JP5266526B2 - Video display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a visual field range intercepted by a frame in an image display device displaying an image over an external image. <P>SOLUTION: The image display device is formed in spectacles shape having two plate-like prisms, and a casing which holds a display is mounted to the periphery of the prism. The casing is shaped such that the length in one direction perpendicular to a direction to connect the eye to the casing is shorter than the length of the direction to connect the eye to the casing and that an angle intercepting the visual field is determined only by a portion closer to the eye than the center of the casing in a direction to connect the eye to the casing. The visual field range intercepted by the casing is thereby reduced, and a frame for holding the prism is dispensed with to eliminate the visual field range intercepted by the frame. A hologram element is provided inside the prism to use the prism as an ocular optical system, and light from the display is made incident to the prism from the end face and led to the hologram element while being reflected inside. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、顔前にて使用され、映像を外界の像に重ねて提供する映像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display apparatus that is used in front of a face and provides an image superimposed on an image of the outside world.

近年、顔前に装着され、表示した映像の光を外界からの光と共に眼に導いて、映像を外界の像に重ねて提供する映像表示装置が、個人用の情報供給手段として提案されている。使用者は、日常生活のあらゆる場面で装置を使用することができ、例えば、歩行中でも映像観察が可能である。   2. Description of the Related Art In recent years, a video display device that is mounted in front of the face and displays the displayed image light together with light from the outside world to the eyes and provides the image superimposed on the outside image has been proposed as a personal information supply means. . The user can use the device in every scene of daily life. For example, the user can observe images while walking.

このような装置は、フレームと、1対のレンズと、鼻当てと、1対のテンプルとを有する眼鏡のような形状とされるのが一般的である。映像を表示する表示器はフレームの周囲に取り付けられた筺体に収容される。映像を外界の像に重ねるためには、側方に位置する表示器からの光を眼前に導き、そこで光路を変えて前方から眼に入射させる必要がある。また、小さな表示器に表示した映像を拡大して観察できるようにするのが好ましい。これらのためにホログラム素子を用いることが行われている。   Such devices are typically shaped like glasses having a frame, a pair of lenses, a nose pad, and a pair of temples. A display for displaying an image is housed in a housing attached around the frame. In order to superimpose the image on the image of the outside world, it is necessary to guide the light from the side display located in front of the eyes and change the optical path so that the light enters the eyes from the front. In addition, it is preferable that an image displayed on a small display can be enlarged and observed. For these reasons, a hologram element is used.

例えば、特許文献1には、レンズの前面(眼から遠い面)にホログラム素子を備える装置が開示されている。表示器からの光はレンズの端面よりレンズ内に導き入れられて、直接ホログラム素子に入射し、ホログラム素子で回折されて眼に導かれる。また、特許文献2には、レンズの後面(眼に近い面)にホログラム素子を備える装置が開示されている。表示器からの光はレンズの後面側からホログラム素子に導かれ、レンズに入射することなく回折されて眼に導かれる。   For example, Patent Document 1 discloses an apparatus including a hologram element on the front surface (a surface far from the eye) of a lens. Light from the display device is guided into the lens from the end face of the lens, directly enters the hologram element, is diffracted by the hologram element, and is guided to the eye. Patent Document 2 discloses an apparatus including a hologram element on the rear surface (surface close to the eye) of a lens. The light from the display is guided to the hologram element from the rear side of the lens, and is diffracted without being incident on the lens and guided to the eye.

使用者は、映像の拡大虚像と共に外界の実像を観察することになる。ただし、外界からの光の一部はフレームによって遮られ、視野にけられが生じる。
特開平11−64781号公報 特開平11−64782号公報
The user observes the real image of the outside world together with the enlarged virtual image of the video. However, part of the light from the outside world is blocked by the frame, and the field of view is distorted.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-64781 Japanese Patent Laid-Open No. 11-64782

外界からの光がフレームによって遮られることは、映像を提供するという目的に関しては問題とならない。しかしながら、日常の様々な場面で使用されることを考慮すると、フレームによって光が遮られる範囲をできるだけ小さくして広い視野を確保することが、安全のために必要である。   The fact that light from the outside world is blocked by the frame does not matter for the purpose of providing video. However, considering that it is used in various everyday situations, it is necessary for safety to secure a wide field of view by making the range where light is blocked by the frame as small as possible.

ところが、従来の装置では、フレームは光学系の配置を容易にしたり装置の強度を高めたりすることを主眼に設計されており、それらの大きさや形状は広い視野を確保するのにあまり適するものではなかった。本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、フレームによって視野が遮られない映像表示装置を提供することを目的とする。   However, in conventional devices, the frame is designed mainly to facilitate the arrangement of the optical system and increase the strength of the device, and their size and shape are not very suitable for securing a wide field of view. There wasn't. The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide an image display device whose field of view is not blocked by a frame.

上記目的を達成するために、第1の発明の映像表示装置は、鼻に接する鼻当てと、耳、側頭部または後頭部に接する1対のテンプルを有し、顔前に装着されて、表示した映像の光を外界からの光と共に眼に導いて、映像を外界の像に重ねて提供する映像表示装置において、映像を表示する表示器と、表示器を保持する筺体と、表示器からの光を眼に導いて映像の虚像を提供する接眼光学系とを含む1または2の表示部と、眼前に位置して外界からの光を透過させて左右の眼に導く1対のプリズムを備え、プリズムは鼻当てに取り付けられ、テンプルと筺体はプリズムに取り付けられていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a video display device according to a first aspect of the present invention includes a nose pad that touches the nose and a pair of temples that touches the ear, temporal region, or occipital region, and is mounted in front of the face for display. In a video display device that guides the light of the image together with light from the outside world to the eye and provides the image superimposed on the image of the outside world, the display device that displays the image, the housing that holds the display device, and the display device One or two display units including an eyepiece optical system that guides light to the eye and provides a virtual image of the image, and a pair of prisms positioned in front of the eye and transmitting light from the outside world to guide the left and right eyes The prism is attached to the nose pad, and the temple and the housing are attached to the prism.

第2の発明の映像表示装置は、上記第1の発明において、プリズムの一部は接眼光学系を兼ねて表示器からの光を眼に導くことを特徴とする。   The video display device of a second invention is characterized in that, in the first invention, a part of the prism also serves as an eyepiece optical system and guides light from the display to the eye.

第3の発明の映像表示装置は、上記第2の発明において、筺体はプリズムの周囲に位置し、プリズムは、表示器からの光を内部に導き入れる面と、導き入れた光を内部で1回以上反射して眼の直前まで導く面と、眼の直前まで導いた光を眼に向かわせる面を、接眼光学系として有することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the video display device according to the second aspect, wherein the housing is positioned around the prism, the prism has a surface for guiding the light from the display inside, and the guided light is 1 inside. The eyepiece optical system includes a surface that reflects more than once and guides it to the front of the eye and a surface that directs the light guided to the front of the eye toward the eye.

第4の発明の映像表示装置は、上記第3の発明において、眼の直前まで導いた光を眼に向かわせる面はホログラム素子であることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the video display device according to the third aspect, wherein the surface that directs the light guided to the eye just before the eye is a hologram element.

第5の発明の映像表示装置は、上記第2の発明において、プリズムは視度を補正するパワーを有することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the video display device according to the second aspect, wherein the prism has power for correcting diopter.

第6の発明の映像表示装置は、上記第1〜第5のいずれか1つの発明において、前記筺体は、使用者の視野の周辺部あるいは視野外に配置されることを特徴とする。   The video display device according to a sixth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to fifth aspects, the casing is disposed at a peripheral portion of the user's visual field or outside the visual field.

第7の発明の映像表示装置は、上記第1〜第6のいずれか1つの発明において、前記1対のプリズムのうち、少なくとも一方のプリズムは、接眼光学系を構成する第1のプリズムと、第1のプリズムと相補的な形状を成す第2のプリズムと、から成り、第1のプリズムと第2のプリズムは隙間なく、かつ、表面が連続するように接合されていることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the video display device according to any one of the first to sixth aspects, at least one of the pair of prisms includes a first prism constituting an eyepiece optical system; And a second prism having a shape complementary to the first prism, wherein the first prism and the second prism are joined so that there is no gap and the surface is continuous. .

第8の発明の映像表示装置は、上記第1〜第7のいずれか1つの発明において、前記接眼光学系は、眼から虚像までの距離が1〜3mに設定されていることを特徴とする。   In the video display device according to an eighth aspect of the present invention, in any one of the first to seventh aspects, the eyepiece optical system has a distance from an eye to a virtual image set to 1 to 3 m. .

