JP5363390B2 - Head-mounted image display device - Google Patents

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本発明は、頭部装着型の画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a head-mounted image display apparatus.

近年、映像の鑑賞やモバイルでの使用等の用途向けに、頭部に装着して使用する頭部装着型画像表示装置が開発され、実用化されている。頭部装着型画像表示装置は、使用者が携帯して移動中など家庭外で使用する場合がある。そのような場合、使用者の視野を遮ることは望ましくない。   2. Description of the Related Art In recent years, head mounted image display devices that are worn on the head and used for applications such as video viewing and mobile use have been developed and put into practical use. The head-mounted image display device may be used outside the home, such as when the user is carrying it and moving. In such a case, it is not desirable to block the user's field of view.

このため、従来、映像表示素子からの映像光のみを観察者の眼球に導いて非シースルー画像として表示する状態と、映像光に使用者の前方からの外界光を重畳してシースルー画像として表示する状態とを、外界光の光路に液晶シャッターを配置することによって、切替え可能とする技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   For this reason, conventionally, only the image light from the image display element is guided to the observer's eyeball and displayed as a non-see-through image, and external light from the front of the user is superimposed on the image light and displayed as a see-through image. A technique has been proposed in which a state can be switched by disposing a liquid crystal shutter in an optical path of external light (see, for example, Patent Document 1).

また、瞳孔径よりも細い導光部を利用してシースルー表示を実現する技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In addition, a technique for realizing see-through display using a light guide portion thinner than the pupil diameter has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

しかしながら、特許文献1による頭部装着型画像表示装置では、シースルー表示と、非シースルー表示とを切り替える手段として液晶シャッターを利用しているので、液晶部材やそれを制御するための電気回路等が必要となり、その結果高コストになるという問題点がある。また目の前方に液晶シャッターを配置するために装置が大型化し、日常の生活で使用する装置としては現実的ではない。   However, since the head-mounted image display device according to Patent Document 1 uses a liquid crystal shutter as means for switching between see-through display and non-see-through display, a liquid crystal member and an electric circuit for controlling the liquid crystal member are necessary. As a result, there is a problem of high cost. Moreover, since the liquid crystal shutter is arranged in front of the eyes, the apparatus becomes large, and it is not practical as an apparatus used in daily life.

また、特許文献2による頭部装着型画像表示装置では、瞳孔径よりも細い導光部を用いることによって常時シースルー表示を実現している。しかし、この装置では、映像鑑賞やモバイルでの使用などの状況に応じて、シースルー表示と非シースルー表示とを切替えることはできない。このため、映像鑑賞などの背景が重畳されない画像で落ち着いて鑑賞することが望ましい場合でも、非シースルー表示に切替えることができなかった。   In addition, in the head-mounted image display device according to Patent Document 2, a constant see-through display is realized by using a light guide portion that is thinner than the pupil diameter. However, this device cannot switch between see-through display and non-see-through display depending on the situation such as video viewing or mobile use. For this reason, even when it is desirable to calmly view an image in which the background is not superimposed, such as video viewing, it has not been possible to switch to non-see-through display.

特開平8−32897号公報JP-A-8-32897 特開2006−3879号公報JP 2006-3879 A

したがって、これらの点に着目してなされた本発明の目的は、様々な状況に応じてシースルー表示および非シースルー表示を簡易的な機構で切替えることを可能とした頭部装着型画像表示装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention made by paying attention to these points is to provide a head-mounted image display device capable of switching between see-through display and non-see-through display with a simple mechanism according to various situations. There is to do.

上記目的を達成する請求項1に係る頭部装着型画像表示装置の発明は、
使用者の頭部に固定するための支持部と、
該支持部に固定され、表示すべき映像の映像光を出射する映像射出部を有する本体部と、
前記映像射出部から出射した映像光を入射し、前記支持部を使用者の頭部に固定した状態で、入射した該映像光を使用者の対応する眼球へ導光し、使用者の視野内に前記映像射出部の前記映像の拡大像を虚像として表示する接眼光学部と、
前記本体部に前記接眼光学部を交換可能に取付ける取付手段と
を備え、
前記接眼光学部は、光学特性を異ならせた少なくとも第1の接眼光学部および第2の接眼光学部より選択された一の接眼光学部であり、前記第1の接眼光学部は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が瞳孔径よりも狭く、前記第2の接眼光学部は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が瞳孔径よりも広いことを特徴とするものである。
The invention of the head-mounted image display device according to claim 1, which achieves the above object,
A support for fixing to the user's head;
A main body having a video emitting unit that is fixed to the support and emits video light of a video to be displayed;
In the state where the image light emitted from the image emitting unit is incident and the support unit is fixed to the user's head, the incident image light is guided to the corresponding eyeball of the user, An eyepiece optical unit that displays a magnified image of the image of the image emitting unit as a virtual image;
An attachment means for attaching the eyepiece optical part to the body part in a replaceable manner,
The eyepiece optical unit is one eyepiece optical unit selected from at least a first eyepiece optical unit and a second eyepiece optical unit having different optical characteristics, and the first eyepiece optical unit has a distal end portion. The width of the projection cross section in the direction of the user's visual axis is narrower than the pupil diameter, and the second eyepiece optical unit has a width of the projection cross section in the direction of the user's visual axis of the distal end that is wider than the pupil diameter. It is characterized by.

このようにすれば、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が、瞳孔径よりも小さい第1の接眼光学部を用いた場合は、映像がシースルー表示され、瞳孔径よりも大きい第2の接眼光学部を用いた場合は、映像が非シースルー表示される。これら第1の接眼光学部と第2の接眼光学部とを交換可能とすることで、電気的な切り替え制御手段なしにシースルー表示と非シースルー表示とを簡単に切り替えることができ、低コストで装置を構成することができる。また、別途、眼の前を覆う部材が必要無いため小型の装置として実現でき、モバイル環境での利用や常時装着しての利用が可能である。   In this way, when the first eyepiece optical unit whose projection cross-section width in the direction of the user's visual axis at the distal end is smaller than the pupil diameter is used, the image is displayed in a see-through manner and is smaller than the pupil diameter. When a large second eyepiece optical unit is used, the image is displayed in a non-see-through manner. By making the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit interchangeable, it is possible to easily switch between a see-through display and a non-see-through display without an electrical switching control means, and a low-cost device. Can be configured. In addition, since a member that covers the front of the eye is not required separately, the device can be realized as a small device, and can be used in a mobile environment or used at all times.

請求項2に係る発明は、請求項1に記載の頭部装着型画像表示装置において、
人間の平均的な瞳孔径を4mmとし、前記第1の接眼光学部は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が4mmよりも狭く、前記第2の接眼光学部は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が4mmを超えることを特徴とするものである。
The invention according to claim 2 is the head-mounted image display device according to claim 1,
The average pupil diameter of a human is 4 mm, the first eyepiece optical unit has a width of a projection cross section in the direction of the visual axis of the user at the distal end smaller than 4 mm, and the second eyepiece optical unit is The width of the projected section in the direction of the visual axis of the user at the distal end exceeds 4 mm.

このようにすれば、通常の環境下における人間の平均的な瞳孔径は約4mmなので、シースルー表示と非シースルー表示との切り替えを適切に行うことができる。   In this way, since the average pupil diameter of a human in a normal environment is about 4 mm, switching between see-through display and non-see-through display can be performed appropriately.

請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記第1の接眼光学部は、前記垂直中心線と重ならない位置に虚像が表示され、前記第2の接眼光学部は、使用者の視野の垂直中心線と重なる位置に虚像が表示されるように構成したことを特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is the head-mounted image display device according to claim 1 or 2,
The first eyepiece optical unit displays a virtual image at a position that does not overlap the vertical centerline, and the second eyepiece optical unit displays a virtual image at a position that overlaps the vertical centerline of the user's field of view. It is characterized by comprising.

このようにすれば、第1の接眼光学部からの映像は視野の中心線と重ならない位置、例えば、端に配置され、第2の接眼光学部からの映像は、視野の中心線と重なる位置に配置される。したがって、シースルー画像用および非シースルー画像用の各用途に応じて、視野の位置を切り替えることで最適な映像を表示することができる。   In this way, the image from the first eyepiece optical unit does not overlap with the center line of the field of view, for example, at the end, and the image from the second eyepiece optical unit overlaps the center line of the field of view. Placed in. Therefore, an optimal video can be displayed by switching the position of the visual field according to each use for the see-through image and the non-see-through image.

請求項4に係る発明は、請求項1−3のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記第1の接眼光学部の長手方向の長さは、前記第2の接眼光学部の長手方向の長さよりも短いことを特徴とするものである。
The invention according to claim 4 is the head-mounted image display device according to any one of claims 1-3.
The length of the first eyepiece optical unit in the longitudinal direction is shorter than the length of the second eyepiece optical unit in the longitudinal direction.

このようにすれば、視野の確保が必要となるシースルー表示時は、接眼光学部の長さを短くすることにより、視野の妨げを軽減でき、また、非シースルー表示時は、比較的長く、好ましくは視野の中央付近にまで延びる接眼光学部を使用することにより、映像を視野の中心付近で見やすく表示することができる。   In this way, at the time of see-through display that requires securing a visual field, the length of the eyepiece optical part can be shortened to reduce the obstruction of the visual field, and at the time of non-see-through display, it is relatively long and preferably By using an eyepiece optical section that extends to the vicinity of the center of the visual field, it is possible to display an image in an easy-to-see manner near the center of the visual field.

