JP5333067B2 - 画像表示装置及び頭部装着型ディスプレイ - Google Patents
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Description
(A)画像形成装置、
(B)画像形成装置から出射された光を平行光とする光学系、
(C)光学系にて平行光とされた光束が入射され、導光され、出射される光学装置、及び、
(D)少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動自在に支持する支持部材、
を備えており、
少なくとも画像形成装置と支持部材との組立体は、支持部材の回動中心軸から離れた位置に重心を有し、重力によって、少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動させ、以て、画像形成装置を水平に保持する。
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えており、
画像表示装置は、上述した本発明の画像形成装置から構成されている。本発明の第1の態様に係る頭部装着型ディスプレイにあっては、本発明の画像表示装置を、1つ備えていてもよいし(片眼型)、2つ備えていてもよい(両眼型)。尚、光学装置とフレームとの間に相対的な動きは無い。即ち、フレームに対して光学装置は静止した状態に置かれる。
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)支持部材によって、回動自在にフレームに取り付けられた画像形成装置、
を備えており、
画像形成装置と支持部材との組立体は、支持部材の回動中心軸から離れた位置に重心を有し、重力によって画像形成装置をフレームに対して回動させ、以て、画像形成装置を水平に保持する。本発明の第2の態様に係る頭部装着型ディスプレイにあっては、画像形成装置を、1つ備えていてもよいし(片眼型)、2つ備えていてもよい(両眼型)。
1.本発明の画像表示装置、並びに、本発明の第1の態様及び第2の態様に係る頭部装着型ディスプレイ、全般に関する説明
2.実施例1(本発明の画像表示装置、及び、本発明の第1の態様に係る頭部装着型ディスプレイ)
3.実施例2(実施例1の変形)
4.実施例3(実施例1の別の変形)
5.実施例4(実施例1の別の変形)
6.実施例5(実施例1〜実施例4の変形)
7.実施例6(実施例1〜実施例5の変形)
8.実施例7(実施例6の別の変形)
9.実施例8(本発明の第2の態様に係る頭部装着型ディスプレイ、その他)
本発明の画像表示装置、あるいは、本発明の第1の態様に係る頭部装着型ディスプレイにおける画像表示装置(以下、これらを総称して、単に、『本発明の画像表示装置等』と呼ぶ)において、支持部材は、画像形成装置を光学装置及び光学系に対して回動自在に支持する構成とすることができる。そして、このような構成にあっては、
支持部材は、第1円筒部材、第2円筒部材、並びに、第1円筒部材と第2円筒部材との間に配され、第1円筒部材と第2円筒部材とを相対的に回動させる回動部材を備えており、
第1円筒部材内に、画像形成装置が配置されており、
第2円筒部材内に、光学系が配置されており、
光学装置は、第2円筒部材に取り付けられている形態とすることができる。
支持部材は、第1円筒部材、第2円筒部材、並びに、第1円筒部材と第2円筒部材との間に配され、第1円筒部材と第2円筒部材とを相対的に回動させる回動部材を備えており、
第1円筒部材内に、画像形成装置及び光学系が配置されており、
光学装置は、第2円筒部材に取り付けられている形態とすることができる。
(a)入射された光が内部を全反射により伝播した後、出射される導光板、
(b)導光板に入射された光が導光板の内部で全反射されるように、導光板に入射された光を偏向させる第1偏向手段、及び、
(c)導光板の内部を全反射により伝播した光を導光板から出射させるために、導光板の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段、
を備えている構成とすることができる。尚、「全反射」という用語は、内部全反射、あるいは、導光板内部における全反射を意味する。以下においても同様である。また、第1偏向手段の中心点が、光学装置中心点に相当する。
(A)画像形成装置111,211、
(B)画像形成装置111,211から出射された光を平行光とする光学系(平行光出射光学系)112,254、
(C)光学系112,254にて平行光とされた光束が入射され、導光され、出射される光学装置120,320、及び、
(D)少なくとも画像形成装置111,211を光学装置120,320に対して回動自在に支持する支持部材500,600、
を備えている。
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム10、及び、
(ロ)フレーム10に取り付けられた画像表示装置100,200,300,400、
を備えている。尚、実施例の頭部装着型ディスプレイは、具体的には、2つの画像表示装置を備えた両眼型としたが、1つ備えた片眼型としてもよい。また、画像形成装置111,211は、単色の画像を表示する。
(a)入射された光が内部を全反射により伝播した後、出射される導光板121,321、
(b)導光板121,321に入射された光が導光板121,321の内部で全反射されるように、導光板121,321に入射された光を偏向させる第1偏向手段130,330、及び、
(c)導光板121,321の内部を全反射により伝播した光を導光板121,321から出射させるために、導光板121,321の内部を全反射により伝播した光を複数回に亙り偏向させる第2偏向手段140,340、
を備えている。そして、第1偏向手段130,330の中心点が、光学装置中心点Oである。光学装置120,320は、シースルー型(半透過型)である。
(イ)光源251、
(ロ)光源251から出射された光を平行光とするコリメート光学系252、
(ハ)コリメート光学系252から出射された平行光を走査する走査手段253、及び、
(ニ)走査手段253によって走査された平行光をリレーし、出射するリレー光学系254、
から構成されている。尚、光源251、コリメート光学系252、走査手段253が筐体213A(図5では、一点鎖線で示す)内に納められており、平行光出射光学系(リレー光学系254)は、筐体213B(図5では、一点鎖線で示す)内に納められており、係る筐体213Bには開口部(図示せず)が設けられており、開口部を介してリレー光学系254から光が出射される。そして、支持部材500が、取付け部材18によって、着脱自在に、テンプル部13に取り付けられている。光源251は、コリメート光学系252及び走査手段253よりも下側に配置されている。
Θ=90°−(φ+ψ) (B)
θ’=2θ