以上説明したように、第1の発明によれば、筺体、鼻当ておよびテンプルを一体化するためのフレーム等の連結部材は不要である。したがって、連結部材によって視野が遮られることがなく、安全性の高い装置となる。また、軽量になって快適に使用することができる。   As described above, according to the first invention, a connecting member such as a frame for integrating the housing, the nose pad and the temple is unnecessary. Therefore, the visual field is not obstructed by the connecting member, and the device is highly safe. In addition, it is lightweight and can be used comfortably.

第2の発明によれば、接眼光学系の影響で外界の像に歪みや不連続が生じるのが避けられ、使用者に自然な像を提供することができる。   According to the second invention, it is possible to avoid distortion and discontinuity in the image of the outside world due to the influence of the eyepiece optical system, and to provide a natural image to the user.

第3の発明によれば、表示器からの光がプリズム内で反射して眼前に導かれるため、筺体を視野の周辺部あるいは視野外に配置することが可能になって、視野が広くなり、安全性がさらに高くなる。しかも、プリズムを薄くすることができて、軽量な装置となる。   According to the third invention, since the light from the display is reflected in the prism and guided to the front of the eye, it is possible to arrange the housing in the peripheral part of the visual field or outside the visual field, and the visual field is widened. Safety is further increased. In addition, the prism can be made thin, resulting in a lightweight device.

第4の発明によれば、簡素な構成でありながら、表示器からの光と外界からの光の双方を損失なく眼に導くことができて、映像や映像に重なる外界の像が暗くなることがない。したがって、映像や外界の像全体を明るく提供することができる。また、簡素な構成であるため製造も容易である。   According to the fourth invention, although it is a simple configuration, both the light from the display and the light from the outside can be guided to the eyes without loss, and the image and the image of the outside that overlaps the image become dark. There is no. Therefore, it is possible to provide a bright image and an entire image of the outside world. Moreover, since it is a simple structure, manufacture is also easy.

第5の発明によれば、視力矯正用の眼鏡としての機能が得られるため、視力の低い使用者でも、他の矯正手段を用いることなく外界を明瞭に観察することができる。   According to the fifth aspect, since the function as glasses for correcting vision can be obtained, even a user with low vision can clearly observe the outside world without using other correcting means.

以下、本発明の映像表示装置の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図1に第1の実施形態の映像表示装置1の外観を示す。映像表示装置1は、1つの表示部10、左右の1対のプリズム20L、20R、鼻当て31、左右1対のテンプル32L、32Rより成り、プリズム20L、20Rが左右の眼の前に位置するように使用者の顔前に装着される。   Hereinafter, embodiments of a video display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the appearance of the video display device 1 of the first embodiment. The video display device 1 includes one display unit 10, a pair of left and right prisms 20L and 20R, a nose pad 31, and a pair of left and right temples 32L and 32R. The prisms 20L and 20R are positioned in front of the left and right eyes. So that it is worn in front of the user's face.

鼻当て31は、プリズム20L、20Rに取り付けられており、これらを連結している。テンプル32L、32Rはそれぞれプリズム20L、20Rの端部に取り付けられている。装着時には、鼻当て31が鼻に当たり、テンプル32L、32Rが耳、側頭部または後頭部に当たって、映像表示装置1はこれら3部位で支持される。テンプル32L、32Rは、プリズム20L、20R近傍の部位に設けられた垂直方向の軸(不図示)を中心に回動可能であり、非使用時には内側に折り畳むことができる。   The nose pad 31 is attached to the prisms 20L and 20R and connects them. The temples 32L and 32R are attached to the ends of the prisms 20L and 20R, respectively. At the time of wearing, the nose pad 31 hits the nose and the temples 32L and 32R hit the ear, temporal region or occipital region, and the video display device 1 is supported by these three parts. The temples 32L and 32R can be rotated around a vertical axis (not shown) provided in the vicinity of the prisms 20L and 20R, and can be folded inward when not in use.

