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公開番号2025177537
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-12-05
出願番号2024084465
出願日2024-05-24
発明の名称表示装置
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 20060101AFI20251128BHJP(光学)
要約【課題】輻輳調整と視度調整を行える表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置は、右眼用および左眼用にそれぞれ設けられた、表示素子1400の表示面からの表示光を瞳面へ導く表示光学系1000を有する。表示光学系は、瞳面側から表示面側へ順に配置された、第1透過反射面Aと、第2透過反射面Cとを含む。表示装置は、第1透過反射面と第2透過反射面との間の第1間隔および瞳面と表示面との間の第2間隔のうち少なくとも一方を変化させる調整機構を有する。調整機構は、第1間隔を変化させて行う輻輳調整と第1または第2間隔を変化させて行う視度調整の両方が可能な調整範囲を有する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
右眼用および左眼用にそれぞれ設けられた、表示素子の表示面からの表示光を瞳面へ導く表示光学系を有する表示装置であって、
前記表示光学系は、瞳面側から表示面側へ順に配置された、第１透過反射面と、第２透過反射面とを含み、
前記表示装置は、前記第１透過反射面と前記第２透過反射面との間の第１間隔および前記瞳面と前記表示面との間の第２間隔のうち少なくとも一方を変化させる調整機構を有し、
前記調整機構は、
前記第１間隔を変化させて行う輻輳調整と前記第１または第２間隔を変化させて行う視度調整の両方が可能な調整範囲を有することを特徴とする表示装置。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記調整機構は、前記表示面に表示される画像に応じて前記輻輳調整を行う自動調整機構と、前記視度調整を行う手動調整機構とを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記自動調整機構と前記手動調整機構はそれぞれ、前記瞳面上の視度を少なくとも－４ディオプタから０ディオプタまで調整可能であることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記調整機構は、前記表示面に表示される画像に応じた前記輻輳調整と、前記視度調整とを行う自動調整機構を有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記自動調整機構は、前記瞳面上の視度を少なくとも－８ディオプタから０ディオプタまで調整可能であることを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記調整機構による調整が行われたときの前記瞳面上の視度が０ディオプタである場合と前記瞳面上での視度が－８ディオプタである場合の前記視度を含めた前記表示光学系の焦点距離をそれぞれ、ｆｔ［０Ｄ］とｆｔ［－８Ｄ］とするとき、
０．９０≦ｆｔ［－８Ｄ］／ｆｔ［０Ｄ］≦１．１０
なる条件を満足することを特徴とする請求項３または５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記調整機構は、前記輻輳調整と前記視度調整とで前記第１透過反射面と前記第２透過反射面のうち同じ透過反射面を駆動することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示光学系のアイレリーフは、１５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示光学系において前記瞳面に対向する面における前記表示光が通過し得る範囲の直径が、５０ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記瞳面を通過する前記表示光の主光線がなす最大半画角が３０°以上であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
（【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、ヘッドマウントディスプレイ（ＨＭＤ）等の表示装置に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
上記のような表示装置として特許文献１には、レンズと表示素子をシフトさせるピント調整機構を有し、－５Ｄ（ディオプタ）～＋２Ｄの範囲で視度調整を可能とした表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７１０３５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
表示装置には、視度調整だけでなく、輻湊矛盾（Vergence-Accommodation Conflict）を解消するための調整（輻輳調整：以下、ＶＡＣ調整ともいう）が行えることが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面としての表示装置は、右眼用および左眼用にそれぞれ設けられた、表示素子の表示面からの表示光を瞳面へ導く表示光学系を有する。表示光学系は、瞳面側から表示面側へ順に配置された、第１透過反射面と、第２透過反射面とを含む。表示装置は、第１透過反射面と第２透過反射面との間の第１間隔および瞳面と表示面との間の第２間隔のうち少なくとも一方を変化させる調整機構を有する。調整機構は、第１間隔を変化させて行う輻輳調整と第１または第２間隔を変化させて行う視度調整の両方が可能な調整範囲を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、輻輳調整（ＶＡＣ調整）と視度調整の両方を行える表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施例１の表示光学系の調整なし時の断面図および収差図。
実施例１の表示光学系の部分拡大図、表示素子上の発光位置と出射角度との関係および光路を示す図。
実施例１の表示光学系の－４Ｄ調整時の断面図および収差図。
実施例１の表示光学系の－８Ｄ調整時の断面図および収差図。
実施例１の表示光学系の＋２Ｄ調整時の断面図および収差図。
実施例１の表示光学系の－１０Ｄ調整時の断面図および収差図。
実施例２の表示光学系の調整なし時の断面図。
実施例３の表示光学系の調整なし時の断面図。
実施例３の表示光学系の－４Ｄ調整時の断面図および収差図。
実施例３の表示光学系の－８Ｄ調整時の断面図および収差図。
実施例４の表示光学系の調整なし時の断面図。
実施例４の表示光学系の－４Ｄ調整時の断面図および収差図。
実施例４の表示光学系の－８Ｄ調整時の断面図および収差図。
実施例１～４の表示光学系を備えたＨＭＤの斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。まず実施例１～４の具体的な説明に先立って各実施例に共通する事項について説明する。
【０００９】
各実施例の表示装置としてのＨＭＤは、右眼用および左眼用にそれぞれ設けられた、表示素子と、該表示素子の表示面からの表示光を瞳面へ導く表示光学系とを有する。表示光学系は、表示素子の表示面からの表示光を観察面としての瞳面へ導き、表示面に表示された原画像を拡大して表示画像を表示する。
【００１０】
各実施例における表示光学系のうち第１分類の光学系は、瞳面側から表示面側へ順に配置された、透過面かつ反射面としての２つの透過反射面（第１透過反射面と第２透過反射面）を有する。また第２分類の光学系は、瞳面側から表示面側へ順に配置された、第１光学系（瞳面側光学系）と、第２光学系（透過反射光学系）と、第３光学系（パネル側光学系）とを有する。第２光学系は、２つの透過反射面（第１透過反射面と第２透過反射面）を含み、それらによって挟まれる光学系である。第１光学系は、瞳面と第１透過反射面とにより挟まれた光学系である。第３光学系は、第２透過反射面と表示素子とにより挟まれた光学系である。第１光学系および第３光学系はそれぞれ存在しない場合もある。
（【００１１】以降は省略されています）

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