JP2006098827A - 透過式映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。
【解決手段】透過式映像表示装置１は、映像を表示する表示部１００と、接眼光学系１０１と、接眼光学系１０１を保持して画像表示面を有する透明な板状部材１０２とを備え、接眼光学系１０２が眼の前に位置して板状部材１０２が眼に対面する状態で使用され、表示部１００からの光を接眼光学系１０１により眼に導いて表示部１００が表示した映像の虚像を画像表示面１０２ａに提供するとともに、外界からの光を板状部材１０２の画像表示面１０２ａを透過させて眼に導いて外界の像を提供し、画像表示面１０２ａに全面白色の画像を表示させた際に、表示部１００から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４
である。
【選択図】図１

Description

この発明は、例えば顔前にて使用され、映像と共に外界の像を提供する透過式映像表示装置に関する。

近年、顔前にて使用され、表示した映像の光と外界からの光を眼に導いて、映像と外界の像を提供する透過式映像表示装置がある。この透過式映像表示装置は、広い視界を確保するために、映像を表示する表示部が装置の周辺部に配置され、表示部からの光を眼に導くための接眼光学系と、接眼光学系を保持する透明板が眼の前に配置される。この表示部からの光を反射して外界からの光を透過させる反射型のホログラム素子を接眼光学系として用いることで、映像の虚像を外界の像に重ねて提供している（例えば、特許文献１）。

また、表示した画像を楽しむと同時に人物の置かれた状況がその透過性により容易に把握できるヘッドマウントディスプレイがあり、例えば、観察者の目の情報を観察者とコミュニケーションする人物に伝えるために、顔に赤外光を照射し、その光を透過する素子を設けたものがある（例えば、特許文献２）。
特開２００２−１５６６００号公報（第１頁〜第１６頁、図１〜図２２） 特開２０００−３５２６８８号公報（第１頁〜第８頁、図１〜図８）

ところが、赤外光を照射する構造では、特別の部材、構成が必要であり、コストが嵩む。特に、このような透過式映像表示装置では、観察者の目が疲れることがなく、より良い画像を見たり、画像を楽しむ場合、透過してくる光と表示画像からくる光の量の関係が重要となってくる。

この発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、簡単な構造で、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い画像を見たり、画像を楽しむことが可能な透過式映像表示装置を提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して画像表示面を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記画像表示面に提供するとともに、外界からの光を前記板状部材の画像表示面を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、前記表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４
であることを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項２に記載の発明は、映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して画像表示面を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記画像表示面に提供するとともに、外界からの光を前記板状部材の画像表示面を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、前記表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４であり、
かつ前記画像表示面の光透過率が２０％以上１００％以下であることを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項３に記載の発明は、前記眼球内に入射する光は、前記眼球が正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過式映像表示装置である。

請求項４に記載の発明は、前記眼球内に入射する光が、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．２であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過式映像表示装置である。

請求項５に記載の発明は、映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して画像表示面を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記画像表示面に提供するとともに、外界からの光を前記板状部材の画像表示面を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、前記表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦Σ１／Σ２＜０．２
Σ１は、輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値
Σ２は、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値
であることを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項６に記載の発明は、映像を表示する表示部と、
接眼光学系と、
前記接眼光学系を保持して画像表示面を有する透明な板状部材とを備え、
前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記画像表示面に提供するとともに、外界からの光を前記板状部材の画像表示面を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
前記画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、前記表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦Σ１／Σ２＜０．２
Σ１は、輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値
Σ２は、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値
であり、
かつ前記画像表示面の光透過率が２０％以上１００％以下であることを特徴とする透過式映像表示装置である。

請求項７に記載の発明は、前記眼球内に入射する光は、前記眼球が正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の透過式映像表示装置である。

請求項８に記載の発明は、前記眼球内に入射する光が、
０≦Σ１／Σ２＜０．１
であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の透過式映像表示装置である。

請求項９に記載の発明は、前記画像表示面にカラー表示可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置である。

請求項１０に記載の発明は、前記表示画像光束を眼球内に入射せしめるハーフミラーを有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明によれば、画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４
であり、輝度の比を所定の範囲に規定することで、従来のような赤外光を照射しない簡単な構造で、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

請求項２に記載の発明によれば、画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４であり、
かつ画像表示面の光透過率が２０％以上１００％以下であり、輝度の比を所定の範囲に規定し、かつ光透過率を規定することで、従来のような赤外光を照射しない簡単な構造で、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

