JP2004233780A - Head-mounted display - Google Patents

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JP2004233780A
JP2004233780A JP2003023738A JP2003023738A JP2004233780A JP 2004233780 A JP2004233780 A JP 2004233780A JP 2003023738 A JP2003023738 A JP 2003023738A JP 2003023738 A JP2003023738 A JP 2003023738A JP 2004233780 A JP2004233780 A JP 2004233780A
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Nobuyuki Miyake
信行 三宅
Masaki Otsuki
正樹 大槻
Shigeru Kato
茂 加藤
Kenzo Chiaki
謙三 千秋
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Nikon Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a head-mounted display constituted so that one head-mounted display main body part can be used for a left eye as well as for a right eye. <P>SOLUTION: The head-mounted display main body part 1 is constituted of a rear arm 2 mounted on the back of the head so as to hold the head and having elasticity, a display arm 3 fit so that it can get in and get out of the rear arm 2, a display part 4 displaying a picture, and a headphone 5 attached to the rear arm 2 as principal parts. The shape of the main body part 1 is symmetric up and down with respect to a center line A in an up-and-down direction in a figure. Therefore, by reversing the main body part 1 right and left as shown by an arrow in the figure and rotating it by 180°, the display arm 3 and the display part 4 move to the right side of the face as shown by an alternate long and two short dashes line in the figure, and the display part 4 is positioned in front of the right eye while keeping such a state, and can be used as the one for the right eye. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は頭部に装着して映像を観測するヘッドマウントディスプレイに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、液晶パネル(LCD)等の表示デバイス上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して拡大した虚像として観察する眼鏡タイプの映像表示装置が種々提案され、ヘッドマウントディスプレイと呼ばれている。
【0003】
この映像表示装置は、多くの場合、頭に巻いた形で頭部に装着する構成とされ、両眼に対応する位置に映像表示系を形成した両眼タイプと左右眼の一方の眼に対応する位置に映像表示系を形成した片眼タイプとがある。このうち、両眼タイプのものは、主として映像を楽しむための目的に使用される。片眼タイプのものは、例えばウエアラブルパソコン等の表示装置等や、作業者に指示を表示する表示装置としての使用方法が期待されている。
【0004】
【特許文献1】特開平7−284041号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
片眼タイプのヘッドマウントディスプレイにおいては、一つのヘッドマウントディスプレイ本体部(頭部に装着される部分)を、左眼用にも右眼用にも使用できるようにしておくのが好ましい。このようなヘッドマウントディスプレイとして、特開平7−284041号公報(特許文献1)には、ヘッドマウントディスプレイの表示部を取り外し、付け替えることで左右を切り換える方式のものが開示されている。しかしながら、このような公知のヘッドマウントディスプレイにおいては、表示部を付け替えても、表示部を取り付ける取り付け部が残ったままとなり、他の眼の視界を遮るという問題点があった。
【0006】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、一つのヘッドマウントディスプレイ本体部を、左眼用にも右眼用にも使用できるようにしたヘッドマウントディスプレイで、使い勝手の良いものを提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための第1の手段は、頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観測する片眼用ヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着される部分(ヘッドマウントディスプレイ本体部)が、頭部に装着するためのリアアームと、画像表示のための表示部とを有し、左眼用、右眼用のいずれにも使用可能とされていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ(請求項1)である。
【0008】
本発明においては、ヘッドマウントディスプレイ本体部が左眼用、右眼用のいずれにも使用可能とされているので、左眼用、右眼用として別々に製造する必要が無く、かつ、同一のヘッドマウントディスプレイ本体部を、複数の人間が共用するときにも使い勝手の良いものとなる。
【0009】
前記課題を解決するための第2の手段は、前記第1の手段であって、前記リアアームに結合され、前記表示部を支えるディスプレイアームが、前記リアアームを頭部に装着した場合に頭部の中心に対応する部分を中心として、頭部の左右方向に少なくとも180°回動可能とされていることを特徴とするもの(請求項2)である。
【0010】
本手段においては、リアアームを頭部に装着した場合に頭部の中心に対応する部分を中心として、ディスプレイアームを頭部の左右方向に180°回動させることにより、表示部を左眼用、右眼用に切り換えて使用することができる。
【0011】
前記課題を解決するための第3の手段は、前記第1の手段であって、かつ、前記リアアームに左右の耳当て部が取り付けられたヘッドマウントディスプレイであり、前記左右の耳当て部の中心を結ぶ線を回動中心として、前記リアアームと前記ディスプレイアームが、一体として、頭部の前後方向に少なくとも180°回動可能とされていることを特徴とするもの(請求項3)である。
【0012】
本手段においては、左右の耳当て部の中心を結ぶ線を回動中心として、リアアームとディスプレイアームを、一体として、頭部の前後方向に180°回動させることにより、表示部を左眼用、右眼用に切り換えて使用することができる。
【0013】
前記課題を解決するための第4の手段は、前記第1の手段であって、前記左右の耳当て部の中心を結ぶ線を回動中心として、前記リアアームと前記ディスプレイアームが、それぞれ独立に、頭部の前後方向に少なくとも180°回動可能とされていることを特徴とするもの(請求項4)である。
【0014】
本手段においても、左右の耳当て部の中心を結ぶ線を回動中心として、リアアームとディスプレイアームの両方を、頭部の前後方向に180°回動させることにより、表示部を左眼用、右眼用に切り換えて使用することができる。かつ、本手段においては、リアアームとディスプレイアームのなす角度を可変とすることができるので、表示部を眼の前方に位置させるのが非常に容易になる。
【0015】
前記課題を解決するための第5の手段は、前記第1の手段であって、前記表示部が支持部を有し、前記支持部は、前記表示部から離れた位置に回動中心を有し、前記リアアームに結合されて前記表示部を支えるディスプレイアームに結合され、前記リアアームを頭部に装着した場合における両眼の略中心を中心として、頭部の左右方向に少なくとも180°回動可能とされていることを特徴とするもの(請求項5)である。
【0016】
本手段においては、リアアームは頭部に対して一定の位置で使用されるが、それに結合されて表示部を支えるディスプレイアームに結合された表示部の支持部を、リアアームを頭部に装着した場合における両眼の略中心を中心として、頭部の左右方向に180°回動させることにより、表示部を左眼前、右眼前にそれぞれ位置させることができる。
