JP2006145998A - Virtual image display type information display system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、虚像表示型情報表示システムに関するものである。 The present invention relates to a virtual image display type information display system.
虚像表示型情報表示システムは、画像表示部とこの画像表示部の発する光を反射する半透過型光学素子とを備える表示装置によって、使用者からみて半透過型光学素子よりも遠方に画像情報の虚像を表示させるものである。
このような虚像表示型情報表示システムとしては、例えば後記の特許文献1に記載の表示装置付き携帯情報装置等が知られている。
この表示装置付き携帯情報装置は、表示素子とその表示像を拡大投影するホログラム素子とを備えるものである。また、この表示装置付き携帯情報装置は、遠方の物体の透過像を表示素子上の拡大表示像と重畳して観察することができるようになっている。
As such a virtual image display type information display system, for example, a portable information device with a display device described in
This portable information device with a display device includes a display element and a hologram element that magnifies and projects a display image thereof. Further, this portable information device with a display device can observe a transmission image of a distant object superimposed on an enlarged display image on a display element.
しかしながら、この場合、虚像として拡大表示される表示像に像ボケや歪曲が生じ、半透過型光学素子の反射面の大きさを維持したまま、高画質な拡大表示像が得られないという問題がある。 However, in this case, the display image enlarged and displayed as a virtual image is blurred and distorted, and a high-quality enlarged display image cannot be obtained while maintaining the size of the reflective surface of the transflective optical element. is there.
この発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、半透過型光学素子の反射面の大きさを維持しつつ、像ボケまたは歪曲による画像劣化の影響が少なく、さらに、表示像における視度のズレが少ない高画質な拡大表示像が得られる虚像表示型情報表示システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and maintains the size of the reflecting surface of the transflective optical element, is less affected by image blurring or distortion, and is further less visible in a display image. An object of the present invention is to provide a virtual image display type information display system capable of obtaining a high-quality enlarged display image with little deviation.
上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明は、画像表示部と、該画像表示部からの光を反射する反射面を有するとともに使用者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子とを備える表示装置によって、前記使用者からみて前記半透過型光学素子よりも遠方に前記画像表示部の表示する画像情報の虚像を表示する虚像表示型情報表示システムであって、少なくとも前記反射面は、長手方向と短手方向とを有する偏長な反射面形状とされるとともに該反射面の前記短手方向が、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面に略平行とされ、前記画像表示部と前記半透過型光学素子とが以下の(1)及び(2)の条件式を満たすように配置可能であることを特徴とする虚像表示型情報表示システムを提供する。
45°<α<90° …(1)
0°<β<45° …(2)
但し、αは前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、主光線によって定義される有効光路の前記反射面の両端を結ぶ第1の仮想線と、該第1の仮想線上における前記有効光路の前記画像表示部側の一端及び、該画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端を結ぶ第2の仮想線と、のなす角度であり、βは前記第1の仮想線と、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、前記画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端及び該一端と対向する他端とを結ぶ第3の仮想線と、のなす角度である。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention provides a display device comprising: an image display unit; and a transflective optical element that has a reflection surface that reflects light from the image display unit and transmits light from a real field of view in a user's line of sight. A virtual image display type information display system for displaying a virtual image of image information displayed on the image display unit farther than the transflective optical element as seen from the user, wherein at least the reflection surface has a longitudinal direction and a short side. And the transverse direction of the reflective surface is substantially parallel to a virtual plane including the observation optical axis of the display device, and the image display unit and the transflective type Provided is a virtual image display type information display system characterized in that the optical element can be arranged so as to satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
45 ° <α <90 ° (1)
0 ° <β <45 ° (2)
Where α is a first virtual line connecting both ends of the reflecting surface of the effective optical path defined by the principal ray within the virtual plane including the observation optical axis of the display device, and the effective virtual line on the first virtual line. An angle formed by one end of the optical path on the image display unit side and a second virtual line connecting one end of the image display unit on the transflective optical element side, β is the first virtual line, In an imaginary plane including the observation optical axis of the display device, at an angle formed by one end on the transflective optical element side of the image display unit and a third imaginary line connecting the other end facing the one end. is there.
このように構成される虚像表示型情報表示システムでは、半透過型光学素子が、使用者の視線方向の実視野からの光を透過する構成とされており、使用者は、半透過型光学素子を通じて実視界の風景を視認することができる。
一方、画像表示部と半透過型光学素子とは、画像表示部の発する光線を半透過型光学素子の反射面で使用者の網膜に向けて反射させるように配置されているので、画像表示部の表示する画像情報が、使用者からみて半透過型光学素子よりも視線方向遠方に虚像として拡大表示される。すなわち、この虚像表示型情報表示システムでは、使用者の実視界上に表示装置が表示する虚像が重畳される。
In the virtual image display type information display system configured as described above, the transflective optical element is configured to transmit light from the real field of view in the user's line-of-sight direction. You can see the scenery of the real field of view through.
On the other hand, the image display unit and the transflective optical element are arranged so as to reflect the light emitted from the image display unit toward the retina of the user by the reflecting surface of the transflective optical element. The image information to be displayed is enlarged and displayed as a virtual image farther in the viewing direction than the transflective optical element as viewed from the user. That is, in this virtual image display type information display system, the virtual image displayed by the display device is superimposed on the real field of view of the user.
ここで、観察光軸を含む仮想平面に略平行な方向の画角が大きいと半透過型光学素子の観察光軸を含む平面に沿った方向の各部で光学的パワー差が生じ、反射面で反射された光線には、観察光軸を含む仮想平面に沿った方向に非対称な収差が発生し、その結果として、表示装置が表示する虚像に像ボケや歪曲が生じてしまうことがある(例えば、画像表示部の表示面が四角形である場合には、虚像が略台形状に歪んで表示されてしまう)。
さらに、観察光軸の向きに対する画像表示部の法線の向きのズレが大きいと、虚像の表示面が観察光軸に直交する面から傾き、表示像における視度のズレが生じてしまうことがある。
なお、ここでいう表示装置の観察光軸とは、画像表示部の中心から発せられる光が、半透過型光学素子の中心で反射して観察位置(使用者の網膜)の中心に至る光線の軌跡をさしている。
Here, if the angle of view in a direction substantially parallel to the virtual plane including the observation optical axis is large, an optical power difference occurs in each part of the transflective optical element in the direction along the plane including the observation optical axis. The reflected light beam has asymmetric aberration in a direction along the virtual plane including the observation optical axis, and as a result, image blur and distortion may occur in the virtual image displayed by the display device (for example, When the display surface of the image display unit is a quadrangle, the virtual image is displayed in a substantially trapezoidal shape).
Further, if the deviation of the normal direction of the image display unit with respect to the direction of the observation optical axis is large, the display surface of the virtual image may be tilted from the plane orthogonal to the observation optical axis, resulting in a deviation of the diopter in the display image. is there.
Here, the observation optical axis of the display device is a light beam that is emitted from the center of the image display unit and reflected from the center of the transflective optical element to reach the center of the observation position (user's retina). It points to the trajectory.
本発明に係る虚像表示型情報表示システムでは、少なくとも反射面は、長手方向と短手方向とを有する偏長な反射面形状とされるとともに、表示装置の使用時には、この反射面の短手方向が、表示装置の観察光軸を含む仮想平面に略平行とされ、画像表示部と半透過型光学素子とが以下の(1)及び(2)の条件式を満たすように配置される。
45°<α<90° …(1)
0°<β<45° …(2)
In the virtual image display type information display system according to the present invention, at least the reflecting surface has an elongated reflecting surface shape having a longitudinal direction and a short direction, and when the display device is used, the reflecting surface has a short direction. Is substantially parallel to a virtual plane including the observation optical axis of the display device, and the image display unit and the transflective optical element are arranged so as to satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
45 ° <α <90 ° (1)
0 ° <β <45 ° (2)
但し、αは表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、主光線によって定義される有効光路の反射面の両端を結ぶ第1の仮想線と、第1の仮想線上における有効光路の画像表示部側の一端及び、画像表示部における半透過型光学素子側の一端を結ぶ第2の仮想線と、のなす角度であり、βは第1の仮想線と、表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、画像表示部における半透過型光学素子側の一端及びこの一端と対向する他端とを結ぶ第3の仮想線と、のなす角度である。 However, α is an image display of the effective light path on the first virtual line and the first virtual line connecting both ends of the reflection surface of the effective light path defined by the principal ray in the virtual plane including the observation optical axis of the display device. Is an angle formed by one end on the part side and a second imaginary line connecting one end on the transflective optical element side in the image display unit, and β includes the first imaginary line and the observation optical axis of the display device. In the virtual plane, the angle is formed by one end of the image display unit on the transflective optical element side and a third virtual line connecting the other end opposite to the one end.
これにより、半透過型光学素子の反射面の大きさを維持したまま、観察光軸を含む仮想平面に略平行な方向の画角を小さくして、この仮想平面に沿った方向の各部での光学的パワー差を小さくでき、さらに、観察光軸の向きに対する画像表示部の法線の向きのズレを小さくできるので、像ボケ、歪曲及び表示像における視度のズレの発生を抑制することができ、高画質な拡大表示像が得られる。 As a result, while maintaining the size of the reflecting surface of the transflective optical element, the angle of view in a direction substantially parallel to the virtual plane including the observation optical axis is reduced, and each part in the direction along the virtual plane is reduced. The optical power difference can be reduced, and further, the deviation of the normal direction of the image display unit with respect to the direction of the observation optical axis can be reduced, thereby suppressing the occurrence of image blur, distortion, and diopter deviation in the display image. And a high-quality enlarged display image can be obtained.
また、本発明は、画像表示部と、該画像表示部からの光を反射する反射面を有するとともに使用者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子とを備える表示装置によって、前記使用者からみて前記半透過型光学素子よりも遠方に前記画像表示部の表示する画像情報の虚像を表示する虚像表示型情報表示システムであって、少なくとも前記反射面は、長手方向と短手方向とを有する偏長な反射面形状とされるとともに該反射面の前記長手方向が、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面に略垂直とされ、前記画像表示部と前記半透過型光学素子とが以下の(1)及び(2)の条件式を満たすように配置可能であることを特徴とする虚像表示型情報表示システムを提供する。
45°<α<90° …(1)
0°<β<45° …(2)
但し、αは前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、主光線によって定義される有効光路の前記反射面の両端を結ぶ第1の仮想線と、該第1の仮想線上における前記有効光路の前記画像表示部側の一端及び、該画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端を結ぶ第2の仮想線と、のなす角度であり、βは前記第1の仮想線と、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、前記画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端及び該一端と対向する他端とを結ぶ第3の仮想線と、のなす角度である。
In addition, the present invention provides a display device including an image display unit, and a transflective optical element that has a reflection surface that reflects light from the image display unit and transmits light from the real field of view of the user's line of sight The virtual image display type information display system for displaying a virtual image of the image information displayed on the image display unit farther than the transflective optical element as viewed from the user, wherein at least the reflection surface is in the longitudinal direction. And an elongated reflecting surface shape having a short direction, and the longitudinal direction of the reflecting surface is substantially perpendicular to a virtual plane including the observation optical axis of the display device, and the image display unit and the semi-transmissive Provided is a virtual image display type information display system characterized in that it can be arranged so as to satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
45 ° <α <90 ° (1)
0 ° <β <45 ° (2)
Where α is a first virtual line connecting both ends of the reflecting surface of the effective optical path defined by the principal ray within the virtual plane including the observation optical axis of the display device, and the effective virtual line on the first virtual line. An angle formed by one end of the optical path on the image display unit side and a second virtual line connecting one end of the image display unit on the transflective optical element side, β is the first virtual line, In an imaginary plane including the observation optical axis of the display device, at an angle formed by one end on the transflective optical element side of the image display unit and a third imaginary line connecting the other end facing the one end. is there.
本発明に係る虚像表示型情報表示システムでは、少なくとも反射面は、長手方向と短手方向とを有する偏長な反射面形状とされるとともに、表示装置の使用時には、この反射面の長手方向が、表示装置の観察光軸を含む仮想平面に略垂直とされ、画像表示部と半透過型光学素子とが以下の(1)及び(2)の条件式を満たすように配置される。
45°<α<90° …(1)
0°<β<45° …(2)
In the virtual image display type information display system according to the present invention, at least the reflection surface has an elongated reflection surface shape having a longitudinal direction and a short direction, and when the display device is used, the longitudinal direction of the reflection surface is The image display unit and the transflective optical element are arranged so as to satisfy the following conditional expressions (1) and (2), which are substantially perpendicular to the virtual plane including the observation optical axis of the display device.
