JPH08338964A - Binocular stereoscopic display device - Google Patents

Binocular stereoscopic display device

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Publication number
JPH08338964A
JPH08338964A JP7146682A JP14668295A JPH08338964A JP H08338964 A JPH08338964 A JP H08338964A JP 7146682 A JP7146682 A JP 7146682A JP 14668295 A JP14668295 A JP 14668295A JP H08338964 A JPH08338964 A JP H08338964A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
display device
observer
objective lens
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP7146682A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Kubo
淳一 久保
Makoto Okada
真 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON HIKYUMEN LENS KK
Original Assignee
NIPPON HIKYUMEN LENS KK
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Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON HIKYUMEN LENS KK filed Critical NIPPON HIKYUMEN LENS KK
Priority to JP7146682A priority Critical patent/JPH08338964A/en
Publication of JPH08338964A publication Critical patent/JPH08338964A/en
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
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Abstract

PURPOSE: To project a large stereoscopic image having high resolution in a binocular stereoscopic display device using the linear arrayed light emitting elements such as an LED array or the like. CONSTITUTION: As for a constitution where the light of a light emitting element 8 lighting in a time-division manner is made incident on a polygon mirror 10 through an objective lens 9 and is deflected left and right and images being independent left and right are projected on the eyes 15 and 16 of an observer by a pair of left and right fixed reflection mirrors 11 and 12 and an eyepiece 13; a refractive system which consists of the objective lens 9 and the eyepieces 13 and 14 is constituted as a relay lens system image-reforming the intermediate real image of the light emitting element 8 formed at an intermediate part, and the reflection surfaces of a rotary reflection mirror 10 and the fixed reflection mirrors 11 and 12 are positioned at the reduced part of an optical path width reaching the eyepieces 13 and 14 from a position separated from the objective lens 9 toward the intermediate real image by a specified length.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はLEDアレイ等の線状配
列の発光素子を用いた双眼式立体ディスプレィ装置に関
し、特になめらかに動く動画を大きな立体画像によって
映し出すことを目的とする。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a binocular stereoscopic display device using a linear array of light emitting elements such as an LED array, and an object thereof is to project a smoothly moving moving image as a large stereoscopic image.

【0002】[0002]

【従来の技術】双眼式立体ディスプレィ装置として、図
7に示すような構造のものがある(特開平4−3059
0)。
2. Description of the Related Art As a binocular stereoscopic display device, there is one having a structure as shown in FIG. 7 (Japanese Patent Laid-Open No. 4-3059).
0).

【0003】図7において、紙面と直交する方向に複数
の発光素子を並べたLEDアレイ1から出た光は、レン
ズ2を通して片面又は両面ミラーである回転反射鏡3に
入射し、左右の固定反射鏡4,5に対して偏向・走査さ
れる。このLEDアレイ1を、偏向方向にタイミングを
合せ左右の画像データで発光させると、独立した左右の
画像を左右の眼6,7に入射することができ、観察者に
立体画像として認識させる。さらに、この左右の画像を
表示フレーム毎に変化させることによって動画再生を行
う。
In FIG. 7, light emitted from an LED array 1 in which a plurality of light emitting elements are arranged in a direction orthogonal to the plane of the paper enters a rotary reflecting mirror 3 which is a single-sided or double-sided mirror through a lens 2 and left and right fixed reflections. The mirrors 4 and 5 are deflected and scanned. When the LED array 1 is made to emit light with the left and right image data by adjusting the timing in the deflection direction, independent left and right images can be made incident on the left and right eyes 6 and 7, and the observer can recognize it as a stereoscopic image. Further, moving images are reproduced by changing the left and right images for each display frame.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図7のように単レンズ
で光学系を構成すると、観察者の左右の眼の間隔に合せ
て光学系が決定され、レンズ径が大きいため、光が回転
反射鏡から左右の固定反射鏡に分岐する位置で、光路幅
を小さくできない。そのため、光学設計に制約を受ける
という問題を生じ、観察者が見る画像は小さくなり、デ
ィスプレイ装置として不十分なものとなる。この制約
は、臨場感を高めるため観察者に見せる画像を、横方向
に広いワイド画面としようとするとき、より大きな問題
となる。形成可能な小さな画像の範囲に横方向を合わせ
ると、これよりも短い縦方向の長さは一層短くなってし
まい、観察者が見る画像は、非実用的な大きさになって
しまうのである。
When the optical system is constructed by a single lens as shown in FIG. 7, the optical system is determined according to the distance between the left and right eyes of the observer, and the lens diameter is large, so that the light is rotated and reflected. The optical path width cannot be reduced at the position where the mirror branches to the left and right fixed reflecting mirrors. Therefore, there arises a problem that the optical design is restricted, an image viewed by an observer becomes small, and the display device becomes insufficient. This restriction becomes a greater problem when an image to be presented to an observer is made to have a wide wide screen in the lateral direction in order to enhance the sense of presence. When the horizontal direction is adjusted to the range of a small image that can be formed, the vertical length shorter than this is further shortened, and the image viewed by the observer becomes impractical.

