JPH08190072A - 画像ディスプレイ装置 - Google Patents
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- JPH08190072A JPH08190072A JP7251466A JP25146695A JPH08190072A JP H08190072 A JPH08190072 A JP H08190072A JP 7251466 A JP7251466 A JP 7251466A JP 25146695 A JP25146695 A JP 25146695A JP H08190072 A JPH08190072 A JP H08190072A
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/08—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
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- G02B26/0833—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light by means of one or more reflecting elements the reflecting element being a micromechanical device, e.g. a MEMS mirror, DMD
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- G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
- G02B27/01—Head-up displays
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 頭部装着ディスプレイ10を提供する。
【解決手段】 空間光変調器12が被観察画像を発生す
る。投影レンズ14が後方投影画面16へ画像を投影
し、そこで画像は拡散されて観察者の目の間隔およびサ
イズが調整される。画像はビームスプリッタ17により
観察者の目の前の湾曲反射鏡18へ反射される。反射鏡
18はビームスプリッタ17を介して画像を平行光線と
して反射して画像が遠くに見えるようにし、かつ画像を
拡大して広い視野を提供する。
る。投影レンズ14が後方投影画面16へ画像を投影
し、そこで画像は拡散されて観察者の目の間隔およびサ
イズが調整される。画像はビームスプリッタ17により
観察者の目の前の湾曲反射鏡18へ反射される。反射鏡
18はビームスプリッタ17を介して画像を平行光線と
して反射して画像が遠くに見えるようにし、かつ画像を
拡大して広い視野を提供する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は画像ディスプレイ装
置に関し、特に空間光変調器用頭部装着ディスプレイに
関する。
置に関し、特に空間光変調器用頭部装着ディスプレイに
関する。
【0002】
【従来の技術】空間光変調器(SLM)は画像ディスプ
レイ応用に広く使用されている。一般的に、SLMはピ
クセルアレイであり通常電子信号により個別にアドレス
することができる。多くのSLMは2進性であり、ピク
セルを“オン”もしくは“オフ”状態へ切り替えて画像
を形成するアドレス方式を有している。さまざまな変調
および積分方式を使用してグレイスケール画像が得られ
る。
レイ応用に広く使用されている。一般的に、SLMはピ
クセルアレイであり通常電子信号により個別にアドレス
することができる。多くのSLMは2進性であり、ピク
セルを“オン”もしくは“オフ”状態へ切り替えて画像
を形成するアドレス方式を有している。さまざまな変調
および積分方式を使用してグレイスケール画像が得られ
る。
【0003】可変形ミラーデバイスとも呼ばれる1種の
SLMすなわちデジタルマイクロミラーデバイス(DM
D)がある。DMDは、各々が1ピクセルを表す、数百
もしくは数千個の小さな傾斜ミラーのアレイを有してい
る。傾斜できるようにするために、各ミラーは支柱上に
載置された一つ以上のヒンジに取り付けられており、下
層制御回路から空隙により間隔がとられている。制御回
路により静電力が与えられ、それにより各ミラーは選択
的に傾斜する。ディスプレイ応用については、画像デー
タがDMDへロードされ、データに従って、各ミラーか
ら画像面へ光が選択的に反射されたりされなかったりす
る。SLMの利点は非常に小さくできることであり、陰
極線管を使用するような、古い機種のディスプレイ装置
よりも遥かに小型となる。そのため、SLMから所望サ
イズの画面へ画像が投影される、小型ディスプレイシス
テムを開発することができる。
SLMすなわちデジタルマイクロミラーデバイス(DM
D)がある。DMDは、各々が1ピクセルを表す、数百
もしくは数千個の小さな傾斜ミラーのアレイを有してい
る。傾斜できるようにするために、各ミラーは支柱上に
載置された一つ以上のヒンジに取り付けられており、下
層制御回路から空隙により間隔がとられている。制御回
路により静電力が与えられ、それにより各ミラーは選択
的に傾斜する。ディスプレイ応用については、画像デー
タがDMDへロードされ、データに従って、各ミラーか
ら画像面へ光が選択的に反射されたりされなかったりす
る。SLMの利点は非常に小さくできることであり、陰
極線管を使用するような、古い機種のディスプレイ装置
よりも遥かに小型となる。そのため、SLMから所望サ
イズの画面へ画像が投影される、小型ディスプレイシス
テムを開発することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの特徴は
頭部装着ディスプレイである。空間光変調器は光線とし
て画像を反射、透過もしくは発生することにより画像を
発生する。投影レンズが空間光変調器からの光線を受光
して後方投影画面へ投影する。投影画面は投影された光
線を受光してその出力面上に画像を与える。投影画面は
光線を透過および拡散させ、拡散により画像の大きなテ
ーパ角度が得られ観察者の目のサイズおよび間隔が調整
される。前記投影画面からの光線の経路にはビームスプ
リッタがあって、反射鏡へ幾分光を送出し、反射鏡は観
察者へ画像を反射し拡大して前記画像が前記観察者に対
して遠くに見えるようにする。
頭部装着ディスプレイである。空間光変調器は光線とし
て画像を反射、透過もしくは発生することにより画像を
発生する。投影レンズが空間光変調器からの光線を受光
して後方投影画面へ投影する。投影画面は投影された光
線を受光してその出力面上に画像を与える。投影画面は
光線を透過および拡散させ、拡散により画像の大きなテ
ーパ角度が得られ観察者の目のサイズおよび間隔が調整
される。前記投影画面からの光線の経路にはビームスプ
リッタがあって、反射鏡へ幾分光を送出し、反射鏡は観
察者へ画像を反射し拡大して前記画像が前記観察者に対
して遠くに見えるようにする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の利点はコンパク
トで、耐久性および視覚的に、快適な頭部装着ディスプ
レイが提供されることである。このディスプレイはリア
ルなシミュレーションおよび娯楽応用にとって必要な広
い視野を有している。
トで、耐久性および視覚的に、快適な頭部装着ディスプ
レイが提供されることである。このディスプレイはリア
ルなシミュレーションおよび娯楽応用にとって必要な広
い視野を有している。
【0006】さらに、(ユーザの両眼が共通の光学系を
使用する)本発明の両眼(biocular)設計によ
り得られる利点もある。この両眼設計は、各眼がそれ自
体の光学系を有する、双眼設計とは対照的である。両眼
設計の一つの結果として空間光変調器を1個しか使用す
る必要がないためコストが低減される。もう一つの結果
としてシステムに対する目の位置の制御を楽にすること
に関して観察者は一層楽になることである。また、両眼
設計は本来アラインされているが、双眼システムは2つ
の光学系のアライメントが必要である。
使用する)本発明の両眼(biocular)設計によ
り得られる利点もある。この両眼設計は、各眼がそれ自
体の光学系を有する、双眼設計とは対照的である。両眼
設計の一つの結果として空間光変調器を1個しか使用す
る必要がないためコストが低減される。もう一つの結果
としてシステムに対する目の位置の制御を楽にすること
に関して観察者は一層楽になることである。また、両眼
設計は本来アラインされているが、双眼システムは2つ
の光学系のアライメントが必要である。
【0007】
【発明の実施の形態】例として、空間光変調器(SL
M)がデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)であ
るディスプレイシステムについて以下に説明を行う。し
かしながら、他種のSLMを使用するディスプレイシス
テムにも同じ概念が適用される。例えば、ここに記載す
るシステムを適切に修正することによりDMDアレイの
替わりに液晶ピクセルアレイを有する頭部装着ディスプ
レイシステムを考案することができる。サイズがコンパ
クトで光路に沿って画面へ投影できる光線として画像を
発生する能力がある限り任意のSLMが適切である。
M)がデジタルマイクロミラーデバイス(DMD)であ
るディスプレイシステムについて以下に説明を行う。し
かしながら、他種のSLMを使用するディスプレイシス
テムにも同じ概念が適用される。例えば、ここに記載す
るシステムを適切に修正することによりDMDアレイの
替わりに液晶ピクセルアレイを有する頭部装着ディスプ
レイシステムを考案することができる。サイズがコンパ
クトで光路に沿って画面へ投影できる光線として画像を
発生する能力がある限り任意のSLMが適切である。
【0008】図1に本発明による頭部装着ディスプレイ
10を示す。内部部品しか図示されておらず、実際の応
用では、これらの部品はディスプレイ10を装着者の頭
部へ固定する手段を有する(図示せぬ)筺体内に収納さ
れる。
10を示す。内部部品しか図示されておらず、実際の応
用では、これらの部品はディスプレイ10を装着者の頭
部へ固定する手段を有する(図示せぬ)筺体内に収納さ
れる。
【0009】ディスプレイ10はデータ入力装置11を
含み、それはDMD12へ画像データを送るさまざまな
回路を含んでいる。この回路はデータ処理、フォーマッ
ト化およびフレームメモリ回路を含むことができ、それ
らは適切なフォーマットでDMD12へデータを送るの
に使用される。この種の回路は、投影ディスプレイシス
テム等の、他種のDMDベースディスプレイシステムの
特許に詳細に記載されている。このような特許の例とし
て米国特許第5,079,544号“標準独立デジタル
化ビデオシステム”、および米国特許出願第08/14
6,385号(アトニーディケット番号第TI−176
71号)“DMDディスプレイシステム”がある。これ
らの各特許はテキサスインスツルメンツ社が譲り受けて
おり、参照としてここに組み入れられている。またデー
タ入力装置11は単なるデータ入力インターフェイスお
よびフレームメモリとすることができ、全ての処理およ
びフォーマット化はディスプレイ10の外部で行い(図
示せぬ)通信リンクを介して画像データをディスプレイ
10へ送ることができる。
含み、それはDMD12へ画像データを送るさまざまな
回路を含んでいる。この回路はデータ処理、フォーマッ
ト化およびフレームメモリ回路を含むことができ、それ
らは適切なフォーマットでDMD12へデータを送るの
に使用される。この種の回路は、投影ディスプレイシス
テム等の、他種のDMDベースディスプレイシステムの
特許に詳細に記載されている。このような特許の例とし
て米国特許第5,079,544号“標準独立デジタル
化ビデオシステム”、および米国特許出願第08/14
6,385号(アトニーディケット番号第TI−176
71号)“DMDディスプレイシステム”がある。これ
らの各特許はテキサスインスツルメンツ社が譲り受けて
おり、参照としてここに組み入れられている。またデー
タ入力装置11は単なるデータ入力インターフェイスお
よびフレームメモリとすることができ、全ての処理およ
びフォーマット化はディスプレイ10の外部で行い(図
示せぬ)通信リンクを介して画像データをディスプレイ
10へ送ることができる。
【0010】光源13からDMD12の反射面へ光が入
射される。光源13は小型白熱電球、もしくは発光ダイ
オードアレイとすることができる。一実施例では、コー
ラー照光として知られる技術を使用して、DMD12に
対して軸を外して光が投影される。カラーディスプレイ
の場合には、光源13は各画像フレーム期間内で切り替
え可能ないくつかの色を提供して、観察者が所望する色
へ統合するカラー画像を逐次提供することができる。D
MDの替わりに他種のSLMを使用する場合には、他の
光源に適切なものは何でも含むように容易にディスプレ
イ10を修正することができる。
射される。光源13は小型白熱電球、もしくは発光ダイ
オードアレイとすることができる。一実施例では、コー
ラー照光として知られる技術を使用して、DMD12に
対して軸を外して光が投影される。カラーディスプレイ
の場合には、光源13は各画像フレーム期間内で切り替
え可能ないくつかの色を提供して、観察者が所望する色
へ統合するカラー画像を逐次提供することができる。D
MDの替わりに他種のSLMを使用する場合には、他の
光源に適切なものは何でも含むように容易にディスプレ
イ10を修正することができる。
【0011】DMD12はその反射面上に画像を発生し
て光源13からの光線に載せる。前記したように、DM
D12の替わりに、他種のSLMを使用することができ
る。説明の都合上、SLMが光を反射するか、透過する
か、発生するかに無関係に、共通する特徴は光線に載せ
た画像を発生することである。
て光源13からの光線に載せる。前記したように、DM
D12の替わりに、他種のSLMを使用することができ
る。説明の都合上、SLMが光を反射するか、透過する
か、発生するかに無関係に、共通する特徴は光線に載せ
た画像を発生することである。
【0012】投影レンズ14により画像は折畳鏡15を
介して後方投影画面16へ中継される。後記するよう
に、投影レンズ14は画面16のサイズに対応する拡大
画像を提供するように構成される。したがって、他の投
影レンズ14と同様に投影レンズ14の主な機能は、最
小限の収差で、DMD12上の画像を画面16上の実際
の遠隔画像へ変換することである。そのためには、図1
に示すように、5個1組のレンズが適切であることが実
験により判っている。レンズ14は入射光線のテーパ角
度に対して適切な開口絞りを有している。レンズ14は
プラスチック非球面レンズである。投影レンズ14の特
徴は、画面16へ画像を中継するために行われる画像の
拡大ににりDMD12における画像のテーパ角度が減少
するという事実だけでなく、小さなテーパ角度を調整す
ることである。
介して後方投影画面16へ中継される。後記するよう
に、投影レンズ14は画面16のサイズに対応する拡大
画像を提供するように構成される。したがって、他の投
影レンズ14と同様に投影レンズ14の主な機能は、最
小限の収差で、DMD12上の画像を画面16上の実際
の遠隔画像へ変換することである。そのためには、図1
に示すように、5個1組のレンズが適切であることが実
験により判っている。レンズ14は入射光線のテーパ角
度に対して適切な開口絞りを有している。レンズ14は
プラスチック非球面レンズである。投影レンズ14の特
徴は、画面16へ画像を中継するために行われる画像の
拡大ににりDMD12における画像のテーパ角度が減少
するという事実だけでなく、小さなテーパ角度を調整す
ることである。
【0013】図2は、投影画面16を示す、ディスプレ
イ10の平面図である。前記したように、画面16は一
般的に観察者の水平視野に平行である。その長さは水平
視野に関連しており、その幅は垂直視野に関連してい
る。画面16の寸法は反射鏡18により拡大された後
で、所望する幅および高さを有する視野を提供するよう
にされている。後記するように、反射鏡18により画面
16を小さくできる点において画面16のサイズは反射
鏡18の倍率に関連している。
イ10の平面図である。前記したように、画面16は一
般的に観察者の水平視野に平行である。その長さは水平
視野に関連しており、その幅は垂直視野に関連してい
る。画面16の寸法は反射鏡18により拡大された後
で、所望する幅および高さを有する視野を提供するよう
にされている。後記するように、反射鏡18により画面
16を小さくできる点において画面16のサイズは反射
鏡18の倍率に関連している。
【0014】再び図1を参照して、投影画面16は透光
材で作られ、投影レンズ14から投影される光の画像面
に配置されている。投影画面16は拡散材で作られるか
もしくは拡散コーティングが施されている。この拡散に
より遅いfナンバーを有する入射光線は速いfナンバー
を有する出射光線へ変換される。すなわち、画面16に
