KR19990077356A - 표시장치 - Google Patents

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KR19990077356A
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아키라 가와무라
다케시 마츠이
순이치 하시모토
요시노리 다나카
다케히로 나카츠에
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이데이 노부유끼
소니 가부시끼 가이샤
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Abstract

예를 들면, 의자 또는 소파 등인 사용자지지기구(9)의 상부에는, 사용자의 두부를 덮는 것과 같은 반구형의 시스템지지기구(8)가 형성되어 있고, 그 내부에는, 디스플레이장치(7)가 고정되어 있다. 디스플레이장치(7)에서는, 디스플레이패널(14)에 표시된 영상이, 렌즈(13)에 의해 확대됨으로써 허상이 형성되고, 사용자의 좌안과 우안에서 관찰되는 허상이, 공간상 동일한 위치에 배치된다.

Description

표시장치
종래부터, 사용자에게 현장감을 느끼게 하는 큰 영상을 제공할 수 있는 표시장치로서, 예를 들면, 비디오 프로젝터나, HMD(Head Mount Display) 등이 있다.
그러나, 비디오 프로젝터는, 도 145에 나타낸 바와 같이, 영상을 광학적으로 확대하고, 스크린에 표시하는 것이므로, 영상을 감상하는 데에, 비디오 프로젝터뿐만 아니라, 스크린도 필요하게 된다. 또, 이 경우 스크린에 큰 영상을 표시시키는 데는, 비디오 프로젝터와 스크린과의 사이에, 어느 정도의 거리가 필요하므로, 방이 좁으면, 큰 영상을 표시하는 것은 곤란하였다.
한편, 최근 액정디스플레이 등이 표시하는 영상을, 렌즈 등의 광학계에서 확대하여 허상을 형성하고, 이 허상을 사용자에게 제공하는 HMD나 HUD(Head Up Display)가 실용화되어 있다.
여기에서, 허상은, 물체가 초점거리보다 렌즈에 가까운 위치에 있는 경우에, 그 물체측에 생기는 것으로, 그 형성원리에 대해서는, 예를 들면, 「렌즈의 과학입문(상)」, 小倉敏布, 朝日パノラマ社나, 「광학」, 村田和美, サイエンス社 등에, 그 상세한 기재가 되어 있다.
예를 들면, HMD는, 도 146에 나타낸 바와 같이, 영상을 확대하여 허상을 형성하는 렌즈와, 그 렌즈의 초점거리보다 가까운 위치에 배치된 디스플레이패널(예를 들면, 액정디스플레이 등)을 포함하여 구성된다. 사용자는, HMD를 두부(頭部)에 장착하고, 디스플레이패널에 표시된 영상을 렌즈를 통하여 봄으로써, 그 허상을 감상할 수 있다. 즉, 사용자는, 비디오 프로젝터의 경우와 같이 넓은 스페이스가 없어도, 큰 허상을 감상할 수 있다.
여기에서, 도 147에 나타낸 바와 같이, 인간의 안폭(眼幅)(좌안과 우안과의 거리)은, 56 내지 75mm 정도이고, 따라서 HMD의 렌즈로서는, 그와 같은 범위를 커버할 수 있으면 되는 소형의 것을 사용할 수 있다. 또, 안구의 회전중심에서 렌즈표면까지의 거리는, 안경을 쓴 사람의 경우에 평균 약 35mm 정도이면 충분하다는 것이 알려져 있고, 따라서 HMD는, 사용자의 두부에 장착되었을 때에, 렌즈가 사용자의 근처에 위치하도록 구성할 수 있다.
이상에서, HMD는 소형으로 구성할 수 있고, 또한 그것을 이용하여 허상을 감상하기 위해, 큰 스페이스를 필요로 하지 않는다.
그리고, 안구의 회전중심에서 렌즈표면까지의 거리가 평균 약 35mm 정도이면 충분하다는 것에 대해서는, 예를 들면 「안경광학」, 共立出版, 101페이지 등에 기재되어 있다(다만, 이 문헌에 있어서는, 안경렌즈의 두께를 8mm로 하고 있다).
그러나, HMD는 두부에 장착하여 사용하므로, 사용자에게, 그 장착감이나 중량을 느끼게 한다는 과제가 있었다.
그래서, HMD를 두부에 장착하지 않고 사용하는 방법이 있지만, HMD는 두부에 장착하여 사용하는 것을 전제로 함으로써, 경량화 등을 위해, 일반적으로 렌즈지름 등은 필요 최소한의 크기로 되어 있다. 따라서, HMD를 두부에 장착하지 않고 사용한 경우, 도 148에 나타낸 바와 같이, 안구가 반드시 렌즈의 정면(광축상 부근)에 위치하지는 않게 되어, 허상의 일부가 결여되어 보이지 않게 되는 일이 많아진다.
또한, HMD는, 통상 두부에 장착했을 때에, 렌즈의 광축상에 동공이 위치하도록 설계되고, 또 렌즈의 형상도, 도 149 (A)에 나타낸 바와 같이, 렌즈의 광축상에 동공이 위치할 때에, 수차(收差)가 최소로 되도록 설계된다. 따라서, HMD를 두부에 장착하지 않고 사용하고, 도 149 (B)에 나타낸 바와 같이, 동공이, 렌즈의 광축상에 위치하지 않는 상태에서는, 수차가 커지고, 그 결과 선명한 영상(허상)을 보는 것이 곤란하게 된다.
한편 HUD는, 예를 들면, 도 150에 나타낸 바와 같이, 사용자로부터 어느 정도 떨어진 위치에 설계되므로, HMD와 같이, 사용자가 장착감이나 중량을 느끼지 않는다.
여기에서, 도 150의 HUD에서는, 디스플레이패널에 표시된 영상이, 렌즈를 통하여 확대되고, 그 확대화상이, 하프미러에서 반사되고, 그 반사광을 사용자가 봄으로써, 허상이 형성되도록 이루어져 있다. 또, 하프미러는, 외부의 광을 투과시키도록 이루어져 있고, 따라서 사용자는, 하프미러를 투과하는, 외부로부터의 광으로서의 주위의 경치(상황)도, 허상과 함께 볼 수 있다.
HUD는, 영상의 감상을 위한 것이 아니고, 예를 들면 자동차의 운전이나, 항공기의 조종 등의 어떤 작업을 하면서, 필요한 정보를 볼 목적인 것이므로, 전술한 바와 같이, 주위의 상황을 볼 수 있도록 이루어져 있고, 이에 따라 작업에 집중하면서, 그 작업에 지장을 초래하지 않도록, 허상에 의한 정보의 확인을 행할 수 있도록 이루어져 있다.
그러나, HUD에 의해 형성되는 허상의 시야각은, 주위의 상황을 명확하게 확인할 수 있도록, 예를 들면, 도 150에 나타낸 좁은 것으로 되어 있다.
따라서, HUD에 의해 영상의 감상을 한 경우, 그 영상은 매우 보기 어렵고, 또 박력이 결여된 것이 된다.
또한, HUD에서는, 사용자로부터의 허상의 위치는, 예를 들면, 자동차용의 것에서는 수십미터 앞 정도, 항공기용의 것에서는 무한원 등에 고정되어 있으므로, 사용자가 원하는 위치에, 허상을 형성하는 것이 곤란하다.
또, 자동차의 운전이나 항공기의 조종중에는, 거의 두부를 움직이지 않으므로, HUD에서는, 허상이, 소정의 정위치로부터만 보이게 형성되도록 이루어져 있다. 이로 인해, 사용자가 어느 정도 두부를 움직이면서 릴랙스하여 허상을 보는 것은 곤란하였다.
또한, HUD는, 자동차의 운전이나 항공기의 조종 등의 작업의 방해가 되지 않도록, 사용자로부터, 어느 정도 떨어진 위치(예를 들면, 자동차나 항공기의 계기반의 상부 등)에 설치되는 것을 전제로 한다. 즉, 인간이 어떤 작업을 하는 데는, 최소한 팔꿈치가 들어갈 스페이스가 필요하며, HUD는 그와 같은 스페이스를 확보할 수 있도록 설치된다. 따라서, HUD와 사용자와의 사이에는, 최소한 팔꿈치가 들어갈 스페이스가 필요하였다.
여기에서, 예를 들면, 「인체를 측정한다」, 小原次郞, 內田謙, 上野義雪, 內田一利, 日本出版サ－ビス社에는, 성인 남성의 전방 전완(前腕)길이(팔 상부를 자연스럽게 아래로 늘어뜨리고, 손바닥을 내측을 향하여 전완을 수평방향으로 구부렸을 때의 팔꿈치 턱 후측 가장자리로부터 손가락끝점까지의 거리)가 45.1cm라는 것이 기재되어 있고, 이에 따르면, HUD와 사용자와의 사이에는, 그것보다 넓은 스페이스가 필요하게 된다.
그리고, 허상은, 전술한 HMD나 HUD외에, 예를 들면, 도 151에 나타낸 바와 같이, 비디오 카메라의 뷰파인더 등에 의해서도 관찰하는 것이 가능하지만, 이 경우, 비디오 카메라를 손 등으로 잡을 필요가 있어, 사용자에게 번거러움을 느끼게 만들게 된다. 또, 비디오 카메라를 3각(脚) 등으로 고정했다고 해도, 뷰파인더에서는, 허상을 한쪽 눈으로밖에 볼 수 없으므로, 현장감 있는 영상을 얻는 것은 곤란하다.
본 발명은, 이와 같은 상황을 감안하여 이루어진 것으로, 현장감있는 허상을, 사용자가 릴랙스된 상태에서 감상할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명은, 표시장치에 관한 것으로, 특히, 예를 들면 현장감있는 허상을, 사용자가 릴랙스된 상태에서 감상할 수 있도록 하는 표시장치에 관한 것이다.
도 1은, 본 발명을 적용한 허상제공시스템의 제1의 실시의 형태의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는, 디스플레이장치(7)의 제1의 구성예를 나타낸 상면의 단면도이다.
도 3은, 도 2의 렌즈(13L) 및 (13R)의 구성예를 나타낸 사시도이다.
도 4는, 허상의 수평시야각과 수직시야각과를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 도 2의 렌즈(13L) 및 (13R)의 구성예를 나타낸 단면도이다.
도 6은, 자기발광형 디바이스의 구성예를 나타낸 사시도이다.
도 7은, 투과광제어형 디바이스의 구성예를 나타낸 사시도이다.
도 8은, 반사광제어형 디바이스의 구성예를 나타낸 단면도이다.
도 9는, 디스플레이장치(7)의 제2의 구성예를 나타낸 좌측면의 단면도이다.
도 10은, 디스플레이장치(7)의 제3의 구성예를 나타낸 정면도 및 단면도이다.
도 11은, 디스플레이장치(7)의 제4의 구성예를 나타낸 상면의 단면도이다.
도 12는, 디스플레이장치(7)의 제5의 구성예를 나타낸 상면 및 좌측면의 단면도이다.
도 13은, 디스플레이장치(7)의 제6의 구성예를 나타낸 좌측면의 단면도이다.
도 14는, 도 13의 원통형 렌즈(41)의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는, 디스플레이장치(7)의 제7의 구성예를 나타낸 상면의 단면도이다.
도 16은, 디스플레이장치(7)의 제8의 구성예를 나타낸 상면 및 좌측면의 단면도이다.
도 17은, 본 발명을 적용한 허상제공시스템(입체화상표시시스템)의 제2의 실시의 형태의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 18은, 프로젝터에 의해 입체영상을 표시하는 시스템을 나타낸 도면이다.
도 19는, 본 발명을 적용한 허상제공시스템의 제3의 실시의 형태의 구성예를 나타낸 블록도이다.
도 20은, 도 19의 암스탠드(81)의 구성예를 나타낸 사시도이다.
도 21은, 디스플레이장치(7)를 단독으로 사용하는 경우를 설명하기 위한 사시도이다.
도 22는, 확대광학계를 구성하는 접안렌즈의 제1의 실시의 형태의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 23은, 허상의, 중앙과 단과의 사이의 중간영역을 나타낸 도면이다.
도 24는, 도 22의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 25는, 도 22의 접안렌즈의 횡(橫)수차를 나타낸 도면이다.
도 26은, 도 22에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로(光路)를 나타낸 광로도이다.
도 27은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 22의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 28은, 도 22의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 29는, 도 22의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 30은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 22의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 31은, 도 22의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 32는, 도 22의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 33은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 22의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 34는, 확대광학계를 구성하는 접안렌즈의 제2의 실시의 형태의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 35는, 도 34의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 36은, 도 34의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 37은, 도 34에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 38은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 34의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 39는, 도 34의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 40은, 도 34의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 41은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 34의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 42는, 도 34의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 43은, 도 34의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 44는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 34의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 45는, 확대광학계를 구성하는 접안렌즈의 제3의 실시의 형태의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 46은, 도 45의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 47은, 도 45의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 48은, 도 45에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 49는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 45의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 50은, 도 45의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 51은, 도 45의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 52는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 45의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 53은, 도 45의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 54는, 도 45의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 55는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 45의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 56은, 확대광학계를 구성하는 접안렌즈의 제4의 실시의 형태의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 57은, 도 56의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 58은, 도 56의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 59는, 도 56에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 60은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 56의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 61은, 도 56의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 62는, 도 56의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 63은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 56의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 64는, 도 56의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 65는, 도 56의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 66은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 56의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 67은, 디스플레이장치(7)의 제9의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 68은, 디스플레이장치(7)의 제10의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 69는, 디스플레이장치(7)의 제11의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 70은, 디스플레이장치(7)의 제12의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 71은, 디스플레이장치(7)의 제13의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 72는, 디스플레이장치(7)의 제14의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 73은, 디스플레이장치(7)의 제15의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 74는, 디스플레이장치(7)의 제16의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 75는, 디스플레이장치(7)의 제17의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 76은, 디스플레이장치(7)의 제18의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 77은, 디스플레이장치(7)의 제19의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 78은, 확대광학계를 구성하는 접안렌즈의 제5의 실시의 형태의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 79는, 도 78의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 80은, 도 78의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 81은, 도 78에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 82는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 78의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 83은, 제5의 실시의 형태의 접안렌즈의 파라미터를 변화시킨 것의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 84는, 도 83의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 85는, 도 83의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 86은, 도 83에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 87은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 83의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 88은, 제5의 실시의 형태의 접안렌즈의 파라미터를 변화시킨 것의 다른 구성예를 나타낸 도면이다.
도 89는, 도 88의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 90은, 도 88의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 91은, 도 88에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 92는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 88의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 93은, 확대광학계를 구성하는 접안렌즈의 제6의 실시의 형태의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 94는, 도 93의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 95는, 도 93의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 96은, 도 93에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 97은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 93의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 98은, 제6의 실시의 형태의 접안렌즈의 파라미터를 변화시킨 것의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 99는, 도 98의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 100은, 도 98의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 101은, 도 98에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 102는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 98의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 103은, 제6의 실시의 형태의 접안렌즈의 파라미터를 변화시킨 것의 다른 구성예를 나타낸 도면이다.
도 104는, 도 103의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 105는, 도 103의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 106은, 도 103에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 107은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 103의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 108은, 확대광학계를 구성하는 접안렌즈의 제7의 실시의 형태의 구성을 나타낸 도면이다.
도 109는, 도 108의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 110은, 도 108의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 111은, 도 108에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 112는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 108의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 113은, 제7의 실시의 형태의 접안렌즈의 파라미터를 변화시킨 것의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 114는, 도 113의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 115는, 도 113의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 116은, 도 113에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 117은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 113의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 118은, 제7의 실시의 형태의 접안렌즈의 파라미터를 변화시킨 것의 다른 구성예를 나타낸 도면이다.
도 119는, 도 118의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 120은, 도 118의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 121은, 도 118에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 122는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 118의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 123은, 확대광학계를 구성하는 제8의 실시의 형태의 구성을 나타낸 도면이다.
도 124는, 도 118의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 125는, 도 118의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 126은, 도 118에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 127은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 118의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 128은, 제8의 실시의 형태의 접안렌즈의 파라미터를 변화시킨 것의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 129는, 도 128의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 130은, 도 128의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 131은, 도 128에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 132는, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 128의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 133은, 제8의 실시의 형태의 접안렌즈의 파라미터를 변화시킨 것의 다른 구성예를 나타낸 도면이다.
도 134는, 도 133의 접안렌즈의 구면수차(색수차), 비점수차, 및 왜곡수차를 나타낸 도면이다.
도 135는, 도 133의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 136은, 도 133에 있어서, 동공위치가 벗어난 경우의 광로를 나타낸 광로도이다.
도 137은, 동공위치가 벗어난 경우의, 도 133의 접안렌즈의 횡수차를 나타낸 도면이다.
도 138은, 디스플레이장치(7)의 제20의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 139는, 디스플레이장치(7)의 제21의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 140은, 디스플레이장치(7)의 제22의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 141은, 디스플레이장치(7)의 제23의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 142는, 디스플레이장치(7)의 제24의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 143은, 디스플레이장치(7)의 제25의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 144는, 디스플레이장치(7)의 제26의 구성예를 나타낸 도면이다.
도 145는, 프로젝터에 의해 확대영상을 표시하는 프로젝터시스템의 일예의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 146은, HMD시스템의 일예의 구성을 나타낸 도면이다.
도 147은, 인간의 안폭, 및 렌즈와 안구와의 사이에 필요한 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 148은, 허상의 일부가 결여되어 보이지 않게 되는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 149는, HMD시스템에 있어서의 렌즈의 설계방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 150은, HUD시스템의 일예의 구성을 나타낸 도면이다.
도 151은, 비디오카메라의 일예의 구성을 나타낸 도면이다.
특허청구의 범위 제1항에 기재된 표시장치는, 영상제공장치가, 영상을 표시하는 표시수단과, 표시수단에 표시된 영상을 확대함으로써 허상을 형성하고, 사용자의 좌안과 우안에서 관찰되는 허상을, 공간상 동일한 위치에 배치하는 확대광학계와를 가지고, 영상제공장치를, 사용자 이외의 소정의 물체에 고정하는 고정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
특허청구의 범위 제42항에 기재된 표시장치는, 영상을 표시하는 표시수단에 표시된 영상을 확대함으로써 허상을 형성하는 확대광학계를 구성하는 복수의 렌즈중, 표시수단에 가장 가까운 위치에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 크고, 표시수단에서 가장 먼 위치에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 작은 것을 특징으로 한다.
특허청구의 범위 제1항에 기재된 표시장치에 있어서는, 고정수단이, 영상제공장치를, 사용자 이외의 소정의 물체에 고정하도록 이루어져 있다.
특허청구의 범위 제42항에 기재된 표시장치에 있어서는, 확대광학계를 구성하는 복수의 렌즈중, 표시수단에 가장 가까운 위치에 배치된 렌즈가, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 크고, 표시수단으로부터 가장 먼 위치에 배치된 렌즈가, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 작게 되어 있다.
도 1은, 본 발명을 적용한 허상제공시스템(시스템이란, 복수의 장치가 논리적으로 집합된 것을 말하며, 각 구성의 장치가 동일 케이스체중에 있는가 여부는 불문한다)의 제1의 실시의 형태의 구성을 나타내고 있다. 이 허상제공시스템에 있어서는, 현장감있는 허상을, 사용자가 릴랙스된 상태에서 감상할 수 있도록 이루어져 있다.
즉, 사용자지지기구(9)는, 사용자를 앉은 상태로 지지하는, 예를 들면, 의자나 소파 등으로, 사용자는 그곳에 앉음으로써 릴랙스된 상태로 지지되도록 이루어져 있다.
사용자지지기구(9)의 등받이 부분과 앉는 부분과의 접속부에는, 등받이 각도조정기구(27)가 형성되어 있고, 이것은 각도조정기구 콘트롤러(11)에 의해 제어되도록 이루어져 있다. 각도조정기구 콘트롤러(11)는, 리모콘(리모트 콘트롤러)(26)의 조작에 따라 동작하도록 이루어져 있고, 따라서 사용자가 리모콘(26)을 조작하면, 각도조정기구 콘트롤러(11)는, 그 조작에 따라, 등받이 각도조정기구(27)를 제어하고, 이에 따라 등받이 각도조정기구(27)는, 사용자지지기구(9)의 등받이 부분의 각도를 변화시킨다.
이상과 같이, 사용자는 리모콘을 조작함으로써, 사용자지지기구(9)의 등받이부분의 각도를, 자신이 원하는 각도로 할 수 있고, 이에 따라 사용자는 자신이 가장 릴랙스되는 자세를 취할 수 있도록 이루어져 있다.
또, 사용자지지기구(9)의, 예를 들면 등받이 부분에는, 저주파진동기구(28)가 형성되어 있고, 이 저주파진동기구(28)는, 후술하는 로우패스필터(29)를 통하여 공급되는 음향신호에 대응하여 진동하도록 이루어져 있다. 이에 따라 사용자는 음향신호를 체감할 수 있도록 이루어져 있다.
또한, 사용자지지기구(9)의 등받이의 상부에는, 사용자가 그곳에 앉았을 때에, 그 사용자의 두부를 덮도록 구성된, 예를 들면, 반구형의 시스템지지기구(8)(고정수단)가 고정되어 있다. 그리고, 시스템지지기구(8)의 내부에는, 디스플레이장치 (7) 및 스피커(25)가 형성되어 있다.
즉, 디스플레이장치(7)(영상제공장치)는, 사용자가 사용자지지기구(9)에 지지된 상태에 있어서, 그 사용자의 대략 전방(정면)에 위치하도록, 시스템지지기구(8)의 내부에 고정되어 있다. 그리고, 사용자지지기구(9)는, 사용자의 두부와 디스플레이장치(7)와의 간격이, 예를 들면 45cm 이내로 되도록, 사용자를 지지하도록 이루어져 있다.
디스플레이장치(7)는, 영상음성생성장치(10)로부터 공급되는 영상을 표시하는, 예를 들면 액정디스플레이 등으로 구성되는 소형의 디스플레이패널(14)(표시수단)과, 그 디스플레이패널(14)에 표시된 영상을 확대함으로써 허상을 형성하고,사용자의 좌안과 우안에서 관찰되는 허상을, 공간상 동일한 위치에 배치하는 확대광학계로서의 렌즈(13)를 가지고 있고, 이에 따라 사용자에 대하여 영상음성생성장치(10)로부터 공급되는 영상을 확대한 허상을 제공하도록 이루어져 있다.
스피커(25)는, 사용자가 사용자지지기구(9)에 지지된 상태에 있어서, 예를 들면, 그 사용자의 대략 상부 또는 우측 및 좌측(예를 들면, 귀 근처) 등에 위치하도록, 시스템지지기구(8)의 내부에 고정되어 있고, 영상음성생성장치(10)로부터 공급되는 음향신호(음성신호)를 방음(放音)하도록 이루어져 있다. 그리고, 그 음량은, 리모콘(26)에 의해 제어할 수 있도록 이루어져 있다.
시스템지지기구(8)는, 예를 들면, ECD(Electrochromic Display) 등의 광의 투과율이 가변인 소자(이하, 적당하게 투과율가변소자라고 한다) 등으로 구성되어 있거나, 또는, 또 투명한 부재에, 액정셔터 등을 조립하여 구성되어 있고, 이 투과율가변소자나 액정셔터 등을 제어하는 투과율제어기구(16)를 가지고 있다. 투과율제어기구(16)는, 리모콘(26)의 조작에 대응하여, 투과율가변소자나 액정셔터 등을 제어하고, 시스템지지기구(8)에 대하여, 외부로부터 입사하는 광의 양을 변화시키도록 이루어져 있다. 따라서, 사용자는, 리모콘(26)을 조작함으로써, 시스템지지기구(8)의 투과율을 변화시키고, 이에 따라 외부의 경치(상황)를 보거나, 또는 외부의 경치가 눈에 들어오지 않도록 할 수 있도록 이루어져 있다.
