JP5072280B2 - Image display device - Google Patents

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Description

本発明は、ヘッドマウントディスプレイ等の画像表示装置に関し、さらに詳しくは、該画像表示装置における表示ユニットや撮像ユニットの直交3軸回りでのアライメント調整機構に関する。   The present invention relates to an image display device such as a head-mounted display, and more particularly to an alignment adjustment mechanism around three orthogonal axes of a display unit and an imaging unit in the image display device.

観察者の頭部に装着してその眼前に映像を提示するヘッドマウントディスプレイには、撮像ユニットを搭載し、撮像により取得した外界映像を提示したり、外界映像にCG(コンピュータグラフィックス)映像を合成した映像を提示したりするものがある。撮像ユニットを搭載したヘッドマウントディスプレイは、ビデオシースル型ヘッドマウントディスプレイとも称される。   The head-mounted display that is mounted on the viewer's head and presents the image in front of it is equipped with an imaging unit that presents an external world image acquired by imaging or displays a CG (computer graphics) image in the external image. Some of them present composite images. A head mounted display equipped with an imaging unit is also referred to as a video sheath type head mounted display.

ビデオシースル型ヘッドマウントディスプレイにおいて、観察者が実際に眼で見るのと同じ映像を提示するためには、観察者の視線方向と撮像ユニットによる撮像方向とを光学的に一致させる必要がある。すなわち、ヘッドマウントディスプレイにおいて、観察者が見る表示ユニット(表示素子に表示された映像を観察者に拡大提示する光学系)と撮像ユニットとのアライメントが一定の関係になっている必要がある。   In the video sheath type head mounted display, in order to present the same image as the observer actually sees with the eyes, it is necessary to optically match the observer's line-of-sight direction with the imaging direction of the imaging unit. That is, in the head-mounted display, the alignment between the display unit (an optical system for enlarging and presenting the image displayed on the display element) to the observer and the imaging unit needs to be in a certain relationship.

また、観察者の両眼に対して映像を提示する場合は、左右の表示ユニットのアライメントも重要である。例えば、左右の表示ユニットが上下方向にずれている場合は、左右の眼に提示された画像が上下方向にずれることになり、映像が二重に見えたり、眼を疲労させたりする。さらに、左右の提示映像が左右方向にずれている場合は、映像内の観察対象物に対する輻輳が実際の観察対象物に対する輻輳とは異なり、観察者の距離感に影響を及ぼす。このような左右の提示映像のずれが生じないようにするためには、左右の表示ユニットと撮像ユニットの相互間のアライメントを、上下方向、左右方向及び回転方向で高精度に調整する必要がある。   In addition, when the video is presented to the observer's eyes, the alignment of the left and right display units is also important. For example, if the left and right display units are displaced in the vertical direction, the images presented to the left and right eyes will be displaced in the vertical direction, and the image may appear double or the eyes may become tired. Further, when the left and right presentation images are shifted in the left-right direction, the convergence on the observation target in the video is different from the convergence on the actual observation target, and affects the observer's sense of distance. In order to prevent such a shift of the left and right presentation images, it is necessary to adjust the alignment between the left and right display units and the imaging unit with high accuracy in the vertical direction, the horizontal direction, and the rotation direction. .

光学系のアライメント調整構造としては、特許文献1にて開示されているように、調整対象物(特許文献1では、CCDセンサ等の撮像素子)を互いに直交する2軸回りでの回動位置(傾き)を調整可能とするものがある。具体的には、撮像素子を固定したマウント台を鋼球に押し当て、該鋼球を中心としてマウントに設けた2箇所の傾斜部に調整ビスを押し当てることで、上下方向及び左右方向の傾き調整を行う。
特開2005−117253号公報(段落0013〜0019、0025、図5等)
As an alignment adjustment structure of an optical system, as disclosed in Patent Document 1, a rotation position about an axis to be adjusted (in Patent Document 1, an image sensor such as a CCD sensor) about two axes orthogonal to each other ( Some of them are adjustable. Specifically, the mount base with the image sensor fixed is pressed against a steel ball, and the adjustment screw is pressed against two inclined portions provided on the mount with the steel ball as the center. Make adjustments.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-117253 (paragraphs 0013 to 0019, 0025, FIG. 5, etc.)

特許文献1に開示されたアライメント調整構造も含めて、従来の多軸回りでの傾き調整が可能な構造では、軸ごとに調整のための操作(例えば、調整ねじの操作)をする必要がある。例えば、直交3軸(x,y,z軸)回りでの回動調整に際しては、まずx軸回りで調整対象物を回動させるために第1の調整ねじを操作して上下方向での傾きを調整し、次に、y軸回りで回動させるために第2の調整ねじを操作して左右方向の傾きを調整する。そして、最後にz軸回りで調整対象物を回動させるために第3の調整ねじを操作して、光軸回りでの回転位置を調整する。   In the conventional structure capable of adjusting the inclination around multiple axes including the alignment adjustment structure disclosed in Patent Document 1, it is necessary to perform an adjustment operation (for example, an adjustment screw) for each axis. . For example, when adjusting the rotation around the three orthogonal axes (x, y, z axes), first, the first adjustment screw is operated to rotate the adjustment object around the x axis, and the vertical tilt is performed. Next, in order to rotate the y-axis, the second adjustment screw is operated to adjust the horizontal inclination. Finally, the third adjustment screw is operated to rotate the adjustment target around the z axis, and the rotational position around the optical axis is adjusted.

しかしながら、このように軸ごとの操作が必要な多軸回りの調整構造では、軸ごとの調整機構が互いに独立していれば問題はないが、実際には、構造的に完全に独立させることは難しい。また、軸ごとに、調整対象物の荷重を支持する部品の変形の影響が異なることで、全ての軸回りでの高精度な調整が難しい。   However, in this multi-axis adjustment structure that requires operation for each axis, there is no problem if the adjustment mechanisms for each axis are independent from each other. difficult. In addition, because the influence of deformation of the parts that support the load of the adjustment object differs for each axis, it is difficult to perform high-precision adjustment around all axes.

したがって、従来は、例えば、上下方向の傾きを調整した後に左右方向の傾きを調整すると、その影響で上下方向の傾きが変化するために、再度上下方向の傾きを調整し直すというように、調整に手間がかかるという問題がある。   Therefore, in the past, for example, if the horizontal tilt is adjusted after adjusting the vertical tilt, the vertical tilt changes due to the effect, so the vertical tilt is adjusted again. There is a problem that it takes time and effort.

そこで本発明は、表示ユニットや撮像ユニットの直交3軸回りでの回動調整を一括して行えるようにしたヘッドマウントディスプレイ等の画像表示装置を提供することを目的の1つとしている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an image display device such as a head-mounted display that can collectively adjust the rotation of the display unit and the imaging unit around three orthogonal axes.

