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公開番号2023078882
公報種別公開特許公報(A)
公開日2023-06-07
出願番号2021192194
出願日2021-11-26
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
主分類G02B 27/02 20060101AFI20230531BHJP(光学)
要約【課題】光学部品や表示デバイスを保持するフレームの強度を確保しつつ、ユーザーの観察時にフレームによる違和感を軽減させた画像表示装置を提供する。
【解決手段】表示光学系を透過する第1の光束に画像を重畳させる画像表示装置であって、前記表示光学系の前記第1の光束を導く光軸と交差する平面にて前記表示光学系の周りを保持するフレームを有し、前記フレームは、少なくとも一部が、前記光軸と平行な方向における前記第1の光束が前記表示光学系から出射する側のほうが前記第1の光束が前記表示光学系に入射する側よりも、前記光軸に近い位置に配置され前記光軸と直交する方向の幅が狭い形状である。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
表示光学系を透過する第１の光束に画像を重畳させる画像表示装置であって、
前記表示光学系の前記第１の光束を導く光軸と交差する平面にて前記表示光学系の周りを保持するフレームを有し、
前記フレームは、少なくとも一部が、前記光軸と平行な方向における前記第１の光束が前記表示光学系から出射する側のほうが前記第１の光束が前記表示光学系に入射する側よりも、前記光軸に近い位置に配置され前記光軸と直交する方向の幅が狭い形状であることを特徴とする画像表示装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記フレームは、前記光軸と交差する平面にて矩形形状をしていて、前記矩形形状の全周において、前記光軸と平行な方向における前記第１の光束が前記表示光学系から出射する側のほうが前記第１の光束が前記表示光学系に入射する側よりも、前記光軸に近い位置に配置され前記光軸と直交する方向の幅が狭い形状であ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】
前記フレームは、前記光軸と交差する平面にて矩形形状をしていて、前記矩形形状の対角部を除く部分において、前記光軸と平行な方向における前記第１の光束が前記表示光学系から出射する側のほうが前記第１の光束が前記表示光学系に入射する側よりも、前記光軸に近い位置に配置され前記光軸と直交する方向の幅が狭い形状であ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４】
前記フレームは、前記光軸と平行な方向における前記第１の光束が前記表示光学系から出射する側のほうが前記第１の光束が前記表示光学系に入射する側よりも、前記光軸に近い位置に配置され前記光軸と直交する方向の幅が狭い部分において、前記フレームの内壁の接線と前記フレームの外壁の接線とが前記光軸上で交わることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記フレームは、前記光軸と平行な方向における前記第１の光束が前記表示光学系から出射する側のほうが前記第１の光束が前記表示光学系に入射する側よりも、前記光軸に近い位置に配置され前記光軸と直交する方向の幅が狭い部分において、前記フレームの内壁の接線と前記フレームの外壁の接線とが前記表示光学系のアイボックス内で交わることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記フレームに保持されていて、画像を表示する表示手段を有し、
前記表示光学系は、前記第１の光束が入射する第１の入射部、前記表示手段からの第２の光束が入射する第２の入射部、前記第１の光束及び前記第２の光束が出射する出射部、及び、前記第１の入射部から入射した前記第１の光束を透過し前記第２の入射部から入射した前記第２の光束を前記出射部の方向へ反射するハーフミラー面を有していることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
ＡＲデバイスまたはＭＲデバイスであることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の画像表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置に関するものである。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
ユーザー（観察者）の頭部あるいは顔面に被せてユーザーの眼前に画像を表示する画像表示装置の中には、被写体像を表示すると同時にＣＧ映像を重畳することで、ＡＲ（拡張現実）やＭＲ（複合現実）の体験を実現するものがある。このような画像表示装置は、エンターテイメント、作業支援、トレーニングといった分野で活用されている。
【０００３】
近年、このような画像表示装置への高性能化・多機能化の要求から、画像表示装置に搭載するレンズやプリズムの光学性能の要求レベルが上がり、レンズ構成枚数やレンズ重量は増加している。また、必要とされる表示デバイスの画素数の要求レベルも上がり、表示デバイスの大きさや重量が増加している。そのため、光学部品や表示デバイスを保持するフレームは強度向上のために大型化してきている。
【０００４】
そこで、特許文献１では、フレームの特定箇所を鼻に近い箇所に配置することで、フレームを軽量化するとともに見た目のボリューム感を抑えデザイン性に優れた形状を提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－２１９４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
一方、フレーム形状が大型化すると、表示デバイスを通して見た被写体と表示デバイス外に見える被写体との間にフレームが目立って見えてしまい、ユーザーの観察時に違和感が生じるという課題がある。しかしながら、特許文献１には、ユーザーが表示デバイス外を見た際の違和感に対して言及されていない。
【０００７】
本発明の目的は、光学部品や表示デバイスを保持するフレームの強度を確保しつつ、ユーザーの観察時にフレームによる違和感を軽減させた画像表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明にかかわる画像表示装置は、表示光学系を透過する第１の光束に画像を重畳させる画像表示装置であって、前記表示光学系の前記第１の光束を導く光軸と交差する平面にて前記表示光学系の周りを保持するフレームを有し、前記フレームは、少なくとも一部が、前記光軸と平行な方向における前記第１の光束が前記表示光学系から出射する側のほうが前記第１の光束が前記表示光学系に入射する側よりも、前記光軸に近い位置に配置され前記光軸と直交する方向の幅が狭い形状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光学部品や表示デバイスを保持するフレームの強度を確保しつつ、ユーザーの観察時にフレームによる違和感を軽減させた画像表装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の実施形態にかかわるＡＲデバイスの外観斜視図である。
本発明の実施形態にかかわるＡＲデバイス１００の表示光学系１０３とその周辺部品の詳細を示す図である。
比較例としての本発明を実施していないＡＲデバイスを通して被写体像を見た視野を示す概要図である。
比較例としての本発明を実施していないＡＲデバイスの表示光学系１００３とその周辺部品を示す水平断面図である。
本発明の実施形態にかかわるＡＲデバイス１００の表示光学系１０３とフレーム１０４の水平断面図である。
本発明の実施形態にかかわるＡＲデバイス１００を通して被写体像を見た視野を示す概要図である。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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