JP2010256657A - Transmission type display device and display unit - Google Patents

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JP2009107378A
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Tetsuo Ozaki
哲生 小崎
Yuji Kato
祐史 加藤
Eiji Suzuki
栄二 鈴木
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Tokai Optical Co Ltd
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Tokai Optical Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission type display device and a display unit, in which a hologram virtual image is sufficiently viewed, and external daylight transmitted through sunglasses lenses around hologram elements is not suppressed more than required. <P>SOLUTION: The transmission type display device is provided with: sunglasses lenses 14 for diopter scale correction disposed just in front of each eyeball of a user; and transparent substrates 22 arranged in front of the sunglasses lenses 14 (on the object side) and serving as a video image projection monitor. Half mirror layers are arranged on the surfaces of the hologram elements inside the transparent substrates 22. The sunglasses lenses 14 are set specifically low in the transmittance of blue visible light, and are set specifically high in the transmittance of visible light in wavelength areas other than the blue. On the other hand, the half mirror layers are set in the opposite transmission characteristics of the sunglasses lenses 14. Accordingly, the user can view the hologram virtual image having relatively low luminance, projected on the hologram element, without causing difficulty to view the hologram virtual image due to the external light. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明はカメラで撮影した映像あるいは外部データに基づく画像や映像等を目前に展開させるようにした透過型ディスプレイ装置及び透過型ディスプレイ装置からなるディスプレイユニットに関するものである。   The present invention relates to a transmissive display device and a display unit including a transmissive display device in which an image captured by a camera or an image based on external data, a video image, or the like is developed.

従来からカメラ等で撮影した映像や映画のような外部データに基づく映像等をユーザーの眼球の近傍あるいは網膜に直接映し出す技術が開発されている。
ホログラム技術を利用したディスプレイ装置の一例として特許文献1及び2を示す。またこれらディスプレイ装置の応用の一例として例えば弱視の視覚障害者用に利用することが考えられる。つまり、ユーザーとなる視覚障害者の周囲(特に前方)の景色をカメラで映像化し、ディスプレイ装置によってユーザーの目前にホログラムの虚像として展開させて視覚補助とするものである。一般に残存視覚を有する「弱視」の視覚障害者は大きな光エネルギーが網膜によくないことから、特に昼間には遮光機能を有するレンズ(以下、そのようなレンズをサングラスレンズという)をかけて外光が眼に入るのを制限するようにしている。
ディスプレイ装置を利用した視覚補助用のディスプレイユニットとしては例えば図12のような構成が想定される。
図12は透過型ディスプレイ装置を利用した一例である。透過型ディスプレイ装置101は透明基板102とその上部に配置された映像投影部103を備えている。透過型ディスプレイ装置101では透明基板102を通した実像とホログラムの虚像との両方を重複状態で目視できるため「透過型」と呼ぶ。
透明基板102内に入射された映像光束は透明基板102内のホログラム素子104に導かれ、回析反射されて瞳に入射することとなる。
2. Description of the Related Art Conventionally, techniques for directly projecting images taken with a camera or the like, images based on external data such as movies, and the like near the user's eyeball or the retina have been developed.
Patent documents 1 and 2 are shown as an example of a display device using hologram technology. Further, as an example of application of these display devices, it can be considered to be used for visually impaired persons with low vision. That is, the surroundings (especially the front) of the visually impaired person who becomes a user is imaged with a camera, and is developed as a virtual image of a hologram in front of the user by a display device to provide visual assistance. In general, visually impaired people with low vision who have residual vision are not good at retina because large light energy is not good for the retina. Is restricted from entering the eye.
For example, a configuration as shown in FIG. 12 is assumed as a visual assistance display unit using the display device.
FIG. 12 shows an example using a transmissive display device. The transmissive display apparatus 101 includes a transparent substrate 102 and a video projection unit 103 disposed on the transparent substrate 102. In the transmissive display apparatus 101, both the real image and the virtual image of the hologram that have passed through the transparent substrate 102 can be visually observed in an overlapping state, so that the transmissive display apparatus 101 is referred to as “transmissive type”.
The image light beam incident on the transparent substrate 102 is guided to the hologram element 104 in the transparent substrate 102, is diffracted and reflected, and enters the pupil.

特開2006−85011号公報JP 2006-85011 A 特開2006−98827号公報JP 2006-9827 A

しかしながら、ホログラム素子104に投影される映像の輝度はそれほど大きくないため、夜間の光量が少ない環境下であればともかく、日中の光量が多い状態ではホログラム素子104に投影される投影光の強度よりも外光の強度の方が大きくなってしまい、十分にホログラムの虚像が目視できない状況が生じてしまう。そのため、例えば、図13に示すように透過型ディスプレイ装置101の透明基板102に重複状に(ここでは透明基板102の前方)ホログラムの虚像が目視できる程度に透過率を制限したサングラスレンズ105を配置することが想定される。これによって日中の光量が多い状態でもホログラム素子104の映像が目視できることととなる。
ところが、このサングラスレンズ105は図14(a)のように通常弱視の視覚障害者が通常使用するサングラスレンズよりもかなり可視光の透過率が低く設定されているため図14(b)のようにホログラムの虚像を構成する3原色は見えるようになるものの、弱視の視覚障害者にとってはホログラム素子104の周囲の外景が斜線で示す部分しか透過せず非常に見えにくくなってしまうという問題がある。そのため、サングラスレンズと透過型ディスプレイ装置を併用した場合にホログラムの虚像を十分目視できるとともにホログラム素子の周囲のサングラスレンズを透過する日中の外光が必要以上に抑制されない技術が求められていた。以上はサングラスレンズとディスプレイ装置を併用した場合において視覚障害者用を例に挙げたものであるが、視覚障害者用以外においてもサングラスレンズとディスプレイ装置を併用した場合に同様に生じる問題である。
本発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、ホログラムの虚像を十分目視できるとともにホログラム素子の周囲のサングラスレンズを透過する日中の外光が必要以上に抑制されない透過型ディスプレイ装置及びディスプレイユニットを提供することである。
However, since the brightness of the image projected onto the hologram element 104 is not so high, the intensity of the projection light projected onto the hologram element 104 is higher in the daytime when there is a large amount of light, even in an environment where the amount of light is low at night. However, the intensity of the external light is increased, and a situation in which the virtual image of the hologram cannot be sufficiently observed occurs. Therefore, for example, as shown in FIG. 13, a sunglasses lens 105 is disposed on the transparent substrate 102 of the transmissive display device 101 so that the transmittance is limited so that a virtual image of the hologram can be visually observed (in front of the transparent substrate 102). It is assumed that As a result, the image of the hologram element 104 can be seen even when the amount of light during the day is large.
However, the sunglasses lens 105 is set to have a much lower visible light transmittance than the sunglasses lens normally used by visually impaired persons with normal amblyopia as shown in FIG. 14 (a), and as shown in FIG. 14 (b). Although the three primary colors that make up the virtual image of the hologram can be seen, there is a problem that the visually impaired person with low vision sees only the portion indicated by the oblique line through the outside scene around the hologram element 104 and becomes very difficult to see. For this reason, there has been a demand for a technique that allows a virtual image of a hologram to be sufficiently visually observed when a sunglasses lens and a transmissive display device are used in combination, and that daytime external light passing through a sunglasses lens around the hologram element is not suppressed more than necessary. The above is an example for a visually handicapped person when a sunglasses lens and a display device are used together. However, the problem arises similarly when a sunglasses lens and a display device are used together for a person with a visual disability.
The present invention has been made paying attention to such problems existing in the prior art. An object of the present invention is to provide a transmissive display device and a display unit in which a virtual image of a hologram can be sufficiently observed and daytime external light transmitted through a sunglasses lens around the hologram element is not suppressed more than necessary.

