JP2004163840A - マイクロレンズ式ディスプレー - Google Patents
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Abstract
【課題】眼鏡のように装着しそのレンズ相当部に設けたディスプレーを明視できるようにする。このため画像構成要素の画素それぞれにマイクロレンズを設け極く短焦点距離にかかわらず網膜上に鮮明な合成画像を生成させる。これにより、簡易でウエアラブルなプロンプター、マニュアル表示装置、テレビやモニターを実現する。
【解決手段】ディスプレー（１）は主に画像構成要素である複数の画素（２）とこれにそれぞれ付随するマイクロレンズ（３）より構成され、前述のように作用する。
【選択図】 図１
【解決手段】ディスプレー（１）は主に画像構成要素である複数の画素（２）とこれにそれぞれ付随するマイクロレンズ（３）より構成され、前述のように作用する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、眼球の近傍で眼鏡のように装着して簡易に画像情報を得るためのもので、明るい環境下でも使用でき、外観上も違和感を与えない。画像情報ディスプレーの視野内における調整を行えば周辺の環境認識も行える。このため眼鏡式のディスプレー等として情報分野に新しい応用を創造できる。その例として、眼鏡式プロンプター、眼鏡式テレビやモニター等があげられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、本発明で述べるような眼鏡のレンズのような軽量薄型で簡易に顔面に装着して使用できしかも必要なら周辺環境も同時に認識可能なディスプレーはほとんど発表されていない。いわゆるウエアラブル（体装着式）コンピューターのディスプレー（モニター）として提唱されているものは顔面に装着してもカメラのビューファインダー様に生成された比較的小さい画像全体をレンズ系およびプリズムや鏡系等の組み合わせで光路を形成し明視可能としており、このため眼鏡に比し大きく複雑で取り扱いにくく外観的にも良好とは言いがたかった。また、従来のプロンプターは比較的大きなシステムで構成され、特に使用者はハーフミラー式のディスプレーという目立つ装置を用いるためプレゼンテーションの自然さを減殺される傾向にあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は前項で述べたように眼の近傍で的確に画像を見られる手段が無かったため、多くの不完全で不自然な方法が用いられていた。このため眼や顔面に負担がかかり、使用者が使用感のみならず外観的にも違和感を持つことが多く不便なため十分な普及が妨げられていた。本発明はかかる課題を解決し簡易な手段で必要な情報を使用者に与え、情報社会に貢献しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定のディスプレーを備えた装置を眼鏡のように装着したりして使用者の眼球の前方近傍数センチ以内に設け、画像や文字情報をそのディスプレーに生成させ、これを構成する画素それぞれに付随的に設けられたマイクロレンズで使用者が明視できるようにする。一般的に眼と被視対象との距離が数センチ以内と明視距離（普通健常裸眼で２０ないし３０センチ）に比し極近距離の場合これを補正するレンズはかなり強度の凸レンズが必要であるが、レンズ直径に対する屈折率が大きくなるためゆがみや色収差が大きくなり、対象が差し渡し１センチ程度以上の場合鮮明に見ることは実用化困難である。しかるに本発明ではこの問題をそれぞれの比較的小さな（差し渡し０．５ミリメートル程度以下）画素という被視対象に分解し相対的に眼球との距離を確保するため画素それぞれに設けられる凸レンズは上記の問題無く実現できる。特に色表示画像では各色画素ごとに調整したマイクロレンズを用いればより容易になる。なお、これらの要素画像が眼球網膜上で全体として原画像を再生するように各画素およびその付随レンズの位置や特性は予め設定される。また原画像の生成はコンピューターなどのディジタルシステムにおける一般的な手段により行われ、そのディスプレーとしては、液晶、自発光式の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）や無機ＥＬが適当である。なお液晶は普通背面光（バックライト）を要するが周囲から透過光や反射光が得られる場合は省略できる。以上のようにディスプレーから来た光を上記のレンズで屈折させる装置を通常の眼鏡のレンズ相当部に適宜設ければ使用者は明視の距離に無理なくディスプレー上に表示される画像や文字等を見ることができる。
【０００５】
【発明実施の形態】
この目的のため先述のように、眼鏡のように装着できる程度の大きさのディスプレーの各画素にそれぞれ適当な屈折率を有するレンズを付随させ全体として協調して網膜上にディスプレーに表示されると同一の画像や文字を生成させる。ディスプレーの種類は先述の様であるがこれを眼鏡の一部に設ける際その位置や大きさを工夫すれば周辺の状況も見ることが可能となり、プロンプターや作業用マニュアル表示装置では大変便利になる。なお、プロンプター等で使用者の目線が聴衆に見えることが必要な場合は先述の光透過式の液晶等が良い。また文字表示のみの場合は画像表示に比し画素数を減少させることも可能でよりこの効果を高めることができる。以上によりあたかも外観的には眼鏡のようなマイクロレンズ式ディスプレーが実現し得る。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明を図１及び図２に示す実施例について説明する。同図において（１）はディスプレー、（２）は画素、（３）はマイクロレンズ、（４）は眼球レンズ部、（５）は眼球網膜部および（６）は光線を示す。
【０００７】
