JPH07306379A - 映像表示装置 - Google Patents
映像表示装置Info
- Publication number
- JPH07306379A JPH07306379A JP6098636A JP9863694A JPH07306379A JP H07306379 A JPH07306379 A JP H07306379A JP 6098636 A JP6098636 A JP 6098636A JP 9863694 A JP9863694 A JP 9863694A JP H07306379 A JPH07306379 A JP H07306379A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- eye
- right eye
- optical system
- left eye
- eyepiece optical
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 従来と同一形状のシャッターを用いて、外界
シースルー画角を広げるようにした頭部装着型ディスプ
レイ。 【構成】 左右の眼用にそれぞれ別の接眼光学系１０
Ａ、１０Ｂを有する従来Ｎおシースルー型の映像表示装
置において、両眼の観察エリアがほぼ同じであったもの
を、開口部の位置５Ａ、５Ｂを装着者の眼１Ａ、１Ｂに
対して左右で異なるように配置し、左右眼での観察エリ
アを異なるようにすることにより、開口部の大きさが従
来のものと同じままで、左右同一のシャッター５Ａ、５
Ｂを用いて両眼でのシースルー画角θ4 を広げることが
できる。
シースルー画角を広げるようにした頭部装着型ディスプ
レイ。 【構成】 左右の眼用にそれぞれ別の接眼光学系１０
Ａ、１０Ｂを有する従来Ｎおシースルー型の映像表示装
置において、両眼の観察エリアがほぼ同じであったもの
を、開口部の位置５Ａ、５Ｂを装着者の眼１Ａ、１Ｂに
対して左右で異なるように配置し、左右眼での観察エリ
アを異なるようにすることにより、開口部の大きさが従
来のものと同じままで、左右同一のシャッター５Ａ、５
Ｂを用いて両眼でのシースルー画角θ4 を広げることが
できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、映像表示装置に関し、
特に、観察者の頭部又は顔面に装着して大きな画角で電
子像及び外界が観察できるシースルー型の頭部装着型デ
ィスプレイ等の映像表示装置に関する。
特に、観察者の頭部又は顔面に装着して大きな画角で電
子像及び外界が観察できるシースルー型の頭部装着型デ
ィスプレイ等の映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば液晶表示素子に表示された
電子像と外界像を重ねて観測可能にした頭部装着型ディ
スプレイが提案されている（例えば、特開平３−１９１
３８９号）。このような外界像が観察可能な（以下、シ
ースルーと呼ぶ。）頭部装着型ディスプレイにおいて、
液晶シャッター等を用いて左右独立の開口部から選択的
にシースルーできるようにしたものも提案されている
（特開平２−２８１８９１号、特願平４−３４６０８７
号）。
電子像と外界像を重ねて観測可能にした頭部装着型ディ
スプレイが提案されている（例えば、特開平３−１９１
３８９号）。このような外界像が観察可能な（以下、シ
ースルーと呼ぶ。）頭部装着型ディスプレイにおいて、
液晶シャッター等を用いて左右独立の開口部から選択的
にシースルーできるようにしたものも提案されている
（特開平２−２８１８９１号、特願平４−３４６０８７
号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなシースルー
可能な頭部装着型ディスプレイにおいて、外界の観察画
角を向上させるには、開口部を大きくするか、開口位置
を眼に近づけることが考えられる。しかし、開口部を大
きくし、そこに設ける液晶シャッターを大きくすると、
装置全体が大きくなり、また、重量が増加してしまい、
ポータブルな頭部装着型ディスプレイには望ましくな
い。また、開口部と眼の間には、表示映像観察のための
光学系と外界像とを重ね合わせる光学系が存在するため
に、装着者の眼を開口部に近づけるのには限度がある。
可能な頭部装着型ディスプレイにおいて、外界の観察画
角を向上させるには、開口部を大きくするか、開口位置
を眼に近づけることが考えられる。しかし、開口部を大
きくし、そこに設ける液晶シャッターを大きくすると、
装置全体が大きくなり、また、重量が増加してしまい、
ポータブルな頭部装着型ディスプレイには望ましくな
い。また、開口部と眼の間には、表示映像観察のための
光学系と外界像とを重ね合わせる光学系が存在するため
に、装着者の眼を開口部に近づけるのには限度がある。
【０００４】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、従来と同一形状