上記課題を解決するための請求項1の発明では、少なくとも所定の透過特性を有するサングラスレンズと、同サングラスレンズが直接的又は間接的に配設されユーザーの鼻背及び耳輪基部を支持部分としてセットされるフレーム体とを備える第1の眼鏡と、少なくともサングラスレンズではないレンズと、同レンズが直接的又は間接的に配設されユーザーの鼻背及び耳輪基部を支持部分としてセットされるフレーム体とを備える第2の眼鏡のいずれか一方の眼鏡に搭載される透過型ディスプレイ装置であって、前記フレーム体に搭載した状態で映像データ出力手段から出力される映像データを映像化し、その映像光を内部の反射光学素子に導く前記サングラスレンズ又は前記レンズの前後方向に重複状に配置される透明基板を備え、前記反射光学素子表面あるいは前記透明基板の同反射光学素子に面した領域に波長分離フィルターを配置する一方、前記サングラスレンズの透過特性として所定の第1の波長域の可視光の透過率を特異的に低く設定し、それとは異なる所定の第2の波長域の可視光の透過率を特異的に高く設定するとともに、前記波長分離フィルターの透過特性として前記サングラスレンズの第1の波長域の可視光の透過率を特異的に高く設定し、第2の波長域の可視光の透過率を特異的に低く設定することで前記第1の眼鏡に搭載した状態で可視光の前記サングラスレンズ及び反射光学素子位置の透過を抑制するとともに、前記反射光学素子位置以外における第2の波長域の可視光の前記サングラスレンズの透過を許容し、前記第2の眼鏡に搭載した状態で第1の波長域の可視光の前記反射光学素子位置の透過を許容するようにしたことをその要旨とする。   In the invention of claim 1 for solving the above-mentioned problem, a sunglasses lens having at least a predetermined transmission characteristic, and the sunglasses lens are directly or indirectly disposed, and the user's nose back and ear ring base are set as support portions. A first eyeglass comprising a frame body, a lens that is not at least a sunglasses lens, and a frame body in which the lens is directly or indirectly disposed and set with the user's nose back and ear ring base as support parts A transmissive display device mounted on any one of the second glasses, the video data output from the video data output means in a state of being mounted on the frame body, The reflection lens comprising the transparent lens disposed in an overlapping manner in the front-rear direction of the sunglasses lens or the lens leading to an internal reflection optical element, and the reflection While the wavelength separation filter is disposed on the surface of the optical element or in the region of the transparent substrate facing the reflective optical element, the transmission characteristic of the sunglasses lens has a particularly low visible light transmittance in a predetermined first wavelength range. And setting the transmittance of visible light in a predetermined second wavelength range different from that specifically high, and transmitting the visible light in the first wavelength range of the sunglasses lens as a transmission characteristic of the wavelength separation filter The position of the sunglasses lens and the reflective optical element for visible light in a state of being mounted on the first spectacles by setting the rate specifically high and setting the transmittance of visible light in the second wavelength range specifically low Transmission of the first wave in a state in which the visible light in the second wavelength region other than the position of the reflective optical element is allowed to pass through the sunglasses lens and mounted on the second glasses. That it has to permit the transmission of said reflective optical elements located in the visible light range as its gist.

請求項1のような構成では、透過型ディスプレイ装置では映像データ出力手段から出力される映像データに基づいて映像化した映像を反射光学素子に投影して虚像(ホログラムによる映像光)としてユーザーの眼に認識させる。サングラスレンズはその透過特性として所定の第1の波長域の可視光の透過率が特異的に低く設定され、それとは異なる所定の第2の波長域の可視光の透過率が特異的に高く設定されている。ここに反射光学素子とは透明基板内においてユーザーの目の注視方向線に対して交差する面を有する素子で、外界光を透過させるとともに透明基板内で反射されて導かれた映像光が投影される面を有する素子であり、例えばホログラム素子やハーフミラーが挙げられる。
そのため、サングラスレンズを装着するような主として日中の外光が多い状態では第1の眼鏡に透過型ディスプレイ装置を搭載する。この場合には反射光学素子位置では可視光において所定の第1の波長域の可視光も第2の波長域の可視光も透過できずサングラスレンズと反射光学素子位置を透過する外光を極めて制限できるため外光に邪魔されることなく虚像を目視することが可能となる。また、反射光学素子位置以外のサングラスレンズの部分は第2の波長域の可視光が透過するため景色が目視可能となる。
一方、外光が少ない状態では透過型ディスプレイ装置を第2の眼鏡に搭載する。その場合には反射光学素子位置では外光のうち第1の波長域の可視光が透過して目視されることとなる。
ここに、サングラスレンズとしての透過特性として特異的に低く設定された所定の第1の波長域の可視光及び特異的に高く設定された所定の第2の波長域の可視光はある一定の連続した幅の可視光であって、適宜透過率や波長域を変更することが可能である。「特異的」とは隣接した領域に比較して極端に突出した特性であることを意味する。低く設定とは必ずしも0%の透過率でなくともその前後の可視光に対して顕著に透過率が低い場合を広く含むものである。同じく高く設定とは必ずしも100%の透過率でなくともその前後の可視光に対して顕著に透過率が高い場合を広く含むものである。特性曲線は複数のピークを持っていても良く、第1の波長域と第2の波長域とは必ずしもシャープカットに接続されるような特性曲線でなくともよい。また、第1の波長域の可視光及び第2の波長域の可視光はそれぞれ1つだけに限定されるわけではない。
サングラスレンズに所定の透過特性を与えるためには例えば、所定の波長域に対する吸収と透過の特性を示す顔料を含んだ色ガラス等を使用することが一般的であるが、特定の波長を反射させる場合には例えば干渉フィルターを使用することも可能である。干渉フィルターとは、光のスペクトルから特定の波長光だけを選択し透過させるフィルターであって、任意の誘電体薄膜や金属薄膜を所望の透過特性を与えるために任意の順序で積層して構成される多層構造体である。
波長分離フィルターは一部の波長域の可視光を透過し、一部の可視光を透過させずに反射する機能を有する。例えばハーフミラーや色ガラスは波長分離フィルターの一種と考えることができる。波長分離フィルターの透過及び反射特性は適宜変更可能である。波長分離フィルターは任意の誘電体薄膜や金属薄膜を周知の手段、例えば蒸着法あるいはスパッタリング法等の手段で成膜させることができる。尚、レンズには近視や乱視の矯正用の度数が設定されていなくともよい。
In the configuration as in claim 1, in the transmissive display device, an image visualized based on the image data output from the image data output means is projected onto the reflective optical element to be a virtual image (image light by hologram). To recognize. The sunglass lens has a transmission characteristic in which the visible light transmittance in a predetermined first wavelength range is set specifically low, and the visible light transmittance in a predetermined second wavelength range different from that is set specifically high. Has been. Here, the reflective optical element is an element having a surface that intersects the gaze direction line of the user's eyes in the transparent substrate, and projects image light that is transmitted through the external light and reflected and guided in the transparent substrate. For example, a hologram element or a half mirror can be used.
For this reason, the transmissive display device is mounted on the first glasses in a state where there is mainly daylight outside, such as wearing a sunglasses lens. In this case, the visible light in the first wavelength range and the visible light in the second wavelength range cannot be transmitted in the visible light at the position of the reflective optical element, and external light passing through the sunglasses lens and the reflective optical element position is extremely limited. Therefore, it is possible to view a virtual image without being disturbed by outside light. In addition, the portion of the sunglasses lens other than the position of the reflective optical element transmits visible light in the second wavelength range, so that the scenery can be viewed.
On the other hand, the transmission type display device is mounted on the second glasses when the external light is low. In that case, visible light in the first wavelength region of the external light is transmitted and viewed at the position of the reflective optical element.
Here, the visible light in the predetermined first wavelength range set specifically low as the transmission characteristic of the sunglasses lens and the visible light in the predetermined second wavelength range set specifically high are in a certain continuous range. It is possible to change the transmittance and the wavelength range as appropriate. “Specific” means that the characteristics are extremely prominent compared to adjacent regions. The low setting includes not only the transmittance of 0% but also the case where the transmittance is significantly low with respect to visible light before and after that. Similarly, the high setting includes a case where the transmittance is not necessarily 100% but the transmittance is significantly higher than the visible light before and after the transmittance. The characteristic curve may have a plurality of peaks, and the first wavelength region and the second wavelength region are not necessarily characteristic curves that are connected in a sharp cut. Further, the visible light in the first wavelength range and the visible light in the second wavelength range are not limited to one each.
In order to give a predetermined transmission characteristic to a sunglasses lens, for example, it is common to use a colored glass containing a pigment showing absorption and transmission characteristics for a predetermined wavelength range, but it reflects a specific wavelength. In some cases, for example, an interference filter can be used. An interference filter is a filter that selects and transmits only light of a specific wavelength from the light spectrum, and is configured by laminating any dielectric thin film or metal thin film in any order to give the desired transmission characteristics. A multilayer structure.
The wavelength separation filter has a function of transmitting visible light in a part of wavelength range and reflecting part of visible light without transmitting. For example, a half mirror or colored glass can be considered as a kind of wavelength separation filter. The transmission and reflection characteristics of the wavelength separation filter can be changed as appropriate. The wavelength separation filter can be formed by depositing an arbitrary dielectric thin film or metal thin film by a known means such as a vapor deposition method or a sputtering method. The lens need not have a power for correcting myopia or astigmatism.

