JPH0990312A - 光学装置 - Google Patents
光学装置Info
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- JPH0990312A JPH0990312A JP24911095A JP24911095A JPH0990312A JP H0990312 A JPH0990312 A JP H0990312A JP 24911095 A JP24911095 A JP 24911095A JP 24911095 A JP24911095 A JP 24911095A JP H0990312 A JPH0990312 A JP H0990312A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 頭部装着式表示装置等の光学装置において、
表示素子からの光を減らすことなく、眼と鏡体の間の隙
間から入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像を
なくして良好な像の観察を可能にする。 【解決手段】 液晶表示素子6と、その表示像を反射さ
せる反射鏡3と、液晶表示素子6と反射鏡3との間に、
光軸に対して斜めに傾けて配置されたハーフミラー2と
を備えて、表示像をハーフミラー2で少なくとも1回ず
つ透過及び反射をさせて観察者眼球1に導く光学装置で
あり、ハーフミラー2と観察者眼球1との間に偏光板8
を配置し、ハーフミラー2から反射鏡3までの光路中
に、偏光板8の偏光透過方向に対して結晶軸方向が45
°をなすよう4分の1波長板13を配置する。
表示素子からの光を減らすことなく、眼と鏡体の間の隙
間から入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像を
なくして良好な像の観察を可能にする。 【解決手段】 液晶表示素子6と、その表示像を反射さ
せる反射鏡3と、液晶表示素子6と反射鏡3との間に、
光軸に対して斜めに傾けて配置されたハーフミラー2と
を備えて、表示像をハーフミラー2で少なくとも1回ず
つ透過及び反射をさせて観察者眼球1に導く光学装置で
あり、ハーフミラー2と観察者眼球1との間に偏光板8
を配置し、ハーフミラー2から反射鏡3までの光路中
に、偏光板8の偏光透過方向に対して結晶軸方向が45
°をなすよう4分の1波長板13を配置する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光学装置に関し、
特に、頭部装着式表示装置のように、観察者の頭部又は
顔面に装着して表示像を観察する光学装置に関する。
特に、頭部装着式表示装置のように、観察者の頭部又は
顔面に装着して表示像を観察する光学装置に関する。
【0002】
【従来の技術】頭部装着式表示装置は、接眼光学系や液
晶表示装置、それを駆動する電気回路が一体に詰まった
表示装置本体(鏡体)を観察者の眼の前に配置して、ヘ
ッドバンド等の支持手段により頭部に支持するものであ
る。頭部装着式表示装置の接眼光学系としては、ハーフ
ミラーと凹面鏡を用いたものが提案されている(特開平
1−133479号)。そして、図5に模式的な断面図
を示すように、鏡体10と眼1の間に隙間を設ければ、
眼1を上向きや下向きにすることにより、キーボード等
の外界を見ることができて有利である(特開平5−10
0192号)。
晶表示装置、それを駆動する電気回路が一体に詰まった
表示装置本体(鏡体)を観察者の眼の前に配置して、ヘ
ッドバンド等の支持手段により頭部に支持するものであ
る。頭部装着式表示装置の接眼光学系としては、ハーフ
ミラーと凹面鏡を用いたものが提案されている(特開平
1−133479号)。そして、図5に模式的な断面図
を示すように、鏡体10と眼1の間に隙間を設ければ、
眼1を上向きや下向きにすることにより、キーボード等
の外界を見ることができて有利である(特開平5−10
0192号)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、鏡体1
0と眼1の間の隙間から入ってくる漏れ光は、凹面鏡で
反射してゴースト光として観察者の眼に届き、正規の電
子像の鑑賞の妨げとなってしまう。
0と眼1の間の隙間から入ってくる漏れ光は、凹面鏡で
反射してゴースト光として観察者の眼に届き、正規の電
