JP2012063613A - Head-mounted display device - Google Patents

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JP2012063613A JP2010208297A JP2010208297A JP2012063613A JP 2012063613 A JP2012063613 A JP 2012063613A JP 2010208297 A JP2010208297 A JP 2010208297A JP 2010208297 A JP2010208297 A JP 2010208297A JP 2012063613 A JP2012063613 A JP 2012063613A
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optical unit
magnetic member
magnetic
head
display device
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Satoru Kikuchi
悟 菊池
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve impact resistance without worsening wearing feeling, and protect an optical unit from a comparatively large impact.SOLUTION: In the head-mounted display device 1 including an optical unit 3 which has a first magnetic member and displays an image, and a frame 2 which is mounted on the head of a wearer, the frame 2 includes a mounting portion 4 having a second magnetic member which makes the first magnetic member generate a magnetic attractive force enough to support the optical unit 3. The head-mounted display device can reduce an impact received by the optical unit 3 by disconnecting connection between the optical unit 3 and the mounting portion 4 when the optical unit 3 receives the impact.

Description

本発明は、頭部装着型表示装置に関するものである。   The present invention relates to a head-mounted display device.

従来、頭部装着型表示装置(Head Mounted Display:HMD)において、光学ユニット内の光軸が衝撃によってずれることを防ぐために、光学ユニットの筐体内に緩衝材を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in a head mounted display (HMD), a device having a buffer material in a housing of an optical unit is known in order to prevent the optical axis in the optical unit from being displaced by an impact ( For example, see Patent Document 1.)

特開平11−174988号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-174988

しかしながら、特許文献1の場合、筐体の外側は保護されておらず、比較的大きな衝撃が光学ユニットに加わったときには、筐体の破損やそれに伴う内部の部品の破損を十分に防ぐことは難しい。緩衝材を大きくすることにより耐衝撃性を向上することも可能であるが、装着感を軽減するために小型化および軽量化が要求されるHMDにおいては、そのような構成は適さない。   However, in the case of Patent Document 1, the outside of the housing is not protected, and when a relatively large impact is applied to the optical unit, it is difficult to sufficiently prevent the housing and the accompanying internal components from being damaged. . Although it is possible to improve the impact resistance by increasing the cushioning material, such a configuration is not suitable for an HMD that requires a reduction in size and weight in order to reduce the feeling of wearing.

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、装着感を増すことなく耐衝撃性を向上して比較的大きな衝撃からも光学ユニットを保護することができる頭部装着型表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and is a head-mounted display device capable of improving impact resistance and protecting an optical unit from a relatively large impact without increasing the wearing feeling. The purpose is to provide.

上記目的を達成するため、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、第1の磁性部材を有し、映像を表示する光学ユニットと、装着者の頭部に装着されるフレームとを備え、該フレームが、前記第1の磁性部材に対して前記光学ユニットを支持可能な大きさの磁気吸引力を発生させる第2の磁性部材を有する取り付け部を備える頭部装着型表示装置を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
The present invention includes an optical unit that has a first magnetic member and displays an image, and a frame that is worn on a wearer's head, the frame being attached to the optical element with respect to the first magnetic member. Provided is a head-mounted display device including a mounting portion having a second magnetic member that generates a magnetic attractive force large enough to support a unit.

本発明によれば、光学ユニットを磁気吸引力によりフレームの取り付け部に取り付け、フレームを頭部に装着して光学ユニットを眼前に配置することにより、装着者は映像を観察することができる。
この場合に、物体などに接触して、第1の磁性部材と第2の磁性部材との間に作用する磁気吸引力に対して十分に大きい衝撃が与えられたときに、その衝撃によって光学ユニットと取り付け部との間の接続が切断されることにより、光学ユニットが受ける衝撃が低減される。これにより、簡略な構成によって、装着感を増すことなく耐衝撃性を向上し、比較的大きな衝撃からも光学ユニットを保護することができる。
According to the present invention, the wearer can observe an image by attaching the optical unit to the attachment portion of the frame by a magnetic attractive force, attaching the frame to the head, and placing the optical unit in front of the eyes.
In this case, when a sufficiently large impact is applied to the magnetic attractive force acting between the first magnetic member and the second magnetic member in contact with an object or the like, the impact is applied to the optical unit. By disconnecting the connection between the optical unit and the mounting portion, the impact received by the optical unit is reduced. Thereby, with a simple configuration, the impact resistance can be improved without increasing the feeling of wearing, and the optical unit can be protected from a relatively large impact.

上記発明においては、前記第1の磁性部材および前記第2の磁性部材のうち一方が、同一の磁極を中心に向けて放射状に配列された複数の棒状の磁石を備え、前記第1の磁性部材および前記第2の磁性部材のうち他方が、他方の磁極の磁石を備えてもよい。
このようにすることで、第2の磁性部材が備える磁石が、第1の磁性部材が備える放射状に配列された磁石の略中心位置に配置されるように、磁気吸引力によって光学ユニットが取り付け部に対して位置決めされる。これにより、光学ユニットを適切な位置に容易に取り付けることができる。
In the above invention, one of the first magnetic member and the second magnetic member includes a plurality of rod-shaped magnets arranged radially with the same magnetic pole as the center, and the first magnetic member The other of the second magnetic members may include a magnet having the other magnetic pole.
By doing so, the optical unit is attached by the magnetic attraction force so that the magnet included in the second magnetic member is arranged at the substantially central position of the radially arranged magnet included in the first magnetic member. Is positioned with respect to. Thereby, an optical unit can be easily attached to an appropriate position.

また、上記発明においては、前記光学ユニットは、外部から入力された映像を前記装着者の瞳に導く観察光学系が固定された鏡枠部材を備え、該鏡枠部材に前記第1の磁性部材が固定されていてもよい。
このようにすることで、光学ユニットが鏡枠部材に対して位置決めされるので、衝撃などによって光学ユニットにおける鏡枠部材の位置がずれてしまっても、装着者の瞳に対する、光学ユニットに表示される映像の位置を一定に保持することができる。
In the above invention, the optical unit includes a lens frame member to which an observation optical system for guiding an image input from the outside to the pupil of the wearer is fixed, and the first magnetic member is attached to the lens frame member. May be fixed.
By doing so, the optical unit is positioned with respect to the lens frame member. Therefore, even if the position of the lens frame member in the optical unit is shifted due to an impact or the like, it is displayed on the optical unit with respect to the wearer's pupil. The position of the video to be recorded can be kept constant.

また、上記発明においては、前記第1の磁性部材が、前記光学ユニットに備えられ、外部から入力された映像を前記装着者の瞳に導く観察光学系が固定された磁性体からなる鏡枠部材であり、前記第2の磁性部材が、磁石であってもよい。
このようにすることで、従来光学ユニットが備える鏡枠部材を利用し、構成を簡略にすることができる。
Moreover, in the said invention, the said 1st magnetic member is provided in the said optical unit, The lens-frame member which consists of a magnetic body to which the observation optical system which guides the image | video input from the outside to the said wearer's pupil was fixed And the second magnetic member may be a magnet.
By doing in this way, a structure can be simplified using the lens-frame member with which the conventional optical unit is provided.

また、上記発明においては、前記鏡枠部材が、鉄、コバルト、ニッケルまたはフェライト系ステンレスのいずれかからなっていることが好ましい。
このようにすることで、鏡枠部材と磁石との間に十分に大きな磁気吸引力を発生させて光学ユニットを安定に支持することができる。
Moreover, in the said invention, it is preferable that the said lens-frame member consists of either iron, cobalt, nickel, or ferritic stainless steel.
By doing so, it is possible to stably support the optical unit by generating a sufficiently large magnetic attractive force between the lens frame member and the magnet.

また、上記発明においては、前記フレームが、前記第1の磁性部材との間に前記光学ユニットを支持可能な大きな磁気吸引力を発生させる第3の磁性部材を備えてもよい。
このようにすることで、映像を観察しないときには、光学ユニットを取り付け部から取り外して第3の磁性部材に取り付けることにより、光学ユニットを眼前から退避させた位置に保持することができる。
In the invention described above, the frame may include a third magnetic member that generates a large magnetic attractive force capable of supporting the optical unit between the frame and the first magnetic member.
In this way, when the image is not observed, the optical unit can be held at a position retracted from the front of the eye by removing the optical unit from the attachment portion and attaching it to the third magnetic member.

