JP2019032413A - 画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、本実施形態に係る画像表示装置について、該画像表示装置における表示画面(画像表示素子)及び光学系(接眼光学系)、そして該画像表示装置における該表示画面を観察する観察者の眼との関係について、図1を用いて説明する。
=0.35 … (式1)
この割合Rは45%以下であることが望ましく、割合Rが45%より大きいと両眼領域と単眼領域との境界部が観察画像の中央付近にくるため、境界部が目立ちやすくなる。また、割合Rが45%より大きいと、両眼領域の割合が少ないため、立体視できる領域が狭く、自然な立体観察ができない。また、この割合Rは5%以上が望ましく、割合Rが5%より小さい場合には単眼領域が狭くなり、広画角化の効果が小さい。以上の割合Rに係る説明は左眼の観察画像についても同様である。
先ず、本実施形態に係る画像表示装置について、該画像表示装置における表示画面及び光学系、そして該画像表示装置における該表示画面を観察する観察者の眼との関係について、図4を用いて説明する。
=0.23 … (式2)
上記の通り、この割合Rは45%以下且つ5%以上が望ましい。そこで本実施形態でも第1の実施形態と同様、図4に示す如く、光学系203において観察者の鼻N側は切り欠いており、光束198が光学系203に入射しないようにしている。また、図4に示す如く、光学系204において観察者の鼻N側は切り欠いており、光束199が光学系204に入射しないようにしている。
先ず、本実施形態に係る画像表示装置について、該画像表示装置における表示画面及び光学系、そして該画像表示装置における該表示画面を観察する観察者の眼との関係について、図5を用いて説明する。
=0.40 … (式3)
上記の通り、この割合Rは45%以下且つ5%以上が望ましい。そこで本実施形態でも第1の実施形態と同様、図5に示す如く、光学系303において観察者の鼻N側は切り欠いている。これにより、「観察者が正面を観察した際に観察者の右眼301に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束398」が光学系303に入射しないようにしている。また、図5に示す如く、光学系304において観察者の鼻N側は切り欠いている。これにより、「観察者が正面を観察した際に観察者の左眼302に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束399」が光学系304に入射しないようにしている。このような光学系の構成により、観察者が正面を観察した際に観察者の瞳に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束が観察者の眼に入射しないようにしている。
先ず、本実施形態に係る画像表示装置について、該画像表示装置における表示画面及び光学系、そして該画像表示装置における該表示画面を観察する観察者の眼との関係について、図9を用いて説明する。
=0.37 … (式4)
この割合Rは45%以下且つ10%以上が望ましく、その理由は、割合Rが45%以下且つ5%以上が望ましい理由と同じである。そこで本実施形態でも第1の実施形態と同様、図9に示す如く、光学系403において観察者の鼻N側は切り欠いている。これにより、「観察者が正面を観察した際に観察者の右眼401に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束498」が光学系403に入射しないようにしている。また、図9に示す如く、光学系404において観察者の鼻N側は切り欠いている。これにより、「観察者が正面を観察した際に観察者の左眼402に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束499」が光学系404に入射しないようにしている。このような光学系の構成により、観察者が正面を観察した際に観察者の瞳に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束が観察者の眼に入射しないようにしている。
先ず、本実施形態に係る画像表示装置について、該画像表示装置における表示画面及び光学系、そして該画像表示装置における該表示画面を観察する観察者の眼との関係について、図11を用いて説明する。
=0.08 … (式5)
上記の通り、この割合Rは45%以下且つ5%以上が望ましい。そこで本実施形態でも第1の実施形態と同様、光学系503において観察者の鼻N側は切り欠いている。これにより、「観察者が正面を観察した際に観察者の右眼501に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束」が光学系503に入射しないようにしている。また、図5に示す如く、光学系504において観察者の鼻N側は切り欠いている。これにより、「観察者が正面を観察した際に観察者の左眼502に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束」が光学系504に入射しないようにしている。このような光学系の構成により、観察者が正面を観察した際に観察者の瞳に入射する単眼領域と両眼領域の境界部からの光束が観察者の眼に入射しないようにしている。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (11)
- 観察者の左眼用の画像表示素子、該左眼用の画像表示素子の画像を観察者の左眼に導くための左眼用光学系、該観察者の右眼用の画像表示素子、該右眼用の画像表示素子の画像を観察者の右眼に導くための右眼用光学系、を有する画像表示装置であって、
一方の眼に導かれる観察像は、他方の眼に導かれる観察像の一部と同じ画角を表示した両眼領域と、該両眼領域とは異なる単眼領域と、を有し、
前記左眼用光学系の少なくとも1つの面において前記左眼に導かれる光線の領域である光線有効領域を前記左眼から見たときに前記左眼の視軸に対して左側よりも右側が小さく、