【0005】さらに、この光路幅の制限のために回転反
射鏡としてポリゴンミラーが使用できなかった。これ
は、ポリゴンミラーの1つの反射面の大きさが、その全
体の大きさに対して小さいため、制限されたスペースで
は組み込めないからである。ポリゴンミラーを使用すれ
ば、1回転当りの投影フレーム数を増加でき分解能を高
くして、なめらかな動画再生が可能であるが、上記従来
例では表裏面鏡しか使用できなかったのである。
Further, due to the limitation of the optical path width, a polygon mirror cannot be used as a rotary reflecting mirror. This is because the size of one reflecting surface of the polygon mirror is small with respect to the entire size of the reflecting surface, so that it cannot be incorporated in a limited space. If a polygon mirror is used, the number of projection frames per rotation can be increased and the resolution can be increased to enable smooth moving image reproduction. However, in the above-mentioned conventional example, only the front and back mirrors can be used.

【0006】そこで、この発明は、拡大率が大きく臨場
感の高い立体画像が得られる双眼式立体ディスプレィ装
置を、ポリゴンミラーの使用が可能な構造で提供するこ
とを目的とする。
Therefore, an object of the present invention is to provide a binocular stereoscopic display device having a structure in which a polygon mirror can be used, which can obtain a stereoscopic image having a large magnification and a high sense of reality.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明が提供する双眼式
立体ディスプレィ装置は、対物レンズを通して入射する
線状配列の発光素子の光を、発光素子の並び方向と直交
する左右方向に偏向する回転反射鏡と、回転反射鏡で左
右に偏向された光を、観察者の左右の眼に反射する左右
1対の固定反射鏡と、左右一対の固定反射鏡と観察者の
左右の眼の間に配置された左右一対の接眼レンズとを有
し、回転反射鏡の回転位置に応じて発光素子を時分割点
灯させることによって、観察者の眼に立体画像を投影す
る構成において、
DISCLOSURE OF THE INVENTION A binocular stereoscopic display device provided by the present invention is a rotation device for deflecting light of a linear array of light-emitting elements which is incident through an objective lens in a left-right direction orthogonal to a direction in which the light-emitting elements are arranged. Between the pair of left and right fixed reflecting mirrors that reflect the light that is deflected left and right by the reflecting mirror and the rotating reflecting mirror to the left and right eyes of the observer, and between the pair of left and right fixed reflecting mirrors and the left and right eyes of the observer. Having a pair of left and right eyepieces arranged, by turning on the light-emitting element according to the rotational position of the rotary reflecting mirror in a time-division manner, in a configuration for projecting a stereoscopic image on the eyes of the observer

【0008】上記対物レンズと接眼レンズからなる屈折
系を、中間部分に形成した発光素子の中間実像を再結像
して観察者に見せるリレーレンズ系に構成し、対物レン
ズから中間実像に向かって所定長さだけ離れた位置から
接眼レンズに到るまでの光路幅の縮小部分に、回転反射
鏡と固定反射鏡の反射面を位置させたことを特徴とす
る。
The refraction system consisting of the objective lens and the eyepiece lens is constructed as a relay lens system for re-imaging the intermediate real image of the light emitting element formed in the intermediate part to show to the observer, and from the objective lens to the intermediate real image. It is characterized in that the reflecting surfaces of the rotary reflecting mirror and the fixed reflecting mirror are located in a portion where the optical path width from the position separated by a predetermined length to the eyepiece lens is reduced.

【0009】上記回転鏡は、表裏面鏡又はポリゴンミラ
ーを用いることができる。
The rotating mirror may be a front / rear mirror or a polygon mirror.

