JP6020113B2 - Virtual image display device - Google Patents
Virtual image display device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6020113B2 JP6020113B2 JP2012270072A JP2012270072A JP6020113B2 JP 6020113 B2 JP6020113 B2 JP 6020113B2 JP 2012270072 A JP2012270072 A JP 2012270072A JP 2012270072 A JP2012270072 A JP 2012270072A JP 6020113 B2 JP6020113 B2 JP 6020113B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- prism
- light
- display device
- image display
- virtual image
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 148
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 38
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 claims description 6
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 52
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 39
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 7
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 2
- 208000013057 hereditary mucoepithelial dysplasia Diseases 0.000 description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 2
- 208000019901 Anxiety disease Diseases 0.000 description 1
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 1
- 230000036506 anxiety Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Description
本発明は、画像表示素子等によって形成された映像を観察者に提示する虚像表示装置に関し、特に観察者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイに好適な虚像表示装置に関する。 The present invention relates to a virtual image display device that presents an image formed by an image display element or the like to an observer, and more particularly to a virtual image display device suitable for a head-mounted display that is mounted on the observer's head.
観察者の頭部に装着するヘッドマウントディスプレイ(以下、HMDとも言う)等の虚像表示装置に組み込まれる光学系として様々なものが提案されている(特許文献1〜4参照)。
Various optical systems have been proposed as an optical system incorporated in a virtual image display device such as a head-mounted display (hereinafter also referred to as an HMD) that is worn on the observer's head (see
HMD等の虚像表示装置については、映像光を広画角化することと、装置重量を低減することとが望まれている。特に、観察者の視軸方向の厚みを薄くし、重心を観察者に近づけることが、装着感を向上させるために重要である。 For virtual image display devices such as HMDs, it is desired to increase the angle of view of image light and reduce the weight of the device. In particular, reducing the thickness of the observer in the visual axis direction and bringing the center of gravity closer to the observer is important for improving the wearing feeling.
また、観察者の視界を全て覆ってしまい、映像光のみが見える状態にしてしまうと、観察者に外界の状態が判らず、不安を与えてしまう。さらに、外界と映像を重ねて見せることによって、仮想現実の様な新しい用途が生み出される。このため、外界の視界を妨げず、映像光を重ねて表示するディスプレイが望まれている。 Further, if the entire field of view of the observer is covered and only the image light can be seen, the state of the outside world is not known to the observer, which causes anxiety. In addition, new applications such as virtual reality are created by displaying images with the outside world. For this reason, there is a demand for a display that displays video light in an overlapping manner without obstructing the visual field of the outside world.
さらに、観察者の装着感を向上させ、見た目のフォルムを良くするためには、一般には眼鏡に近づくことが望ましく、映像表示装置を眼の上方に置かないで、顔の横に配置することが、望ましくなる。 Furthermore, in order to improve the wearing feeling of the observer and improve the appearance, it is generally desirable to approach the glasses, and the video display device can be placed beside the face without being placed above the eyes. Become desirable.
光学系を小型化し、なおかつ視界を妨げないように、映像表示装置を観察者の眼の位置から離すためには、表示画像光を一度光学系の中で結像させて中間像を形成し、この中間像を拡大して見せるリレー光学系を用いることがよい。 In order to reduce the size of the optical system and not to disturb the field of view, the image display device is separated from the position of the observer's eye by forming the display image light once in the optical system to form an intermediate image, It is preferable to use a relay optical system that enlarges the intermediate image.
特許文献1〜4では、非対称な曲面(自由曲面)を有する2つのプリズムを用いて、偏心収差を補正し、中間像を形成するリレー光学系とすることによって、小型で簡素な構成の表示光学系を得ている。
しかし、従来のこの種の光学系は、外界光を観察者に見せることを意図して設計されていないので、眼前のプリズムが小さく、十分な外界視野が得られない。また、外界光の透過する曲面形状が適切でないため、外界に対する視度がゼロにならず、ボケや歪みが生じてしまう。
In
However, since this type of conventional optical system is not designed to show the external light to the observer, the prism in front of the eye is small and a sufficient external visual field cannot be obtained. Further, since the curved surface shape through which the external light is transmitted is not appropriate, the diopter for the external environment does not become zero, and blurring and distortion occur.
本発明は、外界光と映像光とを重ねて表示させるシースルー機能を持ち、広画角・高性能でありながら、小型軽量な虚像表示装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a small and lightweight virtual image display device having a see-through function for displaying external light and video light in a superimposed manner and having a wide angle of view and high performance.
本発明に係る虚像表示装置は、映像光と外界光とを同時に視認させるものであって、映像光を生じさせる映像素子と、2面以上の非軸対称な曲面を含む第1プリズムと、2面以上の非軸対称な曲面を含む第2プリズムとを備え、少なくとも第2プリズムを含む光学系は、第1プリズムから第2プリズムにかけての光路上に中間像を形成するリレー光学系であり、第1プリズムを構成する複数面のうち第1面と第3面とを通過させて外界を視認したときに、視度が略0になっており、第1面と第3面とは、観察側に対し凹面形状を成しており、映像素子からの映像光は、第3面で全反射され、第1面で全反射され、第2面で反射された後、第1面を透過して、観察側に到達する。 A virtual image display device according to the present invention is for visually recognizing image light and external light, and includes an image element that generates image light, a first prism including two or more non-axisymmetric curved surfaces, and 2 And an optical system including at least the second prism is a relay optical system that forms an intermediate image on an optical path from the first prism to the second prism, When the outside is visually recognized through the first surface and the third surface among the plurality of surfaces constituting the first prism, the diopter is substantially 0, and the first surface and the third surface are observed. The image light from the image element is totally reflected by the third surface, totally reflected by the first surface, reflected by the second surface, and then transmitted through the first surface. To reach the observation side.
上記虚像表示装置では、第1プリズムから第2プリズムにかけての光路上に中間像が形成されるとともに、第1プリズムにおいて、第3面、第1面、及び第2面の順に2面以上で全反射された映像光が、第1面を透過して観察者に到達するので、眼前の第1プリズム等を薄型にして光学系全体を小型で軽量なものにしつつ、広画角で明るい高性能の表示を実現することができる。さらに、外界光については、第1面と第3面とを通過させて観察することができ、その際の視度を略0とするので、シースルーで外界光を観察する際の外界光のデフォーカスや歪みを低減でき、広い視野の確保が可能になる。また、観察者の眼前の第1プリズムの形状が、観察者の顔に沿う形となっており、重心も顔に近く、デザイン的にも優れたものとできる。 In the virtual image display device, an intermediate image is formed on the optical path from the first prism to the second prism, and in the first prism, the third surface, the first surface, and the second surface are all in order of two or more surfaces. The reflected image light passes through the first surface and reaches the viewer. Therefore, the first prism in front of the eye is thin, making the entire optical system small and lightweight, and with a wide angle of view and high performance. Display can be realized. Furthermore, the external light can be observed through the first surface and the third surface, and the diopter at that time is substantially 0. Focus and distortion can be reduced, and a wide field of view can be secured. In addition, the shape of the first prism in front of the observer's eyes is a shape that follows the face of the observer, and the center of gravity is close to the face, so that the design is excellent.
本発明の具体的な側面では、上記虚像表示装置において、光学系を構成する各面の原点を基準として、面形状の表現式を原点から接線方向に延びる直交座標x及びyに関して多項式展開したものとするときに、第k面を表す多項式の項xm・ynの係数をAkm,nとして、下記(1)から(3)までの条件を満足する。
−5×10−2<A12,0+A10,2<−1×10−3 及び
−5×10−2<A32,0+A30,2<−1×10−3 … (1)
|A32,0−A30,2|<1×10−2 … (2)
|A12,0−A32,0|<5×10−3 及び
|A10,2−A30,2|<5×10−3 … (3)
なお、以上において、各面の直交座標x及びyを含むローカル座標(x,y,z)は、曲面上のある1点を原点としており、面の法線方向にz軸、面の接線方向にx軸とy軸とをとっている。曲面の原点は、例えば光束中心が通る位置とする。
In a specific aspect of the present invention, in the virtual image display device, the expression of the surface shape is polynomially expanded with respect to the orthogonal coordinates x and y extending in the tangential direction from the origin, with the origin of each surface constituting the optical system as a reference. If the coefficient of the term x m · yn of the polynomial representing the k-th surface is Ak m, n , the following conditions (1) to (3) are satisfied.
−5 × 10 −2 <A1 2,0 + A1 0,2 <−1 × 10 −3 and −5 × 10 −2 <A3 2,0 + A3 0,2 <−1 × 10 −3 (1)
| A3 2,0 −A3 0,2 | <1 × 10 −2 (2)
| A1 2,0 −A3 2,0 | <5 × 10 −3 and | A1 0,2 −A3 0,2 | <5 × 10 −3 (3)
In the above, the local coordinates (x, y, z) including the orthogonal coordinates x and y of each surface have a certain point on the curved surface as the origin, the z-axis in the normal direction of the surface, and the tangential direction of the surface The x axis and the y axis are taken. The origin of the curved surface is, for example, a position where the center of the light beam passes.
本願発明では、映像光だけでなく外界光の観察にも関係する第1面と第3面とを自由曲面とし、両面を凹面状にすることによって、これらの曲面形状の自由度を有効に使用し、高画質の光学系を得ることに成功した。第1面及び第3面の働きを特徴付けるのは、曲面の曲率であり、原点近傍の曲率は、主に係数Ak2,0とAk0,2(k=1,3)の値によって決まるので、係数Ak2,0とAk0,2の値を適切に設定することが重要である。 In the present invention, the first surface and the third surface related to observation of not only image light but also external light are free curved surfaces, and both surfaces are concave, thereby effectively using the degree of freedom of these curved surface shapes. And succeeded in obtaining a high-quality optical system. Characterizing the functions of the first and third surfaces is the curvature of the curved surface, and the curvature near the origin is mainly determined by the values of the coefficients Ak 2,0 and Ak 0,2 (k = 1, 3). It is important to set the values of the coefficients Ak 2,0 and Ak 0,2 appropriately.
条件(1)は、原点近傍における第1面の曲率と第3面の曲率との大きさを規定している。これらの値A12,0,A10,2,A32,0,A30,2がマイナスであることは、第1面又は第3面が、観察者に対して凹面状になっていることを表している。条件(1)の上限を超えると、形状が平面に近くなり、外界光の観察に問題がなくても映像光の収差補正に有効に働かなくなる。また、条件(1)の下限を超えると、曲率が強くなり過ぎ、収差補正が難しくなるとともに、リレー光学系のプリズムの位置が顔に近くなってしまい、装用感を損なう。 Condition (1) defines the magnitude of the curvature of the first surface and the curvature of the third surface in the vicinity of the origin. The fact that these values A1 2,0 , A1 0,2 , A3 2,0 , A3 0,2 are negative means that the first surface or the third surface is concave with respect to the observer. Represents. If the upper limit of condition (1) is exceeded, the shape becomes nearly flat, and it will not work effectively for correcting aberrations of image light even if there is no problem in observing external light. If the lower limit of the condition (1) is exceeded, the curvature becomes too strong and aberration correction becomes difficult, and the position of the prism of the relay optical system becomes close to the face, which impairs wearing comfort.
条件(2)は、第3面のx軸方向の曲率とy軸方向の曲率との差を規定している。条件(2)の上限を超えると、第3面で発生する非点収差が大きくなり過ぎ、収差補正が困難になる。 Condition (2) defines the difference between the curvature of the third surface in the x-axis direction and the curvature in the y-axis direction. If the upper limit of condition (2) is exceeded, astigmatism that occurs on the third surface becomes too large, and aberration correction becomes difficult.
条件(3)は、x軸方向及びy軸方向に関する、第1面の曲率と第3面の曲率との差を規定しており、外光に対するプリズムの視度に影響を与える。プリズムの光軸上のx軸方向の視度Dx及びy軸方向の視度Dyは、プリズムの厚さをT、屈折率をNとすると、
Dx=2000(N−1)(A12,0−A32,0+(2T(N−1)/N)×A12,0×A32,0)
Dy=2000(N−1)(A10,2−A30,2+(2T(N−1)/N)×A10,2×A30,2)
で与えられる。
一般に、遠方視度の誤差は、±1Dを超えると不愉快に感じるため、プリズムの視度は、±1Dに抑えることが望ましい。光軸上の視度は、上記の式の通り、プリズムの厚さや、屈折率も関係するため、非球面係数の値のみでは、決まらないのであるが、係数が、条件(3)を満たす範囲にあれば、光軸上の視度を、±1Dの範囲に抑えることが可能である。
Condition (3) defines a difference between the curvature of the first surface and the curvature of the third surface in the x-axis direction and the y-axis direction, and affects the diopter of the prism with respect to external light. The diopter Dx in the x-axis direction and the diopter Dy in the y-axis direction on the optical axis of the prism are expressed as follows:
Dx = 2000 (N−1) (A1 2,0 −A3 2,0 + (2T (N−1) / N) × A1 2,0 × A3 2,0 )
Dy = 2000 (N-1) (A1 0,2 -A3 0,2 + (2T (N-1) / N) × A1 0,2 × A3 0,2)
Given in.
In general, since the distance diopter error feels unpleasant when it exceeds ± 1D, it is desirable to suppress the diopter of the prism to ± 1D. Since the diopter on the optical axis is related to the thickness of the prism and the refractive index as described above, it cannot be determined only by the value of the aspheric coefficient, but the coefficient satisfies the condition (3). If so, the diopter on the optical axis can be suppressed to a range of ± 1D.
第1面及び第3面を以上の条件(1)〜(3)を満たす形状とすることによって、外界光と映像光との双方の収差補正が良好に行われ、優れた画質をもたらすことができる。 By making the first surface and the third surface satisfy the above conditions (1) to (3), the aberration correction of both the external light and the image light is favorably performed, and excellent image quality can be obtained. it can.
本発明のさらに別の側面では、第1プリズムと複数面を有する第2プリズムとは、別体で形成されている。 In still another aspect of the present invention, the first prism and the second prism having a plurality of surfaces are formed separately.
本発明の別の側面では、第2面にハーフミラーを形成し、映像光を観察者に提示するとともに、第2面の外側に光透過部材を一体的に配置し、外界光に対する視度を略0にして、外界光と映像光とを重ねて観察者に提示する。この場合、第2面越しに視認する外界光のデフォーカスや歪みを低減できる。 In another aspect of the present invention, a half mirror is formed on the second surface, the image light is presented to the observer, a light transmitting member is integrally disposed outside the second surface, and the diopter for external light is increased. It is set to substantially 0, and external light and video light are superimposed and presented to the observer. In this case, it is possible to reduce the defocus and distortion of the external light visually recognized through the second surface.
本発明のさらに別の側面では、光透過部材は、観察者側に第1透過面と第2透過面とを有するとともに外界側に第3透過面を有し、第1プリズムの第2面と光透過部材の第2透過面とが、略同じ曲面形状を有し、第2面と第2透過面とが、一体化されている。この場合、面同士を接合して一体化することができ、第1面及び第3面側に連続的な表面をそれぞれ形成することができる。 In still another aspect of the present invention, the light transmission member has a first transmission surface and a second transmission surface on the observer side, a third transmission surface on the outside side, and a second surface of the first prism. The second transmission surface of the light transmission member has substantially the same curved surface shape, and the second surface and the second transmission surface are integrated. In this case, the surfaces can be joined and integrated, and a continuous surface can be formed on each of the first surface and the third surface.
本発明のさらに別の側面では、第1面と第2面と第3面とは、これらを通る光路を含む基準面を挟んで対称な形状を有する。 In still another aspect of the present invention, the first surface, the second surface, and the third surface have symmetrical shapes with a reference surface including an optical path passing through the first surface, the second surface, and the third surface interposed therebetween.
本発明のさらに別の側面では、第1面と第3面との間隔が5mm以上15mm以下である。この場合、5mm以上であることで、眼前を覆う第1プリズムのサイズを十分大きくすることができ、15mm以下であることで、重量が増加することを抑制できる。 In still another aspect of the present invention, the distance between the first surface and the third surface is 5 mm or more and 15 mm or less. In this case, the size of the first prism covering the front of the eye can be sufficiently increased by being 5 mm or more, and an increase in weight can be suppressed by being 15 mm or less.
本発明のさらに別の側面では、第1面に対する第2面の傾斜角が20°以上40°以下である。この場合、傾斜角が上記範囲にあることで、映像光を適切な反射回数及び反射角度で眼に導くことが容易となる。 In still another aspect of the present invention, the inclination angle of the second surface with respect to the first surface is 20 ° or more and 40 ° or less. In this case, when the tilt angle is in the above range, it becomes easy to guide the image light to the eye with an appropriate number of reflections and reflection angles.
本発明のさらに別の側面では、映像素子が、第2プリズムの画像光入射面に対向するように、第2プリズムに一体的に固定されている。この場合、映像素子を省スペースで組み付けることができ、虚像表示装置を小型化することができる。 In still another aspect of the present invention, the video device is integrally fixed to the second prism so as to face the image light incident surface of the second prism. In this case, the video device can be assembled in a space-saving manner, and the virtual image display device can be reduced in size.
本発明のさらに別の側面では、第2プリズムが、複数面を有し、映像素子と第2プリズムの複数面と第1プリズムの光入射面である第4面とによって中間像が形成される。 In still another aspect of the present invention, the second prism has a plurality of surfaces, and an intermediate image is formed by the video device, the plurality of surfaces of the second prism, and the fourth surface that is the light incident surface of the first prism. .
本発明のさらに別の側面では、第1プリズムを含む光学系が、装着時に観察者の眼前のうち一部を覆い、眼前が覆われていない部分を存在させる。 In still another aspect of the present invention, the optical system including the first prism covers a portion of the front of the viewer's eyes when worn and a portion where the front of the eyes is not covered exists.
本発明のさらに別の側面では、映像素子が、画像に対応して変調された信号光を射出する信号光形成部と、信号光形成部から入射した信号光を走査させることにより走査光として射出させる走査光学系と、を有する。 In still another aspect of the present invention, the video element emits signal light that emits signal light modulated in accordance with an image, and emits scanning light by scanning the signal light incident from the signal light forming part. A scanning optical system.
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る一実施形態の虚像表示装置について詳細に説明する。 Hereinafter, a virtual image display device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
〔A.虚像表示装置の外観〕
図1に示す実施形態の虚像表示装置100は、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイであり、この虚像表示装置100を装着した観察者に対して虚像に対応する画像光を視認させることができるとともに、観察者に外界像をシースルーで視認又は観察させることができる。虚像表示装置100は、観察者の眼前を覆う透視部材101と、透視部材101を支持するフレーム102と、フレーム102の左右両端のカバー部から後方のつる部分(テンプル)にかけての部分に付加された第1及び第2内蔵装置部105a,105bとを備える。ここで、透視部材101は、観察者の眼前を覆う肉厚で湾曲した光学部材(透過アイカバー)であり、第1光学部分103aと第2光学部分103bとに分かれている。図面上で左側の第1光学部分103aと第1内蔵装置部105aとを組み合わせた第1表示装置100Aは、右眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。また、図面上で右側の第2光学部分103bと第2内蔵装置部105bとを組み合わせた第2表示装置100Bは、左眼用の虚像を形成する部分であり、単独でも虚像表示装置として機能する。
[A. Appearance of virtual image display device)
A virtual
〔B.表示装置の構造〕
図2、図3(A)3(B)等に示すように、第1表示装置100Aは、投射透視装置70と、画像表示装置80とを備える。このうち、投射透視装置70は、導光部材である第1プリズム10と、第2プリズム20と、光透過部材50とを備える。第1プリズム10と光透過部材50とは、接合されて一体化され、例えば第1プリズム10の上面10eとフレーム61の下面とが接するようにフレーム61の下側にしっかりと固定される。第2プリズム20は、第1プリズム10から離間した状態で不図示の支持部材を介して第1プリズム10に固定されている。投射透視装置70のうち第1プリズム10と光透過部材50とは、図1における第1光学部分103aに相当し、投射透視装置70の第2プリズム20と、画像表示装置80とは、図1における第1内蔵装置部105aに相当する。なお、図1に示す第2表示装置100Bは、第1表示装置100Aと同様の構造を有し左右を反転させただけであるので、第2表示装置100Bの詳細な説明は省略する。
[B. Display device structure]
As shown in FIGS. 2, 3 (A), 3 (B), and the like, the
投射透視装置70のうち、第1プリズム10は、平面視において顔面に沿うように湾曲した円弧状の部材である。第1プリズム10は、光学的な機能を有する側面として、第1面S11と、第2面S12と、第3面S13と、第4面S14とを有する。このうち、第1面S11と第3面S13との間であって眼EYの正面側に第2面S12が配置され、第1面S11と第3面S13との間であって第2プリズム20側に第4面S14が配置されている。また、第1プリズム10は、第1〜第4面S11〜S14に隣接するとともに互いに対向する第1の側面10eと第2の側面10fとを有する。
In the projection see-through
第1プリズム10において、第1面S11は、Z軸に平行な射出側光軸AXOを中心軸又は基準軸とする自由曲面であり、第2面S12は、XZ面に平行な基準面SRに含まれZ軸に対して傾斜した光軸AX1を中心軸又は基準軸とする自由曲面であり、第3面S13は、射出側光軸AXOを中心軸又は基準軸とする自由曲面である。第4面S14は、XZ面に平行な基準面SRに含まれZ軸に対して傾斜した光軸AX3を中心軸又は基準軸とする自由曲面である。なお、以上の第1〜第4面S11〜S14は、水平(又は横)に延びXZ面に平行で光軸AX1〜AX3等が通る基準面SRを挟んで、鉛直(又は縦)のY軸方向に関して対称な形状を有している。
In the
第1プリズム10は、可視域で高い光透過性を示す樹脂材料で形成されている。第1プリズム10は、例えば射出成形によって一体的に成形されたブロック状部材を本体部分10sとして有しており、映像光GLの導波及び射出を可能にするとともに、外界光HLの透視を可能にする。なお、本体部分10sは、例えば熱可塑性の樹脂材料を成形金型内に射出させ硬化させることで形成される。
The
第1プリズム10において、第1面S11は、映像光GLを第1プリズム10外に射出させる屈折面として機能するとともに、映像光GLを内面側で全反射させる全反射面として機能する。第1面S11は、眼EYの正面に配されるものであり、観察者に対し凹面形状を成している。なお、第1面S11は、表面の損傷を防止し映像の解像度低下を防止する目的で、本体部分10sをハードコート層で被覆することもできる。このハードコート層は、本体部分10sの下地面上に樹脂等からなるコート剤をディップ処理やスプレーコート処理によって成膜することによって形成される。
In the
第2面S12は、ハーフミラー層15を有している。このハーフミラー層15は、光透過性を有する反射膜(すなわち半透過反射膜)である。ハーフミラー層(半透過反射膜)15は、第2面S12の全体ではなく、その部分領域PA上に形成されている。つまり、ハーフミラー層15は、第2面S12が広がる全体領域QAを主に鉛直方向に関して狭めた部分領域PA上に形成されている。より詳細には、この部分領域PAは、鉛直のY軸方向に関する中央側に配置されており、水平の基準面SRに沿った方向に関して略全体に配置されている。ハーフミラー層15は、本体部分10sの下地面のうち部分領域PA上に、金属反射膜や誘電体多層膜を成膜することにより形成される。ハーフミラー層15の映像光GLに対する反射率は、シースルーによる外界光HLの観察を容易にする観点で、想定される映像光GLの入射角範囲において10%以上50%以下とする。具体的な実施例のハーフミラー層15の映像光GLに対する反射率は、例えば20%に設定され、映像光GLに対する透過率は、例えば80%に設定される。
The second surface S12 has a
第3面S13は、映像光GLを内面側で全反射させる全反射面として機能する。なお、第3面S13は、表面の損傷を防止し映像の解像度低下を防止する目的で、本体部分10sをハードコート層で被覆することもできる。第3面S13は、眼EYの正面に配されるものであり、第1面S11と同様に観察者に対し凹面形状を成しており、第1面S11と第3面S13とを通過させて外界光HLを見たときに、視度が略0になっている。
The third surface S13 functions as a total reflection surface that totally reflects the video light GL on the inner surface side. The third surface S13 can also cover the
第4面S14は、映像光GLを第1プリズム10内に入射させる屈折面(光入射面)として機能する。なお、第4面S14は、表面の損傷を防止し映像の解像度低下を防止する目的で、本体部分10sをハードコート層で被覆することもできる。さらに、反射防止によってゴーストを抑制する目的で、本体部分10sを多層膜で被覆することもできる。
The fourth surface S14 functions as a refracting surface (light incident surface) for allowing the image light GL to enter the
投射透視装置70のうち、第2プリズム20は、光路を折り曲げる部材である。第2プリズム20は、光学的な機能を有する側面として、第5面S21と、第6面S22と、第7面S23と、第8面S24とを有する。このうち、第5面S21と第6面S22とが略対向し、第7面S23と第8面S24とが略対向する。また、第2プリズム20は、第5〜第8面S21〜S24に隣接するとともに互いに対向する第1の側面20eと第2の側面20fとを有する。以上のうち、第5面S21は、隣接する第1プリズム10の第4面S14に対向している。
Of the
第2プリズム20において、第5面S21は、XZ面に平行な基準面SRに含まれZ軸に対して傾斜した光軸AX4を中心軸又は基準軸とする自由曲面である。第6面S22は、XZ面に平行な基準面SRに含まれZ軸に対して傾斜した2つの光軸AX4,AX5の2等分線を中心軸又は基準軸とする自由曲面であり、第7面S23は、XZ面に平行な基準面SRに含まれZ軸に対して傾斜した2つの光軸AX5,AX6の2等分線を中心軸又は基準軸とする自由曲面であり、第8面S24は、XZ面に平行な基準面SRに含まれZ軸に対して傾斜した光軸AX6を中心軸又は基準軸とする自由曲面である。ここで、光軸AX4は、第1プリズム10の光軸AX3と一致し、光軸AX6は、画像表示装置80からの入射側光軸AXIと一致する。なお、以上の第5〜第8面S21〜S24は、水平(又は横)に延びXZ面に平行で光軸AX4〜AX6等が通る基準面SRを挟んで、鉛直(又は縦)のY軸方向に関して対称な形状を有している。
In the
第2プリズム20は、第1プリズム10と同様に、可視域で高い光透過性を示す樹脂材料で形成されている。第2プリズム20は、例えば射出成形によって一体的に成形されたブロック状部材を本体部分20sとして有しており、映像光GLの入射及び導波並びに第1プリズム10への伝達を可能にする。なお、本体部分20sは、例えば熱可塑性の樹脂材料を成形金型内に射出させ硬化させることで形成される。
Similar to the
第2プリズム20において、第5面S21は、映像光GLを第2プリズム20外に射出させる屈折面として機能する。なお、第5面S21は、表面の損傷を防止し映像の解像度低下を防止する目的で、本体部分20sをハードコート層で被覆することもできる。さらに、反射防止によってゴーストを抑制する目的で、本体部分20sを多層膜で被覆することもできる。
In the
第6面S22と第7面S23とは、非透過性の反射コートであるミラー層27で被覆されており、映像光GLを内面側で略全て反射させる反射面(広義の全反射面)として機能する。なお、本体部分20sの屈折率、或いは第6若しくは第7面S22,S23での反射角度を調整することにより、これらの面S22,S23を、映像光GLを内面側で全反射させる全反射面(狭義の全反射面)として機能させることもできる。
The sixth surface S22 and the seventh surface S23 are covered with a
第8面S24は、映像光GLを第2プリズム20内に入射させる屈折面として機能する。なお、第8面S24は、反射防止によってゴーストを抑制する目的で、本体部分20sを多層膜で被覆することによってこれを形成することができる。
The eighth surface S24 functions as a refracting surface on which the image light GL enters the
第2プリズム20は、画像表示装置80から入射側光軸AXIに沿って射出された映像光GLを再結像させるため、画像表示装置80からの映像光GLを第2プリズム20内で適宜収束させ第1プリズム10の第4面S14を介して第1プリズム10内に入射させる。つまり、第2プリズム20は、映像表示素子82の像面(表示位置)OI上の各点から射出された映像光又は画像光を第1プリズム10内に再結像させるためのリレー光学系である。この場合、第1プリズム10の第4面S14は、第2プリズム20と協働することでリレー光学系の一部としても機能する。
Since the
光透過部材50は、可視域で高い光透過性を示し、第1プリズム10と略同一の屈折率を有する樹脂材料で形成されており、補助プリズムとして第1プリズム10と一体的に固定されている。光透過部材(補助プリズム)50は、第1プリズム10の透視機能を補助する部材であり、光学的な機能を有する側面として、第1透過面S51と、第2透過面S52と、第3透過面S53とを有する。ここで、第1透過面S51と第3透過面S53との間に第2透過面S52が配置されている。第1透過面S51は、第1プリズム10の第1面S11を延長した曲面上にあり、第2透過面S52は、第1プリズム10の第2面S12に対して接着剤CCによって接合され一体化されている曲面であり、第3透過面S53は、第1プリズム10の第3面S13を延長した曲面上にある。
The
第1プリズム10は、後述する第2プリズム20に連結され、第2プリズム20を支持している。第2プリズム20は、後述する画像表示装置80に連結され、画像表示装置80を支持している。第1プリズム10の光入射側は、第2プリズム20等とともに、遮光部材63に覆われている。第1プリズム10の上端部及び下端部も遮光部材63に覆われている。第1及び第2プリズム10,20の周辺には、外光が入射することを防止する追加の遮光部を設けることができる。遮光部は、例えば遮光性の塗装や光散乱層で構成することができる。
The
画像表示装置80は、自発光型の表示装置である映像表示素子82と、映像表示素子82の動作を制御する駆動制御部84とを有する。
The
映像表示素子82は、例えば有機EL(Organic Electro-Luminescence)又はOLED(Organic light-emitting diode)で形成される映像素子であり、動画像等の表示対象となるべき画像光を形成する。駆動制御部84は、映像表示素子82に対して画像信号又は駆動信号を出力することにより、透過率パターンとして動画や静止画の元になるカラーの画像光を形成する。なお、画像表示装置80の映像表示素子(映像素子)82は、第2プリズム20の画像光入射面である第8面S24に対向するように、第2プリズム20に一体的に固定されている。
The
〔C.映像光等の光路〕
以下、虚像表示装置100における映像光GL等の光路について説明する。
[C. (Optical path for image light, etc.)
Hereinafter, an optical path of the image light GL and the like in the virtual
映像表示素子(映像素子)82から射出された映像光GLは、第2プリズム20によって収束されつつ向きを変えて、第1プリズム10に設けた比較的強い負の屈折力を有する第4面S14に入射する。
The image light GL emitted from the image display element (image element) 82 changes its direction while being converged by the
第1プリズム10の第4面S14を通過した映像光GLは、収束しつつ進み、比較的弱い正の屈折力を有する第3面S13に入射して全反射され、比較的弱い負の屈折力を有する第1面S11に入射して全反射される。なお、映像光GLは、第2プリズム20と第1プリズム10の第4面S14とを含めたリレー光学系20,S14によって、第3面S13を通過する前後において、プリズム10中に中間像を形成する。この中間像の像面IIは、映像表示素子82の像面(表示位置)OIに対応するものであるが、第3面S13で折り返されたものとなっている。
The image light GL that has passed through the fourth surface S14 of the
第1面S11で全反射された映像光GLは、第2面S12に入射するが、特にハーフミラー層15に入射した映像光GLは、このハーフミラー層15を部分的に透過しつつも部分的に反射されて第1面S11に再度入射して通過する。なお、ハーフミラー層15は、ここで反射される映像光GLに対して比較的強い正の屈折力を有するものとして作用する。また、第1面S11は、これを通過する映像光GLに対して負の屈折力を有するものとして作用する。
The image light GL totally reflected by the first surface S11 is incident on the second surface S12. In particular, the image light GL incident on the
第1面S11を通過した映像光GLは、観察者の眼EYの瞳に略平行光束として入射する。つまり、観察者は、虚像としての映像光GLにより、映像表示素子82上に形成された画像を観察することになる。
The video light GL that has passed through the first surface S11 enters the pupil of the observer's eye EY as a substantially parallel light beam. That is, the observer observes the image formed on the
一方、外界光HLのうち、第1プリズム10の第2面S12よりも+X側に入射するものは、第3面S13と第1面S11とを通過するが、この際、正負の屈折力が相殺されるとともに収差が補正される。つまり、観察者は、第1プリズム10越しに歪みの少ない外界像を観察することになる。同様に、外界光HLのうち、第1プリズム10の第2面S12よりも−X側に入射するもの、つまり、光透過部材50に入射したものは、これに設けた第3透過面S53と第1透過面S51とを通過する際に、正負の屈折力が相殺されるとともに収差が補正される。つまり、観察者は、光透過部材50越しに歪みの少ない外界像を観察することになる。さらに、外界光HLのうち、第1プリズム10の第2面S12に対応する光透過部材50に入射するものは、第3透過面S53と第1面S11とを通過する際に、正負の屈折力が相殺されるとともに収差が補正される。つまり、観察者は、光透過部材50越しに歪みの少ない外界像を観察することになる。なお、第1プリズム10の第2面S12と光透過部材50の第2透過面S52とは、略同一の曲面形状をともに有し、略同一の屈折率をともに有し、両者の隙間が略同一の屈折率の接着層(接着剤)CCで充填されている。つまり、第1プリズム10の第2面S12や光透過部材50の第2透過面S52は、外界光HLに対して屈折面として作用しない。
On the other hand, of the external light HL, the light incident on the + X side from the second surface S12 of the
ただし、ハーフミラー層15に入射した外界光HLは、このハーフミラー層15を部分的に透過しつつも部分的に反射されるので、透過率が低下する。映像表示素子82の側からは、映像光GLが入射するので、観察者は、ハーフミラー層15の方向に映像表示素子82上に形成された画像とともに外界像を観察することになる。
However, since the external light HL incident on the
第1プリズム10内で伝搬されて第2面S12に入射した映像光GLのうち、ハーフミラー層15で反射されなかったものは、光透過部材50内に入射するが、光透過部材50に設けた不図示の反射防止部によって第1プリズム10に戻ることが防止される。つまり、第2面S12を通過した映像光GLが光路上に戻されて迷光となることが防止される。また、光透過部材50側から入射してハーフミラー層15で反射された外界光HLは、光透過部材50に戻されるが、光透過部材50に設けた上述の不図示の反射防止部によって第1プリズム10に射出されることが防止される。つまり、ハーフミラー層15で反射された外界光HLが光路上に戻されて迷光となることが防止される。
Of the image light GL propagated in the
〔D.光学面や光路の規定方法〕
図4は、第1プリズム10中の光軸AX1〜AX3やローカル座標を説明する図である。以下の説明では、光学系の評価や表現の便宜を考慮して、観察者の眼EYから画像表示装置80に向けて逆進方向に関して、光学面や光路を規定する。実際の光学系では、映像表示素子82から発した光は、第2プリズム20と第1プリズム20とを順次通り、眼EYに至るのであるが、その状態では光学系の評価がやり難い。そのため、眼EYの位置にある絞りを通して無限遠の光源からの光が、第1プリズム10に入り、第2プリズム20を通って映像表示素子82に結像するものとして、評価・設計を行なっており、以下に詳述する光学系のデータもその順で表示している。なお、プリズム10に接合されて一体として使用される光透過部材50については、第1プリズム10の形状を延長したものであり、説明を省略している。
[D. (Specifying method of optical surface and optical path)
FIG. 4 is a diagram illustrating the optical axes AX1 to AX3 and local coordinates in the
図示のプリズム10において、第1面S11の光軸は、射出側光軸AXOと一致しており、第1面S11のローカル座標(x,y,z)は、全体座標(X,Y,Z)と並進関係にあって、第1面S11上に原点を有する。つまり、ローカル座標のz方向は、射出側光軸AXO上にあって進行方向(光線の逆進方向)となっており、ローカル座標のy方向は、全体座標のY方向と平行になっている。以後の各面においても、ローカル座標のy方向は、全体座標のY方向と平行になっている。
In the illustrated
第2面S12の光軸は、射出側光軸AXOに対して適宜傾けられたものとなっており、第2面S12のローカル座標は、全体座標に対してY軸の周りに適宜回転するとともに並進したものとなっており、第2面S12上に原点を有する。第2面S12のローカル座標のz方向は、射出側光軸AXOと、第2面S12から第1面S11に向けての光束中心の光軸AX1との中間方向になっている。 The optical axis of the second surface S12 is appropriately tilted with respect to the emission-side optical axis AXO, and the local coordinates of the second surface S12 are appropriately rotated around the Y axis with respect to the overall coordinates. It has been translated and has an origin on the second surface S12. The z direction of the local coordinates of the second surface S12 is an intermediate direction between the emission side optical axis AXO and the optical axis AX1 at the center of the light beam from the second surface S12 toward the first surface S11.
第3面S13の光軸は、射出側光軸AXOと一致しており、第3面S13のローカル座標は、全体座標と並進関係にあって、第3面S13の延長面すなわち第3透過面S53上に原点を有する。 The optical axis of the third surface S13 coincides with the emission side optical axis AXO, and the local coordinates of the third surface S13 are in a translational relationship with the overall coordinates, and are an extended surface of the third surface S13, that is, a third transmission surface. It has an origin on S53.
以上により、第2面S12から第1面S11に向けての光束中心の光軸AX1と、第1面S11から第3面S13に向けての光束中心の光軸AX2との中間方向は、第1面S11上の光束中心(光軸AX1,AX2の交点)における第1面S11の法線方向と一致している。また、第1面S11から第3面S13に向けての光束中心の光軸AX2と、第3面S13から第4面S14に向けての光束中心の光軸AX3との中間方向は、第3面S13上の光束中心(光軸AX2,AX3の交点)における第3面S13の法線方向と一致している。 As described above, the intermediate direction between the optical axis AX1 at the light beam center from the second surface S12 toward the first surface S11 and the optical axis AX2 at the light beam center from the first surface S11 toward the third surface S13 is This coincides with the normal direction of the first surface S11 at the center of the light beam on the first surface S11 (intersection of the optical axes AX1 and AX2). The intermediate direction between the optical axis AX2 at the center of the light beam from the first surface S11 toward the third surface S13 and the optical axis AX3 at the center of the light beam from the third surface S13 toward the fourth surface S14 is the third direction. This coincides with the normal direction of the third surface S13 at the center of the light beam on the surface S13 (intersection of the optical axes AX2 and AX3).
第3面S13から次の第4面S14に向かう光路において、そのローカル座標は、進行方向(光線の逆進方向)に対応するものとなっている。つまり、第3面S13から第4面S14にかけてのローカル座標のz方向は、光束中心の光軸AX3と一致しており、このローカル座標のy方向は、全体座標のY方向と平行になっている。 In the optical path from the third surface S13 to the next fourth surface S14, the local coordinates correspond to the traveling direction (the backward direction of the light beam). That is, the z direction of the local coordinates from the third surface S13 to the fourth surface S14 coincides with the optical axis AX3 at the center of the light beam, and the y direction of the local coordinates is parallel to the Y direction of the overall coordinates. Yes.
第4面S14のローカル座標の原点は、図示を省略するが、この第4面S14上にある。また、第4面S14のローカル座標のz方向、すなわち第4面S14の光軸は、上記光軸AX3と一致している。 The origin of the local coordinates of the fourth surface S14 is on the fourth surface S14, although not shown. Further, the z direction of the local coordinates of the fourth surface S14, that is, the optical axis of the fourth surface S14 coincides with the optical axis AX3.
第2プリズム20において、詳細な図示は省略するが、第5面S21のローカル座標の原点は、この第5面S21上にあって、ローカル座標のz方向は、第5面S15の光軸AX4と平行になっている。また、第6面S22のローカル座標の原点は、光軸AX4とAX5の交点にあり、z方向は、AX4とAX5の2等分線である。同様に、第7面S23のローカル座標の原点は、光軸AX5とAX6の交点にあり、z方向は、AX5とAX6の2等分線である。
Although detailed illustration is omitted in the
〔E.光学面の望ましい特徴〕
プリズム10の第1面S11の形状は、第1面S11のローカル座標(x,y,z)を利用して
z=Σ{A1m,n・(xm・yn)} … (4)
ここで、A1m,nは、多項式展開した第m・n項の係数
m,nは、0以上の整数
で表される。
[E. Desirable characteristics of optical surface)
The shape of the first surface S11 of the
Here, A1 m, n is the coefficient m, n of the m · n-th term expanded in polynomial expression, and is represented by an integer of 0 or more.
プリズム10の第2面S12の形状は、第2面S12のローカル座標(x,y,z)を利用して
z=Σ{A2m,n・(xm・yn)} … (5)
ここで、A2m,nは、多項式展開した第m・n項の係数
で表される。
The shape of the second surface S12 of the
Here, A2 m, n is represented by a coefficient of the m · n-th term that has been polynomial-expanded.
プリズム10の第3面S13の形状は、第3面S13のローカル座標(x,y,z)を利用して
z=Σ{A3m,n・(xm・yn)} … (6)
ここで、A3m,nは、多項式展開した第m・n項の係数
で表される。
The shape of the third surface S13 of the
Here, A3 m, n is expressed by a coefficient of the m · n-th term expanded in polynomial form.
本実施形態において、プリズム10の第1〜第3面S11〜S13は、
−5×10−2<A12,0+A10,2<−1×10−3 及び
−5×10−2<A32,0+A30,2<−1×10−3 … (1)
|A32,0−A30,2|<1×10−2 … (2)
|A12,0−A32,0|<5×10−3 及び
|A10,2−A30,2|<5×10−3 … (3)
の3条件を満足している。これらの3条件を満たすように第1〜第3面S11〜S13の形状を設定することによって、外界光HLと映像光GLとの双方の収差補正が良好に行われ、優れた画質をもたらすことができる。
In the present embodiment, the first to third surfaces S11 to S13 of the
−5 × 10 −2 <A1 2,0 + A1 0,2 <−1 × 10 −3 and −5 × 10 −2 <A3 2,0 + A3 0,2 <−1 × 10 −3 (1)
| A3 2,0 −A3 0,2 | <1 × 10 −2 (2)
| A1 2,0 −A3 2,0 | <5 × 10 −3 and | A1 0,2 −A3 0,2 | <5 × 10 −3 (3)
The following three conditions are satisfied. By setting the shapes of the first to third surfaces S11 to S13 so as to satisfy these three conditions, the aberration correction of both the external light HL and the video light GL is favorably performed, and excellent image quality is brought about. Can do.
プリズム10の第1面S11と第3面S13との間隔は5mm以上15mm以下となっている。また、第1面S11に対する第2面S12の傾斜角が20°以上40°以下となっている。
The distance between the first surface S11 and the third surface S13 of the
なお、第2プリズム20の第5面S21〜第8面S28ついては、光路の調整や収差のより精密な補正のために設けられている。
The fifth surface S21 to the eighth surface S28 of the
本実施形態の虚像表示装置100では、第1プリズム10から第2プリズム20にかけての光路上に中間像が形成されるとともに、第1プリズム10において、第3面S13、第1面S11、及び第2面S12の順に2面以上で全反射された映像光GLが、第1面S11を透過して観察者の眼EYに到達するので、第1プリズム10等を薄型にして光学系全体を小型で軽量なものにしつつ、広画角で明るい高性能の表示を実現することができる。さらに、外界光HLについては、例えば第1面S11と第3面S13とを通過させて観察することができ、その際の視度を略0とするので、シースルーで外界光HLを観察する際の外界光HLのデフォーカスや歪みを低減でき、広い視野の確保が可能になる。また、眼前の第1プリズム10の形状が、観察者の顔に沿う形となっており、重心も顔に近く、デザインにも優れたものとできる。
In the virtual
〔実施例〕
以下、本発明に係る虚像表示装置に組み込まれる投射透視装置の実施例について説明する。各実施例で使用する記号を以下にまとめた。
SPH :瞳
FFSk :自由曲面(プリズム中のk=面番号)
SPH :球面又は平面(保護ガラス表面)
R :曲率半径
T :軸上面間隔
Nd :光学材料のd線に対する屈折率
Vd :光学材料のd線に関するアッベ数
TLY :特定面の横断面(XZ断面)における光軸の傾斜角度(°)
(TLYについては、特定面の前後で変化する場合がある)
DCX :特定面の横断面(XZ断面)におけるX軸方向の光軸のズレ量
〔Example〕
Embodiments of a projection fluoroscopic apparatus incorporated in a virtual image display apparatus according to the present invention will be described below. The symbols used in each example are summarized below.
SPH: Pupil FFSk: Free curved surface (k in prism = surface number)
SPH: spherical surface or flat surface (protective glass surface)
R: radius of curvature T: spacing between top surfaces of axis Nd: refractive index with respect to d-line of optical material Vd: Abbe number TLY with respect to d-line of optical material: tilt angle (°) of optical axis in transverse plane (XZ section) of specific surface
(TLY may change before and after a specific surface)
DCX: Deviation amount of the optical axis in the X-axis direction in the cross section (XZ cross section) of the specific surface
(実施例1)
実施例1の投射透視装置のうち第1及び第2プリズムを構成する光学面のデータを以下の表1に示す。なお、例えばFFS1は、第1面S11を意味し、FFS2は、第2面S12を意味し、FFS3は、第3面S13を意味する。
〔表1〕
No Type R T Nd Vd
1 SPH ∞ 20.00
2 FFS1 -93.539 5.50 1.525 55.95
3 FFS2 -52.343 -5.50 1.525 55.95
4 FFS1 -93.539 9.00 1.525 55.95
5 FFS3 -93.539 -12.00 1.525 55.95
6 FFS4 -7.126 -2.00
7 FFS5 -25.191 -12.00 1.525 55.95
8 FFS6 48.793 10.00 1.525 55.95
9 FFS7 -19.626 -11.00 1.525 55.95
10 FFS8 955.532 -3.00
11 SPH ∞ -1.60 1.458 67.82
12 像面
Example 1
Table 1 below shows data of optical surfaces constituting the first and second prisms of the projection fluoroscopic apparatus of Example 1. For example, FFS1 means the first surface S11, FFS2 means the second surface S12, and FFS3 means the third surface S13.
[Table 1]
No Type RT Nd Vd
1 SPH ∞ 20.00
2 FFS1 -93.539 5.50 1.525 55.95
3 FFS2 -52.343 -5.50 1.525 55.95
4 FFS1 -93.539 9.00 1.525 55.95
5 FFS3 -93.539 -12.00 1.525 55.95
6 FFS4 -7.126 -2.00
7 FFS5 -25.191 -12.00 1.525 55.95
8 FFS6 48.793 10.00 1.525 55.95
9 FFS7 -19.626 -11.00 1.525 55.95
10 FFS8 955.532 -3.00
11 SPH ∞ -1.60 1.458 67.82
12 Image plane
実施例1を構成するプリズム中の光学面について、その横断面における光軸傾斜角度(ティルト)TLYと光軸ズレ量(ディセンター)DCXとを以下の表2に示す。
〔表2〕
No Type TLY(面前) DCX(面後) TLY(面後)
2 FFS1 0 0 0
3 FFS2 -28 0 28
4 FFS1 0 0 0
5 FFS3 0 20.367 -42.19
6 FFS4 0 0 0
7 FFS5 0 0 0
8 FFS6 -21 0 -21
9 FFS7 -22 0 -22
10 FFS8 0 0 0
Table 2 below shows the optical axis tilt angle (tilt) TLY and the optical axis shift amount (decenter) DCX in the cross section of the optical surface in the prism constituting the first embodiment.
[Table 2]
No Type TLY (front) DCX (back) TLY (back)
2
3 FFS2 -28 0 28
4
5
6
7
8 FFS6 -21 0 -21
9 FFS7 -22 0 -22
10
実施例1を構成するプリズム中の各光学面について、自由曲面の多項式展開した係数Akm,nを以下の表3に示す。なお、表3において、記号m,nは、係数Akm,n中の変数又は次数を意味する。また、記号FFSk(k=1〜8)は、自由曲面である第1〜第8面S11〜S14,S21〜S24のうち第k面を意味する。なお、係数Akm,nは、対象とする第k面を表す多項式を構成する各項xm・ynの係数を意味する。
〔表3〕
m n FFS1 FFS2 FFS3 FFS4
2 0 -6.783E-03 -9.098E-03 -6.783E-03 1.269E-02
0 2 -5.345E-03 -9.552E-03 -5.345E-03 -7.017E-02
3 0 4.276E-05 -2.399E-05 4.276E-05 7.330E-03
1 2 -9.264E-05 -8.110E-05 -9.264E-05 3.860E-03
4 0 -1.783E-06 1.365E-06 -1.783E-06 1.279E-03
2 2 -2.447E-06 -3.951E-05 -2.447E-06 3.043E-03
0 4 -1.120E-06 -1.496E-06 -1.120E-06 1.010E-03
m n FFS5 FFS6 FFS7 FFS8
2 0 -2.737E-02 1.107E-02 -1.520E-02 -1.011E-03
0 2 -1.985E-02 1.025E-02 -2.548E-02 5.233E-04
3 0 7.723E-03 7.736E-05 -2.485E-04 5.481E-04
1 2 1.182E-03 3.478E-04 -4.576E-04 -7.339E-04
4 0 8.934E-04 -3.599E-05 -1.461E-05 -2.227E-03
2 2 3.557E-03 1.386E-05 7.156E-06 -6.654E-04
0 4 -7.538E-03 -1.098E-04 -8.726E-06 -2.124E-03
以上の表3及び以下の表において、数値のE以後は10進数の指数部を意味し、例えば「−6.511E−03」とは、−6.511×10−03を意味する。
Table 3 below shows coefficients Akm , n obtained by polynomial expansion of a free-form surface for each optical surface in the prism constituting the first embodiment. In Table 3, the symbols m and n mean variables or orders in the coefficient Akm , n . The symbol FFSk (k = 1 to 8) means the k-th surface among the first to eighth surfaces S11 to S14 and S21 to S24 which are free-form surfaces. The coefficient Ak m, n denotes the coefficient of each term x m · y n constituting a polynomial representative of the k-th surface of interest.
[Table 3]
mn FFS1 FFS2 FFS3 FFS4
2 0 -6.783E-03 -9.098E-03 -6.783E-03 1.269E-02
0 2 -5.345E-03 -9.552E-03 -5.345E-03 -7.017E-02
3 0 4.276E-05 -2.399E-05 4.276E-05 7.330E-03
1 2 -9.264E-05 -8.110E-05 -9.264E-05 3.860E-03
4 0 -1.783E-06 1.365E-06 -1.783E-06 1.279E-03
2 2 -2.447E-06 -3.951E-05 -2.447E-06 3.043E-03
0 4 -1.120E-06 -1.496E-06 -1.120E-06 1.010E-03
mn FFS5 FFS6 FFS7 FFS8
2 0 -2.737E-02 1.107E-02 -1.520E-02 -1.011E-03
0 2 -1.985E-02 1.025E-02 -2.548E-02 5.233E-04
3 0 7.723E-03 7.736E-05 -2.485E-04 5.481E-04
1 2 1.182E-03 3.478E-04 -4.576E-04 -7.339E-04
4 0 8.934E-04 -3.599E-05 -1.461E-05 -2.227E-03
2 2 3.557E-03 1.386E-05 7.156E-06 -6.654E-04
0 4 -7.538E-03 -1.098E-04 -8.726E-06 -2.124E-03
In the above Table 3 and the following tables, the numerical value after E means a decimal exponent part, for example, “−6.511E-03” means −6.511 × 10 −03 .
図5は、実施例1の投射透視装置70の断面図である。ただし、光束については、基準面SR上だけでなく、基準面SRからY方向に外れたものも示している。投射透視装置70のうち第1プリズム10は、弱い負の屈折力を有する第1面S11と、比較的強い正の屈折力を有する第2面S12と、比較的弱い正の屈折力を有する第3面S13と、比較的強い正の屈折力を有する第4面S14とを有する。第2プリズム20は、比較的強い正の屈折力を有する第5面S21と、比較的弱い正の屈折力を有する第6面S22と、比較的強い正の屈折力を有する第7面S23と、比較的強い負の屈折力を有する第8面S24とを有する。実施例1の光学系の具体的な仕様について説明すると、水平画角が20.1°で、垂直画角が11.4°で、映像表示素子の表示領域の大きさが9.22×5.18mmで、瞳径が5mmで、焦点距離が約26mmである。
FIG. 5 is a sectional view of the projection see-through
図6(A)〜6(F)及び図7(A)〜7(F)は、実施例1の収差を示す。各収差図において、横軸は瞳における位置を示し、縦軸は収差量を示す。具体的には、図6(A)及び6(B)は、X方向に10°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差をミクロン単位で示し、図6(C)及び6(D)は、X方向に0.0°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図6(E)及び6(F)は、X方向に−10°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示す。図7(A)及び7(B)は、X方向に10°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図7(C)及び7(D)は、X方向に0.0°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図7(E)及び7(F)は、X方向に−10°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示す。なお、図示の収差量は、便宜上光線を逆行させた場合の映像表示素子の像面における収差量となっている。 6A to 6F and FIGS. 7A to 7F show the aberrations of Example 1. FIG. In each aberration diagram, the horizontal axis indicates the position in the pupil, and the vertical axis indicates the amount of aberration. Specifically, FIGS. 6 (A) and 6 (B) show aberrations in the X and Y directions in micron units at an orientation of 10 ° in the X direction and 5.7 ° in the Y direction, and FIG. 6 (C). And 6 (D) show aberrations in the X and Y directions at an orientation of 0.0 ° in the X direction and 5.7 ° in the Y direction, and FIGS. 6 (E) and 6 (F) show − The aberrations in the X and Y directions are shown at an orientation of 5.7 ° in the Y direction at 10 °. 7 (A) and 7 (B) show the aberrations in the X and Y directions at an orientation of 10 ° in the X direction and 0.0 ° in the Y direction. FIGS. 7 (C) and 7 (D) 7 shows aberrations in the X and Y directions at an orientation of 0.0 ° in the direction and 0.0 ° in the Y direction, and FIGS. 7E and 7F show −10 ° in the X direction and 0. 0 in the Y direction. The aberrations in the X and Y directions at 0 ° azimuth are shown. The amount of aberration shown is the amount of aberration on the image plane of the image display element when the light beam is reversed for convenience.
(実施例2)
実施例2の投射透視装置のうち第1及び第2プリズムを構成する光学面のデータを以下の表4に示す。
〔表4〕
No Type R T Nd Vd
1 SPH ∞ 20.00
2 FFS1 -72.491 5.30 1.525 55.95
3 FFS2 -52.343 -5.30 1.525 55.95
4 FFS1 -72.491 9.00 1.525 55.95
5 FFS3 -72.491 -8.00 1.525 55.95
6 FFS4 18.837 -2.00
7 FFS5 50.830 -19.00 1.525 55.95
8 FFS6 48.055 11.00 1.525 55.95
9 FFS7 -25.309 -13.00 1.525 55.95
10 FFS8 -7.981 -3.00
11 SPH ∞ -1.60 1.458 67.82
12 像面
(Example 2)
Table 4 below shows data of optical surfaces constituting the first and second prisms in the projection fluoroscopic apparatus of Example 2.
[Table 4]
No Type RT Nd Vd
1 SPH ∞ 20.00
2 FFS1 -72.491 5.30 1.525 55.95
3 FFS2 -52.343 -5.30 1.525 55.95
4 FFS1 -72.491 9.00 1.525 55.95
5 FFS3 -72.491 -8.00 1.525 55.95
6 FFS4 18.837 -2.00
7 FFS5 50.830 -19.00 1.525 55.95
8 FFS6 48.055 11.00 1.525 55.95
9 FFS7 -25.309 -13.00 1.525 55.95
10 FFS8 -7.981 -3.00
11 SPH ∞ -1.60 1.458 67.82
12 Image plane
実施例2を構成するプリズム中の光学面について、その横断面における光軸傾斜角度(ティルト)TLYと光軸ズレ量(ディセンター)DCXとを以下の表5に示す。
〔表5〕
面のティルトとディセンター
No Type TLY(面前) DCX(面後) TLY(面後)
2 FFS1 0 0 0
3 FFS2 -27 0 27
4 FFS1 0 0 0
5 FFS3 0 19.294 -32.41
6 FFS4 0 0 0
7 FFS5 0 0 0
8 FFS6 23 0 23
9 FFS7 24 0 24
10 FFS8 0 0 0
Table 5 below shows the optical axis tilt angle (tilt) TLY and the optical axis shift amount (decenter) DCX in the cross section of the optical surface in the prism constituting the second embodiment.
[Table 5]
Face tilt and decenter
No Type TLY (front) DCX (back) TLY (back)
2
3 FFS2 -27 0 27
4
5
6
7
8
9
10
実施例2を構成するプリズム中の各光学面について自由曲面の多項式展開した係数を以下の表6に示す。なお、表6において、記号m,nは、係数Akm,n中の変数又は次数を意味する。また、記号FFSk(k=1〜8)は、自由曲面である第1〜第8面S11〜14,S21〜S24のうち第k面を意味する。
〔表6〕
m n FFS1 FFS2 FFS3 FFS4
2 0 -4.253E-03 -9.662E-03 -4.253E-03 -2.219E-01
0 2 -6.897E-03 -9.552E-03 -6.897E-03 2.654E-02
3 0 -6.364E-06 -1.942E-05 -6.364E-06 -2.484E-02
1 2 2.116E-04 1.687E-04 2.116E-04 1.164E-03
4 0 -1.874E-06 -2.888E-06 -1.874E-06 -1.491E-03
2 2 6.279E-06 -2.247E-06 6.279E-06 1.417E-04
0 4 -1.403E-06 -4.500E-07 -1.403E-06 -9.344E-04
m n FFS5 FFS6 FFS7 FFS8
2 0 -2.619E-01 9.807E-03 -1.147E-02 1.912E-02
0 2 9.837E-03 1.040E-02 -1.976E-02 -6.265E-02
3 0 -2.355E-03 -1.162E-04 4.586E-05 -2.253E-03
1 2 -5.089E-03 -9.910E-05 6.582E-04 1.063E-03
4 0 4.022E-03 1.674E-05 2.477E-05 -4.367E-06
2 2 -1.214E-04 -3.752E-05 -4.655E-05 -5.860E-04
0 4 2.236E-03 -1.657E-05 1.447E-06 -4.977E-03
Table 6 below shows coefficients obtained by polynomial expansion of a free-form surface for each optical surface in the prism constituting the second embodiment. In Table 6, symbols m and n mean variables or orders in the coefficient Akm , n . The symbol FFSk (k = 1 to 8) means the k-th surface among the first to eighth surfaces S11 to S14 and S21 to S24 which are free-form surfaces.
[Table 6]
mn FFS1 FFS2 FFS3 FFS4
2 0 -4.253E-03 -9.662E-03 -4.253E-03 -2.219E-01
0 2 -6.897E-03 -9.552E-03 -6.897E-03 2.654E-02
3 0 -6.364E-06 -1.942E-05 -6.364E-06 -2.484E-02
1 2 2.116E-04 1.687E-04 2.116E-04 1.164E-03
4 0 -1.874E-06 -2.888E-06 -1.874E-06 -1.491E-03
2 2 6.279E-06 -2.247E-06 6.279E-06 1.417E-04
0 4 -1.403E-06 -4.500E-07 -1.403E-06 -9.344E-04
mn FFS5 FFS6 FFS7 FFS8
2 0 -2.619E-01 9.807E-03 -1.147E-02 1.912E-02
0 2 9.837E-03 1.040E-02 -1.976E-02 -6.265E-02
3 0 -2.355E-03 -1.162E-04 4.586E-05 -2.253E-03
1 2 -5.089E-03 -9.910E-05 6.582E-04 1.063E-03
4 0 4.022E-03 1.674E-05 2.477E-05 -4.367E-06
2 2 -1.214E-04 -3.752E-05 -4.655E-05 -5.860E-04
0 4 2.236E-03 -1.657E-05 1.447E-06 -4.977E-03
図8は、実施例2の投射透視装置70の断面図である。投射透視装置70のうち第1プリズム10は、弱い負の屈折力を有する第1面S11と、比較的強い正の屈折力を有する第2面S12と、比較的弱い正の屈折力を有する第3面S13と、比較的強い負の屈折力を有する第4面S14とを有する。第2プリズム20は、比較的強い正の屈折力を有する第5面S21と、比較的弱い正の屈折力を有する第6面S22と、比較的弱い正の屈折力を有する第7面S23と、比較的弱い正の屈折力を有する第8面S24とを有する。実施例2の光学系の具体的な仕様について説明すると、水平画角が20.1°で、垂直画角が11.4°で、映像表示素子の表示領域の大きさが9.22×5.18mmで、瞳径が5mmで、焦点距離が約26mmである。
FIG. 8 is a sectional view of the projection see-through
図9(A)〜9(F)及び図10(A)〜10(F)は、実施例2の収差を示す。具体的には、図9(A)及び9(B)は、X方向に10°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図9(C)及び9(D)は、X方向に0.0°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図9(E)及び9(F)は、X方向に−10°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示す。図10(A)及び10(B)は、X方向に10°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図10(C)及び10(D)は、X方向に0.0°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図10(E)及び10(F)は、X方向に−10°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示す。 9 (A) to 9 (F) and FIGS. 10 (A) to 10 (F) show the aberrations of Example 2. FIG. Specifically, FIGS. 9A and 9B show aberrations in the X and Y directions at an orientation of 10 ° in the X direction and 5.7 ° in the Y direction, and FIGS. D) shows aberrations in the X and Y directions at an orientation of 0.0 ° in the X direction and 5.7 ° in the Y direction, and FIGS. 9 (E) and 9 (F) are −10 ° in the X direction. Aberrations in the X and Y directions at an orientation of 5.7 ° in the Y direction are shown. 10 (A) and 10 (B) show aberrations in the X and Y directions at an orientation of 10 ° in the X direction and 0.0 ° in the Y direction. FIGS. 10 (C) and 10 (D) 10A and 10F show aberrations in the X and Y directions at an orientation of 0.0 ° in the direction and 0.0 ° in the Y direction, and FIGS. 10E and 10F show −10 ° in the X direction and 0. 0 in the Y direction. The aberrations in the X and Y directions at 0 ° azimuth are shown.
(実施例3)
実施例3の投射透視装置のうち第1及び第2プリズムを構成する光学面のデータを以下の表7に示す。
〔表7〕
No Type R T Nd Vd
1 SPH ∞ 20.00
2 FFS1 -465.716 5.20 1.525 55.95
3 FFS2 -70.636 -5.20 1.525 55.95
4 FFS1 -465.716 9.00 1.525 55.95
5 FFS3 -465.716 -11.00 1.525 55.95
6 FFS4 -10.727 -2.00
7 FFS5 -15.211 -19.00 1.525 55.95
8 FFS6 53.194 21.00 1.525 55.95
9 FFS7 -28.725 -17.00 1.525 55.95
10 FFS8 -8.322 -3.00
11 SPH ∞ -1.60 1.458 67.82
12 像面
(Example 3)
Table 7 below shows data of the optical surfaces constituting the first and second prisms of the projection fluoroscopic apparatus of Example 3.
[Table 7]
No Type RT Nd Vd
1 SPH ∞ 20.00
2 FFS1 -465.716 5.20 1.525 55.95
3 FFS2 -70.636 -5.20 1.525 55.95
4 FFS1 -465.716 9.00 1.525 55.95
5 FFS3 -465.716 -11.00 1.525 55.95
6 FFS4 -10.727 -2.00
7 FFS5 -15.211 -19.00 1.525 55.95
8 FFS6 53.194 21.00 1.525 55.95
9 FFS7 -28.725 -17.00 1.525 55.95
10 FFS8 -8.322 -3.00
11 SPH ∞ -1.60 1.458 67.82
12 Image plane
実施例3を構成するプリズム中の光学面について、その横断面における光軸傾斜角度(ティルト)TLYと、光軸ズレ量(ディセンター)DCXとを以下の表8に示す。
〔表8〕
No Type TLY(面前) DCX(面後) TLY(面後)
2 FFS1 0 0 0
3 FFS2 -28 0 28
4 FFS1 0 0 0
5 FFS3 0 20.667 -48.12
6 FFS4 0 0 0
7 FFS5 0 0 0
8 FFS6 24 0 24
9 FFS7 20 0 20
10 FFS8 0 0 0
Table 8 below shows the optical axis tilt angle (tilt) TLY and the optical axis shift amount (decenter) DCX in the cross section of the optical surface in the prism constituting the third embodiment.
[Table 8]
No Type TLY (front) DCX (back) TLY (back)
2
3 FFS2 -28 0 28
4
5
6
7
8
9
10
実施例3を構成するプリズム中の各光学面について自由曲面の多項式展開した係数を以下の表9に示す。なお、表9において、記号m,nは、係数Akm,n中の変数又は次数を意味する。また、記号FFSk(k=1〜8)は、自由曲面である第1〜第8面S11〜14,S21〜S24のうち第k面を意味する。
〔表9〕
m n FFS1 FFS2 FFS3 FFS4
2 0 -2.566E-03 -9.029E-03 -2.566E-03 5.809E-02
0 2 -1.074E-03 -7.079E-03 -1.074E-03 -4.661E-02
3 0 -2.231E-05 6.366E-06 -2.231E-05 3.317E-03
1 2 -2.822E-04 -2.354E-04 -2.822E-04 1.206E-02
4 0 7.767E-07 -1.640E-06 7.767E-07 -8.201E-04
2 2 -8.936E-06 -3.016E-06 -8.936E-06 -1.365E-03
0 4 -1.519E-06 -7.711E-06 -1.519E-06 -2.892E-04
m n FFS5 FFS6 FFS7 FFS8
2 0 -9.543E-02 7.508E-03 -1.130E-02 -1.163E-02
0 2 -3.287E-02 9.400E-03 -1.741E-02 -6.008E-02
3 0 2.698E-03 2.591E-05 2.707E-05 1.250E-03
1 2 -6.920E-03 1.397E-04 -9.938E-05 1.037E-02
4 0 1.158E-03 -4.820E-06 4.950E-06 9.670E-05
2 2 9.401E-04 -2.318E-05 6.743E-06 2.353E-03
0 4 -2.456E-03 -2.373E-05 4.273E-06 -1.620E-03
Table 9 below shows coefficients obtained by polynomial expansion of a free-form surface for each optical surface in the prism constituting the third embodiment. In Table 9, symbols m and n mean variables or orders in the coefficient Akm , n . The symbol FFSk (k = 1 to 8) means the k-th surface among the first to eighth surfaces S11 to S14 and S21 to S24 which are free-form surfaces.
[Table 9]
mn FFS1 FFS2 FFS3 FFS4
2 0 -2.566E-03 -9.029E-03 -2.566E-03 5.809E-02
0 2 -1.074E-03 -7.079E-03 -1.074E-03 -4.661E-02
3 0 -2.231E-05 6.366E-06 -2.231E-05 3.317E-03
1 2 -2.822E-04 -2.354E-04 -2.822E-04 1.206E-02
4 0 7.767E-07 -1.640E-06 7.767E-07 -8.201E-04
2 2 -8.936E-06 -3.016E-06 -8.936E-06 -1.365E-03
0 4 -1.519E-06 -7.711E-06 -1.519E-06 -2.892E-04
mn FFS5 FFS6 FFS7 FFS8
2 0 -9.543E-02 7.508E-03 -1.130E-02 -1.163E-02
0 2 -3.287E-02 9.400E-03 -1.741E-02 -6.008E-02
3 0 2.698E-03 2.591E-05 2.707E-05 1.250E-03
1 2 -6.920E-03 1.397E-04 -9.938E-05 1.037E-02
4 0 1.158E-03 -4.820E-06 4.950E-06 9.670E-05
2 2 9.401E-04 -2.318E-05 6.743E-06 2.353E-03
0 4 -2.456E-03 -2.373E-05 4.273E-06 -1.620E-03
図11は、実施例3の投射透視装置70の断面図である。投射透視装置70のうち第1プリズム10は、弱い負の屈折力を有する第1面S11と、比較的強い正の屈折力を有する第2面S12と、比較的弱い正の屈折力を有する第3面S13と、比較的強い正の屈折力を有する第4面S14とを有する。第2プリズム20は、比較的強い正の屈折力を有する第5面S21と、比較的弱い正の屈折力を有する第6面S22と、比較的弱い正の屈折力を有する第7面S23と、比較的弱い負の屈折力を有する第8面S24とを有する。実施例3の光学系の具体的な仕様について説明すると、水平画角が20.1°で、垂直画角が11.4°で、映像表示素子の表示領域の大きさが9.22×5.18mmで、瞳径が5mmで、焦点距離が約26mmである。
FIG. 11 is a sectional view of the projection see-through
図12(A)〜12(F)及び図13(A)〜13(F)は、実施例3の収差を示す。具体的には、図12(A)及び12(B)は、X方向に10°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図12(C)及び12(D)は、X方向に0.0°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図12(E)及び12(F)は、X方向に−10°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示す。図13(A)及び13(B)は、X方向に10°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図13(C)及び13(D)は、X方向に0.0°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図13(E)及び12(F)は、X方向に−10°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示す。 12 (A) to 12 (F) and FIGS. 13 (A) to 13 (F) show the aberrations of Example 3. FIG. Specifically, FIGS. 12A and 12B show aberrations in the X and Y directions at an orientation of 10 ° in the X direction and 5.7 ° in the Y direction, and FIGS. D) shows aberrations in the X and Y directions at an orientation of 0.0 ° in the X direction and 5.7 ° in the Y direction, and FIGS. 12 (E) and 12 (F) are −10 ° in the X direction. Aberrations in the X and Y directions at an orientation of 5.7 ° in the Y direction are shown. FIGS. 13A and 13B show aberrations in the X and Y directions at an orientation of 10 ° in the X direction and 0.0 ° in the Y direction. FIGS. 13C and 13D show the X and Y aberrations, respectively. The aberrations in the X and Y directions in the direction of 0.0 ° in the direction and 0.0 ° in the Y direction are shown. FIGS. 13 (E) and 12 (F) show −10 ° in the X direction and 0. 0 in the Y direction. The aberrations in the X and Y directions at 0 ° azimuth are shown.
(実施例4)
実施例4の投射透視装置のうち第1及び第2プリズムを構成する光学面のデータを以下の表10に示す。
〔表10〕
No Type R T Nd Vd
1 SPH ∞ 20.00
2 FFS1 -298.218 5.20 1.525 55.95
3 FFS2 -57.402 -5.20 1.525 55.95
4 FFS1 -298.218 9.00 1.525 55.95
5 FFS3 -298.218 -9.00 1.525 55.95
6 FFS4 -9.347 -2.00
7 FFS5 -13.667 -17.00 1.525 55.95
8 FFS6 41.835 18.00 1.525 55.95
9 FFS7 -25.971 -12.00 1.525 55.95
10 FFS8 -8.383 -3.00
11 SPH ∞ -1.60 1.458 67.82
12 像面
Example 4
Table 10 below shows data on the optical surfaces constituting the first and second prisms of the projection fluoroscopic apparatus of Example 4.
[Table 10]
No Type RT Nd Vd
1 SPH ∞ 20.00
2 FFS1 -298.218 5.20 1.525 55.95
3 FFS2 -57.402 -5.20 1.525 55.95
4 FFS1 -298.218 9.00 1.525 55.95
5 FFS3 -298.218 -9.00 1.525 55.95
6 FFS4 -9.347 -2.00
7 FFS5 -13.667 -17.00 1.525 55.95
8 FFS6 41.835 18.00 1.525 55.95
9 FFS7 -25.971 -12.00 1.525 55.95
10 FFS8 -8.383 -3.00
11 SPH ∞ -1.60 1.458 67.82
12 Image plane
実施例4を構成するプリズム中の光学面について、その横断面における光軸傾斜角度(ティルト)TLYと、光軸ズレ量(ディセンター)DCXとを以下の表11に示す。
〔表11〕
No Type TLY(面前) DCX(面後) TLY(面後)
2 FFS1 0 0 0
3 FFS2 -28 0 28
4 FFS1 0 0 0
5 FFS3 0 16.874 -51.1
6 FFS4 0 0 0
7 FFS5 0 0 0
8 FFS6 -26 0 -26
9 FFS7 22 0 22
10 FFS8 0 0 0
Table 11 below shows the optical axis tilt angle (tilt) TLY and the optical axis shift amount (decenter) DCX in the cross section of the optical surface in the prism constituting the fourth embodiment.
[Table 11]
No Type TLY (front) DCX (back) TLY (back)
2
3 FFS2 -28 0 28
4
5
6
7
8 FFS6 -26 0 -26
9
10
実施例4を構成するプリズム中の各光学面について自由曲面の多項式展開した係数を以下の表12に示す。なお、表12において、記号m,nは、係数Akm,n中の変数又は次数を意味する。また、記号FFSk(k=1〜8)は、自由曲面である第1〜第8面S11〜14,S21〜S24のうち第k面を意味する。
〔表12〕
m n FFS1 FFS2 FFS3 FFS4
2 0 -2.644E-03 -9.209E-03 -2.644E-03 -1.852E-02
0 2 -1.677E-03 -8.710E-03 -1.677E-03 -5.349E-02
3 0 3.920E-06 -1.807E-05 3.920E-06 -5.324E-04
1 2 -2.192E-04 2.973E-05 -2.192E-04 -9.065E-03
4 0 3.150E-07 -2.251E-05 3.150E-07 2.407E-03
2 2 -5.820E-06 -1.361E-06 -5.820E-06 1.200E-03
0 4 -1.937E-05 -9.253E-06 -1.937E-05 -7.585E-04
m n FFS5 FFS6 FFS7 FFS8
2 0 -1.179E-01 8.088E-03 -1.254E-02 -3.407E-02
0 2 -3.658E-02 1.195E-02 -1.925E-02 -5.964E-02
3 0 7.169E-04 -1.035E-05 -2.363E-04 -3.925E-03
1 2 -8.876E-04 1.791E-04 1.218E-03 -9.235E-03
4 0 2.212E-03 -6.824E-07 1.407E-05 4.103E-04
2 2 1.131E-03 -2.936E-05 -9.347E-06 2.240E-03
0 4 -2.920E-04 -5.652E-06 1.454E-05 -3.056E-03
Table 12 below shows coefficients obtained by polynomial expansion of a free-form surface for each optical surface in the prism constituting the fourth embodiment. In Table 12, the symbols m and n mean variables or orders in the coefficient Akm , n . The symbol FFSk (k = 1 to 8) means the k-th surface among the first to eighth surfaces S11 to S14 and S21 to S24 which are free-form surfaces.
[Table 12]
mn FFS1 FFS2 FFS3 FFS4
2 0 -2.644E-03 -9.209E-03 -2.644E-03 -1.852E-02
0 2 -1.677E-03 -8.710E-03 -1.677E-03 -5.349E-02
3 0 3.920E-06 -1.807E-05 3.920E-06 -5.324E-04
1 2 -2.192E-04 2.973E-05 -2.192E-04 -9.065E-03
4 0 3.150E-07 -2.251E-05 3.150E-07 2.407E-03
2 2 -5.820E-06 -1.361E-06 -5.820E-06 1.200E-03
0 4 -1.937E-05 -9.253E-06 -1.937E-05 -7.585E-04
mn FFS5 FFS6 FFS7 FFS8
2 0 -1.179E-01 8.088E-03 -1.254E-02 -3.407E-02
0 2 -3.658E-02 1.195E-02 -1.925E-02 -5.964E-02
3 0 7.169E-04 -1.035E-05 -2.363E-04 -3.925E-03
1 2 -8.876E-04 1.791E-04 1.218E-03 -9.235E-03
4 0 2.212E-03 -6.824E-07 1.407E-05 4.103E-04
2 2 1.131E-03 -2.936E-05 -9.347E-06 2.240E-03
0 4 -2.920E-04 -5.652E-06 1.454E-05 -3.056E-03
図14は、実施例4の投射透視装置70の断面図である。投射透視装置70のうち第1プリズム10は、弱い負の屈折力を有する第1面S11と、比較的強い正の屈折力を有する第2面S12と、比較的弱い正の屈折力を有する第3面S13と、比較的弱い負の屈折力を有する第4面S14とを有する。第2プリズム20は、比較的強い正の屈折力を有する第5面S21と、比較的弱い正の屈折力を有する第6面S22と、比較的弱い正の屈折力を有する第7面S23と、比較的弱い負の屈折力を有する第8面S24とを有する。実施例4の光学系の具体的な仕様について説明すると、水平画角が20.1°で、垂直画角が11.4°で、映像表示素子の表示領域の大きさが9.22×5.18mmで、瞳径が5mmで、焦点距離が約26mmである。
FIG. 14 is a cross-sectional view of the projection see-through
図15(A)〜15(F)及び図16(A)〜16(F)は、実施例4の収差を示す。具体的には、図15(A)及び15(B)は、X方向に10°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図15(C)及び15(D)は、X方向に0.0°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図15(E)及び15(F)は、X方向に−10°でY方向に5.7°の方位におけるX及びY方向の収差を示す。図16(A)及び16(B)は、X方向に10°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図16(C)及び16(D)は、X方向に0.0°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示し、図16(E)及び16(F)は、X方向に−10°でY方向に0.0°の方位におけるX及びY方向の収差を示す。 15 (A) to 15 (F) and FIGS. 16 (A) to 16 (F) show the aberrations of Example 4. FIG. Specifically, FIGS. 15A and 15B show aberrations in the X and Y directions at an orientation of 10 ° in the X direction and 5.7 ° in the Y direction, and FIGS. D) shows aberrations in the X and Y directions at an orientation of 0.0 ° in the X direction and 5.7 ° in the Y direction, and FIGS. 15 (E) and 15 (F) show −10 ° in the X direction. Aberrations in the X and Y directions at an orientation of 5.7 ° in the Y direction are shown. 16 (A) and 16 (B) show aberrations in the X and Y directions at an orientation of 10 ° in the X direction and 0.0 ° in the Y direction. FIGS. 16 (C) and 16 (D) Aberrations in the X and Y directions in an orientation of 0.0 ° in the direction and 0.0 ° in the Y direction are shown. FIGS. 16 (E) and 16 (F) show −10 ° in the X direction and 0. 0 in the Y direction. The aberrations in the X and Y directions at 0 ° azimuth are shown.
以下の表13に、各実施例1〜4について、条件式(1)〜(3)に関する数値データをまとめた。
Table 13 below summarizes numerical data related to conditional expressions (1) to (3) for each of Examples 1 to 4.
また、以下の表14に、各実施例1〜4について、第1面S11と第3面S13との間隔及び第1面S11に対する第2面S12の傾斜角に関する数値データをまとめた。
Table 14 below summarizes numerical data regarding the distance between the first surface S11 and the third surface S13 and the inclination angle of the second surface S12 with respect to the first surface S11 for each of Examples 1 to 4.
また、条件式(3)は、外光に対するプリズムの視度に影響を与えており、プリズムの光軸上のx軸方向の視度Dx及びy軸方向の視度Dyは、プリズムの厚さをT、屈折率をNとすると、
Dx=2000(N−1)(A12,0−A32,0+(2T(N−1)/N)×A12,0×A32,0)
Dy=2000(N−1)(A10,2−A30,2+(2T(N−1)/N)×A10,2×A30,2)
で与えられる。上式に基づいて、以下の表15に、各実施例1〜4についての視度に関する数値データをまとめた。
Conditional expression (3) affects the diopter of the prism with respect to external light, and the diopter Dx in the x-axis direction and the diopter Dy in the y-axis direction on the optical axis of the prism are the thickness of the prism. Is T and the refractive index is N,
Dx = 2000 (N−1) (A1 2,0 −A3 2,0 + (2T (N−1) / N) × A1 2,0 × A3 2,0 )
Dy = 2000 (N-1) (
Given in. Based on the above formula, the following Table 15 summarizes numerical data relating to the diopter for each of Examples 1 to 4.
〔その他〕
以上各実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
[Others]
Although the present invention has been described with reference to each embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented in various modes without departing from the spirit of the present invention. The following modifications are possible.
上記の説明では、ハーフミラー層(半透過反射膜)15が横長の矩形領域に形成されるとしたが、ハーフミラー層15の輪郭は用途その他の使用に応じて適宜変更することができる。また、ハーフミラー層15の透過率や反射率も用途その他に応じて変更することができる。
In the above description, the half mirror layer (semi-transmissive reflective film) 15 is formed in a horizontally long rectangular region. However, the outline of the
上記の説明では、映像表示素子82における表示輝度の分布を特に調整していないが、位置によって輝度差が生じる場合等においては、表示輝度の分布を不均等に調整することができる。
In the above description, the display luminance distribution in the
上記の説明では、画像表示装置80として、自発光型の表示装置である有機EL又はOLED等からなる映像表示素子82を用いているが、画像表示装置80としては、有機ELに限らずLEDアレイを用いることができる。また、自発光型の表示装置からなる映像表示素子82に限らず種々のものを利用可能である。例えば、透過型の液晶表示デバイスや反射型の液晶表示デバイスを用いた構成も可能であり、液晶表示デバイス等からなる映像表示素子82に代えてデジタル・マイクロミラー・デバイス等を用いることもできる。
In the above description, the
上記実施形態では、自発光型の表示装置等からなる画像表示装置80を用いているが、これに代えて走査型の画像表示装置を用いることもできる。
In the above embodiment, the
具体的には図17に示すように、虚像表示装置としての第1表示装置100Aは、投射透視装置70に相当する導光部330と画像表示装置380とを備える。画像表示装置380は、強度変調された信号光を形成するとともに当該信号光を走査光TLとして射出する装置であり、信号光形成部381と走査光学系382とを有する。
Specifically, as illustrated in FIG. 17, the
信号光形成部381は、光源を備えており、不図示の制御回路からの制御信号に基づいて変調して形成した信号光LLを射出する。走査光学系382は、信号光形成部381を経た信号光LLを走査しつつ射出させる。ここで、走査光学系382は、MEMSミラー等で構成され、信号光形成部381による信号光LLの変調に同期させて姿勢を変化させて信号光LLの光路を調整することで光線(走査光TL)の射出角度を縦横に変化させる2次元走査を行う。以上により、画像表示装置380は、映像光GLとなるべき走査光TLを導光部330に入射させるとともに第2面S12のうちハーフミラー層15が形成される部分領域の全体に対してスキャンさせる。
The signal
図示の第1表示装置100Aの動作について説明すると、画像表示装置380は、上述のようにして、信号光LLを走査光TLとして導光部330の第8面S24に向けて射出する。導光部330は、第8面S24を通過した走査光TLを全反射等により内部で導光させ、ハーフミラー層15に到達させる。この際、ハーフミラー層15の面上において走査光TLが走査されることで、走査光TLの軌跡としての画像光GLによって虚像が形成され、この虚像を装着者が眼EYで捉えることで、画像が認識される。なお、図示の場合では、導光部330のうち光入射面である第8面S24は、走査光TLの光軸に対して垂直な平面となっている。
The operation of the illustrated
また、図18に示すように、第2プリズム20と画像表示装置80との間に補正レンズCLをさらに有するものとしてもよい。補正レンズCLは、実質的にパワーを持たないレンズであり、例えば収差の抑制等のために用いることができる。
Further, as illustrated in FIG. 18, a correction lens CL may be further provided between the
また、上記実施形態では、導光部材である第1プリズム10と補助プリズムである光透過部材50とが装着者の眼EYの前全体を覆うような構成となっているが、これに限らず、例えば図19(A)及び19(B)に示すように、ハーフミラー層15を有する曲面形状である第2面S12を含んだ部分が眼EYの一部のみを覆っている、すなわち眼前の一部を覆い、覆わない部分も存在する小型の構成としてもよい。また、この場合、第1プリズム10及び光透過部材50を十分小さくすることで、シースルーとせず、ハーフミラー層15に代えて全反射をするミラーを配置させた構成としても、装着者が第1プリズム10及び光透過部材50の周囲から外界を観察できる。なお、図示の場合、第2面S12の全体又は略全体にハーフミラー層15が形成されているが、第2面S12の一部にのみハーフミラー層15が形成されていてもよい。また、図19(B)の例では、眼EYの略正面にハーフミラー層15が配置されるものとなっているが、ハーフミラー層15を正面よりずらして配置し、視線を動かすことで映像を視認可能にするものとしてもよい。例えば、眼EYの位置をやや下げる(第1プリズム10及び光透過部材50の位置をやや上げる)ものとしてもよい。この場合、例えば眼EYの下半分が第1プリズム10及び第1光透過部材50の下から見える状態となる。
In the above-described embodiment, the
上記の説明では、一対の表示装置100A,100Bを備える虚像表示装置100について説明しているが、単一の表示装置とできる。つまり、右眼及び左眼の双方に対応して、一組ずつ投射透視装置70及び画像表示装置80を設けるのではなく、右眼又は左眼のいずれか一方に対してのみ投射透視装置70及び画像表示装置80を設け、画像を片眼視する構成にしてもよい。
In the above description, the virtual
上記の説明では、一対の表示装置100A,100BのX方向の間隔について説明していないが、両表示装置100A,100Bの間隔は固定に限らず、機械機構等によって間隔の調整が可能である。つまり、両表示装置100A,100BのX方向の間隔は、着用者の眼幅等に応じて調整することができる。
In the above description, the distance between the pair of
上記の説明では、ハーフミラー層15が単なる半透過性の膜(例えば金属反射膜や誘電体多層膜)であるとしたが、ハーフミラー層15は、平面又は曲面のホログラム素子に置き換えることができる。
In the above description, the
上記の説明では、虚像表示装置100がヘッドマウントディスプレイであるとして具体的な説明を行ったが、虚像表示装置100は、ヘッドアップディスプレイに改変することもできる。
In the above description, the virtual
上記の説明では、プリズム10の第1面S11及び第3面S13において、表面上にミラーやハーフミラー等を施すことなく空気との界面により映像光を全反射させて導くものとしているが、本願発明の虚像表示装置100における全反射については、第1面S11又は第3面S13上の全体又は一部にミラーコートや、ハーフミラー膜が形成されてなされる反射も含むものとする。例えば、画像光の入射角度が全反射条件を満たした上で、上記第1面S11又は第3面S13の全体又は一部にミラーコート等が施され、実質的に全ての画像光を反射する場合も含まれる。また、十分な明るさの画像光を得られるのであれば、多少透過性のあるミラーによって第1面S11又は第3面S13の全体又は一部がコートされていてもよい。
In the above description, on the first surface S11 and the third surface S13 of the
上記の説明では、プリズム10等が眼EYの並ぶ横方向に延びているが、プリズム10を縦方向に延びるように配置することもできる。この場合、光学部材110は、直列的ではなく並列的に平行配置された構造を有することになる。
In the above description, the
AX1−AX4…光軸、 AXI…入射側光軸、 AXO…射出側光軸、 EY…眼、 GL…映像光、 HL…外界光、 II…中間像の像面、 PA…部分領域、 S11−S14…第1−第4面、 S21−S24…第5−第8面、 S51−S53…第1−第3透過面、 SL…照明光、 SR…基準面、 10…第1プリズム、 20…第2プリズム、 10s,20s…本体部分、 15…ハーフミラー層、 50…光透過部材、 70…投射透視装置、 80…画像表示装置、 82…映像表示素子(映像素子)、 84…駆動制御部、 100…虚像表示装置、 100A,100B…表示装置、 103a,103b…光学部分、 101…透視部材、 102…フレーム、 15…ミラー面、 CC…接着剤
AX1-AX4 ... Optical axis, AXI ... Incident side optical axis, AXO ... Emission side optical axis, EY ... Eye, GL ... Video light, HL ... External light, II ... Image plane of intermediate image, PA ... Partial area, S11- S14-1st-4th surface, S21-S24-5th-8th surface, S51-S53-1st-3rd transmission surface, SL-illumination light, SR-reference plane, 10-1st prism, 20- 2nd prism, 10s, 20s ... main body part, 15 ... half mirror layer, 50 ... light transmission member, 70 ... projection see-through device, 80 ... image display device, 82 ... video display element (video element), 84 ...
Claims (12)
映像光を生じさせる映像素子と、
2面以上の非軸対称な曲面を含む第1プリズムと、
2面以上の非軸対称な曲面を含む第2プリズムとを備え、
少なくとも前記第2プリズムを含む光学系は、前記第1プリズムから前記第2プリズムにかけての光路上に中間像を形成するリレー光学系であり、
前記第1プリズムを構成する複数面のうち第1面と第3面とを通過させて外界を視認したときに、視度が略0になっており、
前記第1面と前記第3面とは、観察側に対し凹面形状を成しており、
前記映像素子からの映像光は、前記第3面で全反射され、前記第1面で全反射され、第2面で反射された後、前記第1面を透過して、観察側に到達する、虚像表示装置。 A virtual image table display device for simultaneously visualizing image light and external light,
An image element for generating image light;
A first prism including two or more non-axisymmetric curved surfaces;
A second prism including two or more non-axisymmetric curved surfaces,
The optical system including at least the second prism is a relay optical system that forms an intermediate image on an optical path from the first prism to the second prism,
When the outside is visually recognized through the first surface and the third surface among the plurality of surfaces constituting the first prism, the diopter is substantially 0,
The first surface and the third surface have a concave shape with respect to the observation side,
The image light from the image element is totally reflected by the third surface, totally reflected by the first surface, reflected by the second surface, and then passes through the first surface to reach the observation side. Virtual image display device.
−5×10−2<A12,0+A10,2<−1×10−3 及び
−5×10−2<A32,0+A30,2<−1×10−3 … (1)
|A32,0−A30,2|<1×10−2 … (2)
|A12,0−A32,0|<5×10−3 及び
|A10,2−A30,2|<5×10−3 … (3) A polynomial term x representing the k-th surface when a surface shape expression is polynomial-expanded with respect to orthogonal coordinates x and y extending in the tangential direction from the origin with reference to the origin of each surface constituting the optical system. 2. The virtual image display device according to claim 1, wherein the following conditions (1) to (3) are satisfied , where m · y n is a coefficient of Ak m, n .
−5 × 10 −2 <A1 2,0 + A1 0,2 <−1 × 10 −3 and −5 × 10 −2 <A3 2,0 + A3 0,2 <−1 × 10 −3 (1)
| A3 2,0 −A3 0,2 | <1 × 10 −2 (2)
| A1 2,0 −A3 2,0 | <5 × 10 −3 and | A1 0,2 −A3 0,2 | <5 × 10 −3 (3)
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012270072A JP6020113B2 (en) | 2012-02-24 | 2012-12-11 | Virtual image display device |
| CN2013100554436A CN103293675A (en) | 2012-02-24 | 2013-02-21 | Virtual image display device |
| US13/772,838 US9977238B2 (en) | 2012-02-24 | 2013-02-21 | Virtual image display apparatus |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012038383 | 2012-02-24 | ||
| JP2012038383 | 2012-02-24 | ||
| JP2012270072A JP6020113B2 (en) | 2012-02-24 | 2012-12-11 | Virtual image display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013200554A JP2013200554A (en) | 2013-10-03 |
| JP6020113B2 true JP6020113B2 (en) | 2016-11-02 |
Family
ID=49520804
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012270072A Active JP6020113B2 (en) | 2012-02-24 | 2012-12-11 | Virtual image display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6020113B2 (en) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102013223964B3 (en) * | 2013-11-22 | 2015-05-13 | Carl Zeiss Ag | Imaging optics and display device with such imaging optics |
| DE102013223963B4 (en) * | 2013-11-22 | 2015-07-02 | Carl Zeiss Ag | Imaging optics and display device with such imaging optics |
| JP6417657B2 (en) * | 2013-12-03 | 2018-11-07 | セイコーエプソン株式会社 | Virtual image display device |
| JP6255981B2 (en) * | 2013-12-24 | 2018-01-10 | セイコーエプソン株式会社 | Light guide device, virtual image display device, and light guide device manufacturing method |
| US9626899B2 (en) | 2013-12-24 | 2017-04-18 | Seiko Epson Corporation | Electro-optical apparatus and electronic apparatus |
| JP6368579B2 (en) | 2014-08-05 | 2018-08-01 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | Video projection apparatus and head mounted display using the same |
| JP2016057530A (en) * | 2014-09-11 | 2016-04-21 | 株式会社テレパシージャパン | Video display device and head-mounted display |
| JP2018040818A (en) * | 2015-01-26 | 2018-03-15 | 株式会社日立エルジーデータストレージ | Head-mounted display |
| JP6687885B2 (en) * | 2016-01-05 | 2020-04-28 | 株式会社リコー | Virtual image optical system and virtual image display device |
| JP7131145B2 (en) * | 2018-07-10 | 2022-09-06 | セイコーエプソン株式会社 | head mounted display |
| JP7183610B2 (en) * | 2018-07-30 | 2022-12-06 | セイコーエプソン株式会社 | virtual image display |
| JP7183611B2 (en) * | 2018-07-30 | 2022-12-06 | セイコーエプソン株式会社 | virtual image display |
| US11550095B2 (en) | 2018-10-26 | 2023-01-10 | Google Llc | Curved optical see-through thin freeform lightguide with large field of view in eyewear formfactor |
| JP7786092B2 (en) * | 2021-09-16 | 2025-12-16 | 株式会社リコー | Propagation optical system, optical system, virtual image display device and head-mounted display |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2911750B2 (en) * | 1994-06-13 | 1999-06-23 | キヤノン株式会社 | Observation optical system |
| JP2000131614A (en) * | 1998-10-26 | 2000-05-12 | Olympus Optical Co Ltd | Image forming optical system and observation optical system |
| JP4550184B2 (en) * | 1999-07-02 | 2010-09-22 | オリンパス株式会社 | Observation optical system |
| JP4372891B2 (en) * | 1999-06-22 | 2009-11-25 | オリンパス株式会社 | Video display device |
| JP2004341411A (en) * | 2003-05-19 | 2004-12-02 | Canon Inc | Optical system and image display device |
| JP2010271526A (en) * | 2009-05-21 | 2010-12-02 | Konica Minolta Opto Inc | Video display device, head mounted display, and head-up display |
-
2012
- 2012-12-11 JP JP2012270072A patent/JP6020113B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2013200554A (en) | 2013-10-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6020113B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6111635B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6065630B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6111636B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6065631B2 (en) | Virtual image display device | |
| US12044857B2 (en) | Hybrid reflective/refractive head mounted display | |
| JP6221732B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6244888B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6369017B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6221731B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6595619B2 (en) | Efficient thin curved eyepiece for see-through head wearable display | |
| CN103592763B (en) | Virtual image display apparatus | |
| JP6295640B2 (en) | Virtual image display device | |
| US10609364B2 (en) | Pupil swim corrected lens for head mounted display | |
| US20160131907A1 (en) | Thin curved eyepiece for see-through head wearable display | |
| JP6307857B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP6417657B2 (en) | Virtual image display device | |
| JP2022095362A (en) | Optical system and display device | |
| CN121209110B (en) | Design Method of Optical Display System for Firefighter Helmets Based on Freeform Prism |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20150107 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151028 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20160609 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20160623 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160817 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160906 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160919 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6020113 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |