JPH11258692A - 映像表示装置 - Google Patents

映像表示装置

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JPH11258692A
JPH11258692A JP8030298A JP8030298A JPH11258692A JP H11258692 A JPH11258692 A JP H11258692A JP 8030298 A JP8030298 A JP 8030298A JP 8030298 A JP8030298 A JP 8030298A JP H11258692 A JPH11258692 A JP H11258692A
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Takao Tomono
孝夫 友野
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型軽量の映像表示装置を提供する。 【解決手段】 透過型LCD1がメガネフレーム8の側
部に配置され、映像情報を表示する。縮小用ホログラム
2は透過型LCD1に対向して配置され、透過型LCD
1のアスペクト比を変化させた映像情報光を出射する。
ミラー3はメガネフレーム8の前面端部に配置され、縮
小用ホログラム2の出射した映像情報光を反射する。非
対称ホログラム5はメガネレンズ4の前面に形成されて
おり、ミラー3で反射された映像情報光をメガネレンズ
4中を介して入射し、これを元のアスペクト比又はそれ
に近いアスペクト比の映像情報光に戻して出射する。こ
れらの光学部品はメガネフレーム8内に収まる。非対称
ホログラム5からの出射光は、観察者の瞳孔6を通過し
て網膜7上で結像する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は映像表示装置に係
り、特に小型軽量に作製し得る映像表示装置に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】通常、映像情報は、テレビ画面や画像ス
クリーンを介して放映される。この種の映像装置では、
画面が比較的小さいので、映像情報の伝達は当然ながら
迫力にかけたものとなる。大画面のテレビや画像投影装
置も普及しているが、これらは大規模な映像装置と広い
空間を必要とする。
【0003】このような状況の下、小型の装置で迫力あ
る映像情報を伝達するものとして、メガネ型網膜直接表
示装置が提案されている。この種の装置は、例えば特開
平3−214872号公報に開示されている。この装置
は、光学系に対応する眼球対応部の中間に点光源を配置
し、ミラーを介して映像板を照射するように構成してい
る。この映像板はカラーフィルタを備える透過型の液晶
板で構成され、液晶テレビに採用されているような表示
駆動回路から映像信号が供給される。眼球に入射される
映像光線は視野角を60度とすることも可能になるの
で、大画面を近くで見るような迫力ある画像として見る
ことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述のメガネ型網膜直
接表示装置では、焦点距離との関係で接眼光学系を一枚
のレンズで構成することは難しい。そのため、この光学
系は、通常3枚以上のレンズで構成される。したがって
従来の装置は、サイズが大きく、また重量が重くなると
いう問題がある。
【0005】したがって本発明の目的は、小型軽量の映
像表示装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的は、映像情報を
表示する表示素子と、表示素子のアスペクト比を変化さ
せた映像情報光を出射する光学素子と、アスペクト比を
変化させた映像情報光を入射し再度アスペクト比を変化
させて出射する透光性基板上に形成されたホログラムと
を備えた映像表示装置により、達成される。ここでホロ
グラムとしては、例えば非対称反射型ホログラムが用い
られる。また、ホログラムで再度アスペクト比を変化さ
せるのは、元のアスペクト比又はそれに近いアスペクト
比で映像情報を見ることができるようにするためであ
る。
【0007】この映像表示装置には、光学素子から出射
された映像情報光を反射してホログラムに入射するよう
構成された光学部材、例えばミラーが備えられる。ま
た、映像情報光は、ホログラムに入射する前に透光性基
板内で少なくとも一回全反射を行うよう構成される。
【0008】ここで表示素子としては、例えば液晶ディ
スプレイ(LCD)が用いられる。装置の小型化及び高
