JP2001013448A - 映像観察装置 - Google Patents
映像観察装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、装置全体の大きさ、重量バランス
を用途にあうように構成できる、スクリーンを用いた映
像観察装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 投影レンズ１から出射された投影光は、
ハーフミラー４で反射され、スクリーン３上に実像を形
成する。スクリーン３で反射された光は、ハーフミラー
４で透過された光は、プリズム２Ｌ，２Ｒ、接眼レンズ
５Ｌ，５Ｒを介して観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに与えられ、
観察者はスクリーン３上の実像の虚像を観察することに
なる。プリズム２Ｌ，２Ｒの屈曲作用により、左右の瞳
ＥＬ，ＥＲに観察されるスクリーン３上の観察範囲が一
致するので、スクリーン３の大きさを小さくできる。
を用途にあうように構成できる、スクリーンを用いた映
像観察装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 投影レンズ１から出射された投影光は、
ハーフミラー４で反射され、スクリーン３上に実像を形
成する。スクリーン３で反射された光は、ハーフミラー
４で透過された光は、プリズム２Ｌ，２Ｒ、接眼レンズ
５Ｌ，５Ｒを介して観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに与えられ、
観察者はスクリーン３上の実像の虚像を観察することに
なる。プリズム２Ｌ，２Ｒの屈曲作用により、左右の瞳
ＥＬ，ＥＲに観察されるスクリーン３上の観察範囲が一
致するので、スクリーン３の大きさを小さくできる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、広視野角な映像を
観察者に提供するのに好適な映像観察装置に関するもの
である。
観察者に提供するのに好適な映像観察装置に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】従来より、表示映像の虚像を観察者の瞳
に投影する映像観察装置において、高い臨場感を得る方
法として、表示映像を中間像を形成することなく観察者
の瞳に虚像として投影する方法や、表示映像をスクリー
ンに一旦投影してそれを接眼光学系で適当な視度補正を
して投影する方法がある。これらの方法によると、比較
的簡単に広視野角と大きな瞳径が得られ、高い臨場感が
得られる利点がある。
に投影する映像観察装置において、高い臨場感を得る方
法として、表示映像を中間像を形成することなく観察者
の瞳に虚像として投影する方法や、表示映像をスクリー
ンに一旦投影してそれを接眼光学系で適当な視度補正を
して投影する方法がある。これらの方法によると、比較
的簡単に広視野角と大きな瞳径が得られ、高い臨場感が
得られる利点がある。
【０００３】しかし、中間像を形成することなく観察者
眼に虚像を投影する方法においては、広視野角と大きな
瞳径を達成しようとすると大きな径のレンズが多数必要
となり光学系のコストが高くなる上に重くなる。一方、
スクリーンに映像を一旦投影し、それを接眼光学系で適
当な視度補正をして投影する方法は、スクリーンの拡散
で大きな瞳径が達成可能であり、投影光学系もコンパク
トにできる利点がある。
眼に虚像を投影する方法においては、広視野角と大きな
瞳径を達成しようとすると大きな径のレンズが多数必要
となり光学系のコストが高くなる上に重くなる。一方、
スクリーンに映像を一旦投影し、それを接眼光学系で適
当な視度補正をして投影する方法は、スクリーンの拡散
で大きな瞳径が達成可能であり、投影光学系もコンパク
トにできる利点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記ス
クリーンを用いた従来の映像観察装置において、広視野
角な映像観察を達成するためには、スクリーンを大きく
する必要があった。そのため、装置全体が大きくなって
しまった。また、従来の映像観察装置においては、スク
リーンが観察者の前方に固定されていた。よって、重量
バランスが悪かったり、装置全体が大きくなったりする