子像の鑑賞の妨げとなってしまう。
【0004】実開平1−97378号には、4分の1波
長板と偏光板をハーフミラーと眼の間に配置してゴース
ト除去をする方法が示されている。しかしながら、この
方法では、表示素子からの光量が1/2にまで減少して
観察者の眼に届く。これは、表示素子がLCD(液晶表
示装置)等の偏光性表示素子でも同様である。4分の1
波長板を透過した光は円偏光に変換され偏光板に入射す
るが、このとき、1/2の光量は吸収されてしまう。
長板と偏光板をハーフミラーと眼の間に配置してゴース
ト除去をする方法が示されている。しかしながら、この
方法では、表示素子からの光量が1/2にまで減少して
観察者の眼に届く。これは、表示素子がLCD(液晶表
示装置)等の偏光性表示素子でも同様である。4分の1
波長板を透過した光は円偏光に変換され偏光板に入射す
るが、このとき、1/2の光量は吸収されてしまう。
【0005】本発明は従来技術の上記のような問題点に
鑑みてなされたものであり、その目的は、頭部装着式表
示装置等の光学装置において、表示素子からの光を減ら
すことなく、眼と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光
によるフレアー、ゴースト像をなくして良好な像の観察
を可能にすることである。
鑑みてなされたものであり、その目的は、頭部装着式表
示装置等の光学装置において、表示素子からの光を減ら
すことなく、眼と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光
によるフレアー、ゴースト像をなくして良好な像の観察
を可能にすることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の光学装置は、偏光性を持つ像を表示する表示素子
と、前記像を反射させる反射鏡と、前記表示素子と前記
反射鏡との間に、光軸に対して斜めに傾けて配置された
ハーフミラーとを備えて、前記像を前記ハーフミラーで
少なくとも1回ずつ透過及び反射をさせて観察者眼球に
導く光学装置において、前記ハーフミラーと観察者眼球
との間に偏光板を配置し、前記ハーフミラーから前記反
射鏡までの光路中に、前記偏光板の偏光透過方向に対し
て結晶軸方向が45°をなすよう4分の1波長板を配置
したことを特徴とするものである。
明の光学装置は、偏光性を持つ像を表示する表示素子
と、前記像を反射させる反射鏡と、前記表示素子と前記
反射鏡との間に、光軸に対して斜めに傾けて配置された
ハーフミラーとを備えて、前記像を前記ハーフミラーで
少なくとも1回ずつ透過及び反射をさせて観察者眼球に
導く光学装置において、前記ハーフミラーと観察者眼球
との間に偏光板を配置し、前記ハーフミラーから前記反
射鏡までの光路中に、前記偏光板の偏光透過方向に対し
て結晶軸方向が45°をなすよう4分の1波長板を配置
したことを特徴とするものである。
【0007】この場合、表示素子は、照明装置と該照明
装置側に配置された入射側偏光板と、ハーフミラー側に
配置された出射側偏光板と、これた2枚の偏光板に挟ま
れた液晶層とからなる液晶表示素子からなり、ハーフミ
ラーと観察者眼球との間に配置した偏光板の偏光透過方
向は、液晶表示素子の出射側偏光板の偏光透過方向と直
交するように配置されているものであってもよい。
装置側に配置された入射側偏光板と、ハーフミラー側に
配置された出射側偏光板と、これた2枚の偏光板に挟ま
れた液晶層とからなる液晶表示素子からなり、ハーフミ
ラーと観察者眼球との間に配置した偏光板の偏光透過方
向は、液晶表示素子の出射側偏光板の偏光透過方向と直
交するように配置されているものであってもよい。
【0008】また、表示素子は、照明装置と該照明装置
側にのみ配置された1枚の液晶表示素子用偏光板と、液
晶層とからなる液晶表示素子からなり、ハーフミラーと
観察者眼球との間に配置した偏光板の偏光透過方向は、
液晶表示素子用偏光板の偏光透過方向と一致若しくは直
交するよう配置されているものであってもよい。
側にのみ配置された1枚の液晶表示素子用偏光板と、液
晶層とからなる液晶表示素子からなり、ハーフミラーと
観察者眼球との間に配置した偏光板の偏光透過方向は、
液晶表示素子用偏光板の偏光透過方向と一致若しくは直
交するよう配置されているものであってもよい。
【0009】これらにおいて、外界からの光の透過、遮
断を切り換えるための液晶シャッターを備え、この液晶
シャッターは、外界側にのみ配置された1枚の液晶シャ
ッター用偏光板と液晶層とからなるものであってもよ
い。
断を切り換えるための液晶シャッターを備え、この液晶
シャッターは、外界側にのみ配置された1枚の液晶シャ
ッター用偏光板と液晶層とからなるものであってもよ
い。
【0010】さらに、これらにおいて、表示素子と反射
鏡とハーフミラーとを鏡体内に配置し、その鏡体を観察
者頭部に支持する支持手段を備えていることが望まし
い。
鏡とハーフミラーとを鏡体内に配置し、その鏡体を観察
者頭部に支持する支持手段を備えていることが望まし
い。
【0011】本発明においては、ハーフミラーと観察者
眼球との間に偏光板を配置し、ハーフミラーから反射鏡
までの光路中に、その偏光板の偏光透過方向に対して結
晶軸方向が45°をなすよう4分の1波長板を配置した
ので、観察者側から入射する漏れ光は、偏光板を透過後
に4分の1波長板を2度通過することによりその偏光板
の偏光透過方向に直交する偏光に変換されるため、この
光は偏光板を通過することができない。したがって、眼
と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光によるフレア
ー、ゴースト像を除去することができる。また、表示素
子からの光は4分の1波長板を2度通過することにより
ゴースト光とは直交する偏光に変換されるため、この光
は偏光板を通過する。したがって、表示素子からの光は
何ら損失なく眼に届くことができる。
眼球との間に偏光板を配置し、ハーフミラーから反射鏡
までの光路中に、その偏光板の偏光透過方向に対して結
晶軸方向が45°をなすよう4分の1波長板を配置した
ので、観察者側から入射する漏れ光は、偏光板を透過後
に4分の1波長板を2度通過することによりその偏光板
の偏光透過方向に直交する偏光に変換されるため、この
光は偏光板を通過することができない。したがって、眼
と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光によるフレア
ー、ゴースト像を除去することができる。また、表示素
子からの光は4分の1波長板を2度通過することにより
ゴースト光とは直交する偏光に変換されるため、この光
は偏光板を通過する。したがって、表示素子からの光は
何ら損失なく眼に届くことができる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照にして、本発明
の光学装置を頭部装着式表示装置に適用したいくつかの
実施例について説明する。 〔第1実施例〕本実施例は、眼球と光学系との間に偏光
板を配置し、凹面鏡とハーフミラーとの間に4分の1波
長板を配置することにより、電子像の光量を減少させる
ことなく、眼と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光に
よるフレアー、ゴースト像をなくす例である。
の光学装置を頭部装着式表示装置に適用したいくつかの
実施例について説明する。 〔第1実施例〕本実施例は、眼球と光学系との間に偏光
板を配置し、凹面鏡とハーフミラーとの間に4分の1波
長板を配置することにより、電子像の光量を減少させる
ことなく、眼と鏡体の間の隙間から入ってくる漏れ光に
よるフレアー、ゴースト像をなくす例である。
【0013】図1において、眼1に対して向かい合うよ
うに、反射面が凹面鏡の裏面鏡3を配置し、バックライ
ト6によって照射される液晶表示装置(LCD)4から
の光が裏面鏡3方向に反射されるように、光軸に斜めに
ハーフミラープレート2を配置する。
うに、反射面が凹面鏡の裏面鏡3を配置し、バックライ
ト6によって照射される液晶表示装置(LCD)4から
の光が裏面鏡3方向に反射されるように、光軸に斜めに
ハーフミラープレート2を配置する。
【0014】そして、本発明に基づき、裏面鏡3とハー
フミラープレート2の間に4分の1波長板13を配置す
る。ここで、LCD4として、例えばTN(ツイストネ
マチック)液晶表示装置のように、液晶層41を直交配
置の偏光板42、43で挟んだものを用いる場合に、L
CD4の出射側偏光板43の偏光透過方向に対して結晶
軸が45°の角度をなすように4分の1波長板13を配
置する。また、眼1とハーフミラープレート2との間に
偏光板8を配置する。ここで、偏光板8の偏光透過方向
は、LCD4の出射側偏光板43の偏光透過方向に対し
て直交するよう配置する。図1では、偏光板8の偏光透
過方向はS偏光(紙面と垂直方向の偏光)であり、出射
側偏光板43の偏光透過方向はP偏光(紙面内の偏光)
である。
フミラープレート2の間に4分の1波長板13を配置す
る。ここで、LCD4として、例えばTN(ツイストネ
マチック)液晶表示装置のように、液晶層41を直交配
置の偏光板42、43で挟んだものを用いる場合に、L
CD4の出射側偏光板43の偏光透過方向に対して結晶
軸が45°の角度をなすように4分の1波長板13を配
置する。また、眼1とハーフミラープレート2との間に
偏光板8を配置する。ここで、偏光板8の偏光透過方向
は、LCD4の出射側偏光板43の偏光透過方向に対し
て直交するよう配置する。図1では、偏光板8の偏光透
過方向はS偏光(紙面と垂直方向の偏光)であり、出射
側偏光板43の偏光透過方向はP偏光(紙面内の偏光)
である。
【0015】このような構成であるので、LCD4から
出たP偏光の表示光は、ハーフミラープレート2で反射
して4分の1波長板13を通過する。ここで、右回り円
偏光に変換される。そして、裏面鏡3で反射して再び4
分の1波長板13を通過する。ここで、通過光はS偏光
に変換される。この光は、ハーフミラープレート2を透
過して偏光板8に入射する。偏光板8の偏光方向がこの
入射光と同じであるので、何ら損失なくこの光は透過し
て眼1に届く。
出たP偏光の表示光は、ハーフミラープレート2で反射
して4分の1波長板13を通過する。ここで、右回り円
偏光に変換される。そして、裏面鏡3で反射して再び4
分の1波長板13を通過する。ここで、通過光はS偏光
に変換される。この光は、ハーフミラープレート2を透
過して偏光板8に入射する。偏光板8の偏光方向がこの
入射光と同じであるので、何ら損失なくこの光は透過し
て眼1に届く。
【0016】一方、顔面と鏡体との隙間から入ってくる
漏れ光は、偏光板8を通過するとS偏光となり、次に、
4分の1波長板13を通過すると左回り円偏光となる。
そして、裏面鏡3で反射して再び4分の1波長板13を
通過するとP偏光になる。この光は偏光板8で吸収され
てしまい、眼1には届かない。
漏れ光は、偏光板8を通過するとS偏光となり、次に、
4分の1波長板13を通過すると左回り円偏光となる。
そして、裏面鏡3で反射して再び4分の1波長板13を
通過するとP偏光になる。この光は偏光板8で吸収され
てしまい、眼1には届かない。
【0017】したがって、LCD4に表示された電子像
の光量を減少させることなく、眼1と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
の光量を減少させることなく、眼1と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
【0018】〔第2実施例〕本実施例では、図2に示す
ように、第1実施例におけるLCD4の出射側の偏光板
43を取り除いて構成した例である。眼1とハーフミラ
ープレート2との間に配置された偏光板8がLCD4の
出射側の偏光板43の役割を果たしている。これは、通
常のLCDの出射側の偏光板を遠く離して配置したこと
と同等である。
ように、第1実施例におけるLCD4の出射側の偏光板
43を取り除いて構成した例である。眼1とハーフミラ
ープレート2との間に配置された偏光板8がLCD4の
出射側の偏光板43の役割を果たしている。これは、通
常のLCDの出射側の偏光板を遠く離して配置したこと
と同等である。
【0019】この実施例においては、LCD4の液晶層
41によって偏光状態の空間的変調を受けた後、ハーフ
ミラープレート2で反射して4分の1波長板13を2度
通過することで、S偏光成分はP偏光に、P偏光成分は
S偏光に変わり、偏光板8を通過したときに表示像が構
成される。したがって、電子像は何ら損失なく眼1に届
く。なお、偏光板8の偏光透過方向をP偏光方向にした
場合は、電子像のコントラストが逆転する。したがっ
て、その場合はLCD4に印加する映像信号の正負を逆
転させてやればよい。
41によって偏光状態の空間的変調を受けた後、ハーフ
ミラープレート2で反射して4分の1波長板13を2度
通過することで、S偏光成分はP偏光に、P偏光成分は
S偏光に変わり、偏光板8を通過したときに表示像が構