のシャッターを用いて、外界シースルー画角を広げるよ
うにした頭部装着型ディスプレイ等の映像表示装置を提
供することである。
みてなされたものであり、その目的は、従来と同一形状
のシャッターを用いて、外界シースルー画角を広げるよ
うにした頭部装着型ディスプレイ等の映像表示装置を提
供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の映像表示装置は、右眼用の映像を表示する右眼用映
像表示素子と、左眼用の映像を表示する左眼用映像表示
素子と、前記右眼用の映像を観察者眼球内に導くために
右眼用の射出瞳を形成する右眼用接眼光学系と、前記左
眼用の映像を観察者眼球内に導くために左眼用の射出瞳
を形成する左眼用接眼光学系と、少なくとも前記右眼用
接眼光学系の一部を挟んで前記右眼用の射出瞳面と略対
向配置された右眼用シャッター部材と、少なくとも前記
左眼用接眼光学系の一部を挟んで前記左眼用の射出瞳面
と略対向配置された左眼用シャッター部材とを有し、前
記右眼用のシャッター部材の中心が、前記右眼用接眼光
学系から射出され前記右眼用の射出瞳に到る光軸の延長
線から変位するように設けられ、前記左眼用のシャッタ
ー部材の中心が、前記左眼用接眼光学系から射出され前
記左眼用の射出瞳に到る光軸の延長線から変位するよう
に設けられたものである。
明の映像表示装置は、右眼用の映像を表示する右眼用映
像表示素子と、左眼用の映像を表示する左眼用映像表示
素子と、前記右眼用の映像を観察者眼球内に導くために
右眼用の射出瞳を形成する右眼用接眼光学系と、前記左
眼用の映像を観察者眼球内に導くために左眼用の射出瞳
を形成する左眼用接眼光学系と、少なくとも前記右眼用
接眼光学系の一部を挟んで前記右眼用の射出瞳面と略対
向配置された右眼用シャッター部材と、少なくとも前記
左眼用接眼光学系の一部を挟んで前記左眼用の射出瞳面
と略対向配置された左眼用シャッター部材とを有し、前
記右眼用のシャッター部材の中心が、前記右眼用接眼光
学系から射出され前記右眼用の射出瞳に到る光軸の延長
線から変位するように設けられ、前記左眼用のシャッタ
ー部材の中心が、前記左眼用接眼光学系から射出され前
記左眼用の射出瞳に到る光軸の延長線から変位するよう
に設けられたものである。
【０００６】もう１つの本発明の映像表示装置は、右眼
用の映像を表示する右眼用映像表示素子と、左眼用の映
像を表示する左眼用映像表示素子と、前記右眼用の映像
を観察者眼球内に導くために右眼用の射出瞳を形成する
右眼用接眼光学系と、前記左眼用の映像を観察者眼球内
に導くために左眼用の射出瞳を形成する左眼用接眼光学
系と、少なくとも前記右眼用接眼光学系の一部を挟んで
前記右眼用の射出瞳面と略対向配置された右眼用シャッ
ター部材と、少なくとも前記左眼用接眼光学系の一部を
挟んで前記左眼用の射出瞳面と略対向配置された左眼用
シャッター部材と、前記右眼用接眼光学系を介した光束
が前記右眼用の射出瞳に射出されるように設けられた右
眼用射出開口と、前記左眼用接眼光学系を介した光束が
前記左眼用の射出瞳に射出されるように設けられた左眼
用射出開口とを有し、前記右眼用シャッター部材の中心
と前記右眼用射出開口の中心とを結ぶ線分が、前記左眼
用シャッター部材の中心と前記左眼用射出開口の中心と
を結ぶ線分と交差するように設けられたものである。
用の映像を表示する右眼用映像表示素子と、左眼用の映
像を表示する左眼用映像表示素子と、前記右眼用の映像
を観察者眼球内に導くために右眼用の射出瞳を形成する
右眼用接眼光学系と、前記左眼用の映像を観察者眼球内
に導くために左眼用の射出瞳を形成する左眼用接眼光学
系と、少なくとも前記右眼用接眼光学系の一部を挟んで
前記右眼用の射出瞳面と略対向配置された右眼用シャッ
ター部材と、少なくとも前記左眼用接眼光学系の一部を
挟んで前記左眼用の射出瞳面と略対向配置された左眼用
シャッター部材と、前記右眼用接眼光学系を介した光束
が前記右眼用の射出瞳に射出されるように設けられた右
眼用射出開口と、前記左眼用接眼光学系を介した光束が
前記左眼用の射出瞳に射出されるように設けられた左眼
用射出開口とを有し、前記右眼用シャッター部材の中心
と前記右眼用射出開口の中心とを結ぶ線分が、前記左眼
用シャッター部材の中心と前記左眼用射出開口の中心と
を結ぶ線分と交差するように設けられたものである。
【０００７】さらにもう１つの本発明の映像表示装置
は、両眼個々に外界を見る開口部を持つシースルー機能
付き頭部装着型映像表示装置において、装着者が顔の真
正面を見た場合の視線に対して、前記開口部を非対称に
配置することにより、左眼のみ、右眼のみ、及び、両眼
のシースルー観察エリアが存在するようにしたことを特
徴とするものである。
は、両眼個々に外界を見る開口部を持つシースルー機能
付き頭部装着型映像表示装置において、装着者が顔の真
正面を見た場合の視線に対して、前記開口部を非対称に
配置することにより、左眼のみ、右眼のみ、及び、両眼
のシースルー観察エリアが存在するようにしたことを特
徴とするものである。
【０００８】
【作用】本発明においては、左右の眼用にそれぞれ別の
接眼光学系を有する従来のシースルー型の映像表示装置
において、両眼の観察エリアがほぼ同じであったもの
を、開口部の位置を装着者の眼に対して左右で異なるよ
うに配置し、左右眼での観察エリアを異なるようにする
ことにより、開口部の大きさが従来のものと同じまま
で、両眼でのシースルー画角が広がるものである。
接眼光学系を有する従来のシースルー型の映像表示装置
において、両眼の観察エリアがほぼ同じであったもの
を、開口部の位置を装着者の眼に対して左右で異なるよ
うに配置し、左右眼での観察エリアを異なるようにする
ことにより、開口部の大きさが従来のものと同じまま
で、両眼でのシースルー画角が広がるものである。
【０００９】
【実施例】以下、本発明による映像表示装置の実施例に
ついて説明する。本発明の映像表示装置の原理は、従来
のシースルー型の頭部装着型ディスプレイにおいては、
両眼の観察エリアがほぼ同じであったものを、開口部の
位置を装着者の眼に対して左右で異なるように配置し、
左右眼での観察エリアを異なるようにすることにより、
開口部の大きさが従来のものと同じままで、両眼でのシ
ースルー画角を広げるるようにするものである。
ついて説明する。本発明の映像表示装置の原理は、従来
のシースルー型の頭部装着型ディスプレイにおいては、
両眼の観察エリアがほぼ同じであったものを、開口部の
位置を装着者の眼に対して左右で異なるように配置し、
左右眼での観察エリアを異なるようにすることにより、
開口部の大きさが従来のものと同じままで、両眼でのシ
ースルー画角を広げるるようにするものである。
【００１０】図１の模式図を参照にして、本発明の実施
例１の頭部装着型ディスプレイ（以下、ＨＭＤ）を説明
する。同図（ｂ）には、従来のＨＭＤの概略の構成を示
す。ＨＭＤ本体６は装着者の左右の眼１Ａ、１Ｂに対応
した２次元表示素子を含む接眼光学系１０Ａ、１０Ｂを
有しており、その前方に液晶シャッター５Ａ、５Ｂが配
置され、液晶シャッター５Ａ、５Ｂの中心軸と左右の眼
１Ａ、１Ｂの視線１１Ａ、１１Ｂが一致している（視線
のみを図示）。この場合の両眼１Ａ、１Ｂでのシースル
ーの画角は、図示しているθ8 となっている。図示のθ
5 、θ6 は、眼１Ａ、１Ｂの左右片眼でのシースルー画
角を、θ7 は、両眼視可能なシースルー画角を示してい
る。また、左眼１Ａのみのシースルー観察エリアを７
Ｂ、立体視可能なシースルー観察エリアを８Ｂ、右眼１
Ｂのみのシースルー観察エリアを９Ｂとして示してあ
る。この場合、図では異なるように見えるが、実際に
は、θ5、θ6 、θ7 、θ8 はほぼ同じであり、両眼で
はほぼ同じ外界エリアをシースルーで見ている状態とな
る。
例１の頭部装着型ディスプレイ（以下、ＨＭＤ）を説明
する。同図（ｂ）には、従来のＨＭＤの概略の構成を示
す。ＨＭＤ本体６は装着者の左右の眼１Ａ、１Ｂに対応
した２次元表示素子を含む接眼光学系１０Ａ、１０Ｂを
有しており、その前方に液晶シャッター５Ａ、５Ｂが配
置され、液晶シャッター５Ａ、５Ｂの中心軸と左右の眼
１Ａ、１Ｂの視線１１Ａ、１１Ｂが一致している（視線
のみを図示）。この場合の両眼１Ａ、１Ｂでのシースル
ーの画角は、図示しているθ8 となっている。図示のθ
5 、θ6 は、眼１Ａ、１Ｂの左右片眼でのシースルー画
角を、θ7 は、両眼視可能なシースルー画角を示してい
る。また、左眼１Ａのみのシースルー観察エリアを７
Ｂ、立体視可能なシースルー観察エリアを８Ｂ、右眼１
Ｂのみのシースルー観察エリアを９Ｂとして示してあ
る。この場合、図では異なるように見えるが、実際に
は、θ5、θ6 、θ7 、θ8 はほぼ同じであり、両眼で
はほぼ同じ外界エリアをシースルーで見ている状態とな
る。
【００１１】図１（ａ）に本発明によるＨＭＤの概略の
構成を示す。ＨＭＤ本体６は装着者の左右の眼１Ａ、１
Ｂに対応した２次元表示素子を含む接眼光学系１０Ａ、
１０Ｂを有しており、その前方のシースルーのための開
口部である２つの液晶シャッター５Ａ、５Ｂが、各々左
右外側にずらして配置してある。同図では、左右の眼１
Ａ、１Ｂの視線を１１Ａ、１１Ｂで、液晶シャッター５
Ａ、５Ｂの法線方向の中心軸を１５Ａ、１５Ｂで図示し
てある。眼１Ａ、１Ｂの左右片眼でのシースルー画角θ
1 、θ2 は、従来の画角θ5 、θ6 とほぼ同じである。
しかしながら、両眼立体視可能なシースルー画角θ
3 は、従来のθ7 に比べて小さくなる。したがって、こ
れにより両眼でのシースルー画角θ4 は従来のθ8 より
大きくなる。そのため、ＨＭＤの開口部である液晶シャ
ッター５Ａ、５Ｂの大きさを変えることなく、両眼での
可能なシースルー画角を広げることが可能となる。な
お、図１（ａ）には、左眼１Ａのみのシースルー観察エ
リアを７Ａ、立体視可能なシースルー観察エリアを８
Ａ、右眼１Ｂのみのシースルー観察エリアを９Ａとして
