JP2016063274A - Image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、使用者の頭部に装着される画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device mounted on a user's head.
従来、使用者の眼に向けて画像光を偏向する偏向部材を備えたヘッドマウントディスプレイが知られている。特許文献1に記載されたヘッドマウントディスプレイは、本体部分及び出射口部分を備えている。本体部分は、LCD及び接眼光学系を内部に有する。本体部分は、眼鏡型のフレームに固定される。本体部分は、接眼光学系から出射される画像光の出射方向の端部で、出射口部分を保持する。出射口部分は、本体部分に保持された部分と反対側の端部でハーフミラーを支持する。ハーフミラーは、出射方向に対して使用者側に傾斜した方向に突出する。ハーフミラーは、使用者の眼に向けて画像光を反射させる。
2. Description of the Related Art Conventionally, a head mounted display including a deflection member that deflects image light toward a user's eye is known. The head mounted display described in
使用者が上記ヘッドマウントディスプレイを手で持って位置を調整する場合、出射口部分から突出した状態のハーフミラーに指が接触し易い。このため、ハーフミラーが汚れてしまう場合があるという問題点がある。 When the user adjusts the position by holding the head-mounted display with his / her hand, the finger is likely to come in contact with the half mirror protruding from the exit port portion. For this reason, there exists a problem that a half mirror may get dirty.
本発明の目的は、ハーフミラーの汚れを抑制できる画像表示装置を提供することである。 The objective of this invention is providing the image display apparatus which can suppress the stain | pollution | contamination of a half mirror.
本発明の画像表示装置は、筐体と、前記筐体に覆われた部材であって、第1方向の一方側に向けて画像光を射出可能な画像光形成部と、前記画像光形成部に対して前記第1方向の前記一方側に設けられた部材であって、前記第1方向と直交する第2方向の一方側に平面を有し、前記画像光形成部から射出された前記画像光を、前記第2方向の前記一方側に偏向させ、前記平面の法線の方向と前記第1方向とのなす角度の鋭角を第1角度とした状態で前記筐体に保持される偏向部材と、前記画像光形成部の前記第1方向の前記一方側の端部と、前記偏向部材の前記第1方向の他方側の端部との間に設けられ、前記画像光を透過させる透過面を有し、前記透過面の法線の方向と前記第1方向とのなす角度の鋭角を、前記第1角度より小さい第2角度とした状態で前記筐体に保持される透明部材とを備え、前記筐体は、前記偏向部材に対して、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向の一方側に配置された第1延出部と、前記偏向部材に対して、前記第3方向の他方側に配置された第2延出部と、前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの、前記第2方向の前記一方側の端部の間に亙って設けられ、且つ、前記画像光形成部の前記第1方向の前記一方側の端部よりも、前記第1方向の前記一方側に配置された第1切欠き端部とを有し、前記第1切欠き端部は、第1方向において、前記偏向部材よりも前記第1方向の前記他方側に位置することを特徴とする。 The image display device of the present invention includes a housing, a member covered by the housing, and an image light forming portion capable of emitting image light toward one side in the first direction, and the image light forming portion. The image is a member provided on the one side in the first direction with respect to the first direction and has a plane on one side in the second direction orthogonal to the first direction, and is emitted from the image light forming unit. A deflecting member that deflects light to the one side in the second direction and is held by the housing in a state where the acute angle formed by the normal direction of the plane and the first direction is the first angle. And a transmission surface that transmits the image light and is provided between the one end portion in the first direction of the image light forming portion and the other end portion in the first direction of the deflection member. And the second angle smaller than the first angle is an acute angle formed by the normal direction of the transmission surface and the first direction. A transparent member that is held by the casing in a state where the casing is disposed, and the casing is disposed on one side in a third direction orthogonal to the first direction and the second direction with respect to the deflection member. Each of the first extension part, the second extension part arranged on the other side in the third direction with respect to the deflection member, and the first extension part and the second extension part, The one side in the first direction is provided between the one end in the second direction, and the one end in the first direction in the first direction of the image light forming unit. And the first notch end portion is located on the other side in the first direction with respect to the deflecting member in the first direction. .
本発明の画像表示装置において、画像光形成部から射出された画像光は、透明部材を透過し、偏向部材によって第2方向の一方側に偏向される。偏向された画像光は、使用者の眼に導かれる。これによって使用者は、画像光によって示される画像を認識できる。画像表示装置の筐体のうち第1延出部及び第2延出部は、上下方向から偏向部材を支持する。第1切欠き端部は、画像光を通過させるために、偏向部材に対して第1方向の他方側に配置される。ここで、偏向部材は、平面の法線と第1方向とのなす角度の鋭角が第1角度となる状態で筐体に保持される。透明部材は、透過面の法線と第1方向とのなす角度の鋭角が第1角度より小さい第2角度となる状態で筐体に保持される。この場合、透明部材の透過面の法線が第1方向に平行に保持される場合と比較して、偏向部材と透明部材との間の間隔が狭くなる。このため、第1切欠き端部に対して第1方向の一方側から、偏向部材と透明部材との間に指が入り難くなる。このため、使用者の指が偏向部材に接触し難くなるので、指の接触によって偏向部材が汚れることが適切に抑制される。 In the image display device of the present invention, the image light emitted from the image light forming section is transmitted through the transparent member and deflected to one side in the second direction by the deflecting member. The deflected image light is guided to the user's eyes. Thus, the user can recognize the image indicated by the image light. Of the housing of the image display device, the first extending portion and the second extending portion support the deflecting member from above and below. The first notch end portion is disposed on the other side in the first direction with respect to the deflection member in order to allow the image light to pass therethrough. Here, the deflection member is held by the housing in a state where the acute angle formed by the normal line of the plane and the first direction becomes the first angle. The transparent member is held by the housing in a state where the acute angle formed by the normal line of the transmission surface and the first direction is a second angle smaller than the first angle. In this case, the distance between the deflection member and the transparent member is narrower than in the case where the normal line of the transparent surface of the transparent member is held parallel to the first direction. For this reason, it becomes difficult for a finger to enter between the deflection member and the transparent member from one side in the first direction with respect to the first notch end. For this reason, since it becomes difficult for a user's finger | toe to contact a deflection | deviation member, it is suppressed appropriately that a deflection | deviation member becomes dirty by finger contact.
本発明において、前記第2角度は10度以上であってもよい。この場合、画像表示装置は、画像光形成部から射出された画像光が透明部材の透過面で反射して画像光形成部に戻ることを抑制できる。従って、画像表示装置は、画像光形成部から射出された画像光が、画像光形成部に含まれる表示面と透明部材の表面とで反射され、画像光形成部と透明部材との間を往復する現象の発生を抑制できる。この場合、画像表示装置は、偏向部材が汚れることを防止しつつ、良好な画像を使用者に認識させることができる。 In the present invention, the second angle may be 10 degrees or more. In this case, the image display device can suppress the image light emitted from the image light forming unit from being reflected by the transmission surface of the transparent member and returning to the image light forming unit. Therefore, in the image display device, the image light emitted from the image light forming unit is reflected by the display surface included in the image light forming unit and the surface of the transparent member, and reciprocates between the image light forming unit and the transparent member. Occurrence of the phenomenon that occurs. In this case, the image display apparatus can make the user recognize a good image while preventing the deflecting member from becoming dirty.
本発明において、前記画像光形成部は、反射型液晶表示装置を含んでもよい。この場合、画像光形成部と透明部材との間を画像光が往復する問題がより顕著に発生し易い。このため、第2角度を10度以上とすることによって、偏向部材が汚れることを防止しつつ、画像光形成部と透明部材との間を画像光が往復するという問題の発生を効果的に抑制できる。 In the present invention, the image light forming unit may include a reflective liquid crystal display device. In this case, the problem that the image light reciprocates between the image light forming portion and the transparent member is more likely to occur. For this reason, by setting the second angle to 10 degrees or more, the occurrence of the problem that the image light reciprocates between the image light forming portion and the transparent member is effectively suppressed while preventing the deflection member from becoming dirty. it can.
本発明において、前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの、前記第1方向の前記一方側の端部と前記第2方向の前記一方側の端部との間の部分は、外側に向けて凸状に湾曲してもよい。この場合、画像表示装置の第1延出部及び第2延出部は、偏向部材に対して第1方向の一方側及び第2方向の一方側から指が接近することを阻害する。従って、画像表示装置は、偏向部材に使用者の指が接触することを更に適切に抑制できる。 In the present invention, each of the first extending portion and the second extending portion is a portion between the one end portion in the first direction and the one end portion in the second direction. Further, it may be curved convexly toward the outside. In this case, the first extension part and the second extension part of the image display device prevent the finger from approaching the deflection member from one side in the first direction and one side in the second direction. Therefore, the image display apparatus can further appropriately prevent the user's finger from coming into contact with the deflection member.
本発明において、前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの前記第1方向の前記一方側の端部は、前記第1方向において、前記偏向部材の前記第1方向の前記一方側の端部と同一位置、又は、前記第1方向の前記一方側に配置されてもよい。この場合、偏向部材は、第1延出部及び第2延出部のそれぞれの第1方向の一方側の端部よりも、第1方向の一方側に突出しない。このため、画像表示装置は、第1延出部及び第2延出部によって偏向部材を保護できる。 In the present invention, the one end in the first direction of each of the first extension portion and the second extension portion is the one in the first direction of the deflection member in the first direction. It may be arranged at the same position as the end portion on the side or on the one side in the first direction. In this case, the deflecting member does not protrude to one side in the first direction from the end portions on one side in the first direction of the first extending portion and the second extending portion. For this reason, the image display apparatus can protect a deflection | deviation member by the 1st extension part and the 2nd extension part.
本発明において、前記筐体は、前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの、前記第2方向の他方側の端部の間に亙って設けられ、且つ、前記画像光形成部の前記第1方向の前記一方側の端部よりも、前記第1方向の前記一方側に配置された第2切欠き端部を備え、前記第2切欠き端部は、第1方向において、前記偏向部材よりも前記第1方向の前記他方側に位置し、前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの、前記第1方向の前記一方側の端部と前記第2方向の前記他方側の端部との間の部分は、外側に向けて凸状に湾曲してもよい。この場合、画像表示装置は、使用者の眼前の景色の光を、第2切欠き端部に対して第1方向の一方側を通過させて偏向部材に進入させることができる。この場合、画像表示装置は、眼前の景色に、画像光によって示される画像を重ねて使用者に認識させることができる。又、画像表示装置の第1延出部及び第2延出部は、偏向部材に対して第1方向の一方側及び第2方向の他方側から指が接近することを阻害する。従って、画像表示装置は、偏向部材に使用者の指が接触することを更に適切に抑制できる。 In this invention, the said housing | casing is provided ranging between the edge parts of the other side of the said 2nd direction of each of the said 1st extension part and the said 2nd extension part, and the said image light A second notch end portion disposed on the one side in the first direction rather than an end portion on the one side in the first direction of the forming portion is provided, and the second notch end portion is provided in the first direction. The first extension portion and the second extension portion are positioned on the other side of the first direction with respect to the deflection member, and the one end portion of the first direction and the first extension portion The portion between the other end in the two directions may be curved in a convex shape toward the outside. In this case, the image display apparatus can allow the light in front of the user's eyes to pass through one side in the first direction with respect to the second notch end portion and enter the deflecting member. In this case, the image display apparatus can make the user recognize the image indicated by the image light on the scenery in front of the eyes. In addition, the first extension portion and the second extension portion of the image display device prevent the finger from approaching the deflection member from one side in the first direction and the other side in the second direction. Therefore, the image display apparatus can further appropriately prevent the user's finger from coming into contact with the deflection member.
本発明において、前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの前記第1方向の前記一方側の端部は、前記第2方向において、前記偏向部材の前記第1方向の前記一方側の端部と同一位置に配置されてもよい。この場合、画像表示装置は、第1延出部及び第2延出部によって偏向部材を保護しつつ、画像表示装置の第1方向の長さを小さくすることができる。従って、画像表示装置は小型化が可能となる。 In the present invention, the one end in the first direction of each of the first extending portion and the second extending portion is the one in the first direction of the deflecting member in the second direction. You may arrange | position in the same position as the edge part of the side. In this case, the image display device can reduce the length of the image display device in the first direction while protecting the deflection member by the first extension portion and the second extension portion. Therefore, the image display device can be miniaturized.
