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公開番号2023075004
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-05-30
出願番号2022028542
出願日2022-02-25
発明の名称画像表示装置
出願人キヤノン株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類G02B 27/02 20060101AFI20230523BHJP(光学)
要約【課題】画像表示素子の周辺部の中心部に対する色ずれを低減する点で有利な画像表示装置を提供すること。
【解決手段】画像表示装置は、画像表示素子と、画像表示素子からの光を射出瞳に導く接眼光学系とを有し、接眼光学系は、中心部と中心部とは異なる領域とで特性が異なる少なくとも一つの補正素子を含み、少なくとも一つの補正素子の特性は、画像表示素子の中心部から射出された第1の光及び画像表示素子の最周辺部から射出された第2の光が接眼光学系を通過する前よりも通過した後において第1の光に対する該第2の光の色ずれが小さくなるように設定されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
画像表示素子と、
前記画像表示素子からの光を射出瞳に導く接眼光学系とを有し、
前記接眼光学系は、中心部と該中心部とは異なる領域とで特性が異なる少なくとも一つの補正素子を含み、
前記少なくとも一つの補正素子の特性は、前記画像表示素子の中心部から射出された第１の光及び前記画像表示素子の最周辺部から射出された第２の光が前記接眼光学系を通過する前よりも通過した後において該第１の光に対する該第２の光の色ずれが小さくなるように設定されていることを特徴とする画像表示装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記少なくとも一つの補正素子は、位相板を含み、
該位相板の中心部と該中心部とは異なる領域とでは、分光透過率と波長ごとの位相量との少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの補正素子は、偏光分離素子を含み、
該偏光分離素子の中心部と該中心部とは異なる領域とでは、分光透過率と分光反射率との少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項１又は２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記偏光分離素子は、第１の直線偏光を反射し、該第１の直線偏光の偏光方向に直交する偏光方向の第２の直線偏光を透過することを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記少なくとも一つの補正素子は、偏光板を含み、
該偏光板の中心部と該中心部とは異なる領域とでは、分光透過率が異なることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記少なくとも一つの補正素子は、位相板、偏光分離素子、及び偏光板を含み、
４３０ｎｍから４８０ｎｍの範囲に含まれる第１の波長、５２０ｎｍから５７０ｎｍの範囲に含まれる第２の波長、及び６００ｎｍから６５０ｎｍの範囲に含まれる第３の波長のうち、前記第１の光の強度に対する前記第２の光の強度の比の値が最も大きい波長と、前記最周辺部から前記射出瞳までの光路における、前記偏光板の透過率、前記位相板の透過率、前記偏光分離素子の反射率、及び前記偏光分離素子の透過率の少なくとも１つが最も小さい波長とが同じであることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記少なくとも一つの補正素子は、半透過反射膜であり、
該半透過反射膜の中心部と該中心部とは異なる領域とでは、分光透過率と分光反射率との少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記少なくとも一つの補正素子は、反射防止膜であり、
該反射防止膜の中心部と該中心部とは異なる領域とでは、分光透過率が異なることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
４３０ｎｍから４８０ｎｍの範囲に含まれる第１の波長、５２０ｎｍから５７０ｎｍの範囲に含まれる第２の波長、及び６００ｎｍから６５０ｎｍの範囲に含まれる第３の波長のうち、前記第１の光の強度に対する前記第２の光の強度の比の値が最も大きい波長と、前記最周辺部から前記射出瞳までの光路における前記反射防止膜の透過率が最も小さい波長とが同じであることを特徴とする請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記少なくとも一つの補正素子は、誘電体多層膜であり、
該誘電体多層膜の中心部と該中心部とは異なる領域とでは、分光透過率と分光反射率との少なくとも一方が異なることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の画像表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示素子上の画像を、接眼光学系を介して拡大して観察するヘッドマウントディスプレイ等に好適な画像表示装置に関する。
続きを表示（約 2,300 文字）【背景技術】
【０００２】
薄型及び軽量であり、広画角な画像表示装置を実現するために、特許文献１には偏光を利用して光路を折り畳む構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－７１６０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の構成では、画像表示素子の周辺部から射出された光の出射角が大きく、画像表示素子の周辺部の中心部に対する色ずれが発生するため、画像の周辺部を正しい色で観察することができない。
【０００５】
本発明は、画像表示素子の周辺部の中心部に対する色ずれを低減する点で有利な画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としての画像表示装置は、画像表示素子と、画像表示素子からの光を射出瞳に導く接眼光学系とを有し、接眼光学系は、中心部と中心部とは異なる領域とで特性が異なる少なくとも一つの補正素子を含み、少なくとも一つの補正素子の特性は、画像表示素子の中心部から射出された第１の光及び画像表示素子の最周辺部から射出された第２の光が接眼光学系を通過する前よりも通過した後において第１の光に対する該第２の光の色ずれが小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、画像表示素子の周辺部の中心部に対する色ずれを低減する点で有利な画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態に係る画像表示装置の一例であるヘッドマウントディスプレイの説明図である。
第１実施形態の右眼用接眼光学系の説明図である。
第１実施形態のヘッドマウントディスプレイの外観図である。
第１実施形態の右眼用接眼光学系の説明図である。
第１実施形態の画像表示素子から射出された光の出射角の説明図である。
第１実施形態の画像表示素子の色ずれの説明図である。
第１実施形態の偏光板とＰＢＳの特性の説明図である。
第１実施形態の接眼光学系の色ずれの説明図である。
第２実施形態に係る画像表示装置の一例であるヘッドマウントディスプレイの説明図である。
第２実施形態の右眼用接眼光学系の説明図である。
第２実施形態の画像表示素子から射出された光の出射角の説明図である。
第２実施形態の画像表示素子の色ずれの説明図である。
第２実施形態の偏光板の特性の説明図である。
第２実施形態の接眼光学系の色ずれの説明図である。
第２実施形態の偏光板の特性の一例を示す図である。
第３実施形態に係る画像表示装置の一例であるヘッドマウントディスプレイの説明図である。
第３実施形態の右眼用接眼光学系の説明図である。
第３実施形態の偏光板の特性の説明図である。
第４実施形態に係る画像表示装置の一例であるヘッドマウントディスプレイの説明図である。
第４実施形態に係る画像表示装置の他の例であるヘッドマウントディスプレイの説明図である。
第５実施形態に係る画像表示装置の一例であるヘッドマウントディスプレイの説明図である。
第５実施形態のヘッドマウントディスプレイがＰＣに接続されている状態を示す図である。
第６実施形態の右眼用接眼光学系の説明図である。
第６実施形態のマイナスフィルタの特性の説明図である。
第６実施形態のマイナスフィルタの特性の説明図である。
第６実施形態の画像表示素子の発光スペクトルの説明図である。
第６実施形態の画像表示素子の発光スペクトルの説明図である。
第６実施形態の画像表示素子の発光スペクトルの説明図である。
第７実施形態の右眼用接眼光学系の説明図である。
第７実施形態のＩＲカットフィルタの特性の説明図である。
第７実施形態のＩＲカットフィルタの特性の説明図である。
第７実施形態の画像表示素子の発光スペクトルの説明図である。
第７実施形態の画像表示素子の発光スペクトルの説明図である。
第７実施形態の画像表示素子の発光スペクトルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１０】
なお、本実施形態では、主に右眼用接眼光学系について説明するが、左眼用接眼光学系についても同様である。
［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る画像表示装置の一例であるヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤ）１０１の説明図である。ＨＭＤ１０１は、レンズ１０４，１０５，１０６，１０７、右眼用画像表示素子１０８、及び左眼用画像表示素子１０９を有する。レンズ１０４，１０５により右眼用接眼光学系が構成され、レンズ１０６，１０７により左眼用接眼光学系が構成される。右眼用画像表示素子１０８及び左眼用画像表示素子１０９は、有機ＥＬディスプレイである。
（【００１１】以降は省略されています）

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