WO2022123918A1 - 画像表示装置及び表示装置 - Google Patents
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Abstract
Description
ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備え、
前記少なくとも2つの画像形成装置のうち、
第1画像形成装置が、該レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、
第2画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられ、
該光源から出射された光が、該レンズと、該ビームスプリッタと、該λ/4波長板とをこの順で介して、該第1画像形成装置及び該第2画像形成装置に入射され、
該第1画像形成装置から出射された第1画像光及び該第2画像形成装置から出射された第2画像光が、該λ/4波長板と、該ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射される、画像表示装置を提供する。
前記ビームスプリッタがハーフミラーであってもよい。
前記光源が、点光源アレイであってもよく、
該点光源アレイと、前記レンズとの間に波長可変フィルタが配されていてもよい。
前記光源が、点光源アレイであってもよく、
該点光源アレイと、前記レンズとの間にフィルタホイールが配されていてもよい。
前記光源が、点光源アレイであってもよく、
該点光源アレイと、前記レンズとの間に液晶チューナブルフィルタが配されていてもよい。
前記光源が、多色点光源アレイであってもよい。
前記レンズが、コリメータレンズであってもよい。
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、空間光変調器(Spatial Light Modulator)を含んでいてもよい。
前記空間光変調器が反射型であってもよい。
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)デバイスを含んでいてもよい。
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、FLCOS(Ferroelectric Liquid Crystal On Silicon)デバイスを含んでいてもよい。
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、デジタルミラーデバイス(Digital Mirror Device)を含んでいてもよい。
ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、少なくとも2つのビームスプリッタと、少なくとも2つのミラーと、レンズと、接眼レンズと、を備え、
前記少なくとも2つの画像形成装置のうち、
第1画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略平行方向に設けられ、
第2画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられ、
該光源から出射された光が、該レンズと、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第1ビームスプリッタとをこの順で介して、該第1画像形成装置及び該第2画像形成装置に入射され、
該第1画像形成装置から出射された第1画像光が、該少なくとも2つのミラーのうちの第1ミラーと第2ミラーと、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第2ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射され、
該第2画像形成装置から出射された第2画像光が、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第2ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射される、画像表示装置を提供する。
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、空間光変調器(Spatial Light Modulator)を含んでいてもよい。
前記空間光変調器が透過型であってもよい。
前記第1ミラー及び前記第2ミラーのそれぞれが、該レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられていてもよい。
ユーザの頭部に装着されるフレームと、
該フレームに取り付けられた画像表示装置と、を備え、
該画像表示装置が、本技術に係る第1の側面の画像表示装置又は本技術に係る第2の側面の画像表示装置である、表示装置を提供する。
1.本技術の概要
2.第1の実施形態(画像表示装置の例1)
3.第2の実施形態(画像表示装置の例2)
4.第3の実施形態(画像表示装置の例3)
5.第4の実施形態(画像表示装置の例4)
6.第5の実施形態(画像表示装置の例5)
7.第6の実施形態(画像表示装置の例6)
8.第7の実施形態(画像表示装置の例7)
9.第8の実施形態(表示装置の例1)
まず、本技術の概要について説明をする。
本技術に係る第1の実施形態(画像表示装置の例1)の画像表示装置は、ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備える。本技術に係る第1の実施形態の画像表示装置においては、少なくとも2つの画像形成装置のうち、第1画像形成装置が、レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、第2画像形成装置が、レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられている。また、本技術に係る第1の実施形態の画像表示装置においては、光源から出射された光が、レンズと、ビームスプリッタと、λ/4波長板とをこの順で介して、第1画像形成装置及び第2画像形成装置に入射され、第1画像形成装置から出射された第1画像光及び第2画像形成装置から出射された第2画像光が、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、接眼レンズとをこの順で介して、ユーザの両眼のそれぞれに入射される。
また、2つの視点の光軸を合わせる必要がないことから調整は簡易に済むことができる。
本技術に係る第2の実施形態(画像表示装置の例2)の画像表示装置は、ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備える。本技術に係る第2の実施形態の画像表示装置においては、少なくとも2つの画像形成装置のうち、第1画像形成装置が、レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、第2画像形成装置が、レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられている。また、本技術に係る第2の実施形態の画像表示装置においては、光源から出射された光が、レンズと、ビームスプリッタと、λ/4波長板とをこの順で介して、第1画像形成装置及び第2画像形成装置に入射され、第1画像形成装置から出射された第1画像光及び第2画像形成装置から出射された第2画像光が、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、接眼レンズとをこの順で介して、ユーザの両眼のそれぞれに入射される。
本技術に係る第3の実施形態(画像表示装置の例3)の画像表示装置は、ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備える。本技術に係る第3の実施形態の画像表示装置においては、少なくとも2つの画像形成装置のうち、第1画像形成装置が、レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、第2画像形成装置が、レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられている。また、本技術に係る第3の実施形態の画像表示装置においては、光源から出射された光が、レンズと、ビームスプリッタと、λ/4波長板とをこの順で介して、第1画像形成装置及び第2画像形成装置に入射され、第1画像形成装置から出射された第1画像光及び第2画像形成装置から出射された第2画像光が、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、接眼レンズとをこの順で介して、ユーザの両眼のそれぞれに入射される。
本技術に係る第4の実施形態(画像表示装置の例4)の画像表示装置は、ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備える。本技術に係る第4の実施形態の画像表示装置においては、少なくとも2つの画像形成装置のうち、第1画像形成装置が、レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、第2画像形成装置が、レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられている。また、本技術に係る第4の実施形態の画像表示装置においては、光源から出射された光が、レンズと、ビームスプリッタと、λ/4波長板とをこの順で介して、第1画像形成装置及び第2画像形成装置に入射され、第1画像形成装置から出射された第1画像光及び第2画像形成装置から出射された第2画像光が、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、接眼レンズとをこの順で介して、ユーザの両眼のそれぞれに入射される。
本技術に係る第5の実施形態(画像表示装置の例5)の画像表示装置は、ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備える。本技術に係る第5の実施形態の画像表示装置においては、少なくとも2つの画像形成装置のうち、第1画像形成装置が、レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、第2画像形成装置が、レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられている。また、本技術に係る第5の実施形態の画像表示装置においては、光源から出射された光が、レンズと、ビームスプリッタと、λ/4波長板とをこの順で介して、第1画像形成装置及び第2画像形成装置に入射され、第1画像形成装置から出射された第1画像光及び第2画像形成装置から出射された第2画像光が、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、接眼レンズとをこの順で介して、ユーザの両眼のそれぞれに入射される。
本技術に係る第6の実施形態(画像表示装置の例6)の画像表示装置は、ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備える。本技術に係る第6の実施形態の画像表示装置においては、少なくとも2つの画像形成装置のうち、第1画像形成装置が、レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、第2画像形成装置が、レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられている。また、本技術に係る第6の実施形態の画像表示装置においては、光源から出射された光が、レンズと、ビームスプリッタと、λ/4波長板とをこの順で介して、第1画像形成装置及び第2画像形成装置に入射され、第1画像形成装置から出射された第1画像光及び第2画像形成装置から出射された第2画像光が、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、接眼レンズとをこの順で介して、ユーザの両眼のそれぞれに入射される。
本技術に係る第7の実施形態(画像表示装置の7)の画像表示装置は、ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、少なくとも2つのビームスプリッタと、少なくとも2つのミラーと、レンズと、接眼レンズと、を備える。本技術に係る第7の実施形態の画像表示装置においては、少なくとも2つの画像形成装置のうち、第1画像形成装置が、レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられ、第2画像形成装置が、レンズの光軸に対して略平行方向に設けられている。
本技術に係る第8の実施形態(表示装置の例1)の表示装置は、ユーザの頭部に装着されるフレームと、フレームに取り付けられた画像表示装置と、を備え、画像表示装置が、本技術に係る第1の実施形態~第7の実施形態の画像表示装置のうち、少なくとも1つの実施形態の画像表示装置を備える表示装置である。本技術に係る第8の実施形態(表示装置の例1)の表示装置としては、例えば、アイウェアディスプレイ(Eyewear Display)、ヘッドマウントディスプレイ(HMD:Head Mounted Display)等が挙げられる。
[1]
ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備え、
前記少なくとも2つの画像形成装置のうち、
第1画像形成装置が、該レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、
第2画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられ、
該光源から出射された光が、該レンズと、該ビームスプリッタと、該λ/4波長板とをこの順で介して、該第1画像形成装置及び該第2画像形成装置に入射され、
該第1画像形成装置から出射された第1画像光及び該第2画像形成装置から出射された第2画像光が、該λ/4波長板と、該ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射される、画像表示装置。
[2]
前記ビームスプリッタがハーフミラーである、[1]に記載の画像表示装置。
[3]
前記光源が、点光源アレイであり、
該点光源アレイと、前記レンズとの間に波長可変フィルタが配される、[1]又は[2]に記載の画像表示装置。
[4]
前記光源が、点光源アレイであり、
該点光源アレイと、前記レンズとの間にフィルタホイールが配される、[1]又は[2]に記載の画像表示装置。
[5]
前記光源が、点光源アレイであり、
該点光源アレイと、前記レンズとの間に液晶チューナブルフィルタが配される、[1]又は[2]に記載の画像表示装置。
[6]
前記光源が、多色点光源アレイである、[1]又は[2]に記載の画像表示装置。
[7]
前記レンズが、コリメータレンズである、[1]から[6]のいずれか1つに記載の画像表示装置。
[8]
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、空間光変調器(Spatial Light Modulator)を含む、[1]から[7]のいずれか1つに記載の画像表示装置。
[9]
前記空間光変調器が反射型である、[8]に記載の画像表示装置。
[10]
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)デバイスを含む、[1]から[7]のいずれか1つに記載の画像表示装置。
[11]
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、FLCOS(Ferroelectric Liquid Crystal On Silicon)デバイスを含む、[1]から[7]のいずれか1つに記載の画像表示装置。
[12]
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、デジタルミラーデバイス(Digital Mirror Device)を含む、[1]から[7]のいずれか1つに記載の画像表示装置。
[13]
ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、少なくとも2つのビームスプリッタと、少なくとも2つのミラーと、レンズと、接眼レンズと、を備え、
前記少なくとも2つの画像形成装置のうち、
第1画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略平行方向に設けられ、
第2画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられ、
該光源から出射された光が、該レンズと、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第1ビームスプリッタとをこの順で介して、該第1画像形成装置及び該第2画像形成装置に入射され、
該第1画像形成装置から出射された第1画像光が、該少なくとも2つのミラーのうちの第1ミラーと第2ミラーと、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第2ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射され、
該第2画像形成装置から出射された第2画像光が、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第2ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射される、画像表示装置。
[14]
前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、空間光変調器(Spatial Light Modulator)を含む、[13]に記載の画像表示装置。
[15]
前記空間光変調器が透過型である、[14]に記載の画像表示装置。
[16]
前記第1ミラー及び前記第2ミラーのそれぞれが、該レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられている、[13]から[15]のいずれか1つに記載の画像表示装置。
[17]
ユーザの頭部に装着されるフレームと、
該フレームに取り付けられた画像表示装置と、を備え、
該画像表示装置が、[1]から[16]のいずれか1つに記載の画像表示装置である、表示装置。
2(2-L、2-R)…コリメータレンズ(レンズ)、
3(3-L、3-R)…ハーフミラー(ビームスプリッタ)、
4(4-L、4-R)…接眼レンズ、
5-1(5-1-L、5-1-R)…第1空間光変調器、
5-2(5-2-L、5-2-R)…第2空間光変調器、
9(9-L、9-R)…波長可変フィルタ(光源)、
16(16-L、16-R)…多色点光源アレイ、
30-1(30-1-L、30-1-R)…第1のλ/4波長板、
30-2(30-2-L、30-2-R)…第2のλ/4波長板、
39-1(39-1-L、39-1-R)…第1ハーフミラー(第1ビームスプリッタ)、
39-2(39-2-L、39-2-R)…第2ハーフミラー(第2ビームスプリッタ)、
55-1(55-1-L、55-1-R)…第1FLCOS(Ferroelectric Liquid Crystal On Silicon)デバイス、
55-2(55-2-L、55-2-R)…第2FLCOS(Ferroelectric Liquid Crystal On Silicon)デバイス、
57-1(57-1-L、57-1-R)…第1デジタルミラーデバイス(Digital Mirror Device)、
57-2(57-2-L、57-2-R)…第2デジタルミラーデバイス(Digital Mirror Device)、
69-1(69-1-L、69-1-R)…第1ミラー、
69-2(69-2-L、69-2-R)…第2ミラー、
90(90-L、90-R)…フィルタホイール、
92(92-L、92-R)…液晶チューナブルフィルタ、
500(500-L、500-R)…眼球、
500-1(500-1-L、500-1-R)…瞳孔(瞳)、
103、105、106、107、108、109、110…画像表示装置。
Claims (18)
- ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、λ/4波長板と、ビームスプリッタと、レンズと、接眼レンズと、を備え、
前記少なくとも2つの画像形成装置のうち、
第1画像形成装置が、該レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられ、
第2画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられ、
該光源から出射された光が、該レンズと、該ビームスプリッタと、該λ/4波長板とをこの順で介して、該第1画像形成装置及び該第2画像形成装置に入射され、
該第1画像形成装置から出射された第1画像光及び該第2画像形成装置から出射された第2画像光が、該λ/4波長板と、該ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射される、画像表示装置。 - 前記ビームスプリッタがハーフミラーである、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記光源が、点光源アレイであり、
該点光源アレイと、前記レンズとの間に波長可変フィルタが配される、請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記光源が、点光源アレイであり、
該点光源アレイと、前記レンズとの間にフィルタホイールが配される、請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記光源が、点光源アレイであり、
該点光源アレイと、前記レンズとの間に液晶チューナブルフィルタが配される、請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記光源が、多色点光源アレイである、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記レンズが、コリメータレンズである、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、空間光変調器(Spatial Light Modulator)を含む、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記空間光変調器が反射型である、請求項8に記載の画像表示装置。
- 前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、LCOS(Liquid Crystal On Silicon)デバイスを含む、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、FLCOS(Ferroelectric Liquid Crystal On Silicon)デバイスを含む、請求項1に記載の画像表示装置。
- 前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、デジタルミラーデバイス(Digital Mirror Device)を含む、請求項1に記載の画像表示装置。
- ユーザの両眼のそれぞれに対して、光源と、少なくとも2つの画像形成装置と、少なくとも2つのビームスプリッタと、少なくとも2つのミラーと、レンズと、接眼レンズと、を備え、
前記少なくとも2つの画像形成装置のうち、
第1画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略平行方向に設けられ、
第2画像形成装置が、該レンズの光軸に対して略垂直方向に設けられ、
該光源から出射された光が、該レンズと、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第1ビームスプリッタとをこの順で介して、該第1画像形成装置及び該第2画像形成装置に入射され、
該第1画像形成装置から出射された第1画像光が、該少なくとも2つのミラーのうちの第1ミラーと第2ミラーと、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第2ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射され、
該第2画像形成装置から出射された第2画像光が、該少なくとも2つのビームスプリッタのうちの第2ビームスプリッタと、該接眼レンズとをこの順で介して、該ユーザの両眼のそれぞれに入射される、画像表示装置。 - 前記第1画像形成装置及び前記第2画像形成装置のそれぞれが、空間光変調器(Spatial Light Modulator)を含む、請求項13に記載の画像表示装置。
- 前記空間光変調器が透過型である、請求項14に記載の画像表示装置。
- 前記第1ミラー及び前記第2ミラーのそれぞれが、該レンズの光軸に対して所定の角度方向に設けられている、請求項13に記載の画像表示装置。
- ユーザの頭部に装着されるフレームと、
該フレームに取り付けられた画像表示装置と、を備え、
該画像表示装置が、請求項1に記載の画像表示装置である、表示装置。 - ユーザの頭部に装着されるフレームと、
該フレームに取り付けられた画像表示装置と、を備え、
該画像表示装置が、請求項13に記載の画像表示装置である、表示装置。
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