ことがあった。すなわち、目的の観察映像の視野角等が
決まると、スクリーンの大きさ、配置位置等が必然的に
決まっていた。装置全体が大型化したり、重量バランス
が悪くなったりすると、特にヘッドマウントディスプレ
イ（ＨＭＤ）等の装着型の映像観察装置には不向きであ
った。
クリーンを用いた従来の映像観察装置において、広視野
角な映像観察を達成するためには、スクリーンを大きく
する必要があった。そのため、装置全体が大きくなって
しまった。また、従来の映像観察装置においては、スク
リーンが観察者の前方に固定されていた。よって、重量
バランスが悪かったり、装置全体が大きくなったりする
ことがあった。すなわち、目的の観察映像の視野角等が
決まると、スクリーンの大きさ、配置位置等が必然的に
決まっていた。装置全体が大型化したり、重量バランス
が悪くなったりすると、特にヘッドマウントディスプレ
イ（ＨＭＤ）等の装着型の映像観察装置には不向きであ
った。
【０００５】本発明は、スクリーンを用いた映像観察装
置において、装置全体の大きさ、重量バランスを用途に
あった構成にできるようにすることを目的とする。
置において、装置全体の大きさ、重量バランスを用途に
あった構成にできるようにすることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、接眼光学系を介して所定面の観察範囲に
形成される実像を虚像として観察するものであり、前記
観察範囲を含むように前記所定面に配された反射型のス
クリーンと、前記スクリーン上に実像を投影する投影光
学系と、前記スクリーンの前方に配され、前記投影光学
系からの投影光を前記スクリーンに導くとともに、前記
スクリーンで反射された光を観察者の瞳に導く部分反射
透過素子とを備えた映像観察装置において、前記部分反
射透過素子から観察者の瞳に至る光路中に、前記観察範
囲を移動させる光学素子が配されている構成とする。こ
のような構成においては、スクリーンの配置の自由度が
増すことになる。
に、本発明は、接眼光学系を介して所定面の観察範囲に
形成される実像を虚像として観察するものであり、前記
観察範囲を含むように前記所定面に配された反射型のス
クリーンと、前記スクリーン上に実像を投影する投影光
学系と、前記スクリーンの前方に配され、前記投影光学
系からの投影光を前記スクリーンに導くとともに、前記
スクリーンで反射された光を観察者の瞳に導く部分反射
透過素子とを備えた映像観察装置において、前記部分反
射透過素子から観察者の瞳に至る光路中に、前記観察範
囲を移動させる光学素子が配されている構成とする。こ
のような構成においては、スクリーンの配置の自由度が
増すことになる。
【０００７】前記光学素子として、ミラーを用いてもよ
い。この場合、簡素な部材で大きくスクリーンの配置位
置を変えることが可能となる。
い。この場合、簡素な部材で大きくスクリーンの配置位
置を変えることが可能となる。
【０００８】また、前記光学素子として、プリズムを用
いてもよい。この場合、前記光学素子の大きさを小さく
することができるので、装置の軽量化が可能となる。
いてもよい。この場合、前記光学素子の大きさを小さく
することができるので、装置の軽量化が可能となる。
【０００９】前記光学素子として、左の瞳に観察される
左眼用の観察範囲と、右の瞳に観察される右眼用の観察
範囲との前記所定面での重なりが大きくなるようにする
作用を有するものを用いてもよい。この場合、左右の瞳
で映像が観察される構成において、スクリーンの大きさ
を小さくすることが可能となる。
左眼用の観察範囲と、右の瞳に観察される右眼用の観察
範囲との前記所定面での重なりが大きくなるようにする
作用を有するものを用いてもよい。この場合、左右の瞳
で映像が観察される構成において、スクリーンの大きさ
を小さくすることが可能となる。
【００１０】また、前記光学素子として、左の瞳に観察
される左眼用の観察範囲と、右の瞳に観察される右眼用
の観察範囲との前記所定面での重なりが小さくなるよう
にする作用を有するものを用いてもよい。この場合、左
右の映像の分離が容易となり、３Ｄ映像の観察が容易に
達成される。
される左眼用の観察範囲と、右の瞳に観察される右眼用
の観察範囲との前記所定面での重なりが小さくなるよう
にする作用を有するものを用いてもよい。この場合、左
右の映像の分離が容易となり、３Ｄ映像の観察が容易に
達成される。