一例として、図１に本発明の側断面概念図を図２に平面概念図を示す。いずれも光路およびディスプレーの原理骨子を主体に示し、これに付属して必要な画像信号生成制御装置、光源あるいは眼鏡等のための装着装置は図示していない。ディスプレー（１）上の画像はその複数画素（２）より成りそれぞれにマイクロレンズが付随される。画素（２）からの光はこのマイクロレンズ（３）でそれぞれ適宜屈折させられ光線（６）のように眼球レンズ部（４）を経て眼球網膜部（５）上に原画像と同一に見えるような最適位置に焦点を結ぶ。この際使用者にとり眼に負担が少なくはっきり見える一般的には明視状態で結像するように予め設定する。図２では例として文字「Ａ」が表示されている様子を示すがこの文字像を表示するディスプレー各画素（２）にはそれぞれマイクロレンズ（３）が設けられ適宜前述のように合成して一個の例えば凸レンズのように作用する。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば比較的簡易な装置で眼鏡のように用いられるマイクロレンズ式ディスプレーが実現でき、先述のようにプロンプター、マニュアル表示装置、ウエアラブル（装着式）テレビやモニター等多くの新しい分野に応用が期待できる。また、特殊な応用として右目と左眼それぞれに異なる画像情報を与えることにより立体視等も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる側断面概念図を
【図２】に平面概念図を示す。
【符号の説明】
（１） ディスプレー
（２） 画素
（３） マイクロレンズ
（４） 眼球レンズ部
（５） 眼球網膜部
（６） 光線
【産業上の利用分野】
本発明は、眼球の近傍で眼鏡のように装着して簡易に画像情報を得るためのもので、明るい環境下でも使用でき、外観上も違和感を与えない。画像情報ディスプレーの視野内における調整を行えば周辺の環境認識も行える。このため眼鏡式のディスプレー等として情報分野に新しい応用を創造できる。その例として、眼鏡式プロンプター、眼鏡式テレビやモニター等があげられる。
【０００２】
【従来の技術】
従来、本発明で述べるような眼鏡のレンズのような軽量薄型で簡易に顔面に装着して使用できしかも必要なら周辺環境も同時に認識可能なディスプレーはほとんど発表されていない。いわゆるウエアラブル（体装着式）コンピューターのディスプレー（モニター）として提唱されているものは顔面に装着してもカメラのビューファインダー様に生成された比較的小さい画像全体をレンズ系およびプリズムや鏡系等の組み合わせで光路を形成し明視可能としており、このため眼鏡に比し大きく複雑で取り扱いにくく外観的にも良好とは言いがたかった。また、従来のプロンプターは比較的大きなシステムで構成され、特に使用者はハーフミラー式のディスプレーという目立つ装置を用いるためプレゼンテーションの自然さを減殺される傾向にあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来は前項で述べたように眼の近傍で的確に画像を見られる手段が無かったため、多くの不完全で不自然な方法が用いられていた。このため眼や顔面に負担がかかり、使用者が使用感のみならず外観的にも違和感を持つことが多く不便なため十分な普及が妨げられていた。本発明はかかる課題を解決し簡易な手段で必要な情報を使用者に与え、情報社会に貢献しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、所定のディスプレーを備えた装置を眼鏡のように装着したりして使用者の眼球の前方近傍数センチ以内に設け、画像や文字情報をそのディスプレーに生成させ、これを構成する画素それぞれに付随的に設けられたマイクロレンズで使用者が明視できるようにする。一般的に眼と被視対象との距離が数センチ以内と明視距離（普通健常裸眼で２０ないし３０センチ）に比し極近距離の場合これを補正するレンズはかなり強度の凸レンズが必要であるが、レンズ直径に対する屈折率が大きくなるためゆがみや色収差が大きくなり、対象が差し渡し１センチ程度以上の場合鮮明に見ることは実用化困難である。しかるに本発明ではこの問題をそれぞれの比較的小さな（差し渡し０．５ミリメートル程度以下）画素という被視対象に分解し相対的に眼球との距離を確保するため画素それぞれに設けられる凸レンズは上記の問題無く実現できる。特に色表示画像では各色画素ごとに調整したマイクロレンズを用いればより容易になる。なお、これらの要素画像が眼球網膜上で全体として原画像を再生するように各画素およびその付随レンズの位置や特性は予め設定される。また原画像の生成はコンピューターなどのディジタルシステムにおける一般的な手段により行われ、そのディスプレーとしては、液晶、自発光式の有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）や無機ＥＬが適当である。なお液晶は普通背面光（バックライト）を要するが周囲から透過光や反射光が得られる場合は省略できる。以上のようにディスプレーから来た光を上記のレンズで屈折させる装置を通常の眼鏡のレンズ相当部に適宜設ければ使用者は明視の距離に無理なくディスプレー上に表示される画像や文字等を見ることができる。
【０００５】
【発明実施の形態】
この目的のため先述のように、眼鏡のように装着できる程度の大きさのディスプレーの各画素にそれぞれ適当な屈折率を有するレンズを付随させ全体として協調して網膜上にディスプレーに表示されると同一の画像や文字を生成させる。ディスプレーの種類は先述の様であるがこれを眼鏡の一部に設ける際その位置や大きさを工夫すれば周辺の状況も見ることが可能となり、プロンプターや作業用マニュアル表示装置では大変便利になる。なお、プロンプター等で使用者の目線が聴衆に見えることが必要な場合は先述の光透過式の液晶等が良い。また文字表示のみの場合は画像表示に比し画素数を減少させることも可能でよりこの効果を高めることができる。以上によりあたかも外観的には眼鏡のようなマイクロレンズ式ディスプレーが実現し得る。
【０００６】
【実施例】
