JPH07239447A - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置

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JPH07239447A
JPH07239447A JP5290294A JP5290294A JPH07239447A JP H07239447 A JPH07239447 A JP H07239447A JP 5290294 A JP5290294 A JP 5290294A JP 5290294 A JP5290294 A JP 5290294A JP H07239447 A JPH07239447 A JP H07239447A
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JP
Japan
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JP5290294A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuhiko Eto
和彦 江藤
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 観察者に頭部に装着して液晶パネルに表示さ
れた画像情報を観察するようにした画像表示装置を得る
こと。 【構成】 画像表示素子に表示された画像情報を観察者
の眼球の前方所定位置に表示する光学系を有する画像表
示部を左右眼用として1対保持部に設け、該1対の画像
表示に表示された画像情報を左右眼で各々観察するよう
にした観察者の頭部に装着可能な画像表示装置におい
て、該画像表示部の少なくとも一部の部材を該保持部に
変位可能に装着し、該一部の部材を変位させることによ
り左右眼の表示画像間の距離調整と該表示画像を観察者
の視野から退避させる退避調整を行ったこと。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は観察者の頭部に装着して
画像表示素子に表示された画像情報を観察する画像表示
装置に関し、特に装置内に設けた液晶表示素子等の画像
表示素子に表示された画像情報に基づく光束を観察者の
眼球に導光することにより、該画像情報を拡大した虚像
として観察するようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】従来より液晶表示素子等の画像表示素子
に表示された画像情報からの光束を顔面のごく近くに配
置された光学系により眼球の前方所定位置に拡大した虚
像として表示し、等価的に大画面の画像情報として観察
させるようにした画像表示装置が種々と提案されてい
る。
【0003】図7は特開平4−23582号公報で提案
されている画像表示装置の要部概略図である。
【0004】同図では装置本体24内に光源と、該光源
により照射される液晶パネルとを備え、装置本体をベル
ト26を用いて観察者の頭部に装着して液晶パネルの画
像を眼球の網膜に投影させるようにしている。尚25は
イヤホンである。
【0005】そして装置本体に該装置本体を顔面側に装
着させる装着手段を取付け、この装着手段に装置本体を
跳ね上げ自在に支持すると共に、この装置本体と装着手
段との間に装置本体の跳ね上げ状態或は顔面装着状態を
保持する保持手段を設けている。
【0006】これにより、装置本体の顔面装着時には鮮
明な画像を見ることができると共に、非常時等には装置
本体を上方に跳ね上げることにより装置本体を取り外す
ことなく外の様子を見たり、外音を聞いたりすることが
できるようにしている。
【0007】又同装置では左右の画像表示素子から投影
される画像情報を画角を増大して装置の大型化を招くこ
となく良好に見せる為に観察者の両眼の間隔に左右眼の
画像表示素子の表示画像の間隔が合わせられるように間
隔調整機構を設けている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】観察者の頭部に装着す
るようにした従来の画像表示装置では左右眼に表示する
画像表示素子の表示画像の間隔を調整する為の間隔調整
機構と観察者の視野から表示画像を退避させる為の退避
調整機構とを各々設けていた。
【0009】そしてこれらの機構を各々電動的に駆動さ
せる場合にはモータ等の駆動手段を設けていた。この為
装置全体が大型化及び複雑化して装置を観察者の頭部に
装着するのが大変難しくなってくるという問題点があっ
た。
【0010】本発明は、画像表示素子で表示された画像
情報を表示する為の1対の画像表示部を保持部に適切に
装着することにより1つの機構で画像表示素子での表示
画像の間隔調整と表示画像の観察者の視野からの退避調
整を装置全体の小型化及び簡素化を図りつつ容易に行う
