CN106842567A - 头戴式显示器 - Google Patents

头戴式显示器 Download PDF

Info

Publication number
CN106842567A
CN106842567A CN201610940168.XA CN201610940168A CN106842567A CN 106842567 A CN106842567 A CN 106842567A CN 201610940168 A CN201610940168 A CN 201610940168A CN 106842567 A CN106842567 A CN 106842567A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
state
relative
head mounted
fixed part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610940168.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN106842567B (zh
Inventor
池上富雄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Publication of CN106842567A publication Critical patent/CN106842567A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106842567B publication Critical patent/CN106842567B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0176—Head mounted characterised by mechanical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B27/0172—Head mounted characterised by optical features
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0179—Display position adjusting means not related to the information to be displayed
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011—Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • G06F3/012—Head tracking input arrangements
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0362—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of 1D translations or rotations of an operating part of the device, e.g. scroll wheels, sliders, knobs, rollers or belts
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0484—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range
    • G06F3/04845—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] for the control of specific functions or operations, e.g. selecting or manipulating an object, an image or a displayed text element, setting a parameter value or selecting a range for image manipulation, e.g. dragging, rotation, expansion or change of colour
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0138—Head-up displays characterised by optical features comprising image capture systems, e.g. camera
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0101—Head-up displays characterised by optical features
    • G02B2027/0143—Head-up displays characterised by optical features the two eyes not being equipped with identical nor symmetrical optical devices
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/0149—Head-up displays characterised by mechanical features
    • G02B2027/0154—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements
    • G02B2027/0159—Head-up displays characterised by mechanical features with movable elements with mechanical means other than scaning means for positioning the whole image
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/01—Head-up displays
    • G02B27/017—Head mounted
    • G02B2027/0178—Eyeglass type

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)

Abstract

提供一种能够左右切换的单眼型的头戴式显示器，能够与观察者(使用者)的姿势无关地进行适当的图像显示。头戴式显示器(1)具备：佩戴于观察者的头部(H)的框架(2)；显示供观察者视觉辨认的图像的图像显示单元(3)；相对于框架(2)固定图像显示单元(3)的固定部(4)；输出与图像显示单元(3)相对于框架(2)的相对姿势相应的信号的姿势检测部(5)；根据姿势检测部(5)的输出信号控制图像显示单元(3)显示的图像的控制部(38)。