成される。したがって、電子像は何ら損失なく眼1に届
く。なお、偏光板8の偏光透過方向をP偏光方向にした
場合は、電子像のコントラストが逆転する。したがっ
て、その場合はLCD4に印加する映像信号の正負を逆
転させてやればよい。
【0020】一方、顔面と鏡体との隙間から入ってくる
漏れ光は、偏光板8を通過するとS偏光となり、次に、
4分の1波長板13を通過すると左回り円偏光となる。
そして、裏面鏡3で反射して再び4分の1波長板13を
通過するとP偏光になる。この光は偏光板8で吸収され
てしまい、眼1には届かない。
漏れ光は、偏光板8を通過するとS偏光となり、次に、
4分の1波長板13を通過すると左回り円偏光となる。
そして、裏面鏡3で反射して再び4分の1波長板13を
通過するとP偏光になる。この光は偏光板8で吸収され
てしまい、眼1には届かない。
【0021】したがって、LCD4に表示された電子像
の光量を減少させることなく、眼1と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
なお、この実施例では、偏光板が1枚省ける分、安価、
軽量となるメリットがある。
の光量を減少させることなく、眼1と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
なお、この実施例では、偏光板が1枚省ける分、安価、
軽量となるメリットがある。
【0022】〔第3実施例〕本実施例では、図3に示す
ように、裏面鏡3をLCD4と向かい合わせるように配
置し、眼1の視軸上のハーフミラープレート2前方に液
晶シャッター7を配置した光学系に応用した例である。
この例でも、4分の1波長板13は、裏面鏡3とハーフ
ミラープレート2の間に配置する。また、この光学系で
は、液晶シャッター7を開くと、外界像が観察できるよ
うになっている。ただし、液晶シャッター7には、出射
側偏光板が取り除かれており、偏光板8がLCD4の出
射側の偏光板43の役割と液晶シャッター7の出射側の
偏光板の役割とを兼ね備えている。
ように、裏面鏡3をLCD4と向かい合わせるように配
置し、眼1の視軸上のハーフミラープレート2前方に液
晶シャッター7を配置した光学系に応用した例である。
この例でも、4分の1波長板13は、裏面鏡3とハーフ
ミラープレート2の間に配置する。また、この光学系で
は、液晶シャッター7を開くと、外界像が観察できるよ
うになっている。ただし、液晶シャッター7には、出射
側偏光板が取り除かれており、偏光板8がLCD4の出
射側の偏光板43の役割と液晶シャッター7の出射側の
偏光板の役割とを兼ね備えている。
【0023】この実施例においては、LCD4の液晶層
41によって偏光状態の空間的変調を受けた後、ハーフ
ミラープレート2を通過して4分の1波長板13を通過
する。そして、裏面鏡3で反射して再び4分の1波長板
13を通過する。ここで、S偏光成分はP偏光に、P偏
光成分はS偏光に変換され、偏光板8を通過したときに
表示像が構成される。したがって、電子像は何ら損失な
く眼1に届く。
41によって偏光状態の空間的変調を受けた後、ハーフ
ミラープレート2を通過して4分の1波長板13を通過
する。そして、裏面鏡3で反射して再び4分の1波長板
13を通過する。ここで、S偏光成分はP偏光に、P偏
光成分はS偏光に変換され、偏光板8を通過したときに
表示像が構成される。したがって、電子像は何ら損失な
く眼1に届く。
【0024】外界からの光は、液晶シャッター7の入射
側偏光板72に入射してP偏光となり、液晶層71を通
過する。ここで、液晶層71に電圧が印加されていない
場合は、90°旋光してS偏光となり、ハーフミラープ
レート2を透過して偏光板8に入射する。この偏光方向
は液晶層71で旋光された光と偏光方向が一致している
ので、眼1に届く。したがって、観察者は外界を見るこ
とができる。液晶層71に電圧を印加する場合は、その
ままP偏光で通過し、ハーフミラープレート2を透過し
て偏光板8に入射する。この場合は、偏光方向が直交し
ているので、偏光板8で吸収され、観察者は外界を見る
ことができない。
側偏光板72に入射してP偏光となり、液晶層71を通
過する。ここで、液晶層71に電圧が印加されていない
場合は、90°旋光してS偏光となり、ハーフミラープ
レート2を透過して偏光板8に入射する。この偏光方向