示してある。
構成を示す。ＨＭＤ本体６は装着者の左右の眼１Ａ、１
Ｂに対応した２次元表示素子を含む接眼光学系１０Ａ、
１０Ｂを有しており、その前方のシースルーのための開
口部である２つの液晶シャッター５Ａ、５Ｂが、各々左
右外側にずらして配置してある。同図では、左右の眼１
Ａ、１Ｂの視線を１１Ａ、１１Ｂで、液晶シャッター５
Ａ、５Ｂの法線方向の中心軸を１５Ａ、１５Ｂで図示し
てある。眼１Ａ、１Ｂの左右片眼でのシースルー画角θ
1 、θ2 は、従来の画角θ5 、θ6 とほぼ同じである。
しかしながら、両眼立体視可能なシースルー画角θ
3 は、従来のθ7 に比べて小さくなる。したがって、こ
れにより両眼でのシースルー画角θ4 は従来のθ8 より
大きくなる。そのため、ＨＭＤの開口部である液晶シャ
ッター５Ａ、５Ｂの大きさを変えることなく、両眼での
可能なシースルー画角を広げることが可能となる。な
お、図１（ａ）には、左眼１Ａのみのシースルー観察エ
リアを７Ａ、立体視可能なシースルー観察エリアを８
Ａ、右眼１Ｂのみのシースルー観察エリアを９Ａとして
示してある。
【００１２】この実施例において、両眼１Ａ、１Ｂで可
能なシースルー画角は下記の式より概略算出できる。 （両眼シースルー画角θ4 ）＝（左眼シースルー画角θ
1 ）＋（右眼シースルー画角θ2 ）−（立体視可能なシ
ースルー画角θ3 ） ここで用いる液晶シャッター５Ａ、５Ｂの形状は、平板
状、曲面状等と限定されるものでなく、その他種々の形
状のものが利用できる。
能なシースルー画角は下記の式より概略算出できる。 （両眼シースルー画角θ4 ）＝（左眼シースルー画角θ
1 ）＋（右眼シースルー画角θ2 ）−（立体視可能なシ
ースルー画角θ3 ） ここで用いる液晶シャッター５Ａ、５Ｂの形状は、平板
状、曲面状等と限定されるものでなく、その他種々の形
状のものが利用できる。
【００１３】次に、実施例２を図２を参照にして説明す
る。図２には、左眼部の構成のみを示すが、右眼用は図
２と線対称な形になり、基本的には、実施例１と同様で
ある。図２（ｂ）は視線を１１Ａと液晶シャッター５Ａ
の中心軸１５Ａが一致する従来の配置であり、図２
（ａ）は本発明に基づく配置で、液晶シャッター５Ａを
外側へθ9 だけ回転させて配置するものである。左眼１
Ａのシースルー画角θ1 、θ5 はほぼ同じであるが、シ
ースルー画角θ1 のエリアは左側に約θ9 回転してい
る。これと同様に、図示していない右眼部の液晶シャッ
ター５Ｂを右方向にθ9 回転させて配置する。このよう
に配置すると、立体視可能なシースルー領域が減少する
ものの、両眼でのシースルー画角は、液晶シャッター５
Ａ、５Ｂの大きさを変えることなく拡大できる。右眼１
Ｂでのシースルー画角を左眼１Ａと同じθ1 とした場合
での両眼でのシースルー画角θ4 は下式で概略算出でき
る。
る。図２には、左眼部の構成のみを示すが、右眼用は図
２と線対称な形になり、基本的には、実施例１と同様で
ある。図２（ｂ）は視線を１１Ａと液晶シャッター５Ａ
の中心軸１５Ａが一致する従来の配置であり、図２
（ａ）は本発明に基づく配置で、液晶シャッター５Ａを
外側へθ9 だけ回転させて配置するものである。左眼１
Ａのシースルー画角θ1 、θ5 はほぼ同じであるが、シ
ースルー画角θ1 のエリアは左側に約θ9 回転してい
る。これと同様に、図示していない右眼部の液晶シャッ
ター５Ｂを右方向にθ9 回転させて配置する。このよう
に配置すると、立体視可能なシースルー領域が減少する
ものの、両眼でのシースルー画角は、液晶シャッター５
Ａ、５Ｂの大きさを変えることなく拡大できる。右眼１
Ｂでのシースルー画角を左眼１Ａと同じθ1 とした場合
での両眼でのシースルー画角θ4 は下式で概略算出でき
る。
【００１４】θ4 ＝θ1 ＋２×θ9 実施例１の場合、液晶シャッター５Ａ、５Ｂの外側部に
おいて、液晶シャッター５Ａ、５Ｂの法線方向と視線が
なす角が大きくなることにより、透過性能、遮光性能の
低下を招く恐れがあるが、本実施例では、液晶シャッタ
ー５Ａ、５Ｂの法線方向と視線がなす角の変化があまり
ないので、上記のような問題が起こることもない。
おいて、液晶シャッター５Ａ、５Ｂの法線方向と視線が
なす角が大きくなることにより、透過性能、遮光性能の
低下を招く恐れがあるが、本実施例では、液晶シャッタ
ー５Ａ、５Ｂの法線方向と視線がなす角の変化があまり
ないので、上記のような問題が起こることもない。
【００１５】以上の実施例に説明においては、接眼光学
系１０Ａ、１０Ｂについては、外界像と電子像を重ねて
観測可能にする従来公知の種々の接眼光学系を用いるこ
とができるが、そのいくつかの例を以下に説明する。図
３に、１つのＨＭＤの平面図を示すように、左右の液晶
表示素子等の２次元表示素子４Ａ、４Ｂによって表示さ
れた電子像の光をレンズ系３Ａ、３Ｂを経て偏心配置の
凹面ハーフミラー２Ａ、２Ｂにより反射させて使用者頭
部の左右の眼１Ａ、１Ｂへ導くと共に、外界像の光を凹
