JP3473720B2 - 観察光学系および観察方法 - Google Patents
観察光学系および観察方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は観察光学系および観察方
法に関し、特に外景とディスプレイ画像とを同時に観察
するためのＨＵＤ（Head Up Display)装置に関する。
法に関し、特に外景とディスプレイ画像とを同時に観察
するためのＨＵＤ（Head Up Display)装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５は、従来のＨＵＤ装置の構成を概略
的に示す図である。図５に示すＨＵＤ装置では、外景か
らの光がハーフミラー６を透過して観察眼Ｅに達する。
一方、ディスプレイ画像３からの光は、結像レンズ１０
で集光された後、ハーフミラー６で反射されて観察眼Ｅ
に達する。こうして、観察者は、外景とディスプレイ画
像とを同時に観察することができる。
的に示す図である。図５に示すＨＵＤ装置では、外景か
らの光がハーフミラー６を透過して観察眼Ｅに達する。
一方、ディスプレイ画像３からの光は、結像レンズ１０
で集光された後、ハーフミラー６で反射されて観察眼Ｅ
に達する。こうして、観察者は、外景とディスプレイ画
像とを同時に観察することができる。
【０００３】図６は、もう１つの従来のＨＵＤ装置の構
成を概略的に示す図である。図６に示すＨＵＤ装置で
は、外景からの光は対物レンズ１１により集光され、外
景像１３が形成される。外景像１３からの光は、ハーフ
ミラー６を透過した後、接眼レンズ１２を介して観察眼
Ｅに達する。一方、ディスプレイ画像３からの光は結像
レンズ１０で集光され、ディスプレイ像１４が形成され
る。ディスプレイ像１４からの光は、ハーフミラー６で
反射された後、接眼レンズ１２を介して観察眼Ｅに達す
る。こうして、観察者は、外景とディスプレイ画像とを
同時に観察することができる。
成を概略的に示す図である。図６に示すＨＵＤ装置で
は、外景からの光は対物レンズ１１により集光され、外
景像１３が形成される。外景像１３からの光は、ハーフ
ミラー６を透過した後、接眼レンズ１２を介して観察眼
Ｅに達する。一方、ディスプレイ画像３からの光は結像
レンズ１０で集光され、ディスプレイ像１４が形成され
る。ディスプレイ像１４からの光は、ハーフミラー６で
反射された後、接眼レンズ１２を介して観察眼Ｅに達す
る。こうして、観察者は、外景とディスプレイ画像とを
同時に観察することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図５に示すＨＵＤ装置
のような従来の観察光学系では、画角を大きくしようと
すると、ハーフミラー６、結像レンズ１０およびディス
プレイ画像３が大きくなる。その結果、装置全体の大き
さおよび重量が著しく増大してしまう。また、図６に示
すＨＵＤ装置のような従来の観察光学系においても、画
角を大きくしようとすると、接眼レンズ１２、ハーフミ
ラー６、結像レンズ１０およびディスプレイ画像３が大
きくなる。その結果、装置全体の大きさおよび重量が著
しく増大してしまう。
のような従来の観察光学系では、画角を大きくしようと
すると、ハーフミラー６、結像レンズ１０およびディス
プレイ画像３が大きくなる。その結果、装置全体の大き
さおよび重量が著しく増大してしまう。また、図６に示
すＨＵＤ装置のような従来の観察光学系においても、画
角を大きくしようとすると、接眼レンズ１２、ハーフミ
ラー６、結像レンズ１０およびディスプレイ画像３が大
きくなる。その結果、装置全体の大きさおよび重量が著
しく増大してしまう。
【０００５】本発明は、前述の課題に鑑みてなされたも
のであり、外景とディスプレイ画像とを大きな画角で同
時に観察することのできる、コンパクトで軽量な観察光
学系を提供することを目的とする。また、コンパクトで
軽量な光学系で、外景とディスプレイ画像とを大きな画
角で同時に観察することのできる観察方法を提供するこ
とを目的とする。
のであり、外景とディスプレイ画像とを大きな画角で同
時に観察することのできる、コンパクトで軽量な観察光
学系を提供することを目的とする。また、コンパクトで
軽量な光学系で、外景とディスプレイ画像とを大きな画
角で同時に観察することのできる観察方法を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明においては、外景とディスプレイ画像とを同
時に観察するための観察光学系において、前記外景から
の光と前記ディスプレイ画像からの光とを合成するため
の光合成手段と、前記光合成手段を介した前記外景から
の光を所定位置に結像させるための第１屈折力を有する
第１領域と、前記光合成手段を介した前記ディスプレイ
画像からの光を前記所定位置に結像させるための第２屈
折力を有する第２領域とを有するコンタクトレンズと、
を備えていることを特徴とする観察光学系を提供する。
に、本発明においては、外景とディスプレイ画像とを同
時に観察するための観察光学系において、前記外景から
の光と前記ディスプレイ画像からの光とを合成するため
の光合成手段と、前記光合成手段を介した前記外景から
の光を所定位置に結像させるための第１屈折力を有する
第１領域と、前記光合成手段を介した前記ディスプレイ
画像からの光を前記所定位置に結像させるための第２屈
折力を有する第２領域とを有するコンタクトレンズと、
を備えていることを特徴とする観察光学系を提供する。
【０００７】本発明の好ましい態様によれば、前記光合
成手段は偏光ビームスプリッターであり、前記コンタク
トレンズの第１領域は、所定の装用状態において、前記
偏光ビームスプリッターを介して直線偏光された前記外
景からの光だけを透過し、前記コンタクトレンズの第２
領域は、所定の装用状態において、前記偏光ビームスプ
リッターを介して前記外景からの光とは異なる偏光状態
に直線偏光された前記ディスプレイ画像からの光だけを
透過する。
成手段は偏光ビームスプリッターであり、前記コンタク
トレンズの第１領域は、所定の装用状態において、前記
偏光ビームスプリッターを介して直線偏光された前記外
景からの光だけを透過し、前記コンタクトレンズの第２
領域は、所定の装用状態において、前記偏光ビームスプ
リッターを介して前記外景からの光とは異なる偏光状態
に直線偏光された前記ディスプレイ画像からの光だけを
透過する。
【０００８】また、本発明においては、外景とディスプ
レイ画像とを同時に観察するための観察方法において、
光合成手段を介した前記外景からの光をコンタクトレン
ズの第１屈折力を有する第１領域を介して所定位置に結
像させて前記外景を観察し、前記光合成手段を介した前
記ディスプレイ画像からの光を前記コンタクトレンズの
第２屈折力を有する第２領域を介して前記所定位置に結
像させて前記ディスプレイ画像を観察する、ことを特徴
とする観察方法を提供する。
レイ画像とを同時に観察するための観察方法において、
光合成手段を介した前記外景からの光をコンタクトレン
ズの第１屈折力を有する第１領域を介して所定位置に結
像させて前記外景を観察し、前記光合成手段を介した前
記ディスプレイ画像からの光を前記コンタクトレンズの
第２屈折力を有する第２領域を介して前記所定位置に結
像させて前記ディスプレイ画像を観察する、ことを特徴
とする観察方法を提供する。
【０００９】
【作用】本発明では、焦点位置の異なる２つのレンズ領
域を有するコンタクトレンズを介して、外景とディスプ
レイ画像とを同時に観察する。すなわち、遠距離にある
外景からの光は、たとえばハーフミラーを透過した後、
コンタクトレンズの第１屈折力を有する第１領域を通し
て観察眼の網膜上に結像する。また、近距離にあるディ
スプレイ画像からの光は、ハーフミラーで反射された
後、コンタクトレンズの第２屈折力を有する第２領域を
通して観察眼の網膜上に結像する。こうして、観察者
は、外景とディスプレイ画像とを同時に観察することが
できる。
域を有するコンタクトレンズを介して、外景とディスプ
レイ画像とを同時に観察する。すなわち、遠距離にある
外景からの光は、たとえばハーフミラーを透過した後、
コンタクトレンズの第１屈折力を有する第１領域を通し
て観察眼の網膜上に結像する。また、近距離にあるディ
スプレイ画像からの光は、ハーフミラーで反射された
後、コンタクトレンズの第２屈折力を有する第２領域を
通して観察眼の網膜上に結像する。こうして、観察者
は、外景とディスプレイ画像とを同時に観察することが
できる。
【００１０】また、偏光ビームスプリッターを介して直
線偏光された外景からの光だけを透過するコンタクトレ
