JP6364936B2 - 画像表示装置 - Google Patents
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Description
この構成によれば、接続部材によって第1画像表示部と第2画像表示部との間の間隔を調整することができ、第1弾性部材と第2弾性部材とによって第1画像表示部および第2画像表示部の位置をそれぞれ調整することができる。
この構成によれば、弾性材料からなる接続部材によって、第1画像表示部と第2画像表示部との間隔を広げる方向もしくは狭める方向に作用する力を付与することができる。
この構成によれば、使用者が調整部材を操作して接続部材の変形量を調整することにより、画像表示部の位置調整作業を的確に行うことができる。
この構成によれば、第1弾性部材と第2弾性部材とが互いに異なる弾性率を有することにより、第1画像表示部と第2画像表示部との間隔を調整した際の第1画像表示部の移動量と第2画像表示部の移動量とを異ならせることができる。
この構成によれば、弾性力調整部が第1弾性部材の弾性力と第2弾性部材の弾性力との少なくとも一方の弾性力を調整することにより、第1画像表示部と第2画像表示部との間隔を調整する際の第1画像表示部の移動量と第2画像表示部の移動量とを異ならせることができる。
この構成によれば、第1画像表示部及び第2画像表示部がそれぞれシースルー型の表示部であるため、使用者は、画像を視認できるとともに外界の様子も視認できる。これにより、使用者は、自身を撮影可能な外部機器や鏡等を用いて、画像表示部の位置調整作業を行うことができる。
この構成によれば、使用者が第1指標部および第2指標部を位置調整時の目安とできるため、実際の画像を表示することなく位置調整作業を行うことができる。
この構成によれば、各画像表示部の位置調整作業を行う際に各指標部を各着脱部を介して各画像表示部に接続することができ、位置調整作業が終了した後は各指標部を各画像表示部から取り外すことができる。そのため、使用者が画像を視認する際に各指標部が障害となることがない。
この構成によれば、検出部が、撮像部の撮像結果に基づき、第1指標の位置と瞳との位置のずれ方向およびずれ量と、第2指標の位置と瞳との位置のずれ方向およびずれ量と、に関する情報を検出し、その情報を出力部が出力する。そのため、使用者は、その情報を取得することにより各画像表示部の位置調整作業を的確に行うことができる。
この構成によれば、受信部が、外部機器から送信される、第1指標と瞳との位置のずれ方向およびずれ量と、第2指標と瞳との位置のずれ方向およびずれ量と、の情報を受信し、その情報を出力部が出力する。そのため、使用者は、その情報を取得することにより各画像表示部の位置調整作業を的確に行うことができる。
以下、本発明の第1実施形態について、図1〜図5を用いて説明する。
第1実施形態の画像表示装置は、使用者が頭に装着して使用するヘッドマウントディスプレイの一例である。
以下の説明では、ヘッドマウントディスプレイ(Head Mounted Display)を、HMDと略記する。
図1は、使用者が第1実施形態の画像表示装置を装着した状態を示す図である。
図2は、第1実施形態の画像表示装置の斜視図である。
なお、以下の全ての図面においては各構成要素を見やすくするため、構成要素によって寸法の縮尺を異ならせて示すことがある。
本実施形態の「左眼用画像表示部110A」は、特許請求の範囲の「第1画像表示部」に対応する。本実施形態の「右眼用画像表示部110B」は、特許請求の範囲の「第2画像表示部」に対応する。
本実施形態のメインフレーム120は、特許請求の範囲の支持部材に対応する。
なお、図3に表されていない右眼用画像形成部10Bおよび右眼用画像表示部110Bは、左眼用画像形成部10Aおよび左眼用画像表示部110Aと同様の構成を有し、左眼用画像形成部10Aおよび左眼用画像表示部110Aと左右対称に配置されている。
左眼用光変調素子411Aとしては、例えば、液晶表示デバイスなどを用いることができる。
左眼用投射光学系12Aは、例えば、入力される画像光を投射する複数の投射レンズを含むレンズ群から構成されている。
左眼用画像生成部11Aには、制御装置200から左眼用画像信号が入力される。 左眼用画像生成部11Aにおいて、左眼用バックライト光源410Aの各LED光源が赤色光、緑色光および青色光を射出する。左眼用バックライト光源410Aの各LED光源から射出された赤色光、緑色光および青色光は、左眼用光変調素子411Aに入射する。左眼用光変調素子411Aは、制御装置200から左眼用画像生成部11Aに入力された画像信号に応じて、赤色光、緑色光および青色光を空間変調し、当該画像信号に応じた画像光を射出する。左眼用投射光学系12Aは、左眼用画像生成部11Aの左眼用光変調素子411Aから射出された画像光を平行光として射出し、左眼用反射部21A上に投射する。左眼用反射部21A上に投射された画像光は、左眼用反射部21Aで反射し、左眼用導光部20Aに向けて進む。
このように、使用者は、表示装置100の表示対象である画像と外界の像とを同時に見ることができる。また、使用者は、制御装置200の操作ボタン部250を用いて操作命令を入力することができる。
図4は、本実施形態の表示装置100の正面図である。
上述したように、左眼用画像表示部110Aと右眼用画像表示部110Bとは、サブフレーム130により支持されている。また、サブフレーム130は、メインフレーム120に対してリム部121の長手方向にスライドするように構成されている。
本実施形態の左側弾性部材132Aは、特許請求の範囲の第1弾性部材に対応する。本実施形態の右側弾性部材132Bは、特許請求の範囲の第2弾性部材に対応する。本実施形態の調整つまみ133は、特許請求の範囲の調整部材に対応する。
本実施形態の「シール115」は、特許請求の範囲の「第1指標部」および「第2指標部」に対応する。本実施形態の「+」マークは、特許請求の範囲の「第1指標」および「第2指標」に対応する。
使用者は、HMD300を初めて使用する場合、もしくは使用者や使用環境が変わった場合などに、各画像表示部110A,110Bの位置調整を行う必要がある。このとき、実際の画像を用いて位置調整を行ってもよいが、画像が使用者の視野内に入っていない状態から位置調整を始める場合、もしくは微調整を行いたい場合等には、実際の画像を用いて位置調整を行うことは難しい。そこで、実際の画像に代えて、各画像表示部110A,110Bに貼付したシール115の「+」マークを用いて位置調整を行う。すなわち、使用者は、鏡、カメラ等の観察装置を見ながら瞳の中心と「+」マークとを位置合わせする。
次いで、使用者は、自身の視野内に「+」マークが入っているか否かを判断する(ステップS2)。
視野内に「+」マークが入っていない場合(ステップS2のNO)、サブフレーム130の中央にある調整つまみ133を用いて左眼用画像表示部110Aと右眼用画像表示部110Bとの間の間隔の調整を行う(ステップS3)。
「+」マークの位置が瞳の中心に一致していない場合(ステップS4のNO)、左眼用画像表示部110A、右眼用画像表示部110Bの各々の位置を個別に微調整する(ステップS5)。具体的には、機械的な締め付け具合や空気圧を調整することにより左側弾性部材132Aの弾性力、および右側弾性部材132Bの弾性力を微調整する。
各画像表示部個別の位置調整を可能にする手段として、左側弾性部材132Aの弾性力、右側弾性部材132Bの弾性力を調整可能とする構成に代えて、弾性率が互いに異なる左側弾性部材と右側弾性部材とを用いてもよい。この場合、左眼用画像表示部110Aと右眼用画像表示部110Bとに等しい外力が加わったとしても、左眼用画像表示部110Aの移動量と右眼用画像表示部110Bの移動量とが異なる。そのため、中央の調整つまみ133を操作すると、左眼用画像表示部110Aと右眼用画像表示部110Bとの間隔が変わるのと同時に、個々の画像表示部110A,110Bの位置が変わる。この場合、画像表示部間の間隔調整と個々の画像表示部の位置調整とが同時に行われ、個々に独立して行うことはできない。しかし、この構成においても、使用者は、双方の調整作業を簡便に行うことができる。
以下、本発明の第2実施形態について、図6を用いて説明する。
本実施形態のHMDの基本構成は第1実施形態と同様であり、位置調整部の構成が第1実施形態と異なる。
図6は、本実施形態の表示装置の正面図である。
図6において、第1実施形態で用いた図4と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
以下、本発明の第3実施形態について、図7を用いて説明する。
本実施形態のHMDの基本構成は第1実施形態と同様であり、位置調整部の構成が第1実施形態と異なる。
図7は、本実施形態の表示装置の正面図である。
図7において、第1実施形態で用いた図4と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
以下、本発明の第4実施形態について、図8を用いて説明する。
本実施形態のHMDの基本構成は第1実施形態と同様であり、位置調整部の構成が第1実施形態と異なる。
図8は、本実施形態の表示装置の正面図である。
図8において、第1実施形態で用いた図4と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
以下、本発明の第5実施形態について、図9を用いて説明する。
本実施形態のHMDの基本構成は第1実施形態と同様であり、指標部の構成が第1実施形態と異なる。
図9は、本実施形態の表示装置の正面図である。
図9において、第1実施形態で用いた図4と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
本実施形態の着脱式マーカー561は、特許請求の範囲の第1指標部および第2指標部に対応する。本実施形態の係合用凸部561Dは、特許請求の範囲の第1着脱部に対応する。
特に本実施形態の場合、着脱式マーカー561を各画像表示部110A,110Bに取り付ける際に、係合用凹部110Mに係合用凸部561Dを嵌め込むことにより、各画像表示部110A,110Bの画像表示位置に合わせて着脱式マーカー561を正確に取り付けることができる。そのため、画像表示部110A,110Bの位置調整作業を複数回繰り返す場合であっても、位置調整を精度良く行うことができる。
以下、本発明の第6実施形態について、図10を用いて説明する。
本実施形態のHMDの基本構成は第1実施形態と同様であり、指標部の構成が第1実施形態とは異なる。
図10は、本実施形態の表示装置の正面図である。
図10において、第1実施形態で用いた図4と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
以下、本発明の第7実施形態について、図11、図12を用いて説明する。
本実施形態のHMDの基本構成は第1実施形態と同様であり、位置調整の方法が第1実施形態とは異なる。
図11は、本実施形態の表示装置の平面図である。
図12は、画像表示部の位置調整作業の手順を示すフローチャートである。
最初に、使用者は、HMDを装着する(ステップS1)。
次に、制御装置200からの音声等による指示により、使用者は、調整用型紙612を指定の位置にセットする(ステップS2)。
次に、制御装置200からの音声等による指示により、使用者は、調整用型紙612の指標が見えるように、各画像表示部110A,110B間の間隔を調整する(ステップS3)。
次に、使用者は、視野内に指標が入っているか否かを判断する(ステップS4)。
視野内に指標が入っていない場合(ステップS4のNO)、各画像表示部110A,110B間の間隔を再度調整する(ステップS3)。
視野内の調整用画像の位置が最適である場合(ステップS6のYES)、各画像表示部110A,110Bの位置調整作業は終了する。
視野内の調整用画像の位置が最適でない場合(ステップS6のNO)、各画像表示部110A,110Bの位置を再度微調整する(ステップS5)。
特に本実施形態の場合、制御装置200からの音声等による指示があるため、使用者は、画像表示部の位置調整作業を要領良く行うことができる。
以下、本発明の第8実施形態について、図13を用いて説明する。
本実施形態のHMDの基本構成は第1実施形態と同様であり、位置調整の方法が第1実施形態とは異なる。
図13は、本実施形態の表示装置の平面図である。
特に本実施形態の場合、使用者に例えば調整つまみの回転方向、回転量などの指示が制御装置200を通じて与えられるため、位置調整作業がより簡単になる。
以下、本発明の第9実施形態について、図14を用いて説明する。
本実施形態のHMDの基本構成は第1実施形態と同様であり、位置調整の方法が第1実施形態とは異なる。
図14は、本実施形態の表示装置の平面図である。
例えば上記実施形態では、位置調整部は、画像表示部をリム部の延びる方向(左右方向)に位置調整するものとし、リム部の延びる方向と垂直な方向(上下方向)については任意の方法で別途調整するものとした。この構成に代えて、位置調整部は、画像表示部を左右方向と上下方向の双方に位置調整するものとしてもよい。
その他、画像表示装置の各部の具体的な構成については、上記実施形態に限ることなく、適宜変更が可能である。
Claims (9)
- 第1画像表示部と、
第2画像表示部と、
前記第1画像表示部と前記第2画像表示部とを支持する支持部材と、
前記第1画像表示部及び前記第2画像表示部の前記支持部材に対する位置を調整する位置調整部と、を備え、
前記位置調整部は、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部との間の間隔を調整し、かつ、前記支持部材に対する前記第1画像表示部の位置および前記支持部材に対する前記第2画像表示部の位置をそれぞれ独立して調整し、
前記位置調整部は、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部との間の間隔を調整し、かつ、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部とを接続する接続部材と、
前記支持部材と前記第1画像表示部との間に配置され、弾性材料からなる第1弾性部材と、
前記支持部材と前記第2画像表示部との間に配置され、弾性材料からなる第2弾性部材と、を備え、
前記第1弾性部材の弾性率は、前記第2弾性部材の弾性率と異なる弾性率であることを特徴とする画像表示装置。 - 第1画像表示部と、
第2画像表示部と、
前記第1画像表示部と前記第2画像表示部とを支持する支持部材と、
前記第1画像表示部及び前記第2画像表示部の前記支持部材に対する位置を調整する位置調整部と、を備え、
前記位置調整部は、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部との間の間隔を調整し、かつ、前記支持部材に対する前記第1画像表示部の位置および前記支持部材に対する前記第2画像表示部の位置をそれぞれ独立して調整し、
前記位置調整部は、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部との間の間隔を調整し、かつ、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部とを接続する接続部材と、
前記支持部材と前記第1画像表示部との間に配置され、弾性材料からなる第1弾性部材と、
前記支持部材と前記第2画像表示部との間に配置され、弾性材料からなる第2弾性部材と、を備え、
前記第1弾性部材の弾性力と前記第2弾性部材の弾性力との少なくとも一方の弾性力を調整する弾性力調整部を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 前記接続部材は、弾性材料からなることを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。
- 前記接続部材の変形量を調整する調整部材を備えることを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 第1画像表示部と、
第2画像表示部と、
前記第1画像表示部と前記第2画像表示部とを支持する支持部材と、
前記第1画像表示部及び前記第2画像表示部の前記支持部材に対する位置を調整する位置調整部と、を備え、
前記位置調整部は、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部との間の間隔を調整し、かつ、前記支持部材に対する前記第1画像表示部の位置および前記支持部材に対する前記第2画像表示部の位置をそれぞれ独立して調整し、
前記第1画像表示部における画像位置を示す第1指標を有する第1指標部と、
前記第2画像表示部における画像位置を示す第2指標を有する第2指標部と、
を備え、
前記第1指標部は、第1着脱部を介して前記第1画像表示部と重なるように接続され、
前記第2指標部は、第1着脱部を介して前記第2画像表示部と重なるように接続されることを特徴とする画像表示装置。 - 第1画像表示部と、
第2画像表示部と、
前記第1画像表示部と前記第2画像表示部とを支持する支持部材と、
前記第1画像表示部及び前記第2画像表示部の前記支持部材に対する位置を調整する位置調整部と、を備え、
前記位置調整部は、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部との間の間隔を調整し、かつ、前記支持部材に対する前記第1画像表示部の位置および前記支持部材に対する前記第2画像表示部の位置をそれぞれ独立して調整し、
前記第1画像表示部における画像位置を示す第1指標を有する第1指標部と、
前記第2画像表示部における画像位置を示す第2指標を有する第2指標部と、
を備え、
前記第1指標、前記第2指標および瞳を撮像する撮像部と、
前記撮像部の撮像結果に基づいて、前記第1指標と瞳との位置のずれ方向およびずれ量と、前記第2指標と瞳との位置のずれ方向およびずれ量と、の情報を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記情報を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 第1画像表示部と、
第2画像表示部と、
前記第1画像表示部と前記第2画像表示部とを支持する支持部材と、
前記第1画像表示部及び前記第2画像表示部の前記支持部材に対する位置を調整する位置調整部と、を備え、
前記位置調整部は、前記第1画像表示部と前記第2画像表示部との間の間隔を調整し、かつ、前記支持部材に対する前記第1画像表示部の位置および前記支持部材に対する前記第2画像表示部の位置をそれぞれ独立して調整し、
前記第1画像表示部における画像位置を示す第1指標を有する第1指標部と、
前記第2画像表示部における画像位置を示す第2指標を有する第2指標部と、
を備え、
外部機器から送信される、前記第1指標と瞳との位置のずれ方向およびずれ量と、前記第2指標と瞳との位置のずれ方向およびずれ量と、の情報を受信する受信部と、
前記受信部が受信した前記情報を出力する出力部と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。 - 前記第1画像表示部及び前記第2画像表示部は、それぞれ画像光と外光とが重なるように表示されるシースルー型の表示部であることを特徴とする請求項1から7のいずれか一項に記載の画像表示装置。
- 前記第1画像表示部における画像位置を示す第1指標を有する第1指標部と、
前記第2画像表示部における画像位置を示す第2指標を有する第2指標部と、
を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の画像表示装置。
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