面ハーフミラー２Ａ、２Ｂを通して眼１Ａ、１Ｂへ導い
て、両者を合成して表示する。この２次元表示素子４
Ａ、レンズ系３Ａ、凹面ハーフミラー２Ａ、及び、２次
元表示素子４Ｂ、レンズ系３Ｂ、凹面ハーフミラー２Ｂ
の組が、本発明における左右の接眼光学系１０Ａ及び１
０Ｂとして用いることができる。この場合、２次元表示
素子４Ａ、４Ｂの表示を切って外界像のみを観察する
か、又は、凹面ハーフミラー２Ａ、２Ｂの前方に配置し
た液晶シャッター５Ａ、５Ｂによって外界光を遮断して
電子像を選択的に表示する。このように、液晶シャッタ
ー５Ａ、５Ｂは、外界を観察するときは透過状態にし、
電子像を観察するときは遮光状態にする。
系１０Ａ、１０Ｂについては、外界像と電子像を重ねて
観測可能にする従来公知の種々の接眼光学系を用いるこ
とができるが、そのいくつかの例を以下に説明する。図
３に、１つのＨＭＤの平面図を示すように、左右の液晶
表示素子等の２次元表示素子４Ａ、４Ｂによって表示さ
れた電子像の光をレンズ系３Ａ、３Ｂを経て偏心配置の
凹面ハーフミラー２Ａ、２Ｂにより反射させて使用者頭
部の左右の眼１Ａ、１Ｂへ導くと共に、外界像の光を凹
面ハーフミラー２Ａ、２Ｂを通して眼１Ａ、１Ｂへ導い
て、両者を合成して表示する。この２次元表示素子４
Ａ、レンズ系３Ａ、凹面ハーフミラー２Ａ、及び、２次
元表示素子４Ｂ、レンズ系３Ｂ、凹面ハーフミラー２Ｂ
の組が、本発明における左右の接眼光学系１０Ａ及び１
０Ｂとして用いることができる。この場合、２次元表示
素子４Ａ、４Ｂの表示を切って外界像のみを観察する
か、又は、凹面ハーフミラー２Ａ、２Ｂの前方に配置し
た液晶シャッター５Ａ、５Ｂによって外界光を遮断して
電子像を選択的に表示する。このように、液晶シャッタ
ー５Ａ、５Ｂは、外界を観察するときは透過状態にし、
電子像を観察するときは遮光状態にする。
【００１６】図４に、別のＨＭＤの左眼部の垂直断面図
を示すが、右眼部も同様の構成を有する。この場合、左
の２次元表示素子４Ａによって表示された電子像の光
は、左眼１Ａの直前に斜めに配置されたハーフミラー１
２Ａを透過して、ハーフミラー１２Ａを挟んで２次元表
示素子４Ａに対向して配置された凹面鏡１３Ａに入射
し、そこで反射され、今度はハーフミラー１２Ａで反射
されて左眼１Ａへ導かれると共に、外界像の光は、ハー
フミラー１２Ａを通して眼１Ａへ導かれ、両者を合成し
て表示する。この２次元表示素子４Ａ、凹面鏡１３Ａ、
ハーフミラー１２Ａの組、及び、図示していない同様の
２次元表示素子４Ｂ、凹面鏡１３Ｂ、ハーフミラー１２
Ｂの組も、本発明における左右の接眼光学系１０Ａ及び
１０Ｂとして用いることができる。この場合も、２次元
表示素子４Ａ、４Ｂの表示を切って外界像のみを観察す
るか、又は、ハーフミラー１２Ａ、１２Ｂの前方に配置
した液晶シャッター５Ａ、５Ｂによって外界光を遮断し
て電子像を選択的に表示する。
を示すが、右眼部も同様の構成を有する。この場合、左
の２次元表示素子４Ａによって表示された電子像の光
は、左眼１Ａの直前に斜めに配置されたハーフミラー１
２Ａを透過して、ハーフミラー１２Ａを挟んで２次元表
示素子４Ａに対向して配置された凹面鏡１３Ａに入射
し、そこで反射され、今度はハーフミラー１２Ａで反射
されて左眼１Ａへ導かれると共に、外界像の光は、ハー
フミラー１２Ａを通して眼１Ａへ導かれ、両者を合成し
て表示する。この２次元表示素子４Ａ、凹面鏡１３Ａ、
ハーフミラー１２Ａの組、及び、図示していない同様の
２次元表示素子４Ｂ、凹面鏡１３Ｂ、ハーフミラー１２
Ｂの組も、本発明における左右の接眼光学系１０Ａ及び
１０Ｂとして用いることができる。この場合も、２次元
表示素子４Ａ、４Ｂの表示を切って外界像のみを観察す
るか、又は、ハーフミラー１２Ａ、１２Ｂの前方に配置
した液晶シャッター５Ａ、５Ｂによって外界光を遮断し
て電子像を選択的に表示する。
【００１７】なお、本発明によるＨＭＤは、上記に例示
したような左右の対の接眼光学系１０Ａ、１０Ｂとシャ
ッター５Ａ、５Ｂ（液晶シャッターに限定されず、電気
光学的、磁気光学的、機械的な種々のシャッターが使用
可能である。）とを備えたＨＭＤ本体６を、例えば図５
に示すように、ヘッドバンド等の支持部材１６を用いて
観察者の顔面に装着するようにする。
したような左右の対の接眼光学系１０Ａ、１０Ｂとシャ
ッター５Ａ、５Ｂ（液晶シャッターに限定されず、電気
光学的、磁気光学的、機械的な種々のシャッターが使用
可能である。）とを備えたＨＭＤ本体６を、例えば図５
に示すように、ヘッドバンド等の支持部材１６を用いて
観察者の顔面に装着するようにする。
【００１８】以上、本発明に映像表示装置をＨＭＤを例
にあげていくつかの実施例について説明してきたが、本
発明はこれた実施例に限定されず種々の変形が可能であ
る。例えば、接眼光学系として、図３、図４のもの以外
に、眼の直前に斜めにハーフミラーを配置して２次元表
示素子からの光を視線前方へ反射させ、ハーフミラーの
前方に配置された凹面ハーフミラーで眼の方向へ拡大反