ンズの第１領域を介して外景を観察し、偏光ビームスプ
リッターを介して外景からの光とは異なる偏光状態に直
線偏光されたディスプレイ画像からの光だけを透過する
コンタクトレンズの第２領域を介してディスプレイ画像
を観察することもできる。
線偏光された外景からの光だけを透過するコンタクトレ
ンズの第１領域を介して外景を観察し、偏光ビームスプ
リッターを介して外景からの光とは異なる偏光状態に直
線偏光されたディスプレイ画像からの光だけを透過する
コンタクトレンズの第２領域を介してディスプレイ画像
を観察することもできる。
【００１１】このように、本発明では、レンズ系とし
て、第１屈折力を有する第１領域と第２屈折力を有する
第２領域とを有する、いわゆる２重焦点コンタクトレン
ズを用いている。したがって、レンズ系（コンタクトレ
ンズ）を大型化することなく、ハーフミラーや偏光ビー
ムスプリッターのような光合成手段およびディスプレイ
画像をある程度大きくするだけで、すなわちコンパクト
且つ軽量な装置で、外景とディスプレイ画像とを大きな
画角で同時に観察することができる。
て、第１屈折力を有する第１領域と第２屈折力を有する
第２領域とを有する、いわゆる２重焦点コンタクトレン
ズを用いている。したがって、レンズ系（コンタクトレ
ンズ）を大型化することなく、ハーフミラーや偏光ビー
ムスプリッターのような光合成手段およびディスプレイ
画像をある程度大きくするだけで、すなわちコンパクト
且つ軽量な装置で、外景とディスプレイ画像とを大きな
画角で同時に観察することができる。
【００１２】
【実施例】本発明の実施例を、添付図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の第１実施例にかかる観察光学系
の構成を概略的に示す図である。図１（ａ）の観察光学
系は、外景からの光のうちＰ偏光（直線偏光）だけを透
過し且つディスプレイ画像３からの光のうちＳ偏光だけ
を反射する偏光ビームスプリッター１を備えている。ま
た、図示の観察光学系は、観察眼Ｅに装用されるように
なったコンタクトレンズ２を備えている。
する。図１は、本発明の第１実施例にかかる観察光学系
の構成を概略的に示す図である。図１（ａ）の観察光学
系は、外景からの光のうちＰ偏光（直線偏光）だけを透
過し且つディスプレイ画像３からの光のうちＳ偏光だけ
を反射する偏光ビームスプリッター１を備えている。ま
た、図示の観察光学系は、観察眼Ｅに装用されるように
なったコンタクトレンズ２を備えている。
【００１３】図１（ｂ）に示すように、コンタクトレン
ズ２は、観察眼Ｅに正しく装用された状態において、Ｐ
偏光だけを透過するようになった中心部２ａと、Ｓ偏光
だけを透過するようになった周辺部２ｂとからなる。し
たがって、外景からの光は偏光ビームスプリッター１を
介してＰ偏光に変換され、コンタクトレンズ２の中心部
２ａを介して観察眼Ｅの網膜上に結像する。すなわち、
観察眼Ｅが近視眼でも遠視眼でもない場合、正視状態で
遠距離外景からの光が網膜上に結像するように、コンタ
クトレンズ２の中心部２ａは屈折力を有しない。一方、
観察眼Ｅが近視眼または遠視眼である場合、その度数に
応じてコンタクトレンズ２の中心部２ａが所要の屈折力
を有するのが好ましい。
ズ２は、観察眼Ｅに正しく装用された状態において、Ｐ
偏光だけを透過するようになった中心部２ａと、Ｓ偏光
だけを透過するようになった周辺部２ｂとからなる。し
たがって、外景からの光は偏光ビームスプリッター１を
介してＰ偏光に変換され、コンタクトレンズ２の中心部
２ａを介して観察眼Ｅの網膜上に結像する。すなわち、
観察眼Ｅが近視眼でも遠視眼でもない場合、正視状態で
遠距離外景からの光が網膜上に結像するように、コンタ
クトレンズ２の中心部２ａは屈折力を有しない。一方、
観察眼Ｅが近視眼または遠視眼である場合、その度数に
応じてコンタクトレンズ２の中心部２ａが所要の屈折力
を有するのが好ましい。
【００１４】一方、ディスプレイ画像３からの光は偏光
ビームスプリッター１を介してＳ偏光に変換され、コン
タクトレンズ２の周辺部２ｂを介して観察眼Ｅの網膜上
に結像する。このように、コンタクトレンズ２の周辺部
２ｂは、近距離物体であるディスプレイ画像３からの光
が観察眼Ｅの網膜上に結像するような屈折力を有する。