【００１１】また、前記光学素子として、左右の瞳に観
察される観察範囲を一致させる作用を有するものを用
い、さらに左右の瞳に観察される実像が共通の投影光学
系により投影される構成としてもよい。
察される観察範囲を一致させる作用を有するものを用
い、さらに左右の瞳に観察される実像が共通の投影光学
系により投影される構成としてもよい。
【００１２】この構成においては、スクリーンを小さく
できるとともに、投影光学系を一つにできるので、装置
全体の小型化、簡素化及びコストの低減が図られる。
できるとともに、投影光学系を一つにできるので、装置
全体の小型化、簡素化及びコストの低減が図られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。
て図面を参照しながら説明する。
【００１４】〈第１の実施形態〉図１は、本実施形態の
映像観察装置の光学系の構成を示す上面図である。図２
は、右眼用の光学系の横断面図である。
映像観察装置の光学系の構成を示す上面図である。図２
は、右眼用の光学系の横断面図である。
【００１５】本実施形態の映像観察装置は、観察者の瞳
ＥＬ，ＥＲの前方に手前から順に配された左右の接眼レ
ンズ５Ｌ，５Ｒ、左右のプリズム２Ｌ，２Ｒ、ハーフミ
ラー４、スクリーン３と、ハーフミラー４に対してスク
リーン３からの光の反射方向に配された左右の投影レン
ズ１Ｌ，１Ｒとからなる。
ＥＬ，ＥＲの前方に手前から順に配された左右の接眼レ
ンズ５Ｌ，５Ｒ、左右のプリズム２Ｌ，２Ｒ、ハーフミ
ラー４、スクリーン３と、ハーフミラー４に対してスク
リーン３からの光の反射方向に配された左右の投影レン
ズ１Ｌ，１Ｒとからなる。
【００１６】観察者は、所定面に配された反射型のスク
リーン３上に形成される実像を接眼レンズ５Ｌ，５Ｒを
介して虚像として観察する。この実像は投影レンズ１
Ｌ，１Ｒから出射される投影光により形成される。ここ
で、本装置における光の進行の様子について説明する。
表示映像に基づく投影光は、投影レンズ１Ｌ，１Ｒから
出射され、ハーフミラー４に入射される。ここで反射さ
れた光は、スクリーン３に達する。スクリーン３に入射
された光は、ここで反射され、ハーフミラー４に再入射
する。ここで透過された光は、プリズム２Ｌ，２Ｒ、接
眼レンズ５Ｌ，５Ｒを介して観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに入
射する。
リーン３上に形成される実像を接眼レンズ５Ｌ，５Ｒを
介して虚像として観察する。この実像は投影レンズ１
Ｌ，１Ｒから出射される投影光により形成される。ここ
で、本装置における光の進行の様子について説明する。
表示映像に基づく投影光は、投影レンズ１Ｌ，１Ｒから
出射され、ハーフミラー４に入射される。ここで反射さ
れた光は、スクリーン３に達する。スクリーン３に入射
された光は、ここで反射され、ハーフミラー４に再入射
する。ここで透過された光は、プリズム２Ｌ，２Ｒ、接
眼レンズ５Ｌ，５Ｒを介して観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに入
射する。
【００１７】プリズム２Ｌ，２Ｒは、光を屈曲させるこ
とにより、観察者により観察される観察範囲を所定面上
で移動させる作用を有する。本装置において、プリズム
２Ｌ，２Ｒは、左の瞳ＥＬに観察される左眼用の観察範
囲と、右の瞳ＥＲに観察される右眼用の観察範囲とが重
ならないように光を屈曲させる。このような構成によ
り、左右の映像が容易に確実に分離され、３Ｄ映像の観
察も容易に行うことができる。尚、プリズム２Ｌ，２Ｒ
は、小さい光学素子であるので、装置全体の重量に与え
る影響は小さい。
とにより、観察者により観察される観察範囲を所定面上
で移動させる作用を有する。本装置において、プリズム
２Ｌ，２Ｒは、左の瞳ＥＬに観察される左眼用の観察範
囲と、右の瞳ＥＲに観察される右眼用の観察範囲とが重
ならないように光を屈曲させる。このような構成によ
り、左右の映像が容易に確実に分離され、３Ｄ映像の観
察も容易に行うことができる。尚、プリズム２Ｌ，２Ｒ
は、小さい光学素子であるので、装置全体の重量に与え
る影響は小さい。
【００１８】さらに、スクリーン３は、拡散性を有する
構成とすることが望ましい。拡散性により、投影レンズ
１Ｌ，１Ｒの射出瞳より大きい瞳径を観察者の瞳ＥＬ，
ＥＲ位置で達成することができる。