解像度を得るためには、表示サイズ1.3インチ以上の
透過型LCDを用いるのが好適である。小型の表示素子
としては、例えば4mm角のSi−chipベースの反
射型LCDがあるが、市販品では高解像度を有するもの
はない。現在、市販されている透過型LCDで高い解像
度(例えばXGA:1024×768ドット以上)のも
のを求めると、透過型LCDで1.3インチ以上の大き
さとなる。本発明は、このような大きなサイズの表示素
子を用いて小型軽量の映像表示装置を得るよう工夫した
ものである。
【0009】また、光学素子としては、例えば、回折格
子又はホログラム素子が用いられ、透光性基板として
は、平面基板もしくは球面形状を有する基板を用いるこ
とができる。
【0010】さらに、本発明に係る映像表示方法では、
表示素子から出射された映像情報光のアスペクト比を光
学素子を用いて変化させ、このアスペクト比を変化させ
た映像情報光をホログラムに入射し、この入射した映像
情報光をホログラムにより再度アスペクト比を変化させ
て出射するようにしている。ここで映像情報光は、ホロ
グラムに入射する前に少なくとも一回反射過程を経るよ
うにする。この反射過程とは、例えば映像情報光をミラ
ーで反射させたり、ホログラムを固定する透光性基板内
で全反射を起こさせたりするものである。
【0011】このような構成を備えることにより、小型
軽量の映像表示装置を得ることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】(実施例1)図1は、本発明に係
る映像表示装置の一実施例を示す図である。図のよう
に、透過型LCD1がメガネフレーム8の側部に配置さ
れる。透過型LCD1には映像情報が表示される。縮小
用ホログラム2は透過型LCD1に対向して配置され、
透過型LCD1のアスペクト比を変化させた映像情報光
を出射する。ミラー3はメガネフレーム8の前面端部に
配置され、縮小用ホログラム2の出射した映像情報光を
反射する。非対称ホログラム5はメガネレンズ4の前面
に形成されており、ミラー3で反射された映像情報光を
メガネレンズ4中を介して入射し、これを元のアスペク
ト比又はそれに近いアスペクト比の映像情報光に戻して
出射する。これらの光学部品はメガネフレーム8内に収
めることができる。非対称ホログラム5からの出射光
は、観察者の瞳孔6を通過して網膜7上で結像する。
【0013】透過型LCD1は、例えば1.3インチ
(表示サイズは26mm×20mm)のものが用いられ
る。ここで透過型LCD1の代わりに、反射型LCDを
用いることもできる。ここで用いる透過型LCD1の照
明は、通常のバックライト方式が用いられるが、他の方
法として点光源からの光を回折格子もしくはホログラム
素子で透過型LCD1に平行に照明する方式を用いても
良い。
【0014】縮小用ホログラム2は、透過型LCD1の
表示映像を回折し、横方向の画素表示領域を縮小(アス
ペクト比を変化)した空間変調光を出力する。ここで
は、26mm×20mmの画素表示領域が4mm×20
mmに縮小される。ここで縮小用ホログラム2の代わり
に、回折格子を用いることもできる。なお、ここでは透
光性基板としてメガネレンズ4を用いたが、これに限る
ものではなく、平行基板やプリズム等を用いてもよい。
【0015】(実施例2)図2は、本発明に係る映像表
示装置の他の実施例を示す図である。本実施例が実施例
1と異なる点は、ミラー11の配置位置と非対称ホログ
ラム13の形成位置である。本実施例では、非対称ホロ
グラム13はメガネレンズ4の後面に形成される。それ
に伴ってミラー11の配置位置が調整される。
【0016】図のように、透過型LCD1がメガネフレ
ーム8の側部に配置され、映像情報を表示する。縮小用
ホログラム2は透過型LCD1に対向して配置され、透
過型LCD1のアスペクト比を変化させた映像情報光を
出射する。ミラー11はメガネフレーム8の前面端部に
配置され、縮小用ホログラム2の出射した映像情報光を
反射する。非対称ホログラム13はメガネレンズ4の後
面に形成されており、ミラー11で反射された映像情報
光を入射し、これを元のアスペクト比又はそれに近いア
スペクト比の映像情報光に戻して出射する。これらの光
学部品はメガネフレーム8内に収めることができる。非
対称ホログラム13からの出射光は、観察者の瞳孔6を
通過して網膜7上で結像する。
【0017】(実施例3)図3は、本発明に係る映像表
示装置の他の実施例を示す図である。本実施例が実施例
1と異なる点は、ミラー19の配置位置と非対称ホログ
ラム21の形成領域とメガネレンズ4内の全反射を用い
る点である。本実施例では、非対称ホログラム21がメ