また、上記発明においては、前記装着者の両眼に配置される左右一対の前記光学ユニットと、該各光学ユニットが取り付けられる左右一対の前記取り付け部とを備え、前記第1の磁性部材および前記第2の磁性部材が、左右において互いに反対の磁極を有する磁石であることとしてもよい。
このようにすることで、左右の一方の光学ユニットと、左右の他方の取り付け部との間には斥力が生じるので、光学ユニットを取り付け部に取り付ける際に左右を誤ってしまうことを防止することができる。
Further, in the above invention, the optical device includes a pair of left and right optical units disposed in both eyes of the wearer, and a pair of left and right mounting portions to which the respective optical units are attached, the first magnetic member and the The second magnetic member may be a magnet having opposite magnetic poles on the left and right.
By doing so, a repulsive force is generated between one of the left and right optical units and the other left and right mounting portions, so that it is possible to prevent the right and left from being mistaken when mounting the optical unit to the mounting portion. Can do.

本発明によれば、装着感を増すことなく耐衝撃性を向上して比較的大きな衝撃からも光学ユニットを保護することができるという効果を奏する。   According to the present invention, it is possible to improve the impact resistance without increasing the feeling of wearing, and to protect the optical unit from a relatively large impact.

本発明の一実施形態に係るHMDの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of an HMD according to an embodiment of the present invention. 光学ユニットおよび取り付け部の構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of an optical unit and an attaching part. 光学ユニットに設けられた磁石の配列の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the arrangement | sequence of the magnet provided in the optical unit. 取り付け部に設けられた磁石を示す図である。It is a figure which shows the magnet provided in the attaching part. 光学ユニットと取り付け部に設けられた磁性部材の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the magnetic member provided in the optical unit and the attaching part. 取り付け部に設けられた磁性部材のもう1つの変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of the magnetic member provided in the attaching part. 光学ユニットに設けられた磁性部材のもう1つの変形例を示す図である。It is a figure which shows another modification of the magnetic member provided in the optical unit.

以下に、本発明の一実施形態に係るHMD1について図面を参照して説明する。
本実施形態に係るHMD1は、図1に示されるように、使用者の頭部に装着されるフレーム2(装着部)と、使用者の眼前に配置され映像を表示する左右一対の光学ユニット3と、該光学ユニット3をフレーム2に取り付ける取り付け部4とを備えている。
Below, HMD1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
As shown in FIG. 1, the HMD 1 according to the present embodiment includes a frame 2 (mounting unit) that is mounted on the user's head and a pair of left and right optical units 3 that are arranged in front of the user's eyes and display an image. And an attachment portion 4 for attaching the optical unit 3 to the frame 2.

フレーム2は、使用者の前頭部から側頭部を囲むように形成された環状のフレーム本体2aと、該フレーム本体2aの略中央に設けられフレーム本体2aが頭部に装着された状態で装着者の顔の略中心線に沿って延びるシャフト2bとを有している。使用者の頭部の形状に合わせてフレーム本体2aを安定に装着できるように、前頭部に当たる位置には弾性部材からなるパッド2cが設けられている。   The frame 2 includes an annular frame main body 2a formed so as to surround the temporal region from the user's frontal head, and a state in which the frame main body 2a is mounted on the head at a substantially center of the frame main body 2a. And a shaft 2b extending substantially along the center line of the wearer's face. A pad 2c made of an elastic member is provided at a position corresponding to the front head so that the frame main body 2a can be stably mounted in accordance with the shape of the user's head.

フレーム本体2aは、装着者の眼の上方に配置される位置に、磁性部材5(第3の磁性部材5)を有している。磁性部材5は、金属などの磁性体でもよく、磁石でもよい。磁性部材5として磁石を用いる場合は、後述する、光学ユニット3に設けられた磁石の中心に向けられている磁極の磁石が用いられる。
シャフト2bには、ガイドレール6が略垂直に交差して周方向に揺動可能に取り付けられている。
The frame main body 2a has a magnetic member 5 (third magnetic member 5) at a position arranged above the eyes of the wearer. The magnetic member 5 may be a magnetic material such as metal or a magnet. When a magnet is used as the magnetic member 5, a magnet having a magnetic pole directed to the center of the magnet provided in the optical unit 3 described later is used.
A guide rail 6 is attached to the shaft 2b so as to be able to swing in the circumferential direction so as to intersect substantially vertically.