Description

头戴式显示器
技术领域
本发明涉及一种头戴式显示器。
背景技术
作为佩戴在观察者的头部使用且将观察者视觉辨认的图像显示为虚像的头戴式显示器(HMD：Head Mount Display)，已知有仅相对于观察者的一只眼睛显示图像的单眼型的头戴式显示器(例如参照专利文献1)。
例如，专利文献1的头戴式显示器具备将与图像信息相应的图像光线向观察者的单只眼睛投射的单眼用的图像显示单元、以及能够在左右任一侧支承该图像显示单元的眼镜型框架。另外，该头戴式显示器具备摄像机单元，该摄像机单元转动自如地支承于前部，以便能够根据图像显示单元的安装位置，在眼镜型框架的前部的沿着左侧部分的位置与沿着右侧部分的位置之间进行切换。另外，该头戴式显示器具备设于摄像机单元的加速度传感器，基于该加速度传感器的检测结果，判定图像显示单元处于眼镜型框架的左右的哪一侧，基于该判定结果而使由图像显示单元显示的图像旋转。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-66549号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在专利文献1的头戴式显示器中，例如像观察者处于仰面状态的情况那样，在加速度传感器的检测方向为水平方向(即与重力加速度的方向垂直的方向)的情况下，无法使用加速度传感器的检测结果来适当地判断图像显示单元的安装位置，其结果是，存在无法使显示图像的上下为正确的朝向而发生故障这样的问题。
本发明的目的在于，提供一种在能够左右切换的单眼型的头戴式显示器中能够与观察者(使用者)的姿势无关地进行适当的图像显示的头戴式显示器。
用于解决技术问题的技术方案
这样的目的通过下述的本发明来实现。
本发明的头戴式显示器的特征在于，所述头戴式显示器具备：
框架，佩戴于观察者的头部；
图像显示单元，显示供所述观察者视觉辨认的图像；
固定部，相对于所述框架固定所述图像显示单元；
检测部，输出与所述图像显示单元相对于所述框架的相对姿势相应的信号；以及
控制部，根据所述检测部的输出信号，控制所述图像显示单元显示的图像。
根据这样的头戴式显示器，能够使图像显示单元显示与图像显示单元相对于所述框架的相对姿势相应的图像。因此，在能够左右切换的单眼型的头戴式显示器中，能够与观察者(使用者)的姿势无关地进行适当的图像显示。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述固定部能够在第一状态与第二状态之间进行切换，所述第一状态相对于所述框架以第一姿势固定所述图像显示单元，所述第二状态相对于所述框架以与所述第一姿势不同的第二姿势固定所述图像显示单元，所述控制部根据所述检测部的输出信号，对应于所述第一状态与所述第二状态的切换而使所述图像显示单元显示的图像旋转。
由此，例如，在使图像显示单元相对于框架的姿势发生变化从而切换图像显示单元相对于观察者的左眼进行图像显示的状态与相对于右眼进行图像显示的状态的情况下，将图像显示单元相对于观察者的左眼进行图像显示的状态设为第一状态，将图像显示单元相对于右眼进行图像显示的状态设为第二状态，在任意的状态下，均不会相对于观察者上下颠倒，能够适当地进行图像显示。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述固定部能够切换为相对于所述框架以第三姿势固定所述图像显示单元的第三状态，所述第三姿势不同于所述第一姿势以及所述第二姿势，所述控制部根据所述检测部的输出信号，对应于所述第一状态与所述第三状态的切换或者所述第二状态与所述第三状态的切换而使所述图像显示单元显示的图像发生变化。
由此，例如在保持图像显示单元相对于框架固定的状态下使与框架相对的姿势发生变化从而使图像显示单元从观察者的视野的中心偏离的情况下，将该图像显示单元的状态设为第三状态，显示与第一状态以及第二状态不同的图像或者使图像显示停止，能够实现对观察者的便利。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述固定部被支承为能够相对于所述图像显示单元或者所述框架转动，所述检测部检测所述固定部相对于所述图像显示单元或者所述框架的转动状态。
由此，通过经由固定部使图像显示单元相对于框架转动，能够变更图像显示单元相对于框架的姿势。另外，能够根据检测部的检测信号判断该姿势的变更。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述固定部被支承为相对于所述图像显示单元能够转动，并且能够相对于所述框架装卸。
由此，例如能够容易切换图像显示单元相对于观察者的左眼进行图像显示的状态与相对于右眼进行图像显示的状态。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述框架是具备前部和与所述前部连接的镜腿部的眼镜型。
由此，能够实现眼镜型的头戴式显示器。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述固定部以能够装卸的方式设于所述镜腿部。
由此，通过将固定部安装于一侧的镜腿部的状态与安装于另一侧的镜腿部的状态进行切换并且使图像显示单元相对于固定部转动180°，能够切换图像显示单元相对于观察者的左眼进行图像显示的状态与相对于右眼进行图像显示的状态。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述固定部设于所述前部。
由此，通过使图像显示单元转动180°，能够切换图像显示单元相对于观察者的左眼进行图像显示的状态与相对于右眼进行图像显示的状态。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述检测部具有设于所述固定部的磁铁以及设于所述图像显示单元的磁传感器。
由此，能够以非接触的方式检测图像显示单元相对于框架的相对姿势。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述检测部具有设于所述固定部并且反射率不同的多个部分以及设于所述图像显示单元的受光元件。
由此，能够以非接触的方式检测图像显示单元相对于框架的相对姿势。
在本发明的头戴式显示器中，优选为，所述检测部具有设于所述固定部并且高度不同的多个部分以及设于所述图像显示单元的距离传感器。
由此，能够以非接触的方式检测图像显示单元相对于框架的相对姿势。
附图说明
图1是表示第一实施方式的头戴式显示器的概略结构的图。
图2是图1所示的头戴式显示器的立体图。
图3是图1所示的头戴式显示器具备的图像显示单元的概略结构图。
图4是图3所示的影像光线生成部的概略结构图。
图5是图4所示的光学扫描器的俯视图。
图6是用于说明图1所示的固定部的立体图。
图7是用于说明图6所示的固定部以及姿势检测部的立体图。
图8是用于说明使图6所示的固定部相对于图像显示单元转动的状态的立体图。
图9是用于说明通过图6所示的姿势检测部进行的固定部的转动状态的检测的图。
图10是用于说明第二实施方式的头戴式显示器的固定部以及姿势检测部的立体图。
图11是用于说明通过图10所示的姿势检测部进行的固定部的转动状态的检测的图。
图12是用于说明第三实施方式的头戴式显示器的固定部以及姿势检测部的立体图。
图13是用于说明通过图12所示的姿势检测部进行的固定部的转动状态的检测的图。
图14是表示第四实施方式的头戴式显示器的图。
图15是用于说明通过图14所示的姿势检测部进行的固定部的转动状态的检测的图。
图16是用于说明第五实施方式的头戴式显示器的固定部以及姿势检测部的图。
图17是用于说明第六实施方式的头戴式显示器的固定部以及姿势检测部的图。
图18是表示第七实施方式的头戴式显示器的立体图。
附图标记说明
1、头戴式显示器；1A、头戴式显示器；1B、头戴式显示器；1C、头戴式显示器；1D、头戴式显示器；1E、头戴式显示器；1F、头戴式显示器；2、框架；3、图像显示单元；3F、图像显示单元；4、固定部；5、姿势检测部；5A、姿势检测部；5B、姿势检测部；5C、姿势检测部；5D、姿势检测部；5E、姿势检测部；6、支承部；21、前部；22、镜腿部；23、鼻托部；30、影像光线生成部；31、外壳；32、半透半反镜；33、信号光生成部；34、透镜；35、光扫描部；36、驱动信号生成部；37、信号重叠部；38、控制部；39、光学系统；41、卡合构件；42、支承构件；43、凹部；51、磁传感器；52、磁铁；52a、磁铁；52b、磁铁；53、低反射部；53a、低反射部；53b、低反射部；54、发光元件；55、受光元件；56、突起；56a、突起；56b、突起；57、距离传感器；321、反射部；331B、光源；331G、光源；331R、光源；332B、驱动电路；332G、驱动电路；332R、驱动电路；333、光合成部；333a、分色镜；333b、分色镜；351、可动镜部；352、轴部；353、框体部；354、轴部；355、支承部；356、磁铁；357、线圈；361、驱动电路；362、驱动电路；391、镜；392、镜；393、镜；411、第一部分；412、第二部分；413、第三部分；421、轴部；422、凸缘部；423、隔板部；3511、基部；3512、隔板；3513、光反射板；EA、耳朵；EY、眼睛；H、头部；L1、信号光；L2、影像光线；NS、鼻子；a、轴线；a1、轴线；a2、轴线；θ、角度。