本発明において、前記透明部材及び前記偏向部材を有する偏向ユニットを備え、前記偏向ユニットは、前記第1延出部及び前記第2延出部の間に着脱可能に支持されてもよい。この場合、画像表示装置は、透明部材及び偏向部材を交換できる。 In the present invention, a deflection unit having the transparent member and the deflection member may be provided, and the deflection unit may be detachably supported between the first extension portion and the second extension portion. In this case, the image display apparatus can exchange the transparent member and the deflecting member.
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図1に示すように、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display、以下、「HMD」という。)1は、光学透過型のシースルーHMDである。使用者の眼前の景色の光は、ハーフミラー56を透過することによって使用者の眼に直接導かれる。HMD1の投影形式は、虚像投影型である。ハーフミラー56は、液晶パネル72B(図5参照、後述)に表示された画像の光を、使用者の片側の眼に向けて反射させる。HMD1は、使用者に対して、眼前の景色に画像を重ねて認識させることができる。HMD1は、本体部材11、装着具8、及び、接続具9を備える。以下、図の説明の理解を助けるため、HMD1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側を定義する。HMD1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側は、例えば、図1の上側、下側、左側、右側、左下側、及び、右上側にそれぞれ対応する。HMD1の上側、下側、左側、右側、前側、及び、後側は、それぞれ、装着具8が着用された使用者にとって、上側、下側、右側、左側、前側、及び、後側に対応する。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, a head mounted display (hereinafter referred to as “HMD”) 1 is an optically transmissive see-through HMD. The light in the scene in front of the user's eyes is guided directly to the user's eyes by passing through the
<装着具8、接続具9、本体部材11>
装着具8は、樹脂や金属(例えば、ステンレス)などの、可撓性を有する材質で構成される。装着具8は、第1部分8A及び第2部分8B、8Cを有する。第1部分8A及び第2部分8B、8Cは、それぞれ、湾曲した細長い板状部材である。第1部分8Aは、左右方向に延び、且つ、前側に凸状に湾曲する。第2部分8Bは、第1部分8Aの一方側(例えば、左側)の端部から延びる。第2部分8Cは、第1部分8Aの他方側(例えば、右側)の端部から延びる。第2部分8B、8Cは、それぞれ、第1部分8Aと接続する側と反対側(例えば、後側)の端部が互いに近づく方向に延びる。装着具8は、使用者の前頭部、右側頭部、及び、左側頭部のそれぞれに、第1部分8A、第2部分8B、8Cを接触させた状態で、使用者の頭部に着用される。この状態で、第1部分8Aは使用者の額に沿って左右方向に延びる。
<Mounting tool 8, connecting
The mounting tool 8 is made of a flexible material such as resin or metal (for example, stainless steel). The mounting tool 8 includes a first portion 8A and
接続具9は棒状である。接続具9は、樹脂や金属などで構成される。接続具9の一端側(例えば、上側)は、装着具8の第1部分8Aのうち第2部分8Cと接続する部分の近傍に接続される。接続具9と装着具8とは、ボールジョイントで接続される。接続具9の他端側(例えば、下側)に、後述する本体部材11が接続される。接続具9と本体部材11とは、ボールジョイントで接続される。接続具9は、装着具8から離隔した位置に本体部材11を保持する。接続具9は、装着具8が使用者の頭部に着用された状態で、本体部材11のハーフミラー56を、使用者の左眼の前方に配置させることができる。
The
図1、図2、図3に示すように、本体部材11は、筐体12、操作部材3、調節機構4(図5参照)、偏向ユニット59、レンズユニット6(図5参照)、画像ユニット7(図5参照)を備えている。偏向ユニット59は、ホルダ5、ハーフミラー56、及び、透明部材58(図6参照)を有する。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
<筐体12>
図1、図2、図3に示すように、筐体12は、本体部12Aと突出部12Bとを有する。本体部12Aは、角が湾曲した略直方体状の形状を有する。突出部12Bは、本体部12Aの右後側から後方に突出する。筐体12は中空箱状である。本体部12Aの前側、上側、下側、後側、及び、右側を、それぞれ、第3筐体21、第1筐体22、第2筐体23(図1参照)、第4筐体24(図3参照)、及び、第5筐体25(図1参照)という。なお、筐体12の左側は開放し、筐体12内部のレンズユニット6(後述)の左側は露出する。レンズユニット6の左側は、筐体12によって覆われない。
<
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
以下、図3に示すように、第3筐体21、第1筐体22、第2筐体23、及び、第4筐体24のそれぞれのうち、後述するレンズユニット6(図5参照)よりも左側の部分を、それぞれ、第3延出部21A、第1延出部22A、第2延出部23A、及び、第4延出部24Aという。第3延出部21Aは、レンズユニット6の左端と、第3筐体21の左端21Cとの間に延びる部分に対応する。第1延出部22Aは、レンズユニット6の左端と、第1筐体22の左端22Cとの間に延びる部分に対応する。第2延出部23Aは、レンズユニット6の左端と、第2筐体23の左端23Cとの間に延びる部分に対応する。第4延出部24Aは、レンズユニット6の左端と、第4筐体24の左端24Cとの間に延びる部分に対応する。第3延出部21Aの後側の面、第1延出部22Aの下側の面、及び、第2延出部23Aの上側の面を、それぞれ、第3裏面21B、第1裏面22B、第2裏面23Bという。第1裏面22B及び第2裏面23Bは対向する。
Hereinafter, as shown in FIG. 3, from each of the
図2に示すように、第3筐体21の左端21Cは、第1延出部22Aの前端22F、及び、第2延出部23Aの前端23Fの間に亙って設けられる。左端21Cは、上下方向両端部から上下方向中心に向けて、右方に凹む。左端21Cは略円弧を形成する。左端21Cの最も右側の位置は、左端22C及び左端23Cのそれぞれの最も左側の位置よりも、右側に配置される。図3に示すように、第4筐体24の左端24Cは、第1延出部22Aの後端22R、及び、第2延出部23Aの後端23Rの間に亙って設けられる。左端24Cは、上下方向に略直線状に延びる。左端24Cの最も左側の位置は、左端21C、22C、23Cのそれぞれの最も左側の位置よりも、右側に配置される。
As shown in FIG. 2, the left end 21C of the
図2に示すように、湾曲部分222は、第1延出部22Aの前端22F及び左端22Cの間に位置する。湾曲部分222は、第1延出部22Aの外側、具体的には、前方左側に向けて、凸状に湾曲する。湾曲部分232は、第2延出部23A(図3参照)の前端23F及び左端23Cの間に位置する。湾曲部分232は、第2延出部23Aの外側、具体的には、前方左側に向けて、凸状に湾曲する。湾曲部分223は、第1延出部22Aの後端22R及び左端22Cの間に位置する。湾曲部分223は、第1延出部22Aの外側、具体的には、後方左側に向けて、凸状に湾曲する。湾曲部分233は、第2延出部23A(図3参照)の後端23R及び左端23Cの間に位置する。湾曲部分233は、第2延出部23Aの外側、具体的には、後方左側に向けて、凸状に湾曲する。
As shown in FIG. 2, the
図3、図4に示すように、第1裏面22Bの前側に、前側第1規制部材221Aが設けられる。前側第1規制部材221Aは、第1裏面22Bから下方に延びる板状の部材である。図4に示すように、第2裏面23Bの前側に、前側第1規制部材231Aが設けられる。前側第1規制部材231Aは、第2裏面23Bから上方に延びる板状の部材である。前側第1規制部材221A、231Aのそれぞれの両面は、左右方向を向く。前側第1規制部材221A、231Aのそれぞれの左右方向の位置は等しい。
As shown in FIGS. 3 and 4, a front first regulating
図3に示すように、第1裏面22Bの後側に、後側第1規制部材221Bが設けられる。後側第1規制部材221Bは、第1延出部22Aの後端22Rに沿って下方に延びる板状の部材である。第2裏面23Bの後側に、後側第1規制部材231Bが設けられる。後側第1規制部材231Bは、第2延出部23Aの後端23Rに沿って上方に延びる板状の部材である。後側第1規制部材221B、231Bのそれぞれの両面は、前後方向を向く。前側第1規制部材221A、231Aの左右方向の位置と、後側第1規制部材221B、231Bの右端の左右方向の位置とは略等しい。後側第1規制部材221Bの右端、第4筐体24の左端24Cの上端、及び第1裏面22Bは、上方に凹んだ溝部221Cを形成する。後側第1規制部材231Bの右端、第4筐体24の左端24Cの下端、及び第2裏面23Bは、下方に凹んだ溝部231Cを形成する。
As shown in FIG. 3, a rear first regulating