射させる接眼光学系等を用いることもできる。
にあげていくつかの実施例について説明してきたが、本
発明はこれた実施例に限定されず種々の変形が可能であ
る。例えば、接眼光学系として、図３、図４のもの以外
に、眼の直前に斜めにハーフミラーを配置して２次元表
示素子からの光を視線前方へ反射させ、ハーフミラーの
前方に配置された凹面ハーフミラーで眼の方向へ拡大反
射させる接眼光学系等を用いることもできる。
【００１９】なお、上記した本発明の映像表示装置は、
下記のように構成することができる。 （１）右眼用の映像を表示する右眼用映像表示素子と、
左眼用の映像を表示する左眼用映像表示素子と、前記右
眼用の映像を観察者眼球内に導くために右眼用の射出瞳
を形成する右眼用接眼光学系と、前記左眼用の映像を観
察者眼球内に導くために左眼用の射出瞳を形成する左眼
用接眼光学系と、少なくとも前記右眼用接眼光学系の一
部を挟んで前記右眼用の射出瞳面と略対向配置された右
眼用シャッター部材と、少なくとも前記左眼用接眼光学
系の一部を挟んで前記左眼用の射出瞳面と略対向配置さ
れた左眼用シャッター部材とを有し、前記右眼用のシャ
ッター部材の中心が、前記右眼用接眼光学系から射出さ
れ前記右眼用の射出瞳に到る光軸の延長線から変位する
ように設けられ、前記左眼用のシャッター部材の中心
が、前記左眼用接眼光学系から射出され前記左眼用の射
出瞳に到る光軸の延長線から変位するように設けられた
映像表示装置。
下記のように構成することができる。 （１）右眼用の映像を表示する右眼用映像表示素子と、
左眼用の映像を表示する左眼用映像表示素子と、前記右
眼用の映像を観察者眼球内に導くために右眼用の射出瞳
を形成する右眼用接眼光学系と、前記左眼用の映像を観
察者眼球内に導くために左眼用の射出瞳を形成する左眼
用接眼光学系と、少なくとも前記右眼用接眼光学系の一
部を挟んで前記右眼用の射出瞳面と略対向配置された右
眼用シャッター部材と、少なくとも前記左眼用接眼光学
系の一部を挟んで前記左眼用の射出瞳面と略対向配置さ
れた左眼用シャッター部材とを有し、前記右眼用のシャ
ッター部材の中心が、前記右眼用接眼光学系から射出さ
れ前記右眼用の射出瞳に到る光軸の延長線から変位する
ように設けられ、前記左眼用のシャッター部材の中心
が、前記左眼用接眼光学系から射出され前記左眼用の射
出瞳に到る光軸の延長線から変位するように設けられた
映像表示装置。
【００２０】（２）右眼用の映像を表示する右眼用映像
表示素子と、左眼用の映像を表示する左眼用映像表示素
子と、前記右眼用の映像を観察者眼球内に導くために右
眼用の射出瞳を形成する右眼用接眼光学系と、前記左眼
用の映像を観察者眼球内に導くために左眼用の射出瞳を
形成する左眼用接眼光学系と、少なくとも前記右眼用接
眼光学系の一部を挟んで前記右眼用の射出瞳面と略対向
配置された右眼用シャッター部材と、少なくとも前記左
眼用接眼光学系の一部を挟んで前記左眼用の射出瞳面と
略対向配置された左眼用シャッター部材と、前記右眼用
接眼光学系を介した光束が前記右眼用の射出瞳に射出さ
れるように設けられた右眼用射出開口と、前記左眼用接
眼光学系を介した光束が前記左眼用の射出瞳に射出され
るように設けられた左眼用射出開口とを有し、前記右眼
用シャッター部材の中心と前記右眼用射出開口の中心と
を結ぶ線分が、前記左眼用シャッター部材の中心と前記
左眼用射出開口の中心とを結ぶ線分と交差するように設
けられた映像表示装置。
表示素子と、左眼用の映像を表示する左眼用映像表示素
子と、前記右眼用の映像を観察者眼球内に導くために右
眼用の射出瞳を形成する右眼用接眼光学系と、前記左眼
用の映像を観察者眼球内に導くために左眼用の射出瞳を
形成する左眼用接眼光学系と、少なくとも前記右眼用接
眼光学系の一部を挟んで前記右眼用の射出瞳面と略対向
配置された右眼用シャッター部材と、少なくとも前記左
眼用接眼光学系の一部を挟んで前記左眼用の射出瞳面と
略対向配置された左眼用シャッター部材と、前記右眼用
接眼光学系を介した光束が前記右眼用の射出瞳に射出さ
れるように設けられた右眼用射出開口と、前記左眼用接
眼光学系を介した光束が前記左眼用の射出瞳に射出され
るように設けられた左眼用射出開口とを有し、前記右眼
用シャッター部材の中心と前記右眼用射出開口の中心と
を結ぶ線分が、前記左眼用シャッター部材の中心と前記
左眼用射出開口の中心とを結ぶ線分と交差するように設
けられた映像表示装置。
【００２１】（３）両眼個々に外界を見る開口部を持つ
シースルー機能付き頭部装着型映像表示装置において、
装着者が顔の真正面を見た場合の視線に対して、前記開
口部を非対称に配置することにより、左眼のみ、右眼の
み、及び、両眼のシースルー観察エリアが存在するよう
にしたことを特徴とする映像表示装置。
シースルー機能付き頭部装着型映像表示装置において、
装着者が顔の真正面を見た場合の視線に対して、前記開
口部を非対称に配置することにより、左眼のみ、右眼の
