JP2000352695A - Video display device - Google Patents

Video display device

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JP2000352695A
JP2000352695A JP11165262A JP16526299A JP2000352695A JP 2000352695 A JP2000352695 A JP 2000352695A JP 11165262 A JP11165262 A JP 11165262A JP 16526299 A JP16526299 A JP 16526299A JP 2000352695 A JP2000352695 A JP 2000352695A
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JP
Japan
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light
display device
image
mirror
optical system
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Application number
JP11165262A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasushi Tanijiri
靖 谷尻
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a video display device guiding projected light to an observer's eye by projecting the light of a displayed video and recursively reflecting the projected light. SOLUTION: This video display device is constituted of a video display device 31 displaying the video, a retroreflection surface 33, a projection optical system 32 projecting the light of the video displayed on the display device 31 to a range partially including the surface 33, a mirror 34 reflecting the light going toward the surface 33 out of the light projected by the optical system 32 and guiding it to the surface 33. By viewing the surface 33 and the mirror 34 from the direction of the projected light going toward the surface 33, an observer observes the video having wide field equal to or above the size of the surface 33.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、広視野の映像を表
示する映像表示装置に関し、バーチャルリアリティをは
じめとする映像提供の分野で利用される。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image display device for displaying an image with a wide field of view, and is used in the field of providing images such as virtual reality.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、仮想の現実を臨場感豊かに提供す
るバーチャルリアリティがめざましく普及しつつあり、
広視野の映像を提供するために、種々の方式の映像表示
装置が開発されている。中でも、表示器に表示した映像
を接眼光学系によって拡大して観察者の眼に導く装置
と、表示器に表示した映像を投射光学系によって拡大し
てスクリーンに投射する装置が一般的である。
2. Description of the Related Art In recent years, virtual reality that provides virtual reality with a sense of realism has been remarkably spreading.
In order to provide a wide-field image, various types of image display devices have been developed. Above all, a device that enlarges an image displayed on a display by an eyepiece optical system and guides the image to an observer's eye and a device that enlarges an image displayed on the display by a projection optical system and projects the image on a screen are common.

【0003】前者は、全体を小型化することが容易であ
り、観察者が手で保持しあるいは頭部に装着して使用す
る形態に適する。ただし、視野の広さに上限があり、例
えば180゜を超える視野角とするのは難しい。後者
も、手持ち式または頭部装着式とすることができるが、
前者に比べて大型になる。その反面、凹面のスクリーン
や複数のスクリーンを用いることで、視野の広さを自由
に設定することができる。部屋の壁面全体さらには床面
や天井面をスクリーンとして、観察者をスクリーンで取
り囲むようにした大規模な装置もある。このような装置
では、きわめて視野の広い映像を提供することが可能で
あり、視野角を理論上最大の360゜とすることもでき
る。
[0003] The former is easy to reduce the size as a whole, and is suitable for a form that is used by an observer by holding it by hand or wearing it on the head. However, there is an upper limit to the field of view, and it is difficult to set the field of view to more than 180 °, for example. The latter can also be hand-held or head-mounted,
Larger than the former. On the other hand, by using a concave screen or a plurality of screens, the width of the field of view can be freely set. There is also a large-scale device in which the entire wall surface of the room, as well as the floor or ceiling, is used as a screen so that the observer is surrounded by the screen. Such an apparatus can provide an image with a very wide field of view, and can have a theoretical maximum viewing angle of 360 °.

【0004】スクリーンに映像を投射表示する装置で
は、スクリーンの全ての部位から光を観察者に与える必
要があり、このために、光拡散性を有するスクリーンが
使用される。しかしながら、光の拡散の度合いはスクリ
ーンへの光の入射角に依存するため、スクリーンの各部
位から観察者に向かう光の量に差が生じて、提供される
映像の明るさが不均一になり易い。また、投射された光
はスクリーンからあらゆる方向に進むことになり、観察
者に与えられる光が少なくなって、観察される映像の明
るさの低下が避けられない。
In an apparatus for projecting and displaying an image on a screen, it is necessary to supply light from all parts of the screen to an observer. For this purpose, a screen having a light diffusing property is used. However, since the degree of light diffusion depends on the angle of incidence of light on the screen, there is a difference in the amount of light traveling from each part of the screen to the viewer, resulting in uneven brightness of the provided image. easy. Further, the projected light travels in all directions from the screen, so that the light given to the observer decreases, and it is inevitable that the brightness of the observed image decreases.

【0005】このような不都合を避けるため、到来した
方向に光の大部分を反射する再帰反射性を有するスクリ
ーンを用いるとともに、観察者の近傍から光を投射する
ことが提案されている。例えば、米国特許USP320
0702号には、再帰反射性を有する固定設置のスクリ
ーンと、投射光学系からの光を反射してスクリーンに導
くとともに、その反射光を透過させて観察者の眼に導く
コンバイナとを備えた装置が開示されている。また、U
SP5606458号やUSP5621572号には、
再帰反射性のスクリーンとコンバイナのほかに接眼光学
系も備えて、スクリーンに投射された映像を接眼光学系
でさらに拡大して提供するようにした頭部装着型の装置
が開示されている。
In order to avoid such inconvenience, it has been proposed to use a screen having a retroreflective property for reflecting most of the light in the direction of arrival and to project light from near the observer. For example, US Pat.
No. 0702 discloses a device having a fixedly installed screen having a retroreflective property, and a combiner that reflects light from a projection optical system to guide the screen and transmits the reflected light to an observer's eye. Is disclosed. Also, U
SP5606458 and USP5621572 include:
There is disclosed a head-mounted device that includes an eyepiece optical system in addition to a retroreflective screen and a combiner so that an image projected on the screen is further enlarged and provided by the eyepiece optical system.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところが、再帰反射性
のスクリーンを備える従来の映像表示装置は、投射光学
系からの光あるいはコンバイナを経た投射光学系からの
光の全てを、スクリーンに直接導くようにしている。こ
のため、提供する映像の視野の広さに対応する大きさの
スクリーンが不可欠であり、装置の大型化が避けられな
かった。これは、手持ち式や頭部装着式の装置とする場
合はその使用形態の長所を損ない、固定設置の装置とす
る場合も設置に大きな空間が必要になるという、著しい
不都合を招く。
However, the conventional image display device having a retroreflective screen is designed to direct all the light from the projection optical system or the light from the projection optical system via the combiner directly to the screen. I have to. For this reason, a screen having a size corresponding to the wide field of view of an image to be provided is indispensable, and an increase in the size of the apparatus has been inevitable. This impairs the advantages of its use form in the case of a hand-held or head-mounted device, and causes a significant inconvenience in that a large space is required for installation in the case of a fixed installation device.

【0007】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、表示した映像の光を投射し、投射光を再帰
反射させて観察者の眼に導く映像表示装置の小型化を図
ることを目的とする。
The present invention has been made in view of such a problem, and aims at miniaturizing an image display device that projects light of a displayed image and retroreflects the projected light to guide the light to an observer's eyes. The purpose is to:

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、映像を表示する映像表示器と、光を入
射方向に強く反射する再帰反射面と、映像表示器に表示
された映像の光を、再帰反射面を一部に含む範囲に投射
する投射光学系と、投射光学系によって投射された光の
うち再帰反射面の外に向かう光を反射して再帰反射面に
導くミラーとで、映像表示装置を構成する。
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an image display for displaying an image, a retroreflective surface for strongly reflecting light in an incident direction, and an image displayed on the image display. A projection optical system for projecting the light of the image onto a range partially including the retroreflective surface, and a mirror for reflecting light going out of the retroreflective surface out of the light projected by the projection optical system to guide the light to the retroreflective surface Thus, a video display device is configured.

【0009】この映像表示装置では、映像表示器に表示
された映像の光の全てを再帰反射面に直接投射するので
はなく、その一部のみを再帰反射面に直接投射し、残り
はミラーを介して再帰反射面に投射する。再帰反射面で
は、映像表示器の異なる部位からの光が重なり合う。ミ
ラーは、投射光学系と再帰反射面の間の空間に、再帰反
射面と交わる向きに配置されることになる。
In this image display device, not all of the light of the image displayed on the image display device is directly projected on the retroreflective surface, but only a part of the light is directly projected on the retroreflective surface, and the remaining mirrors are mirrored. Through to the retroreflective surface. On the retroreflective surface, light from different parts of the video display overlap. The mirror is arranged in a space between the projection optical system and the retroreflective surface in a direction intersecting the retroreflective surface.

【0010】再帰反射面によって反射された光は入射光
路を逆に辿ることになり、ミラーから再帰反射面に入射
した光は、ミラーに再入射して反射される。この光は、
ミラーが存在せず、かつ再帰反射面がその周辺にまで延
設されているとした場合に、その延設部位で反射された
光と同じである。ミラーによって再反射された再帰反射
面からの光も再帰反射面に直接入射して反射された光
も、投射光学系に向かって進むから、投射光の方向また
はこれに近い方向から再帰反射面とミラーを含む範囲を
見ることにより、映像の全ての部分を観察することがで
きる。
[0010] The light reflected by the retroreflective surface follows the incident optical path in reverse, and the light incident on the retroreflective surface from the mirror is re-incident on the mirror and reflected. This light
If there is no mirror and the retroreflective surface is extended to its periphery, the light is the same as the light reflected at the extended portion. Since both the light from the retroreflective surface re-reflected by the mirror and the light directly incident on the retroreflective surface and reflected are directed toward the projection optical system, the retroreflective surface is formed from the direction of the projected light or a direction close thereto. By looking at the area including the mirror, all parts of the image can be observed.

