JPH0659217A - 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置 - Google Patents
頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置Info
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- JPH0659217A JPH0659217A JP20878292A JP20878292A JPH0659217A JP H0659217 A JPH0659217 A JP H0659217A JP 20878292 A JP20878292 A JP 20878292A JP 20878292 A JP20878292 A JP 20878292A JP H0659217 A JPH0659217 A JP H0659217A
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 小型で軽量な頭部又は顔面装着式ディスプレ
イ装置において、光量損失を減らして光の利用効率をア
ップさせ、明るい映像を観察可能にする。 【構成】 観察像を表示する画像表示装置４と、画像表
示装置４からの光を部分透過部分反射させるための部分
透過反射面８と、部分透過反射面８によって反射された
光を観察者の眼球１に導くように反射させる凹面鏡３と
を有する頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置におい
て、部分透過反射面８を偏光ビームスプリッターによっ
て形成すると共に、偏光ビームスプリッター８と凹面鏡
３との間に１／４波長板９を設けると、画像表示装置４
からの所定方向の直線偏光成分は減衰なしに全て観察者
の眼１に到達し、画像表示装置４からの明るい電子像を
観察することができる。
イ装置において、光量損失を減らして光の利用効率をア
ップさせ、明るい映像を観察可能にする。 【構成】 観察像を表示する画像表示装置４と、画像表
示装置４からの光を部分透過部分反射させるための部分
透過反射面８と、部分透過反射面８によって反射された
光を観察者の眼球１に導くように反射させる凹面鏡３と
を有する頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置におい
て、部分透過反射面８を偏光ビームスプリッターによっ
て形成すると共に、偏光ビームスプリッター８と凹面鏡
３との間に１／４波長板９を設けると、画像表示装置４
からの所定方向の直線偏光成分は減衰なしに全て観察者
の眼１に到達し、画像表示装置４からの明るい電子像を
観察することができる。
Description
【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。
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素子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（特開平３−１８８７７７号）。す
なわち、図４（ａ）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
素子等の画像表示素子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。ま
た、同図（ｂ）の場合は、同図（ａ）の凹面鏡３の代わ
りに凹面ハーフミラー５を用いて、電子像については、
同図（ａ）と同様に拡大観察可能にし、また、外界像を
選択的に見えるようするために、液晶シャッター６をこ
の凹面ハーフミラー５の前側に配置して、選択的に眼球
１へ導入可能にし、外界像と電子像の合成、又は、何れ
か一方を選択的に観察可能にしている。
液晶表示素子等の画像表示素子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（特開平３−１８８７７７号）。す
なわち、図４（ａ）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
素子等の画像表示素子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。ま
た、同図（ｂ）の場合は、同図（ａ）の凹面鏡３の代わ
りに凹面ハーフミラー５を用いて、電子像については、
同図（ａ）と同様に拡大観察可能にし、また、外界像を
選択的に見えるようするために、液晶シャッター６をこ
の凹面ハーフミラー５の前側に配置して、選択的に眼球
１へ導入可能にし、外界像と電子像の合成、又は、何れ
か一方を選択的に観察可能にしている。
【０００３】このような配置によると、画像表示素子４
の像は、ハーフミラー２で反射され、凹面鏡３又は凹面
ハーフミラー５で反射された後、ハーフミラー２を透過
して眼球１の網膜上に結像するので、眼１から凹面鏡３
又は凹面ハーフミラー５までの距離、及び、画像表示素
子４から凹面鏡３又は凹面ハーフミラー５までの距離を
等しくかつ短くでき、像の歪みも少ない。また、凹面鏡
３の代わりに凹面ハーフミラー５を用いることにより、
画像表示素子４の電子像と外界像を重ねて見るとシース
ルー機能を持たせることができる。
の像は、ハーフミラー２で反射され、凹面鏡３又は凹面
ハーフミラー５で反射された後、ハーフミラー２を透過
して眼球１の網膜上に結像するので、眼１から凹面鏡３
又は凹面ハーフミラー５までの距離、及び、画像表示素
子４から凹面鏡３又は凹面ハーフミラー５までの距離を
等しくかつ短くでき、像の歪みも少ない。また、凹面鏡
３の代わりに凹面ハーフミラー５を用いることにより、
画像表示素子４の電子像と外界像を重ねて見るとシース
ルー機能を持たせることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図４（ａ）の
場合、画像表示素子４からの光は、ハーフミラー２を合
計２回反射又は透過するため、観察者が見ることができ
る光量は１／４に低下し、図４（ｂ）のように、凹面鏡
３の代わりに凹面ハーフミラー５を用いると、これにこ
の凹面ハーフミラー５の反射が加わるため、この光量は
１／８になってしまい、観察効率が悪く、暗い電子像し
か見ることができない。電子像の明るさをより明るくす
るためには、画像表示素子４を大きく、大出力のものに
すればよいが、ディスプレイ装置の重量が増え、大型化
するので望ましくない。
場合、画像表示素子４からの光は、ハーフミラー２を合
計２回反射又は透過するため、観察者が見ることができ
る光量は１／４に低下し、図４（ｂ）のように、凹面鏡
３の代わりに凹面ハーフミラー５を用いると、これにこ
の凹面ハーフミラー５の反射が加わるため、この光量は
１／８になってしまい、観察効率が悪く、暗い電子像し
か見ることができない。電子像の明るさをより明るくす
るためには、画像表示素子４を大きく、大出力のものに
すればよいが、ディスプレイ装置の重量が増え、大型化
するので望ましくない。
【０００５】また、凹面ハーフミラー５を用いる場合、
画像表示素子４からの映像を見る時に常に外界光が入っ
てきてしまうので、この凹面ハーフミラー５の前方にシ
ャッターを設けて外界光を遮断するようにする必要があ
る。このシャッターとして、機械的なものも考えられる
が、頭部又は顔面装着式のためには、軽量小型な液晶シ
ャッターを用いるのが現実的である。それが、図４
（ｂ）の構成であるが、液晶シャッター６は、入射光を
直線偏光に制限し、その偏光面の回転により通過、遮断
の切り換えを行うものであるので、この液晶シャッター
６により、眼球１に到達する外界光の強度は１／２に減
衰され、さらに、凹面ハーフミラー５、ハーフミラー２
でそれぞれ１／２に減衰されるので、外界像の明るさも
１／８になってしまい、暗い外界像しか見ることができ
ない。
画像表示素子４からの映像を見る時に常に外界光が入っ
てきてしまうので、この凹面ハーフミラー５の前方にシ
ャッターを設けて外界光を遮断するようにする必要があ
る。このシャッターとして、機械的なものも考えられる
が、頭部又は顔面装着式のためには、軽量小型な液晶シ
ャッターを用いるのが現実的である。それが、図４
（ｂ）の構成であるが、液晶シャッター６は、入射光を
直線偏光に制限し、その偏光面の回転により通過、遮断
の切り換えを行うものであるので、この液晶シャッター
６により、眼球１に到達する外界光の強度は１／２に減
衰され、さらに、凹面ハーフミラー５、ハーフミラー２
でそれぞれ１／２に減衰されるので、外界像の明るさも
１／８になってしまい、暗い外界像しか見ることができ
ない。
【０００６】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、小型で軽量な頭部又は顔面装
着式ディスプレイ装置において、光量損失を減らして光
の利用効率をアップさせ、明るい映像を観察可能にする
ことである。
ものであり、その目的は、小型で軽量な頭部又は顔面装
着式ディスプレイ装置において、光量損失を減らして光
の利用効率をアップさせ、明るい映像を観察可能にする
ことである。
【０００７】
【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
部分透過部分反射させるための部分透過反射面と、前記
部分透過反射面によって反射された光を観察者の眼球に
導くように反射させる凹面鏡とを有する頭部又は顔面装
着式ディスプレイ装置において、前記部分透過反射面が
偏光ビームスプリッターによって形成されていると共
に、前記偏光ビームスプリッターと前記凹面鏡との間に
１／４波長板を設けたことを特徴とするものである。
明の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置は、観察像を
表示する画像表示装置と、前記画像表示装置からの光を
部分透過部分反射させるための部分透過反射面と、前記
部分透過反射面によって反射された光を観察者の眼球に
導くように反射させる凹面鏡とを有する頭部又は顔面装
着式ディスプレイ装置において、前記部分透過反射面が
偏光ビームスプリッターによって形成されていると共
に、前記偏光ビームスプリッターと前記凹面鏡との間に
１／４波長板を設けたことを特徴とするものである。
【０００８】また、もう１つの本発明の頭部又は顔面装
着式ディスプレイ装置は、観察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部分透過部分反射さ
せるための部分透過反射面と、前記部分透過反射面によ
って反射された光を観察者の眼球に導くように反射させ
る凹面ハーフミラーと、前記凹面ハーフミラーの前方に
設けられた光量制御手段とを有する頭部又は顔面装着式
ディスプレイ装置において、前記部分透過反射面が偏光
ビームスプリッターによって形成されており、前記偏光
ビームスプリッターと前記凹面ハーフミラーとの間に第
１の１／４波長板を設けると共に、前記光量制御手段と
して偏光板と第２の１／４波長板を設けたことを特徴と
するものである。
着式ディスプレイ装置は、観察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部分透過部分反射さ
せるための部分透過反射面と、前記部分透過反射面によ
って反射された光を観察者の眼球に導くように反射させ
る凹面ハーフミラーと、前記凹面ハーフミラーの前方に
設けられた光量制御手段とを有する頭部又は顔面装着式
ディスプレイ装置において、前記部分透過反射面が偏光
ビームスプリッターによって形成されており、前記偏光
ビームスプリッターと前記凹面ハーフミラーとの間に第
１の１／４波長板を設けると共に、前記光量制御手段と
して偏光板と第２の１／４波長板を設けたことを特徴と
するものである。
【０００９】この場合、第２の１／４波長板に対して偏
光板の偏光軸の向きを相対的に回転可能に構成して、外
界光の光量を任意に制御するようにすることができる。
光板の偏光軸の向きを相対的に回転可能に構成して、外
界光の光量を任意に制御するようにすることができる。
【００１０】
【作用】本発明においては、画像表示装置からの光を接
眼光学系である凹面鏡又は凹面ハーフミラーへ導くため
の部分透過部分反射面として、偏光ビームスプリッター
を用い、その凹面鏡又は凹面ハーフミラー側に１／４波
長板を配置したので、画像表示装置からの所定方向の直
線偏光成分は減衰なしに全て観察者の眼に到達する。し
たがって、画像表示装置からの明るい電子像を観察する
ことができる。
眼光学系である凹面鏡又は凹面ハーフミラーへ導くため
の部分透過部分反射面として、偏光ビームスプリッター
を用い、その凹面鏡又は凹面ハーフミラー側に１／４波
長板を配置したので、画像表示装置からの所定方向の直
線偏光成分は減衰なしに全て観察者の眼に到達する。し
たがって、画像表示装置からの明るい電子像を観察する
ことができる。
【００１１】また、凹面ハーフミラーの前方に１／４波
長板と偏光板を配置することにより外界像も明るく観察
することができ、同時に、外界光の光量制御及びスイッ
チングができる。
長板と偏光板を配置することにより外界像も明るく観察
することができ、同時に、外界光の光量制御及びスイッ
チングができる。
【００１２】
【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実施例について説明する。
本発明の基本的原理は、液晶表示素子のような画像表示
素子と、この画像表示素子からの光を部分透過部分反射
させるためのハーフミラーと、このハーフミラーによっ
て反射された光を観察者の眼球に導くように反射させる
凹面鏡又は凹面ハーフミラーとからなる頭部又は顔面装
着式ディスプレイ装置において、ハーフミラーの代わり
に偏光ビームスプリッターを用い、この偏光ビームスプ
リッターと凹面鏡又は凹面ハーフミラーとの間に１／４
波長板を設けて、画像表示素子からの光をまず偏光ビー
ムスプリッターで全反射させ、１／４波長板を介して凹
面鏡又は凹面ハーフミラーで反射した光の偏光の向きを
９０°変えて、偏光ビームスプリッターを全透過させ
て、眼球上に導き、ハーフミラーでの光量損失をなく
し、画像表示素子からの表示光の利用効率を上げること
である。また、凹面ハーフミラーの外側に１／４波長板
と偏光板を設け、偏光板の偏光軸の向きを変えることで
外界像の明るさを制御するようにすることである。
面装着式ディスプレイ装置の実施例について説明する。
本発明の基本的原理は、液晶表示素子のような画像表示
素子と、この画像表示素子からの光を部分透過部分反射
させるためのハーフミラーと、このハーフミラーによっ
て反射された光を観察者の眼球に導くように反射させる
凹面鏡又は凹面ハーフミラーとからなる頭部又は顔面装
着式ディスプレイ装置において、ハーフミラーの代わり
に偏光ビームスプリッターを用い、この偏光ビームスプ
リッターと凹面鏡又は凹面ハーフミラーとの間に１／４
波長板を設けて、画像表示素子からの光をまず偏光ビー
ムスプリッターで全反射させ、１／４波長板を介して凹
面鏡又は凹面ハーフミラーで反射した光の偏光の向きを
９０°変えて、偏光ビームスプリッターを全透過させ
て、眼球上に導き、ハーフミラーでの光量損失をなく
し、画像表示素子からの表示光の利用効率を上げること
である。また、凹面ハーフミラーの外側に１／４波長板
と偏光板を設け、偏光板の偏光軸の向きを変えることで
外界像の明るさを制御するようにすることである。
【００１３】まず、本発明の第１の実施例を図１の概略
の構成を示す図を参照にして説明する。観察者の眼球１
の前面に、光軸に対して斜めに偏光ビームスプリッター
８を配置し、その前に１／４波長板９を配置し、その前
方に凹面鏡３を配置して、光軸外に配置した液晶表示素
子等の画像表示素子４からの電子像を偏光ビームスプリ
ッター８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、その拡大像は偏
光ビームスプリッター８を透過して眼球１へ導かれるよ
うになっている。
の構成を示す図を参照にして説明する。観察者の眼球１
の前面に、光軸に対して斜めに偏光ビームスプリッター
８を配置し、その前に１／４波長板９を配置し、その前
方に凹面鏡３を配置して、光軸外に配置した液晶表示素
子等の画像表示素子４からの電子像を偏光ビームスプリ
ッター８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、その拡大像は偏
光ビームスプリッター８を透過して眼球１へ導かれるよ
うになっている。
【００１４】ここで、液晶表示素子４から出る光は、通
常特定方向に直線偏光している。液晶表示素子の１例を
図３に図示する。これは、高解像アクティブマトリック
ス型液晶表示素子の構成の１例を示すもので、簡単に説
明すると、液晶１０が２枚のガラス基板１１、１２の間
に封入されており、一方の基板１１の内面にはカラーフ
ィルター層１３と共通電極１４が、他方の基板１２の内
面にはデータ線１５と走査線１６がマトリックス状に配
置され、それらの交点にＴＦＴ（薄膜トランジスター）
１７と透明駆動電極１８が接続されており、両基板１
１、１２の外側には相互に直交する偏光板１９、２０が
配置された構造になっている。駆動電極１８と共通電極
１４の間に電圧が印加されていない場合、偏光板２０を
通過した直線偏光は、その部分の例えばＴＮモード液晶
１０により偏光方向が９０°回転され、他方の偏光板１
９を通過するが、両電極１８、１４間に電圧が印加され
ると、液晶１０は旋光性を失い、偏光面が回転せず、他
方の偏光板１９でブロックされて通過できない。したが
って、このような液晶表示素子４の表示像は特定方向に
直線偏光している。この偏光方向を、例えば紙面に垂直
なＳ偏光となるように配置する。
常特定方向に直線偏光している。液晶表示素子の１例を
図３に図示する。これは、高解像アクティブマトリック
ス型液晶表示素子の構成の１例を示すもので、簡単に説
明すると、液晶１０が２枚のガラス基板１１、１２の間
に封入されており、一方の基板１１の内面にはカラーフ
ィルター層１３と共通電極１４が、他方の基板１２の内
面にはデータ線１５と走査線１６がマトリックス状に配
置され、それらの交点にＴＦＴ（薄膜トランジスター）
１７と透明駆動電極１８が接続されており、両基板１
１、１２の外側には相互に直交する偏光板１９、２０が
配置された構造になっている。駆動電極１８と共通電極
１４の間に電圧が印加されていない場合、偏光板２０を
通過した直線偏光は、その部分の例えばＴＮモード液晶
１０により偏光方向が９０°回転され、他方の偏光板１
９を通過するが、両電極１８、１４間に電圧が印加され
ると、液晶１０は旋光性を失い、偏光面が回転せず、他
方の偏光板１９でブロックされて通過できない。したが
って、このような液晶表示素子４の表示像は特定方向に
直線偏光している。この偏光方向を、例えば紙面に垂直
なＳ偏光となるように配置する。
【００１５】そして、偏光ビームスプリッター８とし
て、例えば偏光性干渉フィルターを用いる。これは、誘
電体多層膜から構成された斜め入射の干渉フィルターか
らなる偏光子の一種で、例えばＳ偏光はほぼ１００％反
射し、Ｐ偏光はほぼ１００％透過させるものである。こ
のような液晶表示素子４と偏光ビームスプリッター８の
組み合わせを用いると、液晶表示素子４の出射光の大部
分は偏光ビームスプリッター８で反射される。そして、
１／４波長板９の光学軸をＳ偏光に対して４５°の角度
に設定すると、偏光ビームスプリッター８で反射された
Ｓ偏光は、１／４波長板９を透過して円偏光となって凹
面鏡３に入射し、そこで反射された後、再度１／４波長
板９を透過し、透過後はＰ偏光に変わり、今度は偏光ビ
ームスプリッター８を反射なしに透過して、観察者の眼
球１に到達する。したがって、液晶表示素子４から出た
光は殆ど損失なしに観察者の眼球１に達し、明るい電子
像を観察することができる。
て、例えば偏光性干渉フィルターを用いる。これは、誘
電体多層膜から構成された斜め入射の干渉フィルターか
らなる偏光子の一種で、例えばＳ偏光はほぼ１００％反
射し、Ｐ偏光はほぼ１００％透過させるものである。こ
のような液晶表示素子４と偏光ビームスプリッター８の
組み合わせを用いると、液晶表示素子４の出射光の大部
分は偏光ビームスプリッター８で反射される。そして、
１／４波長板９の光学軸をＳ偏光に対して４５°の角度
に設定すると、偏光ビームスプリッター８で反射された
Ｓ偏光は、１／４波長板９を透過して円偏光となって凹
面鏡３に入射し、そこで反射された後、再度１／４波長
板９を透過し、透過後はＰ偏光に変わり、今度は偏光ビ
ームスプリッター８を反射なしに透過して、観察者の眼
球１に到達する。したがって、液晶表示素子４から出た
光は殆ど損失なしに観察者の眼球１に達し、明るい電子
像を観察することができる。
【００１６】以上において、画像表示素子４として、出
射光が特定方向に直線偏光している液晶表示素子の代わ
りに、ＬＥＤアレーのような偏光していない光を出すも
のを用いる場合でも、偏光ビームスプリッター８へ最初
に入射する時に光量が半分に減衰するのみで、その後は
上記と同様に減衰がないので、その場合も従来の光量が
１／４になるものと比較してより明るい電子像を観察す
ることができる。
射光が特定方向に直線偏光している液晶表示素子の代わ
りに、ＬＥＤアレーのような偏光していない光を出すも
のを用いる場合でも、偏光ビームスプリッター８へ最初
に入射する時に光量が半分に減衰するのみで、その後は
上記と同様に減衰がないので、その場合も従来の光量が
１／４になるものと比較してより明るい電子像を観察す
ることができる。
【００１７】なお、図１において、凹面鏡３を凹面ハー
フミラーとして、シースルー機能を有するようにしても
よい。この場合でも、凹面ハーフミラーでの損失はある
ものの、従来例に比べて液晶表示素子４からの光の利用
効率は４倍に上がる。
フミラーとして、シースルー機能を有するようにしても
よい。この場合でも、凹面ハーフミラーでの損失はある
ものの、従来例に比べて液晶表示素子４からの光の利用
効率は４倍に上がる。
【００１８】第２の実施例は、このようにシースルー機
能を持たせた場合に、外界像の明るさを変えられるよう
にしたものである。すなわち、図１の凹面鏡３を凹面ハ
ーフミラー５で置き換えた図２において、凹面ハーフミ
ラー５の前方に凹面ハーフミラー５側から第２の１／４
波長板２１と偏光板２２を配置する。第２の１／４波長
板２１の光学軸は、第１の１／４波長板９と同じ向きに
する。また、偏光板２２の偏光軸の向きをＳ方向つまり
紙面と垂直にした場合、外界光７は偏光板２２を透過し
てＳ偏光となり、第２の１／４波長板２１で円偏光にな
る。凹面ハーフミラー５を透過後、第１の１／４波長板
９でＰ偏光に変換され、偏光ビームスプリッター８を透
過して、観察者の眼球１に到達する。このとき、外界光
７の光量は最大となる。偏光板２２の軸の向きを回転さ
せると、２枚の１／４波長板２１、９を透過した光は徐
々にＳ偏光成分が増え、偏光ビームスプリッター８で反
射されるようになる。偏光板２２の偏光軸の向きがＰ方
向のとき、外界光７は殆ど偏光ビームスプリッター８で
反射され、眼球１には届かなくなる。このように、偏光
板２２の偏光軸の向きを変えることにより、外界像の明
るさを変え、また、そのスイッチングが可能になる。こ
の実施例は、単に液晶シャッターを使う場合（図４
（ｂ））に比べ、外界光の利用効率が２倍になる。
能を持たせた場合に、外界像の明るさを変えられるよう
にしたものである。すなわち、図１の凹面鏡３を凹面ハ
ーフミラー５で置き換えた図２において、凹面ハーフミ
ラー５の前方に凹面ハーフミラー５側から第２の１／４
波長板２１と偏光板２２を配置する。第２の１／４波長
板２１の光学軸は、第１の１／４波長板９と同じ向きに
する。また、偏光板２２の偏光軸の向きをＳ方向つまり
紙面と垂直にした場合、外界光７は偏光板２２を透過し
てＳ偏光となり、第２の１／４波長板２１で円偏光にな
る。凹面ハーフミラー５を透過後、第１の１／４波長板
９でＰ偏光に変換され、偏光ビームスプリッター８を透
過して、観察者の眼球１に到達する。このとき、外界光
７の光量は最大となる。偏光板２２の軸の向きを回転さ
せると、２枚の１／４波長板２１、９を透過した光は徐
々にＳ偏光成分が増え、偏光ビームスプリッター８で反
射されるようになる。偏光板２２の偏光軸の向きがＰ方
向のとき、外界光７は殆ど偏光ビームスプリッター８で
反射され、眼球１には届かなくなる。このように、偏光
板２２の偏光軸の向きを変えることにより、外界像の明
るさを変え、また、そのスイッチングが可能になる。こ
の実施例は、単に液晶シャッターを使う場合（図４
（ｂ））に比べ、外界光の利用効率が２倍になる。
【００１９】なお、偏光板２２の偏光軸の向きを変える
方法としては、機械的に偏光板２２を回転させてもよい
し、偏光板２２の後に偏光面を回転させる液晶素子を設
け、それへの印加電圧を変えるようにしてもよい。
方法としては、機械的に偏光板２２を回転させてもよい
し、偏光板２２の後に偏光面を回転させる液晶素子を設
け、それへの印加電圧を変えるようにしてもよい。
【００２０】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、偏光ビームスプリッターとして、以
上の実施例においては、何れも偏光性干渉フィルターを
用いるものとしたが、これ以外に公知の偏光ビームスプ
リッター、例えば、複屈折結晶からなるプリズム等を用
いることもできる。
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、偏光ビームスプリッターとして、以
上の実施例においては、何れも偏光性干渉フィルターを
用いるものとしたが、これ以外に公知の偏光ビームスプ
リッター、例えば、複屈折結晶からなるプリズム等を用
いることもできる。
【００２１】
【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、画像
表示装置からの光を接眼光学系である凹面鏡又は凹面ハ
ーフミラーへ導くための部分透過部分反射面として、偏
光ビームスプリッターを用い、その凹面鏡又は凹面ハー
フミラー側に１／４波長板を配置したので、画像表示装
置からの所定方向の直線偏光成分は減衰なしに全て観察
者の眼に到達する。したがって、画像表示装置からの明
るい電子像を観察することができる。
の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置によると、画像
表示装置からの光を接眼光学系である凹面鏡又は凹面ハ
ーフミラーへ導くための部分透過部分反射面として、偏
光ビームスプリッターを用い、その凹面鏡又は凹面ハー
フミラー側に１／４波長板を配置したので、画像表示装
置からの所定方向の直線偏光成分は減衰なしに全て観察
者の眼に到達する。したがって、画像表示装置からの明
るい電子像を観察することができる。
【００２２】また、凹面ハーフミラーの前方に１／４波
長板と偏光板を配置することにより外界像も明るく観察
することができ、同時に、外界光の光量制御及びスイッ
チングができる。
長板と偏光板を配置することにより外界像も明るく観察
することができ、同時に、外界光の光量制御及びスイッ
チングができる。
【図１】本発明の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置
の第１実施例の概略の構成を示す図である。
の第１実施例の概略の構成を示す図である。
【図２】第２実施例の概略の構成を示す図である。
【図３】液晶表示素子の１例の構成を示す斜視図であ
る。
る。
【図４】従来の頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
１…観察者の眼球 ３…凹面鏡 ４…画像表示素子（液晶表示素子） ５…凹面ハーフミラー ７…外界光 ８…偏光ビームスプリッター ９…（第１の）１／４波長板 ２１…第２の１／４波長板 ２２…偏光板
───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)
- 【請求項１】 観察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部分透過部分反射させるための
部分透過反射面と、前記部分透過反射面によって反射さ
れた光を観察者の眼球に導くように反射させる凹面鏡と
を有する頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置におい
て、前記部分透過反射面が偏光ビームスプリッターによ
って形成されていると共に、前記偏光ビームスプリッタ
ーと前記凹面鏡との間に１／４波長板を設けたことを特
徴とする頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置。 - 【請求項２】 観察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部分透過部分反射させるための
部分透過反射面と、前記部分透過反射面によって反射さ
れた光を観察者の眼球に導くように反射させる凹面ハー
フミラーと、前記凹面ハーフミラーの前方に設けられた
光量制御手段とを有する頭部又は顔面装着式ディスプレ
イ装置において、前記部分透過反射面が偏光ビームスプ
リッターによって形成されており、前記偏光ビームスプ
リッターと前記凹面ハーフミラーとの間に第１の１／４
波長板を設けると共に、前記光量制御手段として偏光板
と第２の１／４波長板を設けた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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20878292A JP3197350B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20878292A JP3197350B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0659217A true JPH0659217A (ja) | 1994-03-04 |
| JP3197350B2 JP3197350B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=16562019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20878292A Expired - Lifetime JP3197350B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 頭部又は顔面装着式ディスプレイ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197350B2 (ja) |
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- 1992-08-05 JP JP20878292A patent/JP3197350B2/ja not_active Expired - Lifetime
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