請求項３に記載の発明によれば、請求項１または請求項２に加え、眼球内に入射する光は、眼球が正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光であり、視野角を所定以内に規定することで、観察者は正面を見たまま自然に画像が見えることから疲れが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

請求項４に記載の発明によれば、請求項１または請求項２に加え、眼球内に入射する光が、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．２であり、輝度の比をさらに小さい所定の範囲に規定することで、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

請求項５に記載の発明によれば、画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦Σ１／Σ２＜０．２
Σ１は、輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値
Σ２は、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値
であり、所定領域の波長の輝度の積分値の比を所定の範囲に規定することで、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能で、従来のような赤外光を照射しない簡単な構造である。

請求項６に記載の発明によれば、画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦Σ１／Σ２＜０．２
Σ１は、輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値
Σ２は、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値
であり、
かつ画像表示面の光透過率が２０％以上１００％以下であり、所定領域の波長の輝度の積分値の比を所定の範囲に規定し、かつ光透過率を所定以上に規定することで、観察者の目が疲れることが軽減でき、さらにより良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能で、従来のような赤外光を照射しない簡単な構造である。

請求項７に記載の発明によれば、請求項５または請求項６に加え、眼球内に入射する光は、眼球が正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光であり、視野角を所定以内に規定することで、観察者は正面を見たまま自然に画像が見えることから疲れが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

請求項８に記載の発明によれば、眼球内に入射する光が、
０≦Σ１／Σ２＜０．１
であり、所定領域の波長の輝度の積分値の比を所定の範囲に規定することで、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

請求項９に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項８のいずれかに加え、画像表示面にカラー表示可能であり、より良い鮮明なカラー画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

請求項１０に記載の発明によれば、請求項１乃至請求項９のいずれかに加え、表示画像光束を眼球内に入射せしめるハーフミラーを有し、ハーフミラーにより映像の虚像を外界の像に重ねて提供することができる。

以下、この発明の透過式映像表示装置の実施の形態について説明する。この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明はこれに限定されない。

［実施の形態１］
この発明の透過式映像表示装置の実施の形態は、図１乃至図３に示すように構成される。図１は透過式映像表示装置の構成図、図２は輝度の特性曲線を示す図、図３は視野角を説明する図である。

この実施の形態の透過式映像表示装置１は、映像を表示する表示部１００と、接眼光学系１０１と、接眼光学系１０１を保持する透明な板状部材１０２とを有する。この表示部１００は照明するための光源を有し、表示部１００には、制御部１１０が接続される。制御部１１０には、撮像部や再生装置などから画像情報が入力される。制御部１１０の制御で表示部１００は、映像を表示する。

この実施の形態の透過式映像表示装置１は、接眼光学系１０１が眼の前に位置して板状部材１０２が眼に対面する状態で使用され、表示部１１０からの光を接眼光学系１０１により眼の眼球Ｅに導いて表示部１００が表示した映像の虚像を画像表示面１０２ａに提供するとともに、外界からの光を板状部材１０２の画像表示面１０２ａを透過させて眼の眼球Ｅに導いて外界の像を提供する。

画像表示面１０２ａにカラー表示可能であり、より良い鮮明なカラー画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

また、表示画像光束を眼球Ｅ内に入射せしめる表示面１０２ａは、ハーフミラーにより形成され、ハーフミラーにより映像の虚像を外界の像に重ねて提供することができる。

この実施の形態では、画像表示面１０２ａに全面白色の画像を表示させた際に、表示部１００の照明するための光源から発せられ、眼の眼球Ｅ内に入射する光が、図２に示すように、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４
である。

図２の横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は光の明るさの輝度を示す。表示部１００の照明するための光源が発光し、この光の輝度の特性曲線Ｂは波長によって変化する。輝度は、横河電機株式会社製の光パワーメータ ３２９２１を用いて得られたエネルギーを換算することで得られる。特性曲線Ｂは全面白色の画像の４４０ｎｍ〜４８０ｎｍの波長毎の輝度の一例を示したものである。

この眼の眼球Ｅ内に入射する光の波長４４０ｎｍでの輝度ａと、波長４７０ｎｍでの輝度ｂの比を、表１に示すように、０から１．０まで変化させて画像の鮮明度と視力の変化を評価した。この結果を表１に示す。

表１

この表１に示す画像の鮮明度は、観察者が目視によって鮮明に見える程度を、非常に鮮明、鮮明、やや鮮明、不鮮明により評価した。眼の眼球Ｅ内に入射する光が、図２に示すように、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４
であると、観察者が目視によって鮮明に見える程度が鮮明である。