構成とすることが望ましい。拡散性により、投影レンズ
１Ｌ，１Ｒの射出瞳より大きい瞳径を観察者の瞳ＥＬ，
ＥＲ位置で達成することができる。
【００１９】〈第２の実施形態〉図３は、本実施形態の
映像観察装置の光学系の構成を示す上面図である。本装
置の左右のプリズム２Ｌ，２Ｒは、左眼用の観察範囲
と、右眼用の観察範囲を一致させるように光を屈曲させ
る。また、スクリーン３の前記観察範囲に投影される投
影光は、単一の投影レンズ１から投影される。その他の
構成は、第１の実施形態と同様である。
映像観察装置の光学系の構成を示す上面図である。本装
置の左右のプリズム２Ｌ，２Ｒは、左眼用の観察範囲
と、右眼用の観察範囲を一致させるように光を屈曲させ
る。また、スクリーン３の前記観察範囲に投影される投
影光は、単一の投影レンズ１から投影される。その他の
構成は、第１の実施形態と同様である。
【００２０】プリズム２Ｌ，２Ｒは、輻輳と接眼レンズ
５Ｌ，５Ｒの視度が一致するように光を屈曲させるもの
である。よって、プリズム２Ｌ，２Ｒを介することによ
る観察映像の不自然さはほとんど生じない。
５Ｌ，５Ｒの視度が一致するように光を屈曲させるもの
である。よって、プリズム２Ｌ，２Ｒを介することによ
る観察映像の不自然さはほとんど生じない。
【００２１】本装置においては、両眼用の観察範囲が一
致するのでスクリーン３を小さくでき、装置全体の小型
化が達成される。また、投影レンズ１も一つでよいの
で、コストが低減される。
致するのでスクリーン３を小さくでき、装置全体の小型
化が達成される。また、投影レンズ１も一つでよいの
で、コストが低減される。
【００２２】〈第３の実施形態〉図４は、本実施形態の
映像観察装置の構成を示す上面図である。本装置におい
ては、第１の実施形態のプリズム２Ｌ，２Ｒと接眼レン
ズ５Ｌ，５Ｒに代えて、両方の機能を有する偏心屈曲素
子６Ｌ，６Ｒが配されている。偏心屈曲素子６Ｌ，６Ｒ
は、偏心した自由曲面を有する素子であり、プリズム２
Ｌ，２Ｒと同様の屈曲効果を有するとともに、視度を適
度な位置に設定するパワーを有する。尚、本実施形態に
おける偏心屈曲素子６Ｌ，６Ｒの屈曲効果は、左眼用の
観察範囲を右眼用の観察範囲を一致させるものである。
その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
映像観察装置の構成を示す上面図である。本装置におい
ては、第１の実施形態のプリズム２Ｌ，２Ｒと接眼レン
ズ５Ｌ，５Ｒに代えて、両方の機能を有する偏心屈曲素
子６Ｌ，６Ｒが配されている。偏心屈曲素子６Ｌ，６Ｒ
は、偏心した自由曲面を有する素子であり、プリズム２
Ｌ，２Ｒと同様の屈曲効果を有するとともに、視度を適
度な位置に設定するパワーを有する。尚、本実施形態に
おける偏心屈曲素子６Ｌ，６Ｒの屈曲効果は、左眼用の
観察範囲を右眼用の観察範囲を一致させるものである。
その他の構成は、第１の実施形態と同様である。
【００２３】本装置においては、両眼用の観察範囲が一
致するので、スクリーン３を小さくでき、装置全体の小
型化が達成される。また、部品点数が削減されるので、
軽量で小型の光学系を構成することが可能となる。
致するので、スクリーン３を小さくでき、装置全体の小
型化が達成される。また、部品点数が削減されるので、
軽量で小型の光学系を構成することが可能となる。
【００２４】〈第４の実施形態〉図５は、本実施形態の
頭部装着型の映像観察装置の構成を示す上面図である。
本装置は、それぞれの構成要素が左右の光学系用に別個
に設けられており、左右の光学系は中心軸Ｘを含む紙面
に垂直な面に対して対称になっている。
頭部装着型の映像観察装置の構成を示す上面図である。
本装置は、それぞれの構成要素が左右の光学系用に別個
に設けられており、左右の光学系は中心軸Ｘを含む紙面
に垂直な面に対して対称になっている。
【００２５】本装置において、スクリーン３Ｌ，３Ｒは
それぞれ観察者の顔の左横、右横方向に配されている。
その他の構成要素として、観察者の瞳ＥＬ，ＥＲからス
クリーン３Ｌ，３Ｒに向かって順に、接眼レンズ５Ｌ，
５Ｌ、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒ、第１のハーフミ
ラー４Ｌ，４Ｒが配されている。また、第１のハーフミ
ラー４Ｌ，４Ｌに対してスクリーン３Ｌ，３Ｌからの光
の反射方向に投影レンズ１Ｌ，１Ｒが配されている。投
影レンズ１Ｌ，１Ｒは、観察者の耳の横近傍に位置す
る。
それぞれ観察者の顔の左横、右横方向に配されている。
その他の構成要素として、観察者の瞳ＥＬ，ＥＲからス
クリーン３Ｌ，３Ｒに向かって順に、接眼レンズ５Ｌ，
５Ｌ、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒ、第１のハーフミ
ラー４Ｌ，４Ｒが配されている。また、第１のハーフミ
ラー４Ｌ，４Ｌに対してスクリーン３Ｌ，３Ｌからの光
の反射方向に投影レンズ１Ｌ，１Ｒが配されている。投
影レンズ１Ｌ，１Ｒは、観察者の耳の横近傍に位置す
る。
【００２６】観察者は、所定面に配された反射型のスク
リーン３Ｌ，３Ｒ上に形成される実像を接眼レンズ５
Ｌ，５Ｒを介して虚像として観察する。この実像は投影
レンズ１Ｌ，１Ｒから出射される投影光により形成され
る。ここで、本装置における光の進行の様子について説
明する。表示映像に基づく投影光は、投影レンズ１Ｌ，
１Ｒから出射され、第１のハーフミラー４Ｌ，４Ｒに達
する。ここで反射された光は、スクリーン３Ｌ，３Ｒに
達する。スクリーン３Ｌ，３Ｒに入射された光は、ここ
で反射される。そして、第１のハーフミラー４を透過さ
れ、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒを反射された光は、
接眼レンズ５Ｌ，５Ｒを介して観察者の瞳ＥＲ，ＥＬに
入射する。
リーン３Ｌ，３Ｒ上に形成される実像を接眼レンズ５
Ｌ，５Ｒを介して虚像として観察する。この実像は投影
レンズ１Ｌ，１Ｒから出射される投影光により形成され
る。ここで、本装置における光の進行の様子について説
明する。表示映像に基づく投影光は、投影レンズ１Ｌ，
１Ｒから出射され、第１のハーフミラー４Ｌ，４Ｒに達
する。ここで反射された光は、スクリーン３Ｌ，３Ｒに
達する。スクリーン３Ｌ，３Ｒに入射された光は、ここ
で反射される。そして、第１のハーフミラー４を透過さ
れ、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒを反射された光は、
接眼レンズ５Ｌ，５Ｒを介して観察者の瞳ＥＲ，ＥＬに
入射する。
【００２７】第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒは、観察者
の視野前方からの外界光ＬＢを透過させるので、この外
界光ＬＢは観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに導かれることにな
り、観察者は外界像をスクリーン３Ｌ，３Ｒの実像に重
ねて観察することができる。
の視野前方からの外界光ＬＢを透過させるので、この外
界光ＬＢは観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに導かれることにな
り、観察者は外界像をスクリーン３Ｌ，３Ｒの実像に重
ねて観察することができる。
【００２８】第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒは、光を屈
曲させることにより、観察者により観察される観察範囲
を所定面上で移動させる作用を有する。ハーフミラー７
Ｌ，７Ｒは、光を大きく屈曲させることができるので、
スクリーン３Ｌ，３Ｒの位置をさまざまに設定できる。
本装置においては、観察者の顔の横に配置されるように
構成しており、本装置を頭部に装着した際の重量バラン
スが非常によくなっている。
曲させることにより、観察者により観察される観察範囲
を所定面上で移動させる作用を有する。ハーフミラー７
Ｌ，７Ｒは、光を大きく屈曲させることができるので、
スクリーン３Ｌ，３Ｒの位置をさまざまに設定できる。
本装置においては、観察者の顔の横に配置されるように
構成しており、本装置を頭部に装着した際の重量バラン
スが非常によくなっている。
【００２９】尚、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒに代え
て、偏光分離面を用いてもよい。この場合、スクリーン
３Ｌ，３Ｒから反射される観察光が特定の偏光成分のみ
からなるようし、偏光分離面はこの偏光成分の光を反射
させる特性を有するものを用いる。このような構成とす
