(57)【要約】【課題】装着部に対する各部の良好な取付精度の確保及び画質の向上等を図る。【解決手段】各表示面５ａ、５ａに画像を表示する一対の表示素子５、５と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置される一対の接眼窓３、３と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に画像を拡大して投影する一対の拡大レンズ４、４と、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部２とを設け、一対の拡大レンズの光軸Ｘ、Ｘを平行とし、一対の拡大レンズの光軸をそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央Ｐ、Ｐに一致させ、一対の表示素子の表示面を一対の接眼窓の各入射面に平行とし、一対の接眼窓の各入射面を一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とし、一対の接眼窓の各出射面を互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜させた。【選択図】　　　　図２
2004029188.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各表示面に画像を表示する左眼用及び右眼用の一対の表示素子と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置されると共に表示素子から発せられた光が入射される入射面と表示素子から発せられた光を観察者の両眼へ向けて出射する出射面とをそれぞれ有する一対の接眼窓と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に表示素子の表示面に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する一対の拡大レンズと、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部とを備えた画像表示装置であって、
一対の拡大レンズの光軸が平行とされ、
一対の拡大レンズの光軸がそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央に一致され、
一対の表示素子の表示面が一対の接眼窓の各入射面に平行とされ、
一対の接眼窓の各入射面が一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とされ、
一対の接眼窓の各出射面が互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜されるようにした
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
各表示面に画像を表示する左眼用及び右眼用の一対の表示素子と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置されると共に表示素子から発せられた光が入射される入射面と表示素子から発せられた光を観察者の両眼へ向けて出射する出射面とをそれぞれ有する一対の接眼窓と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に表示素子の表示面に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する一対の拡大レンズと、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部とを備えた画像表示装置であって、
一対の拡大レンズの光軸が平行とされ、
一対の拡大レンズの光軸がそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央に一致され、
一対の表示素子の表示面が一対の接眼窓の各入射面に平行とされ、
一対の接眼窓の各入射面が一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とされ、
一対の接眼窓の各出射面が互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜されると共に上方へ向かうに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜されるようにした
ことを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像表示装置に関する。詳しくは、観察者の頭部又は顔面部に装着され一対の表示素子に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する画像表示装置についての技術分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】
観察者の頭部又は顔面部に装着され表示素子に表示された画像を拡大光学系を介して観察者の眼球（単眼又は両眼）に虚像として拡大して投影する画像表示装置がある。このような画像表示装置は、頭部又は顔面部に装着されて使用されることから、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、フェイスマウントディスプレイ（ＦＭＤ）等と称される。
【０００３】
ＨＭＤ及びＦＭＤにおいては、例えば、左右の表示素子に僅かに異なる映像を表示して観察者に立体感のある画像を提供したり、観察者の頭の移動に応じて画像を変化させて観察者が仮想空間に存在するような状態を提供することが可能である。
【０００４】
以下に、従来の両眼用の画像表示装置の各例を示す（図６及び図７参照）。
【０００５】
図６に示す画像表示装置ａは、観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部ｂに所要の各部材が配置されて成る。
【０００６】
装着部ｂには観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向して位置される一対の接眼窓ｃ、ｃが左右に離間して取り付けられており、該接眼窓ｃ、ｃは平板状に形成されている。接眼窓ｃ、ｃはそれぞれ観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向する面が出射面ｄ、ｄとして形成され、該出射面ｄ、ｄの反対側の面がそれぞれ入射面ｅ、ｅとして形成されている。接眼窓ｃ、ｃは、出射面ｄ、ｄが観察者に対して垂直に位置するように装着部ｂに取り付けられている。
【０００７】
装着部ｂの内部には、それぞれ接眼窓ｃ、ｃの直ぐ後側の位置に、一対の拡大レンズｆ、ｆが配置されている。拡大レンズｆ、ｆは、それぞれ内側の部分が外側の部分より接眼窓ｃ、ｃの近くに位置されるように、接眼窓ｃ、ｃに対して傾斜して配置されている。
【０００８】
装着部ｂの内部には、それぞれ拡大レンズｆ、ｆの後側の位置に平板状を為す一対の表示素子ｇ、ｇが配置されている。表示素子ｇ、ｇは、その表示面ｈ、ｈがそれぞれ拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１に対して垂直となるように傾斜されており、表示面ｈ、ｈの中央Ｐ１、Ｐ１にそれぞれ拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１が一致されている。
【０００９】
上記のように、画像表示装置ａにあっては、表示素子ｇ、ｇと拡大レンズｆ、ｆとが、それぞれ接眼窓ｃ、ｃに対して傾斜して配置されており、観察者の視軸と拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１とが一致されている。
【００１０】
画像表示装置ａにおいて、それぞれ表示素子ｇ、ｇの表示面ｈ、ｈに画像が表示されると、表示素子ｇ、ｇから発せられた光が観察者の両眼Ｅ、Ｅへ向けて出射され拡大レンズｆ、ｆ及び接眼窓ｃ、ｃを介してそれぞれ両眼Ｅ、Ｅに入射され、表示素子ｇ、ｇの表示が拡大レンズｆ、ｆによって虚像として拡大されて両眼Ｅ、Ｅに投影される。
【００１１】
一方、従来の別の画像表示装置として、特開２００１―１４７４０１号に記載されたものがある（図７参照）。この画像表示装置ｉは、観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部ｊに所要の各部材が配置されて成る。
【００１２】
装着部ｊには観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向して位置される平板状を為す一対の接眼窓ｋ、ｋが左右に離間して取り付けられており、該接眼窓ｋ、ｋは互いに反対側に位置する面がそれぞれ出射面ｌ、ｌと入射面ｍ、ｍとして形成されている。接眼窓ｋ、ｋは、出射面ｌ、ｌが観察者に対して垂直に位置するように装着部ｊに取り付けられている。
【００１３】
装着部ｊの内部には、それぞれ接眼窓ｋ、ｋの直ぐ後側の位置に、一対の拡大レンズｎ、ｎが配置されている。拡大レンズｎ、ｎは、その光軸Ｘ２、Ｘ２がそれぞれ接眼窓ｋ、ｋの入射面ｍ、ｍに対して垂直となるように配置されている。
【００１４】
装着部ｊの内部には、それぞれ拡大レンズｎ、ｎの後側の位置に平板状を為す一対の表示素子ｏ、ｏが配置されている。表示素子ｏ、ｏは、その表示面ｐ、ｐがそれぞれ拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２に対して垂直となるように配置されており、表示面ｐ、ｐの中心Ｐ２、Ｐ２は拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２からずれた位置にある。
【００１５】
上記のように、画像表示装置ｉにあっては、表示素子ｏ、ｏと接眼窓ｋ、ｋとがそれぞれ拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２に対して垂直とされており、観察者の視軸と拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２とは一致されていない。
【００１６】
画像表示装置ｉにおいて、それぞれ表示素子ｏ、ｏの表示面ｐ、ｐに画像が表示されると、表示素子ｏ、ｏから発せられた光が観察者の両眼Ｅ、Ｅへ向けて出射され拡大レンズｎ、ｎ及び接眼窓ｋ、ｋを介してそれぞれ両眼Ｅ、Ｅに入射され、表示素子ｏ、ｏの表示が拡大レンズｎ、ｎによって虚像として拡大されて両眼Ｅ、Ｅに投影される。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の画像表示装置ａにあっては、拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１がそれぞれ表示素子ｇ、ｇの中央Ｐ１、Ｐ１と一致されているため、拡大レンズｆ、ｆの小型化及び高性能化を図ることができるという利点を有している。
【００１８】
しかしながら、画像表示装置ａにあっては、拡大レンズｆ、ｆの光軸Ｘ１、Ｘ１と表示素子ｇ、ｇの中央Ｐ１、Ｐ１とを一致させるために、表示素子ｇ、ｇと拡大レンズｆ、ｆとを、それぞれ接眼窓ｃ、ｃに対して傾斜して配置している。従って、表示素子ｇ、ｇと拡大レンズｆ、ｆの装着部ｂに対する良好な取付精度を確保することが容易ではなく、取付作業における作業性が悪いという問題がある。
【００１９】
特に、表示素子ｇ、ｇと拡大レンズｆ、ｆとが傾斜して配置された状態において、各部を電気的に接続するためのフレキシブルプリント配線板の配線作業を行うことが容易ではないという問題が大きい。
【００２０】
逆に、上記した従来の画像表示装置ｉにあっては、表示素子ｏ、ｏと接眼窓ｋ、ｋとがそれぞれ拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２に対して垂直とされているため、これらの各部材の装着部ｂに対する良好な取付精度を確保し易く、取付作業における良好な作業性を確保することができる。
【００２１】
しかしながら、画像表示装置ｉにあっては、観察者の視軸と拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２とが一致されておらず、表示素子ｏ、ｏの中心Ｐ２、Ｐ２が拡大レンズｎ、ｎの光軸Ｘ２、Ｘ２が中心Ｐ２、Ｐ２からずれた位置にあるため、拡大レンズｎ、ｎの大型化や表示素子ｇ、ｇの周辺部に表示される周辺画像の悪化等という問題がある。
【００２２】
一方、上記した画像表示装置ａ及び画像表示装置ｉにあっては、接眼窓ｃ、ｃの出射面ｄ、ｄ及び接眼窓ｋ、ｋの出射面ｌ、ｌが、何れも観察者に対して垂直に位置するように装着部ｂ又は装着部ｊに取り付けられている。従って、接眼窓ｃ、ｃの出射面ｄ、ｄ又は接眼窓ｋ、ｋの出射面ｌ、ｌに観察者の顔の写り込みが発生し易いという問題もある。
【００２３】
そこで、観察者の写り込みを防止するために、接眼窓ｃ、ｃ又は接眼窓ｋ、ｋを観察者に対して稍傾斜させるようにしたものもあるが、このようにすると接眼窓ｃ、ｃ又は接眼窓ｋ、ｋの拡大レンズｆ、ｆ、表示素子ｇ、ｇ又は拡大レンズｎ、ｎ、表示素子ｏ、ｏに対しての角度が変化するため、これらの各部の取付作業における作業性が却って悪化したり、周辺画像が悪化してしまうことになる。
【００２４】
そこで、本発明画像表示装置は、上記した問題点を克服し、装着部に対する各部の良好な取付精度の確保及び画質の向上等を図ることを課題とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明画像表示装置は、上記した課題を解決するために、各表示面に画像を表示する左眼用及び右眼用の一対の表示素子と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置されると共に表示素子から発せられた光が入射される入射面と表示素子から発せられた光を観察者の両眼へ向けて出射する出射面とをそれぞれ有する一対の接眼窓と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に表示素子の表示面に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する一対の拡大レンズと、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部とを設け、一対の拡大レンズの光軸を平行とし、一対の拡大レンズの光軸をそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央に一致させ、一対の表示素子の表示面を一対の接眼窓の各入射面に平行とし、一対の接眼窓の各入射面を一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とし、一対の接眼窓の各出射面を互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜させたものである。
【００２６】
別の本発明画像表示装置は、上記した課題を解決するために、各表示面に画像を表示する左眼用及び右眼用の一対の表示素子と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置されると共に表示素子から発せられた光が入射される入射面と表示素子から発せられた光を観察者の両眼へ向けて出射する出射面とをそれぞれ有する一対の接眼窓と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に表示素子の表示面に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する一対の拡大レンズと、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部とを設け、一対の拡大レンズの光軸を平行とし、一対の拡大レンズの光軸をそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央に一致させ、一対の表示素子の表示面を一対の接眼窓の各入射面に平行とし、一対の接眼窓の各入射面を一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とし、一対の接眼窓の各出射面を互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜させる共に上方へ向かうに従って各入射面に近付く方向へ傾斜させたものである。
【００２７】
従って、本発明画像表示装置にあっては、表示素子から発せられた光が接眼窓を通過する際に屈折されて観察者の両眼に入射される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明画像表示装置の実施の形態を添付図面を参照して説明する。尚、以下に示す実施の形態における画像表示装置は、観察者の頭部又は顔面部に装着され一対の表示素子に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する所謂ヘッドマウントディスプレイ又はフェイスマウントディスプレイと称される画像表示装置である。
【００２９】
画像表示装置１は、観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部２に所要の各部材が配置されて成る（図１及び図２参照）。
【００３０】
装着部２には観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向して位置される一対の接眼窓３、３が左右に離間して取り付けられており、該接眼窓３、３は、例えば、透明なガラス材料によって楔形状に形成されている。
【００３１】
接眼窓３、３は、それぞれ出射面３ａ、３ａと上面３ｂ、３ｂと下面３ｃ、３ｃと外側面３ｄ、３ｄと入射面３ｅ、３ｅとを有している（図３参照）。
【００３２】
出射面３ａ、３ａは観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向する側の面であり、それぞれ横長の長方形状に形成されている。上面３ｂ、３ｂと下面３ｃ、３ｃとはそれぞれ内方へ凸の三角形状に形成され、出射面３ａ、３ａの上縁又は下縁に連続され出射面３ａ、３ａに対して直交されている。外側面３ｄ、３ｄはそれぞれ縦長の長方形状に形成され、上面３ｂ、３ｂの右縁と下面３ｃ、３ｃの右縁と出射面３ａ、３ａの右縁とに連続され、これらの各面に対して直交されている。入射面３ｅ、３ｅは横長の長方形状に形成され、出射面３ａ、３ａの左縁と上面３ｂ、３ｂの後縁と下面３ｃ、３ｃの後縁と外側面３ｄ、３ｄの後縁とに連続されている。
【００３３】
出射面３ａ、３ａは内方へ近付くに従って入射面３ｅ、３ｅに近付くようにされ、入射面３ｅ、３ｅに対して内向きに所定の角度傾斜されている。
【００３４】
接眼窓３、３は、入射面３ｅ、３ｅが観察者に対して垂直に位置するように装着部２に取り付けられている。従って、接眼窓３、３は、出射面３ａ、３ａが互いに近付く方向、即ち、観察者の両眼Ｅ、Ｅから鼻へ近付くに従って、観察者から遠去かるように装着部２に配置されている（図２参照）。
【００３５】
装着部２の内部には、それぞれ接眼窓３、３の直ぐ後側の位置に一対の拡大レンズ４、４が配置されている（図２参照）。拡大レンズ４、４は、その光軸Ｘ、Ｘが接眼窓３、３の出射面３ｅ、３ｅに対して直交するように配置されている。拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘは、平行とされている。
【００３６】
装着部２の内部には、それぞれ拡大レンズ４、４の真後ろの位置に平板状を為す一対の表示素子５、５が配置されている。表示素子５、５としては、例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）が用いられ、その前面が表示面５ａ、５ａとして形成されている。
【００３７】
表示素子５、５は、表示面５ａ、５ａが拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘに対して垂直となるように配置されており、表示面５ａ、５ａの中央Ｐ、Ｐにそれぞれ拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘが一致されている。表示面５ａ、５ａは接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅと平行とされている。
【００３８】
画像表示装置１において、表示素子５、５の表示面５ａ、５ａに画像が表示されると、表示素子５、５から発せられた光が拡大レンズ４、４を透過されて接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅから入射され、接眼窓３、３を透過されて出射面３ａ、３ａから出射される。このとき表示素子５、５から発せられた光は接眼窓３、３によって屈折されて観察者の両眼Ｅ、Ｅに入射され、表示画面５ａ、５ａに表示された画像が虚像として拡大されて観察者の両眼Ｅ、Ｅに投影される。
【００３９】
上記のように、画像表示装置１にあっては、拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘが平行とされ、拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘがそれぞれ表示素子５、５の表示面５ａ、５ａの中央Ｐ、Ｐに一致されている。従って、拡大レンズ４、４の小型化及び高性能化を図ることができる。
【００４０】
また、画像表示装置１にあっては、接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅが拡大レンズ４、４の光軸Ｘ、Ｘにそれぞれ垂直とされ、表示素子５、５の表示面５ａ、５ａが接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅと平行とされているため、接眼窓３、３、拡大レンズ４、４及び表示素子５、５の装着部２に対する良好な取付精度を確保することができ、取付作業における作業性の向上を図ることができる。
【００４１】
さらに、画像表示装置１にあっては、接眼窓３、３の出射面３ａ、３ａが互いに近付くに従って入射面３ｅ、３ｅに近付く方向へ傾斜されているため、観察者側から接眼窓３、３へ向かった光が観察者の両眼Ｅ、Ｅを避ける方向へ反射し易い（図４参照）。従って、画像表示装置１の使用中の接眼窓３、３への観察者の顔の写り込みの発生を低減することができる。
【００４２】
尚、従来の画像表示装置においては、観察者の顔の写り込みの発生を防止するために、接眼窓の出射面に反射防止用の塗膜を施しているが、画像表示装置１においては、上記のように接眼窓３、３への観察者の顔の写り込みの発生を低減することができるため、反射防止用の塗膜を省略することが可能である。
【００４３】
また、接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅに対する出射面３ａ、３ａの傾斜角度α、α（図３参照）は、観察者の視軸、設定しようとする虚像位置、観察者から接眼窓３、３へ向かう光の反射角度等を考慮して任意に設定することができる。
【００４４】
特に、眼球運動のみによって雑音情報から目的情報を瞬時に検出受容できるとされる有効視野は、左右方向とも約１５°の範囲内であることが知られているため、この有効視野を考慮して接眼窓３、３の入射面３ｅ、３ｅに対する出射面３ａ、３ａの傾斜角度α、αを設定することが望ましい。
【００４５】
次に、接眼窓の変形例について説明する（図５参照）。尚、上記した接眼窓３、３に代えて変形例である接眼窓３Ａ、３Ａを画像表示装置に用いることにより、接眼窓３Ａ、３Ａ以外の画像表示装置の他の構成要素についての変更を必要としないため、この変形例の説明にあっては、接眼窓以外の他の構成要素については、上記した同じ符号を付して説明は省略する。
【００４６】
装着部２には観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向して位置される一対の接眼窓３Ａ、３Ａが左右に離間して取り付けられており、該接眼窓３Ａ、３Ａは、例えば、透明なガラス材料によって形成されている。
【００４７】
接眼窓３Ａ、３Ａは、それぞれ出射面３ｆ、３ｆと上面３ｇ、３ｇと下面３ｈ、３ｈと外側面３ｉ、３ｉと内側面３ｊ、３ｊと入射面３ｋ、３ｋとを有している。
【００４８】
出射面３ｆ、３ｆは観察者の両眼Ｅ、Ｅに対向する側の面であり、それぞれ横長の長方形状に形成されている。上面３ｇ、３ｇはそれぞれ内方へ凸の三角形状に形成され、出射面３ｆ、３ｆの上縁に連続されている。下面３ｈ、３ｈはそれぞれ内縁と外縁とが平行を為し内縁が外縁より短くされた台形状に形成され、出射面３ｆ、３ｆの下縁に連続されている。外側面３ｉ、３ｉはそれぞれ上縁と下縁とが平行を為し上縁が下縁より短い台形状に形成され、上面３ｇ、３ｇの右縁と下面３ｈ、３ｈの右縁と出射面３ｆ、３ｆの右縁とに連続され、出射面３ｆ、３ｆ、上面３ｇ、３ｇ及び下面３ｈ、３ｈに対して直交されている。内側面３ｊ、３ｊはそれぞれ上方へ凸の三角形状に形成され、出射面３ｆ、３ｆ及び下面３ｈ、３ｈの左縁とに連続され、出射面３ｆ、３ｆ及び下面３ｈ、３ｈに対して直交されている。入射面３ｋ、３ｋは、それぞれ上面３ｇ、３ｇの後縁と下面３ｈ、３ｈの後縁と外側面３ｉ、３ｉの後縁と内側面３ｊ、３ｊの後縁とに連続され、上面３ｇ、３ｇ及び下面３ｈ、３ｈに対して直交されている。
【００４９】
出射面３ｆ、３ｆは内方へ近付くに従って入射面３ｋ、３ｋに近付くようにされ、入射面３ｋ、３ｋに対して上向きかつ内向きに所定の角度傾斜されている。
【００５０】
接眼窓３Ａ、３Ａは、入射面３ｋ、３ｋが観察者に対して垂直に位置するように装着部２に取り付けられている。従って、接眼窓３Ａ、３Ａは、出射面３ｆ、３ｆが互いに近付く方向、即ち、観察者の両眼Ｅ、Ｅから鼻へ近付くに従って観察者から遠去かるように、かつ、上方から下方、即ち、観察者の額から鼻へ近付くに従って観察者に近付くように装着部２に配置されている。
【００５１】
上記したように、接眼窓３、３に代えて接眼窓３Ａ、３Ａを用いた場合には、出射面３ｆ、３ｆが上方から下方へ近付くに従って観察者に近付くように傾斜されているため、接眼窓３、３を用いた場合と同様の効果に加え、上下方向からの観察者の顔の写り込みの発生をも低減することができる。
【００５２】
また、物体を観察するときには、視線を正面より稍下方へ向けた状態が最も眼球の疲労を引き起こし難いことが知られている。従って、出射面３ｆ、３ｆが観察者に対して上向きに傾斜された接眼窓３Ａ、３Ａを用いれば、表示素子５、５の表示を接眼窓３Ａ、３Ａを介して観察したときに、観察者の視線が正面より稍下方へ向いた状態となるため、使用時の眼球の疲労を軽減することができる。
【００５３】
尚、接眼窓３、３に代えて接眼窓３Ａ、３Ａを用いた場合にあっても、接眼窓３Ａ、３Ａへの観察者の顔の写り込みの発生を低減することができるため、反射防止用の塗膜を省略することが可能である。
【００５４】
また、接眼窓３Ａ、３Ａの入射面３ｋ、３ｋに対する出射面３ｆ、３ｆの水平方向における傾斜角度β、β及び垂直方向における傾斜角度γ、γ（図５参照）は、観察者の視軸、設定しようとする虚像位置、観察者から接眼窓３Ａ、３Ａへ向かう光の反射角度等を考慮して任意に設定することができる。
【００５５】
さらに、眼球運動のみによって雑音情報から目的情報を瞬時に検出受容できるとされる有効視野は、左右方向とも約１５°の範囲内であり、上下方向とも約１２°の範囲内であることが知られており、この有効視野を考慮して接眼窓３Ａ、３Ａの入射面３ｋ、３ｋに対する出射面３ｆ、３ｆの傾斜角度β、β、γ、γを設定することが望ましい。
【００５６】
上記した実施の形態において示した各部の具体的な形状及び構造は、何れも本発明を実施する際の具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。
【００５７】
【発明の効果】
以上に記載したところから明らかなように、本発明画像表示装置は、各表示面に画像を表示する左眼用及び右眼用の一対の表示素子と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置されると共に表示素子から発せられた光が入射される入射面と表示素子から発せられた光を観察者の両眼へ向けて出射する出射面とをそれぞれ有する一対の接眼窓と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に表示素子の表示面に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する一対の拡大レンズと、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部とを備えた画像表示装置であって、一対の拡大レンズの光軸が平行とされ、一対の拡大レンズの光軸がそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央に一致され、一対の表示素子の表示面が一対の接眼窓の各入射面に平行とされ、一対の接眼窓の各入射面が一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とされ、一対の接眼窓の各出射面が互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜されるようにしたことを特徴とする。
【００５８】
従って、拡大レンズの光軸が平行とされ、拡大レンズの光軸がそれぞれ表示素子の表示面の中央に一致されているため、拡大レンズの小型化及び高性能化を図ることができる。
【００５９】
また、接眼窓の入射面が拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とされ、表示素子の表示面が接眼窓の入射面と平行とされているため、接眼窓、拡大レンズ及び表示素子の装着部に対する良好な取付精度を確保することができ、取付作業における作業性の向上を図ることができる。
【００６０】
さらに、接眼窓の出射面が互いに近付くに従って入射面に近付く方向へ傾斜されているため、画像表示装置の使用中の接眼窓への観察者の顔の写り込みの発生を低減することができる。
【００６１】
別の本発明画像表示装置は、各表示面に画像を表示する左眼用及び右眼用の一対の表示素子と、観察者の左右両眼にそれぞれ対向して位置されると共に表示素子から発せられた光が入射される入射面と表示素子から発せられた光を観察者の両眼へ向けて出射する出射面とをそれぞれ有する一対の接眼窓と、表示素子と接眼窓との間にそれぞれ配置されると共に表示素子の表示面に表示された画像を観察者の左右両眼にそれぞれ拡大して投影する一対の拡大レンズと、一対の表示素子と一対の接眼窓と一対の拡大レンズとを保持すると共に観察者の頭部又は顔面部に装着される装着部とを備えた画像表示装置であって、一対の拡大レンズの光軸が平行とされ、一対の拡大レンズの光軸がそれぞれ一対の表示素子の表示面の中央に一致され、一対の表示素子の表示面が一対の接眼窓の各入射面に平行とされ、一対の接眼窓の各入射面が一対の拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とされ、一対の接眼窓の各出射面が互いに近付くに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜されると共に上方へ向かうに従ってそれぞれ入射面に近付く方向へ傾斜されるようにしたことを特徴とする。
【００６２】
従って、拡大レンズの光軸が平行とされ、拡大レンズの光軸がそれぞれ表示素子の表示面の中央に一致されているため、拡大レンズの小型化及び高性能化を図ることができる。
【００６３】
また、接眼窓の入射面が、拡大レンズの光軸にそれぞれ垂直とされ、表示素子の表示面が接眼窓の入射面と平行とされているため、接眼窓、拡大レンズ及び表示素子の装着部に対する良好な取付精度を確保することができ、取付作業における作業性の向上を図ることができる。
【００６４】
さらに、接眼窓の出射面が、互いに近付くに従って入射面に近付く方向へ傾斜されると共に上方へ向かうに従って入射面に近付く方向へ傾斜されているため、画像表示装置の使用中の接眼窓への観察者の顔の写り込みの発生を低減することができる。
【００６５】
加えて、接眼窓の出射面が上方へ向かうに従って入射面に近付く方向へ傾斜されているため、使用時の眼球の疲労を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図２乃至図５と共に本発明画像表示装置の実施の形態を示すものであり、本図は画像表示装置の斜視図である。
【図２】画像表示装置を概念的に示す平面図である。
【図３】接眼窓の拡大斜視図である。
【図４】接眼窓に向かった光が反射される方向を示す概略平面図である。
【図５】接眼窓の変形例を示す拡大斜視図である。
【図６】従来の画像表示装置を概念的に示す平面図である。
【図７】従来の別の画像表示装置を概念的に示す平面図である。
【符号の説明】
１…画像表示装置、２…装着部、３…接眼窓、３ａ…出射面、３ｅ…入射面、４…拡大レンズ、５…表示素子、５ａ…表示面、Ｘ…光軸、Ｅ…眼、Ｐ…中心、３Ａ…接眼窓、３ｆ…出射面、３ｋ…入射面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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