表示部10は右のプリズム20Rに取り付けられている。表示部10を含む断面を図2に示す。表示部10は、透過型の液晶表示器(LCD)11、筺体12、プリズム13、発光ダイオード(LED)14、およびレンズ15より成る。LCD11は使用者に提供するための映像を表示し、表示した映像により照明光を変調する。筺体12は、LCD11、LED14およびレンズ15を収容してこれらを保持する。LED14はLCD11を照明するための光源であり、レンズ15はLED14が発した光をLCD11の全面に均一に導くための照明光学系である。   The display unit 10 is attached to the right prism 20R. A cross section including the display unit 10 is shown in FIG. The display unit 10 includes a transmissive liquid crystal display (LCD) 11, a housing 12, a prism 13, a light emitting diode (LED) 14, and a lens 15. The LCD 11 displays an image to be provided to the user, and modulates illumination light by the displayed image. The housing 12 accommodates and holds the LCD 11, the LED 14, and the lens 15. The LED 14 is a light source for illuminating the LCD 11, and the lens 15 is an illumination optical system for uniformly guiding light emitted from the LED 14 to the entire surface of the LCD 11.

LCD11の映像の表示やLED14の発光は、映像表示装置1の外部に設けられた制御装置(不図示)によって制御される。制御装置は、図1に示すようにケーブル40によって筺体12に接続されており、ケーブル40を介して、電力や映像信号を供給する。   The display of the image on the LCD 11 and the light emission of the LED 14 are controlled by a control device (not shown) provided outside the image display device 1. As shown in FIG. 1, the control device is connected to the housing 12 via a cable 40, and supplies power and video signals via the cable 40.

プリズム13は平板状であり、透明なガラスまたは樹脂で作製されている。プリズム13はLCD11からの光を使用者の眼Eに導いて、LCD11に表示された映像の虚像を提供する。プリズム13の上端部は、縁の方が内部側よりも厚いくさび状とされており、筺体12はこのくさび状の上端部を挟むようにして、プリズム13に取り付けられている。   The prism 13 has a flat plate shape and is made of transparent glass or resin. The prism 13 guides the light from the LCD 11 to the user's eye E and provides a virtual image of the image displayed on the LCD 11. The upper end portion of the prism 13 has a wedge shape whose edge is thicker than the inner side, and the housing 12 is attached to the prism 13 so as to sandwich the upper end portion of the wedge shape.

プリズム20Lは平板状であり、単一の部材で構成されている。プリズム20Rも平板状であるが、単一の部材ではなく、プリズム13とプリズム21で構成されている。プリズム20Lおよびプリズム21は、プリズム13と同じ材料で作製されており、これら3者に屈折率の差はない。プリズム20Rを成すプリズム13とプリズム21は相補的な形状を有し、隙間なく、かつ表面が連続するように接合されている。プリズム13がくさび状の上端部を有することを除いて、プリズム20L、20Rは対称形である。映像表示装置1を顔前に装着した使用者は、プリズム20L、20Rを通して外界を観察することになる。   The prism 20L has a flat plate shape and is composed of a single member. The prism 20R is also flat, but is not a single member but is composed of a prism 13 and a prism 21. The prism 20L and the prism 21 are made of the same material as the prism 13, and there is no difference in refractive index between these three. The prism 13 and the prism 21 constituting the prism 20R have complementary shapes, and are joined so that there is no gap and the surface is continuous. The prisms 20L and 20R are symmetrical except that the prism 13 has a wedge-shaped upper end. A user wearing the image display device 1 in front of his / her face observes the outside through the prisms 20L and 20R.

プリズム13の下端部は、縁に向かうほど前面(眼Eから遠い面)が後面(眼Eに近い面)に近づくように作製されており、くさび状である。このくさび状の部位の前面すなわちプリズム21との接合面は平面であり、この平面にはホログラム素子22が形成されている。ホログラム素子は22、装着時に眼Eの直前に位置する。プリズム13およびホログラム素子22が接眼光学系16を構成する。   The lower end portion of the prism 13 is formed so that the front surface (surface farther from the eye E) approaches the rear surface (surface closer to the eye E) toward the edge, and has a wedge shape. The front surface of the wedge-shaped portion, that is, the joint surface with the prism 21 is a flat surface, and the hologram element 22 is formed on the flat surface. The hologram element 22 is located immediately in front of the eye E when worn. The prism 13 and the hologram element 22 constitute the eyepiece optical system 16.

プリズム13は、LCD11からの光を、上端部の端面より内部に導き入れ、前面と後面で複数回全反射しながら、ホログラム素子22に導く。ホログラム素子22は、導かれた光を回折させて、平行光に近い光束としながら、眼Eに入射させる。これにより、使用者には、LCD11に表示された映像の虚像が提供される。ホログラム素子22は外界からの光にはほとんど作用せず、虚像は外界の像の中央部に重なって観察される。   The prism 13 guides the light from the LCD 11 to the inside from the end face of the upper end, and guides the light to the hologram element 22 while being totally reflected a plurality of times on the front face and the rear face. The hologram element 22 diffracts the guided light to make it enter the eye E while making it a light beam close to parallel light. Thereby, the virtual image of the image displayed on the LCD 11 is provided to the user. The hologram element 22 hardly acts on the light from the outside world, and the virtual image is observed while overlapping the central portion of the outside world image.

ホログラム素子22は、眼Eから虚像までの距離が1〜3m程度になるように、また、虚像の大きさがLCD11に表示された実像の数倍〜数十倍になるように設定されている。したがって、使用者に提供される映像は見やすいものとなる。また、使用者は、眼Eの焦点を僅かに調節するだけで、映像と外界の像を明瞭に観察することができる。   The hologram element 22 is set so that the distance from the eye E to the virtual image is about 1 to 3 m, and the size of the virtual image is several to several tens of times that of the real image displayed on the LCD 11. . Therefore, the video provided to the user is easy to see. Further, the user can clearly observe the image and the image of the outside world by slightly adjusting the focus of the eye E.

映像表示装置1では、LCD11からの光をプリズム13の内部で反射しながらホログラム素子22に導くようにしているため、プリズム20Rを大きくすることが可能である。これにより、筺体12を眼Eの視野の周辺部あるいは視野外に位置させることができて、筺体によって遮られる視野範囲が小さくなる。また、外界からの光の大部分がプリズム20Rを透過して眼Eに入射する構成とすることができて、ごく周辺部を除き、外界の像に乱れが生じない。しかも、プリズム20Rを、例えば3mm程度と、薄くすることができるから、装置全体が軽量になる。   In the video display device 1, since the light from the LCD 11 is guided to the hologram element 22 while being reflected inside the prism 13, the prism 20R can be enlarged. As a result, the housing 12 can be positioned at the periphery of the visual field of the eye E or outside the visual field, and the visual field range blocked by the housing is reduced. Further, most of the light from the outside world can be configured to pass through the prism 20R and enter the eye E, and the outside image is not disturbed except for a very peripheral part. Moreover, since the prism 20R can be made as thin as, for example, about 3 mm, the entire apparatus becomes light.

プリズム13の下端部はくさび状であるが、同じ材質のプリズム21に接合されているため、プリズム13の下端部を透過する外界からの光に屈折は生じない。したがって、外界の像の中央部が歪んだり不連続になったりすることもなく、映像表示装置1は質の高い像を提供することができる。   Although the lower end of the prism 13 is wedge-shaped, it is joined to the prism 21 made of the same material, so that light from the outside that passes through the lower end of the prism 13 is not refracted. Therefore, the image display device 1 can provide a high-quality image without the central portion of the image of the outside world being distorted or discontinuous.

LCD11は左右方向に長い長方形状であり、十数文字が横方向に並ぶ文字列を1〜数行表示することができる。このため、使用者は、映像から多くの情報を一度に得ることが可能である。   The LCD 11 has a rectangular shape that is long in the left-right direction, and can display one to several lines of character strings in which dozen characters are arranged in the horizontal direction. Therefore, the user can obtain a lot of information from the video at a time.

筺体12は、眼Eと筺体12を結ぶ方向の長さAが、その方向と左右方向の双方に垂直な方向の長さBの2倍程度になるように設定されている。したがって、筺体12は薄型であり、視野を遮る範囲は小さい。LCD11は、その表示面が眼Eと表示面の中心を結ぶ直線に対して垂直になるように配置されており、レンズ15およびLED14は、その直線の延長上に配置されている。この構成により、筺体12を薄型としながらも、LCD11、レンズ15およびLED14の配置を容易にし、照明光学系として簡素なレンズ15のみを備えることが可能になっている。   The housing 12 is set so that the length A in the direction connecting the eye E and the housing 12 is about twice the length B in the direction perpendicular to both the direction and the left-right direction. Therefore, the housing 12 is thin and has a small range that blocks the visual field. The LCD 11 is disposed such that its display surface is perpendicular to a straight line connecting the eye E and the center of the display surface, and the lens 15 and the LED 14 are disposed on an extension of the straight line. With this configuration, it is possible to easily dispose the LCD 11, the lens 15, and the LED 14 while making the housing 12 thin, and to include only the simple lens 15 as an illumination optical system.

眼Eの視野と筺体12が遮る視野の範囲の例を図3に示す。この例は、視野V0内に筺体12の全体が位置する場合を示したものであるが、筺体12によって遮られる視野の範囲V1は小さい。前述のように、筺体12の一部を視野V0の外に位置させることも可能であり、筺体12によって遮られる視野範囲をさらに小さくすることも可能である。   FIG. 3 shows an example of the range of the field of view of the eye E and the field of view blocked by the housing 12. This example shows a case where the entire housing 12 is located within the visual field V0, but the visual field range V1 blocked by the housing 12 is small. As described above, a part of the housing 12 can be positioned outside the visual field V0, and the visual field range blocked by the housing 12 can be further reduced.

筺体12は、視野を遮る角度αが、眼Eと筺体12を結ぶ方向の筺体の中心よりも眼Eに近い部位のみで定まる形状を有している。薄型であるため筺体12が視野を遮る範囲は小さいが、この形状により、視野を遮る範囲をさらに小さくし、また、筺体12を軽量化することができる。視野を遮る角度が中心よりも近い部位と遠い部位の双方で定まるようにすれば、類似の形状であっても遮られる視野範囲は大きくなり、視野を遮る角度が中心よりも遠い部位のみで定まるようにすれば、筺体12が大型化、重量化することになる。   The housing 12 has a shape in which the angle α that blocks the visual field is determined only by a portion closer to the eye E than the center of the housing in the direction connecting the eye E and the housing 12. Although the range in which the housing 12 blocks the visual field is small because it is thin, this shape can further reduce the range that blocks the visual field and reduce the weight of the housing 12. If the angle at which the field of view is blocked is determined by both the part closer to the center and the part far from the center, the range of the field of view that is blocked is increased even with similar shapes, and the angle that blocks the field of view is determined only by the part far from the center. By doing so, the housing 12 is increased in size and weight.

なお、本実施形態では、右眼に映像を提供するようにしているが、もちろん、左眼に映像を提供するようにしてもよい。   In the present embodiment, the video is provided to the right eye, but of course, the video may be provided to the left eye.

第2の実施形態の映像表示装置2の外観を図4に示す。映像表示装置2は上記の映像表示装置1にフレーム50を加えて、筺体12、プリズム20L、20R、鼻当て31、およびテンプル32L、32Rをフレーム50に取り付けたものである。また、映像表示装置1では、プリズム13の幅(左右方向の長さ)をプリズム21の幅の1/3程度としていたが、映像表示装置2では、プリズム13の幅をプリズム21の幅と同じにしている。なお、第2の実施形態には、筺体12、鼻当て31およびテンプル32L、32Rを一体化するためのフレーム50が用いられているため、この点で第2の実施形態は本発明の参考のための一形態にすぎず、本発明には属さないものである。   The appearance of the video display device 2 of the second embodiment is shown in FIG. The video display device 2 is obtained by adding the frame 50 to the video display device 1 described above, and attaching the housing 12, the prisms 20L and 20R, the nose pad 31, and the temples 32L and 32R to the frame 50. In the video display device 1, the width of the prism 13 (the length in the left-right direction) is about 1 / of the width of the prism 21. In the video display device 2, the width of the prism 13 is the same as the width of the prism 21. I have to. In addition, since the frame 50 for integrating the housing 12, the nose pad 31, and the temples 32L and 32R is used in the second embodiment, the second embodiment is a reference of the present invention in this respect. It is only one form for this and does not belong to this invention.

