JP2005227725A - 眼鏡型ディスプレイ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
コンパクトに折畳むことが可能な眼鏡型ディスプレイ装置を提供する。
【解決手段】
左右一対の光学ブロック１１、１２を互いに連結ピン４０によって相対的に回転可能に組合わせた連結部材１３、１４を介して連結するとともに、連結部材１３、１４を光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６に対して摺動可能に取付ける。そして上記連結ピン４０を中心として連結部材１３、１４を１８０度回転させた後に、連結部材１３、１４を光学ブロック１１、１２に対して摺動動作させて光学ブロック１１、１２を重合わせ、その後に左右のテンプル１６、１８を内側へ折畳むようにしたものである。
【選択図】 図９

Description

本発明は眼鏡型ディスプレイ装置に係り、とくに左右一対の光学ブロックを有し、しかも前記左右一対の光学ブロックにヒンジ機構を介してテンプルをそれぞれ連結した眼鏡型ディスプレイ装置に関する。

例えば特開平６−３３１９２８号公報には、装置本体内にフレームを介して一対のシャフトを取付けてあり、これらの各シャフトに沿って一対の光学視覚ユニットが近接および離間するように左右にそれぞれ移動自在であって、フレーム上にはバックライトのスライド板を前後方向にスライド自在に設け、このバックライトの上下部には一対のシャフトを取付け、これらのシャフトに沿って一対の光学視覚ユニットの一部をなす一対のＬＣＤホルダが左右方向に移動し、これにより一対の光学視覚ユニットの眼幅調整は、つまみの回動によりカム機構とリンク機構とを介して行なわれ、視度、輻輳調整はつまみの回動によりカム機構を介して行なわれるようにし、これによって左右の眼球に映像をそれぞれ投影させる一対の光学視覚ユニットの眼幅調整および視度、輻輳調整調整が容易にできるようにした眼鏡型ディスプレイ装置が開示されている。

また特開平９−１２００４１号公報、特開平８−２２０４６９号公報、特開平１０−１２３４５３号公報、特開平７−２８７１８８号公報、特開平１０−２３９６２８号公報等にも、眼鏡型ディスプレイ装置が開示されている。

従来のこのような眼鏡型ディスプレイ装置の欠点は、コンパクトに折畳めないことである。すなわち図１３および図１５に示す従来の眼鏡型ディスプレイ装置は、左右一対の光学ブロック１、２を連結部３によって連結するとともに、光学ブロック１、２の側端にそれぞれテンプル５、６をヒンジ機構を介して回動自在に連結した構造になっている。

ここで連結部３を介して互いに結合される光学ブロック１、２は折畳むことができない。すなわちこの眼鏡型ディスプレイ装置を、不使用時に収納する場合には、図１４および図１６に示すように、光学ブロック１、２とヒンジ機構を介して回動自在に連結されているテンプル５、６を内側に折畳むしかなかった。ところが左右の光学ブロック１、２はその内部に映像発生部やプリズム等を備えており、これらを折畳み構造とすることができず、しかも光学ブロック１、２がそれぞれＬ字状あるいは弓形になった形状を有していた。従って折畳んだ状態において図１４あるいは図１６に示す形状になる。

このように従来の眼鏡型ディスプレイ装置は、フロントと平行になるようにヒンジ部のところでテンプル５、６を内側へ折畳むのが一般的な方法であるが、眼鏡レンズと対応する部位の外側部に光学ブロックが配される眼鏡型ディスプレイ装置においては、光学ブロックの位置から折畳むことができないために、ヒンジ機構を後方に配さなければならず、折畳んだ後も図１４および図１６に示すように、光学ブロック１、２とテンプル５、６との間に無駄なスペースが発生し、コンパクトに折畳むことができない。
特開平６−３３１９２８号公報 特開平９−１２００４１号公報 特開平８−２２０４６９号公報 特開平１０−１２３４５３号公報 特開平７−２８７１８８号公報 特開平１０−２３９６２８号公報