は液晶層71で旋光された光と偏光方向が一致している
ので、眼1に届く。したがって、観察者は外界を見るこ
とができる。液晶層71に電圧を印加する場合は、その
ままP偏光で通過し、ハーフミラープレート2を透過し
て偏光板8に入射する。この場合は、偏光方向が直交し
ているので、偏光板8で吸収され、観察者は外界を見る
ことができない。
【0025】なお、液晶シャッター7の入射側偏光板7
2と偏光板8の偏光方向は一致していてもよい。このと
きには、液晶層71に電圧が印加されていないときに外
光を遮断し、電圧が印加されているときに外界を視認で
きる構成とすることができる。
2と偏光板8の偏光方向は一致していてもよい。このと
きには、液晶層71に電圧が印加されていないときに外
光を遮断し、電圧が印加されているときに外界を視認で
きる構成とすることができる。
【0026】一方、顔面と鏡体との隙間から入ってくる
漏れ光は、偏光板8を通過するとS偏光となり、ハーフ
ミラープレート2で反射後、4分の1波長板13を通過
すると左回り円偏光となる。そして、裏面鏡3で反射し
て再び4分の1波長板13を通過するとP偏光になる。
この光はハーフミラープレート2で反射後に偏光板8で
吸収されてしまい、眼1には届かない。
漏れ光は、偏光板8を通過するとS偏光となり、ハーフ
ミラープレート2で反射後、4分の1波長板13を通過
すると左回り円偏光となる。そして、裏面鏡3で反射し
て再び4分の1波長板13を通過するとP偏光になる。
この光はハーフミラープレート2で反射後に偏光板8で
吸収されてしまい、眼1には届かない。
【0027】したがって、LCD4に表示された電子像
の光量を減少させることなく、眼1と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
なお、この実施例では、LCD4の偏光板1枚と液晶シ
ャッター7の偏光板1枚が省ける分、安価、軽量となる
メリットがある。
の光量を減少させることなく、眼1と鏡体の間の隙間か
ら入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト像をカッ
トすることができ、良好な表示像の観察が可能になる。
なお、この実施例では、LCD4の偏光板1枚と液晶シ
ャッター7の偏光板1枚が省ける分、安価、軽量となる
メリットがある。
【0028】上記の実施例に示したような本発明による
光学系を用い、この光学系と表示素子からなる組を左右
一対用意し、それらを眼輻距離だけ離して支持すること
により、両眼で観察できる据え付け型又は頭部装着式表
示装置のようなポータブル型の表示装置として構成する
ことができる。このようなポータブル型の表示装置の1
例の全体の構成を図4に示す。表示装置本体50には、
上記のような光学系が左右1対備えられ、それらに対応
して像面にLCDからなる表示素子が配置されている。
本体50に左右に連続して図示のような側頭フレーム5
1が設けられ、両側の側頭フレーム51は頭頂フレーム
52でつながれており、また、両側の側頭フレーム51
の中間には板バネ53を介してリアフレーム54が設け
てあり、リアフレーム54を眼鏡のツルのように観察者
の両耳の後部に当て、また、頭頂フレーム52を観察者
の頭頂に載せることにより、表示装置本体50を観察者
の眼前に保持できるようになっている。なお、頭頂フレ
ーム52の内側には海綿体のような弾性体からなる頭頂
パッド55が取り付けてあり、同様にリアフレーム54
の内側にも同様なパッドが取り付けられており、この表
示装置を頭部に装着したときに違和感を感じないように
してある。
光学系を用い、この光学系と表示素子からなる組を左右
一対用意し、それらを眼輻距離だけ離して支持すること
により、両眼で観察できる据え付け型又は頭部装着式表
示装置のようなポータブル型の表示装置として構成する
ことができる。このようなポータブル型の表示装置の1
例の全体の構成を図4に示す。表示装置本体50には、
上記のような光学系が左右1対備えられ、それらに対応
して像面にLCDからなる表示素子が配置されている。
本体50に左右に連続して図示のような側頭フレーム5
1が設けられ、両側の側頭フレーム51は頭頂フレーム
52でつながれており、また、両側の側頭フレーム51
の中間には板バネ53を介してリアフレーム54が設け
てあり、リアフレーム54を眼鏡のツルのように観察者
