JP2008134471A - Display device - Google Patents

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Toshiki Ishino
俊樹 石野
Toshiyuki Okuma
利幸 大熊
Takaaki Nakabayashi
貴暁 中林
Yoshihiro Saito
義広 斉藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attach a display unit where constitution for performing video display is integrated to a case member considering deformation relative to the case member or shock from the outside. <P>SOLUTION: An HMD 101 includes the display unit 301 where constitution for projecting an image to user's right and left eyes is integrated, and the case member 302 pivotally supporting the display unit 301 at the center part of the display unit 301 in a right-and-left direction. Furthermore, the HMD 101 is equipped with elastic members 308 provided between both ends of the display unit 301 in the right-and-left direction and the case member 302. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、表示装置に関するものである。   The present invention relates to a display device.

近年、液晶等の映像表示素子に表示された映像を拡大し、観察者の眼前に表示することで、大画面映像を観察可能とした、頭部装着型映像表示装置が開発されている。   2. Description of the Related Art In recent years, a head-mounted image display device has been developed that enables a large screen image to be observed by enlarging an image displayed on an image display element such as a liquid crystal and displaying it in front of an observer.

図5は、特許文献1に開示されている映像表示装置の構成を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration of a video display device disclosed in Patent Document 1. In FIG.

装置本体1の外装フレーム2の内側には、観察者Mの左右それぞれの眼Eに対応した映像を表示する二次元映像表示素子であるLCD3が左右一対配置されている。それぞれのLCD3の背後にはLCD3を照明する一対のバックライト4が配置されており、LCD3の下方にはLCD3からの映像を両眼Eにそれぞれ拡大して導く一対のプリズム5が配置されている。そして、LCD3に表示された映像は、観察者Mの両眼Eの前にそれぞれの観察光軸Lを介して導かれ、両プリズム5を通る間に拡大されて両眼Eの前に浮かぶようにそれぞれ投影される。   A pair of left and right LCDs 3 that are two-dimensional image display elements for displaying images corresponding to the left and right eyes E of the observer M are arranged inside the exterior frame 2 of the apparatus body 1. A pair of backlights 4 that illuminate the LCD 3 are arranged behind the respective LCDs 3, and a pair of prisms 5 that guide the images from the LCD 3 to the both eyes E are arranged below the LCD 3. . The image displayed on the LCD 3 is guided through the respective observation optical axes L in front of the eyes M of the observer M, and is enlarged while passing through the prisms 5 so as to float in front of the eyes E. Respectively.

また、映像表示装置の本体部を外装に固定する方法としては、特許文献2に開示がある。図6は、特許文献2に開示されている映像表示装置における、本体部を外装部に取り付ける仕組みを示す図である。   Patent Document 2 discloses a method for fixing the main body of the video display device to the exterior. FIG. 6 is a diagram showing a mechanism for attaching the main body to the exterior in the video display device disclosed in Patent Document 2.

本体部22の略中心部には位置決め部22bを配置し、外装部14aに対して位置決めを行い、本体部22の略中心位置の1箇所22cで外装部14a側の穴部14cに対してネジ42で固定する。また、本体部22、外装部14aの左右両端部には、本体部22が回転するのを防ぐための回り止め部材22f、14fが設置されており、周り止め部材22fを周り止め部材14fの凹部にはめ込むことで固定する。   A positioning portion 22b is arranged at a substantially central portion of the main body portion 22, positioning is performed with respect to the exterior portion 14a, and a screw is provided to the hole portion 14c on the exterior portion 14a side at one location 22c at a substantially central position of the main body portion 22. Fix with 42. Further, anti-rotation members 22f and 14f for preventing the main body portion 22 from rotating are provided at both left and right ends of the main body portion 22 and the exterior portion 14a. Fix by fitting.

係る構成により、外装部14aが変形した場合でも、その力は本体部22には伝達されず、光軸ずれ等の問題点が発生するのを防ぐことが可能となる。
特開平11-174988号公報 特開平10-293265号公報
With such a configuration, even when the exterior portion 14 a is deformed, the force is not transmitted to the main body portion 22, and it is possible to prevent problems such as optical axis misalignment.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-174988 Japanese Patent Laid-Open No. 10-293265

しかしながら、特許文献2で開示されている技術では、外装部14aにおける両端部の回り止め14fは、外装部14aに加えられた力を本体部22に伝達させないようにするため、ある一定量のクリアランスを設定する必要がある。即ち、周り止め部材22fを周り止め部材14fの凹部に対してはめ込む際に、周り止め部材22fに対する遊びの領域が必要となる。   However, in the technique disclosed in Patent Document 2, the detents 14f at both ends of the exterior portion 14a prevent a force applied to the exterior portion 14a from being transmitted to the main body portion 22 in order to prevent a certain amount of clearance. Need to be set. That is, when the anti-rotation member 22f is fitted into the recess of the anti-rotation member 14f, an area of play with respect to the anti-rotation member 22f is required.