請求項5に係る発明は、請求項1−4のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記第1の接眼光学部から前記映像射出部をのぞむ視野角は、前記第2の接眼光学部から前記映像射出部をのぞむ視野角よりも小さいことを特徴とするものである。
The invention according to claim 5 is the head-mounted image display device according to any one of claims 1-4,
The viewing angle from the first eyepiece optical unit to the image emitting unit is smaller than the viewing angle from the second eyepiece optical unit to the image emitting unit.

このようにすれば、第1の接眼光学部を用いてシースルー画像を表示する時は、使用者の視野内に比較的小さい画面の映像が表示されるので、視界の確保に有利であり、第2の接眼光学部を用いて非シースルー画像を表示する時は、使用者の視野内に比較的大きい画面が表示されるので、映像の鑑賞に有利である。   In this way, when a see-through image is displayed using the first eyepiece optical unit, a relatively small screen image is displayed in the user's field of view, which is advantageous for securing the field of view. When a non-see-through image is displayed using the second eyepiece optical unit, a relatively large screen is displayed in the user's field of view, which is advantageous for video viewing.

請求項6に係る発明は、請求項1−5のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部は、それぞれ接眼レンズを有し、前記第1の接眼光学部の接眼レンズの焦点距離は前記第2の接眼光学部の接眼レンズの焦点距離よりも長いことを特徴とするものである。
The invention according to claim 6 is the head-mounted image display device according to any one of claims 1 to 5,
The first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit each have an eyepiece lens, and the focal length of the eyepiece lens of the first eyepiece optical unit is the focal point of the eyepiece lens of the second eyepiece optical unit. It is characterized by being longer than the distance.

このようにすれば、第1の接眼光学部の視野角は第2の接眼光学部の視野角よりも小さくなる。したがって、第1の接眼光学部を用いてシースルー画像を表示する時は、使用者の視野内に比較的小さい画面の映像が表示されるので、視界の確保に有利であり、第2の接眼光学部を用いて非シースルー画像を表示する時は、使用者の視野内に比較的大きい画面が表示されるので、映像の鑑賞に有利である。   In this way, the viewing angle of the first eyepiece optical unit is smaller than the viewing angle of the second eyepiece optical unit. Therefore, when a see-through image is displayed using the first eyepiece optical unit, a relatively small screen image is displayed in the user's field of view, which is advantageous for securing a field of view. When a non-see-through image is displayed using a faculty, a relatively large screen is displayed within the user's field of view, which is advantageous for viewing images.

請求項7に係る発明は、請求項1−6のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記第1の接眼光学部と前記第2の接眼光学部とは、前記映像射出部から入射した映像光を、それぞれの内部で異なる回数反射させた後、前記眼球へ出射させるように構成したことを特徴とするものである。
The invention according to claim 7 is the head-mounted image display device according to any one of claims 1 to 6,
The first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit are configured to reflect the image light incident from the image emitting unit to the eyeball after being reflected a different number of times inside each. It is characterized by.

このようにすれば、接眼光学部内部での反射回数を異ならせたことにより、接眼光学部の光路長、外形の大きさ等の光学特性を異ならせることが可能である。これによって、第1の接眼光学部と第2の接眼光学部との間で、射出窓位置、接眼光学部に含まれる接眼レンズの焦点距離、および/または、表示映像の視野角等を異ならせることができる。とくに、第1の接眼光学部内での反射回数を第2の接眼光学部内での反射回数よりも多くすることによって、シースルー表示用の第1の接眼光学部をより小型にし、非シースルー表示用の第2の接眼光学部をより広視野角にすることができる。   In this way, by making the number of reflections inside the eyepiece optical unit different, it is possible to vary the optical characteristics such as the optical path length and the size of the outer shape of the eyepiece optical unit. Accordingly, the exit window position, the focal length of the eyepiece included in the eyepiece optical unit, and / or the viewing angle of the display image, etc. are made different between the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit. be able to. In particular, by making the number of reflections in the first eyepiece optical unit more than the number of reflections in the second eyepiece optical unit, the first eyepiece optical unit for see-through display can be made smaller and non-see-through display can be achieved. The second eyepiece optical unit for use can have a wider viewing angle.

請求項8に係る発明は、請求項1−7のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部の少なくとも一方は、前記映像射出部から入射した映像光を所定の角度回転させるように構成されていることを特徴とするものである。
The invention according to claim 8 is the head-mounted image display device according to any one of claims 1 to 7,
At least one of the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit is configured to rotate the image light incident from the image emitting unit by a predetermined angle.

このようにすれば、第1の接眼光学部と第2の接眼光学部とを交換することにより、使用者の視野内に表示される表示映像を異なる回転角度により回転させて表示することができる。また、一方の接眼光学部による表示映像を横長画像とし、他方の表示映像を、これを90度回転させた縦長画像とすれば、第1の接眼光学部と第2の接眼光学部との交換により、表示すべき映像の表示内容に応じて縦長画像と横長画像とを切替えて表示することができる。   In this way, by replacing the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit, the display image displayed in the user's field of view can be rotated and displayed at different rotation angles. . If the display image by one eyepiece optical unit is a horizontally long image and the other display image is a vertically long image obtained by rotating the image by 90 degrees, the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit are exchanged. Thus, it is possible to switch between the vertically long image and the horizontally long image according to the display content of the video to be displayed.

請求項9に係る発明は、請求項1−8のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部の少なくとも一方は、前記虚像の拡大率が縦方向と横方向とで異なる光学系を有することを特徴とする。
The invention according to claim 9 is the head-mounted image display device according to any one of claims 1-8,
At least one of the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit has an optical system in which the magnification ratio of the virtual image is different between the vertical direction and the horizontal direction.

このようにすれば、第1の接眼光学部と第2の接眼光学部とを交換することにより、表示画面のアスペクト比を切り替えることが可能となり、映像射出部を出射する映像光のアスペクト比を変えることなく、表示コンテンツに応じて最適なアスペクト比の表示画面に切替えることができる。   In this way, the aspect ratio of the display screen can be switched by exchanging the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit, and the aspect ratio of the image light emitted from the image emitting unit can be changed. Without changing, it is possible to switch to a display screen having an optimal aspect ratio according to the display content.

請求項10に係る発明は、請求項1−9のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記本体部は、前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部に応じて、前記映像射出部における映像の表示モードを切り替えるモード切替手段を有することを特徴とするものである。
The invention according to claim 10 is the head-mounted image display device according to any one of claims 1-9,
The main body includes mode switching means for switching a video display mode in the video emission unit according to the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit.

このようにすれば、映像射出部を出射する映像光を、接眼光学部の特性に応じた映像表示に切り替えて、使用者の視野内に適切な表示映像を表示することができる。   In this way, the image light emitted from the image emitting unit can be switched to image display corresponding to the characteristics of the eyepiece optical unit, and an appropriate display image can be displayed in the user's field of view.

請求項11に係る発明は、請求項10に記載の頭部装着型画像表示装置において、
前記モード切替手段は、少なくとも前記第1の接眼光学部に対応する輝度の変化の幅が大きく設定されたシースルー表示モードと、前記第2の接眼光学部に対応する輝度の変化の幅が小さく設定された非シースルー表示モードとの切替えを行うように構成されたことを特徴とするものである。
The invention according to claim 11 is the head-mounted image display device according to claim 10,
The mode switching means is configured to set a see-through display mode in which a width of a luminance change corresponding to at least the first eyepiece optical unit is set to be large and a width of a luminance change corresponding to the second eyepiece optical unit to be small. The non-see-through display mode is configured to be switched.

このようにすれば、シースルー表示および非シースルー表示の各表示に応じて輝度の制御を異ならせた、最適な映像を提供することができる。   In this way, it is possible to provide an optimal video in which the brightness is controlled differently according to each display of see-through display and non-see-through display.

本発明によれば、様々な状況に応じてシースルー表示および非シースルー表示を簡易的な機構で切替えることを可能とした頭部装着型画像表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a head-mounted image display device capable of switching between see-through display and non-see-through display with a simple mechanism according to various situations.