45 ° <α <90 ° (1)
0 ° <β <45 ° (2)
但し、αは表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、主光線によって定義される有効光路の反射面の両端を結ぶ第1の仮想線と、第1の仮想線上における有効光路の画像表示部側の一端及び、画像表示部における半透過型光学素子側の一端を結ぶ第2の仮想線と、のなす角度であり、βは第1の仮想線と、表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、画像表示部における半透過型光学素子側の一端及びこの一端と対向する他端とを結ぶ第3の仮想線と、のなす角度である。 However, α is an image display of the effective light path on the first virtual line and the first virtual line connecting both ends of the reflection surface of the effective light path defined by the principal ray in the virtual plane including the observation optical axis of the display device. Is an angle formed by one end on the part side and a second imaginary line connecting one end on the transflective optical element side in the image display unit, and β includes the first imaginary line and the observation optical axis of the display device. In the virtual plane, the angle is formed by one end of the image display unit on the transflective optical element side and a third virtual line connecting the other end opposite to the one end.
これにより、半透過型光学素子の反射面の大きさを維持したまま、観察光軸を含む仮想平面に略平行な方向の画角を小さくして、この仮想平面に沿った方向の各部での光学的パワー差を小さくでき、さらに、観察光軸の向きに対する画像表示部の法線の向きのズレを小さくできるので、像ボケ、歪曲及び表示像における視度のズレの発生を抑制することができ、高画質な拡大表示像が得られる。 As a result, while maintaining the size of the reflecting surface of the transflective optical element, the angle of view in a direction substantially parallel to the virtual plane including the observation optical axis is reduced, and each part in the direction along the virtual plane is reduced. The optical power difference can be reduced, and further, the deviation of the normal direction of the image display unit with respect to the direction of the observation optical axis can be reduced, thereby suppressing the occurrence of image blur, distortion, and diopter deviation in the display image. And a high-quality enlarged display image can be obtained.
このように構成される虚像表示型情報表示システムにおいて、前記反射面の前記仮想平面を含む断面形状が、前記画像表示部側から離間するにつれて次第に増加する曲率を有していてもよい。 In the virtual image display type information display system configured as described above, the cross-sectional shape including the virtual plane of the reflection surface may have a curvature that gradually increases as the distance from the image display unit side increases.
このように構成される虚像表示型情報表示システムでは、半透過型光学素子の観察光軸を含む仮想平面に沿った方向の各部間での画像表示部の表示面までの距離の差が解消または低減されるので、反射面で反射された光線に生じる収差が少なくなる。
ここで、この反射面の各部における曲率の大きさは、観察光軸を含む仮想平面に沿った方向の反射面の寸法に比例する。このため、観察光軸を含む仮想平面に沿った方向の反射面の寸法が長くなると、その分反射面の形状精度の維持が困難となり、収差の解消または低減が困難となる。
In the virtual image display type information display system configured as described above, the difference in distance to the display surface of the image display unit between the units along the virtual plane including the observation optical axis of the transflective optical element is eliminated or As a result, the aberration generated in the light beam reflected by the reflecting surface is reduced.
Here, the magnitude of the curvature in each part of the reflecting surface is proportional to the size of the reflecting surface in the direction along the virtual plane including the observation optical axis. For this reason, when the dimension of the reflecting surface in the direction along the virtual plane including the observation optical axis becomes long, it becomes difficult to maintain the shape accuracy of the reflecting surface, and it becomes difficult to eliminate or reduce the aberration.
この虚像表示型情報表示システムでは、前記のように、半透過型光学素子の反射面の大きさを維持したまま、観察光軸を含む仮想平面に沿った方向の反射面の寸法が小さくなるので、表示装置の表示領域の大きさを維持したままで、反射面の曲率変化を緩やかなものとすることができる。
これにより、反射面の形状精度の維持が容易となり、収差を効果的に解消または低減することができる。
In this virtual image display type information display system, as described above, the size of the reflecting surface in the direction along the virtual plane including the observation optical axis is reduced while maintaining the size of the reflecting surface of the transflective optical element. The curvature change of the reflecting surface can be made gentle while maintaining the size of the display area of the display device.
Thereby, it becomes easy to maintain the shape accuracy of the reflecting surface, and the aberration can be effectively eliminated or reduced.
また、この虚像表示型情報表示システムにおいて、前記半透過型光学素子が、前記使用者に保持される筐体に前記筐体の表面に対して開かれた状態と、前記表面に沿うように折り畳まれた状態とを選択可能に接続されていてもよい。 Further, in this virtual image display type information display system, the transflective optical element is folded in a state where the transflective optical element is opened with respect to the surface of the housing in a housing held by the user and along the surface. The connected state may be selectably connected.
この虚像表示型情報表示システムでは、表示装置の使用時には、半透過型光学素子を筐体の表面に対して開くことで(筐体の表面に対して非平行とすることで)、半透過型光学素子の反射面を使用者に向けて表示装置の表示する画像情報を良好に視認することが可能となる。
一方、表示装置を使用しない場合には、半透過型光学素子を筐体の表面に沿うように折り畳むことで、虚像表示型情報表示システムの外形寸法を小さくして、取り回しや収納性を向上させることができる。
In this virtual image display type information display system, when a display device is used, the transflective optical element is opened with respect to the surface of the casing (by making it non-parallel to the surface of the casing), thereby being transflective Image information displayed on the display device can be satisfactorily viewed with the reflective surface of the optical element facing the user.
On the other hand, when the display device is not used, folding the transflective optical element along the surface of the housing reduces the external dimensions of the virtual image display type information display system and improves handling and storage. be able to.
さらに、この虚像表示型情報表示システムでは、前記のように、反射面は、収差の解消のために曲率の付けられた方向の寸法が短いので、半透過型光学素子はほぼ平板状である。このため、半透過型光学素子を筐体の表面に沿うように折り畳んだ際に、虚像表示型情報表示システムの外形寸法がより小さくなる。 Furthermore, in this virtual image display type information display system, as described above, the reflective surface has a short dimension in the direction in which the curvature is given in order to eliminate the aberration, so that the transflective optical element is substantially flat. For this reason, when the transflective optical element is folded along the surface of the casing, the external dimensions of the virtual image display type information display system become smaller.
