JP2007274340A - Head mount display - Google Patents

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JP2007274340A JP2006097402A JP2006097402A JP2007274340A JP 2007274340 A JP2007274340 A JP 2007274340A JP 2006097402 A JP2006097402 A JP 2006097402A JP 2006097402 A JP2006097402 A JP 2006097402A JP 2007274340 A JP2007274340 A JP 2007274340A
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temple
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transparent substrates
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Kojiro Yoshida
康二郎 吉田
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Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a HMD (Head Mount Display) device which protects transparent substrates when the HMD is not used, and simultaneously can make it more compact where the HMD which is provided with a display unit, the transparent substrate providing the display unit in the front, and a temple supporting the transparent substrates so as to face them with wearing person's eyeballs. <P>SOLUTION: The HMD is provided with: a display unit which displays an image; two transparent substrates which are arranged in positions to respectively face to right and left eyeballs of an observer when wearing, and arranges transparent substrates in one or both sides of a face in a plane and an opposite plane; two temples which respectively hold the transparent substrates, and are held in an observer's head; and a temple moving means which can move among a position in which the temples are held by the head, a position along a face which arranges the display units of the transparent substrates, and a position facing each other putting the transparent substrates between them. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、映像表示装置に関し、特に頭部装着式映像表示装置に関する。   The present invention relates to a video display device, and more particularly to a head-mounted video display device.

近年、映画やビデオ等のコンテンツ映像(画像)の観賞や産業機器若しくは医療機器の遠隔操作等を目的とした頭部装着式映像表示装置、すなわちHMD(Head Mount Display)の開発が行われている。   2. Description of the Related Art In recent years, head-mounted video display devices for the purpose of viewing content videos (images) such as movies and videos and remote control of industrial equipment or medical equipment, that is, HMD (Head Mount Display) have been developed. .

HMDは、液晶表示素子や有機EL等の映像表示素子と、該映像表示素子から得られる映像をHMDの装着者の眼球に導く為の接眼光学系等、を備えた表示ユニットが設けられている。そして、該接眼光学系によって映像表示素子から得られた映像を、装着者の眼球に直接投影させることで、恰も該映像が空中に拡大投影されているかの様な虚像の観察を可能にしている。   The HMD is provided with a display unit including an image display element such as a liquid crystal display element or an organic EL, and an eyepiece optical system for guiding an image obtained from the image display element to the eyeball of the wearer of the HMD. . Then, by directly projecting the image obtained from the image display element by the eyepiece optical system onto the wearer's eyeball, it is possible to observe a virtual image as if the image was magnified and projected in the air. .

この様な構成のHMDは、通常、眼鏡やゴーグルの形状を有し、眼鏡のレンズに相当する透明基板と、装着者の耳や側頭部に掛止されて該透明基板を装着者の眼球に対向する様に支持するテンプル、及び表示ユニット等を備ている。そして、透明基板とテンプルとは、接続部において回動自在に連結され、HMDを使用しない場合には、テンプルを回動させて透明基板の背面(装着時に眼に対向する面)に沿わせて収納することにより、コンパクト化することができる様になっている(例えば、特許文献1参照)。   The HMD having such a configuration usually has a shape of glasses or goggles, and a transparent substrate corresponding to a lens of the glasses, and the transparent substrate is hooked on the ears or the temporal region of the wearer and the eyeball of the wearer. A temple, a display unit, and the like that are supported so as to face each other are provided. Then, the transparent substrate and the temple are rotatably connected at the connection portion, and when the HMD is not used, the temple is rotated so as to be along the back surface (the surface facing the eye when worn). By storing, it can be made compact (see, for example, Patent Document 1).

ここで、特許文献1に開示されているHMDの概略構成を図5を用いて説明する。図5(a)は、HMDを正面斜め右から見た斜視図、図5(b)は、テンプルが収納された状態のHMDを正面斜め右から見た斜視図、図5(c)は、テンプルが収納された状態のHMDを正面右から見た側面図である。   Here, a schematic configuration of the HMD disclosed in Patent Document 1 will be described with reference to FIG. 5A is a perspective view of the HMD viewed from the front diagonal right, FIG. 5B is a perspective view of the HMD in a state where the temples are stored viewed from the front diagonal right, and FIG. It is the side view which looked at HMD in the state where the temple was stored from the front right.

HMD1は、図5(a)に示す様に、全体としておおよそ眼鏡のような形状を有しており、眼鏡と同様、透明基板4,5がそれぞれ右左の眼に対向する様に頭部に装着される。   As shown in FIG. 5 (a), the HMD 1 has a shape almost like glasses as a whole. Like the glasses, the HMD 1 is mounted on the head so that the transparent substrates 4 and 5 face the right and left eyes, respectively. Is done.

テンプル2,3は、それぞれ透明基板4,5の端部に取り付けられており、装着者の耳や側頭部に掛止され、HMD1の装着者に対する頭部への保持及び装着位置の調整を行う為のものである。尚、テンプル2,3は、テンプル2,3の延長方向の中途部に設けられた回動部2a,3aで、回転軸K2,K3を中心に、図5(a)に示す様に、透明基板4,5に向けて矢印P,Q方向に折り曲げて回転可能に連結されている。また、表示ユニット6,7は、それぞれ透明基板4,5の前面(装着時に眼に対向する面と反対側の面)の上部に設けられている。   The temples 2 and 3 are attached to the ends of the transparent substrates 4 and 5, respectively, and are held on the ears or the temporal region of the wearer to hold the HMD 1 on the head and adjust the wearing position. It is for doing. The temples 2 and 3 are rotating parts 2a and 3a provided in the middle of the extending direction of the temples 2 and 3 and are transparent as shown in FIG. 5A around the rotation axes K2 and K3. It is connected to the substrates 4 and 5 so as to be able to rotate by bending in the directions of arrows P and Q. The display units 6 and 7 are provided on the upper surfaces of the transparent substrates 4 and 5 (surfaces opposite to the surfaces facing the eyes when mounted), respectively.

