JP4059017B2

JP4059017B2 - Image display device

Info

Publication number: JP4059017B2
Application number: JP2002182566A
Authority: JP
Inventors: 雅仁菊地
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2022-06-24
Also published as: JP2004029188A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像表示装置に関する。詳しくは、観察者の頭部又は顔面部に装着され一対の表示素子に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する画像表示装置についての技術分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
観察者の頭部又は顔面部に装着され表示素子に表示された画像を拡大光学系を介して観察者の眼球（単眼又は両眼）に虚像として拡大して投影する画像表示装置がある。このような画像表示装置は、頭部又は顔面部に装着されて使用されることから、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、フェイスマウントディスプレイ（ＦＭＤ）等と称される。
【０００３】
ＨＭＤ及びＦＭＤにおいては、例えば、左右の表示素子に僅かに異なる映像を表示して観察者に立体感のある画像を提供したり、観察者の頭の移動に応じて画像を変化させて観察者が仮想空間に存在するような状態を提供することが可能である。
【０００４】
以下に、従来の両眼用の画像表示装置の各例を示す（図６及び図７参照）。
【０００５】
図６に示す画像表示装置ａは、観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部ｂに所要の各部材が配置されて成る。
【０００６】
装着部ｂには観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向して位置される一対の接眼窓ｃ、ｃが左右に離間して取り付けられており、該接眼窓ｃ、ｃは平板状に形成されている。接眼窓ｃ、ｃはそれぞれ観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向する面が出射面ｄ、ｄとして形成され、該出射面ｄ、ｄの反対側の面がそれぞれ入射面ｅ、ｅとして形成されている。接眼窓ｃ、ｃは、出射面ｄ、ｄが観察者に対して垂直に位置するように装着部ｂに取り付けられている。
【０００７】
装着部ｂの内部には、それぞれ接眼窓ｃ、ｃの直ぐ後側の位置に、一対の拡大レンズｆ、ｆが配置されている。拡大レンズｆ、ｆは、それぞれ内側の部分が外側の部分より接眼窓ｃ、ｃの近くに位置されるように、接眼窓ｃ、ｃに対して傾斜して配置されている。
【０００８】
装着部ｂの内部には、それぞれ拡大レンズｆ、ｆの後側の位置に平板状を為す一対の表示素子ｇ、ｇが配置されている。表示素子ｇ、ｇは、その表示面ｈ、ｈがそれぞれ拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１に対して垂直となるように傾斜されており、表示面ｈ、ｈの中央Ｐ１、Ｐ１にそれぞれ拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１が一致されている。
【０００９】
上記のように、画像表示装置ａにあっては、表示素子ｇ、ｇと拡大レンズｆ、ｆとが、それぞれ接眼窓ｃ、ｃに対して傾斜して配置されており、観察者の視軸と拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１とが一致されている。
【００１０】
画像表示装置ａにおいて、それぞれ表示素子ｇ、ｇの表示面ｈ、ｈに画像が表示されると、表示素子ｇ、ｇから発せられた光が観察者の両眼Ｅ、Ｅへ向けて出射され拡大レンズｆ、ｆ及び接眼窓ｃ、ｃを介してそれぞれ両眼Ｅ、Ｅに入射され、表示素子ｇ、ｇの表示が拡大レンズｆ、ｆによって虚像として拡大されて両眼Ｅ、Ｅに投影される。
【００１１】
一方、従来の別の画像表示装置として、特開２００１―１４７４０１号に記載されたものがある（図７参照）。この画像表示装置ｉは、観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部ｊに所要の各部材が配置されて成る。
【００１２】
装着部ｊには観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向して位置される平板状を為す一対の接眼窓ｋ、ｋが左右に離間して取り付けられており、該接眼窓ｋ、ｋは互いに反対側に位置する面がそれぞれ出射面ｌ、ｌと入射面ｍ、ｍとして形成されている。接眼窓ｋ、ｋは、出射面ｌ、ｌが観察者に対して垂直に位置するように装着部ｊに取り付けられている。
【００１３】
装着部ｊの内部には、それぞれ接眼窓ｋ、ｋの直ぐ後側の位置に、一対の拡大レンズｎ、ｎが配置されている。拡大レンズｎ、ｎは、その光軸Ｘ２、Ｘ２がそれぞれ接眼窓ｋ、ｋの入射面ｍ、ｍに対して垂直となるように配置されている。
【００１４】
装着部ｊの内部には、それぞれ拡大レンズｎ、ｎの後側の位置に平板状を為す一対の表示素子ｏ、ｏが配置されている。表示素子ｏ、ｏは、その表示面ｐ、ｐがそれぞれ拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２に対して垂直となるように配置されており、表示面ｐ、ｐの中心Ｐ２、Ｐ２は拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２からずれた位置にある。
【００１５】
上記のように、画像表示装置ｉにあっては、表示素子ｏ、ｏと接眼窓ｋ、ｋとがそれぞれ拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２に対して垂直とされており、観察者の視軸と拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２とは一致されていない。
【００１６】
画像表示装置ｉにおいて、それぞれ表示素子ｏ、ｏの表示面ｐ、ｐに画像が表示されると、表示素子ｏ、ｏから発せられた光が観察者の両眼Ｅ、Ｅへ向けて出射され拡大レンズｎ、ｎ及び接眼窓ｋ、ｋを介してそれぞれ両眼Ｅ、Ｅに入射され、表示素子ｏ、ｏの表示が拡大レンズｎ、ｎによって虚像として拡大されて両眼Ｅ、Ｅに投影される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の画像表示装置ａにあっては、拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１がそれぞれ表示素子ｇ、ｇの中央Ｐ１、Ｐ１と一致されているため、拡大レンズｆ、ｆの小型化及び高性能化を図ることができるという利点を有している。
【００１８】
しかしながら、画像表示装置ａにあっては、拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１と表示素子ｇ、ｇの中央Ｐ１、Ｐ１とを一致させるために、表示素子ｇ、ｇと拡大レンズｆ、ｆとを、それぞれ接眼窓ｃ、ｃに対して傾斜して配置している。従って、表示素子ｇ、ｇと拡大レンズｆ、ｆの装着部ｂに対する良好な取付精度を確保することが容易ではなく、取付作業における作業性が悪いという問題がある。
