JP2023051744A - 画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイ及び遮光部材 - Google Patents
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Abstract
【課題】観察者が眼鏡を着用する場合にも、遮光性能が低下せず、眼鏡に対して過負荷が加わらないようにする。【解決手段】画像表示装置100は、観察者の眼に導光する観察光学系を構成するレンズ10L、10Rを備えた画像表示装置である。画像表示装置100には、遮光部材であるアイカップ300L、300Rを着脱可能に取り付けることができる。アイカップ300L、300Rは、遮光部301と、取り付け部302とを備え、画像表示装置100の筐体101に取り付けられた状態で観察者側に延伸する形状を有する。遮光部301の側面303の後端部(観察者側の端部)には、外側(顔面から離れる方向)に膨らんでつる95aを避ける逃げ部311が形成される。これにより、遮光部301がつる95aと干渉するのを避けて、観察者の眼の周囲を覆うことができる。【選択図】図12
Description
本発明は、観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置、ヘッドマウントディスプレイ、及び画像表示装置に設けられる遮光部材に関する。
近年、観察者の頭部に装着し、観察者の眼前に映像を表示するHMD(ヘッドマウントディスプレイ)が利用される機会が増えている。HMDは、手軽に映像を大画面で見ることが可能であること、立体視が容易であること等の理由から、人工現実感(バーチャルリアリティ=VR)、複合現実感(ミックスドリアリティ=MR)を体験可能な機器として使用される。
MRを実現するためのHMDは、観察者の左右の眼に対応した被写体の画像を取り込むための撮像部と、撮像部により撮影された画像に3DCG画像を重畳して表示するための表示部と、観察者に画像を投影するための観察光学系とを有する。観察者の左右の眼に対応した小型の液晶パネル等の表示素子に画像を表示し、この画像を観察者の左右それぞれの目に対応した観察光学系を介して拡大した後に、観察者の左右の眼球に投影するようになっている。撮像部により撮影された画像は、左右両眼に対応する視差を有する画像になっている。そして、3DCG画像を観察者の左右両眼に対応した視差画像として作成し、撮像部により撮影された画像に重畳して表示することで、あたかも仮想の3DCG画像が現実に存在するかのように表現することが可能になる。
HMDでは、観察光学系に入射した外部光が反射して観察者の眼に入ることで画像の観察が妨げられることを防止するためにアイカップが一体又は着脱可能が設けられることがある。アイカップは、観察光学系の周囲を覆って、外部光の入射を防ぐ遮光部材である。
MRを実現するためのHMDは、観察者の左右の眼に対応した被写体の画像を取り込むための撮像部と、撮像部により撮影された画像に3DCG画像を重畳して表示するための表示部と、観察者に画像を投影するための観察光学系とを有する。観察者の左右の眼に対応した小型の液晶パネル等の表示素子に画像を表示し、この画像を観察者の左右それぞれの目に対応した観察光学系を介して拡大した後に、観察者の左右の眼球に投影するようになっている。撮像部により撮影された画像は、左右両眼に対応する視差を有する画像になっている。そして、3DCG画像を観察者の左右両眼に対応した視差画像として作成し、撮像部により撮影された画像に重畳して表示することで、あたかも仮想の3DCG画像が現実に存在するかのように表現することが可能になる。
HMDでは、観察光学系に入射した外部光が反射して観察者の眼に入ることで画像の観察が妨げられることを防止するためにアイカップが一体又は着脱可能が設けられることがある。アイカップは、観察光学系の周囲を覆って、外部光の入射を防ぐ遮光部材である。
特許文献1には、液晶モニタ用遮光フードであって、使用中に顔や眼さらに眼鏡等がフードに当たった場合、フード自体が変形することにより衝撃を緩和し、負傷や破損の可能性を低減することが開示されている。
HMDに設けられる遮光部材であるアイカップにおいても、柔らかい素材で構成し、観察者の顔や眼鏡と接触したときに、アイカップ自体が変形する構成にすることが考えられる。
しかしながら、アイカップが、顔の側方で顔面よりも外側に位置する眼鏡のつる(テンプルとも呼ばれる)と接触すると、アイカップ全体の形状が崩れ、遮光性能が低下してしまうとともに、眼鏡に対して過負荷が加わるおそれがある。
HMDに設けられる遮光部材であるアイカップにおいても、柔らかい素材で構成し、観察者の顔や眼鏡と接触したときに、アイカップ自体が変形する構成にすることが考えられる。
しかしながら、アイカップが、顔の側方で顔面よりも外側に位置する眼鏡のつる(テンプルとも呼ばれる)と接触すると、アイカップ全体の形状が崩れ、遮光性能が低下してしまうとともに、眼鏡に対して過負荷が加わるおそれがある。
本発明は上記のような点に鑑みてなされたものであり、遮光部材を備えた画像表示装置を観察者が眼鏡を着用して使用する場合にも、遮光性能が低下せず、眼鏡に対して過負荷が加わらないようにすることを目的とする。
本発明の画像表示装置は、観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、前記観察光学系が設けられた筐体と、前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、前記遮光部材は、前記観察者が着用する眼鏡のつるを避ける形状を有することを特徴とする。
本発明によれば、遮光部材を備えた画像表示装置を観察者が眼鏡を着用して使用する場合にも、遮光性能が低下せず、眼鏡に対して過負荷が加わらないようにすることができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。
[第1の実施形態]
本発明を適用する画像表示装置は、観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であり、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)やHHD(ハンドヘルドディスプレイ)に使用されるのに適している。本実施形態では、後述する図4に示すように、HMDに使用される画像表示装置100を説明する。本願においては、図4に示すように、観察者の頭部Hに装着した状態で観察者が向く方向を前方、観察者から見た上下左右の方向を上下左右として、各方向を定義する。
[第1の実施形態]
本発明を適用する画像表示装置は、観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であり、HMD(ヘッドマウントディスプレイ)やHHD(ハンドヘルドディスプレイ)に使用されるのに適している。本実施形態では、後述する図4に示すように、HMDに使用される画像表示装置100を説明する。本願においては、図4に示すように、観察者の頭部Hに装着した状態で観察者が向く方向を前方、観察者から見た上下左右の方向を上下左右として、各方向を定義する。
図1は、画像表示装置100を後方(観察者側)から見た斜視図である。また、図2(a)、(b)は、画像表示装置100の後面を示す図である。また、図3は、画像表示装置100を前方から見た斜視図である。
画像表示装置100は、その外装を構成し、前後に薄型で、横長の筐体101を備える。
画像表示装置100は、その外装を構成し、前後に薄型で、横長の筐体101を備える。
図1及び図2に示すように、筐体101の後面には、観察光学系を構成する左右のレンズ10L、10Rが設けられる。レンズ10L、10Rは、筐体101内に備えられたLCD(Liquid Crystal Display)やOLED(Organic Light Emitting Diode)等の表示部の画像を拡大、導光するプリズムやレンズ等であり、観察者はレンズ10L、10Rを覗いて表示部の画像を観察する。レンズ10L、10R周囲にはフード11L、11Rが備えられ、図2(a)、(b)に示すように、観察者はフード11L、11Rを操作して観察者の眼幅に合わせてレンズ10L、10Rの位置を左右に調整することができる。
図3に示すように、筐体101の前面には、左右の撮像カメラ20L、20Rと、左右の位置合わせカメラ21L、21Rとが設けられる。撮像カメラ20L、20Rは、観察者にレンズ10L、10Rを介して表示する現実画像を取得するステレオカメラである。位置合わせカメラ21L、21Rは、取得した画像から抽出されるマーカや物体のエッジ等の特徴点等を利用して画像表示装置100の位置や姿勢を取得するためのステレオカメラである。位置合わせカメラ21L、21Rは、モノクロであるが、広画角、高シャッター速度、長い基線長等を利用して高精度、高耐障害な位置合わせを指向する。