ることで、観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに到達する観察光の光
量損失を大幅に低減させることができる。よって、明る
い映像を観察できる。この場合も、偏光分離面を透過さ
れる外界光により、スクリーン３Ｌ，３Ｒの実像に重ね
て外界像を観察することができる。
て、偏光分離面を用いてもよい。この場合、スクリーン
３Ｌ，３Ｒから反射される観察光が特定の偏光成分のみ
からなるようし、偏光分離面はこの偏光成分の光を反射
させる特性を有するものを用いる。このような構成とす
ることで、観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに到達する観察光の光
量損失を大幅に低減させることができる。よって、明る
い映像を観察できる。この場合も、偏光分離面を透過さ
れる外界光により、スクリーン３Ｌ，３Ｒの実像に重ね
て外界像を観察することができる。
【００３０】また、スクリーン３Ｌ，３Ｒは、拡散性を
有する構成とすることが望ましい。拡散性により、投影
レンズ１Ｌ，１Ｒの射出瞳より大きい瞳径を観察者の瞳
ＥＬ，ＥＲ位置で達成することができる。
有する構成とすることが望ましい。拡散性により、投影
レンズ１Ｌ，１Ｒの射出瞳より大きい瞳径を観察者の瞳
ＥＬ，ＥＲ位置で達成することができる。
【００３１】〈第５の実施形態〉図６は、本実施形態の
頭部装着型の映像観察装置の構成を示す上面図である。
本装置においては、観察者の前方の中心軸Ｘ近傍に、観
察者に近い方から順に全反射ミラー８Ｌ，８Ｒ、投影レ
ンズ１Ｌ，１Ｒが配されている。接眼レンズ５Ｌ，５
Ｒ、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒ、スクリーン３Ｌ，
３Ｒは第４の実施形態と同様の位置に配されている。
頭部装着型の映像観察装置の構成を示す上面図である。
本装置においては、観察者の前方の中心軸Ｘ近傍に、観
察者に近い方から順に全反射ミラー８Ｌ，８Ｒ、投影レ
ンズ１Ｌ，１Ｒが配されている。接眼レンズ５Ｌ，５
Ｒ、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒ、スクリーン３Ｌ，
３Ｒは第４の実施形態と同様の位置に配されている。
【００３２】本装置における光の進行の様子について説
明する。投影レンズ１Ｌ，１Ｒから出射された表示映像
に基づく投影光は、全反射ミラー８Ｌ，８Ｒで反射さ
れ、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒに入射する。ここで
透過された光は、スクリーン３Ｌ，３Ｒに達する。スク
リーン３Ｌ，３Ｒで反射された光は、第２のハーフミラ
ー７Ｌ，７Ｒに再入射する。ここで反射された光は、接
眼レンズ５Ｌ，５Ｒを介して観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに入
射する。この光により、観察者はスクリーン３Ｌ，３Ｒ
上に投影される実像の虚像を観察することになる。
明する。投影レンズ１Ｌ，１Ｒから出射された表示映像
に基づく投影光は、全反射ミラー８Ｌ，８Ｒで反射さ
れ、第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒに入射する。ここで
透過された光は、スクリーン３Ｌ，３Ｒに達する。スク
リーン３Ｌ，３Ｒで反射された光は、第２のハーフミラ
ー７Ｌ，７Ｒに再入射する。ここで反射された光は、接
眼レンズ５Ｌ，５Ｒを介して観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに入
射する。この光により、観察者はスクリーン３Ｌ，３Ｒ
上に投影される実像の虚像を観察することになる。
【００３３】第２のハーフミラー７Ｌ，７Ｒは、観察者
の視野前方からの外界光ＬＢを透過させるので、この外
界光ＬＢは観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに導かれることにな
り、観察者は外界像をスクリーン３Ｌ，３Ｒの実像に重
ねて観察することができる。
の視野前方からの外界光ＬＢを透過させるので、この外
界光ＬＢは観察者の瞳ＥＬ，ＥＲに導かれることにな
り、観察者は外界像をスクリーン３Ｌ，３Ｒの実像に重
ねて観察することができる。
【００３４】本装置においては、スクリーン３Ｌ，３Ｒ
