JP2016116182A - Head mounted display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はヘッドマウントディスプレイと呼ばれる映像表示装置に関するものである。 The present invention relates to a video display device called a head mounted display.
近年、液晶パネル等のディスプレイ上に表示された映像を、接眼レンズやハーフミラー等を有する光学系を介して映像として観察する眼鏡タイプの映像表示装置が種々提案され、このような装置は、ウェラブルディスプレイ、または、ヘッドマウントディスプレイと呼ばれている。このような装置は、例えば、（特許文献１）に記載されている。 In recent years, various glasses-type image display devices for observing images displayed on a display such as a liquid crystal panel as images via an optical system having an eyepiece lens, a half mirror, etc. have been proposed. It is called a rugged display or a head-mounted display. Such an apparatus is described in, for example, (Patent Document 1).
上記の映像表示装置は、両眼に対応する位置に映像表示部を形成した両眼タイプと、左右の眼の一方に対応する位置に映像表示部を形成した片眼タイプとがある。このようなヘッドマウントディスプレイは通常、映像を出力する表示部と音声を出力するヘッドホーンとを有しているが、映像のみを出力する場合もある。上記（特許文献１）記載のヘッドマウントディスプレイでは、内蔵されている回路基板の熱量を筺体表面から逃がす場合に、その面積を一定以上の大きさとすることにより、内部の熱を効率的に放熱するようになっている。 The video display device includes a binocular type in which a video display unit is formed at a position corresponding to both eyes and a single-eye type in which a video display unit is formed at a position corresponding to one of the left and right eyes. Such a head-mounted display usually has a display unit that outputs video and a headphone that outputs audio, but may output only video. In the head mounted display described in the above (Patent Document 1), when the amount of heat of the built-in circuit board is released from the housing surface, the internal heat is efficiently radiated by setting the area to a certain size or more. It is like that.
また、このような装置としては、例えば、（特許文献２）に記載されているように、頭部に装着して使用するウェラブルディスプレイが有る。上記（特許文献２）に記載されているウェラブルディスプレイでは、収納された電気回路の熱を表示部アームに伝熱させて逃がすことにより、内部の温度上昇を低減している。 Moreover, as such an apparatus, for example, as described in (Patent Document 2), there is a wearable display used by being mounted on the head. In the wearable display described in the above (Patent Document 2), the internal temperature rise is reduced by transferring the heat of the stored electrical circuit to the display arm and releasing it.
このようなウェラブルディスプレイ、または、ヘッドマウントディスプレイにおいて、制御用の電子回路を内部に収納することが必要であり、特に頭部に装着して使用することから、最近、特に小型化、軽量化が求められている。 In such a wearable display or a head-mounted display, it is necessary to house an electronic circuit for control inside, and since it is used by being particularly mounted on the head, it has recently been particularly reduced in size and weight. Is required.
上記（特許文献１）のヘッドマウントディスプレイは、内蔵されている回路基板の熱量を筺体表面から逃がすとしている。しかし、回路基板の熱が空気層を介して筺体に伝熱されるため、0.026W/mkの熱伝導率の低い空気層を介しての放熱は効率的ではなく、逆に内部の温度上昇を招くことが懸念される。 The head mounted display of the above (Patent Document 1) is designed to release the amount of heat of the built-in circuit board from the housing surface. However, since the heat of the circuit board is transferred to the housing through the air layer, heat dissipation through the air layer with a low thermal conductivity of 0.026 W / mk is not efficient, and conversely causes an increase in the internal temperature. There is concern.
さらに、小型化の要求から、消費電力を放熱するだけの表面積の確保が難しいため、より効率のよい放熱方法が要求されている。 Furthermore, since it is difficult to secure a surface area sufficient to dissipate power consumption due to a demand for miniaturization, a more efficient heat dissipation method is required.
また、上記（特許文献２）のウェラブルディスプレイは、収納された電気回路の熱を、表示部アームやヘッドホーン表面に伝熱させて逃がすことにより、内部の温度上昇を低減している。しかし、やはり小型化、軽量化の観点から、最近のウェラブルディスプレイでは、ヘッドホーン部分が無いものが多く、ヘッドホーン部分に熱を逃がすことが難しくなってきている。さらに、上記のように小型化が進んだことにより、これまでヘッドホーン部に逃がしていた熱を、表示部アーム部だけにしか逃がすことが出来なくなり、表示部アーム部の温度上昇が懸念されている。なぜなら、ウェラブルディスプレイやヘッドマウントディスプレイは、頭部に装着するため、手や身体が接触することが多い。そのため、表面に温度が高い部位があると安全性の観点から好ましくない。 Moreover, the wearable display of the said (patent document 2) reduces the internal temperature rise by transferring the heat | fever of the accommodated electrical circuit to the display part arm or the headphone surface, and releasing it. However, from the viewpoint of miniaturization and weight reduction, many recent wearable displays do not have a headphone portion, and it is difficult to release heat to the headphone portion. Furthermore, as the miniaturization has progressed as described above, the heat that has been released to the headphone unit so far can be released only to the display unit arm unit, and there is a concern about the temperature rise of the display unit arm unit. Yes. Because wearable displays and head-mounted displays are worn on the head, hands and bodies often come into contact with each other. Therefore, it is not preferable from the viewpoint of safety that there is a portion having a high temperature on the surface.
