JP5935842B2 - 表示ユニット及びヘッドマウントディスプレイ - Google Patents
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Description
前記画像を表示するための画像信号に応じた画像光を観察者の両眼のうちの一方である観察眼に投射することにより、観察者に前記画像を表示する単眼式の表示ユニットと、
観察者の頭部に装着される被装着部材に装着され、前記表示ユニットを保持することにより、前記表示ユニットを前記被装着部材に取り付けるアタッチメントと
を含み、
前記表示ユニットは、概して長手方向に延びる形状を有するとともに、前記頭部装着状態で、観察者の顔前において観察者に対する前後方向と交差する方向(例えば、略左右方向、略上下方向など)に延びるように配置され、
その表示ユニットは、前記画像光を形成する画像光形成部を収容する本体部分と、その形成された画像光を偏向部材によって前記観察眼に向けて偏向して出射する出射口部分とを、前記長手方向に沿って互いに並ぶように有しており、
前記アタッチメントは、前記表示ユニットを、前記頭部装着状態において、前記出射口部分が前記観察眼の眼前に位置するように保持し、
前記表示ユニットは、前記本体部分と前記出射口部分とに分割されており、
前記表示ユニットは、さらに、前記本体部分と前記出射口部分とを着脱可能に互いに連結する連結機構を含み、
その連結機構は、前記頭部装着状態において、前記出射口部分が観察者の顔のうち、前記観察眼もしくはそれの近傍部分または観察眼の前方に位置して観察眼を保護するツールに接触することに応答して前記出射口部分に第1外力が作用すると、その第1外力により、前記出射口部分が前記本体部分から離脱することが可能であるように構成されているヘッドマウントディスプレイ。
その連結機構は、前記第1および第2接合端部のそれぞれのうち、前記頭部装着状態において、観察者に対する前後方向に延びる部分に、その前後方向において概して中央である位置に配置されている(2)項に記載のヘッドマウントディスプレイ。
それら凸部および凹部の一方は、前記本体部分に形成され、他方は、前記出射口部分に形成されており、
それら凸部および凹部の係合状態において前記第1外力がそれら凸部および凹部のうち対応するものに作用すると、前記凸部が前記凹部を、それら凸部および凹部のうちの少なくとも一方の、それら凸部および凹部が互いに対向する対向方向における弾性変位または弾性変形によって乗り越えることにより、それら凸部および凹部が互いに離脱する(1)ないし(3)項のいずれかに記載のヘッドマウントディスプレイ。
が本体部分から離脱する。
映するように設定される。出射口部分214の横長断面は、頭部装着状態において、前後方向に延びる垂直面で出射口部分214を仮想的に切断することによって取得される断面である。この断面が、前後方向に延びるように横長であるためには、例えば、その断面を横長長方形としたり、横長の長円(楕円を含む)とすればよい。
眼球運動のみで対象を捉えることができ、ノイズの中から目的とする対象(視覚的情報)を受容することができる領域であり、人間がまっすぐ前方を見ているときにおける観察眼320の視線(以下、「前方観察時視線」という)に対して、左右約15度、上約8度、下約12度以内の領域である。
眼球運動に観察者の頭部の運動を伴うことによって無理なく対象を注視することができる領域であり、観察眼320の前方観察時視線に対して、左右約30−45度、上約20−30度、下約25−40度以内の領域である。
呈示された対象を識別することはできず、その存在しか判定することができないが、人間の空間座標感覚に影響を与える領域であり、観察眼320の前方観察時視線に対して、左右約30−100度、上下約20−85度以内の領域である。
呈示された対象への知覚は極度に低下し、強い刺激などに注視動作を誘発する程度の働きをする領域であり、観察眼320の前方観察時視線に対して、左右約100−200度、上下約85−135度以内の領域である。
