JP2000010504A - 映像表示装置 - Google Patents

映像表示装置

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JP2000010504A
JP2000010504A JP10221160A JP22116098A JP2000010504A JP 2000010504 A JP2000010504 A JP 2000010504A JP 10221160 A JP10221160 A JP 10221160A JP 22116098 A JP22116098 A JP 22116098A JP 2000010504 A JP2000010504 A JP 2000010504A
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JP
Japan
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circuit board
electric circuit
image
right eyes
free
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JP10221160A
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English (en)
Inventor
Tatsuo Chiaki
千明  達生
Toshiki Ishino
俊樹 石野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で高い携行性を有する映像表示装置を実
現する。 【解決手段】 保持部材7の表面に、使用者の左右眼そ
れぞれに映像を表示する透過型LCDパネル1L、1R
及びLCDパネル1L、1Rをそれぞれ照明するための
バックライトユニット2L、2Rが取り付けられ、裏面
にLCDパネル1L、1Rの映像を左右眼に拡大投影す
る自由曲面プリズム3L、3Rが取り付けられており、
システムの制御を行う電気回路基板4が自由曲面プリズ
ム3L、3R等の側面に固定されている。そして、LC
Dパネル1L、1Rと電気回路基板4はフレキシブルフ
ラットケーブル14L、14Rによって離間した状態で
接続され、これら部材はベースカバー5と蓋カバー6に
よる外装部材内にコンパクトに収納されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、頭部などに装着し
て映像を見るヘッドマウントディスプレイなどに代表さ
れる映像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】最近、頭部に装着して表示部に映る映像
を見るヘッドマウントディスプレイ(HMD)と呼ばれ
る種類の映像表示装置が、ビデオ映像やパーソナルコン
ピュータの画面を見ることを目的として使用されてい
る。
【0003】このHMDは周囲に影響を与えることな
く、自由な場所で没入感を得ながらビデオ等を鑑賞する
ことを実現する装置であるが、頭に装着して使用するた
めに、装置が軽量で装着感が軽快であることや、簡単に
着脱でき携行性に優れていることが求められる。また、
外出先でファクシミリを見ることを目的とした携帯型フ
ァックス映像表示装置や、携帯テレビ電話のような携帯
型の映像表示装置も提案されている。
【0004】HMDとしては、例えば特開平8−251
510号公報に、ハーフミラーと凹面鏡を光学系として
使用し、表示素子として透過型液晶ディスプレイである
LCDパネルを使用し、バックライトにより照明してL
CDパネル上の像を見る装置が開示されており、本出願
人も特開平7−104209号公報において、HMDに
適した光学系を提案している。
【0005】一方、携帯型の映像表示装置としては、特
開平7−235892号公報に小型虚像ディスプレイを
具備するトランシーバが開示されており、更にこのよう
な機器に適した表示素子と光学系が、特開平8−327
920号公報に開示されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例の特開平8−251510号公報のHMDにおい
ては、ハーフミラーと凹面鏡を光学系として使用してい
るために、光学系が視線に対して前後方向に寸法が大き
く、更に電気回路を光学系の上方に配置しているので、
上下方向にも寸法が大きくなり、ポケットに入れて持ち
歩く等の携帯性に難があり、更にハーフミラーを使用し
ているために、明るい画面表示が行えないという問題点
がある。
【0007】また、特開平7−104209号公報にお
いて、自由曲面プリズムを使用して光学系の大きさを小
さくし、軽快な装着感を得る装置の提案がされている
が、HMDとしてポケットに入れて持ち歩いたり、携帯
用に持ち歩くために適する工夫が必要である。
【0008】更に、特開平8−327920号公報の携
帯用の映像表示装置においては、光学系が視線方向にレ
ンズを重ねて配置され、視線に平行な方向に電子回路基
板を配置しているために、前後方向の大きさが大きくな
るという問題点がある。
【0009】本発明の目的は、上述の問題点を解消し、
小型で高い携行性を実現した映像表示装置を提供するこ
とにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る映像表示装置は、映像を表示する表示素
子と、該表示素子上の映像を拡大する自由曲面プリズム
を含む光学系と、前記表示素子を照明するバックライト
手段と、前記表示素子及び前記光学系を支持する保持部
材と、前記表示素子を駆動する電気回路基板と、外装カ
バーとを有し、前記電気回路基板及び前記表示素子をフ
レキシブルフラットケーブルにより電気的に接続し、前
記電気回路基板を前記自由曲面プリズムの側方に配置し
たことを特徴とする。
【0011】また、本発明に係る映像表示装置は、左右
眼それぞれに映像を表示する左右眼用表示素子と、該左
右眼用表示素子上の映像をそれぞれ拡大する自由曲面プ
リズムを含む左右眼用光学系と、前記左右眼用表示素子
をそれぞれ照明する左右眼用バックライト手段と、前記
左右眼用表示素子及び前記左右眼用光学系を支持する保
持部材と、前記左右眼用表示素子を駆動する電気回路基
板と、外装カバーとを有し、前記電気回路基板及び前記
左右眼用表示素子をフレキシブルフラットケーブルによ
り電気的に接続し、前記電気回路基板を前記自由曲面プ
リズムの側方に配置したことを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明を図示の実施例に基づいて
詳細に説明する。図1は実施例の映像表示装置の斜視図
を示し、この映像表示装置は主として使用者の左右眼の
それぞれに映像を表示する透過型LCDパネル1L、1
R、LCDパネル1L、1Rをそれぞれ照明するための
バックライトユニット2L、2R、LCDパネル1L、
1R上の映像を左右眼に拡大投影する自由曲面プリズム
3L、3R、システムの制御を行う電気回路基板4によ
り構成されており、これら部材は例えばABS樹脂から
成るベースカバー5と蓋カバー6による外装部材内にコ
ンパクトに収納されている。
【0013】LCDパネル1L、1R及び自由曲面プリ