영상음성생성장치(10)는, 디스플레이장치(7)에 표시하는 영상과, 스피커(25)로부터 출력하는 음향신호를 출력하도록 이루어져 있다. 즉, 이 실시의 형태에 있어서는, 영상음성생성장치(10)는, VTR(비디오테이프레코더)(17), TV(Television) 튜너(18), 및 컴퓨터(19)를 가지고 있고, VTR(17)에서는, 비디오테이프에 기록된 영상신호 및 음성신호가 재생되고, TV튜너(18)에서는, 소정의 텔레비젼 방송의 영상신호 및 음향신호가 수신되고, 컴퓨터(19)에서는, CD－ROM(Compact Disc－Read Only Memory) 등의 기록매체로부터 영상신호 및 음향신호가 재생되거나, 또는 인터넷 등의 통신망으로부터 영상신호 및 음향신호가 수신된다.
VTR(17), TV튜너(18), 및 컴퓨터(19)에서 얻어진 영상신호 및 음향신호는, 셀렉터(21)에 공급되도록 이루어져 있고, 셀렉터(21)는, 리모콘(26)의 조작에 대응하여, VTR(17), TV튜너(18), 또는 컴퓨터(19)중의 어느 것의 출력을 선택하여 출력하도록 이루어져 있다. 셀렉터(21)에서 선택된 영상신호는 디스플레이장치(7)에 공급되고, 또 음향신호는, 앰프(24)에서 증폭되어, 스피커(25) 및 로우패스필터(29)에 공급된다. 로우패스필터(29)는, 음향신호의 저주파수 성분을 취출하여, 저주파진동기구(28)에 공급하도록 이루어져 있다.
이상과 같이 구성되는 허상제공시스템에 있어서는, 예를 들면, 사용자가 사용자지지기구(9)에 지지된 상태에서, 리모콘(26)을 조작하여, VTR(17), TV튜너(18), 또는 컴퓨터(19)중의 어느 것의 출력을 지정하면, 셀렉터(21)에 있어서, 그 출력(영상신호 및 음향신호)이 선택된다.
셀렉터(21)에서 선택된 영상신호는, 디스플레이장치(7)에 공급되고, 그 디스플레이패널(14)에 표시된다. 디스플레이패널(14)에 표시된 영상은, 렌즈(13)에 의해 확대되고, 이에 따라 형성되는 허상이, 사용자지지기구(9)에 지지된 사용자에게 제공된다. 이상과 같이 하여, 사용자는 먼 거리에서 허상을 관찰할 수 있고, 그 결과, 실제의 공간과 동등하거나, 또는 그 이상으로 넓은 공간(허상공간)을 체감할 수 있다.
또, 사용자는, 사용자지지기구(9)에 지지된 상태에서, 또한 디스플레이장치(7)를 두부에 장착하거나, 또는 잡지 않고, 즉 매우 릴랙스된 상태에서, 피로감을 거의 느끼지 않고, 허상을 감상할 수 있다.
그리고 이때, 사용자는 상술한 바와 같이, 리모콘(26)을 조작함으로써, 투과율제어기구(16)를 통하여, 그 두부를 덮고 있는 시스템지지기구(8)의 투과율을 변화시킬 수 있다. 예를 들면, 투과율을 낮게 한 경우, 외부로부터의 광의 대부분이 차단되므로, 사용자는, 허상공간에 몰두할 수 있다. 한편, 투과율을 높게 한 경우, 사용자는, 주위의 상황을 확인하면서, 허상을 감상할 수 있다. 또, 예를 들면, 투과율을 서서히 낮춰간 경우, 현실의 세계로부터 허상공간으로 몰입해 가는 감각을 향수할 수 있다.
한편, 셀렉터(21)에서 선택된 음향신호는, 앰프(24)에서 증폭되고, 스피커(25)에 공급되어 출력된다. 또한, 앰프(24)에서 증폭된 음향신호는, 로우패스필터(29)에 있어서, 그 저주파수 성분만이 취출되어, 저주파신호기구(28)에 공급된다. 이에 따라 저주파진동기구(28)는, 스피커(25)로부터 출력되는 음향신호의 저주파수 성분에 대응하여 진동하고, 사용자는 음향신호를 체감할 수 있다. 즉, 이 경우, 박력있는 시청(試聽)환경을 사용자에게 제공할 수 있다. 그리고, 진동레벨은, 리모콘(26)에 의해 제어할 수 있도록 이루어져 있다.
여기에서, 디스플레이장치(7)에 있어서는, 수평시야각이 15° 이상의 영상(허상)이 형성되도록 이루어져 있고, 이에 따라 현장감있는 허상(넓은 허상공간)이 제공되도록 이루어져 있다.
또한, 영상의 깜박임을 방지한다는 관점에서, 디스플레이장치(7)에 공급되는 영상신호는, 논인터레이스(non－interlace)신호(프로그레시브한 영상)(예를 들면, 컴퓨터용의 신호나, 이른바 클리어비젼의 신호 등)로 되어 있다.
즉, 예를 들면, NTSC(National Television System Committee)방식에 준거한 텔레비젼신호 등은, 인터레이스 주사(走査)되므로, 그 인터레이스에 의한 깜박임을 느낀다. 한편, 논인터레이스의 신호이면, 그와 같은 깜박임은 느끼지 않는다(그리고, NTSC방식에 준거한 텔레비젼신호를, 가로와 세로의 비가 4:3의 텔레비젼 수상기에 표시한 경우 등은, 시력이 1.0인 자가 깜박임을 느끼지 않고 영상을 보는 데는, 표시화면의 높이의 7배 정도 떨어질 필요가 있다고 알려져 있지만, 이 경우, 수평시야각은 10배 정도로 되어, 현장감있는 영상을 보기는 곤란하다. 한편, 가로와 세로의 비가 16:9의, 이른바 가로로 긴 텔레비젼 수상기 등에서는, 15° 정도의 수평시야각을 확보하는 것이 가능하여, 현장감있는 영상을 얻을 수 있다).
그리고, 디스플레이패널(14)을, 빔을 주사함으로써 영상을 표시하는, 예를 들면 CRT(Cathode Ray Tube) 등으로 구성한 경우는, 전술한 바와 같지만, TFT(Thin Film Transistor) 액정디스플레이 등과 같이, 화소치를 유지하는 메모리를 가지는 것으로 구성한 경우에는, 인터레이스의 신호라도 된다. 즉, 이 경우, 메모리에 화소치가 유지됨으로써, 영상의 깜박임은 보기 어려워지므로, 영상신호는, 인터레이스의 신호 및 논인터레이스의 신호의 어느 것이라도 상관없다.
이상과 같이, 도 1의 허상제공시스템에 의하면, 사용자는, 현장감있는 허상을, 매우 릴랙스된 상태에서 감상할 수 있다.
그리고, 사용자지지기구(9), 시스템지지기구(8), 및 디스플레이장치(7)는, 이른바 일체적으로 구성되어 있고, 또 시스템지지기구(8)에 의해 고정된 디스플레이장치(7)는, 전술한 바와 같이, 사용자지지기구(9)에 지지된 사용자로부터 45cm 이하의 매우 가까운 위치에 형성되어 있으므로, 시스템 전체를 설치하기 위해, 그다지 넓은 스페이스를 필요로 하지 않는다. 즉, 넓은 스페이스를 점유하지 않고, 사용자에게, 넓은 허상공간을 제공하는 것이 가능하게 된다.
또한, 디스플레이장치(7)를 사용자로부터 떨어진 위치에 설치하는 경우,디스플레이장치(7) 자체가 사용자의 눈에 들어와, 허상의 현장감이 손상된다. 이 현장감이 손상되는 것을 방지하기 위해, 렌즈(13)로서 대형의 것을 이용하고, 디스플레이장치(7) 전체를 대형으로 하는 방법이 있지만, 이것으로는 시스템 전체가 고(高)코스트화, 대규모화된다. 한편, 디스플레이장치(7)를 사용자에게 가까운 위치에 설치하는 경우, 전술한 바와 같이, 허상의 현장감이 손상되거나, 또 시스템이 고코스트화, 대규모화되는 것을 방지할 수 있다.
다음에, 도 2는, 도 1의 디스플레이장치(7)의 광학계의 구성예(제1의 구성예)를 나타내고 있다. 그리고, 도 2는, 사용자지지기구(9)에 지지된 사용자의 머리위로부터 본 경우의 구성예를 나타내고 있다.
도 2의 실시의 형태에서는, 디스플레이장치(7)는, 영상을 확대함으로써 허상을 형성하기 위한 확대광학계로서, 광축이 상이한 좌안용의 광학계인(를 구성하는) 렌즈(13L)와 우안용의 광학계인 렌즈(13R)와를 가지고 있다.
즉, 렌즈(13R) 또는 (13L)은, 우안 또는 좌안에 대하여, 디스플레이패널(14R) 또는 (14L)에 표시된 영상을 확대함으로써 얻어지는 허상(R) 또는 (L)을 각각 제공하기 위한 동일 특성의, 예를 들면 볼록렌즈로, 이들은 동일 평면상에 배치되어 있다. 즉, 렌즈(13R) 및 (13L)은, 그 주평면(主平面)끼리가 일치하도록 배치되어 있다.
여기에서, 도 2에 있어서, O1 또는 O2는, 렌즈(13R) 및 (13L)의 주점을 각각 나타내고 있고, F1 또는 F2는, 렌즈(13R) 또는 (13L)의 초점을 각각 나타내고 있다. 또, 주점 O1과 O2와의 사이의 중점을 나타내고 있다.
디스플레이패널(14R) 또는 (14L)은, 그 중심점(예를 들면, 디스플레이패널(14R,14L)이 장방형상을 하고 있는 경우에 있어서, 그 장방형의 대각선의 교점 등)이, 중점(O)과 초점(F1) 또는 (F2) 각각과을 연결하는 직선(OF1) 또는 (OF2)상에 각각 위치하고, 또한 양자가 동일 평면상에 위치하도록 배치되어 있다.
이상과 같이 구성되는 디스플레이장치(7)에 의하면, 디스플레이패널(14R) 또는 (14L)에 표시된 영상이, 렌즈(13R) 또는 (13L)에서 확대되고, 이 확대된 영상에 대응하는 광이 우안 또는 좌안에 각각 입사함으로써, 그 영상에 대응하는 허상이, 우안 또는 좌안에서 관찰된다. 즉, 렌즈(13R) 또는 (13L)에 의해 형성되는 허상(R) 또는 (L)이, 우안 또는 좌안 각각에서 관찰된다.
도 2의 구성에 의하면, 우안 또는 좌안에서 관찰되는 허상은, 별개의 광학계인 렌즈(13R) 또는 (13L)에서 각각 형성되지만, 이들 허상은, 3차원 공간에 있어서, 동일한 위치에 배치된다. 즉, 사용자의 좌안과 우안에서 관찰되는 허상은, 공간상 동일한 위치에 배치된다.
이것은, 다음과 같은 이유에 의한 것이다. 즉, 예를 들면, 지금 주점(O2)으로부터 O1의 방향을 d축으로 하는 동시에, 렌즈(13L)의 광축방향(주점(O2)으로부터 초점(F2)의 방향)을 s축으로 한다. 그리고, 디스플레이패널(14L)의 중심점을 M1으로 하고, 그 sd평면에 있어서의 좌표를 (s1,d1)으로 하는 동시에, 렌즈(13L)가 형성하는 허상(L)의 중심점을 M1′로 하고, 그 sd평면에 있어서의 좌표를 (s1′,d1′)으로 한다. 또한, 초점 (F1)과 (F2)와의 사이의 중심점을 O′로 한다.
이 경우, 전술한 바와 같이, 디스플레이패널(14R) 또는 (14L)은 동일 평면내에 있고, 또한 그 중심점이, 직선 (OF1) 또는 (OF2)상에 있으므로, 디스플레이패널(14R) 및 (14L)은, 렌즈(13R) 및 (13L)의 주평면(이것도, 전술한 바와 같이 동일 평면내에 있다)으로부터 동등한 거리에 있다. 따라서, 허상(R) 및 (L)도 동일 평면내에 있으므로, 이 허상(R) 및 (L)의 중심점이, 어느 것이나, 중점 (O)와 (O′)과를 연결하는 직선(OO′)상에 있으면, 허상(R) 및 (L)은 동일 위치에 있게 된다.
그래서, 지금 디스플레이패널(14L)의 중심점(M1) (s1,d1)은, 직선(OF2)상에 있으므로, 다음의 식이 성립한다.
d1＝L／2－L×s1／(2×f) ···(1)
단, L은 주점 (O1)과 (O2)와의 거리를 나타내고, f는 렌즈(13L)의 초점거리를 나타낸다.
한편, 결상(結像)공식에 의해, 다음의 식이 성립한다.
1／f＝1／s1－1／s1’ ···(2)
또, 주점(O2), 중심점(M1,M2’)은, 일직선상에 있으므로, 다음의 식이 성립한다.
s1／s2’＝d1／d1’ ···(3)
식 (1) 내지 식(3)로부터, 식
d1’＝L／2 ···(4)
가 얻어진다.
식 (4)로부터, 허상(L)의 중심점(M1’)은 직선(OO’)상에 있다.
렌즈(13L)가 구성하는 광학계와, 렌즈(13R)가 구성하는 광학계와는, 직선(OO’)에 대하여 대칭이고, 따라서 허상(R)의 중심점도, 직선(OO’)상에 있다.
이상과 같이, 허상(R) 및 (L)은, 동일 평면내에 있고, 또한 그들의 중심점이, 어느 것이나 직선(OO’)상에 있으므로, 허상(R) 및 (L)은 동일 위치에 있게 된다.
따라서, 사용자는, 양안의 복주(輻輳,vergence)와 조정을 일치시킨 상태에서, 즉 릴랙스된 상태에서, 허상을 관찰할 수 있다.
그리고, 디스플레이패널(14R) 및 (14L) 각각은, 그 중심점이, 직선(OF1) 또는 (OF2)상을, 동일 평면내에 포함되도록 동기하여 이동하도록 이루어져 있고, 이에 따라 허상(R) 및 (L)이 형성되는 위치도 이동하도록 이루어져 있다. 디스플레이패널(14R) 및 (14L)의 이동은, 예를 들면, 도시하지 않은 스텝핑모터 등에 의해, 리모콘(26)을 조작함으로써 행해지도록 이루어져 있다. 또, 디스플레이패널(14R) 및 (14L) 각각은, 초점(F1) 또는 (F2)보다, 렌즈(13R)측 또는 (13L)측의 범위를 이동하도록 이루어져 있다. 이것은, 전술한 바와 같이, 물체의 허상을 관찰하기 위해서는, 그 물체가, 초점거리보다 렌즈에 가까운 위치에 있을 필요가 있기 때문이다.
그런데, 렌즈(13R) 및 (13L)은, 예를 들면, 그 외형이 직사각형상 등으로 가공되고, 도 3 (A)에 나타낸 바와 같이, 직방체형상의 렌즈홀더에 격납되어 있다. 도 3 (A)에 있어서, 렌즈(13R)이 격납되어 있는 우측의 렌즈홀더와, 렌즈(13L)이 격납되어 있는 좌측의 렌즈홀더와의 경계부분의 두께(δ)는, 최소한, 인간의 동공직경(일반적으로는, 3 내지 8mm 정도, 또는 2 내지 7mm 정도라고 알려져 있다) 이하로 되어 있고, 이에 따라 그 경계부분이, 사용자에게 인식되지 않도록 이루어져 있다. 즉, 경계부분의 두께(δ)를, 동공직경 이하로 하면, 그 경계부분이 망막상에 결상되지 않고, 흐릿한 상태로 되어, 그 결과 경계부분을 사용자에게 인식되기 어렵게 할 수 있다.
그리고, 렌즈(13R) 및 (13L)을, 도 3 (A)에 나타낸 바와 같이, 렌즈홀더에 격납하지 않고, 예를 들면, 투명한 접착제로 접착함으로써, 그 경계의 두께를 매우 얇게 하는 것도 가능하다.
또, 렌즈(13R) 및 (13L)의 경계의 두께를 얇게 함으로써, 도 3 (B)에 나타낸 바와 같이, 렌즈가능각을, 허상의 시야각(허상시야각)에 대하여, 충분히 크게 할 수 있다.
다음에, 렌즈(13R) 및 (13L)은, 최소한, 사용자지지기구(9)에 지지되어 있는 사용자의 두부(안구)가 용이하게 이동 가능한 범위이면, 어디에서라도 허상 전체를 관찰할 수 있도록 구성되어 있다.
즉, 허상의 수평시야각을 α로 하면, 렌즈(13R) 및 (13L)의 수평방향의 길이(L1)는, 도 4 (A)의 상면도에 나타낸 바와 같이, 렌즈(13R)과 (13L)과의 경계를 통과하는 광축에 평행한 수직선상의 점으로서, 그곳으로부터 렌즈(13R) 또 (13L)의 우단 또는 좌단 각각과를 연결한 직선이 형성하는 각도가 α로 되는 점(P1)으로부터, 렌즈(13R) 또 (13L)의 우단 또는 좌단 각각과를 연결한 직선으로 둘러싸이는 범위에서, 삼각형 GHP1을 제외한 범위(도 4 (A)에 있어서 사선이 그어져 있는 부분)(이하, 적당하게, 수평방향 안구위치 허용범위라고 한다)가, 최소한, 사용자의 이동에 따라 안구가 이동하는 범위를 포함하도록 되어 있다.
여기에서, 삼각형 GHP1의 변 GH는, 렌즈(13)의 주평면과 평행한 부분으로서, 그 길이가, 예를 들면, 사용자의 좌안과 우안과의 동공끼리의 평균적인 거리에 동등한 것으로 되어 있다.
한편, 수직시야각을 시야각을 β로 하는 경우, 렌즈(13R) 및 (13L)의 수직방향의 길이(L2)는, 도 4 (B)의 측면도(좌측면도)에 나타낸 바와 같이, 렌즈(13L(또는 13R))와의 광축상의 점으로서, 그곳으로부터 렌즈(13L)의 상단 또는 하단 각각과를 연결한 직선이 형성하는 각도가 β로 되는 점(P2)으로부터, 렌즈(13L)의 상단 또는 하단 각각과를 연결한 직선으로 둘러싸이는 범위(도 4 (B)에 있어서 사선이 그어져 있는 부분)(이하, 적당하게, 수직방향 안구위치 허용범위라고 한다)가, 최소한, 사용자의 이동에 따라 안구가 이동하는 범위를 포함하도록 되어 있다.
사용자의 안구가, 수평방향 안구위치 허용범위 및 수직방향 안구위치 허용범위의 양쪽에 공통의 범위에 있는 한은, 사용자가 사용자지지기구(9)에 지지되어 있는 상태에서 두부를 움직여도, 허상 전체를 관찰할 수 있다. 이에 따라 예를 들면, 사용자가 무의식적으로 두부를 움직여도, 그에 따라서, 허상의 일부가 결여되거나, 또 그 전체가 보이지 않게 되거나 하지 않는다.
그리고, 도 4 (A)에 있어서, 사용자가 두부를 움직임으로써, 그 우안 또는 좌안에 의해 관찰되는 허상이, 렌즈(13R) 또는 (13L)이 아니고, 다른 쪽의 렌즈(13L) 또는 (13R)에 의해 형성되는 것이 되어도, 사용자는, 허상 전체를 감상할 수 있다.
또, 원리적으로는, 렌즈(13R) 및 (13L)의 수평방향의 길이(L1)와 수직방향의 길이(L2)와를 길게 할수록, 사선이 그어진 범위는 커지지만, 즉 사용자가 두부를 움직였을 때에 허상 전체를 감상할 수 있는 범위는 넓어지지만, 이것으로는 시스템이 대형화된다. 따라서, L1 및 L2는, 시스템의 규모와, 허상 전체를 감상하는 데에 필요한 범위와의 밸런스를 맞춰 결정하는 것이 바람직하다(예를 들면, 100mm 정도 등).
또한, 렌즈(13R) 및 (13L)은, 그 광축에 대하여 대칭인 형상으로 되어 있을 필요는 없다. 즉, 렌즈 (13R) 및 (13L)은, 그 우측 절반과, 좌측 절반과를 비대치인 형상으로 하는 것 등이 가능하다.
그런데, 도 4에 사선이 그어진 범위(이하, 적당하게, 전체가시범위라고 한다)내에, 사용자의 우안 및 좌안이 위치하고 있으면, 전술한 바와 같이, 허상 전체를 감상할 수 있지만, 그 위치에 따라 수차가 크게 변동하면, 수차가 작은 부분에서는, 선명한 허상이 얻어지지만, 수차가 큰 부분에서는, 흐릿한 허상이 얻어지게 된다.
그래서, 디스플레이장치(7)에서는, 렌즈(13(13R 및 13L)를, 도 5에 나타낸 바와 같이, 복수의 렌즈로 구성함으로써, 전체가시범위에 있어서의 수차 및 그 변동량을 작게 하도록 이루어져 있다).
즉, 도 5에 있어서, 디스플레이패널(14)에 가장 가까운 위치에 배치된 렌즈는, 굴절력이, 다른 렌즈에 비교하여 크게 되어 있고, 또 디스플레이패널(14)로부터 가장 먼 위치에 배치된 렌즈, 즉 도 5에 있어서는, 사용자에게 가장 가까운 위치에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 작게 되어 있다.
렌즈(13)을 복수의 렌즈로 구성하면, 그 복수의 렌즈 각각에서 광을 굴절시킬 수 있으므로, 1매당의 부하가 경감된다. 그 결과, 렌즈(13) 전체의 수차를 작게 할 수 있다. 또한, 디스플레이패널(14)측에 굴절력이 큰 렌즈를 배치함으로써, 사용자측에는, 굴절력이 작은 렌즈를 배치할 수 있다. 이 경우, 사용자측, 즉 안구측의 렌즈의 파워(굴절력)가 작으므로, 동공이 렌즈(13)의 광축상에 위치하지 않아도, 광선의 궤적은 그다지 변화하지 않는다.
즉, 도 5 (A)는, 동공이 광축상에 위치하고 있는 경우의 좌측면도(또는 상면도)를, 도 5 (B)는, 동공이 광축상에 위치하고 있지 않은 경우의 좌측면도를 각각 나타내고 있는데, 양자의 광선의 궤적(광로)은, 그다지 변화하지 않고, 허상면상에서 광선이 대략 수속(收束)되어 있고, 동공위치가 벗어나도, 수차가 적은 허상을 관찰할 수 있다.
그리고, 렌즈(13)를, 도 5에 나타낸 바와 같이. 복수의 렌즈로 구성하는 경우에 있어서, 그 중에, 부(負)의 파워를 가지고, 파장의 분산이, 다른 렌즈에 비교하여 큰 것을 포함하면, 색수차의 보정을 할 수 있다.
여기에서, 도 5에 있어서는, 4매의 렌즈로, 렌즈(13)가 구성되어 있지만, 이 4매의 렌즈의 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같은 값으로 할 수 있다.
즉, 지금 4매의 렌즈를, 디스플레이패널(14)측으로부터, 1,2,3,4매째의 렌즈라고 하면, 디스플레이패널의 표시면, 1매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면, 그 동공측의 면, 2매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면, 그 동공측의 면, 3매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면, 그 동공측의 면, 4매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면, 또는 그 동공측의 면의 곡률반경(mm)은, 예를 들면, 각각, ∞, －273.2355, －43.0090, 156.9532, －158.9318, 71.8083, 121.5689, 65.9055, 또는 61.6620으로 되어 있다.