【００１９】
特に、表示素子ｇ、ｇと拡大レンズｆ、ｆとが傾斜して配置された状態において、各部を電気的に接続するためのフレキシブルプリント配線板の配線作業を行うことが容易ではないという問題が大きい。
【００２０】
逆に、上記した従来の画像表示装置ｉにあっては、表示素子ｏ、ｏと接眼窓ｋ、ｋとがそれぞれ拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２に対して垂直とされているため、これらの各部材の装着部ｂに対する良好な取付精度を確保し易く、取付作業における良好な作業性を確保することができる。
【００２１】
しかしながら、画像表示装置ｉにあっては、観察者の視軸と拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２とが一致されておらず、表示素子ｏ、ｏの中心Ｐ２、Ｐ２が拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２が中心Ｐ２、Ｐ２からずれた位置にあるため、拡大レンズｎ、ｎの大型化や表示素子ｇ、ｇの周辺部に表示される周辺画像の悪化等という問題がある。
【００２２】
一方、上記した画像表示装置ａ及び画像表示装置ｉにあっては、接眼窓ｃ、ｃの出射面ｄ、ｄ及び接眼窓ｋ、ｋの出射面ｌ、ｌが、何れも観察者に対して垂直に位置するように装着部ｂ又は装着部ｊに取り付けられている。従って、接眼窓ｃ、ｃの出射面ｄ、ｄ又は接眼窓ｋ、ｋの出射面ｌ、ｌに観察者の顔の写り込みが発生し易いという問題もある。
【００２３】
そこで、観察者の写り込みを防止するために、接眼窓ｃ、ｃ又は接眼窓ｋ、ｋを観察者に対して稍傾斜させるようにしたものもあるが、このようにすると接眼窓ｃ、ｃ又は接眼窓ｋ、ｋの拡大レンズｆ、ｆ、表示素子ｇ、ｇ又は拡大レンズｎ、ｎ、表示素子ｏ、ｏに対しての角度が変化するため、これらの各部の取付作業における作業性が却って悪化したり、周辺画像が悪化してしまうことになる。
【００２４】
そこで、本発明画像表示装置は、上記した問題点を克服し、装着部に対する各部の良好な取付精度の確保及び画質の向上等を図ることを課題とする。
【００２６】
【課題を解決するための手段】
本発明画像表示装置は、上記した課題を解決するために、各表示面に画像を表示する左眼用及び右眼用の一対の表示素子と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置されると共に表示素子から発せられた光が入射される入射面と表示素子から発せられた光を観察者の両眼へ向けて出射する出射面とをそれぞれ有する一対の接眼窓と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に表示素子の表示面に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する一対の拡大レンズと、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部とを設け、一対の拡大レンズの光軸を平行とし、一対の拡大レンズの光軸をそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央に一致させ、一対の表示素子の表示面を一対の接眼窓の各入射面に平行とし、一対の接眼窓の各入射面を一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とし、一対の接眼窓の各出射面を互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜させる共に上方へ向かうに従って各入射面に近付く方向へ傾斜させたものである。
【００２７】
従って、本発明画像表示装置にあっては、表示素子から発せられた光が接眼窓を通過する際に屈折されて観察者の両眼に入射される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明画像表示装置の実施の形態を、図１乃至図４に示す本発明の基本的構成例とともに説明する。尚、以下に示す本発明の基本的構成例と本発明の実施の形態における画像表示装置は、観察者の頭部又は顔面部に装着され一対の表示素子に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する所謂ヘッドマウントディスプレイ又はフェイスマウントディスプレイと称される画像表示装置である。
【００２９】
先ず、本発明の基本的構成例について説明する。
画像表示装置１は、観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部２に所要の各部材が配置されて成る（図１及び図２参照）。
【００３０】
装着部２には観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向して位置される一対の接眼窓３、３が左右に離間して取り付けられており、該接眼窓３、３は、例えば、透明なガラス材料によって楔形状に形成されている。
【００３１】
接眼窓３、３は、それぞれ出射面３ａ、３ａと上面３ｂ、３ｂと下面３ｃ、３ｃと外側面３ｄ、３ｄと入射面３ｅ、３ｅとを有している（図３参照）。
【００３２】
出射面３ａ、３ａは観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向する側の面であり、それぞれ横長の長方形状に形成されている。上面３ｂ、３ｂと下面３ｃ、３ｃとはそれぞれ内方へ凸の三角形状に形成され、出射面３ａ、３ａの上縁又は下縁に連続され出射面３ａ、３ａに対して直交されている。外側面３ｄ、３ｄはそれぞれ縦長の長方形状に形成され、上面３ｂ、３ｂの右縁と下面３ｃ、３ｃの右縁と出射面３ａ、３ａの右縁とに連続され、これらの各面に対して直交されている。入射面３ｅ、３ｅは横長の長方形状に形成され、出射面３ａ、３ａの左縁と上面３ｂ、３ｂの後縁と下面３ｃ、３ｃの後縁と外側面３ｄ、３ｄの後縁とに連続されている。
【００３３】
出射面３ａ、３ａは内方へ近付くに従って入射面３ｅ、３ｅに近付くようにされ、入射面３ｅ、３ｅに対して内向きに所定の角度傾斜されている。
【００３４】
接眼窓３、３は、入射面３ｅ、３ｅが観察者に対して垂直に位置するように装着部２に取り付けられている。従って、接眼窓３、３は、出射面３ａ、３ａが互いに近付く方向、即ち、観察者の両眼Ｅ、Ｅから鼻へ近付くに従って、観察者から遠去かるように装着部２に配置されている（図２参照）。
【００３５】
装着部２の内部には、それぞれ接眼窓３、３の直ぐ後側の位置に一対の拡大レンズ４、４が配置されている（図２参照）。拡大レンズ４、４は、その光軸Ｘ、Ｘが接眼窓３、３の出射面３ｅ、３ｅに対して直交するように配置されている。拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘは、平行とされている。
【００３６】
装着部２の内部には、それぞれ拡大レンズ４、４の真後ろの位置に平板状を為す一対の表示素子５、５が配置されている。表示素子５、５としては、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）が用いられ、その前面が表示面５ａ、５ａとして形成されている。
【００３７】
