JP4876326B2 - 電子眼鏡 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像を表示する表示装置を有し、その画像を光学像として瞳に投影する電子眼鏡に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子眼鏡は、表示機能を有する眼鏡であり、表示する画像に相当する光学像を、人間の瞳に直接投影するものである。
従来の電子眼鏡には、米国特許第5,886,822号明細書に記載されるような電子眼鏡10があった(図14参照)。図14に表すように、電子眼鏡10には、左テンプル101と左眼鏡レンズ102とが設けられている。
【0003】
左テンプル101は、左目で見る画像を発生するための装置であり、液晶表示素子1011と投影レンズ1022とテンプルミラー1033とが設けられている。液晶表示素子1011は、外部から供給される画像を表示する液晶素子である。投影レンズ1022は、液晶表示素子1011で表示された画像に相当する光学像を投影するレンズである。テンプルミラー1033は、投影レンズ1022によって投影される光学像を、左眼鏡レンズ102に向けて反射するミラーである。
【0004】
左眼鏡レンズ102は、左テンプル101が発生する画像に相当する光学像を、左目の瞳に反射する光学部材である。左眼鏡レンズ102には、接眼ミラー1044が設けられている。
接眼ミラー1044は、テンプルミラー1033から反射されてくる光学像を、左目の瞳に向けて反射するミラーである。
【0005】
即ち、従来の電子眼鏡10では、液晶表示素子1011によって画像が表示され、その画像に相当する光学像が、投影レンズ1022、テンプルミラー1033および接眼ミラー1044を介して左目の瞳に投影される。
ただし、従来の電子眼鏡10が人間の顔にかけられる場合、接眼ミラー1044の位置は、その人間の左目の瞳のほぼ正面となる。
【0006】
従って、液晶表示素子1011によって表示される画像は、左目のほぼ正面に常に見えることになる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、人間が1つの物体を見る場合、その物体を顔の正面に見ることが、自然な動作である。しかし、接眼ミラー1044は、左目の瞳のほぼ正面にあるので、電子眼鏡10をかけた者は、物体を見る場合、その物体を顔の正面に見ることができない。
【0008】
そのため、電子眼鏡10をかけた者は、物体を見たい場合、常にその物体を斜め方向から見るという不自然な動作を強いられる。
また、従来の電子眼鏡10では、左目の瞳のほぼ正面に配置される接眼ミラー1044を介し、単一の光学像が左目の瞳に投影される。即ち、電子眼鏡10をかけた者は、1つの画像しか見ることができない。
【0009】
そのため、電子眼鏡10は、内容が異なる複数の画像を比較しながら見るなどの用途に用いることができない。
そこで、第1ないし第4の発明は、複数の画像を比較しながら見ることができる電子眼鏡を提供することを目的とする。特に、第3及び第4の発明は、物体を顔のほぼ正面に見ることができる電子眼鏡を提供することを他の目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
第1の発明の電子眼鏡は、眼鏡レンズの一端側と接続され、着用時に着用者の頭部側方に位置するテンプルと、前記テンプルに内蔵され、一方の瞳に投影される第1の画像の光束を出力する第1表示手段と、前記テンプルに内蔵され、前記一方の瞳に投影される第2の画像の光束を出力する第2表示手段と、前記眼鏡レンズの一端側に配置され、前記第1の画像の光束と前記第2の画像の光束とを前記眼鏡レンズの方向に導く光学素子と、前記光学素子から出力された前記第1の画像の光束を前記一方の瞳に向けて反射させる第1反射手段と、前記光学素子から出力された前記第2の画像の光束を前記一方の瞳に向けて反射させる第2反射手段と、を備えることを特徴とする。
【0012】
第2の発明の電子眼鏡は、前記第1反射手段は、前記第2の画像の光束の波長を透過し、前記第2反射手段は、前記第1反射手段を透過した前記第2の画像の光束を前記一方の瞳に向けて反射させることを特徴とする。
第3の発明の電子眼鏡は、前記第1反射手段および前記第2反射手段は、2つの瞳を結ぶ方向と平行な方向に互いに離れて配置されることを特徴とする。
第4の発明の電子眼鏡は、前記第1反射手段および前記第2反射手段は、2つの瞳を結ぶ方向と交差する方向に互いに離れて配置されることを特徴とする。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態について詳細を説明する。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態の電子眼鏡1は、表示対象の画像(以降これを表示画像と称す)を、右目又は左目の瞳に投影する装置である。
