JP7069862B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
y=f×tanθ (1)
上記式から、画角2θは、下記式で計算される。
2×θ=tan-1(y/f)×2 (2)
上記式1及び式2において、fは結像レンズ系の焦点距離を表し、これは曲面コンバイナの半径の1/2に等しい。
y/f=tanθ (3)
である。ここでは、広い視野角と呼べる基準となる視野角を水平画角60度とする。つまり、水平画角が60度以上あれば、広い視野角が実現できているものとする。式3においてθに60度を代入するとy/f=0.58となり、像高yと焦点距離fとの比が0.58以上であることが広い視野角を実現するための条件となる。y/fの値は、比較例に係るHMD100では0.37、前述の製品では0.26、本実施形態に係るHMD10では0.88となっている。
11L、11R:画像表示素子
12L、12R:リレーレンズ系
13L、13R:ハーフミラー
14L、14R:曲面コンバイナ
21:中間像結像位置
E:瞳孔
Claims (7)
- 画像表示部と、
前記画像表示部に表示される画像を中間像として結像するリレーレンズ系と、
入射光の一部を反射し、残りを透過する反射透過部と、
前記反射透過部側から、前記リレーレンズ系から出射した前記画像の光束が前記反射透過部で反射した光束を入射し、該入射した光束を前記反射透過部側に反射し、前記反射透過部を通じて前記画像の虚像を観察者に観察させる曲面ミラーとを備え、
前記曲面ミラーの焦点距離をfとし、前記中間像の前記観察者の視野の水平方向の幅をxとした場合、x/fの値が0.58以上1.19以下であり、
前記リレーレンズ系は、光軸上において、前記反射透過部で反射した光が前記曲面ミラーに入射するまでの位置で前記中間像を結像し、
前記曲面ミラーの光軸を通り、かつ前記観察者の視野の水平方向に対して垂直な断面において、前記曲面ミラーの光軸から前記リレーレンズ系の光出射面までの間の距離が、前記曲面ミラーの光軸から、前記画像表示部の端部から出射した光束が前記曲面ミラーで反射する位置を示す最大反射位置までの距離以下である、画像表示装置。 - 前記リレーレンズ系の倍率は0.4倍以上59.6倍以下の範囲に設定される請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記リレーレンズ系、前記反射透過部、及び前記曲面ミラーは、互いに光軸を共有する共軸光学系である請求項1又は2に記載の画像表示装置。
- 前記曲面ミラーは、外界から入射する光と前記反射透過部側から入射した光の反射光とを合成する曲面コンバイナである請求項1から3何れか1項に記載の画像表示装置。
- 前記反射透過部は、一部の光を透過し、他の光の少なくとも一部を反射するハーフミラーを含む請求項1から4何れか1項に記載の画像表示装置。
- 前記反射透過部は、所定偏波面の光を反射し、前記所定偏波面に直交する偏波面の光を透過する偏光ビームスプリッタと、前記曲面ミラーと前記偏光ビームスプリッタとの間に配置された1/4波長板とを含む請求項1から4何れか1項に記載の画像表示装置。
- 前記リレーレンズ系は、凹レンズと凸レンズとを含む請求項1から6何れか1項に記載の画像表示装置。
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