表示素子５、５は、表示面５ａ、５ａが拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘに対して垂直となるように配置されており、表示面５ａ、５ａの中央Ｐ、Ｐにそれぞれ拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘが一致されている。表示面５ａ、５ａは接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅと平行とされている。
【００３８】
画像表示装置１において、表示素子５、５の表示面５ａ、５ａに画像が表示されると、表示素子５、５から発せられた光が拡大レンズ４、４を透過されて接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅから入射され、接眼窓３、３を透過されて出射面３ａ、３ａから出射される。このとき表示素子５、５から発せられた光は接眼窓３、３によって屈折されて観察者の両眼Ｅ、Ｅに入射され、表示画面５ａ、５ａに表示された画像が虚像として拡大されて観察者の両眼Ｅ、Ｅに投影される。
【００３９】
上記のように、画像表示装置１にあっては、拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘが平行とされ、拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘがそれぞれ表示素子５、５の表示面５ａ、５ａの中央Ｐ、Ｐに一致されている。従って、拡大レンズ４、４の小型化及び高性能化を図ることができる。
【００４０】
また、画像表示装置１にあっては、接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅが拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘにそれぞれ垂直とされ、表示素子５、５の表示面５ａ、５ａが接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅと平行とされているため、接眼窓３、３、拡大レンズ４、４及び表示素子５、５の装着部２に対する良好な取付精度を確保することができ、取付作業における作業性の向上を図ることができる。
【００４１】
さらに、画像表示装置１にあっては、接眼窓３、３の出射面３ａ、３ａが互いに近付くに従って入射面３ｅ、３ｅに近付く方向へ傾斜されているため、観察者側から接眼窓３、３へ向かった光が観察者の両眼Ｅ、Ｅを避ける方向へ反射し易い（図４参照）。従って、画像表示装置１の使用中の接眼窓３、３への観察者の顔の写り込みの発生を低減することができる。
【００４２】
尚、従来の画像表示装置においては、観察者の顔の写り込みの発生を防止するために、接眼窓の出射面に反射防止用の塗膜を施しているが、画像表示装置１においては、上記のように接眼窓３、３への観察者の顔の写り込みの発生を低減することができるため、反射防止用の塗膜を省略することが可能である。
【００４３】
また、接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅに対する出射面３ａ、３ａの傾斜角度α、α（図３参照）は、観察者の視軸、設定しようとする虚像位置、観察者から接眼窓３、３へ向かう光の反射角度等を考慮して任意に設定することができる。
【００４４】
特に、眼球運動のみによって雑音情報から目的情報を瞬時に検出受容できるとされる有効視野は、左右方向とも約１５°の範囲内であることが知られているため、この有効視野を考慮して接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅに対する出射面３ａ、３ａの傾斜角度α、αを設定することが望ましい。
【００４５】
次に、本発明の実施の形態における接眼窓について説明する（図５参照）。尚、上記した接眼窓３、３に代えて本発明の実施の形態における接眼窓３Ａ、３Ａを画像表示装置に用いることにより、接眼窓３Ａ、３Ａ以外の画像表示装置の他の構成要素についての変更を必要としないため、本発明の実施の形態の説明にあっては、接眼窓以外の他の構成要素については、上記した同じ符号を付して説明は省略する。
【００４６】
装着部２には観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向して位置される一対の接眼窓３Ａ、３Ａが左右に離間して取り付けられており、該接眼窓３Ａ、３Ａは、例えば、透明なガラス材料によって形成されている。
【００４７】
接眼窓３Ａ、３Ａは、それぞれ出射面３ｆ、３ｆと上面３ｇ、３ｇと下面３ｈ、３ｈと外側面３ｉ、３ｉと内側面３ｊ、３ｊと入射面３ｋ、３ｋとを有している。
【００４８】
出射面３ｆ、３ｆは観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向する側の面であり、それぞれ横長の長方形状に形成されている。上面３ｇ、３ｇはそれぞれ内方へ凸の三角形状に形成され、出射面３ｆ、３ｆの上縁に連続されている。下面３ｈ、３ｈはそれぞれ内縁と外縁とが平行を為し内縁が外縁より短くされた台形状に形成され、出射面３ｆ、３ｆの下縁に連続されている。外側面３ｉ、３ｉはそれぞれ上縁と下縁とが平行を為し上縁が下縁より短い台形状に形成され、上面３ｇ、３ｇの右縁と下面３ｈ、３ｈの右縁と出射面３ｆ、３ｆの右縁とに連続され、出射面３ｆ、３ｆ、上面３ｇ、３ｇ及び下面３ｈ、３ｈに対して直交されている。内側面３ｊ、３ｊはそれぞれ上方へ凸の三角形状に形成され、出射面３ｆ、３ｆ及び下面３ｈ、３ｈの左縁とに連続され、出射面３ｆ、３ｆ及び下面３ｈ、３ｈに対して直交されている。入射面３ｋ、３ｋは、それぞれ上面３ｇ、３ｇの後縁と下面３ｈ、３ｈの後縁と外側面３ｉ、３ｉの後縁と内側面３ｊ、３ｊの後縁とに連続され、上面３ｇ、３ｇ及び下面３ｈ、３ｈに対して直交されている。
【００４９】
出射面３ｆ、３ｆは内方へ近付くに従って入射面３ｋ、３ｋに近付くようにされ、入射面３ｋ、３ｋに対して上向きかつ内向きに所定の角度傾斜されている。
【００５０】
接眼窓３Ａ、３Ａは、入射面３ｋ、３ｋが観察者に対して垂直に位置するように装着部２に取り付けられている。従って、接眼窓３Ａ、３Ａは、出射面３ｆ、３ｆが互いに近付く方向、即ち、観察者の両眼Ｅ、Ｅから鼻へ近付くに従って観察者から遠去かるように、かつ、上方から下方、即ち、観察者の額から鼻へ近付くに従って観察者に近付くように装着部２に配置されている。
【００５１】
上記したように、接眼窓３、３に代えて接眼窓３Ａ、３Ａを用いた場合には、出射面３ｆ、３ｆが上方から下方へ近付くに従って観察者に近付くように傾斜されているため、接眼窓３、３を用いた場合と同様の効果に加え、上下方向からの観察者の顔の写り込みの発生をも低減することができる。
【００５２】
また、物体を観察するときには、視線を正面より稍下方へ向けた状態が最も眼球の疲労を引き起こし難いことが知られている。従って、出射面３ｆ、３ｆが観察者に対して上向きに傾斜された接眼窓３Ａ、３Ａを用いれば、表示素子５、５の表示を接眼窓３Ａ、３Ａを介して観察したときに、観察者の視線が正面より稍下方へ向いた状態となるため、使用時の眼球の疲労を軽減することができる。
【００５３】
尚、接眼窓３、３に代えて接眼窓３Ａ、３Ａを用いた場合にあっても、接眼窓３Ａ、３Ａへの観察者の顔の写り込みの発生を低減することができるため、反射防止用の塗膜を省略することが可能である。