の両耳の後部に当て、また、頭頂フレーム52を観察者
の頭頂に載せることにより、表示装置本体50を観察者
の眼前に保持できるようになっている。なお、頭頂フレ
ーム52の内側には海綿体のような弾性体からなる頭頂
パッド55が取り付けてあり、同様にリアフレーム54
の内側にも同様なパッドが取り付けられており、この表
示装置を頭部に装着したときに違和感を感じないように
してある。
【0029】また、リアフレーム54にはスピーカ56
が付設されており、画像観察と共に立体音響を聞くこと
ができるようになっている。このようにスピーカ56を
有する表示装置本体50には、映像音声伝達コード57
を介してボータブルビデオカセット等の再生装置58が
接続されているので、観察者はこの再生装置58を図示
のようにベルト箇所等の任意の位置に保持して、映像、
音響を楽しむことができるようになっている。図示の5
9は再生装置58のスイッチ、ボリューム等の調節部で
ある。なお、頭頂フレーム52の内部に、映像処理・音
声処理回路等の電子部品を内蔵させてある。
が付設されており、画像観察と共に立体音響を聞くこと
ができるようになっている。このようにスピーカ56を
有する表示装置本体50には、映像音声伝達コード57
を介してボータブルビデオカセット等の再生装置58が
接続されているので、観察者はこの再生装置58を図示
のようにベルト箇所等の任意の位置に保持して、映像、
音響を楽しむことができるようになっている。図示の5
9は再生装置58のスイッチ、ボリューム等の調節部で
ある。なお、頭頂フレーム52の内部に、映像処理・音
声処理回路等の電子部品を内蔵させてある。
【0030】なお、コード57は先端をジャックにし
て、既存のビデオデッキ等に取り付け可能としてもよ
い。さらに、TV電波受信用チューナーに接続してTV
観賞用としてもよいし、コンピュータに接続してコンピ
ュータグラフィックスの映像や、コンピュータからのメ
ッセージ映像等を受信するようにしてもよい。また、邪
魔なコードを排斥するために、アンテナを接続して外部
からの信号を電波によって受信するようにしてもよい。
て、既存のビデオデッキ等に取り付け可能としてもよ
い。さらに、TV電波受信用チューナーに接続してTV
観賞用としてもよいし、コンピュータに接続してコンピ
ュータグラフィックスの映像や、コンピュータからのメ
ッセージ映像等を受信するようにしてもよい。また、邪
魔なコードを排斥するために、アンテナを接続して外部
からの信号を電波によって受信するようにしてもよい。
【0031】以上、本発明の光学装置をいくつかの実施
例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に
限定されず種々の変形が可能である。
例に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に
限定されず種々の変形が可能である。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の光学装置によると、ハーフミラーと観察者眼球との間
に偏光板を配置し、ハーフミラーから反射鏡までの光路
中に、その偏光板の偏光透過方向に対して結晶軸方向が
45°をなすよう4分の1波長板を配置したので、観察
者側から入射する漏れ光は、偏光板を透過後に4分の1
波長板を2度通過することによりその偏光板の偏光透過
方向に直交する偏光に変換されるため、この光は偏光板
を通過することができない。したがって、眼と鏡体の間
の隙間から入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト
像を除去することができる。また、表示素子からの光は
4分の1波長板を2度通過することによりゴースト光と
は直交する偏光に変換されるため、この光は偏光板を通
過する。したがって、表示素子からの光は何ら損失なく
眼に届くことができる。
の光学装置によると、ハーフミラーと観察者眼球との間
に偏光板を配置し、ハーフミラーから反射鏡までの光路
中に、その偏光板の偏光透過方向に対して結晶軸方向が
45°をなすよう4分の1波長板を配置したので、観察
者側から入射する漏れ光は、偏光板を透過後に4分の1
波長板を2度通過することによりその偏光板の偏光透過
方向に直交する偏光に変換されるため、この光は偏光板
を通過することができない。したがって、眼と鏡体の間
の隙間から入ってくる漏れ光によるフレアー、ゴースト
像を除去することができる。また、表示素子からの光は
4分の1波長板を2度通過することによりゴースト光と
は直交する偏光に変換されるため、この光は偏光板を通
過する。したがって、表示素子からの光は何ら損失なく
眼に届くことができる。
【図1】本発明の第1実施例の光学装置の断面図であ
る。
る。
【図2】本発明の第2実施例の光学装置の断面図であ
る。
る。
【図3】本発明の第3実施例の光学装置の断面図であ
る。
る。
【図4】本発明による光学系を用いたポータブル型の表
示装置の1例の全体の構成を示す図である。
示装置の1例の全体の構成を示す図である。
【図5】従来の1つの頭部装着式表示装置の機能を説明
する模式的な断面図である。
する模式的な断面図である。
1…眼 2…ハーフミラープレート 3…裏面鏡 4…液晶表示装置(LCD) 6…バックライト 7…液晶シャッター 8…偏光板 13…4分の1波長板 41…液晶層 42、43…偏光板 50…表示装置本体 51…側頭フレーム 52…頭頂フレーム 53…板バネ 54…リアフレーム 55…頭頂パッド 56…スピーカ 57…映像音声伝達コード 58…再生装置 59…スイッチ、ボリューム等の調節部 71…液晶層 72…偏光板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04N 5/64 511 G02B 27/00 C
Claims (3)
- 【請求項1】 偏光性を持つ像を表示する表示素子と、
前記像を反射させる反射鏡と、前記表示素子と前記反射
鏡との間に、光軸に対して斜めに傾けて配置されたハー
フミラーとを備えて、前記像を前記ハーフミラーで少な
くとも1回ずつ透過及び反射をさせて観察者眼球に導く
光学装置において、 前記ハーフミラーと観察者眼球との間に偏光板を配置
し、 前記ハーフミラーから前記反射鏡までの光路中に、前記
偏光板の偏光透過方向に対して結晶軸方向が45°をな
すよう4分の1波長板を配置したことを特徴とする光学
装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記表示素子は、照
明装置と該照明装置側に配置された入射側偏光板と、前
記ハーフミラー側に配置された出射側偏光板と、前記の
2枚の偏光板に挟まれた液晶層とからなる液晶表示素子
からなり、前記偏光板の偏光透過方向は、前記液晶表示
素子の出射側偏光板の偏光透過方向と直交するように配
置されていることを特徴とする光学装置。 - 【請求項3】 請求項1において、前記表示素子は、照
明装置と該照明装置側にのみ配置された1枚の液晶表示
素子用偏光板と、液晶層とからなる液晶表示素子からな
り、前記偏光板の偏光透過方向は、前記液晶表示素子用
偏光板の偏光透過方向と一致若しくは直交するよう配置
されていることを特徴とする光学装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24911095A JPH0990312A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 光学装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24911095A JPH0990312A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 光学装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0990312A true JPH0990312A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17188108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24911095A Withdrawn JPH0990312A (ja) | 1995-09-27 | 1995-09-27 | 光学装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0990312A (ja) |
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