【0014】
ただし、第1実施形態では、左目の瞳に表示画像に相当する光学像を投影する場合を例に挙げ、図1及び図2を参照しながら、電子眼鏡1を説明する。
尚、本発明は、右目の瞳に画像を投影してもよい。この場合、後述の左テンプル2と同機能の要素を右テンプルに設け、左眼鏡レンズ3と同機能の要素を右眼鏡レンズに設ければよい。
【0015】
図1は、電子眼鏡1が顔にかけられている場合の、左目及び鼻と電子眼鏡1との断面図である。図2は、電子眼鏡1が顔にかけられている場合の、電子眼鏡1を物体側から見た正面図である。
ただし、実際の電子眼鏡1には、左右のテンプルと、左右の眼鏡レンズと、左右の眼鏡レンズを接続するブリッジと、左右の蝶足と、左右のパットと、左右のフレームとが設けられている。
【0016】
第1実施形態では、左目の瞳に表示画像に相当する光学像を投影する場合を例に挙げており、右のテンプルと右の眼鏡レンズとブリッジと左右の蝶足と左右のパットとは、従来の電子眼鏡と同機能なので、その説明を省略する。図1及び図2では、右のテンプルと右の眼鏡レンズと右の蝶足と右のパットの記載を省略している。
【0017】
また、左右のフレームも従来の電子眼鏡と同機能なので、その説明を省略する。図1では、左右のフレームの記載を省略している。
ここで、電子眼鏡1の構成を説明する。
図1に示すように、電子眼鏡1には、左テンプル2と左眼鏡レンズ3とが設けられている。
【0018】
左テンプル2は、表示画像を発生し、発生した表示画像を左眼鏡レンズ3に出力するための装置である。左テンプル2には、液晶表示素子21と投影レンズ22とテンプルミラー23とが設けられている。尚、左テンプル2の構成は、液晶表示素子21が表示する表示画像を、左眼鏡レンズ3に向けて出力できれば、どのような構成でもよく、例えば、液晶表示素子21と投影レンズ22との間に、ミラーが設けられてもよい。
【0019】
液晶表示素子21は、表示画像を表示する装置である。液晶表示素子21は、図示しない駆動回路が出力する駆動信号を入力する。液晶表示素子21は、駆動信号が表す表示画像を、Red、Green、Blueの3色でカラー表示する。尚、液晶表示素子21は、表示画像をモノクロで表示してもよい。この場合、電子眼鏡1が小型、軽量、安価になる利点がある。
【0020】
投影レンズ22は、液晶表示素子21で表示される表示画像に相当する光学像を投影する光学部材である。投影レンズ22は、1つのレンズで構成されてもよいし、複数のレンズで構成されてもよい。
テンプルミラー23は、投影レンズ22によって投影される光学像を、左眼鏡レンズ3に向けて反射するミラーである。
【0021】
眼鏡レンズ3は、物体の像を左目の瞳に投影するレンズである。眼鏡レンズ3の材質は、可視光を透過する無色透明なガラスである。尚、眼鏡レンズ3の材質は、可視光を透過すれば、何でもよく、例えば無色透明なプラスチックでもよい。
また、眼鏡レンズ3には、入射面31と、出射面32と、側面33a、33bと接眼ミラー34とが設けられている。
【0022】
入射面31は、物体からの光が入射する曲面である。尚、入射面31は、平面であってもよい。出射面32は、入射面31から入射した物体からの光が、出射する曲面である。即ち、入射面31と出射面32とで、左目の視力を補正するレンズを構成している。尚、出射面32は、平面であってもよい。側面33a、33bは、眼鏡レンズ3の端面である。側面33aは、左テンプル2に面する端面である。側面33bは、ブリッジに面する端面である。
【0023】
テンプルミラー23から反射されてくる光学像は、側面33aから入射面31と出射面32との間の領域に入射し、その領域の中を接眼ミラー34まで進む。
第1実施形態では、図1及び図2に示すように、テンプルミラー23から接眼ミラー34までの光学像の光路を、光路MMと称す。電子眼鏡1が顔にかけられる場合、光路MMは、右目の瞳と左目の瞳とを結ぶ直線と、ほぼ平行である。
【0024】
また、第1実施形態では、図1に示すように、左目の瞳が正面を向いている場合(即ち、左目の瞳の向いている方向が顔面の向いている方向と同じ場合)の、左目の瞳の位置を正面位置P1と称し、その場合の左目の瞳の視線を、視線ILと称する。また、左目の瞳が接眼ミラー34の方向を向いている場合(即ち、左目の瞳の向いている方向が顔面の向いている方向と異なっている場合)の、左目の瞳の位置を右位置P2と称す。即ち、右位置P2は、正面位置P1より右目に近い位置にあることになる。