ここで、この遊びがない場合、即ち、回り止め14fのクリアランスが狭いと、周り止め部材22fは隙間なく周り止め部材14fの凹部に対してはめ込まれることになる。この場合、外装部14aに加えられた外力は周り止め部材22fを介して本体部22まで伝わってしまい、本体部22が変形してしまうことが考えられる。本体部22が変形すると、左右の光軸がずれてしまう恐れがある。左右の光軸は、厳密に調整されており、光軸がずれた状態のまま映像を観察すると、観察者は映像の観察を負担に感じ、最悪の場合、頭痛、船酔い現象等の身体的な影響が発生してしまう。   Here, when there is no such play, that is, when the clearance of the detent 14f is narrow, the detent member 22f is fitted into the recess of the detent member 14f without a gap. In this case, it is conceivable that the external force applied to the exterior part 14a is transmitted to the main body part 22 via the anti-rotation member 22f and the main body part 22 is deformed. If the main body 22 is deformed, the left and right optical axes may be displaced. The left and right optical axes are strictly adjusted, and if the image is observed with the optical axis shifted, the observer feels burdensome to observe the image, and in the worst case, physical symptoms such as headaches and seasickness Effects will occur.

一方、この遊びが十分にある場合、即ち周り止め部材14fのクリアランスを広く取りすぎてしまうと、振動、落下等の衝撃力が加えられた時に周り止め部材14f、22fに強い力がかかり、やはり左右の光軸がずれてしまう等の問題点が発生する恐れがある。   On the other hand, if there is enough play, that is, if the clearance of the anti-rotation member 14f is too wide, a strong force is applied to the anti-rotation members 14f and 22f when an impact force such as vibration or dropping is applied. There is a possibility that problems such as deviation of the left and right optical axes may occur.

以上のことから、両端部を適正なクリアランスに設定することが難しく、適正な組立が難しいという問題が生じる。   From the above, there is a problem that it is difficult to set both ends to an appropriate clearance, and proper assembly is difficult.

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、外装部材に対する変形や、外部からの衝撃を考慮して、映像表示を行うための構成が一体化された表示ユニットを外装部材に取り付けることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in consideration of deformation of the exterior member and impact from the outside, a display unit integrated with a configuration for performing video display is attached to the exterior member. With the goal.

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の表示装置は以下の構成を備える。   In order to achieve the object of the present invention, for example, a display device of the present invention comprises the following arrangement.

即ち、ユーザの頭部に装着する表示装置であって、
前記ユーザの左右の目に対して画像を投影する為の構成が一体化された表示ユニットと、
前記左右の方向における前記表示ユニットの中央部分でもって前記表示ユニットを軸支する、前記表示装置の外装部材と、
前記左右の方向における前記表示ユニットの両端部と前記外装部材との間に設けられる弾性部材と
を備えることを特徴とする。
That is, a display device worn on the user's head,
A display unit integrated with a structure for projecting images to the left and right eyes of the user;
An exterior member of the display device that pivotally supports the display unit at a central portion of the display unit in the left-right direction;
And an elastic member provided between both ends of the display unit in the left and right direction and the exterior member.

本発明の目的を達成するために、例えば、本発明の表示装置は以下の構成を備える。   In order to achieve the object of the present invention, for example, a display device of the present invention comprises the following arrangement.

即ち、ユーザの頭部に装着する表示装置であって、
前記ユーザの右目に対して画像を投影する為の右目用ユニットと、左目に対して画像を投影する為の左目用ユニットと、を有する表示ユニットと、
前記表示ユニットを取り付ける、前記表示装置の外装部材と
を備え、
前記表示ユニットにおいて前記左目用ユニットと前記右目用ユニットとの間には、前記取り付ける方向に対して第1の穴部が設けられてると共に、前記表示ユニットの両端部には、前記取り付ける方向に対してそれぞれ第2の穴部が設けられており、
前記外装部材には、前記第1の穴部を遊貫するための第1の凸部と、前記それぞれの第2の穴部を洞貫するための第2の凸部とが設けられており、
更に前記表示装置は、
前記第2の凸部の根本部に設けられる弾性部材を備える
ことを特徴とする。
That is, a display device worn on the user's head,
A display unit having a right-eye unit for projecting an image to the right eye of the user, and a left-eye unit for projecting an image to the left eye;
An exterior member of the display device to which the display unit is attached,
In the display unit, a first hole portion is provided between the left-eye unit and the right-eye unit with respect to the attaching direction, and both ends of the display unit are provided with respect to the attaching direction. Each has a second hole,
The exterior member is provided with a first convex portion for loosely penetrating the first hole portion and a second convex portion for penetrating the respective second hole portion. ,
Furthermore, the display device comprises:
An elastic member provided at a root portion of the second convex portion is provided.

本発明の構成により、外装部材に対する変形や、外部からの衝撃を考慮して、映像表示を行うための構成が一体化された表示ユニットを外装部材に取り付けることができる。   According to the configuration of the present invention, a display unit in which a configuration for displaying an image is integrated can be attached to the exterior member in consideration of deformation of the exterior member and external impact.

以下添付図面を参照して、本発明をその好適な実施形態に従って詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail according to preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

[第1の実施形態]
図1は、現実空間と仮想空間とが合成された空間(複合現実空間)をユーザに提示する為のシステムの機能構成を示すブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a block diagram illustrating a functional configuration of a system for presenting a user with a space (mixed reality space) in which a real space and a virtual space are combined.

同図に示す如く、本実施形態に係るシステムは、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)101、位置姿勢センサ107、計測部108、コンピュータ100、カメラ103により構成されている。   As shown in the figure, the system according to the present embodiment includes an HMD (head mounted display) 101, a position / orientation sensor 107, a measuring unit 108, a computer 100, and a camera 103.

先ず、HMD101について説明する。HMD101は周知の通り頭部装着型映像表示装置の一例であり、ユーザ199の頭部に装着する表示装置である。HMD101の詳細については後述する。   First, the HMD 101 will be described. As is well known, the HMD 101 is an example of a head-mounted video display device, and is a display device that is mounted on the user's 199 head. Details of the HMD 101 will be described later.

次に、位置姿勢センサ107、計測部108について説明する。位置姿勢センサ107は、自身の位置姿勢に応じた信号を後段の計測部108に送出するものである。計測部108は受けた信号に基づいて位置姿勢センサ107の位置姿勢を求め、求めた位置姿勢を示すデータを、後段のコンピュータ100に送出する。なお、位置姿勢センサ107、計測部108を用いて位置姿勢センサ107の位置姿勢を求める為の技術については周知のものであるので、これについての説明は省略する。   Next, the position / orientation sensor 107 and the measurement unit 108 will be described. The position / orientation sensor 107 sends a signal corresponding to its own position / orientation to the measurement unit 108 at the subsequent stage. The measuring unit 108 obtains the position and orientation of the position and orientation sensor 107 based on the received signal, and sends data indicating the obtained position and orientation to the computer 100 at the subsequent stage. The technique for obtaining the position / orientation of the position / orientation sensor 107 using the position / orientation sensor 107 and the measurement unit 108 is well-known, and a description thereof will be omitted.

次に、カメラ103について説明する。カメラ103は現実空間の動画像を撮像するものであり、撮像した各フレームの画像(現実空間画像)は、後段のコンピュータ100に送出する。なお、一般にはこのカメラ103はHMD101に備わっているものであり、HMD101を頭部に装着するユーザ199の視点(目)の位置近傍に取り付けられるものである。また、カメラ103は、その撮像方向がユーザ199の視線方向と略一致するようにHMD101に取り付けられるものである。   Next, the camera 103 will be described. The camera 103 captures a moving image in the real space, and the captured image of each frame (real space image) is sent to the computer 100 in the subsequent stage. In general, the camera 103 is provided in the HMD 101, and is attached in the vicinity of the position of the viewpoint (eyes) of the user 199 who wears the HMD 101 on the head. In addition, the camera 103 is attached to the HMD 101 so that its imaging direction substantially matches the line-of-sight direction of the user 199.

次に、コンピュータ100について説明する。同図に示す如く、コンピュータ100は、CG生成部106、合成部105、信号処理部104により構成されている。   Next, the computer 100 will be described. As shown in the figure, the computer 100 includes a CG generation unit 106, a synthesis unit 105, and a signal processing unit 104.

CG生成部106は、仮想空間を構成する各仮想物体を配置することで仮想空間を構成する。そして、計測部108から受けたデータが示す位置姿勢を有する視点を仮想空間中に配置し、配置した視点から見える仮想空間の画像(CG)を生成する。生成した仮想空間の画像データは後段の合成部105に送出する。   The CG generation unit 106 configures the virtual space by arranging each virtual object that configures the virtual space. Then, the viewpoint having the position and orientation indicated by the data received from the measurement unit 108 is arranged in the virtual space, and an image (CG) of the virtual space that can be seen from the arranged viewpoint is generated. The generated image data of the virtual space is sent to the composition unit 105 at the subsequent stage.

信号処理部104は、カメラ103から受けた現実空間画像を受け、周知の様々な補正処理などを行った結果、後段の合成部105に送出する。   The signal processing unit 104 receives the real space image received from the camera 103, performs various known correction processes, and transmits the image to the subsequent synthesis unit 105.

合成部105は、信号処理部104から受けた現実空間画像上に、CG生成部106から受けた仮想空間画像を描画することで、合成画像を生成する。なお、現実空間画像上に仮想空間画像が重畳された合成画像を生成するための処理については様々なものがあり、本実施形態では特定の方法に限定するものではない。   The synthesizing unit 105 generates a synthesized image by drawing the virtual space image received from the CG generating unit 106 on the real space image received from the signal processing unit 104. Note that there are various processes for generating a composite image in which a virtual space image is superimposed on a real space image, and the present embodiment is not limited to a specific method.

合成部105は更に、この生成した合成画像を、HMD101に適合する適切な画像信号に変換し、変換した画像信号をHMD101に送出する。これにより、HMD101が有する表示画面上には、この画像信号に基づいた合成画像が表示されることになる。   The synthesizing unit 105 further converts the generated synthesized image into an appropriate image signal suitable for the HMD 101, and sends the converted image signal to the HMD 101. As a result, a composite image based on this image signal is displayed on the display screen of the HMD 101.

図2は、HMD101内に搭載された、映像を表示するための構成(映像表示部)を光軸に平行な断面で切断した図である。   FIG. 2 is a diagram in which a configuration (video display unit) for displaying an image mounted in the HMD 101 is cut along a cross section parallel to the optical axis.

同図において202は、入射された直線偏光光線の偏光方向を変えて反射させることで2次元の映像を表示する反射型の液晶パネルである。   In the figure, reference numeral 202 denotes a reflective liquid crystal panel that displays a two-dimensional image by changing the polarization direction of incident linearly polarized light and reflecting it.

220は、上記反射型の液晶パネル202を照明する光源装置としての光源ユニットである。   Reference numeral 220 denotes a light source unit as a light source device that illuminates the reflective liquid crystal panel 202.

光源ユニット220から射出された光線は、ハーフミラー213で反射され、上記反射型の液晶パネル202に入射する。反射型の液晶パネル202は、表示された映像情報に応じて入射光の偏光方向を変化させ、入射光を反射させる。反射された光線は、再びハーフミラー213を透過し、偏光板205を透過することで、観察可能な映像となる。偏光板205を透過した光線は、レンズ212、プリズム211によって拡大され、観察者の眼球EPに射出される。   The light beam emitted from the light source unit 220 is reflected by the half mirror 213 and enters the reflective liquid crystal panel 202. The reflective liquid crystal panel 202 changes the polarization direction of the incident light according to the displayed video information, and reflects the incident light. The reflected light beam is again transmitted through the half mirror 213 and transmitted through the polarizing plate 205, thereby forming an observable image. The light beam that has passed through the polarizing plate 205 is magnified by the lens 212 and the prism 211 and emitted to the eyeball EP of the observer.

次に、HMD101内に備わっている上記映像表示部を、HMD101の外装部材に取り付けるための構成について説明する。   Next, a configuration for attaching the video display unit provided in the HMD 101 to the exterior member of the HMD 101 will be described.

図3は、映像表示部(映像表示ユニット)を、外装部材に取り付けるための構成について記した図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration for attaching the video display unit (video display unit) to the exterior member.

301は、HMD101を頭部に装着するユーザ199の右目に対して映像を投影する為の右目用ユニット301bと、左目に対して映像を投影する為の左目用ユニット301aと、が一体化されている映像表示ユニットである。右目用ユニット301b、左目用ユニット301aはそれぞれ図2に示したような構成を有している。もちろん、右目用ユニット301b、左目用ユニット301aの構成は係る構成に限定するものではない。   301, a right-eye unit 301b for projecting an image to the right eye of the user 199 wearing the HMD 101 on the head and a left-eye unit 301a for projecting an image to the left eye are integrated. This is a video display unit. Each of the right-eye unit 301b and the left-eye unit 301a has a configuration as shown in FIG. Of course, the configurations of the right-eye unit 301b and the left-eye unit 301a are not limited to such configurations.