【0017】
前記課題を解決するための第6の手段は、前記第1の手段から第5の手段のうちいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイであって、前記表示部における画像表示部の視野が、水平、垂直方向とも軸対称に形成されていることを特徴とするもの(請求項6)である。
【0018】
前記第1の手段においては、ヘッドマウントディスプレイを左眼用として使用する場合と右眼用として使用する場合で、画像表示部の視野(画像表示部がどのように見えるか)が180°反転するものが多い。これらの場合には、表示部における画像表示部の視野を、水平、垂直方向とも軸対称に形成しておくことにより、左眼用として使用する場合でも、右眼用として使用する場合でも、同じ画像表示部の視野を得ることができる。
【0019】
前記課題を解決するための第7の手段は、前記前記第1の手段から第6の手段のいずれかであって、装着時に前記表示部を見た際に視野に入る前記表示部の外形が、左眼で見た場合と右眼でみた場合とで、同じとなるようにされていることを特徴とするもの(請求項7)である。
【0020】
前記第1の手段から第6の手段においては、ヘッドマウントディスプレイを左眼用として使用する場合と右眼用として使用する場合で、画像表示部の視野だけでなく、表示部が前にある眼で見える表示部の外形も180°反転するものが多い。これらの場合には、装着時に前記表示部を見た際に視野に入る表示部の外形を、左眼で見た場合と右眼でみた場合とで、同じとなるように構成しておくことにより、同じ装着感を得ることができ、外光の入り方も同じとすることができる。
【0021】
前記課題を解決するための第8の手段は、前記第1の手段であって、前記ヘッドマウントディスプレイ本体部が、耳かけ部を除き、装着時の上下方向に対して、対称な形状を有していることを特徴とするもの(請求項8)である。
【0022】
本手段においては、ヘッドマウントディスプレイ本体部を180°ひっくり返すだけで、左眼用と右眼用とに使い分けることができる。その際、耳かけ部が無い場合はこれでよいが、耳かけ部がある場合は、耳かけ部が下側に来てしまうので、この部分だけは取り替える必要がある。
【0023】
前記課題を解決するための第9の手段は、前記第1の手段であって、前記ヘッドマウントディスプレイ本体部が配線部を有し、前記ヘッドマウントディスプレイ本体部が、前記配線部を除き、装着時の上下方向に対して、対称な形状を有していることを特徴とするもの(請求項9)である。
【0024】
本手段においては、ヘッドマウントディスプレイ本体部を180°ひっくり返すだけで、左眼用と右眼用とに使い分けることができる。その際、配線部の位置が変わることになるが、これはあまり大きな問題とはならない。
【0025】
前記課題を解決するための第10の手段は、前記第2の手段、第3の手段、前記第8の手段、又は第9の手段のいずれかであって、前記リアアームに結合され、前記表示部を支えるディスプレイアームが、関節構造で結合された2つの部分を有し、第1の部分には前記表示部が結合され、第2の部分は、前記リアアームに結合されていることを特徴とするもの(請求項10)である。
【0026】
前述のように、前記第2の手段、第3の手段、第8の手段、第9の手段においては、ヘッドマウントディスプレイ本体部、又はその一部を180°ひっくり返すだけで、左眼用と右眼用とに使い分けることができる。しかし、その場合、リアアームの延長面上と一定の関係にある位置に表示部が位置することになるが、それではフレキシビリティに欠ける場合がある。そこで本手段においては、ディスプレイアームを2つに分けて、その間に関節構造を配置しているので、この関節構造部を中心に表示部の位置を変えることができ、フレキシビリティに富むヘッドマウントディスプレイとすることができる。
【0027】
前記課題を解決するための第11の手段は、前記第2の手段、第3の手段、第8の手段、第9の手段、第10の手段のいずれかであって、左右の耳当て部、又は前記左右の耳当て部の前記耳かけ部が、左右交換可能とされていることを特徴とするもの(請求項11)である。
【0028】
第2の手段、第3の手段、第8の手段、第9の手段、第10の手段においては、左眼用として使用するときと、右目用として使用するときで、耳当て部とその耳かけ部の位置が逆さまになると共に左右も反転する。本手段においては、この左右の耳当て部を交換可能としたり、又は左右の耳かけ部を、単体で、または耳当て部ごとに交換可能としているので、このような問題を避けることができる。
【0029】
前記課題を解決するための第12の手段は、前記第1の手段から第11の手段のいずれかであって、装着時におけるヘッドマウントディスプレイ本体部全体、又はその一部である表示部の、上下方向を検知する上下方向検出器が設けられていることを特徴とするもの(請求項12)である。
【0030】
前記第1の手段から第11の手段は、左眼用として使用する場合と右眼用として使用する場合では、ヘッドマウントディスプレイ本体部、又はその一部である表示部の少なくとも一方の上下が反転する。よって、反転する部分のいずれかの部分に、上下方向検出器を設けることにより、左眼用として使用する場合と右眼用として使用する場合を区別することができる。
【0031】
前記課題を解決するための第13の手段は、前記第12の手段であって、前記上下方向検出器は、重力方向を検出するものであることを特徴とするもの(請求項12)である。
【0032】
重力の方向を検出する検出器を用いることにより、非常に簡単な方法で、ヘッドマウントディスプレイ本体部又は表示部の上下方向を知ることができる。
【0033】
前記課題を解決するための第14の手段は、前記第10の手段であると共に前記第12の手段でもあり、前記上下方向検出器は、前記ディスプレイアームの2つの部分の相対的な回動方向を検出するものであることを特徴とするもの(請求項14)である。
【0034】
本手段においては、ディスプレイアームの第1の部分と第2の部分の相対的な回動方向を知ることにより、間接的にヘッドマウントディスプレイの上下方向を知ることができる。すなわち、リアアームとディスプレイアームの第2の部分は、通常前側が高くなるようにして頭部に装着される。これに対し、ディスプレイアームの第1の部分は、略水平に頭部に装着される。よって、ディスプレイアームの第1の部分と第2の部分の相対的な回動方向を知ることにより、ヘッドマウントディスプレイ本体部の上下方向を知ることができる。
【0035】
前記課題を解決するための第15の手段は、前記第11の手段であり、かつ前記第12の手段であるものであって、上下方向検出器は、所定の前記耳当て部、又は前記耳当て部の耳かけ部が、前記リアアームの左右のどちらに付けられているかを検出するものであることを特徴とするもの(請求項15)である。
【0036】
耳当て部又は耳当て部の耳かけ部を左右入れ替えて使用する場合に、所定の耳当て部、又は耳当て部の耳かけ部が、リアアームの左右のどちらに付けられているかを識別することによって、ヘッドマウントディスプレイ本体部の上下方向を知ることができる。
【0037】
前記課題を解決するための第16の手段は、前記第1の手段から第15の手段のいずれかであって、ヘッドマウントディスプレイ本体部の装着の向きに応じて、表示させる画像を180°反転させる機能を有することを特徴とするもの(請求項16)である。
【0038】
前記第1の手段から第15の手段においては、左眼用に使用する場合と右眼用に使用する場合で、画像が180°ひっくり返る場合がある。このような場合にヘッドマウントディスプレイ本体部の装着の向きに応じて、表示させる画像を180°反転させる機能を有することにより、どちらの眼でみた場合でも、同じ画像を見ることができるようになる。特に、前述のような手段により、ヘッドマウントディスプレイの装着方向を自動的に判別し、画像を自動反転させるようにすると効果が大きい。
【0039】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の例を、図を用いて説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、頭部に装着される部分(ヘッドマウントディスプレイ本体部)を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【0040】
ヘッドマウントディスプレイ本体部1は、頭部の後部に装着されて、頭部を挟み込むような弾性を有するリアアーム2と、リアアーム2に出し入れが可能なように嵌め込まれたディスプレイアーム3と、ディスプレイアーム3の先端部に取り付けられ、画像の表示を行う表示部4と、リアアーム2に取り付けられた左右のヘッドホーン5(耳当て部を兼ねる)を主要部として構成されている。図においては、表示部4は、ディスプレイアーム3の引き出し長さを調節することにより、左眼前方に位置するように調整されており、左眼用として使用される。
【0041】
このヘッドマウントディスプレイ本体部1の形状は、図における上下方向の中心線Aに対して上下対称となっている。よって、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を、図の矢印のように左右を反転させて、180°回転させれば、ディスプレイアーム3と表示部4は図に2点鎖線で示すように顔面の右側に移動し、そのままの状態で表示部4は右眼前方に位置するようになり、右眼用として使用できるようになる。
【0042】
図2は、図1の装着状態を顔面の左側から見た概要を示す図である。なお、以下の図においては、前出の図に示された構成要素と同じ構成要素には、同じ符号を付してその説明を省略することがある。リアアーム2の後端部分には、重力センサ6が埋め込まれており、重力の方向を検知することで、ヘッドマウントディスプレイ本体部1のどちら側が上面になっているかを検出する。これにより、ヘッドマウントディスプレイ本体部1が左眼用として使用されているのか、右目用として使用されているのかを知ることができる。
【0043】
図3は、本発明の第2の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部に装着した様子を示す概要図であり、顔面の左側から見た図である。この実施の形態の立体的な構造の概要は図1に示したものとほぼ同様であるが、ディスプレイアーム3が後部分3a、前部分3b、関節部3cから成り立っている点が異なっている。
【0044】
この実施の形態において、ディスプレイアーム3の後部分3aと前部分3bを直線状にした場合、図1、図2に示した実施の形態と同じように、図における上下方向の中心線Aに対して上下対称となっている。よって、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を、左右を反転させて、180°回転させれば、そのままの状態で表示部4は右眼前方に位置するようになり、右眼用として使用できるようになる。
【0045】
一般的に、リアアーム2は図に示すように、その前方が上部に来る形で頭部に装着した方が、装着感が良い。これに対し、表示部4は眼に対して水平であることが好ましい。第1の実施の形態においては、図2に示すように、リアアーム2とディスプレイアーム3の中心線Aは一致しているので、このような要求を満たすことはできなかったが、第2の実施の形態では、図3に示すように、ディスプレイアーム3の前部分3bを、関節部3cを介して後部分3aに対して折れ曲げるようにして使用すれば、両者の要求を満たすことができる。
【0046】
なお、ディスプレイアーム3の前部分3bは、図に矢印で示すように、関節部3cを中心として所定の範囲回動が可能である。右眼用として使用するときは、前部分3bの中心線はBに示す位置に来る。よって、ヘッドマウントディスプレイ本体部1の上下方向を知るためには、図2に示したのと同じように重力センサ6を使用してもよいが、ディスプレイアーム3の前部分3bの回動位置を検出するセンサを取り付けておき、そのセンサの出力により検出するようにしてもよい。
【0047】
図4は、本発明の第3の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部に装着した様子を示す概要図である。(a)は斜視図、(b)は、この装着状態を顔面左側から見た概要図である。このヘッドマウントディスプレイ本体部1の構造は、図1に示した第1の実施の形態とほぼ同じであるが、ヘッドマウントディスプレイ本体部1、特に表示部4が、上下の中心線Aに対して対称となっていない点が異なっている。
【0048】
しかし、使用者から見える視野の範囲7(図4(a)にハッチングで示す)は、中心線Aに対して上下対称となっている。すなわち、図4(b)に示すように、視野の範囲7は中心線Aに対して、上下とも角度αの範囲となっている。よって、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を、左右を反転させて、180°回転させ、そのままの状態で表示部4を右眼前方に位置するようにした場合に、使用者から見て視界が左眼で使用した場合と右眼で使用した場合とで同じになり、左右を取り替えた時の違和感は最小ですむ。
【0049】
図5は、本発明の第4の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部に装着した様子を示す概要図である。この実施の形態においては、ヘッドホーン5に耳かけ部8が付いているところのみが図1に示した第1の実施の形態と異なる。この耳かけ部は、ヘッドマウントディスプレイを耳にかけて固定するために用いられるものである。よって、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を、左右を反転させて、180°回転させ、そのままの状態で表示部4を右眼前方に位置するようにした場合に、耳かけ部8が下側に来てしまうと共に、左右の耳かけ部8が反転する。
【0050】
よって、本実施の形態では、左右のヘッドホーン5をリアアーム2から抜きさし可能にしてあり、使用者は左右のヘッドホーン5を入れ替えることで、ヘッドホーン5を正常な状態で使用することが可能となる。なお、この例ではヘッドホーン5ごと抜き差ししているが、この耳かけ部8のみ交換するようにしてもよいし(その場合、ヘッドホーン5の上下に取り付け可能なようにする必要がある)、ヘッドホーンを包んで柔らかく耳に当てる役割をする耳パッドの形状そのものが異なる場合には、耳パッドを交換するようにしてもよい。又、左右のヘッドホーン5の形状が耳かけ部8を含めて全く同じ場合には、左右を交換すること無く、各々のヘッドホーン5を、向きを変えて取り付ければ良いことは言うまでもない。
【0051】
図6は、本発明の第5の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部に装着した様子を示す概要図である。(a)は斜視図、(b)は、この装着状態の平断面の概要図である。この実施の形態においては、リアアーム2の、頭部左右方向中心に相当する部分にピン9が設けられ、このピン9が、リアアーム2の孔に固定されている。そして、ディスプレイアーム3は、ピン9に固定されており、ピン9を中心として回転、又は180°以上の回動が可能とされている。ヘッドホーン5はリアアーム2に固定され、表示部4はディスプレイアーム3の先端に固定されている。
【0052】
図6は、表示部4を左眼用として使用している状態を示しているが、この状態から、ディスプレイアーム3を、180°ピン9を中心として回動させると、図6(a)の2点鎖線で示すように、右眼用として使用できるようになる。
【0053】
図7は、本発明の第6の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部に装着した様子を示す概要図である。(a)は斜視図、(b)は、この装着状態の平断面の概要図である。
【0054】
この実施の形態においては、ヘッドマウントディスプレイ本体部1は、ヘッドホーン5によって頭部に支持されている。そしてヘッドホーン5には軸10が設けられており、ディスプレイアーム3と一体化されたリアアーム2は、この軸10の周りに回転又は180°以上に亘って回動可能とされている。
【0055】
右眼用に変更する場合には、この状態からヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部から取り外して、リアアーム2を図の状態から180°回動させ、前後を反転して装着すればよい。この例においても、ヘッドマウントディスプレイ本体部1は、中央線Aに対して上下対称に作られているので、どちらの眼用に使用する場合でも、違和感なく使用することができる。この例では、リアアーム2とディスプレイアーム3を一体として形成しているが、これらを別々の部材としてもよい。
【0056】
図8は、本発明の第7の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部に装着した様子を示す概要図である。(a)は斜視図、(b)は、この装着状態の平断面の概要図である。
【0057】
この実施の形態においては、ヘッドマウントディスプレイ本体部1は、ヘッドホーン5によって頭部に支持されている。そしてヘッドホーン5には軸10が設けられており、ディスプレイアーム3とリアアーム2は、共にこの軸10の周りに回転又は180°以上に亘って回動可能とされている。
【0058】
右眼用に変更する場合には、この状態からヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部から取り外して、リアアーム2とディスプレイアーム3を図の状態から180°回動させ、前後を反転して装着すればよい。基本的にはこの構成は、図7に示したものと同じであるが、ディスプレイアーム3とリアアーム2が別々に回転又は回動可能とされていることにより、ディスプレイアーム3とリアアーム2との間に任意の角度を持たせることができる。よって、図3に示した実施の形態と同じ作用を併せて持たせることができる。
【0059】
図9は、本発明の第8の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部1を頭部に装着した様子を示す概要図である。(a)は斜視図、(b)は、この装着状態の平断面の概要図である。
【0060】
この実施の形態においては、リアアーム2とディスプレイアーム3が一体に形成されており、ヘッドホーン5がこれに取り付けられている。そして、ヘッドホーン5を頭部に装着することにより、ヘッドマウントディスプレイ本体部1が頭部に装着される。ディスプレイアーム3の先端部には、ピン12が設けられている。一方、表示部4には、支持部11が設けられており、支持部11の表示部4側と反対の先端部が、ピン12によりディスプレイアーム3の先端部に対して、回転又は少なくとも180°の回動が可能なように取り付けられている。
【0061】
図は、表示部4を左眼用に使用している例であるが、表示部4を、ピン12を中心として、矢印の方向に180°回動させることにより、右眼用として使用することが可能である。なお、図の例では、リアアーム2とディスプレイアーム3を一体に形成しているが、これを別々に形成してもよいことは言うまでもない。
【0062】
以上述べた実施の形態においては、いずれの場合も、左眼用に使用する場合と右眼用に使用する場合とでは、表示部4における画像表示が180°回転する。よって、どちらの眼で見ても同じように像が見えるようにするためには、左眼用に使用されているか右眼用に使用されているかを検知し、それに応じて画像表示を180°反転させて表示することが好ましい。
【0063】
図1〜図8に示す実施の形態では、左眼用に使用するときと右眼用に使用するときとでは、リアアーム又はディスプレイアーム3の上下が反転するので、前述のように重力センサ6を設けて、上下関係を判断すれば、左眼用に使用するときと右眼用に使用するときの区別を行うことができる。この他、図3に示すような実施の形態では、その説明で述べたように、ディスプレイアーム3の前部分3bの回動位置を検出するセンサにより検知するようにしてもよい。同様、図8に示す実施例では、リアアーム2とディスプレイアーム3の角度を検出して、それにより左眼用に使用するときと右眼用に使用するときの区別を行うことができる。
【0064】
さらに、図5のように、左右のヘッドホーン5やその耳かけ部8の取り替える方式のものについては、その取り付け位置をスイッチで検出して、左眼用か右眼用かを判断するようにしてもよい。例えば、図10に示すように、左右のヘッドホーン5を、それらを支持する柄5a、5bをリアアーム2の孔2aに差し込むことで、リアアーム2に固定するようにしておき、一方のリアアーム2の孔2aにスイッチ13を取り付けておく。
【0065】
そして、左右のリアアーム2の柄5aと5bの形状を、図11のように異ならせておき、柄5aが差し込まれたときは切り欠き部の存在によりスイッチ13がオンとならず、柄5bが差し込まれたときにスイッチ13がオンとなるようにしておく。このようにしておけば、どちらのヘッドホーン5がスイッチ13のある側のリアアーム2の端部に差し込まれたが分かり、これにより、左眼用として使用されているのか、右眼用として使用されているのかが判別できる。
【0066】
図9に示すような、表示部4だけを反転させる方式のものについては、表示部4に重力センサを付けたり、表示部4の支持部11とディスプレイアーム3の位置関係を検出するスイッチを設けたりして、左眼用に使用されているか右眼用に使用されているかを判別することができる。
【0067】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、一つのヘッドマウントディスプレイ本体部を、左眼用にも右眼用にも使用できるようにしたヘッドマウントディスプレイで、使い勝手のよいものを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、頭部に装着される部分(ヘッドマウントディスプレイ本体部)を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図2】図1の装着状態を顔面の左側から見た概要を示す図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図6】本発明の第5の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図7】本発明の第6の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図8】本発明の第7の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図9】本発明の第8の実施の形態であるヘッドマウントディスプレイの、ヘッドマウントディスプレイ本体部を頭部に装着した様子を示す概要図である。
【図10】左右のヘッドホーンやその耳かけ部の取り付け位置をスイッチで検出して、左眼用か右眼用かを判断するようにする方式を説明する図である。
【図11】図10の方式に使用するヘッドホーンの概要を示す図である。
【符号の説明】
1…ヘッドマウントディスプレイ本体部、2…リアアーム、3…ディスプレイアーム、3a…後部分、3b…前部分、3c…関節部、4…表示部、6…重力センサ、7…視野の範囲、8…耳かけ部、9…ピン、10…軸、11…支持部、12…ピン、13…スイッチ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a head mounted display that is mounted on a head to observe an image.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, various eyeglass-type image display devices have been proposed for observing an image displayed on a display device such as a liquid crystal panel (LCD) as an enlarged virtual image via an optical system having an eyepiece, a half mirror, and the like. It is called a mount display.
[0003]
In most cases, this video display device is configured to be worn around the head in the form of being wrapped around the head, and is compatible with binocular type and one of the left and right eyes with a video display system formed at a position corresponding to both eyes There is a one-eye type in which an image display system is formed at a position where the image is displayed. Among them, the binocular type is mainly used for the purpose of enjoying an image. The monocular type is expected to be used as a display device such as a wearable personal computer or a display device for displaying instructions to an operator.
[0004]
[Patent Document 1] JP-A-7-284041
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In a single-eye type head-mounted display, it is preferable that one head-mounted display main body (portion mounted on the head) can be used for the left eye and the right eye. As such a head-mounted display, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-284401 (Patent Document 1) discloses a type in which a display portion of the head-mounted display is removed and replaced to switch left and right. However, such a known head-mounted display has a problem that even if the display unit is replaced, a mounting portion for attaching the display unit remains, and the view of another eye is obstructed.
[0006]
The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a user-friendly head-mounted display in which one head-mounted display main body can be used for both left and right eyes. The task is to
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first means for solving the above problem is a one-eye head mounted display for observing a virtual image of a display device using an eyepiece optical system mounted on the head, and a portion mounted on the head ( Head-mounted display body) has a rear arm for mounting on the head and a display for displaying images, and can be used for both left and right eyes. (Claim 1).
[0008]
In the present invention, since the head-mounted display main body is usable for both the left eye and the right eye, it is not necessary to separately manufacture the left eye and the right eye, and the same The head-mounted display body is also easy to use when shared by a plurality of persons.
[0009]
A second means for solving the problem is the first means, wherein the display arm coupled to the rear arm and supporting the display unit has a head mounted when the rear arm is mounted on the head. The present invention is characterized in that it is rotatable at least 180 ° in the left-right direction of the head about a portion corresponding to the center (claim 2).
[0010]
In this means, when the rear arm is mounted on the head, the display arm is rotated by 180 ° in the left-right direction of the head around the portion corresponding to the center of the head, so that the display unit is for the left eye, It can be switched and used for the right eye.
[0011]
A third means for solving the above-mentioned problem is a head-mounted display according to the first means, wherein left and right earpieces are attached to the rear arm, and a center of the left and right earpieces. The rear arm and the display arm are integrally rotatable at least 180 ° in the front-rear direction of the head with a line connecting the lines as the center of rotation (claim 3).
[0012]
In this means, the rear arm and the display arm are integrally rotated about the line connecting the centers of the left and right ear rests by 180 ° in the front-rear direction of the head, so that the display unit is for the left eye. , For the right eye.
[0013]
A fourth means for solving the above-mentioned problem is the first means, wherein the rear arm and the display arm are independently formed around a line connecting the centers of the left and right earpieces as a rotation center. The head can be rotated at least 180 degrees in the front-rear direction (claim 4).
[0014]
Also in this means, the display unit for the left eye, by rotating both the rear arm and the display arm 180 ° in the front-back direction of the head with the line connecting the centers of the left and right ear rests as the center of rotation, It can be switched and used for the right eye. In addition, according to the present means, since the angle between the rear arm and the display arm can be made variable, it is very easy to position the display unit in front of the eye.
[0015]
A fifth means for solving the above-mentioned problem is the first means, wherein the display section has a support section, and the support section has a rotation center at a position away from the display section. The rear arm is coupled to a display arm that supports the display unit, and is rotatable at least 180 ° in the left-right direction of the head around the approximate center of both eyes when the rear arm is mounted on the head. (Claim 5).
[0016]
In this means, the rear arm is used at a fixed position with respect to the head, but when the rear arm is attached to the head, the support of the display unit coupled to the display arm that is coupled to it and supports the display unit The display unit can be positioned in front of the left and right eyes by rotating the head 180 ° in the left-right direction about the approximate center of both eyes in.
[0017]
A sixth means for solving the above problem is the head mounted display according to any one of the first means to the fifth means, wherein a field of view of an image display unit on the display unit is horizontal, It is characterized in that it is formed axially symmetric with respect to the vertical direction (claim 6).
[0018]
In the first means, the field of view of the image display unit (how the image display unit looks) is inverted by 180 ° when the head mounted display is used for the left eye and when the head mounted display is used for the right eye. There are many things. In these cases, the field of view of the image display unit in the display unit is formed axially symmetrically in both the horizontal and vertical directions, so that the same is applied to the case of using for the left eye and the case of using for the right eye. The visual field of the image display unit can be obtained.
[0019]
A seventh means for solving the above-mentioned problem is any of the first means to the sixth means, wherein an outer shape of the display section which is in view when the display section is viewed at the time of mounting. , When viewed with the left eye and when viewed with the right eye (claim 7).
[0020]
In the first to sixth means, in the case where the head mounted display is used for the left eye and the case where the head mounted display is used for the right eye, not only the visual field of the image display unit but also the In many cases, the outer shape of the display section seen by is inverted by 180 °. In these cases, the outer shape of the display unit that is in the field of view when the display unit is viewed at the time of mounting should be configured to be the same when viewed with the left eye and when viewed with the right eye. Thereby, the same feeling of wearing can be obtained, and the way of entering external light can be made the same.
[0021]
An eighth means for solving the above-mentioned problem is the first means, wherein the head-mounted display main body has a symmetrical shape with respect to the vertical direction at the time of mounting, except for the ear hook. (Claim 8).
[0022]
In this means, the head-mounted display main body can be selectively used for the left eye and the right eye simply by turning over the main body by 180 °. At this time, if there is no ear hook portion, this is sufficient. However, if there is an ear hook portion, the ear hook portion comes down, so only this portion needs to be replaced.
[0023]
A ninth means for solving the above-mentioned problem is the first means, wherein the head-mounted display main body has a wiring section, and the head-mounted display main body is mounted except for the wiring section. It has a symmetrical shape with respect to the vertical direction at the time (claim 9).
[0024]
In this means, the head-mounted display main body can be selectively used for the left eye and the right eye simply by turning over the main body by 180 °. At this time, the position of the wiring portion changes, but this does not cause a serious problem.
[0025]
A tenth means for solving the above-mentioned problem is any one of the second means, the third means, the eighth means, and the ninth means, which is connected to the rear arm, and A display arm supporting the unit has two parts connected by an articulated structure, the first part is connected to the display unit, and the second part is connected to the rear arm. (Claim 10).
[0026]
As described above, in the second means, the third means, the eighth means, and the ninth means, the head-mounted display main body, or a part thereof, is turned upside down by 180 °, so that the left eye and the right eye can be used. Can be used separately for eyes. However, in this case, the display unit is located at a position that has a certain relationship with the extension surface of the rear arm, but this may lack flexibility. Therefore, in this means, the display arm is divided into two parts, and the joint structure is arranged between them, so that the position of the display part can be changed centering on the joint structure part, and the head mount display is rich in flexibility. It can be.
[0027]
An eleventh means for solving the above-mentioned problem is any of the second means, the third means, the eighth means, the ninth means and the tenth means, wherein Alternatively, the left and right ear rests of the left and right ear rests can be replaced left and right (Claim 11).
[0028]
In the second means, the third means, the eighth means, the ninth means, and the tenth means, the earpiece and its ear are used when used for the left eye and when used for the right eye. The position of the hook portion is turned upside down as well as upside down. In this means, since the left and right ear covers can be replaced, or the left and right ear covers can be replaced individually or for each ear cover, such a problem can be avoided.
[0029]
A twelfth means for solving the above-mentioned problem is any one of the first means to the eleventh means, wherein the whole of the head mounted display main body part at the time of mounting, or a display part which is a part thereof, A vertical direction detector for detecting a vertical direction is provided (claim 12).
[0030]
The first means to the eleventh means are arranged such that, when used for the left eye and for the right eye, at least one of the head mounted display main body and the display which is a part thereof is turned upside down. I do. Therefore, by providing the vertical direction detector in any part of the inverted part, it is possible to distinguish between the case of using for the left eye and the case of using for the right eye.
[0031]
A thirteenth means for solving the above-mentioned problem is the twelfth means, wherein the vertical direction detector detects a direction of gravity (claim 12). .
[0032]
By using a detector that detects the direction of gravity, the vertical direction of the head-mounted display main body or the display unit can be known in a very simple manner.
[0033]
A fourteenth means for solving the above-mentioned problem is the tenth means and also the twelfth means, wherein the up-down detector detects a relative rotation direction of two parts of the display arm. (Claim 14).
[0034]
In this means, the vertical direction of the head mounted display can be indirectly known by knowing the relative rotation direction of the first and second parts of the display arm. That is, the rear arm and the second portion of the display arm are usually mounted on the head such that the front side is higher. In contrast, the first portion of the display arm is mounted on the head substantially horizontally. Therefore, by knowing the relative rotation direction of the first and second parts of the display arm, it is possible to know the vertical direction of the head mounted display main body.
[0035]
A fifteenth means for solving the above-mentioned problem is the eleventh means and the twelfth means, wherein the up-down direction detector is a predetermined ear cover or the ear cover. The invention is characterized in that it is for detecting which of the left and right sides of the rear arm the ear hook portion of the contact portion is attached to.
[0036]
When the earpiece or the earpiece of the earpiece is used with the left and right interchanged, it is necessary to identify whether the specified earpiece or the earpiece of the earpiece is attached to the left or right of the rear arm. Thereby, the vertical direction of the head mounted display main body can be known.
[0037]
A sixteenth means for solving the above problem is any one of the first means to the fifteenth means, wherein an image to be displayed is inverted by 180 ° in accordance with a mounting direction of the head mounted display main body. (Claim 16).
[0038]
In the first means to the fifteenth means, the image may be turned upside down by 180 ° when used for the left eye and when used for the right eye. In such a case, by having a function of inverting an image to be displayed by 180 ° according to the mounting direction of the head mounted display main body, the same image can be seen by either eye. . In particular, the effect is great if the mounting direction of the head mounted display is automatically determined and the image is automatically inverted by the means described above.
[0039]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a first embodiment of the present invention in which a portion (head-mounted display main body) to be mounted on the head is mounted on the head.
[0040]
The head-mounted display main body 1 is attached to the rear of the head, and has a rear arm 2 having elasticity to pinch the head, a display arm 3 fitted to the rear arm 2 so as to be put in and out, and a display arm 3. The main part includes a display unit 4 attached to the distal end of the head unit for displaying an image, and left and right headphone units 5 (also serving as ear pads) attached to the rear arm 2. In the figure, the display unit 4 is adjusted so as to be positioned in front of the left eye by adjusting the length of the drawer of the display arm 3, and is used for the left eye.
[0041]
The shape of the head-mounted display main body 1 is vertically symmetric with respect to a center line A in the vertical direction in the figure. Therefore, when the head-mounted display main body 1 is turned 180 ° by turning the left and right sides as shown by the arrows in the figure, the display arm 3 and the display section 4 move to the right side of the face as shown by the two-dot chain line in the figure. The display unit 4 is moved forward and is positioned in front of the right eye, and can be used for the right eye.
[0042]
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the wearing state of FIG. 1 viewed from the left side of the face. Note that, in the following drawings, the same components as those shown in the preceding drawings are denoted by the same reference numerals, and description thereof may be omitted. A gravity sensor 6 is embedded in the rear end of the rear arm 2, and detects the direction of gravity to detect which side of the head mounted display main body 1 is on the upper surface. This makes it possible to know whether the head-mounted display main body 1 is used for the left eye or for the right eye.
[0043]
FIG. 3 is a schematic view showing a head-mounted display according to a second embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body 1 is mounted on the head, as viewed from the left side of the face. The outline of the three-dimensional structure of this embodiment is substantially the same as that shown in FIG. 1, except that the display arm 3 comprises a rear portion 3a, a front portion 3b, and a joint 3c.
[0044]
In this embodiment, when the rear part 3a and the front part 3b of the display arm 3 are made linear, as in the embodiment shown in FIGS. Is vertically symmetrical. Therefore, if the head-mounted display main body 1 is rotated left and right by 180 °, the display unit 4 is positioned in front of the right eye in that state, and can be used for the right eye. .
[0045]
In general, as shown in the figure, it is better to mount the rear arm 2 on the head such that the front thereof comes to the upper part. On the other hand, the display unit 4 is preferably horizontal to the eyes. In the first embodiment, as shown in FIG. 2, since the center lines A of the rear arm 2 and the display arm 3 coincide with each other, such a requirement cannot be satisfied. In the form (1), as shown in FIG. 3, if the front portion 3b of the display arm 3 is used so as to be bent with respect to the rear portion 3a via the joint portion 3c, both requirements can be satisfied.
[0046]
The front portion 3b of the display arm 3 can rotate within a predetermined range around the joint 3c as indicated by an arrow in the figure. When used for the right eye, the center line of the front portion 3b comes to the position shown in B. Therefore, in order to know the vertical direction of the head mounted display main body 1, the gravity sensor 6 may be used in the same manner as shown in FIG. 2, but the rotation position of the front part 3 b of the display arm 3 is determined. A sensor for detection may be attached, and detection may be performed based on the output of the sensor.
[0047]
FIG. 4 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a third embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body 1 is mounted on the head. (A) is a perspective view, and (b) is a schematic view of the wearing state as viewed from the left side of the face. The structure of the head mounted display main body 1 is substantially the same as that of the first embodiment shown in FIG. The difference is that they are not symmetric.
[0048]
However, the range 7 (shown by hatching in FIG. 4A) of the visual field seen by the user is vertically symmetric with respect to the center line A. That is, as shown in FIG. 4B, the range 7 of the visual field is a range of the angle α both above and below the center line A. Therefore, when the head mounted display main body 1 is rotated left and right by 180 ° and the display unit 4 is positioned in front of the right eye as it is, the view from the user's view is left eye. It becomes the same when used with the right eye and when used with the right eye, and the discomfort when the left and right are replaced is minimal.
[0049]
FIG. 5 is a schematic view showing a head-mounted display according to a fourth embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body 1 is mounted on the head. This embodiment is different from the first embodiment shown in FIG. 1 only in that the earphone 8 is provided on the headphone 5. The ear hook portion is used for fixing the head mounted display to the ear. Therefore, when the head mounted display main body 1 is turned left and right and rotated by 180 °, and the display unit 4 is positioned in front of the right eye as it is, the ear hooking unit 8 comes to the lower side. At the same time, the left and right ear hook portions 8 are inverted.
[0050]
Therefore, in the present embodiment, the left and right headphone 5 can be pulled out from the rear arm 2 and the user can use the headphone 5 in a normal state by exchanging the left and right headphone 5. It becomes possible. In this example, the entire headphone 5 is inserted and removed. However, only the ear hook 8 may be replaced (in that case, it is necessary to be able to be attached above and below the headphone 5). If the shape of the ear pad that wraps the headphones and softly touches the ear is different, the ear pad may be replaced. When the left and right headphones 5 have exactly the same shape including the ear hook 8, it is needless to say that the respective headphones 5 may be mounted in different directions without exchanging the left and right.
[0051]
FIG. 6 is a schematic view showing a head-mounted display according to a fifth embodiment of the present invention, in which the head-mounted display main body 1 is mounted on the head. (A) is a perspective view, (b) is a schematic view of a flat cross section in this mounted state. In this embodiment, a pin 9 is provided at a portion of the rear arm 2 corresponding to the center of the head in the left-right direction, and the pin 9 is fixed to a hole of the rear arm 2. The display arm 3 is fixed to the pin 9 and can rotate around the pin 9 or rotate by 180 ° or more. The headphone 5 is fixed to the rear arm 2, and the display unit 4 is fixed to a tip of the display arm 3.
[0052]
FIG. 6 shows a state in which the display unit 4 is used for the left eye. From this state, when the display arm 3 is rotated about the 180 ° pin 9, the state shown in FIG. As shown by the two-dot chain line, it can be used for the right eye.
[0053]
FIG. 7 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a sixth embodiment of the present invention, in which the head-mounted display main body 1 is mounted on the head. (A) is a perspective view, (b) is a schematic view of a flat cross section in this mounted state.
[0054]
In this embodiment, the head mounted display main body 1 is supported on the head by a headphone 5. A shaft 10 is provided on the headphone 5, and the rear arm 2 integrated with the display arm 3 is rotatable around the shaft 10 or rotatable by 180 ° or more.
[0055]
When changing to the right eye, the head-mounted display main body 1 may be removed from the head from this state, and the rear arm 2 may be rotated by 180 ° from the state shown in the figure, and may be mounted upside down. Also in this example, since the head mounted display main body 1 is formed vertically symmetrical with respect to the center line A, it can be used without any discomfort when used for either eye. In this example, the rear arm 2 and the display arm 3 are formed integrally, but they may be separate members.
[0056]
FIG. 8 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a seventh embodiment of the present invention, in which the head-mounted display main body 1 is mounted on the head. (A) is a perspective view, (b) is a schematic view of a flat cross section in this mounted state.
[0057]
In this embodiment, the head mounted display main body 1 is supported on the head by a headphone 5. The headphone 5 is provided with a shaft 10. The display arm 3 and the rear arm 2 are both rotatable around the shaft 10 or rotatable by 180 ° or more.
[0058]
When changing to the right eye, the head-mounted display main body 1 is removed from the head from this state, and the rear arm 2 and the display arm 3 are turned 180 ° from the state shown in the figure, and the front arm is turned upside down. Just fine. This configuration is basically the same as that shown in FIG. 7, except that the display arm 3 and the rear arm 2 are separately rotatable or rotatable. Can have any angle. Therefore, the same operation as the embodiment shown in FIG. 3 can be provided.
[0059]
FIG. 9 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to an eighth embodiment of the present invention, in which the head-mounted display main body 1 is mounted on the head. (A) is a perspective view, (b) is a schematic view of a flat cross section in this mounted state.
[0060]
In this embodiment, a rear arm 2 and a display arm 3 are integrally formed, and a headphone 5 is attached thereto. Then, by mounting the headphone 5 on the head, the head mounted display main body 1 is mounted on the head. A pin 12 is provided at the tip of the display arm 3. On the other hand, the display section 4 is provided with a support section 11, and the tip of the support section 11 opposite to the display section 4 side is rotated or at least 180 ° with respect to the tip of the display arm 3 by the pin 12. It is mounted so that it can rotate.
[0061]
Although the figure shows an example in which the display unit 4 is used for the left eye, the display unit 4 is used for the right eye by rotating the display unit 4 by 180 ° in the direction of the arrow around the pin 12. Is possible. In the illustrated example, the rear arm 2 and the display arm 3 are formed integrally, but it goes without saying that they may be formed separately.
[0062]
In any of the above-described embodiments, in any case, the image display on the display unit 4 is rotated by 180 ° between the case where the image is used for the left eye and the case where the image is used for the right eye. Therefore, in order to make the image look the same in both eyes, it is detected whether the image is used for the left eye or for the right eye, and the image display is changed by 180 ° accordingly. It is preferable that the display is inverted.
[0063]
In the embodiment shown in FIGS. 1 to 8, the rear arm or the display arm 3 is turned upside down when used for the left eye and when used for the right eye. If it is provided and the upper / lower relationship is determined, it is possible to distinguish between use for the left eye and use for the right eye. In addition, in the embodiment as shown in FIG. 3, as described in the description, the detection may be performed by a sensor that detects the rotational position of the front portion 3b of the display arm 3. Similarly, in the embodiment shown in FIG. 8, the angle between the rear arm 2 and the display arm 3 is detected, whereby it is possible to discriminate between use for the left eye and use for the right eye.
[0064]
Further, as shown in FIG. 5, in the case of a system in which the left and right headphone 5 and the ear hook portion 8 are replaced, the mounting position is detected by a switch, and it is determined whether the headphone is for the left eye or the right eye. You may. For example, as shown in FIG. 10, the left and right headphone 5 is fixed to the rear arm 2 by inserting the handles 5 a and 5 b supporting them into the hole 2 a of the rear arm 2. The switch 13 is attached to the hole 2a.
[0065]
Then, the shapes of the handles 5a and 5b of the left and right rear arms 2 are made different as shown in FIG. 11, and when the handle 5a is inserted, the switch 13 is not turned on due to the presence of the notch, and the handle 5b is not turned on. The switch 13 is turned on when it is inserted. By doing so, it can be seen which headphone 5 is inserted into the end of the rear arm 2 on the side where the switch 13 is located, so that the headphone 5 is used for the left eye or for the right eye. Can be determined.
[0066]
As shown in FIG. 9, for a system in which only the display unit 4 is inverted, a gravity sensor is attached to the display unit 4 or a switch for detecting the positional relationship between the support unit 11 of the display unit 4 and the display arm 3 is provided. It is possible to determine whether the image is used for the left eye or for the right eye.
[0067]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a user-friendly head-mounted display in which one head-mounted display main body can be used for both the left eye and the right eye. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a head mounted display according to a first embodiment of the present invention, in which a part (head mounted display main body) mounted on the head is mounted on the head.
FIG. 2 is a diagram showing an outline of the wearing state of FIG. 1 viewed from the left side of the face.
FIG. 3 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a second embodiment of the present invention, showing a head-mounted display main body attached to a head;
FIG. 4 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a third embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body is mounted on a head;
FIG. 5 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a fourth embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body is mounted on a head.
FIG. 6 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a fifth embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body is mounted on a head.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a sixth embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body is mounted on the head.
FIG. 8 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to a seventh embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body is mounted on the head.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a head-mounted display according to an eighth embodiment of the present invention, in which a head-mounted display main body is mounted on the head.
FIG. 10 is a diagram for explaining a method of detecting the mounting positions of left and right headphones and their ear hooks with a switch, and determining whether the left or right headphone is for the left eye or the right eye.