こうして、観察眼Ｅの網膜上には、外景の像とディスプ
レイ画像の像とが同時に形成される。したがって、画角
を広げるためには、偏光ビームスプリッターとディスプ
レイ画像とだけを大きくすればよく、大きなレンズ系を
必要としない。
ビームスプリッター１を介してＳ偏光に変換され、コン
タクトレンズ２の周辺部２ｂを介して観察眼Ｅの網膜上
に結像する。このように、コンタクトレンズ２の周辺部
２ｂは、近距離物体であるディスプレイ画像３からの光
が観察眼Ｅの網膜上に結像するような屈折力を有する。
こうして、観察眼Ｅの網膜上には、外景の像とディスプ
レイ画像の像とが同時に形成される。したがって、画角
を広げるためには、偏光ビームスプリッターとディスプ
レイ画像とだけを大きくすればよく、大きなレンズ系を
必要としない。
【００１５】なお、上述の第１実施例において、偏光ビ
ームスプリッター１に代えてハーフミラーのような光合
成手段を用いることができる。この場合、コンタクトレ
ンズ２の中心部２ａおよび周辺部２ｂが、それぞれＰ偏
光およびＳ偏光だけを透過するように構成されている必
要はない。
ームスプリッター１に代えてハーフミラーのような光合
成手段を用いることができる。この場合、コンタクトレ
ンズ２の中心部２ａおよび周辺部２ｂが、それぞれＰ偏
光およびＳ偏光だけを透過するように構成されている必
要はない。
【００１６】この変形例の場合、外景からの光はハーフ
ミラーを透過した後、コンタクトレンズ２の中心部２ａ
を介して観察眼Ｅの網膜上に結像する。一方、ディスプ
レイ画像３からの光はハーフミラー１で反射された後、
コンタクトレンズ２の周辺部２ｂを介して観察眼Ｅの網
膜上に結像する。こうして、観察眼Ｅの網膜上には、外
景の像とディスプレイ画像の像とが同時に形成される。
ただし、この変形例の場合、コンタクトレンズ２の中心
部２ａを通過するディスプレイ画像３からの光、および
コンタクトレンズ２の周辺部２ｂを通過する外景からの
光がフレアとなる。したがって、外景とディスプレイ画
像とを良好な結像状態で同時に観察するには、変形例の
構成よりも第１実施例の構成の方が好ましい。
ミラーを透過した後、コンタクトレンズ２の中心部２ａ
を介して観察眼Ｅの網膜上に結像する。一方、ディスプ
レイ画像３からの光はハーフミラー１で反射された後、
コンタクトレンズ２の周辺部２ｂを介して観察眼Ｅの網
膜上に結像する。こうして、観察眼Ｅの網膜上には、外
景の像とディスプレイ画像の像とが同時に形成される。
ただし、この変形例の場合、コンタクトレンズ２の中心
部２ａを通過するディスプレイ画像３からの光、および
コンタクトレンズ２の周辺部２ｂを通過する外景からの
光がフレアとなる。したがって、外景とディスプレイ画
像とを良好な結像状態で同時に観察するには、変形例の
構成よりも第１実施例の構成の方が好ましい。
【００１７】図２は、本発明の第２実施例にかかる観察
光学系の構成を概略的に示す図である。第２実施例の構
成は第１実施例の構成と類似しており、偏光ビームスプ
リッター１の外景側に１／４波長板４が設けられている
点だけが第１実施例と基本的に相違する。したがって、
上記相違点に着目して第２実施例の構成および動作を説
明し、第１実施例と重複する説明を省略する。なお、図
２では、図１の構成要素と基本的に同じ機能を有する構
成要素に同じ参照符号を付している。
光学系の構成を概略的に示す図である。第２実施例の構
成は第１実施例の構成と類似しており、偏光ビームスプ
リッター１の外景側に１／４波長板４が設けられている
点だけが第１実施例と基本的に相違する。したがって、
上記相違点に着目して第２実施例の構成および動作を説
明し、第１実施例と重複する説明を省略する。なお、図
２では、図１の構成要素と基本的に同じ機能を有する構
成要素に同じ参照符号を付している。
【００１８】一般に、外景からの光が所定の直線偏光特
性を有する場合、偏光ビームスプリッターを介した景色
は通常の景色とは異なって見える。そこで、第２実施例
では、偏光ビームスプリッター１の入射側（外景側）に
１／４波長板４を付設している。この１／４波長板４の
作用により、外景からの光がＳ偏光特性を有するような
場合にも、外景からの光の５０％がＰ偏光として偏光ビ
ームスプリッターを透過する。その結果、外景からの光
が直線偏光特性を有する場合にも、通常の景色として外
景を観察することができる。