また、請求項2の発明では、映像データ出力手段と、映像データ出力手段と、前記映像データ出力手段から出力される映像データを映像化し、その映像光を内部の反射光学素子に導く透明基板とを有する透過型ディスプレイ装置と、前記透過型ディスプレイ装置が搭載され、ユーザーの顔の眼球前方位置に前記透明基板を配設させた状態でユーザーの鼻背及び耳輪基部を支持部分としてセットされるフレーム体と、同フレーム体に直接的又は間接的に着脱可能に配設され前記透明基板の前後方向に重複状に配置される所定の透過特性を有する着脱可能なサングラスレンズとを備え、前記反射光学素子表面あるいは前記透明基板の同反射光学素子に面した領域に波長分離フィルターを配置する一方、前記サングラスレンズの透過特性として所定の第1の波長域の可視光の透過率を特異的に低く設定し、それとは異なる所定の第2の波長域の可視光の透過率を特異的に高く設定するとともに、前記波長分離フィルターの透過特性として前記サングラスレンズの第1の波長域の可視光の透過率を特異的に高く設定し、第2の波長域の可視光の透過率を特異的に低く設定することで前記サングラスレンズ装着状態における可視光の前記反射光学素子位置の透過を抑制するとともに、前記反射光学素子位置以外における第2の波長域の可視光の前記サングラスレンズの透過を許容し、前記サングラスレンズの取り外し状態における第1の波長域の可視光の前記反射光学素子位置の透過を許容するようにしたことをその要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a video data output means, a video data output means, a transparent substrate for visualizing the video data output from the video data output means, and guiding the video light to an internal reflective optical element. And a frame on which the transmissive display device is mounted and the user's nasal back and ear ring base are set as support portions in a state where the transparent substrate is disposed in front of the eyeball of the user's face And a detachable sunglasses lens having a predetermined transmission characteristic disposed in a detachable manner directly or indirectly on the frame body and arranged in a front-rear direction of the transparent substrate. A wavelength separation filter is disposed on the element surface or a region of the transparent substrate facing the reflective optical element, while the transmission characteristics of the sunglasses lens are predetermined. The visible light transmittance in the first wavelength range is set specifically low, the visible light transmittance in a predetermined second wavelength range different from that is set specifically high, and the transmission of the wavelength separation filter As a characteristic, the sunglasses lens wearing state is set by specifically setting the visible light transmittance of the first wavelength range of the sunglasses lens to be specifically high and specifically setting the visible light transmittance of the second wavelength range to be low. The visible light at the position of the reflective optical element is suppressed, the visible light in the second wavelength region other than the position of the reflective optical element is allowed to pass through the sunglasses lens, and the first in the detached state of the sunglasses lens. The gist of the invention is to allow the transmission of visible light in the wavelength range of the reflective optical element position.

請求項2のような構成では、透過型ディスプレイ装置では映像データ出力手段から出力される映像データに基づいて映像化した映像を反射光学素子に投影して虚像(ホログラムによる映像光)としてユーザーの眼に認識させる。サングラスレンズはその透過特性として所定の第1の波長域の可視光の透過率が特異的に低く設定され、それとは異なる所定の第2の波長域の可視光の透過率が特異的に高く設定されている。そのため、サングラスレンズを装着するような主として日中の外光が多い状態では反射光学素子位置では可視光において所定の第1の波長域の可視光も第2の波長域の可視光も透過できずサングラスレンズと反射光学素子位置を透過する外光を極めて制限できるため外光に邪魔されることなく虚像を目視することが可能となる。また、反射光学素子位置以外のサングラスレンズの部分は第2の波長域の可視光が透過するため景色が目視可能となる。
一方、外光が少ない状態ではサングラスレンズは不要であるため、取り外すことになるが、その場合には反射光学素子位置では外光のうち第1の波長域の可視光が透過して目視されることとなる。サングラスレンズ及び波長分離フィルターの透過特性や構成等は上記と同様である。
In the transmissive display device, the image formed on the basis of the image data output from the image data output means is projected onto the reflective optical element to produce a virtual image (image light from the hologram). To recognize. The sunglass lens has a transmission characteristic in which the visible light transmittance in a predetermined first wavelength range is set specifically low, and the visible light transmittance in a predetermined second wavelength range different from that is set specifically high. Has been. For this reason, when there is a large amount of external light during the day, such as when wearing a sunglasses lens, visible light in a predetermined first wavelength range and visible light in the second wavelength range cannot be transmitted through visible light at the reflective optical element position. Since the external light transmitted through the position of the sunglasses lens and the reflective optical element can be extremely limited, the virtual image can be viewed without being disturbed by the external light. In addition, the portion of the sunglasses lens other than the position of the reflective optical element transmits visible light in the second wavelength range, so that the scenery can be viewed.
On the other hand, the sunglasses lens is not necessary when there is little external light, so it will be removed. In that case, visible light in the first wavelength region of the external light is transmitted and viewed at the reflective optical element position. It will be. The transmission characteristics and configurations of the sunglasses lens and the wavelength separation filter are the same as described above.