さらに、０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．２であると、観察者が目視によって鮮明に見える程度が非常に鮮明である。

視力の変化は、観察者が使用後に見えにくく疲れたと感じる程度を数値で示した。疲れたと感じる数値が−０．１０までが、この発明の実施例である。

このように、輝度の比を所定の範囲に規定することで、従来のような赤外光を照射しない簡単な構造で、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

また、この実施の形態では、図３に示すように、眼球内に入射する光は、眼球Ｅが正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光である。画像表示面１０２ａの配置角度や面積を変えることで、表２に示すように、眼球正面中心からの視野角を変化させて見やすさを評価した。この結果を表２に示す。

表２

この表２に示す画像の見やすさは、観察者の見やすさを、非常に見易い、見易い、見にくいにより評価した。非常に見易い、見易いが、この発明の実施例である。眼球Ｅ内に入射する光は、眼球Ｅが正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光であり、視野角を所定以内に規定することで、観察者は正面を見たまま自然に画像が見えることから疲れが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

［実施の形態２］
この発明の透過式映像表示装置の他の実施の形態を、図４に基づいて説明する。図４は光透過率を説明する図である。この実施の形態の透過式映像表示装置は、図１乃至図３に示すように構成され、さらに図４に示すように、画像表示面１０２ａの光透過率が２０％以上１００％以下である。

この眼の眼球Ｅ内に入射する光の波長４４０ｎｍでの輝度と、波長４７０ｎｍでの輝度の比と、光透過率を、表３に示すように、変化させて視力の変化を評価した。この結果を表３に示す。

表３

この表３に示すように、視力の変化は、観察者が使用後に見えにくく疲れたと感じる程度を数値で示した。画像表示面１０２ａの光透過率が２０％以上１００％以下であると、疲れたと感じる数値が−０．１１までである。この数値までの透過率が疲れないこの発明の実施例である。

［実施の形態３］
この発明の透過式映像表示装置の他の実施の形態を、図５に基づいて説明する。図５は輝度の特性曲線を示す図である。この実施の形態の透過式映像表示装置は、図１に示すように構成され、さらに図５に示すように、画像表示面１０２ａに全面白色の画像を表示させた際に、表示部１００から発せられ、眼球Ｅ内に入射する光が、
０≦Σ１／Σ２＜０．２
Σ１は、輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値
Σ２は、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値
である。

図５の横軸は波長（ｎｍ）を示し、縦軸は輝度を示す。表示部１００の照明するための光源が発光し、この光の輝度の特性曲線Ｂは波長によって変化する。 この眼の眼球Ｅ内に入射する光の輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値Σ１と、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値Σ２の比を、表４に示すように、０から１．０まで変化させて画像の鮮明度と視力の変化を評価した。この結果を表４に示す。

表４

この表４に示す画像の鮮明度は、観察者が目視によって鮮明に見える程度を、非常に鮮明、鮮明、やや鮮明、不鮮明により評価した。眼の眼球Ｅ内に入射する光が、図５に示すように、
０≦Σ１／Σ２＜０．２
であると、観察者が目視によって鮮明に見える程度が鮮明である。

さらに、０≦Σ１／Σ２＜０．１であると、観察者が目視によって鮮明に見える程度が非常に鮮明である。

視力の変化は、観察者が使用後に見えにくく疲れたと感じる程度を数値で示した。疲れたと感じる数値が−０．１０までが、この発明の実施例である。

このように、輝度の比を所定の範囲に規定することで、従来のような赤外光を照射しない簡単な構造で、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

また、この実施の形態では、図３に示すように、眼球内に入射する光は、眼球Ｅが正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光である。画像表示面１０２ａの配置角度や面積を変えることで、表２に示すと同様であった。

［実施の形態４］
この発明の透過式映像表示装置の他の実施の形態は、図５に示すように構成され、さらに図４に示すように、画像表示面１０２ａの光透過率が２０％以上１００％以下である。この眼の眼球Ｅ内に入射する光の輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値Σ１と、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値Σ２の比と、光透過率を、表５に示すように、変化させて視力の変化を評価した。この結果を表５に示す。

表５

この表５に示すように、視力の変化は、観察者が使用後に見えにくく疲れたと感じる程度を数値で示した。画像表示面１０２ａの光透過率が２０％以上１００％以下であると、疲れたと感じる数値が−０．１１までである。この数値までの透過率が疲れないこの発明の実施例である。