【0011】したがって、この映像表示装置は、再帰反
射面の実際の大きさ以上の広い視野の映像を提供するも
のとなる。しかも、投射光学系と再帰反射面の間の空間
にミラーを配置するものであるから、ミラーを配置する
ための空間が新たに必要になることもなく、小型の装置
とすることができる。ミラーの反射面は平面でも曲面で
もよく、また、複数のミラーを備えることも可能であ
る。
Therefore, the image display device provides an image with a wide visual field larger than the actual size of the retroreflective surface. In addition, since the mirror is disposed in the space between the projection optical system and the retroreflective surface, a space for arranging the mirror is not newly required, and a compact device can be obtained. The reflecting surface of the mirror may be flat or curved, and may include a plurality of mirrors.

【0012】投射光学系は、投射光を再帰反射面に結像
させるものでもよく、投射光を平行光として、再帰反射
面に結像させないものでもよい。観察者は、前者の場合
は再帰反射面上の映像を観察し、後者の場合は映像表示
器上の映像を観察することになる。
The projection optical system may be one that forms an image of the projection light on the retroreflection surface, or one that does not form an image on the retroreflection surface with the projection light as parallel light. The observer observes the image on the retroreflective surface in the former case, and observes the image on the image display in the latter case.

【0013】上記の映像表示装置に、投射光学系からの
光を再帰反射面およびミラーに導き、再帰反射面からの
光およびミラーからの光を観察者の眼に導くコンバイナ
を備えるようにしてもよい。投射光学系からの投射光の
光路と再帰反射面からの反射光の光路のいずれか一方を
折り返すことになり、観察者の眼を投射光学系と等価な
位置またはそのごく近傍に位置させることができる。
[0013] The above-mentioned image display device may be provided with a combiner for guiding light from the projection optical system to the retroreflective surface and the mirror, and for guiding light from the retroreflective surface and light from the mirror to the eyes of the observer. Good. Either the optical path of the projected light from the projection optical system or the optical path of the reflected light from the retroreflective surface will be turned back, and the eye of the observer will be located at a position equivalent to or very close to the projection optical system. it can.

【0014】これにより、投射光学系の射出瞳が小さく
ても映像の観察が可能になり、投射光学系も小型化する
ことができる。しかも、射出瞳の小径化により映像の深
度が深まり、投射光学系からの光に対する再帰反射面の
位置や向きの自由度が増す。また、再帰性がきわめて高
い、すなわち散乱性のほとんどない再帰反射面を用い
て、きわめて明るい映像を提供することもできる。
Thus, even if the exit pupil of the projection optical system is small, an image can be observed, and the size of the projection optical system can be reduced. In addition, the depth of the image is increased by reducing the diameter of the exit pupil, and the degree of freedom of the position and direction of the retroreflective surface with respect to the light from the projection optical system is increased. Also, an extremely bright image can be provided by using a retroreflective surface having extremely high recursiveness, that is, almost no scattering.

【0015】再帰反射面からの光およびミラーからの光
を観察者の眼に導いて、投射光学系によって投射された
光が表す映像の虚像を観察者に与える接眼光学系を備え
るようにしてもよい。表示した映像を接眼光学系によっ
てさらに拡大することが可能になり、提供する映像の視
野を一層広くし、また、装置をより小型にすることがで
きる。
An eyepiece optical system may be provided which guides the light from the retroreflective surface and the light from the mirror to the eyes of the observer and gives the observer a virtual image of the image represented by the light projected by the projection optical system. Good. The displayed image can be further enlarged by the eyepiece optical system, so that the field of view of the provided image can be further widened and the device can be made smaller.

【0016】ミラーを、一方の焦点が再帰反射面の近傍
に位置し他方の焦点が観察者の眼の近傍に位置する楕円
面とするとよい。一方の焦点からの光が必ず他方の焦点
を通るという楕円反射面の特性により、再帰反射面をき
わめて小さくすることが可能になり、装置を一層小型化
することができる。
[0016] The mirror may be an elliptical surface having one focal point located near the retroreflective surface and the other focal point located near the observer's eye. Due to the characteristic of the elliptical reflecting surface that light from one focal point always passes through the other focal point, the retroreflective surface can be made extremely small, and the device can be further miniaturized.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】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。第1の実
施形態の映像表示装置1の構成と映像提供の原理を図1
に示す。図1は映像表示装置1の側方からの透視図であ
る。映像表示装置1は、液晶表示器31、投射光学系3
2、再帰反射面33、およびミラー34を備えている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the video display device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of a video display device 1 according to the first embodiment and the principle of video provision.
Shown in FIG. 1 is a perspective view of the image display device 1 from the side. The image display device 1 includes a liquid crystal display 31, a projection optical system 3,
2, a retroreflective surface 33 and a mirror 34 are provided.

【0018】液晶表示器31は透過型であり、表示パネ
ル上に2次元の映像を表示して、表示した映像によりバ
ックライト光源からの光を変調して射出する。投射光学
系32は、液晶表示器31から射出された光を面M1に
向けて投射する。投射光学系32は投射光を面M1上に
結像させるように設定されており、面1は結像面とな
る。結像面M1は投射光学系32の光軸に対して垂直な
平面である。結像面M1に形成される映像は、液晶表示
器31に表示された映像を拡大したもので、広い範囲に
わたる。
The liquid crystal display 31 is of a transmission type, displays a two-dimensional image on a display panel, and modulates and emits light from a backlight light source according to the displayed image. The projection optical system 32 projects the light emitted from the liquid crystal display 31 toward the surface M1. The projection optical system 32 is set to form an image of the projection light on the surface M1, and the surface 1 is an imaging surface. The imaging plane M1 is a plane perpendicular to the optical axis of the projection optical system 32. The image formed on the image plane M1 is an enlarged image of the image displayed on the liquid crystal display 31, and covers a wide range.

【0019】再帰反射面33は、10μm程度またはそ
れ以下のごく微小なガラスビーズあるいはコーナーキュ
ーブを、板状部材または膜状部材の表面に設けて作製さ
れている。再帰反射面33は平面で、結像面M1上に配
置されており、したがって、スクリーンとして機能す
る。再帰反射面33は、投射光学系32からの光束の一
部分のみを受ける大きさであり、結像面M1に形成され
る映像の一部範囲に対応する。再帰反射面33の再帰反
射性は特に高く設定されておらず、再帰反射面33は若
干の拡散反射性を有する。
The retroreflective surface 33 is formed by providing extremely small glass beads or corner cubes of about 10 μm or less on the surface of a plate-like member or a film-like member. The retroreflective surface 33 is a flat surface and is disposed on the image forming surface M1, and thus functions as a screen. The retroreflective surface 33 has a size that receives only a part of the light beam from the projection optical system 32, and corresponds to a partial range of an image formed on the image forming surface M1. The retroreflectivity of the retroreflective surface 33 is not set particularly high, and the retroreflective surface 33 has a slight diffuse reflectivity.

【0020】ミラー34は、図1に示した上下の2片
と、不図示の左右の2片より成る。ミラー34は全反射
性で平面である。ミラー34は、投射光学系32と再帰
反射面33との間に、投射光学系32の光軸に対して平
行に、したがって再帰反射面33に対して垂直に配置さ
れている。ミラー34の端は再帰反射面33の縁に達し
ており、再帰反射面33はミラー34によって上下左右
から挟まれた状態となっている。
The mirror 34 includes the upper and lower two pieces shown in FIG. 1 and the left and right two pieces (not shown). Mirror 34 is totally reflective and planar. The mirror 34 is arranged between the projection optical system 32 and the retroreflective surface 33 in parallel with the optical axis of the projection optical system 32, and thus perpendicular to the retroreflective surface 33. The end of the mirror 34 reaches the edge of the retroreflective surface 33, and the retroreflective surface 33 is sandwiched by the mirror 34 from above, below, right and left.

【0021】観察者は、眼Eを投射光学系32の近傍に
位置させて、再帰反射面33を含む結像面M1を見る。
The observer positions the eye E near the projection optical system 32 and looks at the image forming surface M1 including the retroreflective surface 33.

【0022】投射光学系32によって投射された光の一
部は再帰反射面33に直接入射し、液晶表示器31に表
示された映像の一部分を再帰反射面33上に形成する。
投射光学系32によって投射された光の残りは再帰反射
面33の外に向かって進み、ミラー34によって反射さ
れ、再帰反射面33に導かれる。この光は、液晶表示器
31に表示された映像の残りの部分を再帰反射面33上
に形成する。したがって、再帰反射面33には液晶表示
器31に表示された映像の異なる部分が重なり合って形
成されることになる。ミラー34によって反射された光
が再帰反射面33に形成する映像は、ミラー34が存在
しないときに再帰反射面33の周囲に形成される映像
を、ミラー34で折り返したものとなる。
A part of the light projected by the projection optical system 32 directly enters the retroreflective surface 33 and forms a part of the image displayed on the liquid crystal display 31 on the retroreflective surface 33.
The rest of the light projected by the projection optical system 32 travels outside the retroreflective surface 33, is reflected by the mirror 34, and is guided to the retroreflective surface 33. This light forms the remaining portion of the image displayed on the liquid crystal display 31 on the retroreflective surface 33. Therefore, different portions of the image displayed on the liquid crystal display 31 are overlapped on the retroreflective surface 33. The image formed on the retroreflective surface 33 by the light reflected by the mirror 34 is obtained by folding the image formed around the retroreflective surface 33 when the mirror 34 does not exist by the mirror 34.