具体实施方式
以下，参照附图对头戴式显示器的优选实施方式进行说明。
＜第一实施方式＞
图1是表示第一实施方式的头戴式显示器的概略结构的图。图2是图1所示的头戴式显示器的立体图。图3是图1所示的头戴式显示器具备的图像显示单元的概略结构图。图4是图3所示的影像光线生成部的概略结构图。图5是图4所示的光学扫描器的俯视图。图6是用于说明图1所示的固定部的立体图。图7是用于说明图6所示的固定部以及姿势检测部的立体图。图8是用于说明使图6所示的固定部相对于图像显示单元转动的状态的立体图。图9是用于说明通过图6所示的姿势检测部进行的固定部的转动状态的检测的图。
此外，在图1～3、6、7中，为了便于说明，作为相互正交的3个轴，图示了X轴、Y轴以及Z轴，将该图示的箭头的前端侧设为“+”，将基端侧设为“-”。另外，将与X轴平行的方向称为“X轴方向”，将与Y轴平行的方向称为“Y轴方向”，将与Z轴平行的方向称为“Z轴方向”。在此，X轴、Y轴以及Z轴被设定为，在后述的头戴式显示器1佩戴于观察者的头部H时，Y轴方向为头部H的上下方向，Z轴方向为头部H的左右方向，X轴方向为头部H的前后方向。
如图1所示，本实施方式的头戴式显示器1(头部佩戴型图像显示装置)具有眼镜那样的外观，在观察者的头部H佩戴并使用，使基于虚像的图像以与外界景像重叠的状态被观察者视觉辨认。
如图1所示，该头戴式显示器1具有佩戴于观察者的头部H的框架2、显示使佩戴有该框架2的观察者可视的图像的图像显示单元3、相对于框架2固定图像显示单元3的固定部4、以及检测图像显示单元3相对框架2的相对姿势的姿势检测部5。
在此，头戴式显示器1是所谓的单眼型的头戴式显示器，图像显示单元3相对于观察者的一侧(在图1中为左侧)的眼睛EY照射影像光线而显示图像。另外，固定部4构成为，相对于框架2能够装卸，通过相对于框架2来变更固定部4的安装位置以及图像显示单元3的姿势，能够取得如图1中的实线所示那样图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态、以及如图1中的双点划线所示那样图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态。此外，以下，若没有特别限定，则对图像显示单元3处于第一状态的情况进行说明。
以下，依次说明头戴式显示器1的各部分。
[框架]
框架2具有借助固定部4来支承图像显示单元3的功能。如图1以及图2所示，该框架2成为眼镜框架那样的形状。该框架2具有沿着X轴方向延伸的前部21、从前部21的两端部沿-Z轴方向延伸的一对镜腿部22、以及在前部21的X轴方向上的中央部设置的鼻托部23。
如图1所示，在使用时该框架2以一对镜腿部22接触观察者两侧的耳朵EA并且鼻托部23接触观察者的鼻子NS的状态佩戴于观察者的头部H。
另外，作为框架2的构成材料，没有特别限定，能够使用与公知的眼镜框架的构成材料相同的材料，例如能够例举出树脂材料、金属材料、纤维强化塑料等。
此外，框架2的形状只要能够佩戴于观察者的头部H，则不限于图示的形状。另外，作为框架2，也可以使用现成的眼镜、太阳镜等。
[图像显示单元]
图像显示单元3具有相对于观察者的眼睛EY照射影像光线来显示图像的功能。如图3所示，该图像显示单元3具有外壳31、与外壳31连接的半透半反镜32、设于外壳31内的影像光线生成部30以及光学系统39。
-外壳-
在图像显示单元3借助固定部4相对于框架2固定的状态下，外壳31为跨越所述的框架2的前部21和一侧的镜腿部22之间并沿着这些构件延伸的形状(长条形状)。即，在图像显示单元3借助固定部4相对于框架2固定的状态下，外壳31具有沿着Z轴方向延伸的第一部分，和从该第一部分的+Z轴方向侧的端部朝X轴方向弯折或者弯曲的第二部分。另外，外壳31的一端部(所述的第二部分侧的端部)具有向+X轴方向侧开口的开口部(未图示)。
另外，作为外壳31的构成材料，没有特别限定，例如能够例举出树脂材料、金属材料等。此外，外壳31的外形为一个例子，但不限于此，例如也可以为块形状、偏平形状等。
-影像光线生成部-
影像光线生成部30设于所述的外壳31内。如图4所示，影像光线生成部30具有：生成根据影像信号(图像信息)进行强度调制的信号光L1(调制光)的信号光生成部33；入射来自信号光生成部33的信号光L1的透镜34；扫描通过了透镜34的信号光L1的光扫描部35；生成在光扫描部35的驱动中使用的水平扫描驱动信号以及垂直扫描驱动信号的驱动信号生成部36；重叠来自驱动信号生成部36的两种信号的信号重叠部37；以及控制信号光生成部33以及驱动信号生成部36的控制部38。
信号光生成部33具有不同波长的多个光源331R、331G、331B(光源331)、多个驱动电路332R、332G、332B以及光合成部333。
光源331R(R光源)具有射出红色光的功能，光源331G(G光源)具有射出绿色光的功能，光源331B具有射出蓝色光的功能。通过使用这样的三色光，能够显示全彩的图像。光源331R、331G、331B分别没有特别限定，例如能够使用激光二极管、LED等。这样的光源331R、331G、331B分别与驱动电路332R、332G、332B电连接。
驱动电路332R具有驱动所述的光源331R的功能，驱动电路332G具有驱动所述的光源331G的功能，驱动电路332B具有驱动所述的光源331B的功能。从由这样的驱动电路332R、332G、332B驱动的光源331R、331G、331B射出的三种(三色)光向光合成部333入射。
光合成部333具有合成来自多个光源331R、331G、331B的光的功能。在本实施方式中，光合成部333具有使来自光源331R的红色光透过并且使来自光源331G的绿色光反射的分色镜333a、以及使来自光源331R的红色光以及来自光源331G的绿色光透过并且使来自光源331B的蓝色光反射的分色镜333b。通过使用这样的两个分色镜333a、333b，合成来自光源331R、331G、331B的红色光、绿色光以及蓝色光的三色光而生成一个信号光L1。
此外，光合成部333不限定于所述那样的使用分色镜的结构，例如也可以由棱镜、光导波路、光纤等构成。由这样的信号光生成部33生成的信号光L1向透镜34入射。
透镜34具有调整信号光L1的放射角度的功能。该透镜34例如为准直透镜。通过了这样的透镜34的信号光L1向光扫描部35入射。
光扫描部35为光学扫描器，具有通过二维扫描来自信号光生成部33的信号光L1来生成影像光线L2(扫描光)的功能。如图5所示，该光扫描部35具备可动镜部351、两个轴部352、框体部353、四个(两组)轴部354、支承部355、磁铁356以及线圈357。
在此，可动镜部351以及两个轴部352构成以可动镜部351为“第一质量”、以两个轴部352为“第一弹簧”而绕轴线a1扭转振动的“第一振动系统”。另外，可动镜部351、两个轴部352、框体部353、四个轴部354以及磁铁356构成以可动镜部351、两个轴部352、框体部353以及磁铁356为“第二质量”、以四个轴部354为“第二弹簧”而绕与轴线a1正交的轴线a2扭转振动的“第二振动系统”。
可动镜部351具有基部3511以及隔着隔板3512而固定于基部3511的光反射板3513。基部3511、隔板3512以及光反射板3513例如由硅材料构成。而且，基部3511与轴部352、框体部353、轴部354以及支承部355一体形成。另外，在基部3511、隔板3512以及光反射板3513各自之间，例如通过使用粘合剂、钎料等接合材料的方法或者固体接合法等进行接合。此外，隔板3512以及光反射板3513也可以由玻璃材料构成，它们也可以一体构成。
在该光反射板3513的与基部3511相反的一侧的面上设有具有光反射性的光反射部(未图示)。另外，可动镜部351的基部3511在俯视下被框体部353包围。即，框体部353设置为形成框状且包围基部3511。
然后，基部3511经由两个轴部352被框体部353支承为能够绕轴线a1进行摆动。另外，框体部353经由四个轴部354被支承部355支承为能够绕与轴线a1正交的轴线a2摆动。另外，虽未图示，在轴部352以及轴部354中的至少一方的轴部，设有例如压电电阻元件那样的角度检测传感器。该角度检测传感器输出与可动镜部351的绕轴线a1、a2的摆动角度相应的信号。该输出经由未图示的电缆向控制部38输入。
另外，在所述的框体部353的与光反射板3513相反的一侧的面上通过粘合剂等接合磁铁356。另外，磁铁356形成沿着相对于轴线a1以及轴线a2倾斜的方向延伸的长条形状。作为该磁铁356，例如能够优选使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、粘结磁铁等。
在这样的磁铁356的正下方设有线圈357。在该线圈357上经由信号重叠部37电连接有驱动信号生成部36。由此，由驱动信号生成部36生成的水平扫描驱动信号以及垂直扫描驱动信号在信号重叠部37中重叠而向线圈357输入。