【００５４】
また、接眼窓３Ａ、３Ａの入射面３ｋ、３ｋに対する出射面３ｆ、３ｆの水平方向における傾斜角度β、β及び垂直方向における傾斜角度γ、γ（図５参照）は、観察者の視軸、設定しようとする虚像位置、観察者から接眼窓３Ａ、３Ａへ向かう光の反射角度等を考慮して任意に設定することができる。
【００５５】
さらに、眼球運動のみによって雑音情報から目的情報を瞬時に検出受容できるとされる有効視野は、左右方向とも約１５°の範囲内であり、上下方向とも約１２°の範囲内であることが知られており、この有効視野を考慮して接眼窓３Ａ、３Ａの入射面３ｋ、３ｋに対する出射面３ｆ、３ｆの傾斜角度β、β、γ、γを設定することが望ましい。
【００５６】
上記した本発明の基本的構成例と本発明の実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００６１】
【発明の効果】
本発明画像表示装置は、各表示面に画像を表示する左眼用及び右眼用の一対の表示素子と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置されると共に表示素子から発せられた光が入射される入射面と表示素子から発せられた光を観察者の両眼へ向けて出射する出射面とをそれぞれ有する一対の接眼窓と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に表示素子の表示面に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する一対の拡大レンズと、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部とを備えた画像表示装置であって、一対の拡大レンズの光軸が平行とされ、一対の拡大レンズの光軸がそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央に一致され、一対の表示素子の表示面が一対の接眼窓の各入射面に平行とされ、一対の接眼窓の各入射面が一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とされ、一対の接眼窓の各出射面が互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜されると共に上方へ向かうに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜されるようにしたことを特徴とする。
【００６２】
従って、拡大レンズの光軸が平行とされ、拡大レンズの光軸がそれぞれ表示素子の表示面の中央に一致されているため、拡大レンズの小型化及び高性能化を図ることができる。
【００６３】
また、接眼窓の入射面が、拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とされ、表示素子の表示面が接眼窓の入射面と平行とされているため、接眼窓、拡大レンズ及び表示素子の装着部に対する良好な取付精度を確保することができ、取付作業における作業性の向上を図ることができる。
【００６４】
さらに、接眼窓の出射面が、互いに近付くに従って入射面に近付く方向へ傾斜されると共に上方へ向かうに従って入射面に近付く方向へ傾斜されているため、画像表示装置の使用中の接眼窓への観察者の顔の写り込みの発生を低減することができる。
【００６５】
加えて、接眼窓の出射面が上方へ向かうに従って入射面に近付く方向へ傾斜されているため、使用時の眼球の疲労を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図５と共に本発明画像表示装置の基本的構成例と本発明の実施の形態を示すものであり、本図は画像表示装置の斜視図である。
【図２】画像表示装置を概念的に示す平面図である。
【図３】接眼窓の拡大斜視図である。
【図４】接眼窓に向かった光が反射される方向を示す概略平面図である。
【図５】本発明の実施の形態における接眼窓を示す拡大斜視図である。
【図６】従来の画像表示装置を概念的に示す平面図である。
【図７】従来の別の画像表示装置を概念的に示す平面図である。
【符号の説明】
１…画像表示装置、２…装着部、４…拡大レンズ、５…表示素子、５ａ…表示面、Ｘ…光軸、Ｅ…眼、Ｐ…中心、３Ａ…接眼窓、３ｆ…出射面、３ｋ…入射面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device. More specifically, the present invention relates to a technical field of an image display apparatus that enlarges and projects images displayed on a pair of display elements that are attached to the head or face of an observer, on the left and right eyes of the observer.
[0002]
[Prior art]
There is an image display device that enlarges and projects an image, which is mounted on the head or face of the observer and displayed on a display element, as a virtual image on the eyeball (monocular or binocular) of the observer via an enlargement optical system. Since such an image display device is used by being mounted on the head or face, it is referred to as a head mounted display (HMD), a face mounted display (FMD) or the like.
[0003]
In HMD and FMD, for example, a slightly different image is displayed on the left and right display elements to provide a three-dimensional image to the observer, or the image is changed according to the movement of the observer's head. Can exist in a virtual space.
[0004]
Examples of conventional binocular image display devices are shown below (see FIGS. 6 and 7).
[0005]
The image display apparatus a shown in FIG. 6 is configured by arranging necessary members on a mounting portion b that is mounted on the observer's head or face.
