JP2007233050A - 画像表示装置 - Google Patents
画像表示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007233050A JP2007233050A JP2006054722A JP2006054722A JP2007233050A JP 2007233050 A JP2007233050 A JP 2007233050A JP 2006054722 A JP2006054722 A JP 2006054722A JP 2006054722 A JP2006054722 A JP 2006054722A JP 2007233050 A JP2007233050 A JP 2007233050A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical system
- reflection
- plane
- light beam
- image display
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/017—Head mounted
- G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
- G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
- G02B2027/0123—Head-up displays characterised by optical features comprising devices increasing the field of view
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Lenses (AREA)
- Projection Apparatus (AREA)
Abstract
【解決手段】 それぞれ画像情報を形成する一対の画像形成素子と一対の画像形成素子からの光束を一対の観察領域に導く光学系とを有し、光学系は複数の反射曲面を有し、一対の観察領域の中間を通る面を対称面とする面対称でかつ対称面に対して一方の側に配置された該画像形成素子からの光束が一方の側に配置された反射曲面と、対称面に対して他方の側に配置された反射曲面で反射して一方の側に戻り対称面に対して一方の側に配置された反射曲面で反射した後に面SLaを透過して一方の側の観察領域に導くよう構成されており、面SLaの領域のうち面SLaを通過して観察領域に到る有効光束のうち対称面に最も近い光路を通る光線LLaが通過する領域は正の屈折力の形状より成ること。
【選択図】 図1
Description
◎それぞれ画像情報を形成する一対の画像形成素子と、該一対の画像形成素子からの光束を一対の観察領域に導く光学系とを有し、
該光学系は、複数の反射曲面を有し、該一対の観察領域の中間を通る面を対称面とする面対称で、かつ該対称面に対して一方の側に配置された該画像形成素子からの光束が、該一方の側に配置された反射曲面と、該対称面に対して他方の側に配置された反射曲面で反射して該一方の側に戻り、該対称面に対して一方の側に配置された反射曲面で反射した後に面SLaを透過して該一方の側の観察領域に導くよう構成されており、
該面SLaの領域のうち、該面SLaを通過して、該観察領域に到る有効光束のうち、該対称面に最も近い光路を通る光線LLaが通過する領域は正の屈折力の形状より成ることを特徴としていること、
◎それぞれ画像情報を形成する一対の画像形成素子と、該一対の画像形成素子からの光束を一対の観察領域に導く光学系とを有し、
該光学系は、複数の反射曲面を有し、該一対の観察領域の中間を通る面を対称面とする面対称で、かつ該対称面に対して一方の側に配置された該画像形成素子からの光束が、該一方の側に配置された反射曲面と、該対称面に対して他方の側に配置された反射曲面で反射して該一方の側に戻り、該対称面に対して一方の側に配置された反射曲面で反射した後に、一方の側の観察領域に導くよう構成されており、
該観察領域に到る有効光束のうち、該光学系を通過した後の、該対称面に最も近い光路を通る光線が正の透過屈折力を受けるように構成されていること、
を特徴としている。
本実施例では、LCD1を左眼光学系OLの射出瞳の中心位置(0,ysc,0)SCLよりもy+側の位置に配置している。すなわち、平面CからLCD1までの距離が、該平面Cから射出瞳の中心位置までの距離よりも長い。また、平面Cよりもy−側の位置に、y−側に進行する光束をy+側に進行するように戻す役目を果たす面SL2を配置している。これらによって、従来の光学系に対して非常に長い光路長を確保することができる。また、これにより、LCD1に表示された原画を左眼ELに拡大虚像として提示するのに必要な光学面のパワーを弱めることができるため、光学性能を高め易い。
[数値実施例]
次に本発明に係わる光学系の数値実施例を示す。
S3:SR3 S4:SR1
S5:SR2 S6:SR1
S7:SR3 S8:面SR3に対向するプリズム22´の面
S9:SR4 S10:SR5
S11:LCD´
数値実施例では観察者の瞳位置(PL、PR)側から逆に光線を追跡した形での記述とする。
以上のように座標軸を定義する。
<数値実施例1>
表1に数値実施例1のデータを示す。観察者の水平画角±22.5度(紙面内)、垂直画角±17.3度(紙面垂直)である。射出瞳径はデータの長さの単位をmmとした時に10mmである。また、表2に数値実施例1の中心画角主光線における各面におけるローカル曲率半径(local_rx,local_ry),ローカル焦点距離(local_fx,local_fy)を示した。並びに全系での合成焦点距離(local_fx(2-10),local_fy(2-10))を示した。表3に数値実施例1において有効光束中対称面Cに最も近い光線の各面におけるローカル曲率半径(local_rx,local_ry),ローカル焦点距離(local_fx,local_fy)を示した。並びに全系での合成焦点距離(local_fx(2-10),local_fy(2-10))を示した。
[表1]
SURF Y Z A R typ Nd νd
1 0.000 0.000 0.000 ∞ SPH 1.0000 0.0
2 0.000 18.832 0.000 384.6652 FFS(1) 1.5709 33.8
3 -8.000 33.416 -28.000 -65.4521 FFS(2) -1.5709 33.8
4 0.000 18.832 0.000 384.6652 FFS(1) 1.5709 33.8
5 19.602 62.343 31.668 -157.6420 FFS(3) -1.5709 33.8
6 0.000 18.832 0.000 384.6652 FFS(1) 1.5709 33.8
7 -8.000 33.416 -28.000 -65.4521 FFS(2) 1.0000 0.0
8 -7.572 37.503 -51.284 36.4185 FFS(4) 1.5709 33.8
9 -21.163 52.815 -17.835 -261.7754 FFS(5) -1.5709 33.8
10 -32.989 22.777 15.229 45.1542 FFS(6) -1.0000 0.0
11 -34.336 17.829 -2.895 ∞ SPH 1.0000 0.0
FFS(1) c 1:-5.3212e+001 c 5: 2.2856e-004 c 6:-8.4576e-005
FFS(2) c 1:-3.8847e+000 c 5:-7.2052e-004 c 6:-6.7165e-004
FFS(3) c 1:-1.6054e+001 c 5: 5.2122e-004 c 6:-2.4349e-004
FFS(4) c 1: 3.5082e-003 c 5: 6.5379e-004 c 6: 3.2453e-004
FFS(5) c 1:-2.2014e+001 c 5:-7.2704e-005 c 6:-2.0040e-005
FFS(6) c 1:-1.3928e+001 c 5: 1.2391e-004 c 6: 6.1393e-004
[表2]
(local paraxial ray <FOV: Wy= 0.00deg Wx= 0.00deg Py= 0.00> )
SURF local_ry local_rx local_fy local_fx local_d nd
FFS 2 554.24937 367.85272 970.834 644.338 18.133 1.571
FFS-M 3 -66.79769 -52.55302 21.261 16.727 -23.397 -1.571
FFS-M 4 657.71033 381.57080 209.342 121.450 37.449 1.571
FFS-M 5 -165.97524 -182.13109 52.828 57.970 -42.903 -1.571
FFS-M 6 575.15617 370.84182 183.066 118.035 20.996 1.571
FFS 7 -60.53401 -51.53316 106.033 90.267 2.304 1.000
FFS 8 36.42786 33.06399 63.808 57.916 25.360 1.571
FFS-M 9 -279.67583 -250.78436 89.018 79.822 -26.254 -1.571
FFS 10 47.41732 42.00803 83.057 73.582 -6.445 -1.000
SURF hitpoint( y ,x )
2 ( 0.000, 0.000 )
3 ( 8.730, 0.000 )
4 ( 15.024, 0.000 )
5 ( 22.333, 0.000 )
6 ( 6.956, 0.000 )
7 ( -0.438, 0.000 )
8 ( -4.144, 0.000 )
9 ( -10.079, 0.000 )
10 ( -4.001, 0.000 )
local_fy( 2-10) local_fx( 2-10)
-17.555 -12.083
[表3]
(local paraxial ray <FOV: Wy= 22.50deg Wx= 0.00deg Py= 5.00> )
SURF local_ry local_rx local_fy local_fx local_d nd
FFS 2 628.53433 377.96036 1100.953 662.043 22.905 1.571
FFS-M 3 -125.15989 -60.01062 39.837 19.101 -24.770 -1.571
FFS-M 4 1098.28677 420.33041 349.572 133.786 28.087 1.571
FFS-M 5 -189.80666 -193.37254 60.413 61.548 -56.465 -1.571
FFS-M 6 584.23546 372.10305 185.956 118.436 13.132 1.571
FFS 7 -77.31785 -54.13863 135.432 94.830 3.260 1.000
FFS 8 36.37011 29.09098 63.707 50.956 28.218 1.571
FFS-M 9 -353.86874 -268.84897 112.632 85.572 -15.524 -1.571
FFS 10 128.40199 57.98127 224.912 101.561 -11.386 -1.000
SURF hitpoint( y ,x )
2 ( 12.861, 0.000 )
3 ( 26.847, 0.000 )
4 ( 30.249, 0.000 )
5 ( 27.724, 0.000 )
6 ( -8.303, 0.000 )
7 ( -14.138, 0.000 )
8 ( -18.285, 0.000 )
9 ( -25.240, 0.000 )
10 ( -14.422, 0.000 )
local_fy( 2-10) local_fx( 2-10)
-55.860 -12.859
2,2´ 偏心反射曲面群
3,3´ レンズ
EL 左眼
ER 右眼
SCL,SCR 射出瞳の中心位置
21 プリズム
22,22´ プリズム
23 ミラー
PL,PR 射出瞳
C 平面
4,4´ レンズ
Claims (9)
- それぞれ画像情報を形成する一対の画像形成素子と、該一対の画像形成素子からの光束を一対の観察領域に導く光学系とを有し、
該光学系は、複数の反射曲面を有し、該一対の観察領域の中間を通る面を対称面とする面対称で、かつ該対称面に対して一方の側に配置された該画像形成素子からの光束が、該一方の側に配置された反射曲面と、該対称面に対して他方の側に配置された反射曲面で反射して該一方の側に戻り、該対称面に対して一方の側に配置された反射曲面で反射した後に面SLaを透過して該一方の側の観察領域に導くよう構成されており、
該面SLaの領域のうち、該面SLaを通過して、該観察領域に到る有効光束のうち、該対称面に最も近い光路を通る光線LLaが通過する領域は正の屈折力の形状より成ることを特徴とする画像表示装置。 - 前記光学系は、複数の反射曲面間を屈折率が1より大きい媒質で満たしたプリズムを有し、前記面SLaは、前記光線LLaが該プリズムを出射し、前記観察領域に入射するときの面であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記プリズムは、反射作用と透過作用とを兼用する反射透過兼用面を有し、該反射透過兼用面は、前記光線LLaが正の反射作用を受ける形状で、かつ前記面SLaの一部を構成していることを特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。
- 前記光学系は、前記観察領域の光入射側に正の屈折力の光学素子を有し、前記面SLaは該光学素子の一方又は双方の面であることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- それぞれ画像情報を形成する一対の画像形成素子と、該一対の画像形成素子からの光束を一対の観察領域に導く光学系とを有し、
該光学系は、複数の反射曲面を有し、該一対の観察領域の中間を通る面を対称面とする面対称で、かつ該対称面に対して一方の側に配置された該画像形成素子からの光束が、該一方の側に配置された反射曲面と、該対称面に対して他方の側に配置された反射曲面で反射して該一方の側に戻り、該対称面に対して一方の側に配置された反射曲面で反射した後に、一方の側の観察領域に導くよう構成されており、
該観察領域に到る有効光束のうち、該光学系を通過した後の、該対称面に最も近い光路を通る光線が正の透過屈折力を受けるように構成されていることを特徴とする画像表示装置。 - 前記光学系は、複数の反射曲面間を屈折率が1より大きい媒質で満たしたプリズムを有し、該プリズムの射出面は、前記対称面に最も近い光路を通る光線が正の透過屈折力を受ける面であることを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。
- 前記プリズムの射出面は、前記対称面に最も近い光路を通る光線が正の反射作用を受ける反射透過兼用面であることを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。
- 前記光学系は、前記観察領域の光入射側に正の屈折力の光学素子を有していることを特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。
- 請求項1から8のいずれか1つに記載の画像表示装置と、
該画像表示装置に画像情報を供給する画像情報供給装置と、を有することを特徴とする画像表示システム。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006054722A JP4819532B2 (ja) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | 画像表示装置 |
US11/675,366 US7522342B2 (en) | 2006-03-01 | 2007-02-15 | Image display apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006054722A JP4819532B2 (ja) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | 画像表示装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007233050A true JP2007233050A (ja) | 2007-09-13 |
JP2007233050A5 JP2007233050A5 (ja) | 2009-03-26 |
JP4819532B2 JP4819532B2 (ja) | 2011-11-24 |
Family
ID=38471221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006054722A Expired - Fee Related JP4819532B2 (ja) | 2006-03-01 | 2006-03-01 | 画像表示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7522342B2 (ja) |
JP (1) | JP4819532B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9829709B2 (en) | 2013-09-03 | 2017-11-28 | Seiko Epson Corporation | Virtual image display apparatus |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102782562B (zh) * | 2010-04-30 | 2015-07-22 | 北京理工大学 | 宽视场高分辨率拼接式头盔显示装置 |
US9977238B2 (en) | 2012-02-24 | 2018-05-22 | Seiko Epson Corporation | Virtual image display apparatus |
JP6111635B2 (ja) | 2012-02-24 | 2017-04-12 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
JP6065630B2 (ja) | 2013-02-13 | 2017-01-25 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
JP6065631B2 (ja) | 2013-02-13 | 2017-01-25 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
JP6295640B2 (ja) | 2013-09-03 | 2018-03-20 | セイコーエプソン株式会社 | 虚像表示装置 |
CN112255789B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-04-22 | 京东方科技集团股份有限公司 | 虚拟现实显示光学系统及虚拟现实设备 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06308424A (ja) * | 1993-04-27 | 1994-11-04 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着式表示装置 |
JPH10260357A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Olympus Optical Co Ltd | 偏心プリズム光学系 |
JPH11326820A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-26 | Olympus Optical Co Ltd | 観察光学系及びそれを用いた観察装置 |
JP2001305474A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着型映像表示装置 |
JP2001311903A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-11-09 | Olympus Optical Co Ltd | 画像表示装置 |
JP2002040361A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-06 | Olympus Optical Co Ltd | 3次元偏心光路を備えた画像表示装置 |
JP2004341324A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Canon Inc | 光学系および画像表示装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002116404A (ja) * | 2000-10-05 | 2002-04-19 | Olympus Optical Co Ltd | 3次元偏心光路を備えた画像表示装置 |
JP4812181B2 (ja) * | 2001-04-20 | 2011-11-09 | オリンパス株式会社 | 観察光学系及び撮像光学系及びそれを用いた装置 |
US7019909B2 (en) * | 2001-11-14 | 2006-03-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Optical system, image display apparatus, and image taking apparatus |
-
2006
- 2006-03-01 JP JP2006054722A patent/JP4819532B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-02-15 US US11/675,366 patent/US7522342B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06308424A (ja) * | 1993-04-27 | 1994-11-04 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着式表示装置 |
JPH10260357A (ja) * | 1997-03-18 | 1998-09-29 | Olympus Optical Co Ltd | 偏心プリズム光学系 |
JPH11326820A (ja) * | 1998-05-18 | 1999-11-26 | Olympus Optical Co Ltd | 観察光学系及びそれを用いた観察装置 |
JP2001311903A (ja) * | 2000-01-06 | 2001-11-09 | Olympus Optical Co Ltd | 画像表示装置 |
JP2001305474A (ja) * | 2000-04-24 | 2001-10-31 | Olympus Optical Co Ltd | 頭部装着型映像表示装置 |
JP2002040361A (ja) * | 2000-07-28 | 2002-02-06 | Olympus Optical Co Ltd | 3次元偏心光路を備えた画像表示装置 |
JP2004341324A (ja) * | 2003-05-16 | 2004-12-02 | Canon Inc | 光学系および画像表示装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9829709B2 (en) | 2013-09-03 | 2017-11-28 | Seiko Epson Corporation | Virtual image display apparatus |
US10310270B2 (en) | 2013-09-03 | 2019-06-04 | Seiko Epson Corporation | Virtual image display apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20070206289A1 (en) | 2007-09-06 |
US7522342B2 (en) | 2009-04-21 |
JP4819532B2 (ja) | 2011-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4950467B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP6595619B2 (ja) | シースルーヘッドウェアラブルディスプレイのための効率的な薄い湾曲したアイピース | |
US7982972B2 (en) | Image observation apparatus and image observation system | |
JP4819532B2 (ja) | 画像表示装置 | |
CN102782562B (zh) | 宽视场高分辨率拼接式头盔显示装置 | |
US9019172B2 (en) | Image display apparatus | |
EP1102105B1 (en) | Image display apparatus with a prism having optical power | |
JP6755074B2 (ja) | 光結合を用いた頭部装着型画像装置 | |
US6795042B1 (en) | Image display apparatus | |
JP2018528446A (ja) | シースルーヘッドウェアラブルディスプレイのためのアイピースに対する処方修正の追加 | |
JP5268342B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JPH09166759A (ja) | 画像表示装置 | |
JP2010107873A (ja) | 画像表示装置 | |
JP2002258208A (ja) | 光学素子及びそれを用いた複合表示装置 | |
JP6670431B2 (ja) | 結像光学系およびスマートグラス | |
US8437087B2 (en) | Observation optical system and image display apparatus | |
JP2018018078A (ja) | ヘッドマウントディスプレイ | |
JP2002323672A (ja) | 光路分割素子及びそれを用いた画像表示装置 | |
JP4095422B2 (ja) | 画像表示装置および画像表示システム | |
JP2005202060A (ja) | 観察光学系 | |
JPH0779393A (ja) | 視覚表示装置 | |
JP5847491B2 (ja) | 観察光学系および画像表示装置 | |
WO2017109857A1 (ja) | 接眼投影光学装置 | |
JP2008076429A (ja) | 観察光学系およびそれを用いた映像表示装置 | |
JP3957961B2 (ja) | 画像表示装置及びそれを用いたヘッドマウントディスプレイ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090205 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090205 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110516 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110524 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110722 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110830 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110901 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |