JP5919899B2 - 虚像表示装置及び虚像表示装置の位置調整方法 - Google Patents
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Description
図1(A)及び1(B)に示す実施形態の虚像表示装置100は、眼鏡のような外観を有するヘッドマウントディスプレイであり、この虚像表示装置100を装着した観察者である装着者に対して虚像による画像光を認識させることができるとともに、装着者に外界像をシースルーで観察させることができる。図1(A)に示す虚像表示装置100は、片側の図示が省略され、カバー部分等についても省略されている第1表示装置100Aは、虚像表示装置100のうち左眼用の虚像を形成する部分を示すものである。
以下、第1表示装置100Aの構造の一例について説明することで、虚像表示装置100の構造の一例を説明する。第1表示装置100Aは、画像形成装置10と、導光装置20と、位置決め用部材であるマーカー部材MP1と、位置合わせ機構300とを備える。ここでは、第1表示装置100Aのうち、実質的に虚像を形成する部分である画像形成装置10と導光装置20とを、虚像形成部IPとする。詳しくは図3(A)等で後述するが、第1表示装置100Aは、位置決め用部材であるマーカー部材MP1と、位置合わせ機構300とによって、眼EYに対する虚像形成部IPの位置調整を行って、図1(A)に示すような装着者と虚像表示装置100との的確な位置関係の状態を確保している。
以下、虚像形成部IPの位置調整について説明するために、マーカー部材MP1及び位置合わせ機構300の構造等について説明する。
以下、第2実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態に係る虚像表示装置は、第1実施形態に係る虚像表示装置100の変形例であり、マーカー部材の構成を除いて、外部の構造は虚像表示装置100と同様であるため、マーカー部材及びその周辺部についてのみ図示し、全体の図示及び説明を省略する。
以下、第3実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態に係る虚像表示装置は、第1実施形態に係る虚像表示装置100の変形例であり、位置合わせ機構300の一部を除いて、虚像表示装置100と同様であるため、位置合わせ機構300の一部についてのみ説明し、全体の図示及び説明を省略する。
以下、第4実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態に係る虚像表示装置は、第2実施形態に係る虚像表示装置の変形例であるため、全体の図示及び説明を省略する。
以下、第5実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態に係る虚像表示装置は、第1実施形態に係る虚像表示装置100の変形例であり、特に説明しない場合、虚像表示装置100と同様であるものとする。
以下、第6実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態に係る虚像表示装置は、第1実施形態に係る虚像表示装置100の変形例であり、特に説明しない場合、虚像表示装置100と同様であるものとする。
以下、第7実施形態に係る虚像表示装置について説明する。なお、本実施形態に係る虚像表示装置は、第1実施形態に係る虚像表示装置100の変形例であり、特に説明しない場合、虚像表示装置100と同様であるものとする。
以上実施形態に即して本発明を説明したが、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
Claims (10)
- 光透過性を有し、外界光を透過させるとともに画像光による虚像を形成する反射面を有する虚像形成部と、
装着者が前記虚像形成部を装着した装着状態において、前記反射面から射出される前記画像光の光軸が通過する標準位置を装着者に認識させるマーカーを表示し、前記虚像形成部の光学系の前記標準位置と、前記マーカーの基準点とが重なり、前記虚像形成部の外界側の面の所定位置に取り付けられる位置決め用部材と、
前記虚像形成部の光学系とともに当該光学系に取り付けた前記位置決め用部材を移動し、装着者の眼に対する前記虚像形成部の位置を調整する位置合わせ機構と、
を備え、
前記装着者の眼と前記位置決め用部材とを鏡を用いて映し出し装着者に認識させる、虚像表示装置。 - 前記位置合わせ機構は、前記装着状態において、少なくとも装着者の眼幅方向について調整可能である、請求項1に記載の虚像表示装置。
- 前記位置合わせ機構は、光軸に対して垂直な平面に沿って、前記眼幅方向に垂直な方向について調整可能である、請求項2に記載の虚像表示装置。
- 前記虚像形成部は、画像表示装置からの前記画像光を投射する投射光学系と、前記投射光学系からの前記画像光を内部に取り込む光入射部と前記光入射部から取り込まれた前記画像光を導く導光部と前記導光部を経た前記画像光を前記反射面により外部へ取出する光射出部とを有し、前記画像光による虚像を形成する導光装置と、を備え、
前記位置合わせ機構は、前記投射光学系及び前記導光装置のうち少なくとも前記導光装置を、前記位置決め用部材とともに移動させる、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の虚像表示装置。 - 前記虚像形成部は、画像に対応して変調された信号光を形成する信号光変調部と、変調された前記信号光を走査させることにより走査光として射出させる走査光学系と、前記走査光学系からの前記走査光の照射を受けて前記画像光による虚像を形成する被照射部材と、を備え、
前記位置合わせ機構は、前記信号光変調部、前記走査光学系及び前記被照射部材のうち少なくとも前記被照射部材を、前記位置決め用部材とともに移動させ、
前記被照射部材は、前記反射面である、請求項1から請求項3までのいずれか一項に記載の虚像表示装置。 - 前記位置決め用部材は、前記所定位置に対して着脱可能である、請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の虚像表示装置。
- 前記位置決め用部材は、前記標準位置を装着者に認識させる物的マーカーを表示し、
前記虚像形成部は、前記画像光による虚像として装着者に認識される表示画像の範囲を前記物的マーカーと比較可能に表示する映像マーカーを形成する、請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の虚像表示装置。 - 前記位置合わせ機構は、調整する方向について、一定のピッチで離散的に配置される溝状又は突起状の位置決め部を有する、請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の虚像表示装置。
- 前記位置合わせ機構の前記位置決め部において、離散的に決定される前記調整位置に関する情報を記憶する情報記憶部と、前記情報記憶部に記憶された情報を装着者に表示可能とする情報表示部とをさらに有する、請求項8に記載の虚像表示装置。
- 光透過性を有し、外界光を透過させるとともに画像光による虚像を形成する反射面を有する虚像形成部と、装着者が前記虚像形成部を装着した装着状態において、前記反射面から射出される前記画像光の光軸が通過する標準位置を装着者に認識させるマーカーを表示し、前記虚像形成部の光学系の前記標準位置と、前記マーカーの基準点とが重なり、前記虚像形成部の外界側の面の所定位置に取り付けられる位置決め用部材と、前記虚像形成部の光学系とともに当該光学系に取り付けた前記位置決め用部材を移動させ装着者の眼に対する前記虚像形成部の位置を調整する位置合わせ機構と、を備える虚像表示装置の位置調整方法であって、
前記位置決め用部材により前記標準位置を表示し、前記装着者の眼と前記位置決め用部材とを鏡を用いて映し出して前記標準位置と前記装着者の眼の位置とのズレを装着者に認識させる標準位置表示工程と、
前記鏡に映し出された装着者の眼の中心と前記マーカーの基準点の虚像が、前記装着者の眼の中心及び前記マーカーの基準点と前記標準位置の延長上に一直線に並ぶ状態となるように、前記位置合わせ機構を用いて、前記虚像形成部の光学系とともに当該光学系に取り付けた前記位置決め用部材を移動させる位置調整工程と、
を有する、虚像表示装置の位置調整方法。
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