なお、本実施形態では、撮像カメラ20L、20R及び位置合わせカメラ21L、21Rを別個に設けているが、撮像カメラ20L、20Rのみで表示画像の取得及び位置合わせ情報の取得を行うように構成してもよい。また、位置合わせカメラ21L、21Rを超音波や赤外線等を利用した距離センサ等に置き換えてもよい。
なお、本実施形態では、撮像カメラ20L、20R及び位置合わせカメラ21L、21Rを別個に設けているが、撮像カメラ20L、20Rのみで表示画像の取得及び位置合わせ情報の取得を行うように構成してもよい。また、位置合わせカメラ21L、21Rを超音波や赤外線等を利用した距離センサ等に置き換えてもよい。
筐体101の上面の左端部には、ケーブル90が接続される。ケーブル90は、画像表示装置100の側方に延出するように配置される。画像表示装置100は、ケーブル90を介して外部のパーソナルコンピュータやコントローラと位置情報や画像のデータを通信し、現実画像に3DCG画像を重畳した表示画像を生成して、LCDやOLED等の表示部に表示する。観察者は、観察光学系を介して、表示部の画像を観察することができる。
筐体101の上面には、観察者の指示操作や電源操作等を受け付ける操作ボタン30a~30cが配置される。操作ボタン30a~30cは、観察者が筐体101の上下を把持して操作可能になるように配置されている。これにより、操作ボタンが筐体101の側面に配置されているような場合に起こりうる、操作ボタンを操作する時に操作の反動により生じる観察光学系と観察者との位置ずれを抑えながら、片手でボタン操作を行うことができる。
図4は、画像表示装置100を使用したHMDを示す斜視図である。頭部装着具である頭部装着ユニット200で画像表示装置100を吊り下げるように支持することにより、観察者は、ハンズフリーで画像を観察することが可能になる。
頭部装着ユニット200は、上下移動部202を介して、画像表示装置100を支持する。画像表示装置100は、その上部に設けられた揺動部104が上下移動部202に支持され、図5に示すように、画像表示装置100を前後に揺動させる(矢印A1)ことができる。また、上下移動部202により、頭部装着ユニット200に設置されたダイアル201を操作して画像表示装置100を上下方向に移動させる(矢印A2)ことができる。これにより、先に説明した眼幅の調整機能と合わせて、レンズ10L、10Rを最適な観察位置に調整することができる。
また、図6に示すように、揺動範囲を大きくとることで、画像表示装置100を跳ね上げ位置に移動することができる。これにより、観察者は、HMDを頭部Hから外すことなく、一時的に外部を直視することができる。画像表示装置100の側方にケーブル90が延出するようにしているので、ケーブル90が頭部装着ユニット200に干渉することなく画像表示装置100を跳ね上げ位置にすることができる。
また、図6に示すように、揺動範囲を大きくとることで、画像表示装置100を跳ね上げ位置に移動することができる。これにより、観察者は、HMDを頭部Hから外すことなく、一時的に外部を直視することができる。画像表示装置100の側方にケーブル90が延出するようにしているので、ケーブル90が頭部装着ユニット200に干渉することなく画像表示装置100を跳ね上げ位置にすることができる。
ここで、図7乃至図12に示すように、本実施形態に係る画像表示装置100には、遮光部材であるアイカップ300L、300Rを着脱可能に取り付けることができる。
図7は、アイカップ300L、300Rを示す斜視図である。アイカップ300L、300Rは、樹脂製であり、遮光部301と、取り付け部302とを備え、筐体101に取り付けられた状態で観察者側に延伸する形状を有する。
図7は、アイカップ300L、300Rを示す斜視図である。アイカップ300L、300Rは、樹脂製であり、遮光部301と、取り付け部302とを備え、筐体101に取り付けられた状態で観察者側に延伸する形状を有する。
遮光部301は、側面303と、側面303に連続する上下面304a、304bとを有し、レンズ10L、10Rを覗く観察者の眼の周囲を覆う。側面303は、その上下間の中央部分が外側に膨らむ曲面形状を有する。外側とは、顔面から離れる方向である。また、下面304a、304bが後方に向かうに従って幅狭になり、遮光部301は、後方に向かうに従って深さが浅くなる形状を有する。
取り付け部302は、遮光部301の側面303の前端部の内側に接続する側面305と、側面305に連続する上下面306a、306bとを有する。上面306aには下方に突出する係合凸部307が設けられ、下面306bには上方に突出する係合凸部308が設けられる。
図8(a)は、画像表示装置100の上面を示す図、図8(b)は画像表示装置100の下面を示す図である。図8(a)に示すように、筐体101の上面の左右肩部に、溝状の係合部102L、102Rが形成される。また、図8(b)に示すように、筐体101の下面の左右に、凹状の係合部103L、103Rが形成される。
アイカップ300L、300Rを取り付けるときは、取り付け部302の弾性を利用して、係合凸部307を画像表示装置100の係合部102L、102Rに係合させ、係合凸部308を画像表示装置100の係合部103L、103Rに係合させる。これにより、筐体101の左右の側部にアイカップ300L、300Rを取り付けることができ、遮光部301で観察者の眼の周囲を覆って、外部光の入射を防ぐことができる。
アイカップ300L、300Rを取り付けるときは、取り付け部302の弾性を利用して、係合凸部307を画像表示装置100の係合部102L、102Rに係合させ、係合凸部308を画像表示装置100の係合部103L、103Rに係合させる。これにより、筐体101の左右の側部にアイカップ300L、300Rを取り付けることができ、遮光部301で観察者の眼の周囲を覆って、外部光の入射を防ぐことができる。
図9は、アイカップ300L、300Rを取り付けた状態の画像表示装置100を使用したHMDを示す斜視図である。図10は、アイカップ300L、300Rを取り付けた状態の画像表示装置100の後面を示す図である。図11は、アイカップ300L、300Rを取り付けた状態の画像表示装置100を後方から見た斜視図である。なお、符号105は、後述する第6の実施形態で使用する赤外線センサであるが、本実施形態ではなくてもよい。
アイカップ300L、300Rは、その取り付け部302が筐体101の側部で、かつ、レンズ10L、10Rの接眼側表面よりも前方(対物側)に配置され、そこから観察者側に延伸する形状を有する。これにより、図10(a)、(b)に示すように、アイカップ300L、300Rを取り付けたときにも、観察者の視線方向に眼鏡95と干渉するような部位が存在しない形状及び構造になっている。このように観察者が眼鏡95を着用している場合も、視線方向で眼鏡95と干渉するような部位が存在せず、アイカップ300L、300Rの有無で観察者に対するレンズ10L、10Rの距離を調整する範囲に影響がないように構成されている。
また、図10(b)に示すように、アイカップ300L、300Rの遮光部301の側面303は、外側(顔面から離れる方向)に膨らむ曲面形状を有しており、その内側に眼鏡95のつる95aを収納するスペース309が確保される。
図11に示すように、アイカップ300L、300Rは、上下方向に延びる回転軸310を中心に回動可能に構成される。具体的には、遮光部301は、取り付け部302に対して、上下方向に延びる回転軸310を介して約90°回動可能に取り付けられる。回転軸310は、筐体101の側方で、かつ、レンズ10L、10Rの接眼側表面よりも前方(対物側)に配置される。このように遮光部301を左右に開くように回動させることができ(矢印A3)、顔面に当たらない回転軌道として、顔面に近接又は接触させた状態と、顔面から離間させた状態とに遷移させることができる。
この場合に、回転軸310に、所定の角度でクリックを発生させるクリックヒンジを用いて、顔面近傍で顔面に近づく方向に付勢力(クリック)を発生させるようにすれば、遮光部301を顔面に近接させた状態に保ちやすくなる。また、顔面から所定の距離だけ離間させた位置で、顔面から離れる方向に付勢力(クリック)を発生させるようにすれば、不用意に遮光部301が顔面に近接することを防ぐことができる。
この場合に、回転軸310に、所定の角度でクリックを発生させるクリックヒンジを用いて、顔面近傍で顔面に近づく方向に付勢力(クリック)を発生させるようにすれば、遮光部301を顔面に近接させた状態に保ちやすくなる。また、顔面から所定の距離だけ離間させた位置で、顔面から離れる方向に付勢力(クリック)を発生させるようにすれば、不用意に遮光部301が顔面に近接することを防ぐことができる。
