the display image can be observed better.
  • the refracting power of the hologram 29 is determined in consideration of the refracting power of the eyepiece 11 so that the subject image formed on the reticle 7 and the display image formed on the microlens array 17 are observed. Can be superimposed on the retina R of
  • the superimposing means 13 is arranged between the eyepiece lens 11 and the eye point EP.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 3 the light of the observation optical system 1 between the eyepiece 11 and the eye point EP is shown.
  • a superimposing unit 13 for displaying an electronic image such as photographing information superimposed on a subject image is inserted in the road.
  • Other configurations, operations, and the like are the same as those in the first embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • the scanning display device 40 is disposed in a conventional finder optical system, and a subject image (not shown) by the photographing lens 11 and a display image of the microlens array 17 are superimposed. It becomes possible to observe.
  • the display image of the microlens array 17 is displayed on the eye of the viewer located at the eye point EP. What is necessary is just to be comprised so that an image may be formed on the retina R.
  • a scanning display device and a camera according to a third embodiment of the present invention will be described.
  • the difference between the third embodiment and the first embodiment is that the polarization beam split is changed to a reflection hologram.
  • the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • the superimposing means 43 is provided with a reflection hologram 45 with an inclination of about 45 degrees to the optical axis IP of the observation optical system and the optical axis IS of the display light, respectively.
  • the light from the display image focused on is reflected to the eye point EP side.
  • the reflected light is observed through the eyepiece 11 at the eye point EP.
  • the reflection hologram 45 is made of a member that is substantially transparent to light in the optical path of the observation optical system 1, and is configured to cause almost no deterioration of the subject image.
  • the scanning display device 50 is configured to superimpose the display image from the microlens array 17 on the subject image from the observation optical system 1 and enable observation.
  • the superimposing means 43 may be disposed between the eyepiece 11 and the eyepoint EP.
  • the optical image and the high-brightness and high-resolution image are compact without substantially deteriorating the image quality of the optical image. It is possible to provide a scanning display device capable of superimposing and observing the displayed image and a camera equipped with the same. ⁇
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a camera according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 shows an example of a scanning state in the microlens array according to the fourth embodiment.
  • FIG. 7 shows a state in which a subject image and camera control information are superimposed on each other in the camera finder of the fourth embodiment.
  • FIG. 8 illustrates an observation state of a reproduced image captured by the camera according to the fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 shows a state where the reproduced image captured by the finder of the camera according to the fourth embodiment is characterized.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a camera according to the fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 shows a state in which the subject image and the captured reproduced image are superimposed and characterized in the finder of the power camera according to the fifth embodiment.
  • FIG. 5 ′ light from a subject (not shown) is reflected by a quick return mirror 5 through a photographing lens 3 and forms an image on a focusing screen 7.
  • the subject image formed on the focusing screen 7 enters the eyepiece 11 via the pen prism 9 and is observed by the photographer's eyes located at the eye point EP.
  • the quick return mirror 15 retreats from the optical axis of the photographing optical system via the mirror control means 37, and the light from the subject is imaged.
  • the image formed on the element 4 and captured is stored in the image processing means 6.
  • the image information from the image processing means 6 is sent to the display control means 13 1, and is superimposed on the observation optical system by the superimposing means 13, which will be described later, and can be observed.
  • the superimposing means 13 is a parallel consisting of a pair of planes 15a and 15b substantially perpendicular to the optical axis IP of the observation optical system 1 and a plane 15c substantially perpendicular to the planes 15a and 15b. It has a planar optical member 14.
  • a microlens array 17 arranged two-dimensionally is arranged on a plane 15c on which an electron image is incident.
  • a scanning means 21 for two-dimensionally scanning the microlens array 17 by bending the light from the light source 19 controlled by the display control means 13 1 by approximately 90 degrees. It has been done. Light from the light source 19 is focused on the microlens array 17 by the collimating lens system 23.
  • the scanning means 21 is provided with a scanning control means 33, and a synchronization control means 35 for controlling the display control means 13 1 and the scanning control means 33 to operate in synchronization.
  • the superimposing means 13 is provided with a polarizing beam splitter (referred to as PBS) 25 with an inclination of about 45 degrees between the optical axis IP of the observation optical system 1 and the optical axis IS of the display optical system. Then, light from an electronic image (hereinafter, also referred to as a display image) formed on the microlens array 17 is reflected to the pentaprism 9 side.
  • the reflected light is a Pen-Yu prism
  • the light enters and passes through the 1/4 wavelength plate 27 arranged in the optical path of the observation optical system 1, enters the reflection / condensing member 29, and reflects on the PBS 25 side And returned.
  • the 1 Z 4-wavelength plate 27 and the reflection / condensing member 29 are composed of members that are substantially transparent to the light in the optical path of the observation optical system 1, and are configured to cause almost no deterioration of the subject image. .
  • the light reflected by the reflection light collecting member 29 and returned to the PBS 25 side passes through the PBS 25 as described later, and is observed through the eyepiece 11.
  • the scanning display device 30 is configured to superimpose the display image from the microlens array 17 on the subject image from the observation optical system 1 to enable observation.
  • the optical axis IP of the observation optical system 1 and the optical axis IS of the display light are configured to be substantially orthogonal.
  • the light from the light source 19 is bent substantially vertically by the scanning means 21 and travels in a predetermined angle range. Will be examined.
  • the scanned light is incident on the incident end face 1 of the parallel plane optical member 14 of the superimposing means 13.
  • the light enters the microlens array 17 two-dimensionally arranged at 5c to form a display image.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a scanning state of light in the microlens array 17.
  • the running means 21 can scan the light from the light source 19 about 4 degrees in the horizontal direction and about 3 degrees in the direction perpendicular to the paper, 28.8 KHz in the horizontal direction and the vertical direction
  • the running means 21 can scan the light from the light source 19 about 4 degrees in the horizontal direction and about 3 degrees in the direction perpendicular to the paper, 28.8 KHz in the horizontal direction and the vertical direction
  • the microlens array 17 When scanning at 60 Hz, the microlens array 17 is scanned by 480 scanning lines, and this is repeated 60 times per second. At this time, if the light source 19 is always turned on, the light is observed uniformly in the microlens array 17. Thus, by turning on the light source 19 by synchronizing the scanning control means 33 and the display control means 31 which controls the radiation intensity of the light source 19 with the synchronization control means 35, for example, the character A It is possible to display a microlens array 17 as a point image.
  • the light from the light source 19 must be focused on the microlens array 17, and the light from the light source 19 is collimated.
  • the light is converged on the micro lens array 17 by the evening lens system 23.
  • the light emitted from the microlens array 17 is reflected by the PBS 25 having wavelength selectivity and proceeds to the pen prism 9 side.
  • the light traveling to the pen prism 9 side passes through a quarter-wave plate 27 provided on the plane 15a of the parallel plane optical member 14, and is reflected by a hologram or a wavelength selection film.
  • the light is reflected by the light-collecting member 29 (hereinafter, referred to as a hologram) and returned to the PBS 25 side again. Since the returned light has a changed polarization direction as described later, the returned light passes through the PBS 25 and emerges from the plane 15 b of the superimposing means 13 to be observable.
  • the scanning means 21 composed of a two-dimensional movable mirror and a photoacoustic element is conjugated with the eyepoint EP (where the pupil of the observation eye is located) by the refractive power of the microlens array 17, hologram 29 and eyepiece 11. Relationship.
  • the light from the light source 19 is scanned by the scanning means 21 on the retina R with the pupil as a fulcrum. Can be considered to be.
  • the microlens array 17 is configured to be substantially conjugate to the retina R of the observer observing at the eye point EP position by the refractive power of the hologram 29 and the eyepiece 11. Since the point image is directly projected on the retina R of the observation eye, the point image is scanned by the scanning means 21 and recognized by the observer as a display image.
  • the light source 19 is a finite system light source such as an LED, it is located at a position conjugate to the light source 19, and when it is a laser (for example, a semiconductor laser), it is located at the focal position of the collimating lens system 23. What is necessary is just to arrange the micro lens array 17.
  • a laser for example, a semiconductor laser
  • the polarization direction of the laser light needs to be adjusted so that the light is reflected by the PBS 25 described later.
  • the display contents can be made uniform.
  • the light condensed on the microlens array 17 enters the superimposing means 13 and travels along the optical axis IS.
  • the PBS 25 provided in the superimposing means 13 causes the P polarization component to be reduced.
  • the light is reflected and travels to the 1 Z 4 wave plate 27 and the hologram 29 side.
  • the light that has passed through the 1/4 wavelength plate 27 provided on the plane 15a is converted into circularly polarized light, reflected by the hologram 29, transmitted through the 1/4 wavelength plate 27 again, and passed through the PBS 25. Incident.
  • This light is converted into linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 90 degrees from the light incident on the PBS 25 from the microlens array 17, so that the light passes through the PBS 25 and the plane 15 It emits from b and can be observed by an observer.
  • the optical axis of the light from the light source 19 and the optical axis of the light emitted from the superimposing means 13 are desirably in the same direction, taking into account the polarization direction due to the reflection of the scanning means 21.
  • a ⁇ wavelength plate is inserted between the microlens array 17 and the scanning means 21 so that the PBS can be used.
  • the polarization direction of the light incident on 25 can be brought into the above-mentioned state.
  • the table By forming the display image on the microlens array 17, it has the effect of expanding the pupil diameter when observing the display image.Even if the position of the observation eye is shifted or tilted from the optical axis, the observation can be performed.
  • the displayed image can be reliably formed on the retina R of the person. Further, since the amount of light in the display image is suppressed by the attenuation (approximately 50%) of only the portion related to the polarized light, it is possible to achieve a high brightness of the display image.
  • a camera equipped with a scanning type display device capable of superimposing and observing a subject image (not shown) passing through the imaging lens 3 and a display image on the microlens array 17 on the retina R is configured. Have been.
  • the light amount restricting means 8 (which is, for example, an aperture of the photographing optical system) is controlled by the light amount controlling means 10 to adjust the light amount from the subject toward the observation optical system 1.
  • the adjustment of the light quantity is performed by sending an instruction to the light quantity control means 10 by an operation button (not shown) provided on the camera and controlling the light quantity limiting means 8 via the light quantity control means 10.
  • the amount of light from the subject and the amount of light of the display image displayed by the superimposing means 13 can be balanced to make it easy to recognize.
  • the light amount limiting means 8 for example, a liquid crystal, an electorifice chromic element, a variable ND filter, or the like can be used.
  • FIG. 7 shows a state where the control information of the camera is superimposed and displayed on the optical image 41 of the subject.
  • the focus detection area marks A F1 to A F5 of the camera are superimposed on the subject image 41, and A F 5 is selected by the photographer, for example, and the color is changed.
  • the scanning display device 30 causes the display control means 13 1 to display the display image on the superimposing means 13 based on the control information screen of the camera from the image processing means 6, and displays the optical image of the subject. Image 4 1 and superimposed. This makes it possible to obtain camera control information necessary for shooting without leaving the eye from the viewfinder.
  • the photographed image is transmitted to the camera by sending a photographed image confirmation instruction to the camera.
  • the image information is processed by the control means 6 and sent to the display control means 13 1, and the image can be observed by the photographer by the scanning display device 30.
  • the mirror control means 37 retracts the quick-restart mirror 5 from the optical axis of the photographing optical system, thereby setting the amount of light incident on the observation optical system 1 to zero. be able to.
  • the scanning display device 30 used in the present embodiment can obtain a high-resolution reproduced image, the quality of the reproduced image is dramatically improved as compared with the conventional image display, and the high-quality The reproduced image can be observed.