また、請求項3の発明では請求項2に記載の発明の構成に加え、前記サングラスレンズの特異的に低く設定した所定の第1の波長域の可視光は第2の波長域の可視光に対して短波長側にあることをその要旨とする。これは、一般的にサングラスレンズはエネルギーの大きな短波長側をカットするような特性とすることが多いためである。
また、請求項4の発明では請求項2又は3に記載の発明の構成に加え、前記映像データ出力手段は撮影手段であることをその要旨とする。つまり、上位概念としては実際に撮影した映像データ以外を目視させるような場合も含める意である。撮影手段はフレーム体に併設させることが好ましい。
また、請求項5の発明では請求項2〜4のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記透明基板は前記サングラスレンズよりも眼球側に配置されることをその要旨とする。
これによって反射光学素子の周囲についても外光が制限されるため、反射光学素子部分がより目視しやすくなる。
Further, in the invention of claim 3, in addition to the configuration of the invention of claim 2, visible light in the predetermined first wavelength range set to be specifically low of the sunglasses lens is changed to visible light in the second wavelength range. On the other hand, the gist is that it is on the short wavelength side. This is because the sunglasses lens generally has a characteristic that cuts the short wavelength side with large energy.
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second or third aspect, the video data output means is a photographing means. In other words, the superordinate concept is intended to include a case where the image data other than the actually captured video data is viewed. It is preferable that the photographing means is attached to the frame body.
Further, the gist of the invention of claim 5 is that, in addition to the configuration of the invention of any one of claims 2 to 4, the transparent substrate is arranged closer to the eyeball side than the sunglasses lens.
As a result, outside light is also limited around the reflective optical element, so that the reflective optical element portion can be more easily seen.

また、請求項6の発明では請求項2〜4のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記サングラスレンズは前記透明基板よりも眼球側に配置されることをその要旨とする。
また、請求項7の発明では請求項6に記載の発明の構成に加え、前記透過型ディスプレイ装置によって映像化された映像光の発色を前記サングラスレンズの透過可視光の透過特性とは異なる波長光から構成することで外光による実像に対して映像光が異なる色相となるようにしたことをその要旨とする。
これら請求項は特に反射光学素子位置における色がサングラスレンズを透過することによって一部波長がカットされて、サングラスレンズと同色になることによってホログラムの虚像が目視しにくくなるのを防止するための技術である。この時、映像光はサングラスレンズを透過して眼球に達する外光からなる実像とは異なる色相、つまり色が違っているため映像と実像との差異が明確になるためユーザーは映像と実像を混同することなく別の像として認識することができる。例えば、レンズ(つまりサングラスレンズ)において可視光のうち青色のみをカットすると残った波長域の光線によってレンズを透過する外光は黄色となる。この場合には映像光として黄色以外の色を使用することが可能である。
Further, the gist of the invention of claim 6 is that, in addition to the configuration of the invention of any one of claims 2 to 4, the sunglasses lens is arranged closer to the eyeball side than the transparent substrate.
According to a seventh aspect of the invention, in addition to the configuration of the sixth aspect of the invention, the color of the image light imaged by the transmissive display device is different from the transmission characteristic of the transmitted visible light of the sunglasses lens. The gist is that the image light has a different hue with respect to a real image by external light.
These claims are techniques for preventing the color of the hologram from being particularly difficult to see when the color at the position of the reflective optical element is partially transmitted through the sunglasses lens and the wavelength is partially cut to be the same color as the sunglasses lens. It is. At this time, the image light is transmitted through the sunglasses lens and has a different hue from the real image consisting of outside light reaching the eyeball, that is, the color is different, so the difference between the image and the real image becomes clear, so the user confuses the image with the real image It can be recognized as another image without. For example, when only blue light is cut out of visible light in a lens (that is, a sunglasses lens), the external light transmitted through the lens by the remaining light in the wavelength band becomes yellow. In this case, it is possible to use a color other than yellow as the image light.

また、請求項8の発明では請求項7に記載の発明の構成に加え、前記映像光の色相は前記サングラスレンズの透過可視光の色相とは異なる青、緑色又は赤色のいずれかであることをその要旨とする。
カラー画像はRGBの3原色から合成されるが、このうちの1色のみを使用することで容易に実像との区別のある色相とすることができる。特に、人の最大感度波長は明所視では560nm付近、暗所視では500nm付近であるため、ちょうど緑色に該当する波長域である。そのため、緑色を映像の色として使用することで、映像をより認識しやすくなる。
また、請求項9の発明では請求項8に記載の発明の構成に加え、前記映像光は撮影手段によって撮影した画像をRGBの3原色のいずれかの色の光で投影したもであることをその要旨とする。
また、請求項10の発明では請求項7〜9のいずれかに記載の発明の構成に加え、前記サングラスレンズは視度補正レンズを兼用することをその要旨とする。
According to an eighth aspect of the invention, in addition to the configuration of the seventh aspect of the invention, the hue of the image light is any one of blue, green, and red different from the hue of the visible light transmitted through the sunglasses lens. The gist.
A color image is synthesized from the three primary colors of RGB. By using only one of these colors, a hue that can be easily distinguished from a real image can be obtained. In particular, since the maximum sensitivity wavelength of humans is around 560 nm in photopic vision and around 500 nm in dark vision, it is just a wavelength range corresponding to green. Therefore, using green as the color of the video makes it easier to recognize the video.
According to a ninth aspect of the invention, in addition to the configuration of the eighth aspect of the invention, the image light is obtained by projecting an image photographed by photographing means with light of any of the three primary colors RGB. The gist.
In addition to the configuration of the invention according to any one of claims 7 to 9, the gist of the invention of claim 10 is that the sunglasses lens also serves as a diopter correction lens.

上記各請求項の発明では、サングラスレンズと透過型ディスプレイ装置の透明基板のが重複状態にある場合には外光が透明基板の反射光学素子位置を透過することを制限でき、ホログラムの虚像を十分目視できることとなり、反射光学素子位置から外れたサングラスレンズは一部外光を所望の透過率で透過させることが可能となる。一方、サングラスレンズがない状態での目視では透明基板の反射光学素子位置は外光を一部外光を所望の透過率で透過させることが可能となるため、透明基板に外光が目視できない箇所が発生することがない。   In the invention of each of the above claims, when the sunglasses lens and the transparent substrate of the transmissive display device are in an overlapped state, it is possible to restrict external light from passing through the position of the reflective optical element on the transparent substrate, and a sufficient virtual image of the hologram can be obtained. As a result, the sunglasses lens that is out of the position of the reflecting optical element can partially transmit external light with a desired transmittance. On the other hand, the position of the reflective optical element on the transparent substrate that is visible without a sunglasses lens allows part of the external light to pass through the external light with a desired transmittance. Will not occur.

本発明の実施例1の視覚補助用のディスプレイユニットの斜視図。The perspective view of the display unit for visual assistance of Example 1 of this invention. 同じ視覚補助用のディスプレイユニットの平面図。The top view of the display unit for the same visual assistance. カメラの光学系と電気的構成を説明するブロック図。The block diagram explaining the optical system and electrical structure of a camera. 映像投影部の光学的構成を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the optical structure of a video projection part. ハーフミラー層の透過特性レンズの透過特性と重ねて示すグラフ。The graph which overlaps and shows the transmission characteristic of the transmission characteristic lens of a half mirror layer. レンズの透過特性をホログラム素子のG光と重ねて示すグラフ。The graph which shows the permeation | transmission characteristic of a lens superimposed with G light of a hologram element. ユーザーが目視する景色の一例を模式化した説明図。Explanatory drawing which modeled an example of the scenery which a user looks visually. 本発明の実施例2の視覚補助用のディスプレイユニットの斜視図。The perspective view of the display unit for visual assistance of Example 2 of this invention. ハーフミラー層の透過特性レンズの透過特性と重ねて示すグラフ。The graph which overlaps and shows the transmission characteristic of the transmission characteristic lens of a half mirror layer. サングラスレンズの透過特性を示すグラフ。The graph which shows the transmission characteristic of a sunglasses lens. 他の実施例の透過型ディスプレイ装置において第1の眼鏡と第2の眼鏡の両方に選択的に搭載させることを説明する説明図。Explanatory drawing explaining selectively mounting in both 1st spectacles and 2nd spectacles in the transmission type display apparatus of another Example. 透過型ディスプレイ装置と眼の関係を説明する模式図。The schematic diagram explaining the relationship between a transmissive display apparatus and eyes. 図12においてサングラスレンズを配した模式図。The schematic diagram which arranged the sunglasses lens in FIG. (a)はサングラスレンズの透過率を示すグラフ、(b)はサングラスレンズの透過率とホログラムの画像の光との関係を説明するグラフ。(A) is a graph which shows the transmittance | permeability of a sunglasses lens, (b) is a graph explaining the relationship between the transmittance | permeability of a sunglasses lens, and the light of the image of a hologram.