図12は、アイカップ300Lと観察者が着用した眼鏡95との関係を説明するための図である。なお、見やすくするため、観察者の頭部H、画像表示装置100、及び頭部装着ユニット200の図示を省略する。また、左のアイカップ300Lだけを示すが、右のアイカップ300Rも同様であり、その図示を省略する。
アイカップ300Lの遮光部301の上下面304a、304bの後端部(観察者側の端部)は、顔面に接触する接触部312になる。一方で、遮光部301の側面303の後端部(観察者側の端部)には、側面303の曲面形状に倣って、外側(顔面から離れる方向)に膨らんでつる95aを避ける逃げ部311が形成される。
このようにアイカップ300Lは、逃げ部311を有するので、遮光部301がつる95aと干渉するのを避けて、接触部312を顔面に近接又は接触させた状態にして、観察者の眼の周囲を覆うことができる。なお、観察者が眼鏡を着用していない場合、逃げ部311は顔面との隙間となってしまうが、観察者の眼よりも後方に位置する隙間である。したがって、外部光の入射はレンズ10L、10Rの外側端部のみに限られ、観察に支障をきたすことがない。
アイカップ300Lの遮光部301の上下面304a、304bの後端部(観察者側の端部)は、顔面に接触する接触部312になる。一方で、遮光部301の側面303の後端部(観察者側の端部)には、側面303の曲面形状に倣って、外側(顔面から離れる方向)に膨らんでつる95aを避ける逃げ部311が形成される。
このようにアイカップ300Lは、逃げ部311を有するので、遮光部301がつる95aと干渉するのを避けて、接触部312を顔面に近接又は接触させた状態にして、観察者の眼の周囲を覆うことができる。なお、観察者が眼鏡を着用していない場合、逃げ部311は顔面との隙間となってしまうが、観察者の眼よりも後方に位置する隙間である。したがって、外部光の入射はレンズ10L、10Rの外側端部のみに限られ、観察に支障をきたすことがない。
以上説明したように、アイカップ300L、300Rは、観察者が着用する眼鏡95のつる95aを避ける形状を有するので、アイカップ300L、300Rが眼鏡95と強く接触することを防ぐことができる。また、アイカップ300L、300R全体の形状が崩れるようなこともない。したがって、観察者が眼鏡95を着用する場合にも、遮光性能が低下せず、眼鏡95に対して過負荷が加わらないようにすることができる。
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態を説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態と比較して、アイカップ300L、300Rの遮光部301を異ならせたものである。以下、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図13は、第2の実施形態に係るアイカップ300Lを示す図である。図13(a)は、アイカップ300Lの側面図である。図13(b)は、アイカップ300Lと観察者が着用した眼鏡95との関係を説明するための図である。なお、見やすくするため、観察者の頭部H、画像表示装置100、及び頭部装着ユニット200の図示を省略する。図13(c)は、図13(b)のA―A線断面図である。なお、図13では、左のアイカップ300Lだけを示すが、右のアイカップ300Rも同様であり、その図示を省略する。
次に、第2の実施形態を説明する。第2の実施形態は、第1の実施形態と比較して、アイカップ300L、300Rの遮光部301を異ならせたものである。以下、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図13は、第2の実施形態に係るアイカップ300Lを示す図である。図13(a)は、アイカップ300Lの側面図である。図13(b)は、アイカップ300Lと観察者が着用した眼鏡95との関係を説明するための図である。なお、見やすくするため、観察者の頭部H、画像表示装置100、及び頭部装着ユニット200の図示を省略する。図13(c)は、図13(b)のA―A線断面図である。なお、図13では、左のアイカップ300Lだけを示すが、右のアイカップ300Rも同様であり、その図示を省略する。
遮光部301の側面303の後端部(観察者側の端部)には、観察者が着用する眼鏡95のつる95aに接触したときに、顔面から離れる方向に弾性変形する櫛状部313が設けられる。具体的には、側面303の後端部に、前後方向、すなわち眼鏡95のつる95aの延伸方向に延び、側面303の後端部で開口するスリット状の切り欠きが複数形成されて、櫛状部313が構成される。
なお、本実施形態では、遮光部301の側面303の後端部に、第1の実施形態で述べた逃げ部311がなくてもよい。或いは、逃げ部311を形成するとしても、眼鏡95のつる95aとの接触が許容されるので、第1の実施形態と比べて外側に膨らむ量を小さくしてもよい。
なお、本実施形態では、遮光部301の側面303の後端部に、第1の実施形態で述べた逃げ部311がなくてもよい。或いは、逃げ部311を形成するとしても、眼鏡95のつる95aとの接触が許容されるので、第1の実施形態と比べて外側に膨らむ量を小さくしてもよい。
このようにアイカップ300Lは、図13(c)に示すように、櫛状部313が、観察者が着用する眼鏡95のつる95aに接触したときに、顔面から離れる方向に弾性変形する。これにより、接触部312を顔面に近接又は接触させた状態にして、観察者の眼の周囲を覆うことができる。
ここで、図11で説明した回転軸310に所定の回動トルクを有するヒンジを用いるようにして、アイカップ300L、300Rを回動させるのに要する力は、櫛状部313を弾性変形させる力よりも大きいものとする。これにより、櫛状部313が眼鏡95のつる95aに接触したときに、まずは櫛状部313が弾性変形し、アイカップ300L、300Rが意図せずに回動してしまうのを防ぐことができる。
以上説明したように、アイカップ300L、300Rは、遮光部301の後端部に櫛状部313を有するので、アイカップ300L、300Rが眼鏡95と強く接触することを防ぐことができる。また、アイカップ300L、300R全体の形状が崩れるようなこともない。したがって、観察者が眼鏡95を着用する場合にも、遮光性能が低下せず、眼鏡95に対して過負荷が加わらないようにすることができる。
なお、本実施形態では、本発明でいう変形部として櫛状部313を形成する例を述べたが、これに限定されるものではない。
なお、本実施形態では、本発明でいう変形部として櫛状部313を形成する例を述べたが、これに限定されるものではない。
[第3の実施形態]
次に、第3の実施形態を説明する。第3の実施形態は、第1の実施形態と比較して、アイカップ300L、300Rの遮光部301を異ならせたものである。以下、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図14は、第3の実施形態に係るアイカップ300Lを示す図である。図14(a)は、アイカップ300Lの側面図である。図14(b)は、アイカップ300Lと観察者が着用した眼鏡95との関係を説明するための図である。なお、見やすくするため、観察者の頭部H、画像表示装置100、及び頭部装着ユニット200の図示を省略する。図14(c)は、図14(b)のB―B線断面図である。なお、図14では、左のアイカップ300Lだけを示すが、右のアイカップ300Rも同様であり、その図示を省略する。
次に、第3の実施形態を説明する。第3の実施形態は、第1の実施形態と比較して、アイカップ300L、300Rの遮光部301を異ならせたものである。以下、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図14は、第3の実施形態に係るアイカップ300Lを示す図である。図14(a)は、アイカップ300Lの側面図である。図14(b)は、アイカップ300Lと観察者が着用した眼鏡95との関係を説明するための図である。なお、見やすくするため、観察者の頭部H、画像表示装置100、及び頭部装着ユニット200の図示を省略する。図14(c)は、図14(b)のB―B線断面図である。なお、図14では、左のアイカップ300Lだけを示すが、右のアイカップ300Rも同様であり、その図示を省略する。
遮光部301の側面303の後端部(観察者側の端部)には、観察者が着用する眼鏡95のつる95aに接触したときに、顔面から離れる方向に回動する回動部材314が設けられる。具体的には、側面303の後端部が部分的に切り欠かれ、そこに板状の回動部材314が収納される。回動部材314は、上下方向に延びる回転軸315で支持される。また、付勢部材として例えばばねを備え、通常は回動部材314が側面303に沿った位置に保持されるが、ばねによる付勢力に抗して顔面から離れる方向に回動する構成になっている。
なお、本実施形態では、遮光部301の側面303の後端部に、第1の実施形態で述べた逃げ部311がなくてもよい。或いは、逃げ部311を形成するとしても、眼鏡95のつる95aとの接触が許容されるので、第1の実施形態と比べて外側に膨らむ量を小さくしてもよい。
なお、本実施形態では、遮光部301の側面303の後端部に、第1の実施形態で述べた逃げ部311がなくてもよい。或いは、逃げ部311を形成するとしても、眼鏡95のつる95aとの接触が許容されるので、第1の実施形態と比べて外側に膨らむ量を小さくしてもよい。
このようにアイカップ300Lは、図14(c)に示すように、回動部材314が、観察者が着用する眼鏡95のつる95aに接触したときに、顔面から離れる方向に回動する。これにより、接触部312を顔面に近接又は接触させた状態にして、観察者の眼の周囲を覆うことができる。
ここで、図11で説明した回転軸310に所定の回動トルクを有するヒンジを用いるようにして、アイカップ300L、300Rを回動させるのに要する力は、回動部材314をばねによる付勢力に抗して回動させる力よりも大きいものとする。これにより、回動部材314が眼鏡95のつる95aに接触したときに、まずは回動部材314が回動し、アイカップ300L、300Rが意図せずに回動してしまうのを防ぐことができる。
以上説明したように、アイカップ300L、300Rは、遮光部301の後端部に回動部材314を備えるので、アイカップ300L、300Rが眼鏡95と強く接触することを防ぐことができる。また、アイカップ300L、300R全体の形状が崩れるようなこともない。したがって、観察者が眼鏡95を着用する場合にも、アイカップ全体の形状が崩れるようなことがなく、遮光性能が低下せず、眼鏡95に対して過負荷が加わらないようにすることができる。
なお、本実施形態では、本発明でいう可動部を回動部材314により構成する例を述べたが、観察者が着用する眼鏡95のつる95aに接触したときに、顔面から離れる方向に移動するものであれば、その動きは回動に限定されるものではない。
なお、本実施形態では、本発明でいう可動部を回動部材314により構成する例を述べたが、観察者が着用する眼鏡95のつる95aに接触したときに、顔面から離れる方向に移動するものであれば、その動きは回動に限定されるものではない。
[第4の実施形態]
次に、第4の実施形態を説明する。第4の実施形態は、第1の実施形態と比較して、付加機能を持たせたものである。以下、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
第1の実施形態で述べたように、アイカップ300L、300Rは、頭部装着ユニット200で支持される画像表示装置100が観察者の眼と正対する状態で、観察者が着用する眼鏡95のつる95aを避ける形状を有する。しかしながら、遮光部301を顔面に近接させた状態で、頭部装着ユニット200に対して画像表示装置100を前方に揺動させると、遮光部301が観察者の顔面や眼鏡95に衝突することがある。
そこで、本実施形態では、頭部装着ユニット200に対する画像表示装置100の揺動に連動して、アイカップ300L、300Rの遮光部301が顔面から離れる方向に回動する構成を採用する。
次に、第4の実施形態を説明する。第4の実施形態は、第1の実施形態と比較して、付加機能を持たせたものである。以下、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
第1の実施形態で述べたように、アイカップ300L、300Rは、頭部装着ユニット200で支持される画像表示装置100が観察者の眼と正対する状態で、観察者が着用する眼鏡95のつる95aを避ける形状を有する。しかしながら、遮光部301を顔面に近接させた状態で、頭部装着ユニット200に対して画像表示装置100を前方に揺動させると、遮光部301が観察者の顔面や眼鏡95に衝突することがある。
そこで、本実施形態では、頭部装着ユニット200に対する画像表示装置100の揺動に連動して、アイカップ300L、300Rの遮光部301が顔面から離れる方向に回動する構成を採用する。
図15は、第4の実施形態に係る画像表示装置100を使用したHMDを示す斜視図である。頭部装着ユニット200には、画像表示装置100を吊り下げるように支持する支持部分において、左右に延びる接触部材204が設けられる。接触部材204の左右の端部には、下方に延びる棒部205が設けられ、これら棒部205がそれぞれ左右のアイカップ300L、300Rの遮光部301の前面端に当接する。接触部材204は、ダイアル201の操作による画像表示装置100の上下方向移動とは連動するが、頭部装着ユニット200に対する画像表示装置100の前後揺動とは連動しない。
また、アイカップ300L、300Rにおいて、取り付け部302に不図示のバネ等の付勢部材が設けられる。付勢部材は、遮光部301を、顔面に近づける方向に回動するように付勢する。なお、遮光部301を顔面に近づける方向を閉方向といい、顔面から離れる方向を開方向という。
図16は、頭部装着ユニット200に対して画像表示装置100を前方に揺動させたときの状態の遷移を説明するための図である。なお、見やすくするために、頭部装着ユニット200においては、接触部材204以外の図示を省略する。図16(a)は、画像表示装置100が観察者の眼と正対する状態を示す図である。図16(b)は、画像表示装置100を前方に5°揺動させた状態を示す図である。図16(c)は、画像表示装置100を前方に20°揺動させた状態を示す図である。
図16(a)の状態から図16(b)の状態まで画像表示装置100を揺動させると、接触部材204の端部の棒部205が、左右の遮光部301の前面端に荷重を加える。これにより、遮光部301が、付勢部材の付勢力に抗して、取り付け部302に対して開方向に回動し始める。そして、図16(c)の状態まで画像表示装置100を揺動させると、遮光部301が更に開方向に回動し、観察者の顔面から十分に離れて、遮光部301が観察者の顔面や眼鏡に当たらない位置まで開いた状態になる。
図16(a)の状態から図16(b)の状態まで画像表示装置100を揺動させると、接触部材204の端部の棒部205が、左右の遮光部301の前面端に荷重を加える。これにより、遮光部301が、付勢部材の付勢力に抗して、取り付け部302に対して開方向に回動し始める。そして、図16(c)の状態まで画像表示装置100を揺動させると、遮光部301が更に開方向に回動し、観察者の顔面から十分に離れて、遮光部301が観察者の顔面や眼鏡に当たらない位置まで開いた状態になる。
以上説明したように、頭部装着ユニット200に対する画像表示装置100の前方への揺動に連動して、接触部材204により、遮光部301を開方向に回動させことができる。したがって、観察者が一時的に外部を直視したいとき、画像表示装置100を前方に揺動させる操作を行うだけでよく、観察者が遮光部301を回動させるような操作を行わなくても、遮光部301が観察者の顔面や眼鏡に衝突することを避けることができる。
[第5の実施形態]
次に、第5の実施形態を説明する。第5の実施形態は、第4の実施形態と比較して、頭部装着ユニット200の構成を異ならせたものである。以下、第4の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第4の実施形態との相違点を中心に説明する。
図17(a)は、第5の実施例に係る画像表示装置100を使用したHMDを示す斜視図である。図17(b)は、頭部装着ユニット200の構造を説明するための図である。図17(a)に示すように、頭部装着ユニット200の上下移動部202に、上下にスライド操作可能なレバー206が設けられている。図17(b)に示すように、上下移動部202の内部には、圧縮バネ207が配置される。圧縮バネ207は、レバー206を下方向に付勢する。後述する図18(b)に示すように、レバー206が下方位置にあるとき、レバー206のフック部206aが揺動部104に掛かるようになっている。また、揺動部104の内部には、ねじりバネ208が配置される。ねじりバネ208は、上下移動部202に対して揺動部104を前方に付勢する付勢手段である。レバー206は、ねじりバネ208の付勢力に抗して画像表示装置100を所定の揺動位置に保つように係止し、所定の操作に応じて係止を解除する係止手段として機能する。
次に、第5の実施形態を説明する。第5の実施形態は、第4の実施形態と比較して、頭部装着ユニット200の構成を異ならせたものである。以下、第4の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第4の実施形態との相違点を中心に説明する。