【0025】
接眼ミラー34は、テンプルミラー23から反射されてくる光学像を、左目の瞳に向けて反射するミラーである。接眼ミラー34の材質は、可視光を殆ど反射する材質ならは、何でもよく、例えば、ガラスに銀などを蒸着したものやアルミニウムの薄板でもよい。接眼ミラー34は、入射面31と出射面32との間の領域に埋め込まれている。
【0026】
第1実施形態では、図1及び図2に示すように、接眼ミラー34は、左目の瞳の正面よりブリッジに近い位置に設けられる。即ち、接眼ミラー34は、視線ILとその近傍の領域を遮らない位置で、且つ、右目に近い位置に設けられている。
以上説明したような構成の電子眼鏡1では、液晶表示素子21によって表示画像が表示されると、その表示画像に相当する光学像は、投影レンズ22を介してテンプルミラー23に導かれる。テンプルミラー23によって反射された光学像は、光路MMを進み、接眼ミラー34に導かれる。そして、左目の瞳が右位置P2にある状態では、接眼ミラー34によって反射された光学像は、左目の瞳に投影される。即ち、電子眼鏡1をかける者は、左目の瞳を正面より右側に向けると、表示画像を見ることができる。
【0027】
一方、左目の瞳が正面位置P1にある状態では、左目の瞳には、左眼鏡レンズ3を介して、実在する物体の像が投影される。即ち、電子眼鏡1をかける者は、左目の瞳を正面に向けると、左眼鏡レンズ3を介して、実在する物体を見ることができる。
従って、第1実施形態によれば、電子眼鏡1をかける者は、顔の正面に物体を見ることができるので、自然な姿勢で物体を見ることができる。
【0028】
尚、第1実施形態では、接眼ミラー34は、ブリッジに近い位置に設けられているが、左目の視線が顔の向いた方向と同じ方向を向いているときに、視線ILを遮らない位置ならば、どこに設けてもよく、例えば、左テンプル2に近い位置や、左目の瞳の正面よりも上側の位置(または、下側の位置)に設けられてもよい。ただし、接眼ミラー34を左テンプル2に近い位置に設ける場合、電子眼鏡1をかける者は、左目の瞳を正面より左側に向けて、表示画像を見ることになる。また、接眼ミラー34を左目の瞳の正面よりも上側の位置(または、下側の位置)に設ける場合、電子眼鏡1をかける者は、左目の瞳を正面より上側(または、下側)に向けて、表示画像を見ることになる。
【0029】
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態の電子眼鏡4は、原画像を上下2つの画像に分割し、各々の画像を、左目の瞳に上下2箇所から投影するものである。ただし、第2実施形態では、鉛直上向きを、上方向または上側と称し、鉛直下向きを、下方向または下側と称す。また、上側から瞳に投影される画像を上表示画像と称し、下側から瞳に投影される画像を下表示画像と称す。
【0030】
以下、図3から図6を参照しながら、電子眼鏡4を説明する。
図3は、電子眼鏡4の機能ブロック図である。
図3に示すように電子眼鏡4には、本体41とドライバ42とが設けられている。本体41は、顔にかけて使用される。ドライバ42は、本体41とケーブルで接続され、衣服のポケットなどに収納されて使用される。
【0031】
尚、ドライバ42は、本体41内の左テンプル5に設けられてもよい。
図4は、本体41を左側から見た側面図である。図5は、本体41を物体側から見た正面図である。
尚、図4及び図5では、第1実施形態と同様に、右のテンプルと右の眼鏡レンズと左右の蝶足と左右のパットとの記載を省略している。
【0032】
図6は、原画像の構成を示す図である。
先ず、図3及び図6を参照して、ドライバ42を説明する。
ドライバ42は、原画像をあらわす画像信号S2を、上駆動信号S1Uと下駆動信号S1Lとに変換する回路である。
図3に示すように、ドライバ42には、表示分割回路421と、駆動回路422a、422bとが設けられている。
【0033】
表示分割回路421は、画像信号S2を上画像信号S3Uと下画像信号S3Lとに変換する回路である。
画像信号S2が表す原画像は、NTSCやPALなどのビデオ信号が表す画像である。上画像信号S3Uは、ビデオ信号が表す垂直方向に関して、原画像の上半分を表す信号である。同様に、下画像信号S3Lは、ビデオ信号が表す垂直方向に関して、原画像の下半分を表す信号である。即ち、上画像信号S3Uが表す上表示画像は、図6に示すように、原画像の上半分の画像を表し、下画像信号S3Lが表す下表示画像は、図6に示すように、原画像の下半分の画像を表す。
【0034】
このように、上表示画像と下表示画像とは、原画像を上下に分割した画像であるので、上表示画像が表す絵柄と下表示画像が表す絵柄とは、連続している。
