JPH09269462A - ヘッドマウントディスプレイ - Google Patents
ヘッドマウントディスプレイInfo
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- JPH09269462A JPH09269462A JP8080289A JP8028996A JPH09269462A JP H09269462 A JPH09269462 A JP H09269462A JP 8080289 A JP8080289 A JP 8080289A JP 8028996 A JP8028996 A JP 8028996A JP H09269462 A JPH09269462 A JP H09269462A
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- Japan
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- light
- light source
- intensity
- head mounted
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ヘッドマウントディスプレイの小型軽量化を図
り、かつ広画角にわたる良好な結像性能と優れたコスト
パフォーマンスとを達成する。 【解決手段】光源（１）とこの光源からの光を実質的に
コリメートするコリメータレンズ（３）とを含む光源ユ
ニット（１０）と；コリメータレンズからの光の強度を
調整する調整手段（１２）と；光源ユニットからの光を
２次元的に走査する走査手段と；走査手段を駆動するア
クチュエータ（１３）と；コリメータレンズから走査手
段を介して眼球（５）へ向かう光に強度変調をかけるた
めに、走査手段の走査に応じて調整手段を制御する制御
手段（１４）と；を備える。
り、かつ広画角にわたる良好な結像性能と優れたコスト
パフォーマンスとを達成する。 【解決手段】光源（１）とこの光源からの光を実質的に
コリメートするコリメータレンズ（３）とを含む光源ユ
ニット（１０）と；コリメータレンズからの光の強度を
調整する調整手段（１２）と；光源ユニットからの光を
２次元的に走査する走査手段と；走査手段を駆動するア
クチュエータ（１３）と；コリメータレンズから走査手
段を介して眼球（５）へ向かう光に強度変調をかけるた
めに、走査手段の走査に応じて調整手段を制御する制御
手段（１４）と；を備える。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、観察者に映像を提
供する表示装置に関し、とくにヴァーチャルリアリティ
などに用いられるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭ
Ｄ）に関するものである。
供する表示装置に関し、とくにヴァーチャルリアリティ
などに用いられるヘッドマウントディスプレイ（ＨＭ
Ｄ）に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近、ヴァーチャルリアリティがゲー
ム、シミュレーションなどに利用されるようになってき
ている。これに伴い、ヴァーチャルリアリティの技術に
置いて観察者に映像を提供するための要素技術の一つで
あるヘッドマウントディスプレイがいろいろと提案され
てきている。
ム、シミュレーションなどに利用されるようになってき
ている。これに伴い、ヴァーチャルリアリティの技術に
置いて観察者に映像を提供するための要素技術の一つで
あるヘッドマウントディスプレイがいろいろと提案され
てきている。
【０００３】このヘッドマウントディスプレイ（ＨＭ
Ｄ）は、例えば図６に示すように、液晶表示素子やＣＲ
Ｔなどの２次元表示素子と、この２次元表示素子からの
光をコリメートする接眼光学系とをユニット化したもの
から構成されており、このユニットを観察者が頭にかぶ
ることで２次元表示素子上の画像を観察できるようにな
っている。
Ｄ）は、例えば図６に示すように、液晶表示素子やＣＲ
Ｔなどの２次元表示素子と、この２次元表示素子からの
光をコリメートする接眼光学系とをユニット化したもの
から構成されており、このユニットを観察者が頭にかぶ
ることで２次元表示素子上の画像を観察できるようにな
っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このようなヘッドマウ
ントディスプレイは、観察者がその頭にかぶるものであ
るため、小型軽量であることが要求されている。また、
その光学性能についても、シミュレーション等に使用さ
れることが多いため、比較的大きい視野にわたって高い
結像性能であることが要求される。このため、前に上げ
た小型化の要求に反して大型化する傾向にあった。
ントディスプレイは、観察者がその頭にかぶるものであ
るため、小型軽量であることが要求されている。また、
その光学性能についても、シミュレーション等に使用さ
れることが多いため、比較的大きい視野にわたって高い
結像性能であることが要求される。このため、前に上げ
た小型化の要求に反して大型化する傾向にあった。
【０００５】そこで、本発明は、小型軽量であり、しか
も広画角にわたって良好な結像性能を有し、さらにコス
トパフォーマンスに優れたヘッドマウントディスプレイ
を提供することを目的とする。
も広画角にわたって良好な結像性能を有し、さらにコス
トパフォーマンスに優れたヘッドマウントディスプレイ
を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、本発明にかかるヘッドマウントディスプレイは、
例えば図１に示す如く、光源と該光源からの光を実質的
にコリメートするコリメータレンズとを含む光源ユニッ
トと、前記コリメータレンズからの光の強度を調整する
調整手段と、前記光源ユニットからの光を２次元的に走
査する走査手段と、該走査手段を駆動するアクチュエー
タと、前記コリメータレンズから前記走査手段を介して
前記眼球へ向かう光に強度変調をかけるために、前記走
査手段の走査に応じて前記調整手段を制御する制御手段
とを備えるように構成される。
めに、本発明にかかるヘッドマウントディスプレイは、
例えば図１に示す如く、光源と該光源からの光を実質的
にコリメートするコリメータレンズとを含む光源ユニッ
トと、前記コリメータレンズからの光の強度を調整する
調整手段と、前記光源ユニットからの光を２次元的に走
査する走査手段と、該走査手段を駆動するアクチュエー
タと、前記コリメータレンズから前記走査手段を介して
前記眼球へ向かう光に強度変調をかけるために、前記走
査手段の走査に応じて前記調整手段を制御する制御手段
とを備えるように構成される。
【０００７】また、本発明の好ましい態様においては、
前記走査手段は、前記光源ユニットを眼球の回転中心を
中心とする円弧状の軌跡に沿って移動可能に支持し、前
記アクチュエータは、前記光源ユニットを前記円弧状に
軌跡に沿って移動させるものである。また、本発明の別
の好ましい態様にかかるヘッドマウントディスプレイで
は、前記走査手段は、振動ミラーで構成されるものであ
る。
前記走査手段は、前記光源ユニットを眼球の回転中心を
中心とする円弧状の軌跡に沿って移動可能に支持し、前
記アクチュエータは、前記光源ユニットを前記円弧状に
軌跡に沿って移動させるものである。また、本発明の別
の好ましい態様にかかるヘッドマウントディスプレイで
は、前記走査手段は、振動ミラーで構成されるものであ
る。
【０００８】また、本発明のさらに別の好ましい態様に
かかるヘッドマウントディスプレイでは、前記走査手段
は、可変頂角プリズムで構成されるものである。
かかるヘッドマウントディスプレイでは、前記走査手段
は、可変頂角プリズムで構成されるものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。ここで、図１は第１の実施の形態
にかかるヘッドマウントディスプレイの構成を概略的に
示す図であり、図２は第２の実施の形態にかかるヘッド
マウントディスプレイの構成を概略的に示す図であり、
図３は第３の実施の形態にかかるヘッドマウントディス
プレイの構成を概略的に示す図である。
施の形態を説明する。ここで、図１は第１の実施の形態
にかかるヘッドマウントディスプレイの構成を概略的に
示す図であり、図２は第２の実施の形態にかかるヘッド
マウントディスプレイの構成を概略的に示す図であり、
図３は第３の実施の形態にかかるヘッドマウントディス
プレイの構成を概略的に示す図である。
【００１０】図１において、光源ユニット１０内には、
光源１と、この光源からの光を規制するピンホール２