本発明の一側面としての画像表示装置は、撮像素子をそれぞれ含む第1及び第2撮像部と、撮像素子からの出力を用いて生成された画像を表示する表示素子をそれぞれ含む第1及び第2表示部と、第1撮像部と第1表示部とを相対的に、互いに交差する3軸回りで回動可能に連結する第1連結機構と、第1連結機構の3軸回りでの固定と該固定の解除とを行うために操作される単一の第1部材と、第1及び第2の表示部を相対的に、互いに交差する3軸回りで回動可能に連結する第2連結機構と、第2連結機構の3軸回りでの固定と該固定の解除とを行うために操作される単一の第2部材と、を有することを特徴とする。 The image display apparatus according to one aspect of the present invention includes a first and a second imaging unit including an imaging element, respectively, Table示素Ko simply showing display the image generated by using an output from an imaging element, respectively A first connection mechanism that connects the first and second display units, the first imaging unit, and the first display unit so as to be rotatable about three axes that intersect each other, and three axes of the first connection mechanism A single first member that is operated to fix and release the rotation, and the first and second display units are relatively connected to each other so as to be rotatable about three axes that intersect each other. And a single second member that is operated to perform fixing and releasing of the fixing around the three axes of the second connecting mechanism.

なお、上記画像表示装置と、該画像表示装置に対して画像を供給する画像供給装置とを有する画像表示システムも本発明の他の側面を構成する。   Note that an image display system including the image display device and an image supply device that supplies an image to the image display device also constitutes another aspect of the present invention.

本発明によれば、単一のロック部材を操作することで、調整対象ユニット(撮像ユニットや表示ユニット)の直交3軸回りでの調整を行うことが可能となり、かつ調整後の固定も可能となる。したがって、3軸回りでのアライメント調整を容易かつ短時間で行うことができる。   According to the present invention, by operating a single lock member, it is possible to perform adjustment around the three orthogonal axes of the unit to be adjusted (imaging unit or display unit), and fixing after adjustment is also possible. Become. Therefore, alignment adjustment around three axes can be performed easily and in a short time.

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1には、本発明の実施例1であるビデオシースル型ヘッドマウントディスプレイ(画像表示装置)の外観を示す。ヘッドマウントディスプレイ1は、後述する表示ユニット及び撮像ユニットを収容した本体2と、該本体2を観察者の眼前に配置するようヘッドマウントディスプレイ1を頭部に装着するための装着機構3とを有する。2aは、本体2の前面に形成された窓であり、撮像ユニットはこの窓2aを通して外界像を撮像する。     FIG. 1 shows the appearance of a video sheath type head mounted display (image display device) that is Embodiment 1 of the present invention. The head mounted display 1 includes a main body 2 that houses a display unit and an imaging unit, which will be described later, and a mounting mechanism 3 for mounting the head mounted display 1 on the head so as to place the main body 2 in front of the observer's eyes. . 2a is a window formed on the front surface of the main body 2, and the imaging unit captures an external image through the window 2a.

本体2内には、図2に示すように、表示ユニット10と、撮像ユニット21と、これらを連結する連結ユニット15とが収容されている。図2には、片眼用の構成しか示していないが、実際には、表示ユニット10、撮像ユニット21及び連結ユニット15はそれぞれ、観察者の両眼に対して映像を提示できるように、左右一対ずつ設けられている。   As shown in FIG. 2, the main body 2 houses a display unit 10, an imaging unit 21, and a connecting unit 15 that connects them. Although FIG. 2 shows only a configuration for one eye, in practice, the display unit 10, the imaging unit 21, and the connection unit 15 are respectively left and right so that an image can be presented to both eyes of the observer. A pair is provided.

表示ユニット10は、不図示の光源と、液晶パネル等の表示パネル(表示素子)12と、該パネル12に表示された映像を虚像として観察者の眼Eに提示するための観察光学系を構成するプリズムレンズ11とを有する。表示ユニット10は、支持部材14によって所定の位置に保持されている。   The display unit 10 constitutes a light source (not shown), a display panel (display element) 12 such as a liquid crystal panel, and an observation optical system for presenting an image displayed on the panel 12 to a viewer's eye E as a virtual image. And a prism lens 11. The display unit 10 is held at a predetermined position by the support member 14.

撮像ユニット21は、CCDセンサやCMOSセンサ等の撮像素子23と、外界像を撮像素子23上に結像させるための撮像光学系22により構成されている。   The imaging unit 21 includes an imaging element 23 such as a CCD sensor or a CMOS sensor, and an imaging optical system 22 for forming an external image on the imaging element 23.

図2中、一点鎖線で示すL1,L2は、観察光学系の光軸(ここでは、パネル12の表示領域の中心から射出瞳の中心に至る中心主光線の辿る光路の意味)を示す。また、L2は、表示される画像の中心に向かう観察者の眼Eの視線も示す。   In FIG. 2, L1 and L2 indicated by alternate long and short dash lines indicate the optical axis of the observation optical system (here, the meaning of the optical path followed by the central principal ray from the center of the display area of the panel 12 to the center of the exit pupil). L2 also indicates the line of sight of the observer's eye E toward the center of the displayed image.

また、一点鎖線L3は、撮像ユニット21(撮像光学系22)の光軸を示す。そして、観察者の眼Eの視線L2と撮像ユニット21の光軸L3とを一致させることにより、観察者は、外界像を自分の眼Eで見るのと同じ感覚で、撮像ユニット21により取得された外界像の映像を見ることができる。表示パネル12に表示される映像は、撮像素子23からの信号を、パーソナルコンピュータや映像処理装置等の画像供給装置50で処理して生成され、該画像供給装置50から供給される。ヘッドマウントディスプレイ1と画像供給装置50とにより画像表示システムが構成される。   A one-dot chain line L3 indicates the optical axis of the imaging unit 21 (imaging optical system 22). Then, by matching the line of sight L2 of the observer's eye E with the optical axis L3 of the imaging unit 21, the observer is acquired by the imaging unit 21 with the same feeling as when viewing the external image with his / her own eye E. You can see images of the outside world. The video displayed on the display panel 12 is generated by processing a signal from the image sensor 23 by an image supply device 50 such as a personal computer or a video processing device, and is supplied from the image supply device 50. The head mounted display 1 and the image supply device 50 constitute an image display system.

連結ユニット15は、図3にも拡大して示すように、表示ユニット10に一体的に取り付けられ、凸球面16aを有する固定部材16を有する。また、連結ユニット15は、撮像ユニット21に一体的に取り付けられ、凸球面16aと同一中心C及び同一直径d2の凹球面17aを有する可動部材17を有する。固定部材16の凸球面16aと可動部材17の凹球面17aは互いに当接している。このため、可動部材17は、固定部材16に対して球面16a,17aの中心Cを中心として、図2に示す相互に直交する3軸(x,y,z軸)回り方向θx,θy,θz、つまりは任意の方向に回動可能である。前述したように、固定部材16及び可動部材17はそれぞれ、表示ユニット10及び撮像ユニット21に一体的に設けられている。このため、連結ユニット15は、表示ユニット10に対して撮像ユニット21を3軸回り方向θx,θy,θzに回動可能に連結(保持)する連結機構として機能する。この連結ユニット15は、球面座を用いたいわゆるボールジョイントである。   As shown in FIG. 3 in an enlarged manner, the connecting unit 15 includes a fixing member 16 that is integrally attached to the display unit 10 and has a convex spherical surface 16a. The connecting unit 15 includes a movable member 17 that is integrally attached to the imaging unit 21 and has a concave spherical surface 17a having the same center C and the same diameter d2 as the convex spherical surface 16a. The convex spherical surface 16a of the fixed member 16 and the concave spherical surface 17a of the movable member 17 are in contact with each other. For this reason, the movable member 17 is centered on the center C of the spherical surfaces 16a, 17a with respect to the fixed member 16, and the three axes (x, y, z axes) directions θx, θy, θz shown in FIG. That is, it can be rotated in any direction. As described above, the fixed member 16 and the movable member 17 are provided integrally with the display unit 10 and the imaging unit 21, respectively. Therefore, the connecting unit 15 functions as a connecting mechanism that connects (holds) the imaging unit 21 to the display unit 10 so as to be rotatable in the directions θx, θy, and θz around the three axes. The connecting unit 15 is a so-called ball joint using a spherical seat.

なお、図2には、中心Cからずれた位置にx,y,z軸を示しているが、これらの3軸は実際には中心Cにおいて相互に直交する。z軸は、表示ユニット10及び撮像ユニット21の左右方向(図2の紙面に垂直な方向)に延び、y軸は上下方向に延びている。また、x軸は観察者の視線L2の方向に延びている。   In FIG. 2, the x, y, and z axes are shown at positions shifted from the center C, but these three axes are actually orthogonal to each other at the center C. The z-axis extends in the left-right direction of the display unit 10 and the imaging unit 21 (direction perpendicular to the paper surface of FIG. 2), and the y-axis extends in the up-down direction. The x-axis extends in the direction of the observer's line of sight L2.

可動部材17には、回転中心Cに向かって延びる雌ネジ穴17cが形成されており、該雌ネジ穴17cには、単一のロック部材としてのロックネジ18がねじ込まれている。   The movable member 17 is formed with a female screw hole 17c extending toward the rotation center C, and a lock screw 18 as a single lock member is screwed into the female screw hole 17c.

ロックネジ18の下端部には、固定部材16の凸球面16aに当接する当接部材19が固定されている。この当接部材19は、凸球面16aとの摺動性を良くするための部材である。ロックネジ18を強めに締め込んで凹球面17aと凸球面16aとを強く圧接させることで、可動部材17(撮像ユニット21)は固定部材16(表示ユニット10)に対して3軸回りでの回動が阻止された状態、すなわち固定された状態となる。また、ロックネジ18を緩めて凹球面17aと凸球面16aとを軽く圧接させることで、可動部材17(撮像ユニット21)は固定部材16(表示ユニット10)に対して3軸回りでの回動が許容された状態、すなわち固定が解除された状態となる。   A contact member 19 that is in contact with the convex spherical surface 16 a of the fixing member 16 is fixed to the lower end portion of the lock screw 18. The contact member 19 is a member for improving the slidability with the convex spherical surface 16a. The movable member 17 (imaging unit 21) rotates about the three axes with respect to the fixed member 16 (display unit 10) by tightening the lock screw 18 and pressing the concave spherical surface 17a and the convex spherical surface 16a strongly. Is blocked, that is, fixed. Further, by loosening the lock screw 18 and slightly pressing the concave spherical surface 17a and the convex spherical surface 16a, the movable member 17 (imaging unit 21) can rotate about the three axes with respect to the fixed member 16 (display unit 10). An allowed state, that is, a state in which the fixation is released.

図3に示すように、ロックネジ18の頭部には、六角形状の穴部(六角穴部)18aが形成されている。この六角穴部18aには、操作部材としてのアライメント調整工具25を構成する軸27の六角部が係合する。また、図4に示すように、可動部材17の外周面には、雌ネジ穴17cを通ってz軸方向に延びる溝部17bが形成されている。図4は、図3に示す連結ユニット15をB−B線で切断して矢印方向から見た断面を示している。   As shown in FIG. 3, a hexagonal hole (hexagonal hole) 18 a is formed in the head of the lock screw 18. The hexagonal portion of the shaft 27 constituting the alignment adjusting tool 25 as an operation member is engaged with the hexagonal hole portion 18a. As shown in FIG. 4, a groove portion 17 b extending in the z-axis direction through the female screw hole 17 c is formed on the outer peripheral surface of the movable member 17. FIG. 4 shows a cross section of the connecting unit 15 shown in FIG. 3 taken along line BB and viewed from the direction of the arrow.

ここで、図5には、アライメント調整工具25を示す。アライメント調整工具25は、円筒部26と、該円筒部26に対して回転自在に取り付けられた軸27とにより構成されている。円筒部26の先端外周部には突起26aが設けられている。これら突起26aは可動部材17に形成された溝部17bに係合可能な形状を有する。軸27の先端には、ロックネジ18の六角穴部18aに係合可能な六角部27aが形成されている。アライメント調整工具25は、可動部材17及びロックネジ18に対して着脱が可能である。   Here, FIG. 5 shows the alignment adjusting tool 25. The alignment adjustment tool 25 includes a cylindrical portion 26 and a shaft 27 that is rotatably attached to the cylindrical portion 26. A protrusion 26 a is provided on the outer peripheral portion of the tip of the cylindrical portion 26. These protrusions 26 a have shapes that can be engaged with grooves 17 b formed in the movable member 17. A hexagonal portion 27 a that can be engaged with the hexagonal hole portion 18 a of the lock screw 18 is formed at the tip of the shaft 27. The alignment adjustment tool 25 can be attached to and detached from the movable member 17 and the lock screw 18.

表示ユニット10の光軸L2に対して撮像ユニット21の光軸L3の位置を調整する場合、調整工具25の突起部26aと軸27の六角部27aをそれぞれ、図4に示すように可動部材17の溝部17bとロックネジ18の六角穴部18aに係合させる。   When the position of the optical axis L3 of the imaging unit 21 is adjusted with respect to the optical axis L2 of the display unit 10, the protrusion 26a of the adjustment tool 25 and the hexagonal portion 27a of the shaft 27 are respectively movable members 17 as shown in FIG. The groove portion 17b and the hexagonal hole portion 18a of the lock screw 18 are engaged.

次に、軸部27を円筒部26に対して回転させてロックネジ18をある程度まで締め込む。締め込み量を適度に設定し、凹球面17aと凸球面16とを軽く圧接させることで、可動部材17のがたつきを防止できる。これにより、アライメント調整精度を上げることができる。   Next, the shaft portion 27 is rotated with respect to the cylindrical portion 26 and the lock screw 18 is tightened to some extent. Shaking of the movable member 17 can be prevented by appropriately setting the tightening amount and pressing the concave spherical surface 17a and the convex spherical surface 16 lightly. Thereby, alignment adjustment precision can be raised.