  • the light amount restricting means 8 may restrict the light amount from the photographing optical system to the observation optical system. By limiting the amount of light that enters the observation optical system from the photographing optical system, it becomes possible to observe a high-contrast reproduced image that is less affected by external light.
  • Fig. 9 For example, as shown in Fig. 9, for example, only the part 45 of the captured image 43 that exceeds the latitude of the captured image is displayed in highly recognizable colors, and the light and shade and hue of this part may not be reproduced correctly. Can be notified. Receiving this information, the photographer can change the shooting conditions and shoot again an image with an appropriate latitude.
  • the control image information of the camera be superimposed on the optical image of the subject and displayed, but also a high-quality reproduced image can be observed in the viewfinder. It is possible to provide a camera that can do so.
  • FIG. 10 light from a subject (not shown) is transmitted through The light is reflected by the lens 105 and forms an image on the reticle 7.
  • the subject image formed on the focusing screen 7 enters the eyepiece 11 via the pen prism 9 and is observed by the photographer's eyes located at the eye point EP.
  • the light transmitted through the half mirror 105 is focused on the image sensor 4, and the captured image is stored in the image processing means 6.
  • the image information from the image processing means 6 is sent to the display control means 13 1, and is superimposed on the observation optical system 1 by the superimposing means 13 so that observation is possible.
  • a light amount limiting means 108 is provided, and the light amount control means 110 limits the light amount of the subject observed through the observation optical system 1.
  • the other configuration is the same as that of the fourth embodiment, and the description is omitted.
  • the light amount limiting means 108 is disposed between the half mirror 105 and the focusing screen 7, and the light amount control means 110 controls the light amount control means 110 from the object heading toward the observation optical system 1. Is limited.
  • the light quantity is limited by sending an instruction to the light quantity control means 110 by an operation button (not shown) provided on the camera and controlling the light quantity limitation means 108 via the light quantity control means 110.
  • the light amount limiting means 108 for example, a liquid crystal, an electorifice chromic element, a variable ND filter, a variable aperture stop, and the like can be used.
  • camera control information AF1 to AF5 can be superimposed and displayed on an optical image 41 of a subject as shown in FIG. You.
  • Other functions and effects are the same as those of the fourth embodiment, and a description thereof will not be repeated.
  • the optical image 41 of the subject and the image 43 captured by the image sensor 4 in a superimposed manner.
  • the same image of the optical image 41 and the captured image 43 is superimposed and observed in the finder.
  • the optical image 41 and the photographed image 43 can be brought into a suitable observation state. In this state, for example, only the part 4 5 that exceeds the latitude of the captured image 43 Is displayed in highly recognizable colors, and it is possible to notify the photographer in advance that there is a possibility that the light and darkness and the hue of this portion may not be reproduced correctly. Based on this information, the photographer can change the shooting conditions and shoot an image with an appropriate latitude.
  • the light amount toward the observation optical system 1 can be made substantially zero by the light amount limiting means 108.
  • the image captured by the image sensor 4 can be displayed in the viewfinder, and a high-contrast reproduced image that is not affected by external light can be observed.
  • the scanning display device 40 used in the present embodiment can obtain a high-resolution reproduced image, the quality of the reproduced image is dramatically improved as compared with the conventional image display, and the high-quality reproduced image can be obtained. Can be observed.
  • the half mirror 105 may be retracted from the optical axis of the photographing optical system.
  • the control image information of the camera can be superimposed and displayed on the optical image of the subject, but also the optical image and the reproduced image can be superimposed and displayed.
  • information related to image quality in the reproduced image is displayed as color information.Furthermore, by limiting the light amount of the optical image, a camera that can observe a high-quality reproduced image in the viewfinder Can be provided.
  • FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a display device according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 shows an example of the rubbing direction of the 14-wavelength phase plate in the sixth embodiment.
  • FIG. 14 shows an example of an optical member having a quarter-wave phase plate according to the sixth embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a display device according to a seventh embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a display device according to an eighth embodiment of the present invention.
  • an optical image (not shown) is incident along the optical axis IP of the observation optical system, and is observed by the photographer at the eye point EP.
  • a superimposing optical system 201 for displaying an electronic image superimposed on the optical image is inserted in the optical path of the observation optical system.
  • Superposition optical system 2 0 1 comprises an optical member 205 constituting an optical waveguide composed of a pair of planes 203a and 203b substantially perpendicular to the optical axis IP of the observation optical system and a plane 203c substantially perpendicular to the planes 203a and 203b.
  • a display member 207 which is an image forming means for displaying an electronic image, is arranged near the plane 203c, and a polarizing plate 209 is provided between the display member 207 and the plane 203c.
  • the superimposing optical system 201 is provided with a polarizing beam splitter (PBS) 211 with an inclination of approximately 45 degrees to the optical axis IP of the observation optical system and the optical axis IS of the display light, respectively, in a predetermined direction. Is reflected in the direction opposite to the observation eye 213. The reflected light is incident on and transmitted through the quarter-wave phase plate 215 disposed in the optical path of the observation optical system on the plane 203a, which is the plane of incidence of the optical image, and is incident on the reflection condenser 217. And is reflected to the PBS 211 side.
  • PBS polarizing beam splitter
  • the quarter-wave plate 215 and the reflection light condensing member 217 are formed of members that are substantially transparent to light in the optical path of the observation optical system, and are configured to cause almost no deterioration of the optical image.
  • the light returned to the PBS 211 side has its polarization direction rotated as described later, passes through the PBS 211, and is observed at the eye point EP.
  • the display device 230 is configured to superimpose the display image from the display member 207 on the optical image from the observation optical system and enable observation.
  • the optical axis IP of the observation optical system and the optical axis IS of the display optical system are configured to be substantially orthogonal.
  • Light from an electronic image (hereinafter, also referred to as a display image) displayed on the display member 207 is polarized in a predetermined direction (for example, a P-polarized component) by the polarizing plate 209 and is incident on the optical member 205 from the plane 203 c. I do.
  • the incident light travels along the optical axis IS of the display optical system, and, for example, a P-polarized component is reflected by the PBS 211 provided in the superimposing optical system 201, and a plane in a direction opposite to the observation eye 213 is formed.
  • the light proceeds to a quarter-wave phase plate 215 and a reflection light-collecting member 217 (hereinafter, typically referred to as a hologram) provided with a hologram or a wavelength selection film provided on 203a.
  • the light that has passed through the 1Z4 wavelength phase plate 215 is converted to circularly polarized light, reflected by the hologram 217, again transmitted through the quarter wavelength phase plate 215, and converted to linearly polarized light.
  • This light is applied to PBS 21
  • the light reflected by 1 and incident on the hologram 217 is converted into linearly polarized light whose polarization direction is rotated by 90 degrees, so that it passes through the PBS 211 and exits from the superimposing optical system 1 and is observed at the eye point EP by the observer. Is imaged on the retina.
  • 1Z4 wavelength phase plates 240 and 240 are provided on almost the entire surface on the planes 203 a and 203 b substantially perpendicular to the optical axis of the observation optical system IP of the optical member 205 which is an optical waveguide.
  • the 1Z4 wavelength phase plates 240, 240 are light emitted from the display member 207, incident on the planes 203a, 203b of the optical member 205, and reflected at the interface with air (for example, indicated by a solid line G1 in the figure).
  • the PBS 211 is designed to reflect the P-polarized light component, so that the light incident on the planes 203a and 203b and reflected and emitted passes through the PBS 211, so it is reflected by the PBS 211.
  • the hologram 217 does not enter the hologram 217 and is not reflected and reaches the observation eye 213.
  • the light transmitted through the PBS 211 is emitted from the plane 203 d of the optical member 205.
  • a light absorbing member may be provided on the flat surface 203d to absorb incident light.
  • the ghost light that enters the planes 203 a and 203 b of the superimposing optical system 201 as an optical waveguide, is reflected and emitted from the interface with air, and enters the observation eye 213. (Eg, G1) can be prevented.
  • FIG. 13 is a schematic diagram viewed from the direction of the eye point EP in FIG.
  • the rubbing treatment used in the liquid crystal manufacturing process is applied to the plane 203a in a direction substantially 45 degrees with respect to the optical axis IS of the display optical system (the direction of the arrow in the figure). Apply. Thereby, minute irregularities or grooves are formed on the surface of the plane 203 a in a predetermined direction (the direction of the arrow).
  • Ultraviolet-curable liquid crystal 221 is applied to the surface thus treated to a predetermined thickness.
  • the coating operation is performed by a so-called spin coater.
  • the thickness of the ultraviolet-curable liquid crystal 222 is a thickness having an optical path difference that rotates the phase of light that is assumed to be the ghost light by approximately 90 degrees.
  • the liquid crystal molecules are regularly arranged along the direction of the rubbing 219, and exhibit a predetermined optical anisotropy. Then, ultraviolet rays are irradiated to cure the ultraviolet-curable liquid crystal 221, and fixed as a ⁇ wavelength phase plate 240 on the surface of the plane 203 a. Similarly, a 1Z4 wavelength phase plate 240 is formed on the surface of the plane 203b.
  • the 1Z4 wavelength phase plate 224 is not limited to the above-described UV-curable liquid crystal 221, and may be a 1/4 wavelength phase plate film or a 1Z4 wavelength phase crystal plate that generates a predetermined phase difference. Alternatively, it may be formed by adhering to the entire surface of 03a, 203b. Further, it may be provided on only one of the planes 203a and 203b. How to provide the 1Z4 wavelength phase plate 240 may be determined according to the state of occurrence of ghost light.
  • the PBS 211 is arranged so that the display light reflected by the PBS 211 is directly reflected to the eye point EP side, and the 1Z 4 wave plate 2 15 and the hologram 2 17 May not be provided.
  • a display device according to a seventh embodiment of the present invention will be described.
  • the difference between the seventh embodiment and the sixth embodiment is that the positions of the 1/4 wavelength phase plate 2 15 and the hologram 2 17 for forming a display image on the retina of the observation eye are different. It is different.
  • the same components as those in the sixth embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
  • light from the display member 207 is polarized in a predetermined direction (for example, P-polarized light) by the polarizing plate 209, and is incident from the plane 203c of the optical member 205 as an optical waveguide.
  • the incident light travels along the optical axis IS of the display optical system, passes through the PBS 211 arranged in the superimposing optical system 201, exits from the plane 203d facing the plane 203c, and has a 1Z4 wavelength.
  • the light is incident on and transmitted through the phase plate 215 and is incident on and reflected by the hologram 2 17, and is returned in the PBS 211 direction. Since the returned light has its polarization direction rotated by about 90 degrees by the quarter-wave phase plate 215, it is reflected by the PBS 211, enters the observation eye 213, and forms an image on the eye point EP.
  • the display image of the display member 207 and the optical image of the observation optical system IP are superimposed at the eye point EP and can be observed.
  • the display device 235 is configured.
  • 1Z4 wavelength phase plates 240, 240 are provided on two flat surfaces 203a, 203b of an optical member 205.
  • the light incident on the planes 203a and 203b and reflected at the interface with the air is a quarter-wave phase plate 240 and the polarization direction is approximately Since it is rotated 90 degrees, it is reflected by the PBS 211, emitted from the optical member 205, and does not enter the hologram 217.
  • the light incident on the planes 203a and 203b due to the irregular reflection of the 1Z4 wavelength phase plate 215 and the hologram 217 (for example, in FIG.