本発明に係る虚像表示型情報表示システムでは、半透過型光学素子の反射面の大きさを維持したまま、観察光軸を含む仮想平面に略平行な方向の画角を小さくして、この仮想平面に沿った方向の各部での光学的パワー差を小さくでき、さらに、観察光軸の向きに対する画像表示部の法線の向きのズレを小さくできるので、像ボケ、歪曲及び表示像における視度のズレの発生を抑制することができ、高画質な拡大表示像が得られる。 In the virtual image display type information display system according to the present invention, while maintaining the size of the reflective surface of the transflective optical element, the field angle in a direction substantially parallel to the virtual plane including the observation optical axis is reduced, and this virtual The optical power difference in each part in the direction along the plane can be reduced, and further, the deviation of the normal direction of the image display unit relative to the direction of the observation optical axis can be reduced, so image blur, distortion and diopter in the display image Can be suppressed, and a high-quality enlarged display image can be obtained.
[第一実施形態]
この発明の第一実施形態に係る虚像表示型情報表示システムについて、図1から図3を参照して説明する。本実施形態では、本発明を、画像情報を使用者の実視界上に重畳させる携帯型情報端末に適用した例を示す。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る虚像表示型情報表示システム1は、この虚像表示型情報表示システム1の構成部品(例えば電子回路等)が内蔵される筐体2と、画像情報を使用者の実視界上に重畳させる表示装置4とを有している。
[First embodiment]
A virtual image display type information display system according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example in which the present invention is applied to a portable information terminal that superimposes image information on a user's actual field of view is shown.
As shown in FIGS. 1 and 2, the virtual image display type
筐体2は、略長方形平板形状をなしており、その一端側には、筐体2を厚み方向に貫く開口部2aが設けられている。以下、筐体2の周面のうち、開口部2aの一方の開口端が形成される周面を正面2bとし、他方を背面2c(図2参照)とし、残りの周面(厚み方向に略平行な周面)を側面2d,2eとする。
The
筐体2の他端側は、虚像表示型情報表示システム1の持ち手を構成している。ここで、この虚像表示型情報表示システム1は、図2に示すように、使用者が筐体2の側面2d側を視線方向前方に位置するようにして他端側を片手で保持することで使用される。ここで、正面2bの側面2e側を自身の側頭部等に当接させることで、虚像表示型情報表示システム1を自身の頭部に対して位置決めして、安定した保持を実現することができる。
また、筐体2の他端側には、虚像表示型情報表示システム1を操作するための操作部(図示せず)が設けられており、使用者が虚像表示型情報表示システム1を保持している手で虚像表示型情報表示システム1を操作することができるようになっている。
The other end side of the
Further, an operation unit (not shown) for operating the virtual image display type
表示装置4は、筐体2の一端側に設けられるものであって、筐体2の背面2c側に設けられる画像表示部6と、筐体2の正面2b側に設けられて開口部2aを通じて画像表示部6から入射した光を他端側に向けて反射するとともに使用者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子7とを有している。
表示装置4は、筐体2の正面2bの側面2e側を側頭部等に当接させている使用者からみて、その視線方向(筐体2の側面2dが向けられた方向)の半透過型光学素子7よりも遠方に、画像情報の虚像を表示させるものである。
The
The
ここで、画像表示部6の表示する画像情報のデータは、図示せぬ記憶装置内に格納されている。画像表示部6が表示する画像情報は、使用者が適宜選択するか、もしくは予め設定された条件に基づいて自動的に選択されるようになっている。
Here, the data of the image information displayed by the
画像表示部6は、例えば液晶表示パネルや有機EL表示パネル等のいわゆる薄型ディスプレイによって構成されており、筐体2に対してヒンジ11を介して取り付けられている。本実施形態では、画像表示部6は、略長方形平板形状をなしており、その片面側が画像情報の表示される略長方形状の表示面6aとされている。また、表示面6aは、図2において長辺が紙面に略直交する向きに向けられている(言い換えれば、表示面6aは、図2において短辺が紙面に略平行となる向きに向けられている)。
The
画像表示部6は、図2に示すように、その一長辺を、筐体2の開口部2aの縁部のうち、側面2e側の縁部に対してヒンジ11を介して接続されており、筐体2の長手方向に略平行な揺動軸線回りに揺動可能とされている。
この虚像表示型情報表示システム1では、画像表示部6を筐体2に対して揺動させることで、筐体2に対する画像表示部6の姿勢を変更することができるようになっている。
As shown in FIG. 2, the
In the virtual image display type
そして、表示装置4の使用時には、画像表示部6の表示面6aを筐体2の正面2b側の側面2d寄りに向けて(言い換えれば筐体2の側面2d側の正面2b寄りに向けて)、画像表示部6を半透過型光学素子7に対して略平行にすることで、画像表示部6の発する光が開口部2aを通じて半透過型光学素子7の反射面7aに入力される。また、表示装置4を使用しない場合には、画像表示部6を筐体2の開口部2a内に収納することで、虚像表示型情報表示システム1の外形寸法を小さくして、取り回しや収納性を向上させることができる。
When the
半透過型光学素子7は、凹曲面状の反射面7aを有する部材であって、開口部2aを通じて画像表示部6からの光を、反射面7aによって筐体2の他端側に向けて反射させることによって、他端部を頭側部に当接させた状態の使用者からみて半透過型光学素子7よりも遠方に、画像情報の虚像を表示するものである。
ここで、表示装置4の観察光軸OA(画像表示部6の中心から発せられる光が、半透過型光学素子7の中心で反射して観察位置(使用者の網膜)の中心に至る光線の軌跡)は、図2の紙面に略平行な仮想平面上に位置している。
The transflective
Here, the observation optical axis OA of the display device 4 (the light emitted from the center of the
半透過型光学素子7において、反射面7aが形成される領域は、使用者の実視界からの光を透過させる構成とされており、使用者は、半透過型光学素子7を通じて視線方向遠方の景色も視認することができるようになっている。
本実施形態では、半透過型光学素子7は、アクリルやポリカーボネート等の透明な材質からなる略長方形板状の部材であって、その片面側に金属膜等の反射層が形成されていて、ハーフミラーとして機能する。この反射層の表面が、画像表示部6から入射した光線を表面で反射させる略長方形状の反射面7aとされている。
In the transflective
In this embodiment, the transflective
また、半透過型光学素子7は、一方の長辺がヒンジ16を介して筐体2の側面2d近傍に接続されており、筐体2の長手方向に略平行な揺動軸線回りに揺動することができるようになっている。すなわち、反射面7aは、図2において長辺が紙面に略直交する向きに向けられている(言い換えれば、反射面7aは、図2において短辺が紙面に略平行となる向きに向けられている)。
The transflective
そして、表示装置4の使用時には、図1及び図2に示すように、反射面7aが使用者に向くように筐体2の正面2bに対して開くことで(筐体の表面に対して非平行とすることで)、画像表示部6から発せられた光が使用者に向けて反射される。本実施形態では、表示装置4の使用時には、画像表示部6及び半透過型光学素子7は、以下の(1)及び(2)の条件式を満たすように配置される。
45°<α<90° …(1)
0°<β<45° …(2)
When the
45 ° <α <90 ° (1)
0 ° <β <45 ° (2)
ただし、αは表示装置4の観察光軸OAを含む仮想平面内において、主光線PRによって定義される有効光路Eの反射面7aの両端を結ぶ第1の仮想線L1と、第1の仮想線L1上における有効光路Eの画像表示部6側の一端及び、画像表示部6における半透過型光学素子7側の一端を結ぶ第2の仮想線L2と、のなす角度であり、βは第1の仮想線L1と、表示装置4の観察光軸OAを含む仮想平面内において、画像表示部6における半透過型光学素子7側の一端及びこの一端と対向する他端とを結ぶ第3の仮想線L3と、のなす角度である。
Is a first virtual line L1 that connects both ends of the reflecting
また、表示装置4を使用しない場合には、半透過型光学素子7を筐体2の正面2bに沿うように折り畳むことで、虚像表示型情報表示システム1の外形寸法を小さくして、取り回しや収納性を向上させることができる。
When the
また、反射面7aは、短手方向(図2において紙面に略平行な方向)及び長手方向(図2において紙面に略垂直な方向)にそれぞれ曲率を有する凹曲面状に形成されており、表示装置4においては、画像表示部6が発する光線を使用者に向けて反射し、虚像の観察を可能にする凹面鏡として機能する。
Further, the reflecting
さらに、反射面7aは、短手方向においてヒンジ16との接続端から離間するにつれて次第に増加する曲率を有しており(短手方向においてヒンジ16との接続端から離間するにつれて次第に曲率が増大させられており)、これによって反射面7aの短手方向の各部における画像表示部6の表示面6aまでの距離の差によって生じる収差が解消されて、歪みのない画像情報の虚像が形成されるようになっている。
Further, the reflecting
ここで、前記のように、反射面7aは、収差の解消のために曲率の付けられた方向の寸法が短いので、半透過型光学素子7はほぼ平板状である。このため、半透過型光学素子7を筐体2の正面2bに沿うように折り畳んだ際に、虚像表示型情報表示システム1の外形寸法がより小さくなる。
Here, as described above, since the reflecting
また、半透過型光学素子7は、反射面7aが形成される領域の肉厚が均一とされている。これによって、視線方向遠方から使用者に向けて半透過型光学素子7に入射した光線は、半透過型光学素子7によって屈折させられることなく、使用者の瞳に入射することとなり、使用者が視線方向遠方の景色を歪みなく良好に視認することができる。
The transflective
このように構成される虚像表示型情報表示システム1は、画像表示部6を筐体2の背面2c側に引き出し、半透過型光学素子7を正面2bに対して開いた状態で(すなわち表示装置4を使用時の配置とした状態で)使用される。使用者は、前記のように、筐体2を一方の手と側頭部とで保持することで、表示装置4が表示する虚像を視認することができる。
In the virtual image display type
本実施形態では、半透過型光学素子7が使用者の実視界からの光を透過させるので、使用者は、表示装置4が表示する虚像に加えて、実視界の風景も視認することができる。すなわち、この虚像表示型情報表示システム1では、使用者の実視界上に表示装置4が表示する虚像が重畳される。
In the present embodiment, since the transflective
この虚像表示型情報表示システム1では、半透過型光学素子7は、反射面7aが凹曲面とされていて、この反射面7aが表示装置4において凹面鏡として機能するので、画像表示部6の表示する画像情報が、使用者からみて半透過型光学素子7よりも視線方向遠方に虚像として拡大表示される。
In the virtual image display type
ここで、例えば、第1の仮想線L1と第二の仮想線L2とのなす角度αが90°を上回ると、使用者の瞳から虚像を観察するときの視野角が狭くなる。そのため、使用者が観察できる像の大きさを大きくとることができない。また、画像表示部6に表示された文字情報や画像情報を、良好に拡大観察することが困難になる。
一方、角度αが45°を下回ると、使用者の瞳の位置が虚像表示型情報表示システム1の筐体2に近付きすぎて、観察し難くなってしまう。
Here, for example, when the angle α formed by the first virtual line L1 and the second virtual line L2 exceeds 90 °, the viewing angle when the virtual image is observed from the user's pupil becomes narrow. Therefore, the size of the image that can be observed by the user cannot be increased. Further, it becomes difficult to properly enlarge and observe the character information and image information displayed on the
On the other hand, when the angle α is less than 45 °, the position of the user's pupil is too close to the
これに対して、本実施形態に示す虚像表示型情報表示システム1では、前記のように、表示装置4の使用時には、画像表示部6と半透過型光学素子7とが、45°<α<90°を満たすように配置されるので、面積が同じ反射面7aでありながら、使用者の瞳から虚像を観察するときの視野角が広くなる。そのため、使用者が観察できる像の大きさを、大きくとることができる。
On the other hand, in the virtual image display type
また、観察光軸OAを含む仮想平面に略平行な方向の画角が大きいと半透過型光学素子7の観察光軸OAを含む平面に沿った方向の各部で光学的パワー差が生じ、反射面7aで反射された光線には、観察光軸OAを含む仮想平面に沿った方向に非対称な収差が発生し、その結果として、表示装置4が表示する虚像に像ボケや歪曲が生じてしまうことがある(例えば、本実施形態のように画像表示部6の表示面6aが四角形である場合には、虚像が略台形状に歪んで表示されてしまう)。
さらに、観察光軸OAの向きに対する画像表示部6の法線の向きのズレが大きいと、虚像の表示面が観察光軸OAに直交する面から傾き、表示像における視度のズレが生じてしまうことがある。
Further, when the angle of view in a direction substantially parallel to the virtual plane including the observation optical axis OA is large, an optical power difference occurs in each part of the transflective
Furthermore, if the deviation of the direction of the normal line of the
以下、この現象を具体的に説明する。観察光軸OAを含む仮想平面上では、画像表示部6から発せられて反射面7aの一端に到達する光線と、反射面7aの中心に到達する光線と、反射面7aの他端に到達する光線とで、光路長がそれぞれ異なる。そして、反射面の有効光路面における曲率が一定である場合、上記光路長の違いに応じて、虚像の結像位置は、それぞれ使用者の瞳からの距離が大きく異なり、使用者の視線方向に垂直な面に対する虚像の傾きが大きくなる。
この虚像の傾きが大きいと、結像位置ごとに倍率が異なり、ディストーションが大きくなる。また、使用者の瞳に対して、奥行きのある画像を表示することになるため、使用者は、虚像の全ての位置に焦点をあわせることが困難になる。
Hereinafter, this phenomenon will be specifically described. On the virtual plane including the observation optical axis OA, a light beam emitted from the
When the inclination of the virtual image is large, the magnification is different for each imaging position, and the distortion is increased. Further, since an image having a depth is displayed with respect to the user's pupil, it is difficult for the user to focus on all positions of the virtual image.
ところで、被写体面と、レンズの主面と、像面との関係を示す条件として、シャインプルーフの条件が知られている。
シャインプルーフの条件とは、図3に示すように、被写体面と、レンズの主面と、像面のそれぞれを延長した面が一箇所Pで交われば、像面全体でピントが合うという条件である。なお、図3においては、被写体面のA点とB点とでは、それぞれレンズ主面へ入射する光路長が異なるため、像面において被写体面のA点、B点に対応するA’点とB’点とでの倍率が異なり、被写体が歪んで写る。
By the way, as a condition indicating the relationship between the subject surface, the main surface of the lens, and the image plane, the Scheinproof condition is known.
As shown in FIG. 3, the Scheimpflug condition is a condition that the entire image plane is in focus when the subject plane, the main surface of the lens, and the extended surface of the image plane meet at one place P. It is. In FIG. 3, the optical path length incident on the lens main surface is different between the point A and the point B on the subject surface, so that the points A ′ and B corresponding to the points A and B on the image surface are the same. 'The magnification differs depending on the point, and the subject appears distorted.
図3に示される各位置を、図2に当てはめると、図3における被写体面のA点、B点は、図2における画像表示部6の表示面6aの端部にそれぞれ相当し、図3におけるレンズ主面は図2における半透過型光学素子7の有効光路面に相当する。さらに、図3における被写体面と、レンズの主面と、像面のそれぞれを延長した面が交わる位置は、図2においては、第1の仮想線L1と第2の仮想線L2と像Fの延長線との交点P’となる。
When the positions shown in FIG. 3 are applied to FIG. 2, points A and B on the subject surface in FIG. 3 correspond to the ends of the
このため、画像表示部6の表示面6aと半透過型光学素子7の反射面7aとが略平行になるように配置することで、画像表示部6から発せられて反射面7aの一端に到達する光線と、反射面7aの中心に到達する光線と、反射面7aの他端に到達する光線との光路長がほぼ等しくなる。
一方、第1の仮想線L1と第3の仮想線L3とのなす角度βが45°を上回ると、虚像の傾きが大きくなりすぎ、上述したように、ディストーションが大きく、また、虚像の全ての位置に焦点を合わせることが困難になるため、虚像の観察が困難になる。
For this reason, the
On the other hand, when the angle β formed by the first virtual line L1 and the third virtual line L3 exceeds 45 °, the inclination of the virtual image becomes too large, as described above, the distortion is large, and all of the virtual images Since it becomes difficult to focus on the position, observation of the virtual image becomes difficult.
本実施形態に係る虚像表示型情報表示システム1では、表示装置4の使用時には、画像表示部6と半透過型光学素子7は、0°<β<45°となるように配置されるので、使用者が観察可能な像を十分に大きくとることができる。
すなわち、半透過型光学素子7の反射面の大きさを維持したまま、観察光軸OAを含む仮想平面に略平行な方向の画角を小さくして、この仮想平面に沿った方向の各部での光学的パワー差を小さくでき、さらに、観察光軸OAの向きに対する画像表示部6の法線の向きのズレを小さくできるので、像ボケ、歪曲及び表示像における視度のズレの発生を抑制することができ、高画質な拡大表示像が得られる。
In the virtual image display type
That is, while maintaining the size of the reflecting surface of the transflective
また、本実施形態では、前記のように、反射面7aで反射された光線に生じる収差が少なくなるように、反射面7aは、短手方向においてヒンジ16との接続端から離間するにつれて次第に増加する曲率を有している。
この反射面7aの短手方向の各部における曲率の大きさは、観察光軸OAを含む仮想平面に沿った方向の反射面7aの寸法に比例する。本実施形態では、前記のように、半透過型光学素子7の反射面7aの大きさを維持したまま、観察光軸OAを含む仮想平面に沿った方向の反射面7aの寸法が小さくなるので、表示装置4の表示領域の大きさを維持したままで、反射面7aの曲率変化を緩やかなものとすることができる。
これにより、反射面7aの形状精度の維持が容易となり、収差を効果的に解消または低減することができる。
In the present embodiment, as described above, the
The magnitude of the curvature of each portion of the reflecting
Thereby, it becomes easy to maintain the shape accuracy of the reflecting
このように、この虚像表示型情報表示システム1では、半透過型光学素子7の反射面7aの大きさを維持して表示装置4の表示範囲を維持しつつ、反射面7aで反射された光線に生じる収差を少なくして表示装置4の表示画像に生じる歪みを低減することができるので、使用者が画像情報を良好に視認することが可能となる。
Thus, in this virtual image display type
ここで、本実施形態では、虚像表示型情報表示システム1を、図4(a)に示すように、筐体2の長手方向を略垂直にした状態で使用する例を示したが、これに限られることなく、例えば図4(b)に示すように、筐体2の長手方向を略水平にした状態で使用してもよい。なお、これらいずれの場合においても、使用者は、筐体2の側面2e側から半透過型光学素子7を覗き込んで虚像表示型情報表示システム1を使用する。
Here, in this embodiment, the virtual image display type
ここで、本実施形態では、画像表示部6をその表示面6aの長手方向が筐体2の長手方向に略直交する向きに配置し、半透過型光学素子7をその反射面7aの長手方向が筐体2の長手方向に略直交する向きに配置した例を示したが、これに限られることなく、例えば、図5に示す虚像表示型情報表示システム30のように配置してもよい。
Here, in the present embodiment, the
虚像表示型情報表示システム30は、画像表示部6をその表示面6aの長手方向を筐体2の長手方向に略平行にして配置し、半透過型光学素子7をその反射面7aの長手方向を筐体2の長手方向に略平行にして配置したものである。
この場合には、この虚像表示型情報表示システム1は、使用者が筐体2の一端側を視線方向前方に位置するようにして他端側を片手で保持しつつ、正面2bの他端側を自身の側頭部等に当接させることで、虚像表示型情報表示システム1を自身の頭部に対して位置決めして、安定した保持を実現することができる。
In the virtual image display type
In this case, the virtual image display type
ここで、虚像表示型情報表示システム30では、筐体2において使用者の頬のあたる部分(例えば正面2bにおいて一端側と他端側との境界近傍)に頬当て31を設けたり、使用者の耳のあたる部分(例えば正面2bにおいて他端近傍部分)に耳当て32を設けることで、使用者による支持が安定するとともに、長時間使用しても疲労しにくくなる。
Here, in the virtual image display type
[第二実施形態]
以下、本発明の第二実施形態に係る虚像表示型情報表示システムについて、図面を用いて説明する。
本発明の第二実施形態に係る虚像表示型情報表示システムでは、前記第一実施形態における半透過型光学素子7の筐体2への取付け部位が、該半透過型光学素子7の長辺に限られず、短辺で取り付けられるものを含むものである。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a virtual image display type information display system according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the virtual image display type information display system according to the second embodiment of the present invention, the attachment site of the transflective