係る説明で本質とするところは、HMD101を頭部に装着するユーザ199の両目に対して映像を投影するための構成が一体化されたものが映像表示ユニット301であるということである。   The essential point in this description is that the video display unit 301 is an integrated configuration for projecting video to both eyes of the user 199 wearing the HMD 101 on the head.

更に、映像表示ユニット301の左右方向(同図矢印399が示す方向)における映像表示ユニット301の中央部分には、映像表示ユニット301を外装部材302に取り付ける方向(同図矢印398が示す方向)に対して穴部303が設けられてる。ここで、映像表示ユニット301の左右方向とは、換言すれば、HMD101を頭部に装着するユーザ199の両目位置を通る方向に沿った方向である。また、「中央部分」とはこの場合、右目用ユニット301bと左目用ユニット301aとの間の位置であればよい。しかし、映像表示ユニット301が1つのユニットで構成されている場合には、この映像表示ユニット301における左右方向の中央部分となる。   Further, in the central portion of the video display unit 301 in the left-right direction of the video display unit 301 (the direction indicated by the arrow 399 in the figure), the video display unit 301 is attached to the exterior member 302 (the direction indicated by the arrow 398 in the figure). On the other hand, a hole 303 is provided. Here, the left-right direction of the video display unit 301 is, in other words, a direction along the direction passing through the positions of both eyes of the user 199 who wears the HMD 101 on the head. In this case, the “center portion” may be a position between the right eye unit 301b and the left eye unit 301a. However, when the video display unit 301 is composed of one unit, the video display unit 301 is the central portion in the left-right direction of the video display unit 301.

更に、映像表示ユニット301の左右方向における両端部には、上記取り付ける方向に対してそれぞれ穴部305が設けられている。係る穴部305は、映像表示ユニット301をねじで外装部材302に固定するためにねじを通す穴部である。   Furthermore, the hole part 305 is provided in the both ends in the left-right direction of the video display unit 301 with respect to the mounting direction. The hole 305 is a hole through which a screw is passed in order to fix the video display unit 301 to the exterior member 302 with a screw.

一方、HMD101の外装部材302には、上記穴部303を遊貫するための凸部(ボス)304が設けられており、係る凸部304を穴部303に通すことで、映像表示ユニット301をこの凸部304でもって軸支することになる。更に外装部材302には、それぞれの穴部305を洞貫するための凸部(ねじ止め用のボス)307が設けられている。凸部307の内部にはねじの溝が設けられており、矢印398が示す方向から穴部305に挿入されたねじは、この凸部307の内部で閉まるように構成されている。凸部306は固定ボスであり、その径は凸部307や穴部305よりも大きい。   On the other hand, the exterior member 302 of the HMD 101 is provided with a convex portion (boss) 304 for penetrating the hole portion 303. By passing the convex portion 304 through the hole portion 303, the video display unit 301 is arranged. The projection 304 is pivotally supported. Further, the exterior member 302 is provided with convex portions (screwing bosses) 307 for passing through the respective hole portions 305. A screw groove is provided inside the convex portion 307, and the screw inserted into the hole 305 from the direction indicated by the arrow 398 is configured to close inside the convex portion 307. The convex part 306 is a fixed boss, and its diameter is larger than that of the convex part 307 and the hole part 305.

係る構成において、映像表示ユニット301を外装部材302に対して固定する(取り付ける)場合、先ず、凸部304を穴部303に通した後、映像表示ユニット301を凸部304周りに回転させたりして、映像表示ユニット301の位置決めを行う。   In such a configuration, when the video display unit 301 is fixed (attached) to the exterior member 302, first, the projection 304 is passed through the hole 303, and then the video display unit 301 is rotated around the projection 304. Thus, the video display unit 301 is positioned.

位置決めが終わると、今度は穴部305に対して凸部307を通すのであるが、凸部307の根本部には、弾性部材308を設ける。同図では、筒状の弾性部材308を凸部307に通し、その後で凸部307を穴部305に通す。これにより、映像表示ユニット301の両端部は、弾性部材308を介して外装部材302に対して固定されていることになる。   When the positioning is completed, the convex portion 307 is passed through the hole 305, but an elastic member 308 is provided at the base of the convex portion 307. In the drawing, a cylindrical elastic member 308 is passed through the convex portion 307, and then the convex portion 307 is passed through the hole portion 305. As a result, both end portions of the video display unit 301 are fixed to the exterior member 302 via the elastic member 308.

そして最後に、矢印398の方向にねじを穴部305を介して凸部307の穴部に挿入し、締める。   Finally, a screw is inserted into the hole of the projection 307 through the hole 305 in the direction of the arrow 398 and tightened.

