JPH03214872A - 眼鏡型網膜直接表示装置 - Google Patents
眼鏡型網膜直接表示装置Info
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- JPH03214872A JPH03214872A JP2008178A JP817890A JPH03214872A JP H03214872 A JPH03214872 A JP H03214872A JP 2008178 A JP2008178 A JP 2008178A JP 817890 A JP817890 A JP 817890A JP H03214872 A JPH03214872 A JP H03214872A
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野}
この発明は、映像を直接両眼の網膜に投影して表示する
ような眼鏡型網膜直接表示装置に関するものである。
ような眼鏡型網膜直接表示装置に関するものである。
[発明の名称]
本発明の眼鏡型網膜直接表示装置は、点光源から照射さ
れている透過型の映像板の像を、接眼レンズによって眼
球面に集光し、網膜上に結像された実像を直接視覚する
ことができる光学系からなる一対の眼球対応部を設けた
眼鏡型網膜直接表示装置において、前記点光源を眼球の
前に配置されている一対の眼球対応部の中間にお《こと
によって点光源の有効利用をはかるものである。
れている透過型の映像板の像を、接眼レンズによって眼
球面に集光し、網膜上に結像された実像を直接視覚する
ことができる光学系からなる一対の眼球対応部を設けた
眼鏡型網膜直接表示装置において、前記点光源を眼球の
前に配置されている一対の眼球対応部の中間にお《こと
によって点光源の有効利用をはかるものである。
又、前記眼球対応部の視線を眼球の水平方向の視線より
僅かにずらすすことによって、眼鏡型網膜直接表示装置
の利用状態が便利になるように横成しており、さらには
、眼鏡型網膜直接表示装置が実際の使用時に変動しない
ように両耳孔で支持するアーム部材を設けている。
僅かにずらすすことによって、眼鏡型網膜直接表示装置
の利用状態が便利になるように横成しており、さらには
、眼鏡型網膜直接表示装置が実際の使用時に変動しない
ように両耳孔で支持するアーム部材を設けている。
[従来の技術1
多くの映像情報は通常、モニターTVやスクリーン上に
写し出され、その実像が眼球を介して網膜に投影される
ことにより知覚されている。
写し出され、その実像が眼球を介して網膜に投影される
ことにより知覚されている。
しかし、上記したような映像装置はモニター画面が網膜
の一部に投映されるため迫力に欠けたものになる。そこ
で、大画面のモニターTVや、スクリーン投影装置が普
及しているが、これらは大規桟な映像装置と広い映像空
間が必要になるという制約がある。
の一部に投映されるため迫力に欠けたものになる。そこ
で、大画面のモニターTVや、スクリーン投影装置が普
及しているが、これらは大規桟な映像装置と広い映像空
間が必要になるという制約がある。
[発明が解決しようとする問題点1
比較的狭い映像空間で大画面の迫力を得る方法の1つと
して、例えば、実開昭48−16726号で公開されて
いるようにメガネ方式のTY表示装置が提案されている
。
して、例えば、実開昭48−16726号で公開されて
いるようにメガネ方式のTY表示装置が提案されている
。
この表示方式は映像を光学系で拡大し、その虚像を見る
虫メガネ方式とされており、この方式にすると、第7図
に示すように映像A−Bから出カされる光をレンズ1で
拡大して水晶体2を介して網膜3上に投影することがで
きるが、このときに知覚される像はA′一B’ に示す
虚像である。
虫メガネ方式とされており、この方式にすると、第7図
に示すように映像A−Bから出カされる光をレンズ1で
拡大して水晶体2を介して網膜3上に投影することがで
きるが、このときに知覚される像はA′一B’ に示す
虚像である。
そのため、レンズlの拡大率を高くすると周辺部で焦点
が合わない収差によるボケが発生し画面の迫力が半減さ
れる。
が合わない収差によるボケが発生し画面の迫力が半減さ
れる。
さらに各自の視度に合わせる視度調整が不可欠になり、
視度調整されたあとも長い間使用すると水晶体2の焦点