図11の側面図で示すように、出射口部分214は、画像光を観察眼320に投射するという本質的な役割を果たさざるを得ない以上、有効視野領域内に配置せざるを得ない。また、出射口部分214の上下方向サイズからして、出射口部分214全体を有効視野領域内に配置することができず、図12(a)の平面図および図12(b)の側面図に示すように、出射口部分214および下流側の部分DSの一部は、安定注視野領域にも及ぶが、その安定注視野領域の外側、すなわち、誘導視野領域には及ばないように配置される。この条件は、位置調整機構172による表示ユニット12の移動可能範囲全域において成立する。
図11の側面図に示すように、本体部分210は、出射口部分214に対し、上下方向にそれぞれ突出している。正確には、本実施形態においては、図6に示すように、本体部分210のうちの上流側の部分USが、下流側の部分DSおよび出射口部分214(実質的に同じ上下方向サイズを有する)に対し、上下方向にそれぞれ突出している。これは、本体部分210が、前記画像表示エリアのサイズより大きいLCD220およびピント調整機構230を収容するためである。図12(a)の平面図,図12(b)の側面図,図12(c)の平面図および図12(d)の側面図に示すように、本体部分210のうちの上流側の部分USおよび下流側の部分DSの一部は、安定注視野領域内には一切存在せず、誘導視野領域と補助視野領域とに跨るように配置される。この条件は、位置調整機構172による表示ユニット12の移動可能範囲全域において成立する。
図1の斜視図および図11の側面図に示すように、位置調整機構172は、HMD10の頭部装着状態において、本体部分210より後方に位置する。位置調整機構172は、図1に示すように、側面視において、表示ユニット12の背面に配置されて、その表示ユニット12から上方に突出する部分を有している。そのため、図11および図12(a)−図12(d)には示されていないが、位置調整機構172は、表示ユニット12の本体部分210より大きい上下方向サイズを有する。
Claims (16)
- 概して長手方向に延びる形状を有し、画像を表示するための画像信号に応じた画像光を投射する単眼式の表示ユニットであって、
前記表示ユニットは、
前記画像光を形成する画像光形成部を収容する本体部分と、
前記画像光形成部に対して前記長手方向の一方側に配置され、その形成された画像光を偏向部材によって前記長手方向に交差する特定方向に向けて偏向して出射する出射口部分と、
前記本体部分と前記出射口部分とを着脱可能に互いに連結する連結機構とを含み、
前記連結機構は、前記出射口部分に前記特定方向に第1外力が作用すると、その第1外力により、前記出射口部分が前記本体部分から離脱することが可能であるように構成されている表示ユニット。 - 前記連結機構は、前記第1外力が前記出射口部分に作用することによって前記出射口部分に発生するモーメントであって、前記出射口部分を前記本体部分との接点を支点として回動させようとするものにより、前記出射口部分が前記本体部分から離脱することが可能であるように構成されている請求項1に記載の表示ユニット。
- 前記連結機構は、前記出射口部分のうち、前記本体部分との連結状態において、前記本体部分と接合する第1接合端部と、前記本体部分のうち、前記出射口部分との連結状態において、前記出射口部分と接合する第2接合端部とに跨るように配置されており、
その連結機構は、前記第1および第2接合端部のそれぞれのうち、前記特定方向に延びる部分に、前記特定方向において概して中央である位置に配置されている請求項2に記載の表示ユニット。 - 前記連結機構は、互いに係合・離脱可能な凸部および凹部を有しており、
前記凸部および前記凹部の一方は、前記本体部分に形成され、
前記凸部および前記凹部の他方は、前記出射口部分に形成されており、
