JPH06105256A

JPH06105256A - 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置

Info

Publication number: JPH06105256A
Application number: JP24984292A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Imai; 聡今井; Naoto Shimada; 島田直人; Arinori Tokuhashi; 徳橋有紀; Toshiaki Okamura; 岡村俊朗
Original assignee: Olympus Optical Co Ltd
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】外界像、電子像共フレアー等の影響がなく、
かつ、光量損失が少なく明るい映像として相互に切り替
えて観察できる頭部装着式ディスプレイ装置。【構成】画像表示装置４と、画像表示装置４からの光
を一部透過一部反射させるハーフミラー２と、ハーフミ
ラー２の透過光路側に画像表示装置４とほぼ対向するよ
うに設けられた凹面鏡３と、ハーフミラー２の反射光路
側に設けられた電子シャッター６とを有し、従来のよう
にハーフミラー２の前方に凹面ハーフミラーを用いない
ので、その分、電子像、外界像共明るくなり、また、フ
レアー、収差の発生もないので、見やすくなる。また、
画像表示装置４と電子シャッター６の動作を制御するこ
とにより、電子像と外界像を選択的に切り替えて観察す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ポータブル型ディスプ
レイ装置に関し、特に、観察者の頭部又は顔面に装着し
て電子像等を観察するディスプレイ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、観察者の頭部又は顔面に装着して
液晶表示素子等の画像表示装置に表示された電子像を見
るディスプレイ装置としては、眼球の前面にハーフミラ
ーと凹面状の全反射ミラー又はハーフミラーとを配置し
て、電子像をこれらのミラー面で反射させて眼球に導く
ものが知られている。すなわち、図５（ａ）（特開平３
−１８８７７７号）に示すように、観察者の眼球１の前
面に、光軸に対して斜めにハーフミラー２を配置し、そ
の前に凹面鏡３を配置して、光軸外に配置した液晶表示
素子等の画像表示装置４からの電子像をハーフミラー２
により凹面鏡３側に反射し、その像を凹面鏡３により空
中の拡大像として拡大反射し、その拡大像はハーフミラ
ー２を透過して眼球１へ導かれるようにしている。この
凹面鏡３を全反射ミラーとする構成では、ディスプレイ
装置を頭部に装着した状態で、電子像と外界像の切り替
え観察ができない。そこで、同図（ｂ）に示すように、
外界像の観察も行えるように、凹面鏡３の代わりに凹面
ハーフミラー５を用いる場合は、画像表示装置４によっ
て映し出される映像と外界の像とが重なり合って観察者
の眼球１に投影されるので、凹面ハーフミラー５の前面
に液晶シャッター等の電子シャッター６を設け、画像表
示装置４からの映像を見る時は、電子シャッター６を閉
じて外界像の光７を遮断し、外界像を見る時は、画像表
示装置４の画像表示を切り、電子シャッター６を開いて
外界光７を導入するようにして、電子像と外界像の切り
替え観察を可能にしている。

【０００３】また、図６（特開平３−１９１３８９号）
に示すように、観察者の眼球１の前面に、光軸に対して
斜めにハーフミラー２を配置し、その前面にハーフミラ
ー１０１を配置し、このハーフミラー１０１及び２を光
軸に沿って通過する外界像が眼球１に導かれる。また、
上記ハーフミラー２の上方には液晶表示素子等の画像表
示装置４が配置され、この画像表示装置４からの電子像
は、ハーフミラー２を透過し、このハーフミラー２の下
方に設けられた凹面鏡１０２によりこの電子像は拡大反
射され、再びハーフミラー２によって今度は反射されて
眼球１に導かれる。このような構成により、外界からの
像と電子像とを同時に観察可能になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、外界像を見る
時には、外界光７は本来不要な凹面ハーフミラー５を透
過するため、眼球１に到達する光量が半減してしまう。
また、凹面ハーフミラー５と電子シャッター６との間等
の二重反射によってフレアーが発生したり、凹面ハーフ
ミラー５による収差も発生するため、映像に影響が出て
しまい、望ましくなかった。

【０００５】また、画像表示装置４からの映像を見る時
にも、凹面ハーフミラー５によって光量が１／２に減少
すると共に、この凹面ハーフミラー５を透過した損失光
が電子シャッター６等で反射されて再び凹面ハーフミラ
ー５を通ってフレアー光となってしまい、光量損失と共
に映像が見にくくなる問題があった。

【０００６】さらに、特開平３−１９１３８９号に示さ
れている構成では、表示部の電子像と背景にある外界像
とが同時に認識されるため、お互いの像が見にくくな
り、実質的に鮮明な像が得られないことになる。

【０００７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、外界像、電子像共フレアー等
の影響がなく、かつ、光量損失が少なく明るい映像とし
て相互に切り替えて観察でき、さらに、個々の像を鮮明
に観ることができる頭部又は顔面装着式ディスプレイ装
置を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置は、観察画像
を表示する画像表示装置と、前記画像表示装置からの光
を一部透過一部反射させる部分透過反射面と、前記部分
透過反射面の透過光路側に前記画像表示装置とほぼ対向
するように設けられた凹面鏡と、前記部分透過反射面の
反射光路側に設けられ外界から入射する光を選択的に通
過させる電子シャッターとを有し、表示画像と外界像と
を選択的に切り替えて観察可能にすることを特徴とする
ものである。

【０００９】

【作用】本発明においては、画像表示装置からの光は、
部分透過反射面を透過し、凹面鏡で反射した後、再び部
分透過反射面に到達して反射されて眼球に到るので、従
来の凹面ハーフミラーで反射されない分、電子像が明る
くなり、また、フレアーの発生もないので、見やすくな
る。外界からの光は、電子シャッターを通過し、部分透
過反射面を透過して眼球に到るので、従来の凹面ハーフ
ミラーで反射されない分明るくなり、フレアー、収差の
発生もないので、見やすい外界像が観察できる。また、
電子像と外界像とを切り替えて観察するので、それぞれ
の像が重なって観察されることなく、個々の像を鮮明に
観ることができる。これらの電子像と外界像の切り替え
は、電子像観察の時は、画像表示装置をオンにし、電子
シャッターを閉の状態にし、外界像観察の時は、画像表
示装置をオフにし、電子シャッターを開の状態にすれば
よい。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照にして本発明の頭部又は顔
面装着式ディスプレイ装置のいくつかの実施例について
説明する。図１は第１の実施例のディスプレイ装置の観
察者頭部に装着状態の断面図であり、図２はその動作を
示す光路図である。この実施例においては、画像表示装
置として、液晶表示装置４を用いるものとしており、そ
の背面に表示用の照明光源８を一体に取り付けてある。
液晶表示装置４の下方にハーフミラー２を眼球１の視軸
に対して傾け配置し、ハーフミラー２の下方には全反射
する凹面鏡３が設置されている。また、ハーフミラー２
の前方には電子シャッター６が配置してある。電子シャ
ッター６には、液晶シャッター、ＰＬＺＴ等の電気光学
結晶等からなる光シャッターが使える。

【００１１】このような配置において、液晶表示装置４
に表示された電子像を観察する時は、照明光源８の電源
をオンにし、かつ、液晶表示装置４を駆動し、さらに、
電子シャッター６を動作させて暗状態にする。したがっ
て、図２（ａ）に示すように、外界光７は遮断され、液
晶表示装置４からの電子像は、一度ハーフミラー２を透
過して凹面鏡３で反射され、再びハーフミラー２に戻っ
て反射され、眼球１に到達する。外界像観察時は、図２
（ｂ）に示すように、照明光源８の電源をオフにすると
共に、液晶表示装置４の駆動も停止する。そして、電子
シャッター６を明状態にし、外界の光７が透過できるよ
うにする。外界像は電子シャッター６を透過し、さらに
ハーフミラー２も透過して眼球１に到達する。このよう
に、液晶表示装置４からの光は、ハーフミラー２を透過
し、凹面鏡３で反射した後、再びハーフミラー２に到達
して反射されて眼球１に到るので、従来の凹面ハーフミ
ラーで反射されない分、電子像が明るくなり、また、フ
レアーの発生もなく、見やすくなる。外界像も、電子シ
ャッター６、ハーフミラー２を透過して眼球１に到るの
で、従来の凹面ハーフミラーで反射されない分明るくな
り、フレアー、収差の発生もないので、見やすくなると
共に、それぞれの像を鮮明に観ることができる。なお、
左右の眼に独立に装置を構成すれば、立体表示が可能に
なる。また、電子像表示時に電子シャッター６を明状態
にして、外界像と電子像の合成観察も可能である。電子
シャッター６を光量調節可能なものにすることにより、
外界像の明るさの調節もできる。

【００１２】図３に第２実施例のディスプレイ装置の観
察者頭部に装着状態の上方からみた断面図を示す。この
実施例は本発明の装置をゴーグルタイプに構成したもの
で、このディスプレイ装置１０においては、装着者の鼻
の位置に相当する左右中央に垂直に照明光源８を配置す
る。照明光源８の両側に液晶表示装置４を取り付け、そ
れぞれの液晶表示装置４に対向してハーフミラー２を傾
けて配置する。さらに、各ハーフミラー２の側方には、
全反射する凹面鏡３を設置する。また、各ハーフミラー
２を介して両眼１の前方に電子シャッター６を取り付け
る。この場合も、動作は図１の場合と同様であるが、こ
の実施例においては、左右の液晶表示装置４照明用の光
源８が共通の１個でよく、消費電力を少なくできる外、
ディスプレイ装置を小型軽量に構成できる。また、図４
にこのゴーグルタイプのディスプレイ装置１０の装着状
態を示すように、顔面に装着しても、ゴーグル状のもの
から格別出っ張り部がなく、自然な形で装着でき、意匠
的に優れたものとなる。

【００１３】以上、本発明の頭部又は顔面装着式ディス
プレイ装置をいくつかの実施例に基づいて説明してきた
が、本発明はこれら実施例に限定されず種々の変形が可
能である。例えば、画像表示装置として、以上の実施例
においては、何れも液晶表示装置と照明光源を用いるも
のとしたが、これ以外に公知の種々の画像表示装置を用
いることもできる。

【００１４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置によると、電子
像、外界像共明るくなり、また、フレアー、収差の発生
もないので、見やすくなる。それと共に、画像表示装置
と電子シャッターの動作を制御して、電子像と外界像を
選択的に切り替えることにより個々の像を鮮明に観察で
きるという２つの効果を併せ持っている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のディスプレイ装置の観察
者頭部に装着状態の断面図である。

【図２】第１実施例の動作を示す光路図である。

【図３】第２実施例の観察者頭部に装着状態の上方から
みた断面図である。

【図４】第２実施例のディスプレイ装置の装着状態を示
すための斜視図である。

【図５】従来のディスプレイ装置の観察者頭部に装着状
態の断面図である。

【図６】従来のもう１つのディスプレイ装置の観察者頭
部に装着状態の断面図である。

【符号の説明】

１…眼球２…ハーフミラー３…凹面鏡４…液晶表示装置６…電子シャッター７…外界光８…照明光源１０…ディスプレイ装置

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【手続補正書】

【提出日】平成４年１１月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】また、図６（特開平３−１９１３８９号）
に示すように、観察者の眼球１の前面に、光軸に対して
斜めにハーフミラー２を配置し、その前面に光透過部１
０１を設け、この光透過部１０１及びハーフミラー２を
光軸に沿って通過する外界像が眼球１に導かれる。ま
た、上記ハーフミラー２の上方には液晶表示素子等の画
像表示装置４が配置され、この画像表示装置４からの電
子像は、ハーフミラー２を透過し、このハーフミラー２
の下方に設けられた凹面鏡１０２によりこの電子像は拡
大反射され、再びハーフミラー２によって今度と反射さ
れて眼球１に導かれる。このような構成により、外界か
らの像と電子像とを同時に観察可能になっている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

フロントページの続き (72)発明者岡村俊朗東京都渋谷区幡ヶ谷２丁目43番２号オリンパス光学工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】観察画像を表示する画像表示装置と、前
記画像表示装置からの光を一部透過一部反射させる部分
透過反射面と、前記部分透過反射面の透過光路側に前記
画像表示装置とほぼ対向するように設けられた凹面鏡
と、前記部分透過反射面の反射光路側に設けられ外界か
ら入射する光を選択的に通過させる電子シャッターとを
有し、表示画像と外界像とを選択的に切り替えて観察可
能にすることを特徴とする頭部又は顔面装着式ディスプ
レイ装置。