本発明の目的は、ヘッドマウントディスプレイにおいて、内部の回路の熱を効率的に放熱する伝熱構造を設置し、伝熱構造へ効果的に伝熱すると共に、伝熱構造周囲の空気の流れを阻害することなく、人への安全性を確保して放熱性能を維持することができる、高い信頼性を備えたヘッドマウントディスプレイを提供することにある。
An object of the present invention is to install a heat transfer structure that efficiently dissipates the heat of an internal circuit in a head mounted display, effectively transferring heat to the heat transfer structure, and reducing the air flow around the heat transfer structure. An object of the present invention is to provide a highly reliable head mounted display capable of ensuring safety to humans and maintaining heat dissipation performance without obstruction.
上記目的を達成するために本発明は、映像表示部と、上記映像表示部に投影される映像信号を制御する制御回路と、上記制御回路に配置された回路素子と、上記回路素子が配置された基板と、上記制御回路を内蔵した回路部筺体を備え、上記映像表示部に投影される映像を観察可能とするレンズ部と組み合わさるヘッドマウントディスプレイにおいて、上記制御回路と映像表示部が屈曲した位置に配置されており、上記制御回路から上記レンズ部まで延伸する伝熱板を設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes a video display unit, a control circuit that controls a video signal projected on the video display unit, a circuit element disposed in the control circuit, and the circuit element. In a head-mounted display that includes a substrate and a circuit unit housing that incorporates the control circuit and is combined with a lens unit that enables observation of an image projected on the image display unit, the control circuit and the image display unit are bent. The heat transfer plate is disposed at a position and extends from the control circuit to the lens unit.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記伝熱板が上記レンズ部と上記映像表示部間に設置されることを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, the heat transfer plate is installed between the lens unit and the video display unit.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記伝熱板が上記映像表示部に支持されていることを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, the heat transfer plate is supported by the video display unit.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記制御回路の回路素子が上記基板よりも頭部に近い側に設置され、上記伝熱板が上記基板よりも頭部から遠い側に設置されていることを特徴とするものである。 Further, in the present invention, in the head mounted display, the circuit element of the control circuit is installed on the side closer to the head than the substrate, and the heat transfer plate is installed on the side farther from the head than the substrate. It is characterized by.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記回路素子の基板と反対側の面に放熱構造を設置することを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, a heat dissipation structure is provided on the surface of the circuit element opposite to the substrate.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記回路部筺体に開口部を設置することを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, an opening is provided in the circuit unit housing.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記レンズ部は交換できることを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, the lens portion can be exchanged.
また、上記目的を達成するために本発明は、映像表示部と、上記映像表示部に投影される映像信号を制御する制御回路と、上記制御回路に配置された回路素子と、上記回路素子が配置された基板と、上記制御回路を内蔵した回路部筺体を備え、上記映像表示部に投影される映像を観察可能とするレンズ部と組み合わさるヘッドマウントディスプレイにおいて、上記制御回路と映像表示部が屈曲した位置に配置されており、上記伝熱板が上記レンズ部と上記映像表示部間に設置されることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a video display unit, a control circuit for controlling a video signal projected on the video display unit, a circuit element disposed in the control circuit, and the circuit element. In a head-mounted display that includes a substrate disposed and a circuit unit housing that incorporates the control circuit and is combined with a lens unit that enables observation of an image projected on the image display unit, the control circuit and the image display unit include: It is arrange | positioned in the bent position, The said heat exchanger plate is installed between the said lens part and the said video display part, It is characterized by the above-mentioned.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記伝熱板が上記映像表示部に支持されていることを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, the heat transfer plate is supported by the video display unit.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記制御回路の回路素子が上記基板よりも頭部に近い側に設置され、上記伝熱板が上記基板よりも頭部から遠い側に設置されていることを特徴とするものである。 Further, in the present invention, in the head mounted display, the circuit element of the control circuit is installed on the side closer to the head than the substrate, and the heat transfer plate is installed on the side farther from the head than the substrate. It is characterized by.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記回路素子の基板と反対側の面に放熱構造を設置することを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, a heat dissipation structure is provided on the surface of the circuit element opposite to the substrate.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記回路部筺体に開口部を設置することを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, an opening is provided in the circuit unit housing.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記レンズ部は交換できることを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, the lens portion can be exchanged.
また、上記目的を達成するために本発明は、映像表示部と、上記映像表示部に投影される映像信号を制御する制御回路と、上記制御回路に配置された回路素子と、上記回路素子が配置された基板と、上記制御回路を内蔵した回路部筺体を備え、上記映像表示部に投影される映像を観察可能とするレンズ部と組み合わさるヘッドマウントディスプレイにおいて、上記制御回路と映像表示部が屈曲した位置に配置されており、上記伝熱板が上記映像表示部に支持されていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides a video display unit, a control circuit for controlling a video signal projected on the video display unit, a circuit element disposed in the control circuit, and the circuit element. In a head-mounted display that includes a substrate disposed and a circuit unit housing that incorporates the control circuit and is combined with a lens unit that enables observation of an image projected on the image display unit, the control circuit and the image display unit include: It is arrange | positioned in the bent position, The said heat exchanger plate is supported by the said video display part, It is characterized by the above-mentioned.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記制御回路の回路素子が上記基板よりも頭部に近い側に設置され、上記伝熱板が上記基板よりも頭部から遠い側に設置されていることを特徴とするものである。 Further, in the present invention, in the head mounted display, the circuit element of the control circuit is installed on the side closer to the head than the substrate, and the heat transfer plate is installed on the side farther from the head than the substrate. It is characterized by.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記回路素子の基板と反対側の面に放熱構造を設置することを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, a heat dissipation structure is provided on the surface of the circuit element opposite to the substrate.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記回路部筺体に開口部を設置することを特徴とするものである。 Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, an opening is provided in the circuit unit housing.