前記右眼用光学系の少なくとも1つの面において前記右眼に導かれる光線の領域である光線有効領域を前記右眼から見たときに前記右眼の視軸に対して右側よりも左側が小さい
ことを特徴とする画像表示装置。 - 前記観察者が前記両眼領域と前記単眼領域との境界部を観察した際に該観察者の左眼の瞳に入射する前記境界部からの光束の一部が前記左眼用光学系に入射もしくは前記左眼用光学系から出射しないように、前記左眼用光学系の少なくとも1つの面の前記光線有効領域が、前記左眼用の画像表示素子から前記左眼に導かれる光束の光線有効領域よりも狭く、
前記観察者が前記境界部を観察した際に該観察者の右眼の瞳に入射する前記境界部からの光束の一部が前記右眼用光学系に入射もしくは前記右眼用光学系から出射しないように、前記右眼用光学系の少なくとも1つの面の前記光線有効領域が、前記右眼用の画像表示素子から前記右眼に導かれる光束の光線有効領域よりも狭い
ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記観察者が正面を観察した際に該観察者の左眼の瞳に入射する前記両眼領域と前記単眼領域との境界部からの光束の一部が前記左眼用光学系に入射もしくは前記左眼用光学系から出射しないように、前記左眼用光学系の少なくとも1つの光学面の光線有効領域が、前記左眼用の画像表示素子から前記左眼に導かれる光束の光線有効領域よりも狭く、
前記観察者が正面を観察した際に該観察者の右眼の瞳に入射する前記両眼領域と前記単眼領域との境界部からの光束の一部が前記右眼用光学系に入射もしくは前記右眼用光学系から出射しないように、前記右眼用光学系の少なくとも1つの光学面の光線有効領域が、前記右眼用の画像表示素子から前記右眼に導かれる光束の光線有効領域よりも狭い
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像表示装置。 - 前記左眼用の画像表示素子の中心が前記左眼から見たときに前記左眼の視軸を含む垂直断面に対して左側にシフトしており、
前記右眼用の画像表示素子の中心が前記右眼から見たときに前記右眼の視軸を含む垂直断面に対して右側にシフトしている
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像表示装置。 - 前記左眼用光学系の中で、前記左眼用の画像表示素子から前記左眼に導かれる光束の光線有効領域よりも光線有効領域が狭い面と前記左眼との距離であるL1、前記左眼用の画像表示素子の画像が前記左眼用光学系で拡大された観察像と前記左眼との距離であるD1、がL1<D1×0.1を満たしており、
前記右眼用光学系の中で、前記右眼用の画像表示素子から前記右眼に導かれる光束の光線有効領域よりも光線有効領域が狭い面と前記右眼との距離であるL2、前記右眼用の画像表示素子の画像が前記右眼用光学系で拡大された観察像と前記右眼との距離であるD2、がL2<D2×0.1を満たしている
ことを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像表示装置。 - 前記左眼用光学系と前記右眼用光学系とは、透過作用および反射作用を持つ光学面と少なくとも1つの反射面を有するプリズムであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の画像表示装置。
- 無限遠を観察した際の右眼の視軸と一致するように前記右眼用光学系の射出瞳の中心に導かれる光線の前記右眼用の画像表示素子からの出射角度が前記右眼用の画像表示素子の法線とは異なり、
無限遠を観察した際の左眼の視軸と一致するように前記左眼用光学系の射出瞳の中心に導かれる光線の前記左眼用の画像表示素子からの出射角度が前記左眼用の画像表示素子の法線とは異なる
ことを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。 - 前記左眼用光学系の少なくとも1つの反射面の反射率が前記左眼から見たときに左側よりも右側の方が小さく、前記右眼用光学系の少なくとも1つの反射面の反射率が前記右眼から見たときに右側よりも左側の方が小さいことを特徴とする請求項5又は6に記載の画像表示装置。
- 前記観察者が前記両眼領域と前記単眼領域との境界部を観察した際に該観察者の左眼の瞳に入射する前記境界部からの光束の割合が瞳径の半分以下となるように、前記左眼用光学系の少なくとも1つの光学面の前記光線有効領域が、前記左眼用の画像表示素子から前記左眼に導かれる光束の光線有効領域よりも狭く、
前記観察者が前記境界部を観察した際に該観察者の右眼の瞳に入射する前記境界部からの光束の割合が瞳径の半分以下となるように、前記右眼用光学系の少なくとも1つの光学面の前記光線有効領域が、前記右眼用の画像表示素子から前記右眼に導かれる光束の光線有効領域よりも狭い
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の画像表示装置。 - 前記観察者が正面を観察した際に該観察者の左眼の瞳に入射する前記両眼領域と前記単眼領域との境界部からの光束の割合が瞳径の半分以下となるように、前記左眼用光学系の少なくとも1つの光学面の前記光線有効領域が、前記左眼用の画像表示素子から前記左眼に導かれる光束の光線有効領域よりも狭く、
前記観察者が正面を観察した際に該観察者の右眼の瞳に入射する前記境界部からの光束の割合が瞳径の半分以下となるように、前記右眼用光学系の少なくとも1つの光学面の前記光線有効領域が、前記右眼用の画像表示素子から前記右眼に導かれる光束の光線有効領域よりも狭い
ことを特徴とする請求項1乃至8の何れか1項に記載の画像表示装置。 - 一方の眼に導かれる観察像の単眼領域の面積をA、両眼領域の面積をBとすると、0.05≦A/B≦0.45を満たすことを特徴とする請求項1乃至9の何れか1項に記載の画像表示装置。
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