JP4572569B2 - Display device - Google Patents
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本発明は、物体像を観察しながら物体像を受光素子により撮像し、また撮像した像を表示装置で表示し、物体像と共に観察可能にする表示装置に関する。 The present invention relates to a display device that captures an object image with a light receiving element while observing the object image, displays the captured image on a display device, and enables observation with the object image.
従来、観察光学系の物体像を受光し撮像する撮像装置を有し、観察光学系の光路内に撮像した電子像を表示して観察光学系の物体像と共に観察することができる表示装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、上記開示例では、観察光学系の光路中に設けられる光路分離手段は、ハーフミラーが用いられているため、観察者の眼に到達する物体像からの光量が減衰し、物体像が暗くなってしまうという問題がある。 However, in the above disclosed example, the half-mirror is used as the optical path separating unit provided in the optical path of the observation optical system. Therefore, the amount of light from the object image reaching the observer's eyes is attenuated and the object image is dark. There is a problem of becoming.
本発明は、上記問題に鑑みて行われたものであり、物体像(観察像)からの光量の減衰がほとんどない光学系を有する表示装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display device having an optical system that hardly attenuates the amount of light from an object image (observed image).
上記目的を達成するために、本発明は、
背景光の入射側から入射光軸に沿って順に配置された第1波長選択性光学部材と第2波長選択性光学部材と、
前記第1波長選択性光学部材と前記第2波長選択性光学部材とに挟まれ、前記入射光軸に対して傾斜して配置された波長選択偏光分離ミラーと、
前記入射光軸に対して対向して前記波長選択偏光分離ミラーを挟んで配置された表示手段と撮像装置を有し、
前記波長選択偏光分離ミラーは、第1特定波長の光と第2特定波長の光を反射するとともに、第1偏光方向の光を透過し、かつ当該第1偏光方向とは90度方向の異なる第2偏光方向の光を反射し、
前記第1波長選択性光学部材は、前記表示手段の表示面を焦点とする実質的な屈折力を有し、前記表示手段の表示光のうち前記第1特定波長の光を反射し、かつ前記第1特定波長の光以外の光を透過し、
前記第2波長選択性光学部材は、前記撮像装置の撮像面を焦点とする実質的な屈折力を有し、前記背景光のうち前記第2特定波長の光を前記波長選択偏光分離ミラーに向けて反射し、かつ前記第2特定波長以外の光を透過し、
前記第1波長選択性光学部材は、第1波長選択素子と第1の1/4波長板とを含み、
前記第2波長選択性光学部材は、第2波長選択素子と第2の1/4波長板とを含み、
前記表示手段と前記波長選択偏光分離ミラーとの間に前記表示手段からの光を反射して前記波長選択偏光分離ミラーに向ける反射面を有し、
前記表示光は、前記反射面で反射されたのち前記波長選択偏光分離ミラーに入射し、該波長選択偏光分離ミラーは、前記表示光中の前記第2偏光方向かつ前記第1特定波長の光を前記第1波長選択性光学部材に向けて反射し、該反射された光は前記第1波長選択性光学部材の前記第1の1/4波長板を透過して前記第1波長選択素子で反射して再度前記第1の1/4波長板を透過して前記第2偏向方向から前記第1偏光方向の光に変換されて射出して前記波長選択偏光分離ミラーと前記第2波長選択性光学部材とを透過して観察者の瞳に入射し、
前記背景光中の前記第1特定波長以外の光は前記第1波長選択性光学部材を透過し、該透過した光のうち前記第1偏光方向の光は前記波長選択偏光分離ミラーを透過して前記第2波長選択性光学部材に向かい、該透過した光のうち前記第2特定波長以外の光は前記第2波長選択性光学部材を透過して観察者の瞳に入射し、
前記第2波長選択性光学部材に入射した光のうち前記第2特定波長の光は、前記第2の1/4波長板を透過して前記第2波長選択素子で反射されて再度前記第2の1/4波長板を透過して前記第1偏向方向から前記第2偏光方向の光に変換されて前記第2波長選択性光学部材から射出して前記波長選択偏光分離ミラーに入射して前記波長選択偏光分離ミラーで前記撮像装置に向けて反射されて前記撮像素子に結像することを特徴とする表示装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A first wavelength-selective optical member and a second wavelength-selective optical member, which are arranged in order from the incident side of the background light along the incident optical axis;
A wavelength-selective polarization separation mirror that is sandwiched between the first wavelength-selective optical member and the second wavelength-selective optical member and is inclined with respect to the incident optical axis;
It has a display means and an imaging device that are arranged to face the incident optical axis and sandwich the wavelength selective polarization separation mirror,
The wavelength selective polarization separation mirror reflects the light of the first specific wavelength and the light of the second specific wavelength, transmits the light of the first polarization direction, and is different from the first polarization direction by 90 degrees. Reflects light in two polarization directions,
The first wavelength selective optical member has a substantial refractive power focusing on the display surface of the display means, reflects the light of the first specific wavelength among the display light of the display means, and Transmits light other than light of the first specific wavelength,