ここで弾性部材308について説明する。弾性部材308は例えばゴムブッシュであり、硬度30〜40のゴム硬度を使用することが望ましい。これ以下の硬度の場合、外装部材302に加えられた力を吸収することができず、外力がそのまま映像表示ユニット301まで伝達してしまう恐れがある。またゴム硬度50以上では、弾性部材308は衝撃的に加えられた力は吸収できるが、外装部材302の捩れ等の力は吸収せずに映像表示ユニット301にそのまま伝達してしまう。そのためゴム硬度30〜40程度の弾性部材308を使用することで、外装部材302に加えられた外力を吸収する構成とすることが望ましい。   Here, the elastic member 308 will be described. The elastic member 308 is, for example, a rubber bush, and it is desirable to use a rubber hardness of 30 to 40. If the hardness is less than this, the force applied to the exterior member 302 cannot be absorbed, and the external force may be transmitted to the video display unit 301 as it is. When the rubber hardness is 50 or more, the elastic member 308 can absorb the force applied shockingly, but transmits the force to the video display unit 301 as it is without absorbing the twisting force of the exterior member 302. Therefore, it is desirable that the elastic member 308 having a rubber hardness of about 30 to 40 be used to absorb the external force applied to the exterior member 302.

以上の説明により、本実施形態によれば、映像表示ユニット301の略中央部で外装部材302に対して位置決めし、両端部でゴム硬度30〜40程度の弾性部材308を介して外装部材302に対して固定する構成とした。これにより、外装部材302に加えられた力が映像表示ユニット301まで加わることはなく、光軸ずれ等の問題点を発生させることを防ぐことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, the image display unit 301 is positioned with respect to the exterior member 302 at a substantially central portion, and the both ends are attached to the exterior member 302 via the elastic member 308 having a rubber hardness of about 30 to 40. It was set as the structure fixed with respect to it. As a result, the force applied to the exterior member 302 is not applied to the video display unit 301, and it is possible to prevent problems such as optical axis misalignment.

なお、穴部303の位置についてであるが、図3に示した位置に限定するものではなく映像表示ユニット301の左右方向における映像表示ユニット301の中央部分であれば、上下方向の位置は適宜変更しても良い。   Although the position of the hole 303 is not limited to the position shown in FIG. 3, the vertical position is appropriately changed as long as it is the central portion of the video display unit 301 in the horizontal direction of the video display unit 301. You may do it.

また、映像表示ユニット301の両端部と外装部材302との間に弾性部材308をどのようにして用いるのかについては、適宜変形例が考えられる。   Further, as to how the elastic member 308 is used between the both end portions of the video display unit 301 and the exterior member 302, modified examples can be considered as appropriate.

[第2の実施形態]
本実施形態では、第1の実施形態とは異なる構成でもって、映像表示ユニット301を外装部材302に対して固定する。
[Second Embodiment]
In the present embodiment, the video display unit 301 is fixed to the exterior member 302 with a configuration different from that of the first embodiment.

図4は、映像表示ユニット301を外装部材302に取り付けるための構成について記した図である。なお、同図において図3に示したものと同じものについては同じ番号を付けており、その説明は省略する。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration for attaching the video display unit 301 to the exterior member 302. In the figure, the same components as those shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施形態が第1の実施形態と異なるのは、映像表示ユニット301に設けられた穴部の形状にある。図4に示す如く、映像表示ユニット301の左右方向における映像表示ユニット301の中央部分には穴部303の代わりに、左右方向(同図X軸方向)よりも上下方向(同図Y軸方向)に長い穴部402が設けられている。係る穴部402の形状は、この穴部402に凸部304を通した場合における映像表示ユニット301の左右方向のずれを規制するものである。   This embodiment is different from the first embodiment in the shape of the hole provided in the video display unit 301. As shown in FIG. 4, in the central portion of the video display unit 301 in the left-right direction of the video display unit 301, in the vertical direction (Y-axis direction in the figure) rather than in the left-right direction (X-axis direction in the figure) instead of the hole 303. A long hole 402 is provided in the bottom. The shape of the hole 402 restricts the horizontal shift of the video display unit 301 when the convex portion 304 is passed through the hole 402.

更に、映像表示ユニット301の左右方向における両端部には穴部305の代わりに、上下方向よりも左右方向に長い穴部403が設けられている。係る穴部403の形状は、この穴部403に凸部307を通した場合における映像表示ユニット301の上下方向のずれを規制するものである。   Furthermore, holes 403 that are longer in the left-right direction than the up-down direction are provided at both ends in the left-right direction of the video display unit 301 instead of the holes 305. The shape of the hole portion 403 regulates the vertical displacement of the video display unit 301 when the convex portion 307 is passed through the hole portion 403.

以上の構成により、穴部402、403に対してそれぞれ凸部304、307を挿入することで、映像表示ユニット301を外装部材302に対して左右方向、上下方向のずれなく固定することができる。   With the above configuration, the video display unit 301 can be fixed to the exterior member 302 without any deviation in the horizontal direction or vertical direction by inserting the convex portions 304 and 307 into the hole portions 402 and 403, respectively.

係る構成で映像表示ユニット301を外装部材302に対して固定した場合に、この外装部材302に外力が加えられ、図4に示されているY軸回りに外装部材302がたわんだ場合について説明する。係る状況において、穴部403の形状は上述の通り、上下方向よりも左右方向に長いので、左右方向のみで凸部306が動くことになる。これにより、変形の外力は映像表示ユニット301には伝達されない。また、この外装部材302を変形させる力は、弾性部材308が変形することで吸収される。   When the video display unit 301 is fixed to the exterior member 302 with such a configuration, an external force is applied to the exterior member 302 and the exterior member 302 bends around the Y axis shown in FIG. . In such a situation, the shape of the hole 403 is longer in the left-right direction than in the up-down direction as described above, so that the convex portion 306 moves only in the left-right direction. Thereby, the external force of deformation is not transmitted to the video display unit 301. Further, the force that deforms the exterior member 302 is absorbed by the deformation of the elastic member 308.

また、係る構成で映像表示ユニット301を外装部材302に対して固定した場合に、この外装部材302に外力が加えられ、図4に示されているX軸回りに外装部材302がたわんだ場合について説明する。係る状況において変形するのは、映像表示ユニット301を外装部材302に固定している座面の範囲内だけであり、その変形量は、ごくわずかである。そのため、X軸回りの変形が映像表示ユニット301へ伝達することは、考慮しなくても問題ないと考えられる。   Further, when the video display unit 301 is fixed to the exterior member 302 with such a configuration, an external force is applied to the exterior member 302, and the exterior member 302 bends around the X axis shown in FIG. explain. In such a situation, the deformation is only within the range of the seating surface where the video display unit 301 is fixed to the exterior member 302, and the amount of deformation is negligible. For this reason, it is considered that there is no problem even if the deformation around the X axis is transmitted to the video display unit 301 without consideration.

その他、図4中のZ軸回りの力も考えられるが、このようなHMD101は、薄く縦長な構成が多いので、Z軸回りは他の軸と比較して断面2次モーメントが大きく、力に対してほとんど変形しない。そのため、Z軸回りに外装部材302が変形することは、あまり考慮する必要がなく、この方向へは嵌合で外装部材302と映像表示ユニット301とを位置決めすることが可能となる。   In addition, although the force around the Z axis in FIG. 4 is also conceivable, since such an HMD 101 has many thin and vertically long structures, the second moment around the Z axis is larger than the other axes, Almost no deformation. Therefore, it is not necessary to consider that the exterior member 302 is deformed around the Z axis, and the exterior member 302 and the video display unit 301 can be positioned by fitting in this direction.

以上の説明のように、本実施形態によれば、映像表示ユニット301の略中央部で水平方向の位置決めを行い、両端部で垂直方向の位置決めを行う。更に、両端部の垂直方向の位置決めを、ゴム硬度30〜40程度の弾性部材308を介して固定したことで、外装部材302に対して映像表示ユニット301が正確に位置決め可能となる。そして更に、外装部材302の変形は弾性部材308で吸収され、映像表示ユニット301まで加わることがないため、光軸ずれ等の問題点を防ぐことが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, horizontal positioning is performed at the approximate center of the video display unit 301, and vertical positioning is performed at both ends. Furthermore, since the vertical positioning of both ends is fixed via an elastic member 308 having a rubber hardness of about 30 to 40, the video display unit 301 can be accurately positioned with respect to the exterior member 302. Furthermore, since the deformation of the exterior member 302 is absorbed by the elastic member 308 and does not reach the video display unit 301, problems such as optical axis misalignment can be prevented.

現実空間と仮想空間とが合成された空間(複合現実空間)をユーザに提示する為のシステムの機能構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the function structure of the system for showing the user the space (mixed reality space) with which the real space and the virtual space were synthesize | combined. HMD101内に搭載された、映像を表示するための構成(映像表示部)を光軸に平行な断面で切断した図である。It is the figure which cut | disconnected the structure (video display part) mounted in HMD101 for displaying an image | video by the cross section parallel to an optical axis. 映像表示部(映像表示ユニット)を、外装部材に取り付けるための構成について記した図である。It is the figure described about the structure for attaching a video display part (video display unit) to an exterior member. 映像表示ユニット301を外装部材302に取り付けるための構成について記した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration for attaching a video display unit 301 to an exterior member 302. 特許文献1に開示されている映像表示装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the video display apparatus currently disclosed by patent document 1. FIG. 特許文献2に開示されている映像表示装置における、本体部を外装部に取り付ける仕組みを示す図である。It is a figure which shows the mechanism in which the main-body part is attached to an exterior part in the video display apparatus currently disclosed by patent document 2. FIG.

Claims (6)

ユーザの頭部に装着する表示装置であって、
前記ユーザの左右の目に対して画像を投影する為の構成が一体化された表示ユニットと、
前記左右の方向における前記表示ユニットの中央部分でもって前記表示ユニットを軸支する、前記表示装置の外装部材と、
前記左右の方向における前記表示ユニットの両端部と前記外装部材との間に設けられる弾性部材と
を備えることを特徴とする表示装置。
A display device worn on a user's head,
A display unit integrated with a structure for projecting images to the left and right eyes of the user;
An exterior member of the display device that pivotally supports the display unit at a central portion of the display unit in the left-right direction;
A display device comprising: an elastic member provided between both ends of the display unit in the left and right direction and the exterior member.
前記表示ユニットは、
外部からの画像信号に基づいた表示を行う表示部と、
前記表示部に表示された画像を光学的に拡大して投影する光学系と
を備えることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
The display unit is
A display unit that performs display based on an external image signal;
The display device according to claim 1, further comprising: an optical system that optically enlarges and projects the image displayed on the display unit.
前記表示ユニットの中央部分には、前記表示ユニットを前記外装部材に取り付ける方向に対して第1の穴部が設けられてると共に、前記左右の方向における前記表示ユニットの両端部には、前記取り付ける方向に対してそれぞれ第2の穴部が設けられており、
前記外装部材には、前記第1の穴部を遊貫するための第1の凸部と、前記それぞれの第2の穴部を洞貫するための第2の凸部とが設けられており、
前記弾性部材は、前記第2の凸部の根本部に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の表示装置。
The central portion of the display unit is provided with a first hole in the direction in which the display unit is attached to the exterior member, and the attachment direction is provided at both ends of the display unit in the left and right directions. Are each provided with a second hole,
The exterior member is provided with a first convex portion for loosely penetrating the first hole portion and a second convex portion for penetrating the respective second hole portion. ,
The display device according to claim 1, wherein the elastic member is provided at a base portion of the second convex portion.
前記第1の穴部は、前記左右の方向よりも上下の方向に長い形状を有し、前記第2の穴部は、前記上下の方向よりも左右の方向に長い形状を有する、ことを特徴とする請求項3に記載の表示装置。   The first hole has a shape that is longer in the vertical direction than the left-right direction, and the second hole has a shape that is longer in the left-right direction than the vertical direction. The display device according to claim 3. 前記弾性部材は、ゴム硬度30以上40以下のゴム部材により形成されていることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。   The display device according to claim 1, wherein the elastic member is formed of a rubber member having a rubber hardness of 30 to 40. ユーザの頭部に装着する表示装置であって、
前記ユーザの右目に対して画像を投影する為の右目用ユニットと、左目に対して画像を投影する為の左目用ユニットと、を有する表示ユニットと、
前記表示ユニットを取り付ける、前記表示装置の外装部材と
を備え、
前記表示ユニットにおいて前記左目用ユニットと前記右目用ユニットとの間には、前記取り付ける方向に対して第1の穴部が設けられてると共に、前記表示ユニットの両端部には、前記取り付ける方向に対してそれぞれ第2の穴部が設けられており、
前記外装部材には、前記第1の穴部を遊貫するための第1の凸部と、前記それぞれの第2の穴部を洞貫するための第2の凸部とが設けられており、
更に前記表示装置は、
前記第2の凸部の根本部に設けられる弾性部材を備える
ことを特徴とする表示装置。
A display device worn on a user's head,
A display unit having a right-eye unit for projecting an image to the right eye of the user, and a left-eye unit for projecting an image to the left eye;
An exterior member of the display device to which the display unit is attached,
In the display unit, a first hole portion is provided between the left-eye unit and the right-eye unit with respect to the attaching direction, and both ends of the display unit are provided with respect to the attaching direction. Each has a second hole,
The exterior member is provided with a first convex portion for loosely penetrating the first hole portion and a second convex portion for penetrating the respective second hole portion. ,
Furthermore, the display device comprises:
A display device comprising: an elastic member provided at a root portion of the second convex portion.
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