の関係にある。一方、図15に示した例にあっては、同じ俯角を得ようとする場合、画像表示装置の全体を角度θ”だけ傾ける必要があるが、ここで、θ”とθの関係は、
θ”=2θ
であり、結局、図15に示した例にあっては、光学装置を垂直面に対して2θだけ、傾けなければならない。一方、実施例6にあっては、光学装置を垂直面に対してθだけ、傾ければよいし、画像形成装置を水平に保持すればよい。従って、画像表示装置を眼鏡型のフレームの取付部に取り付けるときの画像表示装置の取付け角度に対する制限が少なく、高いデザイン自由度を得ることができる。また、光学装置の垂直面に対する傾きが、図15に示した例よりも小さいので、外光が光学装置にて反射し、観察者の瞳に入射するといった現象が生じ難い。それ故、より高品質の画像の表示を行うことができる。
(イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム10、及び、
(ロ)支持部材700によって、回動自在にフレーム10に取り付けられた画像形成装置711、
を備えており、
画像形成装置711と支持部材700との組立体は、支持部材700の回動中心軸AXから離れた位置に重心CGを有し、重力によって画像形成装置711をフレーム10に対して回動させ、画像形成装置711を水平に保持する。尚、実施例8にあっては、画像形成装置711を2つ備えているが(両眼型)、1つ備えた片眼型としてもよい。また、画像形成装置711は、単色(白色)の画像を表示する透過型空間光変調装置及び光源から構成された画像形成装置、具体的には、透過型の液晶表示装置である。尚、画素の数は、実施例1と同様とした。
Claims (5)
- (A)画像形成装置、
(B)画像形成装置から出射された光を平行光とする光学系、
(C)光学系にて平行光とされた光束が入射され、導光され、出射される光学装置、及び、
(D)少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動自在に支持する支持部材、
を備えており、
少なくとも画像形成装置と支持部材との組立体は、支持部材の回動中心軸から離れた位置に重心を有し、重力によって、少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動させ、以て、画像形成装置を水平に保持し、
支持部材は、画像形成装置を光学装置及び光学系に対して回動自在に支持し、
支持部材は、第1円筒部材、第2円筒部材、並びに、第1円筒部材と第2円筒部材との間に配され、第1円筒部材と第2円筒部材とを相対的に回動させる回動部材を備えており、
第1円筒部材内に、画像形成装置が配置されており、
第2円筒部材内に、光学系が配置されており、
光学装置は、第2円筒部材に取り付けられている画像表示装置。 - (A)画像形成装置、
(B)画像形成装置から出射された光を平行光とする光学系、
(C)光学系にて平行光とされた光束が入射され、導光され、出射される光学装置、及び、
(D)少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動自在に支持する支持部材、
を備えており、
少なくとも画像形成装置と支持部材との組立体は、支持部材の回動中心軸から離れた位置に重心を有し、重力によって、少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動させ、以て、画像形成装置を水平に保持し、
支持部材は、画像形成装置及び光学系を光学装置に対して回動自在に支持し、
支持部材は、第1円筒部材、第2円筒部材、並びに、第1円筒部材と第2円筒部材との間に配され、第1円筒部材と第2円筒部材とを相対的に回動させる回動部材を備えており、
第1円筒部材内に、画像形成装置及び光学系が配置されており、
光学装置は、第2円筒部材に取り付けられている画像表示装置。 - (イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた頭部装着型ディスプレイであって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、
(B)画像形成装置から出射された光を平行光とする光学系、
(C)光学系にて平行光とされた光束が入射され、導光され、出射される光学装置、及び、
(D)少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動自在に支持する支持部材、
を備えており、
少なくとも画像形成装置と支持部材との組立体は、支持部材の回動中心軸から離れた位置に重心を有し、重力によって、少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動させ、以て、画像形成装置を水平に保持し、
支持部材は、画像形成装置を光学装置及び光学系に対して回動自在に支持し、
支持部材は、第1円筒部材、第2円筒部材、並びに、第1円筒部材と第2円筒部材との間に配され、第1円筒部材と第2円筒部材とを相対的に回動させる回動部材を備えており、
第1円筒部材内に、画像形成装置が配置されており、
第2円筒部材内に、光学系が配置されており、
光学装置は、第2円筒部材に取り付けられている頭部装着型ディスプレイ。 - (イ)観察者の頭部に装着される眼鏡型のフレーム、及び、
(ロ)フレームに取り付けられた画像表示装置、
を備えた頭部装着型ディスプレイであって、
画像表示装置は、
(A)画像形成装置、
(B)画像形成装置から出射された光を平行光とする光学系、
(C)光学系にて平行光とされた光束が入射され、導光され、出射される光学装置、及び、
(D)少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動自在に支持する支持部材、
を備えており、
少なくとも画像形成装置と支持部材との組立体は、支持部材の回動中心軸から離れた位置に重心を有し、重力によって、少なくとも画像形成装置を光学装置に対して回動させ、以て、画像形成装置を水平に保持し、
支持部材は、画像形成装置及び光学系を光学装置に対して回動自在に支持し、
支持部材は、第1円筒部材、第2円筒部材、並びに、第1円筒部材と第2円筒部材との間に配され、第1円筒部材と第2円筒部材とを相対的に回動させる回動部材を備えており、
第1円筒部材内に、画像形成装置及び光学系が配置されており、
光学装置は、第2円筒部材に取り付けられている頭部装着型ディスプレイ。 - フレームは、観察者の正面に配置されるフロント部と、フロント部の両端に蝶番を介して回動自在に取り付けられた2つのテンプル部とから成る請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の頭部装着型ディスプレイ。
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