即ち、本発明の第二実施形態に係る虚像表示型情報表示システムは、
画像表示部及び該画像表示部からの光を反射する反射面を有するとともに使用者の視線方向の実視野からの光を透過する半透過型光学素子を有する表示装置と、
使用者の視線方向の風景を撮像する撮像装置とを備え、前記使用者からみて前記半透過型光学素子よりも遠方に前記画像表示部の表示する画像情報の虚像を表示する虚像表示型情報表示システムであって、
前記画像表示部と前記半透過型光学素子とが以下の(1)及び(2)の条件式を満たすように配置可能であり、更に、前記画像表示部、前記半透過型光学素子及び前記撮像装置が以下の構成を備えている虚像表示型情報表示システムである。
45°<α<90° …(1)
0°<β<45° …(2)
但し、αは前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、主光線によって定義される有効光路の前記反射面の両端を結ぶ第1の仮想線と、該第1の仮想線上における前記有効光路の前記画像表示部側の一端及び、該画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端を結ぶ第2の仮想線と、のなす角度であり、βは前記第1の仮想線と、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、前記画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端及び該一端と対向する他端とを結ぶ第3の仮想線と、のなす角度である。
That is, the virtual image display type information display system according to the second embodiment of the present invention is
A display device having an image display unit and a transflective optical element that has a reflection surface that reflects light from the image display unit and transmits light from the real field of view of the user's line of sight;
A virtual image display type information display for displaying a virtual image of the image information displayed on the image display unit farther than the transflective optical element as viewed from the user. A system,
The image display unit and the transflective optical element can be arranged so as to satisfy the following conditional expressions (1) and (2). Furthermore, the image display unit, the transflective optical element, and the imaging A virtual image display type information display system in which the apparatus has the following configuration.
45 ° <α <90 ° (1)
0 ° <β <45 ° (2)
Where α is a first virtual line connecting both ends of the reflecting surface of the effective optical path defined by the principal ray within the virtual plane including the observation optical axis of the display device, and the effective virtual line on the first virtual line. An angle formed by one end of the optical path on the image display unit side and a second virtual line connecting one end of the image display unit on the transflective optical element side, β is the first virtual line, In an imaginary plane including the observation optical axis of the display device, at an angle formed by one end on the transflective optical element side of the image display unit and a third imaginary line connecting the other end facing the one end. is there.
本実施形態に係る虚像表示型情報表示システムは、画像表示部と、半透過型光学素子とが、それぞれ上記条件式を満たすように、それぞれが筐体に接続されている。
また、前記画像表示部は略長方形平板状をなしており、その片面側が画像情報を表示する略長方形状の表示面とされている。
In the virtual image display type information display system according to the present embodiment, the image display unit and the transflective optical element are connected to the casing so that the conditional expressions are satisfied.
The image display unit has a substantially rectangular flat plate shape, and one side thereof is a substantially rectangular display surface for displaying image information.
前記半透過型光学素子は、前記画像表示部の形状に対応して、略長方形板状とされる。また、前記半透過型光学素子は、前記画像表示部に対応するように前記筐体に接続される。即ち、前記画像表示部がその短辺側において前記筐体に接続されている場合には、前記半透過型光学素子においてもその短辺側が前記筐体に接続される。 The transflective optical element has a substantially rectangular plate shape corresponding to the shape of the image display unit. The transflective optical element is connected to the casing so as to correspond to the image display unit. That is, when the image display unit is connected to the casing on the short side thereof, the short side of the transflective optical element is also connected to the casing.
前記撮像装置は、各種レンズ等を組み合わせた撮影光学系を介して撮像する画像をCCDやCMOS等の半導体素子(撮像手段)を介してデジタルデータの画像情報に変換し、この画像情報をフラッシュメモリ等の記憶媒体に記憶して保存するように構成されている。
また、前記筐体には、前記撮像装置を操作するシャッタースイッチ、ズーム操作部、及び電源スイッチなどの各種の操作スイッチが配置される。
The image pickup apparatus converts an image picked up through a photographing optical system combining various lenses and the like into image information of digital data through a semiconductor element (image pickup means) such as a CCD or CMOS, and the image information is flash memory. It is configured to be stored and stored in a storage medium such as.
In addition, various operation switches such as a shutter switch, a zoom operation unit, and a power switch for operating the imaging device are disposed in the housing.
