JP2008052096A - アイグラスディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】導光板に対する表示光学系の位置決めを簡単に行うことができるアイグラスディスプレイを提供することである。
【解決手段】一端部から光が入射され、他端部から光が出射するコンバイナ光学系７を左レンズ５に一体に設ける。左右のリム３１，３２とこの左右のリム３１，３２に連結された左右のテンプル３３，３４とを有するフレーム３の左リム３１に左レンズ５を保持する。コンバイナ光学系７の裏面側に映像を投影する表示光学系９をコンバイナ光学系７に対して位置決めする凹部５１を左レンズ５に設ける。
【選択図】図１

Description

この発明はアイグラスディスプレイに関する。

従来、眼鏡フレームと、主レンズとプリズムと偏光ビームスプリットキューブとアクティブマトリックス液晶ディスプレイとバックライトとを備えている眼鏡ディスプレイが知られている（下記特許文献１参照）。

主レンズは眼鏡フレームに保持されている。プリズムと偏光ビームスプリットキューブとは互いに間隔をあけて主レンズに埋め込まれている。プリズムと偏光ビームスプリットキューブとこれらのに間に介在する主レンズの一部分とで導光板が構成されている。アクティブマトリックス液晶ディスプレイとバックライトとで表示光学系が構成されている。

表示光学系はプリズムの光軸上に位置するように光学スペーサを介して主レンズの後面に接着されている。
する。
特表２００２−５３９４９８号公報

上述の眼鏡ディスプレイでは、治具を用いて表示光学系をプリズムに対して位置決めしてから表示光学系を主レンズの後面に接着するようになっている。このため、表示光学系の位置決め作業を簡単に行うことができなかった。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は導光板に対する表示光学系の位置決めを簡単に行うことができるアイグラスディスプレイを提供することである。

前述の課題を解決するため請求項１の発明のアイグラスディスプレイは、リムとこのリムに連結されたテンプルとを有するフレームと、前記リムに保持されたレンズと、前記レンズに設けられ、一端部から光が入射され、他端部から光が出射する導光板と、前記導光板の一端部に映像を投影する表示光学系と、前記表示光学系を前記導光板に対して位置決めする位置決め部とを備えていることを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載のアイグラスディスプレイにおいて、前記位置決め部は、前記レンズに設けられた凹部であることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は２記載のアイグラスディスプレイにおいて、前記位置決め部は、前記リムに設けられた突出位置決め片であることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１、２又は３記載のアイグラスディスプレイにおいて、前記位置決め部は、前記表示光学系に設けられ、前記テンプルを嵌合可能な溝であることを特徴とする。

この発明によれば、導光板に対する表示光学系の位置決めを簡単に行うことができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の第１実施形態に係るアイグラスディスプレイの斜視図、図２は図１に示すアイグラスディスプレイの表示光学系等の断面図、図３は図１に示すアイグラスディスプレイのレンズの斜視図である。

このアイグラスディスプレイはフレーム３と左右のレンズ５，６とコンバイナ光学系（導光板）７と表示光学系９とを備える。

フレーム３は左右のリム３１，３２と左右のテンプル３３，３４とブリッジ３５とを有する。左右のリム３１，３２はいずれも環状である。左リム３１は左レンズ５を保持している。右リム３２は右レンズ６を保持している。左テンプル３３はほぼ棒状であり、左リム３１に連結されている。右テンプル３４はほぼ棒状であり、右リム３２に連結されている。ブリッジ３５は左右のリム３１，３２を結合している。

左レンズ５は透明な樹脂製であり、アイグラスディスプレイの使用者の左眼の視力を矯正する。左レンズ５が左リム３１に保持されたとき、左レンズ５の光軸は左眼の瞳を通る。左レンズ５の裏面（使用者の眼側）には凹部（位置決め部）５１が形成されている。凹部５１はコンバイナ光学系７に対する表示光学系９の位置決めをする。凹部５１には孔５２が形成されている。孔５２は表示光学系９をレンズ５に固定するためのねじ（図示せず）を通すための孔である。

右レンズ６は透明な樹脂製であり、アイグラスディスプレイの使用者の右眼の視力を矯正する。右レンズ６が右リム３２に保持されたとき、右レンズ６の光軸は右眼の瞳を通る。

コンバイナ光学系７は左レンズ５と一体化している。コンバイナ光学系７はコンバイナ７１とミラー７２と偏光ミラー７３とで構成されている。コンバイナ７１は導波路である。ミラー７２は図２に示すようにコンバイナ７１の一方の斜面に設けられ、表示光学系９から出射された光を反射し、コンバイナ７１内に導き入れる。偏光ミラー７３はコンバイナ７１の他方の斜面に設けられ、コンバイナ７１内に入射した光を左眼に向けて反射させるとともに、レンズ５に入射した外界光を透過させる。

表示光学系９は透過型ＬＣＤ（図示せず）とＬＥＤ（図示せず）とを有する。表示光学系９には、左レンズ５の孔５２に通されたねじがねじ込まれるねじ穴（図示せず）が形成されている。

このアイグラスディスプレイを組み立てるには、予めレンズ５，６の周縁部をそれぞれリム３１，３２の形状に合わせて切削しておく（図に示されるレンズ５，６はいずれも切削加工後のものである）。レンズ５，６の切削加工の際、レンズ５，６をリム３１，３２に固定したときにレンズ５，６の光軸が使用者の眼の瞳を通るように加工する。

次に、左右のレンズ５，６をそれぞれ左右のリム３１，３２に固定する。これにより、自動的に使用者の眼に対するレンズ５，６の光軸の位置決めがなされる。

その後、左レンズ５の凹部５１に表示光学系９の先端部を嵌める。これにより、コンバイナ光学系７に対する表示部光学系９の位置決めがなされる。

次に、左レンズ５の孔５２にねじを通し、このねじを表示光学系９のねじ穴にねじ込む。これにより、表示光学系９はレンズ５に固定される。

最後に、左右のテンプル３３，３４をそれぞれ左右のリム３１，３２に連結する。

次に、このアイグラスディスプレイの動作について説明する。

表示光学系９のＬＥＤの光は透過型ＬＣＤを透過し、コンバイナ光学系７の一端部に照射される。

コンバイナ光学系７の一端部に照射された光はミラー７２で反射し、コンバイナ７１内に入射する。コンバイナ７１内に入射した光はコンバイナ７１内で全反射を繰り返し、コンバイナ７１の他端部に達する。コンバイナ７１の他端部に達した光は偏光ミラー７３で反射され、左レンズ５を透過した外界光とともに左眼に入り、映像として認識される。

第１実施形態によれば、コンバイナ光学系７に対する表示光学系９の位置決めを簡単に行うことができる。

図４はこの発明の第２実施形態に係るアイグラスディスプレイの斜視図、図５は図４に示すアイグラスディスプレイの表示光学系等の断面図である。

第２実施形態では、フレーム２０３の左リム２３１に表示光学系２０９を位置決めするための突出位置決め片２３１ａが形成されている。突出位置決め片２３１ａの断面形状はほぼＵ字状である。突出位置決め片２３１ａの上面には表示光学系２０９を左リム２３１に固定するためのねじ（図示せず）を通す孔２３１ｂが形成されている。突出位置決め片２３１ａの外面にはテンプル３３が連結されている。

第２実施形態では左レンズ２０５に、第１実施形態の左レンズ５のような凹部５１が設けられていないアイグラスディスプレイを示したが、勿論、第１実施形態と同様に、左レンズ２０５に凹部を設けてもよい。

表示光学系２０９の上面には、位置決め部２３１ａの孔２３１ｂに通されたねじがねじ込まれるねじ穴（図示せず）が形成されている。表示光学系２０９の構成は第１実施形態のアイグラスディスプレイの表示光学系９と同様の構成である。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

図６はこの発明の第３実施形態に係るアイグラスディスプレイの斜視図、図７は図６に示すアイグラスディスプレイの表示光学系等の断面図である。

第３実施形態のアイグラスディスプレイの表示光学系３０９の側面には、溝（位置決め部）３０９ａが形成されている。この溝３０９ａをフレーム３０３の左テンプル３３３の基根部３３３ａに嵌合させることにより、表示光学系３０９はコンバイナ光学系７に対して位置決めされる。

左テンプル３３３の基根部３３３ａには表示光学系３０９をテンプル３３３に固定するためのねじ（図示せず）を通すための孔３３３ｂが形成されている。

第３実施形態では左レンズ３０５に、第１実施形態の左レンズ５のような凹部５１が設けられていないアイグラスディスプレイを示したが、勿論、第１実施形態と同様に、左レンズ３０５に凹部を設けてもよい。

表示光学系３０９の側面には、基根部３３３ａの孔３３３ｂに通されたねじがねじ込まれるねじ穴（図示せず）が形成されている。表示光学系３０９の構成は第１実施形態のアイグラスディスプレイの表示光学系９と同様の構成である。

第３実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、上述の実施形態では、コンバイナ７１の一端面にミラー７２を設けたが、表示光学系９，２０９，３０９からコンバイナ７１に入射され光の入射角を浅くすることによってミラー７２を省略することもできる。

また、上述の実施形態では、コンバイナ７１の他端面に偏光ミラー７３を設けたが、偏光ミラー７３の代わりに反射型ホログラム光学素子を設けてもよい。

なお、上述の実施形態では、レンズ５，２０５，３０５，６は視力を矯正するレンズであるが、レンズ５，２０５，３０５，６は視力を矯正しないレンズでも構わない。

図１はこの発明の第１実施形態に係るアイグラスディスプレイの斜視図である。 図２は図１に示すアイグラスディスプレイの表示光学系等の断面図である。 図３は図１に示すアイグラスディスプレイのレンズの斜視図である。 図４はこの発明の第２実施形態に係るアイグラスディスプレイの斜視図である。 図５は図４に示すアイグラスディスプレイの表示光学系等の断面図である。 図６はこの発明の第３実施形態に係るアイグラスディスプレイの斜視図である。 図７は図６に示すアイグラスディスプレイの表示光学系等の断面図である。

符号の説明

３，２０３，３０３：フレーム、３１，２３１：リム、２３１ａ：突出位置決め片（位置決め部）、３２：リム、３３，３３３：テンプル、３４：テンプル、５，２０５，３０５：レンズ、５１：凹部（位置決め部）、６：レンズ、７：コンバイナ光学系（導光板）、９，２０９，３０９：表示光学系。

Claims (4)

1. リムとこのリムに連結されたテンプルとを有するフレームと、
   前記リムに保持されたレンズと、
   前記レンズに設けられ、一端部から光が入射され、他端部から光が出射する導光板と、
   前記導光板の一端部に映像を投影する表示光学系と、
   前記表示光学系を前記導光板に対して位置決めする位置決め部と
   を備えていることを特徴とするアイグラスディスプレイ。
2. 前記位置決め部は、前記レンズに設けられた凹部であることを特徴とする請求項１記載のアイグラスディスプレイ。
3. 前記位置決め部は、前記リムに設けられた突出位置決め片であることを特徴とする請求項１又は２記載のアイグラスディスプレイ。
4. 前記位置決め部は、前記表示光学系に設けられ、前記テンプルを嵌合可能な溝であることを特徴とする請求項１、２又は３記載のアイグラスディスプレイ。

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