更に、本発明はヘッドマウントディスプレイにおいて、上記レンズ部は交換できることを特徴とするものである。
Furthermore, the present invention is characterized in that in the head mounted display, the lens portion can be exchanged.
本発明によれば、内部の制御回路の熱を効率的に外部に逃がすと共に、人への安全性を確保し、放熱性能を維持することができ、装置としての信頼性を備えたヘッドマウントディスプレイを提供できる。 According to the present invention, the heat of the internal control circuit is efficiently released to the outside, the safety to humans is ensured, the heat dissipation performance can be maintained, and the head mounted display having the reliability as the device Can provide.
以下、実施例を図面にしたがって説明する。 Embodiments will be described below with reference to the drawings.
図１に本発明が適用されるヘッドマウントディスプレイ１の正面上方から見た正面図を示す。 FIG. 1 shows a front view of a head mounted display 1 to which the present invention is applied as seen from the front upper side.
図１に示すヘッドマウントディスプレイ１には、固定部である装着者の耳に接触する２つのフレーム部２と上記両者を連結するレンズフレーム３と、顔面に対向する位置に上記レンズフレーム３によって支持される単数、または、複数のレンズ部４と、上記レンズ部４の近傍に配置される映像表示部５ａと上記映像表示部５ａに情報を出力する制御回路６と制御回路６を内蔵する回路部筺体７により構成される。回路部筺体７と映像表示部５ａは連結部５ｂで連結されている。 The head-mounted display 1 shown in FIG. 1 is supported by the lens frame 3 at a position facing the face, two frame portions 2 that contact the ears of the wearer as a fixing portion, a lens frame 3 that connects the two frames. A single or a plurality of lens units 4, a video display unit 5a disposed in the vicinity of the lens unit 4, a control circuit 6 for outputting information to the video display unit 5a, and a circuit unit incorporating the control circuit 6 Consists of a housing 7. The circuit unit housing 7 and the video display unit 5a are connected by a connecting unit 5b.
映像表示部５ａのレンズ部４に対向する位置には、制御回路６から出力された映像が表示され、映像を目で見ることが出来る。回路部筺体７には、図示しないが、音声を音、または、振動により出力するスピーカー及び集音するマイクが設置されている。また、上記映像表示部５ａには、図示しないカメラも設置されており、映像を制御回路６に取り込むことも可能である。 The image output from the control circuit 6 is displayed at a position facing the lens unit 4 of the image display unit 5a, and the image can be seen with the eyes. Although not shown, the circuit unit housing 7 is provided with a speaker that outputs sound by sound or vibration and a microphone that collects sound. In addition, a camera (not shown) is also installed in the video display unit 5a, and a video can be taken into the control circuit 6.
上記制御回路６内部には、図示しないが、ジャイロセンサや加速度センサ、地磁気センサ等よりなるセンサが内蔵されており、位置情報や水平度の情報などを常にモニタし、撮影や画像表示、位置情報表示に適用することも可能となっている。また、上記ヘッドマウントディスプレイ1には、図示しないが、照度センサが外部に設置されており、照度が変化すると、映像表示部５ａ内の発光部の光量が自動的に調光されて、映像を見やすくする機能が内蔵されている。 Although not shown in the figure, the control circuit 6 includes a gyro sensor, an acceleration sensor, a geomagnetic sensor, and the like, and always monitors position information, level information, etc., and performs shooting, image display, and position information. It can also be applied to the display. In addition, although not shown, the head mounted display 1 is provided with an illuminance sensor outside. When the illuminance changes, the light amount of the light emitting unit in the image display unit 5a is automatically dimmed to display the image. Built-in functions for easy viewing.
図２は、ヘッドマウントディスプレイ１を頭部に装着した際の上面図であり、図２において、制御回路６を収納する回路部筺体７は、ポリカーボネート等の内部が透ける透明な樹脂で作製されているとする。また、図２において、フレーム部２は、頭部装着に合わせて、軽量で折り曲げ可能な、チタン等の金属、または、樹脂製の素材で形成されることが望ましい。 FIG. 2 is a top view when the head mounted display 1 is mounted on the head. In FIG. 2, the circuit unit housing 7 that houses the control circuit 6 is made of a transparent resin such as polycarbonate that is transparent. Suppose that In FIG. 2, the frame portion 2 is preferably formed of a metal such as titanium or a resin material that is light and bendable in accordance with the head mounting.
図２に示すように、本発明のヘッドマウントディスプレイ１は、制御回路６と映像表示部５ａが屈曲した位置に離隔して配置される。また、制御回路６の基板９上に回路素子８が搭載されている。回路素子８は基板９より頭部に近い側に配置され、伝熱板１１ａは基板９より頭部に遠い側に配置されている。 As shown in FIG. 2, the head mounted display 1 according to the present invention is disposed at a position where the control circuit 6 and the video display unit 5a are bent. A circuit element 8 is mounted on the substrate 9 of the control circuit 6. The circuit element 8 is disposed on the side closer to the head than the substrate 9, and the heat transfer plate 11 a is disposed on the side farther from the head than the substrate 9.