【0023】投射光学系32から再帰反射面33に直接
入射した光は、再帰反射面33で反射されて、投射光学
系32の方向に進む。ミラー34から再帰反射面33に
入射した光は、再帰反射面33で反射されて、ミラー3
4に再入射し、再び反射されて投射光学系32の方向に
進む。この光は、ミラー34が存在しなければ再帰反射
面33の周囲に形成される映像からの光と等価であり、
再帰反射面33から投射光学系32に直接向かう光と共
に、表示された映像の全体を表す。
Light directly incident on the retroreflective surface 33 from the projection optical system 32 is reflected by the retroreflective surface 33 and travels in the direction of the projection optical system 32. Light that has entered the retroreflective surface 33 from the mirror 34 is reflected by the retroreflective surface 33 and
4 again, is reflected again and proceeds in the direction of the projection optical system 32. This light is equivalent to light from an image formed around the retroreflective surface 33 if the mirror 34 is not present,
Together with the light that goes directly from the retroreflective surface 33 to the projection optical system 32, it represents the entire displayed image.

【0024】再帰反射面33によって反射された光は、
その多くが投射光学系32に再入射することになるが、
再帰反射面33が若干の拡散性を有するため、投射光学
系32の近傍に位置する観察者の眼Eにも入射する。し
たがって、観察者は結像面M1上の映像を観察すること
ができる。
The light reflected by the retroreflective surface 33 is
Many of them will re-enter the projection optical system 32,
Since the retroreflective surface 33 has a slight diffusivity, the light also enters the eye E of the observer located near the projection optical system 32. Therefore, the observer can observe the image on the imaging plane M1.

【0025】このように、映像表示装置1は、再帰反射
面33の大きさよりも広い視野の映像を提供することが
可能である。また、ミラー34は、投射光学系32と再
帰反射面33の間の空間に配置されているため、映像表
示装置1の大型化を招かない。したがって、映像表示装
置1は、従来の装置のように、ミラー34を備えず、再
帰反射面33を結像面M1に投射される光束全体を受け
得る大きさとする場合に比べて、小型になる。
As described above, the image display device 1 can provide an image having a field of view wider than the size of the retroreflective surface 33. Further, since the mirror 34 is disposed in the space between the projection optical system 32 and the retroreflective surface 33, the size of the image display device 1 is not increased. Therefore, the image display apparatus 1 is smaller than the conventional apparatus without the mirror 34 and the retroreflective surface 33 is made large enough to receive the entire luminous flux projected on the imaging surface M1. .

【0026】液晶表示器31、投射光学系32、再帰反
射面33およびミラー34は一体化することが可能であ
り、映像表示装置1は、手持ち式や頭部装着式の装置と
することも、固定設置の装置とすることもできる。手持
ち式あるいは頭部装着式とするときは、観察者の頭部の
向きを検出する方向検出器37を備えて、検出した頭部
の向きに応じた映像を液晶表示器31に表示するとよ
い。提供される映像が観察者の向きに追随することにな
り、高い臨場感が得られる。また、映像の視野がさらに
広がる。なお、投射光学系32は再帰反射面33のいず
れかの部位に対向していればよく、再帰反射面33の中
心に対向して配置する必要はない。
The liquid crystal display 31, the projection optical system 32, the retroreflective surface 33 and the mirror 34 can be integrated, and the image display device 1 can be a hand-held or head-mounted device. It can also be a fixed installation device. In the case of a hand-held type or a head-mounted type, a direction detector 37 for detecting the direction of the observer's head may be provided, and an image corresponding to the detected direction of the head may be displayed on the liquid crystal display 31. The provided image follows the direction of the observer, and a high sense of reality is obtained. Also, the visual field of the image is further expanded. Note that the projection optical system 32 only needs to face any part of the retroreflective surface 33, and does not need to be disposed facing the center of the retroreflective surface 33.

【0027】以下、本発明の他の実施形態について説明
するが、既述の構成要素と同一または類似の構成要素に
は同一の符号を付して、重複する説明は省略する。ま
た、同じ要素を左右1対備える構成も示すが、対を成す
構成要素は符号の末尾にLまたはRを付して区別する。
Hereinafter, other embodiments of the present invention will be described. The same or similar components as those described above are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. In addition, a configuration in which the same element is provided in a pair of right and left is also shown.

【0028】第2の実施形態の映像表示装置2の構成と
映像提供の原理を図2に示す。図2は映像表示装置2の
上方からの透視図である。映像表示装置2は、2つの液
晶表示器31L、31R、2つの投射光学系32L、3
2R、再帰反射面33、ミラー34、および2つの接眼
光学系35L、35Rを備えている。
FIG. 2 shows the configuration of the image display device 2 of the second embodiment and the principle of providing images. FIG. 2 is a perspective view of the image display device 2 from above. The image display device 2 includes two liquid crystal displays 31L, 31R, two projection optical systems 32L, 3L.
2R, a retroreflective surface 33, a mirror 34, and two eyepiece optical systems 35L and 35R.

【0029】液晶表示器31L、31Rはそれぞれ観察
者の左眼ELと右眼ERに提供する映像を表示し、投射
光学系32L、32Rはそれぞれ液晶表示器31L、3
1Rが射出する光を投射して面M1に結像させる。投射
光学系32L、32Rは、観察者の左右の眼EL、ER
の近傍に位置し得るように配置されており、両者の光軸
は平行である。再帰反射面33およびミラー34は第1
の実施形態の映像表示装置1のものと同様の設定であ
る。液晶表示器31L、31Rが視差のある映像を表示
することで、観察者に立体映像を提供することができ
る。
The liquid crystal displays 31L and 31R display images provided to the left eye EL and the right eye ER of the observer, respectively, and the projection optical systems 32L and 32R respectively display the liquid crystal displays 31L and 31R.
The light emitted from the 1R is projected to form an image on the surface M1. The projection optical systems 32L and 32R are provided for the left and right eyes EL and ER of the observer.
Are arranged so that they can be located in the vicinity of, and the optical axes of both are parallel. The retroreflective surface 33 and the mirror 34 are the first
The settings are the same as those of the video display device 1 of the embodiment. Since the liquid crystal displays 31L and 31R display images with parallax, stereoscopic images can be provided to the observer.

【0030】接眼光学系35L、35Rはそれぞれ、再
帰反射面33によって反射された投射光学系32L、3
2Rからの光を左右の眼EL、ERに導く。接眼光学系
35L、35Rの正のパワーにより、眼EL、ERに導
かれる光は結像面M1よりも遠方の面M2から到来する
光と等価になり、観察者は面M2上に位置する虚像を観
察することになる。
The eyepiece optical systems 35L and 35R are projection optical systems 32L and 3R reflected by the retroreflective surface 33, respectively.
The light from the 2R is guided to the left and right eyes EL and ER. Due to the positive power of the eyepiece optical systems 35L and 35R, the light guided to the eyes EL and ER becomes equivalent to the light coming from the surface M2 farther than the imaging surface M1, and the observer can see the virtual image located on the surface M2. Will be observed.

【0031】映像表示装置2では、接眼光学系35L、
35Rを備えて、結像面M1に形成される映像を拡大す
るようにしたことにより、提供する映像の視野を映像表
示装置1よりも広くすることができる。また、映像の視
野を映像表示装置1と同じにするときは、投射光学系3
2L、32Rから再帰反射面33までの距離を短くする
ことができるから、一層小型の装置となる。
In the image display device 2, the eyepiece optical system 35L,
By providing the 35R and enlarging the image formed on the image plane M1, the field of view of the provided image can be made wider than that of the image display device 1. When the visual field of an image is the same as that of the image display device 1, the projection optical system 3
Since the distance from the 2L, 32R to the retroreflective surface 33 can be shortened, a more compact device can be obtained.

【0032】投射光学系32L、32Rによって投射さ
れる左右の映像の光は再帰反射面33上で重なり合う
が、再帰反射面33によって反射された左右の映像の光
は分離する。投射光学系32L、32Rの近傍の観察者
の眼EL、ERに光が入射するように、再帰反射面33
は拡散反射性を若干もつように設定されているが、その
拡散性の程度はあまり高くなく、左眼用の映像の光が右
眼ERに入射したり、右眼用の映像の光が左眼ELに入
射したりすることはない。なお、ここでは投射光学系3
2L、32Rの光軸を平行にしたが、両者の光軸を非平
行としてもよい。
The left and right image lights projected by the projection optical systems 32L and 32R overlap on the retroreflective surface 33, but the left and right image light reflected by the retroreflective surface 33 are separated. The retroreflective surface 33 is provided so that light is incident on the observer's eyes EL and ER near the projection optical systems 32L and 32R.
Is set to have a slight diffuse reflectance, but the degree of the diffusivity is not so high, and the light of the image for the left eye is incident on the right eye ER, and the light of the image for the right eye is It does not enter the eye EL. Here, the projection optical system 3
Although the optical axes of 2L and 32R are parallel, the optical axes of both may be non-parallel.