또, 디스플레이패널(14)의 표시면으로부터 1매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면까지의 거리(광축상의 거리), 1매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면으로부터 그 동공측의 면까지의 거리, 1매째의 렌즈의 동공측의 면으로부터 2매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면까지의 거리, 2매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면으로부터 그 동공측의 면까지의 거리, 2매째의 렌즈의 동공측의 면으로부터 3매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면까지의 거리, 3매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면으로부터 그 동공측의 면까지의 거리, 3매째의 렌즈의 동공측의 면으로부터 4매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면까지의 거리, 4매째의 렌즈의 디스플레이패널(14)측의 면으로부터 그 동공측의 면까지의 거리, 또는 4매째의 렌즈의 동공측의 면으로부터 동공까지의 거리는, 예를 들면, 각각 27.0, 18.7626, 0, 11.7904, 0, 6.2371, 0, 2.4340, 또는 50으로 되어 있다.
다음에, 디스플레이패널(14(14R 및 14L))은, 예를 들면, 화소단위로 발광하는 발광소자에 의해 영상을 표시하는 자발광형(自發光型) 디바이스나, 광의 투과를 제어함으로써 영상을 표시하는 투과광제어형 디바이스, 광의 반사를 제어함으로써 영상을 표시하는 반사광제어형 디바이스 등으로 구성할 수 있다.
도 6은, 자발광형 디바이스의 구성예를 나타내고 있다.
자발광형 디바이스는, 화소에 상당하는, 다수의 발광소자로 구성되는 발광부와, 각 발광소자의 발광을 제어하는 제어부로 구성된다. 자발광형 디바이스는, 구성이 단순하고, 경량이며, 또 자발광이므로, 시야각 의존성이 작다. 그 결과, 이것에 의해 디스플레이패널(14)을 구성한 경우에는, 시스템의 경량화를 도모할 수 있다. 또한, 비스듬한 방향으로부터 영상을 본 경우라도, 선명한 영상을 관찰할 수 있다. 그리고, 자발광형 디바이스로서는, 예를 들면, CRT 등이 있다.
도 7은, 투과광제어형 디바이스의 구성예를 나타내고 있다.
투과광제어형 디바이스는, 광을 발하는 백라이트와, 그 백라이트로부터의 광의 투과를 화소단위로 제어하는 투과광제어부로 구성된다. 투과광제어형 디바이스에 의하면, 백라이트가 발하는 광의 양을 조절함으로써, 용이하게 필요한 밝기를 얻을 수 있다. 이에 대하여, 전술한 자발광형 디바이스에서는, 하나하나의 발광소자의 광량을 조정할 필요가 있다. 또한, 자발광형 디바이스에서는, 그 디바이스 자신에게 의존하는, 발광량의 한계가 있지만, 투과광제어형 디바이스에서는, 백라이트는, 이른바 단순한 조명이므로, 여러 가지 발광량인 것이 존재하고, 따라서 백라이트를 바꾸는 것만으로, 원하는 밝기의 영상을 표시할 수 있다.
또, 투과광제어형 디바이스는, 디스플레이패널(14)을, 비교적 평판형상으로 구성하는 경우에 적합하다.
그리고, 투과광제어형 디바이스로서는, 예를 들면, 액정디스플레이 등이 있다.
도 8은, 반사광제어형 디바이스를 이용한 경우의 디스플레이패널(14)의 구성예를 나타내고 있다.
이 경우, 광원으로부터 광이 방사되고, 이 광은, 하프미러에서 반사되어, 반사형 디바이스에 입사한다. 반사형 디바이스는, 화소에 상당하는 다수의 소자가 평면상으로 배치되어 구성되어 있고, 각 소자의 반사율이, 영상신호에 대응하여 제어되도록 이루어져 있다. 따라서, 반사형 디바이스에 입사한 광은, 영상신호에 대응한 반사율로, 각 소자에 있어서 반사된다. 이 반사광으로서의 영상은, 하프미러를 투과하고, 렌즈(13)를 통하여, 사용자의 안구에 입사한다. 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다.
따라서, 반사광제어형 디바이스에서는, 광학적으로는, 반사형 디바이스에 있어서 영상이 표시되어 있는 것과 등가인 효과를 얻을 수 있다.
그리고, 전술한 투과광제어형 디바이스(도 7)에서는, 기본적으로, 투과광제어부의 각 화소의 경계선에, 그 투과율을 제어하는 제어기구를 형성할 필요가 있고, 이 기구에 기인하여, 그 투과율이 약간 저하한다. 따라서, 화소수를 많게 한 경우, 제어기구의 면적비가 커지고, 전체의 투과율이 저하하므로, 소정의 광량을 얻으려고 할 때에는, 화소수의 증가에 따라, 백라이트의 광량도 증가시킬 필요가 있다. 이에 대하여, 반사광제어형 디바이스(도 8)에서는, 반사형 디바이스의 반사율을 제어하는 제어기구는, 그 반사면과는 반대측의 면에 형성할 수 있으므로, 화소수를, 용이하게 증가시킬 수 있다.
다음에, 도 2에 나타낸 바와 같이, 디스플레이장치(7)를, 디스플레이패널(14R) 및 (14L)이, 사용자의 정면에 위치하도록 구성한 것에서는, 시스템지지기구(8)(도 1)가 광을 투과시켜도, 디스플레이패널(14R) 및 (14L)에 의해 시야가 차단되므로, 그 차단된 시야의 범위에 상당하는 외부의 상황(경치)은 확인할 수 없다.
그래서, 사용자의 시야를 차단하지 않도록 하기 위해, 디스플레이장치(7)는, 예를 들면, 도 9에 나타낸 바와 같이, 구성하는 것이 가능하다.
즉, 도 9는, 디스플레이장치(7)의 제2의 구성예를 나타내고 있다.
이 경우, 렌즈(13) 및 디스플레이패널(14)은, 사용자의 정면에 배치되지 않고, 그 시야를 차단하지 않도록, 상부(사용자의 머리 상방향)에 배치되어 있다. 그리고, 디스플레이패널(14)에 표시된 영상은, 렌즈(13)에 있어서 확대되고, 그 확대된 영상으로서의 광은, 하프미러에 입사한다. 하프미러에서는, 렌즈(13)로부터의 광이 반사되고, 그 반사광은, 사용자의 안구에 입사한다. 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다.
도 9의 실시의 형태에서는, 하프미러의, 사용자와 대향하는 측과 반대측에는, 액정셔터가 형성되어 있고, 외부로부터의 광은, 이 액정셔터를 통하여, 하프미러에 입사하고, 또한 하프미러를 투과하여, 사용자의 안구에 입사하도록 이루어져 있다. 이에 따라 사용자는, 자신의 정면의 상황(경치)을, 허상에 겹쳐 관찰(확인)할 수 있다.
그리고, 액정셔터는, 리모콘(26)(도 1)의 조작에 대응하여, 그곳을 투과하는 광량을 변화시킨다. 이에 따라 사용자가, 밝기의 밸런스가 잡힌 허상과, 외부의 경치와를 관찰할 수 있도록 이루어져 있다.
이 경우, 허상에 겹쳐, 외부의 상황을 확인할 수 있으므로, 사용자는, 릴랙스된 상태에서(외부가 보이지 않는 것에 따른 불안을 느끼지 않고), 허상을 감상할 수 있다.
다음에, 이상에서는, 디스플레이패널(14)에 표시된 영상을 확대함으로써 허상을 형성하고, 사용자의 우안과 좌안에서 관찰되는 허상을, 공간상 동일한 위치에 배치하는 확대광학계를, 볼록렌즈인 렌즈(13)를 이용하여 구성하도록 했지만, 이 확대광학계는, 볼록렌즈외에, 예를 들면, 요면경(凹面鏡) 등을 이용하여 구성하는 것도 가능하다.
도 10은, 디스플레이장치(7)의 확대광학계로서, 요면경(31(31L 및 31R))을 이용한 경우의 구성예(제3의 구성예)를 나타내고 있다. 그리고, 도 10 (A)는 디스플레이장치(7)를, 사용자측(사용시에 사용자와 대향하는 면측)으로부터 본 정면도를, 도 10 (B)는 그 측면(예를 들면, 사용할 때에 사용자와 대향하는 면측으로부터 보아, 좌측의 측면)의 단면도를, 각각 나타내고 있다.
이 실시의 형태에 있어서는, 사용할 때에 사용자와 대향하도록, 하프미러가 배치되어 있고, 또한 그 후측에 요면경(31(31L 및 31R))이 배치되어 있다. 또, 하프미러의 상부(따라서, 사용자의 머리 상방향)에, 디스플레이패널(14(14L 및 14R))이 배치되어 있다.
이상과 같이 구성되는 디스플레이장치(7)에서는, 디스플레이패널(14)에 표시된 영상은, 하프미러에서 반사되고, 요면경(31)에 입사한다. 요면경(31)에서는, 하프미러로부터의 영상이 반사됨으로써 확대되고, 이 확대된 영상은, 하프미러를 투과하여, 사용자의 안구에 입사한다. 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰(지각)된다. 그리고, 사용자의 우안과 좌안에서 관찰되는 허상은, 도 2에 있어서의 경우와 동일하게, 공간상 동일하게 배치되도록 이루어져 있다.
여기에서, 하프미러에 의해, 요면경(31R)의 주점(主点) 또는 초점과 등가인 점(하프미러 반사 등가위치)이, 하프미러와 수직인 면내에 있는, 요면경(31R)의 광축과 수직인 직선상에 형성되지만, 이 주점 또는 초점과 등가인 점을, 각각 PFR또는 POR로 나타낸다. 동일하게, 요면경(31L)에 대해서도, 하프미러에 의해 형성되는, 그 주점 또는 초점과 등가인 점을, 각각 PFL또는 POL로 나타낸다. 또, 주점과 등가인 점 POR과 POL과의 사이의 중점을 P로 나타낸다.
이 경우, 디스플레이패널(14R) 또는 (14L) 각각은, 그 중심점이, 점 PFR과 P와를 연결하는 직선상 또는 점 PFL과 P와를 연결하는 직선상에 위치하도록, 또한 동일 평면내에 포함되도록 동기하여 이동하고, 이에 따라 허상이 형성되는 위치가 이동한다. 디스플레이패널(14R) 및(14L)의 이동은, 예를 들면 도시하지 않은 스텝핑모터 등에 의해, 리모콘(26)을 조작함으로써 행해지도록 이루어져 있다. 또, 디스플레이패널(14R) 또는 (14L) 각각은, 초점과 등가인 점 PFR또는 PFL보다, 하프미러측의 범위를 이동하도록 이루어져 있고, 이에 따라 사용자가 허상을 관찰할 수 있도록 이루어져 있다.
이상과 같이, 확대광학계를 요면경으로 구성하는 경우에 있어서는, 요면경은, 렌즈에 비해, 비교적 용이하게 얇게 할 수 있으므로, 시스템의 경량화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 요면경(31)을 하프미러로 형성하고, 또한 도 10 (B)에 나타낸 바와 같이, 그 요면경(31)의 배면에, 광의 투과를 변화시킬 수 있는 액정셔터 등을 형성한 경우, 외부로부터의 광을, 액정셔터, 요면경(31), 및 하프미러를 통하여, 사용자의 안구에 입사시키는 것이 가능하게 되고, 또한 이 경우, 안구에 입사하는 광량은, 액정셔터를 제어함으로써 조정할 수 있다. 따라서 이 경우, 사용자는 도 9에 있어서의 경우와 동일하게, 자신의 정면의 상황을, 허상에 겹쳐 관찰할 수 있고, 또한 밝기의 밸런스가 잡힌 허상과, 외부의 경치와를 관찰하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 이상에서는, 광축이 상이한 좌안용의 광학계(렌즈(13L)나 요면경(31L))와 우안용의 광학계(렌즈(13R)나 요면경(31R))와로, 확대광학계를 구성하도록 했지만, 확대광학계는, 광축이 1개의 광학계만으로 구성하는 것도 가능하다.
즉 도 11은, 확대광학계를 1개의 볼록렌즈로 구성한 경우의 디스플레이장치(7)의 구성예(제4의 구성예)를 나타낸 상면도이다.
이 경우, 렌즈(13)는, 예를 들면 도 2에 나타낸 렌즈(13R(또는 13L))보다 지름이 크게 되어 있고, 그 광축상으로서, 그 초점거리보다 가까운 위치에, 1개의 디스플레이패널(14)(의 중심)이 배치되어 있다.
이상과 같이 구성되는 디스플레이장치(7)에서는, 디스플레이패널(14)에 표시된 영상이, 렌즈(13)에 의해 확대되고, 이 확대화상이, 사용자의 안구에 입사한다. 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰(지각)된다.
다음에, 도 12는, 확대광학계를 1개의 요면경으로 구성한 경우의 디스플레이장치(7)의 구성예(제5의 구성예)를 나타내고 있다. 그리고, 도 12 (A)는 그 상면의 단면도를, 도 12 (B)는 그 측면의 단면도를, 각각 나타내고 있다.
이 경우, 요면경(31)은, 예를 들면 도 10에 나타낸 요면경(31R(또는 31L))보다 지름이 크게 되어 있고, 그 반사면측에는, 하프미러가 배치되어 있다. 하프미러의 상부에는, 디스플레이패널(14)이 배치되어 있고, 그 배치위치는, 도 10에서 설명한 경우와 동일하게, 하프미러에 의해 형성되는 요면경(31)의 초점과 등가인 점보다, 하프미러측으로 되어 있다.
이상과 같이 구성되는 디스플레이장치(7)에 있어서는, 디스플레이패널(14)에 표시된 영상이 하프미러에서 90° 반사되고, 요면경(31)에 입사한다. 요면경(31)에서는, 하프미러로부터의 영상이 반사됨으로써 확대되고, 이 확대된 영상은, 하프미러를 투과하여, 사용자의 안구에 입사한다. 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다.
도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 확대광학계를, 광축이 1개의 광학계만으로 구성하는 경우에 있어서는, 1개의 허상을, 좌안 및 우안에서 관찰하게 되므로, 양안의 복주 및 그 조절이 완전하게 일치하고, 그 결과, 거의 피로감을 느끼지않고, 허상을 감상할 수 있다(그리고, 광축이 상이한 좌안용의 광학계(렌즈(13L)나 요면경(31L))와 우안용의 광학계(렌즈(13R)나 요면경(31R))와로, 확대광학계를 구성한 경우에 있어서도, 이 실시의 형태에서는, 도 2에서 설명한 바와 같이, 사용자의 좌안과 우안에서 관찰되는 허상은, 공간상 동일한 위치에 배치되므로, 거의 피로감을 느끼지 않고, 허상을 감상할 수 있다).
또, 도 11 또는 도 12의 실시의 형태에 있어서의 렌즈(13) 또는 요면경(31)은, 그 지름이 크게 되어 있고, 이에 따라 사용자가 다소 두부를 움직여도, 허상이 결여되지 않고, 그 전체를 관찰할 수 있도록 이루어져 있다.
다만, 확대광학계를, 광축이 1개의 광학계만으로 구성하는 경우에 비교하여, 광축이 2개의 광학계, 즉 좌안용 및 우안용의 광학계로 구성하는 쪽이, 렌즈나 요면경의 1매당의 크기나 수차는 작게 할 수 있다.
다음에, 도 13은, 디스플레이장치(7)의 또 다른 구성예(제6의 구성예)를 나타내는 좌측면의 단면도이다. 이 실시의 형태에 있어서는, 디스플레이장치(7)는, 렌즈(13)와 디스플레이패널(14)과의 사이에, 확대광학계를 구성하는 광학부품으로서, 원통형 렌즈(41)(만곡수단)가 새롭게 형성되어 있는 이외는, 도 2에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
도 13의 실시의 형태에 있어서, 원통형 렌즈(41)는, 렌즈(13)와 대향하는 면이 원주형상으로 움푹 들어가 있고, 이에 따라 그 중심부분은 얇고, 그 상부 및 하부는 두껍게 되어 있다. 이 경우, 디스플레이패널(14)의 중심부근(여기에서는, 수직방향의 중심부근)으로부터 렌즈(13)의 주평면까지의 광학적인 거리에 비교하여, 그 주변(여기에서는, 디스플레이패널(14)의 상부 및 하부)으로부터 주평면까지의 광학적인 거리가 짧아진다.
즉, 도 14에 나타낸 바와 같이, 공기중에 있어서의 광학적인 거리가 L인 점 A와 B와의 사이에, 굴절율이 n, 두께가 d인 물체가 놓이면, 일반적으로 그 물체를 통한 점 A와 B와의 사이의 광학적인 거리(공기환산한 거리)는, L－d×(n－1)／n으로 되고, 일반적으로 물체를 통하지 않는 경우 (L)에 비교하여 짧아진다.
따라서, 이 경우, 렌즈(13)에 의해 형성되는 허상이 배치되는 면은, 도 13에 나타낸 바와 같이, 그 중심부근보다, 상부 및 하부가 사용자측에 가까운, 상하방향(수직방향)이 만곡되게 된다.
이 경우, 사용자에게, 허상에 둘러싸이는 감각을 느끼게 할 수 있고, 그 결과, 보다 현장감있는 허상을 제공하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 도 13의 실시의 형태에서는, 상부와 하부가 만곡된 허상이 얻어지지만, 원통형 렌즈(41)를, 도 13에 있어서의 경우로부터, 90° 회전하여 배치함으로써, 그 우측과 좌측이 만곡된 허상(수평방향이 만곡된 허상)을 얻는 것이 가능하게 된다.
또, 렌즈(41)로서, 원주형상으로 움푹 들어간 것(원통형 렌즈)이 아니고, 예를 들면, 구상(球狀)으로 움푹 들어간 것(평면렌즈)을 이용함으로써, 상하좌우로부터 둘러싸인 허상을 제공하는 것이 가능하게 된다. 또한, 렌즈(41)로서 이용하는 렌즈의 형상을 원하는 형상으로 함으로써, 그 원하는 형상으로 만곡된 허상을 얻을 수 있다.
여기에서, 도 13의 실시의 형태에 있어서는, 볼록렌즈(렌즈(13))에 의해 영상을 확대하도록 했지만, 영상의 확대에는, 요면경을 이용하는 것도 가능하다.
다음에, 예를 들면 도 2 등에 있어서는, 확대광학계로서, 좌안용의 렌즈(13L)와 우안용의 렌즈(13R)와를 형성하는 동시에, 2개의 디스플레이패널(14L) 및 (14R)을 형성하고, 디스플레이패널(14L)의 영상을 렌즈(13L)에 의해, 또 디스플레이패널(14R)의 영상을 렌즈(13R)에 의해, 각각 확대하도록 했지만, 영상을 표시하는 디스플레이패널을 1개로 하고, 이 디스플레이패널이 표시하는 영상을, 좌안용의 광학계와 우안용의 광학계로, 별개로 입사시킴으로써, 사용자에게 허상을 제공하도록 하는 것도 가능하다.
도 15는, 그와 같은 디스플레이장치(7)의 구성예(제7의 구성예)를 나타낸 상면도이다.
디스플레이패널(14)은, 사용할 때에 사용자의 우안과 좌안이 배치되는 위치의 중심선상에 배치되어 있고, 이 디스플레이패널(14)이 표시하는 영상은, 하프미러(51)에 입사한다. 하프미러(51)(입사수단)는, 디스플레이패널(14)의 영상의 일부를 투과시키는 동시에, 나머지를 90° 구부려 반사함으로써, 디스플레이패널(14)이 표시하는 영상을, 좌안용의 광학계와 우안용의 광학계로, 별개로 입사시킨다.
즉, 하프미러(51)를 투과한 영상은, 미러(52)에 입사하고, 그곳에서 90° 반사되고, 미러(53)에 입사한다. 미러(53)에서는, 미러(52)로부터의 영상이 90° 반사되고, 렌즈(13R)에 입사한다. 렌즈(13R)는, 미러(53)로부터의 영상을 확대하고, 우안에 입사시킨다.
한편, 하프미러(51)에서 반사된 영상은, 미러(54)에서 90° 반사되고, 렌즈(13L)에 입사한다. 렌즈(13L)는, 미러(54)로부터의 영상을 확대하여, 좌안에 입사된다.
이상과 같이 하여, 사용자의 좌안 또는 우안에서는, 1개의 디스플레이패널(14)에 표시된 영상을, 렌즈(13L) 또는 (13R)에서 확대한 허상이, 각각 관찰된다.
다음에, 도 15에 있어서는, 확대광학계로서, 볼록렌즈(렌즈(13L) 및 (13R))를 를 이용하도록 했지만, 확대광학계로서는, 요면경을 이용하는 것도 가능하다.
즉 도 16은, 요면경을 이용한 경우의 디스플레이장치(7)의 구성예(제8의 구성예)를 나타내고 있다. 그리고, 도 16 (A)는 디스플레이장치(7)의 정면도를, 도 16 (B)는 좌측면의 측면도를, 각각 나타내고 있다.
이 경우, 사용자의 머리 상방향에 배치된 디스플레이패널(14)이 표시하는 영상은, 하프미러(61)에 입사한다. 하프미러(61)(입사수단)는, 디스플레이패널(14)의 영상의 일부를 투과시키는 동시에, 나머지를 90° 반사함으로써, 디스플레이패널(14)이 표시하는 영상을, 좌안용의 광학계와 우안용의 광학계로, 별개로 입사시킨다.
즉, 하프미러(61)를 투과한 영상은, 미러(64)에 입사하고, 그곳에서 90° 반사되고, 미러(65)에 입사한다. 미러(65)에서는, 미러(64)로부터의 영상이 90° 반사되고, 하프미러(63)에 입사한다. 하프미러(63)에서는, 미러(65)로부터의 영상이 90° 반사되고, 요면경(31R)에 입사한다. 요면경(31R)에서는, 그곳에 입사한 영상이 확대되고, 이 확대영상은, 하프미러(63)를 투과하여, 우안에 입사한다.
한편, 하프미러(61)에서 반사된 영상은, 미러(62)에서 90° 반사되고, 하프미러(63)에 입사한다. 하프미러(63)에서는, 미러(62)로부터의 영상이 90° 반사되고, 요면경(31L)에 입사한다. 요면경(31L)에서는, 그곳에 입사한 영상이 확대되고, 이 확대영상은, 하프미러(63)를 투과하여, 좌안에 입사한다.
이상과 같이 하여, 사용자의 좌안 또는 우안에서는, 1개의 디스플레이패널(14)에 표시된 영상을, 요면경(31L) 또는 (31R)에서 확대한 영상이, 각각 관찰된다.
이상과 같이, 1개의 디스플레이패널(14)로 디스플레이장치(7)를 구성하는 경우에 있어서는, 2개의 디스플레이패널(14R) 및 (14L)을 이용하는 경우에 비교하여, 시스템을 저코스트로 구성하는 것이 가능하게 된다. 또한, 2개의 디스플레이패널(14R) 및 (14L)을 이용하는 경우는, 그들의 특성의 불균일에 의해, 우안과 좌안에서 관찰되는 화질에 차가 생기는 것도 드물게 있을 수 있지만, 1개의 디스플레이패널(14)로 디스플레이장치(7)를 구성하는 경우에는, 그와 같은 화질차도 생기지 않는다. 그 결과, 우안과 좌안에서 관찰되는 화질에 차가 있음으로써 생기는 피로감도 느끼지 않는다.
다음에, 도 17은, 본 발명을 적용한 허상제공시스템의 제2의 실시의 형태의구성을 나타내고 있다. 이 허상제공시스템은, 영상음성생성장치(10) 대신에, 우안용 영상생성장치(70R) 및 좌안용 영상생성장치(70L)가 형성되어 있는 이외는, 도 1에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다(다만, 도 17에 있어서는, 일부(예를 들면, 사용자지지기구(9)나, 음향신호의 처리에 관계하는 부분 등)의 도시가 생략되어 있다).
