JP2007233171A - 表示装置、画像観察装置、カメラおよび画像観察方法 - Google Patents
表示装置、画像観察装置、カメラおよび画像観察方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】透過型液晶表示装置12の出射面に接するように、回折光学素子13を配設する。透過型液晶表示装置12から出射された表示光は、回折光学素子13により回折され、回折光学素子13からは複数の回折光が接眼光学系へと出射される。複数の回折光は水平方向に大きく広がるように分散されるため、接眼光学系の射出瞳領域内においても水平方向に広がっている。その結果、観察者の瞳位置が水平方向に位置ずれした場合でも、複数の内の一部の回折光が瞳内に入射し、画面のけられが防止される。
【選択図】図2
Description
請求項2の発明は、請求項1に記載の表示装置において、回折光学素子は、接眼光学系の射出瞳領域における所望の範囲に回折光が分散するように入射光を回折するものである。
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の表示装置において、表示素子は表示層に近接して配置された透明部材を有するものであって、透明部材に回折光学素子を形成したものである。
請求項4の発明は、請求項1または2に記載の表示装置において、表示素子は液晶表示装置であって、その液晶表示装置の液晶層の近傍に回折光学素子を配置したものである。
請求項5の発明は、請求項4に記載の表示装置において、回折光学素子は、液晶層を挟持する透明基板の少なくとも一方に形成された透過型回折格子であることを特徴とする。
請求項6の発明による画像観察装置は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の表示装置と、回折光学素子から出射された回折光を観察方向へ導く接眼光学系とを備えたことを特徴とする。
請求項7の発明は、請求項6に記載の画像観察装置において、接眼光学系は、回折光学素子から出射された回折光を反射する反射鏡と、反射鏡で反射された回折光を観察方向へ集光する光学部材とを備えるものである。
請求項8の発明は、請求項6に記載の画像観察装置において、接眼光学系は、回折光学素子から出射された回折光の一部を反射する偏光分離ミラーと、偏光分離ミラーで反射された光が入射する1/4波長板と、正の屈折力を有するとともに1/4波長板から出射された光を反射して1/4波長板に再入射させる光学部材とを備え、光学部材で反射されて1/4波長板を通過した光を観察可能としたものである。
請求項9の発明は、請求項6〜8のいずれか一項に記載の画像観察装置において、接眼光学系の射出瞳領域は細長い形状を有しており、回折光学素子は、複数の回折光を射出瞳領域の全域に亘って分布させたものである。
請求項10の発明は、請求項9に記載の画像観察装置において、回折光学素子の中央部から離れた位置に設けられた回折格子は、中央部の方向への回折光分布の広がりが、中央部と逆方向への回折光分布の広がりよりも大きくなるように回折するものである。
請求項11の発明によるカメラは、請求項6〜10のいずれか一項に記載の画像観察装置を備えたことを特徴とする。
請求項12の発明は、表示画像を接眼光学系を介して観察する画像観察方法であって、表示画像情報を含む表示光を回折手段により回折して、回折光を接眼光学系の射出瞳領域における所望の範囲に分散させ、回折光を接眼光学系を介して観察することを特徴とする。
(1)回折光学素子13により表示光を回折して、同一画像情報を有する複数の回折光を分散するように出射させているので、接眼光学系2の射出瞳領域において回折光が広い範囲に分布し、観察者の瞳位置がずれても画像がけられるのを防止することができる。回折光の分散方向を観察者の左右方向とすることにより、左右への視線の移動や両眼視に対して適切に対応することができる。
(2)さらに、左右方向(水平方向)に細長い射出瞳領域を有する接眼光学系を備え、その射出瞳領域内の全域に亘って回折光を分布させることにより、画像のけられ等を効果的に防止することができる。
(3)また、図6(b)に示すように、回折光学素子13の中央部から離れた位置に設けられた回折格子においては、中央部の方向への回折光分布の広がりが、周辺部への回折光分布の広がりよりも大きくなる回折特性を持たせることにより、表示光が射出瞳領域外へと無駄に回折されるのを防止することができる。
(4)さらにまた、回折光学素子を表示面を含む近傍、例えば、液晶表示装置12の出射面に接するように配設したり、液晶を挟持する透明基板のいずれか一方に形成したりすることにより、画像品質への悪影響を防止することができる。なお、回折光学素子13を液晶表示装置12の液晶を挟持する透明基板のいずれか一方に形成する場合、透明基板の液晶側の面に形成しても良いし、反対側の面に形成しても良い。
Claims (12)
- 接眼光学系を介して観察される表示装置において、
画像を表示する表示素子と、
前記表示素子の表示面近傍に配設された回折光学素子とを備え、
前記回折光学素子で回折された光を前記接眼光学系へと出射することを特徴とする表示装置。 - 請求項1に記載の表示装置において、
前記回折光学素子は、前記接眼光学系の射出瞳領域における所望の範囲に回折光が分散するように入射光を回折することを特徴とする表示装置。 - 請求項1または2に記載の表示装置において、
前記表示素子は表示層に近接して配置された透明部材を有するものであって、
前記透明部材に前記回折光学素子を形成したことを特徴とする表示装置。 - 請求項1または2に記載の表示装置において、
前記表示素子は液晶表示装置であって、その液晶表示装置の液晶層の近傍に前記回折光学素子を配置したことを特徴とする表示装置。 - 請求項4に記載の表示装置において、
前記回折光学素子は、前記液晶層を挟持する透明基板の少なくとも一方に形成された透過型回折格子であることを特徴とする表示装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の表示装置と、
前記回折光学素子から出射された回折光を観察方向へ導く接眼光学系とを備えたことを特徴とする画像観察装置。 - 請求項6に記載の画像観察装置において、
前記接眼光学系は、前記回折光学素子から出射された回折光を反射する反射鏡と、前記反射鏡で反射された回折光を観察方向へ集光する光学部材とを備えることを特徴とする画像観察装置。 - 請求項6に記載の画像観察装置において、
前記接眼光学系は、前記回折光学素子から出射された回折光の一部を反射する偏光分離ミラーと、前記偏光分離ミラーで反射された光が入射する1/4波長板と、正の屈折力を有するとともに前記1/4波長板から出射された光を反射して前記1/4波長板に再入射させる光学部材とを備え、
前記光学部材で反射されて前記1/4波長板を通過した光を観察可能としたことを特徴とする画像観察装置。 - 請求項6〜8のいずれか一項に記載の画像観察装置において、
前記接眼光学系の射出瞳領域は細長い形状を有しており、
前記回折光学素子は、複数の回折光を前記射出瞳領域の全域に亘って分布させることを特徴とする画像観察装置。 - 請求項9に記載の画像観察装置において、
前記回折光学素子の中央部から離れた位置に設けられた回折格子は、前記中央部の方向への回折光分布の広がりが、前記中央部と逆方向への回折光分布の広がりよりも大きくなるように回折することを特徴とする画像観察装置。 - 請求項6〜10のいずれか一項に記載の画像観察装置を備えたことを特徴とするカメラ。
- 表示画像を接眼光学系を介して観察する画像観察方法であって、
表示画像情報を含む表示光を回折手段により回折して、回折光を前記接眼光学系の射出瞳領域における所望の範囲に分散させ、前記回折光を前記接眼光学系を介して観察することを特徴とする画像観察方法。
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