JP3430615B2 - 接眼映像表示装置 - Google Patents
接眼映像表示装置Info
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- JP3430615B2 JP3430615B2 JP03486494A JP3486494A JP3430615B2 JP 3430615 B2 JP3430615 B2 JP 3430615B2 JP 03486494 A JP03486494 A JP 03486494A JP 3486494 A JP3486494 A JP 3486494A JP 3430615 B2 JP3430615 B2 JP 3430615B2
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- lens
- optical system
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、バーチャルリアリテ
ィシステムに適した、小型軽量で、広視野角性を容易に
提供できるヘッドマウント、ゴーグル型ディスプレイ等
の接眼映像表示装置に関するものである。
ィシステムに適した、小型軽量で、広視野角性を容易に
提供できるヘッドマウント、ゴーグル型ディスプレイ等
の接眼映像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、バーチャルリアリティ用表示装置
として、ヘッドマウント装置や、ゴーグル型のディスプ
レイが注目されている。これらの装置は、従来の大型デ
ィスプレイを用いずとも、見かけ上大画面映像を楽し
め、視野の広い範囲を映像で埋めることができるので、
強い臨場感を得られ、また、個人用のモニター用として
小型軽量で簡易な構成のものも考えられている。
として、ヘッドマウント装置や、ゴーグル型のディスプ
レイが注目されている。これらの装置は、従来の大型デ
ィスプレイを用いずとも、見かけ上大画面映像を楽し
め、視野の広い範囲を映像で埋めることができるので、
強い臨場感を得られ、また、個人用のモニター用として
小型軽量で簡易な構成のものも考えられている。
【０００３】従来のヘッドマウント型表示装置の構成
を、図９に示す。図は片眼部の断面図で、１は接眼映像
表示装置、２は接眼光学系、３は液晶パネル等の小型表
示素子、４は人の眼を表わす。以下、図１０を用いて映
像表示の原理を説明する。原理はルーペ拡大光学系と同
じであるが、小型表示素子３に描かれた映像５は、接眼
光学系２により虚像６として拡大結像される。人の眼４
は、あたかも虚像６を直接見るように感じ、図９のよう
な眼４に近接した位置においた小型の装置にもかかわら
ず、容易に拡大された大画面映像を楽しむことができる
ものである。図１０において７は最大像位置からの主光
線（以下、「最大画角光線」という）、８は眼４の瞳、
θｍａｘは最大半画角を表わしており、最大半画角θｍ
ａｘは、大きいほど広い視野角を映像で埋めることがで
き、臨場感が高まりバーチャルリアリティー用として適
する。
を、図９に示す。図は片眼部の断面図で、１は接眼映像
表示装置、２は接眼光学系、３は液晶パネル等の小型表
示素子、４は人の眼を表わす。以下、図１０を用いて映
像表示の原理を説明する。原理はルーペ拡大光学系と同
じであるが、小型表示素子３に描かれた映像５は、接眼
光学系２により虚像６として拡大結像される。人の眼４
は、あたかも虚像６を直接見るように感じ、図９のよう
な眼４に近接した位置においた小型の装置にもかかわら
ず、容易に拡大された大画面映像を楽しむことができる
ものである。図１０において７は最大像位置からの主光
線（以下、「最大画角光線」という）、８は眼４の瞳、
θｍａｘは最大半画角を表わしており、最大半画角θｍ
ａｘは、大きいほど広い視野角を映像で埋めることがで
き、臨場感が高まりバーチャルリアリティー用として適
する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の接眼映像表示装
置１は、小型で低価格な装置を実現するために、接眼光