11 is a diagram showing an outline of a headphone used in the system shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Head mount display main body part, 2 ... Rear arm, 3 ... Display arm, 3a ... Rear part, 3b ... Front part, 3c ... Joint part, 4 ... Display part, 6 ... Gravity sensor, 7 ... Field of view, 8 ... Ear hooks, 9 pins, 10 shafts, 11 supports, 12 pins, 13 switches

Claims (16)

頭部に装着された接眼光学系を用いて表示デバイスの虚像を観測する片眼用ヘッドマウントディスプレイであって、頭部に装着される部分(ヘッドマウントディスプレイ本体部)が、頭部に装着するためのリアアームと、画像表示のための表示部とを有し、左眼用、右眼用のいずれにも使用可能とされていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。A one-eye head mounted display for observing a virtual image of a display device using an eyepiece optical system mounted on the head, wherein a part mounted on the head (head mounted display main body) is mounted on the head. A head-mounted display having a rear arm for displaying images and a display section for displaying images, and being usable for both left and right eyes. 前記リアアームに結合され、前記表示部を支えるディスプレイアームが、前記リアアームを頭部に装着した場合に頭部の中心に対応する部分を中心として、頭部の左右方向に少なくとも180°回動可能とされていることを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。The display arm, which is coupled to the rear arm and supports the display unit, is capable of rotating at least 180 ° in the left-right direction of the head around a portion corresponding to the center of the head when the rear arm is mounted on the head. The head-mounted display according to claim 1, wherein 前記リアアームに左右の耳当て部が取り付けられたヘッドマウントディスプレイであって、前記左右の耳当て部の中心を結ぶ線を回動中心として、前記リアアームと前記ディスプレイアームが、一体として、頭部の前後方向に少なくとも180°回動可能とされていることを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。A head-mounted display in which left and right earpieces are attached to the rear arm, wherein the rear arm and the display arm are integrally formed around a line connecting the centers of the left and right earpieces. The head-mounted display according to claim 1, wherein the head-mounted display is rotatable at least 180 degrees in the front-rear direction. 前記リアアームに左右の耳当て部が取り付けられたヘッドマウントディスプレイであって、前記左右の耳当て部の中心を結ぶ線を回動中心として、前記リアアームと前記ディスプレイアームが、それぞれ独立に、頭部の前後方向に少なくとも180°回動可能とされていることを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。A head-mounted display in which left and right earpieces are attached to the rear arm, wherein the rear arm and the display arm are independent of each other about a line connecting the centers of the left and right earpieces, respectively. The head-mounted display according to claim 1, wherein the head-mounted display is rotatable at least 180 degrees in the front-rear direction. 前記表示部が支持部を有し、前記支持部は、前記表示部から離れた位置に回動中心を有し、前記リアアームに結合されて前記表示部を支えるディスプレイアームに結合され、前記リアアームを頭部に装着した場合における両眼の略中心を中心として、頭部の左右方向に少なくとも180°回動可能とされていることを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。The display section has a support section, the support section has a rotation center at a position distant from the display section, and is coupled to a display arm supporting the display section by being coupled to the rear arm, and 2. The head mounted display according to claim 1, wherein the head mounted display is rotatable at least 180 ° in the left-right direction of the head about the substantially center of both eyes when mounted on the head. 3. 前記表示部における画像表示部の視野が、水平、垂直方向とも軸対称に形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。The head mounted display according to any one of claims 1 to 5, wherein a field of view of the image display unit in the display unit is formed to be axially symmetric in both the horizontal and vertical directions. 装着時に前記表示部を見た際に視野に入る前記表示部の外形が、左眼で見た場合と右眼でみた場合とで、同じとなるようにされていることを特徴とする請求項1から請求項6に記載のヘッドマウントディスプレイ。The outer shape of the display unit, which enters the field of view when the display unit is viewed at the time of wearing, is the same between when viewed with the left eye and when viewed with the right eye. The head mounted display according to any one of claims 1 to 6. 前記ヘッドマウントディスプレイ本体部が、耳かけ部を除き、装着時の上下方向に対して、対称な形状を有していることを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。2. The head mounted display according to claim 1, wherein the head mounted display main body has a symmetrical shape with respect to a vertical direction at the time of mounting, excluding an ear hook portion. 3. 前記ヘッドマウントディスプレイ本体部が配線部を有し、前記ヘッドマウントディスプレイ本体部が、前記配線部を除き、装着時の上下方向に対して、対称な形状を有していることを特徴とする請求項1に記載のヘッドマウントディスプレイ。The head-mounted display main body portion has a wiring portion, and the head-mounted display main body portion has a symmetrical shape with respect to a vertical direction at the time of mounting, excluding the wiring portion. Item 2. The head mounted display according to Item 1. 前記リアアームに結合され、前記表示部を支えるディスプレイアームが、関節構造で結合された2つの部分を有し、第1の部分には前記表示部が結合され、第2の部分は、前記リアアームに結合されていることを特徴とする請求項2、請求項3、請求項8、及び請求項9のうちいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。A display arm coupled to the rear arm and supporting the display unit has two parts joined by an articulated structure, a first part coupled to the display unit, and a second part coupled to the rear arm. The head mounted display according to any one of claims 2, 3, 8, and 9, wherein the head mounted display is coupled. 左右の耳当て部、又は前記左右の耳当て部の前記耳かけ部が、左右交換可能とされていることを特徴とする請求項2、請求項3、請求項8、請求項9、請求項10のうちいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。The left and right earpieces or the earpieces of the left and right earpieces can be replaced left and right, claim 3, claim 8, claim 9, and claim 9. 11. The head mounted display according to any one of items 10 to 10. 装着時における前記ヘッドマウントディスプレイ本体部全体、又はその一部である表示部の、上下方向を検知する上下方向検出器が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項11のうちいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。The vertical direction detector for detecting the vertical direction of the display unit as a whole or a part of the head-mounted display main body when the head-mounted display is mounted is provided. 2. The head mounted display according to claim 1. 前記上下方向検出器は、重力方向を検出するものであることを特徴とする請求項12に記載のヘッドマウントディスプレイ。13. The head mounted display according to claim 12, wherein the vertical direction detector detects a direction of gravity. 請求項10に記載のヘッドマウントディスプレイであって、前記上下方向検出器は、前記ディスプレイアームの2つの部分の相対的な回動方向を検出するものであることを特徴とする請求項12に記載のヘッドマウントディスプレイ。13. The head mounted display according to claim 10, wherein the vertical direction detector detects a relative rotation direction of two portions of the display arm. Head mounted display. 請求項11に記載のヘッドマウントディスプレイであって、前記上下方向検出器は、所定の前記耳当て部、又は前記耳当て部の耳かけ部が、前記リアアームの左右のどちらに付けられているかを検出するものであることを特徴とする請求項12に記載のヘッドマウントディスプレイ。The head-mounted display according to claim 11, wherein the up-down detector detects whether the predetermined ear cover or the ear cover of the ear cover is attached to the left or right of the rear arm. The head-mounted display according to claim 12, wherein the head-mounted display detects. ヘッドマウントディスプレイ本体部の装着の向きに応じて、表示させる画像を180°反転させる機能を有することを特徴とする請求項1から請求項15のうちいずれか1項に記載のヘッドマウントディスプレイ。The head mounted display according to any one of claims 1 to 15, wherein the head mounted display has a function of inverting an image to be displayed by 180 ° in accordance with a mounting direction of the head mounted display main body.
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