例えば、原画像の上から下に向かって、カーソルなどの絵柄が移動する場合、このカーソルは、上表示画像の上から下に向かって移動して上表示画像から消えた後、下表示画像に表れて、下表示画像の上から下に向かって移動する。
【0035】
駆動回路422aは、上画像信号S3Uを、液晶表示素子51aが入力可能な上駆動信号S1Uに変換する回路である。同様に、駆動回路422bは、下画像信号S3Lを、液晶表示素子51bが入力可能な下駆動信号S1Lに変換する回路である。
上駆動信号S1Uは、ケーブルを通って本体41内の液晶表示素子51aまで送られる。また、下駆動信号S1Lは、ケーブルを通って本体41内の液晶表示素子51bまで送られる。
【0036】
次に、図4及び図5を参照して、本体41の構成を説明する。
図4及び図5に示すように、本体41には、左テンプル5と左眼鏡レンズ6とが設けられている。
左テンプル5は、上表示画像と下表示画像とを発生するための装置である。図4に示すように、左テンプル5には、液晶表示素子51a、51bと、投影レンズ52a、52bと、テンプルミラー53とが設けられている。
【0037】
液晶表示素子51aは、上駆動信号S1Uが表す上表示画像を表示する液晶表示素子である。液晶表示素子51bは、下駆動信号S1Lが表す下表示画像を表示する液晶表示素子である。
投影レンズ52aは、液晶表示素子51aで表示される上表示画像に相当する光学像を投影するレンズである。投影レンズ52bは、液晶表示素子51bで表示される下表示画像に相当する光学像を投影するレンズである。
【0038】
テンプルミラー53は、投影レンズ52aによって投影される上表示画像に相当する光学像と、投影レンズ52bによって投影される下表示画像に相当する光学像とを、左眼鏡レンズ6に反射するミラーである。テンプルミラー53は、その上側の領域で上表示画像に相当する光学像を反射し、その下側の領域で下表示画像に相当する光学像を反射する。
【0039】
第2実施形態では、図4に示すように、上表示画像に相当する光学像が液晶表示素子51aからテンプルミラー53まで進む光路を、光路LMaと称し、下表示画像に相当する光学像が液晶表示素子51bからテンプルミラー53まで進む光路を、光路LMbと称する。光路LMaと光路LMbとは、本体41が顔にかけられている場合、ほぼ水平となる。
【0040】
テンプルミラー53は、上表示画像に相当する光学像と、下表示画像に相当する光学像とを反射するので、短時間で光路LMaと光路LMbとの調整を、同時に行える。したがって、テンプルミラー53は、安価であるという利点がある。
左眼鏡レンズ6は、物体の像を左目の瞳に投影するレンズである。左眼鏡レンズ6の材質は、第1実施形態の左眼鏡レンズ3と同じである。
【0041】
左眼鏡レンズ6には、第1実施形態の左眼鏡レンズ3と同様に、入射面61と、出射面62と、側面63a、63bとが設けられている。また、左眼鏡レンズ6には、接眼ミラー64a、64bが設けられている。
入射面61は、物体からの光が入射する曲面である。尚、入射面61は、平面であってもよい。出射面62は、入射面61から入射した物体からの光が出射する曲面である。即ち、入射面61と出射面62とで、左目の視力を補正するレンズを構成している。尚、出射面62は、平面であってもよい。側面63a、63bは、眼鏡レンズ6の端面である。側面63aは、左テンプル5に面する端面である。側面63bは、ブリッジに面する端面である。
【0042】
テンプルミラー53から反射されてくる上表示画像に相当する光学像は、側面63aから入射面61と出射面62との間の領域に入射し、その領域の中を接眼ミラー64aまで進む。同様に、テンプルミラー53から反射されてくる下表示画像に相当する光学像は、側面63aから入射面61と出射面62との間の領域に入射し、その領域の中を接眼ミラー64bまで進む。
【0043】
第2実施形態では、図5に示すように、テンプルミラー53から接眼ミラー64aまでの上表示画像に相当する光学像の光路を、光路MMaと称す。また、テンプルミラー53から接眼ミラー64bまでの下表示画像に相当する光学像の光路を、光路MMbと称す。光路MMaと光路MMbとは、本体41が顔にかけられている場合、左右の瞳を結ぶ直線と、ほぼ平行である。
【0044】
接眼ミラー64aは、テンプルミラー53から反射されてくる上表示画像に相当する光学像を、左目の瞳に向けて反射するミラーである。接眼ミラー64aは、左眼鏡レンズ6の中央より上側に離れる位置に設けられる。ただし、左眼鏡レンズ6の中央は、本体41が顔にかけられる場合、通常、左目の瞳の正面に位置する。
【0045】