さらに詳しく図３を用いて説明する。図３は、本発明が適用される図２で示したヘッドマウントディスプレイ１の制御回路６の詳細を説明する拡大断面図である。 This will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating details of the control circuit 6 of the head mounted display 1 shown in FIG. 2 to which the present invention is applied.
本発明の第１の実施例では、図３に示すように、回路素子８は基板９を基準として、頭部に近い側に設置されており、回路素子８の熱は、基板９に対して頭部から遠い側に設置された伝熱板１１ａに伝熱される。伝熱板１１ａは、制御回路６からレンズ部４まで延伸するＬ字型構造になっている。 In the first embodiment of the present invention, as shown in FIG. 3, the circuit element 8 is installed on the side closer to the head with respect to the substrate 9, and the heat of the circuit element 8 is applied to the substrate 9. Heat is transferred to the heat transfer plate 11a installed on the side far from the head. The heat transfer plate 11 a has an L-shaped structure extending from the control circuit 6 to the lens unit 4.
各回路素子８の熱は回路素子８表面の空気層よりも、接触熱抵抗のより低い基板９の方へ多く伝熱するように構成されている。従って、上記の配置とすることにより、制御回路６の熱を効率的に伝熱板１１ａに逃がすことが可能となる。また、図３に示すように、映像表示部５ａと制御回路６は屈曲した位置に離隔して配置されており、両者を連結する連結部５ｂに沿って、伝熱板１１ａをレンズ部４と映像表示部５ａ間にまで延伸して配設することにより、伝熱板１１ａの表面積を大きくして放熱の効果を上げると共に、連結部分が外気にさらされることにより、さらに温度上昇を低減することが可能となる。また、伝熱板１１ａを連結部５ｂに沿って配設するため、装着時に伝熱板１１ａが邪魔になることもない。 The heat of each circuit element 8 is configured to be more transferred to the substrate 9 having a lower contact thermal resistance than the air layer on the surface of the circuit element 8. Therefore, with the above arrangement, the heat of the control circuit 6 can be efficiently released to the heat transfer plate 11a. Further, as shown in FIG. 3, the video display unit 5a and the control circuit 6 are arranged apart from each other at a bent position, and the heat transfer plate 11a is connected to the lens unit 4 along the connecting unit 5b that connects the two. By extending and disposing between the video display parts 5a, the surface area of the heat transfer plate 11a is increased to increase the heat dissipation effect, and the temperature rise is further reduced by exposing the connection part to the outside air. Is possible. Further, since the heat transfer plate 11a is disposed along the connecting portion 5b, the heat transfer plate 11a does not get in the way during mounting.
図３においては、レンズ部４と映像表示部５ａ間にまで延伸した伝熱板１１ａは、レンズ部４の表面に接触して支持されている。 In FIG. 3, the heat transfer plate 11 a extending to the space between the lens unit 4 and the image display unit 5 a is supported in contact with the surface of the lens unit 4.
また、他の実施例では、伝熱板１１ａとレンズ部４との間に隙間を設けて通気性を良くすることにより、伝熱板１１ａの放熱性能をさらに向上させるように配置することも可能である。 In another embodiment, the heat transfer plate 11a can be arranged to further improve the heat dissipation performance by providing a gap between the heat transfer plate 11a and the lens portion 4 to improve air permeability. It is.
また、伝熱板１１ａと映像表示部５ａとの間に、隙間を設けて、通気性を確保することもできる。 Moreover, a clearance can be provided between the heat transfer plate 11a and the video display unit 5a to ensure air permeability.
図３においては、各回路素子８に対応した各位置にアルミ合金等の金属で形成した伝熱ピン１０を基板９内に配置する。各回路素子８の熱は、基板９を貫通する伝熱ピン１０を介して、伝熱板１１ａへ伝熱される。伝熱板１１ａは、連結部５ｂを介して映像表示部５ａに沿う形でレンズ部４まで延伸し、各回路素子８の熱を放熱する。伝熱板１１ａの外部に延伸した部分には、表面にカバー１２が設置され、人が手を触れないようになっており、安全性が確保される。 In FIG. 3, heat transfer pins 10 formed of a metal such as an aluminum alloy are disposed in the substrate 9 at each position corresponding to each circuit element 8. The heat of each circuit element 8 is transferred to the heat transfer plate 11a through the heat transfer pins 10 penetrating the substrate 9. The heat transfer plate 11a extends to the lens unit 4 along the video display unit 5a through the connecting unit 5b, and radiates the heat of each circuit element 8. A cover 12 is provided on the surface of the portion extending to the outside of the heat transfer plate 11a so that a person cannot touch it, and safety is ensured.
伝熱ピン１０の配置及び個数、形状は、各回路素子８の発熱量に応じて、例えば、発熱量が回路素子８の中で比較的に大きい場合には、伝熱ピン１０の個数を多くし、少ない場合には、個数を少なくする等の調整を行うことにより、各回路素子８の上昇温度を発熱量に応じて制御することが可能となる。上記のような伝熱ピン１０を形成することにより、回路素子８の熱量を伝熱板１１ａに伝熱し、効率的に外部に放熱することができる。 The arrangement, number, and shape of the heat transfer pins 10 depend on the amount of heat generated by each circuit element 8. For example, when the amount of heat generated is relatively large in the circuit elements 8, the number of heat transfer pins 10 is increased. However, if the number is small, the temperature rise of each circuit element 8 can be controlled in accordance with the amount of heat generated by adjusting the number or the like. By forming the heat transfer pin 10 as described above, the heat amount of the circuit element 8 can be transferred to the heat transfer plate 11a and efficiently radiated to the outside.