ことのできるようにした画像表示装置の提供を目的とす
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明の画像表示装置
は、画像表示素子に表示された画像情報を観察者の眼球
の前方所定位置に表示する光学系を有する画像表示部を
左右眼用として1対保持部に設け、該1対の画像表示に
表示された画像情報を左右眼で各々観察するようにした
観察者の頭部に装着可能な画像表示装置において、該画
像表示部の少なくとも一部の部材を該保持部に変位可能
に装着し、該一部の部材を変位させることにより左右眼
の表示画像間の距離調整と該表示画像を観察者の視野か
ら退避させる退避調整を行ったことを特徴としている。
【0012】特に、前記画像表示部は前記画像表示素子
を照明する照明系を有していることや、前記1対の画像
表示部は前記保持部に観察者の左右眼方向に摺動可能に
装着されていることや、前記光学系は前記画像表示素子
に表示された画像情報をハーフミラーを介して観察者の
眼球の前方所定位置に表示しており、観察者は該ハーフ
ミラーを介して該画像表示素子に表示された画像情報と
外界の画像情報を空間的に重畳して双方の画像情報を同
一視野で観察していること、そして前記1対の画像表示
素子に表示された画像情報の表示画像間の距離が予め設
定した距離を越えたときに該1対の画像表示素子の表示
機能又は音声機能のうちの少なくとも一方の機能を停止
させたこと等を特徴としている。
【0013】
【実施例】図1は本発明の実施例1を示す画像表示装置
の要部概略図である。図2は図1の画像表示部1L,1
Rの表示画像の間隔調整を行う間隔調整機構の説明図、
図3は本実施例のシステム構成を示すブロック図、図4
は本実施例の光学系の要部概略図、図5,図6は各々本
実施例の画像表示装置を観察者の頭部に設けたときの説
明図である。
【0014】本実施例ではゴーグル状又はヘルメット等
の装置本体としての上部ケース7に1対の画像表示手段
1L,1Rを装着した画像表示装置を観察者の頭部にバ
ックバンド9で装着する状態を示している。
【0015】本実施例では観察者の左眼用の各要素を符
号(L)を付けて表示し、右眼用の各要素を符号(R)
を付けて表示している。左眼用と右眼用の各要素は同一
機構で対称である。この為以下の説明では主に左眼用の
各要素について説明し、右眼用の各要素は符号を付けて
同じ構成であることを示している。
【0016】図中1Lは左眼用の画像表示部、1Rは右
眼用の画像表示部であり、各々保持部としての上部ケー
ス7に摺動可能に装着している。保持部7は軽量なプラ
スチック等から成り、その湾曲部7aは人間の頭部に密
着しやすい形状、例えばU字状に成型されている。9は
保持部7の両端部に取り付けたバックバンド(ベルト)
であり、伸縮自在のゴム等から成り保持部7はベルト9
によってゴーグルのように頭部へ装着されている。
【0017】冷陰極管やハロゲンランプ等の光源を有す
る照明系5L(5R)からの光束(バックライト)によ
り液晶パネル等の画像表示素子4L(4R)を照明して
いる。画像表示素子4L(4R)に表示した画像情報に
基づく光束を光学系3L(3R)により全反射ミラー2
L(2R)を介して観察者の眼球23L(23R)に導
光している。このとき光学系3L(3R)は画像表示素
子4L(4R)に表示された画像情報を観察者の眼球の
前方所定位置に拡大した虚像として表示している。各要
素2L,3L,4L,5L(2R,3R,4R,5R)
は画像表示部1L(1R)の一要素を構成しており、筐
体内に収納されている。
【0018】本実施例において観察者は眼球の前方所定
位置に拡大表示した虚像を観察している。6L(6R)
は音声を発するイヤホンであり、保持部7の一部にコー
ド線を介して着脱可能に設けられている。8はスライド
レバーであり、保持部7に設けており、間隔調整機能と
退避調整機能の双方を有している。
【0019】即ち本実施例では該スライドレバー8を操
作することにより観察者の眼球の間隔に合わせて左眼用
の画像表示部1Lと右眼用の画像表示部1Rで表示され
る双方の表示画像の間隔調整及び双方の表示画像の観察
視野からの退避調整を行っている。
【0020】図2はこのときのスライドレバー8の操作
に基づく間隔調整機構と退避調整機構を示す概略図であ
る。
【0021】図2において10はカム板で図1の保持部
としての上部ケース7に固定されている。カム板10に
はカム溝10aL,10bLが各々切られており、左眼
用の画像表示部1Lに付された軸1aL,1bLが該カ
ム溝10aL,10bLに沿ってスライド(摺動)でき
るようになっている。又カム板10にはもう1つのカム
部10cが設けられており、後述のマイクロスイッチ1
3のON,OFFを行っている。
【0022】11L(11R)はスライド板であり、図