光学ユニット3は、図2に示されるように、外部装置から入力された映像を表示する表示素子7と、該表示素子7の動作を制御する回路が形成された回路基板8と、表示素子7に表示された映像を装着者の瞳の方向に導光するプリズム9とからなる観察光学系を備えている。表示素子7、回路基板8およびプリズム9は鏡枠(鏡枠部材)10に固定され、互いに相対位置が一定に保持されるようになっている。観察光学系および鏡枠10は、筐体11内に収納されている。   As shown in FIG. 2, the optical unit 3 includes a display element 7 that displays an image input from an external device, a circuit board 8 on which a circuit that controls the operation of the display element 7 is formed, and a display element 7. An observation optical system comprising a prism 9 for guiding the image displayed in the direction of the wearer's pupil. The display element 7, the circuit board 8, and the prism 9 are fixed to a lens frame (lens frame member) 10, and their relative positions are held constant. The observation optical system and the lens frame 10 are housed in a housing 11.

鏡枠10の、装着者の瞳に対して背面側に配置される面には、図3に示されるように、複数(図示する例では4つ)の棒状の磁石(第1の磁性部材)12が設けられている。これらの磁石12は、同一の磁極を中心に向けて放射状に配列されている。また、左右の光学ユニット3において、中心に向けられる磁極は反対になっている。以下、説明を簡単にするために、装着者の左側に配置される光学ユニット3においては、磁石12がS極を中心に向けて配置されていることとする。   As shown in FIG. 3, a plurality of (four in the illustrated example) rod-shaped magnets (first magnetic members) are provided on the surface of the lens frame 10 that is disposed on the back side with respect to the wearer's pupil. 12 is provided. These magnets 12 are arranged radially with the same magnetic pole as the center. Further, in the left and right optical units 3, the magnetic poles directed toward the center are opposite. Hereinafter, in order to simplify the description, in the optical unit 3 arranged on the left side of the wearer, it is assumed that the magnet 12 is arranged with the S pole as the center.

取り付け部4は、シャフト2bを挟んだ両側において、ガイドレール6に長手方向に移動可能に設けられている。取り付け部4は、図4に示されるように、一の面に磁石(第2の磁性部材)13を有している。ここで、磁石13は、左右のうち対応する側の光学ユニット3に設けられた磁石12の、中心に向けられた磁極と反対の磁極を有する。すなわち、本実施形態においては、装着者の左側に配置される取り付け部4にはN極の磁石13が設けられている。   The attachment portion 4 is provided on the guide rail 6 so as to be movable in the longitudinal direction on both sides of the shaft 2b. As shown in FIG. 4, the attachment portion 4 has a magnet (second magnetic member) 13 on one surface. Here, the magnet 13 has a magnetic pole opposite to the magnetic pole directed toward the center of the magnet 12 provided in the corresponding optical unit 3 of the left and right sides. In other words, in the present embodiment, the N pole magnet 13 is provided on the mounting portion 4 disposed on the left side of the wearer.

このようにすることで、左側の取り付け部4に設けられた磁石13が、左側の光学ユニット3に設けられた磁石12との間に作用する磁気吸引力によってこれらの磁石12の略中心位置に引き付けられる。これにより、左側の光学ユニット3を、鏡枠10が取り付け部4に対して所定の位置に配置されるように、左側の取り付け部4に位置決めして取り付けることができる。右側の光学ユニット3についても同様に、所定の位置に位置決めして右側の取り付け部4に取り付けることができる。なお、このときに、鏡枠10の磁性が磁石12,13間の磁気吸引力に影響を与えないように、鏡枠10は非磁性体または十分に磁性の弱い磁性体から構成されている。   By doing in this way, the magnet 13 provided in the left attachment portion 4 is brought to a substantially central position of these magnets 12 by the magnetic attractive force acting between the magnet 12 provided in the left optical unit 3. Be attracted. Thereby, the left optical unit 3 can be positioned and attached to the left attachment portion 4 such that the lens frame 10 is disposed at a predetermined position with respect to the attachment portion 4. Similarly, the right optical unit 3 can be positioned at a predetermined position and attached to the right attachment portion 4. At this time, the lens frame 10 is made of a non-magnetic material or a sufficiently weak magnetic material so that the magnetism of the lens frame 10 does not affect the magnetic attractive force between the magnets 12 and 13.