【0010】上記発光素子は、回転反射鏡の回転位置に
応じて時分割点灯されるものであるため1列のものの使
用が可能となる。
Since the light emitting elements are lighted in a time-division manner according to the rotation position of the rotary reflecting mirror, one row can be used.

【0011】本発明の双眼式立体ディスプレィ装置は、
観察者の視力に応じた視度調整を行うため、発光素子か
ら眼に到る一定距離の光路内で、対物レンズと接眼レン
ズを構成するレンズの少なくとも1枚を、その光軸方向
に動かす視度調整機構を設けることができる。
The binocular stereoscopic display device of the present invention comprises:
In order to adjust the diopter according to the visual acuity of the observer, it is necessary to move at least one of the lenses constituting the objective lens and the eyepiece lens in the optical axis direction within the optical path at a constant distance from the light emitting element to the eye. A degree adjusting mechanism can be provided.

【0012】[0012]

【作用】リレーレンズ系を採用した上記本発明の双眼式
立体ディスプレィ装置は、図1,図2に示すように、対
物レンズ9から中間実像イに向かって光が収束される光
路幅の縮小部分に、回転反射鏡10と固定反射鏡11,
12の反射面を配置する。
The binocular stereoscopic display device of the present invention which employs the relay lens system, as shown in FIGS. In addition, the rotary reflecting mirror 10 and the fixed reflecting mirror 11,
12 reflective surfaces are arranged.

【0013】回転反射鏡10の1つの偏向角に対して1
つの光路と1つの中間実像イが決まる。図1、図2は、
1フレームの画像を形成する左端、中央、右端の3つの
中間実像イ(紙面と直交する方向に延びる)を、それを
形成する光路とともに同時に描いている。これらの図か
らは、回転反射鏡10の偏向によって、光路が広がって
いるように見えるが、1つの光路について見れば、対物
レンズ9から中間実像イに向かって確実に収束されてい
る。つまり、上記光路幅の縮小部分とは、この収束を意
味し、仮に、対物レンズ9による収束作用がない状態で
回転反射鏡10による偏向・走査を行った場合に必要と
なる光路幅よりも縮小されていることを意味する。
1 for each deflection angle of the rotary reflecting mirror 10.
One optical path and one intermediate real image a are determined. 1 and 2
Three intermediate real images B (extending in the direction orthogonal to the paper surface) at the left end, the center, and the right end that form one frame of the image are drawn at the same time along with the optical paths that form them. From these figures, it appears that the optical path is widened by the deflection of the rotary reflecting mirror 10, but when looking at one optical path, it is surely converged from the objective lens 9 toward the intermediate real image B. That is, the above-mentioned reduced portion of the optical path width means this convergence, and it is assumed that it is smaller than the optical path width required when the deflecting / scanning is performed by the rotary reflecting mirror 10 without the converging action of the objective lens 9. Means being done.

【0014】なお、図1、図2の例は、本発明の目的の
一つである横長のワイド画面を写し出すように、ポリゴ
ンミラー(回転反射鏡)10の画像形成に有効な振り角
を大きく取ったものであり、このように設計してもポリ
ンゴンミラーと固定反射鏡をスペース的に充分な余裕を
持って配置されることが、これらの図に表われている。
In the examples shown in FIGS. 1 and 2, the swing angle effective for forming an image of the polygon mirror (rotary reflecting mirror) 10 is increased so as to project a horizontally wide screen which is one of the objects of the present invention. These figures show that, even with this design, the polygon mirror and fixed reflecting mirror are arranged with sufficient space.

【0015】以上のように、光路幅の縮小部分に、回転
反射鏡10と固定反射鏡11,12を配置するので、配
置スペースに余裕が生まれ、回転反射鏡10の有効な振
り角を大きく取って、縦横のアスペクト比が大きいワイ
ド画像を、画像を小さくすることなく形成することがで
きる。
As described above, since the rotary reflecting mirror 10 and the fixed reflecting mirrors 11 and 12 are arranged in the portion where the optical path width is reduced, a space is provided for the arrangement and a large effective swing angle of the rotary reflecting mirror 10 is obtained. Thus, a wide image having a large aspect ratio in the vertical and horizontal directions can be formed without reducing the size of the image.