前記凸部および前記凹部の係合状態において前記第1外力が前記凸部および前記凹部のうち対応するものに作用すると、前記凸部が前記凹部を、前記凸部および前記凹部のうちの少なくとも一方の、前記凸部および前記凹部が互いに対向する対向方向における弾性変位または弾性変形によって乗り越えることにより、前記凸部および前記凹部が互いに離脱する請求項1ないし3のいずれかに記載の表示ユニット。 - 前記凸部の外壁と前記凹部の内壁とのうちの少なくとも一方は、前記対向方向に対して、前記乗り越えを助ける向きに傾斜した斜面を有する請求項4に記載の表示ユニット。
- 前記連結機構は、前記出射口部分を前記本体部分から前記長手方向に引っ張る向きの第2外力が前記出射口部分に作用すると、その第2外力により、前記出射口部分が前記本体部分から離脱することが可能であるように構成されている請求項1ないし5のいずれかに記載の表示ユニット。
- 前記連結機構は、前記出射口部分の離脱を行うのに必要な前記第1外力の方が、前記出射口部分の離脱を行うのに必要な前記第2外力より小さくなるように構成されている請求項6に記載の表示ユニット。
- 前記表示ユニットが前記本体部分と前記出射口部分とに分割される位置が、前記本体部分の両端部のうち、入射口部分が前記本体部分から離脱すると露出することになる端部が、観察者の頭部に装着された頭部装着状態において、前記出射口部分から射出される画像光が入射する観察眼の前方に位置しないように選択されている請求項1ないし7のいずれかに記載の表示ユニット。
- 概して長手方向に延びる形状を有し、画像を表示するための画像信号に応じた画像光を投射する単眼式の表示ユニットであって、
前記表示ユニットは、
前記画像光を形成する画像光形成部を収容する本体部分と、
前記画像光形成部に対して前記長手方向の一方側に配置され、形成された画像光を偏向部材によって前記長手方向に交差する特定方向に向けて偏向して出射する出射口部分と、
前記本体部分と前記出射口部分とを着脱可能に互いに連結する連結機構とを含み、
前記連結機構は、前記出射口部分に前記特定方向に第1外力が作用すると、その第1外力により、前記出射口部分が前記本体部分から離脱することが可能であるように構成されている表示ユニット。 - 前記連結機構は、前記出射口部分に前記特定方向に第1外力が作用すると、前記出射口部分と前記本体部分との少なくとも一部の前記長手方向における相対位置関係を保った状態で、前記出射口部分が前記本体部分から離脱することが可能であるように構成されている請求項9に記載の表示ユニット。
- 前記連結機構は、前記出射口部分を前記本体部分から前記長手方向に引っ張る向きの第2外力が前記出射口部分に作用すると、その第2外力により、前記出射口部分が前記本体部分から離脱することが可能であるように構成されている請求項9又は10に記載の表示ユニット。
- 前記連結機構は、前記出射口部分の離脱を行うのに必要な前記第1外力の方が、前記出射口部分の離脱を行うのに必要な前記第2外力より小さくなるように構成されている請求項11に記載の表示ユニット。
- 前記連結機構は、
互いに係合・離脱可能な凸部および凹部を有し、
前記凸部および前記凹部の一方は、前記本体部分に形成され、
前記凸部および前記凹部の他方は、前記出射口部分に形成される、
請求項9ないし12のいずれかに記載の表示ユニット。 - 前記連結機構は、前記凸部および前記凹部の係合状態において前記第1外力が前記凸部および前記凹部に作用すると、前記凸部および前記凹部のうちの少なくとも一方の、前記凸部および前記凹部が互いに対向する対向方向における弾性変位または弾性変形によって、前記凸部が前記凹部を乗り越えることにより、前記凸部および前記凹部が互いに離脱する請求項13に記載の表示ユニット。
- 前記本体部分は、前記画像光のピント位置を調整するピント調整機構を含む、
請求項9〜14に記載の表示ユニット。 - 請求項9ないし15のいずれかに記載の表示ユニットと、
観察者の頭部に装着される被装着部材と、
前記表示ユニットを保持することにより、前記表示ユニットを前記被装着部材に取り付けるアタッチメントと、
を備えるヘッドマウントディスプレイ。
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