JP6491364B2 - 電子装置及びその表示モジュール - Google Patents

Description

本発明は、調節機構に関し、特に、調節可能な表示モジュール及び該表示モジュールを備える電子装置に関する。

現在、ヘッドマウントディスプレイ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ，ＨＭＤ）などニアアイディスプレイ装置は、ますます流行ってきている。その作動原理は、一つの精密な光学レンズ群により、スーパーマイクロディスプレイに表示された画像は拡大され、眼球に投射され、そして、装着者は、拡大された虚像が見えるようになる。拡大鏡を通して物体を観察する時に現れた拡大された仮想な物体の虚像と似たようなものである。異なる装着者の瞳孔間距離に合わせるために、現在市販されているＨＭＤの大半は瞳孔間距離を調節する機能を有するが、近視或は遠視の装着者に対応できるジオプトリーを調節する機能を有するものが滅多にない。

本発明の実施形態は、瞳孔間距離及びジオプトリーを調節できる表示モジュール及び該表示モジュールを備える電子装置を提供する。

本発明の表示モジュールは、二つの光学モジュールと、該二つの光学モジュールに接続され、且つ該二つの光学モジュール間の距離を調節することができる一つの第１の調節機構と、それぞれ対応する一つの光学モジュールに可動的に接続される二つの画像生成装置であって、各画像生成装置によって生成された画像は該光学モジュールによって所定方向に投射される二つの画像生成装置と、それぞれ対応する一つの画像生成装置に接続され、且つ該画像生成装置と、対応する光学モジュールとの間の距離を調節することができる二つの第２の調節機構と、ガイドレールと、を含み、該二つの光学モジュール及び該二つの画像生成装置のそれぞれは、いずれも該ガイドレールに接続されるとともに、該ガイドレールの長手方向に配列される。

本発明の電子装置は、ケースと、上述した該ケース内に収容される表示モジュールと、を含み、該第１の調節機構と第２の調節機構とは、少なくとも一部が該ケースから露出している。

本発明において、第１の調節機構は光学モジュール間の距離を調節することができるので、瞳孔間距離を調節することが実現される。第２の調節機構は、画像生成装置と、対応する光学モジュールとの間の距離を調節することができるので、ジオプトリーを調節することが実現される。このように、本発明の表示モジュール及び電子装置は、瞳孔間距離及びジオプトリーを同時に調節することができるので、より多くの利用者に適することができる。

下記の図面は、具体的な実施形態に合わせて本発明の各実施形態を詳しく説明するためのものである。なお、図面に示された各部品は、実際の大きさと比例関係を表すものではなく、単に明瞭に説明するために示された概略図であり、本発明を限定するものと理解すべきではない。
本発明の一実施形態で提供されるウェアラブル電子装置の概略図である。 図１のウェアラブル電子装置における表示モジュールの概略図である。 図２の表示モジュールにおける第２のスタッド及び第２の冠歯車の側面概略図である。 図２の表示モジュールのもう一つの状態の概略図である。

本発明の目的、技術案及び利点をより明瞭明白にするために、以下に、複数の実施形態及び図面に合わせて本発明をより詳しく説明する。なお、以下に説明される具体的な実施形態は、本発明を解釈するためだけのものであり、本発明を限定するものではない。本発明における二つの部品間の「接続」は必ずしも直接接続を指すものではなく、他の部品を介して実現される間接接続であってもよい。

図２及び図１を参照して、それは本発明の一実施形態で提供されるウェアラブル電子装置８の概略図である。電子装置８は、ウェアラブルビデオプレーヤー、ウェアラブルゲーム装置或はウェアラブルナビゲーション装置等であってもよい。電子装置８は、ヘッドホン１０と、該ヘッドホン１０に回転可能に接続される一つの表示ユニット１１と、を含む。表示ユニット１１は、一つのケース１２と、ケース１２内に収容される一つの表示モジュール２０と、を含む。当然ながら、図示していないが、関連回路と電池と等をさらに含む。表示モジュール２０は、二つの光学モジュール３０と、二つの画像生成装置４０と、一つの第１の調節機構５０と、二つの第２の調節機構６０と、を含む。第１の調節機構５０と第２の調節機構６０とは、少なくとも一部がケース１２から露出することにより、ユーザーによる調節が便利になる。