  • the solid line G 2) is not emitted to the observation eye 213 side because the polarization direction is rotated by about 90 degrees by the quarter-wave phase plate 240 and passes through the PBS 211.
  • the display device 230 by arranging the 1Z4 wavelength phase plates 240 and 240 on the planes 203a and 203b of the parallel plane optical member 214, the G1 And G2 can be prevented from entering the observation eye 213.
  • the configurations of the quarter-wave phase plates 240, 240 are the same as in the sixth embodiment, and a description thereof will be omitted.
  • the quarter-wave phase plates 240, 240 may be formed on both or one of the planes 203a, 203b, but how they are formed depends on the state of generation of the ghost light. good.
  • the difference between the eighth embodiment and the sixth and seventh embodiments lies in that the quarter-wave phase plate 240 has been changed to a light control member.
  • Other configurations are the same as those of the sixth and seventh embodiments, and are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • a light control member 225, 225 is arranged on two planes 203a, 203b of an optical member 205 to constitute a display device 250.
  • the light control members 225, 225 are configured to transmit light substantially perpendicularly incident on the planes 203a, 203b and shield light incident at a predetermined angle or more (for example, Sumitomo An optical filter with a built-in micro-bar made by EM may be used.) With such a configuration, light that is ghost light (for example, G1 in the drawing) incident on the planes 203a and 203b by light from the display member 207 is blocked by the light control member 225. It is possible to prevent the light from being reflected by the PBS 211 and emitted from the superimposing optical system 201 via the quarter-wave phase plate 215 and the hologram 217 to form an image on the observation eye 213.
  • the force for providing the light control member 225 on both of the planes 203a and 203b, and whether to provide the light control member 225 on either one of them, may be determined appropriately according to the state of generation of ghost light.

Landscapes

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Abstract

　物体を観察する観察光学系中に、電子的に作成した電子画像を案内して物体像に重畳して観察することを可能にする表示装置が開示されている。電子画像作成装置は、光源と、マイクロレンズアレイと、光源からの光を走査してマイクロレンズアレイ上に像を形成する走査手段を有し、マイクロレンズに形成された像を観察光学系中に案内して物体像に重畳する走査型表示装置と、この走査型表示装置を使用して光学的に形成された被写体像と、電子画像とを重畳して観察できるカメラが開示されている。

Description

画像表示装置およびカメラ
技術分野
本発明は、 観察光学系の光学像に電子像を重畳させて観察可能にする画像表示 装置、 および該画像表示装置を備えたカメラに関する。
明 田
背景技術
逢
従来、 観察光学系の光路内に観察光学系の情報等を表示し観察光学系の光学像 と共に観察することができる情報表示装置が知られている。 特に、 走査型光学系 を用いて観察眼の網膜に電子像を結像させ、 光学像と共に電子像を観察可能とす る走査型表示装置が提案されている （例えば、 米国特許出願公報第 2 0 0 1 0 0 3 4 0 7 7号参照。）。
しかしながら、 上記走査型表示装置の例は、 複数の反射ミラ一等の光学部材か ら構成されているために走査型表示装置のサイズが大きくなり、 カメラゃ望遠鏡 などの小型の観察光学系 （ファインダ等） に搭載することが難しいという第 1の 問題がある。
また、 従来、 デジタル一眼レフレックスカメラでは、 ファインダで被写体像を 視認して撮影を行い、 撮像素子で撮影された画像を液晶等の表示素子を介してフ アインダ内に表示させて確認することが行われている （例えば、 特開平 6— 2 4 5 1 1 4号公報参照。）。 上述の表示方法では、 撮影された画像の表示に液晶表示 素子が用いられているため、 分解能や画像の彩度の再現性が悪く、 撮像された画 像が所望の画質を有しているかの確認が難しいという第 2の問題がある。
さらにまた、 従来、 観察光学系の光路内に電子像を表示し観察光学系の光学像 と共に観察することができる表示装置としては、 特開平 1 1一 1 7 4 3 6 7号公 報が知られている。 しかしながら、 特開平 1 1— 1 7 4 3 6 7号公報に開示の表 示装置は、 プリズム体の内面反射を利用しているため、 プリズム体の反射面から の不要な反射光等の想定されていない光が観察眼に入り、 ゴーストとして観察さ れる虞があるという第 3の問題がある。
本発明の第 1の目的は、 上記第 1の問題に鑑みて行われたものであり、 観察光 学系の光路中に設置可能なコンパク卜な走査型表示装置とこれを有するカメラ を提供することにある。
本発明の第 2の目的は、 上記第 2の問題に鑑みて行われたものであり、 高画質 の表示装置を有する力メラを提供することにある。
本発明の第 3の目的は、 上記第 3の問題に鑑みて行われたものであり、 ゴース トを防止したコンパクトな表示装置を提供することにある。
上記第 1の目的を達成するために、 本発明の第 1の態様では、 物体像を観察す る観察光学系の光路中に配置され、 電子像を前記物体像に重畳させて観察可能に する重畳手段と、 前記重畳手段の前記電子像の入射端面に配置されたマイクロレ ンズアレイと、 前記電子像用の光源と、 前記光源からの光を前記マイクロレンズ ァレイに集光する集光手段と、 前記光を前記マイクロレンズァレイに走査する走 査手段とを有し、 前記マイクロレンズアレイ上に形成される像を観察可能にする ことを特徴とする走査型表示装置を提供する。
また、 上記第 1の目的を達成するために、 本発明の第 2の態様では、 物体像を 観察する観察光学系の光路中に配置され、 電子像を前記物体像に重畳させて観察 可能にする重畳手段と、 前記電子像用の光源と、 前記光源からの光を前記重畳手 段の入射端面に集光する集光手段と、 前記光を前記入射端面に走査する走査手段 とを有し、 前記重畳手段は、 前記観察光学系の光路中に配置され、 前記入射端面 からの光を反射する偏光ビームスプリッ夕と、 前記観察光学系の光路中に配置さ れ、 前記観察光学系の光を透過し、 前記偏光ビームスプリツ夕からの光を反射さ せる反射集光部材と、 前記偏光ピ一ムスプリッ夕と前記反射集光部材との間に配 置される 1 Z 4波長板とを有することを特徴とする走査型表示装置を提供する。 また、 本発明の第 3の態様によれば、 第 1の態様の走査型表示装置において、 前記重畳手段は、 前記観察光学系の光路中に配置され、 前記マイクロレンズァレ ィからの光を反射する偏光ビームスプリッ夕と、 前記観察光学系の光路中に配置 され、 前記観察光学系の光を透過し、 前記偏光ビームスプリツ夕からの光を反射 させる反射集光部材と、 前記偏光ビームスプリッ夕と前記反射集光部材との間に 配置される 1 Z 4波長板とを有することが好ましい。
また、 本発明の第 4の態様によれば、 第 1又は第 3の態様による表示装置にお いては、 前記重畳手段は、 前記観察光学系の光路中に配置され、 前記観察光学系 の光を透過し、 前記マイクロレンズアレイからの光を反射させる反射型ホロダラ ムを有することが好ましい。
また、 本発明の第 1、 第 3、 又は第 4の態様による走査型表示装置では、 前記 マイクロレンズアレイは、 平行平面光学部材の前記入射端面に刻まれて形成され ているか、 または成型された前記マイクロレンズアレイが前記入射端面に貼り付 けられて形成されていることが好ましい。
また、 本発明の第 1、 第 3、 又は第 4の態様による走査型表示装置では、 前記 マイクロレンズアレイは、 ホログラムデバイスから形成されていることが好まし い。
また、 本発明の第 2又は第 3の態様による走査型表示装置では、 前記反射集光 部材は、 ホログラムデバイスから形成されていることが好ましい。
また、 本発明の第 1又は第 2の態様による走査型表示装置では、 前記走査手段 は、 可動ミラ一または光音響素子から形成されていることが好ましい。
また、 本発明の第 1又は第 2の態様による走査型表示装置は、 前記光源から前 記走査手段への光の入射光軸と、 前記観察光学系の光軸とが略同方向であること が好ましい。
また、 本発明の第 1又は第 2の態様による走査型表示装置は、 前記光源から前 記走査手段への光の入射光軸と、 前記観察光学系の光軸とが略垂直であり、 前記 走査手段と前記偏光ビームスプリツ夕との間に 1 Z 2波長板が設けられている ことが好ましい。
また、 本発明の第 5の態様では、 前記走査型表示装置を有するカメラを提供す る。
上記第 2の目的を達成するために、 本発明の第 6の態様では、 撮影光学系を介 して得られる被写体像を観察可能とする観察光学系と、 前記被写体像を撮像する 撮像手段と、 前記撮像手段によつて撮像された被写体像を再生する再生手段と、 前記観察光学系の光軸上に配置され、 前記再生手段による再生画像を前記観察光 学系の光軸上に導入し観察可能とする導入手段と、 前記撮影光学系から前記観察 光学系への光束を制限する制限手段とを具備してなることを特徴とするカメラ を提供する。
また、 本発明の第 6の態様によるカメラでは、 前記被写体像と前記再生像とを 重畳して観察可能であることが好ましい。
また、 本発明の第 6の態様によるカメラでは、 前記制限手段は、 前記撮像光学 系からの光束を前記観察光学系に対して選択的に導くクイックリターンミラー から成り、 前記導入手段によって前記観察光学系に画像を投影する際に、 前記撮 影光学系から前記観察光学系へ向かう光束を遮光することが好ましい。