The second wavelength selective optical member has a substantial refractive power focusing on the imaging surface of the imaging device, and directs the light of the second specific wavelength out of the background light to the wavelength selective polarization separation mirror. And transmits light other than the second specific wavelength,
The first wavelength selective optical member includes a first wavelength selection element and a first quarter wavelength plate,
The second wavelength selective optical member includes a second wavelength selection element and a second quarter wavelength plate,
A reflective surface that reflects light from the display means and directs it to the wavelength selective polarization separation mirror between the display means and the wavelength selective polarization separation mirror;
The display light is reflected by the reflecting surface and then enters the wavelength selective polarization separation mirror, and the wavelength selective polarization separation mirror emits light having the second polarization direction and the first specific wavelength in the display light. Reflected toward the first wavelength selective optical member, and the reflected light is transmitted through the first quarter wavelength plate of the first wavelength selective optical member and reflected by the first wavelength selective element. Then, the light is again transmitted through the first quarter-wave plate, converted from the second deflection direction to the light in the first polarization direction, and emitted, and then the wavelength selective polarization separation mirror and the second wavelength selective optics. Through the member and entering the observer's pupil,
Light in the background light other than the first specific wavelength is transmitted through the first wavelength selective optical member, and light in the first polarization direction among the transmitted light is transmitted through the wavelength selective polarization separation mirror. Heading to the second wavelength selective optical member, light other than the second specific wavelength among the transmitted light passes through the second wavelength selective optical member and enters the observer's pupil,
Of the light incident on the second wavelength-selective optical member, the light having the second specific wavelength is transmitted through the second quarter-wave plate and reflected by the second wavelength selection element, and then the second wavelength again. And is converted from the first polarization direction to the light having the second polarization direction, emitted from the second wavelength selective optical member, and incident on the wavelength selective polarization separation mirror. Provided is a display device characterized by being reflected toward the imaging device by a wavelength selective polarization separation mirror and forming an image on the imaging device .
また、本発明の表示装置では、前記第1波長選択素子と前記第2波長選択素子は、回折光学素子で形成されていることが好ましい。 In the display device of the present invention, it is preferable that the first wavelength selection element and the second wavelength selection element are formed of a diffractive optical element.
また、本発明の表示装置では、前記第1波長選択性光学部材の背景光が最初に入射する面側に、前記背景光の光量を調整する調光手段を有することが好ましい。 Further, in the display device of the present invention, on the side where the background light of the first wavelength selective optical element is first incident, it is preferable to have a light control means for adjusting the amount of pre-Symbol background light.
また、本発明の表示装置では、前記調光手段は、前記背景光の光量を検出する光量検出手段と、前記背景光を減光または遮光する調光部材から構成されていることが好ましい。 Further, in the display device of the present invention, the light control means includes light amount detecting means for detecting the amount of the background light, it is preferably made of a light-reducing or shielding dimming member the background light.