を調整するために眼の筋肉が極度に疲労する。
視度調整されたあとも長い間使用すると水晶体2の焦点
を調整するために眼の筋肉が極度に疲労する。
特に両眼の場合は瞳間隔の調整も重なるため、眼鏡型に
したときでも装置が大型になり、かつ複雑になるという
問題がある。
したときでも装置が大型になり、かつ複雑になるという
問題がある。
〔問題点を解決するための手段J
本発明は、かかる問題点にかんがみてなされたもので、
例えば、第8図に示すように点光源11と、この点光源
11で照射される映像板l2と、この映像板12と略l
体的に配置された短焦点の接眼レンズ13を設けること
を光学系の基本とし、本出願人が先に提案した上記光学
系を眼球14の網llil5に実像として投影するため
の実用的な構造を提供するものである。
例えば、第8図に示すように点光源11と、この点光源
11で照射される映像板l2と、この映像板12と略l
体的に配置された短焦点の接眼レンズ13を設けること
を光学系の基本とし、本出願人が先に提案した上記光学
系を眼球14の網llil5に実像として投影するため
の実用的な構造を提供するものである。
すなわち、本発明の眼鏡型網膜直接表示装置は、前記九
学系に対応する眼球対応部の中間に点光源を配置し、ミ
ラーを介して前記した映像板を照射するように構成する
と共に、眼球対応部の視線を眼球の水平方向の視線から
下方に僅かにずらすように設計している。
学系に対応する眼球対応部の中間に点光源を配置し、ミ
ラーを介して前記した映像板を照射するように構成する
と共に、眼球対応部の視線を眼球の水平方向の視線から
下方に僅かにずらすように設計している。
又、眼鏡型網膜直接表示装置を保持する保持枠に回動可
能なアームを設け、このアームによって眼鏡型網膜直接
表示装置の前傾荷重を負担することにより、眼鏡型網膜
直接表示装置の装着状態を安定化するようにしている。
能なアームを設け、このアームによって眼鏡型網膜直接
表示装置の前傾荷重を負担することにより、眼鏡型網膜
直接表示装置の装着状態を安定化するようにしている。
[作用]
−ヒ記したような手段をとることによって、眼鏡型網膜
直接表示装置の消費電力を軽減すると共に、その装着時
の安定化をはかることができる。
直接表示装置の消費電力を軽減すると共に、その装着時
の安定化をはかることができる。
又、眼鏡型網膜直接表示装置の装着状態でも外部環境を
知覚することが容易であり、使用態様に幅を持たせるこ
とができる。
知覚することが容易であり、使用態様に幅を持たせるこ
とができる。
〔実施例]
第1図は、本発明の眼鏡型網膜直接表示装置の一実施例
を上面から示した図であり、その装着状態は第2図に示
されている。
を上面から示した図であり、その装着状態は第2図に示
されている。
20は眼鏡型網膜直接表示装置の主要部が固着されてい
る前面側の枠体を示し、この枠体20を顔面に保持する
ために左右両側に回動可能に支持されている保持枠21
A、21Bが設けられている。
る前面側の枠体を示し、この枠体20を顔面に保持する
ために左右両側に回動可能に支持されている保持枠21
A、21Bが設けられている。
22A、22Bは後述するように映像板と接眼レンズ、
及びミラー面が収容されている眼球対応部を示す。
及びミラー面が収容されている眼球対応部を示す。
この眼球対応部22A,22Bは枠体20に設けられて
いる間隔調整ダイヤル23を回動することによって左右
に移動し、瞳の間隔と合致するようにその位置が調整で
きるように構成されている。
いる間隔調整ダイヤル23を回動することによって左右
に移動し、瞳の間隔と合致するようにその位置が調整で
きるように構成されている。
24は枠体20を鼻の上に載置するための中央保持部で
あり、この中央保持部24には後述するように点光源と
なるランプと、このランプから出射されている光を前記
左右の眼球対応部22、22Bに集光して送出する集光
レンズが収納されている。
あり、この中央保持部24には後述するように点光源と
なるランプと、このランプから出射されている光を前記
左右の眼球対応部22、22Bに集光して送出する集光
レンズが収納されている。
25は保持枠21A、21Bの端部に近い点に設けられ
ている回動レバーを示し、この回動レバーの先端には耳
孔に挿入されるイヤホーン26が設けられている。
ている回動レバーを示し、この回動レバーの先端には耳
孔に挿入されるイヤホーン26が設けられている。
なお、その他にイヤホーン26のリード線、映像信号を
供給するリード線等は省略されている。
供給するリード線等は省略されている。
このような眼鏡型網膜直接表示装置は第2図に示すよう
に通常の眼鏡と同様に耳にかけて使用し、後で述べるよ
うに電気信号で供給されている映像を大画面なみの迫力
で表示するものである。
に通常の眼鏡と同様に耳にかけて使用し、後で述べるよ
うに電気信号で供給されている映像を大画面なみの迫力
で表示するものである。
次に、上記第1図の眼鏡型網膜直接表示装置を顔面側か
らみた様子を第3図に示す。
らみた様子を第3図に示す。
枠体20に設けられている間隔調整ダイヤル23を回動
すると、ギヤ−23Aに結合しているラック22C、2
2Dが左右に移動し、眼球対応部22A、22Bの間隔
を調整できる。
すると、ギヤ−23Aに結合しているラック22C、2
2Dが左右に移動し、眼球対応部22A、22Bの間隔
を調整できる。
中央保持部24の中には好ましくはタングステンランプ
24Aが着脱可能に設けられている。
24Aが着脱可能に設けられている。
このタングステンランプ24Aは点光源となるものであ
れば他の光源を利用することも可能である。
れば他の光源を利用することも可能である。
24B,24Bはタングステンランプ24Aから出射さ
れた光を、効果的に左右の眼球対応部22A、22Bに
送出するための集光レンズを示す。
れた光を、効果的に左右の眼球対応部22A、22Bに
送出するための集光レンズを示す。
そして、この集光レンズ24B、24Bを経た光は点線
で示すように左右の眼球対応部22A、22Bの中に収
容されている第1のミラー面32で反射され、次に後述
するように第2のミラー面32で反射されて透光型の映
像板33を通過し、接眼レンズ35を介して眼球に到達
する。
で示すように左右の眼球対応部22A、22Bの中に収
容されている第1のミラー面32で反射され、次に後述
するように第2のミラー面32で反射されて透光型の映
像板33を通過し、接眼レンズ35を介して眼球に到達
する。
したがって点光源の光が2系統の光学系で有効に利用で
き、消費電力を少なくすることができる。
き、消費電力を少なくすることができる。
第4図は上記した光学系をより分かり易く示した模式図
で、紙面の手前側に位置するタングステンランプ24A
から出射された光は一点鎖線で示すように眼球対応部2
2A、22Bの下側に位置している第1のミラー3lで
反射され、次に、眼球対応部22A、22Bの前面に配
置されている第2のミラー32で反射される。そして、
液晶表示板で構成されている映像板33を通過し眼球3
4に到達する、35A、35B、35Cは3枚の接眼レ
ンズを示し、これらのレンズは映像板33を透過した光
が眼球34の表面にある瞳の部分に焦点を結ぶようにし
ている。
で、紙面の手前側に位置するタングステンランプ24A
から出射された光は一点鎖線で示すように眼球対応部2
2A、22Bの下側に位置している第1のミラー3lで
反射され、次に、眼球対応部22A、22Bの前面に配
置されている第2のミラー32で反射される。そして、
液晶表示板で構成されている映像板33を通過し眼球3
4に到達する、35A、35B、35Cは3枚の接眼レ
ンズを示し、これらのレンズは映像板33を透過した光
が眼球34の表面にある瞳の部分に焦点を結ぶようにし
ている。
映像板33は好ましくはカラーフィルタを備えている透
過型の液晶板で構成され、液晶テレビに採用されている
ような表示駆動回路から供給される映像信号で駆動され
るようになされている。
過型の液晶板で構成され、液晶テレビに採用されている
ような表示駆動回路から供給される映像信号で駆動され
るようになされている。
また、接眼レンズ35 (A.B,C)は前述した第8
図に示すように眼球14の水晶体l6にある瞳孔l7の
上に集点を結び、この点をビンホールとして、映像板3
3の実像が反転しても網膜l5に結像されているように
している。
図に示すように眼球14の水晶体l6にある瞳孔l7の
上に集点を結び、この点をビンホールとして、映像板3
3の実像が反転しても網膜l5に結像されているように
している。
したがって、本発明の眼鏡型網膜直接表示装置は接眼レ
ンズの焦点に瞳孔が位置するように使用すると、個人の