と、実質的にこのピンホール２の位置に前側焦点が位置
するコリメータレンズ３とが設けられている。このコリ
メータレンズ３からの光は、実質的にコリメートされて
眼球５の水晶体４に入射する。このとき、眼球５の網膜
６には点像が形成される。この光源ユニット１０は、眼
球５の旋動中心Ｐを中心として回転運動可能なように図
示なき支持部によって支持されている。ここで、光源ユ
ニット１０を走査させると、眼球５の網膜６上では、点
像が網膜６上で走査されることになる。なお、上記の支
持部は、図１中において、旋動中心Ｐを回転中心とする
紙面内方向における円弧と、旋動中心Ｐを中心とする紙
面に垂直な面内方向における円弧とが形成する合成の軌
跡に沿って光源ユニット１０が移動するように構成され
る。
光源１と、この光源からの光を規制するピンホール２
と、実質的にこのピンホール２の位置に前側焦点が位置
するコリメータレンズ３とが設けられている。このコリ
メータレンズ３からの光は、実質的にコリメートされて
眼球５の水晶体４に入射する。このとき、眼球５の網膜
６には点像が形成される。この光源ユニット１０は、眼
球５の旋動中心Ｐを中心として回転運動可能なように図
示なき支持部によって支持されている。ここで、光源ユ
ニット１０を走査させると、眼球５の網膜６上では、点
像が網膜６上で走査されることになる。なお、上記の支
持部は、図１中において、旋動中心Ｐを回転中心とする
紙面内方向における円弧と、旋動中心Ｐを中心とする紙
面に垂直な面内方向における円弧とが形成する合成の軌
跡に沿って光源ユニット１０が移動するように構成され
る。
【００１１】ここで、光源ユニット１０には、光源ユニ
ット１０の位置を検出するためのセンサ１１と、光源１
の強度を調節する強度変調手段１２とが設けられてい
る。また、光源ユニット１０を上記支持部に沿って移動
させる（眼球５の旋動中心Ｐを中心として回転運動させ
る）ためのアクチュエータ１３と、光源ユニット１０の
位置と網膜６上に表示させたい所望の画像情報とに応じ
て、強度変調手段１２を制御する制御手段１４と、上記
画像情報を入力するための入力手段１５とが光源ユニッ
ト１０とは別に設けられている。この制御手段１４は、
Ｎ値化された強度が画像の位置ごとに対応づけられてい
る画像情報を入力手段１５から受け取ると共に、光源ユ
ニット１０の位置をセンサ１１から受け取り、光源ユニ
ット１０からの光束が網膜６上で集光されたときの位置
が上記画像の位置のうちどの位置に対応しているのかを
算出し、光源ユニット１０からの光強度が算出された位
置での強度になるように強度変調手段１２を制御する。
ット１０の位置を検出するためのセンサ１１と、光源１
の強度を調節する強度変調手段１２とが設けられてい
る。また、光源ユニット１０を上記支持部に沿って移動
させる（眼球５の旋動中心Ｐを中心として回転運動させ
る）ためのアクチュエータ１３と、光源ユニット１０の
位置と網膜６上に表示させたい所望の画像情報とに応じ
て、強度変調手段１２を制御する制御手段１４と、上記
画像情報を入力するための入力手段１５とが光源ユニッ
ト１０とは別に設けられている。この制御手段１４は、
Ｎ値化された強度が画像の位置ごとに対応づけられてい
る画像情報を入力手段１５から受け取ると共に、光源ユ
ニット１０の位置をセンサ１１から受け取り、光源ユニ
ット１０からの光束が網膜６上で集光されたときの位置
が上記画像の位置のうちどの位置に対応しているのかを
算出し、光源ユニット１０からの光強度が算出された位
置での強度になるように強度変調手段１２を制御する。
【００１２】なお、強度変調手段１２としては、光源１
自体が発する光強度を調節する電源部、光源１とコリメ
ータレンズ３との間に配置された複数のＮＤフィルタを
選択的に切り替える機構、または光源１とコリメータレ
ンズ３との間に配置された空間光変調素子などを用いる
ことができる。また、上記の例では、制御手段１４はセ
ンサ１１を用いて光源ユニット１０の位置を検出してこ
の位置での光強度が画像情報に対応するような制御、い
わゆるクローズド・ループ制御を行っているが、その代
わりに、アクチュエータ１３をオープン・ループで制御
しても良い。
自体が発する光強度を調節する電源部、光源１とコリメ
ータレンズ３との間に配置された複数のＮＤフィルタを
選択的に切り替える機構、または光源１とコリメータレ
ンズ３との間に配置された空間光変調素子などを用いる
ことができる。また、上記の例では、制御手段１４はセ
ンサ１１を用いて光源ユニット１０の位置を検出してこ
の位置での光強度が画像情報に対応するような制御、い
わゆるクローズド・ループ制御を行っているが、その代
わりに、アクチュエータ１３をオープン・ループで制御
しても良い。
【００１３】上記の例では、センサ１１からの検出結果
から位置を制御手段１４で算出しているが、その代わり
に、制御手段１４内にセンサ１１の検出結果と位置とを
対応づけたマップを設け、このマップに基づいて強度変
調手段１２を制御しても良い。上述の如き図１の例で
は、コリメータレンズ３からの光束径は、水晶体４の口
径（眼球５の瞳径）程度で良く、さらにコリメータレン
ズ３の光軸近傍の視野だけを用いるため、光学系の構成
を非常に簡単にすることが可能であり、小型軽量化を十
分に達成することができる。ここで、図１の例では、広
い視野にわたって光学系の収差を補正しなくても、走査
によって広い視野を観察可能とする構成であるため、光
学系を簡易な構成にでき、低コスト化をも図ることがで
きる。
から位置を制御手段１４で算出しているが、その代わり
に、制御手段１４内にセンサ１１の検出結果と位置とを
対応づけたマップを設け、このマップに基づいて強度変
調手段１２を制御しても良い。上述の如き図１の例で
は、コリメータレンズ３からの光束径は、水晶体４の口
径（眼球５の瞳径）程度で良く、さらにコリメータレン
ズ３の光軸近傍の視野だけを用いるため、光学系の構成
を非常に簡単にすることが可能であり、小型軽量化を十
分に達成することができる。ここで、図１の例では、広
い視野にわたって光学系の収差を補正しなくても、走査
によって広い視野を観察可能とする構成であるため、光
学系を簡易な構成にでき、低コスト化をも図ることがで
きる。
【００１４】次に、図２は、本発明による第２の実施の
形態を示す図であり、光源ユニット１０を走査させる代
わりに、光源ユニット１０と眼球５の水晶体４との間に
２次元的に走査可能なミラーを設けたものである。な
お、図２において図１のヘッドマウントディスプレイと
同じ機能を有する部材には同一の符号を付してある。図
２において、光源ユニット１０と眼球５の水晶体４との
間に配置されるミラー７は、紙面垂直方向の第１の回転
軸と、この第１の回転軸に垂直でかつ紙面を含む方向で
ある第２の回転軸とを中心として振動可能に構成されて
いる。このミラー７は、アクチュエータ２３によって上
記第１及び第２の回転軸を中心として振動するように駆
動されており、このミラー７には、ミラー７の角度を検
出するためのセンサ２１が取り付けられている。本実施
の形態においても、入力手段１５からの画像情報に応じ
て、光源ユニット１０からの光束の強度を制御する制御
手段が設けられており、この制御手段２４は、Ｎ値化さ
れた強度が画像の位置ごとに対応づけられている画像情
報を入力手段１５から受け取ると共に、センサ２１から
ミラー７の位置を受け取り、光源ユニット１０からの光
束が網膜６上において上記画像の位置のうちのどの位置
に対応しているのかを算出し、光源ユニット１０からの
光強度が算出された位置での強度になるように強度変調
手段１２を制御する。
形態を示す図であり、光源ユニット１０を走査させる代
わりに、光源ユニット１０と眼球５の水晶体４との間に
２次元的に走査可能なミラーを設けたものである。な
お、図２において図１のヘッドマウントディスプレイと
同じ機能を有する部材には同一の符号を付してある。図
２において、光源ユニット１０と眼球５の水晶体４との
間に配置されるミラー７は、紙面垂直方向の第１の回転
軸と、この第１の回転軸に垂直でかつ紙面を含む方向で
ある第２の回転軸とを中心として振動可能に構成されて
いる。このミラー７は、アクチュエータ２３によって上
記第１及び第２の回転軸を中心として振動するように駆
動されており、このミラー７には、ミラー７の角度を検
出するためのセンサ２１が取り付けられている。本実施
の形態においても、入力手段１５からの画像情報に応じ
て、光源ユニット１０からの光束の強度を制御する制御
手段が設けられており、この制御手段２４は、Ｎ値化さ
れた強度が画像の位置ごとに対応づけられている画像情
報を入力手段１５から受け取ると共に、センサ２１から
ミラー７の位置を受け取り、光源ユニット１０からの光
束が網膜６上において上記画像の位置のうちのどの位置
に対応しているのかを算出し、光源ユニット１０からの
光強度が算出された位置での強度になるように強度変調
手段１２を制御する。
【００１５】なお、図２の例において、１枚のミラーで
２次元方向に走査する代わりに、ミラーをそれぞれ１次
元方向に走査可能な２枚のミラーを用いることもできる
が、装置全体の小型化を考えると好ましくない。図３
は、本発明による第３の実施の形態を示す図であり、２
次元的に走査可能なミラーの代わりに、可変頂角プリズ
ム８を設けたものである。なお、図３において図１及び
図２のヘッドマウントディスプレイと同じ機能を有する
部材には同一の符号を付してある。
２次元方向に走査する代わりに、ミラーをそれぞれ１次
元方向に走査可能な２枚のミラーを用いることもできる
が、装置全体の小型化を考えると好ましくない。図３
は、本発明による第３の実施の形態を示す図であり、２
次元的に走査可能なミラーの代わりに、可変頂角プリズ
ム８を設けたものである。なお、図３において図１及び
図２のヘッドマウントディスプレイと同じ機能を有する
部材には同一の符号を付してある。
【００１６】図３において、光源ユニット１０と眼球５
の水晶体４との間に配置される可変頂角プリズム８は、
２枚の平行平面板の間に光透過性の液体を充填して構成
されるものであり、これら２枚の平行平面板同士のなす
角度を変化させることによってその頂角を変化させ、こ
の可変頂角プリズム８を通過する光束を偏向させるもの
である。
の水晶体４との間に配置される可変頂角プリズム８は、
２枚の平行平面板の間に光透過性の液体を充填して構成
されるものであり、これら２枚の平行平面板同士のなす
角度を変化させることによってその頂角を変化させ、こ
の可変頂角プリズム８を通過する光束を偏向させるもの
である。
【００１７】ここで、本実施の形態において、可変頂角
プリズム８は、紙面垂直方向を軸とする回転方向と、こ
の軸と直交しかつ紙面内方向である回転方向とに沿って
２枚の平行平面板のなす頂角が変化するように構成され
る。この可変頂角プリズム８は、アクチュエータ３３に
よって上記頂角が変化するように駆動されており、この
可変頂角プリズム８には、可変頂角プリズム８の頂角を
検出するためのセンサ３１が取り付けられている。本実
施の形態においても、入力手段１５からの画像情報に応
じて、光源ユニット１０からの光束の強度を制御する制
御手段３４が設けられており、この制御手段３４は、Ｎ
値化された強度が画像の位置ごとに対応づけられている
画像情報を入力手段１５から受け取ると共に、センサ３
１から可変頂角プリズム８の頂角の情報を受け取り、光
源ユニット１０からの光束が網膜６上において上記画像
の位置のうちのどの位置に対応しているのかを算出し、
光源ユニット１０からの光強度が算出された位置での強
度になるように強度変調手手段１２を制御する。
プリズム８は、紙面垂直方向を軸とする回転方向と、こ
の軸と直交しかつ紙面内方向である回転方向とに沿って
２枚の平行平面板のなす頂角が変化するように構成され
る。この可変頂角プリズム８は、アクチュエータ３３に
よって上記頂角が変化するように駆動されており、この
可変頂角プリズム８には、可変頂角プリズム８の頂角を
検出するためのセンサ３１が取り付けられている。本実
施の形態においても、入力手段１５からの画像情報に応
じて、光源ユニット１０からの光束の強度を制御する制
御手段３４が設けられており、この制御手段３４は、Ｎ
値化された強度が画像の位置ごとに対応づけられている
画像情報を入力手段１５から受け取ると共に、センサ３
１から可変頂角プリズム８の頂角の情報を受け取り、光
源ユニット１０からの光束が網膜６上において上記画像
の位置のうちのどの位置に対応しているのかを算出し、
光源ユニット１０からの光強度が算出された位置での強
度になるように強度変調手手段１２を制御する。
【００１８】さて、図４は、本発明の実施の形態におけ
る光源ユニット１０の変形例を示す図であって、眼球５
の網膜６上にカラー画像を表示するためのものである。
なお、図４において、図１乃至図３と同様の機能を有す
る部材には同一の符号を伏してある。図４において、図
１乃至図３の光源ユニット１０と異なる点は、光源１と
コリメータレンズ３との間に配置されるピンホール２の
代わりに、３つの開口部を有するピンホール４２を設
け、このピンホール４２の各開口部のそれぞれにＲ，
Ｇ，Ｂの分光フィルター４２Ｒ，４２Ｂ，４２Ｇと強度
変調手段１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂとを配置した点であ
る。これにより、網膜６上には、３つの開口部からのＲ
光、Ｂ光及びＧ光による点像が形成されることになり、
３つの強度変調手段１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって、
３色の点像の強度をそれぞれ網膜６上の位置に応じて制
御手段で制御することにより、網膜６上にカラー画像を
形成できる。
る光源ユニット１０の変形例を示す図であって、眼球５
の網膜６上にカラー画像を表示するためのものである。
なお、図４において、図１乃至図３と同様の機能を有す
る部材には同一の符号を伏してある。図４において、図
１乃至図３の光源ユニット１０と異なる点は、光源１と
コリメータレンズ３との間に配置されるピンホール２の
代わりに、３つの開口部を有するピンホール４２を設
け、このピンホール４２の各開口部のそれぞれにＲ，
Ｇ，Ｂの分光フィルター４２Ｒ，４２Ｂ，４２Ｇと強度
変調手段１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂとを配置した点であ
る。これにより、網膜６上には、３つの開口部からのＲ
光、Ｂ光及びＧ光による点像が形成されることになり、
３つの強度変調手段１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂによって、
３色の点像の強度をそれぞれ網膜６上の位置に応じて制
御手段で制御することにより、網膜６上にカラー画像を
形成できる。
【００１９】なお、図４の例では、分光フィルター４２
Ｒ，４２Ｂ，４２Ｇによって１つの光源１０からの光を
３色に分ける構成としているが、その代わりに、近接し
て配置される３色の光源の光強度を独立に制御する構成
であっても良い。このような光源としては例えば３色の
ＬＥＤを適用することができる。また、図５に示すよう
に、３つの光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃを設けて、これらの光
源１Ａ，１Ｂ，１Ｃからの光をダイクロイックミラー５
２Ａ，５２Ｂで合成する構成としても良い。図５におい
て、光源１Ａはコリメータレンズ３の光軸上に配置され
ており、光源１Ａとコリメータレンズ３との間には、光
源１Ａ側から順に、Ｒ光を透過させかつＧ光及びＢ光を
反射するダイクロイックミラー５２Ａと、Ｂ光を反射し
かつＲ光及びＧ光を透過させるダイクロイックミラー５
２Ｂとが設けられている。そして、ダイクロイックミラ
ー５２Ａの反射方向には、光源１Ｂが設けられており、
ダイクロイックミラー５２Ｂの反射方向には光源１Ｃが
設けられている。従って、光源１Ａからの光は、ダイク
ロイックミラー５２Ａ，５２Ｂを透過してＲ光となって
コリメータレンズ３に入射し、光源１Ｂからの光は、ダ
イクロイックミラー５２Ａで反射された後にダイクロイ
ックミラー５２Ｂを透過してＧ光となってコリメータレ
ンズ３に入射し、光源１Ｃからの光は、ダイクロイック
ミラー５２Ｂで反射されてＢ光になってコリメータレン
ズ３に入射する。このように、３つの光源１Ａ，１Ｂ，
１Ｃからの光をダイクロイックミラー５２Ａ，５２Ｂで
合成する構成とすれば、網膜６上に形成される３色の点
像の位置を実質的に一致させることができる。
Ｒ，４２Ｂ，４２Ｇによって１つの光源１０からの光を
３色に分ける構成としているが、その代わりに、近接し
て配置される３色の光源の光強度を独立に制御する構成
であっても良い。このような光源としては例えば３色の
ＬＥＤを適用することができる。また、図５に示すよう
に、３つの光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃを設けて、これらの光
源１Ａ，１Ｂ，１Ｃからの光をダイクロイックミラー５
２Ａ，５２Ｂで合成する構成としても良い。図５におい
て、光源１Ａはコリメータレンズ３の光軸上に配置され
ており、光源１Ａとコリメータレンズ３との間には、光
源１Ａ側から順に、Ｒ光を透過させかつＧ光及びＢ光を
反射するダイクロイックミラー５２Ａと、Ｂ光を反射し
かつＲ光及びＧ光を透過させるダイクロイックミラー５
２Ｂとが設けられている。そして、ダイクロイックミラ
ー５２Ａの反射方向には、光源１Ｂが設けられており、
ダイクロイックミラー５２Ｂの反射方向には光源１Ｃが
設けられている。従って、光源１Ａからの光は、ダイク
ロイックミラー５２Ａ，５２Ｂを透過してＲ光となって
コリメータレンズ３に入射し、光源１Ｂからの光は、ダ
イクロイックミラー５２Ａで反射された後にダイクロイ
ックミラー５２Ｂを透過してＧ光となってコリメータレ
ンズ３に入射し、光源１Ｃからの光は、ダイクロイック
ミラー５２Ｂで反射されてＢ光になってコリメータレン
ズ３に入射する。このように、３つの光源１Ａ，１Ｂ，
１Ｃからの光をダイクロイックミラー５２Ａ，５２Ｂで
合成する構成とすれば、網膜６上に形成される３色の点
像の位置を実質的に一致させることができる。
【００２０】このとき、制御手段は、各光源１Ａ，１
Ｂ，１Ｃの発する光強度自体を変化させるように印可電
圧を制御しても良く、また、各光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃと
ダイクロイックミラー５２Ａ，５２Ｂとの間に、複数の
ＮＤフィルタを選択的に切り替える機構、または空間光
変調素子などを配置してこれらを制御しても良い。ま
た、上記のダイクロイックミラー５２Ａ，５２Ｂの代わ
りに、クロスダイクロイックミラーを用いても良い。
Ｂ，１Ｃの発する光強度自体を変化させるように印可電
圧を制御しても良く、また、各光源１Ａ，１Ｂ，１Ｃと
ダイクロイックミラー５２Ａ，５２Ｂとの間に、複数の
ＮＤフィルタを選択的に切り替える機構、または空間光
変調素子などを配置してこれらを制御しても良い。ま
た、上記のダイクロイックミラー５２Ａ，５２Ｂの代わ
りに、クロスダイクロイックミラーを用いても良い。
【００２１】
【発明の効果】上述の通り本発明によれば、ヘッドマウ
ントディスプレイの小型軽量をはかり、しかも広画角に
わたって良好な結像性能を有し、さらにコストパフォー
マンスを格段に向上させることができる。
ントディスプレイの小型軽量をはかり、しかも広画角に
わたって良好な結像性能を有し、さらにコストパフォー
マンスを格段に向上させることができる。
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかるヘッドマウ
ントディスプレイの構成を概略的に示す図である。
ントディスプレイの構成を概略的に示す図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態にかかるヘッドマウ
ントディスプレイの構成を概略的に示す図である。
ントディスプレイの構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態にかかるヘッドマウ
ントディスプレイの構成を概略的に示す図である。
ントディスプレイの構成を概略的に示す図である。
【図４】本発明の実施の形態の光源ユニットの変形例を
示す図である。
示す図である。
【図５】本発明の実施の形態の光源ユニットの変形例を
示す図である。
示す図である。
１ ：光源 ３ ：コリメータレンズ ５ ：眼球 ７ ：ミラー ８ ：可変頂角プリズム １０：光源ユニット
Claims (4)
- 【請求項１】光源と該光源からの光を実質的にコリメー
トするコリメータレンズとを含む光源ユニットと、 前記コリメータレンズからの光の強度を調整する調整手
段と、 前記光源ユニットからの光を２次元的に走査する走査手
段と、 該走査手段を駆動するアクチュエータと、 前記コリメータレンズから前記走査手段を介して前記眼
球へ向かう光に強度変調をかけるために、前記走査手段
の走査に応じて前記調整手段を制御する制御手段とを備
えることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 - 【請求項２】前記走査手段は、前記光源ユニットを眼球
の回転中心を中心とする円弧状の軌跡に沿って移動可能
に支持し、 前記アクチュエータは、前記光源ユニットを前記円弧状
に軌跡に沿って移動させることを特徴とする請求項１記
載のヘッドマウントディスプレイ。 - 【請求項３】前記走査手段は、振動ミラーであることを
特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディスプレ
イ。 - 【請求項４】前記走査手段は、可変頂角プリズムである
ことを特徴とする請求項１記載のヘッドマウントディス
プレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8080289A JPH09269462A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | ヘッドマウントディスプレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8080289A JPH09269462A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | ヘッドマウントディスプレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09269462A true JPH09269462A (ja) | 1997-10-14 |
Family
ID=13714123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8080289A Pending JPH09269462A (ja) | 1996-04-02 | 1996-04-02 | ヘッドマウントディスプレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09269462A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100360744B1 (ko) * | 2000-04-15 | 2002-11-13 | 주식회사 대양이앤씨 | 헤드 마운트 디스플레이용 광학 시스템 |
| JP2004361939A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-12-24 | Seiko Epson Corp | プロジェクタおよび表示装置 |
| JP2008145701A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Canon Inc | 画像表示装置及び画像表示システム |
| JP2009086365A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Brother Ind Ltd | 画像表示装置 |
| JP2018189969A (ja) * | 2012-07-18 | 2018-11-29 | バレオ・エチユード・エレクトロニク | 画像を形成することを目的とする光ビームを放射する装置及び方法、投影システム、並びに前記装置を使用するディスプレイ |
-
1996
- 1996-04-02 JP JP8080289A patent/JPH09269462A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100360744B1 (ko) * | 2000-04-15 | 2002-11-13 | 주식회사 대양이앤씨 | 헤드 마운트 디스플레이용 광학 시스템 |
| JP2004361939A (ja) * | 2003-05-12 | 2004-12-24 | Seiko Epson Corp | プロジェクタおよび表示装置 |
| JP2008145701A (ja) * | 2006-12-08 | 2008-06-26 | Canon Inc | 画像表示装置及び画像表示システム |
| JP2009086365A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Brother Ind Ltd | 画像表示装置 |
| JP2018189969A (ja) * | 2012-07-18 | 2018-11-29 | バレオ・エチユード・エレクトロニク | 画像を形成することを目的とする光ビームを放射する装置及び方法、投影システム、並びに前記装置を使用するディスプレイ |
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