第2実施形態では、図5に示すように、接眼ミラー64aから左目の瞳まで上表示画像に相当する光学像が進む光路を、光路MIaと称す。光路MIaは、本体41が顔にかけられる場合、左目の瞳に対して斜め上向きとなる。
接眼ミラー64bは、テンプルミラー53から反射されてくる下表示画像に相当する光学像を、左目の瞳に向けて反射するミラーである。接眼ミラー64bは、左眼鏡レンズ6の中央より下側に離れる位置に設けられる。
【0046】
第2実施形態では、図5に示すように、接眼ミラー64bから左目の瞳まで下表示画像に相当する光学像が進む光路を、光路MIbと称す。光路MIbは、本体41が顔にかけている場合、左目の瞳に対して斜め下向きとなる。
以上説明したような構成の本体41では、液晶表示素子51aによる上表示画像の表示と、液晶表示素子51bによる下表示画像の表示とが同時に行われる。
【0047】
そして、上表示画像に相当する光学像は、光路LMaを進み、投影レンズ52aを介してテンプルミラー53に導かれる。テンプルミラー53によって反射された光学像は、光路MMaを進み、接眼ミラー64aに導かれる。接眼ミラー64aに反射される光学像は、光路MIaを進み、左目の瞳に投影される。
また、下表示画像に相当する光学像は、光路LMbを進み、投影レンズ52bを介してテンプルミラー53に導かれる。テンプルミラー53によって反射された光学像は、光路MMbを進み、接眼ミラー64bに導かれる。接眼ミラー64bに反射される光学像は、光路MIbを進み、左目の瞳に向けて投影される。
【0048】
従って、本体41をかけた者は、左目の瞳を正面より斜め上に向けると、上表示画像を見ることができ、左目の瞳を正面より斜め下に向けると、下表示画像を見ることができる。
そのため、第2実施形態によれば、電子眼鏡4の本体41をかけた者は、左目の瞳を上下に動かすだけで、2つに分割された画像を連続的に見ることができる。
【0049】
また、原画像の上半分と下半分とに異なる2つの画像が並べられている場合、第2実施形態では、これらの2つの画像を上表示画像及び下表示画像として表示することができる。そのため、電子眼鏡4の本体41をかけた者は、左目の瞳を上下に動かすだけで、2つの画像を容易に比較することができる。
尚、第2実施形態では、上表示画像と下表示画像とは、単一の原画像を分割して得られる画像であるが、独立した異なる2つの画像を、上表示画像と下表示画像として表示してもよい。この場合、ドライバ42は、図7に示すように、異なる2つの画像に相当する画像信号S4、S5を取得し、画像信号S4を上駆動信号S1Uに変換する駆動回路423aと、画像信号S5を下駆動信号S1Lに変換する駆動回路423bとを設ければよい。ここで、異なる2つの画像は、図6に示す原画像と同じ大きさの画像であってもよいし、上表示画像や下表示画像と同じ大きさの画像であってもよい。
【0050】
また、第2実施形態では、左目の瞳が正面に向けられると、左目の瞳には、左眼鏡レンズ6を介して、実在する物体の像が投影される。即ち、第2実施形態によれば、電子眼鏡4の本体41をかける者は、顔の正面に物体を見ることができるので、自然な姿勢で物体を見ることができる。
尚、第2実施形態では、接眼ミラー64aと接眼ミラー64bとは、左眼鏡レンズ6の中央に対して、ほぼ点対称な位置に設けられるが、左眼鏡レンズ6の中央に対して上下方向に離れる位置ならば、どこに設けられてもよい。
【0051】
また、第2実施形態では、表示分割回路421によって画像信号S2を上画像信号S3Uと下画像信号S3Lとに分割し、各々の画像信号を駆動回路422a、422bを介して駆動信号に変換して液晶表示素子51a、51bに供給しているが、画像信号S2を分割せずに駆動信号に変換して単一の液晶表示素子に供給し、その液晶表示素子で表示される画像に相当する光学像を、プリズムなどを用いて光学的に分割してもよい。
【0052】
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態の電子眼鏡7は、原画像を左右2つの画像に分割し、各々の画像を、左目の瞳に左右2箇所から投影するものである。
また、第3実施形態では、右側から瞳に投影される画像を右表示画像と称し、左側から瞳に投影される画像を左表示画像と称す。
【0053】
以下、図8から図11を参照しながら、電子眼鏡7を説明する。
図8は、電子眼鏡7の機能ブロック図である。
図8に示すように、電子眼鏡7には、第2実施形態の電子眼鏡4と同様に、本体71とドライバ72とが設けられている。尚、ドライバ72は、本体71内の左テンプル8に設けられてもよい。
【0054】
図9は、本体71が顔にかけられている場合の、左目及び鼻と本体71との断面図である。図10は、本体71が顔にかけられている場合の、本体71を物体側から見た正面図である。
尚、図9及び図10では、第1実施形態と同様に、右のテンプルと右の眼鏡レンズと右の蝶足と右のパットの記載を省略している。また、図9では、左右のフレームの記載を省略している。
【0055】
図11は、原画像の構成を示す図である。
先ず、図8及び図11を参照して、ドライバ72を説明する。
ドライバ72は、原画像をあらわす画像信号S7を、右駆動信号S6Rと左駆動信号S6Lとに変換する回路である。
【0056】
図8に示すように、ドライバ72には、表示分割回路721と、駆動回路722c、722dとが設けられている。
表示分割回路721は、画像信号S7を右画像信号S8Rと左画像信号S8Lとに変換する回路である。
右画像信号S8Rは、原画像の右半分を表す信号であり、左画像信号S8Lは、原画像の左半分を表す信号である。即ち、右画像信号S8Rが表す右表示画像は、図11に示すように、原画像の右半分の画像を表し、左画像信号S8Lが表す左表示画像は、図11に示すように、原画像の左半分の画像を表す。
【0057】
駆動回路722cは、右画像信号S8Rを、液晶表示素子81cが入力可能な右駆動信号S6Rに変換する回路である。同様に、駆動回路722dは、左画像信号S8Lを、液晶表示素子81dが入力可能な左駆動信号S6Lに変換する回路である。
右駆動信号S6Rは、ケーブルを通って本体71内の液晶表示素子81cまで送られる。また、左駆動信号S6Lは、ケーブルを通って本体71内の液晶表示素子81dまで送られる。
【0058】
次に、図9及び図10を参照して、本体71の構成を説明する。
図9及び図10に示すように、本体71には、左テンプル8と左眼鏡レンズ9とが設けられている。
左テンプル8は、右表示画像と左表示画像とを発生するための装置である。図9に示すように、左テンプル8には、液晶表示素子81c、81dと、投影レンズ82c、82dと、テンプルミラー83とが設けられている。
【0059】
液晶表示素子81cは、右駆動信号S6Rが表す右表示画像を表示する液晶表示素子である。液晶表示素子81dは、左駆動信号S6Lが表す左表示画像を表示する液晶表示素子である。
【0060】
ただし、液晶表示素子81cの表示波長と液晶表示素子81dの表示波長とは、人間の目では同じと判断される程度に異なる。第3実施形態では、これらの表示波長が5nm〜30nm程度ずれているものとする。また、液晶表示素子81cの表示波長は、接眼ミラー94dを透過し、かつ、接眼ミラー94cによって反射される波長であり、液晶表示素子81dの表示波長は、接眼ミラー94dによって反射される波長である。
【0061】
図12は、液晶表示素子81c、81dの表示波長と接眼ミラー94c、94dの反射率との関係を示す図である。
投影レンズ82cは、液晶表示素子81cで表示される右表示画像に相当する光学像を投影する光学部材である。投影レンズ82dは、液晶表示素子81dで表示される左表示画像に相当する光学像を投影する光学部材である。
【0062】
テンプルミラー83は、投影レンズ82cによって投影される右表示画像に相当する光学像と、投影レンズ82dによって投影する左表示画像に相当する光学像とを左眼鏡レンズ9に反射するミラーである。
第3実施形態では、図9に示すように、右表示画像に相当する光学像が液晶表示素子81cからテンプルミラー83まで進む光路を、光路LMcと称し、左表示画像に相当する光学像が液晶表示素子81dからテンプルミラー83まで進む光路を、光路LMdと称する。
【0063】
左眼鏡レンズ9は、物体の像を左の瞳に投影するレンズである。左眼鏡レンズ9の材質は、第1実施形態の左眼鏡レンズ3と同じである。
左眼鏡レンズ9には、第1実施形態の左眼鏡レンズ3と同様に、入射面91と出射面92と、側面93a、93bとが設けられている。また、左眼鏡レンズ6には、接眼ミラー94c、94dが設けられている。
【0064】
テンプルミラー83から反射されてくる右表示画像に相当する光学像は、側面93aから入射面91と出射面92との間の領域に入射し、接眼ミラー94dを透過して接眼ミラー94cまで進む。一方、テンプルミラー83から反射されてくる左表示画像に相当する光学像は、側面93aから入射面91と出射面92との間の領域に入射し、その領域の中を接眼ミラー94dまで進む。
【0065】
第3実施形態では、図9及び図10に示すように、テンプルミラー83から接眼ミラー94cまでの右表示画像に相当する光学像の光路を、光路MMcと称す。また、テンプルミラー83から接眼ミラー94dまでの左表示画像に相当する光学像の光路を、光路MMdと称す。
接眼ミラー94cは、液晶表示素子81cの表示波長を反射するミラーであり、第1実施例の接眼ミラー34と同じ構造・材質である。尚、接眼ミラー94cは、液晶表示素子81cの表示波長を反射すれば、ホログラムを構成するミラーであってもよい。接眼ミラー94cは、左眼鏡レンズ9の中央より右側に離れる位置に設けられる。接眼ミラー94cでは、テンプルミラー83から反射されてくる右表示画像に相当する光学像が左目の瞳に向けて反射される。
【0066】
第3実施形態では、図9及び図10に示すように、接眼ミラー94cから左目の瞳まで右表示画像に相当する光学像が進む光路を、光路MIcと称す。光路MIcは、本体41が顔にかけられる場合、左目の瞳の正面に対して斜め右向きとなる。また、第3実施形態では、図9に示すように、左目の瞳が接眼ミラー94cを向いている場合の、左目の瞳の位置を右位置P2と称す。左目の瞳が正面を向いている場合の左目の瞳の視線を、視線ILと称する。
【0067】
接眼ミラー94dは、液晶表示素子81dの表示波長を反射し、かつ、液晶表示素子81cの表示波長を透過するホログラムを構成するミラーである。接眼ミラー94dは、左眼鏡レンズ9の中央より左側に離れる位置に設けられる。即ち、接眼ミラー94dでは、テンプルミラー83から反射されてくる左表示画像に相当する光学像が左目の瞳に向けて反射される。
【0068】
第3実施形態では、図9及び図10に示すように、接眼ミラー94dから左目の瞳まで左表示画像に相当する光学像が進む光路を、光路MIdと称す。光路MIdは、本体71が顔にかけている場合、左目の瞳の正面に対して斜め左向きとなる。また、第3実施形態では、図9に示すように、左目の瞳が接眼ミラー94dを向いている場合の、左目の瞳の位置を左位置P3と称す。
【0069】
以上説明したような構成の本体71では、液晶表示素子81cによる右表示画像の表示と、液晶表示素子81dによる左表示画像の表示とが同時に行われる。
そして、右表示画像に相当する光学像は、光路LMcを進み、投影レンズ82cを介してテンプルミラー83に導かれる。テンプルミラー83によって反射された光学像は、接眼ミラー94dを透過して、光路MMcを進み、接眼ミラー94cに導かれる。即ち、右表示画像に相当する光学像は、接眼ミラー94dによる影が生じることなく、接眼ミラー94cに導かれる。接眼ミラー94cで反射される光学像は、光路MIcを進み、左目の瞳に投影される。
【0070】
従って、接眼ミラー94dを非常に薄い左接眼レンズ9内に設置し、結果的に光路MMcを遮る位置になっても、右表示画像の光線と左表示画像の光線との波長を変えること、及び、接眼ミラー94dの反射波長と透過波長と左表示画像の光線と右表示画像の光線とに応じて決定することで、その影響を受けにくくすることができる。
【0071】
また、左表示画像に相当する光学像は、光路LMdを進み、投影レンズ82dを介してテンプルミラー83に導かれる。テンプルミラー83によって反射された光学像は、光路MMdを進み、接眼ミラー94dに導かれる。接眼ミラー94dで反射される光学像は、光路MIdを進み、左目の瞳に投影される。
従って、本体71をかけた者は、左目の瞳を正面より右側に向けると(左目の瞳が右位置P2にある状態)、右表示画像を見ることができ、左目の瞳を正面より左側に向けると(左目の瞳が左位置P3にある状態)、左表示画像を見ることができる。
【0072】
そのため、第3実施形態によれば、電子眼鏡7の本体71をかけた者は、左目の瞳を右左に動かすだけで、2つに分割された画像を連続的に見ることができる。
また、原画像の右半分と左半分とに異なる2つの画像が並べられている場合、第3実施形態では、これらの2つの画像を右表示画像及び左表示画像として表示することができる。そのため、電子眼鏡7の本体71をかけた者は、左目の瞳を右左に動かすだけで、2つの画像を容易に比較することができる。
【0073】
尚、第3実施形態では、右表示画像と左表示画像とは、単一の原画像を分割して得られる画像であるが、独立した異なる2つの画像を、右表示画像と左表示画像として表示してもよい。この場合、ドライバ72は、図13に示すように、異なる2つの画像に相当する画像信号S9、S10を取得し、画像信号S9を右駆動信号S6Rに変換する駆動回路723cと、画像信号S10を左駆動信号S6Lに変換する駆動回路723dとを設ければよい。ここで、異なる2つの画像は、図11に示す原画像と同じ大きさの画像であってもよいし、右表示画像や左表示画像と同じ大きさの画像であってもよい。
【0074】
また、第3実施形態では、左目の瞳が正面に向けられると、左目の瞳には、左眼鏡レンズ9を介して、実在する物体の像が投影される。即ち、第3実施形態によれば、電子眼鏡7の本体71をかける者は、顔の正面に物体を見ることができるので、自然な姿勢で物体を見ることができる。
尚、第3実施形態では、表示分割回路721によって画像信号S7を右画像信号S8Rと左画像信号S8Lとに分割し、各々の画像信号を駆動回路722c、722dを介して駆動信号に変換して液晶表示素子81c、81dに供給しているが、画像信号S7を分割せずに駆動信号に変換して単一の液晶表示素子に供給し、その液晶表示素子で表示される画像に相当する光学像を、プリズムなどを用いて光学的に分割してもよい。
【0075】
また、第3実施形態では、液晶表示素子81cの表示波長と液晶表示素子81dの表示波長とが互いに異なり、接眼ミラー94dは、液晶表示素子81cの表示波長を透過するが、光路MMc(右表示画像に相当する光学像の光路)を遮らない位置に接眼ミラー94dを配置できれば、液晶表示素子81cの表示波長と液晶表示素子81dの表示波長とは同一であってもよく、接眼ミラー94dは、液晶表示素子81cの表示波長を透過しなくてもよい。
【0078】
【発明の効果】
1の発明の電子眼鏡をかけた者は、複数の画像を比較しながら見ることができる。
【0079】
2の発明の電子眼鏡では、反射手段の電子眼鏡中での配置を容易にすることができる。
【0080】
3の発明や第4の発明の電子眼鏡をかけた者は、複数の画像を比較し易い位置で見ることができると共に、物体を顔のほぼ正面に見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】左目及び鼻と電子眼鏡1との断面図である。
【図2】電子眼鏡1を物体側から見た正面図である。
【図3】電子眼鏡4の機能ブロック図である。
【図4】本体41を左側から見た側面図である。
【図5】本体41を物体側から見た正面図である。
【図6】原画像の構成を示す図である。
【図7】電子眼鏡4の機能ブロック図である。
【図8】電子眼鏡7の機能ブロック図である。
【図9】左目及び鼻と本体71との断面図である。
【図10】本体71を物体側から見た正面図である。
【図11】原画像の構成を示す図である。
【図12】液晶表示素子の表示波長と接眼ミラーの反射率との関係を示す図である。
【図13】電子眼鏡7の機能ブロック図である。
【図14】従来の電子眼鏡を説明するための図である。
【符号の説明】
1、4、7、10 電子眼鏡
2、5、8、101 左テンプル
3、6、9、102 左眼鏡レンズ
21、51a、51b、81c、81d、1011 液晶表示素子
22、52a、52b、82c、82d、1022 投影レンズ
23、53、83、1033 テンプルミラー
31、61、91 入射面
32、62、92 出射面
33a、33b、63a、63b、93a、93b 側面
34、64a、64b、94c、94d、1044 接眼ミラー
41、71 本体
42、72 ドライバ
421、721 表示分割回路
422a、422b、423a、423b、722c、722d、723c、723d 駆動回路
S1U 上駆動信号
S1L 下駆動信号
S2、S4、S5、S7、S9、S10 画像信号
S3U 上画像信号
S3L 下画像信号
S6R 右駆動信号
S6L 左駆動信号
S8R 右画像信号
S8L 左画像信号

Claims (4)

  1. 眼鏡レンズの一端側と接続され、着用時に着用者の頭部側方に位置するテンプルと、
    前記テンプルに内蔵され、一方の瞳に投影される第1の画像の光束を出力する第1表示手段と、
    前記テンプルに内蔵され、前記一方の瞳に投影される第2の画像の光束を出力する第2表示手段と、
    前記眼鏡レンズの一端側に配置され、前記第1の画像の光束と前記第2の画像の光束とを前記眼鏡レンズの方向に導く光学素子と、
    前記光学素子から出力された前記第1の画像の光束を前記一方の瞳に向けて反射させる第1反射手段と、
    前記光学素子から出力された前記第2の画像の光束を前記一方の瞳に向けて反射させる第2反射手段と、
    を備えることを特徴とする電子眼鏡。
  2. 請求項1に記載の電子眼鏡において、
    前記第1反射手段は、前記第2の画像の光束の波長を透過し、
    前記第2反射手段は、前記第1反射手段を透過した前記第2の画像の光束を前記一方の瞳に向けて反射させることを特徴とする電子眼鏡。
  3. 請求項1に記載の電子眼鏡において、
    前記第1反射手段および前記第2反射手段は、2つの瞳を結ぶ方向と平行な方向に互いに離れて配置されることを特徴とする電子眼鏡。
  4. 請求項1に記載の電子眼鏡において、
    前記第1反射手段および前記第2反射手段は、2つの瞳を結ぶ方向と交差する方向に互いに離れて配置されることを特徴とする電子眼鏡。
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