本願発明の課題は、コンパクトに折畳むことが可能な眼鏡型ディスプレイ装置を提供することである。

本願発明の別の課題は、左右の光学ブロックが互いに重合うようにして折畳むことが可能な眼鏡型ディスプレイ装置を提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、互いに重合うように折畳まれる光学ブロックの外側に折畳まれたテンプルが位置するようにして折畳むことを可能にした眼鏡型ディスプレイ装置を提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、光学ブロックがその形状を変化させずにしかもコンパクトに折畳むことが可能な眼鏡型ディスプレイ装置を提供することである。

本願発明のさらに別の課題は、折畳まれた状態から展開する際に、装着する人の眼幅に一致するように左右の光学ブロックの位置が正しく設定されるようにした眼鏡型ディスプレイ装置を提供することである。

本願発明の上記の課題および別の課題は、以下に述べる本願発明の技術思想およびその実施の形態によって明らかにされよう。

本願の主要な発明は、左右一対の光学ブロックを有し、しかも前記左右一対の光学ブロックにヒンジ機構を介してテンプルをそれぞれ連結した眼鏡型ディスプレイ装置において、
前記左右一対の光学ブロックが回転可能に組合わされた左右一対の連結部材を有する連結機構によって連結され、
しかも前記左右一対の連結部材が前記左右一対の光学ブロックに対してそれぞれ摺動自在に係合されることを特徴とする眼鏡型ディスプレイ装置に関するものである。

ここで前記左右一対の連結部材を互いに１８０度回転させるとともに、前記左右一対の連結部材を前記左右一対の光学ブロックに対して前記テンプルを連結したヒンジ機構側へそれぞれ摺動させて、前記ヒンジ機構によって前記テンプルを折畳むようにしてよい。また使用時と折畳み時とで前記左右一対の光学ブロックの形状が変化せず、光学ブロックが元の形状を維持したままで折畳まれてよい。また前記左右一対の連結部がそれらの高さ方向の中間位置においてピンを介して互いに回動自在に連結されてよい。また前記左右一対の光学ブロックの上面または下面に案内手段が長さ方向に沿って形成され、該案内手段によって前記左右一対の連結部材がそれぞれ摺動自在に係合されてよい。また前記左右一対の光学ブロックに対する前記左右一対の連結部材の前記テンプルを連結したヒンジ機構とは反対側への摺動量を調整する調整手段を有してよい。また前記光学ブロックがプリズムを有し、該プリズムの両側端がそれぞれ傾斜した反射面から構成され、ヒンジ側の反射面と対向するように映像発生部が設けられ、前記映像発生部からの映像光が前記プリズムのヒンジ側の反射面および前記連結部側の反射面で反射して装着者の眼に入るようにしてよい。また前記映像発生部が表示パネルと、該表示パネルの映像を結像させる光学レンズとを有し、該光学レンズの出射光が前記プリズムのヒンジ側の反射面に入射されてよい。また前記表示パネルが小型の液晶表示パネルであってよい。

本願発明の好ましい態様は、回転機構とスライド機構とを組合わせた眼鏡型ディスプレイ装置の折畳み機構に関する。ここで光学ブロックの形状を維持したままコンパクトな形状に折畳むことができることが好ましい。またストッパ等によってスライド量を調整することによって左右の光学ブロック間の距離および眼幅調整を行ない得るようにすることが好適である。また１８０度反転切換えによるロック機構を設けることによって、使用時にスライドしなくなる。

上記のような態様によれば、ほぼＬ字状をなす左右一対の光学ブロックをそれぞれの形状を保ったままで、この眼鏡型ディスプレイ装置全体をコンパクトに折畳むことが可能になる。またストッパ等によってスライド量を調整することによって、このディスプレイ装置の眼幅調整手段を兼ねることができる。また横型タイプの光学ブロックがあらゆる形状および角度に対応可能である。