性を有する場合、偏光ビームスプリッターを介した景色
は通常の景色とは異なって見える。そこで、第２実施例
では、偏光ビームスプリッター１の入射側（外景側）に
１／４波長板４を付設している。この１／４波長板４の
作用により、外景からの光がＳ偏光特性を有するような
場合にも、外景からの光の５０％がＰ偏光として偏光ビ
ームスプリッターを透過する。その結果、外景からの光
が直線偏光特性を有する場合にも、通常の景色として外
景を観察することができる。
【００１９】図３は、本発明の第３実施例にかかる観察
光学系の構成を概略的に示す図である。第３実施例の構
成は第１実施例の構成と類似しており、偏光ビームスプ
リッター１の射出側に第１の１／４波長板５が設けら
れ、コンタクトレンズの入射側の面に第２の１／４波長
板２ｃが一体的に支持されている点だけが第１実施例と
基本的に相違する。したがって、上記相違点に着目して
第３実施例の構成および動作を説明し、第１実施例と重
複する説明を省略する。なお、図３では、図１の構成要
素と基本的に同じ機能を有する構成要素に同じ参照符号
を付している。
光学系の構成を概略的に示す図である。第３実施例の構
成は第１実施例の構成と類似しており、偏光ビームスプ
リッター１の射出側に第１の１／４波長板５が設けら
れ、コンタクトレンズの入射側の面に第２の１／４波長
板２ｃが一体的に支持されている点だけが第１実施例と
基本的に相違する。したがって、上記相違点に着目して
第３実施例の構成および動作を説明し、第１実施例と重
複する説明を省略する。なお、図３では、図１の構成要
素と基本的に同じ機能を有する構成要素に同じ参照符号
を付している。
【００２０】上述した第１実施例では、コンタクトレン
ズ２が正しく装用されなかったり所定の装用位置から回
転すると、ＰＳ偏光分離が正常に行われなくなる。その
結果、中心部２ａを通過すべき外景からの光が周辺部２
ｂを介して観察眼Ｅの網膜上に達する。一方、周辺部２
ｂを通過すべきディスプレイ画像３からの光が中心部２
ａを介して観察眼Ｅの網膜上に達する。こうして、観察
眼Ｅの網膜上には、外景の像とディスプレイ画像の像と
が、いわゆる焦点ズレ状態で形成される。
ズ２が正しく装用されなかったり所定の装用位置から回
転すると、ＰＳ偏光分離が正常に行われなくなる。その
結果、中心部２ａを通過すべき外景からの光が周辺部２
ｂを介して観察眼Ｅの網膜上に達する。一方、周辺部２
ｂを通過すべきディスプレイ画像３からの光が中心部２
ａを介して観察眼Ｅの網膜上に達する。こうして、観察
眼Ｅの網膜上には、外景の像とディスプレイ画像の像と
が、いわゆる焦点ズレ状態で形成される。
【００２１】そこで、第３実施例では、偏光ビームスプ
リッター１の射出側（コンタクトレンズ側）に第１の１
／４波長板５を設けるとともに、コンタクトレンズ２の
入射側（偏光ビームスプリッター側）の面に第２の１／
４波長板２ｃを固着している。こうして、外景からの光
は偏光ビームスプリッター１を介してＰ偏光に変換され
た後、第１の１／４波長板５を介して右回り（または左
回り）の円偏光に変換される。一方、ディスプレイ画像
３からの光は偏光ビームスプリッター１を介してＳ偏光
に変換された後、第１の１／４波長板５を介して左回り
（または右回り）の円偏光に変換される。
リッター１の射出側（コンタクトレンズ側）に第１の１
／４波長板５を設けるとともに、コンタクトレンズ２の
入射側（偏光ビームスプリッター側）の面に第２の１／
４波長板２ｃを固着している。こうして、外景からの光
は偏光ビームスプリッター１を介してＰ偏光に変換され
た後、第１の１／４波長板５を介して右回り（または左
回り）の円偏光に変換される。一方、ディスプレイ画像
３からの光は偏光ビームスプリッター１を介してＳ偏光
に変換された後、第１の１／４波長板５を介して左回り
（または右回り）の円偏光に変換される。
【００２２】次いで、第２の１／４波長板２ｃの作用に
より、右回り（または左回り）の円偏光に変換された外
景からの光はＰ偏光に、左回り（または右回り）の円偏
光に変換されたディスプレイ画像３からの光はＳ偏光に
戻される。上述したように、第２の１／４波長板２ｃは
コンタクトレンズ２と一体的に回転するように構成され
ている。したがって、第２の１／４波長板２ｃの円偏光
から直線偏光への変換作用とコンタクトレンズ２のＰＳ
偏光分離作用とが回転方向にずれることがない。このた
め、第３実施例では、コンタクトレンズ２が回転して
も、観察眼Ｅの網膜上には、外景の像とディスプレイ画
像の像とが良好な結像状態で形成される。
より、右回り（または左回り）の円偏光に変換された外
景からの光はＰ偏光に、左回り（または右回り）の円偏
光に変換されたディスプレイ画像３からの光はＳ偏光に
戻される。上述したように、第２の１／４波長板２ｃは
コンタクトレンズ２と一体的に回転するように構成され
ている。したがって、第２の１／４波長板２ｃの円偏光
から直線偏光への変換作用とコンタクトレンズ２のＰＳ
偏光分離作用とが回転方向にずれることがない。このた
め、第３実施例では、コンタクトレンズ２が回転して
も、観察眼Ｅの網膜上には、外景の像とディスプレイ画
像の像とが良好な結像状態で形成される。
【００２３】なお、上述の第２実施例に示すように、第
３実施例において偏光ビームスプリッター１の入射側に
第３の１／４波長板を付設するのが好ましい。こうし
て、第３実施例において、外景からの光が直線偏光特性
を有する場合にも、通常の景色として外景を観察するこ
とができる。また、上述の各実施例では、外景からの光
が中心部２ａを、ディスプレイ画像からの光が周辺部２
ｂをそれぞれ介して網膜上に結像するように構成してい
る。しかしながら、反対に、外景からの光が周辺部２ｂ
を、ディスプレイ画像からの光が中心部２ａをそれぞれ
介して網膜上に結像するように構成してもよいことは明
らかである。
３実施例において偏光ビームスプリッター１の入射側に
第３の１／４波長板を付設するのが好ましい。こうし
て、第３実施例において、外景からの光が直線偏光特性
を有する場合にも、通常の景色として外景を観察するこ
とができる。また、上述の各実施例では、外景からの光
が中心部２ａを、ディスプレイ画像からの光が周辺部２
ｂをそれぞれ介して網膜上に結像するように構成してい
る。しかしながら、反対に、外景からの光が周辺部２ｂ
を、ディスプレイ画像からの光が中心部２ａをそれぞれ
介して網膜上に結像するように構成してもよいことは明
らかである。
【００２４】さらに、上述の各実施例では、中心部２ａ
および周辺部２ｂからなるコンタクトレンズ２を用いて
いる。しかしながら、図４に示すように、上半円部２ｄ
および下半円部２ｅからなるコンタクトレンズや、他の
適当な形状の少なくとも２つの領域を有するコンタクト
レンズを使用することもできる。また、ディスプレイ画
像として液晶画像を用いる場合、液晶画像からの光は元
々偏光特性を有する。したがって、この偏光特性を利用
することも有効である。具体的には、たとえば液晶画面
からの偏光方向が、図１に示す如く、Ｓ偏光となるよう
に液晶画面を設定しておくと、光を有効に用いることが
できる。
および周辺部２ｂからなるコンタクトレンズ２を用いて
いる。しかしながら、図４に示すように、上半円部２ｄ
および下半円部２ｅからなるコンタクトレンズや、他の
適当な形状の少なくとも２つの領域を有するコンタクト
レンズを使用することもできる。また、ディスプレイ画
像として液晶画像を用いる場合、液晶画像からの光は元
々偏光特性を有する。したがって、この偏光特性を利用
することも有効である。具体的には、たとえば液晶画面
からの偏光方向が、図１に示す如く、Ｓ偏光となるよう
に液晶画面を設定しておくと、光を有効に用いることが
できる。
【００２５】
【効果】以上説明したように、本発明では、レンズ系と
してコンタクトレンズを用いているので、レンズ系を大
きくすることなくコンパクト且つ軽量な装置で、外景と
ディスプレイ画像とを大きな画角で同時に観察すること
ができる。
してコンタクトレンズを用いているので、レンズ系を大
きくすることなくコンパクト且つ軽量な装置で、外景と
ディスプレイ画像とを大きな画角で同時に観察すること
ができる。
【図１】本発明の第１実施例にかかる観察光学系の構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図２】本発明の第２実施例にかかる観察光学系の構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図３】本発明の第３実施例にかかる観察光学系の構成
を概略的に示す図である。
を概略的に示す図である。
【図４】コンタクトレンズ２の変形例を示す図である。
【図５】従来のＨＵＤ装置の構成を概略的に示す図であ
る。
る。
【図６】もう１つの従来のＨＵＤ装置の構成を概略的に
示す図である。
示す図である。
１ 偏光ビームスプリッター
２ コンタクトレンズ
２ａ 中心部
２ｂ 周辺部
２ｃ １／４波長板
３ ディスプレイ画像
４、５ １／４波長板
６ ハーフミラー
Ｅ 観察眼
１０ 結像レンズ
１１ 対物レンズ
１２ 接眼レンズ
Claims (3)
- 【請求項１】 外景とディスプレイ画像とを同時に観察
するための観察光学系において、 前記外景からの光と前記ディスプレイ画像からの光とを
合成するための光合成手段と、 前記光合成手段を介した前記外景からの光を所定位置に
結像させるための第１屈折力を有する第１領域と、前記
光合成手段を介した前記ディスプレイ画像からの光を前
記所定位置に結像させるための第２屈折力を有する第２
領域とを有するコンタクトレンズとを備え、前記光合成手段は偏光ビームスプリッターであり、 前記コンタクトレンズの第１領域は、所定の装用状態に
おいて、前記偏光ビームスプリッターを介して直線偏光
された前記外景からの光だけを透過し、 前記コンタクトレンズの第２領域は、所定の装用状態に
おいて、前記偏光ビームスプリッターを介して前記外景
からの光とは異なる偏光状態に直線偏光された前記ディ
スプレイ画像からの光だけを透過する ことを特徴とする
観察光学系。 - 【請求項２】 前記偏光ビームスプリッターと前記外景
との間の光路中には、１／４波長板が設けられているこ
とを特徴とする請求項１に記載の観察光学系。 - 【請求項３】 前記偏光ビームスプリッターと前記コン
タクトレンズとの間の光路中には第１の１／４波長板が
設けられ、 前記コンタクトレンズの偏光ビームスプリッター側の面
には、第２の１／４波長板が一体的に支持されているこ
とを特徴とする請求項１または ２に記載の観察光学系。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5994795A JP3473720B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 観察光学系および観察方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5994795A JP3473720B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 観察光学系および観察方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08234135A JPH08234135A (ja) | 1996-09-13 |
| JP3473720B2 true JP3473720B2 (ja) | 2003-12-08 |
Family
ID=13127859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5994795A Expired - Fee Related JP3473720B2 (ja) | 1995-02-23 | 1995-02-23 | 観察光学系および観察方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3473720B2 (ja) |
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| JPH06347731A (ja) * | 1993-06-08 | 1994-12-22 | Menicon Co Ltd | 近点観察用コンタクトレンズ |
-
1995
- 1995-02-23 JP JP5994795A patent/JP3473720B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPH08234135A (ja) | 1996-09-13 |
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Legal Events
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