ガネレンズ4の前面に、実施例1の場合よりも大きな領
域に形成される。ミラー19の配置位置が調整され、メ
ガネレンズ4内で全反射した光が非対称ホログラム21
に入射するよう構成される。この全反射過程で、映像情
報光が拡大される。
【0018】図のように、透過型LCD1がメガネフレ
ーム8の側部に配置され、映像情報を表示する。縮小用
ホログラム2は透過型LCD1に対向して配置され、透
過型LCD1のアスペクト比を変化させた映像情報光を
出射する。ミラー19はメガネフレーム8の前面端部に
配置され、縮小用ホログラム2の出射した映像情報光を
反射する。この反射光は、メガネレンズ4の端面からメ
ガネレンズ内に入射する。入射した映像情報光は、メガ
ネレンズ4の後面4aで全反射するとともに、メガネレ
ンズ4の凸面で拡大伝送される。非対称ホログラム21
は、メガネレンズ4の前面4bに形成されており、この
伝送光を元のアスペクト比又はそれに近いアスペクト比
の映像情報光となるようにして出射する。これらの光学
部品はメガネフレーム8内に収めることができる。非対
称ホログラム21からの出射光は、図のように、観察者
の瞳孔6を通過して網膜7上で結像する。
【0019】ここで、メガネレンズ4の曲率半径が87
mm、肉厚が5mmの場合を想定すると、ホログラム上
で表示される横方向のサイズは28mm程度となる。ま
た、縦方向のサイズは約24mm程度となる。したがっ
て元のアスペクト比と比較して、若干、縦長になる。現
在、低温p−Siプロセスで作製されたLCDとしては
1280×1024(SXGA)の画素数を持つものが
有るので、これを表示素子として用いることにより、小
型軽量かつ高解像度の映像表示装置を得ることができ
る。
【0020】(実施例4)図4は、本発明に係る映像表
示装置の他の実施例を示す図である。本実施例が実施例
1と異なる点は、同一の透光性基板上にアスペクト比を
変化させる光学素子(透過型ホログラム)と非対称ホロ
グラムを形成し、表示素子として反射型LCDを用いて
いる点である。
【0021】図のように、白色LED光源31からの光
はレンズ32で平行光となり、平板メガネガラス基板3
3の表面から入射する。この入射光は、メガネガラス基
板33上に形成された透過型ホログラム34を素通り
し、Siチップ上に形成された反射型LCD35を法線
から約10度の入射角度の若干斜め方向から照明する。
反射型LCD35で空間変調された光は約10度の反射
角度で反射し、透過型ホログラム34で回折され、アス
ペクト比が変化すると共に、拡大される。その後、メガ
ネガラス基板33内で一回反射した後、メガネガラス基
板33上に形成された非対称ホログラム36で反射、回
折して再度アスペクト比が変化する。これらの光学部品
はメガネフレーム8内に納めることができる。非対称ホ
ログラム36からの出射光は観察者の瞳孔6を通過し
て、網膜7上で結像する。
【0022】このように本実施例では、アスペクト比を
変化させる透過型ホログラムと再度アスペクト比を変化
させる非対称ホログラムを同一の透光性基板もしくはメ
ガネレンズ上に形成することにより、映像表示装置の小
型軽量化を図っている。
【0023】
【発明の効果】本発明によれば、小型軽量の映像表示装
置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る映像表示装置の一実施例を示す図
である。
【図2】本発明に係る映像表示装置の他の実施例を示す
図である。
【図3】本発明に係る映像表示装置の他の実施例を示す
図である。
【図4】本発明に係る映像表示装置の他の実施例を示す
図である。
【符号の説明】
1 透過型LCD 2 縮小用ホログラム 3、11、19 ミラー 4 メガネレンズ 5、13、21、36 非対称ホログラム 6 瞳孔 7 網膜 8 メガネフレーム 31 LED光源 32 レンズ 33 平板メガネガラス基板 34 透過型ホログラム 35 反射型LCD

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像情報を表示する表示素子と、前記表
    示素子のアスペクト比を変化させた映像情報光を出射す
    る光学素子と、前記アスペクト比を変化させた映像情報
    光を入射し再度アスペクト比を変化させて出射する透光
    性基板上に形成されたホログラムとを備えたことを特徴
    とする映像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記光学素子から出射されたアスペクト
    比を変化させた映像情報光を反射して前記ホログラムに
    入射するよう配置された光学部材を有することを特徴と
    する請求項1記載の映像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記映像情報光が前記ホログラムに入射
    する前に前記透光性基板内で少なくとも一回全反射を行
    うよう構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の
    映像表示装置。
  4. 【請求項4】 前記表示素子が、液晶ディスプレイであ
    ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の
    映像表示装置。
  5. 【請求項5】 前記光学素子が、回折格子又はホログラ
    ム素子であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
    かに記載の映像表示装置。
  6. 【請求項6】 前記ホログラムが、非対称反射型ホログ
    ラムであることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか
    に記載の映像表示装置。
  7. 【請求項7】 前記アスペクト比を変化させた映像情報
    光を出射する光学素子と再度アスペクト比を変化させて
    出射するホログラムとが共に、前記透光性基板上に形成
    されたことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記
    載の映像表示装置。
  8. 【請求項8】 前記透光性基板が、平板であることを特
    徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の映像表示装
    置。
  9. 【請求項9】 前記透光性基板が、球面形状を有するこ
    とを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の映像
    表示装置。
  10. 【請求項10】 映像情報を表示するメガネフレームの
    側部に配置された表示素子と、前記表示素子のアスペク
    ト比を変化させた映像情報光を出射する前記表示素子に
    対向配置された光学素子と、前記光学素子から出射され
    た映像情報光を反射する前記メガネフレームの前面端部
    に配置された光学部材と、前記映像情報光を入射し再度
    アスペクト比を変化させて出射するメガネレンズ上に形
    成されたホログラムとを備えたことを特徴とするメガネ
    型映像表示装置。
  11. 【請求項11】 前記表示素子が、透過型液晶ディスプ
    レイであることを特徴とする請求項10記載のメガネ型
    映像表示装置。
  12. 【請求項12】 表示素子から出射された映像情報光の
    アスペクト比を光学素子を用いて変化させ、前記アスペ
    クト比を変化させた映像情報光をホログラムに入射し、
    前記入射した映像情報光を前記ホログラムにより再度ア
    スペクト比を変化させて出射することを特徴とする映像
    表示方法。
  13. 【請求項13】 前記アスペクト比を変化させた映像情
    報光が、前記ホログラムに入射する前に少なくとも一回
    反射過程を経ることを特徴とする請求項12記載の映像
    表示方法。
  14. 【請求項14】 前記反射過程が、前記ホログラムを固
    定する透光性基板内の全反射過程であることを特徴とす
    る請求項13記載の映像表示方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020083738A (ko) * 2001-04-30 2002-11-04 삼성전자 주식회사 착용형 디스플레이 시스템
KR100449704B1 (ko) * 2001-08-25 2004-09-22 삼성전자주식회사 착용형 디스플레이 시스템

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020083738A (ko) * 2001-04-30 2002-11-04 삼성전자 주식회사 착용형 디스플레이 시스템
KR100449704B1 (ko) * 2001-08-25 2004-09-22 삼성전자주식회사 착용형 디스플레이 시스템

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