1の上部ケース7の内壁にガイドされており矢印11L
a(11Ra)方向へスライドする。スライド板11L
には前述の左眼用の画像表示部1Lに付された軸1a
L,1bLをガイドする為の長穴11aL,11bLが
配されている。11cL,11cRはラックであり、後
述のギア12に噛み合っている。ギア12はスライド板
11Lとスライド板11Rのスライド方向を逆にしてお
り、カム板10に立てられた軸10dを中心に回転可能
となっている。
【0023】13はマイクロスイッチであり、スライド
板11Lに固定されており、カム板10のカム部10c
に沿ってON,OFFがなされ、眼の幅の調整範囲、即
ち画像表示部1L,1Rの表示画像の間隔が予め設定し
た値、例えば約80mmを越えるとONするように配置
されている。又スライド板11Rには図1のスライドツ
マミ8と係合する為の長穴11dRが設けられている。
【0024】以上の構成により観察者がスライドツマミ
8を操作する事により長穴11dRを介してスライド板
11Rがスライドツマミ8と同方向へスライドする。ス
ライド板11Rのラック部11cRはギア12を回転さ
せ、ラック部11cLを介してスライド板11Lがスラ
イド板11Rと逆方向へ同量スライドする。
【0025】左眼用の画像表示部1L及び右眼用の画像
表示部1Rはそれぞれ軸1aL及び1bL、軸1aR及
び1bRを介してスライド板11L及び11Rと連動
し、カム板10のカム溝10aL及び10bL、カム溝
10aR及び10bRに沿って移動する。
【0026】このように本実施例ではスライドツマミ8
の操作により左眼用の画像表示部1L及び右眼用の画像
表示部1Rは観察者の顔の概略中心を対称としたスライ
ド動作を行っている。スライド動作は眼の幅、約50〜
80mmを直線運動させるのが望ましく、眼の幅を越え
る退避のストロークのときは退避時に視野に極力入ら
ず、又装置があまり出張らぬ用、退避量と退避方向を設
定している。眼の幅を越える領域に入ると、マイクロス
イッチ13とカム板10のカム部10cにより後述のシ
ャットOFF動作を行っている。
【0027】図3において14は画像表示素子としての
液晶パネルの駆動用電源、15は液晶のパネル14の照
明用であるバックライト用のインバータ電源、16は音
声の為のアンプ用電源である。
【0028】これらの各電源は電源ジャック17よりメ
インスイッチ18aを介して供給されている。18cは
画像入力端子であり、画像信号はRGBプロセス回路1
9に入力されて各々所定の色光に基づいて信号処理され
る。このRGBプロセス回路19で信号処理されたR
(赤),G(緑),B(青)の各色光の信号はコントロ
ーラ回路20に入力されドライバ回路21を介して液晶
パネル4L,4Rを駆動する。これによりカラーの画像
情報の表示を行っている。
【0029】18dは音声入力端子である。音声入力端
子18dからの音声信号はアンプ22を介してイヤホン
6L,6Rを鳴らす。18bはイヤホン6L,6Rの音
量調節ボリュームである。又マイクロスイッチ13のO
Nにより液晶パネルの駆動用電源14、バックライト用
インバータ電源15、そしてアンプ用電源16がOFF
され、画像と音声が共に消える用になっている。
【0030】18はメインスイッチ18a、音量調節ボ
リューム18b、画像入力端子18c、音声入力端子1
8dを配したターミナルボックスである。
【0031】図4において、画像表示素子としての液晶
パネル4L,4R上に映し出された画像情報は照明系5
L,5Rからのバックライトにより照明される。そして
該画像情報は光学系3L,3Rによりミラー2で反射し
て方向が変えられ、眼球23L,23Rの前方所定位置
に投影されるように構成されている。
【0032】本実施例ではミラー2は全反射ミラーとし
たが、ハーフミラーを用いて画像表示素子4L,4Rで
表示された画像情報と外界の画像情報とを空間的に重畳
して、双方の画像情報を同一視野で観察するようにして
も良い。
【0033】又本実施例では画像表示素子4L,4Rを
バックライトにより照明を行っているが、バックライト
を排除し、外光が画像表示素子4L,4Rに直接若しく
は拡散板を介して入る構造として外光で照明するように
しても良い。その際には図3のバックライト用のインバ
ータ電源15及び照明系5L,5R等は不要となる。
【0034】Lは左右眼球の眼球間距離であり、観察者
は本装置の左眼用の画像表示部1Lと右眼用の画像表示
部1Rの光軸間距離L′を前述の機構により眼球間距離
Lに合わせている。
【0035】本実施例の画像表示装置は図5に示すよう
に観察者の頭部へ装着し、これにより大画面に相当する
画像や立体映像を観察している。そして観察者が画像表
示素子の画像情報の観察する事を望まない場合は図6に
示すように観察者の視野から画像表示部1L,1Rをス
