JP4379114B2 - Information display device - Google Patents
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本発明は、ニアアイディスプレイなどのウエアラブルな情報表示装置に関する。 The present invention relates to a wearable information display device such as a near-eye display.
ニアアイディスプレイ(特許文献1,2など)は、ユーザの頭部に装着され、その状態でユーザの一方の眼前に画像表示用の光学系を配置する。このニアアイディスプレイを装着していれば、ユーザはあらゆる場所で画像を観察することができる。
しかし、このニアアイディスプレイを装着したユーザは、外界(ニアアイディスプレイより外側の様子)を観察し難い。なお、特許文献2に記載のニアアイディスプレイはシースルー型なので、特許文献1のニアアイディスプレイと比較すると観察し易いものの、非装着時と比較すると観察し難い。
このため、ユーザの周囲で物体が動いたときなどは、危険回避のため、ユーザが視野(ここでは、ユーザが前方を目視しているときの視野とする。)を一時的に開放したいと望むことがある。よって、ニアアイディスプレイにそのための機構を搭載することが望まれる。
However, it is difficult for a user wearing this near eye display to observe the outside world (a state outside the near eye display). Since the near-eye display described in Patent Document 2 is a see-through type, it is easy to observe compared to the near-eye display disclosed in
For this reason, when an object moves around the user, the user wants to temporarily open the field of view (here, the field of view when the user is looking forward) in order to avoid danger. Sometimes. Therefore, it is desirable to install a mechanism for this in the near eye display.
但し、ニアアイディスプレイは光学機器なので、機構部分があるとがたつきが生じ、理想的な位置で光学像(画像)を観察できない場合が生じ、光学機器としての性能(光学性能)が損なわれる虞がある。
そこで本発明は、光学性能をなるべく低下させることなく必要に応じてユーザの視野を少なくともユーザに不快感が与えられない程度に開放することのできる情報表示装置を提供することを目的とする。
However, since the near-eye display is an optical device, rattling occurs when there is a mechanism part, and an optical image (image) may not be observed at an ideal position, and the performance as an optical device (optical performance) is impaired. There is a fear.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an information display device that can open a user's field of view as much as possible without causing any discomfort to the user without degrading optical performance as much as possible.
請求項1に記載の情報表示装置は、表示素子を支持し、ユーザの側頭部又は頭頂部近傍に配置される第1部材と、前記表示素子から前記ユーザの眼に至る表示光束の光路に対し直列に配置されるべき複数の反射面を支持し、そのユーザの眼前に少なくとも1部が配置される第2部材と、前記第1部材と前記第2部材とを前記ユーザに対し装着する装着手段と、前記第1部材の配置位置を保ちつつ前記第2部材の全部を前記眼前から退避させるための退避機構とを備え、前記退避機構は、前記第1部材と前記第2部材とをL字状に連結し、退避時には、前記第1部材における前記表示光束の出射口と前記第2部材における前記表示光束の入射口とが露出する方向へ前記第2部材を回動させることを特徴とする。
The information display device according to
請求項2に記載の情報表示装置は、請求項1に記載の情報表示装置において、前記退避機構は、前記第1部材に対し前記第2部材を回動自在に連結する回動機構からなり、前記装着手段は、前記第1部材を介して前記第2部材を前記ユーザに対し装着することを特徴とする。
請求項3に記載の情報表示装置は、請求項1又は請求項2に記載の情報表示装置において、前記第2部材は、前記反射面を収容した筐体からなり、前記筐体の前記入射口には、前記表示光束を通過させる開口部と、その開口部を被覆し前記表示光束に対し透明な封止用の窓材とが設けられることを特徴とする。
The information display device according to claim 2 is the information display device according to
The information display device according to claim 3 is the information display device according to
請求項4に記載の情報表示装置は、請求項1又は請求項2に記載の情報表示装置において、前記第2部材は、表面及び/又は内部に前記反射面を設け、かつ前記表示光束に対し透明な基板からなることを特徴とする。
請求項5に記載の情報表示装置は、請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の情報表示装置において、前記第1部材は、前記表示素子を収容した筐体からなり、前記筐体の前記出射口には、前記表示光束を通過させる開口部と、その開口部を被覆し前記表示光束に対し透明な封止用の窓材とが設けられることを特徴とする。
The information display device according to claim 4 is the information display device according to
The information display device according to claim 5 is the information display device according to any one of
本発明によれば、光学性能をなるべく低下させることなく必要に応じてユーザの視野を少なくともユーザに不快感が与えられない程度に開放することのできる情報表示装置が実現する。 According to the present invention, an information display device capable of opening a user's visual field as much as possible without causing discomfort to the user without reducing optical performance as much as possible is realized.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
[第1実施形態]
以下、図1、図2、図3、図4、図5を参照して本発明の第1実施形態について説明する。
本実施形態は、ニアアイディスプレイの実施形態である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1, 2, 3, 4, and 5.