[0006]
A pair of eyepiece windows c, c positioned facing the observer's eyes E, E are attached to the mounting portion b so as to be separated from each other in the left-right direction. The eyepiece windows c, c are formed in a flat plate shape. ing. In the eyepiece windows c and c, surfaces facing the observer's eyes E and E are formed as exit surfaces d and d, and surfaces opposite to the exit surfaces d and d are formed as entrance surfaces e and e, respectively. ing. The eyepiece windows c and c are attached to the mounting part b so that the exit surfaces d and d are positioned perpendicular to the observer.
[0007]
Inside the mounting portion b, a pair of magnifying lenses f and f are arranged at positions immediately behind the eyepiece windows c and c, respectively. The magnifying lenses f and f are arranged so as to be inclined with respect to the eyepiece windows c and c so that the inner part is positioned closer to the eyepiece windows c and c than the outer part.
[0008]
Inside the mounting part b, a pair of display elements g, g each having a flat plate shape are arranged at the rear side of the magnifying lenses f, f. The display elements g and g are inclined so that their display surfaces h and h are perpendicular to the optical axes X1 and X1 of the magnifying lenses f and f, respectively, and are at the centers P1 and P1 of the display surfaces h and h. The optical axes X1 and X1 of the magnifying lenses f and f are matched.
[0009]
As described above, in the image display device a, the display elements g and g and the magnifying lenses f and f are arranged so as to be inclined with respect to the eyepiece windows c and c, respectively, and the visual axis of the observer And the optical axes X1 and X1 of the magnifying lenses f and f coincide with each other.
[0010]
In the image display device a, when images are displayed on the display surfaces h and h of the display elements g and g, light emitted from the display elements g and g is emitted toward the observer's eyes E and E, respectively. The light is incident on both eyes E and E through the magnifying lenses f and f and the eyepiece windows c and c, respectively, and the display on the display elements g and g is magnified as a virtual image by the magnifying lenses f and f and projected onto both eyes E and E. Is done.
[0011]
On the other hand, another conventional image display apparatus is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-147401 (see FIG. 7). This image display apparatus i is configured by arranging required members on a mounting portion j that is mounted on the observer's head or face.
[0012]
A pair of eyepiece windows k and k having a flat plate shape facing the observer's eyes E and E are attached to the mounting portion j so as to be separated from each other left and right. The eyepiece windows k and k are mutually attached. The opposite surfaces are formed as exit surfaces l and l and entrance surfaces m and m, respectively. The eyepiece windows k and k are attached to the mounting portion j so that the exit surfaces l and l are positioned perpendicular to the observer.
[0013]
Inside the mounting portion j, a pair of magnifying lenses n and n are arranged at positions immediately behind the eyepiece windows k and k, respectively. The magnifying lenses n and n are arranged such that their optical axes X2 and X2 are perpendicular to the entrance surfaces m and m of the eyepiece windows k and k, respectively.
[0014]
Inside the mounting portion j, a pair of display elements o and o having a flat plate shape are disposed at the positions behind the magnifying lenses n and n, respectively. The display elements o and o are arranged such that their display surfaces p and p are perpendicular to the optical axes X2 and X2 of the magnifying lenses n and n, respectively, and the centers P2 and P2 of the display surfaces p and p are It is in a position shifted from the optical axes X2 and X2 of the magnifying lenses n and n.
[0015]
As described above, in the image display apparatus i, the display elements o and o and the eyepiece windows k and k are perpendicular to the optical axes X2 and X2 of the magnifying lenses n and n, respectively. Are not aligned with the optical axes X2 and X2 of the magnifying lenses n and n.
[0016]
In the image display device i, when an image is displayed on the display surfaces p and p of the display elements o and o, light emitted from the display elements o and o is emitted toward the observer's eyes E and E, respectively. The light is incident on both eyes E and E through the magnifying lenses n and n and the eyepiece windows k and k, respectively, and the display on the display elements o and o is magnified as a virtual image by the magnifying lenses n and n and projected onto both eyes E and E. Is done.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional image display device a described above, the optical axes X1 and X1 of the magnifying lenses f and f are aligned with the centers P1 and P1 of the display elements g and g, respectively. There is an advantage that improvement in performance and performance can be achieved.
[0018]
However, in the image display apparatus a, the display elements g, g and the magnifying lens f, f, f are aligned with the optical axes X1, X1 of the magnifying lenses f, f and the centers P1, P1 of the display elements g, g. f are arranged so as to be inclined with respect to the eyepiece windows c and c, respectively. Therefore, it is not easy to ensure good mounting accuracy for the display elements g and g and the mounting portions b of the magnifying lenses f and f, and there is a problem that workability in mounting work is poor.
[0019]
In particular, in a state where the display elements g and g and the magnifying lenses f and f are arranged at an inclination, there is a problem that it is not easy to perform the wiring work of the flexible printed wiring board for electrically connecting each part. large.
[0020]
Conversely, in the above-described conventional image display apparatus i, the display elements o and o and the eyepiece windows k and k are perpendicular to the optical axes X2 and X2 of the magnifying lenses n and n, respectively. And it is easy to ensure the favorable attachment precision with respect to the mounting part b of each of these members, and the favorable workability | operativity in attachment work can be ensured.
[0021]
However, in the image display apparatus i, the visual axis of the observer and the optical axes X2 and X2 of the magnifying lenses n and n are not aligned, and the centers P2 and P2 of the display elements o and o are the magnifying lens n. , N optical axes X2 and X2 are at positions shifted from the centers P2 and P2, so that there are problems such as enlargement of the magnifying lenses n and n and deterioration of the peripheral image displayed on the periphery of the display elements g and g. is there.
[0022]
On the other hand, in the image display device a and the image display device i described above, the exit surfaces d and d of the eyepiece windows c and c and the exit surfaces l and l of the eyepiece windows k and k are both for the observer. It is attached to the mounting part b or the mounting part j so as to be positioned vertically. Accordingly, there is also a problem that the reflection of the face of the observer is likely to occur on the exit surfaces d and d of the eyepiece windows c and c or the exit surfaces l and l of the eyepiece windows k and k.