本発明では、物体像(観察像)からの光量の減衰がほとんどない光学系を有する表示装置を提供することができる。 The present invention can provide a display device having an optical system in which the amount of light from an object image (observation image) is hardly attenuated.
以下、本発明の実施の形態に関し図面を参照しつつ説明する。図1は、本発明の第1実施の形態にかかる表示装置の概略構成図を示す。図2は、図1のA部分の拡大概略図を示す。図3は、第1実施の形態に用いられる波長選択性光学部材の分光特性を模式的に示す図である。図4は、第1実施の形態に用いられる波長選択偏光分離ミラーの分光特性を模式的に示す図である。図5は、本発明の第2実施の形態にかかる表示装置の概略構成図を示す。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a display device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an enlarged schematic view of portion A in FIG. FIG. 3 is a diagram schematically showing the spectral characteristics of the wavelength selective optical member used in the first embodiment. FIG. 4 is a diagram schematically showing the spectral characteristics of the wavelength selective polarization separation mirror used in the first embodiment. FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a display device according to the second embodiment of the present invention.
(第1実施の形態)
図1において、略台形状の透明な第1のガラス部材1と第2のガラス部材3の相対する面1aと面3aの少なくともどちらか一方の面に波長選択偏光分離ミラー5が形成され、面1aと面3aとが光学接着剤で接着されて一体的に形成されている。波長選択偏光分離ミラー5は、多層膜コーティングで形成されており、図4に示すようなS偏光の特定波長の光のみを反射する特性を有している。
(First embodiment)
In FIG. 1, a wavelength-selective
第1のガラス部材1の入射光束(背景光束)の入射面1b側には、第1の波長選択性光学部材7が、第2のガラス部材3の出射面3b側には、第2の波長選択性光学部材9が光学接着剤でそれぞれ接着されている。第1の波長選択性光学部材7と波長選択偏光分離ミラー5と第2の波長選択性光学部材9は、第1のガラス部材1と第2のガラス部材3とを介して一体的に構成され、これら3つの光学部材は入射光軸Iに沿って配置されている。
The first wavelength selective
第1のガラス部材1の端面1cの近傍には表示装置11が、第2のガラス部材3の端面3cの近傍には撮像装置13がそれぞれ配置されている。表示装置11と撮像装置13は波長選択偏光分離ミラー5を挟んで入射光軸Iに対して略対向する位置に配置されている。
A
第1の波長選択性光学部材7は、表示装置11の表示面を焦点とする実質的な屈折力を有しており、表示装置11からの表示光の特定波長の光を観察者の瞳に入射して表示画像を観察可能にする。一方、第2の波長選択性光学部材9は、撮像装置13の撮像面を焦点とする実質的な屈折力を有しており、入射光軸Iに沿って入射された背景光束のうち特定波長の光を撮像装置13で撮像させ、特定波長以外の光は透過して観察者の瞳に入射させ観察可能にする。
The first wavelength-selective
図2において、第1の波長選択性光学部材7は、ホログラム7aと1/4波長板7bとから形成され、第1のガラス部材1の入射面1bに1/4波長板7b側が接着されている。一方、第2の波長選択性光学部材9は、ホログラム9aと1/4波長板9bとから形成され、第2のガラス部材3の出射面3bに1/4波長板7b側が接着されている。第1の波長選択性光学部材7と第2の波長選択性光学部材9との間に波長選択偏光分離ミラー5が配置されている。
In FIG. 2, the first wavelength selective
ホログラム7aとホログラム9aの分光特性は、図3に示すような特性を有している。ホログラム7aは、入射光束中(背景光束中)の特定波長の光、青色(以後、λ1Bと記す)、緑色(以後、λ1Gと記す)、赤色(以後、λ1Rと記す)の各限定された波長領域の光のみを反射し、特定波長以外の光を透過する特性を有している。
The spectral characteristics of the
ホログラム9aは、表示装置11からの特定波長の表示光、青色(λ2B)、緑色(λ2G)、赤色(λ2R)の各限定された波長領域の光のみ反射し、これら以外の波長の光を透過する。
The
ホログラム7aは、波長λ1B、λ1G、およびλ1Rのピーク波長に対して片側約10nm程度の波長幅を有する分光特性を有している。ホログラム9aの分光特性も同様である。また、ピーク波長λ1Bとピーク波長λ2Bとは、15から20nm程度ピーク波長が異なる特性を有している。
