JP3262872B2 - 頭部装着型ディスプレイ装置 - Google Patents
頭部装着型ディスプレイ装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、観察者の頭部に保持す
るシースルー機能を持つ頭部装着型ディスプレイ装置に
関し、特に、大きな画角で電子像及び外界が観測可能な
頭部装着型ディスプレイ装置に関する。
るシースルー機能を持つ頭部装着型ディスプレイ装置に
関し、特に、大きな画角で電子像及び外界が観測可能な
頭部装着型ディスプレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、シースルー機能を持つ頭部装着型
ディスプレイ装置として、ハーフミラーを介して電子像
と外界像を視軸に導き、両者を選択的に又は合成して表
示するものが知られている。その典型的な構成は、図１
１に平面図を示すように、液晶表示素子等の２次元表示
素子４によって表示された電子像の光をレンズ系３を経
て偏心配置の凹面ハーフミラー２により反射させて使用
者頭部の眼球１へ導くと共に、外界像の光を凹面ハーフ
ミラー２を通して眼球１へ導いて、両者を合成して表示
するか、２次元表示素子４の表示を切って外界像のみを
観察するか、又は、凹面ハーフミラー２の前方に配置し
た液晶シャッタ５によって外界光を遮断して電子像を選
択的に表示するものである。このように、液晶シャッタ
５は、外界を観察するときは透過状態にし、電子像を観
察するときは遮光状態にしている。
ディスプレイ装置として、ハーフミラーを介して電子像
と外界像を視軸に導き、両者を選択的に又は合成して表
示するものが知られている。その典型的な構成は、図１
１に平面図を示すように、液晶表示素子等の２次元表示
素子４によって表示された電子像の光をレンズ系３を経
て偏心配置の凹面ハーフミラー２により反射させて使用
者頭部の眼球１へ導くと共に、外界像の光を凹面ハーフ
ミラー２を通して眼球１へ導いて、両者を合成して表示
するか、２次元表示素子４の表示を切って外界像のみを
観察するか、又は、凹面ハーフミラー２の前方に配置し
た液晶シャッタ５によって外界光を遮断して電子像を選
択的に表示するものである。このように、液晶シャッタ
５は、外界を観察するときは透過状態にし、電子像を観
察するときは遮光状態にしている。
【０００３】しかし、一般的に用いられているツイスト
ネマティック（ＴＮ）液晶あるいはスーパーツイストネ
マティック（ＳＴＮ）液晶を用いた液晶シャッタは、あ
る特定の方向から見た場合には、高いコントラストを持
つが（これを視角方向と呼ぶが、その方向を液晶面に投
影した方向も視角方向と呼ぶ。）、その他の方向から見
た場合には、相対的にコントラストが低くなる。
ネマティック（ＴＮ）液晶あるいはスーパーツイストネ
マティック（ＳＴＮ）液晶を用いた液晶シャッタは、あ
る特定の方向から見た場合には、高いコントラストを持
つが（これを視角方向と呼ぶが、その方向を液晶面に投
影した方向も視角方向と呼ぶ。）、その他の方向から見
た場合には、相対的にコントラストが低くなる。
【０００４】例えば、図５（ａ）に示すように、視角方
向が６時方向である６時視角のポジ型の液晶シャッタ
（「ポジ型」とは、電圧印加時に遮光状態になるものを
言う。）の電圧印加時、すなわち、遮光時の上下方向
（１２時６時方向）の視角θ0 と遮光率の関係は、同図
（ｂ）に示すような特性を示す。また、そのときの左右
方向（３時９時方向）の視角θ1 と遮光率の関係は、図
６に示すようになる。図５（ｂ）、図６（ｂ）から明ら
かなように、遮光状態が良好な領域は、左右方向はほぼ
対称であるが、上下方向では非対称となる。
向が６時方向である６時視角のポジ型の液晶シャッタ
（「ポジ型」とは、電圧印加時に遮光状態になるものを
言う。）の電圧印加時、すなわち、遮光時の上下方向
（１２時６時方向）の視角θ0 と遮光率の関係は、同図
（ｂ）に示すような特性を示す。また、そのときの左右
方向（３時９時方向）の視角θ1 と遮光率の関係は、図
６に示すようになる。図５（ｂ）、図６（ｂ）から明ら
かなように、遮光状態が良好な領域は、左右方向はほぼ
対称であるが、上下方向では非対称となる。
【０００５】つまり、ある特定の方向から見た場合には
高いコントラストを持つが、その他の方向から見た場合
にはコントラストが低くなる。また、視線と液晶シャッ
タの交わる点における視線と液晶シャッタの法線のなす
角度、すなわち、視角θ0 、θ1 によってもコントラス
トが変化する。
高いコントラストを持つが、その他の方向から見た場合
にはコントラストが低くなる。また、視線と液晶シャッ
タの交わる点における視線と液晶シャッタの法線のなす
角度、すなわち、視角θ0 、θ1 によってもコントラス
トが変化する。
【０００６】このような状況において、本出願人は、遮
光率の良好な視角範囲を広げるために、液晶シャッタを
複数枚重ねる方法とこのような液晶シャッタを用いた頭
部装着型ディスプレイ装置を既に提案している（特願平
４−２６７５０５号）。これは、例えば、同じ６時方向
の視角方向を持つが、貼り付けてある２枚の偏光板の透
過軸方向がお互いに９０°異なっている液晶シャッタＡ
と液晶シャッタＢの２枚を用い、これを、 図７（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、視角特性が
非対称な上下方向を相互に逆にして２枚重ねる、あるい
は、 図８（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、視角特性が
非対称な上下方向を回転軸として１枚を裏返しにして２
枚重ねるものである。
光率の良好な視角範囲を広げるために、液晶シャッタを
複数枚重ねる方法とこのような液晶シャッタを用いた頭
部装着型ディスプレイ装置を既に提案している（特願平
４−２６７５０５号）。これは、例えば、同じ６時方向
の視角方向を持つが、貼り付けてある２枚の偏光板の透
過軸方向がお互いに９０°異なっている液晶シャッタＡ
と液晶シャッタＢの２枚を用い、これを、 図７（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、視角特性が
非対称な上下方向を相互に逆にして２枚重ねる、あるい
は、 図８（ａ）あるいは（ｂ）に示すように、視角特性が
非対称な上下方向を回転軸として１枚を裏返しにして２
枚重ねるものである。
【０００７】例えば、図７（ａ）のポジ型の液晶シャッ
タＡ、Ｂの２枚重ねの場合、遮光時の透過率−視角特性
例を示すと図９のようになる。この図から、視角θ0 、
θ1が小さい範囲では、上下方向も、左右方向も十分に
高い遮光率が得られることが分かる（透過率が十分低
い）。
タＡ、Ｂの２枚重ねの場合、遮光時の透過率−視角特性
例を示すと図９のようになる。この図から、視角θ0 、
θ1が小さい範囲では、上下方向も、左右方向も十分に
高い遮光率が得られることが分かる（透過率が十分低
い）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このように液晶シャッ
タを複数枚重ねても、実際には、良好な遮光状態が得ら
れる視角範囲は、視角θ0 、θ1 が±１５°程度なの
で、図１０に示したように、複数枚からなる液晶シャッ
タ５０を顔の前面に取り付ける構造の頭部装着型ディス
プレイ装置にした場合には、外界の観測可能範囲は、画
角にして３０°程度の範囲になる。
タを複数枚重ねても、実際には、良好な遮光状態が得ら
れる視角範囲は、視角θ0 、θ1 が±１５°程度なの
で、図１０に示したように、複数枚からなる液晶シャッ
タ５０を顔の前面に取り付ける構造の頭部装着型ディス
プレイ装置にした場合には、外界の観測可能範囲は、画
角にして３０°程度の範囲になる。
【０００９】しかし、２次元表示素子によって表示する
電子像をワイドビジョンのように画角の大きなものに
し、それに伴い外界の観測可能な範囲も大きくしようと
すると、すなわち、外界の観測可能な画角を大きくしよ
うとすると、周辺部では十分な遮光率が得られなくな
る。この問題は、外界像の周辺部では視角θ0 、θ1 が
大きくなり、液晶シャッタ５０の良好な遮光状態が得ら
れる視角範囲を越えてしまうために生じる。
電子像をワイドビジョンのように画角の大きなものに
し、それに伴い外界の観測可能な範囲も大きくしようと
すると、すなわち、外界の観測可能な画角を大きくしよ
うとすると、周辺部では十分な遮光率が得られなくな
る。この問題は、外界像の周辺部では視角θ0 、θ1 が
大きくなり、液晶シャッタ５０の良好な遮光状態が得ら
れる視角範囲を越えてしまうために生じる。
【００１０】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、液晶シャッタを透過状態に
して外界を観察可能にし、これを遮光状態にして電子像
を観察可能にする頭部装着型ディスプレイ装置におい
て、大きな画角で電子像及び外界を良好に観察可能にす
ることである。
たものであり、その目的は、液晶シャッタを透過状態に
して外界を観察可能にし、これを遮光状態にして電子像
を観察可能にする頭部装着型ディスプレイ装置におい
て、大きな画角で電子像及び外界を良好に観察可能にす
ることである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の頭部装着型ディスプレイ装置は、映像を表示する映
像表示素子と、前記映像表示素子に表示された映像を観
察者の眼球に投影する投影光学系と、前記観察者の眼球
に導かれる外界像を透過・遮断する液晶シャッタとを有
する頭部装着型ディスプレイ装置において、前記液晶シ
ャッタの面形状が、少なくともその一部が曲面又は複数
の平面で構成され、前記観察者の眼球の瞳を通る視線と
前記液晶シャッタの交わる点における視線と液晶シャッ
タの法線のなす角度が、少なくとも前記液晶シャッタの
面内の一部において、前記液晶シャッタを平面状の１枚
の液晶シャッタで構成する場合よりも、小さくなるよう
な面形状になっていることを特徴とするものである。
明の頭部装着型ディスプレイ装置は、映像を表示する映
像表示素子と、前記映像表示素子に表示された映像を観
察者の眼球に投影する投影光学系と、前記観察者の眼球
に導かれる外界像を透過・遮断する液晶シャッタとを有
する頭部装着型ディスプレイ装置において、前記液晶シ
ャッタの面形状が、少なくともその一部が曲面又は複数
の平面で構成され、前記観察者の眼球の瞳を通る視線と
前記液晶シャッタの交わる点における視線と液晶シャッ
タの法線のなす角度が、少なくとも前記液晶シャッタの
面内の一部において、前記液晶シャッタを平面状の１枚
の液晶シャッタで構成する場合よりも、小さくなるよう
な面形状になっていることを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明においては、液晶シャッタの面形状が、
少なくともその一部が曲面又は複数の平面で構成され、
観察者の眼球の瞳を通る視線と液晶シャッタの交わる点
における視線と液晶シャッタの法線のなす角度が、液晶
シャッタを平面状の１枚の液晶シャッタで構成する場合
よりも、少なくとも液晶シャッタの面内の一部において
小さくなるような面形状になっているので、大きな画角
においても液晶シャッタの良好な遮光状態が得られ、大
画角の電子像を良好な状態で観察可能になり、大画角で
外界も観察できる。
少なくともその一部が曲面又は複数の平面で構成され、
観察者の眼球の瞳を通る視線と液晶シャッタの交わる点
における視線と液晶シャッタの法線のなす角度が、液晶
シャッタを平面状の１枚の液晶シャッタで構成する場合
よりも、少なくとも液晶シャッタの面内の一部において
小さくなるような面形状になっているので、大きな画角
においても液晶シャッタの良好な遮光状態が得られ、大
画角の電子像を良好な状態で観察可能になり、大画角で
外界も観察できる。
【００１３】
【実施例】本発明の基本原理は、頭部装着型ディスプレ
イ装置に用いる液晶シャッタを曲面状にするか、あるい
は、複数の平面状の液晶シャッタを接合部を介して折り
曲げた形状に接合した構成にして、視線と液晶シャッタ
の交わる点における視線と液晶シャッタの法線のなす角
度、すなわち、上下方向の視角θ0 、左右方向の視角θ
1 の少なくとも一方を平面状の１枚の液晶シャッタを用
いる場合よりも小さくなるようにして、観察範囲の周辺
部においても、液晶シャッタの良好な遮光状態が得られ
る視角範囲を越えないようにすることである。
イ装置に用いる液晶シャッタを曲面状にするか、あるい
は、複数の平面状の液晶シャッタを接合部を介して折り
曲げた形状に接合した構成にして、視線と液晶シャッタ
の交わる点における視線と液晶シャッタの法線のなす角
度、すなわち、上下方向の視角θ0 、左右方向の視角θ
1 の少なくとも一方を平面状の１枚の液晶シャッタを用
いる場合よりも小さくなるようにして、観察範囲の周辺
部においても、液晶シャッタの良好な遮光状態が得られ
る視角範囲を越えないようにすることである。
【００１４】以下、図面を参照にして本発明の頭部装着
型ディスプレイ装置の実施例について説明する。図１
は、第１実施例の頭部装着型ディスプレイ装置の平面図
であり、従来のものと同様、液晶表示素子等の左右一対
の２次元表示素子４によって表示された電子像の光を左
右それぞれのレンズ系３を経て偏心配置の左右それぞれ
の凹面ハーフミラー２により反射させて使用者頭部の左
右の眼球１へ導くと共に、外界像の光をそれぞれの凹面
ハーフミラー２を通して眼球１へ導いて、両者を合成し
て表示するか、２次元表示素子４の表示を切って外界像
のみを観察するか、又は、凹面ハーフミラー２の前方に
配置した左右一対の液晶シャッタ５０によって外界光を
遮断して電子像を選択的に表示する。ここで、液晶シャ
ッタ５０は、図７、図８に示したように、ポジ型の液晶
シャッタを２枚重ねた構成であり、同じ視角方向を持つ
が、貼り付けてある２枚の偏光板の透過軸方向が相互に
９０°異なっているものを用意し、これらを視角方向を
互いに逆にして２枚重ねるか、あるいは、相互に裏返し
にして２枚重ねたものである。そして、外界を観察する
ときは液晶シャッタ５０を透過状態にし、電子像を観察
するときは液晶シャッタ５０を遮光状態にして使用す
る。
型ディスプレイ装置の実施例について説明する。図１
は、第１実施例の頭部装着型ディスプレイ装置の平面図
であり、従来のものと同様、液晶表示素子等の左右一対
の２次元表示素子４によって表示された電子像の光を左
右それぞれのレンズ系３を経て偏心配置の左右それぞれ
の凹面ハーフミラー２により反射させて使用者頭部の左
右の眼球１へ導くと共に、外界像の光をそれぞれの凹面
ハーフミラー２を通して眼球１へ導いて、両者を合成し
て表示するか、２次元表示素子４の表示を切って外界像
のみを観察するか、又は、凹面ハーフミラー２の前方に
配置した左右一対の液晶シャッタ５０によって外界光を
遮断して電子像を選択的に表示する。ここで、液晶シャ
ッタ５０は、図７、図８に示したように、ポジ型の液晶
シャッタを２枚重ねた構成であり、同じ視角方向を持つ
が、貼り付けてある２枚の偏光板の透過軸方向が相互に
９０°異なっているものを用意し、これらを視角方向を
互いに逆にして２枚重ねるか、あるいは、相互に裏返し
にして２枚重ねたものである。そして、外界を観察する
ときは液晶シャッタ５０を透過状態にし、電子像を観察
するときは液晶シャッタ５０を遮光状態にして使用す
る。
【００１５】ところで、液晶シャッタ５０を構成する各
液晶シャッタは、例えば曲げても割れないプラスチック
フィルムを用いて構成したフィルム液晶シャッタからな
り、曲面状に曲げられている。その曲げ状態は、眼球１
の瞳を通る視線と液晶シャッタ５０の交わる点における
視線と液晶シャッタ５０の法線のなす角度の中、上下方
向の視角θ0 、左右方向の視角θ1 の少なくとも一方
が、液晶シャッタ５０として平面状の１枚の液晶シャッ
タを用いる場合よりも、小さくなるような曲面形状であ
り、図１の場合は、ワイドビジョンのように、使用者頭
部側に曲率中心が位置し、水平方向に曲がっている円筒
面形状になっている。このような面形状にすることによ
り、視角θ0 、θ1 を小さくすることができ、液晶シャ
ッタ５０の良好な遮光状態が得られる視角範囲を越えな
いように調整することができる。なお、面形状はこれに
限らず、垂直方向にも曲がっていてもよい。
液晶シャッタは、例えば曲げても割れないプラスチック
フィルムを用いて構成したフィルム液晶シャッタからな
り、曲面状に曲げられている。その曲げ状態は、眼球１
の瞳を通る視線と液晶シャッタ５０の交わる点における
視線と液晶シャッタ５０の法線のなす角度の中、上下方
向の視角θ0 、左右方向の視角θ1 の少なくとも一方
が、液晶シャッタ５０として平面状の１枚の液晶シャッ
タを用いる場合よりも、小さくなるような曲面形状であ
り、図１の場合は、ワイドビジョンのように、使用者頭
部側に曲率中心が位置し、水平方向に曲がっている円筒
面形状になっている。このような面形状にすることによ
り、視角θ0 、θ1 を小さくすることができ、液晶シャ
ッタ５０の良好な遮光状態が得られる視角範囲を越えな
いように調整することができる。なお、面形状はこれに
限らず、垂直方向にも曲がっていてもよい。
【００１６】上記実施例では、液晶シャッタを２枚重ね
て液晶シャッタ５０を構成しているが、１枚の液晶シャ
ッタのみで外界の観測可能範囲全体を十分に遮光できる
よう、液晶シャッタの視角範囲内に視角θ0 、θ1 が収
まるようにその曲面形状及び取り付け状態が調整できる
場合は、１枚の液晶シャッタのみで構成してもよい。さ
らには、３枚以上の液晶シャッタを重ねたものでもよ
い。また、ポジ型の液晶シャッタの代わりに、単数又は
複数の重畳したネガ型の液晶シャッタを用いてもよい。
て液晶シャッタ５０を構成しているが、１枚の液晶シャ
ッタのみで外界の観測可能範囲全体を十分に遮光できる
よう、液晶シャッタの視角範囲内に視角θ0 、θ1 が収
まるようにその曲面形状及び取り付け状態が調整できる
場合は、１枚の液晶シャッタのみで構成してもよい。さ
らには、３枚以上の液晶シャッタを重ねたものでもよ
い。また、ポジ型の液晶シャッタの代わりに、単数又は
複数の重畳したネガ型の液晶シャッタを用いてもよい。
【００１７】本実施例では、液晶シャッタ５０をプラス
チックフィルムを使用して構成しているので、従来のガ
ラス板を使用した液晶シャッタに比べて薄く軽量にでき
る。また、液晶シャッタ５０を曲面にすることができる
ので、装置をコンパクトにできる。なお、液晶シャッタ
５０の材料は、曲げることができるものであれば、プラ
スチックに限る必要はない。また、曲面ガラスを使用し
て構成してもよい。
チックフィルムを使用して構成しているので、従来のガ
ラス板を使用した液晶シャッタに比べて薄く軽量にでき
る。また、液晶シャッタ５０を曲面にすることができる
ので、装置をコンパクトにできる。なお、液晶シャッタ
５０の材料は、曲げることができるものであれば、プラ
スチックに限る必要はない。また、曲面ガラスを使用し
て構成してもよい。
【００１８】図２は、図１の実施例の変形例を示すもの
で、この実施例においては、左右の眼球１それぞれに液
晶シャッタ５０を配置する代わりに、両眼共通の１枚の
液晶シャッタ５０で構成している。この場合も、左右そ
れぞれの視線と液晶シャッタ５０の法線のなす角度の
中、上下方向の視角θ0 、左右方向の視角θ1 の少なく
とも一方が、液晶シャッタ５０として平面状の１枚の液
晶シャッタを用いる場合よりも、小さくなるような曲面
形状であり、この場合、液晶シャッタ５０の両端で、使
用者頭部側に曲率中心が位置するように、水平方向に曲
がっている。
で、この実施例においては、左右の眼球１それぞれに液
晶シャッタ５０を配置する代わりに、両眼共通の１枚の
液晶シャッタ５０で構成している。この場合も、左右そ
れぞれの視線と液晶シャッタ５０の法線のなす角度の
中、上下方向の視角θ0 、左右方向の視角θ1 の少なく
とも一方が、液晶シャッタ５０として平面状の１枚の液
晶シャッタを用いる場合よりも、小さくなるような曲面
形状であり、この場合、液晶シャッタ５０の両端で、使
用者頭部側に曲率中心が位置するように、水平方向に曲
がっている。
【００１９】図３に第２実施例に用いる液晶シャッタ５