This embodiment is an embodiment of a near eye display.
先ず、ニアアイディスプレイの全体の構成について説明する。
このニアアイディスプレイには、図1に示すように、ヘッドホン11R,11L、リアアーム12、サイドアーム13、コントロールユニット14、ディスプレイ部16などが備えられる。なお、ヘッドホン11R,11L、リアアーム12、サイドアーム13などが請求項における装着手段に対応し、ディスプレイ部16が請求項における第1部材及び第2部材に対応する。
First, the overall configuration of the near eye display will be described.
As shown in FIG. 1, the near-eye display includes
リアアーム12は、ユーザUの頭部より若干広い曲率半径の円弧状をしており、サイドアーム13は、柱状をしている。
ヘッドホン11R,11Lは、リアアーム12の両端にそれぞれ取り付けられる。ヘッドホン11Rには、ユーザUの右耳に装着するための装着部材11R’が、ヘッドホン11Lには、ユーザUの左耳に装着するための装着部材11L’がそれぞれ取り付けられている。
The
ディスプレイ部16は、L字に配置された2つの筐体(詳細は後述)からなり、その一端がサイドアーム13の一端に取り付けられる。サイドアーム13の他端は、コントロールユニット14を介してリアアーム12の一端に連結されている。
ヘッドホン11R,11Lがそれぞれ装着部材11R’,11L’を介してユーザUの右耳及び左耳に装着されると、ディスプレイ部16の一部がユーザUの一方の眼EL(図1では左眼)の前に位置する。
The
When the
この一方の眼ELが虚像(後述)を目視する眼であり、他方の眼ERが外界を目視する眼である。以下、眼ELを「観察眼」といい、この状態を「観察状態」という。
コントロールユニット14の内部には、サイドアーム13を収容することのできるサイズの筒状の収容室が形成されており、サイドアーム13の一部又は全部は、コントロールユニット14の内部に収容可能である。
The one eye EL is an eye for viewing a virtual image (described later), and the other eye ER is an eye for viewing the outside. Hereinafter, the eye EL is referred to as an “observation eye”, and this state is referred to as an “observation state”.
Inside the
コントロールユニット14の収容室とサイドアーム13との間には、外力に応じて適当な大きさの摩擦力が働き、ユーザUが意識的に外力を与えない限り両者は固定される(つまり、両者がストッパーの役割も果たす。)。
よって、コントロールユニット14からのサイドアーム13の繰り出し量、すなわちディスプレイ部16と観察眼ELとの間隔は、ユーザUによって調整自在である。
A frictional force having an appropriate magnitude acts between the storage chamber of the
Therefore, the amount of extension of the
なお、コントロールユニット14の外壁には、ニアアイディスプレイにユーザUが指示を入力するための操作釦14sが設けられる。
次に、ディスプレイ部16の内部構成について説明する。
ディスプレイ部16内には、図2に示すように、サイドアーム13に近い側から観察眼ELの直前にかけて、表示素子16A1,レンズ16A2,ミラー16B1,ミラー16B2が直列に配置される。
Note that an
Next, the internal configuration of the
In the
このうち、表示素子16A1,レンズ16A2は、筐体であるサイドユニット(請求項における第1部材に対応。)16Aに収容され、その内部に固定され、ミラー16B1,16B2は、筐体であるフロントユニット(請求項における第2部材に対応。)16Bに収容され、その内部に固定される。
これらサイドユニット16A及びフロントユニット16Bは、L字状に連結される。このうち、フロントユニット16Bが、ユーザUの視野に掛かる位置に配置され、サイドユニット16Aは、ユーザUの側頭部の近傍でユーザUの視野に入ってもユーザUに不快感を与えない位置に配置される。もちろん、サイドユニット16Aは、ユーザUの視野に掛からない位置に配置されることが最も望ましい。
Among these, the display element 16A1 and the lens 16A2 are housed in a side unit (corresponding to the first member in the claims) 16A which is a housing and fixed therein, and the mirrors 16B1 and 16B2 are front housings. The unit (corresponding to the second member in the claims) 16B is accommodated and fixed therein.