The
波長選択偏光分離ミラー5の分光特性は、図4に示すようにホログラム7aとホログラム9aの各特定波長の波長領域を包含する(λ1B+λ2B、λ1G+λ2G、λ1R+λ2R)S偏光の光を反射する特性を有している。この結果、波長選択偏光分離ミラー5は、入射光束中のS偏光の特定波長(λ1B、λ1G、λ1R)と表示光中のS偏光の特定波長(λ2B、λ2G、λ2R)とを反射しその他の波長の光を透過する。このようにして、第1実施の形態にかかる表示装置が構成されている。
As shown in FIG. 4, the spectral characteristics of the wavelength selective
次に、本第1実施の形態にかかる表示装置の動作に付いて説明する。まず始めに背景光束の撮像と観察者の観察に付いて説明する。 Next, the operation of the display device according to the first embodiment will be described. First, imaging of a background light beam and observation by an observer will be described.
図1、図2において、図中右側から入射する入射光束(背景光束)は、第1の波長選択光学部材7に入射する。ホログラム7aは、図3に示す反射分光特性を有しているため、入射光束中の特定波長(λ1B、λ1G、λ1R)の光は、ホログラム7aの入射側の表面で反射され背景側に戻る。
In FIG. 1 and FIG. 2, an incident light beam (background light beam) incident from the right side in the drawing enters the first wavelength selection
入射光束中の特定波長以外の光は、ホログラム7aと1/4波長板7bを通過して波長選択偏光分離ミラー5に入射する。波長選択偏光分離ミラー5は、上述したように包含する波長(λ1B+λ2B、λ1G+λ2G、λ1R+λ2R)でS偏光の光を反射する。波長選択偏光分離ミラー5を透過した光の内P偏光の光は、第2の波長選択性光学部材9の1/4波長板9bにより円偏光に変換されホログラム9aで特定波長(λ2B、λ2G、λ2R)の光が反射され、再び1/4波長板9bに入射してS偏光に変換される。このS偏光の光は、波長選択偏光分離ミラー5で反射されて撮像装置13に集光され背景像が撮像装置13で撮像される。なお、ホログラム9aと撮像素子13の距離関係によって受光素子が大きくなりすぎる場合には、第2のガラス部材3の端面3cあるいは端面3cと撮像装置13との間に調整用の結像レンズを配置しても良い。また、撮像装置13の受光素子は、CCDでもCMOSでも構わない。撮像装置13の直前の光路に置かれる光学的ローパスフィルタ等の光学要素は、本実施の形態との関連が薄いので記載を省略している。
Light other than the specific wavelength in the incident light beam passes through the
一方、ホログラム9aを透過した特定波長以外の波長の光は、観察者の瞳に入射し眼前の背景像が観察される。なお、ホログラム7a、波長選択偏光分離ミラー5、およびホログラム9aは、特定波長に対して急峻な反射分光特性を有しているため、観察者の瞳に入射して観察される背景像の明るさや色合いには殆ど影響しない。
On the other hand, light having a wavelength other than the specific wavelength transmitted through the
続いて、表示装置11からの表示光について説明する。表示装置11は、例えばバックライトつきのLCDである。表示装置11からの表示光は、前述のホログラム7a、9a、及び波長選択偏光分離ミラー5の分光特性に対応した特定波長(λ1B、λ1G、λ1R)の波長のS偏光の光に対応している。これは、ホログラム7a、9a、及び波長選択偏光分離ミラー5の分光特性が表示装置11の表示光の波長に対応して作成されていることによる。なお、LCDはカラーフィルタ方式でもフィールドシーケンシャル方式でも構わない。また、カラーフィルタ方式のLCDを使用していて、効率を無視できるのであれば冷陰極管などの白色光源で照明しても良い。
Next, display light from the
表示装置11に表示された映像のS偏光の表示光は、第1のガラス部材1の端面1cから入射し波長選択偏光分離ミラー5に入射し、第1の波長選択性光学部材7側に反射される。P偏光の表示光は、波長選択偏光分離ミラー5を透過して撮像装置13に入射するが、この光は迷光であって撮像装置13の受光素子上には結像しない。なお、この迷光による撮像画像への影響を除くために、撮像時に表示装置11の表示を消灯するとか、波長選択偏光分離ミラー5と撮像装置13との間に表示光の特定波長(λ2B、λ2G、λ2R)を遮光するフィルタ等を設けても良い。
The S-polarized display light of the image displayed on the
波長選択偏光分離ミラー5で反射された光は、1/4波長板7bを透過して円偏光に変換されホログラム7aに入射、反射されて再度1/4波長板7bを透過してP偏光に変換され波長選択偏光分離ミラー5を透過し、更に第2の波長選択性光学部材9を透過して観察者の瞳に入射する。ホログラム7aは、表示装置11の表示面に焦点位置を有するような実質的な屈折力を有しているため、ホログラム7aを反射した表示光は入射光軸Iに略平行な光束となり観察者の瞳に入射し観察される。