以下、本発明を図１及び図２に示す実施例について説明する。同図において（１）はディスプレー、（２）は画素、（３）はマイクロレンズ、（４）は眼球レンズ部、（５）は眼球網膜部および（６）は光線を示す。
【０００７】
一例として、図１に本発明の側断面概念図を図２に平面概念図を示す。いずれも光路およびディスプレーの原理骨子を主体に示し、これに付属して必要な画像信号生成制御装置、光源あるいは眼鏡等のための装着装置は図示していない。ディスプレー（１）上の画像はその複数画素（２）より成りそれぞれにマイクロレンズが付随される。画素（２）からの光はこのマイクロレンズ（３）でそれぞれ適宜屈折させられ光線（６）のように眼球レンズ部（４）を経て眼球網膜部（５）上に原画像と同一に見えるような最適位置に焦点を結ぶ。この際使用者にとり眼に負担が少なくはっきり見える一般的には明視状態で結像するように予め設定する。図２では例として文字「Ａ」が表示されている様子を示すがこの文字像を表示するディスプレー各画素（２）にはそれぞれマイクロレンズ（３）が設けられ適宜前述のように合成して一個の例えば凸レンズのように作用する。
【０００８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば比較的簡易な装置で眼鏡のように用いられるマイクロレンズ式ディスプレーが実現でき、先述のようにプロンプター、マニュアル表示装置、ウエアラブル（装着式）テレビやモニター等多くの新しい分野に応用が期待できる。また、特殊な応用として右目と左眼それぞれに異なる画像情報を与えることにより立体視等も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関わる側断面概念図を
【図２】に平面概念図を示す。
【符号の説明】
（１） ディスプレー
（２） 画素
（３） マイクロレンズ
（４） 眼球レンズ部
（５） 眼球網膜部
（６） 光線
Claims (1)
- 自発光もしくは背面光（バックライト）あるいは反射光を用い画像を生成するディスプレーの複数画素にそれぞれ微細（マイクロ）レンズを付随させ、これ等が集合体としてこの使用者の眼球網膜上に合成画像を生成させる装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002361519A JP2004163840A (ja) | 2002-11-09 | 2002-11-09 | マイクロレンズ式ディスプレー |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002361519A JP2004163840A (ja) | 2002-11-09 | 2002-11-09 | マイクロレンズ式ディスプレー |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004163840A true JP2004163840A (ja) | 2004-06-10 |
Family
ID=32809781
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002361519A Withdrawn JP2004163840A (ja) | 2002-11-09 | 2002-11-09 | マイクロレンズ式ディスプレー |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004163840A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292883A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sony Corp | 画像表示装置および方法 |
| EP2942707A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image display system, display device, and image processing method |
| JP2018513656A (ja) * | 2015-04-20 | 2018-05-24 | 陳台國 | 画像強調可能な眼鏡構造 |
-
2002
- 2002-11-09 JP JP2002361519A patent/JP2004163840A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006292883A (ja) * | 2005-04-07 | 2006-10-26 | Sony Corp | 画像表示装置および方法 |
| EP2942707A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-11 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image display system, display device, and image processing method |
| US9626784B2 (en) | 2014-05-09 | 2017-04-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Image display system, display device, and image processing method |
| JP2018513656A (ja) * | 2015-04-20 | 2018-05-24 | 陳台國 | 画像強調可能な眼鏡構造 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20051024 |
|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070714 |