そして、HMD1を使用しない場合には、図5(b)に示す様に、テンプル2,3を矢印P,Q方向に回転させて透明基板4,5の背面に沿わせて収納することにより、コンパクト化することができる様にしている。
特開2002−156600号公報
And when not using HMD1, as shown in FIG.5 (b), by rotating the temples 2 and 3 to the direction of the arrow P and Q, and accommodating along the back surface of the transparent substrates 4 and 5, It is designed to be compact.
JP 2002-156600 A

ところで、通常、表示ユニットは、前述の様に、映像表示素子や接眼光学系等の複数の部品を有していることから、透明基板の前面に配置された状態で、前方に突出する様に取り付けられている。例えば、特許文献1に開示されているHMD1においては、透明基板4,5の前面の上部に配置された表示ユニット6,7は、図5(C)に示す様に、前方(図5(C)では左方向)に突出して取り付けられている。そして、HMD1を使用しない場合には、テンプル2,3が透明基板4,5の背面に沿って折り畳まれている。すなわち、透明基板4,5の前面には表示ユニット6,7が突出し、また、背面には、テンプル2,3が重なって折り畳まれている。したがって、図5(c)に示す様に、HMD1の奥行きD1が大きくなり、コンパクト化を阻害するといった問題が考えられる。また、透明基板4,5の背面は、テンプル2,3によってカバーされて保護されているが、前面は、露出していることから、傷に対する問題が懸念される。   By the way, since the display unit usually has a plurality of parts such as an image display element and an eyepiece optical system as described above, the display unit protrudes forward in a state of being arranged on the front surface of the transparent substrate. It is attached. For example, in the HMD 1 disclosed in Patent Document 1, the display units 6 and 7 arranged on the upper portions of the front surfaces of the transparent substrates 4 and 5 are arranged in front (FIG. 5C) as shown in FIG. ) In the left direction). When the HMD 1 is not used, the temples 2 and 3 are folded along the back surfaces of the transparent substrates 4 and 5. That is, the display units 6 and 7 protrude from the front surfaces of the transparent substrates 4 and 5, and the temples 2 and 3 overlap and are folded from the rear surfaces. Therefore, as shown in FIG. 5C, there is a problem that the depth D1 of the HMD1 is increased and the compactness is hindered. Moreover, although the back surface of the transparent substrates 4 and 5 is covered and protected by the temples 2 and 3, since the front surface is exposed, there is a concern about a problem with respect to scratches.

本発明は、上記課題を鑑みてなされたもので、表示ユニットと該表示ユニットを前面に配置した透明基板、及び該透明基板を装着者の眼球に対向する様に支持するテンプルと、を備えたHMDにおいて、HMDを使用しない場合、透明基板を保護するとともに、よりコンパクトにすることが可能なHMDを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and includes a display unit, a transparent substrate in which the display unit is disposed on the front surface, and a temple that supports the transparent substrate so as to face the eyeball of the wearer. In HMD, when HMD is not used, it aims at providing HMD which can protect a transparent substrate and can be made more compact.

上記目的は、下記の1乃至4のいずれか1項に記載の発明によって達成される。   The above object is achieved by the invention described in any one of the following items 1 to 4.

1.映像を表示する表示ユニットと、
装着時に観察者の左右の眼球にそれぞれ対向する位置に配置され、且つ、前記表示ユニットを該眼球に対向する面と反対側の面の一方、またはその両方に配置した2つの透明基板と、
前記透明基板をそれぞれ保持し、且つ、観察者の頭部において支持される2つのテンプルと、を有する頭部装着式映像表示装置において、
前記テンプルが前記頭部によって支持される位置と、前記透明基板の前記表示ユニットが配置された面に沿った位置との間を移動可能にするテンプル可動手段を有することを特徴とする頭部装着式映像表示装置。
1. A display unit for displaying images;
Two transparent substrates disposed at positions facing the left and right eyeballs of the observer when worn, and the display unit disposed on one or both of the surfaces opposite to the surfaces facing the eyeballs;
In the head-mounted image display device having two temples, each holding the transparent substrate and supported on the observer's head,
A head mounting comprising: a temple moving means that allows movement between a position where the temple is supported by the head and a position along a surface of the transparent substrate on which the display unit is disposed. Video display device.

2.前記テンプル可動手段は、前記テンプルと前記透明基板が接続する位置であって、前記テンプルを前記透明基板の側面に沿って回転可能に連結する第1連結部と、
前記テンプルを前記透明基板の方向に折り曲げて回転可能に連結する第2連結部と、を有することを特徴とする前記1に記載の頭部装着式映像表示装置。
2. The temple moving means is a position where the temple and the transparent substrate are connected, and a first connecting portion that rotatably connects the temple along a side surface of the transparent substrate;
2. The head-mounted image display device according to claim 1, further comprising a second connecting portion that bends the temple in the direction of the transparent substrate and rotatably connects the temple.

3.映像を表示する表示ユニットと、
装着時に観察者の左右の眼球にそれぞれ対向する位置に配置され、且つ、前記表示ユニットを該眼球に対向する面と反対側の面の一方、またはその両方に配置した2つの透明基板と、
前記透明基板をそれぞれ保持し、且つ、観察者の頭部において支持される2つのテンプルと、を有する頭部装着式映像表示装置において、
前記テンプルが前記頭部によって支持される位置と、前記透明基板を挟んで対向する位置との間を移動可能にするテンプル可動手段を有することを特徴とする頭部装着式映像表示装置。
3. A display unit for displaying images;
Two transparent substrates disposed at positions facing the left and right eyeballs of the observer when worn, and the display unit disposed on one or both of the surfaces opposite to the surfaces facing the eyeballs;
In the head-mounted image display device having two temples, each holding the transparent substrate and supported on the observer's head,
A head-mounted image display device comprising: a temple moving means that allows movement between a position where the temple is supported by the head and a position facing the temple across the transparent substrate.

4.前記テンプル可動手段は、前記透明基板を、該透明基板が互いに対向する面に沿って回転可能に連結する第1連結部と、
前記テンプルを前記透明基板の方向に折り曲げて回転可能に連結する第2連結部と、を有することを特徴とする前記3に記載の頭部装着式映像表示装置。
4). The temple moving means includes a first connecting portion that connects the transparent substrate so as to be rotatable along surfaces of the transparent substrates facing each other;
4. The head-mounted image display device according to 3 above, further comprising: a second connecting portion that bends the temple in the direction of the transparent substrate and rotatably connects the temple.

本発明によれば、テンプルが頭部によって支持される位置と、透明基板の表示ユニットが配置された面に沿った位置との間を移動可能にするテンプル可動手段を備える様にした。すなわち、HMDを使用しない場合には、テンプル可動手段によって、テンプルを透明基板の表示ユニットが配置された面と同じ面に沿った位置に移動させて収納するすることができる。したがって、HMDの奥行きを小さくすることができ、よりコンパクト化することができる。   According to the present invention, the temple moving means is provided which allows movement between the position where the temple is supported by the head and the position along the surface on which the display unit of the transparent substrate is arranged. That is, when the HMD is not used, the temple can be moved and stored by the temple moving means to a position along the same surface as the surface on which the display unit of the transparent substrate is arranged. Therefore, the depth of the HMD can be reduced and the size can be further reduced.

また、テンプル可動手段は、テンプルを透明基板の側面に沿って回転可能に連結する第1連結部と、テンプルを透明基板の方向に折り曲げて回転可能に連結する第2連結部と、を備える様にした。したがって、最初に、テンプルを第1の連結部にて透明基板の側面に沿って前方に、例えば180度回転させ、次に、次にテンプルを第2連結部にて透明基板の前面に向けて、例えば90度回転させることにより、テンプルを透明基板の表示ユニットが配置された面と同じ面、すなわち前面に沿った位置に移動させて収納するすることができる。   Further, the temple moving means includes a first connecting part that rotatably connects the temple along the side surface of the transparent substrate, and a second connecting part that rotatably connects the temple by bending the temple in the direction of the transparent substrate. I made it. Therefore, first, the temple is rotated forward along the side surface of the transparent substrate at the first connecting portion, for example, 180 degrees, and then the temple is next directed to the front surface of the transparent substrate at the second connecting portion. For example, by rotating 90 degrees, the temple can be moved and stored in the same surface as the surface on which the display unit of the transparent substrate is arranged, that is, a position along the front surface.

また、テンプルが頭部によって支持される位置と、透明基板を挟んで対向する位置との間を移動可能にするテンプル可動手段を備える様にした。すなわち、HMDを使用しない場合には、テンプル可動手段によって、テンプルを透明基板を挟んで対向する位置に収納することができる。したがって、透明基板の前面、及び背面の両面は、いずれもテンプルによってカバーされ、傷から保護される。   In addition, a temple moving means is provided that allows the temple to move between a position where the temple is supported by the head and a position opposed to each other across the transparent substrate. That is, when the HMD is not used, the temple can be stored at a position opposed to each other across the transparent substrate by the temple moving means. Therefore, both the front surface and the back surface of the transparent substrate are both covered with the temple and protected from scratches.

また、テンプル可動手段は、透明基板を、透明基板が互いに対向する面に沿って回転可能に連結する第1連結部と、テンプルを透明基板の方向に折り曲げて回転可能に連結する第2連結部と、を備える様にした。したがって、最初に、一方の透明基板を第1の連結部にて透明基板が互いに対向する面に沿って、例えば180度回転させ、次に、テンプルを第2連結部にて透明基板の背面に向けて、例えば90度回転させることにより、テンプルを透明基板を挟んで対向する位置に収納することができる。   In addition, the temple moving means includes a first connecting portion that rotatably connects the transparent substrate along surfaces facing the transparent substrate, and a second connecting portion that rotatably connects the temple by bending the temple toward the transparent substrate. And so on. Accordingly, first, one of the transparent substrates is rotated at the first connecting portion along the surface where the transparent substrates face each other, for example, 180 degrees, and then the temple is turned to the back surface of the transparent substrate at the second connecting portion. For example, the temple can be stored at a position facing the transparent substrate with the transparent substrate interposed therebetween by rotating 90 degrees, for example.

以下図面に基づいて、本発明に係る頭部装着式映像表示装置の代表的な実施形態の1つであるHMD(Head Mount Display)について説明する。   Hereinafter, an HMD (Head Mount Display) which is one of representative embodiments of a head-mounted image display device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

〔実施形態1〕
最初に、HMD1の外観を図1を用いて説明する。図1は、本発明に係るHMD1を正面斜め右から見た斜視図である。
Embodiment 1
First, the external appearance of the HMD 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view of an HMD 1 according to the present invention as seen from the front diagonal right.

