JP2015232626A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】1又は複数枚のレンズよりなり合成焦点距離がf1である2つのレンズ群のうち何れか一方を入射側レンズ1、他方を出射側レンズ2とし、これら入射側レンズ1と出射側レンズ2の主平面1A、2A間距離をf1±20%以内に設定し、入射側レンズ1の主平面入射側に1次画像3を結像する画像表示デバイスを設置して1次画像3の位置情報を角度情報に変換し、出射側レンズ2の主平面を焦点距離f2の反射型ミラー8の前焦点面部8Aに設定して出射側レンズの変換出力情報である角度情報を位置情報に変換し、反射型ミラー8の出射側の空中の後焦点面部8Bに1次画像3の相似形像である2次画像9を結像させ、かつ2次画像9の出射側に無限遠三角形型の観察領域20を形成させる構成とした。
【選択図】図1
Description
Mk=−Mk−1Lk/(dk−1−Lk−1) …(5)
M0=1 …(6)
Lk=1/{1/(f2−(k mod2)−1/(dk−1−Lk−1)} …(7)
dk=0(@k=0)、d(@k≠0) …(8)
において、Mk=2n+1=1または−1を満たし、かつ、L0に依存しない値とすることを特徴とする空間浮遊像表示装置(特許文献2の請求項1参照)が提案されている。
(1) 1枚又は複数のレンズよりなり合成焦点距離が焦点距離f1である2つのレンズ群のうち何れか一方を入射側レンズ、他方を出射側レンズとし、これら入射側レンズと出射側レンズの主平面間距離をf1±20%以内に設定し、前記入射側レンズの主平面入射側に1次画像を結像する画像表示デバイスを設置して、前記1次画像の位置情報を角度情報に変換し、前記出射側レンズの主平面を、焦点距離f2の反射型ミラーの前焦点面部に設定して、前記出射側レンズの変換出力情報である角度情報を位置情報に変換し、前記反射型ミラーの出射側の空中の後焦点面部に、前記1次画像の相似形像である2次画像を結像させ、かつ、前記2次画像の出射側に、無限遠三角形型の観察領域を形成させる構成としたことを特徴とする画像表示装置。(これを本発明[1]と云う)
(2) 上記(1)において、前記入射側レンズ、前記出射側レンズ及び前記画像表示デバイスの相対位置関係を不変として、前記出射側レンズの主平面を、前記反射型ミラーの前焦点面部よりも後方に変位させることにより、前記2次画像の出射側に、前記無限遠三角形型のときよりもより前記2次画像に近づいた、無限遠五角形型またはダイヤモンド型の観察領域を形成させる構成としたことを特徴とする画像表示装置。(これを本発明[2]と云う)
(3) 上記(1)又は(2)において、前記反射型ミラーを、透明な光学材質かつドーム型形状の光学素子からなるものとしたことを特徴とする上記(1)または(2)に記載の画像表示装置。(これを本発明[3]と云う)
(4) 上記(3)において、前記画像表示装置を、車載用ヘッドアップディスプレイとしたことを特徴とする画像表示装置。(これを本発明[4]と云う)
(5) 上記(3)において、前記反射型ミラーの裏面側に、前記空中像および前記観察領域をカメラ視野内とするテレビカメラを設置し、かつ前記裏面側を前記テレビカメラの開口部以外は遮光材料で覆って、前記画像表示装置を、視線一致テレビ電話用ディスプレイとしたことを特徴とする画像表示装置。(これを本発明[5]と云う)
(6) 上記(1)〜(5)において、前記入射側レンズの主平面入射側に1次画像を結像する画像表示デバイスを、液晶パネルと該液晶パネルの液晶背面を照明するバックライトとで構成したことを特徴とする画像表示装置。(これを本発明[6]と云う)
1A (入射側レンズの)主平面
2 出射側レンズ
2A (出射側レンズの)主平面
3 1次画像
4 プロジェクター
5 拡散フィルム
6 画像表示デバイス
8 反射型ミラー(例えば、アクリル半球ドーム)
8A (反射型ミラー8の)前焦点面部
8B (反射型ミラー8の)後焦点面部
9 2次画像(空中像)
10 空中像9の両端のうちの一端の結像に与る主光線
11 空中像9の両端のうちの他端の結像に与る主光線
12 プロジェクターの光軸
13 (主光線10を有する光の)反射エリア
14 (主光線11を有する光の)反射エリア
20 観察領域(本発明[1]では無限遠三角形型、本発明[2]では無限遠五角形型またはダイヤモンド型)
21 液晶パネル
22 バックライト
30 テレビカメラ
31 遮光材料
Claims (6)
- 1枚又は複数のレンズよりなり合成焦点距離が焦点距離f1である2つのレンズ群のうち何れか一方を入射側レンズ、他方を出射側レンズとし、これら入射側レンズと出射側レンズの主平面間距離をf1±20%以内に設定し、前記入射側レンズの主平面入射側に1次画像を結像する画像表示デバイスを設置して、前記1次画像の位置情報を角度情報に変換し、前記出射側レンズの主平面を、焦点距離f2の反射型ミラーの前焦点面部に設定して、前記出射側レンズの変換出力情報である角度情報を位置情報に変換し、前記反射型ミラーの出射側の空中の後焦点面部に、前記1次画像の相似形像である2次画像を結像させ、かつ、前記2次画像の出射側に、無限遠三角形型の観察領域を形成させる構成としたことを特徴とする画像表示装置。
- 請求項1において、前記入射側レンズ、前記出射側レンズ及び前記画像表示デバイスの相対位置関係を不変として、前記出射側レンズの主平面を、前記反射型ミラーの前焦点面部よりも後方に変位させることにより、前記2次画像の出射側に、前記無限遠三角形型のときよりもより前記2次画像に近づいた、無限遠五角形型またはダイヤモンド型の観察領域を形成させる構成としたことを特徴とする画像表示装置。
- 請求項1又は2において、前記反射型ミラーを、透明な光学材質かつドーム型形状の光学素子からなるものとしたことを特徴とする画像表示装置。
- 請求項3において、前記画像表示装置を、車載用ヘッドアップディスプレイとしたことを特徴とする画像表示装置。
- 請求項3において、前記反射型ミラーの裏面側に、前記空中像および前記観察領域をカメラ視野内とするテレビカメラを設置し、かつ前記裏面側を前記テレビカメラの開口部以外は遮光材料で覆って、前記画像表示装置を、視線一致テレビ電話用ディスプレイとしたことを特徴とする画像表示装置。
- 請求項1〜5において、前記入射側レンズの主平面入射側に1次画像を結像する画像表示デバイスを、液晶パネルと該液晶パネルの液晶背面を照明するバックライトとで構成したことを特徴とする画像表示装置。
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