この構成では、フレーム50の存在により視野が遮られる範囲は大きくなるが、幅の広い映像を提供することができる。筺体12の形状、接眼光学系16を成すプリズム13およびホログラム素子22、ならびにプリズム21の構成や機能は、図5に断面を示すように、映像表示装置1と同様である。制御装置と接続するためのケーブル40はテンプル32Lの後端部に取り付けられており、テンプル32Lとフレーム50の内部を通って筺体32Rに接続されている。   In this configuration, the range in which the field of view is blocked by the presence of the frame 50 increases, but a wide image can be provided. The shape of the housing 12, the configuration and function of the prism 13 and the hologram element 22 constituting the eyepiece optical system 16, and the prism 21 are the same as those of the video display device 1 as shown in the cross section in FIG. 5. The cable 40 for connecting to the control device is attached to the rear end portion of the temple 32L, and is connected to the housing 32R through the temple 32L and the inside of the frame 50.

第3の実施形態の映像表示装置3の外観を図6に示す。映像表示装置3は、1対の表示部10L、10Rを備えて左右両眼に映像を提供するとともに、プリズム20L、20Rにパワーをもたせて、使用者の視力を矯正し得るようにしたものである。表示部10L、10Rの構成は、プリズム13L、13Rが曲率を有する点を除き、第1の実施形態の映像表示装置1の表示部10と同様の構成である。筺体12Rはケーブル40により制御装置に接続されており、筺体12Lは、ケーブル40a、筺体12R、およびケーブル40を介して制御装置に接続されている。   FIG. 6 shows the appearance of the video display device 3 of the third embodiment. The video display device 3 is provided with a pair of display units 10L and 10R to provide video to the left and right eyes and to give power to the prisms 20L and 20R so that the user's visual acuity can be corrected. is there. The configurations of the display units 10L and 10R are the same as those of the display unit 10 of the video display device 1 of the first embodiment, except that the prisms 13L and 13R have curvature. The housing 12R is connected to the control device by a cable 40, and the housing 12L is connected to the control device via the cable 40a, the housing 12R, and the cable 40.

プリズム20L、20Rのパワーは使用者の視力に応じて設定する。プリズム20L、20Rに負のパワーをもたせることで近視を、正のパワーをもたせることで遠視を矯正することができる。プリズム13L、13Rの下端部のプリズム21L、21Rとの接合面は平面とされており、ホログラム素子22L、22Rの形成は容易である。   The power of the prisms 20L and 20R is set according to the visual acuity of the user. By giving negative power to the prisms 20L and 20R, myopia can be corrected, and by providing positive power, hyperopia can be corrected. The joint surfaces of the lower ends of the prisms 13L and 13R with the prisms 21L and 21R are flat, and the hologram elements 22L and 22R can be easily formed.

第1の実施形態の映像表示装置の外観を示す斜視図。1 is a perspective view illustrating an appearance of a video display device according to a first embodiment. 第1の実施形態の映像表示装置の表示部を含む断面図。Sectional drawing containing the display part of the video display apparatus of 1st Embodiment. 第1の実施形態の映像表示装置における使用者の視野と筺体が遮る視野の範囲の例を示す図。The figure which shows the example of the range of the visual field which the visual field of a user and the housing in the video display apparatus of 1st Embodiment block. 第2の実施形態の映像表示装置の外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of the video display apparatus of 2nd Embodiment. 第2の実施形態の映像表示装置の表示部を含む断面図。Sectional drawing containing the display part of the video display apparatus of 2nd Embodiment. 第3の実施形態の映像表示装置の外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of the video display apparatus of 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1、2、3 映像表示装置
10、10L、10R 表示部
11 液晶表示装置
12、12L、12R 筺体
13、13L、13R プリズム
14 発光ダイオード
15 レンズ
20、20L、20R プリズム
21、21L、21R プリズム
22、22L、22R ホログラム素子
31 鼻当て
32L、32R テンプル
40、40a ケーブル
50 フレーム
1, 2, 3 Video display device 10, 10L, 10R Display unit 11 Liquid crystal display device 12, 12L, 12R Housing 13, 13L, 13R Prism 14 Light emitting diode 15 Lens 20, 20L, 20R Prism 21, 21L, 21R Prism 22, 22L, 22R Hologram element 31 Nose pad 32L, 32R Temple 40, 40a Cable 50 Frame

Claims (4)

鼻に接する鼻当てと、耳、側頭部または後頭部に接する1対のテンプルを有し、顔前に装着されて、表示した映像の光を外界からの光と共に眼に導いて、映像を外界の像に重ねて提供する映像表示装置において、
映像を表示する表示器と、表示器を保持する筺体と、表示器からの光を眼に導いて映像の虚像を提供する接眼光学系とを含む1または2の表示部と、
眼前に位置して外界からの光を透過させて左右の眼に導く1対のプリズムを備え、
プリズムは鼻当てに取り付けられ、テンプルと筺体はプリズムに取り付けられ、筺体はプリズムの周囲に位置しており、
前記1対のプリズムのうち、少なくとも一方のプリズムは、接眼光学系を構成する第1のプリズムと、第1のプリズムと相補的な形状を成し、光学的作用として前記外界からの光を眼に導くための透過のみを行う第2のプリズムと、から成り、第2のプリズム内に第1のプリズムが嵌め込まれた状態で、第2のプリズムが第1のプリズムを支持するとともに、第1のプリズムと第2のプリズムは隙間なく、かつ、表面が滑らかに連続するように接合されており、
第1のプリズムは、表示器からの光を内部に導き入れる面と、導き入れた光を内部で1回以上反射して眼の直前まで導く面と、眼の直前まで導いた光を眼に向かわせる面を、接眼光学系として有し、眼の直前まで導いた光を眼に向かわせる面がホログラム素子から成る平面であり、
第2のプリズムには鼻当てとテンプルが取り付けられており、
外界からの光に対する光学的パワーが、前記ホログラム素子から成る平面の範囲とそれ以外の範囲とで同じであることを特徴とする映像表示装置。
It has a nose pad that touches the nose and a pair of temples that touch the ear, the temporal region, or the back of the head, and is attached to the front, guiding the light of the displayed image together with the light from the outside world to the eye, In the video display device that is provided over the image of
One or two display units including a display that displays an image, a housing that holds the display, and an eyepiece optical system that guides light from the display to the eye and provides a virtual image of the image;
A pair of prisms located in front of the eyes and transmitting light from the outside world to guide the left and right eyes;
The prism is attached to the nose pad, the temple and the enclosure are attached to the prism, and the enclosure is located around the prism,
Of the pair of prisms, at least one of the prism, eye and first prism constituting the ocular optical system, to forming a shape complementary to the first prism, light from the outside world as an optical action And a second prism that only transmits light for guiding to the first prism, and the second prism supports the first prism in a state in which the first prism is fitted in the second prism, and the first prism The prism and the second prism are joined so that there is no gap and the surface is smoothly continuous.
The first prism has a surface that guides light from the display to the inside, a surface that reflects the introduced light at least once inside and guides it to the front of the eye, and light that is guided to the front of the eye. The surface to be directed as an eyepiece optical system, and the surface to direct the light guided to just before the eye to the eye is a plane made of a hologram element,
Nose pads and temples are attached to the second prism ,
Optical power to light from the outside world, a video display device comprising the same der Rukoto between other ranges and range of planes consisting of the hologram element.
プリズムは視度を補正するパワーを有することを特徴とする請求項1に記載の映像表示装置。   The video display device according to claim 1, wherein the prism has power for correcting diopter. 前記筺体は、使用者の視野の周辺部あるいは視野外に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の映像表示装置。   The video display device according to claim 1, wherein the casing is arranged at a peripheral portion of the user's visual field or outside the visual field. 前記接眼光学系は、眼から虚像までの距離が1〜3mに設定されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の映像表示装置。
The video display apparatus according to claim 1, wherein the eyepiece optical system has a distance from an eye to a virtual image set to 1 to 3 m.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS53121842U (en) * 1977-03-04 1978-09-28
EP0365406B1 (en) * 1988-10-21 1993-09-29 Thomson-Csf Optical collimating system for a helmet visual
JPH0836143A (en) * 1994-05-16 1996-02-06 Casio Comput Co Ltd Head-mount display device
JP3632271B2 (en) * 1995-12-28 2005-03-23 富士ゼロックス株式会社 Glasses display
US5886822A (en) * 1996-10-08 1999-03-23 The Microoptical Corporation Image combining system for eyeglasses and face masks
JPH10239628A (en) * 1997-02-28 1998-09-11 Canon Inc Composite display device
JPH10319240A (en) * 1997-05-22 1998-12-04 Fuji Xerox Co Ltd Head-mounted display
JPH11281932A (en) * 1998-03-27 1999-10-15 Asahi Optical Co Ltd Pad arm attaching structure for frameless glasses
JP2000112396A (en) * 1998-10-08 2000-04-21 Shimadzu Corp Small-sized display device

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