図3、図4に示すように、第3筐体21の上下方向中心、且つ、筐体12の左右方向中心よりも左側に、前後方向に貫通する穴21Dが設けられる。穴21Dには、後述する調節機構4(図5参照)が後側から嵌る。第3筐体21の穴21Dの周囲に、後方に向けて円形に凹んだ凹部21Eが設けられる。凹部21Eには、後述する操作部材3(図5参照)が前側から嵌る。第3裏面21Bのうち、凹部21Eの左側、且つ左端21Cの近傍に、第2規制部材211が設けられる。第2規制部材211は、第3裏面21Bの上下方向中心を含む位置から、後方に延びる板状の部材である。第2規制部材211の両面は、左右方向を向く。図4に示すように、第2規制部材211は、前側第1規制部材221A、231Aのそれぞれの左右方向の位置よりも、右側に配置される。図3に示すように、第2規制部材211は、後側第1規制部材221B、231Bのそれぞれの右端の左右方向の位置よりも、右側に配置される。前側第1規制部材221A、231A、及び、後側第1規制部材221B、231Bのそれぞれの右端と、第2規制部材211の左端との間の左右方向の長さは、後述するホルダ5(図6参照)の第1端部51(図6参照)の左右方向の長さ(厚さ)と等しい。
As shown in FIGS. 3 and 4, a
図3に示すように、第4筐体24のうち、筐体12の左右方向中心よりも右側に、前後方向に貫通する複数の穴24D、及び、複数の穴24Eが設けられる。複数の穴24Dのそれぞれは、後述する画像ユニット7を筐体12に取り付けるための複数の螺子穴である。複数の穴24Eのそれぞれは、接続具9を筐体12に取り付けるための複数の螺子穴である。突出部12Bの後端に、前後方向に貫通する穴25Dが設けられる。穴25Dには、通信線28(図2参照)が接続される。HMD1は、外部機器(図示略)と通信線28を介して接続される。外部機器は、HMD1に画像データを出力する。
As shown in FIG. 3, a plurality of
第4筐体24の第4延出部24A、より具体的には、第4筐体24の左端24Cに、筐体係合部241が設けられる。筐体係合部241は、第4筐体24の左端24Cの上下方向中心を含む位置から、左方に延びる板状の部材である。
A
図5に示すように、筐体12は、前側筐体13と後側筐体14とを組み合わせることによって形成される。前側筐体13は、第3筐体21、第1筐体22及び第2筐体23のそれぞれの前側部分、及び、第5筐体25を有する。後側筐体14は、第1筐体22及び第2筐体23のそれぞれの後側部分、及び、第4筐体24を有する。レンズユニット6、画像ユニット7、及び、調節機構4は、筐体12内に配置される。ホルダ5は、筐体12の左端に保持される。ホルダ5、レンズユニット6、及び、画像ユニット7は、左側から右側に向けて順番に並ぶ。調節機構4は、レンズユニット6の前側に配置される。後側筐体14の後方の側面(第4筐体24)の前側の面に、後方に向けて凹んだ溝部242が設けられる。溝部242は左右方向に延びる。
As shown in FIG. 5, the
<画像ユニット7>
画像ユニット7は、通信線28(図2参照)を介して外部機器から受信した画像データに応じた画像の画像光を生成し、射出する。図5に示すように、画像ユニット7は、第1保持部材71、液晶表示装置72、及び、第2保持部材73を有する。
<
The
第1保持部材71は、円筒部材71A、側板部材71B、71C、71Dを有する。円筒部材71Aは、左右方向に延びる円筒状の部材である。側板部材71B、71C、71Dは、それぞれ、円筒部材71Aの右端部の前端、後端、及び、下側のそれぞれから右側に延びる平面板状の部材である。側板部材71Bの下端は、側板部材71Dの前端に接続し、側板部材71Cの下端は、側板部材71Dの後端に接続する。第1保持部材71は、複数の穴24D(図3参照)に挿入される螺子によって、筐体12に対する固定的な位置に保持される。
The first holding
液晶表示装置72は、ガラス基板72A及び液晶パネル72Bを有する。ガラス基板72A及び液晶パネル72Bは、第1保持部材71のうち側板部材71B、71C、71Dで囲まれた部分に配置される。液晶パネル72Bは矩形状の周知の反射型液晶パネルである。液晶パネル72Bは、左側面に画像を表示させることによって、画像光を生成する。ガラス基板72Aは、液晶パネル72Bの左側面に設けられ、液晶パネル72Bの表示面を保護する。光源(非図示)からの光は、液晶パネル72Bに入射する。液晶パネル72Bは、入射した光を反射することで、画像光を生成する。液晶パネル72Bによって生成された画像光は、ガラス基板72Aを左側に透過する。
The liquid
第2保持部材73は、基板保持部分73A及び制御基板73Bを有する。基板保持部分73Aは、液晶表示装置72の液晶パネル72Bの右側に配置される。制御基板73Bは、基板保持部分73Aの右側に配置される。制御基板73Bは、フレキシブルプリント基板(図示略)を介して液晶パネル72Bに接続される。制御基板73Bに通信線28(図2参照)が接続される。制御基板73Bは、外部機器から送信された画像データを、通信線28を介して受信する。制御基板73Bは、フレキシブルプリント基板を介して液晶パネル72Bに制御信号を出力することによって、画像データに応じた画像を液晶パネル72Bに表示させる。
The second holding
なお、本発明において、液晶パネル72Bの代わりに、Digital Mirror Device(DMD)、有機EL等の二次元表示装置が用いられてもよい。更に、2次元的に走査された光を使用者の網膜上に投影する網膜走査型の投影装置(Retinal Scanning Display)が用いられてもよい。
In the present invention, a two-dimensional display device such as a digital mirror device (DMD) or an organic EL may be used instead of the
<レンズユニット6>
レンズユニット6は、画像ユニット7の左側に配置される。レンズユニット6は、画像ユニット7から射出された画像光を、レンズユニット6の左側に配置されたハーフミラー56に導く。レンズユニット6は、保持部材61、円筒部材62、及び、複数のレンズ63を有する。保持部材61は、左右方向に延びる略四角筒状の部材である。保持部材61の内側に複数のレンズ63が固定されている。複数のレンズ63のそれぞれの光軸は、保持部材61の中心を左右方向に延びる軸線上に配置されている。円筒部材62は、左右方向に延びる円筒状の部材である。円筒部材62は、保持部材61の右側に設けられる。円筒部材62の半径は、画像ユニット7の円筒部材71Aの半径よりも僅かに小さい。円筒部材62の少なくとも一部は、円筒部材71Aの内側に嵌る。画像ユニット7によって生成された画像光は、円筒部材62の内部に右側から入射し、保持部材61及び円筒部材62内部を通過し、保持部材61の左端から左側に向けて射出する。複数のレンズ63は、右側から入射する画像光を屈折させ、左側に出射させる。保持部材61の前側の面61Aに、前方に向けて突出する凸部64が設けられる。凸部64は円柱状である。凸部64は、調節機構4の後側の面に設けられたカム溝(非図示)に嵌る。保持部材の後側の面61Bに、後方に向けて突出する凸部(非図示)が設けられる。この凸部は、第4筐体24の溝部242(図5参照)に嵌る。
<
The
<操作部材3、調節機構4>
図5に示すように、操作部材3は円錐台状の部材である。操作部材3の中心軸は、前後方向に延びる。操作部材3は、中心軸を支点として回動可能である。操作部材3の後端面には、調節機構4の突出部4Aが嵌合する。図5に示すように、調節機構4は円形板状の部材である。調節機構4の両面は、前後方向を向く。調節機構4は、円形の中心付近から前方に向けて突出する突出部4Aを有する。突出部4Aは、第3筐体21の穴21Dに後側から進入し、第3筐体21の前側に突出する。突出部4Aのうち、第3筐体21の前側に突出した部分は、操作部材3の後端面に嵌合する。これによって、操作部材3及び調節機構4は第3筐体21に保持される。調節機構4は、円形中心を通って前後方向に延びる軸を支点として、操作部材3と一体となって回動可能である。なお、調節機構4は、操作部材3と一体に形成されてもよい。
<
As shown in FIG. 5, the
<偏向ユニット59>
図5に示すように、偏向ユニット59は、ハーフミラー56、ホルダ5、及び、透明部材58(図6参照)を有する。ハーフミラー56は、レンズユニット6の左側に配置される。ハーフミラー56は、レンズユニット6を通過して右側から入射する画像光を、後側に反射させることができる。使用者の眼は、ハーフミラー56によって後側に反射された画像光に基づいて、虚像を視認できる。又、ハーフミラー56は、前側から入射した外界の光を後側に透過させることができる。
<
As shown in FIG. 5, the
ハーフミラー56は矩形板状である。ハーフミラー56は、例えば、透明な樹脂やガラスの基板上に、アルミや銀などの金属を所定の反射率(例えば50%)となるように蒸着することで構成される。ハーフミラー56は、後述するホルダ5によって保持される。ホルダ5に保持された状態のハーフミラー56の両面のうち一方の面56Bは、右後方を向き、他方の面56Cは、左前方を向く。ハーフミラー56は、面56B、56Cのそれぞれに入射した光の一部(例えば50%)を反射させ、他部を透過させることができる。
The
なお、本発明において、上記のハーフミラー56の代わりに、面56Bに入射した画像光を左側に透過させない反射部材が用いられてもよい。この場合、面56Cに入射した外界からの光は、反射部材を透過しない。又、ハーフミラー56の代わりに、プリズムや回折格子のような光路偏向部材が用いられてもよい。
In the present invention, instead of the