学系２として、図１１のような、両面が非球面のプラス
チックレンズ２ａを用いていた。ところが、図のような
簡単な構成の光学系では、接眼光学系２のパワーを強く
するのに限界があり、広視野角化と装置の小型軽量化に
は制約が存在した。
置１は、小型で低価格な装置を実現するために、接眼光
学系２として、図１１のような、両面が非球面のプラス
チックレンズ２ａを用いていた。ところが、図のような
簡単な構成の光学系では、接眼光学系２のパワーを強く
するのに限界があり、広視野角化と装置の小型軽量化に
は制約が存在した。
【０００５】図１１は、小型表示素子３として１．３イ
ンチの液晶パネルを想定し、眼４の瞳８からプラスチッ
クレンズ２ａまでの距離を１５ｍｍに設定したときの光
路図を示しており、最大半画角θｍａｘを大きくするに
は、最大画角光線７は、プラスチックレンズ２ａで大き
な屈折を受けるようにするか、小型表示素子３に大きい
ものを使用することが必要となる。
ンチの液晶パネルを想定し、眼４の瞳８からプラスチッ
クレンズ２ａまでの距離を１５ｍｍに設定したときの光
路図を示しており、最大半画角θｍａｘを大きくするに
は、最大画角光線７は、プラスチックレンズ２ａで大き
な屈折を受けるようにするか、小型表示素子３に大きい
ものを使用することが必要となる。
【０００６】しかし、プラスチックレンズ２ａのパワー
がこれ以上強くなると、収差が増大し、また、歪曲、色
収差も大きくなるため、結像性能が劣化してしまう。こ
れを防ぐには、多数枚のレンズ構成とする必要がある
等、高価格で重量の重いものとなってしまう問題があっ
た。
がこれ以上強くなると、収差が増大し、また、歪曲、色
収差も大きくなるため、結像性能が劣化してしまう。こ
れを防ぐには、多数枚のレンズ構成とする必要がある
等、高価格で重量の重いものとなってしまう問題があっ
た。
【０００７】また、小型表示素子３を大きくすると、当
然、大型の装置となり、重量が増大する。
然、大型の装置となり、重量が増大する。
【０００８】さらに、接眼映像表示装置１が、図１２に
模式的に示したような両眼用の構成の場合は、眼４の間
隔ｄは約６５ｍｍなので、小型表示素子３としては最大
３インチ程度の液晶パネルまでしか使用することはでき
ない、等の制約があった。
模式的に示したような両眼用の構成の場合は、眼４の間
隔ｄは約６５ｍｍなので、小型表示素子３としては最大
３インチ程度の液晶パネルまでしか使用することはでき
ない、等の制約があった。
【０００９】従って、図１０に示したような従来の光学
系では、最大半画角θｍａｘの２倍で定義される最大視
野角は６０度程度のものしか実用的でなく、臨場感を求
めて視野角を１００度以上にするには、高価な光学ガラ
ス材を用いたり、複数の非球面レンズを用いるなど、高
価な接眼光学系となり、また大型の液晶パネル等を表示
素子として用いるので、ヘルメット型等の大型で、重量
の重い装置となっていた。
系では、最大半画角θｍａｘの２倍で定義される最大視
野角は６０度程度のものしか実用的でなく、臨場感を求
めて視野角を１００度以上にするには、高価な光学ガラ
ス材を用いたり、複数の非球面レンズを用いるなど、高
価な接眼光学系となり、また大型の液晶パネル等を表示
素子として用いるので、ヘルメット型等の大型で、重量
の重い装置となっていた。
【００１０】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、簡単な接眼光学系と小型の表
示素子を用いて、容易に視野角１００度以上を実現でき
る臨場感の高い接眼映像表示装置を得ることを目的とす
る。
るためになされたもので、簡単な接眼光学系と小型の表
示素子を用いて、容易に視野角１００度以上を実現でき
る臨場感の高い接眼映像表示装置を得ることを目的とす
る。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この発明に係る接眼映像
表示装置は、 小型表示素子と、当該小型表示素子に表示
される映像を光軸からの物高に比例した角度方向で、か
つ、仮想球面上に虚像を拡大結像する接眼光学系とを備