ズム3L、3Rは、例えばポリカーボネート樹脂で作ら
れた保持部材7に支持されており、この保持部材7は左
右眼用のLCDパネル1L、1Rの取付面8L、8Rが
垂直面9により連結された形状となっており、取付面8
L、8Rの中央部分には、それぞれ開口10L、10R
が形成されている。
【0014】LCDパネル1L、1Rは、それぞれ自由
曲面プリズム3L、3Rと所定の関係を満たすように、
かつその表示部が保持部材7の開口10L、10Rの範
囲内に位置し、更に使用者が観察時に自然な見え方とな
るように位置決め調節された上で、接着やビス止めなど
の手段により、保持部材7の取付面8L、8Rに固定さ
れている。
【0015】また、取付面8L、8Rの下方の開口10
L、10R両端には、2個ずつ計4個の取付フランジ1
1LL、11LR、11RL、11RR(11LR、11RRは図示
せず)が垂設されており、垂直面9には取付孔12が形
成されている。
【0016】自由曲面プリズム3L、3Rは例えばアク
リル樹脂から成り、特開平7−104209号公報に開
示されているような光学的特性を有し、側面にそれぞれ
2個ずつの取付フランジ13LL、13LR、13RL、13
RR(13LR、13RRは図示せず)が、自由曲面プリズム
3L、3Rに一体的に形成されている。自由曲面プリズ
ム3L、3Rの位置決め後に、その取付フランジ13L
L、13LR、13RL、13RRを、保持部材7の取付フラ
ンジ11LL、11LR、11RL、11RRにそれぞれに合わ
せて、接着やビス止めなどにより保持部材7に固定され
ている。
【0017】そして、LCDパネル1L、1Rを駆動す
るための電極は、フレキシブルフラットケーブル14
L、14Rを介して駆動回路を搭載する電気回路基板4
に接続されており、このときフレキシブルフラットケー
ブル14L、14Rは屈曲されて、保持部材7の側方に
固定された電気回路基板4に接続されている。
【0018】電気回路基板4は例えばガラスエポキシ基
板から成り、取付孔15が設けられており、この取付孔
15を介して保持部材7にビス16などにより保持部材
7の取付ボス17に固定されている。また、電気回路基
板4上には映像をLCDパネル1L、1R上に表示する
ための回路、バックライトユニット2L、2Rを点灯す
る回路、電源回路が組み込まれており、これらの回路は
電線18、コネクタを介して、例えばビデオデッキのよ
うな映像出力回路や信号処理回路や電源回路などを含む
映像信号発生手段に接続されている。
【0019】バックライトユニット2L、2Rは、それ
ぞれ平面管型の蛍光バックライト19L、19Rとイン
バータ回路20L、20Rから成り、それぞれLCDパ
ネル1L、1R上にスペーサを介して接着などの周知の
手段で固定されており、それぞれ電線21L、21Rに
より電気回路基板4上の電気回路に接続されている。
【0020】外装部材のベースカバー5の中央には取付
ボス22が設けられ、左右には左右眼用の開口23L、
23Rが設けられている。取付ボス22の中心はビス孔
とされており、保持部材7の取付孔12を介してビス止
めすることにより、保持部材7はベースカバー5に固定
されている。このとき、保持部材7の取付孔12とベー
スカバー5の取付ボス22の間にゴムブッシュなどの緩
衝部材を介在させて、ベースカバー5に加わる外力によ
り保持部材7が変形して自然な見え方が阻害されること
を防止するようになっている。そして、ベースカバー5
と蓋カバー6とは、電線18に取り付けられたブッシュ
24を、ベースカバー5の切欠き25と蓋カバー6の切
欠き26により挟持して、接着やビス止めなどの手段に
より固定されている。
【0021】このような構成により、映像出力機器など
からの映像信号による映像がLCDパネル1L、1Rに
表示され、バックライト19L、19Rに照明されたL
CDパネル1L、1R上の映像は、自由曲面プリズム3
L、3Rにより拡大され、ベースカバー5の開口23
L、23Rを介して使用者により観察される。
【0022】このように、電気回路基板4が自由曲面プ
リズム3L、3Rの側方に位置するような効率良い部品
配置とされているために、小型に構成することができ
る。そして、組立時にLCDパネル1L、1Rと電気回
路基板4がフレキシブルフラットケーブル14L、14
Rによって離間した状態で配置されているので、位置決
め調整によってLCDパネル1L、1Rが移動しても、
力が加わって保持部材7が変形することを防止すること
ができ、LCDパネル1L、1Rがずれて映像に影響が
生ずるのを回避することができる。また、電気回路基板
4は保持部材7の側面に固定されているので、電気回路
基板4の形状、特に平面度により保持部材7が変形する
ことを防止し、使用者は自然な視覚を得ることができ
る。
【0023】本実施例においては、インバータ回路20
L、20Rは、蛍光バックライト19L、19Rと共に
バックライトユニット2L、2Rとして構成したが、イ
ンバータ回路20L、20Rを電気回路基板4上に配置
することもできる。この際には、電気回路基板4とLC
D1L、1Rを接続するケーブルを、バックライト19
L、19Rと接続するケーブルと分けることがノイズ防
止のために望ましい。
【0024】また、本実施例においては電気回路基板4
を1つの基板として左右のLCD1L、1Rに映像を表
示するための回路を、映像表示装置の一方の側方に配置
したが、左右にそれぞれ電気回路基板4を配置すること
もできる。特に、電気回路基板4の規模が大きい場合に
は、このようにすることによって映像表示装置を携帯性
に優れたものにすることができる。
【0025】更に、本実施例においてはHMDとしての
装着性に関しては触れていないが、ベースカバー5に、
例えば本出願人による特願平10−14972号のよう
な装着装置を設けることによって、HMDとしても小型
で携帯性に優れた装置とすることができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る映像表
示装置は、光学系に自由曲面プリズムを使用し、電気回
路基板を自由曲面プリズムの側方に配置し、電気回路基
板と表示素子をフレキシブルフラットケーブルにより接
続することにより、小型で携行性に優れた装置とするこ
とができる。
【0027】また、本発明に係る映像表示装置は、左右
眼用の自由曲面プリズムを使用し、電気回路基板を自由
曲面プリズムの側方に配置し、電気回路基板と左右眼用
の表示素子をそれぞれフレキシブルフラットケーブルに
より接続することにより、組み立て時にフレキシブルフ
ラットケーブルの曲がりによって視軸の上下方向がずれ
て、光学的条件に影響が生ずることが回避され、安全で
快適な自然な双眼視を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の斜視図である。
【符号の説明】
1L、1R、 LCDパネル 2L、2R、 バックライトユニット 3L、3R、 自由曲面プリズム 4 電気回路基板 5 ベースカバー 6 蓋カバー 7 保持部材 14L、14R フレキシブルフラットケーブル
フロントページの続き Fターム(参考) 5C058 AA06 AB03 AB05 AB06 BA01 BA05 5G435 AA18 BB12 BB15 CC11 DD02 EE25 EE34 EE47 GG03 LL07

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像を表示する表示素子と、該表示素子
    上の映像を拡大する自由曲面プリズムを含む光学系と、
    前記表示素子を照明するバックライト手段と、前記表示
    素子及び前記光学系を支持する保持部材と、前記表示素
    子を駆動する電気回路基板と、外装カバーとを有し、前
    記電気回路基板及び前記表示素子をフレキシブルフラッ
    トケーブルにより電気的に接続し、前記電気回路基板を
    前記自由曲面プリズムの側方に配置したことを特徴とす
    る映像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記電気回路基板は前記保持部材の側面
    に固定する請求項1に記載の映像表示装置。
  3. 【請求項3】 左右眼それぞれに映像を表示する左右眼
    用表示素子と、該左右眼用表示素子上の映像をそれぞれ
    拡大する自由曲面プリズムを含む左右眼用光学系と、前
    記左右眼用表示素子をそれぞれ照明する左右眼用バック
    ライト手段と、前記左右眼用表示素子及び前記左右眼用
    光学系を支持する保持部材と、前記左右眼用表示素子を
    駆動する電気回路基板と、外装カバーとを有し、前記電
    気回路基板及び前記左右眼用表示素子をフレキシブルフ
    ラットケーブルにより電気的に接続し、前記電気回路基
    板を前記自由曲面プリズムの側方に配置したことを特徴
    とする映像表示装置。
  4. 【請求項4】 前記電気回路基板は前記保持手段の側面
    に固定した請求項3に記載の映像表示装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1336129A1 (en) * 2000-10-31 2003-08-20 LG Electronics, Inc. Apparatus to align panels in projector

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1336129A1 (en) * 2000-10-31 2003-08-20 LG Electronics, Inc. Apparatus to align panels in projector
EP1336129A4 (en) * 2000-10-31 2009-03-18 Lg Electronics Inc DEVICE FOR ALIGNING PANELS IN A PROJECTOR

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