JP3302130B2 - 頭部装着型映像表示装置 - Google Patents

頭部装着型映像表示装置

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JP3302130B2
JP3302130B2 JP27453593A JP27453593A JP3302130B2 JP 3302130 B2 JP3302130 B2 JP 3302130B2 JP 27453593 A JP27453593 A JP 27453593A JP 27453593 A JP27453593 A JP 27453593A JP 3302130 B2 JP3302130 B2 JP 3302130B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、映像を観察者の眼球に
投影して映像観察を行うようにした頭部装着型映像表示
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、頭部装着型映像表示装置を用いて
映像観察を行う際には、観察者によって適正な眼幅およ
び適正な視度が異なるため、当該観察者は、装着時に眼
幅調整および視度調整を行う必要がある。
【0003】眼幅調整および視度調整を行う機構として
は、例えば、図7に示すような双眼鏡の調整機構を転用
することが考えられる。すなわち、双眼鏡においては、
左右接眼部に夫々、ねじ込み式の視度調整機構50L,
50Rを設けてねじ部をねじ込んだり緩めたりして左右
眼球の視度を夫々調整し、それとは別に、左右筒部の連
結部の中央にヒンジ式の眼幅調整機構51を設けて連結
部を折り曲げることにより眼幅を調整するようにしてい
る。しかし、この調整機構は、連結部を中央で折り曲げ
る機構による調整方式がLCD等の映像表示素子を用い
る頭部装着型映像表示装置では像が回転してしまうため
不適当である上に、部品点数も多く、頭部装着型映像表
示装置に適用することは難しい。
【0004】そこで、頭部装着型映像表示装置における
調整機構として、特開平4−26288号公報に開示さ
れた映像表示装置が提案されている。すなわち、上記公
報の第4図(c)に相当する図8(a)に示すように、
左右接眼部52L,52R間を連結するため、互いに平
行をなす左右アーム53L,53Rの一端を左右接眼部
52L,52Rの側面に夫々結合し、左右アーム53
L,53Rの他端にネジ部54L,54Rを夫々形成
し、ネジ部54Lおよび54Rに同時に噛合するギヤ5
5を両アームのオーバーラップ部に設け、さらに、ギヤ
55に噛合するギヤ56と、ギヤ56と噛合するように
同一平面上に形成された図示しないギヤを下部に形成さ
れたダイヤル57とを設けている。この眼幅調整機構
は、ダイヤル57を時計方向に回転したとき上記各ギヤ
およびネジ部により眼幅方向(図示X方向)の間隔が広
がり、反時計方向に回転したとき間隔が狭まるので眼幅
調整が可能になっている。
【0005】また、上記公報の第1図(c)に相当する
図8(b)に示すように、液晶表示部58から光路用フ
レーム59に至る光路60上に視度調整用のレンズ61
と、レンズ61を光路方向に移動する移動機構62とを
設けて視度調整機構を構成しているので、レンズ61を
光路60上で移動させることにより左右眼球夫々の視度
調整が可能になっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報記載の従来例においては、眼幅調整機構および視度調
整機構を夫々、独立させて設置しているため、部品点数
増によるコストアップおよび重量増が避けられない上
に、眼幅調整機構および視度調整機構が離れて配置され
ているので観察者は頭部装着型映像表示装置の装着時に
手探りで各調整機構を探して調整操作を行なわなばなら
ず、操作性が良くない。
【0007】本発明は、上述した問題点に鑑みてなされ
たものであり、眼幅調整機構および視度調整機構を同一
個所にまとめて調整の操作性の向上および部品点数減を
可能にした、頭部装着型映像表示装置を提供することを
目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
は、映像を表示する映像表示手段と、前記映像表示手段
に表示された映像を観察者の左眼球内に左眼像として投
影する左眼用投影光学系と、前記映像表示手段に表示さ
れた映像を観察者の右眼球内に右眼像として投影する右
眼用投影光学系と、前記左眼用投影光学系および右眼用
投影光学系によって形成される各々の射出瞳を眼幅方向
に移動させることにより左右射出瞳の間隔を調整する眼
幅調整手段と、前記左眼像または右眼像の投影位置を調
整する視度調整手段と、前記眼幅調整手段を調整可能に
する眼幅調整操作部と前記視度調整手段を操作可能にす
る視度調整操作部とを兼用する、眼幅・視度操作部とを
具えて成ることを特徴とするものである。
【0009】
【作用】本発明によれば、映像表示手段に表示された映
像を左眼用投影光学系および右眼用投影光学系によって
観察者の左右眼球に投影して観察を行う際には、前記左
眼用投影光学系および右眼用投影光学系によって形成さ
れる各々の射出瞳を眼幅方向に移動させることにより左
右射出瞳の間隔を調整する眼幅調整手段を調整可能にす
る眼幅調整操作部と、前記左眼像または右眼像の投影位
置を調整する視度調整手段を操作可能にする視度調整操
作部とを、眼幅・視度操作部が兼用するように構成した
から、眼幅調整および視度調整の操作性が向上するとと
もに、装置全体の小型化、軽量化、コストダウンが可能
になる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図1(a),(b)は夫々、本発明の第1実
施例の頭部装着型映像表示装置の構成を示す平面図およ
び正面図であり、図2は図1(a)のA−A断面図であ
る。まず、この第1実施例の概略構成を図3(a)によ
って説明する。図3(a)においては、光学系枠4内に
バックライト31、映像表示素子(LCD)32および
投影光学系としてのハーフミラー33、凹面鏡34を収
容するとともに、シースルー型として構成する場合には
光学系枠4の前面窓部にシャッタ35を設け、それらの
外側を本体枠1で覆っている。なお、図3(b)に示す
ように、本体枠1をゴーグルタイプとするためその形状
を図示のように変更し、支持手段としてのヘッドバンド
36で頭部に装着するように構成するとともに、映像表
示装置本体からの音声をイヤホン37によって観察者の
耳に導くようにしてもよい。
【0011】本体枠1の上面には図1(a)、(b)に
示すように、左右の調整ノブ2が矢印Q方向に回転可能
に支持されており、調整ノブ2は、後述するようにガイ
ド長穴1aに沿って眼幅方向(矢印P方向)にも移動可
能に支持されている。また、本体枠1の正面には、シー
スルー型とするために、左右眼球に対応する切欠1bが
形成されている。なお、シースルー機能が不要の場合に
は、切欠1bおよびシャッタ35を省略することができ
る。
【0012】調整ノブ2は、図4(a)、(b)に示す
ように、その表面中央部に形成した凸部2aと、表面周
辺部に形成した多数の小突起(シボ)2bと、裏面に一
体的に形成した軸2cと、軸2cの中間部の周囲に形成
した抜け止めリング介挿用の溝2dと、軸2cの下端部
に形成したガイド嵌合用の切欠2eとを具えて成る。な
お、本実施例ではこの調整ノブ2を用いているが、図5
(a)、(b)に示すように、調整ノブ2を、表面中央
部に凸部2aの代わりに凹部2fを形成し、表面周辺部
に多数の小突起(シボ)2bの代わりに複数の小突起
(リブ)2gを設けて構成してもよい。また、上記各小
突起(シボ、リブ)の代わりに、指先で調整ノブを回転
し易いような適当な形状の凹凸を形成するようにしても
よい。
【0013】調整ノブ2の軸2cは、図1のA−A断面
図である図2に示すように、本体枠1のガイド長穴1a
を貫通した直後の部分で抜け止め用リング3によって本
体枠1に固定されている。調整ノブ2の下端の切欠2e
は、ガイド5の小判型の頭部5aを嵌合して挟持する。
ガイド5は、図2のB−B断面図である図6に示すよう
に、支持部材6に設けたガイド長穴6aに眼幅方向(矢
印P方向)に移動可能に嵌合されている。ガイド5の下
端部は、支持部材6の下面に当接するレンズフタ7の図
示しない穴を貫通してから視度調整ネジ8の上部に結合
され、視度調整ネジ8の図示しないネジ部はLCD枠9
に設けた図示しないネジ部に噛合する。
【0014】レンズフタ7の内周部には、バックライト
31およびLCD32を保持するLCD枠9とともに、
光学系枠4が収容されている。光学系枠4はレンズフタ
7に対し固定されているが、LCD枠9は、レンズフタ
7に対し図2の上下方向に移動可能に支持されている。
このとき、LCD枠9には視度調整ネジ8と平行関係を
保つように回転振れ抑制用の案内軸10が貫通し、案内
軸10の上面には支持部材6のガイド長穴6aおよびレ
ンズフタ7の図示しない穴を貫通するガイド11の下端
部が結合されているので、調整ノブ2を回転させて視度
調整ネジ8を回転させるとLCD枠9が案内軸10に案
内されて上昇または下降し、LCD枠9の光学系に対す
る相対距離が変化するので視度調整を行うことができ
る。
【0015】次に、この第1実施例の頭部装着型映像表
示装置を用いて映像を観察する際の眼幅調整および視度
調整について詳細に説明する。観察者はまず、本実施例
の頭部装着型映像表示装置を頭部(または顔面部)に装
着し、外部から映像を光学系枠4内のバックライト31
に照明されたLCD32に導き、投影光学系としてのハ
ーフミラー33、凹面鏡34を介して眼球に投影する。
次に、左右の調整ノブ2を夫々、指先で眼幅(P)方向
に移動して眼幅調整を行い、その観察者に適した眼幅に
なったら指を離すと、その状態で位置決め固定される。
この眼幅調整が完了した後に、左右の調整ノブ2を夫
々、指先で時計方向または反時計方向(Q方向)に回転
させる。この回転操作により、バックライト31および
LCD32を保持したLCD枠9が案内軸10に案内さ
れて上昇または下降し、光学系に対する相対距離を変化
するので、その観察者に適した相対距離になったら、そ
の状態で指を離すと、その状態で固定される。
【0016】なお、上記調整操作においては、P方向の
移動および位置決め固定が可能で、かつQ方向の回転お
よび係止が可能であるように各調整機構を構成する必要
がある。よって、本実施例では、図示していないが、調
整ノブ2の下面および本体枠1の上面に互いに係合する
爪および溝を設け、P方向の調整操作時に調整ノブ2を
本体枠1の上面に対し微小間隔で浮上させることにより
両者の係合を解除し、調整完了後に調整ノブ2を押し下
げて本体枠1の上面に当接させ、上記爪および溝を係合
させて位置決め固定状態を保持するようにしている。
【0017】ところで、上記眼幅調整および視度調整に
おいては、視度調整ノブ2の表面に図4、図5に示すよ
うな調整ノブを回転操作し易くする凹凸が形成されてい
るので、特に、装着後に手探りで調整操作部材を探しな
がら操作する必要がある頭部装着型映像表示装置におい
ては、調整操作の操作性が大幅に向上する。また、上記
構成においては部品点数が大幅に(ほぼ半数に)削減さ
れるので、コストダウン、小型化および軽量化が実現さ
れるとともに、操作性および組立性の向上にも寄与す
る。さらに、デザインの簡素化にもなる。
【0018】本発明は上述した例のみに限定されるもの
ではなく、種々の変形または変更を加え得ること勿論で
ある。例えば、上記実施例の調整ノブ2等を用いた構成
は、手動で調整ノブ2を移動および回転させることによ
り眼幅調整および視度調整を行うメカニカルな構成を採
用しているが、代わりに、モータ等を用いて調整ノブ2
の移動および回転を電気的に制御するようにしてもよ
い。
【0019】また、上記実施例では眼幅調整機構および
視度調整機構を同一個所に設置して操作部を共通化した
構成としているが、設置する対象はこれらに限定される
ものではなく、アオリ角(Draft)調整機構や輻輳
角調整機構等を含めた複数の調整機構の内の任意の2つ
または3つ以上を組み合わせて同一個所に設置して操作
部を共通化する構成としてもよい。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、映
像表示手段に表示された映像を左眼用投影光学系および
右眼用投影光学系によって観察者の左右眼球に投影して
観察を行う際には、前記左眼用投影光学系および右眼用
投影光学系によって形成される各々の射出瞳を眼幅方向
に移動させることにより左右射出瞳の間隔を調整する眼
幅調整手段を調整可能にする眼幅調整操作部と、前記左
眼像または右眼像の投影位置を調整する視度調整手段を
操作可能にする視度調整操作部とを、眼幅・視度操作部
が兼用するように構成したから、眼幅調整および視度調
整の操作性が向上するとともに、装置全体の小型化、計
量化、コストダウンが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1(a),(b)は夫々、本発明の第1実施
例の頭部装着型映像表示装置の構成を示す平面図および
正面図である。
【図2】図1(a)のA−A断面図である。
【図3】(a)、(b)は第1実施例の頭部装着型映像
表示装置の概略構成を例示する図である。
【図4】(a)、(b)は第1実施例の調整ノブの構成
を例示する詳細図である。
【図5】(a)、(b)は第1実施例の調整ノブの他の
構成を例示する詳細図である。
【図6】図2のB−B断面図である
【図7】従来技術を説明するための図である。
【図8】(a)、(b)は従来技術を説明するための図
である。
【符号の説明】
1 本体枠 1a ガイド長穴 2 調整ノブ 2a 凸部 2b 小突起(シボ) 2c 軸 2e 切欠 2f 凹部 2g 小突起(リブ) 4 光学系枠 5 ガイド 5a 頭部 6 支持部材 6a ガイド長穴 7 レンズフタ 8 視度調整ネジ 9 LCD枠 10 案内軸 11 ガイド 31 バックライト 32 LCD 33 ハーフミラー 34 凹面鏡
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 5/64 511 G02B 27/02

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 映像を表示する映像表示手段と、 前記映像表示手段に表示された映像を観察者の左眼球内
    に左眼像として投影する左眼用投影光学系と、 前記映像表示手段に表示された映像を観察者の右眼球内
    に右眼像として投影する右眼用投影光学系と、 前記左眼用投影光学系および右眼用投影光学系によって
    形成される各々の射出瞳を眼幅方向に移動させることに
    より左右射出瞳の間隔を調整する眼幅調整手段と、 前記左眼像または右眼像の投影位置を調整する視度調整
    手段と、 前記眼幅調整手段を調整可能にする眼幅調整操作部と前
    記視度調整手段を操作可能にする視度調整操作部とを兼
    用する、眼幅・視度操作部とを具えて成ることを特徴と
    する、頭部装着型映像表示装置。
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