【0016】特に、本発明で採用したリレーレンズ系
は、図7に示した単レンズを使用したものに比べて、倍
率を大きくできるので、上記ワイド画面を、高倍率の画
像で得られるという特長を有する。この倍率について、
次に説明する。
In particular, the relay lens system adopted in the present invention can have a larger magnification than that using the single lens shown in FIG. 7, so that the wide screen can be obtained with a high-magnification image. Have. For this magnification,
Next, a description will be given.

【0017】図7の場合は、単レンズで光学系を構成す
るので、ルーペの倍率m=250(mm)/fとなる。す
なわち、実用可能な径を持つレンズの焦点距離fからは
数倍〜10倍程度の倍率しか得られない。上記リレーレ
ンズ系の場合は、対物レンズ9で拡大した空間実像(中
間実像)イを、接眼レンズ13,14でさらに拡大して
観察者に図3に示すように虚像として見せる。この光学
系で、光学筒長をΔ、対物レンズ9と接眼レンズ13の
各焦点距離をf1,f2とすると、その倍率はm=250
・Δ/(f1・f2)となり、複式顕微鏡と同様の高倍率
が得られるのである。
In the case of FIG. 7, since the optical system is composed of a single lens, the magnifying power of the loupe is m = 250 (mm) / f. That is, from the focal length f of a lens having a practical diameter, only a magnification of several times to 10 times can be obtained. In the case of the relay lens system, the spatial real image (intermediate real image) a magnified by the objective lens 9 is further magnified by the eyepiece lenses 13 and 14 so that the observer can see it as a virtual image as shown in FIG. In this optical system, if the optical tube length is Δ and the focal lengths of the objective lens 9 and the eyepiece lens 13 are f1 and f2, the magnification is m = 250.
・ Δ / (f1 ・ f2), and the same high magnification as the compound microscope can be obtained.

【0018】また、本発明では、上述したように回転反
射鏡10と固定反射鏡11の配置スペースに余裕が生じ
ることから、1つの反射面に対して全体形状が大きいポ
リゴンミラーを回転反射鏡10として使用することが可
能になる。これによって、1回転当りの表示フレーム数
を、表裏面鏡に比べて多くする分解能の向上が可能とな
り、なめらかな動画再生が可能となる。
Further, in the present invention, as described above, since a space is provided in the arrangement space of the rotary reflecting mirror 10 and the fixed reflecting mirror 11, a polygon mirror having a large overall shape with respect to one reflecting surface is used as the rotating reflecting mirror 10. Can be used as. As a result, the resolution can be improved by increasing the number of display frames per rotation as compared with the front / rear mirror, and smooth moving image reproduction can be performed.

【0019】また、1列の発光素子8の時分割点灯で左
右の画像を得ることにより、部品点数の削減を図るとと
もに、この駆動回路を簡素化し、低コスト化を図ること
ができる。
By obtaining left and right images by time-divisional lighting of the light emitting elements 8 in one row, it is possible to reduce the number of parts, simplify the driving circuit, and reduce the cost.

【0020】視度調整機構は、発光素子8から眼15,
16に到る一定距離の光路内で、対物レンズ9と接眼レ
ンズ13,14を構成するレンズの少なくとも1枚を、
その光軸方向に動かすことにより結像点を前後動させ、
観察者の視力に応じた視度調整を行う。
The diopter adjusting mechanism includes a light emitting element 8 to an eye 15,
At least one of the lenses forming the objective lens 9 and the eyepieces 13 and 14 in the optical path of a constant distance reaching 16
By moving in the optical axis direction, the imaging point is moved back and forth,
Adjust the diopter according to the eyesight of the observer.

【0021】[0021]

【実施例】以下、本発明の双眼式立体ディスプレィ装置
を実施例について説明する。
Embodiments of the binocular stereoscopic display device of the present invention will be described below.

【0022】図1及び図2は、本発明の一実施例であっ
て、回転反射鏡10であるポリゴンミラーの回転によっ
て、観察者の眼に画像が入射する状態を、右眼15と左
眼16の夫々について別々に示したものである。
FIG. 1 and FIG. 2 show an embodiment of the present invention, in which a state in which an image is incident on an observer's eye due to rotation of a polygon mirror which is a rotary reflecting mirror 10 shows a right eye 15 and a left eye. Each of the 16 is shown separately.