以下、本発明の視覚補助用のディスプレイユニットの実施例について図面に従って説明をする。
(実施例1)
図1及び図2に示すように、視覚補助用のディスプレイユニット(以下、ディスプレイユニット)11はフレーム体12に搭載された透過型ディスプレイ装置13及びサングラスレンズを兼ねた左右一対の視度補正用のレンズ14とより構成されている。フレーム体12は主フレーム15と主フレームの両端に蝶番16によって連結された一対のテンプル17から構成されている。主フレーム15の中央内面にはブラケット18が取着されている。レンズ14はブラケット18に対してレバー19によって固定されており、レバー19の操作によって取り外し可能とされている。
透過型ディスプレイ装置13は撮影手段としてのカメラ20と映像投影部21と透明基板22から構成されている。カメラ20は本実施例では左側の主フレーム15の端寄りに着脱可能に取着されている。映像投影部21は本実施例では右側の透明基板22の上端に取り付けられているが、左側の透明基板22あるいは両側共に取り付けるようにしてもよい。カメラ20と映像投影部21とはケーブル23によって接続されている。尚、本実施例ではカメラ20及び映像投影部21への電源は図示を省略している。
Hereinafter, embodiments of a display unit for visual assistance according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Example 1
As shown in FIGS. 1 and 2, a visual assistance display unit (hereinafter referred to as a display unit) 11 is a pair of left and right diopter corrections that doubles as a transmissive display device 13 mounted on a frame body 12 and a sunglasses lens. It consists of a lens 14. The frame body 12 includes a main frame 15 and a pair of temples 17 connected to both ends of the main frame by hinges 16. A bracket 18 is attached to the center inner surface of the main frame 15. The lens 14 is fixed to the bracket 18 by a lever 19 and can be removed by operating the lever 19.
The transmissive display device 13 includes a camera 20 as an imaging unit, a video projection unit 21, and a transparent substrate 22. In the present embodiment, the camera 20 is detachably mounted near the end of the left main frame 15. The image projection unit 21 is attached to the upper end of the right transparent substrate 22 in this embodiment, but may be attached to the left transparent substrate 22 or both sides. The camera 20 and the video projection unit 21 are connected by a cable 23. In this embodiment, the power supply to the camera 20 and the video projection unit 21 is not shown.

図3に示すように、本実施例のカメラ20の光学系はビームスプリッター及びプリズムから構成されるRGB分割光学回路25と、RGB分割光学回路25の後方に配置されたRGBの各光に応じて配置された3つの集光レンズ26及び撮像菅27を備えている。撮像菅27はアンプ28及び制御回路29に接続されている。撮影された映像はRGB分割光学回路25においてRGBの3原色に分割されてそれぞれ撮像菅27に導かれて信号化される。そして各撮像菅27で信号化されたRGBの映像はそれぞれアンプ28及び制御回路29によって処理され所定の信号方式に乗っ取って映像投影部21に出力されることとなる。
但し、本実施例ではR光とB光は制御回路29においてそれらの波長光のピークがG光のピークである560nmとなるように変調されることとなっている。つまり、R光とB光は映像としての情報はそのままに色相のみ緑色に変調されることとなる。尚、ピークの位置は適宜変更可能である。
As shown in FIG. 3, the optical system of the camera 20 of the present embodiment corresponds to an RGB splitting optical circuit 25 composed of a beam splitter and a prism, and RGB light arranged behind the RGB splitting optical circuit 25. Three condensing lenses 26 and an imaging rod 27 are provided. The imaging rod 27 is connected to an amplifier 28 and a control circuit 29. The photographed image is divided into RGB three primary colors by the RGB division optical circuit 25 and led to the image pickup rod 27 to be converted into signals. Then, the RGB images converted into signals by the imaging rods 27 are processed by the amplifier 28 and the control circuit 29, respectively, and are output to the image projection unit 21 by taking over a predetermined signal system.
However, in this embodiment, the R light and the B light are modulated in the control circuit 29 so that the peak of the wavelength light is 560 nm, which is the peak of the G light. That is, only the hue of the R light and the B light is modulated to green without changing the information as an image. The peak position can be changed as appropriate.

図4に示すように、本実施例の映像投影部21は筐体30に収容された発光ダイオード(LED)31と、集光レンズ32と液晶表示素子(LCD)33から構成されている。本実施例ではLED31はすべて緑色を発光する緑色発光ダイオードとされている。従って、上記RGBの3原色に分割された映像データは緑色で投影されることとなる。カメラ20からケーブル23を介して出力された画像データは映像投影部21においてLED31から集光レンズ32方向に投影され、LCD33によって変調されて映像光束となって透明基板22上部の補正プリズム22aから内部に入射する。透明基板22は全反射プリズムとなって映像光束を全反射し、映像光束は内部で反射しながら透明基板22内のホログラム素子34に導かれ、回析反射されてう瞳に入射する。これによってユーザーはLCD33に展開された映像の虚像を目視することとなる。
ホログラム素子34の上面(瞳側を向いた面)には波長分離フィルターとしてのハーフミラー層35が成膜されている。本実施例ではハーフミラー層35の透過及び反射特性は図5の実線の通りである。ここではハーフミラー層35の特性曲線は緩やかに減少する透過率の高い短波長側の緩調部(傾斜の緩やかに推移する部分)と、ほぼ0%の透過率の長波長側の緩調部と、これらをごく短い波長域で結ぶほとんど直角な急調部から構成されている。急調部は実施例1では520nm付近に存在する。レンズ14がない状態では図5のように520nmから短波長側は可視光が透過することとなる。
As shown in FIG. 4, the video projection unit 21 of the present embodiment includes a light emitting diode (LED) 31, a condenser lens 32, and a liquid crystal display element (LCD) 33 housed in a housing 30. In this embodiment, the LEDs 31 are all green light emitting diodes that emit green light. Therefore, the video data divided into the three primary colors of RGB is projected in green. Image data output from the camera 20 via the cable 23 is projected from the LED 31 toward the condenser lens 32 in the video projection unit 21, and modulated by the LCD 33 to become a video light beam from the correction prism 22 a above the transparent substrate 22. Is incident on. The transparent substrate 22 becomes a total reflection prism and totally reflects the image light beam. The image light beam is guided to the hologram element 34 in the transparent substrate 22 while being reflected inside, and enters the pupil that is diffracted and reflected. As a result, the user views the virtual image of the image developed on the LCD 33.
A half mirror layer 35 as a wavelength separation filter is formed on the upper surface (the surface facing the pupil side) of the hologram element 34. In this embodiment, the transmission and reflection characteristics of the half mirror layer 35 are as shown by the solid line in FIG. Here, the characteristic curve of the half mirror layer 35 is a moderately decreasing portion on the short wavelength side with a high transmittance (a portion where the inclination gradually changes) and a slowly adjusting portion on the long wavelength side with a transmittance of approximately 0%. And a sharply-harmonic portion that connects these in a very short wavelength range. The sharp adjustment portion exists in the vicinity of 520 nm in Example 1. In the state where the lens 14 is not present, visible light is transmitted from the short wavelength side from 520 nm as shown in FIG.