The
表示素子16A1の表示画面Iは、ユーザUの前方を向いている。表示画面IからユーザUの前方に射出した表示光束は、レンズ16A2を介してミラー16B1に入射し、ユーザUの右方に偏向する(90°偏向する。)。ミラー16B1を射出した表示光束は、ユーザUの右方に進行した後、ミラー16B2に入射し、ユーザUの後方に偏向する(90°偏向する。)。ミラー16B2を射出した表示光束は、観察眼ELに入射する。 The display screen I of the display element 16A1 faces the front of the user U. The display light beam emitted from the display screen I to the front of the user U is incident on the mirror 16B1 via the lens 16A2 and is deflected to the right of the user U (deflects by 90 °). The display light beam emitted from the mirror 16B1 travels to the right of the user U, then enters the mirror 16B2, and is deflected backward (by 90 °) to the user U. The display light beam emitted from the mirror 16B2 enters the observation eye EL.
なお、サイドユニット16Aのフロントユニット16Bの側の面において、表示光束を通過させるべき領域には開口部が設けられている。その開口部は、窓材18で封止されている。
フロントユニット16Bのサイドユニット16Aの側の面において、表示光束を通過させるべき領域には、開口部が設けられている。その開口部は、窓材18で封止されている。
Note that an opening is provided in a region where the display light beam should pass on the surface of the
On the surface of the
フロントユニット16Bの観察眼ELの側の面において、表示光束を通過させるべき領域には、開口部が設けられている。その開口部は、窓材18で封止されている。
窓材18は、表示素子16A1から射出する表示光束に対し透明な材料からなる。好ましくは、その表示光束に対し影響の少ない材料からなる。
また、ディスプレイ部16は、不図示の接続線を介してコントロールユニット14と電気的に接続されている。表示素子16Aは、コントロールユニット14から入力される信号によって駆動される。コントロールユニット14は、操作釦14s(図1参照)を介してユーザUから入力された指示に従って動作する。
On the surface of the
The
The
次に、ニアアイディスプレイの基本動作について説明する。
操作釦14sを介してユーザUから指示が入力されると、ニアアイディスプレイの動作が開始される。
コントロールユニット14には、DVDプレーヤなどの外部機器から映像信号が入力される。映像信号は、コントロールユニット14を介してディスプレイ部16内の表示素子16A1に入力される。これによって、表示素子16A1の表示画面Iには映像が表示される。
Next, the basic operation of the near eye display will be described.
When an instruction is input from the user U via the
A video signal is input to the
表示画面Iから射出した表示光束は、その射出光束に対し直列に配置されたレンズ16A2,ミラー16B1,ミラー16B2を介してユーザUの観察眼ELに入射する。レンズ16A2は、表示画面Iから射出した表示光束を平行光束に近づける。よって、観察眼ELの前方に、表示画面Iの虚像が呈示される。
次に、ディスプレイ部16の構造について説明する。
The display light beam emitted from the display screen I enters the observation eye EL of the user U through the lens 16A2, the mirror 16B1, and the mirror 16B2 arranged in series with the emitted light beam. The lens 16A2 brings the display light beam emitted from the display screen I close to a parallel light beam. Therefore, a virtual image of the display screen I is presented in front of the observation eye EL.
Next, the structure of the
図3に示すように、サイドアーム13に直接固定されるのは、サイドユニット16Aである。フロントユニット16Bは、サイドユニット16Aに対し回動機構(請求項における退避機構に対応。)17を介して連結される。
回動機構17は、一方のユニット(フロントユニット16B)の側に固定された軸部17Bと、他方のユニット(サイドユニット16A)の側に固定され、かつその軸部17Bに嵌合して一方のユニット(フロントユニット16B)を支持する支持部17Aとからなる。
As shown in FIG. 3, the
The
回動機構17の回動軸の方向は、図3(a),(b)に一点鎖線で示すように鉛直方向である。回動機構17の回動軸の位置は、フロントユニット16Bの左端部より外側、かつフロントユニット16Bの前端部より外側、かつフロントユニット16Bになるべく近い位置である。また、回動機構17の最大回動角度は、270°である(ここでは、ユーザUを基準とした左、右、前、後を、単に「左」,「右」,「前」,「後」とする。)。
The direction of the rotation axis of the
よって、フロントユニット16Bは、図3(a)に示す観察状態から図3(b)に示す状態まで回動軸の周りを回動可能である。
図3(b)に示す状態のフロントユニット16Bは、ユーザUの視野を妨げる位置から、ユーザUに不快感が与えられない程度にユーザUの視野が確保される位置に退避している。以下、この状態を「退避状態」という。なお、最も望ましい退避状態は、フロントユニット16BがユーザUの視野に掛からない位置に配置された状態である。
Therefore, the
The
また、軸部17Bと支持部17Aとの間には、外力に応じて適当な大きさの摩擦力が働き、ユーザUが意識的に外力を与えない限り両者は固定される(つまり、両者が回動機構17のストッパーの役割も果たす。)。
よって、フロントユニット16Bの回動角度は、ユーザUによって調整自在である。
退避状態におけるニアアイディスプレイの外観図は、図4に示すとおりである。
In addition, a frictional force having an appropriate magnitude works between the
Therefore, the rotation angle of the
The external view of the near eye display in the retracted state is as shown in FIG.