ホルダ5は、レンズユニット6の左側に配置され、ハーフミラー56を保持する。図6、図7に示すように、ホルダ5は基礎部材50を備える。基礎部材50は、それぞれが板状の第1端部51、第2端部52、第3端部53、及び、第4端部54を有する。第1端部51の互いに平行な3つの一対の平面のうち、面積の最も大きい一対の平面のそれぞれは、左右方向を向く。第1端部51の前端の上側及び下側の角は湾曲する。第2端部52は、第1端部51の後端部の上側から後方に延びる。第3端部53は、第1端部51の後端部の下側から後方に延びる。第2端部52及び第3端部53のそれぞれの互いに平行な3つの一対の平面のうち、面積の最も大きい一対の平面のそれぞれは、上下方向を向く。第4端部54は、第2端部52及び第3端部53のそれぞれの後端部の間に架設される。第4端部54の互いに平行な3つの一対の平面のうち、面積の最も大きい一対の平面のそれぞれは、前後方向を向く。第4端部54の左右方向の長さは、第2端部52及び第3端部53のそれぞれの左右方向の長さよりも短い。第1端部51、第2端部52、第3端部53、及び、第4端部54のそれぞれの右端の面の左右方向の位置は一致し、それぞれは同一平面を形成する。第1端部51〜第4端部54によって囲まれた部分に、穴51Bが形成される。以下、図7に示すように、第1端部51、第2端部52、第3端部53、及び、第4端部54のそれぞれの右端の面を、それぞれ、第1端面51A、第2端面52A、第3端面53A、及び、第4端面54Aという。
The
図6に示すように、第2端部52の左前側の角の近傍に、上下方向に貫通する穴52Cが設けられる。第3端部53の左前側の角の近傍に、上下方向に貫通する穴53Cが設けられる。図5に示すように、ハーフミラー56の上端部から上方に突出する上側突出部56Aは、穴52Cに下方から嵌る。ハーフミラー56の下端部から下方に突出する下側突出部(図示略)は、穴53Cに上方から嵌る。ホルダ5は、ハーフミラー56の上側突出部56Aを穴52Cで支持し、且つ、ハーフミラー56の下側突出部(図示略)を穴53Cで支持することによって、ハーフミラー56を保持する。ハーフミラー56は、第1端面51A〜第4端面54Aのそれぞれを含む平面に対して左側に配置される。ハーフミラー56がホルダ5に保持された状態で、ハーフミラー56の面56Bと、第1端面51A〜第4端面54A(図7参照)のそれぞれの面とのなす角度の鋭角は、45度である。
As shown in FIG. 6, a
図7に示すように、第1端部51の第1端面51Aのうち後端に、突出部511が設けられる。突出部511は、上下方向中心を含む位置から後方に突出する。第2端部52の下側の面のうち前端に、下方に突出する突出部521が設けられる。第3端部53の上側の面のうち前端に、上方に突出する突出部531が設けられる。突出部511の左端と、突出部521、531の右端との間の左右方向の長さは、後述する透明部材58の厚さと略等しい。図6に示すように、第4端部54の前側の面のうち左端、言い換えれば、第4端面54Aと反対側の端部に、突出部543が設けられる。突出部543は、上下方向中心を含む位置から前方に突出する。図7に示すように、第4端部54の前側の面のうち左端よりも右側に、突出部544A、544Bが設けられる。突出部544Aは、第4端面54Aの上下方向中心よりも上側の位置から前方に突出する。突出部544Bは、第4端面54Aの上下方向中心よりも下側の位置から前方に突出する。突出部554の右端と、突出部544A、544Bの左端との間の左右方向の長さは、後述する透明部材58の厚さと略等しい。
As shown in FIG. 7, a
図6、図7に示すように、透明部材58は、突出部511、521、531(図7参照)、543、544A(図7参照)、544B(図7参照)によってホルダ5に保持されている。透明部材58は、長方形の透明な板である。以下、透明部材58の互いに平行な3つの一対の平面のうち、面積の最も大きい一対の平面のそれぞれを、透過面という。透明部材58は、例えば、アクリルやポリカーボネートなどの透明樹脂や、ガラスなどで構成される。突出部511は、透明部材58の前端の右側面に接触する。突出部521、531は、透明部材58の前端の左側面に接触する。透明部材58の前側の端部は、突出部511、521、531によって。突出部543は、透明部材58の後端の左側面に接触する。突出部544A、544Bは、透明部材58の後端の右側面に接触する。透明部材58の後側の端部は、突出部543、544A、544Bによって左右方向から挟まれる。透明部材58は穴51Bを覆う。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
透明部材58の前端から後端に向かう方向は、左後ろ方向を向く。透明部材58の互いに平行な3つの一対の平面のうち、面積の最も大きい一対の平面のそれぞれの法線は、左右方向に対して僅かに前後方向に傾く。具体的には次の通りである。図6において、透明部材58の透過面を通って左右方向に延びる所定の線分S1を定義する。線分S1と、透明部材58の透過面とが交わる交点C1を定義する。透明部材58の透過面の交点C1における法線(以下、単に「透明部材58の法線」という。)に沿って延びる所定の線分H1を定義する。この場合、線分H1のうち交点C1から左側に延びる方向は、線分S1に対して前方向に傾き、線分H1のうち交点C1から右側に延びる方向は、線分S1に対して後方向に傾く。線分S1と線分H1とのなす角の鋭角は、10度である。なお、線分S1と線分H1とのなす角の鋭角は、透明部材58の透過面と、第1端面51A〜第4端面54Aのそれぞれの面とのなす角度に対応する。
The direction from the front end to the rear end of the
図6、図7に示すように、第2端部52のうち、第4端部54と接続する部分の上面に、ホルダ突出部52Bが設けられる。ホルダ突出部52Bは、延設部521B、522Bを備える。延設部521Bは、第2端面52A(図7参照)に対して左方に突出する板状の部位である。延設部521Bの左右方向の長さは、第4延出部24Aの左端24C(図3参照)の上端と、後側第1規制部材221B(図3参照)の右端との間の左右方向の長さ(以下、「溝部221C(図3参照)の左右方向の長さ」ともいう。)と等しい。延設部522Bは、延設部521Bの左端から前方に向けて延びる板状の部位である。第3端部53のうち、第4端部54と接続する部分の下面に、ホルダ突出部53Bが設けられる。ホルダ突出部53Bは、延設部531B、532Bを備える。延設部531Bは、第3端面53Aに対して左方に突出する板状の部位である。延設部531Bの左右方向の長さは、第4延出部24Aの左端24Cの下端と、後側第1規制部材231B(図3参照)の右端との間の左右方向の長さ(以下、「溝部231C(図3参照)の左右方向の長さ」ともいう。)と等しい。延設部532Bは、延設部531Bの左端から前方に向けて延びる板状の部位である。
As shown in FIGS. 6 and 7, a
図7に示すように、第4端部54の第4端面54Aに、第1ホルダ係合部541A、及び、第2ホルダ係合部542A、542Bが設けられる。第1ホルダ係合部541Aは、第4端面54Aの上下方向中心、且つ前後方向中心よりも前側から、右方に突出する。第2ホルダ係合部542Aは、第4端面54Aの上下方向中心よりも上側、且つ、前後方向中心よりも後側から、右方に突出する。第2ホルダ係合部542Bは、第4端面54Aの上下方向中心よりも下側、且つ、前後方向中心よりも後側から、右方に突出する。
As shown in FIG. 7, a first
偏向ユニット59は、筐体12に着脱可能に支持される。図8は、偏向ユニット59が筐体12に装着される前の状態を示す。偏向ユニット59は、第1筐体22の第1延出部22A、及び、第2筐体23の第2延出部23Aによって上下方向を覆われた領域に対して、ホルダ5が後側から前側に移動することによって、筐体12に装着される。偏向ユニット59が筐体12に装着される過程で、ホルダ5のホルダ突出部52Bは、第1延出部22Aの溝部221Cに後側から入り込み、ホルダ5のホルダ突出部53Bは、第2延出部23Aの溝部231C(図3参照)に後側から入り込む。ホルダ5の第2端部52は、筐体12の第1延出部22Aの第1裏面22B(図3参照)の下側を、第1裏面22Bに沿って平行に移動する。ホルダ5の第3端部53は、筐体12の第2延出部23Aの第2裏面23B(図3参照)の上側を、第2裏面23Bに沿って平行に移動する。
The
偏向ユニット59が筐体12に装着される過程で、第1ホルダ係合部541A(図7参照)は、第4筐体24の左端24Cに設けられた筐体係合部241(図3参照)に対して後側から接触する。ホルダ5に対して前側に更に力が加えられた場合、第4端部54が左側に撓むことによって、第1ホルダ係合部541Aは、筐体係合部241の左側を乗り越えて、筐体係合部241の前側に移動する。
In the process in which the
図9は、偏向ユニット59が筐体12に装着された状態を示す。ホルダ5の第1端部51の前端は、第3筐体21の第3延出部21Aの第3裏面21B(図8参照)の左端21Cの近傍に、後側から接触する。これによって、ホルダ5の前方への移動は規制される。偏向ユニット59は、第1筐体22の第1延出部22A、及び、第2筐体23の第2延出部23Aによって上下方向を覆われた領域に配置される。
FIG. 9 shows a state where the
ホルダ5の第1端部51の第1端面51A(図7参照)のうち、上下方向中心を含む位置に、第2規制部材211(図8参照)の左側面が接触する。ホルダ5の第1端部51の左端面のうち上側の位置に、前側第1規制部材221A(図4参照)が接触する。ホルダ5の第1端部51の左端面のうち下側の位置に、前側第1規制部材231A(図4参照)の右側面が接触する。
Of the
なお、前側第1規制部材221A、231Aのそれぞれの右端と、第2規制部材211の左端との間の長さは、ホルダ5の第1端部51の左右方向の長さ(厚さ)と等しい。従って、偏向ユニット59が筐体12に装着された状態で、前側第1規制部材221A、231Aのそれぞれの右端面と、第2規制部材211の左端面とは、ホルダ5の前側の左右方向の移動を規制する。
The length between the right end of each of the front first restriction members 221 </ b> A and 231 </ b> A and the left end of the
ホルダ突出部52B(図6参照)の延設部521Bは、溝部221Cに嵌る。延設部521Bの右端、即ち、第2端面52Aの後端部は、溝部221Cを構成する第4延出部24Aの左端24Cの上端部に接触する。延設部521Bの左端は、後側第1規制部材221Bの右端に接触する。ホルダ突出部53B(図6参照)の延設部531Bは、溝部231Cに嵌る。延設部531Bの右端、即ち、第3端面53Aの後端部は、溝部231Cを構成する第4延出部24Aの左端24Cの下端部に接触する。延設部531Bの左端は、後側第1規制部材231Bの右端に接触する。
The