この実施の形態の透過式映像表示装置１は、図６及び図７に示すように、メガネ式に構成され、撮像部を備え、測光部は撮像部で兼用されるが、これに限定されない。図６は透過式映像表示装置の外観を示す図である。この実施の形態の透過式映像表示装置１は、１つの表示部１００、撮像部１１１、制御部１１０、左右１対のプリズム２０Ｌ、２０Ｒ、鼻当て３１、左右１対のテンプル３２Ｌ、３２Ｒよりなり、プリズム２０Ｌ、２０Ｒが左右の眼の前に位置するように使用者の顔前に装着される。鼻当て３１は、プリズム２０Ｌ、２０Ｒに取り付けられており、これらを連結している。

テンプル３２Ｌ、３２Ｒは、それぞれプリズム２０Ｌ、２０Ｒの端部に取り付けられている。装着時には、鼻当て３１が鼻に当たり、テンプル３２Ｌ、３２Ｒが耳、側頭部または後頭部に当たって、透過式映像表示装置１は、これら３部位で支持される。テンプル３２Ｌ、３２Ｒは、プリズム２０Ｌ、２０Ｒ近傍の部位に設けられた垂直方向の軸（不図示）を中心に回動可能であり、非使用時には内側に折り畳むことができる。

表示部１００は、右のプリズム２０Ｒに取り付けられている。表示部１００を含む断面を図７に示す。表示部１００は、透過型の液晶表示器（ＬＣＤ）１１、筺体１２、プリズム１３、発光ダイオード（ＬＥＤ）１４、およびレンズ１５よりなる。ＬＣＤ１１は表示するための映像を表示し、表示した映像により照明光を変調する。筺体１２は、ＬＣＤ１１、ＬＥＤ１４およびレンズ１５を収容してこれらを保持する。ＬＥＤ１４はＬＣＤ１１を照明するための光源であり、レンズ１５はＬＥＤ１４が発した光をＬＣＤ１１の全面に均一に導くための照明光学系である。

ＬＣＤ１１の映像の表示やＬＥＤ１４の発光は、制御部１１０によって制御され、撮像部１１１で撮像した画像情報を画像処理し、電力や映像信号を供給する。

プリズム１３は平板状であり、透明なガラスまたは樹脂で作製されている。プリズム１３はＬＣＤ１１からの光を眼Ｅに導いて、ＬＣＤ１１に表示された映像の虚像を表示する。プリズム１３の上端部は、縁の方が内部側よりも厚いくさび状とされており、筺体１２はこのくさび状の上端部を挟むようにして、プリズム１３に取り付けられている。

プリズム２０Ｌは平板状であり、単一の部材で構成されている。プリズム２０Ｒも平板状であるが、単一の部材ではなく、プリズム１３とプリズム２１で構成されている。プリズム２０Ｌおよびプリズム２１は、プリズム１３と同じ材料で作製されており、これら３者に屈折率の差はない。プリズム２０Ｒを成すプリズム１３とプリズム２１は相補的な形状を有し、隙間なく、かつ表面が連続するように接合されている。プリズム１３がくさび状の上端部を有することを除いて、プリズム２０Ｌ、２０Ｒは一般的な眼鏡同様対称形である。透過式映像表示装置１を顔前に装着した使用者は、プリズム２０Ｌ、２０Ｒを通して外界を観察することになる。

プリズム１３の下端部は、縁に向かうほど前面（眼Ｅから遠い面）が後面（眼Ｅに近い面）に近づくように作製されており、くさび状である。このくさび状の部位の前面すなわちプリズム２１との接合面は平面であり、この平面にはホログラム素子２２が形成されている。ホログラム素子は２２、装着時に眼Ｅの直前に位置する。プリズム１３およびホログラム素子２２が接眼光学系１０１を構成する。ホログラム素子２２は、例えば回析フィルムなどで構成される。

プリズム１３は、ＬＣＤ１１からの光を、上端部の端面より内部に導き入れ、前面と後面で複数回全反射しながら、ホログラム素子２２に導く。ホログラム素子２２は、導かれた光を回折させて、平行光に近い光束としながら、眼Ｅに入射させる。これにより、使用者には、ＬＣＤ１１に表示された映像の虚像が表示される。ホログラム素子２２は外界からの光にはほとんど作用せず、虚像は外界の像の中央部に重なって観察される。

透過式映像表示装置１では、ＬＣＤ１１からの光をプリズム１３の内部で反射しながらホログラム素子２２に導くようにしているため、プリズム２０Ｒを大きくすることが可能である。プリズム１３の下端部はくさび状であるが、同じ材質のプリズム２１に接合されているため、プリズム１３の下端部を透過する外界からの光に屈折は生じない。したがって、外界の像の中央部が歪んだり不連続になったりすることもなく、透過式映像表示装置１は質の高い像を表示することができる。