以下、本実施形態における画像表示部6、半透過型光学素子7及び撮像装置8の配置関係を、図6を用いて説明する。
撮像装置8の焦点位置Gと、画像表示部6及び半透過型光学素子7で構成される表示装置により虚像が表示される虚像表示面の位置Fとの観察光軸OA方向での位置関係としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、虚像表示面Fの位置が焦点位置Gよりも使用者側に位置するように構成したもの、虚像表示面Fの位置と焦点位置Gを略一致させるように構成したものなどが挙げられる。
Hereinafter, the positional relationship among the
As a positional relationship in the direction of the observation optical axis OA between the focal position G of the
また、図6に示すように、表示装置4の観察光軸OAと、撮像装置8の撮影光学系の光軸OB(以下「撮像光軸」という)との位置関係としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、撮像装置8の筐体への取付け位置、及び撮像光軸OBの向きが可変となるように構成されて、観察光軸OAに対して撮像光軸OBの方向及び向きを適宜変更(パララックス可変)できるように構成することが好ましい。
As shown in FIG. 6, the positional relationship between the observation optical axis OA of the
また、画像表示部6と撮像装置8との位置関係としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、図6に実線で示すように、半透過型光学素子7と画像表示部6との間に撮像装置8を配置してもよく、図6に破線で示すように、画像表示部6側に撮像装置8を配置してもよく、図6に二点差線で示すように、半透過光学素子7側に撮像装置8を配置してもよい。
Further, the positional relationship between the
更に、前記撮像装置8の観察光軸OA方向での配置位置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、半透過型光学素子7及び画像表示部4よりも観察光軸OA方向の虚像表示面側に配置してもよく、半透過型光学素子7と画像表示部4との間に配置してもよい。
Further, the arrangement position of the
更に、観察者の観察位置から半透過型光学素子7の反射面までの観察光軸OA方向の距離としては、特に制限はなく、目的に応じて、適宜選択することができるが、100mm以上とすることが好ましい。
Further, the distance in the observation optical axis OA direction from the observer's observation position to the reflecting surface of the transflective
以上説明した第二実施形態に係る虚像表示型情報表示システムのその他の構成については、第一実施形態に係る虚像表示型情報表示システムと同様の構成とすることが可能であるので説明を省略する。 About the other structure of the virtual image display type information display system which concerns on 2nd embodiment demonstrated above, since it can be set as the structure similar to the virtual image display type information display system which concerns on 1st embodiment, description is abbreviate | omitted. .
1,30 虚像表示型情報表示システム
4 表示装置
6 画像表示部
7 半透過型光学素子
7a 反射面
OA 観察光軸
L1 第1の仮想線
L2 第2の仮想線
L3 第3の仮想線
1,30 Virtual image display type
Claims (4)
少なくとも前記反射面は、長手方向と短手方向とを有する偏長な反射面形状とされるとともに該反射面の前記短手方向が、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面に略平行とされ、
前記画像表示部と前記半透過型光学素子とが以下の(1)及び(2)の条件式を満たすように配置可能であることを特徴とする虚像表示型情報表示システム。
45°<α<90° …(1)
0°<β<45° …(2)
但し、αは前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、主光線によって定義される有効光路の前記反射面の両端を結ぶ第1の仮想線と、該第1の仮想線上における前記有効光路の前記画像表示部側の一端及び、該画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端を結ぶ第2の仮想線と、のなす角度であり、βは前記第1の仮想線と、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、前記画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端及び該一端と対向する他端とを結ぶ第3の仮想線と、のなす角度である。 From the user, the display device includes an image display unit and a transflective optical element that has a reflection surface that reflects light from the image display unit and transmits light from the real field of view of the user's line of sight. A virtual image display type information display system for displaying a virtual image of image information displayed on the image display unit farther than the transflective optical element,
At least the reflection surface has an elongated reflection surface shape having a longitudinal direction and a short direction, and the short direction of the reflection surface is substantially parallel to a virtual plane including the observation optical axis of the display device. And
A virtual image display type information display system, wherein the image display unit and the transflective optical element can be arranged so as to satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
45 ° <α <90 ° (1)
0 ° <β <45 ° (2)
Where α is a first virtual line connecting both ends of the reflecting surface of the effective optical path defined by the principal ray within the virtual plane including the observation optical axis of the display device, and the effective virtual line on the first virtual line. An angle formed by one end of the optical path on the image display unit side and a second virtual line connecting one end of the image display unit on the transflective optical element side, β is the first virtual line, In an imaginary plane including the observation optical axis of the display device, at an angle formed by one end on the transflective optical element side of the image display unit and a third imaginary line connecting the other end facing the one end. is there.
少なくとも前記反射面は、長手方向と短手方向とを有する偏長な反射面形状とされるとともに該反射面の前記長手方向が、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面に略垂直とされ、
前記画像表示部と前記半透過型光学素子とが以下の(1)及び(2)の条件式を満たすように配置可能であることを特徴とする虚像表示型情報表示システム。
45°<α<90° …(1)
0°<β<45° …(2)
但し、αは前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、主光線によって定義される有効光路の前記反射面の両端を結ぶ第1の仮想線と、該第1の仮想線上における前記有効光路の前記画像表示部側の一端及び、該画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端を結ぶ第2の仮想線と、のなす角度であり、βは前記第1の仮想線と、前記表示装置の観察光軸を含む仮想平面内において、前記画像表示部における前記半透過型光学素子側の一端及び該一端と対向する他端とを結ぶ第3の仮想線と、のなす角度である。 From the user, the display device includes an image display unit and a transflective optical element that has a reflection surface that reflects light from the image display unit and transmits light from the real field of view of the user's line of sight. A virtual image display type information display system for displaying a virtual image of image information displayed on the image display unit farther than the transflective optical element,
At least the reflection surface has an elongated reflection surface shape having a longitudinal direction and a short direction, and the longitudinal direction of the reflection surface is substantially perpendicular to a virtual plane including the observation optical axis of the display device. ,
A virtual image display type information display system, wherein the image display unit and the transflective optical element can be arranged so as to satisfy the following conditional expressions (1) and (2).
45 ° <α <90 ° (1)
0 ° <β <45 ° (2)
Where α is a first virtual line connecting both ends of the reflecting surface of the effective optical path defined by the principal ray within the virtual plane including the observation optical axis of the display device, and the effective virtual line on the first virtual line. An angle formed by one end of the optical path on the image display unit side and a second virtual line connecting one end of the image display unit on the transflective optical element side, β is the first virtual line, In an imaginary plane including the observation optical axis of the display device, at an angle formed by one end on the transflective optical element side of the image display unit and a third imaginary line connecting the other end facing the one end. is there.
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