０の斜視図を示す。この実施例においては、平面型の３
枚の液晶シャッタ６1 〜６3 、７1 〜７3 を接合部８を
介して折り曲げた形状に接合して、２枚重ねの液晶シャ
ッタ５０を構成している。そして、図４に示すように、
このような液晶シャッタ５０を左右それぞれの凹面ハー
フミラー２の前方に取り付ける。接合部８は遮光性材料
で構成しなければならないが、目障りにならないように
できるだけ接合部８は細くするようにする。また、液晶
シャッタ面に眼のピントを合わせることができないくら
い眼の近くに液晶シャッタ５０を取り付ければ、接合部
８自体は視野を妨げるものとはなり得ない。
０の斜視図を示す。この実施例においては、平面型の３
枚の液晶シャッタ６1 〜６3 、７1 〜７3 を接合部８を
介して折り曲げた形状に接合して、２枚重ねの液晶シャ
ッタ５０を構成している。そして、図４に示すように、
このような液晶シャッタ５０を左右それぞれの凹面ハー
フミラー２の前方に取り付ける。接合部８は遮光性材料
で構成しなければならないが、目障りにならないように
できるだけ接合部８は細くするようにする。また、液晶
シャッタ面に眼のピントを合わせることができないくら
い眼の近くに液晶シャッタ５０を取り付ければ、接合部
８自体は視野を妨げるものとはなり得ない。
【００２０】この場合も、液晶シャッタ５０は、ポジ型
液晶シャッタを２枚重ねた構成であり、同じ視角方向を
持つが、貼り付けてある２枚の偏光板の透過軸方向が相
互に９０°異なっているものを用意し、これらを視角方
向を互いに逆にして２枚重ねるか、あるいは、相互に裏
返しにして２枚重ねたものである。そして、外界を観察
するときは液晶シャッタ５０を透過状態にし、電子像を
観察するときは液晶シャッタ５０を遮光状態にして使用
する。
液晶シャッタを２枚重ねた構成であり、同じ視角方向を
持つが、貼り付けてある２枚の偏光板の透過軸方向が相
互に９０°異なっているものを用意し、これらを視角方
向を互いに逆にして２枚重ねるか、あるいは、相互に裏
返しにして２枚重ねたものである。そして、外界を観察
するときは液晶シャッタ５０を透過状態にし、電子像を
観察するときは液晶シャッタ５０を遮光状態にして使用
する。
【００２１】そして、左右の眼球１に対して図４のよう
に図３の液晶シャッタ５０を取り付けると、観察可能な
外界像の周辺部においても、視線と液晶シャッタ５０の
交わる点における視線と液晶シャッタ５０の法線のなす
角度θ0 、θ1 が大きくならないので、液晶シャッタ５
０の良好な遮光状態が得られる視角範囲を越えないよう
に調整することができる。
に図３の液晶シャッタ５０を取り付けると、観察可能な
外界像の周辺部においても、視線と液晶シャッタ５０の
交わる点における視線と液晶シャッタ５０の法線のなす
角度θ0 、θ1 が大きくならないので、液晶シャッタ５
０の良好な遮光状態が得られる視角範囲を越えないよう
に調整することができる。
【００２２】ここで、この例でも、液晶シャッタ５０を
２枚重ねで使用しているが、１枚の液晶シャッタのみで
外界の観測可能範囲全体を十分に遮光できるよう、液晶
シャッタの視角範囲内に視角θ0 、θ1 が収まるように
その取り付け状態が調整できる場合は、１枚の液晶シャ
ッタのみで構成してもよい。さらには、３枚以上の液晶
シャッタを重ねたものでもよい。また、ポジ型の液晶シ
ャッタの代わりに、単数又は複数の重畳したネガ型の液
晶シャッタを用いてもよい。
２枚重ねで使用しているが、１枚の液晶シャッタのみで
外界の観測可能範囲全体を十分に遮光できるよう、液晶
シャッタの視角範囲内に視角θ0 、θ1 が収まるように
その取り付け状態が調整できる場合は、１枚の液晶シャ
ッタのみで構成してもよい。さらには、３枚以上の液晶
シャッタを重ねたものでもよい。また、ポジ型の液晶シ
ャッタの代わりに、単数又は複数の重畳したネガ型の液
晶シャッタを用いてもよい。
【００２３】なお、本実施例では、面方向に３枚の液晶
シャッタを接合して液晶シャッタ５０を構成したが、こ
の枚数に限る必要はなく、２枚でもまた４枚以上であっ