また、 本発明の第 6の態様によるカメラでは、 前記制限手段は、 前記被写体像 を形成する光束の光量を制限する光量制限手段であり、 前記導入手段によって前 記観察光学系に画像を導入する際に、 前記撮影光学系から前記観察光学系へ向か う光束を制限することが好ましい。
また、 本発明の第 6の態様によるカメラでは、 前記再生画像の少なくとも一部 に特徴付けを行う画像加工手段を有することが好ましい。
また、 本発明の第 6の態様によるカメラでは、 前記表示部材は、 前記カメラの 制御情報を表す画像を表示可能であることが好ましい。 上記第 3の目的を達成するために、 本発明の第 7の態様では、 観察光学系の光 路中に、 前記光路の光軸に対して平面が略直交するように配置され、 前記平面に よって光導波路を構成する平板状の光学部材と、 前記光学部材の端面部近傍に配 置された像形成手段と、 前記像形成手段と前記光学部材の端面との間に配置され た偏光板と、 前記像形成手段から前記光学部材の内部に入射した像光束のうち、 前記偏光板によって所定方向に偏光された光束を分離する偏光ビームスプリッ 夕と、 前記平面に配置された 1 / 4波長位相板とを備え、 前記光学部材を伝播す る光束のうち前記 1 / 4波長位相板を介した反射光について、 前記偏光ビームス プリッ夕で前記分離の方向とは異なる方向に分離させることを特徴とする表示 装置を提供する。
また、 上記第 3の目的を達成するために本発明の第 8の態様では、 観察光学系 の光路中に、 前記光路の光軸に対して平面が略直交するように配置され、 前記平 面によって光導波路を構成する平板状の光学部材と、 前記光学部材の端面部近傍 に配置された像形成手段と、 前記像形成手段から前記光学部材の内部に入射した 像光束を前記観察光学系の方向へ反射する反射部材と、 前記平面に配置され、 前 記平面に略垂直に入射する光束を透過すると共に、 前記平面に所定の角度で入射 する光束を入射方向とは異なる方向へ反射する光制御部材とを備え、 前記光学部 材を伝播する光束のうち前記平面の方向へ進行する光束について、 前記光制御部 材によって前記反射部材とは異なる方向に分離させることを特徴とする表示装 置を提供する。
また、 上記第 3の目的を達成するために本発明の第 9の態様では、 光導波路を 形成する平面板状の光学部材と、前記光学部材に内部に形成され,前記光学部材を 伝播する光束のうち所定方向に偏光された光束を反射する偏光ビ一ムスプリッ 夕と、 前記光学部材の表面に配置された 1 Z 4波長位相板とを備え、 前記光学部 材を伝播する光束のうち前記 1 Z 4波長位相板を介した反射光について、 偏光ビ
—ムスプリッ夕を透過させることを特徴とする表示装置を提供する。 また、 上記第 3の目的を達成するために本発明の第 1 0の態様では、 光導波路 を形成する平面板状の光学部材と、前記光学部材の内部に形成され,前記光学部材 を伝播する光束のうち所定方向に偏光された光束を透過する偏光ビームスプリ ッ夕と、 前記光学部材の表面に配置された 1 Z 4波長位相板とを備え、 前記光学 部材を伝播する光束のうち前記 1 / 4波長位相板を介した反射光について、 前記 偏光ビ一ムスプリッタを反射させることを特徴とする表示装置を提供する。
また、 上記第 3の目的を達成するために本発明の第 1 1の態様では、 光導波路 を形成する平面板状の光学部材と、前記光学部材の内部に形成され,前記光学部材 を伝播する光束のうち所定方向に偏光された光束を分離する偏光ビームスプリ ッ夕と、 前記光学部材の表面に配置された 1 / 4波長位相板とを備え、 前記光学 部材を伝播する光束のうち前記 1 / 4波長位相板を介した反射光について、 前記 偏光ビ一ムスプリッ夕で前記分離の方向とは異なる方向に分離させることを特 徴とする表示装置を提供する。 図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の第 1実施の形態にかかる走査型表示装置を搭載したカメラの 概略構成図を示す。
図 2は、 第 1実施の形態における走査型表示装置の走査状態の例を示す。
図 3は、 本発明の第 2実施の形態にかかる走査型表示装置を搭載したカメラの 概略構成図を示す。
図 4は、 本発明の第 3実施の形態にかかる走査型表示装置を搭載した力メラの 概略構成図を示す。
図 5は、 本発明の第 4実施の形態にかかるカメラの概略構成図である。
図 6は、 第 4実施の形態のマイク口レンズアレイにおける走査状態の例を示す。 図 7は、 第 4実施の形態のカメラのファインダにおいて被写体像とカメラの制 御情報とを重畳した状態を示す。 図 8は、 本発明の第 4実施の形態にかかるカメラにおいて撮像された再生画像 の観察状態を示す。
図 9は、 第 4実施の形態の力メラのフアインダにおいて撮像された再生像に特 徵付けをした状態を示す。
図 1 0は、 本発明の第 5実施の形態にかかるカメラの概略構成図である。 図 1 1は、 第 5実施の形態のカメラのファインダにおいて被写体像と撮像され た再生像とを重畳し特徴付けをした状態を示す。
図 1 2は、 本発明の第 6実施の形態にかかる表示装置の概略構成図を示す。 図 1 3は、 第 6実施の形態における 1 / 4波長位相板のラビング方向の一例を 示す。
図 1 4は、 第 6実施の形態における 1ノ 4波長位相板を備えた光学部材の一例 を示す。
図 1 5は、 本発明の第 7実施の形態にかかる表示装置の概略構成図を示す。 図 1 6は、 本発明の第 8実施の形態にかかる表示装置の概略構成図を示す。 発明を実施するための最良の形態
以下、 本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図 1は、 本発明の第 1実施の形態にかかる走査型表示装置を搭載したカメラの 概略構成図を示す。 図 2は、 第 1実施の形態における走査型表示装置の走査状態 の例を示す。 図 3は、 本発明の第 2実施の形態にかかる走査型表示装置を搭載し たカメラの概略構成図を示す。 図 4は、 本発明の第 3実施の形態に係る走査型表 示装置を搭載したカメラの概略構成図を示す。
(第 1実施の形態）
図 1において、 不図示の被写体からの光は、 撮影レンズ 3を通して、 例えば、 ハーフミラ一やクイックリタ一ンミラー等のミラ一 5に導かれ、 ミラー 5で反射 されて焦点板 7に結像される。 焦点板 7に結像された被写体像は、 ペン夕プリズ ム 9を介して接眼レンズ 1 1に入射し、 アイポイント E Pに位置する撮影者の眼 で観察される。 このようにして観察光学系 1が構成されている。
ペン夕プリズム 9と接眼レンズ 1 1との間において観察光学系 1の光路中に は、 被写体像に重畳して撮影情報等の電子像を表示するための重畳手段 1 3が挿 入されている。 重畳手段 1 3は、 観察光学系 1の光軸 I Pに略垂直な一対の平面 1 5 a、 1 5 bと、 平面 1 5 a、 1 5 bに略垂直な平面 1 5 cとからなる平行平 面光学部材 1 4を有している。 電子像が入射される平面 1 5 cには二次元的に配 列されたマイクロレンズアレイ 1 7が配置されている。 マイクロレンズアレイ 1 7の近傍には光源 1 9からの光を略 9 0度折り曲げてマイクロレンズアレイ 1 7に二次元的に走查する走査手段 2 1が設けられている。 また、 光源 1 9からの 光は、 コリメ一夕レンズ系 2 3でマイクロレンズアレイ 1 7に集光されている。 光源 1 9には光源の明るさや O NZO F F等を制御する光源変調手段 3 1が設 けられている。 走査手段 2 1には入射した光を二次元的に走査制御する走査制御 手段 3 3が設けられ、 光源変調手段 3 1と走査制御手段 3 3とが同期して動作す るように制御する同期制御手段 3 5が設けられている。
重畳手段 1 3には、 観察光学系 1の光軸 I Pと表示光学系の光軸 I Sにそれぞ れ略 4 5度の傾きをなして偏光ビームスプリッタ （以後、 P B Sと記す） 2 5が 設けられ、 マイクロレンズアレイ 1 7に結像された電子像 （以後、 表示画像とも 記す） からの光を、 ペンタプリズム 9側へ反射する。 反射された光は、 ペンタブ リズム 9側の平面 1 5 a上で、 観察光学系 1の光路中に配置された 1ノ4波長板 2 7に入射および透過し、 反射集光部材 2 9に入射して P B S 2 5側に反射して 戻される。 1 Z 4波長板 2 7と反射集光部材 2 9は、 観察光学系 1の光路中の光 に対して略透明な部材で構成されており、 被写体像の劣化はほとんど生じない構 成としている。 反射集光部材 2 9により反射され P B S 2 5側に戻された光は、 後述するように P B S 2 5を透過して、 接眼レンズ 1 1を介して観察される。 こ のようにして、 観察光学系 1からの被写体像にマイクロレンズアレイ 1 7からの 表示画像を重畳して観察可能にする走査型表示装置 3 0が構成されている。
以下、 走査型表示装置 3 0について詳説する。
光源 1 9からの光は、 走査手段 2 1で略垂直に曲げられ、 所定の角度範囲を走 査される。 走査された光は、 重畳手段 1 3の平行平面光学部材 1 4の入射端面 1 5 cに二次元的に配列されたマイクロレンズアレイ 1 7に入射し表示画像を形 成する。
図 2は、 マイクロレンズアレイ 1 7における光の走査状態を説明する図である。 例えば、 図 1において走査手段 2 1力 S光源 1 9からの光を水平方向に約 4度、 紙 面に垂直方向に約 3度走査できる場合、 水平方向に 2 8 . 8 KH z , 垂直方向に 6 O H zで走査すると、 マイクロレンズアレイ 1 7を 4 8 0本の走査線で走査し、 これを 1秒間に 6 0回繰り返すことになる。 この際、 光源 1 9が常に点灯してい ると、 マイクロレンズアレイ 1 7では光が一様に輝いて観察される。 そこで、 走 査制御手段 3 3と光源 1 9の放射強度を制御する光源変調手段 3 1とを、 同期制 御手段 3 5により同期させて光源 1 9を点灯することによって、 例えば、 文字 A をマイクロレンズアレイ 1 7に点像として表示させることが可能となる。
走査される点像の大きさが全体の像の分解能を決定するため、 マイクロレンズ アレイ 1 7に光源 1 9からの光が集光している必要があり、 光源 1 9からの光は コリメ一夕レンズ系 2 3によりマイクロレンズアレイ 1 7に集光されている。 マイクロレンズァレイ 1 7を射出した光は、 波長選択性のある P B S 2 5で反 射されペン夕プリズム 9側に進行する。 そして平行平面光学部材 1 4の平面 1 5 a上に設けられた 1 Z 4波長板 2 7を通過して、 ホログラムまたは波長選択膜が 付着された反射集光部材 2 9 (以後、代表してホログラムと記す）で反射されて、 再び P B S 2 5側に戻される。 この戻された光は、 後述するように偏光方向が変 化しているため P B S 2 5を透過して、 重畳手段 1 3の平面 1 5 bから射出して 観察可能となる。
走査手段 2 1 (例えば、 二次元可動ミラーや光音響素子等） は、 マイクロレン ズアレイ 1 7、 ホログラム 2 9および接眼レンズ 1 1の屈折力によってアイボイ ント E P (観察眼の瞳孔が位置する） と共役な関係となっている。 この結果、 走 査手段 2 1によって光源 1 9からの光は瞳孔を支点とし網膜 R上を走査してい るとみなす事ができる。
また、 マイクロレンズアレイ 1 7は、 ホログラム 2 9および接眼レンズ 1 1の 屈折力によってアイポイント E P位置で観察中の観察者の網膜 Rと略共役にな るように構成されており、 マイクロレンズアレイ 1 7での点像がそのまま観察眼 の網膜 Rに投影されるため、 点像が走査手段 2 1によって走査されることで、 表 示画像として観察者に認識される。
なお、 光源 1 9が L E Dなどの有限系の光源のときは光源 1 9と共役な位置に、 レーザー （例えば、 半導体レーザー） の場合にはコリメ一夕レンズ系 2 3の焦点 位置にマイクロレンズアレイ 1 7を配置すればよい。 また、 光源 1 9にレーザー を使用する場合には、 後述する P B S 2 5で反射するようにレーザ一光の偏光方 向を合わせておく必要が有る。 また、 光源 1 9に R G Bの複数の光源を用い、 マ イク口レンズアレイ 1 7で重ね合わせるように構成することで、 表示内容をカラ 一にすることも可能である。
マイクロレンズアレイ 1 7に集光された光は、 重畳手段 1 3に入射し、 光軸 I Sに沿って進み、 重畳手段 1 3内に設けられた P B S 2 5により、 例えば、 P偏 光成分が反射され、 1 Z 4波長板 2 7およびホログラム 2 9側へ進行する。 平面 1 5 a上に設けられた 1 / 4波長板 2 7を通過した光は円偏光に変換されホロ グラム 2 9で反射され、 再び 1 4波長板 2 7を透過して P B S 2 5に入射する、 この光は、 マイクロレンズアレイ 1 7から P B S 2 5に入射する光とは偏光方向 が 9 0度回転した直線偏光に変換されているため、 P B S 2 5を透過して重畳手 段 1 3の平面 1 5 bから射出して観察者に観察可能となる。
走査手段 2 1の反射による偏光方向を考慮して、 光源 1 9の光の光軸と、 重畳 手段 1 3から射出する光の光軸は、互いに同じ方向であることが望ましい。また、 光源 1 9の光を図 1の紙面前方または後方から入射する場合には、 マイクロレン ズアレイ 1 7と走査手段 2 1との間に、 1 / 2波長板を挿入することで、 P B S 2 5に入射する光の偏光方向を上述の状態にすることが可能となる。 表示画像を マイクロレンズアレイ 1 7に結像させることで、 表示画像を観察する際の瞳径 (画角） を拡大する効果を有し、 観察眼の位置が光軸からずれたり、 傾いたりし た場合でも、 観察者の網膜 Rに表示画像を確実に結像させることができるように なる。 表示画像の光量は、 ほぼ偏光に係る分のみの減衰 （約 5 0 %) で抑えられ るため、 表示画像の高輝度化も達成することができる。
このようにして、 撮影レンズ 3を通過した不図示の被写体像と、 マイクロレン ズアレイ 1 7における表示画像とを網膜 Rで重畳して観察することのできる走 查型表示装置 3 0と、 これを搭載したカメラが可能となる。
なお、 本実施の形態にかかる走査型表示装置 3 0は、 カメラに限らず望遠鏡等 の他の観察光学系に配置して、 被写体像と表示画像とを重畳して観察可能とする 構成も可能である。
本第 1実施の形態では、 重畳手段 1 3をペン夕プリズム 9と接眼レンズ 1 1の 間に配置している。 このため、 観察者の視度差を接眼レンズ 1 1で調整するよう にすることができ、 被写体像と表示画像とをより良く観察することが可能となる。 ホログラム 2 9の屈折力は接眼レンズ 1 1の屈折力を考慮して決めることによ り、 焦点板 7に結像した被写体像とマイクロレンズアレイ 1 7に結像した表示画 像とを観察眼の網膜 Rで重畳させることが可能となる。
(第 2実施の形態）
次に、 本発明の第 2実施の形態に係る走査型表示装置とカメラについて説明す る。 本第 2実施の形態が第 1実施の形態と異なる点は、 重畳手段 1 3を接眼レン ズ 1 1とアイポイント E Pとの間に配置したことにある。 第 1実施の形態と同様 の構成には同じ符号を付し説明を省略する。
図 3において、 接眼レンズ 1 1とアイポイント E Pとの間の観察光学系 1の光 路中に、 被写体像に重畳して撮影情報等の電子像を表示するための重畳手段 1 3 が挿入されている。 その他の構成、 作用等は、 第 1実施の形態と同様であり説明 を省略する。
本第 2実施の形態では、 走査型表示装置 4 0を従来あるフアインダ光学系に配 置して、 撮影レンズ 1 1による不図示の被写体像とマイクロレンズアレイ 1 7の 表示画像とを重畳して観察することが可能となる。
なお、 反射集光部材 3 9の屈折力 （反射力） は、 観察光学系の光には作用しな いため、 マイクロレンズアレイ 1 7の表示画像がアイポイント E Pに位置する観 察者の眼の網膜 Rに結像するように構成されていればよい。
(第 3実施の形態）
次に、 本発明の第 3実施の形態に係る走査型表示装置とカメラについて説明す る。 本第 3実施の形態が第 1実施の形態と異なる点は、 偏光ビ一ムスプリッ夕を 反射型ホログラムに変更したことにある。 第 1実施の形態と同様の構成には同じ 符号を付し説明を省略する。
図 4において、 重畳手段 4 3には、 観察光学系の光軸 I Pと表示光の光軸 I S にそれぞれ略 4 5度の傾きをなして反射型ホログラム 4 5が設けられ、 マイクロ レンズアレイ 1 7に結像された表示画像からの光を、 アイポイント E P側へ反射 する。 反射された光は、 接眼レンズ 1 1を介してアイポイント E P位置で観察さ れる。 反射型ホログラム 4 5は、 観察光学系 1の光路中の光に対して略透明な部 材で構成されており、 被写体像の劣化はほとんど生じない構成としている。 この ようにして、 観察光学系 1からの被写体像にマイクロレンズアレイ 1 7からの表 示画像を重畳して観察可能にする走査型表示装置 5 0が構成されている。
なお、 第 2実施の形態と同様に、 重畳手段 4 3を接眼レンズ 1 1とアイポイン ト E Pとの間に配置しても良い。
以上述べたように、 本実施の形態に係る走査型表示装置によれば、 コンパクト で、 力 ^つ光学像の画質をほとんど損なうことなく、 光学像と高輝度かつ高分解能 の表示画像とを重畳して観察できる走査型表示装置と、 これを搭載したカメラを 提供することができる。 ■
次に本発明の第 4および第 5の実施の形態を図 5乃至図 1 1を参照しつつ説 明する。
図 5は、本発明の第 4実施の形態にかかるカメラの概略構成図である。図 6は、 第 4実施の形態のマイクロレンズァレイにおける走査状態の例を示す。 図 7は、 第 4実施の形態のカメラのフアインダにおいて被写体像とカメラの制御情報と を重畳した状態を示す。 図 8は、 本発明の第 4実施の形態にかかるカメラにおい て撮像された再生画像の観察状態を示す。 図 9は、 第 4実施の形態のカメラのフ アインダにおいて撮像された再生像に特徴付けをした状態を示す。 図 1 0は、 本 発明の第 5実施の形態にかかるカメラの概略構成図である。 図 1 1は、 第 5実施 の形態の力メラのファインダにおいて被写体像と撮像された再生像とを重畳し 特徴付けをした状態を示す。
(第 4実施の形態）
図 5'において、 不図示の被写体からの光は、 撮影レンズ 3を通してクイックリ ターンミラー 5で反射され焦点板 7に結像する。 焦点板 7に結像された被写体像 は、 ペン夕プリズム 9を介して接眼レンズ 1 1に入射し、 アイポイント E Pに位 置した撮影者の眼で観察される。 被写体の構図が決められ撮影者が不図示のレリ —ズボタンを操作することによってミラー制御手段 3 7を介してクイックリタ ーンミラ一 5が撮影光学系の光軸から退避し、 被写体からの光は撮像素子 4に結 像され、 撮像された画像は画像処理手段 6に記憶される。 画像処理手段 6からの 画像情報は表示制御手段 1 3 1に送られ、 後述する重畳手段 1 3によって観察光 学系に重畳されて観察可能となる。
ペン夕プリズム 9と接眼レンズ 1 1との間において観察光学系 1の光路中に は、 被写体像に重畳してカメラの制御情報や撮像素子 4で撮像された被写体の再 生画像等の電子像を表示することができる重畳手段 1 3が挿入されている。 重畳手段 1 3は、 観察光学系 1の光軸 I Pに略垂直な一対の平面 1 5 a、 1 5 bと、 平面 1 5 a、 1 5 bに略垂直な平面 1 5 cとからなる平行平面光学部材 1 4を有している。 電子像が入射される平面 1 5 cには二次元的に配列されたマイ クロレンズアレイ 1 7が配置されている。 マイクロレンズアレイ 1 7の近傍には 表示制御手段 1 3 1によって制御される光源 1 9からの光を略 9 0度折り曲げ てマイクロレンズアレイ 1 7に二次元的に走査する走査手段 2 1が設けられて いる。 光源 1 9からの光は、 コリメ一夕レンズ系 2 3でマイクロレンズアレイ 1 7に集光されている。
走査手段 2 1には走査制御手段 3 3が設けられ、 表示制御手段 1 3 1と走査制 御手段 3 3とが同期して動作するように制御する同期制御手段 3 5が設けられ ている。
重畳手段 1 3には、 観察光学系 1の光軸 I Pと表示光学系の光軸 I Sにそれぞ れ略 4 5度の傾きをなして偏光ビ一ムスプリッタ （P B Sと記す） 2 5が設けら れ、 マイクロレンズアレイ 1 7に結像された電子像 （以後、 表示画像とも記す） からの光を、 ペンタプリズム 9側へ反射する。 反射された光は、 ペン夕プリズム
9側の平面 1 5 a上で、 観察光学系 1の光路中に配置された 1 / 4波長板 2 7に 入射および透過し、 反射集光部材 2 9に入射して P B S 2 5側に反射して戻され る。 1 Z 4波長板 2 7と反射集光部材 2 9は、 観察光学系 1の光路中の光に対し て略透明な部材で構成されており、 被写体像の劣化はほとんど生じない構成とし ている。 反射集光部材 2 9により反射され P B S 2 5側に戻された光は、 後述す るように P B S 2 5を透過して、 接眼レンズ 1 1を介して観察される。 このよう にして、 観察光学系 1からの被写体像にマイクロレンズァレイ 1 7からの表示画 像を重畳して観察可能にする走査型表示装置 3 0が構成されている。 観察光学系 1の光軸 I Pと表示光の光軸 I Sとは略直交するように構成されている。
以下、 走査型表示装置 3 0について詳説する。
光源 1 9からの光は、 走査手段 2 1で略垂直に曲げられ、 所定の角度範囲を走 査される。 走査された光は、 重畳手段 1 3の平行平面光学部材 1 4の入射端面 1
5 cに二次元的に配列されたマイクロレンズアレイ 1 7に入射し表示像を形成 する。
図 6は、 マイクロレンズアレイ 1 7における光の走査状態を説明する図である。 例えば、 図 5において走查手段 2 1が光源 1 9からの光を水平方向に約 4度、 紙 面に垂直方向に約 3度走査できる場合、 水平方向に 2 8 . 8 KH z、 垂直方向に
6 0 H zで走査すると、 マイクロレンズアレイ 1 7を 4 8 0本の走査線で走査し、 これを 1秒間に 6 0回繰り返すことになる。 この際、 光源 1 9が常に点灯してい ると、 マイクロレンズアレイ 1 7では光が一様に輝いて観察される。 そこで、 走 査制御手段 3 3と光源 1 9の放射強度を制御する表示制御手段 1 3 1とを、 同期 制御手段 3 5により同期させて光源 1 9を点灯することによって、 例えば、 文字 Aをマイクロレンズアレイ 1 7に点像として表示させることが可能となる。
走査される点像の大きさが全体の像の分解能を決定するため、 マイクロレンズ アレイ 1 7に光源 1 9からの光が集光している必要があり、 光源 1 9からの光は コリメ一夕レンズ系 2 3によりマイクロレンズアレイ 1 7に集光されている。 マイクロレンズアレイ 1 7を射出した光は、 波長選択性のある P B S 2 5で反 射されペン夕プリズム 9側に進行する。 ペン夕プリズム 9側に進行した光は、 平 行平面光学部材 1 4の平面 1 5 a上に設けられた 1 / 4波長板 2 7を通過して、 ホログラムまたは波長選択膜が付着された反射集光部材 2 9 (以後、 代表してホ ログラムと記す） で反射されて、 再び P B S 2 5側に戻される。 この戻された光 は、 後述するように偏光方向が変化しているため P B S 2 5を透過して、 重畳手 段 1 3の平面 1 5 bから射出して観察可能となる。
例えば、 二次元可動ミラーや光音響素子から成る走査手段 2 1は、 マイクロレ ンズアレイ 1 7、 ホログラム 2 9および接眼レンズ 1 1の屈折力によってアイポ イント E P (観察眼の瞳孔が位置する） と共役な関係となっている。 この結果、 走査手段 2 1によって光源 1 9からの光は瞳孔を支点とし網膜 R上を走査して いるとみなす事ができる。
マイクロレンズアレイ 1 7は、 ホログラム 2 9および接眼レンズ 1 1の屈折力 によってアイポイント E P位置で観察中の観察者の網膜 Rと略共役になるよう に構成されており、 マイクロレンズアレイ 1 7での点像がそのまま観察眼の網膜 Rに投影されるため、 点像が走査手段 2 1によって走査されることで、 表示画像 として観察者に認識される。
光源 1 9が L E Dなどの有限系の光源のときは光源 1 9と共役な位置に、 レー ザ一 （例えば、 半導体レ一ザ一） の場合にはコリメ一夕レンズ系 2 3の焦点位置 にマイクロレンズアレイ 1 7を配置すればよい。光源 1 9にレーザーを使用する 場合には、 後述する P B S 2 5で反射するようにレーザー光の偏光方向を合わせ ておく必要が有る。 また、 光源 1 9に R G Bの複数の光源を用い、 マイクロレン ズアレイ 1 7で重ね合わせるように構成することで、 表示内容をカラ一にするこ とも可能である。