ホルダ5の第2端部52(図6参照)の上側の面は、筐体12の第1延出部22Aの第1裏面22B(図3参照)よりも下側に、第2端部52に対するホルダ突出部52Bの上方向の突出量分離隔して対向配置する。ホルダ5の第3端部53(図6参照)の下側の面は、筐体12の第2延出部23Aの第2裏面23B(図3参照)よりも上側に、第3端部53に対するホルダ突出部53Bの下方向の突出量分離隔して対向配置する。
The upper surface of the second end portion 52 (see FIG. 6) of the
なお、延設部521Bの左右方向の長さと溝部221Cの左右方向の長さは等しい。又、延設部531Bの左右方向の長さと溝部231Cの左右方向の長さは等しい。従って、偏向ユニット59が筐体12に装着された状態で、溝部221Cを構成する後側第1規制部材221Bの右端と第4延出部24Aの左端24Cの上端部とは、ホルダ5の後側の左右方向の移動を規制する。又、偏向ユニット59が筐体12に装着された状態で、溝部231Cを構成する後側第1規制部材231Bの右端と第4延出部24Aの左端24Cの下端部とは、ホルダ5の左右方向の移動を規制する。
Note that the length of the extending
偏向ユニット59が筐体12に装着された状態で、筐体係合部241(図3参照)の前側面は、第1ホルダ係合部541A(図7参照)の後側面に接触する。筐体係合部241の後側面は、第2ホルダ係合部542A、542Bのそれぞれの前側面に接触する。このように、第1ホルダ係合部541A及び第2ホルダ係合部542A、542Bと、筐体係合部241とは係合する。従って、ホルダ5の前後方向の移動は、筐体係合部241によって規制され、偏向ユニット59が筐体12に装着された状態は維持される。偏向ユニット59が筐体12に装着された状態で、透明部材58は、ハーフミラー56の右端、言い換えれば、前方右側に向けて傾斜するハーフミラー56の前端よりも右側に配置される。ホルダ5は、第1端面51A〜第4端面54A(図7参照)のそれぞれの法線が左右方向と平行に延びた状態で、筐体12に保持される。
In a state where the
図10に示すように、ハーフミラー56の面56B、56C、及び、透明部材58の透過面を通って左右方向に延びる所定の線分S2を定義する。線分S2と面56B、56Cとが交わる交点C2を定義する。線分S2と透過面とが交わる交点C3を定義する。面56Bの交点C2における法線(以下、単に「ハーフミラー56の法線」という。)に沿って延びる所定の線分H2を定義する。透明部材58の交点C3における法線に沿って延びる所定の線分H3を定義する。この場合、線分H2と線分S2とのなす角度のうち鋭角である角度θ1は、ハーフミラー56の面56Bと、第1端面51A〜第4端面54A(図7参照)のそれぞれの面とのなす角度の鋭角と同じ45度となる。又、線分H3と線分S2とのなす角度のうち鋭角である角度θ2は、透明部材58の透過面と、第1端面51A〜第4端面54Aのそれぞれの面とのなす角度の鋭角と同じ10度となる。
As shown in FIG. 10, a predetermined line segment S <b> 2 extending in the left-right direction through the
図9に示すように、第4筐体24の左端24Cの左側に、ホルダ5の第4端部54(図7参照)が配置される。ホルダ5は、第4端部54の第4端面54Aの左側に、ハーフミラー56を保持する。従って、ハーフミラー56の面56B、56Cは、左端24Cよりも左側に配置される。又、ホルダ5の第1端部51の前端は、第3筐体21の第3延出部21Aの左端21Cの近傍に接触する。従って、ハーフミラー56の面56B、56Cは、左端21Cよりも左側に配置される。
As shown in FIG. 9, the fourth end 54 (see FIG. 7) of the
図2に示すように、ハーフミラー56の左端56Dの左右方向の位置は、第1延出部22Aの左端22Cのうち最も左側の部分224、及び、第2延出部23Aの左端23Cのうち最も左側の部分234のそれぞれよりも、左側に配置される。このため、ハーフミラー56の左端56Dは、第1延出部22A及び第2延出部23Aから左側に僅かに突出する。又、ハーフミラー56の左端56Dは、前後方向において、第1延出部22Aの左端22Cの部分224と同一位置に配置される。同様に、ハーフミラー56の左端56Dは、前後方向において、第2延出部23Aの左端23Cの部分234と同一位置に配置される。
As shown in FIG. 2, the left-right direction position of the
<動作概要>
HMD1の動作概要について説明する。初めに使用者は、HMD1の装着具8(図1参照)を頭部に着用する。使用者は、偏向ユニット59(図1参照)が筐体12に装着された状態の本体部材11(図1参照)を持ち、ハーフミラー56(図1参照)が左眼の前方に配置されるように位置を調節する。
<Overview of operation>
An outline of the operation of the
外部機器(図示略)から、画像データの出力が開始される。制御基板73B(図5参照)は、通信線28(図2参照)を介して画像データを受信する。制御基板73Bは、受信した画像データに応じた画像を、液晶パネル72Bに表示させる。液晶パネル72Bに表示された画像の画像光は、ガラス基板72A及び円筒部材71Aを左側に通過し、画像ユニット7から左側に射出する。画像ユニット7から射出した画像光は、レンズユニット6の複数のレンズ63を左側に通過し、レンズユニット6から左側に射出する。画像光は、透明部材58の透過面を、右側から左側に向けて透過し、ハーフミラー56に入射する。ハーフミラー56は、透明部材58を透過した画像光を後側に反射させる。画像光は、第4筐体24の第4延出部24Aの左端24Cよりも左側を通過し、使用者の左眼に入射する。又、ハーフミラー56は、第3筐体21の第3延出部21Aの左端21Cよりも左側を通過して前側から入射した外界の光を、後側に透過させる。ハーフミラー56を透過した外界の光は、第4筐体24の第4延出部24Aの左端24Cよりも左側を通過し、使用者の左眼に入射する。これによって使用者は、HMD1の本体部材11に対して前側の景色に虚像を重ねて認識する。
Output of image data is started from an external device (not shown). The control board 73B (see FIG. 5) receives the image data via the communication line 28 (see FIG. 2). The control board 73B displays an image corresponding to the received image data on the
使用者が操作部材3を回転させた場合、操作部材3の回動に応じて調節機構4が回動する。凸部64(図5参照)は、調節機構4のカム溝(非図示)に沿って移動する。レンズユニット6は、調節機構4の回動に応じて左右方向に移動する。
図11に示すように、操作部材3が回動して、レンズユニット6が最も左側に移動する場合、レンズユニット6の保持部材61の左端は、第4延出部24Aの左端24Cに右方から近接する。なお、レンズユニット6が左側に最も移動した状態で、保持部材61の左端は左端24Cよりも右側に配置され、左端24Cよりも左側に突出しない。
When the user rotates the
As shown in FIG. 11, when the
<効果>
以上説明したように、HMD1において、画像ユニット7から射出された画像光は、レンズユニット6、及び、透明部材58を透過し、ハーフミラー56によって後方に偏向される。偏向された画像光は、第4延出部24Aの左端24Cの左側を通過し、使用者の眼に導かれる。これによって使用者は、画像光によって示される画像を認識できる。HMD1の筐体12のうち、第1延出部22A及び第2延出部23Aは、上下方向からハーフミラー56を覆う。又、ハーフミラー56は、ハーフミラー56の法線に沿って延びる線分H2と、左右方向に沿って延びる線分S2とのなす角度のうち鋭角である角度θ1が45度となる状態で、筐体12に保持される。透明部材58は、透明部材58の法線に沿って延びる線分H3と線分S2とのなす角度θ2の鋭角が10度となる状態で、筐体12に保持される。この場合、線分H2と線分H3とのなす角度のうち鋭角は、角度θ1から角度θ2を減算した35度となる。このため、透明部材58の法線が左右方向と平行に延びる状態とした場合と比べて、ハーフミラー56と透明部材58との間の隙間はより狭くなる。
<Effect>
As described above, in the
なお、HMD1では、ハーフミラー56から後側に向けて射出される画像光が、筐体12によって遮蔽されないように、第4延出部24Aの左端24Cがハーフミラー56よりも右側に配置されている。このため、筐体12の後側に大きな開口が形成されることになり、使用者の指がハーフミラー56に接触しやすくなっている。これに対し、上記の構成とすることによって、ハーフミラー56と透明部材58との間に指が入り難くなり、使用者の指がハーフミラー56に接触し難くなる。従って、HMD1は、指の接触によってハーフミラー56が汚れることを適切に抑制できる。
In the
透明部材58の法線が左右方向に延びる向きで保持された状態で、画像ユニット7から射出された画像光が透明部材58の透過面で反射した場合、画像光は法線に沿う方向に反射され、画像ユニット7に戻る。この場合、画像ユニット7に含まれる液晶表示装置72の液晶パネル72Bの表示面と、透明部材58の表面との間を、画像光が往復する現象が発生する場合がある。この場合、使用者による画像の視認性を悪化させる可能性がある。これに対して、上記実施形態のように、透明部材58の法線の延びる線分H3と線分S2とのなす角の鋭角である角度θ2を10度とした場合、透明部材58の透過面で反射された画像光は、透明部材58の法線の向き、言い換えれば、画像ユニット7側に対して右後方に10度傾いた向きに射出される。このため、HMD1は、画像光が透明部材58の透過面で反射して画像ユニット7に戻ることを抑制できる。従って、HMD1は、画像ユニット7から射出された画像光が、画像ユニット7に含まれる液晶表示装置72の液晶パネル72Bの表示面と透明部材58の表面との間で往復する現象の発生を抑制できる。この場合、HMD1は、ハーフミラー56が指によって汚れることを防止しつつ、良好な画像を使用者に認識させることができる。
When image light emitted from the
なお上記において、液晶パネル72Bは反射型の液晶パネルであるため、液晶パネル72Bの表示面と透明部材58の表面との間を画像光が往復する問題がより顕著に発生し易い。このため、HMD1は、角度θ2を10度とすることによって、ハーフミラー56が指によって汚れることを防止しつつ、液晶パネル72Bの表示面と透明部材58の表面との間を画像光が往復する問題の発生を効果的に抑制できる。
In the above, since the
第1延出部22Aの後端22R及び左端22Cとの間の湾曲部分223は、第1延出部22Aの外側に向けて凸状に湾曲する。第2延出部23Aの後端23R及び左端23Cとの間の湾曲部分233は、第2延出部23Aの外側に向けて凸状に湾曲する。湾曲部分223、233は、ハーフミラー56の面56Bに対して左後方から指が接近することを阻害できる。従って、HMD1は、使用者の指によってハーフミラー56の面56Bが汚れることを適切に抑制できる。
The
上記実施形態において、第3延出部21Aの左端21Cは、ハーフミラー56よりも右側に配置される。この場合、HMD1は、使用者の眼前の景色の光を、第3延出部21Aの左端21Cよりも左側を通過させ、ハーフミラー56に進入させることができる。この場合、HMD1は、眼前の景色に、画像光によって示される画像を重ねて使用者に認識させることができる。又、第1延出部22Aの前端22F及び左端22Cとの間の湾曲部分222は、第1延出部22Aの外側に向けて凸状に湾曲する。第2延出部23Aの前端23F及び左端23Cとの間の湾曲部分232は、第2延出部23Aの外側に向けて凸状に湾曲する。湾曲部分222、232は、ハーフミラー56の面56Cに対して左前方から指が接近することを阻害できる。従って、HMD1は、使用者の指によってハーフミラー56の面56Cが汚れることを適切に抑制できる。
In the above embodiment, the
HMD1において、偏向ユニット59は、筐体12のうち第1延出部22A及び第2延出部23Aの間に着脱可能に支持される。このため、HMD1は、偏向ユニット59に設けられたハーフミラー56及び透明部材58を容易に交換できる。
In the
上記実施形態における左右方向、前後方向、及び上下方向は、それぞれ、本発明の「第1方向」「第2方向」「第3方向」の一例である。左側及び右側は、それぞれ、本発明の「第1方向の一方側」「第1方向の他方側」の一例である。後側及び前側は、それぞれ、本発明の「第2方向の一方側」「第2方向の他方側」の一例である。上側及び下側は、それぞれ、本発明の「第3方向の一方側」「第3方向の他方側」の一例である。画像ユニット7は本発明の「画像光形成部」の一例である。ハーフミラー56は本発明の「偏向部材」の一例である。ハーフミラー56の面56Bは本発明の「平面」の一例である。角度θ1は本発明の「第1角度」の一例である。角度θ2は本発明の「第2角度」の一例である第4延出部24Aの左端24Cは本発明の「第1切欠き端部」の一例である。液晶パネル72Bは本発明の「反射型液晶表示装置」の一例である。第3延出部21Aの左端21Cは本発明の「第2切欠き端部」の一例である。
<変形例>
The left-right direction, the front-rear direction, and the up-down direction in the above embodiment are examples of the “first direction”, “second direction”, and “third direction” of the present invention, respectively. The left side and the right side are examples of “one side in the first direction” and “the other side in the first direction” of the present invention, respectively. The rear side and the front side are examples of “one side in the second direction” and “the other side in the second direction” of the present invention, respectively. The upper side and the lower side are examples of “one side in the third direction” and “the other side in the third direction” of the present invention, respectively. The
<Modification>
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、種々の変更が可能である。上記実施形態において、ハーフミラー56の左端56Dの左右方向の位置は、第1延出部22Aの左端22Cのうち最も左側の部分224、及び、第2延出部23Aの左端23Cのうち最も左側の部分234のそれぞれよりも、左側に配置されていた。このため、ハーフミラー56の左端56Dは、第1延出部22A及び第2延出部23Aから左側に僅かに突出していた。これに対し、図12に示すように、ハーフミラー56の左端56Dは、第1延出部22Aの左端22Cの部分224、及び、第2延出部23Aの左端23Cの部分234のそれぞれよりも、右側に配置されてもよい。この場合、ハーフミラー56の左端56Dは、第1延出部22A及び第2延出部23Aに対して左側に突出しない。このため、第1延出部22A及び第2延出部23Aは、ハーフミラー56の左端56Dまで適切に保護できる。
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. In the above-described embodiment, the
又、図13に示すように、ハーフミラー56の左端56Dは、前後方向において、第1延出部22Aの左端22Cの部分224と同一位置に配置されてもよい。同様に、ハーフミラー56の左端56Dは、前後方向において、第2延出部23Aの左端23Cの部分234と同一位置に配置されてもよい。この場合、HMD1は、第1延出部22A及び第2延出部23Aによってハーフミラー56を上下方向から保護しつつ、第1延出部22Aの左端22Cのうち部分224以外の部分、及び、第2延出部23Aの左端23Cのうち部分234以外の部分で、左右方向の長さを小さくできる。従って、HMD1は、本体部材11の小型化が可能となる。
As shown in FIG. 13, the
なお、上記の変形例において、ハーフミラー56の左端56D、第1延出部22Aの左端22Cの部分224、及び、第2延出部23Aの左端23Cの部分234は、左右方向における位置が同一であってもよい。
In the above modification, the
上記実施形態では、透明部材58は、法線に沿って延びる線分H3と、左右方向に延びる線分S2とのなす角度の鋭角が角度θ2となるように傾いていた。本発明において、透明部材58は、線分H3と上下方向とのなす角度が所定角度となるように更に傾いてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、角度θ1を45度とした。本発明において、角度θ1は45度に限定されず、45度以外の任意の角度であってもよい。上記実施形態において、角度θ2を10度とした。本発明において、角度θ2は10度に限定されず、θ1よりも小さい任意の角度であってもよい。上記実施形態における画像ユニット7の液晶パネル72Bは、反射型の液晶パネルであった。本発明において、液晶パネル72Bは反射型の液晶パネルに限定されず、透過型の液晶パネルであってもよい。
In the above embodiment, the angle θ1 is 45 degrees. In the present invention, the angle θ1 is not limited to 45 degrees, and may be any angle other than 45 degrees. In the above embodiment, the angle θ2 is 10 degrees. In the present invention, the angle θ2 is not limited to 10 degrees, and may be any angle smaller than θ1. The
上記実施形態において、偏向ユニット59を筐体12に保持するための筐体12側の構成(前側第1規制部材221A、231A、後側第1規制部材221B、231B、第2規制部材221、筐体係合部241)、及び、偏向ユニット59の構成(第1ホルダ係合部541A、及び、第2ホルダ係合部542A、542B)は、偏向ユニット59を筐体12に保持させることが可能な別の構成に変更できる。
In the above embodiment, the configuration on the
上記実施形態において、第1延出部22Aの湾曲部分222、223、及び、第2延出部23Aの湾曲部分232、233は、それぞれ、外側に凸状に湾曲した。本発明において、第1延出部22Aの前端22F及び後端22Rは、左右方向と平行に延びてもよい。第1延出部22Aの左端22Cは、前後方向と平行に延びてもよい。第1延出部22Aの湾曲部分222、223は、角張っていてもよい。同様に、第2延出部23Aの前端23F及び後端23Rは、左右方向と平行に延びてもよい。第2延出部23Aの左端23Cは、前後方向と平行に延びてもよい。第2延出部23Aの湾曲部分232、233は、角張っていてもよい。
In the above-described embodiment, the
上記実施形態において、筐体12に対して偏向ユニット59は着脱可能に支持された。本発明において、偏向ユニット59は、筐体12に対して着脱不可能としてもよい。上記実施形態において、HMD1は装着具8及び接続具9を備えず、本体部材11のみの構成であってもよい。本体部材11は、眼鏡等に直接固定されてもよい。又、HMD1は、装着具8を備えず、接続具9及び本体部材11で構成されてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、ハーフミラー56の面56B、56Cは、第3筐体21の第3延出部21Aの左端21C、及び、第4筐体24の第4延出部24Aの左端24Cよりも左側に配置された。これに対し、ハーフミラー56の面56B、56Cのうち、偏向部材としての機能を発揮するために必要な部位が、左端21C、24Cよりも左側に配置されていればよく、それ以外の部分は、左端21C、24Cの右側に配置されていてもよい。なお、偏向部材としての機能を発揮するために必要な部位とは、例えば、面56B、56Cのうち画像光を透過又は反射させることが可能な部位を示す。