【0033】第3の実施形態の映像表示装置3の構成と
映像提供の原理を図3に示す。図3は映像表示装置3の
側方からの透視図である。映像表示装置3は、液晶表示
器31、投射光学系32、再帰反射面33、ミラー3
4、およびコンバイナとしてのハーフミラー36を備え
ている。
FIG. 3 shows the configuration of the video display device 3 of the third embodiment and the principle of providing video. FIG. 3 is a perspective view of the image display device 3 from the side. The image display device 3 includes a liquid crystal display 31, a projection optical system 32, a retroreflective surface 33, and a mirror 3.
4 and a half mirror 36 as a combiner.

【0034】投射光学系32は液晶表示器31からの光
を下方に向けて投射するように配置されており、ハーフ
ミラー36は投射光学系32によって投射された光を、
結像面M1に向けて反射するように配置されている。ハ
ーフミラー36によって反射された投射光学系32から
の光の一部は再帰反射面33に直接入射し、残りはミラ
ー34により反射されて再帰反射面33に導かれる。再
帰反射面33で反射された光は、直接またはミラー34
によって再反射されてハーフミラー36に入射し、これ
を透過して観察者の眼Eに入射する。
The projection optical system 32 is arranged so as to project the light from the liquid crystal display 31 downward, and the half mirror 36 emits the light projected by the projection optical system 32.
It is arranged so as to reflect toward the image forming plane M1. Part of the light from the projection optical system 32 reflected by the half mirror 36 directly enters the retroreflective surface 33, and the rest is reflected by the mirror 34 and guided to the retroreflective surface 33. The light reflected by the retroreflective surface 33 is directly or mirror 34
The light is re-reflected and enters the half mirror 36, passes through the half mirror 36, and enters the eye E of the observer.

【0035】投射光学系32は観察者の眼Eと光学的に
等価な位置に配置されている。したがって、再帰反射面
33によって反射された光のうち、強度の高い部分が眼
Eに導かれることになり、明るい映像を提供することが
できる。また、再帰反射面33の再帰反射性を高くし
て、拡散性を低く抑えることも可能であり、これによっ
ても、提供する映像の明るさを高めることができる。
The projection optical system 32 is arranged at a position optically equivalent to the eye E of the observer. Therefore, of the light reflected by the retroreflective surface 33, a portion having high intensity is guided to the eye E, and a bright image can be provided. In addition, it is possible to increase the retroreflectivity of the retroreflective surface 33 and suppress the diffusivity, thereby also increasing the brightness of the image to be provided.

【0036】観察者の眼Eの位置での光束径は、等価な
位置にある投射光学系32の射出瞳の径と等しい。した
がって、投射光学系32の射出瞳を大きくしておけば、
観察者の眼Eの位置の自由度が大きくなり、映像の観察
がし易くなる。この設定は、再帰反射面33の再帰反射
性を高くする場合に特に有効である。
The light beam diameter at the position of the eye E of the observer is equal to the diameter of the exit pupil of the projection optical system 32 at an equivalent position. Therefore, if the exit pupil of the projection optical system 32 is increased,
The degree of freedom of the position of the eye E of the observer is increased, and the image is easily observed. This setting is particularly effective when increasing the retroreflectivity of the retroreflective surface 33.

【0037】なお、ここでは、投射光学系32からの投
射光をハーフミラー36で反射して再帰反射面33に導
き、再帰反射面33からの反射光をハーフミラー36を
透過させて眼Eに導く設定としているが、配置を変え
て、ハーフミラー36が投射光を透過させて再帰反射面
33に導き、反射光を反射して眼Eに導くようにしても
よい。また、投射光学系32は光を下方に向けて投射す
る設定としたが、投射光学系32の向きは自由に設定し
てよい。
Here, the projection light from the projection optical system 32 is reflected by the half mirror 36 and guided to the retroreflection surface 33, and the reflection light from the retroreflection surface 33 is transmitted through the half mirror 36 to the eye E. Although the setting is to guide the light, the arrangement may be changed such that the half mirror 36 transmits the projection light and guides it to the retroreflective surface 33, and reflects the reflected light to guide the eye E. Further, the projection optical system 32 is set to project light downward, but the direction of the projection optical system 32 may be set freely.

【0038】第4の実施形態の映像表示装置4の構成と
映像提供の原理を図4に示す。図4は映像表示装置4の
側方からの透視図である。映像表示装置4は、上述の映
像表示装置3の液晶表示器31、投射光学系32および
ハーフミラー36を一体化して、これらを観察者が手で
保持または頭部に装着するようにしたものである。した
がって、再帰反射面33とミラー34に対する液晶表示
器31、投射光学系32およびハーフミラー36の位置
や向きは可変である。
FIG. 4 shows the configuration of the video display device 4 of the fourth embodiment and the principle of providing video. FIG. 4 is a perspective view of the image display device 4 from the side. The image display device 4 integrates the liquid crystal display 31, the projection optical system 32, and the half mirror 36 of the above-described image display device 3 so that the observer can hold them by hand or wear them on the head. is there. Therefore, the positions and directions of the liquid crystal display 31, the projection optical system 32, and the half mirror 36 with respect to the retroreflection surface 33 and the mirror 34 are variable.

【0039】映像表示装置4は観察者の頭部の向きを検
出する方向検出器37も備えており、液晶表示器31は
方向検出器37によって検出された頭部の向きに応じた
映像を表示する。投射光学系32からの光がミラー34
に入射して再帰反射面33に導かれる限り映像の観察は
可能であるから、映像表示装置4はきわめて視野の広い
映像を提供することができる。また、観察者は姿勢をあ
まり制約されず、自由な姿勢で映像を観察することがで
きる。
The image display device 4 also has a direction detector 37 for detecting the direction of the observer's head, and the liquid crystal display 31 displays an image corresponding to the direction of the head detected by the direction detector 37. I do. The light from the projection optical system 32 is
Can be observed as long as the light is incident on the retroreflective surface 33 and is guided to the retroreflective surface 33. Therefore, the image display device 4 can provide an image with an extremely wide field of view. In addition, the observer can observe the image in a free posture without being restricted so much in the posture.

【0040】投射光学系32から結像面M1までの光路
長は、観察者の頭部の向きに応じて大きく変化する。こ
の光路長の変化により再帰反射面33上の映像にぼけが
生じるのを防止するために、映像表示装置4では、投射
光学系32の射出瞳を小さくしてF値を大きくし、再帰
反射面33に形成する映像の深度を深くするようにして
いる。また、投射光学系32の射出瞳を小さくすること
による観察者の眼Eの位置での光束の小径化を抑えるた
めに、再帰反射面33に若干の拡散反射性をもたせてい
る。このような設定によって、観察者はどの方向を向い
ていても、鮮明でけられのない映像を観察することがで
きる。
The optical path length from the projection optical system 32 to the image forming plane M1 greatly changes according to the direction of the observer's head. In order to prevent the image on the retroreflective surface 33 from being blurred due to the change in the optical path length, the image display device 4 increases the F value by reducing the exit pupil of the projection optical system 32 and increases the F value. The depth of the image formed in the image 33 is increased. The retroreflective surface 33 is provided with a slight diffuse reflectivity in order to suppress a decrease in the diameter of the light beam at the position of the observer's eye E by reducing the exit pupil of the projection optical system 32. With such a setting, the observer can observe a clear and unobstructed image in any direction.

【0041】なお、ここでは、投射光学系32が再帰反
射面33よりも広い範囲に光を投射するように設定して
いるが、投射光学系32が再帰反射面33よりも狭い範
囲に光を投射するようにしてもよい。液晶表示器31が
観察者の頭部の向きに応じた映像を表示することと、ミ
ラー34が投射光学系32からの光を再帰反射面33に
導くことで、視野の広い映像を提供することが可能であ
る。
Here, the projection optical system 32 is set so as to project light over a wider area than the retroreflective surface 33, but the projection optical system 32 emits light over a narrower area than the retroreflective surface 33. You may make it project. The liquid crystal display 31 displays an image according to the direction of the observer's head, and the mirror 34 guides light from the projection optical system 32 to the retroreflective surface 33 to provide an image with a wide field of view. Is possible.

【0042】第5の実施形態の映像表示装置5の構成と
映像提供の原理を図5に示す。図5は映像表示装置5の
側方からの透視図である。映像表示装置5は、ミラー3
4を投射光学系32の光軸に対して非平行に配置したも
のである。他の構成は第3の実施形態の映像表示装置3
と同じである。ミラー34の相互の間隔は投射光学系3
2側で再帰反射面33側よりも狭くなっており、映像表
示装置5は映像表示装置3よりもさらに小型化されてい
る。
FIG. 5 shows the configuration of the video display device 5 of the fifth embodiment and the principle of providing video. FIG. 5 is a perspective view of the image display device 5 from the side. The image display device 5 includes a mirror 3
4 is arranged non-parallel to the optical axis of the projection optical system 32. Another configuration is the video display device 3 of the third embodiment.
Is the same as The distance between the mirrors 34 depends on the projection optical system 3.
The second side is narrower than the retroreflective surface 33 side, and the image display device 5 is smaller than the image display device 3.