HMD1は、装着者の眼球の近傍に配置されて使用される頭部装着式映像表示装置である。HMD1は、図1に示す様に、テンプル2,3、透明基板4,5、表示ユニット6,7、及びブリッジ10等を有し、図示しないカメラユニットで撮影された映像や、外部I/F等から取り込まれた例えばビデオやテレビ等のコンテンツ映像等を、表示ユニット6,7に表示する。   The HMD 1 is a head-mounted video display device that is used in the vicinity of a wearer's eyeball. As shown in FIG. 1, the HMD 1 has temples 2 and 3, transparent substrates 4 and 5, display units 6 and 7, a bridge 10, and the like. For example, content video such as video or television captured from the video is displayed on the display units 6 and 7.

テンプル2,3は、可撓性を有する弾性材等により構成された長尺状の部材であり、装着者の耳や側頭部に掛止され、HMD1の装着者に対する頭部への保持及び装着位置の調整を行う為のものである。また、テンプル2,3の一方の端は、それぞれ後述の透明基板4,5の側面と第1連結部2b,3bで、回転軸K1を中心に、図1に示す様に、透明基板4,5の側面に沿って矢印R,S方向に回転可能に連結されている。また、テンプル2,3は、テンプル2,3の延長方向の中途部に設けられた第2連結部2a,3aで、回転軸K2,K3を中心に、図1に示す様に、透明基板4,5に向けて矢印P,Q方向に折り曲げて回転可能に連結されている。この様に、第1連結部2b,3b、及び第2連結部2a,3aは本発明に係るHMDにおけるテンプル可動手段として機能する。   The temples 2 and 3 are elongate members made of a flexible elastic material or the like. The temples 2 and 3 are hooked on the wearer's ears or the temporal region, and the HMD 1 is held on the head by the wearer. This is for adjusting the mounting position. Further, one end of each of the temples 2 and 3 is a side surface of the transparent substrates 4 and 5 to be described later and the first connecting portions 2b and 3b, respectively, as shown in FIG. 5 are connected so as to be rotatable in the directions of the arrows R and S along the side surface of 5. Further, the temples 2 and 3 are second connecting portions 2a and 3a provided in the middle of the extending direction of the temples 2 and 3, respectively, with the rotation axes K2 and K3 as the center, as shown in FIG. , 5 are bent in the directions of arrows P and Q so as to be rotatable. In this way, the first connecting portions 2b and 3b and the second connecting portions 2a and 3a function as temple moving means in the HMD according to the present invention.

ブリッジ10は、後述の透明基板4,5の互いに対向する所定位置に架け渡された短尺の棒状部材であり、透明基板4と透明基板5とを一定の間隙を介した相対位置関係に保持するものである。   The bridge 10 is a short rod-like member that is spanned at predetermined positions facing each other on transparent substrates 4 and 5 to be described later, and holds the transparent substrate 4 and the transparent substrate 5 in a relative positional relationship with a certain gap therebetween. Is.

透明基板4,5は、ガラスや透明樹脂等からなる略平板状の透明部材であり、HMD1の装着時に装着者の眼前に位置する様に、フレーム2,3で支持される。また、透明基板4,5は、左右の眼球にそれぞれ対応した位置にU字型のスペース4s,5sを形成し、透明基板4,5に囲まれて形成されるU字型のスペース4s,5sには、後述の表示ユニット6,7中の接眼光学系65,75が嵌め込まれている。   The transparent substrates 4 and 5 are substantially flat transparent members made of glass, transparent resin, or the like, and are supported by the frames 2 and 3 so as to be positioned in front of the wearer's eyes when the HMD 1 is worn. The transparent substrates 4 and 5 form U-shaped spaces 4 s and 5 s at positions corresponding to the left and right eyeballs, respectively, and U-shaped spaces 4 s and 5 s formed by being surrounded by the transparent substrates 4 and 5. Are fitted with eyepiece optical systems 65 and 75 in display units 6 and 7, which will be described later.

表示ユニット6,7は、それぞれ後述のLCD表示部61,71、及び接眼光学系65,75等を有し、図示しないカメラユニットで撮影された映像や、外部I/Fから取り込まれた例えばビデオやテレビ等のコンテンツ映像等を表示する。   The display units 6 and 7 have LCD display units 61 and 71, eyepiece optical systems 65 and 75, which will be described later, respectively, and images taken by a camera unit (not shown), for example, video captured from an external I / F. And content videos such as TV.

尚、図1の構成においては、表示ユニット6,7をHMD1の正面左右にそれぞれ1台づつ設けたが、いずれか一方のみを設ける様にしてもよい。   In the configuration of FIG. 1, one display unit 6, 7 is provided on each of the front and left sides of the HMD 1, but only one of them may be provided.

ここで、表示ユニット6の構成を、図2を用いて説明する。図2は、本発明に係るHMD1における表示ユニット6の左側面からの側断面図であり、主に表示ユニット6の内部構成を示している。尚、表示ユニット7は、表示ユニット6と同じ構成であるので説明は省略する。   Here, the configuration of the display unit 6 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a side sectional view from the left side of the display unit 6 in the HMD 1 according to the present invention, and mainly shows the internal configuration of the display unit 6. The display unit 7 has the same configuration as the display unit 6 and will not be described.

図2に示す様に、表示ユニット6は、筐体611、LED(Light Emitting Diode)612、コリメータレンズ613、LCD(Liquid Crystal Display)614からなるLCD表示部61、及びプリズム651、HOE(Holographic Optical Element)652からなる接眼光学系65等を有する。   As shown in FIG. 2, the display unit 6 includes a housing 611, an LED (Light Emitting Diode) 612, a collimator lens 613, an LCD (Liquid Crystal Display) 614 LCD display unit 61, a prism 651, and HOE (Holographic Optical). Element) 652 including an eyepiece optical system 65 and the like.

LCD表示部61の筐体611の内部には、LED612、コリメータレンズ613、及びLCD614が内蔵された状態で、該筐体611が接眼光学系65のプリズム651の上端部において上斜め前方(図2では右斜め上方向)に突出する態様で取り付けられている。   With the LED 612, the collimator lens 613, and the LCD 614 built in the housing 611 of the LCD display unit 61, the housing 611 is tilted forward and obliquely at the upper end of the prism 651 of the eyepiece optical system 65 (FIG. 2). Then, it is attached in such a manner as to protrude obliquely upward to the right.

LED612は、緑、青、赤の3色の発光ダイオード(LED)からなり、加算混合することにより白色光を生成している。尚、LED612は、所定波長色を含む白色発光ダイオードを用いてもよい。   The LED 612 includes light emitting diodes (LEDs) of three colors of green, blue, and red, and generates white light by additive mixing. The LED 612 may be a white light emitting diode including a predetermined wavelength color.

コリメータレンズ613は、LED612の光をほぼ平行光にしてLCD614に投光するものである。   The collimator lens 613 projects the light from the LED 612 onto the LCD 614 by making the light from the LED 612 substantially parallel.

LCD614は、図示しないカメラユニットで生成された映像信号や、外部I/F取り込まれた例えばビデオやテレビ等のコンテンツ映像信号等に基づき映像を生成するものであり、例えば透過型の液晶表示パネルである。   The LCD 614 generates an image based on a video signal generated by a camera unit (not shown) or a content video signal of an external I / F taken in, for example, a video or a TV, for example, a transmissive liquid crystal display panel. is there.

プリズム651は、ガラスや透明樹脂等からなる略板状の透明部材であり、LCD614からの光を内部で複数回の反射を行わせるものである。プリズム651の上端部は、LCD614からの光の大部分を内部に採光できるように、上方に向かってより肉厚となるように前面側(接眼面と反対側)が突き出るように楔形状に形成された肉厚部651bが形成されている。   The prism 651 is a substantially plate-shaped transparent member made of glass, transparent resin, or the like, and causes light from the LCD 614 to be reflected a plurality of times inside. The upper end of the prism 651 is formed in a wedge shape so that the front side (opposite to the eyepiece surface) protrudes so as to be thicker upward so that most of the light from the LCD 614 can be collected inside. A thick portion 651b is formed.

また、プリズム651の下端部には、傾斜面651aが形成されており、プリズム651は、透明基板4に形成された傾斜面4aに対しHOE652を介して接合(例えば接着)されている。また、プリズム651の表裏面は、透明基板4の表裏面に対して面一とされている。これにより、プリズム651は、透明基板4と一枚の板状に一体化されている。   An inclined surface 651 a is formed at the lower end of the prism 651, and the prism 651 is joined (for example, bonded) to the inclined surface 4 a formed on the transparent substrate 4 via the HOE 652. The front and back surfaces of the prism 651 are flush with the front and back surfaces of the transparent substrate 4. Thereby, the prism 651 is integrated with the transparent substrate 4 in a single plate shape.

HOE652は、光学的に軸非対称な所謂自由曲面で構成されて正のパワーを有する体積位相型のホログラム光学素子であり、プリズム651の下端部において所定の傾斜角を有して支持されている。HOE652は、プリズム651により導光された光が照射されることにより、光の干渉現象を用いてホログラム映像を眼球Eに提供する。   The HOE 652 is a volume phase type holographic optical element having a positive power, which is constituted by a so-called free-form surface that is optically asymmetric with respect to the axis, and is supported at a lower end portion of the prism 651 with a predetermined inclination angle. The HOE 652 provides a hologram image to the eyeball E by using the light interference phenomenon when irradiated with the light guided by the prism 651.

以上の様な構成を有する表示ユニット6においては、LED612から射出された光は、コリメータレンズ613を通してLCD614を照明し、この照明によりLCD614で生成された像光は、プリズム651内で複数回の全反射を行った後、HOE652により回折し虚像として使用者の眼球Eに導かれる。   In the display unit 6 having the above-described configuration, the light emitted from the LED 612 illuminates the LCD 614 through the collimator lens 613, and the image light generated by the LCD 614 by this illumination is reflected in the prism 651 for a plurality of times. After reflection, the light is diffracted by the HOE 652 and guided to the user's eyeball E as a virtual image.

さらに、プリズム651は、前方から入射する光を使用者の眼球に導くようになっている。これにより、装着者は、外界(前方の被写体)をシースルー可能となり、図示しないカメラユニットにより撮影された映像を外界(前方の被写体)と重畳して視認することとなる。   Furthermore, the prism 651 guides light incident from the front to the user's eyeball. As a result, the wearer can see through the outside world (front subject), and can visually recognize the video taken by a camera unit (not shown) superimposed on the outside world (front subject).

尚、透明基板4に形成された傾斜面4aは、プリズム651の傾斜面651aでの光の屈折をキャンセル(相殺)する、すなわち、傾斜面651aにおけるプリズム効果により矢印W側からの光が上方に屈曲するのを防止する為、装着者は、プリズム651、透明基板4、及びHOE652を通して、外界光を歪むことなく観察することができる。   The inclined surface 4a formed on the transparent substrate 4 cancels (cancels) light refraction at the inclined surface 651a of the prism 651, that is, the light from the arrow W side upwards due to the prism effect on the inclined surface 651a. In order to prevent bending, the wearer can observe outside light through the prism 651, the transparent substrate 4, and the HOE 652 without distortion.

この様に、表示ユニット6,7は、LCD表示部61,71や接眼光学系65,75等の複数の部品を有していることから、透明基板4,5の前面に配置された状態で、前方に突出する様に取り付けられている。   Thus, since the display units 6 and 7 have a plurality of parts such as the LCD display units 61 and 71 and the eyepiece optical systems 65 and 75, the display units 6 and 7 are arranged in front of the transparent substrates 4 and 5. It is attached to protrude forward.

この様な構成のHMD1において、本発明は、テンプル2,3を頭部によって支持される位置と、透明基板4,5の表示ユニット6,7が配置された面と同じ面、すなわち前面(装着時に眼に対向する面と反対側の面)に沿った位置との間を移動可能にするテンプル可動手段を設け、HMD1を使用しない場合には、テンプル2,3を透明基板4,5の前面に沿った位置に移動させて収納することにより、HMD1の奥行きを小さくし、よりコンパクト化することができる様にするものである。   In the HMD 1 having such a configuration, the present invention is directed to the position where the temples 2 and 3 are supported by the head and the same surface as the surface on which the display units 6 and 7 of the transparent substrates 4 and 5 are disposed, that is, the front surface (mounting). When the HMD 1 is not used, the temples 2 and 3 are placed on the front surfaces of the transparent substrates 4 and 5 when the HMD 1 is not used. The depth of the HMD 1 can be made smaller and more compact by being moved to a position along the line and housed.

ここで、テンプル可動手段により、テンプル2,3を頭部によって支持される位置から透明基板4,5の前面に沿った位置に移動させる動作を、図3を用いて説明する。図3(a)は、テンプル2,3が頭部によって支持される位置に位置する時の状態を示す模式図、図3(b)は、テンプル2,3が頭部によって支持される位置から透明基板4,5の前面に沿った位置へ移動過程にある時の状態を示す模式図、図3(c)は、テンプル2,3が透明基板4,5の前面に沿った位置へ収納された状態を示す模式図、図3(d)は、テンプル2,3が収納された状態のHMD1を正面右から見た側面図である。   Here, the operation of moving the temples 2 and 3 from the position supported by the head to the position along the front surface of the transparent substrates 4 and 5 by the temple moving means will be described with reference to FIG. FIG. 3A is a schematic diagram showing a state when the temples 2 and 3 are located at positions where they are supported by the head, and FIG. 3B is a view from a position where the temples 2 and 3 are supported by the head. FIG. 3C is a schematic diagram showing a state in which the transparent substrates 4 and 5 are moving to the position along the front surface. FIG. 3C shows that the temples 2 and 3 are stored at the positions along the front surfaces of the transparent substrates 4 and 5. FIG. 3D is a side view of the HMD 1 in a state in which the temples 2 and 3 are accommodated, as viewed from the front right.

HMD1を使用する時は、図3(a)に示す様に、テンプル2,3は、頭部によって支持される位置に位置している。   When the HMD 1 is used, the temples 2 and 3 are located at a position supported by the head, as shown in FIG.

この様な状態からテンプル2,3を、透明基板4,5の前面に沿った位置へ収納させる場合、最初に、テンプル2,3を、第1連結部2b,3bの回転軸K1を中心に、透明基板4,5の側面に沿って矢印R,S方向に例えば180度回転させて、図3(b)に示す様に、透明基板4,5の前面の前方方向に延在させる。   When the temples 2 and 3 are housed in positions along the front surfaces of the transparent substrates 4 and 5 from such a state, first, the temples 2 and 3 are centered on the rotation axis K1 of the first connecting portions 2b and 3b. Then, it is rotated, for example, 180 degrees in the directions of arrows R and S along the side surfaces of the transparent substrates 4 and 5 so as to extend in front of the front surfaces of the transparent substrates 4 and 5 as shown in FIG.

次に、テンプル2,3を、第2連結部2a,3aの回転軸K2,K3を中心に、透明基板4,5の前面に向けて矢印P、Q方向に例えば90度折り曲げる。これにより、テンプル2,3は、図3(c)に示す様に、透明基板4,5の前面に沿った位置に移動して収納される。   Next, the temples 2 and 3 are bent, for example, by 90 degrees in the directions of arrows P and Q toward the front surfaces of the transparent substrates 4 and 5 around the rotation axes K2 and K3 of the second connecting portions 2a and 3a. As a result, the temples 2 and 3 are moved and stored at positions along the front surfaces of the transparent substrates 4 and 5 as shown in FIG.

この様に、本発明に係るHMD1では、HMD1を使用しない場合には、テンプル可動手段によって、テンプル2,3を透明基板4,5の表示ユニット6,7が配置された面と同じ面に沿った位置に移動させて収納するすることができる。これにより、図3(d)に示す様に、HMD1の奥行きD2は、前述の従来のHMD1における奥行きD1よりも小さくすることができ、よりコンパクト化することができる。   Thus, in the HMD 1 according to the present invention, when the HMD 1 is not used, the temples 2 and 3 are moved along the same surface as the surface on which the display units 6 and 7 of the transparent substrates 4 and 5 are arranged by the temple moving means. It can be moved to a different position and stored. Thereby, as shown in FIG.3 (d), the depth D2 of HMD1 can be made smaller than the depth D1 in the above-mentioned conventional HMD1, and it can make more compact.

〔実施形態2〕
次に、本発明に係る頭部装着式映像表示装置の第2の実施形態によるHMD1について説明する。その要部構成は、前述した実施形態1と略同様なので詳細な説明は省略し、第1の実施形態と構成の異なるブリッジを備えたテンプル可動手段、及びその動作について、図4を用いて説明する。図4(a)は、テンプル2,3が頭部によって支持される位置に位置する時の状態を示す模式図、図4(b)は、テンプル2,3が頭部によって支持される位置から透明基板4,5を挟んで対抗する位置へ移動過程にある時の状態を示す模式図、図4(c)は、テンプル2,3が透明基板4,5を挟んで対向する位置に収納された状態を示す模式図、図4(d)は、テンプル2,3が収納された状態のHMD1を正面右から見た側面図である。
[Embodiment 2]
Next, the HMD 1 according to the second embodiment of the head-mounted image display device according to the present invention will be described. The main part configuration is substantially the same as that of the first embodiment described above, and detailed description thereof will be omitted. The temple movable means having a bridge having a configuration different from that of the first embodiment and its operation will be described with reference to FIG. To do. FIG. 4A is a schematic diagram showing a state when the temples 2 and 3 are located at positions where they are supported by the head, and FIG. 4B is a view from the position where the temples 2 and 3 are supported by the head. FIG. 4C is a schematic diagram showing a state in which the transparent substrates 4 and 5 are in the process of moving to the opposing positions. FIG. 4C is a diagram in which the temples 2 and 3 are stored at positions facing the transparent substrates 4 and 5. FIG. 4D is a side view of the HMD 1 in a state in which the temples 2 and 3 are stored as viewed from the front right.

最初に、第1の実施形態によるHMD1と構成の異なるブリッジ101,102について説明する。   First, the bridges 101 and 102 having a configuration different from that of the HMD 1 according to the first embodiment will be described.

ブリッジ101,102は、図4(a)に示す様に、透明基板4,5の対向する側面にそれぞれ設けられ、第1連結部100aで、回転軸K5を中心に、回転可能に連結されている。   As shown in FIG. 4A, the bridges 101 and 102 are provided on opposite side surfaces of the transparent substrates 4 and 5, respectively, and are connected by the first connecting portion 100a so as to be rotatable about the rotation axis K5. Yes.

また、テンプル2,3は、前述の第1の実施形態によるHMD1と同様に、テンプル2,3の延長方向の中途部に設けられた第2連結部2a,3aで、回転軸K2,K3を中心に、図4(a)に示す様に、透明基板4,5に向けて矢印P,Q方向に折り曲げて回転可能に連結されている。この様に、第1連結部100a、及び第2連結部2a,3aは本発明に係るHMDにおけるテンプル可動手段として機能する。   Similarly to the HMD 1 according to the first embodiment described above, the temples 2 and 3 are the second connecting portions 2a and 3a provided in the middle of the extending direction of the temples 2 and 3, and the rotation axes K2 and K3 are connected to each other. At the center, as shown in FIG. 4 (a), it is bent in the directions of arrows P and Q toward the transparent substrates 4 and 5 so as to be rotatable. Thus, the 1st connection part 100a and the 2nd connection parts 2a and 3a function as a temple movable means in HMD which concerns on this invention.

この様な構成のHMD1において、本発明は、テンプル2,3を頭部によって支持される位置と、透明基板4,5を挟んで対向する位置との間を移動可能にするテンプル可動手段を設け、HMD1を使用しない場合には、テンプル2,3を透明基板4,5を挟んで対抗する位置に移動させて収納することにより、透明基板4,5の前面、及び背面の両面がテンプル2,3によってカバーされ、傷から保護することができる様にするものである。   In the HMD 1 having such a configuration, the present invention is provided with a temple moving means that allows the temples 2 and 3 to move between a position where the temples 2 and 3 are supported by the head and a position facing the transparent substrates 4 and 5. When the HMD 1 is not used, the temples 2 and 3 are moved and stored in positions facing each other with the transparent substrates 4 and 5 interposed therebetween, so that both the front and back surfaces of the transparent substrates 4 and 5 are the temples 2 and 2. 3 so that it can be protected from scratches.

ここで、テンプル可動手段により、テンプル2,3を頭部によって支持される位置から透明基板4,5を挟んで対向する位置に移動させる動作を、図4を用いて説明する。   Here, the operation of moving the temples 2 and 3 from the position supported by the head to the position facing the transparent substrates 4 and 5 by the temple moving means will be described with reference to FIG.

HMD1を使用する時は、図4(a)に示す様に、テンプル2,3は、頭部によって支持される位置に位置している。   When the HMD 1 is used, the temples 2 and 3 are located at positions supported by the head, as shown in FIG.

この様な状態からテンプル2,3を、透明基板4,5を挟んで対向する位置に移動させる場合、最初に、透明基板4,5のいずれか一方、例えば透明基板5を、第1連結部100aの回転軸K5を中心に、矢印X方向に例えば180度回転させて、図4(b)に示す様に、透明基板5の前面と背面を反転させる。   When the temples 2 and 3 are moved from such a state to positions facing each other across the transparent substrates 4 and 5, first, one of the transparent substrates 4 and 5, for example, the transparent substrate 5 is moved to the first connecting portion. By rotating 180 degrees, for example, in the direction of arrow X about the rotation axis K5 of 100a, the front and back surfaces of the transparent substrate 5 are reversed as shown in FIG.

次に、テンプル2,3を、第2連結部2a,3aの回転軸K2,K3を中心に、透明基板4,5の背面に向けて矢印P、Q方向に例えば90度折り曲げる。これにより、テンプル2,3は、図4(c)に示す様に、透明基板4,5の背面に沿って、透明基板4,5を挟んで対向する位置に移動して収納される。   Next, the temples 2 and 3 are bent, for example, 90 degrees in the directions of arrows P and Q toward the back surface of the transparent substrates 4 and 5 around the rotation axes K2 and K3 of the second connecting portions 2a and 3a. As a result, the temples 2 and 3 are moved and stored at positions facing each other across the transparent substrates 4 and 5 along the back surfaces of the transparent substrates 4 and 5 as shown in FIG.

この様に、本発明に係るHMD1では、HMD1を使用しない場合には、テンプル可動手段によって、テンプル2,3を透明基板4,5を挟んで対向する位置に移動させて収納することができる。これにより、図4(d)に示す様に、透明基板4,5の前面、及び背面の両面は、テンプル2,3によってカバーされ、傷から保護することができる。   As described above, in the HMD 1 according to the present invention, when the HMD 1 is not used, the temples 2 and 3 can be moved and stored in positions facing each other across the transparent substrates 4 and 5 by the temple moving means. Thereby, as shown in FIG.4 (d), both the front surface and the back surface of the transparent substrates 4 and 5 are covered with the temples 2 and 3, and can be protected from a damage | wound.

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は前述の実施の形態に限定して解釈されるべきでなく、適宜変更、改良が可能であることは勿論である。例えば、本実施形態においては、接眼光学系にHOEを用いたが、ハーフミラー等を用いるようにしてもよい。   The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be changed or improved as appropriate. For example, in the present embodiment, the HOE is used for the eyepiece optical system, but a half mirror or the like may be used.

本発明に係るHMDの一例による外観模式図である。It is an external appearance schematic diagram by an example of HMD which concerns on this invention. 本発明に係るHMDにおける表示ユニットの側断面図である。It is a sectional side view of the display unit in HMD concerning the present invention. 本発明に係るHMDの実施形態1による収納時の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state at the time of accommodation by Embodiment 1 of HMD which concerns on this invention. 本発明に係るHMDの実施形態2による収納時の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state at the time of accommodation by Embodiment 2 of HMD which concerns on this invention. 従来のHMDにおける収納時の状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state at the time of accommodation in the conventional HMD.

符号の説明Explanation of symbols

1 HMD
2,3 テンプル
4,5 透明基板
6,7 表示ユニット
61.71 LCD表示部
611 筐体
612 LED
613 コリメータレンズ
614 LCD
65,75 接眼光学系
651 プリズム
652 HOE
10,101,102 ブリッジ
E 目
1 HMD
2,3 Temple 4,5 Transparent substrate 6,7 Display unit 61.71 LCD display unit 611 Case 612 LED
613 Collimator lens 614 LCD
65,75 Eyepiece optical system 651 Prism 652 HOE
10, 101, 102 Bridge E Eye

Claims (4)

映像を表示する表示ユニットと、
装着時に観察者の左右の眼球にそれぞれ対向する位置に配置され、且つ、前記表示ユニットを該眼球に対向する面と反対側の面の一方、またはその両方に配置した2つの透明基板と、
前記透明基板をそれぞれ保持し、且つ、観察者の頭部において支持される2つのテンプルと、を有する頭部装着式映像表示装置において、
前記テンプルが前記頭部によって支持される位置と、前記透明基板の前記表示ユニットが配置された面に沿った位置との間を移動可能にするテンプル可動手段を有することを特徴とする頭部装着式映像表示装置。
A display unit for displaying images;
Two transparent substrates disposed at positions facing the left and right eyeballs of the observer when worn, and the display unit disposed on one or both of the surfaces opposite to the surfaces facing the eyeballs;
In the head-mounted image display device having two temples, each holding the transparent substrate and supported on the observer's head,
A head mounting comprising: a temple moving means that allows movement between a position where the temple is supported by the head and a position along a surface of the transparent substrate on which the display unit is disposed. Video display device.
前記テンプル可動手段は、前記テンプルと前記透明基板が接続する位置であって、前記テンプルを前記透明基板の側面に沿って回転可能に連結する第1連結部と、
前記テンプルを前記透明基板の方向に折り曲げて回転可能に連結する第2連結部と、を有することを特徴とする請求項1に記載の頭部装着式映像表示装置。
The temple moving means is a position where the temple and the transparent substrate are connected, and a first connecting portion that rotatably connects the temple along a side surface of the transparent substrate;
The head-mounted image display device according to claim 1, further comprising: a second connection portion that bends the temple in the direction of the transparent substrate and rotatably connects the temple.
映像を表示する表示ユニットと、
装着時に観察者の左右の眼球にそれぞれ対向する位置に配置され、且つ、前記表示ユニットを該眼球に対向する面と反対側の面の一方、またはその両方に配置した2つの透明基板と、
前記透明基板をそれぞれ保持し、且つ、観察者の頭部において支持される2つのテンプルと、を有する頭部装着式映像表示装置において、
前記テンプルが前記頭部によって支持される位置と、前記透明基板を挟んで対向する位置との間を移動可能にするテンプル可動手段を有することを特徴とする頭部装着式映像表示装置。
A display unit for displaying images;
Two transparent substrates disposed at positions facing the left and right eyeballs of the observer when worn, and the display unit disposed on one or both of the surfaces opposite to the surfaces facing the eyeballs;
In the head-mounted image display device having two temples, each holding the transparent substrate and supported on the observer's head,
A head-mounted image display device comprising: a temple moving means that allows movement between a position where the temple is supported by the head and a position facing the temple across the transparent substrate.
前記テンプル可動手段は、前記透明基板を、該透明基板が互いに対向する面に沿って回転可能に連結する第1連結部と、
前記テンプルを前記透明基板の方向に折り曲げて回転可能に連結する第2連結部と、を有することを特徴とする請求項3に記載の頭部装着式映像表示装置。
The temple moving means includes a first connecting portion that connects the transparent substrate so as to be rotatable along surfaces of the transparent substrates facing each other;
The head-mounted image display device according to claim 3, further comprising: a second connection portion that bends the temple in the direction of the transparent substrate and rotatably connects the temple.
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