【0023】図において、8は線状配列の発光素子であ
るLEDアレイで、紙面に対して垂直方向に配置されて
いる。9は対物レンズ、10はポリゴンミラーによって
構成された回転反射鏡、11,12は、左右の一対の固
定反射鏡、13,14は左右一対の接眼レンズ、15,
16は観察者の左右の眼を表す。
In the figure, 8 is an LED array which is a linear array of light emitting elements and is arranged in a direction perpendicular to the plane of the drawing. Reference numeral 9 is an objective lens, 10 is a rotary reflecting mirror constituted by a polygon mirror, 11 and 12 are a pair of left and right fixed reflecting mirrors, 13 and 14 are a pair of left and right eyepieces, and 15,
Reference numeral 16 represents the left and right eyes of the observer.

【0024】この構成で、LEDアレイ8から出た光
は、3枚構成の対物レンズ9によって拡大され装置内に
実像イを形成する(発光素子8は紙面と垂直方向に延び
ているので、実像イは紙面と直交する方向に長いものと
なる。)。この実施例では接眼レンズ13の前側視野レ
ンズの後ろに空間実像イが形成されている。
With this structure, the light emitted from the LED array 8 is magnified by the objective lens 9 having a three-element structure to form a real image B in the apparatus (since the light emitting element 8 extends in the direction perpendicular to the paper surface, the real image is formed). B is long in the direction orthogonal to the paper surface.) In this embodiment, a spatial real image a is formed behind the front field lens of the eyepiece lens 13.

【0025】回転反射鏡10は、回転することによって
対物レンズ9を通った光を偏向する。この偏向によっ
て、LEDアレイ8の光を左右方向に動かすことにな
り、2次元画像を左右別々に作り出す。
The rotating reflecting mirror 10 deflects the light passing through the objective lens 9 by rotating. Due to this deflection, the light of the LED array 8 is moved in the left-right direction, and two-dimensional images are produced separately in the left-right direction.

【0026】固定反射鏡11,12は、回転反射鏡10
によって左右に偏向された光を、接眼レンズ13,14
の光軸方向に反射する。
The fixed reflecting mirrors 11 and 12 are the rotating reflecting mirror 10.
The light deflected left and right by the eyepieces 13 and 14
Reflected in the optical axis direction of.

【0027】接眼レンズ13,14は、上記空間実像イ
を、さらに拡大して観察者の眼14,15に、虚像とし
て投影する。図示例の接眼レンズ13,14は、視野の
拡大と収差の補正をするため視野レンズとアイレンズを
組み合わせた2枚構成のものである。
The eyepiece lenses 13 and 14 further magnify the spatial real image B and project it on the eyes 14 and 15 of the observer as a virtual image. The eyepieces 13 and 14 of the illustrated example are of a two-piece construction in which a field lens and an eye lens are combined in order to expand the field of view and correct aberrations.

【0028】左右の画像は、回転反射鏡10の反射面が
一定の角度範囲内を動くとき、対物レンズ9の右半分又
は左半分を通った光の各々を、接眼レンズ13と14に
入射することによって形成される。したがって、映し出
すべき画像データに従って、回転反射鏡10の回転にタ
イミングを合せてLEDアレイ8の各素子の発光を時分
割制御すれば、左右の画像の合成によって3次元立体画
像が得られ、表示フレーム毎に表示画面を変えることに
より動画再生が可能になる。
In the left and right images, when the reflecting surface of the rotary reflecting mirror 10 moves within a certain angle range, each of the lights passing through the right half or the left half of the objective lens 9 is made incident on the eyepiece lenses 13 and 14. Formed by. Therefore, if the light emission of each element of the LED array 8 is time-divisionally controlled according to the rotation of the rotary reflecting mirror 10 according to the image data to be displayed, a three-dimensional stereoscopic image is obtained by combining the left and right images, and the display frame is displayed. By changing the display screen every time, it becomes possible to play the video.