が観察者の顔の横に配置されるように構成されているの
で、本装置を頭部に装着した際の重量バランスが非常に
よい。
が観察者の顔の横に配置されるように構成されているの
で、本装置を頭部に装着した際の重量バランスが非常に
よい。
【００３５】
【発明の効果】本発明においては、観察範囲を移動させ
る光学素子により、スクリーンの配置位置の自由度が増
す。よって、装置全体の重量バランスの改善を図ること
が可能となる。前記光学素子として、ミラーを用いる
と、光路を大きく屈曲させることが可能となり、観察範
囲すなわちスクリーンを例えば観察者の顔の横に移動さ
せることができる。この構成の装置を、頭部装着型の映
像観察装置として用いた場合には、重量バランスが非常
によく、長時間装着しても観察者に与える負担は少な
い。
る光学素子により、スクリーンの配置位置の自由度が増
す。よって、装置全体の重量バランスの改善を図ること
が可能となる。前記光学素子として、ミラーを用いる
と、光路を大きく屈曲させることが可能となり、観察範
囲すなわちスクリーンを例えば観察者の顔の横に移動さ
せることができる。この構成の装置を、頭部装着型の映
像観察装置として用いた場合には、重量バランスが非常
によく、長時間装着しても観察者に与える負担は少な
い。
【００３６】前記光学素子として、プリズムを用いた構
成によると、この光学素子による重量の増加が小さく優
れている。
成によると、この光学素子による重量の増加が小さく優
れている。
【００３７】また、前記光学素子により、左眼用の観察
範囲と、右眼用の観察範囲の重なりを大きくするような
構成とすることができ、この構成によると、スクリーン
の大きさを小さくできるので、装置全体の小型化、軽量
化が図られる。さらに、二つの観察範囲が完全に重なる
ように構成し、共通の投影光学系で投影光を投影する構
成とすることにより、コスト削減が図られる。
範囲と、右眼用の観察範囲の重なりを大きくするような
構成とすることができ、この構成によると、スクリーン
の大きさを小さくできるので、装置全体の小型化、軽量
化が図られる。さらに、二つの観察範囲が完全に重なる
ように構成し、共通の投影光学系で投影光を投影する構
成とすることにより、コスト削減が図られる。
【００３８】また、前記光学素子により、容易に左眼用
の観察範囲と、右眼用の観察範囲の重なりを小さくなる
ような構成とすることができ、例えば完全に分離する構
成とすることで、３Ｄ表示が簡単に達成される。
の観察範囲と、右眼用の観察範囲の重なりを小さくなる
ような構成とすることができ、例えば完全に分離する構
成とすることで、３Ｄ表示が簡単に達成される。
【図１】第１の実施形態の映像観察装置の光学系の構成
を示す上面図。
を示す上面図。
【図２】第１の実施形態の映像観察装置の光学系の構成
を示す横断面図。
を示す横断面図。
【図３】第２の実施形態の映像観察装置の光学系の構成
を示す上面図。
を示す上面図。
【図４】第３の実施形態の映像観察装置の光学系の構成
を示す上面図。
を示す上面図。
【図５】第４の実施形態の映像観察装置の光学系の構成
を示す上面図。
を示す上面図。
【図６】第５の実施形態の映像観察装置の光学系の構成
を示す上面図。
を示す上面図。
１，１Ｌ，１Ｒ 投影レンズ ２Ｌ，２Ｒ プリズム ３，３Ｌ，３Ｒ スクリーン ４ ハーフミラー ４Ｌ，４Ｒ 第１のハーフミラー ５Ｌ，５Ｒ 接眼レンズ ６Ｌ，６Ｒ 偏心屈曲素子 ７Ｌ，７Ｒ 第２のハーフミラー ＥＬ，ＥＲ 瞳
Claims (6)
- 【請求項１】 接眼光学系を介して所定面の観察範囲に
形成される実像を虚像として観察するものであり、 前記観察範囲を含むように前記所定面に配された反射型
のスクリーンと、 前記スクリーン上に実像を投影する投影光学系と、 前記スクリーンの前方に配され、前記投影光学系からの
投影光を前記スクリーンに導くとともに、前記スクリー
ンで反射された光を観察者の瞳に導く部分反射透過素子
とを備えた映像観察装置において、 前記部分反射透過素子から観察者の瞳に至る光路中に、
前記観察範囲を移動させる光学素子が配されていること
を特徴とする映像観察装置。 - 【請求項２】 前記光学素子は、ミラーであることを特
徴とする請求項１に記載の映像観察装置。 - 【請求項３】 前記光学素子は、プリズムであることを
特徴とする請求項１に記載の映像観察装置。 - 【請求項４】 前記光学素子は、左の瞳に観察される左