本願の主要な発明は、左右一対の光学ブロックを有し、しかも左右一対の光学ブロックにヒンジ機構を介してテンプルをそれぞれ連結した眼鏡型ディスプレイ装置において、左右一対の光学ブロックが回転可能に組合わされた左右一対の連結部材を有する連結機構によって連結され、しかも左右一対の連結部材が左右一対の光学ブロックに対してそれぞれ摺動自在に係合されるようにしたものである。

従ってこのような眼鏡型ディスプレイ装置によれば、連結機構の左右一対の連結部を互いに１８０度回転させるとともに、左右一対の連結部材をそれぞれ左右一対の光学ブロックに対して摺動させて左右の光学ブロックが互いに重合うようにし、この後にヒンジ機構によって左右のテンプルを内側へ折曲げることによって、コンパクトに折畳むことが可能になる。

以下本願発明を図示の実施の形態によって説明する。図１は第１の実施の形態の眼鏡型ディスプレイ装置の全体を示しており、この眼鏡型ディスプレイ装置は左右一対の光学ブロック１１、１２を備えるとともに、これらの光学ブロック１１、１２がそれらの間に介在される一対の連結部材１３、１４から成る連結機構を介して互いに連結される。また左側の光学ブロック１１の側端側にはヒンジピン１５を介してテンプル１６が回動可能に連結されている。また右側の光学ブロック１２の側端側にはヒンジピン１７を介してテンプル１８が回動可能に連結されている。

図２はこのような眼鏡型ディスプレイ装置の左右の光学ブロック１１、１２の構成を示しており、左右の光学ブロック１１、１２は互いに対称なので左側の光学ブロック１１について説明すると、光学ブロック１１は映像発生部２２を備えている。映像発生部２２は映像源となる液晶表示パネル２３を備え、この液晶表示パネル２３の背面側に導光板２４が配され、しかも導光板２４の側端には発光ダイオード２５が取付けられている。そして上記液晶表示パネル２３の前方側には複数の、例えば３つの光学レンズ２６が配されている。

上記光学レンズ２６の前方側にはプリズム３０が設けられる。プリズム３０はその左右両側端が反射面になっている。すなわちヒンジ側反射面３１と連結部側反射面３２とが両側端にそれぞれ設けられている。

このような光学ブロック１１の動作の概略を説明する。液晶表示パネル２３によって映像が形成される。従って発光ダイオード２５を点灯させ、導光板２４によってこの液晶表示パネル２３を背面側から照明すると、上記液晶表示パネル２３からの映像光が光学レンズ２６を通してプリズム３０のヒンジ側反射面３１側に入射される。ヒンジ側反射面３１に入射された映像光はこの反射面３１で反射され、プリズム３０内を反射しながら進行し、反対側の反射面３２で反射されてプリズム３０から出射し、装着者の眼３５に到達する。従ってこの眼鏡型ディスプレイ装置を装着した装着者は、あたかも液晶表示パネル２３に形成された映像が眼の前方にあるかのようにしてこの映像を視認することができる。

次にこのような左右一対の光学ブロック１１、１２を連結する連結部材１３、１４から成る連結機構について説明すると、図３Ａに示すように左右の光学ブロック１１、１２を連結する一対の連結部材１３、１４はそれらの高さ方向の中央の位置において横方向に貫通する連結ピン４０によって互いに回動可能に連結される（図３Ｂ参照）。すなわち連結部材１３、１４は連結ピン４０によって互いに回転可能に連結される。

左右一対の連結部材１３、１４はその上端と下端とにそれぞれアーム４１、４２を備え、これらのアーム４１、４２はそれらの内表面に互いに対向するように係合ピン４３を植設している。そしてこのような係合ピン４３が図１に示す左右の光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６の上下面にそれぞれ形成された案内溝４７、４８に係合している。案内溝４７、４８はそれぞれ左右の光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６の長さ方向、すなわち側端側に向けて延びている。従って連結部材１３は光学ブロック１１の筐体４５に対して摺動可能に連結され、連結部材１４は光学ブロック１２の筐体４６に対して摺動可能に連結される。