マイクロレンズアレイ 1 7に集光された光は、 重畳手段 1 3に入射し、 光軸 I Sに沿って進み、 重畳手段 1 3内に設けられた P B S 2 5により、 例えば、 P偏 光成分が反射され、 1 Z 4波長板 2 7およびホログラム 2 9側へ進行する。 平面 1 5 a上に設けられた 1 / 4波長板 2 7を通過した光は円偏光に変換されホロ グラム 2 9で反射され、 再び 1ノ 4波長板 2 7を透過して P B S 2 5に入射する。 この光は、 マイクロレンズアレイ 1 7から P B S 2 5に入射する光とは偏光方向 が 9 0度回転した直線偏光に変換されるため、 P B S 2 5を透過して重畳手段 1 3の平面 1 5 bから射出して観察者に観察可能となる。
走査手段 2 1の反射による偏光方向を考慮して、 光源 1 9の光の光軸と、 重畳 手段 1 3から射出する光の光軸は、互いに同じ方向であることが望ましい。また、 光源 1 9の光を図 5の紙面前方または後方から入射させる場合には、 マイクロレ ンズアレイ 1 7と走査手段 2 1との間に、 1 / 2波長板を揷入することで、 P B S 2 5に入射する光の偏光方向を上述の状態にすることが可能となる。 また、 表 示画像をマイクロレンズアレイ 1 7に結像させることで、 表示画像を観察する際 の瞳径を拡大する効果を有し、 観察眼の位置が光軸からずれたり、 傾いたりした 場合でも、 観察者の網膜 Rに表示画像を確実に結像させることができるようにな る。 また、 表示画像の光量は、 ほぼ偏光に係る分のみの減衰 （約 5 0 %) で抑え られるため、 表示画像の高輝度化も達成することができる。
このようにして、 撮影レンズ 3を通過した不図示の被写体像と、 マイクロレン ズアレイ 1 7における表示画像とを網膜 Rで重畳して観察することのできる走 査型表示装置を搭載したカメラが構成されている。
本第 4実施の形態では、 光量制限手段 8 (これは例えば、 撮影光学系の絞りで ある） を光量制御手段 1 0の制御により観察光学系 1に向かう被写体からの光量 を調整している。 光量の調整は、 カメラに設けられた不図示の操作ポタン等によ り光量制御手段 1 0に指示を送り、 光量制御手段 1 0を介して光量制限手段 8を 制御して行う。 この結果、 被写体からの光量と重畳手段 1 3で表示される表示画 像の光量とをバランスさせ認識しやすい状態にすることができる。 なお、 光量制 限手段 8として、 例えば、 液晶、 エレクト口クロミック素子、 可変 N Dフィル夕 等を用いることが可能である。
図 7は、 被写体の光学像 4 1に、 カメラの制御情報を重畳して表示した状態を 示している。 被写体像 4 1にカメラの焦点検出エリアマーク A F 1から A F 5を 重ねて示し、 A F 5が撮影者により選択されて、 例えば色彩を変化させている状 態を示している。 このように、 走査型表示装置 3 0は、 画像処理手段 6からの力 メラの制御情報画面をもとに表示制御手段 1 3 1により重畳手段 1 3に表示画 像を表示させ、 被写体の光学像 4 1と重ねて表示する。 これにより、 撮影に必要 なカメラの制御情報が眼をファインダから離すことなく入手することが可能と なる。
また、 本第 4実施の形態では、 撮影者が、 撮影した画像を確認する場合には、 撮影画像確認指示をカメラに送ることによって、 撮像された被写体像は、 画像処 理手段 6で処理され表示制御手段 1 3 1に画像情報が送られ、 走査型表示装置 3 0によって撮影者に観察可能になる。 この際、 図 8に示すように、 ミラー制御手 段 3 7がクイックリ夕一ンミラー 5を撮影光学系の光軸から退避させることに よって、 観察光学系 1に入射する光量をゼロの状態にすることができる。 この状 態では、 撮像素子 4で撮像された画像のみをファインダ内に表示することができ、 外光の影響を受けないコントラストの高い再生像を観察することができるよう になる。 特に、 本実施の形態に用いている走査型表示装置 3 0は、 高分解能の再 生画像が得られるため、 従来の画像表示に比べ再生画像の品質が飛躍的に高めら れ、 高画質の再生画像を観察す ことが可能となる。
撮影画像を観察する際に、 光量制限手段 8により撮影光学系から観察光学系に 向かう光量を制限するようにしても良い。 撮影光学系から観察光学系に入射する 光量を制限することで外光の影響の少ないコントラストの高い再生像を観察す ることができるようになる。
図 9に示すように、 例えば、 撮影画像 4 3のラテイチユードを超える部分 4 5 だけを認識性の高い色彩で表示して、 この部分の明暗や色合いが正しく再現され ない可能性のあることを撮影者に知らせることが可能となる。 この情報を受けて 撮影者が撮影条件を変更してラテイチユードを適正にした画像を再度撮影する ことが可能となる。
以上述べたように、 本第 4実施の形態によれば、 被写体の光学像にカメラの制 御画像情報を重畳して表示するのみならず、 ファインダ内で高画質の再生像を観 察することができるカメラを提供することが可能となる。
(第 5実施の形態）
次に、 本発明の第 5実施の形態にかかるカメラに関し図面に基づき説明する。 本第 5実施の形態と第 4実施の形態との違いは光量制限手段の配置にあり、 その 他の構成は第 4実施の形態と同様であり同じ符号を付し説明を省略する。
図 1 0において、 不図示の被写体からの光は、 撮影レンズ 3を通してハーフミ ラ一 1 0 5で反射され焦点板 7に結像する。 焦点板 7に結像された被写体像は、 ペン夕プリズム 9を介して接眼レンズ 1 1に入射し、 アイポイント E Pに位置し た撮影者の眼で観察される。 一方、 ハーフミラー 1 0 5を透過した光は撮像素子 4に結像され、 撮像された画像は画像処理手段 6に記憶される。 画像処理手段 6 からの画像情報は表示制御手段 1 3 1に送られ、 重畳手段 1 3によって観察光学 系 1に重畳されて観察可能となる。 ハーフミラ一 1 0 5と焦点板 7の間には、 光 量制限手段 1 0 8が設けられ、 光量制御手段 1 1 0により観察光学系 1を介して 観察される被写体の光量を制限する。 その他の構成は第 4実施の形態と同様であ り説明を省略する。
本第 5実施の形態では、 ハーフミラ一 1 0 5と焦点板 7との間に光量制限手段 1 0 8を配置して光量制御手段 1 1 0の制御により観察光学系 1に向かう被写 体からの光量を制限している。 光量の制限は、 カメラに設けられた不図示の操作 ボタン等により光量制御手段 1 1 0に指示を送り、 光量制御手段 1 1 0を介して 光量制限手段 1 0 8を制御して行う。 この結果、 被写体からの光量と重畳手段 1 3で表示される表示画像の光量とをバランスさせ認識しやすい状態にすること ができる。 光量制限手段 1 0 8として、 例えば、 液晶、 エレクト口クロミック素 子、 可変 N Dフィルタ、 可変開口絞り等を用いることが可能である。
本第 5実施の形態も第 4実施の形態と同様に、 図 7に示すような被写体の光学 像 4 1に、 カメラの制御情報 A F 1〜A F 5を重畳して表示することが可能であ る。 その他の作用、 効果は第 4実施の形態と同様であり説明を省略する。
また、 本第 5実施の形態では、 図 1 1に示すように、 被写体の光学像 4 1と撮 像素子 4で撮像された撮像画像 4 3とを重畳して観察することが可能である。 本 第 5実施の形態では、 光学像 4 1と撮像画像 4 3とは同じ像がファインダ内で重 畳されて観察される。 この際、 光量制限手段 1 0 8で光学像の光量を制限するこ とにより、 光学像 4 1と撮影画像 4 3とを好適な観察状態にすることが可能とな る。 この状態で、 例えば、 撮影画像 4 3のラテイチユードを超える部分 4 5だけ を認識性の高い色彩で表示して、 この部分の明暗や色合いが正しく再現されない 可能性のあることをあらかじめ撮影者に知らせることが可能となる。 この情報を 基に、 撮影者が撮影条件を変更してラテイチュ一ドを適正にした画像を撮影する ことが可能となる。
また、 光量制限手段 1 0 8で観察光学系 1に向かう光量を略ゼロの状態にする ことができる。 この状態では、 撮像素子 4で撮像された画像のみをファインダ内 に表示することができ、 外光の影響を受けないコントラストの高い再生像を観察 することができるようになる。 特に、 本実施の形態に用いている走査型表示装置 4 0は、 高分解能の再生画像が得られるため、 従来の画像表示に比べ再生画像の 品質が飛躍的に高められ、 高画質の再生画像を観察することが可能となる。
なお、 焦点板 7に入射する光学像の光量を略ゼロにするには、 ハーフミラー 1 0 5を撮影光学系の光軸から退避させるように構成しても良い。
以上述べたように、 本第 5実施の形態によれば、 被写体の光学像にカメラの制 御画像情報を重畳して表示するのみならず、 光学像と再生像とを重畳して表示で きると共に、 再生像に画質にかかわる情報等を色彩情報として表示することがで き、 さらに、 光学像の光量を制限することによって、 ファインダ内で高画質の再 生像を観察することができるカメラを提供することが可能となる。
図 1 2は、 本発明の第 6実施の形態にかかる表示装置の概略構成図を示す。 図 1 3は、 第 6実施の形態における 1 4波長位相板のラビング方向の一例を示す。 図 1 4は、 第 6実施の形態における 1 / 4波長位相板を備えた光学部材の一例を 示す。図 1 5は、本発明の第 7実施の形態にかかる表示装置の概略構成図を示す。 図 1 6は、 本発明の第 8実施の形態にかかる表示装置の概略構成図を示す。
(第 6実施の形態）
図 1 2において、 不図示の光学像は、 観察光学系の光軸 I Pに沿って入射され アイポイント E Pで撮影者に観察される。光学像に重畳して電子像を表示するた めの重畳光学系 2 0 1が観察光学系の光路中に挿入されている。 重畳光学系 2 0 1は、 観察光学系の光軸 I Pに略垂直な一対の平面 203 a、 203 bと、 平面 203 a, 203 bに略垂直な平面 203 cとからなる光導波路を構成する光学 部材 205から構成されている。 平面 203 cの近傍には電子像を表示する像形 成手段である表示部材 207が配置され、 表示部材 207と平面 203 cとの間 には偏光板 209が設けられている。
重畳光学系 201には、 観察光学系の光軸 I Pと表示光の光軸 I Sとにそれぞ れ略 45度の傾きをなして偏光ビ一ムスプリッタ （PBS) 21 1が設けられ、 所定方向に偏光された光を、 観察眼 213とは反対方向へ反射する。 反射された 光は、 光学像の入射面である平面 203 a上で、 観察光学系の光路中に配置され た 1 /4波長位相板 215に入射および透過し、 反射集光部材 217に入射して PBS 211側に反射される。 1/4波長板 215と反射集光部材 217は、 観 察光学系の光路中の光に対して略透明な部材で構成されており、 光学像の劣化は ほとんど生じない構成としている。 PBS 211側に戻された光は、 後述するよ うに偏光方向が回転しており PBS 211を透過して、 アイポイント EPで観察 される。 このようにして、 観察光学系からの光学像に表示部材 207からの表示 像を重畳して観察可能にする表示装置 230が構成されている。 なお、 観察光学 系の光軸 I Pと表示光学系の光軸 I Sとは略直交するように構成されている。 表示部材 207に表示された電子像 （以後、 表示像とも記す） からの光は、 偏 光板 209により所定の方向に偏光 （例えば、 P偏光成分） されて、 平面 203 cから光学部材 205に入射する。 入射された光は、 表示光学系の光軸 I Sに沿 つて進み、 重畳光学系 201内に設けられた PBS 211により、 例えば、 P偏 光成分が反射され、 観察眼 213とは反対方向の平面 203 aに設けられた、 1 / 4波長位相板 215およびホログラムまたは波長選択膜が付着された反射集 光部材 217 (以後、 代表してホログラムと記す） へ進行する。 1Z4波長位相 板 215を通過した光は円偏光に変換されホログラム 217で反射され、 再び 1 /4波長位相板 215を透過して直線偏光に変換される。 この光は、 PBS 21 1で反射されてホログラム 217に入射してくる光とは偏光方向が 90度回転 した直線偏光に変換されるため、 PBS 211を透過して重畳光学系 1から射出 してアイポイント EPで観察者の網膜に結像される。
さらに本第 6実施の形態では、 光導波路である光学部材 205の観察光学系 I Pの光軸に略垂直な平面 203 a、 203 bに 1Z4波長位相板 240、 240 がほぼ全面に設けられている。 この 1 Z4波長位相板 240、 240は、 表示部 材 207から射出され光学部材 205の平面 203 a、 203 bに入射して空気 との界面で反射する光 （例えば、 図中実線 G1で示す） の位相を略 90度変化さ せる作用を有するものであり、 平面 203 a、 203 bに略垂直に入射する PB S 11からの反射光 （表示像の光） には実質的に何ら影響しない構成となってい る。 この結果、 平面 203 a、 203 bに入射して空気との界面で反射して射出 する光 G1 (従来、 ゴ一スト光となっていた） は、 その位相を入射光に対して略 90度回転される。 偏光板 209で例えば P偏光に偏光された光は、 平面 203 aに入射して空気との界面で反射して射出することによって偏光方向が 90度 回転した S偏光に変換される。 PBS 211は、 P偏光成分の光を反射するよう に設計されているため、 平面 203 a、 203 bに入射して反射射出された光は PB S 21 1を通過するので、 PBS 21 1で反射されてホログラム 217に入 射および反射されて観察眼 213に到達することはない。 PBS 21 1を透過し た光は、 光学部材 205の平面 203 dから射出される。 平面 203 dに光吸収 部材を設け、 入射された光が吸収される構成としても良い。
このように、 本第 6実施の形態によれば、 光導波路である重畳光学系 201の 平面 203 a、 203 bに入射して空気との界面で反射射出されて観察眼 213 に入射するゴースト光 （例えば、 G1) を防止することが可能となる。
次に、 平面 203 a, 203 bに形成する 1/4波長位相板 240、 240に ついて説明する。 図 13は、 図 12のアイポイント EPの方向から見た概略図を 示している。 ここでは、 平面 203 aに 1/4波長位相板 240を形成する場合 について説明し、 平面 2 0 3 bについては同様であり説明を省略する。
図 1 3、 図 1 4において、 平面 2 0 3 aに、 表示光学系の光軸 I Sに対して略 4 5度方向 （図中の矢印方向） に液晶製造工程で用いられているラビング処理を 施す。 これにより、 平面 2 0 3 aの表面に微小な凸凹ないし溝が所定の方向 （矢 印の方向） に形成される。 このようにして処理された表面に紫外線硬化型液晶 2 2 1を所定の厚さに塗布する。 塗布作業は所謂スピンコート装置で行う。 紫外線 硬化型液晶 2 2 1の厚さは、 想定されるゴ一スト光となる光の位相を略 9 0度回 転させる光路差を有する厚さとする。
スピンコート装置によって塗布された紫外線硬化型液晶 2 2 1は、 ラビング 2 1 9の方向に沿つて液晶分子が規則的に整列し、 所定の光学異方性を示すように なる。 その後、 紫外線を照射して、 紫外線硬化型液晶 2 2 1を硬化させ、 1 / 4 波長位相板 2 4 0として平面 2 0 3 aの表面に固定する。 同様にして、 平面 2 0 3 bの表面にも 1 Z 4波長位相板 2 4 0を形成する。
1 Z 4波長位相板 2 4 0は、 上述の紫外線硬化型液晶 2 2 1に限らず、 所定の 位相差を発生する 1 / 4波長位相板フィルムないしは 1 Z 4波長位相結晶板を、 平面 2 0 3 a、 2 0 3 bの表面の全面に貼り付けて形成しても良い。 また、 平面 2 0 3 a , 2 0 3 bのどちらか一方のみに設けても良い。 どのように 1 Z 4波長 位相板 2 4 0を設けるかは、 ゴースト光の発生状況によって決めればよい。
第 6の実施形態において、 P B S 2 1 1で反射される表示光が直接アイポイン ト E P側へ反射するように P B S 2 1 1を配置し、 1 Z 4波長板 2 1 5およびホ ログラム 2 1 7を備えない構成とすることも可能である。
(第 7実施の形態）
次に、 本発明の第 7実施の形態にかかる表示装置について説明する。 本第 7実 施の形態と第 6実施の形態との相違点は、 表示像を観察眼の網膜に結像する 1 / 4波長位相板 2 1 5とホログラム 2 1 7の配置される位置が異なることにある。 第 6実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。 図 1 5において、 表示部材 207からの光は、 偏光板 209で偏光方向を所定 の方向 （例えば、 P偏光） にされ、 光導波路である光学部材 205の平面 203 cから入射する。 入射した光は、 表示光学系の光軸 I Sに沿って進み、 重畳光学 系 20 1内に配置された PBS 21 1を透過して、 平面 203 cと対面する平面 203 dから射出し、 1Z4波長位相板 21 5に入射および透過してホログラム 2 1 7に入射および反射して PB S 21 1方向に戻される。 この戻された光は、 1/4波長位相板 21 5で偏光方向が略 90度回転されているため、 PBS 21 1で反射されて観察眼 213に入射してアイポイント EPに結像する。 この結果、 表示部材 20 7の表示像と観察光学系 I Pの光学像とがアイポイント EPで重 畳して観察可能となる。 このようにして、 表示装置 235が構成されている。 本第 7実施の形態では、 第 6実施の形態と同様に、 光学部材 205の 2つの平 面 203 a, 203 bに 1Z4波長位相板 240、 240が配設されている。 表 示部材 207からの光のうち平面 203 a、 203 bに入射して空気との界面で 反射される光 （例えば、 図中の実線 G1) は 1/4波長位相板 240で偏光方向 が略 90度回転されるため、 PBS 21 1で反射されて光学部材 205から射出 され、 ホログラム 217に入射することがない。 この結果、 ゴースト光である G 1が観察眼 213に入射することを防止することが可能となる。
また、 PBS 21 1を透過してホログラム 2 1 7に入射する表示光のなかで、 1Z4波長位相板 215やホログラム 217の乱反射によって平面 203 a、 2 03 bに入射する光 （例えば、 図中の実線 G 2) は、 1/4波長位相板 240で 偏光方向を略 90度回転され PBS 2 1 1を透過するため、 観察眼 213側に出 射されることがない。
このように、 本第 7実施の形態の表示装置 230では、 平行平面光学部材 21 4の平面 203 a, 203 bに 1Z4波長位相板 240、 240を配置すること によって、 ゴ一スト光である G1や G2が観察眼 21 3に入射することを防止す ることができる。 なお、 1/4波長位相板 240、 240の構成は第 6実施の形態と同様であり 説明を省略する。 また、 1/4波長位相板 240、 240は、 平面 203 a、 2 03 bの両方またはどちらか一方に形成すればよいが、 どのように形成するかは ゴ一スト光の発生状況によって決めれば良い。
(第 8実施の形態）
次に、 本発明の第 8実施の形態にかかる表示装置について説明する。 第 8実施 の形態と第 6、 第 7実施の形態との相違は、 1/4波長位相板 240を光制御部 材に変更した点にある。 その他の構成は第 6、 第 7実施の形態と同様であり同じ 符号を付し説明を省略する。
図 16において、 本第 8実施の形態では、 光学部材 205の 2つの平面 203 a、 203 bに光制御部材 225、 225が配置されて表示装置 250が構成さ れている。
光制御部材 225、 225は、 平面 203 a、 203 bに略垂直に入射する光 を透過し、 所定の入射角度以上で入射する光を遮光するように構成されてい'る (例えば、 住友スリ一ェム社製のマイクロル一バー内蔵の光学フィルタ等でも良 い）。 このような構成により、 表示部材 207からの光で平面 203 a、 203 bに入射するゴースト光 （例えば、 図中の G1) である光は、 光制御部材 225 で遮光されるため、 この光が PBS 211で反射され、 1/4波長位相板 215 およびホログラム 217を介して重畳光学系 201から射出して観察眼 213 に結像することを防止することが可能となる。
光制御部材 225を平面 203 a, 203 bの両方に設ける力、、 どちらか一方 に設けるかはゴースト光の発生状況によって適宜決めれば良い。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 物体像を観察する観察光学系の光路中に配置され、 電子像を前記物体像に 重畳させて観察可能にする重畳手段と、
前記重畳手段の前記電子像の入射端面に配置されたマイク口レンズァレイと、 前記電子像用の光源と、
前記光源からの光を前記マイクロレンズァレイに集光する集光手段と、 前記光を前記マイク口レンズァレイに走査する走査手段とを有し、
前記マイクロレンズァレイ上に形成される像を観察可能にすることを特徴と する走査型表示装置。
2 . 物体像を観察する観察光学系の光路中に配置され、 電子像を前記物体像に 重畳させて観察可能にする重畳手段と、
前記電子像用の光源と、
前記光源からの光を前記重畳手段の入射端面に集光する集光手段と、 前記光を前記入射端面に走査する走査手段とを有し、
前記重畳手段は、 前記観察光学系の光路中に配置され、 前記入射端面からの光 を反射する偏光ピームスプリッ夕と、
前記観察光学系の光路中に配置され、 前記観察光学系の光を透過し、 前記偏光 ビームスプリッタからの光を反射させる反射集光部材と、
前記偏光ビ一ムスプリッ夕と前記反射集光部材との間に配置される 1 / 4波 長板とを有することを特徴とする走査型表示装置。
3 . 前記重畳手段は、 前記観察光学系の光路中に配置され、 前記マイクロレン ズァレイからの光を反射する偏光ビームスプリツ夕と、
前記観察光学系の光路中に配置され、 前記観察光学系の光を透過し、 前記偏光 ビームスプリッ夕からの光を反射させる反射集光部材と、
前記偏光ビームスプリツ夕と前記反射集光部材との間に配置される 1 Z 4波 長板とを有することを特徴とする請求項 1に記載の走査型表示装置。
4. 前記重畳手段は、 前記観察光学系の光路中に配置され、 前記観察光学系の 光を透過し、 前記マイクロレンズアレイからの光を反射させる反射型ホログラム を有することを特徴とする請求項 1または 3に記載の走査型表示装置。
5 . 前記マイクロレンズアレイは、 平行平面光学部材の前記入射端面に刻まれ て形成されているか、 または成型された前記マイクロレンズァレイが前記入射端 面に貼り付けられて形成されていることを特徴とする請求項 1または 3に記載 の走査型表示装置。
6 . 前記マイク口レンズァレイは、 ホログラムデバイスから形成されているこ とを特徴とする請求項 1または 3に記載の走査型表示装置。
7 . 前記反射集光部材は、 ホログラムデバイスから形成されていることを特徴 とする請求項 2または 3に記載の走査型表示装置。
8 . 前記走査手段は、 可動ミラーまたは光音響素子から形成されていることを 特徴とする請求項 1または 2に記載の走査型表示装置。
9 . 前記光源から前記走査手段への光の入射光軸と、 前記観察光学系の光軸と が略同方向であることを特徴とする請求項 1または 2に記載の走査型表示装置。
1 0 . 前記光源から前記走査手段への光の入射光軸と、 前記観察光学系の光軸 とが略垂直であり、 前記走査手段と前記偏光ビームスプリツ夕との間に 1 / 2波 長板が設けられていることを特徴とする請求項 1または 2に記載の走査型表示 装置。
1 1 . 請求項 1から 3のいずれか 1項に記載の走査型表示装置を搭載したこと を特徴とするカメラ。
1 2 . 撮影光学系を介して得られる被写体像を観察可能とする観察光学系と、 前記被写体像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段によって撮像された被写体像を再生する再生手段と、
前記観察光学系の光軸上に配置され、 前記再生手段による再生画像を前記観察 光学系の光軸上に導入し観察可能とする導入手段と、
前記撮影光学系から前記観察光学系への光束を制限する制限手段とを具備し てなることを特徴とするカメラ。
