JP4302775B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

従来のハンドヘルドの表示装置を使用する際においては、このようなハンドヘルド装置を十分に安定して保持するユーザが経験する困難さにより、最大有効な拡大倍率は制限されている。装置のごくわずかな振動は、ユーザが見ている画像をも振れさせることになる。高い倍率の場合には、装置の振動は、画像の認識を困難にするという程度にまで画像に影響を及ぼしている。したがって、ハンドヘルド表示装置は、１０倍を超える拡大倍率では、まず使用されていない。実際的な目的のためには、７倍あるいは８倍の拡大倍率が一般的である。
例えば空に対する鳥あるいは飛行機などのように、大きな背景に対して小さく現れるオブジェクトないし対象を見るのに表示装置が用いられるときには、高い倍率の装置では、ユーザがよく見たい、調べたいと所望するオブジェクトを見つけ出すことは困難なものとなる。また、高い倍率は、視野を減じることにもなる。
本発明の表示装置によれば、振動に関連する不利な点や、目標とするオブジェクトを見つけ出す際の困難さに関連する不利な点を克服することができる。この克服は、装置で生成された画像をフリーズないし凍結静止し得ることによって達成される。それゆえ、不便ないし不都合を感じさせることなく、また仮に装置自身が振動にさらされたとしても、凍結静止画像をよく見て調べることができる。この手法は、観察者ないしビューアーに、より大きい拡大倍率の下で詳細に凍結静止画像を調べる可能性を提供する。見るべきオブジェクトを見つけ出すために、観察者は、低い程度の拡大倍率を用いるが、その低い程度の拡大倍率は、観察者に大きな視野を与えている。観察者が捜しているオブジェクトを見つけ出し、好ましくは画像のセンターフィールドの中心のそのオブジェクトを位置させると、観察者は、画像を凍結静止させ、振動にさらされることがない画像をよく見たり調べたりすることができる。この段階で、凍結静止画像を拡大することもまた可能である。観察者がより詳細に見ることを所望するオブジェクトにもし画像が集中している場合にあっては、画像の中心部の拡大はその目的にとって十分なものとなる。
図１は、本発明の一実施形態を例示する。ここに、符号１は、電子式網膜２上に画像を作成する焦点レンズあるいは対物レンズを示している。電子式網膜から、画像を表わすデータ信号が処理記憶ユニット３に転送される。この処理記憶ユニット３は、接眼レンズ５を介して観察者の目６に受け取られ得る画像を表示するスクリーン４に連結されている。観察者がより詳細に調べるいくつかのオブジェクトを捜している間、スクリーンは、いつ何時でも電子式網膜によって登録された画像を、絶えまなく、かつ、リアルタイムに表示している。ボタン（図示せず）が押し下げられると、スクリーン４上に表示されている画像が、静止状態に凍結静止する。したがって、表示された画像は、電子式網膜によって登録される画像とは、もはや一致しなくなる。これにより、観察者は、ボタンを開放しそれに応答してスクリーン４に表示される画像が再びリアルタイムに電子式網膜２により登録された画像を表示するようになるような時間まで、邪魔されずに静かに、振動しない画像をよく見ることができる。画像を凍結静止する機能は、例えば、処理ユニット３に組み込まれるメモリ機能を用いて達成され得る。また、スクリーン４あるいは電子式網膜２に取り付けられる同等のメモリ機能も、画像凍結静止機能を提供するために使用することができる。押し下げ動作ボタンによって画像を凍結静止する代わりに、画像の凍結静止は、タイマーで、適切な間隔で画像を動かしたり凍結静止したりすることを交互に自動的に行うようにしてもよい。
この種の表示装置を使用するときに観察者が経験する拡大倍率は、とりわけ、光学系１、５の焦点距離、および、電子式網膜２やディスプレイスクリーン４の寸法の結果として定まるものである。本発明の簡単な改変において、拡大倍率は一定とされている。より高性能な本発明の実施形態によれば、画像が凍結静止するときに、拡大倍率が変化する。この拡大倍率の変化は、電子式網膜２から処理ユニット３により操作されるディスプレイスクリーン４への画像の転送の変化によりなされ、電子式網膜２の領域のうちより小さいセクションだけが描かれ、ディスプレイスクリーン４の表面全体に広げられる。凍結静止画像を見るときのこの付加的な拡大倍率は、処理ユニット３を設定することによって、ある一定の固定値にセットしたり、あるいは変化させたり、いずれでも行い得る。
電子式網膜およびディスプレイスクリーンは、一般的に、領域を多数のより小さいエレメントあるいはピクセルに分割することによって作動している。上述したように拡大された画像が非常に役立ち、非拡大画像に比べて多数の細部を示すようにするためには、電子式網膜の拡大された領域におけるピクセルの数が、ディスプレイスクリーンの全体のピクセルの数に等しくなければならない。電子式網膜の異なる部分において異なるピクセル記録密度を用いることは、複雑で高価なものとなる。また、全領域上で高いピクセル記録密度を示す電子式網膜を用いることもまた高価な解決策である。
図２は、本発明の実施形態を例示している。ここに、上記の問題は、２つの異なる焦点レンズ７および８を用いることによって解決される。焦点レンズ７、８のそれぞれは、個々に電子式網膜９および１０を有している。この場合、焦点レンズ７は、中程度の拡大倍率であるが、かなりの視角をシステムに与えるように電子式網膜９に適合されている。他方、焦点レンズ８は、システムの拡大倍率の程度は高くなり、減じられた視野を犠牲にして、電子式網膜１０に適合されている。同じ寸法の電子式網膜が用いられるとき、より長い焦点距離を有する焦点レンズは、結果的に拡大倍率の程度がより高くなる。
この場合において、オブジェクトを探し出しているときには、処理ユニット３は、絶えずアップデートされたリアルタイム画像をディスプレイスクリーン４上に出力している。その画像は、焦点レンズ７および電子式網膜９によって形成される光学系から受け取られている。ボタンの押し下げ動作に応答して、処理ユニット３は、焦点レンズ８および電子式網膜１０によって形成される光学系から受け取った凍結静止画像を表示することに移行する。したがって、この後者の凍結静止画像は、先に示された画像のうちの拡大され静止されたセクションないし一部分である。
２つの電子式網膜９、１０は、物理的に分離されている必要はない。それら２つの電子式網膜は、より大きい電子式網膜のうちの個々の部分であってもよい。一方の電子式網膜だけを使用することも同様に可能であり、その一方の電子式網膜は、２つの位置の間を機械的な手段によって移動され、異なる焦点距離を有する２つのレンズのうちの１つから画像を受け取るために露出されように適合されている。同一の効果は、静止した状態に位置された電子式網膜によっても達成でき、この静止した状態に位置された電子式網膜は、移動するミラーあるいはプリズムを介して、前記電子式網膜に光学的に結合される画像を受け取るように露出されている。あるいは、焦点レンズは、位置や、その他を交換ないし取り替えることができる。また、一つの電子式網膜を、一方の画像が移動自在なスクリーンによって交互に隠される２つの異なる画像を受け取るように、露出させることもできる。また、問題とするオブジェクトを広角画像の形態内で光学的に見ることができ、その広角画像の一部、好ましくは中央部分は、上に概説したように処理される。
同じ効果は、単一の電子式網膜を用いることによっても達成でき、この単一の電子式網膜は、可変焦点距離を有する焦点レンズから受け取った画像を登録する。
上記した装置は、原理的には、片側の目だけで使用する単眼鏡の表示装置である。このような装置を２個相互に連結すると、両方の目で使用する双眼鏡タイプの表示装置となる。このタイプの表示装置は、より快適なものとなり、目の疲労がより少なくなる。上記の利点を保持しつつ、より安価な装置構成を得るために、次のようにしてもよい。上記のように定義される１または２個の焦点レンズおよび１または２個の電子式網膜を有する前方部分だけを使用し、それぞれの目ごとの２つの異なるディスプレイスクリーンに同一の画像を出力する処理ユニットに電子式網膜が接続されるというように、装置を設計してもよい。あるいは、両方の目によって見ることができるより大きなディスプレイスクリーンを使用することもできる。