図４は、図１から図３に示す両眼タイプのヘッドマウントディスプレイ１をレンズ部４の正面側から見た正面図である。図４及び図５において、映像表示部５ａは説明のため、取り外した状態を示している。 FIG. 4 is a front view of the binocular head mounted display 1 shown in FIGS. 1 to 3 as viewed from the front side of the lens unit 4. 4 and 5, the video display unit 5a is shown in a removed state for the sake of explanation.
図４において、回路部筺体７から延伸した伝熱板１１ａは、連結部５ｂに沿ってレンズ部４の表面または内部に形成される。図４は、伝熱板１１ａがレンズ部４の表面に設置された場合を示している。内部ではなく、レンズ部４の表面に設置された場合には、安全性の観点から手が触れないようにカバー１２を設けることが必要となる。図４では、カバー１２として、透明な樹脂性の縞目状のカバーを設置した場合を示している。上記のカバー１２を設置することにより、図３に示す回路素子８の熱を、延伸された伝熱板１１ａへ逃がすと共に安全性を確保することが可能となる。なお、図４は縞目状のカバー１２であるが、網目状のカバー１２でも同様の効果を得ることができる。また、カバー１２は樹脂製、または、金属製で、伝熱板１１ａの周囲を空気が通過でき、内部の伝熱板１１ａが空気で冷却される形状で形成される。 In FIG. 4, the heat transfer plate 11a extended from the circuit unit housing 7 is formed on the surface or inside of the lens unit 4 along the connecting part 5b. FIG. 4 shows a case where the heat transfer plate 11 a is installed on the surface of the lens unit 4. When it is installed not on the inside but on the surface of the lens unit 4, it is necessary to provide the cover 12 so that it cannot be touched from the viewpoint of safety. FIG. 4 shows a case where a transparent resin striped cover is installed as the cover 12. By installing the cover 12, the heat of the circuit element 8 shown in FIG. 3 can be released to the extended heat transfer plate 11a and safety can be ensured. Although FIG. 4 shows a striped cover 12, a similar effect can be obtained with a mesh-shaped cover 12. The cover 12 is made of resin or metal, and is formed in a shape that allows air to pass around the heat transfer plate 11a and that the internal heat transfer plate 11a is cooled by air.
図５は、片眼タイプのヘッドマウントディスプレイ１に本発明の伝熱板１１ａ及びカバー１２を適用した場合を示している。片眼タイプのヘッドマウントディスプレイ１は、フレーム部２及び鼻あて１３により、レンズフレーム３が頭部に固定されるようになっている。図５のような、片眼タイプのヘッドマウントディスプレイ１でも、図４に示す両眼タイプのヘッドマウントディスプレイ１と同様に、伝熱板１１ａを設置することにより効果的に熱を逃がすことが可能となる。 FIG. 5 shows a case where the heat transfer plate 11a and the cover 12 of the present invention are applied to a one-eye type head-mounted display 1. In the one-eye type head-mounted display 1, the lens frame 3 is fixed to the head by the frame portion 2 and the nosepiece 13. As with the binocular head-mounted display 1 shown in FIG. 4, the single-eye type head-mounted display 1 as shown in FIG. 5 can effectively release heat by installing the heat transfer plate 11a. It becomes.
また、他の実施例では、上記の伝熱板１１ａは、カバー１２を設置することにより、安全性を確保できるため、映像表示部５ａの正面側に延伸することも可能である。 In another embodiment, the heat transfer plate 11a can be secured to the front side of the video display unit 5a because the cover 12 is provided to ensure safety.
図６に示す伝熱板１１ｂは、第２の実施例を示している。図６に示すように、第２の実施例では、伝熱板１１ｂは、フレーム部２に沿って、制御回路６に対して映像表示部５ａの反対側（頭部後方）に延伸する構造を示している。また、上記の伝熱板１１ｂは、放熱性能を高めるために面積を増加させて、頭部後方を囲むように形成することもできる。また、頭部後方まで延伸することにより、ヒートパイプやファン等の放熱部材と組み合わせることも可能である。 The heat transfer plate 11b shown in FIG. 6 shows the second embodiment. As shown in FIG. 6, in the second embodiment, the heat transfer plate 11 b has a structure extending along the frame portion 2 to the control circuit 6 on the opposite side (back of the head) with respect to the video display portion 5 a. Show. In addition, the heat transfer plate 11b can be formed so as to surround the back of the head by increasing the area in order to improve the heat dissipation performance. Moreover, it is also possible to combine with heat radiating members, such as a heat pipe and a fan, by extending | stretching to back of a head.
上記のような構成とすることにより、発熱に鈍感な頭部後方に熱を逃がすことができ、放熱性能をより高めることが可能となる。また、上記の伝熱板１１ｂにおいても、伝熱板１１ａと同様に図６に示すカバー１２を設置することにより、安全性を保つことが可能となる。 With the above configuration, heat can be released to the rear of the head that is insensitive to heat generation, and heat dissipation performance can be further improved. Also, in the heat transfer plate 11b, safety can be maintained by installing the cover 12 shown in FIG. 6 in the same manner as the heat transfer plate 11a.