[0023]
Therefore, in order to prevent the viewer's reflection, there are some in which the eyepiece windows c and c or the eyepiece windows k and k are tilted with respect to the observer. Alternatively, since the angle of the eyepiece windows k and k with respect to the magnifying lenses f and f, the display elements g and g, or the magnifying lenses n and n and the display elements o and o changes, workability in the mounting work of these parts is improved. On the other hand, it gets worse or the surrounding image gets worse.
[0024]
Accordingly, an object of the image display device of the present invention is to overcome the above-described problems and to ensure good mounting accuracy of each part with respect to the mounting part and improve image quality.
[0026]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems , the image display device of the present invention is positioned so as to face the left and right eyes of the observer, and a pair of left-eye and right-eye display elements that display an image on each display surface. A pair of eyepiece windows each having an incident surface on which light emitted from the display element is incident and an emission surface that emits light emitted from the display element toward both eyes of an observer, and a display element A pair of magnifying lenses that are respectively disposed between the eyepiece windows and project the images displayed on the display surface of the display element on both the left and right eyes of the observer, and the pair of display elements and the pair of eyepiece windows And a pair of magnifying lenses and a mounting part to be mounted on the observer's head or face, the optical axes of the pair of magnifying lenses are parallel, and the optical axes of the pair of magnifying lenses are respectively paired Match the center of the display surface of the display element, and The display surfaces of the display elements are parallel to the entrance surfaces of the pair of eyepiece windows, the entrance surfaces of the pair of eyepiece windows are perpendicular to the optical axes of the pair of magnifying lenses, and the exit surfaces of the pair of eyepiece windows are mutually connected. Each is inclined in a direction approaching the entrance surface as it approaches, and is inclined in a direction approaching each entrance surface as it goes upward.
[0027]
Therefore, in the image display device of the present invention, the light emitted from the display element is refracted and enters the eyes of the observer when passing through the eyepiece window.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the image display device of the present invention will be described below together with basic configuration examples of the present invention shown in FIGS. Note that the basic configuration example of the present invention and the image display device according to the embodiment of the present invention described below are images displayed on a pair of display elements mounted on the viewer's head or face. It is an image display device called a so-called head-mounted display or face-mounted display that projects an enlarged image on both eyes.
[0029]
First, a basic configuration example of the present invention will be described.
The image display device 1 is configured by arranging necessary members on a mounting portion 2 that is mounted on the head or face of an observer (see FIGS. 1 and 2).
[0030]
A pair of eyepiece windows 3, 3 positioned facing the observer's eyes E, E are attached to the mounting portion 2 so as to be separated from each other left and right. The eyepiece windows 3, 3 are, for example, transparent It is formed in a wedge shape by a glass material.
[0031]
The eyepiece windows 3 and 3 have emission surfaces 3a and 3a, upper surfaces 3b and 3b, lower surfaces 3c and 3c, outer surfaces 3d and 3d, and incident surfaces 3e and 3e, respectively (see FIG. 3).
[0032]
The exit surfaces 3a and 3a are surfaces facing the observer's eyes E and E, and are formed in a horizontally long rectangular shape. The upper surfaces 3b and 3b and the lower surfaces 3c and 3c are each formed in an inwardly projecting triangular shape, are continuous with the upper edge or the lower edge of the emission surfaces 3a and 3a, and are orthogonal to the emission surfaces 3a and 3a. The outer side surfaces 3d and 3d are each formed in a vertically long rectangular shape, and are continuous to the right edge of the upper surfaces 3b and 3b, the right edge of the lower surfaces 3c and 3c, and the right edge of the exit surfaces 3a and 3a. Are orthogonal. The entrance surfaces 3e and 3e are formed in a horizontally long rectangular shape, and are continuous with the left edge of the exit surfaces 3a and 3a, the rear edge of the upper surface 3b and 3b, the rear edge of the lower surface 3c and 3c, and the rear edge of the outer surface 3d and 3d. Has been.
[0033]
The exit surfaces 3a and 3a approach the entrance surfaces 3e and 3e as they approach inward, and are inclined inward by a predetermined angle with respect to the entrance surfaces 3e and 3e.
[0034]
The eyepiece windows 3 and 3 are attached to the mounting portion 2 so that the incident surfaces 3e and 3e are positioned perpendicular to the observer. Accordingly, the eyepiece windows 3 and 3 are arranged on the mounting portion 2 so as to move away from the observer as the exit surfaces 3a and 3a approach each other, that is, as the observer's eyes E and E approach the nose. (See FIG. 2).
[0035]
Inside the mounting portion 2, a pair of magnifying lenses 4, 4 are arranged at positions just behind the eyepiece windows 3, 3, respectively (see FIG. 2). The magnifying lenses 4, 4 are arranged so that their optical axes X, X are orthogonal to the exit surfaces 3 e, 3 e of the eyepiece windows 3, 3. The optical axes X and X of the magnifying lenses 4 and 4 are parallel.
[0036]
Inside the mounting portion 2, a pair of display elements 5 and 5 having a flat plate shape are disposed at positions immediately behind the magnifying lenses 4 and 4, respectively. As the display elements 5 and 5, for example, an LCD (Liquid Crystal Display) is used, and the front surfaces thereof are formed as display surfaces 5a and 5a.
[0037]
The display elements 5 and 5 are arranged so that the display surfaces 5a and 5a are perpendicular to the optical axes X and X of the magnifying lenses 4 and 4, and are enlarged at the centers P and P of the display surfaces 5a and 5a, respectively. The optical axes X and X of the lenses 4 and 4 are matched. The display surfaces 5 a and 5 a are parallel to the entrance surfaces 3 e and 3 e of the eyepiece windows 3 and 3.
[0038]
In the image display device 1, when an image is displayed on the display surfaces 5 a and 5 a of the display elements 5 and 5, light emitted from the display elements 5 and 5 is transmitted through the magnifying lenses 4 and 4 and the eyepiece windows 3 and 3. Are incident from the incident surfaces 3e and 3e, transmitted through the eyepiece windows 3 and 3, and emitted from the exit surfaces 3a and 3a. At this time, the light emitted from the display elements 5 and 5 is refracted by the eyepiece windows 3 and 3 and enters the observer's eyes E and E, and the images displayed on the display screens 5a and 5a are enlarged as virtual images. Projected to both eyes E and E of the observer.