ライドツマミ8の操作により退避させている。この退避
調整機構は前述のように眼の幅の間隔調整機構と同一機
構としている為、退避の為の専用の機構を有さず部品を
増すことなく実現している。又イヤホン6L,6Rも同
時に耳から離れる為、単に音声だけOFFするものより
退避時に外部の音が聞きやすくなる。
【0036】以上実施例では間隔調整機構と退避調整機
構として手動式のタイプについて説明したが、図2のギ
ア12にモータ等の駆動源の動力を伝達し、電動にする
方法を用いても良い。
【0037】この方法によれば1モータで退避調整動作
と眼の幅の間隔調整動作を容易に実現することができ
る。
【0038】
【発明の効果】本発明によれば以上のように、画像表示
素子で表示された画像情報を表示する為の1対の画像表
示部を保持部に適切に装着することにより1つの機構で
画像表示素子での表示画像の間隔調整と表示画像の観察
者の視野からの退避調整を装置全体の小型化及び簡素化
を図りつつ容易に行うことのできるようにした画像表示
装置を達成することができる。
【0039】特に本発明によれば、観察者の眼の幅に左
右眼用の画像表示部の幅を調整する機構により、画像表
示部の観察者の視野からの退避も行えることで部品点数
を減らし、コストを下げると共に調整、退避の両機能が
実現できる。又両機能を電動化する際、モータ等の駆動
源が1個で済む効果もある。
【0040】更に左右眼用の画像表示部の間隔が定めら
れた値を越えたときに画像又は/及び音声の電源が切れ
るようにする事により非観察時の節電、光源及び回路に
よる発熱の抑制がはかれる。
【0041】又本発明に係る退避調整機構では画像表示
部と共にイヤホンも耳から離れる為単に音声だけをOF
Fするものより退避時に外部の音が聞きやすくなる効果
等がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例1の要部概略図
【図2】 図1の画像表示手段1L,1Rの表示画像
の間隔調整を行う間隔調整機構の説明図
【図3】 本実施例のシステム構成を示すブロック図
【図4】 本実施例の光学系の要部概略図
【図5】 本実施例の画像表示装置を観察者の頭部に
設けたときの説明図
【図6】 本実施例の画像表示装置を観察者の頭部に
設けたときの説明図
【図7】 従来の画像表示装置の要部概略図
【符号の説明】
1L,1R 画像表示部 2L,2R 全反射ミラー 3L,3R 光学系 4L,4R 画像表示素子 5L,5R 照明系 6L,6R イヤホン 7 保持部 8 スライドレバー 9 バックバンド 23L,23R 眼球

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像表示素子に表示された画像情報を観
    察者の眼球の前方所定位置に表示する光学系を有する画
    像表示部を左右眼用として1対保持部に設け、該1対の
    画像表示に表示された画像情報を左右眼で各々観察する
    ようにした観察者の頭部に装着可能な画像表示装置にお
    いて、該画像表示部の少なくとも一部の部材を該保持部
    に変位可能に装着し、該一部の部材を変位させることに
    より左右眼の表示画像間の距離調整と該表示画像を観察
    者の視野から退避させる退避調整を行ったことを特徴と
    する画像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記画像表示部は前記画像表示素子を照
    明する照明系を有していることを特徴とする請求項1の
    画像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記1対の画像表示部は前記保持部に観
    察者の左右眼方向に摺動可能に装着されていることを特
    徴とする請求項1の画像表示装置。
  4. 【請求項4】 前記光学系は前記画像表示素子に表示さ
    れた画像情報をハーフミラーを介して観察者の眼球の前
    方所定位置に表示しており、観察者は該ハーフミラーを
    介して該画像表示素子に表示された画像情報と外界の画
    像情報を空間的に重畳して双方の画像情報を同一視野で
    観察していることを特徴とする請求項1の画像表示装
    置。
  5. 【請求項5】 前記1対の画像表示素子に表示された画
    像情報の表示画像間の距離が予め設定した距離を越えた
    ときに該1対の画像表示素子の表示機能又は音声機能の
    うちの少なくとも一方の機能を停止させたことを特徴と
    する請求項1の画像表示装置。
JP5290294A 1994-02-25 1994-02-25 画像表示装置 Pending JPH07239447A (ja)

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