JP4906680B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
また、複数の光学面を有するプリズム状の光学素子を用いて、光路を光学素子内で折り畳むことにより、光学系の小型化を図った画像表示装置もある。例えば、特許文献4及び特許文献5には、5面又は3面の光学面を有する光学素子を用いた装置が開示されている。特許文献4の装置では、3面を有する2つのプリズムを視軸に関して対称になるように接合したような形状によって5面を形成した光学素子によって、2つの表示素子からの半画角分ずつの画像光を該光学素子の2つのプリズム領域で内部反射しながら眼に導く。また、特許文献5の装置では、2つの表示素子からの半画角分ずつの画像光を、光学素子上の3つの透過/反射兼用面を介して眼に導く。
sinθk>n0/n1 …(1)
で表される。ただし、θk(k=1,2,3)は全画角光線の第2面3bに対する入射角であり、n0は空気の屈折率、n1は光学素子3Bの材料の屈折率である。この全反射条件を満たしていない光線は第2面3bを透過して光学素子3B外に射出する。
sinθ1<n0/n1
を満たしてもよい。
βH/βV …(2)
の値を乗じて引き伸ばした画像(幅Q)とすることが求められる。ここで、βVは母線断面での拡大倍率であり、βHは子線断面での拡大倍率である。
上記説明では、複数の表示素子及び光学素子が第1の断面の方向に配列された場合について説明したが、さらに第2の断面の方向にも複数配列してもよい。
3,3A,3B 光学素子
3a 第1面
3b 第2面
3b1 オーバーラップ領域
3b2 非オーバーラップ領域
5 射出瞳
Claims (7)
- 単一画像のうち互いに異なる画角領域に対応する部分画像を表示する第1の表示素子及び第2の表示素子と、
それぞれ第1面、第2面及び第3面を有し、前記第1及び第2の表示素子からの光をそれぞれ前記第1面から入射させた後、前記第2面及び前記第3面で反射し、前記第2面から射出瞳に向けて射出させる第1の光学素子及び第2の光学素子とを有し、
前記第2の光学素子の前記第2面は、前記第1の光学素子の前記第3面に対向又は密着したオーバーラップ領域を有し、
前記第2の光学素子において、前記第2の表示素子からの光は、前記第2面のうち前記オーバーラップ領域以外の領域から前記射出瞳に向けて射出されることを特徴とする画像表示装置。 - 前記オーバーラップ領域は、前記第1の光学素子の前記第3面に対向しており、
前記第2の光学素子において、前記第2の表示素子からの光のうち前記オーバーラップ領域に入射した光は、前記オーバーラップ領域で全反射して前記第3面に向かうことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記オーバーラップ領域は、反射膜を介して前記第1の光学素子の前記第3面に密着しており、
前記第2の光学素子において、前記第2の表示素子からの光のうち前記オーバーラップ領域に入射した光は、前記反射膜で反射して前記第3面に向かうことを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記第2の光学素子において、前記第2の表示素子からの光のうち前記オーバーラップ領域以外の領域に入射した光は、該領域で全反射して前記第3面に向かうことを特徴とする請求項2又は3に記載の画像表示装置。
- 前記第1及び第2の表示素子が並ぶ方向を含む断面を第1の断面とするとき、
前記第1及び第2の光学素子は、前記第1の断面での拡大倍率が、該第1の断面に直交する第2の断面での拡大倍率よりも小さいことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の画像表示装置。 - 前記第1及び第2の表示素子が並ぶ方向を含む断面を第1の断面とするとき、
前記各表示素子は、前記第1の断面の方向における少なくとも一端の領域に、前記部分画像を表示しない非表示領域を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の画像表示装置。 - 前記画像表示装置は使用者の頭部に装着され、
前記第1及び第2の光学素子は、使用者の眼と耳を結ぶ方向に並んでいることを特徴とする請求項1から6のいずれか1つに記載の画像表示装置。
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