より画像のテーパ角度が増加されて観察者の目のサイズ
および間隔が調整される。最も単純な実施例では、画面
16により画像は水平(観察者の両眼間で画像の水平面
に沿って)および垂直に拡散される。しかしながら、画
面16は拡散が主に水平(もしくは、水平のみ)となる
ように設計することができる。
材で作られ、投影レンズ14から投影される光の画像面
に配置されている。投影画面16は拡散材で作られるか
もしくは拡散コーティングが施されている。この拡散に
より遅いfナンバーを有する入射光線は速いfナンバー
を有する出射光線へ変換される。すなわち、画面16に
より画像のテーパ角度が増加されて観察者の目のサイズ
および間隔が調整される。最も単純な実施例では、画面
16により画像は水平(観察者の両眼間で画像の水平面
に沿って)および垂直に拡散される。しかしながら、画
面16は拡散が主に水平(もしくは、水平のみ)となる
ように設計することができる。
【0015】投影画面16は幾分湾曲しており、投影レ
ンズ14に向かって凹んでいる。この湾曲により収差が
補償されそれは投影レンズ14の収束力に関連してい
る。本実施例では、画面16は水平および垂直の両方向
に凹んでいるが、それは投影レンズ14の光学系に応じ
て変えることができる。
ンズ14に向かって凹んでいる。この湾曲により収差が
補償されそれは投影レンズ14の収束力に関連してい
る。本実施例では、画面16は水平および垂直の両方向
に凹んでいるが、それは投影レンズ14の光学系に応じ
て変えることができる。
【0016】画面16からの画像を載せた光線はビーム
スプリッタ17へ達し、そこでいくらかの光は反射鏡1
8へ反射されいくらかは透過される。ビームスプリッタ
17は標準強度分割装置であり、画面16から反射鏡1
8への光路と反射鏡18から目への光路を重畳する。こ
の構成は観察光学系内の最小限の歪みで輝度の損失を調
整するように設計される。
スプリッタ17へ達し、そこでいくらかの光は反射鏡1
8へ反射されいくらかは透過される。ビームスプリッタ
17は標準強度分割装置であり、画面16から反射鏡1
8への光路と反射鏡18から目への光路を重畳する。こ
の構成は観察光学系内の最小限の歪みで輝度の損失を調
整するように設計される。
【0017】図3は反射鏡18から観察者の目までの光
路を示す、ディスプレイ10の平面図である。反射鏡1
8は(観察者の両眼間で)画像に対して凹面を有し、湾
曲の水平中心CH は観察者の両眼間にある。
路を示す、ディスプレイ10の平面図である。反射鏡1
8は(観察者の両眼間で)画像に対して凹面を有し、湾
曲の水平中心CH は観察者の両眼間にある。
【0018】再び図1を参照して、反射鏡18は(視野
の上下方向で)画像に対する垂直凹面も有している。湾
曲の垂直中心CV は観察者の射出瞳にある。
の上下方向で)画像に対する垂直凹面も有している。湾
曲の垂直中心CV は観察者の射出瞳にある。
【0019】図1および図3に示すように、反射鏡18
からの反射光は実質的に平行光線である。これにより観
察者にはある距離にある画像の知覚が与えられる。設計
仕様に応じて、画像は無限遠に見えるようにすることが
できる。したがって、前記したように、反射鏡18によ
り画像を無限遠として観察者の快適さを高めるだけでな
く、視野を大きくするように画像が拡大される。ディス
プレイ10の代表的な視野は水平方向60゜および垂直
方向30゜である。
からの反射光は実質的に平行光線である。これにより観
察者にはある距離にある画像の知覚が与えられる。設計
仕様に応じて、画像は無限遠に見えるようにすることが
できる。したがって、前記したように、反射鏡18によ
り画像を無限遠として観察者の快適さを高めるだけでな
く、視野を大きくするように画像が拡大される。ディス
プレイ10の代表的な視野は水平方向60゜および垂直
方向30゜である。
【0020】接眼レンズ19は幾分発散性のレンズであ
る。この発散力により反射鏡18のサイズを小さくする
ことができ接眼レンズ19が無い場合よりも反射鏡18
と目の距離を短縮することができる。
る。この発散力により反射鏡18のサイズを小さくする
ことができ接眼レンズ19が無い場合よりも反射鏡18
と目の距離を短縮することができる。
【0021】図4はディスプレイ10の改善型である、