眼用の観察範囲と、右の瞳に観察される右眼用の観察範
囲との前記所定面での重なりが大きくなるようにするも
のであることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記
載の映像観察装置。 - 【請求項５】 前記光学素子は、左の瞳に観察される左
眼用の観察範囲と、右の瞳に観察される右眼用の観察範
囲との前記所定面での重なりが小さくなるようにするも
のであることを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記
載の映像観察装置。 - 【請求項６】 前記光学素子は、左右の瞳に観察される
観察範囲が一致するようにするものであり、左右の瞳で
観察される実像が共通の投影光学系により投影されるこ
とを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載の映像観
察装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11181431A JP2001013448A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 映像観察装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11181431A JP2001013448A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 映像観察装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001013448A true JP2001013448A (ja) | 2001-01-19 |
Family
ID=16100664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11181431A Pending JP2001013448A (ja) | 1999-06-28 | 1999-06-28 | 映像観察装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001013448A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7901678B2 (en) | 2001-07-30 | 2011-03-08 | Keio University | Medicinal compositions containing Fc receptor γ chain activator |
| KR101651995B1 (ko) * | 2016-01-27 | 2016-08-30 | 주식회사 썸텍 | 안폭 조절이 필요 없는 무안경식 3d 디스플레이 장치 |
| WO2023213938A1 (en) * | 2022-05-05 | 2023-11-09 | Haag-Streit Gmbh | Stereoscopic, indirect viewing device for a microscope |
-
1999
- 1999-06-28 JP JP11181431A patent/JP2001013448A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7901678B2 (en) | 2001-07-30 | 2011-03-08 | Keio University | Medicinal compositions containing Fc receptor γ chain activator |
| KR101651995B1 (ko) * | 2016-01-27 | 2016-08-30 | 주식회사 썸텍 | 안폭 조절이 필요 없는 무안경식 3d 디스플레이 장치 |
| WO2023213938A1 (en) * | 2022-05-05 | 2023-11-09 | Haag-Streit Gmbh | Stereoscopic, indirect viewing device for a microscope |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20050613 |