以上のような構成によって、この眼鏡型ディスプレイ装置は図４〜図８に示すようにして順次折畳むことができるようになっている。すなわち図４のように使用状態に展開された眼鏡型ディスプレイ装置を図５および図３Ｂに示すように、まず左右一対の光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６の角度が互いにずれるように、左右一対の連結部材１３、１４を係合ピン４３を中心として互いに回転させる。

左右の光学ブロック１１、１２の相対的な回転運動は、連結部材１３、１４が図６および図３Ｃに示すように、相対的に１８０度回転させる位置まで行なう。そしてこの状態において図７に示すように、左右の光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６の案内溝４７、４８を利用し、これらの案内溝４７、４８上を連結部材１３、１４のアーム４１、４２上の係合ピン４３を移動させることによって、左右の光学ブロック１１、１２が互いに重合うように左右の方向にそれぞれ近接するように移動させる。係合ピン４３が案内溝４７、４８の終端に達すると、それ以上光学ブロック１１、１２は重合う方向に移動することができなくなる。

従ってこのような状態において、光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６の側端にそれぞれヒンジピン１５、１７を介して回動可能に取付けられているテンプル１６、１８を内側に図８に示すように折畳む。これによってこの眼鏡型ディスプレイ装置がコンパクトに折畳まれることになる。

図９は上記のような眼鏡型ディスプレイ装置の折畳み動作を上から見た状態を示しており、図９Ａはまだ折畳まれていない状態、あるいは折畳む直前の状態を示している。これに対して図９Ｂは一対の連結部材１３、１４を係合ピン４３を中心に相対的に１８０度回転した状態を示している。また図９Ｃは左右一対の光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６を互いに重合うように移動した状態で、テンプル１６、１８を内側へ折畳んだ状態を示している。

図２に示すこの眼鏡型ディスプレイ装置の左右の光学ブロック１１、１２の映像発生部２２およびプリズム３０の配置関係によって、光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６の形状が異なる。すなわち光学ブロック１１、１２は図９Ａあるいは図１０Ａに示すように、ほぼＬ型をなし、屈曲部の角度θが光学ブロック１１、１２の映像発生部２２とプリズム３０の配置関係によって規制される。従ってこの屈曲部の角度θが光学ブロック１１、１２の設計によって変化する。しかるに図１０に示すように光学ブロック１１、１２の屈曲部の角度θが変化しても、眼鏡型ディスプレイ装置の折畳みの機構に支障を生ずることがない。

図１０はとくにθの値が図９の場合に比べて小さな眼鏡型ディスプレイ装置の折畳みの動作を示している。すなわち図１０Ａはこの眼鏡型ディスプレイ装置を使用する状態あるいは折畳む直前の状態を示している。また図１０Ｂは、左右一対の連結部材１３、１４を連結ピン４０のところで互いに１８０度回転させた状態を示している。図１０Ｃは左右一対の光学ブロック１１、１２を互いに重合うようにアーム４１、４２上の係合ピン４３を案内溝４７、４８に沿って摺動動作させた後に、左右のヒンジピン１５、１７によってテンプル１６、１８を内側に折畳んだ状態を示している。このように左右の光学ブロック１１、１２の屈曲部の角度θが小さくても、この眼鏡型ディスプレイ装置をコンパクトに折畳むことが可能である。

このように本実施の形態に係る眼鏡型ディスプレイ装置は、全体として例えばプラスチック製あるいは金属製の部材から構成される。そして左右一対の光学ブロック１１、１２内には発光ダイオード２５等の照明手段、液晶表示パネル２３、光学レンズ２６、光学プリズム３０等がそれぞれ所定の位置関係を保って収納されている。そしてこのディスプレイ装置は左右両側端にそれぞれテンプル１６、１８を備え、光学ブロック１１、１２の両側端にあるヒンジピン１５、１７のところで折曲げることが可能になっている。

また左右の光学ブロック１１、１２の中間部には折畳み可能にするための連結機構が設けられ、この連結機構が光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６の案内溝４７、４８と連結されており、光学ブロック１１、１２に対して連結機構を構成する連結部材１３、１４が摺動可能になっている。そして連結機構は連結ピン４０によって互いに回転可能になっている一対の連結部材１３、１４を備えている。

通常の使用状態から折畳むときには連結機構を構成する左右一対の連結部材１３、１４を互いに１８０度回転させ、続いて連結部材１３、１４を光学ブロック１１、１２に対して案内溝４７、４８により摺動させる。そしてこの後にテンプル１６、１８を折畳むことによって、無駄なスペースを無くしてコンパクトにこの眼鏡型ディスプレイ装置を折畳むことが可能になる。

次に別の実施の形態を図１１および図１２によって説明する。この実施の形態は連結部材１３、１４の上端側にＬ字状アーム５１が図１２に示すように取付けられるとともに、このＬ字状アーム５１の先端側の下部に係合部５２が設けられ、この係合部５２が光学ブロック１１の筐体４６の案内溝４７に係合されている。そしてＬ字状アーム５１に雌ねじ孔５３が形成され、この雌ねじ孔５３に調整ねじ５４が螺着されている。そして上記調整ねじ５４の先端部が筐体４６の当接部５５に当接することによって、連結部材１３の光学ブロック１１に対するスライド位置が規制されるようになっている。

このような構成によれば、折畳み可能になるとともに、折畳み状態から使用状態に展開する際に、光学ブロック４６に対して連結部材１３を摺動させる際に、この連結部材１３が所定の位置まで移動すると、調整ねじ５４の先端部が当接部５５に当接し、この状態で展開動作を終了する。従って調整ねじ５４のねじ込み量を調整しておくことにより、この眼鏡型ディスプレイ装置の眼幅調整、すなわち両眼の眼３５に対応した位置に左右の光学ブロック１１、１２の距離を調整できるようになる。

従って折畳み状態から開いて使用するときに、折畳みのための連結機構の連結部材１３、１４のスライド量を調整するストッパを構成する調整ねじ５４を連結部材１３、１４に取付けることによって、折畳み状態から引延ばせる距離を調整することができる。これによって開いた際の左右の光学ブロック１１、１２の位置を使用する人の眼幅に合わせることが可能になる。

以上本願発明を図示の実施の形態によって説明したが、本願発明は上記実施の形態によって限定されることなく、本願発明の技術思想の範囲内で各種の変更が可能である。例えば上記実施の形態においては、連結部材１３、１４が左右の光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６に対して直接摺動する構造を採用しているが、左右の光学ブロック１１、１２を固定したフレームに対して連結部材１３、１４が摺動するように構成してもよい。また使用状態あるいは展開状態において、連結部材１３、１４がその位置でロックされ、通常使用時に連結部材１３、１４が左右の光学ブロック１１、１２の筐体４５、４６に対してスライドするのを防ぐためのロック機構を備えるようにしてもよい。

本願発明は折畳み式の眼鏡型ディスプレイ装置として広く利用可能である。

眼鏡型ディスプレイ装置の全体の構成を示す要部斜視図である。 左右の光学ブロックの内部の光学系の構造を示す要部平面図である。 光学ブロックを連結する連結機構の要部斜視図である。 折畳む前の状態の斜視図である。 連結機構を少し回転させた状態の斜視図である。 連結機構を１８０度回転させた状態の斜視図である。 左右の光学ブロックを互いに重合うように移動させた状態の斜視図である。 完全に折畳まれた状態の斜視図である。 折畳みの動作を示す要部平面図である。 屈曲部の角度が小さい眼鏡型ディスプレイ装置の折畳み動作を示す要部平面図である。 スライド量の調整機構を有する眼鏡型ディスプレイ装置の要部平面図である。 同眼鏡型ディスプレイ装置の要部正面図である。 従来の眼鏡型ディスプレイ装置の外観斜視図である。 同折畳んだ状態の斜視図である。 従来の眼鏡型ディスプレイ装置の要部平面図である。 同折畳んだ状態の要部平面図である。

符号の説明

１‥‥光学ブロック（左）、２‥‥光学ブロック（右）、３‥‥連結部、５‥‥テンプル（左）、６‥‥テンプル（右）、１１‥‥光学ブロック（左）、１２‥‥光学ブロック（右）、１３‥‥連結部材（左）、１４‥‥連結部材（右）、１５‥‥ヒンジピン、１６‥‥テンプル（左）、１７‥‥ヒンジピン、１８‥‥テンプル（右）、２２‥‥映像発生部、２３‥‥液晶表示パネル、２４‥‥導光板、２５‥‥発光ダイオード、２６‥‥光学レンズ、３０‥‥プリズム、３１‥‥反射面（ヒンジ側）、３２‥‥反射面（連結部側）、３５‥‥装着者の眼、４０‥‥連結ピン、４１‥‥アーム（上）、４２‥‥アーム（下）、４３‥‥係合ピン、４５‥‥光学ブロックの筐体（左）、４６‥‥光学ブロックの筐体（右）、４７、４８‥‥案内溝、５１‥‥Ｌ字状アーム、５２‥‥係合部、５３‥‥雌ねじ孔、５４‥‥調整ねじ、５５‥‥当接部

Claims (9)

1. 左右一対の光学ブロックを有し、しかも前記左右一対の光学ブロックにヒンジ機構を介してテンプルをそれぞれ連結した眼鏡型ディスプレイ装置において、
   前記左右一対の光学ブロックが回転可能に組合わされた左右一対の連結部材を有する連結機構によって連結され、
   しかも前記左右一対の連結部材が前記左右一対の光学ブロックに対してそれぞれ摺動自在に係合されることを特徴とする眼鏡型ディスプレイ装置。
2. 前記左右一対の連結部材を互いに１８０度回転させるとともに、前記左右一対の連結部材を前記左右一対の光学ブロックに対して前記テンプルを連結したヒンジ機構側へそれぞれ摺動させて、前記ヒンジ機構によって前記テンプルを折畳むようにしたことを特徴とする請求項１に記載の眼鏡型ディスプレイ装置。
3. 使用時と折畳み時とで前記左右一対の光学ブロックの形状が変化せず、光学ブロックが元の形状を維持したままで折畳まれることを特徴とする請求項１に記載の眼鏡型ディスプレイ装置。
4. 前記左右一対の連結部がそれらの高さ方向の中間位置においてピンを介して互いに回動自在に連結されることを特徴とする請求項２に記載の眼鏡型ディスプレイ装置。
5. 前記左右一対の光学ブロックの上面または下面に案内手段が長さ方向に沿って形成され、該案内手段によって前記左右一対の連結部材がそれぞれ摺動自在に係合されることを特徴とする請求項２に記載の眼鏡型ディスプレイ装置。
6. 前記左右一対の光学ブロックに対する前記左右一対の連結部材の前記テンプルを連結したヒンジ機構とは反対側への摺動量を調整する調整手段を有することを特徴とする請求項１に記載の眼鏡型ディスプレイ装置。
7. 前記光学ブロックがプリズムを有し、該プリズムの両側端がそれぞれ傾斜した反射面から構成され、ヒンジ側の反射面と対向するように映像発生部が設けられ、前記映像発生部からの映像光が前記プリズムのヒンジ側の反射面および前記連結部側の反射面で反射して装着者の眼に入るようにしたことを特徴とする請求項１に記載の眼鏡型ディスプレイ装置。
8. 前記映像発生部が表示パネルと、該表示パネルの映像を結像させる光学レンズとを有し、該光学レンズの出射光が前記プリズムのヒンジ側の反射面に入射されることを特徴とする請求項７に記載の眼鏡型ディスプレイ装置。
9. 前記表示パネルが小型の液晶表示パネルであることを特徴とする請求項８に記載の眼鏡型ディスプレイ装置。
   

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