Claims (5)

1. リアルタイムに画像を登録する少なくとも１つの電子式網膜（２：９、１０）上に画像を作成するためのレンズと、
   リアルタイム画像または凍結静止画像を表示するための電子的ディスプレイスクリーン（４）と、
   前記電子的ディスプレイスクリーン（４）にリアルタイム画像を表示するモードから凍結静止画像を表示するモードに変えるための制御手段と、を有し、
   前記電子的ディスプレイスクリーン（４）は、リアルタイム画像を表示する前記モードにおいては、リアルタイムに前記少なくとも１つの電子式網膜（２：９、１０）によって登録されたリアルタイム画像を表示し、前記制御手段が凍結静止画像を表示するモードに変えると、表示していたリアルタイム画像を凍結静止するとともにリアルタイム画像を表示していたときの拡大倍率よりも高い拡大倍率によって凍結静止画像を表示してなる表示装置。
2. 前記制御手段は、押し下げ得るボタンである請求の範囲第１項に記載の表示装置。
3. 画像を凍結静止する時間間隔を設定するタイマを有する請求の範囲第１項に記載の表示装置。
4. リアルタイム画像を凍結静止するメモリ機能を備えるために、前記少なくとも１つの電子式網膜（２：９、１０）を前記電子的ディスプレイスクリーン（４）と接続する電子的処理ユニット（３）を有する請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１つに記載の表示装置。
5. 電子式網膜（２）を一つだけ有し、見られている凍結静止画像がリアルタイム画像よりもディスプレイスクリーン（４）上で大きいサイズを有し、リアルタイム画像が対照的により大きな視角を備えるように、前記一つの電子式網膜（２）が異なるサイズの画像を受け取るために光学的または機械的に露出されるように配置されてなる請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１つに記載の表示装置。

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