In the above embodiment, the surfaces 56B and 56C of the
1 :HMD
5 :ホルダ
6 :レンズユニット
7 :画像ユニット
12 :筐体
21 :第3筐体
21A :第3延出部
21C :左端
22 :第1筐体
22A :第1延出部
22C :左端
22F :前端
22R :後端
23 :第2筐体
23A :第2延出部
23C :左端
23F :前端
23R :後端
56 :ハーフミラー
56B :面
56D :左端
58 :透明部材
59 :偏向ユニット
72 :液晶表示装置
72B :液晶パネル
121 :開放部
122 :開放部
222 :湾曲部分
223 :湾曲部分
224 :部分
232 :湾曲部分
233 :湾曲部分
234 :部分
1: HMD
5: Holder 6: Lens unit 7: Image unit 12: Housing 21:
Claims (8)
前記筐体に覆われた部材であって、第1方向の一方側に向けて画像光を射出可能な画像光形成部と、
前記画像光形成部に対して前記第1方向の前記一方側に設けられた部材であって、前記第1方向と直交する第2方向の一方側に平面を有し、前記画像光形成部から射出された前記画像光を、前記第2方向の前記一方側に偏向させ、前記平面の法線の方向と前記第1方向とのなす角度の鋭角を第1角度とした状態で前記筐体に保持される偏向部材と、
前記画像光形成部の前記第1方向の前記一方側の端部と、前記偏向部材の前記第1方向の他方側の端部との間に設けられ、前記画像光を透過させる透過面を有し、前記透過面の法線の方向と前記第1方向とのなす角度の鋭角を、前記第1角度より小さい第2角度とした状態で前記筐体に保持される透明部材と
を備え、
前記筐体は、
前記偏向部材に対して、前記第1方向及び前記第2方向と直交する第3方向の一方側に配置された第1延出部と、
前記偏向部材に対して、前記第3方向の他方側に配置された第2延出部と、
前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの、前記第2方向の前記一方側の端部の間に亙って設けられ、且つ、前記画像光形成部の前記第1方向の前記一方側の端部よりも、前記第1方向の前記一方側に配置された第1切欠き端部と
を有し、
前記第1切欠き端部は、前記第1方向において、前記偏向部材よりも前記第1方向の前記他方側に位置することを特徴とする画像表示装置。 A housing,
An image light forming section that is a member covered by the housing and capable of emitting image light toward one side in the first direction;
A member provided on the one side in the first direction with respect to the image light forming unit, having a flat surface on one side in a second direction orthogonal to the first direction, from the image light forming unit The emitted image light is deflected to the one side in the second direction, and the acute angle formed by the direction of the normal line of the plane and the first direction is set to the case with the first angle being the first angle. A deflecting member to be held;
Provided between the one end portion of the image light forming portion in the first direction and the other end portion of the deflection member in the first direction, and having a transmission surface that transmits the image light. And a transparent member held by the housing in a state where an acute angle formed by the normal direction of the transmission surface and the first direction is a second angle smaller than the first angle,
The housing is
A first extending portion disposed on one side of a third direction orthogonal to the first direction and the second direction with respect to the deflection member;
A second extending portion disposed on the other side in the third direction with respect to the deflection member;
Each of the first extension part and the second extension part is provided between the end portions on the one side in the second direction, and in the first direction of the image light forming part. A first notch end disposed on the one side in the first direction rather than the end on the one side;
The image display device according to claim 1, wherein the first notch end portion is located on the other side in the first direction with respect to the deflection member in the first direction.
前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの、前記第2方向の他方側の端部の間に亙って設けられ、且つ、前記画像光形成部の前記第1方向の前記一方側の端部よりも、前記第1方向の前記一方側に配置された第2切欠き端部を備え、
前記第2切欠き端部は、前記第1方向において、前記偏向部材よりも前記第1方向の前記他方側に位置し、 前記第1延出部及び前記第2延出部のそれぞれの、前記第1方向の前記一方側の端部と前記第2方向の前記他方側の端部との間の部分は、外側に向けて凸状に湾曲することを特徴とする請求項1から5の何れかに記載の画像表示装置。 The housing is
Each of the first extension part and the second extension part is provided between end portions on the other side in the second direction, and the image light forming part is provided in the first direction. A second notch end portion disposed on the one side in the first direction rather than an end portion on one side;
The second notch end portion is located on the other side of the first direction with respect to the deflecting member in the first direction, and each of the first extension portion and the second extension portion, The portion between the end portion on the one side in the first direction and the end portion on the other side in the second direction is curved in a convex shape toward the outside. An image display device according to claim 1.
前記偏向ユニットは、前記第1延出部及び前記第2延出部の間に着脱可能に支持されることを特徴とする請求項1から7の何れかに記載の画像表示装置。 A deflection unit having the transparent member and the deflection member;
The image display apparatus according to claim 1, wherein the deflection unit is detachably supported between the first extension part and the second extension part.
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