図6は本実施例のレンズ14の透過特性をホログラム素子34のピークが560nm付近のG光と重ねて示すグラフである。本実施例では520nm以下の波長域をカットしてサングラスレンズを兼用している。そのため、レンズ14は可視光外光の内、青色系がカットされるため、レンズ14を透過して目視される実像は黄味を帯びた色相(色調)となる。ここで、もしRGBの3色でホログラム素子34上にカラーの虚像が投影された場合にはレンズ14の透過特性からB光がカットされるためG光とR光によって黄味を帯びた虚像となってしまい、同じく黄味を帯びたレンズ14の実像との区別がつきにくくなるところであるが、本実施例ではホログラム素子34にはG光のみによって虚像が表示されることとなる。そのため、例えば図7に示すように、ユーザーの視野にはレンズ14を透過する黄味を帯びた実像RLに対してそれよりも小さな領域で緑色の虚像Vが重なって目視されることとなる。
ここで改めて図5の実線のハーフミラー層35の特性と破線のレンズ14の透過特性を重ねた状態を見ると、結局レンズ14(サングラスレンズ)とハーフミラー層35(ホログラム素子34)の両方を透過する可視光は斜線で示すごくわずかな部分であって、ほとんどの可視光は透過していないことが理解できる。
FIG. 6 is a graph showing the transmission characteristics of the lens 14 according to the present embodiment, with the peak of the hologram element 34 overlapped with G light near 560 nm. In this embodiment, the wavelength region of 520 nm or less is cut and the sunglasses lens is also used. For this reason, the lens 14 is cut out of the blue light out of visible light, so that the real image that is viewed through the lens 14 has a yellowish hue (color tone). Here, if a color virtual image is projected on the hologram element 34 in the three colors of RGB, the B light is cut from the transmission characteristics of the lens 14, so that a yellowish virtual image by the G light and the R light In this embodiment, however, a virtual image is displayed only by the G light, although it is difficult to distinguish from the real image of the yellowish lens 14. Therefore, for example, as shown in FIG. 7, the green virtual image V is visually observed in a region smaller than the yellowish real image RL transmitted through the lens 14 in the visual field of the user.
Here, looking again at the state where the characteristics of the solid half mirror layer 35 in FIG. 5 and the transmission characteristics of the broken lens 14 are overlapped, both the lens 14 (sunglass lens) and the half mirror layer 35 (hologram element 34) are eventually seen. It can be understood that the visible light that is transmitted is a very small portion indicated by diagonal lines, and most of the visible light is not transmitted.

このような構成とすることで実施例では次のような効果を奏する。
(1)レンズ14の透過特性とハーフミラー層35の透過特性はほぼ真逆となっており、両者が重なっている部分については外光はほとんど透過することはない。そのため、ホログラム素子34に投影される比較的輝度の低いホログラムの虚像は外光によって見にくくなることはなく、ユーザーは目視可能となる。また、レンズ14のホログラム素子34と重なっていない部分についてはレンズ14の透過性能に基づいて青を除くほぼ長波長側の可視光が外光として目視可能である。
一方、レンズ14を取り外した場合にあっては透明基板22は基本的に外光はそのまま透過し、ホログラム素子34部分のみがハーフミラー層35によって可視光の長波長側がカットされて青みがかって目視されることとなる。
(2)サングラスレンズを兼用したレンズ14を透過型ディスプレイ装置13の透明基板22よりも眼球側に配置した場合には、サングラスレンズの透過特性によってレンズ14を通して目視する実像RLと透明基板22のホログラム素子34に表示される虚像Vとが同系統の色相となってしまう可能性があったが、本実施例ではホログラム素子34に表示される虚像Vを緑色で表示し、背景となるレンズ14を通して目視される黄味を帯びた実像RLとは異なるコントラストとなるため、両者の差異を容易に判別することができる。特に、緑色は人の眼で認識しやすい波長帯であるため判別しやすくなっている。
(3)ホログラム素子34に表示される虚像Vは撮影された画像データからR光とB光をカットするのではなく、G光で投影するようにしているため、映像としての情報が劣化することはない。
By adopting such a configuration, the embodiment has the following effects.
(1) The transmission characteristics of the lens 14 and the transmission characteristics of the half mirror layer 35 are almost opposite to each other. Almost no external light is transmitted through the overlapping portion. Therefore, the virtual image of the hologram with relatively low brightness projected onto the hologram element 34 is not difficult to see due to external light, and is visible to the user. For the portion of the lens 14 that does not overlap with the hologram element 34, visible light on the substantially long wavelength side excluding blue is visible as external light based on the transmission performance of the lens 14.
On the other hand, when the lens 14 is removed, the transparent substrate 22 basically transmits the external light as it is, and only the hologram element 34 portion is cut off on the long wavelength side of the visible light by the half mirror layer 35 and is visually bluish. The Rukoto.
(2) When the lens 14 also serving as a sunglasses lens is arranged on the eyeball side of the transparent substrate 22 of the transmissive display device 13, the real image RL visually viewed through the lens 14 and the hologram of the transparent substrate 22 due to the transmission characteristics of the sunglasses lens Although there was a possibility that the virtual image V displayed on the element 34 may have the same hue as the virtual image V, in this embodiment, the virtual image V displayed on the hologram element 34 is displayed in green and passed through the lens 14 serving as the background. Since the contrast is different from the yellowish real image RL that is visually observed, the difference between the two can be easily determined. In particular, green is easy to distinguish because it is a wavelength band that is easily recognized by human eyes.
(3) Since the virtual image V displayed on the hologram element 34 is projected with the G light instead of cutting the R light and the B light from the captured image data, the information as a video deteriorates. There is no.

(実施例2)
実施例2は図8に示すように実施例1においてレンズ14の代わりに主フレーム15の物体側(外側)に着脱可能にサングラスレンズ41を配設したものである。実施例1と同じ構成については詳しい説明を省略する。サングラスレンズ41はフック42によって主フレーム15に対して着脱可能となっており、夜間の外光が少ない状態では取り外して使用するものである。
実施例2のハーフミラー層35は図9の実線ような透過特性を示す。ここではハーフミラー層35の特性曲線はほとんど透過率0%の緩調部と、透過率100%の緩調部とこれらをごく短い波長域で結ぶほとんど直角な急調部から構成されている。急調部は実施例2では530nm付近に存在する。また、実施例2のサングラスレンズ41は図10及び図9の破線のような透過特性を示す。
ここで改めて図9の実線のハーフミラー層35の特性と破線のサングラスレンズ41の透過特性を重ねた状態を見ると、結局サングラスレンズ41とハーフミラー層35(ホログラム素子34)の両方を透過する可視光は斜線で示すごくわずかな部分であって、実施例1と同様ほとんどの可視光は透過していないことが理解できる。サングラスレンズ41がない状態では図9のように530nmから短波長側は可視光が透過することとなる。
(Example 2)
In Embodiment 2, as shown in FIG. 8, a sunglasses lens 41 is detachably disposed on the object side (outside) of the main frame 15 instead of the lens 14 in Embodiment 1. Detailed description of the same configuration as that of the first embodiment is omitted. The sunglasses lens 41 can be attached to and detached from the main frame 15 by a hook 42, and is used by being removed in a state where there is little outside light at night.
The half mirror layer 35 of Example 2 exhibits transmission characteristics as indicated by the solid line in FIG. Here, the characteristic curve of the half mirror layer 35 is composed of a moderately tuned part with a transmittance of 0%, a gradually modulated part with a transmittance of 100%, and a sharply tuned part that is almost perpendicular to connect these in a very short wavelength region. In the second embodiment, the sharp adjustment portion exists in the vicinity of 530 nm. Further, the sunglasses lens 41 of Example 2 exhibits transmission characteristics as indicated by the broken lines in FIGS.
Here, looking again at the state in which the characteristics of the solid half mirror layer 35 in FIG. 9 and the transmission characteristics of the broken sunglasses lens 41 are overlapped, both the sunglasses lens 41 and the half mirror layer 35 (hologram element 34) are eventually transmitted. Visible light is a very small portion indicated by oblique lines, and it can be understood that most visible light is not transmitted as in the first embodiment. In the state without the sunglasses lens 41, visible light is transmitted from the short wavelength side from 530 nm as shown in FIG.

このような構成とすることで実施例2では次のような効果を奏する。
サングラスレンズ41の透過特性とハーフミラー層35の透過特性はほぼ真逆となっており、両者が重なっている部分については外光はほとんど透過することはない。そのため、ホログラム素子34に投影される比較的輝度の低いホログラムの虚像は外光によって見にくくなることはなく、ユーザーは目視可能となる。また、サングラスレンズ41のホログラム素子34と重なっていない部分についてはサングラスレンズ41の透過性能に基づいて青を除くほぼ長波長側の可視光が外光として目視可能である。
一方、サングラスレンズ41を取り外した場合にあっては透明基板22は基本的に外光はそのまま透過し、ホログラム素子34部分のみがハーフミラー層35によって可視光の長波長側がカットされて青みがかって目視されることとなる。
With this configuration, the second embodiment has the following effects.
The transmission characteristics of the sunglasses lens 41 and the transmission characteristics of the half mirror layer 35 are almost opposite to each other, and external light hardly transmits through the portion where both overlap. Therefore, the virtual image of the hologram with relatively low brightness projected onto the hologram element 34 is not difficult to see due to external light, and is visible to the user. Further, in the portion of the sunglasses lens 41 that does not overlap with the hologram element 34, visible light on the substantially long wavelength side excluding blue is visible as external light based on the transmission performance of the sunglasses lens 41.
On the other hand, when the sunglasses lens 41 is removed, the transparent substrate 22 basically transmits the external light as it is, and only the hologram element 34 part is cut off by the half mirror layer 35 on the long wavelength side of the visible light and is visually bluish. Will be.

尚、この発明は、次のように変更して具体化することも可能である。
・上記実施例ではハーフミラー層35はホログラム素子34上に形成するようにしたが、ホログラム素子34の存在する領域の透明基板22の表裏いずれか(あるいは両方)の面に形成するようにしてもよい。
・上記実施例1及び実施例2ではフレーム体12に透過型ディスプレイ装置13を搭載し、レンズ14あるいはサングラスレンズ41を着脱可能としたが、要はハーフミラー層とサングラスレンズとが重複配置され、使用状況に応じてサングラスレンズがない状況で使用できればよいわけである。そのため、図11のようにサングラスレンズ43をレンズとした第1の眼鏡44に着脱可能に透過型ディスプレイ装置45を搭載し、夜間にはサングラスレンズではない透明なレンズ46の第2の眼鏡47に搭載するようにすることも可能である。
・G光ではなくR光で虚像Vを表示するようにしてもよい。また、レンズ14の透過特性が代わればB光で虚像Vを表示するようにしてもよい。また、レンズは図5以外の透過特性でももちろん構わない。
・上記実施例ではR光とB光をG光で投影するようにしたが、R光とB光あるいはG光とB光をカットするようにしてもよい。また、R光とB光を制御回路29においてそれらの波長光のピークがG光に変調してもよい。
・映像投影部21の構成は一例であって、上記以外の光学系を設定することも可能である。また、カメラ20の構成も一例であって、上記以外の手段でG光のみによる虚像を表示するようにしてもよい。
・カメラ20は必ずしもフレーム体12に取着されていたが、フレーム体12以外の場所にセットするようにしてもよい。
・上記では視覚補助用のディスプレイユニット11に特化して説明したが、視覚補助用以外の用途で実施することも自由である。
その他本発明の趣旨を逸脱しない態様で実施することは自由である。
It should be noted that the present invention can be modified and embodied as follows.
In the above embodiment, the half mirror layer 35 is formed on the hologram element 34. However, the half mirror layer 35 may be formed on either (or both) surfaces of the transparent substrate 22 in the region where the hologram element 34 exists. Good.
-In the said Example 1 and Example 2, although the transmission type display apparatus 13 was mounted in the frame body 12, and the lens 14 or the sunglasses lens 41 was detachable, in short, a half mirror layer and a sunglasses lens are overlapped, It is only necessary to be able to use in a situation where there is no sunglasses lens depending on the usage situation. Therefore, as shown in FIG. 11, the transmissive display device 45 is detachably mounted on the first spectacles 44 having the sunglasses lens 43 as a lens, and the second spectacles 47 of the transparent lens 46 that is not the sunglasses lens are attached to the second spectacles 47 at night. It is also possible to install it.
The virtual image V may be displayed with R light instead of G light. Further, if the transmission characteristic of the lens 14 is changed, the virtual image V may be displayed with B light. Of course, the lens may have transmission characteristics other than those shown in FIG.
In the above embodiment, R light and B light are projected with G light, but R light and B light or G light and B light may be cut. Further, the peak of the wavelength light of the R light and the B light may be modulated into the G light in the control circuit 29.
The configuration of the video projection unit 21 is an example, and it is possible to set an optical system other than the above. The configuration of the camera 20 is also an example, and a virtual image using only G light may be displayed by means other than the above.
The camera 20 is not necessarily attached to the frame body 12, but may be set at a place other than the frame body 12.
In the above description, the display unit 11 for visual assistance is specifically described. However, the display unit 11 can be freely used for purposes other than visual assistance.
In addition, it is free to implement in a mode that does not depart from the spirit of the present invention.

11…視覚補助用のディスプレイユニット、12…フレーム体、14…レンズ(サングラスレンズ)、20…撮影手段としてのカメラ、21…透過型ディスプレイ装置、22…透明基板、34…ホログラム素子、35…波長分離フィルターとしてのハーフミラー層、41…サングラスレンズ。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Display unit for visual assistance, 12 ... Frame body, 14 ... Lens (sunglass lens), 20 ... Camera as imaging means, 21 ... Transmission type display apparatus, 22 ... Transparent substrate, 34 ... Hologram element, 35 ... Wavelength Half mirror layer as a separation filter, 41 ... Sunglass lens.

Claims (10)

少なくとも所定の透過特性を有するサングラスレンズと、同サングラスレンズが直接的又は間接的に配設されユーザーの鼻背及び耳輪基部を支持部分としてセットされるフレーム体とを備える第1の眼鏡と、少なくともサングラスレンズではないレンズと、同レンズが直接的又は間接的に配設されユーザーの鼻背及び耳輪基部を支持部分としてセットされるフレーム体とを備える第2の眼鏡のいずれか一方の眼鏡に搭載される透過型ディスプレイ装置であって、
前記フレーム体に搭載した状態で映像データ出力手段から出力される映像データを映像化し、その映像光を内部の反射光学素子に導く前記サングラスレンズ又は前記レンズの前後方向に重複状に配置される透明基板を備え、
前記反射光学素子表面あるいは前記透明基板の同反射光学素子に面した領域に波長分離フィルターを配置する一方、前記サングラスレンズの透過特性として所定の第1の波長域の可視光の透過率を特異的に低く設定し、それとは異なる所定の第2の波長域の可視光の透過率を特異的に高く設定するとともに、前記波長分離フィルターの透過特性として前記サングラスレンズの第1の波長域の可視光の透過率を特異的に高く設定し、第2の波長域の可視光の透過率を特異的に低く設定することで前記第1の眼鏡に搭載した状態で可視光の前記サングラスレンズ及び反射光学素子位置の透過を抑制するとともに、前記反射光学素子位置以外における第2の波長域の可視光の前記サングラスレンズの透過を許容し、前記第2の眼鏡に搭載した状態で第1の波長域の可視光の前記反射光学素子位置の透過を許容するようにしたことを特徴とする透過型ディスプレイ装置。
At least first glasses comprising: a sunglasses lens having at least a predetermined transmission characteristic; and a frame body in which the sunglasses lens is directly or indirectly arranged and set with a user's back of the nose and an ear ring base as a support portion; Mounted on any one of the second spectacles comprising a lens that is not a sunglasses lens and a frame body in which the lens is directly or indirectly disposed and the user's nose back and ear ring base are set as support parts A transmissive display device,
Transparently arranged in the front-and-rear direction of the sunglasses lens or the lens for visualizing the video data output from the video data output means in the state of being mounted on the frame body and guiding the video light to the internal reflective optical element Equipped with a substrate,
While a wavelength separation filter is disposed on the surface of the reflective optical element or in the region of the transparent substrate facing the reflective optical element, the transmission characteristic of the sunglasses lens has a specific visible light transmittance in a predetermined first wavelength range. The transmittance of visible light in a predetermined second wavelength range different from that is set to be specifically high, and the visible light in the first wavelength range of the sunglasses lens is set as the transmission characteristic of the wavelength separation filter. The sunglass lens and the reflection optics for visible light in a state of being mounted on the first spectacles by specifically setting the transmittance of the first eyeglasses and setting the transmittance of the visible light in the second wavelength range specifically low. While suppressing transmission of the element position, allowing transmission of visible light in the second wavelength region other than the position of the reflective optical element through the sunglasses lens, and mounted on the second spectacles Transmissive display device being characterized in that so as to allow transmission of said reflective optical elements located in the visible light of a wavelength range.
映像データ出力手段と、
前記映像データ出力手段から出力される映像データを映像化し、その映像光を内部の反射光学素子に導く透明基板とを有する透過型ディスプレイ装置と、
前記透過型ディスプレイ装置が搭載され、ユーザーの顔の眼球前方位置に前記透明基板を配設させた状態でユーザーの鼻背及び耳輪基部を支持部分としてセットされるフレーム体と、
同フレーム体に直接的又は間接的に着脱可能に配設され前記透明基板の前後方向に重複状に配置される所定の透過特性を有する着脱可能なサングラスレンズとを備え、
前記反射光学素子表面あるいは前記透明基板の同反射光学素子に面した領域に波長分離フィルターを配置する一方、前記サングラスレンズの透過特性として所定の第1の波長域の可視光の透過率を特異的に低く設定し、それとは異なる所定の第2の波長域の可視光の透過率を特異的に高く設定するとともに、前記波長分離フィルターの透過特性として前記サングラスレンズの第1の波長域の可視光の透過率を特異的に高く設定し、第2の波長域の可視光の透過率を特異的に低く設定することで前記サングラスレンズ装着状態における可視光の前記反射光学素子位置の透過を抑制するとともに、前記反射光学素子位置以外における第2の波長域の可視光の前記サングラスレンズの透過を許容し、前記サングラスレンズの取り外し状態における第1の波長域の可視光の前記反射光学素子位置の透過を許容するようにしたことを特徴とするディスプレイユニット。
Video data output means;
A transmissive display device having a transparent substrate that visualizes video data output from the video data output means and guides the video light to an internal reflective optical element;
A frame body that is mounted with the transmissive display device and is set with the nose back of the user and the base of the ear ring as support portions in a state in which the transparent substrate is disposed at a position in front of the eyeball of the user's face;
A detachable sunglasses lens having a predetermined transmission characteristic that is arranged to be detachable directly or indirectly on the frame body and is arranged in the front-rear direction of the transparent substrate,
While a wavelength separation filter is disposed on the surface of the reflective optical element or in the region of the transparent substrate facing the reflective optical element, the transmission characteristic of the sunglasses lens has a specific visible light transmittance in a predetermined first wavelength range. The transmittance of visible light in a predetermined second wavelength range different from that is set to be specifically high, and the visible light in the first wavelength range of the sunglasses lens is set as the transmission characteristic of the wavelength separation filter. The transmittance of visible light in the second wavelength range is set specifically low to suppress the transmission of visible light at the position of the reflective optical element in the wearing state of the sunglasses lens. And allowing the visible light in the second wavelength range other than the position of the reflective optical element to pass through the sunglasses lens, Display unit, characterized in that so as to allow transmission of said reflective optical elements located in the visible light wavelength range.
前記サングラスレンズの特異的に低く設定した所定の第1の波長域の可視光は第2の波長域の可視光に対して短波長側にあることを特徴とする請求項2に記載のディスプレイユニット。   3. The display unit according to claim 2, wherein visible light of a predetermined first wavelength range set to be specifically low of the sunglasses lens is on a short wavelength side with respect to visible light of the second wavelength range. . 前記映像データ出力手段は撮影手段であることを特徴とする請求項2又は3に記載のディスプレイユニット。   4. The display unit according to claim 2, wherein the video data output means is a photographing means. 前記透明基板は前記サングラスレンズよりも眼球側に配置されることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のディスプレイユニット。   The display unit according to claim 2, wherein the transparent substrate is disposed closer to the eyeball than the sunglasses lens. 前記サングラスレンズは前記透明基板よりも眼球側に配置されることを特徴とする請求項2〜4のいずれかに記載のディスプレイユニット。   The display unit according to claim 2, wherein the sunglasses lens is disposed on the eyeball side of the transparent substrate. 前記透過型ディスプレイ装置によって映像化された映像光の発色を前記サングラスレンズの透過可視光の透過特性とは異なる波長光から構成することで外光による実像に対して映像光が異なる色相となるようにしたことを特徴とする請求項6に記載のディスプレイユニット。   By forming the color of the image light imaged by the transmissive display device from light having a wavelength different from the transmission characteristic of the transmitted visible light of the sunglasses lens, the image light has a different hue with respect to a real image by external light. The display unit according to claim 6, wherein the display unit is a display unit. 前記映像光の色相は前記サングラスレンズの透過可視光の色相とは異なる青、緑色又は赤色のいずれかであることを特徴とする請求項7に記載のディスプレイユニット。   The display unit according to claim 7, wherein the hue of the image light is any one of blue, green, and red different from the hue of the visible light transmitted through the sunglasses lens. 前記映像光は撮影手段によって撮影した画像をRGBの3原色のいずれかの色の光で投影したものであることを特徴とする請求項8に記載のディスプレイユニット。   9. The display unit according to claim 8, wherein the image light is obtained by projecting an image photographed by photographing means with light of any of the three primary colors RGB. 前記サングラスレンズは視度補正レンズを兼用することを特徴とする請求項7〜9のいずれかに記載のディスプレイユニット。   The display unit according to claim 7, wherein the sunglasses lens also serves as a diopter correction lens.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016024285A (en) * 2014-07-18 2016-02-08 東海光学株式会社 Design method of lens for sunglass for person not requiring myopia correction
JP2021508843A (en) * 2017-12-20 2021-03-11 マジック リープ, インコーポレイテッドMagic Leap,Inc. Insert for augmented reality visibility device

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