[0039]
As described above, in the image display device 1, the optical axes X and X of the magnifying lenses 4 and 4 are parallel, and the optical axes X and X of the magnifying lenses 4 and 4 are displayed on the display elements 5 and 5, respectively. It coincides with the centers P and P of the surfaces 5a and 5a. Accordingly, the magnifying lenses 4 and 4 can be reduced in size and performance.
[0040]
In the image display device 1, the entrance surfaces 3 e and 3 e of the eyepiece windows 3 and 3 are perpendicular to the optical axes X and X of the magnifying lenses 4 and 4, respectively, and the display surfaces 5 a and 5 a of the display elements 5 and 5 are displayed. Since 5a is parallel to the entrance surfaces 3e and 3e of the eyepiece windows 3 and 3, good attachment accuracy for the eyepiece windows 3 and 3, the magnifying lenses 4 and 4 and the display elements 5 and 5 with respect to the mounting portion 2 is ensured. Therefore, the workability in the mounting work can be improved.
[0041]
Further, in the image display device 1, since the exit surfaces 3a and 3a of the eyepiece windows 3 and 3 are inclined toward the entrance surfaces 3e and 3e as they approach each other, the eyepiece windows 3 and 3 are viewed from the observer side. Is easily reflected in a direction avoiding both eyes E and E of the observer (see FIG. 4). Therefore, it is possible to reduce the occurrence of the reflection of the observer's face on the eyepiece windows 3 and 3 in use of the image display device 1.
[0042]
In the conventional image display device, in order to prevent the occurrence of reflection of the face of the observer, an antireflection coating is applied to the exit surface of the eyepiece window, but in the image display device 1, Since the occurrence of the reflection of the observer's face on the eyepiece windows 3 and 3 can be reduced as described above, the antireflection coating film can be omitted.
[0043]
In addition, the inclination angles α and α (see FIG. 3) of the exit surfaces 3a and 3a with respect to the entrance surfaces 3e and 3e of the eyepiece windows 3 and 3 are the visual axis of the observer, the virtual image position to be set, and the eyepiece window from the observer. It can be arbitrarily set in consideration of the reflection angle of the light traveling toward 3 and 3.
[0044]
In particular, it is known that the effective visual field that can instantaneously detect and accept target information from noise information only by eye movement is known to be within a range of about 15 ° in both the left and right directions. It is desirable to set the inclination angles α, α of the exit surfaces 3a, 3a with respect to the entrance surfaces 3e, 3e of the eyepiece windows 3, 3.
[0045]
Next, the eyepiece window in the embodiment of the present invention will be described (see FIG. 5). In addition, by using the eyepiece windows 3A and 3A in the embodiment of the present invention instead of the eyepiece windows 3 and 3 described above for the image display device, other components of the image display device other than the eyepiece windows 3A and 3A are described. Since no change is required, in the description of the embodiment of the present invention, the other constituent elements other than the eyepiece window are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.
[0046]
A pair of eyepiece windows 3A and 3A positioned opposite to the observer's eyes E and E are attached to the mounting portion 2 so as to be separated from each other in the left-right direction. The eyepiece windows 3A and 3A are, for example, transparent It is made of glass material.
[0047]
The eyepiece windows 3A and 3A have exit surfaces 3f and 3f, upper surfaces 3g and 3g, lower surfaces 3h and 3h, outer surfaces 3i and 3i, inner surfaces 3j and 3j, and incident surfaces 3k and 3k, respectively.
[0048]
The exit surfaces 3f and 3f are surfaces facing the observer's eyes E and E, and are formed in a horizontally long rectangular shape. The upper surfaces 3g and 3g are each formed in a triangular shape convex inward, and are continuous with the upper edges of the emission surfaces 3f and 3f. The lower surfaces 3h and 3h are formed in a trapezoidal shape in which the inner edge and the outer edge are parallel to each other and the inner edge is shorter than the outer edge, and are continuous with the lower edges of the emission surfaces 3f and 3f. The outer side surfaces 3i and 3i are formed in a trapezoidal shape in which the upper edge and the lower edge are parallel to each other, and the upper edge is shorter than the lower edge. 3f, and is orthogonal to the emission surfaces 3f and 3f, the upper surfaces 3g and 3g, and the lower surfaces 3h and 3h. The inner side surfaces 3j and 3j are respectively formed in an upwardly convex triangular shape, are continuous with the emission surfaces 3f and 3f and the left edges of the lower surfaces 3h and 3h, and are orthogonal to the emission surfaces 3f and 3f and the lower surfaces 3h and 3h. ing. The incident surfaces 3k and 3k are connected to the rear edge of the upper surface 3g and 3g, the rear surface of the lower surface 3h and 3h, the rear edge of the outer surface 3i and 3i, and the rear edge of the inner surface 3j and 3j, respectively. And orthogonal to the lower surfaces 3h and 3h.
[0049]
The exit surfaces 3f and 3f approach the entrance surfaces 3k and 3k as they approach inward, and are inclined at a predetermined angle upward and inward with respect to the entrance surfaces 3k and 3k.
[0050]
The eyepiece windows 3A and 3A are attached to the mounting portion 2 so that the incident surfaces 3k and 3k are positioned perpendicular to the observer. Accordingly, the eyepiece windows 3A and 3A are arranged so that the exit surfaces 3f and 3f come closer to each other, that is, move away from the observer as they approach the nose from both eyes E and E of the observer, and from above to below, that is, The mounting portion 2 is arranged so as to approach the observer as it approaches the nose from the forehead of the observer.
[0051]
As described above, when the eyepiece windows 3A and 3A are used instead of the eyepiece windows 3 and 3, the exit surfaces 3f and 3f are inclined so as to approach the observer as they approach from the top to the bottom. In addition to the same effects as when the windows 3 and 3 are used, it is possible to reduce the occurrence of reflection of the observer's face from the vertical direction.