如图4所示，驱动信号生成部36具有生成在光扫描部35的水平扫描中使用的水平扫描驱动信号的驱动电路361、以及生成在光扫描部35的垂直扫描中使用的垂直扫描驱动信号的驱动电路362。在此，水平扫描驱动信号以及垂直扫描驱动信号分别是电压以彼此不同的周期变化的信号。更具体来说，例如水平扫描驱动信号的频率被设定为与所述的光扫描部35的第一振动系统的扭转共振频率相等，垂直扫描驱动信号的频率被设定为与第二振动系统的扭转共振频率不同的值，并且比水平扫描驱动信号的频率小(例如将水平扫描驱动信号的频率设定为18kHz左右，将垂直扫描驱动信号的频率设定为60Hz左右)。
信号重叠部37具有重叠所述的水平扫描驱动信号与垂直扫描驱动信号的加算器(未图示)，将该重叠的电压施加于光扫描部35的线圈357。在将如此重叠有水平扫描驱动信号以及垂直扫描驱动信号的驱动信号向线圈357输入时，可动镜部351以水平扫描驱动信号的频率绕轴线a1摆动，并且以垂直扫描驱动信号的频率绕轴线a2摆动。
控制部38具有基于影像信号(图像信号)控制信号光生成部33的驱动电路332R、332G、332B以及驱动信号生成部36的驱动电路361、362的驱动的功能。由此，信号光生成部33生成根据图像信息被调制的信号光L1，并且驱动信号生成部36生成与图像信息相应的水平扫描驱动信号以及垂直扫描驱动信号。另外，控制部38具有基于在光扫描部35设置的角度检测传感器(未图示)的检测结果控制驱动信号生成部36的功能。
另外，控制部38具有基于姿势检测部5的检测结果而控制信号光生成部33的驱动的功能。即，控制部38具有基于姿势检测部5的输出信号控制图像显示单元3显示的图像的功能。更具体来说，例如，控制部38基于姿势检测部5的检测结果判断图像显示单元3相对于框架2的安装位置为左侧以及右侧中的哪一侧，基于该判断结果，进行影像信号的旋转处理。此外，关于使用姿势检测部5的检测结果的控制，与姿势检测部5的说明一并详见后述。
如图3所示，由以上说明那样构成的影像光线生成部30生成的影像光线L2(预定时间范围内的信号光L1的光束)向光学系统39入射。
-光学系统-
光学系统39设于所述的外壳31内。光学系统39具有将来自影像光线生成部30的影像光线L2导向半透半反镜32的功能。该光学系统39具有设置在外壳31内的多个镜391、392、393。
多个镜391、392、393例如可以使用金属薄膜、电介质多层膜，也可以使用全息元件。在使用全息元件的情况下，能够提高多个镜391、392、393的配置的自由度。此外，所述的光学系统39的结构为一个例子，其根据影像光线生成部30的配置、外壳31的形状等来决定，不限于此，例如也可以具有透镜等其他的光学元件，镜的数量也是任意的。另外，光学系统39也可以构成为具有光导波路、光纤。另外，基于影像光线生成部30的配置、结构等，能够省略光学系统39。
如图3所示，通过了以上说明那样构成的光学系统39的影像光线L2向半透半反镜32入射。
-半透半反镜-
半透半反镜32与所述的外壳31的一端部连接。半透半反镜32具有将来自光扫描部35的影像光线L2朝向观察者的眼睛EY反射的功能、以及使外界光朝向观察者的眼睛EY透过的功能。由此，观察者能够在视觉辨认外界景像的同时，视觉辨认由影像光线L2形成的图像(虚像)。即，能够实现透视型的头戴式显示器。
该半透半反镜32使用无色透明的材料构成。在此，半透半反镜32具有反射影像光线L2的反射部321。半透半反镜32主要使用无色透明的材料(树脂材料、玻璃材料等)构成，反射部321例如通过接合折射率不同的两种无色透明的材料来构成。另外，也可以在反射部321设置由全息元件、金属薄膜或者电介质多层膜构成的透光反射膜。
[固定部]
如图1以及图2所示，固定部4具有将图像显示单元3相对于框架2固定的功能。如图2所示，该固定部4被支承为能够相对于图像显示单元3绕轴线a转动，并且构成为相对于框架2能够装卸。由此，固定部4能够在如图1中的实线所示相对于框架2以第一姿势固定图像显示单元3的第一状态(以下，有时也仅称为“第一状态”)与如图1中的双点划线所示相对于框架2以与第一姿势不同的第二姿势固定图像显示单元3的第二状态(以下，有时也仅称为“第二状态”)之间切换。在此，第一状态是图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的状态。另一方面，第二状态是图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的状态。
具体说明时，如图6以及图7所示，固定部4具有卡合构件41、以及将该卡合构件41支承为能够相对于外壳31绕轴线a转动的支承构件42。
卡合构件41具有以能够装卸的方式与框架2的镜腿部22卡合的功能。由此，能够切换固定部4安装于一侧的镜腿部22的状态与安装于另一侧的镜腿部22的状态。该卡合构件41具有板状的第一部分411、从第一部分411的端部竖立设置的第二部分412、以及从第二部分412沿着第一部分411延伸的第三部分413。在这样的卡合构件41中，形成由第一部分411、第二部分412与第三部分413围成的凹部43，通过在该凹部43中夹入镜腿部22，将卡合构件41以通过摩擦力固定于镜腿部22的状态进行装配。
此外，卡合构件41的形状也不限定于所述的形状。另外，与镜腿部22相对的卡合构件41的固定方法不限定于所述的方法，例如也可以是使用磁力的方法、使用夹具的方法等。
支承构件42具有将卡合构件41支承为能够相对于外壳31绕轴线a转动的功能。由此，能够使固定部4相对于图像显示单元3绕轴线a转动。该支承构件42具有贯通外壳31的轴部421、设于轴部421的一端部的凸缘部422、以及设于轴部421的另一端部的隔板部423。轴部421沿着轴线a延伸，以绕轴线a能够转动的方式插入到设于外壳31的贯通孔(未图示)。在轴部421的一端部，在外壳31的外侧固定有凸缘部422。另一方面，在轴部421的另一端部，在外壳31的外侧固定有卡合构件41的第一部分411，并且在外壳31与第一部分411之间插入有隔板部423。此外，也可以是，轴部421相对于外壳31固定，将卡合构件41安装为能够相对于轴部421绕轴线a转动。在这种情况下，也认为卡合构件41构成“固定部”。
以上说明那样的固定部4，通过切换将固定部4安装于一侧的镜腿部22的状态与安装于另一侧的镜腿部22的状态，并且使图像显示单元3相对于固定部4转动180°，能够取得图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态、以及如图1中的双点划线所示那样，图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态。
[姿势检测部]
姿势检测部5具有检测固定部4的卡合构件41相对于外壳31的姿势的功能。即，姿势检测部5具有在固定部4相对于框架2固定的状态下检测图像显示单元3相对于框架2的姿势的功能。通过使用这样的姿势检测部5的检测结果，能够判断图像显示单元3相对于框架2的安装位置为左侧以及右侧中的哪一侧。
姿势检测部5具有固定于外壳31的磁传感器51、以及固定于固定部4的磁铁52。
磁传感器51具有在从轴线a偏离的位置处检测固定部4的卡合构件41的周向上的一部分的磁强度的功能。该磁传感器51没有特别限定，例如是霍尔元件。
磁铁52设于在从轴线a偏离的位置上固定部4的卡合构件41的周向上的一部分上。作为该磁铁52，没有特别限定，例如能够使用钕磁铁、铁氧体磁铁、钐钴磁铁、铝镍钴磁铁、粘结磁铁等。
以上说明那样构成的姿势检测部5在图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态下，如图7所示，磁传感器51(处于图9中的虚线所示的位置的磁传感器51)与磁铁52相对。另一方面，在图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态下，如图8所示，磁传感器51(处于图9中的双点划线所示的位置的磁传感器51)不与磁铁52相对(即与卡合构件41的磁铁52不同的部分相对)。由此，姿势检测部5的磁传感器51输出与图像显示单元3相对于框架2的相对姿势相应的信号。即，磁传感器51的检测结果在第一状态与第二状态下不同。因此，基于磁传感器51的检测结果，能够判断是第一状态还是第二状态。
根据以上说明那样的头戴式显示器1，姿势检测部5输出与图像显示单元3相对于框架2的相对姿势相应的信号，控制部38基于该输出信号控制图像显示单元3显示的图像，因此能够使图像显示单元3显示与图像显示单元3相对于框架2的相对姿势相应的图像。因此，能够与头戴式显示器1的姿势无关地判断图像显示单元3安装于框架2的左右中的哪一侧。然后，通过使用该判断结果使图像显示单元3的显示图像适当地旋转，由此在可左右切换的单眼型的头戴式显示器1中，无论在图像显示单元3安装于框架2的左右中的哪一侧的情况下，都能够与观察者(使用者)的姿势无关地进行适当的图像显示。
在此，由于固定部4被支承为能够相对于图像显示单元3转动，因此通过经由固定部4使图像显示单元3相对于框架2转动，能够变更图像显示单元3相对于框架2的姿势。在此基础上，由于固定部4能够相对于框架2进行装卸，因此能够容易切换图像显示单元3相对于观察者的左眼进行图像显示的第一状态与相对于右眼进行图像显示的第二状态。另外，由于姿势检测部5通过检测与图像显示单元3相对的固定部4的转动状态而输出与图像显示单元3相对于框架2的相对姿势相应的信号，因此能够基于姿势检测部5的检测信号而判断该姿势的变更。