【0043】ミラー34が結像面M1に対して垂直では
ないため、ミラー34によって反射される光の再帰反射
面33までの光路長は、ミラー34が存在しない場合の
結像面M1までの光路長と等しくならない。この光路長
の差に起因する再帰反射面33上での映像のぼけを防止
するために、上述の映像表示装置4と同様に、投射光学
系32の射出瞳を小さくして、再帰反射面33に形成す
る映像の深度を深くしている。また、再帰反射面33に
若干の拡散反射性をもたせて、投射光学系32の射出瞳
を小さくすることによる眼Eの位置での光束の小径化を
抑えている。
Since the mirror 34 is not perpendicular to the image forming surface M1, the optical path length of the light reflected by the mirror 34 to the retroreflective surface 33 is equal to the optical path length to the image forming surface M1 when the mirror 34 is not present. Not equal to length. In order to prevent blurring of an image on the retroreflective surface 33 due to the difference in the optical path length, the exit pupil of the projection optical system 32 is reduced similarly to the above-described image display device 4, and the retroreflective surface 33 is The depth of the image to be formed is increased. In addition, the retroreflective surface 33 is provided with a slight diffuse reflectivity, so that the diameter of the light beam at the position of the eye E due to the reduction of the exit pupil of the projection optical system 32 is suppressed.

【0044】第6の実施形態の映像表示装置6の構成と
映像提供の原理を図6に示す。図6は映像表示装置6の
側方からの透視図である。映像表示装置6は、ミラー3
4のうち再帰反射面33側の部分34bを投射光学系3
2の光軸に非平行にするとともに、再帰反射面33を小
さくしたものである。他の構成は第3の実施形態の映像
表示装置3と同じであり、ミラー34のハーフミラー3
6側の部分34aは投射光学系32の光軸に平行であ
る。このように、ミラー34の一部分と他の部分とで再
帰反射面33に対する傾きを変えることも可能であり、
これにより装置をさらに小型化することができる。
FIG. 6 shows the structure of the image display device 6 of the sixth embodiment and the principle of providing images. FIG. 6 is a perspective view of the image display device 6 from the side. The image display device 6 includes a mirror 3
4 is the projection optical system 3
2 is made non-parallel to the optical axis and the retroreflective surface 33 is made smaller. The other configuration is the same as that of the image display device 3 of the third embodiment.
The portion 34 a on the sixth side is parallel to the optical axis of the projection optical system 32. As described above, it is also possible to change the inclination of the mirror 34 with respect to the retroreflective surface 33 between another part and the other part.
Thereby, the device can be further miniaturized.

【0045】第7の実施形態の映像表示装置7の構成と
映像提供の原理を図7に示す。図7は映像表示装置7の
側方からの透視図である。この映像表示装置7はミラー
34として楕円面のものを備えている。ミラー34の一
方の焦点は再帰反射面33上に位置し、他方の焦点は観
察者の眼Eまたはその近傍に位置するように設定されて
いる。投射光学系32は、観察者の眼Eと等価な位置に
あり、実質的にミラー34の焦点上に位置する。
FIG. 7 shows the configuration of the video display device 7 of the seventh embodiment and the principle of providing video. FIG. 7 is a perspective view of the video display device 7 from the side. The image display device 7 has an elliptical mirror 34. One focus of the mirror 34 is set on the retroreflective surface 33, and the other focus is set so as to be located at or near the eye E of the observer. The projection optical system 32 is located at a position equivalent to the eye E of the observer, and is substantially located at the focal point of the mirror 34.

【0046】一方の焦点からの光は反射後他方の焦点を
必ず通るという楕円反射面の特性により、投射光学系3
2が投射する光は、再帰反射面33上のごく狭い範囲に
入射する。このため、映像表示装置7では、再帰反射面
33をきわめて小さくすることができる。再帰反射面3
3はミラー34に接しておらず、また、表裏両面共に再
帰反射性を有するように設定されており、ハーフミラー
36に対して背面側となる裏面に入射する光も反射す
る。
Due to the characteristic of the elliptical reflecting surface that light from one focal point always passes through the other focal point after reflection, the projection optical system 3
The light projected by 2 enters a very narrow range on the retroreflective surface 33. For this reason, in the video display device 7, the retroreflective surface 33 can be made extremely small. Retroreflective surface 3
Numeral 3 is not in contact with the mirror 34, and is set so as to have retroreflective properties on both the front and back surfaces, and also reflects light incident on the back surface on the back surface side with respect to the half mirror 36.

【0047】この構成では再帰反射面33をさらに小さ
くして点に近づけることも可能である。その場合、投射
光学系32の射出瞳を小さくすることになるが、再帰反
射面33に拡散性を若干もたせることで、眼Eの位置の
自由度の確保は容易である。また、投射光学系32の射
出瞳を大きくし、再帰反射面33の大きさを投射光学系
32の射出瞳と同程度にしておけば、再帰反射面33に
拡散性をもたせなくても、眼Eの位置の自由度は十分に
確保される。
In this configuration, it is also possible to make the retroreflective surface 33 smaller and closer to a point. In this case, the exit pupil of the projection optical system 32 is made smaller, but the degree of freedom of the position of the eye E can be easily secured by making the retroreflective surface 33 slightly diffuse. Further, if the exit pupil of the projection optical system 32 is made large and the size of the retroreflection surface 33 is set to be substantially the same as the exit pupil of the projection optical system 32, even if the retroreflection surface 33 does not have a diffusive property, The degree of freedom of the position of E is sufficiently ensured.

【0048】なお、ミラー34は、2つの焦点を結ぶ軸
に関して回転対称でもよく、回転対称でなくてもよい。
また、必ずしもミラー4の全体を楕円面とする必要はな
く、例えば、上下のみを楕円面とし、左右を平面とする
こともできる。
The mirror 34 may or may not be rotationally symmetric with respect to the axis connecting the two focal points.
The entire mirror 4 does not necessarily have to be an elliptical surface. For example, only the upper and lower portions may be elliptical surfaces, and the left and right may be flat surfaces.

【0049】第8の実施形態の映像表示装置8の構成と
映像提供の原理を図8に示す。図8は映像表示装置8の
側方からの透視図である。この映像表示装置8のミラー
34も楕円面である。ミラー34の一方の焦点が再帰反
射面33上に位置し、他方の焦点が観察者の眼Eまたは
その近傍に位置するように設定されている点は、上述の
映像表示装置7と同様であるが、再帰反射面33の縁が
ミラー34に接している点で異なる。
FIG. 8 shows the configuration of the video display device 8 of the eighth embodiment and the principle of providing video. FIG. 8 is a perspective view of the image display device 8 from the side. The mirror 34 of the video display device 8 is also elliptical. The point that one focus of the mirror 34 is located on the retroreflective surface 33 and the other focus is set so as to be located at or near the eye E of the observer is the same as the above-described image display device 7. However, the difference is that the edge of the retroreflective surface 33 is in contact with the mirror 34.

【0050】第9の実施形態の映像表示装置9の構成と
映像提供の原理を図9に示す。図9は映像表示装置9の
側方からの透視図である。映像表示装置9は、第3の実
施形態の映像表示装置3のミラー34の間隔を狭めて、
再帰反射面33を小さくしたものである。
FIG. 9 shows the configuration of the video display device 9 of the ninth embodiment and the principle of providing video. FIG. 9 is a perspective view of the image display device 9 from the side. The image display device 9 reduces the distance between the mirrors 34 of the image display device 3 of the third embodiment,
The retroreflective surface 33 is made smaller.

【0051】ハーフミラー36によって反射された投射
光学系32からの光のうち、再帰反射面33に直接入射
しないものは、ミラー34によって複数回反射されて再
帰反射面33に入射する。また、ミラー34から入射し
て再帰反射面33で反射された光も、ミラー34で複数
回反射されてハーフミラー34に入射する。観察者に提
供される映像は映像表示装置3と同じであるが、映像表
示装置9ではさらなる小型化が達成されている。
Of the light from the projection optical system 32 reflected by the half mirror 36, the light not directly incident on the retroreflective surface 33 is reflected a plurality of times by the mirror 34 and incident on the retroreflective surface 33. Further, the light incident from the mirror 34 and reflected by the retroreflective surface 33 is also reflected by the mirror 34 a plurality of times and is incident on the half mirror 34. The image provided to the observer is the same as the image display device 3, but the image display device 9 achieves further miniaturization.

【0052】第10の実施形態の映像表示装置10の構
成と映像提供の原理を図10に示す。図10は映像表示
装置10の側方からの透視図である。この映像表示装置
10は、ミラー34を短くするとともに、液晶表示器3
1、投射光学系32、ミラー34およびハーフミラー3
6を一体化して、これらを観察者が手で保持または頭部
に装着するようにしたものである。再帰反射面33に対
する液晶表示器31、投射光学系32、ミラー34およ
びハーフミラー36の位置や向きは可変である。
FIG. 10 shows the configuration of the video display device 10 according to the tenth embodiment and the principle of providing video. FIG. 10 is a perspective view of the image display device 10 from the side. The image display device 10 has a structure in which the mirror 34 is shortened and the liquid crystal display 3
1. Projection optical system 32, mirror 34 and half mirror 3
6 are integrated so that the observer can hold them by hand or wear them on the head. The positions and orientations of the liquid crystal display 31, the projection optical system 32, the mirror 34, and the half mirror 36 with respect to the retroreflective surface 33 are variable.

【0053】映像表示装置10は、第4の実施形態の映
像表示装置4と同様に、方向検出器37によって検出さ
れた観察者の頭部の向きに応じた映像を液晶表示器31
が表示することで、きわめて視野の広い映像を提供する
ことができる。また、観察者は自由な姿勢で映像を観察
することができる。
The image display device 10, like the image display device 4 of the fourth embodiment, displays an image corresponding to the direction of the observer's head detected by the direction detector 37 on the liquid crystal display 31.
, It is possible to provide an image with an extremely wide field of view. Further, the observer can observe the image in a free posture.

【0054】第11の実施形態の映像表示装置11の構
成と映像提供の原理を図11に示す。図11は映像表示
装置11の側方からの透視図である。この映像表示装置
11は、ミラー34を2つの部分34a、34bに分割
して、一方の部分34aを液晶表示器31、投射光学系
32、およびハーフミラー36と一体化し、他方の部分
34bを再帰反射面33に固定したものである。
FIG. 11 shows the configuration of an image display apparatus 11 according to the eleventh embodiment and the principle of providing an image. FIG. 11 is a perspective view of the image display device 11 from the side. In the image display device 11, the mirror 34 is divided into two parts 34a and 34b, one part 34a is integrated with the liquid crystal display 31, the projection optical system 32 and the half mirror 36, and the other part 34b is returned. It is fixed to the reflection surface 33.

【0055】この構成においても、液晶表示器31が方
向検出器37によって検出された頭部の向きに応じた映
像を表示することで、きわめて視野の広い映像を提供す
ることができる。ミラー34の部分34bが、ハーフミ
ラー36から直接入射する光または部分34aで反射さ
れたハーフミラー36からの光を反射することにより、
再帰反射面33を映像表示装置10よりも小さくするこ
とができて、一層小型の装置となる。
Also in this configuration, since the liquid crystal display 31 displays an image corresponding to the direction of the head detected by the direction detector 37, an image with an extremely wide field of view can be provided. The portion 34b of the mirror 34 reflects the light directly entering from the half mirror 36 or the light from the half mirror 36 reflected by the portion 34a,
The retroreflective surface 33 can be made smaller than the image display device 10, resulting in a smaller device.

【0056】第12の実施形態の映像表示装置12の構
成と映像提供の原理を図12に示す。図12は映像表示
装置12の側方からの透視図である。この映像表示装置
12は、液晶表示器31、投射光学系32、再帰反射面
33、ミラー34およびハーフミラー36を全て一体化
して、全体を観察者が手で保持または頭部に装着するよ
うにしたものである。
FIG. 12 shows the configuration of the video display device 12 of the twelfth embodiment and the principle of providing video. FIG. 12 is a perspective view of the image display device 12 from the side. This image display device 12 integrates a liquid crystal display 31, a projection optical system 32, a retroreflective surface 33, a mirror 34, and a half mirror 36, and holds the whole by hand or mounted on a head. It was done.

【0057】液晶表示器31が方向検出器37によって
検出された頭部の向きに応じた映像を表示することで、
きわめて視野の広い映像を提供することができる。ま
た、観察者の姿勢に対する制約は皆無であり、どの方向
を向いても、どのような姿勢でも映像を観察することが
可能である。
The liquid crystal display 31 displays an image corresponding to the direction of the head detected by the direction detector 37.
An image with an extremely wide field of view can be provided. Further, there is no restriction on the posture of the observer, and it is possible to observe a video image in any posture regardless of the direction.

【0058】第13の実施形態の映像表示装置13の構
成と映像提供の原理を図13に示す。図13は映像表示
装置13の側方からの透視図である。この映像表示装置
13は、液晶表示器31上の各部位からの光を平行光と
して射出する投射光学系32’を備えている。したがっ
て、再帰反射面33を含む面M1’上に映像が形成され
ることはなく、再帰反射面33はスクリーンとしては機
能しない。観察者は面M1’より遠方の面M2’上の虚
像を観察することになる。他の構成は、映像表示装置1
2と同様である。
FIG. 13 shows the structure of a video display device 13 according to the thirteenth embodiment and the principle of video provision. FIG. 13 is a perspective view of the image display device 13 from the side. The image display device 13 includes a projection optical system 32 ′ that emits light from various parts on the liquid crystal display 31 as parallel light. Therefore, no image is formed on the surface M1 'including the retroreflective surface 33, and the retroreflective surface 33 does not function as a screen. The observer observes a virtual image on a plane M2 'farther than the plane M1'. Another configuration is the image display device 1
Same as 2.

【0059】投射光学系32’から投射される光を平行
光としたことにより、投射光学系32’から再帰反射面
33までの距離を短くすることができ、映像表示装置1
2よりもさらに小型の装置となる。投射光学系32’の
射出瞳を大きくすることで、眼Eの位置の自由度の確保
も容易である。
By making the light projected from the projection optical system 32 'parallel light, the distance from the projection optical system 32' to the retroreflective surface 33 can be shortened.
It becomes a device smaller than 2. By increasing the exit pupil of the projection optical system 32 ', it is easy to secure the degree of freedom of the position of the eye E.

【0060】第14の実施形態の映像表示装置14の構
成と映像提供の原理を図14〜図16に示す。これらの
図はそれぞれ、映像表示装置14の側方、上方および正
面からの透視図である。この映像表示装置14は、第1
2の実施形態の映像表示装置12に接眼光学系35(3
5L、35R)を備えたものである。接眼光学系35の
正のパワーにより、眼Eに導かれる光は結像面M1より
も遠方の面M2から到来する光と等価になり、観察者は
面M2上に位置する虚像を観察することになる。
FIGS. 14 to 16 show the configuration of the video display apparatus 14 according to the fourteenth embodiment and the principle of providing video. These figures are perspective views from the side, above and front of the video display device 14, respectively. This video display device 14
The eyepiece optical system 35 (3
5L, 35R). Due to the positive power of the eyepiece optical system 35, the light guided to the eye E becomes equivalent to the light coming from the surface M2 farther than the imaging surface M1, and the observer observes the virtual image located on the surface M2. become.

【0061】映像表示装置14では、接眼光学系35に
より、結像面M1に形成される映像が拡大されるため、
提供する映像の視野を映像表示装置12よりも広くする
ことができる。映像の視野を映像表示装置12と同じに
するときは、投射光学系32(32L、32R)から再
帰反射面33までの距離を短くすることができるから、
一層小型の装置となる。
In the image display device 14, since the image formed on the image plane M1 is enlarged by the eyepiece optical system 35,
The field of view of the provided image can be made wider than that of the image display device 12. When the visual field of an image is the same as that of the image display device 12, the distance from the projection optical system 32 (32L, 32R) to the retroreflective surface 33 can be shortened.
It results in a smaller device.

【0062】第15の実施形態の映像表示装置15の構
成と映像提供の原理を図17〜図19に示す。これらの
図はそれぞれ、映像表示装置15の側方、上方および正
面からの透視図である。この映像表示装置15は、再帰
反射面33として球面のものを備えている。ハーフミラ
ー36は再帰反射面33に達する大きさであり、ミラー
34は上部および側部に設けられている。また、投射光
学系32は投射光を平面上に結像させるのではなく、再
帰反射面33を含む球面上に結像させるように設定され
ている。
FIGS. 17 to 19 show the structure of the image display device 15 of the fifteenth embodiment and the principle of providing images. These figures are perspective views from the side, above, and front of the video display device 15, respectively. The image display device 15 has a spherical retroreflective surface 33. The half mirror 36 is large enough to reach the retroreflective surface 33, and the mirrors 34 are provided on the upper and side portions. Further, the projection optical system 32 is set so that the projection light is not focused on a plane but is focused on a spherical surface including the retroreflective surface 33.

【0063】再帰反射面33の曲率中心は観察者の左右
の眼EL、ERから等距離にあり、曲率半径は再帰反射
面33から眼EL、ERまでの距離よりも大きく設定さ
れている。また、左右の投射光学系32L、32Rの光
軸はいずれも再帰反射面33の曲率中心を通るように設
定されており、投射光学系32L、32Rと再帰反射面
33は共軸系となっている。このように共軸系としたこ
とにより、再帰反射面33に形成する映像に非対称な歪
みが発生せず、再帰反射面33のどの部位においてもシ
ャープなピントが得られる。
The center of curvature of the retroreflective surface 33 is equidistant from the left and right eyes EL and ER of the observer, and the radius of curvature is set larger than the distance from the retroreflective surface 33 to the eyes EL and ER. The optical axes of the left and right projection optical systems 32L, 32R are both set so as to pass through the center of curvature of the retroreflective surface 33, and the projection optical systems 32L, 32R and the retroreflective surface 33 are coaxial. I have. By adopting the coaxial system in this way, an asymmetric distortion does not occur in the image formed on the retroreflective surface 33, and a sharp focus can be obtained at any part of the retroreflective surface 33.

【0064】ミラー34は投射光学系32L、32Rの
光軸と平行ではなく、したがって、ハーフミラー36か
ら再帰反射面33に直接入射する光の光路長と、ミラー
34で反射されて再帰反射面33に入射する光の光路長
には差がある。ただし、投射光学系32の射出瞳を小さ
くしてF値を大きくすることにより、映像の深度を深め
ることが可能であり、ぼけのない映像を再帰反射面33
に形成することができる。
The mirror 34 is not parallel to the optical axes of the projection optical systems 32L and 32R. Therefore, the optical path length of the light directly entering the retroreflective surface 33 from the half mirror 36 and the retroreflective surface 33 reflected by the mirror 34 There is a difference in the optical path length of the light incident on. However, by reducing the exit pupil of the projection optical system 32 and increasing the F-number, the depth of the image can be increased, and the image without blur can be displayed on the retroreflective surface 33.
Can be formed.

【0065】左右の接眼光学系35L、35Rの光軸も
それぞれ再帰反射面33の曲率中心を通るように設定さ
れている。したがって、観察者の眼EL、ERに虚像と
して与えられる映像に歪みが生じることもない。このよ
うな設定により、映像表示装置15は、視野が広いだけ
でなく、きわめて高品位の映像を提供することができ
る。また、接眼光学系35L、35Rを互いにぶつかり
合わないように配置することも容易であり、小型化に適
する装置構成となっている。
The optical axes of the left and right eyepiece optical systems 35L and 35R are also set to pass through the center of curvature of the retroreflective surface 33, respectively. Therefore, no distortion occurs in the image given to the observer's eyes EL and ER as a virtual image. With such a setting, the image display device 15 can provide not only a wide field of view but also an extremely high-quality image. Further, it is easy to arrange the eyepiece optical systems 35L and 35R so as not to collide with each other, so that the apparatus configuration is suitable for miniaturization.

【0066】第16の実施形態の映像表示装置16の構
成と映像提供の原理を図20に示す。図20は映像表示
装置16の側方からの透視図である。この映像表示装置
16は、ミラー34をハーフミラー36に近い部分34
aと再帰反射面33に近い部分34bとに分けて、再帰
反射面33に対するミラー34の角度を途中で変えたも
のである。他の構成は映像表示装置15と同じである。
ミラー34の部分34a、34bの端部は重なってお
り、しかもハーフミラー36に近い部分34aが内側に
位置するので、部分34bの端面で光がけられるおそれ
はない。
FIG. 20 shows the configuration of the video display device 16 of the sixteenth embodiment and the principle of providing video. FIG. 20 is a perspective view of the image display device 16 from the side. The image display device 16 is configured such that the mirror 34 is moved to a portion 34 near the half mirror 36.
The angle of the mirror 34 with respect to the retroreflective surface 33 is changed on the way, divided into a and a portion 34b close to the retroreflective surface 33. Other configurations are the same as those of the video display device 15.
Since the ends of the portions 34a and 34b of the mirror 34 overlap with each other, and the portion 34a near the half mirror 36 is located inside, there is no possibility that light is shielded at the end face of the portion 34b.

【0067】第17の実施形態の映像表示装置17の構
成と映像提供の原理を図21に示す。図21は映像表示
装置17の側方からの透視図である。この映像表示装置
17は、ミラー34を楕円面としたものであり、他の構
成は映像表示装置15と同じである。ミラー34の一方
の焦点は再帰反射面33上に位置し、他方の焦点は観察
者の眼Eまたはその近傍に位置するように設定されてい
る。投射光学系32は、観察者の眼Eと等価な位置にあ
り、実質的にミラー34の焦点上に位置する。
FIG. 21 shows the configuration of the video display device 17 of the seventeenth embodiment and the principle of providing video. FIG. 21 is a perspective view of the image display device 17 from the side. This image display device 17 has an elliptical mirror 34, and the other configuration is the same as that of the image display device 15. One focus of the mirror 34 is set on the retroreflective surface 33, and the other focus is set so as to be located at or near the eye E of the observer. The projection optical system 32 is located at a position equivalent to the eye E of the observer, and is substantially located at the focal point of the mirror 34.

【0068】楕円反射面の特性により、ミラー34で反
射された光は再帰反射面33上のごく狭い範囲に入射す
る。このため、映像表示装置17では、再帰反射面33
をきわめて小さくすることができる。
Due to the characteristics of the elliptical reflection surface, the light reflected by the mirror 34 enters a very narrow range on the retroreflection surface 33. Therefore, in the image display device 17, the retroreflective surface 33
Can be made extremely small.

【0069】第18の実施形態の映像表示装置18の構
成と映像提供の原理を図22に示す。図22は映像表示
装置18の側方からの透視図である。この映像表示装置
18は、上述の映像表示装置17を修飾して、再帰反射
面33を、球面の部分33aと平面の部分33bとで構
成したものである。平面の部分33bはきわめて小さ
く、この上にミラー34の一方の焦点が位置する。
FIG. 22 shows the configuration of the video display device 18 of the eighteenth embodiment and the principle of providing video. FIG. 22 is a perspective view of the image display device 18 from the side. This image display device 18 is a modification of the above-described image display device 17 and is configured such that the retroreflective surface 33 includes a spherical portion 33a and a flat portion 33b. The flat part 33b is very small, on which one focal point of the mirror 34 is located.

【0070】ハーフミラー36からの光のうち、ミラー
34で反射される光は再帰反射面33の部分33bに入
射し、残りは部分33aに入射する。部分33bはその
法線がミラー34の略中央を通るように配置されてお
り、ミラー34から入射する光に対して垂直に近いの
で、優れた反射特性を有している。
Of the light from the half mirror 36, the light reflected by the mirror 34 enters the portion 33b of the retroreflective surface 33, and the rest enters the portion 33a. The portion 33b is arranged so that its normal passes substantially at the center of the mirror 34, and is close to perpendicular to the light incident from the mirror 34, and therefore has excellent reflection characteristics.

【0071】第19の実施形態の映像表示装置19の構
成と映像提供の原理を図23に示す。図23は映像表示
装置19の上方からの透視図である。この映像表示装置
19は、第15の実施形態の投射表示装置15と同様な
構成に、両面を全反射面とされたミラー34cをミラー
34の一部として加えたものである。ミラー34cは垂
直方向に配置されており、映像表示装置19はミラー3
4cに関して左右対称である。
FIG. 23 shows the configuration of the video display device 19 of the nineteenth embodiment and the principle of providing video. FIG. 23 is a perspective view of the image display device 19 from above. This image display device 19 has a configuration similar to that of the projection display device 15 of the fifteenth embodiment, except that a mirror 34c having both surfaces being total reflection surfaces is added as a part of the mirror 34. The mirror 34c is arranged in the vertical direction, and the image display device 19
4c is left-right symmetric.

【0072】左の投射光学系32Lによって投射された
光のうち再帰反射面33の右半分に向かって進む光は、
ミラー34cで反射されて再帰反射面33の左半分に入
射し、右の投射光学系32Rによって投射された光のう
ち再帰反射面33の左半分に向かって進む光は、ミラー
34cで反射されて再帰反射面33の右半分に入射す
る。再帰反射面33の左半分および右半分で反射された
光も、同様にして、それぞれ接眼光学系35Lおよび3
5Rに選択的に導かれる。
Of the light projected by the left projection optical system 32L, the light traveling toward the right half of the retroreflective surface 33 is
The light that is reflected by the mirror 34c and is incident on the left half of the retroreflective surface 33 and that travels toward the left half of the retroreflective surface 33 out of the light projected by the right projection optical system 32R is reflected by the mirror 34c. The light enters the right half of the retroreflective surface 33. Similarly, the light reflected by the left half and the right half of the retroreflective surface 33 is also the eyepiece optical systems 35L and 35L, respectively.
It is selectively guided to 5R.

【0073】したがって、左眼用の映像の光が右眼ER
に入射したり右眼用の映像の光が左眼ELに入射したり
ことは皆無となり、クロストークを完全に防止すること
ができる。ミラー34cの位置に単なる遮光板を配置す
ることでもクロストークは防止できるが、その構成では
映像の視野が半分程度に狭まってしまう。映像表示装置
19では、両面反射性のミラー34cを備えたことで、
広い視野を確保することができる。
Therefore, the light of the image for the left eye is shifted to the right eye ER.
And the light of the image for the right eye does not enter the left eye EL, and crosstalk can be completely prevented. Although crosstalk can be prevented by simply disposing a light shielding plate at the position of the mirror 34c, the field of view of the image is reduced to about half with this configuration. In the image display device 19, by providing the mirror 34c having the double-sided reflection,
A wide field of view can be secured.

【0074】本発明の映像表示装置の使用形態の一例を
図24に示す。この例は、第3の実施形態の映像表示装
置3を用いたものである。直方体状の箱38の1つの壁
面が再帰反射面33とされており、再帰反射面33の左
右の壁面と天井面と床面がミラー34とされている。液
晶表示器31、投射光学系32、ハーフミラー36およ
び方向検出器37は一体化されて装着ユニット39とさ
れており、観察者Uはこの装着ユニット39を頭部に装
着して箱38内に入り映像を観察する。繰り返し述べた
ように、提供される映像は視野が広いから、観察者Uは
きわめて高い臨場感を味わうことができる。
FIG. 24 shows an example of the usage of the video display device of the present invention. This example uses the video display device 3 of the third embodiment. One wall surface of the rectangular box 38 is a retroreflective surface 33, and left and right wall surfaces, a ceiling surface, and a floor surface of the retroreflective surface 33 are mirrors 34. The liquid crystal display 31, the projection optical system 32, the half mirror 36, and the direction detector 37 are integrated into a mounting unit 39, and the observer U mounts the mounting unit 39 on his / her head and puts it in the box 38. Observe the incoming video. As described repeatedly, the provided image has a wide field of view, so that the observer U can enjoy an extremely high presence.

【0075】再帰反射面33の左右の壁面の間隔は観察
者Uが入り得るだけあればよいから、箱38は小さく形
成することができる。したがって、広い設置場所は不要
であり、屋外はもちろん、通常の広さの室内にも設置す
ることが可能である。部屋の1つの壁面を再帰反射面3
3とし、他の壁面、天井面、床面をミラー34としても
よい。
Since the space between the left and right wall surfaces of the retroreflective surface 33 only needs to allow the viewer U to enter, the box 38 can be made small. Therefore, a large installation space is not required, and it can be installed not only outdoors but also indoors of a normal size. Retroreflective surface 3 on one wall of room
3, and another wall surface, ceiling surface, and floor surface may be used as the mirror 34.

【0076】[0076]

【発明の効果】本発明の映像表示装置では、投射光学系
によって投射された光のうち再帰反射面の外に向かう光
を反射して再帰反射面に導くミラーを備えたことで、映
像の異なる部分からの光を再帰反射面上で重ね合わせ、
その光を元に戻して観察者の眼に導くことが可能にな
り、再帰反射面の実際の大きさよりも広い視野の映像を
提供することができる。しかも、ミラーの配置のために
新たな空間を必要としないから、小型の装置となる。し
たがって、観察者が手で保持してあるいは頭部に装着し
て使用する形態に適する装置となり、固定設置して使用
する形態でも設置のために大きな空間を必要としない装
置となる。
According to the image display device of the present invention, a mirror which reflects light going out of the retroreflective surface out of the light projected by the projection optical system and guides the light to the retroreflective surface is provided. Light from the part is superimposed on the retroreflective surface,
The light can be restored and guided to the observer's eyes, and an image with a wider field of view than the actual size of the retroreflective surface can be provided. In addition, since no new space is required for disposing the mirror, the device is small. Therefore, the device is suitable for use by the observer while holding it by hand or wearing it on the head, and does not require a large space for installation even when used in a fixed installation.

【0077】コンバイナを備える構成では、投射光学系
と観察者の眼を等価な位置関係とすることができため、
投射光学系の射出瞳の小径化が可能になる。これによ
り、投射光学系を小型化し、再帰反射面の位置や向きの
自由度を増すことが容易になる。また、再帰性のきわめ
て高い再帰反射面を用いて、非常に明るい映像を提供す
ることも可能になる。
In the configuration including the combiner, the projection optical system and the observer's eye can be placed in an equivalent positional relationship.
The diameter of the exit pupil of the projection optical system can be reduced. This makes it easy to reduce the size of the projection optical system and increase the degree of freedom in the position and orientation of the retroreflective surface. In addition, it is possible to provide a very bright image by using a retroreflective surface having extremely high recursiveness.

【0078】接眼光学系を備える構成では、投射光が表
す映像を接眼光学系によってさらに拡大することが可能
になり、提供する映像の視野を一層広くすることができ
る。また、投射光学系から再帰反射面までの距離を短く
して、装置を一層小型にすることができる。
In the configuration having the eyepiece optical system, the image represented by the projection light can be further enlarged by the eyepiece optical system, and the field of view of the provided image can be further widened. Further, the distance from the projection optical system to the retroreflective surface can be shortened, and the size of the apparatus can be further reduced.

【0079】ミラーを再帰反射面の近傍と観察者の眼の
近傍とに焦点をもつ楕円面とした構成では、再帰反射面
をきわめて小さくすることができて、さらに小型の装置
となる。
When the mirror is an elliptical surface having a focal point near the retroreflective surface and near the observer's eye, the retroreflective surface can be made extremely small, resulting in a more compact device.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 第1の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 1 is a perspective side view showing the configuration of an image display device according to a first embodiment and the principle of image provision.

【図2】 第2の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視上面図。
FIG. 2 is a transparent top view illustrating the configuration of an image display device according to a second embodiment and the principle of providing images.

【図3】 第3の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 3 is a perspective side view showing the configuration of a video display device according to a third embodiment and the principle of providing video.

【図4】 第4の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 4 is a perspective side view showing the configuration of a video display device according to a fourth embodiment and the principle of providing video.

【図5】 第5の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 5 is a perspective side view showing the configuration of a video display device according to a fifth embodiment and the principle of providing video.

【図6】 第6の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 6 is a perspective side view showing the configuration of a video display device according to a sixth embodiment and the principle of providing video.

【図7】 第7の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 7 is a perspective side view showing the configuration of a video display device according to a seventh embodiment and the principle of providing video.

【図8】 第8の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 8 is a perspective side view showing the configuration of an image display device according to an eighth embodiment and the principle of providing images.

【図9】 第9の実施形態の映像表示装置の構成と映像
提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 9 is a perspective side view showing the configuration of an image display device according to a ninth embodiment and the principle of providing images.

【図10】 第10の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 10 is a transparent side view showing the configuration of the video display device according to the tenth embodiment and the principle of providing video.

【図11】 第11の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 11 is a perspective side view showing the configuration of an image display device according to an eleventh embodiment and the principle of image provision.

【図12】 第12の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 12 is a perspective side view showing the configuration of a video display device according to a twelfth embodiment and the principle of providing video.

【図13】 第13の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 13 is a perspective side view showing the configuration of a video display device according to a thirteenth embodiment and the principle of providing video.

【図14】 第14の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 14 is a perspective side view showing the configuration of an image display device according to a fourteenth embodiment and the principle of providing images.

【図15】 第14の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視上面図。
FIG. 15 is a transparent top view showing the configuration of the video display device of the fourteenth embodiment and the principle of providing video.

【図16】 第14の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視正面図。
FIG. 16 is a perspective front view showing the configuration of an image display device according to a fourteenth embodiment and the principle of providing images.

【図17】 第15の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 17 is a transparent side view showing the configuration of the video display device of the fifteenth embodiment and the principle of providing video.

【図18】 第15の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視上面図。
FIG. 18 is a transparent top view showing the configuration of the video display device of the fifteenth embodiment and the principle of providing video.

【図19】 第15の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視正面図。
FIG. 19 is a transparent front view showing the configuration of the video display device of the fifteenth embodiment and the principle of providing video.

【図20】 第16の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 20 is a transparent side view showing the configuration of the video display device of the sixteenth embodiment and the principle of providing video.

【図21】 第17の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 21 is a perspective side view showing the configuration of an image display device according to a seventeenth embodiment and the principle of providing images.

【図22】 第18の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視側面図。
FIG. 22 is a transparent side view showing the configuration of the video display device of the eighteenth embodiment and the principle of providing video.

【図23】 第19の実施形態の映像表示装置の構成と
映像提供の原理を示す透視上面図。
FIG. 23 is a transparent top view showing the configuration of the video display device of the nineteenth embodiment and the principle of providing video.

【図24】 本発明の映像表示装置の一使用形態を示す
透視斜視図。
FIG. 24 is a transparent perspective view showing one mode of use of the video display device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1〜19 映像表示装置 31、31L、31R 液晶表示器 32、32L、32R 投射光学系 33 再帰反射面 34、34a、34b、34c ミラー 35、35L、35R 接眼光学系 36 ハーフミラー 37 方向検出器 38 箱 39 装着ユニット E、EL、ER 眼 1-19 Image display device 31, 31L, 31R Liquid crystal display 32, 32L, 32R Projection optical system 33 Retroreflective surface 34, 34a, 34b, 34c Mirror 35, 35L, 35R Eyepiece optical system 36 Half mirror 37 Direction detector 38 Box 39 Mounting unit E, EL, ER Eye

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/64 511 H04N 5/64 511A ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H04N 5/64 511 H04N 5/64 511A

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 映像を表示する映像表示器と、 光を入射方向に強く反射する再帰反射面と、 前記映像表示器に表示された映像の光を、前記再帰反射
面を一部に含む範囲に投射する投射光学系と、 前記投射光学系によって投射された光のうち前記再帰反
射面の外に向かう光を反射して前記再帰反射面に導くミ
ラーとを備えることを特徴とする映像表示装置。
1. An image display for displaying an image, a retroreflective surface for strongly reflecting light in an incident direction, and a range in which light of an image displayed on the image display is partially included in the retroreflective surface. An image display device comprising: a projection optical system for projecting light to the outside of the retroreflection surface out of light projected by the projection optical system; and a mirror for guiding the light to the retroreflection surface. .
【請求項2】 前記投射光学系からの光を前記再帰反射
面および前記ミラーに導き、前記再帰反射面からの光お
よび前記ミラーからの光を観察者の眼に導くコンバイナ
を備えることを特徴とする請求項1に記載の映像表示装
置。
2. A combiner that guides light from the projection optical system to the retroreflective surface and the mirror, and guides light from the retroreflective surface and light from the mirror to an observer's eye. The video display device according to claim 1.
【請求項3】 前記再帰反射面からの光および前記ミラ
ーからの光を観察者の眼に導いて、前記投射光学系によ
って投射された光が表す映像の虚像を観察者に与える接
眼光学系を備えることを特徴とする請求項1に記載の映
像表示装置。
3. An eyepiece optical system that guides light from the retroreflective surface and light from the mirror to an observer's eye, and provides the observer with a virtual image of an image represented by the light projected by the projection optical system. The video display device according to claim 1, further comprising:
【請求項4】 前記ミラーは、一方の焦点が前記再帰反
射面の近傍に位置し他方の焦点が観察者の眼の近傍に位
置する楕円面であることを特徴とする請求項1に記載の
映像表示装置。
4. The mirror according to claim 1, wherein the mirror is an ellipsoid having one focal point located near the retroreflective surface and the other focal point located near the observer's eye. Video display device.
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