てもよい。
シャッタを接合して液晶シャッタ５０を構成したが、こ
の枚数に限る必要はなく、２枚でもまた４枚以上であっ
てもよい。
【００２４】以上、本発明の頭部装着型ディスプレイ装
置をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発
明はこれら実施例に限定されることなく種々の変形が可
能である。例えば、頭部装着型ディスプレイ装置を構成
する光学系は、図１に示されたような配置に限定される
ものではない。
置をいくつかの実施例に基づいて説明してきたが、本発
明はこれら実施例に限定されることなく種々の変形が可
能である。例えば、頭部装着型ディスプレイ装置を構成
する光学系は、図１に示されたような配置に限定される
ものではない。
【００２５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の頭部装着型ディスプレイ装置によると、液晶シャッタ
の面形状が、少なくともその一部が曲面又は複数の平面
で構成され、観察者の眼球の瞳を通る視線と液晶シャッ
タの交わる点における視線と液晶シャッタの法線のなす
角度が、液晶シャッタを平面状の１枚の液晶シャッタで
構成する場合よりも、少なくとも液晶シャッタの面内の
一部において小さくなるような面形状になっているの
で、大きな画角においても液晶シャッタの良好な遮光状
態が得られ、大画角の電子像を良好な状態で観察可能に
なり、大画角で外界も観察できる。
の頭部装着型ディスプレイ装置によると、液晶シャッタ
の面形状が、少なくともその一部が曲面又は複数の平面
で構成され、観察者の眼球の瞳を通る視線と液晶シャッ
タの交わる点における視線と液晶シャッタの法線のなす
角度が、液晶シャッタを平面状の１枚の液晶シャッタで
構成する場合よりも、少なくとも液晶シャッタの面内の
一部において小さくなるような面形状になっているの
で、大きな画角においても液晶シャッタの良好な遮光状
態が得られ、大画角の電子像を良好な状態で観察可能に
なり、大画角で外界も観察できる。
【図１】本発明の頭部装着型ディスプレイ装置の第１実
施例の平面図である。
施例の平面図である。
【図２】図１の変形例の平面図である。
【図３】第２実施例に用いる液晶シャッタの斜視図であ
る。
る。
【図４】第２実施例の平面図である。
【図５】ポジ型の液晶シャッタの遮光時に上下方向で遮
光状態が非対称になることを示す図である。
光状態が非対称になることを示す図である。
【図６】図５の状態で左右方向で遮光状態がほぼ対称に
なることを示す図である。
なることを示す図である。
【図７】２枚の液晶シャッタの１つの重ね合わせ状態を
示す図である。
示す図である。
【図８】２枚の液晶シャッタの他の重ね合わせ状態を示
す図である。
す図である。
【図９】重ね合わせ状態の視角と遮光時の透過率との関
係の特性の例を示す図である。
係の特性の例を示す図である。
【図１０】本出願人の先の提案の頭部装着型ディスプレ
イ装置の平面図である。
イ装置の平面図である。
【図１１】従来の１例の頭部装着型ディスプレイ装置の
平面図である。
平面図である。
１…眼球 ２…凹面ハーフミラー ３…レンズ系 ４…２次元表示素子 ６1 〜６3 、７1 〜７3 …平面型液晶シャッタ ８…接合部 ５０…液晶シャッタ
Claims (1)
- 【請求項１】 映像を表示する映像表示素子と、前記映
像表示素子に表示された映像を観察者の眼球に投影する
投影光学系と、前記観察者の眼球に導かれる外界像を透
過・遮断する液晶シャッタとを有する頭部装着型ディス
プレイ装置において、前記液晶シャッタの面形状が、少
なくともその一部が曲面又は複数の平面で構成され、前
記観察者の眼球の瞳を通る視線と前記液晶シャッタの交
わる点における視線と液晶シャッタの法線のなす角度
が、前記液晶シャッタを平面状の１枚の液晶シャッタで
構成する場合よりも、少なくとも前記液晶シャッタの面
内の一部において小さくなるような面形状になっている
ことを特徴とする頭部装着型ディスプレイ装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34608792A JP3262872B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 頭部装着型ディスプレイ装置 |
| US08/067,130 US5572343A (en) | 1992-05-26 | 1993-05-26 | Visual display having see-through function and stacked liquid crystal shutters of opposite viewing angle directions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34608792A JP3262872B2 (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 頭部装着型ディスプレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06194597A JPH06194597A (ja) | 1994-07-15 |
| JP3262872B2 true JP3262872B2 (ja) | 2002-03-04 |
Family
ID=18381053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34608792A Expired - Fee Related JP3262872B2 (ja) | 1992-05-26 | 1992-12-25 | 頭部装着型ディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3262872B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014508596A (ja) * | 2011-02-24 | 2014-04-10 | アイシス イノベーション リミテッド | 視覚障害を有する個人のための光学装置 |
| RU2813758C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2024-02-16 | Анатолий Васильевич Подшивалов | Привод реечного домкрата |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2929444B2 (ja) * | 1993-06-17 | 1999-08-03 | シャープ株式会社 | 画像表示装置 |
| JPWO2017090289A1 (ja) * | 2015-11-25 | 2019-04-18 | 株式会社テレパシージャパン | 調光手段を備える画像表示装置 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP34608792A patent/JP3262872B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014508596A (ja) * | 2011-02-24 | 2014-04-10 | アイシス イノベーション リミテッド | 視覚障害を有する個人のための光学装置 |
| RU2813758C1 (ru) * | 2022-11-29 | 2024-02-16 | Анатолий Васильевич Подшивалов | Привод реечного домкрата |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06194597A (ja) | 1994-07-15 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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