光学モジュール３０は、一つの鏡胴３２と、鏡胴３２内に設けられる複数のレンズ群３４と、を含む。鏡胴３２は、一つの入射口（図示せず）及び一つの出射口３８を有し、入射口は画像生成装置４０に面する側に位置する。入射口に入射された光線がレンズ群３４に入り、屈折及び反射し、最後に出射口３８から射出される。画像生成装置４０は、一つのベース４２と、ベース４２の上に設けられる一つのマイクロ表示モジュール４４と、を含む。マイクロ表示モジュール４４は、入射口に設けられる一つのマイクロディスプレイ（図示せず）、例えばＯＬＥＤマイクロディスプレイを有する。このように、マイクロディスプレイに表示される画像の光線は入射口に入射され、レンズ群３４によって所定方向に投射される。出射口３８から射出された光線が人間の眼に入射された後、人間の眼は、マイクロディスプレイに表示される画像の拡大された虚像が見えるようになる。

第１の調節機構５０は、二つの光学モジュール３０に接続され、且つ二つの光学モジュール３０間の距離を調節することができる。具体的には、第１の調節機構５０は、二つの光学モジュール３０に開けられる二つの第１のねじ穴５１と、二つの第１のねじ穴５１に螺合される一つの第１のスタッド５２と、第１のスタッド５２に接続される一つの第１の回転構造５３と、を含む。本実施形態において、第１のねじ穴５１は、鏡胴３２に固定される一つの連結片３１の鏡胴３２から離れる一端に設けられる。連結片３１は一定の弾性を有することができ、第１の回転構造５３の回転過程の一部の振動を吸収する役割を果たす。しかしながら、第１のねじ穴５１は鏡胴３２に直接に設けられてもよい。第１のスタッド５２の対向する両側に逆方向のねじが設けられることにより、第１のスタッド５２が回転する時、二つの連結片３１は互いに近づいてくる或は離れていくようになる。

第１の回転構造５３は、第一スタッド５２が反対する二つの方向に転するように駆動することができる。これにより、二つの光学モジュール３０の間の距離を調節する。具体的には、本実施形態において、第１の回転構造５３は、第１のスタッド５２と同軸であり且つ同期回転する一つの第１の冠歯車５４と、第１の冠歯車５４に結合される一つの第１の平歯車５５と、を含む。第１の平歯車５５の一部がケース１２の外に伸び、即ち、ケース１２から露出することにより、ユーザーによる調節は便利になる。このように、第１の平歯車５５を回転させることにより、第１のスタッド５２を回転させることができる。例示的な一種の実施形態として、第１の回転方向に第１の平歯車５５を回転させる場合、第１のスタッド５２は第１の回転方向に回転するように動かされることにより、二つの光学モジュール３０は互いに近づけてくるように動かされる。第１の回転方向と反対する第２の回転方向に第１の平歯車５５を回転させる場合、第１のスタッド５２は第１の回転方向と反対する第２の回転方向に回転するように動かされることにより、二つの光学モジュール３０は互いに離れていくように動かされ、二つの光学モジュール３０間の距離、即ち、瞳孔間距離を調節することが実現される。しかしながら、第１の回転構造５３は図示した構成に限定されない。例えば、第１のスタッド５２に固定され、且つ第１のスタッド５２と垂直する方向に沿って外に伸びるパドル（図示せず）であってもよい。該パドルを動かすことで上述した機能をも実現することができる。または、直接にに第１の冠歯車５４のみを含む。

図２及び図３を参照してください。第２の調節機構６０は、対応する一つの画像生成装置４０に接続され、且つ画像生成装置４０と、対応する光学モジュール３０との間の距離を調節することができる。具体的には、第２の調節機構６０は、画像生成装置４０に開けられる一つの第２のねじ穴６１と、第２のねじ穴６１に螺合される一つの第２のスタッド６２と、第２のスタッド６２に接続される一つの第２の回転構造６３と、を含む。本実施形態において、第２のねじ穴６１は画像生成装置４０のベース４２に開けられ、第２のスタッド６２は一つの軸線（図示せず）を有し、また、ねじが設けられ且つ第２のねじ穴６１に結合される第１のセグメント６４と、対向する第２のセグメント６５と、を含む。第２のセグメント６５の軸線方向と垂直する方向の断面は略Ｄ字形である。第２の回転構造６３に第２のセグメントの断面形状とマッチングするＤ字形の貫通孔６８が開けられる。第２のセグメント６５は貫通孔６８を通して、且つ該軸線方向に沿って貫通孔６８内で移動することができる。本実施形態における第２の回転構造６３は、具体的に、貫通孔６８が開けられる一つの第２の冠歯車６６と、第２の冠歯車６６に結合される一つの第２の平歯車６７と、を含む。第２の平歯車６７の一部がケース１２の外に伸び、即ち、ケース１２から露出することにより、ユーザーによる調節を便利になる。

このように、第２の平歯車６７を回転させることにより、第２のスタッド６２を回転させることができ、画像生成装置４０と、対応する光学モジュール３０との間の距離、即ち、ジオプトリーを調節する。 図２及び図４に示すように、ジオプトリーを調節する必要がなく瞳孔間距離を調節する場合、画像生成装置４０は光学モジュール３０と共に移動するが、第２のスタッド６２は貫通孔６８内で軸方向に移動することができるため、第２のスタッド６２も画像生成装置４０と共に移動する。このように、第２の平歯車６７は第１の平歯車５５と同様に、位置が固定されているものであってもよい。当然ながら、他の実施形態において、第２のスタッド６２は貫通孔６８内で移動できなくてもよい。この場合、第２の冠歯車６６及び第２の平歯車６７の移動スペースを予め空けておく必要がある。

なお、第２の回転構造６３も図示した構成に限定されない。例えば、第２のねじ穴６１に固定され、且つ第２のねじ穴６１と垂直する方向に沿って外に伸びるパドル（図示せず）であってもよい。該パドルを動かすことで上述した機能をも実現することができる。または、直接に第２の冠歯車６６のみを含む。なお、第２のスタッド６２の第２のセグメント６５のＤ字形の断面は、第２の冠歯車６６が第２のスタッド６４を回転するように駆動するようにするためのものである。従って、該断面はＤ字形に限らず、円形さえでなければその機能を実現することができる。

好ましくは、表示モジュール２０は、それぞれ光学モジュール３０の対向する両側に設けられる二つのガイドレール７０（図２の片方のガイドレールは破線で表されている）をさらに含む。光学モジュール３０の鏡胴３２と画像生成装置４０のベース４２とのそれぞれの対向する両側に二つの収容孔７２が設けられる。本実施形態において、ガイドレール７０は柱状であり、鏡胴３２とベース４２との収容孔７２を可動的に通す。このように、二つの光学モジュール３０は第１の調節機構５０の調節によってガイドレール７０に沿って移動することができ、二つの画像生成装置４０は第２の調節機構６０の調節によってガイドレール７０に沿って移動することができる。

本実施形態において、鏡胴３２及びベース４２は同一ガイドレール７０に嵌めて設けられる。なお、方向案内機能を実現するために、鏡胴３２及びベース４２は各自のガイドレールを有してもよい。また、ガイドレールの構成は図示した形態に限らず、例えば、ケース１２に設けられる溝（図示せず）であってもよい。鏡胴３２及びベース４２は該溝内に置かれ、その中で溝部によって定義される方向に沿って移動する。とにかく、ガイドレールは方向案内の役割さえを果たせばよい。

上述したものは本発明の好ましい実施形態にすぎず、本発明を限定するためのものではなく、本発明の趣旨と原則を逸脱しない範囲内において、各種の修正、同等な取り替え及び改善等は、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

Claims (14)

1. 二つの光学モジュールと、
   前記二つの光学モジュールに接続され、且つ前記二つの光学モジュールの間の距離を調節することができる一つの第１の調節機構と、
   それぞれ対応する一つの光学モジュールに可動的に接続される二つの画像生成装置であって、各画像生成装置によって生成された画像は前記光学モジュールにより所定方向に投射される二つの画像生成装置と、
   それぞれ対応する一つの画像生成装置に接続され、且つ前記画像生成装置と、対応する光学モジュールとの間の距離を調節することができる二つの第２の調節機構と、
   ガイドレールと、を含み、前記二つの光学モジュール及び前記二つの画像生成装置のそれぞれは、いずれも前記ガイドレールに接続されるとともに、前記ガイドレールの長手方向に配列される、
   ことを特徴とする表示モジュール。
2. 前記ガイドレールは、少なくとも一つあり、前記二つの光学モジュールは前記ガイドレールに接続され、且つ前記第１の調節機構の調節によって前記ガイドレールに沿って移動することができる、
   ことを特徴とする請求項1に記載の表示モジュール。
3. 前記ガイドレールは、少なくとも一つあり、前記二つの画像生成装置は前記ガイドレールに接続され、且つ前記第２の調節機構の調節によって前記ガイドレールに沿って移動することができる、
   ことを特徴とする請求項1に記載の表示モジュール。
4. 前記ガイドレールは、少なくとも一つあり、前記二つの光学モジュール及び前記二つの画像生成装置は、いずれも前記ガイドレールのそれぞれに接続され、且つ対応する第１の調節機構及び第２の調節機構の調節によって前記ガイドレールのそれぞれに沿って移動することができる、
   ことを特徴とする請求項1に記載の表示モジュール。
5. 前記ガイドレールは、二つであり、装着時、前記ガイドレールの一方が、前記光学モジュールの上側に位置し、前記ガイドレールの他方が前記光学モジュールの下側に位置する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示モジュール。
6. 前記二つのガイドレールは柱状であり、各光学モジュール及び画像生成装置は前記ガイドレールに可動的に嵌めて設けられている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の表示モジュール。
7. 前記第１の調節機構は、
   前記二つの光学モジュールに開けられる二つの第１のねじ穴と、
   前記二つの第１のねじ穴に螺合される一つの第１のスタッドであって、該第１のスタッドと前記二つの第１のねじ穴との螺合するねじの方向は反対である第１のスタッドと、
   前記第１のスタッドに接続され、前記第１のスタッドを回転するように駆動することにより、前記二つの光学モジュール間の距離を調節することができる一つの第１の回転構造と、
   を含む、
   ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表示モジュール。
8. 前記第１の回転構造は、前記第１のスタッドと同軸であり且つ同期回転する一つの第１の冠歯車を含む、
   ことを特徴とする請求項７に記載の表示モジュール。
9. 前記第１の回転構造は、前記第１の冠歯車に結合される一つの第１の平歯車をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載の表示モジュール。
10. 各第２の調節機構は、
    前記画像生成装置に開けられる一つの第２のねじ穴と、
    前記第２のねじ穴に螺合される一つの第２のスタッドと、
    前記第２のスタッドに接続され、前記第２のスタッドを回転するように駆動することにより、前記画像生成装置と、対応する光学モジュールとの間の距離を調節することができる一つの第２の回転構造を含む、
    ことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の表示モジュール。
11. 前記第２のスタッドは、一つの軸線を有し、また、ねじが開けられ且つ前記第２のねじ穴に結合される第１のセグメントと、対向する第２のセグメントと、を含み、前記第２のセグメントの前記軸線と垂直する方向に沿う断面は非円形であり、前記第２の回転構造に前記第２のセグメントの断面形状とマッチングする貫通孔が開けられ、前記第２のセグメントは前記貫通孔を通して、且つ前記軸線方向に沿って前記貫通孔内で移動することができる、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の表示モジュール。
12. 前記第２の回転構造は、前記貫通孔が開けられる一つの第２の冠歯車を含む、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の表示モジュール。
13. 前記第２の回転構造は、前記第２の冠歯車に結合される一つの第２の平歯車をさらに含む、
    ことを特徴とする請求項１２に記載の表示モジュール。
14. ケースと、該ケース内に収容される請求項１〜１３のいずれかに記載の表示モジュールと、を含み、前記第１の調節機構及び第２の調節機構は、少なくとも一部が前記ケースから露出している、
    ことを特徴とする電子装置。