み、及び、両眼のシースルー観察エリアが存在するよう
にしたことを特徴とする映像表示装置。
【００２２】（４）片眼でのシースルー観察エリアの
中、両眼でシースルー観察できるエリアが３／４以下で
あることを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）の
映像表示装置。
中、両眼でシースルー観察できるエリアが３／４以下で
あることを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）の
映像表示装置。
【００２３】（５）開口部に液晶シャッターを用いたこ
とを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）の映像表
示装置。
とを特徴とする上記（１）、（２）又は（３）の映像表
示装置。
【００２４】（６）開口部を装着者の視線に対して垂直
方向にずらして配置したことを特徴とする上記（１）、
（２）又は（３）の映像表示装置。
方向にずらして配置したことを特徴とする上記（１）、
（２）又は（３）の映像表示装置。
【００２５】（７）開口部の法線を装着者の視線と角度
をなすように配置したことを特徴とする上記（１）、
（２）又は（３）の映像表示装置。
をなすように配置したことを特徴とする上記（１）、
（２）又は（３）の映像表示装置。
【００２６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の映像表示装置によると、左右の眼用にそれぞれ別の接
眼光学系を有する従来のシースルー型の映像表示装置に
おいて、両眼の観察エリアがほぼ同じであったものを、
開口部の位置を装着者の眼に対して左右で異なるように
配置し、左右眼での観察エリアを異なるようにすること
により、開口部の大きさが従来のものと同じままで、左
右同一のシャッターを用いて両眼でのシースルー画角を
広げることができる。
の映像表示装置によると、左右の眼用にそれぞれ別の接
眼光学系を有する従来のシースルー型の映像表示装置に
おいて、両眼の観察エリアがほぼ同じであったものを、
開口部の位置を装着者の眼に対して左右で異なるように
配置し、左右眼での観察エリアを異なるようにすること
により、開口部の大きさが従来のものと同じままで、左
右同一のシャッターを用いて両眼でのシースルー画角を
広げることができる。
【図１】本発明の実施例１の頭部装着型ディスプレイを
従来のものと対比して示す模式図である。
従来のものと対比して示す模式図である。
【図２】実施例２の要部を示す図１と同様な模式図であ
る。
る。
【図３】本発明において使用可能な接眼光学系を備えた
頭部装着型ディスプレイの平面図である。
頭部装着型ディスプレイの平面図である。
【図４】本発明において使用可能な別の接眼光学系を備
えた頭部装着型ディスプレイの左眼部の垂直断面図であ
る。
えた頭部装着型ディスプレイの左眼部の垂直断面図であ
る。
【図５】本発明による頭部装着型ディスプレイを装着し
た様子を示す斜視図である。
た様子を示す斜視図である。
１Ａ…左眼 １Ｂ…右眼 ２Ａ、２Ｂ…凹面ハーフミラー ３Ａ、３Ｂ…レンズ系 ４Ａ、４Ｂ…２次元表示素子 ５Ａ…左眼用液晶シャッター ５Ｂ…右眼用液晶シャッター ６…ＨＭＤ本体 ７Ａ、７Ｂ…左眼のみのシースルー観察エリア ８Ａ、８Ｂ…立体視可能なシースルー観察エリア ９Ａ、９Ｂ…右眼のみのシースルー観察エリア １０Ａ…左眼用接眼光学系 １０Ｂ…右眼用接眼光学系 １１Ａ…左眼視線 １１Ｂ…右眼視線 １２Ａ、１２Ｂ…ハーフミラー １３Ａ、１３Ｂ…凹面鏡 １５Ａ…左眼用液晶シャッターの法線方向の中心軸 １５Ｂ…右眼用液晶シャッターの法線方向の中心軸 １６…支持部材（ヘッドバンド）
Claims (3)
- 【請求項１】 右眼用の映像を表示する右眼用映像表示
素子と、左眼用の映像を表示する左眼用映像表示素子
と、前記右眼用の映像を観察者眼球内に導くために右眼
用の射出瞳を形成する右眼用接眼光学系と、前記左眼用
の映像を観察者眼球内に導くために左眼用の射出瞳を形
成する左眼用接眼光学系と、少なくとも前記右眼用接眼
光学系の一部を挟んで前記右眼用の射出瞳面と略対向配
置された右眼用シャッター部材と、少なくとも前記左眼
用接眼光学系の一部を挟んで前記左眼用の射出瞳面と略
対向配置された左眼用シャッター部材とを有し、 前記右眼用のシャッター部材の中心が、前記右眼用接眼
光学系から射出され前記右眼用の射出瞳に到る光軸の延
長線から変位するように設けられ、 前記左眼用のシャッター部材の中心が、前記左眼用接眼
光学系から射出され前記左眼用の射出瞳に到る光軸の延
長線から変位するように設けられた映像表示装置。 - 【請求項２】 右眼用の映像を表示する右眼用映像表示
素子と、左眼用の映像を表示する左眼用映像表示素子
と、前記右眼用の映像を観察者眼球内に導くために右眼
用の射出瞳を形成する右眼用接眼光学系と、前記左眼用
の映像を観察者眼球内に導くために左眼用の射出瞳を形