視度(近眼、遠視眼)に関係なく、映像板33の像のみ
を鮮明に感知することが可能になる。しかも眼球に入射
される映像光線は視野角が約60゜にすることも可能に
なるから、大画面を近くで見るような迫力ある画像とし
てみることができる。
ンズの焦点に瞳孔が位置するように使用すると、個人の
視度(近眼、遠視眼)に関係なく、映像板33の像のみ
を鮮明に感知することが可能になる。しかも眼球に入射
される映像光線は視野角が約60゜にすることも可能に
なるから、大画面を近くで見るような迫力ある画像とし
てみることができる。
また、接眼レンズの視線が眼球34の水平方向の視線Q
よりやや下向きになるように構成しているので、本発明
の眼鏡型網膜直接表示装置を装着した状態で前方の様子
を見ることが容易になり、携帯性が向上する。
よりやや下向きになるように構成しているので、本発明
の眼鏡型網膜直接表示装置を装着した状態で前方の様子
を見ることが容易になり、携帯性が向上する。
上記した条件を満たすための接眼レンズは例えば、所定
の焦点距離(約20..)が得られるものであれば、2
枚構成または、単眼レンズとすることも可能である。
の焦点距離(約20..)が得られるものであれば、2
枚構成または、単眼レンズとすることも可能である。
第5図は保持枠21A、21Bに設けられている回動レ
バー25の位置を示している。
バー25の位置を示している。
この回動レバー25の先端には耳孔に挿入されるイヤホ
ーン26が取り付けられており、回動レバー25は全体
的にスプリング27によって反時計方向に付勢しておく
ことが好ましい。
ーン26が取り付けられており、回動レバー25は全体
的にスプリング27によって反時計方向に付勢しておく
ことが好ましい。
上記のように構成すると、枠体20を顔面に装着し、保
持枠21A、21Bを耳の上に載置すると同時にイヤホ
ーン26を両耳孔に挿入したとき、一点鎖線で示すよう
に保持枠21A、21Bは2点X.Yで枠体20の荷重
に対抗することになる。
持枠21A、21Bを耳の上に載置すると同時にイヤホ
ーン26を両耳孔に挿入したとき、一点鎖線で示すよう
に保持枠21A、21Bは2点X.Yで枠体20の荷重
に対抗することになる。
そのため眼球対応部22A、22Bの重量によって枠体
20が鼻からづり落ちることを防止することができる。
20が鼻からづり落ちることを防止することができる。
第6図(a)(b)(c)は眼球対応部22A、22B
内に収容されているミラーとレンズおよび映像板の他の
構成例を示している。
内に収容されているミラーとレンズおよび映像板の他の
構成例を示している。
この実施例の中で、第6図(a)に示したものは上記し
た先の実施例に対応するものであり、その符合も一致し
ている。
た先の実施例に対応するものであり、その符合も一致し
ている。
第6図(b)に示す実施例では第1のミラー31で反射
された光が直接映像板33を通過する。
された光が直接映像板33を通過する。
そして第1のレンズ35Aを介して第2のミラー32で
反射され、第2の接眼レンズ35Bを経て眼球34に到
達するようにしている。
反射され、第2の接眼レンズ35Bを経て眼球34に到
達するようにしている。
又、第6図(c)の実施例では、点光源24Aの光を第
1の反射板3lで反射し、ハーフミラー36で凹面鏡3
7側に反射する。凹面鏡37で平行光線とされた光は映
像板33を通過し、単眼レンズ35を経て眼球34に到
達する。
1の反射板3lで反射し、ハーフミラー36で凹面鏡3
7側に反射する。凹面鏡37で平行光線とされた光は映
像板33を通過し、単眼レンズ35を経て眼球34に到
達する。
この実施例の場合は映像板33に入射される光線が凹面
鏡で平行光線とされ、理想的な光学系に近いものにでき
る。
鏡で平行光線とされ、理想的な光学系に近いものにでき
る。
以上の実施例は、いずれも点光源から出力される光が接
眼レンズに短い装置寸法で入射されるので、本発明の眼
鏡型網膜直接表示装置の小型化をはかる上で有用になる
が、他の光学系が採用されてもよい。
眼レンズに短い装置寸法で入射されるので、本発明の眼
鏡型網膜直接表示装置の小型化をはかる上で有用になる
が、他の光学系が採用されてもよい。
なお、左右の映像板33に立体映像信号を供給すると、
立体画面となることはいうまでもない。
立体画面となることはいうまでもない。
[発明の効果]
以土説明したように、本発明の眼鏡型網膜直接表示装置
は、点光源で照射されている映像画面を眼球の網膜に結
像しその実像を両目υで見ることができるようにする際
に、両眼に入射される光が一つの光源から得られるよう
にしているので、眼鏡の枠体をコンパクトにすることが
できると同時に消費電力を小さくすることができるとい
う効果がある。
は、点光源で照射されている映像画面を眼球の網膜に結
像しその実像を両目υで見ることができるようにする際
に、両眼に入射される光が一つの光源から得られるよう
にしているので、眼鏡の枠体をコンパクトにすることが
できると同時に消費電力を小さくすることができるとい
う効果がある。
又、眼球に対接している光学系の視線を眼球の水平方向
の視線よりやや下方に位置するようにしているので、本
発明の眼鏡型網膜直接表示装置を装着した状態で外部の
状況も感知することができ、例えば歩行中でも使用でき
るという幅広い使用態様が可能になるという利点がある
。
の視線よりやや下方に位置するようにしているので、本
発明の眼鏡型網膜直接表示装置を装着した状態で外部の
状況も感知することができ、例えば歩行中でも使用でき
るという幅広い使用態様が可能になるという利点がある
。
さらに、眼鏡型網膜直接表示装置の保持が耳孔に挿入さ
れる回動レバーによっても支持されるようになされてい
るので、使用時に眼球対応部が偏位することを効果的に
防止することができるという利点がある。
れる回動レバーによっても支持されるようになされてい
るので、使用時に眼球対応部が偏位することを効果的に
防止することができるという利点がある。
第1図は本発明の眼鏡型網膜直接表示装置の一実施例を
示す上面図、 第2図は眼鏡型網膜直接表示装置を装着したときの説明
図、 第3図は眼鏡型網膜直接表示装置の主要部を示す正面図
、 第4図は眼球対応部の光学系を説明するための概要図、 第5図はイヤホーンを支持している回動レバーの側面図
、 第6図(a)(b)(c)は光学系の他の実施例を示す
説明図、 第7図は従来の虚像方式の表示装置の概要を示す説明図
、 第8図は本発明の先行技術を示す実像方式の原理図を示
す。 図中、 20は枠体20、21A、21Bは保持枠、22A,2
2Bは眼球対応部、23は間隔調整ダイヤル、24は中
央保持部、25は回動レバー、26はイヤホーン、23
Aはタングステンランプ、33は映像板、35は接眼レ
ンズを示す。 第 3 図 34 』 第 4 図 26 第 5 図 10 第 8 図 手 続 ネ由 正 書 (自発) 平成2年 3月27日
示す上面図、 第2図は眼鏡型網膜直接表示装置を装着したときの説明
図、 第3図は眼鏡型網膜直接表示装置の主要部を示す正面図
、 第4図は眼球対応部の光学系を説明するための概要図、 第5図はイヤホーンを支持している回動レバーの側面図
、 第6図(a)(b)(c)は光学系の他の実施例を示す
説明図、 第7図は従来の虚像方式の表示装置の概要を示す説明図
、 第8図は本発明の先行技術を示す実像方式の原理図を示
す。 図中、 20は枠体20、21A、21Bは保持枠、22A,2
2Bは眼球対応部、23は間隔調整ダイヤル、24は中
央保持部、25は回動レバー、26はイヤホーン、23
Aはタングステンランプ、33は映像板、35は接眼レ
ンズを示す。 第 3 図 34 』 第 4 図 26 第 5 図 10 第 8 図 手 続 ネ由 正 書 (自発) 平成2年 3月27日
Claims (3)
- (1)接眼レンズと、透過型の映像板と、点光源により
出射される光を前記映像板に照射するための鏡面からな
る一対の眼球対応部を枠体に設け、前記点光源が前記一
対の眼球対応部の中間に配置されていることを特徴とす
る眼鏡型網膜直接表示装置。 - (2)前記眼球対応部の視線が眼球の水平方向の視線か
ら下方に向いていることを特徴とする特許請求の範囲第
(1)項に記載の眼鏡型網膜直接表示装置。 - (3)枠体を両耳で保持する保持枠にアーム部材を設け
、該アーム部材を両耳孔に装着することによって前記枠
体のづり下がりを防止するようにしたことをと特徴とす
る特許請求の範囲第(1)項に記載の眼鏡型網膜直接表
示装置。
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