然后，控制部38基于姿势检测部5的输出信号与第一状态和第二状态的切换相应地使图像显示单元3显示的图像旋转180°。由此，在使图像显示单元3相对于框架2的姿势发生变化从而切换图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态与相对于右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态的头戴式显示器1中，在第一状态以及第二状态中的任一状态下，均不会相对于观察者上下颠倒，能够适当地进行图像显示。
在本实施方式中，在眼镜型的头戴式显示器1中，被支承为能够相对于图像显示单元3转动的固定部4以能够装卸的方式设于框架2的镜腿部22。由此，通过切换将固定部4安装于一侧的镜腿部22的状态与安装于另一侧的镜腿部22的状态并且使图像显示单元3相对于固定部4转动180°，能够切换图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态与相对于右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态。
另外，姿势检测部5具有设于固定部4的磁铁52与设于图像显示单元3(外壳31)的磁传感器51，因此能够以非接触的方式检测图像显示单元3相对于框架2的相对姿势。
＜第二实施方式＞
接下来，对第二实施方式进行说明。
图10是用于说明第二实施方式的头戴式显示器的固定部以及姿势检测部的立体图。图11是用于说明通过图10所示的姿势检测部进行的固定部的转动状态的检测的图。
本实施方式除姿势检测部的结构不同以外与所述的第一实施方式相同。
此外，以下，对于第二实施方式，以与所述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图10以及图11中，对于与所述的实施方式相同的结构标注相同附图标记。
本实施方式的头戴式显示器1A具备检测固定部4相对于图像显示单元3的姿势的姿势检测部5A。
姿势检测部5A具有固定于外壳31的发光元件54以及受光元件55、以及设于固定部4的表面的一部分上的低反射部53。
发光元件54具有向卡合构件41的第一部分411的表面照射光的功能。作为该发光元件54，没有特别限定，例如能够使用发光二极管、激光二极管等各种发光元件。受光元件55配置在从轴线a偏离的位置，并具有检测有无来自发光元件54的光在固定部4的卡合构件41处反射而成的反射光的功能。作为该受光元件55，没有特别限定，例如能够使用光电二极管等各种受光元件。
低反射部53设于固定部4的卡合构件41的周向上的一部分上。在图示中，低反射部53设置在将第一部分411的表面平分而成的两个区域的一个区域的整个范围内。该低反射部53只要是与第一部分411的表面相比光的反射率较低即可，没有特别限定，例如能够通过黑色涂装、表面粗糙化处理等来形成。
如以上说明那样构成的姿势检测部5A在图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态下，受光元件55(处于图11中的虚线所示的位置的受光元件55)不与低反射部53相对(即与卡合构件41的低反射部53不同的部分相对)。另一方面，在图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态下，受光元件55(处于图11中的双点划线所示的位置的受光元件55)与低反射部53相对。因此，由于受光元件55的检测结果(受光强度)在第一状态与第二状态下不同，因此基于受光元件55的检测结果能够判断是第一状态还是第二状态。
这样，姿势检测部5A具有设于固定部4的反射率不同的多个部分(卡合构件41的图像显示单元3侧的面的低反射部53和其以外的部分)、以及设于图像显示单元3的受光元件55。利用这样的姿势检测部5A，也能够以非接触的方式检测图像显示单元3相对于框架2的相对姿势。
＜第三实施方式＞
接下来，对第三实施方式进行说明。
图12是用于说明第三实施方式的头戴式显示器的固定部以及姿势检测部的立体图。图13是用于说明通过图12所示的姿势检测部进行的固定部的转动状态的检测的图。
本实施方式除姿势检测部的结构不同以外，与所述的第一实施方式相同。
此外，以下，关于第三实施方式，以与所述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图12以及图13中，对于与所述的实施方式相同的结构标注相同附图标记。
本实施方式的头戴式显示器1B具备检测固定部4相对于图像显示单元3的姿势的姿势检测部5B。
姿势检测部5B具有固定于外壳31的距离传感器57以及设于固定部4的表面的一部分上的高度为h的突起56。
距离传感器57具有检测与作为测定对象物的卡合构件41之间的距离的功能。作为该距离传感器57，没有特别限定，例如能够使用自身结合型距离传感器、使用了发光元件(例如激光二极管)以及受光元件(例如线传感器)的距离传感器等。
突起56设于固定部4的卡合构件41的周向上的一部分上。此外，突起56的形成范围也可以是将第一部分411的表面平分而成的两个区域的一个区域的整个范围。另外，也可以替代突起56而在卡合构件41上设置凹部。
以上说明那样构成的姿势检测部5B在图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态下，距离传感器57(处于图13中的虚线所示的位置的距离传感器57)与突起56相对。另一方面，在图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态下，距离传感器57(处于图13中的双点划线所示的位置的距离传感器57)不与突起56相对(即与卡合构件41的突起56不同的部分相对)。因此，由于距离传感器57的检测结果(检测距离)在第一状态与第二状态下不同，因此能够基于距离传感器57的检测结果而判断是第一状态还是第二状态。
这样，姿势检测部5B具有设于固定部4的高度不同的多个部分(卡合构件41的图像显示单元3侧的面的突起56和其以外的部分)、以及设于图像显示单元3的距离传感器57。利用这样的姿势检测部5B，也能够以非接触的方式检测图像显示单元3相对于框架2的相对姿势。
＜第四实施方式＞
接下来，对第四实施方式进行说明。
图14是表示第四实施方式的头戴式显示器的图。图15是用于说明通过图14所示的姿势检测部进行的固定部的转动状态的检测的图。
本实施方式除姿势检测部的结构(磁铁的数量)不同以外，与所述的第一实施方式相同。
此外，以下，关于第四实施方式，以与所述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图14以及图15中，对于与所述的实施方式相同的结构标注相同附图标记。
本实施方式的头戴式显示器1C具备检测固定部4相对于图像显示单元3的姿势的姿势检测部5C。
姿势检测部5C构成为能够检测如图14所示图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动预定的角度θ而成的第三状态(以下，有时也仅称为“第三状态”)。更具体说明时，姿势检测部5C具有固定于外壳31的磁传感器51、以及设于固定部4的表面的一部分上的两个磁铁52a、52b。在此，磁铁52a以及磁铁52b的磁传感器51侧的极性相互不同。此外，若磁铁52a以及磁铁52b相互的磁强度不同，相互的极性也可以相同。另外，作为角度θ，没有特别限定，例如优选为10°以上170°以下，优选的是，20°以上160°以下。
该姿势检测部5C在图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态下，磁传感器51(处于图15中的虚线所示的位置的磁传感器51)与磁铁52a相对。另一方面，在图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态下，磁传感器51(处于图15中的双点划线所示的位置的磁传感器51)与磁铁52b相对。
另外，在所述的第一状态以及第二状态以外，在图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动了预定的角度θ的第三状态下，磁传感器51(处于图15中的单点划线所示的位置的磁传感器51)不与磁铁52a、52b中的任一者相对(即与卡合构件41的磁铁52a、52b不同的部分相对)。因此，磁传感器51的检测结果(检测磁强度)在第一状态、第二状态、第三状态下不同，因此，基于磁传感器51的检测结果，不仅能够判断是第一状态还是第二状态，还能够判断图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动了预定的角度θ的第三状态。
在这样判断为第三状态时，能够使图像显示单元3的图像显示与第一状态以及第二状态不同。作为第三状态下的显示图像的形态，例如举出使图像显示单元3的图像显示停止的形态、降低显示图像的亮度的形态、减小显示区域的形态、显示是第三状态的意思的形态等，能够单独使用这些形态中的一种或者组合使用两种以上。