さらに図７に示す第３の実施例では、第１の実施例である頭部前方に延伸する伝熱板
１１ａと頭部後方に延伸する伝熱板１１ｂを組み合わせて使用する実施例を示している。上記のように、頭部前方と後方に伝熱板１１ａ、１１ｂを設置することにより、より高い放熱性能を確保することができ、装置としての信頼性を向上させることが可能となる。
Furthermore, in the 3rd Example shown in FIG. 7, the Example which uses combining the heat-transfer board 11a extended | stretched ahead of the head which is the 1st Example, and the heat-transfer board 11b extended behind the head is shown. Yes. As described above, by installing the heat transfer plates 11a and 11b in front of and behind the head, higher heat dissipation performance can be ensured and the reliability of the apparatus can be improved.
図８は頭部後方に延伸する伝熱板１１ｂを円形の耳あて１１ｃとして形成し、放熱する第４の実施例を示している。耳に接触する部分には、図示しないが、断熱部材が設置されており、頭部の安全性は確保されている。上記のような、面積の大きい耳あて１１ｃを伝熱板として伝熱、放熱することにより、放熱性能を高めることができる。 FIG. 8 shows a fourth embodiment in which a heat transfer plate 11b extending rearward of the head is formed as a circular ear pad 11c to dissipate heat. Although not shown in the figure, a heat insulating member is installed in a portion that contacts the ear, and the safety of the head is ensured. Heat transfer performance can be enhanced by transferring and radiating heat using the large-sized ear pad 11c as described above as a heat transfer plate.
図９は、第１の実施例である伝熱板１１ａを示している。図９に示すように、第１の実施例の伝熱板１１ａは、連結部５ｂに沿って同じ面積で重なるようにレンズ部４まで延伸する構造であり、断面は長方形となる。 FIG. 9 shows a heat transfer plate 11a according to the first embodiment. As shown in FIG. 9, the heat transfer plate 11a of the first embodiment has a structure that extends to the lens portion 4 so as to overlap with the same area along the connecting portion 5b, and has a rectangular cross section.
図１０は、第５の実施例である伝熱板１１ｄを示している。第５の実施例の伝熱板１１ｄでは、図１０に示すように、伝熱板１１ｄの上部の伝熱面積を大きくして伝熱性能を上げると共に、下部に通気性の良い網目構造を設けることにより、放熱構造も設置し、放熱性も同時に高めることが可能な構造を示している。 FIG. 10 shows a heat transfer plate 11d according to the fifth embodiment. In the heat transfer plate 11d of the fifth embodiment, as shown in FIG. 10, the heat transfer area at the top of the heat transfer plate 11d is increased to improve the heat transfer performance, and a mesh structure with good air permeability is provided at the bottom. Thus, a heat dissipating structure is also installed, and the heat dissipating property can be improved at the same time.
図１１は本発明を適用したヘッドマウントディスプレイ１の第６の実施例を示す。第６の実施例では、図３に示した制御回路６を内蔵した回路部筺体７の基板９よりも頭部に近い側の側面内部に断熱板または断熱材１４を設置した構造を示している。図１１に示すように、断熱板または断熱材１４を設置することにより、基板９よりも頭部に近い側の側面が熱くなることを防止し、安全性を向上させることができる。 FIG. 11 shows a sixth embodiment of the head mounted display 1 to which the present invention is applied. In the sixth embodiment, there is shown a structure in which a heat insulating plate or a heat insulating material 14 is installed inside the side surface closer to the head than the substrate 9 of the circuit unit housing 7 incorporating the control circuit 6 shown in FIG. . As shown in FIG. 11, by installing the heat insulating plate or the heat insulating material 14, it is possible to prevent the side surface closer to the head than the substrate 9 from becoming hot and improve safety.
図１２は、本発明を適用したヘッドマウントディスプレイ１の第７の実施例を示す。第７の実施例では、図１２に示す制御回路６の回路素子８において、回路素子８の表面にヒートシンク等の放熱構造１５を設置した実施例を示している。 FIG. 12 shows a seventh embodiment of the head mounted display 1 to which the present invention is applied. In the seventh embodiment, in the circuit element 8 of the control circuit 6 shown in FIG. 12, a heat dissipation structure 15 such as a heat sink is provided on the surface of the circuit element 8.
図１３に図１２の実施例を基板９よりも頭部に近い側から見た斜視図を示す。図１３（ａ）は回路部筺体７を外側から見た斜視図であり、（ｂ）は内部の放熱構造１５を示す斜視図である。図１３において、回路部筺体７の放熱構造１５を設置した側面の上下部分は開口部になっており、空気を通過させて放熱構造１５を冷却するようになっている。また、回路部筺体７の基板９よりも頭部に近い側の側面内部には、図１２と同様に断熱板または断熱材１４が設置されており、回路部筺体７の頭部に近い側の側面が熱くなることを防止している。従って、安全性を確保すると共に、制御回路６の回路素子８の熱を効率的に逃がすことが可能となる。 FIG. 13 is a perspective view of the embodiment of FIG. 12 as viewed from the side closer to the head than the substrate 9. FIG. 13A is a perspective view of the circuit housing 7 viewed from the outside, and FIG. 13B is a perspective view of the internal heat dissipation structure 15. In FIG. 13, the upper and lower portions of the side surface of the circuit unit housing 7 where the heat dissipation structure 15 is installed are openings, and the heat dissipation structure 15 is cooled by allowing air to pass therethrough. In addition, a heat insulating plate or a heat insulating material 14 is installed in the side surface closer to the head than the substrate 9 of the circuit unit housing 7 as in FIG. Prevents the sides from getting hot. Therefore, it is possible to ensure safety and efficiently release the heat of the circuit element 8 of the control circuit 6.
図１４は、図１２において設置した放熱構造１５を各回路素子８の配置に応じた位置に、各回路素子８の発熱量に応じた面積となるように、個別に分離して設置した第８の実施例を示している。図１４のように、放熱構造１５を、個々の回路素子８に対応して個別に配置することにより、各発熱量に応じた放熱構造１５の面積を設定して、効率的に各回路素子８を冷却することが出来る。また、放熱構造１５を個々の回路素子８に対応するように分離して設置することにより、放熱構造１５上で複数の回路素子８の発熱量が加算されて、相乗効果により温度上昇が促進されることも防止することも可能となる。 FIG. 14 shows an eighth example in which the heat dissipation structure 15 installed in FIG. 12 is individually separated and installed at a position corresponding to the arrangement of each circuit element 8 so as to have an area corresponding to the amount of heat generated by each circuit element 8. Example of the present invention is shown. As shown in FIG. 14, by disposing the heat dissipation structure 15 individually corresponding to each circuit element 8, the area of the heat dissipation structure 15 corresponding to each heat generation amount is set, and each circuit element 8 is efficiently processed. Can be cooled. Further, by dissipating and dissipating the heat dissipation structure 15 so as to correspond to the individual circuit elements 8, the amount of heat generated by the plurality of circuit elements 8 is added on the heat dissipation structure 15, and the temperature rise is promoted by a synergistic effect. It is possible to prevent or prevent this.
上記に述べたように、伝熱板１１を設置することにより、制御回路６の熱を効率的に外部に逃がすと共に、安全性も確保できるヘッドマウントディスプレイ１を提供できる。 As described above, by installing the heat transfer plate 11, it is possible to provide the head mounted display 1 capable of efficiently releasing the heat of the control circuit 6 to the outside and ensuring safety.
また、更なるヘッドマウントディスプレイ１としての信頼性を確保するには、ダブルフェイルセーフとして、身体と接触するフレーム部２の近辺、映像表示部５ａ及び上記制御回路６等において、温度センサを複数設置し、各センサ位置の上限温度を超えそうな場合には、電力を下げる等の安全策を二重で設けることがより望ましい。また、図示しないが、回路部筺体７の頭部側の側面等に頭部を検出する近接センサを設置し、装着状態を検出して非装着には電源をオフ、または、省電力モードにして、ヘッドマウントディスプレイ１の温度を下げることがより望ましい。 Further, in order to ensure further reliability as the head mounted display 1, a plurality of temperature sensors are installed in the vicinity of the frame part 2 in contact with the body, the video display part 5a, the control circuit 6 and the like as a double fail safe. However, when the upper limit temperature of each sensor position is likely to be exceeded, it is more desirable to provide a double safety measure such as lowering the power. Although not shown, a proximity sensor for detecting the head is installed on the side of the head of the circuit unit housing 7 to detect the mounting state, and the power is turned off for non-mounting or the power saving mode is set. It is more desirable to lower the temperature of the head mounted display 1.
前述の実施例においては、映像表示部5a等がレンズ４と組み合ったヘッドマウントディスプレイ１を開示しているが、図１５は既存の眼鏡等に対して、映像表示部5a等の装置を後付けで組み合わせる構成のヘッドマウントディスプレイ１を提供するものである。図１５において（ａ）は映像表示部5aと回路部筐体７及び連結部５ｂ、透明レンズ４より構成されるヘッドマウントディスプレイ１を示している。また、（ｂ）は（ａ）においてレンズを除去したヘッドマウントディスプレイ１である。図１５に示すヘッドマウントディスプレイ１は、留め具2０で既存の眼鏡等のフレーム部に装着可能である。上記実施例の場合は、いろいろな種類のレンズに装着することが可能である。
In the above-described embodiment, the head mounted display 1 in which the video display unit 5a and the like are combined with the lens 4 is disclosed. However, FIG. A head mounted display 1 having a combined configuration is provided. 15A shows the head mounted display 1 including the video display unit 5a, the circuit unit casing 7, the connecting unit 5b, and the transparent lens 4. FIG. (B) is the head mounted display 1 from which the lens is removed in (a). The head mounted display 1 shown in FIG. 15 can be attached to a frame portion of existing glasses or the like with a fastener 20. In the case of the above embodiment, it can be mounted on various types of lenses.
１…ヘッドマウントディスプレイ、２…フレーム部、３…レンズフレーム、４…レンズ部、５ａ…映像表示部、５ｂ…連結部、６…制御回路、７…回路部筺体、８…回路素子、９…基板、１０…伝熱ピン、１１…伝熱板、１２…カバー、１３…鼻あて、１４…断熱板、１５…放熱構造、２０…留め具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Head mounted display, 2 ... Frame part, 3 ... Lens frame, 4 ... Lens part, 5a ... Image | video display part, 5b ... Connection part, 6 ... Control circuit, 7 ... Circuit part housing | casing, 8 ... Circuit element, 9 ... Substrate, 10 ... Heat transfer pin, 11 ... Heat transfer plate, 12 ... Cover, 13 ... Nosepiece, 14 ... Heat insulation plate, 15 ... Heat dissipation structure, 20 ... Fastener
Claims (18)
上記映像表示部に投影される映像信号を制御する制御回路と、
上記制御回路に配置された回路素子と、
上記回路素子が配置された基板と、
上記制御回路を内蔵した回路部筺体を備え、
上記映像表示部に投影される映像を観察可能とするレンズ部と組み合わさるヘッドマウントディスプレイにおいて、
上記制御回路と映像表示部が屈曲した位置に配置されており、
上記制御回路から上記レンズ部まで延伸する伝熱板を設けたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 A video display unit;
A control circuit for controlling a video signal projected on the video display unit;
A circuit element arranged in the control circuit;
A substrate on which the circuit element is disposed;
A circuit unit housing containing the control circuit is provided.
In the head mounted display combined with the lens unit that enables observation of the image projected on the image display unit,
The control circuit and the video display unit are arranged at a bent position,
A head mounted display comprising a heat transfer plate extending from the control circuit to the lens unit.
上記伝熱板が上記レンズ部と上記映像表示部間に設置されることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 1.
A head mounted display, wherein the heat transfer plate is installed between the lens unit and the video display unit.
上記伝熱板が上記映像表示部に支持されていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 1.
A head mounted display, wherein the heat transfer plate is supported by the video display unit.
上記制御回路の回路素子が上記基板よりも頭部に近い側に設置され、
上記伝熱板が上記基板よりも頭部から遠い側に設置されていることを特徴とする ヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 1.
The circuit element of the control circuit is installed closer to the head than the substrate,
The head mounted display, wherein the heat transfer plate is installed on a side farther from the head than the substrate.
上記回路素子の基板と反対側の面に放熱構造を設置することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 4,
A head mounted display, wherein a heat dissipation structure is installed on a surface of the circuit element opposite to the substrate.
上記回路部筺体に開口部を設置することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 1.
A head-mounted display, wherein an opening is provided in the circuit unit housing.
上記レンズ部は交換できることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 1.
A head mounted display characterized in that the lens part can be exchanged.
上記映像表示部に投影される映像信号を制御する制御回路と、
上記制御回路に配置された回路素子と、
上記回路素子が配置された基板と、
上記制御回路を内蔵した回路部筺体を備え、
上記映像表示部に投影される映像を観察可能とするレンズ部と組み合わさるヘッドマウントディスプレイにおいて、
上記制御回路と映像表示部が屈曲した位置に配置されており、
上記伝熱板が上記レンズ部と上記映像表示部間に設置されることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 A video display unit;
A control circuit for controlling a video signal projected on the video display unit;
A circuit element arranged in the control circuit;
A substrate on which the circuit element is disposed;
A circuit unit housing containing the control circuit is provided.
In the head mounted display combined with the lens unit that enables observation of the image projected on the image display unit,
The control circuit and the video display unit are arranged at a bent position,
A head mounted display, wherein the heat transfer plate is installed between the lens unit and the video display unit.
上記伝熱板が上記映像表示部に支持されていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 8,
A head mounted display, wherein the heat transfer plate is supported by the video display unit.
上記制御回路の回路素子が上記基板よりも頭部に近い側に設置され、
上記伝熱板が上記基板よりも頭部から遠い側に設置されていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 8,
The circuit element of the control circuit is installed closer to the head than the substrate,
A head mounted display, wherein the heat transfer plate is installed on a side farther from the head than the substrate.
上記回路素子の基板と反対側の面に放熱構造を設置することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 10,
A head mounted display, wherein a heat dissipation structure is installed on a surface of the circuit element opposite to the substrate.
上記回路部筺体に開口部を設置することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 8,
A head-mounted display, wherein an opening is provided in the circuit unit housing.
上記レンズ部は交換できることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display according to claim 8,
A head-mounted display characterized in that the lens part can be exchanged.
上記映像表示部に投影される映像信号を制御する制御回路と、
上記制御回路に配置された回路素子と、
上記回路素子が配置された基板と、
上記制御回路を内蔵した回路部筺体を備え、
上記映像表示部に投影される映像を観察可能とするレンズ部と組み合わさるヘッドマウントディスプレイにおいて、
上記制御回路と映像表示部が屈曲した位置に配置されており、
上記伝熱板が上記映像表示部に支持されていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 A video display unit;
A control circuit for controlling a video signal projected on the video display unit;
A circuit element arranged in the control circuit;
A substrate on which the circuit element is disposed;
A circuit unit housing containing the control circuit is provided.
In the head mounted display combined with the lens unit that enables observation of the image projected on the image display unit,
The control circuit and the video display unit are arranged at a bent position,
A head mounted display, wherein the heat transfer plate is supported by the video display unit.
上記制御回路の回路素子が上記基板よりも頭部に近い側に設置され、
上記伝熱板が上記基板よりも頭部から遠い側に設置されていることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 14. The head mounted display according to claim 14,
The circuit element of the control circuit is installed closer to the head than the substrate,
A head mounted display, wherein the heat transfer plate is installed on a side farther from the head than the substrate.
上記回路素子の基板と反対側の面に放熱構造を設置することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 The head mounted display of claim 15,
A head mounted display, wherein a heat dissipation structure is installed on a surface of the circuit element opposite to the substrate.
上記回路部筺体に開口部を設置することを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 14. The head mounted display according to claim 14,
A head-mounted display, wherein an opening is provided in the circuit unit housing.
上記レンズ部は交換できることを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 In the head mounted display of claim 14,
A head mounted display characterized in that the lens part can be exchanged.
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