[0052]
Moreover, when observing an object, it is known that a state in which the line of sight is directed downward from the front hardly causes eyeball fatigue. Therefore, if the eyepiece windows 3A and 3A whose exit surfaces 3f and 3f are inclined upward with respect to the observer are used, when the display of the display elements 5 and 5 is observed through the eyepiece windows 3A and 3A, the observer Since the line of sight is directed downward from the front, the eyeball fatigue during use can be reduced.
[0053]
Even when the eyepiece windows 3A and 3A are used instead of the eyepiece windows 3 and 3, the occurrence of reflection of the face of the observer on the eyepiece windows 3A and 3A can be reduced. It is possible to omit the coating film.
[0054]
Further, the horizontal tilt angles β and β of the exit surfaces 3f and 3f with respect to the entrance surfaces 3k and 3k of the eyepiece windows 3A and 3A and the vertical tilt angles γ and γ (see FIG. 5) are the visual axis of the observer, It can be arbitrarily set in consideration of the virtual image position to be set, the reflection angle of light from the observer toward the eyepiece windows 3A and 3A, and the like.
[0055]
Further, it is known that the effective visual field that can instantaneously detect and accept target information from noise information only by eye movement is within a range of about 15 ° in both the left and right directions and within a range of about 12 ° in both the vertical directions. In consideration of this effective field of view, it is desirable to set the inclination angles β, β, γ, γ of the exit surfaces 3f, 3f with respect to the entrance surfaces 3k, 3k of the eyepiece windows 3A, 3A.
[0056]
The above-described basic configuration examples of the present invention and the specific shapes and structures of the respective parts shown in the embodiments of the present invention are merely examples of the implementation of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limitedly interpreted.
[0061]
【The invention's effect】
The image display device of the present invention is positioned opposite to the left and right eyes of a viewer and a pair of display elements for the left and right eyes that display images on each display surface, and is emitted from the display elements. A pair of eyepiece windows each having an incident surface on which light is incident and an emission surface that emits light emitted from the display element toward both eyes of the observer, and the display element and the eyepiece window are disposed respectively. And a pair of magnifying lenses for projecting the image displayed on the display surface of the display element on the left and right eyes of the observer, a pair of display elements, a pair of eyepiece windows, and a pair of magnifying lenses. In addition, the image display apparatus includes a mounting unit mounted on the observer's head or face, wherein the optical axes of the pair of magnifying lenses are parallel, and the optical axes of the pair of magnifying lenses are a pair of displays, respectively. Matched to the center of the display surface of the element, a pair of tables The display surfaces of the elements are parallel to the entrance surfaces of the pair of eyepiece windows, the entrance surfaces of the pair of eyepiece windows are perpendicular to the optical axes of the pair of magnifying lenses, and the exit surfaces of the pair of eyepiece windows are mutually It is characterized in that it is inclined in a direction approaching the entrance surface as it approaches, and is inclined in a direction approaching the entrance surface as it goes upward.
[0062]
Accordingly, the optical axis of the magnifying lens is made parallel and the optical axes of the magnifying lens are respectively aligned with the center of the display surface of the display element, so that the magnifying lens can be reduced in size and performance.
[0063]
In addition, since the entrance surface of the eyepiece window is perpendicular to the optical axis of the magnifying lens, and the display surface of the display element is parallel to the entrance surface of the eyepiece window, the eyepiece window, the magnifying lens, and the display element mounting portion Therefore, it is possible to ensure good mounting accuracy with respect to the above, and it is possible to improve workability in mounting work.
[0064]
Further, since the exit surfaces of the eyepiece windows are inclined in a direction approaching the entrance surface as they approach each other and in a direction approaching the entrance surface as they go upward, observation on the eyepiece window during use of the image display device The occurrence of the reflection of the person's face can be reduced.
[0065]
In addition, since the exit surface of the eyepiece window is inclined toward the entrance surface as it goes upward, it is possible to reduce eyeball fatigue during use.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a basic configuration example of an image display apparatus of the present invention and an embodiment of the present invention together with FIGS. 2 to 5, and this figure is a perspective view of the image display apparatus.
FIG. 2 is a plan view conceptually showing the image display device.
FIG. 3 is an enlarged perspective view of an eyepiece window.
FIG. 4 is a schematic plan view showing a direction in which light directed toward an eyepiece window is reflected.
FIG. 5 is an enlarged perspective view showing an eyepiece window in the embodiment of the present invention .
FIG. 6 is a plan view conceptually showing a conventional image display apparatus.
FIG. 7 is a plan view conceptually showing another conventional image display apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image display apparatus, 2 ... Mounting part, 4 ... Magnifying lens, 5 ... Display element, 5a ... Display surface, X ... Optical axis, E ... Eye, P ... Center, 3A ... Eyepiece window, 3f ... Outgoing surface, 3k ... incident surface

Claims

A pair of display elements for the left eye and right eye that display images on each display surface, and an incident surface that is positioned opposite to the left and right eyes of the observer and on which light emitted from the display element is incident And a pair of eyepiece windows each having a light emitting surface for emitting light emitted from the display element toward both eyes of the observer, and the display surface of the display element. Holding a pair of magnifying lenses for projecting the image displayed on the left and right eyes of the observer, a pair of display elements, a pair of eyepiece windows, and a pair of magnifying lenses, and the head of the observer or An image display device including a mounting portion mounted on a face portion,
The optical axes of the pair of magnifying lenses are parallel,
The optical axes of the pair of magnifying lenses are respectively aligned with the center of the display surface of the pair of display elements,
The display surfaces of the pair of display elements are parallel to the incident surfaces of the pair of eyepiece windows,
Each incident surface of the pair of eyepiece windows is perpendicular to the optical axis of the pair of magnifying lenses,
An image display device characterized in that each exit surface of the pair of eyepiece windows is inclined in a direction approaching the entrance surface as it approaches each other, and is inclined in a direction approaching the entrance surface as it goes upward .