这样，在不仅是第一状态以及第二状态、还能够切换为固定部4相对于框架2以与第一姿势以及第二姿势不同的第三姿势固定图像显示单元3的第三状态的情况下，控制部38基于姿势检测部5的输出信号与第一状态或者第二状态和第三状态的切换相应地使图像显示单元显示的图像发生变化。由此，例如，在保持图像显示单元3相对于框架2固定的状态下使与框架2相对的姿势发生变化从而使图像显示单元3从观察者的视野的中心偏离的第三状态下，显示与第一状态以及第二状态不同的图像或者使图像显示停止，能够实现对观察者的便利。
＜第五实施方式＞
接下来，对第五实施方式进行说明。
图16是用于说明第五实施方式的头戴式显示器的固定部以及姿势检测部的图。
本实施方式除姿势检测部的结构不同以外，与所述的第一实施方式相同。另外，本实施方式的姿势检测部的结构除低反射部的结构不同以外，与所述的第二实施方式相同。
此外，以下，关于第五实施方式，以与所述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图16中，对于与所述的实施方式相同的结构标注相同附图标记。
本实施方式的头戴式显示器1D具备检测固定部4相对于图像显示单元3的姿势的姿势检测部5D。
姿势检测部5D构成为能够检测图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动了预定的角度θ情况。更具体说明时，姿势检测部5D除具备低反射部53a、53b以替代第二实施方式的低反射部53之外，与第二实施方式的姿势检测部5A相同。在此，对于来自发光元件54的光的低反射部53b的反射率比对于来自发光元件54的光的低反射部53a的反射率低。
该姿势检测部5D在图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态下，受光元件55(处于图16中的虚线所示的位置的受光元件55)不与低反射部53a、53b中的任一者相对(即与卡合构件41的低反射部53a、53b不同的部分相对)。另一方面，在图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态下，受光元件55(处于图16中的双点划线所示的位置的受光元件55)与低反射部53a相对。
另外，在所述的第一状态以及第二状态以外，在图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动了预定的角度θ的第三状态下，受光元件55(处于图16中的单点划线所示的位置的受光元件55)与低反射部53b相对。由此，受光元件55的检测结果(受光强度)在第一状态、第二状态、第三状态下不同，因此基于受光元件55的检测结果，不仅能够判断是第一状态还是第二状态，还可以判断图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动了预定的角度θ的第三状态。
＜第六实施方式＞
接下来，对第六实施方式进行说明。
图17是用于说明第六实施方式的头戴式显示器的固定部以及姿势检测部的图。
本实施方式除姿势检测部的结构不同以外，与所述的第一实施方式相同。另外，本实施方式的姿势检测部的结构除突起部的结构不同以外，与所述的第三实施方式相同。
此外，以下，对于第六实施方式，以与所述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，对于相同的事项省略其说明。另外，在图17中，对于与所述的实施方式相同的结构标注相同附图标记。
本实施方式的头戴式显示器1E具备检测固定部4相对于与图像显示单元3的姿势的姿势检测部5E。
姿势检测部5E构成为能够检测图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动了预定的角度θ情况。更具体说明时，姿势检测部5E除具备两个突起56a、56b以替代第三实施方式的突起56之外，与第三实施方式的姿势检测部5B相同。在此，突起56a、56b的高度相互不同。
该姿势检测部5E在图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态下，距离传感器57(处于图17中的虚线所示的位置的距离传感器57)与突起56a相对。另一方面，在图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态下，距离传感器57(处于图17中的双点划线所示的位置的距离传感器57)与突起56b相对。
另外，在所述的第一状态以及第二状态以外，在图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动了预定的角度θ的第三状态下，距离传感器57(处于图17中的单点划线所示的位置的距离传感器57)不与突起56a、56b中的任一者相对(即与卡合构件41的突起56a、56b不同的部分相对)。因此，距离传感器57的检测结果(检测距离)在第一状态、第二状态、第三状态下不同，因此基于距离传感器57的检测结果，不仅能够判断是第一状态还是第二状态，还可以判断图像显示单元3相对于固定部4绕轴线a转动了规定的角度θ的第三状态。
＜第七实施方式＞
接下来，对第七实施方式进行说明。
图18是表示第七实施方式的头戴式显示器的立体图。
本实施方式除图像显示单元的结构以及固定部的安装位置不同以外，与所述的第一实施方式相同。
此外，以下，关于第七实施方式，以与所述的第一实施方式的不同点为中心进行说明，关于相同的事项省略其说明。另外，在图17中，对于与所述的实施方式相同的结构标注相同附图标记。
本实施方式的头戴式显示器1F具备经由固定部4固定于框架2的图像显示单元3F。
该图像显示单元3F具有在与半透半反镜32的外壳31相反的一侧设置的支承部6。然后，该支承部6经由固定部4而安装于框架2的前部21的鼻托部23附近。
在本实施方式中，固定部4被安装为能够相对于支承部6绕轴线a转动。然后，姿势检测部5检测固定部4相对于支承部6的卡合构件41的姿势。此外，固定部4也可以固定于前部21。
在这样的头戴式显示器1F中，通过在将固定部4安装于前部21的状态下直接使图像显示单元3相对于框架绕轴线a转动180°，能够切换图像显示单元3相对于观察者的左侧的眼睛EY进行图像显示的第一状态与图像显示单元3相对于观察者的右侧的眼睛EY进行图像显示的第二状态。然后，基于姿势检测部5的检测结果，能够判断是第一状态还是第二状态。
这样，通过将固定部4设于框架2的前部21，使图像显示单元3转动180°从而能够切换图像显示单元3相对于观察者的左眼进行图像显示的第一状态与相对于右眼进行图像显示的第二状态。
以上，关于头戴式显示器，基于图示的实施方式进行了说明，但头戴式显示器并非限定于此。例如，能够将实施方式所记载的各部分的结构置换为具有相同的功能的任意的结构，并且也能够附加其他的任意的结构。另外，也可以适当组合各实施方式的结构。
另外，在所述的实施方式中，以眼镜型的头戴式显示器为例进行了说明，但不限于此，例如，也能够适用于头盔型或者头戴耳机型的头戴式显示器、由观察者的头、肩部等身体支承的形态的头戴式显示器。
另外，在所述的实施方式中，以头戴式显示器整体佩戴于观察者的头部的情况为例进行了说明，但头戴式显示器也可以被分割为佩戴于观察者的头部的部分与在观察者的头部以外的部分佩戴或者携带的部分。
另外，在所述的第一实施方式～第六实施方式中，以固定部被支承为相对于图像显示单元能够转动并且相对于框架能够装卸的情况为例进行了说明，但不限于此，例如固定部也可以被支承为相对于框架能够转动并且相对于图像显示单元能够装卸。
另外，在所述的第一实施方式、第四实施方式中，以在图像显示单元中设有磁传感器、在固定部设有磁铁的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以在固定部设有磁传感器，在图像显示单元设有磁铁。
另外，在所述的第二实施方式、第五实施方式中，以在图像显示单元设有发光元件以及受光元件、在固定部设有反射率不同的多个部分的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以在固定部设有发光元件以及受光元件，在图像显示单元设有反射率不同的多个部分。
另外，在所述的第三实施方式、第六实施方式中，以在图像显示单元设有距离传感器、在固定部设有高度不同的多个部分的情况为例进行了说明，但不限于此，也可以在固定部设有距离传感器，在图像显示单元设有高度不同的多个部分。
另外，在所述的实施方式中，作为使图像显示单元的显示图像旋转的方法，以使用控制部对影像信号进行旋转处理的方法的情况为例进行了说明，但不限于此，例如也可以使用使影像光线光学旋转的方法。
另外，在所述的实施方式中说明的光学扫描器的结构为一个例子，但不限于此，例如也可以适当变更各部分的形状等。另外，在所述的实施方式中，以通过一个光学扫描器来二维扫描信号光而生成影像光线的情况为例进行了说明，但也可以使用两个光学扫描器来二维扫描信号光而生成影像光线。
另外，在所述的实施方式中，以图像显示单元使用光学扫描器而生成影像光线的情况为例进行了说明，但不限于此，例如，也可以使用液晶面板而生成影像光线。即，不仅适用于使用光扫描型的投影仪的头戴式显示器，还能够适用于使用液晶型的投影仪的头戴式显示器。