退避状態から、さらに、図4矢印の方向にサイドアーム13の繰り出し量を短縮させると、図5に示すとおり、ディスプレイ部16をコントロールユニット14と共にユーザUの左耳近傍の小さな空間に収めることができる。
次に、ニアアイディスプレイの効果について説明する。
ディスプレイ部16は、図1に示す観察状態において、ユーザUの視野外に配置されるサイドユニット16Aと、ユーザUの視野に掛かる位置に配置されるフロントユニット16Bとに分離される。そして、サイドユニット16Aとフロントユニット16Bとの間に図3に示すとおり回動機構17が設けられる。したがって、ユーザUは、サイドユニット16Aの配置位置を保ちつつニアアイディスプレイを図4に示す退避状態にすることができる。
If the amount of extension of the
Next, the effect of the near eye display will be described.
In the observation state shown in FIG. 1, the
また、その退避時に移動する部分は、複数の反射面(ここでは、2枚のミラー16B1,16B2)を収容した比較的大きいフロントユニット16Bの全体なので、退避状態におけるユーザUの視野は、少なくともユーザUに不快感が与えられない程度に開放される。
また、退避時に何ら移動しない部分であるサイドユニット16Aに収容されるのは、図2に示すとおり表示素子16A1,レンズ16A2であり、退避時に移動する部分であるフロントユニット16Bに収容されるのは、複数枚の反射面(ここでは、2枚のミラー16B1,16B2)のみである。つまり、退避時に比較的重量のある表示素子16A1は移動せず、比較的軽量なミラー16B1,16B2のみが移動する。
In addition, since the part that moves when retracted is the entire relatively large
Further, as shown in FIG. 2, the display unit 16A1 and the lens 16A2 are accommodated in the
このように移動する部分(ここでは、フロントユニット16B)の重量が抑えられれば、ニアアイディスプレイにがたつきが生じ難く、光学系(ここでは、表示素子16A1,レンズ16A2,ミラー16B1,16B2)の性能、つまりニアアイディスプレイの光学性能は、損なわれ難い。
したがって、光学性能をなるべく低下させることなく必要に応じてユーザUの視野を少なくともユーザUに不快感が与えられない程度に開放することができる。
If the weight of the moving part (here, the
Therefore, it is possible to open the user U's field of view at least to the extent that the user U is not uncomfortable as necessary without reducing the optical performance as much as possible.
また、退避機構として回動機構17が用いられ、かつその回動軸がフロントユニット16Bになるべく近い位置に配置されるので、退避時に必要なフロントユニット16Bの移動量は最小限に抑えられる。
また、サイドユニット16A,フロントユニット16Bのうち表示光束を通過させるべき開口部は、窓材18で封止されているので、退避中に表示光束の光路に対し埃やゴミの混入する虞は無い。したがって、ニアアイディスプレイの光学性能は、確実に保たれる。
Further, since the
In addition, since the opening portion through which the display light beam passes through the
[第1実施形態の変形例]
図6に示すように、ディスプレイ部16は、ユーザUの頭頂部から観察眼ELにかけてL字を描く姿勢で装着されてもよい。
この場合、少なくともユーザUに不快感が与えられない程度にユーザUの視野が確保されるよう、ディスプレイ部16が前方から上方の方向に退避させるべく(図6中矢印の方向)、回動機構17の回動軸の方向を水平方向にするとよい。
[Modification of First Embodiment]
As shown in FIG. 6, the
In this case, in order to ensure that the visual field of the user U is secured at least to the extent that the user U is not uncomfortable, the
また、ディスプレイ部16内のレンズ16A2は、フロントユニット16Bの側(例えば、ミラー16B2の射出側)に配置されてもよい。但し、レンズ16A2は、サイドユニット16Aの側に配置されていた方が、移動する部分(ここでは、フロントユニット16B)の重量を抑えることができるので、好ましい。
また、図7に示すように、フロントユニット16Bに鼻当て20を設けてもよい。観察状態において、鼻当て20はユーザUの鼻に当節する。
Further, the lens 16A2 in the
Moreover, as shown in FIG. 7, you may provide the
鼻当て20が設けられていれば、観察状態におけるフロントユニット16Bの姿勢を安定させることができるので、ニアアイディスプレイの光学系(ここでは、表示素子16A1,レンズ16A2,ミラー16B1,16B2)の光軸と観察眼ELの視軸との位置合わせを安定させることができる。このようにすれば、ニアアイディスプレイが理想的な位置に近い位置に確実に保たれる。
If the
なお、鼻当ては、図6に示すニアアイディスプレイに設けられてもよい。
また、図8(a)に示すように、ニアアイディスプレイをシースルー型に変形してもよい。
シースルー型のニアアイディスプレイは、ディスプレイ部として、サイドユニット30Aと透明基板(請求項の第2部材に対応。)30Bとを備える。
The nose pad may be provided on the near-eye display shown in FIG.
Further, as shown in FIG. 8A, the near-eye display may be transformed into a see-through type.
The see-through type near-eye display includes a
サイドユニット30Aと透明基板30Bとは、眼鏡フレームタイプの装着手段30Cを介してユーザに装着される。観察状態において透明基板30Bは、図8(a)に示すように観察眼ELの直前に配置される。
サイドユニット30Aは、表示素子を収容した筐体であり、透明基板30Bに対し左後方から右前方の方向に表示光束を入射させる。
The
The
透明基板30Bは、少なくとも、表示光束と、外界から観察眼ELに向かう光束とに対し透明である。
透明基板30Bに入射した表示光束は、透明基板30Bの外界側の面とユーザ側の面とを交互に反射しながら透明基板30Bの内部を左方から右方に進行する。よって、透明基板30Bは、表示光束の光路を狭い空間に収める役割を果たす。透明基板30Bの外界側の面とユーザ側の面とが、請求項における反射面に対応する。
The
The display light beam incident on the
透明基板30Bの内部において、観察眼ELに対向する位置には、反射面30B1が形成されている。反射面30B1は、左前方から右後方の方向に傾斜している。
反射面30B1は、透明基板30Bの内部を進行した表示光束を観察眼ELの方向に偏向する。この反射面30B1は、半透過の反射面や、反射型ホログラム面などからなる。
外界から観察眼ELに向かう光束と表示光束とは反射面30B1において重畳され、共に観察眼ELに入射する。
A reflective surface 30B1 is formed in the
The reflective surface 30B1 deflects the display light beam traveling inside the
The light flux directed from the outside to the observation eye EL and the display light flux are superimposed on the reflecting surface 30B1, and both enter the observation eye EL.
透明基板30Bは、装着手段30Cに対し回動機構37を介して連結される。
回動機構37の回動軸の方向は、図8(a)に一点鎖線で示すように鉛直方向である。回動機構37の回動軸の位置は、透明基板30Bの左端部より外側、かつ透明基板30Bの前端部より外側、かつ透明基板30Bになるべく近い位置である。また、回動機構37の最大回動角度は、270°である。
The
The direction of the rotation axis of the
この回動機構37によって、透明基板30Bは、図8(a)に示す観察状態から図8(b)に示す退避状態まで回動軸の周りを回動可能である。退避状態では、ユーザの視野は開放される。
また、サイドユニット30Aの透明基板30B側の面において、表示光束を通過させるべき領域には、開口部が設けられ、その開口部は、窓材18で封止されている(図8(b)参照)。
By this
Further, on the surface of the
また、回動機構37は、ユーザが意識的に外力を与えない限り、透明基板30Bと装着手段30Cとを固定する(つまり、回動機構37はストッパーの役割も果たす。)。
よって、透明基板30Bの回動角度は、ユーザによって調整自在である。
このシースルー型のニアアイディスプレイによれば、第1実施形態と同様の効果が得られる。
Further, the
Therefore, the rotation angle of the
According to this see-through type near-eye display, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
さらに、このシースルー型のニアアイディスプレイにおいて退避時に移動する部分(ここでは、透明基板30B)は、第1実施形態において退避時に移動する部分(フロントユニット16B)よりも薄型・軽量化可能なので、光学性能は、さらに確実に保たれる。
なお、透明基板30Bを前方から上方の方向に退避できるよう、シースルー型のニアアイディスプレイの回動機構37の回動軸の方向を水平方向にしてもよい。
Further, in this see-through type near-eye display, the portion that moves during retraction (here, the
The direction of the rotation axis of the
また、第1実施形態のニアアイディスプレイの回動機構17、又はシースルー型のニアアイディスプレイの回動機構37を電動化してもよい(すなわち、モータによって駆動されるよう構成してもよい。)。その場合、モータは、操作釦などから入力されたユーザUの指示に従って駆動される。また、モータの制御によって回動機構17又は回動機構37の動きを自在に停止させることができるので、ストッパーは非必須となる。
Further, the
また、第1実施形態のニアアイディスプレイにおいては、コントロールユニット14からのサイドアーム13の繰り出し量の調整を電動化してもよい(すなわち、モータによって駆動されるよう構成してもよい。)。その場合、モータは、操作釦14sなどから入力されたユーザUの指示に従って駆動される。また、モータの制御によって繰り出し量を自在に固定することができるので、ストッパーは非必須となる。
In the near-eye display of the first embodiment, the adjustment of the amount of extension of the
[第2実施形態]
以下、図9、図10を参照して本発明の第2実施形態について説明する。
本実施形態は、ニアアイディスプレイの実施形態である。ここでは、第1実施形態のニアアイディスプレイとの相違点についてのみ説明する。
先ず、主な相違点について説明する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
This embodiment is an embodiment of a near eye display. Here, only differences from the near-eye display of the first embodiment will be described.
First, main differences will be described.
図9に示すとおり、本実施形態のニアアイディスプレイのディスプレイ部16には、ニアアイディスプレイが退避状態にあるか否かを検出するセンサ40が設けられている。
センサ40は、フロントユニット16BがユーザUの視野外に退避されているとき(図4に示した状態のとき)にのみ信号を生成する。センサ40は、それ以外の状態のときに(図1に示した状態のときなど)は信号を生成しない。
As shown in FIG. 9, the
The
センサ40の取り付け箇所は、サイドユニット16Aの左側面である。この位置に取り付けられたセンサ40は、フロントユニット16Bの回動角度が270°になったときにのみ信号を生成する。
なお、センサ40は、同様の機能を有しているのであれば、ディスプレイ部16の他の箇所(フロントユニット16Bの前面など)に設けられてもよい。
The
As long as the
このセンサ40からの出力信号は、図10に示すとおり、コントロールユニット14の内部に取り込まれる。
次に、ニアアイディスプレイの制御系の構成及び基本動作について説明する。
図10に示すとおり、コントロールユニット14の内部には、主制御部14a、インタフェース回路14d,14d’、メモリ14b、主電源14Pなどが備えられる。
The output signal from the
Next, the configuration and basic operation of the control system of the near eye display will be described.
As shown in FIG. 10, the
主制御部14a,インタフェース回路14d,14d’、メモリ14bは、主電源14Pから供給される電力によって動作する。
センサ40からの出力信号は、操作釦14sからの出力信号と共に、インタフェース回路14d’を介して主制御部14aに入力される。
一方、サイドユニット16Aの内部には、センサ40、レンズ16A2、表示素子16A1の他に、制御部16a、処理回路16b、電源16Pなどが備えられる。電源16Pの電力は、コントロールユニット14内の主電源14Pから供給される。
The
The output signal from the
On the other hand, inside the
制御部16a、処理回路16bは、電源16Pから供給される電力によって動作する。
但し、コントロールユニット14に接続されたセンサ40は、コントロールユニット14の側の主電源14Pの電力によって動作する。
コントロールユニット14の主制御部14aは、センサ40からの出力信号、及び操作釦14sからの出力信号に従って動作する(メモリ14bはこの動作に用いられる。)。
The
However, the
The
コントロールユニット14の主制御部14aは、サイドユニット16Aの制御部16aと通信し、その制御部16a経由でサイドユニット16Aの各部を制御する。
外部機器からの映像信号は、コントロールユニット14のインタフェース回路14d、及び主制御部14aを介してサイドユニット16Aの制御部16aに入力される。
制御部16aは、映像信号を、処理回路16bを介して表示素子16A1に入力する。
The
The video signal from the external device is input to the
The
次に、ニアアイディスプレイの制御系の特徴動作について説明する。
主制御部14aは、センサ40の出力信号を監視し、ニアアイディスプレイが退避状態にあるか否かを監視する。
そして、退避状態にある期間には、主電源14Pから電源16Pへの電力供給を停止する。また、退避状態でなくなると、主電源14Pから電源16Pへの電力供給を再開する。
Next, the characteristic operation of the control system of the near eye display will be described.
The
Then, the power supply from the
以上の動作は、主電源14Pがオンされている限り、繰り返される。
次に、ニアアイディスプレイの効果について説明する。
主制御部14aの上記した動作により、ユーザUがニアアイディスプレイを図4に示すように退避状態にセットすると、表示素子16A1がオフされる。また、ユーザUがニアアイディスプレイを図1に示すように観察状態にセットすると、表示素子16A1がオンされる。つまり、表示素子16A1は、ニアアイディスプレイが退避状態である限り自動的にオフされる。
The above operation is repeated as long as the
Next, the effect of the near eye display will be described.
When the user U sets the near-eye display in the retracted state as shown in FIG. 4 by the above-described operation of the
したがって、本実施形態のニアアイディスプレイは、省電力化される。
[第3実施形態]
以下、図11を参照して本発明の第3実施形態について説明する。
本実施形態は、ニアアイディスプレイの実施形態である。ここでは、第2実施形態のニアアイディスプレイとの相違点についてのみ説明する。
Therefore, the near-eye display of this embodiment saves power.
[Third Embodiment]
Hereinafter, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
This embodiment is an embodiment of a near eye display. Here, only differences from the near-eye display of the second embodiment will be described.
先ず、主な相違点について説明する。
図11に示すとおり、本実施形態のニアアイディスプレイにおいては、センサ40が省略され、その代わりに、回動機構17が電動化される。
つまり、サイドユニット16Aに、回動機構17を駆動するモータ50、モータ50を駆動する駆動回路51が備えられる。駆動回路51は、制御部16aによって制御される。
First, main differences will be described.
As shown in FIG. 11, in the near-eye display of the present embodiment, the
That is, the
なお、電動化により、回動機構17のストッパー(前述)は非必須となる。
次に、ニアアイディスプレイの制御系の特徴動作について説明する。
ユーザUは、ニアアイディスプレイが図1に示した観察状態にあるときに、図4に示した退避状態にセットするよう操作釦14sを介してニアアイディスプレイに対し指示することができる。
Note that the stopper (described above) of the
Next, the characteristic operation of the control system of the near eye display will be described.
When the near-eye display is in the observation state shown in FIG. 1, the user U can instruct the near-eye display via the
コントロールユニット14内の主制御部14aは、操作釦14sを介してその指示を認識すると、サイドユニット16A内の制御部16a経由で駆動回路51を駆動する。
駆動回路51は、モータ50に対し所定量の駆動信号を与え、モータ50は、回動機構17を所定量だけ駆動する。
この所定量は、フロントユニット16Bが図3の矢印の方向へ270°だけ回動するのに必要な駆動量である。
When the
The
This predetermined amount is a drive amount necessary for the
その結果、ニアアイディスプレイは、図4に示す退避状態にセットされる。
よって、ユーザUは、操作釦14sを操作するだけで、ニアアイディスプレイを退避状態にセットすることができる。
また、この駆動のタイミングで、主制御部14aは、主電源14Pから電源16Pへの電力供給を停止する。
As a result, the near-eye display is set in the retracted state shown in FIG.
Therefore, the user U can set the near-eye display in the retracted state only by operating the
Further, at this drive timing, the
よって、退避状態では、表示素子16A1が自動的にオフされる。
また、ユーザUは、ニアアイディスプレイが図4に示した退避状態にあるときに、図1に示した観察状態にセットするよう操作釦14sを介してニアアイディスプレイに対し指示することができる。
コントロールユニット14内の主制御部14aは、操作釦14sを介してその指示を認識すると、サイドユニット16A内の制御部16a経由で駆動回路51を駆動する。
Therefore, in the retracted state, the display element 16A1 is automatically turned off.
Further, when the near-eye display is in the retracted state shown in FIG. 4, the user U can instruct the near-eye display through the
When the
駆動回路51は、モータ50に対し所定量の駆動信号を与え、モータ50は、回動機構17を所定量だけ駆動する。
この所定量は、フロントユニット16Bが図3の矢印の反対方向へ270°だけ回動するのに必要な駆動量である。
その結果、ニアアイディスプレイは、図1に示す観察状態にセットされる。
The
This predetermined amount is a drive amount necessary for the
As a result, the near-eye display is set to the observation state shown in FIG.
よって、ユーザUは、操作釦14sを操作するだけで、ニアアイディスプレイを観察状態にセットすることができる。
また、この駆動のタイミングで、主制御部14aは、主電源14Pから電源16Pへの電力供給を再開する。
よって、観察状態では、表示素子16A1が自動的にオンされる。
Therefore, the user U can set the near-eye display to the observation state only by operating the
At this drive timing, the
Therefore, in the observation state, the display element 16A1 is automatically turned on.
以上、本実施形態のニアアイディスプレイは、第1実施形態のニアアイディスプレイの回動機構17を電動化したものである。そして、その電動化のために搭載したモータ50,駆動回路51を利用して、第2実施形態のニアアイディスプレイと同様の省電力化を図ったものである。
[第3実施形態の変形例]
コントロールユニット14からのサイドアーム13の繰り出し量の調整を電動化し、ニアアイディスプレイが図4に示す退避状態になったときに、その繰り出し量を自動的に最小にする制御を行ってもよい。
As described above, the near-eye display of the present embodiment is a
[Modification of Third Embodiment]
The adjustment of the feeding amount of the
このようにすれば、退避状態になると同時に、ディスプレイ部16とコントロールユニット14とが図5に示すとおり小さな空間に自動的に収まる。
In this way, the
11R,11L ヘッドホン
11R’,11L’ 装着部材
12 リアアーム
13 サイドアーム
14 コントローラユニット
14s 操作釦
14a 主制御部
14b メモリ
14d,14d’ インタフェース回路
14P 主電源
16 ディスプレイ部
16A,30A サイドユニット
16B フロントユニット
16A1 表示素子
16A2 レンズ
16B1,16B2 ミラー
16a 制御部
16b 処理回路
16P 電源
17,37 回動機構
17B 軸部
17A 支持部
30B 透明基板
30B1 反射面
30C 装着手段
40 センサ
50 モータ
51 駆動回路
EL 観察眼
ER 非観察眼
U ユーザ
I 表示画面
11R, 11L
Claims (5)
前記表示素子から前記ユーザの眼に至る表示光束の光路に対し直列に配置されるべき複数の反射面を支持し、そのユーザの眼前に少なくとも1部が配置される第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とを前記ユーザに対し装着する装着手段と、
前記第1部材の配置位置を保ちつつ前記第2部材の全部を前記眼前から退避させるための退避機構とを備え、
前記退避機構は、
前記第1部材と前記第2部材とをL字状に連結し、退避時には、前記第1部材における前記表示光束の出射口と前記第2部材における前記表示光束の入射口とが露出する方向へ前記第2部材を回動させる
ことを特徴とする情報表示装置。 A first member that supports the display element and is disposed in the vicinity of the user's temporal region or the top of the head;
A second member that supports a plurality of reflecting surfaces to be arranged in series with respect to an optical path of a display light beam from the display element to the user's eye, and at least one part is arranged in front of the user's eye;
Mounting means for mounting the first member and the second member to the user;
A retracting mechanism for retracting all of the second member from the front of the eye while maintaining the arrangement position of the first member ;
The retraction mechanism is
The first member and the second member are connected in an L shape, and when retracted, the display light beam exit port of the first member and the display light beam entrance port of the second member are exposed. An information display device that rotates the second member .
前記退避機構は、
前記第1部材に対し前記第2部材を回動自在に連結する回動機構からなり、
前記装着手段は、
前記第1部材を介して前記第2部材を前記ユーザに対し装着する
ことを特徴とする情報表示装置。 The information display device according to claim 1,
The retraction mechanism is
A rotating mechanism that rotatably connects the second member to the first member;
The mounting means includes
The information display device, wherein the second member is attached to the user via the first member.
前記第2部材は、
前記反射面を収容した筐体からなり、
前記筐体の前記入射口には、
前記表示光束を通過させる開口部と、その開口部を被覆し前記表示光束に対し透明な封止用の窓材とが設けられる
ことを特徴とする情報表示装置。 In the information display device according to claim 1 or 2,
The second member is
A housing containing the reflective surface;
In the entrance of the housing,
An information display device comprising: an opening that allows the display light beam to pass therethrough; and a sealing window member that covers the opening and is transparent to the display light beam.
前記第2部材は、
表面及び/又は内部に前記反射面を設け、かつ前記表示光束に対し透明な基板からなる
ことを特徴とする情報表示装置。 In the information display device according to claim 1 or 2,
The second member is
An information display device comprising a substrate that is provided with the reflection surface on the surface and / or inside thereof and is transparent to the display light beam.
前記第1部材は、
前記表示素子を収容した筐体からなり、
前記筐体の前記出射口には、
前記表示光束を通過させる開口部と、その開口部を被覆し前記表示光束に対し透明な封止用の窓材とが設けられる
ことを特徴とする情報表示装置。 In the information display device according to any one of claims 1 to 4,
The first member is
A housing containing the display element;
In the exit of the housing,
An information display device comprising: an opening that allows the display light beam to pass therethrough; and a sealing window member that covers the opening and is transparent to the display light beam.
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