즉, 도 1에 있어서는, 1개의 영상음성생성장치(10)가 출력하는 영상에 대해서의 허상을, 사용자의 우안 및 좌안의 양쪽에서 관찰시킴으로써, 2차원의(평면적인) 허상을 제공하도록 했지만, 도 17의 실시의 형태에서는, 우안용 영상생성장치(70R) 또는 좌안용 영상생성장치(70L)가 출력하는 영상에 대해서의 허상을, 사용자의 우안 또는 좌안에서, 각각 관찰시킴으로써, 입체적인 허상을 제공하도록 이루어져 있다.
구체적으로는, VTR(71R) 또는 (71L)에서는, 양안 시차(視差)를 이용한 입체영상이 기록된 비디오테이프가 재생되고, 우안용의 영상 또는 좌안용의 영상이, 각각 셀렉터(74R) 또는 (74L)에 출력되도록 이루어져 있다. 그리고, VTR(71R) 및 (71L)에서는, 서로 동기신호를 주고받도록 이루어져 있고, 이에 따라 각각으로부터는, 우안용의 영상 또는 좌안용의 영상이 동기된 상태에서 출력되도록 이루어져 있다.
또, 컴퓨터(72R) 또는 (72L)에서는, 양안 시차를 이용한 입체영상을 제공하기 위한, 컴퓨터 그래픽스에 의한 우안용 또는 좌안용의 영상이 생성되고, 각각 셀렉터(74R) 또는 (74L)에 출력되도록 이루어져 있다. 그리고, 컴퓨터(72R)와 (72L)과는, 예를 들면, 이서넷(Ethernet)의 회선등, 소정의 통신회선에 의해 접속되어 있고, 이에 따라 각각으로부터는, 역시 우안용의 영상과 좌안용의 영상과가 동기된 상태에서 출력되도록 이루어져 있다.
그외의 화상생성장치(73R) 또는 (73L)에서도, 양안 시차를 이용한 입체영상을 구성하는 우안용 또는 좌안용의 영상이 생성되고, 그들은, 서로 동기된 상태에서, 셀렉터(74R) 또는 (74L)에 각각 출력되도록 이루어져 있다.
셀렉터(74R)에서는, VTR(71R), 컴퓨터(72R), 또는 그외의 화상생성장치(73R)중의 어느 것의 출력이 선택되고, 그 선택된 출력, 즉 우안용의 영상이, 디스플레이패널(14R)에 공급된다. 셀렉터(74L)는, 셀렉터(74R)와 동기하고 있고, VTR(71L), 컴퓨터(72L), 또는 그외의 화상생성장치(73L)중의, 셀렉터(74)가 선택한 것에 대응하는 것의 출력을 선택하고, 그 선택된 출력, 즉 좌안용의 영상을, 디스플레이패널(14L)에 공급한다.
디스플레이패널(14R) 또는 (14L)의 표시는, 렌즈(13R) 또는 (13L)에서 확대되고, 사용자의 우안 또는 좌안에 각각 입사한다. 이에 따라 사용자의 우안 또는 좌안에서는, 우안용 또는 좌안용의 영상을 확대한 허상이 각각 관찰되고, 이에 따라 사용자에게, 양안 시차를 이용한 입체영상이 제공된다.
이 경우, 사용자의 좌안 또는 우안은, 우안용 또는 좌안용 각각의 허상의 방향을 향하고, 또한 그 핀트와 조정도, 우안용 또는 좌안용 각각의 허상에 맞게 행해진다. 따라서, 거의 피로감을 느끼지 않고, 입체영상을 관찰할 수 있다.
즉, 종래의, 입체영상을 감상하기 위한 시스템으로서는, 예를 들면 도 18에 나타낸 바와 같이, 2개의 프로젝터에, 편광(偏光)방향이 상이한 편광필터를 설치하고, 각 프로젝터의 광을, 편광필터를 통하여, 스크린에 조사함으로써, 우안용의 영상(우안영상)과 좌안용의 영상(좌안영상)과를 표시하는 것이 있다.
이 시스템에서는, 사용자가, 2개의 프로젝터에 설치된 편광필터 각각에 대응하는 편광안경을 통하여, 우안용의 영상 또는 좌안용의 영상을, 우안 또는 좌안에 의해 각각 관찰함으로써, 스크린으로부터 사용자측으로 떠오르는 입체영상이 제공된다.
따라서, 이 경우, 사용자의 우안 또는 좌안은, 우안용 또는 좌안용의 영상의 방향을 각각 향하지만, 그 핀트의 조정은, 입체영상이 아니고, 스크린상의 영상에 맞게 행해진다. 이와 같이, 입체영상위치에 대하여, 핀트의 조정이 행해지지 않으므로, 사용자는, 입체영상을 감상하는 데에, 큰 피로감을 느낀다.
이에 대하여, 도 17의 있어서의 경우에는, 사용자의 좌안 또는 우안은, 우안용 또는 좌안용 각각의 허상의 방향을 향하고, 또한 핀트의 조정도, 보고 있는 허상에 맞게 행해진다. 따라서, 거의 피로감을 느끼지 않고, 입체영상을 관찰할 수 있다.
그리고, 도 17의 실시의 형태에서는, 확대광학계로서, 볼록렌즈인 렌즈(13R) 및 (13L)을 이용하였지만, 요면경을 이용해도, 도 17에 있어서의 경우와 동일하게, 입체영상을 제공하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 도 1의 실시의 형태에 있어서는, 사용자지지기구(9)에 고정한, 반구형의 시스템지지기구(8)의 내부에 디스플레이장치(7)를 고정하도록 했지만, 디스플레이장치(7)는, 예를 들면, 도 19에 나타낸 바와 같이, 사용자지지기구(9)에, 일단을 고정한 암스탠드(81)의 타단에 고정하도록 하는 것 등도 가능하다.
암스탠드(81)는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 그 몇 개의 부위에, 원주형상의 힌지부가 형성되어 있고, 각 힌지부는, 그 중심축(원주형의 2개의 저면의 중심을 통과하는 직선)을 중심으로 회전 가능하도록 이루어져 있다.
따라서, 이 경우, 사용자는, 디스플레이장치(7)를 원하는 위치로 이동하여 허상을 감상할 수 있다.
그리고, 이상에서는, 특별히 언급하지 않았지만, 도 1에 있어서, 시스템지지기구(8)는, 예를 들면, 사용자지지기구(9)와 접속되어 있는 부분을 중심으로 하여, 상방향으로 회동하도록 하는 것이 가능하다. 이 경우, 사용자는, 사용자지지기구(9)에, 용이하게 앉는 것이 가능하게 된다.
또, 전술한 경우에는, 사용자지지기구(9)를, 의자나 소파 등으로 하였지만, 사용자지지기구(9)는, 그외, 예를 들면, 사용자가 릴랙스할 수 있는 베드 등으로 하는 것도 가능하다.
또한, 전술한 경우에 있어서는, 디스플레이장치(7)를, 사용자지지기구(9)에 고정하도록 했지만, 디스플레이장치(7)는, 사용자지지기구(9)에 대하여 착탈 가능하게 구성하는 것도 가능하다. 그리고, 이 경우, 제거한 디스플레이장치(7)는, 예를 들면, 도 21 (A)에 나타낸 바와 같이, 막대기상의 스탠드에 고정하여 사용하거나, 또는 도 21 (B)에 나타내 바와 같이, 책상 등에, 그 일단을 고정금구(金具) 등으로 고정한 암스탠드의 타단에 고정하여 사용하거나 하는 것이 가능하다.
또, 사용자지지기구(9)는, 사용자에게 감상시키는 허상에 연동하여, 예를 들면, 상하좌우, 전후방향으로 진동시키거나, 또는 기울게 하거나 하는 것이 가능하다. 예를 들면, 하늘의 영상에 연동시켜, 사용자지지기구(9)를 움직인 경우, 사용자에게, 실제로 항공기에 타고 있는 듯한 감각을 주는 것도 가능하게 된다.
그런데, 디스플레이장치(7)를, 사용자 이외의 것에 고정한 경우, 예를 들면, 사용자가 움직임으로써, 사용자의 동공과, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L) 및 (13R)로서의 접안렌즈와의 상대적인 위치관계가 변화한다. 따라서, 사용자가, 어느 정도, 광축방향으로 움직여도, 사용자의 동공과, 접안렌즈가 접촉하지 않도록, 그들의 간격(아이 릴리프(eye relief))을 취할 필요가 있다. 또, 시력이 낮은 사용자는, 안경을 쓴 상태에서, 디스플레이장치(7)를 사용하는 일이 있으므로, 안경을 쓴 사용자가, 어느 정도, 광축방향으로 움직여도, 안경과 접안렌즈가 접촉하지 않도록 할 필요도 있고, 이와 같은 안경을 쓴 사용자도 고려하면, 사용자의 동공과 접안렌즈와의 간격, 즉 아이 릴리프는, 더 길게 취할 필요가 있다.
또, 사용자가, 광축과 수직인 방향으로 움직인 경우에는, 사용자의 동공위치가, 광축상으로부터 벗어나지만, 접안렌즈는, 그와 같은 상태에서도, 고해상도의 영상(허상)을 제공할 수 있는, 동공위치가 벗어나는 것에 대한 허용량이 큰 고성능인 것이 바람직하다.
또한, 종래, 디스플레이패널(14L) 및 (14R)로서는, 가로×세로의 화소수가 640×480(VGA) 정도인 것이 일반적이었지만, 최근에는, 고화질화의 요청 등으로, 예를 들면, 1024×768(XGA)나, 1600×1200(UXGA), 1920×1080(하이비젼) 등의 화소수를 가지는 것이 일반적으로 되고 있으며, 이에 따라 접안렌즈로서도, 보다 고해상력이고, 화각(畵角)이 넓은 것이 필요하게 되고 있다.
그러나, 아이 릴리프를 길게 하는 것은, 동공위치가 벗어나는 것에 대한 허용량을 크게 하는 것과는, 배반되는 요구이고, 또한 이들 요구와, 해상력을 높이는 것이나, 화각을 넓게 하는 것도, 각각 배반되는 요구이다.
한편, 접안렌즈의(전 시스템의) 초점거리를 길게 하면, 동일 구성이라도, 아이 릴리프를 길게 하고, 또한 동공위치가 벗어나는 것에 대한 허용량을 크게 할 수 있다.
그러나, 영상의 크기가 일정한 경우에 있어서는, 화각은, 초점거리에 반비례하므로, 접안렌즈의 초점거리를 길게 하면, 화각이 좁아지고, 현장감이 손상되게 된다.
또, 화각은, 접안렌즈의 초점거리를 짧게 함으로써 크게 할 수 있지만, 이 경우, 아이 릴리프가 짧아지고, 동공위치가 벗어나는 것에 대한 허용량도 작아진다. 또한, 화각을 크게 하면, 일반적으로 비점수차나, 상면(像面)왜곡, 왜곡수차, 배율 색수차 등이 커지고, 해상도를 확보하는 것은 곤란하게 된다.
그래서, 도 22는, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L,13R)로서 이용하는 접안렌즈의 제1의 실시의 형태의 구성예를 나타내고 있다.
상술한 바와 같이, 접안렌즈의 아이 릴리프를 길게 하는 것과, 동공위치가 벗어난 양에 대한 허용량을 크게 하는 것과는, 배반되는 요구이고, 따라서 아이 릴리프와 동공위치가 벗어나는 것에 대한 허용량과는, 양자의 밸런스를 고려하여, 실용상 허용할 수 있는 값을 설정할 필요가 있다.
도 22의 제1의 실시의 형태의 접안렌즈(후술하는 실시의 형태의 접안렌즈에대해서도 동일)에서는, 아이 릴리프가, 예를 들면 35mm(밀리미터) 이상으로, 동공위치가 벗어나는 것에 대한 허용량이, 예를 들면 ±9mm로 설정되어 있다. 또한, 화각은, 수평화각(전체각)으로 35°, 대각화각(전체각)으로 40° 이상 확보할 수 있도록 설정되어 있다.
그리고, 예를 들면, 쌍안경 등에서는, 아이 릴리프는, 일반적으로 20mm 정도로 되어 있지만, 여기에서는, 접안렌즈가, 전술한, 사용자 이외의 것에 고정되는 디스플레이장치(7)에 사용된 경우에, 안경을 쓴 사용자가, 어느 정도, 광축방향으로 움직여도, 안경과 접안렌즈가 접촉하지 않도록 하기 위해, 아이 릴리프를 35mm 이상으로 설정하고 있다.
또, 일반적으로, 현장감을 느끼는 수평화각은 30° 이상으로 되어 있으므로, 수평화각을 35°로 설정하고 있다.
도 22에 있어서, 접안렌즈는, 4군(群) 5매의 렌즈로 구성되어 있다. 즉, 접안렌즈(광학계)는, 제1 렌즈군(101), 제2 렌즈군(102), 제3 렌즈군(103), 제4 렌즈군(104)이, 동공측으로부터 순차 배치되어 구성되어 있다. 그리고, 도 22에 있어서, 제4 렌즈군(104)의 우측에, 예를 들면, 허상을 형성하는 상이 투영되는 스크린, 또는 허상을 형성하는 영상을 표시하는 디스플레이패널 등이 설치되고, 그 상을, 제1 렌즈군(101)의 좌측으로부터 봄으로써, 그 허상을 관찰할 수 있다.
제1 렌즈군(101)(제1의 렌즈군)은, 정(正)렌즈인 렌즈(111)와 부(負)렌즈인 렌즈(112)와가 접합되어 구성되어 있다. 그리고, 렌즈(111)가 동공측에, 렌즈(112)가 동공과 반대측(스크린측)에, 각각 배치되어 있다.
제2 렌즈군(102)(제2의 렌즈군)은, 정렌즈인 렌즈(121)로 구성되어 있다. 또한, 제2 렌즈군(102)의 형상계수는 0.5보다 큰 값으로 되어 있다. 즉, 제2 렌즈군(102)의 동공측의 면의 곡률반경을 r4로, 그 동공측과 반대측(스크린측)의 면의 곡률반경을 r5로, 각각 할 때, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 다음의 식으로 표시된다.
sf2＝(r5＋r4)／(r5－r4) ···(5)
그리고, 제2 렌즈군(102)은, 이 형상계수 sf2가, 식
0.5＜sf2···(6)
을 만족시키도록 구성되어 있다.
제2 렌즈군(102)의 형상계수를 0.5보다 큰 값으로 한 것은, 이 이하의 값이면, 비점수차가 크고, 도 23에 사선을 그어 나타낸 바와 같은, 접안렌즈를 통하여 관찰되는 허상의, 중앙과 단(端)과의 사이의 중간영역의 해상도가, 접안렌즈의 해상력의 저하에 따라 열화하기 때문이다.
그리고, 제2 렌즈군(102)의 형상계수는, 0.5보다 큰 값으로 하는 것이 바람직하다는 것으로서, 그 이하의 값으로 할 수 없다는 것은 아니다.
제3 렌즈군(103)(제3의 렌즈군)도, 정렌즈인 렌즈(131)로 구성되어 있다.
제4 렌즈군(104)(제4의 렌즈군)은, 부렌즈인 렌즈(141)로 구성되어 있다.
그리고, 이상의 제1 렌즈군(101) 내지 제4 렌즈군(104)중, 도 22에서는, 제3 렌즈군(103)을 구성하는 렌즈(131)의 동공측의 면(131A)만이 비구면으로 되어 있다. 또한, 이 경우, 제3 렌즈군(103)의 동공측의 면(131A)이 4차의 비구면계수를 a31로, 접안렌즈의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k31로, 각각 할 때, 식
－1.3＜k31＜0.6, 단, a31＝(k31／f)3···(7)
가 성립하도록, 계수 k31가 설정되어 있다.
이것은, 계수 k31가 －1.3 이하로 되는 경우에는, 도 23에 사선을 그어 나타낸 중간영역의 상면(메리디지오날(meridional)방향의 상면)이 정방향으로 지나치게 구부러지고, 또 동공을 움직였을 때에, 영상의 화면의 주변(단)부분에서, 코마수차가 커지고, 어느 것이나, 해상력이 열화하기 때문이다. 한편, 계수 k31가 0.6 이상으로 되는 경우에는, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 부방향으로 지나치게 구부러지고, 해상력이 열화하기 때문이다.
그리고, 렌즈의 4차의 비구면계수는, 6차의 비구면계수와 함께, 그 렌즈의 비구면의 사그(sag)량을 정의하는 것이고, 사그량을 Z로, 4차 또는 6차의 비구면계수를 a 또는 b로, 각각 할 때, 사그량 Z는, 다음의 식으로 나타난다.
Z＝ch2／(1＋(1－(1＋K)c2h2)1／2)＋ah4＋bh6···(8)
다만, c는 면의 정점에서의 곡률을, h는 광축으로부터의 높이를, K는 원추계수를, 각각 나타낸다. 그리고, 여기에서는, K＝0으로 되어 있다.
여기에서, 계수 k31는, 식 (7)에 나타낸 범위외의 값으로 할 수 없다는 것은 아니다. 다만, 식 (7)의 범위외로 하는 경우에는, 접안렌즈가, 다음과 같은 성능을 하회하게 된다.
즉, 도 22에 나타낸 접안렌즈의 제1의 실시의 형태에서는(후술하는 접안렌즈의 실시의 형태에 있어서도 동일), 3개의 광로를 1조(組)로 하여, 5조의 광로 A 내지 E가 도시되어 있지만, 예를 들면, 광축상의 3개의 광로를 예로 들면, 그 3개의 광로는, 위에서부터 순번대로, 상(上)광선, 주(主)광선, 하(下)광선을 각각 나타내고 있다.
그리고, 여기에서는, 동공이 광축상에 있는 경우에 있어서, 상면상에서의 상광선과 하광선과의 횡(橫)수차의 차가 2분 50초(＝0.0472°) 이상으로 될 때를, 접안렌즈의 해상력이 열화하는 범위로 하고 있다.
즉, 접안렌즈를 통하여 영상(허상)을 관찰하는 경우에는, 그 관찰영상의 화소를 구별할 수 있는 것이 바람직하다. 이 경우, 상광선이나 하광선 등의 접안렌즈를 통하는 각 광선이 1 내지 2화소분 이하의 수차를 가지고 결상할 것이 요구된다. 한편, 여기에서는, 접안렌즈에 의해, 예를 들면, 가로×세로가 1600×1200화소 등의 고해상도의 영상의 허상을 관찰하는 것을 가정하고 있다. 지금, 수평시야각을, 30° 이상의, 예를 들면 35°로 하면, 35°의 수평시야각에 대하여, 상광선과 하광선과의 횡수차의 차가 2분 50초인 것은, 35°의 수평시야각에 대하여 1／741의 해상력이 있는 것에 상당한다. 이 해상력은, 1600×1200화소로 구성되는 영상에 있어서의 약 2화소분의 해상력으로 된다.
따라서, 여기에서는, 1600×1200화소로 구성되는 영상을, 35°의 수평 화각을 확보하여 관찰한 경우에, 2화소를 구별할 수 없게 되는 때를 가지고, 해상력이 열화한다고 하고 있다.
동공이 광축상에 있는 경우는, 전술한 바와 같지만, 동공이 광축상에 없는 경우(다만, 전술한 동공이 벗어나는 것에 대한 허용량인, 광축으로부터 ±9mm의 범위에 있는 경우)에 있어서는, 상면의 쓰러짐에 대해서는, 상면상에서의 상광선과 하광선과의 횡수차의 차가 4분 이상일 때를, 코마수차에 대해서는, 상광선과 주광선과의 횡수차의 차 또는 하광선과 주광선과의 횡수차의 차중의 최소한 한 쪽이 4분 이상일 때를, 해상력이 열화하는 범위로 하고 있다.
계수 k31를 식 (7)의 범위외로 한 경우에는, 전술한 바와 같은 의미에서, 해상력이 열화한다. 여기에서, 다음에 설명하는 비구면계수에 관한 조건도, 전술한 바와 같은 의미에서 해상력의 열화가 없도록 설정되어 있다.
그리고, 여기에서는 1600×1200화소로 구성되는 영상을, 35°의 수평화각을 확보하여 관찰한 경우에, 최악이라도 2화소의 구별이 가능하도록 설정을 행하도록 했지만, 보다 바람직하게는, 1화소 이하의 구별이 가능하도록 설정을 행할 수 있다. 이것은, 상광선과 하광선과의 횡수차의 차가 1분 20초(0.022°) 이하로 되도록 하면 된다.
다음에, 계수 k31를, 식 (7)에 나타낸 범위의 중간범위치인, 예를 들면 －0.800으로 한 경우에, 도 22의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식(6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 50.24994 d1＝19.437488 nd1＝1.578294 νd1＝62.6745
r2＝ －41.86735 d2＝ 3.000000 nd2＝1.750353 νd2＝32.8672
r3＝ 392.33990 d3＝ 0.100000
r4＝ 38.58461 d4＝14.577210 nd4＝1.487000 νd4＝70.4000
r5＝ 578.24030 d5＝14.098421
r6＝ 38.98957 d6＝ 9.615117 nd6＝1.600080 νd6＝61.3702
r7＝ －138.62195 d7＝ 8.369858
r8＝ －31.64800 d8＝ 3.000000 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 78.58062
a31＝－0.522192×10－5
b31＝－0.715067×10－8
f＝46.112 ···(9)
여기에서, r0 내지 r9는, 동공면, 렌즈(111)의 동공측의 면, 렌즈(111)의 스크린측의 면(렌즈(112)의 동공측의 면), 렌즈(112)의 스크린측의 면, 렌즈(121)의 동공측의 면, 렌즈(121)의 스크린측의 면, 렌즈(131)의 동공측의 면, 렌즈(131)의 스크린측의 면, 렌즈(141)의 동공측의 면, 또는 렌즈(141)의 스크린측의 면 각각에 있어서의 곡률반경(mm)을 나타낸다. 또, d0은, 동공으로부터 접안렌즈, 즉 제1 렌즈군(101)의 렌즈(111)까지의 거리(아이 릴리프)(mm)를 나타내고, d1 내지 d8은, 렌즈(111)의 두께, 렌즈(112)의 두께, 렌즈(112)와 렌즈(121)와의 사이의 공기간격, 렌즈(121)의 두께, 렌즈(121)와 렌즈(131)와의 사이의 공기간격, 렌즈(131)의 두께, 렌즈(131)와 렌즈(141)와의 사이의 공기간격, 렌즈(141)의 두께(mm)를, 각각 나타낸다. 또한, nd1,nd2,nd4,nd6 또는 nd8은, 렌즈(111,12,21,31, 또는 41) 각각의 질화물 재료의 d선에 있어서의 굴절율을 나타내고, νd1,νd2,νd4,νd6, 또는 νd8은, 렌즈(111,12,21,31, 또는 41) 각각의 질화물 재료의 d선에 있어서의 아베수(Abbe number)를 나타낸다. 또, a31 또는 b31은, 비구면인, 제3 렌즈군(103)의 동공측의 면(131A)의 4차 또는 6차의 비구면계수를 각각 나타내고, f는 파장이 525nm(나노미터)의 광에 있어서의 접안렌즈의 초점거리를 나타낸다.
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 1.143으로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (9)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 22에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 24에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 25에 나타낸 바와 같이 된다.
여기에서, 도 24에 있어서, 구면수차에 대해서는, 파장이 615nm, 525nm, 470nm의 3종류의 광인 것이 도시되어 있다(따라서, 각 파장의 광에 대해서의 구면수차를 보면, 그것은 세로의 색수차를 나타내고 있는 것이 된다). 또, 도 25에 있어서도, 파장이 615nm, 525nm, 470nm의 3종류의 광에 대해서의 횡수차가 도시되어 있다. 다만, 도 25에 있어서, 횡수차는, 메리오디날방향에 대해서만 도시되어 있다. 또한 도 25에서는, 도 25 (A) 내지 (E)의 5개의 횡수차가 도시되어 있지만, 이들은, 도 22의 점 A 내지 점 E 각각에 있어서의 것이다. 그리고, 관찰 화각은, 대각으로 40.8°(±20.4°)로 되어 있고, 도 22의 점 A 내지 점 E는, 각각 20.4°, 14,3°, 0°(광축상), －14.3°, －20,4°의 화각에 상당하는 점이다. 또 동공지름은, 직경으로, 일반적으로 2 내지 7mm 정도, 또는 3 내지 8mm 정도이므로, 여기에서는, 대략 그 중간치인 4mm로 하고 있다.
그리고, 전술한 것은, 다음에 나타낸 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차, 그리고 횡수차에 대해서도 동일하다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (9)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 26에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 27에 나타낸다.
다음에, 계수 k31를, 식 (7)에 나타낸 범위의 하한치인 －1.3으로 한 경우에, 도 22의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 44.98305 d1＝21.788580 nd1＝1.551875 νd1＝64.4815
r2＝ －40.62049 d2＝ 3.000000 nd2＝1.751778 νd2＝31.0426
r3＝ －525.70221 d3＝ 7.145805
r4＝ 36.37975 d4＝16.861732 nd4＝1.530210 νd4＝66.1883
r5＝ －260.49181 d5＝ 9.028761
r6＝ 56.89054 d6＝ 4.448242 nd6＝1.487000 νd6＝70.4000
r7＝ －105.10564 d7＝ 5.392555
r8＝ －32.15009 d8＝ 4.186553 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 64.84861
a31＝－0.224076×10－4
b31＝0.101992×10－7
f＝46.112 ···(10)
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 0.755로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (10)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 28에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 29에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (10)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때의 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 30에 나타낸 바와 같이 된다.
다음에, 계수 k31를, 식 (7)에 나타낸 범위의 상한치인 0.6으로 한 경우에, 도 22의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 50.05161 d1＝19.201337 nd1＝1.556786 νd1＝64.1245
r2＝ －42.93164 d2＝ 3.000000 nd2＝1.750946 νd2＝32.0814
r3＝ 3414.53698 d3＝ 0.100000
r4＝ 38.22049 d4＝20.261766 nd4＝1.487000 νd4＝70.4000
r5＝ －836.90401 d5＝13.906944
r6＝ 29.70857 d6＝ 6.730841 nd6＝1.591505 νd6＝61.8656
r7＝ 183.26213 d7＝ 6.224333
r8＝ －30.65892 d8＝ 3.00000 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 91.55184
a31＝0.220299×10－5
b31＝－0.245065×10－7
f＝46.112 ···(11)
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 0.913으로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (11)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 31에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 32에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (11)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때의 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 33에 나타낸 바와 같이 된다.
다음에, 도 34는, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L,13R)로서 이용하는 접안렌즈의 제2의 실시의 형태의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 22에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 접안렌즈는, 기본적으로, 도 22에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
따라서, 제2의 실시의 형태에 있어서도, 접안렌즈는, 4군 5매의 렌즈로 구성되어 있다. 즉, 접안렌즈는, 제1 렌즈군(101), 제2 렌즈군(102), 제3 렌즈군(103), 제4 렌즈군(104)이, 동공측으로부터 순차 배치되어 구성되어 있다. 그리고, 제1 렌즈군(101)은, 정렌즈인 렌즈(111)와 부렌즈인 렌즈(112)와가 접합되어 구성되고, 제2 렌즈군(102)은, 정렌즈인 렌즈(121)로 구성되어 있다. 또한, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 여기에서도 해상력의 열화를 방지하기 위해, 식 (6)을 만족시키는 값, 즉 0.5보다 큰 값으로 되어 있다.
그리고, 제3 렌즈군(103)은, 정렌즈인 렌즈(131)로 구성되고, 제4 렌즈군(104)은, 부렌즈인 렌즈(141)로 구성되어 있다.
다만, 제2의 실시의 형태에서는, 이상의 제1 렌즈군(101) 내지 제4 렌즈군(104)중, 제3 렌즈군(103)을 구성하는 렌즈(131)의 스크린측의 면(131B)만이 비구면으로 되어 있다. 또한, 이 경우, 제3 렌즈군(103)의 스크린측의 면(131B)의 4차의 비구면계수를 a32로 하는 동시에, 소정의 계수를 k32로, 각각 할 때, 식
－0.9＜k32＜1.4, 단, a32＝(k32／f)3···(12)
가 성립하도록, 계수 k32가 설정되어 있다.
이것은, 계수 k32가 －0.9 이하로 되는 경우에는, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 부방향으로 지나치게 구부러지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 한편, 계수 k32가 1.4 이상으로 되는 경우에는, 동공을 움직였을 때에, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 정방향으로 지나치게 구부러지고, 역시 해상력이 열화하기 때문이다.
다음에, 계수 k32를, 식 (12)에 나타낸 범위의 중간범위치인, 예를 들면 1.000으로 한 경우에, 도 34의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 49.57582 d1＝18.673001 nd1＝1.573581 νd1＝62.9774
r2＝ －45.49569 d2＝ 3.000000 nd2＝1.751542 νd2＝31.3301
r3＝ 239.93171 d3＝ 0.100000
r4＝ 43.29904 d4＝10.852289 nd4＝1.598668 νd4＝61.4503
r5＝ 192.70107 d5＝17.389232
r6＝ 34.67545 d6＝ 9.794774 nd6＝1.620000 νd6＝60.3000
r7＝ －197.44785 d7＝ 9.494566
r8＝ －32.76053 d8＝ 3.000000 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 82.51277
a32＝0.101990×10－4
b32＝－0.956666×10－8
f＝46.121 ···(13)
여기에서, b32는, 비구면인, 제3 렌즈군(103)의 스크린측의 면(131B)의 6차의 비구면계수를 나타낸다.
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 1.580으로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (13)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 34에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 35에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 36에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (13)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때에 그려지는 광로도를, 도 37에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 38에 나타낸다.
다음에, 계수 k32를, 식 (12)에 나타낸 범위의 하한치인 －0.9로 한 경우에, 도 34의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 47.66856 d1＝21.334572 nd1＝1.555536 νd1＝64.2144
r2＝ －43.66090 d2＝ 3.000000 nd2＝1.751888 νd2＝30.9106
r3＝ 7046.41554 d3＝ 0.100000
r4＝ 35.63434 d4＝25.000000 nd4＝1.487000 νd4＝70.4000
r5＝ －881.17596 d5＝ 7.125332
r6＝ 27.02964 d6＝ 5.467799 nd6＝1.487000 νd6＝70.4000
r7＝ 60.81379 d7＝ 8.495934
r8＝ －25.69600 d8＝ 3.000000 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 300.82749
a32＝－0.743508×10－5
b32＝0.677046×10－7
f＝46.112 ···(14)
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 0.922로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (14)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 39에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 40에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (14)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때의 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 41에 나타낸 바와 같이 된다.
다음에, 계수 k32를, 식 (12)에 나타낸 범위의 상한치인 1.4로 한 경우에, 도 34의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 50.34425 d1＝16.590908 nd1＝1.590853 νd1＝61.9042
r2＝ －55.68133 d2＝ 3.000000 nd2＝1.752327 νd2＝30.3944
r3＝ 224.40520 d3＝ 0.100000
r4＝ 41.99334 d4＝ 8.854807 nd4＝1.620000 νd4＝60.3000
r5＝ 101.12743 d5＝21.032002
r6＝ 27.60385 d6＝13.502596 nd6＝1.533368 νd6＝65.9251
r7＝ －65.96967 d7＝ 5.164372
r8＝ －39.17709 d8＝ 3.000000 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 51.70521
a32＝0.279861×10－4
b32＝－0.339646×10－7
f＝46.112 ···(15)
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 2.420으로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (15)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 42에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 43에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (15)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때의 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 44에 나타낸 바와 같이 된다.
다음에, 도 45는, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L,13R)로서 이용하는 접안렌즈의 제3의 실시의 형태의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 22에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 접안렌즈는, 기본적으로, 도 22에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
따라서, 제3의 실시의 형태에 있어서도, 접안렌즈는, 4군 5매의 렌즈로 구성되어 있다. 즉, 접안렌즈는, 제1 렌즈군(101), 제2 렌즈군(102), 제3 렌즈군(103), 제4 렌즈군(104)이, 동공측으로부터 순차 배치되어 구성되어 있다. 그리고, 제1 렌즈군(101)은, 정렌즈인 렌즈(111)와 부렌즈인 렌즈(112)와가 접합되어 구성되고, 제2 렌즈군(102)은, 정렌즈인 렌즈(121)로 구성되어 있다. 또한, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 여기에서도 해상력의 열화를 방지하기 위해, 식 (6)을 만족시키는 값, 즉 0.5보다 큰 값으로 되어 있다.
그리고, 제3 렌즈군(103)은, 정렌즈인 렌즈(131)로 구성되고, 제4 렌즈군(104)은, 부렌즈인 렌즈(141)로 구성되어 있다.
다만, 제3의 실시의 형태에서는, 이상의 제1 렌즈군(101) 내지 제4 렌즈군(104)중, 제4 렌즈군(104)을 구성하는 렌즈(141)의 동공측의 면(141A)만이 비구면으로 되어 있다. 또한, 이 경우, 제4 렌즈군(104)의 동공측의 면(141A)의 4차의 비구면계수를 a41로 하는 동시에, 소정의 계수를 k41로, 각각 할 때, 식
－1.9＜k41＜－1.1, 단, a41＝(k41／f)3···(16)
가 성립하도록, 계수 k41가 설정되어 있다.
이것은, 계수 k41가 －1.9 이하로 되는 경우에는, 도 23에 사선을 그어 나타낸 중간영역의 상면이 부방향으로 지나치게 구부러지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 한편, 계수 k41가 －1.1 이상으로 되는 경우에는, 동공을 움직였을 때에, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 정방향으로 쓰러지고, 해상력이 열화하기 때문이다.
다음에, 계수 k41를, 식 (16)에 나타낸 범위의 중간범위치인, 예를 들면 －1.500으로 한 경우에, 도 45의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 46.95438 d1＝15.243933 nd1＝1.624863 νd1＝59.3331
r2＝ －81.59796 d2＝ 3.000000 nd2＝1.755000 νd2＝27.6000
r3＝ 262.88850 d3＝ 0.100000
r4＝ 35.32537 d4＝ 5.265233 nd4＝1.634506 νd4＝57.5452
r5＝ 42.57455 d5＝18.825720
r6＝ 29.86996 d6＝13.203455 nd6＝1.543031 νd6＝65.1511
r7＝ －118.63999 d7＝ 2.892257
r8＝ －251.38234 d8＝11.893973 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 40.33824
a41＝－0.344216×10－4
b41＝0.373255×10－7
f＝46.112 ···(17)
여기에서, b41은, 비구면인, 제4 렌즈군(104)의 동공측의 면(141A)의 6차의 비구면계수를 나타낸다.
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 10.746으로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (17)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 45에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 46에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 47에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (17)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 48에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 49에 나타낸다.
다음에, 계수 k32를, 식 (16)에 나타낸 범위의 하한치인 －1.9로 한 경우에, 도 45의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 51.43608 d1＝20.175768 nd1＝1.620000 νd1＝60.3000
r2＝ －48.86497 d2＝ 3.000000 nd2＝1.755000 νd2＝27.6000
r3＝ 2852.31240 d3＝ 0.100000
r4＝ 29.02626 d4＝ 6.819791 nd4＝1.563701 νd4＝63.6389
r5＝ 31.02646 d5＝14.886732
r6＝ 29.14243 d6＝11.868992 nd6＝1.620000 νd6＝60.3000
r7＝ 293.64092 d7＝ 8.338791
r8＝ －266.79528 d8＝ 5.960953 nd8＝1.664663 νd8＝32.4763
r9＝ 51.30455
a41＝－0.699328×10－4
b41＝0.953879×10－7
f＝46.114 ···(18)
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 30.023으로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (18)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 50에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 51에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (18)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때의 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 52에 나타낸 바와 같이 된다.
다음에, 계수 k41를, 식 (16)에 나타낸 범위의 상한치인 －1.1로 한 경우에, 도 45의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 42.73929 d1＝16.486633 nd1＝1.653513 νd1＝54.4529
r2＝ －90.08130 d2＝ 3.000000 nd2＝1.755000 νd2＝27.6000
r3＝ 102.53971 d3＝ 0.100000
r4＝ 44.79904 d4＝ 6.635084 nd4＝1.620000 νd4＝60.3000
r5＝ 90.04515 d5＝16.723563
r6＝ 34.62602 d6＝ 7.621149 nd6＝1.487000 νd6＝70.4000
r7＝ 180.67253 d7＝ 1.334160
r8＝ 74.08869 d8＝17.786101 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 34.28271
a41＝－0.135749×10－4
b41＝－0.106893×10－7
f＝46.112 ···(19)
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 2.980으로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (19)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 53에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 54에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (19)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때의 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 55에 나타낸 바와 같이 된다.
다음에, 도 56은, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L,13R)로서 이용하는 접안렌즈의 제4의 실시의 형태의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 22에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 접안렌즈는, 기본적으로, 도 22에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
따라서, 제4의 실시의 형태에 있어서도, 접안렌즈는, 4군 5매의 렌즈로 구성되어 있다. 즉, 접안렌즈는, 제1 렌즈군(101), 제2 렌즈군(102), 제3 렌즈군(103), 제4 렌즈군(104)이, 동공측으로부터 순차 배치되어 구성되어 있다. 그리고, 제1 렌즈군(101)은, 정렌즈인 렌즈(111)와 부렌즈인 렌즈(112)와가 접합되어 구성되고, 제2 렌즈군(102)은, 정렌즈인 렌즈(121)로 구성되어 있다. 또한, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 여기에서도 해상력의 열화를 방지하기 위해, 식 (6)을 만족시키는 값, 즉 0.5보다 큰 값으로 되어 있다.
그리고, 제3 렌즈군(103)은, 정렌즈인 렌즈(131)로 구성되고, 제4 렌즈군(104)은, 부렌즈인 렌즈(141)로 구성되어 있다.
다만, 제4의 실시의 형태에서는, 이상의 제1 렌즈군(101) 내지 제4 렌즈군(104)중, 제4 렌즈군(104)을 구성하는 렌즈(141)의 스크린측의 면(141B)만이 비구면으로 되어 있다. 또한, 이 경우, 제4 렌즈군(104)의 스크린측의 면(141B)의 4차의 비구면계수를 a42로 하는 동시에, 소정의 계수를 k42로, 각각 할 때, 식
－1.8＜k42＜2.0, 단, a42＝(k42／f)3···(20)
가 성립하도록, 계수 k42가 설정되어 있다.
이것은, 계수 k42가 －1.8 이하로 되는 경우에는, 동공을 움직였을 때에, 영상의 화면의 주변부분에서의 코마수차가 커지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 또한, 이 경우 왜곡수차도 부방향으로 커지기 때문이다. 한편, 계수 k42가 2.0 이상으로 되는 경우에는, 도 23에 사선을 그어 나타낸 중간영역에서는, 상면이 부방향으로 지나치게 구부러지고, 주변부분에서는, 상면이 정방향으로 지나치게 구부러지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 또한, 왜곡수차도 정방향으로 커지기 때문이다.
다음에, 계수 k42를, 식 (20)에 나타낸 범위의 중간범위치인, 예를 들면 1.700으로 한 경우에, 도 56의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 57.33885 d1＝18.369087 nd1＝1.627197 νd1＝53.4628
r2＝ －39.79919 d2＝ 3.000000 nd2＝1.752596 νd2＝30.0865
r3＝ 370.26370 d3＝ 0.100000
r4＝ 37.88815 d4＝14.933140 nd4＝1.487000 νd4＝70.4000
r5＝ 632.70628 d5＝19.132328
r6＝ 27.34086 d6＝ 7.538561 nd6＝1.620000 νd6＝60.3000
r7＝ 87.43207 d7＝ 7.581556
r8＝ －29.49375 d8＝ 3.000000 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 327.65071
a42＝0.501077×10－4
b42＝－0.173207×10－6
f＝46.112 ···(21)
여기에서, b42는, 비구면인, 제4 렌즈군(104)의 스크린측의 면(141B)의 6차의 비구면계수를 나타낸다.
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 1.127로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (21)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 56에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 57에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 58에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (21)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때에 그려지는 광로도를, 도 59에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 60에 나타낸다.
다음에, 계수 k42를, 식 (20)에 나타낸 범위의 하한치인 －1.8로 한 경우에, 도 56의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 63.74873 d1＝16.817964 nd1＝1.648512 νd1＝49.6557
r2＝ －41.34616 d2＝ 3.000000 nd2＝1.755000 νd2＝27.6000
r3＝ 540.21774 d3＝ 0.100000
r4＝ 37.57345 d4＝13.547257 nd4＝1.487000 νd4＝70.4000
r5＝ 209.85729 d5＝21.708479
r6＝ 26.83056 d6＝ 8.662030 nd6＝1.620000 νd6＝60.3000
r7＝ 130.40070 d7＝ 7.164270
r8＝ －30.19076 d8＝ 3.000000 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 32.73832
a42＝－0.594804×10－4
b42＝－0.600080×10－8
f＝46.112 ···(22)
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 1.436으로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (22)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 61에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 62에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (22)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때의 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 63에 나타낸 바와 같이 된다.
다음에, 계수 k42를, 식 (20)에 나타낸 범위의 상한치인 2.0로 한 경우에, 도 56의 접안렌즈의 각 파라미터를, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2가 식 (6)을 만족시키도록 설정하면, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝35.000000
r1＝ 57.12941 d1＝16.680182 nd1＝1.614935 νd1＝54.1070
r2＝ －46.27543 d2＝ 3.000000 nd2＝1.753322 νd2＝29.2884
r3＝ 308.46978 d3＝ 0.100000
r4＝ 38.05458 d4＝13.868119 nd4＝1.487000 νd4＝70.4000
r5＝ 293.50877 d5＝20.101568
r6＝ 28.03696 d6＝ 8.406043 nd6＝1.675762 νd6＝51.4159
r7＝ 125.69552 d7＝ 6.342776
r8＝ －36.16103 d8＝ 3.000000 nd8＝1.755000 νd8＝27.6000
r9＝ 29279.63461
a42＝0.815921×10－4
b42＝－0.213534×10－6
f＝46.112 ···(23)
그리고, 이 경우, 제2 렌즈군(102)의 형상계수 sf2는, 1.298로 되고, 식 (6)을 만족시킨다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (23)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상에 있을 때에는, 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 64에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 65에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (23)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어나 있을 때의 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 66에 나타낸 바와 같이 된다.
이상 설명한 구성에 의하면, 대각으로, 40° 이상의 화각에 걸쳐, 고해상력이고, 아이 릴리프가 길고, 또 동공위치가, 어느 정도, 광축상으로부터 벗어나도, 고해상력인 접안렌즈를 제공할 수 있다.
그리고, 식 (9) 내지 (11), (13) 내지 (15), (17) 내지 (19), (21) 내지 (23)에서 명확히 나타낸 바와 같이, 아이 릴리프는, 0.75f 이상 확보되어 있다.
다음에, 이상 설명한 접안렌즈에 의해, 영상의 허상을 형성하여 제공하는 디스플레이장치(7)에 대하여 설명한다.
도 67은, 디스플레이장치(7)의 제9의 구성예를 나타내고 있다.
표시소자(화상표시소자)(151)는, 자발광형 또는 투과형의 표시디바이스(자발형 디바이스 또는 투과광제어형 디바이스)이고, 사용자에게 제공할 영상을 표시한다.
즉, 표시소자(151)는, 도 6 또는 도 7에서 설명한 바와 같이 구성되는 표시디바이스이고, 그곳에서 표시된 영상은, 투영렌즈(152)를 통하여, 투과식 스크린(153)상에 투영된다. 그리고, 이 투과식 스크린(153)상에 투영된 영상이, 도 22, 도 34, 도 45, 또는 도 56에 나타낸 바와 같이 구성되는 접안렌즈(154)를 통함으로써, 사용자의 안구에 입사하고, 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 표시소자(151)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
그리고, 이상의 구성에 있어서, 투영렌즈(152), 투과식 스크린(153), 및 접안렌즈(154)가 확대광학계를 구성하고 있다.
도 68은, 디스플레이장치(7)의 제10의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 67에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 디스플레이장치(7)는, 투과식 스크린(153)이 형성되어 있지 않은 것을 제외하면, 도 67에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
도 68의 디스플레이장치(7)에서는, 표시소자(151)에 있어서 표시된 영상이, 투영렌즈(152)를 통함으로써, 그 영상의 공중상(空中像)(161)이, 예를 들면, 도 67에 있어서 투과식 스크린(153)이 설치되어 있던 위치에 형성된다. 이 공중상(161)이 접안렌즈(154)를 통함으로써, 사용자의 안구에 입사하고, 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 표시소자(151)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다. 그리고, 이 경우, 도 68에 일점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 공중상(161)의 근처에, 필드렌즈(155)를 배치하는 것이 가능하다. 이 경우, 접안렌즈(154)를 통하여 본 화상의 주변광량을 증가시킬 수 있다.
도 69는, 디스플레이장치(7)의 제11의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 67에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 디스플레이장치(7)는, 투영렌즈(152) 및 투과식 스크린(153)이 형성되어 있지 않은 것을 제외하면, 도 67에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
이 디스플레이장치(7)에서는, 표시소자(151)에 있어서 표시된 영상이, 접안렌즈(154)를, 직접 통함으로써, 사용자의 안구에 입사하고, 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 표시소자(151)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
표시소자(151)의 표시영역이 큰 경우에는, 도 69에 나타낸 바와 같이, 표시소자(151)에 있어서 표시된 영상을, 투영렌즈(152)에서 확대하지 않고, 접안렌즈(154)만을 통하여 보는 것만으로도, 화각을 넓게 하는 동시에, 아이 릴리프를 길게 할 수 있다. 표시소자(151)의 표시영역이 작은 경우에는, 접안렌즈(154)의 초점거리가 짧으면, 화각은 넓어지지만, 아이 릴리프는 짧아진다. 한편, 접안렌즈(154)의 초점거리가 길면, 아이 릴리프는 길어지지만, 화각이 좁아진다. 그래서, 표시소자(151)의 표시영역이 작은 경우에는, 도 67에 나타낸 바와 같이, 표시소자(151)상의 영상을, 투영렌즈(42)로, 투과식 스크린(153)상에 확대하고, 그 확대된 영상을, 접안렌즈(154)를 통하여 보도록 하면 된다. 이 경우, 화각을 넓게 하는 동시에, 아이 릴리프를 길게 할 수 있다.
도 70은, 디스플레이장치(7)의 제12의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 67에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 디스플레이장치(7)는, 표시소자(151) 대신에, 표시소자(171) 및 PBS(편광빔스플리터)(172)가 형성되어 있는 이외는, 도 67에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
도시하지 않은 광원으로부터 발해진 조명광으로서의 광은, PBS(172)에 있어서, 90° 반사되어, 표시소자(화상표시소자)(171)에 입사한다. 표시소자(171)는, 반사형의 표시디바이스(반사광제어형 디바이스)이고, 도 8에서 설명한 바와 같이, 그곳에 입사되는 광을 반사함으로써, 사용자에게 제공할 영상을 표시한다.