Claims (11)

1.一种头戴式显示器，其特征在于，
所述头戴式显示器具备：
框架，佩戴于观察者的头部；
图像显示单元，显示供所述观察者视觉辨认的图像；
固定部，相对于所述框架固定所述图像显示单元；
检测部，输出与所述图像显示单元相对于所述框架的相对姿势相应的信号；以及
控制部，根据所述检测部的输出信号，控制所述图像显示单元显示的图像。
2.根据权利要求1所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述固定部能够在第一状态与第二状态之间进行切换，所述第一状态相对于所述框架以第一姿势固定所述图像显示单元，所述第二状态相对于所述框架以与所述第一姿势不同的第二姿势固定所述图像显示单元，
所述控制部根据所述检测部的输出信号，对应于所述第一状态与所述第二状态的切换而使所述图像显示单元显示的图像旋转。
3.根据权利要求2所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述固定部能够切换为相对于所述框架以第三姿势固定所述图像显示单元的第三状态，所述第三姿势不同于所述第一姿势以及所述第二姿势，
所述控制部根据所述检测部的输出信号，对应于所述第一状态与所述第三状态的切换或者所述第二状态与所述第三状态的切换而使所述图像显示单元显示的图像发生变化。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述固定部被支承为能够相对于所述图像显示单元或者所述框架转动，
所述检测部检测所述固定部相对于所述图像显示单元或者所述框架的转动状态。
5.根据权利要求4所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述固定部被支承为能够相对于所述图像显示单元转动，并且能够相对于所述框架装卸。
6.根据权利要求4或5所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述框架是具备前部和与所述前部连接的镜腿部的眼镜型。
7.根据权利要求6所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述固定部以能够装卸的方式设于所述镜腿部。
8.根据权利要求6所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述固定部设于所述前部。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述检测部具有设于所述固定部的磁铁以及设于所述图像显示单元的磁传感器。
10.根据权利要求1至7中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述检测部具有设于所述固定部并且反射率不同的多个部分以及设于所述图像显示单元的受光元件。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的头戴式显示器，其特征在于，
所述检测部具有设于所述固定部并且高度不同的多个部分以及设于所述图像显示单元的距离传感器。
CN201610940168.XA 2015-10-30 2016-10-25 头戴式显示器 Active CN106842567B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015-213919 2015-10-30
JP2015213919A JP6701673B2 (ja) 2015-10-30 2015-10-30 ヘッドマウントディスプレイ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106842567A true CN106842567A (zh) 2017-06-13
CN106842567B CN106842567B (zh) 2021-06-01