本発明の第1実施の形態に係る頭部装着型画像表示装置の眼鏡に装着した状態を示す図である。It is a figure which shows the state with which the spectacles of the head mounted image display apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention were mounted | worn. 頭部装着型画像表示装置を使用者が装着した状態での、シースルー表示用および非シースルー表示用の接眼光学部と眼球との位置および大きさの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship of the position and magnitude | size of the eyepiece optical part for see-through displays, and a non-see-through display, and an eyeball in the state which the user mounted | wore the head mounted image display apparatus. 図2のそれぞれの接眼光学部を用いた場合の眼球へ向かう外界光の光路を説明する図である。It is a figure explaining the optical path of the external light which goes to the eyeball at the time of using each eyepiece optical part of FIG. 図1に示した頭部装着型画像表示装置に使用する第1および第2の接眼光学部の構成およびその光学系を説明するための模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the configuration and optical system of first and second eyepiece optical units used in the head-mounted image display device shown in FIG. 1. 図1に示した本体部の構成と本体部に対する接眼光学部の取付けとを説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the structure of the main-body part shown in FIG. 1, and attachment of the eyepiece optical part with respect to a main-body part. 図1に示した本体部の制御系の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the control system of the main-body part shown in FIG. 本発明の第2実施の形態に係る頭部装着型画像表示装置の第1および第2の接眼光学部を使用した場合のそれぞれの光学系を説明する図である。It is a figure explaining each optical system at the time of using the 1st and 2nd eyepiece optical part of the head mounted image display apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 図7に示したそれぞれの接眼光学部の仕様を示す図である。It is a figure which shows the specification of each eyepiece optical part shown in FIG. 図7に示したそれぞれの接眼光学部の光学系を説明する図である。It is a figure explaining the optical system of each eyepiece optical part shown in FIG. 図7に示した頭部装着型画像表示装置による表示映像のイメージ図である。It is an image figure of the display image by the head mounted image display apparatus shown in FIG. 本発明の第3実施の形態に係る頭部装着型画像表示装置に適用される第2の接眼光学部の構成および作用を説明する図である。It is a figure explaining the structure and effect | action of the 2nd eyepiece optical part applied to the head mounted image display apparatus which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施の形態に係る頭部装着型画像表示装置に適用される第2の接眼光学部の構成および作用を説明する図である。It is a figure explaining the structure and effect | action of the 2nd eyepiece optical part applied to the head mounted image display apparatus which concerns on 4th Embodiment of this invention. 図12の接眼光学部を使用しないでアスペクト比の異なる画像を表示するための表示パネルの表示映像を説明する図である。It is a figure explaining the display image of the display panel for displaying the image from which an aspect ratio differs, without using the eyepiece optical part of FIG.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施の形態)
図1は、本発明の第1実施の形態に係る頭部装着型画像表示装置を眼鏡に装着した状態を示す図である。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a state in which the head-mounted image display device according to the first embodiment of the present invention is mounted on eyeglasses.

頭部装着型画像表示装置1は、主として本体部2および接眼光学部3を含む。本体部2は、使用者の頭部に装着される眼鏡10のフレーム10aの右側テンプル部分に眼鏡固定部2aを介して固定支持される。したがって、支持部は眼鏡固定部2aを含んで構成される。   The head-mounted image display device 1 mainly includes a main body unit 2 and an eyepiece optical unit 3. The main body 2 is fixedly supported by the right temple portion of the frame 10a of the glasses 10 attached to the user's head via the glasses fixing portion 2a. Therefore, the support portion is configured to include the eyeglass fixing portion 2a.

本体部2はフレーム10aに沿い使用者の前方へ延び、その先端は、右側眼鏡レンズの側方で後述する取付部4を介して接眼光学部3の鏡枠3aに取付けられている。接眼光学部3は、眼鏡10の右側眼鏡レンズ10bの前方を、取付部4から使用者の視野内まで略水平に延びている。後述するように、接眼光学部3は、本体部2から出射される映像光を導光し、先端の射出窓から眼球11に向けて射出する。接眼光学部3としては、シースルー表示用の第1の接眼光学部と非シースルー表示用の第2の接眼光学部とが用意される。   The main body 2 extends forward of the user along the frame 10a, and the tip thereof is attached to the lens frame 3a of the eyepiece optical part 3 via an attachment 4 described later on the side of the right eyeglass lens. The eyepiece optical unit 3 extends substantially horizontally in front of the right eyeglass lens 10b of the eyeglass 10 from the mounting portion 4 to the visual field of the user. As will be described later, the eyepiece optical unit 3 guides the image light emitted from the main body unit 2 and emits the image light toward the eyeball 11 from the exit exit window. As the eyepiece optical unit 3, a first eyepiece optical unit for see-through display and a second eyepiece optical unit for non-see-through display are prepared.

次に、接眼光学部の視軸方向への投影断面の幅に応じて、シースルー画像または非シースルー画像が表示されることを説明する。図2は、頭部装着型画像表示装置を使用者が装着した状態での、シースルー表示用および非シースルー表示用の接眼光学部と眼球との位置および大きさの関係を説明する図である。簡単のため、図2では、シースルー用接眼光学部31および非シースルー用接眼光学部32は、眼球に対する先端部の位置を等しいものとしている。図2(a)に示したシースルー表示用接眼光学部31は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅(図において上下方向の幅)が、人間の瞳孔11aの直径よりも小さく、図2(b)に示した非シースルー表示用接眼光学部32は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が、人間の瞳孔11aの直径よりも大きくなっている。   Next, it will be described that a see-through image or a non-see-through image is displayed according to the width of the projection cross section in the visual axis direction of the eyepiece optical unit. FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the position and size of the eyeball optical unit for see-through display and non-see-through display and the eyeball when the user wears the head-mounted image display device. For simplicity, in FIG. 2, the see-through eyepiece optical unit 31 and the non-see-through eyepiece optical unit 32 have the same position of the tip with respect to the eyeball. In the see-through display eyepiece optical unit 31 shown in FIG. 2A, the width of the projected section in the direction of the visual axis of the user at the tip (vertical width in the figure) is larger than the diameter of the human pupil 11a. 2B, the non-see-through display eyepiece optical unit 32 shown in FIG. 2B has a projected cross-sectional width in the direction of the visual axis of the user that is larger than the diameter of the human pupil 11a.

図3は、図2のそれぞれの接眼光学部を用いた場合の眼球へ向かう外界光の光路を説明する図である。シースルー表示用接眼光学部31を使用した場合は、図3(a)に示すように、正面方向からの外界光のうち接眼光学部31の上下を通過した光が瞳孔11aを通り網膜11cに到達することが可能である。このため、使用者の視野内には、接眼光学部31の射出窓から出射した表示映像に、接眼光学部31の前方に位置する背景も重畳されたシースルー画像が表示される。一方、非シースルー表示用接眼光学部32を使用した場合は、図3(b)に示すように、接眼光学部32の幅が、瞳孔11aよりも大きくなっているため、接眼光学部の前方位置からの外界光が眼球11へ侵入できず、接眼光学部31の射出窓から出射した表示映像に背景が重畳されない非シースルー画像として表示される。   FIG. 3 is a diagram illustrating an optical path of external light toward the eyeball when each eyepiece optical unit in FIG. 2 is used. When the see-through display eyepiece optical unit 31 is used, as shown in FIG. 3A, the light that has passed through the top and bottom of the eyepiece optical unit 31 among the external light from the front direction passes through the pupil 11a and reaches the retina 11c. Is possible. For this reason, a see-through image in which the background located in front of the eyepiece optical unit 31 is superimposed on the display image emitted from the exit window of the eyepiece optical unit 31 is displayed in the visual field of the user. On the other hand, when the non-see-through display eyepiece optical unit 32 is used, as shown in FIG. 3B, the width of the eyepiece optical unit 32 is larger than the pupil 11a. The external light from the eye cannot enter the eyeball 11 and is displayed as a non-see-through image in which the background is not superimposed on the display image emitted from the exit window of the eyepiece optical unit 31.

人間の平均的な瞳孔径が4mm程度なので、シースルー用の接眼光学部31は先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅を4mm以下とし、非シースルー用の第2の接眼光学部32は先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅を4mmを超える大きさとすることが好ましい。   Since the average human pupil diameter is about 4 mm, the see-through eyepiece optical unit 31 has a width of a projection cross section in the direction of the visual axis of the user at the tip portion of 4 mm or less, and the second eyepiece optical unit for non-see-through use It is preferable that the width of the projection section 32 in the direction of the visual axis of the user at the tip portion is larger than 4 mm.

本実施の形態では、接眼光学部3は少なくともシースルー表示用の第1の接眼光学部および非シースルー表示用の第2の接眼光学部から選択した一の接眼光学部を取り付ける。図4は、図1に示した頭部装着型画像表示装置に使用する第1の接眼光学部および第2の接眼光学部の構成およびその光学系を説明するための模式図であり、図4(a)は第1の接眼光学部3−1、図4(b)は第2の接眼光学部3−2をそれぞれ示している。   In the present embodiment, the eyepiece optical unit 3 is attached with at least one eyepiece optical unit selected from the first eyepiece optical unit for see-through display and the second eyepiece optical unit for non-see-through display. FIG. 4 is a schematic diagram for explaining the configuration of the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit used in the head-mounted image display apparatus shown in FIG. 1 and the optical system thereof. FIG. 4A shows the first eyepiece optical unit 3-1, and FIG. 4B shows the second eyepiece optical unit 3-2.

図4(a)および(b)にそれぞれ示すように、本体部2は映像射出部である表示パネル2bを備え、この表示パネル2bを出射した映像光は、接眼光学部3−1,3−2の両端に反射面である斜面を有する断面が矩形の棒状の導光部3b,3bに一端の側面から入射して、上記斜面の一つで反射され、この導光部3b,3b内を導光され、さらに他の斜面で反射されて、接眼レンズ3c,3cから使用者の右側眼球11に向けて出射される。この映像光は、使用者の右側眼球の視野内で表示パネル2bに表示された映像を拡大した虚像として観察される。 As shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b), the main body 2 includes a display panel 2b that is an image emitting unit, and the image light emitted from the display panel 2b is transmitted to the eyepiece optical units 3-1, 3-. A cross section having slopes as reflection surfaces at both ends of the light enters the rectangular rod-shaped light guides 3b 1 and 3b 2 from one side surface and is reflected by one of the slopes, and the light guides 3b 1 and 3b 1 The light is guided through 3b 2 , reflected by another slope, and emitted from the eyepieces 3c 1 and 3c 2 toward the right eyeball 11 of the user. This image light is observed as a virtual image obtained by enlarging the image displayed on the display panel 2b within the visual field of the right eyeball of the user.