図17(a)は、第5の実施例に係る画像表示装置100を使用したHMDを示す斜視図である。図17(b)は、頭部装着ユニット200の構造を説明するための図である。図17(a)に示すように、頭部装着ユニット200の上下移動部202に、上下にスライド操作可能なレバー206が設けられている。図17(b)に示すように、上下移動部202の内部には、圧縮バネ207が配置される。圧縮バネ207は、レバー206を下方向に付勢する。後述する図18(b)に示すように、レバー206が下方位置にあるとき、レバー206のフック部206aが揺動部104に掛かるようになっている。また、揺動部104の内部には、ねじりバネ208が配置される。ねじりバネ208は、上下移動部202に対して揺動部104を前方に付勢する付勢手段である。レバー206は、ねじりバネ208の付勢力に抗して画像表示装置100を所定の揺動位置に保つように係止し、所定の操作に応じて係止を解除する係止手段として機能する。
図18は、頭部装着ユニット200に対して画像表示装置100を前方に揺動させたときの状態の遷移を説明するための図である。図18(a)は、画像表示装置100が観察者の眼と正対する状態でのねじりバネ208の部分の断面図であり、図18(b)は、同状態でのレバー206部分の断面図である。また、図18(c)は、画像表示装置100を前方に90°揺動させた状態でのねじりバネ208の部分の断面図であり、図18(d)は、同状態でのレバー206の部分の断面図である。
画像表示装置100が観察者の眼と正対している状態では、図18(b)に示すよう、レバー206のフック部206aが揺動部104に掛かかることで、ねじりバネ208の付勢力による揺動部104の前方への揺動を止めている。この状態から、レバー206を圧縮バネ207の付勢力に抗するように上方向にスライドさせると、図18(d)に示すように、フック部206aが揺動部104から外れる。その結果、ねじりバネ208の付勢力により、揺動部104前方に揺動し、画像表示装置100が前方に揺動する。第4の実施形態で述べたように、頭部装着ユニット200に対する画像表示装置100の前方への揺動に連動して、接触部材204により、遮光部301を開方向に回動させることができる。
画像表示装置100が観察者の眼と正対している状態では、図18(b)に示すよう、レバー206のフック部206aが揺動部104に掛かかることで、ねじりバネ208の付勢力による揺動部104の前方への揺動を止めている。この状態から、レバー206を圧縮バネ207の付勢力に抗するように上方向にスライドさせると、図18(d)に示すように、フック部206aが揺動部104から外れる。その結果、ねじりバネ208の付勢力により、揺動部104前方に揺動し、画像表示装置100が前方に揺動する。第4の実施形態で述べたように、頭部装着ユニット200に対する画像表示装置100の前方への揺動に連動して、接触部材204により、遮光部301を開方向に回動させることができる。
以上説明したように、レバー206、圧縮バネ207、ねじりバネ208を含んで構成される跳ね上げ構造を有し、観察者がレバー206を操作するだけで、画像表示装置100を前方に揺動させるができる。
[第6の実施形態]
次に、第6の実施形態を説明する。第6の実施形態は、第1の実施形態と比較して、付加機能を持たせたものである。以下、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図11に示すように、第6の実施形態に係る画像表示装置100の後面(観察者側の面)には、近接センサとして機能する赤外線センサ105が設置される。
図19は、第6の実施形態に係る画像表示装置100の要部の構成を示す図である。画像処理装置100は、赤外線センサ105と、制御部106と、アイカップ300L、300Rの遮光部301を回動させる駆動源であるアクチュエータ107とを備える。図11に示すように、赤外線センサ105は、画像表示装置100において、観察者の額と正対する部分に配置される。また、アクチュエータ107は、遮光部301を左右に開くように回動させる(矢印A3)。制御部106は、信号処理基板を搭載し、赤外線センサ105の出力に応じて、アクチュエータ107を制御して、アイカップ300L、300Rの遮光部301を回動させる。
次に、第6の実施形態を説明する。第6の実施形態は、第1の実施形態と比較して、付加機能を持たせたものである。以下、第1の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第1の実施形態との相違点を中心に説明する。
図11に示すように、第6の実施形態に係る画像表示装置100の後面(観察者側の面)には、近接センサとして機能する赤外線センサ105が設置される。
図19は、第6の実施形態に係る画像表示装置100の要部の構成を示す図である。画像処理装置100は、赤外線センサ105と、制御部106と、アイカップ300L、300Rの遮光部301を回動させる駆動源であるアクチュエータ107とを備える。図11に示すように、赤外線センサ105は、画像表示装置100において、観察者の額と正対する部分に配置される。また、アクチュエータ107は、遮光部301を左右に開くように回動させる(矢印A3)。制御部106は、信号処理基板を搭載し、赤外線センサ105の出力に応じて、アクチュエータ107を制御して、アイカップ300L、300Rの遮光部301を回動させる。
より詳細には、赤外線センサ105は、赤外光を発光し、反射して戻ってくる赤外光の受光量を検出して、その受光量に応じた出力を行う。観察者が、画像表示装置100を前方に揺動させていくと、赤外線センサ105と観察者の額との距離が大きくなり、観察者の額で反射した赤外光が赤外線センサ105に戻る量、すなわち赤外線センサ105の受光量が減っていく。その受光量に閾値を設定することで、観察者の額と赤外線センサ105との距離が所定の距離だけ離れたことを検知することができる。赤外線センサ105の受光量が閾値以上から閾値未満に変化した場合、観察者が画像表示装置100を前方に揺動させていることを検知することができる。この場合、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を開方向に回動させる。赤外線センサ105の受光量が閾値未満から閾値以上に変化した場合、観察者が画像表示100を顔方向に揺動させていることを検知することができる。この場合、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を閉方向に回動させる。
図20は、画像表示装置100の制御部106が実行する処理例を示すフローチャートであり、画像表示装置100の電源がオンされると開始される。
ステップS1で、制御部106は、赤外線センサ105の受光量が閾値未満であるか否か、すなわち画像表示装置100を前方に揺動させているか否かを判定する。赤外線センサ105の受光量が閾値未満になるまでステップS1を繰り返し、赤外線センサ105の受光量が閾値未満になった場合、ステップS2に進む。
ステップS2で、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を開方向に回動させる。
ステップS3で、制御部106は、画像表示装置100の電源オフ操作がなされたか否かを判定する。電源オフ操作がなされていない場合、ステップS4に進み、電源オフ操作がなされた場合、本フローチャートを終了する。
ステップS4で、制御部106は、赤外線センサ105の受光量が閾値以上であるか否か、すなわち画像表示装置100を顔方向に揺動させているか否かを判定する。赤外線センサ105の受光量が閾値以上でない場合、ステップS3に戻り、赤外線センサ105の受光量が閾値以上である場合、ステップS5に進む。
ステップS5で、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を閉方向に回動させる。
ステップS1で、制御部106は、赤外線センサ105の受光量が閾値未満であるか否か、すなわち画像表示装置100を前方に揺動させているか否かを判定する。赤外線センサ105の受光量が閾値未満になるまでステップS1を繰り返し、赤外線センサ105の受光量が閾値未満になった場合、ステップS2に進む。
ステップS2で、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を開方向に回動させる。
ステップS3で、制御部106は、画像表示装置100の電源オフ操作がなされたか否かを判定する。電源オフ操作がなされていない場合、ステップS4に進み、電源オフ操作がなされた場合、本フローチャートを終了する。
ステップS4で、制御部106は、赤外線センサ105の受光量が閾値以上であるか否か、すなわち画像表示装置100を顔方向に揺動させているか否かを判定する。赤外線センサ105の受光量が閾値以上でない場合、ステップS3に戻り、赤外線センサ105の受光量が閾値以上である場合、ステップS5に進む。
ステップS5で、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を閉方向に回動させる。
以上説明したように、画像表示装置100の揺動位置に応じて、アクチュエータ107を制御して、アイカップ300L、300Rの遮光部301を回動させるようにした。これにより、観察者が画像表示装置100を揺動させることで、遮光部301を自動的に開閉させることができる。
[第7の実施形態]
次に、第7の実施形態を説明する。第7の実施形態は、第6の実施形態と比較して、赤外線センサ105でなく、磁気センサを利用することに変更したものである。以下、第6の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第6の実施形態との相違点を中心に説明する。
第7の実施形態に係る画像表示装置100では、図19に示す構成のうち、赤外線センサ105に替えて、磁気センサ108を備える。
次に、第7の実施形態を説明する。第7の実施形態は、第6の実施形態と比較して、赤外線センサ105でなく、磁気センサを利用することに変更したものである。以下、第6の実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略して、第6の実施形態との相違点を中心に説明する。
第7の実施形態に係る画像表示装置100では、図19に示す構成のうち、赤外線センサ105に替えて、磁気センサ108を備える。
図21(a)は、第7の実施形態に係る画像表示装置100を使用したHMDを示す斜視図である。図21(b)は、図21(a)のC―C線断面図である。図21(b)に示すように、画像表示装置100には、頭部装着ユニット200の近傍箇所に、磁気センサ108が設けられる。また、頭部装着ユニット200には、画像表示装置100の磁気センサ108の近傍箇所に、磁石209が設けられる。
より詳細には、磁気センサ108は、磁石209からの磁束密度を検出して、その検出量に応じた出力を行う。観察者が、画像表示装置100を前方に揺動させていくと、磁気センサ108と磁石209との距離が大きくなり、磁気センサ108が検出する磁束密度が小さくなる。その検出量に閾値を設定することで、磁気センサ108と磁石209との距離が所定の距離だけ離れたことを検知することができる。磁気センサ108の検出量が閾値以上から閾値未満に変化した場合、観察者が画像表示装置100を前方に揺動させていることを検知することができる。この場合、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を開方向に回動させる。磁気センサ108の検出量が閾値未満から閾値以上に変化した場合、観察者が画像表示100を顔方向に揺動させていることを検知することができる。この場合、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を閉方向に回動させる。
より詳細には、磁気センサ108は、磁石209からの磁束密度を検出して、その検出量に応じた出力を行う。観察者が、画像表示装置100を前方に揺動させていくと、磁気センサ108と磁石209との距離が大きくなり、磁気センサ108が検出する磁束密度が小さくなる。その検出量に閾値を設定することで、磁気センサ108と磁石209との距離が所定の距離だけ離れたことを検知することができる。磁気センサ108の検出量が閾値以上から閾値未満に変化した場合、観察者が画像表示装置100を前方に揺動させていることを検知することができる。この場合、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を開方向に回動させる。磁気センサ108の検出量が閾値未満から閾値以上に変化した場合、観察者が画像表示100を顔方向に揺動させていることを検知することができる。この場合、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を閉方向に回動させる。
図22は、画像表示装置100の制御部106が実行する処理例を示すフローチャートであり、画像表示装置100の電源がオンされると開始される。
ステップS11で、制御部106は、磁気センサ108の検出量が閾値未満であるか否か、すなわち画像表示装置100を前方に揺動させているか否かを判定する。磁気センサ108の検出量が閾値未満になるまでステップS11を繰り返し、磁気センサ108の検出量が閾値未満になった場合、ステップS12に進む。
ステップS12で、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を開方向に回動させる。
ステップS13で、制御部106は、画像表示装置100の電源オフ操作がなされたか否かを判定する。電源オフ操作がなされていない場合、ステップS14に進み、電源オフ操作がなされた場合、本フローチャートを終了する。
ステップS14で、制御部106は、磁気センサ108の検出量が閾値以上であるか否か、すなわち画像表示装置100を顔方向に揺動させているか否かを判定する。磁気センサ108の検出量が閾値以上でない場合、ステップS13に戻り、赤外線センサ105の検出量が閾値以上である場合、ステップS15に進む。
ステップS15で、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を閉方向に回動させる。
ステップS11で、制御部106は、磁気センサ108の検出量が閾値未満であるか否か、すなわち画像表示装置100を前方に揺動させているか否かを判定する。磁気センサ108の検出量が閾値未満になるまでステップS11を繰り返し、磁気センサ108の検出量が閾値未満になった場合、ステップS12に進む。
ステップS12で、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を開方向に回動させる。
ステップS13で、制御部106は、画像表示装置100の電源オフ操作がなされたか否かを判定する。電源オフ操作がなされていない場合、ステップS14に進み、電源オフ操作がなされた場合、本フローチャートを終了する。
ステップS14で、制御部106は、磁気センサ108の検出量が閾値以上であるか否か、すなわち画像表示装置100を顔方向に揺動させているか否かを判定する。磁気センサ108の検出量が閾値以上でない場合、ステップS13に戻り、赤外線センサ105の検出量が閾値以上である場合、ステップS15に進む。
ステップS15で、制御部106は、アクチュエータ107を制御して、遮光部301を閉方向に回動させる。
以上説明したように、画像表示装置100の揺動位置に応じて、アクチュエータ107を制御して、アイカップ300L、300Rの遮光部301を回動させるようにした。これにより、観察者が画像表示装置100を揺動させることで、遮光部301を自動的に開閉させることができる。
なお、第4~第7の実施形態を第1の実施形態をベースにして説明したが、第4~第7の実施形態で説明した特徴を第2の実施形態や第3の実施形態に適用することも可能である。
なお、第4~第7の実施形態を第1の実施形態をベースにして説明したが、第4~第7の実施形態で説明した特徴を第2の実施形態や第3の実施形態に適用することも可能である。
以上、本発明を実施形態と共に説明したが、上記実施形態は本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
本実施形態では、アイカップ300L、300Rを画像表示装置100に着脱可能に設ける例を説明したが、着脱不能に設けるようにしてもよい。
また、本実施形態では、アイカップ300L、300Rを上下方向に延びる回転軸310を中心に回動可能にする例を説明したが、これに限定されるものではない。例えばアイカップを側方にスライド移動可能にして、顔面に近接又は接触させた状態と、顔面から離間させた状態とに遷移させられるようにしてもよい。また、アイカップを回動等させず、固定する構成にしてもよい。
本実施形態では、アイカップ300L、300Rを画像表示装置100に着脱可能に設ける例を説明したが、着脱不能に設けるようにしてもよい。
また、本実施形態では、アイカップ300L、300Rを上下方向に延びる回転軸310を中心に回動可能にする例を説明したが、これに限定されるものではない。例えばアイカップを側方にスライド移動可能にして、顔面に近接又は接触させた状態と、顔面から離間させた状態とに遷移させられるようにしてもよい。また、アイカップを回動等させず、固定する構成にしてもよい。
本実施形態の開示は、以下の構成を含む。
(構成1)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材は、前記観察者が着用する眼鏡のつるを避ける形状を有することを特徴とする画像表示装置。
(構成2)
前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者の顔面に接触する接触部と、前記顔面から離れる方向に膨らんで前記つるを避ける逃げ部とが形成されていることを特徴とする構成1に記載の画像表示装置。
(構成3)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に変形する変形部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
(構成4)
前記変形部は、前記端部に複数の切り欠きが形成されて構成される櫛状部であり、
前記櫛状部が、前記つるに接触したときに、前記顔面から離れる方向に弾性変形することを特徴とする構成3に記載の画像表示装置。
(構成5)
前記遮光部材は、上下方向に延びる回転軸を中心に回動可能であり、
前記遮光部材を回動させるのに要する力は、前記櫛状部を弾性変形させる力よりも大きいことを特徴とする構成4に記載の画像表示装置。
(構成6)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に移動する可動部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
(構成7)
前記可動部は、前記端部に回動可能に設けられ回動部材により構成され、付勢部材による付勢力により位置が保持され、
前記回動部材が、前記つるに接触したときに、前記付勢部材による付勢力に抗して前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする構成6に記載の画像表示装置。
(構成8)
前記遮光部材は、上下方向に延びる回転軸を中心に回動可能であり、
前記遮光部材を回動させるのに要する力は、前記回動部材を前記付勢部材による付勢力に抗して前記顔面から離れる方向に回動させる力よりも大きいことを特徴とする構成7に記載の画像表示装置。
(構成9)
前記遮光部材は、前記筐体への取り付け部が、前記筐体の側部で、かつ、前記観察光学系の接眼側表面よりも前方に配置され、そこから前記観察者側に延伸する形状を有することを特徴とする構成1乃至8のいずれか一つに記載の画像表示装置。
(構成10)
構成1乃至9のいずれか一つに記載の画像表示装置であって、前記遮光部材が前記観察者の顔面から離れる方向と近づく方向とに回動可能にされた画像表示装置と、
前記画像表示装置を揺動可能に支持し、前記観察者の頭部に装着される頭部装着具とを備え、
前記頭部装着具に対する前記画像表示装置の揺動に連動して、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動する構成にしたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
(構成11)
前記画像表示装置が観察者の眼と正対する状態から前方に揺動することに連動して、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする構成10に記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成12)
前記頭部装着具に設けられた接触部材により、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする構成10又は11に記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成13)
前記遮光部材は、付勢部材により前記顔面に近づける方向に回動するように付勢されることを特徴とする構成10乃至12のいずれか一つに記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成14)
前記頭部装着具に対して前記画像表示装置を前方に揺動させるように付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗して前記画像表示装置を所定の揺動位置に保つように係止し、所定の操作に応じて係止を解除する係止手段とを備えたことを特徴とする構成10乃至13のいずれか一つに記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成15)
前記遮光部材を回動させる駆動源と、
前記画像表示装置の揺動位置に応じて、前記駆動源を制御して前記遮光部材を回動させる制御手段とを備えたことを特徴とする構成10乃至14のいずれか一つに記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成16)
前記制御手段は、前記画像表示装置と前記顔面との距離に応じて出力が変化する赤外線センサ、又は前記画像表示装置と前記頭部装着具との距離に応じて出力が変化する磁気センサの出力に応じて、前記駆動源を制御して前記遮光部材を回動させることを特徴とする構成15に記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成17)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者が着用する眼鏡のつるを避ける形状を有することを特徴とする遮光部材。
(構成18)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に変形する変形部が設けられていることを特徴とする遮光部材。
(構成19)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に移動する可動部が設けられていることを特徴とする遮光部材。
(構成1)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材は、前記観察者が着用する眼鏡のつるを避ける形状を有することを特徴とする画像表示装置。
(構成2)
前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者の顔面に接触する接触部と、前記顔面から離れる方向に膨らんで前記つるを避ける逃げ部とが形成されていることを特徴とする構成1に記載の画像表示装置。
(構成3)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に変形する変形部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
(構成4)
前記変形部は、前記端部に複数の切り欠きが形成されて構成される櫛状部であり、
前記櫛状部が、前記つるに接触したときに、前記顔面から離れる方向に弾性変形することを特徴とする構成3に記載の画像表示装置。
(構成5)
前記遮光部材は、上下方向に延びる回転軸を中心に回動可能であり、
前記遮光部材を回動させるのに要する力は、前記櫛状部を弾性変形させる力よりも大きいことを特徴とする構成4に記載の画像表示装置。
(構成6)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に移動する可動部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。
(構成7)
前記可動部は、前記端部に回動可能に設けられ回動部材により構成され、付勢部材による付勢力により位置が保持され、
前記回動部材が、前記つるに接触したときに、前記付勢部材による付勢力に抗して前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする構成6に記載の画像表示装置。
(構成8)
前記遮光部材は、上下方向に延びる回転軸を中心に回動可能であり、
前記遮光部材を回動させるのに要する力は、前記回動部材を前記付勢部材による付勢力に抗して前記顔面から離れる方向に回動させる力よりも大きいことを特徴とする構成7に記載の画像表示装置。
(構成9)
前記遮光部材は、前記筐体への取り付け部が、前記筐体の側部で、かつ、前記観察光学系の接眼側表面よりも前方に配置され、そこから前記観察者側に延伸する形状を有することを特徴とする構成1乃至8のいずれか一つに記載の画像表示装置。
(構成10)
構成1乃至9のいずれか一つに記載の画像表示装置であって、前記遮光部材が前記観察者の顔面から離れる方向と近づく方向とに回動可能にされた画像表示装置と、
前記画像表示装置を揺動可能に支持し、前記観察者の頭部に装着される頭部装着具とを備え、
前記頭部装着具に対する前記画像表示装置の揺動に連動して、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動する構成にしたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。
(構成11)
前記画像表示装置が観察者の眼と正対する状態から前方に揺動することに連動して、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする構成10に記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成12)
前記頭部装着具に設けられた接触部材により、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする構成10又は11に記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成13)
前記遮光部材は、付勢部材により前記顔面に近づける方向に回動するように付勢されることを特徴とする構成10乃至12のいずれか一つに記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成14)
前記頭部装着具に対して前記画像表示装置を前方に揺動させるように付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗して前記画像表示装置を所定の揺動位置に保つように係止し、所定の操作に応じて係止を解除する係止手段とを備えたことを特徴とする構成10乃至13のいずれか一つに記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成15)
前記遮光部材を回動させる駆動源と、
前記画像表示装置の揺動位置に応じて、前記駆動源を制御して前記遮光部材を回動させる制御手段とを備えたことを特徴とする構成10乃至14のいずれか一つに記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成16)
前記制御手段は、前記画像表示装置と前記顔面との距離に応じて出力が変化する赤外線センサ、又は前記画像表示装置と前記頭部装着具との距離に応じて出力が変化する磁気センサの出力に応じて、前記駆動源を制御して前記遮光部材を回動させることを特徴とする構成15に記載のヘッドマウントディスプレイ。
(構成17)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者が着用する眼鏡のつるを避ける形状を有することを特徴とする遮光部材。
(構成18)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に変形する変形部が設けられていることを特徴とする遮光部材。
(構成19)
観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に移動する可動部が設けられていることを特徴とする遮光部材。
10L、10R:レンズ、100:画像表示装置、101:筐体、105:赤外線センサ、106:制御部、107:アクチュエータ、108:磁気センサ、200:頭部装着ユニット、204:接触部材、300L、300R:アイカップ、301:遮光部、302:取り付け部、310:回転軸、311:逃げ部、312:接触部、313:櫛状部、314:回動部材
Claims (19)
- 観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材は、前記観察者が着用する眼鏡のつるを避ける形状を有することを特徴とする画像表示装置。 - 前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者の顔面に接触する接触部と、前記顔面から離れる方向に膨らんで前記つるを避ける逃げ部とが形成されていることを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
- 観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に変形する変形部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。 - 前記変形部は、前記端部に複数の切り欠きが形成されて構成される櫛状部であり、
前記櫛状部が、前記つるに接触したときに、前記顔面から離れる方向に弾性変形することを特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 - 前記遮光部材は、上下方向に延びる回転軸を中心に回動可能であり、
前記遮光部材を回動させるのに要する力は、前記櫛状部を弾性変形させる力よりも大きいことを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置。 - 観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置であって、
前記観察光学系が設けられた筐体と、
前記筐体に設けられた遮光部材とを備え、
前記遮光部材の前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に移動する可動部が設けられていることを特徴とする画像表示装置。 - 前記可動部は、前記端部に回動可能に設けられ回動部材により構成され、付勢部材による付勢力により位置が保持され、
前記回動部材が、前記つるに接触したときに、前記付勢部材による付勢力に抗して前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする請求項6に記載の画像表示装置。 - 前記遮光部材は、上下方向に延びる回転軸を中心に回動可能であり、
前記遮光部材を回動させるのに要する力は、前記回動部材を前記付勢部材による付勢力に抗して前記顔面から離れる方向に回動させる力よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の画像表示装置。 - 前記遮光部材は、前記筐体への取り付け部が、前記筐体の側部で、かつ、前記観察光学系の接眼側表面よりも前方に配置され、そこから前記観察者側に延伸する形状を有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の画像表示装置。
- 請求項1、3又は6に記載の画像表示装置であって、前記遮光部材が前記観察者の顔面から離れる方向と近づく方向とに回動可能にされた画像表示装置と、
前記画像表示装置を揺動可能に支持し、前記観察者の頭部に装着される頭部装着具とを備え、
前記頭部装着具に対する前記画像表示装置の揺動に連動して、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動する構成にしたことを特徴とするヘッドマウントディスプレイ。 - 前記画像表示装置が観察者の眼と正対する状態から前方に揺動することに連動して、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする請求項10に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記頭部装着具に設けられた接触部材により、前記遮光部材が前記顔面から離れる方向に回動することを特徴とする請求項10に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記遮光部材は、付勢部材により前記顔面に近づける方向に回動するように付勢されることを特徴とする請求項10に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記頭部装着具に対して前記画像表示装置を前方に揺動させるように付勢する付勢手段と、前記付勢手段の付勢力に抗して前記画像表示装置を所定の揺動位置に保つように係止し、所定の操作に応じて係止を解除する係止手段とを備えたことを特徴とする請求項10に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 前記遮光部材を回動させる駆動源と、
前記画像表示装置の揺動位置に応じて、前記駆動源を制御して前記遮光部材を回動させる制御手段とを備えたことを特徴とする請求項10に記載のヘッドマウントディスプレイ。 - 前記制御手段は、前記画像表示装置と前記顔面との距離に応じて出力が変化する赤外線センサ、又は前記画像表示装置と前記頭部装着具との距離に応じて出力が変化する磁気センサの出力に応じて、前記駆動源を制御して前記遮光部材を回動させることを特徴とする請求項15に記載のヘッドマウントディスプレイ。
- 観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者が着用する眼鏡のつるを避ける形状を有することを特徴とする遮光部材。 - 観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に変形する変形部が設けられていることを特徴とする遮光部材。 - 観察者の眼に導光する観察光学系を備えた画像表示装置に設けられる遮光部材であって、
前記観察者側の端部に、前記観察者が着用する眼鏡のつるに接触したときに、前記観察者の顔面から離れる方向に移動する可動部が設けられていることを特徴とする遮光部材。
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