JP5372820B2 - 頭部装着型表示装置 - Google Patents
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Description
二つ目は、レンズ表面と目の位置関係が固定されているために、設計可能な接眼レンズの焦点距離範囲が限定的となり、すなわち観察可能な画面サイズの変更が制限される。
三つ目は、接眼レンズ全体を接眼レンズパッケージで覆い、さらにそれ全体を頭部搭載器具が覆うというレンズ筐体の2重構造が原因で、装置全体を大型化し重量を重くし、コストも高くする。
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する棒状の導光部を有し、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、
前記取付手段は、前記映像射出部から前記眼球へ前記映像光を導光する光学系の光軸経路が異なる、少なくとも第1の接眼光学部および第2の接眼光学部を、交換可能に取付けることを特徴とするものである。
図1は、本発明の第1実施の形態に係る頭部装着型表示装置を眼鏡に装着した状態を示す図である。
本実施の形態では、モバイル用途の第1の接眼光学部と映像観賞用の第2の接眼光学部とを交換可能としたものである。図5は、本発明の第2実施の形態に係る頭部装着型表示装置の第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5(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、および、それぞれの導光部3b1,3b2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。
図11は、本発明の第3実施の形態に係る頭部装着型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。
図12は、本発明の第4実施の形態に係る頭部装着型表示装置を用いた場合の、使用者の眼幅に応じた接眼光学部の選択を説明する図である。第2実施の形態の第1の接眼光学部と同様の接眼光学部であって、映像光の入射部から出射部までの距離(すなわち、接眼光学部内の光軸経路の長さ)が相対的に短いものを第1の接眼光学部3−1とし、相対的に長いものを第2の接眼光学部3−2とする。導光部3b1,3b2の斜面の角度や接眼レンズ3c1,3c2の焦点距離等を調整することによって、長さの異なる接眼光学部3−1,3−2を設けることが可能である。
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 映像切替手段
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
3b1,3b2 導光部
3c1,3c2 接眼レンズ
3d1,3d2 入射窓
3e1,3e2 接眼光学部側取付部
3f2、3f2’ レンズ
3g2 プリズム状部分
3h2 入射面
3i2,3j2,3k2 反射面
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
11b 眼球中心
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
L1,L2 視軸経路
O 眼球中心
Claims (10)
- 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する棒状の導光部を有し、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、
前記取付手段は、前記映像射出部から前記眼球へ前記映像光を導光する光学系の光軸経路が異なる、少なくとも第1の接眼光学部および第2の接眼光学部を、交換可能に取付けることを特徴とする頭部装着型表示装置。 - 前記第1の接眼光学部と前記第2の接眼光学部とは、前記光軸経路の屈曲回数が異なることを特徴とする請求項1に記載の頭部装着型表示装置。
- 前記第1の接眼光学部と前記第2の接眼光学部とは、前記光軸経路の前記接眼光学部から前記眼球に向かう射出位置が異なる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表示装置。
- 前記第1の接眼光学部と前記第2の接眼光学部とは、前記光軸経路の前記接眼光学部からの前記眼球に対する射出角度が異なる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表示装置。
- 前記第1の接眼光学部と前記第2の接眼光学部とは、前記光軸経路の長さまたは光路長の少なくとも一方が異なる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表示装置。
- 前記第1の接眼光学部および前記第2の接眼光学部の一方は、前記光軸経路が同一平面上にあり、他方は、前記光軸経路が複数の平面に渡ってある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表示装置。
- 前記映像射出部は、前記眼球の視軸上から外れて位置し、前記接眼光学部は、前記光軸経路を2回以上屈曲させる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表示装置。
- 前記接眼光学部は、前記光軸経路が前記眼球の中心を通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表示装置。
- 前記取付手段は、前記映像射出部の前記眼球に対する位置関係を固定した状態で、前記接眼光学部を交換可能に構成した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表示装置。
- 前記本体部は、取付けられた前記第1の接眼光学部または前記第2の接眼光学部に対応して、表示映像を切り替える映像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表示装置。
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