ここで、光学ユニット3側の磁石12と取り付け部4側の磁石13との間の磁気吸引力の大きさは、各光学ユニット3の重量よりも十分に大きく、装着者が手で光学ユニット3を取り付け部4から比較的容易に取り外し可能な大きさである。具体的には、光学ユニット3側の磁石12と取り付け部4側の磁石13との間の磁気吸引力の大きさは、5〜15Kg重程度が好ましい。このようにすることで、取り付け部4の位置に光学ユニット3を安定に保持しつつ、フレーム2または光学ユニット3が物体と接触して衝撃を受けたときに、筐体11などの他の部分に比べて低い強度で接続されている取り付け部4と光学ユニット3との接続が切り離される。   Here, the magnitude of the magnetic attractive force between the magnet 12 on the optical unit 3 side and the magnet 13 on the mounting portion 4 side is sufficiently larger than the weight of each optical unit 3, and the wearer must manually hold the optical unit 3. Is a size that can be removed from the mounting portion 4 relatively easily. Specifically, the magnitude of the magnetic attractive force between the magnet 12 on the optical unit 3 side and the magnet 13 on the mounting portion 4 side is preferably about 5 to 15 kg. By doing so, when the optical unit 3 is stably held at the position of the mounting portion 4 and the frame 2 or the optical unit 3 is in contact with an object and receives an impact, other parts such as the housing 11 are provided. The connection between the mounting unit 4 and the optical unit 3 which are connected at a lower strength than that of the optical unit 3 is disconnected.

次に、このように構成されたHMD1の作用について説明する。
本実施形態に係るHMD1により映像を観察するには、フレーム2を頭部に装着し、外部装置から光学ユニット3に映像を入力する。装着者は、自身の瞳の正面に映像が配置されるように各光学ユニット3をガイドレール6に沿って左右方向にスライドさせ、また、映像を適切な視線角度で観察できるように、ガイドレール6を中心軸にして光学ユニット3を上下方向に揺動させる。これにより、外部装置により撮影した映像を、適切な状態で眼前で観察することができる。
Next, the operation of the HMD 1 configured as described above will be described.
In order to observe an image with the HMD 1 according to the present embodiment, the frame 2 is attached to the head, and the image is input to the optical unit 3 from an external device. The wearer slides each optical unit 3 in the horizontal direction along the guide rail 6 so that the image is arranged in front of his / her pupil, and the guide rail so that the image can be observed at an appropriate viewing angle. The optical unit 3 is swung up and down about 6 as a central axis. Thereby, the image | video image | photographed with the external device can be observed in front of eyes in an appropriate state.

装着者は、映像の観察が不要なときには、取り付け部4から光学ユニット3を取り外し、目の上方に配置されているフレーム2の磁性部材5に光学ユニット3を磁気吸引力によって取り付けることにより、光学ユニット3を眼前から視界に入らない位置へ退避させることができる。   When the wearer does not need to observe an image, the wearer removes the optical unit 3 from the mounting portion 4 and attaches the optical unit 3 to the magnetic member 5 of the frame 2 disposed above the eyes by a magnetic attraction force. The unit 3 can be retracted from the front of the eye to a position that does not enter the field of view.

操作者が、不注意などによりHMD1を落下させたり物体にぶつけたりして比較的大きな衝撃がHMD1に加わったとき、比較的弱い磁気吸引力によって接続されている取り付け部4と光学ユニット3との間が切断され、光学ユニット3がフレーム2から外れる。使用者は、外れた光学ユニット3を取り付け部4に取り付けることにより、HMD1を再び使用することができる。   When a relatively large impact is applied to the HMD 1 by the operator dropping the HMD 1 or hitting an object due to carelessness or the like, the attachment unit 4 and the optical unit 3 that are connected by a relatively weak magnetic attraction force. The space is cut and the optical unit 3 is detached from the frame 2. The user can use the HMD 1 again by attaching the detached optical unit 3 to the attachment portion 4.

このときに、装着者は、各光学ユニット3を、取り付け部4側の磁石12との間に作用する磁気吸引力に案内されることにより、取り付け部4の所定の位置に取り付けることができる。ここで、装着者が誤って左側の光学ユニット3を右側の取り付け部4に取り付けようとした場合、左右の光学ユニット3と取り付け部4とでは各磁石12,13の磁極が反転しているので、斥力によって取り付けることができない。   At this time, the wearer can attach each optical unit 3 to a predetermined position of the attachment portion 4 by being guided by the magnetic attractive force acting between the magnets 12 on the attachment portion 4 side. Here, when the wearer mistakenly tries to attach the left optical unit 3 to the right attachment portion 4, the magnetic poles of the magnets 12 and 13 are reversed between the left and right optical units 3 and the attachment portion 4. Can not be attached by repulsion.

このように、本実施形態によれば、HMD1が比較的大きな衝撃を受けたときに、その衝撃によって光学ユニット3がフレーム2から外れるように構成することにより、衝撃のエネルギーの一部が、光学ユニット3と取り付け部4との間の磁気吸引力の切断に消費され、光学ユニット3に加わる衝撃が低減される。これにより、装着感を増大させない簡便な構成でありながら、比較的大きな衝撃からも光学ユニット3を保護することができるという利点がある。また、光学ユニット3がフレーム2から外れても、装着者が左右を間違えることなく、また、取り付け部4に対して適切な位置に光学ユニット3を容易に取り付けることができるという利点がある。   As described above, according to the present embodiment, when the HMD 1 receives a relatively large impact, the optical unit 3 is detached from the frame 2 by the impact, so that a part of the energy of the impact is optical. It is consumed in the cutting of the magnetic attractive force between the unit 3 and the mounting portion 4, and the impact applied to the optical unit 3 is reduced. Accordingly, there is an advantage that the optical unit 3 can be protected from a relatively large impact while having a simple configuration that does not increase the wearing feeling. In addition, even if the optical unit 3 is detached from the frame 2, there is an advantage that the wearer does not mistake the right and left sides and that the optical unit 3 can be easily attached to an appropriate position with respect to the attachment portion 4.

さらに、光学ユニット3側の磁石12が、筐体11ではなく鏡枠10に固定されているので、衝撃によって鏡枠10の位置が筐体11内でずれてしまっても、光学ユニット3を取り付け部4に再び取り付けたときに、観察光学系と取り付け部4との相対位置は、光学ユニット3が取り付け部4から外れる前と同一に保持される。したがって、装着者は、光学ユニット3を取り付け部4に取り付けるだけで、最初に調節した適切な状態で映像の観察を開始することができる。   Furthermore, since the magnet 12 on the optical unit 3 side is fixed to the lens frame 10 instead of the housing 11, the optical unit 3 can be attached even if the position of the lens frame 10 is shifted in the housing 11 due to an impact. When attached to the part 4 again, the relative position between the observation optical system and the attachment part 4 is kept the same as before the optical unit 3 was detached from the attachment part 4. Therefore, the wearer can start observing an image in an appropriate state adjusted at first by simply attaching the optical unit 3 to the attachment portion 4.

なお、本実施形態においては、光学ユニット3に複数の磁石12を放射状に設け、取り付け部4に1つの磁石13を設けることとしたが、光学ユニット3および取り付け部4に設けられる磁性部材の構成はこれに限定されるものではなく、取り付け部4が光学ユニット3を磁気吸引力により支持できるように構成されていればよい。   In the present embodiment, the plurality of magnets 12 are provided radially on the optical unit 3 and the one magnet 13 is provided on the mounting portion 4. However, the configuration of the magnetic member provided on the optical unit 3 and the mounting portion 4 is described. However, the present invention is not limited to this, and it is only necessary that the mounting portion 4 is configured to support the optical unit 3 with a magnetic attractive force.