そして、アライメント調整工具25の全体を、3軸回り方向θx,θy,θzに傾けるように動かすことで、可動部材17を固定部材16に対して3軸回り方向θx,θy,θzに回動させることができる。これにより、球面中心Cを中心とした撮像ユニット21の表示ユニット10に対する3軸回り方向θx,θy,θzでのアライメント調整を行うことができる。   Then, by moving the entire alignment adjusting tool 25 so as to be inclined in the directions around the three axes θx, θy, θz, the movable member 17 is rotated in the directions around the three axes θx, θy, θz with respect to the fixed member 16. be able to. Thereby, alignment adjustment can be performed in the directions θx, θy, and θz around the three axes with respect to the display unit 10 of the imaging unit 21 around the spherical center C.

アライメント調整は、図6に示すように、表示ユニット10の光軸(視線)L2の延長線上にある表示中心(虚像点)P1と撮像ユニット21の光軸L3の延長線上にある撮像中心P2との上下及び左右方向の位置が一致するように行う。また、アライメント調整は、表示画像の回転角度(画像の長辺)が外界の水平ラインに一致するように行う。   As shown in FIG. 6, the alignment adjustment includes a display center (virtual image point) P1 on the extension line of the optical axis (line of sight) L2 of the display unit 10 and an imaging center P2 on the extension line of the optical axis L3 of the imaging unit 21. This is performed so that the vertical and horizontal positions of the same. The alignment adjustment is performed so that the rotation angle of the display image (the long side of the image) matches the horizontal line of the outside world.

アライメント調整が終了した場合は、軸27を円筒部26に対して回転させてロックネジ18を締め込み、固定部材16に対して可動部材17を固定する。なお、ロックネジ18の締め込みに伴って可動部材17がy軸回りで回動する可能性があるため、可動部材17に係合している円筒部26を調整者がy軸回りで回転しないように保持することで、これを防止することができる。固定部材16に対して可動部材17を固定した後は、アライメント調整工具25を可動部材17及びロックネジ18から取り外す。   When the alignment adjustment is completed, the shaft 27 is rotated with respect to the cylindrical portion 26, the lock screw 18 is tightened, and the movable member 17 is fixed to the fixed member 16. Since the movable member 17 may rotate around the y axis as the lock screw 18 is tightened, the adjuster does not rotate the cylindrical portion 26 engaged with the movable member 17 around the y axis. This can be prevented by holding. After fixing the movable member 17 to the fixed member 16, the alignment adjustment tool 25 is removed from the movable member 17 and the lock screw 18.

なお、連結ユニット15の球面中心(回動中心)Cと撮像ユニット21の撮像中心P2が観察者の視線L2の延長線上にない場合は、視線L2と撮像ユニット21の光軸L3とが角度的にずれてしまう。しかし、表示ユニット10と撮像ユニット21の位置ずれは主として取付け誤差によるものであり、実際には0.5mm程度である。これは、表示中心P1及び撮像中心P2までの距離(2m)に対してわずかであるので、上記角度ずれは実用上無視できる。   When the spherical center (rotation center) C of the connecting unit 15 and the imaging center P2 of the imaging unit 21 are not on the extension line of the observer's line of sight L2, the line of sight L2 and the optical axis L3 of the imaging unit 21 are angular. It will shift to. However, the positional deviation between the display unit 10 and the imaging unit 21 is mainly due to an attachment error, and is actually about 0.5 mm. Since this is slight with respect to the distance (2 m) to the display center P1 and the imaging center P2, the above-described angular deviation can be ignored in practice.

装着機構3は、本体2に対して固定された(又は一体形成された)左右に延びるフレーム4,5と、それらの後端部を連結する可撓性のバンド7と、バンド7に取り付けられた後頭部押え8とを有する。フレーム4,5には、バンド7の長さを調整するためのラチェット機構(図示せず)を操作するつまみ4a,5aがそれぞれ設けられている。つまみ4a,5aを図1の矢印A方向に動かすことにより、バンド7とともに後頭部押え8を前後に動かすことができる。これにより、本体2に設けられた前頭部押え6との間で観察者の頭部を挟み付けることができ、本体2が両眼の前に位置するようにヘッドマウントディスプレイ1を頭部に装着できる。   The mounting mechanism 3 is attached to the band 7, the frames 4, 5 that are fixed (or integrally formed) with respect to the main body 2 and that extend left and right, a flexible band 7 that connects the rear end portions thereof, And a rear head presser 8. The frames 4 and 5 are provided with knobs 4a and 5a for operating a ratchet mechanism (not shown) for adjusting the length of the band 7, respectively. By moving the knobs 4 a and 5 a in the direction of arrow A in FIG. 1, the back head presser 8 can be moved back and forth together with the band 7. Thereby, an observer's head can be pinched | interposed between the forehead presser 6 provided in the main body 2, and the head mounted display 1 is set to a head so that the main body 2 is located in front of both eyes. Can be installed.

以上説明したように、本実施例では、アライメント調整工具25でロックネジ18を緩める操作を行い、さらにアライメント調整工具25を傾ける操作を行うことで、可動部材17を3軸回り方向θx,θy,θzに回動させることができる。このため、表示ユニット10に対する3軸回りでの撮像ユニット21のアライメント調整を同時に行うことができる。そして、調整後は、ロックネジ18を締め込む操作を行うことで、可動部材17を3軸回り方向θx,θy,θzにおいて同時に固定することができる。したがって、本実施例によれば、従来のように3軸回りでのアライメント調整において、軸ごとの操作を必要としたり、1つの軸回りでのアライメント調整が他の軸回りでのアライメントに影響するために再調整を繰り返す必要が生じたりすることを回避できる。   As described above, in this embodiment, the operation of loosening the lock screw 18 with the alignment adjustment tool 25 and the operation of tilting the alignment adjustment tool 25 cause the movable member 17 to rotate around the three axes θx, θy, θz. Can be rotated. For this reason, alignment adjustment of the imaging unit 21 around the three axes with respect to the display unit 10 can be performed simultaneously. After the adjustment, the movable member 17 can be simultaneously fixed in the directions around the three axes θx, θy, and θz by performing an operation of tightening the lock screw 18. Therefore, according to the present embodiment, in the conventional alignment adjustment around three axes, an operation for each axis is required, or the alignment adjustment around one axis affects the alignment around the other axis. Therefore, it is possible to avoid the necessity of repeating readjustment.

また、連結ユニット15は、固定部材16、可動部材17及びロックネジ18の少なくとも3部品があれば構成できるので、構造的にシンプルであり、また軽量であることが求められるヘッドマウントディスプレイ1に最適である。   Further, since the connecting unit 15 can be configured with at least three components of the fixed member 16, the movable member 17, and the lock screw 18, it is optimal for the head mounted display 1 that is required to be structurally simple and lightweight. is there.