【0029】図1、図2の構成は、高倍率でワイドな画
像の形成と、回転反射鏡10へのポリゴンミラーの採用
を可能とするため、対物レンズ9と接眼レンズ13,1
4からなる屈折系を、LEDアレイ8の拡大された中間
実像イを、さらに拡大された虚像として再結像させて観
察者に見せるリレーレンズ系としたもので、この基本構
成の下で、各要素を変更できる。
The arrangements of FIGS. 1 and 2 enable formation of a wide image with high magnification and use of a polygon mirror for the rotary reflecting mirror 10. Therefore, the objective lens 9 and the eyepieces 13, 1 are used.
The refraction system consisting of 4 is a relay lens system for re-imaging the magnified intermediate real image a of the LED array 8 as a further magnified virtual image and showing it to an observer. You can change the element.

【0030】例えば、対物レンズ9は、倍率を高くし収
差をなくすため3枚1群の構成となっているが、枚数は
問わない。回転反射鏡10は、片面または両面反射鏡を
使用することも可能であり、この場合でも高倍率という
効果が得られる。固定反射鏡11,12はプリズムを用
いることも可能である。接眼レンズ9は、中間実像イを
拡大観察できるものであればよく、上記2枚構成に限ら
れない。
For example, the objective lens 9 has a constitution of one group of three in order to increase the magnification and eliminate the aberration, but the number of the lenses is not limited. The rotary reflecting mirror 10 may be a single-sided or double-sided reflecting mirror, and even in this case, an effect of high magnification can be obtained. It is also possible to use prisms for the fixed reflecting mirrors 11 and 12. The eyepiece lens 9 is not limited to the above two-lens structure as long as it can magnify and observe the intermediate real image B.

【0031】上記実施例において、ワイド画面としても
高倍率が得られることを、図3にイメージとして示す。
観察者の眼に写る虚像は、LEDアレイ8から遠く離れ
た仮想スクリーン17に大きな映像として写し出され
る。本発明装置では、虚像の縦横のアスペクト比9:1
6のものが得られている。すなわち、前述したようにリ
レーレンズ系の採用により光学設計上の制限が緩和され
て、回転反射鏡の有効な振り角を十分に大きく取れ、左
右方向にも十分に広いワイド画面を形成することができ
る。
In the above embodiment, it is shown as an image in FIG. 3 that high magnification can be obtained even with a wide screen.
The virtual image seen by the observer's eyes is projected as a large image on the virtual screen 17 far from the LED array 8. In the device of the present invention, the aspect ratio of the virtual image is 9: 1.
6 have been obtained. That is, as described above, the adoption of the relay lens system alleviates the restrictions on the optical design, allows the effective swing angle of the rotary reflecting mirror to be sufficiently large, and forms a wide screen that is sufficiently wide in the left-right direction. it can.

【0032】上記図1及び図2に示した構造において、
観察者の視力(遠視度及び近視度)に合せる視度調整を
行うには、一定距離を保った発光素子8と眼15,16
の間で、対物レンズ9と接眼レンズ13,14を構成す
るレンズの少なくとも1枚をその光軸方向に動かせばよ
い。これは中間実像イを、接眼レンズ13,14の物点
側焦点に対して相対的にずらしてジオプトリー調整をす
るという考え方である。なお、接眼レンズ13,14の
レンズを動かす場合は、左右を一体として動かす必要が
あるが、対物レンズ9のレンズは共通であるので、この
必要はない。
In the structure shown in FIGS. 1 and 2 above,
In order to adjust the diopter according to the visual acuity (diopia and near diopter) of the observer, the light emitting element 8 and the eyes 15 and 16 kept at a constant distance
In between, at least one of the lenses forming the objective lens 9 and the eyepieces 13 and 14 may be moved in the optical axis direction. This is a concept in which the intermediate real image B is displaced relative to the object-side focal points of the eyepiece lenses 13 and 14 to perform diopter adjustment. When moving the lenses of the eyepieces 13 and 14, it is necessary to move the left and right as a unit, but this is not necessary because the objective lens 9 is common.

【0033】上記図1〜図3の実施例では、発光素子8
と観察者の眼15,16は、固定反射鏡11,12を挟
んで対向する位置関係にあった。これは、図4に示すよ
うに、固定反射鏡11の光軸に対する傾きα°(図1及
び図2の場合の傾き)を、(90°−α°)とすること
により、同方向の位置関係にできる。
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the light emitting element 8 is used.
And the eyes 15 and 16 of the observer are in a positional relationship of facing each other with the fixed reflecting mirrors 11 and 12 interposed therebetween. As shown in FIG. 4, by setting the inclination α ° (the inclination in the case of FIGS. 1 and 2) of the fixed reflecting mirror 11 to the optical axis to be (90 ° −α °), the position in the same direction can be obtained. Can be in a relationship.

【0034】同方向の位置関係とした実施例を、図5及
び図6に示す。図5は、ポリゴンミラー10の回転によ
って右眼15に画像が入射する状態を示し、図6は同一
構成で左眼16に画像が入射する状態を示す。この実施
例では、対物レンズ9に2枚構成のものを使用し、接眼
レンズ13に1枚構成のものを使用し、空間実像イは固
定反射鏡11,12と接眼レンズ13,14の間に形成
されている。
An embodiment in which the positional relationship is in the same direction is shown in FIGS. FIG. 5 shows a state in which an image is incident on the right eye 15 by rotating the polygon mirror 10, and FIG. 6 shows a state in which an image is incident on the left eye 16 with the same configuration. In this embodiment, the objective lens 9 has a two-lens structure, the eyepiece lens 13 has a one-lens structure, and the spatial real image B is between the fixed reflecting mirrors 11 and 12 and the eyepieces 13 and 14. Has been formed.

【0035】この実施例の特徴は、固定反射鏡11,1
2と接眼レンズ13,14からなる左右の光学系の間
に、発光素子8と対物レンズ9を挟むように配置するこ
とにより、双眼式立体ディスプレィ装置の奥行き方向の
小型化を図ったことである。
The feature of this embodiment is that the fixed reflecting mirrors 11 and 1 are
By arranging the light-emitting element 8 and the objective lens 9 so as to be sandwiched between the left and right optical systems composed of 2 and the eyepieces 13 and 14, the binocular stereoscopic display device is downsized in the depth direction. .

【0036】この構造が可能なのは、前述したように、
リレーレンズ系の採用により、回転反射鏡(ポリゴンミ
ラー)10と固定反射鏡11,12を小さくできたこと
による。
This structure is possible as described above.
This is because the rotary reflecting mirror (polygon mirror) 10 and the fixed reflecting mirrors 11 and 12 can be made smaller by adopting the relay lens system.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、LED
アレイ等の線状配列の発光素子を用いた双眼式立体ディ
スプレィ装置において、屈折系をリレーレンズ系に構成
するとともに、その空間実像と対物レンズの間の光路幅
縮小部分に、回転反射鏡の反射面を配置するので、高倍
率を得るとともに光学設計の自由度を大きくし、ポリゴ
ンミラーの採用による分解能の高い大きな立体画像を映
し出すことができる。
As described above, the present invention provides an LED
In a binocular stereoscopic display device using a linear array of light-emitting elements such as an array, the refraction system is configured as a relay lens system, and the reflection of a rotating mirror is reflected in the optical path width reduction part between the spatial real image and the objective lens. Since the surfaces are arranged, it is possible to obtain a high magnification, increase the degree of freedom in optical design, and display a large stereoscopic image with high resolution by adopting a polygon mirror.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の双眼式ディスプレィ装置の一実施例で
あって、ポリゴンミラーの回転によって右眼に画像が入
射する状態を示す。
FIG. 1 shows an embodiment of a binocular display device of the present invention, showing a state in which an image is incident on the right eye by the rotation of a polygon mirror.

【図2】図1の実施例において、左眼に画像が入射する
状態を示す。
FIG. 2 shows a state in which an image is incident on the left eye in the embodiment of FIG.

【図3】図1及び図2に示した実施例における結像例を
示す。
FIG. 3 shows an example of image formation in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2.

【図4】固定反射鏡に対する発光素子と観察者の眼の位
置関係を、対向又は同方向にできることを説明する図で
ある。
FIG. 4 is a diagram illustrating that the positional relationship between the light emitting element and the observer's eye with respect to the fixed reflecting mirror can be opposed or in the same direction.

【図5】本発明の双眼式ディスプレィ装置の他の実施例
であって、ポリゴンミラーの回転によって右眼に画像が
入射する状態を示す。
FIG. 5 is another embodiment of the binocular display device of the present invention, showing a state in which an image is incident on the right eye by the rotation of a polygon mirror.

【図6】図5の実施例において、左眼に画像が入射する
状態を示す。
FIG. 6 shows a state in which an image is incident on the left eye in the embodiment of FIG.