図4において、第1の接眼光学部3−1は視野の端に映像を表示するための接眼光学部であり、その導光部3bの先端は鉛直方向の幅が4mm以下であり、眼球11から見て正面斜め右側まで延びている。一方、第2の接眼光学部3−2は、視野の正面方向に映像を表示するための接眼光学部であり、その導光部3bの先端は幅が4mm以上であり、眼球11の正面まで延びている。図1に示した接眼光学部3は第2の接眼光学部3−2である。 FIG at 4, the first eyepiece optical unit 3-1 is eyepiece optical unit for displaying an image on the edge of the field of view, the tip of the light guide part 3b 1 is a 4mm or less vertical width, eye As viewed from 11, it extends to the front diagonal right side. On the other hand, the second eyepiece optical unit 3-2 is an eyepiece optical unit for displaying an image in the front direction of the field of view, the tip of the light guide 3b 2 is a width of 4mm or more, the front of the eye 11 It extends to. The eyepiece optical unit 3 shown in FIG. 1 is a second eyepiece optical unit 3-2.

図5は、図1に示した本体部の構成と本体部に対する接眼光学部の取付けとを説明するための模式図である。本体部2は先端に開口または透明部材により構成される射出窓2cを備えた本体側取付部2dを有する。射出窓2cは表示パネル2bの発光面に面しており表示パネル2bからの映像光を透過させる。   FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the configuration of the main body portion shown in FIG. 1 and the attachment of the eyepiece optical portion to the main body portion. The main body 2 has a main body side mounting portion 2d provided with an exit window 2c formed of an opening or a transparent member at the tip. The exit window 2c faces the light emitting surface of the display panel 2b and transmits image light from the display panel 2b.

一方、第1および第2の接眼光学部3−1,3−2の入射端に設けられた鏡枠3a,3aは、それぞれ、開口または透明部材により構成される入射窓3d,3dを備えた接眼光学部側取付部3e,3eを有する。この接眼光学部側取付部3e,3eは、本体側取付部2dの有する溝に沿って摺動可能に嵌合することができ、これによって接眼光学部3−1,3−2が本体部2に取り付けられる。すなわち、本体側取付部2dとそれぞれの接眼光学部側取付部3e,3eとは、取付手段である取付部4を構成する。その取付けられた状態では、射出窓2cとそれぞれの入射窓3d,3dとが対向して接し、表示パネル2bの映像光が接眼光学部3−1,3−2内へ入射可能になる。また、接眼光学部3−1,3−2と本体部2とは取り外しも可能であり、使用者は適宜第1の接眼光学部3−1と第2の接眼光学部3−2とを選択して使用することができる。 On the other hand, the lens frames 3a 1 and 3a 2 provided at the incident ends of the first and second eyepiece optical units 3-1 and 3-2 are incident windows 3d 1 and 3d configured by openings or transparent members, respectively. 2 has eyepiece optical part side attaching parts 3e 1 and 3e 2 . The eyepiece optical part side attaching parts 3e 1 and 3e 2 can be slidably fitted along the grooves of the body side attaching part 2d, whereby the eyepiece optical parts 3-1 and 3-2 are attached to the main body. It is attached to part 2. That is, the main body side attachment portion 2d and the respective eyepiece optical portion side attachment portions 3e 1 and 3e 2 constitute an attachment portion 4 as attachment means. In the attached state, the exit window 2c and the entrance windows 3d 1 and 3d 2 face each other and come into contact with each other, and the image light of the display panel 2b can enter the eyepiece optical units 3-1 and 3-2. . Moreover, the eyepiece optical units 3-1 and 3-2 and the main body unit 2 can be detached, and the user appropriately selects the first eyepiece optical unit 3-1 and the second eyepiece optical unit 3-2. Can be used.

図6は、図1に示した本体部の制御系の機能ブロック図である。映像制御部2gは、表示すべき映像の映像信号をドライブ回路2fに供給する。ドライブ回路2fは、映像表示部2eを駆動し、これによって表示パネル2bから映像光を出射させる。さらに、モード切替手段2hは、第1の接眼光学部に応じたシースルー表示モードと第2の接眼光学部に応じた非シースルー表示モードとを切り替えるための切替え信号を映像制御部2gに供給する。   6 is a functional block diagram of a control system of the main body shown in FIG. The video control unit 2g supplies a video signal of a video to be displayed to the drive circuit 2f. The drive circuit 2f drives the video display unit 2e, and thereby emits video light from the display panel 2b. Furthermore, the mode switching unit 2h supplies a switching signal for switching between a see-through display mode corresponding to the first eyepiece optical unit and a non-see-through display mode corresponding to the second eyepiece optical unit to the video control unit 2g.

例えば、シースルー表示モードでは外界に重畳されて映像が表示されるため、外界の明るさに応じた輝度制御を行い、特に明るい日中では非シースルー表示と比較して高い輝度で表示するようダイナミックに変化させる制御を行う。また、非シースルー表示モードではシースルー表示モードほど輝度の変化は必要なく、必要に応じて映像鑑賞用に画像表示を切替える等の制御を行う。   For example, in the see-through display mode, images are displayed superimposed on the outside world, so brightness control is performed according to the brightness of the outside world, and it is dynamically displayed so that it is displayed at a higher brightness than non-see-through display, especially in bright days. Control to change. Further, in the non-see-through display mode, the luminance does not need to change as in the see-through display mode, and control such as switching the image display for video viewing is performed as necessary.

以上のような構成によって、使用者は、第1の接眼光学部3−1と第2の接眼光学部3−2とから、用途に応じて適した接眼光学部を選択して、取外し、取付けを行うことにより切替えて使用することができる。第1の接眼光学部3−1を使用した場合は、表示パネル2bを出射した映像光は、第1の接眼光学部3−1の導光部3bの内部を通り、接眼レンズ3cから使用者の右眼の正面斜め右方向より入射する。このとき、導光部3bの先端の幅は、4mm以下なので、使用者の右眼視野内の右端に表示映像がシースルー画像として表示される。 With the configuration as described above, the user selects, removes, and attaches an eyepiece optical unit suitable for the application from the first eyepiece optical unit 3-1 and the second eyepiece optical unit 3-2. Can be switched and used. When using the first eyepiece optical unit 3-1, image light emitted from the display panel 2b passes through the inside of the light guide portion 3b 1 of the first eyepiece optical unit 3-1, the eyepiece 3c 1 Incident from the right front of the user's right eye. At this time, since the width of the tip of the light guide 3b 1 is 4 mm or less, the display image is displayed as a see-through image at the right end in the right eye visual field of the user.

一方、第2の接眼光学部3−2を使用した場合は、表示パネル2bを出射した映像光は、第2の接眼光学部3−2の導光部3bの内部を通り、接眼レンズ3cから使用者の右眼眼球11に対して正面から入射する。導光部3bの先端の幅は、4mmより大きいので、使用者の右眼視野内の正面に表示映像が非シースルー画像として表示される。 On the other hand, when using the second eyepiece optical unit 3-2, image light emitted from the display panel 2b passes inside the light guide portion 3b 2 of the second eyepiece optical unit 3-2, eyepiece 3c 2 enters the user's right eyeball 11 from the front. Since the width of the tip of the light guide 3b 2 is larger than 4 mm, the display image is displayed as a non-see-through image in front of the right eye visual field of the user.

以上説明したように、本実施の形態によれば、接眼光学部を交換可能にしたので、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が、瞳孔径よりも小さい第1の接眼光学部を用いた場合は、映像がシースルー表示され、瞳孔径よりも大きい第2の接眼光学部を用いた場合は、映像が非シースルー表示される。   As described above, according to the present embodiment, since the eyepiece optical unit can be exchanged, the width of the projection cross section in the direction of the visual axis of the user at the distal end is smaller than the pupil diameter. When the eye optical unit is used, the image is displayed see-through, and when the second eyepiece optical unit larger than the pupil diameter is used, the image is displayed non-see-through.

また、液晶シャッター等の部材や電気的な切り替え制御手段なしにシースルー表示と非シースルー表示とを簡単に切り替えることができ、低コストで装置を構成することができる。さらに、眼の前を覆う部材が不要な構成なので、小型の装置として実現でき、モバイル環境での利用や常時装着しての利用が可能である。   In addition, it is possible to easily switch between see-through display and non-see-through display without using a member such as a liquid crystal shutter or electrical switching control means, and the apparatus can be configured at low cost. Furthermore, since a member that covers the front of the eye is unnecessary, it can be realized as a small-sized device, and can be used in a mobile environment or can be used at all times.

また、接眼光学部を交換することにより容易に表示映像の視野位置を選択することができるので、映像を注視し続ける用途では、視野正面に映像を配置し、モバイル環境などの外界視野を優先し適時映像を確認する用途では、視野の端に映像を表示させることができる。また、接眼光学部の取付け、取外しは、本体側取付部に対し接眼光学部側取付部をスライドさせて行うことができるので、使用者が自分で簡単に行うことが可能である。   In addition, since the visual field position of the displayed video can be easily selected by exchanging the eyepiece optical unit, the video is placed in front of the visual field and priority is given to the external field of view such as a mobile environment for applications that keep watching the video. In applications where timely video is confirmed, video can be displayed at the edge of the field of view. Further, since the eyepiece optical part can be attached and detached by sliding the eyepiece optical part side mounting part with respect to the main body side attaching part, the user can easily perform it.

さらに、本体部2のモード切替手段2hにより映像表示モードの選択が可能なので、装着された接眼光学部が、シースルー表示用と非シースルー表示用とのいずれかに応じて、好適に輝度調整を行う映像表示方法に表示モードに切替えることができる。   Further, since the video display mode can be selected by the mode switching means 2h of the main body 2, the attached eyepiece optical unit suitably adjusts the luminance according to either see-through display or non-see-through display. The display mode can be switched to the video display method.

(第2実施の形態)
図7は、本発明の第2実施の形態に係る頭部装着型画像表示装置の第1の接眼光学部および第2の接眼光学部を使用した場合のそれぞれの光学系を説明する図であり、図7(a),(b)は、それぞれ第1の接眼光学部3−1および第2の接眼光学部3−2を眼鏡に装着した状態での表示パネル2bおよび接眼光学部3−1,3−2を含む部分を上から見た図、並びに、それぞれの導光部3b,3bの形状を、眼球11から見た図(図の上部に示されている)である。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram for explaining respective optical systems when the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit of the head-mounted image display device according to the second embodiment of the present invention are used. FIGS. 7A and 7B show the display panel 2b and the eyepiece optical unit 3-1, with the first eyepiece optical unit 3-1 and the second eyepiece optical unit 3-2 attached to the glasses, respectively. , 3-2 viewed from above, and the shape of the respective light guides 3b 1 and 3b 2 viewed from the eyeball 11 (shown in the upper part of the figure).

第1の接眼光学部3−1は、図7(a)に示すように、導光部3b、接眼レンズ3cおよび入射窓3dを有し、表示パネル2bから入射窓3dに入射した映像光は、導光部3bの内部を反射しつつ伝播して接眼レンズ3cから、眼球に対して正面右側から斜め方向に入射する。 First eyepiece optical unit 3-1, as shown in FIG. 7 (a), the light guide portion 3b 1, has an ocular lens 3c 1 and entrance window 3d 1, incident on the entrance window 3d 1 from the display panel 2b image light were the eyepiece 3c 1 propagates while being reflected inside the light guide part 3b 1, incident from the front right side in a direction oblique to the eye.

導光部3bは、入射面および出射面を除き、映像光が内側面で反射するように構成され、入射した映像光は、この導光部3b内で5回ジグザグに反射して、眼球11に向けて出射する。また、導光部3bを使用者から視軸方向に見た鉛直方向の幅は、映像光の入射側から出射側にかけて細くなっており、先端部では2.6mmとなっている。 The light guide unit 3b 1 is configured such that the image light is reflected on the inner side surface except for the incident surface and the output surface, and the incident image light is reflected zigzag five times in the light guide unit 3b 1 , The light is emitted toward the eyeball 11. The vertical width of the light guide 3b 1 when viewed from the user in the visual axis direction is narrower from the incident side to the outgoing side of the image light, and is 2.6 mm at the tip.

一方、第2の接眼光学部3−2は、図7(b)に示すように、出射面に接眼レンズを設けずに、導光部3bの中間部に正のパワーをもつレンズを配置している。正のパワーを持つレンズは、例えば2枚の凸レンズ3f、3f’を向かい合わせた構成となる。導光部3bは使用者の眼球11の正面まで延びており、表示パネル2bを出射した映像光は、導光部3bを通り眼球11に対して正面から入射する。 On the other hand, the second eyepiece optical unit 3-2, as shown in FIG. 7 (b), without providing the eyepiece to the exit surface, disposed a lens having a positive power in the middle portion of the light guide 3b 2 doing. A lens having a positive power has a configuration in which, for example, two convex lenses 3f 2 and 3f 2 ′ face each other. The light guide portion 3b 2 extends to the front of the eyeball 11 of the user, the image light emitted from the display panel 2b is incident from the front with respect to through the eye 11 of the light guide portion 3b 2.

表示パネル2から導光部3bに入射した映像光は、導光部3bの入射側の斜面で反射され、導光部3b内を長手方向に進み、レンズ3f、3f’により屈折され、さらに導光部3bを長手方向に進み、出射側の斜面で反射されて、眼球11に向けて出射する。従って、映像光は、導光部3b内で入射側と出射側との斜面で合計2回反射した後出射する。図7(b)に示すように、導光部3bの使用者から視軸方向に見た鉛直方向の幅は、入射側と出射側とで略等しく、約8mmとなっている。 Image light incident from the display panel 2 on the light guide portion 3b 2 is reflected by the inclined surface of the incident side of the light guide portion 3b 2, the process proceeds to the light guide portion 3b 2 in the longitudinal direction, by a lens 3f 2, 3f 2 ' The light is refracted, further travels in the longitudinal direction of the light guide 3b 2 , is reflected by the inclined surface on the exit side, and exits toward the eyeball 11. Therefore, the image light is reflected after being reflected a total of two times on the slopes of the incident side and the emission side in the light guide 3b 2 and then emitted. As shown in FIG. 7B, the width in the vertical direction viewed from the user of the light guide 3b 2 in the visual axis direction is substantially equal on the incident side and the emission side, and is about 8 mm.

本実施の形態における、第1の接眼光学部および第2の接眼光学部の仕様の一例を、図8(a)、8(b)にそれぞれ示している。   Examples of the specifications of the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit in the present embodiment are shown in FIGS. 8A and 8B, respectively.

図9は、図7および図8に示したそれぞれの接眼光学部3−1,3−2の光学系を説明する図であり、光学系を水平方向から見た図を、光路上での反射を考慮せず直線状に表示している。モバイル用の第1の接眼光学部3−1は、眼球から表示パネル2bをのぞむ視野角が小さいため、焦点距離の長い接眼レンズ3cを、表示パネル2bから一番遠い位置である導光部3bの射出窓に設けている。さらに、導光部3bの内部で5回反射させることで、実質的に光路長を長くしている。一方、第2の接眼光学部3−2は、眼球から表示パネル2bをのぞむ視野角が大きいので、焦点距離の短い正のパワーを有するレンズ3f、3f’を導光部3bの中間部に配置している。 FIG. 9 is a diagram for explaining the optical system of each of the eyepiece optical units 3-1 and 3-2 shown in FIGS. 7 and 8. FIG. 9 is a diagram of the optical system viewed from the horizontal direction and reflected on the optical path. It is displayed in a straight line without taking into account. The first eyepiece optical unit 3-1 for mobile has a small viewing angle when viewing the display panel 2 b from the eyeball, and therefore the light guide unit that is the farthest from the display panel 2 b is placed on the eyepiece 3 c 1 having a long focal length. 3b 1 is provided in the exit window. Furthermore, by reflecting 5 times within the light guide portion 3b 1, it is substantially longer optical path length. On the other hand, the second eyepiece optical unit 3-2, so the viewing angle overlooking the display panel 2b from the eyeball is large, a lens 3f 2, 3f 2 'with short positive power of the focal length of the light guide 3b 2 intermediate Placed in the department.

また、本体部2は図6で示した第1実施の形態における本体部2の制御系と同様の制御系を有する。第1の接眼光学部3−1では映像光が導光部3b内で5回反射し、第2の接眼光学部3−2では映像光が導光部3b内で2回反射することから、第1の接眼光学部3−1を使用した場合と第2の接眼光学部3−2を使用した場合とでは映像が左右反転する。このため、第1の接眼光学部3−1の使用時には、モード切替手段2hが、使用者の操作により、または、装着されている接眼光学部を検出して、シースルー表示用の映像を、映像の左右を反転させて表示パネル2bに表示させる。一方、第2の接眼光学部を使用する際は、モード切替手段2hは、非シースルー表示用の映像を左右を反転させないで表示パネル2bに表示させる。その他の構成は、第1実施の形態と同様なので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。 Moreover, the main body 2 has a control system similar to the control system of the main body 2 in the first embodiment shown in FIG. Image light in the first eyepiece optical unit 3-1 is reflected five times in the light guide portion 3b 1, the image light in the second eyepiece optical unit 3-2 is reflected twice inside the light guide portion 3b 2 Therefore, the image is reversed left and right when the first eyepiece optical unit 3-1 is used and when the second eyepiece optical unit 3-2 is used. For this reason, when the first eyepiece optical unit 3-1 is used, the mode switching unit 2h detects the eyepiece optical unit mounted by the user's operation or displays a video for see-through display. Are reversed and displayed on the display panel 2b. On the other hand, when the second eyepiece optical unit is used, the mode switching unit 2h displays the video for non-see-through display on the display panel 2b without inverting the left and right. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

以上のような構成によって、第1の接眼光学部3−1を用いた場合は、図10(a)にイメージ図で例示するように、視野の中心線を避けた視野内の右側に、小さい画面で映像6aが表示される。また、先端部の幅が人間の通常環境における瞳孔径である4mmよりも細い接眼光学部3−1を使用するため、映像は背景が透けて見えるシースルー映像として表示される。一方、第2の接眼光学部3−2を用いた場合は、図10(b)に示すように、より大きな画面で視野の中心線を含む位置に映像6bが表示される。また、先端部が瞳孔径の4mmよりも太い接眼光学部3−2を使用するため、非シースルー表示により背景に邪魔されない映像を観察することができる。   With the above configuration, when the first eyepiece optical unit 3-1 is used, a small screen on the right side in the field of view avoiding the center line of the field of view as illustrated in the image diagram of FIG. The video 6a is displayed. In addition, since the eyepiece optical unit 3-1 whose tip width is thinner than 4 mm, which is the pupil diameter in a normal human environment, is used, the video is displayed as a see-through video with a transparent background. On the other hand, when the second eyepiece optical unit 3-2 is used, as shown in FIG. 10B, the image 6b is displayed at a position including the center line of the visual field on a larger screen. In addition, since the eyepiece optical unit 3-2 whose tip is thicker than the pupil diameter of 4 mm is used, an image that is not disturbed by the background can be observed by non-see-through display.

以上説明したように、本実施の形態によれば、様々な状況、用途に応じて、2種類の頭部装着型画像表示装置を持ち歩くことなく、1台の頭部装着型画像表示装置1の接眼光学部3−1,3−2の交換だけで、視界確保を優先したモバイル用と映像観賞用とのそれぞれの用途に使用することが可能である。   As described above, according to the present embodiment, one head-mounted image display device 1 can be used without carrying two types of head-mounted image display devices according to various situations and applications. By simply replacing the eyepiece optical units 3-1 and 3-2, it can be used for mobile and video viewing applications where priority is given to securing the field of view.

さらに、第1の接眼光学部3−1は、導光部3b内で5回ジグザグに反射する光路を採用したことにより、射出瞳径を大きくとりながら接眼光学部の薄型化が可能であり、内部でジグザグに反射することにより光路を長くし、焦点距離の長いレンズを用いることで眼球から表示パネルをのぞむ視野角を小さくすることができるという効果もある。さらに、光路長を確保しながら、使用者の視野内の右側に表示映像を表示させるため接眼光学部3−1の全長を短くすることもできる。一方、第2の接眼光学部3−2は、反射回数を2回として導光部3b内に長手方向に沿って光路を通し、入射側と出射側との間の光路を最短とすることで、接眼光学部3−2の全長を相対的に長くすることを可能にしている。すなわち、通常であれば視野角の小さなレンズを使用した場合は光路長が長く、視野角の大きなレンズを使用した場合は光路長が短くなるところを、本実施の形態では、視野角が小さいレンズを用いながら接眼光学部の長さをより短くし、視野角の大きいレンズを用いながら接眼光学部の長さをより長くした光学系を実現している。 Furthermore, the first eyepiece optical unit 3-1 adopts an optical path that reflects five times in a zigzag manner within the light guide unit 3 b 1 , thereby making it possible to reduce the thickness of the eyepiece optical unit while increasing the exit pupil diameter. Also, there is an effect that the optical path can be lengthened by reflecting the light in a zigzag inside, and the viewing angle when the display panel is viewed from the eyeball can be reduced by using a lens having a long focal length. Furthermore, since the display image is displayed on the right side in the user's field of view while ensuring the optical path length, the total length of the eyepiece optical unit 3-1 can be shortened. On the other hand, the second eyepiece optical unit 3-2 passes the optical path along the longitudinal direction in the light guide unit 3 b 2 with the number of reflections twice, and shortens the optical path between the incident side and the outgoing side. Thus, the total length of the eyepiece optical unit 3-2 can be made relatively long. In other words, in the present embodiment, a lens with a small viewing angle is used, where the optical path length is long when a lens with a small viewing angle is used, and the optical path length is shortened with a lens with a large viewing angle. An optical system is realized in which the length of the eyepiece optical unit is shortened while using the lens, and the length of the eyepiece optical unit is made longer while using a lens having a large viewing angle.

なお、第1の接眼光学部3−1の導光部3b内で映像光が反射する回数は5回としたが、これに限られず、第2の接眼光学部3−2の導光部3b内での反射回数よりも多い回数、すなわち3回以上とすれば光学系を適切に構成することにより同様の効果が得られる。また、接眼光学部3−1,3−2を切替える際は、表示パネル2bの大きさ、位置を固定のまま、接眼光学部3−1,3−2のみを交換し映像を観察できることが好ましい。その場合、使用者は接眼光学部3の交換のみで余計な調整作業を必要としない。また、パネルの使用表示領域もそのままであれば、解像度が低下しないので好ましい。 The number of times the image light is reflected in the light guide 3b 1 of the first eyepiece optical unit 3-1, is not limited to this, but is not limited thereto, and the light guide unit of the second eyepiece optical unit 3-2. If the number of reflections is greater than the number of reflections in 3b 2 , that is, 3 times or more, the same effect can be obtained by appropriately configuring the optical system. Further, when switching the eyepiece optical units 3-1 and 3-2, it is preferable that only the eyepiece optical units 3-1 and 3-2 can be exchanged and the image can be observed while the size and position of the display panel 2 b are fixed. . In this case, the user only needs to replace the eyepiece optical unit 3 and does not need extra adjustment work. Further, it is preferable that the display area of the panel is kept as it is because the resolution is not lowered.

(第3実施の形態)
図11は、本発明の第3実施の形態に係る頭部装着型画像表示装置に適用される第2の接眼光学部の構成および作用を説明する図である。本実施の形態では、第1実施の形態における第2の接眼光学部を、図11に示した本実施の形態の第2の接眼光学部3−2に置き換えるものとする。
(Third embodiment)
FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration and operation of the second eyepiece optical unit applied to the head-mounted image display device according to the third embodiment of the present invention. In the present embodiment, the second eyepiece optical unit in the first embodiment is replaced with the second eyepiece optical unit 3-2 in the present embodiment shown in FIG.

図11に示す第2の接眼光学部3−2は、導光部3bと接眼レンズ3cを有し、導光部の先端部の幅は、4mm以上である。導光部3bは、水平方向に配置され両端に斜面(反射面3j,3k)が形成された断面が矩形の棒状の導光部の入射側の上部に、本体2に取り付けた際に表示パネル2bと対向する入射面3hと、この入射面3hから入射した映像光を下方向に90度反射させる反射面3iを有する三角プリズム状の部分(プリズム状部分3g)が付加された形状となっている。 Second eyepiece optical unit 3-2 shown in FIG. 11 has a guide portion 3b 2 and the eyepiece 3c 2, the width of the tip portion of the light guide portion is 4mm or more. When the light guide 3b 2 is attached to the main body 2 at the upper part on the incident side of a bar-shaped light guide having a rectangular cross section in which the inclined surfaces (reflecting surfaces 3j 2 and 3k 2 ) are formed in the horizontal direction and are formed at both ends. A triangular prism-shaped portion (prism-shaped portion 3g 2 ) having an incident surface 3h 2 facing the display panel 2b and a reflecting surface 3i 2 for reflecting the image light incident from the incident surface 3h 2 downward by 90 degrees. It has an added shape.

この導光部3bの入射側端部は、図示しない鏡枠に嵌め込まれており、この鏡枠に設けられた図示しない接眼光学部側取付部と、図5と同様の本体側取付部とを摺動嵌合させることによって本体に対して取付けることができる。その他の構成は第1実施の形態と同様なので同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。 The incident side end of the light guide 3b 2 is fitted in a lens frame (not shown), an eyepiece optical part side mounting part (not shown) provided on the lens frame, and a main body side mounting part similar to FIG. Can be attached to the main body by sliding fitting. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

この第2の接眼光学部3−2によれば、表示パネル2bから水平に入射した映像光は、反射面3iで下向きに反射された後、反射面3jで反射され導光部3b内を長手方向に進み、反射面3kで再び反射され、接眼レンズ3cから使用者の眼球11に向けて出射される。ここで、使用者が正面を向いた状態で、眼球の視軸方向をx軸、導光部3bの長手方向をy軸、鉛直方向をz軸とすると、反射面3iはy軸に平行かつx軸およびz軸に対して45度の角度を成し、反射面3jはx軸に平行かつy軸及びz軸に対して約45度の角度を成し、反射面3kはz軸に平行かつx軸およびy軸に対して約45度の角度を成す。これら3つの反射面3i,3j,3kにより順次反射されることにより、映像光は約90度回転する。 According to the second eyepiece optical unit 3-2, the image light incident horizontally from the display panel 2b is reflected downward by the reflecting surface 3i 2, reflected by the reflecting surface 3j 2 light guide portion 3b 2 Take the inner longitudinally, it is reflected again by the reflecting surface 3k 2, and is emitted toward the eye 11 of the user from the eyepiece lens 3c 2. Here, with the user facing the front, if the visual axis direction of the eyeball is the x axis, the longitudinal direction of the light guide 3b 2 is the y axis, and the vertical direction is the z axis, the reflecting surface 3i 2 is the y axis. Parallel and at an angle of 45 degrees with respect to the x-axis and z-axis, the reflective surface 3j 2 is parallel to the x-axis and at an angle of about 45 degrees with respect to the y-axis and z-axis, and the reflective surface 3k 2 is It is parallel to the z axis and forms an angle of about 45 degrees with respect to the x and y axes. The image light rotates about 90 degrees by being sequentially reflected by these three reflecting surfaces 3i 2 , 3j 2 , 3k 2 .

そこで、モード切替手段2hにより、横長の表示パネル2bに、非シースルー表示用の映像として、縦長画像を上述の回転方向とは反対方向に90度回転させて表示させれば、携帯電話やスマートフォン等の情報端末に用いられるものと同様な縦長画像の表示が可能になる。   Therefore, if the vertically long image is rotated 90 degrees in the direction opposite to the above-mentioned rotation direction as a non-see-through display image on the horizontally long display panel 2b by the mode switching means 2h, a mobile phone, a smartphone, etc. It is possible to display a vertically long image similar to that used in the information terminal.

したがって、テレビや映画等の横長の映像を見る場合には、第1の接眼光学部3−1を使用して横長画像として観察し、携帯電話やスマートフォン等の情報端末用のコンテンツを表示させる場合には、接眼光学部3−1を第2の接眼光学部3−2に交換するとともに、モード切替手段2hにより表示を上述のように切替えて、横長の表示パネル2bの全表示領域を有効に利用しながら、縦長画像として観察することができる。   Therefore, when viewing a horizontally long image such as a television or a movie, the first eyepiece optical unit 3-1 is used to observe it as a horizontally long image and display content for an information terminal such as a mobile phone or a smartphone. The eyepiece optical unit 3-1 is replaced with the second eyepiece optical unit 3-2, and the display is switched as described above by the mode switching unit 2h so that the entire display area of the horizontally long display panel 2b is made effective. While being used, it can be observed as a vertically long image.

以上説明したように、本実施の形態によれば、横長画像を表示する第1の接眼光学部3−1と、横長画像を縦長画像に変換する第2の接眼光学部3−2とを切替えて使用することにより、頭部装着型画像表示装置そのものを交換することなく、接眼光学部の交換のみで縦長画像と横長画像との表示を切替えて使用することができ、コンテンツごとの画面の向きにあった表示を行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, the first eyepiece optical unit 3-1 that displays a horizontally long image and the second eyepiece optical unit 3-2 that converts a horizontally long image into a vertically long image are switched. Can be used by switching the display of portrait and landscape images only by replacing the eyepiece optical unit without replacing the head-mounted image display device itself, and the orientation of the screen for each content. Can be displayed.

なお、映像光を回転させるのは上述のような反射面の構成に限られず、結果的に映像光が回転する他の光学系の構成を用いても良い。また、表示映像の回転は、横長映像から縦長映像に限られず、その逆であっても良く、また回転角は90度以外となるようにしても良い。   Note that the rotation of the image light is not limited to the configuration of the reflection surface as described above, and other optical system configurations in which the image light rotates as a result may be used. Further, the rotation of the display image is not limited to the horizontally long image to the vertically long image, and may be reversed, and the rotation angle may be other than 90 degrees.

(第4実施の形態)
図12は、本発明の第4実施の形態に係る頭部装着型画像表示装置に適用される接眼光学部の構成および作用を説明する図である。本実施の形態では、第1実施の形態における第2の接眼光学部を、図12に示した本実施の形態の第2の接眼光学部3−2に置き換えるものとする。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a diagram illustrating the configuration and operation of the eyepiece optical unit applied to the head-mounted image display device according to the fourth embodiment of the present invention. In the present embodiment, the second eyepiece optical unit in the first embodiment is replaced with the second eyepiece optical unit 3-2 in the present embodiment shown in FIG.

図12に示す第2の接眼光学部3−2の導光部3bは、出射側の先端部3mと主要部3lとが別体として分離され、主要部3lの出射側先端には横方向のパワーを持つレンズ(例えばシリンドリカルレンズ)3nが形成されている。また、先端部3mは入射面と出射面とが90度を成す三角プリズム状の形状を有し、出射面の出射側にはレンズ3nと異なる焦点距離を有する縦方向のパワーを持つレンズ3pが配置されている。これら主要部3lと先端部3mとは、図示しない同一の保持部材(ケースなど)で相互に位置固定され保持され、その先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅は4mm以上である。その他の構成は、第1実施の形態と同様であるので、同一構成要素には同一参照符号を付して説明を省略する。 In the light guide portion 3b 2 of the second eyepiece optical unit 3-2 shown in FIG. 12, the emission-side tip portion 3m 2 and the main portion 31 2 are separated as separate bodies, and the light-emitting portion 3b 2 is separated from the emission-side tip of the main portion 31 2. Is formed with a lens (for example, a cylindrical lens) 3n 2 having lateral power. Further, the tip 3m 2 has a triangular prism shape with an incident surface and an output surface forming 90 degrees, and a lens having a longitudinal power having a focal length different from that of the lens 3n 2 on the output side of the output surface. 3p 2 is arranged. These a main portion 3l 2 and the tip portion 3m 2 is fixed in position with each other in the same holding member, not shown (case, etc.) held, the width of the projected section of the visual axis direction of the user of the tip 4mm That's it. Since other configurations are the same as those of the first embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

本実施の形態の第2の接眼光学部3−2を用いることにより、表示パネル2bから入射した映像光は、導光部3bの主要部3lの入射端に形成された斜面に反射して、導光部3bの長手方向に伝播する。映像光は、レンズ3nで横方向にのみ屈折し、先端部3mに入射し先端部3mの斜面に形成された反射面で反射して、レンズ3pにより縦方向にのみ屈折され、使用者の眼球11に向けて出射する。その際、横方向に正のパワーを持つレンズ3nと縦方向に正のパワーを持つレンズ3pとを焦点距離を異なるようにし、位置をずらして配置したことにより、表示パネル2bに表示される映像に対する虚像として表示される表示映像の拡大率を、縦よりも横を大きくすることが可能となる。 By using the second eyepiece optical unit 3-2 of the present embodiment, the image light incident from the display panel 2b is reflected on the slope formed in the main portion entrance end of 3l 2 of the light guide 3b 2 And propagates in the longitudinal direction of the light guide 3b 2 . Image light, only refracted laterally lens 3n 2, reflected by the reflecting surface formed on the inclined surface of the distal end portion 3m 2 enters the tip 3m 2, is refracted only in the vertical direction by the lens 3p 2, It emits toward the user's eyeball 11. At this time, the lens 3n 2 having positive power in the horizontal direction and the lens 3p 2 having positive power in the vertical direction are arranged on the display panel 2b by changing the focal lengths and shifting the positions. It is possible to increase the magnification of the display image displayed as a virtual image with respect to the image to be larger than the vertical.

そこで、表示パネル2bのアスペクト比が例えば4:3の場合に、モード切替手段2hにより、アスペクト比16:9の非シースルー表示用映像を表示パネル2bに横方向に圧縮して4:3のアスペクト比の画像として表示させ、これをレンズ3nおよび3pの焦点距離を適切に選択した本実施形態の第2の接眼光学部3−2を利用して、使用者の視野内にアスペクト比16:9の映像として表示させることができる。 Therefore, when the aspect ratio of the display panel 2b is, for example, 4: 3, the mode switching unit 2h compresses the non-see-through display video having the aspect ratio of 16: 9 in the horizontal direction on the display panel 2b to provide an aspect ratio of 4: 3. is displayed as an image of the ratio, which utilizes the lens 3n 2 and the second eyepiece optical unit 3-2 of the present embodiment the focal length selected appropriately in 3p 2, the aspect ratio in the visual field of the user 16 : 9 images can be displayed.

仮に、このようなアスペクト比の変換を行わない場合は、アスペクト比16:9の映像を表示するには、表示パネル2bには図13(a)に示すような黒帯を上下に表示した映像か、図13(b)のように映像の左右をカットした映像を表示することになる。しかし、図13(a)の場合は表示パネル2bの全画素を有効に利用できないため解像度が低下し、図13(b)の場合は映像が一部欠落するという問題がある。   If such aspect ratio conversion is not performed, in order to display an image with an aspect ratio of 16: 9, an image in which a black band as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 13B, an image obtained by cutting the left and right of the image is displayed. However, in the case of FIG. 13 (a), all the pixels of the display panel 2b cannot be used effectively, so the resolution is lowered, and in the case of FIG. 13 (b), there is a problem that a part of the video is lost.

なお、アスペクト比の変換は、4:3から16:9への変換に限られず、16:9から4:3へしたり、その他の任意の比率へ変換したりする構成も可能である。さらに、レンズ3n、レンズ3pおよびそれらの配置を調整することによって、種々の縦横倍率による変換が可能である。 Note that the aspect ratio conversion is not limited to the conversion from 4: 3 to 16: 9, and a configuration in which the conversion from 16: 9 to 4: 3 or other arbitrary ratios is possible. Furthermore, by changing the lens 3n 2 , the lens 3p 2 and their arrangement, conversion by various vertical and horizontal magnifications is possible.

以上説明したように、本実施の形態によれば、アスペクト比を変換する第2の接眼光学部を設けたので、アスペクト比の異なる表示パネルを持つ2種類の頭部装着型画像表示装置を準備することなく、1台の装置で接眼光学部のみを交換することにより、使用者が容易に切替えて適切なアスペクト比の映像を鑑賞することができる。   As described above, according to the present embodiment, since the second eyepiece optical unit for converting the aspect ratio is provided, two types of head-mounted image display devices having display panels with different aspect ratios are prepared. Instead, by replacing only the eyepiece optical unit with a single device, the user can easily switch and view an image with an appropriate aspect ratio.

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。たとえば、頭部装着型画像表示装置は、眼鏡装着型に限られず、ヘルメットに装着するものや、レンズ無しの眼鏡フレームに装着されたものであっても良い。また、眼鏡装着型の場合は、眼鏡に固定された一体型であっても良く、眼鏡に着脱式のものであっても良い。眼鏡一体型の場合、取付手段はメガネフレームを含んで構成される。また、映像を表示する眼は、右眼に限られず、左眼用や両眼に同一または異なる画像を表示するものであっても良い。本体部を固定するのは、眼鏡のテンプルに限られず、ヒンジ等他の部分でも良い。また、取付部の機構としては、それぞれ溝を有する本体と接眼光学部とを摺動嵌合させる方法に限られず、取付用の金具を設けたり、嵌め込み式にしたりするなど種々の方法が使用可能である。   In addition, this invention is not limited only to the said embodiment, Many deformation | transformation or a change is possible. For example, the head-mounted image display device is not limited to the spectacle-mounted type, and may be one that is mounted on a helmet or one that is mounted on a spectacle frame without a lens. Further, in the case of a spectacle wearing type, it may be an integral type fixed to the spectacles or a detachable type to the spectacles. In the case of the glasses integrated type, the attachment means is configured to include a glasses frame. Further, the eye for displaying the video is not limited to the right eye, and may display the same or different images for the left eye or both eyes. Fixing the main body is not limited to the temples of the glasses, but may be other parts such as a hinge. In addition, the mechanism of the mounting portion is not limited to the method of slidingly fitting the main body having a groove and the eyepiece optical portion, but various methods such as mounting brackets or fitting methods can be used. It is.

1 頭部装着型画像表示装置(眼鏡型)
2 本体部
2a 眼鏡固定部
2b 表示パネル
2c 射出窓
2d 本体側取付部
2e 映像表示部
2f ドライブ回路
2g 映像制御部
2h モード切替手段
3 接眼光学部
3−1 第1の接眼光学部
3−2 第2の接眼光学部
3a 鏡枠
3b,3b 導光部
3c,3c 接眼レンズ
3d,3d 入射窓
3e,3e 接眼光学部側取付部
3f、3f’ レンズ
3g プリズム状部分
3h 入射面
3i,3j,3k 反射面
3l 主要部
3m 先端部
3n レンズ
4 取付部
6 表示映像
6a 表示映像(モバイル用映像)
6b 表示映像(映像観賞用)
7 遮られた背景
10 眼鏡
10a 眼鏡フレーム(テンプル)
10b 眼鏡レンズ
11 眼球
11a 瞳孔
31 シースルー表示用接眼光学部
32 非シースルー表示用接眼光学部
1 Head-mounted image display device (glasses type)
2 body part 2a glasses fixing part 2b display panel 2c exit window 2d body side mounting part 2e video display part 2f drive circuit 2g video control part 2h mode switching means 3 eyepiece optical part 3-1 first eyepiece optical part 3-2 second eyepiece optical unit 3a barrel 3b 1 of 2, 3b 2 light guide portion 3c 1, 3c 2 eyepiece 3d 1, 3d 2 entrance window 3e 1, 3e 2 eyepiece optical unit side attachment portion 3f 2, 3f 2 'lens 3 g 2 Prism-shaped part 3h 2 entrance surface 3i 2 , 3j 2 , 3k 2 reflecting surface 3l 2 main part 3m 2 tip 3n 2 lens 4 mounting part 6 display image 6a display image (mobile image)
6b Display video (for video viewing)
7 Blocked background 10 Glasses 10a Glasses frame (Temple)
10b Eyeglass lens 11 Eyeball 11a Pupil 31 Eyepiece optical part for see-through display 32 Eyepiece optical part for non-see-through display

Claims (11)

使用者の頭部に固定するための支持部と、
該支持部に固定され、表示すべき映像の映像光を出射する映像射出部を有する本体部と、
前記映像射出部から出射した映像光を入射し、前記支持部を使用者の頭部に固定した状態で、入射した該映像光を使用者の対応する眼球へ導光し、使用者の視野内に前記映像射出部の前記映像の拡大像を虚像として表示する接眼光学部と、
前記本体部に前記接眼光学部を交換可能に取付ける取付手段と
を備え、
前記接眼光学部は、光学特性を異ならせた少なくとも第1の接眼光学部および第2の接眼光学部より選択された一の接眼光学部であり、前記第1の接眼光学部は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が瞳孔径よりも狭く、前記第2の接眼光学部は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が瞳孔径よりも広いことを特徴とする頭部装着型画像表示装置。
A support for fixing to the user's head;
A main body having a video emitting unit that is fixed to the support and emits video light of a video to be displayed;
In the state where the image light emitted from the image emitting unit is incident and the support unit is fixed to the user's head, the incident image light is guided to the corresponding eyeball of the user, An eyepiece optical unit that displays a magnified image of the image of the image emitting unit as a virtual image;
An attachment means for attaching the eyepiece optical part to the body part in a replaceable manner,
The eyepiece optical unit is one eyepiece optical unit selected from at least a first eyepiece optical unit and a second eyepiece optical unit having different optical characteristics, and the first eyepiece optical unit has a distal end portion. The width of the projection cross section in the direction of the user's visual axis is narrower than the pupil diameter, and the second eyepiece optical unit has a width of the projection cross section in the direction of the user's visual axis of the distal end that is wider than the pupil diameter. A head-mounted image display device characterized by the above.
人間の平均的な瞳孔径を4mmとし、前記第1の接眼光学部は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が4mmよりも狭く、前記第2の接眼光学部は、先端部の使用者の視軸方向への投影断面の幅が4mmを超えることを特徴とする請求項1に記載の頭部装着型画像表示装置。   The average pupil diameter of a human is 4 mm, the first eyepiece optical unit has a width of a projection cross section in the direction of the visual axis of the user at the distal end smaller than 4 mm, and the second eyepiece optical unit is The head-mounted image display device according to claim 1, wherein a width of a projected cross section of the distal end portion in the visual axis direction of the user exceeds 4 mm. 前記第1の接眼光学部は、使用者の前記眼球の視野の垂直中心線と重ならない位置に虚像が表示され、前記第2の接眼光学部は、前記垂直中心線と重なる位置に虚像が表示されるように構成したことを特徴とする請求項1または2に記載の頭部装着型画像表示装置。   The first eyepiece optical unit displays a virtual image at a position that does not overlap the vertical centerline of the visual field of the eyeball of the user, and the second eyepiece optical unit displays a virtual image at a position that overlaps the vertical centerline. The head-mounted image display device according to claim 1, wherein the head-mounted image display device is configured as described above. 前記第1の接眼光学部の長手方向の長さは、前記第2の接眼光学部の長手方向の長さよりも短いことを特徴とする請求項1−3のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置。   4. The head according to claim 1, wherein a length in a longitudinal direction of the first eyepiece optical unit is shorter than a length in a longitudinal direction of the second eyepiece optical unit. Wearable image display device. 前記第1の接眼光学部から前記映像射出部をのぞむ視野角は、前記第2の接眼光学部から前記映像射出部をのぞむ視野角よりも小さいことを特徴とする請求項1−4のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置。   5. The viewing angle at which the image emitting unit is viewed from the first eyepiece optical unit is smaller than the viewing angle at which the image emitting unit is viewed from the second eyepiece optical unit. The head-mounted image display device according to one item. 前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部は、それぞれ接眼レンズを有し、前記第1の接眼光学部の接眼レンズの焦点距離は前記第2の接眼光学部の接眼レンズの焦点距離よりも長いことを特徴とする請求項1−5のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置。   The first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit each have an eyepiece lens, and the focal length of the eyepiece lens of the first eyepiece optical unit is the focal point of the eyepiece lens of the second eyepiece optical unit. The head-mounted image display device according to claim 1, wherein the head-mounted image display device is longer than the distance. 前記第1の接眼光学部と前記第2の接眼光学部とは、それぞれ前記映像射出部から入射した映像光を、内部で異なる回数反射させた後、前記眼球へ出射させるように構成したことを特徴とする請求項1−6のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置。   The first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit are configured to reflect the image light incident from the image emission unit to the eyeball after being reflected a different number of times inside. The head-mounted image display device according to claim 1, wherein the head-mounted image display device is a head-mounted image display device. 前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部の少なくとも一方は、前記映像射出部から入射した映像光を所定の角度回転させるように構成されていることを特徴とする請求項1−7のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置。   The at least one of the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit is configured to rotate image light incident from the image emitting unit by a predetermined angle. The head-mounted image display device according to claim 7. 前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部の少なくとも一方は、前記虚像の拡大率が縦方向と横方向とで異なることを特徴とする請求項1−8のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置。   The at least one of the first eyepiece optical unit and the second eyepiece optical unit has different magnification ratios of the virtual image in the vertical direction and the horizontal direction. The head-mounted image display device described. 前記本体部は、前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部に応じて、前記映像射出部における映像の表示モードを切り替えるモード切替手段を有することを特徴とする請求項1−9のいずれか一項に記載の頭部装着型画像表示装置。   The said main-body part has a mode switching means which switches the display mode of the image | video in the said image | video emission part according to a said 1st eyepiece optical part and a said 2nd eyepiece optical part. The head-mounted image display device according to any one of the above. 前記モード切替手段は、少なくとも前記第1の接眼光学部に対応する輝度の変化の幅が大きく設定されたシースルー表示モードと、前記第2の接眼光学部に対応する輝度の変化の幅が小さく設定された非シースルー表示モードとの切替えを行うように構成されたことを特徴とする請求項10に記載の頭部装着型画像表示装置。   The mode switching means is configured to set a see-through display mode in which a width of a luminance change corresponding to at least the first eyepiece optical unit is set to be large and a width of a luminance change corresponding to the second eyepiece optical unit to be small. The head-mounted image display device according to claim 10, wherein the head-mounted image display device is configured to perform switching to the non-see-through display mode.
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