표시소자(171)에 있어서의 반사광으로서의 영상은, PBS(172)를 투과하여, 투영렌즈(152)에 입사하고, 다음에, 도 67에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다.
도 70에 있어서도, 표시소자(171)에서 표시된 영상이, 투영렌즈(152)에 의해 확대되므로, 표시소자(171)의 표시영역이 작은 경우라도, 화각을 넓게 하는 동시에, 아이 릴리프를 길게 할 수 있다.
그리고, PBS(172) 대신에, 하프미러나 그외의 광을 분할하는 소자를 형성하는 것도 가능하다.
도 71은, 디스플레이장치(7)의 제13의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 68 또는 도 70에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 디스플레이장치(7)는, 표시소자(151) 대신에, 표시소자(171) 및 PBS(172)가 형성되어 있는 이외는, 도 68에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
이 디스플레이장치(7)에 있어서는, 도시하지 않은 광원으로부터 발해진 조명광으로서의 광이 PBS(172)에 있어서, 90° 반사되고, 표시소자(171)에 입사한다. 표시소자(171)에서는, 그곳에 입사되는 광이 반사되고, 그 반사광으로서의 영상이, PBS(172)를 투과하여, 투영렌즈(152)에 입사하고, 다음에, 도 68에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다. 그리고, 이 경우에도, 도 47에 있어서의 경우와 동일하게, 필드렌즈(55)를 배치함으로써, 화상의 주변광량을 증가시킬 수 있다.
도 72는, 디스플레이장치(7)의 제14의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 70에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 디스플레이장치(7)는, PBS(172)가, 표시소자(151)와 투영렌즈(152)와의 사이가 아니고, 투영렌즈(152)와 접안렌즈(154)와의 사이에 형성되어 있는 이외는, 도 70에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
이 경우, 도시하지 않은 광원으로부터 발해진 조명광으로서의 광이, PBS(172)에 있어서, 90° 반사되고, 투영렌즈(152)를 통하여, 표시소자(171)에 입사한다. 표시소자(171)에서는, 그곳에 입사되는 광이 반사되고, 그 반사광으로서의 영상이, 투영렌즈(152) 및 PBS(172)를 투과하여, 투과식 스크린(153)에 확대투영되고, 다음에, 도 70에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다.
그리고, 동일한 원리로, 도 71에 있어서, PBS(172)는, 표시소자(151)와 투영렌즈(152)와의 사이가 아니고, 투영렌즈(152)와 접안렌즈(154)와의 사이에 형성하는 것이 가능하다.
도 73은, 디스플레이장치(7)의 제15의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 67에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다.
이 경우, 표시소자(151)에 있어서 표시된 영상으로서의 광은, 투영렌즈(152)를 통하여, 미러(182)에 입사한다. 미러(182)에서는, 투영렌즈(152)로부터의 광이, 90° 반사되고, 미러(181)에 출사된다. 미러(181)에서는, 미러(182)로부터의 반사광이, 또한 90° 반사되어, 그 반사광이, 투과식 스크린(153)상에 투영된다. 그리고, 이 투과식 스크린(153)상에 투영된 영상이, 접안렌즈(154)를 통함으로써, 사용자의 안구에 입사하고, 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 표시소자(151)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
도 74는, 디스플레이장치(7)의 제16의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 70 또는 도 73에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다.
이 경우, 도시하지 않은 광원으로부터 발해진 조명광으로서의 광은, PBS(172)에 있어서, 90° 반사되고, 표시소자(171)는, 그곳에 입사되는 광을 반사함으로써, 사용자에게 제공할 영상을 형성하고, 그 영상으로서의 반사광은, PBS(172) 및 투영렌즈(152)를 통하여, 미러(182)에 입사하고, 다음에, 도 73에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다.
즉, 도 67 내지 도 51에서는, 표시소자(151) 또는 (171), 투영렌즈(152), 접안렌즈(154)를 일직선상에 늘어세운 구성으로 하였지만, 디스플레이장치(7)는, 도 73이나 도 74에 나타낸 바와 같이, 도중에 미러(181) 및 (182)를 삽입함으로써, 광로를 절곡하는 구성으로 할 수 있다. 이 경우, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
도 75는, 디스플레이장치(7)의 제17의 구성예를 나타내고 있다.
발광다이오드(191R,191G,191B)에서는, 각각 적색, 녹색, 청색의 광이, 조명광으로서 발광되고, 각각의 광은, 다이크로익 프리즘(192), 플라이 아이 렌즈(193), 및 필드렌즈(194)를 통하여, PBS(195)에 입사한다. PBS(195)에서는, 필드렌즈(194)로부터의 광이, 90° 반사되고, 그 반사광은, 반사형의 표시디바이스인 반사형 영상표시패널(196)에 입사한다. 반사형 영상표시패널(196)은, 그곳에 입사되는 광을 반사함으로써, 사용자에게 제공할 영상을 형성하고, 그 영상으로서의 반사광은, PBS(195) 및 투영렌즈(197)를 통하여, 투과형 스크린(198)에 확대투영된다. 이 확대투영된 상은, 도 22, 도 34, 도 45, 또는 도 56에 나타낸 바와 같이 구성되는 접안렌즈(199)를 통하여, 사용자의 안구에 입사하고, 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 반사형 영상표시패널(196)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
이 경우, 반사형 영상표시패널(196)에는, 적색, 녹색, 청색의 광이, 조명광으로서 조사되므로, 이른바 필드시퀀셜(field sequential)방식에 의해, 칼라의 허상을 제공할 수 있다.
도 76은, 디스플레이장치(7)의 제18의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 75에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 디스플레이장치(7)는, 플라이 아이 렌즈(193)와 필드렌즈(194)와의 사이에, 미러(201)가 형성되어 있는 동시에, 투영렌즈(197)와 투과형 스크린(198)과의 사이에, 미러(202) 및 (203)가 형성되어 있고, 또한 전체가 케이스체(204)내에 고정되어 있는 이외는, 도 75에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
이 실시의 형태에서는, 플라이 아이 렌즈(193)로부터의 조명광으로서의 광은, 미러(201)에서 90°반사되고, 필드렌즈(194)를 통하여, PBS(195)에 입사한다. PBS(195)에서는, 필드렌즈(194)로부터의 광이, 90° 반사되고, 그 반사광은, 반사형 영상표시패널(196)에 입사한다. 반사형 영상표시패널(196)은, 그곳에 입사되는 광을 180° 반사함으로써, 사용자에게 제공할 영상을 형성하고, 그 영상으로서의 반사광은, PBS(195) 및 투영렌즈(197)를 통하여, 미러(202)에 입사한다. 미러(202)에서는, 투영렌즈(197)로부터의 광이, 90° 반사되고, 그 반사광은, 미러(203)에 입사한다. 미러(203)에서는, 미러(202)로부터의 반사광이, 또한 90° 반사되고, 이에 따라 투영렌즈(197)에서 확대된 상이, 투과형 스크린(198)에 투영된다. 다음에, 도 75에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 반사형 영상표시패널(196)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
이상과 같이, 미러(201) 내지 (203)에 의해 광로를 구부림으로써, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
도 77은, 디스플레이장치(7)의 제19의 구성예를 나타내고 있다.
이 실시의 형태에 있어서는, 도 76에 나타낸 디스플레이장치(7)를 2조 형성하고, 각각에 의해 형성되는 허상을, 좌안과 우안에서 관찰할 수 있도록 이루어져 있다.
즉, 도 77에 있어서, 발광다이오드(191RL,191GL,191BL), 다이크로익 프리즘(192L), 플라이 아이 렌즈(193L), 필드렌즈(194L), PBS(195L), 반사형 영상표시패널(196L), 투영렌즈(197L), 투과형 스크린(198L), 접안렌즈(199L), 미러(201L) 내지 (203L)은, 도 76의 발광다이오드(191R,191G,191B), 다이크로익 프리즘(192), 플라이 아이 렌즈(193), 필드렌즈(194), PBS(195), 반사형 영상표시패널(196), 투영렌즈(197), 투과형 스크린(198), 접안렌즈(199), 미러(201) 내지 (203)와 각각 동일하게 구성되고, 사용자의 좌안에, 허상을 제공하도록 이루어져 있다. 또, 도 77에 있어서, 발광다이오드(191RR,191GR,191BR), 다이크로익 프리즘(192R), 플라이 아이 렌즈(193R), 필드렌즈(194R), PBS(195R), 반사형 영상표시패널(196R), 투영렌즈(197R), 투과형 스크린(198R), 접안렌즈(199R), 미러(201R) 내지 (203R)도, 도 76의 발광다이오드(191R,191G,191B), 다이크로익 프리즘(192), 플라이 아이 렌즈(193), 필드렌즈(194), PBS(195), 반사형 영상표시패널(196), 투영렌즈(197), 투과형 스크린(198), 접안렌즈(199), 미러(201) 내지 (203)과 각각 동일하게 구성되고, 사용자의 우안에 허상을 제공하도록 이루어져 있다.
따라서, 이 경우, 사용자는, 허상을, 우안과 좌안에서 관찰할 수 있다.
그리고, 도 76에 있어서의 미러(201) 내지 (203)이나, 도 77에 있어서의 미러(201L) 내지 (203L) 및 (201R) 내지 (203R)의 배치위치에, 도 76이나 도 77에 나타낸 위치에 한정되지 않는다. 즉, 도 76이나 도 77의 실시의 형태에서는, 광로를, 도면과 평행한 방향으로 구부리도록, 미러를 배치했지만, 그외에, 예를 들면, 미러는, 광로를 도면과 수직인 방향으로 구부리도록 배치하는 것도 가능하다.
이상과 같이, 접안렌즈로서, 도 22, 도 34, 도 45, 또는 도 56에 나타낸 바와 같이 구성되는 것을 이용한 디스플레이장치(7)에 의하면, 고해상도이고, 넓은 화각의 영상을 제공하는 것이 가능하게 된다. 또, 그와 같은 디스플레이장치(7)를, 사용자이외의 것에 고정한 경우에, 예를 들면, 사용자가 웅직임으로써, 사용자의 동공이 광축으로부터 벗어나도, 고해상도의 영상(허상)을 제공할 수 있다. 또, 도 22, 도 34, 도 45, 또는 도 56에 나타낸 접안렌즈는, 아이 릴리프를 길게 할 수 있으므로, 사용자가 광축방향으로 움직인 경우에도 대처 가능하게 된다.
그리고, 전술한 경우에는, 제1 렌즈군(101) 내지 제4 렌즈군(104)중, 제3 렌즈군(103) 또는 제4 렌즈군(104)의 1면만 비구면으로 하도록 했지만, 제3 렌즈군(103) 또는 제4 렌즈군(104)의 2면 이상을 비구면으로 하도록 해도 된다. 그리고, 제1 렌즈군(101)이나 제2 렌즈군(102)의 면을 비구면으로 해도 되지만, 제3 렌즈군(103) 또는 제4 렌즈군(104)의 면을 비구면으로 하는 쪽이, 비점수차나 코마수차를 저감할 수 있다.
또한, 전술한 경우에서는, 렌즈의 4차의 비구면계수를 제한하도록 했지만, 그외, 예를 들면, 렌즈의 6차의 비구면계수를 제한함으로써도, 렌즈의 4차의 비구면계수를 제한한 경우와 동일한 성능을 얻는 것이 가능하다.
그리고, 제3 렌즈군(103) 또는 제4 렌즈군(104)중의 1면도 비구면으로 하지 않는 경우에는, 비점수차나 왜곡수차 등이 커지고, 전술한 바와 같은 해상력을 유지하면서, 대각의 화각을 40° 이상으로 하여, 0.75f 이상의 아이 릴리프를 실현하는 것은 곤란하다.
그런데, 디스플레이장치(7)에 있어서, 영상을, 투영렌즈 등의 투영광학계에 의해, 스크린상에 투영하고, 그 투영기를, 접안렌즈를 통하여 관찰하는 경우에 사용되는 스크린으로서는, 예를 들면 도 67 등에 나타낸 투과형인 것외에, 반사형인 것이 있다. 반사형의 스크린을 사용하는 경우, 투영광학계로부터의 광을, 반사형의 스크린에 조사하고, 그곳에서, 180° 반사되어 오는 반사광을, 접안렌즈에 입사시킬 필요가 있다. 이 경우, 투영광학계로부터 스크린까지의 광로와, 스크린으로부터 접안렌즈까지의 광로가 겹쳐지므로, 그중의 한 쪽의 광로를, 하프미러 등에서 절곡하여, 그 하프미러 및 투영광학계의 사이의 광로와, 하프미러 및 접안렌즈의 사이의 광로와를 별개로 하는 것이, 일반적으로 행해진다.
이 경우, 하프미러는, 접안렌즈와 스크린과의 사이의 광로중에 설치되게 되므로, 그 사이에는, 그 설치를 위한 스페이스가 필요하게 된다. 따라서, 접안렌즈와 스크린과의 사이의 거리는, 어느 정도 길게 취할 필요가 있다. 그러나, 접안렌즈와 스크린과의 사이의 거리(광축상의 거리)를 길게 하는 것과, 아이 릴리프를 길게 하는 것과는, 역시 배반되는 요구이다.
또, 이 경우, 하프미러의 설치에 의한 장치 전체의 대형화를 방지하기 위해, 예를 들면, 접안렌즈의 길이를 짧게 할 필요가 있다. 접안렌즈의 길이를 짧게 하는 데는, 그것을 구성하는 렌즈의 매수를 적게 할 필요가 있지만, 적은 렌즈로, 고해상력을 실현하는 것은, 매우 곤란하다.
구체적으로는, 예를 들면 USP 2,637,245 등에 개시(開示)되어 있는 접안렌즈에서는, 화각(외관시계)은 42° 정도이고, 아이 릴리프는 1.376f 정도로 하이 아이포인트이지만, 스크린과의 사이의 거리는, 0.243f 정도로 짧다. 또한, UXGA나 하이비젼의 규격에 대응하는 것은 곤란하다.
그래서, 도 78은, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L,13R)로서 이용하는 접안렌즈의 제5의 실시의 형태의 구성예를 나타내고 있다.
이 실시의 형태(후술하는 다른 실시의 형태의 접안렌즈에 있어서도 동일)에 있어서는, 아이 릴리프가, 예를 들면 40mm로, 동공위치가 벗어나는 것에 대한 허용량이, 예를 들면 ±9mm로 설정되어 있다. 또한, 화각은 수평화각(전체각)으로 35°, 대각화각(전체각)으로 40° 이상 확보할 수 있도록 설정되어 있다.
또, 도 78의 제5의 실시의 형태의 접안렌즈(후술하는 다른 실시의 형태의 접안렌즈에 대해서도 동일)에서는, 백포커스(접안렌즈와, 스크린상 등에 형성되는 상과의 거리)가, 아이 릴리프와 같은 정도로 설정되어 있다. 즉, 여기에서는, 백포커스는, 전술한 아이 릴리프와 동일한 40mm 정도를 확보할 수 있도록 설정되어 있다.
또한, 도 78의 제5의 실시의 형태의 접안렌즈(후술하는 다른 실시의 형태의 접안렌즈에 대해서도 동일)는, 장치의 소형화를 위해, 2군 4매로 구성되어 있다. 이와 같이, 접안렌즈를 구성하는 렌즈의 매수를 적게 한 경우, 이른바 색지움(achromatism)과, 접안렌즈의 상면의 평면화와를, 함께 실현하는 것은 곤란하다. 그래서, 여기에서는, 예를 들면, 색지움이 우선되어 있다. 이와 같이, 색지움을 우선하는 경우, 접안렌즈를 구성하는 데에 사용하는 렌즈의 굴절율이나 분산치 등이 제한되므로, 상면만곡을 감소시켜, 상면을 평면으로 하는 것이 곤란하게 된다. 즉, 적은 매수의 접안렌즈로 색지움을 우선하면, 일반적으로, 그 상면이 곡면으로 되는 것은 피할 수 없다.
상면이 곡면으로 되어 있는 접안렌즈에 의해, 예를 들면, 수차가 적은 투영광학계에 의해 스크린상 등에 투영된 상을 관찰하면, 광축으로부터 떨어진 곡면의 주변영역(단 부분)에서는, 상이 흐려지고, 해상력이 열화한다. 그래서, 여기에서는, 투영광학계에 있어서, 접안렌즈의 상면과 일치하는 곡면의 상면인 상이 형성되는 것으로 하고, 이에 따라 화면의 주변영역에 있어서도, 상이 흐려지지 않고, 고해상도의 영상의 관찰이 가능하도록 이루어져 있다. 여기에서, 투영광학계에, 곡면의 상면인 상을 형성시키는 방법으로서는, 예를 들면, 투영광학계가 상을 투영하는 스크린을, 그와 같은 곡면형상으로 하는 방법 등이 있다.
그리고, 화면의 주변영역에 있어서의 상의 흐려짐이 허용되는 경우에는, 투영광학계에 상면이 곡면인 상을 형성시킬 필요는 없다.
도 78에 있어서, 접안렌즈는, 전술한 바와 같이, 2군 4매의 렌즈로 구성되어 있다. 즉, 접안렌즈는, 제1 렌즈군(301) 및 제2 렌즈군(302)이, 동공측으로부터 순차 배치되어 구성되어 있다. 그리고, 도 78에 있어서, 제2 렌즈군(302)의 우측에, 투영광학계에 의해 형성되는 상이 투영되는 스크린 등이 설치되고, 그 상을, 제1 렌즈군(301)의 좌측(동공측)으로부터 봄으로써, 그 허상을 관찰할 수 있다.
제1 렌즈군(301)(제1의 렌즈군)은, 정렌즈인 렌즈(311)와 부렌즈인 렌즈(312)와가, 동공측으로부터 보아 순차 접합되어 구성되어 있다. 즉, 렌즈(311)가 동공측에, 렌즈(312)가 동공과 반대측(스크린측)에, 각각 배치되어 있다.
제2 렌즈군(302)(제2의 렌즈군)은, 부렌즈인 렌즈(321)와 정렌즈인 렌즈(322)와가, 동공측으로부터 보아 순차 접합되어 구성되어 있다. 즉, 렌즈(321)가 동공측에, 렌즈(322)가 스크린측에, 각각 배치되어 있다.
그리고, 이상의 제1 렌즈군(301) 또는 제2 렌즈군(302)중, 여기에서는, 제1 렌즈군(301)을 구성하는 렌즈(311)의 동공측의 면(311A)만이 비구면으로 되어 있다. 또한, 이 경우, 제1 렌즈군(301)의 동공측의 면(311A)의 4차의 비구면계수를 a11로, 접안렌즈의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k11로, 각각 할 때, 식
－0.9＜k11＜－0.5, 단, a11＝(k11／f)3···(24)
가 성립하도록, 계수 k11가 설정되어 있다.
이것은, 계수 k11가 －0.9 이하로 되는 경우에는, 동공이 광축상으로부터 움직였을 때에, 그 움직인 방향과 반대측의, 영상의 화면의 주변영역(화면의 단 부분)의 상면이 부방향으로 쓰러지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 한편, 계수 k11가 －0.5 이상으로 되는 경우에는, 동공이 광축상으로부터 움직였을 때에, 그 움직인 방향의 상면이 정방향으로 쓰러지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 여기에서, 상면이 정방향 또는 부방향으로 지나치게 구부러진다는 것은, 사지탈방향(S방향)의 비점수차곡선과 메리디오날방향(M방향)의 비점수차곡선과로부터 얻어지는 평균상면을 나타내는 곡선이, 정방향 또는 부방향으로 지나치게 기우는 것을 의미한다.
여기에서, 식 (24)(후술하는 다른 조건식에 대해서도 동일)은, 그 조건을 반드시 만족시켜야만 하는 것은 아니다. 단, 식 (24)의 조건을 만족시키지 않는 경우는, 접안렌즈의 제1의 실시의 형태에서 설명한 바와 같은 의미에서, 접안렌즈의 해상력이 열화한다.
다음에, 제1 렌즈군(301)에 있어서의 렌즈(311)의 동공측의 면(311A)만을 비구면으로 하고, 계수 k11를, 식 (24)에 나타낸 범위의 중간범위치인, 예를 들면 －0.7로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 50.07380 d1＝21.596783 nd1＝1.540033 νd1＝65.3863
r2＝ －45.97502 d2＝16.930953 nd2＝1.744445 νd2＝43.5917
r3＝ －82.60234 d3＝ 1.000000
r4＝ 90.60758 d4＝ 3.000000 nd4＝1.746911 νd4＝38.3455
r5＝ 30.31965 d5＝17.472265 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －7038.46034 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a11＝－0.970425×10－6
b11＝－0.134184×10－9
f＝70.704 ···(25)
여기에서, 식 (25) 이하에 있어서는, r0 내지 r7은, 동공면, 렌즈(311)의 동공측의 면, 렌즈(311)의 스크린측의 면(렌즈(312)의 동공측의 면), 렌즈(312)의 동공측의 면, 렌즈(321)의 동공측의 면, 렌즈(321)의 스크린측의 면(렌즈(322)의 동공측의 면), 렌즈(322)의 스크린측의 면, 또는 투영광학계에 의해 스크린 등에 형성되는 상의 상면 각각에 있어서의 곡률반경(mm)을 나타낸다. 또, d0은, 동공으로부터 접안렌즈, 즉 제1 렌즈군(301)의 렌즈(311)까지의 거리(아이 릴리프)(mm)를 나타내고, d1 내지 d6은, 렌즈(311)의 두께, 렌즈(312)의 두께, 렌즈(312)와 렌즈(321)와의 사이의 공기간격, 렌즈(321)의 두께, 렌즈(322)의 두께, 렌즈(322)로부터 스크린 등에 형성되는 상까지의 거리(백포커스)(mm)를, 각각 나타낸다. 또한, nd1,nd2,nd4, 또는 nd5는, 렌즈(311,12,21, 또는 22) 각각의 질화물 재료의 d선에 있어서의 굴절율을 나타내고, νd1,νd2,νd4, 또는 νd5는, 렌즈(311,12,21, 또는 22) 각각의 질화물 재료의 d선에 있어서의 아베수를 나타낸다. 또, a11 또는 b11은, 비구면인, 제1 렌즈군(301)의 동공측의 면(렌즈(311)의 동공측의 면)(311A)의 4차 또는 6차의 비구면계수를 각각 나타내고, f는 파장이 525nm(나노미터)의 광에 있어서의 접안렌즈의 초점거리를 나타낸다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (25)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 78에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 78에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 79에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 80에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (25)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 81에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 82에 나타낸다.
그리고, 도 78을 포함하고, 다음에 나타낸 광로도에서는, 접안렌즈의 제1의 실시의 형태에서 설명한 5개의 광로 A 내지 E중의 D 및 E의 도시가 생략되어 있다.
다음에, 제1 렌즈군(301)에 있어서의 렌즈(311)의 동공측의 면(311A)만을 비구면으로 하고, 계수 k11를, 식 (24)에 나타낸 범위의 하한치인 －0.9로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 46.78293 d1＝25.517040 nd1＝1.487000 νd1＝70.4000
r2＝ －36.86474 d2＝11.080586 nd2＝1.698553 νd2＝47.7991
r3＝ －57.08138 d3＝ 1.000000
r4＝ 160.01023 d4＝ 3.206065 nd4＝1.745732 νd4＝40.6829
r5＝ 32.53695 d5＝19.196310 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －251.08445 d6＝39.999999
r7＝ －75.00000
a11＝－0.206251×10－5
b11＝－0.162838×10－9
f＝70.704 ···(26)
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (26)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 83에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 83에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 84에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 85에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (26)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 86에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 87에 나타낸다.
다음에, 제1 렌즈군(301)에 있어서의 렌즈(311)의 동공측의 면(311A)만을 비구면으로 하고, 계수 k11를, 식 (24)에 나타낸 범위의 상한치인 －0.5로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 56.36241 d1＝19.832046 nd1＝1.610052 νd1＝60.8210
r2＝ －48.36727 d2＝18.528516 nd2＝1.744406 νd2＝43.6864
r3＝ －128.12790 d3＝ 1.000000
r4＝ 80.08954 d4＝ 3.000000 nd4＝1.747707 νd4＝36.9175
r5＝ 30.32276 d5＝17.639439 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －812.28344 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a11＝－0.353654×10－6
b11＝－0.350604×10－11
f＝70.704 ···(27)
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (27)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 88에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 88에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 89에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 90에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (27)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 91에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 92에 나타낸다.
다음에, 도 93은, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L,13R)로서 이용하는 접안렌즈의 제6의 실시의 형태의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 78에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 접안렌즈는, 기본적으로, 도 78에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
다만, 제6의 실시의 형태에 있어서는, 제1 렌즈군(301) 또는 제2 렌즈군(302)중, 제1 렌즈군(301)을 구성하는 렌즈(312)의 스크린측의 면(312B)만이 비구면으로 되어 있다. 또한, 이 경우, 제1 렌즈군(301)의 스크린측의 면(312B)의 4차의 비구면계수를 a12로, 접안렌즈의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k12로, 각각 할 때, 식
－0.1＜k12＜1.2, 다만, a12＝(k12／f)3···(28)
가 성립하도록, 계수 k12가 설정되어 있다.
이것은, 계수 k12가 －0.1 이하로 되는 경우에는, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 정방향으로 지나치게 구부러지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 한편, 계수 k12가 1.2 이상으로 되는 경우에는, 동공이 광축상으로부터 움직였을 때에, 그 움직인 방향과 반대측의, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 정방향으로 쓰러지고, 해상력이 열화하기 때문이다.
다음에, 제1 렌즈군(301)에 있어서의 렌즈(312)의 스크린측의 면(312B)만을 비구면으로 하고, 계수 k12를, 식 (28)에 나타낸 범위의 중간범위치인, 예를 들면 1.1로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 47.90263 d1＝20.532074 nd1＝1.549677 νd1＝64.6446
r2＝ －61.94314 d2＝ 4.449320 nd2＝1.487000 νd2＝70.4000
r3＝ －142.84458 d3＝ 4.095881
r4＝ －280.44421 d4＝ 3.000000 nd4＝1.748102 νd4＝36.2474
r5＝ 41.59350 d5＝27.922724 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －49.29290 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a12＝0.376570×10－5
b12＝0.403927×10－9
f＝70.704 ···(29)
여기에서, b12는, 비구면인, 제1 렌즈군(301)의 렌즈(312)의 스크린측의 면(312B)의 6차의 비구면계수를 나타낸다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (29)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 93에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 93에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 94에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 95에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (29)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때의 광로도를, 도 96에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 97에 나타낸다.
다음에, 제1 렌즈군(301)에 있어서의 렌즈(312)의 스크린측의 면(312B)만을 비구면으로 하고, 계수 k12를, 식 (28)에 나타낸 범위의 하한치인 －0.1로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 59.60024 d1＝22.208164 nd1＝1.561732 νd1＝61.3018
r2＝ －39.79904 d2＝ 9.621365 nd2＝1.744000 νd2＝44.7000
r3＝ －110.13093 d3＝ 1.000000
r4＝ 73.87884 d4＝ 8.203051 nd4＝1.747301 νd4＝37.6311
r5＝ 30.04885 d5＝18.967420 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －266.58052 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a12＝－0.282923×10－8
b12＝－0.298726×10－9
f＝70.704 ···(30)
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (30)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 98에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 98에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 99에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 100에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (30)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 101에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 102에 나타낸다.
다음에, 제1 렌즈군(301)에 있어서의 렌즈(312)의 스크린측의 면(312B)만을 비구면으로 하고, 계수 k12를, 식 (28)에 나타낸 범위의 상한치인 1.2로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 45.35307 d1＝24.984328 nd1＝1.511234 νd1＝64.2827
r2＝ －46.28172 d2＝ 3.000000 nd2＝1.487000 νd2＝70.4000
r3＝ －86.15767 d3＝ 4.572285
r4＝ －128.71885 d4＝ 3.000000 nd4＝1.747277 νd4＝37.6752
r5＝ 43.40071 d5＝24.443387 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －43.83295 d6＝40.000007
r7＝ －75.00000
a12＝0.488893×10－5
b12＝0.401212×10－9
f＝70.704 ···(31)
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (31)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 103에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 103에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 104에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 105에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (31)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 106에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 107에 나타낸다.
다음에, 도 108은, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L,13R)로서 이용하는 접안렌즈의 제7의 실시의 형태의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 78에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 접안렌즈는, 기본적으로, 도 78에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
다만, 제7의 실시의 형태에서는, 제1 렌즈군(301) 또는 제2 렌즈군(302)중, 제2 렌즈군(302)을 구성하는 렌즈(321)의 동공측의 면(321A)만이 비구면으로 되어 있다. 또한, 이 경우, 제2 렌즈군(302)의 동공측의 면(321A)의 4차의 비구면계수를 a21로, 접안렌즈의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k21로, 각각 할 때, 식
－1.0＜k21＜－0.5, 단, a21＝(k21／f)3···(32)
가 성립하도록, 계수 k21가 설정되어 있다.
이것은, 계수 k21가 －1.0 이하로 되는 경우에는, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 부방향으로 지나치게 구부러지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 한편, 계수 k21가 －0.5 이상으로 되는 경우에는, 동공이 광축상으로부터 움직였을 때에, 그 움직인 방향과 반대측의, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 정방향으로 쓰러지고, 해상력이 열화하기 때문이다.
다음에, 제2 렌즈군(302)에 있어서의 렌즈(321)의 동공측의 면(321A)만을 비구면으로 하고, 계수 k21를, 식 (32)에 나타낸 범위의 중간범위치인, 예를 들면 －0.8로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 51.53362 d1＝25.734500 nd1＝1.637960 νd1＝56.9431
r2＝ －138.26306 d2＝ 3.000000 nd2＝1.755000 νd2＝27.6000
r3＝ 177.92592 d3＝ 2.134425
r4＝ 92.12853 d4＝ 8.878594 nd4＝1.744000 νd4＝44.7000
r5＝ 38.73840 d5＝18.683144 nd5＝1.501478 νd5＝68.8479
r6＝ －72.62546 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a21＝－0.144856×10－5
b21＝－0.456271×10－9
f＝70.704 ···(33)
여기에서, b21은, 비구면인, 제2 렌즈군(302)의 렌즈(321)의 동공측의 면(321A)의 6차의 비구면계수를 나타낸다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (33)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 108에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 108에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 109에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 110에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (33)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 111에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 112에 나타낸다.
다음에, 제2 렌즈군(302)에 있어서의 렌즈(321)의 동공측의 면(321A)만을 비구면으로 하고, 계수 k21를, 식 (32)에 나타낸 범위의 하한치인 －1.0으로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 50.93361 d1＝30.810164 nd1＝1.638947 νd1＝56.7747
r2＝ －80.61686 d2＝ 3.000000 nd2＝1.755000 νd2＝27.6000
r3＝ 130.33798 d3＝ 4.739208
r4＝ 116.91932 d4＝ 3.000000 nd4＝1.501781 νd4＝68.8172
r5＝ 48.67346 d5＝18.379810 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －66.31831 d6＝40.074024
r7＝ －75.00000
a21＝－0.282896×10－5
b21＝－0.135659×10－8
f＝70.708 ···(34)
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (34)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 113에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 113에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 114에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 115에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (34)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 116에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 117에 나타낸다.
다음에, 제2 렌즈군(302)에 있어서의 렌즈(321)의 동공측의 면(312A)만을 비구면으로 하고, 계수 k21를, 식 (32)에 나타낸 범위의 상한치인 －0.5로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 54.25936 d1＝20.371520 nd1＝1.593045 νd1＝61.7750
r2＝ －49.98184 d2＝18.762553 nd2＝1.744000 νd2＝44.7000
r3＝ －153.31734 d3＝ 1.000000
r4＝ 72.07611 d4＝ 3.000000 nd4＝1.748554 νd4＝35.5128
r5＝ 31.41941 d5＝16.865927 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －1306.83799 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a21＝－0.353654×10－6
b21＝－0.296813×10－9
f＝70.704 ···(35)
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (35)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 118에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 118에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 119에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 120에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (35)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 121에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 122에 나타낸다.
다음에, 도 123은, 확대광학계를 구성하는 렌즈(13L,13R)로서 이용하는 접안렌즈의 제8의 실시의 형태의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 78에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 접안렌즈는, 기본적으로, 도 78에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
다만, 제8의 실시의 형태에서는, 제1 렌즈군(301) 또는 제2 렌즈군(302)중, 제2 렌즈군(302)을 구성하는 렌즈(322)의 스크린측의 면(322B)만이 비구면으로 되어 있다. 또한, 이 경우, 제2 렌즈군(302)의 스크린측의 면(322B)의 4차의 비구면계수를 a22로, 접안렌즈의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k22로, 각각 할 때, 식
－0.2＜k22＜1.4, 단, a22＝(k22／f)3···(36)
가 성립하도록, 계수 k22가 설정되어 있다.
이것은, 계수 k22가 －0.2 이하로 되는 경우에는, 동공이 광축상으로부터 움직였을 때에, 그 움직인 방향과 반대측의, 영상의 화면의 주변부분의 상면이 정방향으로 쓰러지고, 해상력이 열화하기 때문이다. 한편, 계수 k22가 1.4 이상으로 되는 경우에는, 영상의 화면의 중심부분과 주변부분과의 사이의 중간영역(도 23에 있어서 사선을 그어 나타낸 부분)의 상면이 정방향으로 지나치게 구부러지는 동시에, 그 주변부분의 상면이 부방향으로 지나치게 구부러지고, 해상력이 열화하기 때문이다.
다음에, 제2 렌즈군(302)에 있어서의 렌즈(322)의 스크린측의 면(322B)만을 비구면으로 하고, 계수 k22를, 식 (36)에 나타낸 범위의 중간범위치인, 예를 들면 1.0로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 53.25800 d1＝24.594861 nd1＝1.489267 νd1＝69.0034
r2＝ －95.29804 d2＝ 3.000000 nd2＝1.751184 νd2＝31.7766
r3＝ 470.65448 d3＝ 1.905110
r4＝ 51.15860 d4＝10.173024 nd4＝1.744000 νd4＝44.7000
r5＝ 31.00215 d5＝20.327005 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －105.92664 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a22＝0.282923×10－5
b22＝0.263858×10－11
f＝70.704 ···(37)
여기에서, b22는, 비구면인, 제2 렌즈군(302)의 렌즈(322)의 스크린측의 면(322B)의 6차의 비구면계수를 나타낸다.
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (37)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 123에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 123에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 124에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 125에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (37)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 126에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 127에 나타낸다.
다음에, 제2 렌즈군(302)에 있어서의 렌즈(322)의 스크린측의 면(322B)만을 비구면으로 하고, 계수 k22를, 식 (36)에 나타낸 범위의 하한치인 －0.2로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 54.45186 d1＝20.611380 nd1＝1.587757 νd1＝62.0893
r2＝ －48.72213 d2＝20.140800 nd2＝1.744913 νd2＝42.4859
r3＝ －142.45322 d3＝ 1.000000
r4＝ 62.92736 d4＝ 3.000000 nd4＝1.749529 νd4＝34.0261
r5＝ 30.83249 d5＝15.247820 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ 357.62396 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a22＝－0.226338×10－7
b22＝0.223811×10－8
f＝70.704 ···(38)
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (38)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 128에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 128에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 129에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 130에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (38)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 131에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 132에 나타낸다.
다음에, 제2 렌즈군(302)에 있어서의 렌즈(322)의 스크린측의 면(322B)만을 비구면으로 하고, 계수 k22를, 식 (36)에 나타낸 범위의 상한치인 1.4로 한 경우에 있어서의 접안렌즈의 각 파라미터는, 예를 들면, 다음과 같이 된다.
r0＝ ∞ d0＝40.000000
r1＝ 40.50842 d1＝20.778826 nd1＝1.512048 νd1＝58.0043
r2＝ －147.28690 d2＝ 3.000000 nd2＝1.749294 νd2＝34.3723
r3＝ 78.38449 d3＝ 1.000000
r4＝ 34.45382 d4＝ 3.000000 nd4＝1.737236 νd4＝45.2369
r5＝ 24.59147 d5＝23.037221 nd5＝1.487000 νd5＝70.4000
r6＝ －238.11515 d6＝40.000000
r7＝ －75.00000
a22＝0.776340×10－5
b22＝0.332592×10－8
f＝70.704 ···(39)
접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (39)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우, 렌즈(311,312,321,322)의 형상은, 도 133에 나타낸 바와 같이 된다. 또한, 동공이 광축상에 있을 때에는, 도 133에 나타낸 바와 같은 광로도가 그려진다. 또, 이 경우의 구면수차, 비점수차, 및 왜곡수차는, 도 134에 나타낸 바와 같이 되고, 상면상에 있어서의 횡수차는, 도 135에 나타낸 바와 같이 된다.
또, 접안렌즈의 각 파라미터가, 식 (39)에 나타낸 바와 같이 설정되어 있는 경우에, 동공이 광축상으로부터 9mm만큼 벗어났을 때에 그려지는 광로도를, 도 136에 나타낸다. 또한, 이 경우의 상면상에 있어서의 횡수차를, 도 137에 나타낸다.
이상 설명한 구성에 의하면, 대각으로, 40° 이상의 화각에 걸쳐, 고해상력이고, 또한 동공위치가, 어느 정도, 광축상으로부터 벗어나도, 고해상력인 접안렌즈를 제공할 수 있다. 또, 아이 릴리프 및 백포커스를 밸런스 양호하게, 또한 긴 거리를 확보할 수 있다.
즉, 식 (25) 내지 (27), (29) 내지 (31), (33) 내지 (35), (37) 내지 (39)에서 명확히 나타낸 바와 같이, 아이 릴리프(d0) 및 백포커스(d6)는, 어느 것이나 0.56f으로, 서로 밸런스가 양호하게, 긴 거리가 확보되어 있다.
다음에, 이상 설명한 접안렌즈에 의해, 영상의 허상을 형성하여 제공하는 디스플레이장치(7)에 대하여 설명한다.
도 138은, 디스플레이장치(7)의 제20의 구성예를 나타내고 있다.
표시소자(화상표시소자)(331)는, 예를 들면, 도 67에 있어서의 표시소자(151)와 동일하게 구성되는 자발광형 또는 투과형의 표시패널이고, 사용자에게 제공할 영상을 표시한다. 표시소자(331)에 있어서 표시된 영상은, 투영렌즈(332)를 통하여, 하프미러(334)에 입사한다. 하프미러(334)에서는, 투영렌즈(332)로부터의 광이 90° 반사되고, 반사식 스크린(333)에 조사된다. 반사식 스크린(333)은, 접안렌즈(335)의 상면과 일치하는 곡면의 스크린이고, 하프미러(334)로부터의 광을, 180° 반사한다. 이 반사광은, 하프미러(334)를 투과하여, 도 78이나, 도 93, 도 123 등에 나타낸 바와 같이 구성되는 접안렌즈(335)를 통함으로써, 사용자의 안구에 입사하고, 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 표시소자(331)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
도 139에서는, 디스플레이장치(7)의 제21의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 138에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 영상제공장치는, 하프미러(334)가, 반사식 스크린(333)과 접안렌즈(335)와의 사이가 아니고, 투영렌즈(332)와 반사식 스크린(333)과의 사이에 형성되어 있는 것을 제외하면, 도 138에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
도 139는, 표시소자(331)에 있어서 표시된 영상이, 투영렌즈(332) 및 하프미러(334)를 통하여, 반사식 스크린(333)에 조사된다. 반사식 스크린(333)에서는, 하프미러(334)로부터의 광이, 180° 회전되고, 이 반사광은, 하프미러(334)에 있어서, 또한 90° 반사되고, 접안렌즈(335)에 입사하고, 다음에, 도 138에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 표시소자(331)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
도 140은, 디스플레이장치(7)의 제22의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 138에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 디스플레이장치(7)는, 표시소자(331) 대신에, 표시소자(351) 및 PBS(352)가 형성되어 있는 이외는, 도 138에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
도시하지 않은 광원으로부터 발해진 조명광으로서의 광이, PBS(352)에 있어서, 90° 반사되고, 표시소자(화상표시소자)(351)에 입사한다. 표시소자(351)는, 예를 들면, 도 70에 있어서의 표시소자(171)와 동일하게 구성되는 반사형의 표시디바이스이고, 그곳에 입사되는 광을 반사함으로써, 사용자에게 제공할 영상을 표시한다.
표시소자(171)에서 반사된 반사광으로서의 영상은, PBS(352)를 투과하여, 투영렌즈(332)에 입사하고, 다음에, 도 138에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다.
그리고, PBS(352) 대신에, 하프미러나 그외의 광을 분할하는 소자를 형성하는 것도 가능하다.
도 141은, 디스플레이장치(7)의 제23의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 140에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 영상제공장치는, PBS(352)가, 표시소자(351)와 투영렌즈(332)와의 사이가 아니고, 투영렌즈(332)와 하프미러(334)와의 사이에 형성되어 있는 이외는, 도 140에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
이 경우, 도시하지 않은 광원으로부터 발해진 조명광으로서의 광이, PBS(352)에 있어서, 90° 반사되고, 투영렌즈(332)를 통하여, 표시소자(351)에 입사한다. 표시소자(351)에서는, 그곳에 입사되는 광이 반사되고, 그 반사광으로서의 영상이, 투영렌즈(332) 및 PBS(352)를 투과하여, 하프미러(334)에 입사하고, 다음에, 도 140에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 허상이 관찰된다.
도 142는, 디스플레이장치(7)의 제24의 구성예를 나타내고 있다.
발광다이오드(391R,391G,391B)에서는, 각각 적색, 녹색, 청색의 광이, 조명광으로서 발광되고, 각각의 광은, 다이크로익 프리즘(392), 플라이 아이 렌즈(393), 및 필드렌즈(394)를 통하여, PBS(395)에 입사한다. PBS(395)에서는, 필드렌즈(394)로부터의 광이, 90° 반사되고, 그 반사광은, 반사형의 표시소자인 반사형 영상표시패널(396)에 입사한다. 반사형 영상표시패널(396)은, 그곳에 입사되는 광을 반사함으로써, 사용자에게 제공할 영상을 형성하고, 그 영상으로서의 반사광은, PBS(395) 및 투영렌즈(397)를 통하여 하프미러(400)에 입사한다. 하프미러(400)에서는, 투영렌즈(397)로부터의 영상이 90° 반사되고, 이에 따라 그 영상이, 반사형 스크린(398)에 확대투영된다. 이 확대투영된 상은, 도 78이나, 도 93, 도 108, 도 123 등에 나타낸 바와 같이 구성되는 접안렌즈(399)를 통하여, 사용자의 안구에 입사하고, 이에 따라 사용자의 안구에 있어서, 반사형 영상표시패널(396)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
이 경우, 반사형 영상표시패널(396)에는, 적색, 녹색, 청색의 광이, 조명광으로서 조사되므로, 이른바 필드시퀀셜방식에 의해, 칼라의 허상을 제공할 수 있다.
도 143은, 디스플레이장치(7)의 제25의 구성예를 나타내고 있다. 그리고, 도면중 도 142에 있어서의 경우와 대응하는 부분에 대해서는, 동일한 부호가 부여되어 있다. 즉, 이 영상제공장치는, 플라이 아이 렌즈(393)와 필드렌즈(394)와의 사이에, 미러(401)가 형성되어 있는 이외는, 도 142에 있어서의 경우와 동일하게 구성되어 있다.
이 실시의 형태에서는 플라이 아이 렌즈(393)로부터의 조명광으로서의 광은, 미러(401)에서 90°반사되고, 필드렌즈(394)를 통하여, PBS(395)에 입사한다. PBS(395)에서는, 필드렌즈(394)로부터의 광이, 90° 반사되고, 그 반사광은, 반사형 영상표시패널(396)에 입사한다. 반사형 영상표시패널(396)은, 그곳에 입사되는 광을 반사함으로써, 사용자에게 제공할 영상을 형성하고, 그 영상으로서의 반사광은, PBS(395) 및 투영렌즈(397)를 통하여, 하프미러(400)에 입사한다. 하프미러(400)에서는, 투영렌즈(397)로부터의 광이, 90° 반사되고, 그 반사광은, 반사형 스크린(398)에 투영된다. 다음에, 도 142에 있어서의 경우와 동일하게 하여, 사용자의 안구에 있어서, 반사영상표시패널(396)에 있어서 표시된 영상의 허상이 관찰된다.
이 경우, 미러(401)에 의해 광로를 구부리고 있으므로, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
도 144는, 디스플레이장치(7)의 제26의 구성예를 나타내고 있다.
이 실시의 형태에 있어서는, 도 143에 나타낸 영상제공장치를 2조 형성하고, 각각에 의해 형성되는 허상을, 좌안과 우안에서 관찰할 수 있도록 이루어져 있다.
즉, 도 144에 있어서, 발광다이오드(391RL,391GL,391BL), 다이크로익 프리즘(392L), 플라이 아이 렌즈(393L), 필드렌즈(394L), PBS(395L), 반사형 영상표시패널(396L), 투영렌즈(397L), 반사형 스크린(398L), 접안렌즈(399L), 하프미러(400L), 또는 미러(401L)는, 도 143의 발광다이오드(391R,391G,391B), 다이크로익 프리즘(392), 플라이 아이 렌즈(393), 필드렌즈(394), PBS(395), 반사형 영상표시패널(396), 투영렌즈(397), 반사형 스크린(398), 접안렌즈(399), 하프미러(400), 또는 미러(401)와 각각 동일하게 구성되고, 사용자의 좌안에, 허상을 제공하도록 이루어져 있다. 또, 도 144에 있어서, 발광다이오드(391RR,391GR,391BR), 다이크로익 프리즘(392R), 플라이 아이 렌즈(393R), 필드렌즈(394R), PBS(395R), 반사형 영상표시패널(396R), 투영렌즈(397R), 반사형 스크린(398R), 접안렌즈(399R), 하프미러(400R), 또는 미러(401R)도, 도 143의 발광다이오드(391R,391G,391B), 다이크로익 프리즘(392), 플라이 아이 렌즈(393), 필드렌즈(394), PBS(395), 반사형 영상표시패널(396), 투영렌즈(397), 반사형 스크린(398), 접안렌즈(399), 하프미러(400), 또는 미러(401)과 각각 동일하게 구성되고, 사용자의 우안에 허상을 제공하도록 이루어져 있다.
따라서, 이 경우, 사용자는, 허상을, 우안과 좌안에서 관찰할 수 있다.
그리고, 도 143에 있어서의 미러(401)나, 도 144에 있어서의 미러(401L) 및 (401R)의 배치위치는, 도 143이나 도 144에 나타낸 위치에 한정되지 않는다. 즉, 도 143이나 도 144의 실시의 형태에서는, 광로를, 도면과 평행한 방향으로 구부리도록, 미러를 배치했지만, 그외에, 예를 들면, 미러는, 광로를 도면과 수직인 방향으로 구부리도록 배치하는 것도 가능하다.
그리고, 도 78이나, 도 93, 도 108, 도 123 등에 나타낸 접안렌즈는, 그외에, 예를 들면, 도 68에 나타낸 바와 같이, 공중상(161)의 허상을 관찰하는 경우에도 이용하는 것이 가능하다. 이 경우, 공중상(161)은, 예를 들면, 도 138에 나타낸 반사식 스크린(333)과 같이, 곡면형상으로 형성하는 것이 바람직하다.
또, 도 78이나, 도 93, 도 108, 도 123 등에 나타낸 접안렌즈는, 예를 들면, 도 75 내지 도 77에 등에 나타낸 접안렌즈(199(199L,199R)) 등으로서도 이용하는 것이 가능하다. 즉, 도 78이나, 도 93, 도 108, 도 123 등에 나타낸 접안렌즈는, 반사식 스크린을 이용하지 않고 형성된 상(영상)의 허상을 관찰하는 경우에도 이용하는 것이 가능하다.
이상과 같이, 접안렌즈로서, 도 78이나, 도 93, 도 108, 도 123 등에 나타낸바와 같이 구성되는 것을 이용한 디스플레이장치(7)에 의하면, 고해상도이고, 넓은 화각의 영상을 제공하는 것이 가능하게 되고, 또한 사용자의 동공이 광축으로부터 벗어나도, 고해상도의 영상(허상)을 제공하는 것이 가능하게 되는 외에, 아이 릴리프와 백포커스와를, 밸런스 양호하게 확보하는 것이 가능하게 되므로, 사용자가 광축방향으로 움직인 경우에 대처할 수 있는 동시에, 스크린과 접안렌즈와를 떼어놓고 설치하는 것이 가능하게 된다. 또, 접안렌즈를 구성하는 렌즈의 매수가 적으므로, 장치의 소형화, 경량화가 가능하게 된다.
그리고, 전술한 경우에는, 제1 렌즈군(301) 또는 제2 렌즈군(302)중의, 어느 것의 1면만 비구면으로 하도록 했지만, 2면 이상을 비구면으로 하도록 해도 된다.
또한, 도 78이나, 도 93, 도 108, 도 123 등에 나타낸 접안렌즈에 대해서는, 렌즈의 4차의 비구면계수를 제한하도록 했지만, 이들 접안렌즈에 있어서도, 예를 들면, 렌즈의 6차의 비구면계수를 제한함으로써, 렌즈의 4차의 비구면계수를 제한한 경우와 동일한 성능을 얻는 것이 가능하다.
특허청구의 범위 제1항에 기재된 표시장치에 의하면, 영상제공장치가, 고정수단에 의해, 사용자 이외의 소정의 것에 고정되어 있으므로, 사용자는, 영상제공장치를, 예를 들면, 장착하거나 하지도 않고, 현장감있는 허상을 감상하는 것이 가능하게 된다.
특허청구의 범위 제42항에 기재된 표시장치에 의하면, 확대광학계를 구성하는 복수의 렌즈중, 표시수단에 가장 가까운 위치에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 크고, 표시수단으로부터 가장 먼 곳에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 작게 되어 있다. 따라서, 사용자의 안구의 위치가 다소 이동해도, 선명한 허상을 관찰하는 것이 가능하게 된다.
7 디스플레이장치
8 시스템지지기구
9 사용자지지기구
10 영상음성생성장치
11 각도조정기구 콘트롤러
13 렌즈
14 디스플레이패널
16 투과율제어기구
17 VTR
18 TV튜너
19 컴퓨터
21 셀렉터
24 앰프
25 스피커
27 각도조정기구
28 저주파진동기구
29 로우패스필터

Claims (42)

  1. 사용자에게 영상을 제공하는 영상제공장치를 구비하는 표시장치로서,
    상기 영상제공장치는,
    영상을 표시하는 표시수단과,
    상기 표시수단에 표시된 영상을 확대함으로써 허상을 형성하고, 사용자의 좌안과 우안에서 관찰되는 상기 허상을, 공간상 동일한 위치에 배치하는 확대광학계와를 가지고,
    상기 영상제공장치를, 사용자 이외의 소정의 물체에 고정하는 고정수단을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 영상제공장치는, 2차원의 허상을 제공하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 영상제공장치는,
    상기 표시수단으로서, 좌안용의 표시수단과 우안용의 표시수단을 가지고,
    상기 좌안용 또는 우안용의 표시수단에, 좌안용 또는 우안용의 영상을 각각 표시시킴으로써, 입체적인 허상을 제공하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 표시수단은, 화소단위로 발광하는 발광소자에 의해 영상을 표시하는 자발광형(自發光型) 디바이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 표시수단은, 광의 투과를 제어함으로써 영상을 표시하는 투과광제어형 디바이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 표시수단은, 광의 반사를 제어함으로써 영상을 표시하는 반사광제어형 디바이스로 구성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 영상제공장치는, 외부로부터의 광을 투과시키도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 확대광학계는, 요면경(凹面鏡)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 영상제공장치는, 상기 확대광학계로서, 광축이 1개인 광학계를 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 영상제공장치는, 상기 확대광학계로서, 광축이 상이한 좌안용의 광학계와 우안용의 광학계를 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 영상제공장치는, 상기 표시수단이 표시하는 1개의 영상을, 상기 좌안용의 광학계와 우안용의 광학계로 별개로 입사(入射)시키는 입사수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 좌안용의 광학계 및 우안용의 광학계는, 어느 것이나, 영상을 확대하는 렌즈를 포함하고,
    상기 좌안용의 광학계 및 우안용의 광학계가 가지는 렌즈끼리의 간격이, 최소한 인간의 동공의 직경 이하인 것을 특징으로 하는 표시장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 영상제공장치는, 상기 확대광학계에 의해 형성되는 허상이 배치되는 면을 만곡시키는 만곡수단을 더 가지는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  14. 제1항에 있어서, 사용자를 지지하는 사용자지지수단을 더 구비하고,
    상기 고정수단은, 상기 영상제공장치를, 상기 사용자지지수단에 고정하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 사용자지지수단은, 사용자를 지지하는 상태를 변화시킬 수 있도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 사용자지지수단은, 음향신호에 대응하여 진동하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 사용자지지수단은, 사용자를 앉은 상태로 지지하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  18. 제1항에 있어서, 상기 고정수단은, 상기 영상제공장치를 소정의 위치에 이동 가능하도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 고정수단은, 사용자가 상기 사용자지지수단에 지지된 상태에 있어서, 그 사용자의 두부(頭部)를 덮도록 구성되고, 그 내측에, 상기 영상제공장치를 고정하고 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  20. 제19항에 있어서, 상기 고정수단은, 광의 투과율이 가변인 소자로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  21. 제14항에 있어서, 상기 확대광학계는, 최소한, 상기 사용자지지수단에 지지되어 있는 사용자의 두부가 이동 가능한 범위에 있어서, 허상 전체를 관찰할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  22. 제1항에 있어서, 상기 확대광학계는, 복수의 렌즈로 구성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 확대광학계를 구성하는 복수의 렌즈중, 상기 표시수단에 가장 가까운 위치에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 큰 것을 특징으로 하는 표시장치.
  24. 제22항에 있어서, 상기 확대광학계를 구성하는 복수의 렌즈중, 상기 표시수단으로부터 가장 먼 위치에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 작은 것을 특징으로 하는 표시장치.
  25. 제22항에 있어서, 상기 확대광학계는, 제1 내지 제4의 렌즈군이, 동공측으로부터 순차 배치되어 구성되고,
    상기 제1의 렌즈군은, 정(正)렌즈와 부(負)렌즈와를 순차 결합하여 구성되고,
    상기 제2 및 제3의 렌즈군은, 정렌즈로 구성되고,
    상기 제4의 렌즈군은, 부렌즈로 구성되고,
    상기 제3 또는 제4의 렌즈군중 최소한 1면이 비구면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 제2의 렌즈군의 형상계수가 0.5보다 큰 것을 특징으로 하는 표시장치.
  27. 제25항에 있어서, 상기 제3의 렌즈군의 동공측의 면만이 비구면으로 되어 있는 경우에 있어서,
    상기 제3의 렌즈군의 동공측의 면의 4차의 비구면계수를 a로, 상기 제1 내지 제4의 렌즈군의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k로, 각각 할 때, 식
    －1.3＜k＜0.6, 단, a＝(k／f)3
    가 성립하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  28. 제25항에 있어서, 상기 제3의 렌즈군의 동공측과 반대측의 면만이 비구면으로 되어 있는 경우에 있어서,
    상기 제3의 렌즈군의 동공측과 반대측의 면의 4차의 비구면계수를 a로, 상기 제1 내지 제4의 렌즈군의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k로, 각각 할 때, 식
    －0.9＜k＜1.4, 단, a＝(k／f)3
    가 성립하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  29. 제25항에 있어서, 상기 제4의 렌즈군의 동공측의 면만이 비구면으로 되어 있는 경우에 있어서,
    상기 제4의 렌즈군의 동공측의 면의 4차의 비구면계수를 a로, 상기 제1 내지 제4의 렌즈군의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k로, 각각 할 때, 식
    －1.9＜k＜－1.1, 단, a＝(k／f)3
    가 성립하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  30. 제25항에 있어서, 상기 제4의 렌즈군의 동공측과 반대측의 면만이 비구면으로 되어 있는 경우에 있어서,
    상기 제4의 렌즈군의 동공측과 반대측의 면의 4차의 비구면계수를 a로, 상기 제1 내지 제4의 렌즈군의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k로, 각각 할 때, 식
    －1.8＜k＜2.0, 단, a＝(k／f)3
    가 성립하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  31. 제22항에 있어서, 상기 확대광학계는, 제1 및 제2의 렌즈군이, 동공측으로부터 순차 배치되고,
    상기 제1의 렌즈군은, 정렌즈와 부렌즈와를 순차 결합하여 구성되고,
    상기 제2의 렌즈군은, 부렌즈와 정렌즈와를 순차 결합하여 구성되고,
    상기 제1 또는 제2의 렌즈군중 최소한 1면이 비구면으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 확대광학계는, 상면(像面)이 곡면인 상의 허상을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  33. 제31항에 있어서, 상기 제1의 렌즈군의 동공측의 면만이 비구면으로 되어 있는 경우에 있어서,
    상기 제1의 렌즈군의 동공측의 면의 4차의 비구면계수를 a로, 상기 제1 및 제2의 렌즈군의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k로, 각각 할 때, 식
    －0.9＜k＜－0.5, 단, a＝(k／f)3
    가 성립하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  34. 제31항에 있어서, 상기 제1의 렌즈군의 동공측과 반대측의 면만이 비구면으로 되어 있는 경우에 있어서,
    상기 제1의 렌즈군의 동공측과 반대측의 면의 4차의 비구면계수를 a로, 상기 제1 및 제2의 렌즈군의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k로, 각각 할 때, 식
    －0.1＜k＜1.2, 단, a＝(k／f)3
    가 성립하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  35. 제31항에 있어서, 상기 제2의 렌즈군의 동공측의 면만이 비구면으로 되어 있는 경우에 있어서,
    상기 제2의 렌즈군의 동공측의 면의 4차의 비구면계수를 a로, 상기 제1 및 제2의 렌즈군의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k로, 각각 할 때, 식
    －1.0＜k＜－0.5, 단, a＝(k／f)3
    가 성립하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  36. 제31항에 있어서, 상기 제2의 렌즈군의 동공측과 반대측의 면만이 비구면으로 되어 있는 경우에 있어서,
    상기 제2의 렌즈군의 동공측과 반대측의 면의 4차의 비구면계수를 a로, 상기 제1 및 제2의 렌즈군의 전 시스템의 초점거리를 f로, 소정의 계수를 k로, 각각 할 때, 식
    －0.2＜k＜1.4, 단, a＝(k／f)3
    가 성립하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  37. 제14항에 있어서, 상기 사용자지지수단은, 사용자의 두부와 상기 영상제공장치와의 간격이 45cm 이내로 되도록, 사용자를 지지하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  38. 제1항에 있어서, 상기 영상제공장치는, 수평시야각이 15° 이상으로 되는 영상을 제공하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  39. 제1항에 있어서, 상기 확대광학계는, 상기 표시수단에 표시된 영상을, 반사식의 스크린에 투영하고, 그 투영된 상의 허상을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  40. 제1항에 있어서, 상기 확대광학계는, 상기 표시수단에 표시된 영상을, 투과식의 스크린에 투영하고, 그 투영된 상의 허상을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  41. 제1항에 있어서, 상기 확대광학계는, 상기 표시수단에 표시된 영상의 공중상(空中像)의 허상을 형성하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
  42. 영상을 표시하는 표시수단과,
    상기 표시수단에 표시된 영상을 확대함으로써 허상을 형성하는, 복수의 렌즈로 구성되는 확대광학계와를 구비하는 표시장치로서,
    상기 확대광학계를 구성하는 복수의 렌즈중, 상기 표시수단에 가장 가까운 위치에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 크고, 상기 표시수단으로부터 가장 먼 위치에 배치된 렌즈는, 그 이외의 렌즈에 비교하여, 굴절력이 작은 것을 특징으로 하는 표시장치.
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Families Citing this family (48)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7453451B1 (en) 1999-03-16 2008-11-18 Maguire Francis J Jr Moveable headrest for viewing images from different directions
US7724278B2 (en) * 1995-05-30 2010-05-25 Maguire Francis J Jr Apparatus with moveable headrest for viewing images from a changing direction-of-view
US9274596B2 (en) 1999-03-16 2016-03-01 Susan C. Maguire Moveable headrest for viewing images from different directions
JP2002090696A (ja) * 2000-09-20 2002-03-27 Sony Corp 光学装置及び投射型表示装置
JP2002311377A (ja) * 2001-04-10 2002-10-23 Olympus Optical Co Ltd 表示装置
US20060065476A1 (en) * 2002-11-22 2006-03-30 Tasker David J Speaker system
US6877896B2 (en) * 2002-12-26 2005-04-12 Chunghwa Picture Tubes, Ltd. Ambient temperature control apparatus used for measuring display panel
JP4413065B2 (ja) * 2004-01-28 2010-02-10 健爾 西 画像表示装置および画像表示システム
US7715926B2 (en) * 2004-04-23 2010-05-11 Medtronic, Inc. Medical device conductor junctions
US8194193B2 (en) * 2008-02-08 2012-06-05 The Boeing Company Method and apparatus for a wide field of view display
KR101527111B1 (ko) * 2008-10-15 2015-06-08 삼성전자주식회사 영상 표시 장치 및 방법
USD624952S1 (en) 2008-10-20 2010-10-05 X6D Ltd. 3D glasses
USD666663S1 (en) 2008-10-20 2012-09-04 X6D Limited 3D glasses
USD603445S1 (en) 2009-03-13 2009-11-03 X6D Limited 3D glasses
USRE45394E1 (en) 2008-10-20 2015-03-03 X6D Limited 3D glasses
US8542326B2 (en) 2008-11-17 2013-09-24 X6D Limited 3D shutter glasses for use with LCD displays
CA2684513A1 (en) 2008-11-17 2010-05-17 X6D Limited Improved performance 3d glasses
USD646451S1 (en) 2009-03-30 2011-10-04 X6D Limited Cart for 3D glasses
USD650956S1 (en) 2009-05-13 2011-12-20 X6D Limited Cart for 3D glasses
USD672804S1 (en) 2009-05-13 2012-12-18 X6D Limited 3D glasses
US8773330B2 (en) * 2009-06-25 2014-07-08 The Boeing Company Method and apparatus for a virtual mission control station
JP2011075617A (ja) * 2009-09-29 2011-04-14 Sony Corp 画像表示観察システム及び画像表示装置
USD669522S1 (en) 2010-08-27 2012-10-23 X6D Limited 3D glasses
USD692941S1 (en) 2009-11-16 2013-11-05 X6D Limited 3D glasses
USD671590S1 (en) 2010-09-10 2012-11-27 X6D Limited 3D glasses
USD662965S1 (en) 2010-02-04 2012-07-03 X6D Limited 3D glasses
PL391800A1 (pl) * 2010-07-12 2012-01-16 Diagnova Technologies Spółka Cywilna Sposób prezentacji wirtualnej obrazu 3D oraz układ do prezentacji wirtualnej obrazu 3D
USD664183S1 (en) 2010-08-27 2012-07-24 X6D Limited 3D glasses
KR101670927B1 (ko) * 2010-11-05 2016-11-01 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 방법
JP2012141461A (ja) * 2010-12-29 2012-07-26 Sony Corp ヘッド・マウント・ディスプレイ
DE102012208697B4 (de) * 2012-05-24 2020-11-05 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Head-up-Display für ein Kraftfahrzeug
USD711959S1 (en) 2012-08-10 2014-08-26 X6D Limited Glasses for amblyopia treatment
DE102012214903A1 (de) * 2012-08-22 2014-05-28 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Head-up-Displays eines Fahrzeugs und Bildermittlungssystem für das Head-up-Display
US8938888B1 (en) 2012-12-14 2015-01-27 Kevin E. Brown Hair drying system
US9110358B1 (en) 2013-06-04 2015-08-18 The Boeing Company Method for creating and a system for using a constant vertical resolution toroidal display
US9470967B1 (en) 2013-06-04 2016-10-18 The Boeing Company Motion-based system using a constant vertical resolution toroidal display
CN103957393B (zh) * 2014-04-18 2016-03-16 雷欧尼斯（北京）信息技术有限公司 数字电影放映方法、装置及系统
US9581821B2 (en) * 2014-06-24 2017-02-28 Fakespace Labs, Inc. Head mounted augmented reality display
US10353219B1 (en) * 2015-08-20 2019-07-16 Verily Life Sciences Llc Device, method and system to provide accommodation during a stereoscopic display
US20170336609A1 (en) * 2016-05-18 2017-11-23 Carl Zeiss Ag Catadioptric eyepiece system, eyepiece system and optical system
WO2018079559A1 (ja) * 2016-10-24 2018-05-03 マクセル株式会社 ヘッドアップディスプレイシステム
US10775620B2 (en) * 2017-05-16 2020-09-15 Ricoh Company, Ltd. Virtual-image forming device and mobile object
US20190146220A1 (en) * 2017-11-13 2019-05-16 Hae-Yong Choi Virtual reality image system with high definition
JP7143092B2 (ja) * 2018-03-12 2022-09-28 ソニー・オリンパスメディカルソリューションズ株式会社 医療用画像処理装置、医療用観察装置、および画像処理方法
US11200656B2 (en) 2019-01-11 2021-12-14 Universal City Studios Llc Drop detection systems and methods
US10768442B1 (en) * 2019-03-18 2020-09-08 Brelyon Inc. Display system providing concentric light field and monocular-to-binocular hybridization
CN110455564B (zh) * 2019-08-08 2021-08-31 浙江联宜电机有限公司 功能沙发用电动推杆性能模拟检测方法及其模拟检测装置
CN113359301B (zh) * 2021-06-29 2022-11-22 中航华东光电有限公司 一种大视场舰载hud显示系统

Family Cites Families (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2482115A (en) * 1945-10-18 1949-09-20 Jr Joseph P Laird Optical projector and system
US3432219A (en) * 1962-08-21 1969-03-11 Farrand Optical Co Inc Wide field optical viewer with concave mirror eyepiece
US3418033A (en) 1964-03-06 1968-12-24 Donald S. Hope Three dimensional viewer
US3711188A (en) * 1970-06-10 1973-01-16 Visidyne Inc Compact optical display system
US3909523A (en) * 1974-04-08 1975-09-30 Goodyear Aerospace Corp CRT projection lens
US4082440A (en) * 1975-10-14 1978-04-04 Gaf Corporation Compact microform reader
US4348187A (en) * 1980-07-31 1982-09-07 The Singer Company Aerial image visual display
US4632508A (en) * 1984-08-01 1986-12-30 Grumman Aerospace Corporation Windscreen deviation correcting pilot display
US4723160A (en) * 1984-08-01 1988-02-02 Grumman Aerospace Corporation Windscreen deviation correcting pilot display
DE3441745C2 (de) * 1984-11-15 1986-11-13 Jos. Schneider Optische Werke Kreuznach GmbH & Co KG, 6550 Bad Kreuznach Raumbild-Sichtgerät
US4934773A (en) * 1987-07-27 1990-06-19 Reflection Technology, Inc. Miniature video display system
JPH0359587A (ja) * 1989-07-28 1991-03-14 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 個人向シミュレーション装置
DE69114790T2 (de) 1990-08-20 1996-04-18 Sony Corp Direktsicht-Bildwiedergabeapparat.
FR2669746B1 (fr) * 1990-11-23 1994-03-04 Thomson Csf Dispositif de visualisation collimate a miroir spherique hors d'axe pour simulateur.
FR2680017B1 (fr) 1991-07-30 1994-08-26 Thomson Csf Visuel a zone d'interet, en particulier pour simulateur.
JPH0545594A (ja) * 1991-08-15 1993-02-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ｅｖｆレンズ
JP3031013B2 (ja) * 1991-11-15 2000-04-10 日産自動車株式会社 視覚情報提供装置
WO1993016776A1 (en) 1992-02-24 1993-09-02 Hughes Aircraft Company Virtual image entertainment
JPH06194600A (ja) * 1992-12-25 1994-07-15 Sony Corp 表示装置
GB9301769D0 (en) * 1993-01-29 1993-03-17 Ind Limited W Opticla system
GB9304944D0 (en) * 1993-03-11 1993-04-28 Pilkington Perkin Elmer Ltd Head-up displays
JPH0732897A (ja) * 1993-07-20 1995-02-03 Kubota Corp 作業車の変速ペダル支持構造
JP3374461B2 (ja) * 1993-09-09 2003-02-04 ソニー株式会社 カメラ
JP3151771B2 (ja) * 1993-10-29 2001-04-03 キヤノン株式会社 画像表示装置
JP3519762B2 (ja) * 1993-11-25 2004-04-19 松下電器産業株式会社 ヘッドマウントディスプレー
DE4344050C1 (de) * 1993-12-23 1995-03-09 Henry Rudolph Eingabeverfahren und Eingabevorrichtung für Computerterminals zum Schutz vor Ausspähung und zur Gewährleistung der Intimität eines Nutzers
GB9403925D0 (en) * 1994-03-01 1994-04-20 Virtuality Entertainment Ltd Optical system
JPH07255022A (ja) * 1994-03-16 1995-10-03 Sharp Corp ヘッドマウント型ディスプレイ装置及び冷陰極ディスプレイパネル
JP3240362B2 (ja) * 1994-04-13 2001-12-17 独立行政法人産業技術総合研究所 広視野映像提示装置
JPH07294876A (ja) 1994-04-28 1995-11-10 Canon Inc 表示装置
JPH10504115A (ja) 1994-08-10 1998-04-14 ヴァーチャリティ （アイピー） リミテッド ヘッドマウントディスプレイ光学
US5566370A (en) * 1994-11-03 1996-10-15 Lockheed Martin Corporation Simulation display system
US5550602A (en) * 1994-11-09 1996-08-27 Johannes Braeuning Apparatus and method for examining visual functions
TW269094B (en) * 1994-11-11 1996-01-21 Nitendo Kk Three dimensional visual image display device and electric game apparatus, memory device thereof
JP3309615B2 (ja) * 1994-12-21 2002-07-29 キヤノン株式会社 画像観察装置及びこれを用いた両眼画像観察装置
US5701132A (en) * 1996-03-29 1997-12-23 University Of Washington Virtual retinal display with expanded exit pupil
US5855344A (en) * 1996-06-20 1999-01-05 Immersive Technologies, Inc. Method and apparatus for counterbalancing
US6057810A (en) * 1996-06-20 2000-05-02 Immersive Technologies, Inc. Method and apparatus for orientation sensing

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