【図7】従来の双眼式立体ディスプレィ装置の構成例を
示す。
FIG. 7 shows a configuration example of a conventional binocular stereoscopic display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

8 発光素子(LEDアレイ) 9 対物レンズ 10 回転反射鏡(ポリゴンミラー) 11,12 固定反射鏡 13,14 接眼レンズ 15,16 観察者の左右の眼 8 Light-Emitting Element (LED Array) 9 Objective Lens 10 Rotating Reflecting Mirror (Polygon Mirror) 11, 12 Fixed Reflecting Mirror 13, 14 Eyepieces 15, 16 Left and Right Eyes of Observer

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 対物レンズを通して入射する線状配列の
発光素子の光を、発光素子の並び方向と直交する左右方
向に偏向する回転反射鏡と、回転反射鏡で左右に偏向さ
れた光を、観察者の左右の眼に反射する左右1対の固定
反射鏡と、左右一対の固定反射鏡と観察者の左右の眼の
間に配置された左右一対の接眼レンズとを有し、回転反
射鏡の回転位置に応じて発光素子を時分割点灯させるこ
とによって、観察者の眼に立体画像を投影する双眼式立
体ディスプレィ装置において、 上記対物レンズと接眼レンズからなる屈折系を、中間部
分に形成した発光素子の中間実像を再結像して観察者に
見せるリレーレンズ系に構成し、対物レンズから中間実
像に向かって所定長さだけ離れた位置から接眼レンズに
到るまでの光路幅の縮小部分に、回転反射鏡と固定反射
鏡の反射面を位置させたことを特徴とする双眼式立体デ
ィスプレィ装置。
1. A rotary reflecting mirror that deflects light of a linear array of light-emitting elements that enters through an objective lens in a left-right direction that is orthogonal to a direction in which the light-emitting elements are arranged, and light that is horizontally deflected by the rotary reflecting mirror. A pair of left and right fixed reflecting mirrors that reflect the left and right eyes of the observer, a pair of left and right fixed reflecting mirrors, and a pair of left and right eyepieces disposed between the left and right eyes of the observer, and a rotating reflecting mirror. In the binocular stereoscopic display device that projects a stereoscopic image on the eyes of the observer by turning on the light-emitting elements in accordance with the rotational position of the, the refraction system consisting of the objective lens and the eyepiece lens is formed in the middle part. A relay lens system that re-images the intermediate real image of the light-emitting element to show it to the observer, and reduces the optical path width from the position away from the objective lens by a predetermined length toward the intermediate real image to the eyepiece. To the reflex Binocular stereoscopic Display device being characterized in that to position the reflecting surface of the fixed reflector and.
【請求項2】 回転反射鏡を表裏面鏡によって構成した
ことを特徴とする請求項1に記載された双眼式立体ディ
スプレィ装置。
2. The binocular stereoscopic display device according to claim 1, wherein the rotary reflecting mirror is constituted by front and back mirrors.
【請求項3】 回転反射鏡をポリゴンミラーによって構
成したことを特徴とする請求項1に記載された双眼式立
体ディスプレィ装置。
3. The binocular stereoscopic display device according to claim 1, wherein the rotary reflecting mirror is a polygon mirror.
【請求項4】 発光素子を1群1列のものとし、時分割
点灯により左右の画像を得るようにしたことを特徴とす
る請求項1〜3のいずれか1項に記載された双眼式立体
ディスプレィ装置。
4. The binocular stereoscopic structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the light-emitting elements are one group and one row, and left and right images are obtained by time division lighting. Display device.
【請求項5】 発光素子から観察者の眼に到る一定距離
の光路内で、対物レンズと接眼レンズを構成するレンズ
の少なくとも1枚を、その光軸方向に動かす視度調整機
構を設けたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1
項に記載された双眼式立体ディスプレィ装置。
5. A diopter adjusting mechanism for moving at least one of the lenses constituting the objective lens and the eyepiece lens in the optical axis direction within an optical path at a constant distance from the light emitting element to the observer's eye is provided. Any one of claims 1 to 4 characterized in that
The binocular stereoscopic display device described in the paragraph.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020033922A (en) * 2000-10-31 2002-05-08 김춘호 Method for fabricating a display module for use in a virtual reality display system
WO2006130126A1 (en) * 2005-06-03 2006-12-07 Sergey Leonidovich Yurko Image generating device (variants thereof)

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