ＬＣＤ１１は左右方向に長い長方形状であり、十数文字が横方向に並ぶ文字列を１〜数行表示することができる。このため、使用者は、映像から多くの情報を一度に得ることが可能である。なお、この実施の形態では、右眼に映像を表示するようにしているが、もちろん、左眼に映像を表示するようにしてもよい。

また、この実施の形態では、図８に示すように、透明表示素子４を透明基板５に設置せし、透明表示素子４の発光によって映像の虚像を画像表示面１０２ａに提供するとともに、外界からの光を画像表示面１０２ａを透過させて眼に導いて外界の像を提供する。この透明表示素子４が、厚さ４ｍｍ以上の透明基板１０２ｂ上にあって、それが眼球Ｅと逆側にある。

この透過式映像表示装置は、画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４
であり、輝度の比を所定の範囲に規定することで、赤外光を照射しない簡単な構造で、観察者の目が疲れることが軽減でき、より良い鮮明な画像を見たり、画像を楽しむことが可能である。

透過式映像表示装置の構成図である。 輝度の特性曲線を示す図である。 視野角を説明する図である。 光透過率を説明する図である。 輝度の特性曲線を示す図である。 透過式映像表示装置の外観を示す図である。 透過式映像表示装置の表示部を含む断面図である。 他の実施の形態の画像表示面部の断面図である。

符号の説明

１ 透過式映像表示装置
１００ 表示部
１０１ 接眼光学系
１０２ 板状部材
１０２ａ 画像表示面
１１０ 制御部

Claims (10)

1. 映像を表示する表示部と、
   接眼光学系と、
   前記接眼光学系を保持して画像表示面を有する透明な板状部材とを備え、
   前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記画像表示面に提供するとともに、外界からの光を前記板状部材の画像表示面を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
   前記画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、前記表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
   ０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４
   であることを特徴とする透過式映像表示装置。
2. 映像を表示する表示部と、
   接眼光学系と、
   前記接眼光学系を保持して画像表示面を有する透明な板状部材とを備え、
   前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記画像表示面に提供するとともに、外界からの光を前記板状部材の画像表示面を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
   前記画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、前記表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
   ０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．４であり、
   かつ前記画像表示面の光透過率が２０％以上１００％以下であることを特徴とする透過式映像表示装置。
3. 前記眼球内に入射する光は、前記眼球が正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過式映像表示装置。
4. 前記眼球内に入射する光が、
   ０≦波長４４０ｎｍでの輝度／波長４７０ｎｍでの輝度＜０．２であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の透過式映像表示装置。
5. 映像を表示する表示部と、
   接眼光学系と、
   前記接眼光学系を保持して画像表示面を有する透明な板状部材とを備え、
   前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記画像表示面に提供するとともに、外界からの光を前記板状部材の画像表示面を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
   前記画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、前記表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
   ０≦Σ１／Σ２＜０．２
   Σ１は、輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値
   Σ２は、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値
   であることを特徴とする透過式映像表示装置。
6. 映像を表示する表示部と、
   接眼光学系と、
   前記接眼光学系を保持して画像表示面を有する透明な板状部材とを備え、
   前記接眼光学系が眼の前に位置して前記板状部材が眼に対面する状態で使用され、前記表示部からの光を前記接眼光学系により眼に導いて前記表示部が表示した映像の虚像を前記画像表示面に提供するとともに、外界からの光を前記板状部材の画像表示面を透過させて眼に導いて外界の像を提供する透過式映像表示装置であり、
   前記画像表示面に全面白色の画像を表示させた際に、前記表示部から発せられ、眼球内に入射する光が、
   ０≦Σ１／Σ２＜０．２
   Σ１は、輝度の波長４３０ｎｍ〜４５０ｎｍの積分値
   Σ２は、輝度の波長４００ｎｍ〜４８０ｎｍの積分値
   であり、
   かつ前記画像表示面の光透過率が２０％以上１００％以下であることを特徴とする透過式映像表示装置。
7. 前記眼球内に入射する光は、前記眼球が正面を向いた際に、眼球正面中心から視野角１０度以内から入射する光であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の透過式映像表示装置。
8. 前記眼球内に入射する光が、
   ０≦Σ１／Σ２＜０．１
   であることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の透過式映像表示装置。
9. 前記画像表示面にカラー表示可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置。
10. 前記表示画像光束を眼球内に入射せしめるハーフミラーを有することを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の透過式映像表示装置。

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