1 3 . 前記被写体像と前記再生像とを重畳して観察可能であることを特徴とす る請求項 1 2に記載のカメラ。
1 4. 前記制限手段は、 前記撮像光学系からの光束を前記観察光学系に対して 選択的に導くクイックリターンミラーであり、 前記導入手段によって前記観察光 学系に画像を導入する際に、 前記撮影光学系から前記観察光学系に向かう光束を 遮光することを特徴とする請求項 1 2に記載のカメラ。
1 5 · 前記制限手段は、 前記被写体像を形成する光束の光量を制限する光量制 限手段であり、 前記導入手段によって前記観察光学系に画像を投影する際に、 前 記撮影光学系から前記観察光学系に向かう光束を制限することを特徴とする請 求項 1 2または 1 3に記載のカメラ。
1 6 前記再生画像の少なくとも一部に特徴付けを行う画像加工手段を有する ことを特徴とする請求項 1 2から 1 4のいずれか 1項に記載のカメラ。
1 7 . 前記表示部材は、 前記カメラの制御情報を表す画像を表示可能であるこ とを特徴とする請求項 1 2から 1 4のいずれか 1項に記載のカメラ。
1 8 . 観察光学系の光路中に、 前記光路の光軸に対して平面が略直交するよう に配置され、 前記平面によって光導波路を構成する平板状の光学部材と、 前記光学部材の端面部近傍に配置された像形成手段と、
前記像形成手段と前記光学部材の端面との間に配置された偏光板と、 前記像形成手段から前記光学部材の内部に入射した像光束のうち、 前記偏光板 によって所定方向に偏光された光束を分離する偏光ビームスプリッ夕と、 前記平面に配置された 1 Z 4波長位相板とを備え、
前記光学部材を伝播する光束のうち前記 1 Z 4波長位相板を介した反射光に ついて、 前記偏光ビームスプリッ夕で前記分離の方向とは異なる方向に分離させ ることを特徴とする表示装置。 1 9 . 観察光学系の光路中に、 前記光路の光軸に対して平面が略直交するよう に配置され、 前記平面によつて光導波路を構成する平板状の光学部材と、 前記光学部材の端面部近傍に配置された像形成手段と、
前記像形成手段から前記光学部材の内部に入射した像光束を前記観察光学系 の方向へ反射する反射部材と、
前記平面に配置され、 前記平面に略垂直に入射する光束を透過すると共に、 前 記平面に所定の角度で入射する光束を入射方向とは異なる方向へ反射する光制 御部材とを備え、
前記光学部材を伝播する光束のうち前記平面の方向へ進行する光束について、 前記光制御部材によって前記反射部材とは異なる方向に分離させることを特徴 とする表示装置。
2 0 . 光導波路を形成する平面板状の光学部材と、
前記光学部材に内部に形成され，前記光学部材を伝播する光束のうち所定方向 に偏光された光束を反射する偏光ビ一ムスプリッタと、
前記光学部材の表面に配置された 1 Z 4波長位相板とを備え、
前記光学部材を伝播する光束のうち前記 1 / 4波長位相板を介した反射光に ついて、 偏光ビ一ムスプリッ夕を透過させることを特徴とする表示装置。
2 1 . 光導波路を形成する平面板状の光学部材と、
前記光学部材に内部に形成され，前記光学部材を伝播する光束のうち所定方向 に偏光された光束を透過する偏光ビ一ムスプリッ夕と、
前記光学部材の表面に配置された 1 Z 4波長位相板とを備え、
前記光学部材を伝播する光束のうち前記 1 Z 4波長位相板を介した反射光に ついて、 前記偏光ビ一ムスプリッ夕を反射させることを特徴とする表示装置。 2 2 . 光導波路を形成する平面板状の光学部材と、
前記光学部材に内部に形成され,前記光学部材を伝播する光束のうち所定方向 に偏光された光束を分離する偏光ビ一ムスプリッ夕と、
前記光学部材の表面に配置された 1 / 4波長位相板とを備え、
前記光学部材を伝播する光束のうち前記 1 / 4波長位相板を介した反射光に ついて、 前記偏光ビームスプリツ夕で前記分離の方向とは異なる方向に分離させ ることを特徴とする表示装置。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090036398A (ko) * 2007-10-09 2009-04-14 삼성테크윈 주식회사 뷰파인더를 구비하는 디지털 카메라와, 뷰파인더에서의화상 표시 방법과, 디지털 카메라의 촬영 방법
JP2009122455A (ja) * 2007-11-15 2009-06-04 Funai Electric Co Ltd 画像表示装置
CN104488256B (zh) * 2012-07-20 2018-01-09 富士胶片株式会社 照相机及其动作控制方法
JP6056246B2 (ja) * 2012-07-30 2017-01-11 株式会社Ｊｖｃケンウッド 画像表示装置
CN102854583A (zh) * 2012-09-29 2013-01-02 索尔思光电（成都）有限公司 单纤双向光收发器
US9596390B2 (en) * 2013-04-23 2017-03-14 Olympus Corporation Imaging apparatus, imaging method, and computer-readable recording medium

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0659217A (ja) * 1992-08-05 1994-03-04 Olympus Optical Co Ltd 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置
JPH08320451A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Olympus Optical Co Ltd 頭部装着型ディスプレイ装置
JPH10301055A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Sony Corp 画像表示装置
JPH11142783A (ja) * 1997-11-12 1999-05-28 Olympus Optical Co Ltd 画像表示装置
JP2001083455A (ja) * 1999-09-16 2001-03-30 Sony Corp 虚像観察光学素子及び虚像観察光学装置
JP2003502714A (ja) * 1999-06-21 2003-01-21 ザ マイクロオプティカル コーポレイション 懸垂アイピースアセンブリを有する頭部取付式小型表示装置
JP2003029197A (ja) * 2001-07-12 2003-01-29 Canon Inc 走査型画像観察装置
WO2003058320A1 (fr) * 2002-01-11 2003-07-17 Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) Lentille ophtalmique presentant un insert de projection

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62202681A (ja) 1986-02-28 1987-09-07 Sharp Corp カラ−カメラの電子ビユ−フアインダ−回路
JPH02285780A (ja) 1989-04-26 1990-11-26 Sony Corp 判別回路
US5412487A (en) 1991-11-27 1995-05-02 Hitachi, Ltd. Video camera and apparatus for extracting an object
JP3217163B2 (ja) 1992-11-30 2001-10-09 株式会社日立製作所 ビデオカメラ
JP3208609B2 (ja) 1992-12-29 2001-09-17 ソニー株式会社 プロジェクションテレビ用スクリーン
US5448401A (en) 1992-12-25 1995-09-05 Sony Corporation Screen of projection display
JPH06245114A (ja) 1993-02-16 1994-09-02 Sony Corp 電子スチルカメラの撮像状態表示方法およびその装置
US5734428A (en) * 1994-03-04 1998-03-31 Canon Kabushiki Kaisha Camera with superimpose display device
US6310733B1 (en) * 1996-08-16 2001-10-30 Eugene Dolgoff Optical elements and methods for their manufacture
JP3338837B2 (ja) 1997-12-10 2002-10-28 キヤノン株式会社 複合表示装置
JP2000165718A (ja) 1998-11-30 2000-06-16 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電子撮像装置
US6245590B1 (en) 1999-08-05 2001-06-12 Microvision Inc. Frequency tunable resonant scanner and method of making
US6975361B2 (en) 2000-02-22 2005-12-13 Minolta Co., Ltd. Imaging system, two-dimensional photographing device and three-dimensional measuring device
JP2001235314A (ja) 2000-02-22 2001-08-31 Minolta Co Ltd 撮影システムおよびそれに用いる２次元撮像装置
JP3925059B2 (ja) 2000-09-14 2007-06-06 カシオ計算機株式会社 電子カメラ及び定点撮影方法
US7224395B2 (en) * 2001-03-01 2007-05-29 Olympus Optical Co., Ltd. Camera having a shutter to cut reverse-incident light from the eyepiece lens
JP2002350974A (ja) * 2001-03-19 2002-12-04 Sharp Corp 投影型画像表示装置
JP2003057732A (ja) 2001-08-09 2003-02-26 Nikon Corp カメラの画像評価装置及び画像評価兼用表示装置
JP2004264520A (ja) 2003-02-28 2004-09-24 Nikon Corp ファインダ装置とこれを有するカメラ

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0659217A (ja) * 1992-08-05 1994-03-04 Olympus Optical Co Ltd 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置
JPH08320451A (ja) * 1995-05-25 1996-12-03 Olympus Optical Co Ltd 頭部装着型ディスプレイ装置
JPH10301055A (ja) * 1997-04-25 1998-11-13 Sony Corp 画像表示装置
JPH11142783A (ja) * 1997-11-12 1999-05-28 Olympus Optical Co Ltd 画像表示装置
JP2003502714A (ja) * 1999-06-21 2003-01-21 ザ マイクロオプティカル コーポレイション 懸垂アイピースアセンブリを有する頭部取付式小型表示装置
JP2001083455A (ja) * 1999-09-16 2001-03-30 Sony Corp 虚像観察光学素子及び虚像観察光学装置
JP2003029197A (ja) * 2001-07-12 2003-01-29 Canon Inc 走査型画像観察装置
WO2003058320A1 (fr) * 2002-01-11 2003-07-17 Essilor International (Compagnie Générale d'Optique) Lentille ophtalmique presentant un insert de projection

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