立体的ディスプレイ40を示す。図4は図3と同じ図で
あるが、“右目”および“左目”画像の供給に同期して
オン/オフすることができるシャッター41を有してい
る。左右の画像が高速で連続して交互に表示されシャッ
ター41は一方の目の光景が表示される間他方の目の光
景を阻止する。一方向およびもう一方向へ交互に偏光を
行うような、さまざまな電子シャッターを使用すること
ができる。
立体的ディスプレイ40を示す。図4は図3と同じ図で
あるが、“右目”および“左目”画像の供給に同期して
オン/オフすることができるシャッター41を有してい
る。左右の画像が高速で連続して交互に表示されシャッ
ター41は一方の目の光景が表示される間他方の目の光
景を阻止する。一方向およびもう一方向へ交互に偏光を
行うような、さまざまな電子シャッターを使用すること
ができる。
【0022】特定の実施例について本発明を説明してき
たが、本明細書は制約的意味合いを有するものではな
い。当業者であれば他の実施例だけでなく、開示された
実施例のさまざまな修正が自明であるものと思われる。
したがって、本発明の真の範囲に入る修正は全て特許請
求の範囲に入るものとする。
たが、本明細書は制約的意味合いを有するものではな
い。当業者であれば他の実施例だけでなく、開示された
実施例のさまざまな修正が自明であるものと思われる。
したがって、本発明の真の範囲に入る修正は全て特許請
求の範囲に入るものとする。
【0023】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。 (1) 観察者の頭部に装着するディスプレイであっ
て、該ディスプレイは、光線として画像を発生する空間
光変調器と、前記空間光変調器からの光線を受光して投
影画面へ投影する投影レンズと、前記投影レンズからの
光線を受光してその出力面上に前記画像を与える投影画
面であって前記光線を透過かつ拡散させる投影画面と、
前記投影画面からの光線の経路内にあるビームスプリッ
タと、前記ビームスプリッタから反射される光線を受光
し観察者へ反射して前記画像が観察者に対して遠くに見
えるようにする反射鏡と、を具備するディスプレイ。
る。 (1) 観察者の頭部に装着するディスプレイであっ
て、該ディスプレイは、光線として画像を発生する空間
光変調器と、前記空間光変調器からの光線を受光して投
影画面へ投影する投影レンズと、前記投影レンズからの
光線を受光してその出力面上に前記画像を与える投影画
面であって前記光線を透過かつ拡散させる投影画面と、
前記投影画面からの光線の経路内にあるビームスプリッ
タと、前記ビームスプリッタから反射される光線を受光
し観察者へ反射して前記画像が観察者に対して遠くに見
えるようにする反射鏡と、を具備するディスプレイ。
【0024】(2) 第1項記載のディスプレイであっ
て、さらに前記投影レンズから前記投影画面までの前記
光線の経路に折畳鏡を含む、ディスプレイ。
て、さらに前記投影レンズから前記投影画面までの前記
光線の経路に折畳鏡を含む、ディスプレイ。
【0025】(3) 第1項記載のディスプレイであっ
て、さらに前記反射鏡から前記観察者の目までの前記光
線の経路に接眼レンズを含む、ディスプレイ。
て、さらに前記反射鏡から前記観察者の目までの前記光
線の経路に接眼レンズを含む、ディスプレイ。
【0026】(4) 第1項記載のディスプレイであっ
て、さらに前記空間光変調器により発生される前記光線
へ照度を与える光源を具備する、ディスプレイ。
て、さらに前記空間光変調器により発生される前記光線
へ照度を与える光源を具備する、ディスプレイ。
【0027】(5) 第1項記載のディスプレイであっ
て、前記空間光変調器が液晶ディスプレイである、ディ
スプレイ。
て、前記空間光変調器が液晶ディスプレイである、ディ
スプレイ。
【0028】(6) 第1項記載のディスプレイであっ
て、前記空間光変調器がデジタルマイクルミラーデバイ
スである、ディスプレイ。
て、前記空間光変調器がデジタルマイクルミラーデバイ
スである、ディスプレイ。
【0029】(7) 第1項記載のディスプレイであっ
て、前記反射鏡は前記画像を水平方向に拡大して前記観
察者の視野が水平方向で60゜よりも小さくならないよ
うにする、ディスプレイ。
て、前記反射鏡は前記画像を水平方向に拡大して前記観
察者の視野が水平方向で60゜よりも小さくならないよ
うにする、ディスプレイ。
【0030】(8) 第1項記載のディスプレイであっ
て、前記反射鏡は前記画像を垂直方向に拡大して前記観
察者の視野が垂直方向で30゜よりも小さくならないよ
うにする、ディスプレイ。
て、前記反射鏡は前記画像を垂直方向に拡大して前記観
察者の視野が垂直方向で30゜よりも小さくならないよ
うにする、ディスプレイ。
【0031】(9) 第1項記載のディスプレイであっ
て、前記反射鏡は前記ビームスプリッタからの前記光線
をほぼ平行光線として反射する、ディスプレイ。
て、前記反射鏡は前記ビームスプリッタからの前記光線
をほぼ平行光線として反射する、ディスプレイ。
【0032】(10) 第1項記載のディスプレイであ
って、さらに前記観察者の目から前記反射鏡までの光路
に左右の目を交互に遮断するシャッターを含む、ディス
プレイ。
って、さらに前記観察者の目から前記反射鏡までの光路
に左右の目を交互に遮断するシャッターを含む、ディス
プレイ。
【0033】(11) 第1項記載のディスプレイであ
って、前記反射鏡は前記画像を水平凹面により拡大す
る、ディスプレイ。
って、前記反射鏡は前記画像を水平凹面により拡大す
る、ディスプレイ。
【0034】(12) 第1項記載のディスプレイであ
って、前記反射鏡は前記画像を垂直凹面により拡大す
る、ディスプレイ。
って、前記反射鏡は前記画像を垂直凹面により拡大す
る、ディスプレイ。
【0035】(13) 第1項記載のディスプレイであ
って、前記投影画面は水平方向に凹んでいる、ディスプ
レイ。
って、前記投影画面は水平方向に凹んでいる、ディスプ
レイ。
【0036】(14) 第1項記載のディスプレイであ
って、前記投影画面は垂直方向に凹んでいる、ディスプ
レイ。
って、前記投影画面は垂直方向に凹んでいる、ディスプ
レイ。
【0037】(15) 頭部装着ディスプレイ10。空
間光変調器12が被観察画像を発生する。投影レンズ1
4が後方投影画面16へ画像を投影し、そこで画像は拡
散されて観察者の目の間隔およびサイズが調整される。
画像はビームスプリッタ17により観察者の目の前の湾
曲反射鏡18へ反射される。反射鏡18はビームスプリ
ッタ17を介して画像を平行光線として反射して画像が
遠くに見えるようにし、かつ画像を拡大して広い視野を
提供する。
間光変調器12が被観察画像を発生する。投影レンズ1
4が後方投影画面16へ画像を投影し、そこで画像は拡
散されて観察者の目の間隔およびサイズが調整される。
画像はビームスプリッタ17により観察者の目の前の湾
曲反射鏡18へ反射される。反射鏡18はビームスプリ
ッタ17を介して画像を平行光線として反射して画像が
遠くに見えるようにし、かつ画像を拡大して広い視野を
提供する。
【図1】本発明による頭部装着ディスプレイの側面図。
【図2】図1の頭部装着ディスプレイの、A−A線に沿
った、平面図。
った、平面図。
【図3】図1の頭部装着ディスプレイの、B−B線に沿
った、平面図。
った、平面図。
【図4】頭部装着ディスプレイの改良型実施例。
10 頭部装着ディスプレイ 11 データ入力装置 12 DMD 13 光源 14 投影レンズ 15 折畳鏡 16 後方投影画面 17 ビームスプリッタ 18 反射鏡 19 接眼レンズ 40 立体ディスプレイ 41 シャッター
Claims (1)
- 【請求項1】 観察者の頭部に装着するディスプレイで
あって、該ディスプレイは、光線として画像を発生する
空間光変調器と、前記空間光変調器からの光線を受光し
て投影画面へ投影する投影レンズと、前記投影レンズか
らの光線を受光してその出力面上に前記画像を与える投
影画面であって前記光線を透過かつ拡散させる投影画面
と、前記投影画面からの光線の経路内にあるビームスプ
リッタと、前記ビームスプリッタから反射される光線を
受光し観察者へ反射して前記画像が観察者に対して遠く
に見えるようにする反射鏡と、を具備するディスプレ
イ。
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JPH08190072A true JPH08190072A (ja) | 1996-07-23 |
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