例えば、図5に示されるように、鏡枠10に磁石を設けずに、鏡枠10を磁性体から構成してもよい。このようにすることで、光学ユニット3の構成をより簡素にしてさらに軽量化を図ることができる。このときに用いられる磁性体としては、取り付け部4側の磁石13との間に十分に大きな磁気吸引力が発生するように、例えば、鉄、コバルト、ニッケルまたはフェライト系ステンレスなどの強磁性体が好ましい。   For example, as shown in FIG. 5, the lens frame 10 may be made of a magnetic material without providing a magnet in the lens frame 10. By doing in this way, the structure of the optical unit 3 can be simplified further and weight reduction can be achieved. As a magnetic material used at this time, for example, a ferromagnetic material such as iron, cobalt, nickel, or ferritic stainless steel is used so that a sufficiently large magnetic attractive force is generated between the magnet 13 on the attachment portion 4 side. preferable.

あるいは、図6および図7に示されるように、鏡枠10と取り付け部4の一致する位置に、互いに引き付け合う磁性部材14,15を配置してもよい。例えば、鏡枠10と取り付け部4に、互いに磁極の異なる磁石を設けてもよく、または、鏡枠10と取り付け部4の一方に磁石を設け、鏡枠10と取り付け部4の他方に磁性を有する金属片を設けてもよい。このようにしても、光学ユニット3を、取り付け部4に対して所定の位置に位置決めして取り付けることができる。   Alternatively, as shown in FIGS. 6 and 7, magnetic members 14 and 15 that attract each other may be arranged at positions where the lens frame 10 and the attachment portion 4 coincide with each other. For example, the lens frame 10 and the attachment part 4 may be provided with magnets having different magnetic poles, or a magnet is provided on one of the lens frame 10 and the attachment part 4 and the other of the lens frame 10 and the attachment part 4 is magnetized. You may provide the metal piece which has. Even in this case, the optical unit 3 can be positioned and attached to the attachment portion 4 at a predetermined position.

また、本実施形態においては、筐体11を間に挟んで鏡枠10と取り付け部4とが磁気吸引力によって接続させられることとしたが、これに代えて、鏡枠10を筐体11の一部から露出させて鏡枠10と取り付け部4とが直接接続されてもよい。この場合に、鏡枠10と取り付け部4との互いに隣接する位置に、嵌合する凹凸形状を設けてもよい。このようにすることで、光学ユニット3を取り付け部4に取り付けたときに、凹凸形状の嵌合によって、鏡枠10の取り付け部4に対する位置決め精度をさらに向上することができる。   In the present embodiment, the lens frame 10 and the attachment portion 4 are connected to each other by the magnetic attraction force with the case 11 interposed therebetween. Instead, the lens frame 10 is attached to the case 11. The lens frame 10 and the attachment part 4 may be directly connected by being exposed from a part. In this case, an uneven shape to be fitted may be provided at a position where the lens frame 10 and the attachment portion 4 are adjacent to each other. By doing in this way, when the optical unit 3 is attached to the attachment part 4, the positioning precision with respect to the attachment part 4 of the lens frame 10 can further be improved by fitting of uneven | corrugated shape.

また、本実施形態においては、HMD1として、使用者の両眼前に配置される左右一対の光学ユニット3を備えたものについて説明したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、HMD1として、一方の眼前にのみ配置される1つの光学ユニットを備えたものを用いてもよい。   Moreover, although this embodiment demonstrated what provided the left-right paired optical unit 3 arrange | positioned in front of a user's both eyes as HMD1, this invention is not limited to this structure. For example, as the HMD 1, one provided with one optical unit arranged only in front of one eye may be used.

1 頭部装着型表示装置
2 フレーム
2a フレーム本体
2b シャフト
2c パッド
3 光学ユニット
4 取り付け部
5 磁性部材(第3の磁性部材)
6 ガイドレール
7 表示素子(観察光学系)
8 回路基板(観察光学系)
9 プリズム(観察光学系)
10 鏡枠(鏡枠部材)
11 筐体
12 磁石(第1の磁性部材)
13 磁石(第2の磁性部材)
14 磁性部材(第1の磁性部材)
15 磁性部材(第2の磁性部材)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head-mounted display apparatus 2 Frame 2a Frame main body 2b Shaft 2c Pad 3 Optical unit 4 Attaching part 5 Magnetic member (3rd magnetic member)
6 Guide rail 7 Display element (observation optical system)
8 Circuit board (observation optical system)
9 Prism (observation optical system)
10 Mirror frame (mirror frame member)
11 Housing 12 Magnet (first magnetic member)
13 Magnet (second magnetic member)
14 Magnetic member (first magnetic member)
15 Magnetic member (second magnetic member)

Claims (7)

第1の磁性部材を有し、映像を表示する光学ユニットと、
装着者の頭部に装着されるフレームとを備え、
該フレームが、前記第1の磁性部材に対して前記光学ユニットを支持可能な大きさの磁気吸引力を発生させる第2の磁性部材を有する取り付け部を備える頭部装着型表示装置。
An optical unit having a first magnetic member and displaying an image;
A frame to be worn on the wearer's head,
A head-mounted display device, wherein the frame includes a mounting portion having a second magnetic member that generates a magnetic attractive force large enough to support the optical unit with respect to the first magnetic member.
前記第1の磁性部材および前記第2の磁性部材のうち一方が、同一の磁極を中心に向けて放射状に配列された複数の棒状の磁石を備え、
前記第1の磁性部材および前記第2の磁性部材のうち他方が、他方の磁極の磁石を備える請求項1に記載の頭部装着型表示装置。
One of the first magnetic member and the second magnetic member includes a plurality of rod-shaped magnets arranged radially with the same magnetic pole as the center,
The head-mounted display device according to claim 1, wherein the other of the first magnetic member and the second magnetic member includes a magnet of the other magnetic pole.
前記光学ユニットは、外部から入力された映像を前記装着者の瞳に導く観察光学系が固定された鏡枠部材を備え、該鏡枠部材に前記第1の磁性部材が固定されている請求項2に記載の頭部装着型表示装置。   The optical unit includes a lens frame member to which an observation optical system that guides an image input from the outside to the pupil of the wearer is fixed, and the first magnetic member is fixed to the lens frame member. 2. A head-mounted display device according to 2. 前記第1の磁性部材が、前記光学ユニットに備えられ、外部から入力された映像を前記装着者の瞳に導く観察光学系が固定された磁性体からなる鏡枠部材であり、
前記第2の磁性部材が、磁石である請求項1に記載の頭部装着型表示装置。
The first magnetic member is provided in the optical unit, and is a lens frame member made of a magnetic body to which an observation optical system for guiding an image input from the outside to the wearer's pupil is fixed,
The head-mounted display device according to claim 1, wherein the second magnetic member is a magnet.
前記鏡枠部材が、鉄、コバルト、ニッケルまたはフェライト系ステンレスのいずれかからなる請求項4に記載の頭部装着型表示装置。   The head-mounted display device according to claim 4, wherein the lens frame member is made of iron, cobalt, nickel, or ferritic stainless steel. 前記フレームが、前記第1の磁性部材との間に前記光学ユニットを支持可能な大きな磁気吸引力を発生させる第3の磁性部材を備える請求項1に記載の頭部装着型表示装置。   The head-mounted display device according to claim 1, wherein the frame includes a third magnetic member that generates a large magnetic attractive force capable of supporting the optical unit between the frame and the first magnetic member. 前記装着者の両眼に配置される左右一対の前記光学ユニットと、
該各光学ユニットが取り付けられる左右一対の前記取り付け部とを備え、
前記第1の磁性部材および前記第2の磁性部材が、左右において互いに反対の磁極を有する磁石である請求項1に記載の頭部装着型表示装置。
A pair of left and right optical units disposed in both eyes of the wearer;
A pair of left and right mounting parts to which each optical unit is mounted;
The head-mounted display device according to claim 1, wherein the first magnetic member and the second magnetic member are magnets having magnetic poles opposite to each other on the left and right.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016189554A (en) * 2015-03-30 2016-11-04 ブラザー工業株式会社 Image display device and head-mounted display
JP2020027020A (en) * 2018-08-10 2020-02-20 日本精工株式会社 Table device
JP2020178160A (en) * 2019-04-15 2020-10-29 凸版印刷株式会社 Head-mounted display system

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