Family

ID=58637374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610940168.XA Active CN106842567B (zh) 2015-10-30 2016-10-25 头戴式显示器

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10048502B2 (zh)
JP (1) JP6701673B2 (zh)
CN (1) CN106842567B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107390386A (zh) * 2017-09-17 2017-11-24 重庆工业职业技术学院 一种可固定在宽度不同的眼镜脚架上的教学语音装置
CN107479200A (zh) * 2017-09-14 2017-12-15 京东方科技集团股份有限公司 一种可穿戴式单目眼镜、组合双目眼镜系统及其控制方法

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10324291B2 (en) * 2016-09-12 2019-06-18 Microsoft Technology Licensing, Llc Display active alignment system for waveguide displays
US10216263B2 (en) 2016-09-12 2019-02-26 Microsoft Technology Licensing, Llc Display active alignment systems utilizing test patterns for calibrating signals in waveguide displays
EP3330608B1 (fr) * 2016-12-05 2021-03-31 The Swatch Group Research and Development Ltd Lampe connectee et procede de commande de la lampe
CN112969951A (zh) * 2018-12-19 2021-06-15 苹果公司 用于头戴式设备的模块化系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007105544A1 (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Nikon Corporation ヘッドマウントディスプレイ装置
US20080309587A1 (en) * 2006-03-08 2008-12-18 Nikon Corporation Head mount display
US20090243970A1 (en) * 2002-12-24 2009-10-01 Nikon Corporation Head mount display
US20110012814A1 (en) * 2009-07-15 2011-01-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Adjustable Attachment for Attaching Head-Mounted Display to Eyeglasses-Type Frame
CN204351978U (zh) * 2014-12-31 2015-05-27 王瑜 穿戴式腰部姿态检测和矫正装置
JP2015155842A (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 位置検出装置、及び位置検出方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3796776B2 (ja) * 1995-09-28 2006-07-12 ソニー株式会社 映像音声再生装置
JP3769816B2 (ja) 1996-05-29 2006-04-26 セイコーエプソン株式会社 頭部装着型表示装置
JP2006203264A (ja) * 2004-01-08 2006-08-03 Nikon Corp ニアアイディスプレイシステム、これを構成するニアアイディスプレイ装置及びヘッドホン
JP2008128760A (ja) * 2006-11-20 2008-06-05 Alpine Electronics Inc 回転角度検出装置
JP5034760B2 (ja) 2007-08-08 2012-09-26 株式会社ニコン ヘッドマウントディスプレイ
US9158116B1 (en) * 2014-04-25 2015-10-13 Osterhout Group, Inc. Temple and ear horn assembly for headworn computer
JP2010078726A (ja) 2008-09-24 2010-04-08 Brother Ind Ltd ヘッドマウントディスプレイ
JP2011066549A (ja) 2009-09-15 2011-03-31 Brother Industries Ltd ヘッドマウントディスプレイ
JP2011062970A (ja) 2009-09-18 2011-03-31 Fuji Xerox Co Ltd 画像形成装置、画像形成システムおよび管理プログラム
JP2012252091A (ja) * 2011-06-01 2012-12-20 Sony Corp 表示装置
JP6020009B2 (ja) 2012-09-28 2016-11-02 ブラザー工業株式会社 ヘッドマウントディスプレイ、それを作動させる方法およびプログラム
JP2015161671A (ja) * 2014-02-28 2015-09-07 日本精機株式会社 回転角度検出装置
EP2927735B1 (en) * 2014-03-14 2017-10-25 LG Electronics Inc. Head Mounted Display clipped on spectacles frame
CN106199963B (zh) * 2014-09-01 2019-09-27 精工爱普生株式会社 显示装置及其控制方法以及计算机程序
US9851091B2 (en) * 2015-02-18 2017-12-26 Lg Electronics Inc. Head mounted display

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090243970A1 (en) * 2002-12-24 2009-10-01 Nikon Corporation Head mount display
US20080309587A1 (en) * 2006-03-08 2008-12-18 Nikon Corporation Head mount display
WO2007105544A1 (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Nikon Corporation ヘッドマウントディスプレイ装置
US20110012814A1 (en) * 2009-07-15 2011-01-20 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Adjustable Attachment for Attaching Head-Mounted Display to Eyeglasses-Type Frame
JP2015155842A (ja) * 2014-02-20 2015-08-27 Ｎｅｃプラットフォームズ株式会社 位置検出装置、及び位置検出方法
CN204351978U (zh) * 2014-12-31 2015-05-27 王瑜 穿戴式腰部姿态检测和矫正装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107479200A (zh) * 2017-09-14 2017-12-15 京东方科技集团股份有限公司 一种可穿戴式单目眼镜、组合双目眼镜系统及其控制方法
CN107390386A (zh) * 2017-09-17 2017-11-24 重庆工业职业技术学院 一种可固定在宽度不同的眼镜脚架上的教学语音装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN106842567B (zh) 2021-06-01
US20170123214A1 (en) 2017-05-04
JP6701673B2 (ja) 2020-05-27
JP2017083742A (ja) 2017-05-18
US10048502B2 (en) 2018-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106842567A (zh) 头戴式显示器
KR102594058B1 (ko) 광 스캐닝 프로젝터와 함께 눈 움직임을 추적하기 위한 방법 및 시스템
JP5990998B2 (ja) 虚像表示装置
CN103827729B (zh) 紧凑型透视显示系统
US20180284441A1 (en) Wide field head mounted display
CN104280883A (zh) 图像显示装置
CN108761802A (zh) 一种裸眼3d-hud显示装置
CN115053166A (zh) 折叠束的低倾角式束扫描仪
JP2017181748A (ja) 光スキャナー、画像表示装置およびヘッドマウントディスプレイ
CN110300914B (zh) 虚像显示装置
US12114103B2 (en) Projector with field lens
US10884254B2 (en) Image display device having ocular optical system causing images to overlap in a blending area
JP2020073963A (ja) 虚像表示装置
JP2006039271A (ja) 画像表示装置、その反射鏡及び画像表示方法
US20240295690A1 (en) Hermetically-covered photonic integrated circuit (pic) on a substrate having an integrated laser diode
JP6593494B1 (ja) 虚像表示装置
KR102087804B1 (ko) 허상 표시 장치
KR101999425B1 (ko) 허상 투영 디스플레이용 광학장치
CN114660808A (zh) 近眼显示设备
JP2010107987A (ja) 映像表示システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant