JP6209662B1 - 画像投影装置 - Google Patents
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Abstract
Description
Z=Σaij×Xi×Yj
原点(X=0、Y=0)は画像中心に相当し、例えば領域S0付近に相当する。aijは係数である。X方向の集光パワーを異ならせるためには、iが奇数の項の係数aijの少なくとも1つを有限の値(0以外)とする。投影ミラー30におけるY方向の集光パワーは、X軸に対し対称である。よって、jが奇数の項の係数aijを0とする。例えば、係数a30及びa12を有限とする。これにより、図3(a)及び図3(b)のような自由曲面を実現できる。反射ミラー28の自由曲面をより調整するため、係数a10及び/又はa20を有限の値としてもよい。さらに、高次の係数を有限の値としてもよい。
12 メガネのレンズ
20 光源
22 レンズ
24 光線遮閉部
26 走査ミラー
28 反射ミラー
30 投影ミラー
32 画像入力部
34 制御部
36 開口
38 反射型回折格子
40 透過型回折格子
42 走査面
44 有効径
46 吸収部
50 レーザ光
60 眼球
62 網膜
64 瞳孔
66 虹彩
68 水晶体
70 減光フィルタ
100、400 画像投影装置
Claims (12)
- 光線を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部と、
入力された前記画像データに基づいた画像光線を生成して、前記光源からの前記画像光線の出射を制御する制御部と、
前記光源から出射された前記画像光線を略平行光とするレンズと、
前記レンズを通過した前記画像光線を走査する走査部と、
前記走査部で走査された前記画像光線を反射又は透過させる光学部品と、
前記光学部品が反射又は透過させた前記画像光線をユーザの眼球の網膜に照射して前記網膜に画像を投影する投影ミラーと、
前記走査部の走査面を含んで前記走査部と前記レンズとの間の前記画像光線の光路上に設けられ、前記画像光線の一部を遮閉すると共に残りを通過させる開口を有する光線遮閉部と、を備え、
前記投影ミラーは、第1領域と前記第1領域よりも集光パワーの大きい第2領域とを有し、
前記光学部品は、前記走査部が走査した前記画像光線のうち前記第1領域に照射する第1光線を反射又は通過させる第3領域における集光パワーが、前記走査部が走査した前記画像光線のうち前記第2領域に照射される第2光線を反射又は通過させる第4領域における集光パワーよりも大きい、画像投影装置。 - 前記光学部品は、反射ミラーであり、
前記第3領域における前記反射ミラーの曲率は、前記第4領域における前記反射ミラーの曲率より大きい、請求項1記載の画像投影装置。 - 前記光学部品は、回折格子である、請求項1記載の画像投影装置。
- 前記第1領域及び前記第2領域は、前記投影ミラー内の前記画像の中心に対応する位置に対して前記画像光線の入射する方向における両側に位置し、
前記第1領域は、前記第2領域よりも前記画像光線の入射する方向に位置している、請求項1から3のいずれか一項記載の画像投影装置。 - 光線を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部と、
入力された前記画像データに基づいた画像光線を生成して、前記光源からの前記画像光線の出射を制御する制御部と、
前記光源から出射された前記画像光線を略平行光とするレンズと、
前記レンズを通過した前記画像光線を走査する走査部と、
前記走査部で走査された前記画像光線を反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーで反射された前記画像光線をユーザの眼球の網膜に照射して前記網膜に画像を投影する投影ミラーと、
前記走査部の走査面を含んで前記走査部と前記レンズとの間の前記画像光線の光路上に設けられ、前記画像光線の一部を遮閉すると共に残りを通過させる開口を有する光線遮閉部と、を備え、
前記投影ミラーの表面は曲率の異なる領域を有する自由曲面を有し、前記反射ミラーの表面は凹曲面と凸曲面とを含む自由曲面を有し、
前記投影ミラーにおいて、前記凹曲面で反射された画像光線が反射する領域は、前記凸曲面で反射された画像光線が反射する領域より前記画像光線の入射側に位置する、画像投影装置。 - 光線を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部と、
入力された前記画像データに基づいた画像光線を生成して、前記光源からの前記画像光線の出射を制御する制御部と、
前記光源から出射された前記画像光線を略平行光とするレンズと、
前記レンズを通過した前記画像光線を走査する走査部と、
前記走査部で走査された前記画像光線を反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーで反射された前記画像光線をユーザの眼球の網膜に照射して前記網膜に画像を投影する投影ミラーと、
前記走査部の走査面を含んで前記走査部と前記レンズとの間の前記画像光線の光路上に設けられ、前記画像光線の一部を遮閉すると共に残りを通過させる開口を有する光線遮閉部と、を備え、
前記投影ミラーの表面は曲率の異なる領域を有する自由曲面を有し、前記反射ミラーの表面は凹曲面と凸曲面とを含む自由曲面を有し、
前記凹曲面で反射された前記画像光線は、前記凸曲面で反射された前記画像光線が照射される前記投影ミラーの領域の曲率よりも曲率の小さな前記投影ミラーの領域に照射されるように、前記反射ミラーの凹曲面及び凸曲面が設定されている、画像投影装置。 - 光線を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部と、
入力された前記画像データに基づいた画像光線を生成して、前記光源からの前記画像光線の出射を制御する制御部と、
前記光源から出射された前記画像光線を略平行光とするレンズと、
前記レンズを通過した前記画像光線を走査する走査部と、
前記走査部で走査された前記画像光線を反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーで反射された前記画像光線をユーザの眼球の網膜に照射して前記網膜に画像を投影する投影ミラーと、
前記走査部の走査面を含んで前記走査部と前記レンズとの間の前記画像光線の光路上に設けられ、前記画像光線の一部を遮閉すると共に残りを通過させる開口を有する光線遮閉部と、を備え、
前記投影ミラーの表面は曲率の異なる領域を有する自由曲面を有し、前記反射ミラーは位相ピッチの異なる位相分布を有する反射型回折素子を含み、
前記投影ミラーにおいて、前記反射型回折素子における集光パワーの大きい位相分布を有する領域で反射された画像光線が反射する領域は前記反射型回折素子における集光パワーの小さい位相分布を有する領域で反射された画像光線が反射する領域より前記画像光線の入射側に位置する、画像投影装置。 - 光線を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部と、
入力された前記画像データに基づいた画像光線を生成して、前記光源からの前記画像光線の出射を制御する制御部と、
前記光源から出射された前記画像光線を略平行光とするレンズと、
前記レンズを通過した前記画像光線を走査する走査部と、
前記走査部で走査された前記画像光線を反射する反射ミラーと、
前記反射ミラーで反射された前記画像光線をユーザの眼球の網膜に照射して前記網膜に画像を投影する投影ミラーと、
前記走査部の走査面を含んで前記走査部と前記レンズとの間の前記画像光線の光路上に設けられ、前記画像光線の一部を遮閉すると共に残りを通過させる開口を有する光線遮閉部と、を備え、
前記投影ミラーの表面は曲率の異なる領域を有する自由曲面を有し、前記反射ミラーは位相ピッチの異なる位相分布を有する反射型回折素子を含み、
前記反射型回折素子において集光パワーの大きい位相分布を有する領域で反射された画像光線は、前記反射型回折素子において集光パワーの小さい位相分布を有する領域で反射された画像光線が照射される前記投影ミラーの領域の曲率よりも曲率の小さな前記投影ミラーの領域に照射されるように、前記反射型回折素子の位相ピッチが設定されている、画像投影装置。 - 光線を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部と、
入力された前記画像データに基づいた画像光線を生成して、前記光源からの前記画像光線の出射を制御する制御部と、
前記光源から出射された前記画像光線を略平行光とするレンズと、
前記レンズを通過した前記画像光線を走査する走査部と、
前記走査部で走査された前記画像光線を透過させる光学部品と、
前記光学部品を透過した前記画像光線をユーザの眼球の網膜に照射して前記網膜に画像を投影する投影ミラーと、
前記走査部の走査面を含んで前記走査部と前記レンズとの間の前記画像光線の光路上に設けられ、前記画像光線の一部を遮閉すると共に残りを通過させる開口を有する光線遮閉部と、を備え、
前記投影ミラーの表面は曲率の異なる領域を有する自由曲面を有し、前記光学部品は位相ピッチの異なる位相分布を有する透過型回折素子を含み、
前記投影ミラーにおいて、前記透過型回折素子における集光パワーの大きい領域を透過した画像光線が反射する領域は前記透過型回折素子における集光パワーの小さい領域を透過した画像光線が反射する領域より前記画像光線の入射側に位置する、画像投影装置。 - 光線を出射する光源と、
画像データを入力する画像入力部と、
入力された前記画像データに基づいた画像光線を生成して、前記光源からの前記画像光線の出射を制御する制御部と、
前記光源から出射された前記画像光線を略平行光とするレンズと、
前記レンズを通過した前記画像光線を走査する走査部と、
前記走査部で走査された前記画像光線を透過させる光学部品と、
前記光学部品を透過した前記画像光線をユーザの眼球の網膜に照射して前記網膜に画像を投影する投影ミラーと、
前記走査部の走査面を含んで前記走査部と前記レンズとの間の前記画像光線の光路上に設けられ、前記画像光線の一部を遮閉すると共に残りを通過させる開口を有する光線遮閉部と、を備え、
前記投影ミラーの表面は曲率の異なる領域を有する自由曲面を有し、前記光学部品は位相ピッチの異なる位相分布を有する透過型回折素子を含み、
前記透過型回折素子において集光パワーの大きい位相分布を有する領域を透過した画像光線は、前記透過型回折素子において集光パワーの小さい位相分布を有する領域を透過した画像光線が照射される前記投影ミラーの領域の曲率よりも曲率の小さな前記投影ミラーの領域に照射されるように、前記透過型回折素子の位相ピッチが設定されている、画像投影装置。 - 前記光源と前記眼球との間の前記画像光線の光路上に設けられ、前記画像光線の強度を下げる減光フィルタを備える、請求項1から10のいずれか一項記載の画像投影装置。
- 前記減光フィルタは、前記レンズと前記走査部との間に設けられている、請求項11記載の画像投影装置。
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