The light reflected by the wavelength selective
本第1実施の形態では、入射光束(背景光束)と表示光の特定波長の光を反射または透過する波長選択性光学部材と波長選択偏光分離ミラーとにより、背景光束と表示光とを観察者の瞳に入射して観察することが可能となると共に、特定波長の背景光束を撮像装置に入射して撮像することが可能となる。 In the first embodiment, the background light beam and the display light are transmitted to the observer by the wavelength selective optical member that reflects or transmits the incident light beam (background light beam) and the light having the specific wavelength of the display light and the wavelength selective polarization separation mirror. It is possible to enter the pupil of the image and observe it, and it is possible to image the background light flux having a specific wavelength incident on the imaging device.
また、撮像装置13で撮像した眼前の背景像を不図示の画像処理手段で画像処理した後表示装置11で表示し、画像処理された背景像と眼前の背景像とを重畳して観察することが可能となる。この際、表示装置11に表示される画像に各種処理を加えて観察者に観察させることもでき、種々の情報を与えることが可能となる。
In addition, the background image in front of the eye imaged by the
また、表示装置11で眼前の背景像とは異なる画像や文字等を表示して観察することも可能である。
It is also possible to display and observe images, characters, and the like that are different from the background image in front of the
また、撮像装置13で撮像された画像を不図示のメモリーに保存することによってデジタルカメラとして用いることも可能である。
Moreover, it is also possible to use it as a digital camera by storing an image captured by the
このような構成にすることによって、シースルーのウエアラブルディスプレイを構成することが可能となる。また、ホログラムや多層膜コーティングを用いた波長選択偏光分離ミラー、LCD、及び受光素子を透明の光学部材に接着して構成することによって使用する光学部材の厚さを薄くすることが可能でありより軽量なウエアラブルディスプレイを構成することが可能となる。また、背景光束が直接観察者の瞳に入射するため観察系と撮像系のパララックス等の問題も回避することが可能となる。また、波長選択性の光学部材を用いているため観察者が観察する背景光束への影響を最小にすることができ、背景像のコントラストの劣化を防止することが可能となる。 With such a configuration, a see-through wearable display can be configured. In addition, it is possible to reduce the thickness of the optical member used by adhering the wavelength selective polarization separation mirror, LCD, and light receiving element using a hologram or multilayer coating to a transparent optical member. A lightweight wearable display can be configured. Further, since the background light beam is directly incident on the pupil of the observer, problems such as parallax between the observation system and the imaging system can be avoided. Further, since the wavelength-selective optical member is used, the influence on the background light beam observed by the observer can be minimized, and the deterioration of the contrast of the background image can be prevented.
(第2実施の形態)
次に、本発明の第2実施の形態にかかる表示装置について図を参照しつつ説明する。第2実施の形態では、第1実施の形態の表示装置において、背景光束の入射光量を調整する調光手段を設けた所が異なっている。第1実施の形態と同様の構成には同じ符号を付し説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a display device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The second embodiment is different from the display device of the first embodiment in that a dimming means for adjusting the amount of incident light of the background light beam is provided. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図5において、第1の波長選択性光学部材7の背景光束が入射する側の面に入射光束(背景光束)の入射光量を調整したり遮光したりするエレクトロクロミック膜21が設けられている。エレクトロクロミック膜21には、表示装置の周辺光量を検出する光量検出手段23と、光量検出手段23からの情報を基にエレクトロクロミック膜21の濃度を調整して入射光量の調整や遮光を制御する制御手段25が接続されている。このようにして第2実施の形態の表示装置が構成されている。
In FIG. 5, an
本第2実施の形態の表示装置では、シースルーディスプレイでありながら、撮像した画像や眼前の背景像と無関係な画像を表示装置11に表示して観察する際、エレクトロクロミック膜21の濃度を調整して背景光束の入射光量を減衰させたり遮光したりすることができるため、シャープでコントラストの高い表示画像を観察することが可能となる。なお、調光膜としてエレクトロクロミック膜21と同様の作用を有するものであれば調光部材として用いることができる。その他の作用、効果は第1実施の形態と同様であり説明を省略する。
In the display device according to the second embodiment, the density of the
なお、上述の実施の形態は例に過ぎず、上述の構成や形状に限定されるものではなく、本発明の範囲内において適宜修正、変更が可能である。 The above-described embodiment is merely an example, and is not limited to the above-described configuration or shape, and can be appropriately modified and changed within the scope of the present invention.
1 第1のガラス部材
3 第2のガラス部材
5 波長選択偏光分離ミラー
7 第1の波長選択性光学部材
7a ホログラム
7b 1/4波長板
9 第2の波長選択性光学部材
9a ホログラム
9b 1/4波長板
11 表示装置
13 撮像装置
21 エレクトロクロミック膜
23 光量検出手段
25 制御装置
I 入射光軸
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1波長選択性光学部材と前記第2波長選択性光学部材とに挟まれ、前記入射光軸に対して傾斜して配置された波長選択偏光分離ミラーと、
前記入射光軸に対して対向して前記波長選択偏光分離ミラーを挟んで配置された表示手段と撮像装置を有し、
前記波長選択偏光分離ミラーは、第1特定波長の光と第2特定波長の光を反射するとともに、第1偏光方向の光を透過し、かつ当該第1偏光方向とは90度方向の異なる第2偏光方向の光を反射し、
前記第1波長選択性光学部材は、前記表示手段の表示面を焦点とする実質的な屈折力を有し、前記表示手段の表示光のうち前記第1特定波長の光を反射し、かつ前記第1特定波長の光以外の光を透過し、
前記第2波長選択性光学部材は、前記撮像装置の撮像面を焦点とする実質的な屈折力を有し、前記背景光のうち前記第2特定波長の光を前記波長選択偏光分離ミラーに向けて反射し、かつ前記第2特定波長以外の光を透過し、
前記第1波長選択性光学部材は、第1波長選択素子と第1の1/4波長板とを含み、
前記第2波長選択性光学部材は、第2波長選択素子と第2の1/4波長板とを含み、
前記表示手段と前記波長選択偏光分離ミラーとの間に前記表示手段からの光を反射して前記波長選択偏光分離ミラーに向ける反射面を有し、
前記表示光は、前記反射面で反射されたのち前記波長選択偏光分離ミラーに入射し、該波長選択偏光分離ミラーは、前記表示光中の前記第2偏光方向かつ前記第1特定波長の光を前記第1波長選択性光学部材に向けて反射し、該反射された光は前記第1波長選択性光学部材の前記第1の1/4波長板を透過して前記第1波長選択素子で反射して再度前記第1の1/4波長板を透過して前記第2偏向方向から前記第1偏光方向の光に変換されて射出して前記波長選択偏光分離ミラーと前記第2波長選択性光学部材とを透過して観察者の瞳に入射し、
前記背景光中の前記第1特定波長以外の光は前記第1波長選択性光学部材を透過し、該透過した光のうち前記第1偏光方向の光は前記波長選択偏光分離ミラーを透過して前記第2波長選択性光学部材に向かい、該透過した光のうち前記第2特定波長以外の光は前記第2波長選択性光学部材を透過して観察者の瞳に入射し、
前記第2波長選択性光学部材に入射した光のうち前記第2特定波長の光は、前記第2の1/4波長板を透過して前記第2波長選択素子で反射されて再度前記第2の1/4波長板を透過して前記第1偏向方向から前記第2偏光方向の光に変換されて前記第2波長選択性光学部材から射出して前記波長選択偏光分離ミラーに入射して前記波長選択偏光分離ミラーで前記撮像装置に向けて反射されて前記撮像素子に結像することを特徴とする表示装置。 A first wavelength-selective optical member and a second wavelength-selective optical member, which are arranged in order from the incident side of the background light along the incident optical axis;
A wavelength-selective polarization separation mirror that is sandwiched between the first wavelength-selective optical member and the second wavelength-selective optical member and is inclined with respect to the incident optical axis;
It has a display means and an imaging device that are arranged to face the incident optical axis and sandwich the wavelength selective polarization separation mirror,
The wavelength selective polarization separation mirror reflects the light of the first specific wavelength and the light of the second specific wavelength, transmits the light of the first polarization direction, and is different from the first polarization direction by 90 degrees. Reflects light in two polarization directions,
The first wavelength selective optical member has a substantial refractive power focusing on the display surface of the display means, reflects the light of the first specific wavelength among the display light of the display means, and Transmits light other than light of the first specific wavelength,
The second wavelength selective optical member has a substantial refractive power focusing on the imaging surface of the imaging device, and directs the light of the second specific wavelength out of the background light to the wavelength selective polarization separation mirror. And transmits light other than the second specific wavelength,
The first wavelength selective optical member includes a first wavelength selection element and a first quarter wavelength plate,
The second wavelength selective optical member includes a second wavelength selection element and a second quarter wavelength plate,
A reflective surface that reflects light from the display means and directs it to the wavelength selective polarization separation mirror between the display means and the wavelength selective polarization separation mirror;
The display light is reflected by the reflecting surface and then enters the wavelength selective polarization separation mirror, and the wavelength selective polarization separation mirror emits light having the second polarization direction and the first specific wavelength in the display light. Reflected toward the first wavelength selective optical member, and the reflected light is transmitted through the first quarter wavelength plate of the first wavelength selective optical member and reflected by the first wavelength selective element. Then, the light is again transmitted through the first quarter-wave plate, converted from the second deflection direction to the light in the first polarization direction, and emitted, and then the wavelength selective polarization separation mirror and the second wavelength selective optics. Through the member and entering the observer's pupil,
Light in the background light other than the first specific wavelength is transmitted through the first wavelength selective optical member, and light in the first polarization direction among the transmitted light is transmitted through the wavelength selective polarization separation mirror. Heading to the second wavelength selective optical member, light other than the second specific wavelength among the transmitted light passes through the second wavelength selective optical member and enters the observer's pupil,
Of the light incident on the second wavelength-selective optical member, the light having the second specific wavelength is transmitted through the second quarter-wave plate and reflected by the second wavelength selection element, and then the second wavelength again. And is converted from the first polarization direction to the light having the second polarization direction, emitted from the second wavelength selective optical member, and incident on the wavelength selective polarization separation mirror. A display device, wherein the image is reflected on the imaging device by a wavelength selective polarization separation mirror and imaged on the imaging device.
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