成する左眼用接眼光学系と、少なくとも前記右眼用接眼
光学系の一部を挟んで前記右眼用の射出瞳面と略対向配
置された右眼用シャッター部材と、少なくとも前記左眼
用接眼光学系の一部を挟んで前記左眼用の射出瞳面と略
対向配置された左眼用シャッター部材と、前記右眼用接
眼光学系を介した光束が前記右眼用の射出瞳に射出され
るように設けられた右眼用射出開口と、前記左眼用接眼
光学系を介した光束が前記左眼用の射出瞳に射出される
ように設けられた左眼用射出開口とを有し、 前記右眼用シャッター部材の中心と前記右眼用射出開口
の中心とを結ぶ線分が、前記左眼用シャッター部材の中
心と前記左眼用射出開口の中心とを結ぶ線分と交差する
ように設けられた映像表示装置。 - 【請求項３】 両眼個々に外界を見る開口部を持つシー
スルー機能付き頭部装着型映像表示装置において、装着
者が顔の真正面を見た場合の視線に対して、前記開口部
を非対称に配置することにより、左眼のみ、右眼のみ、
及び、両眼のシースルー観察エリアが存在するようにし
たことを特徴とする映像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09863694A JP3717534B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09863694A JP3717534B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 映像表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07306379A true JPH07306379A (ja) | 1995-11-21 |
| JP3717534B2 JP3717534B2 (ja) | 2005-11-16 |
Family
ID=14224998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09863694A Expired - Fee Related JP3717534B2 (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 映像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3717534B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005049996A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Canon Inc | 画像表示方法及び装置 |
| JP2008009007A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Shikoku Res Inst Inc | 顔面装着型画像視認装置 |
| JPWO2018078798A1 (ja) * | 2016-10-28 | 2019-01-24 | 三菱電機株式会社 | 表示制御装置及び表示制御方法 |
| KR101987428B1 (ko) * | 2018-01-19 | 2019-06-12 | 주식회사 라온텍 | 양안 영상을 표시하기 위한 장치 및 그 방법 |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP09863694A patent/JP3717534B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005049996A (ja) * | 2003-07-30 | 2005-02-24 | Canon Inc | 画像表示方法及び装置 |
| US7830334B2 (en) | 2003-07-30 | 2010-11-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Image displaying method and apparatus |
| JP2008009007A (ja) * | 2006-06-28 | 2008-01-17 | Shikoku Res Inst Inc | 顔面装着型画像視認装置 |
| JPWO2018078798A1 (ja) * | 2016-10-28 | 2019-01-24 | 三菱電機株式会社 | 表示制御装置及び表示制御方法 |
| KR101987428B1 (ko) * | 2018-01-19 | 2019-06-12 | 주식회사 라온텍 | 양안 영상을 표시하기 위한 장치 및 그 방법 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3717534B2 (ja) | 2005-11-16 |
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