また、本体2を小型にするためには、表示ユニット10と撮像ユニット21の間隔をできるだけ狭くする必要があり、そのためには、図2に示す連結ユニット15の前後長d1を小さくする必要がある。また、連結力(固定部材16が可動部材17を保持する強度)を大きくするためには、連結ユニット15の球面の直径d2を大きくする必要がある。本実施例にて説明した連結ユニット15は、このような要求を満たすことができる構造を有する。さらに、アライメント調整工具25を連結ユニット15の軸方向(x軸方向)に対して直交する方向から取り付けて調整作業が行えるので、調整スペースの確保が容易であり、作業性も良い。   Further, in order to reduce the size of the main body 2, it is necessary to reduce the distance between the display unit 10 and the imaging unit 21 as much as possible. For this purpose, it is necessary to reduce the longitudinal length d1 of the connecting unit 15 shown in FIG. . Further, in order to increase the coupling force (strength at which the fixed member 16 holds the movable member 17), it is necessary to increase the diameter d2 of the spherical surface of the coupling unit 15. The connecting unit 15 described in the present embodiment has a structure that can satisfy such a requirement. Furthermore, since the alignment adjustment tool 25 is attached from the direction orthogonal to the axial direction (x-axis direction) of the connecting unit 15 and adjustment work can be performed, it is easy to secure an adjustment space and workability is good.

図7には、本発明の実施例2であるヘッドマウントディスプレイの連結ユニットの構成を示す。なお、本実施例において、実施例1と共通する構成要素には、図示しない場合でも実施例1と同符号を付す。また、図7には、後述する球面中心Cからずれた位置にx,y,z軸を示しているが、これらの3軸は実際には中心Cにおいて相互に直交する。   FIG. 7 shows the configuration of a connection unit of a head mounted display that is Embodiment 2 of the present invention. In the present embodiment, components that are the same as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment even when not shown. FIG. 7 shows x, y, and z axes at positions shifted from a spherical center C, which will be described later. These three axes are actually orthogonal to each other at the center C.

30は実施例1に示した表示ユニット10(又は支持部材14)に一体的に取り付けられた固定部材であり、半球形状の凸球面30aと、半球状の突起30bとを有する。突起30bの頂点部は、固定部材30の凸球面30aの中心Cと一致している。31は実施例1に示した撮像ユニット21に一体的に取り付けられた可動部材であり、固定部材30の凸球面30aに当接する凹球面31aを有する。凸球面30a及び凹球面31aは、互いに同一の中心C及び半径を有する。本実施例の連結機構も、球面座を用いたボールジョイントの1つである。   Reference numeral 30 denotes a fixing member integrally attached to the display unit 10 (or the support member 14) shown in the first embodiment, and includes a hemispherical convex spherical surface 30a and a hemispherical protrusion 30b. The apex portion of the protrusion 30 b coincides with the center C of the convex spherical surface 30 a of the fixing member 30. Reference numeral 31 denotes a movable member integrally attached to the imaging unit 21 shown in the first embodiment, and has a concave spherical surface 31 a that abuts on the convex spherical surface 30 a of the fixed member 30. The convex spherical surface 30a and the concave spherical surface 31a have the same center C and radius. The connection mechanism of this embodiment is also one of ball joints using a spherical seat.

可動部材31には、金属板等により構成された弾性を有するL字プレート32の側面部32aが一体的に取り付けられている。L字プレート32の上面部は、固定部材30の突起30bに当接している。   The movable member 31 is integrally attached with a side surface portion 32a of an L-shaped plate 32 having elasticity formed of a metal plate or the like. The upper surface portion of the L-shaped plate 32 is in contact with the protrusion 30 b of the fixing member 30.

33はボルト形状を有するロックネジである。このロックネジ33の雄ネジ部は、L字プレート32の上面に形成された穴部32bを通して、可動部材31に形成された雌ネジ部31bに締め込まれている。このため、可動部材31は、L字プレート32が持つ弾性によって、凹球面31aが固定部材30の凸球面30aに圧接するように付勢される。   Reference numeral 33 denotes a lock screw having a bolt shape. The male screw portion of the lock screw 33 is fastened to the female screw portion 31 b formed in the movable member 31 through a hole portion 32 b formed in the upper surface of the L-shaped plate 32. For this reason, the movable member 31 is urged by the elasticity of the L-shaped plate 32 so that the concave spherical surface 31 a is in pressure contact with the convex spherical surface 30 a of the fixed member 30.

可動部材31は、その球面31aを摺動面として、球面中心Cを中心として固定部材30に対して回動可能に保持される。そして、ロックネジ33を締め込むことにより、可動部材31は固定部材30に対して固定される。   The movable member 31 is held so as to be rotatable with respect to the fixed member 30 about the spherical surface center C with the spherical surface 31a as a sliding surface. The movable member 31 is fixed to the fixed member 30 by tightening the lock screw 33.

可動部材31の側面には、調整軸36が着脱可能に取り付けられている。また、ロックネジ33の中心には。その軸方向に延びる貫通穴33aが形成されており、該ロックネジ33の頭部には、六角穴部33bが形成されている。   An adjustment shaft 36 is detachably attached to the side surface of the movable member 31. In the center of the lock screw 33. A through hole 33 a extending in the axial direction is formed, and a hexagonal hole 33 b is formed in the head of the lock screw 33.

35はアライメント調整工具であり、丸軸部35a,35cと、該丸軸部35a,35cとの間に設けられた六角部35bとを有する。先端側の丸軸部35cは、ロックネジ33に形成された貫通穴33aに対して、挿抜可能に挿入される。また、六角部35bは、ロックネジ33の六角穴部33bに着脱可能に係合する。   An alignment adjustment tool 35 includes round shaft portions 35a and 35c and a hexagonal portion 35b provided between the round shaft portions 35a and 35c. The round shaft portion 35c on the distal end side is inserted in a through hole 33a formed in the lock screw 33 so as to be insertable / removable. Further, the hexagonal portion 35b is detachably engaged with the hexagonal hole portion 33b of the lock screw 33.

撮像ユニット21の表示ユニット10に対するアライメントを調整する場合には、図7に示すように、アライメント調整工具35の軸部35cをロックネジ33の貫通穴33bに挿入するとともに、六角部35bをロックネジ33の六角穴部33bに係合させる。こうしてアライメント調整工具35を可動部材31に対して取り付ける。   When adjusting the alignment of the imaging unit 21 with respect to the display unit 10, as shown in FIG. 7, the shaft portion 35 c of the alignment adjustment tool 35 is inserted into the through hole 33 b of the lock screw 33, and the hexagonal portion 35 b is inserted into the lock screw 33. Engage with the hexagonal hole 33b. In this way, the alignment adjustment tool 35 is attached to the movable member 31.

そして、軸35aを回転させてロックネジ33を適度に締め込み、L字プレート32の弾性力によって両球面30a,31aを軽く圧接させて、固定部材30に対する可動部材31の摺動がたを取り除く。その後、アライメント調整工具35及び調整軸36を傾けるように操作して、可動部材31(撮像ユニット21)を固定部材30(表示ユニット10)に対して3軸回り方向θx、θy、θzに球面中心Cを中心として回動させる。これにより、撮像ユニット21の表示ユニット10に対するアライメントを調整する。   Then, the shaft 35 a is rotated and the lock screw 33 is appropriately tightened, and both spherical surfaces 30 a and 31 a are lightly pressed by the elastic force of the L-shaped plate 32 to remove the sliding of the movable member 31 with respect to the fixed member 30. Thereafter, the alignment adjustment tool 35 and the adjustment shaft 36 are operated to be inclined so that the movable member 31 (imaging unit 21) is centered on the spherical surface in the directions θx, θy, and θz about three axes with respect to the fixed member 30 (display unit 10). Rotate around C. Thereby, alignment with respect to the display unit 10 of the imaging unit 21 is adjusted.

アライメント調整後は、アライメント調整工具35によってロックネジ33を強めに締め込み、可動部材31を固定部材30に対して固定する。そして、アライメント調整工具35及び調整軸36をそれぞれ、ロックネジ33及び可動部材31から取り外す。   After the alignment adjustment, the lock screw 33 is tightened with the alignment adjustment tool 35 to fix the movable member 31 to the fixed member 30. Then, the alignment adjustment tool 35 and the adjustment shaft 36 are removed from the lock screw 33 and the movable member 31, respectively.

本実施例によれば、球面30a,31aを半球面としたことで、連結ユニットを高さ方向(y軸方向)において、実施例1の概ね半分の大きさとすることができる。このため、スペース的に有利となる。また、L字プレート32の弾性力によって両球面30a,31aを圧接させた状態で摺動させることにより、摺動部のがたによる調整ずれやロックピン33を締め込んだときの位置ずれを防止することができる。   According to the present embodiment, since the spherical surfaces 30a and 31a are hemispherical surfaces, the connecting unit can be approximately half the size of the first embodiment in the height direction (y-axis direction). This is advantageous in terms of space. Further, by sliding the spherical surfaces 30a and 31a in pressure contact with each other by the elastic force of the L-shaped plate 32, it is possible to prevent misalignment due to play of the sliding portion and misalignment when the lock pin 33 is tightened. can do.

図8には、本発明の実施例3であるヘッドマウントディスプレイの構成を模式的に示す。図8のヘッドマウントディスプレイでは、実施例1で説明した連結ユニットを表示ユニットと撮像ユニット間だけでなく、左右の表示ユニット間にも設けている。   FIG. 8 schematically shows the configuration of a head mounted display that is Embodiment 3 of the present invention. In the head mounted display of FIG. 8, the connecting unit described in the first embodiment is provided not only between the display unit and the imaging unit but also between the left and right display units.

ヘッドマウントディスプレイは、観察者の右眼ERに映像を提示する右側表示ユニット10Rと、右側撮像ユニット21Rと、これらを連結する連結ユニット15Rとを有する。また、ヘッドマウントディスプレイは、観察者の左眼ELに映像を提示する左側表示ユニット10Lと、左側撮像ユニット21Lと、これらを連結する連結ユニット15Lとを有する。さらに、右側表示ユニット10Rと側表示ユニット10を連結する連結ユニット15Cを有する。 The head mounted display includes a right display unit 10R that presents an image to the right eye ER of the observer, a right imaging unit 21R, and a connecting unit 15R that connects them. The head mounted display includes a left display unit 10L that presents an image to the left eye EL of the observer, a left imaging unit 21L, and a connecting unit 15L that connects them. Furthermore, with a connecting unit 15C which connects the right display unit 10R and the left-side display unit 10 L.

連結ユニット15Rにより、右側表示ユニット10Rに対して右側撮像ユニット21Rのアライメントが実施例1で説明した方法により調整される。また、同様に、連結ユニット15Lにより、左側表示ユニット10Lに対する左側撮像ユニット21Lのアライメントが調整される。さらに、同様に、連結ユニット15Cにより、右側表示ユニット10Rに対する左側表示ユニット10Lのアライメントが調整される。このようにして観察者の両眼ER,ELに対する各ユニットのアライメントが調整される。   The alignment of the right imaging unit 21R with respect to the right display unit 10R is adjusted by the connection unit 15R by the method described in the first embodiment. Similarly, the alignment of the left imaging unit 21L with respect to the left display unit 10L is adjusted by the connecting unit 15L. Further, similarly, the alignment of the left display unit 10L with respect to the right display unit 10R is adjusted by the connecting unit 15C. In this way, the alignment of each unit with respect to the observer's eyes ER and EL is adjusted.

なお、本実施例では、実施例1で説明した連結ユニットを使用しているが、これに代えて実施例2で説明した連結ユニットを用いてもよい。このことは、後述する他の実施例でも同様である。   In this embodiment, the connection unit described in the first embodiment is used, but the connection unit described in the second embodiment may be used instead. The same applies to other embodiments described later.

図9には、本発明の実施例4であるヘッドマウントディスプレイの構成を模式的に示す。実施例3(図8)に示したヘッドマウントディスプレイの構成では、各撮像ユニットの各表示ユニットに対するアライメント調整時に、調整者による力が表示ユニット側に作用する。このため、表示ユニットにはその力が作用しても変形しないような剛性を必要とする。したがって、表示ユニットの重量が増し、ヘッドマウントディスプレイ全体の重量が増加する可能性がある。   FIG. 9 schematically shows the configuration of a head mounted display that is Embodiment 4 of the present invention. In the configuration of the head mounted display shown in the third embodiment (FIG. 8), the force by the adjuster acts on the display unit side during alignment adjustment of each imaging unit with respect to each display unit. For this reason, the display unit needs to have such rigidity that it does not deform even when the force is applied. Accordingly, the weight of the display unit increases, and the weight of the entire head mounted display may increase.

本実施例のヘッドマウントディスプレイは、そのような重量増加を回避できる構成を有する。すなわち、本実施例のヘッドマウントディスプレイは、各ユニットの支持ベースとなる基台(支持部材)40を有する。そして、この基台40に対して、連結ユニット15R1,15R2,15L1,15L2を用いて左右の表示ユニット10R,10L及び左右の撮像ユニット21R,21Lを連結している。   The head mounted display of the present embodiment has a configuration that can avoid such an increase in weight. That is, the head mounted display of the present embodiment has a base (supporting member) 40 serving as a support base for each unit. The left and right display units 10R and 10L and the left and right imaging units 21R and 21L are connected to the base 40 using connection units 15R1, 15R2, 15L1 and 15L2.

これにより、基台40を治具に固定しておけば、各ユニットのアライメント調整時に調整者による荷重が作用しても、その荷重は直接他のユニットに作用しない。したがって、表示ユニットや撮像ユニットの変形を防止するために該ユニットの剛性を上げる必要がなくなり、軽量化が図れる。   Thereby, if the base 40 is fixed to the jig, even if a load is applied by the adjuster during alignment adjustment of each unit, the load does not directly act on other units. Therefore, it is not necessary to increase the rigidity of the unit in order to prevent deformation of the display unit or the imaging unit, and the weight can be reduced.

図10には、本発明の実施例5であるヘッドマウントディスプレイの構成を模式的に示す。   FIG. 10 schematically shows the configuration of a head mounted display that is Embodiment 5 of the present invention.

本実施例のヘッドマウントディスプレイでは、実施例1で説明した連結ユニット15C1,15Rを、左右の表示ユニット10R,10Lの間と、右側の表示ユニット10Rと右側の撮像ユニット21Rとの間にそれぞれ設けている。さらに、左右の撮像ユニット21R,21Lの間にも実施例1で説明した連結ユニット15C2を設けている。   In the head mounted display of the present embodiment, the connection units 15C1 and 15R described in the first embodiment are provided between the left and right display units 10R and 10L, and between the right display unit 10R and the right imaging unit 21R, respectively. ing. Further, the connecting unit 15C2 described in the first embodiment is also provided between the left and right imaging units 21R and 21L.

連結ユニット15Rにより、右側表示ユニット10Rに対して右側撮像ユニット21Rのアライメントが実施例1で説明した方法により調整される。また、同様に、連結ユニット15C1により、右側表示ユニット10Rに対する左側表示ユニット10Lのアライメントが調整される。さらに、連結ユニット15C2により、右側撮像ユニット21Rに対する左側撮像ユニット21Lのアライメントが調整される。   The alignment of the right imaging unit 21R with respect to the right display unit 10R is adjusted by the connection unit 15R by the method described in the first embodiment. Similarly, the alignment of the left display unit 10L with respect to the right display unit 10R is adjusted by the connecting unit 15C1. Further, the alignment of the left imaging unit 21L with respect to the right imaging unit 21R is adjusted by the connecting unit 15C2.

このようにして観察者の両眼ER,ELに対する各ユニットのアライメントが調整される。   In this way, the alignment of each unit with respect to the observer's eyes ER and EL is adjusted.

以上説明したように、上記各実施例によれば、撮像ユニット又は表示ユニットの直交3軸回りでのアライメント調整と調整後の固定とを同時に、つまりは軸ごとの調整と固定を必要とすることなく行うことができる。したがって、1つの軸回りでのアライメント調整後に他の軸回りでのアライメント調整をすることで、はじめの軸回りでのアライメントにずれが生じ、再度その軸回りでのアライメント調整をし直すという手間をなくすることができる。   As described above, according to each of the embodiments described above, the alignment adjustment around the three orthogonal axes of the imaging unit or the display unit and the fixing after the adjustment are required at the same time, that is, adjustment and fixing for each axis are required. Can be done without. Therefore, after adjusting the alignment around one axis, adjusting the alignment around the other axis causes a shift in the alignment around the first axis, and the trouble of performing the alignment adjustment around that axis again. Can be eliminated.

また、連結ユニットにおける固定と固定解除を行うための操作部材が、アライメント調整操作を行う工具を兼ねているため、調整作業を行い易くすることができる。   In addition, since the operation member for fixing and releasing the fixing in the connecting unit also serves as a tool for performing the alignment adjustment operation, the adjustment work can be easily performed.

なお、上記各実施例では、表示ユニットに対して撮像ユニットを連結ユニットにより回動可能に連結する場合について説明したが、撮像ユニットに対して表示ユニットを回動可能に連結するようにしてもよい。   In each of the above-described embodiments, the case where the imaging unit is rotatably connected to the display unit by the connecting unit has been described. However, the display unit may be rotatably connected to the imaging unit. .

また、上記各実施例では、表示ユニット及び撮像ユニットを左右一対ずつ有するヘッドマウントディスプレイについて説明した。しかし、本発明は、片眼観察のために1つの表示ユニットと1つの撮像ユニットを有するヘッドマウントディスプレイにも適用することができる。また、表示ユニットと撮像ユニットのうち一方が左右一対で、他方が1つ(左右共通)のヘッドマウントディスプレイにも本発明を適用することができる。   In each of the above-described embodiments, a head mounted display having a display unit and an imaging unit is described. However, the present invention can also be applied to a head-mounted display having one display unit and one imaging unit for single-eye observation. In addition, the present invention can be applied to a head mounted display in which one of the display unit and the imaging unit is a pair of left and right and the other is one (common to the left and right).

さらに、本発明は、撮像ユニットを有さず、左右の表示ユニットを有するビデオシースル型ではないヘッドマウントディスプレイにも適用することができる。   Furthermore, the present invention can also be applied to a head-mounted display that does not have an imaging unit and has a left and right display unit and is not a video sheath type.

本発明の実施例1であるシースル型ヘッドマウントディスプレイを示す斜視図。1 is a perspective view showing a sheath-type head mounted display that is Embodiment 1 of the present invention. FIG. 実施例1のヘッドマウントディスプレイの本体内の構成を示す概略図。FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a configuration within a main body of the head mounted display according to the first embodiment. 実施例1のヘッドマウントディスプレイの連結ユニットを示す拡大側面図。FIG. 3 is an enlarged side view illustrating a connection unit of the head mounted display according to the first embodiment. 実施例1のヘッドマウントディスプレイの4は連結ユニットを示す正面断面図(図3におけるB−B線断面図)。4 of the head mounted display of Example 1 is front sectional drawing which shows a connection unit (BB sectional drawing in FIG. 3). 実施例1のアライメント調整工具を示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view showing an alignment adjustment tool of Example 1. 実施例1のアライメント調整方法を示す説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an alignment adjustment method according to the first embodiment. 本発明の実施例2であるヘッドマウントディスプレイの連結ユニットを示す正面図。The front view which shows the connection unit of the head mounted display which is Example 2 of this invention. 本発明の実施例3であるヘッドマウントディスプレイの構成を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a configuration of a head mounted display that is Embodiment 3 of the present invention. 本発明の実施例4であるヘッドマウントディスプレイの構成を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a configuration of a head mounted display that is Embodiment 4 of the present invention. 本発明の実施例5であるヘッドマウントディスプレイの構成を示す上面図。FIG. 6 is a top view showing a configuration of a head mounted display that is Embodiment 5 of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 ビデオシースル型ヘッドマウントディスプレイ
2 本体
3 装着機構
10,10R,10L 表示ユニット
11 プリズムレンズ
12 表示パネル
14 支持部材
15,15C,15R,15L,15C1,15C2,15R1,15R2,15L1,15L2 連結ユニット
16,30 固定部材
17,31 可動部材
18,33 ロックネジ
21,21R,21L 撮像ユニット
22 撮像光学系
23 撮像素子
25,35 アライメント調整工具
32 L字プレート
36 調整軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Video sheath type head mounted display 2 Main body 3 Mounting mechanism 10, 10R, 10L Display unit 11 Prism lens 12 Display panel 14 Support member 15, 15C, 15R, 15L, 15C1, 15C2, 15R1, 15R2, 15L1, 15L2 Connection unit 16 , 30 Fixed member 17, 31 Movable member 18, 33 Lock screw 21, 21R, 21L Imaging unit 22 Imaging optical system 23 Imaging element 25, 35 Alignment adjustment tool 32 L-shaped plate 36 Adjustment shaft

Claims (9)

像素子をそれぞれ含む第1及び第2撮像部と、
記撮像素子からの出力を用いて生成された画像を表示する表示素子をそれぞれ含む第1及び第2表示部と、
前記第1撮像部と前記第1表示部とを相対的に、互いに交差する3軸回りで回動可能に連結する第1連結機構と、
前記第1連結機構の3軸回りでの固定と該固定の解除とを行うために操作される単一の第1部材と、
前記第1及び第2の表示部を相対的に、互いに交差する3軸回りで回動可能に連結する第2連結機構と、
前記第2連結機構の3軸回りでの固定と該固定の解除とを行うために操作される単一の第2部材と、を有することを特徴とする画像表示装置。
A first and a second imaging unit including an imaging element, respectively,
First and second display unit including pre Symbol Table示素Ko simply showing display the image generated by using an output from an imaging element, respectively,
A first coupling mechanism that couples the first imaging unit and the first display unit so as to be relatively rotatable about three axes intersecting each other;
A single first member operated to fix and release the first connecting mechanism around three axes;
A second coupling mechanism that couples the first and second display units so as to be relatively rotatable about three axes that intersect each other;
An image display device comprising: a single second member operated to fix and release the second connecting mechanism around three axes.
前記第2撮像部と前記第2表示部とを相対的に、互いに交差する3軸回りで回動可能に連結する第3連結機構と、
前記第3連結機構の3軸回りでの固定と該固定の解除とを行うために操作される単一の第3部材と、を有することを特徴とする請求項1に記載の画像表示装置。
A third coupling mechanism that couples the second imaging unit and the second display unit so as to be relatively rotatable about three axes intersecting each other;
The image display apparatus according to claim 1, further comprising: a single third member that is operated to fix and release the third connection mechanism around three axes.
前記第1及び第3連結機構を互いに支持する支持部材を有することを特徴とする請求項1あるいは2に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 1, further comprising a support member that supports the first and third coupling mechanisms. 前記第1及び第2部材はそれぞれ、単一のネジであり、
前記第1及び第2部材はそれぞれ、前記第1及び第2連結機構に形成されたネジ穴にねじ込まれていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像表示装置。
Each of the first and second members is a single screw;
4. The image display apparatus according to claim 1, wherein the first and second members are respectively screwed into screw holes formed in the first and second coupling mechanisms. 5. .
前記第1及び第2連結機構は、凸球面と凹球面とを相対回動可能に当接させる機構であり、
前記ネジ穴は、前記凹球面を有する部材に形成されることを特徴とする請求項4に記載の画像表示装置。
The first and second coupling mechanisms are mechanisms that abut the convex spherical surface and the concave spherical surface so as to be relatively rotatable,
The image display device according to claim 4, wherein the screw hole is formed in a member having the concave spherical surface.
前記第1及び第2部材に対して着脱可能に取り付けられ、該第1及び第2部材をそれぞれ操作する操作部材を有し、
前記第1及び第2連結機構は、前記操作部材によって前記3軸回りで回動させる構造を有することを特徴とする請求項1から5のいずれか1つに記載の画像表示装置。
Removably attached to the first and second members, each having an operation member for operating the first and second members,
6. The image display device according to claim 1, wherein the first and second coupling mechanisms have a structure that is rotated around the three axes by the operation member. 7.
前記第1及び第2表示部はそれぞれ、前記表示素子に表示された画像を観察する観察光学系を含むことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a first and respectively the second display unit, an observation optical system for observing the image displayed before Symbol Table示素Ko . 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の画像表示装置と、
記表示素子に表示された画像を観察する観察者の眼前に配置するように該観察者の頭部に装着するための装着機構と、を有することを特徴とするビデオシースル型ヘッドマウントディスプレイ。
An image display device according to any one of claims 1 to 7,
Video Sea sul head mounted display characterized by having a a mounting mechanism for mounting on the head of the observer to place in front of the eyes of the observer who observes the image displayed before Symbol Table示素Ko .
請求項8に記載のビデオシースル型ヘッドマウントディスプレイと、
前記ビデオシースル型ヘッドマウントディスプレイに対して、前記撮像素子からの出力に基づく画像に他の画像を合成した画像を前記表示素子に表示させる画像として供給する画像供給装置と、を有することを特徴とする画像表示システム。
A video sheath type head mounted display according to claim 8,
To the video Sea sul head-mounted display, and an image supply apparatus for supplying an image to be displayed before Symbol Table示素Ko the synthesized image another image to images based on the output from the previous SL IMAGING element An image display system comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6479156B2 (en) * 2015-02-27 2019-03-06 株式会社ソニー・インタラクティブエンタテインメント Head mounted display
RU2763850C2 (en) 2016-11-08 2022-01-11 Люмус Лтд Lightguide device with edge providing optical cutoff and corresponding manufacturing methods
EP3701312A4 (en) 2017-10-22 2020-11-11 Lumus Ltd. Head-mounted augmented reality device employing an optical bench
IL274894B2 (en) 2017-12-03 2024-04-01 Lumus Ltd Optical device alignment methods
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JP2022049247A (en) * 2020-09-16 2022-03-29 株式会社テックジェーピー Head-mounted image display device
CN116235026A (en) 2020-11-18 2023-06-06 鲁姆斯有限公司 Optical-based verification of orientation of internal facets
JP2022115244A (en) * 2021-01-28 2022-08-09 セイコーエプソン株式会社 Image display device and method for manufacturing the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5819116U (en) * 1981-07-31 1983-02-05 大和電業株式会社 Flexible ball joint
JP3310325B2 (en) * 1992-04-28 2002-08-05 オリンパス光学工業株式会社 Head mounted display device and system using the same
JP2000059666A (en) * 1998-08-07 2000-02-25 Victor Co Of Japan Ltd Image pickup device
JP2004102835A (en) * 2002-09-11 2004-04-02 Univ Waseda Information providing method and system therefor, mobile terminal device, head-wearable device, and program
JP4341436B2 (en) * 2004-03-22 2009-10-07 株式会社ニコン Head mounted display
JP2005311754A (en) * 2004-04-22 2005-11-04 Canon Inc Head mounted video display device provided with image pickup camera and pupil position detection function

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