える接眼映像表示装置であって、接眼光学系は、虚像を
鑑賞する鑑賞者の眼に最も近い位置において眼側に鋸歯
形状を有する凹面を向けるフレネルレンズを備えるとと
もに、鑑賞者の眼側から順に、接眼光学系、小型表示素
子とを配置してなることとしたものである。
表示装置は、 小型表示素子と、当該小型表示素子に表示
される映像を光軸からの物高に比例した角度方向で、か
つ、仮想球面上に虚像を拡大結像する接眼光学系とを備
える接眼映像表示装置であって、接眼光学系は、虚像を
鑑賞する鑑賞者の眼に最も近い位置において眼側に鋸歯
形状を有する凹面を向けるフレネルレンズを備えるとと
もに、鑑賞者の眼側から順に、接眼光学系、小型表示素
子とを配置してなることとしたものである。
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【作用】この発明に係る接眼映像表示装置は、小型表示
素子と、当該小型表示素子に表示される映像を光軸から
の物高に比例した角度方向で、かつ、仮想球面上に虚像
を拡大結像する接眼光学系とを備える接眼映像表示装置
であって、接眼光学系は、虚像を鑑賞する鑑賞者の眼に
最も近い位置において眼側に鋸歯形状を有する凹面を向
けるフレネルレンズを備えるとともに、鑑賞者の眼側か
ら順に、接眼光学系、小型表示素子とを配置してなるの
で、広視野角で臨場感の高い映像を供給する。
素子と、当該小型表示素子に表示される映像を光軸から
の物高に比例した角度方向で、かつ、仮想球面上に虚像
を拡大結像する接眼光学系とを備える接眼映像表示装置
であって、接眼光学系は、虚像を鑑賞する鑑賞者の眼に
最も近い位置において眼側に鋸歯形状を有する凹面を向
けるフレネルレンズを備えるとともに、鑑賞者の眼側か
ら順に、接眼光学系、小型表示素子とを配置してなるの
で、広視野角で臨場感の高い映像を供給する。
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
実施例１．図１は、この発明の実施例１の構成を示す斜
視図で、全天周の映像を撮影し、それを虚像として再現
できる接眼映像表示装置である。図において、図９およ
び図１０と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
しており、接眼光学系２は、フレネルレンズ２ｂで構成
されている。
視図で、全天周の映像を撮影し、それを虚像として再現
できる接眼映像表示装置である。図において、図９およ
び図１０と同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示
しており、接眼光学系２は、フレネルレンズ２ｂで構成
されている。
【００２２】まず、撮影手法について説明する。図２
は、実施例１の小型表示素子３に入力する映像の撮影方
法の説明図で、９は一般的な魚眼レンズ、１０は撮像素
子である。風景等の全天周の映像５は魚眼レンズ９によ
り撮像素子１０に撮像される。魚眼レンズ９の特徴とし
て、ほとんど視野角１８０度の映像を取り込めるが、像
高ｙと画角θ、またはｔａｎθが比例するような位置に
撮像される特性がある。例えば円周上の映像Ｂは画角θ
に対応した撮像位置ｂに結像され、約２倍の画角に相当
するＡ点の映像はｙ方向に概略２倍のａに結像される。
この結果、撮像素子１０には、樽形収差を有した映像と
して撮像される。
は、実施例１の小型表示素子３に入力する映像の撮影方
法の説明図で、９は一般的な魚眼レンズ、１０は撮像素
子である。風景等の全天周の映像５は魚眼レンズ９によ
り撮像素子１０に撮像される。魚眼レンズ９の特徴とし
て、ほとんど視野角１８０度の映像を取り込めるが、像
高ｙと画角θ、またはｔａｎθが比例するような位置に
撮像される特性がある。例えば円周上の映像Ｂは画角θ
に対応した撮像位置ｂに結像され、約２倍の画角に相当
するＡ点の映像はｙ方向に概略２倍のａに結像される。
この結果、撮像素子１０には、樽形収差を有した映像と
して撮像される。
【００２３】次に、実施例１の映像再生方法を図３を用
いて説明する。接眼光学系２として曲面上にフレネルレ
ンズが構成されたフレネルレンズ２ｂを使用し、小型表
示素子３の映像を虚像６として結像させる。小型表示素
子３には先の撮像素子１０の映像を入力する。撮影時と
は逆に、フレネルレンズ２ｂは、小型表示素子３の像高
ｙに比例した角度θまたはｔａｎθで、人の眼の瞳８に
入射するように設計されている。この結果、図２の光学
系で撮影した全天周の映像５は、図３の虚像６として再
生される。鑑賞者はあたかも図２の全天周風景５の中に
居るかのごとく感じ、強い臨場感を得られる。
いて説明する。接眼光学系２として曲面上にフレネルレ
ンズが構成されたフレネルレンズ２ｂを使用し、小型表
示素子３の映像を虚像６として結像させる。小型表示素
子３には先の撮像素子１０の映像を入力する。撮影時と
は逆に、フレネルレンズ２ｂは、小型表示素子３の像高
ｙに比例した角度θまたはｔａｎθで、人の眼の瞳８に
入射するように設計されている。この結果、図２の光学
系で撮影した全天周の映像５は、図３の虚像６として再
生される。鑑賞者はあたかも図２の全天周風景５の中に
居るかのごとく感じ、強い臨場感を得られる。
【００２４】先に出願人が出願した特願平０４―２９５
７１３号では、魚眼撮像装置にて撮影した映像を、一つ
の大型フレネルレンズを用いて両眼で鑑賞する構成とし
たので、両眼を単眼と近似できるほど装置を大型にしな
いと、違和感を感じてしまうという問題点を有してい
た。しかし、この実施例１では、図１の様に各眼ごとに
フレネルレンズ２ｂと小型表示素子３を設けたので、装
置が大幅に小型化、軽量化ができ、ゴーグル形等の頭部
取り付けが容易になる。
７１３号では、魚眼撮像装置にて撮影した映像を、一つ
の大型フレネルレンズを用いて両眼で鑑賞する構成とし
たので、両眼を単眼と近似できるほど装置を大型にしな
いと、違和感を感じてしまうという問題点を有してい
た。しかし、この実施例１では、図１の様に各眼ごとに
フレネルレンズ２ｂと小型表示素子３を設けたので、装
置が大幅に小型化、軽量化ができ、ゴーグル形等の頭部
取り付けが容易になる。
【００２５】さらに両眼式にしたので、左右眼用の小型
表示素子３に別々の映像信号を入力することで、容易に
立体映像を得られるという利点もある。しかし片眼だけ
の接眼光学系２で小型表示素子３を見る接眼映像表示装
置としてもよいことはいうまでもない
表示素子３に別々の映像信号を入力することで、容易に
立体映像を得られるという利点もある。しかし片眼だけ
の接眼光学系２で小型表示素子３を見る接眼映像表示装
置としてもよいことはいうまでもない
【００２６】具体的な接眼光学系の例を図４に示す。フ
レネルレンズ２ｂは、屈折率１．４９のアクリル材で形
成され、両面曲率半径が３５ｍｍ，中心厚２．５ｍｍで
ある。また、小型表示素子３は、最大対角方向１．３イ
ンチの液晶パネル、最大半画角θｍａｘは６０度、つま
り視野角は１２０度の例である。また、瞳８とフレネル
レンズ２ｂまでの距離は１２ｍｍ程度である。
レネルレンズ２ｂは、屈折率１．４９のアクリル材で形
成され、両面曲率半径が３５ｍｍ，中心厚２．５ｍｍで
ある。また、小型表示素子３は、最大対角方向１．３イ
ンチの液晶パネル、最大半画角θｍａｘは６０度、つま
り視野角は１２０度の例である。また、瞳８とフレネル
レンズ２ｂまでの距離は１２ｍｍ程度である。
【００２７】図４はフレネルレンズ２ｂの図示していな
い鋸歯形状をレンズ２ｂの瞳側に施した場合の最大画角
光線７の屈折の様子も表わしている。フレネルレンズ２
ｂ上の各鋸歯形状の斜面角度は、上記数値条件により、
必然的に決定されるので、詳細な説明は省略する。な
お、鋸歯形状の形成面は、表示素子側だけでも、また、
両面に施してもよく、同等の効果を奏する。
い鋸歯形状をレンズ２ｂの瞳側に施した場合の最大画角
光線７の屈折の様子も表わしている。フレネルレンズ２
ｂ上の各鋸歯形状の斜面角度は、上記数値条件により、
必然的に決定されるので、詳細な説明は省略する。な
お、鋸歯形状の形成面は、表示素子側だけでも、また、
両面に施してもよく、同等の効果を奏する。
【００２８】このように、実施例１によれば、視野角１
００度以上のヘッドマウントディスプレイが簡単な光学
系で構成でき、小型軽量化を容易に実現でき、しかも魚
眼レンズの撮影光学系と組み合わせると、効果的なバー
チャルリアリティシステムを構築することができる。
００度以上のヘッドマウントディスプレイが簡単な光学
系で構成でき、小型軽量化を容易に実現でき、しかも魚
眼レンズの撮影光学系と組み合わせると、効果的なバー
チャルリアリティシステムを構築することができる。
【００２９】実施例２．図５にこの発明の実施例２の接
眼光学系２の構成を示す。接眼映像表示装置１としての
構成は図１と同じであり、ここでは接眼光学系だけを説
明する。この接眼光学系は、球面形フレネルレンズ２１
に加え、アクリル材で形成された非球面レンズ２２を有
する。これにより、球面形フレネルレンズ２１の屈折作
用は非球面レンズ２２により分担できるので、鋸歯形状
の斜面角度が小さくなり、より加工が容易にできる。ま
た、この実施例２のように、球面形フレネルレンズ２１
の凹面を瞳８側に向けていると、最大画角光線７がフレ
ネルレンズ２１と交差する高さ１１が小さくなり、装置
の小型化に有利な構成となる。
眼光学系２の構成を示す。接眼映像表示装置１としての
構成は図１と同じであり、ここでは接眼光学系だけを説
明する。この接眼光学系は、球面形フレネルレンズ２１
に加え、アクリル材で形成された非球面レンズ２２を有
する。これにより、球面形フレネルレンズ２１の屈折作
用は非球面レンズ２２により分担できるので、鋸歯形状
の斜面角度が小さくなり、より加工が容易にできる。ま
た、この実施例２のように、球面形フレネルレンズ２１
の凹面を瞳８側に向けていると、最大画角光線７がフレ
ネルレンズ２１と交差する高さ１１が小さくなり、装置
の小型化に有利な構成となる。
【００３０】球面形フレネルレンズ２１の設計例は、実
施例１とおなじく、屈折率１．４９のアクリル材で形成
され、両面曲率半径が３５ｍｍ，中心厚２．５ｍｍであ
る。また、小型表示素子３は、最大対角方向１．３イン
チの液晶パネル、最大画角θｍａｘは６０度、つまり視
野角は１２０度の例である。また、非球面レンズ２２
は、屈折率１．４９のアクリル材で形成され、形状は、
下記の表１に記載したとおりである。なお、球面形フレ
ネルレンズ２１の鋸歯形状は必然的に決定されるので、
説明は省略する。
施例１とおなじく、屈折率１．４９のアクリル材で形成
され、両面曲率半径が３５ｍｍ，中心厚２．５ｍｍであ
る。また、小型表示素子３は、最大対角方向１．３イン
チの液晶パネル、最大画角θｍａｘは６０度、つまり視
野角は１２０度の例である。また、非球面レンズ２２
は、屈折率１．４９のアクリル材で形成され、形状は、
下記の表１に記載したとおりである。なお、球面形フレ
ネルレンズ２１の鋸歯形状は必然的に決定されるので、
説明は省略する。
【００３１】
【表１】
【００３２】実施例３．この発明の実施例３の接眼光学
系を、図６を用いて説明する。この実施例３は、実施例
２の球面形フレネルレンズ２１を、メニスカスフレネル
レンズ２３に形成したものである。この結果、実施例２
と同様に、装置を小型化できるとともに、メニスカスフ
レネルレンズ２３の集光作用が加わり、フレネル作用、
非球面レンズ２２の集光作用が軽減されるので、より結
像性能を向上でき、容易に１２０度以上の視野角を有す
ることができる。設計例を表２に示す。
系を、図６を用いて説明する。この実施例３は、実施例
２の球面形フレネルレンズ２１を、メニスカスフレネル
レンズ２３に形成したものである。この結果、実施例２
と同様に、装置を小型化できるとともに、メニスカスフ
レネルレンズ２３の集光作用が加わり、フレネル作用、
非球面レンズ２２の集光作用が軽減されるので、より結
像性能を向上でき、容易に１２０度以上の視野角を有す
ることができる。設計例を表２に示す。
【００３３】
【表２】
【００３４】実施例４．この発明の実施例４の接眼光学
系を、図７を用いて説明する。この実施例４は、実施例
３のメニスカスフレネルレンズ２３の他面を非球面形状
に形成した非球面メニスカスフレネルレンズに形成した
ものである。この結果、より精細に収差補正を行えるの
で結像性能の高い装置が得られる。設計例を表３に示
す。なお、フレネルレンズを形成する面自体を非球面に
してもよい。
系を、図７を用いて説明する。この実施例４は、実施例
３のメニスカスフレネルレンズ２３の他面を非球面形状
に形成した非球面メニスカスフレネルレンズに形成した
ものである。この結果、より精細に収差補正を行えるの
で結像性能の高い装置が得られる。設計例を表３に示
す。なお、フレネルレンズを形成する面自体を非球面に
してもよい。
【００３５】
【表３】
【００３６】実施例５．この発明の実施例５の接眼光学
系を、図８を用いて説明する。この実施例５は、フレネ
ルレンズに、実施例３で用いたメニスカスフレネルレン
ズ２３を用い、非球面レンズ２２に代えて、凸レンズ２
５と凹レンズ２６を貼り合わせた非球面ダブレットレン
ズ２７を用いたものである。一般にフレネルレンズは強
い色収差を発生する問題がある。そこで凹レンズ２６に
より、光学系全体の色収差を軽減するよう設計すれば、
特に周辺部での色ずれを気にならなくなる程度に抑制で
きる。また、ダブレットの代わりに、発散作用を有する
別のフレネルレンズを用い、レンズ２１の発生する色収
差を打ち消しあうように構成してもよい。
系を、図８を用いて説明する。この実施例５は、フレネ
ルレンズに、実施例３で用いたメニスカスフレネルレン
ズ２３を用い、非球面レンズ２２に代えて、凸レンズ２
５と凹レンズ２６を貼り合わせた非球面ダブレットレン
ズ２７を用いたものである。一般にフレネルレンズは強
い色収差を発生する問題がある。そこで凹レンズ２６に
より、光学系全体の色収差を軽減するよう設計すれば、
特に周辺部での色ずれを気にならなくなる程度に抑制で
きる。また、ダブレットの代わりに、発散作用を有する
別のフレネルレンズを用い、レンズ２１の発生する色収
差を打ち消しあうように構成してもよい。
【００３７】
【発明の効果】この発明に係る接眼映像表示装置は、小
型表示素子と、当該小型表示素子に表示される映像を光
軸からの物高に比例した角度方向で、かつ、仮想球面上
に虚像を拡大結像する接眼光学系とを備える接眼映像表
示装置であって、接眼光学系は、虚像を鑑賞する鑑賞者
の眼に最も近い位置において眼側に鋸歯形状を有する凹
面を向けるフレネルレンズを備えるとともに、鑑賞者の
眼側から順に、接眼光学系、小型表示素子とを配置して
なるので、広視野角で臨場感の高い映像を供給する接眼
映像表示装置を得ることができる。
型表示素子と、当該小型表示素子に表示される映像を光
軸からの物高に比例した角度方向で、かつ、仮想球面上
に虚像を拡大結像する接眼光学系とを備える接眼映像表
示装置であって、接眼光学系は、虚像を鑑賞する鑑賞者
の眼に最も近い位置において眼側に鋸歯形状を有する凹
面を向けるフレネルレンズを備えるとともに、鑑賞者の
眼側から順に、接眼光学系、小型表示素子とを配置して
なるので、広視野角で臨場感の高い映像を供給する接眼
映像表示装置を得ることができる。
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【図１】この発明の実施例１の構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図２】実施例１と組み合わせて用いる撮影光学系の作
用を説明するための図である。
用を説明するための図である。
【図３】実施例１の映像再生作用を説明するための図で
ある。
ある。
【図４】実施例１の接眼光学系の一例を示す図である。
【図５】この発明の実施例２の構成を示す光路図であ
る。
る。
【図６】この発明の実施例３の構成を示す光路図であ
る。
る。
【図７】この発明の実施例４の構成を示す光路図であ
る。
る。
【図８】この発明の実施例５の構成を示す光路図であ
る。
る。
【図９】従来の接眼表示装置の構成を示す平面図であ
る。
る。
【図１０】この従来例の光学系の原理説明図である。
【図１１】この従来の接眼光学系の非球面投写レンズの
光路図である。
光路図である。
【図１２】従来例の両眼式の制約を説明する接眼表示装
置の構成を示す図である。
置の構成を示す図である。
１ 接眼映像表示装置
２ 接眼光学系
２ｂ フレネルレンズ
３ 小型表示素子
２１ 球面形フレネルレンズ
２２ 非球面レンズ
２３ メニスカスフレネルレンズ
２４ 非球面メニスカスフレネルレンズ
２５ 凸レンズ
２６ 凹レンズ
２７ 非球面ダブレットレンズ
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(56)参考文献 特開 昭59−116608（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−84208（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−148565（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−341704（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−20404（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−130532（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−118337（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G02B 9/00 - 17/08
G02B 21/02 - 21/04
G02B 25/00 - 25/04
G02B 27/02
Claims (5)
- 【請求項１】 小型表示素子と、当該小型表示素子に表
示される映像を光軸からの物高に比例した角度方向で、
かつ、仮想球面上に虚像を拡大結像する接眼光学系とを
備える接眼映像表示装置であって、 当該接眼光学系は、上記虚像を鑑賞する鑑賞者の眼に最
も近い位置において当該眼側に鋸歯形状を有する凹面を
向けるフレネルレンズを備えるとともに、 上記鑑賞者の眼側から順に、上記接眼光学系、上記小型
表示素子とを配置してなること を特徴とする接眼映像表
示装置。 - 【請求項２】 接眼光学系は非球面レンズを備え、 当該非球面レンズをフレネルレンズと小型表示素子との
間に配置することを特徴とする請求項１に記載の接眼映
像表示装置。 - 【請求項３】 接眼光学系は非球面ダブレットレンズを
備え、 当該非球面ダブレットレンズをフレネルレンズと小型表
示素子との間に配置することを特徴とする請求項１に記
載の接眼映像表示装置。 - 【請求項４】 フレネルレンズは、球面レンズ、メニス
カスレンズ、または非球面レンズのいずれか一種のレン
ズであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１
項に記載の接眼映像表示装置。 - 【請求項５】 鑑賞者の左眼と右眼とにそれぞれ対応す
る接眼光学系と小型表示素子とを有し、 上記鑑賞者の右眼と左眼とにそれぞれ対応する上記小型
表示素子に表示される映像が異なること を特徴とする請
求項１から４のいずれか１項に記載の接眼映像表示装
置。
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|---|---|---|---|
| JP03486494A JP3430615B2 (ja) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | 接眼映像表示装置 |
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|---|---|---|---|
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1994
- 1994-03-04 JP JP03486494A patent/JP3430615B2/ja not_active Expired - Lifetime
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